精品解析:甘肃省武威市天祝一中、民勤一中2023-2024学年高二下学期5月期中联考化学试题
2024-05-30
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 甘肃省 |
| 地区(市) | 武威市 |
| 地区(区县) | 天祝藏族自治县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.18 MB |
| 发布时间 | 2024-05-30 |
| 更新时间 | 2026-06-12 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45489554.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023~2024学年度第二学期期中考试
高二化学
全卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修2。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国科学院新疆理化技术研究所研发出深紫外光双折射晶体。下列性质不能区别晶体与玻璃体的是
A. 各向异性 B. 导电性
C. X射线衍射 D. 有无固定的熔点
2. 下列说法正确的是
A. 基态钾原子的核外电子排布式为
B. 是直线形分子,其键角为105°
C. 键的形成:
D. 的电子式为
3. 下列晶体中由原子直接构成的是
A. 金刚石 B. 足球烯 C. 金属钾 D. 白磷
4. 若X、Y两种粒子之间可形成配位键,则下列说法正确的是
A. X、Y只能是分子
B. X、Y只能是离子
C. 若X提供空轨道,则Y至少要提供一对孤电子对
D. 一定是X提供空轨道,Y提供孤电子对
5. 用价层电子对互斥理论(VSEPR)预测H2S和COCl2的立体结构,两个结论都正确的是
A. 直线形;三角锥形 B. V形;三角锥形
C. 直线形;平面三角形 D. V形;平面三角形
6. 某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是
A. X元素最外层有5个电子 B. X最可能生成的阳离子为
C. X元素属于s区 D. X一定为金属元素
7. 下列各组比较中,正确的是
A. 分子晶体中的沸点大于的沸点
B. 氨分子间存在氢键,故的稳定性大于
C. 钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能
D. 在白磷中的溶解度:
8. 三聚氰酸是一种重要化工原料,其结构简式如图所示,下列有关说法正确的是
A. 分子中既有极性键又有非极性键
B. 分子中采用杂化的原子有3个
C. 该物质分子间的作用力有范德华力、氢键
D. 该物质中原子的第一电离能大小:
9. 已知X、Y、Z、W是短周期元素。X元素基态原子的2p能级处于半充满状态;Y元素基态原子L层上s能级电子数和p能级电子数相等;Z元素的+3价阳离子的核外电子排布与基态氖原子相同;W元素基态原子的M电子层上有1个未成对的p能级电子。下列说法正确的是
A. 含有X元素的化合物一定是共价化合物
B. Y元素的电负性大于X元素的电负性
C. 的水溶液呈酸性
D. 和分子的中心原子杂化方式分别为、
10. 下列数据是对应物质的熔点:
物质
Na2O
BCl3
AlF3
AlCl3
SiO2
熔点/℃
920
-107
1291
190
1723
由以上数据作出的下列判断中错误的是
A. Na2O在920℃时可以导电 B. BCl3和AlF3的晶体类型相同
C. AlCl3晶体溶于水时破坏的是共价键 D. 表中物质都不属于金属晶体
11. 下列关于分子的结构和性质的描述中正确的是
A. 碘易溶于浓碘化钾溶液,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
B. 邻羟基苯甲醛()的沸点低于对羟基苯甲醛(),是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
C. 乳酸分子不是手性分子
D. 的极性比的极性强,因此酸性:
12. 二茂铁的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究思维新领域。已知二茂铁的熔点是(在以上能升华),沸点是,不溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂。下列说法正确的是
A. 在二茂铁中,与之间形成的化学键类型是离子键
