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单元检测(六)
(时间：40分钟，满分：100分)
可能用到的相对原子质量：H－1 C－12 N－14 O－16 F－19 Na－23 K－39 Ca－40 Fe－56 Ni－59 Cu－64
一、选择题(本大题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。)
1．对于主族元素R形成化合物的分子式为HROm，其水溶液呈酸性，下列说法中正确的是( )。
A．m越大，其HROm的氧化性越强
B．m越大，其HROm的酸性越强
C．与Zn反应时，只能产生一种气体
D．当m＝3时，R一定为ⅤA族
2．能源材料是当今科学研究的热点。氢气作为一种清洁能源，必须解决它的贮存问题。 C60(结构见下图)可用作贮氢材料。继C60后，科学家又合成了Si60、N60，它们的结构相似。下列有关说法正确的是( )。
A．C60、Si60、N60都属于新型化合物
B．C60、Si60、N60互为同分异构体
C．N60结构中只存在N—N单键，而C60结构中既有C—C单键又有C===C双键
D．已知金刚石中C—C键长154 pm，C60中C—C键长140～145 pm，故C60熔点高于金刚石
3．有四组同一族元素所形成的不同物质，在101 kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示：
第一组
A －268.8
B －249.5
C －185.8
D －151.7
第二组
F2 －187.0
Cl2 －33.6
Br2 58.7
I2 184.0
第三组
HF 19.4
HCl －84.0
HBr －67.0
HI －35.3
第四组
H2O 100.0
H2S －60.2
H2Se －42.0
H2Te －1.8
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下列各项判断正确的是( )。
A．第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键键能最强
B．第三组与第四组相比较，化合物的稳定性顺序为：HBr>H2Se
C．第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF>HCl>HBr>HI
D．第一组物质是分子晶体，一定含有共价键
4．下列各组物质的性质比较，正确的是( )。
A．稳定性：H2O＜NH3＜PH3＜SiH4
B．熔点：CO2＜H2O＜SiO2＜KCl
C．酸性：HClO4＞H3PO4＞H2SO4＞H2SiO3
D．粒子半径：K＋＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋
5．碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如右图，下列有关该物质的说法正确的是( )。
A．分子式为C3H2O3
B．分子中含6个σ键
C．分子中只有极性键
D．8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2
6．下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是( )。
A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子
B．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2
C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子
D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角
7．高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是( )。
A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O
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B．晶体中每个K＋周围有8个O，每个O周围有8个K＋
C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个
D．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有6个
二、非选择题(本大题共4小题，共58分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。)
8．(13分)Ⅰ.氮族元素和卤族元素都能形成许多种物质。
(1)基态P原子中，电子占据的最高能级符号为______，基态N原子核外有____种运动状态不同的电子，基态Br原子的价电子排布式为__________。
(2)HCN的结构式为______________；其中心C原子的杂化类型为__________杂化。氮、磷、氟三种元素的电负性由大到小的顺序为 ________________(用元素符号表示)。
(3)已知PCl3是不稳定的无色液体，遇水反应可生成两种酸，该反应的化学方程式为__________________________________________，所得含氧酸(已知该含氧酸的各步电离平衡常数分别为Ka1＝1.6×10－2和Ka2＝7×10－7)和足量的NaOH溶液反应生成盐的化学式为__________。
(4)根据下表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是________(填元素名称)。
