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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年人教A版选择性必修2化学下册阶段测试试卷824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、下列电子排布图(轨道表示式)中,所表示氮原子的能量状态最高的是A.B.C.D.2、如图为碘晶体晶胞结构;有关说法中正确的是。
A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体D.碘晶体中的作用力只存在范德华力3、下列化学用语的书写正确的是A.基态Mg原子的核外电子排布图:B.过氧化氢的电子式C.基态Fe3+的最外层电子排布式为:3s23p63d5D.As原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p34、利用“对角线规则”,有关Li、Be、B及其化合物的叙述中,不正确的是A.将20mL0.1mol/L氯化锂溶液和20mL0.1mol/LNa2CO3溶液混合后,观察到有白色沉淀生成B.硼的最高价氧化物对应的水化物是硼酸,硼酸属于弱酸C.Be(OH)2既能溶于强酸,又能溶于强碱溶液D.Be属于金属,Be能与盐酸反应产生氢气,但不能与NaOH溶液反应5、下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是A.O与S为同主族元素,且O比S的非金属性强B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次逐渐减弱C.第三周期元素从Na到Cl,金属性逐渐增强D.原子序数从3依次增加到9,原子半径逐渐减少6、如图是月球基地运行功能愿景图的一部分。下列说法不正确的是。
A.可以通过热还原法得到B.分子的共价键是键C.可以通过电解法得到D.水是非极性分子7、已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构:各NH3分子间距相等,Co3+位于正八面的中心。若其中各有2个NH3,分子分别被Cl-和H2O取代,形成[Co(NH3)2(H2O)2Cl2]+的几何异构体有(不考虑光学异构)A.3种B.4种C.5种D.6种8、根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型;判断下列分子或者离子的立体构型正确的是()
。选项。
分子式。
中心原子。
杂化方式。
价层电子对。
互斥模型。
分子或离子。
的立体构型。
A
SO2
sp
直线形。
直线形。
B
HCHO
sp2
平面三角形。
三角锥形。
C
NF3
sp2
四面体形。
平面三角形。
D
NH4+
sp3
正四面体形。
正四面体形。
A.AB.BC.CD.D评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)9、按要求填空:
(1)原子序数为24的元素原子中有_______个电子层、_______个能级、_______个未成对电子。
(2)在下列物质中:①②③④⑤⑥
其中只含有非极性键的是_______;(填序号,下同);只含有极性键的是_____;只含有离子键的是_____;既含有非极性键又含有极性键的是____;含有非极性键的离子化合物是____。
(3)N≡N键的键能为键的键能为通过计算说明中的____(填“”或“”)键更稳定。10、根据周期表对角线规则;回答下列问题:
(1)写出Be(OH)2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:________________________.
(2)BeCl2溶液和MgCl2溶液可用试剂_________________加以鉴别.11、氮是一种典型的非金属元素;其单质及化合物在生活和生产中具有广泛的用途。回答下列问题:
(1)磷元素与氮元素同主族,基态磷原子有________个未成对电子,白磷的分子式为P4,其结构如图甲所示。科学家目前合成了N4分子,N4分子中氮原子的杂化轨道类型是________,N—N—N键角为________;N4分解后能产生N2并释放出大量能量,推测其用途可为________。
(2)NH3与Zn2+可形成[Zn(NH3)6]2+;其部分结构如图乙所示。
①NH3的立体构型为________。
②[Zn(NH3)6]2+中存在的化学键类型有________;NH3分子中H—N—H键角为107°,判断[Zn(NH3)6]2+离子中H—N—H键角________(填“>”“<”或“=”)107°。
③肼(N2H4)可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2取代形成的另一种氮的氢化物。与N2H4互为等电子体的分子有________(写出一种即可)。12、根据物质结构有关性质和特点;回答以下问题:
(1)[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为___,其内外界之间的化学键类型为___(填离子键;共价键、配位键)。
(2)向硫酸铜溶液中加入过量氨水后,再加少量乙醇得到的深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4∙H2O中,与Cu2+形成配位键的原子是___(填元素符号)。
