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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年上教版选修3化学上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5题,共10分)1、下列说法中正确的是。

①外围电子构型为nsnnpn的原子形成的化合物的种类最多。

②在硫酸铜溶液中加入过量氨水最后生成深蓝色溶液。

③H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于H2O分子间存在氢键所致。

④P4、BF3、CH3Cl三种分子中所有原子的最外层均满足8e﹣稳定结构。

⑤乙醇分子中只含σ键.A.①③⑤B.③④C.①②⑤D.⑤2、下表为原子序数依次增大的短周期元素A~F的第一到第五电离能数据,表中的金属元素是。电离能I(ev)ABCDEFI15.27.66.011.313.614.5I249.315.018.824.435.129.6I371.680.128.447.954.947.4I498.9109.2112.064.577.477.5I5138.3141.3153.7392.1113.997.9

A.ABCB.BCDC.CDED.DEF3、玻尔理论、量子力学理论及原子轨道是结构化学的重要理论,请根据这些理论来判断下列说法正确的是()A.凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,其几何构型都是正四面体B.3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同C.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道D.原子轨道和电子云都可用来形象地描述电子运动状态4、关于氢键,下列说法中不正确的是()A.冰中的氢键有方向性和饱和性是导致冰的密度比水小的原因B.在水蒸气、水和冰中都含有氢键C.分子间若形成氢键,则物质的熔点和沸点较高D.HF是弱酸与氢键有关5、下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是A.O2和SiO2B.NaI和I2C.CO2和H2OD.CCl4和NaCl评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)6、在下列有关晶体的叙述中错误的是()A.分子晶体中,一定存在极性共价键B.原子晶体中,只存在共价键C.金属晶体的熔沸点均很高D.稀有气体的原子能形成分子晶体7、多电子原子中,原子轨道能级高低次序不同,能量相近的原子轨道为相同的能级组。元素周期表中,能级组与周期对应。下列各选项中的不同原子轨道处于同一能级组的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d8、四硼酸钠的阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法不正确的是()

A.阴离子中三种元素的第一电离能:O>B>HB.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有sp2和sp3C.配位键存在于4、5原子之间和4、6原子之间D.m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)49、砷化氢(AsH3)是一种无色、可溶于水的气体,其分子构型是三角锥形。下列关于AsH3的叙述中正确的是A.AsH3分子中有未成键的电子对B.AsH3是非极性分子C.AsH3是强氧化剂D.AsH3分子中的As—H键是极性键10、工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O;以CO、O2、NH3为原料,可合成尿素[CO(NH2)2]。下列叙述错误的是A.H2O分子VSEPR模型为V形B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为sp3C.在上述涉及的4种物质中,沸点从低到高的顺序为H2<H2O3CH2OHD.CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为7:111、干冰汽化时,下列所述内容发生变化的是()A.分子内共价键B.分子间作用力C.分子间的距离D.分子内共价键的键长12、膦(PH3)在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含之。它的分子是三角锥形。以下关于PH3的叙述中,正确的是()A.PH3是非极性分子B.PH3分子中有未成键的电子对C.PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱D.PH3分子中的P-H键是非极性键13、近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子,小球为钠原子),关于这三种晶胞的说法正确的是()

A.晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为12B.晶胞Ⅱ中含有6个钠原子C.晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2ClD.三种晶体均是由NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应所得14、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有的哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长(该晶胞为长方体)。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是()

A.1个Ca2+周围距离最近且等距离的C22-数目为6B.6.4gCaC2晶体中含阴离子0.1molC.该晶体中存在离子键和共价键D.与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、硫和钒的相关化合物;在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题:

(1)基态钒原子的外围电子轨道表达式为___________,钒有+2、+3、+4、+5等多种化合价,其中最稳定的化合价是________,VO43-的几何构型为________.

(2)2-巯基烟酸氧钒配合物(图1)是副作用小的有效调节血糖的新型药物。

①基态S原子中原子核外未成对电子数为_______,该药物中S原子的杂化方式是_______.所含第二周期元素第一电离能按由大到小顺序的排列是___________.

②2-巯基烟酸(图2)水溶性优于2-巯基烟酸氧钒配合物的原因是_________.

(3)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域Π键”,下列物质中存在“离域Π键”的是_____.

A.SO2B.SO42-C.H2SD.CS2

(4)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示,该晶胞的化学式为______。图4为该晶胞的俯视图,该晶胞的密度为________g/cm3(列出计算式即可)。

16、(1)元素C、N、O、K的电负性从大到小依次为______________。

(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为___________。

(3)下图是周期表中短周期的一部分,A的单质是空气中含量最多的物质,其中第一电离能最小的元素是______________(填“A”“B”“C”或“D”)。

17、二甘氨酸合铜(II)是最早被发现的电中性内配盐;它的结构如图:

(1)基态Cu2+的最外层电子排布式为__。

(2)二甘氨酸合铜(II)中;第一电离能最大的元素与电负性最小的非金属元素可形成多种微粒,其中一种是5核10电子的微粒,该微粒的空间构型是__。

(3)lmol二甘氨酸合铜(II)含有的π键数目是__。

(4)二甘氨酸合铜(II)结构中,与铜形成的化学键中一定属于配位键的是__(填写编号)。18、I.将少量CuSO4粉末溶于盛有水的试管中得到一种天蓝色溶液;先向试管里的溶液中滴加氨水,首先形成蓝色沉淀。继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液;再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体。

(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是_______________________。

(2)加入乙醇的作用是_____________________________。

(3)写出蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式______________。

(4)得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,晶体中Cu2+与NH3之间的化学键类型为_____________,该晶体中配体分子的空间构型为_______________________。(用文字描述)

II.含Fe元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下列问题:

(1)在K3[Fe(CN)6]中中心离子是________,配体是_________,配位数是_________。

(2)某个(Ⅱ)有机配合物的结构如图所示:

①该分子中N原子的杂化方式为________、________。

②请在图中用“”标出的配位键。_____

(3)Ge,As,Se元素处于同一周期,三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为__________________。

(4)的酸性强于的原因是_________________________________________。19、下列物质易溶于水的是________,易溶于CCl4的是________。(均填编号)

①NH3②CH4③④HCl⑤C2H4⑥Br2⑦HNO3⑧H2S20、近日;《自然—通讯》发表了我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术,可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。

(1)下列N原子的电子排布图表示的状态中,能量最高的是___,能量最低的是___(用字母表示)。

A.B.

