综合01 物质结构与性质压轴40题(四川专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编
2025-05-21
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 物质结构与性质 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.21 MB |
| 发布时间 | 2025-05-21 |
| 更新时间 | 2025-05-21 |
| 作者 | 29 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52213559.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
综合01 物质结构与性质
1.(22-23高二下·自贡·期末)下列化学键是通过电子云“肩并肩”重叠形成的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.HCl分子中H原子的s电子与Cl原子的p电子是原子轨道“头碰头”重叠形成的,A不符合题意;
B.Cl2中2个Cl原子的p轨道的电子是原子轨道“头碰头”重叠形成的,B不符合题意;
C.图示是两个原子的p轨道电子通过电子云“肩并肩”重叠形成的,C符合题意;
D.H2中2个H原子的s轨道的电子是原子轨道“头碰头”重叠形成的,D不符合题意;
故合理选项是C。
2.(23-24高二下·南充·期末)下列关于物质结构与性质中涉及化学用语或图示表达错误的是
A.轨道的电子云轮廓图:
B.键的电子云形状为:
C.的VSEPR模型:
D.分子的空间结构模型为:
【答案】D
【详解】
A.p轨道的电子云轮廓图为哑铃形,px轨道的电子云轮廓图为,故A正确;
B.p-pπ键为肩并肩形成的镜面对称的共价键,电子云轮廓图,故B正确;
C.氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,分子的VSEPR模型:,故C正确;
D.二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0,分子的空间构型为直线形,空间结构模型为,故D错误;
故选C。
3.(23-24高二下·德阳·期末)下列有关物质结构的图形错误的是
A
B
C
D
中键电子云图形
冰中的氢键示意图
的VSEPR模型
的空间结构
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.氯气分子中含有的氯氯键是p电子头碰头形成的p−pσ键,σ键的电子云图形为,故A错误;
B.冰中1个水分子与4个水分子形成4个氢键,氢键示意图为,故B正确;
C.二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1,分子的VSEPR模型为,故C正确;
D.四氨合铜离子中具有空轨道的铜离子为中心离子,具有孤对电子的氨分子为配体,离子的空间构型为平面正方形,结构示意图为,故D正确;
故选A。
4.(22-23高二下·自贡·期末)玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,下列叙述中正确的是
A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动
B.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级
C.不同能层中s电子的原子轨道半径相同
D.原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
【答案】D
【详解】A.s轨道的形状是球形的,表示电子出现在原子核外各个区域概率大小相同,而不表示电子运动轨迹,A错误;
B.能层序数与该能层具有的能级数目相等,K能层只有s能级,L能层有s、p两个能级,M能层有3个能级等等,可见不同能层具有的能级数目是不同的,B错误;
C.原子核外电子的能量不同,围绕原子核作高速运动时离核的远近不同,故不同能层中s电子的原子轨道半径不相同,C错误;
D.原子轨道和电子云都是用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹的,D正确;
故合理选项是D。
5.(23-24高二下·广安·期末)国际学术期刊 官网发布 "不是超导体——科学侦探们如何解开这个谜团"。由 制备。下列说法错误的是
A.6种元素中,电负性最大的是
B.的原子结构示意图:
C.原子位于周期表第六周期第 族
D.基态 原子的价层电子轨道表示式:
【答案】D
【详解】A.6种元素中,电负性最大的也就是非金属性最强的,是O,A正确;
B.N为7号元素,原子结构示意图为,B正确;
C.Pb最外层4个电子,共6层,位于周期表第六周期第IVA 族,C正确;
D.基态Cu原子的价层电子轨道表示式:,D错误;
故选D。
6.(23-24高二下·凉山·期末)下列说法中正确的是
A.等离子体是整体上呈电中性的特殊气体,具有良好的导电性和流动性
B.任何物质中都存在化学键
C.全由非金属元素形成的化合物一定是分子晶体
D.晶体中有阳离子,就一定有阴离子
【答案】A
【详解】A.等离子体是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体,为气态物质,具有良好的导电性和流动性,A正确;
B.不是任何物质中都存在化学键,如He、Ne、Ar等单原子分子中只有分子间作用力,不存在任何化学键,B错误;
C.全由非金属元素形成的化合物不一定是分子晶体,如SiO2、SiC等为共价晶体,NH4Cl、NH4NO3为离子晶体,C错误;
D.金属晶体是由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的,即晶体中有阳离子,不一定有阴离子,D错误;
故答案为:A。
7.(23-24高二下·南充·期末)物质的结构决定性质,结合分子结构分析,下列说法错误的是
A.热稳定性: B.熔点:金刚石>晶体硅
C.酸性: D.键角:
【答案】C
【详解】A.元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性:F>Cl,则热稳定性:HF>HCl,A正确;
B.金刚石、晶体硅均为共价晶体,共价键的键能越大,熔点越高,金刚石中C-C键长<晶体硅中Si-Si键长,故C-C键能>Si-Si键能,则熔点金刚石>晶体硅,B正确;
C.F的电负性大于H,则-CF3吸电子能力强于-CH3,则酸性>,C错误;
D.CH4中C原子形成4条σ键,无孤电子对,C原子为sp3杂化,空间构型为正四面体,键角为109º28′,NH3中N原子形成3个σ键,孤电子对数为1,N原子为sp3杂化,空间构型为三角锥形,键角107º,则键角CH4>NH3,D正确;
故答案选C。
8.(22-23高二下·遂宁·期末)下列各组物质的晶体类型相同的是
A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
【答案】C
【详解】A.SiO2为原子晶体,SO3为分子晶体,晶体类型不同,故A错误;
B.I2为分子晶体,NaCl为离子晶体,晶体类型不同,故B错误;
C.Cu和Ag都为金属晶体,晶体类型相同,故C正确;
D.SiC为原子晶体,MgO为离子晶体,晶体类型不同,故D错误;
故选C。
9.(22-23高二下·自贡·期末)下列分子的空间构型可用杂化轨道来解释的是
① ②CH2=CH2③ ④ ⑤ ⑥
A.①②③ B.①⑤⑥ C.②③④ D.③⑤⑥
【答案】A
【详解】①BF3为平面三角形结构且键夹角为,原子为杂化;
②C2H4分子中C原子采取杂化,且未杂化的轨道形成键;
③苯分子中C原子采取杂化;
④乙炔分子中的C原子采取杂化;
⑤NH3分子中N原子采取杂化;
⑥CH4分子中的碳原子采取杂化。
故选A。
10.(23-24高二下·遂宁·期末)下列粒子的VSEPR模型与其空间结构不一致的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.中氧原子的价层电子对数,采取sp3杂化,含2对孤对电子,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,A符合题意;
B.中碳原子的价层电子对数,采取sp杂化,无孤对电子,VSEPR模型和空间构型都为直线型,B不符合题意;
C.中氮原子的价层电子对数,采取sp3杂化,无孤电子对,VSEPR模型和空间构型都为四面体形,C不符合题意;
D.中硫原子的价层电子对数,采取sp3杂化,不含孤对电子,VSEPR模型与空间构型都为四面体形,D不符合题意;
