(完整word版)高中化学选修三习题附答案

…装…………○○…………__姓名：___________班 …装…………○○…………第II 卷（非选择题） 一、综合题：共4题 每题15分 共60分 1．金属钛(Ti)被誉为21世纪金属，具有良好的生物相容性，它兼具铁的高强度和铝的低密度。

其单质和化合物具有广泛的应用价值。

氮化钛(Ti 3N 4)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。

以TiCl 4为原料，经过一系列反应可以制得Ti 3N 4和纳米TiO 2(如图1)。

如图中的M 是短周期金属元素，M 的部分电离能如下表： 请回答下列问题： (1)Ti 的基态原子外围电子排布式为________________。

(2)M 是______(填元素符号)，该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积，配位数为________。

(3)纳米TiO 2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO 2催化的一个实例如图2所示。

化合物甲的分子中采取sp 2方式杂化的碳原子有__________个，化合物乙中采取sp 3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为________________。

(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl 晶胞相似，如图3所示，该晶胞中N 、Ti 之间的最近距离为a pm ，则该氮化钛的密度为______________ g·cm －3(N A 为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。

该晶体中与N 原子距离相等且最近的N 原子有________个。

(5)科学家通过X －射线探明KCl 、MgO 、CaO 、TiN 的晶体与NaCl 的晶体结构相似。

且知三种离子晶体的晶格能数据如下： KCl 、CaO 、TiN 三种离子晶体熔点由高到低的顺序为________________。

【答案】(1)3d 24s 2 (2)Mg 12 (3)7 O>N>C (4) 12 (5)TiN>CaO>KCl 【解析】本题主要考查的是物质的结构和性质。

(1)Ti 位于第四周期，第IVB 族，外围电子排布为3d 24s 2，故答案为3d 24s 2；(2)金属M 的第三电离能远远大于第二电离能，所以M 应为短周期第IIA 族元素，又因M 可把Ti 置换出来，所以M 应为Mg ，其晶体堆积模型为六方最密堆积，配位数为12，故答案为：Mg ，12；(3)化合物甲的分子中采取Sp 2杂化的碳原子由苯环上的6个碳原子和羧基中的一个，共7个，根据化合物乙的结构可知Sp3杂化的原子有羟基中的氧，氨基中的氮，碳链上的三个碳，C、N、O都位于第二周期，原子序数递增，电负性逐渐增大，所以它们的电负性关系为：O>N>C，故答案为：7，O>N>C；(4)由晶胞结构可知，N原子位于立方体晶胞的8个顶点，6个面心，而Ti原子位于立方体晶胞的12个棱中点和1个体心，根据均摊法可算出该晶胞中N原子个数为8×+6×=4，该晶胞中Ti原子数为：12×+1=4，晶胞质量为m=×4+×4=，晶胞中N、Ti之间的最近距离为立方体边长的一半，所以立方体边长为2a pm，则晶胞的体积V=(2a×10-10)3 cm3，所以晶体的密度ρ==；以顶点的N原子为例，顶点的N原子离面心上的N原子距离最近，则与顶点N原子同层上的有4个晶胞中的4个面心上的N原子，同样上层4个，下层4个，共12个，故答案为，12；(5)由表中数据可知，离子晶体所带电荷越大，晶格能也越大，KCl中，离子都带1个单位的电荷，CaO中离子都带2个单位的电荷，TiN中离子都带3个单位的电荷，所以晶格能TiN>CaO>KCl，而晶格能越大，离子晶体熔点越高，所以三种离子晶体熔点由高到低的顺序为：TiN>CaO>KCl，故答案为：TiN>CaO>KCl。

【备注】无2．X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大。

X是所有元素中原子半径最小的，Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，Z原子单电子数在同周期元素中最多，W与Z同周期，第一电离能比Z的低，R与Y同一主族，Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态。

请回答下列问题：(1)R核外电子排布式为__________________。

(2)X、Y、Z、W形成的有机物YW(ZX2)2中Y、Z的杂化轨道类型分别为__________，离子的立体构型是__________。

(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是_________________(填化学式)，原因是_________________________________________________________。

(4)将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中，并通入W2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为_________________________________。

(5)W和Na的一种离子化合物的晶胞结构如图，该离子化合物为________(填化学式)。

Na+的配位数为________，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为__________。

已知该晶胞的密度为ρ g ·cm3，阿伏加德罗常数为N A，则两个最近的W离子间距离为 nm。

(用含ρ、N A的计算式表示)【答案】(1) 1s22s22p63s23p2 (2) sp2、sp3；平面三角形； (3) SiO2；SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体；(4) 2Cu+8NH 3+O2+2H2O2[Cu(NH3)4]2++4OH−； (5) Na2O； 4；立方体； ×107【解析】本题考查物质结构综合推断题，涉及原子核外电子排布，化合物中心原子的杂化，分子空间构型，晶胞的有关计算等。

