内容正文:
2025-2026学年高二化学单元检测卷
(鲁科版2019选择性必修2)
物质结构与性质·综合卷2(参考答案)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
D
A
B
C
C
C
A
A
C
B
D
D
B
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(14分)
(1) (1分) 5(1分)
(2)O(1分) N(1分)
(3) > (1分) 水和NH3分子的中心原子分别是O和N,杂化方式都是sp3杂化,H2O中的O原子上有2个孤电子对,NH3的N原子上有1个孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的斥力大,键角小,因此键角H-N-H>H-O-H(2分)
(4)> (1分) BD(2分)
(5)sp2和sp3(2分)
(6)NA(2分)
16.(14分)
(1)3(1分) (1分)
(2)(2分)
(3)AC(2分) (4)6(2分) (5)> (2分)
(6)增大(2分) 丹红Ⅰ形成分子内氢键,而修饰后的分子可形成分子间氢键,与水分子形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度(2分)
17.(15分)
(1)氢键(1分) (2)3s23p63d10(1分)
(3)sp2杂化(1分) (4)N>O>C(1分)
(5)①>③>④>②>⑤(2分) (6)IBr+H2O=HBr+HIO(1分)
(7) a(1分) GaCl3分子中Ga原子周围价层电子对是3,是电子对的接受体,更容易与Cl-上的孤电子对结合,形成配位键,构成[GaCl4]-离子,因此可能结构应是(a)[SbCl2]+[GaCl4]-(2分)
(8) BrO4-(2分)
(9)MnI2(1分) 或(2分)
18.(15分)
(1)4s24p64d2(2分)
(2)正四面体形(1分) H>B>Ti(2分)
(3) 4(2分) 17(2分)
(4)6 (2分) 增大(2分) (2分)
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2025-2026学年高二化学单元检测卷
(鲁科版2019选择性必修2)
物质结构与性质·综合卷2
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.[Cu(NH3)4]SO4常用作杀虫剂、媒染剂。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(O)>r(N) B.沸点:H2S>H2O
C.第一电离能:I1(N)>I1(O) D.电负性:χ(H)>χ(O)
2.下列比较正确的是( )
A.O3在水中的溶解度比在CCl4中的大
B.键角大小:NH3<PH3<BF3
C.沸点:
D.酸性强弱:三氟乙酸三氯乙酸乙酸
3.下列化学用语错误的是( )
A.NH3的VSEPR模型:
B.乙烯分子中π键的形成过程:
C.用电子式表示NaCl的形成过程:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
4.物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是( )
选项
性质差异
结构因素
A
极性:BF3<PCl3
分子空间构型
B
酸性:二氯乙酸<二氟乙酸
分子间氢键
C
熔点:NaCl>S8
晶体类型
D
识别K+的能力:18-冠-6>12-冠-4
冠醚空腔直径
5.由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中白球“〇”代表F原子 B.该化合物在固态时所属晶体类型为共价晶体
C.该化合物中Ⅰ原子存在孤对电子 D.该化合物中所有碘氧键键长相等
6.对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析,可以确定金属材料的等级。下列说法正确的是( )
A.半径:r(S2-)>r(O2-)>r(N3-) B.沸点:H2O> H2S>NH3>CH4
C.键角:CH4>NH3>H2O> H2S D.四种元素形成的单质的晶体类型一定相同
7.NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.1.8g2H216O中含有质子的数目为NA
B.标准状况下,1个H2分子的体积约为
C.吡咯()分子中含有键的数目为2NA
D.0.2mol[Co(NH3)4Cl2]Cl溶于水发生电离,可电离出0.6NA个Cl-
8.加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3,该过程同时可获得P2H4。其中一个反应为:P4+3NaOH+3H2O=3NaHPO2+ PH3↑。下列说法不正确的是( )
A.热稳定性:NH3>PH3,沸点:N2H4<P2H4
B.P4、PH3与P2H4都是分子晶体
C.制备过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、非极性键的形成
D.已知PH3的配位能力比NH3强,这是由于PH3配体中的P存在3d空轨道
9.Ga在电子工业中有广泛的应用,氯化物有GaCl3、GaCl2、Ga2Cl6等,实验证实GaCl3为共价化合物,GaCl2为离子化合物(含一种简单阳离子和一种复杂阴离子且基态阳离子中没有未成对电子),下列说法不正确的是( )
A.GaCl2中元素的化合价为价 B.GaCl2中阴离子的中心原子采用sp3杂化方式
C.GaCl3的熔点可能低于GaF3 D.Ga2Cl6中每个原子最外层均满足8电子稳定结构
10.聚氯化磷腈(P3N3Cl6)熔点为113℃,低压下50℃即可升华,在有机溶剂中由反应3PCl5+3NH4Cl=P3N3Cl6+12HCl制备。聚氯化磷腈中包含有一个六元环,环上原子分为二配位与四配位两种结构。下列说法正确的是( )
A.P3N3Cl6的结构式可能为
B.P3N3Cl6为分子晶体,熔点比结构相似的P3N3Br6更高
C.P3N3Cl6也可以通过三分子的Cl2P N相互发生加成反应制得
D.P3N3Cl6中四配位的原子是P,二配位的是N,分别为sp3杂化与sp杂化
11.电池中一种常用电解质的阴离子,结构如下图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同族。下列说法错误的是( )
A.原子半径:Z>X>Y B.该离子中Z、W、Z三原子共线
C.第一电离能:M<X<W D.简单氢化物沸点:X>Y>M
12.某化合物分子式为YWZX2,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是( )
A.电负性:W<Y B.WX2的空间结构为直线形
