
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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年中图版选择性必修2化学上册月考试卷30考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四总分得分评卷人得分一、多选题(共6题,共12分)1、常温下;W;X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是。
A.电负性:Z>Y>XB.简单离子的半径:Y>Z>W>XC.同浓度氢化物水溶液的酸性:Z<YD.Z的单质具有强氧化性和漂白性2、二氯化二硫()不是平面结构,常温下是一种黄红色液体,有刺激性恶臭气味,熔点为80℃,沸点为135.6℃,下列有关二氯化二硫的叙述正确的是A.二氯化二硫的电子式为B.分子中既有极性键又有非极性键C.二氯化二硫中含有键和键D.分子中键的键能大于键的键能3、铁有δ、γ、α三种同素异形体,晶胞结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。
下列说法不正确的是A.晶胞中含有2个铁原子,每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个B.晶体的空间利用率:C.晶胞中Fe的原子半径为d,则晶胞的体积为D.铁原子的半径为则晶胞的密度为4、高温下,超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞。下列有关说法正确的是。
A.晶体中与每个K+距离最近的有6个B.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有1个K+和1个C.KO2中阴、阳离子个数比为1:1D.晶体中所有原子之间都以离子键结合5、蔗糖(C12H22O11)和葡萄糖(C6H12O6)的不同之处是A.组成元素B.各元素的质量比C.相对分子质量D.充分燃烧后的生成物6、根据量子力学计算;氮化碳结构有五种,其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料,已知氮化碳的二维晶体结构如图,虚线框内表示晶胞结构。下列有关氮化碳的说法正确的是。
A.β-氮化碳属于分子晶体B.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连C.氮化碳的化学式为C4N3D.左上角和右下角框内晶胞中均含有四个氮原子和三个碳原子评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)7、以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵((NH4)3Fe(C6H5O7)2)。
(1)Fe基态核外电子排布式为________;中与Fe2+配位的原子是______(填元素符号)。
(2)H2O2是________分子(填“极性”“非极性”),电子式为_______。
(3)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是_______;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(4)与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。
(5)柠檬酸的结构简式如下图。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键为_________mol。
8、磷是人体含量较多的元素之一;磷的化合物在药物生产和农药制造等方面用途非常广泛。
回答下列问题:
(1)酸性关系:H3PO4___________H2SO4,(填“>”、“<”或“=”)利用元素周期律解释该酸性关系是:P和S原子的能层数相同,___________。
(2)P4S3可用于制造火柴;其分子结构如图甲所示。
①电负性:磷___________硫(填“>”;“<”或“=”)。
②P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为___________。
③1molP4S3分子中孤电子对的数目为___________。
④∠S-P-S___________109°28’(填“>”;“<”或“=”)。
(3)在BF3分子中,F—B—F的键角度数是___________,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF空间构型为___________。9、指出下列分子的中心原子可能采取的杂化轨道类型;并预测分子的空间结构。
(1)_________、__________;
(2)_________、__________;
(3)_________、__________;
(4)_________、__________。10、钛及其化合物在人们的生活中起着十分重要的作用。尤其是二氧化钛;四氯化钛、钛酸钡等应用极广;回答下列问题:
(1)基态钛原子的价电子排布式为___________,该基态原子中含___________对电子对。
