内容正文:
武汉市武钢三中2024-2025学年度下学期月考试卷
高二化学试卷
试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:Al:27
一、单选题(本题包括16小题,每小题3分,共计45分。每题只有一个选项符合题意)
1. 从化学键变化的观点看,下列变化中化学键被破坏但不属于化学变化的是
A. 蔗糖溶于水 B. 金刚石变成石墨
C. 氯化钠熔化 D. 五氧化二磷吸水
【答案】C
【解析】
【详解】A.蔗糖溶于水属于物理变化,既没有旧键的断裂,也没有新键的形成,A不符合题意;
B.金刚石变成石墨,实质上是金刚石中的碳碳键发生断裂,又形成了石墨中新的碳碳键,前后的碳碳键并不完全相同,故属于化学变化,B不符合题意;
C.氯化钠熔化只有旧键的断裂而没有新键的形成,属于物理变化,C符合题意;
D.五氧化二磷吸水后变为磷酸,既有旧键的断裂又有新键的形成,属于化学变化,D不符合题意;
故选C。
2. 玻尔的原子理论可简单表述为①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动,不辐射能量;②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量,且能量是量子化的;③当且仅当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,才会辐射或吸收能量。下列示意图中符合上述玻尔原子理论的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图为汤姆生1904年提出“枣糕模型”的原子结构模型, A不符合题意;
B.图为卢瑟福提出了“行星模型”, 卢瑟福完成粒子轰击金箔实验(散射实验)后提出, B不符合题意;
C.为了解释氢原子线状光谱这一事实,玻尔在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型,C符合题意;
D.图为电子云,电子云是近代对电子用统计的方法,对电子在核外空间出现概率密度的形象化描述,D不符合题意;
故选C;
3. 现有四种元素的基态原子的核外电子排布式如下:
①;②;③;④。
下列说法错误是
A. 第一电离能:②>①>④>③ B. 原子半径:③>④>①>②
C. 电负性:②>①>④>③ D. 简单气态氢化物稳定性:②>①>④>③
【答案】A
【解析】
【分析】①是基态N原子电子排布式;②是基态O原子电子排布式;③是基态Si原子电子排布式;④是基态P原子电子排布式。
【详解】A.O、P原子最外层p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,同主族从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能:N>O>P>Si,即:①>②>④>③,故A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径:Si>P>N>O,即:③>④>①>②,故B正确;
C.同周期从左到右电负性增强,同主族从上到下,电负性减弱,所以电负性:O>N>P>Si,即②>①>④>③,故C正确;
D.元素非金属性越强气态氢化物越稳定,简单气态氢化物稳定性:H2O>NH3>PH3>SiH4,即②>①>④>③,故D正确;
故选:A。
4. 赤血盐(K3[Fe(CN)6])可用于检验Fe2+,也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是
A. 基态K+核外有18种不同运动状态的电子
B. 电负性:C>N>K>Fe
C. Fe2+的价电子排布式为3d54s1
D. 4种元素分布在元素周期表s、p、ds区
【答案】A
【解析】
【详解】A.在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子,自旋方向不同,运动状态也就不相同,即运动状态个数等于电子数;基态K+核外有18个电子,则有18种不同运动状态的电子,A正确;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性:N>C>Fe > K,B错误;
C.铁原子失去2个电子形成亚铁离子,Fe2+的价电子排布式为3d6,C错误;
D.K分布在元素周期表的s区,C、N分布在元素周期表的p区,Fe分布在元素周期表的d区,D错误;
故选A。
5. 钴的一种化合物的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 钛元素在元素周期表中的位置为第四周期ds区
B. Co2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2
C. 该晶胞中与Co2+距离最近的Ti4+有6个
D. 该化合物的化学式为CoTiO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.钛(Ti)元素原子序数为 22,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2 ,在元素周期表中的位置为第四周期 d 区,并非 ds 区,A错误;
