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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2025年华东师大版选择性必修2化学上册月考试卷725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7题,共14分)1、3-氨基-1-金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病),其分子结构如图所示。下列说法不正确的是。
A.分子中0原子和N原子均为杂化B.分子中的键角大于的键角C.分子中的极性大于的极性D.分子中含有手性碳原子2、元素X、Y、Z的原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子排布。下列推测不正确的是()A.同周期元素中X的金属性最强B.原子半径:X>Y,离子半径:X+>Z2-C.同族元素中Z的氢化物稳定性最高D.同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强3、下列化合物中所有化学键都是共价键的是A.Na2O2B.NaOHC.BaCl2D.CH44、下列说法正确的是()A.金属氧化物均是碱性氧化物B.烧碱、冰醋酸、四氯化碳均是电解质C.干冰、白磷、碘酒分别属于化合物、单质、混合物D.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电,所以HCl和NaCl均为离子化合物5、六氟化硫在高电压下仍有良好的绝缘性;性质稳定,分子结构如图所示。下列有关六氟化硫的推测正确的是。
A.六氟化硫分子中各原子均为8电子稳定结构B.六氟化硫易溶于水C.六氟化硫分子中含极性键、非极性键D.六氟化硫分子中6个S-F键键长、键能都相等6、下列说法正确的是()A.将过量的氨水加入到CuSO4溶液中,最终得到蓝色沉淀B.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了洪特规则C.由于氢键的作用,H2O的稳定性强于H2SD.H-Cl的键能为431.8kJ•mol﹣1,H-I的键能为298.7kJ•mol﹣1,这可以说明HCl分子比HI分子稳定7、下列关于晶体的说法一定正确的是()A.第ⅠA族碱金属元素与ⅦA族元素所形成的化合物在固态时为离子晶体,晶体中阴、阳离子排列方式相同B.晶体中存在阴离子就必定存在阳离子,存在阳离子就必定存在阴离子C.离子晶体中只含有离子键,分子晶体、原子晶体中必定含有共价键D.C60晶体(其结构模型如图)中每个C60分子周围与它距离最近且等距离的C60分子有12个评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)8、下列各原子或离子的电子排布式错误的是A.C1s22s22p2B.O2-1s22s22p6C.Cr1s22s22p63s23p63d44s2D.Al3+1s22s22p63s23p19、HCl(g)溶于大量水的过程放热;循环关系如图所示,下列说法不正确的是。
A.△H2+△H3+△H4+△H5+△H6>0B.△H5<0,△H6<0C.△H3-△H4>0D.若将循环图中Cl元素改成Br元素,相应的△H2(Br)<△H2(Cl)10、下列分子或离子中,价层电子对互斥模型与分子或离子的几何构型不一致的是A.CO2B.H2OC.CCl4D.NH311、关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中错误的是A.1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为15NAB.中心原子的化合价为+3价C.中心原子的配位数是6D.含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生3mol白色沉淀12、下列说法不正确的是A.H2O的沸点高于H2S,是因为O的非金属性大于SB.NaHSO4固体溶于水,既有离子键的断裂,又有共价键的断裂C.由于二氧化碳的碳氧键断裂时会释放大量的热量,由此可利用干冰制造舞台“雾境”D.N2.CO2和PCl5三种物质都存在共价键,它们都是由分子构成的物质,且均满足8电子稳定结构13、下列关于晶体结构的说法错误的是A.碳化硅晶体中,所有原子都是sp3杂化,一个晶胞平均占有8个原子B.金属钾是非密置层在三维空间里堆积出来的,钾原子的配位数为8C.石墨晶体中C原子与C-C键个数比为1:3,金刚石晶体中C原子与C-C键个数比为1:4D.金属Ag的堆积类型为面心立方最密堆积,空间利用率78%14、常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知:晶胞中S2-的位置如图1所示,铜离子位于硫离子所构成的四面体中心,它们的晶胞具有相同的侧视图如图2所示。Cu2S的晶胞参数apm,阿伏加德罗常数的值为NA。
下列说法正确的是A.S2-是面心立方最密堆积B.Cu2S晶胞中,Cu+填充了晶胞中一半四面体空隙C.CuS晶胞中,S2-配位数为8D.Cu2S晶胞的密度为评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、元素周期表的第1~36号元素中;满足下列条件的元素有(填元素符号):
(1)基态原子的最外层具有6个p电子的所有元素:____________;
(2)基态原子的3d亚层为半充满的所有元素:____________;
(3)基态原子的次外层d轨道全满,最外层有一个s电子:____________;
(4)某元素+3价离子和氩原子的电子排布相同:____________;
(5)原子半径第二小的主族元素:____________。16、依据原子结构;元素周期表填空。
(1)某元素的原子序数为33,该元素原子的价电子排布式为____________________________该元素原子核外______个能级,_______个原子轨道。
(2)铜原子核外电子排布式为_________________________,属于第_____周期,______族。
(3)位于第四周期ⅥB族元素核外电子排布式___________________________,价电子的排布图____________________。
(4)某元素原子的价电子构型为3d54s2,它属于____区元素,最高正化合价为____,元素符号是_____17、Ti;Na、Mg、C、N、O、Fe等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题:
(1)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种___________(填字母)。
A.吸收光谱B.发射光谱。
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是_____,能量最低的是______(填序号)
a.b.
c.d.
