高考化学总复习单元检测卷(十一) 物质结构与性质(选修3)

一、选择题(本题包括5小题，每小题6分，共30分)

1．对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是( )

A．SiX4难水解 B．SiX4是平面正方形结构 C．NaX易水解 D．NaX的熔点一般高于SiX4 2．下列说法中正确的是( )

A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂 B．原子晶体中，共价键越强，熔点越高

C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点一定越高 D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定

3．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是( )

A．NH3与BF3都是三角锥形 B．NH3与BF3都是极性分子

C．NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构

D．NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道 4．关于化合物HOHCCHOH，下列叙述不正确的是( )

A．分子间可形成氢键

B．分子中既有极性键又有非极性键 C．分子中有9个σ键和3个π键 D．该分子在水中的溶解度大于2丁烯

5．氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如下图)，已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，下列有关说法中错误的是( )

A．a位置上Cl原子的杂化轨道类型为sp3 B．另一种的化学式为K2CuCl3 C．铜在周期表中位于d区 D．该物质中存在配位键

二、非选择题(本题包括6小题，共70分)

6．(12分)有A、D、E、G、M、L六种前四周期的元素。A是宇宙中最丰富的元素。D原子核外有1个未成对电子，D＋比E原子少一个电子层，E原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道呈全充满状态。G原子的2p轨道有2个未成对电子，M的最高化合价和最低化合价的代数和为4，与G的原子序数相差8。L位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的。R是由M、L形成的化合物，其晶胞结构如图所示。请回答下列问题：

(1)E元素的电负性________M元素的电负性(填“＞”、“＜”或“＝”)。

(2)G的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能________(填“大”或“小”)。 (3)M2E2广泛用于橡胶工业，在该化合物分子中，所有原子最外层均满足8电子稳定结构。则在M2E2分子中M原子的杂化类型是________，M2E2是________分子(填“极性”或“非极性”)。

(4)L的价电子排布式为________，该元素位于周期表中________族。

(5)R的化学式为________(用元素符号表示)，属于________晶体。已知R晶体的密度为ρ g/cm－3，则该晶胞的边长a＝________cm。(阿伏加德罗常数用NA表示)。

7．(10分) 石墨烯[如图(a)所示]是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯[如图(b)所示]。

(1)图(a)中，1号C与相邻C形成σ键的个数为________。 (2)图(b)中，1号C的杂化方式是________，该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“＝”)图(a)中1号C与相邻C形成的键角。

(3)若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有____________(填元素符号)。

(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________，该材料的化学式为________。

8．(12分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：

(1)b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为__________________________________________________________。

(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为________；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________________(填化学式，写出两种)。

(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________________；酸根呈三角锥结构的酸是______________。(填化学式)

(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图(a)，则e离子的电荷为________。

(5)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构[如图(b)所示]。

该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有________________；该化合物加热时首先失去的组分是________，判断理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。

9．(12分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，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：

(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＝0.566 nm，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)________。

10．(12分)(1)PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾，光化学烟雾中含有NOx、HCOOH、CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。

①1 mol PAN中含有的σ键数目为________。PAN中四种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。

②NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，该配合物中中心离子的配位数为________，中心离子的核外电子排布式为________。

③相同压强下，HCOOH的沸点比CH3OCH3________(填“高”或“低”)，其原因是________。 (2)PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3等。

①(NH4)2SO4晶体中各种微粒间的作用力不涉及________(填序号)。 a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力 e．氢键

②NH4NO3中阳离子的空间构型为________，阴离子的中心原子轨道采用________杂化。 (3)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β－射线吸收法，β－射线放射源可用85Kr.已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设晶体中与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有m个，晶胞中Kr

m原子为n个，则 ＝________(填数字)。

n

11．(12分)1967年舒尔滋提出金属互化物的概念，其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素，如Cu9Al4、Cu5Zn8等．回答下列问题：

(1)某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于________(填“晶体”或“非晶体”)。

(2)基态铜原子有________个未成对电子，二价铜离子的电子排布式为________________，在CuSO4溶液 中滴入过量氨水，形成配合物的颜色为____________。

(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2，1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为________；类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H－S－C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H－N＝C＝S)的沸点，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)ZnS的晶胞结构如图1所示，在ZnS晶胞中，S2－的配位数为________。

