1、模块综合测评一、选择题1下列说法或有关化学用语的表述正确的是()A在基态多电子原子中，p能级电子能量一定高于s能级电子能量B基态Fe原子的外围电子轨道表示式为C因O的电负性比N大，故O的第一电离能比N也大D根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于s区B基态多电子原子中，2p能级电子的能量低于3s能级电子的能量，A项错误；由于氮原子的2p能级为半充满状态，结构稳定，所以第一电离能：NO，C项错误；Cu的核外价电子排布式为3d104s1，位于ds区，D项错误。2某化合物的分子式为AB2，A属于第A族元素，B属于第A族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.5和4.0，已知AB2分
2、子的键角为103.3。下列推断不正确的是()AAB2分子的空间结构为V形BAB键为极性共价键，AB2分子为非极性分子CAB2与H2O相比，AB2的熔、沸点比H2O的低DAB2分子中无H原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键B根据A、B的电负性值，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2，由已知AB2分子的键角为103.3可知OF2分子中键的极性不能抵消，为极性分子。3下列物质中分子的空间结构与H2O相同的是()ACO2BH2SCPCl3DSiCl4BH2O的空间结构为V形，氧元素与硫元素位于同一主族，H2S与H2O的结构相似，H2S的空间结构也为V形。4下列分子中，杂化类型相同
3、，空间结构也相同的是()AH2O、SO2BBeCl2、CO2CH2O、NH3DNH3、HCHOBH2O中O原子的杂化轨道类型为sp3杂化，SO2中S原子的杂化轨道类型为sp2杂化，A项不符合题意；BeCl2与CO2的杂化轨道类型均为sp杂化，空间结构均为直线形，B项符合题意；H2O的空间结构为V形，NH3的空间结构为三角锥形，C项不符合题意；NH3的杂化轨道类型为sp3杂化，空间结构为三角锥形，HCHO的杂化轨道类型为sp2杂化，空间结构为平面三角形，D项不符合题意。5下列晶体分类中正确的一组是()选项离子晶体共价晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(
4、OH)2金刚石玻璃CA项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合晶体；D项中玻璃是非晶体。6某物质可溶于水、乙醇，熔点为209.5 ，其结构简式如图所示。下列说法正确的是()A该物质为共价晶体B该物质分子中键和键的个数比为53C该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构D该物质分子中含有极性共价键D根据该物质的熔点和溶解性可判断出该物质是分子晶体，A项错误；该物质分子中键和键的个数比为31，B项错误；该物质分子中氢原子最外层未达到8电子稳定结构，C项错误。7下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，正确的是()A在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键B分子晶体
5、中一定存在共价键CHI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HFD金刚石为共价键三维骨架结构，晶体中的最小环上有6个碳原子D在SiO2晶体中，1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，A不正确；部分分子晶体如稀有气体中不含有共价键，B不正确；虽然HI的相对分子质量大于HF，但是，由于HF分子之间可以形成氢键，所以HF的沸点高于HI，C不正确；金刚石为共价键三维骨架结构，晶体中的最小碳环上有6个碳原子，D正确。8下列说法中不正确的是()A硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，说明分子极性：H2OC2H5OHCS2BCCl2F2无同分异构体，说明其中碳原子采取sp3杂化CH2CO3与H3PO4的非
6、羟基氧原子数均为1，二者的酸性强度非常相近 D由第A族和第A族元素形成的原子个数比为11、电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子化合物C根据“相似相溶”规律，硫是非极性分子，则分子极性：H2OC2H5OHCS2，A正确；CCl2F2无同分异构体，说明其空间结构为四面体形，C原子与其他原子以单键相连，碳原子采取sp3杂化，B正确；碳酸属于弱酸，磷酸属于中强酸，它们的酸性强度不同，C错误；由第A族和第A族元素形成的原子个数比为11、电子总数为38的化合物是Na2O2，Na2O2是含有共价键的离子化合物，D正确。9如图为碘晶体晶胞结构。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
