2013屆高考化學(xué) 專題5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無止境專題綜合檢測 蘇教版選修3

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1、2013屆高考化學(xué) 專題5 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無止境專題綜合檢測 蘇教版選修3 (時間：90分鐘，滿分：100分) 一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分，每小題只有一個選項符合題意) 1.人工轉(zhuǎn)變元素的核反應(yīng)是：N＋He→O＋H，下列敘述正確的是(　　) A.O原子核內(nèi)有9個質(zhì)子 B.H原子核內(nèi)有1個中子 C．O2和O3互為同位素 D．通常情況下，He和N2化學(xué)性質(zhì)都很穩(wěn)定 解析：選D。根據(jù)原子結(jié)構(gòu)內(nèi)各微粒數(shù)的關(guān)系知A、B項錯誤；O2和O3互為同素異形體，C項錯誤。 2.關(guān)于液晶，下列說法中正確的是(　　) A．液晶是一種晶體 B．液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的

2、，具有各向異性 C．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化 D．液晶的光學(xué)性質(zhì)不隨外加電壓的變化而變化 解析：選C。液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于晶體和液體之間，雖然液晶分子在特定方向排列比較整齊，具有各向異性，但分子的排列是不穩(wěn)定的，選項A、B錯誤。外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質(zhì)。溫度、壓力、外加電壓等因素變化時，都會改變液晶的光學(xué)性質(zhì)，選項C正確，選項D錯誤。 3.已知BN是一種新型的無機材料，由于與屬于等電子體物質(zhì)(等電子體是原子個數(shù)相等，電子數(shù)也相等的物質(zhì))，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大的相似性。BN有兩種晶體，根據(jù)以上信息，對BN兩種晶體的描述中不正確的是(　　)

3、 A．其中一種晶體可用做耐磨材料 B．其中一種晶體可用做潤滑材料 C．其中一種晶體鍵角為90° D．其中一種晶體中存在六元環(huán) 解析：選C。與是等電子體，結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相似，因此BN有兩種晶體，一種是類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu)，一種是類似于金剛石的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，類似于石墨的晶體可作潤滑材料，類似于金剛石的晶體可作耐磨材料，兩種晶體中的鍵角一個是120°，一個是109.5°，不是90°，類似石墨的晶體中存在平面六元環(huán)，類似金剛石的晶體中存在立體六元環(huán)結(jié)構(gòu)，因此不正確的是C。 4.下列有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述錯誤的是(　　) A．水是一種非常穩(wěn)定的化合物，這是由于水中存在氫鍵 B．由極性鍵形成

4、的分子可能是非極性分子 C．水、冰中都含氫鍵 D．分子晶體中一定存在分子間作用力，可能有共價鍵 解析：選A。本題考查對分子間作用力與氫鍵的相關(guān)知識。水是一種穩(wěn)定的化合物，是因為含有O—H共價鍵；CO2分子是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子；分子晶體中也有無共價鍵的，如稀有氣體的晶體。 5.美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“超級的原子Al13”，Al13顯示一個碘原子的性質(zhì)。下列說法正確的是(　　) A．該超級原子微粒含有169個價電子 B．鎂能和Al13作用生成Mg(Al13)2 C．等質(zhì)量的超級原子Al13和普通鋁中含有的鋁原子的個數(shù)比為1∶13 D．超級原子Al13能形成(Al13)3分子而不能形成

5、(Al13)2分子 解析：選B。Al13顯示一個碘原子的性質(zhì)；等質(zhì)量的超級原子Al13和普通鋁中含有的鋁原子的個數(shù)比為1∶1。 6.最近，美國Lawrece Liermore國家實驗室的V·Lota·C·S·Yoo和H·cynn成功地在高壓下將CO2轉(zhuǎn)化為具有類似SiO2 結(jié)構(gòu)的原子晶體，下列關(guān)于CO2的原子晶體說法，正確的是(　　) A．CO2的原子晶體和分子晶體互為同分異構(gòu)體 B．在一定條件下，CO2原子晶體轉(zhuǎn)化為分子晶體是物理變化 C．CO2的原子晶體和CO2分子晶體具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) D．在CO2的原子晶體中，每1個C原子周圍結(jié)合4個O原子，每1個O原子跟兩個C原

6、子相結(jié)合 解析：選D。此處CO2為原子晶體，類似SiO2 結(jié)構(gòu)。 7.用激光將置于鐵室中石墨靶上的碳原子炸松，同時用射頻電火花噴射氮氣，此時碳、氮原子結(jié)合成碳氮化合物薄膜，這種化合物可以比金剛石更堅硬，其原因可能是(　　) A．碳、氮原子構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 B．碳、氮的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)均不活潑 C．碳、氮鍵比金剛石中的碳碳鍵長 D．氮原子最外層電子數(shù)比碳原子多 解析：選A。碳氮化合物薄膜比金剛石更堅硬，說明此薄膜屬于原子晶體范疇；此原子晶體中共價鍵的鍵長(原子半徑和)必須比C—C短，符合條件。 8.據(jù)報道，國外有一研究發(fā)現(xiàn)了一種新的球形分子，它的分子式為C60Si60，其分子結(jié)

