内容正文:
专题01 物质结构与性质
内容概览
考向1 原子结构与性质
考向2 分子结构与性质
考向3 晶体结构与性质
考向1 原子结构与性质
1.(24-25高二上·重庆八中·期中)下列说法错误的是
A.不符合泡利原理
B.p能级能量一定比s能级的能量高
C.2p和3p轨道形状均为哑铃形,3p的半径比2p大
D.基态N原子的轨道表示式为,违背了洪特规则
2.(23-24高二下·重庆巴蜀·期中)一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是
A.该化合物中每个原子都达到稳定结构
B.原子序数:,对应的简单离子半径顺序:
C.基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D.电负性:
3.(23-24高二下·重庆巴蜀·期中)一种超导材料中含、P、O、S等元素。下列说法正确的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.酸性强弱: D.电负性:
4.(23-24高二下·重庆巴蜀·期中)下列化学用语表示正确的是
A.基态的价电子排布式为: B.碳的基态原子轨道表示式:
C.的空间结构为平面三角形 D.的VSEPR模型:
5.也可支持燃烧,金属镁在中的燃烧反应:,下列说法正确的是
A.的电子式: B.是含有极性键的非极性分子
C.和所含化学键类型完全相同 D.氧原子核外能量最高的电子的电子云图:
6.(23-24高二下·重庆万州·期中)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素,基态X原子价电子层有3个单电子,Z与Y可形成原子个数比为1:1的含非极性共价键的离子化合物,W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.X、W一定同主族
C.简单气态氢化物的稳定性:
D.Q的最高价含氧酸根的空间结构为正四面体形
7.(23-24高二下·重庆育才·期中)某种电解质由X、Y、Z、Q、W五元素短周期元素组成,原子序数依次增大,X原子中没有中子,Y元素形成的化合物种类最多,Z的单质在空气中含量最多,Q为地壳中含量最多的金属,能与反应产生白色沉淀,下列说法正确的是
A.第一电离能: B.Z的氢化物中各原子均满足8电子稳定结构
C.W的含氧酸均为强酸 D.半径:
考向2 分子结构与性质
1.(23-24高二下·重庆万州·期中)已知的空间结构为V形,分子中正电中心和负电中心不重合。则下列关于和的说法错误的是
A.分子的共价键为极性键,分子的共价键为非极性键
B.和是同素异形体
C.熔沸点比高
D.在中的溶解度比在水中的小
2.(23-24高二下·重庆名校联盟·期中)下列现象与氢键有关的是
①乙醇能与水以任意比混溶,甲醚()在水中的溶解度也比较大;
②在相同条件下,的沸点比的沸点高,的沸点比的高;
③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低;
④水分子在高温下很稳定;
⑤冰的密度比液态水的密度小;
⑥分子比分子稳定;
⑦易液化。
A.①②④⑤ B.②③⑥⑦ C.①②③⑤⑦ D.①④⑥
3.(23-24高二下·重庆十一中·期中) 难溶于水但易溶于氨水,反应方程式为 。下列化学用语表示正确的是
A.第一电离能:
B.基态 原子的轨道表示式:
C.水分子的VSEPR模型为V形
D. 分子的空间构型为平面三角形
4.(23-24高二下·重庆十一中·期中)下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A.酸性: ,是由于的羧基中羟基极性更强
B.和的空间构型相似,和的化学键类型完全相同
C.沸点:对羟基苯甲酸大于邻羟基苯甲酸是由于对羟基苯甲酸分子间德华力更强
D.的稳定性大于,是由于水分子间存在氢键
5.(23-24高二下·重庆荣昌中学·期中)化合物A是一种重要的中间体,也用于医药,其结构如图所示。已知:W、X、Y、Z为四种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z的某种单质是生命活动中不能缺少的物质,下列说法正确的是
A.在A的阴离子中,键和键的比为
B.和的中心原子分别采取sp杂化、杂化
C.简单氢化物的沸点,主要原因是Z的氢化物相对分子质量大
D.由W、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液可能显酸性
6.(22-23高二下·重庆巴蜀·期中)有机反应过程中,随反应条件不同,成键的碳原子可以形成碳正离子()、碳负离子()、甲基()等微粒。下列说法不正确的是
A.中含有7mol电子
B.中所有的原子不都在一个平面内
C.的空间构型为平面三角形
D.键角:
7.(22-23高二下·重庆·期中)下列结论与解释不匹配的是
选项
结论
解释
A
CH4的稳定性强于SiH4的
C-H键键长比Si-H键的短,C-H键键能更大
B
冰中1个水分子周围只有4个紧邻分子
水分子之间存在氢键,氢键具有方向性
C
氟乙酸的酸性强于氯乙酸的
氟的电负性大于氯的电负性
D
CH3CH2OH的沸点比CH3OCH3的沸点高
CH3CH2OH是极性分子,CH3OCH3是非极性分子
考向3 晶体结构与性质
1.(23-24高二下·重庆巴蜀·期中)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂,硫代硫酸根()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物,浸金时与配位形成。的晶胞形状为长方体,结构如图所示,下列说法正确的是(表示阿伏伽德罗常数的值)
A.中键数目为12
B.晶胞中的配位数(紧邻的阳离子数)为6
C.与配位时,中心S原子可作配位原子
D.晶体的密度为:
2.(23-24高二下·重庆万州·期中)硅材料在生活中占有重要地位。(结构如图所示)受热分解可生成和。是一种优良的耐高温结构陶瓷。下列有关说法错误的是
A.基态N原子核外电子存在5种空间运动状态
B.属于分子晶体
C.基态Si和N原子的未成对电子数之比为2:3
D.中的Si、N原子轨道的杂化类型相同
3.(23-24高二下·重庆名校联盟·期中)几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示,下列说法正确的是
A.中的配位数大于干冰中分子的配位数
B.晶胞中,若作顶点,则应在面心处
C.若的晶胞边长为apm,其中S原子的半径为
D.石墨晶体层内作用力是共价键,层间作用力是范德华力,所以石墨是一种混合型晶体
4.(23-24高二下·重庆松树桥·期中)晶体的晶胞如下图所示(已知该立方晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为,的摩尔质量为),以下说法正确的是
A.中,中心离子的配位数为8
B.离最近的相同微粒有6个
C.若规定A点原子坐标为,点原子坐标为,则点原子坐标为
D.晶体的密度为
5.(23-24高二下·重庆西北狼·期中)有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是
○●
晶胞(●)
冰的结构模型
由E原子和F原子构成的气态团簇分子模型
A.在NaCl晶体中,距最近的形成正八面体
B.在晶胞中,的配位数为4
C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D.该气态团簇分子的分子式为EF
6.(23-24高二下·重庆西附·期中)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W的最外层电子数是次外层电子数的3倍,由X、Y、Z、W四种元素形成的离子化合物G结构如下,下列有关说法不正确的是
A.X与Y、Z、W均能形成10电子化合物
B.上述阳离子里没有配位键
C.简单氢化物的沸点:Y<Z<W
D.X与Y形成的化合物可能是非极性分子
7.(23-24高二下·重庆十一中·期中)下面排序不正确的是
A.晶体的熔点由高到低排列
B.熔点由高到低:
C.硬度由大到小:金刚石 碳化硅 晶体硅
D.熔点由高到低:
8.(23-24高二下·重庆十一中·期中)设 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.每摩尔苯中含有碳碳双键的数目为
B. 晶体中含有 分子的数目为
C. (干冰) 晶胞中含有的共用电子对的数目为
D. 金刚石含有的碳碳单键的数目为
1.(23-24高二下·重庆十一中·期中)氟磷灰石的主要成分是 ,下列说法不正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.未成对电子数: D.最高正化合价:
2.(23-24高二下·重庆万州·期中)腈类化合物是一类含氰基(-C≡N)的重要有机化合物,可用作农药、香料、金属缓蚀剂或液晶材料等,氨氧化法是丙烯腈的重要生产方法,反应原理如下: (丙烯腈)(未配平)下列说法错误是
