2022-2022学年高中化学人教版选修3作业与测评：模块检测-Word版含解析.doc

模块检测　 　　

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对应学生用书P057　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，时间90分钟，满分100分。
第Ⅰ卷(选择题，共42分)
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题仅有一个选项符合题意)
1．下列原子外围电子层的电子排布图正确的是(　　)
A．O　
B．Fe　
C．Si　
D．Cr　
答案　B
解析　基态原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。A项中氧原子的外围电子排布图违反洪特规则，正确的应为；C项中硅原子的外围电子排布图违反泡利原理，正确的应为；D项中铬原子的外围电子排布违反洪特规则的特例，正确的应为
。
2．下列说法不正确的是(　　)
A．分子间作用力是分子间相互作用力的总称
B．分子间氢键的形成对物质的熔、沸点有影响
C．范德华力与氢键可同时存在于分子之间
D．氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于自然界中
答案　D
解析　分子间作用力是分子间相互作用力的总称，A正确；分子间氢键的形成使物质熔、沸点升高，B正确；范德华力是分子与分子间的相互作用力，而氢键是比范德华力强的分子间的作用力，它们可以同时存在于分子之间，C正确；氢键不是化学键，化学键是原子与原子之间强烈的相互作用，D错。
3．下列说法中不正确的是(　　)
A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C．气体单质分子中，一定有σ键，可能有π键
D．HClO分子中有s­p σ键和p­p σ键
答案　C
解析　气体单质分子中，可能有σ键，如Cl2，可能有π键，如N2，也可能没有化学键，如稀有气体。H—O—Cl分子中，H—O键是s­p σ键，O—Cl键是p­p σ键。
4．萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是(　　)
A．CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱
B．CaF2的熔点较高，硬度较大
C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电
D．CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
答案　C
解析　化合物中存在离子键则必为离子晶体，而离子晶体区别于其他晶体的突出特点是固体不导电，熔融状态下能导电，故选C。
5．在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，金属阳离子的半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔点越高。由此判断下列各组金属熔点的高低顺序，其中正确的是(　　)
A．Mg＞Al＞Ca B．Al＞Na＞Li
C．Al＞Mg＞Ca D．Mg＞Ba＞Al
答案　C
解析　金属原子的价电子数：Al＞Mg＝Ca＝Ba＞Li＝Na，金属阳离子的半径：r(Ba2＋)＞r(Ca2＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)＞r(Li＋)，则C正确。
6．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是(　　)
A．配位化合物中必定存在配位键
B．配位化合物中只有配位键
C．[Cu(H2O)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键
D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用
答案　B
解析　配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键；Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键。
7．下列说法中错误的是(　　)
A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键
B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低
C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大
D．氢键X—H…Y的三个原子不一定在一条直线上
答案　C
解析　因HF存在氢键，所以沸点HF>HI>HBr>HCl，A正确；邻羟基苯甲醛的分子内羟基与醛基之间存在氢键，而对羟基苯甲醛的氢键存在于分子间，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高，B正确；据F原子半径小于O原子半径，可知(HF)n中氢键键长比水中氢键键长短，键能大，但由于一个HF分子只能与两个相邻的HF分子形成氢键，而一个H2O分子可与四个相邻的H2O分子形成氢键，故水的沸点比HF的沸点高，C项不正确；氢键有方向性，但氢键的形成不像共价键对方向的要求那么高，故X—H…Y不一定总在一条直线上，D正确。
8．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。请根据下表所列数据判断，错误的是(　　)