C.最简单氢化物的沸点:X<Z D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
13.氮和氧是构建化合物的常见元素,某N2O5的晶胞如图。
下列说法不正确的是( )
A.该氮氧化物中N都呈价
B.该晶体中氮原子的杂化方式有sp、sp2两种
C.O3与足量红棕色气体反应生成N2O5的化学方程式为:2NO2+O3=N2O5+O2
D.晶体类型是分子晶体
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Cd最近的原子有12个
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(14分)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂,其结构简式为,它是经国家批准使用的植物生长调节剂。氯吡苯脲能在动物体内代谢,其产物较为复杂,其中有H2O、NH3、CO2等。
(1)基态N原子的价电子轨道表示式为 ,其核外有 种不同空间运动状态的电子。
(2)氯吡苯脲中,属于第二周期的元素,电负性最大的是 (填元素符号,下同),第一电离能最大的是 。
(3)已知H2O分子中的H-O-H键角为104.5°,则NH3分子中的H-N-H键角 (选填“>”或“<”)104.5°,并说明理由 。
(4)热稳定性:H2O NH3(选填“>”或“<”),原因是 。
A.第一电离能:O>N B.非金属性:O>N
C.H2O的沸点较高 D.键能:H-O>H-N
(5)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化方式为 。
(6)文献表明2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,会生成氯吡苯脲,反应方程式如下:
反应过程中,每生成氯吡苯脲,断裂 个键。
16.(14分)氮及其化合物在生产生活中有重要用途。回答下列问题:
(1)基态N原子核外有 种不同能量的电子,其价层电子的轨道表示式为 。
(2)已知N4H4+的空间结构为正四面体形,请画出N4H4+的结构式(要求画出配位键) 。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.[Cu(NH3)4]2+的中心离子为sp3杂化
B.一种配离子的结构如图所示,该配离子中的键角大于单个水分子中的键角
C.分子的极性:NCl3比PCl3的大
D.氧化性:Fe3+>Fe(SCN)3
(4)铁和氮形成一种物质,其晶胞结构如右图所示,原子的配位数(紧邻的Fe原子)为 。
(5)已知吡啶()和吡咯()分子中均存在6个电子参与形成的大键,判断碱性:吡啶 吡咯(填“>”、“<”、“=”)。
(6)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉,常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂,严重危害人们健康。苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种类型,苏丹红Ⅰ的分子结构如图1所示。苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,有人把羟基取代在对位形成图2所示的结构,则其在水中的溶解度会 (填“增大”或“减小”),原因是 。
17.(15分)卤族元素形成的单质和化合物有很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。回答下列问题:
(1)在一定浓度的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的,使氢氟酸分子缔合的作用力是 。
(2)溴原子的M能层电子排布式为 。
(3)氯化镀在气态时存在二聚体分子[(BeCl2)2]。该二聚体分子为平面结构,其结构式为,其中Be的杂化方式为 。
(4)(CN)2(氰)与卤素单质性质相似,与H2О反应生成HCN(氢氰酸)和HOCN(氰酸),反应中所涉及的第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(5)已知羧酸:①CF3COOH,②CH3COOH,③CH2FCOOH,④CH2ClCOOH,⑤CH3CH2COOH,其酸性由强到弱的顺序为 (填序号)。
(6)溴化碘(IBr)的化学性质也和卤素单质类似,溴化碘和水反应生成了一种三原子分子,反应的化学方程式为 。
(7)一定条件下,SbCl3与GaCl3以物质的量之比为1:1混合得到一种固态离子化合物,其结构组成可能为:(a)[SbCl2]+[GaCl4]-或(b)[GaCl2]+[SbCl4]-,该离子化合物最可能的结构组成为 (填“a”或“b”),理由是 。
(8)卤族元素除F外,Cl、Br、I均可形成多种含氧酸根离子。ClO2-、IO3-、BrO4-中键角最大的是 (填离子符号)。
(9)碘与锰形成的某种晶体的晶胞结构及晶胞参数如图所示(已知图中I原子与所连接的3个Mn原子的距离相等),阿伏加德罗常数的值为NA.则该晶体的化学式是 ,晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
18.(15分)锆(Zr)在核工业中地位重要,被称为“原子时代的头号金属”。请回答下列问题:
(1)40Zr与22Ti同族,40Zr的原子核外N层的电子排布为 。
(2) Ti(BH4)2是一种储氢材料。BH4-的VSEPR模型是 ,H、B、Ti的电负性由大到小的顺序为 。
(3)某种Zr的氯化物ZrCln在固态的时候以多聚体形式存在,其部分结构如下图:
,n= 。
Zr还可以与乙二胺形成配合物[ZrCl 4(H2NCH2CH2NH2)],1mol[ZrCl 4(H2NCH2CH2NH2)]中含有σ键的物质的量为 mol。
(4)ZrO2有3种常见晶胞结构,最为常见的是立方ZrO2 (晶胞为立方体)、四方ZrO2 (晶胞为长方体,其底面为正方形)。
上图所示立方ZrO2的晶胞中,每个O周围与其最近的O原子个数为 。四方ZrO2升温至2370℃时转化为立方ZrO2,两种晶体中Zr原子间最近距离均为360pm,则四方ZrO2转化为立方ZrO2时,密度 (填“增大”“不变”或“减小”)。两种晶体中,密度较大的晶体的密度(单位g∙cm-3)计算式为 。(列出计算式即可,以NA表示阿伏加德罗常数的值。)
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(鲁科版2019选择性必修2)
物质结构与性质·综合卷2
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.[Cu(NH3)4]SO4常用作杀虫剂、媒染剂。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(O)>r(N) B.沸点:H2S>H2O
