【2010届高三化学140分突破精品资料】第16讲：单元同步自测题
文档属性
| 名称 | 【2010届高三化学140分突破精品资料】第16讲：单元同步自测题 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 832.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-09-24 07:08:00 | ||
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文档简介
2010届高三化学140分突破精品资料第16讲
单元同步自测题
第Ⅰ卷（选择题 共48 分）
可能用到的相对原子质量：H：1 N：14 Na：23 Fe：56 Ni：58.69 La：138.9
一、选择题(本题包括8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意。)
1．若不断地升高温度，实现＂雪花→水→水蒸气→氧气和氢气＂的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用依次是
A．氢键；分子间作用力；非极性键
B．氢键；氢键；极性键
C．氢键；极性键；分子间作用力
D．分子间作用力；氢键；非极性键
2．气体分子中的极性键在红外线的照射下，易像弹簧一样作伸缩和弯曲运动，从而产生热量。下列气体不属于温室效应气体的是
A．CO2 B．Ｎ2O C．CH4 D．Ｎ2
3．下列热化学方程式中能直接表示氯化钠晶格能的是
A．Na(g)＋Cl(g)＝NaCl(s) ΔH
B．Na+(g)＋Cl-(g)＝NaCl(g) ΔH
C．Na+(g)＋Cl-(g)＝NaCl(s) ΔH
D．2Na+(g)＋Cl2(g)＝2NaCl(g) ΔH
4．依据“电子气”的金属键模型，下列对于金属导电性随温度变化的解释，正确的是
A．温度增加，自由电子的动能增大，导致金属导电性增强
B．温度增加，阳离子的动能变大，阻碍电子的运动，以致导电性减弱
C．温度增加，自由电子的互相碰撞的次数增加，以致金属导电性减弱
D．温度增加，阳离子的动能变大，自由电子与阳离子的吸引力变小，以致金属的导电性增大
5．下列物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是
A．CH4＞SiH4＞GeH4＞SnH4
B．KCl＞NaCl＞MgCl2＞MgO
C．Rb＞K＞Na＞Li
D．石墨＞金刚石＞SiO2
6．下列各组表述中，两个微粒不属于同种元素原子的是
A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布为1s22s22p63s23p2的原子
B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布为2s22p5的原子
C．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子
D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电子排布为4s24p5的原子
7．下列分子空间构型为平面三角形的
A．NH3 B．BF3 C．H2O D．H3O+
8．根据泡利的原子轨道能级图和“能级交错”现象，原子轨道的能量高低顺序是：ns<(n-3)g<(n-2)f<(n-1)dA．32 B．50 C．64 D．128
二、选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给满分，但只要选错一个该小题就为0分。)
9．下列说法中正确的是
A．基态氧原子的电子排布图为
B．有7种短周期元素的基态原子核外只有1个未成对电子
C．基态氮原子的第一电离能比碳、氧都大
D．右图是超导材料硼镁化合物的一个晶胞，化学式为Mg3B2
10．下图为NaCl晶体的一个晶胞，下列叙述中不正确的是
A．若晶体中Na＋与Cl－的最小距离为a，则Na＋与Na＋最近的距离为a
B．与Na＋最近且等距的Cl－的连线构成的图形为正四面体
C．该晶胞中平均含有4个Na＋和4个Cl－
D．与一个Na＋最近且等距的Na＋有6个
11．在下列金属晶体的四种堆积模型中，配位数为12的是
A．简单立方堆积 B．钾型 C．镁型 D．铜型
12．下列分子的比例模型中，中心原子上存在孤对电子的是
A． B．
C． D．
13．三硫化四磷的分子结构研究表明，该分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了八电子的结构。该分子可能结构的种类和一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数分别是
