模塊綜合測評(時間45分鐘，滿分100分)一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分)1．人們通常將在同一原子軌道上運動、自旋方向相反的2個電子，稱為“電子對”，將在某一原子軌道上運動的單個電子，稱為“未成對電子”。下列基態原子的電子排布式中，未成對電子數最多的是()A．1s22s22p63s23p6B．1s22s22p63s23p63d54s2C．1s22s22p63s23p63d54s1D．1s22s22p63s23p63d104s1【解析】根據各基態原子的電子排布式可知，A項中未成對電子數為0；B項中未成對電子數為5；C項中未成對電子數為6；D項中未成對電子數為1。【答案】C2．以下有關元素性質的說法不正確的是()【導學號：90990096】A．具有下列電子排布式①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4的原子中，原子半徑最大的是①B．具有下列價電子排布式①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4的原子中，第一電離能最大的是③C．①Na、K、Rb②N、P、Si③Na、P、Cl，元素的電負性隨原子序數增大而增大的是③D．某主族元素基態原子的逐級電離能分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703…，當它與氯氣反應時生成的陽離子是X3＋【解析】A項中各原子依次是Si、N、C、S，同周期元素原子的半徑從左到右逐漸減小，所以Si>S，C>N，同主族元素原子的半徑從上到下逐漸增大，有Si>C，A項正確；3s23p3中p軌道處于半充滿狀態，較穩定，所以其第一電離能最大，B項正確；一般來說，同周期元素的電負性從左到右逐漸增大，同主族元素的電負性從上到下逐漸減小，①中電負性K＞Rb，②中電負性N最大，C項正確；該元素的第三電離能發生突變，即表示其不容易失去第三個電子，則其最外層有2個電子，當它與氯氣反應時生成的陽離子應是X2＋，D項錯誤。【答案】D3．據報道，大氣中存在一種潛在的溫室氣體SF5—CF3，下列關于SF5—CF3的說法正確的是()A．分子中既有σ鍵也有π鍵B．所有原子在同一平面內C．分子中并非所有原子均滿足8電子穩定結構D．molSF5—CF3分子中含8mol電子【解析】由分子組成和結構可知各原子均形成單鍵，即σ鍵，A錯誤；C原子采用的雜化類型為sp3雜化，所有原子不共面，B錯誤；1個SF5—CF3分子所含電子數為94，則molSF5—CF3分子中含mol電子，D錯誤。【答案】C4．下列說法中，錯誤的是()A．根據對角線規則，鈹和鋁的性質具有相似性B．在H3O＋、NHeq\o\al(＋,4)和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位鍵C．元素電負性越大的原子，吸引電子的能力越強D．P4和CH4都是正四面體分子且鍵角都為109°28′【解析】P4分子中4個P原子位于正四面體的四個頂點，故鍵角為60°，而甲烷分子中C原子位于四面體的中心，H原子位于四面體的四個頂點，故鍵角為109°28′，D錯。【答案】D5．現代無機化學對硫—氮化合物的研究是最為活躍的領域之一。其中如圖所示是已合成的最著名的硫—氮化合物的分子結構。下列說法正確的是()A．該物質的分子式為SNB．該物質的分子中既有極性鍵，又有非極性鍵C．該物質在固態時形成原子晶體D．該物質與化合物S2N2互為同素異形體【解析】該物質的分子式為S4N4，A錯；該物質中含有S—N極性鍵和N—N非極性鍵，B正確；該物質固態時形成分子晶體，C錯；同素異形體是同種元素形成的單質，D錯。【答案】B6．下列敘述中正確的是()【導學號：90990097】A．CS2為V形的極性分子，形成分子晶體B．ClOeq\o\al(－,3)的空間構型為平面三角形C．氯化硼BCl3的熔點為－107℃，氯化硼液態時能導電而固態時不導電D．SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均為sp3雜化，SiF4分子呈空間正四面體，SOeq\o\al(2－,3)呈三角錐形【解析】CS2分子構型與CO2相似，是非極性分子，A錯；ClOeq\o\al(－,3)的中心原子中孤電子對數＝eq\f(1,2)(8－3×2)＝1，故該離子為三角錐形，B錯；由BCl3的熔點可知它形成分子晶體，故在固態或液態時都不導電，C錯；SiF4的結構類似CH4故Si原子采用sp3雜化，SOeq\o\al(2－,3)的中心原子的孤電子對數＝eq\f(1,2)(8－3×2)＝1，價層電子對數為4，故S原子采用sp3雜化，SOeq\o\al(2－,3)呈三角錐形，D正確。