第三章模块综合检测课件PPT

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模块综合检测第三章　晶体结构与性质1234567891011121314151617181920√一、选择题：本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．下列说法正确的是(　　)A．C的电子排布式1s22s22p 违背了泡利原理B．常温常压下，18 g H2O中含有的氢键数为2NAC．Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违背了洪特规则D．ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量1234567891011121314151617181920解析：A.2p能级共有2个电子，应单独占据一个轨道且自旋平行，选项中填充在1个轨道中，违背了洪特规则，故A错误；B.冰晶体中每个水分子形成4个氢键，每个氢键为2个水分子共用，冰晶体中每个水分子单独占有2个氢键，液态水不存在冰晶体的结构，只有部分水分子与邻近的水分子形成氢键，相同量的液态水中氢键比冰中少，18 g H2O的物质的量为1 mol，则常温常压下18 g H2O中含有的氢键数小于2NA，故B错误；C.3p能级有3个轨道，每个轨道最多容纳两个电子，3p能级最多容纳6个电子，选项中3p能级填充了10个电子，违背了泡利原理，故C错误；D.电子的能量与能层和能级都有关，根据构造原理可知，ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，故D正确。1234567891011121314151617181920√2．生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是(　　)A．可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦B．壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力C．区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验D．“挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光和原子核外电子跃迁无关1234567891011121314151617181920解析：A.不同的元素具有不同的光谱，可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦，A正确；B.壁虎与墙之间的力是范德华力，这种力的产生是由于壁虎脚上的刚毛及其精细分支与墙体分子的距离足够近，虽然每根刚毛所受的力很小，但是由于刚毛数量众多，使之可以累积成可观的吸引力，B正确；C.X射线衍射实验可以分析固体物质的微观结构，区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验，C正确；D.“挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光是原子核外电子跃迁以光的形式释放出能量，D错误。1234567891011121314151617181920√3．下列说法正确的是(　　)A．硫酸氢钠溶于水、加热至熔融态都破坏了离子键和共价键B．氯化氢气体溶于水破坏了离子键，金刚石熔化破坏了共价键C．冰→水→氢气和氧气，该过程依次破坏了氢键和范德华力、共价键D．利用微机械剥离石墨制得石墨烯破坏了共价键和大π键1234567891011121314151617181920解析：A.硫酸氢钠加热至熔融态电离出钠离子和硫酸氢根离子，破坏了离子键，共价键不变，故A错误；B.氯化氢气体溶于水破坏了共价键，故B错误；C.冰→水属于物理变化，破坏了氢键和范德华力，水→氢气和氧气属于化学变化，共价键被破坏，故C正确；D.从石墨剥离得到石墨烯，需破坏石墨中层与层之间的范德华力，化学键不变，故D错误。1234567891011121314151617181920√4．砷是第ⅤA族元素，黄砷(As4)是其一种单质，其分子空间结构与白磷(P4)相似，以下关于黄砷与白磷的比较正确的是(　　)A．分子中共价键键角均为109°28′B．黄砷中共价键键能大于白磷C．黄砷易溶于水D．黄砷的熔点高于白磷1234567891011121314151617181920解析：A.分子中共价键键角均为60°，A项错误；B.原子半径：As>P，一般键长越长，键能越小，B项错误；C.黄砷分子为非极性分子，根据“相似相溶”规律，黄砷不易溶于水，C项错误；D.黄砷和白磷都为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高，D项正确。√12345678910111213141516171819205．下列说法正确的是(　　)A．NaOH在熔融状态下电离出自由移动的离子，具有导电性B．足球烯(C60)的沸点可达500 ℃左右，故足球烯为共价晶体C．干冰转变为气态和NaCl晶体转变为液态时，所克服的作用力相同D．NH3的熔、沸点比PH3的低，主要是因为氨分子间可以形成氢键1234567891011121314151617181920解析：A.NaOH属于离子晶体，在熔融状态下电离出自由移动的钠离子和氢氧根离子，具有导电性，A正确；B.足球烯为分子晶体，B错误；C.