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文档简介
…………○…………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年外研衔接版选择性必修2化学上册月考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6题,共12分)1、TiO2的“纳米材料”有广泛的应用,工业上可利用TiCl4制取。TiCl4熔点为-25℃,沸点为136.4℃。制取TiO2的反应为①2FeTiO3+7Cl2+3C=2TiCl4+2FeCl3+3CO2、②TiCl4+O2=TiO2+2Cl2。下列说法正确的是A.基态Ti原子核外价电子排布式为3d24s2B.CCl4、CO2中C的杂化方式相同C.TiCl4晶体是离子晶体,配位数为4D.生成1molFeCl3转移电子的物质的量为14mol2、在第4周期元素中,4s轨道半充满的元素有A.2种B.3种C.4种D.5种3、下列说法正确的是A.非极性分子中的原子上一定不含孤电子对B.平面三角形分子一定是非极性分子C.二氯甲烷(CH2Cl2)分子的中心原子采取sp3杂化,键角均为109°28′D.ABn型分子的中心原子最外层满足8电子结构,则ABn不一定是非极性分子4、下列说法正确的是A.金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次降低B.Na、Mg、Al三种金属晶体的原子化热逐渐减小C.H2O、NH3、CH4三种分子的键角依次减小D.NaF、MgF2、AlF3三种离子晶体的晶格能逐渐减小5、下列关于金属性质的说法不正确的是A.金属一般具有银白色光泽,是物理性质,与电子气理论没有关系B.金属具有良好的导电性,是因为金属晶体中的自由电子可在整块晶体中运动,在外加电场的作用下,自由电子发生定向移动形成了电流C.金属具有良好的导热性,是因为金属部分受热后,该区域的自由电子的能量增加,运动速率加快,自由电子通过与金属阳离子发生频繁碰撞,传递了能量D.金属晶体具有良好的延展性,是因为当金属受到外力作用时,金属晶体中的各原子层可以发生相对滑动而不改变原来的排列方式,也不破坏金属键6、下列各组物质的晶体中,化学键类型和晶体类型均相同的是A.NH3和NH4ClB.HCl和H2OC.KCl和CCl4D.CO2和SiO2评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)7、某元素基态原子4s轨道上有2个电子,则该基态原子价电子排布可能是A.4s2B.3p64s2C.3d44s2D.3d14s28、短周期主族元素X;Y、Z、W、Q在周期表中的相对位置如表所示;其中W的气态氢化物的摩尔质量为34g/mol,Y的最简单氢化物为非电解质,则下列说法不正确的是。
。
X
Y
Z
W
Q
A.X的最简单氢化物水溶液呈碱性B.Q单质能溶于水,且其水溶液须用棕色细口瓶盛装C.电负性:Y>W>ZD.阴离子的还原性:W>Q9、如图三条曲线分别表示C、和P元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是。
A.元素电负性:B.简单氢化物的稳定性:C.简单氢化物的相对分子质量:D.第五电离能():10、短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增,它们的核电荷数之和为32,原子最外层电子数之和为10。A与C同主族,B与D同主族,A、C原子的最外层电子数之和等于B原子的次外层电子数。则下列叙述正确的是A.D元素处于元素周期表中第3周期第IV族B.四种元素的原子半径:AC.D的最高价氧化物中,D与氧原子之间均为双键D.一定条件下,B单质能置换出D单质,C单质能置换出A单质11、蔗糖(C12H22O11)和葡萄糖(C6H12O6)的不同之处是A.组成元素B.各元素的质量比C.相对分子质量D.充分燃烧后的生成物12、已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是()A.第一电离能:Y一定小于XB.气态氢化物的稳定性:HmY小于HnXC.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性强于Y对应的D.X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)13、碳及其化合物广泛存在于自然界中;回答下列问题:
(1)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于___________晶体。
(2)碳有多种同素异形体;其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
①在石墨烯晶体中,每个C原子连接___________个六元环,每个六元环占有___________个C原子。
②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接___________个六元环,六元环中最多有___________个C原子在同一平面。14、由N;B等元素组成的新型材料有着广泛用途。
(1)B2H6是一种高能燃料,它与Cl2反应生成的BCl3可用于半导体掺杂工艺及高纯硅的制造;由第二周期元素组成的与BCl3互为等电子体的阴离子为_________(填离子符号;填一个)。
(2)氨硼烷(H3N→BH3)和Ti(BH4)3均为广受关注的新型化学氢化物储氢材料.
