内容正文:
上海南汇中学2023学年第二学期期末考试
高二化学(等级)
满分:100分,完成时间:60分钟
相对原子量:C-12 H-1 O-16 A1-27
一、有机化学
1. 有机物正确的命名是
A. 3,3,5-三甲基己烷
B. 2,4,4-三甲基己烷
C. 3,3,5-三甲基戊烷
D. 2,3,3-三甲基己烷
2. 等质量的下列烃完全燃烧,生成CO2和H2O时,耗氧量最多的是
A. C2H6 B. C3H8 C. C4H10 D. C5H12
3. 下列是四种烃的碳骨架,以下关于四种烃的说法错误的是
A. a能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. b的一氯代物只有一种
C. b和c互为同系物 D. d为平面形分子,属于烷烃
4. 由CO、、组成的混合气体8.96L(标准状况),在足量中充分燃烧后,生成气体先通过足量浓,再通过足量NaOH溶液,测知NaOH溶液增重26.4g,则原混合气体中乙烷的物质的量为
A. 小于0.1mol B. 大于或等于0.1mol,小于0.2mol
C. 一定等于0.2mol D. 大于0.2mol,小于0.3mol
5. 用系统命名法命名下列有机物:
:___________
:___________
6. L—多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式如下:
(1)L—多巴分子中的含氧官能团有___________。
(2)L—多巴的分子式为___________。
(3)L—多巴___________(填“是”或者“不是”)手性分子。
7. 化合物的结构简式为: ,它是汽油燃烧品质抗震性能的参照物,其中的同分异构体中含等效氢原子种类最少的一种结构简式为:_______;若是由烯烃和通过加成反应得到,则该烯烃的结构简式为_______。
二、铜及其化合物
8. 铜及其化合物在生产和生活中有着广泛应用。
(1)基态的价层电子排布式:___________。
(2)比更稳定的原因是___________。
能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如表实验。
序号
实验步骤
实验现象或结论
I
向溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
Ⅱ
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
Ⅲ
测定深蓝色晶体的结构
晶体的化学式为
Ⅳ
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
(3)步骤I中反应的离子方程式为___________;___________。
(4)H—N—H键角大小:___________(填“>”、“=”或“<”),其原因是___________。
(5)该实验能说明,与的结合能力___________(填“大于”“小于”或“等于”)与的结合能力。具有对称的空间构型,中的两个被两个取代,能得到两种不同结构的产物,则的空间构型为___________(填“平面正方形”或者“四面体形”)。
(6)能与乙二胺()形成离子,结构如图,关于该配离子的说法正确的是___________。
A. 该离子配位数是4 B. 该离子的配体数是4
C. 形成配离子前后,Cu的化合价不变 D. 该离子中含离子键、非极性键与极性键
三、常见金属及化合物
(一)湿法冶炼是以赤铜矿()精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。
9. 已知:晶胞为立方体形。根据图示,大球d代表___________原子;每个晶胞中含氧原子数目为___________个。
10. 测定晶体结构最常用的仪器为___________。
A. 质谱仪 B. 核磁共振仪 C. 红外光谱仪 D. X射线衍射仪
11. 赤铜矿在稀硫酸中浸出,得到硫酸铜溶液,反应物既是氧化剂又是还原剂,该反应的离子方程式为___________。
(二)铝单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
12. 若已知Al的原子半径为d pm,代表阿伏加德罗常数,Al的相对原子质量27,完成以下问题:
①Al在周期表中的位置:___________。
②一个晶胞中Al原子的数目___________。
③Al晶胞的密度表达式___________。
(三)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域,制备该晶体时需铁、氮气、丙酮和乙醇参与,其晶胞结构如图所示:
13. 对于a位置Fe原子,与其最近的且距离相等的N原子有___________个。
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
14. 该氮化铁晶体的化学式为___________。
A. FeN B. C. D.
15. 丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是___________。1mol丙酮分子中含有σ键的数目为___________;乙醇的沸点高于丙酮,这是因为___________;乙醇分子的核磁共振氢谱中有___________组峰。
