1、- 1 -模块综合检测(时间:90 分钟 满分:100 分)一、单项选择题(本题包括 18 个小题。每小题 3 分,共 54 分)1 下列说法正确的是( )A.电离能大的元素,不易失电子,易得到电子,表现非金属性B.电离能大的元素其电负性也大C.电负性最大的非金属元素形成的含氧酸的酸性最强D.电离能最小的元素形成的最高价氧化物对应水化物的碱性最强答案： D2 在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是( )A.最易失去的电子能量最高B.L 层电子比 K 层电子能量高C.p 能级电子能量一定高于 s 能级电子能量D.在离核最近区域内运动的电子能量最低答案： C解析： 核外电子分层排布,电
2、子总是尽可能排布在能量最低的电子层里,离原子核越近,能量越低,离原子核越远能量越高,越容易失去。因此 A、B、D 三项都正确;p 轨道电子能量不一定高于 s 能级,例如 3s 能级的能量高于 2p 能级,故 C 项不正确。3 下列各项表达中正确的是( )A.F-的结构示意图B.CO2分子的立体构型为 V 形C.NaCl 的电子式为 NaD.N2的结构式为 答案： A解析： CO2的分子的立体构型为直线形;NaCl 为离子化合物,电子式为 Na+。- 2 -4 在气相中,关于 BeF2和 SF2的说法错误的是( )A.BeF2分子中,中心原子 Be 的价层电子对数等于 2,其空间排布为直线,成键
3、电子对数也等于 2B.BeF2分子的立体构型为直线形C.SF2分子中,中心原子 S 的价层电子对数等于 4,其空间排布为四面体,成键电子对数等于 2,没有孤电子对D.在气相中,BeF 2是直线形而 SF2是 V 形答案： C解析： SF2分子中,中心原子 S 的价层电子对数等于 4,其 VSEPR 模型为四面体,成键电子对数等于2,另有两对孤电子对,因此 SF2分子的立体构型为 V 形。5 下列对一些实验事实的理论解释正确的是( )选项实验事实 理论解释A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子 2p 能级半充满B CO2为直线形分子CO2分子中 之间的夹角为10928C 金刚石的熔点低于石墨金刚石
4、是分子晶体,石墨是原子晶体D HF 的沸点高于 HCl HF 的相对分子质量小于 HCl答案： A解析： 氮原子核外电子排布为 1s22s22p3,氧原子核外电子排布为 1s22s22p4,由洪特规则特例知,半充满更稳定,氮原子失电子难,第一电离能大于氧原子;因为 CO2中的 C O 键之间的夹角为180,故 CO2为直线形分子,B 错误;石墨是混合型晶体,金刚石是原子晶体,由于石墨晶体中 CC 键键长较小,键能较大,所以熔点高;HF 分子之间由于形成氢键,所以沸点高。6 共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。下列晶体:Na 2O2、SiO 2、石墨、金刚石、NaCl、白磷中,含有两
5、种作用力的是( )A. B.- 3 -C. D.答案： B解析： 过氧化钠中有离子键和共价键;白磷晶体中存在共价键和分子间作用力;石墨晶体中存在共价键、范德华力及金属键。7 下列化合物的沸点前者低于后者的是( )A.乙醇与乙烷 B. 与 CH3(CH2)3CH3C.对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛D.NH3与 PH3答案： B8 下列说法中错误的是( )A.所有的 d 区元素都为金属元素B.元素周期表中从B 族到B 族 10 个纵列的元素都是金属元素C.除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是 8D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同答案： D解析： 同一元素的各种同位素的化学性质均相同
6、,但物理性质不完全相同。9 下列分子的立体结构模型正确的是( )A.CO2的立体结构模型B.H2O 的立体结构模型C.NH3的立体结构模型D.CH4的立体结构模型答案： D解析： CO2的立体构型是直线形,A 项错误;H 2O 的立体构型为 V 形,B 项错误;NH 3的立体构型为三角锥形,C 项错误;CH 4是正四面体结构,只有 D 项正确。10X、Y、Z、W 是短周期元素,X 元素原子的最外层未达到 8 电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质;Y 元素原子最外电子层上 s、p 电子数相等;Z 元素+2 价阳离子的核外电子排- 4 -布与氖原子相同;W 元素原子的 M 层有 1 个未
