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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年上外版选择性必修2化学下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围: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、下列各项叙述中不正确的是A.无机含氧酸HClO、H2SO3、HNO3的酸性逐渐增强B.Cr、Mn、Fe三种元素基态原子的未成对电子数逐渐增多C.CaF2、NaCl、CsCl三种晶体中阴离子的配位数逐渐增大D.三种有机物的沸点逐渐升高2、短周期元素X;Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示;下列说法正确的是。
A.Y元素原子的价电子排布为B.原子半径:C.第一电离能:D.3种元素中X元素的第一电离能最大3、随原子序数的递增;八种短周期元素(用字母x~h等表示)原子半径的相对大小;最高正价或最低负价的变化如图所示。下列关于说法中不正确的是。
A.d、e常见离子的半径大小:r(O2-)>r(Na+)B.f在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族C.x2d2的结构式:D.g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是:HClO4>H2SO44、某种有机发光材料由不同主族的短周期元素R、W、X、Y、Z组成。五种元素的原子序数依次增大,W和X的原子序数之和等于Z的原子序数,只有W、X、Y同周期,且W、X、Y相邻。下列说法正确的是A.离子半径:Z>Y>XB.最高正价:RC.X的含氧酸均为强酸D.R与W能组成多种化合物5、某有机物的结构如图所示;关于该有机物下列说法正确的是。
A.分子完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个B.该有机物分子存在顺反异构C.分子与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐有2种D.分子可以在NaOH醇溶液加热条件下发生消去反应6、脱氧核糖核酸的结构片段如下图:(其中以或者表示氢键)
它在酶和稀盐酸中可以逐步发生水解,下列关于该高分子的说法不正确的是A.完全水解产物中,含有磷酸、戊糖和碱基B.完全水解产物的单个分子中,一定含有官能团—NH2和—OHC.氢键对该高分子的性能有很大影响D.其中碱基的一种结构简式为7、缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共享电子使其价电子数达到8、H原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法错误的是A.中只有是缺电子化合物B.的中心原子的杂化方式分别为C.与反应时有配位键生成D.的键角小于8、下列说法正确的是()A.用乙醇或CCl4提取碘水中的碘单质B.NaCl和SiC晶体熔化时,克服粒子间作用力类型相同C.24Mg32S晶体中电子总数与中子总数之比为1:1D.H2S与SiF4分子中各原子最外层都满足8电子结构评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)9、X、Y、Z、Q、E、M六种元素中,X的原子的基态价电子排布式为2s2,Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子,Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代,Q是元素周期表中电负性最大的元素,E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中,M的原子序数比E大5.下列说法正确的是A.EYQ4中阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化B.X、Y元素的第一电离能大小关系:XC.Z与氧元素形成的离子ZO的空间构型为V形D.M为元素周期表前四周期基态原子未成对电子最多的元素10、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X与W同主族,且四种元素的最外层电子数之和为18,Z的次外层电子数是其最外层电子数的4倍。下列说法正确的是A.元素非金属性的顺序为X>Y>WB.第一电离能X>Y>W>ZC.W的最高价氧化物对应的水化物为强酸D.简单离子半径X>Y>Z11、原子序数依次增大的a、b、c、d四种短周期主族元素,a原子半径最大,b的氧化物的水化物显两性,c核外电子总数为原子次外层的电子数的两倍。下列叙述正确的是A.离子半径:B.两种元素可形成共价化合物C.c的氧化物的水化物是强酸D.d单质形成的氢化物的稳定性比c单质的强12、下列关于苯乙炔的说法错误的是。
