内容正文:
专题六:物质结构与元素周期律
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于元素周期律的认识错误的是
A.半径 B.非金属性Si<S C.还原性 D.第一电离能
2.贵州矿产资源丰富,以某矿石为原料制备一种化工产品涉及的主要化学反应:,W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前20号主族元素,只有Q为金属元素且其基态原子核外无单电子,X原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Z和X同主族。下列说法正确的是
A.W能分别与X、Y、Z、Q形成简单化合物
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
C.简单离子半径:
D.第一电离能:
3.依据下列实验操作及现象,不能得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
非金属性:Cl>C
B
硫化锌(ZnS,白色)、硫化镉(CdS,黄色)为难溶电解质。向浓度均为0.1 mol/L的Zn2+、Cd2+混合液中,滴加Na2S稀溶液,先出现的沉淀是黄色的
C
向可能含有Fe2+的未知溶液中,滴加1滴溶液,有特征蓝色沉淀生成
原未知溶液中含有Fe2+
D
向含有新制的氢氧化铜的碱性溶液中,加入乙醛溶液并加热,出现砖红色沉淀
乙醛具有还原性
A.A B.B C.C D.D
4.下列比较结果,错误的是
A.熔点:石英>苯酚
B.热稳定性:
C.离子半径:
D.分散系中分散质粒子的直径:胶体溶液
5.某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,下列说法错误的是
A.键角: B.电负性:
C.最简单氢化物沸点: D.X、Y、R均可与Z组成标况下为气态的化合物
6.福建科研团队用掺杂非铁催化剂实现温和条件下热催化合成氨。下列说法错误的是
A.含有共价键 B.Fe在元素周期表p区
C.氨的工业合成是人工固氮 D.氨是制备多种含氮化合物的基础原料
7.单分子磁体能用于量子信息存储。某单分子磁体含四种元素,其中的核外电子数之和为离子半径最小,基态X原子的s能级电子数是p能级的2倍,Z的某种氧化物是实验室制取氯气的原料之一。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.简单氢化物的稳定性:
C.电负性: D.基态Z原子的电子排布式:
8.X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。是地球生命体中质量占比最大的物质;同周期简单阳离子中的半径最小;Z的一种同素异形体在空气中易自燃。下列说法错误的是
A.为离子晶体 B.基态Z原子最高能级半充满
C.热稳定性: D.中只存在共价键
9.是一种钠离子电池电解质的主要成分。X、Y、Z、W均为短周期元素,价层电子数总和为23,原子半径,X、Z不同周期,Z、W同主族。下列说法正确的是
A.电负性: B.是直线形分子
C.与中Z的杂化轨道类型不同 D.易燃
10.根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.非金属性: D.热稳定性:
11.渤海中北部发现的亿吨级油田对保障我国能源安全具有重要意义。石油组分由C、H、O、S、N等元素构成。下列判断正确的是
A.电负性: B.价电子数:
C.原子半径: D.键角:
12.由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物,其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同,Y、W同族,Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是
A.原子半径: B.电负性:
C.简单氢化物的沸点: D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
13.一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.电负性: D.单质氧化性:
14.浓溶液中含有的具有酸性,能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,M的价层电子排布是。下列说法正确的是
A.电负性:
B.Y形成的两种单质均为非极性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质
D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
15.元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.a和g同主族 B.金属性:
C.原子半径: D.最简单氢化物沸点:
16.某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是
A.三者中Z的原子半径最大 B.三者中Y的第一电离能最小
C.X的最高化合价为 D.与键角相等
