模块综合测试1.docx

模块综合测试(一)
(时间:90分钟　满分:100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图错误的是(　　)

A.Na+　1s22s22p6
B.S　[Ne]3s23p4
C.N　
D.O2-　
解析:N的电子排布图为。
答案:C
2.某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法中不正确的是(　　)
A.该元素基态原子中共有25个电子
B.该元素原子核外有4个电子层
C.该元素原子最外层共有2个电子
D.该元素原子M电子层共有8个电子
答案:D
3.从电负性角度上看,下列各组元素间最易形成离子键的是(　　)
A.H、F B.Ca、S
C.Na、Cl D.K、O
解析:H、F均是非金属,只能形成共价键;电负性相差越大的金属元素与非金属元素之间越易形成离子键,题述元素中K的电负性最小而O的电负性比S、Cl的大。
答案:D
4.下图是第三周期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能级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能级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
5.下列有关说法不正确的是(　　)

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.氢原子的电子云图如图3所示,氢原子核外的大多数电子在原子核附近运动
D.金属Cu中铜原子堆积模型如图4所示,该金属晶体为最密堆积,每个铜原子的配位数均为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8×18+6×12=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密度,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
6.由解放军总装备部军事医学研究所研制的小分子团水,解决了医务人员工作时的如厕难题。新型小分子团水,具有饮用量少、渗透力强、生物利用度高、在人体内储留时间长、排放量少的特点。一次饮用125 mL 小分子团水,可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是(　　)
A.水分子的化学性质改变
B.水分子中氧氢键键长缩短
C.水分子间作用力减小
D.水分子间结构、物理性质改变
解析:小分子团水可能是水的“聚合”,具有缓效作用。
答案:C
7.下列描述正确的是(　　)
A.3p2表示3p能级有两个轨道
B.原子晶体中可能存在离子键
C.分子晶体中一定存在共价键
D.sp2杂化轨道模型为
解析:3p2表示3p能级上有2个电子;原子晶体中只有共价键,没有离子键;分子晶体中可能有共价键,也可能没有(如He)。
答案:D
8.下列叙述中正确的是(　　)
A.同周期元素中,ⅦA族元素的原子半径最大
B.ⅥA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子
C.当各轨道处于全满、半满、全空时原子较稳定
D.同一周期中,碱金属元素的第一电离能最大
解析:同周期除稀有气体外,第ⅦA族的元素的原子半径最小,A项不正确;第ⅥA族原子半径越大,非金属性越弱,得电子能力越弱,B项不正确;同一周期中碱金属元素的第一电离能最小,D项不正确。
答案:C
9.有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是(　　)
A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B.W、Z、M元素的氢化物沸点依次降低
C.元素X、Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
解析:Y的单质是重要的半导体材料,则说明Y是硅;又X、Y、Z、W处于同周期,结合X、Z、W三种元素形成的离子结构可知,分别为Na、S、Cl,进而推知M是氧。钠和氧可以形成Na2O和Na2O2两种化合物,A项不正确;因H2O分子间存在氢键,沸点高于H2S和HCl,B项不正确;钠单质是金属晶体、硅单质是原子晶体、硫和氯单质是分子晶体,C项不正确;O3和Cl2单质可以作为消毒剂,D项正确。
答案:D
10.下面有关离子化合物的说法正确的是(　　)
A.离子化合物中一定含有金属元素,含金属元素的化合物一定是离子化合物
B.离子键只存在于离子化合物中,离子化合物中一定含有离子键
C.离子化合物中不可能含有共价键
D.离子化合物受热熔化破坏化学键,吸收热量,属于化学变化
解析:离子化合物中不一定含有金属元素,含有金属元素的化合物也不一定是离子化合物,选项A项错;含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可以含有共价键,选项C项错;有些离子化合物受热熔化时,虽然离子键被破坏,但不属于化学变化(如氯化钠熔化),选项D项错。
答案:B

11.如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法正确的是(　　)
A.该物质的分子式为SN
B.该物质的分子中既有极性键又有非极性键
C.该物质具有很高的熔点
D.该物质与化合物S2N2互为同素异形体
解析:该物质的分子式为S4N4,A项错误;该物质的分子中既有S—N极性键又有S—S非极性键,B项正确;该物质属于分子晶体,熔点较低,C项错误;同素异形体指的是同一元素的不同单质,D项错误。
答案:B
12.已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间以单键结合。下列有关C3N4晶体的说法中正确的是(　　)
A.C3N4晶体是分子晶体
B.C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长短
C.C3N4晶体中C、N原子个数之比为4∶3
D.C3N4晶体中粒子间通过离子键结合
解析:根据“C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度”,可判断C3N4晶体与金刚石类似,原子间通过共价键形成原子晶体,A、D两项错误;氮原子的半径比碳原子的半径小,所以C—N键的键长比C—C键的键长短,B项正确;C3N4晶体中,原子间以单键结合,所以碳原子形成4个共价键,氮原子形成3个共价键,C、N原子个数之比应为3∶4,C项错误。
答案:B
13.已知某离子晶体的晶胞示意图如下图所示,其摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为d g·cm-3。