答案选A。
11.(22-23高二下·成都·期末)下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.中价电子对个数==4,VSEPR模型是正四面体,由于参与成键的原子数是3个,所以的空间构型是三角锥形,故A不选;
B.中价电子对个数==4,VSEPR模型是正四面体,由于参与成键的原子数是4个,所以的空间构型是正四面体形,故B选;
C.中价电子对个数==3,VSEPR模型是平面三角形,由于参与成键的原子数是2个,所以的空间构型是V形,故C不选;
D.中价电子对个数==4,VSEPR模型是正四面体形,由于参与成键的原子数是3个,所以的空间构型是三角锥形,故D不选;
正确答案是B。
12.(23-24高二下·泸州·期末)一种锰的氧化物晶体的晶胞如图所示。下列说法错误的是
A.该物质的化学式是MnO B.晶体中含有离子键
C.晶胞中的配位数是6 D.该晶体的熔点低于苯酚
【答案】D
【详解】A.由均摊法,晶体中Mn原子数为,O原子数为,Mn和O原子个数比为1:1,则该物质的化学式是MnO,A正确;
B.该晶胞由阳离子Mn2+和阴离子O2-构成,属于离子晶体,晶体中含有离子键,B正确;
C.以体心Mn2+为例,与之距离最近的氧离子位于面心,有6个,则晶胞中O2-的配位数为6,C正确;
D.该晶体属于离子晶体,苯酚属于分子晶体,分子晶体沸点低于离子晶体,D错误;
故选D。
13.(23-24高二下·南充·期末)甲烷晶体熔点为-182.5℃,沸点为-161.5℃,晶胞结构如下图所示,下列说法错误的是
A.甲烷晶体是共价晶体
B.分子中的共价键是键
C.每个晶胞中含有4个分子
D.一个分子周围紧邻的分子有12个
【答案】A
【详解】A.由熔沸点可知,甲烷晶体是熔沸点低的分子晶体,故A错误;
B.甲烷分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,分子中存在头碰头的s—sp3σ键,故B正确;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的甲烷分子个数为8×+6×=4,故C正确;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的甲烷分子和位于面心的甲烷分子的距离最近,则一个甲烷分子周围紧邻的甲烷分子有12个,故D正确;
故选A。
14.(23-24高二下·乐山·期末)铁和氨气在640℃发生反应得到有磁性的,其中一种晶胞结构如图甲所示,晶胞边长为anm。一定条件下Cu可以完全替代该晶体中面心或顶点位置的Fe,替代后晶胞参数和晶体能量均会发生变化,已知,转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图乙所示,下列说法正确的是
A.晶胞中与Fe等距且最近的Fe有12个
B.N填充在Fe围成的正六面体空隙
C.比稳定
D.Cu替代顶点位置后晶体的密度为:
【答案】A
【分析】根据图甲,结合各原子位置可计算晶体的化学式为,Cu替代面心位置的Fe后晶体的化学式为:,Cu替代顶点位置的Fe后晶体的化学式为:,根据图乙可以分析铜替代型产物的稳定性。据此答题。
【详解】A.以顶点位置的Fe为中心,面心位置的Fe与之距离最近且等距,因此与Fe等距且最近的Fe有12个,A正确;
B.N填充在由6个面心位置的Fe形成的正八面体中,B错误;
C.根据图乙,的能量高于,因此更稳定,C错误;
D.Cu替代顶点位置后晶体的化学式为,替代后晶胞参数和晶体能量均会发生变化,则晶胞边长不等于anm,故无法计算晶胞密度,D错误;
故选A。
15.(23-24高二下·雅安·期末)下列说法不正确的是
A.金刚石晶体为网状结构,由共价键形成的碳环中,最小的环上有6个碳原子
B.氯化铯晶体中,每个周围紧邻8个
C.氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
D.干冰晶体中,每个分子中碳原子采取杂化
【答案】C
【详解】A.金刚石网状结构中,每个碳原子含有4个共价键,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子,故A正确;
B.氯化铯晶体中,铯离子的配位数是8,每个Cs+周围紧邻8个Cl-,故B正确;
C.氯化钠晶胞中,每个钠离子周围距离相等的钠离子个数为12,距离相等且最近的氯离子共有6个,故C错误;
D.分子中碳原子的价层电子对数为2+=2,采取杂化,故D正确;
故选C。
16.(23-24高二下·德阳·期末)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域,其晶胞结构如图所示.已知,为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.该氮化铁晶体的化学式为
C.与a位置的Fe原子紧邻等距的N原子有6个
D.该晶胞的密度
【答案】D
【详解】A.金属有还原性,易失电子,第一电离能相比非金属元素要小,故第一电离能Fe<N,A错误;
B.根据晶胞结构,Fe处于晶胞顶点和面心,个数为=4,N在晶胞体心,个数为1,故该氮化铁晶体的化学式为Fe4N,B错误;
C.根据图示结构结合几何关系可知,与a位置的Fe原子紧邻的N原子之间距离为晶胞体对角线的一半,距离相等的这样的N原子有8个,C错误;
D.由B选项分析知道,晶胞中有4个Fe原子,1个N原子,晶胞密度g/cm3,D正确;
本题选D。
17.(23-24高二下·内江·期末)合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。晶胞的棱长为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A.Mg原子填充在Fe原子形成的正八面体空隙中
B.图中1号和2号原子距离为
C.该合金的密度为
D.若该晶体储氢时,分子在晶胞的体心和棱心位置,则含的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为22.4L
【答案】D
【详解】A.顶点铁原子与相邻的3个面心的铁原子形成四面体空隙,Mg位于四面体空隙的体心,故A错误;
B.结合图中1号和2号原子在晶胞中的位置关系,可计算距离,故B错误;
C.铁原子位于顶点和面心,个数为,8个Mg位于晶胞内部,则晶胞密度,故C错误;
D.晶胞中Mg个数为8,H2个数为,48gMg物质的量为2mol,则氢气物质的量为1mol,标准状况下对应体积为22.4L,故D正确;
答案选D。
18.(23-24高二下·凉山·期末)是某些太阳能薄膜电池的材料。如图所示为的立方晶胞结构,已知晶胞边长为,2号氧原子的分数坐标为,下列说法不正确的是
A.1号氧原子的分数坐标为
B.晶胞中与Ca等距离且最近的O有4个
C.在的另一种立方晶胞结构中,若Ti位于各顶角位置,则O位于棱心
D.Ti和Ca原子间的最短距离为
【答案】B
【详解】A.根据空间直角坐标系以及2号氧原子的分数坐标,可以得到1号氧原子的分数坐标为,故A正确;
B.以顶点的钙原子分析,该晶胞中与Ca等距离且最近的O有12个,故B错误;
C.在CaTiO3的另一种立方晶胞结构中,若Ti位于各顶角位置,则O位于棱心,Ca位于体心,故C正确;
D.根据晶胞结构可知,钙原子和钛原子之间的距离为体对角线的一半即pm,故D正确;
故答案选B;
19.(23-24高二下·宜宾·期末)利用超分子可分离C60和C70,如图,将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离。下列说法正确的是
A.“杯酚”与苯酚互为同系物 B.“杯酚”与C60之间存在氢键
C.该过程发生了置换反应 D.该过程利用了超分子的分子识别特性
【答案】D
【详解】A.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,杯酚中含有多个羟基,苯酚中只有一个羟基,两者结构不相似,不是同系物,A错误;
B.C和H原子不能形成氢键,“杯酚”与C60不能形成氢键,B错误;
C.置换反应是一种单质与一种化合物作用,生成另一种单质与另一种化合物的反应,该反应不是置换反应,C错误;
D.“杯酚”的空腔大小只适配C60,该分离过程利用的是超分子的分子识别特征,D正确;
故选D。
20.(23-24高二下·凉山·期末)氟锑酸()可由氢氟酸和五氟化锑反应得到,酸性是纯硫酸的倍,只能用特氟龙(即聚四氟乙烯)为材料的容器盛装。下列有关说法不正确的是
A.与Sb同主族的As的基态原子的简化电子排布式为
B.的VSEPR模型为正八面体
C.分子中含有配位键
D.特氟龙号称“塑料之王”,可通过加聚反应制备
【答案】A