①H3N→BH3中B原子的轨道杂化类型为___________。
②Ti(BH4)3由TiCl3和LiBH4反应制得,写出该制备反应的化学方程式_________________;基态Ti3+的未成对电子数有___个,BH4-的立体构型是________;其中所含化学键的类型有________;
③氨硼烷可由六元环状化合物(HB=NH)3通过如下反应制得:
3CH4+2(HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3
与上述化学方程式有关的叙述不正确的是_________。
A.氨硼烷中存在配位键。
B.第一电离能:N>O>C>B
C.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变。
D.CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是:正四面体形;V形、直线形。
(3)磷化硼(BP)是受到高度关注的耐磨材料;如图1为磷化硼晶胞;
①磷化硼晶体属于______晶体;晶体中是否含有配位键:_______。
②晶体中B原子的配位数为____。
(4)立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料,其结构和硬度都与金刚石相似,但熔点比金刚石低,原因是___________________。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“●”和画“×”分别标明B与N的相对位置____。其中“●”代表B原子;“×”代表N原子。
15、下列数据是对应物质的熔点,有关的判断错误的是()。Na2ONaAlF3AlCl3Al2O3BCl3CO2SiO2920℃97.8℃1291℃190℃2073℃-107℃-57℃1723℃
A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体。
B.在共价化合物中各原子都形成8电子结构。
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体。
D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高。
19-II如图为几种晶体或晶胞的构型示意图。
请回答下列问题:
(1)这些晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是____________。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_________________。
(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同,NaCl晶体的晶格能________(填“大于”或“小于”)MgO晶体的晶格能,原因是_______________。
(4)每个铜晶胞中实际占有________个铜原子,CaCl2晶体中Ca2+的配位数为________。
(5)冰的熔点远高于干冰,除因为H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是_________。16、原子结构与元素周期表存在内在联系;按要求回答下列问题:
(1)根据元素在周期表中的位置;写出元素基态原子的价电子排布式。
①第四周期第ⅥB族_______;
②第五周期第ⅠB族_______;
③第五周期第ⅣA族_______;
④第六周期第ⅡA族_______。
(2)根据元素电子排布可以确定元素在周期表中的位置。
①具有(n-1)d10ns2电子排布的元素位于周期表中的第_______族。
②已知某元素+2价离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。该元素位于元素周期表_______(填序号)。
A.第二周期第ⅡB族。
B.第四周期第ⅡA族。
C.第四周期第ⅤB族。
D.第五周期第ⅡB族。
③某元素原子的核电荷数为33,则其原子的价电子排布式为_______,其位于元素周期表中的_______,属于_______区的元素。
(3)根据元素核外电子排布可以推知元素的性质。
①被誉为“21世纪金属”的钛(Ti)元素,基态原子价电子轨道表示式为_______,Ti元素形成的化合物中,Ti呈现的最高价态为_______价。
②日常生活中广泛应用的不锈钢,在其生产过程中添加了某种元素,该元素基态原子的价电子排布式为3d54s1,该元素的名称是_______。17、某金属M的氧化物A是易挥发的液体,有毒,微溶于水。在氯化氢气氛中蒸发A的盐酸溶液(含1.000g的A)得到1.584g晶体MCl3·3H2O。
