专题01 物质结构与性质(河南专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期中真题分类汇编
2025-04-02
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内容正文:
专题01 物质结构与性质
内容概览
考向01 原子结构与性质
考向02 分子结构与性质
考向03 晶体结构与性质
考向04 超分子和配合物的结构与性质
考向01 原子结构与性质
1.(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)下列有关氧原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是
A. B. C.1s22s22p4 D.
2.(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)下列说法正确的是
A.s电子云表示电子绕原子核做圆周运动
B.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多
C.p电子的电子云轮廓图可表示为
D.表示的电子排布图为
3.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)《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。下列说法正确的是
A.的空间结构为四面体形
B.电负性:O>C>Zn
C.基态Zn原子的价层电子排布式为
D.与稀盐酸反应的离子方程式为
4.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.等物质的量的和分子中含有的原子总数均为2
B.30g 晶体中含有键的个数为
C.0.1mol HCN分子中含有σ键的总数为0.2
D.0.1mol金刚石晶体中含有键的个数为0.4
5.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)下列化学用语的表述正确的是
A.基态V原子价电子的轨道表示式:
B.原子轨道的电子云轮廓图:
C.分子的VSEPR模型:
D.乙醇钠的电子式:
6.(23-24高二下·河南濮阳第一高级中学·期中)下列对事实的分析正确的是
选项
事实
分析
A
键角:
电负性:C<N<O
B
第一电离能:P>S
原子半径:P>S
C
沸点:CO>
CO为极性分子,为非极性分子
D
热稳定性:HF>HCl
HF中存在氢键,HCl中不存在氢键
A.A B.B C.C D.D
7.(23-24高二下·河南周口恒大中学·期中)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,常温下,0.1mol·L-1XR水溶液的pH=1。X、Y、Z可组成一种在有机合成中常用的还原剂,结构如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>Y>R>X
B.Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
C.YR3分子中每个原子最外层都达到8电子结构
D.电解ZR水溶液可以制备Z、R的单质
考向02 分子结构与性质
8.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)下列卤代烃中熔点最高的是
A. B. C. D.
9.(23-24高二下·河南郑州十校·期中)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
分子间作用力
B
熔点:(1040℃)远高于(178℃升华)
晶体类型
C
热稳定性:
价电子排布
D
酸性:HF<HCl
氢键
A.A B.B C.C D.D
10.(23-24高二下·河南平顶山·期中)为一种常见溶剂,一定条件下,可与臭氧发生反应:。下列有关说法正确的是
A.五种物质中只有为极性分子 B.的沸点低于
C.与中心原子杂化方式不同 D.键角:大于
11.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)已知、分别在850℃、300℃能大量分解,对此事实解释合理的是
A.能形成氢键而不能 B.As—H键的键能小于N—H键的键能
C.是极性分子而是非极性分子 D.极易溶于水而不能
12.(23-24高二下·河南南阳·期中)失水后可转为(结构如图)。下列说法正确的是
A.物质中元素电负性顺序:
B.中键角∠OSO大于中键角∠HOH
C.此结构中与、与离子之间的作用力相同
D.基态S原子核外有16种能量不同的电子
13.(23-24高二下·河南郑州宇华实验学校·期中)化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族,且Y的原子半径小于M。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Y>E>Z B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.和空间结构均为三角锥形
14.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)青霉胺是一种免疫调节剂,可用于治疗类风湿关节炎,其结构简式如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A.第一电离能: B.晶体中存在分子间氢键
C.分子中C、N、S均为杂化 D.晶体的熔沸点高,硬度大
。
考向03 晶体结构与性质
15.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)砒霜()具有蚀疮去腐、杀虫、劫痰、截疟之功效,其分子结构如图1所示,由该物质制备的转化关系如图2所示,下列说法错误的是
A.、、均为分子晶体 B.、、中As的杂化方式相同
C.As位于元素周期表的p区 D.、均为三角锥形结构
16.(23-24高二下·河南南阳·期中)下列对一些事实的理论解释错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
金属的导热性好
遍布晶体的自由电子受热加速运动并与金属阳离子发生碰撞
B
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,使-CF3的吸引电子能力大于-CCl3,导致羧基中羟基的极性更大,更易电离出H+
C
对羟基苯甲醛()比
邻羟基苯甲醛()的沸点高
对羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
D
聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯
C-F的键能比C-H的键能大,键能越大,化学性质越稳定
A.A B.B C.C D.D
17.(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)下列说法中正确的有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②若晶体中有阳离子,必然有阴离子
③分子晶体的熔点一定比金属晶体低
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤共价晶体中一定含有共价键
⑥含有离子的晶体一定是离子晶体
⑦硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
⑧NaCl和CsCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数均为8
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
18.(23-24高二下·河南焦作博爱县第一中·期中)下列叙述中,事实与对应解释不正确的是
事实
解释
A
第一电离能:N>O
N的价层电子排布是2s22p3,为半充满较稳定
B
在氯化钠晶体中,每个Na+周围与它最近且等距的Cl-有6个
离子键具有饱和性
C
熔点:晶体硅<碳化硅
晶体硅和碳化硅均属于共价晶体,原子半径:Si>C,键长:Si-Si>Si-C,键能:Si-Si<Si-C
D
酸性:HCOOH>CH3COOH
H3C-是推电子基团,使羧基中羟基的极性减小
A.A B.B C.C D.D
19.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.该晶体中每个钛原子周围与它距离最近且等距的钛原子有12个
B.基态Ti原子的价层电子轨道表示式为
C.要证明空气中有氧元素,可利用X射线衍射仪
D.基态钙原子的、、轨道相互垂直,但能量相等
20.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)立方氮化硼(BN)是特殊的耐磨和切削材料,其晶胞结构(如图所示)与金刚石相似。下列说法错误的是
已知:晶胞的棱长为a nm,为阿伏加德罗常数的值。
A.原子半径:N<B
B.氮化硼晶体的微观空间里存在BN分子
C.立方氮化硼的密度
D.氮化硼晶胞的俯视投影图为
21.(23-24高二下·河南平顶山·期中)镁锑合金因具有极低的本征晶格热导率而成为最具潜质的中文区热电材料之一,Sb位于周期表第五周期VA族,和均为三角锥形极性分子。一种镁锑合金的六方晶胞结构如图所示,下列有关说法错误的是
A.该合金的化学式为
B.Mg和Sb形成合金后,有更好的延展性
C.该合金熔化时,需破坏金属键
D.和相比,分子的极性更强,键角更小
考向04 超分子和配合物的结构与性质
22.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)配离子有两种结构,下列有关该配离子的说法正确的是
A.的杂化方式是
B.的配位数是2
C.的空间构型是平面四边形
D.CO中键与键的个数比为
23.(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)关于配合物的说法错误的是
A.1 mol该配合物与足量AgNO3溶液反应生成1 mol AgBr
B.中心原子的配位数为6
C.中心原子的化合价为+3价
D.中心原子Cr采取sp3杂化
24.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)蓝色的无水在吸水后会变成粉红色的水合物,该水合物受热后又变成无水,所以常用作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有65g无水,吸水后变成119g(假设该水合物为配合物),下列说法正确的是
A.Co是第四周期第ⅢB族元素
B.基态氯原子核外电子的空间运动状态有17种
C.上述119g 配合物中,所含σ键的物质的量的最大值一定不为20mol
D.配合物中,所含的化学键为氢键、离子键、共价键和配位键
25.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)下列有关物质结构与性质的说法正确的是
A.基态原子的价电子排布式为的元素的族序数等于()
B.元素周期表第12列元素的基态原子的电子排布中无未成对电子
C.甲醛分子的的键角小于的键角
D.王冠醚()是一种超分子
26.(23-24高二下·河南平顶山·期中)化合物M是一种新型超分子晶体材料,以X、18-冠-6和为原料,为溶剂,通过下列反应可制备M:
下列有关说法错误的是
A.18-冠-6可用于某些碱金属离子的分离
B.M中存在离子键、极性键、非极性键以及氢键
C.M中阴离子的空间构型为平面四边形
D.X中的官能团为氨基和碳溴键
27.(23-24高二下·河南南阳·期中)离子液体是指由体积较大的阴、阳离子组成,并且在室温或接近室温下呈液态的盐,也称为低温熔融盐。离子液体有许多优点,例如难挥发,有良好的导电性,可作溶剂、电解质、催化剂等。一种离子液体结构如图,有关该物质的说法错误的是
A.阳离子体积大,离子之间作用力较弱,晶体的熔点较低
B.所含原子的半径从大到小的顺序为:Al>Cl>C>N>H
C.存在的化学键类型:离子键、共价键、配位键
D.阴离子的空间结构为平面四边形
1.(23-24高二下·河南濮阳第一高级中学·期中)研究物质结构更容易揭示物质的性质。下列说法错误的是
A.探究原子奥秘开智增慧,基态Si原子电子排布式表示为违背了泡利原理
B.“侯氏制碱”弘扬民族自信,的VSEPR模型与离子的空间结构相同
C.施尿素做氮肥可增产增收,电负性:
D.天然水晶晶莹剔透富有美感,晶体中每个O原子与两个Si原子形成共价键
2.(23-24高二下·河南南阳·期中)下列有关化学用语表示正确的是
A.CO2的分子模型示意图:
B.基态铜原子的价层电子的轨道表示式:
C.H2O的VSEPR模型:
D.乙烯分子的球棍模型:
3.(23-24高二下·河南郑州十校·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.()分子中,所含共价键总数为
B.含碳原子的金刚石晶体中,含有键的数目为