A.该分于有8个键和5个键B.该分子中碳原子有sp和杂化C.该分子中不存在非极性键D.该分子中有8个碳原子在同一平面上13、短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,B的氢化物的水溶液呈碱性;C、D为金属元素,且D原子最外层电子数等于其K层电子数;若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液,可观察到溶液先变红后褪色。下列说法正确的是A.B的最高价氧化物对应的水化物的酸性比E强B.B的氢化物分子中B采用sp3杂化C.向D单质与沸水反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红D.B的氢化物的沸点一定高于A的氢化物14、已知:氧化锂(Li2O)晶体形成过程中的能量变化如图所示;下列说法正确的是。
A.∆H1<0,∆H2>0B.-∆H5+∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H6=0C.∆H3<0,∆H4<0D.氧化锂的晶格能=∆H615、海冰是海水冻结而成的咸水冰。海水冻结时;部分来不及流走的盐分以卤汁的形式被包围在冰晶之间,形成“盐泡”(假设盐分以一个NaCl计),其大致结构如下图所示,若海冰的冰龄达到1年以上,融化后的水为淡水。下列叙述正确的是。
A.海冰内层“盐泡”越多,密度越小B.海冰冰龄越长,内层的“盐泡”越少C.海冰内层“盐泡”内的盐分主要以NaCl分子的形式存在D.海冰内层NaCl的浓度约为10-4mol/L(设冰的密度为0.9g/cm3)评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)16、按要求填空:(1)质量数为37的氯原子符号为_____。S2-的结构示意图___。(2)NH的电子式______。磷原子的核外电子排布式_____,价电子排布图_____。(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I离子。I离子的几何构型为____。(4)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为_______(填化学式)。H、C、O、N第一电离能由大到小的顺序是________(填元素符号)。(5)F2中F-F键的键能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-C1键的键能(242.7kJ/mol),原因是_____。基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_____形。17、已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物,试根据有关信息完成下列问题:
(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。
①1mol冰中有____mol氢键。
②用球棍模型表示的水分子结构是____。
(2)已知H2O2分子的结构如图所示。H2O2分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为93°52',而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52'。
试回答:
①H2O2分子的电子式是______,结构式是______。
②H2O2分子是含有___(填“极性”或“非极性”,下同)键和__键的___分子。
③H2O2难溶于CS2,简要说明理由:_________。18、I.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途;如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂等。
(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2+(不考虑空间构型),[Cu(OH)4]2+结构可用示意图表示为_______。
(2)胆矾CuSO4•5H2O可写为[Cu(H2O)4]SO4•H2O,其结构示意如图:则关于[Cu(H2O)4]SO4的下列说法中错误的是________
A.此配合物中心离子的配位数为4
B.配体为H2O;配位原子是氧原子。
C.此配合物中Cu2+提供孤对电子。
D.向此配合物溶液中加入BaCl2溶液;将出现白色沉淀。
II.经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1:3的个数比配合;还可以其他个数比配合。
(1)若所得的Fe3+和SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1:1配合,所得离子显红色,该离子的离子符号是____________。
(2)若所得的Fe3+和SCN-以个数比1:5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示____________________。19、石墨烯(如图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙).
(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为___________.
(2)图乙中,1号C的杂化方式是___________,该C与相邻C形成的键角___________(填“>”“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角.
