内容正文:
2024-2025学年第二学期阶段性化学质量检测(一)
相对原子质量 Zn 65 Se 79
一、单选题:本大题共20小题,共40分。
1. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 和的VSEPR模型均为四面体
B. 和的空间构型均为平面三角形
C. 和均为非极性分子
D. 与的键角相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷分子的中心原子的价层电子对为4,水分子的中心原子价层电子对也为4,所以他们的VSEPR模型都是四面体,A正确;
B.SO的孤电子对为1,CO的孤电子对为0,所以SO的空间构型为三角锥形,CO的空间构型为平面三角形,B错误,
C.CF4为正四面体结构,为非极性分子,SF4中心原子有孤电子对,为极性分子,C错误;
D.XeF2和XeO2分子中,孤电子对不相等,孤电子对越多,排斥力越大,所以键角不等,D错误;
故选A。
2. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,X、W同主族,Y、Z、W同周期,其中只有Y为金属元素,W元素最高正价与最低负价的代数和为4.下列说法不正确的是( )
A. 原子半径:Y>Z>W>X
B. Y与X形成的化合物不可能含有共价键
C. 简单氢化物的稳定性:X>W>Z
D. Z与X形成的化合物能与NaOH溶液反应
【答案】B
【解析】
【分析】W元素最高正价与最低负价的代数和为4,确定W为硫元素,X、W同主族,确定X为氧元素,Y、Z、W同周期,根据原子序数依次增大,同一周期中从左到右排列,只有Y为金属元素可能为钠、镁、铝中一种,Z为硅,磷中一种。
【详解】A.X位于第二周期,其原子半径最小,Y、Z、W同周期,原子序数越大原子半径越小,则原子半径大小:Y>Z>W>X,故A不符合题意;
B.Y可能为Na、Mg、Al,其中Na与O形成的化合物过氧化钠中含有共价键,故B符合题意;
C.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性X>W>Z,则简单氢化物的稳定性:X>W>Z,故C不符合题意;
D.Z可能为Si、P元素,Si、P与O形成的氧化物为酸性氧化物,能够与氢氧化钠溶液反应,故D不符合题意;
答案:B。
3. 下列说法正确的是
A. 的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体
B. 若型分子的空间构型相同,其中心原子的杂化方式也相同
C. 干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
D. 和都是既含键又含键的非极性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷分子中心原子形成四个σ键,没有孤电子对,所以价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体,A正确;
B.SO2和OF2分子的空间构型均为V形,但前者中心原子为sp2杂化,后者中心原子为sp3杂化,B错误;
C.冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构,表明了氢键通常具有方向性,干冰的结构表现为分子密堆积,范德华力没有方向性,C错误;
D.CO2和CCl4都是极性键形成的非极性分子,CO2既含σ键又含π键而CCl4只含σ键不含π键,D错误;
故选A。
4. 下列事实可以用氢键解释的是
A. I2易溶于CCl4,难溶于水
B. 水结成冰体积膨胀,密度变小
C. CH4、C2H6、C3H8的熔、沸点依次升高
D. HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据相似相溶原理,I2易溶于CCl4,难溶于水,与氢键无关, A项错误;
B.氢键具有方向性,氢键的存在迫在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以水结成冰时,体积增大。当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的间隙减小,密度反而增大,B项正确;
C.CH4、C2H6、C3H8的熔点随相对分子质量的增大而升高是与分子间作用力有关,分子间不存在氢键,与氢键无关, C项错误;
D.稳定性与化学键有关,HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,说明H-Cl、H-Br、H-I的键能越来越小,与氢键无关, D项错误;
故选:B。
【点睛】本题考查了氢键对物质的性质的影响,明确氢键主要影响物质的物理性质是解答本题的关键,题目难度不大。
5. 通常条件下,下列各组物质性质排列顺序错误的是
A. 熔点:SiO2 > P2O5 > SO3 B. 水中溶解度:CH4 >NH3 > HF
C. 沸点:异丙醇 > 乙醇 > 甲醇 D. 酸性:HNO3 > H2CO3 > H3BO3
【答案】B
【解析】
