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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年沪科新版选择性必修2化学上册月考试卷735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6题,共12分)1、下列各组原子中,化学性质一定相似的是A.2p轨道上只有一个空轨道的X原子与3p轨道上只有一个空轨道的Y原子B.原子核外M能层上仅有两个电子的X原子与原子核外N能层上仅有两个电子的Y原子C.3p轨道上有两个未成对电子的X原子与4p轨道上有两个未成对电子的Y原子D.最外层都只有一个电子的X、Y原子2、下列物质中,属于分子晶体且不能跟氧气反应的是A.石灰石B.石英C.白磷D.固体氖3、某种化学品的结构如图所示;已知W;X、Y、Z、M均为短周期主族元素,其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,M原子的最外层电子数等于其电子层数,则下列说法中正确的是。
A.元素对应简单离子半径大小关系为:M>X>WB.在W的同周期主族元素中,第一电离能比W大的元素只有1种C.X、Y、Z、W形成的简单氢化物中,沸点高低顺序为:W>X>Z>YD.W和M形成的化合物可以溶解在Y所形成的最高价氧化物对应水化物中4、主族元素X、Y、Z、Q、M的原子序数依次增大且均不大于20,元素Z和Q同族。元素M的化合物M+[Q-X≡Y]-为实验室中常用于检验Fe3+试剂,下列说法错误的是A.原子半径:M>Q>X>Y>ZB.气态氢化物的稳定性:Y<ZC.1molFe(QXY)3中σ键为9molD.Ca与Z元素可形成阴阳离子个数比为2:1的化合物5、下列说法正确的是()A.所有分子中σ键比π键牢固B.所有共价键都有方向性C.1mol[Cu(NH3)4]2+中含有σ键数目为16NAD.键长:F-F<Cl-Cl,所以键能:F-F>Cl-Cl6、有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道;Y原子的特征电子构型为3d64s2;Z原子的核外电子总数等于Q原子的最外层电子数;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子有1个3p空轨道。下列叙述错误的是A.元素Y和Q可形成化合物Y2Q3B.气态氢化物的稳定性:Q>T>ZC.X和Q结合生成的化合物晶体类型为分子晶体D.T和Z的最高价氧化物均为酸性氧化物评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、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8、现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①②③则下列有关比较中正确的是A.未成对电子数:②>①>③B.原子半径:③>②>①C.电负性:③>②>①D.第一电离能:③>②>①9、下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是A.碳原子轨道表示式B.P原子价电子轨道表示式:C.Cr原子的价电子排布式:3d54s1D.Fe2+价电子排布式:3d44s210、一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等;其中W;Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是。
A.Z原子中只有1个电子,故其核外只有1个原子轨道B.原子序数:W>X,对应的简单离子半径顺序:W<XC.基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种D.元素M是与Y同主族的短周期元素,则金属性W>M,第一电离能W<M11、在分析化学中,常用丁二酮肟镍重量法来测定样品中Ni2+的含量;产物结构如图所示。下列关于该物质的说法,正确的是。
A.含有的化学键类型为共价键、配位键和氢键B.Ni2+利用其空轨道与丁二酮肟形成了配合物C.该化合物中C的杂化方式只有sp2D.难溶于水的原因是形成了分子内氢键,很难再与水形成氢键12、有一种蓝色晶体[可表示为:],经X射线研究发现,它的结构特征是和互相占据立方体互不相邻的顶点,而位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法错误的是。