C.第一电离能:I1(N)>I1(O) D.电负性:χ(H)>χ(O)
【答案】C
【解析】A项,电子层数越多半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,原子半径:r(N)>r(O),故A错误;B项,两种物质均是由分子构成的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,但是水分子间可形成氢键,因此水的沸点高,故沸点:H2O>H2S,故B错误;C项,同主族从上到下,第一电离能逐渐减小,同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,故第一电离能:I1(N)>I1(O),故C正确;D项,水中氧为-2价,则电负性χ(H)<χ(O),故D错误;故选C。
2.下列比较正确的是( )
A.O3在水中的溶解度比在CCl4中的大
B.键角大小:NH3<PH3<BF3
C.沸点:
D.酸性强弱:三氟乙酸三氯乙酸乙酸
【答案】D
【解析】A项,水的极性很大,CCl4使非极性分子,而O3形成极性键的原子为氧原子,使得整个臭氧分子的极性较弱,所以,O3易溶于极性较小的CCl4而非极性较大的水,A错误;B项,BF3中心原子B有3个价层电子对,没有孤电子对,属于sp2杂化,分子结构呈平面三角形键角为120°,NH3中心原子N有=4个价层电子对,有1个孤电子对,属于sp3杂化,分子结构呈三角锥形,键角约为107°,所以键角:NH3<BF3;PH3和氨气结构类似,N电负性大于P,导致成键电子偏向N,增加了成键电子对间斥力,键角变大,所以键角:PH3<NH3,综上键角大小PH3<NH3<BF3,B错误;C项,可以形成分子间氢键,这种氢键增加了分子间的相互作用力,从而提高了沸点;而形成的是分子内氢键,这种氢键会降低分子的熔沸点,所以沸点:<,C错误;D项,氟的电负性大于氯的电负性均大于氢的电负性,使-CF3的极性大于-CCl3的极性均大于-CH3的极性,使三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,酸性:三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸,D正确;故选D。
3.下列化学用语错误的是( )
A.NH3的VSEPR模型:
B.乙烯分子中π键的形成过程:
C.用电子式表示NaCl的形成过程:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】A
【解析】A项,氨气的价层电子对数为,当价层电子对数为4时,VSEPR模型预测分子构型为四面体形,图中漏了孤电子对;此图为其氨气分子的空间构型,为三角锥形,A错误;B项,π键是“肩并肩”形成,乙烯分子中π键的形成过程:,B正确;C项,NaCl的形成过程是钠原子失去电子,转移给氯原子,形成离子化合物,用电子式表示NaCl的形成过程:,C正确;D项,邻羟基苯甲醛中羟基O—H键的极性较大,与醛基氧原子之间可形成分子内氢键,邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图为,D正确,D正确;故选A。
4.物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是( )
选项
性质差异
结构因素
A
极性:BF3<PCl3
分子空间构型
B
酸性:二氯乙酸<二氟乙酸
分子间氢键
C
熔点:NaCl>S8
晶体类型
D
识别K+的能力:18-冠-6>12-冠-4
冠醚空腔直径
【答案】B
【解析】A项,BF3是平面三角形,PCl3是三角锥型,极性和分子空间构型有关联,故A不符合题意;B项,由于F的电负性比Cl大,吸引电子的能力更强,三氟乙酸羧基中的O-H键的极性更大,更易电离出H+,酸性更强,酸性和分子间氢键没有关联,故B符合题意;C项,NaCl是离子晶体,S8是分子晶体,离子晶体一般来说比分子及个体熔点高,熔点和晶体类型有关联,故C不符合题意;D项,18-冠-6空腔的直径与K+的直径相当,12-冠-4空腔的直径小于K+的直径,所以识别K+的能力与冠醚空腔直径有关联,故D不符合题意;故选B。
5.由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中白球“〇”代表F原子 B.该化合物在固态时所属晶体类型为共价晶体
C.该化合物中Ⅰ原子存在孤对电子 D.该化合物中所有碘氧键键长相等
【答案】C
【解析】由图可知,黑球的半径最大,则黑球为原子半径最大的碘原子,白球形成2个共价键、灰球形成1个共价键,则白球代表氧原子、灰球代表氟原子。A项,白球代表氧原子、灰球代表氟原子,A错误;B项,该化合物由分子组成,固态时是分子晶体,不是共价晶体,B错误;C项,由电负性可知,化合物中氟元素的化合价为-1价、氧元素的化合价为-2价,由化合价代数和为0可知,碘元素的化合价为+5价,则化合物中碘原子与1个氟原子、与2个氧原子均形成单键,与1个氧原子形成双键,碘原子的价电子数(7)与形成共价键的数目不相等,说明碘原子存在孤对电子,C正确;D项,由图可知,化合物中存在碘氧单键和碘氧双键,单键和双键的键长不相等,所以碘氧键键长不相等,D错误;故选C。
6.对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析,可以确定金属材料的等级。下列说法正确的是( )
A.半径:r(S2-)>r(O2-)>r(N3-) B.沸点:H2O> H2S>NH3>CH4
C.键角:CH4>NH3>H2O> H2S D.四种元素形成的单质的晶体类型一定相同
【答案】C
【解析】A项,S2-的核外电子排布为三层,O2-和N3-的核外电子排布相同,但只有两层,阴离子的电子层数越多则离子半径越大,但N的核电荷数小,核外电子层数相同时,原子序数越大半径越小,则半径大小为:r(S2-)>r(N3-)>r(O2-),A错误;B项,H2S、H2O、NH3、CH4均为分子晶体,而水分子、氨分子间均存在氢键,但相同状态下,水分子形成的氢键更多,且形成的氢键更稳定,因此水分子的沸点更高,CH4、H2S两者分子间不会形成氢键,沸点取决于分子质量大小,故H2S>CH4,因此沸点: H2O>NH3> H2S,B错误;C项,由于孤对电子数对成键电子对有较大的排斥力,所以孤对电子能使成键电子对彼此离得更近,键角被压缩而变小,通过计算孤对电子数,CH4、NH3、H2O、H2S的孤对电子数分别为0、1、2、2,由于水分子和硫化氢的孤对电子、杂化方式均相同,但中心原子电负性O>S,则键角H2O>H2S,故键角大小为CH4>NH3>H2O> H2S,C正确;D项,四种元素形成的单质中,氧气、氮气、硫单质均为分子晶体,但是金刚石属于原子晶体,D错误;故选C。
7.NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.1.8g2H216O中含有质子的数目为NA
B.标准状况下,1个H2分子的体积约为
