（湘教考苑）（新課標）高考化學一輪復習 第十二章 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)單元過關(guān)檢測 新人教版-新人教版高三全冊化學試題

第十二章物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)單元過關(guān)檢測一、選擇題(本題包括7小題，每小題5分，共35分)1.(2014·安徽卷)CO2的資源化利用是解決溫室效應的重要途徑。以下是在一定條件下用NH3捕獲CO2生成重要化工產(chǎn)品三聚氰酸的反應：下列有關(guān)三聚氰酸的說法正確的是()A.分子式為C3H6N3O3B.分子中既含有極性鍵，也含有非極性鍵C.屬于共價化合物D.生成該物質(zhì)的上述反應為中和反應解析：根據(jù)三聚氰酸的結(jié)構(gòu)簡式，可知其分子式為C3H3N3O3，A錯誤；B.根據(jù)原子間的連接方式可知，三聚氰酸中只有極性鍵，B錯誤；C.根據(jù)三聚氰酸的組成可知其屬于共價化合物，C正確；D.NH3不屬于堿，CO2不屬于酸，所以該反應不屬于酸堿中和反應。答案：C2.(雙選)(2014·海南卷)對于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4)，下列敘述正確的是()A.SiX4難水解B.SiX4是共價化合物C.NaX易水解D.NaX的熔點一般高于SiX4解析：SiX4易水解，但NaX中除NaF外，NaCl，NaBr，NaI都不水解；因為SiX4是共價化合物，通常為分子晶體，而NaX是離子化合物，是離子晶體，所以NaX的熔點一般高于SiX4。答案：BD3.氯化亞砜(SOCl2)是一種很重要的化學試劑，可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯化亞砜分子的幾何構(gòu)型和中心原子(S)采取雜化方式的說法正確的是()A.三角錐形、sp3B.V形、sp2C.平面三角形、sp2D.三角錐形、sp2解析：SOCl2分子中S原子的雜化軌道數(shù)為1+3=4，S原子采取sp3雜化，由于孤電子對占據(jù)一個雜化軌道，分子構(gòu)型為三角錐形。答案：A4.(2015·東北師大附中模擬)化合物NH3與BF3可以通過配位鍵形成NH3·BF3，下列說法正確的是()A.NH3與BF3都是三角錐形B.NH3與BF3都是極性分子C.NH3·BF3中各原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.NH3·BF3中，NH3提供孤電子對，BF3提供空軌道解析：NH3是三角錐形，而BF3是平面三角形結(jié)構(gòu)，B位于中心，因此，NH3是極性分子，但BF3是非極性分子，A、B都不對；NH3分子中有1對孤電子對，BF3中B原子最外層只有6個電子，正好有1個空軌道，二者通過配位鍵結(jié)合而使它們都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D正確；但H原子核外只有2個電子，C是錯誤的。答案：D5.(雙選)(2013·海南卷)下列化合物中，含有非極性共價鍵的離子化合物是()A.CaC2B.N2H4C.Na2S2D.NH4NO3解析：N2H4為共價化合物，NH4NO3中不含非極性鍵。答案：AC6.(雙選)(2013·浙江卷，節(jié)選)關(guān)于化合物()A.分子間可形成氫鍵B.分子中既有極性鍵又有非極性鍵C.分子中有7個σ鍵和1個π鍵D.該分子在水中的溶解度大于2-丁烯解析：該有機物分子中含有—CHO，含有電負性較強的O原子，但不含與電負性較強的原子相連的H原子，因此不易形成分子間氫鍵，A項錯。該有機物分子中含有C—H、C=O極性鍵，C—C、C=C非極性鍵，B項對。該有機物分子中含有9個σ鍵和3個π鍵，C項錯。該有機物分子易與水分子形成分子間氫鍵，而2-丁烯則不能，故該有機物在水中的溶解度大于2-丁烯，D項對。答案：BD7.氯和鉀與不同價態(tài)的銅可生成兩種化合物，這兩種化合物都可用于催化乙炔聚合，其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)(如下圖)，已知其中一種化合物的化學式為KCuCl3，下列有關(guān)說法中錯誤的是()A.a位置上Cl原子的雜化軌道類型為sp3B.另一種的化學式為K2CuCl3C.銅在周期表中位于d區(qū)D.該物質(zhì)中存在配位鍵解析：因為銅有兩種價態(tài)，其中KCuCl3銅的價態(tài)為+2，故另一種化合物中，銅的價態(tài)應該為+1；銅在周期表中位于ds區(qū)。答案：C二、非選擇題(本題包括6小題，共65分)8.（6分）(2014·山東卷)石墨烯［如圖(a)所示］是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯［如圖(b)所示］。(1)圖(a)中，1號C與相鄰C形成σ鍵的個數(shù)為。(2)圖(b)中，1號C的雜化方式是，該C與相鄰C形成的鍵角(填“>”“<”或“=”)圖(a)中1號C與相鄰C形成的鍵角。(3)若將圖(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有(填元素符號)。(4)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60)，某金屬M與C60可制備一種低溫超導材料，晶胞如上圖所示，M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為，該材料的化學式為。解析：(1)由圖(a)可知，1號C與另外3個碳原子形成3個σ鍵。(2)圖(b)中1號C與3個碳原子、1個氧原子共形成4個σ鍵，其價層電子對數(shù)為4，C的雜化方式為sp3；該C與相鄰C的鍵角約為109°28′，圖(a)中1號C采取sp2雜化，碳原子間夾角為120°。