元素
F
Cl
Br
I
第一电离能/(kJ·mol－1)
1681
1251
1140
1008
Ⅱ.(5)已知KCl、MgO、CaO、TiN这四种晶体的结构与NaCl晶体结构相似。下表给出了三种晶体的晶格能数据：
晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/(kJ·mol－1)
786
715
3401
则该四种晶体(不包括NaCl)的熔点从高到低的顺序为________________________(用化学式表示)。
(6) 钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构与NaCl相同(如图所示)。据此可判断该钙的氧化物的化学式为______________。已知该氧化物的密度是ρ g·cm－3，则晶胞内最近的两个钙离子间的距离为__________cm(只要求列出算式，不必计算出数值结果，阿伏加德罗常数的值为NA)。
9．(15分)H、C、N、O、Na、Fe、Cu是常见的七种元素，请回答下列问题：
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(1)N、O、Na原子第一电离能由小到大的顺序是____________(用元素符号和“＜”表示)；Cu原子的特征电子轨道式为______________。
(2)N、Na＋、Fe3＋、Cu2＋四种微粒基态的核外电子排布式中未成对电子数最多的是______；Cu2＋在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子，其化学式为__________，水分子与铜离子间结合的化学键名称为________。
(3)根据价层电子对互斥理论判断下列分子或离子中空间构型是V形的是____________(填序号)。①H3O＋；②H2O；③NO ；④NO 。
(4)分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为______________________，1个分子中含有____个π键；(CN)2称为“拟卤素”，具有类似Cl2的化学性质，则(CN)2与NaOH水溶液反应的化学方程式为______________________________________。
(5)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物，其晶胞结构如图，该离子化合物的化学式为__________；
已知该晶胞的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a＝________cm(用含ρ、NA的代数式表示)。
10．(15分)X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1, Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子。请回答下列问题：
(1)P元素的价电子排布式为 ____________，P元素属于______区元素。
(2)XZ2分子的空间构型是____________，相同条件下XZ2与YZ2相比，两者在水中溶解度较大的是__________(写分子式)，理由是____________________________________。
(3)含有元素N的盐的焰色反应为____色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是__________________________________________。
(4)元素M与元素Q形成的晶胞结构如图1所示，设其晶胞边长为a pm，用NA表示阿伏加德罗常数，试求该晶胞的密度为__________g·cm－3。
(5)三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图2所示。 三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是________________，1 mol三聚氰胺分子中 σ键的数目为________。
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图1 图2
11．(15分)东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)镍元素基态原子的电子排布式为__________，3d能级上的未成对的电子数为______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成SO4蓝色溶液。
①SO4中阴离子的立体构型是__________。
②在2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是______。
③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是___________________；氨是________分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为____________。
(3) 单质铜及镍都是由______________键形成的晶体，元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1959 kJ·mol－1，INi＝1753 kJ·mol－1，ICu>INi的原因是_________________________________