【答案】D7．元素X的＋1價離子X＋中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N3－形成的晶體結構如圖所示。下列說法錯誤的是()A．X元素的原子序數是19B．該晶體中陽離子與陰離子個數比為3∶1C．X＋離子是圖中的黑球D．X＋的半徑大于N3－【解析】從“元素X的＋1價離子X＋中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層”可以看出，X＋共有28個電子，為Cu＋，A項錯誤；根據電荷守恒可知，Cu＋和N3－組成比例為3∶1，故圖中Cu＋位于每條棱的中心(平均占有12×eq\f(1,4)＝3)、N3－位于頂點(占有8×eq\f(1,8)＝1)，才能符合兩種離子的個數比，B、C項正確，Cu＋具有三個電子層、而N3－只有兩個電子層，故Cu＋的半徑大于N3－，D項正確。【答案】A8．下面有關晶體的敘述中，錯誤的是()A．金剛石的網狀結構中，由共價鍵形成的最小碳環上有6個碳原子B．在NaCl晶體中每個Na＋(或Cl－)周圍都緊鄰6個Cl－(或6個Na＋)C．白磷晶體中，分子之間通過共價鍵結合D．離子晶體在熔化時，離子鍵被破壞；而分子晶體熔化時，化學鍵不被破壞【解析】金剛石的網狀結構中，每個最小的碳環上有6個碳原子，碳原子之間以共價鍵連接成環；NaCl晶體的配位數為6，即每個Cl－周圍有6個Na＋，每個Na＋周圍有6個Cl－；白磷的化學式為P4，結構為正四面體形，鍵角為60°，分子內以P—P共價鍵結合，而P4分子間以分子間作用力結合，而非共價鍵；離子晶體熔化時，離子鍵被斷開，而分子晶體熔化時，分子并未發生改變。【答案】C9．下列排序正確的是()A．酸性：H2CO3<C6H5OH<CH3COOHB．堿性：Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOHC．熔點：MgBr2<SiCl4<BND．沸點：PH3<NH3<H2O【解析】C6H5OH的酸性小于H2CO3，A項錯誤；元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越強，因此堿性：Ba(OH)2>Ca(OH)2，B項錯誤；SiCl4為分子晶體，熔點低于離子晶體MgBr2，C項錯誤；NH3分子間存在氫鍵，沸點反常大于PH3，H2O分子間存在氫鍵，且常溫下為液態，沸點最高，D項正確。【答案】D10．下列說法中正確的是()A．HF、HCl、H2S、PH3的穩定性依次增強B．按Mg、Si、N、F的順序，原子半徑由小變大C．某主族元素的電離能I1～I7數據如下表所示(單位：kJ/mol)，可推測該元素位于元素周期表第ⅤA族I1I2I3I4I5I6I75781817274511575148301837623293D.在①P、S，②Mg、Ca，③A1、Si三組元素中，每組中第一電離能較大的元素的原子序數之和為41【解析】A中四種氫化物的穩定性依次減弱；B中原子半徑由大到小；C中電離能突變在I4，其常見化合價為＋3價；D中電離能較大的分別為P、Mg、Si，原子序數之和為15＋12＋14＝41。【答案】D11．下列有關說法不正確的是()【導學號：90990098】A．水合銅離子的模型如圖1所示，1個水合銅離子中有4個配位鍵B．CaF2晶體的晶胞如圖2所示，每個CaF2晶胞平均占有4個Ca2＋C．H原子的電子云圖如圖3所示，H原子核外的大多數電子在原子核附近運動D．金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖4所示，該金屬晶體為最密堆積，每個Cu原子的配位數均為12【解析】圖1中大黑球代表銅離子，與白球代表的氧原子形成4個配位鍵，A項正確；圖2中CaF2晶胞平均占有的Ca2＋個數為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，B項正確；圖3中小黑點是1s電子在原子核外出現的概率密度，C項錯誤；圖4表示的結構為面心立方最密堆積，最密堆積的配位數均為12，D項正確。【答案】C12．正硼酸(H3BO3)是一種片層狀結構的白色晶體，層內的H3BO3分子之間通過氫鍵相連(層狀結構如圖所示，圖中“虛線”表示氫鍵)。