第三章 晶体结构与性质 单元练习 2024-2025学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
2025-02-14
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内容正文:
第三章《晶体结构与性质》单元练习
一、单选题
1.中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据“规律”推出的结论合理的是
A.根据MgO的熔点高于CaO,推出MgCO3热分解温度比CaCO3高
B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出第VIA元素最高正价都是+6价
C.根据同周期元素的电负性变化趋势,推出Ar的电负性比Cl大
D.根据对角线规则,推出Be(OH)2和NaOH溶液能反应生成Na2BeO2
2.阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A.1L0.1mol/LNaHSO4溶液中含有0.1NA个
B.在含有4molSi-O键的石英晶体中,氧原子的数目为4NA
C.常温下,14gC2H4和C3H6的混合气体中含有2NA个氢原子
D.0.1mol Na2O2固体与足量的H2O充分反应,转移0.2NA个电子
3.存在顺式和反式两种同分异构体,其中顺铂可作抗癌药物,可由下图途径得到,下列说法正确的是
A.的空间构型为正四面体
B.中的配位数为2
C.过程②中对位上的比邻位上的更容易被取代
D.相同条件下,两种异构体在苯中的溶解度:>
4.海水中含有丰富的碘元素,海洋中许多藻类植物具有富集碘的能力,如海带中含碘量可达0.3%~0.5%,约为海水中碘浓度的10万倍。实验室通过下列流程从净化除氯后的含碘海水中提取I2。
下列有关说法不正确的是
A.富集得到含碘化合物的晶胞如图,其中距离每个I—最近的Ag+有4个
B.转化后的溶液中主要含有Fe2+和I—
C.用稀HNO3溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用
D.氧化时,理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍
5.下列对有关事实的解释正确的是
事实
解释
A
SiO2的熔点比干冰高
SiO2分子间的范德华力比干冰大
B
AgCl能溶于氨水
提供孤电子对与Ag+通过配位键形成配合物
C
NH3做喷泉实验
NH3与H2O分子间形成氢键,且均为极性分子
D
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
A.A B.B C.C D.D
6.前四周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大,X是构成有机物基本骨架的元素,X与Y同主族,Z的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸,用M原子撞击Cf,发生反应:,N的单质常温下为液态,下列说法错误的是
A.元素X形成的单质可为分子晶体
B.简单氢化物的稳定性:Y<Z
C.简单离子半径:M<Z<N
D.基态M原子核外有6种不同空间运动状态的电子
7.有一类复合氧化物具有奇特的性质:受热密度不升反降,这类复合氧化物的理想结构属立方晶系,晶胞示意图如下。图中八面体中心是锆原子(Zr),位于晶胞的顶角和面心;四面体中心是钨原子(W),均在晶胞中。八面体和四面体之间通过共用顶点(氧原子)连接。已知:晶胞参数a=0.916nm,锆与钨的化合价分别为+4与+6.下列说法错误的是
A.该复合氧化物的化学式为ZrW2O8
B.晶体中氧原子的化学环境有2种
C.该晶体的密度为
D.Zr原子周围距离最近且相等的Zr原子有12个
8.已知:[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-为无色。现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如图:
以下结论和解释正确的是
A.由实验①可推知正反应为放热反应
B.等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键数之比为9∶2
C.实验②是由于c(H2O)增大,导致平衡逆向移动
D.由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2-<[CoCl4]2-
9.铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示,铁原子位于顶点和面心的位置,镁原子位于将晶胞平分8个立方单位的体心位置。下列说法正确的是