A.该晶体的化学式为B.该晶体熔融不可导电C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价D.晶体中与每个距离最近且等距离的为6个13、三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)是制备铁触媒的主要原料。该配合物在光照下发生分解:2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O。下列说法错误的是A.Fe3+的最高能层电子排布式为3d5B.铁元素位于第4周期VIIIB族C.中C原子的杂化方式为sp2D.CO2分子中键和键数目比为1:114、硼酸()是具有层状结构的晶体;硼酸层内的分子通过氢键相连(如图所示),硼酸溶解度随温度升高而增大,并能随水蒸气挥发。下列说法正确的是。
的层次状结构A.硼酸晶体为分子晶体B.氧原子的杂化方式为sp2C.同一层上的硼原子能形成大键D.升高温度硼酸溶解度增大,是因为硼酸间的氢键断裂,重新与水形成氢键15、丁二酮肟()与Ni2+生成鲜红色丁二酮肟镍(结构如图),用于Ni2+的检验。下列说法错误的是A.Ni2+的价电子排布式为3d8B.1mol丁二酮肟含有15molσ键C.丁二酮肟中N、O原子均存在孤电子对D.丁二酮肟镍中存在共价键、配位键、氢键三种化学键评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)16、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。
17、下图为元素周期表的一部分;请依据元素在周期表中的位置回答下列问题。
。O
SClSe
(1)画出O的原子结构示意图________。
(2)Cl在元素周期表中的位置是_________。
(3)非金属性Cl强于S;用原子结构解释原因:_________,得电子能力Cl大于S
(4)下列推断正确的是__________(填序号)。
①硒元素的最高正化合价为+4价。
②热稳定性:H2Se>H2O
③最高价氧化物对应的水化物的酸性:HClO4>H2SeO418、计算下列分子或离子中的孤对电子对数,杂化轨道,分子空间构型并根据已学填写下表。物质孤电子对数中心原子杂化轨道类型分子空间构型CO2_______________CH4_______________H2O_______________NH3_______________19、(1)下列物质:①N2②CO2③NH3④Na2O⑤Na2O2⑥NaOH⑦CaBr2⑧H2O2⑨NH4Cl⑩HBr。回答下列问题:(填序号)
只含极性键的是_______;含有极性键和非极性键的是_______;含有非极性键的离子化合物是________。
(2)用电子式表示H2O和MgBr2的形成过程:H2O_______;MgBr2_______。20、(1)工业上将氯气通入NaOH溶液中制取“84”消毒液;其化学反应方程式为__;
(2)过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,请写出过氧化钠与CO2反应的化学方程式___;
(3)化学科学在药物的开发;合成和使用中起着至关重要的作用。如小苏打、氢氧化铝等可治疗胃酸过多;硫酸亚铁可补铁、防治贫血。试回答下列问题:
①写出小苏打与胃酸(主要成分为稀盐酸)作用的离子方程式:__。
②写出Al(OH)3与NaOH溶液反应的离子方程式__。
③在补铁剂中加入氯水可将Fe2+氧化成Fe3+,,写出相关的离子反应方程式:__,检验Fe3+常用的试剂除碱外,还可以用___(填化学式),现象是__。21、Al和Ga及N和As分别是同主族的元素;请回答下列问题:
(1)砷化镓是一种半导体材料,其化学式为______________。
(2)写出As原子处于基态时的核外电子排布式____________。
(3)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛,氮化铝晶体与金刚石类似,每个铝原子与______个氮原子相连,氮化铝晶体属于_______晶体。
(4)NH3是氮的氢化物,中心原子的杂化方式是__________,存在化学键的类型是____,NH3的沸点比AsH3高的原因是________________。22、有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol/LH2SO4溶液中;乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中,如上图所示。请回答:
(1)写出甲池中负极的电极反应式:____________________________。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:负极_________________总反应的离子方程式为________________________。
