苏教版 化学 选修三 物质结构与性质 寒假练习含答案Word文件下载.docx
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C.H2O
D.BeCl2
5.以下对核外电子运动状况的描述正确的是( )
A.电子层序数越大,s轨道上电子的主要运动区域越小
B.在同一原子轨道上运动的电子,其运动状态肯定不同
C.电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
D.能量低的电子只能在s轨道上运动,能量高的电子总是在f轨道上运动
6.下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是( )
A.PCl3中P原子sp3杂化,为三角锥形
B.BCl3中B原子sp2杂化,为平面三角形
C.CS2中C原子sp杂化,为直线形
D.H2S分子中,S为sp杂化,为直线形
7.N2的结构可以表示为
,CO的结构可以表示为
,其中椭圆框表示π键,下列说法不正确的是( )
A.N2分子与CO分子中都含有三键
B.N2分子与CO分子中π键并不完全相同
C.N2分子与CO分子互为等电子体
D.N2分子与CO分子的化学性质相同
8.下图中每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。
每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是( )
A.H2S
B.HCl
C.PH3
D.SiH4
9.某元素的原子具有三个电子层,关于其外围价电子排布的正确说法是( )
A.只有s电子
B.只有p电子
C.有s、p电子
D.只有s电子或有s、p电子
10.某离子化合物的晶胞如图所示。
阳离子位于晶胞的中心,阴离子位于晶胞的8个顶点上,则该离子化合物阴、阳离子的个数比为( )
A.1∶8
B.1∶4
C.1∶2
D.1∶1
二、双选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.(多选)下列关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是( )
A.核外电子是分层运动的
B.所有电子在同一区域内运动
C.能量高的电子在离核近的区域运动
D.能量低的电子在离核近的区域绕核高速运动
12.(多选)根据等电子原理,由短周期元素组成的粒子,只要其电子总数相同,均可互称为等电子体.等电子体之间结构相似、物理性质也相近.以下各组粒能互称为等电子体的是( )
A.O3和SO2
B.CO和N2
C.CO和NO
D.N2H4和C2H4
13.(多选)下列晶体直接由原子构成的有( )
A.硫磺
B.石英晶体
C.晶体硅
D.金属铝
14.(多选)下列物质不易溶于水易溶于CCl4的是( )
A.NH3
B.HF
C.I2
D.Br2
分卷II
三、综合题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
15.有A,B,C,D四种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道,也是宇宙中最丰富的元素,B元素原子核外p电子数比s电子数少1,C为金属元素且原子核外p电子数和s电子数相等;
D元素的原子核外所有p轨道全充满或半充满。
(1)写出四种元素的元素符号:
A__________;
B________;
C__________;
D________。
(2)写出C,D两种元素基态原子的电子排布图:
C________________________________________________________________________,
D________________________________________________________________________。
(3)写出B,C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)写出B元素的单质和氢化物的电子式,单质__________________,氢化物______________。
16.处于相邻两个周期的主族元素A,B,C,D,它们的原子半径依次变小;
A离子和B离子的电子层相差两层,且能形成BA2型的离子化合物;
C的离子带3个正电荷;
D的气态氢化物通式为H2R,D在它的最高价氧化物中的质量分数是40%,原子核中有16个中子。
试回答:
(1)写出A、B、C、D的元素符号:
A:
________ B:
________ C:
________ D:
________
(2)B、C、D的第一电离能从大到小的顺序如何排列?
______________________。
(3)A、B、C的电负性从大到小的顺序如何排列?
________________________。
(4)向D的氢化物的水溶液中滴入少量A的单质,发生什么现象?
