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文档简介
2024届高三化学二轮复习——物质结构一、单选题1.下列关于物质结构与性质的说法,错误的是()A.Na、Mg、Al原子的电负性依次增大B.HCl和HI化学键的类型和分子的极性都相同C.氨分子间存在氢键,分子间没有氢键,故的熔沸点及稳定性均大于D.基态钾原子核外电子共有19种运动状态,且其3s与4s轨道形状相同,能量不相等2.下列化学用语表述正确的是()A.的空间结构为V形B.顺二溴乙烯结构式为C.的电子式为D.基态原子价电子排布式为3.据《光明日报》2023年8月25日报道:新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行,标志着可控核聚变进了一大步,核聚变反应之一为3HA.1个X中含有1个质子 B.3HH2C.3HH2、2HH2密度之比为4.下列化学用语表达正确的是()A.含78个中子的碘原子:B.Cl-的结构示意图:C.CaCl2的电子式:D.乙烯的结构简式:C2H45.下列关于第三周期元素及相关物质的性质比较中,正确的是A.酸性: B.熔点:红磷>单晶硅C.第一电离能:S>P D.热稳定性:6.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A.标准状况下,2.24LHCl气体中H+数目为0.1NAB.标准状况下,2.24LD2中所含中子数目为0.4NAC.常温常压下,6.2gP4中所含P-P键数目为0.3NAD.0.2molSO2和0.1molO2在密闭容器中充分反应后的分子总数为0.2NA7.由原子序数依次增大的五种短周期元素X、Y、Z、W、M组成的化合物是从生物体中得到的一种物质,其结构如图所示,X是短周期中原子半径最小的元素,Z、M同主族,Z、W的原子序数之和等于M的原子序数。下列有关说法错误的是()A.X分别与Y、Z、W、M均可形成微粒B.最简单氢化物的沸点:W>Z>M>YC.原子半径:Y>Z>W>MD.X、Y、Z、W四种元素可组成含有极性键和非极性键的离子化合物8.如图所示化合物是一种常用的分析试剂,其中为原子序数依次增大的同一短周期元素,且原子序数依次相差2,元素的阴离子与具有相同的核外电子层结构。下列叙述正确的是()A.气态氢化物的稳定性:B.的溶液,C.与形成的二元化合物与水反应,元素的化合价不变D.与同族且相邻的元素的最高价氧化物对应的水化物具有两性9.拉希法制备肼()的主要反应为。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是()A.基态氧原子的轨道表示式:B.中子数为18的氯原子:C.的空间填充模型:D.的电子式:10.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和,W简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物,m可做制冷剂,无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是()A.简单离子半径:W>Z>Y>XB.Y原子的价电子轨道表示式为C.r与m可形成离子化合物,其阳离子电子式为D.一定条件下,m能与Z的单质反应生成p11.W、X、Y、Z为分属不同周期的主族元素,原子序数依次增大且小于20,四种元素形成的化合物在农业上常用作肥料,结构如图。下列说法错误的是()A.简单离子半径:Y>ZB.X、Y分别与W形成的简单化合物的沸点:X>YC.X与其它三种元素均只能形成两种化合物D.W与Z形成化合物溶于水,可使紫色石蕊试液变蓝12.利用反应可制备N2H4。下列叙述正确的是()A.NH3分子有孤电子对,可做配体B.NaCl晶体可以导电C.一个N2H4分子中有4个σ键D.NaClO和NaCl均为离子化合物,他们所含的化学键类型相同13.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的一种核素没有中子,X是地壳中含量最高的元素,Y的最高价氧化物的水化物是两性氢氧化物,Z的最高化合价与最低化合价代数和为4,下列说法错误的是()A.原子半径:Z>Y>XB.最外层电子数:Z>Y>WC.X和Y的简单离子具有相同的电子层结构D.Z的最高价氧化物的水化物是强酸14.最近我国科研人员发现了一种安全高效的点击化学试剂FSO2N3,下列有关元素F、S、O、N的说法正确的是()A.基态s原子价电子轨道表示式:B.第一电离能:F>S>O>NC.最高正价:F>S=O>ND.S原子的基态原子核外未成对电子数最多15.下列说法中错误的是()A.