(2)二氧化钛是世界上最白的东西,1g二氧化钛可以把450多平方厘米的面积涂得雪白,是调制白油漆的最好颜料。基态Ti4+中的核外电子占据的原子轨道数为___________。
(3)是一种储氢材料,可由和反应制得。
①LiBH4由和构成,的空间构型是___________,B原子的杂化轨道类型是___________,写出一种与该阴离子互为等电子体的微粒是___________。中各元素的电负性大小顺序为___________。
②某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如表所示。M是___________(填元素符号),判断理由为___________。
。
738
1451
7733
10540
13630
11、硼的总浓度≥0.4mol·L-1的硼酸及其盐的水溶液中不仅存在四硼酸根离子。
B4O5(OH)还存在电荷为-1的五硼酸根离子以及电荷为-1和-2的两种三硼酸根离子。这些多硼酸根离子均由B(OH)3和B(OH)缩合而成;结构中硼原子以B-O-B的方式连接成环。
(1)上述五硼酸根离子中,所有三配位硼原子的化学环境完全相同,画出其结构示意图(不画孤对电子,羟基用-OH表达)_______。
(2)下图表示硼酸-硼酸盐体系在硼的总浓度为0.4mol·L-1'时,其存在形式与pH的关系。1、2、3、4分别为4种多硼酸根离子存在的区域。推出1、2、3、4分别对应的多硼酸根离子的化学式_______。
注:以B4O5(OH)为范例;书写其他3种多硼酸根离子的化学式;形成这些物种的缩合反应速率几乎相同,其排列顺序不受反应速率制约;本体系中缩合反应不改变硼原子的配位数。
12、B、C、N、是几种常见的非金属元素;其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。
(1)基态硅原子的电子排布式为_______;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(2)与一定量的水可形成如图甲所示晶体R。
①晶体R中各种微粒间的作用力涉及_______(填序号);
a.离子键b.共价键c.配位键d.金属键e.范德华力。
②晶体R中阴离子的空间结构为_______。
(3)乙二胺()与溶液可形成配离子(结构如图乙所示),乙二胺分子中氮原子的杂化类型为_______。
乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,其原因是_______。13、判断正误。
(1)范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同_________
(2)任何分子间在任意情况下都会产生范德华力_________
(3)分子间作用力是分子间相互作用力的总称,包括氢键与范德华力_________
(4)范德华力的实质也是一种电性作用,所以范德华力是一种特殊的化学键_________
(5)范德华力非常微弱,故破坏范德华力不需要消耗能量_________
(6)氢键是一种特殊的化学键,它广泛存在于自然界中_________
(7)范德华力与物质的性质没有必然的联系_________
(8)范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质_________
(9)范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素_________
(10)范德华力是决定由分子构成的物质的熔点、沸点高低的唯一因素_________
(11)范德华力与氢键可同时存在于分子之间_________
(12)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键_________
(13)乙醇分子和水分子间只存在范德华力_________
(14)氢键具有方向性和饱和性_________
(15)氢键的存在,使水凝结为冰时密度减小,体积增大_________
(16)H2O2分子间存在氢键_________
(17)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大_________
(18)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高_________
(19)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键_________
(20)分子间氢键的形成除使物质的熔点、沸点升高外,对物质的溶解、电离等也都有影响_________14、(1)已知NH3、PH3常温下都是气体,试比较二者沸点高低:NH3________PH3,并解释原因________。
(2)加热条件下,用化合物PH4I和烧碱反应制取PH3的化学方程式为:___________。
(3)氨气可以在纯氧中燃烧,利用该原理设计成碱性条件下的氨—氧燃料电池,其正极的电极反应式为________。15、碳、硅与铅同主族。碳纳米管可以制成透明导电的薄膜,其结构类似于石墨晶体,则多层碳纳米管的层与层之间靠___________结合在一起。四卤化硅(SiX4)的沸点按F、Cl、Br、I依次升高的原因是___________。评卷人得分三、元素或物质推断题(共1题,共4分)16、原子序数小于36的X;Y、Z、W、J五种元素;原子序数依次增大,其中X元素原子半径是所有元素原子中最小的,Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,J元素原子序数为24。请回答下列问题。
