綜合測評(B)(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題2分,共20分。每小題只有一個選項符合題目要求)1.科學家因發現準晶體獲得諾貝爾化學獎。人們發現組成為鋁-銅-鐵-鉻的準晶體具有低摩擦系數、高硬度、低表面能,以及低傳熱性,可以用于炒菜鍋的鍍層。下列說法不正確的是()。A.鋁是主族元素B.銅與氧氣反應形成離子鍵C.自然界中不存在準晶體D.銅、鐵都是過渡元素答案C解析鋁在第3周期ⅢA族,是主族元素,A項正確;銅與氧氣反應生成的氧化銅為離子化合物,銅元素與氧元素之間形成離子鍵,B項正確;有特殊性能的材料可作新型材料,準晶體具有特殊性能,所以能開發成為新型材料,組成為鋁-銅-鐵-鉻的準晶體中,銅、鋁、鉻金屬元素在自然界中存在,所以準金屬在自然界中可能存在,C項錯誤;銅在第4周期ⅡB族,鐵在第4周期Ⅷ族,銅、鐵都是過渡元素,D項正確。2.下列說法不正確的是()。A.在CH2CH—C≡N分子中含6個σ鍵,3個π鍵B.2個原子形成的多重共價鍵中,只能有一個是σ鍵,而π鍵可以是一個或多個C.s電子與s電子間形成的鍵一定是σ鍵,p電子與p電子間形成的鍵一定是π鍵D.共價鍵一定有原子軌道的重疊答案C解析p電子與p電子間形成的單鍵是σ鍵。3.下列化學用語正確的是()。A.Zn的電子排布式:1s22s22p63s23p64s2B.Fe2+的電子排布式:[Ar]3d6C.C的外圍電子軌道表示式:D.HClO的電子式:H答案B解析Zn是30號元素,故其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2,A項錯誤。鐵是26號元素,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe2+的電子排布式為[Ar]3d6,B項正確。C的最外層上有4個電子,故其外圍電子軌道表示式:,C項錯誤。HClO的電子式:H··O4.下列說法正確的是()。A.氫鍵、分子間作用力、離子鍵、共價鍵都是微粒間的作用力,其中氫鍵、離子鍵和共價鍵是化學鍵B.H3O+、NH4+、[Cu(NH3)4]C.SO32-、CO3D.石墨、新型高分子導電材料聚乙炔、金屬晶體均含有金屬鍵答案B解析氫鍵不屬于化學鍵,A項錯誤;SO32-中S原子的價電子對數為4,S上含有一對孤電子對,屬于三角錐形,CO32-中C原子的價電子對數為3,C上沒有孤電子對,為平面三角形,SiO32-為平面三角形,C5.下列說法中正確的是()。A.二氧化硅是制造光導纖維的重要原料,其晶體類型屬于離子晶體B.CaO熔化時破壞了分子間作用力C.r(Li+)大于r(H-)D.銅晶體中銅原子的堆積方式如圖所示,銅晶體中原子的堆積模型屬于面心立方堆積答案D解析二氧化硅屬于共價晶體,A項錯誤;CaO熔化時破壞離子鍵,B項錯誤;鋰的核電荷數較大,原子核對最外層電子的吸引力較大,Li+的半徑小于H-的半徑,C項錯誤;由銅晶體中銅原子的堆積方式圖可知,銅晶體中原子的堆積模型屬于面心立方堆積,D項正確。6.三硫化磷(P4S3)可用于制造火柴,分子結構如圖所示。下列說法不正確的是()。A.P4S3中磷元素為+3價B.P4S3屬于共價化合物C.P4S3含有非極性鍵D.1molP4S3分子含有9mol共價鍵答案A解析圖示最上方的P與S形成3個極性共價鍵,共用電子對偏向電負性強的S原子,則P為+3價;底面的P與S形成1個共價鍵,共用電子對偏向電負性強的S原子,則P為+1價;P—P鍵為非極性共價鍵,共用電子對不偏移,故P4S3中P元素為+3價和+1價,A項錯誤;只含有共價鍵的化合物屬于共價化合物,P4S3屬于共價化合物,B項正確;分子中P與P之間存在化學鍵,同種原子之間通常形成非極性鍵,所以P4S3中含有非極性鍵,C項正確;根據圖示可知,1molP4S3分子中含有6molP—S鍵和3molP—P鍵,所以1molP4S3分子含有9mol共價鍵,D項正確。7.下列說法正確的是()。A.環戊二烯()分子中所有原子共平面B.同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數的增加而減弱C.