1、学业分层测评(十四)(建议用时：45分钟)学业达标1.纳米材料被誉为21世纪最有发展前景的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米(1 nm109m)的空心管。下列说法错误的是()A.纳米碳管是一种新型的有机化合物B.纳米碳管在常温下化学性质稳定C.纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳D.纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强【解析】纳米碳管属碳单质中的一种，与金刚石、石墨等互为同素异形体。【答案】A2.下列说法正确的是()A.蛋白质、纤维素、蔗糖、PVC、淀粉都是高分子化合物B.氢键在形成蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用C.使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制
2、乙醇都涉及到生物质能的利用D.石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料【解析】A项，蔗糖分子式为C12H22O11，M342，不属于高分子化合物；B项正确；C项，太阳能热水器利用的是太阳能，未涉及生物质能的利用；D项，植物油不属于化石燃料。【答案】B3.2004年，美国科学家通过“勇气”号太空车探测出水星大气中含有一种称为硫化羰(化学式为COS)的物质，已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但能在氧气中完全燃烧。下列有关硫化羰的说法正确的是()A.1 mol硫化羰在氧气中完全燃烧时转移6 mol电子B.硫化羰可用作灭火剂C.CO2和COS结构相似都是非极性分子D.硫化羰熔点可能较高【解析】硫化
3、羰在氧气中完全燃烧的化学方程式：2COS3O2=2CO22SO2，由方程式可知1 mol COS与1.5 mol O2反应，转移电子数为6 mol，所以A正确；硫化羰可以燃烧，不能作灭火剂；尽管CO2和COS结构相似，但CO2是非极性分子，而COS是极性分子；硫化羰是分子晶体，熔点较低。【答案】A4.已知BN是一种新型的无机材料，由于与属于等电子体物质(等电子体是原子个数相等，价电子数也相等的物质)，其结构和性质有很大的相似性。BN有两种晶体，根据以上信息，对BN两种晶体的描述中不正确的是 ()A.其中一种晶体可用做耐磨材料B.其中一种晶体可用做润滑材料C.其中一种晶体键角为90D.其中一种晶
4、体中存在六元环【解析】与是等电子体，结构与性质相似，因此BN有两种晶体，一种是类似于石墨的层状结构，一种是类似于金刚石的空间网状结构，类似于石墨的晶体可作润滑材料，类似于金刚石的晶体可作耐磨材料，两种晶体中的键角一个是120，一个是109.5，不是90，类似石墨的晶体中存在平面六元环，类似金刚石的晶体中存在立体六元环。【答案】C5.下列具有特殊性质的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是()【导学号：61480054】A.半导体材料砷化镓B.吸氢材料镧镍合金C.透明陶瓷材料硒化锌D.超导材料K3C60【解析】A、D项中的砷、镓、钾、碳均为主族元素。B项中的镧、镍均为副族元素，C项中硒为主族
5、元素，锌为副族元素。【答案】C6.(2016常州高二检测)下列说法中，正确的是()A.光导纤维、棉花、油脂、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质B.开发核能、太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接减少碳排放C.红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析D.阴极射线、粒子散射现象及布朗运动的发现都对原子结构模型的建立做出了贡献【解析】光导纤维的主要成分是SiO2，油脂属于酯类化合物，一般相对分子质量不是很大，二者均不属于高分子化合物，故A项错误；使用无磷洗涤剂是为了降低磷元素的排放，防止水体的富营养化，与低碳排放无关，故B项错误；质谱仪可用来测定相对分子质量，红外
6、光谱仪和核磁共振仪可用来鉴定分子结构，都可用于有机化合物结构的分析，故C项正确；布朗运动与原子结构模型的建立无关，故D项错误。【答案】C7.据最新报道，科学家发现了如下反应：O2PtF6=O2(PtF6)，已知O2(PtF6)为离子化合物(其中Pt的化合价为5)，对于此反应，下列说法正确的是()A.在O2(PtF6)中不存在共价键B.在此反应中，O2是氧化剂，PtF6是还原剂C.在此反应中，每生成1 mol O2(PtF6)，转移1 mol电子D.由O2(PtF6)形成的晶体为分子晶体【解析】O2(PtF6)为离子化合物，且Pt为5价，F为1价。在O2(PtF6)中，O与PtF间存在离子键，O
7、中氧原子间存在共价键，所以O2(PtF6)形成的晶体为离子晶体，故A、D项均错；由O2O失去1个电子，O2为还原剂，由PtF6PtF得到1个电子，PtF6为氧化剂，故B项错。【答案】C8.据某科学杂志报道，国外有一研究发现了一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60的结构。下列叙述不正确的是()该物质有很高的熔点、很大的硬度该物质形成的晶体属分子晶体该物质分子中Si60被包裹在C60里面该物质的相对分子质量为2 400A.B.C. .D.【解析】由分子式及信息可知该物质为分子晶体，分子晶体的熔点低、硬度小，错误，正确；
8、C的原子半径小于硅的原子半径，所以C60被包裹在Si60里面，错误；分子式为C60Si60，所以该物质的相对分子质量(1228)602 400，正确。【答案】C9.等电子体假说认为：凡原子数、总电子数均相等的物质，其结构相似，物理性质相近，相应的物质称为等电子体，如CO和N2。现有一种新型层状结构的无机材料BN的一种同分异构体BN平面结构示意图如右，则关于该物质的结构、性质和用途叙述正确的是()A.BN是一种坚硬耐磨材料，可用作钻具B.若层状结构中有n个B原子，则有n个六元环C.已知BN在水蒸气作用下能微弱水解，则水解产物为B2H6和HNO3D.BN晶体中各原子达到8电子稳定结构【解析】根据信