【详解】A.SiO2为原子晶体,熔点最高,P2O5和SO3均为分子晶体,P2O5相对分子质量更大,范德华力更大,熔沸点更高,熔点:SiO2 > P2O5 > SO3,故A正确;
B.CH4无法与水形成氢键,NH3和HF可以,CH4溶解度最小,故B错误;
C.异丙醇、乙醇、甲醇均为一元醇,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,即沸点:异丙醇 > 乙醇 > 甲醇,故C正确;
D.非金属性N>C>B,其最高价氧化物对应的水化物酸性HNO3 > H2CO3 > H3BO3,故D正确;
故选B。
6. 常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知,工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应,其反应的化学方程式:CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O,则下列说法正确的是
A. CO2是非极性分子
B. 键角:ClO<ClO
C. NaClO3在反应中做还原剂
D. ClO2分子空间构型为直线形
【答案】A
【解析】
【详解】A.CO2的中心原子C原子的价层电子对数为2,C原子杂化类型为sp,CO2是非极性分子,A正确;
B.ClO与ClO中氯原子的价层电子对数均为4,杂化类型均为sp3,ClO中氯原子有一个孤电子对,ClO中氯原子有二个孤电子对,ClO中孤电子对与成键电子对之间的排斥力小于ClO中孤电子对与成键电子对之间的排斥力,导致键角:ClO>ClO,B错误;
C.该反应中,碳元素化合价由−2价变为+4价,氯元素化合价由+5价变为+4价,所以氧化剂是NaClO3,还原剂是甲醇,C错误;
D.ClO2中Cl原子提供1对电子,有一个O原子提供1个电子,另一个O原子提供1对电子,这5个电子处于互相平行的轨道中形成大π键,Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键,Cl与另一个O形成的是普通的共价键(σ键,这个O只提供了一个电子参与形成大π键),Cl的价层电子对数3,则Cl原子的轨道杂化方式为sp2,ClO2分子空间构型为V形,D错误;
故选A。
7. 下列符号表征或说法正确的是
A. 电离: B. 位于元素周期表p区
C 空间结构:平面三角形 D. 电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.是二元弱酸,电离要分步进行,其第一级电离方程式为,二级电离方程式为HS-⇌H++S2-,故A错误;
B.基态原子的价电子排布式是,最后一个电子填充在s能级,位于元素周期表s区,故B错误;
C.中心碳原子的价层电子对数为,故其空间结构为平面三角形,故C正确;
D.是离子化合物,其正确的电子式为,故D错误;
故答案选C。
8. 下面排序不正确的是
A. 晶体的熔点由高到低排列
B. 硬度由大到小:金刚石碳化硅晶体硅
C. 熔点由高到低:
D. 熔点由高到低:
【答案】C
【解析】
【详解】A.一般情况下,原子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.原子晶体中,键长越短,共价键越强,硬度越大,键长,则硬度由大到小为金刚石碳化硅晶体硅,故B正确;
C.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,故C错误;
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:C。
9. 下列化学用语表示正确的是
A. 电子云轮廓图:
B. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
C. 的核外电子排布式:
D. 中子数为17的氯原子:
【答案】A
【解析】
【详解】A.P轨道形状为哑铃型,A正确;
B.Cr价层电子排布式为,价层电子轨道表示式为:,价层电子轨道表示式错误,B错误;
C.的核外电子排布式,C错误;
D.中子数为17的氯原子的质量数为34,正确的表示为:,D错误;
答案选A。
10. 下列描述正确的是
A. 的空间构型为平面三角形
B. 和的中心原子均为杂化
C. 分子中键与键的数目比为1:1
D. 中有6对相同的成键电子对
【答案】D
【解析】
【详解】中Cl原子价层电子对个数且含有一个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断空间构型为三角锥形,故A错误;
B.前者中Si原子价层电子对个数且不含孤电子对,后者中S原子价层电子对个数且含有一个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断中心原子杂化方式,二者都是杂化,故B错误;
C.乙炔结构简式为,共价单键为键,共价三键中含有一个键、两个键,则该分子中σ键与键的数目比为3:2,故C错误;
D.该分子中S原子价层电子对个数且不含孤电子对,则该分子中有6对相同的成键电子对,故D正确;
故选:D。
11. 下列对有关事实的解释正确的是
事实
解释
A
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B