A．1，7 B．3，9
C．5，19 D．不能确定
14．X、Y、Z分别代表3种不同的短周期元素。X元素的原子最外层电子排布为ns1；Y元素原子最外电子层中有2个未成对电子；Z元素原子的L电子层的P亚层中有4个电子。由这3种元素组成的化合物的分子式可能是
A．X3YZ4 B．X4YZ4 C．XYZ2 D．X2YZ4
第Ⅱ卷（非选择题，共72分）
三、（本题包括3小题，共24分）
15．(6分)2004年7月，法俄两国科学家共同宣布，在高压下，氮气会聚合生成高聚氮。在高聚氮晶体中，每个氮原子都通过三个单键与其它氮原子结合并向空间发展，构成立体网状结构。已知该晶体中N-N的键能为160kJ/mol，而氮气中N≡N的键能为942kJ/mol。则：
(1)高聚氮晶体属于 晶体。
(2)高聚氮转化为氮气时，将 （“吸收”或“放出”）能量，当生成1mol N2时，能量变化是 kJ。
16．(10分)已知元素X、Y的核电荷数小于31，且能形成XY2型的化合物。回答下列问题：
(1)若X、Y均为非金属元素，写出你所知道的XY2的化学式：____________、___________、_______________、_______________等。
(2)若X原子的外围电子层排布为3d104s2，Y可能是________元素或 _______元素（写元素符号）。
(3)若Y的阴离子与Ar有相同的电子层结构，则X的原子外围电子层排布构型有：____________、____________、____________、____________、____________、____________。
17．(8分)甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒，它们的电子总数相等。已知甲、乙为双原子分子，丙为负二价双原子离子，丁为原子，丙、丁所含元素位于同主族且单质都是原子晶体。
(1)丁的电子排布式是______________________；
(2)丙的电子式是_________________；
(3)乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途：_______________________。
(4)甲分子中含有________个σ键和_________个π键。
(5)丁的氧化物晶体中，丁原子发生_________杂化，氧原子发生_________杂化。
四、（本题包括3小题，共30分）
18．(10分)(1)一种Al－Fe合金的立体晶胞如图1所示。确定该合金的化学式____________。用NA表示阿伏加德罗常数，则晶胞质量的计算式是_________________，若晶胞的边长＝a nm，则此合金密度的计算式是________________g/cm3。
(2)石墨的层状结构如下图2所示，图中7个六元环实际占有的碳原子数是 ，若该层状结构可由很多个平行四边形无隙并置得到，每个平行四边形实际占有2个碳原子，请在图中画出一个这样的平行四边形。
(3)石墨能与熔融金属钾作用，形成蓝色的C24K、灰色的C48K、C60K等。有一种青铜色的CxK中K原子（用o表示）的分布如图3所示，则x= ；另有一种石墨化合物C32K，其中K原子的分布也类似图的正六边形，该正六边形的边长是上右图中正六边形边长的
倍。
19．(10分)随着纳米技术的飞速发展，四氧化三铁纳米颗粒在磁性记录、磁流体、吸波、催化、医药等领域有着广泛的应用。“共沉淀法”是制备四氧化三铁纳米颗粒的常见方法，具体步骤为：将一定量的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O制成混合溶液加入到烧瓶中，在N2气氛下，滴加氨水、搅拌、水浴恒温至混合液由橙红色逐渐变成黑色，继续搅拌15 min，磁铁分离磁性颗粒，用蒸馏水洗去表面残留的电解质，60℃真空干燥并研磨，可得直径约10 nm Fe3O4磁性颗粒。
(1)“共沉淀法”中N2的作用是___________，制备的总离子反应方程式为________。
(2)科学研究表明，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+、O2－通过离子键而组成的复杂离子晶体。O2－的重复排列方式如右图所示，该排列方式中存在着两种类型的由O2－围成的空隙，如1、3、6、7的O2－围成的空隙和3、6、7、8、9、12的O2－围成的空隙，前者为正四面体空隙，后者为正八面体空隙，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2－数之比为_______,其中有______%正四面体空隙填有Fe3+，有________%正八面体空隙没有被填充。
