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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97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5题,共10分)1、短周期主族元素M;N、X、Y、Z分布在三个周期;N、X最外层电子数相同;物质Q由原子序数依次增大的元素X、Y、Z组成(结构如下图),X、Y、Z简单离子的核外电子排布相同,其中Z的简单离子在同周期中半径最小。下列说法正确的是。
A.基态原子的第一电离能:B.简单离子半径:C.是一种氧化剂D.Y和M构成的化合物为共价化合物2、有关化合物(如下图);下别说法正确的是。
A.分子中至少有4个碳原子共直线B.分子中只含有2种官能团,1个手性碳原子C.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2molNaOHD.该分子存在顺反异构3、下列说法正确的是A.CHCl3是三角锥形B.H2O分子中氧原子为sp2杂化。其分子几何构型为V型C.二氧化碳中碳原子为sp杂化,为直线型分子D.是平面四边形结构4、下列关于熔沸点的说法错误的是A.沸点:H2O>H2Te>H2Se>H2SB.熔点:钠<生铁<纯铁<碳化硅C.沸点:C(CH3)4>CH3(CH2)3CH3D.熔点:SrO<CaO<MgO5、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.2gD216O所含的中子数和电子数不相等B.1L1mol·L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NAC.铜粉与足量硫磺加热反应,32g铜失去的电子数为NAD.标准状况下,22.4L乙醇中含有的共用电子对总数为8NA评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)6、某元素的原子序数为29;试问:
(1)此元素原子共有_______个电子。
(2)写出该元素基态原子的核外电子排布式_______
(3)画出该元素二价阳离子的结构示意图_______
(4)画出该原子价电子排布图_______
(5)写出该元素在元素周期表中的位置_______
(6)写出V的简化核外电子排布式_______7、某核素R具有微弱的放射性,其原子核内中子数比质子数多43,由它组成的固体单质R在一定条件下的密度为研究表明:在边长为的立方体中含有20个R原子。请回答下列问题:
(1)R的摩尔质量为_______。
(2)R原子的价电子排布式是_______。
(3)R位于元素周期表中第_______周期第_______族,属于_______区元素。8、针对下表中十种元素;填写空格。
。族。
周期。
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅦAⅧAO2NOF3NaMgAlSClAr4KCa(1)最不活泼的元素是_______________________。
(2)N、F、C1中,原子半径最大的是________。
(3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________(填名称)。
(4)写出实验室制氯气的离子方程式________________________________。9、(1)乙二胺是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是_______、_______。
(2)元素与同族。预测的氢化物分子的空间结构为_______,其沸点比的_______(填“高”或“低”),其判断理由是_______。
(3)苯胺与甲苯的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是_______。中,的_______杂化轨道与的轨道形成_______键。和属于简单磷酸盐;而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠;三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_______(用代表原子数)。
(4)的空间结构为_______;与反应能生成抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为_______;推测抗坏血酸在水中的溶解性:_______(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
10、有下列微粒:①CH4;②CH2=CH2;③CHCH;④NH3;⑤NH⑥BF3;⑦P4;⑧H2O;⑨H2O2;填写下列空白(填序号):
(1)呈正四面体的是_______。
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是_______,为sp2杂化的是_______,为sp杂化的是_______。
(3)互为等电子体的一组是_______。
(4)为减少温室效应,科学家设计反应:CO2+4H2→CH4+2H2O以减小空气中CO2。若有1molCH4生成,则有_______molσ键和_______molπ键断裂。11、图表法;图象法是常用的科学研究方法。
(1)短周期某主族元素M的电离能情况如图1所示。则M元素位于周期表的第_____族。
(2)图2是研究部分主族元素氢化物的沸点变化规律的图象,折线c可以表达出第_____族元素气态氢化物的沸点变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线(a和b),你认为正确的是折线_____(填a或b)。
12、回答下列问题:
(1)金刚砂()的硬度为9.5,其晶胞结构如图甲所示,则金刚砂晶体类型为___________;在中,每个C原子周围最近的C原子数目为___________;若晶胞的边长为则金刚砂的密度表达式为___________。
(2)硅的某种单质的晶胞如图乙所示。晶体晶胞结构与该硅晶体相似。则晶体中,每个原子与___________个N原子相连,与同一个原子相连的N原子构成的空间结构为___________。评卷人得分三、判断题(共6题,共12分)13、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14、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15、CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。(___________)A.正确B.错误16、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17、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.错误评卷人得分四、实验题(共4题,共8分)19、某研究性学习小组设计了一组实验来验证元素周期律.