C.分子中,所含键总数可能为
D.中,所含键总数为
4.(23-24高二下·河南郑州十校·期中)一种工业洗涤剂中间体的结构如图,其中、、、、原子序数依次增大且分属三个短周期。、元素的基态原子中均有两个未成对电子,下列说法正确的是
A.电负性大小:
B.简单离子半径:
C.简单氢化物的沸点:
D.阴离子中各原子都满足电子稳定结构
5.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)我国科学家在实验室中成功地实现了“空气变馒头”的壮举:化学总反应可表示为(未配平),下列说法错误的是
A.从电子云重叠方式角度看,中存在两类共价键
B.从共用电子对是否发生偏移角度看,Starch中存在两类共价键
C.键的极性:H—O>C—O
D.键长:C=C>C—C
6.(23-24高二下·河南郑州十校·期中)下列事实与氢键无关的有
A.相同条件下,在水中的溶解度大于
B.水分子比硫化氢分子稳定
C. 中的电离程度比的大
D.邻羟基苯甲醛( )的熔点比对羟基苯甲醛()低
7.(23-24高二下·河南周口恒大中学·期中)下列说法正确的是
A. σ键和π键比例为5:2
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ/mol)分别为738、1451、7733、10540、 13630、17995、21703, 当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+
C.共价键的键长越短,形成的共价键键能就一定越大
D.1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子,是由共价键的饱和性决定的
8.(23-24高二下·河南周口恒大中学·期中)下列说法或有关化学用语的使用正确的是
A.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B.基态Mn原子的外围电子排布图为
C.碳酸氢钠的电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO
D.基态铜原子的外围电子排布式为3d94s2
9.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)下列有关物质的性质或用途的解释正确的是
选项
物质的性质或用途
解释
A
干冰常用于舞台烟雾设计
中的共价键不稳定
B
为极性分子,而为非极性分子
N的电负性比B的电负性大
C
熔点:
SiC是共价晶体,NaCl是离子晶体,是分子晶体,一般而言,熔点:共价晶体>离子晶体>分子晶体
D
的熔点比的高
易形成分子内氢键
A.A B.B C.C D.D
10.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)前四周期部分元素的性质或原子结构特点如下表,下列说法正确的是
元素代号
元素性质或原子结构
W
与X同周期且相邻,W的原子半径比X的小
X
基态原子的3个能级中含有相同数目的电子
Y
基态原子只有6个能级,且最高能级有2个电子
Z
基态原子的6个原子轨道中均填充有电子,且有1个未成对电子
A.为分子晶体,能与水反应
B.X的简单氢化物比W的简单氢化物更易溶解于水
C.化合物溶解于水生成的气体分子为非极性分子
D.HXW分子中含键与键数目之比为1:1
11.(23-24高二下·河南焦作博爱县第一中·期中)有五种短周期主族元素、、、、,它们的原子序数依次增大,其中、、、在周期表中位置如表;的简单离子半径是同周期中最小的;是组成叶绿素的金属元素,其原子的第一至第四电离能分别是,,,。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.和的单质熔点:
C.工业上都用电解其氧化物的方法制、、单质
D.的简单氢化物可与盐酸反应生成既有离子键又有共价键的化合物
12.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)冠醚在物质分离中有重要的应用,某冠醚分子c可识别,其合成方法如图所示。下列说法错误的是
A.a、b、c中均没有手性碳原子
B.c可用于从含有、、三种金属离子的溶液中分离出
C.a、c均存在大键
D.邻苯二酚与b通过消去反应可得到a
13.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)下列有关物质晶体类型、构成晶体微粒间的作用力类型的分析错误的是
选项
A
B
C
D
物质名称或性质
固体不导电,熔融态能导电
硅
只有阳离子,没有阴离子的晶体
干冰
晶体类型
离子晶体
共价晶体
金属晶体
分子晶体
作用力类型
离子键
共价键
金属键
共价键、分子间作用力
A.A B.B C.C D.D
14.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)我国科研工作者发现了一种在低压条件下高效电催化还原的新方法,其总反应为。下列说法错误的是
A.的晶体类型是离子晶体
B.的键角为
C.中含有氯化钠分子的数目为
D.该反应中存在共价键、离子键的断裂与形成
15.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)氮化硼、磷化硼均是受到高度关注的耐磨涂料。磷化硼的晶胞及某些原子的分数坐标如图所示,下列说法正确的是
A.磷化硼中P的价层电子对数为4 B.熔点:BN<BP
C.磷化硼不溶于水,但可能溶于苯 D.a原子的分数坐标为
16.(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体中与最近且距离相等的有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为
17.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)GaAs晶体中掺杂Mn后兼有半导体和磁性的性质,具有潜在的应用价值。某种掺杂有Mn的砷化镓晶胞结构如图所示,若阿伏加德罗常数的值为NA,下列有关说法正确的是
A.Mn取代了GaAs晶体中的部分As
B.该晶胞中Mn、As、Ga原子的个数比为1:2:6
C.基态Ga原子核外电子有18种空间运动状态
D.1个晶胞的质量约为
18.(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)磷酸亚铁锂()和锰酸锂()均可用作锂离子电池正极材料。回答下列问题:
(1)基态Li原子核外电子所占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)Fe元素位于周期表 周期 族;原子核外电子有两种相反的自旋状态,分别用和表示,称为电子的白旋磁量子数,基态Fe原子的价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(3)基态Mn2+的价电子排布式为 ,锰的第三电离能高于铁的第三电离能,其原因是 。
(4)P4S10的分子结构如图所示,其中含有 个六元环; g P4S10含有8molσ键。
19.(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)碳族元素中的碳、硅、锗及其化合物在诸多领域具有重要用途。回答下列问题:
(1)锗元素位于周期表 区,基态硅原子核外电子排布式为 ,基态碳原子核外有 种不同运动状态的电子。
(2)草酸(分子式:H2C2O4,结构简式:HOOC-COOH)与NiSO4溶液反应,可制备NiC2O4∙2H2O。
①组成H2C2O4的元素中第一电离能最大的为 (填元素符号),该分子中σ键与π键的个数比为 。
②中的键角为 ,该离子的空间构型为 。
(3)金刚石的结构及某碳硅化合物的晶胞结构如图所示,晶胞参数为anm。
①12g金刚石中含有的σ键的数目为 (NA为阿伏加德罗常数的值,下同)。
②该碳硅化合物的化学式为 ,其晶体的密度为 g∙cm-3。
20.(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)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)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在所含非金属元素的电负性由大到小为 。
③的沸点由高到低的顺序为 (填化学式,下同),键角由小到大的顺序为 。
④基态原子的价电子排布式为 ,在周期表中位置为 。
(2)丁二酮肟是检验Ni2+的灵敏试剂。丁二酮肟分子( )中C原子轨道杂化类型为 ,丁二酮肟分子所含键的数目为 。
(3)配合物常温下为液体,易溶于、苯等有机溶剂。中与的C原子形成配位键。不考虑空间构型,的结构可用示意图表示为 (用“→”表示出配位键)。
(4)分子中,N-B化学键称为 键,其电子对由 提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:。的结构为 。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由 变为 。
21.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)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)与中更稳定的是 (填化学式),原因为 。
(2)Ni与Co位于同一族,取(黄色)、(紫红色)、(绿色)和(紫色)四种化合物各1mol分别溶于水,分别加入足量的硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。
①根据实验事实用配合物的形式写出的化学式: 。
②后两种物质的组成相同而颜色不同,写出其在水中的电离方程式: 。
(3)一种含Ni元素的化合物的晶胞Q的结构如图。
①该晶胞中粒子个数比 。
②设Q的最简式的摩尔质量为Mg⋅mol,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度的计算式为 g·cm。
(4)一种由镍原子和镁原子共同构成,碳原子只填充在由镍原子构成的八面体空隙中的化合物,其晶胞结构如图所示。
①在每个Mg原子周围且与其距离为(其中a为晶胞参数)的Ni原子有 个。
②过渡金属与CO形成羰基配合物时,每个CO分子向中心原子提供2个电子,最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子的原子序数相同,称为有效原子序数规则。根据此规则,镍与CO形成的羰基配合物中, ,0.5mol中含有 molσ键。
22.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)氮族元素包括N、P、As、Sb、Bi等元素。回答下列问题:
(1)基态Bi原子的价电子排布式为 。
(2)室内甲醛污染会对人体造成危害,如图所示物质可用于空气中甲醛含量的测定。
该物质的组成元素C、N、H的电负性由大到小的顺序是 ;该物质分子中含孤电子对最多的元素的原子是 (填元素符号)。
(3)硫酸四氨合铜是高效安全的广谱杀菌剂、杀虫剂,是植物生长激素。可在溶液中通入制备该物质:与作用生成,该配离子形成时,提供空轨道的微粒是 ;向反应后的混合液中加入乙醇可析出晶体,加入乙醇的作用是 。
(4)砷化镓(GaAs)是一种应用广泛的半导体材料,用于制作太阳能电池材料、集成电路等。
①GaAs与CaN、GaP等均为共价晶体,其熔点数据如下表,其中X为 (填化学式)。
晶体
X
CaP
Y
熔点/℃
1700
1480
1238
②CaAs的晶胞结构如图所示,晶体中As位于Ga形成的四面体空隙中,则四面体空隙的利用率为 %;若晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度是 (用含a、的代数式表示)。
23.(23-24高二下·河南郑州十校·期中)、能形成多种配合物,在制药及离子检验中有重要的用途。
(1)遇可形成血红色的,的结构式为。
①写出1种等电子体分子的分子式 。
②苯中存在大键,可表示为,则中的大键可表示为 。
③离子中含有 个键。
(2)琥珀酸亚铁(结构如图所示)、硫酸亚铁都是常见的补铁药物。
①琥珀酸亚铁中碳原子的杂化方式有 。
②中键角 (填“大于”或“小于”)中键角,理由是 。
(3)邻二氮菲(phen)结构如图:,phen可以与形成稳定的橙红色配离子,该配离子的特征颜色常用于浓度的测定。
①中的配位数为 。
②pH<2时,溶液橙红色会变浅甚至消失,原因是 。
试卷第1页,共3页
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专题01 物质结构与性质
内容概览
考向01 原子结构与性质
考向02 分子结构与性质
考向03 晶体结构与性质
考向04 超分子和配合物
考向01 原子结构与性质
1.(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)下列有关氧原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是