(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有___________(填元素符号).
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱上与内部,该晶胞中M原子的个数为___________,该材料的化学式为___________。20、(1)标准状态下,4.48L的的物质的量是___________,含H原子的数目约是___________。
(2)阳离子共有m个电子,则中子数N=___________。
(3)某金属氯化物40.5g,含有则该氯化物的摩尔质量是___________。
(4)属于钾盐,在水溶液中完全电离,则其电离方程式为:___________。
(5)写出分离酒精(沸点为78.1℃)和甲苯(沸点为110.6℃)两种互溶液体的方法___________。
(6)250mL0.2mol/L的溶液中的物质的量浓度为___________。21、量子化学计算预测未知化合物是现代化学发展的途径之一。2016年2月有人通过计算预言铁也存在四氧化物;其分子构型是四面体,但该分子中铁的氧化态是+6而不是+8。
(1)写出该分子中铁的价电子组态____。
(2)画出该分子结构的示意图(用元素符号表示原子,用短线表示原子间的化学键)____。评卷人得分四、判断题(共3题,共27分)22、CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。(___________)A.正确B.错误23、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24、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.错误评卷人得分五、工业流程题(共2题,共6分)25、广泛用于冶金、化工等行业,主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备的工艺如下:
已知:
I.“焙烧”后,固体中主要含有“酸浸”后钒以形式存在,“中和还原”后钒以形式存在。
Ⅱ.有机溶剂对四价钒具有高选择性,且萃取而不萃取
Ⅲ.该工艺条件下,溶液中金属离子(浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:。金属离子开始沉淀1.97.011.98.1完全沉淀3.29.013.910.1
回答下列问题:
(1)基态钒原子的价层电子排布式为_______。
(2)“中和还原”时,参与反应的离子方程式为_______,该工序的低于7.0,试计算出_______。
(3)指出各元素的第一电离能由大到小的顺序_______,的空间结构为_______形。
(4)钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图1、2所示。指出适宜的工艺条件为_______。
(5)“氧化”时,每消耗可得到_______
(6)单质V晶胞属于体心立方晶胞,晶胞参数为两个共顶点的晶胞结构如图3所示,计算出A、B原子的间距为_______pm。
26、青蒿素是我国药学家屠呦呦在1971年发现的一种含有过氧基团的倍半萜内酯的无色针状晶体;不溶于水,易溶于乙醇石油醚;苯等有机溶剂,熔点为156℃,沸点389.9℃,热稳定性差。一种提取青蒿素的主要工艺流程如图:
已知:石油醚的沸点为30~80℃;青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度的升高而增大。
(1)下列玻璃仪器中操作1需使用的有______(填标号);操作2的名称______。
(2)操作3的步骤是蒸发浓缩、_______;过滤洗涤、干燥。
(3)青蒿素只含C、H、O三种元素。某学生采用如图装置(加热及夹持装置省略)测定其最简式CxHyOz。
①写出A装置中有关反应的化学方程式_______________。
②该实验装置可能会产生误差,造成测定的含氧量偏低,改进方法是_______________。
③取2.82g青蒿素样品,用改进后的装置进行实验。实验后测得装置D增重1.98g,装置E增重6.60g,则x:y:z=_______(填最简整数比);要确定青蒿素的分子式,还需测量的数据是_______________。评卷人得分六、结构与性质(共3题,共27分)27、溴化铜(Ⅱ)甲基咪唑配合物是一种制备有机玻璃的催化剂;其合成方法如下:
(1)铜元素位于周期表中第___族___区,基态Cu2+的核外电子排布式为______________。
(2)与NH4+互为等电子体的阴离子为__________________。
(3)MIm中碳原子杂化轨道类型为____________;1molMIm中含键数目为________mol。
(4)一种铜的溴化物晶胞结构如图所示。
有关说法正确的是____________(填序号)。
a.该化合物的化学式为CuBr2b.铜的配位数为8
c.与每个Br紧邻的Br有12个。
d.由图中P点和Q点的原子坐标参数,可确定R点的原子坐标参数为()28、(Ⅰ)下列叙述正确的有_______________
A.第四周期元素中;锰原子价电子层中未成对电子数最多。
