精品解析：黑龙江省齐齐哈尔市2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题

齐市普高联谊校2023~2024学年下学期期中考试 高二化学 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：选择性必修2。 5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Mo-96 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45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. 下列说法错误的是 A. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是进行X射线衍射实验 B. 凡是中心原子采用杂化的分子，其空间结构都是正四面体形 C. 非极性分子可以含有极性键，但各个键的极性的向量和必须等于零 D. 从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 2. 某元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d74s2，则下列说法正确的是 A. 该元素为Ni元素 B. 该元素属于ds区元素 C. 该元素原子最外层共有9个电子 D. 该元素位于第四周期第Ⅷ族 3. 飞向太空的运载火箭发动机以偏二甲肼和液态四氧化二氮为主要燃料，发生的反应为。下列有关说法错误的是 A. 基态氧原子价电子轨道表示式： B. 碳的原子结构示意图： C. 的电子式： D. 水分子的空间结构模型： 4. 下列微粒中，与空间结构最相似的是 A. B. C. D. 5. 下列变化过程需要克服分子间作用力的是 A. 固体溶于水 B. 干冰升华 C. 气体溶于水 D. 铁熔化 6. 下列有关说法错误的是 A. 节日燃放的焰火与电子跃迁释放能量有关 B. 等离子体具有良好导电性 C. 在金刚石晶体中，最小环上有6个C原子 D. 用表示基态P原子最外层电子排布违反能量最低原理 7. 2－羟基丙酸的结构简式如下图所示，下列说法错误的是 A. 2－羟基丙酸有手性异构体 B. 分子结构中C原子的杂化方式为sp3、sp2 C. 2－羟基丙酸能形成分子内或分子间氢键 D. 2－羟基丙酸中的化学键有共价键和氢键 8. 设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 分子含有的共价键数目为 B. 58.5gNaCl晶体中含有的NaCl分子数目为 C. 24g金刚石晶体中键数目为 D. 分子中，S原子的价层电子对数目为 9. 下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A. 和石墨 B. NaBr和HBr C. 和 D. 和 10. 石墨烯（单层石墨）与在一定条件下反应可合成新材料石墨烷，两者的局部结构如图所示。下列说法正确的是 A. 石墨烯属于新型化合物 B. 石墨烯和石墨烷均具有导电性 C. 石墨烯中，碳原子与键数目比为 D. 石墨烯转化为石墨烷的过程中，相邻碳原子间的距离不变 11. 有关晶体的结构如图所示，用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 在CsCl晶体中，距最近的有8个 B. 铜晶体中铜原子的配位数为4 C. 在9g二氧化硅晶体中，硅氧键个数为 D. 在晶胞中，1个分子周围有12个紧邻分子 12. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 气态氢化物稳定性：HF强于HCl 分子间氢键 B 键能：键键 电负性 C 熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 共价键键能 D 键角： 中心原子杂化方式 A. A B. B C. C D. D 13. 碳铂是1，1-环丁二羧酸二氨合铂(II)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构简式如图所示。下列说法错误的是 A. 碳铂分子不是手性分子 B. 分子中Pt的配位数为4 C. 分子中键与键的数目之比为10：1 D. 该分子中的键角大于分子中的键角 14. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W原子的核外电子数与X、Z原子的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z原子最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是 A. 