2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)模塊素養(yǎng)評(píng)價(jià)含解析新人教版選擇性必修第二冊(cè)

PAGE16-模塊素養(yǎng)評(píng)價(jià)(第一～三章)(90分鐘100分)一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分)1.(2024·錦州高二檢測(cè))下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的是()A.原子核外的電子像云霧一樣覆蓋在原子核四周,故稱電子云B.量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道C.s能級(jí)的原子軌道呈球形,處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)D.p能級(jí)的原子軌道呈紡錘形,隨著電子層數(shù)的增加,p能級(jí)原子軌道也在增多【解析】選B。電子云是處于肯定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述,A錯(cuò)誤;量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道,B正確;s能級(jí)的原子軌道呈球形,處在該軌道上的電子不只在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng),還在球殼外運(yùn)動(dòng),只是在球殼外運(yùn)動(dòng)概率較小,C錯(cuò)誤;任何能層的p能級(jí)都有3個(gè)原子軌道,與能層的大小無關(guān),D錯(cuò)誤。2.(2024·衡陽高二檢測(cè))下列描述中正確的是 ()A.氮原子的價(jià)電子排布圖:B.2p和3p軌道形態(tài)均為啞鈴形,能量也相等C.價(jià)電子排布為4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p區(qū)元素D.鈉原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1時(shí),原子釋放能量,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)【解析】選C。依據(jù)“洪特規(guī)則”可知,2p軌道電子的自旋方向應(yīng)當(dāng)相同,正確的電子排布圖為,A錯(cuò)誤;2p和3p軌道形態(tài)均為啞鈴形,但是原子軌道離原子核越遠(yuǎn),能量越高,2p軌道能量低于3p,B錯(cuò)誤;價(jià)電子排布為4s24p3的元素有4個(gè)電子層、最外層電子數(shù)為5,位于第四周期第ⅤA族,最終填充p電子,是p區(qū)元素,C正確;基態(tài)Na的電子排布式為1s22s22p63s1,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)1s22s22p63p1時(shí),電子能量增大,須要汲取能量,D錯(cuò)誤。3.(2024·滁州高二檢測(cè))下列說法中正確的是 ()A.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大B.同一主族元素從上到下電負(fù)性漸漸變大C.鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí),原子釋放能量,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)D.最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的原子和最外層電子排布式為4s24p5的原子是同種元素原子【解析】選D。鎂原子的3s能級(jí)處于全滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能比Al元素高,A錯(cuò)誤;同一主族元素從上到下,金屬性漸漸增加,電負(fù)性依次減弱,B錯(cuò)誤;基態(tài)Mg的電子排布式為1s22s22p63s2,能量處于最低狀態(tài),當(dāng)變?yōu)?s22s22p63p2時(shí),電子發(fā)生躍遷,須要汲取能量,變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),C錯(cuò)誤;最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的的原子是Br,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外層電子排布為4s24p5,兩者是同種元素原子,D正確。