根据水的沸点高于氟化氢,推断分子间氢键数目:B.根据推电子基团种类不同,推断酸性:C.根据核外电子数不同,推断核外电子空间运动状态种类:D.根据中心原子电负性不同,推断键角:16.将与过量氨水、氯化铵、双氧水混合,若有活性炭催化时发生反应:;若没有活性炭催化,则生成。下列说法正确的是()A.基态Co原子核外电子空间运动状态有27种B.沸点:C.常温下,滴加溶液可定性鉴别与D.中含有16mol键17.氦-3聚变(3He+3He→4He+2H)可作为未来可控核聚变的清洁能源,下列说法正确的是()A.氦-3聚变属于化学变化 B.3He和4He具有相同的质量数C.He位于第1周期第ⅡA族 D.2H和3He具有相同的中子数18.X、Y、Z、W、R是周期表中的短周期主族元素,原子序数依次增大。Y原子的最外层有4个电子,且未成对电子数和W相等,R和X同主族,RX为离子化合物。下列说法正确的是()A.简单离子半径:r(R)>r(Z)>r(W)B.元素电负性:Z>W>YC.Y、Z最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>ZD.W与R形成的化合物中可能含有共价键19.某农药杀虫剂中含有的成分如图。已知X、Y、Z、N、M为原子序数依次增大的短周期元素,已知Y、Z位于同一个周期,X、N位于同一主族。则下列说法错误的是A.电负性大小排序:B.该化合物难溶于水,不能与水形成氢键C.该化合物可与、等形成配合物D.M的最高价氧化物的水化物形成的浓溶液能与M的气态氢化物反应20.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.27gAl与NaOH完全反应,转移的电子数为0.1NAB.1L0.1mol/LNaHCO3溶液中,HCO3-的数量为0.1NAC.标准状况下,11.2L乙烷中含有的共用电子对数目为3NAD.0.1mol18O中含有的中子数为1NA二、综合题21.合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液(醋酸二氨合铜、氨水)吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应方程式为:Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac(Ac-为CH3COO-的简写)(1)基态原子中未成对电子数最多的短周期元素X,与上述反应中所有元素均不在同一周期,该基态原子的电子排布式为。(2)[Cu(NH3)3CO]Ac组成元素中,第一电离能最大的元素是。(填元素符号)。(3)HAc可通过将CH3CHO氧化得到,比较HAc与乙醛的沸点高低,并说明原因:。(4)C、N两种原子可形气体分子(CN)2,也可形成有剧毒性的CN-。(CN)2性质与卤素单质类似,判断(CN)2中C原子轨道杂化类型为。与CN-互为等电子体的一种非极性分子的化学式为。(5)铜晶胞结构如图,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为。。22.元素的金属性、非金属性及有关单质和化合物的性质与其原子结构、分子结构等有着密切的联系。回答。下列问题:(1)下列基态原子的核外电子排布式正确的是(填序号)。A. B.C. D.(2)第IA、IIA族部分元素氯化物的熔点如下表,从NaCl到CsCl熔点依次降低,但BeCl2的熔点比MgCl2的低,其原因是。氯化物NaClKClRbClCsCl熔点/℃801776715645405714(3)下列物质的变化破坏了极性共价键的是(填序号)。乙酸中碳原子的杂化方式为,1mol乙酸分子中含有的σ键和π键的个数比为;乙酸易溶于水的原因是相似相溶,以及。A.二氧化硅晶体熔化B.乙酸溶于水C.干冰升华D.冰融化(4)某晶体的晶胞如图所示,则该晶体的化学式为;已知该晶体的晶胞边长为540pm,阿伏加德罗常数的值为,则体积为10cm3晶体的质量为g(列出计算式即可)。23.金属钛(Ti)及化合物在化工、医药、材料等领城具有广泛应用。回答下列问题:(1)Li4Ti5O12是电池的电极材料。与Li不同族但性质相似的元素是,其电子占据最高能级的电子云轮廓图是(2)K与Ti位于同一周期,K和Ti的第一电离能(I1)较大的是,它们的第二电离能(I2)分别为3051kJ/mol、1310kJ/mol,其原因是。