1、综合测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列原子价层电子的轨道表示式正确的是()。答案:B解析:A项中氧原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则,正确的应为;C项中硅原子的价层电子轨道表示式违反泡利原理,正确的应为;D项中铬原子的价层电子排布违反洪特规则的特例,正确的应为。2.1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了两者的相对原子质量,部分原始记录如下。下列说法中错误的是()。A.甲位于现行元素周期表第四周期第A 族B.原子半径比较:甲乙SiC.
2、乙的简单气态氢化物的稳定性比CH4的强D.推测乙的单质可用作半导体材料答案:C解析:从示意图可以看出同一行的元素在同一主族,同一列的元素在同一周期,甲元素与B和Al在同一主族,与As在同一周期,则甲在元素周期表中的位置是第四周期第A族,A项正确。甲元素和乙元素同周期,同周期元素(稀有气体元素除外)的核电荷数越小,原子半径越大,则甲元素的核电荷数小于乙,所以甲元素的原子半径大于乙元素的原子半径;同主族元素,核电荷数越大,原子半径越大,乙元素与Si同主族,乙元素的核电荷数大于Si元素的核电荷数,故原子半径大小顺序为甲乙Si,B项正确。同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱,则气态氢化物的稳定性逐渐减
3、弱,故乙的简单气态氢化物的稳定性比CH4的弱,C项错误。乙为Ge元素,其处于金属元素和非金属元素的交界处,可用作半导体材料,D项正确。3.以下有关元素性质的说法中不正确的是()。A.具有下列电子排布式1s22s22p63s23p21s22s22p31s22s22p21s22s22p63s23p4的原子中,原子半径最大的是B.具有下列价层电子排布式3s23p13s23p23s23p33s23p4的原子中,第一电离能最大的是C.Na、K、RbN、P、SiNa、P、Cl,元素的电负性随原子序数增大而增大的是D.某主族元素基态原子的逐级电离能分别为738 kJmol-1、1 451 kJmol-1、7
4、 733 kJmol-1、10 540 kJmol-1、13 630 kJmol-1、17 995 kJmol-1、21 703 kJmol-1当它与氯气反应时生成的阳离子是X3+答案:D解析:A项中各原子依次是Si、N、C、S,同周期元素(稀有气体元素除外)原子的半径从左到右逐渐减小,所以原子半径SiS,CN,同主族元素原子的半径从上到下逐渐增大,有SiC,A项正确;3s23p3中p轨道处于半充满状态,较稳定,所以其第一电离能最大,B项正确;一般来说,同周期元素的电负性从左到右逐渐增大,同主族元素的电负性从上到下逐渐减小,中电负性KRb,中电负性N最大,C项正确;该元素的第三电离能发生突变,
5、即表示其不容易失去第三个电子,则其最外层有2个电子,当它与氯气反应时生成的阳离子应是X2+,D项错误。4.物质在不同溶剂中的溶解性一般都遵循“相似相溶”规律。下列装置不宜用于HCl尾气吸收的是()。答案:C解析:HCl是极性分子,易溶于水而不溶于CCl4。A、D项装置分别使用了倒置漏斗和球形干燥管,能防止倒吸;B装置中HCl气体先通过CCl4,由于HCl不溶于CCl4,HCl经过CCl4后再被上层的水吸收,也可以有效防止倒吸。5.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如下图所示。下列说法中正确的是()。A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B.原子半径的大小顺序为ZWS
6、Cl,B项错误;O2-和Al3+的核外电子数和电子层数均相同,C项错误;非金属性SCl,则最高价氧化物的水化物的酸性H2SO4键键能答案:D解析:分子中共价键的键长越长,键能越小,A项错误;第A族中的Be与第A族中的Cl,可以形成BeCl2分子,其中Be与Cl之间以共价键结合,B项错误;水分子中键角为105,C项错误。7.下列描述正确的是()。CS2为V形的极性分子Cl的空间结构为平面三角形SF6中有6对完全相同的成键电子对SiF4和S的中心原子均采用sp3杂化A.B.C.D.答案:D解析:CS2和CO2的空间结构相同,为直线形,错误;Cl的中心原子Cl有一对孤电子对,所以Cl的空间结构为三角
7、锥形,错误;S原子最外层有6个电子,正好与6个F原子形成6个共价键,正确;SiF4中Si形成4个键,S中S有一对孤电子对,价层电子对数为4,所以Si、S均采用sp3杂化,正确。8.我国科学家成功合成了3 nm长的管状定向纳米碳管,长度居世界之首。下图是不同直径纳米碳管中的冰柱结构及结冰温度,冰柱的大小取决于纳米碳管的直径。下列关于纳米碳管及冰柱结构的说法错误的是()。A.纳米碳管是制造飞机的理想材料B.纳米碳管中的碳原子采用sp3杂化C.水在纳米碳管中结冰的规律是纳米碳管直径越小,结冰温度越高D.四种冰柱结构中水分子的结构相同答案:B解析:纳米材料有其独特的功能,一般飞机是用钢铁制造的,由于碳
