2022年高中化学选修三习题附答案.docx

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1、精选学习资料 第 1 页,共 8 页- - - - - - - - - 第 II 卷（非挑选题）评卷人得分一、综合题：共4 题 每题 15 分 共 60 分1金属钛 Ti 被誉为 21 世纪金属,具有良好的生物相容性,它兼具铁的高强度和铝的低密度；其单质和化合物具有广泛的应用价值；氮化钛Ti 3N4为金黄色晶体,由于具有令人中意的仿金成效,越来越多地成为黄金的线线代替品；以TiCl 4 为原料,经过一系列反应可以制得Ti 3N4 和纳米 TiO 2如图 1；如图中的M 是短周期金属元素,M 的部分电离能如下表：订装_：号 _考：级 _班：名 :_姓 校 学I1I2I3I4I5电离能 /kJ m

2、ol1738 1451 7733 10540 13630 请回答以下问题：订1Ti 的基态原子外围电子排布式为_；2M 是_填元素符号 ,该金属晶体的积累模型为六方最密积累,配位数为_；3 纳米 TiO2 是一种应用广泛的催化剂,纳米 TiO2催化的一个实例如图2所示；化合物甲的分子中实行sp2方式杂化的碳原子有_个,化合物乙中实行sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的次序为_；4 有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl 晶胞相像,如图3 所示,该晶胞中N、Ti 之间的最近距离为a pm,就该氮装化钛的密度为 _ g cm 3NA 为阿伏加德罗常数的值,只列运算式 ；该晶体中与N 原子距离

3、相等且最近的 N 原子有 _个；5 科学家通过X射线探明KCl 、MgO、CaO、TiN 的晶体与NaCl 的晶体结构相像； 且知三种离子晶体的晶格能数据如下：KCl 、CaO、TiN 三种离子晶体1NaCl KCl CaO 离子晶晶格能 /kJ mol786 715 3401 体熔点由高到低的次序为_；外内【答案】 13d24s2 2Mg12 37ONC 412 5TiNCaOKCl 【解析】此题主要考查的是物质的结构和性质；1Ti 位于第四周期,第IVB 族,外围电子排布为3d24s2,故答案为 3d24s2；2金属 M 的第三电离能远远大于其次电离能,所以M 应为短周期第IIA 族元素,

4、又因M 可把 Ti置换出来,所以M 应为 Mg,其晶体积累模型为六方最密积累,配位数为12,故答案为： Mg,12；3化合物甲的分子中实行Sp2杂化的碳原子由苯环上的6 个碳原子和羧基中的一个,共7 个,依据化合物乙的结构可知试卷第 1 页,总 8 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - Sp3杂化的原子有羟基中的氧,氨基中的氮,碳链上的三个碳,C、N、 O 都位于其次周期,原子序数递增,电负性逐步增大,所以它们的电负性关系为：ONC ,故答案为： 7,ONC ；4由晶胞结构可知,N 原子位于立方体晶胞的 8个顶点, 6 个面心,而 Ti 原

5、子位于立方体晶胞的 12 个棱中点和 1 个体心,依据均摊法可算出该晶胞中 N 原子个数为 8 +6=4,该晶胞中 Ti 原子数为： 12+1=4,晶胞质量为 m= 4+ 4=,晶胞中 N、Ti 之间的最近距离为立方体边长的一半,所以立方体边长为 2a pm,就晶胞的体积 V=2a10-103 cm3,所以晶体的密度 =；以顶点的 N 原子为例,顶点的 N 原子离面心上的 N 原子距离最近,就与顶点 N 原子同层上的有 4 个晶胞中的 4个面心上的 N 原子,同样上层 4 个,下层 4 个,共 12 个,故答案为, 12； 5由表中数据可知,离子晶体所带电荷越大,晶格能也越大,KCl 中,离子

6、都带 1 个单位的电荷, CaO 中离子都带 2 个单位的电荷,TiN 中离子都带 3 个单位的电荷,所以晶格能 TiNCaOKCl ,而晶格能越大,离子晶体熔点越高,所以三种离子晶体熔点由高到低的次序为：TiNCaOKCl ,故答案为： TiNCaOKCl ；【备注】无2X 、Y、Z、W、R、Q 为前 30 号元素,且原子序数依次增大；X 是全部元素中原子半径最小的,Y 有三个能级,且每个能级上的电子数相等,Z 原子单电子数在同周期元素中最多,W 与 Z 同周期, 第一电离能比Z 的低,R 与 Y 同一主族, Q 的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态；请回答以下问题：1R 核外

