1、第 1 页 共 9 页模块综合检测( 选修 3)(时间：90 分钟，满分：105 分)1(15 分)(2018山西重点中学协作体期末)现有前四周期 T、X 、Y、Z、W、M 六种元素，已知 W、 Z、X、T、Y 五种非金属元素原子半径依次减小，其中 W 原子的 s 电子总数等于 p 电子总数的 2 倍。M 原子的 M 能层上有 4 个未成对电子。请完成下列问题：(1)写出 W、Z、X、T 四种元素第一电离能由大到小的顺序：_(用元素符号表示) 。(2)基态 M 原子的核外电子排布式为_。(3)根据 VSEPR 理论，推断出由 W 与 X 两元素组成的最简单二价阴离子的立体构型为_，W 原子的杂
2、化类型为_。(4)Y 与 T、X、Z、W 所形成的最简单化合物的沸点由高到低的顺序为_(用化学式表示 )。解析：根据题中信息“W 原子的 s 电子总数等于 p 电子总数的 2 倍”可知，W 的电子排布式是 1s22s22p2，则 W 是碳元素；又知“W、Z、X 、 T、Y 五种非金属元素原子半径依次减小” ，根据元素周期律可推知 Z 是氮元素，X 是氧元素，T 是氟元素，Y 是氢元素；“M 原子的 M 能层上有 4 个未成对电子” ，则 M 的电子排布式是 1s22s22p63s23p63d64s2，即 M 是铁元素。(1)C、N、O 、 F 四种元素位于同一周期，随原子序数增大，第一电离能呈
3、增大趋势，但 N 元素反常，因此第一电离能大小顺序是 FNOC。(3)C 和 O 两种元素组成的最简单的二价阴离子是 CO ，该离子的中心原子的价层电23子对数是 3，孤电子对数是 0，因此其立体构型是平面三角形，C 原子的杂化类型为 sp2 杂化。(4)H 与 F、O、N、C 所形成的最简单化合物分别是 HF、 H2O、NH 3、CH 4，其中HF、 H2O、NH 3 分子之间都存在氢键，它们的沸点都比没有氢键的 CH4 高，常温下 H2O 为液态，HF、NH 3 为气态，标准状况下 HF 为液态，NH 3 仍为气态，因此四种氢化物的沸点由高到低的顺序为 H2OHFNH3CH4。答案：(1)
4、FNOC(2)1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d 64s2)第 2 页 共 9 页(3)平面三角形 sp 2(4)H2OHFNH3CH42(15 分)(2018济宁一模)铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列问题：(1)画出基态 Cu 原子的价电子排布图：_。(2)配合物Cu(NH 3)2OOCCH3 中碳原子的杂化类型是_，配体中提供孤电子对的原子是_。C 、N、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_(用元素符号表示 )。(3)铜晶体中铜原子的堆积方式如图 1 所示，则晶体铜原子的堆积方式为_。(4)M 原子的价电子排布式为 3s23p5，铜与 M
5、 形成化合物的晶胞如图 2 所示( 黑点代表铜原子) 。该晶体的化学式为_。已知铜和 M 的电负性分别为 1.9 和 3.0，则铜与 M 形成的化合物属于_化合物( 填“离子”或“共价 ”)。已知该晶体的密度为 gcm3 ，阿伏加德罗常数的值为 NA，该晶体中 Cu 原子和M 原子之间的最短距离为体对角线的 1/4，则该晶体中 Cu 原子和 M 原子之间的最短距离为_pm(写出计算式即可)。解析：(2)Cu(NH 3)2OOCCH3 是离子化合物，其阴离子的结构式是 ，从 C 原子的成键情况看，C 原子的杂化类型有两种：sp 3 和 sp2。(3)铜原子的堆积方式是密置层堆积，三层一重复，即
6、ABC 型，所以属于面心立方最密堆积。(4)M 是 Cl 元素。Cu 与 Cl 形成的化合物晶胞中 Cu 的个数是 4，Cl 的个数是8 6 4，因此该晶体的化学式是 CuCl。Cu 和 Cl 的电负性差值是18 123.01.91.1OC(3)面心立方最密堆积(4)CuCl 共价 1010343499.5 NA3(15 分)(2018江西五市八校第二次联考)有 A、B、C 、D、E 五种原子序数依次增大的元素( 原子序数均小于 30)。A 的基态原子 2p 能级有 3 个单电子；C 的基态原子 2p 能级有 1 个单电子；E 原子最外层有 1 个单电子，其次外层有 3 个能级且均排满电子；D
