内容正文:
高二化学第二学期阶段性检测(一)
考试时间:90分钟;试卷满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Ca40 Ni59 Cu64
一、单选题:本题共 8 小题,每小题 2 分,共 16 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. 同学们使用的涂改液中含有很多有害的挥发性物质,二氯甲烷就是其中的一种,吸入会引起慢性中毒,有关二氯甲烷的说法正确的是
A. 含有非极性共价键 B. 键角均为
C. 有两种同分异构体 D. 分子属于极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氯甲烷分子结构中含有碳氢键、碳氯键,全部是极性键,没有非极性键,A项错误;
B.甲烷属于正四面体构型,键角是109.5°,二氯甲烷不是正四面体结构,所以键角不是109.5°,B项错误;
C.甲烷属于正四面体构型,二氯甲烷为甲烷的二氯代物,没有同分异构体,C项错误;
D.甲烷属于正四面体构型,二氯甲烷为甲烷的二氯代物,二氯甲烷的正负电荷重心不重合,是极性分子,D项正确;
故答案为:D。
2. 下列各项叙述中,正确的是
A. C、Si、Ge的电负性随原子序数的增大而增大
B. 价电子排布为的元素位于第周期第ⅤA族,是P区元素
C. 和轨道形状均为哑铃形,能量也相等
D. 基态金属原子的价电子就是它的最外层电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子对键合电子的吸引能力逐渐减弱,电负性逐渐减小,C、Si、Ge属于同主族元素,原子序数依次增大,所以它们的电负性随原子序数的增大而减小,A错误;
B.价电子排布为,说明该元素原子的最高能层为第4层,价电子数为2 + 3 = 5,则该元素位于第4周期第VA族,根据元素周期表分区,p区元素的价电子排布为,所以它是p区元素,B正确;
C.2p和3p轨道形状均为哑铃形,但3p轨道的能量高于2p轨道,因为电子层数越多,电子离原子核越远,能量越高,C错误;
D.对于主族金属元素,基态金属原子的价电子是它的最外层电子;但对于过渡金属元素,价电子还包括部分内层电子,如Fe的价电子排布为,价电子不仅有最外层的,还有次外层的,D错误;
故选B。
3. 下列晶体的熔点最低的是
A. B. 生铁 C. 钨 D. 蔗糖
【答案】D
【解析】
【详解】一般来说晶体熔点:共价晶体>离子晶体>分子晶体,生铁和钨属于金属晶体,熔点较高,蔗糖属于分子晶体、属于离子晶体,则熔点最低的是蔗糖;
答案选D。
4. 下列各对粒子中,分子的立体构型相似的是
A. CS2与NO2 B. CCl4与PO C. SO2与O2 D. PCl3与BF3
【答案】B
【解析】
【详解】A.CS2和NO2的原子个数都为3;氧原子、硫原子、氮原子、碳原子的价电子数分别为6、6、5、4,CS2价电子数共为16,NO2的价电子数共为17,不属于等电子体,结构不相似,故A错误;
B.CCl4与PO的原子个数都为5;CCl4的价电子数为6+7×4=34,PO价电子数为5+6×4+3=34,属于等电子体,分子的立体构型相似,故B正确;
C.SO2与O2分子中原子个数不同,所以不是等电子体,其空间构型不同,故C错误;
D.PCl3与BF3的原子个数都为3;磷原子、氯原子、硼原子、氟原子的价电子数分别为5、7、3、7,PCl3价电子数共为26,BF3的价电子数共为24,不属于等电子体,结构不相似,故D错误;
故选:B。
5. 下列对各微粒的排序正确的是
A. 非金属性:Br < Se < As < Ge
B. 离子半径:Na+ < Mg2+ < Cl- < S2-
C. 稳定性:HF > H2O > H2S > PH3
D. 碱性:Be(OH)2 > Mg(OH)2 > Ca(OH)2 > Sr(OH)2
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,故非金属性:Br >Se >As>Ge,故A错误;
B.Na+和Mg2+有2个电子层,Cl- 和S2-有3个电子层,故Cl- 和S2-的半径较大,Na+和Mg2+电子层结构相同,Na+的核电荷数小,半径大于Mg2+,Cl- 和S2-的电子层结构相同,S2-的核电荷数小,半径大于Cl-,故半径大小:Mg2+<Na+<S2-<Cl-,故B错误;
C.元素的非金属性:F>O>S>P,故简单氢化物的稳定性:HF>H2O>H2S>PH3,故C正确;
D.同主族从上到下,金属性增强,最高价氧化物对应水化物的碱性增加,故碱性:Be(OH)2 <Mg(OH)2 <Ca(OH)2 <Sr(OH)2,故D错误;
答案选C。
6. 下列化学用语错误的是
A. 基态碳原子的价电子排布图为
B. 乙炔分子的空间填充模型:
C. 的电子式:
D. 中键形成过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态碳原子的价电子排布式为,A正确;
B.乙炔分子是直线型分子,空间填充模型为,题中为球棍模型,B错误;
