内容正文:
综合01 物质结构与性质压轴80题
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4 结构与性质综合(非选择题)
考向1 原子结构与性质
1.(23-24高二下·广西桂林·期中)蛋白质分子结构的一部分如图所示,下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.电负性:
C.核电荷数:
D.基态原子的未成对电子数:
【答案】B
【详解】A.氢原子只有一个电子,位于1s轨道,这个电子离原子核的距离比碳原子最外层的两个电子(位于2s轨道)要近得多,氢原子电子与原子核之间的吸引力较强,电离需要消耗更多的能量,所以第一电离能:H>C,故A项错误;
B.同周期元素,从左至右电负性逐渐增加,故电负性大小:O>N;N和H形成的N的氢化物,N显负价,故电负性大小:N>H ,所以电负性大小关系为:O>N>H ,故B项正确;
C.核电荷数大小关系为:O>N>C>H,故C项错误;
D.基态C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,基态O原子的未成对电子数为2,故基态原子的未成对电子数:N>C=O,故D项错误;
故本题选B。
2.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯的元素对应的某“物理量”递变规律符合图像的是
A.原子半径 B.单质的熔点 C.第一电离能 D.电负性
【答案】C
【详解】A.同周期元素从左至右,原子半径依次减小,不符合图像,A错误;
B.硅是共价晶体,熔点最高,B错误:
C.同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势,镁、磷的第一电离能大于同周期相邻元素铝、硫,C正确:
D.第三周期从左至右,元素电负性逐渐增大,D错误;
故答案选C。
3.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)实验室制备配合物的原理是,下列叙述错误的是
A.的电子式为
B.基态N原子价层电子排布图为
C.中的配位数为6
D.已知为正八面体结构,则有4种结构
【答案】D
【详解】A. 氯化铵是离子化合物,要写出阴、阳离子的电子式,A项正确;
B. N原子有3个未成对电子,自旋方向相同,B项正确;
C. 配离子中,、是配体,N、O原子是配位原子,配位数为6,C项正确;
D. 根据八面体结构,2个处于相邻或相对位置,则的空间结构有2种,D项错误。
故答案选D。
4.(23-24高二下·广西钦州·期中)现有四种元素,其中两种元素基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p2②1s22s22p63s23p3,另两种元素的价电子排布式为③2s22p3④2s22p4,则下列有关比较中正确的是
A.原子半径:①>②>④>③ B.第一电离能:④>③>②>①
C.电负性: ④>③>②>① D.最高正化合价:④>③=②>①
【答案】C
【分析】四种元素分别为①1s22s22p63s23p2,为Si;②1s22s22p63s23p3,为P;③2s22p3,为N;④2s22p4,为O。
【详解】A.Si、P同周期,N、P同主族,则原子半径:Si>P>N>O,即①>②>③>④,A错误;
B.同主族自上而下第一电离能降低,同周期中,第一电离能有增大的趋势,但核外电子处于全充满或半充满时,第一电离能比其后的原子大,第一电离能:N>O>P>Si,即③>④>②>①,B错误;
C.同周期中,随原子序数的递增,电负性逐渐增大,同主族中,原子序数越大,电负性越小,则电负性:O>N>P>Si,④>③>②>①,C正确;
D.N、P的最高正价为+5价,Si的为+4价,O无最高正价,氧与氟形成的化合物中才显示正价,则最高正化合价:③=②>①,D错误;
故选C。
5.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)下列化学用语或图示表达正确的是
A.原子核内有10个中子的氧原子: B.的电子式:
C.CO2的比例模型: D.SO3的VSEPR模型:
【答案】B
【详解】A.原子核内有10个中子的氧原子,其质量数为18,可表示为:,A不正确;
B.Na2O2为离子化合物,由Na+和构成,两个O原子间形成一对共用电子,则电子式为,B正确;
C.CO2分子呈直线形结构,两个O原子位于C原子的两侧,但C原子半径比O原子半径大,比例模型为,C不正确;
D.SO3的中心S原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,分子中S原子的最外层不存在孤电子对,所以SO3的VSEPR模型错误,D不正确;
故选B。
6.(22-23高二下·广西柳州第三中学·期中)三星堆遗址出土了大量的青铜器,其主要成分为Cu、Sn、Pb,还含少量Fe、As、O等元素。对上述有关元素,下列说法正确的是
A.基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
B.基态Fe原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C.第一电离能最大的是As
D.电负性最大的是O
【答案】D
【详解】
A.基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1,基态Cu原子的价层电子轨道表示式为,A错误;
B.基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,最高能级为3d,轨道形状为花瓣形,B错误;
C.Cu、Sn、Pb、Fe、As、O中O的第一电离能最大,C错误;
D.Cu、Sn、Pb、Fe、As、O中O的电负性最大,D正确;
故答案选D。
7.(21-22高二下·广西玉林第十一中学·期中)下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.基态Cr原子的价层电子排布图为
C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧元素第一电离能比氮元素第一电离能大
D.基态铜原子的价层电子排布式为3d94s2
【答案】B
【详解】A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量,如电子能量2p<3s,故A错误;
B.根据洪特规则,基态Cr原子的价层电子排布图为 ,故B正确;
C.N原子2p能级半充满状态,结构稳定,第一电离能大于O,故C错误;
D.根据洪特规则,基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1,故D错误;
选B。
8.(21-22高二下·广西玉林第十一中学·期中)列有关光谱的说法中不正确的是
A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化,能量的表现形式之一是光(辐射),这也是原子光谱产生的原因
B.原子只有发射光谱
C.通过原子光谱可以发现新的元素,也可以鉴定某些元素
D.霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关
【答案】B
【详解】A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化,能量的表现形式之一是光(辐射),这也是原子光谱产生的原因,电子从基态向激发态的跃迁会吸收能量,形成吸收光谱;电子从激发态向基态的跃迁会放出能量,形成发射光谱,A正确;
B.原子光谱既有发射光谱,也有吸收光谱,B错误;
C.在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析,C正确;
D.电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化,并以光的形式体现,所以霓虹灯光、激光、焰火都与原子核外电子跃迁释放能量有关,D正确;
故选B。
9.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列化学用语的书写正确的是
A.基态Mg原子的核外电子排布图:
B.过氧化氢电子式:
C.As原子的简化电子排布式为:[Ar]4s24p3
D.原子核内有10个中子的氧原子:
【答案】D
【详解】A.核外电子排布图违背了泡利不相容原理(1个原子轨道里最多只能容纳2个电子且自旋方向相反),A错误;
B.过氧化氢是共价化合物,不存在离子键,氧原子之间形成1对共用电子对,氢原子与氧原子之间形成1对共用电子对,电子式为,B错误;
C.As原子核外共有33个电子,故简化的电子排布式为:[Ar]3d104s24p3,C错误;
D.氧原子质子数为8,原子核内有10个中子的氧原子质量数为18,原子符号为818O,故D正确。
答案选D。
10.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)下列各项叙述中,正确的是
A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.外围电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s区元素
C.24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
D.所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同
【答案】D
【详解】A.3p轨道电子能量比3s轨道电子能量高,镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,故A错误;
B.外围电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅢA族,属于p区元素,故B错误;
C. 由于3d轨道处于半充满状态时能量较低,则24Cr原子的核外电子排布式是:1s22s22p63s23p63d54s1,故C错误;
D. 所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形,能层越大,球的半径越大,故D正确;
答案选D。
考向2 分子结构与性质
11.(23-24高二下·广西贵港·期中)贵港港为中国西部地区内河第一大港,下列说法正确的是
A.港口吊机使用的合金中含有V,V属于ds区元素
B.集装箱常用ClO2进行消毒,ClO2属于极性分子
C.港口御货叉车轮胎的主要成分为丁苯橡胶{},丁苯橡胶中所有原子在同一平面上
D.河中的泥沙中含有SiO2,SiO2属于分子晶体
【答案】B
【详解】A.钒(V)为23号元素,价电子为,属于d区元素,A错误;
B.ClO2的分子构型为 “V” 形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B正确;
C.如图可知,丁苯橡胶中含有饱和碳原子,饱和碳原子的空间构型为四面体,所以丁苯橡胶中所有原子不可能在同一平面上,C错误;
D.SiO2属于共价晶体,D错误;
故选B。
12.(23-24高二下·广西钦州·期中)下列判断正确的是
A.沸点:高于
B.键角:
C.分子的键角都是180°
D.(甲醛)、的空间结构都是平面三角形
【答案】A
【详解】
A.两种物质均属于分子晶体,而能形成分子间氢键,能形成分子内氢键,故前者沸点高,A正确;
B.中心原子价层电子对数均为4,轨道杂化类型相同,中心原子含有2个孤电子对,孤电子对数越多,键角越小,键角为,B错误;
C.中心原子价层电子对数为,且有1个孤电子对,轨道杂化类型为,空间构型为形,键角,中心原子价层电子对数为,轨道杂化类型为,空间构型为直线形,键角为,C错误;
D.(甲醛)、中心原子价层电子对数均为3,轨道杂化类型均为,空间结构都是平面三角形,中心原子价层电子对数为,且有1个孤电子对,轨道杂化类型为,空间构型为三角锥形,D错误;
答案选A。
13.(23-24高二下·广西桂林·期中)利用绿氢与反应制备甲醇是缓解能源危机以及实现“碳中和”目标的有效手段。我国科研人员首次利用富含硫空位的少层实现了低温、高效、长寿命催化加氢制甲醉,其活性与选择性均显著优于催化剂,并显示了优异的稳定性。催化机理如图所示。下列说法正确的是
A.甲醇中存在手性碳原子
B.甲醇易溶于水,是因为甲醇可以形成分子内氢煡
C.利用富含硫空位的少层可提高的平衡转化率
D.绿氢与反应制甲醇的过程中,碳由杂化转化为杂化
【答案】D
【详解】A.CH3OH中C原子连有三个H,一个OH,四个基团有三个相同,所以不是手性碳,故A项错误;
B.甲醇中O—C的O可与中的H形成氢键,则甲醇能与水完全互溶,故B项错误;
C.利用富含硫空位的少层MoS2可提高CO2的反应速率,不能提高转化率,故C项错误;
D.CO2中碳原子的价电子对数为:,为sp杂化,CH3OH中分子内C原子有4个σ键、4对电子对,为sp3杂化,故D项正确;
故本题选D。
14.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)卤素氢化物是高中化学常见物质,化学键参数如下表。下列关于卤素氢化物及表中数据的判断正确的是
键
键长
键能/
A.
B.
C.稳定性:
D.用试纸测试以上三种浓度均为溶液的:
【答案】B
【详解】A.原子半径:,键长:,,A项错误;
B.一般情况下,键长越短,键能越大,,B项正确;
C.键能越大,物质越稳定,稳定性:,C项错误;
D.、、都是强酸,用试纸测量的溶液相等,D项错误;
故选B。
15.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)第十四届全国冬季运动会主火炬使用天然气燃料,第19届杭州亚运会主火炬首次采用零排放的甲醇燃料。下列叙述正确的是
A.和均为正四面体形分子
B.等物质的量的甲烷和甲醇完全燃烧,甲烷消耗的氧气更多
C.甲烷和甲醇中只有碳原子采用杂化
D.和的红外光谱信号相同
【答案】B
【详解】A.甲醇分子中C原子采取sp3杂化,且C原子存在孤电子对,则甲醇分子是四面体形分子,不是正四面体形分子,故A项错误;
B.1mol甲烷完全燃烧消耗2mol氧气,1mol甲醇完全燃烧消耗1.5mol氧气,则等物质的量的甲烷和甲醇完全燃烧,甲烷消耗的氧气更多,故B项正确;
C.分子中C、O原子都是杂化,故C项错误;
D.中含键,中含、、键,分子结构不同,则红外光谱信号不同,故D项错误;
故选B。
16.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)在CoOx/MnO2催化下醇的氧化氰化反应如图所示。下列叙述正确的是
A.物质的沸点:I>Ⅱ B.I和Ⅱ分子中碳原子的杂化方式相同
C.I和Ⅱ分子中键数目相同 D.Ⅱ含有的元素中N的电负性最大
【答案】A
【详解】A.I中含有羟基,能形成分子间氢键,沸点较高,A正确;
B.I中碳的杂化方式有sp3和sp2,Ⅱ分子中碳原子的杂化方式有sp3、sp2 还有sp,B错误;
C.单键都是键,双键一个键一个π键,三键一个键两个π键,I分子中键数目为20,Ⅱ分子中键数目为17,不相同,C错误;
D.O的电负性大于N的,所以Ⅱ含有的元素中O的电负性最大,D错误;
故选A。
17.(23-24高二下·广西来宾忻城县高级中学·期中)某阴离子的结构如图所示。短周期主族元素Y、Z、W、M、Q的原子序数依次增大,已知Y和W同周期,W和Q同主族。下列说法错误的是
A.第一电离能:Z>W>Y
B.Y、Z、W的简单氢化物的键角依次减小
C.简单离子半径:Q>W>M
D.W的单质一定为非极性分子
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,W和Q同主族,由阴离子的结构可知,W、Q形成共价键的数目分别为2和6,则W为O元素、Q为S元素;Y和W同周期,且形成共价键的数目为4,则Y为C元素、Z为N元素、M形成共价键的数目为1,且原子序数介于O和S之间,M为F元素。
【详解】A.同周期从左至右元素的第一电离能呈增大趋势,但第VA族元素的半充满结构会使其第一电离能偏高一些,故第一电离能:N>O>C,A正确;
B.由于CH4、NH3、H2O中心原子的孤电子对数依次增多,所以键角:CH4>NH3>H2O,B正确;
C.离子核外电子层数越大离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多离子半径越小,S2-核外电子排布为2、8、8,O2-、F-核外电子排布均为2、8,且核电荷数F>O,则离子半径:S2-> O2-> F-,C正确;
D.W元素的单质有O2和O3,臭氧是空间构型为V形的极性分子,D错误;
故选:D。
18.(22-23高二下·广西柳州高级中学·期中)短周期主族元素的原子序数依次增大,的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,的核外电子数与的最外层电子数之和相等,的原子序数是的最外层电子数的2倍,由、三种元素形成的化合物的结构如图所示。下列叙述错误的是
A.的含氧酸比的含氧酸酸性强
B.化合物中原子都满足8电子稳定结构
C.电负性大小为:
D.最简单氢化物比较:前者的熔沸点高,且稳定性强
【答案】A
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则X为Na元素;由W、X、Y三种元素形成的化台物M的结构分析可知,Y形成四个共价键,则Y为Si元素;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,则Z是Cl元素;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,则W为O元素,综上M中所有原子都满足8电子稳定结构。
【详解】A. Y为Si,Z是Cl,同周期元素,从左到右非金属性依次增强,则非金属性Cl>Si,只能比较最高价含氧酸的酸性,酸性:HClO4>H2SiO3,A错误;