(1)假定转化反应按化学计量比进行,通过计算确定A的化学式________,并写出金属M的价电子构型________。从精炼镍的阳极泥提取M的步骤为:
①用王水处理溶解Pt;Pd和Au;
②固体不溶物与碳酸铅共热;然后用稀硝酸处理除去可溶物B;
③剩余固体不溶物与硫酸氢钠共熔;用水浸取除去可溶物C;
④留下的固体不溶物与过氧化钠共熔,用水浸取,过滤。滤液中含有M的盐D,D为Na2SO4型电解质;无水D中氧含量为30.32%;
⑤往D溶液中通人Cl2;加热,收集40-50°C的馏分,得到A.A收集在盐酸中,加热得到E的溶液,E中Cl含量为67.14%;
⑥溶液E中加入适量NH4Cl溶液得到沉淀F;F中Cl含量为57.81%。F在氢气中燃烧即得到金属M。
已知φ(NO/NO)=0.957V,φ([PtCl4]2-/Pt)=0.755V,φ(PtCl6]2-/[PtCl4]2-=0.680V;所有离子活度系数为1.00。
(2)写出步骤(1)中除去Pt的化学反应方程式________,计算该反应在298K下的K________。
(3)写出步骤(2)中除去银的化学反应方程式________。
(4)D、E、F中均只有1个金属原子,试通过计算确定D、E、F的化学式________、________、________。评卷人得分四、判断题(共1题,共8分)18、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.错误评卷人得分五、计算题(共4题,共16分)19、钇钡铜氧是一种新型节能高温超导体;其晶胞结构如图所示。研究发现,此高温超导体中的Cu元素有两种价态,分别为+2和+3,Y元素的化合价为+3,Ba元素的化合价为+2。
(1)该物质的化学式为________。
(2)该物质中Cu2+与Cu3+的个数比为__________。20、石墨的片层结构如图所示;试回答:
(1)片层中平均每个正六边形含有_______个碳原子。
(2)在片层结构中,碳原子数、C-C键、六元环数之比为_______。
(3)ng碳原子可构成_______个正六边形。21、按要求填空。
(1)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为___________,微粒之间的作用力为___________。
(2)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与(如图1)的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为___________。
(3)立方BP(磷化硼)的晶胞结构如图2所示,晶胞中含B原子数目为___________。
(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体,δ−Fe晶胞参数为acm,则铁原子半径为___________(假设原子为刚性球体);δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为___________。
(5)奥氏体是碳溶解在γ−Fe中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞如图所示,若晶体密度为ρg∙cm−3,则晶胞中最近的两个碳原子的距离为___________pm(阿伏加德罗常数的值用表示;写出计算式即可)。
22、某气态烃A和B按2:3(体积比)混合后,取0.1mol混合烃与一定量氧气混合燃烧,产物为CO、CO2和水蒸气,将燃烧产物依次通过足量的浓硫酸、灼热的CuO及碱石灰,最后碱石灰增重7.04g,求A和B可能的分子式。评卷人得分六、原理综合题(共2题,共12分)23、氮氧化物的排放对环境造成很大的污染,研究氮氧化物的转化机理对我们制定保护环境的策略有着重大意义。某科研团队在进行低温下消除氮氧化物的机理研究时,发现NO在转化过程中存在以下核心历程(为高能电子):
①快反应。
②慢反应。
③慢反应。
进一步研究发现,在温度低于300℃,氮氧化物的含量介于某一浓度区间时,对于基元反应②、③而言,反应速率模型如图所示(e为自然对数函数的底数):
(1)当反应温度为2.4K时,反应最终产物中若使最终反应产物中>9,则温度T应该___________(填“大于”或“小于”)2.4K。
(2)工业上对于电厂烟气中的氮氧化物进行脱硝处理时,通常采用以下反应原理:当温度为373℃,压强为情况下,在1L密闭的容器中,通入1mol1molNO、0.5mol达到平衡后测得NO转化率为76%,体系中此时容器中压强p=___________(结果保留两位小数),此时转化率为___________。
(3)kPa条件下,不同温度,在密闭容器中发生反应随着投料比不同,NO转化率变化图象如图所示,NO转化率降低的原因可能是___________。