7、电子排布式为 _；2X 、Y、Z、W 形成的有机物 YWZX22 中 Y、Z 的杂化轨道类型分别为 _,离子的立体构型是 _；3Y 、R 的最高价氧化物的沸点较高的是 _填化学式 ,缘由是_ ；4 将 Q 单质的粉末加入到ZX3 的浓溶液中,并通入W2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式为_；5W 和 Na 的一种离子化合物的晶胞结构如图,该离子化合物为 _填化学式 ；Na+的配位数为 _,距一个阴离子四周最近的全部阳离子为顶点构成的几何体为 _；已知该晶胞的密度为 g cm 3,阿伏加德罗常数为 NA,就两个最近的 W 离子间距离为 nm；用含 、NA 的运算式表示 【答案】 1 1

8、s22s22p63s23p2 2 sp2、sp3；平面三角形； 3 SiO2；SiO2 为原子晶体 ,CO2 为分子晶体；4 2Cu+8NH3+O2+2H2O2CuNH342+4OH- ； 5 Na2O； 4；立方体；107【解析】此题考查物质结构综合推断题,涉及原子核外电子排布,化合物中心原子的杂化,分子空间构型,晶胞的有关运算等；X 、Y 、Z、W、R、 Q 为前 30 号元素,且原子序数依次增大；X 是全部元素中原子半径最小的,是 H 元素； Y 有三个能级,且每个能级上的电子数相等,电子排布式为 1s22s22p2,是 C 元素； Z 原子单电子数在同周期元素中最多,是 N 元素； W

9、 与 Z 同周期,第一电离能比 Z 的低,原子序数比 N 大,是 O 元素；R 与 Y 同一主族, 是 Si 元素；Q 的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态,是 Cu 元素；1RSi试卷第 2 页,总 8 页名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 第 3 页,共 8 页- - - - - - - - - 核外电子排布式为1s22s22p63s23p22 X 、Y 、Z、W 形成的有机物CONH22中 C、N 的杂化轨道类型分别为 sp2、sp3；离子中心原子N 孤电子对数形成3 个,立体构型是平面三角形；3 Y 、 R 的最高价氧化物分别是CO

10、2 和SiO2,沸点较高的是SiO2； SiO2为原子晶体 ,CO2为分子晶体； 4 将 QCu单质的粉末加入到ZX 3NH 3的浓溶液中,并通入 O2,充分反应后溶液呈深蓝色,生成铜氨络离子, 该反应的离子方程式为2Cu+8NH 3+O2+2H 2O2CuNH342+4OH-；5该晶胞中钠离子位于晶胞体心,有8 个,氧离子位于顶点和面心,分摊4 个,所以化线线学式为 Na2O； Na+的配位数为4；距一个阴离子四周最近的全部阳离子为顶点构成的几何体为立方体；晶胞体积为,就两个最近的W 离子间距离为 107 nm 【备注】无3化学 选修 3：物质结构与性质 订装_：号 _考：级 _班：名 :_

11、姓 校 学在元素周期表中,除稀有气体外几乎全部元素都能氢形成氢化物；1 氨气属于共价型氢化物,工业常用氨气和醋酸二氨合铜CuNH32Ac 的混合液来吸取一氧化碳醋酸根CH 3COO-简写为Ac-；反应方程式为：CuNH 32Ac+CO+NH3 CuNH 33COAc 请写出基态Cu+离子的价电子排布式_；氨水溶液中各元素原子的第一电离能从大到小排列次序为_,理由是 _；其中 NH3订应为 _填“ 极性 ” 或 “非极性 ” 分子；醋酸分子 CH3COOH中的两个碳原子的杂化方式分别是_；生成物 CuNH 33COAc 中所含化学键类型有_填序号 ；a.离子键 b.金属键 c.共价键 d.配位键

12、2 某离子型氢化物化学式为XY2,晶胞结构如下列图,其中6 个 Y 原子 用阿拉伯数字16 标注；已知 1、 2、 3、4 号 Y 原子在晶胞上、下面上；就5、 6 号 Y 原子均在晶胞 _填“侧面 ” 或 “内部 ” ；依据以上信息可以推知,XY 2晶体的熔沸点 _填 “ ” “ =”或“ 【解析】此题考查了物质结构与性质；1Cu 元素为 29 号元素,原子核外由29 个电子,故基态Cu+离子的价电子排布式为3d10；外内氨水溶液中含有N、 O、H 三种元素, N 原子的 2p 轨道为半布满结构,相对稳固,O 与 H 比较, O 原子核电荷数大,非金属性强,难失电子,故第一电离能由大到小的次