A. B. C.1s22s22p4 D.
【答案】D
【详解】A.只描述了原子序数是8,即原子外共有8个电子,A错误;
B.原子结构示意图只表示核外电子的分层排布情况,B错误;
C.原子核外电子排布式只具体到亚层电子数,C错误;
D.原子轨道排布式包含了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向,因此最详尽的描述了电子运动状态,D正确;
答案选D。
2.(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)下列说法正确的是
A.s电子云表示电子绕原子核做圆周运动
B.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多
C.p电子的电子云轮廓图可表示为
D.表示的电子排布图为
【答案】D
【详解】A.电子云表示电子在核外空间某处出现的概率,不代表电子的运动轨迹,A错误;
B.小黑点的疏密表示电子出现概率的大小,密则概率大,B错误;
C.p电子的电子云轮廓图为哑铃状,C错误;
D.根据洪特规则,表示的电子排布图为,D正确;
答案选D。
3.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)《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。下列说法正确的是
A.的空间结构为四面体形
B.电负性:O>C>Zn
C.基态Zn原子的价层电子排布式为
D.与稀盐酸反应的离子方程式为
【答案】B
【详解】A.中心原子C原子为sp2杂化,离子的空间结构为平面三角形,A项错误;
B.元素非金属性越强,电负性越大,故电负性:O>C>Zn,B正确;
C.Zn元素原子序数为30,基态Zn原子的价层电子排布式为,C项错误;
D.ZnCO3难溶于水,书写离子方程式不拆为离子形式,故与稀盐酸反应的离子方程式为,D项错误;
本题选B。
4.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.等物质的量的和分子中含有的原子总数均为2
B.30g 晶体中含有键的个数为
C.0.1mol HCN分子中含有σ键的总数为0.2
D.0.1mol金刚石晶体中含有键的个数为0.4
【答案】C
【详解】A.未指明具体的物质的量,A项错误;
B.30g 晶体的物质的量为,含有键的个数为2,B项错误;
C.HCN的结构式为H-C≡CN,含有2个σ键,0.1mol HCN分子中含有σ键的总数为0.2,C项正确;
D.0.1mol金刚石晶体中含有键的个数为0.2,D项错误;
故选C。
5.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)下列化学用语的表述正确的是
A.基态V原子价电子的轨道表示式:
B.原子轨道的电子云轮廓图:
C.分子的VSEPR模型:
D.乙醇钠的电子式:
【答案】A
【详解】
A.基态V原子价电子为3d34s2,轨道表示式子为,A正确;
B.px原子轨道的电子云轮廓图为: ,B错误;
C.H2S分子的中心原子S含有2个σ 键,2对孤对电子,VSEPR模型是四面体形,略去孤电子对后,实际上其空间构型是V形,C错误;
D.乙醇钠的电子式为,D错误;
故选A。
6.(23-24高二下·河南濮阳第一高级中学·期中)下列对事实的分析正确的是
选项
事实
分析
A
键角:
电负性:C<N<O
B
第一电离能:P>S
原子半径:P>S
C
沸点:CO>
CO为极性分子,为非极性分子
D
热稳定性:HF>HCl
HF中存在氢键,HCl中不存在氢键
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.CH4分子中的中心原子C的价层电子对数为4,无孤电子对,NH3分子中的中心原子N的价层电子对数为4,孤电子对数为1、H2O分子中的中心原子O的价层电子对数为4,孤电子对数为2,由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力,所以键角大小为,故A错误;
B.P、S位于第二周期,同一周期主族元素,从左往右第一电离能有增大的趋势,但P的3p轨道半充满,比较稳定,其第一电离能高于同周期相邻的两种元素,故B错误;
C.CO和N2结构相似,相对分子质量相等,但CO为极性分子,N2为非极性分子,因此CO的沸点高于N2的沸点,故C正确;
D.F、Cl位于同一主族,同一主族从上到下,原子半径增大,元素非金属性减弱,对应氢化物的稳定性减弱,所以热稳定性:HF>HCl,故D错误;
故答案为:C。
7.(23-24高二下·河南周口恒大中学·期中)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,常温下,0.1mol·L-1XR水溶液的pH=1。X、Y、Z可组成一种在有机合成中常用的还原剂,结构如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>Y>R>X
B.Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
C.YR3分子中每个原子最外层都达到8电子结构
D.电解ZR水溶液可以制备Z、R的单质
【答案】B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大;常温下,0.1mol·L-1XR水溶液的pH=1,短周期主族元素组成的常见一元强酸为盐酸,则X为氢、R为氯;由X、Y、Z组成的一种常用的还原剂的结构可知,Z为带一个单位正电荷的离子,为钠;Y与氢形成YH,则Y最外层应该有3个电子,为硼;组成的常见还原剂为NaBH4;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:Z> R>Y> X,A错误;
B.硼的最高价氧化物对应的水化物是硼酸,硼酸为弱酸,B正确;
C.YR3为BCl3,硼最外层有3个电子,与3个氯原子结合,则硼的成键电子为6,没有达到8电子结构,C错误;
D.电解NaCl水溶液得到氯气、氢气、氢氧化钠,D错误;
故选B。
考向02 分子结构与性质
8.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)下列卤代烃中熔点最高的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】四种卤代烃的结构相似,随着相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔点升高,C2H5I相对分子量最大,熔点最高;
本题选A。
9.(23-24高二下·河南郑州十校·期中)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
分子间作用力
B
熔点:(1040℃)远高于(178℃升华)
晶体类型
C
热稳定性:
价电子排布
D
酸性:HF<HCl
氢键
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.正戊烷与新戊烷是同分异构体,新戊烷支链多,分子间作用力弱,导致正戊烷沸点高于新戊烷,则正戊烷沸点高于新戊烷与分子间作用力有关, A正确;
B.AlF3为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,熔点较高,AlCl3为共价化合物,形成的晶体为分子晶体,熔点较低,则AlF3熔点远高于AlCl3,B正确;
C.热稳定性:,是因为Cu+和Cu2+的核外价电子排布式分别为3d10和3d9,前者3d能级处于全满状态,能量更低,更稳定,是由于价电子排布导致的,C正确;
D.HF为弱酸,HCl为强酸,酸性HCl>HF,和氢键无关,D错误;
答案选D。
10.(23-24高二下·河南平顶山·期中)为一种常见溶剂,一定条件下,可与臭氧发生反应:。下列有关说法正确的是
A.五种物质中只有为极性分子 B.的沸点低于
C.与中心原子杂化方式不同 D.键角:大于
【答案】D
【详解】A.中心原子价层电子对数为2+=3,含有1个孤电子对,空间构型为V形,正负电中心不重合,为极性分子,另外O3也是极性分子,A错误;
B.和同为分子晶体,结构相似,CS2的相对分子质量大,范德华力强,熔沸点也高,B错误;
C.根据价层电子对互斥理论,O3的价电子对数==3,有一个孤电子对,中心O原子采取sp2杂化,中心原子价层电子对数为2+=3,含有1个孤电子对,S原子采取sp2杂化,C错误;
D.是直线形分子,键角为180°,空间构型为V形,键角小于180°,D正确;
故选D。
11.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)已知、分别在850℃、300℃能大量分解,对此事实解释合理的是
A.能形成氢键而不能 B.As—H键的键能小于N—H键的键能
C.是极性分子而是非极性分子 D.极易溶于水而不能
【答案】B
【详解】A.分解与化学键有关,与氢键无关,A不选;
B.分子的稳定性是由共价键的键能决定的,由于原子半径As>N,键长N—H<As—H,键长越长,键能越小,故更易分解,B合理;
C.是极性分子而也是极性分子,C不选;
D.极易溶于水而不能,是因为NH3溶于水后形成氢键,易溶于水,分离与溶解度无关,D不选;
故选B。
12.(23-24高二下·河南南阳·期中)失水后可转为(结构如图)。下列说法正确的是
A.物质中元素电负性顺序:
B.中键角∠OSO大于中键角∠HOH
C.此结构中与、与离子之间的作用力相同
D.基态S原子核外有16种能量不同的电子
【答案】B
【详解】A.电负性大的往往显负价,电负性大小:O>S>H>Fe,A项错误;
B.两者均为sp3杂化后者有孤电子对键角更小,中的键角∠OSO大于H2O中键角∠HOH,B项正确;
C.H2O和Fe2+配位键,而H2O和为氢键,两个作用力不同,C项错误;
D.基态S电子排布为1s22s22p63s23p4,同一能级的能量相同,有5种能量不同的电子,D项错误;
故选B。