(3)氧化石墨烯中“—OH”的O可與H2O中的H形成氫鍵、氧化石墨烯中“—OH”的H可與H2O中的O形成氫鍵，氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有O、H。(4)利用“均攤法”可知該晶胞棱上12個M完全屬于該晶胞的M為12×1/4=3，位于晶胞內(nèi)的9個M完全屬于該晶胞，故該晶胞中M原子的個數(shù)為12；該晶胞中含有C60的個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4，因此該晶胞的化學式為M3C60答案：(1)3(2)sp3<(3)O、H(4)12M9.(13分)(2014·全國新課標Ⅱ卷)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中未成對電子有3個，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)b、c、d中第一電離能最大的是(填元素符號)，e的價層電子軌道示意圖為。(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為；分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是(填化學式，寫出兩種)。(3)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是。(填化學式)(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖(a)，則e離子的電荷為。(5)這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)；陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)［如圖(b)所示］。該化合物中，陰離子為，陽離子中存在的化學鍵類型有；該化合物加熱時首先失去的組分是，判斷理由是。解析：由原子序數(shù)最小且核外電子總數(shù)與其電子層數(shù)相同，確定a為氫元素，由價電子層中的未成對電子有3個確定b為氮元素，由最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍確定c為氧元素，由d與c同主族確定d為硫元素，由e的最外層只有1個電子且次外層有18個電子確定e為銅元素。(1)第一電離能一般規(guī)律：同周期從左至右遞增，同主族從上至下遞減，但當原子軌道呈全滿、半滿、全空狀態(tài)時穩(wěn)定，第一電離能反常的大；由銅的價電子排布可畫出價電子軌道示意圖。(2)有氫且呈三角錐形的分子是NH3，N原子雜化方式為sp3；O、N、C的氫化物分子中含有非極性共價鍵的化合物有H2O2、N2H4、C2H6、C6H6等。(4)Cu與O能形成兩種化合物，根據(jù)均攤法可由原子數(shù)比確定化合物的化學式為Cu2O，含Cu+。(5)5種元素形成的1∶1型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)的為SO42-，由圖(b)中的陽離子結(jié)構(gòu)可知含有Cu2+、4個NH3、2個H2O，陽離子符號為［Cu(NH3)4(H2O)2］2+，含有共價鍵、配位鍵；加熱化合物時根據(jù)配位鍵強弱確定首先失去的成分。答案：(1)N(2)sp3H2O2、N2H4(3)HNO2、HNO3H2SO3(4)+1(5)SO42-共價鍵和配位鍵H2OH2O與Cu2+的配位鍵比NH3與Cu2+的弱10.(12分)(2014·全國新課標Ⅰ卷)早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準晶顆粒由三種Al、Cu、Fe元素組成?；卮鹣铝袉栴}：(1)準晶是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶體，可通過方法區(qū)分晶體、準晶體和非晶體。(2)基態(tài)鐵原子有個未成對電子，三價鐵離子的電子排布式為可用硫氰化鉀檢驗三價鐵離子，形成配合物的顏色為。(3)新制備的氫氧化銅可將乙醛氧化為乙酸，而自身還原成氧化亞銅，乙醛中碳原子的雜化軌道類型為；1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為。乙酸的沸點明顯高于乙醛，其主要原因是：。氧化亞銅為半導體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有四個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有個銅原子。鋁單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a=0.405nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為。列式表示鋁單質(zhì)的密度：g·cm-3(不必計算出結(jié)果)。解析：(1)從外觀無法區(qū)分三者，但用X光照射會發(fā)現(xiàn)：晶體對X射線發(fā)生衍射，非晶體不發(fā)生衍射，準晶體介于二者之間，因此通過有無衍射現(xiàn)象即可確定。(2)26號元素Fe基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，可知在3d上存在4個未成對電子，失去電子變?yōu)殍F離子時，先失去4s上的2個電子后失去3d上的1個電子，因此Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，硫氰化鐵為紅色。