B. 根据分析,化合物M中所有原子都满足8电子稳定结构,B正确;
C.同周期从左往右元素电负性逐渐增大,同主族从上往下电负性逐渐减小,故电负性,C正确;
D.水分子之间能形成氢键,H2O的熔沸点高于HCl;元素的非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性O>Cl,简单氢化物稳定性H2O>HCl,D正确;
故选A。
19.(22-23高二下·广西玉林博白县中学·期中)我国科学家研制分子筛网高效分离和。已知分子筛孔径为0.36nm,、分子直径分别为0.33nm、0.38nm。下列说法正确的是
A.键角: B.干冰、晶体都是分子晶体
C.、都是极性分子 D.乙烯分子能透过该分子筛网
【答案】B
【详解】A.CH4为正四面体,键角为109°28′,CO2为直线形,键角为180°,则分子中的键角:CO2>CH4,故A错误;
B.干冰是二氧化碳固体,干冰、晶体分子间通过分子间作用力构成,都是分子晶体,故B正确;
C.CO2是直线结构,CH4是正四面体型,结构对称,正负电荷的中心重合,为非极性分子,故C错误;
D.乙烯分子直径比的0.38nm大,也比分子筛孔径0.36nm大,不能透过该分子筛网,故D错误;
故选:B。
20.(22-23高二下·广西玉林博白县中学·期中)LDFCB是锂离子电池常用的一种离子导体,其阴离子由原子序数依次增大的同周期元素原子W、X、Y、Z构成,结构如下图。基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等,Z原子的核外电子总数是W原子的最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A.同周期元素第一电离能小于Y的有5种
B.简单氢化物的沸点:
C.W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D.分子的空间结构为平面三角形
【答案】D
【分析】根据结构简式,Y都成两根键,基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等,故Y的基态原子电子排布为1s22s22p4,Y为O;X原子均成4根键,且原子序数比Y小,故X为C;整个微粒显-1价,故W为B;Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍,故Z为F。
【详解】A.同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA族的,则第二周期第一电离能小于Y(O)的有Li、Be、B、C共4种,故A错误;
B.H2O和HF分子间都可以形成氢键使二者熔沸点升高,但H2O形成氢键的个数大于HF分子,则沸点:H2O>HF>CH4,故B错误;
C.B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3,为一元弱酸,不具有两性,故C错误;
D.分子为BF3,中心原子价层电子对数为3+ =3,且没有孤电子对,空间结构为平面三角形,故D正确;
故选D。
21.(22-23高二下·广西柳州第三中学·期中)是国际公认的绿色消毒剂,在光照下发生反应:,下列说法正确的是
A.是极性分子 B.属于盐
C.中的是杂化 D.气体分子之间存在氢键
【答案】A
【详解】A.为四面体形分子,但正负电荷中心不重合,是极性分子,A正确;
B.属于氧化物,不属于盐,B错误;
C.水中氧原子的价层电子对为,为杂化,C错误;
D.氯原子不属于电负性大的原子,不能形成氢键,D错误;
故选A。
22.(22-23高二下·广西玉林·期中)X、Y、Z、W均为短周期主族元素,Z的原子序数是Y的两倍,它们在元素周期表中的位置关系如下图所示。下列说法正确的是
X
Y
Z
W
A.Y、Z的最简单氢化物的沸点:
B.简单阴离子半径;
C.Y元素形成的单质都是非极性分子
D.X和Y的第一电离能;
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素,X、Y位于第二周期,Z、W位于第三周期,已知Z原子的原子序数是Y原子的2倍,Y、Z同主族,则Y为O,Z为S:结合各元素在周期表中的相对位置可知,X为N,W为C1元素。
【详解】A. Y、Z的最简单氢化物分别为、,分子间有氢键,的沸点高于,故A错误;
B. 根据电子层数越多,半径越大,具有相同电子层的阴离子,原子序数越大,半径越小,则简单阴离子半径:Z>W>X>Y,故B正确:
C.Y元素形成的单质若为则为极性分子,故C错误:
D.N的2p能级为半充满稳定结构,其第一电离能大于同周期的O,即第一电离能:X>Y,故D错误;
故选:B。
23.(22-23高二下·广西钦州第一中学·期中)下列说法正确的是
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.乙醇和水都是极性分子,符合“相似相溶”规律,且它们易形成分子间氢键,故乙醇易溶于水
C.键角:BF3>CH4>H2O>NH3
D.手性分子CH2=CHCH(CH2OH)COOH与足量的H2反应后分子有两个手性碳原子
【答案】B
【详解】A.原子中2p电子能量小于3s电子能量,A错误;
B.氧的电负性比较大,乙醇与水分子之间能形成氢键,则乙醇和水以任意比例互溶,B正确;
C.BF3:空间结构为平面三角形,键角为120°;CH4:空间结构为正四面体,键角为109°28′;H2O:空间结构为V形,键角为105°;NH3:空间结构为三角锥形,键角为107°,所以键角:BF3>CH4>NH3>H2O,C错误;
D.手性分子CH2=CHCH(CH2OH)COOH与足量的H2反应后生成CH3CH2CH(CH2OH)COOH,分子中仍只有一个手性碳原子,D错误;
故选B。
24.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)下列有关化学键的说法中正确的是
A.气体单质中一定存在键,可能存在键
B.1,4-环己二烯( )分子中键与键的数目之比为
C.分子是含有非极性键的极性分子
D.HD分子中的化学键为极性共价键
【答案】C
【详解】A. 稀有气体中不存在化学键,A错误;
B.单键为键,双键中的一个键是键,另一个是键,所以1,4-环己二烯分子中键与键的数目之比为,B错误;
C.H2O2的结构式为H-O-O-H,含有极性键和非极性键,但分子内正负电荷中心不重合,为极性分子,故分子是含有非极性键的极性分子,C正确;
D.H和D为同一种元素,故HD分子中的化学键为非极性共价键, D错误;
答案选C。
25.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)下列化学用语表示正确的是
A.乙醛的结构简式: B.甲烷的空间填充模型:
C.的结构示意图: D.过氧化钠的电子式:
【答案】D
【详解】A.乙醛的结构简式:CH3CHO,A项错误;
B.是甲烷的球棍模型,不是空间填充模型,B项错误;
C.的结构示意图最外层电子数是8,C项错误;
D.过氧化钠是离子化合物,其电子式:,D项正确;
故答案选D。
26.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构,也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A.SO2、CS2、HCN分子的键角都是180°
B.H2O的键角为120°,CO的键角为180°
C.PCl3、NH3、SO的空间构型都是三角锥形
D.HCHO(甲醛)、BCl3、SO3的空间结构都是平面三角形
【答案】D
【详解】A.是形分子,键角不是,A错误;
B.H2O是形分子键角为,结构是平面三角形键角为,B错误;
C.PCl3和NH3是sp3杂化,均有一对孤电子对分子空间构型为三角锥形,中心原子也是sp3杂化但无孤电子对,空间构型为正四面体,C错误;
D.HCHO、BCl3、SO3中心原子的价层电子对数均为3,孤电子对数均为0,均采取sp2杂化,都是平面三角形的结构,D正确;
故选D。
27.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础,某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.第一电离能:O>N>C>H
B.基态氧原子的电子有8种空间运动状态
C.该分子中碳原子的杂化类型有sp、和
D.键的极性大小:N-H<O-H<F-H
【答案】D
【详解】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,N元素的第一电离能大于O元素,故A错误;
B.原子核外的电子占有几个轨道就有几种空间运动状态,氧原子核外共占有5个轨道,则基态氧原子的电子有5种空间运动状态,故B错误;
C.由结构简式可知,该有机物不含有三键碳原子,碳原子的杂化方式不可能有sp杂化,故C错误;
D.形成共价键的两元素的电负性差值越大,键的极性越大,故键的极性大小:N-H<O-H<F-H,故D正确;
故选D。
28.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)下列物质结构或性质比较中,前者大于后者的是
A.熔点:
B.键角:
C.沸点:、
D.酸性:
【答案】C
【详解】A.氯化钠和氧化钠都属于离子晶体,氯离子半径大于阳离子,故氧化钠熔点更高,A错误;
B.水分子是V形结构,甲烷是空间正四面体,故甲烷分子内键角更大,B错误;
C.对氨基苯甲酸形成分子间氢键,邻氨基苯甲酸形成分子内氢键,故对氨基苯甲酸沸点高于邻氨基苯甲酸,C正确;
D.醋酸酸性强于碳酸,D错误;
故选C。
29.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础,某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.第一电离能:O>N>C>H
B.基态氧原子的电子有8种空间运动状态
C.键的稳定性大小:N-H>O-H>F-H
D.该分子中的氧原子均满足8电子稳定结构
【答案】D
【详解】A.根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,同主族从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能:N>O>C>H,故A错误;
B.基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,一个轨道是一种空间运动状态,则基态氧原子有5种空间运动状态,故B错误;
C.由于原子半径:N>O>F,则键长:N-H>O-H>F-H,键长越短,键能越大,键越稳定,因此键的稳定性大小:F-H>O-H >N-H,故C错误;
D.羧基里碳氧双键,氧原子满足8电子稳定结构,碳氧单键,氢氧单键,氧原子也满足8电子稳定结构,因此该分子中的氧原子均满足8电子稳定结构,故D正确。
综上所述,答案为D。
30.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)下列与分子性质有关的说法正确的是
A.邻硝基苯酚()的沸点高于对硝基苯酚()是因为后者形成了分子间氢键
B.的酸性强于是因为的电负性大,使中极性强
C.C的电负性强于Si,所以的熔沸点高于
D.尿素不溶于水,易溶于有机溶剂
【答案】B
【详解】
A.邻硝基苯酚()的沸点低于对硝基苯酚()是因为后者易形成了分子间氢键,前者易形成分子内氢键,故A错误;
B.的酸性强于是因为的电负性大,使中极性强,故B正确;
C.的相对分子质量小于SiH4,所以的熔沸点低于,故C错误;
D.尿素是极性分子,易溶于水,故D错误;
选B。
31.(22-23高二下·广西柳州第三中学·期中)有、、、、五种原子序数依次增大的前四周期元素,原子核外只有一个能层,在地壳中含量最高,次之,基态原子的核外电子恰好填满10个原子轨道;单质既能与酸反应又能与强碱反应。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.最简单氢化物稳定性:
C.的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D.、的氯化物均能与、形成的化合物发生反应
【答案】D
【分析】元素a、b、c、d、e原子序数依次增大,原子核外只有一个能层则a为H元素;b在地壳中含量最高,则b为O元素;次之,则d为Si元素;基态e原子的核外电子恰好填满10个原子轨道,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,则e为Ca;c单质既能与酸反应又能与强碱反应,则c为Al元素;由以上分析可知,a为H、b为O、c为Al、d为Si、e为Ca,以此分析解答。
【详解】根据上述分析可知,a为H、b为O、c为Al、d为Si、e为Ca,
A.电子层数相同时,原子序数越小,其简单离子半径越大,b为O、c为Al,离子半径:Al3+<O2-,A错误;
B.b为O、d为Si,非金属性O>Si,所以最简单氢化物稳定性:H2O>SiH4,B错误;
C.c的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,属两性氢氧化物,C错误;
D.、形成的化合物是H2O,c、d的氯化物分别为氯化铝和四氯化硅均能发生水解,D正确;
答案选D。
32.(22-23高二下·广西柳州第三中学·期中)下图为冰层表面的分子结构示意图。下列说法错误的是
A.温度升高时,“准液体”中水分子与下层冰连接的氢键断裂,使冰面变滑
B.第一层固态冰中,水分子间通过氢键形成空间网状结构
C.第二层“准液体”中,水分子间形成的氢键比固态冰中少
D.由于氢键的存在,水分子的稳定性好,高温下也很难分解
【答案】D
【详解】A.温度升高时,从图中可以看出,“准液体”中水分子与下层丙连接的氢键断裂,从而使冰面变滑,A正确;
B.从图中看出,第一层固态冰中,水分子之间通过形成分子间氢键形成空间网络结构,B正确;
C.对比固态冰和“准液体”可知,第二层“准液体”中,水分子间形成的氢键比固态冰中少,C正确;
D.水分子的稳定性与氢键无关,O的非金属性强,导致H-O键稳定,高温下也很难分解,D错误;
故选D。
33.(22-23高二下·广西钦州第一中学·期中)下列化合物分子中既含σ键又含π键的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.的结构式为,含有1个键和2个键,但不是化合物,A项错误;
B.的结构式为,只含有键,不含键,B项错误;
C.的结构中只含键,不含键,C项错误;
D.的结构式为,含有2个键和2个键,D项正确;
答案选D。
34.(23-24高二下·广西钦州·期中)二氯化二硫是广泛用于橡胶工业的硫化剂,广泛用于石油化工,其分子结构如下图所示。制备方法:在120℃向硫磺粉(用浸润)中通入。下列说法错误的是
A.分子为极性分子
B.用浸润可加快反应速率,体现相似相溶原理
C.中原子的杂化类型为杂化
D.若晶体类似干冰晶体,则每个周围等距且紧邻的有12个
【答案】C
【详解】A.根据题中分子结构可知,空间结构不对称,分子为极性分子,A正确;
B.用浸润硫磺粉增大了反应物之间的接触面积,可加快反应速率,因为S单质和是非极性分子,由相似相溶原理可知S在中的溶解度较大,B正确;
C.分子中S原子形成2个共价键,满足8电子结构,原子有2个孤电子对,价层电子对数为4,杂化类型为杂化,C错误;
D.晶体和干冰晶体类似,分子间只存在范德华力,故均属于分子密堆积,每个周围等距且紧邻的有12个,D正确;
答案选C。
35.(23-24高二下·广西桂林·期中)氮化硼(BN)是一种性能优异的无机非金属材料,它的熔点高、硬度大、电绝缘性好。氟硼酸铵(NH4BF4)是合成氮化硼纳米管的原料之一,下列说法正确的是
A.BN为超分子
B.离子半径:F->N3->H+
C.和具有相同的VSEPR模型
D.中所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】C
【详解】A.氮化硼(BN)是一种性能优异的无机非金属材料,它的熔点高、硬度大、电绝缘性好,可知该物质属于共价晶体,而不是超分子,A错误;
B.F-、N3-的核外电子排布是2、8,二者的电子层结构相同,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径:N3->F-,H+核外没有电子,离子半径最小,故三种离子半径大小关系为:N3->F->H+,B错误;
C.的中心N原子价层电子对数是4+=4;的中心B原子价层电子对数是4+=4,二者的价层电子对数都是4,故它们的VSEPR模型都是正四面体形,C正确;
D.在中H原子核外满足2个电子的稳定结构,而不是满足8电子稳定结构,D错误;
故合理选项是C。
考向3 晶体结构与性质
36.(23-24高二下·广西钦州·期中)科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A.W元素在周期表的p区
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物的晶体是分子晶体
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
【答案】C
【分析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素,根据图像知,X能形成4个共价键、Z能形成1个共价键,则X位于第ⅣA族、Z位于第ⅦA族,且Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知,Z为Cl、X为Si,由化合价代数和可知,Y元素化合价为-3价,则Y为P元素,由W的电荷数可知,W为Na元素,据此回答。
【详解】A.Na在s区,A错误;
B.同一周期元素非金属性随着原子序数增大而逐渐增强,则非金属性Cl>P>Si,所以非金属性Z>Y>X,B错误;