20．(10分)SO42－和S2O82－(过二硫酸根离子)结构中，硫原子均位于由氧原子组成四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。已知S2O82－中两个硫原子间存在过氧键，S2O82－有强氧化性。H2S2O8能分步水解产生过氧化氢。
(1)请在下面方框中画出SO42－的立体结构图，分别用实
心圆点“●”和空心圆点“○”描出氧原子和硫原子的位置。
(2)写出过二硫酸的结构简式，并确定氧、硫元素的化合
价______________________________。
(3)分析S2O82－有强氧化性的原因是_______________。
(4)写出H2S2O8在中水解的两步反应的化学方程式。
第一步：______________________________________。第二步：______________________________________。
五、（本题包括2小题，共18分）
21．(8分)膦（PH3）是一种无色有剧毒的气体，其还原能力比氨（NH3）强，是一种强还原剂，但膦在水中的溶解度远小于氨，微溶于水。某反应体系中存在下列物质：Cu、H2SO4、CuSO4、PH3、H3PO4、H2O。回答下列问题：
(1)P在元素周期表中的位置是 ，PH3的电子式为 ；
(2)上述反应体系中化学反应方程式为 _________ ，氧化产物是 ；
(3)膦（PH3）在水中的溶解度远小于氨的原因是
_______________________________________________。
22．(10分)氢是重要而清洁的能源。要利用氢气作能源，必须能安全有效的把它储存起来，目前利用金属或合金来储存氢气已获得很大进展。镧La和镍Ni的一种合金就是储氢材料，该合金的一个晶胞如图，属于六方晶胞。该晶胞中的镍原子除一个在中心外，其他都在面上。
(1)写出该合金的化学式 。
(2)该合金晶胞的边长a=511pm、c=397pm以及各边之间的夹角如图所示，计算该合金的密度。
(3)若该合金每个晶胞能吸收3分子氢，吸收氢后晶胞的体积不变，计算该合金吸氢后的密度。
(4)已知液态氢气的密度约为78kg/m3，你认为所吸收的氢与金属之间的结合力比氢分子的结合力强还是弱？ 为什么？(已知Ni与La的相对原子质量分别为58.69、138.9)
2010届高三化学140分突破精品资料第16讲
参考答案
1．B 最后一步由水生成氧气和氢气的反应是化学变化，反应过程中氧氢键断裂。
2．D N2中无极性键，因此不是温室气体。
3．C 根据晶格能的定义：气态离子形成1mol离子晶体所释放出的能量叫做晶格能。A中是气态原子，B中NaCl(g)不是晶体，D中不是晶体，也不是1mol晶体，三选项均不符合晶格能的定义，C与晶格能的定义符合。
4．B 温度升高，金属阳离子与自由电子的动能均增加，但是由于阳离子对自由电子的阻碍作用增大，所以导致金属导电性减弱。
5．D 晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构粒子间作用力的大小。A项物质均为结构相似的分子晶体，其熔点取决于分子间作用力的大小，一般来说，结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力也越大，故A项各物质熔点应为逐渐升高的顺序；B项物质均为离子晶体，一般来说，离子的半径越小，电荷数越多，晶格能越大，故B项各物质的熔点也应为升高的顺序；C项物质均为同主族的金属晶体，其熔点高低决定于金属键的强弱，金属键键能与金属原子半径成反比，与价电子数成正比，碱金属原子半径按原子序数递增依次增大，熔点依次降低；D项石墨熔点高于金刚石，金刚石比二氧化硅熔点高。
6．C A选项：3p能级有一个空轨道的原子外围电子排布为3s23p2，二者是同种元素的原子；B选项：2p能级无空轨道且有一个未成对电子的原子的2p能级有5个电子，最外层电子排布也是2s22p5；C选项：M层全充满，M层电子排布为3s23p63d10，与后者不是同一元素的原子；D选项：最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子，因最外层电子数为1～8个，最外层电子数与核外电子总数可能的组合为：1和5、2和10、3和15、4和20、5和25、6和30、7和35、8和40，其中7和35组合是溴元素符合题意，与后者为同一元素的原子。
7．B NH3、H3O+是三角锥形，H2O是V形。
8．B 第七周期排满最后一种元素的价层电子排布为7s27p6(118号元素)，第八周期排满最后一种元素的价层电子排布应为8s28p6，从8s1到8s28p6，其间增排了8s25g186f147d108p6，核电荷数增加了50，故第八周期元素的种类为50种。
