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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年人教版选择性必修2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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、短周期主族元素X、Y、Z能组成化合物X+[Y-Z-Y]-,其中X和Y同主族,且三种元素原子序数总和为19。下列说法错误的是A.原子半径:X>Y>ZB.化合物XY具有很强的还原性C.X的最高价氧化物的水化物是强碱D.Y与Z至少可以形成两种化合物2、氮化硅是一种性能优异的半导体材料。下列说法正确的是A.硅也是一种半导体材料B.非金属性:C.原子半径:D.硅位于第3周期第VIA族3、下列微粒失去最外层一个电子需要能量最低的是()A.B.C.D.4、利用下列装置进行实验;能达到实验目的的是。
A.用图甲所示装置进行石油分馏B.用图乙所示装置干燥气体C.用图丙所示装置验证元素的非金属性:D.用图丁所示装置在铁上镀铜5、工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:下列说法正确的是A.Na3AlF6为离子晶体B.中Al3+为配体,接受孤电子对C.CO2中碳原子为sp2杂化D.熔沸点:HF>H2O评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)6、铜矿资源是金属矿产资源之一;我国具有丰富的铜矿资源,主要有斑岩型;硅卡岩型、砂岩型、火山岩型、铜镍型等。回答下列问题:
(1)焰火中的绿色是铜的焰色,基态铜原子在灼烧时价电子发生了_______而变为激发态。
(2)基态Cu原子的价电子排布式为_______,基态镍原子的价电子轨道表示式为_______。
(3)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。Zn的第一电离能_______(填“大于”或“小于”)Cu的第一电离能﹐原因是_______。7、完成下列填空。
(1)写出下列基态原子的核外电子排布式。
Li:___________;N:___________;Ti:___________;Cu___________。
(2)钒元素在元素周期表中的位置是___________。
(3)X元素位于第三周期,同周期元素中其第一电离能最小,X的元素符号是___________。8、如图为H3BO3晶体的片层结构,硼酸在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是___________。
9、磷及其化合物有重要的用途;回答下列问题:
(1)工业上将磷酸钙;石英砂和碳粉混和在电弧炉中焙烧来制取白磷;配平方程式:
______+______+____________+______+______
(2)白磷易自燃,保存的方法是__________________,白磷有毒,皮肤上沾有少量的白磷,可以用硫酸铜溶液处理,发生的反应是:该反应的氧化剂是________________________(填化学式)。
(3)俗称为膦,电子式为:________________________,沸点比较:__________(填”“高于”或“低于”)。
(4)P2O5是常见的气体干燥剂,下列气体能用它干燥的是_______________。
ABCSO2DCO2
也可以发生反应:该反应中表现的性质是_________。10、X射线衍射实验获得晶胞信息。
晶体的X射线衍射实验图经过计算,可以获得包括晶胞_______和大小、分子或原子在观空间有序排列呈现的_______、原子在晶胞里的_______和位置等,以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)11、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12、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13、CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。(___________)A.正确B.错误14、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15、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16、用铜作电缆、电线,主要是利用铜的导电性。(______)A.正确B.错误17、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4题,共20分)18、钛;铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题;
(1)写出As的基态原子的电子排布式_________________________。
(2)N、P、As为同一主族元素,其电负性由大到小的顺序为_________________________,它们的氢化物沸点最高的是___________,原因为____________________________。
(3)Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。
①K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为_________________。
②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为________________,其配离子中含有的化学键类型为______(填离子键、共价键、配位键),C、N、O的第一电离能最大的为_______________,其原因是__________________________。
(4)砷化镓晶胞结构如下图。晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为_____________。已知砷化镓晶胞边长为apm,其密度为ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为_______(列出计算式即可)。
19、氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN;如下图所示:
请回答下列问题:
(1)基态B原子的电子排布式为_______;B和N相比,电负性较大的是_______,BN中B元素的化合价为_______;
(2)在BF3分子中,F-B-F的键角是_______,B原子的杂化轨道类型为_______,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF的立体结构为_______;
(3)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为_______,层间作用力为_______;
(4)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼的密度是_______g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。20、镓与VA族元素形成的化合物是重要的半导体材料;应用最广泛的是砷化镓(GaAs),回答下列问题:
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为_____,基态As原子核外有_________个未成对电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ·mol-1)的数值依次为577、1984.5、2961.8、6192由此可推知镓的主要化合价为____和+3。砷的电负性比镓____(填“大”或“小”)。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:_________。镓的卤化物GaCl3GaBr3GaI3熔点/℃77.75122.3211.5沸点/℃201.2279346
GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是______。
(4)二水合草酸镓的结构如图所示,其中镓原子的配位数为___,草酸根中碳原子的杂化方式为____。
(5)砷化镓熔点为1238℃,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a=565pm。该晶体的类型为_____,晶体的密度为____(设NA为阿伏加德罗常数的数值,列出算式即可)g·cm−3。21、铜及其化合物在生产生活中用途广泛。回答下列问题:
(1)目前,低压甲醇铜基催化剂的主要组分是CuO、ZnO和Al2O3,下列氧原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是______(填序号)。
A.