B.第二周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小。
C.卤素氢化物中;HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小。
(Ⅱ)M是第四周期元素;最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题:
(1)单质M的晶体类型为______,晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密堆积,其中M原子的配位数为______。
(2)元素Y基态原子的核外电子排布式为________,其同周期元素中,第一电离能最大的是______(写元素符号)。元素Y的含氧酸中,酸性最强的是________(写化学式),该酸根离子的立体构型为________。
(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_______,已知晶胞参数a=0.542nm,此晶体的密度为_______g·cm–3。(写出计算式,不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)
②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是________。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。29、以氮化镓(GaN);砷化镓(GaAs)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点;如砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能仅为10%,推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措。请回答下列问题:
(1)镓为元素周期表第31号元素,基态镓原子的电子排布式为___________,核外电子占据最高能层符号为________。
(2)氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构,氮化镓中氮原子与镓原子之间以_______键相结合,氮化镓属于_______晶体。
(3)下列说法正确的是_______
A.第一电离能:As<GaB.砷和镓都属于p区元素。
C.电负性:As<GaD.半导体GaP;SiC与砷化镓为等电子体。
(4)①砷化镓是将(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)方法制备得到的,该反应在700℃进行,反应的方程式为:____________________。
②反应物AsH3分子的几何构型为_______,(CH3)3Ga中镓原子杂化方式为___。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【详解】
A.无机含氧酸HClO、H2SO3、HNO3的非羟基氧原子数分别为0;1、2个;非羟基氧数越多,含氧酸的酸性越强,A正确;
B.Cr的价电子排布式为:未成对电子数为:6,Mn的价电子排布式为未成对电子数为:5,Fe的价电子排布式为:未成对电子数为4,所以Cr;Mn、Fe三种元素基态原子的未成对电子数逐渐减小;B错误;
C.CaF2;NaCl、CsCl三种晶体中阴离子的配位数分别为4、6、8;所以阴离子的配位数逐渐增大,C正确;
D.中邻羟基苯甲醛形成分子内氢键使熔沸点降低;对羟基苯甲醛形成分子间氢键使熔沸点升高,D正确;
答案为:B。2、D【分析】【分析】
根据短周期元素X;Y、Z在元素周期表中的位置;可以得知:X为He,Y为F,Z为S。
【详解】
A.Y为F,其价电子排布式为2s22p5;A错误;
B.Y为F;Z为S,S的原子半径大于F,即原子半径:Z>Y,B错误;
C.Y为F;Z为S;同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐升高,其中IIA族和VA族元素的第一电离能均高于其相邻的元素;同一主族,从上到下,元素的第一电离能逐渐减小;故第一电离能:F>Cl>S,即第一电离能:Y>Z,C错误;
D.X为He;Y为F,Z为S;He为0族元素,其核外电子排布为全满稳定状态,故3种元素中He的第一电离能最大,D正确;
故选D。3、C【分析】【分析】
由短周期元素的原子半径;化合价可知;x只有+1价,原子序数最小,x为H;由原子序数可知y、z、d位于第二周期,由化合价可知y为C、z为N、d为O;e、f、g、h位于第三周期,由化合价可知e为Na、f为Al、g为S、h为Cl,以此分析。
【详解】
A.核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小,d为O,e为Na,O2-和Na+的核外电子排布相同,核电荷数,Na+>O2-,故d、e常见离子的半径大小:r(O2-)>r(Na+);故A不符合题意;
B.f为Al;原子序数为13,原子核外有三层电子,最外层电子数为3,f在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族,故B不符合题意;
C.x为H,d为O,x2d2的电子式为结构式为:H-O-O-H,故C符合题意;
