模塊綜合測評一、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目要求)1.化學與生產、生活、科技等密切相關。下列說法正確的是()A.冬奧會部分場館建筑應用了新材料碲化鎘發(fā)電玻璃,碲和鎘均屬于過渡元素B.近年來的材料新寵——石墨烯,其與金剛石互為同位素C.用干冰作為制冷劑,干冰升華過程中破壞了共價鍵D.焰火、激光都與原子核外電子躍遷釋放能量有關2.2024年諾貝爾化學獎頒給了“在不對稱催化方面”做出突出貢獻的兩位科學家,脯氨酸()是不對稱有機催化劑中的一種。下列關于脯氨酸分子的說法錯誤的是()A.該分子為極性分子B.分子中全部原子可能共面C.分子中存在手性碳原子D.可形成分子內氫鍵3.下列說法正確的是()A.p-pσ鍵電子云輪廓圖:B.基態(tài)銅原子的價電子軌道表示式:C.Fe3+的離子結構示意圖:D.某原子核外電子排布式為ns2np7,它違反了泡利不相容原理4.下列關于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關系的表述正確的是()A.基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素,確定是ⅠA族元素B.原子的價電子排布為(n-1)d6~8ns2的元素確定是d區(qū)元素C.有三個未成對電子的原子確定屬于主族元素D.基態(tài)原子的價電子排布為(n-1)dxnsy的元素的族序數(shù)確定為x+y5.下列說法正確的是()A.凡AB3型的共價化合物,其中心原子A均實行sp3雜化B.著名的硫氮化合物分子(如圖所示)中只含有極性共價鍵C.CO2、HClO、HCHO分子中都既有σ鍵又有π鍵D.C—H鍵比Si—H鍵的鍵長短,故CH4比SiH4更穩(wěn)定6.某種具有高效率電子傳輸性能的有機發(fā)光材料的結構簡式如圖所示。下列關于該材料組成元素的說法錯誤的是()A.五種組成元素中有四種元素位于p區(qū)且均位于同一周期B.原子半徑:Al>C>N>O>HC.簡潔氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>CH4D.基態(tài)N原子核外有7種運動狀態(tài)不同的電子7.FeSO4·7H2O失水后可轉化為FeSO4·6H2O(結構如圖)。下列說法正確的是()A.物質中元素電負性:O>H>S>FeB.SO42-中鍵角∠OSO大于H2C.此結構中H2O與Fe2+、H2O與SO4D.基態(tài)S原子核外有16種能量不同的電子8.某立方晶系的銻鉀(Sb-K)合金可作為鉀離子電池的電極材料,圖a為該合金的晶胞結構圖,圖b表示晶胞的一部分。下列說法正確的是()A.該晶胞的體積為a3×10-36cm3B.晶胞中K和Sb原子數(shù)之比為1∶3C.Sb最鄰近的Sb原子數(shù)為12D.K和Sb之間的最短距離為0.5apm9.化合物M是一種高效消毒漂白劑,結構如圖所示。W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Y的某種單質可用于自來水消毒,Y、Z在不同周期。下列敘述錯誤的是()A.第一電離能:W<Y<XB.W的雜化方式為sp2C.XZ3分子的空間結構為三角錐形D.最高價氧化物對應水化物的酸性:Z>W>X10.正氰酸(H—O—C≡N)與異氰酸(H—NCO)、雷酸(H—O—N≡C)互為同分異構體,均可以與氨水形成相應銨鹽。下列說法錯誤的是()A.三種酸的分子均能形成分子間氫鍵B.三種酸的分子中,氧原子的雜化方式相同C.三種酸的組成元素中,碳的第一電離能最小D.三種酸的銨鹽中,只有雷酸銨的陰、陽離子均含有配位鍵二、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目要求,全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)11.離子液體是指由體積較大的陰、陽離子組成,并且在室溫或接近室溫下呈液態(tài)的鹽,也稱為低溫熔融鹽。離子液體有許多優(yōu)點,例如難揮發(fā),有良好的導電性,可做溶劑、電解質、催化劑等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽是一種離子液體,結構簡式如圖,下列關于它的敘述正確的是()A.該新型化合物含有的C、N、P元素均為sp3雜化B.1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽屬于含共價鍵的離子化合物C.第一電離能:F>N>C>HD.該新型化合物的組成元素全部位于元素周期表p區(qū)12.幾種離子晶體的晶胞如圖所示,則下列說法正確的是()A.熔、沸點:NaCl<CsClB.在NaCl晶胞中,距離Na+最近且等距的Na+數(shù)目為6C.若ZnS的晶胞邊長為apm,則Zn2+與S2-之間最近距離為34aD.上述三種晶胞中,其陽離子的配位數(shù)大小關系為CsCl>NaCl>ZnS13.在TiCl3的飽和溶液中通入適量HCl,再加入乙醚生成綠色晶體,假如不加入乙醚,干脆通入HCl得到的是紫色晶體,已知兩種晶體分子式均為TiCl3·6H2O,配位數(shù)都是6。分別取0.01mol兩種晶體,在水溶液中用過量AgNO3處理,綠色晶體得到的白色沉淀質量為紫色晶體得到白色沉淀質量的23A.該綠色晶體配體是氯離子和水,它們物質的量之比為5∶1B.紫色晶體協(xié)作物的化學式為[Ti(H2O)6]Cl3C.上述兩種晶體的分子式相同,但結構不同,所以性質不同D.0.01mol紫色晶體在水溶液中與過量AgNO3作用最多可得到2.87g沉淀14.某種合成醫(yī)藥、農藥的中間體W結構如圖所示,其中X、Y、Z、M、R均為短周期元素,原子序數(shù)依次增大。下列說法錯誤的是()A.Z2和YM為等電子體B.RM3的空間結構為平面三角形C.W分子中R的雜化方式為sp2D.W分子中既存在極性共價鍵,又存在非極性共價鍵15.由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質X為潛在的拓撲絕緣體材料。X的晶體(晶胞為圖乙)可視為Ge晶體(晶胞為圖甲)中部分Ge被Hg和Sb取代后形成的。下列說法正確的是()A.2號原子的坐標為(34B.X晶體的化學式為HgGe2Sb2C.設Ge晶體晶胞邊長為anm,則Ge原子之間的最短距離為34aD.X晶體中與Hg最近且等距離的Sb的數(shù)目為8三、非選擇題(本題共5小題,共60分)16.(10分)元素周期表中的六種元素A、B、C、D、E、F,原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子價電子排布為nsnnpnB的基態(tài)原子2p能級有3個單電子C的原子最外層電子數(shù)是其內層的3倍D的基態(tài)原子3p軌道上有4個電子E2+的d軌道中有10個電子F單質在金屬活動性依次中排在最末位(1)寫出E的基態(tài)原子的電子排布式:。