简单离半径：X＞Z B. 单质Y的熔点高于单质X C. 简单氢化物的热稳定性：Y＞Z D. Z的所有含氧酸均为强酸 15. 碳化钼负载的层状金团簇催化剂可用于低温水煤气变换反应。下列有关说法错误的是 A. 碳化钼晶体的化学式为MoC B. CO2分子中，中心原子碳的价层电子对数为2 C. 碳化钼晶胞中，离Mo最近的Mo原子为8个 D. 若碳化钼晶胞体积为V mL，则其晶体密度为 二、非选择题(本题包括4小题，共55分)。 16. 非金属单质及其化合物在生产、生活和科研中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）处于激发态的碳原子的电子排布式为_______(填字母)，碳原子从基态变为激发态，需要_______(填“吸收”或“放出”)能量。 a． b． c． d． （2）富马酸常用于食品加工业中，可作为酸度调节剂、酸化剂、抗氧化助剂、腌制促进剂、香料等使用，其结构简式为，富马酸分子中碳原子杂化方式为_______。 （3）、、三种物质的酸性由强到弱的顺序是_______。 （4）硫元素和人类的生存与发展联系密切，在战国时期，我国的炼丹家们就开始了对硫单质及含硫化合物的研究应用。 ①气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为_______。 ②硫单质有多种同素异形体，其中一种单质分子的结构为。分子中含有的键的数目为_______；易溶于，不溶于水的原因是_______。 17. 如图是元素周期表的一部分，根据元素在周期表中的位置，回答下列问题： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ （1）④号元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_______个取向，原子轨道电子云轮廓为_______形。 （2）元素①②形成的一种化合物是石油化学工业重要的基本原料，写出该化合物中键与键的数目之比为_______。 （3）元素⑦⑧可形成原子个数比为1：1的共价化合物，分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构，试写出其结构式：_______。 （4）元素③⑥形成的化合物是一种性质优良的无机非金属材料，具有熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定等性质，它的晶体类型是___。 （5）元素⑨的最高化合价为_______。 （6）元素⑩可形成的卤化物的熔点如表所示： 卤化物 氟化物 氯化物 溴化物 熔点/℃ 77.75 1223 三种物质的熔点呈现以上规律的原因是_______。 18. 钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”，钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，一种制备金属钛的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）写出基态钛原子的电子排布式；___________，与钛同周期的过渡元素中，基态原子的成对电子数与钛相同的有___________种。 （2）金属钛()与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明，用代替其中部分的可提升耐磨性5倍以上，掺杂后的晶胞结构如图所示。已知该晶体属立方晶系，其中原子坐标参数a为、b为，则c的原子坐标参数为___________。 （3）纳米是一种应用广泛的催化剂，其催化作用的一个实例如图所示： 化合物甲中碳原子的杂化方式有___________；化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是___________。 （4）已知在通常情况下是无色液体，熔点为℃，沸点为136℃，结构与相似，但稳定性比差，试从化学键角度分析原因___________。 19. 铜是人类最早使用的金属之一，含铜化合物在很多领域具有重要的应用。回答下列问题： （1）基态Cu原子价层电子的轨道表示式为_______。 （2）已知Cu第一电离能，Fe第一电离能，则I2(Cu)_______I2(Fe) (填“＞”“＝”或“＜”)，其主要原因是_______。 （3）铜可以形成多种配合物，这些配合物在化工生产中有着广泛用途，已知铜的某种配合物的结构简式如图所示： ①该配合物中所含三种元素C、N、O的电负性由小到大的顺序为_______。 ②该配合物的配位数为_______，其中氮原子的杂化轨道类型为_______。 （4）铜的某种氯化物晶胞形状为立方体，晶胞结构如图所示： ①该物质的化学式是_______。 ②晶体的密度ρ g/cm3，阿伏伽德罗常数的值为NA，晶胞中1、2两原子核间距为_______cm(列出计算式即可)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 齐市普高联谊校2023~2024学年下学期期中考试 高二化学 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：选择性必修2。 5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Mo-96 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45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. 下列说法错误的是 A. 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是进行X射线衍射实验 B. 凡是中心原子采用杂化的分子，其空间结构都是正四面体形 C. 非极性分子可以含有极性键，但各个键的极性的向量和必须等于零 D. 从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 【答案】B 【解析】 【详解】A．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是进行X射线衍射实验，A正确； B．中心原子采用杂化的分子，其空间结构不一定是正四面体形，如、等，B错误； C．含有极性键的分子，当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子，C正确； D．从空间角度看，2s、1s轨道都是以原子核为中心的球形，2s轨道比1s轨道大，2s空间包含了1s轨道，D正确； 答案选B。 2. 某元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d74s2，则下列说法正确的是 A. 该元素为Ni元素 B. 该元素属于ds区元素 C. 该元素原子最外层共有9个电子 D. 该元素位于第四周期第Ⅷ族 【答案】D 【解析】 【详解】A．某元素的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，则该元素为27号Co元素，A错误； B．某元素的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，该元素为27号Co元素，属于元素周期表d区元素，B错误； C．某元素的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，该元素原子最外层为N层，该元素原子最外层共有2个电子，C错误； D．某元素的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，该元素为27号Co元素，属于第四周期第Ⅷ族元素，D正确； 故合理选项是D。 3. 飞向太空的运载火箭发动机以偏二甲肼和液态四氧化二氮为主要燃料，发生的反应为。下列有关说法错误的是 A. 基态氧原子价电子轨道表示式： B. 碳的原子结构示意图： C. 的电子式： D. 水分子的空间结构模型： 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态氧原子价电子排布式为2s2p4，即轨道表示式，A错误； B．基态碳原子核外电子排布式为1s22s2p2，即结构示意图，B正确； C．结构为碳氧双键，即电子式：，C正确； D．水分子的空间结构为V形，即，D正确； 故选A。 4. 下列微粒中，与空间结构最相似的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】中心原子价层电子对数为，采取sp2杂化，无孤对电子，空间结构为平面三角形。 【详解】A．的中心原子价层电子对数为，采取sp2杂化，无孤对电子，空间结构为平面三角形，A正确； B．的中心原子价层电子对数为，采取sp3杂化，有1对孤对电子，空间结构为三角锥形，B错误； C．的中心原子价层电子对数为，采取sp2杂化，有1对孤对电子，空间结构为V形，C错误； D．的中心原子价层电子对数为，采取sp3杂化，有1对孤对电子，空间结构为三角锥形，D错误； 答案选A。 5. 下列变化过程需要克服分子间作用力的是 A. 固体溶于水 B. 干冰升华 C. 气体溶于水 D. 铁熔化 【答案】B 【解析】 【详解】A．固体溶于水电离出和，克服离子键，A错误； B．干冰升华属于物理变化，需要克服分子间作用力，B正确； C．气体溶于水发生电离，破坏共价键，C错误； D．铁属于金属晶体，熔化时破坏金属键，D错误。 故选B。 6. 下列有关说法错误的是 A. 