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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年粤教新版选修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7题,共14分)1、一定温度下,可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是①单位时间内生成nmolO2,同时生成2nmolNO2;②单位时间内生成nmolO2,同时生成2nmolNO;③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1;④混合气体的压强不再改变;⑤混合气体的颜色不再改变;⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变。A.①④⑤⑥B.①③④⑥C.①②③⑤D.②⑤⑥2、已知A、B、C、D四种元素,A在地壳中含量最高的元素,B是金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和;C在第三周期第一电离能最小;D在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述不正确的是A.四种元素D分别为:O、Ca、Na、ArB.元素C两两组成的化合物可为:CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C.元素C简单离子的半径大小关系为:AD.元素C的第一电离能:B>C3、二茂铁[(C5H5)2Fe]分子是一种金属有机配合物;是燃料油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示,下列说法不正确的是。

A.1mol环戊二烯()中含有σ键的数目为1NAB.环戊二烯中碳原子的杂化方式有sp3和sp2C.二茂铁属于分子晶体D.二茂铁分子中的化学键有极性共价键、非极性共价键和配位键4、一种叠氮桥基配位化合物C的合成方法如图所示;下列叙述正确的是。

A.Br价电子排布式为B.中立体构型为V形C.物质C中氮原子杂化形式为sp、D.是手性分子5、科学家发现铂的两种化合物a和b(见下图),实验测得a和b具有不同的性质,且a具有抗癌作用,而b没有。下列关于a、b的叙述错误的是。

A.a和b互为同分异构体B.a和b互为“镜”和“像”的关系C.a和b的空间构型是平面四边形D.a和b分别是非极性分子和极性分子6、下列有说法不正确的是()A.金属的六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率最高B.B;钠晶胞结构如图;钠晶胞中每个钠原子的配位数为8

C.温度升高,金属的导电性将变小D.干冰晶体熔化时,1mol干冰要断裂2mol碳氧双键7、下列推论正确的是A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3B.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体C.NH4+为正四面体结构,可推测PH4+也为正四面体结构D.C2H6是碳链为直线型的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线型的非极性分子评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)8、下列说法中正确的是A.所有的电子在同一区域里运动B.能量高的电子在离核远的区域运动,能量低的电子在离核近的区域运动C.处于最低能量的原子叫基态原子D.同一原子中,1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多9、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、3d10、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图:下列有关说法不正确的是A.分子式为C3H4O3B.分子中σ键与π键个数之比为3:1C.分子中既有极性键也有非极性键D.分子中碳原子的杂化方式全部为sp2杂化11、下列说法正确的是()A.抗坏血酸分子的结构为分子中碳原子的杂化方式为sp2和sp3B.氯化铝在177.8℃时升华,因此AlCl3为分子晶体,是非电解质C.碳元素和硅元素同主族,因此CO2和SiO2互为等电子体D.一种磁性材料的单晶胞结构如图所示。该晶胞中碳原子的原子坐标为()

12、水杨酸()是护肤品新宠儿。下列有关水杨酸的说法正确的是()A.水杨酸最多可与发生加成反应B.与对甲氧基苯甲酸互为同系物C.存在分子内氢键,使其在水中的溶解度减小D.分子中的碳原子均采用杂化13、下列说法正确的是A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O中共价键的键能比较大C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释D.氨气极易溶于水是因为氨气可与水形成氢键这种化学键14、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15、如图所示,高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元);则下列说法中错误的是()

A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O2-B.晶体中,每个O2-周围距离最近的O2-有8个C.晶体中与每个K+周围有8个O2-D.晶体中,0价氧与-2价氧的数目比为3∶116、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中由于哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是()

A.CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大B.和Ca2+距离相同且最近的C22-构成的多面体是正八面体C.和Ca2+距离相同且最近的Ca2+有12个D.如图的结构中共含有4个Ca2+和4个C22-评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)17、Cr电子排布式从3d54s1→3d6是__________能量(填“吸收”或“放出”);Co3+核外电子有_____个未成对电子数,Zn2+的价电子轨道表示式为_______________;V原子结构示意图为:_____________。18、有下列微粒:①CH4;②CH2=CH2;③CH≡CH④NH3⑤NH4+;⑥BF3;⑦P4;⑧H2O⑨H2O2填写下列空白(填序号):

(1)呈正四面体的是__________。

(2)中心原子轨道为sp3杂化的是__________,为sp2杂化的是__________,为sp杂化的是__________。

(3)所有原子共平面(含共直线)的是__________,共直线的是__________。

(4)互为等电子体的一组是__________。19、部分等电子体类型、代表物质及对应的空间构型如表所示:。等电子类型代表物质空间构型四原子24电子等电子体SO3平面三角形四原子26电子等电子体SO32-三角锥形五原子32电子等电子体CCl4四面体形六原子40电子等电子体PCl5三角双锥形七原子48电子等电子体SF6八面体形