CH4与NH3分子的空间构型不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C
HF的热稳定性比HCl强
H-F比H-Cl的键能大
D
SiO2的熔点比干冰高
SiO2分子间的范德华力大
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后,又从高能轨道向低能跃迁,释放出不同波长的光,故A错误;
B.CH4与NH3分子的空间构型不同,但两者中心原子杂化轨道类型均为sp3,故B错误;
C.HF的热稳定性比HCl强,因为F的非金属性强于Cl,H-F比H-Cl的键能大,故C正确;
D.SiO2为原子晶体,不存在范德华力,干冰为分子晶体,原子晶体的熔点高于分子晶体的熔点,因此SiO2的熔点比干冰高,故D错误;
12. 已知C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是
A. C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子
B. C3N4晶体中C—N的键长比金刚石中的C—C要长
C. C3N4晶体中微粒间可能存在氢键
D. C3N4晶体是分子晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.原子间均以单键结合,则C3N4晶体中每个C原子形成4个共价键,即连接4个N原子,而每个N原子形成3个共价键,即连接3个C原子,A项正确;
B.因N的原子半径比C原子半径小,则C3N4晶体中,C—N的键长比金刚石中C—C的键长要短,B项错误;
C.C3N4晶体中构成微粒为原子,微粒间通过共价键键合,不存在氢键,C项错误;
D.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体是原子晶体,D项错误;
答案选A。
13. 下列说法不正确的是
A. 单晶硅和石英晶体都是由共价键结合形成的原子晶体
B. 干冰气化和食盐熔化克服的作用力均为分子间作用力
C. 碳酸钙晶体和氧化钡晶体均属于离子晶体
D. 氯气和氯化氢分子中氯原子的最外电子层都具有8电子的稳定结构
【答案】B
【解析】
【详解】A. 单晶硅通过Si-Si键形成的原子晶体,石英晶体是二氧化硅,通过Si-O键形成的原子晶体,故A正确;
B. 干冰气化克服的是分子间作用力,食盐熔化破坏的是离子键,故B错误;
C. 碳酸钙和氧化钡都属于离子化合物,所以他们的晶体均属于离子晶体,故C正确;
D. 氯气分子是通过一个共用电子对形成的8电子稳定结构的分子,氯化氢分子中氯原子和氢原子通过一个共用电子对形成的稳定结构的分子,所以氯气和氯化氢中的氯原子最外电子层都具有8电子的稳定结构,故D正确;
答案:B。
14. 下列说法正确的是( )
A. NH3和CH4的中心原子都是sp3杂化
B. 基态原子的核外电子排布为[Kr]4d105s1的元素属于d区
C. SO2和CO2都是直线形分子,其中心原子都是sp杂化
D. 电子由低能级跃迁至较高能级时,可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱
【答案】A
【解析】
【详解】A. NH3和CH4的价层电子对数均为4,即均为sp3杂化,故A正确;
B. 基态原子的核外电子排布为[Kr]4d105s1的原子是Ag,该元素属于ds区,故B错误;
C. SO2分子的中心原子价层电子对数=2+=3,中心原子S是sp2杂化,SO2是V形结构,故C错误;
D. 电子由低能级跃迁至较高能级时,可通过光谱仪直接摄取原子的吸收光谱,故D错误;
故选A。
【点睛】D项为易错点,注意吸收光谱和发射光谱的区别。
15. 科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,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. WZ的水溶液呈碱性
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是中强酸
D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素,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,由化合价代数和为0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。
【详解】A项、氯化钠为强酸强碱盐,水溶液呈中性,故A错误;
B项、同周期元素从左到右,非金属性依次增强,则非金属性的强弱顺序为Cl>S>P,故B错误;
C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸,磷酸是三元中强酸,故C正确;
D项、新化合物中P元素化合价为—3价,满足8电子稳定结构,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查元素周期律的应用,注意分析题给化合物的结构示意图,利用化合价代数和为零和题给信息推断元素为解答关键。
16. 下列对分子性质的解释中,不正确的是
