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…………○…………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年沪科版选择性必修2化学上册月考试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、应用元素周期律的有关知识,可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测中正确的是。
①Be的最高价氧化物的水化物可能具有两性。
②Tl(对应元素位于第IIIA族)与盐酸和NaOH溶液作用均能产生氢气。
③At(第VIIA族元素)的单质为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸。
④Li在氧气中剧烈燃烧,产物是其溶液是一种强碱溶液。
⑤(Sr位于第IIA族)是难溶于水的白色固体。
⑥是无色、有毒、比稳定的气体A.①②③④B.②④⑥C.①③⑤D.②④⑤2、由下列实验及相应事实推理所得的结论,不能用元素周期律解释的是。
。
实验。
事实。
结论。
A
将体积相同的Na和K
分别投入冷水中。
K与H2O反应更剧烈。
金属性:K>Na
B
将足量硫酸与Na3PO4溶液混合。
生成H3PO4
非金属性:S>P
C
分别加热HCl气体和HI气体。
HI气体更易分解。
稳定性:HCl>HI
D
分别加热Na2CO3固体和NaHCO3固体。
NaHCO3固体更易分解。
热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
A.AB.BC.CD.D3、第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子,其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时;分子结构如图所示,下列说法中正确的是。
A.每个原子都达到8电子稳定结构B.分子中形成5个等性杂化轨道但R-Cl键键能可能不相同C.R最外层有5个未成对电子D.键角(Cl-R-Cl)有90°、120°、180°三种4、关于原子轨道的说法正确的是A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子,其几何构型都是正四面体B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合形成C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道杂化形成的一组新轨道D.凡AB型的共价化合物,其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键5、一种配合物的化学式为该配合物的水溶液不导电,加入溶液不产生沉淀,加入强碱处理不释放下列说法错误的是A.该配合物无外界B.该配合物中Pt采取杂化C.该配合物中H-N-H键角比中H-N-H键角大D.该配合物中Pt为+4价6、某配合物的化学式为[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O,下列说法正确的是A.配位体是Cl-,配位原子数是2B.配离子是[CrCl2(H2O)4]+,中心离子是Cr3+C.1mol该化合物溶于水可电离出3molCl-D.加入足量AgNO3溶液,Cl元素可被完全沉淀7、第24届冬奥会在北京;张家口两地举办。国家速滑馆“冰丝带”里屡破奥运会纪录;该冰场是冬奥史上“最快冰面”,冰层表面结构如图所示。下列有关说法错误的是。
A.冰熔化是吸热的熵增过程B.第一层固态冰中,水分子间通过氢键形成空间网状结构,密度比液态水小C.固态水分子之间的化学键较强,“准液体”水分子之间的化学键较弱D.当高于一定温度时,“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂,产生“流动性水分子”,使冰面变滑8、已知为共价化合物,两个键间的夹角为180°,则属于A.由极性键构成的极性分子B.由极性键构成的非极性分子C.由非极性键构成的极性分子D.由非极性键构成的非极性分子评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)9、已知元素的某种性质(用数据x反映)和原子半径一样,也是元素的一种基本性质。下表给出了多种元素的x值:。元素BCFx1.52.01.52.53.04.01.0元素NOPSx1.23.00.9y2.12.51.8
试结合元素周期律知识完成下列问题:
(1)根据上表给出的数据,可推知元素的这种性质具有的变化规律是___________。
(2)y的取值范围是___________。10、用电子式表示下列物质:CaCl2________;H2S:________;NaOH:________.11、(1)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为________,微粒间存在的作用力是________,SiC和晶体Si的熔点较高的是____________。
(2)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为________(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是______________。
(3)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2的化学式相似,但结构和性质有很大的不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不形成π键。从原子半径大小的角度分析,C、O原子间能形成π键,而Si、O原子间不能形成π键的原因是____________。SiO2属于________晶体,CO2属于________晶体,所以熔点:CO2________(填“<”“=”或“>”)SiO2。12、比较下列各对物质熔点的高低;并简述理由。
