【世纪金榜】2015-2016学年高中化学 5物质结构的探索无止境练习 苏教版选修3
文档属性
| 名称 | 【世纪金榜】2015-2016学年高中化学 5物质结构的探索无止境练习 苏教版选修3 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 110.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2015-12-09 20:59:28 | ||
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文档简介
5物质结构的探索无止境
课时训练·达标巩固区
一、选择题
1.(2015·邯郸高二检测)已知硫化羰(COS)与二氧化碳的结构相似,但能在氧气中完全燃烧。下列有关硫化羰的说法正确的是 ( )
A.1 mol硫化羰在氧气中完全燃烧时转移6 mol电子
B.硫化羰可用作灭火剂
C.CO2和COS结构相似都是非极性分子
D.硫化羰熔点可能较高
【解析】选A。硫化羰在氧气中完全燃烧的化学方程式为2COS+ 3O22CO2+2SO2,由方程式可知1 mol COS与1.5 mol O2反应,转移电子数为6 mol,所以A正确;硫化羰可以燃烧,不能用作灭火剂;尽管CO2和COS结构相似,但CO2是非极性分子,而COS是极性分子;硫化羰是分子晶体,熔点较低。
2.要达到绿色化学的理想境界,化学家们需 ( http: / / www.21cnjy.com )要回答一系列问题:指定分子之间能否反应生成预期分子 需要什么催化剂 反应速率预期多大 如何控制反应 如何确定化学反应的途径等,最有希望解决这些问题的途径是 ( )
A.发展量子力学理论
B.改进实验方法
C.完善元素周期律理论
D.研究质量守恒定律和能量守恒定律
【解析】选A。量子力学是化学的根本理论。化学越发展,越要从物质结构的深层去理解和掌握化学反应规律。
3.下列物质中不存在氢键的是 ( )
A.冰醋酸中醋酸分子之间
B.液态氟化氢中氟化氢分子之间
C.一水合氨分子(NH3·H2O)中的氨分子与水分子之间
D.可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间
【解析】选D。只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才可能形成氢键,C—H不是强极性共价键。
4.六氟化硫分子呈正八面体,难以水解,在高 ( http: / / www.21cnjy.com )电压下仍有良好的绝缘性,在电器工业有着广泛用途,但逸散到空气中会引起强温室效应,下列有关SF6的推测正确的是 ( )
A.SF6易燃烧生成二氧化硫
B.SF6中各原子均达到8电子稳定结构
C.高温条件下,SF6微弱水解生成H2SO4和HF
D.SF6是极性分子
【解析】选C。A项SF6中,F呈-1价,S ( http: / / www.21cnjy.com )显+6价,且电负性F>O,SF6不可能燃烧生成SO2;B项,S显+6价,6+6=12,因此S不满足8电子稳定结构;C项,SF6水解生成H2SO4和HF,S、F化合价均未变化,正确;D项,SF6分子结构对称,是非极性分子。
5.(2015·泰州高二检测)在有机物分子中,当一个碳原子连有4个不同的原子或原子团时,这种碳原子被称为“手性碳原子”,如,其中带*号的碳原子即是手性碳原子。莽草酸是合成抗禽流感病毒药“达菲”的关键原材料,其结构简式为,若该物质在一定条件下能够与H2发生加成反应,则加成前后的手性碳原子数分别为 ( )
A.3;2 B.4;4 C.3;4 D.4;6
【解析】选A。加成前三个羟 ( http: / / www.21cnjy.com )基所连三个碳原子都是手性碳原子,加成后,由于分子具有了对称性,只剩下其中的两个碳原子仍具手性,中间连有羟基的那个碳原子的手性消失。
6.(2015·开封高二检测)氮化硅是 ( http: / / www.21cnjy.com )一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时,所克服的粒子间作用力与氮化硅熔化所克服的粒子间作用力都相同的是 ( )
A.硝石(主要成分KNO3)和金刚石
B.晶体硅和水晶
C.冰和干冰
D.萘()和蒽()
【解析】选B。由于氮化硅是一种新合 ( http: / / www.21cnjy.com )成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质,从而可知其晶体类型属于原子晶体,因而与晶体硅和水晶属于同种类型的晶体,所以熔化时所克服的作用力相同。A选项中硝石不属于原子晶体,C、D选项中都是分子晶体,因而熔化时克服的粒子间作用力与氮化硅的不同。
【补偿训练】据报道我国科学家最近研制出一种新型“连续纤维增韧”航空
材料,其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确
的是 ( )
A.它耐高温抗氧化
B.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