(2)A、B形成的AB-常作為配位化合物中的配體。在AB-中,元素A的原子實行sp雜化,則A與B形成的化學鍵中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為。

(3)D與E形成的化合物晶體的晶胞如圖所示。在該晶胞中,E離子的數(shù)目為;該化合物的化學式為。

(4)在D的氫化物(H2D)中,D原子的雜化軌道類型是。

(5)C的氫化物(H2C)在乙醇中的溶解度大于H2D,其緣由是。

(6)D與C形成的DC42-(7)E、F均能與AB-形成配離子,已知E2+與AB-形成配離子時,配位數(shù)為4;F+與AB-形成配離子時,配位數(shù)為2。工業(yè)上常用F+與AB-形成的配離子與單質E反應,生成E2+與AB-形成的配離子和F單質來提取F,寫出上述反應的離子方程式:。17.(10分)銅是過渡金屬元素,可以形成多種化合物。(1)CuCl的鹽酸溶液能夠與CO發(fā)生反應:CuCl+CO+H2OCu(CO)Cl·H2O。①電負性:C(填“>”“=”或“<”)O。

②CO常溫下為氣體,固態(tài)時屬于晶體。

(2)Cu+與NH3形成的協(xié)作物可表示成[Cu(NH3)n]+,該協(xié)作物中,Cu+的4s軌道及4p軌道通過sp雜化接受NH3供應的孤電子對。[Cu(NH3)n]+中Cu+與n個氮原子的空間結構呈形,n=。

(3)CuCl2溶液與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫):①配離子[Cu(En)2]2+的中心原子基態(tài)L層電子排布式為。

②乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為。

③協(xié)作物[Cu(En)2]Cl2中不存在的作用力類型有(填字母)。

A.配位鍵 B.極性鍵 C.離子鍵 D.非極性鍵E.氫鍵 F.金屬鍵18.(12分)C、O、S、Fe、Cu、Co、Ge等元素的單質及化合物在諸多領域都有廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}:(1)Cu元素在元素周期表的位置是,基態(tài)Ge原子的電子排布式為。(2)Co3+可以形成協(xié)作物[Co(NH2—CH2—CH2—NH2)(NH3)2Cl2]Cl。①該協(xié)作物中Co3+的配位數(shù)是。