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni(CO)4,呈正四面体构型。Ni(CO)4易溶于下列___(填字母)。
a.水b.CCl4c.C6H6(苯)d.NiSO4溶液。
(4)酞菁铟是有机分子酞菁与金属铟形成的复杂分子,结构简式如图所示,该分子中存在的化学键为___(填选项字母)
a.σ键b.π键c.离子键d.配位键。
(5)过渡元素Fe基态原子价电子轨道表达式为___。第四电离能I4(Co)<I4(Fe),其原因是___。13、回答以下问题:
(1)金属Cu晶体采取的是以下___________(填序号)面心立方最密堆积方式。
(2)CuSO4晶体类型为___________晶体。的空间构型为___________(填“正四面体”;“直线型”或“平面三角”)。
(3)如图所示,(代表Cu原子,代表O原子),一个Cu2O晶胞中Cu原子的数目为___________。
(4)鉴别晶体与非晶体最科学的实验方法为:___________。14、已知元素M是组成物质NH4Al(SO4)2的其中一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第4个电子所需能量(即电离能,用符号I1至I4表示)如表所示:。I1I2I3I4电离能(kJ·mol-1)5781817274511578
(1)元素M是__________________(填元素符号)。
(2)基态氮原子核外有_____________种不同运动状态的电子,有_____种能量不同的电子。
(3)NH4Al(SO4)2中,电负性最大的元素是________(填元素符号),S的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_________键。
(4)金属铝中,Al原子采取面心立方最密堆积,其晶胞参数为anm。晶胞中铝原子的配位数为____________,Al原子的半径是________nm。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、结构与性质(共3题,共15分)22、石棉的化学式可表示为3MgO·2SiO2·2H2O;具有高抗张强度;高挠性耐化学和热浸蚀、电绝缘及具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。其中IIA族的元素属于碱土金属。回答下列问题:
(1)与Ca同周期的基态Fe原子的价电子排布式为___________。
(2)BeCl2易升华,液态时以双聚分子存在的BeCl2结构式为___________,其中Be的配位数为___________。
(3)化学式3MgO·2SiO2·2H2O中电负性最大的元素为__________。
SiO2的熔沸点远高于H2O,说明理由:____________________________________________。
(4)天然硅酸盐组成复杂,阴离子的基本结构单元是SiO44-四面体,如图(a),通过共用顶角氧离子可形成链状、网状等结构,图(b)为一种无限长双链的多硅酸根,其中O与Si的原子数之比为___________,化学式为___________。
(5)经X射线分析鉴定,某一离子晶体属于立方晶系。晶胞顶点位置为Ti4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占,写出此晶体的化学式:___________。23、合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液(醋酸二氨合铜、氨水)吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应方程式为:Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac(Ac-为CH3COO-的简写)
(1)基态原子中未成对电子数最多的短周期元素X,与上述反应中所有元素均不在同一周期,该基态原子的电子排布式为________。
(2)[Cu(NH3)3CO]Ac组成元素中,第一电离能最大的元素是________。(填元素符号)。
(3)HAc可通过将CH3CHO氧化得到,比较HAc与乙醛的沸点高低,并说明原因:________________。
(4)C、N两种原子可形气体分子(CN)2,也可形成有剧毒性的CN-。(CN)2性质与卤素单质类似,判断(CN)2中C原子轨道杂化类型为________。与CN-互为等电子体的一种非极性分子的化学式为________。
(5)铜晶胞结构如图,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。
24、回答下列问题:
(1)Pt的电子排布式为则Pt在元素周期表中的位置是_______,处于_______区。
(2)中阴离子的立体构型名称是_______,B、N、H的电负性由大到小的顺序为_______。
(3)科学家合成了一种含硼阴离子[],其结构如下图所示。其中硼原子的杂化方式为_______,该结构中共有_______种不同化学环境的氧原子。
(4)金属硼氢化物可用作储氢材料。如图是一种金属硼氢化物氨合物的晶体结构示意图。图中八面体的中心代表金属M原子,顶点代表氨分子;四面体的中心代表硼原子,顶点代表氢原子。该晶体属立方晶系,晶胞棱边夹角均为90,棱长为apm,密度为3阿伏加德罗常数的值为
