第12周 模块综合练
(时间:30 min 满分:39分)
选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2025·绍兴模拟)下列物质属于含非极性键的极性分子的是( )
A.H2O2 B.CaC2 C.CCl4 D.NH3
2.我国传统文化包含丰富的化学知识。苏轼的《格物粗谈》中记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”。《易经》记载:“泽中有火”“上火下泽”。“泽”,指湖泊池沼。下列关于“气”和“火”的说法正确的是( )
A.“气”“火”在水中都能形成分子间氢键
B.“气”的沸点低于“火”
C.“气”“火”分子的空间结构都是正四面体形
D.每个“气”“火”分子中σ键数目之比为5∶4
3.下列图示或化学用语表示不正确的是( )
A.乙炔的空间填充模型 B.SO2的VSEPR模型
C.基态Cr原子的价层电子轨道表示式 D.px轨道的电子云轮廓图
4.现有四种元素基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能:④>③>①>②
B.原子半径:②>①>④>③
C.电负性:④>③>①>②
D.最高正化合价:④>③=②>①
5.下列对一些实验事实的理论解释错误的是( )
选项 实验事实 理论解释
A 金属的导热性好 遍布晶体的自由电子受热加速运动
B 酸性:CF3COOH> CCl3COOH 氟的电负性大于氯的电负性,F—C的极性大于Cl—C的极性,使—CF3的极性大于—CCl3的极性,导致CF3COOH羧基中羟基的极性更大,更易电离出H+
C 聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯 C—F的键能比C—H的键能大,键能越大,化学性质越稳定
D 对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点低 对羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
6.3 氨基 1 金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病),其分子结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.分子中O原子和N原子均为sp3杂化
B.分子中C—O—H的键角大于C—N—H的键角
C.分子中O—H的极性大于N—H的极性
D.分子中含有手性碳原子
7.(2025·杭州期末)某实验小组设计的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体制备实验方案如下:
胆矾晶体蓝色溶液深蓝色溶液[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体
下列说法不正确的是( )
A.形成深蓝色溶液说明与Cu2+的配位能力:NH3>H2O
B.加入乙醇的目的是减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度
C.为促进晶体析出可以用玻璃棒摩擦试管内壁
D.1 mol [Cu(NH3)4]2+含有σ键的数量为12 mol
8.(2025·嘉兴月考)原子序数依次增大的X、Y、Z、M和Q五种短周期主族元素,X的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等,基态Y原子同能层各能级上的电子数均相等,基态Z原子的第一电离能小于同周期的相邻元素,M是同周期元素中简单离子半径最小的,Q的单质为黄绿色气体。下列说法不正确的是( )
A.沸点:X和Y形成的化合物<X和Z形成的化合物
B.基态Z原子的核外电子有5种空间运动状态
C.M和Q形成的化合物:共价键成分>离子键成分
D.酸性大小:>X-Z-Q
9.抗癌药阿霉素与环糊精(具有若干个葡萄糖单元的分子)在水溶液中形成超分子包合物,增大了阿霉素的水溶性,控制了阿霉素的释放速度,从而提高其药效。下列说法错误的是( )
A.环糊精分子具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构
B.环糊精分子组成的葡萄糖单元不同,环糊精分子中空圆筒尺寸不同
C.该超分子包合物中环糊精分子和阿霉素分子间只有范德华力
D.阿霉素分子中,基态原子的第一电离能最大的元素为N
10.某小组用温度传感器探究液态物质挥发过程中体系温度变化的大小和快慢。如图a连接装置,将滤纸固定于温度传感器测量端,并插入待测液中使滤纸吸附待测液,待温度示数稳定后,开始采集数据,约10 s后取出温度传感器置于空气中放置,采集到的温度变化如图b、图c所示。下列说法不正确的是( )