②乙二胺(NH2—CH2—CH2—NH2)與三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺,三甲胺分子中氮原子的雜化類型為,C、N、H三種元素的第一電離能由大到小的依次為。分析乙二胺的沸點比三甲胺高許多的緣由是。

(3)CO32-的鍵角(填“>”“<”或“=”)SO32-的鍵角,理由是

,C19.(14分)新型半導體材料如碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等在國防技術、航空航天及5G技術等領域扮演著重要的角色?；卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Si原子中,核外電子占據(jù)的最高電子層的符號為,占據(jù)最高能級的電子的電子云輪廓圖形態(tài)為;基態(tài)Ga原子的核外電子排布為[Ar]3d104s24p1,其轉化為下列激發(fā)態(tài)時,吸取能量最少的是(填字母)。

(2)C與Si是同主族元素,C原子之間可以形成雙鍵、三鍵,但Si原子之間難以形成雙鍵、三鍵。從原子結構分析,其緣由為。

(3)硼(B)與Ga是同主族元素,硼氫化鈉(NaBH4)是有機合成中重要的還原劑,其陰離子[BH4]-的空間結構為;另一種含硼陰離子的結構如圖所示,其中B原子的雜化方式為。

(4)GaCl3的熔點為77.9℃,GaF3的熔點為1000℃,試分析GaCl3熔點低于GaF3的緣由為

;氣態(tài)GaCl3常以二聚體形式存在,二聚體中各原子均滿足8e-結構,據(jù)此寫出二聚體的結構式為。

20.(14分)鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領域有著廣泛的應用前景。某FexNy的制備需鐵、氮氣、丙酮和乙醇參與。(1)基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為。

(2)丙酮(CH3COCH3)分子中碳原子軌道的雜化類型是,1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為。

(3)乙醇的沸點高于丙酮,這是因為。

(4)某FexNy的晶胞如圖1所示,Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型產物Fe(x-n)CunNy。FexNy轉化為兩種Cu替代型產物的能量變更如圖2所示,其中更穩(wěn)定的Cu替代型產物的化學式為。

(5)①金屬鎳的原子積累方式如圖3所示,則金屬鎳的晶胞俯視圖為(填字母)。②某砷鎳合金的晶胞如圖4所示,設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的密度ρ=g·cm-3。