8、纤维的强度高、刚度高、密度小,它也可以是制造飞机的理想材料,A项正确;纳米碳管中的碳原子采用sp2杂化,B项错误;根据不同直径纳米碳管中的冰柱结构及结冰温度的数据可知:纳米碳管直径越小,结冰温度越高,C项正确;水分子的结构相同,只是水分子的聚集状态不同,D项正确。9.胆矾(CuSO45H2O)可写成Cu(H2O)4SO4H2O,其结构示意图如下:下列有关胆矾的说法正确的是()。A.所有氧原子都采取sp3杂化B.氧原子参与形成配位键和氢键两种化学键C.Cu2+的价层电子排布式为3d84s1D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去答案:D解析:A项,与S相连的氧原子没有发生轨道杂化;B项,氢键不是化学
9、键;C项,Cu2+的价层电子排布式为3d9;D项,由图可知,胆矾中有1个H2O与其他粒子通过氢键结合,易失去,有4个H2O与Cu2+通过配位键结合,较难失去。10.如图为碘晶体的晶胞结构。下列有关说法中正确的是()。碘晶体晶胞A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4为配位数交替配位形成层结构B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是共价晶体D.碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力答案:A解析:在立方体的一个面上,有5个I2,4个方向相同,结合其他面考虑可知A项正确;每个晶胞中有4个碘分子,B项错误;此晶体是分子晶体,C项错误;碘原子间只存
10、在非极性共价键,范德华力存在于分子与分子之间,D项错误。二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.下表是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号,其中J为0族元素。下列说法正确的是()。A.R原子的核外电子的轨道表示式为B.Y2-与Na+的半径大小关系为Y2-Na+C.X的第一电离能大于Y的第一电离能D.表中电负性最大的元素为W答案:BC解析:由表中信息和J为0族元素可知:X为N,Y为O,Z为F,R为S,W为Br,J为Xe。A项,S原子3p轨道上的电子应先分占不同轨道,A项
11、错误;O2-与Na+具有相同的电子层结构,原子序数越小,离子半径越大,故O2-的半径大于Na+的半径,B项正确;N的第一电离能大于O的第一电离能,C项正确;表中电负性最大的元素为Z(F),D项错误。12.科学研究表明,物质含有许多种聚集状态,下列关于物质聚集状态的描述错误的是()。A.等离子体的用途之一是可以制造等离子体显示器B.如图超分子具有分子识别与自组装的特征聚自由基金属有机超分子笼C.液晶和液态是物质的同一种聚集状态D.同一种金属元素构成的纳米材料具有完全等同的性质答案:CD解析:等离子电视就是运用等离子体显示技术制造的,A项正确;超分子具有分子识别与自组装的特征,B项正确;液晶既具有
12、流动性,也具有类似于晶体的各向异性,是介于液态和晶态之间的一种特殊的聚集状态,C项错误;同一种金属元素构成的纳米材料某些性质也有很大差别,如金属铅的晶粒大小不同熔点不同,5 nm尺寸的熔点为34.7 K,100 nm尺寸的熔点为520 K,D项错误。13.下列对一些实验事实的理论解释正确的是()。选项实验事实理论解释A氮原子的第一电离能大于氧原子的第一电离能氮原子2p能级半充满,氧原子失去2p能级上的1个电子能达到稳定结构BCO2为直线形分子CO2分子中碳原子采取sp2杂化C金刚石的熔点低于石墨的熔点金刚石是分子晶体,石墨是混合型晶体DHF的沸点高于HCl的沸点HF的相对分子质量小于HCl的相
13、对分子质量答案:A解析:B项二氧化碳分子中碳原子采取sp杂化;C项的理论解释错误,原因是石墨中碳碳键的键能大于金刚石中碳碳键的键能;D项的理论解释错误,原因是HF分子间存在氢键。14.下列说法中不正确的是()。A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为12D.E和F形成的气态团簇分子的分子式为EF或FE答案:D解析:CaF2晶胞中,Ca2+占据8个顶角和6个面心,故每个晶胞中Ca2+共8+6=4个;金刚石晶体中,每个C原子与4个C原子相连,而碳碳键为2个碳原子共用,C原子与CC个数比为12
