内容正文:
题型01 分子的空间构型及杂化类型的判断
1.(23-24高二下·河南新乡各重点高中联考·期末)下列微粒中,VSEPR模型与空间结构一致的是
A.NO B.NH C.ClO D.SO
2.(23-24高二下·河南周口八校联考·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.中磷原子的价层电子对数为
B.中配位键个数为
C.和HCHO的混合气体中含碳原子数一定为
D.草酸()中杂化的O原子个数为
3.(23-24高二下·河南新乡·期末)已知反应2CH3OHCH3OCH3+H2O,下列有关说法错误的是
A.CH3OH能与水形成分子间氢键
B.浓硫酸是该反应的催化剂、吸水剂
C.CH3OCH3的空间填充模型为
D.H2O的VSEPR模型为
4.(23-24高二下·河南商丘十校联考·期末)有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是
A.a为2-甲基丙烷
B.b分子中的碳原子有sp2和sp3两种杂化方式
C.b、c的化学式均为C4 H10
D.一定条件下,a、b、c均能发生取代反应。
5.(23-24高二下·河南周口八校联考·期末)我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:。下列有关说法正确的是
A.HCHO分子中既含键又含键 B.分子中含有非极性键
C.甲醛具有氧化性因而能发生银镜反应 D.HCHO中C原子以方式形成杂化轨道
6.(23-24高二下·河南周口八校联考·期末)下列有关物质结构与性质的论述错误的是
A.分子中有5个σ键,1个π键
B.根据原子半径推知,键的键能大于键,化学性质更稳定
C.的成键电子对间排斥力较大,所以的键角比大
D.和中B、S杂化轨道类型相同,二者VSEPR模型均为平面三角形
7.(23-24高二下·河南新乡·期末)硫化亚铜是一种无机硫化物,用于制防污涂料、太阳能电池等。已知与反应的化学方程式为(未配平)。下列有关说法正确的是
A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为 B.中S的杂化方式为
C.每消耗44.8L,转移6mol D.反应后体系的熵值增大
8.(23-24高二下·河南平顶山·期末)84消毒液常用于环境消毒,其制备原理是Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O。下列有关叙述正确的是
A.NaClO的电子式:
B.基态氧原子的价层电子轨道表示式:
C.Cl2中σ键的形成过程:
D.H2O的VSEPR模型:
9.(23-24高二下·河南商丘东部名校联考·期末)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是
选项
粒子
空间结构
解释
A
氨基负离子()
直线形
N原子采取杂化
B
二氧化硫()
V形
S原子采取杂化
C
碳酸根离子()
三角锥形
C原子采取杂化
D
乙炔()
直线形
C原子采取杂化且C原子的价电子均参与成键
A.A B.B C.C D.D
10.(23-24高二下·河南南阳·期末)结构决定性质。下列物质的结构与性质不匹配的是
选项
物质结构
物质性质
A
Xe原子最外电子层有8个电子
Xe与其他物质不发生反应
B
金刚石中的C采取杂化轨道形成共价键三维骨架结构
金刚石的硬度大、熔点高
C
分子中键的键长较短
氮气分子难以解离
D
分子中的3个O呈V字形
分子具有极性
A.A B.B C.C D.D
11.(23-24高二下·河南top二十名校·调研)在常温常压下,利用电催化可将和合成尿素[],其阴极电极反应式为,下列有关说法正确的是
A.基态N原子的核外电子的空间运动状态有7种
B.用电子式表示的形成过程为:
C.尿素与氰酸铵()互为同分异构体
D.的VSEPR模型为平面三角形
12.(23-24高二下·河南洛阳名校联盟·期末)对乙酰氨基酚结构如图,它微溶于乙醚和热水,几乎不溶于冷水,用于治疗感冒发热、关节痛、神经痛及偏头痛、癌性痛及手术后止痛。下列说法不正确的是
A.该分子能形成分子间氢键
B.该分子中存在2种官能团
C.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗1 mol NaOH
D.分子中的C原子有sp2和sp3两种杂化方式
13.(23-24高二下·河南周口八校联考·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,四种元素组成的一种食品添加剂结构如图所示,Z的原子半径在短周期中最大,W基态原子的s能级电子总数是p能级电于总数的2/3。下列说法正确的是
A.Y、Z形成的简单离子半径:Y<Z
B.W、Y形成的简单氢化物沸点:Y<W
C.WX3、X2Y中W原子和Y原子的杂化轨道类型相同
D.Z分别与X、Y形成的化合物中所含化学键类型一定完全相同
14.(22-23高二下·河南商丘名校联考·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.羟基的电子式:
B.的VSEPR模型:
C.基态S原子的电子排布图:
D.乙醇分子的空间填充模型
15.(23-24高二下·河南新乡·期末)配合物在材料科学、生物医学、染料制造、物质的分析等领域扮演着重要角色。镍的某种配合物的结构如图,下列有关说法错误的是
A.电负性:
B.的配位数与配体数均为4
C.的空间结构为正四面体形
D.基态的价电子轨道表示式为
