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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年牛津上海版選擇性必修2化學(xué)上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、X、Y、Z、R、T五種主族元素,其原子序數(shù)依次增大,且都小于20.X的族序數(shù)等于其周期序數(shù),X和T同主族,X為非金屬,它們的基態(tài)原子最外層電子排布均為ns1;Y和R同主族,它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍;Z原子最外層電子數(shù)等于R原子最外層電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是A.簡單離子的半徑:T>R>YB.Y與X、R、T均可形成至少兩種二元化合物C.最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性:Z>TD.由這五種元素組成的一種化合物,可作凈水劑和消毒劑2、下列各組的量不隨著原子序數(shù)的遞增而周期性變化的是A.原子半徑B.化合價C.原子核外電子數(shù)D.原子最外層電子數(shù)3、觀察模型并結(jié)合相關(guān)信息;下列說法不正確的是。
。
晶體B的結(jié)構(gòu)單元。
P4
S8
HCN
結(jié)構(gòu)模型示意圖。
備注。
熔點1873K
易溶于CS2
A.該晶體B屬原子晶體,結(jié)構(gòu)單元中銅鼓B-B鍵可形成20個正三角形B.P4是非極性分子,鍵角為109.5°C.固態(tài)硫(S8)屬分子晶體,其分子由非極性鍵構(gòu)成D.HCN分子中鍵與鍵的數(shù)目比為1∶14、在“石蠟→石蠟油→石蠟氣體→裂化氣”的變化過程中,被破壞的作用力依次是()A.范德華力、范德華力、范德華力B.共價鍵、共價鍵、共價鍵C.范德華力、共價鍵、共價鍵D.范德華力、范德華力、共價鍵5、配合物Fe(CO)5的熔點為-20℃,沸點為103℃,可用于制備純鐵。Fe(CO)5的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于Fe(CO)5說法正確的是。
A.固態(tài)Fe(CO)5屬于離子晶體B.Fe(CO)5中Fe原子以sp3雜化方式與CO成鍵C.1molFe(CO)5含有10mol配位鍵D.Fe(CO)5=Fe+5CO反應(yīng)中沒有新化學(xué)鍵生成6、2021年5月15日,我國探測車“祝融號”成功登陸火星。其核心元器件封裝用的是超輕的鋁硅合金,下列說法錯誤的是A.Si的電負(fù)性大于AlB.和都屬于分子晶體C.Al和Si都位于元素周期表的同一個周期,金屬和非金屬交界處D.由于硅原子最外層4個電子,相對穩(wěn)定,在自然界中有單質(zhì)硅存在7、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是()A.60g二氧化硅晶體中含有2NA個硅氧鍵B.1molSiO2中含有1molSiO2個分子C.12g金剛石中含有2NA個碳碳鍵D.1mol石墨晶體中含有2NA個碳碳鍵評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)8、氫化鋁鋰(LiAlH4)是重要的還原劑與儲氫材料。其合成方法如下:①Na+Al+2H2NaAlH4,②NaAlH4+LiClLiAlH4+NaCl?;卮鹣铝袉栴}:
(1)上述反應(yīng)中涉及的元素的第一電離能最大的是_______(填元素名稱)。LiAlH4與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生一種鹽與H2,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______;LiAlH4中H元素表現(xiàn)為-1價,解釋H表現(xiàn)出負(fù)價的理由:_______。
(2)基態(tài)鋰原子的電子排布式為_______;基態(tài)鋰原子中有_______種運動狀態(tài)不同的電子。
(3)已知第一電離能Mg大于Al,但第二電離能Mg小于Al,解釋原因:_______。
(4)反應(yīng)①、②中電負(fù)性最大的元素與電負(fù)性最小的元素形成的化合物的電子式為_______。9、根據(jù)下列5種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ·mol-1),回答下列問題。元素符號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600V420310044005900
(1)在元素周期表中,最有可能處于同一族的是__(填序號;下同)。
A.Q和RB.S和TC.T和VD.R和TE.R和V
(2)它們的氯化物的化學(xué)式,最有可能正確的是__。
A.QCl2B.RClC.SCl3D.TClE.VCl4
(3)下列元素中,最有可能與Q元素處于同一族的是__。
A.硼B(yǎng).鈹C.鋰D.氫E.氦。
(4)在這5種元素中,最容易與氯元素形成離子化合物的是__。
A.QB.RC.SD.TE.V
(5)利用表中的數(shù)據(jù)判斷,V元素最有可能是下列元素中的__。
A.HB.LiC.NaD.K10、下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素:
(1)K的元素名稱為___________。
(2)基態(tài)時Q元素原子的電子排布式___________;
(3)下列對比正確的是___________。
a.原子半徑H>G>B>Ab.第一電離能E>D>C>B
c.電負(fù)性A>H>G>Qd.最高價氧化物的水化物酸性B>A>H>G
(4)由P、A、C三種元素形成的某化合物,對氫氣的相對密度為15,則該分子的鍵角約為___________。
(5)元素B和C的氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性較強的是___________(填化學(xué)式)。11、I.有以下物質(zhì):①HF、②Cl2、③H2O、④N2、⑤C2H4、⑥C2H6、⑦H2、⑧H2O2和⑨HCN。
(1)只含有σ鍵的是______(填序號,下同);既含有σ鍵又含有π鍵的是______。
(2)含有由兩個原子的s軌道重疊形成σ鍵的是______。
(3)寫出以下分子或離子的空間構(gòu)型:NH3:______,H2O:______,SO2:______,BeCl2:______,CO2:______。
II.鈷的一種配位聚合物的化學(xué)式為{[Co(bte)2(H2O)2](NO3)2}n。
(1)Co2+基態(tài)核外電子排布式為______;NO的空間結(jié)構(gòu)為______。
(2)bte的分子式為C6H8N6;其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。
①[Co(bte)2(H2O)2]2+中,與Co2+形成配位鍵的原子是______和______(填元素符號)。
②C、H、N的電負(fù)性從大到小順序為______。
③bte分子中碳原子軌道雜化類型為______和______。
④1molbte分子中含鍵的數(shù)目為______mol。12、(1)的穩(wěn)定性比水差,從結(jié)構(gòu)的角度解釋原因___________。
(2)的四鹵化物熔點如下表所示,自至熔點依次升高,原因是___________?;衔锶埸c/℃37738.315513、(1)(CH3)3NH+和可形成離子液體。離子液體由陰、陽離子組成,熔點低于100℃,其揮發(fā)性一般比有機溶劑___________(填“大”或“小”),可用作___________(填序號)。
a.助燃劑b.“綠色”溶劑c.復(fù)合材料d.絕熱材料。
(2)為了研究在納米級的空間中水的結(jié)冰溫度,科學(xué)家對不同直徑碳納米管中水的結(jié)冰溫度進行分析。如圖是四種不同直徑碳納米管中的冰柱結(jié)構(gòu)及結(jié)冰溫度,冰柱的大小取決于碳納米管的直徑。水在碳納米管中結(jié)冰的規(guī)律是_________________。