4.(2024·成都高二檢測(cè))有關(guān)晶體的下列說法中正確的是 ()A.晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定B.原子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高C.冰溶化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂D.氯化鈉熔化時(shí)離子鍵未被破壞【解析】選B。分子間作用力不是化學(xué)鍵,不能影響分子的穩(wěn)定性,一般影響物質(zhì)的物理性質(zhì),A不正確。原子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高,B正確。水形成的晶體是水分子晶體,溶化破壞的是分子間作用力,而不是化學(xué)鍵,C不正確。氯化鈉形成的晶體是離子晶體,熔化破壞的是離子鍵,D不正確。5.(2024·沈陽高二檢測(cè))下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示,單位為kJ·mol-1)。下列關(guān)于元素R的推斷中肯定正確的是()I1I2I3I4I5……R738145177331054013630……①R的最高正價(jià)為+3價(jià)②R元素位于元素周期表中第ⅡA族③R元素第一電離能大于同周期相鄰元素④R元素的原子最外層共有4個(gè)電子⑤R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2A.①③ B.②③C.②③④ D.②③⑤【解析】選B。某短周期元素R的第三電離能劇增,說明該原子最外層有2個(gè)電子,處于ⅡA族,該原子存在第五電離能,說明核外電子數(shù)數(shù)目大于4,故R為Mg元素。①R的最高正價(jià)為+2價(jià),故①錯(cuò)誤;②R元素位于元素周期表中第ⅡA族,故②正確;③R元素最外層電子排布式為3s2,為全滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能大于同周期相鄰元素的,故③正確;④R元素的原子最外層共有2個(gè)電子,故④錯(cuò)誤;⑤R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s2,故⑤錯(cuò)誤。故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。6.(2024·山東等級(jí)考)下列關(guān)于C、Si及其化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的論述錯(cuò)誤的是（）A.鍵能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，因此C2H6穩(wěn)定性大于Si2H6B.立方型SiC是與金剛石成鍵、結(jié)構(gòu)均相像的共價(jià)晶體，因此具有很高的硬度C.SiH4中Si的化合價(jià)為+4，CH4中C的化合價(jià)為-4，因此SiH4還原性小于CH4D.Si原子間難形成雙鍵而C原子間可以，是因?yàn)镾i的原子半徑大于C，難形成p—pπ鍵【解析】選C。因鍵能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，故C2H6的鍵能總和大于Si2H6，鍵能越大越穩(wěn)定，故C2H6的穩(wěn)定性大于Si2H6，A正確；SiC的成鍵和結(jié)構(gòu)與金剛石類似均為共價(jià)晶體，金剛石的硬度很大，類比可推想SiC的硬度會(huì)很大，B正確；SiH4中Si的化合價(jià)為-4價(jià)，C的非金屬性強(qiáng)于Si，則C的氧化性強(qiáng)于Si，則Si的陰離子的還原性強(qiáng)于C的陰離子，則SiH4的還原性較強(qiáng)，C錯(cuò)誤；Si原子的半徑大于C原子，在形成化學(xué)鍵時(shí)p軌道很難相互重疊形成π鍵，故Si原子間難形成雙鍵，D正確。7.(2024·玉溪高二檢測(cè))在通常條件下,下列各組物質(zhì)的性質(zhì)排列正確的是 ()A.Na、Mg、Al的第一電離能漸漸增大B.熱穩(wěn)定性:HF>H2O>NH3C.S2-、Cl-、K+的半徑漸漸增大D.O、F、N的電負(fù)性漸漸增大【解析】選B。