(3)基态Ti原子核外共有___________种运动状态不同的电子,最高能层电子的电子云轮廓形状为___________,其价电子轨道表示式为___________。
(4)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:X、Y、Z中为N元素的是___________,判断理由是___________。元素/kJ∙mol−1/kJ∙mol−1/kJ∙mol−1X737.71450.77732.7Y1313.93388.35300.5Z1402.32856.04578.1
(5)用琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成从结构角度来看,易被氧化成的原因是___________。与的离子半径大小关系为:___________(填“大于”或“小于”)。18、光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料,又称太阳能材料,只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、等。
(1)已知在元素周期表中的位置为___________,硅的基态原子的电子排布式为___________,基态原子核外电子占据的最高能级为___________,铜的基态原子的价电子排布图为___________。
(2)P、S、电负性从大到小的顺序为___________。
(3)元素的第一电离能___________元素的第一电离能(填“大于”“小于”或“等于”),原因是___________。
(4)太阳电池材料中的很多金属或金属化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色,请用原子结构的知识阐述产生此现象的原因是___________。19、有下列几种晶体;按要求回答下列问题。
A.SiO2B.冰醋酸C.白磷D.金刚石E.晶体氩F.干冰。
(1)干冰中C原子的杂化方式为:_______,其分子结构为:_______。
(2)SiO2中,Si的价电子排布图为:_______。
(3)属于分子晶体的是_______(填字母;下同)。
(4)直接由原子构成的共价晶体是_______。
(5)受热融化时共价键不发生变化的晶体是_______。
(6)晶体中存在氢键的是_______。20、有下列8种晶体;用序号回答下列问题:
A.水晶B.白磷C.冰醋酸D.固态氩E.氯化铵F.铝G.金刚石。
(1)含有非极性键的原子晶体是_____,属于原子晶体的化合物是___,不含化学键的分子晶体是______,属于分子晶体的单质是_________。
(2)含有离子键、共价键、配位键的化合物是___________,受热熔化,需克服共价键的是___________。
(3)金刚砂(SiC)的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,则金刚砂的晶胞中含有_____个硅原子,______个碳原子;金刚石熔点高于金刚砂的原因_____________________________________。
金刚石结构21、小明同学上网查阅了如下资料:。中心原子杂化类型的判断方法:(1)公式:n=(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数电荷数)/2说明:配位原子为氧原子或硫原子时,成键电子数看为0;当电荷数为正值时,公式中取“-”号,当电荷数为负值时,公式中取“+”号。(2)根据n值判断杂化类型:当n=2时为杂化;n=3时为杂化;n=4时为杂化。
请运用该方法计算下列微粒的值;并判断中心原子的杂化类型。
(1)n=__________,__________杂化;
(2)n=__________,__________杂化;
(3)n=__________,__________杂化;
(4)n=__________,__________杂化。22、(1)某质量数为32,核内有16个中子的原子,其电子排布式是______,该原子中有______个未成对电子,这些未成对电子具有______(填“相同”或“不同”)的自旋状态。
(2)某元素基态原子的最外层电子排布式为它的次外层电子的电子云形状有______种,该原子中所有电子占有______个轨道,核外共有______个电子。
(3)M能层上有______个能级,有______个轨道,作为内层时最多可容纳______个电子,作为最外层时最多可含有______个未成对电子。
(4)在元素周期表中,最外层只有1个未成对电子的主族元素位于______族;最外层有2个未成对电子的主族元素位于______族。23、用价层电子对互斥理论预测下列粒子的立体结构。
(1)H2Se____________;
(2)BCl3____________;
(3)PCl3____________;
(4)CO2____________;
(5)SO2____________;
(6)SO42-________________。评卷人得分四、工业流程题(共2题,共16分)24、次磷酸钠()是具有珍珠光泽的晶体或白色结晶性粉末,易溶于水、乙醇、甘油,微溶于氨水,不溶于乙醚。次磷酸钠()广泛应用于化学镀镍;其制备与镀镍过程如下图所示:
据此回答下列问题:
(1)基态Ni原子的核外电子排布式为___________,PH3的分子空间构型为___________。
