内容正文:
人教版高中化学选择性必修第二册综合测试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列分子属于极性分子的是( )
A.NH3 B.SO3 C.C2H4 D.BF3
2.在如图所示的微粒中,单质的非金属性最强的是( )
A. B. C. D.
3.下列说法正确的是( )
①基态碳原子电子排布式违反了洪特规则
②最外层电子数为的元素都在元素化学性质都相似
③充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红光的主要原因,是电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光
④某价层电子排布为的基态原子,该元素位于周期表中第四周期第ⅥB族
⑤电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
A.③⑤ B.①②⑤ C.②③④ D.①⑤
4.下列各组物质的晶体中,晶体类型相同的是( )
A.和 B.和 C.和 D.C(金刚石)和
5.碳酸钠应用广泛,下列说法不正确的是( )
A.碳酸钠受热易分解 B.碳酸钠属于强电解质
C.碳酸钠溶液呈碱性 D.Na元素位于周期表s区
6.高压发电系统常用SF6作为绝缘气体,该气体分子呈正八面体结构(如图所示)。下列有关SF6的说法错误的是( )
A.是非极性分子 B.键角∠FSF都等于90°
C.S与F之间共用电子对偏向F D.基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
7.居里夫人发现了元素镭(Ra)和钋(Po),两度获得诺贝尔化学奖。钋的原子序数为84,为钋的一种核素,下列说法错误的是( )
A.钋(Po)为金属元素 B.含有84个电子
C.钋(Po)的相对原子质量为210 D.含有126个中子
8.下列物质的用途与其性质无对应关系的是( )
选项
性质
用途
A
氨气分子间易形成氢键,沸点较高
液氨可作制冷剂
B
石墨中碳碳键的键能大
石墨可以导电
C
铝与氯的电负性差值为1.5
无法通过电解熔融制备Al
D
溴单质和四氯化碳均为非极性分子
可用四氯化碳萃取溴水中的溴
A.A B.B C.C D.D
9.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如下图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,下列说法中正确的是( )
X
Y
Z
W
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X
C.Z的气态氢化物熔沸点高于Y气态氢化物
D.W单质能与水反应,生成一种具有漂白性的物质
10.用图示的方法能够直观形象地使大家理解化学知识,下列图示正确的是( )
A.CO2分子结构模型
B.NH3的空间填充模型
C.HF分子间的氢键
D.互为“镜像”关系的手性异构体
A.A B.B C.C D.D
11.下列关于F及其化合物的结构与性质的论述错误的是( )
A.与核外价电子总数相同,均为正四面体结构
B.与中,与配位能力更强的是
C.熔点高于的原因:NaCl离子键更强
D.酸性大于的原因:F电负性大于H
12.反应CH3COO[Cu(NH3)2]+NH3+CO = CH3COO[Cu(NH3)3CO] 可用于除去H2中的CO。下列说法正确的是( )
A.NH3的空间构型为平面三角形 B.CH3COOH中既有离子键又有共价键
C.1mol[Cu(NH3)3CO]+中σ键数目为10mol D.[Cu(NH3)3]+中Cu元素的化合价为+1
13.下列微粒的中心原子是杂化的是( )
A. B. C. D.
14.X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素;Y元素基态原子的价层电子排布是;Z、Q元素原子的最外层均只有1个电子,Z元素原子中只有两种形状的电子云,Q元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是( )
A.电负性: B.ZX属于共价化合物
C.的阴阳离子数之比为1:1 D.Q元素位于元素周期表的ds区
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)下表列出9种元素在元素周期表(元素周期表只给出部分)中的位置。
族周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
4
⑨
请回答下列问题:
(1)考古工作者利用表中某元素的一种核素测定一些文物的年代,这种核素的原子符号是 。
(2)由元素②和元素④形成原子个数比为的化合物的电子式为 。
(3)元素⑦的最高价氧化物与元素⑥的最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式为 。
(4)③、④、⑤三种元素的简单氢化物稳定性顺序是 (填化学式,用“>”连接)。
(5)元素④和⑥形成的淡黄色固体与元素①和④形成的常用化合物反应的离子方程式为 。
(6)将元素⑧的单质通入元素⑥和⑨形成的化合物水溶液中,观察到的现象是 。
16.(14分)磷及其化合物用途广泛。请回答:
(1)基态磷原子价层电子的轨道表示式是 。某激发态P原子的电子排布式为:,该P原子中共有 种能量不同的电子。
(2)磷有白磷、红磷和黑磷等三种常见的单质。黑磷具有与石墨类似的层状结构。它们的结构如图:
下列说法不正确的是_____。
A.三种磷单质中,磷原子的杂化方式都是杂化
B.白磷晶体是分子晶体,黑磷晶体是混合型晶体
C.黑磷晶体中,以共价键结合的磷原子都在同一平面上
D.三种磷单质中,白磷的熔、沸点最高
(3)已知配合物的稳定性:,其原因是 。
(4)磷化铝的晶胞结构如图。P原子周围最紧邻的P原子数为 ,已知该晶体的密度为,则最近两个P原子间的核间距为 pm(用表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式)。
17.(14分)[FeF6]3-与许多金属离子或形成的化合物有广泛的用途。
(1)基态Fe原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FeF6]膜以进行防腐,该转化液是含KF、HNO3、(NH4)2S2O8(或H2O2)等物质的溶液(pH ≈ 2)。 的结构如下:
①比较O原子和S原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由: 。
②下列说法正确的是 (填字母)。
a.(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有“-O-O-”结构
b.依据结构分析,(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+7价
c.中“S-O-O”在一条直线上
③ 转化液pH过小时,不易得到K3[FeF6],原因是 。
(3)[FeF6]3-与形成的化合物可以作为锂离子电池的电极材料。
①化合物(NH4)3[FeF6]中的化学键类型有 (填字母)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.金属键 e.配位键
②(NH4)3[FeF6]的晶胞形状为立方体,边长为anm,结构如下图所示:
图中“”代表的是 (填“”或“”)。
18.(16分)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题:
(1)基态Si原子中,核外电子占据的最高能层的符号为 ,占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为 ;基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1,其转化为下列激发态时,吸收能量最少的是 (填选项字母)。
A.[Ar] B.[Ar]
C.[Ar] D.[Ar]
(2)C与Si是同主族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Si原子之间难以形成双键、叁键。从原子结构分析,其原因为 。
(3)硼(B)与Ga是同主族元素,硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂,其阴离子BH的立体构型为 ;另一种含硼阴离子的结构如图所示,其中B原子的杂化方式为 。
(4)GaCl3的熔点为77.9℃,GaF3的熔点为1000℃,试分析GaCl3熔点低于GaF3的原因为 ;气态GaCl3常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足8e-结构,据此写出二聚体的结构式为 。
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$人教版高中化学选择性必修第二册综合测试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的,
1.下列分子属于极性分子的是()
A.NH3
B.S03
C.C2H4
D.BF
2.在如图所示的微粒中,单质的非金属性最强的是()
128
3.下列说法正确的是()
①基态碳原子电子排布式1s22s22p2违反了洪特规则
②最外层电子数为s2的元素都在元素化学性质都相似
③充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红光的主要原因,是电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光
④某价层电子排布为3d44s2的基态原子,该元素位于周期表中第四周期第VB族
⑤电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
A.③⑤
B.①②⑤
C.②③④
D.①⑤
4.下列各组物质的晶体中,晶体类型相同的是()
A.SiC和MgOB.CO,和CS,
C.Cu和Ar
D.C(金刚石)和C60
5.碳酸钠应用广泛,下列说法不正确的是()
A.碳酸钠受热易分解
B.碳酸钠属于强电解质
C.碳酸钠溶液呈碱性
D.Na元素位于周期表s区
os
6.高压发电系统常用$F6作为绝缘气体,该气体分子呈正八面体结构(如图所示)。下列
0
OF
有关SF6的说法错误的是()
A.是非极性分子
B.键角∠FSF都等于909
C.S与F之间共用电子对偏向F
D.基态硫原子的电子排布式为1s22s22p3s23p4
7.居里夫人发现了元素镭R)和钋Po),两度获得诺贝尔化学奖。钋的原子序数为84,1Po为钋的一种
核素,下列说法错误的是()
A.钋Po)为金属元素
B.210P0含有84个电子
C.钋Po)的相对原子质量为210
D.210P0含有126个中子
8.下列物质的用途与其性质无对应关系的是()
选项
性质
用途
A
氨气分子间易形成氢键,沸点较高
液氨可作制冷剂
B
石墨中碳碳键的键能大
石墨可以导电
C
铝与氯的电负性差值为1.5
无法通过电解熔融AlCL,制备AI
D
溴单质和四氯化碳均为非极性分子
可用四氯化碳萃取溴水中的溴
A.A
B.B
C.C
D.D
9.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如下图所示。若Y原子的最外层电子数是
次外层电子数的3倍,下列说法中正确的是()
X
Y
Z
W
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X
C.Z的气态氢化物熔沸点高于Y气态氢化物
D.W单质能与水反应,生成一种具有漂白性的物质
10.用图示的方法能够直观形象地使大家理解化学知识,下列图示正确的是()
A.C02分子结构模型
B.NH的空间填充模型
氢键
COOH
H
COOH
H
F
H
H
NH,
C.HF分子间的氢键
D.互为“镜像关系的手性异构体
A.A
B.B
C.C
D.D
11.下列关于F及其化合物的结构与性质的论述错误的是()
A.[BFJ与[BH,丁核外价电子总数相同,均为正四面体结构
B.E与NCl中,与Cu2+配位能力更强的是NCl
C.NaF熔点高于NaCl的原因:NaCl离子键更强
D.CF,COOH酸性大于CH,COOH的原因:F电负性大于H
12.反应CH:COO[CuNH)2]+NH+C0=CHCOO[CuNH)3CO]可用于除去H中的C0。下列说法正确
的是()
A.NH3的空间构型为平面三角形B.CH,COOH中既有离子键又有共价键
C.1mol[CuNH)3CO]+中o键数目为10molD.[CuNH)3]+中Cu元素的化合价为+1
13.下列微粒的中心原子是$p2杂化的是()
A.CH,
B.CH;
C.NH
D.NH,
14.X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素:Y元素基态
原子的价层电子排布是ns"p2:Z、Q元素原子的最外层均只有1个电子,Z元素原子中只有两种形状的
电子云,Q元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是()
A.电负性:Y>X>Z>Q
B.ZX属于共价化合物
C.Z2Y2的阴阳离子数之比为1:1
D.Q元素位于元素周期表的ds区
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)下表列出9种元素在元素周期表(元素周期表只给出部分)中的位置。
族周
IA
0
期
1
①
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
请回答下列问题:
(1)考古工作者利用表中某元素的一种核素测定一些文物的年代,这种核素的原子符号是
(2)由元素②和元素④形成原子个数比为1:2的化合物的电子式为」
(3)元素⑦的最高价氧化物与元素⑥的最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式为
(4)③、④、⑤三种元素的简单氢化物稳定性顺序是
(填化学式,用“>”连接)。
(⑤)元素④和⑥形成的淡黄色固体与元素①和④形成的常用化合物反应的离子方程式为
(⑥将元素⑧的单质通入元素⑥和⑨形成的化合物水溶液中,观察到的现象是
16.(14分)磷及其化合物用途广泛。请回答:
(I)基态磷原子价层电子的轨道表示式是一。某激发态P原子的电子排布式为:N]Bs3p3d,该P原
子中共有种能量不同的电子。
(2)磷有白磷、红磷和黑磷等三种常见的单质。黑磷具有与石墨类似的层状结构。它们的结构如图:
红磷
黑磷
下列说法不正确的是
A.三种磷单质中,磷原子的杂化方式都是p杂化
B.白磷晶体是分子晶体,黑磷晶体是混合型晶体
C.黑磷晶体中,以共价键结合的磷原子都在同一平面上
