鲁科版 化学 选修3 物质结构与性质 寒假测试 （含答案及解析）

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鲁科版 化学 选修3 物质结构与性质 寒假测试
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分
分卷I
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.中学教材上介绍的干冰晶体是一种立方面心结构，如图所示，即每8个CO2构成立方体，且在6个面的中心又各占据1个CO2分子，在每个CO2周围距离a(其中a为立方体棱长)的CO2有(　　)

A． 4个
B． 8个
C． 12个
D． 6个
2.臭氧能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间．O3分子的结构如图，实线表示σ键，另外中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键（虚线内部）﹣﹣三个O原子均等地享有这4个电子．根据等电子体原理，下列分子中与O3分子的结构最相似的是（　　）
A． SO2
B． CO2
C． H2O
D． BeCl2
3.我国的纳米基础研究能力已跻身于世界的前列，例如曾作为我国两年前十大科技成果之一的就是合成一种一维纳米的材料，化学式为RN。已知该化合物里与氮微粒结合的Rn＋核外有28个电子，则R位于元素周期表的(　　)
A． 第三周期ⅤA族
B． 第四周期ⅢA族
C． 第五周期ⅢA族
D． 第四周期ⅤA族
4.说法正确的是（　　）
A． 124 g P4含有的P﹣P键的个数为6NA
B． 12 g石墨中含有的C﹣C键的个数为2NA
C． 12 g金刚石中含有的C﹣C键的个数为1.5NA
D． 60 g SiO2中含Si﹣O键的个数为2NA
5.在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是( )
A． 2个
B． 3个
C． 4个
D． 6个
6.下列3d轨道的轨道表示式正确的是（ ）

7.具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是(　　)
A． .两种原子的电子层上全部都是s电子
B． 3p上只有一个空轨道的原子和3p亚层上只有一个未成对电子的原子
C． 最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D． 原子核外的M层上的s亚层和p亚层都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子
8.有机物具有手性，发生下列反应后，分子仍有手性的是(　　)
①与H2发生加成反应　②与乙酸发生酯化反应　③发生水解反应　④发生消去反应
A． ①②
B． ②③
C． ①④
D． ②④
9.用鲍林的杂化轨道理论解释甲烷分子的正四面体结构，下列说法不正确的是 ( 　)

A． C原子的四个杂化轨道的能量一样
B． C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C． C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道
D． C原子有1个sp3杂化轨道由孤电子对占据
10.下列有关化学用语表示正确的是（　　）
A． 中子数为8的N原子：N
B． 聚丙烯的结构
C． Cl﹣的结构示意图：
D． CSO的电子式：
二、双选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.（多选）国际无机化学命名委员会将长式元素周期表原先的主、副族及族序序号取消，从左往右改为第18列，碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确的是(　　)
A． 只有第2列元素的原子最外层有2个电子
B． 第14列元素形成的化合物种类最多
C． 第3列元素种类最多
D． 第16、17列元素都是非金属元素
12.（多选）下列说法不正确的是（　　）
A． 电子云是笼罩在原子核外的云雾
B． 下列电子排布式：1s22s12p1是某原子基态的排布式
C． 任何能层中的d能级的轨道数都为5
D． [Ar]3d64s2表示的是Fe原子的电子排布式
13.（多选）过渡元素的化合物是高温超导物质研究的热点．某过渡元素A与氧形成的化合物叫金红石，其晶体的最小结构单元如图．则下面有关金红石的说法正确的是（　　）

A． 一定是共价化合物
B． 可能是离子化合物
C． 它的化学式为AO2
D． 它的化学式为A3O2
14.（多选）下列是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况，其中正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
分卷II
三、综合题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
15.同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因：

晶体熔、沸点的高低，决定于组成晶体微粒间的作用力的大小。A组是______晶体，晶体微粒之间通过________相连，粒子之间的作用力由大到小的顺序是________。B组晶体属于____________晶体，价电子数由少到多的顺序是__________，离子半径由大到小的顺序是__________。金属键强弱由小到大的顺序为______________。
16.有A，B，C，D四种元素。其中A为第四周期主族元素，与D可形成原子个数比为1∶1和1∶2的化合物；B为第四周期d区元素，最高化合价为＋7；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合价；D的外围电子排布式为nsnnpn＋2。
(1)试写出四种元素的元素符号：A______、B______、C______、D______。
(2)按原子半径由大到小排列：______________________________________________。
17.某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，试回答：
(1)该元素核外电子排布式为__________，价电子的电子排布图为__________。
(2)该元素的原子序数为__________，元素符号为__________，在周期表中的位置为__________，该元素是__________(填“金属”或“非金属”)元素，最高正化合价为__________价。
18.某离子晶体晶胞的结构如图所示。X（●）位于立方体顶点，Y（○）位于立方体中心。试分析：