C.D.

(2)第二周期主族元素中,按第一电离能大小排序,第一电离能在B和N之间的元素有___种。

(3)Na与N形成的NaN3可用于制造汽车的安全气囊,其中阴离子的空间构型为___,Na在空气中燃烧则发出黄色火焰,这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为___光谱(填“发射”或“吸收”)。

(4)已知NH3分子的键角约为107°,而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°,试用价层电子对互斥理论解释NH3的键角比PH3的键角大的原因:___。

(5)BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料,可由BH3与NH3反应生成,B与N之间形成配位键,氮原子提供___,在BH3·NH3中B原子的杂化方式为___。它的性质与乙烷有所不同:在标准状况下为无色无味的白色固体,在水中溶解度也较大,其原因是___。

(6)立方氮化硼属于原子晶体,其晶胞结构如图1所示,可认为氮原子处于硼原子围成的某种空隙中,则氮原子处于硼原子围成的___(填空间结构)空隙中。图2是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图,请在图中圆球上涂“●”标明N的相对位置___。

已知立方氮化硼的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中硼原子与氮原子的最近距离为___nm。(只要求列算式)21、(1)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似,其中B原子的杂化方式为__________,微粒间存在的作用力是__________。

(2)用“>”;“<”或“=”填写下列空格:

①沸点:H2S_______H2O②酸性:H2SO4_______H2SeO4

③原子的核外电子排布中,未成对电子数:24Cr_______25Mn

④A、B元素的电子构型分别为ns2np3、ns2np4,第一电离能:A________B

(3)SiO2晶体结构片断如下图所示。SiO2晶体中:

Si原子数目和Si-O键数目的比例为_____________。

通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。化学键Si-OSi-SiO=O键能/KJ·mol-1460176498

Si(s)+O2(g)SiO2(s),该反应的反应热△H=___________22、元素的单质有多种形式,下图依次是C60;石墨和金刚石的结构图:

回答下列问题:

(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为__________。

(2)C60属于_________晶体,石墨属于________晶体。

(3)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142pm,而金刚石中C-C键的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的_____共价键(填σ或π,下同),而石墨层内的C—C间不仅存在____共价键,还有____键。

(4)金刚石晶胞含有_______个碳原子。23、下图为几种晶体或晶胞的示意图:

请回答下列问题:

(1)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_____。

(2)MgO晶体中,距每个O2-最近且距离相等的O2-有_____个。

(3)每个Cu晶胞中实际占有_____个Cu原子;CaCl2晶体中Ca2+的配位数为_____。

(4)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是____。

(5)金刚石晶胞含有_________个碳原子;若碳原子半径为r,根据硬球接触模型,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_____(计算结果为含π的分数,不要化为小数或百分数)。评卷人得分四、原理综合题(共4题,共16分)24、Ⅰ.为了探究一种固体化合物甲(仅含3种元素)的组成和性质;设计并完成如下实验:(气体体积已经换算成标准状况下的体积)

请回答:

(1)写出化合物甲的化学式________。

(2)写出形成溶液C的化学方程式:_____________。

(3)写出气体A通入溶液D中,发生反应的离子反应方程式__________。

Ⅱ.近年来化学家又研究开发出了用H2和CH3COOH为原料合成乙醇(反应Ⅰ);同时会发生副反应Ⅱ。

反应Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1

反应Ⅱ.CH3COOH(g)+H2(g)CO(g)+CH4(g)+H2O(g)△H2>0

已知:乙醇选择性是转化的乙酸中生成乙醇的百分比。请回答:

(1)反应Ⅰ一定条件下能自发进行,则△H1___0。(填“>”或“<”)

(2)某实验中控制CH3COOH和H2初始投料比为1∶1.5,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:。温度(K)催化剂乙酸的转化率(%)乙醇选择性(%)573甲4050573乙3060673甲5535673乙4050

①有利于提高CH3COOH转化为CH3CH2OH平衡转化率的措施有______。

A使用催化剂甲B使用催化剂乙。

C降低反应温度D投料比不变;增加反应物的浓度。

E增大CH3COOH和H2的初始投料比。

②673K甲催化剂作用下反应Ⅰ已达平衡状态,测得乙酸的转化率为50%,乙醇的选择性40%,若此时容器体积为1.0L,CH3COOH初始加入量为2.0mol,则反应Ⅰ的平衡常数K=_____。

③表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CH3COOH转化成CH3CH2OH的选择性有显著的影响,其原因是_________________。

(3)在图中分别画出I在催化剂甲和催化剂乙两种情况下“反应过程-能量”示意图。_____

25、Na3OCl是一种良好的离子导体;具有反钙钛矿晶体结构。回答下列问题:

(1)Ca小于Ti的是_______(填标号)。

A.最外层电子数B.未成对电子数C.原子半径D.第三电离能

(2)由O、Cl元素可组成不同的单质和化合物,其中Cl2O2能破坏臭氧层。

①Cl2O2的沸点比H2O2低,原因是___________________________________。

②O3分子中心原子杂化类型为_______;O3是极性分子,理由是___________________。

(3)Na3OCl可由以下两种方法制得:

方法ⅠNa2O+NaClNa3OCl

方法II2Na+2NaOH+2NaCl2Na3OCl+H2↑

①Na2O的电子式为____________。

②在方法Ⅱ的反应中,形成的化学键有_______(填标号)。

A.金属键B.离子键C.配位键D.极性键E.非极性键。

(4)Na3OCl晶体属于立方晶系,其晶胞结构如右所示。已知:晶胞参数为anm,密度为dg·cm-3。

①Na3OCl晶胞中,Cl位于各顶点位置,Na位于_________位置,两个Na之间的最短距离为________nm。

②用a、d表示阿伏加德罗常数的值NA=__________________(列计算式)。26、微量元素硼对植物生长及人体健康有着十分重要的作用;也广泛应用于新型材料的制备。