A.Fe原子的配位数为4
B.a位置原子的分数坐标(0.75,0.25,0.75)
C.Fe原子与Mg原子间最短距离为1/4bnm
D.晶体储氢时,H2在晶胞的体心和棱的中心位置,若储氢后化学式为FeMg2H2,则储氢率为100%
10.用如图装置进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,下列叙述正确的是
A.若A为浓盐酸,B为晶体,C中盛有紫色石蕊溶液,则C中溶液最终呈红色
B.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛有硝酸银溶液,则C中先产生白色沉淀,然后沉淀又溶解
C.若A为醋酸,B为石灰石,C中盛有硅酸钠溶液,C中产生白色沉淀,说明酸性:醋酸>碳酸>硅酸
D.若A为浓,B为Cu,C中盛有澄清石灰水,则C中先出现白色沉淀,然后沉淀又溶解
11.在碱性溶液中,铜与缩二脲形成某种紫色配离子,其结构如图所示。下列说法不正确的是
A.元素的第一电离能:N>O>C>Cu
B.该配离子中铜的化合价为+2价
C.该配离子中心离子的配体数和配位数相等
D.缩二脲的分子式为
12.下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ不具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
CaF2与浓H2SO4糊状混合物可用于刻蚀玻璃
氢氟酸能与SiO2反应
B
液晶可用于电脑、手机和电视的显示器
施加电场时,液晶的长轴取向发生不同程度的改变
C
葡萄糖能发生银镜反应
葡萄糖属于醛糖
D
钢闸门外接直流电源负极,可延长其使用时间
牺牲阳极法适用于金属防护
A.A B.B C.C D.D
13.下列说法错误的是
A.2p能级的能量比3s能级的能量低
B.完全由非金属元素组成的化合物一定不含离子键
C.晶体中存在共价键和分子间作用力
D.共价晶体中只存在共价键,不存在分子间作用力
14.已知:,晶胞如图所示,晶胞边长为a pm,设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.该晶胞中含有4个
B.离最近的有12个
C.该晶体的密度为
D.上述反应中,每生成,转移电子数为
15.磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,其晶胞结构如图所示,其中的每个原子均满足8电子稳定结构,晶胞的边长为acm,原子坐标A为(0,0,0),M为(0.5,0.5,0),D为(1,1,1)。下列有关说法正确的是
A.磷化硼晶体的化学式为BP,属于离子晶体
B.C原子的坐标参数为(1,0.5,0.5)
C.磷化硼晶体的熔点很低
D.该晶胞中P原子与B原子的最近距离为
二、填空题
16.有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素,原子序数:E<Q<T<X<Z。E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,且第一电离能I1(E)<I1(T)<I1(Q),其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态,且QT与ET2具有相同的原子数和价电子数。X为周期表前四周期中电负性最小的元素,Z的原子序数为28。请回答下列问题(答题时如需表示具体元素,请用相应的元素符号):
(1)基态Z原子的核外电子排布式为 。
(2)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物,其主要原因是 、 。
(3)化合物甲由T、X两种元素组成,其晶胞如图所示,则甲的化学式为 ,晶体类型为 。
(4)化合物乙的晶胞如图所示,乙由E、Q两种元素组成,硬度超过金刚石。
①乙的晶体硬度超过金刚石的原因是 。
②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为 。
17.(1)是有机合成中常用的还原剂,中的阴离子空间结构是 ,中心原子的杂化形式为 ,中存在 。
A.离子键 B.键 C.键 D.氢键
(2)根据价电子对互斥理论,的气态分子中,中心原子价电子对数不同于其他分子的是 。下图为的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为 。气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的空间结构为 ,其中共价键的类型有 种。
(3)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。
①具有较高的熔点(872℃),其化学键类型是 ;