(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出_________活动性更强,而乙会判断出_________活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论?_______________________________(填写字母序号)。
a.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质。
b.镁的金属性不一定比铝的金属性强。
c.该实验说明金属活动性顺序已过时;已没有实用价值。
d.该实验说明化学研究对象复杂;反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析。
(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”,这种做法___________________(填“可靠”或“不可靠”)。评卷人得分四、判断题(共1题,共7分)23、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.错误评卷人得分五、结构与性质(共3题,共27分)24、铜是重要的金属材料,通常工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备;硒是具有广泛用途的非金属元素;工业上可以从电解精炼铜的阳极泥(含金;银、硒等单质)中提取。请回答下列问题:
(1)铜元素和硒元素分别位于周期表中的______区和______区,它们的价电子所在的原子轨道数目之比为______。
(2)O、S、Se的电负性分别为3.5、2.5、2.4,产生这种差异的主要原因是______(O、S、Se的原子半径分别为0.73×10−10m、1.02×10−10m、1.16×10−10m)。
(3)Se的最高价氧化物的水化物为硒酸(H2SeO4),其酸性______硫酸(填“大于”或“小于”),SeO的空间构型为______。
(4)Cu2O为红色粉末,熔点为1235℃;Cu2S呈黑色,熔点为1130℃。Cu2O的晶体类型是______,熔点Cu2O>Cu2S的原因是______。
(5)Cu的某氧化物的晶胞如图所示,则该氧化物的化学式为______。若晶胞的空间利用率(晶胞内原子的体积占晶胞体积的百分比)为k%,铜原子和氧原子的半径(单位:pm)分别为rCu和rO,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶胞的密度ρ为______g·cm−3。
25、氨硼烷(NH3·BH3)含氢量高;热稳定性好;是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
(1)H、B、N中,原子半径最大的是______。在第二周期中,第一电离能介于B和N之间的有______种元素。
(2)NH3·BH3分子中,N—B化学键称为__________键,写出NH3·BH3的结构式并用“→”标出N—B化学键____________。(不考虑空间构型)
(3)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:3NH3·BH3+6H2O=3NH++9H2,的结构如图所示:
在该反应中,B原子的杂化轨道类型由_________变为__________。
NH3·BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),电负性由大到小的顺序是__________。与NH3·BH3互为等电子体的分子是_________。26、磷及其化合物在工农业生产中都有重要作用。
(1)磷化硼为立方晶系晶体,该晶胞中原子的分数坐标为:B:(0,0,0);(0);(0,);(0,)。P:();();();()
①请在图中画出磷化硼晶胞的俯视图___________。
②与每个磷原子紧邻的硼原子有___________个,与每个硼原子紧邻的硼原子有___________个。
(2)磷钇矿可提取稀土元素钇(Y),某磷钇矿的结构如图所示。该磷钇矿的化学式为___________,与互为等电子体的阴离子有___________(写出一种离子符号)。已知晶胞参数a=0.69nm,c=0.60nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磷钇矿的密度为___________g·cm-3(列出计算式)。
评卷人得分六、工业流程题(共2题,共10分)27、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___________。28、一种高硫锰矿的主要成分为主要杂质为还含有少量等,其中含量较大。研究人员设计了如下流程;制得了金属锰。
已知:①金属离子的与溶液的关系如下图所示。