请回答下列问题。

(1)请写出下列离子的空间构型:

____________________,____________________,____________________。

(2)由第2周期元素原子构成,与F2互为等电子体的离子是__________。

(3)的空间构型如图1所示,请再按照图1的表示方法在图2中表示出分子中O、S、F原子的空间位置。已知分子中O、S间为共价双键,S、F间为共价单键。__________。

20、科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。请回答下列问题:

(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_______形象化描述。在基态14C原子中,核外存在_______对自旋相反的电子。

(2)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_______。

(3)一定条件下,CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。参数。

分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJ·mol-1CH40.43616.40CO20.51229.91

①下列关于CH4和CO2的说法正确的是_______(填序号)。

a.CO2分子中含有2个σ键和2个π键。

b.CH4分子中含有极性共价键;是极性分子。

c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2

d.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp

②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表所提供的数据分析,提出该设想的依据是_______。21、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。

(1)Cu位于元素周期表第IB族。Cu2+的核外电子排布式为__________。

(2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_____。

(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_______________。

(4)Cu2O的熔点比Cu2S的_________(填“高”或“低”)。22、非金属元素虽然种类不多;但是在自然界中的丰度却很大,请回答下列问题:

(1)BN(氮化硼,晶胞结构如图)和CO2中的化学键均为共价键,BN的熔点高且硬度大,CO2的晶体干冰却松软且极易升华。由此可以判断:BN可能是______晶体,CO2可能是______晶体,BN晶体中B原子的杂化轨道类型为______,干冰中C原子的杂化轨道类型为______

(2)分子极性:OF2______H2O,键角:OF2______H2O(填“>””或者“<”)

(3)金刚石和石墨都是碳元素的单质,但石墨晶体熔点比金刚石______,原因是______

(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构。在SiC结构中,每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为______,假设C-Si键长为acm,则晶胞密度为______g/cm3。

评卷人得分四、有机推断题(共3题,共27分)23、W;X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中;成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道;X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同,但还有空轨道;W、Z的原子序数相差10,且Z原子的第一电离能在同周期中最低。

(1)写出下列元素的元素符号:W____,X____,Y____,Z____。

(2)XY分子中,X原子与Y原子都达到8电子稳定结构,则XY分子中X和Y原子用于成键的电子数目分别是____;根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的主要类型有____。

(3)XY2与ZYW反应时,通过控制反应物的物质的量之比,可以得到不同的产物,相同条件下,在水中溶解度较小的产物是________(写化学式)。

(4)写出Z2Y2的电子式:____________。24、短周期元素W;X、Y和Z的原子序数依次增大。金属元素W是制备一种高效电池的重要材料;X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。

(1)W元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、_______种不同能量的电子。

(2)元素Z与元素X形成共价化合物XZ2是________(选填“极性”或“非极性”)分子,其电子式为________________。

(3)Y原子的最外层电子排布式为________________,Y元素最高价氧化物对应的水化物的电离方程式为________________________________________________。

(4)两种非金属元素中,非金属性较强的元素是_______(写元素符号),试写出一个能说明这一事实的化学方程式______________________________。25、周期表中的五种元素A、B、D、E、F,原子序数依次增大,A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B的基态原子2p能级有3个单电子;D是一种富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d轨道中有10个电子;F位于第六周期;与Cu同族,其单质在金属活动性顺序表中排在末位。

(1)写出E的基态原子的价层电子排布式___________。

(2)A、B形成的AB﹣常作为配位化合物中的配体,其A原子的杂化方式为________,AB﹣中含有的σ键与π键的数目之比为________。

(3)FD3是一种褐红色晶体,吸湿性极强,易溶于水和乙醇,无论是固态、还是气态,它都是以二聚体F2D6的形式存在,依据以上信息判断FD3,晶体的结构属于____晶体,写出F2D6的结构式________。

(4)E、F均能与AB﹣形成配离子,已知E与AB﹣形成的配离子为正四面体形。F(+1价)与AB形成的配离子为直线形,工业上常用F和AB﹣形成的配离子与E反应来提取F单质,写出E置换F的离子方程式_________________。

(5)F单质的晶体为面心立方最密堆积,若F的原子半径为anm,F单质的摩尔的的质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数为NA,求F单质的密度为______g/cm3。(用a、NA、M的代数式表示)评卷人得分五、结构与性质(共2题,共10分)26、乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生反应:5C2H5OH+4MnO4-+12H++13H2O=5CH3COOH+4[Mn(H2O)6]2+。