(4)科学家想利用甲烷和氮氧化物设计一款电池,既能提高能源利用率,又能摆脱氮氧化物的污染,反应原理:酸性介质下,该电池正极的龟极反应式为___________。
(5)聚乙二醇、和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。在中的空间结构是___________,在相同条件下,电池材料“”与“”相比,“”中的脱嵌迁移速度较快,原因是___________。
(6)氮化锂晶体中存在锂、氮原子共同组成的锂、氮层,锂原子以石墨晶体中的碳原子方式排布,N原子处在六元环的中心。设氮化锂晶体中,同层N—N间距为apm,层与层间距为bpm,阿伏加德罗常数的值为该物质的密度表达式为___________(用含a、b的计算式表示)。
24、铍及其化合物的应用正日益被重视。
(l)最重要的含铍矿物是绿柱石,含2%铬(Cr)的绿柱石即为祖母绿。基态Cr原子价电子的轨道表示式为_____________________。
(2)铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有_______(填标号)。
A.都属于p区主族元素B.电负性都比镁大。
C.第一电离能都比镁大D.氯化物的水溶液pH均小于7
(3)铍、铝晶体都是由金属原子密置层在三维空间堆积而成(最密堆积)。铍的熔点(155lK)比铝的熔点(930K)高,原因是__________________________。
(4)氯化铍在气态时存在BeC12分子(a)和二聚分子(BeCl2)2(b),固态时则具有如下图所示的链状结构(c)。
①a属于__________(填“极性”或“非极性”)分子。
②二聚分子(BeCl2)2中Be原子的杂化方式相同,且所有原子都在同一平面上。b的结构式为________________________________(标出配位键)。
③c中Be原子的杂化方式为__________。
④氯化铍晶体中存在的作用力有_____(填标号)。
A.范德华力B.σ键C.极性键D.非极性键E.离子键。
(5)BeO立方晶胞如下图所示。
若BeO晶体的密度为dg/cm3,则晶胞参数a=______nm(列出计算式即可)。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【分析】
【详解】
A.Ti的原子序数为22,Ti原子核外有22个电子,基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,价电子排布式为3d24s2;A正确;
B.CO2中的C为sp杂化,CCl4中的C为sp3杂化;故B错误;
C.TiCl4的熔点为-25℃,沸点为136.4℃,熔、沸点较低,TiCl4晶体是分子晶体;C错误;
D.反应①中Fe元素的化合价由+2价升至+3价,C元素的化合价由0价升至+4价,Cl元素的化合价由0价降至-1价,生成2molFeCl3转移14mol电子,则生成1molFeCl3转移电子物质的量为7mol;D错误;
故选A。2、B【分析】【分析】
【详解】
在第4周期元素中,4s轨道半充满的元素有钾([Ar]4s1)、铬([Ar]3d54s1)、铜([Ar]3d104s1)三种元素,故选B。3、D【分析】【详解】
A.CH4、CCl4均为是非极性分子,CH4分子中的原子无孤电子对,CCl4分子中的氯原子含有孤电子对;A错误;
B.甲醛中心原子C上无孤电子对;价层电子对数为3,空间构型为平面三角形,碳原子位于三角形内部,结构不对称,所以为极性分子,B错误;
C.甲烷是正四面体;键角均为109°28′,二氯甲烷分子的构型是四面体,键角发生了变化,不等于109°28′,C错误;
D.NH3中心原子N最外层满足8电子结构,其为极性分子;中心原子最外层满足8电子结构的ABn型分子,若中心原子的化合价的绝对值等为于价电子数则一定是非极性分子,如CH4;D正确;
故选D。4、A【分析】【分析】
【详解】
A.金刚石和硅均为原子晶体;熔;沸点很高,其中碳原子的半径小于硅,C-C键的强度大于Si-Si,金刚石的熔点、硬度大于硅,锗为金属晶体,熔点、硬度低于原子晶体,故A正确;
B.金属晶体中金属原子半径越小,自由移动电子数越大,金属键越强,原子化热越大,钠、镁、铝的原子半径钠>镁>铝;原子化热逐渐增大,故B错误;
C.三种分子中心原子的价电子对数均为4,孤电子对数:H2O>NH3>CH4>;孤电子对数越多键角越小,故C错误;
D.三者均为离子晶体,离子半径:Na+>Mg2+>Al3+;离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,故D错误;
故选:A。5、A【分析】【分析】
【详解】
A.金属一般具有银白色光译;与电子气理论密切相关。由于大多数金属原子以最紧密堆积方式排列,内部存在自由电子,所以当光线投射到它的表面时,自由电子可以吸收可见光,然后又把各种波长的光大部分再反射出来,这就使绝大多数金属呈现银灰色或银白色光泽,A错误;