C.吡咯()分子中含有键的数目为2NA
D.0.2mol[Co(NH3)4Cl2]Cl溶于水发生电离,可电离出0.6NA个Cl-
【答案】C
【解析】A项,2H216O的摩尔质量为20g/mol,1个2H216O 含10个质子,1.8g2H216O的物质的量为=0.09mol,所含质子数目为0.9NA,A项错误;B项,标准状况下,1molH2的体积约22.4L,H2分子间的距离远大于H2分子的直径,1个H2分子的体积小于L,B项错误;C项,1个吡咯分子中含10个σ键,0.2mol吡咯分子中含2molσ键,含σ键的数目为2NA,C项正确;D项,[Co(NH3)4Cl2]Cl 中内界Cl-难以电离,1mol[Co(NH3)4Cl2]Cl溶于水电离出1molCl-,0.2mol[Co(NH3)4Cl2]Cl溶于水电离出0.2molCl-,即可电离出0.2NA个Cl-,D项错误;故选C。
8.加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3,该过程同时可获得P2H4。其中一个反应为:P4+3NaOH+3H2O=3NaHPO2+ PH3↑。下列说法不正确的是( )
A.热稳定性:NH3>PH3,沸点:N2H4<P2H4
B.P4、PH3与P2H4都是分子晶体
C.制备过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、非极性键的形成
D.已知PH3的配位能力比NH3强,这是由于PH3配体中的P存在3d空轨道
【答案】A
【解析】A项,N2H4分子能与水分子形成分子间氢键,增大其沸点,P2H4只存在范德华力,则沸点:N2H4>P2H4,故A项错误;B项,P4、PH3与P2H4都是由分子组成,只含有共价键,都是分子晶体,故B项正确;C项,反应过程中有水分子中的O-H极性键断裂、分子中的P-P非极性键的断裂,分子中有P-H极性键形成、P2H4分子中有P-P非极性共价键形成,故C项正确;D项,NH3利用N的孤电子对与过渡金属配位形成配位键,而PH3的中心原子P有空的d轨道,可以接受过渡金属d轨道上的电子形成配位键,使PH3与过渡金属生成的配合物更加稳定,因此与金属离子的配位能力NH3<PH3,故D项正确;故选A。
9.Ga在电子工业中有广泛的应用,氯化物有GaCl3、GaCl2、Ga2Cl6等,实验证实GaCl3为共价化合物,GaCl2为离子化合物(含一种简单阳离子和一种复杂阴离子且基态阳离子中没有未成对电子),下列说法不正确的是( )
A.GaCl2中元素的化合价为价 B.GaCl2中阴离子的中心原子采用sp3杂化方式
C.GaCl3的熔点可能低于GaF3 D.Ga2Cl6中每个原子最外层均满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】A项,根据题意,基态镓原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,GaCl2含有一种简单阳离子和一种复杂阴离子,且阳离子没有未成对电子,则阳离子为Ga+,阴离子为[GaCl4]-,则阳离子Ga的化合价为+1,阴离子Ga的化合价为+3,没有+2价,A错误;B项,由A项可知,阴离子为[GaCl4]-,该阴离子σ成键电子对数为4,孤对电子数为,则阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化,B正确;C项,氯化镓为共价化合物,属于分子晶体,F的电负性强于Cl,氟化镓为离子晶体,离子晶体熔点高于分子晶体,C正确;D项,Ga2Cl6为共价化合物,Ga与3个Cl共用电子对,Ga2Cl6以GaCl3的二聚体形式存在,结构中存在配位键,结构式为,因此每个原子最外层均满足8电子稳定结构,D正确;故选A。
10.聚氯化磷腈(P3N3Cl6)熔点为113℃,低压下50℃即可升华,在有机溶剂中由反应3PCl5+3NH4Cl=P3N3Cl6+12HCl制备。聚氯化磷腈中包含有一个六元环,环上原子分为二配位与四配位两种结构。下列说法正确的是( )
A.P3N3Cl6的结构式可能为
B.P3N3Cl6为分子晶体,熔点比结构相似的P3N3Br6更高
C.P3N3Cl6也可以通过三分子的Cl2P N相互发生加成反应制得
D.P3N3Cl6中四配位的原子是P,二配位的是N,分别为sp3杂化与sp杂化
【答案】C
【解析】A项,氯化铵分解,HCl放掉,NH3作为亲核试剂进攻带正电的磷原子,结构式可能为,A错误;B项,P3N3Cl6、P3N3Br6均为分子晶体,结构相似,相对分子质量高的,范德华力大,故熔点比结构相似的P3N3Br6更低,B错误;C项,P3N3Cl6也可以通过三分子的Cl2P≡N中氮磷三键断开一条键,相互发生加成反应制得,C正确;D项,P3N3Cl6中四配位的原子是P,二配位的是N,分别为sp3d杂化与sp2杂化,D错误; 故选C。
11.电池中一种常用电解质的阴离子,结构如下图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同族。下列说法错误的是( )
A.原子半径:Z>X>Y B.该离子中Z、W、Z三原子共线
C.第一电离能:M<X<W D.简单氢化物沸点:X>Y>M
【答案】B
【解析】M原子序数最小,且形成4键,则M为C;X形成2键,Z形成6键,且X和Z同族,则X为O,Z为S;原子序数依次增大,则W为N;Y形成1键,则Y为F;因此M、W、X、Y、Z依次为:C、N、O、F、S。A项,电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同,核电荷数越小原子半径越大,因此原子半径:S>O>F,A正确;B项,根据该阴离子的结构示意图可知N原子采取sp3杂化,因此该离子中S、N、S三原子不可能共线,B错误;C项,同周期元素第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA异常,故第一电离能:C<O<N,C正确;D项,由于H2O、HF分子间存在氢键,H2O常温下为液态,HF常温下为气态,故简单氢化物沸点:H2O>HF>CH4,D正确;故选B。
12.某化合物分子式为YWZX2,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是( )
A.电负性:W<Y B.WX2的空间结构为直线形
C.最简单氢化物的沸点:X<Z D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半且之前还有两个元素,则Y为P;因为X与Z同主族,则X与Z分别可能是O与S或F与Cl,又因为W与X质子数之和等于Z的质子数,则X与Z分别是F与Cl,则W是O,W、X、Y、Z依次是O、F、P、Cl。A项,同周期元素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,P电负性小于N,N电负性小于O,故电负性W >Y,A错误;B项,WX2的空间结构为V形,OF2中中心原子为O,F为配位原子,价层电子对数,成键电子对数为2,孤电子对数为4-2=2,VSEPR为四面体,孤电子对越多,排斥力越大,所以OF2分子构型为V形,B错误;C项,HF气体之间可以形成氢键,而HCl无氢键,则最简单氢化物的沸点X > Z,C错误;D项,Y的第一电离能高于同周期相邻元素,第VA族的第一电离能比相邻元素高,D正确;故选D。