(1)H、C、O中.原子半轻最大的是______(填元素符号,下同).电负性最大的是___________。

(2)[Mn(H2O)6]2+中Mn-O化学键称为_______键,其电子对________由提供。H2O与H+结合生成H3O+,与H3O+所含原子总数相等的等电子体是________(填分子式,写一种)。

(3)在上述反应中C2H5OH转化为CH3COOH,C原子的杂化轨道类型由____变为________。

(4)CH3COOH能与H2O任意比混溶的原因,除它们都是极性分子外还因为____________。

(5)第一电离能I1(O)___(填”>”“<”或”=“)I1(S),其原因是___________________。

(6)β-MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。若距离最近的两个锰原子之间的距离为bpm,阿伏加德罗常数的值为NA.则β-MnSe的密度=____(列出表达式)g·cm-3。

27、【化学-选修3:物质结构与性质】

已知铜的配合物A(结构如下图1)。请回答下列问题:

(l)Cu的简化电子排布式为_____________。

(2)A所含三种元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_________________。其中氮。

原子的杂化轨道类型为_____________________。

(3)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2,N2中σ键和π键数目。

之比是_____________;N2O与CO2互为等电子体,且N2O分子中O只与一个N相连,则N2O

的电子式为____________________。

(4)在Cu催化下,甲醇可被氧化为甲醛(HCHO),甲醛分子中H-C=O的键角___________1200(选填“大于”、“等于”或“小于”),甲醛能与水形成氢键,请在图2中表示出来___________。

(5)立方氮化硼(如图3)与金刚石结构相似,是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为__________;结构化学上用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置,图4立方氮化硼晶胞中,B原子的坐标参数分别有:B(0,0,0);B(1/2,0,1/2);B(1/2,1/2,0)等。则距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为_______________。评卷人得分六、计算题(共4题,共36分)28、SiC有两种晶态变体:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC为立方晶胞;结构与金刚石相似,晶胞参数为434pm。针对β—SiC回答下列问题:

⑴C的配位数为__________。

⑵C和Si的最短距离为___________pm。

⑶假设C的原子半径为r,列式并计算金刚石晶体中原子的空间利用率_______。(π=3.14)29、如图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构模型(原子间实际是相互接触的)。它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30g·cm-3;钨的相对原子质量为183.9.假定金属钨为等直径的刚性球,请回答以下各题:

(1)每一个晶胞中分摊到__________个钨原子。

(2)计算晶胞的边长a。_____________

(3)计算钨的原子半径r(提示:只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。___________

(4)计算金属钨原子采取的体心立方密堆积的空间利用率。____________30、NaCl是重要的化工原料。回答下列问题。

(1)元素Na的焰色反应呈_______色。价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态Na原子,其价电子轨道表示式为_______。

(2)KBr具有NaCl型的晶体结构,但其熔点比NaCl低,原因是________________。

(3)NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应;可以形成一种晶体,其立方晶胞如图所示(大球为Cl,小球为Na)。

①若A的原子坐标为(0,0,0),B的原子坐标为(0,),则C的原子坐标为_______。

②晶体中,Cl构成的多面体包含______个三角形的面,与Cl紧邻的Na个数为_______。

③已知晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_________g·cm-3(列出计算式)。31、通常情况下;氯化钠;氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示。

(1)在NaCl的晶胞中,与Na+最近且等距的Na+有_____个,在NaCl的晶胞中有Na+_____个,Cl-____个。

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过_________结合在一起。

(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧键。

(4)设二氧化碳的晶胞密度为ag/cm3,写出二氧化碳的晶胞参数的表达式为____nm(用含NA的代数式表示)参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、A【分析】【详解】

①单位时间内生成nmolO2是指向右的反应,生成2nmolNO2是指向左的反应,有两个反应方向,且比例正确n:2n=1:2;①正确。②单位时间内生成nmolO2,同时生成2nmolNO,说的都是向右的反应,没有说向左的反应,所以不正确。③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1,题目没有说明表示的是正反应还是逆反应速率,所以错误。④混合气体的压强不再改变,恒容下压强不变就是气体的物质的量不变,此反应气体的总物质的量不变,说明反应达平衡,④正确。⑤混合气体的颜色不再改变,就是指NO2的浓度不变,所以正确。⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变,不变,根据质量守恒定律m总不变,所以n总不变,气体的n总不变可以说明反应达平衡;⑥正确。

点睛:判断反应达到化学平衡状态的标志有:

(1)本质标志:v(正)=v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说;正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。要求必须有两个反应方向,且比例正确。