C.它没有固定熔点
D.它是一种新型无机非金属材料
【解析】选B。由该材料主要成分的性 ( http: / / www.21cnjy.com )质可知其应具有耐高温抗氧化的性能,A项正确。题中给出信息“连续纤维增韧”航空材料,则说明该材料具有良好的韧性,B项错误。该材料是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成,属于混合物,没有固定的熔、沸点,C项正确。该材料由无机物复合而成,应为新型无机非金属材料,D项正确。
7.(2015·常州高二检测)在“绿色化学工 ( http: / / www.21cnjy.com )艺”中,理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。下列反应类型能体现这一原子最经济原则的是 ( )
①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应
⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应
A.①②⑤ B.②⑤⑦ C.⑦⑧ D.只有⑦
【解析】选B。化合反应、加成反应和加聚反应均只有一种产物,即反应物原子全部转化为欲得产物,符合“绿色化学工艺”的要求。
8.(2015·邯郸高二检 ( http: / / www.21cnjy.com )测)在有机物中,若碳原子上连接的四个原子或原子团不相同,则这个碳原子称为手性碳原子。含有手性碳原子的分子一般是手性分子,具有镜像异构及光学活性,下列分子中具有光学活性的是 ( )
A.CBr2F2 B.CH3CH2OH
C.CH3CH2CH3 D.CH3CH(OH)COOH
【解析】选D。具有光学活性的一定是手性分子,而手性分子中一定含有手性碳原子。D中,标注“*”的为手性碳原子:。
二、非选择题
9.(2015·芜湖高二 ( http: / / www.21cnjy.com )检测)研究人员最近发现,在一定的实验条件下,给水施加一个弱电场,在20℃、1个大气压下,水可以结成冰,称为“热冰”。如图是水和“热冰”的计算机模拟图,图中球代表水分子中的原子。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)图中较大的球代表 原子,其原子结构示意图是 。水分子中氢、氧原子间的化学键是 (填“共价键”或“离子键”)。
(2)用球棍模型表示的水分子结构是 (填模型对应字母)。
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)已知水分子中氧原子一端带部分负电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷,氢原子一端带部分正电荷,在外加电场作用下,水结成冰。上图中模拟“热冰”的示意图是 (填“甲”或“乙”),理由是 。
【解析】氧原子比氢原子大,故大球代表氧 ( http: / / www.21cnjy.com )原子。水分子中含极性共价键,两个O—H键之间夹角为104.5°,呈V形结构。“热冰”中的水分子应为有序排列,氧原子一端吸引氢原子一端。
答案:(1)氧 共价键
(2)B (3)甲 分子有序排列(合理即可)
10.(2015·福州高二检测)随 ( http: / / www.21cnjy.com )着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。已知钒的原子序数为23,回答下列问题:
(1)钒被认为是一种稀土元素,广泛分散于 ( http: / / www.21cnjy.com )各种矿物中,钾钒铀矿中的钒原子最外层已达到8电子稳定结构,其化学式为K2H6U2V2O15(其中钒元素的化合价为+5价)。若用氧化物的形式表示,该化合物的化学式为 。
(2)五氧化二钒是工业制造中的常用催 ( http: / / www.21cnjy.com )化剂,如工业制硫酸中就利用五氧化二钒作催化剂。从含钒废催化剂中回收钒,传统的技术是“氧化焙烧法”,其具体流程为配料→磨碎→焙烧→水浸→沉钒→煅烧→五氧化二钒。其中焙烧是将食盐和钒铅矿在空气中焙烧,这时矿石中所含的V2O5就转化为NaVO3,然后用水从烧结块中浸出NaVO3,再用稀硫酸酸化就得到V2O5的水合物,经过煅烧就可得到V2O5。
①配料在焙烧前磨碎的目的是 。
②从水浸→沉钒必要的操作是 。
A.萃取 B.过滤
C.蒸馏 D.结晶
③写出焙烧过程中V2O5发生反应的化学方程式:
。
(3)测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5,V2O5在酸性溶液里转变成V,再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。请配平下列反应的化学方程式。
V+ H2C2O4
VO++ CO2+ H2O。
若反应消耗0.9 g草酸,参加反应的钒元素质量是 g。
