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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年沪教版选择性必修2化学上册月考试卷334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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是A.原子的价电子排布式为ns2np1~6的元素一定是主族元素B.基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素C.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~第ⅧB族D.基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素2、下列基态原子的电子排布式或电子排布图,正确的是A.12Mg原子:B.8O原子:C.24Cr原子:[Ar]3d44s2D.26Fe2+离子:[Ar]3d63、我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如图,下列有关说法正确的是()
A.该反应为吸热反应B.C分子的中心原子杂化类型相同C.0.5molA分子中含2molσ键D.A能溶解在D中4、下列化合物中,含离子键的是()A.H2OB.KClC.Cl2D.CH45、下列叙述中正确的是A.无机含氧酸分子中含有几个氢原子,它就属于几元酸B.同周期非金属元素的氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强C.同一元素的含氧酸,该元素的化合价越高,酸性越强D.H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1,它们的酸性相近,均为中强酸评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)6、金;银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。回答与上述金属原子结构有关的问题:
(1)上述金属中属于主族元素的有____(填写元素符号)。
(2)基态Fe所有电子占有____种不同的空间运动状态。Fe成为阳离子时首先失去____轨道电子,Fe3+的基态的核外电子排布式为____。
(3)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子外围电子排布图为____。
(4)基态金原子的外围电子排布式为试判断金在元素周期表中位于第___周期第____族。
(5)已知与位于同一族,则在元素周期表中位于____区(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)。
(6)将乙炔通入溶液生成红棕色沉淀。基态核外电子简化排布式为_。7、已知M2+的3d轨道上有5个电子;试回答:
(1)M元素原子的核外电子排布式为____。
(2)M元素在元素周期表中的位置为____。
(3)M元素原子的最外层电子数为____,价层电子数为_____。
(4)锌在工业中有重要作用;也是人体必需的微量元素。回答下列问题:
①Zn原子核外电子排布式为____。
②黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)____I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是____。8、已知H和O可以形成和两种化合物;回答下列问题:
(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。用球棍模型表示的水分子结构是_______(填标号)。
A.B.C.D.
(2)已知分子的结构如图所示,分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为而两个与的夹角均为
①分子的电子式是_______,结构式是_______。
②分子是含有_______(填“极性”或“非极性”,下同)键和_______键_______的分子。
③难溶于简要说明理由:_______。
④中氧元素的化合价是_______,简要说明原因:_______。9、(1)衡量元素非金属性的标准之一是最高价氧化物水化物的酸性强弱,则含氧酸中中心元素化合价与酸性的关系是_______。
(2)NaBH4是离子化合物,所有原子最外层都达到稳定结构,请写出电子式_______。
(3)冰的密度比水小的原因是_______。10、短周期元素N;Na、Al形成的物质在工农业生产、生活中应用广泛。