(3)钛与卤素形成的化合物TiX4熔点如下表TiX4TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点℃377-2438.3153它们熔点差异的原因(4)Ti(IV)的某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如图所示,该配合物中:Ti的配位数为,与Ti形成配位键的元素是,碳碳键类型是;所含非金属元素的含氧酸根离子中心原子杂化轨道类型是sp2的是、立体构型是V形的是(5)已知N与Ti形成的化合物的晶胞结构如图所示,晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为apm;晶胞的密度为p=g/cm3(阿伏加德罗常数值为NA,N、Ti的相对原子质量分别用Ar(N)和Ar(Ti)表示)24.废锂电池回收是对“城市矿产”的资源化利用,可促进新能源产业闭环。处理钴酸锂(LiCoO2)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)废电池材料,可回收Li、Fe、Co金属。(1)Co3+价层电子排布式是,LiFePO4中铁未成对电子数为。(2)的空间构型为,中心原子的杂化类型是。(3)下列状态的锂中,失去一个电子所需能量最大的是____。A. B. C. D.(4)一种含Co阳离子[Co(H2NCH2CH2NH2)2Cl2]+的结构如下图所示,该阳离子中钴离子的配位数是,配体中提供孤电子对的原子有。乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与正丁烷分子量接近,但常温常压下正丁烷为气体,而乙二胺为液体,原因是:。(5)钴酸锂(LiCoO2)的一种晶胞如下图所示(仅标出Li,Co与O未标出),晶胞中含有O2-的个数为。晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,该钴酸锂晶体的密度可表示为g·cm-3(用含有NA的代数式表示)。25.中国古代文献中记载了大量古代化学的研究成果,《本草纲目》中记载:“(火药)乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,反应原理为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。(1)氮原子的价层电子排布图为,烟花燃放过程中,钾元素中的电子跃迁的方式是,K、S、N、O四种元素第一电离能由大到小的顺序为。上述反应涉及的元素中电负性最大的是(填元素符号)。(2)碳元素除可形成常见的氧化物CO、CO2外,还可形成C2O3(其结构如图)。C2O3与水反应可生成草酸(HOOC-COOH)。①C2O3中碳原子的杂化轨道类型为,CO2分子的立体构型为。②草酸与正丁酸(CH3CH2CH2COOH)的相对分子质量相差2,二者的熔点分别为101℃、-7.9℃,导致这种差异的最主要原因可能是。③CO分子中π键与σ键个数比为。(3)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,晶胞如右图所示,其密度为ρg·cm-3,设NA是阿伏加德罗常数的值,则磷原子的配位数为,晶胞参数为pm。
答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】A.Na、Mg、Al在周期表同一周期,Na、Mg,Al的电负性依次增大,故A不符合题意;B.HCl和HI均含极性共价键,均属于极性分子,故B不符合题意;C.氢键是一种特殊的分子间作用力,非化学键,只影响物质的物理性质熔点沸点,不影响化学性质,稳定性属于化学性质,稳定性大于是由于N的非金属性比P的强,故C符合题意;D.基态钾原子核外电子有19个电子,则有19种运动状态,都是s轨道,则轨道形状相同,原子轨道离原子核越远,能量越高,3s轨道能量低于4s,故D不符合题意;故答案为:C。
【分析】A.元素的非金属性越强,电负性越大;
B.HCl和HI均为极性分子,含有的化学键均为极性键;
D.s轨道能量低于4s。2.【答案】B【解析】【解答】A、的价电子对数为2,不含孤电子对,则的空间结构为直线形,故A错误;
B、顺式结构中,相同的基团位于碳碳双键同侧,则顺二溴乙烯结构式为,故B正确;
C、中每个N原子都满足8电子稳定结构,其电子式为:,故C错误;D、基态Cr原子价电子排布式为3d54s1,故D错误;故答案为:B。【分析】A、根据价层电子对互斥理论判断;
B、烯烃的顺式指烯烃中碳碳双键同侧的两个基团相同;
C、中每个N原子都满足8电子稳定结构;
D、基态Cr原子价电子排布式为3d54s1。3.【答案】B【解析】【解答】A、根据反应的方程式可知,1个X中含有2个质子,故A错误;
B、、都是氢气,均可以燃烧,故B正确;
C、相同状态下,气体的密度之比等于相对分子质量之比,则、密度之比为1:1,故C错误;