A. 由酸性FCH2COOH>CH3COOH,可知酸性ClCH2COOH>CH3COOH
B. 乳酸()分子中含有2个手性碳原子
C. 碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
D. 冰的密度比水小、氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释
【答案】B
【解析】
【详解】A.若分子中存在含有强吸引电子基团,能使-OH上的H原子活泼性增强而使该物质的酸性增强,若存在斥电子基团,能减弱-OH上H原子的活性而使该物质的酸性减弱,吸电子的能力,-F>-Cl>-H,酸性ClCH2COOH>CH3COOH,A正确;
B.手性碳原子是指同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子,则乳酸()分子中含有1个手性碳原子即中间与甲基、羧基和羟基相连的碳原子,B错误;
C.I2和CCl4均为非极性分子,则碘易溶于四氯化碳符合“相似相溶”原理,CH4为非极性分子,H2O为极性分子,则甲烷难溶于水也可用“相似相溶”原理解释,C正确;
D.水结冰时,由于分子间氢键的数目增多,且氢键有方向性,导致冰的体积增大,冰的密度比水小,氨气和H2O均为极性分子,且NH3和H2O之间能够形成分子间氢键,导致NH3极易溶于水,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,导致邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛,D正确;
故答案为:B。
17. 下列物质所属晶体类型分类正确的是
选项
A
B
C
D
共价晶体
石墨
生石灰
碳化硅
金刚石
分子晶体
冰
固态氨
氯化铯
干冰
离子晶体
氮化铝
食盐
明矾
芒硝
金属晶体
铜
汞
铝
铁
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮化铝常用作砂轮及耐高温的材料,熔融时不导电为共价化合物,熔点高、硬度大,为共价晶体,另外石墨属于混合型晶体,故A错误;
B.生石灰为CaO,为离子晶体,故B错误;
C.氯化铯为活泼金属的氯化物,为离子晶体,故C错误;
D.金刚石为共价晶体,干冰为二氧化碳,属于分子晶体,芒硝为硫酸钠,属于离子晶体,铁为金属单质,为金属晶体,故D正确;
答案选D。
18. 五种短周期元素的信息如下表,下列有关叙述正确的是
元素代号
M
N
O
P
Q
原子半径/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0.071
主要化合价
+2
+3
+2
+6、+4、-2
-1
A. N3+比Q-少一个电子层
B. O的单质既能与强酸反应又能与强碱反应
C. 第一电离能:M<N
D. P形成的气态氢化物比Q形成的气态氢化物更稳定
【答案】B
【解析】
【分析】五种元素均为短周期元素,P有+6、+4、-2价,可推知P为S;M、N化合价分别为+2、+3,原子半径:M>N>硫,可推知M为Mg、N为Al;O的化合价为+2价,原子半径小于M,则O为Be;Q的化合价为-1价,原子半径与P相差较大,可推知Q为F
【详解】A.Al3+和F-具有相同的电子层数,故A错误;
B.铍与铝处于对角线位置,性质相似,既能与强酸反应又能与强碱反应,故B正确;
C.镁原子最外层3s能级处于全满状态,难失去电子,故第一电离能:Mg>Al,故C错误;
D.非金属性:F>S,故F形成的气态氢化物比S形成的气态氢化物更稳定,故D错误;
故选:B。
19. 下列对分子性质的解释,错误的是
A. HF易溶于水,是因为HF与水分子间形成氢键
B. 分子中只含有2个手性碳原子
C. 次磷酸()与足量的NaOH溶液反应生成,可知是一元酸
D. 分子的结构为,可知为极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.HF中存在电负性较大的F原子,与F原子相连的H原子与水分子中电负性较大的O原子形成氢键,所以HF易溶于水,A正确;
B.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,分子中2个与甲基相连的碳原子以及与羟基相连的碳原子为手性碳原子,共3个,B错误;
C.次磷酸()与足量的NaOH溶液反应生成,说明只能电离出一个氢离子,所以是一元酸,C正确;
D.根据分子的结构可知,其正负电荷中心不重合,为极性分子,D正确;
答案选B。
20. 关于晶体的说法不正确的是
A. H2O分子中氧原子采取sp2杂化,其分子几何构型为V形
B. 在金刚石网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子
C. 干冰和氯化铵分别受热变为气体时所克服的粒子间作用力相同
D. NaCl晶体中,每个Na⁺周围距离最近且相等的Na⁺有12个
【答案】AC
【解析】
【详解】A.水分子中氧原子的价层电子对数为、孤对电子对数为2,原子的杂化方式为sp3杂化,分子的几何构型为V形,故A错误;
B.金刚石网状结构中,每个碳原子含有4个共价键,由共价键形成最小碳环上有6个碳原子,故B正确;