①该晶体的化学式为_______。
②金属M原子与硼原子间最短距离为_______pm。
③金属M的相对原子质量为_______(列出表达式)。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共10分)25、(1)在下列物质中,互为同分异构体的有________;互为同系物的有________;同为一种物质的有________。(分别用物质的序号填空)
(2)某气态烃测得其密度是相同条件下氢气的28倍;
①该烃的分子式为________。
②若能使KMnO4酸性溶液褪色,则可能的结构简式为____________、____________、____________。
③上述②中的混合物与足量的H2反应后,所得产物共有________种。
④上述②中的混合物若与足量HBr反应后,所得产物共有________种,写出产物中有手性碳原子的物质的结构简式为__________________________评卷人得分六、原理综合题(共3题,共9分)26、据科技日报报道,我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂,在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成含氧化合物。
请回答下列问题:
⑴在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中,某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”,该原子的外围电子排布式为____________。
⑵在第四周期过渡金属中,基态原子第一电离能最大的元素是___________(填元素符号)。
⑶铜的焰色反应呈绿色,在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为________________。
⑷常温下,H2O2氧化CH4生成CH3OH;HCHO、HCOOH等。
①CH3OH、HCHO、HCOOH的沸点分别为64.7℃、-195℃、100.8℃,其主要原因是____________________;
②CH4和HCHO比较,键角较大的是_________,该分子的空间构型为____________。
⑸配离子中受配体的影响,中心离子同能级d轨道的能量不同,人们把1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量称为d的分裂能,用符号表示。分裂能大小一般与配体种类和中心离子所带电荷数有关。据此判断分裂能Δ[Co(H2O)6]2+________Δ[Co(H2O)6]3+(填“>”“<”或“=”理由是____________。
⑹钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞如图所示。
①钴晶胞堆积方式的名称为____________;
②已知白铜晶胞的密度为dg∙cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为____________pm(列出计算式)。27、Zn在现代工业中对于电池制造上有不可磨灭的地位;明朝末年宋应星所著的《天工开物》一书中就有世界上最早的关于炼锌技术的记载。回答下列问题:
(1)Zn基态原子的电子排布式为___________,4s能级上的成对电子数为___________。
(2)葡萄糖酸锌{[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn}是目前市场上流行的补锌剂。葡萄糖酸锌中碳原子杂化形式有___________,C、H两元素的第一电离能的大小关系为___________________。
(3)ZnCl2与NH3形成的配合物[Zn(NH3)4]Cl2中,存在___________(填字母)。
A离子键B.σ键C.π键。
(4)锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞如图所示,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物中Zn与X的原子个数之比为___________。
(5)在图示晶胞中若只考查X的排列方式,则X的堆积方式属于金属晶体堆积方式中的___________堆积;设阿伏加德罗常数的数值为NA,该晶胞中Zn的半径为r1nm,X的半径为r2nm,X的相对原子质量为M,则该晶体的密度为___________g·cm-3(用含r1、r2、M、NA的代数式表示)。28、已知铜的配合物A结构如图。请回答下列问题:
(1)写出基态Cu的外围电子排布式:__。
(2)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2,N2中σ键和π键数目之比是__;N2O与CO2互为等电子体,则N2O的空间结构为___。
(3)在Cu催化下,甲醇可被氧化为甲醛,甲醛分子中HCO的键角__(填“大于”“等于”或“小于”)120°;甲醛能与水形成氢键,请在如图中表示出来___。
(4)立方氮化硼如图1与金刚石结构相似,是超硬材料。立方氮化硼晶体内B—N键数与硼原子数之比为__。
(5)Cu晶体的堆积方式如图2所示,设Cu原子半径为a,晶体中Cu原子的配位数为___,晶体的空间利用率为__。(已知:≈1.4)参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、A【分析】【详解】