干冰为二氧化碳固体，转变为气态时，需要克服分子间作用力，而NaCl晶体转变为液态时，需要克服离子键，C错误；D.NH3和PH3均为分子晶体，NH3的熔、沸点比PH3的高，主要是因为氨分子之间存在氢键，D错误。√12345678910111213141516171819206．下列对有关事实的解释正确的是(　　)1234567891011121314151617181920解析：A.金属的焰色试验是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后，又从高能轨道向低能轨道跃迁，释放出不同波长的光，故A错误；B.CH4与NH3分子的空间结构不同，是因为二者中心原子的杂化轨道类型均为sp3，但N原子上有1个孤电子对，而C原子上没有，故B错误；C.HF的热稳定性比HCl强，因为F的非金属性强于Cl，H—F比H—Cl的键能大，故C正确；D.SiO2为共价晶体，不存在范德华力，干冰为分子晶体，共价晶体的熔点高于分子晶体的熔点，故D错误。√12345678910111213141516171819207．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，XY－离子与Y2分子均含有14个电子；习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业。下列判断不正确的是(　　)A．原子半径：W>ZB．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y>XC．XY－的中心原子采取sp杂化D．(XY)2分子中既有σ键又有π键1234567891011121314151617181920解析：XY－离子与Y2分子均含有14个电子，则X为C，Y为N；习惯上把电解饱和ZW水溶液的工业生产称为氯碱工业，则Z为Na，W为Cl。A.同周期主族元素原子半径随核电荷数的增大而减小，故原子半径：Na＞Cl，故A错误；B.同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，故最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3＞H2CO3，故B正确；C.CN－中的中心C原子上的价层电子对数为1＋　　　　　＝2，为sp杂化，故C正确；D.(CN)2的结构简式为N≡C—C≡N，分子中单键为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，故D正确。1234567891011121314151617181920√8．锌与硫所形成化合物晶体的晶胞结构如图所示。下列判断错误的是(　　)A．Zn位于元素周期表的d区B．该晶胞中Zn2＋和S2－的数目相等C．S2－位于Zn2＋构成的四面体空隙中D．氧化锌的熔点高于硫化锌1234567891011121314151617181920解析：A.Zn的价层电子排布式为3d104s2，故Zn位于元素周期表的ds区，选项A错误；B.由题图可知，Zn2＋位于顶角和面心，个数为8×　　　　＝4，S2－位于体内，个数为4，则阴、阳离子数目相等，选项B正确；C.由题图可知，每个S2－周围有4个Zn2＋，S2－位于Zn2＋构成的四面体空隙中，选项C正确；D.同类型的离子晶体中，离子半径越小，形成的离子键越强，熔点越高，因氧离子半径小于硫离子半径，则氧化锌的熔点高于硫化锌，选项D正确。1234567891011121314151617181920√9．“医用酒精”和“84”消毒液混合，产生QW、Y2X4Z、YX3W等多种物质。已知X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法正确的是(　　)A．Y2X4Z中σ键和π键数目之比为5∶1B．基态Y原子的价层电子轨道表示式　　 　　　　不符合泡利原理C．YX3W分子的空间结构为正四面体形D．Z与Q形成的常见化合物中阴、阳离子个数比为1∶21234567891011121314151617181920解析：“医用酒精”的主要成分是CH3CH2OH，“84”消毒液的有效成分是NaClO，二者混合发生反应生成氯化钠、乙醛、一氯甲烷等多种物质，且X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，则X为H、Y为C、Z为O、Q为Na、W为Cl。A.Y2X4Z是C2H4O，表示的物质为CH3CHO，其中σ键有6个，π键有1个，故σ键和π键数目之比为6∶1，A错误；1234567891011121314151617181920B.Y是C，则基态Y原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　　　不符合洪特规则，B错误；C.YX3W表示的物质是CH3Cl，可看作是甲烷分子中的一个H原子被Cl原子取代产生的，甲烷分子为正四面体结构，由于Cl、H原子半径大小不同，所以CH3Cl分子的空间结构不是正四面体形，C错误；D.Z与Q形成的常见化合物Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数比都为1∶2，D正确。1234567891314151617181920√10111210．在碱性溶液中，Cu2＋可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如图所示。下列说法错误的是(　　)A．该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和OB．该配离子中铜离子的配位数是4C．