精品解析：北京育才学校2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题

北京育才学校2023-2024年度第二学期 高二化学3月月考试卷 (满分100分 考试时间60分钟) 相对原子质量：H1 C12 O16 N14 Na23 Mg24 Si28 Ba137 Ti48 第一部分 选择题(共45分) 一、选择题(本题包括15小题，每题只有一个正确选项，每题3分。) 1. 推测下列分子中，范德华力最大的是 A. B. C. D. 2. 下列分子或离子中，VSEPR模型和空间结构不一致的是 A. CO2 B. SO C. BeCl2 D. NH3 3. 下列化学用语表示不正确的是 A. Mg2+的结构示意图： B. 基态氧原子的轨道表示式： C. S2-的电子排布式：1s22s22p63s23p4 D. 基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：3d54s1 4. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. NaCl的电子式 B. SO2的VSEPR模型 C. p—pσ键电子云轮廓图 D. 的空间结构模型 5. 下列分子中，中心原子杂化类型相同，分子的空间结构也相同的是 A. 、 B. 、 C. HCN、 D. 、 6. 下列关于σ键和π键的说法中，不正确的是 A. σ键由原子轨道“头碰头”重叠形成 B. N2分子中的π键为p-p π键，π键不能绕键轴旋转 C. HCl分子中的σ键为s-s σ键 D. p轨道和p轨道之间既能形成π键，又能形成σ键 7. 下列事实不能用氢键来解释的是 A. 密度：冰<水 B. 沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛 C. 比易液化 D. 稳定性： 8. 已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示(如图所示)，则有关H2O2结构的说法不正确的是 A. 分子中含有极性键和非极性键 B. H2O2是非极性分子，难溶于水 C. O采用sp3杂化 D. H－O与O－O形成的键角小于109°28′ 9. 下列说法正确的是 A. 分子中含有s-pσ键 B. 和的VSEPR模型和空间结构均一致 C. 熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 D. 酸性： 10. 为研究配合物的形成及性质，研究小组进行如下实验。下列说法不正确的是 序号 实验步骤 实验现象或结论 ① 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量 产生蓝色沉淀，后溶解，得到深蓝色的溶液 ② 再加入无水乙醇 得到深蓝色晶体 ③ 测定深蓝色晶体的结构 晶体的化学式为 [Cu(NH3)4]SO4·H2O ④ 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 A. 在深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供空轨道，NH3给出孤电子对 B. 加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小 C. 该实验条件下，Cu2+与NH3的结合能力大于Cu2+与OH-的结合能力 D. 向④中深蓝色溶液中加入BaCl2溶液，不会产生白色沉淀 11. 下列说法正确的是 ①在水中氢、氧原子间均以离子键相结合 ②分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 ③干冰受热变为气体和碘升华所克服的粒子间作用力属于同种类型 ④和都是极性分子，所以易溶于 A. ③ B. ② C. ②③ D. ①④ 12. 碱金属氯化物是典型的离子化合物，NaCl和CsCl的晶胞结构如图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。 下列说法不正确的是 A. NaCl晶胞中a为Na+ B. CsCl晶体中Cs+周围紧邻8个Cl- C. 碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子 D. 不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别 13. 功能陶瓷材料氮化硼（BN）晶体有多种结构。立方相氮化硼是超硬材料，其结构与金刚石相似。六方相氮化硼与石墨相似，具有层状结构，层间是分子间作用力。它们的晶体结构如图。下列说法不正确的是 A. 立方相氮化硼属于共价晶体 B. 立方相氮化硼中存在B—N配位键 C. 六方相氮化硼含共价键 D. 六方相氮化硼中B原子和N原子的杂化轨道类型均为杂化 14. Mg2Si晶体的晶胞示意图如下。