C.Y为P元素,Y的最高价氧化物的水化物是H3PO4,是分子晶体,C正确;
D.该化合物中,Y为P元素,其与2个Si原子各形成1个共用电子对,还获得Na失去的1个电子,所以满足8电子稳定结构,D错误;
故选C。
37.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)氮化钛是一种导电材料,也是一种催化剂。氮化钛晶胞如图所示,A的原子坐标为,C的原子坐标为。已知:它的晶胞参数为,氮原子半径为下列叙述错误的是
A.基态钛原子有2个未成对电子 B.B的原子坐标为
C.钛原子半径为 D.氮原子的配位数为12
【答案】D
【详解】A.基态钛原子价层电子排布式为,上2个电子为未成对电子,故A项正确;
B.A的原子坐标为,C的原子坐标为,B位于面心,B的原子坐标为,故B项正确;
C.由晶胞截面图可知,1个钛原子和1个氮原子的半径之和等于晶胞参数的一半,则钛原子半径为,故C项正确;
D.由晶胞图可知,1个氮原子与6个钛原子等距且最近,配位数为6,故D项错误;
故选D。
38.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)冠的结构如图所示,其空腔直径为。已知部分粒子直径如下表,该冠醚能识别的粒子是
粒子
直径/pm
152
204
276
334
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】可被18-冠-6识别的碱金属离子直径在260~320pm之间,符合条件的只有钾离子,故选B。
39.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)是重要的金属氧化物,我国推广加碘盐后碘缺乏症迅速减少,下列关于、、的说法错误的是
A.溶液中的可通过蒸发结晶得到晶体
B.碘蒸气凝华可得到碘晶体
C.的熔点高于
D.加碘盐一定是向食盐中加入单质
【答案】D
【详解】A.得到晶体一般有三条途径:熔融态物质凝固、气态物质凝华、溶质从溶液中析出,溶液中的可通过蒸发结晶得到晶体,A项正确;
B.碘易升华、凝华,碘蒸气凝华可得到碘晶体,B项正确;
C.和都属于离子晶体,离子半径:且,阴、阳离子均带两个电荷,阴、阳离子只带一个电荷,离子所带电荷数越多,离子半径和越小,离子键强度越大,离子晶体熔、沸点越高,所以熔点高于,C项正确;
D.碘单质有腐蚀性毒,加碘盐是加入含碘化合物,不是加碘单质,D项错误;
故选D。
40.(23-24高二下·广西贵港·期中)金属铁因生产工艺和温度不同,会有不同的晶体结构。α-Fe和γ-Fe的晶体结构如图所示,下列说法正确的是
A.金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性 B.1个γ-Fe晶胞的质量约为(4×56)g
C.γ-Fe中铁原子的配位数为12 D.α-Fe与γ-Fe的性质相同
【答案】C
【详解】A.金属铁具有导电性的原因是铁原子最外层的电子逃逸出原子,形成自由电子。这些自由电子在电场力的作用下能够做定向移动,从而形成电流,使得金属铁能够导电,故A错误;
B.1个γ-Fe晶胞中有个铁原子,故质量约为,故B错误;
C.γ-Fe属于面心立方最密堆积,配位数为12,故C正确;
D.α-Fe与γ-Fe晶体结构不同,故性质不相同,故D错误;
故答案选C。
41.(23-24高二下·广西贵港·期中)氯亚铂酸钾(K2PtCl4)广泛用作制造各种铂配合物和药物的起始原料,—种以氯亚铂酸钾为原料制备有机物iv的合成路线如图所示,[PtCl4]2-为平面结构,下列说法正确的是
A.ii的配体为Pt2+
B.iii中Pt2+和O的杂化方式均为sp3
C.1mol的非金属原子中共含有6mol孤电子对
D.反应3的离子方程式为+2H2O+2Ag+→+2AgI↓
【答案】D
【详解】A.Pt2+没有孤电子对,但含有空轨道为中心离子,ii的配体为邻二苯胺和I,A错误;
B.[PtCl4]2-为平面结构,则iii中Pt2+与2个N原子、2个O原子形成平面结构,不是正四面体结构,所以Pt2+不是sp3杂化,B错误;
C.中的N、O原子均与Pt2+形成配位键,但只有O原子含有1对孤电子对,则1mol的非金属原子中共含有2mol孤电子对,C错误;
D.硝酸银为可溶性盐,而碘化银为难溶性盐,所以反应3的离子方程式为+2H2O+2Ag+→+2AgI↓,D正确;
故选D。
42.(23-24高二下·广西贵港·期中)下列操作中,最终反应生成的物质不是配合物的是
A.往MgCl2溶液中加入足量的NaOH溶液 B.往少量硫酸铜溶液中滴入足量的氨水
C.AgCl溶解在氨水中 D.往AlCl3溶液中加入足量的NaOH溶液
【答案】A
【详解】A.往MgCl2溶液中加入足量的NaOH溶液,最终生成Mg(OH)2沉淀,不是配合物,故A符合题意;
B.往少量硫酸铜溶液中滴入足量的氨水,最终无沉淀,生成[Cu(NH3)4]SO4,是配合物,B不符合题意;
C.AgCl溶解在氨水中最终生成[Ag(NH3)2]Cl,是配合物,C不符合题意;
D.往AlCl3溶液中加入足量的NaOH溶液,生成Na[Al(OH)4],是配合物,D不符合题意;
故选A。
43.(23-24高二下·广西钦州·期中)实验室中可用或来检验,下列说法正确的是
A.铁元素位于周期表第四周期第ⅧB族,属于区
B.与溶液混合,得到的配合物中,提供空轨道的是,配位原子是,配位数是6
C.中含有离子键、极性共价键和非极性共价键
D.与反应可得到一种蓝色沉淀,该沉淀物质晶胞的结构如图所示(未画出),则一个晶胞中的个数为4
【答案】D
【详解】A.Fe是26号元素,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,属于d区元素,A错误;
B.将FeCl3与KSCN溶液混合,得到的配合物,其中提供空轨道的是中心离子Fe3+,配位体是SCN-,配位原子是、S,其配位数是6,B错误;
C.K4[Fe(CN)6]是离子化合物,阳离子是K+,阴离子是[Fe(CN)6]4-;阳离子与阴离子之间以含有离子键结合;在阴离子[Fe(CN)6]4-中,配位体CN-中C、N原子之间以极性键结合,配位体与中心Fe3+离子之间以配位键结合,配位键属于极性键,故该物质中含有离子键、极性共价键,不含非极性键,C错误;
D.在题给晶胞的结构中,含有Fe3+的个数为:;Fe2+的个数为:;CN-的个数为:,根据电荷守恒N(K+)+2N(Fe2+)+3N(Fe3+)=N(CN-),可得N(K+)=,故在一个晶胞中含有K+数目为8×=4,D正确;
故合理选项是D。
44.(23-24高二下·广西钦州·期中)硒化锌是一种重要的半导体材料,其立方晶胞结构如图甲所示,乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影,已知晶胞边长为a pm,设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是
A.Zn在周期表中的位置是第四周期ⅡB族
B.该晶体的化学式为ZnSe
C.将Zn和Se的位置全部互换后所得晶体结构不变
D.图中A点原子的坐标为(0,0,0),则B点原子的坐标为(0.75,0.25,0.75)
【答案】D
【详解】A.基态Zn原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s2,Zn在周期表中的位置是第四周期ⅡB族,A项正确;
B.根据“均摊法”,1个晶胞中含Zn:4个,含Se:8×+6×=4个,该晶体的化学式为ZnSe,B项正确;
C.由晶胞结构可知,Zn位于体内,Se位于8个顶点和6个面心,每个Zn周围等距离最近的Se有4个,每个Se周围等距离最近的Zn有4个,故将Zn和Se的位置全部互换后所得晶体结构不变,C项正确;
D.图中A点原子的坐标为(0,0,0),结合晶胞沿z轴方向在xy平面的投影图知,则B点原子的坐标为(0.25,0.75,0.75),D项错误;
答案选D。
45.(23-24高二下·广西防城港实验高级中学·期中)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水,先生成蓝色沉淀,继续滴加浓氨水,沉淀溶解,溶液变为深蓝色。然后加入一定量的无水乙醇,产生深蓝色沉淀。下列说法不正确的是
A.反应前后溶液中浓度保持不变
B.深蓝色溶液中的配离子为,其中提供孤电子对,提供空轨道
C.加入乙醇的目的是为了降低溶质的溶解度
D.深蓝色沉淀为
【答案】A
【详解】A.铜离子和氨水生成氢氧化铜蓝色沉淀,氨水过量氢氧化铜转化为四氨合铜离子,反应后铜离子浓度减小,A错误;
B.深蓝色溶液中的配离子为,其中提供孤电子对,提供空轨道,两者形成配合物,B正确;
C.乙醇为非极性溶剂,加入乙醇的目的是为了降低溶质的溶解度,C正确;
D.加入一定量的无水乙醇,降低溶质的溶解度,生成深蓝色沉淀,D正确;
故选A。
46.(23-24高二下·广西防城港实验高级中学·期中)下列物质的熔点高低顺序正确的是
A.金刚石>石墨>晶体硅>碳化硅
B.CH3CH2CH2CH2CH3>CH3C(CH3)2CH3
C.HI>HBr>HCl>HF
D.黄铜>纯铜>钠>钾
【答案】B
【详解】A.金刚石中C-C键长大于石墨中C-C键长,则熔点金刚石<石墨,Si-Si键长大于C-Si键长,则熔点晶体硅<碳化硅,A不正确;
B.CH3CH2CH2CH2CH3、CH3C(CH3)2CH3互为同分异构体,但前者为直链结构,后者带有支链,支链越多、熔点越低,则熔点CH3CH2CH2CH2CH3>CH3C(CH3)2CH3,B正确;
C.HI、HBr、HCl、HF中,HF能形成分子间的氢键,HI、HBr、HCl不能形成氢键,只存在范德华力,则熔点HF>HI>HBr>HCl,C不正确;
D.合金的熔点通常比它的成分金属低,则熔点纯铜>黄铜,钠的原子半径比钾小,熔点比钾高,D不正确;
故选B。
47.(23-24高二下·广西桂林·期中)铜镍合金的立方晶胞结构如图所示,下列说法错误的是
A.该合金的分子式为NiCu B.Cu属于ds区的元素
C.Ni晶体中有阳离子,没有阴离子 D.Cu的电导率随温度的升高而减小
【答案】A
【详解】A.根据均摊法,Ni原子个数=8×=1、Cu原子个数=6×=3,所以其化学式为Ni Cu3,故A错误;
B.Cu的价层电子排布式为3d104s1,属于ds区的元素,故B正确;
C.铜镍合金中为金属单质,含有阳离子和电子,没有阴离子,故C正确;
D.温度升高,自由电子的能量增大,无规则运动加剧,自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞,影响了自由电子的定向移动,导电能力减弱,即电导率随温度升高而降低,故D正确;
故答案选A。
48.(23-24高二下·广西桂林·期中)用X射线衍射测定,得到Fe的两种晶胞,其中一种晶胞的结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.离子半径:
B.a原子的参数坐标为
C.若晶体的密度为bg⋅cm,则1个晶胞的体积为cm
D.该晶胞的俯视投影图为
【答案】C
【详解】A.Fe2+、Fe3+是Fe元素形成的不同阳离子,核外电子数越多、半径越大,则离子半径Fe2+>Fe3+,故A正确;
B.该晶胞中原子的坐标参数为为(0,0,0),观察可知a在x轴为0,y轴为,z轴为,a原子的参数坐标为,故B正确;
C.根据均摊法可知含有的铁有,晶体的密度为,可知1个晶胞的体积为cm,故C错误;
D.由晶胞的结构,Fe在顶点和面心,可知该晶胞的俯视投影图为,故D正确;
故答案选C。
49.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。下列说法不正确的是
A.铁镁合金的化学式为
B.晶胞中Fe与Mg的配位数均为4
C.晶体中存在的化学键类型为金属键
D.该晶胞的质量是(表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】B
【详解】A.Fe位于顶点和面心,个数为=4,Mg位于晶胞内部,个数为8,因此化学式为Mg2Fe;故A说法正确;
B.根据晶胞图可知,Fe的配位数为8,Mg的配位数为4,故B说法错误;
C.铁镁合金属于金属晶体,金属晶体中存在金属键,故C说法正确;
D.晶胞的质量为g=g,故D说法正确;
答案为B。
50.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素,X的核外电子总数为最外层电子数的2倍,Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A.简单氢化物沸点: B.分子的空间构型为三角锥形
C.原子半径: D.最高价氧化物对应水化物的碱性:
【答案】A
【分析】X的核外电子总数为最外层电子数的2倍,X为Be;Z为地壳中含量最多的元素,Z为O,X与Y、Z与W均为同周期相邻元素,Y为B,W为F,据此解答。
【详解】A.常温下为液态,HF常温下为气体,沸点,故A正确;
B.为BF3,中心B原子有3对价电子且没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故B错误;
C.四种元素为同周期元素,随核电荷数增大原子半径减小,原子半径:Be>B>O>F,故C错误;
D.Be最高价氧化物水化物为Be(OH)2,溶液显两性,B最高价氧化物的水化物为H3BO3,溶液显酸性,故D错误;
故选:A。
51.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.晶体中Si—O键的数目为
B.标准状况下,中含有极性共价键数目为
C.聚乙烯中含有的键数目为
D.配离子中含键数目为
【答案】D
【详解】A.1molSiO2中有4molSi-O键,30gSiO2晶体中Si-O键的数目为=2NA,故A错误;
B.四氯化碳标准状况下不是气体,不能直接运用22.4L/mol计算出四氯化碳物质的量,故B错误;
C.聚乙烯的结构简式为 ,不含不饱和键,因此聚乙烯中不含π键,故C错误;
D.Cu2+与4个H2O形成配位键,即形成4个σ键,1个水分子中含有2个σ键,因此1mol[Cu(H2O)4]2+中含有σ键的数目为(4+2×4)NA=12NA,故D正确;
答案为D。
52.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)现有四种晶体,其微粒排列方式如图所示,其中化学式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A. A位于体心,数目为1,B位于顶点,数目为,微粒数目比为,即化学式为AB,A错误;
B. E和F分别位于晶胞的顶点位置,各为,即晶胞中两种微粒数目相等,化学式为EF,B错误;
C. X位于体心,数目为1,Y位于面心,数目为,Z位于顶点,数目为,微粒数目比为,化学式为,C正确;
D. A位于顶点和面心,数目为,B位于棱心和体心,数目为,微粒数目比为,化学式为AB,D错误;
故选C。
53.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)下列有关物质结构的说法错误的是
A.石墨烯的结构如图甲所示,1mol石墨烯中,含3molC-C键
B.碘晶胞如图乙所示,一个I2分子周围有12个紧邻的I2分子
C.四水合铜离子的模型如图丙所示,1个四水合铜离子中有4个配位键
D.与金刚石结构类似的立方氮化硼晶胞如图丁所示,则立方氮化硼的化学式为BN
【答案】A
【详解】A.由石墨烯的结构模型可知,1个C原子形成3个C-C键,每个碳原子对共价键的贡献度为50%,因此1mol石墨烯中含3×0.5=1.5mol C-C键,故A错误;
B.由碘晶胞模型可知,一个分子周围有12个紧邻的分子,故B正确;
C.由四水合铜离子的模型可知,1个铜离子与4个水分子通过配位键连接,故C正确;
D.由立方氮化硼晶胞模型可计算B原子有:8╳+6╳=4个,N原子有4个,该立方氮化硼的化学式为BN,故D正确。
故选A。
54.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)下列关于各晶体模型示意图的分析正确的是
名称
的晶胞
的晶胞
晶体碘的晶胞
石墨晶体的结构
模型
示意图
分析
1个晶胞内含有6个和6个
B.Si原子的配位数为2
C.在晶胞中的排列有2种取向
D.石墨层与层间的主要作用力是共价键
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.NaCl晶胞中Na+个数为,Cl-的个数为,A错误;
B.SiO2中Si的配位数为4,B错误;
C.碘分子的排列有2种不同的取向,在顶点和面心,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构,C正确;
D.石墨是混合型晶体,同一层内碳原子和碳原子通过共价键相连,而层与层之间是通过分子间作用力相结合,D错误;
故答案为:C。
55.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)锂硒电池是一种能量密度很高的新型可充电电池,其正极材料的晶胞结构如图。已知晶胞参数为a pm,下列说法不正确的是
A.Se位于元素周期表中的p区 B.基态最外层电子的电子云轮廓图为哑铃型
C.每个周围距离相等且最近的有4个 D.与之间最近的距离为pm
【答案】B
【详解】A.Se位于第4周期第ⅥA族,位于周期表p区,A正确;
B.锂离子电子排布式1s2,最外层电子位于s轨道,球形,B错误;
C.根据晶胞结构以及均摊法计算出:Se2-位于顶点及面心,Li+位于体心,则距Li+最近的Se2-位于顶点及3个面心,共4个,C正确;
D. Li+位于体对角线处,且与顶点处Se2-距离最近,二者距离为,D正确;
故答案选B。
56.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)下列有关离子晶体的说法中正确的是
A.不可能含有共价键 B.可能含有分子