Mg的最外層為3s電子全滿,結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能最大,Na的最小,則第一電離能大小為Na<Al<Mg,A錯(cuò)誤;非金屬性F>O>N,則氫化物穩(wěn)定性:HF>H2O>NH3,B正確;S2-、Cl-、K+具有相同的電子層數(shù),核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則S2-、Cl-、K+的半徑漸漸減小,C錯(cuò)誤;非金屬性N<O<F,則電負(fù)性大小為N<O<F,D錯(cuò)誤。8.(2024·昆明高二檢測(cè))X、Y、Z為短周期元素,X原子最外層只有一個(gè)電子,Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少4,Z原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的3倍。下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.Y原子的價(jià)層電子排布式為3s23p5B.穩(wěn)定性:Y的氫化物>Z的氫化物C.第一電離能:Y<ZD.X、Y兩元素形成的化合物為離子化合物【解析】選C。X、Y、Z為短周期元素,X原子最外層只有一個(gè)電子,則X為H、Li或Na;Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少4,則Y有3個(gè)電子層,最外層有6個(gè)電子,則Y為硫元素;Z的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的三倍,則Z有2個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為6,則Z為氧元素。Y為硫元素,Y的價(jià)層電子排布式為3s23p4,A錯(cuò)誤;Y為硫元素,Z為氧元素,非金屬性O(shè)>S,非金屬性越強(qiáng),氫化物越穩(wěn)定,氫化物穩(wěn)定性Z>Y,B錯(cuò)誤;Y為硫元素,Z為氧元素,第一電離能:Y<Z,C正確;X為H、Li或Na,Y為硫元素,H、Li或Na與硫元素形成的硫化氫屬于共價(jià)化合物,硫化鈉和硫化鋰屬于離子化合物,D錯(cuò)誤。9.(2024·泉州高二檢測(cè))在乙烯分子中有5個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵,它們分別是 ()A.C—H之間是sp2形成的σ鍵,C—C之間未參與雜化的2p軌道形成的是π鍵B.C—C之間是sp2形成的σ鍵,C—H之間是未參與雜化的2p軌道形成的π鍵C.sp2雜化軌道都形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵D.sp2雜化軌道都形成π鍵、未雜化的2p軌道形成σ鍵【解析】選C。乙烯中存在4個(gè)C—H鍵和1個(gè)CC雙鍵,沒有孤電子對(duì),成鍵數(shù)為3,則C原子實(shí)行sp2雜化,C—H之間是sp2形成的σ鍵,CC之間有1個(gè)sp2形成的σ鍵和1個(gè)未參與雜化的2p軌道形成的π鍵,故選C。10.(2024·廈門高二檢測(cè))下列說法正確的是 ()A.凡是中心原子實(shí)行sp3雜化方式成鍵的分子其幾何構(gòu)型都是正四面體B.C—C鍵的鍵能大于C—Si鍵,所以C60熔點(diǎn)高于金剛砂SiCC.若ABn型分子的中心原子A上沒有孤電子對(duì),則ABn為非極性分子D.P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′【解析】選C。中心原子實(shí)行sp3雜化的分子,VSEPR模型是正四面體,但其立體構(gòu)型不肯定是正四面體,如:水和氨氣分子中中心原子實(shí)行sp3雜化,但H2O是V形,NH3是三角錐形,A錯(cuò)誤;金剛砂SiC結(jié)構(gòu)屬于立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,熔點(diǎn)高,而C60為分子晶體,熔點(diǎn)較低,B錯(cuò)誤;若ABn型分子的中心原子A上沒有孤電子對(duì),則ABn為非極性分子,這是推斷極性分子和非極性分子的重要閱歷規(guī)律,C正確;白磷分子為正四面體結(jié)構(gòu),四個(gè)磷原子位于正四面體四個(gè)頂點(diǎn)上,所以白磷分子的鍵角為60°,D錯(cuò)誤。11.(2024·銀川高二檢測(cè))下列關(guān)于價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR模型)的敘述中不正確的是 ()A.VSEPR模型可用來預(yù)料分子的立體構(gòu)型B.