/16/16/章末目標檢測卷9微粒間的相互作用與物質(zhì)的性質(zhì)(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意)1.下列關于化學鍵的說法正確的是()。A.氣體分子中一定含有σ鍵,可能含有π鍵B.分子中所含σ鍵的強度可能比π鍵弱C.非極性分子中一定含有非極性共價鍵D.CO2溶于水和碘的升華過程均破壞共價鍵2.(2020山東泰安高三模擬)下列分子或離子中,VSEPR模型名稱與分子或離子的空間結構名稱不一致的是()。A.CO2B.CBOC.H2OD.CClD43.(2020山東濟寧高三模擬)下列說法正確的是()。A.環(huán)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(shù)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.NO34.近年來,科學家合成了一些具有獨特化學性質(zhì)的氫鋁化合物(AlH3)n。已知,最簡單的氫鋁化合物的化學式為Al2H6,它的熔點為150℃,燃燒時放出大量的熱量。Al2H6的結構如下圖。下列說法錯誤的是()。A.Al2H6在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體B.氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料C.Al2H6在空氣中完全燃燒,產(chǎn)物為氧化鋁和水D.Al2H6中含有離子鍵和極性共價鍵5.冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞類似,其晶胞結構如圖所示。下列有關說法正確的是()。A.冰晶胞內(nèi)水分子間以共價鍵結合B.每個冰晶胞平均含有4個水分子C.水分子間的氫鍵具有方向性和飽和性,也是σ鍵的一種D.冰變成水,氫鍵部分被破壞6.離子晶體熔點的高低取決于晶體中陽離子與陰離子之間的靜電作用,靜電作用大則熔點高,靜電作用小則熔點低。試根據(jù)學過的知識,判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的高低順序是()。A.KCl>NaCl>BaO>CaOB.NaCl>KCl>CaO>BaOC.CaO>BaO>NaCl>KClD.CaO>BaO>KCl>NaCl7.為了確定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物,可以進行下列實驗,其中敘述正確的是()。A.觀察常溫下物質(zhì)的狀態(tài),SbCl5是微黃色液體,SnCl4為無色液體。結論:SbCl5和SnCl4都是離子化合物B.測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔點依次為73.5℃、2.8℃、-33℃。結論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是離子化合物C.將SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀。結論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物D.測定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的導電性,發(fā)現(xiàn)它們都可以導電。結論:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物8.(2020山東學考模擬)缺電子化合物是指電子數(shù)不符合路易斯結構(一個原子通過共享電子使其價層電子數(shù)達到8,H原子達到2所形成的穩(wěn)定分子結構)要求的一類化合物。下列說法錯誤的是()。A.NH3、BF3、BF4-中只有BFB.BF3、BF4-中心原子的雜化方式分別為sp2C.BF3與NH3反應時有配位鍵生成D.BF4-9.《夢溪筆談》有記:館閣新書凈本有誤書處,以雌黃涂之。在我國古代,雌黃(As2S3)經(jīng)常用來修改錯字,其結構如圖所示。下列說法不正確的是()。A.As、S原子的雜化方式均為sp3B.AsH3的沸點比NH3的低C.與As同周期且基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)目相同的元素只有VD.已知As2F2分子中各原子均滿足8電子結構,分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為3∶110.