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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年人教五四新版选择性必修2化学下册月考试卷457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、具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中,没有光学活性的是A.乳酸:CH3—CH(OH)—COOHB.甘油:HOCH2—CH(OH)—CH2OHC.脱氧核糖:HOCH2—CH(OH)—CH(OH)—CH2—CHOD.核糖:HOCH2—CH(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CHO2、下列有关共价键和键参数的说法错误的是A.C-H键比Si-H键键长更短,故比更稳定B.碳碳双键比碳碳单键键能更大,故碳碳双键更稳定C.杂化轨道用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对D.s原子轨道与p原子轨道可以形成s-pσ键,不能形成s-pπ键3、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A.含有1mol水分子的冰中,氢键的数目为4NAB.0.25molXeF6中氙的价层电子对数为1.5NAC.46gCH3OCH3中sp3杂化的原子数为2NAD.1molNH4BF4中配位键的数目为2NA4、铁元素形成的单质有三种晶胞的结构;如图所示,则下列说法正确的是。
A.铁元素基态原子M层上有8对成对电子B.三种晶胞α、β、θ的边长之比为:C.三种晶胞α、β、θ中铁原子的配位数之比为D.将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体结构相同5、氯化钠是一种重要的化工原料;其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是。
A.NaCl和CsCl的晶胞结构相同B.离子晶体均具有较高的熔点和沸点C.NaCl晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个D.若NaCl晶胞中与最近的核间距为acm,则其晶体密度为6、是离子晶体,其晶格能可通过图的Born-Haber循环计算得到。下列说法错误的是。
A.Li原子的第一电离能为520kJ∙mol−1B.键的键能为249kJ∙mol−1C.的晶格能为2908kJ∙mol−1D.1mol转变成需要吸收的能量为169kJ7、下列晶体中分类正确的一组是()。选项离子晶体共价晶体分子晶体ABC干冰D金刚石玻璃
A.AB.BC.CD.D8、下列物质的结构或性质与氢键无关的是A.乙醇的沸点B.冰的密度C.氢化镁的晶格能D.DNA的双螺旋结构评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)9、元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体的晶胞结构如图所示。
(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为____。
(2)该晶体中Xn+中n=____。
(3)X元素的原子序数是_____。
(4)晶体中每个N3-被____个等距离的Xn+包围。10、科学家合成了一种阳离子N其结构是对称的,5个N排成V形,每个氮原子的最外层都达到8电子稳定结构且N中含有2个氮氮三键。此后又合成了一种含有N化学式为N8的离子晶体,N8中阴离子的空间构型为___________11、(1)铜与类卤素反应生成中含有键的数目为___________;类卤素对应的酸有两种,理论上硫氰酸()的沸点低于异硫氰酸()的沸点,其原因是___________。
(2)与可以以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为___________。
(3)纳米是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图所示,化合物甲中碳原子的杂化方式为___________,组成化合物乙的所有元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。化合物乙的沸点明显高于化合物甲,主要原因是___________。