評卷人得分三、判斷題(共6題,共12分)14、第ⅠA族金屬元素的金屬性一定比同周期的第ⅡA族的強。(_______)A.正確B.錯誤15、CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。(___________)A.正確B.錯誤16、判斷正誤。
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對____________
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)____________
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp2雜化___________
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化___________
(5)中心原子是sp1雜化的,其分子構(gòu)型不一定為直線形___________
(6)價層電子對互斥理論中,π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)___________
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp2雜化的結(jié)果___________
(8)sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道___________
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體___________
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形___________
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu)___________
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對___________
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵___________
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果常常相互矛盾___________
(15)配位鍵也是一種靜電作用___________
(16)形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供___________A.正確B.錯誤17、將丙三醇加入新制中溶液呈絳藍色,則將葡萄糖溶液加入新制中溶液也呈絳藍色。(____)A.正確B.錯誤18、用銅作電纜、電線,主要是利用銅的導(dǎo)電性。(______)A.正確B.錯誤19、判斷正誤。
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對____________
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)____________
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp2雜化___________
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化___________
(5)中心原子是sp1雜化的,其分子構(gòu)型不一定為直線形___________
(6)價層電子對互斥理論中,π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)___________
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp2雜化的結(jié)果___________
(8)sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道___________
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體___________
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形___________
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu)___________
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對___________
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵___________
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果常常相互矛盾___________
(15)配位鍵也是一種靜電作用___________
(16)形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供___________A.正確B.錯誤評卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共32分)20、近年來;有機-無機雜化金屬鹵素鈣鈦礦作為優(yōu)良的光電材料受到廣泛研究和關(guān)注,回答下列問題。
(1)Ca、Ti元素基態(tài)原子核外電子占據(jù)能級數(shù)之比為___________,與Ti處于同周期單電子數(shù)與Ti相同的元素還有___________種,Ca的前三級電離能數(shù)據(jù)分別為589.8kJ/mol、1145.4kJ/mol、4912.4kJ/mol,第三電離能增大較多的原因是___________。
(2)鹵族元素可與N和P元素形成多種穩(wěn)定鹵化物,其中NCl3分子構(gòu)型為___________,P元素可形成穩(wěn)定的PCl3和PCl5,而氮元素只存在穩(wěn)定的NCl3,理由是___________。
(3)Ti的配合物有多種。Ti(CO)6、Ti(H2O)TiF中的配體所含原子中電負(fù)性最小的是___________;Ti(NO3)4的球棍結(jié)構(gòu)如圖,Ti4+的配位數(shù)是___________。
(4)研究表明,TiO2通過氮摻雜反應(yīng)生成TiO2-aNb,能使TiO2對可見光具有活性;反應(yīng)如圖所示。
已知TiO2晶胞為長方體,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,TiO2的密度為___________g/cm3(列出計算式)。TiO2-aNb晶體中a=___________,b=___________。21、碳酸二甲酯()是一種綠色化工原料。用于汽車;醫(yī)療器械等領(lǐng)域。以甲醇為原料生產(chǎn)碳酸二甲酯的反應(yīng)過程如下。
i.4CuCl+4CH3OH+O2=4Cu(OCH3)Cl+2H2O
ii.2Cu(OCH3)Cl+CO=(CH3O)2CO+2CuCl
(1)碳酸二甲酯分子中羰基碳原子的雜化類型是_______。
(2)CuCl中,基態(tài)Cu+的價電子排布式為_______,CuCl在生產(chǎn)碳酸二甲酯的反應(yīng)過程中所起的作用是_______。
(3)上述方法中;甲醇單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率較低。為分析原因,查閱如下資料。
i.甲醇單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率主要受Cu(Ⅰ)(+1價銅元素)濃度的影響。
ii.CuCl在甲醇中溶解度較小,且其中的Cu+易被氧化為難溶的CuO。
ⅲ.加入4-甲基咪唑()可與Cu+形成配合物;可提高甲醇的轉(zhuǎn)化率。4-甲基咪唑中,1號N原子的孤電子對因參與形成大π鍵,電子云密度降低。
請結(jié)合信息回答以下問題。
①4-甲基咪唑中,1~4號N原子_______(填“在”或“不在”)同一平面上,_______(填“1”或“3”)號N原子更容易與Cu+形成配位鍵。
②加入4-甲基咪唑后,甲醇轉(zhuǎn)化率提高,可能的原因是_______(填序號)。