13.(23-24高二下·河南郑州宇华实验学校·期中)化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族,且Y的原子半径小于M。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Y>E>Z B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.和空间结构均为三角锥形
【答案】A
【分析】E在地壳中含量最多,E为O;X的基态原子价层电子排布式为,所以n=3,X为Mg或者n=2,X为Li;Y的基态原子价层p轨道半充满,所以可能为N或P,Y和M同族,且Y的原子半径小于M,所以Y为N,M为P;根据X与M同周期、化合价之和为零,可确定Z为H、M为P、X为Mg、E为O、Y为N。
【详解】A.N3-、O2-的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,故简单离子半径为:N>O>H,故A正确;
B.PH3、NH3、H2O均是由分子组成,NH3、H2O分子间都存在氢键,使得它们沸点较高,且水的沸点高于NH3,PH3分子间仅存在范德华力,沸点低,简单氢化物沸点:H2O>NH3>PH3,故B错误;
C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,第ⅡA族和第ⅤA族的第一电离能大于同周期右边相邻元素,所以第一电离能:N>O>Mg,故C错误;
D.NH3中N的价层电子对数为4,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,中N的价层电子对为3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,故D错误;
故选A。
14.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)青霉胺是一种免疫调节剂,可用于治疗类风湿关节炎,其结构简式如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A.第一电离能: B.晶体中存在分子间氢键
C.分子中C、N、S均为杂化 D.晶体的熔沸点高,硬度大
【答案】B
【详解】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,故A错误;
B.由图可知,青霉胺分子中含有氨基和羧基,能形成分子间氢键,故B正确;
C.由图可知,青霉胺分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,故C错误;
D.由图可知,青霉胺晶体为熔沸点低、硬度小的分子晶体,故D错误;
故选B。
考向03 晶体结构与性质
15.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)砒霜()具有蚀疮去腐、杀虫、劫痰、截疟之功效,其分子结构如图1所示,由该物质制备的转化关系如图2所示,下列说法错误的是
A.、、均为分子晶体 B.、、中As的杂化方式相同
C.As位于元素周期表的p区 D.、均为三角锥形结构
【答案】A
【详解】A.四氢合铝酸锂晶体是锂离子和四氢合铝酸根离子形成的离子晶体,故A错误;
B.由图1可知,三氧化二砷中砷原子和砷化氢、氯化砷分子中砷原子的价层电子对数都为4,砷原子的杂化方式都为sp3杂化,故B正确;
C.砷元素的原子序数为33,基态原子的价电子排布式为4s24p3,位于元素周期表的p区,故C正确;
D.砷化氢、氯化砷分子中砷原子的价层电子对数都为4,砷化氢、氯化砷分子中砷原子的价层电子对数都为4,孤对电子对数都为1,分子的空间构型均为三角锥形,故D正确;
故选A。
16.(23-24高二下·河南南阳·期中)下列对一些事实的理论解释错误的是
选项
实验事实
理论解释
A
金属的导热性好
遍布晶体的自由电子受热加速运动并与金属阳离子发生碰撞
B
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,使-CF3的吸引电子能力大于-CCl3,导致羧基中羟基的极性更大,更易电离出H+
C
对羟基苯甲醛()比
邻羟基苯甲醛()的沸点高
对羟基苯甲醛形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
D
聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯
C-F的键能比C-H的键能大,键能越大,化学性质越稳定
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.遍布晶体的自由电子受热加速运动并与金属阳离子发生碰撞,可以将热量从能量高的地方传递到能量低的地方,所以金属的导热性好,A正确;
B.氟的电负性大于氯的电负性,使-CF3的吸引电子能力大于-CCl3,导致羧基中羟基的极性更大,更易电离出H+,所以酸性,B正确;
C.对羟基苯甲醛形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,分子内氢键使物质的沸点降低,分子间氢键使物质的沸点升高,所以对羟基苯甲醛()比
邻羟基苯甲醛()的沸点高,C错误;
D.C-F的键能比C-H的键能大,化学键能越大,化学性质越稳定,则聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,D正确;
故选C。
17.(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)下列说法中正确的有
①金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关
②若晶体中有阳离子,必然有阴离子
③分子晶体的熔点一定比金属晶体低
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤共价晶体中一定含有共价键
⑥含有离子的晶体一定是离子晶体
⑦硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
⑧NaCl和CsCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数均为8
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【详解】①当有外加电压时,自由电子便定向移动,形成电流,故金属具有导电性;当金属一端受热时,由于自由电子的运动,可将热量迅速的由一端传递到另一端,故金属有良好的导热性,金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关,正确;
②金属晶体就是由阳离子和电子组成的,没有阴离子,错误;
③分子晶体熔点可能比金属晶体熔点高,有的金属晶体熔点较低,如汞常温下为液态,错误;
④共价键强弱决定分子的稳定性,与熔沸点无关,错误;
⑤共价晶体是原子通过共价键结合而成,所以共价晶体含有共价键,正确;
⑥金属晶体由金属阳离子和电子构成,所以含有离子的晶体不一定是离子晶体,可能是金属晶体,错误;
⑦金刚石、碳化硅、晶体硅均为原子晶体,键能越大,硬度越大,原子半径:C>Si,键长:C-C>C-Si>Si-Si,键能:C-C>C-Si>Si-Si,故硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅,正确;
⑧NaCl晶体中,阴离子周围紧邻的阳离子数为6,错误;
正确的是①⑤⑦,故选B。
18.(23-24高二下·河南焦作博爱县第一中·期中)下列叙述中,事实与对应解释不正确的是
事实
解释
A
第一电离能:N>O
N的价层电子排布是2s22p3,为半充满较稳定
B
在氯化钠晶体中,每个Na+周围与它最近且等距的Cl-有6个
离子键具有饱和性
C
熔点:晶体硅<碳化硅
晶体硅和碳化硅均属于共价晶体,原子半径:Si>C,键长:Si-Si>Si-C,键能:Si-Si<Si-C
D
酸性:HCOOH>CH3COOH
H3C-是推电子基团,使羧基中羟基的极性减小
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,A正确;
B.离子键不具有饱和性,总是尽可能吸引异种电荷,B错误;
C.共价晶体中,键长越短,键能越大,熔点越高,晶体硅和碳化硅均属于共价晶体,原子半径:Si>C,键长:Si-Si>Si-C,键能:Si-Si<Si-C,导致熔点:晶体硅<碳化硅,C正确;
D.烃基(R-)越长,推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱,H3C-是推电子基团,使羧基中羟基的极性减小,故酸性:HCOOH>CH3COOH,D正确;
故选B。
19.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.该晶体中每个钛原子周围与它距离最近且等距的钛原子有12个
B.基态Ti原子的价层电子轨道表示式为
C.要证明空气中有氧元素,可利用X射线衍射仪
D.基态钙原子的、、轨道相互垂直,但能量相等
【答案】D
【详解】A.该晶体中每个钛原子周围与它距离最近且等距的钛原子有6个,A项错误;
B.基态Ti原子的价层电子轨道表示式为,B项错误;
C.要证明空气中有氧元素,可利用元素分析仪分析,C项错误;
D.p能级有3个轨道,基态钙原子的、、轨道相互垂直,但能量相等,D项正确;
答案选D。
20.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)立方氮化硼(BN)是特殊的耐磨和切削材料,其晶胞结构(如图所示)与金刚石相似。下列说法错误的是
已知:晶胞的棱长为a nm,为阿伏加德罗常数的值。
A.原子半径:N<B
B.氮化硼晶体的微观空间里存在BN分子
C.立方氮化硼的密度
D.氮化硼晶胞的俯视投影图为
【答案】B
【详解】A.同周期从左到右原子半径依次减小,故原子半径:N<B,选项A正确;
