鲁教版选修3模块综合测评.docx
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鲁教版选修3模块综合测评
模块综合测评
（时间45分钟，满分100分）
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）
1．人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”，将在某一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。
下列基态原子的电子排布式中，未成对电子数最多的是（ ）
A．1s22s22p63s23p6
B．1s22s22p63s23p63d54s2
C．1s22s22p63s23p63d54s1
D．1s22s22p63s23p63d104s1
【解析】 根据各基态原子的电子排布式可知，A项中未成对电子数为0；B项中未成对电子数为5；C项中未成对电子数为6；D项中未成对电子数为1。
【答案】 C
2．下列各项叙述中正确的是（ ）
A．电子层序数越大，s原子轨道的形状相同，半径越大
B．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向肯定不同
C．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，释放能量，由基态转化成激发态
D．杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对
【解析】 s原子轨道是球形的，电子层序数越大，其半径越大，A项正确；根据洪特规则，对于基态原子，电子在同一能级的不同轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同，B项错误；由于3s轨道的能量低于3p轨道的能量，基态镁原子应是吸收能量，C项错误；杂化轨道可用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对，不能形成π键，D错。
【答案】 A
3．下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是（ ）
①CaC2 ②N2H4 ③Na2S2 ④NH4NO3
A．③④ B．①③
C．②④D．①③④
【解析】 CaC2是由Ca2＋和C
构成的，C
中含有非极性共价键；N2H4中含N—H键（极性键）和N—N键（非极性键），属于共价化合物；Na2S2是由Na＋和S
构成的，S
中含有非极性共价键；NH4NO3含离子键和极性键。
【答案】 B
4．下列说法正确的是（ ）
A．分子中一定存在化学键
B．分子中若含有化学键，则一定存在σ键
C．p和p轨道不能形成σ键
D．含π键的物质不如只含σ键的物质稳定
【解析】 A项，分子中不一定存在化学键，如稀有气体分子由单个原子构成，不存在化学键。
B项，如果分子中存在化学键，则一定有σ键。
C项，若两个原子的p轨道“头碰头”重叠，就能形成σ键。
D项，如氮气中就有π键，氯气中只含有σ键，但氮气比氯气稳定。
【答案】 B
5．下列物质所属晶体类型分类正确的是（ ）
选项
A
B
C
D
原子晶体
石墨
生石灰
碳化硅
金刚石
分子晶体
冰
固态氨
氯化铯
干冰
离子晶体
氮化铝
食盐
明矾
芒硝
金属晶体
铜
汞
铝
铁
【解析】 A选项中石墨为混合键型晶体，B选项中生石灰为离子晶体，C选项中氯化铯为离子晶体。
【答案】 D
6．某物质熔融状态可导电，固态可导电，将其投入水中水溶液也可导电，则可推测该物质可能是（ ）
A．金属晶体B．分子晶体
C．原子晶体D.离子晶体
【解析】 金属晶体在熔融状态可导电，固态可导电，并且活泼金属与水反应生成碱，为电解质，溶液也能导电，该金属应为活泼金属，故答案选A。
【答案】 A
7．如图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法正确的是（ ）
A．y轴表示的可能是电离能
B．y轴表示的可能是电负性
C．y轴表示的可能是原子半径
D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
【解析】 由于镁最外层3s轨道处于全充满稳定结构，其第一电离能比铝的大，磷的最外层3p轨道处于半充满稳定结构，其第一电离能比硫的大，A项错误；同周期元素的电负性从左到右逐渐增大，B项正确；同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，C项错误；硫、氯原子形成基态离子时得到的电子数分别为2、1，D项错误。
【答案】 B
8．（2016·西安铁一中期中考试）如图是a、b两种物质的熔化曲线，下列说法中正确的是（ ）
（1）
（2）
①a是晶体 ②a是非晶体 ③b是晶体 ④b是非晶体
A．①④B．②④
C．①③D．②③
【解析】 晶体有固定的熔点，由图
（1）分析，中间有一段a物质的温度不变但一直在吸收能量，这段就表示a晶体在熔化；由图
（2）可知，b物质的温度一直在升高，所以找不出固定的熔点，故b为非晶体。
【答案】 A
9．已知以下反应中的四种物质由三种元素组成，其中a的分子空间构型为正四面体形，组成a物质的两种元素的原子序数之和小于10，组成b物质的元素为第3周期元素。
下列判断正确的是（ ）
A．四种分子中的化学键均是极性键
B．a、c分子中中心原子均采用sp3杂化
C．四种分子中既有σ键，又有π键
D．b、d分子中共价键的键能：
b>d
【解析】 由题意可知，a是甲烷，b为氯气。
四种分子中氯气分子所含的化学键为非极性键，A错；四种分子中均只存在σ键而没有π键，C错；b为氯气，所含共价键Cl—Cl键的键长比H—Cl键的键长长，故键能小于氯化氢中的H—Cl键的键能，D错。
【答案】 B
10．下列说法中正确的是（ ）
①晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 ②原子晶体中共价键越强，熔点越高 ③干冰是CO2分子通过氢键和分子间作用力有规则排列成的分子晶体 ④在Na2O和Na2O2晶体中，阴、阳离子数之比相等 ⑤正四面体构型的分子，键角都是109°28′，其晶体类型可能是原子晶体或分子晶体 ⑥分子晶体中都含有化学键 ⑦含4.8g碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为0.8mol
A．①②③④⑤B．②④⑦
C．⑤⑥⑦D．③④⑤⑥⑦
【解析】 分子间作用力不属于化学键，只影响晶体的物理性质，与分子稳定性无关；原子晶体熔化过程中克服原子间的共价键，故原子晶体中共价键越强，熔点越高；干冰是CO2分子通过分子间作用力结合在一起的，没有氢键；Na2O和Na2O2晶体中的阳离子均为Na＋，阴离子分别为O2－和O
，故它们中的阴、阳离子数目之比均为1∶2；白磷为正四面体形的分子晶体，但键角是60°；稀有气体构成的分子晶体中不含有化学键；根据金刚石的结构可知，每个碳原子以4个共价键与其他4个碳原子形成立体网状结构，根据均摊法可知每个碳原子分得的共价键数目为2，含4.8gC即0.4molC的金刚石晶体中的共价键为0.8mol；故B项正确。
【答案】 B
11．类推的思维方法在化学学习与研究中可能会产生错误的结论。