②不溶于有机溶剂而能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是 。
③中,阴离子空间结构为 ,C原子的杂化形式为 。
18.完成下列问题
(1)下列说法正确的是___________。
A.还原性:
B.浓硒酸可能具有强氧化性、吸水性
C.稳定性:
D.氧化性:
(2)常用作分析试剂,属于 晶体(填晶体类型)
(3)分子中每个原子均满足最外层8电子结构,其结构式为 。
19.原子、分子和离子
(1)原子、分子、离子的概念:原子是 的最小微粒;分子是保持物质 的最小微粒,一般分子由原子通过共价键构成,但稀有气体是单原子分子;离子是带电荷的原子或原子团。
(2)原子构成物质
、 、 、 。
20.数十亿年来,随着地球上物质的不断变化,大气的成分也发生着很大的变化。
表中是原始大气和目前空气的主要成分:
目前空气的成分
、、、、、等
原始大气的主要成分
、、、等
用表中所涉及物质按要求回答下列问题。
(1)含有10个电子的分子有 。
(2)由极性键构成的非极性分子有 。
(3)沸点最高的物质是 。
(4)不含孤电子对的氢化物分子有 ,它的空间结构为 。
(5)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质是 。
(6)的结构可表示为,与结构最相似的分子是 。二者分子的极性 (填“相同”或“不相同”)。
(7)写出与反应的离子方程式: ;能与形成配位键的分子还有 。
21.化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于放热反应的是 (填字母)。
A.碳与水蒸气反应
B.铝和氧化铁反应
C. CaCO3受热分解
D.氢气还原三氧化钨制取钨
E. 锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①已知:
化学键
Si-O
Si-Cl
H-H
H-Cl
Si-Si
Si-C
键能(kJ·mol-1)
460
360
436
431
176
347
则:SiCl4(g)+2H2(g)= Si(s)+4HCl(g)的反应热
②已知在常温常压下:
i、2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)
ii、H2O(l)=H2O(g)
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
(3)用甲烷或其他有机物、氧气为原料可设计成原电池,以CnH2nOn、O2为原料,硫酸溶液为电解质设计成燃料电池,则负极的电极反应式为 。
(4)最近科学家研制出超薄铁磁β-MnSe半导体,β-MnSe的晶胞结构如图所示。
①β-MnSe中Mn的配位数为 。
②Mn2+的价电子排布式为 。
22.回答下列问题
(1)利用与反应可制得碳化硅晶体,其晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①热稳定性: (填“大于”“小于”或“等于”)。
②碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为 。
③碳化硅的晶胞参数为a pm,晶胞密度为,则阿伏加德罗常数 (用含a和ρ的计算式表示)
④碳化硅的硬度 (填“大于”“小于”或“等于”)氮化硅的硬度,原因是 。
(2)氮化碳比氮化硅的硬度更大,其中β—氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料,已知氮化碳的二维晶体结构如图,图中线框内表示晶胞结构。
①β—氮化碳属于 晶体。
②氮化碳的化学式为 。
(3)三氧化铼晶胞如图所示,其中O原子的配位数为 ,已知该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则Re与O的最近距离为 cm。
23.煤作为主要的能源物质,在国民生产和生活中起重要作用,但直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通过装有石灰石(主要成分:CaCO3)浆液的脱硫装置可以除去其中的 SO2气体,最终生成硫酸钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于 CO2的回收利用,达到减少碳排放的目的。
请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气直接排放在空气中,不会引发的环境问题是( )
A.温室效应 B.酸雨 C. 粉层污染 D.水体富营养化
(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通过一段时间的CO2,以增加脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的Ca(HSO3)2可以快速被氧化为CaSO4。