經(jīng)X射線衍射實驗研究證明PCl5在固態(tài)時,由空間結構分別為正四面體和正八面體的兩種離子構成,下列關于PCl5的推斷正確的是()。A.PCl5晶體是分子晶體B.PCl5晶體由[PCl3]2+和[PCl2]2-構成,且離子數(shù)目之比為1∶1C.PCl5晶體由[PCl4]+和[PCl6]-構成,且離子數(shù)目之比為1∶1D.PCl5晶體具有良好的導電性二、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意,全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)11.如圖所示是Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質(zhì)的熔點高低的順序,其中c、d均是熱和電的良導體。下列說法不正確的是()。A.e、f單質(zhì)晶體熔化時克服的是共價鍵B.d單質(zhì)對應元素基態(tài)原子的電子排布式:1s22s22p63s23p2C.b元素形成的氣態(tài)氫化物易與水分子之間形成氫鍵D.單質(zhì)a、b、f對應的元素以原子個數(shù)比1∶1∶1形成的分子中含2個σ鍵,1個π鍵12.下列推論正確的是()。A.SiH4的沸點高于CH4,可推測PH3的沸點高于NH3B.NH4+為正四面體結構,可推測出PC.CO2晶體是分子晶體,可推測SiO2晶體也是分子晶體D.C2H6是碳鏈為直線形的非極性分子,可推測C3H8也是碳鏈為直線形的非極性分子13.有關晶體的結構如圖所示,下列說法中不正確的是()。圖甲由E原子和F原子形成的氣態(tài)團簇分子模型圖乙CO2晶胞圖丙碘晶胞圖丁A.在NaCl晶胞(圖甲)中,共含有4個Na+B.該氣態(tài)團簇分子(圖乙)的分子式為EF或FEC.在CO2晶體(圖丙)中,一個CO2分子周圍有4個CO2分子緊鄰D.在碘晶體(圖丁)中,碘分子的排列有兩種不同的方向14.下列關于CH4和CO2的說法正確的是()。A.固態(tài)二氧化碳屬于共價晶體B.CH4分子中含有極性共價鍵,是非極性分子C.因為碳氫鍵鍵能小于碳氧鍵,所以CH4的熔點低于CO2D.二氧化碳分子中碳原子的雜化類型是sp15.有關晶體的結構如圖所示,下列說法中不正確的是()。A.在NaCl晶體中,距Na+最近且相等的Cl-有6個B.在XY2晶體中,每個晶胞平均占有4個X2+C.在金剛石晶體中,碳原子與碳碳鍵個數(shù)的比為1∶2D.CaF2晶體在熔融狀態(tài)不導電三、非選擇題(本題共5小題,共60分)16.(14分)在電解煉鋁過程中加入冰晶石(用“A”代替),可起到降低Al2O3熔點的作用。生產(chǎn)冰晶石的原理為2Al(OH)3+12HF+3Na2CO32A+3CO2↑+9H2O。根據(jù)題意完成下列填空:(1)冰晶石的化學式為,含有離子鍵、等化學鍵。(2)生成物中含有10個電子的分子是(寫分子式),該分子的空間結構名稱為,中心原子的雜化方式為。?(3)反應物中電負性最大的元素為(填元素符號),寫出其基態(tài)原子最外層電子的軌道表示式:。?(4)冰晶石由兩種粒子構成,冰晶石的晶胞結構如圖甲所示,位于大立方體的頂點和面心,位于大立方體的12條棱的中點和8個小立方體的體心,那么大立方體的體心處所代表的粒子是(填粒子符號)。?(5)Al單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如圖乙所示,其晶胞特征如圖丙所示,原子之間相互位置關系的平面圖如圖丁所示:若已知Al的原子半徑為d,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,Al的相對原子質(zhì)量為M,則一個晶胞中Al原子的數(shù)目為個;Al晶體的密度為(用字母表示)。?17.(12分)(2020山東濱州高三模擬)目前,鋰電池已擴展到鎳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等電池體系。請回答下列問題:(1)基態(tài)Ni原子的價層電子排布式為,與Ni同周期且基態(tài)原子核外的未成對電子數(shù)與Ni相同的元素還有種。?(2)酞菁鈷分子的結構簡式如圖所示,中心離子為鈷離子,分子中氮原子的雜化類型為。?(3)Li+過度脫出易導致鋰電池結構坍塌產(chǎn)生O2而爆炸。實驗證實O2因具有單電子而成為順磁性分子。下列結構式(黑點代表電子)中最有可能代表O2分子結構的是(填字母)。?