元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600

A．元素X的常见化合价是＋1
B．元素Y是ⅢA族元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
答案　D
解析　根据各级电离能的变化，知道元素X的I1、I2差别很大，故X常显＋1价，A、C两项正确；元素Y的I3、I4有极大差异，所以Y应是ⅢA族元素，B项正确；若Y在ⅢA族且为第三周期，则Y为Al，它不可能和冷水反应，D项错误。
9．X、Y、Z三种主族元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能为(　　)
A．XYZ2 B．X2YZ3
C．X2YZ2 D．XYZ3
答案　A
解析　X、Y、Z是三种主族元素，最外层电子排布为ns1的元素是第ⅠA族，最外层电子排布为3s23p1的元素是Al，最外层电子排布为2s22p4的元素是O，这三种元素组成的化合物的化学式可以是NaAlO2(XYZ2)。
10．常温下硫单质主要以S8形式存在，加热时S8会转化为S6、S4、S2等，当蒸气温度达到750 ℃时主要以S2形式存在，下列说法正确的是(　　)
A．S8转化为S6、S4、S2属于物理变化
B．不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成SO2
C．常温条件下单质硫为原子晶体
D．把硫单质在空气中加热到750 ℃即得S2
答案　B
解析　S8、S6、S4、S2属于不同的分子，它们间的转化为化学变化；常温条件下单质硫为分子晶体；硫单质在空气中加热到750 ℃时被氧化，生成硫的氧化物，得不到S2。
11．下列说法正确的是(　　)
A．BF3和NCl3分子中各原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′
C．NH的电子式为[HNH··,··HH]＋，离子呈平面正方形结构
D．PCl3和NH3都是三角锥形分子，都存在未成键电子对成键电子的排斥作用
答案　D
解析　NCl3分子中各原子都满足8电子稳定结构，但BF3分子中的B原子不满足8电子稳定结构，A错误；P4为正四面体分子，但其键角为60°，B错误；NH为正四面体结构而非平面正方形结构，C错误；PCl3分子中的P和NH3分子中的N都有一对未成键电子，由于未成键电子对成键电子的排斥作用，使其呈三角锥形，D正确。
12．具有6个配体的Co3＋的配合物CoClm·nNH3，若1 mol配合物与AgNO3作用生成1 mol AgCl沉淀，则m、n的值是(　　)
A．m＝1，n＝5 B．m＝3，n＝4
C．m＝5，n＝1 D．m＝4，n＝5
答案　B
解析　中心原子为Co3＋，Cl－应为3 mol，其中作为外界的Cl－为1 mol，作为配体的Cl－为2 mol；共6个配体，所以作为配体的NH3为4 mol。
13．有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6]，经X­射线研究发现，它的结构特征是Fe3＋和Fe2＋分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN－位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是(　　)

①该晶体的化学式为MFe2(CN)6　②该晶体属于离子晶体，M呈＋1价　③该晶体属于离子晶体，M呈＋2价　④晶体中与每个Fe3＋距离最近且等距离的CN－为3个
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
答案　A
解析　由图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2＋个数为4×＝，含Fe3＋个数也为，CN－的个数为12×＝3，因此阴离子为[Fe2(CN)6]－，则该晶体的化学式只能为MFe2(CN)6，①正确；由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为＋1 价，②正确、③错误；由图可看出与每个Fe3＋距离最近且等距离的CN－为6个，④错误。