C.由钠离子和过氧根离子构成,是离子化合物,过氧根中两个氧原子共用一对电子,电子式为,C正确;
D.当氢原子与氯原子相互靠近时,氢的轨道沿键轴(假设为轴)方向接近氯的轨道,这种头对头的接近方式形成键,D正确;
故选B。
7. 我国科学家发现,苯硼酸药物具有抗肿瘤功效。苯硼酸的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 苯硼酸分子间能形成氢键 B. 苯硼酸稳定性由分子间作用力决定
C. 苯硼酸分子中所有原子可能共平面 D. 苯硼酸分子含极性键和非极性键
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯硼酸含有羟基,能形成分子间氢键,故A项正确;
B.苯硼酸稳定性由共价键的键能大小决定,与分子间作用力无关,故B项错误;
C.苯硼酸分子通过旋转单键可使分子中所有原子共平面,故C项正确;
D.碳碳键是非极性键,硼氧键、碳氢键、氢氧键都是极性键,故D项正确;
答案选B。
8. 金属铜的晶胞结构如图所示,下列有关说法正确的是
A. 这种堆积方式中,金属原子的配位数为12
B. 金属铜的晶胞为非最密堆积
C. 每个晶胞中含有6个Cu原子
D. 这种堆积方式的空间利用率为68%
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属铜的晶胞属于面心立方最密堆积,以顶点的铜原子为例,它周围距离最近且相等的铜原子有12个(分别是三个平面上,每个平面4个),所以金属原子的配位数为12,A正确;
B.从晶胞结构可知,金属铜的晶胞是面心立方最密堆积,属于最密堆积方式,B错误;
C.根据均摊法计算,每个晶胞中含有的Cu原子数为(顶点的原子被8个晶胞共用,面心的原子被2个晶胞共用),C错误;
D.从晶胞结构可知,金属铜的晶胞是面心立方最密堆积,六方最密堆积和面心立方最密堆积的空间利用率均为74%,D错误;
故选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符合题意。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. 如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大短周期元素,X和Z同主族,Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 同周期元素中Z的第一电离能最大
B. X的最简单氢化物为极性分子
C. 四种元素中,Y原子半径最大,X原子半径最小
D. W和原子序数为82的元素位于同一主族
【答案】BC
【解析】
【分析】由两种化合物的结构知,W形成3对共用电子对,Y形成5对共用电子对,Y原子序数为W原子价电子数的3倍,则W为N元素、Y为P元素;X、Z都形成1对共用电子对,X和Z同主族,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,则X为F元素、Z为Cl元素。
【详解】A.同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,第三周期元素中Ar的第一电离能最大,不是Cl,A项错误;
B.X的最简单氢化物为HF,HF是极性分子,B项正确;
C.同周期的主族元素从左到右原子半径逐渐减小,原子半径:P>Cl、N>F,同主族从上到下原子半径逐渐增大,原子半径P>N、Cl>F,则四种元素中,P原子半径最大,F原子半径最小,C项正确;
D.W位于第二周期第VA族,原子序数为82的元素位于第六周期第IVA族,D项错误;
答案选BC。
10. 分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,下列物质中存在“离域π键”的是
A. SO2 B. C. H2S D. CS2
【答案】AD
【解析】
【分析】题目表述来看,形成离域π键的要求是:①原子共平面;②有相互平行的p轨道,根据价层电子对互斥理论来判断分子构型,以此解题。
【详解】A.SO2为V型,A正确;
B.为正四面体,不共平面,B错误;
C.H2S为V型,但H2S的H原子不存在p轨道, C错误;
D.CS2为直线型,D正确;
故选AD。
11. 蔬菜和水果中富含维生素C,维生素C在酸性溶液中可以与反应,生成脱氢维生素C。
下列有关说法错误的是
A. 脱氢维生素C中,键角①<键角②
B. 维生素C分子中含有2个手性碳原子
C. 维生素C与脱氢维生素C所含σ键数目相同
D. 维生素C与发生氧化还原反应时,维生素C被氧化
【答案】C
【解析】
【详解】A.脱氢维生素C中,键角①中心原子O的价电子对数为,O为sp3杂化,键角接近109°28′,键角②中心原子Csp2杂化,键角接近120°,故键角①<键角②,A正确;
B.手性碳原子连接4个各不相同的原子或原子团,如图所示,维生素C分子中含有2个手性碳原子,B正确;
C.根据图中结构简式,1mol维生素C含有σ键数目为:,1mol脱氢维生素C含有σ键数目为:,C错误;