(1)NH3和PH3_______
(2)NaF和KF_______
(3)SO2和SiO2_______13、卤族元素包括F、Cl、Br等。
(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是______。
(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,下图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为______,该功能陶瓷的化学式为______。
(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为______和______。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有______种。
(4)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤对电子的原子是______。14、下图是元素周期表的简略框架图。
(1)请在上图所示的元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线__。元素周期表的5个区中,不全是金属元素的区为__。
(2)根据氢元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等,你认为还可把氢元素放在元素周期表中的_____族;有人建议将氢元素排在元素周期表的ⅦA族,请你写出支持这一观点的1个化学事实:____。
(3)上图中元素①②的原子价电子排布式分别为___、____。比较元素①与元素②的下列性质(填“>”或“<”)。原子半径:①_____②;电负性:①____②;金属性:①_____②;第一电离能:①_____②。
(4)某短周期元素最高正化合价为+7,其电子排布式为____评卷人得分三、判断题(共8题,共16分)15、判断正误。
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对____________
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构____________
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化___________
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化___________
(5)中心原子是sp1杂化的,其分子构型不一定为直线形___________
(6)价层电子对互斥理论中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数___________
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp2杂化的结果___________
(8)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道___________
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体___________
(10)AB3型的分子空间构型必为平面三角形___________
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构___________
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对___________
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键___________
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾___________
(15)配位键也是一种静电作用___________
(16)形成配位键的电子对由成键双方原子提供___________A.正确B.错误16、第ⅠA族金属元素的金属性一定比同周期的第ⅡA族的强。(_______)A.正确B.错误17、CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。(___________)A.正确B.错误18、判断正误。
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对____________
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构____________
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化___________
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化___________
(5)中心原子是sp1杂化的,其分子构型不一定为直线形___________
(6)价层电子对互斥理论中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数___________
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp2杂化的结果___________