用过氧化氢的水溶液和二氧化锰制备氧气,并将其通入到氢硫酸(H2S的水溶液)中.
(1)过氧化氢的电子式:_______________;
(2)从图1中选择氧气的制备装置______;反应前需要的操作是:________________;
(3)该实验如何证明O的非金属性强于S(用化学方程式表示)_________________
(4)你认为能证明Cl的非金属性强于S的是___________
a.S在常温下为固体而Cl2为气体b.H2S不如HCl稳定。
c.H2SO3的酸性弱于HClO3d.S与H2化合不如Cl2与H2化合剧烈20、(三氯化六氨合钴)是合成其他含钴配合物的重要原料,实验室中可由金属钴及其他原料制备
已知:在时恰好完全沉淀为②不同温度下在水中的溶解度如图所示。
(一)的制备。
易潮解,Co(Ⅲ)的氧化性强于可用金属钴与氯气反应制备实验中利用如图装置(连接用橡胶管省略)进行制备。
(1)仪器a的名称为_______。
(2)用图中的装置组合制备连接顺序为_______。装置B的作用是_______。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为_______。
(二)的制备。
步骤如下:
Ⅰ.在100mL锥形瓶内加入4.5g研细的和5mL水;加热溶解后加入0.3g活性炭作催化剂。
Ⅱ.冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液。
Ⅲ.在60℃下反应一段时间后,经过_______、过滤、洗涤、干燥等操作,得到晶体。
(4)在加入浓氨水前,需在步骤Ⅰ中加入请结合平衡移动原理解释原因_______。
(5)步骤Ⅱ中在加入溶液时,控制温度在10℃以下并缓慢加入的目的是_______、_______。
(6)制备的总反应的化学方程式为_______。
(7)步骤Ⅲ中的操作名称为_______。21、某实验小组为探究与反应后的产物;做如下探究实验。
【查阅资料】
①为砖红色固体;不溶于水;
②为黄色固体;不溶于水;
③为无色配合离子、为无色配合离子、为深蓝色配合离子。
【实验探究】
实验1:①向2mL的溶液中滴加的溶液;开始出现黄色沉淀,但无气体产生。
②继续加入溶液,最终沉淀消失。经检验,溶液中生成离子。
实验2:向90℃的溶液中滴加的溶液;直接生成砖红色沉淀。
实验3:向2mL的溶液中滴加的溶液;开始阶段有蓝色沉淀出现。
(1)某同学认为实验1黄色沉淀中有少量该同学认为是相互促进水解产生的,用离子方程式表示生成沉淀的过程:_______。
(2)若要进一步检验黄色沉淀中有Cu(OH)2,可采用的具体实验方法为_______。
(3)经检验,实验2所得溶液中有大量生成。该实验中表现_______性,写出该实验中反应的离子方程式:_______。
(4)某同学设计了如图所示的电化学装置,探究与的反应。该装置中左侧烧杯中的石墨电极做_______(填“正”或“负”)极,右侧烧杯中发生反应的电极反应式为_______。设计实验检验右侧烧杯中生成的阴离子,写出具体操作、现象和结论:_______。
22、CuCl2是常见的化学试剂,某学习小组利用废铜屑“湿法”制备CuCl2·2H2O。
氯化铜在不同温度下结晶形成的结晶水合物。温度15℃以下15~25.7℃26~42℃42℃以上结晶水合物CuCl2·4H2OCuCl2·3H2OCuCl2·2H2OCuCl2·H2O
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______,NaOH溶液的作用是_______。
(2)“湿法”制备CuCl2的离子方程式为_______,实验中,H2O2的实际用量要大于理论用量,原因是_______。
(3)为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,反应完全后要进行的操作是:除去其他可能的金属离子后,过滤,向滤液中持续通入HCl气体,加热蒸发浓缩,_______,过滤,洗涤,低温干燥,其中,持续通入HCl的作用是_______。
(4)查阅资料:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-⇌[CuCl4]2-(黄色)+4H2O,设计实验证明CuCl2溶液中存在上述平衡:取少量蓝色CuCl2稀溶液于试管中,_______。
(5)查阅资料:[CuCl4]2-比[Cu(H2O)4]2+更稳定:与Cu2+配位时,Cl-比H2O的配位能力更强,原因可能是_______。评卷人得分五、工业流程题(共4题,共24分)23、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=)
