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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年浙教版选择性必修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6题,共12分)1、实验室里经常可以看到蓝色的硅胶干燥剂,变色的主要原因是含有氯化钴。CoCl2为蓝色结晶性粉末,当暴露在潮湿的空气中时会很快变为粉红色的[Co(H2O)6]Cl2,若在约110℃烘箱里放置1小时,又恢复到半透明的蓝色。下列说法不正确的是A.Co元素位于元素周表中第四周期第Ⅷ族B.配离子[Co(H2O)6]2+中H2O分子的中心原子杂化方式为sp3杂化C.1mol[Co(H2O)6]Cl2与足量的AgNO3溶液反应时,可得到2molAgClD.该蓝色的硅胶干燥剂,变色反应(蓝粉之间的转化)是可逆反应2、某核素核外共有15个不同运动状态的电子,以下说法正确的A.若将该原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p它违背了泡利原理B.原子中所有的电子占有3个能级,9个轨道C.该元素的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物D.基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为哑铃形3、短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序数依次增大;四种元素可以组成一种分子簇,其分子结构如图所示(球大小表示原子半径的相对大小),W、X位于不同周期,X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z的族序数等于其周期数,下列说法中一定正确的是。
A.X可以分别与W、Y可形成化合物W2X2、Y2X2B.工业上获得Y、Z单质均可采用电解它们的熔融氯化物C.简单离子半径:Z>Y>X>WD.相同条件下,Y单质的沸点比Z单质的低4、含氮物质种类繁多,例如N2、NH3、N2H4、HN3(酸性与醋酸相当)等。下列有关物质的说法中正确的是A.N2H4中两个氮原子之间有一对共用电子对,故其6个原子可能共平面B.N2性质不活泼,可作为焊接镁条的保护气C.N2H4具有还原性,可用于将AgNO3还原为单质AgD.可向NaN3溶液中通CO2来制备HN35、利用超分子可分离和将混合物,加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程,如图所示。下列说法不正确的是。
A.杯酚分子与可以形成分子间氢键B.和互为同素异形体C.图中杯酚分子与可能是借助分子间作用力形成超分子D.利用杯酚分离和说明人类已经能够从分子层面进行物质的分离和提纯6、有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],经X-射线研究发现,它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法不正确的是。
A.该晶体的化学式为MFe2(CN)6B.该晶体属于离子晶体C.该晶体中M呈+2价D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为6个评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)7、德国科学家发现新配方:他使用了远古地球上存在的O2、N2、CH3、NH3、H2O和HCN,再使用硫醇和铁盐等物质合成RNA的四种基本碱基。下列说法正确的是A.基态Fe3+价电子排布为:3d5B.O2、N2、HCN中均存在σ键和π键C.CH4、NH3、H2O分子间均存在氢键D.沸点:C2H5SH(乙硫醇)>C2H5OH8、水是生命之源,下列从“结构化学的角度”对水的分析错误的是A.一个H2O中H、O原子间形成两个σ键B.H2O中H-O-H键的键角是180º,H2O是非极性分子C.H2O易与H+以配位键结合,形成H3O+D.冰中水分子间存在氢键,每摩尔冰最多存在4摩尔氢键9、有一种蓝色晶体[可表示为],经X射线衍射实验研究发现,其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。它的结构特征是和互相占据立方体互不相邻的顶点,而位于立方体的棱上;则下列说法正确的是。
A.B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价C.M的离子不可能在立方体的体心位置D.该晶胞中与每个距离最近且相等的有3个10、一种药物的分子结构如图所示;其中X;Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,M的原子序数为W的两倍。下列说法中正确的是。
A.的键角为180°B.X、Z、W只能形成分子晶体C.第一电离能:D.Y、Z、W分别与X形成的最简单化合物中,W所形成的化合物的沸点最高11、是离子晶体,其晶格能可通过如图的Born-Haber循环计算得到。
下列说法错误的是A.原子的第一电离能为B.键的键能为C.的晶格能为D.转变成需要吸收的能量为12、金属铁有δ;γ、α三种结构;各晶胞如图。下列说法不正确的是。