D.根据图示,维生素C的分子式为:,脱氢维生素C的分子式为:,维生素C转化为脱氢维生素C减少2个H,可知维生素C被氧化,D正确;
故选C。
12. 能与悬浮在大气中的海盐粒子作用,反应为(CINO各原子均达到8电子稳定结构)。下列说法正确的是
A. 晶体属于分子晶体 B. ClNO的结构式为
C. NaCl晶胞中的配位数为12 D. 是由极性键构成的非极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶体属于离子晶体,故A错误;
B.ClNO各原子均达到8电子稳定结构则,O原子要连两根共价键,N原子要连三根共价键,Cl原子要连一根共价键,结构式为,故B正确;
C. 配位数指的是某个离子周围的异种电荷的离子数,所以,NaCl中Na+周围的Cl-是6个,配位数为6,故C错误;
D.是由极性键构成的极性分子,故D错误;
正确答案是B。
13. 下列对一些实验事实的理论解释,错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
金属的导热性、导电性、延展性好
“电子气理论”用于描述金属键的本质,可用于解释金属的一般物理通性
B
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,使-CF3的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
C
聚四氟乙烯分子的化学稳定性高于聚乙烯分子
的键能比的键能大,键能越大,化学性质越稳定
D
同一主族碱金属元素的单质从上到下熔沸点逐渐降低
同一主族从上到下碱金属元素的原子的半径逐渐减小,金属键逐渐减弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属发生形变时,自由电子仍然可以在金属子离子之间流动,使金属不会断裂,所以能用电子气理论解释金属的延展性,在外加电源的作用下,自由电子定向运动形成电流,电子气理论能解释金属有良好的导电性;金属晶体的导热是由于晶体内部,自由电子与金属阳离子的碰撞,能用电子气理论加以解释,故A正确;
B.氟的电负性大于氯的电负性,F-C的极性大于Cl-C的性,使-CF3的极性大于-CCl3的极性,导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+,故酸性:CF3COOH>CCl3COOH,故B正确;
C.两者之间只有C-F间和C-H键的差异,对比键能C-F的键能比C-H的键能大,键能越大,化学性质越稳定,故C正确;
D.同一主族从上到下碱金属元素的原子的半径逐渐增大,金属键逐渐减弱,单质熔沸点逐渐降低,故D错误;
答案选D。
14. 砷化镓(GaAs)晶胞结构如图甲所示,将掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所。下列说法错误的是
A. GaAs晶体中的配位数为4
B. 在图乙的晶胞中Ga-Mn的最近距离等于Ga-As的最近距离
C. 图乙表示的晶体中、、的原子个数比为
D. 沿体对角线方向投影图如丙,若c在11处,则的位置为8、10、12、13
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构,离As最近且等距离的Ga共由4个,故GaAs晶体中的配位数为4,A正确;
B.设晶胞棱长为a,在图乙的晶胞中,Ga-Mn的最近距离为面对角线的,即,Ga-As的最近距离为体对角线的,即,两者不相等,B错误;
C.根据均摊原则,图乙表示的晶体中原子数为、原子数为、原子数为4,原子个数比为,C正确;
D.由砷化镓晶胞结构可知,c位于侧面的面心,为11处,沿体对角线a→b方向投影图如丙,则As的位置为7、9、11、13,D错误;
故选BD。
第II卷(非选择题)
15. X、Y、D、E、M、N是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y元素基态原子的三个能级上电子数目相同,E是地壳中含量最多的元素,M的基态原子核外的未成对电子数在第四周期元素中最多,N是目前用量最大的金属元素。
(1)N元素在周期表中的位置是_______,M的基态原子的价层电子轨道表示式为_______。
(2)Y、D、E三种元素的原子半径由大到小的排列顺序为_______,非金属性由强到弱的排列顺序为_______。(均用元素符号表示)
(3)由X、D两种元素按原子个数比为2 :1组成的化合物中D原子的杂化方式为_______。
(4)金属镍粉在化合物YE气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(YE)4,其呈正四面体形。423K时,Ni(YE)4分解为Ni和YE,从而制得高纯度的Ni粉。
①试推测:该液态物质易溶于_______(填字母)。
A.水 B.苯 C. 四氯化碳
②将Ni(YE)4结晶为晶体,通过性质推测,该晶体为_______晶体。(填“离子、分子、金属、共价”)
【答案】(1) ①. 第四周期第Ⅷ族 ②.