(2)等价标志:①全是气体参加的体积可变反应,体系的压强不随时间而变化。例如:N2+3H22NH3。②体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。③全是气体参加的体积可变反应,体系的平均相对分子质量不随时间变化。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。④对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。⑤对于有颜色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色不再随时间而变化,如2NO2(g)N2O4(g)。⑥体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。2、C【分析】【详解】

A、A是地壳中含量最高的元素,即A为O,B是金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和,核外电子排布应是即B为Ca;C在第三周期中第一电离能最小,根据同周期从左向右第一电离能增大,推出C为Na,D为Ar,故A说法正确;B、Ca、Na与O形成的化合物可能是CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等,故B说法正确;C、O形成的简单离子是O2-,Na的形成的简单离子为Na+,O2-核外有2个电子层,Na+核外有2个电子层,但电子层数相等时,原子序数增大半径减小,即O2-的半径大于Na+,故C说法错误;D、Ca的第一电离能大于Na的第一电离能,故D说法正确。3、A【分析】【详解】

A.一个环戊二烯分子()中含有键的个数是键的个数是所以一个环戊二烯分子有个键,所以环戊二烯含有键的个数为故A错误;

B.环戊二烯中含有双键碳和单键碳,双键碳是平面结构,杂化方式为单键碳是四面体结构,杂化方式为故B正确;

C.二茂铁只有配位键和共价键;熔点比较低,属于分子晶体,故C正确;

D.二茂铁分子中含有两个环戊二烯,所以含有化学键有极性共价键、非极性共价键,环戊二烯和形成配位键;故D正确;

故答案选A。4、C【分析】【分析】

根据题中叠氮桥基配位化合物C的合成方法可知;本题考查有机物的结构和成键特点,运用杂化方式以及VSEPR分析。

【详解】

价电子为7,为N层电子,Br价电子排布式为故A错误;

B.与为等电子体;电子数都为16,为直线形分子,故B错误;

C.物质C中氮原子成键方式分别有形成3个键,形成2个键,有2个N原子形成4个键,则氮原子杂化形式为sp、故C正确;

D.手性分子应连接4个不同的原子或原子团,不是手性分子;故D错误;

答案选C。5、B【分析】【详解】

A.两者分子式相同;但结构不同,所以不是同一种物质,互为同分异构体,A正确;

B.二者结构不同;不能互为“镜”和“像”的关系,B错误;

C.a和b的空间构型都是平面四边形结构;C正确;

D.a分子中结构对称,属于非极性分子,b分子中结构不对称;属于极性分子,D正确。

答案选B。6、D【分析】【分析】

A.金属的六方最密堆积空间利用率为74%;面心立方最密堆积的空间利用率是74%;

B.由图可知纳晶胞的结构是体心结构;

C.温度升高;金属离子与电子之间的碰撞加剧,金属导电性减弱;

D.分子晶体熔融时;只破坏分子间作用力,不破坏化学键。

【详解】

A.金属的六方最密堆积空间利用率为74%;面心立方最密堆积的空间利用率是74%,空间利用率相同,都是最高的,A项正确;

B.由图可知钠晶胞的结构是体心结构;每个钠原子周围距离最近的钠原子有8个,分别位于晶胞的八个顶点,配位数为8,B项正确;

C.温度升高;金属离子与电子之间的碰撞加剧,金属导电性减弱,C项正确;

D.分子晶体熔融时;只破坏分子间作用力,不破坏化学键,干冰是分子晶体,D项错误;

答案选D。7、C【分析】【详解】

A.SiH4和CH4都属于分子晶体,影响分子晶体的沸点高低的因素是分子间作用力的大小,相对分子质量越大,分子间作用力越大,NH3分子间存在氢键,沸点反常偏高大于PH3;故A错误;

B.CO2晶体是分子晶体,但是SiO2晶体是原子晶体;故B错误;

C.N、P是同主族元素,形成的离子NH4+和PH4+结构类似都是正四面体构型;故C正确;

D.C2H6中两个−CH3对称,是非极性分子,是直线型,而C3H8是锯齿形结构;是极性分子,故D错误;

答案选C。二、多选题(共9题,共18分)8、BC【分析】【详解】

A.电子在核外的排布是分层的;不同的电子在不同的能级运动,故A错误;

B.离核越远的电子能量越大;离核越近的电子能量越小,故B正确;

C.处于最低能量的原子叫基态原子;故C正确;

D.s能层最多只能容纳2个电子;与所在能层无关,故D错误;

故答案选BC。9、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。10、BD【分析】【详解】

A.根据结构简式确定分子式为C3H4O3;故A正确;

B.双键中含有一个σ键;一个π键;单键都是σ键,所以该分子中含有10个σ键、1个π键,所以分子中σ键与π键个数之比为10:1,故B错误;

C.同种非金属元素之间形成非极性键;不同非金属元素之间形成极性键,所以C-C之间存在非极性键;C-H和C-O原子之间存在极性键,故C正确;

D.该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,C原子为sp3杂化;C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,C原子杂化方式为sp2;故D错误;

故选BD。

【点睛】

该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对、C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式是解答关键。11、AD【分析】【详解】

A.根据抗坏血酸分子的结构可知,分子中以4个单键相连的碳原子采取sp3杂化,碳碳双键和碳氧双键中的碳原子采取sp2杂化;A选项正确;

B.氯化铝在177.8℃时升华,熔沸点低,因此AlCl3为分子晶体,但AlCl3在水溶液中完全电离;属于强电解质,B选项错误;

C.CO2是分子晶体,为直线形分子,而SiO2是原子晶体,没有独立的SiO2微粒;两者结构不同,因此两者不互为等电子体,C选项错误;

D.根据晶胞结构图分析可知,C原子位于晶胞的体心,由几何知识可知,该碳原子的坐标为();D选项正确;

答案选AD。

【点睛】

C选项为易错点,解答时需理解:具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征,这一原理称为等电子原理,满足等电子原理的分子、离子或原子团称为等电子体。12、CD【分析】【详解】

A.水杨酸中只有苯环能够与氢气发生加成反应,则1mol水杨酸最多能与3molH2发生加成反应;故A错误;

B.水杨酸与对甲氧基苯甲酸(含有-OCH3)含有的官能团不同;不是同系物,故B错误;

C.分子间氢键会导致物质的溶解度减小;水杨酸分子中的羟基和羧基间存在分子内氢键,使其在水中的溶解度减小,故C正确;

D.苯环是平面结构,苯环上的C原子采用杂化,羧基中的碳原子的价层电子对数=3,没有孤对电子,也采用杂化;故D正确;

故选CD。13、AC【分析】【详解】

A.HCl、HBr;HI均可形成分子晶体;其分子结构相似,相对分子质量越大则分子间作用力越大,所以熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关,故A正确;

B.氢键是比范德华力大的一种分子间作用力,水分子间可以形成氢键,H2S分子间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S;与共价键的键能无关,故B错误;

C.碘分子为非极性分子,CCl4也为非极性分子;碘易溶于四氯化碳可以用相似相溶原理解释,故C正确;

D.氢键不是化学键;故D错误;

故答案为AC。14、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。15、BC【分析】【详解】

A、由晶胞图可知,K+的个数为8×+6×=4,O2-的个数为12×+1=4,化学式为KO2,故A正确;

B、由晶胞图可知,晶体中每个O2-周围有12个O2-,故B错误;

C、由晶胞图可知,晶体中每个K+的周围有6个O2-,故C错误;

D、晶胞中K+与O2-个数分别为4、4,所以晶胞中共有8个氧原子,根据电荷守恒-2价O原子数目为2,所以0价氧原子数目为8-2=6,所以晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3:1,故D正确;

故选BC。16、BC【分析】【分析】

离子晶体:阴阳离子通过离子键结合形成的晶体,离子键作用力强,所以离子晶体硬度高,具有较高的熔沸点;该晶胞不是正方体构成的,观察体心处Ca2+,与它距离相同且最近的C22-位于面心,距离相同且最近的Ca2+位于棱上;它们共平面;

晶胞中粒子数目用均摊法确定:每个顶点的原子被8个晶胞共有;每条棱的原子被4个晶胞共有,每个面的原子被2个晶胞共有。

【详解】

A.据CaC2晶体结构可知其属于离子晶体;所以熔点较高;硬度较大,故A正确;

B.由于晶胞沿一个方向拉长,故晶胞的一个平面的长与宽不相等,和Ca2+距离相同且最近的C22-有4个均位于面心;且在同一平面上,故B错误;

C.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+应为4个均位于棱上;故C错误。

D.图示结构中N(Ca2+)=12×+1=4,N(C22-)=8×+6×=4;故D正确;

答案选BC。

【点睛】

本题考查晶胞的分析,特别注意晶胞沿一个方向拉长的特点,为解答该题的关键,易错点为C选项。三、填空题(共6题,共12分)17、略

【分析】【详解】

Cr电子排布式从3d54s1→3d6是由基态转化为激发态,吸收能量;Co3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,核外电子有4个未成对电子数,Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,价电子轨道表示式为V原子的质子数是23,原子结构示意图为【解析】①.吸收②.4③.④.18、略

【分析】【分析】

首先计算各微粒的杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数;再判断杂化类型和微粒的构型来解答(1);(2)和(3);

(4)原子总数相同;价电子总数也相同的微粒;互称为等电子体,据此分析判断。

【详解】

①CH4中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化;空间构型为正四面体结构;