【详解】A.As为第四周期第ⅤA族元素,则基态As原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3,A错误;
B.中心原子Sb形成6个共价键,其VSEPR模型为正八面体,B正确;
C.HSbF6分子中配位键是连有H的F原子提供孤电子对,Sb提供空轨道形成配位键,C正确;
D.CF2=CF2分子中存在碳碳双键,可以通过加聚反应制备特氟龙,D正确;
故答案选A。
21.(22-23高二下·内江·期末)下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )
A.熔点:NaF>MgF2>AlF3 B.晶格能:NaF>NaCl>NaBr
C.阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2 D.硬度:MgO>CaO>BaO
【答案】A
【详解】A. 离子半径越小,离子所带电荷越多,离子晶体熔点越高,所以熔点:NaF<MgF2<AlF3,故A不正确;
B. 离子半径越小,晶格能越大,所以晶格能:NaF>NaCl>NaBr,故B正确;
C. CsCl、NaCl、CaF2的阴离子的配位数分别是8、6、4,所以阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2,故C正确;
D. 离子半径:Ba2+>Ca2+>Mg2+,所以硬度:MgO>CaO>BaO,故D正确。故选A。
【点睛】离子半径越小,离子所带电荷越多,离子晶体晶格能越大,熔点越高,硬度越大。
22.(22-23高二下·凉山·期末)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.热稳定性: B.碱性:
C.酸性: D.非金属性:
【答案】C
【详解】A.O、S、P依次是第二周期ⅥA族、第三周期ⅥA族、第三周期ⅤA族的元素,同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强、简单氢化物的稳定性逐渐增强,同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱、简单氢化物的稳定性逐渐减弱,热稳定性:H2O>H2S>PH3能用元素周期律解释,A项不选;
B.K、Na、Li都是第ⅠA族元素,同主族从上到下元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,碱性:KOH>NaOH>LiOH能用元素周期律解释,B项不选;
C.H2SO3不是S元素的最高价含氧酸,HClO不是Cl元素的最高价含氧酸,酸性:H2SO3>H2CO3>HClO不能用元素周期律解释,C项选;
D.F、O、N都是第二周期元素,最外层电子数依次减小,同周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强,非金属性:F>O>N能用元素周期律解释,D项不选;
答案选C。
23.(23-24高二下·成都·期末)臭氧-双氧水系统是污水处理的一种高级氧化方法。已知臭氧是V形结构,且存在大π键。下列有关说法正确的是
A.双氧水的电子式是 B.臭氧晶体属于分子密堆积
C.双氧水和臭氧都是非极性分子 D.臭氧中氧氧键长大于双氧水中氧氧键长
【答案】B
【详解】A.过氧化氢的电子式是,故A错误;
B.臭氧晶体是分子晶体,分子间只存在范德华力不存在氢键,属于分子密堆积,故B正确;
C.双氧水和臭氧分子的正负电荷中心均不重合,都是极性分子,故C错误;
D.由于存在大π键,使臭氧中氧氧键长小于双氧水中氧氧键长,故D错误;
答案选B。
24.(23-24高二下·成都·期末)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是
A.①为简单立方堆积 ②为六方最密堆积 ③为体心立方堆积 ④为面心立方最密堆积
B.每个晶胞含有的原子数分别为:①1个,②2个,③2个,④4个
C.晶胞中原子的配位数分别为:①6,②8,③8,④12
D.空间利用率的大小关系为:①<②<③<④
【答案】B
【详解】A、①为简单立方堆积、②为体心立方堆积、③为六方最密堆积、④为面心立方最密堆积,② 、③颠倒,故A错误;
B、根据晶胞计算,每个晶胞含有的原子数分别为:①8×1/8=1个,②8×1/8+1=2个,③8×1/8+1=2个,④8×1/8+6×1/2=4个,故B正确;
C、配位数是指晶胞中与原子紧邻的原子数,所以四种晶胞中原子的配位数分别为:①6, ②8 ,③12, ④12,故C错误;
D、空间利用率是指晶胞在所含原子的体积与晶胞体积的比值,根据四种晶胞的空间利用率判断①< ②< ③= ④,故D错误;
答案选B。
25.(22-23高二下·自贡·期末)酞菁钴被广泛应用于光电材料、光动力学光敏材料等方面。酞菁钴(II)结构如图所示(Co均形成单键,部分化学键未画明)。下列说法错误的是( )
A.酞菁钴(II)中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>C>H
B.酞菁钴(II)中碳原子的杂化方式只有sp2杂化
C.1号和3号N原子的VSEPR模型均为平面三角形
D.2号和4号N原子与Co(Ⅱ)是通过配位键结合
【答案】C
【详解】A. 同周期,从左到右,电负性增大;同主族,从上到下,电负性减小,则电负性大小顺序为:N>C>H,A正确;
B. 酞菁钴(II)中,碳原子均形成3个σ键,没有孤电子对,其杂化方式只有sp2杂化,B正确;
C. 1号和3号N原子均形成3个共价键,有一对孤电子对,其VSEPR模型均为四面体形,C错误;
D. N原子形成3个共价键即可达到8电子稳定结构,所以2号和4号N原子与Co离子是通过配位键结合,D正确;
答案为C。
26.(23-24高二下·达州·期末)一种用于合成治疗免疫疾病药物的物质的结构如图所示,X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的前20号元素,Z与Q同主族,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是
A.基态原子未成对电子数:
B.Y与Z形成的化合物一定是极性分子
C.该物质含有离子键、共价键和配位键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【分析】X、Y、Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大,Z与Q同主族,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构,结合图中W形成带1个单位正电荷的阳离子,Z能形成双键, Z为O、Q为S;Q和W的简单离子具有相同的电子层结构,W的原子序数最大,则W为K;Y形成4个共价键,X只能形成1个共价键,结合原子序数可知X为H,Y为C, 由上述分析可知,X为H、Y为C、Z为O、Q为S、W为K。
【详解】A.基态O、C、K原子的未成对电子数分别为2、2、1,故A错误;
B.Y与Z可以形成二氧化碳,其为非极性分子,故B错误;
C.该物质是由组成的离子化合物,含有离子键、共价键,不含配位键,故C错误;
D.元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性S>C,故D正确;
故选D。
27.(23-24高二下·成都·期末)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素。基态X原子核外有两个未成对电子,X、Z同主族。Y是地壳中含量最多的元素,W最外层只有1个电子且内层电子全充满。下列说法正确的是
A.是一种典型的共价晶体
B.原子半径:
C.X、Z形成最高价含氧酸的酸性:
D.W为d区元素
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,Y是地壳中含量最多的元素,地壳中含量最多的元素是氧(O),即Y为O元素;基态X原子核外有两个未成对电子,X的原子序数比Y的小,X为碳(C)元素,基态碳原子的电子排布是1s22s22p2,有两个未成对电子;X、Z同主族,Z也应该是碳族元素,在第三周期中,与碳同族的元素是硅(Si),Z为Si元素;W最外层只有1个电子且内层电子全充满,则W是铜(Cu)。
【详解】A.Z是硅(Si),Y是氧(O),所以ZY2是SiO2是一种典型的共价晶体,选项A正确;
B.同一周期的主族元素随原子序数的增大原子半径逐渐减小,因此,碳的原子半径大于氧的原子半径,选项B错误;
C.非金属性越强,形成最高价含氧酸的酸性越强,碳的非金属性强于硅,所以碳形成的最高价含氧酸的酸性(碳酸)比硅形成的(硅酸)强,选项C错误;
D.铜是ds区元素,不是d区元素,选项D错误;
故答案选A。