基态Cu原子的价层电子排布式是 3d104s1D．该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O＞N＞C＞H1234567891314151617181920101112解析：A.该配离子中的H原子也可以和水分子中的O原子形成氢键，A错误；B.根据配离子的结构可知，N和O为配位原子，铜离子的配位数为4，B正确；C.Cu为29号元素，基态Cu原子的价层电子排布式是3d104s1，C正确；D.根据元素电负性变化规律可知，电负性大小顺序为O＞N＞C＞H，D正确。1234567891314151617181920√10111211．如图是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是热和电的良导体。下列判断不正确的是(　　)A．图中对应的e、f单质晶体熔化时克服的是共价键B．d单质对应元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2C．b单质对应元素形成的最高价含氧酸易与水分子之间形成氢键D．单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的最简单分子中含有2个σ键和2个π键1234567891314151617181920101112解析：Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质中，Na、Cu为金属晶体，均是热和电的良导体，C、Si的单质为共价晶体，且C单质的熔点大于Si单质的熔点，H、N对应的单质为分子晶体，其中氢气的熔点最低，由题图中熔点的高低顺序可知，a为H2，b为N2，c为Na，d为Cu，e为Si，f为C。A.Si晶体、C晶体为共价晶体，熔化时克服的是共价键，A正确；B.d为Cu，对应元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，B错误；C.N的最高价含氧酸为HNO3，HNO3中含有O—H，易与水分子之间形成氢键，C正确；D.单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的最简单分子为HCN，结构式为H—C≡N，分子中含有2个σ键和2个π键，D正确。1234567891314151617181920√1011121234567891314151617181920101112√123456789131415161718192010111213．某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是(　　)A．简单氢化物的沸点：X＞YB．原子半径：M＜X＜Y＜ZC．第一电离能：W＜X＜Y＜ZD．阴、阳离子中均有配位键1234567891314151617181920101112解析：基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或O，根据多孔储氢材料前驱体的结构图可知，Y形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，故Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，则W为B。A.X、Y的简单氢化物为CH4和NH3，由于NH3存在分子间氢键，故简单氢化物的沸点：X＜Y，A错误；B.同周期主族元素从左往右原子半径逐渐减小，同主族元素从上往下原子半径逐渐增大，故原子半径：M＜Z＜Y＜X，B错误；1234567891314151617181920101112C.同周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA族与ⅢA族、ⅤA族与ⅥA族反常，故第一电离能：W＜X＜Z＜Y，C错误；D.由于阳离子中的Y原子是N原子，形成了类似于铵根离子的阳离子，故存在配位键，阴离子中的W原子为B原子，最外层上只有3个电子，能形成3个共价键，现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D正确。√123456789131415161718192010111214．分析化学中常用X射线研究晶体结构，有一种蓝色晶体可表示为MxFey(CN)z，研究表明它的结构特性是Fe2＋、Fe3＋分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN－位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子结构如图所示，下列说法正确的是(　　)A．该晶体是共价晶体B．M的离子位于上述立方体的面心，呈＋2价C．M的离子位于上述立方体的体心，呈＋1价，且M＋空缺率(体心中没有M＋的占总体心的百分比)为50%D．晶体的化学式可表示为MFe2(CN)3，且M为＋1 价12345678913141516171819201011121234567891314151617181920101112根据晶胞结构，由B项的计算可知，每个晶胞中含有0.5个Fe2＋，0.5个Fe3＋，3个CN－，M的化合价为＋1价，再根据化合物中各元素化合价代数和为零可知，每个晶胞平均含有的M也是0.5个，则M的离子位于题述立方体的体心，所以两个晶胞中一个有M＋，而另一个必无M＋，所以M＋空缺率为50%，故C正确；由B项的分析可知，晶体的化学式可表示为MFe2(CN)6，且M为＋1价，故D错误。1234567891314151617181920√10111215．