A.丙烯分子中碳原子的杂化方式为:、
B.丙烯腈分子中键与键的数目比为2:1
C.丙烯腈分子中所有原子共平面
D.丙烯和丙烯腈均属于烃的衍生物
3.(23-24高二下·重庆万州·期中)下列晶体性质的比较中正确的是
A.熔点:金刚石>晶体硅>碳化硅 B.沸点:HF>H2O>NH3
C.硬度:白磷>冰>二氧化硅 D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4
4.(23-24高二下·重庆万州·期中)下列化学用语中表示错误的是
A.碳原子的价电子轨道表示式
B.氢元素的三种不同核素:H、D、T
C.的VSEPR模型为平面三角形
D.钠原子电子云图
5.(23-24高二下·重庆江津·期中)下列说法正确的是
A.的VSEPR模型名称为四面体形
B.相对分子质量大的有机物的沸点一定高于相对分子质量小的有机物
C.键角:
D.CCl4因其密度比水大,常作萃取剂
6.(23-24高二下·重庆西附·期中)硫的氟化物通常是无色、无臭、无毒的气体,性质稳定且有优良绝缘性能,常用作高压发电机的绝缘气体。制备的反应为:,若生成11.2L 气体(标准状况下),则下列说法正确的是(已知阿伏加德罗常数的值为)
A.反应中转移电子的数目为1.5
B.还原产物的质量为67.5克
C.分子中的σ键与π键的数目之比为2∶1
D.加入能降低该反应的反应热
7.(22-23高二下·重庆南坪中学·期中)短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,Y和Z、W和R分别位于同一周期,由前四种元素组成的一种化合物常用作农药中间体,其结构式如图所示。已知Y原子核外有6种运动状态的电子,Z的能级有3个单电子,W的最高正价和最低负价代数和为,原子的最外层电子数关系:。下列说法不正确的是
A.1个分子中含有2个键和2个键
B.R离子电子排布式为
C.X和Z形成的化合物一定只含极性键
D.与所有原子都满足8电子稳定结构
8.(22-23高二下·重庆十八中·期中)短周期元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,离子化合物可用于调味和食品保存,X、Y、Z三种元素组成的两种化合物A、B的性质如图,X的基态原子中s能级与P能级上的电子数相等,下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.与X同周期的非金属元素,最高正化合价从左到右依次升高
C.X与Z形成的三原子分子为直线形分子
D.X、Z、R的氢化物分子间均能形成氢键
9.(23-24高二下·重庆万州·期中)下列关于物质结构或性质及解释存在错误的是
选项
物质结构或性质
解释
A
键角:CO2>CH4
CO2中C原子为sp杂化,为直线形分子;CH4中C原子为sp3杂化,为正四面体形分子
B
稳定性:HCl>HBr
H-Cl键的键能大于H-Br键
C
酸性:HClO4>HBrO4
Cl的第一电离能大于Br
D
冠醚能加快KMnO4与环己烯的反应速率
冠醚上不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,冠醚通过与K+结合将带入有机相,起到催化剂的作用
10.(23-24高二下·重庆西附·期中)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
B.CsCl晶体中周围紧邻8个
C.熔点:NaCl<CsCl
D.不同空穴尺寸的冠醚可以对不同碱金属离子进行识别
11.(23-24高二下·重庆西附·期中)是一种典型的配合物,下列有关说法中正确的是
A.基态N原子的轨道表示式为
B.第一电离能大小顺序:N>S>O
C.1mol 中含有12mol共价键
D.N原子和S原子的杂化方式都为杂化
12.(23-24高二下·重庆十一中·期中)固体电解质有良好的导电能力,晶胞结构如图所示,其中 位于体心。下列说法正确的是
A.该晶胞中 位于晶胞的顶角 B.晶体是分子晶体
C.周围距离最近且相等的的个数为 D.中的键角为
13.(23-24高二下·重庆万州·期中)钛酸钡()是一种新型太阳能电池材料,其制备原理为:。已知钛酸钡的晶胞结构均与接触)和元素周期表中钛的数据如图所示,晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.Ti元素的质量数为47.87 B.晶体中与紧邻的有12个
C.的化学式为 D.钛酸钡的密度约为
14.(22-23高二下·重庆渝东九校·期中)下列说法正确的是
A.0.1 溶液中加入过量氨水:
B.溶液中通入HCl:
C.实验室制备氢氧化铝可用可溶性铝盐加足量氨水:
D.化学式为的配合物中,加入足量溶液,所有均被完全沉淀
15.(23-24高二下·重庆荣昌·期中)、、可形成新型超导材料,晶胞如图所示(Fe原子均位于面上)。晶胞棱边夹角均为,X的分数坐标为,Y的分数坐标为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.Fe原子的配位数为3
B.坐标为的原子是
C.该晶体的密度为
D.Se原子,与之间的距离为
16.(22-23高二下·重庆巴蜀·期中)二茂铁是一种含铁有机化合物,黄色针状晶体,熔点(在时开始升华),沸点,可看作与两个正五边形的环戊二烯负离子()形成的夹心型分子(如图所示)。下列说法不正确的是
A.二茂铁中存在极性键、非极性键、配位键
B.环戊二烯负离子()中的大键可表示为
C.环戊二烯负离子()中碳原子杂化方式为
D.二茂铁晶体是分子晶体
17.(22-23高二下·重庆十八中·期中)现有五种元素A、B、C、D、E,其中A、B、C为三个不同周期的短周期元素,E为第四周期元素。请根据下列相关信息,回答下列问题:
元素
相关信息
A
核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B
原子核外P电子数与s电子数相等
C
基态原子的价电子排布为
D
能层数与C相同,且电负性比C大
E
元素的主族序数与周期数的差为1,且第一电离能比同周期相邻两种元素都大
(1)C基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个方向,C简单离子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)难溶于二硫化碳,简要说明理由 。
(3)分子的空间构型为 ,分子的VSEPR模型名称为 。
(4)下列气态分子和中,其键角由大到小的顺序为 。
18.(23-24高二下·重庆松树桥·期中)A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素,A元素原子最外层电子数是其内层电子数的2.5倍,B元素是地壳中含量最高的元素,C元素的最高化合价和最低化合价的代数和等于0,D元素的单质可用于自来水消毒杀菌,E元素位于周期表的VIB族,F元素的基态原子中有4个未成对电子。
(1)A元素单质的结构式为 ,基态E元素原子价层电子排布图为 。
(2)A的氢化物分子属于 分子(填“极性或非极性”),A与B形成的的空间构型为 。
(3)火箭推动剂由和组成,加热反应时有元素的单质生成,写出该化学反应方程式: 。基态未成对电子数为 个。
(4)元素B与E形成的一种化合物广泛应用于录音磁带上,其晶胞如图所示。若晶胞参数(边长)为apm,为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的密度为 。
19.(23-24高二下·重庆十一中·期中)铁及其化合物在生活、生产中有重要应用。回答下列问题:
(1)乳酸亚铁是一种常用的补铁剂。
① 的价电子排布图为 。
②乳酸分子()中 键与 键的数目之比为 。
(2)硝普钠 可用于治疗急性心率衰竭。
①硝普钠中 的配位数为 。
②硝普钠中不存在的化学键有 (填序号)。
a.离子键 b.金属键 c. 配位键 d.极性共价键
(3)咔唑 (),)用于制备靶向Fe2+荧光探针,咔唑沸点比高的主要原因是 ,咔唑分子中所有原子共平面,咔唑与 都能与 配位,配位能力: 咔唑 (填"> "、"<"、"=")。
(4)由铁、钾、硒形成的一种超导材料,其晶胞结构和xy平面投影如图所示。
①该超导材料的化学式是 。
②该晶胞参数分别为 a ,该晶体密度 ( 用 表示阿伏加德罗常数 )
20.(23-24高二下·重庆十一中·期中)元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为 2 。元素基态原子的轨道上有4个电子。元素的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。元素的原子核外电子的运动状态有5种,和位于同一周期,且的原子半径在同周期主族元素中最小。
(1)Z的基态原子电子排布式为 。
(2)上述非金属元素中电负性最小的是(填元素符号) 。
(3)分子的空间构型为 ,属于 (填“极性”或”非极性”)分子;该分子易与离子结合形成,中的杂化轨道类型为 。