A.由图b,分子间作用力越弱,汽化速率越快
B.由图c,正丁醇汽化温差小于乙醚,是因为正丁醇更稳定
C.由图d,X的相对分子质量可能小于Y
D.由图d,X、Y可以分别为正己烷、正戊烷
11.冠醚是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18 冠 6可用作相转移催化剂,其与K+形成的螯合离子(由中心离子和含有两个或两个以上配位原子的配体通过配位键形成的具有环状结构的配合物离子)结构如图所示(→表示配位键,由提供电子对的原子指向提供空轨道的原子)。下列说法错误的是( )
A.该螯合离子中碳与氧原子具有相同的杂化类型
B.该螯合离子中所有非氢原子可以位于同一平面
C.该螯合离子中极性键与非极性键的个数比为7∶1
D.该螯合离子形成的晶体类型为离子晶体
12.我国用BeO、KBF4等原料制备KBe2BO3F2晶体,在世界上首次实现在177.3 nm深紫外激光倍频输出,其晶胞如图所示。下列说法错误的是( )
A.构成晶体的非金属元素的电负性由大到小的顺序为F>O>B
B.KBF4中的阴离子的中心原子的杂化方式为sp2
C.根据元素周期表中元素所处的位置可推测BeO与Al2O3性质相似
D.晶胞中的K+有2个位于晶胞内部,8个位于晶胞顶角,则1 mo1该晶胞含3 mol KBe2BO3F2
13.根据如图所示,下列说法错误的是( )
A.第三周期某元素基态原子的前5个电子的电离能如图1所示,该元素是Mg
B.铝镁合金的晶胞如图2所示,原子位于面心和顶角,1个铝原子周围距离最近且相等的镁原子有8个
C.图3所示是[Zn(NH3)6]2+的部分结构以及其中H—N—H的键角,键角比NH3大与NH3中N原子的孤电子对转化为成键电子对有关
D.立方BN晶体的晶胞结构如图4所示,设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为 g·cm-3
第12周答案与解析
1.A 解析:H2O2含有O—O非极性键,其分子中的两个氢原子犹如在半展开的书的两面上, 导致正电中心和负电中心不重合,是极性分子,A符合题意;CaC2属于离子化合物,含有离子键和C≡C非极性键,B不符合题意;CCl4只含有C—Cl极性键,空间结构为正四面体,正电中心和负电中心重合,为非极性分子,C不符合题意;NH3只含有N—H极性键,空间结构为三角锥形,正电中心和负电中心不重合,为极性分子,D不符合题意。
2.D 解析:“气”指乙烯,“火”指甲烷。乙烯和甲烷在水中都不能形成分子间氢键,A错误;乙烯的相对分子质量大于甲烷,范德华力大,所以沸点高,故B错误;乙烯含碳碳双键,分子的空间结构为平面形,故C错误;每个乙烯分子中含σ键数目为5,每个甲烷分子中含σ键数目为4,则σ键数目之比为5∶4,故D正确。
3.C 解析:乙炔的分子式为C2H2,为直线形结构,空间填充模型表示正确,A正确;二氧化硫中S原子的价层电子对数=2+×(6-2×2)=3,含有1个孤电子对,其VSEPR模型为平面三角形,B正确;基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,价层电子轨道表示式为,C错误;px轨道的电子云轮廓图为沿x轴伸展的哑铃状,D正确。
4.C 解析:由四种元素基态原子的电子排布式可知,①是S元素,②是P元素,③是N元素,④是F元素。同周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,故第一电离能N
P,所以第一电离能S③>②>①,A错误;同周期主族元素自左而右原子半径依次减小,所以原子半径P>S、N>F,电子层越多原子半径越大,故原子半径P>S>N>F,即②>①>③>④,B错误;同周期主族元素自左而右电负性依次增大,所以电负性P③>①>②,C正确;主族元素的最高正化合价等于最外层电子数(O、F除外),但F无正价,所以最高正化合价①>②=③,D错误。
5.D 解析:对羟基苯甲醛无法形成分子内氢键,而是形成分子间氢键,沸点更高,而邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键,沸点较低,D项错误。
6.B 解析:分子中O原子和N原子的价层电子对数均为4,故均为sp3杂化,A正确;分子中O、N原子的价层电子对数都是4,且O原子含有2个孤电子对,N原子含有1个孤电子对,排斥力:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,所以分子中C—O—H的键角小于C—N—H的键角,B不正确;电负性:O>N>H,分子中O—H的极性大于N—H的极性,C正确;该分子中含有手性碳原子,例如(标*的碳),D正确。