节日燃放的焰火与电子跃迁释放能量有关 B. 等离子体具有良好的导电性 C. 在金刚石晶体中，最小的环上有6个C原子 D. 用表示基态P原子最外层电子排布违反能量最低原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．焰火是原子核外电子从高能态跃迁到低能态，是释放能量的过程，A正确； B．等离子体含有大量能自由运动的带电微粒，具有良好的导电性，B正确； C．在金刚石晶体中，最小的环为六元环，环上有6个C原子，C正确； D．根据洪特规则，P原子3p轨道上的3个电子优先以相同自旋方向占据三个轨道，即图示违反了洪特规则，D错误； 故答案选D； 7. 2－羟基丙酸的结构简式如下图所示，下列说法错误的是 A. 2－羟基丙酸有手性异构体 B. 分子结构中C原子的杂化方式为sp3、sp2 C. 2－羟基丙酸能形成分子内或分子间氢键 D. 2－羟基丙酸中的化学键有共价键和氢键 【答案】D 【解析】 【详解】A．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C元素，在2-羟基丙酸分子中存在手性碳原子，即与-COOH相连的C原子为手性C原子，该手性碳原子用※标注为，因此该物质存在手性异构体，A正确； B．在该物质中-COOH为sp2杂化，另外2个C原子为sp3杂化，B正确； C．2-羟基丙酸分子中，既可以形成分子内氢键，也可以形成分子间氢键，C正确； D．氢键属于分子间作用力，而不属于化学键，D错误； 故合理选项是D。 8. 设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 分子含有的共价键数目为 B. 58.5gNaCl晶体中含有的NaCl分子数目为 C. 24g金刚石晶体中键的数目为 D. 分子中，S原子的价层电子对数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．是正四面体结构，中含有键数目为，A错误； B．NaCl为离子晶体，不存在NaCl分子，58.5gNaCl晶体中含有1mol和1mol，B错误； C．24g金刚石晶体中C的物质的量为2mol，1mol金刚石平均含有键，则2mol金刚石中键的数目为，C正确； D．分子中S原子的价层电子对数为，分子中S原子的价层电子对数目为，D错误； 故答案为：C。 9. 下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是 A. 和石墨 B. NaBr和HBr C. 和 D. 和 【答案】D 【解析】 【详解】A．形成的晶体是分子晶体，石墨是混合型晶体，故A不符合题意； B．NaBr形成的晶体是离子晶体，HBr形成的晶体是分子晶体，故B不符合题意； C．形成的晶体是分子晶体，形成的晶体是离子晶体，故C不符合题意； D．和形成的晶体是分子晶体，且和均含有极性共价键，故D符合题意； 故选D。 10. 石墨烯（单层石墨）与在一定条件下反应可合成新材料石墨烷，两者的局部结构如图所示。下列说法正确的是 A. 石墨烯属于新型化合物 B. 石墨烯和石墨烷均具有导电性 C. 石墨烯中，碳原子与键数目比为 D. 石墨烯转化为石墨烷的过程中，相邻碳原子间的距离不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．石墨烯属于单质，是碳元素的单质，A错误； B．石墨烷不具备导电性，B错误； C．石墨烯是碳原子单层片状新材料，其中每个C周围形成3个键，每个键被2个C原子共用，所以碳原子与键数目之比为，C正确； D．石墨烯（杂化）转化为石墨烷（杂化）的过程中，相邻碳原子间的距离变远，D错误； 本题选C。 11. 有关晶体的结构如图所示，用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 在CsCl晶体中，距最近的有8个 B. 铜晶体中铜原子的配位数为4 C. 在9g二氧化硅晶体中，硅氧键个数 D. 在晶胞中，1个分子周围有12个紧邻分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，在CsCl晶体中，距最近的有8个，即氯离子的配位数为8，由化学式CsCl可知，距最近的也有8个，A正确； B．以顶点铜原子分析，每个晶胞上有3个位于面上的铜原子与之最近且等距离，顶点铜原子在8个晶胞中，面上铜原子被2个晶胞共有，因此铜原子的配位数为，B错误； C．1mol二氧化硅有4mol硅氧键，9g二氧化硅物质的量为0.15mol，因此硅氧键个数为，C正确； D．根据晶胞，以顶点的二氧化碳分子分析，与面心的二氧化碳分子紧邻，顶点CO2在8个晶胞中，面上CO2被2个晶胞共有，因此1个分子周围有个紧邻分子，D正确； 故答案为：B。 12. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 气态氢化物稳定性：HF强于HCl 分子间氢键 B 键能：键键 电负性 C 熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 共价键键能 D 键角： 中心原子杂化方式 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢键是一种特殊的分子间的作用力，不影响分子稳定性，分子的稳定性受分子内原子间的共价键的影响，由于F的非金属性比Cl强，所以气态氢化物稳定性：HF强于HCl，A错误； B．氟原子的原子半径小于氯原子，分子中两个成键原子间的斥力强于分子中两个成键原子间的斥力，所以键能：，与电负性无关，B错误； C．金刚石、碳化硅、晶体硅都是共价晶体，共价晶体的熔点与共价键的强度有关，键能：，熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅，性质差异与结构因素匹配，C正确； D．和的中心原子的杂化方式均为，其键角差异是因为的中心N原子上有孤电子对，根据价层电子对互斥理论，孤电子对与键的斥力大于键之间的斥力，因此的键角略小于，D错误； 答案选C。 13. 碳铂是1，1-环丁二羧酸二氨合铂(II)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构简式如图所示。下列说法错误的是 A. 碳铂分子不是手性分子 B. 分子中Pt的配位数为4 C. 分子中键与键的数目之比为10：1 D. 该分子中的键角大于分子中的键角 【答案】C 【解析】 【详解】A．由碳铂分子的结构简式可知，碳铂分子中不含手性碳原子，其不属于手性分子，A正确； B．根据碳铂的结构简式，中心原子铂周围形成了4个配位键，其配位数为4，B正确； C．分子中键与键的数目之比为，C错误； D．分子中N原子含有1对孤电子对，碳铂分子中N原子的孤电子对与Pt形成配位键，孤电子对对成键电子对斥力大，所以碳铂分子中的键角大于分子中的键角，D正确； 故选C 14. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W原子的核外电子数与X、Z原子的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z原子最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是 A. 简单离半径：X＞Z B. 单质Y的熔点高于单质X C. 简单氢化物的热稳定性：Y＞Z D. Z的所有含氧酸均为强酸 【答案】B 【解析】 【分析】X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，X为钠元素；由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构可知W最外层6个电子，Y最外层4个电子，则W为氧元素，W原子的核外电子数与X、Z原子的最外层电子数之和相等，Z为氯元素，Y的原子序数是Z原子最外层电子数的2倍，Y为硅元素，据此回答。 【详解】A．简单离子半径：，A错误； B．单质Si为共价晶体，而单质Na为金属晶体，故单质Si的熔点高于单质Na，B正确； C．非金属性：Si＜Cl，故简单氢化物的热稳定性：，C错误； D． Cl元素的常见含氧酸有HClO、、、，HClO、不是强酸，D错误； 故选B。 15. 碳化钼负载的层状金团簇催化剂可用于低温水煤气变换反应。下列有关说法错误的是 A. 碳化钼晶体的化学式为MoC B. CO2分子中，中心原子碳价层电子对数为2 C. 碳化钼晶胞中，离Mo最近的Mo原子为8个 D. 若碳化钼晶胞体积为V mL，则其晶体密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由晶体的结构图可知：其中含有的Mo原子数目为8×+6×=4，含有的C原子数目是12×+1=4，所以该晶体的化学式为MoC，A正确； B．在CO2分子中，C的价层电子对数为，B正确； C．由碳化钼晶胞可知，离Mo最近的Mo原子为=12个，C错误； D．1个碳化钼晶胞中含有碳原子：，钼原子：，故MoC晶体密度为ρ=，D正确； 故合理选项是C。 二、非选择题(本题包括4小题，共55分)。 16. 非金属单质及其化合物在生产、生活和科研中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）处于激发态的碳原子的电子排布式为_______(填字母)，碳原子从基态变为激发态，需要_______(填“吸收”或“放出”)能量。 a． b． c． d． （2）富马酸常用于食品加工业中，可作为酸度调节剂、酸化剂、抗氧化助剂、腌制促进剂、香料等使用，其结构简式为，富马酸分子中碳原子杂化方式为_______。 （3）、、三种物质的酸性由强到弱的顺序是_______。 （4）硫元素和人类的生存与发展联系密切，在战国时期，我国的炼丹家们就开始了对硫单质及含硫化合物的研究应用。 ①气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为_______。 ②硫单质有多种同素异形体，其中一种单质分子的结构为。分子中含有的键的数目为_______；易溶于，不溶于水的原因是_______。 【答案】（1） ①. bc ②. 吸收 （2）杂化 （3） （4） ①. 平面三角形 ②. (或) ③. 是非极性分子，是非极性溶剂，根据相似相溶原理，结构或极性相似的物质能相互溶解(合理即可) 【解析】 【小问1详解】 基态碳原子的电子排布式为，所以处于激发态的碳原子的电子排布式可能为或，答案选bc；碳原子从基态变为激发态，需要吸收。 【小问2详解】 富马酸分子中碳原子均形成双键，其杂化方式为杂化。 【小问3详解】 F和Cl均是吸电子基团，使羧基中的羟基是极性更大，更容易电离出氢离子，而甲基是推电子基团，且电负性F＞Cl，所以、、三种物质的酸性由强到弱的顺序是； 【小问4详解】 ①气态三氧化硫以单分子形式存在，中心原子的价层电子对数是，不存在孤电子对，其分子的空间结构为平面三角形。 ②根据的结构可知1分子含有8个键。的物质的量是mol，分子中含有的键的数目为；由于是非极性分子，是非极性溶剂，根据相似相溶原理，结构或极性相似的物质能相互溶解，所以易溶于。 17. 如图是元素周期表的一部分，根据元素在周期表中的位置，回答下列问题： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ （1）④号元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_______个取向，原子轨道电子云轮廓为_______形。 （2）元素①②形成的一种化合物是石油化学工业重要的基本原料，写出该化合物中键与键的数目之比为_______。 （3）元素⑦⑧可形成原子个数比为1：1的共价化合物，分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构，试写出其结构式：_______。 （4）元素③⑥形成的化合物是一种性质优良的无机非金属材料，具有熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定等性质，它的晶体类型是___。 （5）元素⑨的最高化合价为_______。 （6）元素⑩可形成的卤化物的熔点如表所示： 卤化物 氟化物 氯化物 溴化物 熔点/℃ 77.75 122.3 三种物质的熔点呈现以上规律的原因是_______。 【答案】（1） ①. 3 ②. 哑铃 （2）5：1 （3） （4）共价晶体 （5）+6 （6）⑩号元素是Ga，其卤化物是离子晶体，和是分子晶体，离子键强于分子间作用力，的分子间作用力又强于，所以熔点 【解析】 【分析】根据元素周期表结构分析得到①～⑩分别为H、C、N、O、Al、Si、S、Cl、Cr、Ga。 【小问1详解】 ④号元素为O元素，基态原子中能量最高的电子在2p能层，其电子云在空间有3个取向，原子轨道电子云轮廓为哑铃形； 【小问2详解】 元素①②形成的一种化合物是石油化学工业重要的基本原料，即CH2=CH2，该化合物中键与键的数目之比为5：1； 【小问3详解】 元素⑦⑧可形成原子个数比为1：1的共价化合物S2Cl2，分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构，其结构式为； 【小问4详解】 元素③⑥形成的化合物是一种性质优良的无机非金属材料，具有熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定等性质，为Si3N4，它的晶体类型是共价晶体； 【小问5详解】 元素⑨为Cr元素，电子排布式为:[Ar]3d54s1，其最高化合价为+6； 【小问6详解】 ⑩号元素是Ga，其卤化物是离子晶体，和是分子晶体，离子键强于分子间作用力，的分子间作用力又强于，所以熔点。 18. 钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”，钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，一种制备金属钛的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）写出基态钛原子的电子排布式；___________，与钛同周期的过渡元素中，基态原子的成对电子数与钛相同的有___________种。 （2）金属钛()与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明，用代替其中部分的可提升耐磨性5倍以上，掺杂后的晶胞结构如图所示。