7、成对的 p 电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是( )A.X 元素的氢化物的水溶液显碱性B.Z 元素的离子半径大于 W 元素的离子半径C.Z 元素的单质在一定条件下能与 X 元素的单质反应D.Y 元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点答案： C解析： 分离液化空气可得到 N2和 O2,则 X 可能为 N 或 O,O 的氢化物 H2O 呈中性,A 项错误。Y 元素原子最外电子层上 s、p 电子数相等,则最外层电子排布为 ns2np2,可能为 C 或 Si,C 的最高价氧化物 CO2熔点和沸点都很低,D 项错误。Z 元素的+2 价阳离子核外电子排布与氖原子相同,因此 Z为 Mg;W 元
8、素原子 M 层有 1 个未成对的 p 电子,则其最外层电子排布可能为 3s23p1或 3s23p5,因此W 可能为 Al 或 Cl。Mg、Al、Cl 均为第三周期元素,离子半径 Mg2+Al3+,Cl-Mg2+,B 项错误。Mg 在一定条件下可与 O2或 N2反应,C 项正确。11 有关晶体结构如图所示,下列说法中不正确的是( )A.在 NaCl 晶体中,距 Na+最近的 Cl-形成正八面体B.在 CaF2晶体中,每个晶胞平均占有 4 个 Ca2+C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为 12D.E 和 F 形成的气态团簇分子的分子式为 EF 或 FE答案： D解析： CaF2晶体中,Ca
9、 2+占据 8 个顶角,6 个面心,故 Ca2+共 8 ;金刚石晶体中,每个 C 原子与 4 个 C 原子相连,而碳碳键为 2 个碳原子共用,C 原子与 CC 键个数比为 12;由于- 5 -是气态团簇分子,其分子式应为 E4F4或 F4E4。12 下列叙述中正确的是( )A.在冰(固态水)中,既有极性键、非极性键,又有氢键B.二氧化碳分子是由极性键形成的非极性分子C.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体D.金属晶体的熔、沸点一定比分子晶体的高答案： B解析： 在冰中,不存在非极性键,A 错;金属晶体中也存在金属阳离子,C 错;有的金属晶体常温下为液态,如汞,故金属晶体的熔、沸点不一定比分子晶体
10、的高,D 错。13 如图,在一个小烧杯里加入少量碘单质,再将一个表面皿盖在小烧杯上,并在表面皿中加少量冷水,然后把小烧杯放在石棉网上加热,可观察到若干实验现象。下列描述与本实验有关且正确的是( )A.小烧杯内的碘先熔化后汽化B.小烧杯内的碘不熔化即汽化C.碘未熔化,碘没有熔点D.碘易溶于四氯化碳答案： B解析： 实验中碘发生了升华和凝华,但这不能说明碘没有熔点;碘易溶于四氯化碳是事实,但与本实验没有联系。14 已知 C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间以单键结合。下列有关 C3N4晶体的说法中正确的是( )A.C3N4晶体是分子晶体B.C3N4晶体中 CN 键的键长比金刚石中的
11、CC 键的键长短C.C3N4晶体中 C、N 原子个数之比为 43D.C3N4晶体中粒子间通过离子键结合- 6 -答案： B解析： 根据“C 3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度”,可判断 C3N4晶体与金刚石类似,原子间通过共价键形成原子晶体,A、D 错误;氮原子的半径比碳原子的半径小,所以 CN 键的键长比CC 键的键长短,B 正确;由 C3N4晶体的化学式可知 C、N 原子个数之比应为 34,C 错误。15 下列叙述中错误的是( )离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性 配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对 金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形