13、序为N O H；甲基中C原子形成4个单键,杂化轨道数目为4,采纳 sp3杂化,羧基中C原子形成3个 键,杂化轨道数为 3,采纳 sp2杂化；试卷第 3 页,总 8 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 铜离子与氨气之间存在配位键,氨气中 abd；N 与 H 形成共价键, CuNH 33CO+与 Ac-之间是离子键,故该题选2 X 位于 8个顶点和一个体心, 晶胞中一共含有2 个 X ,由化学式XY 2 可知,该晶胞中含有4 个 Y ,又 1、2、3、 4 号 Y 原子在晶胞的上下面上,就实际为2 个 Y 原子,就 5、 6 号 Y 原子均在

14、晶胞内部； XY2 晶体为离子晶体、固态氨为分子晶体,所以XY2晶体的熔沸点比固态氨高；anm,就晶胞一个晶胞中含有2个 XY 2,XY 2的摩尔质量为M g/mol,就晶胞的质量为g,如该晶胞的边长为的体积为 =a310-21cm3,晶胞的密度为【备注】无g/cm3,就 = a310-21,解得 NA =；4如图分别是金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管的结构示意图；图中小黑点或小黑圈均代表碳原子；1 四种物质互称为_；写出碳原子的基态电子排布图_；2 试比较：第一电离能I 1C 、I 1N 、 I1O由大到小的次序为_；3 石墨中存在的作用力有_；A.共价键 B.金属键 C.氢键 D.配位键 E

15、.分子间作用力石墨中碳原子实行的杂化方式是 _；4C 的熔沸点比 A_ 填“高 ” 或“低 ” 缘由是 _；5 金刚石晶胞结构如下图所示,如金刚石的密度为 g cm-3,试运算碳原子的半径为 _pm 用含 式子表示,不必化简 ；【答案】 1 同素异形体 2I1N I1OI 1C 3ABE sp24 低 金刚石是原子晶体,而足球烯为分子晶体 5 【解析】此题考查同素异形体、核外电子排布、第一电离能、杂化方式等、晶胞的结构和运算等；1金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管都是碳的单质,依据结构示意图可以看出它们结构都不同,所以它们互为同素异形体；碳是 6号元素,依据构造原理可知碳的基态电子排布图为：；2

16、依据元素周期律可知同一周期元素第一电离能逐步增大,但是 N 原子的最外层处于半满结构,比较稳固,所以第一电离能最大,所以 I 1N I 1OI1C ；3 石墨是层状结构,在同一层内碳与碳之间形成 C-C 单键,是 键,而在层与层之间是通过分子间作用力相结合,所以石墨中存在的作用力是 键和分子间作用力,应选 ABE ,在层内每个试卷第 4 页,总 8 页名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 第 5 页,共 8 页- - - - - - - - - 碳与四周三个碳形成共价键,所以碳的杂化方式为sp2； 4A 是金刚石,原子晶体,C 是足球烯为分子晶体,所以 C

17、的沸点低 ； 5 依据图 A 及题目中的描述,依据金刚石晶胞的结构图可知,金刚石晶胞是面心立方积累完之后仍在四个四周体里有原子,也就是说在金刚石晶胞的体对角线上连排了四个原子,并且相切,所以体对角线长度就是碳原子半径的8 倍,设晶胞边长为a,碳原子的半径为r,即 a=8r,碳原子的质量=,又每个晶胞中含有碳原子个数=4+8 +6 =8,由 =,得 a=2 , a=8r, r=a=；线线【备注】无5已知： A、B、C、D、E、F、G 七种元素的核电荷数依次增大,属于元素周期表中前四周期的元素；其中A原子在基态时p轨道半布满且电负性是同族元素中最大的；D、 E 原子核外的M 层中均有两个未成对电子

18、；G原子核外价电子数与B 相同,其余各层均布满；B、E 两元素组成化合物B2E 的晶体为离子晶体；C、F 的原子均有三个能层,C 原子的第一至第四电离能KJ mol-1分别为 578、 1 817、2 745、 11 575；C 与 F 能形成原子数订装_：号 _考：级 _班：名 :_姓 校 学目比为 1 3、熔点为 190 的化合物Q；1B 的单质晶体为体心立方积累模型,其配位数为_； E 元素的最高价氧化物分子的立体构型是_；F 元素原子的核外电子排布式是_,G 的高价离子与A 的简洁氢化物形成的配离子的化学式为_；订2 试比较 B、 D 分别与 F 形成的化合物的熔点高低并说明理由_；3