24、Be被主要用于原子能反应堆材料、宇航工程材料等,有“超级金属、尖端金属、空间金属”之称。硫酸法是现代工业用绿柱石(主要成分为还含有铁等杂质)生产氧化铍的方法之一,其简化的工艺流程如下:
已知几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表:。金属阳离子开始沉淀时pH1.53.36.55.2沉淀完全时pH3.75.09.7—
(1)步骤②中还可以采取什么措施提高反应速率___________(除粉碎外;任写一点)。
(2)滤渣1成分的化学式为___________。
(3)步骤③中加入的目的是___________。
(4)步骤④不宜使用溶液来沉淀原因是___________(用必要的文字和离子方程式说明);已知则沉淀完全时,溶液中___________(通常认为溶液中离子浓度小于时为沉淀完全)。
(5)绿柱石因含有不同杂质而产生不同的颜色。各种绿柱石中最名贵的是祖母绿;这是由铬;钒元素的存在造成的。
①基态的最高能层中成对电子与未成对电子的数目之比为___________。
②重铬酸铵常用作有机合成催化剂,的结构如图。中键数目为___________
25、从铝土矿废料“赤泥”(主要成分为Al2O3、Fe2O3、TiO2、Sc2O3)中提钪与TiO2的一种工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,溶液中相关离子开始沉淀和完全沉淀的pH值如下表:。离子Fe2+Fe3+Al3+TiO2+开始沉淀pH7.01.93.00.3完全沉淀pH9.03.24.72.0
(1)基态Sc原子的价电子排布式为___________。
(2)“沉淀转化”过程中,需加入过量的草酸,其原因是___________。
(3)“焙烧”过程中,生成Sc2O3的化学方程式为___________。
(4)常温下,三价Sc的几种存在形式与氟离子浓度的对数[1gc(F-)]、pH的关系如图1所示。已知c(F-)=5×10-4,“调pH”过程中控制pH=4.0,则调节pH值后三价Sc的存在形式为___________(填化学式)。
(5)“脱水除铵”过程中,复盐3NH4Cl·ScF3·aH2O分解得到ScF3,某固体样品质量与温度的关系如图2所示。加热至380-400℃产生白烟,400°C以上质量不再改变。则a___________(填数字)。
(6)“水解”过程中,加水稀释后,TiOSO4水解为TiO2·xH2O的离子方程式为___________;应控制溶液的pH值为___________。26、一种磁性材料的磨削废料(含镍质量分数约21%)主要成分是铁镍合金;还含有铜;钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备纯度较高的氢氧化镍,工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“酸溶”时,溶液中有Fe3+、Fe2+、Ni2+等生成,废渣的主要成分是________;合金中的镍难溶于稀硫酸,“酸溶”时除了加入稀硫酸,还要边搅拌边缓慢加入稀硝酸,反应有N2生成.写出金属镍溶解的离子方程式______。
(2)“除铁”时H2O2的作用是_______,为了证明添加的H2O2已足量,应选择的试剂是______(填“铁氰化钾”或“硫氰化钾”)溶液。黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点,此步骤加入碳酸钠的目的是_______。
(3)“除铜”时,反应的离子方程式为_______,若用Na2S代替H2S除铜,优点是_____。
(4)已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行,NaF的实际用量不能过多的理由为_____。评卷人得分六、计算题(共1题,共4分)27、已知C60分子结构和C60晶胞示意图(如图1;图2所示):
则一个C60分子中含有σ键的个数为___________,C60晶体密度的计算式为___________g·cm-3.(NA为阿伏加德罗常数的值)参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【分析】