(1)Al在元素周期表中的位置为_______;其原子半径比Na_____(填“大”或“小”)。
(2)Al单质在空气中不易腐蚀,原因是其表面形成了一种致密的且熔点高的化合物。该化合物的晶体类型为_________;该化合物遇酸碱易被腐蚀,请写出它与NaOH溶液反应的离子方程式______________。
(3)NH3的电子式为_______;NH3在同族元素形成的氢化物中具有较高的沸点,其原因是________。
(4)标准状况下22.4LNH3与0.5L1mol/L氮元素的最高价氧化物的水化物反应,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________________。
(5)NF3是一种新型电子材料,常温下为稳定气体,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和某种物质。请写出反应的化学方程式_______________________。11、回答下列问题:
(1)CuSO4的熔点为560℃,Cu(NO3)2的熔点为115℃,CuSO4熔点更高的原因是_____。
(2)立方BN和立方AlN均为共价晶体,结构相似,BN的熔点高于AlN的原因为_____。
(3)我国科学家研制成功的一种纳米半导体材料可以高效实现光化学转换,该种材料主要成分为硫化镉和硫化锌。Cd与Zn位于同一副族,且Cd在Zn的下一周期。已知ZnS熔点为2830℃、CdS熔点为1750℃、ZnS熔点更高的原因为______。
(4)“掺杂”能够提高电极的电导率和结构稳定性。MgF2是常用的掺杂剂,其熔点高于MgCl2的原因为______。
(5)Co及与其同周期同族的两种元素的二价氧化物的晶体类型相同,其熔点由高到低的顺序为_____(用化学式表示)。
(6)PbF4的熔点显著高于PbCl4的原因是_____。12、铁原子有两种堆积方式,相应地形成两种晶胞(如图甲、乙所示),其中晶胞乙的堆积方式是___________,晶胞甲中原子的空间利用率为___________(用含π的代数式表示)。
13、①水在电解条件下生成氢气和氧气;②干冰吸热升华;③水受热汽化成水蒸气;④加热晶体使之熔化成自由移动的离子。上述过程中吸收的能量主要用于使共价键断裂的是______;用于使离子键断裂的是_______;仅用于克服分子间作用力的是_______。(填序号)14、(1)某元素原子共有3个价电子,其中一个价电子位于第三能层能级,该能层有______个原子轨道,该元素基态原子的价电子排布图为______。
(2)均为短周期金属元素。依据下表数据,写出原子的核外电子排布式:______。电离能/A93218211539021771B7381451773310540评卷人得分三、判断题(共7题,共14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12分)22、氮化镓(GaN)具有优异的光电性能。一种利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓铁酸锌]制备GaN的工艺流程如下:
已知:
①Ga与Al同主族;化学性质相似。
②常温下,
③在该工艺条件下的反萃取率(进入水相中金属离子的百分数)与盐酸浓度的关系见下表。盐酸浓度/反萃取率/%286.99.4469.152.1617.571.3
回答下列问题:
(1)“酸浸”时发生反应的离子方程式为____。“酸溶”所得滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(2)“酸浸”所得浸出液中浓度分别为0.2165常温下,为尽可能多地提取并确保不混入“调pH”时需用CaO调pH至_________(假设调pH时溶液体积不变)。
(3)“脱铁”和“反萃取”时,所用盐酸的浓度a=________,b=_______(选填上表中盐酸的浓度)。
(4)“沉镓”时,若加入NaOH的量过多,会导致的沉淀率降低,原因是_____________(用离子方程式表示)。
(5)利用CVD(化学气相沉积)技术,将热分解得到的与在高温下反应可制得GaN,同时生成另一种产物,该反应化学方程式为__________________。
(6)①GaN的熔点为1700℃,的熔点为77.9℃,它们的晶体类型依次为_________、_________。
②GaN晶体的一种立方晶胞如图所示。该晶体中与Ga原子距离最近且相等的N原子个数为________。该晶体密度为GaN的式量为则晶胞边长为________nm。(列出计算式,为阿伏加德罗常数的值)
23、铟(In)与Al同主族,是一种稀散金属,广泛应用于电子半导体、光纤通信等领域。以炼锌得到的硬锌粗渣(含有Zn、ZnO、ZnS、In、InSb等)为原料提取单质铟并制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如图所示。