19、A 、G 形成某种化合物的晶胞结构如下列图；如阿伏加德罗常数为NA,该化合物晶体的密度为a g cm-3,其晶胞的边长为 _ cm；4 在 1.01 105 Pa、T1 时,气体摩尔体积为53.4 L mol-1,试验测得Q的气态密度为5.00 g L-1,就此时 Q的组成为 _；装【答案】 18；平面三角形；1s22s22p63s23p5；CuNH 3422NaCl 的熔点高于SiCl4,由于 NaCl 是离子晶体, SiCl4 是分子晶体 3 4Al2Cl6【解析】此题考查了物质的结构和性质；A 、B、 C、D、 E、 F、 G 七种元素的核电荷数依次增大,属于元素周期表中前四周期的元素；

20、其中 A 原子在基态时p 轨道半布满且电负性是同族元素中最大的,因此 A 是 N 元素；D、 E 原子核外的M 层中均有两个未成对电子,就D 的 M 层为 3s2 3p2,就D是Si元素；E的M层为3s2 3p4,就 E 是 S元素； B、E 两元素组成化合物B2E 的晶体为离子晶体,所以B 为 IA 族的金属,就B 是钠元素； G原子核外最外层电子数与B 相同,就 G 的最外层电子数为1,其余各层均布满,且G 的原子序数最大,因此G是铜元素； C、F 的原子均有三个能层,因此C、 F 在第三周期； C 的逐级电离能前三个数据接近,第四电离能突变, 所以易失去三个电子,为第 A 族元素, 就

21、C 是铝元素； C 与 F 能形成原子数目比为1 3、熔点为 190外内的化合物Q ,说明 F 为 -1 价,即 F 为 Cl 元素, Q 是 AlCl 3；1金属钠的单质晶体为体心立方积累模型,其配位数为 8,E 元素的最高价氧化物分子是三氧化硫,其中心原子S 原子含有的孤对电子对数为63 2 0,所以三氧化硫分子的立体构型是平面三角形；依据构造原理可知,Cl元素原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5,G 的高价离子 Cu2与A的简洁氢化物NH 3 形成的配离子的化学式为CuNH 342+；2B、D 分别与 F 形成的化合物分别是氯化钠和四氯化硅；由于NaCl 是离子晶体, S

22、iCl4 是分子晶体,所以NaCl 的熔点高于SiCl 4； 3 根试卷第 5 页,总 8 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 据晶胞的结构可知,N 原子在顶点,含有的个数为 8 1 个；铜在棱边,含有的个数为 12 3个,即化学式为 Cu3N；设边长为 x cm,就 NA 1,解得 x； 4依据 MV 5.00 g/L 53.4 L/mol 267 g/mol,是 AlCl 3 相对分子质量的2 倍,所以其化学式为 Al 2Cl 6；【备注】无6第四周期过渡元素 Mn、Fe、Ti 可与 C、 H、O 形成多种化合物；1 以下表达正确选项

23、；填字母 A HCHO 与水分子间能形成氢键B HCHO 和 CO2 分子中的中心原子均采纳 sp2杂化C苯分子中含有 6 个 键和 1 个大 键,苯是非极性分子D CO2 晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低2Mn 和 Fe 的部分电离能数据如下表：元素Mn Fe Fe2再失去一个电子难,其缘由是；电离能1I1717 759 I21509 1561 /kJ molI33248 2957 Mn 元素价电子排布式为,气态 Mn 2再失去一个电子比气态3 铁原子核外有 _种运动状态不同的电子；4 依据元素原子的外围电子排布的特点,可将元素周期表分成五个区域,其中Ti 属于区；5Ti 的一种氧化物X

24、 ,其晶胞结构如下列图,就X 的化学式为；6 电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN 离子,可在 X 的催化下,先用NaClO 将 CN 氧化成 CNO,再在酸性条件下CNO连续被 NaClO 氧化成 N2 和 CO2； H、C、 N、 O四种元素的电负性由小到大的次序为；与 CNO互为等电子体微粒的化学式为 写出一种即可 ；氰酸 HOCN 是一种链状分子,它与异氰酸 构,试写出氰酸的结构式；HNCO 互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳固结【答案】 1AD 23d 54s2；Mn2转化为 Mn 3 时,3d 能级由较稳固的 3d5半布满状态转变为不稳固的 3d4状态 或Fe2转化为 F