短周期元素M、N、X、Y、Z分布在三个周期,则M在第一周期,为H;Z在第三周期,Z的简单离子在同周期中半径最小,则Z为Al;X、Y、Z简单离子的核外电子排布相同,X形成1个共价键,Y形成Y+;X;Y、Z原子序数依次增大,则X为F,Y为Na;N、X最外层电子数相同,则N为Cl;综上所述,M、N、X、Y、Z分别为H、Cl、F、Na、Al。
【详解】
A.N为Cl,X为F,同主族从上到下第一电离能减小,则基态原子的第一电离能:A错误;
B.X、Y、Z简单离子的核外电子排布相同,原子序数依次增大,则简单离子半径:B正确;
C.即NaAlH4;H为-1价,是一种强还原剂,C错误;
D.Y和M构成的化合物即NaH;为离子化合物,D错误;
答案选B。2、C【分析】【详解】
A.苯环上;连有取代基的两个碳原子和与它们相连的取代基中的碳原子是共直线的;碳碳双键上的两个碳原子与苯环上连接的碳原子形成类似乙烯结构,三个碳原子不可能在同一直线;氧原子与两个碳原子单键连接,形成V形;故分子中至少有3个碳原子共直线,A错误;
B.分子中含有碳碳双键;酯基、仲胺共3种官能团;1个手性碳原子(与酯基碳连接的碳原子),B错误;
C.一个该分子中酯基水解得到一个羧基和一个酚羟基;均能与NaOH反应,故1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2molNaOH,C正确;
D.根据结构可知;左侧那个双键碳原子上连接有2个氢原子,则该分子不存在顺反异构,D错误;
故选C。3、C【分析】【详解】
A.三氯甲烷分子中碳原子价层电子对数是4;且不含孤电子对,所以三氯甲烷是四面体型结构,故A错误;
B.水分子中氧原子含有2个共价单键和2个孤电子对,所以价层电子对数是4,则氧原子为sp3杂化;其分子几何构型为V形,故B错误;
C.二氧化碳分子中碳原子含有2个共价单键且不含孤电子对;所以碳原子为sp杂化,为直线形分子,故C正确;
D.铵根离子中氮原子含有4个共价单键且不含孤电子对;所以为正四面体型结构,故D错误;
故选C。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,水分子间形成氢键,沸点较高,沸点:H2O>H2Te>H2Se>H2S;故A正确;
B.生铁是合金;熔点比纯铁低,碳化硅是共价晶体,熔点较高,熔点:钠<生铁<纯铁<碳化硅,故B正确;
C.碳原子相同的烃,支链越多,沸点越低,沸点:C(CH3)4<CH3(CH2)3CH3;故C错误;
D.离子晶体中离子的半径越大,离子间作用力越小,熔点越低,熔点:SrO<CaO<MgO;故D正确;
故选C。5、B【分析】【详解】
A.一个D216O分子中有10个中子,10个质子,10个电子,故2gD216O所含的中子数和电子数相等;A错误;
B.由电荷守恒,故故而溶液中NH与H+离子数之和大于NA;B正确;
C.铜粉与足量硫磺加热反应生成Cu2S,32g铜即0.5mol铜失去的电子数为0.5NA;C错误;
D.标准状况下;乙醇是液体,22.4L乙醇物质的量未知,无法计算含有的共用电子对总数,D错误;
故选B。二、填空题(共7题,共14分)6、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由元素的原子序数为29可知;该元素为铜元素,核外电子数为29,故答案为:29;
(2)铜元素的原子序数为29,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;故答案为:;
(3)铜元素的原子序数为29,铜原子失去2个电子形成铜离子,铜离子的离子结构示意图为故答案为:
(4)铜元素的原子序数为29,基态原子的价电子排布式为3d104s1,价电子排布图为故答案为:
(5)铜元素的原子序数为29;位于元素周期表第四周期ⅡB族,故答案为:第四周期ⅡB族;
(6)钒元素的原子序数为23,简化核外电子排布式为[Ar]3d34s2,故答案为:[Ar]3d34s2。【解析】①.29②.1s22s22p63s23p63d104s1③.④.⑤.第四周期ⅡB族⑥.[Ar]3d34s27、略
【分析】【分析】
利用边长为的立方体中含有20个R原子;结合R单质的密度,可求其摩尔质量,根据原子核内中子数比质子数多43,进而求得R的质子数(原子序数),据此作答。
【详解】
(1)R的摩尔质量
(2)R的质量数为207,其中子数比质子数多43,故R的质子数为=82,R为铅元素,位于第六周期第ⅣA族,R原子的价电子排布式是
(3)R为铅元素位于第六周期第ⅣA族,属于p区元素;【解析】207g∙mol-1六IVAp8、略
【分析】【详解】
(1)元素周期表中最不活泼的元素是位于0族的稀有气体元素,则最不活泼的元素是Ar,故答案为:Ar;