(1)Y、Z、W的电负性由小到大的顺序为_______。
(2)J原子的核外电子排布式为_______。
(3)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_______。1molY2X2分子中含有σ键与π键的数目之比为_______。
(4)Z与W形成的一种Z2W分子,与该分子互为等电子体的阴离子为_______(任写一种)。
(5)JCl3能与Z、W的氢化物形成配位数为6的络合物,且相应两种配体的物质的量之比为2:1,氯离子全部位于外界。则该配合物的化学式为_______。评卷人得分四、结构与性质(共4题,共16分)17、(1)基态与的未成对电子数之比为_______。水溶液中具有强还原性试从电子排布角度分析原因_______。
(2)下列状态的中,电离最外层一个电子所需能量最大的_______(填标号)。
A.[]B.[]C.[]D.[]
(3)由环戊二烯()与在一定条件下反应得到二茂铁[双环戊二烯基合亚铁,],已知的空间构型为所有碳一定处于同一平面,指出碳原子的杂化形式为_______,结构中的大π键可用符号表示其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。则结构中含有的大π键可表示为_______。
(4)水杨酸第一级电离形成离子相同温度下,水杨酸的_______苯酚()的(填“>”“=”或“<”),其原因是_______。
(5)某含铬配合物,指出其中的化合价为_______。几种的卤化物的部分性质如表所示:。卤化物熔点/℃1150600
试预测的熔点范围_______。
(6)金属的晶胞模型图如右,的配位数是_______。若晶体中的原子半径为密度为表示阿伏加德罗常数,则的相对原子质量为_______(列出表达式,用含r、的式子表示)。
18、钛;铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题;
(1)写出As的基态原子的电子排布式_________________________。
(2)N、P、As为同一主族元素,其电负性由大到小的顺序为_________________________,它们的氢化物沸点最高的是___________,原因为____________________________。
(3)Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。
①K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为_________________。
②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为________________,其配离子中含有的化学键类型为______(填离子键、共价键、配位键),C、N、O的第一电离能最大的为_______________,其原因是__________________________。
(4)砷化镓晶胞结构如下图。晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为_____________。已知砷化镓晶胞边长为apm,其密度为ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为_______(列出计算式即可)。
19、金属及其相关化合物在化工;医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)钒广泛用于催化及钢铁工业,基态钒原子的核外电子排布式为______。
(2)二茂铁又叫双环戊二烯基铁[],熔点是172.5~173℃,100℃以上升华,二茂铁属于______晶体。
(3)铜可以形成一种离子化合物若要确定是晶体还是非晶体,最科学的方法是对其进行______实验,其中阴离子的VSEPR模型是______。
(4)钴的配合物配位数是6,把溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出氯化银沉淀。经测定,每1mol只生成1molAgCl。请写出符合上述条件配合物的化学式:______。
(5)最近发现;只含镁;镍和碳三种元素的晶体也具有超导性,该物质形成的晶体的立方晶胞结构如图所示。
①与Mg紧邻的Ni有______个。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。该晶胞中原子的坐标参数为a为(0,0,0);b为(0);d为(1,1,1)。则c原子的坐标参数为______。
③若晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度ρ=______(用含a、NA的代数式表示)。20、铜及其化合物在生产生活中用途广泛。回答下列问题:
(1)目前,低压甲醇铜基催化剂的主要组分是CuO、ZnO和Al2O3,下列氧原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是______(填序号)。
A.
B.
C.
D.