B.氮化硼(BN)是由氮原子和硼原子通过不同杂化方式所构成的晶体,为共价晶体,不存在BN分子,选项B错误;
C.根据均摊法可知,晶胞中含有个B,4个N,立方氮化硼的密度,选项C正确;
D.根据晶胞的结构可知,氮化硼晶胞的俯视投影图为,选项D正确;
答案选B。
21.(23-24高二下·河南平顶山·期中)镁锑合金因具有极低的本征晶格热导率而成为最具潜质的中文区热电材料之一,Sb位于周期表第五周期VA族,和均为三角锥形极性分子。一种镁锑合金的六方晶胞结构如图所示,下列有关说法错误的是
A.该合金的化学式为
B.Mg和Sb形成合金后,有更好的延展性
C.该合金熔化时,需破坏金属键
D.和相比,分子的极性更强,键角更小
【答案】B
【详解】A.该晶胞中,Mg的个数为:,Sb的个数为:2,所以该合金的化学式为,A正确;
B.Mg和Sb形成合金后,延展性更差,B错误;
C.合金熔化时,需破坏金属键,C正确;
D.和均为三角锥形极性分子,由于Sb的电负性更小,导致键和电子对更偏向于Cl,所以Sb-Cl键之间的斥力减小,键角更小; P-Cl或Sb-Cl中共用电子对均偏向Cl,由于P的电负性大于Sb,抵消了一部分电子的偏向,从而导致PCl3的极性更小,SbCl3极性更大,D正确;
故选B。
考向04 超分子和配合物
22.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)配离子有两种结构,下列有关该配离子的说法正确的是
A.的杂化方式是
B.的配位数是2
C.的空间构型是平面四边形
D.CO中键与键的个数比为
【答案】C
【详解】A.若是杂化,则为四面体结构,此时只有一种结构,故当其有2种结构时,说明不是杂化,A项错误;
B.的配位数是4,B项错误;
C.当是平面四边形时,2个存在四边形的邻位与对位两种结构,C项正确;
D.CO中C、O之间形成3个共价键,键与键的个数之比为,D项错误;
故选C。
23.(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)关于配合物的说法错误的是
A.1 mol该配合物与足量AgNO3溶液反应生成1 mol AgBr
B.中心原子的配位数为6
C.中心原子的化合价为+3价
D.中心原子Cr采取sp3杂化
【答案】D
【详解】A.1mol 中作为外界的的物质的量为1 mol,A项正确;
B.的中心离子的配体是H2O、,该配离子中含有4个H2O、2个,所以配位数是6,B项正确;
C.中阴离子是溴离子,溴离子的化合价是-1价,所以铬元素的化合价是+3价,C项正确;
D.铬离子配位数是6,含有6个σ键,所以铬离子采用杂化,D项错误;
本题选D。
24.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)蓝色的无水在吸水后会变成粉红色的水合物,该水合物受热后又变成无水,所以常用作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有65g无水,吸水后变成119g(假设该水合物为配合物),下列说法正确的是
A.Co是第四周期第ⅢB族元素
B.基态氯原子核外电子的空间运动状态有17种
C.上述119g 配合物中,所含σ键的物质的量的最大值一定不为20mol
D.配合物中,所含的化学键为氢键、离子键、共价键和配位键
【答案】C
【详解】A.Co是第四周期第VIII族元素,A错误;
B.基态氯原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,含有电子的轨道有1+1+3+1+3=9个,原子核外电子的空间运动状态有9种,B错误;
C.根据方程式进行计算:
则,解得x=6,当2个Cl-中有1个作为配体时,所含σ键最多,为2×6+1=13,119g的物质的量为,最多含有6.5molσ键,C正确;
D.氢键不是化学键,D错误;
故选C。
25.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)下列有关物质结构与性质的说法正确的是
A.基态原子的价电子排布式为的元素的族序数等于()
B.元素周期表第12列元素的基态原子的电子排布中无未成对电子
C.甲醛分子的的键角小于的键角
D.王冠醚()是一种超分子
【答案】B
【详解】A.基态原子的价电子排布式为的元素的族序数不一定等于(x+y),如位于元素周期表第四周期ⅠB族的铜元素的基态原子的价电子排布式为3d104s1,10+1≠1,故A错误;
B.元素周期表第12列元素位于元素周期表ⅡB族,价电子排布式为(n—1) d10ns2,基态原子的电子排布中无未成对电子,故B正确;
C.甲醛分子中碳氧双键对成键电子对的斥力大于碳氢单键,所以分子中的键角大于的键角,故C错误;
D.由键线式可知,王冠醚分子中碳原子个数和醚键数目较少,不能与碱金属阳离子形成螯合物,不属于超分子,故D错误;
故选B。
26.(23-24高二下·河南平顶山·期中)化合物M是一种新型超分子晶体材料,以X、18-冠-6和为原料,为溶剂,通过下列反应可制备M:
下列有关说法错误的是
A.18-冠-6可用于某些碱金属离子的分离
B.M中存在离子键、极性键、非极性键以及氢键
C.M中阴离子的空间构型为平面四边形
D.X中的官能团为氨基和碳溴键
【答案】C
【详解】A.18-冠-6可用于某些碱金属离子的分离,A正确;
B.根据M的结构,M中存在离子键、极性键、非极性键以及氢键,B正确;
C.M的阴离子为正四面体结构,C错误;
D.根据图示,X中的官能团为氨基和碳溴键,D正确;
答案选C。
27.(23-24高二下·河南南阳·期中)离子液体是指由体积较大的阴、阳离子组成,并且在室温或接近室温下呈液态的盐,也称为低温熔融盐。离子液体有许多优点,例如难挥发,有良好的导电性,可作溶剂、电解质、催化剂等。一种离子液体结构如图,有关该物质的说法错误的是
A.阳离子体积大,离子之间作用力较弱,晶体的熔点较低
B.所含原子的半径从大到小的顺序为:Al>Cl>C>N>H
C.存在的化学键类型:离子键、共价键、配位键
D.阴离子的空间结构为平面四边形
【答案】D
【详解】A.由图结构可知,该结构中阳离子体积大,阴阳离子之间的作用力减弱,晶体的熔点降低,A正确;
B.电子层数越多,原子半径越大,如电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,所含原子的半径从大到小的顺序为:Al>Cl>C>N>H,B正确;
C.该离子液体中阳离子与阴离子之间以离子键结合,在阳离子中不同的非金属元素的原子之间存在共价键,在阴离子中Al、Cl原子之间存在共价键和配位键,因此该化合物中存在的化学键类型:离子键、共价键、配位键,C正确;
D.阴离子的中心Al原子价电子对数目,Al原子上无孤对电子,因此阴离子的空间构型为正四面体形,D错误;
故选D。
1.(23-24高二下·河南濮阳第一高级中学·期中)研究物质结构更容易揭示物质的性质。下列说法错误的是
A.探究原子奥秘开智增慧,基态Si原子电子排布式表示为违背了泡利原理
B.“侯氏制碱”弘扬民族自信,的VSEPR模型与离子的空间结构相同
C.施尿素做氮肥可增产增收,电负性:
D.天然水晶晶莹剔透富有美感,晶体中每个O原子与两个Si原子形成共价键
【答案】A
【详解】A.基态Si原子电子排布式表示为违背了洪特规则,故A错误;
B.的VSEPR模型与离子的空间结构相同都是平面三角形,故B正确;
C.同一周期,电负性逐渐增大,H的电负性小于它们,故C正确;
D.每个O原子有2个孤对电子,与两个Si原子形成共价键,故D正确;
答案选A。
2.(23-24高二下·河南南阳·期中)下列有关化学用语表示正确的是
A.CO2的分子模型示意图:
B.基态铜原子的价层电子的轨道表示式:
C.H2O的VSEPR模型:
D.乙烯分子的球棍模型:
【答案】C
【详解】
A.已知CO2为直线形分子,且C的原子半径比O的大,故CO2的分子模型示意图为:,A错误;
B.根据洪特特例可知,基态铜原子的价层电子的轨道表示式为:,B错误;
C.H2O的中心原子O周围的价成电子对数为:2+=4,有2对孤电子对,故其VSEPR模型为:,C正确;
D.已知乙烯为平面形分子,且C碳的原子半径大于H,故为乙烯的空间填充模型,而乙烯分子的球棍模型为:,D错误;
故答案为:C。
3.(23-24高二下·河南郑州十校·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.()分子中,所含共价键总数为
B.含碳原子的金刚石晶体中,含有键的数目为
C.分子中,所含键总数可能为
D.中,所含键总数为
【答案】C
【详解】A.由S8的分子结构可知,S8分子中含有8条S-S键,所以,即25.6g S8中的共价键数目为0.8NA,故A项错误;
B.含0.1mol碳原子的金刚石晶体中,含有C−C键的数目为0.2NA,故B项错误;
C.4.2g(0.1mol)C3H6分子中,该有机物为环丙烷()时,所含σ键总数为0.9NA,故C项正确;
D.1mol SiO2中含有4molSi−O键,6.0g(0.1mol)SiO2中所含Si−O键总数为0.4NA,故D项错误;
故本题选C。
4.(23-24高二下·河南郑州十校·期中)一种工业洗涤剂中间体的结构如图,其中、、、、原子序数依次增大且分属三个短周期。、元素的基态原子中均有两个未成对电子,下列说法正确的是
A.电负性大小:
B.简单离子半径:
C.简单氢化物的沸点:
D.阴离子中各原子都满足电子稳定结构
【答案】A
【分析】、、、、原子序数依次增大且分属三个短周期,X形成1个共价键,X是H元素;、元素的基态原子中均有两个未成对电子,Y能形成4个共价键,Y是C元素;Z形成3个共价键、Q形成2个共价键,Z是N元素、Q是O元素;W形成+1价阳离子,W是Na元素。
【详解】A.元素非金属性越强电负性越大,电负性大小:O>N>C>H,故A正确;
B.电子层数相同,质子数越多离子半径越小,简单离子半径:N3->O2->Na+,故B错误;
C.H2O、NH3分子间能形成氢键,沸点高,简单氢化物的沸点H2O>NH3>CH4,故C错误;
D.阴离子中H原子不满足电子稳定结构,故D错误;