13.氮和氧是构建化合物的常见元素,某N2O5的晶胞如图。
下列说法不正确的是( )
A.该氮氧化物中N都呈价
B.该晶体中氮原子的杂化方式有sp、sp2两种
C.O3与足量红棕色气体反应生成N2O5的化学方程式为:2NO2+O3=N2O5+O2
D.晶体类型是分子晶体
【答案】D
【解析】根据晶胞中N原子和O原子的结合可知,N2O5晶胞中存在2种微粒,一种为:NO2+;一种为:NO3-,则N2O5晶体类型为:离子晶体。A项,N2O5晶体中,O元素的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0原则,得到N元素化合价为+5价,A正确;B项,在NO2+中的孤对电子为,则微粒VSEPR模型为直线形,中心N原子杂化类型为:sp;在NO3-中的孤对电子为,则微粒VSEPR模型为平面三角形,中心N原子杂化类型为:sp2,B正确;C项,O3具有强氧化性,在将NO2氧化为N2O5时,还有O2生成,反应的化学方程式为:2NO2+O3=N2O5+O2,C正确;D项,N2O5晶体类型为:离子晶体,D错误;故选D。
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Cd最近的原子有12个
【答案】B
【解析】A项,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项,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项,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项,Cd位于晶胞的顶点和面心位置,距离Cd最近的Cd原子有12个,故D正确;故选B。
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(14分)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂,其结构简式为,它是经国家批准使用的植物生长调节剂。氯吡苯脲能在动物体内代谢,其产物较为复杂,其中有H2O、NH3、CO2等。
(1)基态N原子的价电子轨道表示式为 ,其核外有 种不同空间运动状态的电子。
(2)氯吡苯脲中,属于第二周期的元素,电负性最大的是 (填元素符号,下同),第一电离能最大的是 。
(3)已知H2O分子中的H-O-H键角为104.5°,则NH3分子中的H-N-H键角 (选填“>”或“<”)104.5°,并说明理由 。
(4)热稳定性:H2O NH3(选填“>”或“<”),原因是 。
A.第一电离能:O>N B.非金属性:O>N
C.H2O的沸点较高 D.键能:H-O>H-N
(5)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化方式为 。
(6)文献表明2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,会生成氯吡苯脲,反应方程式如下:
反应过程中,每生成氯吡苯脲,断裂 个键。
【答案】(1) (1分) 5(1分)
(2)O(1分) N(1分)
(3) > (1分) 水和NH3分子的中心原子分别是O和N,杂化方式都是sp3杂化,H2O中的O原子上有2个孤电子对,NH3的N原子上有1个孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的斥力大,键角小,因此键角H-N-H>H-O-H(2分)
(4)> (1分) BD(2分)
(5)sp2和sp3(2分)
(6)NA(2分)
【解析】(1)N是7号元素,电子排布式为1s22s22p3,价电子轨道表示式为;核外电子占据5个轨道,有5种不同空间运动状态;(2)氯吡苯脲中,属于第二周期的元素有C、N、O三种,非金属性越强电负性越大,电负性最大的是O元素,同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,N原子2p轨道半充满稳定,第一电离能大于O,第一电离能最大的是N元素;(3)水和NH3分子的中心原子分别是O和N,杂化方式都是sp3杂化,H2O中的O原子上有2个孤电子对,NH3的N原子上有1个孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的斥力大,键角小,因此键角H-N-H>H-O-H;(4)非金属性O>N,非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,半径O<N,键能H-O>N-H,键能越大分子的热稳定性越强,答案选BD;(5)单键氮原子价层电子对为4对,杂化方式为sp3杂化,有双键的N原子价层电子对为3对,杂化方式为sp2杂化,故氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化方式有sp2和sp3;(6)由于单键都是σ键、而双键是由1个σ键和1个π键构成的,所以根据反应的方程式可知,反应过程中每个2-氯-4-氨基吡啶分子断裂一个σ键、每个异氰酸苯酯分子断裂一个π键,每生成1mol氯吡苯脲,需要1mol 2-氯-4-氨基吡啶、1mol异氰酸苯酯,所以每生成1mol氯吡苯脲,断裂1molσ键、断裂1molπ键,即NA个σ键。
16.(14分)氮及其化合物在生产生活中有重要用途。回答下列问题:
(1)基态N原子核外有 种不同能量的电子,其价层电子的轨道表示式为 。
(2)已知N4H4+的空间结构为正四面体形,请画出N4H4+的结构式(要求画出配位键) 。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.[Cu(NH3)4]2+的中心离子为sp3杂化
B.一种配离子的结构如图所示,该配离子中的键角大于单个水分子中的键角
C.分子的极性:NCl3比PCl3的大
D.氧化性:Fe3+>Fe(SCN)3
(4)铁和氮形成一种物质,其晶胞结构如右图所示,原子的配位数(紧邻的Fe原子)为 。
(5)已知吡啶()和吡咯()分子中均存在6个电子参与形成的大键,判断碱性:吡啶 吡咯(填“>”、“<”、“=”)。
(6)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉,常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂,严重危害人们健康。苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种类型,苏丹红Ⅰ的分子结构如图1所示。苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,有人把羟基取代在对位形成图2所示的结构,则其在水中的溶解度会 (填“增大”或“减小”),原因是 。