分子中價(jià)電子對(duì)相互排斥確定了分子的空間結(jié)構(gòu)C.中心原子上的孤電子對(duì)也要占據(jù)中心原子四周的空間并參與相互排斥D.分子中鍵角越大,價(jià)電子對(duì)相互排斥力越大,分子越穩(wěn)定【解析】選D。VSEPR模型可用來預(yù)料分子的立體構(gòu)型,留意實(shí)際空間構(gòu)型要去掉孤電子對(duì),A正確;分子的空間結(jié)構(gòu)與價(jià)電子對(duì)相互排斥有關(guān),排斥實(shí)力大小依次是孤電子對(duì)間排斥力>孤電子對(duì)和成對(duì)電子對(duì)間的排斥力>成對(duì)電子對(duì)間的排斥力,B正確;中心原子上的孤電子對(duì)參與相互排斥,如水分子中氧原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為4,孤電子對(duì)數(shù)為2,空間構(gòu)型為V形,四氯化碳分子中碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為4,孤電子對(duì)數(shù)為0,空間構(gòu)型為正四面體形,C正確;在多原子分子內(nèi),兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角叫鍵角,分子中鍵角越大,價(jià)電子對(duì)相互排斥力越小,分子越穩(wěn)定,如NH3為三角錐形,鍵角為107°,CH4為正四面體,具有對(duì)稱性,鍵角為109°28′,CH4比氨氣穩(wěn)定,D錯(cuò)誤。12.(2024·濟(jì)寧高二檢測(cè))已知X、Y是主族元素,I為電離能,單位是kJ·mol-1。請(qǐng)依據(jù)下表數(shù)據(jù)推斷,錯(cuò)誤的是 ()電離能元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A.元素X的常見化合價(jià)是+1價(jià)B.元素Y是ⅢA族元素C.元素X與氯形成化合物時(shí),化學(xué)式可能是XClD.若元素Y處于第三周期,它可與冷水猛烈反應(yīng)【解析】選D。X和Y都是主族元素,I是電離能,X第一電離能和其次電離能相差較大,則說明X原子最外層只有一個(gè)電子,X為第ⅠA族元素;Y元素第三電離能和第四電離能相差較大,則Y是第ⅢA族元素,X第一電離能小于Y,說明X活潑性大于Y。結(jié)合上述分析可知,A正確、B正確;X的化合價(jià)為+1價(jià),Cl的化合價(jià)為-1價(jià),形成化合物化學(xué)式可能是XCl,C正確;假如Y是第三周期元素,最外層有3個(gè)電子,則Y為Al元素,單質(zhì)Al和冷水不反應(yīng),和酸或強(qiáng)堿溶液反應(yīng),D錯(cuò)誤。13.(2024·濟(jì)南高二檢測(cè))下列有關(guān)描述正確的是 ()A.第一電離能:B>Be>LiB.鍵角:BF3>CH4>H2O>NH3C.CO2、HClO、HCHO分子中肯定既有σ鍵又有π鍵D.在硅酸鹽中,Si四面體通過共用頂角氧離子形成一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根如圖,其中Si原子的雜化方式與圖中S8單質(zhì)中S原子的雜化方式相同【解析】選D。第一電離能:同周期從左到右,第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),但是出現(xiàn)半充溢和全充溢的元素,會(huì)高于相鄰元素的第一電離能,Be元素最外層為全充溢結(jié)構(gòu),較穩(wěn)定,第一電離能大于同周期相鄰元素,所以第一電離能:Be>B>Li,故A錯(cuò)誤;分子的立體構(gòu)型;BF3為平面三角形,鍵角為120°,CH4為正四面體形,其鍵角為109°28′,NH3為三角錐形,鍵角為107°,H2O為V形,其鍵角為105°,所以鍵角:BF3>CH4>NH3>H2O,故B錯(cuò)誤;CO2含有CO,所以分子中含有σ鍵和π鍵,HCHO(甲醛)的結(jié)構(gòu)式中含有C—H、CO鍵,其分子中含有σ鍵和π鍵,而HClO中只存在共價(jià)單鍵,只存在σ鍵,故C錯(cuò)誤;硅酸鹽中的Si為正四面體結(jié)構(gòu),所以中心原子Si原子實(shí)行了sp3雜化方式;S8單質(zhì)中S原子有2個(gè)孤電子對(duì)和2個(gè)共價(jià)鍵,雜化方式也是sp3,故D正確。14.