【优化方案】2016届高三化学一轮复习(习题)选修3物质结构与性质模块综合检测(选修3)

1模块综合检测(选修3)(时间：60分钟；满分：100分)一、选择题(本题包括9个小题，每小题5分，共45分)1．下列叙述正确的是()A．分子晶体中的每个分子内一定含有共价键B．原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键C．离子晶体中可能含有共价键D．金属晶体的熔点和沸点都很高解析：选C。分子晶体中不一定含有共价键，如稀有气体形成的晶体，A错；原子晶体中，相邻的原子间可以存在极性共价键，如SiO2，B错；离子晶体中可能有共价键，如NaOH、Na2O2等，C正确；有些金属晶体熔、沸点很低，如汞、碱金属元素形成的晶体等，D错。2．已知氢分子键能为436kJ·mol－1，氧分子键能为498kJmol－1，氯分子键能为243kJ·mol－1，氮分子键能为946kJ·mol－1。参考以上数据判断以下说法中正确的是()A．N—N键键能为13×946kJ·mol－1＝315.3kJ·mol－1B．氮分子中的共价键比氢分子中的共价键键长短C．氧分子中氧原子是以共价单键结合的D．氮分子比氯分子稳定解析：选D。氮分子的N≡N中的三个键不是等同的，A错；虽然氮分子中N≡N键键能H—H键键能，但氢的原子半径远小于氮原子，键长是成键两原子的核间距，H—H键键长N≡N键键长，B错；氧气中氧原子以共价双键结合，C错；氮分子键能比氯分子的大，D正确。3．下列叙述中正确的是()A．NH3、CO、CO2都是极性分子B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子解析：选B。A中的CO2是非极性分子；C中与氢结合的四种元素位于同一主族，从上到下非金属性逐渐减弱，因此按照此顺序，各物质的稳定性依次减弱；D中水分子不是直线形的，而是V形结构。4．已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是()2A．原子半径：As＞Cl＞PB．热稳定性：HCl＞AsH3＞HBrC．还原性：As3－＞S2－＞Cl－D．酸性：H3AsO4＞H2SO4＞H3PO4解析：选C。解答本题主要从元素周期表、元素周期律的角度分析，要了解同一主族、同一周期元素性质的递变规律。同一周期原子半径从左到右依次减小，A选项中P的原子半径大于Cl，A错；非金属性越强，其气态氢化物越稳定，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，故B选项中热稳定性：HClHBrAsH3，D选项中酸性：H2SO4H3PO4H3AsO4，B、D均错；S和Cl处于同一周期，故还原性：S2－Cl－，而As和Se处于同一周期，还原性：As3－Se2－，而S和Se又处于同一主族，还原性：Se2－S2－，故C正确。5．下列有关晶胞的说法正确的是()A．晶胞中所含粒子数即为晶体的化学式B．若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用C．若晶胞为六棱柱(如图)，顶点上的粒子为6个晶胞共用D．晶胞中不可能存在多个粒子解析：选C。晶胞中的粒子数不一定为晶体的化学式，如金属铜的晶胞中，铜原子个数为4，A错；平行六面体即立方体，侧棱上的粒子为4个晶胞共用，B错；C项正确；1个晶胞中一般都有多个粒子，D错。6．下列关于金属及金属键的说法正确的是()A．金属键具有方向性与饱和性B．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用C．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子D．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光解析：选B。金属键没有方向性和饱和性，A错；B对；金属内部本身就存在自由电子，金属导电是由于在外加电场的作用下电子发生了定向移动，C错；金属具有光泽是因为电子吸收并放出可见光，D错。7．下列叙述正确的是()A．可能存在核外电子排布为1s22s22p63s23p64s24p1的原子B．在氢原子的基态电子的概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域空间出现概率的大小3C．当电子排布在能量相同的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相同解析：选B。A中原子的核外电子排布应该为1s22s22p63s23p63d14s2；当电子排布在能量相同的各个轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，而一个原子轨道最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反，所以C、D错误。8．下列说法正确的是()A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同解析：选B。He原子最外层电子数为2，元素周期表副族中某些元素原子最外层电子数也是2，A错；形成XY2型化合物的X、Y可以分别是ⅡA族和ⅦA族，如MgCl2，此时原子序数相差5，X、Y也可以分别是ⅣA族和ⅥA族，如CO2，此时原子序数相差2，B正确；由于HF中存在氢键，故氯化氢的沸点低于氟化氢的沸点，C错；CO2晶体是分子晶体，SiO2晶体是原子晶体，D错。9．下列说法正确的是()A．质子数相同的微粒一定是同种元素的原子B．任何晶体中若有阳离子，必有阴离子C．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高D．分子晶体中相对分子质量大的熔、沸点一定比相对分子质量小的高解析：选C。质子数相同的微粒可能为分子，如H2O与NH3，A项不正确；金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，B项不正确；S的熔点比Hg高，C项正确；N2的相对分子质量大于H2O，但H2O的熔、沸点比N2高，因为分子晶体的熔、沸点不仅与其极性大小有关，还与氢键和范德华力有关，D项不正确。二、非选择题(本题包括4个小题，共55分)10．(13分)(2015·高考全国卷Ⅰ)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_______________________。(3)CS2分子中，共价键的类型有________，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子：________。