【答案】(1)3(1分) (1分)
(2)(2分)
(3)AC(2分) (4)6(2分) (5)> (2分)
(6)增大(2分) 丹红Ⅰ形成分子内氢键,而修饰后的分子可形成分子间氢键,与水分子形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度(2分)
【解析】(1)基态N原子核外有1s、2s、2p三个能级,即有3种不同能量的电子;氮原子价电子为第二层的五个电子,其价层电子的轨道表示式为:;(2)已知N4H4+的空间结构为正四面体形,四个氮原子位于四面体的顶点,每个氮原子连接一个氢原子,N4H4+的结构式为:;(3)A项,铜离子核外电子排布式为1s²2s²2p63s²3p63d10,不可能采取sp3杂化,应该是sp2d杂化,A错误;B项,配离子的结构如图所示,该配离子中水中氧原子提供电子对于铜离子成键,电子云密度减小,的键角大于单个水分子中的键角,B正确;C项,氮和磷同主族,氮的非金属性强,与氯形成化学键的极性弱,分子的极性:NCl3比PCl3的小,C错误;D项,Fe(SCN)3溶液中存在络合平衡,具有稳定性,氧化性:Fe3+>Fe(SCN)3,D正确;选AC;(4)晶胞结构图所示,其N原子的配位数(紧邻的Fe原子)为周围六个面心的六个铁原子,配位数为6;(5)吡咯是一个五元杂环化合物,其中氮原子与两个碳原子相连,形成一个环状结构,在吡咯中,氮原子的孤对电子参与了环的形成,这使得氮原子上的电子云密度降低,从而减弱了其碱性,碱性:吡啶>吡咯。(6)根据结构示意图可知,苏丹红Ⅰ形成分子内氢键,而修饰后的分子可形成分子间氢键,与水分子形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度。
17.(15分)卤族元素形成的单质和化合物有很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。回答下列问题:
(1)在一定浓度的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的,使氢氟酸分子缔合的作用力是 。
(2)溴原子的M能层电子排布式为 。
(3)氯化镀在气态时存在二聚体分子[(BeCl2)2]。该二聚体分子为平面结构,其结构式为,其中Be的杂化方式为 。
(4)(CN)2(氰)与卤素单质性质相似,与H2О反应生成HCN(氢氰酸)和HOCN(氰酸),反应中所涉及的第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(5)已知羧酸:①CF3COOH,②CH3COOH,③CH2FCOOH,④CH2ClCOOH,⑤CH3CH2COOH,其酸性由强到弱的顺序为 (填序号)。
(6)溴化碘(IBr)的化学性质也和卤素单质类似,溴化碘和水反应生成了一种三原子分子,反应的化学方程式为 。
(7)一定条件下,SbCl3与GaCl3以物质的量之比为1:1混合得到一种固态离子化合物,其结构组成可能为:(a)[SbCl2]+[GaCl4]-或(b)[GaCl2]+[SbCl4]-,该离子化合物最可能的结构组成为 (填“a”或“b”),理由是 。
(8)卤族元素除F外,Cl、Br、I均可形成多种含氧酸根离子。ClO2-、IO3-、BrO4-中键角最大的是 (填离子符号)。
(9)碘与锰形成的某种晶体的晶胞结构及晶胞参数如图所示(已知图中I原子与所连接的3个Mn原子的距离相等),阿伏加德罗常数的值为NA.则该晶体的化学式是 ,晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
【答案】(1)氢键(1分) (2)3s23p63d10(1分)
(3)sp2杂化(1分) (4)N>O>C(1分)
(5)①>③>④>②>⑤(2分) (6)IBr+H2O=HBr+HIO(1分)
(7) a(1分) GaCl3分子中Ga原子周围价层电子对是3,是电子对的接受体,更容易与Cl-上的孤电子对结合,形成配位键,构成[GaCl4]-离子,因此可能结构应是(a)[SbCl2]+[GaCl4]-(2分)
(8) BrO4-(2分)
(9)MnI2(1分) 或(2分)
【解析】(1)由于F元素的电负性强,原子半径小,所以HF分子之间以氢键结合,故氢氟酸分子缔合的作用力是氢键;(2)溴是35号元素,M能层已全部排满,故其M能层电子排布式为3s23p63d10;(3)Be最外层有3个电子,由该二聚体分子结构式可知,Be与3个Cl形成化学键,没有孤电子对,故Be为sp2杂化;(4)同周期元素,第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA反常,该反应中涉及的第二周期元素为C、N、O,由于N的2p能级为半充满状态,第一电离能最大,故第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;(5)F原子吸电子能力大于Cl,F原子数越多,吸电子能力越强,烃基是推电子基团,烃基中C原子数越多,其推电子能力越强,故5种羧酸酸性由强到弱的顺序为:①>③>④>②>⑤;(6)根据卤素单质与水之间的反应规律,溴化碘和水反应生成次碘酸(HIO)和溴化氢(HBr),反应的化学方程式为:IBr+H2O=HBr+HIO;(7)Ga是ⅢA族元素,最外层有3个电子,GaCl3分子中Ga原子周围价层电子对是3,是电子对的接受体,更容易与Cl-上的孤电子对结合,形成配位键,构成[GaCl4]-离子,因此可能结构应是(a)[SbCl2]+[GaCl4]-;(8)ClO2-中Cl原子孤电子对数为,价层电子对数为2+2=4,IO3-中I原子孤电子对数为,价层电子对数为3+1=4,BrO4-中Br原子孤电子对数为,价层电子对数为4+0=4,孤电子对之间的排斥力大于孤电子对与成键电子对之间的排斥力,故键角最大的是BrO4-;(9)如图所示,I在内部,有2个,Mn在顶点,数目为,最简整数比为2:1,即化合物的化学式为MnI2;根据 g· cm-3 g· cm-3。
18.(15分)锆(Zr)在核工业中地位重要,被称为“原子时代的头号金属”。请回答下列问题:
(1)40Zr与22Ti同族,40Zr的原子核外N层的电子排布为 。
(2) Ti(BH4)2是一种储氢材料。BH4-的VSEPR模型是 ,H、B、Ti的电负性由大到小的顺序为 。
(3)某种Zr的氯化物ZrCln在固态的时候以多聚体形式存在,其部分结构如下图:
,n= 。
Zr还可以与乙二胺形成配合物[ZrCl 4(H2NCH2CH2NH2)],1mol[ZrCl 4(H2NCH2CH2NH2)]中含有σ键的物质的量为 mol。
(4)ZrO2有3种常见晶胞结构,最为常见的是立方ZrO2 (晶胞为立方体)、四方ZrO2 (晶胞为长方体,其底面为正方形)。