(2024·衡水高二檢測(cè))分析化學(xué)中常用X-射線探討晶體結(jié)構(gòu),有一種藍(lán)色晶體可表示為MxFey(CN)z,探討表明它的結(jié)構(gòu)特性是Fe2+、Fe3+分別占據(jù)立方體的頂點(diǎn),自身互不相鄰,而CN-位于立方體的棱上,其晶體中的陰離子結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是 ()A.該晶體是原子晶體B.M的離子位于上述立方體的面心,呈+2價(jià)C.M的離子位于上述立方體的體心,呈+1價(jià),且M+空缺率(體心中沒有M+的占總體心的百分比)為50%D.晶體的化學(xué)式可表示為MFe2(CN)3,且M為+1價(jià)【解析】選C。該晶體中含有Fe2+、Fe3+、CN-等陰陽離子,所以該晶體為離子晶體,A錯(cuò)誤;依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中含有Fe2+的個(gè)數(shù)為4×=,Fe3+的個(gè)數(shù)為4×=,CN-的個(gè)數(shù)為12×=3,所以Fe2+、Fe3+、CN-的個(gè)數(shù)比為1∶1∶6,依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知,M的化合價(jià)為+1價(jià),B錯(cuò)誤;依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),結(jié)合B項(xiàng)的分析可知,每個(gè)晶胞中含有Fe2+0.5個(gè)、Fe3+0.5個(gè)、CN-3個(gè),M的化合價(jià)為+1價(jià),依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零,可知每個(gè)晶胞平均含有M也是0.5個(gè),而M的離子位于上述立方體的體心上,所以兩個(gè)晶胞中一個(gè)有M+,而另一個(gè)必?zé)oM+,所以M+空缺率為50%,C正確;由B項(xiàng)分析可知,晶體的化學(xué)式可表示為MFe2(CN)6,且M為+1價(jià),D錯(cuò)誤。15.(2024·石家莊高二檢測(cè))物質(zhì)結(jié)構(gòu)包括原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說法正確的是 ()A.SiO2晶體為原子晶體,CO2晶體為分子晶體B.σ鍵都是由兩個(gè)p軌道“頭碰頭”重疊形成的C.VSEPR模型就是分子的空間構(gòu)型D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性和還原性從左到右依次減弱【解析】選A。SiO2晶體是由Si原子和O原子形成的原子晶體,CO2晶體是由CO2分子形成的分子晶體,故A正確;B.σ鍵為s或p軌道“頭碰頭”重疊形成,所以有p-pσ鍵、s-pσ鍵和s-sσ鍵,故B錯(cuò)誤;C.VSEPR模型可用來預(yù)料分子的空間構(gòu)型,但不是分子的空間構(gòu)型,故C錯(cuò)誤;D.元素的非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),簡(jiǎn)潔離子的還原性越弱,非金屬性從F到I依次減弱,所以HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次減弱、還原性依次增加,故D錯(cuò)誤。16.(2024·廈門高二檢測(cè))下列各組晶體物質(zhì)中,化學(xué)鍵類型相同,晶體類型也相同的是 ()①SiO2和SO3②晶體硼和HCl③CO2和SO2④晶體硅和金剛石⑤晶體氖和晶體氮⑥硫黃和碘A.①②③B.④⑤⑥C.③④⑥D(zhuǎn).①③⑤【解析】選C。①SiO2和SO3,固體SO3是分子晶體,二氧化硅是原子晶體,二氧化硅、SO3都只含共價(jià)鍵,故①錯(cuò)誤;②晶體硼和HCl,固體HCl是分子晶體,晶體硼是原子晶體,二者都只含共價(jià)鍵,故②錯(cuò)誤;③CO2和SO2固體,CO2和SO2都是分子晶體,二者都只含共價(jià)鍵,故③正確;④晶體硅和金剛石都是原子晶體,二者都只含共價(jià)鍵,故④正確;⑤晶體氖和晶體氮都是分子晶體,晶體氖中不含共價(jià)鍵,晶體氮含共價(jià)鍵,故⑤錯(cuò)誤;⑥硫黃和碘都是分子晶體,二者都只含共價(jià)鍵,故⑥正確。二、非選擇題(本題包括5小題,共52分)17.(10分)(2024·武漢高二檢測(cè))由Cu、N、B等元素組成的新型材料有著廣泛用途。(1)基態(tài)Cu+的核外電子排布式為____________。在高溫下CuO能分解生成Cu2O,試從原子結(jié)構(gòu)角度說明其緣由:___________________。