(4)化合物XY是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中,负极材料晶胞的组成变化如图所示。
①位于周期表 区。
②中,a:b= 。
21.(22-23高二下·重庆巴蜀·期中)锂离子电池让电动汽车飞速发展,有利于实现节能减排,、、常用作电池的电极材料,、常用作锂离子聚合物电池的载体材料。其中磷酸铁锂(LiFePO4)电池能量密度高,安全性能好。
(1)中基态Co原子的价电子排布式为 。中基态核外电子的空间运动状态有 种,比较Fe和Co的第四电离能、大小,并说明理由 。
(2)电池工作时,可在电解质或中发生迁移,相同条件下,在 (填“”或“”)中迁移较快,原因是 。
(3)中P的 杂化轨道与O的2p轨道形成键,属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等,焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示,这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为 (用n代表P原子数)。
(4)多聚的酸根或者非金属化合物能发生水解,通过元素电负性,可以判断水解产物,例如水解生成HCl和。和氢氧化钠溶液反应会有刺激性气体溢出,请写出另一个产物的电子式: ;连二磷酸钠 在氢氧化钠溶液中水解生成 。
(5)的晶胞结构示意图如(a)所示,其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和四面体。电池充放电时,脱出或嵌入形成结构示意图如(b)所示:
则图(b)中 , 。
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专题01 物质结构与性质
内容概览
考向1 原子结构与性质
考向2 分子结构与性质
考向3 晶体结构与性质
考向1 原子结构与性质
1.(24-25高二上·重庆八中·期中)下列说法错误的是
A.不符合泡利原理
B.p能级能量一定比s能级的能量高
C.2p和3p轨道形状均为哑铃形,3p的半径比2p大
D.基态N原子的轨道表示式为,违背了洪特规则
【答案】B
【解析】A、泡利不相容原理指出不能有两个或两个以上的电子处于完全相同的状态,选项中2s轨道上两个电子自旋方向不会相同,不符合泡利原理,A正确;
B.p能级能量不一定高于s能级的能量,如2p能级能量低于4s能级能量,B错误;
C.2p和3p轨道形状都是哑铃形,但是3p轨道离原子核更远,原子核对其吸引作用相对更弱,因此3p的半径比2p大,C正确;
D.洪特规则表示,电子会优先以自旋方向相同的方式分别占据不同的轨道,2p轨道上一个电子与其他两个电子自旋方向不同,违背了洪特规则,D正确;
故答案选B。
2.(23-24高二下·重庆巴蜀·期中)一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是
A.该化合物中每个原子都达到稳定结构
B.原子序数:,对应的简单离子半径顺序:
C.基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D.电负性:
【答案】A
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素, X是地壳中含量最多的元素,则X为O,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg,根据结构分析Z有1个价键,则Z为H,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层p能级上只有一个单电子,则Y为B。
【解析】A.该化合物中H原子未达到稳定结构,故A错误;
B.W为Mg,X为O,则原子序数:,根据同电子层结构核多径小,则对应的简单离子半径顺序:,故B正确;
C.基态Y原子核外电子排布式为1s22s22p1,则基态Y原子中有3种能量不同的电子,一个电子是一种运动状态,则这些电子的运动状态共5种,故C正确;
D.同周期元素从左到右电负性依次增大,同主族元素从下到上电负性依次增大,所以电负性:,故D正确。
综上所述,答案为A。
3.(23-24高二下·重庆巴蜀·期中)一种超导材料中含、P、O、S等元素。下列说法正确的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.酸性强弱: D.电负性:
【答案】D
【解析】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则硫原子的原子半径小于磷原子,故A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,磷原子的3p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,则磷元素的第一电离能硫元素,故B错误;
C.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,则磷酸的酸性弱于硫酸,故C错误;
D.金属元素的电负性小于非金属元素,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,同周期元素,从左到右非金属性依次增强,同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,则电负性的大小顺序为O>S>P>Cu,故D正确;
故选D。
4.(23-24高二下·重庆巴蜀·期中)下列化学用语表示正确的是
A.基态的价电子排布式为: B.碳的基态原子轨道表示式:
C.的空间结构为平面三角形 D.的VSEPR模型:
【答案】C
【解析】A.基态的价电子排布式为:,A错误;
B.基态碳原子的核外电子排布式为,根据洪特规则,2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上,且自旋方向相同,轨道表示式:,B错误;
C.SO3中S原子价层电子对数为:3+=3,且不含孤电子对,分子呈平面三角形结构,C正确;
D.中S原子价层电子对数为:3+=4,VSEPR模型为四面体形, D错误;
故选C。
5.也可支持燃烧,金属镁在中的燃烧反应:,下列说法正确的是
A.的电子式: B.是含有极性键的非极性分子
C.和所含化学键类型完全相同 D.氧原子核外能量最高的电子的电子云图:
【答案】B
【解析】A.的电子式:,A错误;
B.分子的空间构型是直线形,正负电中心重叠,是非极性分子,其中C=O键是极性键,所以二氧化碳是含有极性键的非极性分子,B正确;
C.所含化学键是离子键,所含化学键是极性共价键,C错误;
D.氧原子价电子排布式为2s22p4,所以能量最高的能级是p能级,电子的电子云图是哑铃形,D错误;
故选B。
6.(23-24高二下·重庆万州·期中)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素,基态X原子价电子层有3个单电子,Z与Y可形成原子个数比为1:1的含非极性共价键的离子化合物,W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.X、W一定同主族
C.简单气态氢化物的稳定性:
D.Q的最高价含氧酸根的空间结构为正四面体形
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素,基态X原子价电子层有3个单电子,电子排布式应为1s22s22p3,所以X为N,Z与Y可形成原子个数比为1∶1的含非极性共价键的离子化合物应为Na2O2,所以Y为O,Z为Na,W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数11,所以W、Q分别为P、S或Si、Cl
【解析】A.简单离子半径:Na+<O2-<N3-,A错误;
B.X为N,W可能为Si或P,两者不一定同主族,B错误;
C.非金属性O比N强,故简单气态氢化物的稳定性:NH3<H2O,C错误;
D.Q的最高价含氧酸根可能为ClO或者SO,两种离子中心原子价层电子对数均为4,均没有孤电子对,空间结构均为正四面体形,D正确;
故选D。
7.(23-24高二下·重庆育才·期中)某种电解质由X、Y、Z、Q、W五元素短周期元素组成,原子序数依次增大,X原子中没有中子,Y元素形成的化合物种类最多,Z的单质在空气中含量最多,Q为地壳中含量最多的金属,能与反应产生白色沉淀,下列说法正确的是
A.第一电离能: B.Z的氢化物中各原子均满足8电子稳定结构
C.W的含氧酸均为强酸 D.半径:
【答案】D
【分析】X原子中没有中子,X为氢元素;Y元素形成的化合物种类最多,Y为碳元素;Z的单质在空气中含量最多,Z为氮元素,Q为地壳中含量最多的金属,Q为铝元素,能与反应产生白色沉淀,W为氯元素,据此回答。
【解析】A.第一电离能:,A错误;
B.N的氢化物中氢原子未满足8电子稳定结构,B错误;
C.Cl的含氧酸次氯酸为弱酸,C错误;
D.氯离子的电子层为三层,半径最大,氮离子和铝离子根据序小径大可知氮离子半径更大,故半径:,D正确;