(5)铜与金形成的金属互化物结构如图2，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为________(用含“a、NA 的代数式表示)g·cm－3。

参

1．解析：SiX4易水解，但NaX中除NaF外，NaCl，NaBr，NaI都不水解；因为SiX4是共价化合物，通常为分子晶体，而NaX是离子化合物，是离子晶体，所以NaX的熔点一般高于SiX4 。

答案：D

2．解析：B项，原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，正确。

答案：B

3．解析：NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，但BF3是非极性分子，A、B都不对；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使它们都达到稳定结构，D正确；但H原子核外只有2个电子，C是错误的。

答案：D

4．解析：该有机物分子中含有—CHO，含有电负性较强的O原子，但不含与电负性较强的原子相连的H原子，因此不易形成分子间氢键，A项错。该有机物分子中含有C—H、C===O极性键，C—C、C===C非极性键，B项对。该有机物分子中含有9个σ键和3个π键，C项对。该有机物分子易与水分子形成分子间氢键，而2丁烯则不能，故该有机物在水中的溶解度大于2丁烯，D项对。

答案：A

5．解析：因为铜有两种价态，其中KCuCl3铜的价态为＋2，故另一种化合物中，铜的价态应该为＋1；铜在周期表中位于ds区。

答案：C

6．解析：A、D、E、G、M、L六种前四周期的元素，A是宇宙中最丰富的元素，则A是H元素；E原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道呈全充满状态，则E是Cl元素；D原子核外有1个未成对电子，D＋比E原子少一个电子层，则D为Na元素；G原子的2p轨道有2个未成对电子，M的最高化合价和最低化合价的代数和为4，与G的原子序数相差8，则G和M属于同一主族元素，G为O元素、M为S元素；L位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的，则L是Zn元素，R是由M、L形成的化合物，其晶胞结构如图所

11

示，该晶胞中红色小球个数是4，黄色小球个数＝8×8＋6×2＝4，所以其化学式为ZnS。

(1)E是Cl元素、M是S元素，元素非金属性越强，其电负性越强，所以电负性E＞M。 (2)同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，G为O元素位于第VIA族，所以G的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能小。

(3)S2Cl2分子中，所有原子最外层均满足8电子稳定结构，则该分子结构式为Cl－S－S－Cl，根据其结构式知，每个M原子价层电子对个数都是4，则M原子采用sp3杂化，S2Cl2是展开书页型结构，Cl－S位于两个书页面内，该物质结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子。

(4)L为Zn元素，L的价电子排布式为3d104s2，该元素位于周期表中第IIB族。

(5)如果以上分析知，R的化学式为ZnS，该物质是由阴阳离子构成的，属于离子晶体；

3m3

cm＝

4×（65＋32）

NA

3

388 cm。 ρNA

该晶胞属于面心立方结构，晶胞的边长＝

ρρ cm＝

答案：(1)＞；(2) 小；(3) sp3；极性；(4) 3d104s2；ⅡB；

(5) ZnS；离子；

3

388

。 ρNA

7．解析：(1)由图(a)可知，1号C与另外3个碳原子形成3个σ键。(2)图(b)中1号C与3个碳原子、1个氧原子共形成4个σ键，其价层电子对数为4，C的杂化方式为sp3；该C与相邻C的键角约为109°28′，图(a)中1号C采取sp2杂化，碳原子间夹角为120°。(3)氧化石墨烯中“—OH”的O可与H2O中的H形成氢键、氧化石墨烯中“—OH”的H可与H2O中的O形成氢键，氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有O、H。(4)利用“均摊法”可知该晶

1

胞棱上12个M完全属于该晶胞的M为12×4＝3，位于晶胞内的9个M完全属于该晶胞，故

11

该晶胞中M原子的个数为12；该晶胞中含有C60的个数为8×8＋6×2＝4，因此该晶胞的化学式为M3C60。

答案：(1)3 (2)sp3 < (3)O、H (4)12 M3C60

8．解析：由原子序数最小且核外电子总数与其电子层数相同，确定a为氢元素，由价电子层中的未成对电子有3个确定b为氮元素，由最外层电子数为其内层电子数的3倍确定c为氧元素，由d与c同主族确定d为硫元素，由e的最外层只有1个电子且次外层有18个电子确定e为铜元素。(1)第一电离能一般规律：同周期从左至右递增，同主族从上至下递减，但当原子轨道呈全满、半满、全空状态时稳定，第一电离能反常的大；由铜的价电子排布可画出价电子轨道示意图。(2)有氢且呈三角锥形的分子是NH3，N原子杂化方式为sp3；O、N、C的氢化物分子中含有非极性共价键的化合物有H2O2、N2H4、C2H6、C6H6等。(4)Cu与O能形成两种化合物，根据均摊法可由原子数比确定化合物的化学式为Cu2O，含Cu＋。(5)5种元