B.Co的原子序数为27,基态电子排布为1s22s22p63s23p63d74s2,Co2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7,B错误;
C.由晶胞结构可知,Co2+位于体心,Ti4+位于顶点,由顶点和面心的位置可知,与Co2+距离最近的Ti4+的个数为8个,C错误;
D.由晶胞结构可知,Co2+位于体心,个数为1;O2-位于面心,个数为6×=3;Ti4+位于顶点,个数为8×=1,可知化合物的化学式为CoTiO3,D正确;
故选D。
6. 化学用语可以表达化学过程。下列化学用语表达错误的是
A. CO2与SiO2化学式虽然相似,但CO2与SiO2的物理性质有很大区别
B. 用电子云轮廓图示意Cl—Cl的键的形成:
C. NaH用作生氢剂时的化学反应原理:
D. 等离子体基本构成微粒有电子、阳离子和电中性的物质
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO2与SiO2化学式虽然相似,但CO2为分子晶体,SiO2为共价晶体,晶体类型不同,物理性质有很大区别,A正确;
B.p轨道头碰头形成键,用电子云轮廓图示意Cl—Cl的键的形成:,B错误;
C.NaH中H元素的化合价为-1价,具有强还原性,用作生氢剂时的化学反应原理:,C正确;
D.等离子体基本构成微粒有电子、阳离子和电中性的物质,是整体呈电中性的聚集体,D正确;
故选B。
7. 下列关于物质结构与性质的说法正确的是
A. 臭氧是由极性键构成的极性分子,因此其在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
B. O—H…O的键能大于F—H…F的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
C. 石墨层间靠范德华力维系,因此石墨的熔点较低
D. 水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列,因此水晶不同方向的导热性不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.臭氧是弱极性分子,H2O是极性分子,四氯化碳是非极性分子,因此臭氧在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度,A错误;
B.因为水分子间形成的氢键数目大于氟化氢分子间形成的氢键数目,因此水的沸点高于氟化氢的沸点,B错误;
C.石墨层间靠范德华力维系,但是共价键键能强,石墨的熔点很高,C错误;
D.水晶内部质点排列的有序性,导致水晶的导热具有各向异性,D正确;
故选D。
8. 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水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关
③的热稳定性和还原性依次减弱
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤的热稳定性依次减弱,熔沸点依次升高
⑥硬度由大到小:金刚石>碳化硅晶体硅
A. ②③④⑥ B. ①②③⑥ C. ①②④⑤ D. ①②⑤⑥
【答案】D
【解析】
【详解】①给金属晶体加电压时,晶体中的自由电子定向移动形成电流,自由电子的移动能传递热能,因此金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关,①正确;
②冰和水的密度不同主要是由于水分子间存在氢键,氢键在液态水中使一个水分子与4个水分子相连,而当水凝固时,水分子排列得很规则,氢键会拉伸水分子,使得水分子之间距离增大,体积也就增大,密度减小,② 正确;
③F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,则其离子的还原性逐渐增强,且元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,则HF、HCl、HBr、HI的还原性逐渐增强,热稳定性依次减弱,③错误;
④分子晶体熔、沸点的高低取决于分子间作用力的强弱,与共价键强弱无关,④错误;
⑤S、Se、Te非金属性依次减弱,故、、的热稳定性依次减弱,但是、、的相对分子质量依次增大,其熔沸点依次升高,⑤正确;
⑥三种晶体为共价晶体,共价键的键长越短,共价键越强,硬度越大,键长:C—C<C—Si<Si—Si,则硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅,⑥正确;
故选D。
9. 配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是
A. 此配合物中存在离子键、配位键、极性键
B. 配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C和N
