物质结构模块综合检测（人教版选修3）
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物质结构模块综合检测（人教版选修3）
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分。)
1．下列有关物质结构的表述正确的是 ( )。
A．次氯酸的电子式H······
B．二氧化硅的分子式SiO2
C．硫原子的最外层电子排布式3s23p4
D．钠离子的结构示意图：
解析 A项，次氯酸的电子式应为H······；B项，二氧化硅为原子晶体，
无分子式，SiO2是表示物质组成的化学式；C项正确；D项，钠离子的结构
示意图：。
答案 C
2．用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是 ( )。
A．R的氧化物一定能溶于水
B．R的最高价氧化物所对应的水化物一定是H2RO3
C．R是非金属元素
D．R的氧化物一定能与NaOH溶液反应
解析 短周期元素中，p能级上有2个未成对电子的元素的核外电子排布分
别为1s22s22p2(C)、1s22s22p4(O)、1s22s22p63s23p2(Si)、1s22s22p63s23p4(S)，有
四种元素，其中SiO2不溶于水，S的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，
CO不与NaOH溶液反应。
答案 C
3．下列物质的熔、沸点高低顺序不正确的是 ( )。
A．F2＜Cl2＜Br2＜I2
B．CF4＞CCl4＞CBr4＞CI4
C．HCl＜HBr＜HI＜HF
D．CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4
解析 分子晶体的熔、沸点高低由分子间作用力大小决定，分子间作用力越大，熔、沸点越高，反之越低，而相对分子质量和分子的极性越大，分子间作用力就越大，物质的熔、沸点就越高。A中卤素单质随相对分子质量的增大，分子间作用力逐渐增大，熔、沸点升高，故A、D正确，B恰好相反，B错误；C中虽然四种物质的相对分子质量增大，但是，在HF分子间存在氢键，故HF的熔、沸点是最高的，正确。
答案 B
4．下列说法中错误的是 ( )。
A．SO2、SO3都是极性分子
B．在NH4＋和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键
C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强
D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性
解析 A选项中，SO3分子是平面三角形结构，为非极性分子，明显错误。
答案 A
5．下列叙述正确的是 ( )。
A．1个甘氨酸分子中存在9对共用电子对(甘氨酸的结构简式为NH2—CH2
—COOH)
B．PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
C．H2S和CS2分子都是含极性键的极性分子
D．熔点由高到低的顺序是：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
解析 1个甘氨酸分子含2个H—N键，2个C—H键，1个N—C键，1个C—C键，1个C===O键，1个C—O键，1个H—O键，共用电子对数为2＋2＋1＋1＋2＋1＋1＝10，A项错误；硼原子最外层有3个电子，所以在BCl3分子中，硼原子的最外层未达到8电子稳定结构，B项错误；CS2为直线形分子，是含有极性键的非极性分子，C项错误；金刚石、碳化硅、晶体硅都是原子晶体，在这三种晶体中，根据共价键强度判断C—C键最强，即金刚石的熔点最高，Si—Si键最弱，即晶体硅的熔点最低，D项正确，选D。
答案 D
6．下列关于丙烯(CH3—CH===CH2)的说法正确的 ( )
A．丙烯分子有8个σ键，1个π键
B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C．丙烯分子中只存在极性键
D．丙烯分子中3个碳原子在同一直线上
解析 —CH3的碳原子为sp3杂化，另两个为sp2杂化，三个碳原子共面但不
共线，丙烯分子中除极性键外还存在碳碳非极性键。
答案 A
7．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是 ( )。
A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力
C．sp2，氢键 D．sp3，氢键
解析 B原子的最外层的3个电子都参与成键，故B原子中可以形成sp2杂
化轨道；B(OH)3分子中的－OH可以与其他分子中的H原子形成氢键。
答案 C
8．下列说法正确的是 ( )。
A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族
B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为
2或5
C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高
D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同
解析 本题可用举例排除法，氦原子最外层电子数为2，为零族，A项错误；MgCl2中原子序数之差为5，CO2中原子序数之差为2，B项正确；由于HF中存在氢键，故HF的沸点比HCl的高，C项错误；第ⅠA族中H2O为分子晶体，其他碱金属氧化物为离子晶体，D项错误。
答案 B
9．下列各项所述的数字不是6的是 ( )。
A．在NaCl晶体中，与一个Na＋最近的且距离相等的Cl－的个数
B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数
D．在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数
解析 在二氧化硅晶体中最小的环上的原子个数是12个，其中有6个氧原子
和6个硅原子。
答案 C