a.Cu(Ⅰ)配合物中的-NH結(jié)構(gòu)可增大其在甲醇中的溶解度。
b.形成的Cu(Ⅰ)配合物能增大反應(yīng)的限度。
(4)配位原子提供孤電子對的能力是影響配體與Cu+之間配位鍵強度的一個重要因素。若用某結(jié)構(gòu)相似的含O配體與Cu+配位,所得配合物的穩(wěn)定性比含N配體低,可能的原因是_______。
(5)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,金屬離子與氧離子間的作用力為_______,Ca2+的配位數(shù)是_______。一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I-和有機堿離子,其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中_______的空間位置相同,有機堿CH3NH中,N原子的雜化軌道類型是_______;若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為_______g·cm-3(列出計算式)。
22、鈦(Ti)被稱為“未來金屬”,廣泛應(yīng)用于國防、航空航天、生物材料等領(lǐng)域。鈦的氯化物有如下轉(zhuǎn)變關(guān)系:2TiCl3TiCl4↑+TiCl2;回答下列問題:
(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布式為___________。與鈦同周期的第ⅡB族和ⅢA族兩種元素中第一電離能較大的是___________(寫元素符號);原因是___________。
(2)鈦的氯化物的部分物理性質(zhì)如下表:
。氯化物。
熔點/℃
沸點/℃
溶解性。
TiCl4
-24
136
可溶于非極性的甲苯和氯代烴。
TiCl2
1035
1500
不溶于氯仿;乙醚。
①TiCl4與TiCl2的晶體類型分別是___________;___________。
②TiCl4與互為等電子體,因為它們___________相同;中心原子的雜化方式是___________。
(3)Ti的配合物有多種。的配體所含原子中電負(fù)性最小的是___________;的球棍結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ;Ti的配位數(shù)是___________。
(4)鈣鈦礦(CaTiO3)是自然界中的一種常見礦物;其晶胞結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ。
①設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值;計算一個晶胞的質(zhì)量為___________g。
②假設(shè)O2-采用面心立方最密堆積,Ti4+與O2-相切,則___________。23、金屬鈦因具有強度高;耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領(lǐng)域。
(1)基態(tài)Ti原子核外電子排布的最高能級符號是____。與鈦同周期的元素中基態(tài)原子未成對電子數(shù)與鈦相同的有__________種。
(2)鈦比鋼輕,比鋁硬,是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦硬度比鋁大的原因是_____。
(3)半夾心結(jié)構(gòu)催化劑M其結(jié)構(gòu)如圖所示:
①組成該物的質(zhì)元素中,電負(fù)性最大的是___________(填元素符號)
②M中不含_________(填標(biāo)號)
a.π鍵b.σ鍵c.配位鍵d.離子鍵e.氫鍵。
(4)TiO2能溶于濃硫酸并析出一種離子晶體,已知其中陽離子是以鏈狀聚合物形式存在的鈦酰陽離子,其結(jié)構(gòu)如圖所示,其化學(xué)式是______寫出一種與陰離子互為等電子體的分子______。
(5)鈦單質(zhì)的晶胞如圖所示,該晶胞為______堆積(填堆積方式),鈦原子的配位數(shù)是_______,已知晶胞參數(shù):a=0.295nm,c=0.469nm。則該鈦晶體的密度為___________g·cm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值;列出計算式即可)
評卷人得分五、計算題(共3題,共9分)24、按要求填空。
(1)一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積結(jié)構(gòu),在晶胞中Cu原子處于面心,Au原子處于頂點,則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為___________,微粒之間的作用力為___________。
(2)上述晶體具有儲氫功能,氫原子可進入由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中。若將Cu原子與Au原子等同看待,該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與(如圖1)的結(jié)構(gòu)相似,該晶體儲氫后的化學(xué)式應(yīng)為___________。
(3)立方BP(磷化硼)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,晶胞中含B原子數(shù)目為___________。
(4)鐵有δ、γ、α三種同素異形體,δ?Fe晶胞參數(shù)為acm,則鐵原子半徑為___________(假設(shè)原子為剛性球體);δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為___________。
(5)奧氏體是碳溶解在γ?Fe中形成的一種間隙固溶體,無磁性,其晶胞如圖所示,若晶體密度為ρg?cm?3,則晶胞中最近的兩個碳原子的距離為___________pm(阿伏加德羅常數(shù)的值用表示;寫出計算式即可)。
25、碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:
(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們互為_____________。
(2)在石墨烯晶體中,每個C原子連接_____個六元環(huán),每個六元環(huán)占有____個C原子。
(3)在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個C原子連接________個六元環(huán)。
(4)金剛石晶胞含有________個碳原子。若碳原子半徑為r,金剛石晶胞的邊長為a,列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率________(不要求計算結(jié)果)。
(5)德國和美國科學(xué)家首先制出由20個碳原子組成的空心籠狀分子C20,該籠狀結(jié)構(gòu)是由許多正五邊形構(gòu)成(如右圖)。請回答:C20分子共有_______個正五邊形,共有______條棱邊,C20晶體屬于________晶體(填晶體類型)。
26、Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,N3﹣的配位數(shù)為________,Cu+半徑為acm,N3﹣半徑為bcm,Cu3N的密度為________g?cm﹣3.(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示;Cu;N相對分子質(zhì)量為64、14)
評卷人得分六、原理綜合題(共2題,共8分)27、非線性光學(xué)晶體在信息、激光技術(shù)、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。我國科學(xué)家利用Ca2CO3,XO2(X=Si、Ge)和H3BO3首次合成了組成為CsXB3O7的非線性光學(xué)晶體?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硼原子的價電子排布圖是____________,與硼處于同周期的非金屬主族元素的第一電離能由大到小的順序為________________。