基态硼原子的价电子轨道表达式是______。与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为______。

晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体,其能自发地呈现多面体外形,这种性质称为晶体的______。

的简单氢化物不能游离存在,常倾向于形成较稳定的或与其他分子结合。

分子结构如图,则B原子的杂化方式为______。

氨硼烷被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是______,写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子______填化学式

以硼酸为原料可制得硼氢化钠它是有机合成中的重要还原剂。的立体构型为______。27、

新型储氢材料是氢能的重要研究方向。

(1)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,可由六元环状物质(HB=NH)3通过如下反应制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。A在一定条件下通过多步去氢可最终转化为氮化硼(BN)。

①基态O原子的电子占据了___________个能层,最高能级有___________种运动状态不同的电子。

②CH4、H2O、CO2分子键角从大到小的顺序是___________。生成物H3BNH3中是否存在配位键___________(填“是”或“否”)。

(2)掺杂T基催化剂的NaAlH4是其中一种具有较好吸、放氢性能的可逆储氢材料。NaAlH4由Na+和AlH4-构成,与AlH4-互为等电子体的分子有____(任写一个),Al原子的杂化轨道类型是____。Na、Al、H元素的电负性由大到小的顺序为_____。

(3)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料;具有大容量;高寿命、耐低温等特点,在中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。

①该晶体的化学式为___________。

②已知该晶胞的摩尔质量为Mg/mol,密度为dg/cm3。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的体积是___________cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。

③已知晶体的内部具有空隙,且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较温定,晶胞参数分别为apm、apm、cpm。标准状况下氢气的密度为Mg/cm3;若忽略吸氢前后晶胞的体积变化,则该储氢材料的储氢能力为___________。(用相关字母表示已知储氢能力=)。评卷人得分五、元素或物质推断题(共5题,共30分)28、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。化合物AC2为一种常见的温室气体。B;C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24。请根据以上情况;回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)

(1)基态E原子的核外电子排布式是________,在第四周期中,与基态E原子最外层电子数相同还有_______(填元素符号)。

(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为____________。

(3)写出化合物AC2的电子式_____________。

(4)D的单质在AC2中点燃可生成A的单质与一种熔点较高的固体产物,写出其化学反应方程式:__________。

(5)1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。此后,等电子原理又有发展,例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体。一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为_____。

(6)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是____________。29、现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1;C元素为最活泼的非金属元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态;F元素基态原子的M层全充满;N层没有成对电子,只有一个未成对电子;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒。

(1)A元素的第一电离能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一电离能,A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。

(2)C元素的电子排布图为_______;E3+的离子符号为_______。

(3)F元素位于元素周期表的_______区,其基态原子的电子排布式为_______

(4)G元素可能的性质_______。

A.其单质可作为半导体材料B.其电负性大于磷。

C.其原子半径大于锗D.其第一电离能小于硒。

(5)活泼性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。30、原子序数小于36的X;Y、Z、R、W五种元素;其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y是形成化合物种类最多的元素,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,R单质占空气体积的1/5;W的原子序数为29。回答下列问题:

(1)Y2X4分子中Y原子轨道的杂化类型为________,1molZ2X4含有σ键的数目为________。

(2)化合物ZX3与化合物X2R的VSEPR构型相同,但立体构型不同,ZX3的立体构型为________,两种化合物分子中化学键的键角较小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。

(3)与R同主族的三种非金属元素与X可形成结构相似的三种物质,三者的沸点由高到低的顺序是________。

(4)元素Y的一种氧化物与元素Z的单质互为等电子体,元素Y的这种氧化物的结构式是________。

(5)W元素原子的价电子排布式为________。31、下表为长式周期表的一部分;其中的编号代表对应的元素。

。①

请回答下列问题:

(1)表中⑨号属于______区元素。

(2)③和⑧形成的一种常见溶剂,其分子立体空间构型为________。

(3)元素①和⑥形成的最简单分子X属于________分子(填“极性”或“非极性”)

(4)元素⑥的第一电离能________元素⑦的第一电离能;元素②的电负性________元素④的电负性(选填“>”、“=”或“<”)。

(5)元素⑨的基态原子核外价电子排布式是________。

(6)元素⑧和④形成的化合物的电子式为________。

(7)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如表中元素⑩与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素⑩的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:____________________。32、下表为长式周期表的一部分;其中的序号代表对应的元素。

(1)写出上表中元素⑨原子的基态原子核外电子排布式为___________________。

(2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为_____杂化;元素⑦与⑧形成的化合物的晶体类型是___________。

(3)元素④的第一电离能______⑤(填写“>”、“=”或“<”)的第一电离能;元素④与元素①形成的X分子的空间构型为__________。请写出与元素④的单质互为等电子体分子、离子的化学式______________________(各写一种)。

(4)④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时,元素④被还原到最低价,该反应的化学方程式为_______________。

(5)元素⑩的某种氧化物的晶体结构如图所示,其中实心球表示元素⑩原子,则一个晶胞中所包含的氧原子数目为__________。评卷人得分六、工业流程题(共1题,共6分)33、饮用水中含有砷会导致砷中毒,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:

已知:①As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq);

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

(1)砷在元素周期表中的位置为_______;AsH3的电子式为______;

(2)下列说法正确的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半径:S>P>As

c.第一电离能:S

(3)沉淀X为__________(填化学式);

(4)“一级沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为__________;

(6)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3,同时生成导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为______________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【分析】

①外围电子构型为nsnnpn,则n=2,即为C元素,C元素形成有机物,种类最多;②在硫酸铜溶液中加入过量氨水生成[Cu(NH3)4]2+;③H2O的稳定性与共价键的强弱有关,与氢键无关;④根据原子结构及成键情况,BF3中的B原子最外层有6个e﹣、CH3Cl中的H原子有2个e﹣,最外层不满足8e﹣稳定结构;⑤单键为σ键。