C. 1 mol配合物中σ键数目为6NA
D. 该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子
【答案】C
【解析】
【详解】Na+与[Fe(CN)5(NO)]2-存在离子键,NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,碳氮之间、氮氧之间存在极性共价键,A正确;NO分子、CN-与Fe3+形成配位键,共有6个,配位原子有C和N,B正确;1 mol配合物中σ键数目为(5×2+1×2)×NA =12NA,C错误;配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]为离子化合物,电离出2个Na+与1个[Fe(CN)5(NO)]2-,所以1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子,D正确。
10. 一定条件下,存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N,随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是
A. B. 半径:
C. D. LiH晶体为离子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据LiH立方晶胞的该部分结构以及晶胞参数为a可得,因此,故A正确;
B.H原子和的电子层数均为1,但比氢原子多一个电子,电子的运动轨道不重合,内核对电子的束缚相对较弱,电子活动的范围更广,因此的半径较大,故B正确;
C.根据LiH立方晶胞可知,b的长度如图,但当N占据了空缺位后,由于比的半径大,因此,故C错误;
D.LiH晶体中含有Li+和,相互间作用是离子键,因此LiH晶体为离子晶体,故D正确;
故答案选C。
11. 下列叙述错误的是
A. 某原子核外电子排布式为ns2np7,它违背了泡利原理
B. N2和CO是等电子体关系,结构相似,二者都能充当配体且配位能力相同
C. 五彩斑斓的烟火,是金属原子的电子在灼烧时的发射光谱
D. 立方硫化锌的晶胞中,S2-形成面心立方堆积,S2-形成的四面体空隙中50%填充了Zn2+
【答案】B
【解析】
【详解】A.泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子,p能级最多能容纳6个电子,ns2np7违背了泡利原理,A说法正确;
B.等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,有些等电子体化学键和构型类似;N2和CO是等电子体关系,结构相似,但是碳、氮、氧电负性不同,二者都能充当配体但配位能力不相同,B说法错误;
C.五彩斑斓的烟火,是金属在灼烧释放能量时的发射光谱,C说法正确;
D.立方硫化锌的晶胞中,硫离子形成面心立方堆积,一个晶胞中含有4个S2-,ZnS中原子个数比为1:1,其中硫离子形成的四面体空隙中一半填充了锌离子,故为50%,D说法正确;
答案选B。
12. 科学家利用四种原子序数依次递增的短周期主族元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子,该超分子具有高效的催化性能,其分子结构如图所示,W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大(注:实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)。下列说法错误的是
A. 在该超分子中杂化的原子有10个
B. Y、Z、X形成的某种常见化合物的热溶液可用于洗涤油污
C. 简单氢化物的热稳定性:
D. X、Y、W形成的某种化合物中元素的化合价可能为+3价
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,超分子中W、X、Y形成的共价键数目分别为1、4、2,W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素,W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大,则W是H元素、X是C元素、Y是O元素、Z是Na元素。
【详解】A.该超分子中有10个C原子、5个O原子属于sp3杂化,则该超分子中sp3杂化的原子有15个,,A错误;
B.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,水解反应是吸热反应,升高温度,水解平衡右移,溶液中氢氧根离子浓度增大,碱性增强,所以碳酸钠热溶液可用于洗涤油污,B正确;
C.X是C元素、Y是O元素,C、O同周期核电荷数越大非金属性越强,其对应简单氢化物的热稳定性越强,则热稳定性H2O>CH4,C正确;
D.碳元素、氧元素和氢元素可以形成的共价化合物草酸,草酸分子中碳元素的化合价为+3价,D正确;
故选A。
13. 钙镁矿、、的结构模型如图所示。下列说法正确的是
A. 钙镁矿中,1号原子的坐标为,2号原子的坐标为