10．按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是 ( )。
A．由分子间作用力结合而成，熔点很低
B．固体易导电，熔点在1 000℃左右
C．由共价键结合成网状晶体，熔点很高
D．固体不导电，但溶于水或熔融后能导电
解析 A为分子晶体；B中固体能导电，熔点在1 000℃左右，不是很高，排
除石墨等固体，应为金属晶体；C为原子晶体；D为离子晶体。
答案 B
11．对H3O＋的说法正确的是 ( )。
A．O原子采取sp2 杂化 B．O原子采取sp杂化
C．离子中存在配位键 D．离子中存在非极性键
解析 O原子采取sp3杂化，在H2O中有两对孤对电子，与H＋以配位键结合
后，尚剩余1对孤对电子。
答案 C
12．下列化合物分子中只含σ键不含π键的是 ( )。
A．CO2 B．COCl2 C．C2H2 D．H2O2
解析 A中的CO2的结构式是O===C===O，B中COCl2的结构式是，C中C2H2的结构式是，均含有不饱和键，则必定含π键；D中H2O2的结构式是H—O—O—H，全部是单键，所以只含σ键不含π键，故选D。
答案 D
13．下列关于价电子构型3s23p4的描述正确的是 ( )
A．它的元素符号为O
B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C．可以与H2化合生成液态化合物
D．其电子排布图为
解析 由它的价电子构型3s23p4，可知该元素为S，S与H2化合生成H2S，
通常情况下为气体，硫原子的电子排布图违背了洪特规则。
答案 B
14．下列说法正确的是 ( )。
A．第二周期元素的第一电离能随原子序数递增依次增大
B．卤族元素中氟的电负性最大
C．CO2、SO2都是直线形的非极性分子
D．CH2===CH2分子中共有四个σ键和1个π键
解析 第二周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大的趋势，而不是依次增大，故A错；SO2分子构型为V形，故C错；CH2===CH2分子中共有五个σ键和一个π键，故D错。
答案 B
15．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晶体中微粒间通过离子键结合
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，故A、D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，故B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，故C错误。
答案 B
16．下列对一些实验事实的理论解释正确的是 ( )。
选项 实验事实 理论解释
A 氮原子的第一电离能大于氧原子 氮原子2p能级半充满
B CO2为直线形分子 CO2分子中C===O是极性键
C 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体
D HF的沸点高于HCl HF的相对分子质量小于HCl
解析 选项B事实与解释无因果关系；选项C的理论解释错误，原因是石墨中碳碳键键能大于金刚石中碳碳键键能；选项D的理论解释错误，原因是HF分子间存在氢键。
答案 A
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(10分)C和Si元素在化学中占有极其重要的地位：
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式________。从电负性角度分析，C、Si
和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为________。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为________，微
粒间存在的作用力是________。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为________(填元素符号)，
MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似，MO的熔点比CaO
的高，其原因是____________。
(4)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大
不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成
上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、
O原子间不能形成上述π键。________________________________________。
解析 (1)电负性是元素原子在化合物中吸引电子能力的标度，C、Si和O的
电负性大小顺序为O＞C＞Si。
(2)晶体硅中一个硅原子与周围4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以SiC
晶体中碳原子的杂化方式是sp3。
(3)SiC电子总数是20个，则氧化物MO为MgO；晶格能与组成离子所带电
荷数成正比，与离子半径成反比，MgO 与CaO的离子电荷数相同，Mg2＋半
径比Ca2＋小，MgO晶格能大，熔点高。
答案 (1)1s22s22p63s23p2 O＞C＞Si (2)sp3 共价键
(3)Mg Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大 (4)C原子半径较小，C、O原
子能充分接近，P－P轨道肩并肩重叠程度较大，形成较稳定的π键；Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p—p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述形式的π键
18．(10分)钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”。试回答下列问题：