C.一定含有阴、阳离子 D.离子晶体在固态时能导电
【答案】C
【详解】A.NaOH是离子晶体,含有离子键和共价键,故A错误;
B.离子晶体是由阴、阳离子构成的晶体,不含分子,故B错误,
C.离子晶体是由阴、阳离子构成的晶体,故C正确;
D.固态时,晶体中离子不能自由移动,所以不能导电,故D错误;
选C。
57.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W元素的某种同位素可以用来测定文物年代,X、Z同主族,Z的单质为淡黄色粉末,Y元素的焰色试验显黄色。下列说法正确的是
A.第一电离能:X>Y>Z B.简单离子半径:Z>Y>X
C.W的最高价含氧酸为弱酸 D.X与Y形成的化合物中只含有离子键
【答案】C
【分析】由题意可知,W、X、Y、Z分别为、、、。
【详解】A.第一电离能:,A错误;
B.简单离子半径:,B错误;
C.为弱酸,C正确;
D.中含有离子键和非极性键,D错误。
故选C。
58.(22-23高二下·广西钦州第一中学·期中)下列各组物质中,化学键类型相同、固体熔化时破坏的作用力也相同的是
A.Na2O、Na2O2 B.MgCl2、AlCl3
C.CO2、SiO2 D.CO2、CH4
【答案】D
【详解】A.Na2O只含有离子键,Na2O2含有离子键和非极性键,化学键类型不同,故A不符合题意;
B.MgCl2只含有离子键,AlCl3只含有共价键,化学键类型不同,故B不符合题意;
C.CO2、SiO2都只含有共价键,CO2固体熔化时破坏范德华力,SiO2固体熔化时破坏共价键,故C不符合题意;
D.CO2、CH4都只含有共价键,CO2、CH4固体熔化时破坏范德华力,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
59.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)下列关于晶体的说法中,正确的是
A.晶体中原子呈周期性有序排列;而非晶体中原子排列相对无序
B.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
C.共价键的强弱可决定分子晶体的熔、沸点
D.CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6
【答案】A
【详解】A.晶体中原子呈周期性有序排列,具有自范性,而非晶体中原子排列相对无序,无自范性,A正确;
B.金属晶体中也含有金属阳离子,B错误;
C.分子晶体的稳定性等化学性质与共价键的强弱有关,分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关,C错误;
D.CsCl晶体中阴、阳离子的配位数都为8,NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6,D错误;
故选A。
60.(22-23高二下·广西钦州第一中学·期中)下列有关化学键、范德华力的叙述中,不正确的是
A.金属键是金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用,金属键无方向性和饱和性
B.共价键是原子之间通过共用电子对形成的相互作用,并非所有的共价键都有方向性
C.范德华力是分子间存在的一种作用力,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
D.所有分子晶体中都存在共价键
【答案】D
【详解】A.金属键是金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用,金属键无方向性和饱和性,A正确;
B.共价键是原子之间通过共用电子对形成的相互作用,并非所有的共价键都有方向性,如氢气中的共价键没有方向性,B正确;
C.范德华力是分子间存在的一种作用力,相对分子质量相同时,分子的极性越大,范德华力越大,C正确;
D.稀有气体分子中不存在共价键,D错误;
故选D。
考向4 结构与性质综合(非选择题)
61.(22-23高二下·广西钦州第一中学·期中)周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。R基态原子中,电子占据的最高电子层符号为L,最高轨道上只有两个自旋方向相同的电子。工业上通过分离液态空气获得X单质。Y原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和。Z基态原子的最外电子层只有一个电子,其他电子层均已充满电子。
请回答下列问题:
(1)YX的空间构型是 。
(2)结构简式为RX(WH2)2的化合物中R原子的杂化轨道类型为 ;1molRX(WH2)2分子中含有σ键数目为 。(H为氢元素,下同)
(3)往Z的硫酸盐溶液中通入过量的WH3,可生成[Z(WH3)4]SO4,下列说法正确的是 (填字母)。
A.[Z(WH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B.在[Z(WH3)4]2+中Z2+给出孤电子对,WH3提供空轨道
C.[Z(WH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素
(4)某Y与Z形成的化合物的晶胞如图所示(黑点代表Z原子)。
①该晶体的化学式为 。
②已知该晶体的密度为ρg•cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体中Z原子和Y原子之间的最短距离为 cm(列出计算式即可)(Z原子位于体对角线上)。
【答案】(1)正四面体
(2) sp2 7NA
(3)A
(4) CuCl ×
【分析】R基态原子中,电子占据的最高电子层符号为L,最高轨道上只有两个自旋方向相同的电子,则R的原子序数是6,即R是C元素。工业上通过分离液态空气获得X单质,则X是N或O,由于W的原子序数介于R和X之间,所以X只能是O,W是N。Y原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和,所以Y是第3周期的氯元素。Z基态原子的最外电子层只有一个电子,其他电子层均已充满电子,则Z是Cu。
【详解】(1)根据上述分析,YX为ClO,氯原子的价电子对数=4+×(7+1-2×4)=4,没有孤电子对,则ClO的空间构型是正四面体。
(2)结构简式为RX(WH2)2的化合物是CO(NH2)2,C原子采取sp2杂化;1molCO(NH2)2分子中含有σ键的数目为7NA。
(3)A.在[Cu(NH3)4]SO4中,[Cu(NH3)4]2+与SO42-之间形成离子键,Cu2+与NH3之间形成配位键,NH3中N原子与H原子之间形成极性键,A正确;
B.在[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空轨道,N提供孤电子对,B错误;
C.[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氮元素,C错误;
故选A。
(4)根据上述推断,Y、Z分别为Cl、Cu,Cl在晶胞中占据的位置是8个顶点、6个面心,一个晶胞中有8×+6×=4个Cl原子;Cu在晶胞内,全部属于晶胞,一个晶胞中有4个Cu原子。①该晶体的化学式为CuCl。②设边长为acm,ρ==(×M)÷a3,a=,该晶胞类似于金刚石的晶胞,Cu和Cl最近的距离是体对角线的,即距离为×cm。
62.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)下图为几种晶体或晶胞的示意图,请回答下列问题:
(1)上述晶体中,晶体粒子之间以共价键结合形成的是 。
(2)冰、金刚石、MgO、干冰4种晶体的熔点由高到低的顺序为 。
(3)MgO晶胞中,每个MgO晶胞中平均占有 个,由与最近的围成的空间几何构型为 。
(4)铜晶体中一个Cu周围紧邻的Cu有 个,晶体中的配位数是 。
【答案】(1)金刚石晶体
(2)金刚石>MgO>冰>干冰
(3) 4 正八面体
(4) 12 8
【详解】(1)共价晶体中原子间以共价键结合,则粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石晶体。
(2)熔点的一般规律:共价晶体>离子晶体>分子晶体,冰和干冰属于分子晶体,水分子间存在氢键,则熔点:冰>干冰,MgO属于离子晶体,金刚石是共价晶体,则熔点由高到低的顺序为:金刚石>MgO>冰>干冰。
(3)MgO晶胞中,每个MgO晶胞中平均占有=8个,由与最近的围成的空间几何构型为正八面体。
(4)Cu原子占据面心和顶点,则一个Cu周围紧邻的Cu有12个;根据氯化钙的晶胞图可知,每个Ca2+周围有8个Cl-,而每个Cl-周围有4个Ca2+,所以CaCl2晶体中Ca2+的配位数为8。
63.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)我国科学家制备的催化剂能实现氨硼烷高效制备氢气的目的,制氢原理:
请回答下列问题:
(1)已知几种元素的电负性如下表所示。
元素
H
B
C
N
O
电负性
2.1
2.0
2.5
3.0
3.5
①上述制氢反应中,有 种元素的原子采取杂化。
②中键角 (填“大于”、“小于”或“等于”) 中键角。
③B、C、N、O的电负性依次增大,其主要原因是 。
(2)某有机硼化合物的结构简式如图1所示,组成该有机物的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(3)磷化硼是一种新型无机非金属材料,晶胞结构如图2所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系,表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。a点磷原子的坐标为(0,0,0),b点磷原子的坐标为(1,1,0),则c点硼原子的坐标为 。
(4)四氢铝钠是有机合成中重要的还原剂,晶胞结构如图3所示。
①的空间构型为 ,的配位数为 。
②已知为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为 (用含a、的代数式表示)。
【答案】(1) 4 小于 原子半径依次减小,得电子能力依次增强
(2)
(3)
(4) 正四面体形 8
【详解】(1)①由方程式可知,制氢反应的化合物中硼、碳、氮、氧四种原子的价层电子对数都为4,杂化方式均为sp3杂化;
②氨分子中氮原子含有1对孤电子对,中氨分子的孤对电子与硼原子形成配位键,孤电子对对成键电子对的排斥力大,所以氨分子中键角∠HNH小于中键角∠HNH;
③同周期元素,从左到右原子半径依次减小,得电子能力依次增强,元素的非金属性依次增强,元素的电负性依次增大,则硼、碳、氮、氧四种元素的电负性依次增大。
(2)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,第一电离能大于相邻元素,则硼、碳、氮、氧四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>B。
(3)由位于顶点a点磷原子的坐标为(0,0,0)、顶点b点磷原子的坐标为(1,1,0)可知,晶胞的边长为1,则位于体对角线处的c点硼原子的坐标为。
(4)①四氢合铝酸根离子中铝原子的价层电子对数为4、孤电子对数为0,则离子的空间构型为正四面体形;由晶胞结构可知,位于体心的四氢合铝酸根离子与位于棱上和面心的钠离子距离最近,则四氢合铝酸根离子的配位数为8;
②由晶胞结构可知,位于体心、顶点和面上的四氢合铝酸根离子的个数为1+8×+4×=4,位于棱上、面上的钠离子个数为4×+6×=4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(a×10-7)2×2a×10-7×d,解得d=,晶体的密度为。
64.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)镍与VA族元素形成的化合物是重要的半导体材料,应用最广泛的是砷化镓(GaAs),回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为 ,基态原子核外有 个末成对电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:)的数值依次为577、1984.5、2961.8、6192.由此可推知镓的主要化合价为 和+3。砷的电负性比镓 (填“大”或“小”)。
(3)二水合草酸镓的结构如图所示,其中镓原子的配位数为 ,草酸根中碳原子的杂化方式为 。
(4)砷化镓熔点为,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为。该晶体的类型为 ,晶体的密度为 (设为阿伏伽德罗常数的数值,列出算式即可)。
【答案】(1) [Ar]3d104s24p1 1
(2) +1 大
(3) 4 sp2
(4) 原子晶体
【详解】(1)Ga为31号元素,其电子排布式为[Ar]3d104s24p1,该元素未成对电子为1个。答案为[Ar]3d104s24p1;1;
(2)从Ga的电离能来看,第一电离能与第二电离能差距较大、第三和第四电离能差距较大,所以Ga常见化合价为+1。在化合物中元素电负性大呈现负价而电负性小的为正价,所以电负性As大于Ga。答案为+1;大;
(3)从结构看,与Ga连接的原子有4个,其配位数为4。草酸根中C含有C=O采取sp2杂化。答案为4;sp2;
(4)从熔点和晶体结构看,该晶体为原子晶体。晶胞中Ga位于顶点和面心,共有。而As位于晶胞体内共有4个。所以晶胞密度为。答案为原子晶体;。
65.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)在科研和工农业生产中,硼、碳、氮、氧、磷、硫、铜等元素形成的单质及其化合物有着广泛的应用。请按要求回答下列问题:
(1)向盛有CuSO4溶液的试管中滴加少量氨水,现象是 ,离子反应方程式为 ;继续滴加氨水至过量得到深蓝色溶液;再加入乙醇后,析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O,其中配合物[Cu(NH3)4]SO4的配体为 (填化学式),中心离子为 。
(2)锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,其中中P原子的杂化方式为 。
(3)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图所示:
①磷原子的配位数(与磷原子距离最近且相等的硼原子数)为 。
②已知图中原子坐标:P1为(0,0,0),P2为(1,1,1),则图中B的原子坐标是 。
【答案】(1) 产生蓝色沉淀 Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2 NH3 Cu2+
(2)sp3
(3) 4 (,,)
【详解】(1)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加少量氨水,铜离子与一水合氨反应生成氢氧化铜沉淀和铵根离子,现象为产生蓝色沉淀,离子方程式为Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2,继续滴加氨水至过量得到深蓝色溶液,此时生成四氨合铜离子,配合物[Cu(NH3)4]SO4的配体为NH3,中心离子为Cu2+。
(2)中P原子的价层电子对数为4+=4,杂化方式为sp3杂化。
(3)①根据磷化硼晶体晶胞,以上底面面心P原子为例,与之距离最近且相等的硼原子为该晶胞内部上层2个B原子,还有上层晶胞内部下层2个B原子,即磷原子的配位数为4。
②根据P1、P2坐标可知,晶胞的边长为1,则图中B原子的坐标为(,,)。
66.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)镍与VA族元素形成的化合物是重要的半导体材料,应用最广泛的是砷化镓(GaAs),回答下列问题:
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为 ,基态As原子核外有 个未成对电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ·mol-1)的数值依次为577、1984.5、2961.8、6192由此可推知镓的主要化合价为 和+3。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因: 。
镓的卤化物
GaCl3
GaBr3
GaI3
熔点/℃
77.75
122.3
211.5
沸点/℃
201.2
279
346
(4)二水合草酸镓的结构如图所示,其中镓原子的配位数为 ,草酸根中碳原子的杂化方式为 。
(5)砷化镓熔点为1238℃,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a=565 pm。该晶体的类型为 ,晶体的密度为 (设NA为阿伏伽德罗常数的数值,列出算式即可)g·cm-3。
【答案】(1) [Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1 3
(2)+1
(3)GaCl3、GaBr3、GaI3的熔沸点依次升高,它们均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强
(4) 4 sp2
(5) 原子(共价晶体)晶体 g/cm3
【详解】(1)Ga位于周期表中第四周期第IIIA族,则基态Ga原子的核外电子排布式为,As位于周期表中第四周期第VA族,价电子排布式为,p轨道上有3个单电子;
(2)根据Ga失去电子的逐级电离能数值,第一电离能和第二电离能差值较大,且第三电离能和第四电离能数值差别较大,说明失去第二个电子和失去第四个电子较困难,所以呈现的价态主要是+1和+3;