－

素形成的1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构的为SO24，由图(b)中的阳离子结构可知含有Cu2＋、4个NH3、2个H2O，阳离子符号为[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋，含有共价键、配位键；加热化合物时根据配位键强弱确定首先失去的成分。

答案：(1)N (2)sp3 H2O2、N2H4

(3)HNO2、HNO3 H2SO3 (4)＋1

2－

(5)SO4 共价键和配位键 H2O H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱 9．解析：A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2－和B＋具有相同的电子构型，则A是O，B是Na；C、D为同周期元索，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。

11

(5)根据晶胞结构可知氧原子的个数＝8×8＋6×2＝4，Na全部在晶胞中，共计是8个，则E的化学式为Na2O。以顶点氧原子为中心，与氧原子距离最近的钠原子的个数为8个，即晶

4×62 g/molm

胞中A原子的配位数为8。晶体F的密度＝＝＝2.27

V（0.566×10－7 cm）3×6.02×1023mol－1g/cm3。

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＋2Na2CO3＝Cl2O＋CO2＋2NaCl)

(5)Na2O；8；

4×62 g/mol3

－1＝2.27 g/cm 323（0.566×10 cm）×6.02×10 mol

－710．解析：(1)①一个单键就是一个σ键，一个双键中含有一个σ键，一个π键；根据元素周期律，以及第ⅤA族比同周期的ⅡA族第一电离能高，可知N、O、C、H的第一电离能依次减小，据此答题；

②配位体位于方括号中，由1个NO和5个H2O分子构成；中心离子为Fe2＋，铁是26号元素，所以Fe2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，据此答题；

③HCOOH分子间能形成氢键，CH3OCH3不能形成分子间氢键，据此答题；

(2)①(NH4)2SO4晶体中铵根离子和硫酸根离子之间是离子键，而铵根离子和硫酸根离子内部都是共价键，据此答题；

5＋4－15－1×4－1＋－

②NH4的中心原子氮原子价层电子对数＝＝4，孤电子对＝＝0，NO3

22

5＋1

的中心原子氮原子价层电子对数＝2＝3，据此判断；

(3)以顶点为计算，与之相邻的最近的Kr位于三个面心上，而顶点的原子为8个立方体共有，每个面心上的Kr为两个立方体共有，故与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有3×4＝12，

11

晶胞中含Kr原子为8×8＋6×2＝4，然后求出比值。

答案：(1)①10NA(或10×6.02×1023)；N＞O＞C＞H； ②6；1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)；

③高；HCOOH分子间能形成氢键；(2)①de；②正四面体形；sp2；(3)3

11．解析：(1)晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性。

(2)Cu为29号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，可以看出只有4s轨道上的电子未成对，二价铜离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，在CuSO4溶液中滴入过量氨水，形成配合物为[Cu(NH3)4]2＋，为深蓝色。

(3)(SCN)2分子结构式为N≡C－S－S－C≡N，1个N≡C键中有1个σ键，其余两个为π键，1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为5NA，异硫氰酸(H－N＝C＝S)分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键，故沸点高。

(4)根据图1，距离S2－最近的锌离子有4个，即S2－的配位数为4。

11

(5)Cu原子位于晶胞面心，数目为6×2＝3，Au原子为晶胞顶点，数目为8×8＝1，晶胞体×3＋197

NAm3－73－3

积V＝(a×10)，密度ρ＝V＝3。 －21＝－21 g·cm3a×10NA·a×10

答案：(1)晶体；(2)1；1s22s22p63s23p63d9；深蓝色；(3) 5NA；异硫氰酸分子间可形成氢键，

3

而硫氰酸不能；(4)4；(5)。

NA·a3×10－21