【详解】

①外围电子构型为nsnnpn,则n=2,为C元素,C元素形成有机物,种类最多,正确;②在硫酸铜溶液中加入过量氨水生成[Cu(NH3)4]2+,溶液为深蓝色,正确;③H2O的稳定性与共价键的强弱有关,与氢键无关,错误;④PBF3中的B原子最外层有6个e﹣、CH3Cl中的H原子有2个e﹣,最外层不满足8e﹣稳定结构,故错误;⑤单键为σ键,乙醇的结构式为只含σ键,正确;

故选C。2、A【分析】【详解】

原子越容易失电子;则其电离能越小,金属元素都易失去第一个电子,第一电离能比较小,通过表格可以看出A;B、C的第一电离能比较小,所以A、B、C为金属。

答案选A。3、D【分析】【详解】

A.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子,不一定是正四面体,如H2O是V形,NH3是三角锥形;A错误;

B.p能级有三个轨道,同一能层上的p轨道能量相同,故3px、3py、3pz能量相同;它们的区别是延伸方向不同,B错误;

C.AB3型的共价化合物A不一定是sp3杂化,如SO3是sp2杂化;C错误;

D.原子轨道和电子云都用来描述电子运动状态;而不是表示电子运动轨迹,D正确;

故选D。4、B【分析】【详解】

A.氢键有饱和性和方向性;所以液态水结成冰,分子间的空隙变大,体积变大,密度变小,故A正确;

B.水蒸气中水分子距离较大;不形成氢键,故B错误;

C.氢键较一般的分子间作用力强;含有氢键的物质具有较高的熔沸点,故C正确;

D.HF的水溶液是弱酸;而氢溴酸;氢碘酸和氢氯酸都是强酸,因为氢氟酸与氢氟酸分子间由于氢键形成缔合物,大大降低了HF的电离,故D正确;

答案为B。5、C【分析】【详解】

A、O2是分子晶体,SiO2是原子晶体;晶体类型不相同,故A不选;

B、NaI是离子晶体,I2是分子晶体;晶体类型不相同,故B不选;

C、CO2和H2O都是分子晶体;晶体类型相同,故C选;

D、CCl4是分子晶体;NaCl是离子晶体,晶体类型不相同,故D不选;

答案选C。二、多选题(共9题,共18分)6、AC【分析】【分析】

A.分子晶体如果是单质中只存在非极性键;所以A错;B.原子晶体中只存在共价键。

是正确的;故B正确;C.金属晶体的熔沸点有高有低,如钨的熔沸点很高,而金属汞常温下为液体,故C错;D.稀有气体的原子能形成分子晶体是正确的,故D正确。

【详解】

所以本题的正确答案为:A.C。7、CD【分析】【详解】

A.ls在K能层上;2s在L能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故A不符合题意;

B.2p在L能层上;3s在M能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故B不符合题意;

C.3s和3p都在M能层上;二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故C符合题意;

D.3d在M能层上;4s在N能层上,但由于4s的能量低于3d,电子在填充轨道时,先填充4s轨道,在填充3d轨道,因此二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故D符合题意;

答案选CD。8、AC【分析】【分析】

由图示可以看出该结构可以表示为[H4B4O9]m−,其中B为+3价,O为−2价,H为+1价,根据化合价判断m值求解Xm−的化学式;根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=(a−xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数,1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;阴离子中含配位键,不含离子键,以此来解答。

【详解】

A.H电子轨道排布式为1s1;处于半充满状态,比较稳定,第一电离能为O>H>B,故A错误;

B.2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;故B正确;

C.2号B形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键就是配位键,所以配位键存在4;5原子之间或4、6原子之间,故C错误;

D.观察模型,可知Xm−是[H4B4O9]m−,依据化合价H为+1,B为+3,O为−2,可得m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)4;故D正确;

故答案选AC。9、AD【分析】【详解】

A.AsH3分子中As原子最外层有5个电子;其中3个电子和3个氢原子形成共用电子对,所以该物质中有1对未参与成键的孤对电子,故A正确;

B.该分子为三角锥形结构;正负电荷重心不重合,所以为极性分子,故B错误;

C.AsH3中As原子易失电子而作还原剂;所以是一种强还原剂,故C错误;

D.同种非金属元素之间形成非极性键;不同种非金属元素之间形成极性键,所以As—H原子之间存在极性键,故D正确;

故答案选:AD。10、AC【分析】【详解】

A.水分子中价层电子对数为2+=4;所以VSEPR模型为正四面体结构,A错误;

B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子形成了4个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为4,所以C原子的杂化形式为sp3杂化;B正确;

C.四种物质都是由分子构成的分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,在室温下H2和CO是气体,H2O和CH3CH2OH是液体,气体的沸点小于液体物质的沸点,分子间作用力H222O和CH3CH2OH分子之间都存在分子间作用力,而且分子间还存在氢键,由于氢键:H2O>CH3CH2OH,所以物质的沸点CH3CH2OH2O,故四种物质的沸点从低到高的顺序为H23CH2OH2O;C错误;

D.CO(NH2)2分子中含有的σ键数目为7个;含有π键的数目是1个,所以分子中含有的σ键与π键的数目之比为7:1,D正确;

故答案选AC。11、BC【分析】【详解】

汽化是液态变气态的过程;是物理变化,二氧化碳分子没有改变,只是分子间的距离发生了变化,因此分子内的共价键没有任何变化;共价键的键长自然而然也不变,由于分子间距离增大,分子间的作用力被减弱,答案选BC。

【点睛】

A容易错,同学经常错误地以为,分子晶体熔化、汽化等变化时共价键断裂了。12、BC【分析】【分析】

【详解】

A.该分子为三角锥型结构;正负电荷重心不重合,所以为极性分子,A错误;

B.PH3分子中P原子最外层有5个电子;其中3个电子和3个H原子形成共用电子对,所以该物质中有1个未成键的孤对电子,B正确;

C.氮元素非金属性强于磷元素,PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱;C正确;

D.同种非金属元素之间存在非极性键;不同非金属元素之间存在极性键,所以P-H是极性键,D错误;