中2s轨道的一个电子跃迁到2p轨道,为激发态氮原子,激发态能量比基态能量高,中2p轨道上的3个电子的自旋方向不同,不符合洪特规则,中2p轨道上失去1个电子,不是氮原子的排布图,符合基态原子电子排布的能量最低原理、洪特规则,能量最低,则表示氮原子的能量状态最高的电子排布图是故选A。2、A【分析】【详解】
A.碘分子的排列有2种不同的取向;在顶点和面心不同,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构,A正确;
B.用均摊法计算:顶点碘分子个数加面心碘分子个数=8×+6×=4;因此平均每个晶胞中有4个碘分子,即有8个碘原子,B错误;
C.碘晶体为无限延伸的空间结构;构成微粒为分子,是分子晶体,C错误;
D.碘晶体中的碘原子间存在I-I非极性键;碘分子之间存在范德华力,D错误;
故选A。3、C【分析】【分析】
【详解】
A.同一轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子,所以基态Mg原子的核外电子排布图应为A错误;
B.过氧化氢为共价化合物,电子式为B错误;
C.Fe为26号元素,失去外围3个电子形成Fe3+,最外层电子为M层,电子排布为3s23p63d5;C正确;
D.As的原子序数为33,属于主族元素,由构造原理可知电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3,所以As原子的简化电子排布式为:[Ar]3d104s24p3;D错误;
综上所述答案为C。4、D【分析】【详解】
A.Mg为IIA族元素,碳酸镁不溶于水,Li、Mg位于对角线位置,则碳酸锂不溶于水,则将20mL0.1mol/L氯化锂溶液和20mL0.1mol/LNa2CO3溶液混合后;观察到有白色沉淀生成,故A正确;
B.硅酸为弱酸;B与Si位于对角线位置,则硼的最高价氧化物对应的水化物是硼酸,硼酸属于弱酸,故B正确;
C.氢氧化铝为两性氢氧化物,Be与Al位于对角线位置,则Be(OH)2既能溶于强酸;又能溶于强碱溶液,故C正确;
D.Be为金属;与Al位于对角线位置,则Be属于金属,Be能与盐酸反应产生氢气,能与NaOH溶液反应生成氢气,故D错误。
答案选D。5、C【分析】【分析】
【详解】
A.O与S为同主族元素;同主族元素从上至下非金属性逐渐增强,则O比S的非金属性强,故A正确;
B.非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,F、Cl、Br、I位于同主族,同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱,则HF、HCl、HBr;HI的热稳定性依次逐渐减弱;故B正确;
C.同周期元素从左至右;非金属性逐渐增强,则第三周期元素从Na到Cl,金属性逐渐减弱,故C错误;
D.原子序数从3依次增加到9位于同周期;同周期元素,随核电荷数增大,原子半径逐渐减小,故D正确;
答案选C。6、D【分析】【详解】
A.工业冶炼铁常用方法是高炉炼铁;原理是高温下用CO还原氧化铁,A正确;
B.H原子的核电子排布式是1s1,H原子间以1s轨道的电子共用形成共价键,因此是键;B正确;
C.Al是比较活泼的金属;不能用一般的还原剂通过热还原法制得,通常用熔融下电解法制取,C正确;
D.水分子中O原子有2个孤电子对;VSEPR模型为四面体形,分子空间结构为V形,正;负电中心不重合,是极性分子,D错误;
故选D。7、C【分析】【分析】
【详解】
略8、D【分析】【详解】
A、SO2中心原子杂化方式sp2;价层电子对互斥模型为平面三角形,含有一个孤电子对,分子的立体构型为V型结构,选项A错误;
B、HCHO分子中心原子杂化方式sp2;价层电子对互斥模型为平面三角形,没有孤电子对,分子的立体构型为平面三角形,选项B错误;
C、NF3分子中心原子杂化方式sp3;价层电子对互斥模型为四面体形,含有一个孤电子对,分子的立体构型为三角锥形,选项C错误;
D、NH4+的中心原子杂化方式sp3;价层电子对互斥模型为正四面体形,没有孤电子对,离子的立体构型为正四面体形,选项D正确;
答案选D。二、填空题(共6题,共12分)9、略
【分析】【详解】
(1)原子序数为24的元素为基态原子的核外电子排布式为由此可知,原子中有4个电子层、7个能级和6个未成对电子。
故答案为:4;7;6。
(2)①分子内只有非极性键;②分子内只有极性键;③是含有极性共价键的离子化合物;④是只含有离子键的离子化合物;⑤是含有极性键和非极性键的共价化合物;⑥是含有非极性共价键的离子化合物。
故答案为:①;②;④;⑤;⑥。
(3)键中含有2个键和1个键,已知键的键能为键的键能为则1个键的键能为则中的键键能大于键键能;更稳定。
故答案为:π【解析】476①②④⑤⑥10、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)元素周期表中,处于对角线位置的元素具有相似的性质,可推断铍与铝性质相似;
(2)根据对角线位置的元素具有相似的性质,氢氧化铝能与氢氧化钠反应,所以氢氧化铍能和氢氧化钠反应,而Mg(OH)2和氢氧化钠不反应;
解析:根据以上分析,(1)Be(OH)2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:Be(OH)2+2OH﹣=BeO22﹣+2H2O.