7、構(gòu)好似中國傳統(tǒng)工藝品“鏤雕”，經(jīng)測定其中包含C60，也有Si60結(jié)構(gòu)。下列敘述不正確的是(　　) A．該物質(zhì)有很高的熔點、很大的硬度 B．該物質(zhì)形成的晶體屬分子晶體 C．該物質(zhì)分子中C60被包裹在Si60里面 D．該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為2400 解析：選A。由題意可知C60Si60是分子晶體，且Si60應(yīng)該在外層，通過C—Si共價鍵鏈接為雙層結(jié)構(gòu)。 9.由解放軍總裝備部軍事醫(yī)學(xué)研究所研制的小分子團水，解決了醫(yī)務(wù)人員工作時的入廁難題。新型小分子團水，具有飲用量少、滲透力強、生物利用度高、在人體內(nèi)儲留時間長、排放量少的特點。一次飲用125 mL小分子團水，可維持人體6小時正常需水量。下

8、列關(guān)于小分子團水的說法正確的是(　　) A．水分子的化學(xué)性質(zhì)改變 B．水分子中氧氫鍵鍵長縮短 C．水分子間作用力減小 D．水分子間結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)改變 解析：選D。小分子團水是由水分子構(gòu)成的，則A、B、C選項不正確；小分子團水與普通水性質(zhì)不同，則結(jié)構(gòu)不同，物理性質(zhì)不同，D正確。 10.綠色化學(xué)提倡化工生產(chǎn)中應(yīng)提高原子利用率。原子利用率表示目標產(chǎn)物的質(zhì)量與生成物總質(zhì)量之比。在下列制備環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中，原子利用率最高的是(　　) 解析：選C。充分理解原子利用率的定義，得出結(jié)論：只有得到一種目標產(chǎn)物時原子利用率才最高。 11.20世紀80年代后，人們發(fā)現(xiàn)并證實了碳的另一類單質(zhì)，它們

9、是由一系列偶數(shù)個碳原子構(gòu)成的分子，其中C60(足球烯，分子中含有30個雙鍵)最具代表性。下圖所示為n個C60連接而成的物質(zhì)X。下列有關(guān)物質(zhì)X的說法不正確的是(　　) A．X難溶于水 B．一定條件下X可與H2發(fā)生加成反應(yīng) C．X的摩爾質(zhì)量為720n D．X是碳的一種同素異形體 解析：選C。X是由n個C60連接形成的物質(zhì)，難溶于水，所以A對；在C60中碳原子沒有達到飽和結(jié)構(gòu)，在一定條件下可以和H2發(fā)生加成反應(yīng)，所以B對；摩爾質(zhì)量是有單位的，所以X的摩爾質(zhì)量為720n g·mol－1，所以C錯誤；X是由碳原子構(gòu)成的一種單質(zhì)，所以和金剛石、石墨等都是碳的同素異形體，所以D對。 12.中

10、國學(xué)者徐志博和美國科學(xué)家共同合成了世界上最大的碳氫分子，其中一個分子由1134個碳原子和1146個氫原子構(gòu)成。關(guān)于此物質(zhì)，下列說法肯定錯誤的是(　　) A．屬烴類化合物 B．常溫下呈固態(tài) C．具有類似金剛石的硬度 D．易被氧化 解析：選C。由1134個碳原子和1146個氫原子組成的烴分子屬于分子晶體，硬度較金剛石要小，在常溫下應(yīng)呈固態(tài)。 下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．已知NaH是離子化合物，則其電子式是Na＋[H]－ B．在PCl5 分子中，磷原子滿足最外層8電子結(jié)構(gòu) C．在BCl3 分子中，所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu) D．石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，在同一層上平均每個正六

11、邊形所含有的碳原子數(shù)為3 解析：選A。在PCl5分子中，磷原子滿足最外層10電子結(jié)構(gòu)，B不正確；在BCl3分子中，B原子滿足最外層6電子結(jié)構(gòu)，C項不正確；D項中應(yīng)用均攤法，一個C原子由三個正六邊形共用，故均攤后相當于一個正六邊形分占有個C原子，所以平均每個正六邊形所含有的碳原子數(shù)為6×＝2個。A項符合題意。 最近有人用一種稱為“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反應(yīng)，使C60獲得一個質(zhì)子，得到一種新型離子化合物：[HC60]＋[CB11H6Cl6]－，這個反應(yīng)看起來很陌生，但反應(yīng)類型卻跟下列化學(xué)反應(yīng)中的一個相似，該反應(yīng)是(　　) A．SO3＋H2O====H2SO4 B．N

