蘇教版 化學 選修3 專題綜合檢測(四)

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111 專題綜合檢測(四) 一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分) 1．下列分子中，鍵角最大的是(　　) A．H2S　　　　　　　　 B．H2O C．CCl4 D．NH3 解析：選C。題中四種物質中的中心原子的雜化方式都是sp3雜化，CCl4中不存在孤電子對，鍵角為109.5；NH3存在一對孤電子對，H2S和H2O存在兩對孤電子對，由于孤電子對的排斥作用，導致NH3、H2S和H2O的鍵角小于109.5。 2．把下列液體分別裝在酸式滴定管中，并使其以細流流下，當用帶有靜電的玻璃棒接近液體細流時，細流可能發(fā)生偏轉的是(雙選)(　　) A．CCl4 B．C2H5OH C．CS2 D．CH2Cl2 解析：選BD。當用玻璃棒接近液體細流時，極性分子的正、負電荷重心不重合，會受到靜電的作用而偏轉，故應選極性分子。 3．下列化合物中，既有離子鍵，又有極性共價鍵和配位鍵的是(　　) A．硝酸 B．苛性鈉 C．氯化銨 D．三氧化硫 解析：選C。氯化銨中氯離子與銨離子之間是通過離子鍵結合在一起的，而銨離子內部氮原子與氫原子間存在極性鍵和配位鍵。 4．下列說法中錯誤的是(　　) A．SO2、SO3都是極性分子 B．在NH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．原子晶體中原子以共價鍵結合，具有鍵能大、熔點高、硬度大的特征 解析：選A。SO3是平面三角形分子，鍵角120，因此它是非極性分子，故A錯誤。 5．氫元素與其他元素形成的二元化合物稱為氫化物，下面關于氫化物的敘述正確的是(　　) A．D2O分子中氧原子為sp2雜化 B．NH3的結構式為 C．HCl的電子式為H＋[Cl, ]－ D．熱穩(wěn)定性：H2S＞HF 解析：選B。A中O為sp3雜化；C中HCl為共價化合物，電子式為HCl, ；D中熱穩(wěn)定性H2S＜HF。 6．(2011年啟東中學高二檢測)近來用紅外激光技術研究液氫，發(fā)現(xiàn)分子間作用力也可引起微粒間的反應。在液氫中有氫分子和質子形成的H，其構型是等邊三角形，屬于二電子三中心離子，同時H可進一步形成H，下列判斷正確的是(　　) A．H的電子式是 B．H可在液氫中形成H、H、H C．H可在液氫中形成H、H、H D．H可廣泛存在于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)氫中 解析：選C。由題中信息“在液氫中存在氫分子和質子形成的H”，要想使形成的H帶一個單位正電荷，H只能與H2進一步結合，形成H、H、H…即n只能為奇數(shù)，不能為偶數(shù)。 7．科學家發(fā)現(xiàn)鉑的兩種化合物a和b，其中a為。實驗測得a和b具有不同的特性：a具有抗癌作用，而b沒有。則下列關于a、b的敘述正確的是(雙選)(　　) A．a和b屬于同一種物質 B．a和b互為同分異構體 C．a和b的空間構型是平面四邊形 D．a和b的空間構型是四面體 解析：選BC。因為a和b具有不同的特性，所以a和b一定不是同一種物質。性質不同說明結構不同，而a與b的分子式是相同的，所以a和b互為同分異構體。a和b的空間構型若是四面體型，兩個氯原子就不存在相鄰和相間之分。因此a與b的空間構型只能是平面四邊形。 8．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子與3個羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結構。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是(　　) A．sp，范德華力 B．sp2，范德華力 C．sp2，氫鍵 D．sp3，氫鍵 解析：選C。根據(jù)題給信息，硼酸分子是平面結構，鍵角120，這是sp2雜化的特征。由于硼酸分子中含有—OH，又能形成類似石墨的層狀結構，說明硼酸分子間是按一定取向結合的，符合氫鍵的特征，有飽和性和方向性，所以，同層分子間以氫鍵結合，層間以分子間作用力結合。 9．大氣污染物氟利昂12的分子式是CF2Cl2。它是一種鹵代烴，關于它的說法中正確的是(　　) A．它有兩種同分異構體 B．它是極性分子 C．它的空間構型為正四面體 D．它不屬于有機物 解析：選B。由于CF2Cl2為四面體，故它僅有一種結構。因C—F鍵和C—Cl鍵鍵長不等，鍵的極性不能抵消，故為極性分子，它不是正四面體。它屬于有機物。 10．如圖是配合物葉綠素的結構示意圖，有關的敘述正確的是(　　) A．該葉綠素只含有H、Mg、C、N元素 B．該葉綠素是配合物，中心原子是鎂原子 C．該葉綠素是配合物，其配體是氮元素 D．該葉綠素不是配合物，而是高分子化合物 解析：選B。Mg的最高化合價為＋2價，而化合物中Mg與4個氮原子作用，由此可以判斷該化合物中Mg與氮原子間形成配位鍵，該物質為配合物，B正確，D錯誤；該化合物組成中還含有氧元素，故A錯；該化合物中配位原子為氮原子，而不能稱配體，同樣也不能稱配體是氮元素，因為配體一般是離子或分子。 