(8)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道___________
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体___________
(10)AB3型的分子空间构型必为平面三角形___________
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构___________
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对___________
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键___________
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾___________
(15)配位键也是一种静电作用___________
(16)形成配位键的电子对由成键双方原子提供___________A.正确B.错误19、将丙三醇加入新制中溶液呈绛蓝色,则将葡萄糖溶液加入新制中溶液也呈绛蓝色。(____)A.正确B.错误20、用铜作电缆、电线,主要是利用铜的导电性。(______)A.正确B.错误21、判断正误。
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对____________
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构____________
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化___________
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化___________
(5)中心原子是sp1杂化的,其分子构型不一定为直线形___________
(6)价层电子对互斥理论中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数___________
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp2杂化的结果___________
(8)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道___________
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体___________
(10)AB3型的分子空间构型必为平面三角形___________
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构___________
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对___________
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键___________
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾___________
(15)配位键也是一种静电作用___________
(16)形成配位键的电子对由成键双方原子提供___________A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共3题,共15分)22、可利用炼锌矿渣(主要含Ga2O3·3Fe2O3,ZnO·Fe2O3)制备半导体材料GaN并分离Fe和Zn;其工艺流程如图所示:
已知:①镓又称为“类铝”;其性质与铝类似;
②一些金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH及萃取率如下表所示:。金属离子Fe3+Ga3+Zn2+Fe2+开始沉淀1.73.05.58.0沉淀完全3.24.98.09.6萃取率(%)9997~98.500
回答下列问题:
(1)过滤后,滤液的主要成分是__________(填化学式)。
(2)固体M为___,其作用是__________________________。
(3)反萃取的离子方程式为_____________________。
(4)合成得到的产物是(CH3)3Ca,经化学气相沉积(类似于取代反应),副产物为____________(填名称)。
(5)GaN晶体结构如图所示,其中Ga原子采取____________堆积,N原子填在Ga原子所形成的正四面体空隙中,则正四面体空隙的填隙率为_____。(填隙率=)
23、钼酸钠可用于生物碱和苷的测定。工业上可以以辉钼矿(主要成分为含等杂质)为原料制备钼酸钠;其中一种工艺流程如下:
已知:(Ⅰ)酸浸;氧化浸出两步流程主要是进行除杂。
(Ⅱ)为元素的常见价态,和不溶于氢氟酸。
(Ⅲ)近似认为空气中的体积分数为20%。
(1)元素(42号)与元素(24号)属同一副族,价电子构型相似,其中原子的价电子排布式为_______。
(2)对工艺流程中的进行分析:的空间构型为_______,的中心原子杂化形式为_______,属于极性分子的是_______。
(3)“滤液2”中所含的金属离子有_______。
(4)“氧化焙烧”中,理论上与空气的物质的量之比为_______。
(5)“碱浸”中所发生反应的离子方程式为_______。
(6)工业上可以采用电氧化法将转化为其工作原理如图所示:
①在阴极参与放电的电极方程式为_______;
②若阴极产生气体(已折算成标准状况),则阳极区生成的的物质的量为_______。24、钛和钛的化合物在航天、化工、建筑、日常生活中都有着广泛的用途。利用锂离子电池的一种钛酸锂废料[主要成分为含有少量碳单质、Ni(II)、Fe(II)和Fe(III)],回收其中的锂和钛,并制备碳酸锂和钛白()产品;工艺流程如图所示:
(1)钛的几种同位素的质量数和相对丰度如下表,钛最稳定的核素是___________(写出相应核素的符号)。核素ABCD质量数44464851丰度/%0.0157.9973.970.001
(2)钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料,钛硬度比铝大的原因是___________。
(3)浸出渣中含有钛酸和少量___________。
(4)已知:若要将Ni、Fe从浸出液中分步除去,达到分离Ni和Fe的目的,方案为___________,然后继续调pH,过滤得到
(5)“沉锂”步骤使用的试剂为碳酸钠,写出该步骤的离子方程式:___________;碳酸钠的添加量(理论用量的倍数)对的收率及纯度影响如图所示,代表纯度的曲线为___________(填“a”或“b”)。
(6)测定钛白中的含量可用滴定分析法:准确称取0.3000g样品放入锥形瓶中,加入和混合溶液,加热使样品溶解;冷却后,加入一定量稀盐酸(Ti元素存在形式变为);加入金属铝,将全部转化为待过量金属铝完全溶解并冷却后,加入指示剂,用0.1000mol/L标准溶液滴定至终点,将氧化为重复操作2~3次,消耗标准溶液平均体积为25.00mL。
①加入金属铝的作用除了还原外,另一个作用是___________。
②滴定时所用的指示剂为___________(填字母)。
a.酚酞溶液b.淀粉溶液c.溶液d.KSCN溶液。
③样品中的纯度为___________(保留一位小数)。评卷人得分五、计算题(共2题,共8分)25、K2S的晶胞结构如图所示。其中K+的配位数为___________,S2-的配位数为___________;若晶胞中距离最近的两个S2-核间距为acm,则K2S晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算式;不必计算出结果)。
26、(1)酸性强弱比较:苯酚___________碳酸(填“>”、“=”或“<”),原因(用相应的离子方程式表示):___________。
(2)沸点:H2O___________H2S(填“>”、“=”或“<”),原因___________。
(3)实验室欲测定Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3的质量分数ω(Na2CO3),实验步骤如下:称取此固体样品4.350g,溶于适量的水中,配成50mL溶液。取出25mL溶液,加入足量的AgNO3溶液充分反应,得到沉淀的质量为5.575g.则原混合物中ω(Na2CO3)=___________(保留4位有效数字)。写出简要的计算过程。评卷人得分六、元素或物质推断题(共2题,共12分)27、下表中A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。A.元素周期表中原子半径最小的元素B.原子最外层电子数是内层电子数的2倍C.元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1D.元素价电子排布式为nsnnp2nE.同D主族元素,且原子序数为D的2倍F.元素的主族序数与周期数的差为4G.基态原子最外层电子排布为4s1,内层处于全充满状态
(1)C基态原子电子排布式为_______,CA3中心原子的杂化方式为_______,分子空间构型为_______。
(2)E的最高价氧化物的VSEPR模型名称为_______,其属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)A2D的沸点比A2E的沸点高,其主要原因是_______。
(4)下列关于B2A2的说法中正确的是_______(填序号)。
A.B2A2中的所有原子都满足8电子结构。
B.B2A2分子中σ键和π键数目比为1:1
C.B2A2是由极性键和非极性键形成的非极性分子。
D.B2A2分子发生加成反应σ键断裂。
(5)下列图像可表示两个F原子间成键后的电子云的图像是_______。
(6)向G2+的硫酸盐溶液中滴加氨水直至过量,首先观察到生成蓝色沉淀,离子方程式为_______,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液,加入乙醇后有深蓝色晶体析出,其溶质的化学式为_______(不用写结晶水)。28、为前四周期元素且原子序数依次增大。W的基态原子有3个不同能级,各能级中的电子数相等;Y原子核外电子有8种不同的运动状态,Q和具有相同数目的未成对电子,的价电子数是的二分之一,的核外电子充满三个电子层。请回答下列问题:
(1)基态X原子的核外电子排布图为_______。
(2)的第一电离能由小到大的顺序是_______。(用对应元素符号作答)
(3)的气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是_______。(用对应化学式作答)
(4)基态Q原子核外有_______种能量不同的电子,R元素在周期表中处于_______区。
(5)分子中键与键的个数比为_______。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】
【详解】
①元素周期表中Be和Al处于对角线位置上,处于对角线的元素具有相似性,所以BeO、Be(OH)2可能均有两性;故①正确;
②铊(Tl)与铝同主族;其单质能与盐酸反应,由于铊比铝活泼没有两性,所以不能与氢氧化钠反应,故②错误;
③卤素单质都是有色物质;且随着原子序数增大其单质颜色加深,AgX中只有AgF易溶于水,其它卤化银既不属于水也不溶于稀硝酸,所以卤族元素At的单质为有色固体,AgAt可能不溶于水也不溶于稀硝酸,故③正确;
④Li的活泼性小于Na,Li在氧气中燃烧生成Li2O,不会生成Li2O2;故④错误;