①从分子结构看,CO2是由 共价键构成的 分子(选填:“极性”或“非极性”)。它与石灰石浆液反应的属于 反应。(选填“化合”、“分解”、“置换”、“复分解”),固体的CO2被称为干冰,其受热很容易 。(填一种物理现象)
②Ca(HSO3)2从晶体类型看属于 晶体,它溶于蒸馏水的电离方程式为 ,它与足量氧气反应生成硫酸氢钙的化学方程式是 。用单线桥表示出反应物中电子转移的数目和方向: 。
③回收的CO2与酚羟基的钠盐在一定条件下反应,生成有机物M,其化学式为C7H5O3Na,M经过稀硫酸酸化后得到一种药物中间体N,N的结构简式为:
M的结构简式为 除苯基外,药物中间体N所含的官能团还有 (填写“中文名称”)N在一定条件下可以经过自身缩聚形成一种高分子化合物,试写出形成高分子的化学反应: 。分子中无 -O-O- ,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有 种。
24.如图是晶体结构示意图。请回答:
(1)在晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子数目为 ;每个氧原子周围紧邻的硅原子数目为 ,晶体中硅原子与氧原子个数之比是 。
(2)在晶体中每个硅原子连接有 个共价键,每个氧原子连接有 个共价键,硅原子个数与共价键个数之比 ,氧原子个数与共价键个数之比是 。
25.回答下列问题
(1)HCl、HBr、HI三种分子构成的物质的相对分子质量与范德华力大小的关系
分子
HI
HBr
HCl
相对分子质量
128
81
36.5
范德华力(kJ·mol-1)
26.00
23.11
21.14
(2)CO、N2的相对分子质量、分子的极性、范德华力的关系
分子
相对分子质量
分子的极性
范德华力(kJ·mol-1)
CO
28
极性
8.75
N2
28
非极性
8.50
(3)F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量、熔沸点的关系。
单质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
F2
38
﹣219.6
﹣188.1
Cl2
71
﹣101
﹣34.6
Br2
160
﹣7.2
58.78
I2
254
113.5
184.4
(4)正戊烷、异戊烷、新戊烷的相对分子质量、熔沸点的关系。
单质
相对分子质量
沸点/℃
正戊烷
72
36.1
异戊烷
72
28
新戊烷
72
10
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.氧化镁的晶格能比氧化钙大,使得Mg2+比Ca2+更容易与中的O元素结合,所以MgCO3热分解温度比CaCO3低,A项错误;
B.O元素的非金属性较强,无最高正价,B项错误;
C.Ar达到8电子稳定结构,不易得电子,Cl原子核外电子数为7,易得到电子,故Cl的电负性比Ar大,C项错误;
D.Al(OH)3和NaOH溶液能反应生成NaAlO2,根据对角线规则可知,Be(OH)2和NaOH溶液能反应生成Na2BeO2,D项正确;
答案选D。
2.C
【详解】A.NaHSO4在溶液中完全电离生成钠离子、氢离子、硫酸根离子,不存在,故A不符合题意;
B.在含4molSi-O键的石英晶体中,含有1mol二氧化硅,含有2mol氧原子,含有氧原子的数目为2NA,故B不符合题意;
C.14gC2H4和C3H6的混合物中含有1mol简式CH2,含有2mol氢原子,含有2NA个氢原子,故C符合题意;
D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2中氧元素的化合价从-1价升高到0价,2molNa2O2完全反应,转移2mol电子,0.1molNa2O2固体与足量的H2O充分反应,转移0.1NA个电子,故D不符合题意;
答案选C。
3.D
【详解】A.存在顺式和反式两种同分异构体,若为四面体构型则不存在,因此可知为平面正方形结构,同理可知的空间构型为平面正方形,故A错误;
B.中为中心原子,氨分子和氯离子均为配体,Pt的配位数为4,故B错误;
C.由转化过程可知②中氨分子取代的是邻位氯离子,说明邻位上的比对位上的更容易被取代,故C错误;
D.为非极性分子,为极性分子,根据相似相溶原理可知,更易溶液非极性溶剂苯,故D正确;
故选:D。
4.D
【分析】由题给流程可知,含碘海水富集后加入硝酸银溶液将碘离子转化为碘化银沉淀,过滤得到碘化银;碘化银在加入适量铁粉和蒸馏水,将碘化银转化为碘化亚铁和银,过滤得到银和含有碘化亚铁的滤液;向滤液中通入氯气,将碘离子转化为碘得到粗碘。
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中每个银离子周围距离最近的碘离子有4个,由碘化银的化学式可知,距离每个碘离子最近的银离子有4个,故A正确;