(3)根据三种卤化物的熔沸点分析,三种卤化物的熔沸点均较低,说明都是分子晶体,相对分子质量大,分子间作用力越强,熔沸点越高;
(4)一个Ga与4个O相连,所以Ga的配位数为4,草酸根离子为,一个C形成3根σ键和1根��键,说明C形成的杂化轨道有3个,剩余一个p轨道参与形成��键,则C原子的杂化方式为;
(5)砷化镓熔点为1238℃,熔点较高,可以判断砷化镓晶体为原子晶体,一个砷化镓晶胞中,As有4个,Ga有个,则晶体化学式为GaAs,不妨设有1mol这样的晶胞,1mol晶胞的质量为m=4mol×145g/mol=580g,1mol晶胞即有个晶胞,一个晶胞的体积为,所以晶体的密度为。
67.(23-24高二下·广西桂林·期中)前四周期原子序数依次增大的元素W、X、Y、Z、M、Q、G中,W的核外电子只有一个;X的价电子层中未成对电子只有2个,且Y紧邻X;Z和M的价电子层中未成对电子均只有1个,并且和的电子数相差8;与M位于同一周期的Q和G,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2。.回答下列问题:
(1)实验室常用检验,反应的离子方程式为。
①中Q离子的配位数为 。
②形成配位键时,中提供孤电子对的原子为 (填元素符号)。
③中含 键。
(2)金属W化物是应用广泛的还原剂。的还原性比的强,原因为 。
(3)由Q、Y组成的化合物()在磁记录材料领域有着广阔的应用前景。某的晶胞结构如图所示(m、n位置均有Q),若立方晶胞的参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为 (用含、的代数式表示)。
(4)四种晶体的熔点数据如表所示:
物质
熔点/℃
由表中数据可得知:和熔点相差较小,和熔点相差较大。请简述和熔点相差较大的原因: 。
(5)G能形成多种配合物,如。中键角比独立存在的分子中键角略大,原因为 。
【答案】(1) 6 C 2.4
(2)半径小于,与的离子键作用强,更难失电子,还原性更弱
(3)或
(4)通过分子间作用力形成分子晶体,通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要的能量多得多,所以二者熔点相差较大
(5)中氮原子核外的孤电子对进入的空轨道变为成键电子对,原孤电子对对成键电子对的排斥力变为成键电子对之间的排斥力,排斥力减弱
【分析】前四周期原子序数依次增大的元素W、X、Y、Z、M、Q,G中,W的核外电子只有一个,W为H元素;X的价电子层中未成对电子只有2个,电子排布式为1s22s22p2,X为C元素,且Y紧邻X,Y为N元素;Z和M的价电子层中未成对电子均只有1个,并且Z-和M+的电子数相差8,Z为F元素,M为K元素,与M位于同一周期的Q和G,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2,价电子排布分别为3d64s2、3d84s2,Q为Fe元素,G为Ni元素,以此解答。
【详解】(1)①K3[Fe(CN)6]中Fe3+与6个CN-中的碳形成配位键,配位数为6;
②C的电负性小于N,更容易提高电子形成配位键,则形成配位键时,中提供孤电子对的原子为C;
③[Fe(CN)6]3-中含有6个配位键都是σ键,CN-中含有1个σ键,则0.2mol [Fe(CN)6]3-中含(6+6)×0.2=2.4mol σ键;
(2)金属H化物是应用广泛的还原剂,KH的还原性比NaH的强,原因为:Na+半径小于K+,Na+与H-的离子键作用强,H-更难失电子,还原性更弱;
(3)由晶胞结构可知,该晶体的晶胞中含有1个N原子,含有=4个Fe原子,若立方晶胞的参数为x pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体密度为;
(4)BF3通过分子间作用力形成分子晶体,AlF3通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要的能量多得多,所以二者熔点相差较大;
(5)NH3中氮原子核外的孤电子对进入Ni2+的空轨道变为成键电子对,原孤电子对对成键电子对的排斥力变为成键电子对之间的排斥力,排斥力减弱,故[Ni(NH3)6]2+中H−N−H键角比独立存在的NH3分子中键角略大。
68.(23-24高二下·广西钦州·期中)I.原子序数依次增大的五种短周期元素,其中是原子半径最小的元素,和的基态原子能级所含成单电子数均为2,的基态原子核外含有13种运动状态不同的电子。回答下列问题(涉及元素时用对应的元素符号表示):
(1)三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(2)与所含键的比值为 。
(3)根据等电子体理论可以预测的空间构型为 。
Ⅱ.铁是地球表面最丰富的金属之一,其合金、化合物具有广泛用途。
(4)可以与、有机分子等形成配合物。基态的电子排布式为 。
(5)普鲁士蓝俗称铁蓝,结构如图甲所示(未画出),平均每两个立方体中含有一个,该晶体的化学式为 。又知该晶体中铁元素有价和价两种,则与的个数比为 。
(6)在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如图乙和图丙所示,则图乙和图丙的结构中铁原子的配位数之比为 。
【答案】(1)
(2)
(3)直线形
(4)
(5)
(6)
【分析】Q的原子半径最小,Q为H;W和Y 的基态原子2p能级所含单电子数均为2,则二者的核外电子排布式为和,W、Y 分别为C、O 中的一种,由原子序数依次增大,则W为C,Y为O,X为N;Z的基态原子核外有13 种运动状态不同的电子,则Z为Al。
【详解】(1)X为N ,Y为O,Z为Al,N原子2p能级电子处于半满稳定状态,不易失去电子,第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能N>O,根据同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,同主族元素自上到下,第一电离能逐渐减小,即第一电离能,故三种元素的第一电离能由大到小的顺序是;
故答案为:;
(2)
为、为甲醛,中键为,所含键为,故二者所含键比值为;
故答案为:;
(3)为,与互为等电子体,结构相似,空间结构为直线形,故空间结构为直线形;
故答案为:直线形;
(4)是26号元素, 其基态原子电子排布式为,基态的电子排布式;
故答案为:;
(5)根据晶胞结构可以推出,的个数为,的个数为,根据题中信息,平均每两个立方体中含有一个,则一个晶胞中含有个,故该晶胞中、、的最简个数比为,则该晶体的化学式为;该晶体中的铁元素有+2、+3价,则根据化合物化合价代数和为零的规律,设和的个数比为,可以推出,;
故答案为:;;
(6)图乙中位于体心和顶点,铁的配位数为8;图丙中位于顶点和面心,距离最近的为顶点和面心的铁原子,配位数为12;所以图乙和图丙的结构中铁原子的配位数之比为;
故答案为:。
69.(23-24高二下·广西钦州·期中)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题:
(1)硼酸()是白色片状晶体(层状结构如图),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大。
①硼酸中B原子的杂化轨道类型为 。
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和 。
③加热时,硼酸的溶解度增大,主要原因是 。
(2)硼氢化钠是有机化学中的一种常用还原剂,的空间构型是 。
(3)硼化镁晶体在时呈超导性。在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是分层排布的,如下图是该晶体微观结构的透视图,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为 。
(4)金刚石的晶胞如下图。立方氮化硼的结构与金刚石相似,已知晶胞边长为apm,则氮原子与硼原子间的最短距离是 pm,立方氮化硼的密度是 。(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数用表示)。
【答案】(1) 氢键、共价键 加热破坏了硼酸分子之间的氢键
(2)正四面体
(3)
(4)
【详解】(1)①由硼酸的层状结构可以看出,B原子形成3个σ键,无孤对电子,所以硼酸中B原子的杂化轨道类型为sp2杂化;
②根据硼酸晶体的层状结构,硼酸晶体中存在氢键、共价键(B—O)和范德华力,所以硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和氢键和共价键;
③在硼酸晶体中,分子与分子之间有氢键和范德华力,氢键的键能比范德华力大,加热时,破坏了硼酸分子之间的氢键,导致硼酸的溶解度增大;
故答案为:;氢键、共价键;加热破坏了硼酸分子之间的氢键。
(2)的中心原子B的价层电子对数为,没有孤电子对,且与CH4是等电子体,因此分子的空间构型是正四面体,故答案为:正四面体。
(3)由题给图所示,取平行四边形所在的晶胞计算:Mg为,B为2,硼化镁的化学式为MgB2,故答案为:MgB2。
(4)金刚石晶胞是立方体,其中8个顶点有8个碳原子,6个面各有6个碳原子,立方体内部还有4个碳原子,所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=,因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子,可假设为B原子填在由N原子构成的四面体空隙中;由于立方氮化硼的一个晶胞中含有4个N和4个B原子,其质量是,晶胞边长为apm,晶胞的体积为a3pm3,因此立方氮化硼的密度是,4个N原子构成的四面体,B处于体心,则氮硼原子间的最短距离是体心B到顶角N的距离,为pm,故答案为:;。
70.(23-24高二下·广西贵港·期中)硼在自然界中的含量相当丰富。天然产的硼砂()在中国古代就已作为药物,请回答下列问题:
(1)基态硼原子核外电子的空间运动状态有 种,其态硼原子中占据最高能级的电子的电子云轮廓图为 形。
(2)硼酸()是一种一元弱酸,中电负性最大的元素为 (填元素符号);在水中会结合水而中电离出和一种含有配位键的阴离子,该离子为 (填微粒符号);易熔于水,除是极性分子外,另一个重要原因是 。
(3)高纯度含硼化合物M是高科技新型材料,可用作核反应堆防中子辐射填充料,其晶体结构如图a所示,晶胞棱长为d pm,晶胞沿x、y、z轴上的投影均如图b所示,M的化学式为 ,M晶体密度为 。
【答案】(1) 3 哑铃形
(2) O 分子间存在氢键,并通过氢键连接成层状结构,使得硼酸分子在水中更容易解离
(3)
【详解】(1)B元素是第5号元素,基态B原子核外电子排布式为1s22s2p1,所以基态B原子核外电子有3种不同的空间运动状态,其态硼原子中占据最高能级2p,2p的电子云轮廓图为哑铃形。
(2)中的元素为H、B、O,一般来说,同周期元素从左到右,电负性逐渐变大,O的电负性大于B的电负性,B的电负性小于H的电负性,因此中电负性最大的元素为O;硼酸溶于水时,硼酸分子与水电离出的氢氧根离子结合生成,分子中的硼原子与三个羟基相连,分子间存在氢键,并通过氢键连接成层状结构,这种结构使得硼酸分子在水中更容易解离,从而增加了其在水中的溶解度;
(3)由晶胞结构可知,该晶胞中含有6个B,由Ca原子构成的正八面体结构占据晶胞的8个顶点,则Ca原子个数为,则M的化学式为,该晶胞的体积为,晶胞密度为。
71.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)配合物在生产、生活中应用广泛。例如,(铁氰化钾)用于检验,用于检验。回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为 ,向某未知溶液中滴加适量溶液,若 (填实验现象),则说明溶液中含有。
(2)中配位原子是 (填元素符号)。
(3)已知:络合平衡反应,其平衡常数又称配离子稳定常数,。常温下, ; 。
由此推知稳定性: (填“”“”或“”),判断依据是 。
(4)分裂能()定义:1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d轨道的分裂能,分裂能大小与配体、中心原子(或离子)有关。分裂能(): (填“”“”或“”),判断依据是 。
【答案】(1) 生成蓝色沉淀
(2)C
(3) 平衡常数越大,反应趋向越大,产物越稳定
(4) > 中心离子正电荷数越高,对电子吸引力越强,且电子轨道达到半充满稳定结构,电子跃迁需要的能量更大
【详解】(1)Fe 的价电子核外电子排布式为3d64s2,4s能级上电子的能量低于3d,Fe失去的是4s能级上的三个电子后得到Fe3+,Fe3+的价层电子排布式:3d5;用溶液检验生成蓝色沉淀,向某未知溶液中滴加适量溶液,若蓝色沉淀,则说明溶液中含有。
(2)中C、N都有孤电子对,N的电负性较大,对孤电子对吸引力较强,难提供孤电子对形成配位键,故配位原子为C。
(3)根据平衡常数含义,平衡常数越大,反应趋向越大,产物越稳定;由题示信息可知,远大于,则更稳定。
(4)分裂能():>,原因为中心离子正电荷数越高,对电子吸引力越强,且电子轨道达到半充满稳定结构,电子跃迁需要的能量更大。
72.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,基态A原子的核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等,基态C原子价层电子排布式为,C、D位于同主族,且基态D原子比基态C原子多2个电子能级,基态的核外电子占据的最高能层符号为M且其d轨道达到全充满结构,回答下列问题:
(1)基态E原子有 种运动状态不同的电子,D位于元素周期表 区。
(2)在A、B、C、D的简单氢化物中,沸点最高的是 (填化学式,下同);键角最大的是 。
(3)分子中D的杂化类型是 ;的空间结构为 。
(4)元素的基态气态原子得到一个电子形成价气态阴离子时所放出的能量称为该元素的第一电子亲和能,单位为,习惯规定,放出能量时电子亲和能为正值,吸收能量时电子亲和能为负值。电子亲和能越大,表明越容易得到电子,A、B、C元素的电子亲和能如图所示:
从原子结构角度解释B的第一电子亲和能“反常”: 。
(5)B、E组成的一种立方晶胞如图2所示。已知晶胞参数为,设为阿伏加德罗常数的值,该晶体化学式为 ,该晶体密度为 。
【答案】(1) 29 p
(2)
(3) 三角锥形
(4)基态氮原子价层电子排布式为,轨道达到半充满稳定结构,得到1个电子很难,需要吸收大量能量
(5)
【分析】前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,基态A原子的核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等,则A为C元素;基态C原子价层电子排布式为,则B为N元素、C为O元素;C、D位于同主族,且基态D原子比基态C原子多2个电子能级,则D为S元素;基态的核外电子占据的最高能层符号为M且其d轨道达到全充满结构,则E为Cu元素。
【详解】(1)铜元素的原子序数为29,核外有29个电子,由泡利不相容原理可知,原子核外有29种运动状态不同的电子;硫元素的原子序数为16,基态原子的价电子排布式为3s23p4,位于元素周期表的p区,故答案为:29;p;
(2)水分子和氨分子能形成分子间氢键,沸点高于不能形成氢键的甲烷和硫化氢,H2O形成的分子间氢键的数目高于氨分子,沸点高于氨分子,则四种简单氢化物中水分子的沸点最高;甲烷、氨气、水分子中的中心原子都是sp3杂化,且其孤对电子对数分别为0、1、2,孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则甲烷分子的键角最大、水分子的键角最小,硫原子的原子半径大于氧原子,硫化氢分子中成键电子对间的斥力大于水分子,键角小于水分子,则键角大小顺序为,故答案为:;;
(3)二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3,原子的杂化方式为sp2杂化;亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,离子的空间结构为三角锥形,故答案为:sp2;三角锥形;
(4)氮元素的原子序数为7,基态原子价层电子排布式为,轨道达到半充满稳定结构,得到1个电子很难,需要吸收大量能量,所以B的第一电子亲和能“反常”,故答案为:基态氮原子价层电子排布式为,轨道达到半充满稳定结构,得到1个电子很难,需要吸收大量能量;
(5)由晶胞结构可知,晶胞中位于棱上的铜原子个数为12×=3,位于顶点的氮原子个数为8×=1,则晶体化学式为,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(10—7 a)3d,解得d=,故答案为:;。
73.(22-23高二下·广西柳州第三中学·期中)水是地球上最常见的物质之一,是所有生命生存的重要资源。
(1)科学家发现在特殊条件下,水能表现出许多种有趣的结构和性质。
①一定条件下给水施加一个弱电场,常温常压下水结成冰,俗称“热冰”,其计算机模拟图如图:
使水结成“热冰”采用弱电场的条件,说明水分子是 分子(填“极性”或“非极性”)。
②用高能射线照射液态水时,一个水分子能释放出一个电子,同时产生一种阳离子。产生的阳离子具有较强的氧化性试与写该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式: ;
(2)水的性质中的一些特殊现象对于生命的存在意义非凡,请解释水沸点高于同主族其他氢化物的原因: 。
(3)2017年5月海底天然气水合物(俗称“可燃冰”)试采成功,这是我国能源开发的一次历史性突破。一定条件下,和都能与形成如图所示的笼状结构(表面的小球是水分子,内部的大球是分子或分子;“可燃冰”是与形成的水合物),其相关参数见表。
①和所含的三种元素电负性从大到小的顺序为 ;