A.三种晶胞中实际含有的铁原子的个数之比为2:4:1B.三种晶胞中铁原子的配位数之比为1:3:2C.三种晶胞密度之比为32:37:29D.δ-Fe晶胞的空间利用率为13、根据量子力学计算;氮化碳结构有五种,其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料,已知氮化碳的二维晶体结构如图,虚线框内表示晶胞结构。下列有关氮化碳的说法正确的是。
A.β-氮化碳属于分子晶体B.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连C.氮化碳的化学式为C4N3D.左上角和右下角框内晶胞中均含有四个氮原子和三个碳原子评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)14、钴的化合物在工业生产;生命科技等行业有重要应用。
(1)基态Co2+的核外电子排布式为____。
(2)Fe、Co均能与CO形成配合物,如Fe(CO)5、Co2(CO)8的结构如图1、图2所示,图1中1molFe(CO)5含有____mol配位键,图2中C原子的杂化方式为____,形成上述两种化合物的四种元素中电负性最大的是____(填元素符号)。
(3)金属钴的堆积方式为六方最密堆积,其配位数是____,钴晶体晶胞结构如图3所示,该晶胞中原子个数为____;该晶胞的边长为anm,高为cnm,该晶胞的密度为____(NA表示阿伏加德罗常数的值,列出代数式)g·cm-3。15、Ⅰ.有以下8种物质:
①②③④
⑤⑥⑦⑧
试回答下列问题:
(1)不存在化学键的是__________________(填序号;下同)。
(2)只存在极性共价键的是是__________________。
(3)只存在非极性共价键的是__________________。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是__________________。
(5)只存在离子键的是__________________。
(6)既存在离子键又存在共价键的是__________________。
Ⅱ.在下列变化中:
①升华②烧碱熔化③溶于水。
④溶于水⑤溶于水。
(1)未破坏化学键的是__________________(填序号;下同)。
(2)仅离子键被破坏的是__________________。
(3)仅共价键被破坏的是__________________。
(4)离子键和共价键同时被破坏的是__________________。16、乙二胺()是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是___________、___________。17、BF3、NONOPCl键角由大到小的排序是_______。18、(1)可正确表示原子轨道的是___________。
A.2sB.2dC.3pxD.3f
(2)写出基态镓(Ga)原子的价电子排布式:___________。
(3)下列物质中,只含有极性键的分子是_____,既含离子键又含共价键的化合物是_______;只存在σ键的分子是_______,同时存在σ键和π键的分子是_____。
A.N2B.CO2C.CH2Cl2D.C2H4E.C2H6F.CaCl2G.NH4Cl
(4)用“>”“<”或“=”填空:第一电离能的大小:Mg____Al;19、大型客机燃油用四乙基铅[Pb(CH2CH3)4])做抗震添加剂,但皮肤长期接触四乙基铅对身体健康有害,可用硫基乙胺(HSCH2CH2NH2)和KMnO4清除四乙基铅。
(1)碳原子核外电子的空间运动状态有______种,基态锰原子的外围电子排布式为___,该原子能量最高的电子的电子云轮廓图形状为________。
(2)N、C和Mn电负性由大到小的顺序为____________。
(3)HSCH2CH2NH2中C的杂化方式为_____,其中NH2-空间构型为____;N和P的价电子相同,但磷酸的组成为H3PO4,而硝酸的组成不是H3NO4,其原因是_______。
(4)Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,其晶体类型属于_____晶体。已知Pb(CH2CH3)4晶体的堆积方式如下。
Pb(CH2CH3)4]在xy平面上的二维堆积中的配位数是___,A分子的坐标参数为_____;设阿伏加德罗常数为NA/mol,Pb(CH2CH3)4]的摩尔质量为Mg/mol,则Pb(CH2CH3)4]晶体的密度是_____g/cm3(列出计算式即可)。20、根据已学知识;请你回答下列问题:
(1)含有8个质子,10个中子的原子的化学符号___________。
(2)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的外围电子排布是4s24p4,该元素的名称是___________。
(3)NH的立体结构为:___________,SO2的立体结构为:___________。
(4)周期表中最活泼的非金属元素原子的轨道表示式为___________。
(5)三氯化铁常温下为固体,熔点282°C,沸点315°,在300°C以上易升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为___________。