17.钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A.M与Z可形成离子化合物 B.原子半径:
C.是极性分子 D.电负性:
18.在溶有15-冠()的有机溶剂中,苄氯()与发生反应:
下列说法正确的是
A.苄氯是非极性分子 B.电负性:
C.离子半径: D.X中15-冠与间存在离子键
19.一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A.X、Z的第一电离能: B.X、Y的简单氢化物的键角:
C.最高价含氧酸的酸性: D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
20.我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料,其由原子序数依次增大的五种短周期元素和Z组成。基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数多所在族的族序数等于Q的质子数,基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子,且二者核电荷数之和为Q的4倍。下列说法正确的是
A.为极性分子 B.为共价晶体
C.原子半径: D.1个分子中有2个键
21.某化学兴趣小组利用有机P化合物除去的流程如下(Ph代表苯环),下列说法不正确的是
A.在该循环中I、Ⅲ均可作催化剂
B.Ⅱ中P-N是N提供孤电子对
C.Ⅲ可能是
D.产物中还可能生成
22.物质的结构决定性质,下列说法不正确的是
A.()的性质很稳定 B.(I-I)单质在(S=C=S)中溶解度大
C.苯酚()水溶液呈酸性 D.金刚石呈空间网状结构,导电性好
23.某离子液体可作为制备质子交换膜的关键材料,结构如图。下列说法错误的是
A.的空间结构为平面三角形 B.阳离子侧链的立体构型为顺式
C.该化合物中存在氢键 D.该化合物具有良好的导电性
24.常温常压下,Li和反应生成红棕色、具有高度离子导电性的。由a、b两层构成,其a、b层及晶体结构如图。
下列说法正确的是
A.每生成1 mol ,转移1 mol电子 B.相邻Li与N间的作用力:层间>层内
C.N周围最近且等核间距的Li数目为6 D.的晶体类型为共价晶体
25.四奎烷(±)-CrinipellinB是一种具有潜在生物活性的天然产物,分子结构如图。下列说法错误的是
A.通过X射线衍射可测定分子的空间结构
B.分子中有8个手性碳原子
C.与足量反应后分子的水溶性增强
D.在NaOH的乙醇溶液中加热,羟基五元环上可形成键
26.仪器分析在化学研究中有重要应用。下列方法选择错误的是
A.用pH计区分KCl溶液和NaNO3溶液 B.用X射线衍射法区分玻璃和蓝宝石
C.用原子光谱鉴定样品中含有元素Li D.用质谱区分正己醇和正庚醇
27.分子有超长碳碳—键(C1-C2键长180.6 pm),被氧化过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.的杂化碳原子数为
B.的未成对电子数为
C.的杂化碳原子数为
D.完全氧化为,生成的阴离子数为
28.头孢菌素抑制转肽酶的机制如图。下列说法错误的是
A.头孢菌素能发生酯化反应 B.头孢菌素虚框内有5个杂化碳原子
C.产物实框内有2个手性碳原子 D.中最多有6个原子共平面
29.型晶态半导体材料由与碳族元素形成,其立方晶胞结构如图。已知:晶胞参数。下列说法正确的是
A.与Z紧邻的有4个
B.晶胞内之间最近的距离为
C.晶胞密度:
D.若晶胞顶点替换为,则
30.某种氨基喹啉衍生物合成反应的可能历程如图,表示活化能。下列说法错误的是
A.是反应的催化剂 B.步骤①发生了键断裂
C.反应速率:历程历程I D.反应热:历程历程I
31.枫叶所含鞣酸在铁锅中加热后会形成黑色色素,故能用于制作黑色糯米饭。下列有关鞣酸的说法正确的是
A.属于芳香烃 B.能与溴水反应 C.有4个手性碳原子 D.可与溶液反应
32.有机硒化合物的研究意义重大。调控有机物Ⅰ与Se的用量比,可分别得到Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(Ph-代表苯基)。
下列说法正确的是
A.Ⅰ中所有磷原子共平面
B.Ⅱ和Ⅲ均为极性分子
C.等量的Ⅰ分别完全转化为Ⅱ和Ⅲ消耗Se的物质的量之比为
D.产物Ⅳ的红外光谱中存在键的吸收峰,说明产物不纯
33.可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基
两者的水溶性相当
B
金属钨晶体中金属键强
金属钨熔点高
C
聚乳酸的结构是
聚乳酸可降解
D
油酸甘油酯分子中有碳碳双键
油酸甘油酯易被氧化变质
A.A B.B C.C D.D
34.晶格中的O被去除,产生一个氧空位(),相对原点的分数坐标为,则图中的分数坐标分别为
A. B.
C. D.
35.一种聚四方酰胺高分子材料,其制备原理如图,下列说法错误的是
A.X中所有氧原子不共平面 B.反应为缩聚反应
C.Z的高分子链之间存在氢键 D.M为乙醇
36.乙烯是植物激素,可以催熟果实。植物体内乙烯的生物合成反应为:
阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A.中键的数目为 B.中π电子的数目为