(2)同周期元素;从左到右原子半径依次减小,同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则N;F、C1中,原子半径最大的是C1,故答案为:C1;
(3)非元素的非金属性越强;最高价氧化物对应水化物酸性越强,氯元素的非金属性最强,则最高价氧化物对应水化物酸性最强的是高氯酸,故答案为:高氯酸;
(4)实验室制氯气的反应为二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为故答案为:【解析】ArCl高氯酸9、略
【分析】【详解】
(1)根据分子结构中原子价层电子对数均为4,容易得出原子的杂化类型均为故填
(2)中存在一个孤电子对,价层电子对数为3+1=4,为杂化,的空间结构为三角锥形,分子间存在氢键,所以其沸点比高,故填分子间存在氢键;
(3)由于苯胺分子间存在氢键,而甲苯分子间只存在分子间作用力,导致苯胺的熔、沸点高于甲苯的熔沸点;中磷原子的杂化类型为磷原子与氧原子形成的是键;根据焦磷酸根离子和三磷酸根离子的空间结构模型可推知二者的化学式分别为可得这类磷酸根离子的化学式通式为故填苯胺分子间存在氢键、
(4)的中心原子最外层有6个电子,按照VSEPR模型价层电子对数为4,故中的为杂化,的空间结构为正四面体形;抗坏血酸分子中形成双键的碳原子为杂化,四个键均为单键的碳原子为杂化;分子中有四个羟基,羟基为亲水性基团,则易溶于水,故填正四面体形、和易溶于水。【解析】三角锥形低分子间存在氢键苯胺分子之间存在氢键正四面体形易溶于水10、略
【分析】【分析】
①CH4中碳原子采取sp3杂化,空间构型为正四面体结构,②C2H4中碳原子采取sp2杂化,空间构型为平面形分子,③C2H2中碳原子采取sp杂化,空间构型为直线形分子,④NH3中氮原子采取sp3杂化,空间构型为三角锥形分子,⑤NH氮原子采取sp3杂化,空间构型为正四面体结构,⑥BF3硼原子采取sp2杂化,空间构型为平面三角形分子,⑦P4中P原子采取sp3杂化,空间构型为正四面体结构,⑧H2O中O原子采取sp3杂化,空间构型为V形分子,⑨H2O2中O原子采取sp3杂化;空间构型为V形,两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角。
(1)
根据以上分析可知呈正四面体的是①⑤⑦;
(2)
根据以上分析可知中心原子轨道为sp3杂化的是①④⑤⑦⑧⑨,为sp2杂化的是②⑥;为sp杂化的是③;
(3)
等电子体需满足原子个数相同且价电子数相等,①CH4⑤NH的原子数都为5;核外电子数都是10,属于等电子体,故答案为①⑤;
(4)
1molCO2中含有2molσ键和2molπ键,1molH2中含有1molσ键,故有1molCH4生成,则有6molσ键和2molπ键断裂。【解析】(1)①⑤⑦
(2)①④⑤⑦⑧⑨②⑥③
(3)①⑤
(4)6211、略
【分析】【分析】
(1)因第三和第四电离能之间发生突变,所以该元素最外层有3个电子,在ⅢA族;(2)线c逐渐上升,表明没有氢键的影响,是第ⅣA族元素氢化物的沸点变化规律;A点所示的氢化物是水,其沸点高是因为水分子间存在氢键,所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水。
【详解】
(1)因第三和第四电离能之间发生突变,所以该元素最外层有3个电子,处于ⅢA族,因此;本题正确答案是:ⅢA;
(2)线c逐渐上升,表明没有氢键的影响,是第ⅣA族元素氢化物的沸点变化规律.A点所示的氢化物是水,其沸点高是因为水分子间存在氢键,所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水,故b正确,因此,本题答案是:ⅣA;b。【解析】ⅢAIVAb12、略
【分析】(1)
金刚砂的硬度为9.5,硬度大,属于共价晶体:每个碳原子连接4个硅原子,每个硅原子连接4个碳原子,所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为12;该晶胞中C原子个数为Si原子个数为4,晶胞边长为体积密度
(2)
根据硅晶体结构可知,在GaN晶体中,每个Ga原子与4个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间结构为正四面体。【解析】(1)共价晶体12