(2)立方氮化硼是一種新型的超硬、耐磨、耐高溫的結(jié)構(gòu)材料,它屬于__________晶體。

(3)化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲(chǔ)氫材料,它可由六元環(huán)狀化合物(HBNH)3通過3CH4+2(HBNH)3+6H2O3CO2+6H3BNH3制得。①與上述化學(xué)方程式有關(guān)的敘述不正確的是____________(填標(biāo)號(hào))。

A.反應(yīng)前后碳原子的軌道雜化類型不變B.CH4、H2O、CO2分子空間構(gòu)型分別是:正四面體形、V形、直線形C.第一電離能:N>O>C>BD.化合物A中存在配位鍵②1個(gè)(HBNH)3分子中有__________個(gè)σ鍵。

(4)在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖(a)是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,則多硼酸根離子符號(hào)為______________。圖(b)是硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結(jié)構(gòu),其中硼原子實(shí)行的雜化類型為_________________。

【解析】(1)Cu是29號(hào)元素。基態(tài)Cu+的核外有28個(gè)電子。核外電子排布式為[Ar]3d10;在高溫下CuO能分解生成Cu2O,是因?yàn)镃uO在變?yōu)镃u2O時(shí),其中的Cu的價(jià)電子結(jié)構(gòu)由Cu2+的3d9變?yōu)镃u+的3d10全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。(2)立方氮化硼是一種新型的超硬、耐磨、耐高溫的結(jié)構(gòu)材料,它屬于原子晶體。(3)①A.在反應(yīng)前后CH4中的碳原子的軌道雜化類型是sp3雜化,在反應(yīng)后CO2中的碳原子的軌道雜化類型是sp雜化。軌道雜化類型變更,錯(cuò)誤。B.CH4、H2O、CO2分子空間構(gòu)型分別是:正四面體形、V形、直線形,正確。C.一般狀況下,同一周期的元素,元素的非金屬性越強(qiáng),原子半徑越小,第一電離能越大。但是由于N原子的核外電子是處于半充溢的穩(wěn)定狀態(tài),所以其第一電離能比O的還大。因此第一電離能大小關(guān)系是:N>O>C>B,正確。D.在化合物A中的N原子上存在配位鍵,正確。②由H3BNH3的分子結(jié)構(gòu)可知在1個(gè)分子中有12個(gè)σ鍵。(4)由圖(a)可知多硼酸根離子符號(hào)為B或[BO2。由圖(b)硼砂晶體可知:其中硼原子實(shí)行的雜化類型sp2、sp3兩種類型。答案:(1)[Ar]3d10結(jié)構(gòu)上Cu2+為3d9,而Cu+為3d10全充溢更穩(wěn)定(2)原子(3)①A②12(4)[BO2(或B)sp2、sp318.(8分)(2024·銀川高二檢測(cè))銅是重要的金屬,廣泛應(yīng)用于電氣、機(jī)械制造、國防等領(lǐng)域,銅的化合物在科學(xué)探討和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有很多用途。回答下列問題:(1)CuSO4晶體中S原子的雜化方式為______,

S的立體構(gòu)型為_______。

(2)超細(xì)銅粉可用作導(dǎo)電材料、催化劑等,其制備方法如下:①NH4CuSO3中金屬陽離子的核外電子排布式為__________________。N、O、S三種元素的第一電離能大小依次為____________(填元素符號(hào))。

②向CuSO4溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列說法正確的是________。

A.氨氣極易溶于水,緣由之一是NH3分子和H2O分子之間形成氫鍵B.NH3分子和H2O分子,分子空間構(gòu)型不同,氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角C.[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,會(huì)析出深藍(lán)色的晶體D.已知3.4g氨氣在氧氣中完全燃燒生成無污染的氣體,并放出akJ熱量,則NH3的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:NH3(g)+O2(g)N2(g)+H2O(g)ΔH=-5akJ·mol-1(3)硫酸銅溶液中滴入氨基乙酸鈉(H2NCH2COONa)即可得到協(xié)作物A,其結(jié)構(gòu)如圖所示。①1mol氨基乙酸鈉(H2NCH2COONa)含有σ鍵的數(shù)目為________。