因此类推出的结论需经过实践的检验才能确定其正确与否。
下列几种类推结论正确的是（ ）
A．从CH4、NH
、SO
为正四面体结构，可推测PH
、PO
也为正四面体结构
B．H2O常温下为液态，H2S常温下也为液态
C．金刚石中C—C键的键长为154.45pm，C60中C—C键的键长为140～145pm，所以C60的熔点高于金刚石
D．MgCl2熔点较高，BeCl2熔点也较高
【解析】 选项A，PH
的结构类似于NH
，PO
的结构类似于SO
，均为正四面体形。
选项B，H2O分子间存在氢键，常温下为液态，而H2S分子间不存在氢键，常温下为气态。
选项C，金刚石属于原子晶体，熔化时破坏的是共价键，C60是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，因此其熔点低于金刚石。
选项D，BeCl2属于分子晶体，熔点较低。
【答案】 A
12．下列有关说法不正确的是（ ）
图1 图2 图3 图4
A．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋
C．H原子的电子云图如图3所示，H原子核外的大多数电子在原子核附近运动
D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图4所示，该金属晶体为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12
【解析】 图1中大黑球代表铜离子，与白球代表的氧原子形成4个配位键，A项正确；图2中CaF2晶胞平均占有的Ca2＋个数为8×1/8＋6×1/2＝4，B项正确；图3中小黑点是1s电子在原子核外出现的概率，C项错误；图4表示的结构为面心立方最密堆积，最密堆积的配位数均为12，D项正确。
【答案】 C
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
13．（7分）物质的结构与性质之间有密切的关系。
请回答下列问题：
（1）配合物Ni（CO）4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。
固态Ni（CO）4属于________晶体；Ni原子和C原子之间存在________键。
（2）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H2发生加成反应。
如①CH2===CH2、②CH≡CH、③HCHO等，这些分子中C原子为sp2杂化的有________（填物质序号）。
（3）已知苯酚（
）具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子
能形成分子内氢键。
据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2（水杨酸）________Ka（苯酚）（填“>”或“<”），其原因是_____________
_____________________________________________________________。
【解析】
（1）根据Ni（CO）4的物理性质，可判断其固态时是分子晶体。
Ni原子提供空轨道，碳原子提供孤电子对，形成配位键。
（2）碳原子形成4个σ键时是sp3杂化，形成3个σ键时是sp2杂化。
（3）当
形成分子内氢键后，酚羟基的电离能力降低，故水杨酸的第二级电离能力比苯酚小。
【答案】
（1）分子 配位
（2）①③
（3）<
能形成分子内氢键，使其更难电离出H＋
14．（15分）（2015·全国卷Ⅱ）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型，C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。
回答下列问题：
【导学号：
66240035】
（1）四种元素中电负性最大的是_________________（填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为_________________。
（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是______________（填分子式），原因是_________________；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为________________和________________。
（3）C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为____________，中心原子的杂化轨道类型为__________。
（4）化合物D2A的立体构型为__________，中心原子的价层电子对数为__________，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为
_____________________________________________________
_____________________________________________________________。
（5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566nm，F的化学式为__________；晶胞中A原子的配位数为____________；列式计算晶体F的密度（g·cm－3）。
【解析】 A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型，则A是O，B是Na；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C是P；D元素最外层有一个未成对电子，所以D是氯元素。
（1）非金属性越强，电负性越大，则四种元素中电负性最大的是O，P的原子序数是15，则根据核外电子排布可知C原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3（或[Ne]3s23p3）。
（2）氧元素有氧气和臭氧两种单质，由于O3相对分子质量较大，范德华力大，所以沸点高的是O3；A和B的氢化物分别是水和NaH，所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。
（3）C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，即E是PCl3，其中P含有一对孤对电子，其价层电子对数是4，所以E的立体构型为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为sp3。
（4）化合物Cl2O分子中氧元素含有2对孤对电子，价层电子对数是4，所以电子对数是4，所以立体构型为V形。
单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，则化学方程式为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl。
【答案】
（1）O 1s22s22p63s23p3（或[Ne]3s23p3）