16. 某的晶胞如图所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为___________。
17. 铁可以形成多种配合物。一种配合物由、、、组成,实验显示、、、的物质的量之比为1∶3∶3∶1,向该配合物的水溶液加入溶液,只能沉淀出三分之一的。
(1)该配合物的化学式是___________。
A. B. C.
(2)该配合物的配体有___________。
四、晶体结构与性质
自然界的晶体千姿百态,美丽的外形令人赏心悦目。不同类型晶体的性质也是差异很大,用途各异。
18. 下列说法正确的是
A. 水晶和玛瑙都是晶体,都有固定的熔点
B. 蓝宝石晶体在不同方向上硬度一定相同
C. 块状固体一定是晶体,粉末状固体一定是非晶体
D. 晶胞是晶体结构的基本单元
19. 关于晶体的叙述中,正确的是
A. 原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
B. 分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定
C. 分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
D. 某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体
20. 下列各组物质晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是
A. NaCl和HCl B. 和 C. 和 D. 和
21. 碳与硅属于同主族元素,但是由碳和硅形成的氧化物性质差异巨大,如熔沸点 ___________(填写“>”、“<”或“=”),其原因是___________。碳和硅形成的氯化物和分子空间结构相同,则中硅氯键之间的键角是___________。
22. 下列晶体中,任何一个原子都被相邻四个原子包围,以共价键形成正四面体,并向空间伸展成网状结构的是
A. 金刚石 B. 石墨 C. 足球烯 D. 水晶
23. 下图是冰晶体的结构模型,大球代表O,小球代表H,下列说法正确的是
A. 冰晶体中每个水分子与另外4个紧邻的水分子形成四面体
B. 冰晶体具有三维骨架结构,是共价晶体
C. 水分子间通过氢键形成冰晶体
D. 冰融化后,水分子之间空隙增大
24. 晶胞是晶体结构中基本的重复单元。下图是甲烷晶体的晶胞,结构中一个球代表一个甲烷分子,则1个甲烷晶胞中含有___________个甲烷分子,甲烷是___________(填“极性”或者“非极性”)分子。
25. 、、三分子中均含有___________(填“极性”或者“非极性”)共价键,三者共价键之间的键角按由大到小的顺序排列为___________。
26. 钙钛矿具有独特的晶体结构,广泛应用于传感器、固体电阻器等诸多领域。图1、2均为钙钛矿型化合物,其中图1中另两种离子为、,图2中另两种离子为和。
下列说法错误的是
A. 钛酸钙的化学式为 B. 图2中,Y为
C. 中含有配位键 D. 晶胞中与每个紧邻的有12个
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上海南汇中学2023学年第二学期期末考试
高二化学(等级)
满分:100分,完成时间:60分钟
相对原子量:C-12 H-1 O-16 A1-27
一、有机化学
1. 有机物正确的命名是
A. 3,3,5-三甲基己烷
B. 2,4,4-三甲基己烷
C. 3,3,5-三甲基戊烷
D. 2,3,3-三甲基己烷
【答案】B
【解析】
【详解】1、选主链,称某烷。选择最长碳链作为主链,较短的碳链作为支链。如果最长碳链不止一条时,则选择取代基数目最多的一条链作为主链。该有机物最长碳链为6个碳原子,如
2、编号。从最接近取代基的一段开始编号,且要求位次之和要最小。如果两种不同取代基位置编号相同,则从小的基团一端开始编号。如
3、命名。如果有相同的取代基,合并,在基团名称之前写明位次和数目,数目要用汉字,取代基位次用逗号隔开。小的取代基在前,大的取代基在后。
则该有机物的名称为2,4,4-三甲基己烷;
故选B。
2. 等质量的下列烃完全燃烧,生成CO2和H2O时,耗氧量最多的是
A. C2H6 B. C3H8 C. C4H10 D. C5H12
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】在质量相等的条件下,烃分子中含氢量越高,完全燃烧消耗的氧气越多。选项中四种烃的最简式分别是CH3、CH8/3、CH2.5、CH2.4,所以乙烷分子中含氢量最高,完全燃烧,生成CO2和H2O时,耗氧量最多;
答案选A。
3. 下列是四种烃的碳骨架,以下关于四种烃的说法错误的是
A. a能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. b的一氯代物只有一种
C. b和c互为同系物 D. d为平面形分子,属于烷烃