B.金属具有良好的导电性原因是金属晶体中的自由电子可在整块晶体中运动;在外加电场的作用下,自由电子发生定向移动形成了电流,B正确;
C.金属具有良好的导热性的原因是金属部分受热后;该区域的自由电子的能量增加,运动速率加快,自由电子通过与金属阳离子发生频繁碰撞,传递了能量,C正确;
D.金属晶体具有良好的延展性原因是当金属受到外力作用时;金属晶体中的各原子层可以发生相对滑动而不改变原来的排列方式,也不破坏金属键,D正确;
故选A。6、B【分析】【详解】
A.NH3是含有共价键的分子晶体;NH4Cl含有共价键和离子键;是离子晶体,A不合题意;
B.HCl和H2O均为只含有共价键的分子晶体;B符合题意;
C.KCl为只含离子键的离子晶体,CCl4为只含共价键的分子晶体;C不合题意;
D.CO2为只含共价键的分子晶体,SiO2为只含共价键的原子晶体;D不合题意;
故答案为:B。二、多选题(共6题,共12分)7、AD【分析】【分析】
【详解】
A.某元素基态原子4s轨道上有2个电子,则该基态原子价电子排布可能是4s2,如20号元素Ca,其电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,该基态原子价电子排布为4s2;故A正确;
B.3p64s2的核电荷数为20,3p64s2不是价电子排布式,价电子排布应是4s2;故B错误;
C.依据洪特规则,3d44s2应为4d54s1;半充满状态能量低稳定,故C错误;
D.已知元素基态原子4s轨道上有2个电子,根据构造原理,3d轨道上可填充电子,当3d轨道上填充一个电子,即该基态原子的核电荷数为21,价电子排布为3d14s2;故D正确;
答案为AD。8、AB【分析】【分析】
由短周期主族元素X;Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置可知;X、Y位于第二周期,Z、W、Q位于第三周期,Y、W同主族,Y的最简单氢化物为非电解质,W的气态氢化物的摩尔质量为34g/mol,由于水为弱电解质,Y不能为O,则Y为N,W为P,结合相对位置可知,X为C,Z为Al,Q为S。
【详解】
A.C的最简单氢化物为不溶于水,A错误;
B.S单质不能溶于水;B错误;
C.同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,同主族元素从上到下,电负性逐渐减小,电负性C正确;
D.由于非金属性故阴离子还原性D正确;
故选AB。9、CD【分析】同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,同周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,故三种元素中Si的第一电离能最小,由题图可知,c为Si元素,P原子第四电离能对应为失去3s能级中1个电子,与第三电离能相差较大,可知b为P元素;a为C元素。
【详解】
A.同周期元素从左到右电负性增大;同主族元素从上到下电负性减小,故Si的电负性最小,A错误;
B.Si的非金属性最弱,非金属性越强,简单氢化物越稳定,故SiH4的稳定性最差;B错误;
C.相对分子质量:即简单氢化物的相对分子质量:C正确;
D.C原子失去4个电子后,电子排布为原子失去4个电子后,外围电子排布为前者更难再失去电子,P原子失去4个电子后,外围电子排布为较易失电子,故第五电离能:D正确;
故答案选CD。10、BD【分析】【分析】
【详解】
略11、BC【分析】【详解】
A.均由C;H和O元素组成;故组成元素相同,A不选;
B.C;H和O原子数目之比根据分子式判断;各元素的质量比不相同,B选;
C.分子式不同;故相对分子质量不同,C选;
D.充分燃烧后的生成物均为水和二氧化碳;D不选;
答案选BC。12、AC【分析】【分析】
X、Y元素同周期,且电负性X>Y,则原子序数X>Y;非金属性X>Y。
【详解】
A.同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势;当能级处于半满;全满稳定状态时,能量较低,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能可能Y大于X,如N>O,故A错误;
B.非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性:HmY小于HnX;故B正确;
C.元素的非金属性越强;最高价氧化物的水化物的酸性越强,但O;F没有正化合价除外,故C错误;
D.电负性大的元素在化合物中显负价;所以X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,故D正确;
故选AC。
【点睛】