7、 与 E同周期，价电子数为 2。则：(1)B 元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是_。(2)A、B、C 三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为_(用化学式表示) 。(3)A 的最简单氢化物分子的立体构型为_，其中 A 原子的杂化类型是_杂化。(4)A 的单质中 键的个数为_， 键的个数为_。(5)写出基态 E 原子的价电子排布式：_ 。(6)C 和 D 形成的化合物的晶胞结构如图所示，已知晶体的密度为 gcm3 ，阿伏加德罗常数为 NA，则晶胞边长 a_cm。(用 、N A 的计算式表示)解析：根据题干信息不难推出 A、B、C 、D、E 五种元素分别是 N、O 、F、Ca、Cu
8、。(2)气态氢化物的稳定性与元素的非金属性有关，由于非金属性 FON，所以稳定性HFH2ONH3。第 4 页 共 9 页(3)A 的最简单氢化物是 NH3，中心 N 原子的价层电子对数是 4，孤电子对数是 1，所以 NH3 分子的立体构型是三角锥形，N 原子的杂化类型是 sp3 杂化。(4)N2 的结构式是 NN，所以 键个数是 1， 键个数是 2。(6)C 和 D 形成的化合物是 CaF2，一个晶胞中有 4 个“CaF 2”，所以一个晶胞质量是g，一个晶胞的体积是 a3 cm3，根据 gcm3 ，则 a cm。784NA mV 784NAa3 3312NA答案：(1)H 2O 分子间存在氢键
9、 (2)HFH 2ONH3 (3) 三角锥形 sp 3 (4)1 2 (5)3d104s1 (6) 3312NA4.(15 分)(2018茂名高三模拟)铁是一种重要的过渡元素，能形成多种物质，如做染料的普鲁士蓝化学式为 KFeFe(CN)6。(1)基态 Fe2 核外电子排布式为_。(2)在普鲁士蓝中，存在的化学键有离子键、_和_。(3)一定条件下，CN 可氧化为 OCN 。OCN 中三种元素的电负性由大到小的顺序为_；碳原子采取 sp 杂化，1 mol 该物质中含有的 键数目为_。(4)与 CN 互为等电子体的一种分子为_( 填化学式)。(5)常温条件下，铁的晶体采用如图所示的堆积方式，则这种
10、堆积模型的配位数为_，如果铁的原子半径为 a cm，阿伏加德罗常数的值为 NA，则此种铁单质的密度表达式为_g/cm 3。解析：(1)基态 Fe 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，所以基态 Fe2 核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d6 或Ar3d 6。(2)KFeFe(CN)6属于离子化合物，是一种复盐，也是一种配合物，阳离子是K 、Fe 3 ，阴离子是配离子 Fe(CN)64 (其中 Fe 为2 价 )，其中 K 、Fe 3 和Fe(CN) 64以离子键相结合，Fe(CN) 64 中 Fe2 和 CN 以配位键相结合，CN 内 C 和 N
11、以共价键相结合。第 5 页 共 9 页(3)OCN 中的 C 原子采取 sp 杂化，则其立体构型为直线形，结合 OCN 与 CO2 是等电子体，可知 OCN 的结构式是O= =C=N ，则 1 mol OCN 中含有的 键数目是 2NA。(5)图示的堆积方式是非密置层的体心立方堆积，所以配位数是 8；铁的一个晶胞中有两个 Fe 原子，因此晶胞质量 m g，若铁的原子半径为 a cm，则晶胞边长为 562NAcm，晶胞体积 V cm3，所以铁单质的密度 g/cm3。mV答案：(1)1s 22s22p63s23p63d6(或Ar3d 6) (2) 共价键 配位键 (3)ONC 2N A (4)CO