B.由分析可知,碘化银在加入适量铁粉和蒸馏水,将碘化银转化为碘化亚铁和银,转化后的溶液中主要含有亚铁离子和碘离子,故B正确;
C.由分析可知,滤渣Y为银,银与稀硝酸反应得到的硝酸银溶液可以循环使用,故C正确;
D.若通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍,过量的氯气会将亚铁离子氧化为铁离子,导致制备成本增大,故D错误;
故选D。
5.C
【详解】A.SiO2属于共价晶体,熔化时破坏共价键,干冰属于分子晶体,熔化时破坏分子作用力,破坏共价键需要的能量远大于破坏分子间作用力,因此SiO2的熔点高于干冰,故A错误;
B.NH中N原子没有孤对电子,无法提供孤对电子给Ag+,AgCl溶于氨水,形成[Ag(NH3)2]+,是由NH3中N提供孤对电子,Ag+提供空轨道,故B错误;
C.氨气作喷泉实验,是因为氨气极易溶于水,氨气极易溶于水的原因:一是氨气为极性分子,水为极性分子,根据“相似相溶”;二是氨气能与水形成分子间氢键,故C正确;
D.某些金属盐灼烧呈现不同焰色,是电子从高能轨道跃迁到低能轨道,释放的能量以不同波长光形式放出,故D错误;
答案为C。
6.D
【分析】前四周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大,用M原子撞击Cf,发生反应,则M为Ca元素;X是构成有机物基本骨架的元素,X与Y同主族,则X为C元素、Y为Si元素;Z的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸,则Z为S元素;N单质常温下为液体,则N为Br元素。
【详解】A.碳元素存在多种单质,其中C60为熔沸点低的分子晶体,故A正确;
B.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,简单氢化物的稳定性依次增强,则硅化氢的稳定性弱于硫化氢,故B正确;
C.离子的电子层数越大,离子半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越大,则简单离子半径的大小顺序为M<Z<N,故C正确;
D.钙元素的原子序数为20,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,原子核外有10种不同空间运动状态的电子,故D错误;
故选D。
7.C
【详解】A.由晶胞结构可得,Zr原子数目为,W原子数目为8,据锆与钨的化合价分别为+4与+6,O原子数目为32,可得化学式ZrW2O8,故A正确;
B.两种氧分别为连接八面体与四面体的桥氧与四面体上的端氧,故B正确;
C.该晶体的密度为,故C错误;
D.位于晶胞的顶角和面心的八面体中心,Zr原子周围距离最近且相等的Zr原子有12个,故D正确;
选C。
8.B
【分析】实验①、实验②、实验③的实验现象为蓝色溶液变为粉红色,说明[Co(H2O)6]2++4Cl-⇌[CoCl4]2-+6H2O逆向移动,由此分析。
【详解】A.实验①将蓝色溶液置于冰水浴中,溶液变为粉红色,说明降低温度平衡逆向移动,则逆反应为放热反应,正反应为吸热反应,ΔH>0,故A错误;
B.1mol H2O分子中有2molσ键,1mol[Co(H2O)6]2+的σ键为:2×6+6=18mol;1个[Co(H2O)6]2+中含有18个σ键,1个[CoCl4]2-中含有4个σ键,则等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-所含σ键数之比为18∶4=9∶2,故B正确;
C.实验②加水稀释,溶液变为粉红色,加水稀释,溶液的体积增大,[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2-、Cl-浓度都减小,[Co(HzO)6]2+、Cl-的化学计量数之和大于[CoCl4]2-的化学计量数,则瞬时浓度商>化学平衡常数,平衡逆向移动,故C错误;
D.实验③加入少量ZnCl2固体,溶液变为粉红色,说明Zn2+与Cl-结合成更稳定的[ZnCl4]2-,导致溶液中c(Cl-)减小,平衡逆向移动,则由此说明稳定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-,故D错误;
答案选B。
9.D
【详解】A.由晶胞结构可知,位于顶点的铁原子与位于体对角线上镁原子的距离最近,则铁原子的配位数为8,故A项错误;
B.由晶胞结构可知,a位置镁原子位于将晶胞平分为左上侧的立方单位的体心位置,原子的分数坐标为(0.25, 0.75, 0.75),故B项错误;