D.三种磷单质中,白磷的熔、沸点最高
3)已知配合物的稳定性:[PtCL,(PH)]>[PtCL,(NH)2],其原因是
(4)磷化铝的晶胞结构如图。P原子周围最紧邻的P原子数为,己知该晶体的密度为pc3,则最近
两个P原子间的核间距为p(用N表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式)。
Al
17.(14分)[FeF]3-与许多金属离子或NH形成的化合物有广泛的用途。
(1)基态Fe原子的价层电子轨道表示式为_。
(2)钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K[F]膜
以进行防腐,该转化液是含KF、NOg、个NH)2S2Os(或H2O)等物质的溶液pH≈2)。S,O的结构如下:
0
-0
①比较0原子和$原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:
②下列说法正确的是
(填字母)。
a.NH4)2S2Og能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有.0-0-”结构
b.依据结构分析,NH4)2S2Og中硫元素的化合价为+7价
c.S,08中S-0-0”在一条直线上
③转化液pH过小时,不易得到K[FeF],原因是
(3)[F©F]3-与H形成的化合物可以作为锂离子电池的电极材料。
①化合物个NH)3[FeF]中的化学键类型有
(填字母):
a.离子键b.极性共价键c.非极性共价键d.金属键e.配位键
②NH)s[FeFJ的晶胞形状为立方体,边长为am,结构如下图所示:
图中●'代表的是(填“NH”或“FF。)。
18.(16分)新型半导体材料如碳化硅(SiC、氨化镓(GN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮
演着重要的角色。回答下列问题:
()基态S原子中,核外电子占据的最高能层的符号为,占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状
为:基态Ga原子的核外电子排布为A]3d14sp,其转化为下列激发态时,吸收能量最少的是
(填选项字母)。
3d
4s
4p
3d
4s
4p
A.[Ar]NNNNN
B.[Ar]NNNNN
3d
48
4p
3d
48
4p
C.[AWNN內☐个个
D.[Ar N NN N闪☐W☐
(2)C与Si是同主族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Si原子之间难以形成双键、叁键。从原子
结构分析,其原因为
(3)硼B)与Ga是同主族元素,硼氢化钠NaBH)是有机合成中重要的还原剂,其阴离子BH,的立体构型
为;另一种含硼阴离子的结构如图所示,其中B原子的杂化方式为一。
OH
12
B—O
HO-B
-OH
OH
(4)GaCl3的熔点为77.9℃,GaF3的熔点为l000C,试分析GaCl熔点低于GaF3的原因为:气态GaCl
常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足8结构,据此写出二聚体的结构式为一。人教版高中化学选择性必修第二册综合测试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的,
1.下列分子属于极性分子的是()
A.NH3
B.SO
C.C2H4
D.BF
【答案】A
【详解】A.H3中N原子形成3个δ键,有1个孤电子对,为sp杂化,分子构型为三角锥形,空间结构
不对称为极性分子,故A符合题意:
B.SO3中S原子形成3个8键,无孤电子对,分子构型为平面三角形,空间结构对称,正负电荷的中心重
合,属于非极性分子,故B不符合题意:
C.乙烯分子结构对称,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,故C不符合题意:
D.BF3中B原子形成3个δ键,无孤电子对,分子构型为平面三角形,正负电荷的中心重合,属于非极
性分子,故D不符合题意:
故选A。
2.在如图所示的微粒中,单质的非金属性最强的是()
92
8
9》
【答案】D
【分析】据图可知A、B、C、D分别Cl、Na、O、F,根据同一周期元素从左到右元素非金属性逐渐增强,
同主族元素从上到下元素非金属性逐渐减弱规律,Cl、Na同周期,O、F同周期,所以非金属性CPNa
F>O,而C1、F同主族,所以非金属性F>CI。
【详解】根据分析可知D的非金属性最强:
故选D。
3.下列说法正确的是()
①基态碳原子电子排布式1s22s22p违反了洪特规则
②最外层电子数为s2的元素都在元素化学性质都相似
③充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红光的主要原因,是电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的
光
④某价层电子排布为3d4s2的基态原子,该元素位于周期表中第四周期第VB族
⑤电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
A.③⑤
B.①②⑤
C.②③④
D.①⑤
【答案】D
【详解】①洪特规则是指在相同能量的轨道上,电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同:基态
碳原子电子排布式1s22s22p?违反了洪特规则,正确:
②最外层电子数为ns2的元素包括1s2、ⅡA族和过渡族的元素;元素化学性质不一定相同,故错误:
③充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红色光的主要原因,是电子由激发态向基态跃迁时发射的红色光线,
故错误:
④根据洪特规则的特例,不存在价层电子排布式为3d4s2的基态原子,应该为34s的原子位于周期表中
第四周期第VB族,故错误;
⑤电子云图中的小黑点代表电子在核外空间区域内出现的机会,小黑点的疏密程度表示电子在原子核外
单位体积内出现概率的大小,故正确:
故选D。
4.下列各组物质的晶体中,晶体类型相同的是()
A.SiC和MgOB.CO,和CS,
C.Cu和Ar
D.C(金刚石)和C60
【答案】B
【详解】A.SiC是共价晶体,MgO是离子晶体,故A不选:
B.CO,和CS2都是由分子构成,都是分子晶体,故B选:
C.Cu是金属晶体,Ar是分子晶体,故C不选:
D.C60和C(金刚石)中均为共价键,但C0为分子晶体,金刚石为共价晶体,故D错误:
答案选B。
5.碳酸钠应用广泛,下列说法不正确的是()
A.碳酸钠受热易分解
B.碳酸钠属于强电解质
C.碳酸钠溶液呈碱性
D.Na元素位于周期表s区
【答案】A
【详解】A.碳酸钠性质稳定,受热不易分解,故A错误;
B.碳酸钠在溶液中能完全电离出自由移动的离子,属于强电解质,故B正确:
C.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,故C正确:
D.钠元素的原子序数为11,价电子排布式为3s,位于元素周期表s区,故D正确:
故选A。
6.高压发电系统常用SF6作为绝缘气体,该气体分子呈正八面体结构(如图所示)。下列有关$F6的说法错
误的是()
)S
OF
A.是非极性分子
B.键角∠FSF都等于90°
C.S与F之间共用电子对偏向F
D.基态硫原子的电子排布式为1s22s22p3s23p4