12、(或 N2) (5)8 5.(15 分)2014 年 7 月和 12 月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学 LaiSheng Wang 教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作，首次合成“中国红灯笼分子”硼球烯 B40。B 40 是继 C60 之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。(1)基态硼原子的外围电子排布式为_，C 60 中碳原子杂化方式为_。(2)构成 C60 晶体的作用力是_。(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有_ 种。(4)磷化硼(BP) 是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在
13、氢气中高温反应合成。BP 晶胞中 B 采用面心立方堆积，P 原子填入四面体空隙中。写出三溴化硼和三溴化磷的立体构型：第 6 页 共 9 页三溴化硼_；三溴化磷_。磷化硼晶体内微粒间的作用力有_。计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离(晶胞参数为 478 pm)：_。解析：(1)C 60 又叫足球烯，其分子中每个 C 原子与其他 3 个 C 原子相连，分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为 sp2。(2)C60 晶体属于分子晶体，所以微粒间作用力是范德华力。(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有 Be、C、N 、 O、F、Ne 共 6 种。(4)BBr 3 中 B 原子
14、的价层电子对数是 3，孤电子对数是 0，所以三溴化硼的立体构型是平面正三角形；PBr 3 中 P 原子的价层电子对数是 4，孤电子对数是 1，所以三溴化磷的立体构型是三角锥形。磷化硼的空间结构与金刚石类似，应属于原子晶体，B 原子与 P原子间通过共价键相结合，但 B 原子最外层只有 3 个电子， P 原子最外层有 5 个电子，而磷化硼晶体中每个 B 原子与 4 个 P 原子相连，每个 P 原子也与 4 个 B 原子相连，这说明B 原子和 P 原子间还存在一个配位键，其中 P 原子提供孤电子对， B 原子提供空轨道。BP 晶胞中 P 原子位于立方体的体对角线的 处，则硼原子和磷原子之间的最近距离
15、14pm pm207 pm。答案：(1)2s 22p1 sp 2 (2) 范德华力 (3)6 (4)平面正三角形 三角锥形 共价键、配位键 207 pm6.(15 分)(2018河南百校联盟联考)磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素。回答下列问题：(1)基态砷原子的核外价电子排布式为_。(2)生产农药的原料 PSCl3 中 P、S、Cl 的第一电离能由大到小的顺序为_，电负性由大到小的顺序为_。(3)COS(羰基硫)可用作粮食的熏蒸剂，其中碳原子的杂化轨道类型为_，所含共价键的类型为_，写出一种与 COS 键合方式相同且立体构型也相同的微粒：_。(4)H2O 与 H2S 为同族元素的氢化物，
16、H 2O 可以形成 H9O 或 H3O ，而 H2S 几乎不能4形成类似的 H9S 或 H3S ，其原因是4第 7 页 共 9 页_。(5)AlP 因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知 AlP 的熔点为 2 000 ，其晶胞结构如图所示。磷化铝的晶体类型为_。A、B 点的原子坐标如图所示，则 C 点的原子坐标为_。磷化铝的晶胞参数 a546.35 pm ，其密度为_gcm 3 (列出计算式即可，用 NA 表示阿伏加德罗常数的值) 。解析：(3)COS 中 C 原子的孤电子对数是 0，价层电子对数是 1102，4 2 22所以碳原子的杂化轨道类型是 sp，COS 的立体构型是直线形，结构式是