(2)B的簡單氫化物BH3,不能游離存在,常傾向于形成較穩(wěn)定的B2H6或與其他分子結(jié)合。
①B2H6分子結(jié)構(gòu)如圖,則B原子的雜化方式為____________________。
②氨硼烷(NH3BH3)被認(rèn)為是最具潛力的新型儲氫材料之一,分子中存在配位鍵,提供孤電子對的成鍵原子是______________,寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子_________(填分子式)。
(3)如圖為H3BO3晶體的片層結(jié)構(gòu),其中B的雜化方式為_______;硼酸在熱水中比在冷水中溶解度顯著增大的主要原因是____________。
(4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。CsSiB3O7屬于正交晶系(長方體形),晶胞參數(shù)為anm、bnm和cnm.如圖為沿y軸投影的晶胞中所有Cs原子的分布圖和原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。據(jù)此推斷該晶胞中Cs原子的數(shù)目為_________;CsSiB3O7的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則CsSiB3O7晶體的密度為_____g·cm-3(用含字母的代數(shù)式表示)。28、實施以減少能源浪費和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策;是應(yīng)對全球氣候問題;建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇?;ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求,依靠理論知識做基礎(chǔ)。試運用所學(xué)知識,解決下列問題:
(1)已知某反應(yīng)的平衡表達式為:K=它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:________________。
(2)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)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
總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=____________;二甲醚(CH3OCH3)直接作燃料電池具有啟動快,效率高等優(yōu)點,若電解質(zhì)為酸性,該電池的負(fù)極反應(yīng)為________________。
(3)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題.已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應(yīng)器時,會發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:。溫度/℃400500800平衡常數(shù)K9.9491
該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是_______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時進行,設(shè)起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:________________。
(4)從氨催化氧化可以制硝酸,此過程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等,對反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)△H>0,在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖甲所示.下列說法正確的是________________。
A.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
B.A;C兩點氣體的顏色:A深;C淺。
C.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B
D.由狀態(tài)B到狀態(tài)A;可以用加熱的方法。
E.A、C兩點的化學(xué)平衡常數(shù):A>C
(5)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3,25℃時,將mmolNH4NO3溶于水,溶液顯酸性,向該溶液滴加nL氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中水的電離平衡將________(填“正向”“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為________mol/L(NH3·H2O的電離平衡常數(shù)取Kb=2×10﹣5mol/L)。
(6)某科研單位利用原電池原理,用SO2和O2來制備硫酸;裝置如圖乙所示,電極為多孔的材料能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。
①溶液中H+的移動方向由________極到________極;(用A;B表示)
②B電極的電極反應(yīng)式為____________。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、B【分析】【分析】
X、Y、Z、R、T5種短周期元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,且都小于20,Y和R屬同一族,它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍,最外層電子排布為ns2np4,則Y為O元素、R為S元素;X和T屬同一族,它們原子的最外層電子排布為ns1,處于IA族,T的原子序數(shù)大于硫,且X為非金屬,則X為H元素、T為K元素;Z原子最外層上電子數(shù)等于T原子最外層上電子數(shù)的一半,其最外層電子數(shù)為6×=3;故Z為Al。
【詳解】
A.簡單離子的半徑,電子層多,則半徑大;相同電子層,原子序數(shù)小的,半徑大,則O2-、S2-、K+的半徑為:S2->K+>O2-;A項錯誤;
B.O與H;S、K均可形成至少兩種二元化合物;B項正確;
C.金屬性:K>Al,則最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性:KOH>Al(OH)3;C項錯誤;
D.由這五種元素組成的一種化合物為KAl(SO4)2·12H2O;可作凈水劑但不能為消毒劑,D項錯誤;
答案選B。2、C【分析】【詳解】
A;原子半徑每一橫行隨著原子序數(shù)的遞增而遞減;即隨著原子序數(shù)的遞增而周期性變化;A正確;
B;化合價每一橫行金屬最高價由+1遞增到+x;非金屬元素的最低價由-x逐漸變化到-1,B正確;
C;原子核外電子數(shù)一直隨著原子序數(shù)增加而增加;不是周期性變化,C錯誤;
D;原子最外層電子數(shù)每一橫行由1逐漸遞增到8;呈現(xiàn)周期性變化,D正確。
故選C。3、B【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖可知,每個B原子具有5×個共價鍵,12個B原子共含有12×5×=30個共價鍵,含有的三角形數(shù)目=30÷(×3)=20;A正確;
B.P4四個磷原子排列于正四面體的四個定點上(和甲烷中四個氫的位置一樣);結(jié)構(gòu)對稱,極性抵消,是非極性分子,鍵角為60°,B錯誤;
C.固態(tài)硫(S8)屬分子晶體;由圖可知其結(jié)構(gòu)對稱均為硫原子,其分子由非極性鍵構(gòu)成,C正確;
D.HCN的結(jié)構(gòu)式為:HCN分子中鍵與鍵的數(shù)目比為1∶1;D正確;
答案選B。4、D【分析】【分析】
【詳解】