11．(2011年北大附中高二檢測)碘單質在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，這是因為(　　) A．CCl4與I2相對分子質量相差較小，而H2O與I2相對分子質量相差較大 B．CCl4與I2都是直線形分子，而H2O不是直線形分子 C．CCl4和I2都不含氫元素，而H2O中含有氫元素 D．CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子 解析：選D。根據(jù)“相似相溶”規(guī)則，非極性分子構成的溶質易溶于非極性分子構成的溶劑中；極性分子構成的溶質易溶于極性分子構成的溶劑中。CCl4和I2都是非極性分子，H2O是極性分子，相比較而言，I2更易在CCl4中溶解而不易溶于水中，D項正確。其余選項都沒有揭示問題的實質。 12．下列分子中含有“手性碳原子”的是(　　) A．CBr2F2 B．CH3CH2CH2OH C．CH3CH2CH3 D．CH3CH(NO2)COOH 解析：選D。A、B、C選項的分子中任何一個碳連接的原子或基團都有重復，不合題意；D項中碳鏈上中間的碳原子上連有—H、—COOH、—CH3、—NO2四個不同原子或基團，符合題意。 13．實驗測得氣態(tài)BeCl2為共價分子，兩個Be—Cl鍵間的夾角為180，由此可判斷BeCl2屬于(　　) A．由極性鍵形成的極性分子 B．由極性鍵形成的非極性分子 C．由非極性鍵形成的極性分子 D．由非極性鍵形成的非極性分子 解析：選B。不同元素的原子吸引電子的能力不同，所以Be與Cl形成的共價鍵是極性鍵；兩個Be—Cl鍵間的夾角為180，說明它空間分布呈直線形，配位原子對稱分布于中心原子周圍，所以是非極性分子，B項正確。 14．下列關于粒子結構的描述不正確的是(　　) A．H2S和NH3均是價電子總數(shù)為8的極性分子 B．HS－和HCl均是含一個極性鍵的18電子粒子 C．CH2Cl2和CCl4均是四面體構型的非極性分子 D．1 mol DO中含中子、質子、電子各10NA(NA代表阿伏加德羅常數(shù)) 解析：選C。H2S的價電子數(shù)為12＋6＝8，NH3的價電子數(shù)為13＋5＝8，二者均是極性分子；HS－中含一個S—H極性鍵，HCl中含一個Cl—H極性鍵，二者均是18電子粒子；CH2Cl2雖是四面體構型，但由于正負電荷分布不均勻，所以CH2Cl2屬于極性分子；一個DO分子中的中子、質子、電子各為10個，所以1 mol DO中含中子、質子、電子各為10NA(NA代表阿伏加德羅常數(shù))。 15．(2011年蘇州高二調研)氨氣分子空間構型是三角錐形，而甲烷是正四面體形，這是因為(　　) A．兩種分子的中心原子雜化軌道類型不同，NH3為 sp2型雜化，而CH4是sp3型雜化 B．NH3分子中氮原子形成三個雜化軌道，CH4分子中碳原子形成4個雜化軌道 C．NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子的排斥作用較強 D．氨氣分子是極性分子而甲烷是非極性分子 解析：選C。氨氣分子、甲烷分子中的氮原子、碳原子都采用sp3型雜化，但由于NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對，它對成鍵電子的排斥作用較強，導致相應的鍵角變小，空間構型相應地也發(fā)生變化。 二、非選擇題(本題包括5小題，共55分) 16．(10分)從第3周期中找出符合下列要求的元素的正確組合填空(還可用上H、C元素)。 (1)三核18電子，sp3雜化，空間構型呈折線形的電子式為______________________。 (2)五核18電子，sp3雜化，空間構型呈正四面體形的化學式為______________________。 (3)五核18電子陽離子的符號為__________，其雜化類型是__________雜化，離子構型為__________。 (4)三核38電子，sp雜化，空間呈直線形的結構式為______________________。 解析：第3周期元素形成的三核18電子的H2S分子中的S原子為sp3雜化，呈V形，與H2O相似。五核18電子的正四面體型分子為SiH4，分子中Si原子為sp3雜化，與CH4分子相似。五核18電子的陽離子為PH，其中P原子為sp3雜化，與NH相似。三核38電子的直線形分子為CS2分子，其中C原子為sp雜化，與CO2相似。 答案：(1)H H (2)SiH4 (3)PH　sp3　正四面體 (4)SCS 17．(10分)銅及其合金是人類最早使用的金屬材料。 (1)銅原子的核外電子排布式是 ________________________________________________________________________。 (2)銅的熔點比鈣高，其原因是 ________________________________________________________________________； 下圖是金屬Ca和Cu所形成的某種合金的晶胞結構示意圖，則該合金中Ca和Cu的原子個數(shù)比為__________。 (3)Cu2＋能與NH3、H2O、Cl－等形成配位數(shù)為4的配合物。 ①[Cu(NH3)4]2＋中存在的化學鍵類型有__________(填序號)。 A．配位鍵 B．金屬鍵 C．極性共價鍵 D．非極性共價鍵 E．離子鍵 ②[Cu(NH3)4]2＋具有對稱的空間構型，[Cu(NH3)4]2＋中的兩個NH3被兩個Cl－取代，能得到兩種不同結構的產物，則[Cu(NH3)4]2＋的空間構型為__________。 ③某種含Cu2＋的化合物可催化丙烯醇制備丙醛的反應：HOCH2CH—CH2CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中發(fā)生某種方式雜化的碳原子數(shù)是丙醛分子中發(fā)生同樣方式雜化的碳原子數(shù)的2倍，則這類碳原子的雜化方式為____________雜化。 解析：(1)銅元素核外電子排布應滿足“半滿、全滿穩(wěn)定”的原理。(2)金屬的物理性質主要取決于金屬鍵的強弱，一般來說，金屬鍵越強，金屬的硬度越大、熔點越高；該晶胞中頂角的原子按1/8計，面上原子按1/2計。(3)[Cu(NH3)4]2＋中Cu2＋和NH3之間是配位鍵，NH3內是極性共價鍵。[Cu(NH3)4]2＋的空間構型可以參照甲烷的空間構型考慮，若為正四面體形則[Cu(NH3)4]2＋中的兩個NH3被兩個Cl－取代后所得配合物只有一種。根據(jù)碳原子形成化學鍵的“形狀”可判斷碳原子雜化軌道類型。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1 (2)晶體中銅的金屬鍵強度大于鈣　1∶5 (3)①AC?、谄矫嬲叫巍、踫p2 18．(11分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素。化合物DC的晶體為離子晶體，D的＋2價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構。AC2為非極性分子。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數(shù)為24，ECl3能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質的量之比為2∶1，三個氯離子位于外界。請根據(jù)以上情況，回答下列問題：(答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示) (1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為__________。 (2)B的氫化物的分子空間構型是__________。其中心原子采取__________雜化。 (3)寫出化合物AC2的電子式__________；一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體，其化學式為__________。 (4)E的核外電子排布式是________________________________________________________________________， ECl3形成的配合物的化學式為____________。 解析：本題主要考查元素推導，涉及電離能、空間構型、雜化方式、電子式、等電子體、核外電子排布式以及氧化還原反應書寫等知識點。A、B、C是位于同一周期的三種非金屬元素，且B、C在同族中氫化物的沸點最高，可以推斷其中含有氫鍵，由此推測A、B、C為位于第2周期的元素，又D的＋2價陽離子與C陰離子具有相同的結構，則說明D為Mg。由AC2為非極性分子，可推知為CO2，B元素則為N。24號的E則為Cr元素。(1)同一周期第一電離能具有增大的趨勢，但由于N具有半充滿結構，因而第一電離能最大，即為C＜O＜N。(2)B的氫化物即為NH3，中心氮原子采取sp3雜化，由于有一對孤電子對，所以NH3應為三角錐形。(3)AC2即為二氧化碳，電子式中碳以兩對電子分別和兩邊的氧共用；等子電子體的概念中要明確兩點：原子數(shù)相等，價電子數(shù)相同。(4)24號Cr要注意核外電子的特殊性，即d軌道為半充滿的穩(wěn)定結構排布，即[Ar]3d54s1。根據(jù)題目中所給信息，CrCl3的配體為NH3和H2O，兩者物質的量之比為2∶1，總配位數(shù)為6，則NH3為4個，H2O為2個，又Cl－為外界，則配合物不難寫出為[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。 答案：(1)C＜O＜N (2)三角錐形　sp3 (3) NO (4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) [Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3 19. (12分)(2011年天津一中高一檢測)右圖為短周期的一部分。