【解析】(1)保持各种元素化合价不变, ( http: / / www.21cnjy.com )可同时将原子个数扩大相同的倍数。(2)磨碎的目的是增大接触面积,提高反应速率,使反应物充分反应。第(3)问中的配平要充分利用化合价升降及电荷守恒。
答案:(1)K2O·V2O5·2UO3·3H2O
(2)①增大接触面积,使反应充分进行 ②B
③2V2O5+4NaCl+O24NaVO3+2Cl2
(3)1 1 1 2 1 0.51
课时训练·达标巩固区
一、选择题
1.(2015·邯郸高二检测)已知硫化羰(COS)与二氧化碳的结构相似,但能在氧气中完全燃烧。下列有关硫化羰的说法正确的是 ( )
A.1 mol硫化羰在氧气中完全燃烧时转移6 mol电子
B.硫化羰可用作灭火剂
C.CO2和COS结构相似都是非极性分子
D.硫化羰熔点可能较高
【解析】选A。硫化羰在氧气中完全燃烧的化学方程式为2COS+ 3O22CO2+2SO2,由方程式可知1 mol COS与1.5 mol O2反应,转移电子数为6 mol,所以A正确;硫化羰可以燃烧,不能用作灭火剂;尽管CO2和COS结构相似,但CO2是非极性分子,而COS是极性分子;硫化羰是分子晶体,熔点较低。
2.要达到绿色化学的理想境界,化学家们需 ( http: / / www.21cnjy.com )要回答一系列问题:指定分子之间能否反应生成预期分子 需要什么催化剂 反应速率预期多大 如何控制反应 如何确定化学反应的途径等,最有希望解决这些问题的途径是 ( )
A.发展量子力学理论
B.改进实验方法
C.完善元素周期律理论
D.研究质量守恒定律和能量守恒定律
【解析】选A。量子力学是化学的根本理论。化学越发展,越要从物质结构的深层去理解和掌握化学反应规律。
3.下列物质中不存在氢键的是 ( )
A.冰醋酸中醋酸分子之间
B.液态氟化氢中氟化氢分子之间
C.一水合氨分子(NH3·H2O)中的氨分子与水分子之间
D.可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间
【解析】选D。只有非金属性很强的元素与氢元素形成强极性的共价键之间才可能形成氢键,C—H不是强极性共价键。
4.六氟化硫分子呈正八面体,难以水解,在高 ( http: / / www.21cnjy.com )电压下仍有良好的绝缘性,在电器工业有着广泛用途,但逸散到空气中会引起强温室效应,下列有关SF6的推测正确的是 ( )
A.SF6易燃烧生成二氧化硫
B.SF6中各原子均达到8电子稳定结构
C.高温条件下,SF6微弱水解生成H2SO4和HF
D.SF6是极性分子
【解析】选C。A项SF6中,F呈-1价,S ( http: / / www.21cnjy.com )显+6价,且电负性F>O,SF6不可能燃烧生成SO2;B项,S显+6价,6+6=12,因此S不满足8电子稳定结构;C项,SF6水解生成H2SO4和HF,S、F化合价均未变化,正确;D项,SF6分子结构对称,是非极性分子。
5.(2015·泰州高二检测)在有机物分子中,当一个碳原子连有4个不同的原子或原子团时,这种碳原子被称为“手性碳原子”,如,其中带*号的碳原子即是手性碳原子。莽草酸是合成抗禽流感病毒药“达菲”的关键原材料,其结构简式为,若该物质在一定条件下能够与H2发生加成反应,则加成前后的手性碳原子数分别为 ( )
A.3;2 B.4;4 C.3;4 D.4;6
【解析】选A。加成前三个羟 ( http: / / www.21cnjy.com )基所连三个碳原子都是手性碳原子,加成后,由于分子具有了对称性,只剩下其中的两个碳原子仍具手性,中间连有羟基的那个碳原子的手性消失。
6.(2015·开封高二检测)氮化硅是 ( http: / / www.21cnjy.com )一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时,所克服的粒子间作用力与氮化硅熔化所克服的粒子间作用力都相同的是 ( )
A.硝石(主要成分KNO3)和金刚石
B.晶体硅和水晶
C.冰和干冰
D.萘()和蒽()
【解析】选B。由于氮化硅是一种新合 ( http: / / www.21cnjy.com )成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质,从而可知其晶体类型属于原子晶体,因而与晶体硅和水晶属于同种类型的晶体,所以熔化时所克服的作用力相同。A选项中硝石不属于原子晶体,C、D选项中都是分子晶体,因而熔化时克服的粒子间作用力与氮化硅的不同。
【补偿训练】据报道我国科学家最近研制出一种新型“连续纤维增韧”航空
材料,其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确
的是 ( )
A.它耐高温抗氧化
B.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
C.它没有固定熔点
D.它是一种新型无机非金属材料
【解析】选B。由该材料主要成分的性 ( http: / / www.21cnjy.com )质可知其应具有耐高温抗氧化的性能,A项正确。题中给出信息“连续纤维增韧”航空材料,则说明该材料具有良好的韧性,B项错误。该材料是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成,属于混合物,没有固定的熔、沸点,C项正确。该材料由无机物复合而成,应为新型无机非金属材料,D项正确。
