内容正文:
海南观澜湖双优实验学校2023-2024学年度下学期月考考试
高二化学试题
考试时间:90分钟 分值:100分
第Ⅰ卷选择题
一、单选题:本大题共8小题,共16分。
1. 下列元素性质的递变规律正确的是
A. 元素的电负性:O>S>P B. 第一电离能:Be<Mg<Na
C. 原子半径:B<C<N D. 气态氢化物的稳定性:
2. 下表所列有关晶体的说法中,有错误的是
选项
A
B
C
D
晶体名称
碘化钾
铜
石墨
碘
组成晶体微粒名称
阴、阳离子
金属阳离子,自由电子
原子
分子
晶体内存在的作用力
离子键
金属键
共价键
范德华力,共价键
A. A B. B C. C D. D
3. 如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是
A. 电负性Y>Z>M
B. 离子半径:M->Z2->Y-
C. 元素Y、Z、M的第一电离能:Z>Y>M
D. ZM2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构
4. 下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
5. 下列说法中不正确的是
A. 键比键重叠程度大,形成的共价键通常更牢固
B. 两个原子之间形成共价键时,最多有一个键
C. 气体单质中,一定有键,可能有键
D. 分子中有一个键,2个键
6. 下列叙述中正确的是
A. 、都是含有极性键的非极性分子
B. 、、都是极性分子
C. 、、、的稳定性依次增强
D. 、、都是直线型分子
7. 下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是
A. PCl3中P原子sp3杂化,为三角锥形
B. NH4+中N原子sp3杂化,为正四面体形
C. H2S中S原子sp杂化,为直线形
D. SO2中S原子sp2杂化,为V形
8. SF6可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示。有关SF6的说法正确的是
A. 是非极性分子 B. 键角都等于90°
C. 与之间共用电子对偏向S D. 原子满足8电子稳定结构
二、不定项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
9. 已知H2O2分子的空间结构可在二面角中如图所示,下列有关H2O2结构的说法正确的是( )
A. H2O2中有3个σ键、1个π键
B. H2O2为非极性分子
C. H2O2中氧原子为sp杂化
D. H2O2沸点高达158 ℃,可推测H2O2分子间可形成氢键
10. 下列有关晶体的说法中一定正确的是
①原子晶体中只存在非极性共价键;
②稀有气体形成的晶体属于原子晶体;
③SO2与S都属于分子晶体,且SO2的摩尔质量比S的摩尔质量大,所以SO2熔沸点高于S;
④MgCO3与CaCO3都是离子晶体,且Mg2+半径比Ca2+半径小,所以MgCO3的分解温度更高;
⑤分子晶体的堆积均为分子密堆积;
⑥金属晶体和离子晶体都能导电;
⑦离子晶体和金属晶体中均存在阳离子,但金属晶体中却不存在离子键;
⑧依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体
A. ①③⑦ B. 只有⑦ C. ②④⑤⑦ D. ⑤⑥⑧
11. 下列说法正确的是( )
A. (,且为整数)型分子中,若中心原子没有孤对电子,则为空间对称结构,属于非极性分子
B. 水很稳定是因为水中含有大量的氢键
C. 、、分子中的分别形成2个、3个、4个键,故分别采取、、杂化
D. 配合物中,中心离子是,配体是,配位数是1
12. 下列描述中正确的是
A. SiF4和 CO的中心原子均为sp3杂化
B. 此图错误,违背了泡利原理
C. 凡中心原子采取sp3 杂化的分子,其 VSEPR 模型都是四面体
D. SO2为 V 形的极性分子
13. 下列关于氢键X-H…Y的说法中,错误的是
A. 氢键是共价键的一种
B. X、Y元素具有很大的电负性,是氢键形成的基本条件
C. 同一分子内不可能形成氢键
D. 氢键能增大很多物质分子之间的作用力,导致沸点升高
14. 下列说法正确的是
A. 有机物中碳杂化类型有和,其中有两个π键,7个σ键
B. 分子CO和的原子总数相同,价电子总数相等,故性质相似
C. 的电子排布式为:
D. 分子的结构按VSEPR模型则一定是直线形
第Ⅱ卷非选择题部分
15. 请完成下列各题的填空:
(1)亚硒酸根离子()的VSEPR模型为_______,其中心原子的轨道杂化方式为_______;
(2)向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至得到蓝色透明溶液后,再加入极性较小的溶剂乙醇,析出深蓝色晶体,该晶体中配离子为_______,配离子中的配位体为_______,配位数为_______。