②氨基乙酸鈉分解產(chǎn)物之一為二氧化碳。寫出二氧化碳的一種等電子體:____________(寫化學(xué)式)。

③已知:硫酸銅灼燒可以生成一種紅色晶體,其結(jié)構(gòu)如圖所示。則該化合物的化學(xué)式是__________________________。

【解析】(1)CuSO4晶體中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)==4,孤電子對(duì)數(shù)為0,實(shí)行sp3雜化,S的立體構(gòu)型為正四面體形;(2)①NH4CuSO3中的金屬陽離子是Cu+,它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10);依據(jù)同一周期第一電離能變更規(guī)律及第ⅡA、ⅤA族元素反常知,第一電離能大小依次為N>O>S;②A.氨氣極易溶于水,緣由之一是NH3分子和H2O分子之間形成氫鍵,選項(xiàng)A正確;NH3分子和H2O分子,分子空間構(gòu)型不同,氨氣是三角錐形,水是V形,氨氣分子的鍵角大于水分子的鍵角,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,會(huì)析出深藍(lán)色的晶體,選項(xiàng)C正確;D.燃燒熱必需是生成穩(wěn)定的氧化物,反應(yīng)中產(chǎn)生氮?dú)夂退魵舛疾皇欠€(wěn)定的氧化物,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;(3)①氨基乙酸鈉結(jié)構(gòu)中含有N—H2個(gè),C—H2個(gè),碳氧單鍵和雙鍵各一個(gè),N—C、C—C各一個(gè)共8個(gè)σ鍵;②等電子體為價(jià)電子數(shù)和原子個(gè)數(shù)相同,故采納上下互換,左右調(diào)等方法書寫為N2O、SCN-等;③依據(jù)均攤法計(jì)算白球數(shù)為8×+1=2,黑球?yàn)?個(gè),取最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比得化學(xué)式為Cu2O。答案:(1)sp3正四面體(2)①1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)N>O>S②AC(3)①8×6.02×1023(或8NA)②N2O(或SCN-等)③Cu2O19.(12分)(2024·南京高二檢測(cè))探討晶體的結(jié)構(gòu)對(duì)化學(xué)新材料的發(fā)覺有著重要的價(jià)值。(1)晶胞中任一個(gè)原子的中心位置均可用稱之為原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)的三個(gè)分別小于1的數(shù)(x,y,z)來予以規(guī)定。某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,1號(hào)原子坐標(biāo)為(0,0,0),2號(hào)原子坐標(biāo)為(,,0),該晶體的化學(xué)式為__________________,該晶胞參數(shù)為:a=250.4pm,c=666.1pm,γ=120°;3號(hào)原子坐標(biāo)為________,列出上述晶體中A和B兩原子間的最小核間距的計(jì)算式為________________。(不必算出數(shù)值,但須要化簡(jiǎn))

(2)體心立方積累的晶胞是個(gè)立方體,假如半徑為r的原子保持緊密接觸,立方體的中心能容得下半徑最大為______________的一個(gè)原子。

(3)Fe能形成多種氧化物,其中FeO晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型。晶體中事實(shí)上存在空位、錯(cuò)位、雜質(zhì)原子等缺陷,晶體缺陷對(duì)晶體的性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生重大影響。由于晶體缺陷,在晶體中Fe和O的個(gè)數(shù)比發(fā)生了變更,變?yōu)镕exO(x<1),若測(cè)得某FexO晶體密度為5.71g·cm-3,晶胞邊長為4.28×10-10m,則FexO中x=________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(4)鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示。假設(shè)把氧離子看作硬球接觸模型,鈣離子和鈦離子填充氧離子的空隙,氧離子形成正八面體,鈦離子位于正八面體中心,則一個(gè)鈦離子被________個(gè)氧離子包圍;鈣離子位于立方晶胞的體心,一個(gè)鈣離子被________個(gè)氧離子包圍。鈣鈦礦晶體的化學(xué)式為__________________。若氧離子半徑為apm,則鈣鈦礦晶體中兩個(gè)鈦離子間最短距離為________pm,鈦離子與鈣離子間最短距離為________pm。

(5)鈦元素有兩種同素異形體,常溫下是六方積累,高溫下是體心立方積累。如圖所示F晶體的結(jié)構(gòu)中,晶胞參數(shù)a=0.295nm,c=0.469nm,則該F晶體的密度為________g·cm-3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出計(jì)算式即可,不用化簡(jiǎn))。