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,a为2—甲基—1—丙烯、b为2,2—二甲基丙烷、c为2—甲基丙烷、d为环己烷。
【详解】A.2—甲基—1—丙烯分子中含有的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,故A正确;
B.2,2—二甲基丙烷分子中只含有1类氢原子,一氯代物只有一种,故B正确;
C.2,2—二甲基丙烷和2—甲基丙烷是结构相似的烷烃,互为同系物,故C正确;
D.环己烷分子中碳原子的空间构型都是四面体形的饱和碳原子,不可能是平面形分子,故D错误;
故选D。
4. 由CO、、组成的混合气体8.96L(标准状况),在足量中充分燃烧后,生成气体先通过足量浓,再通过足量NaOH溶液,测知NaOH溶液增重26.4g,则原混合气体中乙烷的物质的量为
A. 小于0.1mol B. 大于或等于0.1mol,小于0.2mol
C. 一定等于0.2mol D. 大于0.2mol,小于0.3mol
【答案】C
【解析】
【详解】标况下,混合气体的物质的量为,浓硫酸吸收水、溶液吸收二氧化碳,故溶液增重的为二氧化碳的质量,其物质的量为,所以混合气体平均组成中碳原子数为,一氧化碳、甲烷分子中都含有一个碳原子,设一氧化碳、甲烷的总物质的量为x,乙烷的物质的量为,则,解得:,则原混合气体中乙烷的物质的量为,C项正确;
故选C。
5. 用系统命名法命名下列有机物:
:___________
:___________
【答案】 ①. 3-乙基戊烷 ②. 1,2,4-三甲基苯
【解析】
【详解】,主链上有5个碳原子,无论是从哪个方向开始编号,在3号位上有一个乙基,因此用系统命名法可得:3-乙基戊烷;
苯环上有三个甲基,从右边甲基下面第一个甲基开始编号,名称:1,2,4-三甲基苯;
故答案为:3-乙基丙烷;1,2,4-三甲基苯。
6. L—多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式如下:
(1)L—多巴分子中的含氧官能团有___________。
(2)L—多巴的分子式为___________。
(3)L—多巴___________(填“是”或者“不是”)手性分子。
【答案】(1)羟基、羧基
(2)C9H11NO4
(3)是
【解析】
【小问1详解】
L—多巴的结构简式为 ,含有的官能团有:羟基、羧基和氨基,含氧官能团为:羟基、羧基,故答案为:羟基、羧基。
【小问2详解】
根据分析可知,该有机物的分子式是C9H11NO4,故答案为:C9H11NO4。
【小问3详解】
与羧基相连的碳原子连接了四个不同的原子或者原子团,是手性碳原子,因此L—多巴是手性分子,故答案为:是。
7. 化合物的结构简式为: ,它是汽油燃烧品质抗震性能的参照物,其中的同分异构体中含等效氢原子种类最少的一种结构简式为:_______;若是由烯烃和通过加成反应得到,则该烯烃的结构简式为_______。
【答案】 ①. ②. 、
【解析】
【详解】的同分异构体中含等效氢原子种类最少的一种物质为四甲基丁烷,结构简式为: ,若是由烯烃和通过加成反应得到,则将A分子内相邻2个碳原子各去一个氢原子、碳碳单键变为碳碳双键即可得该烯烃,故结构简式可能为 、 。
二、铜及其化合物
8. 铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)基态的价层电子排布式:___________。
(2)比更稳定的原因是___________。
能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如表实验。
序号
实验步骤
实验现象或结论
I
向溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
Ⅱ
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
Ⅲ
测定深蓝色晶体结构
晶体的化学式为
Ⅳ
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
(3)步骤I中反应的离子方程式为___________;___________。
(4)H—N—H键角大小:___________(填“>”、“=”或“<”),其原因是___________。
(5)该实验能说明,与的结合能力___________(填“大于”“小于”或“等于”)与的结合能力。具有对称的空间构型,中的两个被两个取代,能得到两种不同结构的产物,则的空间构型为___________(填“平面正方形”或者“四面体形”)。
(6)能与乙二胺()形成离子,结构如图,关于该配离子的说法正确的是___________。
A. 该离子的配位数是4 B. 该离子的配体数是4
C. 形成配离子前后,Cu的化合价不变 D. 该离子中含离子键、非极性键与极性键
【答案】(1)3d104s1
(2)Cu+的3d能级达到全充满,较稳定
(3) ①. ②.