16. 研究发现,铝元素能损害人的脑细胞。适当地补充碘元素可预防甲状腺肿大,但摄入过多也会导致甲状腺肿大,因此补充人体所需的元素时也要适可而止。试回答下列问题:
(1)Fe也是人体需要补充的元素之一,试写出Fe2+的核外电子排布式:__。
(2)与Al同一周期的Na、Mg元素也是人体所需元素,Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小关系是__。
(3)氯化铝的熔点是194℃,氧化铝的熔点是2054℃,但是工业上不能用电解熔融氯化铝的方法获取铝单质,这是因为__。
(4)F与I是同一主族的元素,BeF2与H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子,二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别为__、__,BeF2分子的立体构型是___,H2O分子的立体构型是__。
(5)I2晶体的晶胞结构如图所示,该晶胞中含有__个I2分子,设该晶胞的晶胞参数为acm,则I2的密度是__g·cm-3。
17. 用方铅矿精矿( 主要为PbS)和软锰矿(主要为MnO2,还有少量Fe2O3,Al2O3等杂质) 制备PbSO4和Mn3O4的工艺流程如下:
已知:①PbS+MnO2+ 4H+= Mn2++Pb2++S+2H2O
②25℃ 时,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,Ksp(PbSO4)=1.8×10-8
③PbCl2 (s)+2Cl-(aq)(aq) △H>0
(1)80℃用盐酸处理两种矿石,为加快酸浸速率,还可采用的方法是_______________(任写一种)。
(2)向酸浸液中加入饱和食盐水的目的是_______________;加入物质X可用于调节酸浸液的pH值,物质X可以是_______________(填字母)。
A.MnCO3 B.NaOH C.ZnO D.PbO
(3)滤渣中含有两种金属杂质形成的化合物,其成分为_____________(写化学式);
请设计分离两种金属化合物的路线图(用化学式表示物质,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和分离方法)。______________________________________
(4)向滤液2中通入NH3和O2发生反应,写出总反应的离子方程式。___________________________________
(5)用Mn3O4为原料可以获得金属锰,选择合适的冶炼方法为___________ (填字母)。
A. 热还原法 B. 电解法 C. 热分解法
(6)求25℃氯化铅沉淀转化为硫酸铅沉淀反应的平衡常数K=___________(保留到整数位)。
18. 东晋《华阳国志南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)文明中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的电子排布式为_______,3d能级上的未成对的电子数为_______个。
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①中阴离子的立体构型是_______。
②在中与之间形成的化学键称为_______。
③氨的沸点_______(“高于”或“低于”)膦(),原因是_______;氨是_______分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为_______。
(3)元素铜与镍的第二电离能分别为:kJ/mol,kJ/mol,的原因是_______。
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海南观澜湖双优实验学校2023-2024学年度下学期月考考试
高二化学试题
考试时间:90分钟 分值:100分
第Ⅰ卷选择题
一、单选题:本大题共8小题,共16分。
1. 下列元素性质的递变规律正确的是
A. 元素的电负性:O>S>P B. 第一电离能:Be<Mg<Na
C. 原子半径:B<C<N D. 气态氢化物的稳定性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则元素的电负性:O>S>P,故A正确;
B.同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,同周期从左到右呈增大趋势,则第一电离能:Be>Mg>Na,故B错误;
C.B、C、N位于同一周期,且原子序数逐渐增大,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径B>C>N,故C错误;
D.元素非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性:N>P>Si,则气态氢化物的稳定性:NH3>PH3>SiH4,故D错误;