C.中孤电子对的数目为 D.消耗,产物中杂化C原子数目为
37.下列说法正确的是
A.键长: B.沸点: C.键能: D.键角:
38.的四方晶胞(晶胞参数,省略中的氧,只标出)和的立方晶胞如图所示,为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A.晶胞中1位的分数坐标为
B.晶胞中2位和3位的核间距为
C.晶胞和晶胞中原子数之比是
D.晶体密度小于晶体密度
39.中医药学是中国传统文化的瑰宝。山道年是一种蒿类植物提取物,有驱虫功能,其结构如图所示。下列关于该分子的说法错误的是
A.分子式为 B.手性碳原子数目为4
C.杂化的碳原子数目为6 D.不能与溶液发生反应
40.下列化学用语或图示正确的是
A.中子数为21的钾核素: B.的电子式:
C.基态价层电子的轨道表示式: D.分子的球棍模型:
41.研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A.三唑在反应循环中起催化作用 B.换成,可生成
C.碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D.总反应为
42.白磷()在高温下可分解为,即。已知中的键能为,中的键能为。下列说法错误的是
A.晶体为分子晶体 B.分子中含有键和键
C.与互为同素异形体 D.根据键能估算上述反应的
43.柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法错误的是
A.属于不饱和烃 B.所含碳原子采取或杂化
C.与氯气能发生1,2-加成和1.4-加成 D.可发生聚合反应
44.掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个
B.晶胞中含有的铋离子个数为8
C.第一电离能:
D.晶体的密度为
45.三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是
A.氮氮键的键能: B.熔点:
C.分子的极性: D.的键角:
46.温郁金是一种中药材,其含有的某化学成分 M 的结构简式如下所示:
下列说法正确的是
A.分子式为C15H24O2 B.手性碳有3个
C.为M的加成反应产物 D.为M的缩聚反应产物
47.N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A.的熔点比的低,因为的离子键更强
B.磷单质通常不以形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸比硝酸的酸性弱,因为前者的键极性小
D.P形成而N形成,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
48.桥头烯烃Ⅰ的制备曾是百年学术难题,下列描述正确的是
A.Ⅰ的分子式是 B.Ⅰ的稳定性较低
C.Ⅱ有2个手性碳 D.Ⅱ经浓硫酸催化脱水仅形成Ⅰ
49.晶胞是长方体,边长,如图所示。下列说法正确的是
A.一个晶胞中含有4个O原子
B.晶胞中分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
二、多选题
50.海南瓜馥木具有抗炎、抑菌功效。从中提取的一种生物活性物质,结构简式如图所示。下列关于该物质说法正确的是
A.难溶于乙醇 B.分子式为
C.每个分子中含有4个手性碳原子 D.能与金属钠反应放出气体
三、填空题
51.锗()、锡()和铅()是第ⅣA族元素,原子序数依次增大。
(1)三种元素中,第一电离能最大的是 。
(2)基态原子的价层电子排布式为 。晶体与金刚石具有类似的晶体结构,其晶胞如图。在该晶胞中,原子的数目为 。
(3)粗锡常由还原制得。将炭与混合,隔绝空气加热到,无明显反应:但通入空气,使炭不完全燃烧,时即可迅速转化为,推断还原的物质是 。
(4)含铁、铅杂质的粗锡进行电解精炼时,纯锡接电源的 极,粗锡上发生反应的电极反应式为 。
(5)和均为不易溶于水的强电解质。已知一定温度下,的饱和溶液中,的。反应在该温度下的平衡常数为 。
四、解答题
52.回答下列问题:
(1)的晶胞如图。请回答:
①的电子式: ;
②旁边最近的有 个;
③荧光掺入,代替 (A或B)。
(2)将HF与按等物质的量发生化合反应生成,写出的结构式: 。
(3)已知:,则:
①中S原子的杂化方式: 。
②熔点:LiF (填“>”、“<”或“=”),原因: 。
③与反应生成与X,X的结构简式: 。
④等物质的量、混合,主要产物为,原因: 。
⑤与足量NaOH生成气体的化学方程式: ;
53.喹吖啶酮衍生物(化合物G)可作为OLED(有机发光二极管)发光层材料,一种合成路线如图。
回答下列问题:
(1)化合物B的官能团名称为 。
(2)化合物C在核磁共振氢谱上有 组吸收峰。
(3)化合物D中碳原子的杂化类型为 。
(4)化合物D→E分两步进行,第①步的化学方程式为 。(此处可用-PTZ表示)
(5)化合物E→F反应中,转化为 (写结构简式)。从分子设计角度考虑,F转化为G,性质如何变化? (答两点)。
(6)H为C的同系物,以化合物H为起始原料合成K,合成路线与C→G反应类似,如图,H的结构简式为 。同等条件下,该路线中化合物I转化为J的产率比E转化为F的产率高,分析可能的原因是 。
