选修三物质结构与性质第1-3章综合能力检测 (新人教含解析)
考试时间:90分钟 分值:100分
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列各组给定原子序数的元素,不能形成原子数之比1:1稳定化合物的是( )
A.3和17 B.1和8
C.1和6 D.7和12
解析 A项可形成化合物LiCl;B项可形成化合物H2O2;C项可形成C2H2、C6H6等化合物;D项形成的化合物为Mg3N2,故D符合题意。
答案 D
2.下列物质发生变化时,克服的微粒间的相互作用力属于同种类型的是( )
A.液溴和苯分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和铁分别受热熔化
D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
解析 A项中液溴和苯受热变为气体,均克服的是分子间作用力;B项中干冰受热变为气体克服的是分子间作用力,NH4Cl受热克服的是离子键;C项中二氧化硅受热熔化克服共价键,铁熔化克服金属键;D项中食盐溶于水克服离子键,葡萄糖溶于水克服分子间作用力。故只有A项符合题目要求。
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答案 A
3.下列电子排布式中,原子处于激发态的是( )
A.1s22s22p1
B.1s22s22p33s1
C.1s22s22p63s23p63d54s1
D.1s22s22p63s23p63d34s2
解析 A、C、D项均为基态排布;C项是体现洪特规则的特例;B项是基态为1s22s22p4(氧原子)的激发态。
答案 B
4.下列叙述正确的是( )
A.同周期金属的原子半径越大,熔点越高
B.同周期金属的原子半径越小,熔点越低
C.同主族金属的原子半径越大,熔点越低
D.金属晶体熔点高低与原子半径无关
解析 金属阳离子半径越小、价电子数越多,金属晶体的熔点越高,同周期金属,从左到右金属原子半径减小,价电子数增多,熔点升高;同主族金属原子半径越大,熔点越低。
答案 C
5.用烧热的钢针去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面,熔化了的石蜡成椭圆形,是因为( )
A.云母是热的不良导体,传热不均匀
B.石蜡是热的不良导体,传热不均匀
C.石蜡具有各向异性,不同方向导热性能不同
D.云母具有各向异性,不同方向导热性能不同
解析
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云母是晶体,具有各向异性,在不同方向的导热性能不同,使得熔化的石蜡成椭圆形。
答案 D
6.氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物,下面关于氢化物的叙述正确的是( )
A.一个D2O分子所含的中子数为8
B.NH3的结构式为
C.HCl的电子式为H+[::]-
D.热稳定性:HCl>HF
解析 D2O的中子数为10,A项错;HCl电子式为H::,C项错;热稳定性HClCl->F->Na+>Al3+
B.热稳定性大小:SiH4AsH3>PH3
解析 A项中各离子的核外电子排布分别为
核外电子层数多微粒半径大,相同电子层排布的微粒核电荷数越大微粒半径越小,故微粒半径大小为S2->Cl->F->Na+>Al3+,A项正确;B项中热稳定性大小取决于分子内共价键键能大小,键能越大热稳定性越高,故B项正确;C项中干冰常温下为气体,而I2常温下为固体,故熔点高低顺序为石墨>食盐>碘晶体>干冰,故C项错;D项中沸点高低顺序取决于分子间作用力的大小,NH3分子间有氢键,故沸点较高,AsH3、PH3的沸点与相对分子质量大小有关,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,故D项正确。
答案 C
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第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题(共52分)
17.(15分)填写下列空白[第(1)~(4)小题用元素符号填写]。
(1)第三周期原子半径最小的元素________。
(2)第一电离能最大的元素________。
(3)电负性最大的元素________。
(4)第四周期中第一电离能最小的元素________。
(5)含有8个质子,10个中子的原子的化学符号________。
(6)最外层电子排布为4s24p1的原子的核电荷数为________。
(7)周期表中最活泼的非金属元素原子的轨道表示式为________。
(8)某元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的1/6,该元素原子的电子排布式是________。
(9)写出铬元素在周期表中的位置________,它位于________区。
解析 掌握元素周期表的结构、元素在周期表的位置及元素的性质,是解题关键。
答案 (1)Cl
(2)He
(3)F
(4)K
(5)O
(6)31
(8)1s22s22p63s2或[Ne]3s2
(9)第四周期ⅥB族 ds
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18.(10分)参考下表中物质的熔点,回答有关问题。
物质
熔点/℃
物质
熔点/℃
NaF
993
SiF4
-90.2
NaCl
801
SiCl4
-70.4
NaBr
747
SiBr4
5.2
NaI
662
SiI4
120.5
NaCl
801
SiCl4
-70.4
KCl
768
GeCl4
-49.5
RbCl
717
SnCl4
-36.2
CsCl
646
PbCl4
-15
(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的________有关,随着________的增大,熔点逐渐降低。