(2)“碱溶”过程中,发生反应化学方程式为___________。次磷酸(H3PO2)的结构为则溶液中离子浓度大小关系为___________。
(3)“沉降池”中通入氨气的目的是___________。“净化”操作需要过滤、洗涤、干燥,洗涤时,选用的洗涤剂为___________。
(4)“滤液2”经分离提纯可以得写出“镀镍”过程发生的离子反应方程式___________,充分反应后,向“滤液2”中,加入适量悬浊液,生成和混合沉淀,此时___________[已知:25、磷酸亚铁锂电池是新能源汽车的动力电池之一,采用湿法治金工艺回收处理废旧电池正极片(主要成分:LiFePO4;石墨、铝箔等);其流程如下:
已知:Li2CO3为无色晶体;熔点618℃,溶于硫酸,在水中的溶解度随温度升高而减小。
(1)的空间构型为_____。
(2)“碱浸”时主要发生反应的离子方程式为_____,为加快浸出速率,除可以适当加热外,还可以采取的措施有_____(至少答出两点)。
(3)“氧化浸出”时,当其他条件相同,选用不同的氧化剂,测得滤液b中Li+含量如下:。氧化剂NaClO3H2O2NaClOO2Li+含量(g/L)9.558.928.757.05
实际工业生产中氧化剂选用的是H2O2,请分析不能选用NaClO3的理由是_____(用离子方程式回答),该步操作加热温度不宜过高的原因是_____。
(4)“滤液b”中主要含有Li+、Fe3+、及Cl-等,在一定条件下,溶液pH与FePO4沉降率关系如图所示,综合考虑Fe、P两种元素沉降率,“沉降除杂”时选择的最佳pH为_____(从1.5;2.0、2.5及3.0中选择)。
(5)最后一步“一系列操作”包括_____、洗涤、干燥。评卷人得分五、有机推断题(共4题,共28分)26、Julius利用辣椒素来识别皮肤神经末梢中对热有反应的传感器;获得了2021诺贝尔生理学或医学奖。辣椒素(H)的合成路线如图。
已知:①R—OHR—Br
②
(1)H分子采取sp2杂化的碳原子数目是____。
(2)写出B→C的反应类型是____。
(3)F与G反应生成H时,可能生成多种副产物,其中分子式为C18H27O3N的物质的结构简式为____(填化学式)。
(4)写出符合条件的G的一种同分异构体的结构简式___(不考虑立体异构);
①苯环上只有两个对位取代基;
②不能使FeCl3溶液显色;红外光谱表明分子中无N—O键;
③1mol该物质与足量Na发生反应放出1molH2(不考虑同一个碳上连2个—OH)。
(5)已知:请结合题中所给的信息,写出由制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。____。27、普瑞巴林(pregabalin)常用于治疗糖尿病和带状疱疹引起的神经痛;其合成路线如下:
已知:
i.R1CHO+R2-CH2COOR+H2O
ii.RCOOH+CO(NH2)2RCONH2+NH3↑+CO2↑
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)反应②的反应类型是_______。
(4)D中有_______个手性碳原子。
(5)写出反应④的化学方程式_______。
(6)H是G的同系物,其碳原子数比G少四个,则H可能的结构(不考虑立体异构)有_______种,其中-NH2在链端的有_______(写结构简式)。28、某抗癌药物的一种合成路线如下图所示:
注:①(部分反应条件省略,Ph表示)
②已知:
回答下列问题:
(1)B的分子式为_______,分子中采用杂化的碳原子数目为_______个。
(2)由A生成C的化学方程式为_______。
(3)F的结构简式为_______;在F分子中的手性碳原子上标注“*”。
(4)B满足下列条件的同分异构体有_______种。
条件:i.有苯环;且苯环上侧链数目为3个。
ii.与溶液显色。
ⅲ.能发生银镜反应。
(5)根据题中相关信息,写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)_______。29、磷酸氯喹对新型冠状病毒有抑制作用;是治疗新型冠关病毒性肺炎的临床“有效药物”,可由氯喹和磷酸在一定条件下制得。
(1)磷酸根离子的空间构型为_______。
氯喹的一种合成路线如图。
(2)在强酸性介质条件下,Zn能将Ar-NO2还原为Ar-NH2,同时生成Zn2+。请据此写出反应A→B的离子方程式_______。
(3)D的结构简式为_______。
(4)G的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式_______。
①含有苯环(无其它环);且苯环上有3个不相邻的取代基;
②含有杂化轨道类型为sp的碳原子;
③核磁共振氢谱图中有4个吸收峰;且面积之比为2:1:1:1。
(5)写出以3-硝基苯甲醛和为原料,制备的合成路线流程图_______。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【详解】
A.分子中O原子和N原子的价层电子对数均为4,故均为杂化;A正确;
B.电负性O>N>H,中成键电子云比中偏离程度大,同时N-C键长比O-C键长大、N-H键长比O-H键长大,这样导致中的成键电子对之间的斥力减小,分子中的键角小于的键角;B不正确;
C.电负性O>N>H,分子中的极性大于的极性;C正确;