(3)乙醛中甲基上的C形成4個σ鍵，無孤電子對，因此采取sp3雜化類型，醛基中的C形成3個σ鍵和1個π鍵，無孤電子對，采取sp2雜化類型；1個乙醛分子含有6個σ鍵和一個π鍵，則1mol乙醛含有6molσ鍵，即6NA個σ鍵；乙酸分子間可形成氫鍵，乙醛不能形成氫鍵，所以乙酸的沸點高于乙醛；該晶胞中O原子數(shù)為4×1+6×0.5+8×1/8=8，由Cu2O中Cu和O的比例可知該晶胞中銅原子數(shù)為O原子數(shù)的2倍，即為16個。(4)在Al晶體的一個晶胞中與它距離相等且最近的Al原子在通過這個頂點的三個面心上，面心占1/2，通過一個頂點可形成8個晶胞，因此該晶胞中鋁原子的配位數(shù)為8×3×1/2=12；一個晶胞中Al原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4，因此Al的密度ρ=(4×27)÷[6.02×1023×(0.405×10-7)3]g·cm-3。答案：(1)X射線衍射(2)41s22s22p63s23p63d5或［Ar］3d5紅色(3)sp3、sp26NACH3COOH存在分子間氫鍵16(4)12(4×27)÷[6.02×1023×(0.405×10-7)3]g·cm-311.(12分)(2014·海南卷)碳元素的單質(zhì)有多種形式，下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖：回答下列問題：(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式，它們互為。(2)金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為、。(3)C60屬于晶體，石墨屬于晶體。(4)石墨晶體中，層內(nèi)C—C鍵的鍵長為142pm，而金剛石中C—C鍵的鍵長為154pm。其原因是金剛石中只存在C—C間的共價鍵，而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在共價鍵，還有鍵。(5)金剛石晶胞含有個碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據(jù)硬球接觸模型，則r=a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率(不要求計算結(jié)果)。解析：(1)都是含有碳元素的不同單質(zhì)，互為同素異形體。(2)金剛石中碳原子形成四條共價鍵，為sp3雜化；石墨烯為片層結(jié)構(gòu)，雜化類型為sp2雜化。(3)C60晶體組成粒子為60個碳原子組成的C60分子，屬于分子晶體；石墨片層內(nèi)以共價鍵結(jié)合，片層之間以分子間作用力結(jié)合，為混合晶體。(4)金剛石中碳原子以sp3雜化，形成四條雜化軌道，全部形成σ鍵；石墨中碳原子以sp2雜化，形成三條雜化軌道，還有一條未雜化的p軌道，三條雜化軌道形成σ鍵，而未雜化p軌道形成π鍵。(5)晶胞中頂點粒子數(shù)為：8×1/8=1，面心粒子數(shù)為：6×1/2=3，體內(nèi)粒子數(shù)為4，共含有8個碳原子；晶胞內(nèi)含有四個碳原子，則晶胞體對角線長度與四個碳原子直徑之和相同，即a=8r，r=(/8)a；碳原子的體積為：8×(4/3)πr3，晶胞體積為：a3，碳原子的空間利用率為：[8×(4/3)πr3]÷a3=(/16)π。答案：(1)同素異形體(2)sp3sp2(3)分子混合(4)σσπ(5)12.(12分)(2014·全國大綱卷)A、B、D、E、F為短周期元素，非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同，B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍。B在D中充分燃燒能生成其最高價化合物BD2。E+與D2-具有相同的電子數(shù)。A在F中燃燒，產(chǎn)物溶于水得到一種強酸?；卮鹣铝袉栴}：(1)A在周期表中的位置是，寫出一種工業(yè)制備單質(zhì)F的離子方程式。(2)B、D、E組成的一種鹽中，E的質(zhì)量分數(shù)為43%，其俗名為，其水溶液與F單質(zhì)反應的化學方程式為；在產(chǎn)物中加入少量KI，反應后加入CCl4并振蕩，有機層顯色。(3)由這些元素組成的物質(zhì)，其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表：a的化學式為；b的化學式為；c的電子式為；d的晶體類型是。(4)由A和B、D元素組成的兩種二元化合物形成一類新能源物質(zhì)。一種化合物分子通過鍵構(gòu)成具有空腔的固體；另一種化合物(沼氣的主要成分)分子進入該空腔，其分子的空間結(jié)構(gòu)為。解析：A，B，D，E，F(xiàn)為短周期元素，非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同，則A為H；B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍，則B為C或S，B在D中充分燃燒能生成其最高價化合物BD2，則D為O，B的最高正價為+4價，則B為C；E+與D2-具有相同的電子數(shù)，則E為Na；A在F中燃燒，產(chǎn)物溶于水得到種強酸，則F為Cl。(1)已知A為H在周期表中位于第一周期ⅠA族；工業(yè)上常用電解飽和食鹽水的方法來制備氯氣，其電解離子方程式為：2Cl-+2H2O=2OH-+H2↑+Cl2↑。(2)C、O、Na組成的鹽Na2CO3中Na的質(zhì)量分數(shù)為43%，Na2CO3的俗名為純堿或蘇打，Na2CO3溶液與Cl2反應的化學方程式為2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3，產(chǎn)物加入少量KI，ClO-將I-氧化為I2，I2易溶于CCl4而使有機層顯紫色