(2)硅的卤化物的熔点及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与________有关,随着________增大,________增强,故熔点逐渐升高。
(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多,这与________有关,因为______________________,故前者的熔点远高于后者。
解析 NaF、NaCl、NaBr、NaI均为离子晶体,它们的阳离子相同,随着阴离子半径的增大,离子键逐渐减弱,熔点逐渐降低;NaCl、KCl、RbCl、CsCl四种碱金属的氯化物亦均为离子晶体,它们的阴离子相同,随着阳离子半径的增大,离子键逐渐减弱,熔点逐渐降低。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4
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四种硅的卤化物均为分子晶体,分子结构相似,随着相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增强,熔点逐渐升高;SiCl4、GeCl4、SnCl4、PbCl4四种碳族元素的氯化物也均为分子晶体,分子结构相似,随着相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增强,熔点逐渐升高;钠的卤化物的熔点高于相应的硅的卤化物的熔点,是因为前者为离子晶体,后者为分子晶体。
答案 (1)半径 半径
(2)相对分子质量 相对分子质量 分子间作用力
(3)晶体类型 钠的卤化物为离子晶体,硅的卤化物为分子晶体
19.(12分)氮及其化合物在生产、生活和科技等方面有着重要的应用。请回答下列问题。
(1)氮原子的原子结构示意图为_______________________。
(2)氮气的电子式为________,在氮气分子中,氮原子之间存在着________个σ键和________个π键。
(3)磷、氮、氧是周期表中相邻的三种元素,比较:(均填“大于”“小于”或“等于”)
①氮原子的第一电离能________氧原子的第一电离能;
②N2分子中N—N键的键长________白磷分子中P—P键的键长。
(4)氮元素的氢化物(NH3)是一种易液化的气体,请阐述原因是________________________________________。
(5)配合物[Cu(NH3)4]Cl2中含有4个配位键,若用2个N2H4代替其中的2个NH3,得到的配合物[Cu(NH3)2(N2H4)2]Cl2中含有配位键的个数为________。
解析 掌握氮原子及其常见单质及化合物的结构是解答本题的关键。氮原子的核外电子排布为1s22s22p3
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,其p轨道处于半充满状态,其原子能量较低,故其第一电离能大于氧原子的第一电离能。氨分子间形成氢键使其沸点升高易液化。
答案 (1)
(2):N⋮⋮N: 1 2
(3)①大于 ②小于
(4)氨分子之间容易形成氢键,使其沸点升高而容易液化
(5)4
20.(15分)A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20号元素,原子序数依次增大,B、C、D同周期,A、D原子中某p能级均排有5个电子,E和其他元素既不在同周期也不在同主族,B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。
根据以上信息,回答下列问题。
(1)A和D的氢化物中,沸点较低的是________(填化学式);该物质固态时属于________晶体;
A和D的电负性较大的是________(填元素符号);
B和C的第一电离能较小的是________(填元素符号);
A和B的离子中,半径较小的是________(填离子符号);
构成C单质晶体的微粒以________键相结合。
(2)写出B、C的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式:______________________________。
(3)A和E可组成离子化合物,其晶胞结构如图所示:
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阳离子(用“●”表示)位于大立方体的顶点或面心;阴离子(用“○”表示)均位于小立方体的中心。与一个“○”距离最近的“●”有________个,与一个“●”距离最近的“●”有________个,该化合物的化学式是________。
(4)已知晶胞的的体积为2.0×10-23cm3,求A和E组成的离子化合物的密度,请列式并计算,结果保留一位小数。
解析 因为“A、D原子中某p能级均排有5个电子”,则A、D均为第ⅦA元素,分别为F、Cl。因为“B、C、D同周期,B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水”,故B为Na、C为Al。E的原子序数最大且与其他元素既不在同周期也不在同主族,故只能是钙。
(1)根据元素的种类和元素周期表可推知答案。
(2)B、C的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者相互反应的离子方程式为OH-+Al(OH)3===AlO+2H2O。
(3)A、E组成的化合物为CaF2,由题图可知,F-所在的小立方体的顶点上的4个Ca2+离F-最近。以上底面中心的Ca2+为研究对象,可知与其最近的Ca2+共有12个。
(4)已知晶胞的的体积为2.0×10-23cm3,晶胞的含个CaF2
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,其质量是,
密度是
=
=3.2 g·cm-3。
答案 (1)HCl 分子 F Na Na+ 金属
(2)OH-+Al(OH)3===AlO+2H2O
(3)4 12 CaF2
(4)ρ==3.2 g·cm-3
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