（2）O3 O3相对分子质量较大，范德华力大 分子晶体 离子晶体
（3）三角锥形 sp3
（4）V形 4
2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl
（或2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋CO2＋2NaCl）
（5）Na2O 8
＝2.27g·cm－3
15．（15分）氮化硼（BN）晶体有多种相结构。
六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。
立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。
它们的晶体结构如下图所示。
（1）基态硼原子的电子排布式为___________________________________。
（2）关于这两种晶体的说法，正确的是________（填序号）。
a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
c．两种晶体中的B—N键均为共价键
d．两种晶体均为分子晶体
（3）六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为________，其结构与石墨相似却不导电，原因是__________________________。
（4）立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为________。
该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300km的古地壳中被发现。
根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是________。
（5）NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一。
1molNH4BF4含有________mol配位键。
【解析】
（2）立方相氮化硼只含有σ键，a错误；六方相氮化硼质地软，是由于其层间作用力为范德华力，作用力小，b正确；B、N均为非金属元素，两者形成的化学键为共价键，c正确；六方相氮化硼属于分子晶体，立方相氮化硼属于原于晶体，d错误。
（3）观察六方相氮化硼的晶体结构可知，每个硼原子与相邻3个氮原子构成平面三角形。
由于B最外层有3个电子，都参与成键，没有自由移动的电子，故不导电。
（4）立方相氮化硼晶体中，每个硼原子形成4个共价单键，所以为sp3杂化；地下约300km的环境应为高温、高压。
（5）NH
中存在一个由氮原子提供孤电子对、H＋提供空轨道而形成的配位键；在BF
中，存在一个由F－提供孤电子对、B提供空轨道而形成的配位键，所以1mol氟硼酸铵中含有2mol配位键。
【答案】
（1）1s22s22p1
（2）b、c
（3）平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子
（4）sp3 高温、高压 （5）2
16．（15分）（2016·全国乙卷）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。
回答下列问题：
（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________________，有________个未成对电子。
（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。
从原子结构角度分析，原因是_______________
_____________________________________________________________。
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因___________
_____________________________________________________________。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔点/℃
－49.5
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。
Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________。
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是
_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
（6）晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。
下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（
，0，
）；C为（
，
，0）。
则D原子的坐标参数为________。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。
已知Ge单晶的晶胞参数a＝565.76pm，其密度为________g·cm－3（列出计算式即可）。
【解析】
（1）锗元素在周期表的第四周期、第ⅣA族，因此核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，p轨道上的2个电子是未成对电子。
（2）锗虽然与碳为同族元素，但比碳多了两个电子层，因此锗的原子半径大，原子间形成的σ单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键。
（3）由锗卤化物的熔沸点由Cl到I呈增大的趋势且它们的熔沸点较低，可判断它们均为分子晶体，而相同类型的分子晶体，其熔沸点取决于分子量的大小，因为分子量越大，分子间的作用力就越大，熔沸点就越高。
（4）Zn和Ge为同周期元素，Ge在Zn的右边，因此Ge的电负性比Zn的强；O为活泼的非金属元素，电负性强于Ge和Zn，因此三者电负性由大至小的顺序为O、Ge、Zn。
（5）Ge单晶为金刚石型结构，金刚石中碳原子的杂化方式为sp3，因此Ge原子的杂化方式也为sp3。
微粒之间存在的作用力为共价键。
（6）①根据题给图示可知，D原子的坐标参数为（
，
，
）。
②每个晶胞中含有锗原子8×1/8＋6×1/2＋4＝8（个），每个晶胞的质量为
，晶胞的体积为（565.76×10－10cm）3，所以晶胞的密度为
。
【答案】
（1）3d104s24p2 2
（2）Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键
（3）GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。
原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强
（4）O>Ge>Zn
（5）sp3 共价键
（6）①
②
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