故选D。
考向2 分子结构与性质
1.(23-24高二下·重庆万州·期中)已知的空间结构为V形,分子中正电中心和负电中心不重合。则下列关于和的说法错误的是
A.分子的共价键为极性键,分子的共价键为非极性键
B.和是同素异形体
C.熔沸点比高
D.在中的溶解度比在水中的小
【答案】D
【解析】A.由题干可知O3是极性分子,分子中的共价键都是极性键,A正确;
B.和是同种元素构成的不同单质,是同素异形体,B正确;
C.和都是分子晶体,相对分子质量大的,范德华力大,熔沸点高,熔沸点比高,C正确;
D.CCl4为非极性分子,O3为极性分子,H2O为极性分子,臭氧中中心O原子呈正电性,周围的O原子呈负电性;由于臭氧的极性非常微弱,其在CCl4中的溶解性大于在水中的溶解性,D错误;
故选D。
2.(23-24高二下·重庆名校联盟·期中)下列现象与氢键有关的是
①乙醇能与水以任意比混溶,甲醚()在水中的溶解度也比较大;
②在相同条件下,的沸点比的沸点高,的沸点比的高;
③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低;
④水分子在高温下很稳定;
⑤冰的密度比液态水的密度小;
⑥分子比分子稳定;
⑦易液化。
A.①②④⑤ B.②③⑥⑦ C.①②③⑤⑦ D.①④⑥
【答案】C
【解析】①乙醇和甲醚分子中均含有氧原子,能与水分子间形成分子间氢键,所以在水中溶解度大,①正确;
②水分子中含有氧原子,可以形成分子间氢键;氨气分子中含有氮原子也可形成分子间氢键,所以水、氨气的沸点较高,②正确;
③对羟基苯甲酸易形成分子之间氢键,而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低,故③正确;
④水分子高温下很稳定,其稳定性与化学键有关,而与氢键无关,故④错误;
⑤冰中存在氢键,且氢键有一定的方向性,水结冰后分子间的空隙变大,故其体积变大,则冰的密度比液态水的密度小,故⑤正确;
⑥氮磷在同一主族,氮的非金属性大于磷,所以分子比分子稳定,故⑥错误;
⑦分子之间可以形成氢键,熔沸点较高,故易液化,故⑦正确;
综上,①②③⑤⑦正确,故选C。
3.(23-24高二下·重庆十一中·期中) 难溶于水但易溶于氨水,反应方程式为 。下列化学用语表示正确的是
A.第一电离能:
B.基态 原子的轨道表示式:
C.水分子的VSEPR模型为V形
D. 分子的空间构型为平面三角形
【答案】A
【解析】A.N原子的2p轨道半满,能量低,稳定,失去电子更难,第一电离能反常,所以第一电离能:N>O,故A正确;
B.根据洪特规则,基态N原子的轨道表示式为,故B错误;
C.水分子中O的价层电子对数为2+=4,VSEPR模型为正四面体,有2个孤电子对,空间构型为V形,故C错误;
D.NH3分子中N的价层电子对数为3+=4,VSEPR模型为正四面体,有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,故D错误。
答案选A。
4.(23-24高二下·重庆十一中·期中)下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A.酸性: ,是由于的羧基中羟基极性更强
B.和的空间构型相似,和的化学键类型完全相同
C.沸点:对羟基苯甲酸大于邻羟基苯甲酸是由于对羟基苯甲酸分子间德华力更强
D.的稳定性大于,是由于水分子间存在氢键
【答案】A
【解析】A.电负性较大,使的极性大于极性,导致的羧基中羟基极性更强,更易电离出,酸性,A正确;
B.和的中心原子杂化方式相同,孤电子对数相同,空间构型相似,都是形,的化学键类型为离子键及非极性键,的化学键类型为离子键,化学键类型不完全相同,B错误;
C.对羟基苯甲酸分子间形成氢键,邻羟基苯甲酸分子内形成氢键,故对羟基苯甲酸沸点大于邻羟基苯甲酸沸点,C错误;
D.的稳定性大于,是由于键键能大于键键能,D错误;
答案选A。
5.(23-24高二下·重庆荣昌中学·期中)化合物A是一种重要的中间体,也用于医药,其结构如图所示。已知:W、X、Y、Z为四种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z的某种单质是生命活动中不能缺少的物质,下列说法正确的是
A.在A的阴离子中,键和键的比为
B.和的中心原子分别采取sp杂化、杂化
C.简单氢化物的沸点,主要原因是Z的氢化物相对分子质量大
D.由W、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液可能显酸性
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z为四种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z的某种单质是生命活动中不能缺少的物质,Z是O元素;W能形成1个共价键,且W原子序数最小,W是H元素;X形成4个共价键,X是C元素;Y能形成3个共价键,Y是N元素。
【解析】A.单键均为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,由图可知,A的阴离子中,σ键和π键的比为5:1,A错误;
B.和分别为C2H2、N2H4,乙炔分子中碳形成1个碳碳叁键、1个碳氢键,碳采取sp杂化;N2H4中氮原子形成3个单键且存在1对孤电子对,为sp3杂化,B错误;
C.水分子间能形成氢键导致水的沸点较高,故简单氢化物的沸点CH4<H2O,C错误;
D.W、Y、Z三种元素组成的化合物NH3·H2O显碱性,HNO3显酸性,D正确;
故选D。
6.(22-23高二下·重庆巴蜀·期中)有机反应过程中,随反应条件不同,成键的碳原子可以形成碳正离子()、碳负离子()、甲基()等微粒。下列说法不正确的是
A.中含有7mol电子
B.中所有的原子不都在一个平面内
C.的空间构型为平面三角形
D.键角:
【答案】A
【解析】A.中含有电子,A错误;
B.中心原子有3个键,孤电子对为:,结构为三角锥形,所有的原子不在同一个平面内,B正确;
C.的中心原子有3个键,孤电子对为:,为平面三角形,C正确;
D.有一对孤电子对,没有孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以键角:,D正确;
故选A。
7.(22-23高二下·重庆·期中)下列结论与解释不匹配的是
选项
结论
解释
A
CH4的稳定性强于SiH4的
C-H键键长比Si-H键的短,C-H键键能更大
B
冰中1个水分子周围只有4个紧邻分子
水分子之间存在氢键,氢键具有方向性
C
氟乙酸的酸性强于氯乙酸的
氟的电负性大于氯的电负性
D
CH3CH2OH的沸点比CH3OCH3的沸点高
CH3CH2OH是极性分子,CH3OCH3是非极性分子
【答案】D
【解析】A.键长越短、键能越大,C-H键键长比Si-H键的短,则C-H键键能更大,所以CH4的稳定性强于SiH4的稳定性,A不符合题意;
B.水分子间可形成氢键,且氢键具有方向性,所以冰中1个水分子周围只有4个紧邻水分子,B不符合题意;
C.氟原子电负性大于氯的电负性,则诱导效应强于氯,氟乙酸比氯乙酸更易发生电离,所以氟乙酸的酸性强于氯乙酸的酸性,C不符合题意;
D.CH3CH2OH的分子间能形成氢键,而CH3OCH3的分子间不能形成氢键,所以CH3CH2OH的沸点比CH3OCH3的沸点高,其分子的极性不是影响沸点的主要因素,D符合题意;
故选D。
考向3 晶体结构与性质
1.(23-24高二下·重庆巴蜀·期中)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂,硫代硫酸根()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物,浸金时与配位形成。的晶胞形状为长方体,结构如图所示,下列说法正确的是(表示阿伏伽德罗常数的值)
A.中键数目为12
B.晶胞中的配位数(紧邻的阳离子数)为6
C.与配位时,中心S原子可作配位原子
D.晶体的密度为:
【答案】D
【解析】A.配离子中配位键属于σ键,配体水分子中的氢氧键属于σ键,所以配离子中的属于σ键数目为18,故A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中与位于体内的硫代硫酸根离子距离最近的配离子有4个,则硫代硫酸根离子的配位数为4,故B错误;
C.硫代硫酸根离子中中心硫原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为0,不能与形成配位键,故C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、棱上和面心的配离子个数为8×+2×+4×=4,位于体内的硫代硫酸根离子个数为4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=10—30abcd,解得d=,故D正确;
故选D。
2.(23-24高二下·重庆万州·期中)硅材料在生活中占有重要地位。(结构如图所示)受热分解可生成和。是一种优良的耐高温结构陶瓷。下列有关说法错误的是
