同步蘇教化學選修三新突破課時分層作業(yè)：14 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無止境 Word版含解析

課時分層作業(yè)(十四)(建議用時：40分鐘)基礎達標練1納米材料被譽為21世紀最有發(fā)展前景的新型材料。納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個納米(1 nm109m)的空心管。下列說法錯誤的是()A納米碳管是一種新型的有機化合物B納米碳管在常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定C納米碳管材料如果完全燃燒，生成物是二氧化碳D納米碳管材料管道多，表面積大，吸附能力強A納米碳管屬碳單質(zhì)中的一種，與金剛石、石墨等互為同素異形體。2下列說法正確的是()A蛋白質(zhì)、纖維素、蔗糖、PVC、淀粉都是高分子化合物B氫鍵在形成蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中起關鍵作用C使用太陽能熱水器、沼氣的利用、玉米制乙醇都涉及到生物質(zhì)能的利用D石油、煤、天然氣、可燃冰、植物油都屬于化石燃料BA項，蔗糖分子式為C12H22O11，M342，不屬于高分子化合物；B項正確；C項，太陽能熱水器利用的是太陽能，未涉及生物質(zhì)能的利用；D項，植物油不屬于化石燃料。3人類探測出水星大氣中含有一種稱為硫化羰(化學式為COS)的物質(zhì)，已知硫化羰與二氧化碳的結(jié)構(gòu)相似，但能在氧氣中完全燃燒。下列有關硫化羰的說法正確的是()A1 mol硫化羰在氧氣中完全燃燒時轉(zhuǎn)移6 mol電子B硫化羰可用作滅火劑CCO2和COS結(jié)構(gòu)相似都是非極性分子D硫化羰熔點可能較高A硫化羰在氧氣中完全燃燒的化學方程式：2COS3O22CO22SO2，由方程式可知1 mol COS與1.5 mol O2反應，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6 mol，所以A正確；硫化羰可以燃燒，不能作滅火劑；盡管CO2和COS結(jié)構(gòu)相似，但CO2是非極性分子，而COS是極性分子；硫化羰是分子晶體，熔點較低。4要達到綠色化學的理想境界，化學家們需要回答一系列問題：指定分子之間能否反應生成預期分子？需要什么催化劑？反應速率預期多大？如何控制反應？如何確定化學反應的途徑等？最有希望解決這些問題的途徑是()A發(fā)展量子力學理論B改進實驗方法C完善元素周期律理論D研究質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律A量子力學是化學的根本理論?；瘜W越發(fā)展，越要從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的深層次去理解和掌握化學反應規(guī)律。5最近，醫(yī)學界通過用放射性14C標記C60的羧酸衍生物在特定的條件下可斷裂DNA殺死細胞，從而可用于抑制艾滋病毒。關于放射性14C的下列說法中，正確的是()A與12C互為同位素B是12C的同素異形體C與14N所含中子數(shù)相同D與C60中普通碳原子的化學性質(zhì)不同A6下列具有特殊性質(zhì)的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是()A半導體材料砷化鎵B吸氫材料鑭鎳合金C透明陶瓷材料硒化鋅D超導材料K3C60CA、D項中的砷、鎵、鉀、碳均為主族元素。B項中的鑭、鎳均為副族元素，C項中硒為主族元素，鋅為副族元素。7下列說法中，正確的是()A光導纖維、棉花、油脂、ABS樹脂都是由高分子化合物組成的物質(zhì)B開發(fā)核能、太陽能等新能源，推廣甲醇汽油，使用無磷洗滌劑都可直接減少碳排放C紅外光譜儀、核磁共振儀、質(zhì)譜儀都可用于有機化合物結(jié)構(gòu)的分析D陰極射線、­粒子散射現(xiàn)象及布朗運動的發(fā)現(xiàn)都對原子結(jié)構(gòu)模型的建立做出了貢獻C光導纖維的主要成分是SiO2，油脂屬于酯類化合物，一般相對分子質(zhì)量不是很大，二者均不屬于高分子化合物，故A項錯誤；使用無磷洗滌劑是為了降低磷元素的排放，防止水體的富營養(yǎng)化，與低碳排放無關，故B項錯誤；質(zhì)譜儀可用來測定相對分子質(zhì)量，紅外光譜儀和核磁共振儀可用來鑒定分子結(jié)構(gòu)，都可用于有機化合物結(jié)構(gòu)的分析，故C項正確；布朗運動與原子結(jié)構(gòu)模型的建立無關，故D項錯誤。