碳原子的最高能级的符号是 ,其电子云形状是 形。
②分子中碳原子的杂化轨道类型为 ,与相同条件下在水中的溶解度较大的是,理由是 。
③“可燃冰”中分子间存在的作用力是 和 ,图中最小的环中连接的原子总数是 。
(4)氨气溶于水时,大部分与用氢键(用“…”表示)结合形成分子。根据氨水的性质可推知的结构式为______(填标号)。
A. B. C. D.
【答案】(1) 极性 2H2O++SO2=4H++
(2)水分子之间除了范德华力外还存在较强的氢键
(3) O>C>H 2p 哑铃形 sp SO2为极性分子,CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较大 范德华力 氢键 10
(4)B
【详解】(1)①极性分子能在电场作用下凝结,水在弱电场作用下结冰,说明水分子是极性分子;故答案为:极性;
②由水分子释放出1个电子时产生的一种阳离子,可以表示成H2O+,由于氧化性很强,能氧化SO2生成硫酸,离子方程式为2H2O++SO2=4H++,故答案为:2H2O++SO2=4H++;
(2)水分子之间除了范德华力外还存在较强的氢键,破坏氢键需要较多能量,含有氢键的物质沸点较高,因此水沸点高于同主族其他氢化物,故答案为:水分子之间除了范德华力外还存在较强的氢键;
(3)①CH4和CO2所含的三种元素为H、C、O,三种元素电负性由大到小的顺序为:O>C>H,C原子的核外电子排布式为1s22s22p2,最高能级符号为2p,2p的电子云形状为哑铃形,故答案为:O>C>H;2p;哑铃形;
②对于CO2,根据VSEPR理论,价电子对数为VP=BP+LP=2+=2,根据杂化轨道理论,中心C原子为sp杂化,其空间构型为直线型,CO2与SO2相同条件下在水中的溶解度较大的是SO2,CO2为非极性分子,SO2和H2O都是极性分子,二者结构相似,根据相似相溶原理,SO2在水中溶解度更大,故答案为:sp;SO2为极性分子,CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较大;
③ “可燃冰”是CH4与H2O形成的水合物,分子间存在氢键和范德华力,根据图中结构分析,小球代表H2O,1个环5个小球,H2O分子间形成氢键,相当于一个小球(H2O)含有2个原子,则一个环含有的原子总数为2×5=10个,故答案为:范德华力;氢键;10;
(4)NH3•H2O电离出与OH-,水中O-H键断裂,应是氨分子中N原子与水中H原子之间形成氢键,故NH3•H2O的结构式为: ,故答案为:B。
74.(22-23高二下·广西玉林博白县中学·期中)研究表明,新冠病毒在铜表面存活时间最短,仅为4小时,铜被称为细菌病毒的“杀手”;某些铜的合金具有很好的储氢功能。回答下列问题:
(1)铜的晶胞结构如图所示,铜原子的配位数为 ,基态铜原子的电子排布式为 。
(2)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如下图所示。
①基态镍原子的价层电子轨道表示式为 _
②若原子A的坐标参数为,原子B的坐标参数为 。
③若该晶体密度为,则铜镍原子间最短距离为 cm。(表示阿伏伽德罗常数)
【答案】(1) 12 3d104s1
(2) (,0,)
【详解】(1)金属铜是面心立方最密堆积方式,Cu原子处于顶点与面心,顶点Cu原子与面心Cu原子相邻,每个顶点为8个晶胞共用,每个面为2个晶胞共用,则晶胞中Cu原子配位数=×3×8=12;Cu是29号元素,处于第四周期第IB族,价电子排布式为3d104s1。
(2)①Ni为28号元素,基态Ni的价电子排布式为3d84s2,价电子轨道表示式为 ;
②Ni原子的坐标参数为(0,1,0),Cu原子位于底面的中心,以此可知Cu的坐标参数为(,0,);
③晶胞中铜原子在面心,镍原子在顶点,根据均摊法计算,晶胞中铜原子个数为6=3,镍原子的个数为8=1;该晶胞的组成为Cu3Ni,密度为,NA为阿伏加德罗常数的值,根据密度,即d=则晶胞参数a=,如图所示,设晶体中任意1个Ni原子到最近Cu原子的距离为x,则2x2=a2,x=a=。
75.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
请回答下列问题:
(1)③和①形成的一种5核10电子分子,其立体构型为 ,中心原子杂化方式为 ,属于 分子(填“极性”或“非极性”)。
(2)元素③和⑦的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是: (填化学式),元素⑥的电负性 元素⑦(选填“>”、“=”、“<”=)的电负性。
(3)根据元素周期表分区,元素⑨位于 区,其基态原子电子排布式为 。
(4)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式 。
(5)⑩的离子与4个H2O分子形成的阳离子中含的化学键有 。
【答案】(1) 正四面体 sp3 非极性
(2) HClO4 ﹤
(3) d s22s22p63s23p63d44s2(或[Ar]3d64s2)
(4)Be(OH)2+2OH-=BeO+2H2O
(5)配位键,共价键
【分析】根据元素在周期表中的位置可知①~⑩分别是H、Be、C、Mg、Al、S、Cl、Ca、Fe、Cu。
(1)
③和①形成的一种5核10电子分子是甲烷,其立体构型为正四面体形,中心原子杂化方式为sp3,属于非极性分子;
(2)
氯元素的非金属性强于碳元素,则元素③和⑦的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是HClO4;同周期自左向右电负性逐渐增大,则元素⑥的电负性<素⑦的电负性;
(3)
铁元素最后填入的电子轨道是3d,所以铁位于d区,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
(4)
根据氢氧化铝和氢氧化钠反应的方程式可知元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为;
(5)
Cu2+与四个水分子形成的离子为[Cu(H2O)4]2+。Cu和O之间为配位键,O和H之间为共价键。
76.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)在元素周期表前四周期中,有A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,A原子有3个未成对电子;B元素原子次外层有8个电子,1molB单质与足量盐酸反应可生成1molH2,B单质不易与冷水反应;C元素的+3价离子的d轨道是半充满的;D元素易形成-1价离子。
(1)A元素位于第 周期第 族,A的最高价氧化物分子式为 。
(2)B单质在A单质中燃烧的化学方程式为 。
(3)C2+的电子排布式为 。在含C3+的水溶液中加足量铁粉充分振荡后,滴入KSCN溶液,现象是 ,上述反应的离子方程式为 。
(4)在C2+与D-形成的化合物的水溶液中,滴入足量氯水,反应的化学方程式为 。
(5)写出B与D两种元素形成的化合物的电子式: ,此化合物属于 化合物。
(6)四种元素中电负性最大的元素是 (用元素符号表示,下同),第一电离能最小的元素是 。A、B两种元素的原子半径大小关系是 。
【答案】(1) 二 VA N2O5
(2)3Mg+N2Mg3N2
(3) 1s22s22p63s23p63d6 溶液不变红 2Fe3++Fe=3Fe2+
(4)2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2
(5) 离子
(6) N Mg Mg>N
【分析】A原子有3个未成对电子,其外围电子排布为2s22p3或3s23p3;1mol B与盐酸反应产生1 mol H2,B为ⅡA族元素Mg或Ca,又由于B比A的原子序数大且不易与冷水反应,则B为Mg元素,那么A为氮元素。C元素的+3价离子的d轨道是半充满的即3d5,那么它的原子的外围电子排布式为3d64s2,C为铁元素;D元素在第四周期(原子序数比C大)且易形成-1价阴离子,它是溴元素。由以上分析可知,A、B、C、D分别为N、Mg、Fe、Br元素。
【详解】(1)A为氮元素,电子排布式为1s22s22p3,则位于第二周期第VA族,A的最高价氧化物分子式为N2O5。答案为:二;VA;N2O5;
(2)Mg单质在N2中燃烧,生成Mg3N2,化学方程式为3Mg+N2Mg3N2。答案为:3Mg+N2Mg3N2;
(3)Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。在含Fe3+的水溶液中加足量铁粉充分振荡后,生成Fe2+,滴入KSCN溶液,现象是溶液不变红,上述反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。答案为:1s22s22p63s23p63d6;溶液不变红;2Fe3++Fe=3Fe2+;
(4)在Fe2+与Br-形成的化合物的水溶液中,滴入足量氯水,Fe2+和Br-都能被Cl2氧化,反应的化学方程式为2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2。答案为:2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2;
(5)Mg与Br两种元素形成的化合物为MgBr2,它的电子式为,此化合物属于离子化合物。答案为:;离子;
(6)四种元素中,氮的非金属性最强,则电负性最大的元素是N;Mg的金属性最强,则第一电离能最小的元素是Mg。原子半径Mg>Be>N,则N、Mg两种元素的原子,半径大小关系是Mg>N。答案为:Mg;Mg>N。
【点睛】总的来说,非金属性越强,第一电离能越大,但价电子所在轨道处于半满、全满、全空时,第一电离能比周期表中它的右侧相邻元素大。
77.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)锂离子电池已破广泛用作便携式电源。正极材料为LiCoO2、LiFePO4等,负极材料一般为石墨碳,以溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯无水溶液作电解液。回答下列问题:
(1)基态锂原子的电子排布图为 。基态磷原子子中,电子占据的最高能层符号为 。
(2)PO的空间构型为 。
(3)[Co(NH3)3Cl3]中Co3+的配位数为6,该配合物中的配位原子为 。
(4)碳酸二乙酯的分子结构如图1所示,分子中所含元素的电负性由小到大的顺序为 ,分子中碳原子的杂化轨道类型为 ,1 mol碳酸二乙酯中含有σ键的数目为 NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。
(5)在元素周期表中,铁元素位于 区(填“s”“p”“d”或“ds”)。γ—Fe 的堆积方式如图2所示,其空间利用率为 (用含π的式子表示)。
(6)氮化锂是一种新型无机贮氢材料,如图3所示,该晶体的化学式为 。
【答案】 M 正四面体 N、Cl H<C<O sp3、sp2 17 d Li3N
【详解】(1)已知锂为3号元素,故基态锂原子的电子排布图为,磷时15号元素,基态磷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3中,故电子占据的最高能层符号为M,故答案为:;M;
(2)PO中P原子的孤电子对数为,故中心原子P周围的价层电子对数为4+0=4,根据价层电子对互斥模型可知其空间构型为正四面体,故答案为:正四面体;
(3)[Co(NH3)3Cl3]中Co3+的配位数为6,NH3中N原子有孤电子对,Cl-中有孤电子对,故该配合物中的配位原子为N和Cl,故答案为:N、Cl;
(4)碳酸二乙酯的分子结构如图1所示,分子中所含元素即H、C、O,故其电负性由小到大的顺序为H<C<O,有分子结构简式可知,分子中碳原子的杂化轨道类型中间碳原子周围价层电子对数为3,为sp2杂化,两边乙基上的碳原子的价层电子对数为4,是sp3杂化,由结构简式可知1 mol碳酸二乙酯中含有σ键的数目为17NA(NA为阿伏加德罗常数的值),故答案为:sp2、sp3;17;
(5)在元素周期表中,铁元素是第四周期第Ⅷ族元素,故位于d区γ—Fe 的堆积方式如图2所示,即面心立方,一个晶胞中含有的原子个数为:8,设原子半径为rcm,则立方体的边长a=2,其空间利用率为 = (用含π的式子表示),故答案为:d;;
(6)氮化锂是一种新型无机贮氢材料,如图3所示可知一个晶胞中含有:Li为,N为,故该晶体的化学式为Li3N,故答案为:Li3N。
78.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)A、B、C、D、E代表前四周期原子序数依次增大的五种元素。A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3;工业上电解熔融C2A3制取单质C;B、E除最外层均只有2个电子外,其余各层全充满,E位于元素周期表的ds区。回答下列问题:
(1)B、C中第一电离能较大的是 ,基态D原子价电子的轨道表达式为 。
(2)DA2分子的VSEPR模型是 。H2A比H2D熔沸点高得多的原因是 。
(3)实验测得C与氯元素形成化合物的实际组成为C2Cl6,其球棍模型如图所示。已知C2Cl6在加热时易升华,与过量的NaOH溶液反应可生成Na[C(OH)4]。
①C2Cl6属于 晶体(填晶体类型),其中C原子的杂化轨道类型为 杂化。
②[C(OH)4]-中存在的化学键有 。
(4)B、C的氟化物晶格能分别是2957kJ·mol-1、5492kJ·mol-1,二者相差很大的原因是 。
(5)D与E所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。
①在该晶胞中,E的配位数为 。
②已知该晶胞的密度为ρg/cm3,则其中两个D原子之间的距离为 cm(列出计算式即可)。
【答案】(1) 镁(或Mg)
(2) 平面三角形 H2O分子间存在氢键而H2S分子间不存在氢键
(3) 分子 sp3 极性共价键、配位键(或共价键、配位键)
(4)AlF3和MgF2均为离子晶体,但Al3+比Mg2+电荷高、半径小,AlF3的晶格能比MgCl2大得多
(5) 4
【分析】A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3,则A为O,D为S;工业上电解熔融C2A3制取单质C,则C为Al;B、E除最外层均只有2个电子外,其余各层全充满,E位于元素周期表的ds区,则B为Mg,E为Zn。从而得出,A、B、C、D、E分别为O、Mg、Al、S、Zn元素。
(1)
B、C分别为Mg、Al,Mg与Al在周期表中左右相邻,但Mg的3s轨道全充满,第一电离能反常,所以第一电离能较大的是镁(或Mg),基态S原子的价电子排布式为3s23p4,则轨道表达式为。答案为:镁(或Mg);;
(2)
SO2分子中,S原子的价层电子对数为3,S发生sp2杂化,所以其VSEPR模型是平面三角形。H2O与H2S都能形成分子晶体,但H2O分子间能形成氢键,从而使其沸点出现反常,所以H2O比H2S熔沸点高得多的原因是H2O分子间存在氢键而H2S分子间不存在氢键。答案为:平面三角形;H2O分子间存在氢键而H2S分子间不存在氢键;
(3)
①Al2Cl6属于分子晶体,则Al价层电子对数为4,Al原子的杂化轨道类型为sp3杂化。
②[Al(OH)4]-为配合物,存在的化学键有极性共价键(O、H原子间)、配位键(Al、O原子间)(或共价键、配位键)。答案为:分子;sp3;极性共价键、配位键(或共价键、配位键);
(4)
MgF2、AlF3都为离子晶体,其晶格能受离子半径、离子的带电荷的影响,晶格能分别是2957kJ·mol-1、5492kJ·mol-1,二者相差很大,原因是AlF3和MgF2均为离子晶体,但Al3+比Mg2+电荷高、半径小,AlF3的晶格能比MgCl2大得多。答案为:AlF3和MgF2均为离子晶体,但Al3+比Mg2+电荷高、半径小,AlF3的晶格能比MgCl2大得多;
(5)
S的原子半径比Zn大,则在晶胞中,E为Zn,D为S。
①在该晶胞中,Zn周围与Zn距离相等的S原子有4 个,所以配位数为4。
②在晶胞中,含Zn的个数为,含S的个数为4。设晶胞的边长为acm,则晶胞的体积为a3cm3,已知该晶胞的密度为ρg/cm3,则a3cm3×ρg/cm3=,a=,
其中两个D原子之间的距离为cm=cm。答案为:4;。
【点睛】计算晶胞中所含有的原子个数时,常采用均摊法。
79.(22-23高二下·广西柳州高级中学·期中)VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为 。
(2)原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)的酸性比 (填“强”或“弱”),气态分子的空间结构为 ,离子的中心原子的杂化类型为 ;
(4)键角大小为:H2O H2S(填“”、“”“”),其主要原因可能是 。
(5)在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。熔点 (填“高于”或“低于”),原因是 。
(6)立方晶胞结构如图所示,的配位数是 ,已知晶胞边长为代表阿伏加德罗常数,则其密度为 (列计算式)。
【答案】(1)或
(2)
(3) 强 平面三角形
(4) > 电负性,成键电子对更偏向中心原子,成键电子对斥力大,键角大
(5) 高于 二者均为离子晶体,半径小,离子键强,熔点高
(6) 4 或
【详解】(1)Se是34号元素,基态原子的核外电子排布式为或。
(2)同主族从上到下第一电离能逐渐减小,则O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为。
(3)同主族从上到下非金属性逐渐减弱,最高价含氧酸的酸性逐渐减弱,则的酸性比的酸性强,气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数是3,不存在孤电子对,空间结构为平面三角形,离子的中心原子的价层电子对数是,含有一对孤电子对,杂化类型为;
(4)由于电负性,成键电子对更偏向中心原子,成键电子对斥力大,键角大,因此键角大小为:H2O>H2S。
(5)由于二者均为离子晶体,半径小,离子键强,熔点高,所以熔点高于。
(6)根据晶胞结构可判断的配位数是4,晶胞硫离子的数目是,锌离子数目是4,已知晶胞边长为540pm,NA代表阿伏加德罗常数,则其密度为。
80.(22-23高二下·广西玉林·期中)Fe、Zn、S、B等元素在医药、国防、材料领域应用广泛。请回答下列问题;
(1)Zn元素在周期表中的位置为 ;基态硫原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)氨硼烷()是一种安全、高效的储氢材料,分子的结构与乙烷相似,与N原子相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,则氨硼烷分子中原子的电负性从小到大的顺序为 。
(3)三氯化硼是一种重要的化工原料。制备的原理为,分子的空间构型为 (用文字表示),基态B原子的电子排布式为 。
(4)普鲁士蓝俗称铁蓝,晶胞如图所示(K+未画出),平均每2个晶胞立方体中含有一个K+,又知该晶体中铁元素有+2价和+3价两种,则与的个数比为 。
(5)血红素铁用作铁强化剂,其吸收率比一般铁剂高3倍,其结构如图所示,请在图中画出与N原子间的化学键(若是配位键,需要用箭头加以表示) ,则血红素铁中配位数为 。
(6)A与B所形成化合物晶体的晶胞如图所示,该化合物的化学式为 ;若A相对原子质量为m,B相对原子质量为n,晶胞边长为a pm,晶胞密度为,则阿伏加德罗常数的值 (用含m、n、a、P的式子表示)。
【答案】(1) 第四周期第ⅡB族 9
(2)B<H<N
(3) 平面三角形
(4)1:1
(5) 4
(6) (或者)
【详解】(1)元素Zn的原子序数是30,在周期表中的位置为第四周期第ⅡB族:基态硫原子中核外电子空间运动状态有1s、2s、3s分别有1种,2p和3p各有3种,共有9种;
(2))氨硼烷分子中,与N原子相连的H呈正电性,则N的电负性比H大,与B原子相连的H呈负电性,则H的电负性比B大,故氨硼烷分子中原子的电负性从小到大的顺序为B<H<N;
(3)的中心原子B的价层电子对数为,根据价层电子对互斥理论可知,的空间构型为平面三角形:基态B原子电子排布式为;
(4)平均每两个晶胞立方体中含有一个,故每个晶胞中个数为,Fe离子在8个顶点,故Fe离子数目为,在棱上,的个数为,普鲁士蓝的平均化学式为,设Fe的平均化合价为x,则,解得,故与的个数比为1:1;
(5)N有孤电子对,有空轨道,4个N与形成4个配位键,表示为 ,Fe2+配位数为4。
(6)A原子位于晶胞顶点和面心,所以A有个,B原子位于晶胞内,有8个,因此化学式为(或者),按密度定义得:,所以。
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综合01 物质结构与性质压轴80题
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4 结构与性质综合(非选择题)
考向1 原子结构与性质
1.(23-24高二下·广西桂林·期中)蛋白质分子结构的一部分如图所示,下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.电负性:
C.核电荷数:
D.基态原子的未成对电子数:
2.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯的元素对应的某“物理量”递变规律符合图像的是
A.原子半径 B.单质的熔点 C.第一电离能 D.电负性
3.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)实验室制备配合物的原理是,下列叙述错误的是
A.的电子式为
B.基态N原子价层电子排布图为
C.中的配位数为6
D.已知为正八面体结构,则有4种结构
4.(23-24高二下·广西钦州·期中)现有四种元素,其中两种元素基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p2②1s22s22p63s23p3,另两种元素的价电子排布式为③2s22p3④2s22p4,则下列有关比较中正确的是
A.原子半径:①>②>④>③ B.第一电离能:④>③>②>①
C.电负性: ④>③>②>① D.最高正化合价:④>③=②>①
5.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)下列化学用语或图示表达正确的是
A.原子核内有10个中子的氧原子: B.的电子式:
C.CO2的比例模型: D.SO3的VSEPR模型:
6.(22-23高二下·广西柳州第三中学·期中)三星堆遗址出土了大量的青铜器,其主要成分为Cu、Sn、Pb,还含少量Fe、As、O等元素。对上述有关元素,下列说法正确的是
A.基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
B.基态Fe原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C.第一电离能最大的是As
D.电负性最大的是O
7.(21-22高二下·广西玉林第十一中学·期中)下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.基态Cr原子的价层电子排布图为
C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧元素第一电离能比氮元素第一电离能大
D.基态铜原子的价层电子排布式为3d94s2
8.(21-22高二下·广西玉林第十一中学·期中)列有关光谱的说法中不正确的是
A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化,能量的表现形式之一是光(辐射),这也是原子光谱产生的原因
B.原子只有发射光谱
C.通过原子光谱可以发现新的元素,也可以鉴定某些元素
D.霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关
9.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列化学用语的书写正确的是
A.基态Mg原子的核外电子排布图:
B.过氧化氢电子式:
C.As原子的简化电子排布式为:[Ar]4s24p3
D.原子核内有10个中子的氧原子:
10.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)下列各项叙述中,正确的是
A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.外围电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s区元素
C.24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
D.所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同
考向2 分子结构与性质
11.(23-24高二下·广西贵港·期中)贵港港为中国西部地区内河第一大港,下列说法正确的是
A.港口吊机使用的合金中含有V,V属于ds区元素
B.集装箱常用ClO2进行消毒,ClO2属于极性分子
C.港口御货叉车轮胎的主要成分为丁苯橡胶{},丁苯橡胶中所有原子在同一平面上
D.河中的泥沙中含有SiO2,SiO2属于分子晶体
12.(23-24高二下·广西钦州·期中)下列判断正确的是
A.沸点:高于
B.键角:
C.分子的键角都是180°
D.(甲醛)、的空间结构都是平面三角形
13.(23-24高二下·广西桂林·期中)利用绿氢与反应制备甲醇是缓解能源危机以及实现“碳中和”目标的有效手段。我国科研人员首次利用富含硫空位的少层实现了低温、高效、长寿命催化加氢制甲醉,其活性与选择性均显著优于催化剂,并显示了优异的稳定性。催化机理如图所示。下列说法正确的是
A.甲醇中存在手性碳原子
B.甲醇易溶于水,是因为甲醇可以形成分子内氢煡
C.利用富含硫空位的少层可提高的平衡转化率
D.绿氢与反应制甲醇的过程中,碳由杂化转化为杂化
14.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)卤素氢化物是高中化学常见物质,化学键参数如下表。下列关于卤素氢化物及表中数据的判断正确的是
键
键长
键能/
A.