A、C兩元素原子核外分別有兩個、一個未成對電子。試回答： (1)寫出B、C兩種元素原子的電子排布式：______________________、______________________。 (2)短周期元素D與A同主族，則A、B、D三種元素形成的氫化物的分子中可以形成氫鍵的是__________；已知氫化物分子中，A、B、D原子的孤電子對均在雜化軌道內，則A、B、D原子的雜化類型都是__________；A、B、C、D四種元素最高價氧化物的水化物對應酸性由強到弱的順序為____________________________。 (3)短周期元素E原子核外也有兩個未成對電子，且E是形成化合物最多的元素，其常見同素異形體中屬于原子晶體的是__________(名稱)，另一同素異形體石墨的中心原子的雜化類型為__________。 解析：(1)在元素周期表中，前三個周期是短周期，A可能處于第1或第2周期，第1周期只有氫和氦兩種元素，無論A是氫元素還是氦元素都不可能在題中給出的A、B、C的相對位置，所以A應當位于第2周期，B、C位于第3周期；第2周期原子核外有兩個未成對電子的元素是碳和氧，如果A是碳，圖中C的位置就應該是磷元素，而磷的原子核外有三個未成對電子，不合題意。所以A一定是氧元素，由此推出B與C分別是磷元素和氯元素。(2)D與氧元素同主族且屬于短周期，一定是硫元素，O、P、S形成的氫化物分別是H2O、PH3、H2S，其中H2O中氧元素的電負性較大，原子半徑較小，可以形成氫鍵，這三種氫化物的中心原子的孤電子對與成鍵電子都參與雜化，它們的價電子對數(shù)是4，進行sp3雜化，A、B、C、D四種元素最高價氧化物對應的水化物分別為H2O、H3PO4、HClO4、H2SO4，它們的酸性由強到弱的順序為HClO4>H2SO4>H3PO4>H2O。(3)根據(jù)題中所示的條件推知E是碳元素。常見的碳元素的同素異形體是金剛石和石墨；金剛石是空間網(wǎng)狀結構，屬于原子晶體；石墨是層狀結構，每層中的碳原子以sp2雜化方式與另外的3個碳原子成鍵，3個碳碳共價鍵的夾角都是120。 答案：(1)1s22s22p63s23p3　1s22s22p63s23p5 (2)H2O　sp3雜化　HClO4>H2SO4>H3PO4>H2O (3)金剛石　sp2雜化 20．(12分)(2011年高考福建卷)氮元素可以形成多種化合物。 回答以下問題： (1)基態(tài)氮原子的價電子排布式是________。 (2)C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是________。 (3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。 ①NH3分子的空間構型是________；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是________。 ②肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應是： N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1038.7 kJmol－1 若該反應中有4 mol N—H鍵斷裂，則形成的π鍵有________mol。 ③肼能與硫酸反應生成N2H6SO4。N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同，則N2H6SO4的晶體內不存在________(填標號)。 a．離子鍵　　b．共價鍵　　c．配位鍵　　d．范德華力 (4)圖1表示某種含氮有機化合物的結構，其分子內4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點(見面2)。分子內存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別。 下列分子或離子中，能被該有機化合物識別的是________(填標號)。 a．CF4　　　b．CH4　　　c．NH　　　d．H3O 解析：(1)氮原子的價電子排布式：2s22p3。(2)同周期元素第一電離能從左向右有增大的趨勢，第ⅢA、ⅥA族突減，因此三者的第一電離能從大到小的順序為N＞O＞C。(3)①NH3的空間構型是三角錐形，N2H4分子可看作兩個NH3分子脫去一個H2分子所得，氮原子采用sp3雜化方式結合。②1 mol N2中含有2 mol π鍵，4 mol N—H鍵斷裂即有1 mol N2H4反應，生成1.5 mol N2，則形成3 mol π鍵。③硫酸銨晶體是離子晶體，則N2H6SO4晶體也是離子晶體，內部不含有范德華力。(4)能被該有機物識別即能嵌入空腔形成4個氫鍵，則要求某分子或離子是正四面體結構且能形成氫鍵，只有c項符合題意。 答案：(1)2s22p3　(2)N＞O＞C　(3)①三角錐形　sp3?、??、踕　(4)c 111