B.
C.
D.
(2)铜离子是人体内多种酶的辅因子,某化合物与Cu+结合形成如下图所示的离子。
①该离子中含有化学键的类型有______(填序号)。
A.极性键B.离子键C.非极性键D.配位键。
②该离子中碳原子的杂化方式有______。
③H、N、Cu三种元素的电负性由大到小的顺序是______。
(3)甲醇(CH3OH)在Cu催化作用下被氧化成甲醛(HCHO)。甲醛分子内σ键与π键个数之比为______。甲醇分子内的O-C-H键角______(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O-C-H键角。
(4)某磷青铜晶胞结构如下图所示:
①其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(0,)。则P原子的坐标参数为______。
②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有______个,这些Sn原子所呈现的构型为______。
③若晶体密度为ag•cm3,最近的Cu原子核间距为______pm(用含NA和a的代数式表示)。评卷人得分五、原理综合题(共4题,共8分)22、钴元素是三元锂离子电池阳极材料的重要成分。请回答下列问题:
(1)钴元素在周期表中的位置是______________。
(2)已知第四电离能大小:I4(Fe)>I4(Co),从原子结构的角度分析可能的原因是__________。
(3)Cu2Cl2•2CO•2H2O是一种配合物;其结构如图所示:
①该配合物中氯原子的杂化方式为______。
②该配合物中,CO作配体时配位原子是C而不是O的原因是______。
(4)某种铀氮化物的晶体结构是NaCl型。NaCl的Bom-Haber循环如图所示。已知:元素的一个气态原子获得电子成为气态阴离子时所放出的能量称为电子亲和能。下列有关说法正确的是__(填标号)。
a、Cl-Cl键的键能为119.6kJ/molb;Na的第一电离能为603.4kJ/mol
c、NaCl的晶格能为785.6kJ/mold;Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol
(5)碲化锌晶体有两种结构;其中一种晶胞结构如图:
若与Zn距离最近的Te原子间距为apm,则晶体密度为__________g/cm3。23、某烟道气的主要成分是CO2,并含有少量硫氧化物、氮氧化物等杂质。其中的硫元素可在高温下通过CH4的作用回收,主要反应如下:2SO2(g)+CH4(g)⇌CO2(g)+2H2O(g)+S2(g)+Q(Q>0)
(1)以mol/(L•min)为单位,SO2的反应速率是S2生成速率的_________倍。
(2)恒容条件下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(选填编号)
a.混合气体中水蒸气含量不再变化。
b.混合气体密度不发生变化。
c.容器内压强不再变化。
d.混合物平均相对分子质量不再变化。
达到平衡后升高体系温度,则平衡常数K_________(填“增大”;“减小”、或“不变”)。
(3)请在下式中标出上述反应中电子转移的方向和数目:_____
2SO2(g)+CH4(g)⇌该反应的氧化产物是_________。SO2的主要性质除氧化性、漂白性外还有________性。
(4)该反应混合物中有两种极性分子,分别是______和_____;固态硫的分子式可能是S8,它与S2互为________。
(5)烟道气中的NO2也能与CH4反应并生成无害气体,完全转化3.0molNO2气体时,需要甲烷的物质的量为__________mol.24、GaN是制造5G芯片的材料;氮化镓铝和氮化铝LED可发出紫外光。回答下列问题:
(1)基态As原子核外电子排布式为[Ar]___;下列状态的铝元素中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是___。(填标号)
A.[Ne]B.[Ne]C.[Ne]D.[Ne]
(2)8-羟基喳啉合铝(分子式C27H18AlN3O3)用于发光材料及电子传输材料,可由LiAlH4与8—羟基噎啉)合成。LiAlH4中阴离子的空间构型为___;8-羟基喹啉合铝中所含元素电负性最大的是___(填元素符号,下同),第一电离能最大的是___(填元素符号),N原子的杂化方式为___。
(3)已知下列化合物的熔点:。化合物AlF3GaF3AlCl3熔点/℃10401000194