答案选A。
2. 下表所列有关晶体的说法中,有错误的是
选项
A
B
C
D
晶体名称
碘化钾
铜
石墨
碘
组成晶体微粒名称
阴、阳离子
金属阳离子,自由电子
原子
分子
晶体内存在的作用力
离子键
金属键
共价键
范德华力,共价键
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】本题是对晶体的知识的考查,是中学化学的基础知识,难度较小。关键是知识的积累,侧重基础知识的考查。
【详解】A.碘化钾属于离子晶体,阴阳离子通过离子键结合,故A正确;
B.铜属于金属晶体,原子间通过金属键结合,故B正确;
C.石墨属于混合晶体,构成微粒为原子,晶体中存在共价键和范德华力,故C错误;
D.碘属于分子晶体,分子间通过范德华力结合,分子内碘与碘之间是共价键,故D正确。
故选C。
3. 如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是
A. 电负性Y>Z>M
B. 离子半径:M->Z2->Y-
C. 元素Y、Z、M的第一电离能:Z>Y>M
D. ZM2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】图为元素周期表中短周期的一部分,由Y、Z、M在周期表中的位置关系可知,Y为F元素,M为Cl元素,Z为S元素;
【详解】A.同周期自左而右非金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱,非金属性:,故电负性,故A错误;
B.电子层排布相同,核电荷数越大离子半径越小,最外层电子数相同,电子层越多离子半径越大,离子半径:,故B错误;
C.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,元素Y、Z、M的第一电离能:Y>M>Z,故C错误;
D.为,S的最外层电子数为6,Cl的最外层电子数为7,S和Cl各形成两对共用电子对,其分子中S和Cl的最外层均满足8电子稳定结构,故D正确;
故选D。
4. 下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】C
【解析】
【详解】A. CO2形成的晶体为分子晶体,SiO2形成的晶体为原子晶体,晶体类型不相同,故A错误;
B.NaCl形成的晶体为离子晶体,HCl形成的晶体为分子晶体,晶体类型不相同,故B错误;
C.CO2形成的晶体为分子晶体,CS2形成的晶体为分子晶体,晶体类型相同,故C正确;
D.CCl4形成的晶体为分子晶体,MgCl2形成的晶体为离子晶体,晶体类型不相同,故D错误;
故选C。
5. 下列说法中不正确的是
A. 键比键重叠程度大,形成的共价键通常更牢固
B. 两个原子之间形成共价键时,最多有一个键
C. 气体单质中,一定有键,可能有键
D. 分子中有一个键,2个键
【答案】C
【解析】
【详解】A.σ键比π键的电子云重叠程度大,形成的共价键更牢固,A正确;
B.两个原子间形成共价键时,最多有一组原子轨道“头碰头”,故最多有一个σ键,B正确;
C.稀有气体为单原子分子,单质中不存在化学键,C错误;
D.三键是由1个σ键和2个π键构成的,则氮气分子中还有三键,一个N2分子中含有一个σ键,2个π键,D正确;
故答案选C。
6. 下列叙述中正确的是
A. 、都是含有极性键的非极性分子
B. 、、都是极性分子
C. 、、、的稳定性依次增强
D. 、、都是直线型分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH4、CCl4分别只含C-H、C-Cl极性共价键,且均为正四面体结构,结构对称,正负电荷的中心重合,均为非极性分子,A正确;
B.结构对称,正负电荷的中心重合,为非极性分子,B错误;
C.非金属性F>Cl>Br>I,则HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,C错误;
D.H2O分子呈V形,而CS2、C2H2都是直线型分子,D错误;
故选A。
7. 下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是
A. PCl3中P原子sp3杂化,为三角锥形
B. NH4+中N原子sp3杂化,为正四面体形
C. H2S中S原子sp杂化,为直线形
D. SO2中S原子sp2杂化,为V形
【答案】C
【解析】
【分析】首先判断中心原子形成的键数目,然后判断孤对电子数目,以此判断杂化类型,结合价层电子对互斥模型可判断分子的空间构型。
【详解】A.PCl3中P原子形成3个键,孤对电子数为(5−3×1)/2=1,则为sp3杂化,为三角锥形,A正确;
B.NH4+中N原子形成4个键,孤对电子数为(5-1-4×1)/2=0,则为sp3杂化,为正四面体型,B正确;
C.H2S分子中,S原子形成2个键,孤对电子数为(6−2×1)/2=2,则为sp3杂化,为V形,C错误;