17、 O=C=S，含有 2 个 键和 2 个 键；与 COS 键合方式相同且立体构型也相同的微粒应与 COS 互为等电子体，最容易想到的就是 CO2 和 CS2。(4)H3O 是由 H2O 和 H 通过配位键形成的， H9O 是由(H 2O)4 和 H 通过配位键形成 4的，其中(H 2O)4 是 H2O 分子间通过氢键形成的缔合分子，因此应从氢键的形成条件去考虑H2S 不能形成 H9S 或 H3S 的原因。 4(5)磷化铝的晶胞结构类似金刚石，且其熔点很高，因此磷化铝属于原子晶体。由磷化铝的晶胞结构可以看出，Al 原子位于立方体的体对角线的 处，因此 C 点的原子坐标14为 。1 个 AlP 晶
18、胞中含有的 P 原子数是 8 6 4，Al 原子数也是18 124，因此一个晶胞的质量 m g，而晶胞的体积 V( a1010 )3 cm3(5.463 584NA5108 )3 cm3，所以磷化铝的密度 gcm3 。mV 458(5.463 510 8)3NA答案：(1)4s 24p3 (2)ClPS ClSP (3)sp 键和 键(写“极性键”也可) CO2(或 CS2、BeF 2 等) (4) 氧的电负性大且原子半径小，H 2O 分子间及与 H 可形成氢键，而硫的电负性较小且原子半径大，几乎不能形成氢键第 8 页 共 9 页(5)原子晶体 458(5.463 510 8)3NA7.(15
19、 分)(2018湖南三湘名校联考)已知 A、B、C 、D 都是周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A 原子、 C 原子的 L 能层中都有两个未成对的电子，C、D 同主族。E 、 F 都是第四周期元素，E 原子核外有 4 个未成对电子，F 原子除最外能层只有 1 个电子外，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空：(1)基态 D 原子中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_。(2)E2 的价层电子排布图是_，F 原子的核外电子排布式是_。(3)A 的最高价氧化物对应的水化物分子结构式为_，其中心原子采取的轨道杂化方式为_；B 的气态氢化物的 VSEPR 模型为_。(4)
20、化合物 AC2、B 2C 和阴离子 DAB 互为等电子体，它们结构相似，DAB 的电子式为_。(5)配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子 E3 与配位体 AB 构成，配位数为6。甲的水溶液可以用于实验室中 E2 的定性检验，检验 E2 的离子方程式为_。(6)某种化合物由 D、E、F 三种元素组成，其晶胞如图所示，则其化学式为_。该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度 _g/cm 3。解析：根据题中信息不难推出 A 是 C，B 是 N，C 是 O，D 是 S，E 是 Fe，F 是 Cu。(3)由 H2CO3 的结构式可以直接看出中心 C 原子的价层
21、电子对数是 3，因此轨道杂化方式是 sp2；B 的气态氢化物是 NH3，N 原子的价层电子对数是 4，所以 NH3 的 VSEPR 模型是四面体形。(4)CO2 的结构式是 O=C=O，SCN 与 CO2 是等电子体，结构相似，其结构式应是S=C=N ，所以其电子式是 。第 9 页 共 9 页(6)晶胞中 F(Cu)原子数目是 8 4 14，E(Fe)原子数目是18 124 6 4，D(S)原子全部位于晶胞内部，数目是 8，所以 Cu、Fe、S 原子数目之比是14 12448112，故其化学式为 CuFeS2；一个晶胞中有 4 个“CuFeS 2”，晶胞质量 mg，晶胞体积 V(52410 10 )21 0301010 cm3，所以晶体的密度,18446.021023 4.32 g/cm3。mV答案：(1)M 9 (2) 1s22s22p63s23p63d104s1(3) sp 2 四面体形(4)(5)3Fe2 2Fe（CN） 63 =Fe3Fe（CN） 62(6)CuFeS2 4.32