(2)铜离子是人体内多种酶的辅因子,某化合物与Cu+结合形成如下图所示的离子。
①该离子中含有化学键的类型有______(填序号)。
A.极性键B.离子键C.非极性键D.配位键。
②该离子中碳原子的杂化方式有______。
③H、N、Cu三种元素的电负性由大到小的顺序是______。
(3)甲醇(CH3OH)在Cu催化作用下被氧化成甲醛(HCHO)。甲醛分子内σ键与π键个数之比为______。甲醇分子内的O-C-H键角______(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O-C-H键角。
(4)某磷青铜晶胞结构如下图所示:
①其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(0,)。则P原子的坐标参数为______。
②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有______个,这些Sn原子所呈现的构型为______。
③若晶体密度为ag•cm3,最近的Cu原子核间距为______pm(用含NA和a的代数式表示)。参考答案一、多选题(共6题,共12分)1、CD【分析】【分析】
由图象和题给信息可知,浓度均为0.01mol•L-1的溶液;W;Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7,W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸,说明W、Y、Z都是非金属元素,W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH=2,为一元强酸,原子序数Z>W,则Z是Cl、W是N;Y的最高价氧化物对应的水化物的pH<2,应该为二元强酸硫酸,则Y是S;X的最高价氧化物对应的水化物的pH=12,应该为一元强碱氢氧化钠,则X是Na。
【详解】
A.周期表中同周期从左到右;元素的非金属性增强,电负性增大,电负性:Cl>S>Na,故A正确;
B.电子层数越多,原子或离子的半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,对核外电子的吸引能力越强,离子半径越小,简单离子的半径:S2->Cl->N3->Na+;故B正确;
C.盐酸是强酸;氢硫酸是弱酸,同浓度氢化物水溶液的酸性:S<Cl,故C错误;
D.氯的单质具有强氧化性;没有漂白性,可与水反应生成具有漂白性的次氯酸,故D错误;
故选CD。2、BD【分析】【详解】
A.分子中S原子之间形成1个共用电子对,原子与S原子之间形成1个共用电子对,的结构式为电子式为故A错误;
B.分子中键属于极性键,键属于非极性键,故B正确;
C.二氯化二硫中都是单键,单键都是键,没有键,故C错误;
D.同周期主族元素从左往右原子半径逐渐减小,所以氯原子半径小于硫原子半径,半径越小,键长越短,键能越大,所以分子中键的键能大于键的键能,故D正确;
故选BD。3、BC【分析】【分析】
【详解】
A.δ−Fe晶胞中含有铁原子个数为:×8+1=2;依据图示可知中心铁原子到8个顶点铁原子距离均相同且最小,所以其配位数为8,则每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个,故A正确;
B.三种晶体结构中,空间利用率最大的是γ−Fe、最小的是故B错误;
C.γ−Fe晶胞Fe的原子半径为d,则晶胞的棱长d,则晶胞的体积为d3;故C错误;
D.1个α−Fe晶胞含铁原子个数为:×8=1,则1mol晶胞质量为56g,铁原子的半径为acm,则晶胞边长为2acm,1mol晶胞体积为:NA(2a)3cm3,晶胞密度为:g/cm3=故D正确;
故选BC。4、AC【分析】【详解】
A.根据题给信息,超氧化钾晶胞是面心立方晶胞,晶胞中与每个K+距离最近的O2-有6个;故A正确;
B.由晶胞结构可知,位于顶点和面心的钾离子的个数为8×+6×=4,位于体心和棱上的超氧根离子的个数为1+12×=4;故B错误;
C.由晶胞结构可知,位于顶点和面心的钾离子的个数为8×+6×=4,位于体心和棱上的超氧根离子的个数为1+12×=4,则KO2中钾离子和超氧根离子个数比为4:4=1:1;故C正确;
D.超氧化钾晶体是离子化合物;阴;阳离子分别为钾离子和超氧根离子,晶体中钾离子和超氧根离子间形成离子键,超氧根离子中氧氧键为非极性键,故D错误;
故选AC。5、BC【分析】【详解】
A.均由C;H和O元素组成;故组成元素相同,A不选;