表格中卤化物的熔点产生差异的原因是___。
(4)Ga和As可以形成共价晶体,其晶胞结构如图所示,Ga与As以___键键合(共价、离子)。该立方晶胞的晶胞参数为apm,设阿伏伽德罗常数的值为NA,则GaA晶胞的密度为___。(列出计算式;可不化简)
25、实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策;是应对全球气候问题;建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求,依靠理论知识做基础。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:K=它所对应的化学反应为:________________。
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ/mol
总反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=____________;二甲醚(CH3OCH3)直接作燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,该电池的负极反应为________________。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:。温度/℃400500800平衡常数K9.9491
该反应的正反应方向是_______反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:________________。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等,对反应N2O4(g)2NO2(g)△H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图甲所示.下列说法正确的是________________。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A;C两点气体的颜色:A深;C浅。
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B
D.由状态B到状态A;可以用加热的方法。
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(5)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3,25℃时,将mmolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,向该溶液滴加nL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将________(填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为________mol/L(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10﹣5mol/L)。
(6)某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸;装置如图乙所示,电极为多孔的材料能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
①溶液中H+的移动方向由________极到________极;(用A;B表示)
②B电极的电极反应式为____________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、A【分析】【分析】
短周期主族元素X、Y、Z组成的化合物A中X是+1价,且X和Y同主族,所以为第一主族,又因三种元素原子序数总和为19,所以可知X是Na,Y是H,Z是N,形成的物质为NaNH2;广泛用于有机合成的还原剂;脱水剂。
【详解】
A.电子层越多半径越大,所以X原子半径最大,Y原子半径最小,原子半径:X>Z>Y;A错误;
B.X与Y形成的化合物NaH;H的化合价为-1价,具有很强的还原性,B正确;
C.X的最高价氧化物的水化物NaOH是强碱;C正确;
D.N与H可以形成氨气;联氨等化合物;D正确;
故选A。2、A【分析】【详解】
A.晶体硅是良好的半导体材料;故A正确;