12、H3＋H2O====NH3·H2O C．NH3＋HCl====NH4Cl D．H2O＋CH3COOHH3O＋＋CH3COO－ 解析：選C。從題意可知“超酸”與C60的反應(yīng)是酸給出一個質(zhì)子成為陰離子，C60分子接受一個質(zhì)子成為陽離子，形成的陰、陽離子再相互作用成為離子化合物。由此可以判斷反應(yīng)C符合上述特征。 為了探索月球上是否有生命存在的痕跡，就要分析月球巖石中是否包含有碳氫化合物(當然這僅僅是探索的第一步)。科學(xué)家用氘鹽酸(DCl)和重水(D2O)溶液處理月球巖石樣品，對收集的氣體加以分析，結(jié)果只發(fā)現(xiàn)有一些氣體狀態(tài)的碳氘化合物。這個實驗不能用普通鹽酸，其理由是(　　) A．普通鹽酸酸

13、性太強 B．普通鹽酸有強揮發(fā)性 C．普通鹽酸與月球巖石中的碳化物無法反應(yīng) D．無法區(qū)別月球巖石中原來含有的是碳化物，還是碳氫化合物 解析：選D。利用氘鹽酸(DCl)與重水(D2O)溶液處理月球巖石樣品的目的是為了便于區(qū)別月球巖石中原含有的是碳化物還是碳氫化合物。氘鹽酸與普通鹽酸的酸性與揮發(fā)性相同。 二、非選擇題(本題包括5小題，共55分) (12分)在探索生命奧秘的過程中，科學(xué)家們?nèi)找嬲J識到生命細胞的組成和元素周期表有著密切的關(guān)系，約占人體總質(zhì)量99.97%的11種宏量元素，全部位于周期表前20號元素之內(nèi)，其余0.03%是由十多種人體不可缺少的微量元素組成的，在微量元素中，只有F和

14、Si位于短周期，其余均屬于第一長周期。用除H、N、P外的其他宏量元素的元素符號回答下列問題： (1)原子最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)兩倍的是__________________。 (2)化合價最多的元素是________，跟它處在同一周期的還有一種非金屬元素是________。 (3)原子半徑最大的是________，它的相鄰元素是________。 (4)剩余的兩種元素，它們的離子電子層結(jié)構(gòu)相同，且?guī)щ娏恳蚕嗤?，但電性相反，這兩種元素是______________和______________。 (5)氨基酸的主要組成元素為________。 解析：(1)符合條件的是，但

15、Si在題干中已有，故只能為C。(2)Cl有多種化合價：－1，＋1，＋3，＋5，＋7等。(3)半徑最大的元素是K，相鄰元素有上面的Na和右面的Ca。(5)氨基酸中含—NH2和—COOH，故主要組成元素有C、H、O、N。 答案：(1)C　(2)Cl　S　(3)K　Na、Ca　(4)Mg　O　(5)C、H、O、N (12分)元素周期表中的元素已經(jīng)編排到112號，元素周期表還能不能延長？根據(jù)現(xiàn)有的理論計算第7周期應(yīng)有32個元素，至118號元素結(jié)束。第8周期元素的電子將進入8s5g6f7d8p軌道，s、p、d、f分別有1、3、5、7個不同空間伸展方向的原子軌道，最多容納的電子數(shù)分別為2、6、10、1

16、4。那么g軌道可有________個不同空間伸展方向的原子軌道，最多可容納________個電子。因此第8周期應(yīng)有________種元素，至________號，同理第9周期也應(yīng)是________種元素，至________號。 有趣的是，有些科學(xué)家還提出元素周期表還可以向負方向發(fā)展，這是由于發(fā)現(xiàn)了正電子、負質(zhì)子，在其他星球上是否存在由這些負質(zhì)子和正電子以及中子組成的反原子呢？周期表可不可能出現(xiàn)核電荷數(shù)為負數(shù)的反元素，向負方向發(fā)展呢？________，原因是____________________________。 解析：s、p、d、f分別有1、3、5、7個不同伸展方向的軌道，最多容納電子數(shù)分

17、別為2、6、10、14，可推知g軌道有9個不同伸展方向，可容納18個電子。第8周期比第7周期多18種元素應(yīng)為50種。從119號至168號，同理可知第9周期也是50種，因為兩者的軌道數(shù)相同，第9周期元素從169號至218號。因為物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無止境的，周期表也可能向負方向發(fā)展。 答案：9　18　50　168　50　218　可能　物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無止境的 (10分)近年來乳酸成為人們研究的熱點之一。乳酸可以用化學(xué)方法合成，也可以由淀粉通過生物發(fā)酵制備。利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物兼容性，而且在哺乳動物體內(nèi)或自然環(huán)境下最終降解成為二氧化碳和水。乳酸還有其他很多用途。 (1)在劇烈運動