7.(2015·常州高二检测)在“绿色化学工 ( http: / / www.21cnjy.com )艺”中,理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。下列反应类型能体现这一原子最经济原则的是 ( )
①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应
⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应
A.①②⑤ B.②⑤⑦ C.⑦⑧ D.只有⑦
【解析】选B。化合反应、加成反应和加聚反应均只有一种产物,即反应物原子全部转化为欲得产物,符合“绿色化学工艺”的要求。
8.(2015·邯郸高二检 ( http: / / www.21cnjy.com )测)在有机物中,若碳原子上连接的四个原子或原子团不相同,则这个碳原子称为手性碳原子。含有手性碳原子的分子一般是手性分子,具有镜像异构及光学活性,下列分子中具有光学活性的是 ( )
A.CBr2F2 B.CH3CH2OH
C.CH3CH2CH3 D.CH3CH(OH)COOH
【解析】选D。具有光学活性的一定是手性分子,而手性分子中一定含有手性碳原子。D中,标注“*”的为手性碳原子:。
二、非选择题
9.(2015·芜湖高二 ( http: / / www.21cnjy.com )检测)研究人员最近发现,在一定的实验条件下,给水施加一个弱电场,在20℃、1个大气压下,水可以结成冰,称为“热冰”。如图是水和“热冰”的计算机模拟图,图中球代表水分子中的原子。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)图中较大的球代表 原子,其原子结构示意图是 。水分子中氢、氧原子间的化学键是 (填“共价键”或“离子键”)。
(2)用球棍模型表示的水分子结构是 (填模型对应字母)。
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)已知水分子中氧原子一端带部分负电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷,氢原子一端带部分正电荷,在外加电场作用下,水结成冰。上图中模拟“热冰”的示意图是 (填“甲”或“乙”),理由是 。
【解析】氧原子比氢原子大,故大球代表氧 ( http: / / www.21cnjy.com )原子。水分子中含极性共价键,两个O—H键之间夹角为104.5°,呈V形结构。“热冰”中的水分子应为有序排列,氧原子一端吸引氢原子一端。
答案:(1)氧 共价键
(2)B (3)甲 分子有序排列(合理即可)
10.(2015·福州高二检测)随 ( http: / / www.21cnjy.com )着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。已知钒的原子序数为23,回答下列问题:
(1)钒被认为是一种稀土元素,广泛分散于 ( http: / / www.21cnjy.com )各种矿物中,钾钒铀矿中的钒原子最外层已达到8电子稳定结构,其化学式为K2H6U2V2O15(其中钒元素的化合价为+5价)。若用氧化物的形式表示,该化合物的化学式为 。
(2)五氧化二钒是工业制造中的常用催 ( http: / / www.21cnjy.com )化剂,如工业制硫酸中就利用五氧化二钒作催化剂。从含钒废催化剂中回收钒,传统的技术是“氧化焙烧法”,其具体流程为配料→磨碎→焙烧→水浸→沉钒→煅烧→五氧化二钒。其中焙烧是将食盐和钒铅矿在空气中焙烧,这时矿石中所含的V2O5就转化为NaVO3,然后用水从烧结块中浸出NaVO3,再用稀硫酸酸化就得到V2O5的水合物,经过煅烧就可得到V2O5。
①配料在焙烧前磨碎的目的是 。
②从水浸→沉钒必要的操作是 。
A.萃取 B.过滤
C.蒸馏 D.结晶
③写出焙烧过程中V2O5发生反应的化学方程式:
。
(3)测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5,V2O5在酸性溶液里转变成V,再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。请配平下列反应的化学方程式。
V+ H2C2O4
VO++ CO2+ H2O。
若反应消耗0.9 g草酸,参加反应的钒元素质量是 g。
【解析】(1)保持各种元素化合价不变, ( http: / / www.21cnjy.com )可同时将原子个数扩大相同的倍数。(2)磨碎的目的是增大接触面积,提高反应速率,使反应物充分反应。第(3)问中的配平要充分利用化合价升降及电荷守恒。
答案:(1)K2O·V2O5·2UO3·3H2O
(2)①增大接触面积,使反应充分进行 ②B
③2V2O5+4NaCl+O24NaVO3+2Cl2
(3)1 1 1 2 1 0.51