【答案】B
【详解】A.SF6气体分子呈正八面体结构,呈中心对称,则SF6是非极性分子,故A正确:
B.SF6气体分子呈正八面体结构,则键角∠FSF等于90°或180°,故B错误:
C.F的电负性大于S的电负性,因此S与F之间共用电子对偏向F,故C正确:
D.S原子有16个电子,则基态硫原子的电子排布式为1s22s22p3s23p4,故D正确。
综上所述,答案为B。
7.居里夫人发现了元素镭R)和钋Po),两度获得诺贝尔化学奖。钋的原子序数为84,Po为钋的一种
核素,下列说法错误的是()
A.钋Po)为金属元素
B.210P0含有84个电子
C.钋Po)的相对原子质量为210
D.210P0含有126个中子
【答案】C
【详解】A.钋为金属元素,A项正确:
B.钋的原子序数为84,原子序数=质子数=电子数,故钋原子含有84个电子,B项正确:
C.元素的相对原子质量是按该元素的各种核素所占的一定百分比算出的平均值,1Po是一种核素,核
素的质量数不是元素的相对原子质量,C项错误:
D.原子中质量数=质子数十中子数,故钋含有的中子数为210-84=126,D项正确:
故选C。
8.下列物质的用途与其性质无对应关系的是()
选项
性质
用途
氨气分子间易形成氢键,沸点较高
液氨可作制冷剂
B
石墨中碳碳键的键能大
石墨可以导电
铝与氯的电负性差值为1.5
无法通过电解熔融AICl,制备A1
D
溴单质和四氯化碳均为非极性分子
可用四氯化碳萃取溴水中的溴
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.氨气分子间易形成氢键,沸点较高,所以液氨气化时会吸收热量,使周围环境的温度降低,
可作制冷剂。故A不选:
B.石墨可以导电是因为石墨晶体中存在离域大π键,与碳碳键的键能大无关,故B选:
C.铝元素与氯元素的电负性差值为1.5,说明氯化铝是熔融状态下不能导电的共价化合物,所以无法通
过电解熔融氯化铝的方法制备金属铝,故C不选:
D.溴单质和四氯化碳均为非极性分子,由相似相溶原理可知,溴在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶
解度,所以可用四氯化碳萃取溴水中的溴,故D不选;
故选B。
9.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如下图所示。若Y原子的最外层电子数是
次外层电子数的3倍,下列说法中正确的是()
Y
Z
W
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X
C.Z的气态氢化物熔沸点高于Y气态氢化物
D.W单质能与水反应,生成一种具有漂白性的物质
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y是O元素:
根据它们在元素周期表中的位置,可知X是N元素、Z是S元素、W是C1元素。
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径:S>C>N>O,故
A错误;
B.元素非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性:HC1O4>H2SO4>DNO3,
故B错误;
C.H2O能形成分子间氢键,H2O熔沸点高于HS,,故C错误;
D.C2能与水反应,生成一种具有漂白性的物质HCIO,故D正确:
选D。
10.用图示的方法能够直观形象地使大家理解化学知识,下列图示正确的是()
A.C02分子结构模型
B.NH,的空间填充模型
氢键
H
↓
H
H一F
R
C.HF分子间的氢键
D.互为“镜像关系的手性异构体
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A,CO2是直线形分子,而不是V形,选项A错误;
B
可以表示H3的球棍模型而不是填充模型,选项B错误;
C.氢键的表示方法为A-H.B,其中表示共价键,…表示氢键,所以H亚分子间的氢键可表示为
H
H
,选项C错误;
D.互为镜像关系的手性异构体,各原子或原子团关于镜像对称,图示正确,选项D正确:
答案选D。
11.下列关于F及其化合物的结构与性质的论述错误的是()
A.[BF]与[BH,丁核外价电子总数相同,均为正四面体结构
B.NE与NCl中,与Cu2+配位能力更强的是NCl
C.NaF熔点高于NaCI的原因:NaCI离子键更强
D.CF,COOH酸性大于CH,COOH的原因:F电负性大于H
【答案】A
【详解】A.[BF,T的价电子总数为3(B)+4×7(F)+1(电荷)=32,[BH,I的价电子总数为3(B)+4×1
(H)+1(电荷)=8,两者价电子总数不同,故A错误:
B.C1的电负性弱于F,NCL,中N的孤对电子更易与Cu2配位,因此NCLl配位能力更强,故B正确;
C.F半径小,与Nat的离子键作用更强,熔点更高,故C正确:
D.F的电负性大于H,通过吸电子诱导效应增强羧酸的酸性,故D正确:
故选A。
12.反应CHCOO[Cu个NH)2]+NH+CO=CH3COO[CuNH)3CO]可用于除去H中的C0。下列说法正确
的是()
A,NH3的空间构型为平面三角形
B.CIH,COOH中既有离子键又有共价键
C.1mol[CuNH)3Co]+中o键数目为l0molD.[CuNH)]+中Cu元素的化合价为+1
【答案】D
【详解】A.N,中心原子N价层电子对数:3+5-3x=4,含1孤电子对,空间构型为三角锥形,
A错误:
B.CH:COOH属于共价化合物,分子中只有共价键,B错误:
C.1mol[CuNH)3Co]+中存在4mol配位键和10nolo键,即o键数目为14mol,C错误:
D.化合物中各元素化合价代数和为0,[CuNH)]十中C元素的化合价为+1,D正确:
答案选D。
13.下列微粒的中心原子是$p2杂化的是()
A.CH
B.CH;
C.NH
D.NH,
【答案】B
【详解】A.CH中C原子的价层电子对数为3+4+1-3
-4,VSEPR模型为四面体,C原子采用sp杂化,
2
选项A错误;
B.CH中C原子的价层电子对数为3计4,3=3,VSEPR模型为平面三角形,C原子采用p杂化,选
2
项B正确:
C.NH中N原子的价层电子对数为4+,44,VSEPR模型为正四面体,N原子采用p杂化,选项
C错误:
D.NH,中N原子的价层电子对数为2+5+1,24,SEPR模型为四面体,N原子采用p杂化,选项D
错误;
答案选B。
14.X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素;Y元素基态
原子的价层电子排布是nsp2“;Z、Q元素原子的最外层均只有1个电子,Z元素原子中只有两种形状的
电子云,Q元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是()
A.电负性:Y>X>Z>Q
B.ZX属于共价化合物
C.Z,Y2的阴阳离子数之比为1:1D.Q元素位于元素周期表的ds区
【答案】D
【分析】X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素是H,Y元
素基态原子的价层电子排布是ns"p2“是主族元素,2s22p4是0,Z、Q元素原子的最外层均只有1个电子
则其为Na或K或Cu,Z元素原子中只有两种形状的电子云,则Z只含有s和p轨道,故Z为Na或K,
Q元素基态原子内层轨道均排满电子,则Q为C。