二甲醚易溶于水,氨基乙酸的熔點較高,主要原因都與氫鍵有關D.NO3-中心原子上的孤電子對數是答案D解析環戊二烯中存在飽和碳原子,飽和碳原子采取sp3雜化,所有原子不可能共平面,A項錯誤。同主族元素的非金屬性隨核電荷數的增加而減弱,最高價氧化物的水化物的酸性逐漸減弱,但不是任意含氧酸的酸性減弱,如鹵族元素中HClO的酸性比HBrO4弱,B項錯誤。二甲醚易溶于水,是因為二甲醚可與水分子形成氫鍵;氨基乙酸的熔點較高,主要因為氨基和羧基反應形成離子鍵導致的,C項錯誤。NO3-中心原子的價電子對數=5+12=3,N原子上無孤電子對,N原子采用sp2雜化,8.觀察下列模型并結合有關信息,判斷有關說法正確的是()。物質硼晶體結構單元SF6分子S8HCN結構模型示意圖備注熔點1873K—易溶于CS2—A.單質硼屬于共價晶體B.SF6是由極性鍵構成的極性分子C.固態硫S8屬于共價晶體D.HCN的結構式為H·答案A解析SF6的空間結構高度對稱,是由極性鍵構成的非極性分子,B項錯誤;根據S8易溶于CS2,結合“相似相溶規則”,可知固態硫S8屬于分子晶體,C項錯誤;HCN的結構式應為H—C≡N,D項錯誤。9.有5種元素X、Y、Z、Q、T。X原子M層上有2個未成對電子且無空軌道;Y原子的外圍電子排布為3d64s2;Z原子的L電子層有一個空的p軌道;Q原子的L電子層的p軌道上只有一對成對電子;T原子的M電子層上p軌道半充滿。下列敘述不正確的是()。A.X和Q結合生成的化合物為離子化合物B.T和Z各有一種單質的空間結構為正四面體形C.元素Y和Q可形成化合物Y2Q3D.ZQ2是極性鍵構成的非極性分子答案A解析X原子M層上有2個未成對電子且無空軌道,則X為S元素;Y原子的外圍電子排布式為3d64s2,則Y為Fe元素;Z原子的L電子層上有一個空的p軌道,則Z為C元素;Q原子的L電子層的p軌道上只有一對成對電子,則Q是O元素;T原子的M電子層上p軌道半充滿,則T是P元素。二氧化硫、三氧化硫中只存在共價鍵,為共價化合物,A項錯誤;B項,P元素和C元素各有一種單質的空間結構為正四面體形,分別為白磷和金剛石,B項正確;Fe元素和O元素可形成化合物Fe2O3,C項正確;CO2只含極性鍵,且二氧化碳分子結構對稱,為非極性分子,D項正確。10.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可作為照相業的定影劑,反應的化學方程式為AgBr+2Na2S2O3Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr。下列說法正確的是()。A.基態Br原子中電子的空間運動狀態有35種B.[Ag(S2O3)2]3-中含有離子鍵、共價鍵、配位鍵C.S2O32-中心原子SD.非金屬元素S、O、Br中電負性最大的是Br答案C解析Br為35號元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5,所以共有14+1+3=18種空間運動狀態的電子,A項錯誤;[Ag(S2O3)2]3-中存在Ag+和S2O32-之間的配位鍵,S原子和O原子之間的共價鍵,但不存在離子鍵,B項錯誤;S2O32-與SO42-中原子總數相同,價電子總數相同,所以中心S原子的雜化方式相同,SO42-中S原子的價電子對數為4,所以S為sp3雜化,C項正確二、選擇題(本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個或兩個選項符合題目要求,全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)11.X、Y、Z、P、Q為五種短周期元素,其原子半徑和最外層電子數之間的關系如圖所示。下列說法不正確的是()。A.X與Q形成的化合物是離子化合物B.X與Z的原子均含有1個未成對電子C.Y與P形成的化合物YP2的分子空間結構是V形D.Q單質含有金屬鍵,有自由移動的電子,因此可以導電答案BC解析X、Y、Z、P、Q為五種短周期元素,X、Q最外層只有一個電子,為第ⅠA族元素;Y最外層有4個電子,位于第ⅣA族;Z原子最外層有5個電子,位于第ⅤA族;P原子最外層有6個電子,位于第ⅥA族;在這五種元素中,Q原子半徑最大,Q為Na,X原子半徑最小,X為H;Y原子和Z原子半徑接近、P原子半徑大于Y且最外層電子數大于Y,所以Y是C、Z是N、P為S。