9．BC 基态氧原子的核外电子排布应遵循泡利原理和洪特规则，2p能级的电子排布应是。短周期元素的基态原子中，H、Li、B、F、Na、Al、Cl七种元素的原子核外只有1个未成对电子，它们的价电子排布分别是ns1、ns2np1和ns2np5。同一周期元素随核电荷数的增大，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族元素和ⅤA族元素例外，它们比相邻元素的第一电离能都大。硼镁化合物的一个晶胞中，B原子数为2，镁原子数为×8＝1，化学式为MgB2，不是根据常见化合价判断的Mg3B2。
10．BD 由NaCl的晶胞图可得晶胞的表面的平面图，图中AB＝BC＝a，AC为两个Na＋的最近距离，AC2＝AB2＋BC2＝2a2，故AC＝a，A正确；从晶胞图可以看出，与NaCl晶胞体心的Na＋最近且等距离的Cl－NaCl晶胞面心的Cl－)的连线构成的图形为正八面体，B不正确；该晶胞中分摊到的Na＋个数为12×1/4＋1＝4，Cl－个数为8×1/8＋12×1/4＝4，C正确；根据图示进行分析，与一个Na＋最近且等距离的Na＋有12个，D不正确。
11．CD 简单立方堆积原子配位数为4，钾型配位数为8，镁型和铜型配位数均为12。
12．C AB3型分子若A上有孤对电子空间构型为三角锥形，若无孤对电子则为三角形。
13．B 根据题意三硫化四磷分子可认为是由三个S原子插入P4分子中P－P键间而成，可能的情况有如下三种：
（P―S―P不在同一直线上）。
14．BD X必为+1价；Y可能是碳(+4价)、硅(+4价)或硫(+4价、+6价)，Z为氧(-2价)。X4YZ4可能是H4SiO4；X2YZ4可能是H2SO4。
15．(1)原子 (2)放出 462
解析：1mol高聚氮中含有共价键1.5mol，2mol高聚氮生成1molN2的过程中能量变化：△H=160kJ/mol×3mol－942kJ/mol=－462kJ/mol。
16．(1)CO2 SO2 SiO2 CS2 (2)F Cl (3)2s2 3s2 4s2 3d64s2 3d104s1 3d104s2
解析：(2)X原子的外围电子层排布为3d104s2时X为Zn，化合价+2价，Y的化合价为-1价，所以Y可能是F或Cl。(3)Y的阴离子与Ar有相同的电子层结构，且能形成XY2型化合物，Y只能是Cl，则X的化合价为+2价，所以X的价层电子排布可能是2s2 3s2 4s2 3d64s2 3d104s1 3d104s2。
17．(1)1s22s22p63s23p2 (2) (3)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2(只要答案符合题意要求即可给分) (4)1 2 (5)sp3 sp3
解析：根据丙、丁所含元素位于同主族且单质都是原子晶体，判断所含元素分别是碳和硅，再根据丙为负二价双原子离子、丁为原子，判断丙是C22－、丁是硅原子，甲、乙、丙、丁均含有14个电子，则甲、乙两个双原子分子就是N2和CO了，有还原性的乙是CO。
18．(1)Fe2Al (2)14 (3)8 2
解析：(1)该晶胞中的Fe原子数为8、Al原子数为4；(2)属于7个六元环的碳原子数=6+12×+6×=14；(3)以图中六个K原子围成的六边形计算，n(C):n(K)=24:3，x=8；从C8K变为C32K，C原子数扩大4倍，即图形面积扩大4倍，则边长为原来的2倍。
19．(1)防止Fe2+被氧化 Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4↓+8NH4++4H2O (2)2：1 12.5% 50%
解析：(2)Fe3O4可看成一种混合型氧化物，可改写成FeO·Fe2O3，该重复单元中含O2－离子个数为8/8+6/2=4，可知有1个Fe2+，2个Fe3+，据题意该重复单元中8个正四面体空隙，正八面体空隙数为1+12/4=4个。（本题最关键的是判断正八面体空隙数目）
20．氧元素的化合价有-1、-2，硫元素的化合价为+6
(3)S2O82-中存在过氧键，其中氧元素的化合价为-1，故有强氧化性
(4)H2S2O8+D218O=HSO318OD+HSO5D， HSO5D+D218O= HSO318OD+D2O2
解析：由于硫原子之间存在过氧键，因此氧元素有化合价有的呈-1价，H2S2O8能分步水解产生过氧化氢，因此在第一步水解反应中过氧键不会被破坏，断裂的应为硫氧键，如图：，第二步再水解生成D2O2。
21．(1) 第三周期第VA族 (2) PH3＋4CuSO4＋4H2O＝4Cu＋H3PO4＋4H2SO4 H3PO4 (3)NH3能与水形成氢键而PH3不能
22．解析：(1)由晶胞图示可知La 的原子个数为8(顶点)×1/8=1，Ni的原子个数为8(面)×1/2+1(体内)=5，所以该合金的化学式可表示为LaNi5。
(2)有所给图可知：晶胞体积为：V=c×a2sin60o=a2c, M(LaNi5)=432.35g/mol