D.SO2中S原子形成2个键,孤对电子数为(6−2×2)/2=1,则sp2杂化,为V形,D正确;
答案选C。
【点睛】本题考查原子杂化类型以及分子空间构型的判断,注意把握杂化类型和空间构型的判断方法。需要注意的是价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;②当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。
8. SF6可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示。有关SF6的说法正确的是
A. 是非极性分子 B. 键角都等于90°
C. 与之间共用电子对偏向S D. 原子满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.结构对称、正负电荷重心重合的分子为非极性分子,SF6分子呈正八面体结构,S 原子位于正八面体的中心,该分子结构对称、正负电荷重心重合,所以为非极性分子,A正确;
B.SF6是结构对称、正负电荷重心重合的分子,确切地说角FSF可以是90度,但也有处于对角位置的角FSF为180度,故键角不都等于90°,B错误;
C.由于F的电负性比S的大,S与F之间共用电子对偏向F,C错误;
D.中心元素价电子数+化合价的绝对值=8时该分子中所有原子都达到8电子稳定结构,但氢化物除外,该化合物中S元素化合价+价电子数=6+6=12,则S原子不是8电子稳定结构,D错误;
故答案为:A。
二、不定项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
9. 已知H2O2分子的空间结构可在二面角中如图所示,下列有关H2O2结构的说法正确的是( )
A. H2O2中有3个σ键、1个π键
B. H2O2为非极性分子
C. H2O2中氧原子为sp杂化
D. H2O2沸点高达158 ℃,可推测H2O2分子间可形成氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.双氧水分子电子式为 ,所以该物质中不含π键,故A错误;
B.根据图象知,该分子正负电荷重心不重合,为极性分子,故B错误;
C.H2O2中氧原子为sp3杂化,故C错误;
D.H2O2的沸点较高,可推测H2O2分子间可形成氢键,故D正确。
故选D。
10. 下列有关晶体的说法中一定正确的是
①原子晶体中只存在非极性共价键;
②稀有气体形成的晶体属于原子晶体;
③SO2与S都属于分子晶体,且SO2的摩尔质量比S的摩尔质量大,所以SO2熔沸点高于S;
④MgCO3与CaCO3都是离子晶体,且Mg2+半径比Ca2+半径小,所以MgCO3的分解温度更高;
⑤分子晶体的堆积均为分子密堆积;
⑥金属晶体和离子晶体都能导电;
⑦离子晶体和金属晶体中均存在阳离子,但金属晶体中却不存在离子键;
⑧依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体
A. ①③⑦ B. 只有⑦ C. ②④⑤⑦ D. ⑤⑥⑧
【答案】B
【解析】
【详解】①二氧化硅是原子晶体,晶体中存在极性键,故错误;
②稀有气体是单原子分子,可以形成分子晶体,故错误;
③二氧化硫常温下是气体,而硫是固体,所以SO2熔沸点低于S,故错误;
④Mg2+半径小于Ca2+半径,故MgO晶格能大于CaO晶格能,所以Mg2+比Ca2+更易与碳酸根离子中的氧离子结合,使碳酸根离子分解为CO2,所以碳酸钙比分解温度比碳酸镁的温度高,故错误;
⑤分子晶体的堆积一般为分子密堆积,但有氢键时,配位数改变,如由于氢键的作用,每个水分子周围只有四个紧邻的水分子,故错误;
⑥离子晶体固态时不导电,如氯化钠固体不导电,故错误;
⑦离子晶体由阴、阳离子通过离子键形成,金属晶体是金属离子与自由电子通过金属键形成,不存在离子键,故正确;
⑧依据构成微粒与微粒间的作用可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体,故错误;
故选B。
11. 下列说法正确的是( )
A. (,且为整数)型分子中,若中心原子没有孤对电子,则为空间对称结构,属于非极性分子
B. 水很稳定是因为水中含有大量的氢键
C. 、、分子中的分别形成2个、3个、4个键,故分别采取、、杂化
D. 配合物中,中心离子是,配体是,配位数是1
【答案】A
【解析】
【详解】A.依据判断极性分子和非极性分子的经验规律可知,(,且为整数)型分子中,若中心原子没有孤对电子,则属于非极性分子,故A正确;
B.H2O很稳定是因为键的键能大,与氢键无关,故B错误;
C.在、、中、、均采取杂化,只不过、分子中孤电子对占据着杂化轨道,故C错误;
D.中配体是,配位数是4,故D错误;
综上所述,答案为A。
【点睛】辨别极性分子与非极性分子的判断规律是:
①双原子单质分子都是非极性分子;
②双原子化合物分子都是极性分子,如HCl,HI等;
③多原子分子的极性要看其空间构型是否对称,对称的是非极性分子,反之则是极性分子如NH3,H2O2等是极性分子,CO2,CH4,BF3等是非极性分子。