电负性值大的吸引电子能力强,在化合物中显负价,电负性值小的吸引电子能力弱,在化合物中显正价。三、填空题(共5题,共10分)13、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)该化合物熔点为253K;沸点为376K,说明熔沸点较低,所以为分子晶体;
(2)①石墨烯晶体中;每个C原子被3个6元环共有,每个六元环占有的C原子数是6×1/3=2;
②在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键,最小的环为6元环,每个单键为3个环共有,则每个C原子连接4×3=12个六元环,晶胞中共平面的原子如图共4个,所以六元环中最多有4个C原子共面。【解析】分子3212414、略
【分析】【详解】
(1)根据等电子体原理,原子数相同,价电子数也相同的粒子互为等电子体,所以由第2周期元素组成的与BCl3互为等电子体的阴离子为CO32-或NO3-,故答案为CO32-或NO3-;
(2)①H3N→BH3中N原子的价层电子对数为=4,所以N原子的轨道杂化类型为sp3,故答案为sp3;
②Ti(BH4)3由TiCl3和LiBH4反应制得,反应的化学方程式为TiCl3+3LiBH4═Ti(BH4)3+3LiCl,基态Ti3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d1,其未成对电子数是1,BH4-中B原子的价层电子对数为=4,所以杂化方式为sp3杂化,则BH4-的立体构型为正四面体,所含化学键的类型有极性键、配位键,故答案为TiCl3+3LiBH4=Ti(BH4)3+3LiCl;1;正四面体;极性键;配位键;
③A.B一般是形成3个键,(H3BNH3)由六元环状化合物(HB=NH)3通过3CH4+2(HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3制得,其中1个键是配位键,故A正确;B.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趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,这几种元素都是第二周期元素,它们的族序数分别是:第IIIA族、第IVA族、第VA族、第VIA族,所以它们的第一电离能大小顺序是I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B),故B正确;C.由CH4变为CO2,碳原子杂化类型由sp3转化为sp,反应前后碳原子的轨道杂化类型已经改变,故C错误;D.CH4分子中价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对=4+×(4-4×1)=4,且不含孤电子对,所以其空间构型是正四面体,H2O中价层电子对个数=2+×(6-2×1)=4,且含有2个孤电子对,所以H2O的VSEPR模型为四面体,分子空间构型为V型,CO2分子中价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对=2+×(4-2×2)=2;所以二氧化碳是直线型结构,故D正确,故答案为C;
(3)①在磷化硼晶体中;磷和硼原子之间通过共价键相互作用,结合性质可知其晶体类型为原子晶体,硼最外层有3个电子,但根据晶胞结构可知,每个硼和磷周围都有4个共价键,所以磷原子含有孤电子对,硼原子含有空轨道,它们之间存在配位键,故答案为原子;是;
②根据晶的结构图可知;每个磷原子周围有4个硼原子,所以配位数为4,故答案为4;
(4)立方氮化硼结构和硬度都与金刚石相似,均为原子晶体,B-N键键长大于C-C键,键能小于C-C键,导致立方氮化硼熔点比金刚石低;晶体中B、N原子配位数均为4,涂“●”和画“×”分别标明B与N的相对位置为:故答案为B-N键键长大于C-C键键长,键能小,所以熔点低;【解析】CO32-或NO3-sp3TiCl3+3LiBH4=Ti(BH4)3+3LiCll正四面体极性键、配位键C原子是4B-N键键长大于C-C键键长,键能小,所以熔点低15、略
【分析】【详解】
I:A.只要含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体。可能为金属晶体;故A错误;
B.在共价化合物中各原子不一定都形成8电子结构;水分子中氢原子满足2电子稳定结构,故B错误;
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体;二氧化碳属于分子晶体,二氧化硅属于原子晶体,故C正确;
D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高;金属汞常温下为液态,硫常温下为固体,故D正确;
故选AB;