B.同周期从左到右元素的非金属性增强,同主族从上到下元素的非金属性减弱,非金属性:N>C>Si,则有非金属性:N>Si;故B错误;
C.原子核外电子层数越多,原子半径越大,则原子半径:Si>N;故C错误;
D.硅为14号元素;在元素周期表中位于第3周期第ⅣA族,故D错误;
故答案选A。3、B【分析】【详解】
A.失去最外层1个电子为Al的第二电离能;
B.为激发态Al原子;失去最外层1个电子为该激发态的第一电离能;
C.为基态Al原子;失去最外层1个电子为基态的第一电离能;
D.为激发态Al原子,但该激发态的能量比低;失去最外层1个电子为该激发态的第一电离能;
铝的第二电离能>第一电离能,基态大于激发态,所以失去最外层一个电子所需能量最低的是激发态B;答案选B。4、B【分析】【详解】
A.用图甲所示装置进行石油分馏时;需要收集不同温度范围内的馏分,因此需要温度计测量蒸气的温度,本装置缺少温度计,A不符合;
B.浓硫酸具有吸水性,与二氧化硫不反应,可用图乙所示装置干燥气体;B符合;
C.盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,且生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢,碳酸和盐酸均能与硅酸钠反应,不能验证碳酸的酸性大于硅酸,不能用图丙所示装置验证元素的非金属性:C不符合;
D.用图丁所示装置在铁上镀铜时;铁应该与电源的负极相连,作阴极,镀层金属铜应该与电源的正极相连,作阳极,D不符合;
答案选B。5、A【分析】【详解】
A.Na3AlF6是盐,由Na+与通过离子键结合形成的离子晶体;A正确;
B.中Al3+为中心离子,接受孤电子对,F-是配位体;提供孤电子对,B错误;
C.CO2中碳原子杂化类型为sp3杂化;C错误;
D.HF、H2O都是由分子构成的分子晶体,分子之间都存在氢键,但由于H2O分子与相邻4个H2O分子形成氢键,而HF只与相邻的2个HF分子形成氢键,因此作用力:H2O>HF,使得H2O在常温下呈液态,HF在常温下呈气态,因此物质熔沸点:H2O>HF;D错误;
故合理选项是A。二、填空题(共5题,共10分)6、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)基态铜原子在灼烧时价电子会发生跃迁;变成激发态,而焰火中的绿色是由激发态到基态的发射光谱;
(2)Cu为29号元素,根据核外电子排布规律,核外电子排布为[Ar]3d104s1,故价电子排布为:3d104s1;镍的原子序数是28,则基态镍原子的价电子轨道表示式为
(3)Zn为30号原子,核外电子排布为[Ar]3d104s2,轨道电子处于全满结构,能量较低,物质较稳定,难失去电子,所以Zn的第一电离能大于Cu的第一电离能。【解析】跃迁大于Zn核外电子排布为全满结构,难失去电子7、略
【分析】【分析】
(1)
根据构造原理和各元素的核电荷数,各元素的电子排布式分别为:Li:1s22s1;N:1s22s22p3;Ti:1s22s22p63s23p63d24s2;Cu:1s22s22p63s23p63d104s1。铜的电子排布式中;最后的11个电子在3d轨道上排10个,4s轨道上排1个,3d轨道是半充满的稳定结构。
(2)
钒元素的核电荷数为23;在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤB族。
(3)
第一电离能是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时所需的最低能量。第三周期第一电离能最小的元素是钠,元素符号是Na。【解析】(1)1s22s11s22s22p31s22s22p63s23p63d24s21s22s22p63s23p63d104s1
(2)第四周期第ⅤB族。
(3)Na8、略
【分析】【详解】
硼酸在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是:热水破坏了硼酸晶体中的氢键,并且硼酸分子与水分子形成分子间氢键,使溶解度增大。【解析】热水破坏了硼酸晶体中的氢键,并且硼酸分子与水分子形成分子间氢键,使溶解度增大9、略
【分析】【详解】
(1)根据电子得失守恒,中的磷由+5价变为0价,共转移20个电子,碳由0价变为+2价,最小公倍数为20,因此的系数为1,和C的系数为10,的系数为2,和的系数为6
答案为:2;6;10;6;1;10
(2)白磷易自燃,但其不与水反应、密度大于水,故保存的方法是:置于盛水的试剂瓶。根据反应:磷由0价变为-3价和+5价,既升高又降低,既做氧化剂又做还原剂,铜由+2价变为+1价,化合价降低,做氧化剂,因此该反应中的氧化剂为P和CuSO4;