②金属硫化物的溶度积常数如下表。金属硫化物
回答下列问题。
(1)碱性溶液中,在催化剂存在下通空气氧化脱硫,硫化物中的硫元素被氧化为单质。写出硫化亚铁发生反应的化学方程式___________。
(2)根据矿物组成,脱硫时能被部分溶解的物质是___________。
(3)若未经脱硫直接酸浸,会产生的污染物是___________。
(4)酸浸时主要含锰组分发生反应的化学方程式为___________;酸浸时,加入的作用是___________(用离子方程式表示)。
(5)调溶液到5左右,滤渣2的主要成分是___________;加入适量的除去的主要离子是___________。
(6)除杂后的溶液通过电解制得金属锰,惰性阳极发生的电极反应为___________。
(7)锰的化合物是一种锂电池材料,其晶胞中的氧原子以面心立方堆积(如图),若该晶胞参数为则晶体密度为___________
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【详解】
A.2p轨道上只有一个空轨道的X原子是C;3p轨道上只有一个空轨道的Y原子是Si,二者化学性质相似,A项正确;
B.原子核外M能层上仅有两个电子的X原子为Mg;原子核外N能层上仅有两个电子的原子有很多,包含第四周期的很多过渡元素,化学性质差异较大,B项错误;
C.3p轨道上有两个未成对电子的X原子为Si或S;4p轨道上有两个未成对电子的Y原子为Ce或Se,化学性质不一定相似,C项错误;
D.最外层只有一个电子的原子;可能是H;碱金属原子或第ⅠB族元素原子,化学性质不一定相似,D项错误。
故选:A。2、D【分析】【详解】
A.石灰石是离子化合物,属于离子晶体,与O2不反应;A不合题意;
B.石英是原子(或共价)晶体,与O2不反应;B不合题意;
C.白磷是分子晶体,与O2反应,P4+5O2=P4O10;C不合题意;
D.固体氖是分子晶体,与O2不反应;D符合题意;
故答案为:D。3、C【分析】【分析】
已知W;X、Y、Z、M均为短周期主族元素;其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,M原子的最外层电子数等于其电子层数,则M为13号铝元素;Z可以形成6个共价键,为硫;W可以和硫形成2个键,为氧;Y可以形成4个键,为碳;X可以形成1个键为F;
【详解】
A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;元素对应简单离子半径大小关系为:W>X>M;A错误;
B.同一主族随原子序数变大;原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能有变大趋势,但N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故在W的同周期主族元素中,第一电离能比W大的元素有氮;氟2种,B错误;
C.X、Y、Z、W形成的简单氢化物均为分子晶体,相对分子质量大则沸点高,但是HF、H2O可以形成氢键导致沸点升高,沸点高低顺序为:W>X>Z>Y;C正确;
D.W和M形成的化合物为氧化铝;Y所形成的最高价氧化物对应水化物为碳酸,碳酸为弱酸,氧化铝不可以溶解在碳酸中,D错误;
故选C。4、D【分析】【分析】
元素M的化合物M+[Q-X≡Y]-为实验室中常用于检验Fe3+试剂;应为KSCN,所以M为K元素,Z和Q同族,则Q为第三周期元素,为S元素,Z为O元素,X为C元素,Y为N元素,据以上分析解答。
【详解】
A.同一周期;从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,因此原子半径:K>S>C>N>O,故A正确;
B.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性:N
C.配位键为σ键,[Q-X≡Y]-中含有2个σ键,则1molFe(QXY)3中σ键为1mol×2×3+3mol=9mol;故C正确;
D.Ca与O元素可形成化合物CaO、CaO2,两种物质均属于离子化合物,CaO中存在钙离子和氧负离子,CaO2中存在钙离子和过氧根离子;两种化合物中阴阳离子个数比均为1:1,故D错误;
故选D。5、C【分析】【详解】
A.一般情况下σ键都比π键强度大;但氮气分子中三键的键能比氮氮单键的3倍还要大,说明该分子中π键比σ键键能大,更牢固,故A错误;
B.s轨道是球形对称;s轨道及s轨道形成的共价键没有方向性,故B错误;
C.氨气分子和铜离子形成的配位键为σ键,一个氨气分子中含有3个σ键,所以1mol[Cu(NH3)4]2+中含有σ键数目为16NA;故C正确;
D.F-F的键长短原子核距离近;同种电荷排斥力强,Cl-Cl键原子核距离远,同种电荷排斥力小,所以键能:F-F<Cl-Cl,故D错误;
综上所述答案为C。6、B【分析】【分析】