【详解】A.电负性同周期从左到右依次增大,同主族从上往下依次减小,钠比铜容易失去,铜元素的
电负性大于钠元素,故电负性O>H>C1>Na(K),故A错误:
B.ZX为NaH或者H,是离子化合物,故B错误;
C.Z,Y2为Na2O2或者KO2,为过氧化物,阴阳离子数之比为1:2,故C错误;
D.Q元素位于元素周期表第B族,是ds区,故D正确:
故选:D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)下表列出9种元素在元素周期表(元素周期表只给出部分)中的位置。
族周
IA
0
期
①
IIA
IIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑨
请回答下列问题:
()考古工作者利用表中某元素的一种核素测定一些文物的年代,这种核素的原子符号是
(2)由元素②和元素④形成原子个数比为1:2的化合物的电子式为
(3)元素⑦的最高价氧化物与元素⑥的最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式为
(④)③、④、⑤三种元素的简单氢化物稳定性顺序是
(填化学式,用“>”连接)。
(⑤)元素④和⑥形成的淡黄色固体与元素①和④形成的常用化合物反应的离子方程式为
(⑥将元素⑧的单质通入元素⑥和⑨形成的化合物水溶液中,观察到的现象是
【答案】(1)C
(20:C:0
(3)Al,0,+20H+3H,0=2[AI(OH),]
(4)HF>H,0>NH3
(⑤2,O2+2H,0=4a+4OH+O,↑
(O溶液由无色逐渐变棕黄色(合理即可)
【分析】根据9种元素在周期表的位置,可知①是H元素,②是C元素,③是N元素,④是O元素,⑤
是F元素,⑥是Na元素,⑦是A1元素,⑧是CI元素,⑨是Br元素,据此分析解答。
【详解】(1)考古工作者常利用“C测定一些文物的年代,这种核素的原子符号是。C。
(2)
元素②是C元素,元素④是0元素,形成原子个数比为1:2的化合物是C02,其电子式为O:C:0。
(3)元素⑦是A1元素,最高价氧化物为Al,O3,元素⑥是Na元素,最高价氧化物的水化物为NaOH,
二者反应的离子方程式为Al,0,+20H+3H,0=2[A(OH)4]。
(4)元素的简单氢化物稳定性和元素的非金属性强弱有关,③是N元素,④是O元素,⑤是F元素,
非金属性F>O>N,则三种元素的简单氢化物稳定性顺序是亚>H,O>NH?。
(5)④是O元素,⑥是Na元素,二者形成的淡黄色固体是NaO2,①是H元素,④是O元素,二者形
成的常用化合物是H,O,N,O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式是
2a,O,+2H,O=4a+4OH+O,↑。
(6)⑧是CI元素,其单质是Cl2,⑥是Na元素,⑨是Br元素,二者形成的化合物是NaBr,氯气通入
到溴化钠溶液中,氯气置换出溴,故观察到的现象是溶液由无色逐渐变棕黄色(合理即可)。
16.(14分)磷及其化合物用途广泛。请回答:
(I)基态磷原子价层电子的轨道表示式是。某激发态P原子的电子排布式为:[N©]3s3p3d,该P原
子中共有种能量不同的电子。
(2)磷有白磷、红磷和黑磷等三种常见的单质。黑磷具有与石墨类似的层状结构。它们的结构如图:
红磷
黑磷
下列说法不正确的是
A.三种磷单质中,磷原子的杂化方式都是sp杂化
B.白磷晶体是分子晶体,黑磷晶体是混合型晶体
C.黑磷晶体中,以共价键结合的磷原子都在同一平面上
D.三种磷单质中,白磷的熔、沸点最高
3)已知配合物的稳定性:[PtCL,(PH)2]>[PtCL,(NH)2],其原因是。
(4磷化铝的晶胞结构如图。P原子周围最紧邻的P原子数为,己知该晶体的密度为p·cm3,则最近
两个P原子间的核间距为p(用Na表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式)。
Al
3s
3p
【答案】(①)
团
6
(2)CD
(3)P的电负性小于N,形成配位键时更易给出孤电子对,故PC12(PH,),更稳定
58
×4
(4)
12
×10-10
2
【详解】(1)
3s
3p
P为15号元素,电子排布式为Ne3s23p3,其价电子排布式为:
价个↑↑:
该激发态P原子的电子
在10个原子轨道上运动,在1s、2s、2p、3s、3p、3d运动的电子能量不同,因此有6种种能量不同的电
3s
3p
子:故答案为:
团个↑:6
(2)A.三种磷单质中,三种磷单质中,磷原子的价电子数为5个,磷原子间均以单键相连接,剩余1
对孤电子对,价层电子对数为4,因此磷原子的杂化方式都是sp3杂化,故A正确:B.白磷由白磷分子构
成,白磷晶体属于分子晶体,黑鳞具有与石墨类似的层状结构,层间是范德华力,层内相邻原子是共价
键,因此黑磷晶体是混合型晶体,故B正确:C.根据图中信息得到黑磷晶体中以共价键结合的磷原子不
在同一平面上,故C错误:D.三种磷单质中,白磷的相对分子质量最小,分子间作用力最弱,在三种晶
体中熔沸点最低,故D错误:综上所述,答案为:CD。
(3)P的电负性小于N,形成配位键时更易给出电子,故PCL,(PH,)2更稳定;故答案为:P的电负性
小于N,形成配位键时更易给出孤电子对,故PtCL,(PH)2更稳定。
孩物质中含有4个A灿,8×十6x二=4个P,化学式为AIP,P原子周围最紧邻的P原子数,跟
2
原子周围最紧邻的A1原子数相等,而A1原子周围最紧邻的A1原子数12个[以项点的A1分析,一个横截
面有4个A1(位于每个小面的面心),有3个横截面,共12个们:由立方晶胞密度计算公式:
×4
M
58
58
-×4
V=V=N二,得到晶胞的边长
×4
×100,两个最近P原子间的距离为面对角线长度的一半
0
58
58
×4
×4
即2N×10:故答案为:12:
—×1010
0
17.(14分)[FeF6]3与许多金属离子或NH形成的化合物有广泛的用途。
(I)基态Fe原子的价层电子轨道表示式为。
(2)钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FF]膜
以进行防腐,该转化液是含KF、NO3、个NH)2SOs(或H2O)等物质的溶液pH≈2)。S,O的结构如下:
0
0—S-0-0-S-
-0
①比较O原子和$原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:
②下列说法正确的是
(填字母)。
a.个NH2S2Os能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有-0-0-”结构
人教版高中化学选择性必修第二册综合测试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列分子属于极性分子的是( )
A.NH3 B.SO3 C.C2H4 D.BF3
【答案】A
【详解】A.NH3中N原子形成3个δ键,有1个孤电子对,为sp3杂化,分子构型为三角锥形,空间结构不对称为极性分子,故A符合题意;
B.SO3中S原子形成3个δ键,无孤电子对,分子构型为平面三角形,空间结构对称,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,故B不符合题意;
C.乙烯分子结构对称,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,故C不符合题意;