C.由晶胞结构可知,位于顶点的铁原子与镁原子的距离为体对角线的,则铁原子与镁原子间最短距离为b nm,故C项错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4,位于体内的镁原子个数为8,位于体心和棱的中心位置的氢分子个数为12×+1=4,氢后化学式为FeMg2H2,则储氢率为100%,故D项正确;
故本题选D。
10.B
【详解】A.高锰酸钾固体与浓盐酸反应制得氯气,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,则将制得的氯气通入盛有的紫色石蕊溶液的装置C中,溶液会先交红后褪色,故A错误;
B.生石灰与浓氨水反应制得氨气,氨气通入硝酸银溶液中,氨气先与硝酸银溶液反应生成氢氧化银白色沉淀,后氢氧化银与过量的氨气反应生成银氨络离子,观察到的实验现象为先生成白色沉淀,后沉淀又溶解,故B正确;
C.石灰石与醋酸反应制得二氧化碳,醋酸具有挥发性,制得的二氧化碳中混有的醋酸优先与硅酸钠溶液反应,会干扰碳酸与硅酸的酸性比较,无法说明碳酸酸性强于醋酸,故C错误;
D.浓硫酸与铜共热反应制得二氧化硫,题给实验装置无法制得二氧化氯,故D错误;
故选B。
11.C
【详解】A.根据同周期主族元素的第一电离能由左向右逐渐增大,但N核外电子排布处于半充满稳定状态,第一电离能大于相邻族元素,则元素的第一电离能:N>O>C>Cu,A正确;
B.与铜形成配合物的配体分别是2个和2个,配离子整体呈现-2价,故铜显+2价,B正确;
C.每个中心离子的配体数为3,配位数为4,C错误;
D.根据配离子结构可知,缩二脲的结构简式为,分子式为,D正确;
答案选C。
12.D
【详解】A.氟化钙与浓硫酸反应生成硫酸钙和氢氟酸,氢氟酸能与二氧化硅反应,所以氟化钙与浓硫酸糊状混合物可用于刻蚀玻璃,故A正确;
B.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,施加电场时,液晶的长轴取向发生不同程度的改变,从而显示数字、文字或图像,所以液晶可用于电脑、手机和电视的显示器,故B正确;
C.葡萄糖分子中含有醛基,属于醛糖,所以能与银氨溶液共热发生银镜反应,故C正确;
D.钢闸门外接直流电源负极,可延长其使用时间,是外加直流电源的阴极保护法,适用于金属防护,故D错误;
故选D。
13.B
【详解】A.3s能级的能量大于2p能级的能量,A项正确;
B.有些完全由非金属元素组成的化合物如为离子化合物,含有离子键,B项错误;
C.晶体为分子晶体,其中存在共价键和分子间作用力,C项正确;
D.共价晶体的构成微粒为原子,不存在分子间作用力,D项正确;
故选B。
14.B
【详解】A.根据晶胞结构可知,小黑球为Fe2+位于棱上和体心,数目为,小灰球为位于顶点和面心,数目为,根据化学式为可知该晶胞中含有4个,A正确;
B.根据晶胞结构可知,与Fe2+(位于体心的小黑球)距离最近且相等的有6个,则Fe2+的配位数为6,B错误;
C.在晶胞中,含Fe2+个数为=4,含个数为=4,则晶胞密度为=,C正确;
D.根据方程式中O2的变化可知O化合价降低为-2价,那么消耗1molO2转移4mol,由此可得,计算可知每生成,转移电子数为,D正确;
故答案选B。
15.B
【详解】A.晶胞中P位于顶点和面心,数目为,B位于晶胞内,数目为4,则磷化硼晶体的化学式为BP,由于磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,属于共价晶体,A错误;
B.根据A、B、D的坐标参数可知C坐标参数为(1,0.5,0.5),B正确;
C.磷化硼晶体是共价晶体,熔点高,C错误;
D.P原子与B原子的最近距离为晶胞的体对角线的,则为,D错误;
故选B。
16.(1)1s22s22p63s23p63d84s2
(2) 这两种氢化物均为极性分子 分子之间能形成氢键
(3) KO2 离子晶体
(4) C-N的键长小于C-C的键长,C-N的键能大于C-C的键能 sp3
【详解】(1)根据题意推出,E、Q、T、X、Z分别为:、、、、,基态原子为28号,电子排布式为:。
(2)Q的简单氢化物NH3极易溶于T的简单氢化物,其主要原因是这两种氢化物均为极性分子、分子之间能形成氢键。
(3)由化合物甲的晶胞可知,甲的化学式为;晶体类型为离子晶体。
(4)①由化合物乙的晶胞可知,乙的化学式为,其硬度大,属于共价晶体,其硬度超过金刚石的原因是C—N的键长小于C—C的键长,C—N的键能大于C—C的键能。②C3N4晶体中C、N两种元素原子的杂化方式均为sp3。
17. 正四面体形 AB 相对分子质量大,分子间范德华力强 平面三角形 2 离子键 为离子化合物,的化学键以共价键为主,极性较小 平面三角形
【详解】(1)根据价电子对互斥理论,中阴离子的中心原子Al的成键电子对数为4,空间结构是正四面体形,中心原子采用杂化,中存在和Li+之间的离子键和Al3+和H-之间形成的配位键键,AB项正确;