答案为:P、CuSO4;
(3)P最外层有5个电子;每个H原子与P原子形成一个共用电子对,达到稳定结构;
电子式为:和结构相似,化学键类型相同,氨气分子间存在氢键,故的沸点高于
答案为:低于;
(4)P2O5是常见的气体酸性干燥剂,具有碱性的气体不能用于干燥,氢气是中性气体,SO2和CO2为酸性气体,氨气为碱性气体,所以答案为ACD;反应中没有发生化合价的变化,不属于氧化还原反应,但从分子组成上,P2O5变为磷酸多了一个氧两个氢,硫酸变为少了一个氧原子和两个氢原子,体现了P2O5具有脱水性;
答案为:ACD;脱水性。【解析】26106110置于盛水的试剂瓶P、CuSO4低于ACD脱水性10、略
【分析】略【解析】形状对称类型数目三、判断题(共7题,共14分)11、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。12、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;13、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。14、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。15、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。16、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。17、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4题,共20分)18、略
【分析】【详解】
(1)本题考查电子排布式的书写,As位于第四周期VA族,其电子排布式为[Ar]3d104s24p3;(2)本题考查电负性以及物质熔沸点高低的判断,同主族从上到下,电负性减弱,即电负性强弱顺序是N>P>As;氨气分子间存在分子间氢键,因此NH3的熔沸点最高;(3)本题考查杂化类型的判断、化学键的判断、第一电离能规律,①C和N之间共用叁键,1molC有2个σ键,无孤电子对,因此杂化类型为sp;②N3和NH3是配位体,因此Co的配位数为1+5=6,配离子含有化学键是共价键和配位键,同周期从左向右第一电离能逐渐增大,但IIA>IA,VA>VIA,即第一电离能大小顺序是N>O>C,氮原子2p轨道上的电子为半充满,相对稳定,更不易失去电子;(4)本题考查空间构型和阿伏加德罗常数的计算,Ga到最近As的距离是相等的,因此Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体,晶胞的边长为apm,则晶胞的体积为(a×10-10)3cm3,Ga位于顶点和面心,个数为8×1/8+6×1/2=4,As位于晶胞内部,个数为4个,化学式为GaAs,晶胞的质量为根据密度的定义,解得NA=
点睛:本题的难点是阿伏加德罗常数的计算,首先根据晶胞的结构,判断出化学式,再n=N/NA,以及n=m/M,求出晶胞的质量,最后根据密度的定义,求出阿伏加德罗常数。【解析】①.[Ar]3d104s24p3②.N〉P〉As③.NH3④.分子间能形成氢键⑤.sp⑥.6⑦.共价键、配位键⑧.N⑨.氮原子2p轨道上的电子为半充满,相对稳定,更不易失去电子⑩.正四面体⑪.19、略
【分析】【分析】
根据B的核外电子数写出其电子排布式;由元素周期律判断电负性大小,由所处的主族数判断化合价;根据VSEPR理论判断中心原子的杂化类型和空间构型;根据BN中成键元素判断BN的化学键类型,由石墨的结构类推BN层与层的作用力;根据晶胞结构,利用“均摊法”进行晶胞的相关计算;据此解答。
(1)
硼原子的原子序数为5,核外电子数为5,其基态B原子的电子排布式为1s22s22p1;同周期从左到右电负性依次增强,B元素和N元素均位于第二周期,原子序数N>B,所以电负性N>B;B元素是第ⅢA族元素,BN中B元素呈现+3价;答案为1s22s22p1;N;+3。
(2)
BF3中中心原子B原子的价层电子对数=3+=3+0=3,无孤电子对,其空间构型是平面三角形,键角是120°;BF3分子的中心原子B原子的价层电子对数为3,属于sp2杂化;BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,中中心原子B原子的价层电子对=4+=4+0=4,该离子中不含孤电子对,为正四面体结构;答案为120°;sp2;正四面体。