14．金属钠为体心立方晶体，其晶胞如图所示，实验测得钠的密度为ρ g·cm－3。已知钠的相对原子质量为a，设NA为阿伏加德罗常数的值。假定金属钠原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径r(cm)为(　　)
A． B．
C． D．
答案　C
解析　1个钠晶胞中实际含有2个钠原子，晶胞边长为，则ρ＝，计算可得r＝ 。
第Ⅱ卷(非选择题，共58分)
二、非选择题(本题共6小题，共58分)
15．(11分)A、B都是短周期元素，原子最外层电子排布式分别为(n＋1)sx、nsx＋1npx＋3。A与B可形成化合物C和D。D溶于水时有气体E逸出，E能使带火星的木条复燃。请回答下列问题：
(1)比较电离能：①I1(A)________(填“>”或“<”，下同)I2(A)，②I1(A)________I1(B)，③I1(B)________I1(He)。
(2)通常A元素的化合价是________，对A元素呈现这种价态进行解释：
①用原子结构的观点进行解释：
____________________________________________________________。
②用电离能的观点进行解释：
__________________________________________________________。
(3)写出D跟水反应的离子方程式：
______________________________________________________________。
(4)列举气体E的主要用途_____________________________________(至少写出两项)。
答案　(1)①＜　②＜　③＜　(2)＋1　①钠原子失去一个电子后形成电子排布为1s22s22p6的＋1价阳离子，其原子轨道处于全充满状态，该离子结构非常稳定，极难再失去电子　②钠元素的第一电离能相对较小，第二电离能比第一电离能大很多倍，通常钠原子只能失去一个电子　(3)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑　(4)供给动植物呼吸；支持燃料燃烧(其他合理答案均可)
解析　由s能级最多能容纳2个电子和nsx＋1可知，x等于1。由于A、B都是短周期元素，原子最外层电子排布式分别为(n＋1)sx、nsx＋1npx＋3可知，n等于2。因此，A元素原子的核外电子排布式是1s22s22p63s1，A是钠(Na)元素；B元素原子的核外电子排布式是1s22s22p4，B是氧(O)元素。
16．(10分)砷(As)在地壳中含量不大，但砷的化合物却丰富多彩。
(1)基态砷原子的电子排布式为________；砷与溴的第一电离能较大的是____________。
(2)AsH3是无色稍有大蒜味的气体。AsH3的沸点高于PH3，其主要原因是________________________________________________________________。
(3)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO的空间构型为________，与其互为等电子体的一种分子为________。
(4)某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如图所示。该化合物的分子式为____________，As原子采取________杂化。

(5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似，GaAs晶体中，As与Ga之间存在的化学键有________(填字母)。
A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键
E．配位键 F．金属键 G．极性键
答案　(1)[Ar]3d104s24p3　Br(或溴)
(2)AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量，故AsH3分子间作用力大于PH3分子间作用力
(3)正四面体形　CCl4(或其他合理答案)
(4)As4O6　sp3
(5)B、E、G
解析　(1)砷为第33号元素，根据构造原理可知砷的电子排布式为[Ar]3d104s24p3。溴的非金属性比砷的强，所以第一电离能较大。
(2)AsH3和PH3形成的晶体均是分子晶体，其沸点受分子间作用力大小的影响。对于组成和结构相似的物质，分子间作用力和其相对原子质量成正比。由于AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量，故AsH3分子间作用力大于PH3分子间作用力。
(3)AsO中含有的孤电子对数是0，中心原子有4个共价键，所以其构型是正四面体形。原子总数相同，价电子总数相同的分子称为等电子体。AsO中含有5个原子，32个价电子，所以与其互为等电子体的一种分子为CCl4。
(4)根据分子结构可知，分子内含有6个氧原子，4个砷原子，化学式为As4O6。每个As原子形成3个共价键，又因为中心原子还有1对孤电子对，所以采用的是sp3杂化。
(5)GaAs晶体结构与金刚石相似，属于原子晶体，则As与Ga之间为共价键，共价单键均为σ键，不同种元素间形成极性键，故该物质中含有σ键、极性键。又因为砷原子还有1对孤电子对，而镓原子有容纳孤电子对的空轨道，所以还可以构成配位键，答案选B、E、G。
17．(8分)已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5，氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。
②PCl5分子中，磷原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道，PCl5分子呈三角双锥形(PClClClClCl)。根据上述信息，回答下列问题：
(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是________(填分子式)，该分子的形状是________。
(2)有同学认为，NH5与PCl5类似，氮原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价_________________。
(3)经测定，NH5中存在离子键，氮原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式是________。
答案　(1)PCl3'三角锥形
(2)不对，因为氮原子没有2d轨道
(3)[HHH H]＋[H]－
解析　(1)写出NH3、PCl3和PCl5分子的电子式不难发现，氢原子是2电子的稳定结构，氯原子是8电子的稳定结构，在PCl3中磷原子外围是8电子，PCl5中磷原子外围是10电子，所有原子的最外层电子数都是8个的只有PCl3。PCl3分子的结构是三角锥形。
(3)要满足氮原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，NH5的电子式必须是
[HHH H]＋[H]－。
18．(9分)(1)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。
(2)CaC2中C与O互为等电子体，O的电子式可表示为________；1 mol O中含有的π键数目为________。
(3)下列物质中：
A．N2　B．CO2　C．CH2Cl2　D．C2H4　E．C2H6
F．CaCl2　G．NH4Cl
①只含有极性键的分子是________(填字母，下同)；
②既含有离子键又含共价键的化合物是________；
③只存在σ键的分子是________；
④同时存在σ键和π键的分子是________。
答案　(1)16NA　(2)[O⋮⋮O]2＋　2NA
(3)①BC　②G　③CE　④ABD
解析　(1)[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋与NH3之间以配位键相连，共4个σ键，加上4个NH3的12个σ键，共16个σ键。
(2)等电子体结构相似，则O的电子式与C相似，为[O⋮⋮O]2＋；1 mol O中含有2 mol π键，即2NA个π键。
(3)C2H4、C2H6中C与H之间的共价键为极性键，C与C之间的共价键为非极性键。
19．(10分)不锈钢是由铁、铬、镍、碳及多种不同元素组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO3。
(1)写出基态Fe2＋的电子排布式________；基态碳原子的电子排布图为________。
(2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O中Cr的配位数为____________；已知CrO5中Cr为＋6价，则CrO5的结构式为__________。
(3)Fe的一种晶体如下图甲、乙所示。