_______________________________________________________。
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
②若合金的密度为d g·cm－3，晶胞参数a＝____nm。
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单元检测(六)
1．B 解析：物质的氧化性与多种因素有关，如溶液的浓度，所以m越大，该物质的氧化性不一定越强，A错误；根据酸性的判断，m越大，其HROm的酸性越强，B正确；若该酸为硝酸，则与Zn反应时，生成的气体不只一种，C错误；m＝3时，R的化合价为＋5价，但＋5价不一定是R元素的最高价，所以R不一定是ⅤA族，D错误。
2．C 解析：C60、Si60、N60都是由同一种元素形成的单质，不属于新型化合物，A错误；C60、Si60、N60均属于单质，不可能互为同分异构体，B错误；氮元素最外层电子数是5个，而碳元素是4个，根据8电子稳定结构可知N60结构中只存在N—N单键，而C60结构中既有C—C单键又有C===C双键，C正确；金刚石是原子晶体，C60是分子晶体，故C60熔点低于金刚石，D错误。
3．B 解析：水分子间存在氢键，沸点高，A错误；Br的非金属性强于Se，所以相应氢化物的稳定性为HBr>H2Se，B正确；HF是弱酸，酸性小于盐酸，C错误；如果是稀有气体，则不存在化学键，D错误。
4．D 解析：由于元素的非金属性：O>N>P>Si，所以稳定性：H2O>NH3>PH3>SiH4，A错误；SiO2是原子晶体，原子间通过很强的共价键结合，KCl是离子晶体，离子间以离子键结合，离子键比共价键弱，所以熔点KCl＜SiO2，B错误；元素的非金属性越强，其最高价的含氧酸的酸性就越强，元素的非金属性：Cl>S>P>Si，所以酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3，C错误。
5．A 解析：此分子中存在4个C—O键、1个C===O双键，还存在2个C—H键，1个C===C双键，总共8个σ键，B错误；此有机物中存在C===C双键，属于非极性共价键，C错误；8.6 g该有机物的物质的量为0.1 mol，由于未指明标准状况，故生成的二氧化碳的体积不一定是6.72 L，D错误。
6．C 解析：最小的环上，有6个Si原子和6个O原子，A错误，B错误，C正确；二氧化硅晶体中存在四面体结构单元，每个硅原子能构成四个共价键，每个氧原子能形成2个共价键，Si处于中心，O处于4个顶角，D错误。
7．A 解析：由题中的晶胞结构知：有8个K＋位于顶点，6个K＋位于面心，则晶胞中含有的K＋
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数为8×＋6×＝4；有12个O位于棱上，1个O处于中心，则晶胞中含有O数为12×＋1＝4，所以超氧化钾的化学式为KO2；晶体中每个K＋周围有6个O，每个O周围有6个K＋，晶体中与每个K＋距离最近的K＋有12个。
8．(1)3p 7 4s24p5
(2)H—C≡N sp F>N>P
(3)PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl Na2HPO3
(4)碘
(5)TiN>MgO>CaO>KCl
(6)CaO2
解析：(1)基态P原子的价电子排布式为3s23p3，所以基态P原子中，电子占据的最高能级符号为3p；基态原子中有多少电子就有多少种不同的运动状态，氮原子核外有7个电子；溴在元素周期表中位于第四周期ⅦA族，所以溴的价电子排布式为4s24p5。(2)HCN中C原子要共用4对电子，N原子共用3对电子，H原子要共用1对电子，那么C原子应该位于中间，C原子采用sp杂化，为直线型分子。同一周期从左到右电负性逐渐增大，F>N，同一主族，从上到下，电负性逐渐减弱，N>P。(3)PCl3是不稳定的无色液体，遇水反应可生成两种酸，根据元素守恒推断生成的两种酸为盐酸和亚磷酸，PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl，H3PO3的各步电离平衡常数分别为Ka1＝1.6×10－2和Ka2＝7×10－7说明H3PO3为二元酸，和足量的氢氧化钠反应生成的盐为Na2HPO3。(4)第一电离能越小越容易形成单核阳离子。(5)已知KCl、MgO、CaO、TiN这四种晶体的结构与NaCl晶体结构相似，离子晶体的熔点与晶格能有关，晶格能越大熔点越高，离子的电荷数越多，晶格能越大，离子半径越小晶格能越大，KCl、MgO、CaO、TiN这四种晶体中熔点从高到低的顺序为：TiN>MgO>CaO>KCl。(6)从图上可以看出Ca2＋位于面心和顶点，Ca2＋的个数为：6×＋8×＝4，O位于体心和棱边，一个晶胞中的个数为1＋12×＝4，化学式为：CaO2，晶胞中最近的两个钙离子的距离是面对角线的，d＝a＝＝。
9．(1)Na＜O＜N
(2)Fe3＋ 2＋ 配位键
(3)②④
(4)N≡C—C≡N 4
(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O
(5)Na2O
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解析：(1)N、O属于非金属，钠是金属，故钠的最小，N的p轨道是半充满状态，故N>O；铜的价电子排布式为3d104s1，故特征电子轨道式为。(2)在N、Na＋、
Fe3＋、Cu2＋四种微粒基态的核外电子排布式中，未成对电子数依次是3、0、5、1，故未成对电子数最多的是Fe3＋，Cu2＋在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子，其化学式为