(4)如圖為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(shù)字表示每個Si原子位于z軸的坐標,則SiA與SiB的距離是。?(5)PCl5晶體的晶胞如圖所示,該晶體熔融時形成一種能導電的液體,實驗測得其中含有一種正四面體陽離子和一種正八面體陰離子,且P—Cl鍵的鍵長只有0.198nm和0.206nm兩種,試用電離方程式解釋熔融的PCl5能導電的原因,正四面體形陽離子中鍵角大于PCl3的鍵角原因為??。?已知該晶體的晶胞邊長為anm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶體的密度為g·cm-3。?18.(12分)(2020山東濟南高三模擬)如圖所示是金剛石的晶胞結構,除頂點和面心上有碳原子外,4條體對角線的14(1)若圖中原子1的坐標為(0,0,0),則原子2的坐標為。若金剛石的晶胞參數(shù)為a1nm,則其中碳碳鍵的鍵長d=nm(用含a1的代數(shù)式表示)。?(2)面心立方ZnS晶胞與金剛石結構類似,陰、陽離子各占晶胞所含粒子數(shù)的一半。①S元素及其同周期的相鄰元素第一電離能由小到大的順序是,二氯化硫(SCl2)分子中S原子的雜化類型是。?②寫出基態(tài)Zn2+的電子排布式;把晶胞示意圖中表示Zn2+的小球全部涂黑。③鋅錳干電池中Zn2+可吸收電池反應產(chǎn)生的NH3生成[Zn(NH3)4]2+,該離子中含有個σ鍵。?④若該ZnS晶胞的晶胞參數(shù)為a2nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體的密度為g·cm-3(列出計算式)。?19.(12分)(2020山東臨沂高三一模)鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料的電池。研究鋰離子電池的電極材料、電解液具有重要的現(xiàn)實意義。(1)鋰離子電池的正極材料大多采用橄欖石型的LiMPO4(M=Fe、Co等元素)。①Li+能量最低的激發(fā)態(tài)的電子軌道表示式為。?②第四電離能I4(Co)比I4(Fe)小,原因是??。?(2)鋰離子電池的電解液有LiBF4等,碳酸亞乙酯()用作該電解液的添加劑。①LiBF4中陰離子的空間結構為。?②碳酸亞乙酯分子中碳原子的雜化方式為;碳酸亞乙酯能溶于水的原因是。?(3)硫化鋰是目前正在研發(fā)的鋰離子電池的新型固體電解質(zhì),為立方晶系晶體,其晶胞參數(shù)為anm。該晶胞中離子的分數(shù)坐標為:硫離子:(0,0,0);12鋰離子:14①在圖上畫出硫化鋰晶胞沿x軸投影的俯視圖。②硫離子的配位數(shù)為。?③設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,硫化鋰的晶體密度為g·cm-3(列出計算表達式)。?20.(10分)(2020山東青島高三檢測)第Ⅷ族元素Fe、Co、Ni性質(zhì)相似,稱為鐵系元素,主要用于制造合金。回答下列問題:(1)基態(tài)Ni原子核外能量最高的電子位于能級,同周期元素中,基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同的元素名稱為。?(2)Fe3+與酚物質(zhì)的顯色反應常用于其離子檢驗,已知Fe3+遇鄰苯二酚()和對苯二酚()均顯綠色。鄰苯二酚的熔、沸點比對苯二酚的(填“高”或“低”),原因是?。?(3)下表為Co2+、Ni2+不同配位數(shù)時對應的晶體場穩(wěn)定化能(可衡量形成配合物時,總能量的降低)。由表可知,Ni2+比較穩(wěn)定的配離子配位數(shù)是(填“4”或“6”)。Co3+性質(zhì)活潑,易被還原,但[Co(NH3)6]3+很穩(wěn)定,可能的原因是。?離子配位數(shù)晶體場穩(wěn)定化能(Dq)Co2+6-8Dq+2p4-5.34Dq+2pNi2+6-12Dq+3p4-3.56Dq+3p(4)NiO晶體結構中陰陽離子的配位數(shù)均為6,則晶胞的俯視圖可能是(填選項字母)。若晶胞參數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度是g·cm-3。?答案：1.B解析:稀有氣體中不存在化學鍵,A項錯誤。如N2分子中存在的N≡N鍵能比3個N—N鍵能大,也比一個N—N和一個NN鍵能加起來要大,說明N≡N中的π鍵比σ鍵強,所以分子中所含σ鍵的強度可能比π鍵弱,B項正確。甲烷是非極性分子,但只含有極性共價鍵,所以非極性分子中不一定含有非極性共價鍵,C項錯誤。