(3)
B;N均属于非金属元素;二者形成的化学键是极性共价键;根据石墨结构可知六方氮化硼晶体中,层与层之间靠分子间作用力结合;答案为共价键(或极性键);分子间作用力。
(4)
金刚石晶胞是立方体,晶胞的结构如图所示,其中8个顶点有8个碳原子,6个面各有6个碳原子,立方体内部还有4个碳原子,所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×+6×+4=8,因此立方氮化硼晶胞中N、B原子总数也为8,且为1:1,则立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子;晶胞质量m=g,晶胞的体积V=(361.5×10-10)3cm3,则晶体密度ρ==g·cm-3=g·cm-3;答案为【解析】(1)1s22s22p1N+3
(2)120°sp2正四面体。
(3)共价键(极性键)分子间作用力。
(4)20、略
【分析】【详解】
(1).Ga位于周期表中第四周期ⅢA族,则基态Ga原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,As位于周期表中第4周期第VA族,价电子排布式为4s24p3,p轨道上有3个单电子,故答案为:[Ar]3d104s24p1;3;
(2).根据Ga失去电子的逐级电离能数值;第一电离能和第二电离能差值较大,且第三电离能和第四电离能数值差别较大,说明失去第二个电子和失去第四个电子较困难,所以呈现的价态是+1和+3,同周期元素随着原子序数增大,电负性增强,同主族元素随着原子序数增大,电负性减小,所以砷的电负性比镓大,故答案为:+1;大;
(3).根据三种卤化物的熔沸点分析,三种卤化物的熔沸点均较低,说明都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高,GaF3的熔点超过1000°C,可以考虑是离子晶体,故答案为:GaCl3、GaBr3、GaI3的熔;沸点依次升高;它们均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强;离子晶体;
(4).一个Ga与4个O相连,所以Ga的配位数为4,草酸根离子为C2O42-,一个C形成3根σ键和1根π键,说明C形成的杂化轨道有3个,剩余一个p轨道参与形成π键,则C原子的杂化方式为:sp2,故答案为:4;sp2;
(5).砷化镓熔点为1238℃,熔点较高,可以判断砷化镓晶体为离子晶体,一个砷化镓晶胞中,As有4个,Ga有个,则晶体的化学式为GaAs,不妨设有1mol这样的晶胞,1mol晶胞的质量为m=4mol×145g/mol=580g,1mol晶胞即有NA个晶胞,一个晶胞的体积为所以晶体的密度为:故答案为:原子晶体;【解析】[Ar]3d104s24p13+1大GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高,它们均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强离子晶体4sp2原子晶体21、略
【分析】【分析】
(1)依据能量最低原理回答;
(2)①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,含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子间存在配位键;
②该离子中有碳碳双键和碳碳单键;
③在元素周期表中;通常非金属性越强的电负性越大,非金属性的电负性大于金属的电负性;
(3)根据原子形成共价键的规律;并结合甲醛分子的结构式回答;根据杂化轨道理论先判断出甲醛分子与甲醇分子氧原子紧邻的碳原子的杂化方式,再根据立体构型判断键角大小;
(4)①根据几何结构建立空间直角坐标系;找出对应点的坐标;
②根据晶胞结构结合均摊法计算作答;距离最近的原子所在的空间位置判断其空间构型;
③观察晶胞结构判断最近的Cu原子核间距与边长之间的关系;分析作答。
【详解】
(1)原子的核外电子离核越近能量越低;离核越远能量越高,故D项所示的核外排布图能量最高,故D项正确;
答案为:D;
(2)①该离子中;氮原子和氮原子之间;碳原子和碳原子之间都存在非极性键,碳原子和氮原子之间、氮原子和氢原子之间、碳原子和氢原子之间都存在极性键,铜原子和氮原子间存在配位键;
故答案为ACD;
②该离子中以碳碳双键存在的碳原子采用sp2杂化,以碳碳单键结构存在的碳原子采用sp3杂化方式;
故答案为sp2、sp3;