⑤第IIA元素硫酸盐性质的递变规律,硫酸钡(BaSO4)是难溶于水的白色固体,则硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体;故⑤正确;
⑥非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:S>Se,则氢化物稳定性为:H2S>H2Se;故⑥错误;
所以正确的为:①③⑤;
答案选C。2、D【分析】【分析】
【详解】
A.将体积相同的Na和K分别投入冷水中,K与H2O反应更剧烈,因同主族元素从上到到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,则金属性:K>Na;故A不符合题意;
B.将足量硫酸与Na3PO4溶液混合,生成H3PO4,说明硫酸可以制取H3PO4,则硫酸的酸性比磷酸的酸性强,根据最高价含氧酸的酸性强弱可以比较非金属性的强弱,则非金属性:S>P;故B不符合题意;
C.分别加热HCl气体和HI气体,HI气体更易分解,根据同主族非金属元素从上到下非金属性逐渐减弱,非金属氢化物的稳定性逐渐减弱,则稳定性:HCl>HI;故C不符合题意;
D.分别加热Na2CO3固体和NaHCO3固体,NaHCO3固体更易分解,因为Na2CO3属于正盐,而NaHCO3属于酸式盐;二者不属于同一类别,没有可比性,所以不能用元素周期律来解释,故D符合题意;
故选D。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.第ⅤA族元素最外层有5个电子,根据RCl5的结构图;Cl原子达到8电子稳定结构,R最外层应有10个电子,不满足8电子稳定结构,A错误;
B.分子中5个R-Cl键的键长相等;则键能相同,B错误;
C.R最外层的5个电子;与5个Cl原子形成5条化学键,无未成对电子,C错误;
D.根据RCl5的结构图;键角(Cl-R-Cl)有90°(R和三角形平面顶点以及上顶点或下顶点);120°(三角形平面顶点和R)、180°三种(上下两个顶点和R),D正确;
综上所述答案为D。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型不一定都是正四面体,如NH3;属于三角锥形,A错误;
B.sp3杂化轨道指一个原子同一电子层内由一个ns轨道和三个np轨道发生杂化形成的轨道;不是不同原子的杂化,B错误;
C.sp3杂化轨道的定义就是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道;C正确;
D.AB型分子不需要杂化;直接形成s-pσ键,D错误;
故选C。5、B【分析】【详解】
A.由该配合物的性质可知该配合物无外界离子;故A正确;
B.该配合物的配位数为6,Pt采取杂化;故B错误;
C.该配合物中与Pt之间形成配位键,N原子周围不再存在孤电子对,而中中心N原含有1对孤电子对;孤电子对对成键电子对产生排斥使键角变小,故C正确;
D.根据化合物中各元素化合价代数和为零;可知该物质中Pt价态为+4价,故D正确;
故选:B。6、B【分析】【分析】
配合物[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O的内界是[CrCl2(H2O)4]+,外界是和Cl-和H2O。内界的中心原子是Cr3+,配位体是Cl-和H2O。
【详解】
A.配位体是Cl-和H2O,Cl-和O原子都有孤电子对,所以配位原子数是Cl-和O原子;A不正确;
B.配离子是[CrCl2(H2O)4]+,中心离子是Cr3+;B正确;
C.配合物只有外界的离子能够完全电离,故1mol该化合物溶于水只能电离出1molCl-;C不正确;
D.配合物只有外界的离子能够完全电离,加入足量AgNO3溶液;只有外界的Cl元素可被完全沉淀,D不正确。
本题选B。7、C【分析】【详解】
A.冰熔化时;破坏一部分氢键,从而吸收热量,同时固态转化为液态,熵值增大,A正确;
B.第一层固态冰中;每个水分子与周围的4个水分子间通过氢键形成空间网状结构,由于分子间距离比液态水大,所以密度比液态水小,B正确;
C.固态水分子之间;“准液体”水分子之间都不存在化学键;只存在分子间作用力(含氢键),C错误;
D.“准液体”中的水分子与下层冰通过氢键连接;当高于一定温度时,氢键断裂,则产生“流动性水分子”,使冰面变滑,D正确;
故选C。8、B【分析】【分析】
【详解】
中键是不同元素的原子形成的共价键,为极性键,两个键间的夹角为180°,说明分子是对称的,正电荷重心与负电荷重心重合,属于非极性分子,故是由极性键形成的非极性分子,故选:B。二、填空题(共6题,共12分)9、略
【分析】【详解】
将表中给出的多种元素的这种性质按原子序数由大到小的顺序整理如下:。元素BCNOFx1.01.52.02.53.0y4.0元素PSx0.91.21.51.82.12.53.0
(1)经过整理后可以看出:3~9号元素的这种性质由小到大;11~17号元素的这种性质也是由小到大;同主族元素;从上到下元素的这种性质逐渐减小;
故答案为:同周期主族元素;从左到右,该性质逐渐增大;同主族元素,从上往下,该性质逐渐减小。
(2)y的取值范围由表格可推测为:3.0<4.0;
故答案为:3.0<4.0【解析】同周期主族元素,从左到右,该性质逐渐增大;同主族元素,从上往下,该性质逐渐减小10、略
【分析】【分析】
离子化合物中阴离子写出电荷及电性并用“[]”括起来;阳离子写出电荷和电性即可,离子都满足8电子稳定结构;共价化合物的电子式需要标出最外层电子,由此分析。
【详解】
CaCl2为离子化合物,由钙离子和氯离子构成,其电子式为
H2S为共价化合物,S原子最外层达到8电子稳定结构,其电子式为
NaOH为离子化合物,钠离子直接用离子符号表示,氢氧根离子为阴离子,需要标出所带电荷及最外层电子,氢氧化钠的电子式为【解析】11、略
【分析】【分析】