下列有關說法正確的是()A．H3BO3分子的穩定性與氫鍵有關B．含1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵C．分子中B、O最外層均為8e－穩定結構D．B原子雜化軌道的類型為sp2，同層分子間的主要作用力是范德華力【解析】分子的穩定性取決于共價鍵鍵能的大小，而與氫鍵無關，A錯；由圖示可以看出，每個羥基能形成兩個氫鍵，但每個氫鍵都能與相鄰的H3BO3分子共用，故1個H3BO3分子平均形成的氫鍵數＝3×2×eq\f(1,2)＝3(個)，B正確；由成鍵情況可以看出，每個B原子能與3個O原子形成單鍵，故B原子最外層只有6個電子，C錯；由于每個B原子形成3個共價鍵，且為平面結構，故采用sp2雜化，但分子之間主要作用力為氫鍵，D錯。【答案】B二、非選擇題(本題包括4小題，共52分)13．(10分)氮元素是重要的非金屬元素，可形成鹵化氮、氮化物、疊氮化物及配合物等多種化合物。(1)NF3、NBr3、NCl3的沸點由高到低的順序是___________________________________________________________________________________________________________。(2)Mg3N2遇水發生劇烈反應，生成一種有刺激性氣味的氣體。該反應的化學方程式為__________________。(3)疊氮酸(HN3)是一種弱酸，可部分電離出H＋和Neq\o\al(－,3)。請寫出兩種與Neq\o\al(－,3)互為等電子體的分子的化學式：__________________。(4)NaN3與KN3相比，NaN3的晶格能________(填“>”、“＝”或“<”)KN3的晶格能。(5)某元素X形成的離子X＋中K、L、M三個電子層均充滿了電子。它與N3－形成晶體的結構如圖所示。X＋的符號是________，晶體中距離每個N3－最近的X＋有________個。【解析】(1)題給三種物質的晶體均為分子晶體，相對分子質量大則分子間的作用力大，沸點高，因此沸點由高到低的順序為NBr3>NCl3>NF3；(2)氮化鎂與水發生水解反應，生成氫氧化鎂和氨氣；(3)Neq\o\al(－,3)中含有16個價電子，與其互為等電子體的分子有N2O、CO2等；(4)鈉離子半徑小于鉀離子半徑，因此疊氮化鈉的晶格能大于疊氮化鉀的晶格能；(5)X＋的核外電子數為2＋8＋18＝28，X＋的核電荷數為29，即X＋為Cu＋。晶體中與每個N3－距離最近的Cu＋有6個(上、下、左、右、前、后)。【答案】(1)NBr3>NCl3>NF3(2)Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑(3)N2O、CO2(4)>(5)Cu＋614．(10分)鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業上有重要用途。【導學號：90990099】(1)基態鉻原子的價電子排布式為________。(2)CrO2Cl2和NaClO均可作化工生產的氧化劑或氯化劑。制備CrO2Cl2的反應為K2Cr2O7＋3CCl4=2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑。①上述反應式中非金屬元素電負性由大到小的順序是________(用元素符號表示)。②常溫下CrO2Cl2是一種易溶于CCl4的液體，則固態CrO2Cl2屬于________晶體。③COCl2分子中所有原子均滿足8電子結構，則COCl2分子中σ鍵和π鍵的個數比為________。(3)NiO、FeO的晶體結構均與氯化鈉的晶體結構相同，其中Ni2＋和Fe2＋的半徑分別為×10－2nm和×10－2nm，則熔點：NiO________(填“<”、“＝”或“>”)FeO。④CuCl的鹽酸溶液能吸收CO生成復合物氯化羰基亞銅[Cu2Cl2(CO)2·2H2O]，其結構如圖所示。下列說法不正確的是________(填字母序號)。A．該復合物中只含有離子鍵和配位鍵B．該復合物中Cl原子的雜化類型為sp3C．該復合物中只有CO和H2O作為配位體D．CO與N2的價電子總數相同，其結構為C≡O【解析】(1)基態鉻原子核外有24個電子，價電子排布式為3d54s1。(2)①反應中非金屬元素為C、O、Cl，電負性大小順序為O>Cl>C。②常溫下CrO2Cl2為液體，且易溶于CCl4，則固態CrO2Cl2屬于分子晶體。