③在元素周期表中,通常非金属性越强的电负性越大,则N>H,又金属的电负性一般小于非金属的电负性,则CuH>Cu;
故答案为N>H>Cu;
(2)一个共价单键由一个σ键组成,一个共价双键由一个σ键与一个π键组成,而甲醛分子的结构式为:其分子内所含σ键的个数为3,π键个数为1,因此σ键与π键个数之比为3:1;甲醛中C原子形成3个σ键,为sp2杂化,是平面三角形结构,键角为120∘,甲醇分子内碳原子形成4个σ键,无孤电子对,杂化方式为sp3杂化,是四面体结构,O−C−H键角约为109∘28′,键角小于120∘;所以甲醇分子内O−C−H键角比甲醛分子内O−C−H键角小;
故答案为3:1;小于;
(4)①对照晶胞图示、坐标系及A、B点坐标,选A为参照点,P在晶胞内的体心处,由空间立体几何关系可推知D的坐标为:();
故答案为();
②该晶体中距离Cu原子最近的Sn原子有4个;这些Sn原子所呈现的构型为平面正方形;
故答案为4;平面正方形;
③由均摊法可知,该晶体的一个晶胞中有1个Sn、3个Cu和1个P原子,故该晶胞的摩尔质量为342g/mol,则一个晶胞质量g,设立方体边长为x,铜原子间最近距离为d,则d2=()2+()2,d=x,结合密度ρ=
V=x3==cm3,x=cm,则d=x=cm=×1010pm;
故答案为×1010。【解析】DACDsp2、sp3N>H>Cu3:1小于()4平面正方形×1010五、原理综合题(共4题,共8分)22、略
【分析】【分析】
根据原子的电子层数及其价电子数确定元素在周期表中的位置。根据原子及其离子的价电子排布分析其电离能的相对大小。根据价层电子对互斥理论分析原子的杂化类型。根据电负性的大小分析配合物中的配位原子。分析表中数据并结合相关概念判断有关变化中能量变化。根据晶胞结构分析晶体的化学式并进行相关计算。
【详解】
(1)钴是27号元素,其有4个电子层,其价电子排布式为3d74s2;因此,其在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族。
(2)Fe的价电子排布式为3d64s2,其失去3个电子后变为较稳定的半充满结构3d5,而Co的价电子排布式为3d74s2,其失去3个电子后变为3d6。因此,从原子结构的角度分析I4(Fe)>I4(Co)的可能原因是:Co失去的是3d6上的一个电子,而Fe失去的是半充满状态3d5上的一个电子;故Fe需要的能量较高。
(3)由Cu2Cl2•2CO•2H2O的结构可知:
①该配合物中氯原子均形成2个σ键,另外每个氯原子还有2个孤电子对,故其价层电子对数为4,其杂化方式为sp3。
②CO分子中的C原子和O原子均有孤电子对;但是O元素的电负性大于C元素,故O原子对孤电子对的吸引力更强,因此,该配合物中,CO作配体时配位原子是C而不是O的原因是:电负性C<O,C对孤电子对的吸引力较弱,更容易给出孤电子对(用于形成配位键)。
(4)a、由图中信息可知,Cl2(g)=Cl(g)的∆H=119.6kJ/mol,因此,Cl-Cl键的键能为239.2kJ/mol,a不正确;
b、由图中信息可知,Na(g)=Na+(g)+e-的∆H=495.0kJ/mol,因此,Na的第一电离能为603.4kJ/mol,b不正确;
c、由图中信息可知,Cl-(g)+Na+(g)=NaCl(s)的∆H=-785kJ/mol,因此,NaCl的晶格能为785.6kJ/mol,c正确;
d、由图中信息可知,Cl(g)+e-=Cl-(g)的∆H=-348.3kJ/mol;因此,Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol,d正确。
综上所述;有关说法正确的是cd。
(5)由碲化锌晶体的晶胞结构示意图可知,其晶胞结构与金刚石相似,Te原子堆积方式为面心立方最密堆积,Zn距离最近的Te原子间距为体对角线长度的高晶胞参数(即该晶胞的边长)为x,则晶胞的体对角线长度为,x=4apm,故x=pm,晶胞的体积为x3=该晶胞中占有4个Te原子和4个Zn原子,则晶胞的质量为因此,该晶体密度为g/cm3。
【点睛】
本题中关于晶胞的计算是难点,尤其是确定与Zn距离最近的Te原子的间距为体对角线长度的这也是解题的关键所在。解题时,要求学生能掌握常见晶胞中原子的堆积方式,并能迁移到新的情境之中,做到轻车熟路、得心应手。另外,还要掌握常见于晶胞计算中的长度单位的换算,不能在这种小的地方失误。【解析】第四周期ⅧCo失去的是3d6上的一个电子,而Fe失去的是半充满状态3d5上的一个电子,故Fe需要的能量较高sp3电负性C<O,C对孤电子对的吸引力较弱,更容易给出孤电子对cd23、略
