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鲁科版 高中化学 选修三 物质结构与性质 寒假复习题含答案

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鲁科版 高中化学 选修三 物质结构与性质 寒假复习题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共 100 分,考试时间 90 分钟。 第Ⅰ卷
一、单选题(共 10 小题,每小题 4.0 分,共 40 分) 1.某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有( )
A. 离子键 B. 共价键 C. 配位键 D. 氢键 2.科学研究证明:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电 荷数的多少有关。氩原子与硫离子的核外电子排布式相同,都是 1s22s22p63s23p6。下列说法正确的 是( ) A. 两粒子的 1s 能级上电子的能量相同 B. 两粒子的 3p 能级上的电子离核的距离相同 C. 两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同 D. 两粒子都达 8 电子稳定结构,化学性质相同 3.下列反应中有机物化学键断裂只涉及 π 键断裂的是( )。 A. CH4 的燃烧 B. C2H4 与 Cl2 的加成 C. CH4 与 Cl2 的取代 D. C2H4 的燃烧 4.下列说法中正确的是( ) A. 任何一个能层最多只有 s、p、d、f 四个能级 B. 用 n 表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为 2n2 C. 核外电子运动的概率分布图(电子云)就是原子轨道 D. 电子的运动状态只可从能层、能级、轨道 3 个方面进行描述 5.下列有关说法正确的是( )

A. 含阳离子的化合物一定有阴离子 B. 晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI C. 含有共价键的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度 D. 空间利用率:面心立方>六方密堆积>体心立方 6.通常情况下,原子核外 p 能级、d 能级等原子轨道上电子排布为“全空”、“半满”、“全满”的时候 一般更加稳定,称为洪特规则的特例.下列事实能作为这个规则证据的是( ) A. 元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能 B.26Fe2+容易失电子转变成 26Fe3+,表现出较强的还原性 C. 基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1 而不是[Ar]3d94s2 D. 某种激发态碳(C)原子排布式为 1s22s12p3 而不是 1s22s22p2 7.图中,能正确表示基态硅原子的是( )
A.
B.
C.
D.
8.已知在 CH4 中,C—H 键间的键角为 109°28′,NH3 中,N—H 键间的键角为 107°,H2O 中 O—H 键间的键角为 105°,则下列说法中正确的是( ) A. 孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力 B. 孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力 C. 孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力 D. 题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力与成键电子对与成键电子对间的斥力之 间的大小关系 9.“各能级最多容纳的电子数,是该能级原子轨道数的二倍”,支撑这一结论的理论是( )

A. 构造原理 B. 泡利原理 C. 洪特规则 D. 能量最低原理 10.1919 年,Langmuir 提出等电子体的概念,由短周期元素组成的粒子,只要其原子数相同,各原 子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体。等电子体的结构相似,物理性质相近。据上述 原理,下列各对粒子中,空间结构相似的是( ) A. SO2 和 O3 B. CO2 和 NO2 C. CS2 和 NO2 D. PCl3 和 BF3 二、双选题(共 4 小题,每小题 5.0 分,共 20 分) 11.(多选)下列关于共价键的说法,正确的是( ) A. 分子内部一定会存在共价键 B. 由非金属元素组成的化合物内部不一定全是共价键 C. 非极性键只存在于双原子单质分子中 D. 离子化合物的内部可能存在共价键 12.(多选)下列物质的沸点,从高到低的顺序正确的是( ) A. HI>HBr>HCl>HF B. CI4>CBr4>CCl4>CF4 C. NaCl> NaBr>KBr D. Na>Mg>Al 13.(多选)H2S 分子中两个共价键的夹角接近 90°,其原因是( )
A. 共价键的饱和性 B. S 原子电子排布
C. 共价键的方向性 D. S 原子中 p 轨道的形状 14.(多选)下列说法正确的是 ( )
A. 氢键是一种化学键

B. 氢键使物质具有较高的熔、沸点

C. 能与水分子形成氢键的物质易溶于水 D. 水结成冰体积膨胀与氢键无关

第 II 卷

三、填空题(共 2 小题,每小题 10.0 分,共 20 分) 15.中国古代四大发明之一——黑火药,它的爆炸反应为:

2KNO3+3C+S

A+N2↑+3CO2↑(已配平)

(1)除 S 外,上列元素的电负性从大到小依次为_______________________________, (2)在生成物中,A 的晶体类型为______________________________________________, 含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为___________________________, (3)已知 CN-与 N2 结构相似,推算 HCN 分子中 σ 键与 π 键数目之比为__________。 16.(1)S 单质的常见形式为 S8,其环状结构如下图所示,S 原子采用的轨道杂化方式是_______。