由X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道可知,X为S元素;Y原子的特征电子构型为3d64s2;则Y为Fe元素;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子,则Q是O元素;由Z原子的核外电子总数等于O原子的最外层电子数可知,Z为C元素;由T原子有1个3p空轨道可知,T是Si元素。
【详解】
A.Fe元素和O元素能形成化合物Fe2O3;A项正确;
B.元素的非金属性越强;气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Q>Z>T,则气态氢化物的稳定性:Q>Z>T,B项错误;
C.硫元素和氧元素结合生成的化合物可以是二氧化硫或三氧化硫;二氧化硫和三氧化硫都是共价化合物,形成的晶体为分子晶体,C项正确;
D.Si元素和C元素的最高价氧化物二氧化硅和二氧化碳均为酸性氧化物;D项正确;
答案选B。二、多选题(共9题,共18分)7、BD【分析】【分析】
【详解】
略8、AD【分析】由核外电子排布式可知,①为S元素,②为P元素,③为F元素;据此分析解答。
【详解】
A.基态S原子核外有2个未成对电子,基态P原子核外有3个未成对电子,基态F原子核外有1个未成对电子,所以未成对电子数:③<①<②;A正确;
B.同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,所以原子半径:P>S>F,即②>①>③;B错误;
C.同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则电负性:③>①>②;C错误;
D.同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但P原子轨道为半充满稳定状态,其元素第一电离能大于同周期相邻元素,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,所以第一电离能:F>P>S,即③>②>①;D正确;
故选AD。9、AC【分析】【详解】
A.碳是6号元素,6个电子分别排在轨道上,碳原子轨道表示式为A正确;
B.P原子核外能级上3个电子的自旋状态相同,P原子价电子轨道表示式应为B错误;
C.原子的价电子排布式为处于半充满状态,C正确;
D.失去上两个电子,形成价电子排布式为D错误;
故选AC。10、AD【分析】【分析】
W;Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素;说明有一种元素为H,根据图示结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Z形成1个共价键,则Z为H元素,W位于ⅡA族,X位于ⅥA族;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg,X为O元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为:6-2-1=3,Y的最外层p能级上只有一个单电子,Y与H、Mg不同周期,则Y为B元素,据此解答。
【详解】
由上述分析可知;W为Mg;Y为B、Z为H、X为O;
A.Z原子中只有1个电子;占据核外1个原子轨道,其它原子轨道也有,只不过没有电子,故A错误,符合题意;
B.镁离子和氧离子都含有2个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:W
C.Y原子是氮原子,基态核外电子排布式1s22s22p1;则有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种,故C正确,但不符合题意;
D.元素M是与Y同主族的短周期元素;Y为B元素,则M是Al元素,同一周期从左到右金属性逐渐减弱,第一电离能整体趋势递增,但镁元素最外层全充满,第一电离能大于铝,故金属性W>M,第一电离能W>M,故D错误,符合题意;
故选:AD。11、BD【分析】【分析】
【详解】
A.该物质含有共价键;配位键和氢键;其中共价键和配位键是化学键,氢键不是化学键,故A错误;
B.过渡金属离子Ni2+利用其空轨道与丁二酮肟中的氮原子上的孤电子对形成了配位键;从而形成了配合物,故B正确;
C.该化合物中甲基上的碳原子的杂化方式为sp3,和氮原子相连的碳原子的价层电子对数为3,杂化方式为sp2;故C错误;
D.该化合物难溶于水;是因为形成了分子内氢键,很难再与水形成氢键,故D正确;
故选BD。12、BC【分析】【分析】
【详解】
A.Fe3+的个数为Fe2+的个数为CN-为于立方体棱上,其个数为Fe元素与CN-的个数为1:3,即y=2,晶体化学式为故A正确;
B.由离子构成;该晶体熔融可导电,故B不正确;