8據(jù)最新報道，科學家發(fā)現(xiàn)了如下反應：O2PtF6= O2(PtF6)，已知O2(PtF6)為離子化合物(其中Pt的化合價為5)，對于此反應，下列說法正確的是()A在O2(PtF6)中不存在共價鍵B在此反應中，O2是氧化劑，PtF6是還原劑C在此反應中，每生成1 mol O2(PtF6)，轉(zhuǎn)移1 mol電子D由O2(PtF6)形成的晶體為分子晶體CO2(PtF6)為離子化合物，且Pt為5價，F(xiàn)為1價。在O2(PtF6)中，O與PtF間存在離子鍵，O中氧原子間存在共價鍵，所以O2(PtF6)形成的晶體為離子晶體，故A、D項均錯；由O2O失去1個電子，O2為還原劑，由PtF6PtF得到1個電子，PtF6為氧化劑，故B項錯。9有效成分為手性分子的藥物為手性藥物。下列有關手性藥物敘述正確的是()化學反應生成手性藥物時一定是成對生成它們的手性異構(gòu)體存在少量手性催化劑時可主要生成手性異構(gòu)體中的一種手性藥物中兩種手性異構(gòu)體的醫(yī)藥作用幾乎沒有區(qū)別手性異構(gòu)體的醫(yī)藥作用可能完全不同ABCDD如果沒有手性催化劑，則生成的手性藥物大多數(shù)是兩種手性異構(gòu)體同時生成的，但在手性催化劑作用下，可以主要生成一種異構(gòu)體；一對異構(gòu)體化學性質(zhì)幾乎相同，但生物性質(zhì)會截然不同，一種異構(gòu)體有治病療效，另一種可能沒有療效甚至有害。10麻醉劑的發(fā)現(xiàn)和使用是人類醫(yī)療史上了不起的一項成就，它可使患者在接受治療時感覺不到疼痛。(1)笑氣是人類最早應用于醫(yī)療的麻醉劑之一，它可由NH4NO3在微熱條件下分解產(chǎn)生，產(chǎn)物除N2O外還有一種，此反應的化學方程式為_。(2)有關理論認為N2O與CO2分子具有相似的結(jié)構(gòu)(包括電子式)，則其空間構(gòu)型是_形，為_(填“極性”或“非極性”)分子。解析(1)結(jié)合題給條件和氧化還原反應配平方法即可完成。(2)從等電子體的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)關系可知N2O和CO2一樣，是直線形分子，由分子空間結(jié)構(gòu)可判斷N2O是極性分子。答案(1)NH4NO3=N2O2H2O(2)直線極性11能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟發(fā)展的新動力。(1)太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球為吸收劑的太陽能吸熱涂層，寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式：_。(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽能電池的應用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的結(jié)構(gòu)如圖，分子中碳原子軌道的雜化類型為_；1 mol C60分子中鍵的數(shù)目為_。(3)多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，其主要包括砷化鎵、硫化鎘、硫化鋅及銅銦硒薄膜電池等。第一電離能：As_Se(填“”“”或“”)。硫化鋅的晶胞中(結(jié)構(gòu)如上圖所示)，硫離子的配位數(shù)是_。解析(1)鎳元素的原子序數(shù)為28，按核外電子排布規(guī)律，寫出其原子核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2。(2)富勒烯分子中每一個碳原子形成2個單鍵1個雙鍵，因此碳原子的雜化類型為sp2；由均攤法可知，富勒烯分子中每一個碳原子凈含有1個CC,0.5個C=C，即每個碳原子含有1.5個鍵，因此1 mol C60分子中鍵的數(shù)目為90 mol。(3)由于砷原子最外電子層結(jié)構(gòu)是4s24p3，其s軌道全充滿p軌道半充滿，均為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，失去電子難，因此其第一電離能比同周期相鄰元素的高；從晶胞圖可以看出硫離子的配位數(shù)，即和硫離子最近的等距離的鋅離子有4個。答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2(2)sp290NA(3)412(1)隨著科學的進步，除了傳統(tǒng)的三大合成材料以外，又出現(xiàn)了高分子分離膜，具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料，醫(yī)用高分子材料、隱形材料和液晶高分子材料等許多新型有機高分子材料。試根據(jù)下列用途判斷新型有機高分子材料的種類。