(2)H2Se 的酸性比 H2S(填“强”或“弱”)。气态 SeO3 分子的立体构型为,SO3-离子的立体构型为。 (3)用价层电子对互斥理论推断 SnBr2 分子中 Sn—Br 的键角________120°(填“>”“<”或“=”)。 四、推断题(共 2 小题,每小题 10.0 分,共 20 分) 17.原子序数依次增大的短周期元素 a,b,c,d 和 e 中,a 的最外层电子数为其周期数的二倍;b 和 d 的 A2B 型氢化物均为 V 形分子,c 的+1 价离子比 e 的-1 价离子少 8 个电子。 回答下列问题: (1)元素 a 为________;c 为_______ (2)由这些元素形成的双原子分子为__________________。 (3)由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是_______,非直线形的是 _______________________。(写 2 种) (4)这些元素的单质或由他们形成的 AB 型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是_______,离子 晶体的是_______,金属晶体的是_______,分子晶体的是_______;(每空填一种) (5)元素 a 和 b 形成的一种化合物与 c 和 b 形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应 的化学方程式为_______________________。 18.X、Y、Z、W 是四种短周期元素,其相关信息如下表:

(1)Y 单质分子中 σ 键和 π 键的个数比是

;X—W 键和 Y—W 键相比,键能较小的是

(用元素符号表示);X、Y、W 三种元素能形成的化合物中既有离子键,又有极性共价键,则该物

质的化学式为



(2)比 X 原子序数大 12 的元素基态原子核外电子排布式是



(3)与 X 的简单气态氢化物分子具有相同的电子数的非金属单质是

(填写化学式),元

素 Y 的简单气态氢化物的沸点远高于同族相邻元素的气态氢化物的沸点。其主要原因是 。

答案解析
1.【答案】A 【解析】分子由非金属元素构成,为共价化合物,不含有离子键,含有共价键、配位键和氢键。 分子中 C﹣H、C﹣C、C=N、N﹣O 等都为共价键,O﹣H…O 为氢键,N→Ni 为配位键,为共价化 合物,不含离子键. 2.【答案】C 【解析】虽然氩原子与硫离子的核外电子排布式相同,都是 1s22s22p63s23p6,但是氩原子与硫离子 的核电荷数不同,对核外电子的吸引力不同,两粒子的 1s 能级上电子的能量不相同;两粒子的 3p 能级上的电子离核的距离不相同;两粒子都达 8 电子稳定结构,但化学性质不相同,氩原子稳定, 硫离子具有还原性。 3.【答案】B 【解析】CH4 不存在 π 键,只存在 σ 键,燃烧后四个碳氢 σ 键全部断裂,A 不符合题意;C2H4 与 Cl2 的加成,是碳碳双键中 π 键断裂,与氯气氯氯 σ 键,发生加成反应,但氯气是无机物,B 符合 题意;CH4 与 Cl2 的取代,是 CH4 中碳氢 σ 键断裂和 Cl2 氯氯 σ 键断裂发生取代反应,不涉及 π 键 断裂,C 不符合题意;C2H4 的燃烧,4 个碳氢 σ 键、1 个碳碳 σ 键和 1 个碳碳 π 键全部断裂,D 不 符合题意。 4.【答案】B 【解析】A.在多电子原子中,同一能层的电子能量也不同,还可以把它们分成能级,随着能层数 的增大,能级逐渐增多,能级分为 s、p、d、f、g 等,故 A 错误; B.在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层, 用 n 表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为 2n2,故 B 正确; C.电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形,电子在原子核外的一个 空间运动状态称为一个原子轨道,核外电子运动的概率分布图(电子云)并不完全等同于原子轨 道,故 C 错误; D.决定电子运动状态有四个量:主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数;所以电子的运动 状态可从能层、能级、轨道、自旋方向 4 个方面进行描述,故 D 错误; 5.【答案】C 【解析】解:A,含有阳离子的晶体可能含有阴离子或电子,离子化合物一定由阴离子和阳离子构 成,故 A 正确;B,离子半径:F﹣<Cl﹣<Br﹣<I﹣,结构相似的离子晶体,离子半径越小,晶格能 越大,则晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI,故 B 正确;C,含有共价键的晶体可能为分 子晶体或原子晶体,如为分子晶体,则不一定含有较高的熔沸点和硬度,故 C 错误;D,空间利用