D.g为S、h为Cl,非金属性,Cl>S,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是:HClO4>H2SO4;故D不符合题意;
答案选C。4、D【分析】【分析】
五种元素的原子序数依次增大;只有W;X、Y同周期,则R为H元素,Z为第三周期元素,W、X、Y均为第二周期元素;W和X的原子序数之和等于Z的原子序数,五种元素不同主族,则Z不可能为Na,若为Mg,则没有满足条件的W和X,若为Al,则W、X、Y分别为6、7、8号元素,即分别为C、N、O,符合题意;若Z为Si,则没有满足条件的W和X;若Z为P,则W、X、Y分别为7、8、9号,分别为N、O、F,而N与P同主族,不符合题意;若Z的原子序数再增大,则Y不可能为第二周期主族元素;
综上所述R为H元素;W为C元素、X为N元素、Y为F元素、Z为Al元素。
【详解】
A.电子层数数相同时核电荷数越小离子半径越大,所以离子半径N3->F->Al3+,即X>Y>Z;故A错误;
B.主族元素若有最高正价,则最高正价等于族序数,所以最高正价H
C.X为N元素,其含氧酸HNO2为弱酸;故C错误;
D.H与C可以组成烷烃;烯烃等多种烃类化合物;故D正确;
综上所述答案为D。5、A【分析】【分析】
【详解】
A.分子完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个,如图所示:A正确;
B.碳碳双键两端碳原子各连不同原子或原子团时存在顺反异构;题目中物质不符合题意,B错误;
C.分子与足量NaOH溶液完全反应后生成和碳酸钠溶液;钠盐只有碳酸钠这1种,C错误;
D.含醇羟基的有机物发生消去反应的条件为:浓硫酸;加热;D错误;
答案选A。6、B【分析】【分析】
【详解】
A.根据结构简式可知;完全水解产物中,含有磷酸;戊糖和碱基,A正确;
B.完全水解后,某些产物中,如不含羟基;B错误;
C.氢键可使物质的物理性质发生一定的变化;如分子间氢键增大熔沸点等,C正确;
D.根据结构简式可知,其中碱基的一种结构简式可为D正确;
答案选B。7、D【分析】【详解】
A.的电子式为符合路易斯结构,的电子式为B原子价电子数为6,不符合路易斯结构,的电子式为符合路易斯结构,只有是缺电子化合物,故A项正确;
B.的中心原子B的价电子对数为则B的杂化方式为的中心原子B的价电子对数为则B的杂化方式为故B项正确;
C.与反应时,中N原子上有孤电子对,中B有空轨道,可生成配位键,故C项正确;
D.和的中心原子均为杂化,的中心原子上无孤电子对,的中心原子上有一对孤电子对,根据价电子对互斥理论,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则的键角大于故D项错误;
故选D。8、C【分析】【分析】
【详解】
A.乙醇和水互溶;不能作为萃取碘水中的萃取剂,A不正确;
B.氯化钠是离子晶体;破坏的是离子键。碳化硅是原子晶体,破坏的是极性键,B不正确;
C.24Mg32S晶体中电子总数为12+16=28;与中子总为24-12+32-16=28,即粒子数目之比为1:1,C正确;
D.氢原子最外层只有1个电子;与硫原子结合后形成一对共用电子对,因此硫化氢中的氢原子是2电子稳定结构,D不正确;
故选C。二、多选题(共7题,共14分)9、AD【分析】【分析】
X、Y、Z、Q、E、M六种元素中,X的原子的基态价电子排布式为2s2,X为Be;Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子,Y的质子数为5,Y为B;Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代,Z为C;Q是元素周期表中电负性最大的元素,Q为F;E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中,E为K;M的原子序数比E大5,M为Cr,由上述分析可知,X为Be、Y为B、Z为C、Q为F、E为K、M为Cr。以此解答该题。
【详解】
A.KBF4中阴离子的中心原子孤电子对数为价层电子对个数为4+0=4,则阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化;故A正确;
B.Be的最外层电子数全满为稳定结构;第一电离能较大,则X;Y元素的第一电离能大小关系:X>Y,故B错误;
C.CO中阴离子的中心原子孤电子对数为价层电子对个数为3+0=3,则中心原子的杂化方式为sp2杂化;空间构型为平面三角形,故C错误;
D.M即Cr为24号,按构造原理,其价电子排布式为3d54s1;为元素周期表前四周期基态原子未成对电子最多的元素,故D正确;
故答案选AD。10、BD【分析】【分析】
由题干信息可知,短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X与W同主族,且四种元素的最外层电子数之和为18,Z的次外层电子数是其最外层电子数的4倍,故Z为Mg,设X、W的最外层电子数为a,Y的最外层电子数为b,故有2a+b+2=18,解得a=5,b=6;故X;Y、Z、W分别为:N、O、Mg和P,据此分析解题。
【详解】
A.由分析可知,X、Y、W分别为:N、O、P,同一周期从左往右非金属性依次增强,同一主族从上往下非金属性依次减弱,故元素非金属性的顺序为O>N>P即Y>X>W,A错误;
