2021届高考化学 专题5 物质结构的探索无止境专题综合检测 苏教版选修3.doc

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1、2013届高考化学 专题5 物质结构的探索无止境专题综合检测 苏教版选修3(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意)1.人工转变元素的核反应是：NHeOH，下列叙述正确的是()A.O原子核内有9个质子B.H原子核内有1个中子CO2和O3互为同位素D通常情况下，He和N2化学性质都很稳定解析：选D。根据原子结构内各微粒数的关系知A、B项错误；O2和O3互为同素异形体，C项错误。2.关于液晶，下列说法中正确的是()A液晶是一种晶体B液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C液晶的光学性质随温度的变化而变化D液晶的光学性质不随外

2、加电压的变化而变化解析：选C。液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误。外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质。温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，选项C正确，选项D错误。3.已知BN是一种新型的无机材料，由于与属于等电子体物质(等电子体是原子个数相等，电子数也相等的物质)，其结构和性质有很大的相似性。BN有两种晶体，根据以上信息，对BN两种晶体的描述中不正确的是()A其中一种晶体可用做耐磨材料B其中一种晶体可用做润滑材料C其中一种晶体键角为90D其中一种晶体中

3、存在六元环解析：选C。与是等电子体，结构与性质相似，因此BN有两种晶体，一种是类似于石墨的层状结构，一种是类似于金刚石的空间网状结构，类似于石墨的晶体可作润滑材料，类似于金刚石的晶体可作耐磨材料，两种晶体中的键角一个是120，一个是109.5，不是90，类似石墨的晶体中存在平面六元环，类似金刚石的晶体中存在立体六元环结构，因此不正确的是C。4.下列有关物质的结构和性质的叙述错误的是()A水是一种非常稳定的化合物，这是由于水中存在氢键B由极性键形成的分子可能是非极性分子C水、冰中都含氢键D分子晶体中一定存在分子间作用力，可能有共价键解析：选A。本题考查对分子间作用力与氢键的相关知识。水是一种稳定

4、的化合物，是因为含有OH共价键；CO2分子是由极性键构成的非极性分子；分子晶体中也有无共价键的，如稀有气体的晶体。5.美国科学家发现“超级的原子Al13”，Al13显示一个碘原子的性质。下列说法正确的是()A该超级原子微粒含有169个价电子B镁能和Al13作用生成Mg(Al13)2C等质量的超级原子Al13和普通铝中含有的铝原子的个数比为113D超级原子Al13能形成(Al13)3分子而不能形成(Al13)2分子解析：选B。Al13显示一个碘原子的性质；等质量的超级原子Al13和普通铝中含有的铝原子的个数比为11。6.最近，美国Lawrece Liermore国家实验室的VLotaCSYoo和

5、Hcynn成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2 结构的原子晶体，下列关于CO2的原子晶体说法，正确的是()ACO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体B在一定条件下，CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化CCO2的原子晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质和化学性质D在CO2的原子晶体中，每1个C原子周围结合4个O原子，每1个O原子跟两个C原子相结合解析：选D。此处CO2为原子晶体，类似SiO2 结构。7.用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，同时用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜，这种化合物可以比金刚石更坚硬，其原因可能是()A碳、氮原子构成空间网状结构的晶体B

6、碳、氮的单质化学性质均不活泼C碳、氮键比金刚石中的碳碳键长D氮原子最外层电子数比碳原子多解析：选A。碳氮化合物薄膜比金刚石更坚硬，说明此薄膜属于原子晶体范畴；此原子晶体中共价键的键长(原子半径和)必须比CC短，符合条件。8.据报道，国外有一研究发现了一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60，其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60，也有Si60结构。下列叙述不正确的是()A该物质有很高的熔点、很大的硬度B该物质形成的晶体属分子晶体C该物质分子中C60被包裹在Si60里面D该物质的相对分子质量为2400解析：选A。由题意可知C60Si60是分子晶体，且Si60应该在外层，通

7、过CSi共价键链接为双层结构。9.由解放军总装备部军事医学研究所研制的小分子团水，解决了医务人员工作时的入厕难题。新型小分子团水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用度高、在人体内储留时间长、排放量少的特点。一次饮用125 mL小分子团水，可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是()A水分子的化学性质改变B水分子中氧氢键键长缩短C水分子间作用力减小D水分子间结构、物理性质改变解析：选D。小分子团水是由水分子构成的，则A、B、C选项不正确；小分子团水与普通水性质不同，则结构不同，物理性质不同，D正确。10.绿色化学提倡化工生产中应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成