Na和H以離子鍵形成化合物NaH,NaH是離子化合物,A項正確。H原子的核外電子排布式為1s1,含有1個未成對電子,N原子的核外電子排布式為1s22s22p3,含有3個未成對電子,B項錯誤。C和S形成的化合物CS2中,C上的孤電子對數為0,σ鍵電子對數為2,所以CS2分子的空間結構是直線形,C項錯誤。Na是金屬單質,含有金屬鍵,有自由移動的電子,因此可以導電,D項正確。12.納米材料的表面粒子數占總粒子數的比例極大,這是它有許多特殊性質的原因。假設某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同(如圖所示),則這種納米顆粒的表面粒子數與總粒子數之比為()。A.7∶8 B.13∶14C.1∶1 D.26∶27答案D解析由題意知一個氯化鈉晶胞即為一個氯化鈉納米顆粒,則其表面粒子數=8+6+12=26,總粒子數=表面粒子數+中心粒子數=26+1=27。13.S2Cl2是橙黃色液體,少量泄漏會產生窒息性氣體,噴水霧可減慢其揮發,并產生酸性懸濁液,其分子結構如下圖所示。下列關于S2Cl2的說法錯誤的是()。A.為非極性分子B.分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵C.與S2Br2結構相似,熔、沸點:S2Br2<S2Cl2D.與水反應的化學方程式可能為2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl答案AC解析根據S2Cl2分子的空間結構可知,它屬于極性分子,A項錯誤,B項正確;由于與S2Br2結構相似,而S2Br2的相對分子質量大,則熔、沸點:S2Br2>S2Cl2,C項錯誤;由于少量泄漏會產生窒息性氣體,噴水霧可減慢其揮發,并產生酸性懸濁液,則與水反應的化學方程式可能為2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl,D項正確。14.普魯士藍的晶胞結構如圖所示(每兩個立方體中,一個K+在其中一個立方體中心,另一個則無K+),下列說法正確的是()。普魯士藍的晶胞結構(K+未標出)A.化學式可以表示為KFe2(CN)6B.每一個立方體中平均含有24個π鍵C.普魯士藍不屬于配位化合物D.每個Fe3+周圍與之相鄰的Fe2+有12個答案A解析每隔一個立方體中心有一個鉀離子,所以一個晶胞中鉀離子個數為0.5,該立方體中鐵原子個數為18×8=1,CN-位于每條棱上,該立方體中含有CN-個數為14×12=3,所以平均化學式是K0.5Fe(CN)3,化學式可以表示為KFe2(CN)6,A項正確。每個CN-含有2個π鍵,每個立方體中含有CN-個數為3,所以一個立方體中含有6個π鍵,B項錯誤。普魯士藍中Fe3+含有空軌道,CN-提供孤電子對,形成配位鍵,屬于配合物,C項錯誤。根據圖示,普魯士藍中每個Fe3+周圍的Fe2+個數為15.Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優良性能,得到廣泛應用。下列有關Li及其化合物的說法中錯誤的是()。A.LiAlH4中存在離子鍵、σ鍵B.LiAlH4是有機合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子的空間結構是三角錐形C.Li2O是離子晶體,其晶格能可通過圖1的方法計算得2908kJ·mol-1圖1D.Li2O具有反螢石結構,晶胞如圖2所示。已知晶胞參數為0.4665nm,阿伏加德羅常數的值為NA,則Li2O的密度為8×7+4×16圖2答案B解析陰、陽離子間存在離子鍵,Al與H之間存在共價單鍵,A項正確;LiAlH4中陰離子的空間結構是正四面體形,B項錯誤;根據晶格能的定義,結合圖1可知Li2O的晶格能是2908kJ·mol-1,C項正確;根據晶胞結構可知Li+全部在晶胞中,共計是8個,根據化學式可知氧離子個數是4,則Li2O的密度是8×7+4×16NA三、非選擇題(本題共5小題,共60分)16.(8分)鈷及其化合物在生產生活中有廣泛的應用。回答下列問題:(1)基態鈷原子外圍電子排布式為。