答案：1.D解析碲屬于ⅥA族元素,不屬于過渡元素,故A錯誤;金剛石、石墨烯是由碳元素組成的單質,互為同素異形體,故B錯誤;干冰升華過程中,只發(fā)生狀態(tài)的變更,破壞了分子間作用力,不破壞共價鍵,故C錯誤;焰火、激光的產生與原子核外電子躍遷釋放能量有關,故D正確。2.B解析該分子空間結構不對稱,故為極性分子,A正確;脯氨酸分子中存在sp3雜化的碳原子,故分子中全部原子不行能共面,B錯誤;連—COOH的碳原子為手性碳原子,C正確;因為距離近,與N相連的H原子可以和與碳相連的O原子形成分子內氫鍵,D正確。3.D解析p-pσ鍵是頭碰頭的方式相互重疊,圖中為肩并肩的方式相互重疊,為p-pπ鍵,故A錯誤;基態(tài)銅原子的價電子排布式為3d104s1,價電子軌道表示式為,故B錯誤;Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,Fe3+的離子結構示意圖為,故C錯誤;泡利不相容原理指出每個軌道上可容納2個電子,且自旋狀態(tài)不同,p有3個軌道,可容納6個電子,因此某原子核外電子排布式為ns2np7違反了泡利不相容原理,故D正確。4.B解析基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素,可能為K、Cr、Cu,Cr位于ⅥB族、Cu位于ⅠB族,故A錯誤;原子的價電子排布為(n-1)d6~8ns2的元素,為Ⅷ族元素,屬于d區(qū)元素,故B正確;有三個未成對電子的原子價電子排布式可能為(n-1)d3ns2,則其為副族元素,故C錯誤;基態(tài)原子的價電子排布為(n-1)dxnsy的元素,若x=10,y=1時為ⅠB族元素,y=2時為ⅡB族元素,故D錯誤。5.D解析AB3型的共價化合物,中心原子A可能實行sp3雜化,也可能實行sp2雜化,比如BF3中的B原子的價電子對數(shù)=3+12(3-3×1)=3,B實行sp2雜化,故A錯誤;由題圖可知,硫氮化合物分子中既含有極性共價鍵,又含有硫原子之間形成的非極性共價鍵,故B錯誤;HClO分子中只有單鍵,即分子中只有σ鍵而沒有π鍵,故C錯誤;C—H鍵比Si—H鍵的鍵長短,C—H鍵的鍵能比Si—H鍵大,所以CH4比SiH46.A解析該物質的五種組成元素為C、N、O、Al、H,C、N、O、Al四種元素位于p區(qū),但只有C、N、O三種元素位于同一周期,A錯誤;H只有一個電子層,Al有三個電子層,C、N、O均有兩個電子層,同一周期主族元素從左到右原子半徑慢慢減小,則原子半徑Al>C>N>O>H,B正確;同一周期從左到右主族元素的非金屬性慢慢增加,簡潔氫化物的穩(wěn)定性也慢慢增加,故簡潔氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>CH4,C正確;N原子核外有7個電子,每一個電子的運動狀態(tài)都不同,即基態(tài)N原子核外有7種運動狀態(tài)不同的電子,D正確。7.B解析同一周期主族元素從左到右電負性慢慢增大,同一主族從上到下元素的電負性慢慢減小,則電負性:O>S>H>Fe,故A錯誤;SO42-中心原子的價電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為0,H2O中心原子的價電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為2,兩者均為sp3雜化,成鍵電子對與成鍵電子對之間的斥力<孤電子對與成鍵電子對之間的斥力<孤電子對與孤電子對之間的斥力,則SO42-中鍵角∠OSO大于H2O中鍵角∠HOH,故B正確;H2O與Fe2+為配位鍵結合,而H2O與SO42-為氫鍵結合,故C錯誤;基態(tài)S原子電子排布式為1s28.C解析晶胞參數(shù)為apm,該晶胞的體積為a3×10-30cm3,故A不符合題意;依據(jù)切割法計算,晶胞中K數(shù)為12×14+8+1=12、Sb數(shù)為8×18+6×12=4,晶胞中K和Sb原子數(shù)之比為3∶1,故B不符合題意;依據(jù)圖示,Sb最鄰近的Sb原子數(shù)為12,故C符合題意;依據(jù)圖b,K和Sb之間的最短距離為b體對角線的一半,b的體對角線為32a9.D解析依據(jù)題給信息分析可知,W、X、Y、Z分別是C、N、O和Cl。同周期元素第一電離能呈增大趨勢,因ⅤA族最高能級電子處于半充溢穩(wěn)定結構,所以第一電離能反常,比ⅥA族的大,所以第一電離能:W(C)<Y(O)<X(N),A正確;題述分子中,C原子形成碳氧雙鍵,雜化方式為sp2,B正確;XZ3(NCl3)分子的價電子對數(shù)為3+5-10.B解析氫鍵是指H與N、O、F等的相互作用,三種酸中都含有H與N、O,則可形成分子間氫鍵,A不符合題意;正氰酸、雷酸的O都是單鍵,實行sp3雜化,異氰酸的O是雙鍵,實行sp2雜化,B符合題意;第一電離能大小:N>O>C,C與H相比,H原子半徑較小且只有1個電子,引力強、難電離,則電離能H>C,則碳的第一電離能最小,C不符合題意;銨根離子中有一個配位鍵,雷酸中N—O之間還有配位鍵,而其他酸根中的全部原子剛好滿足8電子結構,不存在配位鍵,D不符合題意。11.B解析該新型化合物中存在碳碳雙鍵,雙鍵的C原子為sp2雜化,A錯誤;1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽含有陰、陽離子,且離子內部含有共價鍵,屬于含共價鍵的離子化合物,B正確;第一電離能:F>N>H>C,C錯誤;該新型化合物的組成元素中,H位于元素周期表s區(qū),D錯誤。