A.基态N原子核外电子存在5种空间运动状态
B.属于分子晶体
C.基态Si和N原子的未成对电子数之比为2:3
D.中的Si、N原子轨道的杂化类型相同
【答案】B
【解析】A.基态N原子核外电子排布,1s22s22p3,空间运动状态种类等于轨道数,故存在5种空间运动状态,A正确;
B.由Si3N4是一种优良的耐高温结构陶瓷可知,Si3N4属于共价晶体,B错误;
C.基态Si原子的未成对电子数为2,基态N原子的未成对电子数为3,C正确;
D.Si(NH2)4中的Si、N原子轨道的杂化类型均为sp3杂化,D正确;
故选B。
3.(23-24高二下·重庆名校联盟·期中)几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示,下列说法正确的是
A.中的配位数大于干冰中分子的配位数
B.晶胞中,若作顶点,则应在面心处
C.若的晶胞边长为apm,其中S原子的半径为
D.石墨晶体层内作用力是共价键,层间作用力是范德华力,所以石墨是一种混合型晶体
【答案】D
【解析】A.NaCl晶体中Na+的配位数为6;干冰中CO2分子的配位数为12,所以NaCl中Na+的配位数小于干冰中CO2分子的配位数,故A错误;
B.由晶胞示意图可知,若作顶点,则应在体心处,故B错误;
C.的晶胞中阴离子采用面心立方最密堆积,可以计算出S的半径为,但是无法计算S原子的半径,故C错误;
D.石墨晶体层内是共价键,层间是范德华力,有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征,所以石墨为混合型晶体,故D正确。
答案选D。
4.(23-24高二下·重庆松树桥·期中)晶体的晶胞如下图所示(已知该立方晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为,的摩尔质量为),以下说法正确的是
A.中,中心离子的配位数为8
B.离最近的相同微粒有6个
C.若规定A点原子坐标为,点原子坐标为,则点原子坐标为
D.晶体的密度为
【答案】C
【解析】A.中,中心离子为Co2+,其配位原子为N,配位数为6,故A错误;
B.位于立方晶胞的8个顶点和6个面心,以顶点为例,晶胞内3个面心的离此离子最近,顶点在8个晶胞中,面上的被2个晶胞共有,所以离最近的相同微粒有3×8×=12个,故B错误;
C.位于晶胞体内,若把晶胞分成8个小立方体,则C位于左后上方的小立方体的体心,若规定A点原子坐标为,点原子坐标为,则点原子坐标为,故C正确;
D.一个晶胞含有的个数为8×+6×=4,含有Cl-的个数为8个,晶胞体积为a3pm3,则晶体的密度为,故D错误;
故答案为:C。
5.(23-24高二下·重庆西北狼·期中)有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是
○●
晶胞(●)
冰的结构模型
由E原子和F原子构成的气态团簇分子模型
A.在NaCl晶体中,距最近的形成正八面体
B.在晶胞中,的配位数为4
C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D.该气态团簇分子的分子式为EF
【答案】D
【解析】A.由晶胞结构可知与距离最近的有6个,围成正八面体,故A正确;
B.距离最近的有4个,的配位数为4,虎B正确;
C.冰晶体中每个水分子通过氢键作用与周围四个水分子结合,形成四面体结构,故C正确;
D.该气态团簇分子的分子式为E4F4,故D错误;
故选:D。
6.(23-24高二下·重庆西附·期中)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W的最外层电子数是次外层电子数的3倍,由X、Y、Z、W四种元素形成的离子化合物G结构如下,下列有关说法不正确的是
A.X与Y、Z、W均能形成10电子化合物
B.上述阳离子里没有配位键
C.简单氢化物的沸点:Y<Z<W
D.X与Y形成的化合物可能是非极性分子
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则W为O元素,由X、Y、Z、W四种元素形成的离子化合物G,结合价键可推知X为H,Y为C,Z为N。
【解析】A.X与Y、Z、W均能形成10电子化合物,如CH4、NH3、H2O,选项A正确;
B.该阳离子为铵根离子,存在配位键,铵根中一个氮氢键是由氨分子的氮提供未成键的孤对电子,质子提供空轨道而形成,根据配位键的定义可知这个键为配位键,选项B错误;
C.Y为C,Z为N,W为O,Z、W的氢化物可以形成分子间氢键,沸点大于CH4,氨气为气体、水为液体,沸点H2O>NH3,简单氢化物的沸点:Y<Z<W,选项C正确;
D.X为H,Y为C,X与Y形成的化合物CH4,是非极性分子,选项D正确;
答案选B。
7.(23-24高二下·重庆十一中·期中)下面排序不正确的是
A.晶体的熔点由高到低排列
B.熔点由高到低:
C.硬度由大到小:金刚石 碳化硅 晶体硅
D.熔点由高到低:
【答案】B
【解析】A.一般情况下,共价晶体的熔点高于离子晶体的熔点,离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点,组成和结构相似的分子晶体的相对分子质量越大,熔沸点越高,则晶体熔点由高到低的顺序为,故A正确;
B.金属晶体中金属离子的电荷越多、半径越小,金属键越强,其熔点越高,则熔点由高到低为Mg>Na>Ca,故B错误;
C.共价晶体中,键长越短,共价键越强,硬度越大,键长C-C<C-Si<Si-Si,则硬度由大到小为金刚石>碳化硅>晶体硅,故C正确;
D.离子半径越小,离子键越强,则晶格能越大,F-、Cl-、Br-、I-的离子半径逐渐增大,则晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI,熔点由高到低顺序是NaF>NaCl>NaBr>NaI,故D正确;
故选:B。
8.(23-24高二下·重庆十一中·期中)设 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.每摩尔苯中含有碳碳双键的数目为
B. 晶体中含有 分子的数目为
C. (干冰) 晶胞中含有的共用电子对的数目为
D. 金刚石含有的碳碳单键的数目为
【答案】C
【解析】A.苯环是介于单键与双键的特殊键,不含碳碳双键,故A项错误;
B.NaCl为离子晶体,不存在分子,58.5gNaCl晶体中含有1molNa+的和1molCl-,故B项错误;
C.1个二氧化碳含有4对共用电子对,二氧化碳晶体为面心立方晶胞,1个二氧化碳晶胞中含有4个二氧化碳分子,则1molCO2(干冰)晶胞中含有的共用电子对的数目为16NA,故C项正确;
D.12g金刚石晶体的物质的量为1mol,1mol金刚石平均含有2mol碳碳单键,则含有的碳碳单键的数目为2NA,故D项错误;
故本题选C。
1.(23-24高二下·重庆十一中·期中)氟磷灰石的主要成分是 ,下列说法不正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.未成对电子数: D.最高正化合价:
【答案】D
【解析】A.原子核外电子层数越大,离子半径越大,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径的大小顺序为Ca>P>O>F,故A正确;
B.金属元素的电负性小于非金属元素,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性的大小顺序为F>O>P>Ca,故B正确;
C.钙原子、磷原子、氧原子、氟原子的未成对电子数分别为0、3、2、1,则未成对电子数的大小顺序为P>O>F >Ca,故C正确;
D.氟元素的非金属性最强,只有负化合价,没有正化合价,故D错误;
故选D。
2.(23-24高二下·重庆万州·期中)腈类化合物是一类含氰基(-C≡N)的重要有机化合物,可用作农药、香料、金属缓蚀剂或液晶材料等,氨氧化法是丙烯腈的重要生产方法,反应原理如下: (丙烯腈)(未配平)下列说法错误是
A.丙烯分子中碳原子的杂化方式为:、
B.丙烯腈分子中键与键的数目比为2:1
C.丙烯腈分子中所有原子共平面
D.丙烯和丙烯腈均属于烃的衍生物
【答案】D
【解析】A.丙烯分子中,碳碳双键中的两个碳原子的杂化方式为,甲基中的碳原子的杂化方式为,A正确;
B.一个单键中含有一个σ键,一个双键中含有一个σ键和一个π键,一个三键中含有一个σ键和二个π键,则1mol丙烯腈分子中含有6mol σ键和3mol π键,即丙烯腈分子中σ键与π键的数目比为2:1,,B正确;
C.碳碳双键两端直接相连的原子共面,与-C≡N直接相连的原子共线,故丙烯腈分子中所有原子共平面,C正确;
D.丙烯是烃类,不是烃的衍生物,D错误;
故选D。
3.(23-24高二下·重庆万州·期中)下列晶体性质的比较中正确的是
A.熔点:金刚石>晶体硅>碳化硅 B.沸点:HF>H2O>NH3
C.硬度:白磷>冰>二氧化硅 D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4
