《物质结构与性质测试》-2024-2025学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修2
2025-06-03
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内容正文:
高二化学物质结构与性质、元素周期律检测
可能用到的相对原子质量 C12 O16 Mg24 Cu 64 Y 89 Ba 137
1、 一选择题 每小题只有一个选项符合题意,共10小题 每小题2分,共20分。
1.下列化学用语表述不正确的是( )
A.乙炔的空间填充模型: B.PCl3的VSEPR模型:
C.NaCl的电子式: D.氯气的共价键电子云轮廓图:
2.下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是( )
A.H2O B.CO2 C.SO2 D.BeCl2
3.下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是( )
①BCl3 ②NH3 ③H2O ④PCl ⑤HgCl2
A.⑤④①②③ B.⑤①④②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤
4.2022年诺贝尔化学奖授予了研究“点击化学和生物正交化学”的三位科学家。已知“点击化学”中的一个经典反应如下:
下列说法错误的是( )
A.生成物分子中所有原子不可能在同一平面
B.上述反应所涉及的物质中,所有基态原子的第一电离能最大的是N
C.上述反应物和生成物中,C的杂化方式只有sp和sp2两种
D.该反应为加成反应
5.萝卜硫素是具有美容效果的天然产物,其结构如图所示,该物质由五种短周期元素构成,其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y、Z原子核外最外层电子数相等,下列说法错误的是( )
A.第一电离能:X>Y>Z
B.简单离子半径:Z>X>Y
C.W、X与氢原子可形成直线形化合物
D.W、X、Y分别形成的简单氢化物的熔、沸点在同主族元素中均为最高
6.硫氰化铁常被用于电影特技和魔术表演,其制备原理为。知氯化铁固体的熔点为306℃、沸点为306℃,易升华。下列说法正确的是( )
A.晶体属于离子晶体 B.第一电离能:N>S
C.的几何构型为V形 D.中既有离子键又有共价键
7.下列关于N、P及其化合物结构与性质的论述正确的是( )
A.N4与P4(白磷)均为正四面体型的分子晶体,都难以分解和氧化
B.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
C.NH3和PH3分子的VSEPR模型为四面体形,PH3中键角大于NH3中
D.研究发现固态PCl5中含有[PCl4]+和[PCl6]﹣,而PBr5中则含有[PBr4]+和Br﹣,存在差异的原因是Br﹣半径大
8.(2025·山西运城市康杰中学高三上学期)已知CH3COOH在PX3催化下可与X2(X指Cl或Br)发生如下反应:,下列各项比较中正确的是( )
A.键能:Br—Br>Cl—Cl B.键角:PBr3>PCl3
C.分子极性:PCl3<PBr3 D.酸性:CH2ClCOOH<CH2BrCOOH
9.下列叙述正确的是( )
A.和的空间构型都是平面三角形 B.、、都是直线形非极性分子
C.中N提供孤电子对与质子形成配位键 D.( )含键、键
10.联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中性质与氨相似,可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A.N2H4中N的杂化类型为sp2 B.中配位原子是H
C.基态原子核外未成对电子数:N>O D.第一电离能:
2、 选择题 每小题有一个或两个选项符合题意,共4小题 每小题5分,共20分。
11.我国科学家成功研制出了一种铜基有机催化剂(结构如图所示),在常温常压条件下通过和的共还原实现选择性合成尿素和氨。下列说法正确的是( )
A.基态最高能层的电子排布图为
B.该有机催化剂中元素的第一电离能:
C.该有机催化剂中O和N的杂化方式相同
D.N形成配位键后,键角减小
12.冠醚因分子结构形如皇冠而得名。某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如图:
下列说法不正确的是( )
A.a、b均可与NaOH溶液反应 B.b中C和O均采取sp3杂化
C.c中所有原子可能共平面 D.冠醚络合哪种阳离子取决于环的大小等因素
13.(2023·湖北十堰高三下学期调研)Mg2C具有反萤石结构,晶胞如图所示,熔融的碳化镁具有良好的导电性。已知晶胞边长为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA。下列叙述错误的是( )
A.该晶体中碳的配位数为8
B.基态镁原子s、p能级上的电子数之比为1∶1
C.晶胞中两个碳原子间的最短距离为a nm
D.该晶体的密度为 g·cm-3
14.普鲁士蓝结构如图所示,所含不同价态的铁通过氰基互相传递电子使得普鲁士蓝呈现蓝色。已知Fe2+、Fe3+和CN-均仅有一种化学环境。下列说法错误的是( )
A.C、N均为sp杂化 B.