D.手性碳原子一定是饱和碳原子;手性碳原子所连接的四个基团要是不同的。则分子中含有手性碳原子;例如与氨基相连的饱和碳原子为手性碳原子,D正确;
答案选B。2、B【分析】【分析】
元素X、Y、Z的原子序数之和为36,X、Y在同一周期,X+与Z2-具有相同的核外电子排布;若X为Na,Z为O,则Y的原子序数为36-11-8=17,则Y为Cl;若X为K,Z为S,19+16=35,Y只能为H,则不符合X;Y位于同周期,所以X为Na,Y为Cl,Z为O,以此来解答。
【详解】
A.同周期从左向右金属性减弱;则同周期元素中X的金属性最强,故A正确;
B.同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:X>Y,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则离子半径:X+<Z2-;故B错误;
C.同主族从上到下非金属性减弱;则同族元素中Z的氢化物稳定性最高,故C正确;
D.Y为Cl元素;同周期主族元素自左至右非金属性增强,非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,则同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强,故D正确;
故选:B。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.过氧化钠中钠离子与过氧离子之间存在离子键;两个氧原子之间存在共价键,故A不选;
B.氢氧化钠中钠离子与氢氧根离子之间存在离子键;氧原子与氢原子之间存在共价键,故B不选;
C.氯化钡中钡离子与氯离子之间存在离子键;故C不选;
D.甲烷中碳原子与氢原子之间只存在共价键;故D选;
答案选D。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.与酸反应只生成盐和水的氧化物为碱性氧化物;金属氧化物不一定均是碱性氧化物,如氧化铝是两性氧化物,故A错误;
B.烧碱;冰醋酸在水溶液或熔融状态下能导电;是电解质,四氯化碳在水溶液和熔融状态下均不能导电,是非电解质,故B错误;
C.干冰是二氧化碳;属于化合物,白磷是单质,碘酒是碘的酒精溶液,属于混化合物,故C正确;
D.HCl在水溶液中破坏共价键产生离子;HCl是共价化合物,故D错误;
答案选C。5、D【分析】【详解】
A.S原子最外层有6个电子,F原子最外层有7个电子,S与6个F原子形成6个共价键,使SF6分子中F原子为8电子稳定结构;而S原子最外层为12个电子,不是8电子稳定结构,A错误;
B.SF6分子高度对称,属于非极性分子,而H2O分子是极性分子;根据相似相溶原理可知:由非极性分子构成的物质易溶于由非极性分子构成的物质中,由极性分子构成的物质中易溶于由极性分子构成的物质中,因此六氟化硫难溶于水,B错误;
C.同种元素的原子形成的共价键是非极性键;不同种元素的原子形成的共价键是极性键。在六氟化硫分子中含有的化学键是S-F键都是极性键,不存在非极性键,C错误;
D.六氟化硫分子中含有的6个S-F键都是σ键;物质为正八面体结构,因此S-F键的键长;键能都相等,D正确;
故合理选项是D。6、D【分析】【详解】
A.将过量的氨水加入到CuSO4溶液中,先得到蓝色沉淀,氨水过量,观察到沉淀溶解,溶液变为深蓝色,生成[Cu(NH3)4]2+;A错误;
B.p轨道有3个;每个轨道最多容纳2个自旋方向相反的电子,故违反了泡利不相容原理,B错误;
C.由于分子内共价键牢固,H2O的稳定性强于H2S;C错误;
D.H-Cl的键能大于H-I的键能;这可以说明HCl分子比HI分子稳定,D正确;
答案选D。7、D【分析】【分析】
【详解】
A;氯化钠晶胞中阴阳离子的配位数为6;而氯化铯晶胞中阴阳离子的配位数为8,所以晶体中阴阳离子排列方式不一定相同,故A错误;
B;在金属晶体中存在自由电子和阳离子;没有阴离子,故B错误;
C;离子晶体中有离子键可能有共价键;有的分子晶体中没有共价键,例如单原子分子形成的晶体,故C错误;
D、以晶胞顶点上的C60为例,与之距离最近的分子在经过该点的面的面心上,这样的面有12个,所以这样的C60分子也有12个;故D正确;
答案选D。二、多选题(共7题,共14分)8、CD【分析】【详解】
A.C是6号元素,根据能级构造原理故其电子排布式为1s22s22p2;A正确;
B.O是8号元素,故O2-核外有10个电子,根据能级构造原理故其电子排布式为1s22s22p6;B正确;
C.Cr是24号元素,根据能级构造原理结合洪特规则,故其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;C错误;
D.Al是13号元素,故Al3+核外有10个电子,根据能级构造原理故其电子排布式为1s22s22p6;D错误;
故答案为:CD。9、AD【分析】【分析】
结合转化过程,HCl(g)转化为H(g)、Cl(g)吸收能量,H(g)H+(g)、Cl(g)Cl-(aq)放出热量,H+(g)→H+(aq)、Cl-(g)→Cl-(aq)放出热量;据此分析。
【详解】
A.由盖斯定律可知,△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=△H1,HCl(g)=H+(aq)+Cl-(aq)是放热反应,△H1<0,△H2+△H3+△H4+△H5+△H6<0;故A错误;