(6)某元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的1/6,写出该元素原子的电子排布式是___________。
(7)写出HCN的电子式___________,该分子中σ键和π键的比为___________。
(8)比较NCl3和PCl3键角大小并解释其原因___________。
(9)向硫酸铜溶液中加入氨水,先生成蓝色沉淀,续滴加氨水,沉淀溶解生成蓝色溶液,写出生成的配离子的结构式___________,1mol该配离子中含有的σ键数目为___________。21、比较下列各对物质熔点的高低;并简述理由。
(1)NH3和PH3_______
(2)NaF和KF_______
(3)SO2和SiO2_______22、自然界中不存在氟的单质;得到单质氟的过程中,不少科学家为此献出了宝贵的生命.1886年,法国化学家莫瓦桑发明了莫氏电炉,用电解法成功地制取了单质氟,因此荣获1906年诺贝尔化学奖,氟及其化合物在生产及生活中有着广泛的用途。
请回答下列问题:
(1)氟磷灰石可用于制取磷肥,其中原子的L层电子排布式为_______.基态P原子有_______个未成对电子,的中心P原子的杂化方式为_______。
(2)氟气可以用于制取情性强于的保护气也可以用于制取聚合反应的催化剂可以作为工业制取硅单质的中间物质()的原料。
①分子的空间结构为_______。
②S、P、的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(3)氟气可以用于制取高化学稳定性材料聚四氟乙烯的原料四氟乙烯,四氟乙烯含键的数目为_______
(4)工业上电解制取单质铝,常利用冰晶石降低的熔点.F的电负性由小到大的顺序为_______,工业上不用电解制取铝的原因为_______。评卷人得分四、判断题(共2题,共4分)23、用铜作电缆、电线,主要是利用铜的导电性。(______)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、原理综合题(共4题,共32分)25、铝和氟的化合物在制造;化工等领域都有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态铝原子的核外电子排布式为___________,占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为___________,基态铝原子比基态镁原子的第一电离能(I1)小,其原因是___________。
(2)通常情况下,AlF3可由六氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]受热分解制得,请写出该反应的化学方程式______________________。
(3)AlF3具有较高的熔点(1040℃),属于___________晶体(填晶体类型);AlCl3在178℃时升华,写出导致AlF3、AlCl3具有不同晶体类型的原因(从原子结构与元素性质的角度作答)___________。
(4)NaAlO2在水溶液中实际上都是以Na[Al(OH)4]形式存在。其中[Al(OH)4]-为配离子,写出Al原子的杂化形式___________,该阴离子中存在的化学键有___________(填字母代号)
A.离子键B.极性键C.非极性键D.金属键E.配位健F.氢键。
(5)萤石CaF2晶体的晶胞如图所示,其中Ca2+的堆积方式称为___________。立方体边长为acm,阿伏加德罗常数的值为NA,则CaF2晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算式)
26、尿素是一种重要的化工产品;工业生产尿素的主要流程如下:
(1)工业合成氨的化学方程式是_______。
(2)尿素分子中C、N原子间的共用电子对偏向N原子,从原子结构的角度解释原因:______。
(3)由NH3和CO2合成尿素分为两步反应(均为可逆反应);其能量变化示意图如下:
①合成尿素总反应的热化学方程式是_______。
②粗尿素中含有NH2COONH4杂质。通过控制温度和压强,可将NH2COONH4分解为NH3和CO2。研究温度和压强对NH2COONH4分解率的影响;结果如下:
X代表_____(填“温度”或“压强”),L1_____L2(填“>”或“<”)。
(4)工业上含尿素的废水需经处理后才能排放。一种利用电化学方法降解尿素的装置示意图如下:
写出尿素被降解的电极反应式是______。27、是环境友好材料;能光催化降解有机物.回答下列问题:
(1)基态Ti原子核外电子占据的最高能级符号为_______,价电子中未成对电子有_______个。
(2)二氧化钛与(光气)、(二氯亚砜)等氯化试剂反应可用于制取四氯化钛。
①(光气)的立体构型为_______,中键和键的数目比为_______。
②(二氯亚砜)是_______分子.(填“极性”或“非极性”)
(3)香豆素()是一种天然香料,能被光降解。
①香豆素分子中C、O元素的第一电离能大小关系是_______,理由是_______。
②分子中C原子的杂化类型是_______。
③已知单双键交替的共轭结构可以形成大π键,大π键可用符号表示,其中n代表参与形成大π键的原子数,m代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则香豆素中的大π键应表示为_______。