C.图示结构不是一个晶胞 D.一个晶胞中有2个
15.一种钇钡铜氧化物为黑色固体,能作高温超导体,应用广泛,其晶体结构单元如图所示。设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.基态的价电子轨道表示式为 B.该晶体的化学式为
C.与等距离且距离最近的为8个 D.该晶体的密度为
3、 填空题 本题包括共4个小题,共60分。
16.卤族元素的化合物在科研和生产中有着重要的作用。请回答下列问题:
(1)基态碘原子价电子排布式为 。碘单质在中的溶解度比在水中的大,解释原因 。
(2)主要用于药物合成,通常用反应生成PI3,PI3再水解制备,PI3的空间结构是 ,PI3水解生成的化学方程式是 。
(3)在极高压强下,氯化钠可以和氯气化合生成。立方系晶胞,结构如图所示,其中两个氯原子的坐标为、,晶体的化学式为 ;与距离最近的且相等的有 个;在晶体中键长为,晶胞棱长为 (保留2位有效数字)。
17.四碘合汞酸银()是一种热致变色材料,存在两种晶体结构,分别为、,温度会导致两种晶体结构转化。回答有关问题:
(1)Hg为第6周期ⅡB族元素,其基态原子价电子排布式为 ,Hg有两种常见价态+1价、+2价,氯化亚汞分子()为直线形分子,试写出其结构式: 。
(2)在溶液中与铵根离子反应后产生黄色沉淀,可用于检验铵根离子。配离子的空间结构为 形,产物中Hg2+的配位数为 。
(3)低温下以β型结构存在,其晶胞结构如上图,以面心立方结构密堆积,A原子分数坐标为,写出分数坐标为 ,晶胞中四面体空隙占隙比为 。
18.ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为 ,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为 。
(2)俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为 (填标号)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是 ,硅原子的杂化轨道类型为 。
(4)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因: 。
物质
熔点/
442
29
143
(5)结晶型可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。其中的配位数为 。设为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为 (列出计算式)。
19.硒是动物和人体所必需的微量元素之一,含硒化合物在药物和材料领域具有重要应用。
(1)硒和硫在周期表中位于同一主族。
①基态Se原子价层电子排布式是 。
②25℃时,溶液的pH小于溶液的pH,原因是 。
(2)由二苯基二硒醚(Ⅰ)合成含硒药物Ⅳ的化学方程式为:
①下列说法不正确的是 。
A.反应物中所有碳原子的杂化方式均为
B.中O—Se—O键角大于中O—Se—O键角
C.化合物Ⅳ的熔点主要取决于所含化学键的键能大小
②相同压强下,比较化合物V(苯硒酚)和苯酚沸点高低并解释原因 。
(3)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如下图所示。
①该晶胞中硒原子的配位数为 。
②若该晶胞密度为,硒化锌的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,则晶胞边长a为 nm。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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高二化学物质结构与性质、元素周期律检测
1、 选择题 每小题只有一个选项符合题意,共10小题 每小题2分,共20分。
1.下列化学用语表述不正确的是( )
A.乙炔的空间填充模型: B.PCl3的VSEPR模型:
C.NaCl的电子式: D.氯气的共价键电子云轮廓图:
【答案】 C
【解析】 乙炔的结构式为H—C≡C—H,空间填充模型为,A正确;PCl3分子中,中心P原子的价层电子对数为4,有一个孤电子对,则VSEPR模型:,B正确;NaCl为离子化合物,电子式为,C不正确;氯气的电子式为,共价键电子云轮廓图:,D正确。
2.下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是( )
A.H2O B.CO2 C.SO2 D.BeCl2
答案 C
解析 H2O分子中氧原子采用sp3杂化方式;CO2中碳原子采用sp杂化方式;BeCl2中Be原子采用sp杂化方式。
3.下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是( )
①BCl3 ②NH3 ③H2O ④PCl ⑤HgCl2
A.⑤④①②③ B.⑤①④②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤
答案 B
解析 ①BCl3中中心B原子为sp2杂化,键角为120°;②NH3中中心N原子为sp3杂化,NH3分子中有孤电子对存在,使键角小于109°28′;③H2O中中心O原子为sp3杂化,H2O分子中存在两个孤电子对,使键角比NH3分子的键角还小;④PCl中中心P原子为sp3杂化,键角为109°28′;⑤HgCl2中中心Hg原子为sp杂化,键角为180°;综上,键角由大到小的顺序为⑤①④②③。
4.2022年诺贝尔化学奖授予了研究“点击化学和生物正交化学”的三位科学家。已知“点击化学”中的一个经典反应如下:
下列说法错误的是( )
A.生成物分子中所有原子不可能在同一平面
B.上述反应所涉及的物质中,所有基态原子的第一电离能最大的是N
C.上述反应物和生成物中,C的杂化方式只有sp和sp2两种
D.该反应为加成反应
答案 C
解析 生成物分子中含有甲基,甲基中碳原子为sp3杂化,故所有原子不可能在同一平面,A正确;上述反应所涉及的物质中,所含原子有H、C、N、O、Cu,其中基态原子的第一电离能最大的是N,B正确;上述反应物和生成物中,C的杂化方式有sp、sp2、sp3三种,C错误;根据碳碳三键中断开一个π键,两端碳原子分别与氮原子相连,可知该反应为加成反应,D正确。
5.萝卜硫素是具有美容效果的天然产物,其结构如图所示,该物质由五种短周期元素构成,其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y、Z原子核外最外层电子数相等,下列说法错误的是( )
A.第一电离能:X>Y>Z
B.简单离子半径:Z>X>Y
C.W、X与氢原子可形成直线形化合物
D.W、X、Y分别形成的简单氢化物的熔、沸点在同主族元素中均为最高
答案 D
解析 通过结构可知,萝卜硫素含H、C,萝卜硫素由五种短周期元素构成,则W、X、Y、Z中有一种是C,还有一种是S;W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y、Z原子核外最外层电子数相等,结合结构简式中的成键数目可知:X为N,Y为O,Z为S,W为C。同一周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,其中第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能均高于其相邻元素,即N的第一电离能大于O;同一主族从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,即O的第一电离能大于S,故第一电离能:N>O>S,A正确;N3-和O2-的核外电子排布相同,N的原子序数小于O,故离子半径:N3->O2-,N3-、O2-核外有2个电子层,S2-核外有3个电子层,则离子半径:S2->N3->O2-,B正确;N、C、H组成的化合物为HCN,该分子的空间结构为直线形,C正确;X为N,Y为O,W为C,它们的简单氢化物分别为NH3、H2O和CH4,NH3和H2O分子间均存在氢键,使得它们的熔、沸点在同主族元素中均为最高,CH4分子间没有氢键,其熔、沸点在同主族元素中最低,D错误。