(1)钛有2248Ti和2250Ti两种原子，它们互称为________。Ti元素在元素周期表中的位置是第________周期，第________族；基态原子的电子排布式为________，按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于________区元素。
(2)偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用，偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如上图所示，它的化学式是
______________________。
(3)现有含Ti3＋的配合物，化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。配离子
[TiCl(H2O)5]2＋中含有的化学键类型是________，该配合物的配体是________。
解析 (1)Ti元素的价电子排布式为3d24s2，在第四周期，第ⅣB族，属于d
区元素；
(2)由“均摊法”分析，钛原子：8×＝1，钡原子为1，氧原子：12×＝3，
故化学式为BaTiO3；
(3)在配离子中存在配位键，另外配体H2O分子中存在共价键。
答案 (1)同位素 四 ⅣB
1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2) d
(2)BaTiO3
(3)极性共价键(或共价键)、配位键 H2O、Cl－
19．(12分)已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1～18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图。
请回答：
(1)A元素的名称是________________________________________________；
(2)B的元素符号是________，C的元素符号是________，B与A形成的化合
物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是________________；
(3)E属元素周期表中第________周期，第________族的元素，其元素名称是
________，它的＋2价离子的电子排布式为________________；
(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；该离子
化合物晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是________(只要求列出算式)。
解析 依据晶胞结构可知 ，该晶胞中B与D的个数比为2∶1，再结合题给
条件可推出A为H、B为F，C为Cl，D为Ca，E为Mn。
(4)设有1 mol 该晶胞。
则1 mol该细胞中含有4 mol CaF2，其质量为4×78 g，一个晶胞的体积为：
V＝(cm3)。
答案 (1)氢 (2)F Cl 氟化氢分子间存在氢键，氯化氢分子间没有氢键
(3)四 ⅦB 锰 1s22s22p63s23p63d5 (4)CaF2 (cm3)
20．(10分)氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3－存在，基态N3－的电子排布式为________。
(2)NN的键能为942 kJ·mol－1，N—N单键的键能为247 kJ·mol－1，计算说明
N2中的________键比________键稳定(填“σ”或“π”)。
(3)(CH3)3NH＋和AlCl4－可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点
低于100 ℃，其挥发性一般比有机溶剂________(填“大”或“小”)，可用
作________(填代号)。
a．助燃剂 b．“绿色”溶剂
c．复合材料 d．绝热材料
解析 (2)在中有一个σ键，两个π键。
π键键能＝＝347.5 kJ·mol－1，所以在NN中，π
键比σ键稳定。
(3)离子液体中的作用力是离子键，尽管微弱但强于氢键
和分子间作用力，所以其挥发性就小，不会污染环境，是“绿色”溶剂。
答案 (1)1s22s22p6
(2)π σ
(3)小 b
21．(10分)碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。
(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳
原子通过________杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠
______________________________________________________结合在一起。
(2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电
负性由大到小的顺序为________。
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角
________120°(填“＞”“＜”或“＝”)。
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4＋处于立方晶胞顶角，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞棱边中心。该化合物化学式为________，每个Ba2＋与________个O2－配位。
解析 (1)石墨晶体中碳原子采取sp2杂化。石墨的平面结构以范德华力结合形成层状结构。
(2)CH4中共用电子对偏向C，说明C的电负性大，同理可知H的电负性大于Si。
(3)SnBr2中Sn原子有一对孤对电子，孤对电子排斥两个Sn—Br键，使它们的夹角小于120°。
(4)根据题意计算晶胞中Pb4＋数为8×＝1，Ba2＋数为1，O2－数为12×＝3，该化合物化学式为BaPbO3；Ba2＋在晶胞中心，O2－在晶胞棱边中心，有12个，所以每个Ba2＋与12个O2－配位。