X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大。

X是所有元素中原子半径最小的，是H元素；Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，电子排布式为1s22s22p2，是C元素；Z原子单电子数在同周期元素中最多，是N元素；W与Z同周期，第一电离能比Z的低，原子序数比N大，是O元素；R与Y同一主族，是Si元素；Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态，是Cu元素。

(1)R(Si)………装……………○……线…………○…__________姓名：_______________………装……………○……线…………○…核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2(2) X 、Y 、Z 、W 形成的有机物CO(NH 2)2中C 、N 的杂化轨道类型分别为 sp 2、sp 3；离子中心原子N 孤电子对数形成3个，立体构型是平面三角形；(3) Y 、R 的最高价氧化物分别是CO 2和SiO 2，沸点较高的是SiO 2；SiO 2为原子晶体,CO 2为分子晶体；(4) 将Q(Cu)单质的粉末加入到ZX 3(NH 3)的浓溶液中，并通入O 2，充分反应后溶液呈深蓝色，生成铜氨络离子，该反应的离子方程式为2Cu+8NH 3+O 2+2H 2O 2[Cu(NH 3)4]2++4OH −；(5)该晶胞中钠离子位于晶胞体心，有8个，氧离子位于顶点和面心，分摊4个，所以化学式为Na 2O ；Na +的配位数为4；距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体；晶胞体积为，则两个最近的W 离子间距离为×107 nm 【备注】无3．[化学—选修3：物质结构与性质] 在元素周期表中，除稀有气体外几乎所有元素都能氢形成氢化物。

(1)氨气属于共价型氢化物，工业常用氨气和醋酸二氨合铜[Cu(NH 3)2]Ac 的混合液来吸收一氧化碳(醋酸根CH 3COO -简写为Ac -)。

反应方程式为：[Cu(NH 3)2]Ac+CO+NH 3 [Cu(NH 3)3CO]Ac ①请写出基态Cu +离子的价电子排布式_________________。

②氨水溶液中各元素原子的第一电离能从大到小排列顺序为_______________，理由是_________；其中NH 3应为_________(填“极性”或“非极性”)分子。

③醋酸分子(CH 3COOH)中的两个碳原子的杂化方式分别是_________________。

④生成物[Cu(NH 3)3CO]Ac 中所含化学键类型有_________(填序号)。

a.离子键 b.金属键 c.共价键 d.配位键 (2)某离子型氢化物化学式为XY 2，晶胞结构如图所示，其中6个Y 原子(○)用阿拉伯数字16标注。

①已知1、2、3、4号Y 原子在晶胞上、下面上。

则5、6号Y 原子均在晶胞_________(填“侧面”或“内部”)。

②根据以上信息可以推知，XY 2晶体的熔沸点______(填“>”“=”或“<”)固态氨的熔沸点。

③若该晶胞的边长为a nm ，密度为ρg/cm 3，XY 2的摩尔质量为M g/mol ，则阿伏加德罗常数为______。

【答案】(1)①3d 10 ②N ＞O ＞H 氮原子的2p 轨道为半充满结构，相对稳定，氧与氢比较，氧原子核电荷数大，非金属性强，难失电子，极性 ③sp 3 sp 2 ④acd (2)①内部 ②> ③ 【解析】本题考查了物质结构与性质。

(1)①Cu 元素为29号元素，原子核外由29个电子，故基态Cu +离子的价电子排布式为3d 10。

②氨水溶液中含有N 、O 、H 三种元素，N 原子的2p 轨道为半充满结构，相对稳定，O 与H 比较，O 原子核电荷数大，非金属性强，难失电子，故第一电离能由大到小的顺序为N ＞O ＞H 。

③甲基中C 原子形成4个单键，杂化轨道数目为4，采用sp 3杂化，羧基中C 原子形成3个σ 键，杂化轨道数为3，采用sp 2杂化。

④铜离子与氨气之间存在配位键，氨气中N与H形成共价键，[Cu(NH3)3CO]+与Ac-之间是离子键，故该题选abd。

(2)①X位于8个顶点和一个体心，晶胞中一共含有2个X，由化学式XY2可知，该晶胞中含有4个Y，又1、2、3、4号Y原子在晶胞的上下面上，则实际为2个Y原子，则5、6号Y原子均在晶胞内部。

②XY2晶体为离子晶体、固态氨为分子晶体，所以XY2晶体的熔沸点比固态氨高。

③一个晶胞中含有2个XY2，XY2的摩尔质量为M g/mol，则晶胞的质量为g，若该晶胞的边长为a nm，则晶胞的体积为=a3×10-21cm3，晶胞的密度为ρg/cm3，则= a3×10-21，解得N A=。

【备注】无4．如图分别是金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管的结构示意图。