16.(22-23高二下·河南郑州·期末)在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃,下列关于该碳玻璃的说法正确的是
A.具有固定的熔点 B.具有一定区域内可自由移动的电子
C.不存在杂化的碳原子 D.质点三维空间全部有序排列
17.(22-23高二下·河南郑州·期末)五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X基态原子核外电子运动状态只有一种,分子中σ键与π键数目比为,为平面构型,基态M原子的第一电离能在同周期元素中最小,Q是同周期中电负性最大的元素。下列说法不正确的是
A.易溶于水
B.的中心原子为杂化
C.与的晶体类型不同
D.为含有非极性键的极性分子
18.(23-24高二下·河南东南部重点高中联考·期末)硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一、科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.中的O为杂化
B.的VSEPR模型为平面三角形
C.是由极性键形成的极性分子
D.反应过程中涉及氧氢键断裂和硫氧键形成
19.(22-23高二下·河南商丘名校联考·期末)一种锌的配合物结构如图所示,下列有关说法正确的是
A.中心离子提供空轨道的能级是3d和4s
B.该配合物中H−N−H的键角比中H−N−H的键角小
C.溴原子不同形状的轨道上的电子数之比是8∶17∶10
D.该化合物中C、N的杂化类型相同
20.(23-24高二下·河南新乡各重点高中联考·期末)胆矾可写成,其结构示意图如下:
下列有关胆矾的说法正确的是
A.的价电子排布式为
B.所有氧原子都采取杂化
C.向此配合物溶液中加入溶液,无白色沉淀产生
D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
21.(23-24高二下·河南东南部重点高中联考·期末)锌是一种重要的过渡金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
(1)指出锌在周期表中的 区。
(2)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式 ;葡萄糖分子中碳原子的杂化方式有 。
(3)Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体:NH3分子属于 (填“极性分子”或“非极性分子”);在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,NH3位于正四面体的顶点,试在图甲中表示[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间的化学键 。
(4)图乙表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为 ;该化合物晶体的熔点比干冰高得多,原因是 。
22.(23-24高二下·河南东部十校联考·期末)氧族元素是元素周期表中第VIA族元素,包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素,它们及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为 。
(2)H2O、H2S、H2Se、H2Te的沸点由高到低的顺序为 ,原因是 。
(3)SO与SO相比,键角较小的是 (填离子符号),原因是 。
(4)依布硒是一种有机硒化物,具有良好的抗炎活性,其结构简式为。依布硒分子中、C原子的杂化类型分别为 、 。
(5)国家速滑馆又称为“冰丝带”,所用的碲化镉(CdTe)“发电玻璃”被誉为“挂在墙上的油田”。碲化镉立方晶胞结构如图。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。已知晶胞中A、B原子的分数坐标分别为A(0,0,0)、B(,,),则C点原子的分数坐标为 。
②碲化镉晶体的密度为ρg•cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则其晶胞边长为a= 。
23.(23-24高二下·河南商丘东部名校联考·期末)甲硅烷可用于制备多种新型无机非金属材料。
(1)Si原子与H原子结合时,Si表现为正价,则电负性:Si H(填“>”“<”或“=”),分子的空间结构为 。
(2)利用与可制得氮化硅()材料。
①热稳定性: (填“>”“<”或“=”)。
②中的键角 中的键角(“>”“<”或“=”),其键角差异的原因是 。
(3)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为 ,SiC的晶体类型是 。
②已知碳化硅的晶胞边长为a nm(),阿伏伽德罗常数为。则碳化硅晶体的密度为 (列出计算式)。
24.(23-24高二下·河南濮阳南乐县豫北名校·期末)我国科学家开发铁、镍、氮单原子催化剂实现催化还原制备附加值高的系列产品,如图所示。
回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为 。基态N原子核外电子占据 个轨道。
(2)图中涉及的分子中,属于直线形分子的有 (填化学式)。
(3)丁分子中C原子的杂化类型是 。
(4)等物质的量的甲、乙分子中,σ键数目之比为 。
(5)已知:的平衡常数;的平衡常数。