B.C;H和O原子数目之比根据分子式判断;各元素的质量比不相同,B选;
C.分子式不同;故相对分子质量不同,C选;
D.充分燃烧后的生成物均为水和二氧化碳;D不选;
答案选BC。6、BD【分析】【分析】
【详解】
略二、填空题(共9题,共18分)7、略
【分析】【详解】
(1)Fe元素为26号元素,根据基态原子核外电子排布规律可知其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;中配体为H2O;水分子中O原子核外有2对孤电子对,所以O原子为配位原子;
(2)H2O2分子呈书页形,所以正负电荷中心不重合,为极性分子;电子式为
(3)NH3分子中N原子的价层电子对数为=4,所以为sp3杂化;同周期元素自左至右第一电离能呈增大趋势;但N原子2p能级为半满状态,更稳定,第一电离能大于相邻元素,所以C;N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;
(4)原子数为5,价电子总数为8,其等电子体的分子有CH4或SiH4;
(5)由图可知;含3个-COOH;1个-OH,所以含4个C-O键,3个C=O键,单键为σ键,双键中含1个σ键,则1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键为7mol。
【点睛】
同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能大于相邻元素。【解析】1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2O极性sp3N>O>CCH4或SiH478、略
【分析】【分析】
(1)
硫原子的最外层电子数比磷原子多,原子半径更小,更容易获得电子,非金属性比磷强,最高价氧化物对应的水化物酸性更强,故酸性关系:H3PO4<H2SO4。
(2)
①同周期元素的电负性从左往右增强;故电负性:磷<硫;
②从P4S3分子结构图中得知,硫原子有2个σ键和2对孤电子对,其杂化轨道类型为sp3杂化;
③从P4S3分子结构图中得知,每个S原子有2对孤电子对,每个P原子有1对孤电子对,则1molP4S3分子中孤电子对的数目为10NA;
④从P4S3分子结构图中得知;P原子有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力,故∠S-P-S小于正四面体的夹角,即∠S-P-S<109°28’。
(3)
在BF3分子中,中心原子B原子价层电子对数为3,是sp2杂化,分子呈平面三角形结构,F—B—F的键角度数是120°;BF中心原子B原子价层电子对数为4,是sp3杂化,其空间构型为正四面体。【解析】(1)<硫原子的最外层电子数比磷原子多;原子半径更小,更容易获得电子,非金属性比磷强,最高价氧化物对应的水化物酸性更强。
(2)<sp310NA<
(3)120°正四面体9、略
【分析】【详解】
。微粒σ键电子对数中心原子上的孤电子对数价层电子对数VSEPR模型名称杂化轨道类型空间结构34四面体形三角锥形33平面三角形平面三角形22直线形sp直线形24四面体形V形
【点睛】
可以先确定分子或离子的VSEPR模型,然后确定中心原子的杂化轨道类型。此类问题也可以通过与熟知的物质快速对比得出结论,如与类似,与类似,与类似等。【解析】①.②.三角锥形③.④.平面三角形⑤.sp⑥.直线形⑦.⑧.V形10、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)钛原子属于过渡元素,其价电子包括最外层电子和次外层的d能级,即钛原子的价电子排布式为3d24s2;根据核外电子排布规律,基态钛原子含10对电子对;故答案为3d24s2;10;
(2)基态Ti4+中的核外电子排布为1s22s22p63s23p6;s能级有一个原子轨道,p能级有3个原子轨道,因此Ti4+中的核外电子占据的原子轨道数为9;故答案为9;
(3)①中有4个σ键,无孤电子对,的空间构性为正四面体;杂化轨道数等于价层电子对数,即中B的杂化类型为sp3;根据等电子体的概念,与该阴离子互为等电子体的是CH4或SiH4等;中H显-1价,B显+3价,则H的电负性大于B,Ti为金属,Ti的电负性小于B,电负性大小顺序是H>B>Ti;故答案为正四面体;sp3;CH4或SiH4等;H>B>Ti;
