2019版高中化学一轮复习方案文档：选修3物质结构与性质 模块综合检测(选修3)

第1页共8页模块综合检测(选修3)(时间：90分钟，满分：105分)1．(15分)(2018·山西重点中学协作体期末)现有前四周期T、X、Y、Z、W、M六种元素，已知W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小，其中W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍。M原子的M能层上有4个未成对电子。请完成下列问题：(1)写出W、Z、X、T四种元素第一电离能由大到小的顺序：____________(用元素符号表示)。(2)基态M原子的核外电子排布式为___________________________________________。(3)根据VSEPR理论，推断出由W与X两元素组成的最简单二价阴离子的立体构型为____________，W原子的杂化类型为____________。(4)Y与T、X、Z、W所形成的最简单化合物的沸点由高到低的顺序为______________(用化学式表示)。解析：根据题中信息“W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍”可知，W的电子排布式是1s22s22p2，则W是碳元素；又知“W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小”，根据元素周期律可推知Z是氮元素，X是氧元素，T是氟元素，Y是氢元素；“M原子的M能层上有4个未成对电子”，则M的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，即M是铁元素。(1)C、N、O、F四种元素位于同一周期，随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素反常，因此第一电离能大小顺序是FNOC。(3)C和O两种元素组成的最简单的二价阴离子是CO2－3，该离子的中心原子的价层电子对数是3，孤电子对数是0，因此其立体构型是平面三角形，C原子的杂化类型为sp2杂化。(4)H与F、O、N、C所形成的最简单化合物分别是HF、H2O、NH3、CH4，其中HF、H2O、NH3分子之间都存在氢键，它们的沸点都比没有氢键的CH4高，常温下H2O为液态，HF、NH3为气态，标准状况下HF为液态，NH3仍为气态，因此四种氢化物的沸点由高到低的顺序为H2OHFNH3CH4。答案：(1)FNOC(2)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(3)平面三角形sp2(4)H2OHFNH3CH42．(15分)(2018·济宁一模)铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列问题：(1)画出基态Cu原子的价电子排布图：____________。(2)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是____________，配体中提供孤电子对的原子是__________。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________(用第2页共8页元素符号表示)。(3)铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示，则晶体铜原子的堆积方式为____________。(4)M原子的价电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示(黑点代表铜原子)。①该晶体的化学式为____________。②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于____________化合物(填“离子”或“共价”)。③已知该晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为体对角线的1/4，则该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为____________pm(写出计算式即可)。解析：(2)[Cu(NH3)2]OOCCH3是离子化合物，其阴离子的结构式是[]－，从C原子的成键情况看，C原子的杂化类型有两种：sp3和sp2。(3)铜原子的堆积方式是密置层堆积，三层一重复，即ABC型，所以属于面心立方最密堆积。(4)①M是Cl元素。Cu与Cl形成的化合物晶胞中Cu的个数是4，Cl的个数是8×18＋6×12＝4，因此该晶体的化学式是CuCl。②Cu和Cl的电负性差值是3.0－1.9＝1.11.7，因此CuCl属于共价化合物。③设Cu原子和M原子之间的最短距离为xpm，晶胞的边长为acm，则4x·10－10＝3a，a＝4x·10－103，每个晶胞中含有4个“CuCl”，根据ρ＝mV＝99.5NA×44x·10－1033，x＝3434×99.5ρNA×1010。答案：(1)(2)sp2、sp3NNOC(3)面心立方最密堆积(4)①CuCl②共价③3434×99.5ρNA×1010第3页共8页3．(15分)(2018·江西五市八校第二次联考)有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；D与E同周期，价电子数为2。则：(1)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是________________。(2)A、B、C三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为____________(用化学式表示)。(3)A的最简单氢化物分子的立体构型为____________，其中A原子的杂化类型是____________杂化。(4)A的单质中σ键的个数为____________，π键的个数为____________。(5)写出基态E原子的价电子排布式：____________________________________。(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示，已知晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长a＝____________cm。(用ρ、NA的计算式表示)解析：根据题干信息不难推出A、B、C、D、E五种元素分别是N、O、F、Ca、Cu。(2)气态氢化物的稳定性与元素的非金属性有关，由于非金属性FON，所以稳定性HFH2ONH3。