12、(1)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图甲的Born-Haber循环计算得到。
①由图甲可知,Li原子的第一电离能为______kJ/mol,O=O键键能为______kJ/mol,Li2O晶格能为______kJ/mol。
②Li2O具有反萤石结构,晶胞如图乙所示。已知晶胞参数为0.4665nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li2O的密度为______g/cm3(列出计算式)。
(2)FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为anm、FeS2相对分子质量为M、阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为______g/cm3;晶胞中Fe2+位于S所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为______nm。
(3)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为______g/cm3(列出计算式)。
13、化学选修物质结构与性质某氮铝化合物X具有耐高温;抗冲击、导热性好等优良性质;广泛用于陶瓷工业等领域。
(1)基态氮原子的核外电子排布式为________________。
(2)与N互为等电子体的离子有________(任写一种)。
(3)工业上用氧化铝与氮气和碳在一定条件下反应生成X和CO,X的晶体结构如图所示,其化学式为_______,工业制备X的化学方程式为______________________。
(4)X晶体中包含的化学键类型为________(填字母)。A.共价键B.配位键C.离子键D.金属键
X晶体中氮原子的杂化类型为________杂化。
(5)已知氮化硼与X晶体类型相同;且氮化硼的熔点比X高,可能的原因是。
____________________________________________________________________。
(6)若X的密度为ρg·cm-3,则晶体中最近的两个Al原子的距离为____________cm。(阿伏加德罗常数的值用NA表示)14、硒是动物和人体所必需的微量元素之一;也是一种重要的工业原料。硒在自然界中稀少而分散,常从精炼铜的阳极泥中提取硒。
(1)粗铜精炼时,通常用精铜作_______极(填“阴”或“阳”)。
(2)Se与S处于同一主族,比S原子多1个电子层,Se的原子序数为____________;其最高价氧化物的化学式为________;该族2~5周期元素单质分别与H2反应生成1mol气态氢化物的反应热如下:
a.+99.7kJ·mol−1b.+29.7kJ·mol−1c.-20.6kJ·mol−1d.-241.8kJ·mol−1
表示生成1mol硒化氢反应热的是________________(填字母代号)。
(3)阳极泥中的硒主要以Se和CuSe的形式存在;工业上常用硫酸化焙烧法提取硒,主要步骤如下:
i.将含硒阳极泥与浓硫酸混合焙烧,产生SO2、SeO2的混合气体。
ii.用水吸收i中混合气体;可得Se固体。
①请写出CuSe与浓H2SO4反应的化学方程式___________。
②焙烧过程产生的烟气中含有少量SeO2,可用NaOH溶液吸收,二者反应生成一种盐,该盐的化学式为_________。
③写出步骤ⅱ中的化学方程式______________________。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、计算题(共2题,共18分)22、LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有___________个。
电池充电时,LiFeO4脱出部分Li+,形成Li1−xFePO4,结构示意图如(b)所示,则x=___________,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=___________。23、Cu3N的晶胞结构如图,N3﹣的配位数为________,Cu+半径为acm,N3﹣半径为bcm,Cu3N的密度为________g•cm﹣3.(阿伏加德罗常数用NA表示;Cu;N相对分子质量为64、14)
评卷人得分五、有机推断题(共3题,共24分)24、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________。25、化合物G是一种药物合成中间体;其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳__________。