的中心离子的配位数为 。稳定性: (填“>”“<”或“=”),判断依据是 。
(6)Ni形成的一种立方晶系的晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值,该晶体中Mg、Ni、C的原子个数之比为 ,该晶体的密度为 (用含a、的代数式表示)。
25.(23-24高二下·河南平顶山·期末)1987年诺贝尔化学奖授予三位化学家,以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性,超分子化学也因此风靡全球。如图是一组与超分子有关的微粒图(包括杯酚、冠醚):
已知:杯酚M可用于分离C60和C70。
请回答下列问题:
(1)下列关于杯酚M的说法正确的是 (填字母)。
a.分离C60和C70时,杯酚M可以循环使用
b.杯酚M可用于分离C60和C70, 体现了超分子“分子识别”的特性
c.杯酚M中所有碳原子共平面
(2)杯酚M中碳原子的杂化轨道类型是 。
(3)基态K⁺的核外电子排布式是 。
(4)冠醚中O原子及相邻的2个碳原子(C—O—C)形成V形结构,则其VSEPR模型名称是 。结合15-冠-5、二苯基-18-冠-6的命名特点,的名称是 。
(5)C₆₀晶胞中上下两个面垂直方向上的投影如图所示。
①C60晶胞结构为 (填字母),每个C₆₀晶胞中含 个碳原子。
②若C60晶胞边长为apm,该晶体的密度为阿伏加德罗常数的值为则 (用含a、ρ的代数式表示)。
试卷第1页,共3页
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题型01 分子的空间构型及杂化类型的判断
1.(23-24高二下·河南新乡各重点高中联考·期末)下列微粒中,VSEPR模型与空间结构一致的是
A.NO B.NH C.ClO D.SO
【答案】B
【详解】A.NO中价层电子对数=,价层电子对的空间结构为平面三角形,由于成键的原子数时2个,所以NO的空间结构为V型,故A错;
B.NH中价层电子对数=,价层电子对的空间结构为正四面体,由于成键的原子数时4个,所以NH的空间结构为正四面体,故B正确;
C.ClO中价层电子对数=,价层电子对的空间结构为正四面体,由于成键的原子数时3个,所以ClO的空间结构为三角锥形型,故C错;
D.SO中价层电子对数=,价层电子对的空间结构为正四面体,由于成键的原子数时3个,所以SO的空间结构为三角锥形型,故D错;
答案选B。
2.(23-24高二下·河南周口八校联考·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.中磷原子的价层电子对数为
B.中配位键个数为
C.和HCHO的混合气体中含碳原子数一定为
D.草酸()中杂化的O原子个数为
【答案】C
【详解】A.PCl3中磷原子形成了3个σ键,另外每个磷原子还有一对孤电子对,则每个磷原子的价层电子对数为4,故1molPCl3中磷原子的价层电子对数为4NA,故A正确;
B.四氨合铜离子中铜离子为中心离子,提供空轨道,氨中氮原子提供孤电子对形成配位键,1mol[Cu(NH3)4]2+中配位键的个数为4NA,故B正确;
C.30gC2H6(即1mol)中含碳原子数为1mol×2×NAmol-1=2NA, 30gHCHO(即1mol)中含碳原子数为1mol×NA/mol=NA,30gC2H6和30gHCHO的混合气体的物质的量不一定是1:1,故含碳原子数不一定为1.5NA,故C错误;
D.草酸有二个羧基,羧基中碳氧双键的2个氧原子采取sp2杂化、另外2个氧原子采取sp3杂化,故0.5mol草酸(H2C2O4)中sp3杂化的O原子个数为NA,故D正确;
故本题选C。
3.(23-24高二下·河南新乡·期末)已知反应2CH3OHCH3OCH3+H2O,下列有关说法错误的是
A.CH3OH能与水形成分子间氢键
B.浓硫酸是该反应的催化剂、吸水剂
C.CH3OCH3的空间填充模型为
D.H2O的VSEPR模型为
【答案】C
【详解】A.CH3OH含有羟基,能与水形成分子间氢键,故A正确;
B.浓硫酸具有吸水性,吸收生成的水,有利于反应正向进行,是该反应的催化剂、吸水剂,故B正确;
C.是CH3OCH3的球棍模型,故C错误;
D.H2O中O原子价层电子对数为2+=4,存在2对孤电子对,其VSEPR模型为四面体形,故D正确;
故选C。
4.(23-24高二下·河南商丘十校联考·期末)有3种烃的碳骨架如图所示。下列说法不正确的是
A.a为2-甲基丙烷
B.b分子中的碳原子有sp2和sp3两种杂化方式
C.b、c的化学式均为C4 H10
D.一定条件下,a、b、c均能发生取代反应。
【答案】C
【详解】A.a为烷烃,根据烷烃的系统命名法,a的名称为2-甲基丙烷,故A正确;
B.b分子中的2个饱和碳原子的杂化方式为sp3,2个连接碳碳双键的碳原子的杂化方式为sp2,故B正确;
C.b、c分子中均有4个碳原子和8个氢原子,所以分子式均为C4H8,故C错误;
D.a、b、c中均有饱和碳原子,均能发生取代反应,故D正确;
故选C。
5.(23-24高二下·河南周口八校联考·期末)我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:。下列有关说法正确的是
A.HCHO分子中既含键又含键 B.分子中含有非极性键
C.甲醛具有氧化性因而能发生银镜反应 D.HCHO中C原子以方式形成杂化轨道
【答案】A
【详解】
A.HCHO分子的结构式为,单键为σ键,π键含一个σ键、一个π键,故HCHO分子中既含σ键又含π键,A正确;
B.CO2分子中含有C=O键,属于极性共价键,不存在非极性键,B错误;