B. 二茂铁属于离子晶体
C. 中键和π键个数之比为
D. 已知环戊二烯的结构式为,则分子环戊二烯中有2个碳原子采用杂化
13. 冠醚能识别碱金属离子,X、Y、Z是常见的三种冠醚,Li⁺与X作用形成稳定的结构W。下列说法正确的是
A. X与Y属于同系物
B. 上述冠醚分子中,所有碳原子和氧原子都采取sp2杂化
C. W中存在极性键、非极性键、离子键
D. 冠醚Y能与K+形成稳定结构但不能与Li+形成稳定结构的原因是Li+半径太小
14. 最近中外科学家团队共同合成了T-碳。T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子构成的正四面体结构单元取代,形成碳的一种新型三维立体晶体结构,如图所示(图中的●表示碳形成的正四面体结构)。已知T-碳晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 每个T-碳晶胞中含8个碳原子 B. T-碳中键的最小夹角约为
C. T-碳属于分子晶体 D. T-碳的密度为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 回答下列问题。
(1)自然界中存在的碘的稳定性核素是碘-127()。日本福岛第一核电站事故释放出的放射性物质中,含有人工放射性核素碘-131()。碘-131一旦被人体吸入,就可能会引发甲状腺疾病。下列关于这两种核素的说法正确的是___________(填字母)。
A. 和的价电子排布不相同
B. 和的电负性不相等
C. 的基态电子排布式中只有1个能级未充满电子
D. 碘元素的第一电离能大于氯元素
(2)核电站为防止发生核辐射事故,通常用含有铅的水泥做成屏蔽罩,内衬钢板,反应的压力容器用铁、铜、锰等具有反辐射合金材料制成。
①水泥中通常含有碳、氧、硅、铝等元素,则四种元素中3p能级上存在电子的是___________(填元素符号)。
②写出二价铜离子的基态电子排布式:___________。
③铅的核电荷数为82,在周期表中___________(填能级符号)区。
④基态锰原子价电子轨道表示式为___________,锰原子中能量最低的电子为___________轨道上的电子,其轨道呈___________形。
16. 硝基胍是固体火箭推进剂的重要组分,其结构简式如图所示。
回答下列问题:
(1)硝基胍分子中含有的共价键类型为___________(从成键方式角度考虑)。
(2)硝基胍分子中C、H、O、N四种元素,这四种元素___________(填“能”或“不能”)形成离子化合物。
(3)三种分子的中心原子杂化类型相同,但键角大小为,原因是___________。
(4)硝基胍中N原子的杂化方式为___________。从结构上分析硝基胍___________(填“易”或“不”)溶于水,原因是___________。
(5)下图中表示的碳原子能量最高的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
17. 配合物在许多方面有着广泛的用途,目前我国科学家利用配合物在能源转化与储存方面有着杰出的贡献,请根据题意回答下列问题:(已知:在溶液中为橙色,在溶液中为黄色)
(1)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶,原理如下:
基态Cr原子外围电子轨道表示式为___________;配合物中与Cr3+形成配位键的原子是___________(填元素符号)。
(2)现有下列实验:
①呈天蓝色的离子为___________,溶剂X可以是___________(填名称),继续添加氨水,沉淀溶解的离子方程式为___________。
②该实验能说明NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是___________。
(3)下列有关化学实验的“操作→现象→解释”均正确的是___________(填字母)。
选项
操作
现象
解释
A
向某溶液中滴加KSCN溶液
产生红色沉淀
B
向由0.1mol CrCl3∙6H2O配成的溶液中加入足量AgNO3溶液
产生0.2mol沉淀
已知Cr3+的配位数为6,则CrCl3∙6H2O的化学式可表示为
C
向K2Cr2O7溶液中先滴加3滴浓硫酸,再改加10滴浓NaOH
溶液先橙色加深,后变为黄色
溶液中存在
D
向AgCl悬浊液中滴加氨水
沉淀溶解
AgCl不溶于水,但溶于氨水,重新电离成Ag+和Cl-
A. A B. B C. C D. D