【答案】D
【解析】A.三种物质都是原子晶体,因原子半径r(C)<r(Si),所以键长:C—C<C—Si<Si—Si,故键能:C—C>C—Si>Si—Si,键能越大,原子晶体的熔点越高,故熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅,故A错误;
B.氟化氢、水、氨都是分子晶体,其沸点高低与分子间作用力大小有关,因为这三种物质分子之间都存在氢键,且H2O在常温下为液体,故水的沸点最高,NH3分子之间氢键最弱,氨的沸点最低,故B错误;
C.二氧化硅是原子晶体,硬度大,白磷和冰都是分子晶体,硬度较小,故C错误;
D.卤化硅为分子晶体,它们的组成和结构相似,分子间不存在氢键,故相对分子质量越大,熔点越高,故D正确;
故选D。
4.(23-24高二下·重庆万州·期中)下列化学用语中表示错误的是
A.碳原子的价电子轨道表示式
B.氢元素的三种不同核素:H、D、T
C.的VSEPR模型为平面三角形
D.钠原子电子云图
【答案】C
【解析】A.碳原子的价电子排布式为2s22p2,其价电子轨道表示式,A正确;
B.H、D、T分别为1H、2H、3H,它们是氢元素的三种不同核素,B正确;
C.的中心原子的σ键电子对数3,孤电子对为1,则价层电子对数4,其VSEPR模型为四面体,C错误;
D.钠原子的2p轨道为哑铃形,其电子云图为,D正确;
故选C。
5.(23-24高二下·重庆江津·期中)下列说法正确的是
A.的VSEPR模型名称为四面体形
B.相对分子质量大的有机物的沸点一定高于相对分子质量小的有机物
C.键角:
D.CCl4因其密度比水大,常作萃取剂
【答案】C
【解析】A.中S原子的价层电子对数为,的VSEPR模型名称为平面三角形,A错误;
B.物质的沸点与键能、分子间作用力等有关,故相对分子质量大的有机物的沸点不一定高于相对分子质量小的有机物,B错误;
C.的S原子杂化类型为,中N、P原子的杂化类型为,故的键角比的大。中N、P原子均有1个孤电子对,但N的电负性大于P的,因此的键角大于,C正确;
D.常用作萃取剂,是因为不溶于水,D错误;
故选C。
6.(23-24高二下·重庆西附·期中)硫的氟化物通常是无色、无臭、无毒的气体,性质稳定且有优良绝缘性能,常用作高压发电机的绝缘气体。制备的反应为:,若生成11.2L 气体(标准状况下),则下列说法正确的是(已知阿伏加德罗常数的值为)
A.反应中转移电子的数目为1.5
B.还原产物的质量为67.5克
C.分子中的σ键与π键的数目之比为2∶1
D.加入能降低该反应的反应热
【答案】B
【解析】A.反应中,SCl2中S的化合价由+2价变为+1价和+4价,既是氧化剂又是还原剂,生成1mol气体,转移2mol电子,若生成11.2L(0.5mol) 气体,转移电子的数目为,A错误;
B.结合化合价变化,为还原产物,若生成11.2L(0.5mol) 气体,生成的物质的量为0.5mol,质量为0.5mol×135g/mol=67.5克,B正确;
C.单键形成σ键,双键形成一个σ键和一个π键,三键形成一个σ键和2个π键,(结构简式CH3-C≡N)分子中的σ键与π键的数目之比为5∶2,C错误;
D.为反应的催化剂,加入能降低该反应的活化能,但是不能改变反应热,D错误;
故选B。
7.(22-23高二下·重庆南坪中学·期中)短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,Y和Z、W和R分别位于同一周期,由前四种元素组成的一种化合物常用作农药中间体,其结构式如图所示。已知Y原子核外有6种运动状态的电子,Z的能级有3个单电子,W的最高正价和最低负价代数和为,原子的最外层电子数关系:。下列说法不正确的是
A.1个分子中含有2个键和2个键
B.R离子电子排布式为
C.X和Z形成的化合物一定只含极性键
D.与所有原子都满足8电子稳定结构
【答案】C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,Y和Z、W和R分别位于同一周期,说明X为第一周期,为氢元素,由前四种元素组成的一种化合物常用作农药中间体,其结构式如图所示,Z形成三个共价键,Z的能级有3个单电子,说明为氮元素,Y形成四个共价键,已知Y原子核外有6种运动状态的电子,说明为碳元素,W形成两个共价键,W的最高正价和最低负价代数和为,原子的最外层电子数关系:,说明其为硫元素,则R为氯元素。据此解答。
【解析】A.1个分子为二氧化碳,形成碳氧双键,则一个分子中含有2个键和2个键,A正确;
B.R离子为氯离子,电子排布式为,B正确;
C.氮和氢元素形成的化合物可能是氨气或肼,氨气中只有极性键,肼含有非极性键和极性键,C错误;
D. NCl3与CS2所有原子都满足8电子稳定结构,D正确;
故选C。
8.(22-23高二下·重庆十八中·期中)短周期元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,离子化合物可用于调味和食品保存,X、Y、Z三种元素组成的两种化合物A、B的性质如图,X的基态原子中s能级与P能级上的电子数相等,下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.与X同周期的非金属元素,最高正化合价从左到右依次升高
C.X与Z形成的三原子分子为直线形分子
D.X、Z、R的氢化物分子间均能形成氢键
【答案】A
【分析】短周期元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,X的基态原子中s能级与P能级上的电子数相等,则X为O元素;离子化合物YR可用于调味和食品保存,则Y为Na元素、R为Cl元素;由A能与盐酸反应生成使品红溶液褪色的气体,能与氯水反应生成B可知,Z为S元素、A为亚硫酸钠、B为硫酸钠。
【解析】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,同主族元素,从上到下离子半径依次增大,则钠离子、氯离子和硫离子的离子半径依次增大,故A正确;
B.氧元素和氟元素的非金属性强,不存在最高正化合价,故B错误;
C.二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1,分子的空间构型为V形,故C错误;
D.硫化氢和氯化氢均不能形成分子间氢键,故D错误;
故选A。
9.(23-24高二下·重庆万州·期中)下列关于物质结构或性质及解释存在错误的是
选项
物质结构或性质
解释
A
键角:CO2>CH4
CO2中C原子为sp杂化,为直线形分子;CH4中C原子为sp3杂化,为正四面体形分子
B
稳定性:HCl>HBr
H-Cl键的键能大于H-Br键
C
酸性:HClO4>HBrO4
Cl的第一电离能大于Br
D
冠醚能加快KMnO4与环己烯的反应速率
冠醚上不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,冠醚通过与K+结合将带入有机相,起到催化剂的作用
【答案】C
【解析】A.CO2中C原子为sp杂化,为直线形分子,键角为180°,CH4中C原子为sp3杂化,为正四面体形分子,键角为109°28′,因此键角:CO2>CH4,A正确;
B.已知Cl的非金属性比Br强,则H-Cl键的键能大于H-Br键,导致稳定性:HCl>HBr,B正确;
C.已知同一主族从上往下元素非金属性依次减弱,元素第一电离能依次减小,即Cl的第一电离能比Br大,但最高价氧化物对应水化物的酸性与非金属性一致,与第一电离能无关,即酸性:HClO4>HBrO4,与Cl的第一电离能比Br大无关,C错误;
D.冠醚上不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,冠醚通过与K+结合将带入有机相,起到催化剂的作用,因此冠醚能加快KMnO4与环己烯的反应速率,D正确;
故答案为:C。
10.(23-24高二下·重庆西附·期中)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
B.CsCl晶体中周围紧邻8个
C.熔点:NaCl<CsCl
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】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.Cs+离子半径大于Na+,离子键NaCl>CsCl,熔点:NaCl>CsCl,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。
11.(23-24高二下·重庆西附·期中)是一种典型的配合物,下列有关说法中正确的是
A.基态N原子的轨道表示式为
B.第一电离能大小顺序:N>S>O
C.1mol 中含有12mol共价键
D.N原子和S原子的杂化方式都为杂化
【答案】D
【解析】A.基态N原子的轨道表示式为,A错误;
B.由于N的2p轨道为半满结构,则第一电离能大小顺序:N>O,同族元素由上到下第一电离能减小,则第一电离能大小顺序: O>S,故第一电离能大小顺序:N>O>S,B错误;