我国用BeO、KBF4等原料制备KBe2BO3F2晶体，在世界上首次实现在177.3 nm深紫外激光倍频输出，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是(　　)A．构成晶体的非金属元素的电负性由大到小的顺序为F>O>BB．KBF4中的阴离子的中心原子的杂化方式为sp2C．根据元素周期表中元素所处的位置可推测BeO与Al2O3的性质相似D．晶胞中的K＋有2个位于晶胞内部，8个位于晶胞顶角，则1 mol该晶胞中含3 mol KBe2BO3F212345678913141516171819201011121234567891314151617181920101112二、非选择题：本题包括5个小题，共55分。16．(10分)法国一家公司研发出一种比锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池，该电池的负极材料为Na2Co2TeO6(制备原料为Na2CO3、Co3O4和TeO2)，电解液为NaClO4的碳酸丙烯酯溶液。回答下列问题：(1)C、O、Cl三种元素的电负性由大到小的顺序为________。解析：一般来说，元素的非金属性越强，其电负性越大，O、Cl、C的非金属性由强到弱的顺序是O＞Cl＞C，所以其电负性由大到小的顺序是O＞Cl＞C。O>Cl>C1234567891314151617181920101112(2)基态Na原子中，核外不同运动状态的电子有________种，Te位于元素周期表中________区，其基态原子的价层电子排布式为________。  解析：Na元素的原子序数为11，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1，核外有11种不同运动状态的电子；Te是52号元素，位于周期表中第五周期第ⅥA族，价层电子排布式为5s25p4，位于p区。11p5s25p41234567891314151617181920101112平面三角形sp2、sp313NA1234567891314151617181920101112(4)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示，晶胞中O的配位数为________，该晶胞的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则Na与O之间的最短距离为______________cm(用含有ρ、NA的代数式表示)。   81234567891314151617181920101112123456789131415161718192010111217．(10分)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题：(1)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是________(填标号)。A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大AC1234567891314151617181920101112解析：轨道处于半充满状态时体系总能量低，基态Cr原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，A正确；由量子力学的基本理论可知，4s轨道的电子也会出现在离核较近的位置，B错误；铬的电负性比钾大，对键合电子的吸引力比钾大，C正确。1234567891314151617181920101112(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供孤电子对形成配位键的原子是______________，中心离子的配位数为________。解析：当共价键中共用电子对是由其中一个原子(离子)独自提供，另一个原子(离子)提供空轨道时，就形成配位键，观察该物质的化学式可知，该配合物中提供孤电子对形成配位键的原子为N、O、Cl，中心离子的配位数为6。N、O、Cl61234567891314151617181920101112(3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl] 2＋中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示。  PH3中P的杂化类型是________。NH3的沸点比PH3的________，原因是____________________。H2O的键角小于 NH3的，分析原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。sp3高NH3分子间存在氢键 H2O、NH3均为sp3杂化，其中心原子上的孤电子对数分别为2、1，由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，因此孤电子对数越多，键角越小1234567891314151617181920101112解析：由题图可知，PH3的中心原子P形成3个σ键电子对和1个孤电子对，则其杂化类型为sp3。NH3、PH3均为共价化合物，但NH3的分子间存在氢键，故NH3的沸点更高。H2O、NH3均为sp3杂化，其中心原子上的孤电子上对数分别为2、1，由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，因此孤电子对数越多，键角越小。