石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣屬于物質(zhì)的三態(tài)變化;屬于物理變化,破壞了范德華力,石蠟蒸氣→裂化氣發(fā)生了化學(xué)變化,破壞了共價鍵;所以在“石蠟→液體石蠟→石蠟蒸氣→裂化氣”的變化過程中,被破壞的作用力依次是范德華力;范德華力、共價鍵;
故答案為D。5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.配合物Fe(CO)5的熔點為-20℃,沸點為103℃,所以固態(tài)Fe(CO)5屬于分子晶體;故A錯誤;
B.Fe(CO)5中Fe原子與5個CO成鍵,但不是sp3雜化;故B錯誤;
C.1個Fe(CO)5分子中Fe原子與5個CO形成5個配位鍵,在每個CO分子中存在1個配位鍵,1molFe(CO)5中共含有10mol配位鍵;故C正確;
D.Fe(CO)5=Fe+5CO屬于化學(xué)變化,包括化學(xué)鍵的斷裂與形成,斷開了Fe(CO)5分子中的配位鍵;形成了金屬鍵,故D錯誤;
故選C。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.同周期從左到右元素的電負(fù)性增大;則硅元素的電負(fù)性大于鋁元素,故A正確;
B.氯化鋁和氯化硅都是熔沸點低;硬度小的分子晶體;故B正確;
C.鋁元素和硅元素都位于元素周期表的第三周期;都處于金屬和非金屬交界處,故C正確;
D.硅是親氧元素;在自然界中只以化合態(tài)存在,沒有單質(zhì)硅存在,故D錯誤;
故選D。7、C【分析】【詳解】
A.60g二氧化硅的物質(zhì)的量為n==1mol,而1mol二氧化硅中含4mol硅氧鍵,含硅氧鍵4NA個;故A錯誤;
B.SiO2是原子晶體;結(jié)構(gòu)中無二氧化硅分子,故B錯誤;
C.12g金剛石中碳原子的物質(zhì)的量為=1mol,而1mol金剛石中含2mol碳碳鍵,含碳碳鍵2NA個;故C正確;
D.石墨晶體中一個碳原子含有個碳碳共價鍵,所以1mol石墨晶體中含有共價鍵鍵數(shù)為NA;故D錯誤;
故選C。二、填空題(共6題,共12分)8、略
【分析】(1)
利用同周期從左向右第一電離能是增大趨勢,同主族從上到下第一電離能逐漸減小,第一電離能最大的是Cl;LiAlH4中H顯-1價,H2O中H顯+1價,發(fā)生歸中反應(yīng)得到氫氣和一種鹽,因此反應(yīng)方程式為LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑或LiAlH4+4H2O=Li[Al(OH)4]+4H2↑;Li、Al均為金屬元素,H為非金屬元素,三種元素中H的電負(fù)性最大,Li顯+1價,Al顯+3價,整個化合價代數(shù)和為0,則H顯-1價;故答案為氯;LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑或LiAlH4+4H2O=Li[Al(OH)4]+4H2↑;因為三種元素中H元素的電負(fù)性最大;
(2)
鋰元素位于第二周期ⅠA族,原子序數(shù)為3,則鋰原子的電子排布式為1s22s1;核外有3個電子,即有3中運動狀態(tài)不同的電子;故答案為1s22s1;3;
(3)
基態(tài)Mg原子核外電子電子排布式為1s22s22p63s2,最高能級3s能級處于穩(wěn)定的全滿狀態(tài),能量低,穩(wěn)定,基態(tài)Al原子核外電子電子排布式為1s22s22p63s23p1,最高能級3p為不穩(wěn)定狀態(tài),因此第一電離能Mg大于Al,Mg+的電子排布式為1s22s22p63s1,最高能級3s處于不穩(wěn)定狀態(tài),而Al+的電子排布式為1s22s22p63s2,最高能級3s處于穩(wěn)定的全滿狀態(tài),能量低,穩(wěn)定,故第二電離能Mg小于Al;故答案為基態(tài)Mg最高能級處于穩(wěn)定的全滿狀態(tài),基態(tài)Al最高能級為不穩(wěn)定狀態(tài),因此第一電離能Mg大于Al,Mg+最高能級處于不穩(wěn)定狀態(tài),而Al+最高能級處于穩(wěn)定的全滿狀態(tài);故第二電離能Mg小于Al;
(4)
反應(yīng)①、②中電負(fù)性最大的是Cl,電負(fù)性最小的是Na,形成的化合物是NaCl,屬于離子化合物,其電子式為故答案為【解析】(1)氯LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑或LiAlH4+4H2O=Li[Al(OH)4]+4H2↑因為三種元素中H元素的電負(fù)性最大。
(2)1s22s13
(3)基態(tài)Mg最高能級處于穩(wěn)定的全滿狀態(tài),基態(tài)Al最高能級為不穩(wěn)定狀態(tài),因此第一電離能Mg大于Al,Mg+最高能級處于不穩(wěn)定狀態(tài),而Al+最高能級處于穩(wěn)定的全滿狀態(tài);故第二電離能Mg小于Al
(4)9、略
【分析】【分析】
由元素的電離能可以看出;Q的電離能很大,可能為零族元素;R和V的第一電離能較小,第二電離能劇增,最外層電子數(shù)應(yīng)為1,二者可能處于同一族;S的第一;第二電離能較小,第三電離能劇增,最外層電子數(shù)應(yīng)為2;T的第一、第二、第三電離能較小,第四電離能劇增,最外層電子數(shù)應(yīng)為3。
【詳解】
(1)根據(jù)分析可知R和V最可能位于同一族;故選E;
(2)A.Q可能為零族元素;無法形成氯化物,故A錯誤;
B.R的最外層電子數(shù)應(yīng)為1;其氯化物最可能為RCl,故B正確;
C.S的最外層電子數(shù)應(yīng)為2,其氯化物最可能為SCl2;故C錯誤;
D.T的最外層電子數(shù)應(yīng)為3,其氯化物最可能為TCl3;故D錯誤;
E.V的最外層電子數(shù)應(yīng)為1;其氯化物最可能為VCl,故E錯誤;
綜上所述選B;
(3)Q最可能為零族元素;所以選E;
(4)第一電離能越小越容易失去電子形成陽離子;根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知V元素的第一電離能最小,最容易失去電子形成陽離子和氯離子形成離子化合物,所以選E;
(5)R和V最可能位于第IA族;其核外最少有4個電子,所以排除H和Li,而V的第一電離能小于R,所以R可能為選項中的Na,V為選項中的K,所以選D。
【點睛】
本題需要學(xué)生掌握原子的最外層電子數(shù)與電離能之間的關(guān)系,明確電離能發(fā)生突變的原因?!窘馕觥竣?E②.B③.E④.E⑤.D10、略
【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)元素在周期表中的位置,可以知道P為H、A為C,B為N,C為O,D為F,E為Ne,F(xiàn)為Mg,G為Al,H為Si,I為Cr,J為Fe,K為Cu,Q為Ga,L為Rb;M為Au,N為At;
(1)結(jié)合以上分析可知;K的元素名稱為銅;
(2)結(jié)合以上分析可知,Q為Ga,核電荷數(shù)為31,基態(tài)時Q元素原子的電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p1;
(3)a.同周期從左到右原子半徑減小,同主族從上到下原子半徑增大,故原子半徑為:G>H>A>B;故錯誤;
b.同周期從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,但是IIA、VA族元素的第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能大?。篍>D>B>C;故錯誤;
c.同周期從左到右電負(fù)性增大,同主族從上到下電負(fù)性減小,故電負(fù)性A>H>G>Q;故正確;
d.非金屬性:B>A>H>G,則最高價氧化物的水化合物的酸性:B>A>H>G;故正確;
故選cd;
(4)由H;C、O三種元素形成的某化合物;對氫氣的相對密度為15,則該化合物的相對分子質(zhì)量為30,該化合物為HCHO,為平面三角形,鍵角約為120°;
(5)B為N,C為O,非金屬性:N2O>NH3。【解析】①.銅②.1s22s22p63s23p63d104s24p1③.cd④.120°⑤.H2O11、略
【分析】【分析】
【詳解】
I.(1)鍵是頭碰頭的方式形成的,而鍵是以肩并肩的方式形成的;單鍵都是鍵,而雙鍵或三鍵中才含有鍵;所以只含有σ鍵的是①②③⑥⑦⑧;既含有σ鍵又含有π鍵的是④⑤⑨,故填①②③⑥⑦⑧;④⑤⑨;
(2)原子成鍵時最外層電子的電子云發(fā)生交疊,H原子只有1s電子,形成H2時兩個H原子的s軌道重疊形成σ鍵;故填⑦;