C.干冰是分子晶体,受热变为二氧化碳气体时所克服的粒子间作用力是分子间作用力,氯化铵是离子晶体,受热变为氨气和氯化氢时时所克服的粒子间作用力是离子键,两者时所克服的粒子间作用力不同,故C错误;
D.氯化钠晶体中,位于顶点的钠离子与位于面心的钠离子距离最近,则每个钠离子周围距离相等的钠离子个数为12个,故D正确;
故选AC。
二、填空题:本大题共1小题,共20分。
21. 请根据已学知识,回答下列问题:
(1)基态N原子中,核外电子占据的最高电子层的符号是_______,占据该电子层电子的原子轨道形状为_______。
(2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号:_______。
(3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的价电子排布式为 该元素的名称是_______。
(4)已知铁是26号元素,写出 Fe的价电子排布式:_______;在元素周期表中,该元素在_______(填“s” “p” “d” “f”或“ds”)区。
(5)从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为_______,电负性由大到小的顺序是_______。
(6)写出基态C的核外电子的轨道表示式为_______。
(7)Zn2+的核外电子排布式为_______。
(8)与B 原子化学性质最相似的元素是_______(写元素符号)。
【答案】(1) ①. L ②. 球形和哑铃形
(2)Si、S (3)硒
(4) ①. 3d64s2 ②. d
(5) ①. N > O > B ②. O > N > B
(6) (7)1s22s22p63s23p63d10
(8)Si
【解析】
【小问1详解】
氮元素的原子序数为7,基态原子电子排布式为1s22s22p3,核外电子占据的最高能层的符号是L,能层中s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形,故答案为:L;球形和哑铃形;
【小问2详解】
基态原子3p轨道上有2个未成对电子的的元素是硅元素和硫元素,故答案为:Si、S;
【小问3详解】
由原子价电子排布式可知,该元素的名称为硒,故答案为:硒;
【小问4详解】
铁元素的原子序数为26,基态原子的价层电子排布式为3d64s2,则铁元素处于元素周期表d区,故答案为:3d64s2;d;
【小问5详解】
同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则三种元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>B;同周期元素,从左到右非金属性依次增强,电负性依次增大,元素的非金属性强弱顺序为O > N > B,则三种元素电负性大小顺序为O > N > B,故答案为:N>O>B;O > N > B;
【小问6详解】
碳元素的原子序数为6,基态原子的电子排布式为1s22s22p2,轨道表示式为,故答案为:;
【小问7详解】
锌元素的原子序数为30,基态锌离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,故答案为:1s22s22p63s23p63d10;
【小问8详解】
硼元素和硅元素在元素周期表中处于右对角线位置,化学性质相似,则与硼原子化学性质最相似的元素是硅,故答案为:Si。
三、简答题:本大题共2小题,共40分。
22. C₆₀独特的笼状结构使其及其衍生物表现出特殊的性质。
(1)①C的原子结构示意图是_______,与它同主族 Ge的价层电子排布式是_______。
②金刚石与C60的晶胞结构如图,比较二者熔点大小:金刚石_______C60(填“>”、 “<”或“=”),并从结构角度分析原因_______。
③C能与卤素形成碳卤键,烃基(R—)相同时,碳卤键断裂由易到难的顺序为 推测其原因:_______。
④C也能与 Mg形成C—Mg键,反应时C—Mg键断裂,根据键的极性分析与丙酮( )发生加成反应,1mol丙酮断裂的化学键数目是_______,产物是否含有手性碳原子_______(填是或否)。
(2)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示。
已知:烯烃、C60等因能提供π电子与中心原子形成配位键,被称为“π配体”。
(PPh3)内中心P原子的杂化轨道类型是_______。
(3)C₆₀的碱金属(M = K、Rb、Cs)衍生物的晶胞结构如图。
①与每个C60分子紧邻且等距的C60分子数目为_______。
②某种C60的碱金属衍生物的化学式为 每个晶胞中含有的M原子的数目是_______。
③当M3C60的摩尔质量为 ,晶胞边长为,阿伏加德罗常数为 该晶体密度为_______g
【答案】(1) ①. ②. 4s24p2 ③. > ④. 金刚石为共价晶体, C60为分子晶体,二者熔化时分别破坏共价键和分子间作用力,共价键的强度大于分子间作用力 ⑤. 原子半径:I>Br>Cl,则碳卤键从 R–I、R–Br到R–Cl,键长依次变短,键能依次增大 ⑥. NA ⑦. 否
(2)sp3 (3) ①. 12 ②. 12 ③.