D.BF3中B原子形成3个δ键,无孤电子对,分子构型为平面三角形,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,故D不符合题意;
故选A。
2.在如图所示的微粒中,单质的非金属性最强的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】据图可知A、B、C、D分别Cl、Na、O、F,根据同一周期元素从左到右元素非金属性逐渐增强,同主族元素从上到下元素非金属性逐渐减弱规律,Cl、Na同周期,O、F同周期,所以非金属性Cl>Na,F>O,而Cl、F同主族,所以非金属性F>Cl。
【详解】根据分析可知D的非金属性最强;
故选D。
3.下列说法正确的是( )
①基态碳原子电子排布式违反了洪特规则
②最外层电子数为的元素都在元素化学性质都相似
③充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红光的主要原因,是电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光
④某价层电子排布为的基态原子,该元素位于周期表中第四周期第ⅥB族
⑤电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
A.③⑤ B.①②⑤ C.②③④ D.①⑤
【答案】D
【详解】①洪特规则是指在相同能量的轨道上,电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同;基态碳原子电子排布式违反了洪特规则,正确;
②最外层电子数为ns2的元素包括1s2、ⅡA族和过渡族的元素;元素化学性质不一定相同,故错误;
③充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红色光的主要原因,是电子由激发态向基态跃迁时发射的红色光线,故错误;
④根据洪特规则的特例,不存在价层电子排布式为的基态原子,应该为的原子位于周期表中第四周期第ⅥB族,故错误;
⑤电子云图中的小黑点代表电子在核外空间区域内出现的机会,小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小,故正确;
故选D。
4.下列各组物质的晶体中,晶体类型相同的是( )
A.和 B.和 C.和 D.C(金刚石)和
【答案】B
【详解】A.是共价晶体,是离子晶体,故A不选;
B.和都是由分子构成,都是分子晶体,故B选;
C.是金属晶体,Ar是分子晶体,故C不选;
D.C60和C(金刚石)中均为共价键,但C60为分子晶体,金刚石为共价晶体,故D错误;
答案选B。
5.碳酸钠应用广泛,下列说法不正确的是( )
A.碳酸钠受热易分解 B.碳酸钠属于强电解质
C.碳酸钠溶液呈碱性 D.Na元素位于周期表s区
【答案】A
【详解】A.碳酸钠性质稳定,受热不易分解,故A错误;
B.碳酸钠在溶液中能完全电离出自由移动的离子,属于强电解质,故B正确;
C.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,故C正确;
D.钠元素的原子序数为11,价电子排布式为3s1,位于元素周期表s区,故D正确;
故选A。
6.高压发电系统常用SF6作为绝缘气体,该气体分子呈正八面体结构(如图所示)。下列有关SF6的说法错误的是( )
A.是非极性分子 B.键角∠FSF都等于90°
C.S与F之间共用电子对偏向F D.基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
【答案】B
【详解】A.SF6气体分子呈正八面体结构,呈中心对称,则SF6是非极性分子,故A正确;
B.SF6气体分子呈正八面体结构,则键角∠FSF等于90°或180°,故B错误;
C.F的电负性大于S的电负性,因此S与F之间共用电子对偏向F,故C正确;
D.S原子有16个电子,则基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,故D正确。
综上所述,答案为B。
7.居里夫人发现了元素镭(Ra)和钋(Po),两度获得诺贝尔化学奖。钋的原子序数为84,为钋的一种核素,下列说法错误的是( )
A.钋(Po)为金属元素 B.含有84个电子
C.钋(Po)的相对原子质量为210 D.含有126个中子
【答案】C
【详解】A.钋为金属元素,A项正确;
B.钋的原子序数为84,原子序数=质子数=电子数,故钋原子含有84个电子,B项正确;
C.元素的相对原子质量是按该元素的各种核素所占的一定百分比算出的平均值,是一种核素,核素的质量数不是元素的相对原子质量,C项错误;
D.原子中质量数=质子数十中子数,故钋含有的中子数为,D项正确;
故选C。
8.下列物质的用途与其性质无对应关系的是( )
选项
性质
用途
A
氨气分子间易形成氢键,沸点较高
液氨可作制冷剂
B
石墨中碳碳键的键能大
石墨可以导电
C
铝与氯的电负性差值为1.5
无法通过电解熔融制备Al
D
溴单质和四氯化碳均为非极性分子
可用四氯化碳萃取溴水中的溴
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.氨气分子间易形成氢键,沸点较高,所以液氨气化时会吸收热量,使周围环境的温度降低,可作制冷剂。故A不选;
B.石墨可以导电是因为石墨晶体中存在离域大π键,与碳碳键的键能大无关,故B选;
C.铝元素与氯元素的电负性差值为1.5,说明氯化铝是熔融状态下不能导电的共价化合物,所以无法通过电解熔融氯化铝的方法制备金属铝,故C不选;
D.溴单质和四氯化碳均为非极性分子,由相似相溶原理可知,溴在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,所以可用四氯化碳萃取溴水中的溴,故D不选;
故选B。
9.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如下图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,下列说法中正确的是( )
X
Y
Z
W
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X
C.Z的气态氢化物熔沸点高于Y气态氢化物
D.W单质能与水反应,生成一种具有漂白性的物质
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y是O元素;根据它们在元素周期表中的位置,可知X是N元素、Z是S元素、W是Cl元素。
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径:S>Cl>N>O,故A错误;
B.元素非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4>HNO3,故B错误;
C.H2O能形成分子间氢键,H2O熔沸点高于H2S,故C错误;
D.Cl2能与水反应,生成一种具有漂白性的物质HClO,故D正确;
选D。
10.用图示的方法能够直观形象地使大家理解化学知识,下列图示正确的是( )
A.CO2分子结构模型
B.NH3的空间填充模型
C.HF分子间的氢键
D.互为“镜像”关系的手性异构体
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.是直线形分子,而不是V形,选项A错误;
B.可以表示NH3的球棍模型而不是填充模型,选项B错误;