12. 下列描述中正确的是
A. SiF4和 CO的中心原子均为sp3杂化
B. 此图错误,违背了泡利原理
C. 凡中心原子采取sp3 杂化的分子,其 VSEPR 模型都是四面体
D. SO2为 V 形的极性分子
【答案】CD
【解析】
【详解】A. SiF4中Si 原子的价层电子对数为4+=4,为sp3杂化,CO中C原子的价层电子对数为3+=3,为sp2杂化,A错误;
B. 违背洪特规则,B错误;
C.凡中心原子采取sp3 杂化的分子,其 VSEPR 模型都是四面体,而分子的几何构型还与含有的孤电子对数有关,C正确;
D. SO2中S原子的价层电子对数为2+=3,含有1对孤电子对,分子的空间构型为V形,正负电中心不重合,为极性分子,D正确;
答案选CD。
【点睛】泡利不相容原理是指在同一个原子轨道里,最多容纳2个电子,且它们的自旋状态相反;洪特规则是指当电子排布在同一能级不同轨道时,基态原子中的电子总是优先独占一个轨道,且自旋状态相同。
13. 下列关于氢键X-H…Y的说法中,错误的是
A. 氢键是共价键的一种
B. X、Y元素具有很大的电负性,是氢键形成的基本条件
C. 同一分子内不可能形成氢键
D. 氢键能增大很多物质分子之间的作用力,导致沸点升高
【答案】AC
【解析】
【详解】A.氢键是分子间作用力,不属于化学键,故A错误;
B.氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,所以X、Y元素具有很大的电负性,是氢键形成的基本条件,故B正确;
C.氢键分为分子间氢键和分子内氢键(如硝酸),所以同一分子内也可能形成氢键,故C错误;
D.氢键能影响物质的性质,增大很多物质分子之间的作用力,导致沸点升高,故D正确,
故选:AC。
14. 下列说法正确的是
A. 有机物中碳杂化类型有和,其中有两个π键,7个σ键
B. 分子CO和的原子总数相同,价电子总数相等,故性质相似
C. 的电子排布式为:
D. 分子的结构按VSEPR模型则一定是直线形
【答案】BD
【解析】
【详解】A.单键为σ键,双键中有1个σ键,1个π键,甲基中的C为sp3杂化,双键上C为sp2杂化,则有机物CH2=CH-CH3中其碳原子杂化类型有sp3 和sp2,其中有1个π键,8个σ键,故A错误;
B.CO和N2为等电子体,原子总数相同,价电子总数相等,结构相似,但化学性质不同,性质相似,故B正确;
C.Na+的最外层为8电子稳定结构,则Na+的电子排布式为1s22s22p6,故C错误;
D.CO2分子中中心原子碳是sp杂化,所以CO2分子的构型为直线型,故D正确;
答案选BD。
第Ⅱ卷非选择题部分
15. 请完成下列各题的填空:
(1)亚硒酸根离子()的VSEPR模型为_______,其中心原子的轨道杂化方式为_______;
(2)向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至得到蓝色透明溶液后,再加入极性较小的溶剂乙醇,析出深蓝色晶体,该晶体中配离子为_______,配离子中的配位体为_______,配位数为_______。
【答案】(1) ①. 四面体形 ②. sp3
(2) ①. [Cu(NH3)4]2+ ②. NH3 ③. 4
【解析】
【小问1详解】
中心原子Se原子的价层电子对数为3+=4,VSEPR模型为四面体形,中心原子的轨道杂化方式为sp3;
【小问2详解】
NH3中N原子提供孤对电子,Cu2+提供空轨道,二者形成配位键,则该晶体中配离子为[Cu(NH3)4]2+,配离子中的配位体为NH3,配位数为4。
16. 研究发现,铝元素能损害人的脑细胞。适当地补充碘元素可预防甲状腺肿大,但摄入过多也会导致甲状腺肿大,因此补充人体所需的元素时也要适可而止。试回答下列问题:
(1)Fe也是人体需要补充的元素之一,试写出Fe2+的核外电子排布式:__。
(2)与Al同一周期的Na、Mg元素也是人体所需元素,Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小关系是__。
(3)氯化铝的熔点是194℃,氧化铝的熔点是2054℃,但是工业上不能用电解熔融氯化铝的方法获取铝单质,这是因为__。
(4)F与I是同一主族的元素,BeF2与H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子,二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别为__、__,BeF2分子的立体构型是___,H2O分子的立体构型是__。
(5)I2晶体的晶胞结构如图所示,该晶胞中含有__个I2分子,设该晶胞的晶胞参数为acm,则I2的密度是__g·cm-3。
【答案】 ①. 1s22s22p63s23p63d6 ②. Na< Al< Mg ③. 氯化铝是分子晶体,熔融状态下不存在离子,不能导电 ④. sp ⑤. sp3 ⑥. 直线形 ⑦. V形 ⑧. 4 ⑨.