【解析】
【小问1详解】
①碳原子的核电荷数为6,核外有2个电子层,最外层电子数为4,原子结构示意图为;与碳元素同主族的锗元素的原子序数为32,价层电子排布式为4s24p2,故答案为:;4s24p2;
②金刚石为共价晶体, C60为分子晶体,二者熔化时分别破坏共价键和分子间作用力,共价键的强度大于分子间作用力,所以金刚石熔点高于C60,故答案为:金刚石为共价晶体, C60为分子晶体,二者熔化时分别破坏共价键和分子间作用力,共价键的强度大于分子间作用力;
③同主族的氯、溴、碘的原子半径依次增大,则碳卤键R–I、R–Br、R–Cl的键长依次变短、键能依次增大,所以碳卤键断裂由易到难的顺序为R-I、R-Br、R-Cl,故答案为:原子半径:I>Br>Cl,则碳卤键从 R–I、R–Br到R–Cl,键长依次变短,键能依次增大;
④由题给信息可知,丙酮能与发生加成反应生成,则1mol丙酮断裂的化学键数目是1mol×NAmol—1=NA,反应生成的中不含手性碳原子:,故答案为:NA;否;
【小问2详解】
由图可知,三苯基膦中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,磷原子的杂化方式为sp3杂化,故答案为:sp3;
【小问3详解】
①由晶胞结构可知,晶胞中C60分子位于顶点和面心,则与每个C60分子紧邻且等距的C60分子数目为12,故答案为:12;
②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的C60分子个数为8×+6×=4,由化学式可知,晶胞中含有的M原子的数目是4×3=12,故答案为:12;
③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:。
23. 三明清流“天芳悦潭”温泉富含珍稀“锗”元素。其中锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素。回答下列问题:
(1)基态原子价电子排布图为__________、属于______区。
(2)锗与碳同族,性质和结构有一定的相似性,锗元素能形成无机化合物(如锗酸钠:,其阴离子的空间结构是______。
(3)利用离子液体可电沉积还原金属,其熔点只有7℃,其中结构如图所示。
①该物质的晶体类型是__________。
②离子中组成元素的电负性由小到大的顺序是__________。
(4)独立的分子中H—N—H的键角为,离子中H—N—H的键角__________(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,已知晶胞边长为,该晶胞中两个原子之间的间距是__________pm;乙图为甲图的俯视图,A点坐标为,B点坐标为,则D点坐标为__________;若该晶胞密度为,则阿伏加德罗常数为__________(只列出计算式)。
【答案】(1) ①. ②. p
(2)平面正三角形 (3) ①. 离子晶体 ②. H<C<N
(4)大于 (5) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
Ge与C是同族元素,基态Ge原子为第四周期第ⅣA族,价电子排布式为4s24p2,则价电子排布图为,属于p区;
【小问2详解】
中阴离子中心原子价层电子对数为,为sp2杂化,其阴离子的空间结构是平面正三角形;
【小问3详解】
离子液体[EMIM][]含有阳离子和阴离子,则说明该物质的晶体类型是离子晶体;
②根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则离子中组成元素的电负性由小到大的顺序是H<C<N;
【小问4详解】
独立的分子中H−N−H的键角为107.3°,中氨气没有孤对电子,独立的分子中氮有一对孤对电子,由于孤对电子对成对电子的排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力,因此单独的氨气中H−N−H的键角变小,则离子中H−N−H的键角大于107.3°;
【小问5详解】
晶胞结构如图甲所示,已知晶胞边长为apm,可以理解为硒化锌(ZnSe)晶胞中八个小立方体,而锌在这八个小立方中的四个立方体的中心,形成的等腰直角三角形,腰长为晶胞参数的一半即,晶胞中两个Zn原子之间的距离是间距是;
乙图为甲图的俯视图,A点坐标为(0,0,0),B点坐标为,则D点为甲图的右上前的那个Zn,其坐标为;
晶胞中锌有4个,Se有个,若该晶胞密度为,得到,则阿伏加德罗常数。
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2024-2025学年第二学期阶段性化学质量检测(一)
相对原子质量 Zn 65 Se 79
一、单选题:本大题共20小题,共40分。
1. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 和的VSEPR模型均为四面体
B. 和的空间构型均为平面三角形
C. 和均为非极性分子
D. 与的键角相等
2. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,X、W同主族,Y、Z、W同周期,其中只有Y为金属元素,W元素最高正价与最低负价的代数和为4.下列说法不正确的是( )