C.甲醛在发生银镜反应时被氧化,体现出甲醛的还原性,C错误;
D.HCHO中的C原子价层电子对个数=3+=3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp2,D错误;
故答案为:A。
6.(23-24高二下·河南周口八校联考·期末)下列有关物质结构与性质的论述错误的是
A.分子中有5个σ键,1个π键
B.根据原子半径推知,键的键能大于键,化学性质更稳定
C.的成键电子对间排斥力较大,所以的键角比大
D.和中B、S杂化轨道类型相同,二者VSEPR模型均为平面三角形
【答案】B
【详解】A.分子中含1个碳碳双键、4个碳氢单键,每个单键中含1个σ键,双键中含1个σ键和1个π键,故A正确;
B.F原子半径比Cl原子半径小,所以键比键短,但是由于键键长短,原子间斥力大,所以稳定性差,且F原子比Cl原子非金属性强,所以化学性质更不稳定,故B错误;
C.和均为三角锥结构,由于电负性:N>P,成键电子靠近中心N原子,成键电子间产生斥力大,所以的键角比大,故C正确;
D.BF3中心原子的价层电子对数为,中心原子采取sp2杂化,没有孤电子对,BF3的VSEPR模型为平面三角形;SO3中心原子的价层电子对数为,中心原子采取sp2杂化,没有孤电子对,SO3的VSEPR模型为平面三角形,故D正确;
答案选B。
7.(23-24高二下·河南新乡·期末)硫化亚铜是一种无机硫化物,用于制防污涂料、太阳能电池等。已知与反应的化学方程式为(未配平)。下列有关说法正确的是
A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为 B.中S的杂化方式为
C.每消耗44.8L,转移6mol D.反应后体系的熵值增大
【答案】B
【详解】A.配平后的化学方程式为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,A项错误;
B.SO2分子中S原子的价层电子对数=2+=3,杂化轨道数目为3,S原子的杂化轨道类型为sp2杂化,B项正确;
C.未指明是标准状况,无法计算,C项错误;
D.反应后的气体分子数减少,体系的混乱度减小,D项错误;
答案选B。
8.(23-24高二下·河南平顶山·期末)84消毒液常用于环境消毒,其制备原理是Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O。下列有关叙述正确的是
A.NaClO的电子式:
B.基态氧原子的价层电子轨道表示式:
C.Cl2中σ键的形成过程:
D.H2O的VSEPR模型:
【答案】C
【详解】
A.NaClO是离子化合物,其电子式为,故A错误;
B.基态氧原子的价层电子排布式为2s22p4,则其价层电子轨道表示式为: ,故B错误;
C.Cl2的结构式为Cl-Cl,分子中σ键是Cl原子的3p轨道通过“头碰头”重叠而成,形成过程为,故C正确;
D.H2O分子中O原子的中心原子孤电子对数=,价层电子对数=2+2=4,故为sp3杂化,其VSEPR模型为四面体形,空间构型为V形,故D错误;
故选C。
9.(23-24高二下·河南商丘东部名校联考·期末)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是
选项
粒子
空间结构
解释
A
氨基负离子()
直线形
N原子采取杂化
B
二氧化硫()
V形
S原子采取杂化
C
碳酸根离子()
三角锥形
C原子采取杂化
D
乙炔()
直线形
C原子采取杂化且C原子的价电子均参与成键
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氨基负离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,所以氮原子的杂化方式为sp3杂化,离子的空间结构为V形,故A错误;
B.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,所以硫原子的杂化方式为sp2杂化,离子的空间结构为V形,故B错误;
C.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,所以碳原子的杂化方式为sp2杂化,离子的空间结构为平面三角形,故C错误;
D.乙炔分子中含有碳碳三键,碳原子的杂化方式为sp杂化,离子的空间结构为直线形,且中心原子C无孤电子对,故D正确;
故选D。
10.(23-24高二下·河南南阳·期末)结构决定性质。下列物质的结构与性质不匹配的是
选项
物质结构
物质性质
A
Xe原子最外电子层有8个电子
Xe与其他物质不发生反应
B
金刚石中的C采取杂化轨道形成共价键三维骨架结构
金刚石的硬度大、熔点高
C
分子中键的键长较短
氮气分子难以解离
D
分子中的3个O呈V字形
分子具有极性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.Xe原子最外电子层有8个电子,既不易失去电子也不易得到电子,较稳定,但在一定条件下Xe可以与氟气(F2)反应,结构与性质不匹配,A符合题意;
B.金刚石中的C采取杂化轨道形成共价键三维骨架结构,属于共价晶体,由于C-C共价键键长很短,键能很大,导致金刚石的硬度大、熔点高,结构与性质匹配,B不符合题意;
C.分子中键的键长较短,键能较大,不容易断裂,导致氮气分子难以解离,结构与性质匹配,C不符合题意;
D.分子的空间结构与水分子的相似,其3个O呈V字形,其中心氧原子呈正电性,而端位的两个氧原子呈负电性,正、负电中心不重合,导致分子具有极性,结构与性质匹配,D不符合题意;