答案选BC。13、AC【分析】【分析】

根据原子分摊可知,晶胞I中:晶胞中Na原子数目=1+8×=2、Cl原子数目=12×=6,化学式为NaCl3;晶胞II中Na原子数目=2+4×=3、Cl原子数目=8×=1,化学式为Na3Cl;晶胞III中Na原子数目=2+4×+2×=4、Cl原子数目=8×=2,化学式为Na2Cl,根据反应条件(NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体)和原子守恒可知,晶胞I所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应的产物;晶胞II;III所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应的产物,据此分析解答。

【详解】

A.由图可知;晶胞中12个Cl原子位于面上,所以体心Na原子周围有12个Cl,即钠原子的配位数为12,故A正确;

B.Na有2个位于体内,4个位于棱心,棱心被4个晶胞共用,钠原子个数为2+4×=3;即晶胞Ⅱ中含有3个钠原子,故B错误;

C.晶胞III中Na原子数目=2+4×+2×=4、Cl原子数目=8×=2,化学式为Na2Cl;故C正确;

D.晶胞I、II、Ⅲ所对应晶体的化学式分别为NaCl3、Na3Cl、Na2Cl,根据原子守恒可知,晶胞I所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应的产物;晶胞II;III所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应的产物,故D错误;

答案选AC。14、BC【分析】【详解】

A.依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个;而不是6个,故A错误;

B.6.4克CaC2为0.1mol,CaC2晶体中含阴离子为C22-;则含阴离子0.1mol,故B正确;

C.该晶体中存在钙离子和C22-间的离子键,C22-中存在C与C的共价键;故C正确;

D.晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+为4个;故D错误;

故选BC。

【点睛】

解答本题要注意区分该晶胞和氯化钠晶胞的不同,该晶胞存在沿一个方向拉长的特点,为解答该题的关键和易错点。三、填空题(共9题,共18分)15、略

【分析】【分析】

(1)钒处于第四周期VB族,外围电子排布式为3d34s2,结合泡利原理、洪特规则画外围电子轨道表达式;核外电子排布处于半充满、全充满或全空时更稳定;VO43-中V形成4个σ键,孤电子对数为=0,杂化方式为sp3;

(2)①S原子形成2个σ键;有2对孤电子对,杂化轨道数目为4;同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的;

②羧基可与水分子之间形成氢键;

(3)构成条件:多原子分子中各原子在同一平面;且有相互平行的p轨道,有单电子;硫酸根离子是正四面体结构,各原子不在同一平面,硫化氢中H原子和S原子没有平行的p轨道;

(4)均摊法计算晶胞中V、S原子数目,确定化学式;根据V、S原子数目,结合摩尔质量计算晶胞质量,再根据ρ=计算晶胞密度。

【详解】

(1)钒原子为23号元素,电子排布式为[Ar]3d34s2,所以外围电子轨道排布式为其最稳定的化合价应该是+5,即失去所有的价电子,形成最外层8电子的稳定结构。根据价层电子对互斥原理,VO43-中的中心原子V的价电子为5;配位原子O不提供电子,带有三个单位负电,所以外层电子为8个,共4对,空间构型为正四面体。

(2)①S原子的电子排布为[Ne]3s23p4,所以S原子的3p能级上有4个电子,分配在三个轨道中,有两个单电子。从图中得到S的配位数为2,所以此时S的外层有6+2=8个电子,电子对为4,所以S应该的杂化方式是sp3杂化。其中含有的第二周期元素是C、N、O。同周期元素从左向右应该是第一电离能增大,因为N的2p能级上有3个电子,是p能级的半满稳定结构,所以N的第一电离能反常增大,所以第一电离能为:N>O>C。

②2-巯基烟酸有羧基可以与水分子形成氢键;所以其水溶性会更好。

(3)从题目表述来看;形成离域Π键的要求是:①原子共平面;②有相互平行的p轨道。根据价层电子对互斥理论,二氧化硫为平面三角形,硫酸根为正四面体,硫化氢为角型,二硫化碳为直线型。所以选项B一定错误。而硫化氢的H原子不存在p轨道。所以选项C错误。由上正确的是选项A和选项D。

(4)晶胞中有V为:8×1/8+4×1/4=2个;S为:2×1=2个,所以化学式为VS。因为该晶胞中有2个VS,所以晶胞质量为2×(32+51)/NAg。根据图4得到晶胞底面的面积为a×nm2,所以晶胞的体积为:a××bnm3。1nm=10-7cm,所以晶体密度为【解析】+5正四面体2sp3N>O>C2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键,使其在水中溶解度增大ADVS16、略

【分析】【详解】

(1)非金属性越强,电负性越强,所以电负性:O>N>C>K;

(2)SiH4中共用电子对偏向H,说明H对电子的吸引能力更强,H的电负性大于Si,同理C的电负性大于H,所以三种元素电负性:C>H>Si;

(3)A的单质是空气中含量最多的物质;则A为N,B为O,C为P,D为S,同主族元素自上而下第一电离能减小,所以A;B的第一电离能大于C、D,由于P元素的最为层为半满状态,所以第一电离能大于S,故四种元素中第一电离能最小的是D。

【点睛】

同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势,但第ⅡA族元素(最外层全满)大于第ⅢA元素,第ⅤA族(最外层半满)大于第ⅥA族元素。【解析】①.O>N>C>K②.C>H>Si③.D17、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)Cu是29号元素,原子核外电子数为29,基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,铜原子失去4s及3d上各一个电子形成Cu2+,故Cu2+离子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9,基态Cu2+的最外层电子排布式为3d9;

(2)已知二甘氨酸合铜(Ⅱ)的结构图,其中第一电离能最大的为N元素,元素的非金属最小的非金属为H元素,二者形成的5核10电子的微粒为NH4+;该微粒的空间构型是正四面体;

(3)已知双键中含有1个π键,由二甘氨酸合铜(Ⅱ)的结构图可知,1mol二甘氨酸合铜(Ⅱ)含有2molC=O,则含有的π键数目是2NA或1.204×1024;

(4)Cu原子含有空轨道能与其它原子形成配位键;由于O原子在化合物中能形成2个共价键,所以O与Cu形成共价键,N与Cu形成配位键,即属于配位键的是1和4。

【点睛】

注意区分最外层电子排布式(外围电子排布式)和核外电子排布式的区别。【解析】3d9正四面体形2NA或1.204×10241和418、略

【分析】【分析】

I.由信息可知,溶于水后加氨水发生Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体为Cu(NH3)4SO4•H2O。