(2)氢氧化铍能和氢氧化钠反应,而Mg(OH)2和氢氧化钠不反应,BeCl2溶液和MgCl2溶液可用试剂NaOH溶液加以鉴别;
点睛:位于元素周期表左上角和右下角的元素性质相似,如铍与铝性质相似。【解析】①.Be(OH)2+2OH﹣=BeO22﹣+2H2O②.NaOH溶液11、略
【分析】【分析】
(1)(1)P元素原子价电子排布式为3s2p2,N4分子与P4结构相似,为正四面体构型;N4分解后能产生N2并释放出大量能量;可以制造火箭推进剂或炸药;
(2)①NH3中N原子价层电子对个数=3+=4且含有一个孤电子对;根据价层电子对互斥理论判断该分子空间构型;
②[Zn(NH3)6]2+离子中Zn2+和N原子之间存在配位键;N-H之间存在共价键;孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力;
③与N2H4互为等电子体的分子中原子个数是6;价电子数是14。
【详解】
(1)P元素原子价电子排布式为3s2p2,基态原子有3个未成对电子,N4分子与P4结构相似,为正四面体构型,4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子,杂化轨道数目为4,N原子采取sp3杂化,每个面为正三角形,N-N键的键角为60°;N4分解后能产生N2并释放出大量能量;可以制造火箭推进剂或炸药;
(2)①NH3中N原子价层电子对个数=3+=4且含有一个孤电子对;根据价层电子对互斥理论判断该分子空间构型为三角锥形;
②[Zn(NH3)6]2+离子中Zn2+和N原子之间存在配位键,N-H之间存在共价键,所以该离子中含有配位键和共价键,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,氨气分子中含有孤电子对、该离子中N原子上不含孤电子对,所以[Zn(NH3)6]2+离子中H-N-H键角>107°。;
③与N2H4互为等电子体的分子中原子个数是6、价电子数是14,与该分子互为等电子体的分子有CH3OH(或CH3SH等)。【解析】①.3②.sp3③.60°④.用于制造火箭推进剂或炸药(其他合理答案也可)⑤.三角锥形⑥.配位键、共价键⑦.>⑧.CH3OH(或CH3SH等)12、略
【分析】【详解】
(1)[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配体是NH3和N3,所以Co原子配位数是6,[Co(N3)(NH3)5]2+与硫酸根离子之间形成离子键;
(2)Cu2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,Cu2+含有空轨道,N原子含有孤对电子,与Cu2+形成配位键;
(3)Ni(CO)4是液态挥发性物质,所以其熔点较低,为分子晶体,呈正四面体构型,是对称结构,所以是非极性物质,根据相似相溶原理知,Ni(CO)4易溶于非极性溶剂,苯、四氯化碳是非极性物质,NiSO4溶液和水都属于极性溶剂,所以Ni(CO)4易溶于苯、四氯化碳,答案选bc;
(4)分子中含有C−N单键、C−H单键,属于σ键,有碳碳双键、碳氮双键,双键含有σ键、π键,而In3+与N;Cl之间形成配位键;该分子中存在的化学键为σ键、π键、配位键;
(5)过渡元素Fe是26号元素,基态原子价电子轨道表达式为Fe3+失去的是较稳定的3d5中的一个电子,Co失去的是3d6中的一个电子,第四电离能I4(Co)<I4(Fe)。【解析】①.6②.离子键③.N④.bc⑤.abd⑥.⑦.Fe3+失去的是较稳定的3d5中的一个电子,Co失去的是3d6中的一个电子13、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)金属Cu晶体采取的是面心立方最密堆积;
(2)CuSO4中铜离子和硫酸根离子间是离子键,故为离子晶体。中S原子是sp3杂化;故为正四面体结构;
(3)黑球代表是Cu原子;数目是体内的4个;
(4)鉴别晶体与非晶体最科学的实验方法为X-射线衍射实验。【解析】④离子晶体正四面体4X-射线衍射实验14、略
【分析】【详解】
(1)从其电离能变化可知,当原子失去第四个电子时,其电离能急剧增加,说明该元素失去三个电子后达到稳定结构,则该元素最外层有3个电子,元素M是组成物质NH4Al(SO4)2的一种元素;则M为Al元素。
(2)氮原子核外电子数是7个,则其基态氮原子核外有7种不同运动状态的电子,根据核外电子排布式1s22s22p3可知有3种能量不同的电子。