54.硫是一种重要的非金属元素。
(1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为 。H2S的VSEPR模型名称为 ,其空间结构为 。
(2)H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为 。
(3)NH4HS的电子式为 。在25℃和101 kPa下,NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时,放出90.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
(4)25℃时,H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13,NH3·H2O的Kb为1.8×10-5,则NH4HS水溶液显 (填“酸性”“中性”“碱性”)。
(5)硫化锂晶体的晶胞如图,晶胞中含有硫离子的数目为 ;与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为 。
(6)将1.0 g硫粉和2.0 g铁粉均匀混合,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端引发反应,反应剧烈。实验中可能发生的反应为 (用化学方程式表示)。
55.过渡金属钌(Ru)的配合物A可用于多种化学键的活化。和代表两种不同的烷基。水分子参与反应(第①步),经由配合物B,得到C,实现氧氢键断开。
回答问题:
(1)同位素氘(或D),是一种常用的追踪标记原子,氘的质量数是 。
(2)分子中键的极性大于分子中键,主要原因是 。
(3)第②步反应前后,杂化方式改变的碳原子是 (填碳原子标号)。
(4)某溶剂中,用醇钾()处理前体配合物E,可将其转化为A。转化反应方程式为: 。
(5)若第①步参与反应的小分子为(即氨中所有氢原子皆被氘取代),经第②步反应,得到。将答题卡中的结构图补充完整(须标出全部氘原子) 。
一种可用作强氧化剂的含钌多氟化物的晶体晶胞,如图1所示,完成(6)、(7)题。
(6)Ag与Cu是同族相邻周期元素。已知该晶体中Ag阳离子有1个未成对电子,此Ag阳离子的基态价电子排布式为 。
(7)每个Ag原子周围的紧邻氟原子围成规则配位结构,与该晶胞中氟原子的配位关系均已在图1呈现。沿c方向投影,见图2(已放大处理)。b方向紧邻晶胞中与配位的氟原子标号是 。(紧邻晶胞中相应氟原子标号与图示晶胞相同)。
56.化合物G是一种治疗哮喘的药物,某研究小组按以下路线合成该化合物(反应条件及试剂已简化):
请回答:
(1)化合物A中含氧官能团的名称是 ;从整个过程看,的目的是 。
(2)下列说法不正确的是_______。
A.化合物A的水溶性比化合物B的大
B.的反应中有产生
C.化合物B和C分子中杂化碳原子的数目相同
D.化合物G分子中含有2个手性碳原子
(3)的化学方程式 。
(4)生成G的同时还生成了,则X的结构简式是 。
(5)过程中有副产物生成,写出一种可能的副产物的结构简式 (其分子式为且含有苯环)。
(6)以和为有机原料,设计化合物(D指)的合成路线 (用流程图表示,无机试剂任选)。
57.我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z已成功登陆海外市场。Z的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
(1)A中含氧官能团名称为 ,A生成D的反应类型为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)D转化为E的反应生成的有机产物分别为E和 (填结构简式)。
(4)下列说法正确的是_______。
A.G中存在大键 B.K中新增官能团的碳原子由J提供
C.L可以形成氢键 D.摩尔质量
(5)G(C10H10O2)的同分异构体同时满足下列条件的有 种。
(i)存在基团和环外2个键
(ii)不含基团和sp杂化碳原子
其中,核磁共振氢谱显示五组峰(峰面积比为)的同分异构体的结构简式为 。
(6)Q的一种合成路线为:
已知:
根据已知信息,由R和T生成W的化学方程式为 。
58.研究抗癌药物顺铂与胸苷(简写为TH,结构如下)的配体交换反应及所形成配合物的稳定性。
I.配合物的制备
(1)“步骤1”的离子方程式为 。
(2)“步骤2”中体系存在以下平衡:
i.
ii.
①反应的平衡常数 。(用、列出计算式)
②加入NaOH溶液的目的是 (从平衡角度分析)
(3)、和与Pt(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为 。
Ⅱ.探究酸度对稳定性的影响
用配制3份酸化程度不同、物质的量浓度均为Y[以初始用量计算]的溶液S1—S3。在一定温度下酸化反应达到平衡时,测定溶液pH,并分别取等体积溶液测得T中6-位碳原子上H的核磁共振信号(如图,峰面积与化学环境相同的H原子数成正比),其中未酸化的溶液S1中仅有信号峰I。
酸化时存在下列反应:
iii.
iv.
(4)信号峰Ⅱ代表的物质是 (填标号);信号峰Ⅲ代表的物质是 (填标号)
a. b. c. d.