【解析】
【分析】(1) .铁元素为26号元素,失去2电子后形成Fe2+;
(2).同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,Na、Mg、Al属于同一 周期元素;
(3).氯化铝的熔点是194℃,熔点较低,是分子晶体,熔融状态下不存在离子,不能导电;
(4).算出BeF2与H2O的价层电子对数,结合孤对电子,得出杂化类型和空间构型;
(5).根据均摊法,I2分子分布在顶点和面心;根据来分析解答。
【详解】(1).铁元素为26号元素,其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,失去2电子后形成Fe2+ ,故Fe2+的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6,故答案为:1s22s22p63s23p63d6;
(2).同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,故Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小关系是Na< Al< Mg;故答案为::Na< Al< Mg;
(3).氯化铝的熔点是194℃,熔点较低,是分子晶体,熔融状态下不存在离子,不能导电,故不能用电解其来制备单质,故答案为:氯化铝是分子晶体,熔融状态下不存在离子,不能导电;
(4).BeF2的价层电子对数为=,不存在孤对电子,故杂化类型为sp,空间构型为直线形;H2O的价层电子对数为=,有两对孤对电子,故杂化类型为sp3,空间构型为V形;故答案为:sp;sp3;直线形;V形;
(5).根据均摊法,I2分子分布在顶点和面心,即有;根据;
故答案为:4;。
17. 用方铅矿精矿( 主要为PbS)和软锰矿(主要为MnO2,还有少量Fe2O3,Al2O3等杂质) 制备PbSO4和Mn3O4的工艺流程如下:
已知:①PbS+MnO2+ 4H+= Mn2++Pb2++S+2H2O
②25℃ 时,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,Ksp(PbSO4)=1.8×10-8
③PbCl2 (s)+2Cl-(aq)(aq) △H>0
(1)80℃用盐酸处理两种矿石,为加快酸浸速率,还可采用的方法是_______________(任写一种)。
(2)向酸浸液中加入饱和食盐水的目的是_______________;加入物质X可用于调节酸浸液的pH值,物质X可以是_______________(填字母)。
A.MnCO3 B.NaOH C.ZnO D.PbO
(3)滤渣中含有两种金属杂质形成的化合物,其成分为_____________(写化学式);
请设计分离两种金属化合物的路线图(用化学式表示物质,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和分离方法)。______________________________________
(4)向滤液2中通入NH3和O2发生反应,写出总反应的离子方程式。___________________________________
(5)用Mn3O4为原料可以获得金属锰,选择合适的冶炼方法为___________ (填字母)。
A. 热还原法 B. 电解法 C. 热分解法
(6)求25℃氯化铅沉淀转化为硫酸铅沉淀反应的平衡常数K=___________(保留到整数位)。
【答案】(1)粉碎矿石或搅拌或适当增加盐酸浓度
(2) ①. 增大PbCl2的溶解度 ②. AD
(3) ①. Al(OH)3、Fe (OH)3 ②.