用于海水和苦咸水的淡化方面_。用于制造人工器官(如人工心臟)的材料_。(2)錄像用的高性能磁帶中的磁粉，主要原料之一是由3種元素組成的CoxFe3xO3x的化合物，已知O為2價，鈷(Co)和鐵可能呈現(xiàn)2價或3價，且上述化合物中，每種元素都只有一種化合價，則 x的值為_，鐵的化合價為_價，鈷的化合價為_價。解析(1)高分子分離膜和醫(yī)用高分子材料是兩種重要的功能高分子材料。其中高分子分離膜廣泛用于生活污水及工業(yè)廢水等廢液處理及廢液中有用成分的回收，特別是海水淡化方面已實現(xiàn)工業(yè)化；醫(yī)用高分子材料中的硅聚合物或聚氨酯類聚合物等因其優(yōu)異的生物相容性和很高的機械性能，可用來合成人工心臟。(2)由化學式CoxFe3xO3x可知x的取值為1或2，若取x1，則化學式為CoFe2O4，據(jù)化合價代數(shù)和為0，可推知Fe為3價，Co為2價。若取x2，不合理。答案(1)高分子分離膜醫(yī)用高分子材料(2)132能力提升練13據(jù)某科學雜志報道，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)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的結(jié)構(gòu)。下列敘述不正確的是()該物質(zhì)有很高的熔點、很大的硬度該物質(zhì)形成的晶體屬分子晶體該物質(zhì)分子中Si60被包裹在C60里面該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量為2 400ABCDC由分子式及信息可知該物質(zhì)為分子晶體，分子晶體的熔點低、硬度小，錯誤，正確；C的原子半徑小于硅的原子半徑，所以C60被包裹在Si60里面，錯誤；分子式為C60Si60，所以該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量(1228)×602 400，正確。14超臨界流體(Supercritical F1uid)是溫度和壓力同時高于臨界值的流體，也即壓縮到具有接近液體密度的氣體，是物質(zhì)介于氣態(tài)和液態(tài)之間的一種新的狀態(tài)。目前應用最廣的是超臨界二氧化碳，在中藥、香料的萃取分離以及作為溶劑、發(fā)泡劑取代氟利昂等具有重要價值。下列有關說法中錯誤的是()A超臨界二氧化碳與CO2的物理性質(zhì)不同，化學性質(zhì)相同B超臨界二氧化碳可能是一種原子晶體C用超臨界二氧化碳溶解萃取物質(zhì)，符合綠色化學的思想D用超臨界二氧化碳代替氟利昂可減輕對臭氧層的破壞B超臨界二氧化碳是CO2的一種新狀態(tài)，A正確；超臨界是物質(zhì)介于氣態(tài)和液態(tài)之間的一種新的狀態(tài)，沒有很高的硬度，B錯誤；二氧化碳無污染也不會破壞臭氧層，C、D正確。15氮化碳結(jié)構(gòu)如圖所示，其中­氮化碳硬度超過金剛石晶體，成為首屈一指的超硬新材料。下列有關氮化碳的說法不正確的是()A氮化碳屬于原子晶體B氮化碳中碳顯4價，氮顯3價C氮化碳的化學式為C3N4D每個碳原子與四個氮原子相連，每個氮原子與三個碳原子相連B由氮化碳結(jié)構(gòu)知每個碳原子與四個氮原子相連，每個氮原子與三個碳原子相連形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬度超過金剛石，是原子晶體，化學式為C3N4，氮的電負性大于碳，碳顯4價，氮顯3價。16氮元素可形成鹵化物、氮化物、疊氮化物及配合物等許多化合物。(1)NF3的沸點為129 ，則其分子為_分子(填“極性”或“非極性”)，其晶體類型為_。(2)疊氮酸(HN3)是一種弱酸，可部分電離出H和N。與N互為等電子體的分子、離子有_(各舉1例)。疊氮化物、氰化物都能與Fe2、Cu2及Co3等形成配合物，如：Fe(CN)64、Co(N3)(NH3)5SO4。鐵的基態(tài)原子核外電子排布式為_；CN中C原子的雜化類型是_；Co(N3)(NH3)5SO4中Co3的配位數(shù)為_。NaN3與KN3的結(jié)構(gòu)類似，則NaN3的晶格能_(填“>”或“<”)KN3的晶格能。解析(1)NF3分子中N原子有1對孤電子對，分子構(gòu)型為三角錐型，因此為極性分子，其沸點較低，為分子晶體。(2)與N互為等電子體的分子有N2O、CO2、CS2、BeCl2等，離子有SCN、OCN、CNO等。CN中C與N形成叁鍵，C原子為sp雜化。Co(N3)(NH3)5SO4中配位體為N、NH3，配位數(shù)為6。Na的半徑比K的半徑小，因此NaN3的晶格能大于KN3的晶格能。答案(1)極性分子晶體(2)N2O、SCN(或CO2、CS2、BeCl2、OCN、CNO等)1s22s22p63s23p63d64s2或(Ar3d64s2)sp6>