每个Mg原子位于Si原子组成的四面体的中心，已知，Mg2Si的晶胞边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法中，不正确的是 A. 每个晶胞中含有4个Si原子 B. 每个Si原子周围距离最近的镁原子有8个 C. Mg2Si另一种晶胞的表示中，Si原子均位于晶胞内，则Mg原子处于顶点和体心 D. Mg2Si晶体的密度为g·cm−3 第二部分 非选择题(共58分) 二、填空题 15. 甲醇(CH3OH)空气氧化法是生产工业甲醛(HCHO)的常用方法。发生的反应为2CH3OH+O22 +2H2O。 （1）H2O的中心原子上的孤电子对数为____。 （2）HCHO分子内σ键与π键个数之比为____，HCHO的空间结构为____。 （3）CH3OH和HCHO分子中碳原子的杂化轨道类型分别为____和____。 （4）甲醇氧化生成HCHO时，会产生CO、CO2、CH3OCH3等副产物。相同条件下，CO2的沸点比O2的高，主要原因为____。 （5）工业上利用甲醛易溶于水的性质吸收产品，解释甲醛易溶于水的原因：___。 16. 硅烷可用于制造高纯硅。采用硅化镁法制备的化学方程式如下： （1）硅在元素周期表中的位置是_______，基态硅原子占据的最高能级的符号是_______。 （2）和结合形成，其中N采用_______杂化。 （3）①的电子式是_______。 ②的沸点比的_______(填“高”或“低”)，原因是_______。 （4）可由Mg和反应制得。晶体属于_______晶体(填晶体类型)．一种晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如下图)。其中Si原子的杂化轨道类型是_______。1mol晶体中含有_______mol的键。 17. 金属K和C60能够发生反应产生一系列金属球碳盐KxC60，部分金属球碳盐具有超导性，是球碳族化合物的研究热点之一、 (1)K中含有的化学键是___________键。 (2)C60晶体中分子密堆积，其晶胞结构如图所示。C60晶体属于___________晶体，每个C60分子周围等距离且紧邻的C60有___________个。 (3)某种KxC60的晶胞结构如图所示。位于立方体晶胞的顶点和面心，K+位于晶胞的体心和棱心，另外晶胞内还有8个K+。 ① KxC60中x=___________。 ② 该晶胞立方体的边长为a cm，NA为阿伏加德罗常数的值，KxC60的摩尔质量为M g/mol，则晶体的密度为___________g/cm3。 ③ KxC60的熔点高于C60，原因是___________。 18. 钛酸钡具有优良的介电、压电特性，主要用于电容器、自动温控等领域。 （1）钛元素在周期表中的位置______；基态钛原子的电子排布式为______。 （2）钡元素在自然界中主要以重晶石形式存在，其成分为BaSO4，其中所含三种元素的电负性从大到小的顺序为______(用元素符号表示)；SO的空间构型为______，其中S原子的杂化方式为______。 （3）卤化钠(NaX)和四卤化钛(TiX4)的熔点如图所示，已知TiF4的晶体类型与TiCl4、TiBr4、TiI4不同，下列判断不正确的是______(选填字母序号)。 a.NaX均为离子晶体 b.随X半径的增大，NaX的离子键减弱，熔点逐渐降低 c.TiF4的熔点反常升高是由于氢键的作用 d.TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 （4）钛酸钡的晶胞结构如图所示，在该晶胞结构中，钛离子、钡离子、氧离子的个数比为______；该物质的化学式为______；晶体中每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是______；其晶胞参数约为apm，钛酸钡晶体的密度ρ=______g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、NA的代数式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京育才学校2023-2024年度第二学期 高二化学3月月考试卷 (满分100分 考试时间60分钟) 相对原子质量：H1 C12 O16 N14 Na23 Mg24 Si28 Ba137 Ti48 第一部分 选择题(共45分) 一、选择题(本题包括15小题，每题只有一个正确选项，每题3分。) 1. 推测下列分子中，范德华力最大的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】分子晶体中相对分子质量越大的，范德华力越大。 【详解】A．属于分子晶体，相对分子质量为2； B．属于分子晶体，相对分子质量为44； C．属于分子晶体，相对分子质量为16； D．