(2) ①. C>N>O ②. O>N>C
(3)sp3 (4) ①. BC ②. 分子
【解析】
【分析】X、Y、D、E、M、N是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是周期表中原子半径最小的元素,则X为H元素;Y元素基态原子的三个能级上电子数目相同,核外电子排布为ls22s22p2,则Y为C元素;E是地壳中含量最多的元素,则E为O元素;D的原子序数介于碳、氧之间,则D为N元素;N是目前用量最大的金属元素,则N为Fe元素;M的基态原子核外的未成对电子数在第四周期元素中最多,价电子排布为3d54s1,则M为Cr元素。
【小问1详解】
根据分析,N为Fe元素,为26号元素,位于第四周期第Ⅷ族;M为Cr元素,价电子排布为3d54s1,基态原子的价电子轨道表示式;
【小问2详解】
根据分析,Y为C元素、D为N元素、E为O元素,它们是同一周期主族元素。由于同一周期主族元素从左向右元素的原子半径减小,Y、D、E三种元素的原子半径由大到小的排列顺序为C>N>O;同一周期主族元素从左向右,元素的非金属性逐渐增强,则三种元素的非金属性由强到弱的排列顺序为O>N>C;
【小问3详解】
根据分析,X为H元素、D为N元素,这两种元素按原子个数比为2:1组成的化合物是N2H4,中心N原子的价层电子对数为,所以N原子采取sp3杂化;
【小问4详解】
①根据分析,Y为C元素、E为O元素,它们形成的化合物YE为CO,金属Ni在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,说明Ni(CO)4的熔点低,属于分子晶体,分子呈四面体对称构型,则Ni(CO)4分子为非极性分子,根据相似相溶原理可知该物质应易溶于苯、四氯化碳,不易溶于水,故合理选项是BC;
②由①的分析可知Ni(CO)4属于分子晶体。
16. 主族元素N、F、As、Se、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大。回答下列问题:
(1)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=_______,的VSEPR模型为_______。
(2)已知:常温常压下为无色气体,熔点,沸点;为黄色油状液体,熔点,沸点,以上易爆炸。熔、沸点高于的原因是_______。
(3)中国医学工作者曾因“硒与克山病”和“硒预防肝癌研究”的突破性科研成果而两次获得由国际生物无机化学家协会颁发的“施瓦茨奖”。下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 硒元素位于元素周期表中d区 B. 属于极性分子
C. 键角:大于 D. 酸性:小于
(4)分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数,如苯分子中的大键可表示为:
①的空间结构为_______;
②的大键应表示为_______。
【答案】(1) ①. 1:2 ②. 四面体形
(2)二者为结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力(范德华力)越大 (3)D
(4) ①. 平面三角形 ②.
【解析】
【小问1详解】
N2分子的结构式为,三键中包含1个键和2个键,所以;中N原子的价层电子对数,根据价层电子对互斥理论(VSEPR),其 VSEPR 模型为四面体形;
【小问2详解】
和都是由分子通过分子间作用力形成的分子晶体。对于分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力(范德华力)越强,物质的熔、沸点越高。的相对分子质量大于,所以的熔、沸点高于;
【小问3详解】
A. 硒元素的价电子排布式为,位于元素周期表中p区,A错误;
B. 中Se原子的价层电子对数,无孤电子对,空间构型为平面三角形,分子中正负电荷中心重合,属于非极性分子 ,B错误;
C. 中Se原子的价层电子对数,有1个孤电子对,空间构型为 V 形,键角接近;空间构型为平面三角形,键角为,所以键角小于,C错误;
D. 同周期主族元素从左到右,非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强。As和Se同周期,非金属性,所以酸性小于,D正确;
故选D;
【小问4详解】
①中N原子的价层电子对数,无孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其空间结构为平面三角形;
②为平面三角形结构,N原子采取杂化,N原子有1个未参与杂化的p轨道,3个O原子也各有1个未参与杂化的p轨道,它们相互平行,N原子提供2个电子,3个O原子各提供1个电子,加上得到的1个电子,形成大键的电子数为6,参与形成大\(\pi\)键的原子数为4(1个N原子和3个O原子),所以的大键应表示为。
17. 回答下列问题:
Ⅰ.2023年4月,七国集团气候、能源和环境部长会议发布称,将“推进硅太阳能电池等领域的技术革新”。
(1)硅单质有晶体硅和无定形硅两种,区别晶体硅和无定形硅的最科学方法是_______。
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
化学键
C-C
C-H
Si-Si
Si-H
键能/KJ·mol-1
356
413
226
318
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。原因是_______。
Ⅱ.铝及其化合物在结构上的复杂性和键型上的多样性,在无机化学发展中占有独特的地位。
(3)某同学写出了铝原子的4种不同状态的电子排布图,其中能量最低的是_______(填字母代号),电子由选项C到选项B所得原子光谱为_______光谱(填“发射”或“吸收”)。
A.