________________。
写出有关反应的化学方程式___________________________________________________。
17.氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示:
请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_____________、_______________;
(2)基态B原子的电子排布式为_________;
B和N相比,电负性较大的是_________,BN中B元素的化合价为_________;
(3)在BF3分子中,F—B—F的键角是_______,B原子的杂化轨道类型为_______,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体结构为_______;
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为________,层间作用力为________;
(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子,立方氮化硼的密度是_______g·
cm-3(只要求列算式,不必计算出数值。
阿伏伽德罗常数为NA)。
18.已知A,B,C,D,E、F六种元素的原子序数依次增大,其中A元素的原子半径在短周期元素中最小;
B原子核外电子有6种不同的运动状态;
D原子L层上有2对成对电子。
E元素在地壳中含量居第二位,F与E位于同一周期,且是该周期元素中电负性最大的元素。
根据以上信息回答下列问题:
(1)E元素可分别与D元素、F元素形成两种常见化合物,这两种化合物的熔沸点高低顺序为____________(用化学式表示),原因是________________________________________________________________________。
(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高,其原因是________________________________________________________________________。
(3)1molB2A2分子中含σ键的数目是____________。
(4)图(Ⅰ)是B元素的单质晶体的一个晶胞,该晶胞中含有_____个原子,该晶体类型为________。
(5)E单质存在与金刚石结构类似的晶体,晶体中原子之间以_________相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献______个原子。
(6)BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图(Ⅱ)所示。
该晶体的类型属于__________(填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体,该晶体中B原子轨道的杂化类型为__________。
答案解析
1.【答案】D
【解析】该元素在H2X和XO2中呈现出-2价和+4价两种价态,当同一元素既有负价又有正价时,解题应从负价着手,因为非金属元素的正价往往有变价,而负价无变价。
X元素在H2X中显-2价,说明其最外层有6个电子,以上四种元素中最外层有6个电子的只有D。
2.【答案】A
【解析】A原子的个数为8×
1/8=1,B的个数为6×
1/2=3,C的个数为1,所以A∶B∶C=1∶3∶1。
3.【答案】A
【解析】依题意X、Y可以形成化合物如:
H2S、H2O、Na2O、Na2S、Na2O2等,H2S、H2O属于共价化合物,而Na2O、Na2S属于离子化合物,故A选项正确,H2S、H2O中H原子最外层只有2个电子,故B错误;
H原子半径小于S原子半径,故C错;
Na2O2中原子个数比为1∶1,D错。
4.【答案】A
【解析】已知O3分子的结构如图
,在臭氧O3中,中心的氧原子以sp2杂化,与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键,使O3分子称折线形,在三个氧原子之间还存在着一个垂直于分子平面的大π键,这个离域的π键是由中心的氧原子提供两个p电子、另外两个配位氧原子各提供一个p电子形成的,
A,SO2分子呈“V”字形结构,其成键方式与O3类似,S原子sp2杂化,S原子和两侧的氧原子除以σ键结合以外,还形成一个三中心四电子的大π键,故A正确;
B,CO2为含有2对σ键电子对,为sp杂化,空间结构为直线形,故B错误;
C,H2O中O含有4对价层电子对,为sp3杂化,含有2对孤电子对,为“V”字形结构,但是分子中没有大π键,故C错误;
D,BeCl2含有3对价层电子对,为sp2杂化,没有孤电子对,为平面三角形,故D错误;
5.【答案】B
【解析】电子层序数越大,电子离原子核越远,则电子的运动区域越大,A错误;
同一轨道上最多排2个电子,两个电子的自旋方向不同,其运动状态肯定不同,B正确;
电子运动不是围绕原子核在固定的轨道上高速旋转,只是在某个区域出现的概率大些,C错误;
能量高的电子也可以在s轨道上运动,如7s轨道上的电子能量也很高,比4f能量还高,D错误。
6.【答案】D
【解析】A.PCl3中P原子形成3个δ键,孤对电子数为
=1,则为sp3杂化,为三角锥形,故A正确;
B.BCl3中B原子形成3个δ键,孤对电子数为
=0,则为sp2杂化,为平面三角形,故B正确;
C.CS2中C原子形成2个δ键,孤对电子数为
=0,则为sp杂化,为直线形,故C正确;
D.H2S分子中,S原子形成2个δ键,孤对电子数为
=2,则为sp3杂化,为V形,故D错误.
7.【答案】D
【解析】从图示看出,N2分子和CO分子中均含有一个σ键和两个π键,故二者均含有三键,A正确;
N2分子中的π键是由每个N原子各提供两个p电子以“肩并肩”的方式重叠形成,而CO分子中的一个π键是由氧原子单方面提供电子而形成的,B正确;
N2与CO的原子总数和价电子总数均相同,互为等电子体,它们的化学结构相似,化学性质相似,但并不完全相同,C正确,D错。
8.【答案】D
【解析】在ⅣA~ⅦA中的氢化物里,NH3、H2O、HF分子间因存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象,故a点代表的应是SiH4。
9.【答案】D
【解析】由题意知,该元素的外围价电子排布为3s1~2或3s23p1~6,故该元素外围价电子排布可能只有s电子或s、p电子。
10.【答案】D
【解析】离子晶体是由晶胞在三维空间里通过无隙并置构成的。
每一个晶胞中的粒子属于该晶胞的份额计算方法如下:
顶点上的粒子,被8个晶胞共用,一个晶胞占1/8;
棱上的粒子,被4个晶胞共用,一个晶胞占1/4;
面上的粒子,被2个晶胞共用,一个晶胞占1/2;
晶胞内的粒子,完全属于该晶胞。
由图可知,阳离子位于晶胞的中心,属于该晶胞的数目为1,阴离子位于晶胞的8个顶点上,属于该晶胞的数目为8×
1/8=1,因此,阴离子与阳离子的个数比为1∶1。
11.【答案】AD
【解析】多个电子的原子中,电子的能量往往是不相同的,能量不同的电子在不同能级运动,能量高的电子在离核远的区域出现的机会大,而在离核近的区域出现的机会小;
能量低的电子在离核近的区域出现的机会大。
因此核外电子不可能在在同一区域内运动,是分层运动的。
所以,A,D正确,B,C错误。
12.【答案】AB
【解析】A,O3和SO2的原子个数都为3;
价电子数:
前者氧为6,共为18,后者硫和氧都为6,共为18,原子数和价电子数都相等,属于等电子体,故A正确;
B,CO和N2的原子个数都为2;
前者碳为4,氧为6,共为10,后者氮为5,2个氮共为10,原子数和价电子数都相等,属于等电子体,故B正确;
C,CO和NO的原子个数都为2;
前者碳为4,氧为6,共为10,后者氮为5,氧为6,共为11,原子数相等,但价电子数不相等,不属于等电子体,故C错误;
D,N2H4和C2H4的原子个数都为6;
前者氮为5,氢为1,共为14,后者碳为4,氢为1,共为12,原子数相等,但价电子数不相等,不属于等电子体,故D错误.