A. 原子半径:Y>Z>W>X
B. Y与X形成的化合物不可能含有共价键
C. 简单氢化物的稳定性:X>W>Z
D. Z与X形成的化合物能与NaOH溶液反应
3. 下列说法正确的是
A. 的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体
B. 若型分子的空间构型相同,其中心原子的杂化方式也相同
C. 干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
D. 和都是既含键又含键的非极性分子
4. 下列事实可以用氢键解释的是
A. I2易溶于CCl4,难溶于水
B. 水结成冰体积膨胀,密度变小
C. CH4、C2H6、C3H8的熔、沸点依次升高
D. HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
5. 通常条件下,下列各组物质的性质排列顺序错误的是
A. 熔点:SiO2 > P2O5 > SO3 B. 水中溶解度:CH4 >NH3 > HF
C. 沸点:异丙醇 > 乙醇 > 甲醇 D. 酸性:HNO3 > H2CO3 > H3BO3
6. 常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知,工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应,其反应的化学方程式:CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O,则下列说法正确的是
A. CO2是非极性分子
B. 键角:ClO<ClO
C. NaClO3在反应中做还原剂
D. ClO2分子空间构型为直线形
7. 下列符号表征或说法正确的是
A. 电离: B. 位于元素周期表p区
C. 空间结构:平面三角形 D. 电子式:
8. 下面排序不正确的是
A. 晶体的熔点由高到低排列
B. 硬度由大到小:金刚石碳化硅晶体硅
C. 熔点由高到低:
D. 熔点由高到低:
9. 下列化学用语表示正确的是
A. 电子云轮廓图:
B. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
C. 的核外电子排布式:
D. 中子数为17氯原子:
10. 下列描述正确的是
A. 的空间构型为平面三角形
B. 和的中心原子均为杂化
C. 分子中键与键的数目比为1:1
D. 中有6对相同的成键电子对
11. 下列对有关事实的解释正确的是
事实
解释
A
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B
CH4与NH3分子的空间构型不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C
HF的热稳定性比HCl强
H-F比H-Cl的键能大
D
SiO2的熔点比干冰高
SiO2分子间的范德华力大
A. A B. B C. C D. D
12. 已知C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法正确的是
A. C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子
B. C3N4晶体中C—N的键长比金刚石中的C—C要长
C. C3N4晶体中微粒间可能存在氢键
D. C3N4晶体是分子晶体
13. 下列说法不正确是
A. 单晶硅和石英晶体都是由共价键结合形成的原子晶体
B. 干冰气化和食盐熔化克服的作用力均为分子间作用力
C. 碳酸钙晶体和氧化钡晶体均属于离子晶体
D. 氯气和氯化氢分子中氯原子的最外电子层都具有8电子的稳定结构
14. 下列说法正确的是( )
A. NH3和CH4中心原子都是sp3杂化
B. 基态原子的核外电子排布为[Kr]4d105s1的元素属于d区
C. SO2和CO2都是直线形分子,其中心原子都是sp杂化
D. 电子由低能级跃迁至较高能级时,可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱
15. 科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,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. WZ的水溶液呈碱性
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是中强酸
D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
16. 下列对分子性质的解释中,不正确的是
A. 由酸性FCH2COOH>CH3COOH,可知酸性ClCH2COOH>CH3COOH
B. 乳酸()分子中含有2个手性碳原子
C. 碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
D. 冰的密度比水小、氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释