(2)根据价电子对互斥理论,分子中S原子有2对成键电子和2对孤电子对,价电子对数为4,分子中S原子有2对成键电子对和1对孤电子对,价电子对数为3,分子中S原子有3对成键电子对,不含孤电子对,价电子对数为3,因此中心原子价电子对数不同于其他分子的是H2S;
和都以分子形式存在,影响其熔点、沸点的主要因素是范德华力,而S8相对分子质量大,分子间范德华力强,故的熔点、沸点较高;
气态分子中S原子周围有3对成键电子对,不含孤电子对,则S原子采取杂化,分子的空间结构为平面三角形;所含共价键有两种,分别为键和键2种;
(3)①为离子化合物,化学键类型是锌离子和氟离子之间的离子键;
②为离子化合物,、、的化学键以共价键为主,极性较小,可以溶于乙醇、乙醚等有机溶剂;
③中C的孤电子对数为0,价电子对数为,则C原子的杂化形式为,的空间结构为平面三角形。
18.(1)BD
(2)分子晶体
(3)Cl-Se-Se-Cl
【详解】(1)A.由于同族元素非金属性从上到下依次减弱,所以非金属性:O>S>Se,非金属性越强,其阴离子还原性越弱,因此还原性:,故A错误;
B.同族元素性质具有相似性,浓硫酸具有强氧化性、吸水性,浓硒酸可能也具有这些性质,故B正确;
C.因非金属性O>S>Se,非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,因此稳定性:,故C错误;
D.由于非金属性:O>S>Se,非金属性越强,其单质氧化性越强,因此氧化性:,故D正确;
故选BD;
(2)
S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对,Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对,电子式为,属于分子晶体;
(3)
硒的原子序数为34,是硫的同主族元素,位于S的下方,则位于周期表第四周期ⅥA族,Se2Cl2的电子式为,结构式为:Cl-Se-Se-Cl;
19. 化学变化中 化学性质 共价晶体 分子晶体 离子晶体 金属晶体
【详解】原子是化学变化中的最小微粒;分子是保持物质化学性质的最小微粒,一般分子由原子通过共价键构成,但稀有气体是单原子分子,不存在化学键;离子是带电荷的原子或原子团。金刚石、二氧化硅是由原子构成的共价晶体,二氧化碳和氯气是由分子构成的分子晶体,氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子晶体,金属钠是由金属阳离子和自由电子构成的金属晶体。
20.(1)CH4、NH3、Ne、H2O
(2)CH4、CO2
(3)H2O
(4) CH4 正四面体
(5)NH3
(6) N2 不相同
(7) NH3+H+= H2O、NH3
【详解】(1)中性粒子的电子数=各原子的序数之和,10电子的微粒应该在周期表中Ne元素的前后寻找。10电子的微粒有CH4、NH3、Ne、H2O。答案为CH4、NH3、Ne、H2O;
(2)不同种非金属原子之间形成的极性键,有CO2、H2O、CH4、NH3、CO、CO2。非极性分子有非金属单质、正四面体构型(CH4)、对称直线型分子(CO2)、平面正三角形分子。答案为CH4、CO2;
(3)以上均为分子晶体,含氢键的物质沸点较高。同时H2O和NH3中均有氢键,但H2O中氢键更多沸点更高。答案为H2O;
(4)氢化物有NH3、H2O、CH4,分别计算三者的孤电子为、、。CH4的价层电子对为4+0=4对,它的立体构型为正四面体构型。答案为CH4;正四面体;
(5)极性分子、与H2O存在氢键的分子均易溶于水。NH3易溶于水且产生一水合氨呈碱性。答案为NH3;
(6)等电子体结构相似,CO的等电子体有N2。N2为非极性分子,CO正负电中心不重叠为极性分子。答案为N2;不相同;
(7)NH3为碱性气体与酸反应产生盐,反应为NH3+H+=。H+含有空轨道,能提供孤电子对的H2O、NH3均能与其配位。答案为NH3+H+=;H2O、NH3。
21.(1)BE
(2) 236 CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
(3)
(4) 4
【详解】(1)A. 碳与水蒸气反应属于吸热反应;
B. 铝和氧化铁反应属于放热反应;
C. CaCO3受热分解属于吸热反应;
D. 氢气还原三氧化钨制取钨属于吸热反应;
E. 锌与盐酸反应属于放热反应;
综上BE属于放热反应;
(2)①焓变等于反应物总键能减去生成物总键能,即;
② 由信息可写出甲醇燃烧热的化学方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ,结合盖斯定律可知反应CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)可由方程式i和ii联立求得,即;
(3)甲烷或者其他有机物和氧气、稀硫酸构成的燃料电池中,氧气在正极得电子,有机物在负极失电子生成二氧化碳,由得失电子守恒、原子和电荷守恒可得;