(4)6Mn2++12NH3+6H2O+O2=2Mn3O4+12 (5)A
(6)889
【解析】
【分析】方铅矿精矿( 主要为PbS)和软锰矿(主要为MnO2,还有少量Fe2O3,Al2O3等杂质) 加盐酸、加热到80℃进行酸浸,PbS和MnO2发生氧化还原反应将产生S、Pb2+、Mn2+、Fe3+、Al3+,过滤除去S,酸浸液中加NaCl和X使Fe3+、Al3+转化为沉淀,过滤,滤渣为氢氧化铁、氢氧化铝,滤液1含、Mn2+,系列操作得到PbCl2晶体和含Mn2+的滤液2,滤液2加氨气和氧气得到Mn3O4,PbCl2晶体滴加硫酸反应得到PbSO4。
【小问1详解】
80℃用盐酸处理两种矿石,为加快酸浸速率,还可采用的方法是粉碎矿石或搅拌或适当增加盐酸浓度;
【小问2详解】
由于PbCl2 (s)+2Cl-(aq)(aq) ,向酸浸液中加入饱和食盐水,溶液中氯离子浓度较大,可使平衡正向移动,增大PbCl2的溶解度;加入物质X可用于调节酸浸液的pH值,选项中各物质均能消耗氢离子起调节pH,但选用氢氧化钠溶液会溶解氢氧化铝,产生干扰离子偏铝酸根离子,选用氧化锌会引入新杂质,故物质X可以是AD;
【小问3详解】
根据软锰矿中还有少量Fe2O3,Al2O3等杂质,制备过程中必须除杂,故滤渣中含有两种金属杂质形成的化合物的成分为Al(OH)3、Fe (OH)3;分离两种金属化合物可利用氢氧化铝为两性氢氧化物利用强碱溶解后过滤,再利用二氧化碳将偏铝酸盐处理得到氢氧化铝,流程如下:;
【小问4详解】
向滤液2中通入NH3和O2发生反应生成Mn3O4,总反应的离子方程式为6Mn2++12NH3+6H2O+O2=2Mn3O4+12;
【小问5详解】
根据金属活动顺序,用Mn3O4为原料可以获得金属锰,选择合适的冶炼方法为热还原法,答案选A;
【小问6详解】
求25℃氯化铅沉淀转化为硫酸铅沉淀反应PbCl2 (s)+2Cl-(aq) +PbSO4(s)的平衡常数K==。
18. 东晋《华阳国志南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)文明中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的电子排布式为_______,3d能级上的未成对的电子数为_______个。
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①中阴离子的立体构型是_______。
②在中与之间形成的化学键称为_______。
③氨的沸点_______(“高于”或“低于”)膦(),原因是_______;氨是_______分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为_______。
(3)元素铜与镍的第二电离能分别为:kJ/mol,kJ/mol,的原因是_______。
【答案】(1) ①. [Ar]3d84s2 ②. 2
(2) ①. 正四面体 ②. 配位键 ③. 高于 ④. 氨能形成分子间氢键,而膦()不能 ⑤. 极性 ⑥. sp3
(3)铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子
【解析】
【小问1详解】
镍为28号元素,基态镍原子的电子排布式为[Ar]3d84s2,3d能级有5个轨道,填充8个电子,未成对的电子数为2;
【小问2详解】
①中阴离子是,中心原子S的价层电子对数为4,中心原子轨道杂化类型为sp3杂化,立体构型是正四面体;
②在中,Ni2+提供空轨道,NH3中氮原子提供孤电子对形成配位键,故Ni2+与NH3之间形成的化学键称为配位键;
③氨的沸点高于膦(),因为氨能形成分子间氢键,而膦()不能;氨中N原子的价层电子对数为3+=4,含有1个孤电子对,分子构型为三角锥形,为极性分子,中心原子的轨道杂化类型为sp3;
【小问3详解】
元素铜与镍的第二电离能分别为:I2(Cu)=1958kJ•mol-1,I2(Ni)=1753kJ•mol-1,铜原子失去一个电子后Cu+的价电子排布式为3d10,3d轨道处于全充满状态,能量较低,较稳定,再失去一个电子较难。镍失去一个电子后Ni+的价电子排布式为3d84s1,再失去一个电子,失去的是4s能级轨道上的电子,较容易,所以元素铜的第二电离能大于镍的第二电离能。
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