6.硫氰化铁常被用于电影特技和魔术表演,其制备原理为。知氯化铁固体的熔点为306℃、沸点为306℃,易升华。下列说法正确的是
A.晶体属于离子晶体 B.第一电离能:N>S
C.的几何构型为V形 D.中既有离子键又有共价键
【答案】B
【解析】氯化铁的熔沸点较低,推测氯化铁应该为分子晶体,A错误;N的价电子排布式为2s22p3,原子最外层为半充满较稳定,第一电离能大于S,B正确;与CO2为等电子体,其空间构型为直线形,C错误;是配位化合物,不存在离子键,D错误。故选B。
【难度】基础题
【题目来源】高三|2025|一模考试|四川省
【来源详情】2025·四川省遂宁市射洪中学校高三上学期一模
7.下列关于N、P及其化合物结构与性质的论述正确的是
A.N4与P4(白磷)均为正四面体型的分子晶体,都难以分解和氧化
B.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
C.NH3和PH3分子的VSEPR模型为四面体形,PH3中键角大于NH3中
D.研究发现固态PCl5中含有[PCl4]+和[PCl6]﹣,而PBr5中则含有[PBr4]+和Br﹣,存在差异的原因是Br﹣半径大
【答案】D
【解析】A.N4与P4均为正四面体型的分子晶体,白磷容易被氧气氧化,故A错误;B.N的电负性比P的大,N与Cl的电负性差值小于P与Cl的电负性差值,故PCl3的极性更大,故B错误;C.N的电负性比P的大,成键电子对更靠近N原子,成键电子对间的斥力更大,键角更大,故PH3中键角∠HPH小于NH3中∠HNH,故C错误;D.Br﹣半径大,很难形成[PBr6]﹣,故PCl5中含有[PCl4]+和[PCl6]﹣,而PBr5中则含有[PBr4]+和Br﹣,故D正确;故选D。
8.已知CH3COOH在PX3催化下可与X2(X指Cl或Br)发生如下反应:,下列各项比较中正确的是
A.键能:Br—Br>Cl—Cl B.键角:PBr3>PCl3
C.分子极性:PCl3<PBr3 D.酸性:CH2ClCOOH<CH2BrCOOH
【答案】B
【解析】Cl原子半径小,Cl—Cl键长较短,键能较大,则键能:Br—Br<Cl—Cl,A错误;
中心原子相同,配位原子的电负性越大,键角越小,电负性:Br<Cl,则键角:,B正确;PCl3和PBr3的空间构型均为三角锥形,为极性分子,由于Cl的电负性大于Br,则极性大于,C错误;Cl、Br属于吸电子基团,Cl的电负性大于Br,中—OH极性更强,更加容易电离出H+,酸性强于,D错误。故选B。
9.下列关于上述方法中涉及物质的叙述正确的是
A.和的空间构型都是平面三角形 B.、、都是直线形非极性分子
C.中N提供孤电子对与质子形成配位键 D.(结构如图所示)含键、键
【答案】D
【解析】中N的价层电子对数为,无孤对电子,空间构型为平面三角形,中S的价电子对数为,S采用杂化,有一对孤对电子,空间构型是三角锥形,A错误;中S的价层电子对数为,有一对孤对电子,空间构型为V形,属于极性分子;中N采用sp2杂化,其空间构型为V形,属于极性分子;是直线形非极性分子,B错误;中N形成4个单键,没有孤电子对,不能形成配位键,C错误;单键为σ键,双键中有一个σ键一个π键,由图可知含键和键,D正确。故选D。
10.联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中性质与氨相似,可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A.N2H4中N的杂化类型为sp2 B.中配位原子是H
C.基态原子核外未成对电子数:N>O D.第一电离能:
【答案】C
【解析】中N价电子对数为4,杂化类型为,A错误;N原子含有孤电子对,中配位原子是N,B错误;基态N原子有3个未成对电子,基态O原子有2个未成对电子,基态原子核外未成对电子数,C正确;N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:,D错误。选C。