12、成的一种强烈的相互作用 在冰晶体中,既有极性键、非极性键,又有氢键 化合物 NH4Cl 和CuSO45H2O 都存在配位键 NaCl、HF、CH 3CH2OH、SO 2都易溶于水,但原因不完全相同A. B. C. D.答案： B解析： 配位键在形成时,成键的一方提供孤电子对,另一方接受孤电子对(即提供空轨道)。冰晶体中,水分子内存在极性键但无非极性键,水分子间存在氢键。16 下列说法中正确的是( )A.某微粒核外电子排布为 2、8、8 结构,则该微粒一定是氩原子B.最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C.F-、Na +、Mg 2+、Al 3+是与 Ne 原子具有相同电子层结构的离子
13、D.原子核外 2p 能级上有 2 个未成对电子的元素一定是氧元素答案： C解析： 具有 2、8、8 结构的微粒还可能为 S2-、Cl -、K +、Ca 2+等,A 项错误;最外层电子达到稳定结构的微粒还可能是由活泼金属的原子失去电子或活泼非金属的原子得到电子而形成的,B 项错误;具有相同电子层结构的微粒,其核外电子层数和每层的电子数都分别相同,故 C 项正确;原子核外 2p 能级上有 2 个未成对电子的排布有 (为碳元素)和 (为氧元素),故 D 项错误。17 下列说法中错误的是( )A.分子晶体中范德华力没有方向性和饱和性,所以分子晶体一般都采用密堆积,但要受到分子形状的影响B.离子晶体一般
14、都是非等径圆球的密堆积- 7 -C.由于共价键有方向性和饱和性,原子晶体堆积的紧密程度大大降低D.金属晶体采用非等径圆球的密堆积答案： D解析： 由于离子键、范德华力、金属键都没有方向性和饱和性,所以离子晶体、分子晶体、金属晶体都尽可能地采用密堆积方式,而分子晶体的堆积方式要受分子本身形状的影响。离子晶体遵循非等径圆球的密堆积,金属晶体遵循等径圆球的密堆积。18 钇钡铜氧化合物晶胞的结构如图所示,则该化合物的化学式可能是( )A.YBa2Cu3O4B.YBa2Cu2O5C.YBa2Cu3O5D.YBaCu4O4答案： C解析： 位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)共 8 个,这个晶胞中只
15、分摊到 8 );位于棱上(中间两个平面)的也是 8 个,这个晶胞分摊到的是 8 ),所以,每个晶胞单独占有的铜原子数为 3 个。氧原子共 13 个,位于晶胞面上(不含棱)的是 7 个,位于晶胞棱上的是 6 个,所以,每个晶胞单独含有的氧原子数共为 7 )。所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独占有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为 1、2、3、5,化学式为YBa2Cu3O5。二、非选择题(本题包括 6 小题,共 46 分)19(8 分)C、N、O、Al、Si、Cu 是常见的六种元素。(1)Si 位于元素周期表第 周期第 族。 (2)N 的基态原子核外电子排布式为 ,Cu 的基态原子最
16、外层有 个电子。 (3)用“”或“ Si;同一短周期主族元素,原子序数越大,电负性越大,故电负性:NSiSi 键,故熔点:金刚石晶体硅;CH 4和 SiH4都形成分子晶体,且两者的结构相似,但 SiH4的相对分子质量大,故沸点:CH 4M,且 R 为金属元素,则 R 位于第三周期,为本周期最活泼的金属,R 为钠。引起酸雨的主要污染物为 SO2或氮氧化物,则 X 为 S 或 N,原子序数 XM,则 X 为 S,Y 的原子序数比 X 大,则 Y为 Cl。Z 的基态原子 4s 和 3d 轨道半充满,可知 Z 为 Cr。(1)Na 的基态原子电子排布式为 1s22s22p63s1或Ne3s 1,元素非
17、金属性越强,电负性越大,非金属性 ClS。(2)XM3为 SO3,根据 VSEPR 可知,孤电子对数 sp2杂化,分子空间构型为平面三角形。(3)R2M 为 Na2O,黑球位于晶胞内部,共 8 个,白球位于顶点和面心,共 8 ,则N(黑球) N(白球)=84=21,则黑球为 Na+。(4)Cr 的最高价含氧酸的钾盐有 K2Cr2O7和 K2CrO4,其中 K2Cr2O7为橙色,K 2CrO4为黄色。O 的氢化物有 H2O 和 H2O2两种,其中 H2O2既有氧化性又有还原性,则反应发生在 K2Cr2O7和 H2O2之间,K2Cr2O7变为 Cr3+,H2O2被氧化为 O2,反应在稀硫酸中发生,