②CH2=CH2中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化;空间构型为平面形分子;

③CH≡CH中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+0=2;所以采取sp杂化,空间构型为直线形分子;

④NH3中N原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;空间构型为三角锥形分子;

⑤NH4+中N原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;空间构型为正四面体结构;

⑥BF3中B原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化;空间构型为平面三角形分子;

⑦P4中P原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;空间构型为正四面体结构;

⑧H2O中O原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化;空间构型为V形分子;

⑨H2O2中O原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化;空间构型为二面角结构,两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角;

(1)根据上述分析;呈正四面体的有①⑤⑦,故答案为①⑤⑦;

(2)根据上述分析,中心原子轨道为sp3杂化的有①④⑤⑦⑧⑨;中心原子轨道为sp2杂化的是②⑥;为sp杂化的是③;故答案为①④⑤⑦⑧⑨;②⑥;③;

(3)①CH4是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;

②C2H4是平面形分子;所有原子共平面而不共线;

③CH≡CH是直线形分子;所有原子共平面也共线;

④NH3是三角锥形分子;所有原子不共面也不共线;

⑤NH4+是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;

⑥BF3是平面三角形分子;所有原子共平面而不共线;

⑦P4是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;

⑧H2O是V形分子;所有原子共平面而不共线;

⑨H2O2的空间构型是二面角结构;两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角,所有原子不共面也不共线;

所有原子共平面(含共直线)的是②③⑥⑧;共直线的是③,故答案为②③⑥⑧;③;

(4)①CH4⑤NH4+的原子数都为5,核外电子数都是10,属于等电子体,故答案为①⑤。【解析】①⑤⑦①④⑤⑦⑧⑨②⑥③②③⑥⑧③①⑤19、略

【分析】【详解】

(1)判断离子的空间构型时,需寻找等电子体:价电子数为26,与SO32-互为等电子体,所以空间构型为三角锥形;的价电子数为24,与SO3互为等电子体,所以空间构型为平面三角形;的价电子数为32,与CCl4互为等电子体;所以空间构型为四面体形。答案为:三角锥形;平面三角形;四面体形;

(2)由第2周期元素原子构成,与F2互为等电子体的离子,可从C、N、O进行分析,如O元素,构成答案为:

(3)已知分子中O、S间为共价双键,S、F间为共价单键。含有6个原子,价电子数为40,与PCl5互为等电子体,则结构为三角双锥形,4个S—F键的键长相同,另含1个S=O键,则应为PCl5分子中位于同一平面内的2个S—F键被S=O键所替代,从而得出PCl5的空间构型为

【点睛】

利用等电子原理,其实就是利用类推法,但在使用类推法时,需注意微粒的差异性,以确定原子的相对位置。【解析】三角锥形平面三角形四面体形20、略

【分析】(1)

处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概念密度分布可用电子云形象化描述;基态14C原子的轨道表示式为核外存在2对自旋相反的电子;

(2)

CH4中C为-4价、H为+1价,电负性:CH;非金属性:OC,电负性:OC.H、O三种元素电负性由小到大的顺序为:HCO;

(3)

①a.CO2的结构式为O=C=O,CO2分子中含有2个σ键和2个π键;a项正确;

b.CH4分子中含极性共价键,由于CH4为正四面体结构,CH4分子中正电荷中心和负电荷中心重合,CH4为非极性分子,b项错误;

c.CH4的相对分子质量小于CO2的相对分子质量,CH4分子间作用力小于CO2分子间作用力,CH4的熔点低于CO2;c项错误;

d.CH4中碳原子采取sp3杂化,CO2中碳原子采取sp杂化;d项正确;答案选ad;

②根据表中数据,CO2的分子直径(0.512nm)小于笼状结构的空腔直径(0.586nm),CO2与H2O的结合能(29.91kJ/mol)大于CH4与H2O的结合能(16.40kJ/mol),所以可用CO2置换“可燃冰”中的CH4。【解析】电子云2H、C、OadCO2的分子直径小于笼状空腔直径,且与H2O的结合力大于CH421、略

【分析】【详解】

(1)Cu电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,在形成Cu2+的过程中,参与反应的电子是最外层的4s及3d上各一个电子,故Cu2+离子的电子排布式是为:1s22s22p63s23p63d9;本题正确答案是:1s22s22p63s23p63d9。

(2)从图中可以看出阴离子在晶胞有四类:顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个),根据立方体的分摊法,可以知道该晶胞中阴离子数目为:,8+4+1=4,本题正确答案是:4;

(3)因为N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,所以N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键。答案:F电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键。

(4)因为氧离子的离子半径小于硫离子的离子半径,所带电荷数又相同,所以亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高.因此,本题正确答案是:高。【解析】1s22s22p63s23p63d94F电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键高22、略