②根据电离能的概念,从表中数据得知,I3>>I2,从而推出该元素最外层有2个电子,M是第三周期金属元素,因此推出M为Mg;故答案为Mg;I3>>I2,易失去2个电子,形成+2价阳离子。【解析】3d24s2109正四面体形sp3杂化CH4(SiH4)H>B>TiMgI3>>I2,易失去2个电子,形成+2价阳离子11、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)多硼酸根离子可以看成和缩合而成,并且此缩合过程不会改变B原子的配位数和形式电荷。因此,多硼酸根中四配位B原子的个数与缩合反应前自由的个数相同,并且等于多硼酸根的负电荷总数。由此,五硼酸根中有1个四配位B原子、4个三配位B原子。由于4个三配位的B原子等价,说明它们都与四配位B原子通过B-O-B键连接。又因为B原子连接成环,将两对三配位B用氧桥连接恰好可得到两个六元环,即得到五硼酸根的结构:故答案为:
(2)图中给出硼酸—硼酸盐体系在硼的总浓度为0.4mol/L时B的存在型体与pH的关系。首先我们要理解这张图的含义:定一个pH,作一条平行于y轴的直线,这条直线被各个区域所截线段的长度即表示相应的型体占B总量的摩尔分数。可以很明显地发现,随着pH升高,的比例下降的比例上升,最后其他型体消失,B全部以存在。这说明,随着pH升高,多硼酸根中四配位B原子的比例逐渐上升,因此多硼酸根中四配位B原子的比例越高,其消失时对应的pH越大。四个区域消失的顺序为:1、2、3、4,则1、2、3、4分别对应:B5O6(OH)、B3O3(OH)B4O5(OH)B3O3(OH)故答案为:1:B5O6(OH)2:B3O3(OH)3:B4O5(OH)4:B3O3(OH)【解析】1:B5O6(OH)2:B3O3(OH)3:B4O5(OH)4:B3O3(OH)12、略
【分析】【详解】
(1)Si位于元素周期表中第三周期第ⅣA族,则基态硅原子的电子排布式为同周期主族元素随着原子序数增大,第一电离能呈增大的趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;故答案为N>O>C;
(2)①根据晶体R的结构分析,阴阳离子以离子键结合,阴离子中B与F、H与O之间以共价键结合,B与O以配位键结合,H3O+中也有配位键,该晶体中不含有金属件和范德华力,合理选项是abc;故答案为abc;
②晶体R的阴离子为基态B原子的价层电子排布为2s22p1,阴离子内B形成4个σ键,无孤电子对,价层电子对为4,B的杂化类型应为sp3杂化;离子的空间结构为四面体形;故答案为四面体形;
(3)乙二胺分子中N原子形成3个σ键,一个孤电子对,根据杂化轨道理论,则N原子的杂化方式为sp3杂化;乙二胺比三甲胺的沸点高得多,考虑乙二胺形成分子间氢键,增加了分子之间的吸引力,使物质汽化需要更多的能量;故答案为sp3;乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键。【解析】N>O>Cabc四面体形乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键13、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)范德华力是分子与分子之间的一种相互作用;其实质与化学键类似,也是一种电性作用,但两者的区别是作用力的强弱不同,故(1)正确;
(2)范德华力普遍地存在于分子之间;但也必须满足一定的距离要求,若分子间的距离足够大,分子之间也难产生相互作用,故(2)错误;
(3)分子间作用力是分子间相互作用力的总称;包括氢键与范德华力,故(3)正确;
(4)范德华力的实质也是一种电性作用;化学键是强烈的相互作用,所以范德华力不是化学键,故(4)错误;
(5)范德华力非常微弱;但破坏它也需要消耗能量,故(5)错误;
(6)氢键是一种分子间作用力;不属于化学键,故(6)错误;
(7)范德华力是分子与分子之间的一种相互作用;它与物质的物理性质有关系,故(7)错误;
(8)范德华力是分子与分子之间的一种相互作用;它与物质的物理性质有关系,不影响物质的化学性质,故(8)错误;
(9)范德华力是分子与分子之间的一种相互作用;它是影响物质部分物理性质的一种因素,故(9)正确;
(10)范德华力是决定由分子构成的物质的熔点;沸点高低的一种因素;故(10)错误;
(11)分子间作用力是分子间相互作用力的总称;包括氢键与范德华力,可同时存在于分子之间,故(11)正确;
(12)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子中的C的电负性不大;不能与水分子间形成了氢键,故(12)错误;