18. 中科院大连化学物理研究所科学家用等作催化剂,实现了在常压、的条件下合成氨,这一成果发表在杂志上。
(1)基态Ni2+的价层电子的轨道表示式为___________,若该离子核外电子空间运动状态有15种,则该离子处于___________(填“基”或“激发”)态。
(2)氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位,也是重要的化工原料,可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。甘氨酸是组成最简单的氨基酸,熔点为182℃,沸点为233℃。
①硝酸溶液中的空间构型为___________。
②甘氨酸中C原子的杂化方式为___________,晶体类型是___________,其熔、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为-21℃,沸点为141℃)的主要原因:一是甘氨酸能形成内盐;二是___________。
(3)NH3分子中的键角为107°,但在中NH3分子的键角如图所示,导致这种变化的原因是___________。
(4)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料,其晶胞结构如图2所示,若晶胞参数为dpm,密度为ρg∙cm-3,则阿伏加德罗常数NA =___________mol-1 (列出表达式)。
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2023~2024学年度第二学期期中考试
高二化学
全卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修2。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国科学院新疆理化技术研究所研发出深紫外光双折射晶体。下列性质不能区别晶体与玻璃体的是
A. 各向异性 B. 导电性
C. X射线衍射 D. 有无固定的熔点
【答案】B
【解析】
【详解】A.各向异性是晶体的一种性质,能区别晶体与玻璃体,A不符合题意;
B.导电的原因是存在自由移动的电子或离子,不能区别晶体与玻璃体,B符合题意;
C.晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法,能区别晶体与玻璃体,C不符合题意;
D.晶体具有固定的熔点而非晶体没有,能区别晶体与玻璃体,D不符合题意;
故选B。
2. 下列说法正确的是
A. 基态钾原子的核外电子排布式为
B. 是直线形分子,其键角为105°
C. 键的形成:
D. 的电子式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.3d能级的能量高于4s能级,故基态钾原子的电子排布式为,A错误;
B.的键角180°,B错误;
C.键是p-p原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成的,C正确;
D.电子式中各原子最外层中的孤电子对、共用电子对都应写出来,D项中漏掉氯原子的孤电子对,D错误;
故选:C。
3. 下列晶体中由原子直接构成的是
A. 金刚石 B. 足球烯 C. 金属钾 D. 白磷
【答案】A
【解析】
【详解】A.金刚石为共价晶体,其构成粒子为碳原子,故A项正确;
B.为分子晶体,其构成粒子为分子,故B项错误;
C.金属钾为金属晶体,其构成粒子为和自由电子,故C项错误;
D.白磷为分子晶体,其构成粒子为分子,故D项错误;
本题答案选A。
4. 若X、Y两种粒子之间可形成配位键,则下列说法正确的是
A. X、Y只能是分子
B. X、Y只能是离子
C. 若X提供空轨道,则Y至少要提供一对孤电子对
D. 一定是X提供空轨道,Y提供孤电子对
【答案】C
【解析】
【分析】形成配位键的两种微粒可以均是分子或者均是离子,还可以一种是分子、一种是离子,但必须是一种微粒提供空轨道,另一种微粒提供孤电子对。
【详解】A.X、Y可能是分子,也可能是离子,A不正确;
B.X、Y可能是离子,也可能一种是离子,另一种是分子,或两种都是分子,B不正确;
C.若X提供空轨道,则X是中心原子,Y是配体,所以Y至少要提供一对孤电子对,C正确;
D.不能确定X和Y哪个是中心原子、哪个是配体,所以X不一定提供空轨道,Y不一定提供孤电子对,D不正确;
故选C。
5. 用价层电子对互斥理论(VSEPR)预测H2S和COCl2的立体结构,两个结论都正确的是
A. 直线形;三角锥形 B. V形;三角锥形