若按甲中虚线(面对角线)方向切乙，得到的切面图正确的是________(填字母)。

答案　(1)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)　

(2)6　　(3)A
解析　(1)根据构造原理即可写出基态Fe2＋的电子排布式。
(2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O中4个H2O和2个Cl－为配体，故Cr的配位数为6；CrO5中Cr为＋6价，可见Cr与O形成6对共用电子对，则氧原子的多余电子通过O—O键结合起来。
(3)题图乙由8个甲组成，甲中Fe位于顶点和体心，故乙中每个小立方体的体心都有一个铁原子，按面对角线方向切乙，形成的切面边长不相等，因此切面图为A。
20．(10分)下图甲是NaCl的晶体结构。在NaCl的晶体结构中，Na＋和Cl－可以被看成是不等径的刚性圆球，并彼此相切(如下图乙)。离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和(如下图丙)。

已知a为常数。试回答下列问题：
(1)在NaCl晶体中，每个Na＋同时吸引________个Cl－，Na＋数目与Cl－数目之比为________。
(2)Na＋半径与Cl－半径之比＝________(已知＝1．414，＝1．732，＝2．236)。
(3)NaCl晶体中不存在分子，但在温度达到1413 ℃时，NaCl晶体形成气体，并以分子形式存在，现有29．25 g NaCl晶体，加强热使温度达到1450 ℃，测得气体体积为5．6 L(标准状况)，则此时氯化钠气体的分子式为________。
答案　(1)6　1∶1　(2)0．414∶1　(3)Na2Cl2
解析　(1)观察晶体的结构可知，每个Na＋同时吸引6个Cl－，在每个晶胞中含Na＋数目为8×＋6×＝4，含Cl－数目为12×＋1＝4，即Na＋与Cl－数目之比为1∶1。
(2)因为r(Cl－)＞r(Na＋)，则图乙中的白球代表Cl－，黑球代表Na＋，则r(Cl－)＝，2r(Na＋)＝a－2r(Cl－)＝a－2×，r(Na＋)＝，＝∶≈0．414∶1。
(3)M＝＝×22．4 L·mol－1＝×22．4 L·mol－1＝117 g·mol－1，设氯化钠气体的分子式为(NaCl)n，则58．5n＝117，解得n＝2。即氯化钠气体的分子式为Na2Cl2。