D、该变化放出大量能量,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、1个X中含有2个质子;
B、氢气具有可燃性;
C、相同状态下,气体的密度之比等于相对分子质量之比;
D、该变化放出能量。4.【答案】A【解析】【解答】A、含78个中子的碘原子的质子数为53,质量数为131,原子符号为,故A符合题意;B、Cl-有3个电子层,最外层有8个电子,离子的结构示意图为,故B不符合题意;C、氯化钙是由钙离子和氯离子组成的离子化合物,电子式为,故C不符合题意;D、乙烯的官能团为碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,故D不符合题意;故答案为:A。【分析】书写离子化合物电子式时应注意阴离子全用括号;阴、阳离子均应标明电荷;相同的离子应对称排列,不能合并。5.【答案】A【解析】【解答】A.元素的非金属性越强,其最高价氧化物水化物酸性越强,非金属性P>Si,所以酸性,故A符合题意;B.晶体硅为原子晶体,红磷为分子晶体,原子晶体的熔点高于分子晶体的,故熔点:红磷<单晶硅,故B不符合题意;C.一般同周期元素随核电荷数的增大第一电离能逐渐增大,但是P的最外层电子为3s23p3,p能级的电子为半满状态,较稳定,故第一电离能:S<P,故C不符合题意;D.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性P>Si,故热稳定性:,故D不符合题意;故答案为:A。
【分析】A.元素的非金属性越强,其最高价氧化物水化物酸性越强;B.原子晶体的熔点高于分子晶体;C.同一周期的主族元素中,从左至右,元素的第一电离能呈“锯齿状”增大,其中IIA族和VA族的第一电离能高于相邻的元素;D.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强。6.【答案】A【解析】【解答】A.标况下2.24LHCl的物质的量为=0.1mol,而在溶液中电离出氢离子,故A符合题意
B.标况下,2.24L的D2的物质的量为=0.1mol,1个D2分子含有的中子数为2,因此0.1mol的D2含有的中子数为0.2NA,故B不符合题意
C.6.2g的P4的物质的量为mol=0.5mol,1个白磷分子含有4个P-P键,故0.5mol的白磷含有的P-P键数目为3NA,故C不符合题意
D.2SO2+O22SO3,因此0.2molSO2和0.1mol的O2在密闭的容器中充分反应后的分子数大于0.2NA,故D不符合题意
故正确答案是:A
【分析】A.根据n=即可计算出物质的量,再根据氯化氢在水中的电离即可计算
B.根据n=即可计算出物质的量,找出1个D2分子中含有的中子数即可
C.根据n=计算出物质的量,再根据白磷的空间结构找出P-P键的数目即可
D.二氧化硫和氧气反应是可逆反应7.【答案】C【解析】【解答】A.H与C、N,O、P可分别形成、、、均为18电子微粒,A项不符合题意;B.最简单氢化物沸点,根据分子晶体沸点比较,水分子间含有的氢键最多沸点最高,氨气分子间存在氢键,沸点较高,PH3和CH4分子间不存在氢键沸点较低,而PH3的相对分子质量大,范德华力强,沸点比甲烷高,故沸点大小为:,B项不符合题意;C.同主族元素从上到下原子半径依次增大,故P原子半径比N原子半径大,C项符合题意;D.H、C、N,O形成等物质中含有离子键、极性键和非极性键,D项不符合题意;故答案为:C。
【分析】A.、、、均为18电子微粒;
B.最简单氢化物沸点,根据分子晶体沸点比较,分子间含有的氢键越多沸点越高;
C.同主族元素从上到下原子半径依次增大;
D.中含有离子键、极性键和非极性键。8.【答案】D【解析】【解答】A.非金属性F>N,则简单气态氢化物的热稳定性HF>NH3,故A不符合题意;B.HF为弱酸,则0.1mol/L的YZ溶液,pH>1,故B不符合题意;C.Y与Ca形成的二元化合物氢化钙与水发生氧化还原反应生成氢气和氢氧化钙,故C不符合题意;D.与W同族且相邻的元素为铝,最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝是两性氢氧化物,故D符合题意。故答案为:D。
【分析】Y元素的阴离子与He具有相同的核外电子层结构,则Y为H;由结构可知X为N,X、W、Z为同一短周期元素,都是第二周期元素。Z形成单键,则Z为F,W为B。再结合选项进行判断即可9.【答案】D【解析】【解答】A.基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4,根据洪特规则,电子应尽可能分占不同的原子轨道,A不符合题意;B.中子数为18的氯原子,质子数为17,则质量数为35,则表示为:,B不符合题意;C.选项中为氨分子的球棍模型,不是空间填充模型,C不符合题意;D.N2H4中N与N之间形成一个共用电子对,则选项中表示正确,D符合题意;故答案为:D。