(3)吸收氢之后体积不变，质量增加，密度为
(4)氢与金属的结合力大于氢分子之间的结合力；因为在金属中的氢的密度为8112kg·m-3-8000kg·m-3=112kg·m-3大于液态氢的密度78kg·m-3，故而比氢分子的结合力强。
Na＋
Cl－
A B
C
Cl－
Na+
单元同步自测题
第Ⅰ卷（选择题 共48 分）
可能用到的相对原子质量：H：1 N：14 Na：23 Fe：56 Ni：58.69 La：138.9
一、选择题(本题包括8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意。)
1．若不断地升高温度，实现＂雪花→水→水蒸气→氧气和氢气＂的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用依次是
A．氢键；分子间作用力；非极性键
B．氢键；氢键；极性键
C．氢键；极性键；分子间作用力
D．分子间作用力；氢键；非极性键
2．气体分子中的极性键在红外线的照射下，易像弹簧一样作伸缩和弯曲运动，从而产生热量。下列气体不属于温室效应气体的是
A．CO2 B．Ｎ2O C．CH4 D．Ｎ2
3．下列热化学方程式中能直接表示氯化钠晶格能的是
A．Na(g)＋Cl(g)＝NaCl(s) ΔH
B．Na+(g)＋Cl-(g)＝NaCl(g) ΔH
C．Na+(g)＋Cl-(g)＝NaCl(s) ΔH
D．2Na+(g)＋Cl2(g)＝2NaCl(g) ΔH
4．依据“电子气”的金属键模型，下列对于金属导电性随温度变化的解释，正确的是
A．温度增加，自由电子的动能增大，导致金属导电性增强
B．温度增加，阳离子的动能变大，阻碍电子的运动，以致导电性减弱
C．温度增加，自由电子的互相碰撞的次数增加，以致金属导电性减弱
D．温度增加，阳离子的动能变大，自由电子与阳离子的吸引力变小，以致金属的导电性增大
5．下列物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是
A．CH4＞SiH4＞GeH4＞SnH4
B．KCl＞NaCl＞MgCl2＞MgO
C．Rb＞K＞Na＞Li
D．石墨＞金刚石＞SiO2
6．下列各组表述中，两个微粒不属于同种元素原子的是
A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布为1s22s22p63s23p2的原子
B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布为2s22p5的原子
C．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子
D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电子排布为4s24p5的原子
7．下列分子空间构型为平面三角形的
A．NH3 B．BF3 C．H2O D．H3O+
8．根据泡利的原子轨道能级图和“能级交错”现象，原子轨道的能量高低顺序是：ns<(n-3)g<(n-2)f<(n-1)d
二、选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给满分，但只要选错一个该小题就为0分。)
9．下列说法中正确的是
A．基态氧原子的电子排布图为
B．有7种短周期元素的基态原子核外只有1个未成对电子
C．基态氮原子的第一电离能比碳、氧都大
D．右图是超导材料硼镁化合物的一个晶胞，化学式为Mg3B2
10．下图为NaCl晶体的一个晶胞，下列叙述中不正确的是
A．若晶体中Na＋与Cl－的最小距离为a，则Na＋与Na＋最近的距离为a
B．与Na＋最近且等距的Cl－的连线构成的图形为正四面体
C．该晶胞中平均含有4个Na＋和4个Cl－
D．与一个Na＋最近且等距的Na＋有6个
11．在下列金属晶体的四种堆积模型中，配位数为12的是
A．简单立方堆积 B．钾型 C．镁型 D．铜型
12．下列分子的比例模型中，中心原子上存在孤对电子的是
A． B．
C． D．
13．三硫化四磷的分子结构研究表明，该分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了八电子的结构。该分子可能结构的种类和一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数分别是
A．1，7 B．3，9
C．5，19 D．不能确定
14．X、Y、Z分别代表3种不同的短周期元素。X元素的原子最外层电子排布为ns1；Y元素原子最外电子层中有2个未成对电子；Z元素原子的L电子层的P亚层中有4个电子。由这3种元素组成的化合物的分子式可能是
A．X3YZ4 B．X4YZ4 C．XYZ2 D．X2YZ4
第Ⅱ卷（非选择题，共72分）
三、（本题包括3小题，共24分）