C. 直线形;平面三角形 D. V形;平面三角形
【答案】D
【解析】
【详解】H2S分子中的中心原子S原子上的孤对电子对数是1/2×(6-1×2)=2,则说明H2S分子中中心原子有4对电子对,其中2对是孤对电子因此空间结构是V型;而COCl2中中心原子的孤对电子对数是1/2×(4-2×1-1×2)=0,因此COCl2中的中心原子电子对数是3对,是平面三角形结构,故选项是D。
6. 某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是
A. X元素最外层有5个电子 B. X最可能生成的阳离子为
C. X元素属于s区 D. X一定为金属元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电离能图知,第三电离能和第四电离能之间的差距最大,所以该原子最外层有3个电子,A错误;
B.该主族元素最外层有3个电子,在反应中容易失去电子,所以反应中最可能生成的阳离子为,B正确;
C.第族元素属于p区,C错误;
D.X属于第族元素,族中有金属也有非金属,根据已知条件无法确定是否为金属,D错误;
故选B。
7. 下列各组比较中,正确的是
A. 分子晶体中的沸点大于的沸点
B. 氨分子间存在氢键,故的稳定性大于
C. 钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能
D. 在白磷中的溶解度:
【答案】A
【解析】
【详解】A.和均为分子晶体,分子间仅存在范德华力,沸点随相对分子质量的增大而升高,故沸点:,A正确;
B.非金属简单氢化物的熔沸点与氢键、范德华力有关,而稳定性与非金属性有关,的稳定性大于是因为N的非金属性大于P,B错误;
C.金属钠比镁活泼,容易失去电子,因此钠的第一电离能小于镁的第一电离能,钠最外层只有一个电子,再失去一个电子出现能层的变化,需要的能量增大,最外层有2个电子,因此,的第二电离能大于的第二电离能,C错误;
D.是非极性分子,是极性分子,白磷是非极性分子,根据相似相溶原理,在苯中的溶解度:,D错误;
本题选A。
8. 三聚氰酸是一种重要化工原料,其结构简式如图所示,下列有关说法正确的是
A. 分子中既有极性键又有非极性键
B. 分子中采用杂化的原子有3个
C. 该物质分子间的作用力有范德华力、氢键
D. 该物质中原子的第一电离能大小:
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中只有极性键没有非极性键,故A错误;
B.分子中采用杂化的原子有3个C原子、3个N原子,共6个,故B错误;
C.分子间羟基之间能形成氢键,因此该物质分子间的作用力有范德华力、氢键,故C正确;
D.该物质中N原子第一电离能大于O,故第一电离能大小:,故D错误;
故选C。
9. 已知X、Y、Z、W是短周期元素。X元素基态原子的2p能级处于半充满状态;Y元素基态原子L层上s能级电子数和p能级电子数相等;Z元素的+3价阳离子的核外电子排布与基态氖原子相同;W元素基态原子的M电子层上有1个未成对的p能级电子。下列说法正确的是
A. 含有X元素的化合物一定是共价化合物
B. Y元素的电负性大于X元素的电负性
C. 的水溶液呈酸性
D. 和分子的中心原子杂化方式分别为、
【答案】C
【解析】
【分析】X元素基态原子的2p能级处于半充满状态,则基态X原子电子排布式为1s22s22p3,即X为N,Y元素基态原子L层上s能级电子数和p能级电子数相等,基态Y原子的电子排布式为1s22s22p2,即Y为C,Z元素的+3价阳离子的核外电子排布式与基态氖原子相同,因此Z为Al,W元素基态原子的M电子层上有1个未成对的p能级电子,W的电子排布式为1s22s22p23s23p1或1s22s22p23s23p5,即W可能为Al,也可能为Cl,因为Z为Al,则W为Cl,据此分析;
【详解】A.根据上述分析,X为N,含N元素的化合物可能为共价化合物,如HNO3,也可能为离子化合物,如NH4NO3,故A错误;
B.Y元素为C,X元素为N,同周期从左向右电负性逐渐增大,即N的电负性强于C,故B错误;
C.ZW3的化学式为AlCl3,氯化铝为强酸弱碱盐,Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,溶液显酸性,故C正确;
D.ZW3的化学式为NCl3,中心原子N的价层电子对数为3+=4,N的杂化类型为sp3,YW4的化学式为CCl4,中心原子C的杂化类型为sp3杂化,故D错误;
答案为C。
10. 下列数据是对应物质的熔点:
物质
Na2O
BCl3
AlF3
AlCl3
SiO2