C.氢键的表示方法为A-H…B-,其中-表示共价键,…表示氢键,所以HF分子间的氢键可表示为,选项C错误;
D.互为镜像关系的手性异构体,各原子或原子团关于镜像对称,图示正确,选项D正确;
答案选D。
11.下列关于F及其化合物的结构与性质的论述错误的是( )
A.与核外价电子总数相同,均为正四面体结构
B.与中,与配位能力更强的是
C.熔点高于的原因:NaCl离子键更强
D.酸性大于的原因:F电负性大于H
【答案】A
【详解】A.的价电子总数为3(B)+4×7(F)+1(电荷)=32,的价电子总数为3(B)+4×1(H)+1(电荷)=8,两者价电子总数不同,故A错误;
B.Cl的电负性弱于F,中N的孤对电子更易与配位,因此配位能力更强,故B正确;
C.F⁻半径小,与Na⁺的离子键作用更强,熔点更高,故C正确;
D.F的电负性大于H,通过吸电子诱导效应增强羧酸的酸性,故D正确;
故选A。
12.反应CH3COO[Cu(NH3)2]+NH3+CO = CH3COO[Cu(NH3)3CO] 可用于除去H2中的CO。下列说法正确的是( )
A.NH3的空间构型为平面三角形 B.CH3COOH中既有离子键又有共价键
C.1mol[Cu(NH3)3CO]+中σ键数目为10mol D.[Cu(NH3)3]+中Cu元素的化合价为+1
【答案】D
【详解】A.NH3中心原子N价层电子对数:,含1孤电子对,空间构型为三角锥形,A错误;
B.CH3COOH属于共价化合物,分子中只有共价键,B错误;
C.1mol[Cu(NH3)3CO]+中存在4mol配位键和10molσ键,即σ键数目为14mol,C错误;
D.化合物中各元素化合价代数和为0,[Cu(NH3)3]+中Cu元素的化合价为+1,D正确;
答案选D。
13.下列微粒的中心原子是杂化的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.中C原子的价层电子对数为=4,VSEPR模型为四面体,C原子采用sp3杂化,选项A错误;
B.中C原子的价层电子对数为= 3,VSEP R模型为平面三角形,C原子采用sp2杂化,选项B正确;
C.中N原子的价层电子对数为=4,VSEPR模型为正四面体,N原子采用sp3杂化,选项C错误;
D.中N原子的价层电子对数为=4,VSEPR模型为四面体,N原子采用sp3杂化,选项D错误;
答案选B。
14.X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素;Y元素基态原子的价层电子排布是;Z、Q元素原子的最外层均只有1个电子,Z元素原子中只有两种形状的电子云,Q元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是( )
A.电负性: B.ZX属于共价化合物
C.的阴阳离子数之比为1:1 D.Q元素位于元素周期表的ds区
【答案】D
【分析】X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素是H, Y元素基态原子的价层电子排布是是主族元素,是O,Z、Q元素原子的最外层均只有1个电子则其为Na或K或Cu,Z元素原子中只有两种形状的电子云,则Z只含有s和p轨道,故Z为Na或K,Q元素基态原子内层轨道均排满电子,则Q为Cu。
【详解】A.电负性同周期从左到右依次增大,同主族从上往下依次减小 ,钠比铜容易失去,铜元素的电负性大于钠元素,故电负性,故A错误;
B.ZX为NaH或者KH,是离子化合物,故B错误;
C.为Na2O2或者K2O2,为过氧化物,阴阳离子数之比为1:2,故C错误;
D.Q元素位于元素周期表第ⅠB族,是ds区,故D正确;
故选:D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)下表列出9种元素在元素周期表(元素周期表只给出部分)中的位置。
族周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
4
⑨
请回答下列问题:
(1)考古工作者利用表中某元素的一种核素测定一些文物的年代,这种核素的原子符号是 。
(2)由元素②和元素④形成原子个数比为的化合物的电子式为 。
(3)元素⑦的最高价氧化物与元素⑥的最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式为 。
(4)③、④、⑤三种元素的简单氢化物稳定性顺序是 (填化学式,用“>”连接)。
(5)元素④和⑥形成的淡黄色固体与元素①和④形成的常用化合物反应的离子方程式为 。
(6)将元素⑧的单质通入元素⑥和⑨形成的化合物水溶液中,观察到的现象是 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)溶液由无色逐渐变棕黄色(合理即可)
【分析】根据9种元素在周期表的位置,可知①是H元素,②是C元素,③是N元素,④是O元素,⑤是F元素,⑥是Na元素,⑦是Al元素,⑧是Cl元素,⑨是Br元素,据此分析解答。
【详解】(1)考古工作者常利用测定一些文物的年代,这种核素的原子符号是。
(2)
元素②是C元素,元素④是O元素,形成原子个数比为的化合物是CO2,其电子式为。
(3)元素⑦是Al元素,最高价氧化物为,元素⑥是Na元素,最高价氧化物的水化物为NaOH,二者反应的离子方程式为。
(4)元素的简单氢化物稳定性和元素的非金属性强弱有关,③是N元素,④是O元素,⑤是F元素,非金属性F>O>N,则三种元素的简单氢化物稳定性顺序是。
(5)④是O元素,⑥是Na元素,二者形成的淡黄色固体是,①是H元素,④是O元素,二者形成的常用化合物是,与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式是。
(6)⑧是Cl元素,其单质是Cl2,⑥是Na元素,⑨是Br元素,二者形成的化合物是NaBr,氯气通入到溴化钠溶液中,氯气置换出溴,故观察到的现象是溶液由无色逐渐变棕黄色(合理即可)。
16.(14分)磷及其化合物用途广泛。请回答:
(1)基态磷原子价层电子的轨道表示式是 。某激发态P原子的电子排布式为:,该P原子中共有 种能量不同的电子。
(2)磷有白磷、红磷和黑磷等三种常见的单质。黑磷具有与石墨类似的层状结构。它们的结构如图:
下列说法不正确的是_____。
A.三种磷单质中,磷原子的杂化方式都是杂化
B.白磷晶体是分子晶体,黑磷晶体是混合型晶体
C.黑磷晶体中,以共价键结合的磷原子都在同一平面上
D.三种磷单质中,白磷的熔、沸点最高
(3)已知配合物的稳定性:,其原因是 。
(4)磷化铝的晶胞结构如图。P原子周围最紧邻的P原子数为 ,已知该晶体的密度为,则最近两个P原子间的核间距为 pm(用表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式)。
【答案】(1) 6
(2)CD
(3)P的电负性小于N,形成配位键时更易给出孤电子对,故更稳定
(4) 12
【详解】(1)
P为15号元素,电子排布式为[Ne]3s23p3,其价电子排布式为:,该激发态P原子的电子在10个原子轨道上运动,在1s、2s、2p、3s、3p、3d运动的电子能量不同,因此有6种种能量不同的电子;故答案为:;6。