15．(6分)2004年7月，法俄两国科学家共同宣布，在高压下，氮气会聚合生成高聚氮。在高聚氮晶体中，每个氮原子都通过三个单键与其它氮原子结合并向空间发展，构成立体网状结构。已知该晶体中N-N的键能为160kJ/mol，而氮气中N≡N的键能为942kJ/mol。则：
(1)高聚氮晶体属于 晶体。
(2)高聚氮转化为氮气时，将 （“吸收”或“放出”）能量，当生成1mol N2时，能量变化是 kJ。
16．(10分)已知元素X、Y的核电荷数小于31，且能形成XY2型的化合物。回答下列问题：
(1)若X、Y均为非金属元素，写出你所知道的XY2的化学式：____________、___________、_______________、_______________等。
(2)若X原子的外围电子层排布为3d104s2，Y可能是________元素或 _______元素（写元素符号）。
(3)若Y的阴离子与Ar有相同的电子层结构，则X的原子外围电子层排布构型有：____________、____________、____________、____________、____________、____________。
17．(8分)甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒，它们的电子总数相等。已知甲、乙为双原子分子，丙为负二价双原子离子，丁为原子，丙、丁所含元素位于同主族且单质都是原子晶体。
(1)丁的电子排布式是______________________；
(2)丙的电子式是_________________；
(3)乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途：_______________________。
(4)甲分子中含有________个σ键和_________个π键。
(5)丁的氧化物晶体中，丁原子发生_________杂化，氧原子发生_________杂化。
四、（本题包括3小题，共30分）
18．(10分)(1)一种Al－Fe合金的立体晶胞如图1所示。确定该合金的化学式____________。用NA表示阿伏加德罗常数，则晶胞质量的计算式是_________________，若晶胞的边长＝a nm，则此合金密度的计算式是________________g/cm3。
(2)石墨的层状结构如下图2所示，图中7个六元环实际占有的碳原子数是 ，若该层状结构可由很多个平行四边形无隙并置得到，每个平行四边形实际占有2个碳原子，请在图中画出一个这样的平行四边形。
(3)石墨能与熔融金属钾作用，形成蓝色的C24K、灰色的C48K、C60K等。有一种青铜色的CxK中K原子（用o表示）的分布如图3所示，则x= ；另有一种石墨化合物C32K，其中K原子的分布也类似图的正六边形，该正六边形的边长是上右图中正六边形边长的
倍。
19．(10分)随着纳米技术的飞速发展，四氧化三铁纳米颗粒在磁性记录、磁流体、吸波、催化、医药等领域有着广泛的应用。“共沉淀法”是制备四氧化三铁纳米颗粒的常见方法，具体步骤为：将一定量的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O制成混合溶液加入到烧瓶中，在N2气氛下，滴加氨水、搅拌、水浴恒温至混合液由橙红色逐渐变成黑色，继续搅拌15 min，磁铁分离磁性颗粒，用蒸馏水洗去表面残留的电解质，60℃真空干燥并研磨，可得直径约10 nm Fe3O4磁性颗粒。
(1)“共沉淀法”中N2的作用是___________，制备的总离子反应方程式为________。
(2)科学研究表明，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+、O2－通过离子键而组成的复杂离子晶体。O2－的重复排列方式如右图所示，该排列方式中存在着两种类型的由O2－围成的空隙，如1、3、6、7的O2－围成的空隙和3、6、7、8、9、12的O2－围成的空隙，前者为正四面体空隙，后者为正八面体空隙，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2－数之比为_______,其中有______%正四面体空隙填有Fe3+，有________%正八面体空隙没有被填充。
20．(10分)SO42－和S2O82－(过二硫酸根离子)结构中，硫原子均位于由氧原子组成四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。已知S2O82－中两个硫原子间存在过氧键，S2O82－有强氧化性。H2S2O8能分步水解产生过氧化氢。
(1)请在下面方框中画出SO42－的立体结构图，分别用实
心圆点“●”和空心圆点“○”描出氧原子和硫原子的位置。
(2)写出过二硫酸的结构简式，并确定氧、硫元素的化合