【分析】A.根据洪特规则,电子应尽可能分占不同的原子轨道;B.左下角表示质子数,左上角表示质量数,质量数=中子数+质子数;C.选项中为氨分子的球棍模型;D.N2H4中N与N之间形成一个共用电子对。10.【答案】D【解析】【解答】A.离子的电子层数越大,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此四种元素形成的离子半径大小关系为:Cl->N3->O2->H+,即W>Y>Z>X,A不符合题意;B.由分析可知,Y为N,其价电子数为5,因此其价电子轨道可表示为,B不符合题意;C.由分析可知,r为HCl,m为NH3,二者可形成化合物NH4Cl,其阳离子为NH4+,电子式为,C不符合题意;D.由分析可知,m为NH3,Z的单质为O2,二者可发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O,D符合题意;故答案为:D【分析】W简单氢化物r溶于水完全电离,因此r为HCl,则W为Cl;m可做制冷剂,则m为NH3;无色气体p遇空气变为红棕色,则p为NO;由于X、Y、Z、W的原子序数依次增大,因此X为H、Y为N、Z为O、W为Cl;据此结合选项进行分析。11.【答案】C【解析】【解答】根据上述分析,W为H,X为O,Y为P,Z为K;A.P和K简单离子是P3-、K+,它们核外电子排布相同,因此简单离子半径大小顺序是r(P3-)>r(K+),故A说法不符合题意;B.X、Y分别与W形成的简单化合物分别是H2O、PH3,常温下水为液体,PH3为气体,因此沸点:H2O>PH3,故B说法不符合题意;C.钾元素与氧元素可以形成氧化钾、过氧化钾、超氧化钾等,故C说法符合题意;D.K与O形成的化合物,溶于水后形成KOH溶液,KOH为强碱,滴入紫色石蕊试液,溶液显蓝色,故D说法不符合题意;答案为C。【分析】W、X、Y、Z为分属不同周期的主族元素,原子序数依次增大且小于20,推出W为第一周期,即W为H,X为第二周期,Y为第三周期,Z为第四周期,根据化合物的结构图,Z显+1价,即Z为K,X有2个共价键,X为ⅥA族元素,即X为O,K失去一个电子给了O,因此Y最外层有5个电子,即Y为P;据此分析;12.【答案】A【解析】【解答】A.NH3中N原子的孤电子对数==1,可以提供1对孤电子对,可以做配体,A符合题意;B.导电需要物质中有可自由移动的离子或电子,NaCl晶体中没有自由移动的电子或者离子,故不能导电,B不符合题意;C.N2H4的结构式为,单键均为σ键,则N2H4分子中含有5个σ键,C不符合题意;D.NaClO含有离子键和共价键,NaCl只含有离子键,都是离子化合物,但所含的化学键类型不同,D不符合题意;故答案为:A。
【分析】A.NH3分子中N原子含有1个孤电子对,可作配体;
B.NaCl晶体中不存在自由移动的离子,不能导电;
C.单键均为σ键;
D.NaClO中含有离子键和共价键,NaCl中仅含有离子键。13.【答案】A【解析】【解答】A.原子的电子层数越多原子半径越大,电子层数相同时核电荷数越多原子半径越小,则原子半径,故A符合题意;B.Z、X、Y、W最外层电子数分别为6、6、3、1,最外层电子数:Z>Y>W,故B不符合题意;C.X和Y两种元素的简单离子的电子数都是10,电子层结构相同,故C不符合题意;D.Z为S,最高价氧化物的水化物是硫酸,属于强酸,故D不符合题意;故答案为:A。【分析】W的一种核素没有中子,W为H,X是地壳中含量最高的元素,X为O,Y的最高价氧化物的水化物是两性氢氧化物,Y为Al,Z的最高化合价与最低化合价代数和为4,可知Z的最外层电子数为6,则Z为S,W、X、Y、Z元素分别为H、O、Al、S,据此解答。14.【答案】A【解析】【解答】硫的原子序数为16,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,价电子排布为3s23p4,根据泡利不相容原理和洪特规则,可知其价电子轨道表示式为,故A符合题意;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,N元素的第一电离能反常大于O,且S元素的原子半径大于O,第一电离能小于O,所以四种元素的第一电离能:F>N>O>S,故B不符合题意;O无最高正价,F无正价,S的最高正价为+6价,N的最高正价为+5价,故C不符合题意;F、S、O、N四种原子的基态原子核外未成对电子数依次为1、2、2、3,基态原子核外未成对电子数最多的是N,故D不符合题意。故答案为:A