（1）晶体中每个Y同时吸引着　　个X，每个X同时吸引着　　个Y，该晶体的化学式为　。
（2）晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X共有　　　个。
（3）晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX是　　　　。
（4）设该晶体的摩尔质量为M g·mol－1，晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X中心间距为　　　cm。



答案解析
1.【答案】A
【解析】每个水分子与四个方向的4个水分子形成氢键，每个氢键为2个水分子共用，故其氢键个数为4×＝2。
2.【答案】A
【解析】已知O3分子的结构如图，在臭氧O3中，中心的氧原子以sp2杂化，与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键，使O3分子称折线形，在三个氧原子之间还存在着一个垂直于分子平面的大π键，这个离域的π键是由中心的氧原子提供两个p电子、另外两个配位氧原子各提供一个p电子形成的，
A，SO2分子呈“V”字形结构，其成键方式与O3类似，S原子sp2杂化，S原子和两侧的氧原子除以σ键结合以外，还形成一个三中心四电子的大π键，故A正确；
B，CO2为含有2对σ键电子对，为sp杂化，空间结构为直线形，故B错误；
C，H2O中O含有4对价层电子对，为sp3杂化，含有2对孤电子对，为“V”字形结构，但是分子中没有大π键，故C错误；
D，BeCl2含有3对价层电子对，为sp2杂化，没有孤电子对，为平面三角形，故D错误；
3.【答案】B
【解析】由化学式RN知R为＋3价，故R原子核外有31个电子，核电荷数为31，价电子构型为4s24p1，为镓元素，位于第四周期ⅢA族。
4.【答案】A
【解析】124g白磷中含有的磷分子个数NA，一个白磷分子中含有6个P﹣P键，所以124g P4含有的P﹣P键的个数为6NA，故A正确；12g石墨中含有碳原子个数NA，石墨中每个碳原子含有3/2个C﹣C键，所以12g石墨中含有C﹣C键个数是1.5NA，故B错误；12g金刚石中含有碳原子个数=2NA，金刚石中每个碳原子含有2个C﹣C键，所以12g金刚石中含有C﹣C键个数是2NA，故C错误；60g二氧化硅中含有的硅原子个数NA，每个硅原子含有4个Si﹣O键，所以60g二氧化硅中含有的Si﹣O键的个数为4NA，故D错误。
5.【答案】D
【解析】在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是6，答案选D。
6.【答案】B
【解析】A，D中同一原子轨道内电子的自旋方向相同，违反了泡利不相容原理；C中有空轨道，违反了洪特规则；只有B项表达式正确。
7.【答案】B
【解析】电子层上全部都是s电子的原子有1s1,1s2,1s22s1,1s22s2，显然不一定属于同一周期，故A错误；3p上只有一个空轨道的原子为1s22s22p63s23p2,3p亚层上只有一个未成对电子的原子为1s22s22p63s23p5，分别属于Si和Cl，是同一周期；最外层电子排布为2s22p6的原子为Ne，最外层电子排布为2s22p6的离子为F－、Na＋、Mg2＋等，不一定同一周期；M层上的s亚层和p亚层都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的原子有1s22s22p63s23p6,1s22s22p63s23p64s1,1s22s22p63s23p64s2，显然不一定是同一周期。
8.【答案】B
【解析】原有机物中与—OH相连的碳原子为手性碳，与H2加成后，连有两个乙基，不再具有手性；与乙酸发生酯化反应，所连四个取代基不同，仍具有手性；发生水解反应后，所连四个取代基也不同，该碳原子仍具有手性；当发生消去反应时，原手性碳生成双键后不再具有手性。
9.【答案】D
【解析】甲烷中碳原子采取sp3杂化，四个等同的杂化轨道分别与四个氢原子的s轨道重叠，形成4个C—Hσ键，分子空间构型为正四面体。
10.【答案】D
【解析】A、中子数为8的N原子的质量数为15，该原子表示为：715N，故A错误；
B、丙烯发生加聚反应能够生成聚丙烯，聚丙烯的结构简式为：，故B错误；
C、氯离子核电荷数为17，所以正确氯离子的结构示意图为：，故C错误；
D、CSO中碳原子分别与氧原子和硫原子生成了两对共用电子对，其电子式：，故D正确；
11.【答案】AD
【解析】在长周期表中各族元素的排列顺序为：ⅠA、ⅡA、ⅢB―→ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA―→ⅦA、0族，18列元素应分别与以上各族对应。所以第2列为碱土金属族，其最外层有2个电子，但元素He及多数过渡元素的最外层也是2个电子；第14列为碳族元素，形成化合物的种类最多；第3列为ⅢB族，有镧系和锕系元素，元素种类最多；第16、17列分别为氧族和卤族元素，并非全部为非金属元素。