28.(23-24高二下·绵阳·期末)化合物可用于食品及饲料的添加剂。X的电子只有一种自旋取向,W原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2∶1,Z的族序数是周期序数的3倍,的3d轨道中有6个电子。下列说法错误的是
A.W的单质可能为共价晶体 B.Y元素位于元素周期表d区
C.基态原子的第一电离能: D.为含有极性键的非极性分子
【答案】D
【分析】X的电子只有一种自旋取向,则X为H;W原子核外s轨道与p轨道上的电子数之比为2:1,则W为C,Z的族序数是周期序数的3倍,则Z为O,的3d轨道中有6个电子,则Y为Fe。
【详解】A.W为C,其单质金刚石为共价晶体,A项正确;
B.Y为Fe,位于元素周期表d区,B项正确;
C.Z为O,W为C,O的第一电离能大于C,C项正确;
D.为,含有极性键和非极性键,结构不对称,为极性分子,D项错误;
答案选D。
29.(23-24高二下·绵阳·期末)物质变化常伴随结构的改变,下列对于变化结果判断错误的是
选项
变化过程
变化结果
A
萘()晶体升华
破坏范德华力和共价键
B
与HCl生成
形成配位键与离子键
C
转化为
S的杂化类型由变成
D
与结合为
H-O-H的键角增大
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.萘()晶体是分子晶体,升华破坏破坏范德华力,不破坏共价键,故A错误;
B.中有离子键和配位键,与HCl生成形成配位键与离子键,故B正确;
C.中S原子的价层电子对数目为2+=3,S采用sp2杂化;中S原子的价层电子对数目为3+=4,S采用sp3杂化;故C正确;
D.和,VSEPR模型均为四面体,中O有2个孤电子对,中O有1个孤电子对,孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对间的斥力>成键电子对之间的斥力,所以键角:H3O+>H2O,故D正确;
答案选A。
30.(23-24高二下·德阳·期末)几种碳元素组成的单质结构如图所示.下列说法错误的是
A.和碳纳米管是同素异形体
B.以上晶体中只有金刚石是共价晶体
C.石墨和升华时,克服的作用力相同
D.石墨有类似金属晶体的导电性,属于混合型晶体
【答案】C
【详解】A.C60、碳纳米管均是碳元素的单质,互为同素异形体,A项正确;
B.金刚石是共价晶体,石墨混合型晶体,C60分子晶体,以上晶体中只有金刚石是共价晶体,B项正确;
C.石墨晶体中既存在共价键,又存在分子间作用力,其升华时两种作用力均要被破坏,C60只有共价键,二者升华时,克服的作用力不相同,C项错误;
D.石墨有类似金属晶体的导电性,属于混合型晶体,D项正确;
故选:C。
31.(23-24高二下·达州·期末)元素周期表中非金属元素种类远少于金属元素,但非金属元素能参与形成很多重要的物质,如离子液体(熔点仅12℃),作为配体形成的配合物等。回答下列问题:
(1)基态原子核外电子有 种空间运动状态。
(2)的空间结构为 (用文字描述)。
(3)在水中的溶解度很大,除与反应外,还因为 (写一点即可)
(4)上述离子液体所含元素的电负性由大到小的顺序为 ,其熔点很低的原因是 。
(5)干冰晶胞和在高温高压下形成晶体的晶胞如图1、图2所示。
由图1可知,干冰晶胞中的配位数为 ,图2所示晶胞的晶体类型为 。
(6)与和分别形成配位数为4和2的两种配离子X和Y,工业上常用Y配离子与Zn反应制取Au并生成X配离子。配体中键和键的数目比为 ,写出上述反应的离子方程式 。
【答案】(1)5
(2)中N原子价层电子对数为,sp2杂化,无孤电子对,故空间结构为平面正三角形
(3)NH3与H2O之间可以形成氢键(或NH3、H2O均为极性分子,相似相溶)
(4) O>N>C>H 因为阴、阳离子半径较大,离子键较弱
(5) 12 共价晶体(原子晶体)
(6) 1:2
【详解】(1)O原子核外有5条轨道,故有5种空间运动状态;
(2)因为中心原子N原子价层电子对数为,sp2杂化,无孤电子对,故空间结构为平面正三角形;
(3)NH3在水中的溶解度很大,是因为氨分子与水分子间能形成氢键;
(4)同周期从左至右电负性逐渐增大,同主族从上至下电负性逐渐减小,该离子液体含有C、N、O、H元素,电负性由大到小的顺序为O>N>C>H;离子液体相对普通离子晶体来说,引入有机基团,导致阴、阳离子半径较大,离子键较弱,熔点较低;
(5)干冰中CO2采用分子密堆积,故配位数为12;根据图知,该物质是由原子构成的,故为共价晶体(原子晶体);
(6)在CN-中,元素C的原子采用sp杂化,含碳氮三键,三键含有1个键,2个π键,则含有的键与π键的数目之比为1:2;与Zn反应的离子方程式为。
32.(23-24高二下·遂宁·期末)近日,工信部公示了多项氢能应用技术。如通过催化分解甲醇生产氢气和镁基固态储运氢技术等。
(1)复合催化剂可在光照条件下催化甲醇水溶液分解制氢,原理为:。
①和中C原子的杂化方式分别为 、 ,与水溶液任意比例互溶,主要原因是 。
②可作储氢材料。的电子式为 。
(2)某镁基储氢合金材料立方晶胞如图所示
①该晶体的化学式为 ,基态Fe价电子的轨道表示式为 。
②若晶胞边长为a nm,晶体中Fe的配位数为 ,晶胞的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) sp 分子极性较大且与水分子间能形成氢键
(2) 或 8
【详解】(1)
①中C原子有4条键,则C原子采用杂化,中C原子有2条键,C原子采用杂化,分子极性较大且与水分子间能形成氢键,与水溶液任意比例互溶,故答案为:;;分子极性较大且与水分子间能形成氢键;②中有一个配位键,其电子式为,故答案为:;
(2)
①根据均摊法,晶胞中Fe原子数为,Mg原子位于体内数目为8,晶体的化学式为或,Fe原子价电子排布式为,轨道表示式为,故答案为:或;;
②以面心的Fe原子为研究对象,其距离最近的Mg原子位于晶胞内部,共有4个,面心的Fe原子被2个晶胞所共有,则其配位数为8,晶胞的密度为,故答案为:。
33.(23-24高二下·乐山·期末)碱式碳酸镁[]是一种新型阻燃剂,也常用作橡胶制品的优良填充剂。
回答下列问题:
(1)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是 (选填编号,下同),能量最低的是 。
A. B.
C. D.
(2)在元素周期表中,Mg与Na和Al相邻,三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)碱式碳酸镁中,的中心原子的杂化类型是 ,的电子式为 。
(4)由对角线规则可知锂、镁的性质有相似性,则单质Li在氧气中燃烧生成的氧化物的化学式为 。
(5)碱式碳酸镁受热能生成MgO,其晶胞结构如图所示。
①半径的原因为 。
②每个周围等距且最近的的数目为 ,设晶胞参数为apm,阿伏伽德罗常数的值为,则MgO晶体的密度为 (列出计算式)。
(6)试分析碱式碳酸镁能够阻燃的原因 (写一条即可)。
【答案】(1) B D
(2)
(3) 杂化
(4)
(5) 核外电子排布相同,核电荷数大于,对核外电子吸引力大,离子半径小 6
(6)碱式碳酸镁分解吸热/生成MgO覆盖阻燃/生成和隔绝空气阻燃
【详解】(1)选项D中表示基态镁原子,选项C中表示3s能级上有一个电子跃迁到3p能级,电子跃迁需要能量,则能量C>D,A和B中都是2p能级上电子跃迁到3p能级上,则需要的能量更高,其中A选项中跃迁的两个电子分占了3p能级上的轨道,符合洪特规则,则能量低于,故答案为:B;D;
(2)同周期元素第一电离能,从左到右呈增大的趋势,其中镁的最外层3s电子为全满结构比较稳定,第一电离能大于同周期与之相邻的元素,则第一电离能,故答案为:;
(3)
的价层电子对数为,其杂化方式为杂化,中氧和氢之间是共价键,其电子式为:,故答案为:杂化;;
(4)则单质Li在氧气中燃烧只生成氧化锂,故答案为;
(5)①核外电子排布相同,核电荷数大于,对核外电子吸引力大,离子半径小,故答案为:核外电子排布相同,核电荷数大于,对核外电子吸引力大,离子半径小;②以顶点的为对象,其周围等距且最近的位于棱心的位置,则有上下、前后、左右一共6个;根据均摊法每个晶胞中含有个数为,每个晶胞中含有个数为,则每个晶胞中含有4个MgO,则晶胞质量为,晶胞体积为,则晶胞密度为,故答案为:;
(6)碱式碳酸镁常用作新型阻燃剂,原因在于碱式碳酸镁受热分解吸收热量(或分解产生能够阻燃的二氧化碳和水蒸气;分解生成的MgO覆盖在可燃物表面阻止可燃物燃烧),故答案为:碱式碳酸镁分解吸热/生成MgO覆盖阻燃/生成和隔绝空气阻燃。
34.(22-23高二下·凉山·期末)ⅢA和ⅤA元素形成化合物在生产、生活中具有广泛用途。回答下列问题:
(1)铝的价电子排布式为 。
(2)元素第一电离能Mg (填“大于”或“小于”)Al。