14、;由于是气态团簇分子,其分子式应为E4F4或F4E4。15.Fe为过渡金属元素,在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物Fe(NO)(H2O)nSO4,该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是()。A.该配合物的化学式为Fe(NO)(H2O)5SO4B.该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区C.1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成1 mol沉淀D.该配合物中阳离子呈正八面体结构,阴离子呈正四面体结构答案:AC解析:该配合物中Fe显+2价,Fe2+最外层电子排布式为3s23p63d6,即最外层电子数为1
15、4,则配体提供的电子总数为12,每个NO和H2O均可提供2个电子,故n=5,该配合物的化学式为Fe(NO)(H2O)5SO4,A项正确;氢元素位于元素周期表中的s区,B项错误;该配合物中只有S能与Ba2+反应生成沉淀,C项正确;该配合物中阳离子为Fe(NO)(H2O)52+,由其配体组成可知,其不可能是正八面体结构,D项错误。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)A、B都是短周期元素,原子最外层电子排布式分别为(n+1)sx、nsx+1npx+3。A与B可形成化合物C和D。D溶于水时有气体E逸出,E能使带火星的木条复燃。请回答下列问题:(1)比较电离能:I1(A)(填“”或“”
16、,下同)I2(A),I1(A)I1(B),I1(B)I1(He)。(2)通常A元素的化合价是价,对A元素呈现这种价态进行解释:用原子结构的观点进行解释: 。用电离能的观点进行解释: 。(3)写出D与水反应的离子方程式: 。(4)列举气体E的主要用途:(至少写出两项)。答案:(1)”“=”或“”)苯酚()的Ka,其原因是。答案:(1)混合型晶体键、键sp2(2)C(3)增大三种物质均为分子晶体,结构与组成相似,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高(4)SiO2为共价晶体,而CO2为分子晶体(5)均为分子晶体,范德华力随相对分子质量增大而增大减小增大(6)中COO-与OH中的氢形成分子内氢
17、键,使其更难电离出H+解析:(2)石墨烯单层原子间以共价键相结合,强度很高,A项正确;石墨烯中碳原子所在的平面内有自由移动的电子,是电的良导体,而石墨烷中没有自由移动的电子,为绝缘体,B项正确;石墨烯只含一种碳元素,为碳的单质,C项错误;石墨烯与H2间的反应属于加成反应,D项正确。(5)四卤化硅为分子晶体,F、Cl、Br、I的相对原子质量逐渐增大,沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大,沸点越高。PbX2的熔点按F、Cl、Br、I次序先降低后升高,其中PbF2为离子晶体,PbBr2、PbI2为分子晶体,可知依F、Cl、Br、I次序,PbX2晶体中离子键百分数减小,共价键百分数增大。19.(1
18、2分)含氟化合物在生产生活中有重要的应用,回答下列问题:(1)基态氟原子核外电子的运动状态有种,有种不同能量的原子轨道,其价层电子的轨道表示式为。(2)N与F可形成化合物N2F2,下列有关N2F2的说法中正确的是。A.分子中氮原子的杂化轨道类型为sp2B.其结构式为FNNFC.其分子有两种不同的空间结构D.1 mol N2F2含有的键的数目为4NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)(3)NaHF2可用于制无水氟化氢。常温常压下为白色固体,易溶于水,160 分解。NaHF2中所含作用力的类型有。A.离子键B.共价键C.配位键D.氢键(4)二氟甲烷(CH2F2)难溶于水,而三氟甲烷(CHF3)可溶于水
19、,其可能的原因是。(5)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g)H=-313 kJmol-1 ,FF的键能为159 kJmol-1,ClCl的键能为242 kJmol-1,则ClF3中ClF的平均键能为 kJ mol-1。ClF3的熔、沸点比BrF3的(填“高”或“低”)。(6)氟化钙的晶胞结构如图所示。晶胞中Ca2+的配位数为。与F-等距且最近的Ca2+形成的空间结构为。已知氟化钙的晶胞边长为a pm,其密度为 gcm-3,则阿伏加德罗常数的数值为(列出计算式即可)。答案:(1)93(2)AC(3)ABD(4)三氟
20、甲烷中由于3个F原子的吸引使得C原子的正电性增强,从而三氟甲烷中的H原子可与H2O中的O原子之间形成氢键(5)172低(6)8正四面体解析:(1)氟原子核外电子数为9,核外没有运动状态相同的电子,基态氟原子核外电子的运动状态有9种,核外电子排布式为1s22s22p5,有3种不同能量的原子轨道,价层电子的轨道表示式为。(2)N2F2分子中含有氮氮双键,氮原子采取sp2杂化的方式,A项正确;N2F2 的结构式为FNNF,B项错误; FNNF有顺式和反式两种空间结构,C项正确;1 mol N2F2含有的键的数目为3NA,D项错误。(3)NaHF2中所含作用力的类型有离子键、共价键、氢键。(4)二氟甲