(2)4正四面体三、判断题(共6题,共12分)13、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。14、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;15、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。16、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。17、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。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。四、实验题(共4题,共8分)19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)过氧化氢是共价化合物,电子式为
(2)反应不需要加热;根据装置图可知选择A装置了制备氧气,反应前需要的操作是检验装置气密性;
(3)氧气能把H2S氧化为单质S,说明氧元素非金属性强于硫,反应的化学方程式为O2+2H2S=2S↓+2H2O;
(4)a.非金属性强弱与单质的状态(物理性质)没有关系;a错误;
b.非金属性越强,氢化物越稳定,H2S不如HCl稳定说明氧元素非金属性强于硫,b正确;
c.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,H2SO3与HClO3均不是最高价含氧酸;c错误;
d.非金属性越强,越容易与氢气化合,S与H2化合不如Cl2与H2化合剧烈说明氧元素非金属性强于硫;d正确;
答案选bd。
【点睛】
准确判断出元素是解答的关键,难点是非金属性强弱比较。注意掌握比较的角度,除了题干中的方法以外,还有①由对应阴离子的还原性判断:还原性越强,对应非金属性越弱。②按元素周期律,同周期元素由左到右,随核电荷数的增加,非金属性增强;同主族元素由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱。③非金属单质与具有可变价金属的反应。能生成高价金属化合物的,其非金属性强。【解析】________________________________________20、略
【分析】【分析】
利用浓盐酸与高锰酸钾反应制氯气,通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,再通过浓硫酸干燥,得到的干燥纯净的氯气通入装置E与钴加热条件下反应生成氯化钴;再利用氯化钴与氨化铵在活性炭催化下反应制
【详解】
(1)仪器a的名称为分液漏斗;
(2)装置A用于制备Cl2,装置D用于除去Cl2中的HCl,装置C用于干燥Cl2,装置E用于制备CoCl2,装置B的作用是防止多余的氯气污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入装置E,使CoCl2潮解;故连接顺序为A→D→C→E→B;
(3)装置A中KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2;
(4)溶于水电离出能使的电离平衡逆向移动,进而可以抑制的电离,防止加入氨水时溶液中过大,生成沉淀,有利于的配位;
(5)和受热易分解,步骤Ⅱ中控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液是为了控制反应速率,防止温度过高使和分解;
(6)在题给制备反应中,是氧化剂,根据得失电子守恒、原子守恒可得总反应的化学方程式为
(7)根据已知信息②可知,在水中的溶解度随着温度的升高而增大,应先趁热过滤除去活性炭等杂质,再经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到晶体。【解析】(1)分液漏斗。
(2)A→D→C→E→B防止多余的污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入装置E,使潮解。
(3)
(4)溶于水电离出使的电离平衡逆向移动,防止加入氨水时溶液中过大,生成沉淀。
(5)控制反应速率防止温度过高使和分解。
(6)
(7)趁热过滤、冷却结晶21、略
【分析】【分析】
通过查阅的资料,结合实验1可知,CuSO4与Na2SO3生成Cu2SO3,继续加入则生成[Cu(SO3)2]3-离子,沉淀消失;结合实验2可知,升高温度则二者反应直接生成Cu2O;结合实验3可知,Na2SO3过量则发生双水解,得到Cu(OH)2蓝色沉淀;
【详解】