(3)科学家合成了离子晶体。阴离子为,其中心原子轨道的杂化方式为 ,阳离子的空间构型为 。
(4)熔点远低于的原因是 ;晶体变成气体时,测得气体的相对分子质量接近267,其中氯只有两种化学环境,比例为,试画出该气体分子的结构式 。
(5)原子晶体的晶胞参数为,它的晶体的晶胞结构如图。
①该晶胞内存在共价键数目为 。
②紧邻Al、N原子间距离为,紧邻的N原子之间距离为,则 。
③该晶体的密度为 (阿伏加德罗常数的值用表示,列出计算式即可)。
【答案】(1)
(2)大于
(3) sp杂化 正四面体形
(4) 为分子晶体,影响其熔点的因素为范德华力,为离子晶体,影响其熔点的因素为离子键的键能,范德华力远小于离子键的键能
(5) 16
【详解】(1)铝为13号元素,价电子排布式为;
(2)Mg、Al为同周期元素,同周期元素随核电荷数的递增,第一电离能呈增大趋势,但Mg最外层为全满稳定结构,Al失去的是能量较高的3p能级上的电子,则Mg第一电离能大于Al;
(3)与二氧化碳互为等电子体,离子呈直线形结构,中心N原子杂化方式sp杂化,该晶体中阳离子为NH,呈正四面体形;
(4)为分子晶体,影响其熔点的因素为范德华力,为离子晶体,影响其熔点的因素为离子键的键能,范德华力远小于离子键的键能,因此熔点低于;晶体变成气体时,测得气体的相对分子质量接近267,则其分子组成为,其中氯只有两种化学环境,比例为,该气体分子的结构式为;
(5)①由晶胞结构可知,每个Al原子与周围4个N原子形成共价键,晶胞体内含4个Al,共价键数目为16个;
②紧邻Al、N原子间距离是体对角线的四分之一,即=;紧邻的N原子之间距离等于面对角线的一半,即=,;
③由晶胞结构可知,1个晶胞中含4个Al,N原子位于顶点和面心,个数为:;晶胞的质量=;晶胞体积为:,晶胞密度为:g/cm3。
35.(22-23高二下·内江·期末)金属钛被誉为“未来金属”,钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗等领域。“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回,它的成功发射标志着我国航天技术向前迈出了一大步,其制作材料中包含了元素。2022年2月我国科学家在《科学》杂志发表反型钙钛矿太阳能电池研究方面的最新科研成果论文,为钙钛矿电池研究开辟了新方向。
(1)钛位于周期表的 区,基态钛原子价电子排布式为 。
(2)是一种储氢材料,可由和反应制得。请写出一个与互为等电子体的微粒 (化学式)。
(3)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如图所示:
①该配合物中碳原子的杂化类型 。
②该配合物中存在的化学键有 (填字母)。
a.共价键 b.金属键 c.配位键 d.氢键
(4)钛与卤素形成的化合物、、、熔点依次为377℃、、38.3℃、153℃,其中、、熔点依次升高的原因是 。
(5)的晶胞如图所示,的配位数是 ,若位于晶胞顶点,则位于晶胞 位置,若晶胞参数为a nm,则晶体密度为 (列出计算式,阿伏加德罗常数用NA表示)。
【答案】(1) d
(2)或等
(3) 、 ac
(4)、、均为分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大
(5) 6 面心
【详解】(1)钛位于周期表的d区,基态钛原子价电子排布式为:;
(2)互为等电子体的微粒原子个数相同,价电子总数相同,与互为等电子体的微粒:或等;
(3)六元环上的C原子为sp2杂化,甲基上的碳原子为sp3杂化,故碳原子杂化方式为:、;该物质中非金属原子之间为共价键,钛原与氧原子之间为配位键,无金属键和氢键,故选ac;
(4)、、熔点依次升高的原因是:、、均为分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大;
(5)与Ti4+等距离且最近的氧离子的个数为6,即Ti4+的配位数为6;若位于晶胞顶点,则位于晶胞面心位置;晶胞中Ca2+个数为1,故Ti4+个数为1,O2-个数为3,晶体的密度:。
36.(22-23高二下·乐山·期末)近年来中国航天事业快速发展,其中我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料发挥了重要作用。回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布图为 ,三种元素电负性由大到小的顺序为 。
(2)下列状态的铝原子或离子,电离失去最外层一个电子所需能量最大的是 。
a. b. c. d.
(3)三乙基铝[;结构简式:;熔点:]是一种金属有机物,可做火箭燃料。三乙基铝的晶体类型为 ,三乙基铝中铝原子的价电子对数为 。
(4)碳化硅也叫金刚砂,其晶胞结构如图所示,
①晶体中原子的杂化方式为 。
②碳化硅晶体的熔点比金刚石 (选填“高”或“低”),原因是 。
③若晶体的晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值,则晶体的摩尔体积为 (用含和的式子表示)。
【答案】(1)
(2)c
(3) 分子晶体 3
(4) 低 同为原子晶体,原子半径大,键长大于键,键能小易断裂,熔点比金刚石低
【详解】(1)基态原子的价电子排布图为;电负性同一周期从左到右逐渐增大,同一主族从上到下逐渐减小,因此三种元素电负性由大到小的顺序为;
(2)根据电子排布式可知,b为基态铝原子,a、d为激发态铝原子,c为Al+,Al+电离再失去最外层一个电子所需能量最大,因为是全满排布最稳定,故选c;
(3)由于三乙基铝的熔点比较低,可知三乙基铝的晶体类型为分子晶体,三乙基铝中铝原子的成键电子对为3对,孤电子对为0,因此三乙基铝中铝原子的价电子对数为3;
(4)①根据晶胞图示可知原子形成4个σ键,因此杂化方式为;
②碳化硅晶体的熔点比金刚石低,因为同为原子晶体,原子半径大,键长大于键,Si-C键键能小易断裂,熔点比金刚石低;
③根据均摊法可算出一个晶胞中含有的Si和C原子数分别为:、,晶体的摩尔体积为1molSiC的体积:。
37.(22-23高二下·遂宁·期末)半导体晶体是半导体工业的主要基础原料,第一代半导体代表材料是锗(Ge)单晶和硅单晶(Si),他们的出现实现了超大规模集成电路,第二代砷化镓(GaAs)等化合物半导体制成的激光器成为光通信系统中的关键器件,氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、金刚石等属于第三代半导体材料,又被称为高温半导体材料。
(1)的价电子排布式为 。
(2)石墨型转变为金刚石型时,原子的杂化轨道类型由 变为 。金刚石型的硬度比金刚石大,推测其原因是 。
(3)磷酸和亚磷酸是磷元素的两种含氧酸。亚磷酸与反应只生成和两种盐,则的结构式为 ,其为 元酸
(4)下图为Ga和N形成的某种晶体的晶胞,该晶体也为高温半导体材料。其中黑色的球为Ga,白色球为N,该晶体的化学式为 。若晶胞密度为,阿伏加德罗常数为,则两个最近的Ga之间的距离为 列出计算表达式。
【答案】(1)4s24p1
(2) sp2 sp3 B-N键长小于C-C,键能更大
(3) 或 二
(4) GaN
【详解】(1)是第四周期第IIIA族的元素,其价电子排布式为4s24p1;
(2)石墨型中B原子的杂化类型为sp2,金刚石型中B原子的杂化类型为sp3;由于硼氮键的键长比碳碳键的键长小,故硼氮键的键能比碳碳键的键能大,因此金刚石型的硬度比金刚石大;
(3)亚磷酸与反应只生成和两种盐,羟基中的H原子易电离产生H+,说明一个亚磷酸分子中有两个羟基,它属于二元酸,由于磷原子最外层有5个电子,则亚磷酸的结构式为 或 ;
(4)由晶胞结构可看出N原子位于顶点和面心,其个数为:,Ga原子位于体心,个数为4个,故该晶体的化学式为GaN;
设晶胞的边长为a pm,晶胞的密度,,两个最近的Ga之间的距离为为晶胞面对角线的一半=;
38.(23-24高二下·绵阳·期末)是一种重要的化工原料,以含砷氧化铜矿(主要成分是CuO,含有少量等杂质)为原料,通过氨浸法制备的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)Cu在元素周期表中的位置是第 周期 族。
(2)“氨浸”中由CuO生成的离子方程式为 。
(3)的空间构型为 ,其中心原子的杂化轨道类型为 。
(4)“除砷”中生成的滤渣为,则的作用是 ,将“蒸氨”中产生的气体返回“氨浸”工序的意义是 。
(5)溶液与过量KCN溶液反应可生成配合物,该配合物中的配体是 ,不考虑空间构型,其内界的结构可用示意图表示为 。
【答案】(1) 四或4 IB
(2)
(3) 三角锥形 杂化
(4) 氧化与 循环利用,防止环境污染
(5)