(4) ①. > ②. [Cu(NH3)4]2+中的N的价层电子对均为成键电子对,而NH3中的N存在一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力更大,NH3中的键角更小
(5) ①. 大于 ②. 平面正方形 (6)AC
【解析】
【小问1详解】
铜元素的原子序数为29,核外电子数为29,价电子排布式为3d104s1,故答案为:3d104s1。
【小问2详解】
Cu+价层电子排布为3d10,而Cu2+价层电子排布为3d9,Cu+比Cu2+更稳定的原因是:Cu+的3d能级达到全充满,较稳定,故答案为:Cu+的3d能级达到全充满,较稳定。
【小问3详解】
向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量,先生成蓝色的氢氧化铜沉淀,继续滴加氨水,得到硫酸四氨合铜,离子方程式为: ,,故答案为:;。
【小问4详解】
[Cu(NH3)4]2+中N原子有4个成键电子对,而NH3中N有3个成键电子对,一个孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力更大,NH3中的键角更小,故键角:[Cu(NH3)4]2+>NH3;其原因是:[Cu(NH3)4]2+中的N的价层电子对均为成键电子对,而NH3中的N存在一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力更大,NH3中的键角更小,故答案为:>;[Cu(NH3)4]2+中的N的价层电子对均为成键电子对,而NH3中的N存在一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力更大,NH3中的键角更小。
【小问5详解】
深蓝色晶体为硫酸四氨合铜,加入氢氧化钠溶液后无蓝色沉淀生成,说明Cu2+与NH3的结合能力大于Cu2+与OH-的结合能力;
[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形;
故答案为:大于;平面正方形。
【小问6详解】
A. 观察该配离子的结构可知,该离子的配位数是4,A正确;
B. 与中心离子铜离子相连的配体为2个,因此该离子的配体数是2,B错误;
C. 形成配离子前后,Cu的化合价不变,仍是+2价,C正确;
D. 该离子中含有离子键、非极性键、极性键、配位键,D错误;
故选AC。
三、常见金属及化合物
(一)湿法冶炼是以赤铜矿()精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。
9. 已知:晶胞为立方体形。根据图示,大球d代表___________原子;每个晶胞中含氧原子数目为___________个。
10. 测定晶体结构最常用的仪器为___________。
A. 质谱仪 B. 核磁共振仪 C. 红外光谱仪 D. X射线衍射仪
11. 赤铜矿在稀硫酸中浸出,得到硫酸铜溶液,反应物既是氧化剂又是还原剂,该反应的离子方程式为___________。
(二)铝单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
12. 若已知Al的原子半径为d pm,代表阿伏加德罗常数,Al的相对原子质量27,完成以下问题:
①Al在周期表中的位置:___________。
②一个晶胞中Al原子的数目___________。
③Al晶胞的密度表达式___________。
(三)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域,制备该晶体时需铁、氮气、丙酮和乙醇参与,其晶胞结构如图所示:
13. 对于a位置的Fe原子,与其最近的且距离相等的N原子有___________个。
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
14. 该氮化铁晶体的化学式为___________。
A. FeN B. C. D.
【答案】9. ①. Cu ②. 2 10. D
11. Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
12. ①. 第三周期第ⅢA族 ②. 4 ③. 13. D 14. C
【解析】
【9题详解】
根据图示,顶点和体心小球原子个数为1+8=2,内部大球d代表的原子个数为4,根据化学式Cu2O,大球d代表Cu,小球个数为O原子个数,则晶胞中含O原子的数目为2个,故答案为:Cu;2。
【10题详解】
X射线衍射仪可以测定晶体结构,故答案为:D。
【11题详解】
赤铜矿在稀硫酸中浸出,Cu2O发生歧化反应,得到硫酸铜溶液和铜,该反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,故答案为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。
【12题详解】
①Al在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族;
②根据乙的结构可知晶胞Al的原子数=;
③已知Al的原子半径为d pm,则晶胞的面对角线是4dpm,则晶胞的边长是,所以晶胞的体积是,所以Al晶胞的密度表达式=g/cm3;
故答案为:第三周期第ⅢA族;4;。
【13题详解】
对于a位置的Fe原子,位于顶点,与其最近的且距离相等的N原子位于体心,因此有8个,故答案为:D。
【14题详解】
a位置Fe的个数为=1,b位置Fe的个数为=3,N位于晶胞内部,化学式为Fe4N,故答案为:C。
15. 丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是___________。1mol丙酮分子中含有σ键的数目为___________;乙醇的沸点高于丙酮,这是因为___________;乙醇分子的核磁共振氢谱中有___________组峰。
【答案】 ①. sp3、sp2 ②. 9NA ③. 乙醇分子间有氢键,丙酮分子间无氢键,乙醇的沸点高于丙酮 ④. 3
【解析】
【详解】甲基中碳原子价层电子对数为4,即杂化类型为sp3,羰基上的碳原子杂化类型为sp2;
成键原子之间只能形成一个σ键,1mol丙酮分子中含有σ键的数目是9NA;
乙醇分子间有氢键,丙酮分子间无氢键,因此乙醇的沸点高于丙酮;