18、因此反应物为 K2Cr2O7、H 2O2和 H2SO4,产物为 K2SO4、Cr 2(SO4)3、O 2和 H2O,根据电子得失守恒和原子守恒配平方程式。21(7 分)(1)元素的第一电离能:Al Si(填“”或“”)。 (2)基态 Mn2+的核外电子排布式为 。 (3)硅烷(Si nH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是 。 (4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子 Xm-(含 B、O、H 三种元素)的球棍模型如下图所示:- 10 -在 Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有 ;配位键存在于 原子之间(填原子的数字标号); m= (填数字)。 硼砂晶体由 N
19、a+、X m-和 H2O 构成,它们之间存在的作用力有 (填序号)。 A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键答案： (1)(2)1s22s22p63s23p63d5或Ar3d 5(3)硅烷的相对分子质量越大,分子间作用力越大(或其他合理答案)(4)sp 2、sp 3 4,5(或 5,4) 2 ADE解析： (1)同一周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势(除半充满和全充满结构外),故第一电离能 AlSi。(2)Mn 是 25 号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,故 Mn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。(3)硅烷形成的晶体是
20、分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高。(4)由球棍模型可以看出,黑球为 B 原子,灰球为 O 原子,小灰球为 H 原子。2 号 B 原子形成3 个键,无孤电子对,采取 sp2杂化,4 号 B 原子形成 4 个键,采取 sp3杂化;4 号 B 原子的四个 sp3杂化轨道与除 5 号外的三个 O 原子形成 键后还有一个空轨道,而 5 号 O 原子能提供孤电子对填充在这一空轨道上,从而形成配位键;由图示可以看出该结构可以表示为B 4H4O9m-,其中 B 为+3价,O 为-2 价,H 为+1 价,根据化合价可知 m=2。在晶体中 Na+与 Xm-之间为离子键,H 2O 分子间存在范
21、德华力及氢键。22(10 分).下列物质的结构或性质与氢键无关的是 ( )A.乙醚的沸点B.乙醇在水中的溶解度C.氢化镁的晶格能D.DNA 的双螺旋结构.钒( 23V)是我国的丰产元素,广泛用于催化及钢铁工业。- 11 -回答下列问题:(1)钒在元素周期表中的位置为 ,其价层电子排布图为 。 (2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图 1 所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为 、 。 (3)V2O5常用作 SO2转化为 SO3的催化剂。SO 2分子中 S 原子价层电子对数是 对,分子的立体构型为 ;SO 3气态为单分子,该分子中 S 原子的杂化轨道类型为 ;SO 3的三聚体环状结构如图 2 所示
22、,该结构中 S 原子的杂化轨道类型为 ;该结构中 SO 键长有两类,一类键长约 140 pm,另一类键长约 160 pm,较短的键为 (填图 2 中字母),该分子中含有 个 键。 (4)V2O5溶解在 NaOH 溶液中,可得到钒酸钠(Na 3VO4),该盐阴离子的立体构型为 ;也可以得到偏钒酸钠,其阴离子呈如图 3 所示的无限链状结构,则偏钒酸钠的化学式为 。 答案： .AC.(1)第四周期第B 族 (2)4 2(3)3 V 形 sp 2杂化 sp 3杂化 a 12(4)正四面体形 NaVO 3解析： .A 项,乙醚分子间不存在氢键,乙醚的沸点与氢键无关;B 项,乙醇与水分子之间存在氢键;C