2＋，水分子与铜离子间结合的化学键名称为配位键。(3)H3O＋的中心原子O的价层电子对数为(6＋3－1)×＝4，孤电子对数为1，所以空间构型是三角锥形；H2O的中心原子O的价层电子对数为(6＋2)×＝4，孤电子对数为2，所以空间构型是V形；NO的中心原子N的价层电子对数为(5－1)×＝2，孤电子对数为0，所以空间构型是直线形；NO的中心原子N的价层电子对数为(5＋1)×＝3，孤电子对数为1，所以空间构型是V形，故正确答案是②④。(4)分子(CN)2中碳原子是sp杂化，碳碳之间是单键，碳氮之间是三键，其结构式为N≡C—C≡N，碳氮三键中有两个π键，所以1个分子中含有4个π键；(CN)2与NaOH水溶液反应的化学方程式为(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O。(5)根据晶胞结构图，利用均摊法可知，晶胞中含有氧离子个数为8×＋6×＝4，含有钠离子个数为8，所以化学式为Na2O，根据ρ＝可知晶胞体积V＝ cm3＝ cm3，所以晶胞边长＝。
10．(1)3d104s1 ds
(2)V形 SO2 SO2为极性分子，CO2为非极性分子，H2O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO2的溶解度较大
(3)紫 电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量
(4)
(5)sp2、sp3 15NA
解析：X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素，X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s22s22p63s23p4，则X为S元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y为C元素；Z是地壳内含量最高的元素，为O元素；M的内层电子数是最外层电子数的9倍，M只能处于第四周期，最外层电子数只能为2，内层电子总数为18，核外电子总数为20，则M为Ca元素；N的原子序数比M小1，则N为K元素；Q在元素周期表的各元素中电负性最大，则Q为F元素；P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子，原子核外电子数＝2＋8＋18＋1＝29，则P为Cu元素。(1)Cu元素的价电子排布式为3d104s1，Cu元素属于ds区元素。(2)SO2分子中S原子价层电子对数＝2＋(6－2×2)×＝3，S原子含有1对孤电子对，故其立体结构是V形，CO2分子中C原子没有孤电子对，C的杂化轨道类型为sp杂化，SO2为极性分子，CO2为非极性分子，H2O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO2
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的溶解度较大。(4)元素Ca与元素F形成晶体，晶胞中白色球数目＝8×＋6×＝4、黑色球为8个，故化学式为CaF2，该化合物的摩尔质量为78 g·mol－1，晶胞质量＝＝ g，晶胞边长为a pm，则晶胞体积＝(a×10－10 cm)3＝a3×10－30 cm3，则晶胞密度＝＝。(5)三聚氰胺分子中处于环上的N原子成2个σ键，有1对孤电子对，采取sp2杂化，氨基中N原子成3个σ键，含有1对孤电子对，N原子采取sp3杂化，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，故1个三聚氰胺分子含有15个σ键，则1 mol三聚氰胺分子中σ键的数目为15NA。
11．(1)1s22s22p63s23p63d84s2{或 3d84s2} 2
(2)①正四面体 ②配位键 N
③高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3
(3)金属 铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子
(4)①3∶1
②×107
解析：(1)镍是28号元素，位于第四周期，第Ⅷ族，根据核外电子排布规则，其基态原子的电子排布式为1s22s2 2p63s23p63d84s2,3d能级有5个轨道，先占满5个自旋方向相同的电子，在分别占据三个轨道，电子自旋方向相反，所以未成对的电子数为2。(2)①根据价层电子对互斥理论，SO的σ键电子对数等于4，孤电子对数(6＋2－2×4)×＝0，则阴离子的立体构型是正四面体形。②根据配位键的特点，在2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为配位键，提供孤电子对的成键原子是N。③氨气分子间存在氢键，分子间作用力强，所以氨的沸点高于膦(PH3)；根据价层电子对互斥理论，氨气中心原子N的σ键电子对数等于3，孤电子对数(5－3)×＝1，则是sp3杂化，分子成三角锥形，正负电荷重心不重叠，氨气是极性分子。(3)铜和镍属于金属，则单质铜及镍都是由金属键形成的晶体；铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子，所以ICu>INi。(4)①根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为6×＝3，镍原子的个数为8×＝1，则铜和镍的数量比为3∶1。②根据上述分析，该晶胞的组成为Cu3Ni，若合金的密度为d g·cm－3，根据d＝，则晶胞参数a＝×107 nm。
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