下列说法中正确的是(　　)
A.晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1
B.晶体中阴、阳离子的配位数都是4
C.该晶胞可能是NaCl的晶胞
D.该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为34MNA·d cm
解析:A项,用均摊法分析,晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为4;B项,阴、阳离子的配位数都是6;C项,该晶胞符合NaCl晶胞的特征,根据氯化钠的晶胞结构图进行计算:设晶胞边长为a cm,则两个距离最近的阳离子的核间距离为22a cm,4×M=NA·a3·d,可求出a,进而求得核间距,D项错误。
答案:C
14.下列关于分子或晶体中心原子的杂化类型的说法中正确的是(　　)
A.CH3CH3中的两个碳原子与BF3中的硼原子均采用sp2杂化
B.晶体硅和石英(SiO2)晶体中的硅原子均采用sp3杂化
C.BeCl2中的铍原子和H2O中的氧原子均采用sp杂化
D.CO2中的碳原子与CH2CH2中的两个碳原子均采用sp杂化
解析:A项CH3CH3的碳原子为sp3杂化,BF3的硼原子为sp2杂化;C项BeCl2的Be为sp2杂化,H2O的氧原子是sp3杂化;CO2和CH2CH2均为sp2杂化。
答案:B
15.铁有δ、γ、α三种同素异形体,如图所示,三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是(　　)

A.δ-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个
B.α-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个
C.若δ-Fe晶胞边长为a cm,α-Fe晶胞边长为b cm,则两种晶体密度比为2b3∶a3
D.将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型相同
解析:由题图知,δ-Fe晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有8个,A项正确;α-Fe晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有6个,B项正确;一个δ-Fe晶胞中有2个铁原子,一个α-Fe晶胞中有1个铁原子,故两者密度比为2×56a3∶1×56b3即2b3∶a3,C项正确;将铁加热后急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型不同。
答案:D
16.下列叙述中正确的是(　　)
A.在冰(固态水)中,既有极性键、非极性键,又有氢键
B.二氧化碳分子是由极性键形成的非极性分子
C.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
D.金属晶体的熔、沸点一定比分子晶体的高
解析:在冰中,不存在非极性键,A项错;金属晶体中也存在金属阳离子,C项错;有的金属晶体常温下为液态,如汞,故金属晶体的熔、沸点不一定比分子晶体的高,D项错。
答案:B
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(6分)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为　　　　。 
(2)Na的原子结构示意图为　　　　,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为　　　　　。 
(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。
①MgO的熔点比BaO的熔点　　　　　(填“高”或“低”)。 
②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　;SiO2的晶体类型为　　　　。 
解析:(3)①离子化合物中阴阳离子所带电荷越多,离子半径越小,离子键越强,熔沸点越高。MgO与BaO离子所带电荷相等但r(Mg2+)<r(Ba2+),故MgO熔点高;②SiO2为酸性氧化物,与碱反应生成盐和水,而碱性氧化物MgO不发生此反应,故选强碱除去SiO2。
答案:(1)1
(2) ○+11◝2◞◝8◞◝1◞　Na+[∶O····∶O····∶]2-Na+
(3)①高
②SiO2+2OH-SiO32-+H2O　原子晶体
18.(8分)研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
(1)C、Si、N的电负性由大到小的顺序是　　　。C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者比较熔点高的是　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)A、B均为短周期金属元素,依据下表数据,写出B的基态原子的电子排布式　　　。 
电离能/(kJ·mol-1)
I1
I2
I3
I4
A
932
1 821
15 390
21 771
B
738
1 451
7 733
10 540