18、時，人體如果由ATP提供的能量不足，一般動用肝糖原在________(填“有氧”或“無氧”)情況下提供能量，產(chǎn)生的乳酸使人有肌肉酸軟無力的感覺，但稍加休息便會消失。 (2)乳酸可以與精制鐵粉制備一種藥物，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 這種藥物可以治療哪種疾??？________________。 (3)利用乳酸合成高分子材料，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： __________________________________________________

19、______________________。 這種高分子材料對于環(huán)境有什么重要意義？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：人體中肝糖原在有氧條件下生成二氧化碳和水，釋放能量；在無氧條件下生成乳酸，提供能量。乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為，既有羧基又有羥基，可以與金屬反應(yīng)生成鹽和氫氣，也可以自身發(fā)生縮聚反應(yīng)。 答案：(1)無氧　(2)2CH3

20、CH(OH)COOH＋Fe―→[CH3CH(OH)COO]2Fe＋H2↑　缺鐵性貧血 這樣的高分子材料可以降解，參與碳元素的循環(huán)，對環(huán)境無污染 (12分)綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段，它的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大限度地節(jié)約能源，在化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。試回答下列問題： (1)在我國中西部大開發(fā)中，某省為籌建一大型化工基地征集到下列方案，其中你認為可行的是(　　) A．建在中西部干旱山區(qū)可以脫貧致富 B．應(yīng)建在水資源豐富和交通方便的遠離城市的郊區(qū) C．企業(yè)有權(quán)自主選擇廠址 D．不宜建在人口稠密的居民區(qū) (2)對聚丙烯酸廢棄物(白

21、色污染物中的一種)的降解，國際上最新采用了熱聚門冬氨酸或其鹽(TPA)，它有效、廉價且自身可被生物降解。廢棄物自身被生物降解的意義是________________________________________________________________________。 (3)美國羅姆斯公司的G.L.Willingham等人研制出對環(huán)境安全的船舶防垢劑——“海洋9號”而獲得了美國“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”。“海洋9號”的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示：。 試回答下列問題： ①“海洋9號”的化學(xué)式為____________________。 ②能在一定條件下與H2發(fā)生加成反應(yīng)的碳原子是______

22、__(用2，3，4，5 等數(shù)字填寫)。 ③4、5位碳原子上連接的兩個氯原子能否發(fā)生取代反應(yīng)？答：________(填“能”或“不能”)，如能發(fā)生，請舉一例，用化學(xué)方程式表示____________________。 解析：綠色化學(xué)的具體內(nèi)涵主要集中體現(xiàn)在以下5點：①減量，即減少用量，減少“三廢”排放；②重復(fù)使用，諸如化學(xué)工業(yè)過程中的催化劑、載體等，這是降低成本和減廢的 需要；③回收，可以有效實現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求；④再生，是變廢為寶，節(jié)省資源、省能源、減成本、少污染的有效途徑；⑤拒用，指對一些無法替代，又無法回收、再生和重復(fù)使用的毒副作用、污染作用明顯的原料拒絕在化學(xué)過程中

23、使用。這是杜絕污染的最根本辦法。第(3)小題，4、5號位上連接的氯原子具有鹵代烴性質(zhì)，可發(fā)生堿性水解。 答案：(1)BD (2)防止廢棄物對土壤和水造成污染 (3)①C11H17ONSCl2?、?、4、5位的碳原子(均為不飽和碳原子)?、勰? (9分)研究人員最近發(fā)現(xiàn)，在一定的實驗條件下，給水施加一個弱電場，在20 ℃、1個大氣壓下，水可以結(jié)成冰，稱為“熱冰”。下圖是水和“熱冰”的計算機模擬圖，圖中球代表水分子中的原子。 (1)圖中較大的球代表________原子，其原子結(jié)構(gòu)示意圖是________。水分子中氫氧原子間的化學(xué)鍵是________(填“共價鍵”或“離子鍵”)。 (2)用球棍模型表示的水分子結(jié)構(gòu)是________。 (3)已知水分子中氧原子一端帶部分負電荷，氫原子一端帶部分正電荷，在外加電場作用下，水結(jié)成冰。上圖中模擬“熱冰”的示意圖是________(填“甲”或“乙”)，理由是____________________。 解析：氧原子比氫原子大，故大球代表氧原子。水分子中含極性共價鍵，兩個O—H鍵之間夾角為104.5°，呈V形結(jié)構(gòu)?！盁岜敝械乃肿討?yīng)為有序排列，氧原子一端吸引氫原子一端。 答案：(1)氧(或O) 共價鍵 (2)B　(3)甲　分子有序排列等