21、烷(CH2F2)难溶于水,而三氟甲烷(CHF3)可溶于水,是由于三氟甲烷中3个F原子的吸引使得C原子的正电性增强,从而三氟甲烷中的H原子可与H2O中的O原子之间形成氢键。(5)设ClF的平均键能为x。根据反应的焓变=反应物的键能总和-生成物的键能总和可知,Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g)的H=242 kJmol-1+159 kJmol-13-6x=-313 kJmol-1,则x=172 kJmol-1。ClF3和BrF3为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,其熔、沸点越高,因ClF3的相对分子质量小于BrF3的相对分子质量,故ClF3的熔、沸点低于BrF3的熔、沸点。(6)从氟化钙
22、的晶胞结构可以看出Ca2+居于晶胞的顶点和面心,在每个Ca2+周围距离最近的F-有8个,Ca2+的配位数为8,F-居于晶胞的8个小正方体的体心,在每个F-周围距离最近的Ca2+有4个,形成的空间结构为正四面体形,在1个晶胞中含有Ca2+的数目为4,含有F-的数目为8,列式计算 gcm-3(a10-10)3 cm3= g,所以NA=。20.(12分)我国科学家在某杂志上发表研究报告称,利用铬同位素的系统分析发现“古代大气氧含量高于现代水平的1%”。铬的同位素有CrCrCrCr。金属铬是一种极硬、耐腐蚀的银白色金属,其化合物种类繁多,在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题:(1)基态Cr的价层电子
23、轨道表示式为。(2)交警用“酒精仪”查酒驾,其化学反应原理如下:2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO43CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2OCH3CH2OH、CH3COOH的沸点高于对应的CH3OCH3(二甲醚)、HCOOCH3(甲酸甲酯),其主要原因是。CH3COOH分子中碳原子的杂化类型是;CH3COOH分子中键和键数目之比为。K2SO4晶体中阴离子的空间结构是。上述反应中,只含极性键的极性分子有(填分子式)。(3)配离子Cr(H2O)3(NH3)33+的结构可能有种。 (4)晶体铬的晶胞结构如图1所示,铬原子的配位数为。(5)铬的一种氧化物晶胞的结构
24、如图2所示。六棱柱底面边长为a nm,高为b nm,NA代表阿伏加德罗常数的值。该晶体的化学式为;该晶体的密度= gcm-3。答案:(1)(2)CH3CH2OH、CH3COOH分子间存在氢键sp2、sp371正四面体形H2O、H2SO4(3)4(4)8(5)Cr2O3解析:(1)Cr为24号元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,价层电子排布式为3d54s1,价层电子轨道表示式为。(2)在乙醇和乙酸中均有OH,分子间可以形成氢键,使物质的熔、沸点升高。乙酸的结构式为。C原子的杂化类型可以从其周边的原子数判断,甲基上的C原子形成4个键,C原子上没有孤电子对,C原子的杂
25、化类型为sp3;羧基中C原子形成3个键和1个键,C原子上没有孤电子对,C原子的杂化类型为sp2。单键均为键,而且碳氧双键中有1个键和1个键,故1个CH3COOH分子中一共有7个键和1个键,则键和键的数目之比为71。S的中心原子S上的孤电子对数为(6+2-42)=0,价层电子对数为0+4=4,S为sp3杂化,S的空间结构为正四面体形。根据化学方程式2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO43CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2O,反应中属于分子的有CH3CH2OH、H2SO4、CH3COOH、H2O。CH3CH2OH、CH3COOH中都有CC非极性键,只有极性共价
26、键的是H2SO4、H2O,而且H2SO4、H2O都属于极性分子。(3)配离子Cr(H2O)3(NH3)33+为八面体结构。平面上有3个水分子和1个氨气分子有1种,平面上有2个水分子和2个氨气分子(两个水分子可能相邻或相对)有2种,平面上有3个氨气分子和1个水分子有1种,所以其可能情况有4种。(4) 晶体铬中,Cr占据了顶点和体心,离体心的Cr原子最近的有8个Cr原子,所以其配位数为8。(5)以整个六棱柱为整体,有4个Cr在其中,完全属于此晶胞。有3个O原子在晶胞内,完全属于此晶胞;还有2个O在面上,为2个面共用,完全属于此晶胞的O原子数为2=1;在顶点有12个O原子,每个O原子为6个晶胞共有,完全属于此晶胞的O原子数为12=2,故完全属于该晶胞的O原子共3+1+2=6个,Cr和O的原子个数比为23,则化学式为Cr2O3。=,晶胞中有4个Cr和6个O,则晶胞的质量m= g= g。晶胞的体积V=S底h=a10-7 cma10-7 cm6b10-7 cm=a2b10-21 cm3,可得= gcm-3。