(3)根據(jù)價層電子對互斥理論;
NH3的價層電子對數(shù)為3+×(5-3×1)=4;孤電子對數(shù)為1,為三角錐形;
H2O的價層電子對數(shù)為2+×(6-2×1)=4;孤電子對數(shù)為2,為V形;
SO2的價層電子對數(shù)為2+×(6-2×2)=3;孤電子對數(shù)為1,為V形;
BeCl2的價層電子對數(shù)為2+×(2-2×1)=2;孤電子對數(shù)為0,為直線形;
CO2的價層電子對數(shù)為2+×(4-2×2)=2;孤電子對數(shù)為0,為直線形,故填三角錐形;V形、V形、直線形、直線形;
II.(1)Co2+核外25個電子,基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7,故填[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7;
NO中N作為中心原子提供5個電子,第VIA族的元素O作為周圍原子時,不提供電子,NO有一個負(fù)電荷,多1個電子,所以價電子一共6個,即3對,沒有孤對電子,N元素屬于sp2雜化;離子構(gòu)型是平面三角形,故填平面三角形;
(2)①Co2+離子含有空軌道,bte中N原子;水中O原子均有提供孤電子對;形成配位鍵,故填N、O;
②同周期自左而右電負(fù)性增大,C、N的氫化物中它們均表現(xiàn)負(fù)化合價,說明它們的電負(fù)性都大于氫元素的,故電負(fù)性由大到小順序為:N>C>H;故填N;C、H;
③bte分子中環(huán)上碳原子形成3個σ鍵,亞甲基中碳原子形成4個σ鍵,雜化軌道數(shù)目分別為3、4,碳原子分別采取sp2、sp3雜化,故填sp2、sp3;
④單鍵為σ鍵,雙鍵中含有1個σ鍵,bte的分子含有21個σ鍵,1molbte分子中含σ鍵的數(shù)目為21mol,故填21?!窘馕觥竣?①②③⑥⑦⑧②.④⑤⑨③.⑦④.三角錐形⑤.V形⑥.V形⑦.直線形⑧.直線形⑨.[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7⑩.平面三角形?.N?.O?.N、C、H?.sp2?.sp3?.2112、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)結(jié)構(gòu)式為其中過氧鍵()鍵能小,小于鍵鍵能,所以過氧鍵不穩(wěn)定,因此原因為中過氧鍵不穩(wěn)定(或鍵鍵能比鍵鍵能小);因此穩(wěn)定性比水差;
(2)為離子化合物,熔點高,而都為共價化合物,是分子晶體,其結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量增加,分子間作用力增大,熔點依次升高,所以原因是至都是分子晶體,結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量增加,分子間作用力增大,因此熔點依次升高?!窘馕觥竣?中過氧鍵不穩(wěn)定(或鍵鍵能比鍵鍵能小),因此穩(wěn)定性比水差②.至都是分子晶體,結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量增加,分子間作用力增大,因此熔點依次升高13、略
【分析】【分析】
(1)離子液體中的作用力是離子鍵;強于氫鍵和分子間作用力,以此分析解答;
(2)根據(jù)圖示;隨著碳納米管直徑的增大,結(jié)冰溫度依次為27℃;7℃、-53℃、-83℃,據(jù)此分析歸納。
【詳解】
(1)由(CH3)3NH+和[AlCl4]-形成的離子液體,陰、陽離子間的作用力是離子鍵,大于有機溶劑分子間的范德華力,因此其揮發(fā)性一般比有機溶劑小;該離子液體中不含氧,則其不助燃;液體一般不能用作復(fù)合材料;由陰、陽離子形成的離子液體應(yīng)該具有導(dǎo)熱性,不可能用作絕熱材料,其揮發(fā)性就小,不會污染環(huán)境,是“綠色”溶劑,故答案為:??;b;
(2)根據(jù)圖示,隨著碳納米管直徑的增大,結(jié)冰溫度依次為27℃、7℃、-53℃、-83℃,即碳納米管直徑越大,結(jié)冰溫度越低(或納米管直徑越小,結(jié)冰溫度越高),故答案為:碳納米管直徑越大,結(jié)冰溫度越低(或納米管直徑越小,結(jié)冰溫度越高)。【解析】小b碳納米管直徑越大,結(jié)冰溫度越低三、判斷題(共6題,共12分)14、A【分析】【詳解】
同周期從左到右;金屬性減弱,非金屬性變強;同主族由上而下,金屬性增強,非金屬性變?nèi)酰还实冖馎族金屬元素的金屬性一定比同周期的第ⅡA族的強。
故正確;15、A【分析】【分析】
【詳解】
乙醇中的羥基與水分子的羥基相近,因而乙醇能和水互溶;而苯甲醇中的烴基較大,其中的羥基和水分子的羥基的相似因素小得多,因而苯甲醇在水中的溶解度明顯減小,故正確。16、B【分析】【分析】
【詳解】
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵;則該分子正四面體結(jié)構(gòu)或三角錐形或折線形,錯誤;
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp3雜化;錯誤;
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化;正確;
(5)中心原子是sp1雜化的;其分子構(gòu)型一定為直線形,錯誤;
(6)價層電子對互斥理論中;π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù),正確;
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp3雜化的結(jié)果且沒有孤電子對;錯誤;
(8)sp3雜化軌道是由中心原子的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道;錯誤;
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子;其VSEPR模型都是四面體,正確;
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型為平面三角形或平面三角形;錯誤;
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時;該分子正四面體結(jié)構(gòu)或三角錐形或折線形,正確;
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵;正確;
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果不矛盾;錯誤;
(15)配位鍵也是一種靜電作用;正確;
(16)形成配位鍵的電子對由一個原子提供,另一個原子提供空軌道,錯誤。17、A【分析】【詳解】
葡萄糖是多羥基醛,與新制氫氧化銅反應(yīng)生成銅原子和四個羥基絡(luò)合產(chǎn)生的物質(zhì),該物質(zhì)的顏色是絳藍色,類似于丙三醇與新制的反應(yīng),故答案為:正確。18、A【分析】【詳解】
因為銅具有良好的導(dǎo)電性,所以銅可以用于制作電纜、電線,正確。19、B【分析】【分析】
【詳解】
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵;則該分子正四面體結(jié)構(gòu)或三角錐形或折線形,錯誤;
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp3雜化;錯誤;
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化;正確;
(5)中心原子是sp1雜化的;其分子構(gòu)型一定為直線形,錯誤;
(6)價層電子對互斥理論中;π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù),正確;
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp3雜化的結(jié)果且沒有孤電子對;錯誤;
(8)sp3雜化軌道是由中心原子的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道;錯誤;
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子;其VSEPR模型都是四面體,正確;