【分析】【分析】

本题是对物质结构与性质的考查;涉及晶体类型与性质;杂化方式、分子结构与性质、晶胞计算等,侧重考查学生分析解决问题的能力,分子极性大小及键角的大小判断为易错点、难点,(4)中关键是明确键长与晶胞棱长关系,需要学生具有一定的数学计算能力。

【详解】

(1)BN由共价键形成的空间网状结构,熔点高、硬度大,属于原子晶体;而干冰松软且极易升华,属于分子晶体;BN晶体中B原子形成4个B-N键,杂化轨道数目为4,B原子采取sp3杂化,干冰中C原子形成2个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为2,C原子采取sp杂化,故答案为:原子;分子;sp3;sp;

(2)二者结构相似;均为V形,F与O的电负性相对比较接近,H与O的电负性相差较大,水分子中共用电子对较大地偏向O,所以O-F键的极性较弱,所以整个分子的极性也较弱,水分子中成键电子对之间排斥更大,故水分子中键角也更大,故答案为:<;<;

(3)石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短;键能比金刚石大,故石墨晶体熔点比金刚石的高。故答案为:高;石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大;

(4)晶胞中每个碳原子与4个Si原子形成正四面体,每个Si原子与周围的4个C原子形成正四面体,晶胞中Si、C的相对位置相同,可以将白色球看作C、黑色球看作Si,互换后以顶点原子研究,与之最近的原子处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,故每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为顶点Si原子与四面体中心C原子连线处于晶胞体对角线上,且距离等于体对角线长度的而体对角线长度等于晶胞棱长的倍,假设C-Si键长为acm,则晶胞棱长=cm,晶胞中Si原子数目=C原子数目=4,晶胞质量=g,晶胞密度=(g)÷(cm)3=g/cm3,故答案为:12;【解析】原子分子sp3sp<<高石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大12四、有机推断题(共3题,共27分)23、略

【分析】【分析】

W、X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中,成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道,则Y原子核外电子排布为1s22s22p4,Y为氧元素;X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同,但还有空轨道,则X原子核外电子排布为1s22s22p2;X为碳元素;W;Z的原子序数相差10,Z的原子序数大于氧元素,则Z一定处于第三周期,且Z原子的第一电离能在同周期中最低,则Z为Na元素,故W为氢元素,据此分析解答。

【详解】

(1)由上述分析可知;W为H;X为C、Y为O、Z为Na,故答案为H;C;O;Na;

(2)XY分子为CO;X原子与Y原子都达到8电子稳定结构,CO中C原子与O之间形成三个共用电子对,各含有1对孤对电子,其结构式为C≡O,叁键中有1个σ键和2个π键,其中有一个π键是由氧原子单方提供了2个电子形成的,故CO分子中C和O原子用于成键的电子数目分别是2和4;根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的主要类型有σ键;π键,故答案为2和4;σ键、π键;

(3)CO2与NaOH反应时,通过控制反应物的物质的量之比,可以得到碳酸钠、碳酸氢钠,相同条件下,在水中溶解度较小的是NaHCO3,故答案为NaHCO3;

(4)Z2Y2为Na2O2,为离子化合物,钠离子和过氧根离子以离子键相结合,O与O以非极性共价键相结合,电子式为:故答案为【解析】HCONa2和4σ键,π键NaHCO324、略

【分析】【分析】

X原子最外层电子数是内层电子数的2倍可知X为C;地壳中含量最丰富的金属元素是Al(Y),Z最外层电子数是电子层数的2倍可知Z为S,由四种元素原子序数依次增大且W是制造高效电池的材料可知W为Li。

【详解】

(1)同一个原子中没有运动状态完全相同的电子,Li原子序数为3,电子数也为3,所以W原子核外有3种不同运动状态的电子,Li核外电子排布式为1s22s1;所以有两种不同能量的电子,故答案为:3;2;

(2)CS2是结构对称的共价化合物,属于非极性分子,分子中含有两个碳硫双键,电子式为故答案为:非极性;

(3)Al的原子序数为13,最外层有3个电子,电子排布式为3s23p1;Al最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,氢氧化铝为两性氢氧化物,电离方程式为H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-,故答案为:3s23p1;H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-;

(4)元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,S、C对应的最高价氧化物对应水化物分别为H2SO4和H2CO3,硫酸是强酸,碳酸是弱酸,所以非金属性S>C,可以用硫酸制取碳酸证明,反应的化学方程式为H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑,故答案为:S;H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑。【解析】32非极性3s23p1H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-SH2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑25、略