【分析】A.根据泡利不相容原理和洪特规则分析;B.同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小;C.依据最高正价一般等于元素所在族的序数,注意O无最高正价,F无正价;D.依据核外电子排布式确定基态原子核外未成对电子数。15.【答案】C【解析】【解答】A.H2O的氢键数目大于HF中的氢键数目,所以H2O的沸点高于HF,A选项是正确的;
B.-CH2CH3的推电子效应强于-CH3,所以CH3COOH的酸性更强,B选项是正确的;
C.S的空间运动状态和P的空间运动状态是相等的,C选项是错误的;
D.NH3和PH3中中心原子不同,N的电负性更大,吸电子能力更强,所以NH3的键角更大,D选项是正确的。
故答案为:C。
【分析】A.H2O中分子间氢键的键能小于HF分子间氢键的键能,但是H2O分子间氢键数目更多;
B.推电子效应越强,羧酸中O-H键的极性就越弱,酸性也越弱;
C.空间运动状态等于轨道数;
D.中心原子不同,端位原子相同的分子中,中心原子电负性越强,分子中的键角就越大。16.【答案】B【解析】【解答】A.基态Co原子核外电子空间运动状态与电子所占据的原子轨道数目相同,Co原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2,空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种,A不符合题意;B.三者均为分子晶体且分子间均存在分子间氢键,相同物质的量的水和过氧化氢中氢键数目比氨气多,故氨气沸点最低,水的相对分子质量小于过氧化氢,故沸点水小于过氧化氢,故沸点:,B符合题意;C.与的外界中均有氯离子,溶液中滴加溶液均能产生沉淀,不能鉴别,C不符合题意;D.中内界与外界之间为离子键,只有内界配离子含有键,含有键,D不符合题意;故答案为:B。
【分析】A、根据核外电子排布可知,空间运动状态有15种;
B、同为分子晶体,都有氢键,氢键数目越多,沸点越高;
C、都会产生氯化银沉淀;
D、1mol中含有21mol键17.【答案】D【解析】【解答】A.化学反应是指原子核不变的情况下所进行的反应,有新的物质生成,核反应是核裂变,核聚变,是元素内部的原子核的反应,属于核变化,不属于化学反应,故A不符合题意;B.42He的质量数为4,32He的质量数是3,故质量数不同,故B不符合题意;C.He位于第1周期第零族,故C不符合题意;D.2H的中子数为2-1=1,32He的中子数=3-2=1,故中子数相同,故D符合题意;故答案为:D。【分析】核聚变,核裂变都是物理变化,化学是在原子,分子的层次上研究物质的组成,结构,性质,变化规律的以实验为基础的科学,化学变化中不涉及到原子内部质子数目的改变。18.【答案】D【解析】【解答】A.R为Na、Z为N、W为O,他们的简单离子(Na+、N3-、O2-)核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故简单离子半径:r(R)<r(W)<r(Z),A不符合题意;B.Z为N、W为O、Y为C,同一周期从左往右,电负性逐渐增大,故电负性W>Z>Y,B不符合题意;C.Y为C,Z为N,N的非金属大于C,非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y,C不符合题意;D.W为O,R为Na,O和Na组成的Na2O2中既含有离子键又含有含有共价键,D符合题意;故答案为:D。【分析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,R和X同主族,RX为离子化合物,可知X为H,R为Na,Y原子的最外层有4个电子,Y为C,C的核外电子排布为,有2个未成对电子数,W的未成对电子数也为2,W为O,Z为N,据此解答。19.【答案】B【解析】【解答】A.根据题意,结合物质的结构可知,X、Y、Z、X、M分别为H、C、N、Na、S元素,因此电负性,A不符合题意;B.该物质为离子化合物,且有氮原子可以与水形成氢键,因此可易溶于水,符合题意;C.该化合物中N、S原子含有孤对电子,可以与含有空轨道的、等形成配位键,C不符合题意;D.硫酸的浓溶液与硫化氢能发生氧化还原反应,D不符合题意。故答案为:B。