II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析;含有空轨道的金属阳离子为中心离子,有孤对电子的原子或离子为配体,配位数就是配体的个数;

(2)根据结构式可知,N原子价电子对数为3、4,所以杂化方式为sp2、sp3;N;O提供孤电子对;

(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,据此判断第一电离能大小;

(4)分子结构中非羟基氧原子数比多或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移;据此判断酸性强弱。

【详解】

I.(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是[Cu(NH3)4]2+,故答案为:[Cu(NH3)4]2+;

(2)加入乙醇的作用是降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度,故答案为:降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度;

(3)蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

故答案为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

(4)Cu(NH3)4SO4⋅H2O中Cu2+与NH3之间的化学键由Cu2+提供空轨道;N原子提供电子对,为配位键(或共价健);配体分子为氨气,空间构型为三角锥形,故答案为:配位键(或共价健);三角锥形。

II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析,含有空轨道的金属阳离子为中心离子,所以中心离子为Fe3+、有孤对电子的原子或离子为配体,所以配体为CN−、配位数就是配体的个数,所以配位数为6,故答案为:Fe3+;CN−;6;

(2)①价电子对数=键+孤电子对数,根据结构式可知,N原子的价电子对数为:3、4,其杂化方式为sp2、sp3,故答案为:sp2;sp3;

②N、O提供孤电子对,所以故答案为:

(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,则第一电离能为:As>Se>Ge,故答案为:As>Se>Ge;

(4)分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强,故答案为:分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强。

【点睛】

配位键是指由提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形成的一种特殊的共价键,可表示为:A→B,箭头指向接受孤电子对的原子;通常把金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物,一般配合物由内界和外界两部分组成,内界是配合物中心原子或离子和一定数目的配位体,是配合物的特征部分,外界是内界以外的其他离子,比如:【解析】①.[Cu(H2O)4]2+②.降低溶剂的极性,减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度③.Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-④.配位键(或共价健)⑤.三角锥形⑥.Fe3+⑦.CN—⑧.6⑨.⑩.⑪.⑫.As>Se>Ge⑬.分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强19、略

【分析】【分析】

一般来说;无机物中的某些离子化合物,共价化合物中的某些极性分子易溶于水;非极性分子和有机物易溶于有机溶剂。

【详解】

①NH3能与水分子间形成氢键,所以NH3极易溶于水,难溶于CCl4;

②CH4为非极性分子,难溶于水,易溶于CCl4;

③为非极性分子,难溶于水,易溶于CCl4;

④HCl为极性分子,易溶于水,难溶于CCl4;

⑤C2H4为非极性分子,难溶于水,易溶于CCl4;

⑥Br2为非极性分子,在水中的溶解度不大,易溶于CCl4;

⑦HNO3易溶于水,溶于水后生成强酸溶液,难溶于CCl4;

⑧H2S易溶于水,难溶于CCl4;

综合以上分析,易溶于水的是①④⑦⑧,易溶于CCl4的是②③⑤⑥。答案为:①④⑦⑧;②③⑤⑥。

【点睛】

易溶于水的物质也可能易溶于有机溶剂,如酒精;难溶于水的物质也可能难溶于有机溶剂,如一氧化碳。【解析】①.①④⑦⑧②.②③⑤⑥20、略

【分析】【分析】

在电子排布图中;根据能量最低原理排布的能量就最低,在能级越高的轨道中电子数越多,能量就越高来判定;根据同周期元素第一电离能的变化规律及IIA;VA反常来解答;根据价层电子对来判断空间构型;根据价层电子对互斥理论判断键角大小原因;根据键的形成实质及形成氢键来解答;根据晶体结构及密度计算晶胞及棱长,由棱长再计算两原子的距离。

【详解】

(1)N原子电子排布图表示的状态中;符合能量最低原理的其能量就最低,能量越高的轨道中电子个数越多,其能量越高,根据图知,A符合能量最低原理,D中能量较高的轨道中电子数最多,所以能量最高;答案为D,A。

(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势;IIA族;VA族为全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,因而在B与N之间还有Be、C、O三种元素;答案为3。

(3)N3-离子中心N原子价层电子对数=2+=2;价层电子对数为2,孤电子对为0,N原子杂化方式为sp杂化,离子空间构型为直线形,电子从激发态跃迁到低能级,以光的形式释放能量,Na元素发生焰色反应是因为产生了原子,发射光谱;答案为直线形,发射。

(4)NH3、PH3的中心原子均为sp3杂化,N的电负性比P大,N原子半径比P原子半径小,N原子对键合电子吸引更强,因而NH3分子中成键电子对间的距离较近,成键电子对之间的斥力更大,使NH3的键角比PH3的键角大;答案为N的电负性比P大,N原子半径比P原子半径小,NH3分子中成键电子对间的距离较近;成键电子对之间的斥力更大。

(5)B原子形成3个B-H键,B原子有空轨道,氨分子中N原子有1对孤电子对,B与N之间形成配位键,氮原子提供孤电子对,在BH3·NH3中B原子形成3个B-H键,B还形成1个配位键,B原子杂化轨道数目为4,B原子杂化方式为:sp3杂化,在水中溶解度较大是因为BH3•NH3分子属于极性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子间存在氢键,与水分子之间能形成氢键,该物质易溶于水,而乙烷不能;答案为孤电子对,sp3杂化,BH3•NH3分子属于极性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子间存在氢键;与水分子之间能形成氢键,该物质易溶于水,而乙烷不能。

(6)立方氮化硼属于原子晶体,其晶胞结构如图1所示,晶胞中每个N原子连接4个B原子,这4个B原子构成以N原子为体心的正四面体结构,图2是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图,在图中圆球上涂“●”标明N的相对位置为已知立方氮化硼的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞中N原子数为4,B原子8个顶点各一个,6个面心各一个,则B原子数=8×+6×=4,晶胞的质量m=g=g,晶胞体积V=(a×10-7cm)3,晶胞的密度为dg·cm-3,由得出晶胞的棱长a=nm,由于立方氮化硼中氮原子与周围的4个硼原子形成四面体结构,顶点N原子与四面体中心B原子连线处于晶胞体对角线上,且二者距离等于晶胞体对角线长度的晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍,硼原子与氮原子最近的距离为xnm,则x=anm,将a代入,x=×107nm;答案为正四面体,×107。