(2)Co3+在水中易被還原成Co2+,而在氨水中可穩定存在,其原因為。

(3)[Co(NO3-)4]2-中Co2+的配位數為4,配體中N的雜化方式為,該配離子中各元素I1由小到大的順序為(填元素符號),1mol該配離子中含σ鍵的數目為NA(4)配合物Co2(CO)8的結構如下圖,該配合物中存在的作用力類型有(填字母)。

A.金屬鍵B.離子鍵C.極性共價鍵D.配位鍵E.氫鍵F.范德華力答案(1)3d74s2(2)Co3+可與NH3形成較穩定的配合物(3)sp2Co<O<N16(4)ACDF解析(1)鈷原子核外有27個電子,基態鈷原子的外圍電子排布式為3d74s2。(2)Co3+在水中易被還原成Co2+,而在氨水中可穩定存在,其原因為Co3+可與NH3形成較穩定的配合物。(3)[Co(NO3-)4]2-中Co2+的配位數為4,配體中N原子價電子對數為3,為平面三角形,N的雜化方式為sp2。由于N2p軌道的電子排布是半充滿結構,該配離子中各元素I1由小到大的順序為Co<O<N,1個該配離子中含σ鍵的數目為4+3×4=16,則1mol該配離子中含σ鍵的數目為16NA。(4)根據圖示結構,兩個Co原子間存在金屬鍵,碳原子和氧原子間屬于極性共價鍵,Co與CO間是配位鍵,該配合物屬于分子晶體17.(12分)中國早在周朝已能冶煉鑄鐵了。目前,鐵及其化合物廣泛地應用到STS領域。請回答下列問題。(1)基態鐵原子的外圍電子排布式為。

(2)我國黑灰色的菱鐵礦FeCO3儲量較為豐富。其中CO32-的空間結構為(3)草酸亞鐵可作為電池正極材料磷酸鐵鋰的原料,其結構簡式如下,碳原子的雜化方式是。

Fe2+[]2-(4)Fe(CO)5溶于汽油、苯、丙酮等有機溶劑,熔點、沸點分別在-20℃、103.6℃左右。因此可知Fe(CO)5屬于晶體;CO與Fe之間從電子對給予來看形成鍵。

(5)鐵與氨氣反應生成一種如圖所示晶胞結構的產物,N周圍最近的Fe數是。若該晶體的密度是dg·cm-3,則兩個最近的Fe間的距離為cm(設NA為阿伏加德羅常數的值)。

答案(1)3d64s2(2)平面正三角形(3)sp2(4)分子配位(5)62解析(2)CO32-中的C與O形成3個σ鍵,C上無孤電子對,故(3)碳原子的價電子參與形成了3個σ鍵,碳原子上沒有孤電子對,故碳原子均采用sp2雜化。(4)Fe(CO)5溶于汽油、苯、丙酮等有機溶劑,熔點、沸點低,故Fe(CO)5屬于分子晶體;CO中碳原子上有孤電子對,Fe原子有接受孤電子對的空軌道,故CO與Fe之間從電子對給予來看形成配位鍵。(5)每個晶胞中含有鐵原子數為12×14+1=4,含有氮原子數為1,故產物的化學式為Fe4N。設晶胞棱長為xcm,56×4+14NA·dcm3=x3cm3,x3=238d·NA,x18.(14分)我國秦俑彩繪和漢代器物上用的顏料被稱為“中國藍”“中國紫”,直到近年來人們才研究出來其成分為BaCuSi4O10、BaCuSi2O6。(1)“中國藍”“中國紫”中均具有Cun+,n=,基態時該陽離子的外圍電子排布式為。

(2)“中國藍”的發色中心是以Cun+為中心原子的配位化合物,其中提供孤電子對的是元素。

(3)合成“中國藍”“中國紫”的原料有BaCO3,孔雀石[Cu2(OH)2CO3]和砂子(SiO2)。SiO2晶體中Si原子的雜化軌道是由軌道(填軌道的名稱和數目,下同)和軌道雜化而成的。

(4)現代文物分析發現,“中國藍”中含有微量硫元素。假若硫元素來源一種陰離子是正四面體的天然鋇礦中,則最可能的鋇礦化學式是。

(5)在5500年前,古代埃及人就已經知道如何合成藍色顏料——“埃及藍”(CaCuSi4O10),其合成原料中用CaCO3代替了BaCO3,其他和“中國藍”一致。CO32-中鍵角∠OCO為。根據所學,從原料分解的角度判斷“埃及藍”的合成溫度比“中國藍”更(填“高”或“低”(6)自然界中的SiO2,硬度較大,主要原因是。

下圖為SiO2晶胞中Si原子沿z軸方向在xy平面的投影圖(即俯視投影圖),其中O原子略去,Si原子旁標注的數字表示每個Si原子位于z軸的高度,則SiA與SiB的距離是。