已知:①当c(H2SO4)<0.16mol·L-1时,铟的浸出率几乎为0。②常温下,Ksp[In(OH)3]=1.3×10-37。请回答下列问题:
(1)硬锌粗渣浸出前需进行球磨成粉,其原因是________。
(2)操作Ⅱ的名称为_________(填字母)。
A.过滤B.蒸馏C.干馏D.萃取分液。
(3)“氧化浸出”过程中,浓硝酸可将InSb(Sb为-3价)转化为In2O3和Sb2O3,同时释放出红棕色气体,则该反应化学方程式为_______。
(4)H2O2、NaClO3和HNO3均可作“氧化浸出”时的氧化剂,三种物质中只含有极性共价键的物质是____________;“氧化浸出”过程中,若分别使用H2O2、NaClO3作氧化剂,转移电子的数目相同时,则消耗二者的物质的量之比为___________。
(5)常温下,在0.1mol·L-1的In2(SO4)3溶液中存在平衡:In3+(aq)+3H2O(1)⇌In(OH)3(s)+3H+(aq),则该反应的化学平衡常数K=_______。(计算结果保留两位有效数字)24、镍钴锰酸锂材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料;具有容量高;循环稳定性好、成本适中等优点,这类材料可以同时有效克服钴酸锂材料成本过高、磷酸铁锂容量低等问题,工业上可由废旧的钴酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、锰酸锂电池正极材料(还含有铝箔、炭黑、有机黏合剂等),经过一系列工艺流程制备镍钴锰酸锂材料,该材料可用于三元锂电池的制备,实现电池的回收再利用,工艺流程如下图所示:
已知:①粉碎灼烧后主要成分是MnO、Fe2O3、
②萃取剂对选择性很高,且生成的物质很稳定,有机相中的很难被反萃取。
请回答下列问题:
(1)正极材料在“灼烧”前先粉碎的目的是___________。
(2)“碱浸”的目的是___________,涉及的化学方程式是___________。
(3)“酸浸”时加入的作用是___________。
(4)上述工艺流程中采用萃取法净化除去了若采用沉淀法除去铁元素,结合下表,最佳的pH范围是___________。开始沉淀时pH1.53.46.36.66.77.8完全沉淀时pH3.54.78.39.29.510.4
(5)镍钴锰酸锂材料中根据镍钴锰的比例不同;可有不同的结构,其中一种底面为正六边形结构的晶胞如图所示。
①该物质的化学式为___________,写出基态Mn原子价层电子的轨道表示式___________。
②已知晶胞底面边长是anm,高是bnm,一个晶胞的质量为Mg,计算该晶胞的密度___________(用计算式表示)。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共10分)25、现有原子序数小于20的A;B,C,D,E,F6种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最多的元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B,D两元素原子核内质子数之和的1/2;C,D,E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子数比D原子的p轨道上多一个电子;6种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。回答下列问题。
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程________________。
(2)写出基态F原子核外电子排布式__________________。
(3)写出A2D的电子式________,其分子中________(填“含”或“不含”)σ键,________(填“含”或“不含”)π键。
(4)A,B,C共同形成的化合物化学式为________,其中化学键的类型有________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【详解】
A.原子的价电子排布式为ns2np6的元素是0族元素;A错误;
B.根据能量最低原理;基态原子的p能级上有5个电子的元素,同层的s能级已经排满,则一定是第ⅦA族元素,B正确;
C.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素在周期表的第8;9、10三列;一定位于第Ⅷ族,C错误;
D.基态原子的N层上只有1个电子的元素,有K、Cr、Cu等,Cr;Cu是过渡元素;D错误;
故选B。2、D【分析】【详解】
A.12Mg原子核外电子排布图为:违反了泡利不相容原理,故A错误;