【分析】【分析】

周期表中的五种元素A、B、D、E、F,原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为nsnnpn,那么n只能为2,则A的基态原子价层电子排布为2s2p2,A为C元素;B的基态原子2p能级有3个单电子,那么B的价层电子排布式为2s22p3,B是N元素;D是一种富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位,那么D是Cl元素;E2+的3d轨道中有10个电子;E是Zn元素;F位于第六周期,与Cu同族,其单质在金属活动性顺序表中排在末位,F是Au。可在此基础上利用物质结构基础知识解各小题。

【详解】

根据分析;A;B、D、E、F分别为C、N、Cl、Zn、Au。

(1)E是锌元素,核电荷数为30,在元素周期表中的位置为第四周期ⅡB族,E的基态原子的价层电子排布式3d104s2,答案为:3d104s2

(2)A、B形成的AB-,即CN-中C原子的价层电子对数为1+(4+1-1×3)/2=2,为sp杂化,CN-含有一个叁键;其中一个为σ键,另外2个为π键,σ键与π键的数目之比为1:2。答案为:sp;1:2

(3)AuCl3是一种褐红色晶体,吸湿性极强,易溶于水和乙醇,以二聚体Au2Cl6的形式存在,则2个AuCl3应通过配位键结合,Au为中心原子,Cl为配位原子,形成的二聚体Au2Cl6为分子,所以可判断AuCl3晶体属于分子晶体,结构式为:答案为:分子;

(4)Au(+1价)与CN-形成的直线形配离子为[Au(CN)2]-,Zn与CN-形成的正四面体形配离子为[Zn(CN)4]2-,用Zn提取Au单质的反应是置换反应,离子方程式为:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-。答案为:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-

(5)F是Au,其单质的晶体为面心立方最密堆积,每一个Au的晶胞中含有4个Au原子,每一个晶胞的质量为根据=g∙cm-3。答案为:

【点睛】

1.价层电子对的一种计算方法是:价层电子对数=配位原子数+孤对电子对数。孤对电子对数=中心原子价电子数±电荷数-中心原子提供给配位原子的共用电子数;当上述公式中电荷数为正值时取“-”,电荷数为负值时取“+”;

2.晶体密度的计算:选取1个晶胞作为计算对象,一方面,根据题给信息,利用均摊法计算该晶胞所含各种粒子的个数,并计算出这个晶胞的质量,晶胞质量等于该晶胞所含原子摩尔质量的总和除以NA;另一方面,根据题给信息,结合晶胞的结构,利用几何知识计算该晶胞的体积。【解析】3d104s2sp1:2分子Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-五、结构与性质(共2题,共10分)26、略

【分析】【详解】

(1)电子层数越多;原子半径越大,同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,因此H;C、O中,原子半轻最大的是C;周期表从左到右,元素的电负性逐渐变大,从上到下,元素的电负性逐渐减小,因此H、C、O中,电负性最大的是O,答案:C;O;

(2)[Mn(H2O)6]2+中Mn—O键为配位键,其电子对由O提供,H3O+的原子数为3,价电子数为10,与H3O+所含原子总数相等的等电子体有NH3等,答案:配位;O;NH3;

(3)C2H5OH分子中的两个碳原子均为sp3杂化,CH3COOH分子中甲基上的碳原子为sp3杂化,羰基中的碳原子为sp2杂化,答案:sp3;sp3或sp2;

(4)CH3COOH与H2O均为极性分子,且CH3COOH分子与H2O分子间可形成氢键,因此CH3COOH能与H2O任意比混溶,答案:CH3COOH分子与H2O分子间可形成氢键;

(5)O和S位于同一主族,O的原子半径比S的小,半径越小原子核对最外层电子的吸引力越大,则第一电离能越大,因此第一电离能I1(O)>I1(S),答案:>;O的原子半径比S的小;原子核对最外层电子的吸引力较大;

(6)由均摊法可知,1个晶胞中Mn原子的数目为4,Se原子的数目为8×+6×=4,根据晶胞结构可知,两个Mn原子的最近距离为面对角线的一半,所以晶胞的棱长为pm,取1mol晶胞,质量m=4×134g,1个晶胞的体积为(×10-10)3cm3,则晶胞的密度=g·cm-3,答案:【解析】CO配位ONH3sp3sp3或sp2CH3COOH分子与H2O分子间可形成氢键>O的原子半径比S的小,原子核对最外层电子的吸引力较大27、略

【分析】【详解】

本题考查过渡元素Cu及其化合物的结构;电子排布、杂化轨道、晶体结构等物质结构的有关知识点。根据Cu的原子结构和电子排布规律、杂化轨道及分子构型的知识和晶体的类型以及晶包有关知识来解答此题。

(1)基态Cu原子核外有29个电子

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