根据物质结构判断中心原子的杂化方式;根据原子晶体中,共价键越强,熔沸点越高,离子晶体中,离子半径越大,晶格能越小,熔点越低,熔沸点原子晶体大于分子晶体进行分析解答问题。
【详解】
(1)晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连,呈正四面体结构,所以杂化方式是sp3;非金属原子之间形成的化学键为共价键,所以SiC微粒间存在的作用力是共价键,由于原子半径Si>C,则Si—Si键的键长大于Si—C键,键能Si—Si更小,因此晶体SiC的熔点更高;
(2)MO和SiC的电子总数相等,故含有的电子数为20,则M含有12个电子,即Mg;晶格能与所组成离子所带电荷成正比,与离子半径成反比,MgO与CaO的离子电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小;MgO晶格能大,熔点高;
(3)π键是由p-p轨道肩并肩重叠形成的,且π键的强弱与重叠程度成正比,Si原子的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成稳定的π键,SiO2属于原子晶体,CO2属于分子晶体,原子晶体的熔沸点大于分子晶体,因此熔点:CO2<SiO2。【解析】①.sp3②.共价键③.SiC④.Mg⑤.Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大⑥.Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键⑦.原子⑧.分子⑨.<12、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】(1)NH3>PH3,因NH3分子间可形成氢键。
(2)NaF>KF,都是离子型化合物,Na+半径小;则NaF晶格能大(或库仑引力大)
(3)SiO2>SO2,SiO2是原子晶体,SO2为分子晶体13、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据卤族元素的原子结构和性质,可知电负性岁核电荷数的递增而减小,a对;F元素无正价,b错;氢化物的沸点氟化氢中由于氢键的存在;沸点最高,c错;单质的熔沸点随核电荷数的递增而升高,氟气和氯气常温下为气体,溴单质为液体,d错;答案选a。
(2)同周期元素原子半径随核电荷数的递增逐渐减小;故B原子的半径大于N原子,也就是B原子位于晶胞的8个顶点和中间,其每个晶胞中含有8×1/8+1=2个;N原子位于晶胞中和棱上,故每个晶胞中含有4×1/4+1=2个;化学式可写为:BN;
(3)BCl3的分子构型为正三角形,其中心原子的杂化方式分别为sp2;NCl3为三角锥形,其中心原子的杂化方式分别为sp3;由于氮原子的2p轨道是半满状态;其第一电离能大于O和C元素;Be原子的2s轨道为全满状态,故其第一电离能介于B和N之间,故共有:Be;C、O三种;
(4)B原子的最外层有三个电子,其和氯原子成键时全部电子都参与成键不存在孤对电子,所以提供孤对电子的是X。【解析】①.a②.2③.BN④.sp2⑤.sp3⑥.3⑦.X14、略
【分析】【详解】
(1)按元素原子的外围电子排布的特征把周期表划分为5个区;即s区;p区、d区、ds区和f区,其中s区中的氢和氦以及p区大部分元素不是金属元素;
(2)第ⅣA族的最高正价与最低负价绝对值相等;故H可放在第ⅣA族;氢原子得到1个电子达到稳定结构,这一特点与ⅦA族元素相同;
(3)由①和②在周期表中的位置可确定①、②分别为Mg和Al,其价电子排布式分别为3s2和3s23p1;利用同周期元素性质的递变规律可知:同周期元素原子半径从左到右依次减小,故Mg>Al;金属性依次减弱,故Mg>Al;电负性依次增强,故Al>Mg;第IIA族最外层的s轨道全满,第一电离能大于第IIIA族,故Mg>Al;
(4)因短周期元素最高正价为+7的元素应为ⅦA族元素,氟元素无正价,所以该元素为氯元素,电子排布式为[Ne]3s23p5;【解析】①.②.s区和p区③.ⅣA④.H原子得到1个电子实现最外电子层稳定结构⑤.3s2⑥.3s23p1⑦.>⑧.<⑨.>⑩.>⑪.[Ne]3s23p5三、判断题(共8题,共16分)15、B【分析】【分析】
【详解】
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键;则该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,错误;
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp3杂化;错误;
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化;正确;
(5)中心原子是sp1杂化的;其分子构型一定为直线形,错误;
(6)价层电子对互斥理论中;π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数,正确;
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp3杂化的结果且没有孤电子对;错误;
(8)sp3杂化轨道是由中心原子的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道;错误;
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子;其VSEPR模型都是四面体,正确;
(10)AB3型的分子空间构型为平面三角形或平面三角形;错误;
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时;该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,正确;
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键;正确;