C.1mol中的4molNH3含有12mol共价键,同时含有4mol配位键,则共含有16mol共价键,C错误;
D.NH3中N原子杂化方式为,的中心S原子价层电子对数为,故S原子的杂化方式为,所以N原子和S原子的杂化方式都为sp3杂化,D正确;
故选D。
12.(23-24高二下·重庆十一中·期中)固体电解质有良好的导电能力,晶胞结构如图所示,其中 位于体心。下列说法正确的是
A.该晶胞中 位于晶胞的顶角 B.晶体是分子晶体
C.周围距离最近且相等的的个数为 D.中的键角为
【答案】D
【解析】A.根据晶胞结构图及化学式可知,棱上微粒有,为,顶角微粒有,为,体心微粒为,A错误;
B.固体电解质有良好的导电能力,且构成微粒为离子,故属于离子晶体,B错误;
C.周围距离最近且相等的的个数为2,C错误;
D.中B为杂化,的键角为,D正确;
答案选D。
13.(23-24高二下·重庆万州·期中)钛酸钡()是一种新型太阳能电池材料,其制备原理为:。已知钛酸钡的晶胞结构均与接触)和元素周期表中钛的数据如图所示,晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.Ti元素的质量数为47.87 B.晶体中与紧邻的有12个
C.的化学式为 D.钛酸钡的密度约为
【答案】C
【解析】A.Ti元素的相对原子质量为47.87,故A错误;
B.根据晶胞结构图,晶体中与紧邻的有6个,故B错误;
C.根据均摊原则,晶胞中Ti4+数 、Ba2+数1、O2-数为,钛酸钡的化学式为BaTiO3,根据元素守恒,的化学式为,故C正确;
D.根据均摊原则,晶胞中Ti4+数1、Ba2+数1、O2-数为3,钛酸钡的密度约为,故D错误;
选C。
14.(22-23高二下·重庆渝东九校·期中)下列说法正确的是
A.0.1 溶液中加入过量氨水:
B.溶液中通入HCl:
C.实验室制备氢氧化铝可用可溶性铝盐加足量氨水:
D.化学式为的配合物中,加入足量溶液,所有均被完全沉淀
【答案】C
【解析】A.CuSO4溶液中加入过量氨水,,A错误;
B.,B错误;
C.氨水为弱电解质,不能溶解氢氧化铝,,C正确;
D.加入足量的AgNO3溶液,外界离子Cl-与Ag+反应,内界配位离子Cl-不与Ag+反应,外界离子Cl-与Ag+反应,D错误;
故答案为:C。
15.(23-24高二下·重庆荣昌·期中)、、可形成新型超导材料,晶胞如图所示(Fe原子均位于面上)。晶胞棱边夹角均为,X的分数坐标为,Y的分数坐标为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.Fe原子的配位数为3
B.坐标为的原子是
C.该晶体的密度为
D.Se原子,与之间的距离为
【答案】D
【解析】A.距离Fe原子最近且距离相等的Se原子有4个,故Fe的配位数为4,故A错误;
B.由晶胞结构可知坐标为的原子是Z原子,即Fe原子,故B错误;
C.Li原子个数为:8×+1=2,Fe个数为8×=2,Se原子个数为:8×+2=4,晶胞的质量为:,晶胞体积为:a2b×10-21 cm3,密度,故C错误;
D.Se原子X与Se原子Y,沿x轴方向的距离为,沿y轴方向的距离为,沿z轴方向的距离为,两点间的距离为,故D正确;
故选:D。
16.(22-23高二下·重庆巴蜀·期中)二茂铁是一种含铁有机化合物,黄色针状晶体,熔点(在时开始升华),沸点,可看作与两个正五边形的环戊二烯负离子()形成的夹心型分子(如图所示)。下列说法不正确的是
A.二茂铁中存在极性键、非极性键、配位键
B.环戊二烯负离子()中的大键可表示为
C.环戊二烯负离子()中碳原子杂化方式为
D.二茂铁晶体是分子晶体
【答案】B
【解析】A.二茂铁中存在C-H极性键、C-C极性键、与形成配位键,故A正确;
B.环戊二烯中每个碳原子都有一个电子形成大π键,和得到的一个电子形成的是五中心六电子的大π键,环戊二烯负离子()中的大键可表示为,故B错误;
C.环戊二烯负离子()为正五边形,为平面结构,碳原子杂化方式应为,故C正确;
D.二茂铁晶体熔沸点较低,属于分子晶体,故D正确;
故选B。
17.(22-23高二下·重庆十八中·期中)现有五种元素A、B、C、D、E,其中A、B、C为三个不同周期的短周期元素,E为第四周期元素。请根据下列相关信息,回答下列问题:
元素
相关信息
A
核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B
原子核外P电子数与s电子数相等
C
基态原子的价电子排布为
D
能层数与C相同,且电负性比C大
E
元素的主族序数与周期数的差为1,且第一电离能比同周期相邻两种元素都大
(1)C基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个方向,C简单离子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)难溶于二硫化碳,简要说明理由 。
(3)分子的空间构型为 ,分子的VSEPR模型名称为 。
(4)下列气态分子和中,其键角由大到小的顺序为 。
【答案】(1)3 18
(2)H2O2分子为极性分子、CS2为非极性分子,根据相似相溶原理可知,H2O2难溶于CS2
(3)V形 四面体形
(4)BeCl2>BCl3>CCl4>H2O
【分析】A、B、C、D、E五种元素中A、B、C为三个不同周期的短周期元素,E为第四周期元素,A元素核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,则A为H元素;B原子核外p电子数与s电子数相等,则B为O元素;C基态原子的价电子排布为nsn-1npn+1,则n=3,C为S元素;D能层数与硫相同,且电负性比硫大,则D为Cl元素;E元素的主族序数与周期数的差为1,且第一电离能比同周期相邻两种元素都大,则E为As元素。
【解析】(1)硫元素的原子序数为16,基态原子的价电子排布式为3s23p4,3p电子云在空间有3个方向;硫离子核外有18个电子,由泡利不相容原理可知,离子核外有18种运动状态不同的电子,故答案为:3;18;
(2)过氧化氢分子为结构不对称的极性分子、二硫化碳为结构对称的非极性分子,根据相似相溶原理可知,极性分子过氧化氢难溶于非极性分子二硫化碳,故答案为:H2O2分子为极性分子、CS2为非极性分子,根据相似相溶原理可知,H2O2难溶于CS2;
(3)硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形;三氯化砷分子中砷原子的价层电子对数为4,则分子的VSEPR模型名称为四面体形,故答案为:V形;四面体形;
(4)氯化铍分子中铍原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0,分子的空间构型为直线形;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,分子的空间构型为平面三角形;四氯化碳分子中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为正四面体形;水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,孤对电子对数越多,孤电子对与成键电子对之间的斥力越大,键角越小,则四种分子的键角大小顺序为BeCl2>BCl3>CCl4>H2O,故答案为:BeCl2>BCl3>CCl4>H2O。
18.(23-24高二下·重庆松树桥·期中)A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素,A元素原子最外层电子数是其内层电子数的2.5倍,B元素是地壳中含量最高的元素,C元素的最高化合价和最低化合价的代数和等于0,D元素的单质可用于自来水消毒杀菌,E元素位于周期表的VIB族,F元素的基态原子中有4个未成对电子。
(1)A元素单质的结构式为 ,基态E元素原子价层电子排布图为 。
(2)A的氢化物分子属于 分子(填“极性或非极性”),A与B形成的的空间构型为 。
(3)火箭推动剂由和组成,加热反应时有元素的单质生成,写出该化学反应方程式: 。基态未成对电子数为 个。
(4)元素B与E形成的一种化合物广泛应用于录音磁带上,其晶胞如图所示。若晶胞参数(边长)为apm,为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的密度为 。
【答案】(1)
(2)极性 V形
(3) 5
(4)
【分析】A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素,A元素原子最外层电子数是其内层电子数的2.5倍,则A的电子排布为2、5,其为N元素;B元素是地壳中含量最高的元素,则B为O元素;C元素的最高化合价和最低化合价的代数和等于0,则C为Si元素;D元素的单质可用于自来水消毒杀菌,则D为Cl元素;E元素位于周期表的ⅥB族,则E为价电子排布式为3d54s1,其为Cr元素;F元素的基态原子中有4个未成对电子,则其价电子排布式为3d64s2,其为Fe元素。从而得出A、B、C、D、E、F分别为N、O、Si、Cl、Cr、Fe。