8、物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是()解析：选C。充分理解原子利用率的定义，得出结论：只有得到一种目标产物时原子利用率才最高。11.20世纪80年代后，人们发现并证实了碳的另一类单质，它们是由一系列偶数个碳原子构成的分子，其中C60(足球烯，分子中含有30个双键)最具代表性。下图所示为n个C60连接而成的物质X。下列有关物质X的说法不正确的是()AX难溶于水B一定条件下X可与H2发生加成反应CX的摩尔质量为720nDX是碳的一种同素异形体解析：选C。X是由n个C60连接形成的物质，难溶于水，所以A对；在C60中碳原子没有达到饱和结构，在一定条件下可以和H2发生加成反应

9、，所以B对；摩尔质量是有单位的，所以X的摩尔质量为720n gmol1，所以C错误；X是由碳原子构成的一种单质，所以和金刚石、石墨等都是碳的同素异形体，所以D对。12.中国学者徐志博和美国科学家共同合成了世界上最大的碳氢分子，其中一个分子由1134个碳原子和1146个氢原子构成。关于此物质，下列说法肯定错误的是()A属烃类化合物B常温下呈固态C具有类似金刚石的硬度D易被氧化解析：选C。由1134个碳原子和1146个氢原子组成的烃分子属于分子晶体，硬度较金刚石要小，在常温下应呈固态。下列有关叙述正确的是()A已知NaH是离子化合物，则其电子式是NaHB在PCl5 分子中，磷原子满足最外层8电子结

10、构C在BCl3 分子中，所有原子都满足最外层8电子结构D石墨晶体是层状结构，在同一层上平均每个正六边形所含有的碳原子数为3解析：选A。在PCl5分子中，磷原子满足最外层10电子结构，B不正确；在BCl3分子中，B原子满足最外层6电子结构，C项不正确；D项中应用均摊法，一个C原子由三个正六边形共用，故均摊后相当于一个正六边形分占有个C原子，所以平均每个正六边形所含有的碳原子数为62个。A项符合题意。最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物：HC60CB11H6Cl6，这个反应看起来很陌生，但反应类型却跟下列化学反应中的一

11、个相似，该反应是()ASO3H2O=H2SO4BNH3H2O=NH3H2OCNH3HCl=NH4ClDH2OCH3COOHH3OCH3COO解析：选C。从题意可知“超酸”与C60的反应是酸给出一个质子成为阴离子，C60分子接受一个质子成为阳离子，形成的阴、阳离子再相互作用成为离子化合物。由此可以判断反应C符合上述特征。为了探索月球上是否有生命存在的痕迹，就要分析月球岩石中是否包含有碳氢化合物(当然这仅仅是探索的第一步)。科学家用氘盐酸(DCl)和重水(D2O)溶液处理月球岩石样品，对收集的气体加以分析，结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。这个实验不能用普通盐酸，其理由是()A普通盐酸酸性太强

12、B普通盐酸有强挥发性C普通盐酸与月球岩石中的碳化物无法反应D无法区别月球岩石中原来含有的是碳化物，还是碳氢化合物解析：选D。利用氘盐酸(DCl)与重水(D2O)溶液处理月球岩石样品的目的是为了便于区别月球岩石中原含有的是碳化物还是碳氢化合物。氘盐酸与普通盐酸的酸性与挥发性相同。二、非选择题(本题包括5小题，共55分)(12分)在探索生命奥秘的过程中，科学家们日益认识到生命细胞的组成和元素周期表有着密切的关系，约占人体总质量99.97%的11种宏量元素，全部位于周期表前20号元素之内，其余0.03%是由十多种人体不可缺少的微量元素组成的，在微量元素中，只有F和Si位于短周期，其余均属于第一长周期

13、。用除H、N、P外的其他宏量元素的元素符号回答下列问题： (1)原子最外层电子数是最内层电子数两倍的是_。 (2)化合价最多的元素是_，跟它处在同一周期的还有一种非金属元素是_。 (3)原子半径最大的是_，它的相邻元素是_。 (4)剩余的两种元素，它们的离子电子层结构相同，且带电量也相同，但电性相反，这两种元素是_和_。 (5)氨基酸的主要组成元素为_。解析：(1)符合条件的是，但Si在题干中已有，故只能为C。(2)Cl有多种化合价：1，1，3，5，7等。(3)半径最大的元素是K，相邻元素有上面的Na和右面的Ca。(5)氨基酸中含NH2和COOH，故主要组成元素有C、H、O、N。答案：(1)C

14、(2)ClS(3)KNa、Ca(4)MgO(5)C、H、O、N(12分)元素周期表中的元素已经编排到112号，元素周期表还能不能延长？根据现有的理论计算第7周期应有32个元素，至118号元素结束。第8周期元素的电子将进入8s5g6f7d8p轨道，s、p、d、f分别有1、3、5、7个不同空间伸展方向的原子轨道，最多容纳的电子数分别为2、6、10、14。那么g轨道可有_个不同空间伸展方向的原子轨道，最多可容纳_个电子。因此第8周期应有_种元素，至_号，同理第9周期也应是_种元素，至_号。有趣的是，有些科学家还提出元素周期表还可以向负方向发展，这是由于发现了正电子、负质子，在其他星球上是否存在由这些