故选A。
11.(23-24高二下·河南top二十名校·调研)在常温常压下,利用电催化可将和合成尿素[],其阴极电极反应式为,下列有关说法正确的是
A.基态N原子的核外电子的空间运动状态有7种
B.用电子式表示的形成过程为:
C.尿素与氰酸铵()互为同分异构体
D.的VSEPR模型为平面三角形
【答案】C
【详解】A.基态N原子的电子排布式为,电子占据5个原子轨道,一个轨道就是一种空间运动状态,因此N原子核外电子的空间运动状态为5种,故A错误;
B.二氧化碳是由碳原子与两个氧原子通过共用电子对形成的,用电子式表示的形成过程为,故B错误;
C.尿素和氰酸铵的分子式相同,但分子结构不同,因此二者互为同分异构体,故C正确;
D.中心原子价层电子对数为,其VSEPR模型为四面体形,故D错误;
综上所述,答案为C。
12.(23-24高二下·河南洛阳名校联盟·期末)对乙酰氨基酚结构如图,它微溶于乙醚和热水,几乎不溶于冷水,用于治疗感冒发热、关节痛、神经痛及偏头痛、癌性痛及手术后止痛。下列说法不正确的是
A.该分子能形成分子间氢键
B.该分子中存在2种官能团
C.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗1 mol NaOH
D.分子中的C原子有sp2和sp3两种杂化方式
【答案】C
【详解】A.该结构中含有羟基,能形成分子间氢键,故A正确;
B.该分子中含羟基和酰胺键两种官能团,故B正确;
C.该结构中酚羟基和酰胺键均能与NaOH反应,1mol该物质最多消耗2molNaOH,故C错误;
D.该分子中含甲基碳原子采用sp3杂化,苯环上的碳原子及酰胺键中碳原子采用sp2杂化,故D正确;
故选:C。
13.(23-24高二下·河南周口八校联考·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,四种元素组成的一种食品添加剂结构如图所示,Z的原子半径在短周期中最大,W基态原子的s能级电子总数是p能级电于总数的2/3。下列说法正确的是
A.Y、Z形成的简单离子半径:Y<Z
B.W、Y形成的简单氢化物沸点:Y<W
C.WX3、X2Y中W原子和Y原子的杂化轨道类型相同
D.Z分别与X、Y形成的化合物中所含化学键类型一定完全相同
【答案】C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,四种元素组成的一种食品添加剂结构如图所示,Z的原子半径在短周期中最大,则Z为Na,W基态原子的s能级电子总数是p能级电子总数的,则W为P,则Y为O,X为H。
【详解】A.根据同电子层结构核多径小原则,Y、Z形成的简单离子半径:Y>Z,A错误;
B.两种物质的晶体类型均为分子晶体,水中存在分子间氢键,因此W、Y形成的简单氢化物沸点:Y>W,B错误;
C.WX3磷化氢中磷原子价层电子对数为,杂化类型为sp3杂化,X2Y水中氧原子价层电子对数为,杂化类型为sp3杂化,杂化轨道类型相同,C正确;
D.Z分别与X、Y形成的化合物中所含化学键类型不一定完全相同,NaH只有离子键,Na2O2中含有离子键和非极性共价键,D错误。
故选C。
14.(22-23高二下·河南商丘名校联考·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.羟基的电子式:
B.的VSEPR模型:
C.基态S原子的电子排布图:
D.乙醇分子的空间填充模型
【答案】A
【详解】
A.羟基的结构式为-O-H,则电子式为,A正确;
B.SO3的中心S原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,无孤电子对,分子呈平面正三角形,VSEPR模型为 ,B不正确;
C.基态S原子的电子排布式为,电子排布图为 ,C不正确;
D.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子的空间填充模型为 ,D不正确;
故选A。
15.(23-24高二下·河南新乡·期末)配合物在材料科学、生物医学、染料制造、物质的分析等领域扮演着重要角色。镍的某种配合物的结构如图,下列有关说法错误的是
A.电负性:
B.的配位数与配体数均为4
C.的空间结构为正四面体形
D.基态的价电子轨道表示式为
【答案】B
【详解】A.非金属性越强,则元素的电负性越大,则电负性大小顺序为O>N>C>Ni,故A正确;
B.配位数为与金属离子直接相连的共价键数,由已知结构可知,的配位数为4,配体数为2,故B错误;
C.的中心Cl原子的价层电子对数为,无孤对电子,空间结构为正四面体形,故C正确;
D.基态Ni原子的核外价电子排布式为3d84s2,失去两个电子为Ni2+,应该先失去最外层电子,故Ni2+的价电子排布式为3d8,价电子轨道表示式为,故D正确;
故选:B。
16.(22-23高二下·河南郑州·期末)在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃,下列关于该碳玻璃的说法正确的是
A.具有固定的熔点 B.具有一定区域内可自由移动的电子
C.不存在杂化的碳原子 D.质点三维空间全部有序排列
【答案】B
【详解】A.由题意可知,非晶态碳玻璃为没有固定熔点的混合物,故A错误;
B.由题意可知,非晶态碳玻璃能导电,说明非晶态碳玻璃中具有一定区域内可自由移动的电子,故B正确;