B.H+(g)→H+(aq)是放热反应,△H5<0;Cl-(g)→Cl-(aq)是放热反应,△H6<0;故B正确;
C.H原子非金属性小于CI原子,H更加容易失去电子,则△H3>△H4,△H3-△H4>0;故C正确;
D.Cl的非金属性大于Br,放热反应焓变为负值,则△H2(Br)>△H2(Cl);故D错误;
故选AD。10、BD【分析】【分析】
【详解】
A.NH3中心原子N原子价层电子对数=σ键个数+孤电子对个数=3+1=4;互斥模型为正四面体形,略去孤电子对后,实际上其空间构型是三角锥形,A正确;
B.SO3的孤电子对数为(6-32)=0;σ=3,价层电子对数=3+0=3,分子价层电子对互斥模型;平面三角形,孤电子对为0,即为分子的空间结构为平面三角形,故B错误;
C.CCl4中中心原子C原子价层电子对数=σ键个数+孤电子对个数=4+(4-41)=4;互斥模型为正四面体形,中心原子不含孤电子对,分子构型为正四面体形,C错误;
D.CO2中每个O原子与C原子形成两个共同点子对;所以C原子价层电子对数为2,且不含孤电子对,互斥模型与分子的几何构型相同,D错误;
故选A。11、AD【分析】【详解】
A.[Ti(NH3)5Cl]Cl2中[Ti(NH3)5Cl]2+与外界Cl-间为离子键,[Ti(NH3)5Cl]2+中Ti3+与配体NH3、Cl-间形成6个配位键,配位键属于σ键,每个配体NH3中N、H原子间形成3个N—Hσ键,故1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2中含有σ键为(6+)mol=21mol,即含有σ键的数目为21NA;A错误;
B.在该化合物中N;H、Cl元素的化合价依次为-3、+1、-1;根据化合物中各元素的正负化合价代数和为0,则Ti的化合价为+3价,B正确;
C.与Ti3+形成配位键的配位原子为N、Cl,Ti3+的两个配体NH3、Cl-的个数依次为5;1;故配位数为5+1=6,C正确;
D.[Ti(NH3)5Cl]Cl2在水溶液中的电离方程式为[Ti(NH3)5Cl]Cl2=[Ti(NH3)5Cl]2++2Cl-,外界中的Cl-能与Ag+反应形成白色沉淀,内界中的Cl-不能与Ag+反应,故含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液;产生2mol白色沉淀,D错误;
答案选AD。12、AC【分析】【分析】
【详解】
略13、CD【分析】【分析】
【详解】
A.金刚石的晶胞如图若将金刚石晶体中一半的碳原子替换成硅原子且碳、硅原子交替出现,即可得到碳化硅晶体,结合金刚石的结构可知,每个碳原子和硅原子均形成4个共价单键,则所有的原子都是sp3杂化,根据均摊法,一个晶胞平均占有原子数目为:8×+6×+4×1=8;故A正确;
B.金属钾是非密置层在三维空间里堆积出来的体心立方堆积,晶胞如图据图可知,钾原子的配位数为8,故B正确;
C.在石墨中,每个C原子形成3个C-C键,即每个C原子被3个C-C键共用,则每个C原子含有C-C键数目为:×3=1.5,所以C原子与C-C键数目之比为1∶1.5=2∶3,在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个C-C键,即每个C原子被4个C-C键共用,则每个C原子含有C-C键数目为:×4=2;所以C原子与C-C键数目之比为1∶2,故C错误;
D.金属Ag的堆积类型为面心立方最密堆积;面心立方最密堆积和六方最密堆积的空间利用率均为74%,故D错误;
答案选CD。14、AD【分析】【分析】
【详解】
A.据图可知S2-位于立方体的顶点和面心;为面心立方最密堆积,A正确;
B.晶胞中S2-的个数为=4,化学式为Cu2S,则Cu+的个数为8;所以占据了8个四面体空隙,即全部的四面体空隙,B错误;
C.CuS晶胞中Cu2+位于四面体空隙中,所以Cu2+的配位数为4,化学式为CuS,所以S2-配位数也为4;C错误;
D.Cu2S晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为a3pm3=a3×10-30cm3,所以密度为=D正确;
综上所述答案为AD。三、填空题(共9题,共18分)15、略
【分析】【详解】
(1)基态原子的最外层具有6个p电子的所有元素有Ne、Ar、Kr;
(2)基态原子的3d亚层为半充满的所有元素为Cr、Mn,核外电子排布分别为:[Ar]3d54s1,[Ar]3d54s,2;
(3)基态原子的次外层d轨道全满;最外层有一个s电子是铜,元素符号是Cu;
(4)某元素+3价离子和氩原子的电子排布相同;氩原子核电核数为18,则该原子的质子数是21,是Sc元素;
(5)同主族自上而下原子半径逐渐增大;同周期自左向右原子半径逐渐减小,则原子半径第二小的主族元素是F。
【点睛】
掌握原子核外电子排布规律、记住常见元素的核外电子排布是解答的关键,基态原子的核外电子排布的三原理是:1.能量最低原理:原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。2.泡利原理:在一个原子轨道中,最多只能容纳2个电子,并且这两个电子的自旋方向相反。3.洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据1个轨道,并且自旋方向相同。【解析】①.Ne、Ar、Kr②.Cr、Mn③.Cu④.Sc⑤.F16、略
【分析】【详解】