属于分子晶体，相对分子质量为28； 故范德华力最大的是，故选B。 2. 下列分子或离子中，VSEPR模型和空间结构不一致的是 A. CO2 B. SO C. BeCl2 D. NH3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．CO2分子中价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=2+=2，不含孤电子对，VSEPR模型是直线形，空间构型是直线形，故A不选； B ．SO中S原子价层电子对数=4+=4且不含孤电子对，VSEPR模型是正四面体形，空间构型是正四面体形，故B不选； C． BeCl2中Be的价层电子对数==2，且不含孤电子对，VSEPR模型、空间构型都是直线形，故C不选； D．NH3分子中N原子的价层电子对数是3+=4，包括一对孤电子对，则VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，故D选； 故选：D。 3. 下列化学用语表示不正确的是 A. Mg2+的结构示意图： B. 基态氧原子的轨道表示式： C. S2-的电子排布式：1s22s22p63s23p4 D. 基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：3d54s1 【答案】C 【解析】 【详解】A．Mg2+是由Mg失去最外层的2个电子而形成的，所以其结构示意图为：，故A正确； B．O为8号元素，核外有8个电子，所以其基态核外电子排布式为：1s22s22p4，所以基态氧原子的轨道表示式：，故B正确； C．S2-核外有18个电子，其基态电子排布式：1s22s22p63s23p6，故C不正确； D．24Cr为24号元素，其原子核外电子数为24，其中3d能级达到半满，所以24Cr的核外电子排布式为：[Ar]3d54s1，基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：3d54s1，故D正确； 答案选C。 4. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. NaCl的电子式 B. SO2的VSEPR模型 C. p—pσ键电子云轮廓图 D. 的空间结构模型 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaCl是离子化合物，Na+与Cl-之间以离子键结合，其电子式为： ，A错误； B．SO2中的中心S原子的价电子对数为2+ =3，含有1对孤电子对，S原子为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，不是V形，B错误； C．上述电子云轮廓图表示的是p-pπ键，该电子云轮廓图为未参与杂化的p电子通过肩并肩的方式形成的π键时，原子轨道的重叠部分对等地分布在包括键轴在内的平面上、下两侧，形状相同，并不具有p—pσ键电子云“头碰头”的特点，C错误； D．的中心C原子的价电子对数为3+ =3，C原子上不含有孤电子对，其空间结构模型是平面三角形，D正确； 故合理选项是D。 5. 下列分子中，中心原子杂化类型相同，分子的空间结构也相同的是 A. 、 B. 、 C. HCN、 D. 、 【答案】A 【解析】 【详解】A．BeCl2分子中Be原子的价层电子对数2+=2，无孤电子对，VSEPR模型和空间构型均为直线形，Be原子的杂化方式为sp；CO2分子中C原子的价层电子对数2+=2，无孤电子对，VSEPR模型和空间构型均为直线形，C原子的杂化方式为sp，BeCl2、CO2分子中心原子的杂化方式都是sp，空间构型都是直线形，A符合题意； B．H2O分子中O原子的价层电子对数2+=4，含有2对孤电子，VSEPR模型为四面体，O原子的杂化方式为sp3，空间构型为V形；SO2分子中S原子的价层电子对数2+=3，含有1对孤电子，VSEPR模型为平面三角形，S原子的杂化方式为sp2，空间构型为V形，H2O、SO2的空间构型都是V形，但中心原子的杂化方式不同，B不符合题意； C．HCN的结构式为H-C=N，碳原子的杂化轨道类型为sp，HCN的空间结构为直线形，CH4分子中C原子的价层电子对数4+=4，没有孤电子对，VSEPR模型为正四面体，C原子的杂化方式为sp3，空间构型为正四面体，二者中心原子杂化类型不同，分子空间结构不同，C不符合题意； D．NF3分子中N原子的价层电子对数3+=4，含有1对孤电子，VSEPR模型为四面体，N原子的杂化方式为sp3，空间构型为三角锥形，BF3分子中B原子的价层电子对数3+=3，没有孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，B原子的杂化方式为sp2，空间构型为平面三角形，二者中心原子杂化类型和分子空间结构都不同，D不符合题意； 故选A。 6. 