B.
C.稳定性:
D.用试纸测试以上三种浓度均为溶液的:
15.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)第十四届全国冬季运动会主火炬使用天然气燃料,第19届杭州亚运会主火炬首次采用零排放的甲醇燃料。下列叙述正确的是
A.和均为正四面体形分子
B.等物质的量的甲烷和甲醇完全燃烧,甲烷消耗的氧气更多
C.甲烷和甲醇中只有碳原子采用杂化
D.和的红外光谱信号相同
16.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)在CoOx/MnO2催化下醇的氧化氰化反应如图所示。下列叙述正确的是
A.物质的沸点:I>Ⅱ B.I和Ⅱ分子中碳原子的杂化方式相同
C.I和Ⅱ分子中键数目相同 D.Ⅱ含有的元素中N的电负性最大
17.(23-24高二下·广西来宾忻城县高级中·期中)某阴离子的结构如图所示。短周期主族元素Y、Z、W、M、Q的原子序数依次增大,已知Y和W同周期,W和Q同主族。下列说法错误的是
A.第一电离能:Z>W>Y
B.Y、Z、W的简单氢化物的键角依次减小
C.简单离子半径:Q>W>M
D.W的单质一定为非极性分子
18.(22-23高二下·广西柳州高级中学·期中)短周期主族元素的原子序数依次增大,的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,的核外电子数与的最外层电子数之和相等,的原子序数是的最外层电子数的2倍,由、三种元素形成的化合物的结构如图所示。下列叙述错误的是
A.的含氧酸比的含氧酸酸性强
B.化合物中原子都满足8电子稳定结构
C.电负性大小为:
D.最简单氢化物比较:前者的熔沸点高,且稳定性强
19.(22-23高二下·广西玉林博白县中学·期中)我国科学家研制分子筛网高效分离和。已知分子筛孔径为0.36nm,、分子直径分别为0.33nm、0.38nm。下列说法正确的是
A.键角: B.干冰、晶体都是分子晶体
C.、都是极性分子 D.乙烯分子能透过该分子筛网
20.(22-23高二下·广西玉林博白县中学·期中)LDFCB是锂离子电池常用的一种离子导体,其阴离子由原子序数依次增大的同周期元素原子W、X、Y、Z构成,结构如下图。基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等,Z原子的核外电子总数是W原子的最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A.同周期元素第一电离能小于Y的有5种
B.简单氢化物的沸点:
C.W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D.分子的空间结构为平面三角形
21.(22-23高二下·广西柳州第三中学·期中)是国际公认的绿色消毒剂,在光照下发生反应:,下列说法正确的是
A.是极性分子 B.属于盐
C.中的是杂化 D.气体分子之间存在氢键
22.(22-23高二下·广西玉林·期中)X、Y、Z、W均为短周期主族元素,Z的原子序数是Y的两倍,它们在元素周期表中的位置关系如下图所示。下列说法正确的是
X
Y
Z
W
A.Y、Z的最简单氢化物的沸点:
B.简单阴离子半径;
C.Y元素形成的单质都是非极性分子
D.X和Y的第一电离能;
23.(22-23高二下·广西钦州第一中学·期中)下列说法正确的是
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.乙醇和水都是极性分子,符合“相似相溶”规律,且它们易形成分子间氢键,故乙醇易溶于水
C.键角:BF3>CH4>H2O>NH3
D.手性分子CH2=CHCH(CH2OH)COOH与足量的H2反应后分子有两个手性碳原子
24.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)下列有关化学键的说法中正确的是
A.气体单质中一定存在键,可能存在键
B.1,4-环己二烯( )分子中键与键的数目之比为
C.分子是含有非极性键的极性分子
D.HD分子中的化学键为极性共价键
25.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)下列化学用语表示正确的是
A.乙醛的结构简式: B.甲烷的空间填充模型:
C.的结构示意图: D.过氧化钠的电子式:
26.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构,也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A.SO2、CS2、HCN分子的键角都是180°
B.H2O的键角为120°,CO的键角为180°
C.PCl3、NH3、SO的空间构型都是三角锥形
D.HCHO(甲醛)、BCl3、SO3的空间结构都是平面三角形
27.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础,某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.第一电离能:O>N>C>H
B.基态氧原子的电子有8种空间运动状态
C.该分子中碳原子的杂化类型有sp、和
D.键的极性大小:N-H<O-H<F-H
28.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)下列物质结构或性质比较中,前者大于后者的是
A.熔点:
B.键角:
C.沸点:、
D.酸性:
29.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础,某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A.第一电离能:O>N>C>H
B.基态氧原子的电子有8种空间运动状态
C.键的稳定性大小:N-H>O-H>F-H
D.该分子中的氧原子均满足8电子稳定结构
30.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)下列与分子性质有关的说法正确的是
A.邻硝基苯酚()的沸点高于对硝基苯酚()是因为后者形成了分子间氢键
B.的酸性强于是因为的电负性大,使中极性强
C.C的电负性强于Si,所以的熔沸点高于
D.尿素不溶于水,易溶于有机溶剂
31.(22-23高二下·广西柳州第三中学·期中)有、、、、五种原子序数依次增大的前四周期元素,原子核外只有一个能层,在地壳中含量最高,次之,基态原子的核外电子恰好填满10个原子轨道;单质既能与酸反应又能与强碱反应。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.最简单氢化物稳定性:
C.的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D.、的氯化物均能与、形成的化合物发生反应
32.(22-23高二下·广西柳州第三中学·期中)下图为冰层表面的分子结构示意图。下列说法错误的是
A.温度升高时,“准液体”中水分子与下层冰连接的氢键断裂,使冰面变滑
B.第一层固态冰中,水分子间通过氢键形成空间网状结构
C.第二层“准液体”中,水分子间形成的氢键比固态冰中少
D.由于氢键的存在,水分子的稳定性好,高温下也很难分解
33.(22-23高二下·广西钦州第一中学·期中)下列化合物分子中既含σ键又含π键的是
A. B. C. D.
34.(23-24高二下·广西钦州·期中)二氯化二硫是广泛用于橡胶工业的硫化剂,广泛用于石油化工,其分子结构如下图所示。制备方法:在120℃向硫磺粉(用浸润)中通入。下列说法错误的是
A.分子为极性分子
B.用浸润可加快反应速率,体现相似相溶原理
C.中原子的杂化类型为杂化
D.若晶体类似干冰晶体,则每个周围等距且紧邻的有12个
35.(23-24高二下·广西桂林·期中)氮化硼(BN)是一种性能优异的无机非金属材料,它的熔点高、硬度大、电绝缘性好。氟硼酸铵(NH4BF4)是合成氮化硼纳米管的原料之一,下列说法正确的是
A.BN为超分子
B.离子半径:F->N3->H+
C.和具有相同的VSEPR模型
D.中所有原子均满足8电子稳定结构
考向3 晶体结构与性质
36.(23-24高二下·广西钦州·期中)科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A.W元素在周期表的p区
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物的晶体是分子晶体
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
37.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)氮化钛是一种导电材料,也是一种催化剂。氮化钛晶胞如图所示,A的原子坐标为,C的原子坐标为。已知:它的晶胞参数为,氮原子半径为下列叙述错误的是
A.基态钛原子有2个未成对电子 B.B的原子坐标为
C.钛原子半径为 D.氮原子的配位数为12
38.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)冠的结构如图所示,其空腔直径为。已知部分粒子直径如下表,该冠醚能识别的粒子是
粒子
直径/pm
152
204
276
334
A. B. C. D.
39.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)是重要的金属氧化物,我国推广加碘盐后碘缺乏症迅速减少,下列关于、、的说法错误的是
A.溶液中的可通过蒸发结晶得到晶体
B.碘蒸气凝华可得到碘晶体
C.的熔点高于
D.加碘盐一定是向食盐中加入单质
40.(23-24高二下·广西贵港·期中)金属铁因生产工艺和温度不同,会有不同的晶体结构。α-Fe和γ-Fe的晶体结构如图所示,下列说法正确的是
A.金属铁因为有自由移动的离子而具有导电性 B.1个γ-Fe晶胞的质量约为(4×56)g
C.γ-Fe中铁原子的配位数为12 D.α-Fe与γ-Fe的性质相同
41.(23-24高二下·广西贵港·期中)氯亚铂酸钾(K2PtCl4)广泛用作制造各种铂配合物和药物的起始原料,—种以氯亚铂酸钾为原料制备有机物iv的合成路线如图所示,[PtCl4]2-为平面结构,下列说法正确的是
A.ii的配体为Pt2+
B.iii中Pt2+和O的杂化方式均为sp3
C.1mol的非金属原子中共含有6mol孤电子对
D.反应3的离子方程式为+2H2O+2Ag+→+2AgI↓
42.(23-24高二下·广西贵港·期中)下列操作中,最终反应生成的物质不是配合物的是
A.往MgCl2溶液中加入足量的NaOH溶液 B.往少量硫酸铜溶液中滴入足量的氨水
C.AgCl溶解在氨水中 D.往AlCl3溶液中加入足量的NaOH溶液
43.(23-24高二下·广西钦州·期中)实验室中可用或来检验,下列说法正确的是
A.铁元素位于周期表第四周期第ⅧB族,属于区
B.与溶液混合,得到的配合物中,提供空轨道的是,配位原子是,配位数是6
C.中含有离子键、极性共价键和非极性共价键
D.与反应可得到一种蓝色沉淀,该沉淀物质晶胞的结构如图所示(未画出),则一个晶胞中的个数为4
44.(23-24高二下·广西钦州·期中)硒化锌是一种重要的半导体材料,其立方晶胞结构如图甲所示,乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影,已知晶胞边长为a pm,设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法不正确的是
A.Zn在周期表中的位置是第四周期ⅡB族
B.该晶体的化学式为ZnSe
C.将Zn和Se的位置全部互换后所得晶体结构不变
D.图中A点原子的坐标为(0,0,0),则B点原子的坐标为(0.75,0.25,0.75)
45.(23-24高二下·广西防城港实验高级中学·期中)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加浓氨水,先生成蓝色沉淀,继续滴加浓氨水,沉淀溶解,溶液变为深蓝色。然后加入一定量的无水乙醇,产生深蓝色沉淀。下列说法不正确的是
A.反应前后溶液中浓度保持不变
B.深蓝色溶液中的配离子为,其中提供孤电子对,提供空轨道
C.加入乙醇的目的是为了降低溶质的溶解度
D.深蓝色沉淀为
46.(23-24高二下·广西防城港实验高级中学·期中)下列物质的熔点高低顺序正确的是
A.金刚石>石墨>晶体硅>碳化硅
B.CH3CH2CH2CH2CH3>CH3C(CH3)2CH3
C.HI>HBr>HCl>HF
D.黄铜>纯铜>钠>钾
47.(23-24高二下·广西桂林·期中)铜镍合金的立方晶胞结构如图所示,下列说法错误的是
A.该合金的分子式为NiCu B.Cu属于ds区的元素
C.Ni晶体中有阳离子,没有阴离子 D.Cu的电导率随温度的升高而减小
48.(23-24高二下·广西桂林·期中)用X射线衍射测定,得到Fe的两种晶胞,其中一种晶胞的结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.离子半径:
B.a原子的参数坐标为
C.若晶体的密度为bg⋅cm,则1个晶胞的体积为cm
D.该晶胞的俯视投影图为
49.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。下列说法不正确的是
A.铁镁合金的化学式为
B.晶胞中Fe与Mg的配位数均为4
C.晶体中存在的化学键类型为金属键
D.该晶胞的质量是(表示阿伏加德罗常数的值)
50.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素,X的核外电子总数为最外层电子数的2倍,Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A.简单氢化物沸点: B.分子的空间构型为三角锥形
C.原子半径: D.最高价氧化物对应水化物的碱性:
51.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.晶体中Si—O键的数目为
B.标准状况下,中含有极性共价键数目为
C.聚乙烯中含有的键数目为
D.配离子中含键数目为
52.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)现有四种晶体,其微粒排列方式如图所示,其中化学式正确的是