答案 (1)sp2 分子间作用力(或范德华力) (2)C>H>Si (3)＜ (4)BaPbO3 12
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分。)
1．下列有关物质结构的表述正确的是 ( )。
A．次氯酸的电子式H······
B．二氧化硅的分子式SiO2
C．硫原子的最外层电子排布式3s23p4
D．钠离子的结构示意图：
解析 A项，次氯酸的电子式应为H······；B项，二氧化硅为原子晶体，
无分子式，SiO2是表示物质组成的化学式；C项正确；D项，钠离子的结构
示意图：。
答案 C
2．用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是 ( )。
A．R的氧化物一定能溶于水
B．R的最高价氧化物所对应的水化物一定是H2RO3
C．R是非金属元素
D．R的氧化物一定能与NaOH溶液反应
解析 短周期元素中，p能级上有2个未成对电子的元素的核外电子排布分
别为1s22s22p2(C)、1s22s22p4(O)、1s22s22p63s23p2(Si)、1s22s22p63s23p4(S)，有
四种元素，其中SiO2不溶于水，S的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，
CO不与NaOH溶液反应。
答案 C
3．下列物质的熔、沸点高低顺序不正确的是 ( )。
A．F2＜Cl2＜Br2＜I2
B．CF4＞CCl4＞CBr4＞CI4
C．HCl＜HBr＜HI＜HF
D．CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4
解析 分子晶体的熔、沸点高低由分子间作用力大小决定，分子间作用力越大，熔、沸点越高，反之越低，而相对分子质量和分子的极性越大，分子间作用力就越大，物质的熔、沸点就越高。A中卤素单质随相对分子质量的增大，分子间作用力逐渐增大，熔、沸点升高，故A、D正确，B恰好相反，B错误；C中虽然四种物质的相对分子质量增大，但是，在HF分子间存在氢键，故HF的熔、沸点是最高的，正确。
答案 B
4．下列说法中错误的是 ( )。
A．SO2、SO3都是极性分子
B．在NH4＋和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键
C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强
D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性
解析 A选项中，SO3分子是平面三角形结构，为非极性分子，明显错误。
答案 A
5．下列叙述正确的是 ( )。
A．1个甘氨酸分子中存在9对共用电子对(甘氨酸的结构简式为NH2—CH2
—COOH)
B．PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
C．H2S和CS2分子都是含极性键的极性分子
D．熔点由高到低的顺序是：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
解析 1个甘氨酸分子含2个H—N键，2个C—H键，1个N—C键，1个C—C键，1个C===O键，1个C—O键，1个H—O键，共用电子对数为2＋2＋1＋1＋2＋1＋1＝10，A项错误；硼原子最外层有3个电子，所以在BCl3分子中，硼原子的最外层未达到8电子稳定结构，B项错误；CS2为直线形分子，是含有极性键的非极性分子，C项错误；金刚石、碳化硅、晶体硅都是原子晶体，在这三种晶体中，根据共价键强度判断C—C键最强，即金刚石的熔点最高，Si—Si键最弱，即晶体硅的熔点最低，D项正确，选D。
答案 D
6．下列关于丙烯(CH3—CH===CH2)的说法正确的 ( )
A．丙烯分子有8个σ键，1个π键
B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C．丙烯分子中只存在极性键
D．丙烯分子中3个碳原子在同一直线上
解析 —CH3的碳原子为sp3杂化，另两个为sp2杂化，三个碳原子共面但不
共线，丙烯分子中除极性键外还存在碳碳非极性键。
答案 A
7．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是 ( )。
A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力
C．sp2，氢键 D．sp3，氢键
解析 B原子的最外层的3个电子都参与成键，故B原子中可以形成sp2杂
化轨道；B(OH)3分子中的－OH可以与其他分子中的H原子形成氢键。
答案 C
8．下列说法正确的是 ( )。
A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族
B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为
2或5
C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高
D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同
解析 本题可用举例排除法，氦原子最外层电子数为2，为零族，A项错误；MgCl2中原子序数之差为5，CO2中原子序数之差为2，B项正确；由于HF中存在氢键，故HF的沸点比HCl的高，C项错误；第ⅠA族中H2O为分子晶体，其他碱金属氧化物为离子晶体，D项错误。
答案 B
9．下列各项所述的数字不是6的是 ( )。
A．在NaCl晶体中，与一个Na＋最近的且距离相等的Cl－的个数
B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数
D．在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数
解析 在二氧化硅晶体中最小的环上的原子个数是12个，其中有6个氧原子
和6个硅原子。
答案 C
10．按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是 ( )。