熔点/℃
920
-107
1291
190
1723
由以上数据作出的下列判断中错误的是
A. Na2O在920℃时可以导电 B. BCl3和AlF3的晶体类型相同
C. AlCl3晶体溶于水时破坏的是共价键 D. 表中物质都不属于金属晶体
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据表格数据可知,Na2O的熔点为920℃,则920℃时Na2O已经开始熔化生成自由移动的Na+和O2-,可以导电,故A正确;
B.根据表格数据,BCl3沸点-107℃,熔点低,为分子晶体;AlF3熔点为1291℃,熔点较高,为离子晶体,二者的晶体类型不相同,故B错误;
C.AlCl3属于共价化合物,只含有共价键,晶体溶于水时破坏的是共价键生成氯离子和铝离子,故C正确;
D.金属晶体都是金属单质,表中物质都是化合物,不属于金属晶体,故D正确;
答案选B。
11. 下列关于分子的结构和性质的描述中正确的是
A. 碘易溶于浓碘化钾溶液,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
B. 邻羟基苯甲醛()的沸点低于对羟基苯甲醛(),是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
C. 乳酸分子不是手性分子
D. 的极性比的极性强,因此酸性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.碘是非极性分子,碘易溶于浓碘化钾溶液是因为I2与I-发生反应:,不可用“相似相溶”原理解释,A错误;
B.沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是因为对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大,熔沸点也较高,B错误;
C.中与相连的碳上连有4个不同的基团,因此为手性分子,C错误;
D.键的极性:,使分子中羧基的极性强于分子中羧基的极性,更易电离出氢离子,因此酸性:,D正确;
故选D。
12. 二茂铁的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究思维新领域。已知二茂铁的熔点是(在以上能升华),沸点是,不溶于水,易溶于苯、乙醚等有机溶剂。下列说法正确的是
A. 在二茂铁中,与之间形成的化学键类型是离子键
B. 二茂铁属于离子晶体
C. 中键和π键个数之比为
D. 已知环戊二烯的结构式为,则分子环戊二烯中有2个碳原子采用杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳原子含有孤电子对,铁原子含有空轨道,两者形成配位键,A错误;
B.根据二茂铁的物理性质,熔点低,易升华,易溶于有机溶剂,说明二茂铁为分子晶体,B错误;
C.中有10个σ键,2个π键,σ键与π键个数之比为,C正确;
D.已知环戊二烯的结构式为,1号碳原子含有4个σ键,无孤电子对,杂化类型为,2、3、4、5碳原子有3个σ键,无孤电子对,杂化类型为,因此仅有1个碳原子采取杂化,D错误;
本题选C。
13. 冠醚能识别碱金属离子,X、Y、Z是常见的三种冠醚,Li⁺与X作用形成稳定的结构W。下列说法正确的是
A. X与Y属于同系物
B. 上述冠醚分子中,所有碳原子和氧原子都采取sp2杂化
C. W中存在极性键、非极性键、离子键
D. 冠醚Y能与K+形成稳定结构但不能与Li+形成稳定结构的原因是Li+半径太小
【答案】D
【解析】
【详解】A.同系物是指结构相似(官能团种类和数目分别相同)且组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,结合题干图示信息可知,X与Y不属于同系物,A错误;
B.由题干图示信息可知,上述冠醚分子中,所有碳原子和氧原子周围的价层电子对数均为4,即它们都采取sp3杂化,B错误;
C.W中Li+与孤对电子之间的作用属于配位键,即氧原子的孤对电子填入了Li+的空轨道,即W中存在C-H、C-O极性键、C-C非极性键、配位键,不存在离子键,C错误;
D.因为Li+半径比Y的空腔小很多,不易与空腔内氧原子的孤对电子形成稳定结构,故冠醚Y能与K+形成稳定结构但不能与Li+形成稳定结构的原因是Li+半径太小,D正确;
故答案为:D。