答案(1)23d9(2)O(3)1個3s3個3p(4)BaSO4(5)120°低(6)SiO2是一種具有空間網狀結構的共價晶體,共價鍵結合較為牢固22解析(1)根據化合物中所有元素的化合價的代數和為0可計算出Cu的化合價為+2價,故Cun+中n=2,Cu的外圍電子排布式為3d104s1,當失去2個電子時外圍電子排布式變為3d9。(2)“中國藍”中Ba2+、Si都不存在孤電子對,而O原子中存在孤電子對,所以只能是氧原子來提供孤電子對。(3)SiO2中Si的雜化類型是sp3,也就是由1個3s軌道和3個3p軌道形成。(4)含有硫元素的陰離子是正四面體形結構,最可能是SO42-,所以鋇礦的化學式是BaSO4。(5)CO32-中C采取sp2雜化,CO32-呈平面正三角形,鍵角為120°。由于堿土金屬碳酸鹽的熱穩定性:BaCO3>CaCO3,從原料分解的角度判斷“埃及藍”的合成溫度比“中國藍”更低。(6)SiO2是一種具有空間網狀結構的共價晶體,共價鍵結合較為牢固。SiA與SiB在y軸方向上距離為12d,在z軸方向上距離為12d,19.(12分)鈹及其化合物的應用正日益被重視。(1)最重要的含鈹礦物是綠柱石,含2%鉻(Cr)的綠柱石即為祖母綠。基態Cr原子的外圍電子的軌道表示式為。

(2)鈹與相鄰主族的鋁元素性質相似。下列有關鈹和鋁的敘述正確的有(填字母)。

A.都屬于p區主族元素B.電負性都比鎂大C.第一電離能都比鎂大D.氯化物的水溶液pH均小于7(3)鈹、鋁晶體都是由金屬原子密置層在三維空間堆積而成(最密堆積)。鈹的熔點(1551K)比鋁的熔點(930K)高,原因是。

(4)氯化鈹在氣態時存在BeCl2分子(a)和二聚分子(BeCl2)2(b),固態時則具有如下圖所示的鏈狀結構(c)。①a屬于(填“極性”或“非極性”)分子。

②二聚分子(BeCl2)2中Be原子的雜化方式相同,且所有原子都在同一平面上。b的結構式為(標出配位鍵)。

(5)BeO立方晶胞如下圖所示。若BeO晶體的密度為dg·cm-3,則晶胞參數a=nm。

答案(1)(2)BD(3)Be原子半徑比Al原子半徑小,金屬性更強(4)①非極性②(5)3解析(1)Cr原子為24號元素,其滿足半滿的穩定結構,基態原子外圍電子排布式為3d54s1,則基態Cr原子外圍電子的軌道表示為。(2)鈹屬于s區元素,而鋁屬于p區主族元素,A項錯誤;一般來說,金屬越活潑,電負性越小,Mg比Be、Al活潑,而兩金屬的電負性都比鎂的大,B項正確;Be的第一電離能比鎂的大,而Mg的第一電離能比Al的大,C項錯誤;Be2+和Al3+在溶液中均水解,則氯化物的水溶液pH均小于7,D項正確。(3)因為Be原子半徑比Al原子半徑小,金屬性更強,則鈹的熔點比鋁的熔點高。(4)①BeCl2中Be原子成2個Be—Cl鍵,Be原子的雜化軌道數為2,故Be原子采取sp雜化方式,分子呈直線形,屬于非極性分子。②在二聚分子(BeCl2)2中Be原子有空軌道,Cl原子有孤電子對,則配位鍵中電子對由氯原子提供,b的結構式為。(5)BeO晶胞中Be2+數目為4,O2-數目為8×18+6×12=4,晶胞的質量為4×256.02×1023g,晶胞的體積為(a×10-7)3cm3,則dg·cm-3=4×256.0220.(14分)我們利用物質的結構與性質對周期表進行研究,有助于我們更好地掌握同類知識。(1)基態砷原子中,外圍電子占用個原子軌道;雌黃分子式為As2S3,分子結構如圖1,則砷原子的雜化方式為。

(2)向CuSO4溶液中加入少量氨水生成藍色沉淀,繼續加入過量氨水沉淀溶解,得到深藍色透明溶液,最后向該溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體;該晶體所含的非金屬元素中,N、O、S第一電離能由大到小的順序是(填元素符號),SO42-的空間結構為,晶體中含有的化學鍵有。加入乙醇后析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體的原因是(3)常溫下PCl5是一種白色晶體,其立方晶系晶體結構模型如圖2所示,