③COCl2的結構式為，根據單鍵為σ鍵，雙鍵含1個σ鍵、1個π鍵可得，分子中σ鍵和π鍵的個數比為3∶1。(3)離子半徑：Ni2＋<Fe2＋，則NiO中的離子鍵比FeO中的離子鍵強，熔點NiO>FeO。(4)A項，題給復合物中還含有共價鍵，錯誤；B項，題給復合物中Cl的成鍵電子對數為2，孤電子對數為2，雜化類型為sp3，正確；C項，題給復合物中的配體有Cl－、CO和H2O，錯誤；D項，CO與N2互為等電子體，結構相似，因此CO的結構為C≡O，正確。【答案】(1)3d54s1(2)①O>Cl>C②分子③3∶1(3)>(4)AC15．(12分)如圖是Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質的熔點高低順序，其中c、d均是熱和電的良導體。(1)請寫出上圖中e單質對應元素原子的電子排布式：________________。(2)單質a、b、f對應的元素以原子個數比1∶1∶1形成的分子中含________個σ鍵，________個π鍵。(3)a與b元素形成的10電子中性分子X的空間構型為________；將X溶于水后的溶液滴入含d元素高價離子的溶液中至過量，生成的含d元素離子的化學式為______，其中X與d的高價離子之間以________鍵組合。(4)下列是上述六種元素中的一種元素形成的含氧酸的結構：，請簡要說明該物質易溶于水的原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】在這五種元素形成的單質中，常溫下為氣體的是H2和N2，故a為H2、b為N2；熔點接近100℃的是金屬鈉，故c為Na；d也是電的良導體，則d為Cu元素；由于C原子半徑要小于Si原子半徑，故形成的單質熔點C的要高，所以e為晶體Si，f為金剛石。(1)硅是14號元素，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p2。(2)由H、C、N三種元素的原子形成的個數比為1∶1∶1的分子是HCN，其結構式為H—C≡N，在該分子中含有2個σ鍵和2個π鍵。(3)H原子和N原子形成的10電子中性分子為NH3分子，空間構型為三角錐形，NH3分子與Cu2＋能以配位鍵形成[Cu(NH3)4]2＋。(4)由該含氧酸的結構可知該酸為HNO3，是極性分子，根據“相似相溶”規律，易溶于水中，同時因為HNO3分子中的H、O易與水分子中的O、H之間形成氫鍵，也會使得它易溶于水。【答案】(1)1s22s22p63s23p2(2)22(3)三角錐形[Cu(NH3)4]2＋配位(4)HNO3是極性分子，易溶于(極性的)水中；HNO3分子中的H、O易與水分子中的O、H之間形成氫鍵16．(20分)已知A、B、C、D、E、F、G七種元素，它們的原子序數依次增大，除G外均為前20號元素。A原子基態時p能級原子軌道上電子數等于次外能層電子數，C元素的原子基態時s能級與p能級上的電子數相等，C、D具有相同的能級，且D是同周期中電負性最大的元素，E原子的第一至第四電離能(kJ·mol－1)分別為578、1817、2745、11575，F元素原子中4s能級有2個電子，G元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。【導學號：90990100】(1)元素B形成的單質中有________個σ鍵，________個π鍵，上述元素形成的化合物中和單質B是等電子體的是________(填化學式)。(2)E單質投入B的最高價氧化物對應的水化物的濃溶液中的現象是________________________________________________________________________________________。(3)D和F元素組成的晶體FD2結構如圖Ⅰ所示，G形成晶體的結構如圖Ⅲ所示，圖Ⅱ為H3BO3晶體結構圖(層狀結構，層內的H3BO3分子通過氫鍵結合)。①圖Ⅰ所示的FD2晶體中與F－最近且等距離的F－數為________，圖Ⅲ中未標號的G原子形成晶體后周圍最緊鄰的G原子數為________；②圖Ⅱ所示的物質中，最外能層已達8電子結構的原子是________，H3BO3晶體中B原子個數與極性鍵個數比為________；③三種晶體中熔點高低的順序為________________________(填化學式)，H3BO3晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為_______