II:(1)分析各种物质的晶胞发现;冰是以分子间作用力和氢键形成的分子晶体,金刚石是以共价键结合的晶体;铜是以金属键结合的金属晶体;氧化镁;氯化铜是以离子键形成的离子晶体,固体二氧化碳是以分子间作用力形成的分子晶体;故粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石;
(2)一般来讲,熔点:原子晶体>离子晶体>分子晶体,由于氧离子半径小于氯离子半径,镁离子半径小于钙离子半径,且氧离子带电荷比氯离子多,所以离子键:氧化镁大于氯化钙,氧化镁熔点高;冰分子间存在氢键,熔点大于干冰;所以熔点高低顺序为:金刚石>氧化镁>氯化钙>冰>干冰;
(3)氧化镁和氯化钠均属于离子晶体;由于镁离子和氧离子所带电荷数大于钠离子和氯离子;并且氧离子半径小于氯离子半径,镁离子半径小于钙离子半径,氧化镁中离子键作用力大,所以MgO的晶格能大于NaCl晶体的晶格能;
(4)分析铜晶胞的特点顶点的Cu原子为8×=1,位于面上的Cu为6×=3,所以实际占有4个铜原子;根据CaCl2晶胞分析,每个Ca2+周围有8个氯离子;所以其配位数为8;
(5)冰的熔点远高于干冰,除因为H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是冰的晶态时存在氢键,而干冰没有。【解析】①.AB②.金刚石晶体③.金刚石>氧化镁>氯化钙>冰>干冰④.小于⑤.因为钙离子和氧离子电荷数大于钠离子和氯离子,并且离子半径氧的也小些⑥.4⑦.8⑧.冰的晶态时存在氢键,而干冰没有16、略
【分析】(1)
第ⅢB族~ⅦB族元素的价电子排布式分别为(n-1)dxns2(x=1~5),且价电子数等于族序数。故①为3d44s2,但据洪特规则应为3d54s1。ⅠB族和ⅡB族的价电子排布式分别为(n-1)d10ns1和(n-1)d10ns2,故②为4d105s1。主族元素的价电子全都排布在最外层的ns或np上,且价电子数等于族序数。故③为5s25p2,④为6s2。
(2)
①具有(n-1)d10ns2电子排布的元素应该在ds区;根据其电子排布式可知位于周期表第ⅡB族;
②该元素基态原子价电子排布式为3d34s2;该元素为d区副族元素(价电子排在d轨道和s轨道上),根据周期数=能层序数,族序数=价电子数,可知该元素位于第四周期第ⅤB族;故选C;
③根据构造原理可知该元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,则其原子的价电子排布式为4s24p3;该元素原子价电子排布在ns和np轨道;故为主族元素,价电子数为5,故该元素在周期表中位于第四周期第ⅤA族,属于p区元素;
(3)
)①钛位于第四周期第ⅣB族,价层电子排布为3d24s2,其价电子轨道表示式为Ti的最高化合价=价电子数=4;
②原子价层电子排布式为3d54s1的元素为铬元素。【解析】(1)3d54s14d105s15s25p26s2
(2)ⅡBC4s24p3第四周期第ⅤA族p
(3)3d24s24铬17、略
【分析】【分析】
【详解】
3-1设M在其氧化物A中的氧化数为x,M的相对原子质量为y,则A可以表示成MOx/2.1.000g的A中所含M的物质的量与1.584g晶体MCl3·3H2O中相同;即有如下关系:
化简得到y与x的关系为y=274.654-21.699x。将常见的氧化数代入式中,当x=8时,y=101.07,与Ru的相对原子质量相同,且RuO4的性质与题中描述相符。故M为Ru,A为RuO4,金属M的价电子构型为4d75s1。
3-2步骤1中用王水除去Pt。根据题中给出的φ([PtCl4]2-/Pt)与φ(PtCl6]2-/[PtCl4]2-可解出:
φ([PtCl6]2-/Pt)==0.718V<φ(NO3-/NO)
实际反应时,H+、Cl-和NO3-浓度都大于1mol·L-1;因此热力学上王水可以氧化除去Pt。步骤1中除去Pt的方程式为:
3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO↑+8H2O
反应的标准电极电势为:
E=0.957V-0.718V=0.239V
电极电势与标准平衡常数的关系为:
lnK=
将n=12,F=96485C·mol-1,R=8.314J·mol-1·K-1,T=298K代入关系式中,得到K=3.21×1048。
3-3步骤1中用王水处理阳极泥时;Ag转化成AgCl。步骤2中固体不溶物与碳酸铅共热,AgCl转化成Ag,随后用稀硝酸溶解除去Ag。除去银的反应方程式为:
4AgCl+2PbCO3=4Ag+2CO2↑+O2↑+2PbCl2
3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O
3-4D为Na2SO4型电解质,由于之前的操作只引入了Na+,故可设其组成为Na2RuOx。无水D中氧。
含量为30.32%;据此可列出方程:
=30.32%
解得x=4,因此D的化学式为Na2RuO4。
设E的化学式为HxRuCly。则Cl的质量分数为:
=67.14%