(3)非金属性越强,电负性越大,NH4Al(SO4)2中,电负性最大的元素是O,硫酸根的空间结构是正四面体形,S的杂化类型是sp3,这说明S的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键。
(4)金属铝中,Al原子采取面心立方最密堆积,因此晶胞中铝原子的配位数为12。其晶胞参数为anm,所以面对角线是因此Al原子的半径是nm。【解析】Al73Osp3σ12三、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、结构与性质(共3题,共15分)22、略
【分析】【详解】
(1)与Ca同周期的基态Fe原子的价电子排布式为3d54s2。故答案为:3d54s2;
(2)由BeCl2易升华可知BeCl2的共价性强,其单分子结构为Cl-Be-Cl,(BeCl2)2中Be与Cl之间可形配位键,其双聚分子结构式为Be在双聚分子中,形成三个共价键,可知其配位数为3,故答案为:3;
(3)化学式3MgO·2SiO2·2H2O中电负性最大的元素为O;SiO2的熔沸点远高于H2O,说明理由:SiO2为原子晶体,H2O为分子晶体。故答案为:O;SiO2为原子晶体,H2O为分子晶体;
(4)n个SiO2通过共用顶角氧离子可形成双链结构,找出重复的结构单元,如图:由于是双链,其中顶点氧占Si原子数为4×+6×+4+2=11,其中Si与O的原子数之比为2:5.5,化学式为[Si4O11]n6n-。故答案为:2:5.5;[Si4O11]n6n-;
(5)经X射线分析鉴定,某一离子晶体属于立方晶系。晶胞顶点位置为Ti4+所占,8×=1,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占,12×=3,如图此晶体的化学式:BaTiO3。故答案为:BaTiO3。【解析】3d54s23OSiO2为原子晶体,H2O为分子晶体2:5.5[Si4O11]n6n-BaTiO323、略
【分析】【详解】
(1)反应中涉及的元素有H、C、N、O、Cu,X与上述反应中所有元素均不在同一周期,则X在第三周期元素,基态原子中未成对电子数最多的短周期元素X是磷,是15号元素,3p轨道为半充满状态,核外电子排布式1s22s22p63s23p3;
(2)H;C、N、O、Cu元素中;C、N、O位于同周期,同周期从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,但N的2p轨道为半充满,第一电离能比相邻原子大;Cu是位于第四周期的元素,电离能较小;H位于第一周期元素,电离能也较小,故N的第一电离能最大;
(3)乙酸中含有羧基;乙醛中含有醛基,HAc的沸点高于乙醛,主要原因是乙酸分子间存在氢键,而乙醛分子间不存在氢键;
(4)(CN)2性质与卤素单质类似;应该为直线型分子,C原子轨道杂化类型为sp杂化;
与CN-互为等电子体的一种分子为2个原子,最外层电子数为10个,属于非极性分子的化学式为N2;
(5)以上底面中心的铜原子为研究对象,距离最近的铜原子位于上底面的顶点,共有4个铜原子,上下晶胞的侧面的面心位置各有4个铜原子,共有12个铜原子与上底面的铜原子距离最近。【解析】①.1s22s22p63s23p3②.N③.乙酸,主要原因是乙酸分子间存在氢键,而乙醛分子间不存在氢键④.sp⑤.N2⑥.1224、略
【分析】(1)
Pt的电子排布式为则Pt在元素周期表中的位置是第六周期VIII族,处于d区;
(2)
阴离子PO的价层电子对数=4+=4,无孤电子对,故立体构型为正四面体形;元素吸引电子的能力越强,其电负性越大,则电负性由大到小顺序是N>H>B;故答案为:正四面体;N>H>B;
(3)
根据图知,形成4个共价单键的B原子价层电子对数是4、形成3个共价单键的B原子价层电子对数是3,B原子杂化类型:前者为sp3、后者为sp2;如图该结构中含有4种环境的氧原子,故答案为:sp3、sp2;4;
(4)
①该晶胞中M原子个数=8×+6×=4、氨分子个数是M原子个数的6倍,所以含有24个氨分子、B原子个数是8、H原子个数是B原子个数的4倍,有32个氢原子,该晶胞中M、NH3、B、H个数之比=4:24:8:32=1:6:2:8,其化学式为M(NH3)6B2H8,故答案为:M(NH3)6B2H8;
②M原子与B原子最短距离为晶胞体对角线长度的=××apm=apm,故答案为:apm;
③该晶胞体积=(a×10-10cm)3,则M(化合物的摩尔质量)==g/mol,金属M的相对原子质量=故答案为:【解析】(1)第六周期VIII族d区。