1234567891314151617181920101112(4)在金属材料中添加 AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示，处于顶角位置的是________原子。Al123456789131415161718192010111218．(10分)高氯酸三碳酰肼合镍{[Ni(CHZ)3](ClO4)2}是一种新型的起爆药。(1)Ni能与CO形成配合物Ni(CO)4，配体CO中提供孤电子对的是C原子，其理由可能是____________________________________；该配合物中σ键与π键的数目之比为________。解析：由于电负性：CC，O原子不易给出孤电子对1∶11234567891314151617181920101112正四面体形1234567891314151617181920101112－2sp212345678913141516171819201011121234567891314151617181920101112(4)高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。如图为NiO晶胞，若晶胞中含有的Ni2＋数目为a，Ni2＋的配位数为b，NiO晶体中每个Ni2＋紧邻且距离相等的Ni2＋数目为c，则 a∶b∶c＝________。   解析：由题图知，晶胞中8个顶角、6个面上各有一个Ni2＋，依“均摊法”知a＝4；由题图知，晶胞中Ni2＋的配位数为6；一个Ni2＋紧邻且距离相等的Ni2＋有12个，故a∶b∶c＝2∶3∶6。2∶3∶6123456789131415161718192010111219．(13分)ⅤA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。(1)①P4S3常用于制造火柴，P和S的第一电离能较大的是________；②As4S4俗称雄黄，其中基态As原子的核外电子排布式为[Ar]__________，有________个未成对电子；③P、S、As电负性由大到小的顺序是___________。解析：①P元素3p能级轨道半充满，更稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，所以第一电离能较大的是P；②As元素为33号元素，位于第四周期第ⅤA族，原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，核外4p轨道上有3个未成对电子；③非金属性：S>P>As，所以电负性：S>P>As。P3d104s24p33S>P>As1234567891314151617181920101112(2)①白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5，其中气态PCl3分子的空间结构为________；②研究发现固态PCl5和PBr5均为离子晶体，但其结构分别为[PCl4]＋[PCl6]－和[PBr4]＋Br－，分析PCl5和PBr5结构存在差异的原因是________________________________。三角锥形Br－半径较大，无法形成[PBr6]－12345678913141516171819201011121234567891314151617181920101112(3)锑酸亚铁晶胞如图所示，其晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，α＝β＝γ＝90°，则：①锑酸亚铁的化学式为____________；②晶体的密度为________________g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。Fe(SbO3)21234567891314151617181920101112123456789131415161718192010111220．(12分)A、B、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素，且它们的原子序数依次增大。第二周期元素A原子的最外层p轨道的电子为半满结构；B是地壳中含量最多的元素；D原子的p轨道未成对电子数为1，其余两个p轨道均充满；E和F位于D的下一周期，E的价电子层中的未成对电子数为2，F的最外层电子数与氢原子的相同，其余各层电子均充满，且E、F原子序数相差1。请用对应的元素符号或化学式回答下列问题：(1)E元素原子核外电子排布式为___________________________________。1s22s22p63s23p63d84s2(或[ Ar ] 3d84s2)1234567891314151617181920101112解析：第二周期元素A原子的最外层p轨道的电子为半满结构，电子排布式为1s22s22p3，则A为N元素；B是地壳中含量最多的元素，则B为O元素；D原子的p轨道未成对电子数为1，其余两个p轨道均充满，为第ⅦA族元素；E和F位于D的下一周期，E的价电子层中的未成对电子数为2，F的最外层电子数与氢原子的相同，其余各层电子均充满，且E、F原子序数相差1，则E为镍元素、F为铜元素、D为Cl元素。E为Ni元素，原子序数为28，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[ Ar ] 3d84s2。1234567891314151617181920101112(2)元素E与F的第二电离能分别为IE＝1 753 kJ·mol－1、IF＝1 959 kJ·mol－1，IE