选A。
5.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)我国科学家在实验室中成功地实现了“空气变馒头”的壮举:化学总反应可表示为(未配平),下列说法错误的是
A.从电子云重叠方式角度看,中存在两类共价键
B.从共用电子对是否发生偏移角度看,Starch中存在两类共价键
C.键的极性:H—O>C—O
D.键长:C=C>C—C
【答案】D
【详解】A.中存在键、键两类共价键,A正确;
B.Starch中存在C—O、O—H等极性键,也存在C—C非极性键,B正确;
C.由于电负性H<C,故H—O键的极性强于C—O键,C正确;
D.键长C=C<C—C,D错误;
故选D。
6.(23-24高二下·河南郑州十校·期中)下列事实与氢键无关的有
A.相同条件下,在水中的溶解度大于
B.水分子比硫化氢分子稳定
C. 中的电离程度比的大
D.邻羟基苯甲醛( )的熔点比对羟基苯甲醛()低
【答案】B
【详解】A.相同条件下,NaHCO3 的溶解度小于Na2CO3的溶解度,这是因为碳酸氢钠二聚在水中形成氢键“抱团”,使溶解度减小,A不选;
B.氢键只决定物质的溶解性和熔沸点高低,分子的稳定性与氢键无关,与分子内化学键有关,H-O比H-S键键能大,作用力大,水更稳定,B选;
C.可形成分子内氢键,使其极性增强,的电离程度比的大,C不选;
D.邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛,D不选;
答案选B。
7.(23-24高二下·河南周口恒大中学·期中)下列说法正确的是
A. σ键和π键比例为5:2
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ/mol)分别为738、1451、7733、10540、 13630、17995、21703, 当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+
C.共价键的键长越短,形成的共价键键能就一定越大
D.1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子,是由共价键的饱和性决定的
【答案】D
【详解】A.共价单键都是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,则中σ键和π键比例为18:2=9:1,A错误;
B.该元素第三电离能剧增,最外层应有2个电子,表现+2价,当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+,B错误;
C.原子间共用电子对数目相同的共价键,键长越短,键能越大,如氮氮三键的键长小于碳碳三键,氮氮三键的键能大于碳碳三键,氮氮三键的键长大于O-H键的键长,氮氮三键的键能大于O-H键的键能,C错误;
D.S原子最外层有6个电子,有2个末成对电子,1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子,是由共价键的饱和性决定的,D正确;
故合理选项是D。
8.(23-24高二下·河南周口恒大中学·期中)下列说法或有关化学用语的使用正确的是
A.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B.基态Mn原子的外围电子排布图为
C.碳酸氢钠的电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO
D.基态铜原子的外围电子排布式为3d94s2
【答案】B
【详解】A.在基态多电子原子中,同一能层中的p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量,即,但是当s轨道电子所处能层高于p轨道电子所处的能层,此时p轨道电子能量低于s轨道的电子,如, A错误;
B.基态Mn原子的核外电子排布式为,外围电子排布式为,,外围电子排布图为,B正确;
C.碳酸氢钠正确的电离方程式为,C错误;
D.结合洪特特例可知,基态铜原子的核外电子排布式为,所以外围电子排布式为,D错误;
故合理选项为B。
9.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)下列有关物质的性质或用途的解释正确的是
选项
物质的性质或用途
解释
A
干冰常用于舞台烟雾设计
中的共价键不稳定
B
为极性分子,而为非极性分子
N的电负性比B的电负性大
C
熔点:
SiC是共价晶体,NaCl是离子晶体,是分子晶体,一般而言,熔点:共价晶体>离子晶体>分子晶体
D
的熔点比的高
易形成分子内氢键
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.干冰常用于舞台烟雾设计是因为二氧化碳是分子晶体,熔沸点低,受热易发生升华而产生烟雾,故A错误;
B.三氯化氮分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,分子的空间构型为结构不对称的三角锥形,属于极性分子,三氯化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,分子的空间构型为结构对称的平面正三角形,属于非极性分子,则三氯化氮为极性分子、三氯化硼为非极性分子与元素的电负性大小无关,故B错误;
C.熔点的大小顺序为是因为碳化硅是共价晶体,氯化钠是离子晶体,四氯化硅是分子晶体,说明不同类型晶体的熔点大小顺序为共价晶体>离子晶体>分子晶体,故C正确;
D.邻羟基苯甲酸能形成形成分子内氢键,对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,所以对羟基苯甲酸的分子间作用力大于邻羟基苯甲醛,沸点高于邻羟基苯甲酸,故D错误;
故选C。
10.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)前四周期部分元素的性质或原子结构特点如下表,下列说法正确的是
元素代号
元素性质或原子结构
W
与X同周期且相邻,W的原子半径比X的小
X
基态原子的3个能级中含有相同数目的电子
Y
基态原子只有6个能级,且最高能级有2个电子
Z
基态原子的6个原子轨道中均填充有电子,且有1个未成对电子
A.为分子晶体,能与水反应
B.X的简单氢化物比W的简单氢化物更易溶解于水
C.化合物溶解于水生成的气体分子为非极性分子
D.HXW分子中含键与键数目之比为1:1
【答案】D
【分析】W与X同周期且相邻,W的原子半径比X的小,基态X原子的3个能级中含有相同数目的电子,则W为N元素、X为C元素;基态Y原子只有6个能级,且最高能级有2个电子,则Y为Mg元素;基态Z原子的6个原子轨道中均填充有电子,且有1个未成对电子,则Z为Na元素。
【详解】A.MgC2是含有非极性键和离子键的离子化合物,属于离子晶体,故A错误;
B.甲烷不能与水分子形成分子间氢键,氨分子能与水分子形成分子间氢键,所以氨分子比甲烷更易溶解于水,故B错误;
C.Na3N与水反应生成氢氧化钠和氨气,氨气的空间构型为结构不对称的三角锥形,属于极性分子,故C错误;
D.氢氰酸的结构式为H—C≡N,分子中单键为σ键,三键中含有1个σ键和2个π键,则分子中含有的σ键与π键数目之比为1:1,故D正确;
故选D。
11.(23-24高二下·河南焦作博爱县第一中·期中)有五种短周期主族元素、、、、,它们的原子序数依次增大,其中、、、在周期表中位置如表;的简单离子半径是同周期中最小的;是组成叶绿素的金属元素,其原子的第一至第四电离能分别是,,,。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.和的单质熔点:
C.工业上都用电解其氧化物的方法制、、单质
D.的简单氢化物可与盐酸反应生成既有离子键又有共价键的化合物
【答案】D
【解析】短周期主族元素、、、、,它们的原子序数依次增大,由题中所给信息可知,位于元素周期表的第三周期,的简单离子半径是同周期中最小的,则为元素;由元素周期表的相对位置可知,为元素,为元素,为元素;是组成叶绿素的金属元素,由题中数据可知,的第一、第二电离能较小,第三电离能剧增,表现+2价,最外层电子数为2,则为元素,据此分析解答。
【详解】A. 同周期元素随着原子序数的递增,第一电离能呈增大趋势,但的能级有2个电子,轨道是全充满稳定状态,能量较低,所以镁元素的第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能,A错误;
B. 碳单质在常温下为固态,而氮气在常温下为气态,所以和的单质熔点,B错误;
C. 工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取镁,反应方程式为,工业上常用电解熔融氧化铝的方法制取铝,反应方程式为,工业上用焦炭还原二氧化硅的方法制取单质硅,反应方程式为,C错误;
D. 的简单氢化物为,与盐酸反应生成氯化铵,中既有离子键又有共价键,D正确;
故选D。
12.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)冠醚在物质分离中有重要的应用,某冠醚分子c可识别,其合成方法如图所示。下列说法错误的是
A.a、b、c中均没有手性碳原子
B.c可用于从含有、、三种金属离子的溶液中分离出
C.a、c均存在大键
D.邻苯二酚与b通过消去反应可得到a
【答案】D
【详解】A.手性碳原子是指与四个不同原子或原子团相连的碳原子,因此三种物质中均无手性碳原子,A项正确;
B.由于的半径比另外两种都大,故、无法与c形成稳定的配离子,B项正确;
C.苯环中存在大π键,C项正确;
D.消去反应会形成含有不饱和键的有机物,D项错误;
故选D。
13.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)下列有关物质晶体类型、构成晶体微粒间的作用力类型的分析错误的是
选项
A
B
C
D
物质名称或性质
固体不导电,熔融态能导电
硅
只有阳离子,没有阴离子的晶体
干冰
晶体类型
离子晶体
共价晶体
金属晶体