(4)①由晶胞结构图知,Mn原子与周围距离最近且相等的Se原子构成正四面体,即配位数为4;
②基态锰原子核外电子排布式为,所以Mn2+的价电子排布式为。
22.(1) 小于 4 小于 碳化硅和氮化硅均为共价晶体,碳硅键比氮硅键长,碳硅键的键能小,所以碳化硅硬度小
(2) 共价
(3) 2
【详解】(1)①非金属性:碳>硅,所以氢化物稳定性。
②碳化硅晶体中硅原子周围与它最近的碳原子的数目为4,立方晶胞参数为,晶胞密度为,则,则。
③碳化硅和氮化硅均为共价晶体,碳硅键比氨硅键长,碳硅键的键能小,所以碳化硅硬度小。
(2)①氮化碳硬度超过金刚石晶体,为共价晶体。
②图中线框内N的个数为4,C的个数为,化学式为。
(3)利用均摊法,黑球均在棱上,个数为,白球在顶点处,个数为,所以为白球,O为黑球,所以O原子的配位数为2;
与O的最近距离为晶胞边长的一半,设边长为a,则有,因此,Re与O的最近距离。
23. D 极性 非极性 化合 升华 离子 Ca(HSO3)2 → Ca2+ + 2HSO3- 、HSO3- H+ + SO32- Ca(HSO3)2 + O2 → Ca(HSO4)2 酚羟基、羧基 6 种
【详解】(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘以及SO2,分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨,没有营养元素排入水中,不会引起水体富营养化;故答案为D;
(2)①从分子结构看,CO2是由极性共价键构成的非极性分子;CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2,此反应的属于化合反应;固体的CO2被称为干冰,其熔、沸点极低,受热很容易发生升华现象;
②Ca(HSO3)2含有离子键,从晶体类型看属于离子晶体,溶于蒸馏水的电离方程式为Ca(HSO3)2 → Ca2+ + 2HSO3- 、HSO3- H+ + SO32- ,亚硫酸氢钙具有还原性,可被氧化为硫酸钙,方程式为:Ca( HSO3)2+O2=CaSO4+H2SO4;此反应为氧化还原反应,其中氧气为氧化剂,易得电子,用单线桥表示出反应物中电子转移的数目和方向为;
③)①因为酸性羧酸>碳酸>苯酚,碳酸不与-COONa反应,则M为;
除苯基外,药物中间体所含的官能团还有 酚羟基、羧基;
在一定条件下可以经过自身缩聚形成一种高分子化合物,形成高分子的化学反应为;
N对应的同分异构体中含有2个-OH和1个-CHO,-CHO可在如图中6种位置。
24.(1) 4 2 1:2
(2) 4 2 1:4 1:2
【详解】(1)二氧化硅形成的晶体是原子晶体,在二氧化硅晶体中,每个硅原子周围有4个氧原子,每个氧原子周围有2个硅原子,所以硅氧原子个数比为1︰2。
(2)在晶体中每个硅原子连接有4个共价键,每个氧原子连接有2个共价键,硅原子个数与共价键个数之比1:4,氧原子个数与共价键个数之比是1:2。
25.(1)一般地,组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大。即范德华力:HCl< HBr < HI
(2)相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,范德华力越大。如CO为极性分子,N2为非极性分子,范德华力:CO>N2
(3)范德华力越大,物质的熔、沸点越高。如熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2
(4)在同分异构体中,一般来说,支链数越多,熔、沸点就越低,如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷
【详解】(1)由表格数据可知,一般地,组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大。即范德华力:HCl< HBr < HI。
(2)由表格数据可知,相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,范德华力越大。如CO为极性分子,N2为非极性分子,范德华力:CO>N2。
(3)由表格数据可知,范德华力越大,物质的熔、沸点越高。如熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2。
(4)由表格数据可知,在同分异构体中,一般来说,支链数越多,熔、沸点就越低,如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
答案第1页,共2页
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