【解析】(1)依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,頂點(diǎn)粒子占,棱上粒子占,面心粒子占,晶胞內(nèi)部粒子為整個(gè)晶胞全部,則一個(gè)晶胞中含有A的數(shù)目為4×+2×=2,含有B的數(shù)目為8×+1=2,則A與B的數(shù)目之比為1∶1,所以該晶體的化學(xué)式為AB;該晶胞參數(shù)為a=250.4pm,c=666.1pm,γ=120°,已知1號(hào)原子坐標(biāo)為(0,0,0),2號(hào)原子坐標(biāo)為(,,0),對(duì)于原子坐標(biāo)的書寫,各參數(shù)取值范圍[0,1],依據(jù)立體幾何學(xué)問,3號(hào)原子在2號(hào)原子之上,且在整個(gè)晶胞的中間,則3號(hào)原子坐標(biāo)為(,,);依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),左下角頂點(diǎn)B粒子與底面的A粒子間的距離最短,依據(jù)原子坐標(biāo)可以發(fā)覺底面的A原子位于正三角形中心,依據(jù)立體幾何學(xué)問并結(jié)合余弦定理,cos120°=,解得d=a,這是底面最長對(duì)角線的距離,A和B的距離為其,即A與B之間的最短距離為d=a=×250.4/3pm;(2)依據(jù)題意可知,立方體的棱長為2r,則該立方體的面對(duì)角線為2r,該立方體的體對(duì)角線為:L2=(2r)2+(2r)2,L=2r;立方體的中心能容得下半徑最大的原子直徑為2r-2r,半徑為(2r-2r)/2=(-1)r≈0.732r;(3)FexO晶體的晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型,所以每個(gè)晶胞中含有4個(gè)O原子,即有4個(gè)“FexO”,由m=ρV可知:4×g=5.71g·cm-3×(4.28×10-8cm)3,解得x≈0.92;(4)鈦離子位于立方晶胞的頂角,被6個(gè)氧離子包圍成配位八面體,鈣離子位于立方晶胞的體心,被12個(gè)氧離子包圍,每個(gè)晶胞中鈦離子和鈣離子均為1個(gè),晶胞的12個(gè)邊上各有1個(gè)氧原子,依據(jù)均攤法可知,每個(gè)晶胞占有的氧原子數(shù)目為12×=3,則晶胞的化學(xué)式為CaTiO3;若氧離子半徑為apm,則正八面體的棱長為2apm,氧離子形成的正方形的邊長為2apm,鈦離子位于正方形的中心,兩個(gè)鈦離子間最短距離等于正方形對(duì)角線的長度,故兩個(gè)鈦離子間最短距離為2apm,圖中立方體中心鈣離子與頂點(diǎn)上鈦離子之間距離最短,為體對(duì)角線長度的一半,則二者最短距離為××2apm=apm;(5)依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,每個(gè)晶胞中含有Ti原子數(shù)目為2×+12×+3=6,一個(gè)晶胞的體積為6××(0.295×10-7)2×sin60°×(0.469×10-7)cm3=3×(0.295×10-7)2×sin60°×(0.469×10-7)cm3,則晶胞的密度為=2×48/[(0.295×10-7)2×sin60°×(0.469×10-7)×NA]g·cm-3。答案:(1)AB(,,)×250.4/3pm(2)0.732r或(-1)r(3)0.92(4)612CaTiO32aa(5)2×48/[(0.295×10-7)2×sin60°×(0.469×10-7)×NA]20.(8分)(2024·江蘇高考)Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料,可制備Cu2O。(1)Cu2+基態(tài)核外電子排布式為_________________。(2)S的空間構(gòu)型為____________(用文字描述);Cu2+與OH-反應(yīng)能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-中的配位原子為____________(填元素符號(hào))。

(3)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為__________;推想抗壞血酸在水中的溶解性:______________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。

(4)一個(gè)Cu2O晶胞(見圖2)中,Cu原子的數(shù)目為_______________________。

【解析】(1)Cu原子核外電子滿意洪特規(guī)則特例,為[Ar]3d104s1,先失去最外層上的電子,則Cu2+為[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。(2)S中S沒有孤電子對(duì),價(jià)層電子數(shù)為0+4=4,S為sp3雜化,S為正四面體形。氧原子上面有孤電子對(duì),O與Cu2+之間為配位鍵。(3)形成四個(gè)單鍵的碳原子為sp3雜化,形成雙鍵的碳原子為sp2雜化。1個(gè)抗壞血酸分子中含有4個(gè)羥基,可以與H2O分子間形成氫鍵,所以其易溶于水。(4)白球?yàn)?×+1=2,黑球?yàn)?,白球和黑球數(shù)目比為1∶2,所以Cu為黑球,1個(gè)晶胞中含有4個(gè)Cu。答案:(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9(2)正四面體O(3)sp3、sp2易溶于水(4)421.(14分)（2024·全國Ⅰ卷）Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料探討方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為_____。（2）Li及周期表中相鄰元素的第一電離能（I1）如表所示。I1(Li)>I1(Na)，緣由是_____。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，緣由是_____。（3）磷酸根離子的空間構(gòu)型為____，其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_____、雜化軌道類型為_____。