C.C60分子中的每一个碳原子会形成2个单键、一个双键,高温高压下转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃,说明分子中有一部分碳碳双键发生断裂转化为碳碳单键,则非晶态碳玻璃中存在sp3杂化的碳原子,故C错误;
D.由题意可知,非晶态碳玻璃是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的非晶体,故D错误;
故选B。
17.(22-23高二下·河南郑州·期末)五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X基态原子核外电子运动状态只有一种,分子中σ键与π键数目比为,为平面构型,基态M原子的第一电离能在同周期元素中最小,Q是同周期中电负性最大的元素。下列说法不正确的是
A.易溶于水
B.的中心原子为杂化
C.与的晶体类型不同
D.为含有非极性键的极性分子
【答案】C
【分析】五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X基态原子核外电子运动状态只有一种,X为H元素;分子中σ键与π键数目比为,为N2,Y为N元素;为平面构型,Z为O;基态M原子的第一电离能在同周期元素中最小,M为Na;Q是同周期中电负性最大的元素,Q为Cl。
【详解】A.N2H4与水分子可以形成氢键,故易溶于水,故A正确;
B.中中心原子的价层电子对数为4+=4,故为sp3杂化,故B正确;
C.NaH与NH4Cl均为离子化合物,故C错误;
D.H2O2为含有极性键和非极性键的极性分子,故D正确;
故选C。
18.(23-24高二下·河南东南部重点高中联考·期末)硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一、科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A.中的O为杂化
B.的VSEPR模型为平面三角形
C.是由极性键形成的极性分子
D.反应过程中涉及氧氢键断裂和硫氧键形成
【答案】B
【详解】A.水的价层电子对= 4,O为sp3杂化,选项A正确;
B.价层电子对= 3+1,孤电子对数为1,V S EPR模型为四面体形,选项B错误;
C.HNO2只存在极性键,分子的正负中心电荷不重合,形成的是极性分子,选项C正确;
D.根据图示, 有氢氧键断裂,转化为的过程中有硫氧键形成,选项D正确;
答案选B。
19.(22-23高二下·河南商丘名校联考·期末)一种锌的配合物结构如图所示,下列有关说法正确的是
A.中心离子提供空轨道的能级是3d和4s
B.该配合物中H−N−H的键角比中H−N−H的键角小
C.溴原子不同形状的轨道上的电子数之比是8∶17∶10
D.该化合物中C、N的杂化类型相同
【答案】C
【详解】A.配合物中心离子为,核外电子排布式为,提供空轨道的能级是4s和4p,故A错误;
B.配合物中氮原子的孤电子对与形成配位键,对成键电子对的排斥力减小,键角变大,所以该配合物中H−N−H的键角比中H−N−H的键角大,故B错误;
C.溴原子的核外电子排布式为,不同形状的轨道上的电子数之比是8∶17∶10,故C正确;
D.该化合物中C原子为杂化,N原子为杂化,故D错误。
综上所述,答案为C。
20.(23-24高二下·河南新乡各重点高中联考·期末)胆矾可写成,其结构示意图如下:
下列有关胆矾的说法正确的是
A.的价电子排布式为
B.所有氧原子都采取杂化
C.向此配合物溶液中加入溶液,无白色沉淀产生
D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
【答案】D
【详解】A.基态Cu原子价电子排布式为3d104s1,Cu2+是Cu原子先失去最外层1个电子,再失去3d上的1个电子,即Cu2+价电子排布式为3d9,故A错误;
B.氧原子并不都是sp3杂化,该结构中的氧原子部分饱和,部分不饱和,杂化方式不同,从现代物质结构理论出发,硫酸根离子中S和非羟基O之间除了形成1个σ键之外,还形成了反馈π键,形成π键电子不能处于杂化轨道上,O必须保留在未经杂化的p轨道上,就不能都是sp3杂化,或者说形成杂化的是中心原子,不是中心原子不杂化,故B错误;
C.胆矾电离方程式为[Cu(H2O)4]SO4=[Cu(H2O)4]2++SO,因此向配合溶液中加入氯化钡溶液,有白色沉淀硫酸钡生成,故C错误;
D.胆矾晶体有两种水,一种是形成配体,一种形成氢键,结构上不同,因此加热过程中胆矾中的水会分步失去,故D正确;
答案为D。
21.(23-24高二下·河南东南部重点高中联考·期末)锌是一种重要的过渡金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
(1)指出锌在周期表中的 区。
(2)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式 ;葡萄糖分子中碳原子的杂化方式有 。
(3)Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体:NH3分子属于 (填“极性分子”或“非极性分子”);在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,NH3位于正四面体的顶点,试在图甲中表示[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间的化学键 。
(4)图乙表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为 ;该化合物晶体的熔点比干冰高得多,原因是 。