(5)溶液中酸化反应达到平衡的标志是 (填标号)
a.pH保持不变 b.特征信号峰的总面积保持不变
c.出现3个特征信号峰 d.特征信号峰的数量及其面积保持不变
(6)已知图中溶液S1信号峰I的面积为,溶液S2信号峰I、Ⅱ的面积分别为、;溶液S2中 , 。(用、、、Y列出计算式)从而可推得反应ii和iv的平衡常数。
59.铜在自然界大多以硫化物形式成矿。请回答:
(1)有关铜和硫的说法正确的是_______。
A.基态硫原子有7对成对电子
B.铜焰色试验呈绿色,与铜原子核外电子跃迁释放能量有关
C.基态铜原子失去2个电子,轨道形成全充满结构
D.配位键强度:
(2)一种铜化合物的晶胞如图,写出由配离子表示的该化合物的化学式 。
(3)化合物A[化学式:]和B[化学式:]具有相似的结构,如图。
①化合物B给出趋势相对更大,请从结构角度分析原因 。
②将化合物A与足量稀硫酸混合,在加热条件下充分反应,得到气体C和含的溶液,写出发生反应的化学方程式 。
③设计实验检验气体C (要求利用气体C的氧化性或还原性)。
(4)有同学以为原料,设计如下转化方案:
①步骤I的化学方程式 。
②步骤Ⅱ中,溶液E中铜元素全部转化为难溶性。气体X为 (要求不引入其他新的元素);溶液F中除外,浓度最高的两种离子 (按浓度由高到低顺序)。
60.通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。
(1)将的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。
(2)分子中键角小于,从结构角度解释原因: 。
(3)的晶胞是立方体结构,边长为,结构示意图如下。
①的配体中,配位原子是 。
②已知的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为 。()
(4)和反应过程中能量变化示意图如下。
①室温下,和反应生成而不生成。分析原因: 。
②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由: 。
61.单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,位于第 周期 族。基态原子与基态离子未成对电子数之比为 。
(2)尿素分子与形成配离子的硝酸盐俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为 。
③八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是 (填元素符号)。
(3)可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为)。
①晶胞中原子的半径为 。
②研究发现,晶胞中阴影所示m,n两个截面的催化活性不同,截面单位面积含有原子个数越多,催化活性越低。m,n截面中,催化活性较低的是 ,该截面单位面积含有的原子为 个。
62.钨(W)为银白色有光泽的金属,常温下不受空气侵蚀,化学性质比较稳定,主要用来制造灯丝和制作耐磨工具。
(1)用金属钨作灯丝与钨的_______特性有关。
A.延展性 B.导电性 C.高熔点 D.硬度大
(2)从微观角度解释钨有金属光泽的原因 。
白钨矿的主要成分的钨酸钙(CaWO4),CaWO4的晶胞结构如下图:
(3)CaWO4晶胞中,Ca2+处于_______。
A.顶角 B.面上 C.棱上 D.体心
(4)钨元素的信息如图所示,可推测其在元素周期表中的位置是_______。
A.第五周期第IIB族 B.第五周期第IVB族 C.第六周期第IIB族 D.第六周期第VIB族
(5)根据价层电子对斥理论,可知中W的价层电子对数为 。
(6)下图晶胞中只有一个完整的,其包含的四个O2-的编号是 。(选填编号①~⑧)
(7)白钨矿常伴生方解石、石膏、萤石、磷灰石等钙矿石。这些钙矿石的密度见下表:
伴生钙矿石
方解石
石膏
萤石
磷灰石
密度/g·cm-3
2.71
2.32
3.18
3.20
已知:V(CaWO4晶胞)=3.12×10-22cm3;M(CaWO4)=288g·mol-1;NA=6.02×1023mol-1
计算CaWO4的密度 (写出计算过程,结果精确到小数点后2位),并与伴生钙矿石作比较,说明钨得名“重石头”的原因 。
CaWO4具有良好的光学活性,被广泛用于光电陶瓷材料中。工业上可以用电解法制备CaWO4,其装置如图所示:
已知
(8)写出该装置的阳极方程式 。
(9)为获取高纯的CaWO4,在电解时需要不断通入,说明其原因 。
63.磷是生命活动中不可或缺的元素。请回答:
(1)关于ⅤA族元素原子结构的描述,下列说法正确的是_______。
A.基态P原子轨道上的电子自旋方向相同 B.的最外层电子数为18
C.的半径小于的半径 D.电子排布为的P原子处于激发态
(2)某化合物的晶胞如图。
①化学式是 ;
②将该化合物加入到含少量石蕊的中,实验现象是 (从酸碱性和溶解性角度推测)。
(3)两分子脱水聚合得到一分子,从的结构角度分析差异的原因 。
(4)兴趣小组对某磷灰石[主要成分为和少量]进行探究,设计了两种制备的方法:
Ⅰ.用稍过量的浓与磷灰石反应,得到溶液、少量气体、渣(主要成分为)。
Ⅱ.将磷灰石脱水、还原,得到的白磷燃烧后与水反应制得溶液。
①方法I,所得溶液中含有的杂质酸是 。
②以方法Ⅰ中所得渣为硫源,设计实验制备无水,流程如下:
溶液A是 ,系列操作B是 ,操作C是 。
③方法Ⅱ中,脱水得到的(足量)与炭(C)、高温下反应,生成白磷和另一种可燃性气体,该反应的化学方程式是 。
64.锡()是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。
(1)位于元素周期表的第5周期第IVA族。将的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。
(2)和是锡的常见氯化物,可被氧化得到。
①分子的模型名称是 。
②的键是由锡的 轨道与氯的轨道重叠形成σ键。
(3)白锡和灰锡是单质的常见同素异形体。二者晶胞如图:白锡具有体心四方结构;灰锡具有立方金刚石结构。
①灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的原子有 个。
②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和,则白锡和灰锡晶体的密度之比是 。
(4)单质的制备:将与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至,由于固体之间反应慢,未明显发生反应。若通入空气在下,能迅速被还原为单质,通入空气的作用是 。
65.氧是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)某化合物的晶胞如图1,的配位数(紧邻的阳离子数)为 ;写出该化合物的化学式 ,写出该化合物与足量溶液反应的化学方程式 。
(2)下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A.的基态原子电子排布方式只有一种
B.的第二电离能的第一电离能
C.的基态原子简化电子排布式为
D.原子变成,优先失去轨道上的电子
(3)化合物和的结构如图2。
①和中羟基与水均可形成氢键(),按照氢键由强到弱对三种酸排序 ,请说明理由 。
②已知、钠盐的碱性,请从结构角度说明理由 。
66.锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1)在元素周期表中位于第 周期 族;同周期中,基态原子未成对电子数比多的元素是 (填元素符号)。