乙醇的等效氢种类为3,且峰面积之比为1∶2∶3,
故答案为:sp3、sp2;9NA;乙醇分子间有氢键,丙酮分子间无氢键,乙醇的沸点高于丙酮;3。
16. 某的晶胞如图所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为___________。
【答案】
【解析】
【详解】能量越低越稳定,从题图知,替代a位置型会更稳定,其晶胞中位于8个顶点,,位于面心,,N位于体心,,其化学式为,故答案为Fe3CuN。
17. 铁可以形成多种配合物。一种配合物由、、、组成,实验显示、、、的物质的量之比为1∶3∶3∶1,向该配合物的水溶液加入溶液,只能沉淀出三分之一的。
(1)该配合物的化学式是___________。
A. B. C.
(2)该配合物的配体有___________。
【答案】(1)B (2)NH3、H2O、Cl—
【解析】
【分析】一种配合物由、、、组成,实验显示、、、的物质的量之比为1∶3∶3∶1,向该配合物的水溶液加入硝酸银溶液,只能沉淀出三分之一的,则配合物中铁离子为中心离子,2个氯离子为配体,1个氯离子为外界,水分子和氨分子为配体,铁离子的配位数为6,则配合物的化学式为。
【小问1详解】
由分析可知,配合物的化学式为,故选B;
【小问2详解】
由分析可知,配合物的化学式为,铁离子为中心离子,,配体为氯离子、氨分子和水分子,配位数为6,故答案为:NH3、H2O、Cl—。
四、晶体结构与性质
自然界的晶体千姿百态,美丽的外形令人赏心悦目。不同类型晶体的性质也是差异很大,用途各异。
18. 下列说法正确的是
A. 水晶和玛瑙都是晶体,都有固定的熔点
B. 蓝宝石晶体在不同方向上硬度一定相同
C. 块状固体一定是晶体,粉末状固体一定是非晶体
D. 晶胞是晶体结构的基本单元
【答案】D
【解析】
【详解】A.玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的,而水晶则是缓慢冷却形成的,玛瑙是非晶体,水晶是晶体,玛瑙没有固定的熔点,A错误;
B.由于质点的有序排列,故晶体具有各向异性的性质,蓝宝石属于晶体,在不同方向上硬度有一些差异,B错误;
C.晶体和非晶体的本质区别是组成晶体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列,不管固体的颗粒大小,只要有组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体,C错误;
D.晶体由晶胞构成,晶胞是晶体结构的基本单元,是晶体结构中最小的重复单元,D正确;
故答案选D。
19. 关于晶体的叙述中,正确的是
A. 原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
B. 分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定
C. 分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
D. 某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A. 原子晶体中,熔化要破坏共价键,共价键的键能越大,熔、沸点越高,故A正确;
B. 分子晶体中,分子间的作用力越大,熔沸点越高,分子的稳定性由分子内共价键强弱来决定,故B错误;
C. 分子晶体中,分子间的作用力越大,熔、沸点越高,共价键的键能越大,分子越稳定,故C错误;
D. 某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体可能是离子晶体,也可能是分子晶体,故D错误;
故选A。
20. 下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是
A. NaCl和HCl B. 和 C. 和 D. 和
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl是离子晶体,NaCl中只含离子键,固体HCl分子晶体,HCl中只含共价键,故A错误;
B.固体CO2是分子晶体,只含极性共价键,是共价晶体,只含极性共价键,化学键类型相同,晶体类型不同,故B错误;
C.固体和H2O都是分子晶体,和H2O都只含极性共价键,故C正确;
D.是离子晶体,铵根离子与氯离子之间为离子键,铵根离子中N-H键为极性共价键,CCl4是分子晶体,CCl4中只含极性共价键,故D错误;
故答案选C。