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型為平面三角形或平面三角形;錯誤;
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時;該分子正四面體結(jié)構(gòu)或三角錐形或折線形,正確;
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵;正確;
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果不矛盾;錯誤;
(15)配位鍵也是一種靜電作用;正確;
(16)形成配位鍵的電子對由一個原子提供,另一個原子提供空軌道,錯誤。四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共32分)20、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)Ca基態(tài)原子核外電子占據(jù)能級為1s、2s、2p、3s、3p、4s,Ti基態(tài)原子核外電子占據(jù)能級為1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s,能級數(shù)之比為6:7;Ti基態(tài)原子的價電子排布式為3d24s2,3d能級有2個單電子,同周期中含有2個單電子的元素有Ni、Ge、Br,3種元素;Ca的核外電子排布式為[Ar]4s2,失去2個電子后,核外電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),再失去1個電子屬于內(nèi)層電子,原子核吸引力更強,所以I3突然增大;
(2)NCl3的中心N原子含有1對孤電子對,3條σ鍵,價層電子對數(shù)為4,則分子構(gòu)型為三角錐形;P原子核外電子第三層有d能級,可形成spd雜化,N原子核外電子第二層只有s、p能級4個電子軌道,則不能形成NCl5;
(3)Ti(CO)6、Ti(H2O)TiF中的配體分別為CO、H2O、F-,非金屬性越強,電負(fù)性越大,則H的電負(fù)性最小;根據(jù)球棍模型,硝酸根離子中的2個氧原子與Ti4+連接成環(huán),則Ti4+的配位數(shù)是8;
(4)根據(jù)TiO2晶胞結(jié)構(gòu),Ti原子在晶胞的8個頂點、4個面心和1個在體內(nèi),晶胞含有的個數(shù)為4,O原子8個在棱上、8個在面上,2個在體內(nèi),O原子個數(shù)為8,則1mol晶胞的質(zhì)量為(48+32)×4g,體積為m2×n×10-30×NAcm3,則密度==g/cm3;
氮摻雜反應(yīng)后,有3個氧空穴,O原子6個在棱上、6個在面上,1個在體內(nèi),O原子個數(shù)為N原子1個在面上、1個在棱上,個數(shù)為則化學(xué)式為Ti故2-a=a=b=【解析】6:73因為Ca2+已經(jīng)達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),再失去1個電子屬于內(nèi)層電子,原子核吸引力更強,所以I3突然增大三角錐形N元素L層最多4個軌道,所以不易生成NCl5H821、略
【分析】【詳解】
(1)碳酸二甲酯分子中羰基碳原子形成碳氧雙鍵,雜化類型是sp2。
(2)基態(tài)Cu的價電子排布式為3d104s1,失去4s能級上的一個電子形成Cu+,故Cu+價電。
子排布式為3d10;CuCl在反應(yīng)中先消耗再生成;屬于催化劑。
(3)①4-甲基咪唑中環(huán)上形成大π鍵;屬于平面結(jié)構(gòu),1~4號N原子在同一平面上;1號N原子的孤電子對參與形成大π鍵,故3號N原子更容易與Cu形成配位鍵;
②a.Cu(I)配合物中的結(jié)構(gòu)可與甲醇形成分子間氫鍵;增大其在甲醇中的溶解度;
b.形成的Cu(I)配合物在反應(yīng)中作催化劑,催化劑不影響平衡移動,故b錯誤;
選a。
(4)若用某結(jié)構(gòu)相似的含O配體與Cu+配位,所得配合物的穩(wěn)定性比含N配體低,可能的原因是:電負(fù)性:O>N;O對孤電子對吸引力強,使得O作配體時配位能力弱。
(5)金屬陽離子和氧負(fù)離子之間以離子鍵結(jié)合,金屬離子與氧離子間的作用力為離子鍵,晶體晶胞中某微粒的配位數(shù)是指與之距離最近且相等的帶相反電性的離子,故Ca2+的配位數(shù)必須是與之距離最近且相等的氧離子的數(shù)目,從圖(a)可知,該數(shù)目為三個相互垂直的三個面上,每一個面上有4個,故Ca2+的配位數(shù)是12;距離Pb2+最近的是處于面心的I-,Pb2+的配位數(shù)為6,圖(a)中Ti4+的配位數(shù)也為6,與圖(b)中Pb2+的空間位置相同;有機堿CH3H中N原子上無孤電子對,周圍形成了4個σ鍵,故N原子采用sp3雜化;從圖(b)可知,一個晶胞中含有Pb2+的數(shù)目為1個,CH3NH的數(shù)目為8=1個,I-的數(shù)目為6=3個,故晶胞的密度為ρ=【解析】(1)sp2
(2)3d10催化劑。
(3)在3a
(4)電負(fù)性:O>N;O對孤電子對吸引力強,使得O作配體時配位能力弱。
(5)離子鍵12Ti4+sp322、略
【分析】【分析】
根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律書寫價電子排布式;可根據(jù)不同類型的晶體物理性質(zhì)的差異判斷晶體的類型;按價層電子對互斥理論判斷離子的空間構(gòu)型和中心原子的雜化方式;結(jié)合元素的非金屬性強弱;對元素的電負(fù)性排序;結(jié)合圖示中與Ti形成共價鍵的原子數(shù)目確定其配位體數(shù)目;用均攤方法計算一個晶胞中含有的各種元素的原子個數(shù);然后結(jié)合摩爾質(zhì)量與相對原子質(zhì)量關(guān)系計算晶胞質(zhì)量;結(jié)合堆積方式、確定陰陽離子的半徑關(guān)系、求出離子半徑的比值;據(jù)此回答;
【詳解】
(1)Ti是22號元素,基態(tài)鈦原子的價電子排布式為3d24s2。與鈦同周期的第ⅡB族;ⅢA族兩種元素分別是鋅、鎵元素;其中第一電離能較大的是Zn,原因是Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失電子。
(2)①根據(jù)表格性質(zhì)可知TiCl4熔沸點低,易溶于有機溶劑,則TiCl4是由分子構(gòu)成的分子晶體;而TiCl2熔沸點較高,在乙醇、乙醚中不能溶解,說明TiCl2的晶體類型屬于離子晶體。②按定義可知TiCl4與互為等電子體:原子總數(shù)、價電子總數(shù)相等,因此二者互為等電子體相同;的中心原子的價層電子對數(shù)為故雜化方式是sp3。
(3)Ti的配合物有多種。的配體分別是CO、H2O、F-,其中含有的非金屬性元素有C、O、H、F,元素的非金屬性:元素的非金屬性越弱,其電負(fù)性就越小,故上述所含非金屬元素原子中電負(fù)性最小的是H;根據(jù)Ti(NO3)4的球棍結(jié)構(gòu)圖示可知Ti的配位數(shù)是8。
(4)①在一個晶胞中含有Ca數(shù)目是1;含有Ti數(shù)目為8=1,含有的O數(shù)目為12=3,則一個晶胞中含有1個CaTiO3,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則一個晶胞的質(zhì)量為=g;②設(shè)晶胞的邊長為a,由于O2?采用面心立方最密堆積,則面對角線長度是O2?半徑的4倍,則得Ti4+與O2-相切,則得則【解析】3d24s2ZnZn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失電子分子晶體離子晶體原子總數(shù)、價電子總數(shù)sp3H8或0.41423、略
【分析】【詳解】
(1)Ti元素為22號元素,基態(tài)鈦原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2,其最高能級符號是3d;鈦原子核外未成對電子數(shù)為2,與鈦同周期元素中,基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相同的原子的價層電子排布還可能為3d74s2、4s24p2、4s24p4;即Ni,Ge,Se,共3種;