C..化学式为MFe2(CN)6;化合物中正负化合价的代数和为0,则M元素的化合价为0-(-1)×6-(+2)-(+3)=+1,故C不正确;
D.图中一个晶胞中与Fe3+距离最近且等距离的CN-为3个,空间有8个晶胞无隙并置,最近距离在棱上,则晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN--为故D正确;
故选BC。13、AB【分析】【分析】
【详解】
A.Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,最高能层电子排布式为3s23p63d6;A错误;
B.铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2;其价电子数为8,则铁元素位于第4周期VIII族,B错误;
C.中C原子的价层电子对数为=3,所以杂化方式为sp2;C正确;
D.CO2分子的结构式为O=C=O,键和键各为2个;二者的数目比为1:1,D正确;
故选AB。14、AD【分析】【分析】
【详解】
A.由题意可知硼酸由硼酸分子构成;属于分子晶体,A正确;
B.硼酸分子中O的价层电子对数=2+=4,为sp3杂化;B错误;
C.同一层上含多个硼酸分子;硼原子形成了3个单键,没有未成键电子,因此不能形成大π键,C错误;
D.硼酸溶解度随温度升高而增大;并能随水蒸气挥发,说明升高温度硼酸分子与水分子间形成氢键且硼酸分子间的氢键断裂,D正确;
答案选AD。15、CD【分析】【详解】
A.Ni是28号元素,根据结构可知基态Ni原子核外电子排布是1s22s22p63s23p63d84s2,则Ni2+的价电子排布式为3d8,故A正确;
B.丁二酮肟的结构为分子中含有13个单键和2个双键,共含有15个σ键,则1mol丁二酮肟含有15molσ键,故B正确;
C.该物质中C原子的最外层电子均用来形成化学键;不存在孤对电子,故C错误;
D.丁二酮肟镍中存在共价键;配位键、氢键三种作用力;氢键不属于化学键,故D错误;
答案选CD。三、填空题(共7题,共14分)16、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SiH4717、略
【分析】【分析】
根据周期表中各元素的位置;利用元素周期律进行判断。
【详解】
(1)O为第二周期VIA族元素,其原子结构示意图为
(2)Cl在元素周期表中的位置为第3周期;ⅦA族;
(3)S;Cl为同周期元素;且S的原子半径大于Cl,核电荷数小于Cl,则Cl原子核内质子对最外层电子的作用力大于S,故非金属性Cl强于S;
(4)根据周期表中的信息;硒与硫为同主族元素,且硒的电子层数大于硫;氧。
①硒元素与硫同主族;则硒的最高正化合价为+6价,①错误;
②硒的原子半径大于O,则非金属性小于O,故热稳定性:H2Se<H2O;②错误;
③硒的非金属性小于S,而S的非金属性小于Cl,故最高价氧化物对应的水化物的酸性:HClO4>H2SeO4;③正确;
答案为③。【解析】第3周期、ⅦA族电子层数Cl与S相同,核电荷数Cl大于S,原子半径Cl小于S③18、略
【分析】【详解】
CO2中孤电子对数为中心碳原子杂化轨道类型为sp,空间构型为直线形;
CH4中孤电子对数为中心碳原子杂化轨道类型为sp3;空间构型为正四面体形;
H2O中孤电子对数为中心碳原子杂化轨道类型为sp3;空间构型为正四面体形;
NH3中孤电子对数为中心碳原子杂化轨道类型为sp3,空间构型为三角锥形。【解析】①.0②.sp③.直线形④.0⑤.sp3⑥.正四面体形⑦.2⑧.sp3⑨.V形⑩.1⑪.sp3⑫.三角锥形19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①N2只含有非极性键的单质;
②CO2只含有极性键的共价化合物;
③NH3只含有极性键的共价化合物;
④Na2O只含有离子键的离子化合物;
⑤Na2O2含有离子键;非极性共价键的离子化合物;
⑥NaOH含有离子键;极性共价键的离子化合物;
⑦CaBr2只含有离子键的离子化合物;
⑧H2O2含有极性和非极性键的共价化合物;
⑨NH4Cl含有离子键;极性共价键的离子化合物;
⑩HBr只含有极性键的共价化合物;
综上所述;只含极性键的②③⑩;含有极性键和非极性键的⑧;含有非极性键的离子化合物是⑤;
(2)H2O为共价化合物,其形成过程为溴化镁为离子化合物,其形成过程为【解析】②③⑩⑧⑤20、略
【分析】【详解】
(1)将氯气通入NaOH溶液中生成氯化钠,次氯酸钠和水,其化学反应方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故本题答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(2)过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故本题答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)①小苏打与稀盐酸反应,生成氯化钠,水和二氧化碳,离子方程式:HCO+H+=CO2↑+H2O,故本题答案为:HCO+H+=CO2↑+H2O;