(13)乙醇分子和水分子间只存在范德华力;水分子中的氧电负性很大,可以形成氢键,故(13)错误;
(14)氢键具有方向性和饱和性;故(14)正确;
(15)氢键的存在;使水凝结为冰时密度减小,体积增大,故(15)正确;
(16)O的电负性很大,所以H2O2分子间存在氢键;故(16)正确;
(17)卤素氢化物中的HF分子间存在着氢键;使其熔;沸点高于其它卤素氢化物,故(17)错误;
(18)氢键一定能使物质的沸点升高,但不一定会使熔点升高,如乙醇的沸点在标准状况下是78因为乙醇分子在溶液中具有氢键。而熔点为-114因为熔点取决于乙醇分子的晶格排向;与氢键无关,故(18)错误;
(19)因为O的非金属性比S大,所以H2O比H2S稳定;故(19)错误;
(20)分子间氢键的形成除使物质的熔点、沸点升高外,对物质的溶解、电离等也都有影响,故(20)正确。【解析】正确错误正确错误错误错误错误错误正确错误正确错误错误正确正确正确错误错误错误正确14、略
【分析】【详解】
(1)由于N的电负性较大,NH3分子间可形成氢键,有氢键的物质气化时必须提供稍大的能量来破坏分子间的氢键,所以这些物质的沸点比同系列氢化物的沸点高,故沸点NH3>PH3;
(2)PH4I和烧碱反应类似与铵盐与NaOH的复分解反应,生成PH3、NaI和H2O,方程式为PH4I+NaOHPH3+NaI+H2O;
(3)氨—氧燃料电池中,O2所在的一极为正极,正极得电子,在碱性环境中生成OH-,方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-;【解析】>氨分子间形成氢键PH4I+NaOHPH3+NaI+H2OO2+2H2O+4e-=4OH-15、略
【分析】【详解】
碳纳米管结构类似于石墨晶体,则推知多层碳纳米管的层与层之间靠范德华力结合在一起;四卤化硅SiX4均为分子晶体,范德华力随相对分子质量的增大而增大,所以四卤化硅(SiX4)的沸点按F、Cl、Br、I依次升高。【解析】范德华力四卤化硅SiX4均为分子晶体,范德华力随相对分子质量的增大而增大三、元素或物质推断题(共1题,共4分)16、略
【分析】【分析】
原子序数小于36的X、Y、Z、W、J五种元素,原子序数依次增大,其中X元素原子半径是所有元素原子中最小的,则X为H元素;Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,则Y原子核外电子排布为1s22s22p2,Y为C元素;W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,W有2个电子层,最外层电子数为6,W为O元素;Z的原子序数介于碳元素与氧元素之间,Z为N元素;J元素原子序数为24,J为Cr元素;据此分析回答问题。
【详解】
(1)同周期自左而右第一电离能呈增大趋势;N元素原子的2p能级有3个电子,为半满稳定状态,能量降低,失去第一个电子需要的能量较高,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能C<N<O;
(2)J为Cr元素,核外电子数为24,原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1或(或1s22s22p63s23p63d54s1);
(3)Y2X2分子为C2H2,结构式为H-C≡C-H,分子中C原子成1个C-H键、1个C≡C键,杂化轨道数目为2,C原子轨道的杂化类型为sp;单键是σ键,三键中含有1个σ键、2个π键,分子中含有3个σ键、2个π键,1molC2H2分子中含有σ键与π键的数目之比为3:2;
(4)与N2O分子互为等电子体的阴离子为SCN-或者N3-等;
(5)CrCl3能与NH3、H2O形成配位数为6的络合物,且相应两种配体的物质的量之比为2:1,氯离子全部位于外界,则该配合物的化学式为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。【解析】C54s1(或1s22s22p63s23p63d54s1)sp3:2SCN-或N[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3四、结构与性质(共4题,共16分)17、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)基态Cr2+离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d4,其3d轨道上有4个未成对电子,Fe核外有26个电子,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,其3d轨道上有4个未成对电子,故未成对电子数之比为1:1;铁为26号元素,元素在周期表中位于第四周期Ⅷ族;由于Fe2+的价电子3d6失去一个电子可形成3d5半充满稳定结构,所以Fe2+易被氧化成Fe3+;具有强还原性;