2、 选择题 每小题有一个或两个选项符合题意,共4小题 每小题5分,共20分。
11.我国科学家成功研制出了一种铜基有机催化剂(结构如图所示),在常温常压条件下通过和的共还原实现选择性合成尿素和氨。下列说法正确的是
A.基态最高能层的电子排布图为
B.该有机催化剂中元素的第一电离能:
C.该有机催化剂中O和N的杂化方式相同
D.N形成配位键后,键角减小
【答案】B
【解析】基态最高能层的电子排布图为 ,A错误;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,则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,B正确;该有机催化剂中O的杂化方式sp3,N的杂化方式sp2杂化,C错误;孤对电子越多,对成键电子对斥力越大,分子的键角越小,氨分子中氮原子有一个孤电子对,形成配位键后无孤电子对,则键角增大,D错误;故选B。
12.冠醚因分子结构形如皇冠而得名。某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如图:
下列说法不正确的是
A.a、b均可与NaOH溶液反应 B.b中C和O均采取sp3杂化
C.c中所有原子可能共平面 D.冠醚络合哪种阳离子取决于环的大小等因素
【答案】C
【解析】a含有酚羟基,具有弱酸性,能与NaOH发生中和反应,b含有碳氯键,能在NaOH溶液中发生水解反应,A正确;B.b中C和O均采取sp3杂化,B正确;C.c有杂化的碳原子,不可能所有原子共平面,C错误;D.冠醚络合哪种阳离子由环的大小、氧原子的数目、氧原子间的空隙大小等共同决定,D正确。故选C。
13.Mg2C具有反萤石结构,晶胞如图所示,熔融的碳化镁具有良好的导电性。已知晶胞边长为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA。下列叙述错误的是( )
A.该晶体中碳的配位数为8
B.基态镁原子s、p能级上的电子数之比为1∶1
C.晶胞中两个碳原子间的最短距离为a nm
D.该晶体的密度为 g·cm-3
答案 C
解析 距晶胞面心上C最近的Mg有4个,一个面心为两个晶胞公用,所以距离C最近的Mg有8个,则碳的配位数为8,故A正确;基态镁原子的电子排布式为1s22s22p63s2,s、p能级上的电子数之比为1∶1,故B正确;晶胞中两个碳原子间的最短距离为顶点到面心的距离,顶点到面心的距离为面对角线的一半,即a nm,故C错误;该晶胞镁原子个数为8,碳原子个数为4,一个晶胞的质量为 g,该晶胞的密度为 g·cm-3,故D正确。
14.普鲁士蓝结构如图所示,所含不同价态的铁通过氰基互相传递电子使得普鲁士蓝呈现蓝色。已知Fe2+、Fe3+和CN-均仅有一种化学环境。下列说法错误的是( )
A.C、N均为sp杂化 B.
C.图示结构不是一个晶胞 D.一个晶胞中有2个
【答案】D
【解析】由题干可知,所含不同价态的铁通过氰基互相传递电子使得普鲁士蓝呈现蓝色,且、和均仅有一种化学环境,则亚铁离子与铁离子位于顶点且间隔排列,故A.碳碳氮之间形成叁键,为直线形,C、N均为sp杂化,A正确;B.由分析可知,,B正确;C.晶胞是构成晶体的最基本的几何单元,可以前后左右上下平移得到相同结构并能与其无隙并置;由图可知,该结构平移不能相同结构,不是一个晶胞,C正确;D.根据“均摊法”,该结构中含个Fe,,则含有个,结合C分析可知,该结构为晶胞的,则一个晶胞中有×8=4个,D错误;故选D。
15.一种钇钡铜氧化物为黑色固体,能作高温超导体,应用广泛,其晶体结构单元如图所示。设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.基态的价电子轨道表示式为
B.该晶体的化学式为
C.与等距离且距离最近的为8个
D.该晶体的密度为
【答案】C
【解析】A.Cu原子序数为29,基态的价电子轨道表示式为,A正确;B.根据均摊法,该晶胞中个数为1,个数为2,个数为,个数为,其化学式为,B正确;C.根据图示,与等距离且距离最近的为7个,C错误;D.该晶体的密度:,D正确;选C。