B.8O原子核外电子排布图为:违反了洪特规则,故B错误;
C.铬是24号元素,其原子核外有24个电子,根据核外电子排布规律可知其基态核外电子排布式为:[Ar]3d54s1或者1s22s22p63s23p63d54s1;故C错误;
D.铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,所以亚铁离子的核外电子排布式为[Ar]3d6;故D正确;
答案选D。3、D【分析】【分析】
根据反应过程得出反应方程式为HCHO+O2CO2+H2O;根据结构和性质进行分析;
【详解】
A.该反应为HCHO+O2CO2+H2O;类似与甲醛的燃烧,属于放热反应,故A错误;
B.A为甲醛,A中C原子有3个σ键,无孤电子对,杂化类型为sp2,C为CO2;结构式为O=C=O,中心原子C有2个σ键,无孤电子对,杂化类型为sp,故B错误;
C.A为甲醛;1molA中含有3molσ键,则0.5molA分子中含σ键物质的量为0.5mol×3=1.5mol,故C错误;
D.D为H2O;甲醛能溶于水,故D正确;
答案为D。4、B【分析】【分析】
【详解】
A.H2O含有共价键;故A不符合题意;
B.KCl含有离子键;故B符合题意;
C.Cl2含有极性共价键;故C不符合题意;
D.CH4含有非极性共价键;故D不符合题意。
综上所述,答案为B。5、C【分析】【分析】
【详解】
A.的分子结构为它是二元酸,故A错误;
B.所述规律对非金属元素的最高价氧化物对应的水化物才适合;如不是最高价态,不能得出此规律,故B错误;
C.是比较无机含氧酸酸性强弱的重要规律;故C正确;
D.和的非羟基氧原子数均为1,但酸性弱于这是由于溶于水的只有很少的一部分与水结合成碳酸;故D错误;
故选C。二、填空题(共9题,共18分)6、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)金;银、铜、铁、铝和钛中只有铝属于主族元素。
(2)铁为26号元素,基态Fe的电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,所有电子占有15种不同的空间运动状态。Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子,Fe3+的基态的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。
(3)钛是22号元素,基态钛原子外围电子排布图为
(4)基态金原子的外围电子排布式为则金在元素周期表中位于第六周期第IB族。
(5)已知与位于同一族,铜在ds区,所以在元素周期表中位于ds区。
(6)铜为29号元素,所以基态核外电子简化排布式为【解析】Al154s六IBds7、略
【分析】【详解】
(1)M2+为M原子失去2个电子后形成的,已知M2+的3d轨道上有5个电子,则M原子4s轨道上有2个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2;
(2)由(1)分析可知;M元素为25号元素锰元素,在元素周期表中的位置为第四周期第ⅦB族;
(3)M元素原子的最外层为第四层电子层;该层电子数为2,锰元素价层电子也包含3d轨道的电子,故价电子数为7;
(4)①Zn为30号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2。
②Zn价电子排布式为3d104s2,核外电子排布为全满稳定结构,Cu的价电子排布式为3d104s1,铜失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态,故铜更容易失去1个电子,所以第一电离能I1(Zn)>I1(Cu)。【解析】(1)1s22s22p63s23p63d54s2
(2)第四周期第ⅦB族。
(3)27
(4)1s22s22p63s23p63d104s2大于Zn核外电子排布为全满稳定结构,Cu失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态8、略
【分析】【详解】
(1)水分子中中心元素氧是sp3杂化;有2对孤电子对,所以水分子的空间构型为V型,其球棍模型为B;
(2)①过氧化氢分子中氧原子间形成一个共价键,所以分子的电子式是成键电子对用短线表示,其结构式是H—O—O—H;
②分子中;氢氧原子间形成极性键,氧氧原子间形成非极性键;根据题给信息分析可知,过氧化氢分子为不对称结构,属于极性分子;
③由的空间结构可知,是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键,而为非极性分子,根据“相似相溶”规律,难溶于