B.
C.
D.
(4)已知3种物质的熔点如下表:
物质
NaCl
KCl
AlCl3
熔点/℃
801
770
190
由数据可知,熔点:NaCl>KCl>AlCl3,试分析原因_______。
Ⅲ.碘酸钾(KIO3)在化工、医药等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(5)基态I原子中,核外能量最高的电子云轮廓图形状为_______。
(6)碘单质在水中的溶解度较小,是因为_______。
(7)的空间构型为_______。
(8)晶体是一种性能良好的光学材料,其晶胞结构如下图所示。在晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则O处于_______位置。
【答案】(1)X射线衍射实验
(2)键和键键能较大,共价键较强,所形成的烷烃稳定;而硅烷中键和键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成。
(3) ①. A ②. 发射
(4)AlCl3为分子晶体,熔化时破坏的是范德华力,较离子键弱,熔点在三者中最低;NaCl、KCl均为离子晶体,熔化时破坏离子键,Na+半径较小,离子键较强,熔点在三者中最高
(5)哑铃形(或哑铃状、纺锤形)
(6)是非极性分子,而是极性分子,不满足相似相溶规律
(7)三角锥形 (8)棱心(或棱上、棱中心)
【解析】
【小问1详解】
晶体具有自范性和各向异性,其内部粒子在三维空间呈周期性有序排列,通过 X - 射线衍射实验,晶体能产生特定的衍射图谱,而无定形硅内部粒子排列无序,不能产生这样的特征图谱,所以 X - 射线衍射实验是区别晶体硅和无定形硅的最科学方法;
【小问2详解】
从键能数据看,C - C键(356kJ/mol)和C - H键(413kJ/mol)键能较大,而Si - Si键(226kJ/mol)和Si - H键(318kJ/mol)键能较小。键能小则化学键易断裂,所以硅烷中Si - Si键和Si - H键不稳定,难以形成像烷烃那样的长链结构,种类和数量也就远不如烷烃多,综上,键和键键能较大,共价键较强,所形成的烷烃稳定;而硅烷中键和键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成;
【小问3详解】
基态原子的能量最低,根据能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则,铝原子的核外电子排布式为,A 选项符合基态铝原子的电子排布,能量最低;C 选项中电子处于较高能级,B 选项更接近基态,电子从高能级的 C 选项跃迁到较低能级的 B 选项,需要吸收能量,所得原子光谱为吸收光谱;
【小问4详解】
NaCl和KCl由阴、阳离子通过离子键结合形成离子晶体,AlCl3是由分子通过分子间作用力形成的分子晶体。离子晶体的熔点主要取决于离子键的强弱,离子半径越小,离子键越强。Na+半径小于K+半径,所以NaCl中离子键更强,熔点更高。而分子间作用力比离子键弱得多,所以分子晶体AlCl3的熔点明显低于离子晶体NaCl和KCl;
【小问5详解】
基态I原子的价电子排布式为,5p能级能量最高,p电子云轮廓图形状为哑铃形(或纺锤形);
【小问6详解】
分子的极性决定了物质的溶解性,碘单质I2分子中两个碘原子电负性相同,分子是非极性的;水(H2O)分子是V形结构,正负电荷中心不重合,是极性分子。根据 “相似相溶” 原理,非极性溶质在极性溶剂中溶解度较小;
【小问7详解】
中I原子的价层电子对数,其中有3个成键电子对和1个孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其空间构型为三角锥形;
【小问8详解】
在原晶胞结构中,I原子位于顶点和体心,O原子位于棱心和面上。当I处于各顶角位置时,通过晶胞结构的对称性和原子间的相对位置关系可知,O处于棱心(或棱上、棱中心)。
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)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)基态铜原子核外电子占有的空间运动状态有_______种
(2)元素铜与镍的第二电离能分别为:,,的原因是_______。
(3)Cu元素有+1和+2两种价态,从结构上分析基态Cu+、Cu2+中_______更稳定。
(4)Cu与H可形成一种红色晶体,其晶胞结构如图所示。
则该化合物的化学式为_______。
(5)铜镍合金的立方晶胞结构如图所示,其中原子A的坐标参数为(0,1,0)。
原子B的坐标参数为_______;若该晶体密度为d g·cm-3,则铜镍原子间最短距离为_______pm。(设NA为阿伏加德罗常数,列出计算式即可)
(6)一种的氧化物属于立方晶系,其晶胞沿c轴不同位置的投影(ab平面)如下图,黑球为、白球为。该晶体化学式为_______。已知立方晶胞参数为y nm,则与之间距离为_______nm。
【答案】(1)15 (2)测定第二电离能,铜失去的是全充满(较稳定)的电子,能量高;镍失去的是电子
(3)Cu+ (4)CuH
(5) ①. ②.