上图所示立方ZrO2的晶胞中,每个O周围与其最近的O原子个数为 。四方ZrO2升温至2370℃时转化为立方ZrO2,两种晶体中Zr原子间最近距离均为360pm,则四方ZrO2转化为立方ZrO2时,密度 (填“增大”“不变”或“减小”)。两种晶体中,密度较大的晶体的密度(单位g∙cm-3)计算式为 。(列出计算式即可,以NA表示阿伏加德罗常数的值。)
【答案】(1)4s24p64d2(2分)
(2)正四面体形(1分) H>B>Ti(2分)
(3) 4(2分) 17(2分)
(4)6 (2分) 增大(2分) (2分)
【解析】(1)40Zr与22Ti同族,则40Zr的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s2,则其N层的电子排布为4s24p64d2。(2)Ti(BH4)2是一种储氢材料。BH4-的中心B原子的价层电子对数为=4,则发生sp3杂化,VSEPR模型是正四面体形;在硼氢化合物中,共用电子对偏向于氢,则B的非金属性比H弱,Ti为金属元素,其非金属性小于B,元素的非金属性越强,电负性越大,则H、B、Ti的电负性由大到小的顺序为:H>B>Ti。(3)从Zr的某种氯化物的结构图可以看出,Zr的配位数为6,其中有4个Cl-被两个Zr离子共用,则平均每个Zr离子结合4个Cl-,从而得出n=4。Zr还可以与乙二胺形成配合物[ZrCl 4(H2NCH2CH2NH2)],在1个[ZrCl 4(H2NCH2CH2NH2)]中,含有6个配位键(属于σ键)、4个N-Hσ键、4个C-Hσ键、2个N-Cσ键、1个C-Cσ键,则1mol[ZrCl 4(H2NCH2CH2NH2)]中含有σ键的物质的量为17mol。(4)上图所示立方ZrO2的晶胞中,白球位于顶点和面心,黑球位于体内,含白球的数目为=4,含黑球的数目为8,则白球表示Zr原子,黑球表示O原子。若把晶胞分为8个小立方体,每个O原子分别位于小立方体的体心,则每个O周围与其最近的O原子个数为6。在立方ZrO2中,晶胞质量为=g,晶体的体积为(510×10-10)3cm3,则立方ZrO2的密度为=g∙cm-3;在四方ZrO2晶胞中,Zr原子位于顶点和体心,个数为=2,O原子位于面心,个数为=4,晶胞质量为=g,晶体的体积为(360×10-10×360×10-10×520×10-10)cm3,则四方ZrO2的密度为=g∙cm-3,所以从四方ZrO2转化为立方ZrO2时,密度增大。由以上分析可知,两种晶体中,密度较大的晶体为立方ZrO2,密度(单位g∙cm-3)计算式为。
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年高二化学单元检测卷
(鲁科版2019选择性必修2)
物质结构与性质·综合卷2
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。)
1.[Cu(NH3)4]SO4常用作杀虫剂、媒染剂。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(O)>r(N) B.沸点:H2S>H2O
C.第一电离能:I1(N)>I1(O) D.电负性:χ(H)>χ(O)
2.下列比较正确的是( )
A.O3在水中的溶解度比在CCl4中的大
B.键角大小:NH3<PH3<BF3
C.沸点:
D.酸性强弱:三氟乙酸三氯乙酸乙酸
3.下列化学用语错误的是( )
A.NH3的VSEPR模型:
B.乙烯分子中π键的形成过程:
C.用电子式表示NaCl的形成过程:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
4.物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是( )
选项
性质差异
结构因素
A
极性:BF3<PCl3
分子空间构型
B
酸性:二氯乙酸<二氟乙酸
分子间氢键
C
熔点:NaCl>S8
晶体类型
D
识别K+的能力:18-冠-6>12-冠-4
冠醚空腔直径
5.由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中白球“〇”代表F原子 B.该化合物在固态时所属晶体类型为共价晶体
C.该化合物中Ⅰ原子存在孤对电子 D.该化合物中所有碘氧键键长相等
6.对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析,可以确定金属材料的等级。下列说法正确的是( )
A.半径:r(S2-)>r(O2-)>r(N3-) B.沸点:H2O> H2S>NH3>CH4
C.键角:CH4>NH3>H2O> H2S D.四种元素形成的单质的晶体类型一定相同
7.NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.1.8g2H216O中含有质子的数目为NA
B.标准状况下,1个H2分子的体积约为
C.吡咯()分子中含有键的数目为2NA
D.0.2mol[Co(NH3)4Cl2]Cl溶于水发生电离,可电离出0.6NA个Cl-
8.加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3,该过程同时可获得P2H4。其中一个反应为:P4+3NaOH+3H2O=3NaHPO2+ PH3↑。下列说法不正确的是( )
A.热稳定性:NH3>PH3,沸点:N2H4<P2H4
B.P4、PH3与P2H4都是分子晶体
C.制备过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、非极性键的形成
D.已知PH3的配位能力比NH3强,这是由于PH3配体中的P存在3d空轨道
9.Ga在电子工业中有广泛的应用,氯化物有GaCl3、GaCl2、Ga2Cl6等,实验证实GaCl3为共价化合物,GaCl2为离子化合物(含一种简单阳离子和一种复杂阴离子且基态阳离子中没有未成对电子),下列说法不正确的是( )
A.GaCl2中元素的化合价为价 B.GaCl2中阴离子的中心原子采用sp3杂化方式
C.GaCl3的熔点可能低于GaF3 D.Ga2Cl6中每个原子最外层均满足8电子稳定结构
10.聚氯化磷腈(P3N3Cl6)熔点为113℃,低压下50℃即可升华,在有机溶剂中由反应3PCl5+3NH4Cl=P3N3Cl6+12HCl制备。聚氯化磷腈中包含有一个六元环,环上原子分为二配位与四配位两种结构。下列说法正确的是( )
A.P3N3Cl6的结构式可能为
B.P3N3Cl6为分子晶体,熔点比结构相似的P3N3Br6更高
C.P3N3Cl6也可以通过三分子的Cl2P N相互发生加成反应制得
D.P3N3Cl6中四配位的原子是P,二配位的是N,分别为sp3杂化与sp杂化
11.电池中一种常用电解质的阴离子,结构如下图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同族。下列说法错误的是( )
A.原子半径:Z>X>Y B.该离子中Z、W、Z三原子共线