3、 填空题 本题包括共4个小题,共60分。
16.卤族元素的化合物在科研和生产中有着重要的作用。请回答下列问题:
(1)基态碘原子价电子排布式为 。碘单质在中的溶解度比在水中的大,解释原因 。
(2)主要用于药物合成,通常用反应生成PI3,PI3再水解制备,PI3的空间结构是 ,PI3水解生成的化学方程式是 。
(3)在极高压强下,氯化钠可以和氯气化合生成。立方系晶胞,结构如图所示,其中两个氯原子的坐标为、,晶体的化学式为 ;与距离最近的且相等的有 个;在晶体中键长为,晶胞棱长为 (保留2位有效数字)。
【答案】(1) 碘单质、均为非极性分子,水为极性分子,所以根据相似相溶原理,碘单质在 中的溶解度比在水中的溶解度大 (2)三角锥形 (3) 12 0.67
【解析】(1)I元素位于第五周期第VIIA族,基态碘原子价电子排布式为。碘单质在中的溶解度比在水中的大,是因为碘单质、均为非极性分子,水为极性分子,所以根据相似相溶原理,碘单质在 中的溶解度比在水中的溶解度大。(2)主要用于药物合成,通常用反应生成PI3,PI3再水解制备,PI3的中心原子P的价层电子对数为,有一对孤电子对,故其空间结构是三角锥形,PI3水解生成,化合价不变,则化学方程式是。(3)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的钠原子个数为,位于面上和体心的氯原子个数为,则晶体的化学式为NaCl7;晶胞中位于顶点的钠原子与位于面上的氯原子距离最近,则与钠原子距离最近的且相等的氯原子有12个;由两个氯原子的坐标为、可知,晶胞棱长为。
17.四碘合汞酸银()是一种热致变色材料,存在两种晶体结构,分别为、,温度会导致两种晶体结构转化。回答有关问题:
(1)Hg为第6周期ⅡB族元素,其基态原子价电子排布式为 ,Hg有两种常见价态+1价、+2价,氯化亚汞分子()为直线形分子,试写出其结构式: 。
(2)在溶液中与铵根离子反应后产生黄色沉淀,可用于检验铵根离子。配离子的空间结构为 形,产物中Hg2+的配位数为 。
(3)低温下以β型结构存在,其晶胞结构如上图,以面心立方结构密堆积,A原子分数坐标为,写出分数坐标为 ,晶胞中四面体空隙占隙比为 。
【答案】(1) (2)正四面体 2 (3)、
【解析】(1)由Hg为第6周期ⅡB族元素可知,其基态原子价电子排布式为5d106s2,Hg有两种常见价态+1价、+2价,氯化亚汞分子()为直线形分子,即Hg显+1价,两个Hg之间还形成1对共用电子对,则其结构式:Cl-Hg-Hg-Cl;(2)配离子中心原子Hg周围形成4个配位键,即价层电子对数为4,故该离子的空间结构为正四面体形,已知中N原子上有2对孤电子对能分别和2个Hg各形成1个配位键,O分别与2个Hg各形成1个配位键,故产物中每个Hg2+周围均含2个配位键其结构式为:,即Hg2+的配位数为2;(3)由题干信息:低温下以β型结构存在晶胞结构图,以面心立方结构密堆积,I-个数为:,则Ag+为2个,Hg2+为1个,即位于最右后下方的晶胞的体心上,或者上面一个晶胞的左后下方的晶胞的体心上,故Hg2+的坐标分别为、,每个晶胞划分为8个小立方体,每个立方体中形成1个四面体空隙,其中只有3个填充了离子(2个Ag+和1个Hg2+),故晶胞中四面体空隙占隙比为。
18.(2025·吉林珲春第二高级中学校高三上学期)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为 ,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为 。
(2)俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为 (填标号)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是 ,硅原子的杂化轨道类型为 。
(4)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因: 。
物质
熔点/
442
29
143