得到x与y的关系式:x=17.21y-100.3,仅有y=6、x=3一组合理取值。故E的化学式为H3RuCl6.按照。
同样的方式可以推导出F的化学式为(NH4)3RuCl6。【解析】MOx/24d75s13Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO↑+8H2O3.21×10484AgCl+2PbCO3=4Ag+2CO2↑+O2↑+2PbCl2、3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2ONa2RuO4H3RuCl6(NH4)3RuCl6四、判断题(共1题,共8分)18、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。五、计算题(共4题,共16分)19、略
【分析】【分析】
(1)根据均摊法计算出晶胞中含有Y原子个数;再确定化学式;
(2)利用化合物中元素化合价代数和为零求得离子个数比。
【详解】
(1)根据晶胞结构可知:Y在晶胞内,含有Y原子个数为1;Ba原子在晶胞内,含有Ba原子个数为2;Cu原子有位于晶胞顶点上的8个和位于侧棱上的8个,则晶胞中含有Cu原子个数为8×+8×=3;O原子有12个位于晶胞的棱上,8个位于侧面上,含有的O原子个数为12×+8×=7,所以物质的化学式为YBaCu3O7;
(2)设该物质中+2价的Cu离子个数为x;+3价的Cu离子个数为y;根据化合物中元素化合价代数和为零可知:+3+2×2+2x+3y-2×7=0,且x+y=3,解得:x=2,y=1,所以+2价和+3价的Cu离子个数比为2:1。
【点睛】
本题考查了均摊方法在晶体化学式的确定及物质所含元素的不同价态原子个数比的计算。易错之处是(一)不会计算晶胞中氧原子的个数,O原子有两类,一类是位于棱边上,一类是位于侧面上;(二)求Cu2+与Cu3+的个数比,要根据化合物中所有元素化合价代数和等于0分析解答。【解析】①.YBa2Cu3O7②.2:120、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)利用点与面之间的关系,根据结构图可知,每个正六边形占有的碳原子数是故答案为:2;
(2)在石墨的片层结构中,以一个六元环为研究对象,由于每个C原子被3个六元环共用,即组成每个六元环需要碳原子数为另外每个碳碳键被2个六元环共用,即属于每个六元环的碳碳键数为碳原子数;C-C键、六元环数之比为2:3:1;
(3)碳原子数为每个正六边形占有2个碳原子,故可构成个正六边形,故答案为:【解析】22:3:121、略
【分析】【详解】
(1)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则晶胞中Cu有个,Au有则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3:1,微粒之间的作用力为金属键;故答案为:3:1;金属键。
(2)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与的结构相似,则一个晶胞中有8个氢原子,则该晶体储氢后的化学式应为AuCu3H8;故答案为:AuCu3H8。
(3)立方BP(磷化硼)的晶胞结构如图2所示,B原子位于顶点和面心,则晶胞中含B原子数目为故答案为:4。
(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体,δ−Fe晶胞参数为acm,该晶胞中体对角线为四个铁原子半径即则铁原子半径为δ−Fe晶胞中铁原子的配位数为8,α−Fe晶胞中铁原子的配位数为6,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为4:3;故答案为:4:3。
(5)奥氏体是碳溶解在γ−Fe中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞如图所示,晶胞中铁原子个数为碳原子个数为若晶体密度为ρg∙cm−3,则晶胞体积为晶胞参数为则晶胞中最近的两个碳原子的距离为晶胞参数一半的倍即故答案为:【解析】(1)3:1金属键。
(2)AuCu3H8
(3)4
(4)4:3
(5)22、略
【分析】【详解】
碱石灰吸收的CO2包括燃烧生成的CO2及CO还原CuO转化生成的CO2,由碳原子个数守恒可知,0.1mol混合烃中碳原子的物质的量为=0.16mol,则混合烃中碳原子的个数为1.6,由平均法可知,混合烃中一定含甲烷,设A为甲烷,另一烃分子中含x个碳原子,由烃A和B的体积比为2:3可得1×+x×=1.6,解得x=2,碳原子个数为2的烃可能是C2H6或C2H4或C2H2,则烃B为C2H6或C2H4或C2H2,故答案为:A的分子式为CH4,B的分子式可能为C
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