B. 钙镁矿中,距离硫原子最近的硫原子数目为4
C. 结构中与、与离子之间的作用力相同
D. 晶胞中,分子的排列方式只有3种取向
【答案】A
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,若位于顶点的镁原子的坐标为(1,0,0),则位于小立方体体对角线上的1号硫原子和2号硫原子的坐标分别为和,故A正确;
B.由晶胞结构可知,若以硫原子为顶点,构成的立方晶胞中硫原子的位置位于顶点和面心,所以距离硫原子最近的硫原子数目为12,故B错误;
C.由图可知,六水硫酸亚铁中,具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子对的氧原子形成配位键,水分子的氢原子与硫酸根离子中的氧原子形成氢键,则水分子与阴、阳离子之间的作用力不同,故C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中二氧化碳的排列方式共有4种,分别是顶点上有1种、面心上有3种,故D错误;
故选A。
14. CdTe的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。下列说法错误的是
A. 已知原子M的坐标为(0,0,0),则原子N的坐标为
B. 该晶胞在面ABCD上的投影如图2所示,则代表Te原子的位置是9,10,11
C. 晶胞中原子6和11之间的距离为
D. 距离最近的原子有12个
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,原子M为坐标原点,原子N为上层的晶胞正四面体的中心,在x轴上位移为,在y轴上位移为,在z轴上位移为,则原子N的坐标为(,,),故A正确;
B.如果沿晶胞面对角线方向上的投影如图2,则球6为原子C,球11为与原子M相接的Te原子,球7为上层的另一个Te原子,球8为原子N即Te原子,球9为左侧面心的Cd原子,球10为右侧面心的Cd原子,则代表Te原子的位置有7、8、11;故B错误;
C.另作图(如下),则A为6号原子,AB的长度即是6号原子与11号原子的距离,C为B原子在底面的投影,落在面对角线处,BC的长度即为晶胞边长的,即为apm,CD的距离为面对角线的,即为,AD的长度为面对角线的一半,即为,根据勾股定理,AC的长度的平方为=,AB的长度为=,;故C正确;
D.位于晶胞的顶点和面心位置,距离最近的原子有12个,故D正确;
答案选B。
15. 短周期非金属元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的未成对电子数是其所在周期中最多的,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。四种元素与Xe元素组成的某化合物的结构如下图所示。下列说法正确的是
A. 第一电离能和电负性均为Z>X>Y>W
B. 和的VSEPR模型均为平面三角形
C. 最简单氢化物的沸点和热稳定性均为Z>Y>X>W
D. 常温下,X和W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液均能与铜反应
【答案】B
【解析】
【分析】X形成3条共价键,Y形成2条共价键,Z形成1条共价键,W形成6条共价键,短周期非金属元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的未成对电子数是其所在周期中最多的,X为ⅤA族元素,且只能在第二周期,故X为N,Y为O,Z为F,W为S;
【详解】A.同周期元素,从左至右,电负性增大,第一电离能增大,第ⅡA族、第ⅤA族高于同周期相邻元素,同族主族元素,从上到下,电负性减弱,第一电离能减弱,故第一电离能顺序为F>N>O>S,电负性顺序为F>O>N>S,顺序不一致,A错误;
B.的价层电子对数,VSEPR模型为平面三角形,的价层电子对数,VSEPR模型也为平面三角形,B正确;
C.最简单氢化物的沸点中有氢键,比H2S高;能形成2条氢键,形成1条氢键,电负性F>N,HF的氢键强于氢键,故沸点顺序为;非金属性越强,氢化物热稳定越强,顺序为,顺序不一致,C错误;
D.浓硝酸和浓硫酸均有强氧化性,但常温下浓硫酸与铜不反应,D错误;
故选B;
二、填空题(共4小题,共计55分)
16. 回答下列问题:
(1)一种可用于温度传感的红色配合物Z,其结构如图所示:
已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面,Ni2+的杂化方式 _______(填“是”或“不是”)sp3。
(2)苯环具有芳香性,在苯环中存在着六中心六电子的大π键,可表示为。咪唑()具有类似苯环的芳香性,分子内也存在大π键,其中的大π键可以表示为_______,_______更易与钴形成配位键(填“①号N”、“②号N”)。_______更易溶于水(填“咪唑”或“苯”)。
(3)叠氮酸根()的结构可表示为:;其中心原子N的杂化类型为_________。
(4)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4.