④中,氧氧键属于非极性键,而氧氢键属于极性键,氧原子得电子能力强,共用电子对偏向氧原子,故氧元素的化合价是-1价。【解析】BH—O—O—H极性非极性极性因为极性分子,而为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,难溶于-1为非极性键,而为极性键,共用电子对偏向氧原子,故氧为-1价9、略
【分析】【详解】
(1)含氧酸中非羟基氧的数目越多;吸引电子的能力越强,酸性越强,同一元素的不同含氧酸中,该元素的化合价越高,非羟基氧的数目越多,酸性越强,故答案为:同一元素的不同含氧酸中中心元素化合价越高,非羟基氧的数目越多,酸性越强;
(2)NaBH4为离子化合物,所有原子最外层都达到稳定结构,电子式为故答案为:
(3)冰中水分子排列有序,分子间更容易形成氢键,所以冰中形成的氢键数目比液态水中要多,分子间的距离更大,导致相同温度下冰的密度比水小,故答案为:冰中氢键数目比液态水中要多,导致冰里面存在较大的空隙。【解析】①.同一元素的不同含氧酸中中心元素化合价越高,非羟基氧的数目越多,酸性越强②.③.冰中氢键数目比液态水中要多,导致冰里面存在较大的空隙10、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)Al在元素周期表中的位置为第三周期IIIA族;由于铝与钠在同一周期,且原子序数比钠大,所以其原子半径比Na小。(2)Al单质在空气中不易腐蚀,原因是其表面形成了一种致密的且熔点高的化合物氧化铝,属于离子化合物,所以其晶体类型为离子晶体;氧化铝属于两性氢氧化物,遇酸碱易被腐蚀,它与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。(3)NH3为共价化合物,可写出其电子式NH3分子间有氢键,所以NH3在同族元素形成的氢化物中具有较高的沸点。(4)标准状况下22.4LNH3物质的量为1mol,氮元素的最高价氧化物的水化物为硝酸,其物质的量="0.5L"×1mol/L=0.5mol,二者发生反应;NH3+HNO3=NH4NO3,1:1进行反应,NH3过量,剩余0.5mol,因此所得溶液为NH4NO3与NH3•H2O的混合物,NH3•H2O的电离大于NH4+的水解,溶液显碱性,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(NH4+)>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+)。(5)NF3中N为+3价,F为—1价,与水发生反应后,生成的产物中F化合价不变,N元素化合价降低,所以必定还要有元素化合价升高,分析可得应为N元素化合价升高,所以可推出应还有产物HNO3,所以可得方程式为;3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3。
考点:元素周期表,元素化合物基本知识,溶液中离子浓度大小比较,氧化还原反应。【解析】①.三周期IIIA族②.小③.离子晶体④.Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O⑤.⑥.NH3分子间有氢键⑦.c(NH4+)>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+)⑧.3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO311、略
【分析】【详解】
(1)离子所带电荷量越多,晶格能越大,CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体,SO所带电荷比NO多,故CuSO4晶格能较大;熔点较高。
(2)B原子半径更小;B-N键键长更短,键能更大,熔点更高。
(3)离子半径越小,晶格能越大,二者均为离子晶体,离子晶体的熔点与晶格能有关,r(Cd2+)>r(Zn2+);晶格能ZnS>CdS。
(4)离子半径越小,晶格能越大,MgF2、MgCl2均为离子晶体,F-的半径小,MgF2的晶格能高于MgCl2的晶格能。
(5)Fe、Co、Ni都是第四周期第Ⅷ族的元素,Fe2+、Co2+、Ni2+离子半径依次减小;FeO;CoO、NiO的晶格能依次增大,熔点由高到低顺序为NiO>CoO>FeO。
(6)PbF4的熔点显著高于PbCl4的原因是PbF4是离子化合物,PbCl4是共价化合物。【解析】(1)CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体,SO所带电荷比NO多,故CuSO4晶格能较大;熔点较高。
(2)B原子半径更小;B-N键键长更短,键能更大。
(3)二者均为离子晶体,离子晶体的熔点与晶格能有关,r(Cd2+)>r(Zn2+);晶格能ZnS>CdS
(4)MgF2、MgCl2均为离子晶体,F-的半径小,MgF2的晶格能高于MgCl2的晶格能。
(5)NiO>CoO>FeO