14. 最近中外科学家团队共同合成了T-碳。T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子构成的正四面体结构单元取代,形成碳的一种新型三维立体晶体结构,如图所示(图中的●表示碳形成的正四面体结构)。已知T-碳晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 每个T-碳晶胞中含8个碳原子 B. T-碳中键的最小夹角约为
C. T-碳属于分子晶体 D. T-碳的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个金刚石晶胞中,含有碳原子的数目为,将每个C原子换成一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元,则1个T-碳晶胞中含有的碳原子数目为,A项错误;
B.T-碳中键的最小夹角为,B项错误;
C.T-碳中碳原子间以共价键结合形成空间网状结构,属于共价晶体,C项错误;
D.1个T-碳晶胞中含碳原子的数目为32,则该晶体的密度为,D项正确;
本题选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 回答下列问题。
(1)自然界中存在的碘的稳定性核素是碘-127()。日本福岛第一核电站事故释放出的放射性物质中,含有人工放射性核素碘-131()。碘-131一旦被人体吸入,就可能会引发甲状腺疾病。下列关于这两种核素的说法正确的是___________(填字母)。
A. 和的价电子排布不相同
B. 和的电负性不相等
C. 的基态电子排布式中只有1个能级未充满电子
D. 碘元素的第一电离能大于氯元素
(2)核电站为防止发生核辐射事故,通常用含有铅的水泥做成屏蔽罩,内衬钢板,反应的压力容器用铁、铜、锰等具有反辐射合金材料制成。
①水泥中通常含有碳、氧、硅、铝等元素,则四种元素中3p能级上存在电子的是___________(填元素符号)。
②写出二价铜离子的基态电子排布式:___________。
③铅的核电荷数为82,在周期表中___________(填能级符号)区。
④基态锰原子价电子轨道表示式为___________,锰原子中能量最低的电子为___________轨道上的电子,其轨道呈___________形。
【答案】(1)C (2) ①. Al、Si ②. {或[Ar]} ③. p ④. ⑤. 1s ⑥. 球
【解析】
【小问1详解】
A.和是由碘元素形成的同位素,电子数相同,价电子排布相同,故A错误;
B.和都是碘元素,电负性相等,故B错误;
C.位于VIIA族,基态碘原子的简化电子排布式[Kr]4d105s25p5,只有5p这1个能级未充满电子,故C正确;
D.同主族从上到下电子层数增多,第一电离能减小,则碘元素的第一电离能小于氯元素,故D错误;
故选C;
【小问2详解】
①碳、氧、硅、铝四种元素分别位于第2、2、3、3周期,第3周期元素的原子的基态原子中3p能级上才有可能存在电子,铝的电子排布式为1s22s22p63s23p1,硅的电子排布式为1s22s22p63s23p2,故Al、Si的3p能级上存在电子;
②铜的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去最外层4s上第一个电子和次外层3d上的一个电子后形成二价铜离子,其基态电子排布式为{或[Ar]};
③铅的核电荷数为82,位于周期表第6周期第ⅣA族,为p区元素;
④基态锰原子价电子排布式为3d54s2,轨道表示式为,离核越近电子能量越低,锰原子中能量最低的电子为1s轨道上的电子,其轨道呈球形。
16. 硝基胍是固体火箭推进剂的重要组分,其结构简式如图所示。
回答下列问题:
(1)硝基胍分子中含有的共价键类型为___________(从成键方式角度考虑)。
(2)硝基胍分子中C、H、O、N四种元素,这四种元素___________(填“能”或“不能”)形成离子化合物。
(3)三种分子的中心原子杂化类型相同,但键角大小为,原因是___________。
(4)硝基胍中N原子的杂化方式为___________。从结构上分析硝基胍___________(填“易”或“不”)溶于水,原因是___________。
(5)下图中表示的碳原子能量最高的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)π键、σ键
(2)能 (3)分子中无孤电子对,的中心原子分别有1对孤电子对、2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子的排斥作用越强,键角越小
(4) ①. ②. 易 ③. 硝基胍中含有N、O、H元素,可以与水分子形成氢键,使其溶解度增大(答案合理均可) (5)D
【解析】
【小问1详解】