15、负质子和正电子以及中子组成的反原子呢？周期表可不可能出现核电荷数为负数的反元素，向负方向发展呢？_，原因是_。解析：s、p、d、f分别有1、3、5、7个不同伸展方向的轨道，最多容纳电子数分别为2、6、10、14，可推知g轨道有9个不同伸展方向，可容纳18个电子。第8周期比第7周期多18种元素应为50种。从119号至168号，同理可知第9周期也是50种，因为两者的轨道数相同，第9周期元素从169号至218号。因为物质结构的探索是无止境的，周期表也可能向负方向发展。答案：9185016850218可能物质结构的探索是无止境的(10分)近年来乳酸成为人们研究的热点之一。乳酸可以用化学方法合成，也可以

16、由淀粉通过生物发酵制备。利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物兼容性，而且在哺乳动物体内或自然环境下最终降解成为二氧化碳和水。乳酸还有其他很多用途。(1)在剧烈运动时，人体如果由ATP提供的能量不足，一般动用肝糖原在_(填“有氧”或“无氧”)情况下提供能量，产生的乳酸使人有肌肉酸软无力的感觉，但稍加休息便会消失。(2)乳酸可以与精制铁粉制备一种药物，写出反应的化学方程式：_。这种药物可以治疗哪种疾病？_。(3)利用乳酸合成高分子材料，写出该反应的化学方程式：_。这种高分子材料对于环境有什么重要意义？_。解析：人体中肝糖原在有氧条件下生成二氧化碳和水，释放能量；在无氧条件下生成乳酸，提供能量。乳酸

17、的结构简式为，既有羧基又有羟基，可以与金属反应生成盐和氢气，也可以自身发生缩聚反应。答案：(1)无氧(2)2CH3CH(OH)COOHFeCH3CH(OH)COO2FeH2缺铁性贫血这样的高分子材料可以降解，参与碳元素的循环，对环境无污染(12分)绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。试回答下列问题：(1)在我国中西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地征集到下列方案，其中你认为可行的是()A建在中西部干旱山区可以脱贫致富B应建在水资源丰富和交通方便的远离城市的郊区C企业有权自主选择厂址D

18、不宜建在人口稠密的居民区(2)对聚丙烯酸废弃物(白色污染物中的一种)的降解，国际上最新采用了热聚门冬氨酸或其盐(TPA)，它有效、廉价且自身可被生物降解。废弃物自身被生物降解的意义是_。(3)美国罗姆斯公司的G.L.Willingham等人研制出对环境安全的船舶防垢剂“海洋9号”而获得了美国“总统绿色化学挑战奖”。“海洋9号”的结构简式如图所示：。试回答下列问题：“海洋9号”的化学式为_。能在一定条件下与H2发生加成反应的碳原子是_(用2，3，4，5 等数字填写)。4、5位碳原子上连接的两个氯原子能否发生取代反应？答：_(填“能”或“不能”)，如能发生，请举一例，用化学方程式表示_。解析：绿色

19、化学的具体内涵主要集中体现在以下5点：减量，即减少用量，减少“三废”排放；重复使用，诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，这是降低成本和减废的需要；回收，可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求；再生，是变废为宝，节省资源、省能源、减成本、少污染的有效途径；拒用，指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料拒绝在化学过程中使用。这是杜绝污染的最根本办法。第(3)小题，4、5号位上连接的氯原子具有卤代烃性质，可发生碱性水解。答案：(1)BD(2)防止废弃物对土壤和水造成污染(3)C11H17ONSCl23、4、5位的碳原子(均为不饱和碳原子)能(9分)研究人员最近

20、发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在20 、1个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”。下图是水和“热冰”的计算机模拟图，图中球代表水分子中的原子。(1)图中较大的球代表_原子，其原子结构示意图是_。水分子中氢氧原子间的化学键是_(填“共价键”或“离子键”)。(2)用球棍模型表示的水分子结构是_。(3)已知水分子中氧原子一端带部分负电荷，氢原子一端带部分正电荷，在外加电场作用下，水结成冰。上图中模拟“热冰”的示意图是_(填“甲”或“乙”)，理由是_。解析：氧原子比氢原子大，故大球代表氧原子。水分子中含极性共价键，两个OH键之间夹角为104.5，呈V形结构。“热冰”中的水分子应为有序排列，氧原子一端吸引氢原子一端。答案：(1)氧(或O) 共价键(2)B(3)甲分子有序排列等7