23、项,MgH 2为离子晶体,不存在氢键;D 项,DNA 的双螺旋结构与氢键有关。.(1)钒的原子序数为 23,价电子数为 23-18=5,所以价电子层为 3d34s2,位于周期表中第四周期第B 族,由泡利原理和洪特规则知,V 的价层电子排布图为 。(2)由钒的氧化物的晶胞结构分析,晶胞中阴离子的数目为 4 8 (3)SO2分子中 S 原子上的孤电子对数为 1,价层电子对数为 1+2=3,S 为 sp2杂化,所以 SO2分子的立体构- 12 -型为 V 形。SO 3中 S 原子上无孤电子对,价层电子对数为 0+3=3,S 为 sp2杂化。SO 3的三聚体环状结构如题图 2 所示,该结构中 S 原子
24、形成 4 个共价键,价层电子对数为 4,故 S 为 sp3杂化;该结构中 SO 键长有两类,a 的键长较短,该分子中所有的单键均为 键,故含有 12 个 键。(4)钒酸钠(Na 3VO4)中阴离子 V 无孤电子对,价层电子对数为 0+4=4,则 V 为 sp3杂化,立体构型为正四面体;从偏钒酸钠阴离子的结构看,一个 V 连有三个 O,所以偏钒酸根 V 为+5价,所以偏钒酸钠的化学式为 NaVO3。23(6 分)含有 NaOH 的 Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。(1)Cu+基态核外电子排布式为 。 (2)与 OH-互为等电子体的一种分子为 (填化学式)
25、。 (3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是 ;1 mol 乙醛分子中含有的 键的数目为 。 (4)含有 NaOH 的 Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为 。 (5)Cu2O 在稀硫酸中生成 Cu 和 CuSO4。铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 。 答案： (1)Ar3d10或 1s22s22p63s23p63d10(2)HF(3)sp2 6 NA或 66.021023个(4)2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOHCH3COONa+Cu2O+3H 2O(5)12解析： (1)依据原子序数从 K 开始数到 Cu 为 11,所以 Cu 原子核外电子排布式为A
26、r3d 104s1,所以Cu+的核外电子排布式为Ar3d 10;(2)符合条件的分子中除一个氢原子外,另一元素的原子最外层电子数应比 O 最外层多一个电子,HF 符合;- 13 -(3)由结构式 ,可知碳原子形成 3 个 键,4 个电子全部成键无孤电子对,为 sp2杂化,由 可知 1 mol 乙醛中含有 6 mol 键;(4)乙醛被弱氧化剂氧化生成乙酸;(5)选择一个顶点作中心原子,此晶胞中与此顶点最近的 Cu 原子为 3 个面心上的 Cu 原子,此顶点周围共有 8 个晶胞,每个面心上的原子被两个晶胞共用,所以 Cu 原子数为 324(8 分)X、Y、Z、R 为前四周期元素,且原子序数依次增大
27、。XY 2是红棕色气体;X 与氢元素可形成 XH3;Z 基态原子的 M 层与 K 层电子数相等;R 2+的 3d 能级中有 9 个电子。请回答下列问题:(1)Y 基态原子的电子排布式是 ;Z 所在周期中第一电离能最大的主族元素是 。 (2)(3)Z 与某元素形成的化合物的晶胞如图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数比是 。 (4)将 R 单质的粉末加入 XH3的浓溶液中,通入 Y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是 。 答案： (1)1s22s22p4 Cl(2)V 形 O(3)21(4)2Cu+8NH3H2O+O22Cu(NH3)42+4OH-+6H2O解析： (1)XY2是红棕色气
28、体,应为 NO2,则 X 为氮元素,Y 为氧元素;Z 基态原子的 M 层与 K 层电子数相等,K 层有 2 个电子,则 M 层也有 2 个电子,是镁元素;第 3 周期中第一电离能最大的主族元素是氯元素;(2) sp2杂化,与氧原子形成 2 个 键,立体构型是 V 形;R 2+的 3d 能级有9 个电子,其电子排布式为 1s22s22p63s23p63d9,共 27 个电子,因此 R 为 29 号铜元素,Cu 2+有空轨道,能- 14 -接受孤电子对形成配位键,在 H2O 中氧原子能提供孤电子对;(3)在晶胞中阴离子位于面和内部,共有 4 ,阳离子位于顶点和体心,共有 8 ,二者个数比为 21;(4)铜与浓氨水、氧气反应后溶液呈深蓝色,生成氢氧化四氨合铜,从而可写出方程式并配平。