25、e3时, 3d 能级由不稳固的 3d6状态转变为较稳固的 3d5半布满状态 326 4d 5 TiO2 6 HCN O CO2、 N2O、SCN NC OH 试卷第 6 页,总 8 页名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 第 7 页,共 8 页- - - - - - - - - 【解析】此题考查了物质的结构与性质；1甲醛中含有羟基,由于氧元素的电负性大,所以甲醛与水可以形成氢键,故A 正确；二氧化碳为直线型分子,中心原子C 原子为 sp 杂化,故 B 错；苯中碳碳键含有6个 键,每个碳氢键含有一个 键,所以苯分子中一共含有12 个 键和 1 个大 键,故

26、C 错；常温下二氧化碳为分子晶体,二氧化硅为原子晶体,所以CO2 晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低,故D 正确； 225 号元素锰,价电子个数为25-18=7,价电子排布为3d54s2, Mn2+转化为 Mn3+时, 3d 能级由较稳固的3d5半布满状态转变为线线不稳固的3d4状态,而铁为26 号元素,价电子排布为3d64s2, Fe2+转化为 Fe3+时, 3d 能级由不稳固的3d6状态转变为较稳固的3d5半布满状态, 故气态 Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难； 3 铁的核外电子数是 26,就铁原子核外有26 种运动状态不同的电子；4区的划分来自于依据构造原理最终填入

27、电子的轨道名称, Ti 是 22 号元素,其价电子排布式为3d24s2,所以 Ti 元素位于 d 区； 5依据晶胞结构可知,氧原子位于面心处与晶胞内,Ti 原子位于顶点处和体心处,就依据均摊原理可知,结构中氧原子的个数为4 24 个, Ti订装_：号 _考：级 _班：名 :_姓 校 学原子个数为1 82,所以化学式为TiO 2； 6非金属性越强,电负性越大；因此同周期自左向右电负性逐渐增大,就 H、C、N、O 四种元素的电负性由小到大的次序为HC N O；价电子数与原子数分别都相等的互为等电子体,就与CNO互为等电子体微粒的化学式为CO2N2O、SCN等；氰酸 HOCN 是一种链状分子,它与异

28、氰酸 HNCO 互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳固结构,因此分子中C 与 N 形成订三键,其余均是单键,所以氰酸的结构式NC O H；【备注】无评卷人得分三、推断题：共1 题 每题 15 分 共 15 分7【化学 选修 3：物质结构与性质】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,装其次外层有3 个能级且均排满电子；D 与 E 同周期,价电子数为2；就：1D 的元素符号为 _； A 的单质分子中 键的个数为 _；2B 元素的氢化物

29、的沸点是同族元素氢化物中最高的,缘由是_；3A 、B、 C 三种元素的第一电离能由大到小的次序为_用元素符号表示 ；4 写出基态 E 原子的价电子排布式：_；5A 的最简洁氢化物分子的空间构型为_,其中 A 原子的杂化类型是_；6C 和 D 形成的化合物的晶胞结构如下列图,已知晶体的密度为 g cm 3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长 a _cm；用 、 NA 的运算式表示 试卷第 7 页,总 8 页外内名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 【答案】 1Ca 2 2H 2O 分子间存在氢键3F NO 43d104s15 三角锥形 sp36

30、【解析】 此题考查物质结构的推断；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,就 A 是 N 元素； C 的基态原子 2p 能级有 1 个单电子,且 C 的原子序数大于 A,所以 C 是 F 元素,就 B 是 O 元素； E 原子核外有成单电子,其次外层有 3 个能级且均排满电子,且原子序数小于 30,就 E 是 Cu 元素； D 与 E 同周期, 价电子数为 2,就 D 是 Ca 元素；1D 是 Ca 元素, A 是 N 元素,氮气的结构式为：NN,所以氮气分子中含有一个 键两个 键； 2由于 H 2O 的分子间有

31、氢键, 使得其沸点是同族元素氢化物中最高的；3同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第 VA 族元素第一电离能大于第 VIA 族元素,所以 A、B 、C 三元素第一电离能由大到小的次序为 FN O,故答案为： FN O； E 是 Cu 元素 ,基态 Cu 原子的价电子排布式为 3d104s1；5N 元素的简洁氢化物是氨气,NH3 分子中氮原子价层电子对 =3+1=4 ,且含有一个孤电子对,所以分子空间构型是三角锥型,实行 sp3杂化； 6C 和 D 形成的离子化合物为 CaF2,钙离子在晶胞中占据顶点和面心,含有的钙离子为 8 +6 =4,就其质量为,离子化合物晶胞的边长为 a cm,其体积为 a3,由 =可知, V=m, =a3cm3gcm-3, a=；【备注】无试卷第 8 页,总 8 页名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页