13.【答案】BC
【解析】A,硫磺属于分子晶体,晶体直接由分子构成,故A错误;
B,石英晶体属于原子晶体,是由原子直接构成的,故B正确;
C,晶体硅是原子晶体,是由原子直接构成的,故C正确;
D,金属铝是由铝离子和自由电子构成的,故D错误.故选:
BC.
14.【答案】CD
【解析】NH3、HF、水属于极性分子,I2、Br2、CCl4属于非极性分子,根据相似相溶原理可判断出答案。
15.【答案】
(1)H N Mg P
(2)
(3)N2+3Mg
Mg3N2
(4)
【解析】A是宇宙中最丰富的元素,则A为氢;
B元素原子的核外电子排布为1s22s22p3,为氮;
C元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s2,为镁;
D元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p3,为磷。
16.【答案】
(1)Br Mg Al S
(2)S>
Mg>
Al (3)Br>
Al>
Mg
(4)溶液变浑浊,Br2的深红棕色褪去 H2S+Br2===S↓+2HBr
【解析】由BA2为离子化合物可以推知,B为+2价,最外层有2个电子,A为-1价,最外层有7个电子。
C最外层有3个电子。
D在氢化物中呈-2价,最高价氧化物为RO3,由其中D占40%可求出R相对原子质量为32,质子数为16,即S。
综合上述信息可以推出各元素。
17.【答案】
(1)B2O3+3CaF2+3H2SO4
2BF3↑+3CaSO4+3H2O
B2O3+2NH3
2BN+3H2O
(2)1s22s22p1,N,+3
(3)120º
,sp2,正四面体
(4)共价键(极性共价键),分子间作用力
(5)4,4,
。
【解析】
(1)由图可知B2O3与CaF2和H2SO4反应即生成BF3,同时还应该产生硫酸钙和水,方程式为B2O3+3CaF2+3H2SO4
2BF3↑+3CaSO4+3H2O;
B2O3与氨气在高温下反应即生成BN,方程式为B2O3+2NH3
2BN+3H2O;
(2)B的原子序数是5,所以基态B原子的电子排布式为1s22s2sp1;
B和N都属于第二周期,同周期自左向右电负性逐渐增大,所以B和N相比,电负性较大的是N,B最外层有3个电子,所以化合价是+3价;
(3)依据价层电子对互斥理论可计算出中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(3-3×
1)=0,所以BF3分子为平面正三角形结构,F-B-F的键角是120°
,杂化轨道类型为sp2;
在BF4-中中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(4-4×
1)=0,所以BF4-的结构为正四面体。
(4)B,N均属于非金属元素,二者形成的化学键是极性共价键;
而层与层之间靠分子间作用力结合。
(5)描述晶体结构的基本单元叫做晶胞,金刚石晶胞是立方体,其中8个顶点有8个碳原子,6个面各有6个碳原子,立方体内部还有4个碳原子,如图所示
所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×
1/8+6×
1/2+4=8,因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子。
由于立方氮化硼的一个晶胞中含有4个N和4个B原子,其质量是
是,立方体的体积是(361.5cm)3,因此立方氮化硼的密度是g·
cm-3。
18.【答案】
(1)SiO2>SiCl4 二氧化硅为原子晶体,而SiCl4为分子晶体
(2)NH3分子间形成氢键,同族其他元素氢化物分子间不能形成氢键 (3)3NA(或1.806×
1024) (4)8 原子晶体 (5)共价键 3 (6)原子 sp3杂化
(1)这两种化合物为SiO2和SiCl4,SiO2为原子晶体,原子间以共价键结合,SiCl4固态为分子晶体,分子间以范德华力结合,共价键作用力强,范德华力较弱,所以SiO2沸点高于SiCl4。
(2)C的氢化物为NH3、NH3分子间存在氢键,分子间作用力强,所以同族元素的氢化物中,NH3沸点最高。
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