(3)反应④所需的试剂和条件是__________。
(4)⑤的反应类型是________。
(5)写出B到C的反应方程式____________。
(6)与B互为同分异构体,且具有六元环结构、并能发生银镜反应的有机物有________种(不考虑立体异构)。任意写出2个符合上述条件的有机物的结构简式_________、________。26、有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:。实验步骤解释或实验结论(1)称取A9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍通过计算填空:(1)A的相对分子质量为:________(2)将此9.0gA在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g(2)A的分子式为:________(3)另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)(3)用结构简式表示A中含有的官能团:__________、________(4)A的1H核磁共振谱如图。
(4)A中含有________种氢原子(5)综上所述,A的结构简式________评卷人得分六、工业流程题(共3题,共15分)27、(1)钛被称为继铁、铝之后的第三金属,钛元素在元素周期表中的位置为___,其价电子排布式为___。
(2)写出一种与互为等电子体的分子:___(填化学式)。基态Mg原子的核外电子占据了___种不同形状的原子轨道。
(3)TiCl4的熔点是-24.1℃,沸点是136.4℃,则固态TiCl4属于__晶体。
(4)超硬材料C3N4的热稳定性比金刚石的热稳定性强,其原因为_______。金刚石的晶胞结构如甲图所示,已知A原子的坐标参数为(0,0,0),B原子的坐标参数为(0,),则C原子的坐标为____。金刚石晶体中所含C—C键和C原子的数目之比为___。
(5)研究表明,NH3与H2O以氢键结合成NH3·H2O,NH3·H2O又可电离出则NH3·H2O的结构式为____。
(6)铜是人类发现比较早的一种金属,其晶胞结构如乙图所示。若铜的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则两个钛原子间的最短距离为___cm(用含有ρ、NA的代数式表示)。28、采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是还含少量Fe;Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示:
已知:①②溶液中某离子浓度时,认为该离子沉淀完全;③室温时生成氢氧化物的pH见下表。离子开始沉淀的pH7.52.78.17.78.3完全沉淀的pH9.73.79.48.49.8
回答下列问题:
(1)写出基态的价电子排布式_______,Fe元素在元素周期表中的位置为_______。
(2)在“浸出液”中加入“”时发生反应的离子方程式为_______;硫酸酸化的可与(难溶于水)反应生成和此反应的离子方程式为_______。
(3)pH=5.5(室温)时,溶液中残余的的浓度为_______加入MnS“除杂”后的滤渣为_______。
(4)“沉锰”过程中温度和pH对和沉淀率的影响如下图所示。由图可知,“沉锰”的合适条件是_______,“沉锰”除去的杂质金属离子是_______。
(5)若沉锰过程在pH为7.0条件下充分进行,反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。当温度超过30℃,沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是_______。
29、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)参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A.由结构简式可知,乳酸分子中含有如图*所示的1个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子:有光学活性,故不符合题意;
B.由结构简式可知;甘油分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,没有光学活性,故B符合题意;
C.由结构简式可知,乳酸分子中含有如图*所示的2个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子:有光学活性,故C不符合题意;