12.CD解析Na+半徑小于Cs+,且所帶電荷數(shù)相同,所以NaCl的離子鍵強于CsCl,晶格能大于CsCl,所以熔、沸點:NaCl>CsCl,故A錯誤;依據(jù)NaCl的晶胞結構,距離體心Na+最近且等距的Na+位于棱心,數(shù)目為12,故B錯誤;由ZnS的晶胞結構可知,Zn2+與S2-之間最近距離為晶胞體對角線長的14,即為34apm,故C正確;題述三種晶胞中,NaCl的晶胞中Na+的配位數(shù)為6,CsCl晶胞中Cs+的配位數(shù)為8,ZnS晶胞中Zn13.AD解析依據(jù)題意分析,1個綠色晶體協(xié)作物外界含2個氯離子,該晶體協(xié)作物的化學式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,該綠色晶體配體是氯離子和水,它們物質的量之比為1∶5,A錯誤;1個紫色晶體協(xié)作物外界含3個氯離子,配位數(shù)是6,紫色晶體協(xié)作物的化學式為[Ti(H2O)6]Cl3,B正確;兩種晶體的結構不同,所以性質不同,C正確;0.01mol紫色晶體在水溶液中與過量AgNO3作用最多可得到0.03molAgCl沉淀,沉淀質量為0.03mol×143.5g·mol-1=4.305g,D錯誤。14.C解析X、Y、Z、M、R均為短周期元素,原子序數(shù)依次增大;由圖可知,X只形成1個共價鍵,所以為H元素;Y形成4個共價鍵,所以為C元素;Z形成3個共價鍵,所以為N元素;M形成1個雙鍵,所以為O元素;R形成了兩個單鍵和兩個雙鍵,所以為S元素。Z2為N2,YM為CO,N2和CO均是含有14電子的雙原子分子,為等電子體,故A正確;RM3為SO3,三氧化硫分子中價電子對數(shù)是3+0=3,空間結構為平面三角形,故B正確;如圖所示,W分子中R形成四個σ鍵且無孤電子對,雜化方式為sp3,故C錯誤;W分子中既存在極性共價鍵,如Y—X、Z—X,又存在非極性共價鍵,如Y—Y,故D正確。15.AC解析2號原子的坐標為(34,34,34),A正確;X晶體中Ge的原子個數(shù)為8×18+4×12+1=4,Hg的原子個數(shù)為6×12+4×116.答案(1)1s22s22p63s23p63d104s2(2)1∶2(3)4ZnS(4)sp3(5)水分子能和乙醇形成分子間氫鍵(6)正四面體形(7)2[Au(CN)2]-+Zn[Zn(CN)4]2-+2Au解析(1)由題給信息可推知,A、B、C、D、E、F分別為C、N、O、S、Zn、Au。E為鋅,基態(tài)原子的電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s2。(2)在CN-中存在碳氮三鍵,三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵,故含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1∶2。(3)據(jù)“切割法”,晶胞中含8×18+6×12=4個黑球、4個白球,故在該晶胞中,E離子的數(shù)目為4,該化合物的化學式為ZnS。(4)H2S中心原子S原子價電子對數(shù)為2+6-1×22=4,S原子接受sp317.答案(1)①<②分子(2)直線2(3)①2s22p6②sp3雜化③EF解析(1)①同一周期的主族元素,元素的原子序數(shù)越大,電負性就越大,所以電負性:C<O。②CO常溫下為氣體,固態(tài)時屬于分子晶體。(2)該協(xié)作物中,Cu+的4s軌道及4p軌道通過sp雜化接受NH3供應的孤電子對,所以在[Cu(NH3)n]+中Cu+與n個氮原子的空間結構呈直線形,Cu+與2個氮原子形成配位鍵。18.答案(1)第4周期ⅠB族[Ar]3d104s24p2(或1s22s22p63s23p63d104s24p2)(2)①6②sp3N>H>C乙二胺分子間可以形成氫鍵,但三甲胺不能(3)>CO32-中心原子發(fā)生sp2雜化,且雜化軌道全部用于成鍵;SO3解析(1)Cu為29號元素,位于周期表中第4周期ⅠB族;Ge為32號元素,原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p2(或1s22s22p63s23p63d104s24p2)。(2)①該協(xié)作物中Co3+與NH2—CH2—CH2—NH2中兩個N原子形成配位鍵,同時與NH3和Cl-形成配位鍵,其配位數(shù)為6;②三甲胺分子中氮原子以單鍵與三個甲基相連,N原子接受sp3雜化,同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢,第一電離能:N>C,氫元素由于也存在半滿結構,則第一電離能大于碳元素。乙二胺分子間可以形成氫鍵,但三甲胺不能,因此乙二胺的沸點高于三甲胺。(3)CO32-中心原子C原子的價電子對數(shù)=3+12×(4+2-2×3)=3,發(fā)生sp2雜化,無孤電子對,雜化軌道全部用于成鍵;CO32-中C與O先形成σ鍵,C原子有1個單電子,O原子各有1個單電子,再加上得到2個電子,則形成的π鍵為Π46,SO19.答案(1)M啞鈴形(紡錘形)B(2)Si原子半徑大,原子之間形成的σ鍵鍵長較長,p-p軌道肩并肩重疊程度小或幾乎不重疊,難以形成π鍵(3)正四面體形sp2雜化和sp3雜化(4)GaCl3熔化時破壞分子間作用力,GaF3熔化時破壞離子鍵,離子鍵強于分子間作用力,所以GaCl3的熔點低于GaF3解析(1)基態(tài)Si原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p2,最高電子層為第三層,符號為M;最高能級為3p,形態(tài)為紡錘