【答案】 ds 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 sp2和sp3 极性分子 ZnX 该化合物是原子晶体,而干冰是分子晶体
【详解】(1)Zn元素是30号元素,位于周期表中的ds区,故答案为:ds ;
(2)Zn元素是30号元素,Zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,故Zn2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10,葡萄糖分子中-CHO中的C原子成2个单键、1个C=O,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,其它C原子成4个单键,杂化轨道数为4,采取sp3杂化;故答案为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;sp2和sp3;
(3)NH3分子呈三角锥形,N原子最外层有一对未成键电子,是极性分子。在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+有空轨道,N有孤对电子,Zn2+与NH3分子之间存在配位键,故答案为:极性分子;;
(4)由晶胞结构可知,晶胞中Zn原子处于晶胞内部,晶胞中含有4个Zn原子,X原子处于顶点与面心,晶胞中X原子数目为8×+6×=4,故该化合物化学式为ZnX,晶胞中Zn和X通过共价键结合,故该晶体通过共价键形成的空间网状结构,属于原子晶体,干冰属于分子晶体,故该化合物的熔点比干冰高,故答案为:ZnX;该化合物是原子晶体,而干冰是分子晶体。
22.(23-24高二下·河南东部十校联考·期末)氧族元素是元素周期表中第VIA族元素,包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素,它们及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)基态原子的核外电子排布式为 。
(2)H2O、H2S、H2Se、H2Te的沸点由高到低的顺序为 ,原因是 。
(3)SO与SO相比,键角较小的是 (填离子符号),原因是 。
(4)依布硒是一种有机硒化物,具有良好的抗炎活性,其结构简式为。依布硒分子中、C原子的杂化类型分别为 、 。
(5)国家速滑馆又称为“冰丝带”,所用的碲化镉(CdTe)“发电玻璃”被誉为“挂在墙上的油田”。碲化镉立方晶胞结构如图。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。已知晶胞中A、B原子的分数坐标分别为A(0,0,0)、B(,,),则C点原子的分数坐标为 。
②碲化镉晶体的密度为ρg•cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则其晶胞边长为a= 。
【答案】(1)[Ar]3d104s24p4/1s22s22p63s23p63d104s24p4
(2) H2O>H2Te>H2Se>H2S H2O分子间存在氢键,沸点最高,而H2S、H2Se、H2Te的组成结构相似,相对分子质量越大,沸点越高
(3) SO SO孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于SO成键电子对之间的排斥力,导致SO的键角更小
(4) sp3 sp2
(5) (,,) cm
【详解】(1)基态 Se 原子的核外电子排布式为:[Ar]3d104s24p4或1s22s22p63s23p63d104s24p4;
(2)因为H2O分子间存在氢键,沸点最高,而H2S、H2Se、H2Te的组成结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,故答案为:H2O>H2Te>H2Se>H2S;
(3)因为亚硫酸根离子中 孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于硫酸根离子成键电子对之间的排斥力,导致亚硫酸根离子的键角更小,故答案填:;
(4)由结构简式可知,依布硒分子中 Se 形成了两个键,故杂化方式为sp3,C原子分子中的6个碳原子皆采取sp2杂形成三条杂化轨道,其中一条杂化轨道与其它原子结合形成σ键,另外两条杂化轨道和相邻的两个碳原子结合形成两个σ键,故依布硒分子中 Se 、C原子的杂化类型分别为sp3,sp2;
(5)①已知晶胞中A、B原子的分数坐标分别为A(0,0,0)、B(,,),又由碲化镉立方晶胞结构可知,C点原子的分数坐标为(,,);
②碲化镉晶体的密度为ρg•cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则其晶胞边长为a=cm。
23.(23-24高二下·河南商丘东部名校联考·期末)甲硅烷可用于制备多种新型无机非金属材料。
(1)Si原子与H原子结合时,Si表现为正价,则电负性:Si H(填“>”“<”或“=”),分子的空间结构为 。
(2)利用与可制得氮化硅()材料。
①热稳定性: (填“>”“<”或“=”)。
②中的键角 中的键角(“>”“<”或“=”),其键角差异的原因是 。
(3)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为 ,SiC的晶体类型是 。
②已知碳化硅的晶胞边长为a nm(),阿伏伽德罗常数为。则碳化硅晶体的密度为 (列出计算式)。
【答案】(1) < 正四面体形