D.由结构简式可知,乳酸分子中含有如图*所示的3个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子:有光学活性,故D不符合题意;
故选B。2、B【分析】【详解】
A.碳原子半径小于硅,所以C-H键比Si-H键键长更短,而键长越短共价键强度越大,故比更稳定;选项A正确;
B.碳碳双键的键能大于碳碳单键键能;小于碳碳单键键能的2倍,碳碳双键不稳定,易断裂一个键,选项B错误;
C.杂化轨道用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子;没有杂化的p轨道形成π键,选项C正确;
D.s原子轨道呈球形;p原子轨道呈纺锤形,二者可以“头碰头”形成s-pσ键,不能“肩并肩”形成s-pπ键,选项D正确;
答案选B。3、D【分析】【详解】
A.冰中每个水分子和其余四个水分子形成氢键,根据均摊法,相当于一个水分子形成两个氢键,含有1mol水分子的冰中,氢键的数目为2NA;A错误;
B.0.25molXeF6中氙的价层电子对为数目为1.75NA;B错误;
C.CH3OCH3分子中两个碳原子和一个氧原子都是sp3杂化,46g即1molCH3OCH3中sp3杂化的原子数为3NA;C错误;
D.铵根离子中有一个配位键,四氟化硼阴离子中也有一个配位键,故1molNH4BF4中配位键的数目为2NA;D正确;
故选D。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.铁元素基态原子M层电子排布式为3s23p63d6;则M层上有5对成对电子,A错误;
B.若铁原子的半径为r,则晶胞α的边长为r,晶胞β的边长为r,晶胞θ的边长为2r,所以边长之比为22B错误;
C.α;β、θ三种晶胞分别为体心立方堆积、面心立方最密堆积、简单立方堆积;原子配位数分别为8、12、6,三种晶胞α、β、θ中铁原子的配位数之比为4:6:3,C正确;
D.加热到1500℃急速冷却得到α-Fe晶体;缓慢冷却得到θ-Fe晶体,D错误;
综上所述答案为C。5、D【分析】【详解】
A.NaCl晶胞和CsCl晶胞结构不相同;NaCl晶胞配位数为6,CsCl晶胞配位数为8,故A错误;
B.一般来说;离子晶体具有较高的熔点和沸点,但也有较低熔沸点的离子晶体,故B错误;
C.NaCl晶体中,以提心的钠离子分析,每个周围紧邻且距离相等的共有12个;故C错误;
D.若NaCl晶胞中与最近的核间距为acm,则晶胞参数为2acm,一个晶胞中含有钠离子个数为氯化钠化学式为NaCl,则其晶体密度为故D正确。
综上所述,答案为D。6、B【分析】【详解】
A.根据图中2Li(g)→2Li+(g)得到Li原子的第一电离能为520kJ∙mol−1;故A正确;
B.根据→O(g)得到键的键能为498kJ∙mol−1;故B错误;
C.根据2Li+(g)和O2−(g)生成(s)得到的晶格能为2908kJ∙mol−1;故C正确;
D.根据2mol转变成则1mol转变成需要吸收的能量为169kJ;故D正确。
综上所述,答案为B。7、B【分析】【详解】
A.NaOH由Na+和OH-通过离子键结合合成,属于离子晶体,SiO2由Si和O通过共价键结合成空间网状结构,属于共价晶体,Al2O3由Al3+和O2-通过离子键结合而成;属于离子晶体,故A错误;
B.KCl由K+和Cl-通过离子键结合而成,属于离子晶体,Si由Si原子通过共价键结合成空间网状结构,属于共价晶体,O2由O和O通过共价键结合成分子;属于分子晶体,故B正确;
C.HCOONa由HCOO-和Na+通过离子键结合而成,属于离子晶体,干冰是固态的CO2,CO2由C原子和O原子通过共价键结合而成CO2分子,属于分子晶体,由共价键结合成分子;属于分子晶体,故C错误;
D.NH3·H2O由共价键结合成NH3·H2O分子;属于分子晶体,金刚石由C原子通过共价键结合成空间网状结构,属于共价晶体,玻璃是混合物,不属于晶体,故D错误。
答案选B。
【点睛】
共价晶体即原子晶体。8、C【分析】【分析】
【详解】
A.乙醇分子间能形成氢键;从而使它的沸点升高,A不符合题意;
B.冰中的水分子间通过形成氢键而构成正四面体结构;使冰的密度减小,B不符合题意;
C.氢化镁为离子化合物,由Mg2+和H-构成;晶格能由离子键决定,与氢键无关,C符合题意;
D.DNA分子间通过形成氢键;形成双螺旋结构,D不符合题意;
故选C。二、填空题(共6题,共12分)9、略
【分析】【详解】
(1)Xn+位于晶胞的棱上,其个数为12×=3,N3-位于晶胞的顶角,其个数为8×=1,故Xn+与N3-的个数比为3∶1;
(2)由晶体的化学式X3N知X的所带电荷为1;