(1)原子序数为33的元素为砷,它是主族元素,该元素原子的价电子排布式为4s24p3;该元素原子核外能级数为8;原子轨道数为8。答案为:4s24p3;8;8;
(2)铜原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,周期数为4,族序数为ⅠB。答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;4;ⅠB;
(3)位于第四周期ⅥB族元素,核外电子排布式1s22s22p63s23p63d54s1,价电子的排布图为答案为:1s22s22p63s23p63d54s1;
(4)某元素原子的价电子构型为3d54s2;它属于d区元素,最高正化合价为+7价,元素符号是Mn。答案为:d;+7;Mn。
【点睛】
在判断元素是主族还是副族元素时,可以通过书写电子进入轨道的顺序式进行判断,若最后排布的电子进入次外层或倒数第三层,则为过渡元素;最后的电子进入哪个轨道,它就属于哪个区的元素。【解析】①.4s24p3②.8③.8④.1s22s22p63s23p63d104s1⑤.4⑥.IB⑦.1s22s22p63s23p63d54s1⑧.⑨.d⑩.+7⑪.Mn17、略
【分析】【详解】
(1)钠在火焰上灼烧产生的黄光是较高能级的电子跃迁到较低能级;是一种发射光谱;故答案为:B。
(2)a.中2p能级上的两个电子跃迁到3p能级,3s上一个电子跃迁到3p能级上,b.中2p能级上3个电子跃迁到3p能级上,相比a来说电子的能量较高,c.中3s上一个电子跃迁到3p能级上,d.处于基态,因此能量最高的是b,能量最低的是d;故答案为:b;d。
(3)Ti元素为22号元素,Ti原子核外有22个电子,1个电子是一种运动状态,因此基态Ti原子核外共有22种运动状态不同的电子,价电子排布式为3s24s2,则最高能层电子的电子云轮廓形状为球形,其价电子轨道表示式为故答案为:22;球形;
(4)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示,根据表中信息X中则X为Mg,Y的小于Z的说明Y为O,Z为N,因此X、Y、Z中为N元素的是Z,判断理由是N原子外围电子排布式为N与O相比,2p轨道处于半充满的稳定结构,故失去第一个电子较难,I1较大;故答案为:Z;N原子外围电子排布式为N与O相比,2p轨道处于半充满的稳定结构,故失去第一个电子较难,I1较大。
(5)从结构角度来看,的能失去一个电子变为半满状态稳定结构,而的半满状态更稳定,因此易被氧化成根据核电荷数相同,核外电子越多,半径越大,因此与的离子半径大小关系为:小于故答案为:的半满状态更稳定;小于。【解析】(1)B
(2)bd
(3)22球形
(4)ZN原子外围电子排布式为N与O相比,2p轨道处于半充满的稳定结构,故失去第一个电子较难,I1较大。
(5)的半满状态更稳定小于18、略
【分析】【详解】
(1)是34号元素,原子核外有4个电子层,最外层有6个电子,在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥA族;硅原子核外有14个电子,根据能量最低原理,基态硅原子核外电子排布式是或是31号元素,原子核外有31个电子,基态原子的核外电子排布式为最高能级为铜为29号元素,根据能量最低原理,铜的基态原子的价电子排布式为3d104s1,对应排布图为:
(2)同周期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,所以电负性:
(3)砷、硒都是第四周期非金属元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但砷元素基态原子能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,所以元素的第一电离能大于元素的第一电离能;
(4)当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,原子从基态变成激发态,电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时,将以光的形式释放能量,产生特殊的火焰颜色。【解析】第四周期第ⅥA族(或)大于砷元素原子能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,原子从基态变成激发态,电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时,将以光的形式释放能量,产生特殊的火焰颜色19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)干冰是固态CO2,其中C原子价层电子对数是2+2,所以C原子的杂化方式为sp杂化;CO2分子呈直线型;分子中3个原子在同一条直线上;
(2)SiO2中,Si是14号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p2,价层电子排布式是3s23p2,所以价层电子的排布图为
(3)在上述物质中SiO2;金刚石是由原子通过共价键结合形成的共价晶体;冰醋酸、白磷、晶体氩、干冰是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体;故属于分子晶体的物质序号是BCEF;
(4)根据(3)分析可知:SiO2;金刚石是由原子通过共价键结合形成的共价晶体;所以直接由原子构成的共价晶体序号是AD;