(2)的某种氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示,该氧化物化学式为 。
当晶体有O原子脱出时,出现O空位,的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。
A. B. C. D.
(3)(见图)是晶型转变的诱导剂。的空间构型为 ;中咪唑环存在大键,则N原子采取的轨道杂化方式为 。
(4)可作转化为的催化剂(见下图)。的熔点远大于,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是 。
67.氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知:
请回答:
(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是 ,晶体类型是 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.电负性: B.离子半径:
C.第一电离能: D.基态2+的简化电子排布式:
(3)①,其中的N原子杂化方式为 ;比较键角中的 中的(填“>”、“<”或“=”),请说明理由 。
②将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是。比较氧化性强弱: (填“>”、“<”或“=”);写出A中阴离子的结构式 。
68.我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂,反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
(代表单键、双键或叁键)
回答问题:
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种,它们是 。
(2)配合物Ⅰ中,R′代表芳基,空间结构呈角形,原因是 。
(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是 。
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中,钒的化合价分别为和,配合物Ⅱ、Ⅲ和三者中,两个氮原子间键长最长的是 。
(5)近年来,研究人员发现含钒的锑化物在超导方面表现出潜在的应用前景。晶胞如图1所示,晶体中包含由V和Sb组成的二维平面(见图2)。
①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据,这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为 。锑和磷同族,锑原子基态的价层电子排布式为 。
②晶体中少部分钒原子被其它元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代,可得到改性材料。下列有关替代原子说法正确的是 。
a.有或价态形式 b.均属于第四周期元素
c.均属于过渡元素 d.替代原子与原离子的离子半径相近
69.硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。
(1)基态原子价层电子排布式是 。
(2)比较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: 。
(3)的空间结构是 。
(4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同,实验过程为。过程ⅱ中,断裂的只有硫硫键,若过程ⅰ所用试剂是和,过程ⅱ含硫产物是 。
(5)的晶胞形状为长方体,边长分别为、,结构如图所示。
晶胞中的个数为 。已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为 。
(6)浸金时,作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由: 。
70.氮的化合物种类繁多,应用广泛。
请回答:
(1)基态N原子的价层电子排布式是 。
(2)与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是 。
A.能量最低的激发态N原子的电子排布式:
B.化学键中离子键成分的百分数:
C.最简单的氮烯分子式:
D.氮烷中N原子的杂化方式都是
②氮和氢形成的无环氮多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为 。
③给出的能力: (填“>”或“<”),理由是 。
(3)某含氮化合物晶胞如图,其化学式为 ,每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《专题六:物质结构与元素周期律》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
A
B
A
B
A
A
B
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
B
A
D
B
B
A
C
D
D
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
B
D
B
B
D
A
C
B
C
D
题号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
答案
B
D
A
D
A
D
B
D
D
B
题号
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
答案
B
D
C
A
A
D
A
B
D
CD
1.C
【详解】A.和均为10电子离子,核电荷数Mg为12大于O的8,离子半径随核电荷数增大而减小,故半径:,A正确;
B.Si和S同属第三周期,S位于Si右侧,同周期元素从左到右非金属性增强,故非金属性:Si < S,B正确;