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果不矛盾;错误;
(15)配位键也是一种静电作用;正确;
(16)形成配位键的电子对由一个原子提供,另一个原子提供空轨道,错误。16、A【分析】【详解】
同周期从左到右;金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;故第ⅠA族金属元素的金属性一定比同周期的第ⅡA族的强。
故正确;17、A【分析】【分析】
【详解】
乙醇中的羟基与水分子的羟基相近,因而乙醇能和水互溶;而苯甲醇中的烃基较大,其中的羟基和水分子的羟基的相似因素小得多,因而苯甲醇在水中的溶解度明显减小,故正确。18、B【分析】【分析】
【详解】
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键;则该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,错误;
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp3杂化;错误;
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化;正确;
(5)中心原子是sp1杂化的;其分子构型一定为直线形,错误;
(6)价层电子对互斥理论中;π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数,正确;
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp3杂化的结果且没有孤电子对;错误;
(8)sp3杂化轨道是由中心原子的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道;错误;
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子;其VSEPR模型都是四面体,正确;
(10)AB3型的分子空间构型为平面三角形或平面三角形;错误;
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时;该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,正确;
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键;正确;
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果不矛盾;错误;
(15)配位键也是一种静电作用;正确;
(16)形成配位键的电子对由一个原子提供,另一个原子提供空轨道,错误。19、A【分析】【详解】
葡萄糖是多羟基醛,与新制氢氧化铜反应生成铜原子和四个羟基络合产生的物质,该物质的颜色是绛蓝色,类似于丙三醇与新制的反应,故答案为:正确。20、A【分析】【详解】
因为铜具有良好的导电性,所以铜可以用于制作电缆、电线,正确。21、B【分析】【分析】
【详解】
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键;则该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,错误;
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp3杂化;错误;
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化;正确;
(5)中心原子是sp1杂化的;其分子构型一定为直线形,错误;
(6)价层电子对互斥理论中;π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数,正确;
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp3杂化的结果且没有孤电子对;错误;
(8)sp3杂化轨道是由中心原子的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道;错误;
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子;其VSEPR模型都是四面体,正确;
(10)AB3型的分子空间构型为平面三角形或平面三角形;错误;
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时;该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,正确;
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键;正确;
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果不矛盾;错误;
(15)配位键也是一种静电作用;正确;
(16)形成配位键的电子对由一个原子提供,另一个原子提供空轨道,错误。四、工业流程题(共3题,共15分)22、略
【分析】【分析】
由题中工业流程,锌矿渣先加入稀硫酸酸浸,使铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4转化为Ga3+、Zn2+和Fe3+盐溶液,过滤后,滤液加入过氧化氢使Fe2+转化为Fe3+,并调节pH使Ga3+和Fe3+转化为氢氧化物沉淀,过滤后,滤饼为Ga(OH)3和Fe(OH)3,溶液为ZnSO4溶液,滤饼加入盐酸溶解,并加入Fe单质使Fe3+还原为Fe2+,加入萃取剂,由萃取率表,Ga3+进入有机层,Fe2+留在水层,分液后,用氢氧化钠溶液进行反萃取,由于Ga与Al同主族,化学性质相似,Ga3+转化为GaO进入水层,通过电解,得到单质Ga,通过与CH3Br反应生成三甲基嫁,最后和NH3反应得到GaN。