4(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于________晶体。(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：石墨烯晶体金刚石晶体①在石墨烯晶体中，每个C原子连接______个六元环，每个六元环占有________个C原子。②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接________个六元环，六元环中最多有________个C原子在同一平面。解析：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象地描述。基态14C原子的轨道表示式为，则核外存在2对自旋相反的电子。(2)碳原子核外最外层有4个电子，在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子，也很难得到4个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。(3)CS2分子中，存在σ键和π键。CS2分子中，C原子的价层电子对数为2，杂化轨道类型为sp。根据等电子理论，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O，离子有NO＋2、SCN－。(4)因Fe(CO)5熔、沸点较低，常温下为液体，其固体应属于分子晶体。(5)①由石墨烯的结构可知，每个C原子连接3个六元环，每个六元环占有的C原子数为13×6＝2。②由金刚石的结构可知，每个C可参与形成4条C—C键，其中任意两条边(共价键)可以构成2个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有6组，6×2＝12。因此每个C原子连接12个六元环。六元环中C原子采取sp3杂化，为空间六边形结构，最多有4个C原子位于同一平面。答案：(1)电子云2(2)C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构(3)σ键和π键spCO2、SCN－(或COS等)(4)分子(5)①32②12411．(12分)(2015·高考山东卷)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。5(1)下列有关CaF2的表述正确的是________。a．Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用b．F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点高于CaCl2c．阴阳离子比为2∶1的物质，均与CaF2晶体构型相同d．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电(2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，原因是______________________(用离子方程式表示)。已知AlF3－6在溶液中可稳定存在。(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为________，其中氧原子的杂化方式为________。(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)ΔH＝－313kJ·mol－1，F—F键的键能为159kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为242kJ·mol－1，则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol－1。ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。解析：(1)a项，Ca2＋与F－间不仅存在静电吸引，同时原子核与原子核之间、电子与电子之间也存在静电排斥，错误。b项，因CaF2、CaCl2均为离子晶体，F－的离子半径小于Cl－，离子晶体的晶格能与离子所带电荷数成正比，与离子核间距成反比，故CaF2晶体的晶格能大于CaCl2。晶格能越大，离子晶体的熔点越高，故CaF2的熔点高于CaCl2，正确。c项，阴、阳离子个数比相同，晶体构型不一定相同，错误。d项，CaF2是离子化合物，在熔融状态下能电离产生自由移动的离子，故CaF2在熔融状态下能导电，正确。(2)由信息可知，CaF2(s)Ca2＋(aq)＋2F－(aq)，Al3＋与F－可形成配离子AlF3－6，从而促进了CaF2溶解平衡的正向移动，故反应的离子方程式为3CaF2＋Al3＋===3Ca2＋＋AlF3－6。(3)OF2分子中，中心原子的价层电子对数为12×(6＋1×2)＝4，成键电子对数为2，因此分子构型为V形，O原子的杂化方式为sp3杂化。(4)设Cl—F键的平均键能为x。根据反应的焓变＝反应物的键能总和－生成物的键能总和可知，Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)的ΔH＝242kJ·mol－1＋159kJ·mol－1×3－6x＝－313kJ·mol－1，则x＝172kJ·mol－1。ClF3和BrF3为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，其熔、沸点越高，因ClF3的相对分子质量小于BrF3，故ClF3的熔、沸点低于BrF3。答案：(1)bd(2)3CaF2＋Al3＋===3Ca2＋＋AlF3－66(3)V形sp3(4)172低12．(14分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍YY的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2ZZ存在质量数为23，中子数为12的核素WW有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(1)W位于元素周期表第________周期第________族，其基态原子最外层有________个电子。(2)X的电负性比Y的________(填“大”或“小”)；X和Y的气态氢化物中，较稳定的是________(写化学式)。(3)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________。(4)在X的原子与氢原子形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名称：________。氢元素、X、Y的原子也可