价______________________________。
(3)分析S2O82－有强氧化性的原因是_______________。
(4)写出H2S2O8在中水解的两步反应的化学方程式。
第一步：______________________________________。第二步：______________________________________。
五、（本题包括2小题，共18分）
21．(8分)膦（PH3）是一种无色有剧毒的气体，其还原能力比氨（NH3）强，是一种强还原剂，但膦在水中的溶解度远小于氨，微溶于水。某反应体系中存在下列物质：Cu、H2SO4、CuSO4、PH3、H3PO4、H2O。回答下列问题：
(1)P在元素周期表中的位置是 ，PH3的电子式为 ；
(2)上述反应体系中化学反应方程式为 _________ ，氧化产物是 ；
(3)膦（PH3）在水中的溶解度远小于氨的原因是
_______________________________________________。
22．(10分)氢是重要而清洁的能源。要利用氢气作能源，必须能安全有效的把它储存起来，目前利用金属或合金来储存氢气已获得很大进展。镧La和镍Ni的一种合金就是储氢材料，该合金的一个晶胞如图，属于六方晶胞。该晶胞中的镍原子除一个在中心外，其他都在面上。
(1)写出该合金的化学式 。
(2)该合金晶胞的边长a=511pm、c=397pm以及各边之间的夹角如图所示，计算该合金的密度。
(3)若该合金每个晶胞能吸收3分子氢，吸收氢后晶胞的体积不变，计算该合金吸氢后的密度。
(4)已知液态氢气的密度约为78kg/m3，你认为所吸收的氢与金属之间的结合力比氢分子的结合力强还是弱？ 为什么？(已知Ni与La的相对原子质量分别为58.69、138.9)
2010届高三化学140分突破精品资料第16讲
参考答案
1．B 最后一步由水生成氧气和氢气的反应是化学变化，反应过程中氧氢键断裂。
2．D N2中无极性键，因此不是温室气体。
3．C 根据晶格能的定义：气态离子形成1mol离子晶体所释放出的能量叫做晶格能。A中是气态原子，B中NaCl(g)不是晶体，D中不是晶体，也不是1mol晶体，三选项均不符合晶格能的定义，C与晶格能的定义符合。
4．B 温度升高，金属阳离子与自由电子的动能均增加，但是由于阳离子对自由电子的阻碍作用增大，所以导致金属导电性减弱。
5．D 晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构粒子间作用力的大小。A项物质均为结构相似的分子晶体，其熔点取决于分子间作用力的大小，一般来说，结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力也越大，故A项各物质熔点应为逐渐升高的顺序；B项物质均为离子晶体，一般来说，离子的半径越小，电荷数越多，晶格能越大，故B项各物质的熔点也应为升高的顺序；C项物质均为同主族的金属晶体，其熔点高低决定于金属键的强弱，金属键键能与金属原子半径成反比，与价电子数成正比，碱金属原子半径按原子序数递增依次增大，熔点依次降低；D项石墨熔点高于金刚石，金刚石比二氧化硅熔点高。
6．C A选项：3p能级有一个空轨道的原子外围电子排布为3s23p2，二者是同种元素的原子；B选项：2p能级无空轨道且有一个未成对电子的原子的2p能级有5个电子，最外层电子排布也是2s22p5；C选项：M层全充满，M层电子排布为3s23p63d10，与后者不是同一元素的原子；D选项：最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子，因最外层电子数为1～8个，最外层电子数与核外电子总数可能的组合为：1和5、2和10、3和15、4和20、5和25、6和30、7和35、8和40，其中7和35组合是溴元素符合题意，与后者为同一元素的原子。
7．B NH3、H3O+是三角锥形，H2O是V形。
8．B 第七周期排满最后一种元素的价层电子排布为7s27p6(118号元素)，第八周期排满最后一种元素的价层电子排布应为8s28p6，从8s1到8s28p6，其间增排了8s25g186f147d108p6，核电荷数增加了50，故第八周期元素的种类为50种。
9．BC 基态氧原子的核外电子排布应遵循泡利原理和洪特规则，2p能级的电子排布应是。短周期元素的基态原子中，H、Li、B、F、Na、Al、Cl七种元素的原子核外只有1个未成对电子，它们的价电子排布分别是ns1、ns2np1和ns2np5。同一周期元素随核电荷数的增大，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族元素和ⅤA族元素例外，它们比相邻元素的第一电离能都大。硼镁化合物的一个晶胞中，B原子数为2，镁原子数为×8＝1，化学式为MgB2，不是根据常见化合价判断的Mg3B2。