(4)研究表明,在通过氮掺杂反应生成能使对可见光具有活性;反应如图所示。
晶体中_______,_______。28、Fe2+、Fe3+与O22-、CN-、F-有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
(1)C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是___________________________。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为_____________________________。
(3)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂;其结构如图1所示。
此物质中碳原子的杂化方式是______________________。
(4)配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为________。已知(CN)2是直线型分子,并具有对称性,则(CN)2中π键和σ键的个数比为_____________。
(5)F-不仅可与Fe3+形成[FeF6]3-,还可以与Mg2+、K+形成一种立方晶系的离子晶体;此晶体应用于激光领域,结构如图2所示。
该晶体的化学式为___________________________________。评卷人得分六、计算题(共2题,共14分)29、已知:钇钡铜氧晶体的晶胞是一个长方体(如图所示),其晶胞参数分别为anm、bnm,阿伏加德罗常数的值为NA。则该晶体的密度为________g/cm3(列出计算式即可)。(原子量:Y-89Ba-137Cu-64O-16)
30、Cu3N的晶胞结构如图,N3﹣的配位数为________,Cu+半径为acm,N3﹣半径为bcm,Cu3N的密度为________g•cm﹣3.(阿伏加德罗常数用NA表示;Cu;N相对分子质量为64、14)
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【详解】
A.Co元素的核外价层电子排布为3d84s2;位于元素周表中第四周期第Ⅷ族,A正确;
B.H2O中O原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3杂化;B正确;
C.配合物外界的离子可以电离出来,1mol[Co(H2O)6]Cl2可以电离出2mol氯离子,与足量的AgNO3溶液反应时;可得到2molAgCl,C正确;
D.粉色和蓝色物质转化时反应条件不同;不是可逆反应,D错误;
故选D。2、D【分析】【详解】
某核素核外共有15个不同运动状态的电子,则该原子为P原子,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3;
A.若将该原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p它违背了洪特规则,A错误;
B.该原子中所有原子占有1s;2s、2p、3s、3p共5个能级;9个轨道,B错误;
C.该元素的最高价氧化物的水化物H3PO4为中强酸;C错误;
D.基态原子中能量最高的电子处于3p能级;p电子云的形状都为哑铃形,D正确;
答案选D。3、D【分析】【分析】
由X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍可知,X为O元素,由图示可知,W、X、Y、Z的原子半径大小顺序为Y>Z>X>W;由Z的族序数等于其周期数可知,Z为Al元素,由W;X位于不同周期可知,W为H元素;由Y的原子序数比Z小、原子半径比Z大可知,Y与Z同周期,可能为Na元素或Mg元素。
【详解】
A.氧元素与氢元素和钠元素可以形成化合物H2O2和Na2O2;与镁元素只能形成化合物MgO,故A错误;
B.氯化铝为共价化合物;熔融状态下不导电,不能用电解方法制备铝单质,故B错误;
C.电子层结构相同的离子;核电荷数越大,离子半径越小,钠离子或镁离子;铝离子和氧离子的电子层结构相同,则氧离子的离子半径大于金属阳离子的离子半径,故C错误;
D.金属钠中钠离子的离子半径大于金属铝中铝离子的离子半径;钠原子的价电子数小于铝原子,则金属钠中的金属键小于金属铝,则钠单质的沸点比铝单质的低,故D正确;
故选D。4、C【分析】【详解】
A.N2H4中氮原子是sp3杂化;呈三角锥形,六个原子不可能共平面,A错误;
B.N2和镁条在点燃时会发生反应不能做保护气,B错误;
C.N2H4具有还原性,可以和AgNO3反应生成单质Ag,C正确;
D.已知HN3酸性与醋酸相当;其酸性大于碳酸,无法制取,D错误;
故选C。5、A【分析】【分析】
【详解】
A.杯酚中的羟基之间形成氢建,而杯酚与有形成氢键;故A错误;
B.和是由石碳元素组成的不同单质;所以互为同素异形体,故B正确;
C.两分子形成一体之间作用力为分子间作用力;故C正确;
D.利用杯酚分离和可以说人类能够从分子层面上进分离,提纯,因为和
单体为分子;所以D正确;
故选A。6、C【分析】【分析】
由阴离子的晶胞结构可知,晶胞中亚铁离子的个数为4×=铁离子的的个数为4×=氰酸根离子的个数为12×=3,则阴离子为[Fe2(CN)6]—,由化合价代数和为0可知,MxFey(CN)6只能为MFe2(CN)6。