A. B.
C. D.
53.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)下列有关物质结构的说法错误的是
A.石墨烯的结构如图甲所示,1mol石墨烯中,含3molC-C键
B.碘晶胞如图乙所示,一个I2分子周围有12个紧邻的I2分子
C.四水合铜离子的模型如图丙所示,1个四水合铜离子中有4个配位键
D.与金刚石结构类似的立方氮化硼晶胞如图丁所示,则立方氮化硼的化学式为BN
54.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)下列关于各晶体模型示意图的分析正确的是
名称
的晶胞
的晶胞
晶体碘的晶胞
石墨晶体的结构
模型
示意图
分析
1个晶胞内含有6个和6个
B.Si原子的配位数为2
C.在晶胞中的排列有2种取向
D.石墨层与层间的主要作用力是共价键
A.A B.B C.C D.D
55.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)锂硒电池是一种能量密度很高的新型可充电电池,其正极材料的晶胞结构如图。已知晶胞参数为a pm,下列说法不正确的是
A.Se位于元素周期表中的p区 B.基态最外层电子的电子云轮廓图为哑铃型
C.每个周围距离相等且最近的有4个 D.与之间最近的距离为pm
56.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)下列有关离子晶体的说法中正确的是
A.不可能含有共价键 B.可能含有分子
C.一定含有阴、阳离子 D.离子晶体在固态时能导电
57.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W元素的某种同位素可以用来测定文物年代,X、Z同主族,Z的单质为淡黄色粉末,Y元素的焰色试验显黄色。下列说法正确的是
A.第一电离能:X>Y>Z B.简单离子半径:Z>Y>X
C.W的最高价含氧酸为弱酸 D.X与Y形成的化合物中只含有离子键
58.(22-23高二下·广西钦州第一中学·期中)下列各组物质中,化学键类型相同、固体熔化时破坏的作用力也相同的是
A.Na2O、Na2O2 B.MgCl2、AlCl3
C.CO2、SiO2 D.CO2、CH4
59.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)下列关于晶体的说法中,正确的是
A.晶体中原子呈周期性有序排列;而非晶体中原子排列相对无序
B.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
C.共价键的强弱可决定分子晶体的熔、沸点
D.CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6
60.(22-23高二下·广西钦州第一中学·期中)下列有关化学键、范德华力的叙述中,不正确的是
A.金属键是金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用,金属键无方向性和饱和性
B.共价键是原子之间通过共用电子对形成的相互作用,并非所有的共价键都有方向性
C.范德华力是分子间存在的一种作用力,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
D.所有分子晶体中都存在共价键
考向4 结构与性质综合(非选择题)
61.(22-23高二下·广西钦州第一中学·期中)周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。R基态原子中,电子占据的最高电子层符号为L,最高轨道上只有两个自旋方向相同的电子。工业上通过分离液态空气获得X单质。Y原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和。Z基态原子的最外电子层只有一个电子,其他电子层均已充满电子。
请回答下列问题:
(1)YX的空间构型是 。
(2)结构简式为RX(WH2)2的化合物中R原子的杂化轨道类型为 ;1molRX(WH2)2分子中含有σ键数目为 。(H为氢元素,下同)
(3)往Z的硫酸盐溶液中通入过量的WH3,可生成[Z(WH3)4]SO4,下列说法正确的是 (填字母)。
A.[Z(WH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B.在[Z(WH3)4]2+中Z2+给出孤电子对,WH3提供空轨道
C.[Z(WH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素
(4)某Y与Z形成的化合物的晶胞如图所示(黑点代表Z原子)。
①该晶体的化学式为 。
②已知该晶体的密度为ρg•cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体中Z原子和Y原子之间的最短距离为 cm(列出计算式即可)(Z原子位于体对角线上)。
62.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)下图为几种晶体或晶胞的示意图,请回答下列问题:
(1)上述晶体中,晶体粒子之间以共价键结合形成的是 。
(2)冰、金刚石、MgO、干冰4种晶体的熔点由高到低的顺序为 。
(3)MgO晶胞中,每个MgO晶胞中平均占有 个,由与最近的围成的空间几何构型为 。
(4)铜晶体中一个Cu周围紧邻的Cu有 个,晶体中的配位数是 。
63.(23-24高二下·广西钦州浦北县·期中)我国科学家制备的催化剂能实现氨硼烷高效制备氢气的目的,制氢原理:
请回答下列问题:
(1)已知几种元素的电负性如下表所示。
元素
H
B
C
N
O
电负性
2.1
2.0
2.5
3.0
3.5
①上述制氢反应中,有 种元素的原子采取杂化。
②中键角 (填“大于”、“小于”或“等于”) 中键角。
③B、C、N、O的电负性依次增大,其主要原因是 。
(2)某有机硼化合物的结构简式如图1所示,组成该有机物的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(3)磷化硼是一种新型无机非金属材料,晶胞结构如图2所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系,表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。a点磷原子的坐标为(0,0,0),b点磷原子的坐标为(1,1,0),则c点硼原子的坐标为 。
(4)四氢铝钠是有机合成中重要的还原剂,晶胞结构如图3所示。
①的空间构型为 ,的配位数为 。
②已知为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为 (用含a、的代数式表示)。
64.(22-23高二下·广西柳州地区民族高级中学·期中)镍与VA族元素形成的化合物是重要的半导体材料,应用最广泛的是砷化镓(GaAs),回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为 ,基态原子核外有 个末成对电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:)的数值依次为577、1984.5、2961.8、6192.由此可推知镓的主要化合价为 和+3。砷的电负性比镓 (填“大”或“小”)。
(3)二水合草酸镓的结构如图所示,其中镓原子的配位数为 ,草酸根中碳原子的杂化方式为 。
(4)砷化镓熔点为,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为。该晶体的类型为 ,晶体的密度为 (设为阿伏伽德罗常数的数值,列出算式即可)。
65.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)在科研和工农业生产中,硼、碳、氮、氧、磷、硫、铜等元素形成的单质及其化合物有着广泛的应用。请按要求回答下列问题:
(1)向盛有CuSO4溶液的试管中滴加少量氨水,现象是 ,离子反应方程式为 ;继续滴加氨水至过量得到深蓝色溶液;再加入乙醇后,析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O,其中配合物[Cu(NH3)4]SO4的配体为 (填化学式),中心离子为 。
(2)锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,其中中P原子的杂化方式为 。
(3)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图所示:
①磷原子的配位数(与磷原子距离最近且相等的硼原子数)为 。
②已知图中原子坐标:P1为(0,0,0),P2为(1,1,1),则图中B的原子坐标是 。
66.(23-24高二下·广西大学附属中学·期中)镍与VA族元素形成的化合物是重要的半导体材料,应用最广泛的是砷化镓(GaAs),回答下列问题:
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为 ,基态As原子核外有 个未成对电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ·mol-1)的数值依次为577、1984.5、2961.8、6192由此可推知镓的主要化合价为 和+3。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因: 。
镓的卤化物
GaCl3
GaBr3
GaI3
熔点/℃
77.75
122.3
211.5
沸点/℃
201.2
279
346
(4)二水合草酸镓的结构如图所示,其中镓原子的配位数为 ,草酸根中碳原子的杂化方式为 。
(5)砷化镓熔点为1238℃,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a=565 pm。该晶体的类型为 ,晶体的密度为 (设NA为阿伏伽德罗常数的数值,列出算式即可)g·cm-3。
67.(23-24高二下·广西桂林·期中)前四周期原子序数依次增大的元素W、X、Y、Z、M、Q、G中,W的核外电子只有一个;X的价电子层中未成对电子只有2个,且Y紧邻X;Z和M的价电子层中未成对电子均只有1个,并且和的电子数相差8;与M位于同一周期的Q和G,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2。.回答下列问题:
(1)实验室常用检验,反应的离子方程式为。
①中Q离子的配位数为 。
②形成配位键时,中提供孤电子对的原子为 (填元素符号)。
③中含 键。
(2)金属W化物是应用广泛的还原剂。的还原性比的强,原因为 。
(3)由Q、Y组成的化合物()在磁记录材料领域有着广阔的应用前景。某的晶胞结构如图所示(m、n位置均有Q),若立方晶胞的参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为 (用含、的代数式表示)。
(4)四种晶体的熔点数据如表所示:
物质
熔点/℃
由表中数据可得知:和熔点相差较小,和熔点相差较大。请简述和熔点相差较大的原因: 。
(5)G能形成多种配合物,如。中键角比独立存在的分子中键角略大,原因为 。
68.(23-24高二下·广西钦州·期中)I.原子序数依次增大的五种短周期元素,其中是原子半径最小的元素,和的基态原子能级所含成单电子数均为2,的基态原子核外含有13种运动状态不同的电子。回答下列问题(涉及元素时用对应的元素符号表示):
(1)三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(2)与所含键的比值为 。
(3)根据等电子体理论可以预测的空间构型为 。
Ⅱ.铁是地球表面最丰富的金属之一,其合金、化合物具有广泛用途。
(4)可以与、有机分子等形成配合物。基态的电子排布式为 。
(5)普鲁士蓝俗称铁蓝,结构如图甲所示(未画出),平均每两个立方体中含有一个,该晶体的化学式为 。又知该晶体中铁元素有价和价两种,则与的个数比为 。
(6)在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如图乙和图丙所示,则图乙和图丙的结构中铁原子的配位数之比为 。
69.(23-24高二下·广西钦州·期中)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题:
(1)硼酸()是白色片状晶体(层状结构如图),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大。
①硼酸中B原子的杂化轨道类型为 。
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和 。
③加热时,硼酸的溶解度增大,主要原因是 。
(2)硼氢化钠是有机化学中的一种常用还原剂,的空间构型是 。
(3)硼化镁晶体在时呈超导性。在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是分层排布的,如下图是该晶体微观结构的透视图,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为 。
(4)金刚石的晶胞如下图。立方氮化硼的结构与金刚石相似,已知晶胞边长为apm,则氮原子与硼原子间的最短距离是 pm,立方氮化硼的密度是 。(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数用表示)。
70.(23-24高二下·广西贵港·期中)硼在自然界中的含量相当丰富。天然产的硼砂()在中国古代就已作为药物,请回答下列问题:
(1)基态硼原子核外电子的空间运动状态有 种,其态硼原子中占据最高能级的电子的电子云轮廓图为 形。
(2)硼酸()是一种一元弱酸,中电负性最大的元素为 (填元素符号);在水中会结合水而中电离出和一种含有配位键的阴离子,该离子为 (填微粒符号);易熔于水,除是极性分子外,另一个重要原因是 。
(3)高纯度含硼化合物M是高科技新型材料,可用作核反应堆防中子辐射填充料,其晶体结构如图a所示,晶胞棱长为d pm,晶胞沿x、y、z轴上的投影均如图b所示,M的化学式为 ,M晶体密度为 。
71.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)配合物在生产、生活中应用广泛。例如,(铁氰化钾)用于检验,用于检验。回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为 ,向某未知溶液中滴加适量溶液,若 (填实验现象),则说明溶液中含有。
(2)中配位原子是 (填元素符号)。
(3)已知:络合平衡反应,其平衡常数又称配离子稳定常数,。常温下, ; 。
由此推知稳定性: (填“”“”或“”),判断依据是 。
(4)分裂能()定义:1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d轨道的分裂能,分裂能大小与配体、中心原子(或离子)有关。分裂能(): (填“”“”或“”),判断依据是 。
72.(23-24高二下·广西示范性高中·期中)前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,基态A原子的核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等,基态C原子价层电子排布式为,C、D位于同主族,且基态D原子比基态C原子多2个电子能级,基态的核外电子占据的最高能层符号为M且其d轨道达到全充满结构,回答下列问题:
(1)基态E原子有 种运动状态不同的电子,D位于元素周期表 区。
(2)在A、B、C、D的简单氢化物中,沸点最高的是 (填化学式,下同);键角最大的是 。
(3)分子中D的杂化类型是 ;的空间结构为 。
(4)元素的基态气态原子得到一个电子形成价气态阴离子时所放出的能量称为该元素的第一电子亲和能,单位为,习惯规定,放出能量时电子亲和能为正值,吸收能量时电子亲和能为负值。电子亲和能越大,表明越容易得到电子,A、B、C元素的电子亲和能如图所示:
从原子结构角度解释B的第一电子亲和能“反常”: 。
(5)B、E组成的一种立方晶胞如图2所示。已知晶胞参数为,设为阿伏加德罗常数的值,该晶体化学式为 ,该晶体密度为 。
73.(22-23高二下·广西柳州第三中学·期中)水是地球上最常见的物质之一,是所有生命生存的重要资源。
(1)科学家发现在特殊条件下,水能表现出许多种有趣的结构和性质。
①一定条件下给水施加一个弱电场,常温常压下水结成冰,俗称“热冰”,其计算机模拟图如图:
使水结成“热冰”采用弱电场的条件,说明水分子是 分子(填“极性”或“非极性”)。
②用高能射线照射液态水时,一个水分子能释放出一个电子,同时产生一种阳离子。产生的阳离子具有较强的氧化性试与写该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式: ;
(2)水的性质中的一些特殊现象对于生命的存在意义非凡,请解释水沸点高于同主族其他氢化物的原因: 。
(3)2017年5月海底天然气水合物(俗称“可燃冰”)试采成功,这是我国能源开发的一次历史性突破。一定条件下,和都能与形成如图所示的笼状结构(表面的小球是水分子,内部的大球是分子或分子;“可燃冰”是与形成的水合物),其相关参数见表。
①和所含的三种元素电负性从大到小的顺序为 ;
碳原子的最高能级的符号是 ,其电子云形状是 形。
②分子中碳原子的杂化轨道类型为 ,与相同条件下在水中的溶解度较大的是,理由是 。
③“可燃冰”中分子间存在的作用力是 和 ,图中最小的环中连接的原子总数是 。
(4)氨气溶于水时,大部分与用氢键(用“…”表示)结合形成分子。根据氨水的性质可推知的结构式为______(填标号)。
A. B. C. D.
74.(22-23高二下·广西玉林博白县中学·期中)研究表明,新冠病毒在铜表面存活时间最短,仅为4小时,铜被称为细菌病毒的“杀手”;某些铜的合金具有很好的储氢功能。回答下列问题:
(1)铜的晶胞结构如图所示,铜原子的配位数为 ,基态铜原子的电子排布式为 。
(2)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如下图所示。
①基态镍原子的价层电子轨道表示式为 _
②若原子A的坐标参数为,原子B的坐标参数为 。
③若该晶体密度为,则铜镍原子间最短距离为 cm。(表示阿伏伽德罗常数)
75.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
请回答下列问题:
(1)③和①形成的一种5核10电子分子,其立体构型为 ,中心原子杂化方式为 ,属于 分子(填“极性”或“非极性”)。
(2)元素③和⑦的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是: (填化学式),元素⑥的电负性 元素⑦(选填“>”、“=”、“<”=)的电负性。
(3)根据元素周期表分区,元素⑨位于 区,其基态原子电子排布式为 。
(4)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式 。
(5)⑩的离子与4个H2O分子形成的阳离子中含的化学键有 。
76.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)在元素周期表前四周期中,有A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,A原子有3个未成对电子;B元素原子次外层有8个电子,1molB单质与足量盐酸反应可生成1molH2,B单质不易与冷水反应;C元素的+3价离子的d轨道是半充满的;D元素易形成-1价离子。
(1)A元素位于第 周期第 族,A的最高价氧化物分子式为 。
(2)B单质在A单质中燃烧的化学方程式为 。
(3)C2+的电子排布式为 。在含C3+的水溶液中加足量铁粉充分振荡后,滴入KSCN溶液,现象是 ,上述反应的离子方程式为 。
(4)在C2+与D-形成的化合物的水溶液中,滴入足量氯水,反应的化学方程式为 。
(5)写出B与D两种元素形成的化合物的电子式: ,此化合物属于 化合物。
(6)四种元素中电负性最大的元素是 (用元素符号表示,下同),第一电离能最小的元素是 。A、B两种元素的原子半径大小关系是 。
77.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)锂离子电池已破广泛用作便携式电源。正极材料为LiCoO2、LiFePO4等,负极材料一般为石墨碳,以溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯无水溶液作电解液。回答下列问题:
(1)基态锂原子的电子排布图为 。基态磷原子子中,电子占据的最高能层符号为 。
(2)PO的空间构型为 。
(3)[Co(NH3)3Cl3]中Co3+的配位数为6,该配合物中的配位原子为 。
(4)碳酸二乙酯的分子结构如图1所示,分子中所含元素的电负性由小到大的顺序为 ,分子中碳原子的杂化轨道类型为 ,1 mol碳酸二乙酯中含有σ键的数目为 NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。
(5)在元素周期表中,铁元素位于 区(填“s”“p”“d”或“ds”)。γ—Fe 的堆积方式如图2所示,其空间利用率为 (用含π的式子表示)。
(6)氮化锂是一种新型无机贮氢材料,如图3所示,该晶体的化学式为 。
78.(21-22高二下·广西玉林博白县中学·期中)A、B、C、D、E代表前四周期原子序数依次增大的五种元素。A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3;工业上电解熔融C2A3制取单质C;B、E除最外层均只有2个电子外,其余各层全充满,E位于元素周期表的ds区。回答下列问题:
(1)B、C中第一电离能较大的是 ,基态D原子价电子的轨道表达式为 。
(2)DA2分子的VSEPR模型是 。H2A比H2D熔沸点高得多的原因是 。
(3)实验测得C与氯元素形成化合物的实际组成为C2Cl6,其球棍模型如图所示。已知C2Cl6在加热时易升华,与过量的NaOH溶液反应可生成Na[C(OH)4]。
①C2Cl6属于 晶体(填晶体类型),其中C原子的杂化轨道类型为 杂化。
②[C(OH)4]-中存在的化学键有 。
(4)B、C的氟化物晶格能分别是2957kJ·mol-1、5492kJ·mol-1,二者相差很大的原因是 。
(5)D与E所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。
①在该晶胞中,E的配位数为 。
②已知该晶胞的密度为ρg/cm3,则其中两个D原子之间的距离为 cm(列出计算式即可)。
79.(22-23高二下·广西柳州高级中学·期中)VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为 。
(2)原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)的酸性比 (填“强”或“弱”),气态分子的空间结构为 ,离子的中心原子的杂化类型为 ;
(4)键角大小为:H2O H2S(填“”、“”“”),其主要原因可能是 。
(5)在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。熔点 (填“高于”或“低于”),原因是 。
(6)立方晶胞结构如图所示,的配位数是 ,已知晶胞边长为代表阿伏加德罗常数,则其密度为 (列计算式)。
80.(22-23高二下·广西玉林·期中)Fe、Zn、S、B等元素在医药、国防、材料领域应用广泛。请回答下列问题;
(1)Zn元素在周期表中的位置为 ;基态硫原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)氨硼烷()是一种安全、高效的储氢材料,分子的结构与乙烷相似,与N原子相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,则氨硼烷分子中原子的电负性从小到大的顺序为 。
(3)三氯化硼是一种重要的化工原料。制备的原理为,分子的空间构型为 (用文字表示),基态B原子的电子排布式为 。
(4)普鲁士蓝俗称铁蓝,晶胞如图所示(K+未画出),平均每2个晶胞立方体中含有一个K+,又知该晶体中铁元素有+2价和+3价两种,则与的个数比为 。
(5)血红素铁用作铁强化剂,其吸收率比一般铁剂高3倍,其结构如图所示,请在图中画出与N原子间的化学键(若是配位键,需要用箭头加以表示) ,则血红素铁中配位数为 。
(6)A与B所形成化合物晶体的晶胞如图所示,该化合物的化学式为 ;若A相对原子质量为m,B相对原子质量为n,晶胞边长为a pm,晶胞密度为,则阿伏加德罗常数的值 (用含m、n、a、P的式子表示)。
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