A．由分子间作用力结合而成，熔点很低
B．固体易导电，熔点在1 000℃左右
C．由共价键结合成网状晶体，熔点很高
D．固体不导电，但溶于水或熔融后能导电
解析 A为分子晶体；B中固体能导电，熔点在1 000℃左右，不是很高，排
除石墨等固体，应为金属晶体；C为原子晶体；D为离子晶体。
答案 B
11．对H3O＋的说法正确的是 ( )。
A．O原子采取sp2 杂化 B．O原子采取sp杂化
C．离子中存在配位键 D．离子中存在非极性键
解析 O原子采取sp3杂化，在H2O中有两对孤对电子，与H＋以配位键结合
后，尚剩余1对孤对电子。
答案 C
12．下列化合物分子中只含σ键不含π键的是 ( )。
A．CO2 B．COCl2 C．C2H2 D．H2O2
解析 A中的CO2的结构式是O===C===O，B中COCl2的结构式是，C中C2H2的结构式是，均含有不饱和键，则必定含π键；D中H2O2的结构式是H—O—O—H，全部是单键，所以只含σ键不含π键，故选D。
答案 D
13．下列关于价电子构型3s23p4的描述正确的是 ( )
A．它的元素符号为O
B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C．可以与H2化合生成液态化合物
D．其电子排布图为
解析 由它的价电子构型3s23p4，可知该元素为S，S与H2化合生成H2S，
通常情况下为气体，硫原子的电子排布图违背了洪特规则。
答案 B
14．下列说法正确的是 ( )。
A．第二周期元素的第一电离能随原子序数递增依次增大
B．卤族元素中氟的电负性最大
C．CO2、SO2都是直线形的非极性分子
D．CH2===CH2分子中共有四个σ键和1个π键
解析 第二周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大的趋势，而不是依次增大，故A错；SO2分子构型为V形，故C错；CH2===CH2分子中共有五个σ键和一个π键，故D错。
答案 B
15．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晶体中微粒间通过离子键结合
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，故A、D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，故B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，故C错误。
答案 B
16．下列对一些实验事实的理论解释正确的是 ( )。
选项 实验事实 理论解释
A 氮原子的第一电离能大于氧原子 氮原子2p能级半充满
B CO2为直线形分子 CO2分子中C===O是极性键
C 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体
D HF的沸点高于HCl HF的相对分子质量小于HCl
解析 选项B事实与解释无因果关系；选项C的理论解释错误，原因是石墨中碳碳键键能大于金刚石中碳碳键键能；选项D的理论解释错误，原因是HF分子间存在氢键。
答案 A
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(10分)C和Si元素在化学中占有极其重要的地位：
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式________。从电负性角度分析，C、Si
和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为________。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为________，微
粒间存在的作用力是________。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为________(填元素符号)，
MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似，MO的熔点比CaO
的高，其原因是____________。
(4)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大
不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成
上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、
O原子间不能形成上述π键。________________________________________。
解析 (1)电负性是元素原子在化合物中吸引电子能力的标度，C、Si和O的
电负性大小顺序为O＞C＞Si。
(2)晶体硅中一个硅原子与周围4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以SiC
晶体中碳原子的杂化方式是sp3。
(3)SiC电子总数是20个，则氧化物MO为MgO；晶格能与组成离子所带电
荷数成正比，与离子半径成反比，MgO 与CaO的离子电荷数相同，Mg2＋半
径比Ca2＋小，MgO晶格能大，熔点高。
答案 (1)1s22s22p63s23p2 O＞C＞Si (2)sp3 共价键
(3)Mg Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大 (4)C原子半径较小，C、O原
子能充分接近，P－P轨道肩并肩重叠程度较大，形成较稳定的π键；Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p—p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述形式的π键
18．(10分)钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”。试回答下列问题：