CO2溶于水會生成碳酸,破壞了共價鍵,碘的升華過程是物質(zhì)狀態(tài)的改變,沒有破壞化學鍵,D項錯誤。2.C解析:H2O分子VSEPR模型為正四面體形,含孤電子對數(shù)為2,實際空間結構是V形,VSEPR模型與分子空間結構模型不一致,C項符合題意。3.D解析:環(huán)戊二烯中存在飽和碳原子,飽和碳原子空間結構為四面體形,所有原子不可能共面,故A項錯誤。同主族元素非金屬性隨核電荷數(shù)的增加而減弱,最高價氧化物對應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,故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,是因為氨基和羧基反應形成內(nèi)鹽導致的,與氫鍵無關,故C項錯誤。NO3-中心原子的價層電子對數(shù)=5+124.D解析:Al2H6的熔點為150℃,由熔點低可知Al2H6為分子晶體,不含離子鍵,D項錯誤。5.D解析:冰晶胞內(nèi)水分子間主要以氫鍵結合,A項錯誤。由冰晶胞的結構與金剛石晶胞類似可知,每個冰晶胞平均含有的水分子個數(shù)為4+8×18+6×16.C解析:離子所帶電荷數(shù)越多,半徑越小,離子鍵越強,離子晶體的熔點越高。故熔點CaO>BaO>NaCl>KCl。7.B8.D解析:BF4-和NH3均為sp3雜化,BF4-中心原子無孤電子對,NH3孤電子對數(shù)為1,根據(jù)價層電子對互斥模型,孤電子對數(shù)增多,對成鍵電子的斥力增大,鍵角減小,則B9.C解析:As基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p3,未成對電子數(shù)為3,與其同周期且基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)目相同的元素有V:1s22s22p63s23p63d34s2、Co:1s22s22p63s23p63d74s2,故C項錯誤。10.C解析:PCl5在固態(tài)時,由空間結構分別為正四面體和正八面體的兩種離子構成,由雜化軌道理論可知,正四面體形的粒子有AB4型,正八面體形的粒子只有AB6型。結合該固體化學式知,PCl5晶體由[PCl4]+和[PCl6]-構成,為離子晶體,A項錯誤。[PCl3]2+和[PCl2]2-不是正四面體或正八面體形,B項錯誤。PCl5晶體由[PCl4]+和[PCl6]-構成,C項正確。根據(jù)以上分析,該物質(zhì)是離子晶體,離子晶體在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導電,在固態(tài)時沒有自由移動離子而不能導電,D項錯誤。11.BD12.B解析:PH3分子間不能形成氫鍵,而NH3分子間可以形成氫鍵,因此PH3的沸點低于NH3的沸點,A項錯誤。NH4+和PH4+的中心原子均屬于sp3雜化,因此,NH4+為正四面體結構,可推測出PH4+也為正四面體結構,B項正確。SiO13.BC解析:從NaCl的晶胞結構可以分析出,Na+的個數(shù)為12×14+1=4,故A項正確。該氣態(tài)團簇分子是分子晶體,故分子式為E4F4或F4E4,B項錯誤。CO2晶體中,一個CO2分子周圍有12個CO214.BD解析:二氧化碳屬于分子晶體,A項錯誤。甲烷中含有極性共價鍵,但是正四面體結構,屬于非極性分子,B項正確。二氧化碳與甲烷形成的均是分子晶體,分子間作用力二氧化碳大于甲烷,所以熔點高,C項錯誤。甲烷為正四面體形,C原子含有4個σ鍵,無孤電子對,采取sp3雜化,二氧化碳為直線形,碳氧雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵,因此C原子采取sp雜化,D項正確。15.D解析:在NaCl晶體中,距Na+最近且相等的Cl-有6個,距Cl-最近且相等的Na+有6個,A選項正確。在XY2晶胞中,X2+位于立方體的8個頂角和6個面心,所以X2+的數(shù)目是8×18+6×12=4,在XY2晶體中,每個晶胞平均占有4個X2+,B選項正確。金剛石晶體中,每個C原子形成4個共價鍵,兩個C原子共用一個共價鍵,所以在金剛石晶體中,碳原子與碳碳鍵個數(shù)比為1∶2,C選項正確。CaF16.答案:(1)Na3AlF6共價鍵、配位鍵(2)H2OV形sp3(3)F(4)Na+(5)4M解析:(1)冰晶石的成分是Na3AlF6,該物質(zhì)中Na+和AlF6(2)1個水分子中含有10個電子,1個水分子中含有2個共價單鍵和2個孤電子對,所以其空間結構為V形,O原子采用sp3雜化。