(3)因为X+的K;L、M三个电子层充满;故为2、8、18,所以X的原子序数是29;
(4)N3-位于晶胞顶角,故其被6个Xn+在上、下、左、右、前、后包围,故答案为6。【解析】①.3∶1②.1③.29④.610、略
【分析】【详解】
N的结构是对称的,离子空间构型为V形,每个氮原子的最外层都达到8电子稳定结构且N中含有2个氮氮三键,满足条件的离子的结构为:故n为1,该离子晶体中含NN阴离子中原子总数为3,价电子总数为16,与CO2互为等电子体,CO2的空间构型为直线形,故该阴离子的空间构型为直线形。【解析】直线形11、略
【分析】【详解】
(1)的结构式为单键为键,每个三键含有1个键和2个键,故中含有键的数目为异硫氰酸分子中电负性较大的N与H直接相连;分子间可形成氢键,而硫氰酸不能,故异硫氰酸的沸点较高。
(2)与分子之间可以形成氢键;溶解度增大,导致二者之间互溶。
(3)化合物甲中,只形成单键的碳原子的杂化方式为杂化,羰基上的碳原子的杂化方式为杂化。化合物乙由C、H、O、N四种元素组成,同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,N元素原子2p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能由大到小的顺序为化合物甲分子间不能形成氢键,化合物乙分子中含有键,可以形成分子间氢键,沸点更高。【解析】异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能与分子之间可以形成氢键和杂化化合物乙分子间存在氢键12、略
【分析】【详解】
(1)根据图像及第一电离能概念(气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量)可知,原子的第一电离能是520kJ/mol;O=O键的键能是498kJ/mol;结合晶格能概念(1mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量)和图中数据可得Li2O晶格能是2908kJ/mol。根据“切割法”,一个晶胞中含有Li+的个数为8,含O2-的个数为一个晶胞中含有4个Li2O,故Li2O的密度为
(2)晶胞边长为anm=a×10-7cm,则晶胞的体积由晶胞结构可知,12个处于晶胞的棱上,1个处于晶胞体心,处于晶胞的8个顶点和6个面心,则每个晶胞中含有个数为含有S个数为FeS2的相对分子质量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为晶胞中位于所形成的正八面体的体心,则该正八面体的边长为
(3)由晶胞图知,一个晶胞中含有的原子数为晶胞的体积一个晶胞的质量为则密度为【解析】①.520②.498③.2908④.⑤.⑥.⑦.13、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)氮是7号元素,核外电子数是5,核外电子排布式为1s22s22p3,故答案为1s22s22p3;
(2)与N互为等电子体的离子有SCN-或NO或AlO等,故答案为SCN-或NO或AlO等;
(3)根据X的晶体结构图可知,晶胞中含有氮原子为4,含有铝原子×8+=4,所以X的化学式为AlN,氧化铝与氮气和碳在一定条件下反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO,故答案为AlN;Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO;
(4)由AlN的晶胞结构可知,一个N原子与距离最近的四个Al原子成键,因此N采取sp3杂化,根据X的结构可知,每个铝和氮周围都有四个共价键,都达八电子稳定结构,而铝原子最外层原来只有三个电子,氮原子最外层有5个电子,所以在AlN中有配位键,根据AlN的性质可知它为原子晶体,所以晶体中含有共价键,故答案为AB;sp3;
(5)氮化硼与AlN相比;硼原子半径比铝原子半径小,所以键能就大,它们都是原子晶体,所以氮化硼的熔点比AlN高,故答案为氮化硼与氮化铝均为原子晶体,且硼原子半径小于铝原子半径,B-N键键能大于Al-N键键能;
(6)晶体中最近的两个Al原子的距离为晶胞面对角线的处;
根据晶胞的密度ρ=可以求得晶胞边长为cm;
进而求得面对角线的长度为•cm,所以晶体中最近的两个Al原子的距离为•cm,故答案为•
【考点】
考查晶胞的计算;原子核外电子排布;原子轨道杂化方式及杂化类型判断。
【点晴】