①SnCl2分子的VSEPR模型名称是_________。
②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的_________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
【答案】(1)不是 (2) ①. ②. ①号N ③. 咪唑
(3)sp (4) ①. 平面三角形 ②. sp3杂化
【解析】
【小问1详解】
已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面,的杂化方式为杂化,不是杂化;
【小问2详解】
形成大π键的原子为5个,双键C和双键N各提供一个电子形成π键,单键N提供两个电子形成π键,得到五中心六电子的大π键,表示为:;咪唑具有类似苯环的结构可知,配离子中咪唑的②号氮原子孤电子对参与形成大π键,使电子云密度降低,与钴离子配位能力减弱,所以①号N比②号N更易与钴形成配位键;咪唑能与水形成分子间氢键,所以咪唑更易溶于水;
【小问3详解】
叠氮酸根与二氧化碳的原子个数都为3、价电子数都为16,互为等电子体,等电子体中中心原子具有的杂化方式,二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2,碳原子的杂化方式为sp杂化,所以叠氮酸根的中心氮原子的杂化方式为sp杂化;
【小问4详解】
①SnCl2的中心原子Sn的价层电子对数=,因此SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形;
②SnCl4的中心原子Sn的价层电子对数=,中心原子采取sp3杂化,因此SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
17. 在自然界中存在着许多金属以及非金属元素,它们的化合物及其合金在社会生活中有着很重要的作用。请回答下列问题:
(1)一定条件下,将F插入石墨层间可得到具有润滑性的层状结构化合物,其单层局部结构如图所示:中C原子的杂化方式为________,与石墨相比,的导电性将________,原因是________。
(2)①呋喃()和吡咯()均是重要化工原料,请解释呋喃沸点低于吡咯沸点的原因_____。
②卤代乙酸可增强乙酸的酸性,则酸性:三氯乙酸()___三氟乙酸()(填“>”、“<”或“=”)。
(3)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂,可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成氯吡苯脲,其反应方程式如图:
反应过程中,每生成1mol氯吡苯脲,断裂_______个键,断裂_______个键。
(4)已测得Ti的氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐CaTiO3,CaTiO3的晶体结构如图,Ti位于立方体的体心。该晶体中,Ca2+的配位数为___。
【答案】(1) ①. sp3 ②. 减弱 ③. 与石墨相比,中C原子均为饱和碳原子,分子中没有未参与杂化的2p轨道上的电子,导电性减弱
(2) ①. 吡咯容易形成分子间氢键导致呋喃沸点低于吡咯 ②. <
(3) ①. NA ②. NA
(4)12
【解析】
【小问1详解】
石墨中碳原子采用的是sp2,中C原子均为饱和碳原子,杂化方式为sp3,与石墨相比,中C原子均为饱和碳原子,分子中没有未参与杂化的2p轨道上的电子,导电性减弱;
【小问2详解】
呋喃沸点低于吡咯沸点的原因是吡咯容易形成分子间氢键,沸点升高;电负性:F>Cl,吸电子效应:-CF3>-CCl3,中羧基更容易电离,则酸性:三氯乙酸()<三氟乙酸();
【小问3详解】
单键是键,双键中有1个键,1个键,反应过程中,异氰酸苯酯N=C双键中键断裂,2-氯-4-氨基吡啶中N-H键断裂,每生成1mol氯吡苯脲,断裂NA个键,断裂NA个键;
【小问4详解】
CaTiO3的晶体结构中,Ti位于立方体的体心,Ca2+位于顶点,选取顶点处的一个Ca2+,周围距离最近且相等的O2-,位于相邻面心有3个,顶点Ca2+的被8个晶胞共用,面心O2-被2个晶胞共用,Ca2+的配位数为=12。
(一)湿法冶炼是以赤铜矿()精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。
18. 已知:晶胞为立方体形。根据图示,大球d代表___________原子;每个晶胞中含氧原子数目为___________个。
19. 测定晶体结构最常用的仪器为___________。
A. 质谱仪 B. 核磁共振仪 C. 红外光谱仪 D. X射线衍射仪
20. 赤铜矿在稀硫酸中浸出,得到硫酸铜溶液,反应物既是氧化剂又是还原剂,该反应的离子方程式为___________。
(二)铝单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
21. 若已知Al的原子半径为d pm,代表阿伏加德罗常数,Al的相对原子质量27,完成以下问题:
①Al在周期表中的位置:___________。
②一个晶胞中Al原子的数目___________。
③Al晶胞的密度表达式___________。
(三)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域,制备该晶体时需铁、氮气、丙酮和乙醇参与,其晶胞结构如图所示:
22. 对于a位置的Fe原子,与其最近的且距离相等的N原子有___________个。
A 2 B. 4 C. 6 D. 8
23. 该氮化铁晶体的化学式为___________。
A. FeN B. C. D.
【答案】18. ①. Cu ②. 2 19. D
20. Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
21 ①. 第三周期第ⅢA族 ②. 4 ③. 22. D 23. C
【解析】
【18题详解】
根据图示,顶点和体心小球原子个数为1+8=2,内部大球d代表的原子个数为4,根据化学式Cu2O,大球d代表Cu,小球个数为O原子个数,则晶胞中含O原子的数目为2个,故答案为:Cu;2。
【19题详解】
X射线衍射仪可以测定晶体结构,故答案为:D。
【20题详解】
赤铜矿在稀硫酸中浸出,Cu2O发生歧化反应,得到硫酸铜溶液和铜,该反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,故答案为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。
【21题详解】
①Al在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族;
②根据乙的结构可知晶胞Al的原子数=;
③已知Al的原子半径为d pm,则晶胞的面对角线是4dpm,则晶胞的边长是,所以晶胞的体积是,所以Al晶胞的密度表达式=g/cm3;
故答案为:第三周期第ⅢA族;4;。
【22题详解】
对于a位置的Fe原子,位于顶点,与其最近的且距离相等的N原子位于体心,因此有8个,故答案为:D。
【23题详解】
a位置Fe的个数为=1,b位置Fe的个数为=3,N位于晶胞内部,化学式为Fe4N,故答案为:C。
24. 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原子被原子取代的产物。
(1)基态原子价层电子排布式是__________。
(2)比较原子和原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:____________________。
(3)的空间结构是__________。
(4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同,实验过程为。过程ⅱ中,断裂的只有硫硫键,若过程ⅰ所用试剂是和,过程ⅱ含硫产物是__________。
(5)的晶胞形状为长方体,边长分别为、,结构如图所示。
晶胞中的个数为__________。已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为__________。
(6)浸金时,作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由:____________________。
【答案】(1)
(2),O、S同主族,氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子
(3)四面体形 (4)和
(5) ①. 4 ②.
(6)中的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,不能做配位原子;端基S原子含有孤电子对,能做配位原子
【解析】
【小问1详解】
S是第三周期ⅥA族元素,基态S原子价层电子排布式为。答案为;
【小问2详解】
S和O为同主族元素,O原子核外有2个电子层,S原子核外有3个电子层,O原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去1个电子,即O的第一电离能大于S的第一电离能。答案为I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子;
【小问3详解】
的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,空间构型为四面体形,可看作是中1个O原子被S原子取代,则的空间构型为四面体形。答案为四面体形;
【小问4详解】
过程Ⅱ中断裂的只有硫硫键,根据反应机理可知,整个过程中最终转化为,S最终转化为。若过程ⅰ所用的试剂为和,过程Ⅱ的含硫产物是和。答案为和;
【小问5详解】
由晶胞结构可知,1个晶胞中含有个,含有4个;该晶体的密度。答案为4;;
【小问6详解】
具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。中的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,不能做配位原子;端基S原子含有孤电子对,能做配位原子。
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武汉市武钢三中2024-2025学年度下学期月考试卷
高二化学试卷
试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:Al:27
一、单选题(本题包括16小题,每小题3分,共计45分。每题只有一个选项符合题意)
1. 从化学键变化的观点看,下列变化中化学键被破坏但不属于化学变化的是
A. 蔗糖溶于水 B. 金刚石变成石墨
C 氯化钠熔化 D. 五氧化二磷吸水
2. 玻尔的原子理论可简单表述为①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动,不辐射能量;②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量,且能量是量子化的;③当且仅当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,才会辐射或吸收能量。下列示意图中符合上述玻尔原子理论的是