(3)根據(jù)元素周期律可知,電負性最強的是F;氟原子核外最外層s、p能級上電子數(shù)分別是2、5,其最外層電子軌道表示式為。(4)的個數(shù)=8×18+6×12=4,的個數(shù)=12×14+8+1=12,兩種離子的個數(shù)之比為N(AlF63-)∶N(Na+)=1(5)該晶胞中Al原子個數(shù)=8×18+6×12=4,該晶胞棱長=(4d)22=22d,所以晶胞的體積=(22d17.答案:(1)3d84s23(2)sp2、sp3(3)B(4)22(5)2PCl5PCl4++PCl6-PCl3分子中P原子有一個孤電子對,PC解析:(1)Ni元素為28號元素,其核外電子排布為1s22s22p63s23p63d84s2,則其價電子排布式為3d84s2;Ni原子核外電子中單電子有2個,同周期單電子同樣有2個的有3種元素,價電子排布分別為3d24s2、4s24p2、4s24p4,分別是Ti、Ge、Se,共3種。(2)該分子中,有的N原子形成3個σ鍵,孤電子對數(shù)為1,這種N原子的雜化類型為sp3;有的形成3個σ鍵,沒有孤電子對,還有N原子形成2個σ鍵,孤電子對數(shù)為1,這兩種N原子的雜化類型均為sp2。(3)實驗證實O2因具有單電子而成為順磁性分子。根據(jù)選項進行分析,可知A、C、D中的O2分子的結構式中,均沒有單電子存在,因此不符合事實;而B選中O2的結構式中的化學鍵有3個電子,有單電子,因此B項符合事實。(4)根據(jù)圖可知其晶胞模型為(圖中黑球和白球均為硅原子,氧原子位于兩個硅原子之間,已省略),圖中A、B、C、D四個Si原子形成正四面體結構,且AB距離等于AC距離,AC距離在底面投影為底面面對角線的一半,則SiA與SiB的距離=12×2d=22(5)含有自由移動離子的化合物能導電,PCl5晶體熔融時形成一種能導電的液體,測得其中含有一種正四面體形陽離子和一種正八面體形陰離子,陽離子、陰離子分別為PCl4+、PCl6-,其電離方程式為2PCl5PCl4++PCl6-;PCl3分子中P原子有一個孤電子對,PCl4+中P原子沒有孤電子對,孤電子對與成鍵電子對間的排斥力大于成鍵電子對間的排斥力,所以正四面體形陽離子中鍵角大于PCl3分子中的鍵角;該晶胞中PCl5個數(shù)=1+8×18=2,晶胞體積=(a18.答案:(1)1(2)①S<P<Clsp3②[Ar]3d10或③16④3解析:(1)若圖中原子1的坐標為(0,0,0),則可建立以原子1為原點的坐標系,根據(jù)題干信息可知,原子2位于其中一條對角線上,根據(jù)立體幾何可知,原子2的坐標為14,14,34,晶胞中C原子形成的碳碳單鍵的鍵長剛好為體對角線的(2)①與S元素同周期的相鄰元素分別為P和Cl,一般情況下,同周期第一電離能逐漸增大,但P的3p軌道為3p3半充滿狀態(tài),故第一電離能由小到大的順序為S<P<Cl,SCl2分子的中心原子的價電子對數(shù)為2+6-22②基態(tài)Zn原子為30號元素,核外共有30個電子,而Zn2+失去了兩個電子,其核外電子排布式為[Ar]3d10,ZnS晶胞與金剛石的結構類似,陰、陽離子各占晶胞所含粒子數(shù)的一半,則Zn2+可位于晶胞的頂點和面心或直接位于晶胞的體心,或;③[Zn(NH3)4]2+中Zn2+和NH3形成了4個配位鍵,同時1個NH3中N和H形成3個共價鍵,則該離子中共含有4+3×4=16個σ鍵;④由②分析可知,1個ZnS晶胞中共有4個ZnS,則晶胞的質(zhì)量m為4NA×(65+32)=388NAg,晶胞的體積V=(a2×10-7)3=a23×10-21cm3,根據(jù)密度公式可得該晶體的密度ρ=19.答案:(1)①②Co失去3d6上的一個電子,而Fe失去3d5上的一個電子,3d軌道半充滿時穩(wěn)定性強,故I4(Co)比I4(Fe)小(2)①正四面體形②sp3、sp2碳酸亞乙酯分子與水分子之間能形成氫鍵(3)①②8③1.解析:(1)②Co3+價電子排布為3d6變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5,而Fe3+價電子排布由較穩(wěn)定的3d5變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4,需要更多的能量,故第四電離能:I4(Co)<I4(Fe);(2)①對于BF4-,根據(jù)VSEPR理論,B原子的孤電子對數(shù)為3-②該分子—CH2—中C原子價層電子對數(shù)是4且不含孤電子對,—CH2—中碳原子為sp3雜化,CO中C原子價層