(5)分子晶体构成微粒是分子;物质受热融化时破坏的是分子间作用力,而物质分子内的共价键不发生变化;而共价晶体是原子之间通过共价键结合而成,物质受热融化时破坏的是共价键,因此受热融化时共价键不发生变化的晶体序号是BCEF;
(6)冰醋酸分子之间除存在分子间作用力外,还存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,则晶体中存在氢键的物质序号是B。【解析】①.sp②.直线③.④.BCEF⑤.AD⑥.BCEF⑦.B20、略
【分析】【详解】
(1)水晶、金刚石都是原子晶体,水晶化学成分为二氧化硅,含有硅氧极性键,属于原子晶体的化合物,金刚石是单质,含有非极性共价键;稀有气体分子不存在化学键;属于分子晶体的单质是白磷和固态氩;正确答案:.G;A;D;BD。
(2)离子化合物中一定含有离子键,因此上述物质中只有氯化铵为离子化合物,除了含有离子键外,氮氢之间有共价键和配位键;分子晶体受热熔化破坏分子间作用力,离子晶体破坏离子键,原子晶体受热熔化破坏共价键,金属晶体受热熔化破坏金属键;因此晶体受热熔化,需克服共价键的是水晶和金刚石;正确答案:E;AG。
(3)金刚砂(SiC)的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,则金刚砂的晶胞中含有硅原子个数=8×+6×=4,金刚砂中碳原子和硅原子个数之比为1:1,所以该晶胞中碳原子个数是4,硅原子数为4;金刚石熔点高于金刚砂的原因:金刚石和金刚砂均为原子晶体,因为键长Si—C>C—C,所以键能C—C>Si—C,所以熔点金刚石高于碳化硅;正确答案:4;4;金刚石和金刚砂均为原子晶体,因为键长Si—C>C—C,所以键能C—C>Si—C,所以熔点金刚石高于碳化硅。【解析】①.G②.A③.D④.BD⑤.E⑥.AG⑦.4⑧.4⑨.金刚石和金刚砂均为原子晶体,因为键长Si—C>C—C,所以键能C—C>Si—C,所以熔点金刚石高于碳化硅21、略
【分析】【分析】
根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断分子的空间构型和中心原子的杂化方式;价层电子对个数=配原子个数+孤电子对个数。据此分析解答;
VP=BP+LP
VP=2;sp杂化;
VP=3,sp2杂化;
VP=4,sp3杂化或dsp2杂化。
【详解】
(1)NH3中心原子,价层电子对数=3+(5-3×1)=4,杂化方式sp3,立体构型为三角锥型,故答案为:4;
(2)NO3-中心原子,价层电子对数=3+(5+1-3×2)=3,杂化方式sp2,立体构型为平面三角形,故答案为:3;sp2;
(3)NH4+的中心原子,价层电子对数=4+(5-1-4×1)=4,杂化方式sp3,立体构型为正四面体形,故答案为:4;
(4)SO2分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+(6-2×2)=3,所以硫原子采用sp2杂化,为V形结构,故答案为:3;sp2。
【点睛】
本题考查原子杂化方式判断及微粒空间构型判断,明确价层电子对互斥理论是解本题关键,易错点是孤电子对的计算方法,孤电子数=1/2*(a-xb),a为中心原子的价电子数x为与中心原子结合的原子数b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数。【解析】①.4②.③.3④.⑤.4⑥.⑦.3⑧.22、略
【分析】【详解】
(1)根据题给信息判断该元素为S,电子排布式是1s22s22p63s23p4;原子中有2个未成对电子,且自旋状态相同;
(2)由最外层电子排布式知该元素为Si,其次外层为L能层,包括2s、2p两个能级,电子云形状有2种。该原子的电子排布式为故该原子中所有电子占有8个轨道,核外共14个电子;
(3)M能层有3s;3p、3d三个能级;轨道数为1+3+5=9,作为内层时最多容纳18个电子,作为最外层时,3p能级的3个原子轨道上各有1个未成对电子时该原子含有的未成对电子最多;
(4)最外层只有1个未成对电子的主族元素其外围电子构型为ns1、ns2np1、ns2np5,则可分别位于ⅠA、ⅢA、ⅦA族,最外层有2个未成对电子的主族元素其外围电子构型为ns2np2、ns2np4,位于ⅣA、ⅥA族。【解析】2相同281439183ⅠA、ⅢA、ⅦAⅣA、ⅥA23、略
【分析】【分析】
先计算出中心原子的价层电子数与孤对电子对数;然后根据价层电子对互斥理论判断空间构型。
【详解】
(1)H2Se分子中Se原子价层电子对数=2+(6-1×2)/2=4,Se原子采取sp3杂化;Se原子孤对电子对数为2,空间构型为V形;
(2)BCl3分子的中心原子B原子上含有3个σ键;中心原子上的价电子对数=3+(3-1×3)/2=3,中心原子上没有孤对电子,所以其空间构型为平面三角形;
(3)PCl3分子的中心原子P原子上含有3个σ键,中心原子上的价电子对数=3+(5-1×3)/2=4,P原子采取sp3杂化;中心原子上含有1对孤对电子,所以其空间构型为三角锥形;
(4)CO2分子中碳原子价层电子对数=2+(4-2×2)/2=2;C原子采取sp杂化,C原子不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论知,空间构型是直线形;
(5)SO2分子中硫原子价层电子对数=2+(6-2×2)/2=3,S原子采取sp2杂化;S原子孤对电子对数为1,空间构型为V形;