【分析】【详解】
(1)根据反应方程式分析,每消耗2molSO2,生成1molS2(g),则SO2的反应速率是S2生成速率的2倍;
(2)a.反应达到平衡时,各物质的浓度不再改变,所以混合气体中水蒸气含量不再变化,能说明化学反应是否达到平衡,故a不选;
b.反应物和生成物均为气体的反应,气体总质量反应前后质量守恒,保持不变,恒容容器体积不发生改变,则整个反应达到化学平衡前后,混合气体的密度都不变,不能根据密度说明化学反应是否达到平衡,故b选;
c.随着反应进行,气体分子数增加,气体压强增大,当容器内压强不再变化时,可以说明化学反应是否达到平衡,故c不选;
d.反应前后质量守恒;混合气体总质量不变,随着反应进行,混合气体的物质的量发生改变,所以当混合物平均相对分子质量不再变化时,可以说明反应是否达到平衡,故d不选;
综上所述答案为b;
该反应为放热反应,达到平衡后升高体系温度,平衡左移,平衡常数K减小;
(3)反应为氧化还原反应,SO2做氧化剂,在反应中得到电子,CH4做还原剂,在反应中失去电子,根据电子守恒可得电子转移数目为8,所以答案为:
反应中C元素化合价升高,氧化产物是CO2,SO2的主要性质除氧化性、漂白性外还有还原性和酸性氧化物的性质;
(4)极性分子是指分子中正负电荷中心不重合的分子,则分别是SO2和H2O;S8与S2为S元素的不同单质,互为同素异形体;
(5)烟道气中的NO2也能与CH4反应并生成无害气体,可判断为CO2和H2O和N2,反应的化学方程式为:2NO2+CH4=CO2+N2+2H2O,完全转化3.0molNO2气体时;根据反应方程式计算,则需要甲烷的物质的量为1.5mol。
【点睛】
当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。【解析】①.2②.b③.减小④.⑤.CO2⑥.酸性氧化物⑦.SO2⑧.H2O⑨.同素异形体⑩.1.524、略
【分析】【分析】
(1)As为33号元素;电离时处于激发态的电子能量越高;失去一个电子所需能量最小。
(2)计算LiAlH4中阴离子的价层电子对数;根据同周期电负性逐渐增大;同周期第一电离能从左到右具有增大的趋势;但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族;分析出N的价层电子对数。
(3)根据熔点与晶体类型之间的联系分析。
(4)先计算出晶胞中Ga和As的个数;再根据GaA晶胞的密度公式进行计算。
【详解】
(1)As为33号元素,基态As原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3;铝元素的下列状态中电子能量越高,电离时处于激发态的电子能量越高,失去一个电子所需能量最小,[Ne]3p能级上的电子能量越高,失去时所需能量最小,因此D符合题意;故答案为:3d104s24p3;D。
(2)LiAlH4中阴离子()价层电子对数为则阴离子空间构型为正四面体形;8-羟基喹啉合铝中所含元素有C、H、O、N,根据同周期电负性逐渐增大,因此元素中电负性最大的是O,根据同周期第一电离能从左到右具有增大的趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此第一电离能最大的是N,根据结构分析N原子有2个σ键,有一对孤对电子,其价层电子对数为3对,其杂化方式为sp2;故答案为:正四面体;O;N;sp2。
(3)表格中卤化物的熔点产生差异的原因是;AlF3、GaF3熔点高,主要是AlF3、GaF3为离子晶体,AlCl3熔点低,主要是AlCl3为分子晶体;故答案为:AlF3、GaF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体。
(4)Ga和As可以形成共价晶体,因此Ga与As以共价键键合。晶胞中Ga个数为4个,As个数为该立方晶胞的晶胞参数为apm,设阿伏伽德罗常数的值为NA,则GaA晶胞的密度为故答案为:
【点睛】
物质结构是常考题型,主要考查电子排布式书写、电离能、电负性、空间构型、杂化类型、晶胞计算等。【解析】3d104s24p3D正四面体ONsp2AlF3、GaF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体共价25、略
【分析】【分析】
(1)根据质量守恒定律;结合可逆反应平衡常数的含义及表达式书写反应方程式;
(2)根据盖斯定
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