17. 下列物质所属晶体类型分类正确的是
选项
A
B
C
D
共价晶体
石墨
生石灰
碳化硅
金刚石
分子晶体
冰
固态氨
氯化铯
干冰
离子晶体
氮化铝
食盐
明矾
芒硝
金属晶体
铜
汞
铝
铁
A. A B. B C. C D. D
18. 五种短周期元素的信息如下表,下列有关叙述正确的是
元素代号
M
N
O
P
Q
原子半径/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0071
主要化合价
+2
+3
+2
+6、+4、-2
-1
A N3+比Q-少一个电子层
B. O的单质既能与强酸反应又能与强碱反应
C. 第一电离能:M<N
D. P形成的气态氢化物比Q形成的气态氢化物更稳定
19. 下列对分子性质的解释,错误的是
A. HF易溶于水,是因为HF与水分子间形成氢键
B. 分子中只含有2个手性碳原子
C. 次磷酸()与足量的NaOH溶液反应生成,可知是一元酸
D. 分子的结构为,可知为极性分子
20. 关于晶体的说法不正确的是
A. H2O分子中氧原子采取sp2杂化,其分子几何构型为V形
B. 在金刚石网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子
C. 干冰和氯化铵分别受热变为气体时所克服的粒子间作用力相同
D. NaCl晶体中,每个Na⁺周围距离最近且相等的Na⁺有12个
二、填空题:本大题共1小题,共20分。
21. 请根据已学知识,回答下列问题:
(1)基态N原子中,核外电子占据的最高电子层的符号是_______,占据该电子层电子的原子轨道形状为_______。
(2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号:_______。
(3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的价电子排布式为 该元素的名称是_______。
(4)已知铁是26号元素,写出 Fe的价电子排布式:_______;在元素周期表中,该元素在_______(填“s” “p” “d” “f”或“ds”)区。
(5)从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为_______,电负性由大到小的顺序是_______。
(6)写出基态C的核外电子的轨道表示式为_______。
(7)Zn2+的核外电子排布式为_______。
(8)与B 原子化学性质最相似的元素是_______(写元素符号)。
三、简答题:本大题共2小题,共40分。
22. C₆₀独特的笼状结构使其及其衍生物表现出特殊的性质。
(1)①C的原子结构示意图是_______,与它同主族 Ge的价层电子排布式是_______。
②金刚石与C60的晶胞结构如图,比较二者熔点大小:金刚石_______C60(填“>”、 “<”或“=”),并从结构角度分析原因_______。
③C能与卤素形成碳卤键,烃基(R—)相同时,碳卤键断裂由易到难的顺序为 推测其原因:_______。
④C也能与 Mg形成C—Mg键,反应时C—Mg键断裂,根据键的极性分析与丙酮( )发生加成反应,1mol丙酮断裂的化学键数目是_______,产物是否含有手性碳原子_______(填是或否)。
(2)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示。
已知:烯烃、C60等因能提供π电子与中心原子形成配位键,被称为“π配体”。
(PPh3)内中心P原子的杂化轨道类型是_______。
(3)C₆₀的碱金属(M = K、Rb、Cs)衍生物的晶胞结构如图。
①与每个C60分子紧邻且等距的C60分子数目为_______。
②某种C60的碱金属衍生物的化学式为 每个晶胞中含有的M原子的数目是_______。
③当M3C60的摩尔质量为 ,晶胞边长为,阿伏加德罗常数为 该晶体密度为_______g
23. 三明清流“天芳悦潭”温泉富含珍稀“锗”元素。其中锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素。回答下列问题:
(1)基态原子价电子排布图为__________、属于______区。
(2)锗与碳同族,性质和结构有一定的相似性,锗元素能形成无机化合物(如锗酸钠:,其阴离子的空间结构是______。
(3)利用离子液体可电沉积还原金属,其熔点只有7℃,其中结构如图所示。
①该物质的晶体类型是__________。
②离子中组成元素的电负性由小到大的顺序是__________。
(4)独立的分子中H—N—H的键角为,离子中H—N—H的键角__________(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,已知晶胞边长为,该晶胞中两个原子之间的间距是__________pm;乙图为甲图的俯视图,A点坐标为,B点坐标为,则D点坐标为__________;若该晶胞密度为,则阿伏加德罗常数为__________(只列出计算式)。
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