(6)SO42-价层电子对个数=4+(6+2-4×2)/2=4;且不含孤电子对,所以其空间构型为正四面体形。
【点睛】
本题考查判断分子或离子构型,正确判断价层电子对个数为解答关键,由价层电子特征判断分子立体构型时需注意:价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;②当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。【解析】V形平面三角形三角锥形直线形V形正四面体形四、工业流程题(共2题,共16分)24、略
【分析】【分析】
黄磷在NaOH溶液中发生歧化反应生成NaH2PO2和PH3,次磷酸钠微溶于氨水,所以通入氨气后析出次磷酸钠晶体,过滤、净化后与NiSO4混合;得到Ni单质和滤液2。
【详解】
(1)Ni为28号元素,原子核外有28个电子,根据构造理论可知基态Ni原子核外电子排布式为[Arl3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2;PH3中心原子价层电子对数为=4;含一对孤电子对,所以空间构型为三角锥形;
(2)根据流程可知碱溶过程中P4与NaOH溶液发生歧化反应生成PH3和NaH2PO2,根据电子守恒可知PH3和NaH2PO2的系数比应为1:3,再结合元素守恒可得化学反应方程式为P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑;根据结构可知H3PO2为一元弱酸,则NaH2PO2溶液中存在H2PO的水解使溶液显碱性,水解是微弱的,所以离子浓度大小关系为c(Na+)>c(H2PO)>c(OH-)>c(H+);
(3)根据题目所给信息可知次磷酸钠微溶于氨水,通入氨气可以降低NaH2PO2溶解度;使其析出,与杂质分离;次磷酸钠不溶于乙醚,所以为了降低洗涤时的溶解损耗,应用乙醚洗涤;
(4)根据流程和题意可知NaH2PO2和NiSO4混合后生成Ni和H3PO4,说明该过程中Ni2+将H2PO氧化成H3PO4,自身被还原为Ni,根据电子守恒可以得到Ni2+和H2PO的系数比为2:1,再结合元素守恒可得离子方程式为2Ni2++H2PO+2H2O=2Ni+H3PO4+3H+;==700。【解析】[Arl3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2三角锥形降低溶解度,使其析出,与杂质分离乙醚70025、略
【分析】【分析】
正极片中加入氢氧化钠溶液,主要发生铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,过滤,将滤渣加入盐酸和氧化剂,过滤得到滤液b中主要含Li+、Fe3+、及Cl-等;在加入碱液沉降除杂,过滤,向滤液中加入饱和碳酸钠溶液在95℃时沉锂,再趁热过滤得到碳酸锂晶体。
【详解】
(1)价层电子对数为则空间构型为正四面体形;故答案为:正四面体形。
(2)“碱浸”时主要是铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,其发生反应的离子方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,为加快浸出速率,除可以适当加热外,还可以采取的措施有将电池正极片粉碎;反应过程中不断的搅拌或适当提高NaOH溶液浓度;故氨为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;将电池正极片粉碎;反应过程中不断的搅拌或适当提高NaOH溶液浓度。
(3)实际工业生产中氧化剂选用的是H2O2,由于还加入了盐酸,因此不能选用NaClO3,主要是盐酸和氯酸钠反应会生成有氯气生成,会污染环境,其离子方程式为5Cl-++6H+=3Cl2↑+3H2O,由于盐酸易挥发,双氧水受热易分解,因此该步操作加热温度不宜过高主要是防止盐酸挥发和双氧水受热分解;故答案为:5Cl-++6H+=3Cl2↑+3H2O;防止盐酸挥发和双氧水受热分解。
(4)根据图中信息和综合考虑Fe;P两种元素沉降率;从图中得出“沉降除杂”时选择的最佳pH为2.5;故答案为:2.5。
(5)根据Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而减小,在95℃时已经生成Li2CO3沉淀,因此最后一步“一系列操作”包括趁热过滤、洗涤、干燥;故答案为:趁热过滤。【解析】正四面体形2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑将电池正极片粉碎;反应过程中不断的搅拌或适当提高NaOH溶液浓度(任写其中两个)5Cl-++6H+=3Cl2↑+3H2O防止盐酸挥发和双氧水受热分解2.5趁热过滤五、有机推断题(共4题,共28分)26、略
【分析】【分析】
由已知①可知,A物质在PBr3作用下生成B(),B与反应生成C(),C先在强碱水溶液中反应后再酸化得到D(),D在180℃下得到E,有已知②得知,E在SOCl2作用下羧基变成酰氯基得到F,其中氯原子与G中的氨基消去HCl得到H()。
【详解】
(1)从H的结构简式分析,连接一个双键和两个单键的碳原子有苯环6个、碳碳双键2个、碳氧双键1个,共9个,即采取sp2杂化的碳
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