【详解】
(1)由分析可知,过滤后,滤液的主要成分是ZnSO4。
(2)由萃取率表,Fe3+的萃取率为99%,Fe2+为0%,故为了使铁元素不进入有机层而达到萃取的目的,需要将Fe3+还原为Fe2+,则加入的固体X为还原剂,不引入新杂质,故X为Fe,目的为使Fe3+还原为Fe2+;通过萃取分液除去铁元素。
(3)由分析可知,分液后,用氢氧化钠溶液进行反萃取,由于Ga与Al同主族,化学性质相似,Ga3+转化为GaO进入水层,该过程的离子方程式为:Ca3++4OH-=[Ga(OH)4]-或Ga3++4OH-=+2H2O。
(4)以合成的三甲基镓[Ga(CH3)3]为原料,使其与NH3发生反应得到GaN和另一种气态产物,根据原子守恒可知,气态物质为甲烷化学式为CH4;名称为甲烷。
(5)GaN晶体结构如图所示,其中Ga原子采取六方最密堆积,由晶胞图分析可知,N原子填充在Ga形成的正四面体空隙中,一个晶胞中共有8个正四面体空隙,N原子填充了4个,所以填充率为50%。【解析】(1)ZnSO4
(2)Fe将Fe3+转化为Fe2+,避免Fe3+被萃取。
(3)Ca3++4OH-=[Ga(OH)4]-或Ga3++4OH-=+2H2O
(4)甲烷。
(5)六方最密50%23、略
【分析】【分析】
辉钼矿加入氟化氢酸浸,和不溶于氢氟酸,二氧化硅和HF反应除去二氧化硅,过滤滤渣加入氯化铁氧化浸出,将转化为铜离子、亚铁离子,过滤后固体通入空气将转化为再加入碳酸钠碱浸后结晶得到钼酸钠;
【详解】
(1)24号元素的原子价电子排布式为故同族的42号元素的原子的价电子排布式为
(2)的价层电子对数为3,孤电子对数为1,硫为sp2杂化,故为V形分子;中C为杂化,分子为直线形;为极性分子,为非极性分子;
(3)氧化浸出时发生反应:因此滤液Ⅱ中含的金属阳离子有和过量的
(4)氧化焙烧时发生反应:因此理论上与反应的物质的量之比为2∶7,近似认为空气中的体积分数为20%,故理论上与空气反应的物质的量之比为2∶35。
(5)氧化焙烧后得到其与碳酸钠反应生成钼酸钠和二氧化碳,故离子方程式为
(6)2该装置中阴极水得到电子发生还原反应生成氢气,阴极的电极反应式为标准状况下为故转移的电子数为阳极区转化为电子转移为根据电子守恒可知,阳极区生成的为【解析】(1)
(2)V形或角形
(3)和
(4)2∶35
(5)
(6)24、略
【分析】【分析】
由题给流程可知;向钛酸锂废料中加入稀硫酸酸浸;过滤得到含有二氧化钛、碳的滤渣和含有亚铁离子、铁离子、镍离子、锂离子的浸出液;向浸出液中先加入过氧化氢溶液,将亚铁离子氧化为铁离子,然后调节溶液pH,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁,然后继续调pH,使镍离子转化为氢氧化镍沉淀,过滤得到氢氧化镍和含有锂离子的滤液;向滤液中加入碳酸钠溶液,将锂离子转化为碳酸锂沉淀,过滤得到尾液和碳酸锂;含有二氧化钛、碳的滤渣烧结除去碳得到二氧化钛。
【详解】
(1)由表格数据可知,质量数为48的Ti的对丰度最大,说明最稳定的核素是故答案为:
(2)钛元素的原子序数为22,价电子排布式为3d24s2,铝元素的原子序数为13,价电子排布式为3s23p1;钛和铝都是金属晶体,钛原子的价电子数比铝原子多,晶体中金属键更强,所以钛硬度比铝大,故答案为:Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强;
(3)由分析可知;浸出渣中含有钛酸和少量的碳,故答案为:C;
(4)由溶度积可知,氢氧化亚铁和氢氧化镍的溶度积相差不大,镍离子沉淀时,亚铁离子也会转化为沉淀,所以若要将铁元素和镍元素分离,应先将亚铁离子转化为铁离子,调节溶液pH使铁离子先转化为氢氧化铁沉淀,后调节溶液pH将镍离子转化为氢氧化镍沉淀,具体操作为向浸出液中先加入过氧化氢溶液,将亚铁离子氧化为铁离子,然后调节溶液pH,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁,然后继续调pH,使镍离子转化为氢氧化镍沉淀,过滤得到氢氧化镍,故答案为:先加入H2O2溶液,将Fe2+氧化为Fe3+,然后调节溶液pH,过滤得到Fe(OH)3;
(5)由分析可知,向滤液中加入碳酸钠溶液的目的是将锂离子转化为碳酸锂沉淀,反应的离子方程式为2Li++CO=Li2CO3↓,增大碳酸钠的添加量,锂离子会完全转化为碳酸锂沉淀,碳酸锂的收率会增大,但过量的碳酸钠溶液会使碳酸锂的纯度降低,所以曲线a代表碳酸锂的纯度,故答案为:2Li++CO=Li2CO3↓;a;
(6)①由题意可知,加入铝可以将TiO2+还原为Ti3+,也可以与盐酸反应生成氢气,形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化,故答案为:与酸反应生成氢气,形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化;
②硫酸铁铵中铁离子能与硫氰酸根离子生成红色的硫氰化铁;所以滴定时应选用硫氰化钾溶液做滴定的指示剂,故选d;
③由题意可得如下转化关系:TiO2—NH4Fe(SO4)2,滴定消耗25.00mL0.1000mol/L硫酸铁铵溶液,则样品中二氧化钛的纯度为×100%≈66.7%,故答案为:66.7%。【解析】(1)
(2)Ti原子的价电子数比Al多;金属键更强。
(3)C
(4)先加入H2O2溶液,将Fe2+氧化为Fe3+,然后调节溶液pH,过滤得到Fe(OH)3
(5)2Li++CO=Li2CO3↓a
(6)与酸反应生成氢气,形成氢气氛围,防止Ti3+在空气中被氧化d66.7%五、计算题(共2题,共8分)25、略
【分析】【分析】
根据配位数的概念及晶胞
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