下列关于σ键和π键的说法中，不正确的是 A. σ键由原子轨道“头碰头”重叠形成 B. N2分子中的π键为p-p π键，π键不能绕键轴旋转 C. HCl分子中的σ键为s-s σ键 D. p轨道和p轨道之间既能形成π键，又能形成σ键 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．σ键为s或p电子“头碰头”重叠形成，故A正确； B．氮气的结构式为N≡N，分子中含有三键含有1个σ键和2个π键，π键为p-p π键，π键不能绕键轴旋转，故B正确； C．H只有1s电子，Cl的3p轨道上的电子与H的1s轨道电子以“头碰头”方式重叠构建s-pσ键，故C错误； D．p和p轨道头对头能形成σ键、肩并肩能形成π键，所以p和p轨道既能形成σ键又能形成π键，故D正确； 故选：C。 7. 下列事实不能用氢键来解释的是 A. 密度：冰<水 B. 沸点：邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛 C. 比易液化 D. 稳定性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢键使冰晶体中的水分子呈一定规则的排列，空间利用率低，体积变大，密度变小，所以密度：冰＜水，故A不符合题意； B．邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键，对羟基苯甲醛可以形成分子间氢键，分子间氢键对物质熔沸点的影响更大，所以沸点：邻羟基苯甲醛＜对羟基苯甲醛，故B不符合题意； C．含有氢键的氢化物易液化，NH3分子间存在氢键，PH3分子间不存在氢键，所以氨气易液化，此性质和氢键有关，故C不符合题意； D．原子半径：N＜P，键长N-H＜P-H，键能：N-H＞P-H，分子稳定性：NH3＞PH3，与氢键无关，故D符合题意； 故选：D。 8. 已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示(如图所示)，则有关H2O2结构的说法不正确的是 A. 分子中含有极性键和非极性键 B. H2O2是非极性分子，难溶于水 C. O采用sp3杂化 D. H－O与O－O形成的键角小于109°28′ 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，过氧化氢分子中含有氢氧极性键和氧氧非极性键，故A正确； B．由图可知，过氧化氢分子的结构不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子，过氧化氢能与水分子形成分子间氢键，易溶于水，故B错误； C．过氧化氢分子中氧原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化，故C正确； D．过氧化氢分子中氧原子上的孤电子对的排斥作用使得H－O与O－O形成的键角小于109°28′，故D正确； 故选B。 9. 下列说法正确的是 A. 分子中含有s-pσ键 B. 和的VSEPR模型和空间结构均一致 C. 熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅 D. 酸性： 【答案】C 【解析】 【详解】A．Cl2分子中只有Cl-Cl共价键，Cl的3p电子之间形成共用电子对，为p-pσ键，故A错误； B．NH3的中心原子N的价层电子对个数=3+=4，有1对孤电子，分子的VSEPR模型为四面体结构，空间构型为三角锥形，的中心原子N的价层电子对个数=4+=4，没有孤电子对，其VSEPR模型和空间结构一致，均为正四面体形，故B错误； C．金刚石、碳化硅、晶体硅都为共价晶体，C原子半径小于Si原子半径，键长：C-C＜C-Si＜Si-Si，共价键越短，键能越大，熔沸点越高，则熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故C正确； D．Cl的非金属性较强，吸引电子对的能力强，Cl原子为吸电子基，使得羟基O-H键极性增强，易电离出H+，则酸性：CH3COOH＜CHCl2COOH＜CCl3COOH，故D错误； 故选：C。 10. 为研究配合物的形成及性质，研究小组进行如下实验。下列说法不正确的是 序号 实验步骤 实验现象或结论 ① 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量 产生蓝色沉淀，后溶解，得到深蓝色的溶液 ② 再加入无水乙醇 得到深蓝色晶体 ③ 测定深蓝色晶体的结构 晶体的化学式为 [Cu(NH3)4]SO4·H2O ④ 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 A. 在深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供空轨道，NH3给出孤电子对 B. 加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小 C. 