21. 碳与硅属于同主族元素,但是由碳和硅形成的氧化物性质差异巨大,如熔沸点 ___________(填写“>”、“<”或“=”),其原因是___________。碳和硅形成的氯化物和分子空间结构相同,则中硅氯键之间的键角是___________。
【答案】 ①. < ②. 二氧化硅是共价晶体,二氧化碳是分子晶体,一般来说共价晶体熔沸点高于分子晶体熔沸点 ③. 109°28′
【解析】
【详解】Si与C同主族,但与的熔沸点等物理性质差距很大,从晶体结构角度解释其原因是二氧化硅是共价晶体,二氧化碳是分子晶体,一般来说原子晶体熔沸点高于分子晶体熔沸点;SiCl4和CCl4分子空间结构相似,都是正四面体结构,SiCl4中键角是109°28′;故答案为:<;二氧化硅是共价晶体,二氧化碳是分子晶体,一般来说共价晶体熔沸点高于分子晶体熔沸点;109°28′。
22. 下列晶体中,任何一个原子都被相邻四个原子包围,以共价键形成正四面体,并向空间伸展成网状结构的是
A. 金刚石 B. 石墨 C. 足球烯 D. 水晶
【答案】A
【解析】
【详解】A.在金刚石原子晶体结构中每一个碳原子都被相邻四个碳原子包围,以共价键形成正四面体,并向空间伸展成网状结构,A符合题意;
B.石墨是层状结构,在每一层中,每个碳原子被相邻的3个碳原子包围,形成平面网状结构,B不符合题意;
C.足球烯是分子晶体,分子间只存在分子间作用力,不能形成空间网状结构,C不符合题意;
D.水晶是二氧化硅,结构和金刚石相似,但每个氧原子与2个硅原子形成共价键,D不符合题意。
所以正确的答案选A。
23. 下图是冰晶体的结构模型,大球代表O,小球代表H,下列说法正确的是
A. 冰晶体中每个水分子与另外4个紧邻的水分子形成四面体
B. 冰晶体具有三维骨架结构,是共价晶体
C 水分子间通过氢键形成冰晶体
D. 冰融化后,水分子之间空隙增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图可知,冰晶体中每个水分子可以与4个水分子形成分子间氢键,所以每个水分子与另外4个紧邻的水分子形成四面体,故A正确;
B.水分子间通过氢键形成冰晶体,冰晶体所以分子晶体,故B错误;
C.水分子间通过氢键形成冰晶体,冰晶体所以分子晶体,故C正确;
D.由于氢键有方向性,分子之间的空隙较大,当晶体熔化时,氢键被部分破坏,水分子之间的空隙减小,故D错误;
故选AC。
24. 晶胞是晶体结构中基本的重复单元。下图是甲烷晶体的晶胞,结构中一个球代表一个甲烷分子,则1个甲烷晶胞中含有___________个甲烷分子,甲烷是___________(填“极性”或者“非极性”)分子。
【答案】 ①. 4 ②. 非极性
【解析】
【详解】甲烷晶胞中甲烷分子数目为=4,甲烷为正四面体形,因此甲烷是由极性键构成的结构对称的非极性分子,故答案为:4;非极性。
25. 、、三分子中均含有___________(填“极性”或者“非极性”)共价键,三者共价键之间的键角按由大到小的顺序排列为___________。
【答案】 ①. 极性 ②.
【解析】
【分析】分子中所含共价键均为C-H单键,属于极性共价键,中心原子C的价层电子对数为,为正四面体形,键角为109°28′;分子中所含共价键均为O-H单键,属于极性共价键,中心原子O的价层电子对数为,含有两对孤电子对,为V形,键角小于109°28′;分子中所含共价键均为碳氧双键,属于极性共价键,中心原子C的价层电子对数为,为直线形,键角为180°,据此作答。
【详解】根据分析可知,、、三分子中均含极性共价键,、、的键角分别为:109°28′、小于109°28′、180°,因此三者共价键之间的键角按由大到小的顺序排列为,故答案为:极性;。
26. 钙钛矿具有独特的晶体结构,广泛应用于传感器、固体电阻器等诸多领域。图1、2均为钙钛矿型化合物,其中图1中另两种离子为、,图2中另两种离子为和。
下列说法错误的是
A. 钛酸钙的化学式为 B. 图2中,Y为
C. 中含有配位键 D. 晶胞中与每个紧邻的有12个
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据均摊原则,晶胞中Ca2+数为 、A离子数为、B离子数为1,根据化合价代数和等于0,A是O2-、B是Ti4+,钛酸钙的化学式为,故A正确;
B.根据均摊原则,图2中,数为、X离子数为1、Y离子数,根据化合价代数和等于0,Y为、X为,故B错误;
C.N原子能形成3个共价键,中有1个N-H键为配位键,故C正确;
D.根据图示,图1中与每个紧邻的有12个,故D正确;
选B。
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