【分析】含砷氧化铜矿(主要成分是CuO,含有少量等杂质)加入硫酸铵、氨气进行氨浸得到和,继续加入和硫酸亚铁发生氧化还原反应得到沉淀和,进行蒸氨得到氨气和,加入硫酸反应而得到硫酸铜。
【详解】(1)Cu在元素周期表中的位置是第四周期IB族。
(2)“氨浸”中由CuO生成的离子方程式为。
(3)的中心原子提供5个价层电子,另有三个电子共计8个价层电子,故价层电子对为4,价层电子对互斥模型为四面体形,中心原子采取杂化,因含有3个σ键电子对和1个孤电子对,故的分子模型为三角锥形。
(4)“除砷”中的作用是氧化与得到,将“蒸氨”中产生的气体返回“氨浸”工序的意义是循环利用,防止环境污染。
(5)
配合物中的配体是,其内界的结构可用示意图表示为。
39.(23-24高二下·凉山·期末)锌是一种重要的金属,一种以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO,含少量CuO、)为原料制备锌的工艺流程如图所示:
已知:①25℃时,,;
②25℃时,,;
③“萃取”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:
(水相)+2RH(有机相)(有机相)(水相)。
(1)Zn在元素周期表中的位置是 ,属于 区元素。
(2)“浸取”时,ZnO、CuO分别转化为、进入溶液。
①1mol中所含σ键的数目为 。
②“浸取”温度应控制在30℃左右,其原因为 。
(3)“除铜”时发生反应的离子方程式为: ,当加入的超量时,会发生反应导致锌的回收率下降,该反应的平衡常数数值为 。
(4)反萃取后电解溶液制取Zn,则反萃取剂为 (填化学式)。
(5)Zn原子能形成多种配位化合物,一种锌的配合物结构如图:
①配位键a和b相比,较稳定的是 。
②键角 120°(填“>”“<”或“=”)
【答案】(1) 第四周期第ⅡB族 ds
(2) 16NA 温度过高,氨挥发量增加,生成减少,温度过低反应速率慢,均不利于废锌催化剂中锌的浸出
(3) S2-+[Cu(NH3)4]2+=CuS↓+4NH3↑ 5×1013
(4)H2SO4
(5) a <
【分析】废锌催化剂加入氨水氯化铵混合液浸取,锌、铜元素以[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液,不反应的二氧化硅成为滤渣1,滤液加入硫化铵生成硫化铜沉淀,过滤除去沉淀,滤液加入有机萃取剂萃取分离出含锌的有机相,加入硫酸反萃取得到含锌的水相,电解得到锌,据此解答。
【详解】(1)Zn的原子序数是30,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅡB族,属于ds区元素。
(2)①中含有配位键和N、H之间的共价键,1mol中所含σ键的数目为16NA。
②温度过高,氨挥发量增加,生成减少,温度过低反应速率慢,均不利于废锌催化剂中锌的浸出,因此“浸取”温度应控制在30℃左右。
(3)“除铜”时发生反应的离子方程式为S2-+[Cu(NH3)4]2+=CuS↓+4NH3↑,反应的平衡常数数为==5×1013。
(4)由于反萃取后电解溶液制取Zn,则反萃取剂为硫酸,化学式为H2SO4。
(5)①N和O相比,N的电负性弱,更容易提供孤电子对,配位键更加稳定,故更加稳定的是配位键a;
②键角是单键和单键之间的夹角,电子云密度小,排斥力较小,键角较小,故键角<120°。
40.(23-24高二下·南充·期末)2023年杭州亚运会主火炬使用的燃料被称为“零碳甲醇”,采用和烟气中捕集的合成,反应中使用的催化剂是钴氧化物负载的锰氧化物纳米粒子,具有较高的活性,有良好的应用前景。回答下列相关问题:
(1)合成甲醇的反应方程式为:
①下列说法错误的是 (填字母标号)。
A.甲醇的沸点高于 B.反应中涉及键的形成
C.转化为甲醇发生氧化反应 D.和甲醇均为非极性分子
②根据甲醇结构分析其 (填“是”或“否”)存在对映异构体。
(2)钴元素能形成很多重要的配合物,某含钴配离子结构如图所示:
①下列对该配离子中钴离子杂化方式推断合理的是 (填字母标号)。
A. B. C. D.
②该配离子中存在的化学键有 (填字母标号)。
A.金属键 B.离子键 C.共价键 D.配位键 E.氢键
(3)锰元素与硒元素形成的某种化合物具有优异的光电性能,其晶胞结构如图所示:
①该化合物的化学式为 。
②原子坐标参数可以表示晶胞中各原子的相对位置。晶胞图中,A点原子坐标参数为(0,0,0)、B点为(1,1,1)、C点为(),则D点原子的坐标参数为 。
③若晶胞的边长为apm,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中两个Mn原子之间的最短距离为 pm,该晶体的密度为 (列出表达式即可)。
【答案】(1) CD 否
(2) C CD
(3) MnSe (,,) a
【详解】(1)①A.甲醇是能形成分子间氢键的极性分子,二氧化碳是不能形成分子间氢键的非极性分子,所以甲醇的分子间作用力大于二氧化碳,沸点高于二氧化碳,故正确;
B.甲醇分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,所以反应中涉及s—sp3σ键的形成,故正确;
C.由方程式可知,二氧化碳转化为甲醇时,碳元素的化合价降低被还原,二氧化碳是反应的氧化剂,发生还原反应,故错误;
D.甲醇分子的空间构型是结构不对称的四面体形,属于极性分子,故错误;
故选CD;
②甲醇分子中不存在含有4个不同原子或原子团的手性碳原子,所以不存在对映异构体,故答案为:否;
(2)①由图可知,配离子中钴离子的σ键数目为6,所以钴离子杂化方式为d2 sp3杂化,故选C;
②氢键是较强的分子间作用力,不是化学键,由图可知,配离子中存在的化学键为共价键和配位键,不存在金属键和离子键,故选CD;
(3)①由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的硒原子个数为8×+6×=4,位于体内的锰原子个数为4,则化合物的化学式为MnSe,故答案为:MnSe;
②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的A点、B点的原子坐标参数分别为(0,0,0)、(1,1,1),位于面心的C点原子坐标参数为(),则位于体对角线处的D点原子的坐标参数为(,,),故答案为:(,,);
③由晶胞结构可知,晶胞中两个锰原子之间的最短距离为面对角线的,距离为apm;设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(10—10 a)3d,解得d=,故答案为:a;。
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综合01 物质结构与性质
1.(22-23高二下·自贡·期末)下列化学键是通过电子云“肩并肩”重叠形成的是
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·南充·期末)下列关于物质结构与性质中涉及化学用语或图示表达错误的是
A.轨道的电子云轮廓图:
B.键的电子云形状为:
C.的VSEPR模型:
D.分子的空间结构模型为:
3.(23-24高二下·德阳·期末)下列有关物质结构的图形错误的是
A
B
C
D
中键电子云图形
冰中的氢键示意图
的VSEPR模型
的空间结构
A.A B.B C.C D.D
4.(22-23高二下·自贡·期末)玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,下列叙述中正确的是
A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动
B.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级
C.不同能层中s电子的原子轨道半径相同
D.原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
5.(23-24高二下·广安·期末)国际学术期刊 官网发布 "不是超导体——科学侦探们如何解开这个谜团"。由 制备。下列说法错误的是
A.6种元素中,电负性最大的是
B.的原子结构示意图:
C.原子位于周期表第六周期第 族
D.基态 原子的价层电子轨道表示式:
6.(23-24高二下·凉山·期末)下列说法中正确的是
A.等离子体是整体上呈电中性的特殊气体,具有良好的导电性和流动性
B.任何物质中都存在化学键
C.全由非金属元素形成的化合物一定是分子晶体
D.晶体中有阳离子,就一定有阴离子
7.(23-24高二下·南充·期末)物质的结构决定性质,结合分子结构分析,下列说法错误的是
A.热稳定性: B.熔点:金刚石>晶体硅
C.酸性: D.键角:
8.(22-23高二下·遂宁·期末)下列各组物质的晶体类型相同的是
A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO
9.(22-23高二下·自贡·期末)下列分子的空间构型可用杂化轨道来解释的是
① ②CH2=CH2③ ④ ⑤ ⑥
A.①②③ B.①⑤⑥ C.②③④ D.③⑤⑥
10.(23-24高二下·遂宁·期末)下列粒子的VSEPR模型与其空间结构不一致的是
A. B. C. D.
11.(22-23高二下·成都·期末)下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是
A. B. C. D.
12.(23-24高二下·泸州·期末)一种锰的氧化物晶体的晶胞如图所示。下列说法错误的是
A.该物质的化学式是MnO B.晶体中含有离子键
C.晶胞中的配位数是6 D.该晶体的熔点低于苯酚
13.(23-24高二下·南充·期末)甲烷晶体熔点为-182.5℃,沸点为-161.5℃,晶胞结构如下图所示,下列说法错误的是
A.甲烷晶体是共价晶体
B.分子中的共价键是键
C.每个晶胞中含有4个分子
D.一个分子周围紧邻的分子有12个
14.(23-24高二下·乐山·期末)铁和氨气在640℃发生反应得到有磁性的,其中一种晶胞结构如图甲所示,晶胞边长为anm。一定条件下Cu可以完全替代该晶体中面心或顶点位置的Fe,替代后晶胞参数和晶体能量均会发生变化,已知,转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图乙所示,下列说法正确的是
A.晶胞中与Fe等距且最近的Fe有12个
B.N填充在Fe围成的正六面体空隙
C.比稳定
D.Cu替代顶点位置后晶体的密度为:
15.(23-24高二下·雅安·期末)下列说法不正确的是
A.金刚石晶体为网状结构,由共价键形成的碳环中,最小的环上有6个碳原子
B.氯化铯晶体中,每个周围紧邻8个
C.氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
D.干冰晶体中,每个分子中碳原子采取杂化
16.(23-24高二下·德阳·期末)氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域,其晶胞结构如图所示.已知,为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.该氮化铁晶体的化学式为
C.与a位置的Fe原子紧邻等距的N原子有6个
D.该晶胞的密度
17.(23-24高二下·内江·期末)合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。晶胞的棱长为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A.Mg原子填充在Fe原子形成的正八面体空隙中
B.图中1号和2号原子距离为
C.该合金的密度为
D.若该晶体储氢时,分子在晶胞的体心和棱心位置,则含的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为22.4L
18.(23-24高二下·凉山·期末)是某些太阳能薄膜电池的材料。如图所示为的立方晶胞结构,已知晶胞边长为,2号氧原子的分数坐标为,下列说法不正确的是
A.1号氧原子的分数坐标为
B.晶胞中与Ca等距离且最近的O有4个
C.在的另一种立方晶胞结构中,若Ti位于各顶角位置,则O位于棱心
D.Ti和Ca原子间的最短距离为
19.(23-24高二下·宜宾·期末)利用超分子可分离C60和C70,如图,将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离。下列说法正确的是
A.“杯酚”与苯酚互为同系物 B.“杯酚”与C60之间存在氢键
C.该过程发生了置换反应 D.该过程利用了超分子的分子识别特性
20.(23-24高二下·凉山·期末)氟锑酸()可由氢氟酸和五氟化锑反应得到,酸性是纯硫酸的倍,只能用特氟龙(即聚四氟乙烯)为材料的容器盛装。下列有关说法不正确的是
A.与Sb同主族的As的基态原子的简化电子排布式为
B.的VSEPR模型为正八面体
C.分子中含有配位键
D.特氟龙号称“塑料之王”,可通过加聚反应制备
21.(22-23高二下·内江·期末)下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )
A.熔点:NaF>MgF2>AlF3 B.晶格能:NaF>NaCl>NaBr
C.阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2 D.硬度:MgO>CaO>BaO
22.(22-23高二下·凉山·期末)下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.热稳定性: B.碱性:
C.酸性: D.非金属性:
23.(23-24高二下·成都·期末)臭氧-双氧水系统是污水处理的一种高级氧化方法。已知臭氧是V形结构,且存在大π键。下列有关说法正确的是
A.双氧水的电子式是 B.臭氧晶体属于分子密堆积
C.双氧水和臭氧都是非极性分子 D.臭氧中氧氧键长大于双氧水中氧氧键长
24.(23-24高二下·成都·期末)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是
A.①为简单立方堆积 ②为六方最密堆积 ③为体心立方堆积 ④为面心立方最密堆积
B.每个晶胞含有的原子数分别为:①1个,②2个,③2个,④4个
C.晶胞中原子的配位数分别为:①6,②8,③8,④12
D.空间利用率的大小关系为:①<②<③<④
25.(22-23高二下·自贡·期末)酞菁钴被广泛应用于光电材料、光动力学光敏材料等方面。酞菁钴(II)结构如图所示(Co均形成单键,部分化学键未画明)。下列说法错误的是( )
A.酞菁钴(II)中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>C>H
B.酞菁钴(II)中碳原子的杂化方式只有sp2杂化
C.1号和3号N原子的VSEPR模型均为平面三角形
D.2号和4号N原子与Co(Ⅱ)是通过配位键结合
26.(23-24高二下·达州·期末)一种用于合成治疗免疫疾病药物的物质的结构如图所示,X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的前20号元素,Z与Q同主族,Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是
A.基态原子未成对电子数:
B.Y与Z形成的化合物一定是极性分子
C.该物质含有离子键、共价键和配位键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
27.(23-24高二下·成都·期末)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素。基态X原子核外有两个未成对电子,X、Z同主族。Y是地壳中含量最多的元素,W最外层只有1个电子且内层电子全充满。下列说法正确的是
A.是一种典型的共价晶体
B.原子半径:
C.X、Z形成最高价含氧酸的酸性:
D.W为d区元素
28.(23-24高二下·绵阳·期末)化合物可用于食品及饲料的添加剂。X的电子只有一种自旋取向,W原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2∶1,Z的族序数是周期序数的3倍,的3d轨道中有6个电子。下列说法错误的是
A.W的单质可能为共价晶体 B.Y元素位于元素周期表d区
C.基态原子的第一电离能: D.为含有极性键的非极性分子
29.(23-24高二下·绵阳·期末)物质变化常伴随结构的改变,下列对于变化结果判断错误的是
选项
变化过程
变化结果
A
萘()晶体升华
破坏范德华力和共价键
B
与HCl生成
形成配位键与离子键
C
转化为
S的杂化类型由变成
D
与结合为
H-O-H的键角增大
A.A B.B C.C D.D
30.(23-24高二下·德阳·期末)几种碳元素组成的单质结构如图所示.下列说法错误的是
A.和碳纳米管是同素异形体
B.以上晶体中只有金刚石是共价晶体
C.石墨和升华时,克服的作用力相同
D.石墨有类似金属晶体的导电性,属于混合型晶体
31.(23-24高二下·达州·期末)元素周期表中非金属元素种类远少于金属元素,但非金属元素能参与形成很多重要的物质,如离子液体(熔点仅12℃),作为配体形成的配合物等。回答下列问题:
(1)基态原子核外电子有 种空间运动状态。
(2)的空间结构为 (用文字描述)。
(3)在水中的溶解度很大,除与反应外,还因为 (写一点即可)
(4)上述离子液体所含元素的电负性由大到小的顺序为 ,其熔点很低的原因是 。
(5)干冰晶胞和在高温高压下形成晶体的晶胞如图1、图2所示。
由图1可知,干冰晶胞中的配位数为 ,图2所示晶胞的晶体类型为 。
(6)与和分别形成配位数为4和2的两种配离子X和Y,工业上常用Y配离子与Zn反应制取Au并生成X配离子。配体中键和键的数目比为 ,写出上述反应的离子方程式 。
32.(23-24高二下·遂宁·期末)近日,工信部公示了多项氢能应用技术。如通过催化分解甲醇生产氢气和镁基固态储运氢技术等。
(1)复合催化剂可在光照条件下催化甲醇水溶液分解制氢,原理为:。
①和中C原子的杂化方式分别为 、 ,与水溶液任意比例互溶,主要原因是 。
②可作储氢材料。的电子式为 。
(2)某镁基储氢合金材料立方晶胞如图所示
①该晶体的化学式为 ,基态Fe价电子的轨道表示式为 。
②若晶胞边长为a nm,晶体中Fe的配位数为 ,晶胞的密度为 (设为阿伏加德罗常数的值)。
33.(23-24高二下·乐山·期末)碱式碳酸镁[]是一种新型阻燃剂,也常用作橡胶制品的优良填充剂。
回答下列问题:
(1)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是 (选填编号,下同),能量最低的是 。
A. B.
C. D.
(2)在元素周期表中,Mg与Na和Al相邻,三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)碱式碳酸镁中,的中心原子的杂化类型是 ,的电子式为 。
(4)由对角线规则可知锂、镁的性质有相似性,则单质Li在氧气中燃烧生成的氧化物的化学式为 。
(5)碱式碳酸镁受热能生成MgO,其晶胞结构如图所示。
①半径的原因为 。
②每个周围等距且最近的的数目为 ,设晶胞参数为apm,阿伏伽德罗常数的值为,则MgO晶体的密度为 (列出计算式)。
(6)试分析碱式碳酸镁能够阻燃的原因 (写一条即可)。
34.(22-23高二下·凉山·期末)ⅢA和ⅤA元素形成化合物在生产、生活中具有广泛用途。回答下列问题:
(1)铝的价电子排布式为 。
(2)元素第一电离能Mg (填“大于”或“小于”)Al。
(3)科学家合成了离子晶体。阴离子为,其中心原子轨道的杂化方式为 ,阳离子的空间构型为 。
(4)熔点远低于的原因是 ;晶体变成气体时,测得气体的相对分子质量接近267,其中氯只有两种化学环境,比例为,试画出该气体分子的结构式 。
(5)原子晶体的晶胞参数为,它的晶体的晶胞结构如图。
①该晶胞内存在共价键数目为 。
②紧邻Al、N原子间距离为,紧邻的N原子之间距离为,则 。
③该晶体的密度为 (阿伏加德罗常数的值用表示,列出计算式即可)。
35.(22-23高二下·内江·期末)金属钛被誉为“未来金属”,钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗等领域。“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回,它的成功发射标志着我国航天技术向前迈出了一大步,其制作材料中包含了元素。2022年2月我国科学家在《科学》杂志发表反型钙钛矿太阳能电池研究方面的最新科研成果论文,为钙钛矿电池研究开辟了新方向。
(1)钛位于周期表的 区,基态钛原子价电子排布式为 。
(2)是一种储氢材料,可由和反应制得。请写出一个与互为等电子体的微粒 (化学式)。
(3)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如图所示:
①该配合物中碳原子的杂化类型 。
②该配合物中存在的化学键有 (填字母)。
a.共价键 b.金属键 c.配位键 d.氢键
(4)钛与卤素形成的化合物、、、熔点依次为377℃、、38.3℃、153℃,其中、、熔点依次升高的原因是 。
(5)的晶胞如图所示,的配位数是 ,若位于晶胞顶点,则位于晶胞 位置,若晶胞参数为a nm,则晶体密度为 (列出计算式,阿伏加德罗常数用NA表示)。
36.(22-23高二下·乐山·期末)近年来中国航天事业快速发展,其中我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料发挥了重要作用。回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布图为 ,三种元素电负性由大到小的顺序为 。
(2)下列状态的铝原子或离子,电离失去最外层一个电子所需能量最大的是 。
a. b. c. d.
(3)三乙基铝[;结构简式:;熔点:]是一种金属有机物,可做火箭燃料。三乙基铝的晶体类型为 ,三乙基铝中铝原子的价电子对数为 。
(4)碳化硅也叫金刚砂,其晶胞结构如图所示,
①晶体中原子的杂化方式为 。
②碳化硅晶体的熔点比金刚石 (选填“高”或“低”),原因是 。
③若晶体的晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值,则晶体的摩尔体积为 (用含和的式子表示)。
37.(22-23高二下·遂宁·期末)半导体晶体是半导体工业的主要基础原料,第一代半导体代表材料是锗(Ge)单晶和硅单晶(Si),他们的出现实现了超大规模集成电路,第二代砷化镓(GaAs)等化合物半导体制成的激光器成为光通信系统中的关键器件,氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、金刚石等属于第三代半导体材料,又被称为高温半导体材料。
(1)的价电子排布式为 。
(2)石墨型转变为金刚石型时,原子的杂化轨道类型由 变为 。金刚石型的硬度比金刚石大,推测其原因是 。
(3)磷酸和亚磷酸是磷元素的两种含氧酸。亚磷酸与反应只生成和两种盐,则的结构式为 ,其为 元酸
(4)下图为Ga和N形成的某种晶体的晶胞,该晶体也为高温半导体材料。其中黑色的球为Ga,白色球为N,该晶体的化学式为 。若晶胞密度为,阿伏加德罗常数为,则两个最近的Ga之间的距离为 列出计算表达式。
38.(23-24高二下·绵阳·期末)是一种重要的化工原料,以含砷氧化铜矿(主要成分是CuO,含有少量等杂质)为原料,通过氨浸法制备的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)Cu在元素周期表中的位置是第 周期 族。
(2)“氨浸”中由CuO生成的离子方程式为 。
(3)的空间构型为 ,其中心原子的杂化轨道类型为 。
(4)“除砷”中生成的滤渣为,则的作用是 ,将“蒸氨”中产生的气体返回“氨浸”工序的意义是 。
(5)溶液与过量KCN溶液反应可生成配合物,该配合物中的配体是 ,不考虑空间构型,其内界的结构可用示意图表示为 。
39.(23-24高二下·凉山·期末)锌是一种重要的金属,一种以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO,含少量CuO、)为原料制备锌的工艺流程如图所示:
已知:①25℃时,,;
②25℃时,,;
③“萃取”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:
(水相)+2RH(有机相)(有机相)(水相)。
(1)Zn在元素周期表中的位置是 ,属于 区元素。
(2)“浸取”时,ZnO、CuO分别转化为、进入溶液。
①1mol中所含σ键的数目为 。
②“浸取”温度应控制在30℃左右,其原因为 。
(3)“除铜”时发生反应的离子方程式为: ,当加入的超量时,会发生反应导致锌的回收率下降,该反应的平衡常数数值为 。
(4)反萃取后电解溶液制取Zn,则反萃取剂为 (填化学式)。
(5)Zn原子能形成多种配位化合物,一种锌的配合物结构如图:
①配位键a和b相比,较稳定的是 。
②键角 120°(填“>”“<”或“=”)
40.(23-24高二下·南充·期末)2023年杭州亚运会主火炬使用的燃料被称为“零碳甲醇”,采用和烟气中捕集的合成,反应中使用的催化剂是钴氧化物负载的锰氧化物纳米粒子,具有较高的活性,有良好的应用前景。回答下列相关问题:
(1)合成甲醇的反应方程式为:
①下列说法错误的是 (填字母标号)。
A.甲醇的沸点高于 B.反应中涉及键的形成
C.转化为甲醇发生氧化反应 D.和甲醇均为非极性分子
②根据甲醇结构分析其 (填“是”或“否”)存在对映异构体。
(2)钴元素能形成很多重要的配合物,某含钴配离子结构如图所示:
①下列对该配离子中钴离子杂化方式推断合理的是 (填字母标号)。
A. B. C. D.
②该配离子中存在的化学键有 (填字母标号)。
A.金属键 B.离子键 C.共价键 D.配位键 E.氢键
(3)锰元素与硒元素形成的某种化合物具有优异的光电性能,其晶胞结构如图所示:
①该化合物的化学式为 。
②原子坐标参数可以表示晶胞中各原子的相对位置。晶胞图中,A点原子坐标参数为(0,0,0)、B点为(1,1,1)、C点为(),则D点原子的坐标参数为 。
③若晶胞的边长为apm,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中两个Mn原子之间的最短距离为 pm,该晶体的密度为 (列出表达式即可)。
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