硝基胍分子中含有N-H键,C=N键,N=O键,C-N键,N-N键和N-O键,含有π键、σ键,故答案为:π键、σ键;
【小问2详解】
硝基胍分子中C、H、O、N四种元素能形成离子化合物,比如碳酸铵是离子化合物;故答案为:能;
【小问3详解】
中碳原子的孤电子对数,中氮原子的孤电子对数,中氧原子的孤电子对数,分子中无孤电子对,、的中心原子分别有1对孤电子对、2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子的排斥作用越强,键角越小,所以键角大小为,故答案为:分子中无孤电子对,、的中心原子分别有1对孤电子对、2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子的排斥作用越强,键角越小;
【小问4详解】
①硝基胍中右边N原子价层电子对为3+0=3,杂化方式为sp2,左上边的N原子价层电子对为2+1=3,杂化方式为sp2,下边的两个N原子价层电子对为3+1=4,杂化方式为sp3,故答案为:①sp2、sp3;
②从结构上分析该物质易溶于水,③原因是硝基胍中含有N、O、H元素,可以与水分子形成氢键,使其溶解度增大(答案合理均可);故答案为:②易、③硝基胍中含有N、O、H元素,可以与水分子形成氢键,使其溶解度增大(答案合理均可);
【小问5详解】
A.该电子排布图是碳原子基态电子排布式,能量最低,故A不符合题意;
B.2s上一个电子跃迁到2p能级上,能量不是最高的,故B不符合题意;
C.2s上两个电子全部跃迁到2p能级上,能量不是最高的,故C不符合题意;
D.1s上两个电子全部跃迁到2p能级上,能量是最高的,故D符合题意;
综上所述,本题选为:D。
17. 配合物在许多方面有着广泛的用途,目前我国科学家利用配合物在能源转化与储存方面有着杰出的贡献,请根据题意回答下列问题:(已知:在溶液中为橙色,在溶液中为黄色)
(1)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶,原理如下:
基态Cr原子外围电子轨道表示式为___________;配合物中与Cr3+形成配位键的原子是___________(填元素符号)。
(2)现有下列实验:
①呈天蓝色的离子为___________,溶剂X可以是___________(填名称),继续添加氨水,沉淀溶解的离子方程式为___________。
②该实验能说明NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是___________。
(3)下列有关化学实验的“操作→现象→解释”均正确的是___________(填字母)。
选项
操作
现象
解释
A
向某溶液中滴加KSCN溶液
产生红色沉淀
B
向由0.1mol CrCl3∙6H2O配成的溶液中加入足量AgNO3溶液
产生0.2mol沉淀
已知Cr3+的配位数为6,则CrCl3∙6H2O的化学式可表示为
C
向K2Cr2O7溶液中先滴加3滴浓硫酸,再改加10滴浓NaOH
溶液先橙色加深,后变为黄色
溶液中存在
D
向AgCl悬浊液中滴加氨水
沉淀溶解
AgCl不溶于水,但溶于氨水,重新电离成Ag+和Cl-
A. A B. B C. C D. D
【答案】(1) ①. ②. O
(2) ①. [Cu(H2O)4]2+ ②. 乙醇 ③. ④. NH3>H2O (3)BC
【解析】
【分析】硫酸铜溶液中的铜离子以[Cu(H2O)4]2+的形式存在,滴加氨水,生成Cu(OH)2蓝色沉淀;继续滴加氨水,Cu(OH)2沉淀完全溶解并生成深蓝色[Cu(NH3)4]2+;往溶液中滴加乙醇,[Cu(NH3)4]SO4的溶解度降低,从而析出[Cu(NH3)4]SO4晶体。
【小问1详解】
Cr为24号元素,基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1,外围电子轨道表示式为;配合物中,O原子最外层有2个孤电子对,则与Cr3+形成配位键的原子是O。
【小问2详解】
①由分析可知,呈天蓝色的离子为[Cu(H2O)4]2+,溶剂X使[Cu(NH3)4]SO4的溶解度降低,则X的极性较弱,可以是乙醇,继续添加氨水,沉淀溶解生成[Cu(NH3)4]2+,离子方程式为。
②由于N的电负性比O弱,提供孤电子对的能力比O强,所以NH3与Cu2+的结合能力比H2O强,则NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是NH3>H2O。
【小问3详解】
A.Fe3+与KSCN溶液反应生成的Fe(SCN)3易溶于水,A不正确;