B.由分析可知;X;Y、Z、W分别为:N、O、Mg和P,同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势,IIA与IIIA、VA与VIA反常,同一主族从上往下第一电离能依次减小,故第一电离能N>O>P>Mg即X>Y>W>Z,B正确;
C.由分析可知,W为P,W的最高价氧化物对应的水化物即H3PO4为中强酸;C错误;
D.由分析可知,X、Y、Z分别为:N、O、Mg,三者简单离子即N3-、O2-、Mg2+具有相同的核外电子排布,核电荷数越大半径越大,故简单离子半径为N3->O2->Mg2+即X>Y>Z;D正确;
故答案为:BD。11、BD【分析】【分析】
原子序数依次增大的a、b、c、d四种短周期主族元素,a原子半径最大,则a为Na元素;b的氧化物的水化物显两性,则b为Al元素;c核外电子总数为原子次外层的电子数的两倍;则c为S元素,d为Cl元素。
【详解】
根据分析,a为Na元素,b为Al元素;c为S元素,d为Cl元素;
A.a、b、c、d四种元素的简单离子分别为Na+、Al3+、S2-、Cl-,电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同的微粒,核电荷数越大,半径越小,则离子半径:S2->Cl->Na+>Al3+,即c>d>a>b;故A错误;
B.c为S元素,d为Cl元素,二者可形成共价化合物,如SCl2;故B正确;
C.c为S元素;S的氧化物有二氧化硫和三氧化硫,二氧化硫的水化物是亚硫酸,是弱酸,故C错误;
D.c为S元素;d为Cl元素,元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>S,则d单质形成的氢化物的稳定性比c单质的强,故D正确;
答案选BD。12、AC【分析】【详解】
A.苯乙炔分子中含有14个键,苯环中有1个大键,键中有2个键,故共含有3个键;故A错误;
B.苯环中碳原子都采取杂化,碳碳三键碳原子采取杂化,故该分子中碳原子有和杂化;故B正确;
C.同种原子间形成的共价键为非极性键;该分子中碳原子间形成非极性键,故C错误;
D.苯环是平面形结构;碳碳三键是直线形结构,因此该分子中有8个碳原子在同一平面上,故D正确;
故选AC。13、BC【分析】【分析】
短周期元素A;B、C、D、E的原子序数依次增大;A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代;则A是碳元素;B的氢化物的水溶液呈碱性,则B为N元素;C、D为金属元素,原子序数大于氮,处于第三周期,且D原子最外层电子数等于其K层电子数,其最外层电子数为2,所以D为Mg元素,C为Na元素;若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液,能观察到先变红后褪色的现象,则E是Cl元素。
【详解】
A.B为N元素;E是Cl元素,氯元素的非金属性强于氮元素,所以高氯酸的酸性比硝酸的强,A错误;
B.B为N元素,氢化物分子中N形成3个σ键,以及一个孤电子对,可知N采用sp3杂化;B正确;
C.Mg单质与沸水反应后生成氢氧化镁;溶液呈碱性,滴加酚酞,溶液变红,C正确;
D.A的氢化物有烷烃;烯烃、炔烃、芳香烃等;碳原子数小于等于4时,为气态,大于4以上为液态;B的氢化物是氨气,虽然氨气分子之间形成氢键,沸点较高,但其沸点不一定高于A的氢化物,D错误;
答案选BC。14、BD【分析】由图可知,晶体锂转化为Li(g)吸热,∆H1>0,Li(g)转化为Li+(g)吸热,∆H2>0;O2(g)到O(g)是化学键断裂过程吸热,∆H3>0;O(g)→O2-(g)是得电子过程放热,∆H4<0;由盖斯定律可知,∆H1+∆H1+∆H3+∆H4+∆H6=∆H5;由此分析。
【详解】
A.Li晶体转化为Li(g)是吸热过程,Li(g)→Li+(g)是失电子过程吸热,即∆H1>0、∆H2>0;故A不符合题意;
B.由盖斯定律可知,∆H1+∆H1+∆H3+∆H4+∆H6=∆H5,即-∆H5+∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H6=0;故B符合题意;
C.O2(g)到O(g)是化学键断裂过程吸热,O(g)→O2-(g)是得电子过程放热,即∆H3>0、∆H4<0;故C不符合题意;
D.气态离子形成1mol离子晶体释放的能量是晶格能,故氧化锂的晶格能=∆H6;故D符合题意;
答案选BD。15、BD【分析】【详解】
A.“盐泡”中盐与水的比值不变;则内层“盐泡”越多时,密度不变,故A错误;
B.若海冰的冰龄达到1年以上;融化后的水为淡水,则海冰冰龄越长,内层的“盐泡”越少,故B正确;
C.“盐泡”内的盐分为NaCl;由离子构成,不存在NaCl分子,故C错误;
D.冰的密度为0.9g•cm-3,设海水1L时,水的质量为900g,由个数比为1:500000,含NaCl为可知海冰内层NaCl的浓度约为故D正确;
故选:BD。三、填空题(共6题,共12分)16、略
【分析】【详解】
(1)氯原子的质子数为17,质量数为37,符号为S原子得2个电子形成S2-,S2-的结构示意图为
(2)NH中N与每个H之间都有一对共用电子对,电子式为P有15个电子,核外电子排布式为[Ne]3s2sp3;价电子为3s2sp3,价电子排布图为
(3)I离子可看做二碘化碘离子,两个碘分别为+3价和-1价,中心原子的价层电子对数为2+=4;中心原子的孤电子对数为2,空间构型为V形;