分子晶体
作用力类型
离子键
共价键
金属键
共价键、分子间作用力
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.离子晶体属于电解质,离子间靠离子键结合在一起,A正确;
B.硅属于共价晶体,通过共价键结合,B正确;
C.金属晶体是由金属阳离子与自由电子构成的,通过金属键结合在一起,C正确;
D.干冰属于分子晶体,分子间靠分子间作用力结合在一起,D错误;
故选D。
14.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)我国科研工作者发现了一种在低压条件下高效电催化还原的新方法,其总反应为。下列说法错误的是
A.的晶体类型是离子晶体
B.的键角为
C.中含有氯化钠分子的数目为
D.该反应中存在共价键、离子键的断裂与形成
【答案】C
【详解】A.是盐,晶体类型属于离子晶体,A项正确;
B.中碳原子为sp杂化,是直线形分子,B项正确;
C.是离子化合物,结构中没有分子这种微粒,C项错误;
D.由、是离子化合物及CO、是共价化合物可知,D项正确;
故选C。
15.(23-24高二下·河南南阳六校联考·期中)氮化硼、磷化硼均是受到高度关注的耐磨涂料。磷化硼的晶胞及某些原子的分数坐标如图所示,下列说法正确的是
A.磷化硼中P的价层电子对数为4 B.熔点:BN<BP
C.磷化硼不溶于水,但可能溶于苯 D.a原子的分数坐标为
【答案】A
【详解】A.磷原子形成了四个键(其中一个为配位键),故价层电子对数是4,A正确;
B.由可作“耐磨涂料”可知二者均为共价晶体,由于原子半径N<P,故键能B—N>B—P,BN的熔点高于BP,B错误;
C.共价晶体难溶于一般的溶剂,C错误;
D.a原子位于背面中心上,a原子的分数坐标应为,D错误;
故选A。
16.(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体中与最近且距离相等的有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为
【答案】C
【详解】A.根据晶胞结构可知,其中K个数:8×=1,其中Ca个数:1,其中B个数:12×=6,其中C个数:12×=6,故其最简化学式为,A正确;
B.根据晶胞结构可知,位于晶胞顶点,Ca2+位于体心,每个为8个晶胞共用,则晶体中与最近且距离相等的有8个,B正确;
C.根据晶胞结构可知,晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面,C错误;
D.根据选项A分析可知,该晶胞最简化学式为,则1个晶胞质量为:,晶胞体积为a3×10-30cm3,则其密度为,D正确;
故选C。
17.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)GaAs晶体中掺杂Mn后兼有半导体和磁性的性质,具有潜在的应用价值。某种掺杂有Mn的砷化镓晶胞结构如图所示,若阿伏加德罗常数的值为NA,下列有关说法正确的是
A.Mn取代了GaAs晶体中的部分As
B.该晶胞中Mn、As、Ga原子的个数比为1:2:6
C.基态Ga原子核外电子有18种空间运动状态
D.1个晶胞的质量约为
【答案】D
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中位于砷原子的个数为4,由化学式可知,砷化镓晶胞中镓原子位于顶点和面心,则锰原子取代了砷化镓晶体中的部分镓原子,故A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于砷原子的个数为4,位于顶点和面心的锰原子个数为1×+1×=,位于顶点和面心的镓原子个数为7×+5×=,则晶胞中锰原子、砷原子、镓原子的个数比为:4:=5:32:27,故B错误;
C.镓元素的原子序数为31,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,则原子核外电子有16种空间运动状态,故C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于砷原子的个数为4,位于顶点和面心的锰原子个数为1×+1×=,位于顶点和面心的镓原子个数为7×+5×=,则1个晶胞的质量为×(×55g/mol+4×75g/mol+×70g/mol)≈,故D正确;
故选D。
18.(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)磷酸亚铁锂()和锰酸锂()均可用作锂离子电池正极材料。回答下列问题:
(1)基态Li原子核外电子所占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)Fe元素位于周期表 周期 族;原子核外电子有两种相反的自旋状态,分别用和表示,称为电子的白旋磁量子数,基态Fe原子的价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(3)基态Mn2+的价电子排布式为 ,锰的第三电离能高于铁的第三电离能,其原因是 。
(4)P4S10的分子结构如图所示,其中含有 个六元环; g P4S10含有8molσ键。
【答案】(1)球
(2) 第四 第Ⅷ +2(或-2)
(3) 3d5 Mn2+的价电子排布为3d5,处于半满状态,电子的能量低,失去1个电子所需消耗的能量高,而Fe2+的价电子排布为3d6,失去1个电子后达到半满状态
(4) 4 222
【详解】(1)基态Li原子核外电子排布式为1s22s1,电子所占据最高能级为2s,电子云轮廓图为球形。
(2)Fe为26号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,位于周期表第四周期第Ⅷ族;基态Fe原子的3d轨道有4个成单电子,则价电子自旋磁量子数的代数和为(和)=+2(或-2)。
(3)Mn为25号元素,基态Mn2+的价电子排布式为3d5,处于半充满状态,而Fe2+的价电子排布式为3d6,所以锰的第三电离能高于铁的第三电离能,其原因是:Mn2+的价电子排布为3d5,处于半满状态,电子的能量低,失去1个电子所需消耗的能量高,而Fe2+的价电子排布为3d6,失去1个电子后达到半满状态。
(4)从P4S10的分子结构图可以看出,每个P原子与4个S原子形成共价单键,其中含有4个六元环;1个P4S10分子中含有16个σ键,质量为31×4+32×10=444,则222g P4S10含有8molσ键。
【点睛】价电子能量越低,原子越稳定,失电子能力越弱。
19.(23-24高二下·河南商丘二十校·期中)碳族元素中的碳、硅、锗及其化合物在诸多领域具有重要用途。回答下列问题:
(1)锗元素位于周期表 区,基态硅原子核外电子排布式为 ,基态碳原子核外有 种不同运动状态的电子。
(2)草酸(分子式:H2C2O4,结构简式:HOOC-COOH)与NiSO4溶液反应,可制备NiC2O4∙2H2O。
①组成H2C2O4的元素中第一电离能最大的为 (填元素符号),该分子中σ键与π键的个数比为 。
②中的键角为 ,该离子的空间构型为 。
(3)金刚石的结构及某碳硅化合物的晶胞结构如图所示,晶胞参数为anm。
①12g金刚石中含有的σ键的数目为 (NA为阿伏加德罗常数的值,下同)。
②该碳硅化合物的化学式为 ,其晶体的密度为 g∙cm-3。
【答案】(1) p 1s22s22p63s23p2 6
(2) O 7:2 109°28′ 正四面体
(3) 2NA SiC
【详解】(1)锗原子的价电子排布式为4s24p2,能量最高的能级为4p,则其位于周期表p区,硅为14号元素,基态硅原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2,核外有6种不同运动状态的电子。
(2)
①组成H2C2O4的元素为H、C、O,O的非金属性最强,C、O原子的P轨道电子都不是半充满,则第一电离能最大的为O,该分子的结构式为,有7个σ键和2个π键,σ键与π键的个数比为7:2。
②中,S原子的价层电子数为4,发生sp3杂化,键角为109°28′,该离子的空间构型为正四面体。
(3)①12g金刚石中,C原子的物质的量为1mol。在金刚石晶体中,每个C原子与周围的4个C原子以单键相连,平均每个C原子形成2个共价键,则12g金刚石中含有的σ键的数目为2NA。
②该碳硅化合物晶胞中,含C原子数为4,含Si原子数为=4,C、Si原子个数比为1:1,则化学式为SiC,其晶体的密度为=g∙cm-3。
【点睛】计算晶胞中所含微粒的数目时,常使用均摊法。
20.(23-24高二下·河南郑州第一中学·期中)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)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在所含非金属元素的电负性由大到小为 。
③的沸点由高到低的顺序为 (填化学式,下同),键角由小到大的顺序为 。
④基态原子的价电子排布式为 ,在周期表中位置为 。
(2)丁二酮肟是检验Ni2+的灵敏试剂。丁二酮肟分子( )中C原子轨道杂化类型为 ,丁二酮肟分子所含键的数目为 。
(3)配合物常温下为液体,易溶于、苯等有机溶剂。中与的C原子形成配位键。不考虑空间构型,的结构可用示意图表示为 (用“→”表示出配位键)。
(4)分子中,N-B化学键称为 键,其电子对由 提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:。的结构为 。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由 变为 。
【答案】(1) 正四面体形 O、N、S、H 第四周期ⅡB族
(2) 和
(3)
(4) 配位 N(或氮原子)
【详解】(1)中阴离子为,其价层电子对数为、无孤对电子,立体构型为正四面体形;含有的非金属元素有H、N、O、S,所有元素中电负性最大的三种元素依次为F、O、N,且S与H形成的化合物中S显负价,故电负性由大到小为O、N、S、H;均为分子晶体,氨气形成分子间氢键沸点最高,磷化氢、砷化氢随相对分子量逐渐增大沸点增大,则的沸点由高到低的顺序为;Zn为30号元素,位于第四周期ⅡB族,基态原子的价电子排布式为;