(6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
基态铜原子的电子排布式为,电子占据的原子轨道数为个,空间运动状态数是指电子占据的原子轨道数,所以空间运动状态有15种;
【小问2详解】
基态的电子排布式为,基态的电子排布式为,镍的第二电离能失去的是电子,为全充满稳定结构,再失去电子更难,故铜与镍的第二电离能;
【小问3详解】
的价电子排布式为,是全充满的稳定结构,的价电子排布为,不如稳定;
【小问4详解】
根据均摊法,Cu原子个数为,H原子个数为,Cu与H原子个数比为1:1,所以化学式为CuH;
【小问5详解】
原子A的坐标参数为(0,1,0),B原子位于下底面的面心,则原子B的坐标参数为;一个晶胞中Ni原子个数为,Cu原子个数为,晶胞质量,设晶胞边长为a cm,由,,可得,铜镍原子间最短距离为面对角线的一半,即;
【小问6详解】
根据投影图,O原子个数为1,Cu原子个数,Cu与O原子个数比为2:1,化学式为;与在同一平面的对角线上,立方晶胞参数为y nm,所以距离为面对角线长度。
19. 磁性材料氮化铁镍合金应用广泛。
(1)基态核外电子排布式为_______,基态原子与基态原子核外未成对电子数之比为_______。
(2)丁二酮肟()是检验的灵敏试剂。丁二酮肟分子中碳原子轨道的杂化类型为_______。
(3)如图为一种含镍配合物及其配体。
①物质在一定条件下水解生成邻羟基苯甲醛(),其沸点为,而对羟基苯甲醛()的沸点为,导致两种物质沸点相差较大的原因是_______。
②由于原子上存在孤电子对,使含氮分子有碱性。的碱性与原子电子云密度有关,电子云密度越大、碱性越强,由此判断这三种物质中碱性最弱的是_______。
(4)铁和氨气在可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图,该反应的化学方程式为_______;
该晶胞中与铁原子最近且距离相等的铁原子个数为_______个。
【答案】(1) ①. 或 ②. 2:1
(2)
(3) ①. 形成分子内氢键,形成分子间氢键,故前者沸点低于后者 ②.