【详解】
A.由分析可知,该晶体的化学式为MFe2(CN)6;故A正确;
B.由题意可知,该晶体为M+离子和[Fe2(CN)6]—离子形成的离子晶体;故B正确;
C.由题意可知,该晶体为M+离子和[Fe2(CN)6]—离子形成的离子晶体;该晶体中M呈+1价故C错误;
D.由阴离子的晶胞结构可知,位于顶点的铁离子与位于棱上的氰酸根离子的距离最近,则每个铁离子距离最近且等距离的CN—为6个;故D正确;
故选C。二、多选题(共7题,共14分)7、AB【分析】【详解】
A.Fe为26号元素,原子核外有26个电子,基态原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2,失去外层3个电子形成Fe3+,所以基态Fe3+价电子排布为:3d5;故A正确;
B.O2分子中存在双键,N2分子中存在三键;HCN分子中存在三键,双键有一个σ键和一个π键,三键有一个σ键和两个π键,故B正确;
C.C元素的电负性较弱,CH4分子间不存在氢键;故C错误;
D.乙醇含有-OH;分子间存在氢键,所以沸点高于乙硫醇,故D错误;
综上所述答案为AB。8、BD【分析】【分析】
【详解】
A.水分子中氧原子采取sp3杂化;与两个氢原子分别形成一个σ键,同时还有两对孤电子对,故A正确;
B.由于孤单子对对成键电子对的排斥作用较大;所以水分子中H-O-H键的键角为104.5º,分子的空间构型为V形,所以正负电荷中心不重合,为极性分子,故B错误;
C.H2O分子中氧原子有孤电子对,氢离子有空轨道,所以二者易形成配位键,形成H3O+;故C正确;
D.由于水分子间存在氢键;且氢键具有方向性,所以冰中一个水分子与周围4个水分子形成类似金刚石的正四面体形,每两个水分子形成一个氢键,每个水分子参与形成4个氢键,所以冰中水分子和氢键的个数比为1:2,则每摩尔冰最多存在2摩尔氢键,故D错误;
故选BD。9、BC【分析】【分析】
【详解】
A.在立方体的顶点,每个被8个晶胞共用,故每个晶胞中个数为同理每个晶胞中个数为位于棱的中点,每个被4个晶胞共用,故每个晶胞中个数为已知晶体的化学式为则晶体中的阴离子为根据化合价代数和为0得晶体的化学式为综上可知,A错误;
B.因为有阴阳离子;故该晶体属于离子晶体,M呈+1价,B正确;
C.若M的离子在立方体的体心位置,则该晶体的化学式可表示为C正确;
D.该晶胞中与每个距离最近且相等的有6个;D错误;
故选BC。10、AD【分析】【分析】
根据提示信息及化合物的价键数可知;X;Y、Z、W、M依次为H、C、N、O、S,据此分析;
【详解】
A.YM2的化学式为CS2;属于直线形,键角为180°,故A正确;
B.H、N、O可以构成HNO3,HNO3为分子晶体,也可以形成离子晶体,如NH4NO3;故B错误;
C.第一电离能N>O>H>C;故C错误;
D.Y、Z、W与H构成最简单的氢化物分别为CH4、NH3、H2O,H2O常温下为液体,其余为气体,因此H2O沸点最高;故D正确;
答案为AD。11、AB【分析】【详解】
A.原子的第一电离能是由气态原子失去1个电子形成气态离子所需要的能量,应为故A错误;
B.键的键能为1molO2(g)分解为2molO(g)所吸收的能量,即故B错误;
C.晶格能是指气态离子形成1mol离子晶体释放的能量,即的晶格能为故C正确;
D.转变成需要吸收的能量为故D正确;
故选:AB。12、BC【分析】【分析】
【详解】
A.三种晶胞中实际含有的铁原子的个数之比为(8×+1):(8×+6×):(8×)=2:4:1;故A正确;
B.δ-Fe为体心立方堆积;以体心Fe研究可知Fe原子配位数为8,γ-Fe为面心立方堆积,Fe原子配位数为12,α-Fe为简单立方堆积,可知Fe原子配位数为6,故δ-Fe;γ-Fe、α-Fe两种晶胞中铁原子的配位数之比为8:12:6=4:6:3,故B错误;
C.设铁原子半径为a,根据晶胞结构图,γ-Fe晶体中晶胞的棱长为δ-Fe晶体中晶胞的棱长为α-Fe晶体中晶胞的棱长为2a,所以三种晶胞的棱长之比为:233,原子数之比2:4:1,密度之比:=故C错误;
D.δ-Fe晶胞的空间利用率为==故D正确;
故选BC。13、BD【分析】【分析】
【详解】
略三、填空题(共9题,共18分)14、略
【分析】【分析】
(1)Co为27号元素,Co2+的核外电子数为25;根据构造原理书写核外电子排布式;
(2)1molFe(CO)5中Fe原子与5个CO形成5个配位键,在每个CO分子中存在1个配位键;Co2(CO)8中含有碳氧双键和碳氧三键;元素的非金属性越强;电负性越大;
(3)由金属钴的堆积方式为六方最密堆积可知配位数为12;由晶胞结构可知;钴原子有12个位于顶点;2个位于面心、3个位于体内,由均摊法确定原子个数和计算晶体密度。
【详解】
(1)Co为27号元素,Co2+的核外电子数为25,根据构造原理可知核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d7,故答案为:1s22s22p63s23p63d7;
(2)1molFe(CO)5中Fe原子与5个CO形成5个配位键,在每个CO分子中存在1个配位键,共含有10mol配位键;由图可知,Co2(CO)8中含有碳氧双键和碳氧三键,双键中C原子的杂化方式为sp2杂化,三键中C原子的杂化方式为sp杂化;元素的非金属性越强,电负性越大,O元素非金属性最强,则电负性最大的是O元素,故答案为:10;sp、sp2;O;
