1、单元质量评估十二(第十二单元综合测试题)时间：90分钟满分：100分1(5分)(2016湖北荆州质检)已知A、B、C、D、E、F、G为前四周期七种元素且原子序数依次增大，其中A的基态原子中没有成对电子，B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，C原子核外成对电子数比未成对电子数多1，其氢化物常用作制冷剂，D原子未成对电子与周期数相同，在E元素所在周期中该原子的第一电离能最小；F原子价电子为nsn1npn1；G单质是硬度最大的金属。请回答下列问题：(1)G元素基态原子价电子排布式为_。(2)B、C、D三种元素的最简单氢化物的键角由小到大的顺序为_(填元素符号)，常
2、温下硬度最大的B单质、E2F、A2D及A2F的沸点由高到低的顺序为_(填化学式)。(3)D元素与氟元素相比，电负性：D_氟元素(填“”“”或“”)，下列表述中能证明这一事实的是_(填选项序号)。A常温下氟气的颜色比D单质的颜色深B氟气与D的氢化物剧烈反应，产生D的单质C氟与D形成的化合物中D元素呈正价态D比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目答案：(1)3d54s1(2)O、N、CC、Na2S、H2O、H2S(3)H2SO3(5)H2O2H2O解析：根据氢化物化学式H2X知100%88.9%，M(X)16。可推知，X的相对原子质量为16，则Y为S，则其氧化物分别为SO2、SO3，根据杂化轨道
3、理论易确定其分子构型、极性。三种元素组成的化合物为H2SO3、H2SO4，由无机含氧酸的判断知酸性：H2SO4H2SO3。X元素为O，与H元素形成两种化合物H2O和H2O2，其中H2O的分子构型为V形，H2O2分子中含有非极性键“OO”。3(8分)元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。在1个晶胞中，X离子的数目为_。该化合物的化学式为_。(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是_。(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶
4、解度大于H2Y，其原因是_。(4)Y与Z可形成YZ。YZ的空间构型为_(用文字描述)。写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式：_。(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物X(NH3)4Cl2,1 mol该配合物中含有键的数目为_。答案：(1)4ZnS(2)sp3(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键(4)正四面体CCl4或SiCl4等(5)16 mol或166.021023个解析：X为第四周期元素，且内层轨道电子数全满，最外层电子数为2，则其基态电子排布式应为Ar3d104s2，所以为Zn。Y的3p轨道上有4个电子，则应为S。Z的最外层电子数是内层的3倍，故为O。(1)从晶胞图分析，含有X离子为8
5、1/861/24。Y为4个，所以化合物中X与Y之比为11，则化学式为ZnS。(2)H2S分子中，S有两对孤对电子，价层电子对数为224，所以S为sp3杂化。(3)H2O与乙醇分子间形成氢键，增大了H2O在乙醇中的溶解度。(4)SO中S无孤对电子，S的价层电子对为4，则S为sp3杂化，所以SO为正四面型。等电子体的原子数相等，价电子数相等，SO的原子数为5，价电子数为32。(5)NH3分子中的键为3，它与Zn形成的配位键也属于，故1 mol Zn(NH3)4Cl2中的为16 mol。4(14分)(2015新课标)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
6、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：(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13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a0.566 nm，F的化学式为_；晶胞中
7、A 原子的配位数为_；列式计算晶体F的密度(gcm3)_。答案：(1)O1s22s22p63s23p3(或Ne 3s23p3)(2)O3O3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42Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl22Na2CO3=Cl2OCO22NaCl)(5)Na2O82.27 g/cm3解析：考查元素推断、核外电子排布、电负性、空间构型、杂化轨道及晶胞结构与计算等。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
8、是P；D元素最外层有一个未成对电子，所以D是Cl。(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Ne3s23p3)。(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，所以其中沸点高的是O3；A和B的氢化物分别是H2O、H2O2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13的化合物E，即E是PCl3，其中P含有一对孤对电子，其价电子对数是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
9、子中氧元素含有2对孤对电子，价电子对数是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2Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl22Na2CO3=Cl2OCO22NaCl)。(5)根据晶胞结构可知氧原子的个数864，Na全部在晶胞中，共计是8个，则F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8个，即晶胞中A原子的配位数为8。晶体F的密度2.27 g/cm3。5(12分)(2015海南)钒(23V)是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题：(1)钒在元素周期表中的位置为_，其价层电子排布图
10、为_。(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为_、_。(3)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数是_对，分子的立体构型为_；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_ ；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为_；该结构中SO键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约160 pm，较短的键为_(填图2中字母)，该分子中含有_个键。(4)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为_；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒
11、酸钠的化学式为_。答案：(1)第4周期B族 (2)42(3)3V形sp2 sp3a12(4)正四面体形NaVO3解析：(2)由晶胞结构可知，阴离子个数为42 4，阳离子个数为81 2；(3)SO2分子中中心原子的孤电子对数为(622) 1，故S原子价层电子对数为21 3对，分子立体构型为V形；SO3分子中中心原子价层电子对数为3对，故杂化方式为sp2；由图2可看出三聚体分子中每个S原子价层电子对数为4，故杂化方式为sp3；从硫原子价电子数分析a键应是配位键，b键是共价单键，a键键能较大，键长较短。(4)VO中V原子价层电子对数为40 4对，故VO空间构型为正四面体形；由图3可知每一个重复单元中
12、有1个V原子，223个O原子，故阴离子为VO3，偏钒酸钠化学式为NaVO3。6(10分)(2015福建)科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_。(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是_(填序号)。a固态CO2属于分子晶体bCH4分子中含有极性共价键，是极性分子c因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2dCH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp(3)在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。基态Ni原子的电子排布式为_，该元素位于元素周期表中的第_族。Ni能与CO形成正四面体
13、形的配合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有_mol 键。(4)一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。参数分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJmol1CH40.43616.40CO20.51229.91“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_。答案：(1)H、C、O(2)a、d(3)1s22s22p
14、63s23p63d84s2或Ar3d84s28(4)氢键、范德华力CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合力大于CH4解析：考查元素的电负性的比较、原子核外电子排布式的书写、物质的晶体结构、化学键、物理性质的比较、配位化合物的形成及科学设想的构思等知识。(1)元素的非金属性越强，其电负性就越大。在CH4和CO2所含的H、C、O三种元素中，元素的非金属性由强到弱的顺序是OCH，所以元素的电负性从小到大的顺序为HC”、“NH)，故NF3中N周围电子密度相对小于NH3中N周围电子密度，成键电子对排斥力小 (5)12 r2r解析：本题是一道物质结构与性质题目，考查考生的知识迁移能力和推理能力。由题意可推知A为氢B为碳C为氮D为氧E为氟F为磷G为铁H为镍I为砷，(1)(4)易解。(5)设面心晶胞棱长为a，a4r，a2r，正四面体空隙中心到顶点的距离为体对角线的，即a，能填充粒子的半径为ar，则直径为2(ar)a2r，代入a2r，得直径为(r2r)。