已知该晶体属立方晶系，其中原子坐标参数a为、b为，则c的原子坐标参数为___________。 （3）纳米是一种应用广泛的催化剂，其催化作用的一个实例如图所示： 化合物甲中碳原子的杂化方式有___________；化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是___________。 （4）已知在通常情况下是无色液体，熔点为℃，沸点为136℃，结构与相似，但稳定性比差，试从化学键角度分析原因___________。 【答案】（1） ①. (或) ②. 3 （2） （3） ①. 、 ②. 化合物乙存在分子间氢键 （4）铁原子半径比碳大，键比键的键长长、键能低，易断裂 【解析】 【小问1详解】 钛元素的原子序数为22，故其基态钛原子的电子排布式(或)；基态钛原子的成对电子数为10对，与其具有相同成对电子数的有Sc、V、Mn，故答案为：(或)；3； 【小问2详解】 由原子坐标参数a为、b为，可知c的原子坐标参数为，故答案为：； 【小问3详解】 化合物甲中，甲基中的碳原子价层电子对数是4，为杂化，羰基中的碳原子价层电子对数为3，为杂化；化合物乙因分子间存在氢键，则化合物乙的沸点比化合物甲高，故答案为：、；化合物乙存在分子间氢键； 【小问4详解】 钛原子半径比碳原子半径大，键比键的键长长，键能低，易断裂，所以稳定性比差，故答案为：铁原子半径比碳大，键比键的键长长、键能低，易断裂。 19. 铜是人类最早使用的金属之一，含铜化合物在很多领域具有重要的应用。回答下列问题： （1）基态Cu原子价层电子的轨道表示式为_______。 （2）已知Cu第一电离能，Fe第一电离能，则I2(Cu)_______I2(Fe) (填“＞”“＝”或“＜”)，其主要原因是_______。 （3）铜可以形成多种配合物，这些配合物在化工生产中有着广泛的用途，已知铜的某种配合物的结构简式如图所示： ①该配合物中所含三种元素C、N、O的电负性由小到大的顺序为_______。 ②该配合物的配位数为_______，其中氮原子的杂化轨道类型为_______。 （4）铜的某种氯化物晶胞形状为立方体，晶胞结构如图所示： ①该物质的化学式是_______。 ②晶体的密度ρ g/cm3，阿伏伽德罗常数的值为NA，晶胞中1、2两原子核间距为_______cm(列出计算式即可)。 【答案】（1） （2） ①. ＞ ②. Fe失去的第二个电子在4s能级且只有1个电子，容易失去，而Cu失去的第二个电子在3d能级，且3d能级处于全充满状态，能量较低，因此Cu失去第二个电子比Fe失去第二个电子更困难，所需能量更高(合理即可) （3） ①. C＜N＜O ②. 4 ③. sp3 （4） ①. CuCl ②. 【解析】 【小问1详解】 Cu是29号元素，根据构造原理，可知基态Cu原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，则其价电子排布式3d104s1，价电子的轨道表达式是； 【小问2详解】 Cu是29号元素，根据构造原理，可知基态Cu原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，则基态Cu+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10，若Cu再失去1个电子是失去的3d能级上的电子，且3d能级上的电子处于全充满状态，能量较低，因此Cu失去第二个电子难，需消耗更高能量；Fe是26号元素，根据构造原理，可知基态Fe原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，基态Cu+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s1，再失去1个电子在4s能级上，4s能级上只有1个电子，容易失去，因此第二电离能：I2(Cu)＞I2(Fe)； 【小问3详解】 ①C、N、O是同一周期元素，原子序数越大，元素的电负性就越大，素该配合物中所含三种元素C、N、O的电负性由小到大的顺序为：C＜N＜O； ②根据配合物结构可知：该配合物中Cu2+与两个配位体中2个N原子、2个O原子形成4个配位键，因此Cu2+的配位数是4；N原子的价层电子对数是3+=4，因此N原子的杂化轨道类型是sp3杂化； 【小问4详解】 ①根据晶胞结构可知：在该晶胞中含有Cl原子数是8×+6×=4，含有的Cu原子数是4，Cu与Cl原子个数比是4：4=1：1，因此该物质的化学式是CuCl； ②晶胞中含有4个CuCl，晶胞密度是ρ g/cm3，则晶胞的体积是V=，晶胞边长为L=cm，晶胞中1、2两原子核间距为晶胞体对角线的，故二者的距离为a=L=cm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$