(2)[Ar]4s1属于基态的Ca+,由于Ca的第二电离能高于其第一电离能,故其失去一个电子所需能量较高;[Ar]4s2属于基态的Ca原子,其失去一个电子变为基态Ca+;[Ar]4s14p1属于激发态Ca原子,其失去一个电子所需要的能量低于基态Ca原子;[Ar]4p1属于激发态的Ca+,其失去一个电子所需要的能量低于基态的Ca+;综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ar]4s1;故选A;
(3)由题意可知C5H的C环是平面的,故知其中5个C原子应为sp2杂化;因5个C原子均是sp2杂化,则应各有一个未杂化的p电子参与形成5个C原子的大键,加上1个负电荷的电子,共有6个电子参与形成大键,故大键为
(4)中形成分子内氢键,使其更难电离出H+,所以相同温度下,水杨酸的Ka2<苯酚的Ka;
(5)根据化合物中各元素化合价代数和为0,H2O化合价总和为0,CH3COO-化合价为-1,O化合价为-2,Cl化合价为-1,设Cr的化合价为x,则[Cr3O(CH3COO)6(H2O)3]Cl8H2O中有3x+(-2)+(-1)6+03+(-1)+08=0,解得x=+3,即其中Cr的化合价为+3价;根据Cr的卤化物的熔点可知,卤化物均为离子晶体,结构和组成相同的离子晶体,离子半径越大,晶格能越小,熔点越低,故熔点CrCl3>CrBr3>CrI3,即CrBr3的熔点范围为600℃-1150°C;
(6)根据金属Pd的晶胞模型图可知,Pd的配位数是12;金属Pd晶胞呈面心立方,一个晶胞中含有4个Pd原子,半径为r,边长为L=nm,则M=L3解得M=【解析】1:1Fe2+的价电子3d6失去一个电子可形成3d5半充满稳定结构,所以Fe2+易被氧化成Fe3+Asp2杂化<中形成分子内氢键,使其更难电离出H++3价600℃-1150°C1218、略
【分析】【详解】
(1)本题考查电子排布式的书写,As位于第四周期VA族,其电子排布式为[Ar]3d104s24p3;(2)本题考查电负性以及物质熔沸点高低的判断,同主族从上到下,电负性减弱,即电负性强弱顺序是N>P>As;氨气分子间存在分子间氢键,因此NH3的熔沸点最高;(3)本题考查杂化类型的判断、化学键的判断、第一电离能规律,①C和N之间共用叁键,1molC有2个σ键,无孤电子对,因此杂化类型为sp;②N3和NH3是配位体,因此Co的配位数为1+5=6,配离子含有化学键是共价键和配位键,同周期从左向右第一电离能逐渐增大,但IIA>IA,VA>VIA,即第一电离能大小顺序是N>O>C,氮原子2p轨道上的电子为半充满,相对稳定,更不易失去电子;(4)本题考查空间构型和阿伏加德罗常数的计算,Ga到最近As的距离是相等的,因此Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体,晶胞的边长为apm,则晶胞的体积为(a×10-10)3cm3,Ga位于顶点和面心,个数为8×1/8+6×1/2=4,As位于晶胞内部,个数为4个,化学式为GaAs,晶胞的质量为根据密度的定义,解得NA=
点睛:本题的难点是阿伏加德罗常数的计算,首先根据晶胞的结构,判断出化学式,再n=N/NA,以及n=m/M,求出晶胞的质量,最后根据密度的定义,求出阿伏加德罗常数。【解析】①.[Ar]3d104s24p3②.N〉P〉As③.NH3④.分子间能形成氢键⑤.sp⑥.6⑦.共价键、配位键⑧.N⑨.氮原子2p轨道上的电子为半充满,相对稳定,更不易失去电子⑩.正四面体⑪.19、略
【分析】【详解】
(1)V是23号元素,V原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2);
(2)二茂铁晶体的熔沸点较低;属于分子晶体;
(3)若要确定是晶体还是非晶体,最科学的方法是对其进行X-射线衍射实验;SO42-中S原子孤电子对数=(6+2-2×4)/2=0;杂化轨道数目=4+0=4,因此VSEPR模型是正四面体;
故答案为:X-射线衍射;sp3;O的电负性比N的强;对孤电子对吸引更强,
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