率:面心立方=六方密堆积,都为 74%,故 D 错误.故选 A【B】。 6.【答案】C 【解析】A,H、He 原子核外 p 能级、d 能级等原子轨道上电子排布为“全空”,H 原子核外只有一 个电子,未达到稳定结构,He 原子核外有 2 个电子,已经达到稳定结构,所以不能用此来判断第 一电离能的大小,故 A 错误; B,26Fe2+容易失电子转变成 26Fe3+,失去电子时都是从外到内失去,铁离子也容易得电子生成亚铁 离子,所以不能用此规律来判断,故 B 错误; C,基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1 而不是[Ar]3d94s2,[Ar]3d104s1 中 d 轨道处于全满, s 轨道处于半满,所以能用此规律来判断,故 C 正确; D,激发态的原子是基态原子吸收能量后发生电子跃迁形成的,所以不能用此规律来判断,故 D 错 误; 7.【答案】A 【解析】硅是 14 号元素,其原子核外有 14 个电子, A.3p 能层有 2 个电子,在 2 个不同的轨道,符合洪特规则,其它同时符合泡利原理,故 A 正确; B.3s 轨道应有 2 个电子,3p 轨道有 2 个电子,不符合能量最低最低原理,故 B 错误; C.硅原子核外外第三层 4 个电子应分成 3s 轨道有 2 个电子,3p 轨道有 2 个电子,违反洪特规则 以及泡利不相容原理,故 C 错误; D.3s 轨道应有 2 个电子,3p 轨道有 2 个电子,不符合能量最低最低原理,故 D 错误; 8.【答案】A 【解析】 由中心原子上孤电子对数的计算公式可知,CH4 中碳原子无孤电子对,NH3 中的氮原子 有 1 对孤电子对,H2O 中的氧原子有 2 对孤电子对。根据题意知 CH4 中 C—H 键间的键角为 109°28′,若孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力,则 NH3 中 N—H 键间的键角和 H2O 中 O—H 键间的键角均应为 109°28′,故 C 不正确;若孤电子对与成键电 子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力,则 NH3 中 N—H 键间的键角和 H2O 中 O— H 键间的键角均应大于 109°28′,现它们的键角均小于 109°28′,故 B 不正确;孤电子对与成键电子 对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,将成键电子对压得靠近一点,使其键角变小, D 错误,A 正确。 9.【答案】B 【解析】构造原理决定了原子、分子和离子中电子在各能级的排布; 泡利原理原理是说每个轨道(例如 1s 轨道,2p 轨道中的 px)最多只能容纳两个自旋相反的电子; 洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同 的轨道,且自旋方向相同;

能量最低原理是核外电子排布时,尽先占据能量最低的轨道 10.【答案】A 【解析】 由题中信息可知,只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。B 的最外层电 子数为 3;C 的最外层电子数为 4;N、P 的最外层电子数为 5;O、S 的最外层电子数为 6; F、Cl 的最外层电子数为 7。 11.【答案】BD 【解析】本题可用举例法去做。惰性气体为单原子分子,分子内部没有共价键;铵盐是全部含有 非金属元素的化合物,但属于离子化合物,既存在离子键,也存在共价键;乙烯、过氧化氢分子 中存在非极性键;在强碱中存在共价键如 NaOH。 12.【答案】BC 【解析】HI、HBr、HCl 三个分子结构相似,相对分子质量依次减小,范德华力依次减弱,熔、沸 点依次变小,而 HF 中还存在氢键,故 HF 的熔、沸点反常,为最大,则沸点大小顺序为 HF>HI >HBr>HCl;而 CI4、CBr4、CCl4、CF4 结构相似,相对分子质量依次减小,范德华力依次减弱,熔、 沸点依次变小;NaCl、NaBr、KBr 中存在离子键,离子所带电荷相同,离子间距依次变大,故离子 键的作用力依次变小,沸点依次变小;Na、Mg、Al 是金属,它们的原子最外层价电子数依次为 1、 2、3,Na+、Mg2+、Al3+半径依次变小,故金属键的作用力依次增大,沸点依次变大。 13.【答案】CD 【解析】 S 原子的价电子构型是 3s23p4,有 2 个未成对电子,并且分布在相互垂直的 3px 和 3py 轨 道中,当与 2 个 H 原子配对成键时,形成的两个共价键间夹角应接近 90°,这体现了共价 键的方向性是由轨道的伸展方向决定的。 14.【答案】BC 【解析】氢键是原子半径较小、非金属性很强的原子 X(N、O、F)与 H 原子形成强极性共价键,与 另一个分子中的 H 原子间产生较强的静电吸引时形成的。它不是化学键,而是属于分子间作用力 的范畴,比化学键弱很多,但比分子间作用力稍强;氢键的存在使物质有较高的熔、沸点(如 HF、 H2O、NH3 等),也使某些物质易溶于水(如 NH3、C2H5OH、CH3COOH 等),所以 A 不正确。对 D 选项,水结成冰时,水分子大范围地以氢键互相连结,形成疏松的晶体,造成体积膨胀,密度减 小,所以 D 不正确。 15.【答案】(1)O>N>C>K (2)离子晶体 sp (3)1∶1 【解析】由原子守恒可知 A 为 K2S,其晶体类型为离子晶体,含有极性共价键的分子为 CO2,其 中心原子轨道杂化为 sp 杂化,已知 CN-与 N2 结构相似,二者为等电子体,N2 中含有 1 个 σ 键和 2 个 π 键,所以,CN-中也含有 1 个 σ 键和 2 个 π 键,在 HCN 中又多了一个 H—C σ 键,所以,在 HCN 中 σ 键和 π 键各为 2 个。