本题考查了原子核外电子排布图、均摊法晶胞的计算、键能与性质的关系、以及晶胞结构的计算等知识,为高考选作真题,难度较大,其中晶胞的计算是该题的难点。【解析】1s22s22p3SCN-或NO或AlO等AlNAl2O3+N2+3C2AlN+3COABsp3氮化硼与氮化铝均为原子晶体,且硼原子半径小于铝原子半径,B—N键键能大于Al—N键键能•14、略
【分析】【分析】
同主族元素最外层电子数相同;电子层数从上而下增加,非金属性逐渐减弱,最高价;最低价相同,最高价氧化物、最高价氧化物的水化物,氢化物写法相同,同类化合物具有相似的性质。
【详解】
(1)电解精炼铜时;粗铜做阳极,发生氧化反应,生成铜离子以及其他金属阳离子,精铜做阴极,只有铜离子发生还原反应生成铜,可达到提纯的目的,答案为:阴;
(2)Se与S处于同一主族,Se比S原子多1个电子层,则Se的原子序数为16+18=34;其最高价与硫一样为+6价,对应有氧化物为SeO3;该族2~5周期元素的单质的活泼性为:氧气>硫>硒>碲,单质越活泼与H2反应生成1mol氢化物放出的热量越多,则表示生成1mol硒化氢反应热的是b,故答案为:34;SeO3;b;
(3)①CuSe与浓H2SO4反应生成SO2、SeO2的混合气体,同时生成硫酸铜,反应的化学方程式为:CuSe+4H2SO4(浓)CuSO4+3SO2↑+SeO2↑+4H2O;
②少量SO2与NaOH溶液反应生成的盐是Na2SO3,故少量SeO2与NaOH溶液反应生成一种盐,该盐化学式为Na2SeO3;
③SO2与SeO2的混合气体在水溶液里发生氧化还原反应,反应生成了Se,Se的化合价降低,故S的化合价应该升高到+6,在溶液里生成硫酸,根据得失电子守恒和质量守恒写出化学方程式,该反应的化学方程式为:2SO2+SeO2+2H2O=Se+H2SO4。【解析】阴34SeO3bCuSe+4H2SO4(浓)CuSO4+3SO2↑+SeO2↑+4H2ONa2SeO32SO2+SeO2+2H2O=Se+H2SO4三、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、计算题(共2题,共18分)22、略
【分析】【分析】
【详解】
根据晶胞中的正八面体和正四面体可知晶体中含有4个单元的LiFePO4。
由图可知圆球为Li+,LiFePO4失去的Li+为:棱上-个,面心上一个;棱上的为该晶胞的面心上为该晶胞的因晶体中含有4个单元LiFePO4,所以x=×(+)=则剩余剩余的Li+为1-x=1-=所以化学式为LiFePO4,根据化合价代数和等于0,设Fe2+的个数为a,Fe3+的的个数为b,+2a+3b+5=8,解得a=b=所以n(Fe2+)∶n(Fe3+)=13:3。【解析】4或0.187513:323、略
【分析】【详解】
Cu3N的晶胞中小黑色球数目为8×=1,大黑色球数目为12×=3,故小黑色球为N3−、大黑色球为Cu+,所以N3﹣的配位数为6;补全晶胞结构可知,N3−离子周围有6个Cu+;Cu+半径为apm,N3−半径为bpm,则晶胞棱长为2(a+b)pm,晶胞体积为[2(a+b)×10−10cm]3,晶胞质量为则晶胞密度为=g•cm−3。【解析】6五、有机推断题(共3题,共24分)24、略
【分析】【分析】
已知B元素是地壳中含量最多的元素,则B为氧元素;B和D的价电子数相同,则D为硫元素;B、D两元素原子核内质子数之和24,其为12,A和C的价电子数相同,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则A为氢元素,C为钠元素;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,则E为氯元素;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,则F为钾元素,综上所述A;B、C、D、E、F分别为:H、O、Na、S、Cl、K,据此分析可得:
【详解】
(1)C为钠元素,E为氯元素;C和E形成化合物为氯化钠,属于离子化合物,用电子式表示氯化钠形成化合物的过程如下:Na→Na+[:]-;故题答案为:Na→Na+[:]-;
(2)F为钾,核电荷数为19,基态K原子核外电子排布式:1s22s22p63s23p64s1;故答案为:1s22s22p63s23p64s1;
(3)A为氢元素,D为硫元素;二者形成H2S,属于共价化合为物,电子式:H:H;其分子中含σ键,不含π键;故答案为:H:H;含;不含;
(4)A为氢元素,B为氧元素,C为钠元素,三种元素共同形成的化合物化学式为NaOH,其电子式为:化学键的类型有离子键、共价键答案为:NaOH;离子键;共价键。【解析】Na―→Na+[:]-1s22s22p63s23p64s1H:H含不含NaOH离子键、共价键25、略
【分析】【分析】