C.第一电离能:M<X<W D.简单氢化物沸点:X>Y>M
12.某化合物分子式为YWZX2,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X与Z同主族,W与X质子数之和等于Z的质子数,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是( )
A.电负性:W<Y B.WX2的空间结构为直线形
C.最简单氢化物的沸点:X<Z D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
13.氮和氧是构建化合物的常见元素,某N2O5的晶胞如图。
下列说法不正确的是( )
A.该氮氧化物中N都呈价
B.该晶体中氮原子的杂化方式有sp、sp2两种
C.O3与足量红棕色气体反应生成N2O5的化学方程式为:2NO2+O3=N2O5+O2
D.晶体类型是分子晶体
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Cd最近的原子有12个
二、非选择题(本大题共4个小题,共58分)
15.(14分)氯吡苯脲是一种常用的膨大剂,其结构简式为,它是经国家批准使用的植物生长调节剂。氯吡苯脲能在动物体内代谢,其产物较为复杂,其中有H2O、NH3、CO2等。
(1)基态N原子的价电子轨道表示式为 ,其核外有 种不同空间运动状态的电子。
(2)氯吡苯脲中,属于第二周期的元素,电负性最大的是 (填元素符号,下同),第一电离能最大的是 。
(3)已知H2O分子中的H-O-H键角为104.5°,则NH3分子中的H-N-H键角 (选填“>”或“<”)104.5°,并说明理由 。
(4)热稳定性:H2O NH3(选填“>”或“<”),原因是 。
A.第一电离能:O>N B.非金属性:O>N
C.H2O的沸点较高 D.键能:H-O>H-N
(5)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化方式为 。
(6)文献表明2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应,会生成氯吡苯脲,反应方程式如下:
反应过程中,每生成氯吡苯脲,断裂 个键。
16.(14分)氮及其化合物在生产生活中有重要用途。回答下列问题:
(1)基态N原子核外有 种不同能量的电子,其价层电子的轨道表示式为 。
(2)已知N4H4+的空间结构为正四面体形,请画出N4H4+的结构式(要求画出配位键) 。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.[Cu(NH3)4]2+的中心离子为sp3杂化
B.一种配离子的结构如图所示,该配离子中的键角大于单个水分子中的键角
C.分子的极性:NCl3比PCl3的大
D.氧化性:Fe3+>Fe(SCN)3
(4)铁和氮形成一种物质,其晶胞结构如右图所示,原子的配位数(紧邻的Fe原子)为 。
(5)已知吡啶()和吡咯()分子中均存在6个电子参与形成的大键,判断碱性:吡啶 吡咯(填“>”、“<”、“=”)。
(6)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉,常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂,严重危害人们健康。苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种类型,苏丹红Ⅰ的分子结构如图1所示。苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,有人把羟基取代在对位形成图2所示的结构,则其在水中的溶解度会 (填“增大”或“减小”),原因是 。
17.(15分)卤族元素形成的单质和化合物有很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。回答下列问题:
(1)在一定浓度的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的,使氢氟酸分子缔合的作用力是 。
(2)溴原子的M能层电子排布式为 。
(3)氯化镀在气态时存在二聚体分子[(BeCl2)2]。该二聚体分子为平面结构,其结构式为,其中Be的杂化方式为 。
(4)(CN)2(氰)与卤素单质性质相似,与H2О反应生成HCN(氢氰酸)和HOCN(氰酸),反应中所涉及的第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(5)已知羧酸:①CF3COOH,②CH3COOH,③CH2FCOOH,④CH2ClCOOH,⑤CH3CH2COOH,其酸性由强到弱的顺序为 (填序号)。
(6)溴化碘(IBr)的化学性质也和卤素单质类似,溴化碘和水反应生成了一种三原子分子,反应的化学方程式为 。
(7)一定条件下,SbCl3与GaCl3以物质的量之比为1:1混合得到一种固态离子化合物,其结构组成可能为:(a)[SbCl2]+[GaCl4]-或(b)[GaCl2]+[SbCl4]-,该离子化合物最可能的结构组成为 (填“a”或“b”),理由是 。
(8)卤族元素除F外,Cl、Br、I均可形成多种含氧酸根离子。ClO2-、IO3-、BrO4-中键角最大的是 (填离子符号)。
(9)碘与锰形成的某种晶体的晶胞结构及晶胞参数如图所示(已知图中I原子与所连接的3个Mn原子的距离相等),阿伏加德罗常数的值为NA.则该晶体的化学式是 ,晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
18.(15分)锆(Zr)在核工业中地位重要,被称为“原子时代的头号金属”。请回答下列问题:
(1)40Zr与22Ti同族,40Zr的原子核外N层的电子排布为 。
(2) Ti(BH4)2是一种储氢材料。BH4-的VSEPR模型是 ,H、B、Ti的电负性由大到小的顺序为 。
(3)某种Zr的氯化物ZrCln在固态的时候以多聚体形式存在,其部分结构如下图:
,n= 。
Zr还可以与乙二胺形成配合物[ZrCl 4(H2NCH2CH2NH2)],1mol[ZrCl 4(H2NCH2CH2NH2)]中含有σ键的物质的量为 mol。
(4)ZrO2有3种常见晶胞结构,最为常见的是立方ZrO2 (晶胞为立方体)、四方ZrO2 (晶胞为长方体,其底面为正方形)。
上图所示立方ZrO2的晶胞中,每个O周围与其最近的O原子个数为 。四方ZrO2升温至2370℃时转化为立方ZrO2,两种晶体中Zr原子间最近距离均为360pm,则四方ZrO2转化为立方ZrO2时,密度 (填“增大”“不变”或“减小”)。两种晶体中,密度较大的晶体的密度(单位g∙cm-3)计算式为 。(列出计算式即可,以NA表示阿伏加德罗常数的值。)
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