【点睛】

本题应特别注意第(6)小问,是计算N原子与B原子的最近距离,不是晶胞的棱长,应根据它们的连线处于晶胞体对角线上,且二者距离等于晶胞体对角线长度的晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍,以此计算。【解析】①.D②.A③.3④.直线形⑤.发射⑥.N的原子半径P小、电负性比P大,使得NH3分子中孤对电子之间的距离比PH3分子中近、斥力大⑦.孤电子对⑧.sp3⑨.BH3·NH3分子间存在氢键,也能与水分子形成氢键,而乙烷分子不能⑩.正四面体⑪.⑫.×10721、略

【分析】【详解】

(1)BN的硬度较大,所以BN是原子晶体,根据金刚石的结构知BN中B原子的杂化方式为sp3,原子晶体中只含有共价键,故答案为sp3;共价键;

(2)①水分子间能够形成氢键,沸点:H2S<H2O;②非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,酸性:H2SO4>H2SeO4;③24Cr核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1,未成对电子数为6,25Mn核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s2,未成对电子数为5,所以未成对电子数:24Cr>25Mn;④元素的电子构型为ns2np3,为第ⅤA族,电子排布为半满状态,较稳定,不易失去电子,所以第一电离能较大,B元素的电子构型为ns2np4;为第ⅥA族,所以第一电离能:A>B;故答案为<;>;>;>;

(3)二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键,1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键,则SiO2晶体中Si和Si-O键的比例为1:4;

因晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体,向空间延伸的立体网状结构,每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键,每个Si-Si键为1个Si原子提供个Si-Si键,所以1mol晶体硅中含有1mol×4×=2molSi-Si键;

反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中;△H=176kJ/mol×2mol+498kJ/mol-460kJ/mol×4=-990kJ/mol,故答案为1:4;-990kJ/mol。

点睛:本题考查氢键、元素周期律、电子排布式、第一电离能,键能与反应热的关系等。本题的易错点是(3)中反应热的计算,确定1mol晶体硅中Si-Si键、1mol二氧化硅晶体中Si-O键的物质的量是解题关键。【解析】sp3共价键<>>>1∶4-990kJ/mol22、略

【分析】【分析】

(1)金刚石、石墨、C60;碳纳米管等都是含有碳元素的不同单质;据此判断;

(2)根据组成的微粒类型和微粒间作用力类型判断晶体类型;

(3)根据两种物质中存在的共价键类型分析解答;

(4)利用均摊法结合晶胞结构图分析计算。

【详解】

(1)由同种元素组成的不同单质互称同素异形体,金刚石、石墨、C60;碳纳米管等都是碳元素的单质;属于同素异形体,故答案为:同素异形体;

(2)C60的构成微粒是分子;属于分子晶体;石墨的构成微粒是原子,且层与层之间存在分子间作用力,所以石墨属于混合型晶体,故答案为:分子;混合型;

(3)共价单键为σ键;共价双键中含有σ键和π键,金刚石中碳原子之间只存在σ键,石墨中碳原子之间存在σ键和π键,故答案为:σ;σ;π;

(4)晶胞中顶点微粒数为:8×=1,面心微粒数为:6×=3;体内微粒数为4,共含有8个碳原子,故答案为:8。

【点睛】

本题的易错点为(3),要注意金刚石结构中中存在单键,而石墨晶体中存在单键和双键;难点为(4),要注意均摊法的理解和应用。【解析】①.同素异形体②.分子③.混合型④.σ⑤.σ⑥.π⑦.823、略

【分析】【分析】

(1)熔点的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体;同种晶体根据微粒间的作用力大小比较;

(2)MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似;

(3)Cu原子占据面心和顶点,根据均摊法计算;根据图可知,每个Ca2+周围有8个Cl-,而每个Cl-周围有4个Ca2+;

(4)分子间含有氢键时;其熔沸点较高;

(5)利用均摊法计算。

【详解】

(1)熔点的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,冰和干冰属于分子晶体,熔点:冰>干冰,MgO和CaCl2属于离子晶体,熔点:MgO>CaCl2,金刚石是原子晶体,则熔点由高到低的顺序为:金刚石、MgO、CaCl2;冰、干冰;

(2)MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,以顶点为O2-离子研究,与之最近的O2-离子位于面心,每个顶点为12个面共用,故MgO晶体中一个O2-周围和它最邻近且距离相等的O2-有12个;

(3)Cu原子占据面心和顶点,则每个Cu晶胞中实际占有的原子数为×8+×6=4;根据氯化钙的晶胞图可知,每个Ca2+周围有8个Cl-,而每个Cl-周围有4个Ca2+,所以CaCl2晶体中Ca2+的配位数为8;

(4)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外;水分子间含有氢键,氢键的作用力大于范德华力,所以其熔沸点较高;

(5)晶胞中顶点微粒数为:8×=1,面心微粒数为:6×=3,体内微粒数为4,共含有8个碳原子;碳原子的体积为:8××π×r3,设金刚石晶胞的边长为a,晶胞体积为:a3,晶胞内含有四个碳原子,则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同,即a=8r,r=a;碳原子的空间利用率为:==π。【解析】①.金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰②.12③.4④.8⑤.水分子之间形成氢键⑥.8⑦.π四、原理综合题(共4题,共16分)24、略

【分析】【分析】

Ⅰ.固体甲在空气中灼烧生成的气体A能使品红褪色,加热后恢复红色,说明气体A为SO2,且物质的量为=0.04mol;固体乙用NaOH溶解后并过滤,固体丙用稀硫酸溶解后的溶液中滴加KSCN溶液变红色,说明固体丙为Fe2O3,其物质的量为=0.005mol;固体乙有部分固体能溶解于NaOH,质量为1.82g-0.8g=1.02g,若为Al2O3,则其物质的量为=0.01mol,此时固体甲中含有的三种元素的总质量为0.04mol×32g/mol+0.005mol×2×56g/mol+0.01mol×2×27g/mol=2.38g,则固体乙为Fe2O3和Al2O3的混合物;