10．BD 由NaCl的晶胞图可得晶胞的表面的平面图，图中AB＝BC＝a，AC为两个Na＋的最近距离，AC2＝AB2＋BC2＝2a2，故AC＝a，A正确；从晶胞图可以看出，与NaCl晶胞体心的Na＋最近且等距离的Cl－NaCl晶胞面心的Cl－)的连线构成的图形为正八面体，B不正确；该晶胞中分摊到的Na＋个数为12×1/4＋1＝4，Cl－个数为8×1/8＋12×1/4＝4，C正确；根据图示进行分析，与一个Na＋最近且等距离的Na＋有12个，D不正确。
11．CD 简单立方堆积原子配位数为4，钾型配位数为8，镁型和铜型配位数均为12。
12．C AB3型分子若A上有孤对电子空间构型为三角锥形，若无孤对电子则为三角形。
13．B 根据题意三硫化四磷分子可认为是由三个S原子插入P4分子中P－P键间而成，可能的情况有如下三种：
（P―S―P不在同一直线上）。
14．BD X必为+1价；Y可能是碳(+4价)、硅(+4价)或硫(+4价、+6价)，Z为氧(-2价)。X4YZ4可能是H4SiO4；X2YZ4可能是H2SO4。
15．(1)原子 (2)放出 462
解析：1mol高聚氮中含有共价键1.5mol，2mol高聚氮生成1molN2的过程中能量变化：△H=160kJ/mol×3mol－942kJ/mol=－462kJ/mol。
16．(1)CO2 SO2 SiO2 CS2 (2)F Cl (3)2s2 3s2 4s2 3d64s2 3d104s1 3d104s2
解析：(2)X原子的外围电子层排布为3d104s2时X为Zn，化合价+2价，Y的化合价为-1价，所以Y可能是F或Cl。(3)Y的阴离子与Ar有相同的电子层结构，且能形成XY2型化合物，Y只能是Cl，则X的化合价为+2价，所以X的价层电子排布可能是2s2 3s2 4s2 3d64s2 3d104s1 3d104s2。
17．(1)1s22s22p63s23p2 (2) (3)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2(只要答案符合题意要求即可给分) (4)1 2 (5)sp3 sp3
解析：根据丙、丁所含元素位于同主族且单质都是原子晶体，判断所含元素分别是碳和硅，再根据丙为负二价双原子离子、丁为原子，判断丙是C22－、丁是硅原子，甲、乙、丙、丁均含有14个电子，则甲、乙两个双原子分子就是N2和CO了，有还原性的乙是CO。
18．(1)Fe2Al (2)14 (3)8 2
解析：(1)该晶胞中的Fe原子数为8、Al原子数为4；(2)属于7个六元环的碳原子数=6+12×+6×=14；(3)以图中六个K原子围成的六边形计算，n(C):n(K)=24:3，x=8；从C8K变为C32K，C原子数扩大4倍，即图形面积扩大4倍，则边长为原来的2倍。
19．(1)防止Fe2+被氧化 Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4↓+8NH4++4H2O (2)2：1 12.5% 50%
解析：(2)Fe3O4可看成一种混合型氧化物，可改写成FeO·Fe2O3，该重复单元中含O2－离子个数为8/8+6/2=4，可知有1个Fe2+，2个Fe3+，据题意该重复单元中8个正四面体空隙，正八面体空隙数为1+12/4=4个。（本题最关键的是判断正八面体空隙数目）
20．氧元素的化合价有-1、-2，硫元素的化合价为+6
(3)S2O82-中存在过氧键，其中氧元素的化合价为-1，故有强氧化性
(4)H2S2O8+D218O=HSO318OD+HSO5D， HSO5D+D218O= HSO318OD+D2O2
解析：由于硫原子之间存在过氧键，因此氧元素有化合价有的呈-1价，H2S2O8能分步水解产生过氧化氢，因此在第一步水解反应中过氧键不会被破坏，断裂的应为硫氧键，如图：，第二步再水解生成D2O2。
21．(1) 第三周期第VA族 (2) PH3＋4CuSO4＋4H2O＝4Cu＋H3PO4＋4H2SO4 H3PO4 (3)NH3能与水形成氢键而PH3不能
22．解析：(1)由晶胞图示可知La 的原子个数为8(顶点)×1/8=1，Ni的原子个数为8(面)×1/2+1(体内)=5，所以该合金的化学式可表示为LaNi5。
(2)有所给图可知：晶胞体积为：V=c×a2sin60o=a2c, M(LaNi5)=432.35g/mol
(3)吸收氢之后体积不变，质量增加，密度为
(4)氢与金属的结合力大于氢分子之间的结合力；因为在金属中的氢的密度为8112kg·m-3-8000kg·m-3=112kg·m-3大于液态氢的密度78kg·m-3，故而比氢分子的结合力强。
Na＋
Cl－
A B
C
Cl－
Na+
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