7、向，2种取向不同的碘分子以4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A每个晶胞中有4个碘分子，B选项错误；C项，此晶体是分子晶体，错误；D项，碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子与分子之间，错误。10“类推”是一种重要的学习方法，但有时会产生错误，下列类推得到的结论正确的是()A第二周期元素简单氢化物的稳定性顺序是HFH2ONH3；则第三周期元素简单氢化物的稳定性顺序也是HClH2SPH3B简单氢化物沸点顺序是GeH4SiH4CH4；则第A族元素的简单氢化物沸点顺序也是AsH3P
8、H3NH3C根据对角线规则，元素Li和Mg的某些性质相似，则元素C和P的某些性质也相似DSO和P4都为正四面体形，SO中键角为10928，P4中键角也为10928A非金属性：ClSP，非金属性越强其简单氢化物越稳定，故稳定性：HClH2SPH3，A正确；氨分子间存在氢键，第A族元素的简单氢化物中氨气的沸点反常，组成与结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，故沸点：NH3AsH3PH3，B错误；元素周期表中，少数几种主族元素与右下方的主族元素的性质具有相似性，这种规律被称为“对角线规则”，但是，并不是所有的元素都遵循这种规律，C和P两元素的性质不相似，不符合对角线规则，C错误；SO为正四
9、面体形，键角为10928，而在白磷正四面体结构中每个磷原子形成3个共价键，键角为60，D错误。11氮化钠(Na3N)熔融时能导电，与水作用产生NH3。下列对氮化钠晶体的描述错误的是()A构成晶体的两种粒子的电子层结构相同B构成晶体的两种粒子半径不相等C与盐酸反应生成的盐的化学键类型相同D与盐酸反应生成的盐的晶体类型相同CA项，Na与N3均有10个电子，所以两种粒子的电子层结构相同；B项，核外电子排布相同时，核电荷数越大，粒子半径越小，Na与N3的电子层结构相同，Na的核电荷数大，所以Na的半径小于N3的半径；C项，氮化钠(Na3N)与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，NaCl中只有离子键，NH
10、4Cl中含有离子键、共价键和配位键，所以化学键类型不同；D项，氮化钠(Na3N)与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，二者中均含有离子键，属于离子化合物，是离子晶体。12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。XYZRWJ下列说法正确的是()AR原子的核外电子的轨道表示式为BY2与Na的半径大小关系为Y2OC。(3)NH3分子间有氢键，故NH3的沸点高于CH4的沸点；NH3中N原子的价层电子对数是4，N原子的杂化轨道类型为sp3杂化，CH4分子的空间结构为正四面体形。(4)O的电负性大于N，故HO键中键合电子偏向于氧，使得水分子中的H原子更易与
11、N原子形成氢键，故B正确。(5)分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，CO2分子中的大键应表示为；二氧化碳的结构式是O=C=O，双键中有1个键和1个键，故二氧化碳中键与键的数目之比为11。(6)根据均摊法，1个晶胞中Cu原子数是123，N原子数是81，所以该晶胞的化学式是Cu3N，摩尔质量是364 gmol114 gmol1206 gmol1,1个晶胞的质量是 g，该晶胞的边长是a cm，则晶胞的体积是a3 cm3，密度为 gcm3。答案(1)3d104s1(2)NOC(3)高于NH3分子间形成氢键sp3正四面体形(4)B(5)11(6)18钒及
12、其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。(1)基态钒原子的核外价层电子排布为_。(2)钒有2、3、4、5等几种化合价，这几种价态中，最稳定的是_。(3)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)。写出与VO空间结构相同的一种阳离子：_(填化学式)。(4)钒()的配离子有V(CN)64、V(H2O)62等。对H2O与V2形成V(H2O)62过程的描述不合理的是_(填序号，下同)。a氧原子的杂化类型发生了变化b粒子的化学性质发生了改变c粒子中氢氧键(HO)的夹角发生了改变dH2O与V2之间通过范德华力相结合在V(H2O)62中存在的化学键有_。a金属键b配位键c键d键e氢键解析
13、(1)钒是23号元素，基态钒原子的核外价层电子排布为3d34s2。(2)根据钒原子的核外价层电子排布为3d34s2可知，5价的钒满足最外层8电子稳定结构，最稳定。(3)VO的价层电子对数为44，无孤电子对，则其空间结构为正四面体形，与之具有相同结构的一种阳离子是NH。(4)H2O中氧原子的杂化方式为sp3，V(H2O)62中氧原子的杂化方式也为sp3，则氧原子的杂化类型没有改变，故a错误；H2O与V2形成V(H2O)62，粒子的结构发生了变化，则化学性质发生改变，故b正确；水分子中的孤电子对与V2形成了配位键，使得水分子中氢氧键(HO)的夹角发生了改变，故c正确；H2O与V2之间通过配位键相结