(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般地,为d0或d10排布时,无颜色,为d1~d9排布时,有颜色。如[Co(H2O)6]2+显粉红色。据此判断,[Mn(H2O)6]2+　　　(填“无”或“有”)颜色。 
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子内含有　　　个σ键,　　　个π键。其中心原子采取　　　杂化轨道方式。 
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)Fe(s)+5CO(g),反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是　　　。 
解析:(1)非金属性越强,电负性越大,根据三种元素在周期表中的位置,可知它们的电负性关系是N>C>Si。C60是分子晶体,金刚石是原子晶体,金刚石的熔点较高。
(2)从电离能来看,A、B的第三电离能出现突跃,可见它们是第ⅡA族元素,因B的第一、二电离能均比A的小,故B是镁。
(3)Mn2+的3d轨道有3个电子,故[Mn(H2O)6]2+有颜色。
(4)①单质是σ键,双键由一个σ键和一个π键组成。因碳、氧形成双键,故碳原子采取的是sp2杂化。
②Fe(CO)5的配位键是铁原子与CO形成的,分解产物CO并未改变,形成了铁单质,故形成的化学键是金属键。
答案:(1)N>C>Si　金刚石　金刚石为原子晶体,而C60为分子晶体
(2)1s22s22p63s2
(3)有
(4)①3　1　sp2　②金属键
19.(10分)(1)可正确表示原子轨道的是　　　。 
A.2s　　　B.2d　　　　C.3p　　　D.3f
(2)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式:　　　。 
(3)下列物质变化,只与范德华力有关的是　　　。 
A.干冰熔化　
B.乙酸汽化
C.乙醇与丙酮混溶
D.溶于水
E.碘溶于四氯化碳
F.石英熔融
(4)下列物质中,只含有极性键的分子是　　　,既含离子键又含共价键的化合物是　　　;只存在σ键的分子是　　　,同时存在σ键和π键的分子是　　　。 
A.N2　　　B.CO2　　　C.CH2Cl2　　　D.C2H4
E.C2H6　　 F.CaCl2　　 G.NH4Cl
(5)用“>”“<”或“=”填空:
第一电离能的大小:Mg　　　Al;熔点的高低:KCl　　　MgO。 
解析:(1)L层无2d能级,M层无3f能级。
(2)基态Ga原子电子排布式为 [Ar]3d104s24p1。
(3)A、E只与范德华力有关,B、C、D还与氢键有关,F破坏了共价键。
(4)A-G的结构式或电子式分别为
A:N≡N　B.O=C=O　C.
D.　E.
F:[··Cl······]Ca2+[··Cl······]-　G.[H··N····HH··H]+[∶Cl····∶]-
(5)第一电离能Mg>Al;熔点KCl<MgO;因为二者均为离子晶体,但MgO晶格能大。
答案:(1)AC　(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1　(3)AE　(4)BC　G　CE　ABD　(5)>　<
20.(8分)氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。
①Ti2+基态的电子排布式可表示为　　　　　　　　　　　　　　　。 
②BH4-的空间构型是　　　(用文字描述)。 
(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H22NH3实现储氢和输氢。下列说法正确的是　　　。 
a.NH3分子中N原子采用sp3杂化
b.相同压强时,NH3沸点比PH3高
c.[Cu(NH3)4]2+中,N原子是配位原子
d.CN-的电子式为[∶C︙︙N∶]-

C60分子结构
(3)2008年,Yoon等人发现Ca与C60生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。
①C60晶体易溶于苯、CS2,说明C60是　　　分子(选填“极性”或“非极性”)。 
②1 mol C60分子中,含有σ键数目为　　　。 
(4)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积为　　　 cm3[用a、NA表示(NA表示阿伏加德罗常数的数值)]。 

解析:(1)①Ti为22号元素,外围电子排布式为3d24s2,Ti失去4s上面的两个电子生成Ti2+,则Ti2+基态电子排布式为[Ar]3d2。②BH4-中中心原子B上的孤电子对数为12×(3+1-1×4)=0,故B采取sp3杂化,所以BH4-的空间构型为正四面体。(2)NH3分子中N有一对孤电子对,为sp3杂化;NH3分子间可以形成氢键,故沸点比PH3高;[Cu(NH3)4]2+中,NH3为配体,N原子提供孤电子对,故为配位原子;CN-与N2互为等电子体,故CN-与N2的电子式相似,即C与N之间存在三对共用电子对。(3)①根据相似相溶原理,苯和CS2均为非极性分子,故C60也为非极性分子。(4)由晶胞结构知,含Mg为8×18+1=2个,含H为4×12+2=4个,则一个晶胞中含有2个MgH2,V=mρ=2NA×26 gag·cm-3=52a·NA cm3。
答案:(1)①1s22s22p63s23p63d2或[Ar]3d2
②正四面体
(2)abcd
(3)①非极性　②90×6.02×1023(或90 mol)
(4)52a·NA
21.(9分)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) 
(3)这些元素的单质或由它们形成的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) 
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(○+6◝2◞◝4◞)、硫(○+16◝2◞◝8◞◝6◞),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型氢化物为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)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。
(3)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。
答案:(1)碳　钠　(2)CO2、CS2　SO2、O3、SCl2、Cl2O等任写两种　(3)金刚石　NaCl　Na　CO(O2、Cl2)
22.(11分)(1)元素的第一电离能:Al　　　　Si(填“>”或“<”)。 
(2)基态Mn2+的核外电子排布式为　。 
(3)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是 
　。 

(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示:

①在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有　　　　;配位键存在于　　　　原子之间(填原子的数字标号);m=　　　　(填数字)。 
②硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有　　　　(填序号)。 
A.离子键　　　　B.共价键　　　　C.金属键
D.范德华力 E.氢键
解析:(1)同一周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势(除半充满和全充满结构外),故第一电离能Al<Si。
(2)Mn是25号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,故Mn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。
(3)硅烷形成的晶体是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高。
(4)①由球棍模型可以看出,黑球为B原子,灰球为O原子,小灰球为H原子。2号B原子形成3个键,无孤电子对,采取sp2杂化,4号B原子形成4个键,采取sp3杂化;4号B原子的三个sp3杂化轨道与除5号外的三个O原子形成σ键后还有一个空轨道,而5号O原子能提供孤电子对填充在这一空轨道上,从而形成配位键;由图示可以看出该结构可以表示为[B4H4O9]m-,其中B为+3价,O为-2价,H为+1价,根据化合价可知m=2。
②在晶体中Na+与Xm-之间为离子键,H2O分子间存在范德华力及氢键。
答案:(1)<　(2)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(3)硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强(或其他合理答案)
(4)①sp2、sp3　4,5(或5,4)　2　②ADE