(6)PbF4是离子化合物,PbCl4是共价化合物12、略
【分析】【详解】
晶胞乙中原子位于晶胞的顶点和面心,所以属于面心立方最密堆积;晶胞甲中含有铁原子个数为×8+1=2,假设铁原子半径为r,晶胞的边长为a,则有(4r)2=(a)2+a2,解r=a,原子的空间利用率为==π。【解析】面心立方最密堆积13、略
【分析】【详解】
①水属于共价化合物,水在电解条件下生成氢气和氧气,发生化学反应,水分子内共价键断裂;②干冰属于共价化合物,干冰吸热升华,发生物理变化,克服分子间作用力;③水受热汽化成水蒸气,发生物理变化,克服分子间作用力;④晶体由钠离子和氯离子通过离子键构成,加热晶体使之熔化成自由移动的离子,发生物理变化,克服离子键。则上述过程中吸收的能量主要用于使共价键断裂的是①;用于使离子键断裂的是④;仅用于克服分子间作用力的是②③。【解析】①④②③14、略
【分析】【详解】
(1)某元素原子共有3个价电子,其中一个价电子位于第三能层d轨道,则说明该能层含有s、p、d能级,其轨道数为1+3+5=9个;原子共有3个价电子可知,则其价电子排布式为3d14s2,其价电子排布图为故答案为:9;
(2)由表中数据可知,A、B元素的第三电离能都剧增,故表现+2价,为第ⅡA族元素,B的第一电离能比A的小,故B为Mg元素,原子的电子排布式为1s22s22p63s2;
故答案为:【解析】9三、判断题(共7题,共14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12分)22、略
【分析】【分析】
矿渣中主要含铁酸镓、铁酸锌、SiO2,矿渣中加入稀硫酸,SiO2不溶于稀硫酸,浸出渣为SiO2,加入CaO调节pH,从已知②可知,Zn(OH)2Ksp相对Ga(OH)3和Fe(OH)3较大,因此控制pH可使Ga3+、Fe3+完全沉淀而Zn2+不沉淀,滤液中为硫酸锌,再加入稀硫酸酸溶,溶液中含有Ga3+和Fe3+,加入萃取剂萃取,然后加入amol/L盐酸进行脱铁,再加入bmol/L的盐酸进行反萃取,根据表中数据可知,脱铁时盐酸浓度较高,促使Fe3+更多地进入水相被除去,盐酸浓度为6mol/L,反萃取中要保证Ga3+更可能多地进入水相,则此时盐酸浓度为2mol/L,随后加入NaOH沉镓生成Ga(OH)3,Ga(OH)3经过热分解生成Ga2O3;最后经过CVD得到GaN。
【详解】
(1)Ga2(Fe2O4)3与稀硫酸反应生成Ga3+、Fe3+和H2O,反应的离子方程式为Ga2(Fe2O4)3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2O。酸溶前调节pH时加入了CaO,加入稀硫酸钙离子和硫酸根离子反应生成硫酸钙,硫酸钙微溶于水,故酸溶滤渣中为CaSO4。
(2)酸浸所得浸出液中Ga3+、Zn2+浓度分别为0.21g/L和65g/L即0.003mol/L和1mol/L,根据Ksp[Zn(OH)2]=10-16.6,Zn2+开始沉淀时c(OH-)=10-8.3mol/L,Zn2+开始沉淀的pH为5.7,根据Ksp[Ga(OH)3]=10-35.1,Ga3+开始沉淀时c(OH-)=1.49×10-11,则Ga3+开始沉淀的pH为3.17;则调节pH略小于5.7即可。
(3)根据分析可知脱铁时盐酸浓度较高,促使Fe3+更多地进入水相被除去,盐酸浓度为6mol/L,反萃取中要保证Ga3+更可能多地进入水相;则此时盐酸浓度为2mol/L。
(4)Ga与Al同主族,化学性质相似,沉镓时加入NaOH过多,则生成的Ga(OH)3重新溶解生成离子方程式为Ga(OH)3+OH-=+2H2O。
(5)Ga2O3与NH3高温下反应生成GaN和另一种物质,根据原子守恒,可得另一种物质为H2O,化学方程式为Ga2O3+2NH32GaN+3H2O。
(6)①GaN熔点较高为1700℃,GaCl3熔点较低为77.9℃,则GaN为共价晶体,GaCl3为分子晶体。
②从图中可知,该晶体中与Ga原子距离最近且相等的N原子个数为4个,根据均摊法,该晶胞中N原子个数为4,Ga原子个数为设晶胞边长为anm,则ρ=则a=nm。【解析】(1)Ga2(Fe2O4)3+24H+=2Ga3++6Fe3++12H2OCaSO4
(2)略小于5.7
(3)6mol/L2mol/L
(4)Ga(OH)3+OH-=+2H2O
(5)Ga2O3+2NH32GaN+3H2O
(6)共价晶体分子晶体423、略
【分析】【分析】
先将硬锌粗渣进行球磨成粉,以增大固体表面积,加快浸出速率,再加入低浓度稀硫酸,浸出液I中含有硫酸锌,富铟渣中含有In、InSb,加入浓硝酸,将In、InSb氧化浸出,得到浸出液Ⅱ,再加入有机溶剂进行萃取分液,得到含有Sb3+、Sb5+的水溶液;有机相中含有铟离子,加入盐酸进行反萃取,得到含有铟离子的水
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