(2)A. 三种磷单质中,三种磷单质中,磷原子的价电子数为5个,磷原子间均以单键相连接,剩余1对孤电子对,价层电子对数为4,因此磷原子的杂化方式都是杂化,故A正确;B. 白磷由白磷分子构成,白磷晶体属于分子晶体,黑鳞具有与石墨类似的层状结构,层间是范德华力,层内相邻原子是共价键,因此黑磷晶体是混合型晶体,故B正确;C. 根据图中信息得到黑磷晶体中以共价键结合的磷原子不在同一平面上,故C错误;D. 三种磷单质中,白磷的相对分子质量最小,分子间作用力最弱,在三种晶体中熔沸点最低,故D错误;综上所述,答案为:CD。
(3)P的电负性小于N,形成配位键时更易给出电子,故更稳定;故答案为:P的电负性小于N,形成配位键时更易给出孤电子对,故更稳定。
(4)该物质中含有4个Al,个P,化学式为AlP,P原子周围最紧邻的P原子数,跟Al原子周围最紧邻的Al原子数相等,而Al原子周围最紧邻的Al原子数12个[以顶点的Al分析,一个横截面有4个Al(位于每个小面的面心),有3个横截面,共12个];由立方晶胞密度计算公式:,得到晶胞的边长,两个最近P原子间的距离为面对角线长度的一半即;故答案为:12;。
17.(14分)[FeF6]3-与许多金属离子或形成的化合物有广泛的用途。
(1)基态Fe原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FeF6]膜以进行防腐,该转化液是含KF、HNO3、(NH4)2S2O8(或H2O2)等物质的溶液(pH ≈ 2)。 的结构如下:
①比较O原子和S原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由: 。
②下列说法正确的是 (填字母)。
a.(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有“-O-O-”结构
b.依据结构分析,(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+7价
c.中“S-O-O”在一条直线上
③ 转化液pH过小时,不易得到K3[FeF6],原因是 。
(3)[FeF6]3-与形成的化合物可以作为锂离子电池的电极材料。
①化合物(NH4)3[FeF6]中的化学键类型有 (填字母)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.金属键 e.配位键
②(NH4)3[FeF6]的晶胞形状为立方体,边长为anm,结构如下图所示:
图中“”代表的是 (填“”或“”)。
【答案】(1)
(2) 第一电离能O>S。O和S为同主族元素,电子层数S>O,原子半径S>O,原子核对最外层电子的吸引作用O>S a c(H+)较大,F-与H+结合形成HF,c(F-)降低,不易与Fe3+形成[FeF6]3-
(3) abe [FeF6]3-
【详解】(1)
Fe为26号元素,基态Fe原子的价层电子轨道表示式为;
(2)①第一电离能O>S。O和S为同主族元素,电子层数S>O,原子半径S>O,原子核对最外层电子的吸引作用O>S;
②a.(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+,结合组成和化合价可知(NH4)2S2O8中有2个氧原子为-2,可能含有“-O-O-”结构,因此具有强氧化性,故正确;
b.依据结构分析,(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+6价,故错误;
c.S2O中“S-O-O”呈V形结构,不可能在同一条直线上,故错误;
答案选a;
③氢氟酸是弱酸,若转化液pH过小,溶液中氢离子浓度较大,会与溶液中的氟离子生成氢氟酸,溶液中的氟离子浓度减小,不利于铁离子转化为,故答案为:较大,与结合形成,降低,不易与形成;
(3)①[FeF6]3-与NH之间存在离子键,NH中存在N-H键为极性共价键;[FeF6]3-中存在配位键,答案选abe;
②黑球位于顶点和面心,个数为:;白球位于棱心和体心,个数为:;结合化学式可知:[FeF6]3-为黑球,NH为白球。
18.(16分)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题:
(1)基态Si原子中,核外电子占据的最高能层的符号为 ,占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为 ;基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1,其转化为下列激发态时,吸收能量最少的是 (填选项字母)。
A.[Ar] B.[Ar]
C.[Ar] D.[Ar]
(2)C与Si是同主族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Si原子之间难以形成双键、叁键。从原子结构分析,其原因为 。
(3)硼(B)与Ga是同主族元素,硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂,其阴离子BH的立体构型为 ;另一种含硼阴离子的结构如图所示,其中B原子的杂化方式为 。
(4)GaCl3的熔点为77.9℃,GaF3的熔点为1000℃,试分析GaCl3熔点低于GaF3的原因为 ;气态GaCl3常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足8e-结构,据此写出二聚体的结构式为 。
【答案】(1) M 哑铃(纺锤) B
(2)Si原子半径大,原子之间形成的σ键键长较长,p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠,难以形成π键
(3) 正四面体形 sp2杂化和sp3杂化
(4) GaCl3熔化时破坏分子间作用力,GaF3熔化时破坏离子键,离子键强于分子间作用力,所以GaCl3的熔点低于GaF3
【详解】(1)基态Si原子核外电子排布式为:,最高能层为第三层,符号为M;最高能级为3p,形状为纺锤形或哑铃形;A、B表示1个4s电子被激发到4p轨道,A中电子被激发到含电子的能级中,B中4s电子被激发到4p空轨道中,符合洪特规则,能量更低,而C、D中均有2个4s电子被激发到4p能级,吸收能量高于A、B,故答案为:M;哑铃(纺锤);B;
(2)Si原子有三个电子层,原子半径大C原子,原子之间形成的σ键键长较长,p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠,难以形成π键,故答案为:Si原子半径大,原子之间形成的σ键键长较长,p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠,难以形成π键;
(3)BH中B原子的价层电子对数=,无孤电子对,呈正四面体构型,由图中信息可知B有两种成键方式,与4个原子相连的B原子采用sp3杂化,与三个原子相连的B原子采用sp2杂化,故答案为:正四面体形;sp2杂化和sp3杂化;
(4)
Ga与F的电负性差较大,形成离子键,GaF3为离子化合物,Ga与Cl电负性差小,形成共价键,GaCl3为共价分子,因此在熔化时,GaCl3熔化时破坏分子间作用力,GaF3熔化时破坏离子键,离子键强于分子间作用力,所以GaCl3的熔点低于GaF3;气态GaCl3常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足8e-结构,该二聚体结构式为:,故答案为:GaCl3熔化时破坏分子间作用力,GaF3熔化时破坏离子键,离子键强于分子间作用力,所以GaCl3的熔点低于GaF3;。
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