7.D 解析:若形成蓝色溶液则含有大量[Cu(H2O)4]2+,形成深蓝色溶液则含有大量[Cu(NH3)4]2+,说明与Cu2+的配位能力:NH3>H2O,A正确;加入乙醇的目的是降低溶剂极性,减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度,从而析出晶体,B正确;用玻璃棒摩擦试管内壁,会产生微小的粗糙表面,为晶体的形成提供晶核,从而促进晶体析出 ,C正确;NH3分子中含有3个σ键,配位键也是σ键,1 mol [Cu(NH3)4]2+含有σ键的数量为16 mol,D错误。
8.A 解析:原子序数依次增大的X、Y、Z、M和Q五种短周期主族元素,基态Y原子同能层各能级上的电子数均相等,则Y为C元素;X的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等,则X为H元素;基态Z原子的第一电离能小于同周期的相邻元素,结合原子序数可知Z为O元素;M是同周期元素中简单离子半径最小的,则M为Al元素;Q的单质为黄绿色气体,则Q为Cl元素。碳元素和氢元素形成的氢化物可能是固态烃,固态烃的沸点高于水或过氧化氢,故A错误;基态O原子的电子排布式为1s22s22p4,核外电子有5种空间运动状态,故B正确;氯化铝属于共价化合物是因为化合物中共价键的成分大于离子键成分,故C正确;氯酸的酸性强于次氯酸,故D正确。
9.C 解析:根据题图可知,环糊精分子具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构,故A正确;环糊精分子组成的葡萄糖单元不同,环糊精分子中空圆筒尺寸不同,故B正确;该超分子包合物中环糊精分子和阿霉素分子间有范德华力和氢键(环糊精中含有羟基),故C错误;阿霉素分子中含有H、C、N、O四种元素,第一电离能最大的元素为N,故D正确。
10.B 解析:分子间作用力:甲醇<乙醇<正丙醇<正丁醇,由图b分析可知,相同时间内,温度变化量:甲醇>乙醇>正丙醇>正丁醇,则汽化速率:甲醇>乙醇>正丙醇>正丁醇,因此分子间作用力越弱,汽化速率越快,A正确;正丁醇与乙醚的相对分子质量相等,正丁醇汽化温差小于乙醚,是因为正丁醇分子间可以形成氢键,与稳定性无关,B错误;影响汽化温差的因素除了范德华力外,还有氢键,X的相对分子质量可能小于Y,但X分子间存在氢键,C正确;相对分子质量:正己烷>正戊烷,因此分子间作用力:正己烷>正戊烷,则汽化温差:正己烷<正戊烷,由d图可知汽化温差Y>X,所以X、Y可以分别为正己烷、正戊烷,D正确。
11.B 解析:该螯合离子中C、O原子价层电子对数都是4,所以C、O原子都采用sp3杂化,A项正确;该螯合离子中C、O原子都采用sp3杂化,具有四面体结构,所有非氢原子不可能位于同一平面,B项错误;该螯合离子中存在的极性键有C—H、C—O、O—K,非极性键为C—C,含有24个C—H极性键、12个C—O极性键、6个O—K极性键,非极性键为6个,所以极性键与非极性键的个数比为42∶6=7∶1,C项正确;离子化合物形成的晶体为离子晶体,该螯合离子为阳离子,其形成的晶体类型为离子晶体,D项正确。
12.B 解析:非金属元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性由大到小的顺序为F>O>B,故A正确;KBF4中的阴离子为BF,中心原子为B,中心原子上的价层电子对数=4+×(4-4×1)=4,因此杂化方式为sp3,故B错误;根据对角线规则,可推测BeO与Al2O3性质相似,故C正确;晶胞中的K+有2个位于晶胞内部,8个位于晶胞顶角,该晶胞中K+的数目=8×+2=3,则1 mol该晶胞含3 mol K+,则含3 mol KBe2BO3F2,故D正确。
13.D 解析:由图1知电离能I3远大于I2,说明最外层有2个电子,则该元素为第三周期第ⅡA族元素,此元素为镁元素,A正确;根据图示 ,1个铝原子周围距离最近且相等的镁原子有8个,B正确;图3所示是[Zn(NH3)6]2+的部分结构以及其中H—N—H的键角,键角比NH3大,是因为氨分子与Zn2+形成配合物后,孤电子对与Zn2+形成配位键,原孤电子对与成键电子对之间的排斥力减弱,C正确;根据“均摊法”,1个晶胞中含有N原子数是4、含有B原子数是×8+×6=4,晶胞中最近的B、N原子之间的距离为a nm,则晶胞体对角线为4a nm,晶胞边长是 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为 g·cm-3=×1021 g·cm-3,D错误。