A发生氧化反应生成B,B发生加成反应生成C,C发生氧化反应生成D,根据E结构简式知,D为D发生酯化反应生成E,F先发生碱性条件下水解然后酸化得到G,根据EG结构简式知,E发生取代反应生成F,F为
【详解】
(1)A中的官能团名称是羟基;故答案为:羟基;
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,连接甲基的碳原子为手性碳,其手性碳为故答案为:
(3)反应④为羧基转化为酯基的酯化反应,生成羧酸乙酯,则所需的试剂和条件是CH3CH2OH、浓硫酸、加热,故答案为:CH3CH2OH;浓硫酸、加热;
(4)⑤的反应类型是取代反应;故答案为:取代反应;
(5)B到C是加成反应,化学方程式为:+HCHO故答案为:+HCHO
(6)具有六元环结构,说明环上有6个原子,并能发生银镜反应,说明含有-CHO,B的不饱和度是2,环的不饱和度是1、醛基的不饱和度是1,则符合条件的B的同分异构体中不含其它碳碳不饱和键,取代基为-CH3、-CHO时,两个取代基可能位于同一个碳原子上,有1种;可能位于不同碳原子上有邻间对3种,取代基可能为-CH2CHO,1种,所以符合条件的有5种,这5种结构简式分别为故答案为:5;(或)。
【点睛】
本题考查有机物推断和合成,侧重考查分析推断及信息获取、知识迁移能力,正确推断各物质结构简式、明确反应中断键和成键方式是解本题关键。【解析】羟基CH3CH2OH、浓硫酸、加热取代反应+HCHO5(或)26、略
【分析】【分析】
(1)有机物和氢气的密度之比等于相对分子质量之比;
(2)浓硫酸可以吸收水,碱石灰可以吸收二氧化碳,根据元素守恒来确定有机物的分子式;
(3)羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳,羟基可以和金属钠发生化学反应生成氢气;
(4)核磁共振氢谱图中有几个峰值则含有几种类型的等效氢原子;峰面积之比等于氢原子的数目之比;
(5)根据分析确定A的结构简式。
【详解】
(1)有机物质的密度是相同条件下H2的45倍,所以有机物的相对分子质量为45×2=90,故答案为90;
(2)浓硫酸增重5.4g,则生成水的质量是5.4g,生成水的物质的量是=0.3mol,所含有氢原子的物质的量是0.6mol,碱石灰增重13.2g,所以生成二氧化碳的质量是13.2g,所以生成二氧化碳的物质的量是=0.3mol,所以碳原子的物质的量是0.3mol,由于有机物是0.1mol,所以有机物中碳原子个数是3,氢原子个数是6,根据相对分子质量是90,所以氧原子个数是3,即分子式为:C3H6O3;
故答案为C3H6O3;
(3)只有羧基可以和碳酸氢钠发生化学反应生成二氧化碳,生成2.24LCO2(标准状况),则含有一个羧基(-COOH),醇羟基(-OH)可以和金属钠发生反应生成氢气,与足量金属钠反应生成2.24LH2(标准状况);则含有羟基数目是1个;
故答案为-COOH和-OH;
(4)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值;则含4种类型的等效氢原子,氢原子的个数比是3:1:1:1;
故答案为4;
(5)综上所述,A的结构简式为CH3CH(OH)COOH。【解析】90C3H6O3-COOH-OH4CH3CH(OH)COOH六、工业流程题(共3题,共15分)27、略
【分析】【详解】
(1)钛为元素周期表中第22号元素,其价电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,则钛元素在元素周期表中的位置为第四周期第IVB族,其价电子排布式为3d24s2。答案为:第四周期第IVB族;3d24s2;
(2)与互为等电子体的分子,应含有5个原子,且价电子数为32,可以为CCl4(或SiCl4、SiF4)。基态Mg原子的核外电子只占据s轨道和p轨道共2种不同形状的原子轨道。答案为:CCl4(或SiCl4、SiF4);2;
(3)TiCl4的熔点是-24.1℃,沸点是136.4℃,则其微粒间的作用力小,所以固态TiCl4属于分子晶体。答案为:分子;
(4)超硬材料C3N4的热稳定性比金刚石的热稳定性强,则二者都形成共价晶体,且前者原子间的能量大,其原因为:C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长短,键能大。从金刚石的晶胞结构图可以看出,晶胞内的中心碳原子(C)与立方体顶点和面心的碳原子构成正四面体结构,且中心碳原子(C)与某个面的面心、顶点碳原子构成等腰三角形,从而得出其距离三条坐标轴所在面的距离都为边长的所以C原子的坐标为()。金刚石晶体中,每个碳
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