(4)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,与O3分子互为等电子体的一种阴离子为同周期从左向右第一电离能逐渐增大,但IIA>IIIA,VA>VIA,即N的第一电离能大于O,故H、C、O、N第一电离能由大到小的顺序是N>O>C>H;
(5)一般而言,原子半径越小,共价键的键能越大,但F2中F原子半径较小,孤电子对间的排斥力大,使F2中F-F键的键能小于Cl2中Cl-Cl键的键能;S的核外电子排布式为[Ne]3s23p4,最高能级为3p,p轨道的电子云轮廓为哑铃形;【解析】[Ne]3s2sp3V形N>O>C>HF原子半径较小,孤电子对间的排斥力大哑铃17、略
【分析】【详解】
(1)在冰中;水分子通过“氢键”相互连接成无限结构,其中每个水分子都被4个水分子包围形成变形的正四面体,每个水分子与周围的4个水分子形成4个氢键,按“均摊法”计算,相当于每个水分子有2个氢键,所以1mol冰中有2mol氢键;根据VSEPR理论,水分子中心氧原子采用不等性sp3杂化轨道成键,成键电子对数为2,孤电子对数为2,分子为V形结构,故选B。
(2)由H2O2的空间构型图可知,H2O2是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键,分子中两个氧原子间存在非极性键、每个氧原子又与1个氢原子形成极性键,结构式为:H—O—O—H、电子式为:而CS2为非极性分子,根据“相似相溶”原理,H2O2难溶于CS2。【解析】①.2②.B③.④.H—O—O—H⑤.极性⑥.非极性⑦.极性⑧.H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS218、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)Cu2+中存在空轨道,而OH−中O原子有孤电子对,故O与Cu之间以配位键结合。[Cu(OH)4]2−的结构可用示意图表示为
(2)胆矾CuSO4•5H2O可写为[Cu(H2O)4]SO4•H2O,其内界为[Cu(H2O)4]2+,外界为中心离子为Cu2+,H2O分子中O原子上有孤电子对;作配体;
A.由分析知;此配合物中心离子的配位数为4,故A正确;
B.配体为H2O;配位原子是氧原子,故B正确;
C.此配合物中Cu2+提供空轨道,H2O提供孤电子对;故C错误;
D.该配合物的外界为溶液中含有故向此配合物溶液中加入BaCl2溶液;将出现白色沉淀,故D正确;故选C。
II.(1)Fe3+与SCN−以个数比1∶1配合生成带有两个正电荷的离子:[Fe(SCN)]2+。
(2)Fe3+与SCN−以个数比1∶5配合所得离子为[Fe(SCN)5]2−,故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成K2[Fe(SCN)5]与KCl,反应方程式为:FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl。【解析】①.②.C③.[Fe(SCN)]2+④.FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl19、略
【分析】【详解】
(1)根据图甲可知1号C与相邻C形成σ键的个数为3.
(2)图乙1号碳形成了4个σ键,所以1号C的杂化方式为sp3;图乙1号C与相邻C形成的键角是109.5℃;图甲1号C与相邻C的键角是120℃。
(3)氧化石墨烯中O原子与H2O中的H原子,氧化石墨烯中H原子与H2O中O原子都可以形成氢键。
(4)根据切割法,晶胞含M原子的个数为:12×1/4+9=12;C60位于顶点和面心,所以晶胞含C60个数为:8×1/8+6×1/2=4,所以化学式为M3C60。【解析】①.3②.sp3③.<④.O、H⑤.12⑥.M3C6020、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)标准状态下,气体的摩尔体积为22.4L/mol,4.48L的的物质的量n==0.2mol,含有氨分子的数目为0.2NA,1个氨分子含有3个氢原子,含H原子的数目0.6NA;
(2)阳离子共有m个电子;设质子数为z,即m=z-n,z=m+n,则中子数为A-m-n;
(3)某金属氯化物40.5g,含有的物质的量为0.3mol,根据m=nM,M===135g/mol;
(4)KClO2中钠离子的化合价为+1,O元素的化合价为-2价,设氯元素的化合价为x,则+1+x+(-2)×2=0,解得x=+3,KClO2为钠盐,属于强电解质,溶液中完全电离出钠离子和其电离方程式为:
(5)酒精和甲苯互溶;且沸点相差较大,分离沸点不同,相互溶解的两种液体用蒸馏法;
(6)根据c()=3c[])=0.2mol/L×3=0.6mol/L。【解析】0.2mol0.6NAA-m-n135g/mol蒸馏0.6mol/L21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】3d2四、判断题(共3题,共27分)22、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。23、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。24、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。五、工业流程题(共2题,共6分)25、略