(2)丁二酮肟分子有甲基、碳碳双键,其中C原子轨道杂化类型为和;单键为σ键、双键为1个σ键1个π键,则丁二酮肟分子所含键的数目为
(3)
在结构中Ni是中心原子,CO是配体,且C和O相比,C的电负性较小,故C是配位原子,则其结构可用表示为:;
(4)B原子最外层有3个电子,与3个H原子形成3个共价键,N原子上有1对孤电子对,N与B原子通过配位键结合形成N—B化学键;其电子对由N原子单方面提供而与B原子共用;NH3BH3分子中,B原子的价层电子对数为4,故其杂化方式为sp3,NH3BH3在催化剂的作用下水解生成氢气和,由图中信息可知,中每个B原子只形成3个σ键,六元环上6个原子形成一个大π键,所以其中的B原子的杂化方式为sp2,因此B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。
21.(23-24高二下·河南创新发展联盟·期中)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)与中更稳定的是 (填化学式),原因为 。
(2)Ni与Co位于同一族,取(黄色)、(紫红色)、(绿色)和(紫色)四种化合物各1mol分别溶于水,分别加入足量的硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。
①根据实验事实用配合物的形式写出的化学式: 。
②后两种物质的组成相同而颜色不同,写出其在水中的电离方程式: 。
(3)一种含Ni元素的化合物的晶胞Q的结构如图。
①该晶胞中粒子个数比 。
②设Q的最简式的摩尔质量为Mg⋅mol,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度的计算式为 g·cm。
(4)一种由镍原子和镁原子共同构成,碳原子只填充在由镍原子构成的八面体空隙中的化合物,其晶胞结构如图所示。
①在每个Mg原子周围且与其距离为(其中a为晶胞参数)的Ni原子有 个。
②过渡金属与CO形成羰基配合物时,每个CO分子向中心原子提供2个电子,最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子的原子序数相同,称为有效原子序数规则。根据此规则,镍与CO形成的羰基配合物中, ,0.5mol中含有 molσ键。
【答案】(1) N的电负性弱于O,形成配位键时,N越易给出电子,与Cu2+形成的配位键更稳定
(2) [Co(NH3)5Cl]Cl2
(3) 1:2:4
(4) 12 4 4
【详解】(1)配位原子的电负性越小,越易给出电子,生成的配合物越稳定,N的电负性弱于O,因此N与Cu2+形成的配位键更稳定,故答案为:;N的电负性弱于O,形成配位键时,N越易给出电子,与Cu2+形成的配位键更稳定。
(2)①由题干信息可知,将1mol的配合物CoCl3•5NH3(紫红色)溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即沉淀的氯化银2mol,即该配合物能够电离出2个Cl-,且已知上述配合物中配离子的配位数均为6,则配合物CoCl3•5NH3的化学式为:[Co(NH3)5Cl]Cl2,故答案为:[Co(NH3)5Cl]Cl2;
②(绿色)和(紫色),分别加入足量的硝酸银溶液,立即产生氯化银沉淀的量均为1mol,化学式为:[Co(NH3)4Cl2]Cl,在水中的电离方程式:,故答案为:。
(3)①观察该晶胞的结构,根据均摊法有,X在顶点和体心,有,Y在棱上和体心,有,Z在棱上、面上和体心,有,,故答案为:1:2:4;
②1个晶胞中含有2个最简式,已知Q的最简式的摩尔质量为Mg⋅mol,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度的计算式为:,故答案为:。
(4)①以顶点的1个Mg原子为基点,在这个Mg原子周围与其距离为的Ni原子位于3个面心,均摊为,与该顶点共有的立方体有8个,所以个,即每个Mg原子周围且与其距离为(其中a为晶胞参数)的Ni原子有12个,故答案为:12;
②Ni为28号元素,原子核外电子排布为[Ar]3d84s2,其同周期稀有气体元素Kr原子核外电子排布为[Ar]3d104s24p6,所以Ni原子比Kr原子少8个电子,按照题意,每个CO分子能提供2个电子,那么形成的Ni(CO)x中x=4;Ni(CO)4中的羰基内C和O之间是三键,共价三键中一个σ键,两个π键,四个羰基一共4个σ键,羰基与Ni间形成配位键,属于σ键,四个羰基一共与镍形成了4个σ键。所以Ni(CO)4中总共有8个σ键,0.5mol Ni(CO)4中含有4molσ键,故答案为:4;4。
22.(23-24高二下·河南示范性高中·期中)氮族元素包括N、P、As、Sb、Bi等元素。回答下列问题:
(1)基态Bi原子的价电子排布式为 。
(2)室内甲醛污染会对人体造成危害,如图所示物质可用于空气中甲醛含量的测定。
该物质的组成元素C、N、H的电负性由大到小的顺序是 ;该物质分子中含孤电子对最多的元素的原子是 (填元素符号)。
(3)硫酸四氨合铜是高效安全的广谱杀菌剂、杀虫剂,是植物生长激素。可在溶液中通入制备该物质:与作用生成,该配离子形成时,提供空轨道的微粒是 ;向反应后的混合液中加入乙醇可析出晶体,加入乙醇的作用是 。
(4)砷化镓(GaAs)是一种应用广泛的半导体材料,用于制作太阳能电池材料、集成电路等。
①GaAs与CaN、GaP等均为共价晶体,其熔点数据如下表,其中X为 (填化学式)。
晶体
X
CaP
Y
熔点/℃
1700
1480
1238
②CaAs的晶胞结构如图所示,晶体中As位于Ga形成的四面体空隙中,则四面体空隙的利用率为 %;若晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度是 (用含a、的代数式表示)。
【答案】(1)6s26p3
(2) N>C>H S
(3) Cu2+ 降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4•H2O的溶解度,
(4) GaN 50
【详解】(1)已知Bi位于周期表第6周期第ⅤA族,故基态Bi原子的价电子排布式为6s26p3,故答案为:6s26p3;
(2)元素周期表从下往上,从左往右,得电子能力越来越强,电负性越来越大,三种元素电负性排序为N>C>H,由题干物质结构简式可知,该物质分子中C、H不含孤电子对,N含有1对孤电子对,S含有2对孤电子对,则含孤电子对最多的元素的原子是S,故答案为:N>C>H;S;
(3)与作用生成,该配离子形成时,NH3提供空轨道,Cu2+提供空轨道,形成配位键;向反应后的混合液中加入乙醇可析出晶体,加入乙醇的作用是降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4•H2O的溶解度,故答案为:Cu2+;降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4•H2O的溶解度;
(4)①GaAs与CaN、GaP等均为共价晶体,原子半径:r(N)<r(P)<r(As),键长:Ga-N<Ga-P<Ga-As,键长越短,键能越大,熔点越高,所以熔点:GaN>GaP>GaAs,则表中X为GaN,故答案为:GaN;
②由题干CaAs的晶胞结构示意图可知,晶体中As位于Ga形成的四面体空隙中,则晶胞中共形成8个四面体,其中有4个四面体中填充了As,即四面体空隙的利用率为=50%;晶胞中As原子数目=4、Ga原子数目=8×+6×=4,故晶胞质量=4×g,晶胞参数为a pm,则晶体密度=(4×g)÷(a×10-10 cm)3= g•cm-3,故答案为:50;。
23.(23-24高二下·河南郑州十校·期中)、能形成多种配合物,在制药及离子检验中有重要的用途。
(1)遇可形成血红色的,的结构式为。
①写出1种等电子体分子的分子式 。
②苯中存在大键,可表示为,则中的大键可表示为 。
③离子中含有 个键。
(2)琥珀酸亚铁(结构如图所示)、硫酸亚铁都是常见的补铁药物。
①琥珀酸亚铁中碳原子的杂化方式有 。
②中键角 (填“大于”或“小于”)中键角,理由是 。
(3)邻二氮菲(phen)结构如图:,phen可以与形成稳定的橙红色配离子,该配离子的特征颜色常用于浓度的测定。
①中的配位数为 。
②pH<2时,溶液橙红色会变浅甚至消失,原因是 。
【答案】(1) CO2、CS2、COS、N2O等(写1个即可) 18NA
(2) sp2、sp3 大于 CO中C的杂化方式为sp2,SO中S的杂化方式为sp3
(3) 6 时,N原子与H+形成配位键,[Fe(phen)3]2+浓度降低(写出N原子与H+形成配位键即可)
【详解】(1)①与SCN-互为等电子体的分子中含有3个原子、价电子数是16,与其互为等电子体的分子有CO2、CS2、COS、N2O等;
②SCN-中3个原子提供4个电子形成大π键,该大π键可以表示为;
③1个[Fe(SCN)6]3-中,铁离子和配体形成6个σ键,每个配体中含有2个σ键,则1个该离子中含有σ键个数为6+2×6=18,则1mol[Fe(SCN)6]3-离子中含有18NA个σ键;
(2)①琥珀酸亚铁中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3;
②中C的杂化方式为sp2,为平面三角形,中S的杂化方式为sp3,为三角锥形,则中键角大于中键角;
(3)①1个邻二氮菲分子中含2个N原子,每个N原子均含有1个孤电子对,能与形成配位键,故中的配位数为;
②H+中含有空轨道,也能与邻二氮菲中的N形成配位键,当H+浓度较高时,邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键,故当时,H+浓度较高,N原子与形成配位键,浓度降低,因而溶液橙红色会变浅甚至消失。
试卷第1页,共3页
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