(3)由金属钴的堆积方式为六方最密堆积可知配位数为12;由晶胞结构可知,钴原子个数为12×+2×+3=6;由晶胞的边长为anm,高为cnm可知晶报的体积为×a×10—7cm××a×10—7cm×c×10—7cm×6=×10—21a2ccm3,则晶胞的密度为=g·cm-3,故答案为:12;6;
【点睛】
由晶胞结构可知,钴原子有12个位于顶点、2个位于面心、3个位于体内,则由均摊法确定钴原子个数为12×+2×+3=6是解答难点。【解析】[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d710sp、sp2O12615、略
【分析】【分析】
Na2S属于离子化合物;含有离子键;
P4属于单质;含有非极性共价键;
HCl属于共价化合物;含有极性共价键;
NaOH属于离子化合物;钠离子和氢氧根离子之间的化学键为离子键,氢氧根离子中含有极性共价键;
Ne属于单原子分子;不含有化学键,属于单质;
H2O2属于共价化合物;含有极性共价键H-O和非极性共价键O-O;
⑦Na2O2属于离子化合物;钠离子和过氧根离子之间的化学键为离子键,过氧根离子中含有非极性共价键;
NH4Cl属于离子化合物;铵根离子和氯离子之间的化学键为离子键,铵根离子中含有极性共价键,以此分析。
【详解】
I.(1)为单原子分子;不存在化学键。故答案为:⑤;
(2)只存在极性共价键。故答案为:③;
(3)只存在非极性共价键。故答案为:②;
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键。故答案为:⑥;
(5)只存在钠离子与硫离子之间的离子键。故答案为:①;
(6)存在和之间的离子键和之间的共价键;
存在和之间的离子键和之间的共价键;
存在和之间的离子键和之间的共价键。故答案为:④⑦⑧。
Ⅱ.(1)升华属于物理变化;未破坏化学键,所以未破坏化学键的是①。故答案为:①;
(2)烧碱熔化发生反应:溶于水发生反应:均只破坏了离子键,所以仅离子键被破坏的是②③。故答案为:②③;
(3)溶于水发生反应:仅破坏了共价键,所以仅共价键被破坏的是④。故答案为:④;
(4)溶于水发生反应:破坏了离子键和共价键,所以离子键和共价键同时被破坏的是⑤。故答案为:⑤。【解析】⑤③②⑥①④⑦⑧①②③④⑤16、略
【分析】【分析】
【详解】
乙二胺分子中,1个N原子形成3个单键,还有1个孤电子对,故N原子价层电子对数为4,N原子采取杂化;1个C原子形成4个单键,没有孤电子对,价层电子对数为4,采取杂化。【解析】17、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】NO>BF3>NO>PCl18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)A.2s能级只有1个轨道;故2s可以表示原子轨道,A正确;
B.不存在2d能级;B错误;
C.3p能级含有3个轨道,3个轨道相互垂直,3px表示为x轴上的轨道;C正确;
D.不存在3f能级;D错误;
故答案为:AC;
(2)Ga与Al同主族相邻,原子序数相差第四周期容纳元素种数,故Ga的原子序数为13+18=31,其核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d104s24p1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p1;
(3)
A、N2分子含有非极性共价键;属于单质,氮气分子结构简式为N≡N,所以氮气分子中含有σ键和π键;
B、CO2分子中碳原子和氧原子之间存在极性键;属于共价化合物,二氧化碳分子结构简式为O=C=O,所以二氧化碳分子中含有σ键和π键;
C.CH2Cl2分子中碳原子和氢原子或氯原子之间存在极性键,属于共价化合物,CH2Cl2分子结构式为:CH2Cl2分子中只含σ键;
D.C2H4分子中碳原子和氢原子之间存在极性键,碳原子和碳原子之间存在非极性共价键,属于共价化合物,乙烯的结构式为乙烯分子中含有σ键和π键;
E.C2H6分子中碳原子和氢原子之间存在极性键,碳原子和碳原子之间存在非极性共价键,属于共价化合物,乙烷的结构式为乙烷分子中只含σ键;
F.CaCl2中只含离子键;属于离子化合物;
G.NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键;氮原子和氢原子之间存在共价键,属于离子化合物,铵根离子中氮原子和氢原子之间存在σ键;
故答案为:BC;G;CE;ABD;
(5)同周期随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,Mg元素原子3s能级容纳2个电子,为全满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能为:Mg>Al,故答案为:>。【解析】①.AC②.1s22s22p63s23p63d104s24p1③.BC④.G⑤.CE⑥.ABD⑦.>19、略
【分析】【分析】
(1)原子核外电子运动状态和该原子的核外电子数相等,原子序数为27的锰元素基态原子的外围电子排布式为3d54s2,据此可以得出锰元素在周期表中的位置是第四周期第ⅤⅡB族,能量最高的电子是4s2电子;4s电子的电子云轮廓图为球形;
