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

|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 1s 2 2s 2 2p 2 ，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 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 ， 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 F>N>O>C 。 (3)C 和 O 两种元素组成的最简单的二价阴离子是 CO ，该离子的中心原子的价层电 2 3 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 sp 2 杂 化。 (4)H 与 F、O、N 、C 所形成的最简单化合物分别是 HF、H 2 O、NH 3 、CH 4 ，其中 HF、H 2 O、NH 3 分子之间都存在氢键，它们的沸点都比没有氢键的 CH 4 高，常温下 H 2 O 为 液态，HF、NH 3 为气态，标准状况下 HF 为液态，NH 3 仍为气态，因此四种氢化物的沸点 由高到低的顺序为 H 2 O>HF>NH 3 >CH 4 。 答案：(1)F>N>O>C (2)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 (或Ar3d 6 4s 2 )|(3)平面三角形 sp 2 (4)H 2 O>HF>NH 3 >CH 4 2(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(NH 3 ) 2 OOCCH 3 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 3s 2 3p 5 ，铜与 M 形成化合物的晶胞如图 2所示(黑点代表 铜原子)。 该晶体的化学式为_。 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”)。 已知该晶体的密度为 g·cm 3 ，阿伏加德罗常数的值为N A ，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(NH 3 ) 2 OOCCH 3 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：sp 3 和 sp 2 。 (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)M 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× 6× 4，因此该晶体的化学式是 CuCl。Cu 和 Cl 的电负性差值是 1 8 1 2 3.01.91.1O>C (3)面心立方最密堆积 (4)CuCl 共价 ×10 10 3 4 3 4 × 99.5 NA 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 键的个数为_，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 g·cm 3 ，阿伏加 德罗常数为N A ，则晶胞边长a_cm。(用 、N A 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 F>O>N，所以稳定性 HF>H 2 O>NH 3 。|(3)A 的最简单氢化物是 NH 3 ，中心 N 原子的价层电子对数是 4，孤电子对数是 1，所 以 NH 3 分子的立体构型是三角锥形，N 原子的杂化类型是 sp 3 杂化。 (4)N 2 的结构式是 NN ，所以 键个数是 1， 键个数是 2。 (6)C 和 D 形成的化合物是 CaF 2 ，一个晶胞中有 4 个“CaF 2 ” ，所以一个晶胞质量是g，一个晶胞的体积是a 3cm 3 ，根据 g·cm 3 ，则a cm。 78 × 4 NA m V 78 × 4 NAa3 3 312 NA 答案：(1)H 2 O 分子间存在氢键 (2)HF>H 2 O>NH 3(3)三角锥形 sp 3(4)1 2 (5) 3d 10 4s 1(6) 3 312 NA 4.(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 KFeFe(CN) 6 。 (1)基态 Fe 2 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、 _ 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，1 mol 该物质中含有的 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a cm，阿伏加德罗常数的值为N A ，则此种铁单质的密度 表达式为_g/cm 3 。 解析：(1)基态 Fe 原子的核外电子排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 ，所以基态 Fe 2 核外电子 排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 或Ar3d 6 。 (2)KFeFe(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 、Fe 3 ，阴离子是配离子Fe(CN) 6 4 ( 其中 Fe 为2 价) ，其中 K 、Fe 3 和Fe(CN) 6 4 以离子键相结合，Fe(CN) 6 4 中 Fe 2 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 CO 2 是等电子 体，可知 OCN 的结构式是O=C=N ，则 1 mol OCN 中含有的 键数目是 2N A 。 (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 g，若铁的原子半径为a cm，则晶胞边长为 56 × 2 NA cm，晶胞体积V cm 3 ，所以铁单质的密度 g/cm 3 。 m V 答案：(1)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 (或Ar3d 6 ) (2)共价键 配位键 (3)O>N>C 2N A(4) CO(或 N 2 ) (5)8 5.(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 Lai­Sheng Wang 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 B 40 。B 40 是继 C 60 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。 (1)基态硼原子的外围电子排布式为_，C 60 中碳原子杂化方式为 _。 (2)构成 C 60 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。 写出三溴化硼和三溴化磷的立体构型：|三溴化硼_；三溴化磷_。 磷化硼晶体内微粒间的作用力有_。 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 478 pm)： _。 解析：(1)C 60 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 sp 2 。 (2)C 60 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)BBr 3 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；PBr 3 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。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。 BP 晶胞中 P 原子位于立方体的体对角线的 处，则硼原子和磷原子之间的最近距离 1 4pm pm207 pm 。 答案：(1)2s 2 2p 1sp 2(2)范德华力 (3)6 (4)平面正三角形 三角锥形 共价键、 配位键 207 pm 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 PSCl 3 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)H 2 O 与 H 2 S 为同族元素的氢化物，H 2 O 可以形成 H 9 O 或 H 3 O ，而 H 2 S 几乎不能 4 形成类似的 H 9 S 或 H 3 S ，其原因是 4|_。 (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 2 000 ，其晶胞 结构如图所示。 磷化铝的晶体类型为_。 A、B 点的原子坐标如图所示，则 C 点的原子坐标为_。 磷化铝的晶胞参数a546.35 pm，其密度为_g·cm 3 (列出计算式即可， 用N A 表示阿伏加德罗常数的值)。 解析：(3)COS 中 C 原子的孤电子对数是 0，价层电子对数是 1102， 4 2 2 2 所以碳原子的杂化轨道类型是 sp，COS 的立体构型是直线形，结构式是 O=C=S，含 有 2 个 键和 2 个 键；与 COS 键合方式相同且立体构型也相同的微粒应与 COS 互为等 电子体，最容易想到的就是 CO 2 和 CS 2 。 (4)H 3 O 是由 H 2 O 和 H 通过配位键形成的，H 9 O 是由(H 2 O) 4 和 H 通过配位键形成 4 的，其中(H 2 O) 4 是 H 2 O 分子间通过氢键形成的缔合分子，因此应从氢键的形成条件去考虑 H 2 S 不能形成 H 9 S 或 H 3 S 的原因。 4 (5)磷化铝的晶胞结构类似金刚石，且其熔点很高，因此磷化铝属于原子晶体。由 磷化铝的晶胞结构可以看出，Al 原子位于立方体的体对角线的 处，因此 C 点的原子坐标 1 4 为 。1 个 AlP 晶胞中含有的 P 原子数是 8× 6× 4，Al 原子数也是 1 8 1 2 4，因此一个晶胞的质量m g，而晶胞的体积V (a×10 10 ) 3cm 3 (5.463 58 × 4 NA 5×10 8 ) 3cm 3 ，所以磷化铝的密度 g·cm 3 。 m V 4 × 58 (5.463 5 × 10 8)3 × NA 答案：(1)4s 2 4p 3(2)Cl>P>S Cl>S>P (3)sp 键和 键(写“极性键”也可) CO 2 (或 CS 2 、BeF 2 等) (4)氧的电负性大且原子半径小，H 2 O 分子间及与 H 可形成氢键， 而硫的电负性较小且原子半径大，几乎不能形成氢键|(5)原子晶体 4 × 58 (5.463 5 × 10 8)3 × NA 7.(15 分)(2018·湖南三湘名校联考)已知 A、B、C、D 都是周期表中的短周期元素，它 们的核电荷数依次增大。A 原子、C 原子的 L 能层中都有两个未成对的电子，C、D 同主 族。E、F 都是第四周期元素，E 原子核外有 4个未成对电子，F 原子除最外能层只有 1个 电子外，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空： (1)基态 D 原子中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道 数为_。 (2)E 2 的价层电子排布图是_，F 原子的核外电子排布式是 _。 (3)A 的最高价氧化物对应的水化物分子结构式为_，其中心原子采取的轨 道杂化方式为_；B 的气态氢化物的 VSEPR 模型为_。 (4)化合物 AC 2 、B 2 C 和阴离子 DAB 互为等电子体，它们结构相似，DAB 的电子式 为_。 (5)配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子 E 3 与配位体 AB 构成，配位数为 6。甲的水溶液可以用于实验室中 E 2 的定性检验，检验 E 2 的离子方程式为 _。 (6)某种化合物由 D、E、F 三种元素组成，其晶胞如图所示，则其化学式为 _。该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据图中所示的数据列式计 算该晶体的密度_g/cm 3 。 解析：根据题中信息不难推出 A 是 C ，B 是 N，C 是 O，D 是 S，E 是 Fe，F 是 Cu。 (3)由 H 2 CO 3 的结构式可以直接看出中心 C 原子的价层电子对数是 3，因此轨道杂化方 式是 sp 2 ；B 的气态氢化物是 NH 3 ，N 原子的价层电子对数是 4，所以 NH 3 的 VSEPR 模型 是四面体形。 (4)CO 2 的结构式是 O=C=O，SCN 与 CO 2 是等电子体，结构相似，其结构式应是 S=C=N ，所以其电子式是 。|(6)晶胞中 F(Cu)原子数目是 8× 4× 14，E(Fe)原子数目是 1 8 1 2 4× 6× 4，D(S)原子全部位于晶胞内部，数目是 8，所以 Cu、Fe、S 原子数目之比是 1 4 1 2 448112，故其化学式为 CuFeS 2 ；一个晶胞中有 4个“CuFeS 2 ” ，晶胞质量mg，晶胞体积V(524×10 10 ) 2 ×1 030×10 10 cm 3 ，所以晶体的密度, 184 × 4 6.02 × 1023 4.32 g/cm 3 。 m V 答案：(1)M 9 (2) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 (3) sp 2四面体形 (4) (5)3Fe 2 2Fe（CN） 6 3 =Fe 3 Fe（CN） 6 2 (6)CuFeS 24.32