14、合，配位键属于化学键，不属于分子间作用力，故d错误。在V(H2O)62中，H2O与V2间形成配位键，水分子中存在键，故选bc。答案(1)3d34s2(2)5(3)NH(4)adbc19镓与第A族元素形成的化合物是重要的半导体材料，应用最广泛的是砷化镓(GaAs)，回答下列问题：(1)基态Ga原子的核外电子排布式为_，基态As原子核外有_ 个未成对电子。(2)镓失去电子的逐级电离能(kJmol1)的数值依次为577、1 984.5、2 961.8和6 192，由此可推知镓的主要化合价为_和3价。砷的电负性比镍_(填“大”或“小”)。(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因： _
15、；镓的卤化物GaCl3GaBr3GaI3熔点/77.75122.3211.5沸点/201.2 279 346GaF3的熔点超过1 000 ，可能的原因是_。(4)二水合草酸镓的结构如图所示，其中镓原子的配位数为_；草酸根离子中碳原子的杂化方式为_。(5)砷化镓的熔点为1 238 ，立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为a565 pm。该晶体的类型为_，晶体的密度为_gcm3(设NA为阿伏加德罗常数的值，列出算式即可)。解析(1)Ga位于第四周期第A族，是31号元素，因此其基态原子的核外电子排布式为Ar3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1；As位于第四周期第A族，其
16、基态原子的核外电子排布式为Ar3d104s24p3，核外有3个未成对电子。(2)根据Ga的逐级电离能的数值，第一电离能与第二电离能、第三电离能与第四电离能相差较大，因此Ga元素主要化合价为1价和3价；元素的非金属性越强，电负性越大，As为非金属元素，Ni为金属元素，因此As的电负性比镍大。(3)根据表格数值，GaCl3、GaBr3与GaI3的熔、沸点依次升高，因为它们均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，故熔、沸点依次升高；GaF3的熔点比GaCl3、GaBr3、GaI3高很多，说明GaF3属于离子晶体。(4)根据二水合草酸镓的结构可知，Ga的配位数为4；草酸根中
17、C原子形成3个键，无孤电子对，因此C的杂化类型为sp2。(5)由砷化镓晶胞结构可知，砷原子与镓原子以共价键相连接，且砷化镓的熔点高，故砷化镓属于共价晶体；Ga位于晶胞的顶点和面心，个数为864，As位于晶胞内部，原子个数为4，晶胞质量为g，晶胞的体积为(5651010)3 cm3，则晶体的密度为 gcm3。答案(1)Ar3d104s24p1(或1s22s22p63s23p63d104s24p1)3(2)1价大(3)GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高；它们均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强GaF3为离子晶体(4)4sp2(5)共价晶体20已知X、Y
18、和Z三种元素的原子序数之和等于48。X的一种11型氢化物分子中既有键又有键。Z是金属元素，Z的单质和化合物有广泛的用途。已知Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子。工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看作一种含氧酸盐)。M有显著的“压电性能”，应用于超声波的发生装置。经X射线分析，M晶体的最小重复单元为正方体(如图所示)，边长为4.031010 m，顶点位置为Z4所占，体心位置为Ba2所占，所有棱心位置为O2所占。(1)Y在周期表中位于_；Z4的核外电子排布式为_。(2)X的该种氢化物分子的空间结构为_，这种氢化物的熔点应该_(填“高于”或“低于”)X与Y形成的化合物
19、的熔点。(3)制备M的化学方程式是_；在M晶体中，若将Z4置于立方体的体心，Ba2置于立方体的顶点，则O2处于立方体的_；在M晶体中，Z4的氧配位数为_；已知O2半径为1.401010 m，则Z4半径为_m。解析由X的一种11型氢化物分子中既有键又有键，可得氢化物中既有单键又有双键，X应是碳。氢化物是乙炔，分子中碳原子采用sp杂化。次外层有2个未成对电子的价电子排布式为3d24s2或3d84s2，又由于Z的核电荷数小于28，则只有3d24s2符合题意，Z是钛。(1)根据X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48，可得Y的核电荷数等于20，为Ca，位于第四周期A族。(2)C2H2的分子的空间结构为直线形，X与Y形成的化合物CaC2是离子化合物，其熔点高于C2H2。(3)M中Ba2、Ti4、O2的个数比为1113，M的化学式为BaTiO3。若Ti4位于体心，即位于由8个Ba2所构成的立方体的体心，则O2将位于6个面的面心(符合113的个数比)。每个Ti4的上、下、左、右、前、后共有6个紧邻且等距离的O2，故其氧配位数为6。晶胞边长等于O2和Ti4半径之和的2倍，所以r(Ti4)(4.031010 m21.401010 m)6.151011 m。答案(1)第四周期A族1s22s22p63s23p6(2)直线形低于(3)TiO2BaCO3BaTiO3CO2面心66.151011