【解析】(1)
A元素单质为N2,结构式为N≡N;E为Cr元素,基态E元素原子的价电子排布式为3d54s1,其价层电子排布图为。
(2)A的氢化物N2H4分子中,N原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,由于N原子的孤电子对与成键电子对间存在排斥作用,使分子结构不对称,属于极性分子;A与B形成的中,中心N原子的价电子对数为3,发生sp2杂化,由于孤电子对与成键电子对间存在排斥作用,使离子结构不对称,所以空间构型为V形。
(3)火箭推动剂由N2H4和H2O2组成,加热反应时有N2生成,同时生成H2O,该化学反应方程式:。基态的价层电子排布为:3d5,未成对电子数为5;
(4)晶胞图中,所含Cr原子个数为=2,O原子个数为=4。若晶胞参数(边长)为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的密度为g·cm-3。
19.(23-24高二下·重庆十一中·期中)铁及其化合物在生活、生产中有重要应用。回答下列问题:
(1)乳酸亚铁是一种常用的补铁剂。
① 的价电子排布图为 。
②乳酸分子()中 键与 键的数目之比为 。
(2)硝普钠 可用于治疗急性心率衰竭。
①硝普钠中 的配位数为 。
②硝普钠中不存在的化学键有 (填序号)。
a.离子键 b.金属键 c. 配位键 d.极性共价键
(3)咔唑 (),)用于制备靶向Fe2+荧光探针,咔唑沸点比高的主要原因是 ,咔唑分子中所有原子共平面,咔唑与 都能与 配位,配位能力: 咔唑 (填"> "、"<"、"=")。
(4)由铁、钾、硒形成的一种超导材料,其晶胞结构和xy平面投影如图所示。
①该超导材料的化学式是 。
②该晶胞参数分别为 a ,该晶体密度 ( 用 表示阿伏加德罗常数 )
【答案】(1) 11:1
(2)6 b
(3)咔唑中存在分子间氢键 <
(4)KFe2Se2
【解析】(1)①Fe是26号元素,Fe2+价层电子排布式为3d6,价电子排布图为:;
②单键为σ键,双键为1个σ键和1个π键,乳酸分子()中σ键与π键的数目之比为11:1;
(2)①由硝普钠化学式(Na2[Fe(CN)5(NO)]•2H2O)可知,Fe2+与5个CN-、1个NO形成配位键,硝普钠中Fe2+的配位数为6;
②硝普钠(Na2[Fe(CN)5(NO)]•2H2O)存在阴阳离子,即存在离子键,NO中存在极性共价键,Fe2+与CN-、NO形成配位键,不存在金属键,故答案为:b;
(3)咔唑可形成分子间氢键,沸点升高;咔唑分子中所有原子共平面,存在大π键,N原子电子云密度减小,给出孤电子对能力比NH3弱,咔唑与Fe2+的配位能力比NH3弱;
(4)①由晶胞结构和xy平面投影图可知,K位于顶点和体内,个数为8×+1=2,Fe位于面上,个数为8×=4,Se位于棱上和体内,8×+2=4,K:Fe:Se=2:4:4=1:2:2,故化学式为KFe2Se2;
②晶胞质量为g,晶胞体积为(a2c×10-21)cm3,晶体密度ρ===g/cm3。
20.(23-24高二下·重庆十一中·期中)元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为 2 。元素基态原子的轨道上有4个电子。元素的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。元素的原子核外电子的运动状态有5种,和位于同一周期,且的原子半径在同周期主族元素中最小。
(1)Z的基态原子电子排布式为 。
(2)上述非金属元素中电负性最小的是(填元素符号) 。
(3)分子的空间构型为 ,属于 (填“极性”或”非极性”)分子;该分子易与离子结合形成,中的杂化轨道类型为 。
(4)化合物XY是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中,负极材料晶胞的组成变化如图所示。
①位于周期表 区。
②中,a:b= 。
【答案】(1)1s22s22p4
(2)B
(3)平面三角形 非极性 sp3
(4)ds 6:1
【分析】X基态原子的电子排布式为,X原子序数为30,元素,位于第四周期、第ⅡB族,基态原子的电子排布式为,Y为S元素,的原子原子结构示意图为,Z为O元素,元素核外有5个电子为B元素,位于第二周期,为第二周期原子半径最小的主族元素为F元素。
【解析】(1)由上述分析可知,Z为O元素,基态原子电子排布式为;
故答案为:;
(2)非金属元素有Y为S元素,Z为O元素,为B元素,为F元素,其中非金属性越弱电负性越小,故B元素电负性最小;
故答案为:B;
(3)为,B原子价层电子对数为3,杂化方式为,分子的空间构型为平面三角形,结构对称属于非极性分子;为,B原子价层电子对数为4,杂化方式为;
故答案为:平面三角形;非极性;;
(4)X为元素,位于第四周期、第ⅡB族,属于ds区;根据晶胞结构可知,位于顶角及面心有个,黑球为或位于体内,共有7个,即,根据化合价代数和为零,则,解得a=6,b=1,即有6个,有1个,故;
故答案为:ds;6:1。
21.(22-23高二下·重庆巴蜀·期中)锂离子电池让电动汽车飞速发展,有利于实现节能减排,、、常用作电池的电极材料,、常用作锂离子聚合物电池的载体材料。其中磷酸铁锂(LiFePO4)电池能量密度高,安全性能好。
(1)中基态Co原子的价电子排布式为 。中基态核外电子的空间运动状态有 种,比较Fe和Co的第四电离能、大小,并说明理由 。
(2)电池工作时,可在电解质或中发生迁移,相同条件下,在 (填“”或“”)中迁移较快,原因是 。
(3)中P的 杂化轨道与O的2p轨道形成键,属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等,焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示,这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为 (用n代表P原子数)。
(4)多聚的酸根或者非金属化合物能发生水解,通过元素电负性,可以判断水解产物,例如水解生成HCl和。和氢氧化钠溶液反应会有刺激性气体溢出,请写出另一个产物的电子式: ;连二磷酸钠 在氢氧化钠溶液中水解生成 。
(5)的晶胞结构示意图如(a)所示,其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和四面体。电池充放电时,脱出或嵌入形成结构示意图如(b)所示:
则图(b)中 , 。
【答案】(1)3d74s2 14种 I4(Fe) > I4(Co),Fe3+价电子排布为3d5,处于半充满较稳定状态,不容易失去第 4 个电子,故I4(Fe) > I4(Co)
(2)LiAsF6 r(PF) < r(AsF),PF与Li+的作用比AsF与Li+的强,故Li+在LiAsF6
中迁移较快
(3)sp3 (PnO3n+1)(n+2)-
(4) Na3PO4、Na2HPO3
(5)0.1875 13:3
【解析】(1)Co为27号元素,根据构造原理可知,基态Co原子的价电子排布式为3d74s2。基态的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,同一轨道的电子空间运动状态相同,故核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3+5=14种;I4(Fe) > I4(Co),因为Fe3+价电子排布为3d5,处于半充满较稳定状态,不容易失去第 4 个电子,故I4(Fe) > I4(Co)。
(2)因为r(PF) < r(AsF),PF与Li+的作用比AsF与Li+的强,故Li+在LiAsF6中迁移较快。
(3)中阴离子的中心原子P的价层电子对数为,故P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成键;由物质结构图可知,可以看成每个P原子周围3个O原子,链端还有一个O原子,故这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为 (PnO3n+1)(n+2)-。
(4)水解生成HCl和,P、Cl化合价不变,根据和氢氧化钠溶液反应会有刺激性气体溢出,该气体为氨气,则N为-3价,Cl为+1价,水解生成氨气和HClO,故和氢氧化钠溶液反应生成的另一个产物应为NaClO,NaClO为离子化合物,电子式为 ;根据化合价代数和为0可知,中一个P元素为+5价,另一个P为+3价,则连二磷酸钠在氢氧化钠溶液中水解生成Na3PO4、Na2HPO3。
(5)由图可知,晶胞中含有个Li,则有4个Fe,b图中Li的个数为,则有,解得,x=0.1875。设中Fe3+的个数为a,由化合价代数和为0可得,解得,a= 0.1875,则n(Fe2+):n(Fe3+ ) =(1- 0.1875):0.1875= 13:3。
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