该实验条件下，Cu2+与NH3的结合能力大于Cu2+与OH-的结合能力 D. 向④中深蓝色溶液中加入BaCl2溶液，不会产生白色沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】氨水呈碱性，向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物氢氧化铜， Cu2++ 2NH3. H2O= Cu(OH)2↓ +2NH 。继续滴加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，原因是氢氧化铜和氨水反应生成了铜氨络合物，其反应为：Cu( OH)2 + 4NH3=[Cu(NH3)4]2++ 2OH- 。再加入无水乙醇，铜氨络合物溶解度降低，出现深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O。以此分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知：深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+，Cu2+提供空轨道，NH3给出孤电子对，故A正确； B．根据上述分析可知：络合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O在极性较弱的乙醇中溶解度很小，所以有晶体析出， 故B正确； C．根据实验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，说明Cu2+与NH3的结合能力大于Cu2+与OH-的结合能力，故C正确； D．因为④中深蓝色溶液中存在SO，加入BaCl2溶液，能产生白色沉淀，故D错误； 故答案：D。 11. 下列说法正确的是 ①在水中氢、氧原子间均以离子键相结合 ②分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 ③干冰受热变为气体和碘升华所克服的粒子间作用力属于同种类型 ④和都是极性分子，所以易溶于 A. ③ B. ② C. ②③ D. ①④ 【答案】A 【解析】 【详解】①在水中，H2O分子中H、O原子以共价键相结合，H2O分子间形成分子间氢键，①错误； ②分子中键能越大、键长越短、分子越稳定，②错误； ③干冰和碘都属于分子晶体，干冰受热变为气体和碘升华所克服的粒子间作用力都为范德华力，③正确； ④CS2分子的空间结构为直线形，分子中正负电的中心重合，CS2是非极性分子，④错误； 正确的为③，答案选A。 12. 碱金属氯化物是典型的离子化合物，NaCl和CsCl的晶胞结构如图所示。其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子。 下列说法不正确的是 A. NaCl晶胞中a为Na+ B. CsCl晶体中Cs+周围紧邻8个Cl- C. 碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子 D. 不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别 【答案】C 【解析】 【详解】A．钠离子的离子半径小于氯离子，所以氯化钠晶胞中a为离子半径较小的钠离子，故A正确； B．由晶胞结构可知，氯化铯晶体中铯离子周围紧邻8个氯离子，故B正确； C．碱金属离子与冠醚通过配位键形成超分子，故C错误； D．冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合，不同大小的冠醚可以识别不同大小的碱金属离子，故D正确； 故选C。 13. 功能陶瓷材料氮化硼（BN）晶体有多种结构。立方相氮化硼是超硬材料，其结构与金刚石相似。六方相氮化硼与石墨相似，具有层状结构，层间是分子间作用力。它们的晶体结构如图。下列说法不正确的是 A. 立方相氮化硼属于共价晶体 B. 立方相氮化硼中存在B—N配位键 C. 六方相氮化硼含共价键 D. 六方相氮化硼中B原子和N原子的杂化轨道类型均为杂化 【答案】C 【解析】 【详解】A．立方相氮化硼是超硬材料，其结构与金刚石相似，所以立方相氮化硼属于共价晶体，故A正确； B．立方相氮化硼中B原子只有3个电子，只可以形成3个B-N，第4个B-N是B原子提供空轨道N原子提供孤对电子形成的配位键，故B正确； C．每个六元环上有3个B原子、3个N原子，有6个B-N键，而每个B-N键为一个六元环贡献率为，每个B原子为一个六元环贡献率为，六元环单独占有B-N数目为6×=3，单独占有B原子数为3×=1，故1mol六方相氮化硼含3molB-N共价键，故C错误； D．六方相氮化硼每一层为平面结构，B原子和N原子采用sp2杂化，故D正确； 故选C。 14. Mg2Si晶体的晶胞示意图如下。