【分析】【分析】
钒矿石经破碎、焙烧后,固体中主要含有加稀硫酸酸浸,钙离子转化为CaSO4经过滤除去,滤液中钒以形式存在,加氨水和铁粉中和还原,该工序低于7.0,发生反应铁离子和铁反应生成亚铁离子,过滤除去过量的Fe,所得滤液经有机溶剂萃取、反萃取后,进入水相,加NaClO3氧化将转化为加氨水沉钒,生成的多钒酸氨煅烧生成V2O5;据此分析解答。
【详解】
(1)V是23号元素,核外有23个电子,基态V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,则其价层电子排布式为3d34s2。
(2)根据题给信息,“中和还原”后钒以形式存在,则“中和还原”时,被还原为Fe为还原剂,反应的离子方程式为由表格数据可知,在时开始沉淀,则
(3)所含元素为N、O和H,同周期元素从左至右,第一电离能呈增大趋势,但N原子2p能级轨道半充满,比较稳定,其第一电离能大于相邻原子,则第一电离能由大到小的顺序为N、O、H;中心S原子价层电子对数=则中心S原子为sp3杂化;其空间结构为正四面体形。
(4)由图1可知;焙烧温度在820℃左右时浸出率最高,由图2可知,硫酸加入量为6%时浸出率最高,则最适宜的工艺条件为:温度:820℃左右;硫酸加入量:6%。
(5)“氧化”时,转化为根据得失电子守恒可得关系式则每消耗可得到3mol
(6)由图可知,A、B原子的间距等于晶胞体对角线长度,晶胞参数为则间距为pm。【解析】(1)
(2)
(3)N;O、H正四面体。
(4)温度:820℃左右(800~830均可)硫酸加入量:6%(6~6.5均可)
(5)3
(6)26、略
【分析】【分析】
由题干流程图可知;对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿与石油醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率,用石油醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得滤液和滤渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品,对粗品加95%的乙醇,蒸发浓缩;冷却结晶、过滤可得精品,据此进行解题。
(1)操作1用于分离难溶固体和液体;故操作1为过滤,根据图示选择过滤的主要仪器;操作2为蒸馏,以此步骤回答;
(2)由流程图可知;操作3为冷却结晶,据此解答此题;
(3)①根据实验装置图可知,A中发生双氧水在MnO2催化下分解生成O2;可得出A装置中有关反应的化学方程式;
②根据实验装置图可知,该装置中最后没有干燥装置,空气中的CO2和H2O蒸汽可能进入装置E中引起实验误差;
③根据改进后的装置进行实验,实验后测得装置D增重1.98g即生成的水的质量,装置E增重6.60g即生成的CO2的质量;结合青蒿素的质量可确定青蒿素的最简式,若要确定其分子式,还需测量的数据是其相对分子质量。
【详解】
(1)由流程图可知;操作1用于分离难溶固体和液体,为过滤操作,过滤操作的主要仪器为漏斗和烧杯,A是分液漏斗,不是过滤的主要仪器,A不合题意;B是烧杯,是过滤的主要仪器,B符合题意;C是漏斗,是过滤的主要仪器,C符合题意;D是容量瓶,不是过滤的主要仪器,D不合题意;根据实验流程图可知,操作2分离两种互溶的沸点相差较大的液体,故操作为蒸馏;故答案为:BC;蒸馏;
(2)青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度的升高而增大;由流程图可知,操作3为冷却结晶,其要点有:蒸发浓缩;冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:冷却结晶;
(3)①根据实验装置图可知,A中发生双氧水在MnO2催化下分解生成O2,可得出A装置中有关反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
(4)①实验最后最好再来个干燥管要防止外界空气中水蒸气和二氧化碳进入影响测定;造成测定含氧量偏小,故答案为:在E装置后再来个E装置,防止空气中水蒸气和二氧化碳进入影响测定;
②D管质量增加1.98g是水的质量,可得氢元素的质量:E管质量增加6.6g为二氧化碳的质量,可得碳元素的质量:从而可推出含氧元素的质量为:2.82g-1.8g-0.22g=0.8g,设最简式为CxHyOz,则x:y:z=要确定有机物的分子式,还要知道有机物的相对分子质量或摩尔质量,故答案为:15:22:5;青蒿素的相对分子质量。【解析】BC蒸馏冷却结晶2H2O22H2O+O2↑在E装置后再增加一个E装置(合理即可)15:22:5青蒿素的相对分子质量六、结构与性质(共3题,共27分)27、略
【分析】【详解】
(1)铜元素的原子序数是29,位于周期表中第IB族ds区,基态Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。(2)原子数和价电子数分别都相等的是等电子体,与NH4+互为等电子体的阴离子为BH4-或BeH42-。(3)MIm中碳原子有饱和碳原子,是sp3杂化,还有形成碳碳双键的碳原子,是sp2杂化;单
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