12.【答案】AB
【解析】A．电子云不是笼罩在原子核外的云雾，电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形，故A错误；
B．该原子核外有4个电子，基态原子核外电子排布式为：1s22s12p1，2s能量小于2p电子，所以不符合能量最低原理，故错误；
C．量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，无论是哪个能层数上的能级，只要是s能级就有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，d能级有5个原子轨道，f能级有7个原子轨道，d能级的轨道数都为5，故C正确；
D．Fe的原子序数为26，为第四周期元素，先填充4s电子，再填充3d电子，则Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，或[Ar]3d64s2，故D正确；
13.【答案】BC
【解析】A，过渡元素都是金属元素，所以某过渡元素A是金属元素，活泼金属和活泼非金属元素之间易存在离子键，金属元素和非金属元素之间可能存在共价键，所以金红石含有的化学键可能是共价键，而非一定是共价键，故A错误．
B，过渡元素都是金属元素，所以某过渡元素A是金属元素，活泼金属和活泼非金属元素之间易存在离子键，金属元素和非金属元素之间可能存在共价键，所以金红石含有的化学键可能是离子键，故B正确．
C，该晶胞中含有的O原子个数为2+0.5×4=4，A原子个数=1+8×0.125 +1=2，所以它的化学式为AO2，故C正确．
D，该晶胞中含有的O原子个数为2+ 0.5×4=4，A原子个数=1+8×0.125 =2，所以它的化学式为AO2，故D错误．
14.【答案】BD
【解析】A，选项中2p轨道中配对电子自旋方向相同，每个轨道最多只能容纳两个电子且自旋相反，故A错误；
B，简并轨道（能级相同的轨道）只有被电子逐一自旋平行地占据后，才能容纳第二个电子，每个轨道最多只能容纳两个电子且自旋相反，故B正确；
C，3d轨道中的2个单电子，自旋方向不同，故C错误；
D，3d能级中电子排布符合简并轨道（能级相同的轨道）只有被电子逐一自旋平行地占据后，才能容纳第二个电子，每个轨道最多只能容纳两个电子且自旋相反，故D正确．
15.【答案】离子????离子键????NaCl>KCl>CsCl????金属????Na
【解析】A组NaCl、KCl、CsCl为同一主族的卤化物且为离子化合物，故熔点与离子键的强弱有关，离子键越弱，熔点越低。而Na＋、K＋、Cs＋的离子半径逐渐增大，故Na＋与Cl－、K＋与Cl－、Cs＋与Cl－的离子键逐渐减弱，NaCl、KCl、CsCl的熔点依次降低；而B组中Na、Mg、Al是金属晶体且价电子数依次增多，离子半径逐渐减小，因此金属原子核对外层电子束缚能力越来越大，形成的金属键越来越牢固，故熔点依次升高。
16.【答案】(1)Ca　Mn　Br　O　(2)Ca>Mn>Br>O
【解析】由B为第四周期d区元素，最高化合价为＋7可推出B是锰元素；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合价，则C是溴元素；D的外围电子排布式为nsnnpn＋2，D是氧元素；A与D可形成原子个数比为1∶1和1∶2的化合物，A是钙元素。
17.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d14s2　
(2)21　Sc　第四周期第ⅢB族　金属　＋3
【解析】由构造原理知E(4s)
18.【答案】（1）4????8????XY2或Y2X????（2）12????（3）109°28′????（4）
【解析】（1）同时吸引的原子个数即指在某原子周围距离最近的其他种类的原子个数，观察题图可知，Y位于立方体的体心，X位于立方体的顶点，每个Y同时吸引着4个X，而每个X同时由8个立方体共用，每个立方体的体心都有1个Y，所以每个X同时吸引着8个Y，晶体的化学式应为阴、阳离子的个数比，X、Y的个数比为4∶8，所以化学式为XY2或Y2X。
（2）晶体中每个X周围与它最接近的X之间的距离应为立方体的面对角线。位置关系分为在此X的上层、下层和同一层，每层均有4个，共有12个。
（3）若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH4的键角，则∠XYX＝109°28′。
（4）因为一个晶胞中只含个XY2，则有＝ρ·V·NA?，而V＝a3cm3（设边长为a），
则：，。
设X与X间的距离为s，s＝＝。