每个Mg原子位于Si原子组成的四面体的中心，已知，Mg2Si的晶胞边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法中，不正确的是 A. 每个晶胞中含有4个Si原子 B. 每个Si原子周围距离最近的镁原子有8个 C. Mg2Si另一种晶胞的表示中，Si原子均位于晶胞内，则Mg原子处于顶点和体心 D. Mg2Si晶体的密度为g·cm−3 【答案】C 【解析】 【详解】A．依据均摊法计算晶胞中Si的个数为：×8+×6=4，故A正确； B．每个Mg原子位于Si原子组成的四面体的中心，一个Si原子在八个方向上吸引Mg原子，故1个Si原子周围有8个紧邻的Mg原子，故B正确； C．由晶胞的结构可知，Mg原子被Si原子围绕在晶胞内部，不可能存在一种晶胞的表示中，Si原子均位于晶胞内，则Mg原子处于顶点和体心，故C错误； D．一个晶胞中含有Si原子：×8+×6=4个，Mg原子8个，即1mol晶胞中含有4molMg2Si，故Mg2Si晶体的密度，故D正确； 故选：C。 第二部分 非选择题(共58分) 二、填空题 15. 甲醇(CH3OH)空气氧化法是生产工业甲醛(HCHO)的常用方法。发生的反应为2CH3OH+O22 +2H2O。 （1）H2O的中心原子上的孤电子对数为____。 （2）HCHO分子内σ键与π键个数之比为____，HCHO的空间结构为____。 （3）CH3OH和HCHO分子中碳原子的杂化轨道类型分别为____和____。 （4）甲醇氧化生成HCHO时，会产生CO、CO2、CH3OCH3等副产物。相同条件下，CO2的沸点比O2的高，主要原因为____。 （5）工业上利用甲醛易溶于水的性质吸收产品，解释甲醛易溶于水的原因：___。 【答案】（1）2 （2） ①. 3︰1 ②. 平面三角形 （3） ①. sp3 ②. sp2 （4）CO2和O2都属于分子晶体，CO2相对分子质量大，范德华力强 （5）甲醛分子与水分子能形成分子间氢键 【解析】 【小问1详解】 H2O的中心氧原子的价层电子对数为，其中两对与氢成键，两对孤电子对，故答案为：2； 【小问2详解】 HCHO分子中存在2个C-H键和1个C=O，其中单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，故HCHO分子中σ键与π键个数之比为3：1，HCHO分子中中心碳原子的价层电子对数为：，该分子为平面三角形，故答案为：3：1；平面三角形； 【小问3详解】 CH3OH中碳原子形成4个σ键，无孤电子对，采用sp3杂化，HCHO分子中碳原子形成3个σ键，采用sp2杂化，故答案为：sp3；sp2； 【小问4详解】 CO2的沸点比O2的高，主要原因为CO2和O2都属于分子晶体，CO2相对分子质量大，范德华力强； 【小问5详解】 甲醛与水分子之间能形成氢键，使得甲醛易溶于水，故答案为：甲醛分子与水分子能形成分子间氢键。 16. 硅烷可用于制造高纯硅。采用硅化镁法制备的化学方程式如下： （1）硅在元素周期表中的位置是_______，基态硅原子占据的最高能级的符号是_______。 （2）和结合形成，其中N采用_______杂化。 （3）①的电子式是_______。 ②的沸点比的_______(填“高”或“低”)，原因是_______。 （4）可由Mg和反应制得。晶体属于_______晶体(填晶体类型)．一种晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如下图)。其中Si原子的杂化轨道类型是_______。1mol晶体中含有_______mol的键。 【答案】（1） ①. 第三周期第ⅣA族 ②. 3p （2）sp3 （3） ①. ②. 高 ③. SiH4和CH4为结构相似的分子，相对分子质量SiH4＞CH4，分子间范德华力SiH4＞CH4 （4） ①. 共价 ②. sp3 ③. 4 【解析】 【小问1详解】 硅在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族；基态硅原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，占据的最高能级为3p能级； 【小问2详解】 中心N原子的价层电子对数为，N采取sp3杂化； 【小问3详解】 ①是共价化合物，电子式为； ②结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间的分子间作用力越大，沸点越高，SiH4、CH4都为分子晶体，SiH4和CH4的结构相似，相对分子质量SiH4＞CH4，分子间范德华力SiH4＞CH4，故SiH4的沸点比CH4的高； 【小问4详解】 二氧化硅是由硅原子和氧原子形成的共价晶体，晶体中每个硅原子与4个氧原子相连形成四面体结构，则硅原子的杂化轨道类型是sp3杂化，1mol晶体中含有4molSi-O键。 17. 金属K和C60能够发生反应产生一系列金属球碳盐KxC60，部分金属球碳盐具有超导性，是球碳族化合物的研究热点之一、 (1)K中含有的化学键是___________键。 (2)C60晶体中分子密堆积，其晶胞结构如图所示。C60晶体属于___________晶体，每个C60分子周围等距离且紧邻的C60有___________个。 (3)某种KxC60的晶胞结构如图所示。位于立方体晶胞的顶点和面心，K+位于晶胞的体心和棱心，另外晶胞内还有8个K+。 ① KxC60中x=___________。 ② 该晶胞立方体的边长为a cm，NA为阿伏加德罗常数的值，KxC60的摩尔质量为M g/mol，则晶体的密度为___________g/cm3。 ③ KxC60的熔点高于C60，原因是___________。 【答案】 ①. 金属 ②. 分子 ③. 12 ④. 3 ⑤. ⑥. KxC60是离子晶体，C60是分子晶体，微粒间的作用力离子键强于分子间作用力 【解析】 【分析】 【详解】(1)K中含有的化学键是金属键； (2)C60晶体组成微粒为60个碳原子组成的C60分子，属于分子晶体；.顶点的C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子位于面心，其个数为3×8/2=12； (3)①位于顶点，K+位于棱心，周围有3个K+，则KxC60中x=3； ②晶胞的质量为m=，立方体晶胞的体积为V=a3 cm3，晶体的密度为ρ=m/V= g/cm3； ③ KxC60的熔点高于C60，原因是KxC60是离子晶体，C60是分子晶体，微粒间的作用力离子键强于分子间作用力。 18. 钛酸钡具有优良的介电、压电特性，主要用于电容器、自动温控等领域。 （1）钛元素在周期表中的位置______；基态钛原子的电子排布式为______。 （2）钡元素在自然界中主要以重晶石形式存在，其成分为BaSO4，其中所含三种元素的电负性从大到小的顺序为______(用元素符号表示)；SO的空间构型为______，其中S原子的杂化方式为______。 （3）卤化钠(NaX)和四卤化钛(TiX4)的熔点如图所示，已知TiF4的晶体类型与TiCl4、TiBr4、TiI4不同，下列判断不正确的是______(选填字母序号)。 a.NaX均为离子晶体 b.随X半径的增大，NaX的离子键减弱，熔点逐渐降低 c.TiF4的熔点反常升高是由于氢键的作用 d.TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高 （4）钛酸钡的晶胞结构如图所示，在该晶胞结构中，钛离子、钡离子、氧离子的个数比为______；该物质的化学式为______；晶体中每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是______；其晶胞参数约为apm，钛酸钡晶体的密度ρ=______g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、NA的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 第四周期第IVB族 ②. 1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2 （2） ①. O>S>Ba ②. 正四面体形 ③. sp3 （3）c （4） ①. 1：1：3 ②. BaTiO3 ③. 12 ④. 【解析】 【小问1详解】 钛是22号元素，在周期表中的位置是第四周期第IVB族；钛原子核外有22个电子，基态钛原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2； 【小问2详解】 钡元素在自然界中主要以重晶石形式存在，其成分为BaSO4，元素的非金属性越强，电负性越大，Ba、S、O的电负性从大到小的顺序为O>S>Ba；SO中S原子的价电子对数是，无孤电子对，空间构型为正四面体形，S原子的杂化方式为sp3； 【小问3详解】 A．NaX的熔点较高，均为离子晶体，故a正确； B．随X半径的增大，NaX的离子键减弱，晶格能减小，熔点逐渐降低，故b正确； C．TiF4中不含氢键，TiF4的熔点反常升高是由于TiF4是离子晶体，TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶体，故c错误； D．TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高，故d正确； 选c。 【小问4详解】 根据均摊原则，在该晶胞结构中，钛离子数是、钡离子数是1、氧离子数是，个数比为1:1:3；该物质的化学式为BaTiO3；晶体中每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是12；其晶胞参数约为apm，晶胞的体积为，钛酸钡晶体的密度ρ= g·cm-3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $