【优质试卷】2019-2020高中化学 模块综合测评 鲁科版选修3

模块综合测评
(时间45分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)
1．人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”，将在某一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。

下列基态原子的电子排布式中，未成对电子数最多的是( ) A．1s22s22p63s23p6
B．1s22s22p63s23p63d54s2
C．1s22s22p63s23p63d54s1
D．1s22s22p63s23p63d104s1
【解析】根据各基态原子的电子排布式可知，A项中未成对电子数为0；B项中未成对电子数为5；C项中未成对电子数为6；D项中未成对电子数为1。

【答案】 C
2．下列各项叙述中正确的是 ( )
A．电子层序数越大，s原子轨道的形状相同，半径越大
B．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向肯定不同
C．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，释放能量，由基态转化成激发态
D．杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对
【解析】s原子轨道是球形的，电子层序数越大，其半径越大，A项正确；根据洪特规则，对于基态原子，电子在同一能级的不同轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同，B项错误；由于3s轨道的能量低于3p轨道的能量，基态镁原子应是吸收能量，C项错误；杂化轨道可用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对，不能形成π键，D错。

【答案】 A
3．下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是( )
①CaC2②N2H4③Na2S2④NH4NO3
A．③④B．①③
C．②④D．①③④
【解析】CaC2是由Ca2＋和C2－2构成的，C2－2中含有非极性共价键；N2H4中含N—H键(极性键)和N—N键(非极性键)，属于共价化合物；Na2S2是由Na＋和S2－2构成的，S2－2中含有非极性共价键；NH4NO3含离子键和极性键。

【答案】 B
4．下列说法正确的是( )
A．分子中一定存在化学键
B．分子中若含有化学键，则一定存在σ键
C．p和p轨道不能形成σ键
D．含π键的物质不如只含σ键的物质稳定
【解析】A项，分子中不一定存在化学键，如稀有气体分子由单个原子构成，不存在化学键。

B项，如果分
子中存在化学键，则一定有σ键。

C项，若两个原子的p轨道“头碰头”重叠，就能形成σ键。

D项，如氮气中就有π键，氯气中只含有σ键，但氮气比氯气稳定。

【答案】 B
5．下列物质所属晶体类型分类正确的是( )
【解析】A
【答案】 D
6．某物质熔融状态可导电，固态可导电，将其投入水中水溶液也可导电，则可推测该物质可能是 ( ) A．金属晶体B．分子晶体
C．原子晶体 D .离子晶体
【解析】金属晶体在熔融状态可导电，固态可导电，并且活泼金属与水反应生成碱，为电解质，溶液也能导电，该金属应为活泼金属，故答案选A。

【答案】 A
7．如图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法正确的是( )
A．y轴表示的可能是电离能
B．y轴表示的可能是电负性
C．y轴表示的可能是原子半径
D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
【解析】由于镁最外层3s轨道处于全充满稳定结构，其第一电离能比铝的大，磷的最外层3p轨道处于半充满稳定结构，其第一电离能比硫的大，A项错误；同周期元素的电负性从左到右逐渐增大，B项正确；同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，C项错误；硫、氯原子形成基态离子时得到的电子数分别为2、1，D项错误。

【答案】 B
8．如图是a、b两种物质的熔化曲线，下列说法中正确的是( )
(1) (2)
①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体
A．①④B．②④
C．①③D．②③
【解析】晶体有固定的熔点，由图(1)分析，中间有一段a物质的温度不变但一直在吸收能量，这段就表示a晶体在熔化；由图(2)可知，b物质的温度一直在升高，所以找不出固定的熔点，故b为非晶体。

【答案】 A
9．已知以下反应中的四种物质由三种元素组成，其中a的分子空间构型为正四面体形，组成a物质的两种元素的原子序数之和小于10，组成b物质的元素为第3周期元素。

下列判断正确的是( )
A．四种分子中的化学键均是极性键
B．a、c分子中中心原子均采用sp3杂化
C．四种分子中既有σ键，又有π键
D．b、d分子中共价键的键能：b>d
【解析】由题意可知，a是甲烷，b为氯气。

四种分子中氯气分子所含的化学键为非极性键，A错；四种分子中均只存在σ键而没有π键，C错；b为氯气，所含共价键Cl—Cl键的键长比H—Cl键的键长长，故键能小于氯化氢中的H—Cl键的键能，D错。

【答案】 B
10．下列说法中正确的是 ( )
①晶体中分子间作用力越大，分子越稳定②原子晶体中共价键越强，熔点越高③干冰是CO2分子通过氢键和分子间作用力有规则排列成的分子晶体④在Na2O和Na2O2晶体中，阴、阳离子数之比相等⑤正四面体构型的分子，键角都是109°28′，其晶体类型可能是原子晶体或分子晶体⑥分子晶体中都含有化学键⑦含4.8 g碳元素的金刚石晶体中的共价键的物质的量为0.8 mol
A．①②③④⑤B．②④⑦
C．⑤⑥⑦D．③④⑤⑥⑦
【解析】分子间作用力不属于化学键，只影响晶体的物理性质，与分子稳定性无关；原子晶体熔化过程中克服原子间的共价键，故原子晶体中共价键越强，熔点越高；干冰是CO2分子通过分子间作用力结合在一起的，没有氢键；Na2O和Na2O2晶体中的阳离子均为Na＋，阴离子分别为O2－和O2－2，故它们中的阴、阳离子数目之比均为1∶2；白磷为正四面体形的分子晶体，但键角是60°；稀有气体构成的分子晶体中不含有化学键；根据金刚石的结构可知，每个碳原子以4个共价键与其他4个碳原子形成立体网状结构，根据均摊法可知每个碳原子分得的共价键数目为2，含4.8 g C即0.4 mol C的金刚石晶体中的共价键为0.8 mol；故B项正确。

【答案】 B
11．类推的思维方法在化学学习与研究中可能会产生错误的结论。

因此类推出的结论需经过实践的检验才能确定其正确与否。

下列几种类推结论正确的是 ( )
A．从CH4、NH＋4、SO2－4为正四面体结构，可推测PH＋4、PO3－4也为正四面体结构
B．H2O常温下为液态，H2S常温下也为液态
C．金刚石中C—C键的键长为154.45 pm，C60中C—C键的键长为140～145 pm，所以C60的熔点高于金刚石D．MgCl2熔点较高，BeCl2熔点也较高
【解析】选项A，PH＋4的结构类似于NH＋4，PO3－4的结构类似于SO2－4，均为正四面体形。

选项B，H2O分子间存在氢键，常温下为液态，而H2S分子间不存在氢键，常温下为气态。

选项C，金刚石属于原子晶体，熔化时破坏的是共价键，C60是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，因此其熔点低于金刚石。

选项D，BeCl2属于分子晶体，熔点较低。

【答案】 A
12．下列有关说法不正确的是( )
图1 图2 图3 图4
A．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋
C．H原子的电子云图如图3所示，H原子核外的大多数电子在原子核附近运动
D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图4所示，该金属晶体为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12
【解析】图1中大黑球代表铜离子，与白球代表的氧原子形成4个配位键，A项正确；图2中CaF2晶胞平均占有的Ca2＋个数为8×1/8＋6×1/2＝4，B项正确；图3中小黑点是1s电子在原子核外出现的概率，C项错误；图4表示的结构为面心立方最密堆积，最密堆积的配位数均为12，D项正确。

【答案】 C
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．(7分)物质的结构与性质之间有密切的关系。

请回答下列问题：
(1)配合物Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。

固态Ni(CO)4属于________晶体；Ni原子和C 原子之间存在________键。

(2)很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H2发生加成反应。

如①CH2===CH2、②CH≡CH、③HCHO等，这些分子中C原子为sp2杂化的有________(填物质序号)。

(3)已知苯酚()具有弱酸性，其K a＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子
能形成分子内氢键。

据此判断，相同温度下电离平衡常数K a2(水杨酸)________K a(苯酚)(填“>”或“<”)，其原因是_____________
_____________________________________________________________。

【解析】(1)根据Ni(CO)4的物理性质，可判断其固态时是分子晶体。

Ni原子提供空轨道，碳原子提供孤电
子对，形成配位键。

(2)碳原子形成4个σ键时是sp3杂化，形成3个σ键时是sp2杂化。

(3)当形
成分子内氢键后，酚羟基的电离能力降低，故水杨酸的第二级电离能力比苯酚小。

【答案】(1)分子配位(2)①③
(3)< 能形成分子内氢键，使其更难电离出H＋
14．(15分) A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型，C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。

回答下列问题：
【导学号：66240035】
(1)四种元素中电负性最大的是_________________ (填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_________________。

(2)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是______________(填分子式)，原因是_________________；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为________________和________________。

(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为____________，中心原子的杂化轨道类型为__________ 。

(4)化合物D2A的立体构型为 __________ ，中心原子的价层电子对数为 __________ ，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为
_____________________________________________________
_____________________________________________________________。

(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566 nm，F的化学式为__________；晶胞中A原子的配位数为____________；列式计算晶体F的密度(g·cm－3 )。

【解析】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型，则A是O，B是Na；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C是P；D元素最外层有一个未成对电子，所以D是氯元素。

(1)非金属性越强，电负性越大，则四种元素中电负性最大的是O，P的原子序数是15，则根据核外电子排布可知C原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)。

(2)氧元素有氧气和臭氧两种单质，由于O3相对分子质量较大，范德华力大，所以沸点高的是O3；A和B的氢化物分别是水和NaH，所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。

(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，即E是PCl3，其中P含有一对孤对电子，其价层电子对数是4，所以E的立体构型为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为sp3。

(4)化合物Cl2O分子中氧元素含有2对孤对电子，价层电子对数是4，所以电子对数是4，所以立体构型为V 形。

单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，则化学方程式为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl。

【答案】(1)O 1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)
(2)O3O3相对分子质量较大，范德华力大分子晶体离子晶体
(3)三角锥形sp3
(4)V形 4
2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl
(或2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋CO2＋2NaCl)
(5)Na2O 8
4×62 g·mol－1
（0.566×10－7 cm）3×6.02×1023 mol－1
＝2.27 g·cm－3
15．(15分)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。

六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。

立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。

它们的晶体结构如下图所示。

(1)基态硼原子的电子排布式为___________________________________。

(2)关于这两种晶体的说法，正确的是________(填序号)。

a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
c．两种晶体中的B—N键均为共价键
d．两种晶体均为分子晶体
(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为________，其结构与石墨相似却不导电，原因是__________________________。

(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为________。

该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。

根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是________。

(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。

1 molNH4BF4含有________mol配位键。

【解析】(2)立方相氮化硼只含有σ键，a错误；六方相氮化硼质地软，是由于其层间作用力为范德华力，作用力小，b正确；B、N均为非金属元素，两者形成的化学键为共价键，c正确；六方相氮化硼属于分子晶体，立方相氮化硼属于原于晶体，d错误。

(3)观察六方相氮化硼的晶体结构可知，每个硼原子与相邻3个氮原子构成平面三角形。

由于B最外层有3个电子，都参与成键，没有自由移动的电子，故不导电。

(4)立方相氮化硼晶体中，每个硼原子形成4个共价单键，所以为sp3杂化；地下约300 km的环境应为高温、高压。

(5)NH＋4中存在一个由氮原子提供孤电子对、H＋提供空轨道而形成的配位键；在BF－4中，存在一个由F－提供孤电子对、B提供空轨道而形成的
配位键，所以1 mol 氟硼酸铵中含有2 mol 配位键。

【答案】 (1)1s 2
2s 2
2p 1
(2)b 、c
(3)平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子 (4)sp 3 高温、高压 (5)2
16．(15分)锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。

回答下列问题： (1)基态Ge 原子的核外电子排布式为[Ar]________________，有________个未成对电子。

(2)Ge 与C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但Ge 原子之间难以形成双键或叁键。

从原子结构角度分析，原因是_______________
_____________________________________________________________。

(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因___________ _____________________________________________________________。

(4)2424序是________。

(5)Ge 单晶具有金刚石型结构，其中Ge 原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是 _______________________________________________________________ _____________________________________________________________。

(6)晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。

下图为Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数A 为(0，0，0)；B 为(12，0，12)；C 为(12，1
2，0)。

则D 原子的坐标参数为________。

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。

已知Ge 单晶的晶胞参数a ＝565.76 pm ，其密度为________g·cm －3(列出计算式即可)。

【解析】 (1)锗元素在周期表的第四周期、第ⅣA 族，因此核外电子排布式为[Ar]3d 10
4s 2
4p 2
，p 轨道上的2个电子是未成对电子。

(2)锗虽然与碳为同族元素，但比碳多了两个电子层，因此锗的原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p ­p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键。

(3)由锗卤化物的熔沸点由Cl 到I 呈增大的趋势且它们的熔沸点较低，可判断它们均为分子晶体，而相同类型的分子晶体，其熔沸点取决于分子量的大小，因为分子量越大，分子间的作用力就越大，熔沸点就越高。

(4)Zn 和Ge 为同周期元素，Ge 在Zn 的右边，因此Ge 的电负性比Zn 的强；O 为活泼的非金属元素，电负性强
于Ge 和Zn ，因此三者电负性由大至小的顺序为O 、Ge 、Zn 。

(5)Ge 单晶为金刚石型结构，金刚石中碳原子的杂化方式为sp 3
，因此Ge 原子的杂化方式也为sp 3。

微粒之间存在的作用力为共价键。

(6)①根据题给图示可知，D 原子的坐标参数为(14，14，1
4)。

②每个晶胞中含有锗原子8×1/8＋6×1/2＋4＝8(个)，每个晶胞的质量为8×73 g·mol －1
N A
，晶胞的体积为
(565.76×10－10cm)3，所以晶胞的密度为8×73 g·mol －1
N A ×（565.76×10－10cm ）3。

【答案】 (1)3d 104s 24p 2 2
(2)Ge 原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p ­p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键
(3)GeCl 4、GeBr 4、GeI 4的熔、沸点依次增高。

原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强
(4)O>Ge>Zn (5)sp 3 共价键
(6)①⎝ ⎛⎭⎪⎫14，14，14 ②8×736.02×565.763×10
7。