A. B.
C. D.
3. 现有四种元素的基态原子的核外电子排布式如下:
①;②;③;④。
下列说法错误的是
A. 第一电离能:②>①>④>③ B. 原子半径:③>④>①>②
C. 电负性:②>①>④>③ D. 简单气态氢化物稳定性:②>①>④>③
4. 赤血盐(K3[Fe(CN)6])可用于检验Fe2+,也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是
A. 基态K+核外有18种不同运动状态的电子
B. 电负性:C>N>K>Fe
C. Fe2+的价电子排布式为3d54s1
D. 4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区
5. 钴的一种化合物的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 钛元素在元素周期表中的位置为第四周期ds区
B. Co2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2
C. 该晶胞中与Co2+距离最近的Ti4+有6个
D. 该化合物的化学式为CoTiO3
6. 化学用语可以表达化学过程。下列化学用语表达错误的是
A. CO2与SiO2化学式虽然相似,但CO2与SiO2的物理性质有很大区别
B. 用电子云轮廓图示意Cl—Cl的键的形成:
C. NaH用作生氢剂时的化学反应原理:
D. 等离子体基本构成微粒有电子、阳离子和电中性的物质
7. 下列关于物质结构与性质的说法正确的是
A. 臭氧是由极性键构成的极性分子,因此其在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
B. O—H…O的键能大于F—H…F的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
C. 石墨层间靠范德华力维系,因此石墨的熔点较低
D. 水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列,因此水晶不同方向的导热性不同
8. 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水结成冰密度减小与水分子之间能形成氢键有关
③的热稳定性和还原性依次减弱
④共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
⑤的热稳定性依次减弱,熔沸点依次升高
⑥硬度由大到小:金刚石>碳化硅晶体硅
A. ②③④⑥ B. ①②③⑥ C. ①②④⑤ D. ①②⑤⑥
9. 配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法不正确的是
A. 此配合物中存在离子键、配位键、极性键
B. 配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配位数为6,配位原子有C和N
C. 1 mol配合物中σ键数目为6NA
D. 该配合物为离子化合物,易电离,1 mol配合物电离共得到3NA阴阳离子
10. 一定条件下,存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N,随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是
A. B. 半径:
C. D. LiH晶体为离子晶体
11. 下列叙述错误是
A. 某原子核外电子排布式为ns2np7,它违背了泡利原理
B. N2和CO是等电子体关系,结构相似,二者都能充当配体且配位能力相同
C. 五彩斑斓的烟火,是金属原子的电子在灼烧时的发射光谱
D. 立方硫化锌的晶胞中,S2-形成面心立方堆积,S2-形成的四面体空隙中50%填充了Zn2+
12. 科学家利用四种原子序数依次递增的短周期主族元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子,该超分子具有高效的催化性能,其分子结构如图所示,W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大(注:实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)。下列说法错误的是
A. 在该超分子中杂化的原子有10个
B. Y、Z、X形成的某种常见化合物的热溶液可用于洗涤油污
C. 简单氢化物的热稳定性:
D. X、Y、W形成的某种化合物中元素的化合价可能为+3价
13. 钙镁矿、、结构模型如图所示。下列说法正确的是
A. 钙镁矿中,1号原子的坐标为,2号原子的坐标为
B. 钙镁矿中,距离硫原子最近的硫原子数目为4
C. 结构中与、与离子之间的作用力相同
D. 晶胞中,分子的排列方式只有3种取向
14. CdTe的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。下列说法错误的是
A. 已知原子M的坐标为(0,0,0),则原子N的坐标为
B. 该晶胞在面ABCD上的投影如图2所示,则代表Te原子的位置是9,10,11
C. 晶胞中原子6和11之间的距离为
D. 距离最近的原子有12个
15. 短周期非金属元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的未成对电子数是其所在周期中最多的,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。四种元素与Xe元素组成的某化合物的结构如下图所示。下列说法正确的是