(2)电负性是金属性与非金属性定量描述的一个物理量;元素的非金属性越强,往往其电负性越大,根据元素周期表中元素非金属性(或电负性)的递变规律,同周期从左到右元素电负性增大;
(3)HSCH2CH2NH2分子中,C形成4个共价键,它们价层电子对数为4对,其杂化方式为sp3,在-NH2中N有两个单键,一对孤对电子和一个单电子,因为单电子也需要占用一个轨道,所以N的价层电子对数依然可以视为4对,其杂化方式也为sp3;考虑配位原子只有两个H,所以其空间构型为平面三角形,N和P为同族元素,其价层电子数相同,通常情况下其成键方式相同,但是由于N原子半径小于P,N原子周围空间无法容纳4个氧原子成键;
(4)题目信息,Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,可知其晶体类型为分子晶体,这一点也可以从Pb(CH2CH3)4晶体的堆积方式得到结论,Pb(CH2CH3)4晶体堆积方式为六方密堆积,所以在xy平面上的二维堆积中也采取二维最密堆积即配位数为6,由堆积图可知每个晶胞中包含2个Pb(CH2CH3)4分子,所以每一个晶胞的质量为g,再结合晶胞参数,长方体的棱边长度,计算得到晶胞的体积为cm3,则Pb(CH2CH3)4晶体的密度=
【详解】
(1)碳原子核外电子排布为1s22s22p2,核外电子的空间运动状态有6种,原子序数为27的锰元素基态原子的外围电子排布式为3d54s2,据此可以得出锰元素在周期表中的位置是第四周期第ⅤⅡB族,能量最高的电子是4s2电子,值得注意的是,教材上提供的构造原理是原子填充顺序规则,并不代表电子的能量高低,在金属元素的原子中,最易失去的电子才是该原子能量最高的电子,4s电子的电子云轮廓图为球形,故答案为:6;3d54s2;球形;
(2)电负性是金属性与非金属性定量描述的一个物理量;元素的非金属性越强,往往其电负性越大,根据元素周期表中元素非金属性(或电负性)的递变规律,同周期从左到右元素电负性增大,可以得到电负性大小为N大于C,而Mn为金属元素,其电负性小于非金属性,N;C和Mn三种元素的电负性由大到小的顺序为:N、C、Mn,故答案为:N、C、Mn;
(3)HSCH2CH2NH2分子中,C形成4个共价键,它们价层电子对数为4对,其杂化方式为sp3,在-NH2中N有两个单键,一对孤对电子和一个单电子,因为单电子也需要占用一个轨道,所以N的价层电子对数依然可以视为4对,其杂化方式也为sp3,考虑配位原子只有两个H,所以其空间构型为平面三角形,N和P为同族元素,其价层电子数相同,通常情况下其成键方式相同,但是由于N原子半径小于P,N原子周围空间无法容纳4个氧原子成键,所以在其最高价含氧酸中,前者为一元酸后者为三元酸,或说H3NO4分子会因为N原子半径小,无法容纳4个氧原子成键,要脱去一个水分子,以HNO3形式存在,故答案为:sp3;平面三角形;N和P为同族元素,其价层电子数相同,通常情况下其成键方式相同,但是由于N原子半径小于P,N原子周围空间无法容纳4个氧原子成键,所以在其最高价含氧酸中,前者为一元酸后者为三元酸,或说H3NO4分子会因为N原子半径小,无法容纳4个氧原子成键,要脱去一个水分子,以HNO3形式存在;
(4)题目信息,Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,可知其晶体类型为分子晶体,这一点也可以从Pb(CH2CH3)4晶体的堆积方式得到结论,Pb(CH2CH3)4晶体堆积方式为六方密堆积,所以在xy平面上的二维堆积中也采取二维最密堆积即配位数为6,A分子的坐标参数为()由堆积图可知每个晶胞中包含2个Pb(CH2CH3)4分子,所以每一个晶胞的质量为g,再结合晶胞参数,可以得到晶胞的体积为cm3,则Pb(CH2CH3)4晶体的密度是g·cm-3,故答案为:分子;6;
【点睛】
Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,可知其晶体类型为分子晶体是解答关键。【解析】63d54s2球形N>C>Mnsp3V型N原子半径较小,不能容纳较多的原子轨道,故不能形成H3NO4分子620、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)含有8个质子,10个中子的原子为氧元素的原子,化学符号为
(2)原子的外围电子排布是4s24p4;说明该元素为34号,该元素的名称是硒。
(3)NH的立体结构为正四面体结构,SO2分子中S原子价层电子对个数为3;且含有一个孤电子对;该分子的立体结构为V形。
(4)周期表中最活泼的非金属元素为氟元素,原核外有9个电子,轨道表示式为
(5)三氯化铁常温下为固体;熔点282°C,沸点315°,在300°C以上易升华。易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为分子晶体。
(6)某元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的1/6,说明电子排布为1s22s22p63s2。
(7)写出HCN的电子式为该分子单键就是σ键,一个三键中有一个σ键和两个π键,所以σ键和π键的比为1:1。
(8)原子半径大小影响键角大小,NCl3键角大;因为氮原子的半径比磷原子小,而N得电负性比P大,导致N-Cl键之间的斥力大于P-Cl键。