②Al(OH)3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,故本题答案为:Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O;
③氯水将Fe2+氧化成Fe3+,离子反应方程式:2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl-,检验Fe3+常用的试剂除碱外,还可以用KSCN,现象是使溶液变红,故本题答案为:2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl-;KSCN;溶液变红。
【点睛】
书写离子方程式的基本步骤为:
①“写”:写出有关反应的化学方程式。
②“拆”:可溶性的强电解质(强酸;强碱、可溶性盐)用离子符号表示;其它难溶的物质、气体、水等仍用分子式表示。
③“删”:删去方程式两边不参加反应的离子。
④“查”:检查式子两边的各种原子的个数及电荷数是否相等(看是否配平),还要看所得式子化学计量数是不是最简整数比,若不是,要化成最简整数比。【解析】Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2HCO+H+=CO2↑+H2OAl(OH)3+OH-=AlO+2H2O2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl-KSCN溶液变红21、略
【分析】【分析】
(1)根据化合价规则来书写;
(2)根据基态电子排布式的书写方法来回答;
(3)根据金刚石的结构来回答;
(4)根据氨气中化学键的类型;氮原子的成键情况以及氨气的空间结构来分析。
【详解】
(1)砷元素位于第ⅤA族;所以最低负价是-3价,镓元素元素处于第ⅢA族,最高正价是+3价,根据化合价规则,所以砷化镓的化学式为:GaAs;
(2)根据基态电子排布规律,As原子的基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p3;
(3)氮化铝晶体与金刚石类似;均是正四面体结构,每个铝原子与4个氮原子相连,是由原子构成的原子晶体;
(4)氨气是空间三角锥形结构,氮原子以sp3杂化成键,形成空间三角锥形结构,氮原子和氢原子间是共价键,在氨气分子中,存在氢键,所以导致沸点高于同主族的其他氢化物。【解析】①.GaAs②.1s22s22p63s23p63d104s24p3③.4④.原子⑤.sp3⑥.共价键⑦.氨气分子间有氢键22、略
【分析】【分析】
本题原电池中首先考虑自发进行的氧化还原反应;再分析两极反应:负极反应为失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应。
【详解】
(1)甲池中自发进行的氧化还原反应为2H++Mg-=Mg2++H2↑,镁易失电子作负极、Al作正极,负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应,负极反应为Mg-2e-=Mg2+,故答案为:Mg-2e-=Mg2+;
(2)乙池中铝能与氢氧化钠溶液反应,铝失电子作负极,负极反应为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O,镁作正极,正极发生还原反应,总反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)甲中镁作负极;乙中铝作负极;根据作负极的金属活泼性强判断,甲中镁活动性强、乙中铝活动性强;
(4)a.根据甲;乙中电极反应式知;原电池正负极与电解质溶液有关,a正确;
b.镁的金属性大于铝,但失电子难易程度与电解质溶液有关,b错误;
c.该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极;不能说明金属活动性顺序没有使用价值,c错误;
d.该实验说明化学研究对象复杂;反应与条件有关,电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同,所以应具体问题具体分析,d正确;答案选ad;