C.同主族从上到下卤素单质氧化性减弱,对应的离子还原性增强,故还原性:,C错误;
D.和均为稀有气体电子构型(K+为[Ar],Na+为[Ne]),K+的最外层位于第三能层,比Na+的第二能层能量高、离核远,更易失去电子,故第一电离能:K+ < Na+,D正确;
故选C。
2.A
【分析】X原子最外层电子数是内层电子数的3倍,且为前20号主族元素,内层电子数为2(K层),最外层电子数为6,故X为氧(O); Z与X同主族,原子序数大于X(8),故Z为硫(S);Q为金属元素,原子序数大于Z(16),且基态原子核外无单电子,中Q为+2价,故Q为钙(Ca);Y原子序数在X(8)与Z(16)之间,为非金属(因只有Q为金属),结合化学式及Q为+2价,故其阴离子为,Y为+5价,为,推断Y为磷(P),W原子序数最小,为非金属,结合反应式推断W为氢(H);反应式为:,故元素顺序:W(H)、X(O)、Y(P)、Z(S)、Q(Ca),据此分析。
【详解】A.W(H)能与X(O)形成H2O、Y(P)形成PH3、Z(S)形成H2S、Q(Ca)形成CaH2,均为简单化合物,A符合题意;
B.最高价含氧酸酸性比较,(中强酸)弱于(强酸),故Y<Z,B不符合题意;
C.电子层数越多,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,半径越大,简单离子半径比较, C不符合题意;
D.第一电离能:同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势(但有),金属元素的第一电离能小于非金属元素,第一电离能顺序为,D不符合题意;
故选A。
3.A
【详解】A.稀盐酸与NaHCO3反应生成CO2,只能说明HCl酸性强于H2CO3,但HCl不是Cl的最高价酸,无法直接推断Cl的非金属性>C,A结论错误;
B.先析出CdS黄色沉淀,说明CdS的溶度积更小,因此Ksp(ZnS)>Ksp(CdS),B结论正确;
C.与反应生成特征蓝色沉淀,可直接证明存在,C结论正确;
D.乙醛与新制Cu(OH)2在碱性条件下生成砖红色Cu2O,说明乙醛被氧化,具有还原性,D结论正确;
故选A。
4.B
【详解】A.石英()为共价晶体,苯酚为分子晶体,共价晶体熔点高于分子晶体,A正确;
B.非金属性:F>I,简单氢化物的热稳定性HF>HI,B错误;
C.和为同周期阳离子,电子层排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径:,C正确;
D.胶体分散质粒子直径(1-100 nm)大于溶液中溶质粒子(<1 nm),D正确;
故选B。
5.A
【分析】X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,由图,X形成4个共价键且原子序数小,X为碳,Z形成2个共价键、R形成6个共价键,则Z为氧、R为硫,那么Y为氮;Q形成1个共价键且原子序数大于氧,则为氟;
【详解】A.二氧化碳中碳的价层电子对数为,为sp杂化,为直线形结构,二氧化硫中硫的价层电子对数为,为sp2杂化,为V形结构,则键角:,A错误;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;电负性:,B正确;
C.水分子形成氢键数大于氨气分子,则水沸点高于氨气,甲烷不能形成氢键,沸点最低,故最简单氢化物沸点:,C正确;
D.一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化硫均为标况下的气态化合物,D正确;
故选A。
6.B
【详解】A.分子中含有碳碳共价键,A正确;
B.铁为26号元素,基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,处于d区,B错误;
C.氨的工业合成是将游离态氮转化为化合物氨气,为人工固氮,C正确;
D.氨中含氮元素,是制备多种含氮化合物的基础工业原料,D正确;
故选B。
7.A
【分析】W+离子半径最小,W为H(原子序数1),X的s能级电子数是p的两倍,核外电子排布式1s22s22p2满足条件(X为C,原子序数6), W、X、Y电子数之和为15,得Y的原子序数为8(O),Z的氧化物为MnO2(实验室制Cl2的原料),Z为Mn(原子序数25)。
【详解】A.O的原子半径远小于Mn,原子核对外层电子的吸引更强,失去第一个电子需要的能量更多,因此O的第一电离能大于Mn,A正确;
B.非金属性越强,简单氢化物越稳定,O的非金属性强于C,所以简单氢化物的稳定性:Y(O)>X(C),B错误;
C.电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力,C的电负性大于H,所以电负性:X(C)>W(H),C错误;
D.Mn的基态电子排布为,而非[Ar]3d64s1,D错误;
故选A。
8.A
【分析】由是地球生命体中质量占比最大的物质,所以X为O;同周期简单阳离子中的半径最小,电子数相同,核电荷数越大,对核外电子束缚力越强,半径越小,且Y能形成阳离子,原子序数比O大,所以Y为Al;Z的一种同素异形体在空气中易自燃,为白磷,所以Z为P,据此解答。
【详解】A.P4O6为分子晶体,而非离子晶体。P和O形成的氧化物(如P4O10、P4O6)均为分子晶体,通过分子间作用力结合,故A错误;
B.基态P原子的电子排布为[Ne]3s23p3,最高能级3p轨道填充3个电子,占据3个轨道且均半充满,故B正确;
C.H2O的热稳定性强于PH3。O的电负性大于P,O-H键比P-H键更稳定,故C正确;
D.Al(CH3)3中Al与CH3基团通过共价键结合,无离子键,故D正确;
答案选A。
9.B
【分析】是一种钠离子电池电解质的主要成分,且X、Y、Z、W均为短周期元素,Z和W同主族,X和Z不同周期,结合价层电子数总和为23,原子半径Y<W<X<Z,则原子序数:X<W<Y<Z;X、Y、Z、W四种元素应分别为IVA族、VIIA族、VIA族、VIA族,则推测X为C(IVA族)、Y为F(VIIA族)、Z为S(VIA族)、W为O(VIA族),价层电子数总和:C(4)+ F(7)+ S(6)+ O(6)= 23,符合条件。