(1)与发生相互促进的水解反应,生成沉淀;离子方程式为:(或)。
(2)若要证明沉淀中有沉淀,为避免溶液中的干扰,应先将沉淀过滤,然后利用可溶于氨水生成深蓝色配合离子进行检验;
(3)实验2所得沉淀为沉淀,表现氧化性,结合题中信息溶液中有生成,可写出反应的离子方程式为
(4)该装置为原电池装置,避免了和的相互促进水解反应,左侧石墨做正极,烧杯中发生的还原反应,右侧石墨做负极;烧杯中发生的氧化反应,所以右侧烧杯中的电极反应式为(或);若要检验生成的应先排除的干扰,具体操作为取少量右侧烧杯中的溶液,滴加盐酸调至酸性,然后滴加氯化钡溶液,溶液中产生白色沉淀证明有生成。【解析】(1)(或)
(2)将实验1中的黄色沉淀过滤,并洗涤,向沉淀中加浓氨水,若沉淀溶解并得到深蓝色溶液可证明沉淀中有
(3)氧化(或)
(4)正(或)取少量右侧烧杯中的溶液,滴加盐酸调至酸性,然后滴加氯化钡溶液,溶液中产生白色沉淀则证明有生成22、略
【分析】【分析】
盐酸不与铜反应,在酸性条件下,加入双氧水,反应制备氯化铜,其反应为因浓盐酸易挥发,NaOH溶液用于吸收HCl气体;
【详解】
(1)图中玻璃仪器a为三颈烧瓶;因浓盐酸易挥发;NaOH溶液用于吸收HCl气体,去除尾气,答案为:三颈烧瓶,吸收挥发出来的HCl,防止污染空气;
(2)盐酸不与铜反应,在酸性条件下,加入双氧水,反应制备氯化铜,其反应为其离子方程式为反应过程中有生成,H2O2不稳定,生成的Cu2+催化H2O2分解,所以H2O2的实际用量要大于理论用量,答案为:H2O2受热及在铜离子催化下会分解导致损耗;
(3)根据表中数据可知,想要获得CuCl2·2H2O晶体,需要控制温度在所以在除去其他可能的金属离子后,过滤,向滤液中持续通入HCl气体,加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,低温干燥;因为易水解,且水解吸热,加热蒸发浓缩时水解程度增大,为了抑制水解,需要通入HCl气体,答案为:降温至26~42℃结晶,抑制Cu2+水解,并增大Cl-浓度,有利于CuCl2·2H2O结晶;
(4)根据平衡移动原理增大氯离子浓度;平衡正向移动,四氯合铜离子浓度增大,溶液变为黄绿色,答案为:向其中加入少量NaCl固体,振荡,溶液由蓝色变为黄绿色;
(5)Cl的电负性比O小,对孤电子对的吸引能力稍弱,更易给出,而且Cl-带负电荷,比电中性的H2O更易与阳离子配位。【解析】(1)三颈烧瓶吸收挥发出来的HCl;防止污染空气。
(2)H2O2受热及在铜离子催化下会分解导致损耗。
(3)降温至26~42℃结晶抑制Cu2+水解,并增大Cl-浓度,有利于CuCl2·2H2O结晶。
(4)向其中加入少量NaCl固体;振荡,溶液由蓝色变为黄绿色。
(5)Cl的电负性比O小,对孤电子对的吸引能力稍弱,更易给出,而且Cl-带负电荷,比电中性的H2O更易与阳离子配位五、工业流程题(共4题,共24分)23、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%24、略
【分析】【分析】
绿柱石经石灰石熔炼后再粉碎、硫酸酸浸,得到滤渣H2SiO3和滤液(含有),加入H2O2后Fe2+被氧化为Fe3+,用氨水调节pH,Fe3+、Al3+生成沉淀,Be2+留在滤液,继续加氨水调节pH可使Be2+生成Be(OH)2沉淀;灼烧后生成BeO。
【详解】
(1)步骤②中还可以采取适当增加硫酸的浓度;搅拌、适当升高温度等措施提高反应速率。
(2)滤渣1成分的化学式为H2SiO3
(3)步骤③中加入的目的是将氧化为
(4)能与强碱发生反应:难以控制强碱的用量使恰好完全沉淀,故不宜使用溶液来沉淀沉淀完全时,c(Be2+)=由c(Be2+)c2(OH-)=Ksp[Be(OH)2],可得c(OH-)=mol/L。
(5)基态的最高能层电子排布式为3s23p63d3,其中成对电子数为8,未成对电子数为3,故成对电子与未成对电子的数目之比为8:3。1mol中,阳离子含有8mol键,阴离子含有8mol键,故1mol中含有16mol键。【解析】(1)适当增加硫酸的浓度;搅拌、适当升高温度等(2分;除粉碎外,任写一点,合理即可)
(2)
(3)将氧化为
(4)能与强碱发生反应:难以控制强碱的用量使恰好完全沉淀
(5)8:31625、略
【分析】【分析】
由流程可知,铝土矿废料“赤泥”加入硫酸各金属元素转化为相应的盐溶液,萃取后Sc进入有机相,加入氢氧化钠反萃取生成Sc的氢氧化物沉淀,加入草酸转化为Sc(C2O4)3,然后“焙烧
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