(1)钛有2248Ti和2250Ti两种原子，它们互称为________。Ti元素在元素周期表中的位置是第________周期，第________族；基态原子的电子排布式为________，按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于________区元素。
(2)偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用，偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如上图所示，它的化学式是
______________________。
(3)现有含Ti3＋的配合物，化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。配离子
[TiCl(H2O)5]2＋中含有的化学键类型是________，该配合物的配体是________。
解析 (1)Ti元素的价电子排布式为3d24s2，在第四周期，第ⅣB族，属于d
区元素；
(2)由“均摊法”分析，钛原子：8×＝1，钡原子为1，氧原子：12×＝3，
故化学式为BaTiO3；
(3)在配离子中存在配位键，另外配体H2O分子中存在共价键。
答案 (1)同位素 四 ⅣB
1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2) d
(2)BaTiO3
(3)极性共价键(或共价键)、配位键 H2O、Cl－
19．(12分)已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1～18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图。
请回答：
(1)A元素的名称是________________________________________________；
(2)B的元素符号是________，C的元素符号是________，B与A形成的化合
物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是________________；
(3)E属元素周期表中第________周期，第________族的元素，其元素名称是
________，它的＋2价离子的电子排布式为________________；
(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；该离子
化合物晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是________(只要求列出算式)。
解析 依据晶胞结构可知 ，该晶胞中B与D的个数比为2∶1，再结合题给
条件可推出A为H、B为F，C为Cl，D为Ca，E为Mn。
(4)设有1 mol 该晶胞。
则1 mol该细胞中含有4 mol CaF2，其质量为4×78 g，一个晶胞的体积为：
V＝(cm3)。
答案 (1)氢 (2)F Cl 氟化氢分子间存在氢键，氯化氢分子间没有氢键
(3)四 ⅦB 锰 1s22s22p63s23p63d5 (4)CaF2 (cm3)
20．(10分)氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3－存在，基态N3－的电子排布式为________。
(2)NN的键能为942 kJ·mol－1，N—N单键的键能为247 kJ·mol－1，计算说明
N2中的________键比________键稳定(填“σ”或“π”)。
(3)(CH3)3NH＋和AlCl4－可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点
低于100 ℃，其挥发性一般比有机溶剂________(填“大”或“小”)，可用
作________(填代号)。
a．助燃剂 b．“绿色”溶剂
c．复合材料 d．绝热材料
解析 (2)在中有一个σ键，两个π键。
π键键能＝＝347.5 kJ·mol－1，所以在NN中，π
键比σ键稳定。
(3)离子液体中的作用力是离子键，尽管微弱但强于氢键
和分子间作用力，所以其挥发性就小，不会污染环境，是“绿色”溶剂。
答案 (1)1s22s22p6
(2)π σ
(3)小 b
21．(10分)碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。
(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳
原子通过________杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠
______________________________________________________结合在一起。
(2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电
负性由大到小的顺序为________。
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角
________120°(填“＞”“＜”或“＝”)。
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4＋处于立方晶胞顶角，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞棱边中心。该化合物化学式为________，每个Ba2＋与________个O2－配位。
解析 (1)石墨晶体中碳原子采取sp2杂化。石墨的平面结构以范德华力结合形成层状结构。
(2)CH4中共用电子对偏向C，说明C的电负性大，同理可知H的电负性大于Si。
(3)SnBr2中Sn原子有一对孤对电子，孤对电子排斥两个Sn—Br键，使它们的夹角小于120°。
(4)根据题意计算晶胞中Pb4＋数为8×＝1，Ba2＋数为1，O2－数为12×＝3，该化合物化学式为BaPbO3；Ba2＋在晶胞中心，O2－在晶胞棱边中心，有12个，所以每个Ba2＋与12个O2－配位。
答案 (1)sp2 分子间作用力(或范德华力) (2)C>H>Si (3)＜ (4)BaPbO3 12