A. 第一电离能和电负性均为Z>X>Y>W
B. 和的VSEPR模型均为平面三角形
C. 最简单氢化物的沸点和热稳定性均为Z>Y>X>W
D. 常温下,X和W最高价氧化物对应水化物的浓溶液均能与铜反应
二、填空题(共4小题,共计55分)
16. 回答下列问题:
(1)一种可用于温度传感的红色配合物Z,其结构如图所示:
已知配合物Z中Ni、N和O五个原子共平面,Ni2+的杂化方式 _______(填“是”或“不是”)sp3。
(2)苯环具有芳香性,在苯环中存在着六中心六电子的大π键,可表示为。咪唑()具有类似苯环的芳香性,分子内也存在大π键,其中的大π键可以表示为_______,_______更易与钴形成配位键(填“①号N”、“②号N”)。_______更易溶于水(填“咪唑”或“苯”)。
(3)叠氮酸根()的结构可表示为:;其中心原子N的杂化类型为_________。
(4)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4.
①SnCl2分子VSEPR模型名称是_________。
②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的_________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
17. 在自然界中存在着许多金属以及非金属元素,它们的化合物及其合金在社会生活中有着很重要的作用。请回答下列问题:
(1)一定条件下,将F插入石墨层间可得到具有润滑性的层状结构化合物,其单层局部结构如图所示:中C原子的杂化方式为________,与石墨相比,的导电性将________,原因是________。
(2)①呋喃()和吡咯()均是重要化工原料,请解释呋喃沸点低于吡咯沸点的原因_____。
②卤代乙酸可增强乙酸的酸性,则酸性:三氯乙酸()___三氟乙酸()(填“>”、“<”或“=”)。
(3)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂,可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,生成氯吡苯脲,其反应方程式如图:
反应过程中,每生成1mol氯吡苯脲,断裂_______个键,断裂_______个键。
(4)已测得Ti的氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐CaTiO3,CaTiO3的晶体结构如图,Ti位于立方体的体心。该晶体中,Ca2+的配位数为___。
(一)湿法冶炼是以赤铜矿()精矿为主要原料,通过浸出、置换、电解等流程制备高纯度铜的工艺。
18. 已知:晶胞为立方体形。根据图示,大球d代表___________原子;每个晶胞中含氧原子数目为___________个。
19. 测定晶体结构最常用的仪器为___________。
A. 质谱仪 B. 核磁共振仪 C. 红外光谱仪 D. X射线衍射仪
20. 赤铜矿在稀硫酸中浸出,得到硫酸铜溶液,反应物既是氧化剂又是还原剂,该反应的离子方程式为___________。
(二)铝单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
21. 若已知Al的原子半径为d pm,代表阿伏加德罗常数,Al的相对原子质量27,完成以下问题:
①Al在周期表中的位置:___________。
②一个晶胞中Al原子的数目___________。
③Al晶胞的密度表达式___________。
(三)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域,制备该晶体时需铁、氮气、丙酮和乙醇参与,其晶胞结构如图所示:
22. 对于a位置的Fe原子,与其最近的且距离相等的N原子有___________个。
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
23. 该氮化铁晶体的化学式为___________。
A. FeN B. C. D.
24. 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原子被原子取代的产物。
(1)基态原子价层电子排布式是__________。
(2)比较原子和原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:____________________。
(3)的空间结构是__________。
(4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同,实验过程为。过程ⅱ中,断裂的只有硫硫键,若过程ⅰ所用试剂是和,过程ⅱ含硫产物是__________。
(5)的晶胞形状为长方体,边长分别为、,结构如图所示。
晶胞中的个数为__________。已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为__________。
(6)浸金时,作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由:____________________。
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