(2) < > 中硅形成4个共价键无孤电子对,中氮形成3个共价键有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
(3) 4 共价晶体
【详解】(1)Si原子与H原子结合时,Si表现为正价,则氢吸电子能力更强,故电负性:Si<H,分子中硅形成4个共价键,空间结构为正四面体形;
(2)①原子半径氮小于硅,氮氢键长更短、键能更大,则热稳定性:<;
②中硅形成4个共价键无孤电子对,中氮形成3个共价键有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故中的键角大于中的键角;
(3)①由图可知,碳化硅晶体中每个Si原子处于4个碳形成的四面体中,故周围距离最近的C原子数目为4,SiC的晶体是通过共价键形成的,类型是共价晶体;
②根据“均摊法”,晶胞中含个Si、4个C,则晶体密度为。
24.(23-24高二下·河南濮阳南乐县豫北名校·期末)我国科学家开发铁、镍、氮单原子催化剂实现催化还原制备附加值高的系列产品,如图所示。
回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为 。基态N原子核外电子占据 个轨道。
(2)图中涉及的分子中,属于直线形分子的有 (填化学式)。
(3)丁分子中C原子的杂化类型是 。
(4)等物质的量的甲、乙分子中,σ键数目之比为 。
(5)已知:的平衡常数;的平衡常数。
的中心离子的配位数为 。稳定性: (填“>”“<”或“=”),判断依据是 。
(6)Ni形成的一种立方晶系的晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值,该晶体中Mg、Ni、C的原子个数之比为 ,该晶体的密度为 (用含a、的代数式表示)。
【答案】(1) 3d64s2 5
(2)CO2、H2
(3)sp3、sp2
(4)4∶7
(5) 6 < 平衡常数K越大,代表反应进行的程度越大,产物越稳定
(6) 1∶3∶1
【详解】(1)基态Fe原子核外有26 个电子,其核外电子排布式为[Ar]3d64s2,则其价电子排布式为3d64s2,基态N原子核外电子排布式为1s22s2sp3,一共占据5个轨道;故答案为3d64s2,5;
(2)图中涉及的分子中,水是“V”型分子,其余有机物中不可能是直线型分子,只有二氧化碳和氢气属于直线形分子,故答案为:CO2、H2;
(3)
丁分子的结构为,甲基上的碳原子形成4条σ键,其杂化方式为sp3,酰胺基中的碳原子只形成3条σ键,其杂化方式为sp2,故答案为sp3、sp2;
(4)
甲分子结构为σ键数目为4,乙分子结构为σ键数目为7,故答案为4∶7;
(5)由结构可知,中心离子的配位数为6;由于K1>K2,平衡常数K越大,代表反应进行的程度越大,产物越稳定,故:<,故答案为:6;<;平衡常数K越大,代表反应进行的程度越大,产物越稳定;
(6)由图可知,镁原子占据立方体的顶点,则其原子个数为,镍原子占据立方体的面心,则其原子个数为,碳原子占据立方体的体心,其原子个数为1,该化合物的化学式可以表示为,根据公式,故答案为1∶3∶1;。
25.(23-24高二下·河南平顶山·期末)1987年诺贝尔化学奖授予三位化学家,以表彰他们在超分子化学理论方面的开创性,超分子化学也因此风靡全球。如图是一组与超分子有关的微粒图(包括杯酚、冠醚):
已知:杯酚M可用于分离C60和C70。
请回答下列问题:
(1)下列关于杯酚M的说法正确的是 (填字母)。
a.分离C60和C70时,杯酚M可以循环使用
b.杯酚M可用于分离C60和C70, 体现了超分子“分子识别”的特性
c.杯酚M中所有碳原子共平面
(2)杯酚M中碳原子的杂化轨道类型是 。
(3)基态K⁺的核外电子排布式是 。
(4)冠醚中O原子及相邻的2个碳原子(C—O—C)形成V形结构,则其VSEPR模型名称是 。结合15-冠-5、二苯基-18-冠-6的命名特点,的名称是 。
(5)C₆₀晶胞中上下两个面垂直方向上的投影如图所示。
①C60晶胞结构为 (填字母),每个C₆₀晶胞中含 个碳原子。
②若C60晶胞边长为apm,该晶体的密度为阿伏加德罗常数的值为则 (用含a、ρ的代数式表示)。
【答案】(1)ab
(2)sp2、sp3
(3)
(4) 四面体形 18-冠-6
(5) b 240
【详解】(1)a.杯酚M可以分离C60和C70时,分离之后杯酚M可循环使用,故a选;
b.杯酚M能够识别C60分子的大小,从而可分离C60和C70, 体现了超分子“分子识别”的特性,故b选;
c.杯酚M中含有饱和碳原子,其结构类似甲烷正四面体,分子中不可能所有碳原子共面,故c不选,故答案为:ab;
(2)杯酚M中含有苯环,其碳原子杂化方式为sp2,含有甲基,其碳原子杂化方式为sp3,故答案为:sp2、sp3;
(3)基态K⁺的核外有18个电子,其电子排布式,故答案为:
(4)
冠醚中O原子及相邻的2个碳原子(C—O—C)形成V形结构,其中氧原子还有2对孤对电子,其价电子对数为4,则其VSEPR模型名称是四面体形,15-冠-5、二苯基-18-冠-6的命名特点中,前面的数字代表环上总的碳、氧原子数,后面数字代表氧原子数,则的命名为:18-冠-6,故答案为:四面体形;18-冠-6
(5)①a选项的投影中楞上没有C60,不符合要求,c选项投影中面心上没有C60,不符合要求,故选b,每个C₆₀晶胞中含碳原子个数为,故答案为:b;240;②根据公式,则,故答案为:。
试卷第1页,共3页
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