9、息，石墨(C)和BN互为等电子体，则BN和石墨结构相似，物理性质相近。结合BN的平面结构，类比石墨的物理性质，得知A错误；利用均摊法可以看出，每个硼原子被三个六边形所共享，一个六边形实际拥有的硼原子个数为31/31，则B正确；氮化硼(BN)中由于氮的电负性大，故氮为3价，而硼为3价，若BN在水蒸气作用下水解，根据化合物化合价的结合原则，则水解产物为H3BO3和NH3，C错误；BN晶体中仅氮原子达到8e稳定结构，而硼原子为6电子结构，D错误。【答案】B10.超临界流体(Supercritical F1uid)是温度和压力同时高于临界值的流体，也即压缩到具有接近液体密度的气体，是物质介于气态和液态
10、之间的一种新的状态。目前应用最广的是超临界二氧化碳，在中药、香料的萃取分离以及作为溶剂、发泡剂取代氟利昂等具有重要价值。下列有关说法中错误的是()A.超临界二氧化碳与CO2的物理性质不同，化学性质相同B.超临界二氧化碳可能是一种原子晶体C.用超临界二氧化碳溶解萃取物质，符合绿色化学的思想D.用超临界二氧化碳代替氟利昂可减轻对臭氧层的破坏【解析】超临界二氧化碳是CO2的一种新状态，A正确；超临界是物质介于气态和液态之间的一种新的状态，没有很高的硬度，B错误；二氧化碳无污染也不会破坏臭氧层，C、D正确。【答案】B11.氮化碳结构如图所示，其中氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列
11、有关氮化碳的说法不正确的是()A.氮化碳属于原子晶体B.氮化碳中碳显4价，氮显3价C.氮化碳的化学式为C3N4D.每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连【解析】由氮化碳结构知每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连形成空间网状结构，硬度超过金刚石，是原子晶体，化学式为C3N4，氮的电负性大于碳，碳显4价，氮显3价。【答案】B能力提升12.(1)随着科学的进步，除了传统的三大合成材料以外，又出现了高分子分离膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，医用高分子材料、隐形材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。试根据下列用途判断新型有机高分子材料的种类。用于海水和
12、苦咸水的淡化方面_。用于制造人工器官(如人工心脏)的材料_。(2)录像用的高性能磁带中的磁粉，主要原料之一是由3种元素组成的CoxFe3xO3x的化合物，已知O为2价，钴(Co)和铁可能呈现2价或3价，且上述化合物中，每种元素都只有一种化合价，则 x的值为_，铁的化合价为_价，钴的化合价为_价。【解析】(1)高分子分离膜和医用高分子材料是两种重要的功能高分子材料。其中高分子分离膜广泛用于生活污水及工业废水等废液处理及废液中有用成分的回收，特别是海水淡化方面已实现工业化；医用高分子材料中的硅聚合物或聚氨酯类聚合物等因其优异的生物相容性和很高的机械性能，可用来合成人工心脏。(2)由化学式CoxFe
13、3xO3x可知x的取值为1或2，若取x1，则化学式为CoFe2O4，据化合价代数和为0，可推知Fe为3价，Co为2价。若取x2，不合理。【答案】(1)高分子分离膜医用高分子材料(2)13213.随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分CH4)为原料经合成气(主要成分CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁Fe(CO)5等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。请回答下列问题：(1)Fe(CO)5中铁的化合价为0，写出铁原子的基态原子的核外电子排布式_。(2)原子数
14、目和电子总数(或外围电子总数)相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为_和_(填化学式)，CO分子的结构式可表示成_。(3)Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为20.5 ，沸点为103 ，易溶于非极性溶剂。据此可判断Fe(CO)5晶体为_。(4)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有_，CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是_。【解析】(2)由CO与N2互为等电子体，可推测两者结构相同，即C、O之间存在叁键，其中有一个配位键。(4)CH4、CO、CH3OH中，碳原子杂化形式分别为sp3、sp、sp3。【答案】
15、(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)N2CNCO(或CO)(3)分子晶体(4)CH4和CH3OHCH3OH能形成分子间氢键14.制冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到制冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷剂，但它们不是有毒，就是易燃，于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。据现有知识，某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下：(1)氢化物的易燃性：第2周期_H2OHF；第3周期SiH4PH3_。(2)化合物的毒性：PH3NH2H2S_H2O；CS2_CO2；CCl4_CF4。(填“”、“NH3可联想到
16、同主族元素所形成结构和组成相似的物质，从上到下毒性逐渐增大。(3)由CF2Cl2的组成可联想出与它类似的物质，如CFCl3、CF3Cl等。(4)氟利昂CF2Cl2这种制冷剂对环境有危害，它可以破坏臭氧层，所以开发新制冷剂要注意这种物质的毒性、沸点、可燃性以及对环境的危害性因素。【答案】(1)CH4NH3H2SHCl(2)(3)CFCl3(或CF3Cl)(4)使大气臭氧层出现空洞a15.氮元素可形成卤化物、氮化物、叠氮化物及配合物等许多化合物。【导学号：61480055】(1)NF3的沸点为129 ，则其分子为_分子(填“极性”或“非极性”)，其晶体类型为_。(2)叠氮酸(HN3)是一种弱酸，可部分电离出H和N。与N互为等电子体的分子、离子有_(各举1例)。叠氮化物、氰化物都能与Fe2、Cu2及Co3等形成配合物，如：Fe(CN)64、Co(N3)(NH3)5SO4。铁的基态原子核外电子排布式为_；CN中C原子的杂化类型是_；Co(N3)(NH3)5SO4中Co3的配位数为_。NaN3与KN3的结构类似，则NaN3的晶格能_(填“”或“