(5)上述实验说明,“直接利用金属活动性顺序表判断电池中的正负极”并不可靠,最好是接一个电流计,通过观察电流方向判断原电池的正负极。【解析】Mg-2e-=Mg2+Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑MgAla、d不可靠四、判断题(共1题,共7分)23、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。五、结构与性质(共3题,共27分)24、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)铜元素和硒元素的价电子排布式分别为3d104s1、4s24p4,分别位于周期表中的ds区和p区,所以它们的价电子所在的原子轨道数目之比为=3:2。
(2)由于O;S、Se的原子半径依次增大;原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,因此电负性逐渐减小。
(3)非金属性S>Se,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则硒酸酸性小于硫酸,SeO中Se原子的价层电子对数是是4;且不含有孤对电子,所以空间构型为正四面体形。
(4)Cu2O熔点(1235℃)比Cu2S熔点(1130℃)高,二者熔点较高,应均为离子晶体;离子晶体晶格能越大,熔点越高,因此Cu2O熔点较高的原因是Cu2O的晶格能大;
(5)晶胞中Cu原子数目=4、O原子数目=1+8×=2,Cu、O原子数目之比为2:1,该氧化物的化学式为Cu2O。晶胞质量=晶胞中原子总体积=(4×+2×)cm3,晶胞的空间利用率(晶胞内原子的体积占晶胞体积的百分比)为k%,则解得V=所以密度是=g·cm−3。【解析】dsp3:2O、S、Se的原子半径依次增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,因此电负性逐渐减小小于正四面体形离子晶体Cu2O的晶格能大Cu2O25、略
【分析】【详解】
(1)电子层数越多原子半径越大;电子层数相同核电荷数越小原子半径越大,所以H;B、N中原子半径最大的是B;同一周期自左至右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族元素最外层为全满,第ⅤA族元素最外层为半满,第一电离能大于相邻元素,所以第一电离能介于B和N之间的有Be、C、O共3种元素,故答案为:B;3;
(2)NH3BH3分子中N原子核外有孤电子对,B原子核外有空轨道,所以二者形成配位键,电子对有N原子提供;具体形式为故答案为:配位键;
(3)NH3BH3分子中B原子价层电子对数为4,所以为sp3杂化;根据B3O的结构示意图可知B、O氧原子形成大π键,B原子为sp2杂化,所以该反应中B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2;与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),说明N原子吸引电子的能力强于H,电负性N>H,同理可知电负性H>B,所以电负性N>H>B;原子总数相同,价电子总数相同的分子、离子或基团为等电子体,依据等量代换的原则,可以找到其等电子体为C2H6,故答案为:sp3;sp2;N>H>B;C2H6。
【点睛】
本题难点(1),同一周期自左至右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族元素最外层为全满,第ⅤA族元素最外层为半满,第一电离能大于相邻元素据此作答。【解析】B3配位键sp3sp2N>H>BC2H626、略
【分析】【分析】
(1)
①由个原子坐标,可知晶胞中B原子处于晶胞的顶点、面心位置,而P原子处于晶胞内部,处于B原子形成的正四面体体心位置,投影时顶点原子形成正方形的顶点,左、右侧面及前、后面的面心原子投影处于正方形棱心,而上、下底面面心原子投影重合处于正方形的中心,As原子投影处于原子处于正方形内部且处于正方形对角线上(P原子投影、上下底面面心B原子投影将对角线4等分),故磷化硼晶胞的俯视图为:
②P原子周围连接4个B原子,与每个磷原子紧邻的硼原子有4;以顶点B原子研究,与之紧邻的硼原子处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,与每个硼原子紧邻的硼原子有3×=12个。
(2)
晶胞中含Y的个数是:=4,含的个数是:=4,二者的个数比是1:1,故该磷钇矿的化学式为YPO4。原子数和价电子数分别都相等的微粒互为等电子体,与互为等电子体的阴离子有SO或ClOBrOIOSiO等。已知晶胞参数a=0.69nm,c=0.60nm,阿伏加德罗常数的值为NA,由于在一个晶胞中含有4个YPO4,则根据物质的密度计算公式可知该磷钇矿的密度为g·cm-3。【解析】(1)412
(2)YPO4SO或ClOBrOIOSiO等六、工业流程题(共2题,共10分)27、略
【分析】【分析】
由流程可知,铝土矿废料“赤泥”加入
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