【分析】A.非金属性越强,则电负性越大;B.氢键是电负性强的原子(如N、O、F等)和与另一个电负性强的原子共价结合的氢原子间形成的键;C.N、S原子含有孤对电子,、等含有空轨道,可以形成配位键;D.依据价态归中规律分析。20.【答案】D【解析】【解答】A.27gAl的物质的量是1mol,与NaOH完全反应,Al的化合价由0→+3价,所以转移的电子数为3NA,故A不符合题意;B.1L0.1mol/LNaHCO3溶液中,溶质的物质的量是0.1mol,HCO3-存在着水解和电离,所以HCO3-的数量小于0.1NA,故B不符合题意;C.由乙烷的电子式()可得,1mol乙烷含有共用电子对数目为7NA,标准状况下,11.2L乙烷的物质的量是0.5mol,所以含有的共用电子对数目为3.5NA,故C不符合题意;D.18O为8质子10中子原子,所以0.1mol18O中含有的中子数为1NA,故D符合题意。
【分析】
A.根据铝的化合价变化,转移电子数为3NA;
B.碳酸氢根离子存在水解,故离子浓度小于此值;
C.0.5mol乙烷共用电子对是3.5NA;
D.18O含10中子。21.【答案】(1)1s22s22p63s23p3(2)N(3)乙酸,主要原因是乙酸分子间存在氢键,而乙醛分子间不存在氢键(4)sp;N2(5)12【解析】【解答】(1)反应中涉及的元素有H、C、N、O、Cu,X与上述反应中所有元素均不在同一周期,则X在第三周期元素,基态原子中未成对电子数最多的短周期元素X是磷,是15号元素,3p轨道为半充满状态,核外电子排布式1s22s22p63s23p3;
(2)H、C、N、O、Cu元素中,C、N、O位于同周期,同周期从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,但N的2p轨道为半充满,第一电离能比相邻原子大;Cu是位于第四周期的元素,电离能较小;H位于第一周期元素,电离能也较小,故N的第一电离能最大;
(3)乙酸中含有羧基,乙醛中含有醛基,HAc的沸点高于乙醛,主要原因是乙酸分子间存在氢键,而乙醛分子间不存在氢键;
(4)(CN)2性质与卤素单质类似,应该为直线型分子,C原子轨道杂化类型为sp杂化;与CN-互为等电子体的一种分子为2个原子,最外层电子数为10个,属于非极性分子的化学式为N2;
(5)以上底面中心的铜原子为研究对象,距离最近的铜原子位于上底面的顶点,共有4个铜原子,上下晶胞的侧面的面心位置各有4个铜原子,共有12个铜原子与上底面的铜原子距离最近。
【分析】(1)该元素X是磷,是15号元素,注意第VA元素核外电子结构特点;
(2)注意N元素电离能的特殊性;
(3)氢键导致物质沸点升高,据此分析;
(4)根据卤素单质性质,分析该物质的杂化类型;等电子体是指价电子数和原子数(氢等轻原子不计在内)相同的分子、离子或基团;
(5)注意晶胞的立体结构。22.【答案】(1)C(2)从NaCl到CsCl均为离子晶体,阳离子半径逐渐增大,离子键逐渐减弱,熔点降低;但BeCl2是分子晶体,MgCl2是离子晶体,分子晶体的熔点低于离子晶体(3)AB;sp3、sp2;7∶1;乙酸分子与水分子间能形成氢键(4)ZnS;【解析】【解答】(1)A.根据构造原理可知原子的核外电子排布式应该为,A不正确;B.根据构造原理可知原子的核外电子排布式应该为是;C.原子核外电子排布遵循构造原理,C正确;D.原子核外3d轨道全满时原子处于稳定状态,则其电子排布式应该是,D不正确;故合理选项是C;(2)NaCl、KCl、RbCl、CsCl均为离子晶体,由于金属阳离子半径按Na+、K+、Rb+、Cs+顺序逐渐增大,离子半径越大,离子键越弱,断裂离子键消耗的能量就越低,物质的熔点就越低,所以从NaCl到KCl、RbCl、CsCl逐渐降低;而BeCl2在固态时属于分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,分子间作用力比化学键弱,因此其熔沸点比较低;而MgCl2属于离子晶体,Mg2+与Cl-通过离子键结合,离子键是一种强烈的相互作用力,断裂消耗能量较高,所以BeCl2的熔点比MgCl2低;(3)A.SiO2为共价晶体,熔化时将破坏Si-O共价键,Si-O属于极性共价键,A正确;B.乙酸溶于水时电离产生H+和CH3COO-,破坏的是H-O共价键,H-O共价键属于极性共价键,B正确;C.干冰是固体CO2,由分子通过分子间作用力结合而成。干冰气化破坏的是分子间作用力,与分子内的共价键无关,C不正确;D.冰是固体H2O,由分子通过分子间作用力结合而成。冰熔化破坏的是分子间作用力,与分子内的共价键无关,D不正确;故合理选项是AB;乙酸是由分子构成的物质,结构简式是CH3COOH,其中甲基(-CH3)中的碳原子形成4个单键,杂化轨道数目为4,采用的是sp3杂化;羧基(-COOH)中的碳原子形成3个σ键,杂化轨道数目为3,采用的是sp2杂化,因此乙酸分子中C原子杂化类型为sp3、sp2杂化;在1个CH3COOH分子中含有7个σ键和一个π键,因此在一个CH3COOH分子中含有的σ键和π键的个数比为其个数比为7∶1;乙酸分子、水分子都是极性分子,且乙酸分子与水分子间会形成氢键,增加了分子间的作用力,因此乙酸易溶于水;(4)晶胞中Zn在8个顶角和6个面心上,所以每个晶胞中含有Zn原子个数为,在每个晶胞内部含有4个S原子,晶体中Zn、S原子个数比为4:4=1:1,所以该晶体的化学式为ZnS;每个晶胞的质量为m=,晶胞体积为V=(540×10-10cm)3,则晶胞密度ρ=,故体积为10cm3的晶体的质量m(晶体)=。【分析】(1)根据构造原理进行判断即可