(2)正四面体N>H>B
(3)sp2、sp34
(4)五、有机推断题(共1题,共10分)25、略
【分析】【分析】
(1)同分异构体是指分子式相同,结构不同的有机物;同系物是指结构相似、组成上相差n个“CH2”的有机物;结合对有机物结构的认识分析作答;
(2)某气态烃测得其密度是相同条件下氢气的28倍;则其摩尔质量也为氢气的28倍,根据相对分子质量和烃的通式结合条件分析作答。
【详解】
(1)①分子中含2个碳原子;2个羧基;
②分子中含2个碳原子;1个酯基;
③分子中含2个碳原子;分别在2个碳原子上有2个羟基;
④分子中含2个碳原子;1个羧基;
⑤分子中含4个碳原子;1个羧基;
⑥分子中含2个碳原子;分别在2个碳原子上有2个羟基;
则互为同分异构体的是②和④;互为同系物的是④和⑤;同为一种物质的是③和⑥;故答案为:②和④;④和⑤;③和⑥;
(2)某气态烃测得其密度是相同条件下氢气的28倍,则其摩尔质量为2g/mol28=56g/mol;即相对分子质量为56;
①烃类化合物只含C和H,已知烃的相对分子质量为56,可以用商余法判断分子式,56÷14=4,正好除尽,所以该烃可能为烯烃或环烷烃,分子式为C4H8,故答案为C4H8;
②若能使KMnO4酸性溶液褪色,则含有碳碳双键,可能的结构简式为CH3CH2CH=CH2或CH3CH=CHCH3或故答案为:CH3CH2CH=CH2或CH3CH=CHCH3或
③加成反应的特点是双键中一个键断开,其他原子或原子团加在不饱和碳上,原来的碳骨架不变,所以CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3与氢气发生加成反应均得到正丁烷,与氢气发生加成反应得到异丁烷;故答案为2;
④CH2=CHCH2CH3和溴化氢加成可得到1-溴丁烷和2-溴丁烷,CH3CH=CHCH3和溴化氢加成得到2-溴丁烷,和溴化氢加成可得到2-甲基-1-溴丙烷和2-甲基-2-溴丙烷,共4种;产物的分子式为C4H9Br,含有“手性碳原子”时,中心碳原子连接4个不同的原子或原子团,则中心C原子连接-H、-Br、-CH3、-CH2CH3,名称为2-溴丁烷,结构简式为CH3-CHBr-CH2-CH3,故答案为4;CH3-CHBr-CH2-CH3。
【点睛】
掌握加成反应的特点是解题的关键。注意利用“商余法”推断有机物的分子式(设烃的相对分子质量为M)的方法,即①得整数商和余数,商为可能的最大碳原子数,余数为最小的氢原子数。②的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时,将碳原子数依次减少一个,每减少一个碳原子即增加12个氢原子,直到饱和为止。【解析】②和④④和⑤③和⑥C4H8CH3CH2CH=CH2CH3CH=CHCH324CH3-CHBr-CH2-CH3六、原理综合题(共3题,共9分)26、略
【分析】【分析】
⑴具有全充满;半充满、全空的电子构型的原子更稳定;先写出Mn、Fe、Co、Ni、Cu的外围电子排布式,得出结论。
⑵在第四周期过渡金属中;从左到右,第一电离能逐渐增大。
⑶用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素称为光谱分析。
⑷①HCOOH、CH3OH存在氢键,且HCOOH中氢键更强,HCHO分子间存在范德华力,氢键比范德华力更强;②CH4中C原子采取sp3杂化,为正四面体构型,HCHO中C原子采取sp2杂化;为平面三角形,HCHO中键角较大。
⑸Δ[Co(H2O)6]2+带2个单位正电荷,而Δ[Co(H2O)6]3+带3个单位正电荷;后者对电离吸引力更大。
⑹①由图1所示,可知钴晶胞的堆积方式是六方最密堆积;②面心6个Cu原子构成正八面体,棱上2个Cu原子与体心连线形成等腰直角三角形,该等腰直角三角形的斜边长即为两个面心上铜原子最短核间距,由几何知识可知两个面心上铜原子最短核间距直角边长度的倍,而等腰直角三角形的直角边长等于晶胞棱长的再求铜;镍数目,求出棱长,再求两个面心上铜原子最短核间距。
【详解】
⑴具有全充满、半充满、全空的电子构型的原子更稳定,在Mn、Fe、Co、Ni、Cu的外围电子排布式分别为3d54s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s1,Cu原子核外电子排
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