(4) ①. ②. 12
【解析】
【小问1详解】
Ni的原子序数为28,基态Ni原子的电子排布式为,Ni原子失去3个电子形成,则基态核外电子排布式为或;基态Fe原子的电子排布式为,3d轨道上有4个未成对电子;基态Ni原子3d轨道上有2个未成对电子,所以基态Fe原子与基态Ni原子核外未成对电子数之比为4:2 = 2:1;
【小问2详解】
丁二酮肟分子中,甲基()上的碳原子形成4个键,杂化类型为;与氮原子相连的碳原子形成1个双键和2个单键,即3个键,杂化类型为;
【小问3详解】
分子内的羟基和醛基之间形成分子内氢键,分子间的羟基和醛基之间形成分子间氢键。分子间氢键会使分子间作用力增强,导致沸点升高,所以的沸点高于邻;氯是吸电子基团,会使氮原子上的电子云密度降低;甲基是推电子基团,会使氮原子上的电子云密度升高。所以 中氮原子电子云密度最小,碱性最弱,故三种物质中碱性最弱的是;
【小问4详解】
根据晶胞结构,利用均摊法,Fe原子个数为,N原子个数为1,所以产物的化学式为,铁和氨气发生置换反应的化学方程式为;由图知,铁原子位于面心和顶点上,故与铁原子最近且距离相等的铁原子个数为12个。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二化学第二学期阶段性检测(一)
考试时间:90分钟;试卷满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Ca40 Ni59 Cu64
一、单选题:本题共 8 小题,每小题 2 分,共 16 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. 同学们使用的涂改液中含有很多有害的挥发性物质,二氯甲烷就是其中的一种,吸入会引起慢性中毒,有关二氯甲烷的说法正确的是
A. 含有非极性共价键 B. 键角均为
C. 有两种同分异构体 D. 分子属于极性分子
2. 下列各项叙述中,正确的是
A. C、Si、Ge的电负性随原子序数的增大而增大
B. 价电子排布为的元素位于第周期第ⅤA族,是P区元素
C. 和轨道形状均为哑铃形,能量也相等
D. 基态金属原子的价电子就是它的最外层电子
3. 下列晶体的熔点最低的是
A. B. 生铁 C. 钨 D. 蔗糖
4. 下列各对粒子中,分子的立体构型相似的是
A. CS2与NO2 B. CCl4与PO C. SO2与O2 D. PCl3与BF3
5. 下列对各微粒的排序正确的是
A. 非金属性:Br < Se < As < Ge
B. 离子半径:Na+ < Mg2+ < Cl- < S2-
C. 稳定性:HF > H2O > H2S > PH3
D. 碱性:Be(OH)2 > Mg(OH)2 > Ca(OH)2 > Sr(OH)2
6. 下列化学用语错误的是
A. 基态碳原子的价电子排布图为
B. 乙炔分子的空间填充模型:
C. 的电子式:
D. 中键形成过程:
7. 我国科学家发现,苯硼酸药物具有抗肿瘤功效。苯硼酸的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 苯硼酸分子间能形成氢键 B. 苯硼酸稳定性由分子间作用力决定
C. 苯硼酸分子中所有原子可能共平面 D. 苯硼酸分子含极性键和非极性键
8. 金属铜的晶胞结构如图所示,下列有关说法正确的是
A. 这种堆积方式中,金属原子的配位数为12
B. 金属铜的晶胞为非最密堆积
C. 每个晶胞中含有6个Cu原子
D. 这种堆积方式的空间利用率为68%
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符合题意。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. 如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大短周期元素,X和Z同主族,Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 同周期元素中Z的第一电离能最大
B. X的最简单氢化物为极性分子
C. 四种元素中,Y原子半径最大,X原子半径最小
D. W和原子序数为82的元素位于同一主族
10. 分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,下列物质中存在“离域π键”的是
A. SO2 B. C. H2S D. CS2
11. 蔬菜和水果中富含维生素C,维生素C在酸性溶液中可以与反应,生成脱氢维生素C。
下列有关说法错误的是
A. 脱氢维生素C中,键角①<键角②
B. 维生素C分子中含有2个手性碳原子
C. 维生素C与脱氢维生素C所含σ键数目相同
D. 维生素C与发生氧化还原反应时,维生素C被氧化
12. 能与悬浮在大气中的海盐粒子作用,反应为(CINO各原子均达到8电子稳定结构)。下列说法正确的是
A. 晶体属于分子晶体 B. ClNO的结构式为
C. NaCl晶胞中的配位数为12 D. 是由极性键构成的非极性分子
13. 下列对一些实验事实的理论解释,错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
金属的导热性、导电性、延展性好
“电子气理论”用于描述金属键的本质,可用于解释金属的一般物理通性
B
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,使-CF3的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
C
聚四氟乙烯分子的化学稳定性高于聚乙烯分子
的键能比的键能大,键能越大,化学性质越稳定
D
同一主族碱金属元素的单质从上到下熔沸点逐渐降低
同一主族从上到下碱金属元素的原子的半径逐渐减小,金属键逐渐减弱
A. A B. B C. C D. D
14. 砷化镓(GaAs)晶胞结构如图甲所示,将掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所。下列说法错误的是
A. GaAs晶体中的配位数为4
B. 在图乙的晶胞中Ga-Mn的最近距离等于Ga-As的最近距离
C. 图乙表示的晶体中、、的原子个数比为