(2)对于第一主族的氯化物均为离子晶体,半径越大熔点低,而氯化铍和氯化镁晶体类别不同,氯化铍为分子晶体熔沸点低于离子晶体的氯化镁
(3)二氧化硅的熔化以及乙酸的溶解均破坏了共价键,乙酸中的碳原子有两种杂化方式,一种是甲基碳原子是sp2一种是羧基碳原子是sp3杂化,找出乙酸中的σ键和π键即可,乙酸主要是可以形成氢键则增大的溶解性
(4)根据各原子的占位情况即可计算出晶体的化学式,根据晶体化学式计算出晶胞的质量,在计算出晶胞的体积,计算出密度,再根据m=ρv计算出质量23.【答案】(1)Mg;球形(2)Ti;K+已形成3s23p6全充满稳定结构,难失电子(3)TiF4为离子晶体,TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体,其相对分子质量增大,分子间范德华力增大(4)6;O;σ键和π键;CO32-;ClO(5)【解析】【解答】(1)根据元素周期表对角线规则,相邻两主族左上右下的两种元素有相当相似的化学性质,所以本问第一空应填“Mg”;Mg元素价电子层是2s,其原子轨道的轮廓是球形的,所以本问第二空应填“球形”;(2)K的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,Ti的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,K元素最外层能级4s只有一个电子,而Ti元素最外层能级4s上有2个电子,Ti的第一电离能更大一些,所以本问第一空应填“Ti”;失去一个电子后K+最外层能级是3p,且上面满电子,不容易失去电子,故其第二电离能相对较大,所以本问第二空应填“K+已形成3s23p6全充满稳定结构,难失电子”;(3)TiF4是离子化合物,形成的晶体是离子晶体,故有相对高的熔沸点,Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱,所形成的TiX4化合物是共价化合物,形成的晶体是分子晶体,熔沸点整体较低,分子晶体熔沸点与其分子质量相关,分子质量越大、熔沸点越高(分子间有氢键的结构除外),所以本问应填“TiF4为离子晶体,TiCl4、TiBr4、TiI4为分子晶体,其相对分子质量增大,分子间范德华力增大”;(4)中心原子Ti周围连接有六个原子,所以本问第一空应填“6”;由图中结构可以看到,Ti原子与Cl原子,单键O原子之间都是共价键,和双键O原子之间是Ti原子提供空轨道,O原子提供孤电子对(O原子自身未成对电子形成CO双键)形成配位键,所以本问第二空应填“O”;结构中碳碳之间有单键,也有双键,所以本问第三空应“δ、π”;图中非金属元素原子能形成含氧酸根的只有Cl与C,其中结构中C原子价层电子对数为3(3个δ键,孤电子对数0),故为平面三角形,则C原子杂化轨道类型为sp2,所以本问第四空应填“”;Cl的几种含氧酸根的立体构型,为四面体形,为三角锥形,为V形,所以本问第五空应填“”;(5)一个晶胞中N原子个数是,Ti原子个数是,晶胞棱长是NTi最短距离2倍,将数据代入晶胞密度计算公式,得,所以本问应填“”。
【分析】(1)根据元素周期表对角线规则分析;s能级原子轨道的轮廓是球形的;(2)同一周期,从左至右,元素的第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族和VA族满足全满和半充满的稳定状态,其第一电离能大于相邻元素;(3)熔点由高到低的顺一般为原子晶体>离子晶体>分子晶体;对于分子晶体的熔点,熔沸点整体较低,分子晶体熔沸点与其分子质量相关,分子质量越大、熔沸点越高(若含有氢键,则熔点比较大)(4)依据价层电子对数(价层电子对数=σ键+孤电子对数)确定杂化类型、确定VSEPR模型并结合孤电子对数确定空间构型;(5)利用“分摊法”确定晶胞中原子数目,再计算晶胞体积,将数据代入晶胞密度公式计算。24.【答案】(1)3d6;4(2)正四面体形;sp3(3)B(4)6;N、Cl;乙二胺容易形成分子间氢键,沸点较高,常温呈液态(5)16;【解析】【解答】(1)Co是27号
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