Ⅱ.(1)△H-T△S<0的反应可自发进行;

(2)①结合平衡的移动因素分析;一般当平衡正向进行时,可提高反应物的转化率;

②673K时,在甲催化剂作用下反应Ⅰ已达平衡状态,此时容器体积为1.0L,若CH3COOH初始加入量为2.0mol,结合三行计算列式得到平衡浓度,反应Ⅰ的平衡常数K=

③不同的催化剂催化效率不同;

(3)加入催化剂;可降低反应的活化能,催化能力越强,活化能越低,但反应热不变。

【详解】

Ⅰ.固体甲在空气中灼烧生成的气体A能使品红褪色,加热后恢复红色,说明气体A为SO2,且物质的量为=0.04mol;固体乙用NaOH溶解后并过滤,固体丙用稀硫酸溶解后的溶液中滴加KSCN溶液变红色,说明固体丙为Fe2O3,其物质的量为=0.005mol;固体乙有部分固体能溶解于NaOH,质量为1.82g-0.8g=1.02g,若为Al2O3,则其物质的量为=0.01mol,此时固体甲中含有的三种元素的总质量为0.04mol×32g/mol+0.005mol×2×56g/mol+0.01mol×2×27g/mol=2.38g,则固体乙为Fe2O3和Al2O3的混合物;

(1)由分析知化合物甲的组成元素是Fe、Al和S,三者的物质的量之比为0.01mol:0.02mol:0.04mol=1:2:4,则化合物甲的化学式为FeAl2S4;

(2)氧化铝溶于NaOH溶液生成偏铝酸钠,发生反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;

(3)气体A为SO2气体,溶液D含有Fe3+,通入SO2后发生氧化还原反应,所得溶液中生成Fe2+和SO42-,发生反应的离子反应方程式2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+;

Ⅱ.(1)Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1,反应△S<0,满足△H-T△S<0,则△H1<0;

(2)①已知CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1<0;

A.使用催化剂甲不影响平衡的移动,无法提高CH3COOH转化为CH3CH2OH平衡转化率;故A错误;

B.使用催化剂乙不影响平衡的移动,无法提高CH3COOH转化为CH3CH2OH平衡转化率;故B错误;

C.降低反应温度平衡正向移动,可提高CH3COOH转化为CH3CH2OH平衡转化率;故C正确;

D.投料比不变,增加反应物的浓度,相当于增大压强,平衡向正反应移动,可提高CH3COOH转化为CH3CH2OH平衡转化率;故D正确;

E.增大CH3COOH和H2的初始投料比,即相当于增大CH3COOH的浓度,平衡向正反应方向移动,可提高H2的转化率,但CH3COOH转化为CH3CH2OH平衡转化率降低;故E错误;

故答案为CD;

②控制CH3COOH和H2初始投料比为1:1.5,673K时,在甲催化剂作用下反应Ⅰ已达平衡状态,乙酸转化率50%,此时容器体积为1.0L,若CH3COOH初始加入量为2.0mol;乙醇的选择性为0%,则反应Ⅰ中:

CH3COOH(g)+2H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)

起始量(mol/L)2300

变化量(mol/L)2×50%=121×0.41×0.4

平衡量(mol/L)110.40.4

反应Ⅰ的平衡常数K==0.16;

③表中实验数据表明,此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同,因而在该时刻下对CH3COOH转化成CH3CH2OH的选择性有显著的影响;

(3)从表中数据分析,在催化剂乙的作用下,乙醇的选择性更大,说明催化剂乙对反应Ⅰ催化效果更好,催化剂能降低反应的活化能,说明使用催化剂乙的反应过程中活化能更低,故图为

【点睛】

复杂化学式的确定的解题特点:常给出一种成分较为复杂的化合物及其发生某些化学反应时产生的现象,通过分析、推理、计算,确定其化学式。此类题目往往将计算、推断融为一体,计算类型灵活多变,具有较高的综合性,在能力层次上要求较高。其解题的一般方法和思路:一是依据题目所给化学事实,分析判断化合物的成分;二是以物质的量为中心,通过计算确定各成分的物质的量之比。【解析】①.FeAl2S4(或Al2FeS4或FeS•Al2S3或Al2S3•FeS)②.Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O③.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+④.<⑤.CD⑥.0.16或5/32⑦.表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同,因而在该时刻下对乙醇选择性有影响。⑧.25、略

【分析】【分析】

(1)基态Ca原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,基态Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2;结合元素周期律分析判断;

(2)①同种类型晶体的熔沸点高低取决于微粒间作用力的大小;分子间存在氢键的熔沸点高;②根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论分析解答;

(3)Na2O为离子化合物,据此书写其电子式;根据Na3OCl和H2存在的化学键类型判断;

(4)①根据均摊法分析判断Na3OCl晶体结构中空心白球、顶点阴影球、实心黑球的数目再结合Na3OCl化学式分析判断;②由密度公式ρ=计算解答。

【详解】

(1)基态Ca原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,未成对电子数为0,基态Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2;未成对电子数为2。A.最外层电子数相等,错误;B.Ca的未成对电子数小于Ti,正确;C.同一周期元素,原子序数小的原子半径大,原子半径Ca原子略大,错误;D.Ca原子失去两个电子后恰好达到全满结构,很难失去第三个电子,第三电离能Ca较大,错误,故答案为B;

(2)①同种类型晶体的熔沸点高低取决于微粒间作用力的大小,H2O2分子间存在氢键,熔沸点高,故答案为H2O2分子间存在氢键;

②根据价层电子对互斥理论,O3分子的中心O原子的价层电子对为2+(6-2×2)=3,杂化形式为sp2,O3分子为V形结构,分子中正负电荷重心不重合,为极性分子,故答案为sp2;O3分子为V形结构(或O3分子中正负电荷重心不重合);

(3)①Na2O属于离子化合物,电子式为故答案为

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