(2)Ti原子的價電子數(shù)比Al多;金屬鍵更強,所以鈦硬度比鋁大;
(3)①組成該物質(zhì)的元素有H;C、O、Cl、Ti;非金屬性越強,電負(fù)性越大,五種元素中非金屬性最強的是O元素,所以O(shè)元素的電負(fù)性最大;
②分子中含有碳碳單鍵;碳氧單鍵、碳?xì)鋯捂I等均為σ鍵;碳碳雙鍵中有π鍵,O原子和Ti原子之間形成配位鍵,Cl原子和Ti原子之間為共價鍵,所以M中不含離子鍵和氫鍵,所以選de;
(4)該圖中每個Ti原子連接O原子個數(shù)=2×=1,即Ti、O原子個數(shù)之比為1:1,其化學(xué)式為(或TiO2+);的原子個數(shù)為5,價電子總數(shù)為32,與其互為等電子的分子有CCl4、SiCl4等;
(5)據(jù)圖可知該晶胞為六方最密堆積;以面心鈦原子為例,頂點和內(nèi)部共9個鈦原子距離其最近,且相等,在該晶胞的上方晶胞的內(nèi)部還有3個一樣的鈦原子,所以鈦原子的配位數(shù)為12;晶胞含有的鈦原子個數(shù)為=6,所以晶胞的質(zhì)量m=g;該晶胞底面為正六邊形,變成為a,所以底面積為3a2×sin60°,則晶胞的體積V=3a2×sin60°×c=所以晶體的密度為將a=0.295nm,c=0.469nm代入可得晶體的密度為或
【點睛】
第3小題為易錯點,雖然Ti為金屬元素,但其和氯原子、碳原子之間為共價鍵,如同氯化鋁;六方最密堆積的正六面體模型中,頂點的原子被6個晶胞共用?!窘馕觥?d3Ti原子的價電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強Ode或TiO2+CCl4(SiCl4)六方最密12或五、計算題(共3題,共9分)24、略
【分析】【詳解】
(1)一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積結(jié)構(gòu),在晶胞中Cu原子處于面心,Au原子處于頂點,則晶胞中Cu有個,Au有則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3:1,微粒之間的作用力為金屬鍵;故答案為:3:1;金屬鍵。
(2)上述晶體具有儲氫功能,氫原子可進入由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中。若將Cu原子與Au原子等同看待,該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與的結(jié)構(gòu)相似,則一個晶胞中有8個氫原子,則該晶體儲氫后的化學(xué)式應(yīng)為AuCu3H8;故答案為:AuCu3H8。
(3)立方BP(磷化硼)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,B原子位于頂點和面心,則晶胞中含B原子數(shù)目為故答案為:4。
(4)鐵有δ、γ、α三種同素異形體,δ?Fe晶胞參數(shù)為acm,該晶胞中體對角線為四個鐵原子半徑即則鐵原子半徑為δ?Fe晶胞中鐵原子的配位數(shù)為8,α?Fe晶胞中鐵原子的配位數(shù)為6,δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為4:3;故答案為:4:3。
(5)奧氏體是碳溶解在γ?Fe中形成的一種間隙固溶體,無磁性,其晶胞如圖所示,晶胞中鐵原子個數(shù)為碳原子個數(shù)為若晶體密度為ρg?cm?3,則晶胞體積為晶胞參數(shù)為則晶胞中最近的兩個碳原子的距離為晶胞參數(shù)一半的倍即故答案為:【解析】(1)3:1金屬鍵。
(2)AuCu3H8
(3)4
(4)4:3
(5)25、略
【分析】【詳解】
(1)由同一種元素組成的不同單質(zhì)互稱為同素異形體,故金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們互為同素異形體;(2)在石墨烯晶體中最小的環(huán)為六元環(huán),每個C原子連接3C-C化學(xué)鍵,則每個C原子連接3個六元環(huán),每個六元環(huán)占有的C原子數(shù)為6×=2個C原子;(3)在金剛石晶體中,晶體中每個C原子和它周圍的4個C原子以共價鍵相連,金剛石晶體結(jié)構(gòu)的觀察分析形成空間正四面體結(jié)構(gòu),晶體中每個碳原子都和其他碳原子構(gòu)成空間正六邊形的碳環(huán)。由于每個C原子和它周圍的4個C原子連接,因此它必然同處于4個六元環(huán)上,而與之相連的4個C原子的每一個又和另外3個C原子相連。因而,它必然又在另外3個碳原子所在的環(huán)上。所以這個碳原子連接3×4=12個六元環(huán);(4)共價金剛石的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)金剛石昌胞,屬于A4型,頂點8個,相當(dāng)于1個C原子,然后面心上6個,相當(dāng)于3個C原子,而在其8個四面體空隙中有一半也是C原子,且在晶胞內(nèi),故還有4個C原子,加在一起,可得一個金剛石晶胞中有8個C原子,若碳原子半徑為r,金剛石晶胞的邊長為a,根據(jù)硬球接觸模型,則正方體對角線的就是C-C鍵的鍵長,即a=2r,所以r=a,碳原子在晶胞中的空間占有率===
點睛:本題考查元素周期表、元素周期律的應(yīng)用、同素異形體辨析、晶體類型、關(guān)于晶體的計算等知識點,解題的關(guān)鍵是晶體空間結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算。【解析】同素異形體32128=1230分子晶體26、略
【分析】【詳解】
Cu3N的晶胞中小黑色球數(shù)目為8×=1,大黑色球數(shù)目為12×=3,故小黑色球為N3?、大黑色球為Cu+,所以N3﹣的配位數(shù)為6;補全晶胞結(jié)構(gòu)可知,N3?離子周圍有6個Cu+;Cu+半徑為apm,N3?半徑為bpm,則晶胞棱長為2(a+b)pm,晶胞體積為[2(a+b)×10?10cm]3,晶胞質(zhì)量為則晶胞密度為=g?cm?3。【解析】6六、原理綜合題(共2題,共8分)27、略
【分析】【詳解】
(1)B原子核外電子排布式為:1s22s22p1,基態(tài)硼原子的價電子排布圖是同周期第一電離能從左向右逐漸增大,N元素2P3為半充滿結(jié)構(gòu),第一電離能變大,所以,與硼處于同周期的非金屬主族元素的第一電離能由大到小的順序為F>N>O>C>B。故答案為:F>N>O>C>B;
(2)①B2H6分子結(jié)構(gòu)如圖,B形成4個σ鍵,價層電子對為4,則B原子的雜化方式為sp3雜化。故答案為:sp3雜化;
②氨硼烷(NH3BH3)分子中存在配位鍵,提供孤電子對的成鍵原子是N,B提供空軌道,用價電子遷移法,N與B之間夾著碳元素,與氨硼烷互為等電子體的分子C2H6(填分子式)。故答案為:N;C2H6;
(3)H3BO3晶體為片層結(jié)構(gòu),B原子最外層有3個電子,與3個-OH形成3個共價鍵,B的雜化方式為sp2;硼酸在熱水中比在冷水中溶解度顯著增大的主要原因是:升溫破壞了硼酸晶體中的氫鍵,并且硼酸分子與水形成分子間氫鍵,使溶解度增大。故答案為:sp2;升溫破壞了硼酸晶體中的氫鍵;并且硼酸分子與水形成分子間氫鍵,使溶解度增大;
(4)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.2,0.5)的Cs原子位于晶胞體內(nèi),原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0.3,0.5)及(1.0,0.3,0.5)的Cs原子分別位于晶胞的左側(cè)面、右側(cè)面上,原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.8,1.0)及(0.5,0.8,0)的Cs原子分別位于晶胞的上底面、下底面,原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0.7,1.0)及(1.0,0.7,1.0)(0,0.7,0)及(1.0,0.7,0)的Cs原子位于晶胞平行于y軸的棱上,則晶胞中Cs原子數(shù)目為:1+4×+4×=4,由化學(xué)式CsSiB3O7,可知晶胞相當(dāng)于含有4個“CsSiB3O7”,故晶胞質(zhì)量=4×g,則晶體密度==g·
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