16.【答案】(1)sp3 (2)强 平面三角形 三角锥形 (3)< 【解析】(1)因为 S8 为环状立体结构,每个 S 原子有 2 个孤电子对,配位原子数是 2,S 原子的 价层电子对数是 4,所以轨道杂化方式是 sp3。 (2)原子半径越大,氢化物越容易电离出氢离子,所以 H2Se 的酸性比 H2S 强。气态 SeO3 分子 中 Se 原子没有孤对电子,配位原子数是 3,所以立体构型为平面三角形,SO3-离子中 S 原子的价 电子对数是 4,其立体构型为三角锥形。 (3)SnBr2 分子中,Sn 原子的价层电子对数目是(4+2)/2=3,配位原子数为 2,所以,Sn 原子含 有孤电子对,SnBr2 空间构型为 V 型,键角小于 120°。 17.【答案】(1)碳 钠 (2)CO,O2,Cl2 (3)CO2,CS2SO2,O3,SCl2,Cl2O 等任写两种 (4)金刚石 NaCl Na CO(O2,Cl2) (5)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2

【解析】(1)a 的最外层电子数为其周期数的二倍,短周期元素中有碳(

),硫(

),若

为硫则后面四种元素不能满足短周期元素要求,所以 a 是碳;短周期元素形成 A2B 型氧化物为 V 形分子的为氧和硫,b 为氧,d 为硫;c 的+1 价离子比 e 的-1 价离子少 8 个电子,c 为钠,e 为氯; (2)由这些元素形成的双原子分子有 CO,O2,Cl2; (3)这些元素形成的三原子分子中,直线形的有 CO2,CS2,非直线形的有:SO2,O3,SCl2,Cl2O 等。 (4)这些元素的单质属于原子晶体的是金刚石,O2,Cl2 等为分子晶体,钠为金属晶体,AB 型化合 物有 NaCl,CO,NaCl 为离子晶体,CO 为分子晶体; (5)a(碳)和 b(氧)形成的 CO2 可与 C(钠)和 b(氧)形成的 Na2O2 发生反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3 +O2。 18.【答案】 (1)1∶2 N-H NH4Cl (2)1s22s22p63s23p63d104s1(或 3d104s1) (3)F2 氢化物分子之间存在氢键 (4)4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-3 352 kJ·mol-1 (答案合理即可) 【解析】根据 X、Z 的信息知 X 是 Cl,Z 是 Al,根据同周期的第一电离能的变化趋势知 Y 是ⅡA 族或ⅤA 族元素,根据 W 与 Y 形成的气态化合物的水溶液呈碱性知 Y 是 N,W 是 H。 (1)N2 的结构式为 N≡N,σ 键与 π 键的个数比为 1∶2,非金属性 Cl>N,则 N—H 键键能小些,N、

H、Cl 形成的化合物既含离子键又含极性键的是 NH4Cl。 (2)比 Cl 的原子序数大 12 的是 29 号元素铜,电子排布式为 3d104s1。 (3)HCl 分子含 18 个电子,则与其有相同电子数的非金属单质是 F2,氨气的沸点比同主族的相邻元 素的氢化物高,是因为氨分子间存在氢键。 (4)根据题意 1 mol Al 燃烧放热 838 kJ,热化学方程式为 4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-3 352 kJ·mol-1


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