(3)A的最简单氢化物是NH3，中心N原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以NH3分子的立体构型是三角锥形，N原子的杂化类型是sp3杂化。(4)N2的结构式是N≡N，所以σ键个数是1，π键个数是2。(6)C和D形成的化合物是CaF2，一个晶胞中有4个“CaF2”，所以一个晶胞质量是78×4NAg，一个晶胞的体积是a3cm3，根据ρ＝mV＝78×4NAa3g·cm－3，则a＝3312ρNAcm。答案：(1)H2O分子间存在氢键(2)HFH2ONH3(3)三角锥形sp3(4)12(5)3d104s1(6)3312ρNA4.(15分)(2018·茂名高三模拟)铁是一种重要的过渡元素，能形成多种物质，如做染料的普鲁士蓝{化学式为KFe[Fe(CN)6]}。(1)基态Fe2＋核外电子排布式为_________________。(2)在普鲁士蓝中，存在的化学键有离子键、第4页共8页_______________________________________和____________。(3)一定条件下，CN－可氧化为OCN－。OCN－中三种元素的电负性由大到小的顺序为_________；碳原子采取sp杂化，1mol该物质中含有的π键数目为____________。(4)与CN－互为等电子体的一种分子为____________(填化学式)。(5)常温条件下，铁的晶体采用如图所示的堆积方式，则这种堆积模型的配位数为________，如果铁的原子半径为acm，阿伏加德罗常数的值为NA，则此种铁单质的密度表达式为____________g/cm3。解析：(1)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以基态Fe2＋核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(2)KFe[Fe(CN)6]属于离子化合物，是一种复盐，也是一种配合物，阳离子是K＋、Fe3＋，阴离子是配离子[Fe(CN)6]4－(其中Fe为＋2价)，其中K＋、Fe3＋和[Fe(CN)6]4－以离子键相结合，[Fe(CN)6]4－中Fe2＋和CN－以配位键相结合，CN－内C和N以共价键相结合。(3)OCN－中的C原子采取sp杂化，则其立体构型为直线形，结合OCN－与CO2是等电子体，可知OCN－的结构式是[O===C===N]－，则1molOCN－中含有的π键数目是2NA。(5)图示的堆积方式是非密置层的体心立方堆积，所以配位数是8；铁的一个晶胞中有两个Fe原子，因此晶胞质量m＝56×2NAg，若铁的原子半径为acm，则晶胞边长为cm，晶胞体积V＝cm3，所以铁单质的密度ρ＝mV＝g/cm3。答案：(1)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)(2)共价键配位键(3)ONC2NA(4)CO(或N2)(5)85.(15分)2014年7月和12月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学Lai­ShengWang教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作，首次合成“中国红灯笼分子”——硼球烯B40。B40是继C60之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。第5页共8页(1)基态硼原子的外围电子排布式为____________，C60中碳原子杂化方式为_________。(2)构成C60晶体的作用力是____________。(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有____________种。(4)磷化硼(BP)是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。BP晶胞中B采用面心立方堆积，P原子填入四面体空隙中。①写出三溴化硼和三溴化磷的立体构型：三溴化硼____________；三溴化磷____________。②磷化硼晶体内微粒间的作用力有____________。③计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离(晶胞参数为478pm)：____________。解析：(1)C60又叫足球烯，其分子中每个C原子与其他3个C原子相连，分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为sp2。(2)C60晶体属于分子晶体，所以微粒间作用力是范德华力。(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有Be、C、N、O、F、Ne共6种。(4)①BBr3中B原子的价层电子对数是3，孤电子对数是0，所以三溴化硼的立体构型是平面正三角形；PBr3中P原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以三溴化磷的立体构型是三角锥形。②磷化硼的空间结构与金刚石类似，应属于原子晶体，B原子与P原子间通过共价键相结合，但B原子最外层只有3个电子，P原子最外层有5个电子，而磷化硼晶体中每个B原子与4个P原子相连，每个P原子也与4个B原子相连，这说明B原子和P原子间还存在一个配位键，其中P原子提供孤电子对，B原子提供空轨道。③BP晶胞中P原子位于立方体的体对角线的14处，则硼原子和磷原子之间的最近距离＝pm＝pm≈207pm。答案：(1)2s22p1sp2(2)范德华力(3)6(4)①平面正三角形三角锥形②共价键、配位键③207pm第6页共8页6.(15分)(2018·河南百校联盟联考)磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素。回答下列问题：(1)基态砷原子的核外价电子排布式为____________。(2)生产农药的原料PSCl3中P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为____________，电负性由大到小的顺序为____________。(3)COS(羰基硫)可用作粮食的熏蒸剂，其中碳原子的杂化轨道类型为____________，所含共价键的类型为____________，写出一种与COS键合方式相同且立体构型也相同的微粒：____________。(4)H2O与H2S为同族元素的氢化物，H2O可以形成H9O＋4或H3O＋，而H2S几乎不能形成类似的H9S＋4或H3S＋，其原因是_______________________________________________。(5)AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AlP的熔点为2000℃，其晶胞结构如图所