(9)向硫酸铜溶液中加入氨水,先生成蓝色沉淀,为氢氧化铜,续滴加氨水,沉淀溶解生成蓝色溶液,生成四氨合铜离子,配离子的结构式为1mol该配离子中每个氨气有3个键,氨气和铜离子之间有4个键,所以1mol该配离子含有的σ键数目为(3×4+4)NA=16NA。【解析】硒正四面体形V形分子晶体1s22s22p63s21:1NCl3键角大,因为氮原子的半径比磷原子小,而N得电负性比P大,导致N-Cl键之间的斥力大于P-Cl键。16NA21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】(1)NH3>PH3,因NH3分子间可形成氢键。
(2)NaF>KF,都是离子型化合物,Na+半径小;则NaF晶格能大(或库仑引力大)
(3)SiO2>SO2,SiO2是原子晶体,SO2为分子晶体22、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)基态原子的核外电子排布式为则其L层电子排布式为基态P原子的价层电子排布为有3个未成对电子;的中心P原子的价层电子对数为没有孤电子对,原子轨道杂化方式为
(2)①中中心原子的价层电子对数为无孤电子对,空间结构为正四面体形;
②同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,S、P、为同周期元素,由于P的轨道处于半充满的较稳定状态,第一电离能大于同周期的相邻元素,所以第一电离能由大到小的顺序为
(3)四氟乙烯分子含4个C-F单键,一个C=C双键,故1个四氟乙烯分子中含有5个键,则(即)四氟乙烯含键的数目为
(4)元素的电负性随元素的非金属性增强而增大,随元素的金属性减弱而增大,故F的电负性由小到大的顺序为工业上不用电解制取铝的原因为是共价化合物,在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子,即熔融状态不导电。【解析】3正四面体形是共价化合物,在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子,即熔融状态不导电四、判断题(共2题,共4分)23、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。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、原理综合题(共4题,共32分)25、略
【分析】【详解】
(1)根据核外电子排布规律得基态铝原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1;p轨道的电子云轮廓图形状为纺锤型;基态铝原子比基态镁原子的第一电离能(I1)小,其原因是镁原子的3s轨道为全充满,3p轨道为全空,稳定性强,因此镁原子的第一电离能大于铝;故答案为1s22s22p63s23p1;纺锤型,镁原子的3s轨道为全充满,3p轨道为全空,稳定性强,因此镁原子的第一电离能大于铝;
(2)根据题干信息AlF3可由六氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]受热分解制得,反应的化学方程式为:(NH4)3AlF6=3NH3↑+3HF↑+AlF3;
(3)因为AlF3具有较高的熔点,且F非金属性强,则AlF3属于离子晶体;AlCl3为分子晶体;它们的差异原因在于:F的电负性强于Cl,更容易得电子形成离子键而形成离子晶体;
(4)[Al(OH)4]-的配位数为4,则Al原子的杂化形式是sp3;该阴离子中存在的化学键有极性键和配位键,故答案为sp3;B;E;
(5)根据萤石的晶胞图所示,其中Ca2+的堆积方式称为面心立方;晶胞中Ca2+数目为:84,F-数目为8,则晶胞的密度为:==g/cm3。
【点睛】
在计算晶胞中微粒数目时,位于顶点的微粒属于这个晶胞只有1/8,位于棱上的属于这个晶胞1/4,位于面上的属于这个晶胞1/2,位于晶胞体内的完全属于该晶胞。【解析】①.②.纺锤型(哑铃型)③.镁原子的3s轨道为全充满,3p轨道为全空,稳定性强,因此镁原子的第一电离能大于铝④.⑤.离子⑥.F的电负性强于Cl,更容易得电子形成离子键而形成离子晶体⑦.sp3⑧.B、E⑨.面心立方⑩.26、略
【分析】【分析】
根据C;N原子的得失电子能力分析共用电子对发生偏移的原因;根据图示的反应物与生成物的能量关系和盖斯定律正确书写热化学方程式;根据图示的电解池装置分子阳极失电子的物质和阴极得电子的物质;正确书写电极反应式。
【详解】
(1)工业合成氨的化学方程式为:N2+3H22NH3;
(2)C;N原子位于同一周期;且N原子的原子序数较大,N原子的原子半径较小,原子核对核外电子的吸引能力较强,C原子和N原子间的共用电子对也会向着N原子一方偏移;
(3)①根据图示的反应流程,氨和二氧化碳反应生成尿素的反应分两步,第一步反应的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(l)ΔH=-117kJ·mol-1,第二步反应的热化学方程式为NH2COONH4(l)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l)ΔH=+15.5kJ·mol-1,根据盖斯定律,将第一步反应和第二步反应相加即得到合成尿素的热化学方程式,热
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