B.0.1mol CrCl3∙6H2O配成的溶液中加入足量AgNO3,生成0.2molAgCl,说明1molCrCl3∙6H2O中含有2mol自由移动的Cl-,已知Cr3+的配位数为6,则CrCl3∙6H2O的化学式可表示为,B正确;
C.K2Cr2O7溶液中存在平衡,向K2Cr2O7溶液中滴加3滴浓硫酸,平衡左移,浓度增大,橙色加深,再改加10滴浓NaOH,平衡右移,浓度增大,溶液变为黄色,C正确;
D.向AgCl悬浊液中滴加氨水,沉淀溶解,不是重新生成Ag+和Cl-,而是生成[Ag(NH3)2]+和Cl-,D不正确;
故选BC。
18. 中科院大连化学物理研究所科学家用等作催化剂,实现了在常压、的条件下合成氨,这一成果发表在杂志上。
(1)基态Ni2+的价层电子的轨道表示式为___________,若该离子核外电子空间运动状态有15种,则该离子处于___________(填“基”或“激发”)态。
(2)氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位,也是重要的化工原料,可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。甘氨酸是组成最简单的氨基酸,熔点为182℃,沸点为233℃。
①硝酸溶液中的空间构型为___________。
②甘氨酸中C原子的杂化方式为___________,晶体类型是___________,其熔、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为-21℃,沸点为141℃)的主要原因:一是甘氨酸能形成内盐;二是___________。
(3)NH3分子中的键角为107°,但在中NH3分子的键角如图所示,导致这种变化的原因是___________。
(4)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料,其晶胞结构如图2所示,若晶胞参数为dpm,密度为ρg∙cm-3,则阿伏加德罗常数NA =___________mol-1 (列出表达式)。
【答案】(1) ①. ②. 激发
(2) ①. 平面三角形 ②. sp3、sp2 ③. 分子晶体 ④. 分子数相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多(或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键)
(3)形成配合离子后,配位键与NH3中N-H键之间的排斥力小于原孤电子对与NH3中N-H键之间的排斥力,故配合离子中NH3的N-H键间的键角变大
(4)
【解析】
【小问1详解】
Ni为28号元素,基态Ni2+的价层电子排布式为3d8,轨道表示式为,基态时该离子核外电子空间运动状态为14,若该离子核外电子空间运动状态有15种,则肯定有电子激发到能量更高的轨道,所以该离子处于激发态。
【小问2详解】
①硝酸溶液中的中心N原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,则空间构型为:平面三角形。
②甘氨酸中C原子的价层电子对数分别为3和4,杂化方式为sp3、sp2,晶体类型是分子晶体,其熔、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为-21℃,沸点为141℃)的主要原因:一是甘氨酸能形成内盐;二是分子数相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多(或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键)。
【小问3详解】
NH3分子中N原子发生sp3杂化,N原子的最外层有1个孤电子对,对成键电子有排斥作用,而的N原子也发生sp3杂化,N原子最外层的1个孤电子对用于与Cu2+形成配位键,对其它成键电子的排斥作用减弱,导致这种变化的原因是:形成配合离子后,配位键与NH3中N-H键之间的排斥力小于原孤电子对与NH3中N-H键之间的排斥力,故配合离子中NH3的N-H键间的键角变大。
【小问4详解】
在晶胞中,所含Li+数目为8,所含NH2-的数目为=4,若晶胞参数为dpm,密度为ρg∙cm-3,则阿伏加德罗常数NA ==mol-1 。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时,可采用均摊法。
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