D. 沿体对角线方向投影图如丙,若c在11处,则的位置为8、10、12、13
第II卷(非选择题)
15. X、Y、D、E、M、N是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y元素基态原子的三个能级上电子数目相同,E是地壳中含量最多的元素,M的基态原子核外的未成对电子数在第四周期元素中最多,N是目前用量最大的金属元素。
(1)N元素在周期表中的位置是_______,M的基态原子的价层电子轨道表示式为_______。
(2)Y、D、E三种元素的原子半径由大到小的排列顺序为_______,非金属性由强到弱的排列顺序为_______。(均用元素符号表示)
(3)由X、D两种元素按原子个数比为2 :1组成的化合物中D原子的杂化方式为_______。
(4)金属镍粉在化合物YE气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(YE)4,其呈正四面体形。423K时,Ni(YE)4分解为Ni和YE,从而制得高纯度的Ni粉。
①试推测:该液态物质易溶于_______(填字母)。
A.水 B.苯 C. 四氯化碳
②将Ni(YE)4结晶为晶体,通过性质推测,该晶体为_______晶体。(填“离子、分子、金属、共价”)
16. 主族元素N、F、As、Se、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大。回答下列问题:
(1)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=_______,的VSEPR模型为_______。
(2)已知:常温常压下为无色气体,熔点,沸点;为黄色油状液体,熔点,沸点,以上易爆炸。熔、沸点高于的原因是_______。
(3)中国医学工作者曾因“硒与克山病”和“硒预防肝癌研究”的突破性科研成果而两次获得由国际生物无机化学家协会颁发的“施瓦茨奖”。下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 硒元素位于元素周期表中d区 B. 属于极性分子
C. 键角:大于 D. 酸性:小于
(4)分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数,如苯分子中的大键可表示为:
①的空间结构为_______;
②的大键应表示为_______。
17. 回答下列问题:
Ⅰ.2023年4月,七国集团气候、能源和环境部长会议发布称,将“推进硅太阳能电池等领域的技术革新”。
(1)硅单质有晶体硅和无定形硅两种,区别晶体硅和无定形硅的最科学方法是_______。
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
化学键
C-C
C-H
Si-Si
Si-H
键能/KJ·mol-1
356
413
226
318
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。原因是_______。
Ⅱ.铝及其化合物在结构上的复杂性和键型上的多样性,在无机化学发展中占有独特的地位。
(3)某同学写出了铝原子的4种不同状态的电子排布图,其中能量最低的是_______(填字母代号),电子由选项C到选项B所得原子光谱为_______光谱(填“发射”或“吸收”)。
A.
B.
C.
D.
(4)已知3种物质的熔点如下表:
物质
NaCl
KCl
AlCl3
熔点/℃
801
770
190
由数据可知,熔点:NaCl>KCl>AlCl3,试分析原因_______。
Ⅲ.碘酸钾(KIO3)在化工、医药等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(5)基态I原子中,核外能量最高的电子云轮廓图形状为_______。
(6)碘单质在水中的溶解度较小,是因为_______。
(7)的空间构型为_______。
(8)晶体是一种性能良好的光学材料,其晶胞结构如下图所示。在晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则O处于_______位置。
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)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)基态铜原子核外电子占有的空间运动状态有_______种
(2)元素铜与镍的第二电离能分别为:,,的原因是_______。
(3)Cu元素有+1和+2两种价态,从结构上分析基态Cu+、Cu2+中_______更稳定。
(4)Cu与H可形成一种红色晶体,其晶胞结构如图所示。
则该化合物的化学式为_______。
(5)铜镍合金的立方晶胞结构如图所示,其中原子A的坐标参数为(0,1,0)。
原子B的坐标参数为_______;若该晶体密度为d g·cm-3,则铜镍原子间最短距离为_______pm。(设NA为阿伏加德罗常数,列出计算式即可)
(6)一种的氧化物属于立方晶系,其晶胞沿c轴不同位置的投影(ab平面)如下图,黑球为、白球为。该晶体化学式为_______。已知立方晶胞参数为y nm,则与之间距离为_______nm。
19. 磁性材料氮化铁镍合金应用广泛。
(1)基态核外电子排布式为_______,基态原子与基态原子核外未成对电子数之比为_______。
(2)丁二酮肟()是检验的灵敏试剂。丁二酮肟分子中碳原子轨道的杂化类型为_______。
(3)如图为一种含镍配合物及其配体。
①物质在一定条件下水解生成邻羟基苯甲醛(),其沸点为,而对羟基苯甲醛()的沸点为,导致两种物质沸点相差较大的原因是_______。
②由于原子上存在孤电子对,使含氮分子有碱性。的碱性与原子电子云密度有关,电子云密度越大、碱性越强,由此判断这三种物质中碱性最弱的是_______。
(4)铁和氨气在可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图,该反应的化学方程式为_______;
该晶胞中与铁原子最近且距离相等的铁原子个数为_______个。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$