(5)结晶型可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。其中的配位数为 。设为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为 (列出计算式)。
【答案】(1)2 +4 (2)bd (3) C
(4)SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高
(5) 6
【解析】(1)ⅣA族元素基态原子的价层电子排布为,其核外未成对电子数为2,最外层电子数均为4,与其他元素形成化合物时呈现的最高化合价为+4;
(2)为离子化合物,由和构成,两种离子间存在离子键,中两个C原子之间存在非极性共价键,该化合物中不存在极性共价键和配位键,故选bd;
(3)含C、Si、H三种元素,其电负性大小:C>H>Si,则电负性最大的元素是C,硅原子与周围的4个原子形成共价键,没有孤电子对,价层电子对数为4,则硅原子的杂化轨道类型为;(4)根据表中数据可知,SnF4的熔点均远高于其余三种物质,故SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,SnCl4、SnBr4、SnI4三种物质的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,熔点升高;
(5)由晶胞结构图可知,该晶胞中有4个和4个,距离每个原子周围最近的原子数为6,的配位数为6。设为阿伏加德罗常数的值,则个晶胞的质量为,个晶胞的体积为,该晶体密度为。
19.(2025·北京市顺义区高三一模)硒是动物和人体所必需的微量元素之一,含硒化合物在药物和材料领域具有重要应用。
(1)硒和硫在周期表中位于同一主族。
①基态Se原子价层电子排布式是 。
②25℃时,溶液的pH小于溶液的pH,原因是 。
(2)由二苯基二硒醚(Ⅰ)合成含硒药物Ⅳ的化学方程式为:
①下列说法不正确的是 。
A.反应物中所有碳原子的杂化方式均为
B.中O—Se—O键角大于中O—Se—O键角
C.化合物Ⅳ的熔点主要取决于所含化学键的键能大小
②相同压强下,比较化合物V(苯硒酚)和苯酚沸点高低并解释原因 。
(3)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如下图所示。
①该晶胞中硒原子的配位数为 。
②若该晶胞密度为,硒化锌的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,则晶胞边长a为 nm。
【答案】(1) Se原子半径大于S原子半径,H-Se键键能小,更容易电离出
(2) AC 苯酚沸点高,两者都是分子晶体,苯酚还存在分子间氢键,氢键比范德华力强,导致苯酚沸点更高 (3) 4
【解析】(1)①Se位于第四周期第VIA族,基态Se原子价层电子排布式是;
②25℃时,溶液的pH小于溶液的pH,说明H2S的酸性弱于,更加容易电离产生H+,H-Se的键能更小,原因是Se原子半径大于S原子半径,H-Se键键能小,更容易电离出。
(2)①II中存在碳碳三键,C原子的杂化方式均为,A错误;中心Se原子价层电子对数为3+=3,杂化方式为是sp2杂化,中心Se原子价层电子对数为3+=4,杂化方式为是sp3杂化,则中O—Se—O键角大于中O—Se—O键角,B正确;化合物Ⅳ是分子晶体,熔点主要取决于分子间作用力大小,C错误。故选AC;②苯酚中含有羟基,可以形成分子间氢键,相同压强下,苯酚沸点高,原因是:两者都是分子晶体,苯酚还存在分子间氢键,氢键比范德华力强,导致苯酚沸点更高。
(3)①由图示晶胞结构可知,以位于面心的Se原子为研究对象,该晶胞中与硒原子距离最近且相等的Zn有4个,位于上下两个晶胞中,该晶胞中硒原子的配位数为4;②若该晶胞中Zn的个数为4,Se的个数为=4,硒化锌的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,密度为,则晶胞边长a为nm。
试卷第1页,共3页
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