【详解】A.X为C(IVA族)、Y为F(VIIA族)、W为O(VIA族);同周期元素,原子序数越大,电负性越大;则电负性顺序为F > O > C,即Y > W > X,A错误;
B.C3O2(O=C=C=C=O)为直线形分子,B正确;
C.SO2中S的价层电子对数为,为sp2杂化,SO3中S的价层电子对数为,为sp2杂化,杂化类型相同,C错误;
D.HCF3SO3含磺酸基(-SO3H),性质稳定不易燃,D错误;
故选B。
10.A
【详解】A.同周期主族元素,从左往右原子半径依次减小,则原子半径:,A错误;
B.C和Si位于第ⅣA族,同族元素从上到下电负性减小(原子半径增大,吸引电子能力减弱),则电负性:,B正确;
C.Br和I位于第ⅦA族(卤素),同族元素从上到下非金属性减弱(原子半径增大,得电子能力减弱),则非金属性:,C正确;
D.N和P位于第ⅤA族(氮族),同族元素从上到下非金属性减弱,氢化物热稳定性与非金属性正相关,故非金属性N > P,热稳定性:,D正确;
故选A。
11.B
【详解】A.电负性随周期表右移递增,O在C右侧,电负性更大,A错误;
B.主族元素价电子数等于族序数,S(VIA族)价电子数:6,N(VA族)价电子数:5,B正确;
C.同周期原子半径随原子序数增大而减小,C在N左侧,原子半径更大,C错误;
D.NH3、CH4中心原子均为sp3杂化,由于NH3分子中含有一个孤电子对,而CH4分子中不含有孤对电子,分子中孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则CH4分子的键角大于NH3分子,D错误;
故选B。
12.B
【分析】原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W,X的核外电子数与电子层数相同,X可以形成一条共价键,故X为H;Y可以形成两条共价键,则为ⅥA族,Y、W同族,故Y为O,W为S;Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和(1+6=7),Z为ⅦA族,且原子序数小于S,故Z为F,据此分析;
【详解】A.H是原子半径最小的元素,同周期元素由左至右原子半径减小,故原子半径:,A错误;
B.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,电负性:,B正确;
C.H2O分子之间可以形成氢键使沸点升高,而H2S无分子间氢键,简单氢化物的沸点:,C错误;
D.Y是O,同周期元素由左至右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素高,故第一电离能,N>O、F>O,D错误;
故选B。
13.A
【分析】W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,则W为H;X和Z同族,X、Z的共价键数目为2、6,则X为O,Z为S;Y的原子序数位于X、Z之间,且只有一个共价键,则Y为F,据此回答问题;
【详解】A.同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,同一周期,从左到右,原子半径依次减小,因此原子半径:,故A错误;
B.同一周期,从左到右,第一电离能有增大的趋势,因此第一电离能:,故B正确;
C.同一周期,从左到右电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,故,推出电负性:,故C正确;
D.X、Y、Z的单质分别为O2、F2、S,因此单质氧化性:,故D正确;
故答案选A。
14.D
【分析】Y的最外层电子数是内层的3倍,则Y的最外层电子数为6,Y为O,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,则X的最外层电子数应为1,原子序数小于氧元素,则X为H,Z的最外层电子数为7,则Z为Cl,M的价层电子排布是,M是Zn,综上所述:X为H、Y为O、Z为Cl、M是Zn,据此解答;
【详解】A.非金属性越强,电负性越大,中O为负化合价,因此X(H)的电负性小于Y(O),A错误;
B.Y(O)的单质O2是非极性分子,但O3是极性分子(V形结构导致偶极矩不为零),B错误;
C.X(H)、Y(O)、Z(Cl)形成的化合物如HClO,属于弱电解质,并非全部为强电解质,C错误;
D.M为Zn,比Fe活泼,镶嵌Zn会通过牺牲阳极保护铁管,使其不易被腐蚀,D正确;
故选D。
15.B
【分析】同周期中第一电离能中第IIA族和第VA族比相邻元素的第一电离能大,0族元素的第一电离能在同周期中最大,可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。
【详解】A.a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;
B.Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确;
C.e、d、c分别是F、O、N,属于同周期元素,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径c>d>e,C错误;
D.b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D错误;
答案选B。
16.B
【分析】Z是周期表中电负性最大的元素,Z为F,电子层数为2,未成对电子数为1;X、Y、Z三种元素位于同短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,则X和Y未成对电子数之和为5,X为C和Y为N或X为N和Y为O;化合物分子式为XY2Z,则X和2个Y总化合价为+1价,NO2F符合,故X为N,Y为O,Z为F。
【详解】A.X为N,Y为O,Z为F,N、O、F位于同周期,F在最右边,F的原子半径最小,A错误;
B.X为N,Y为O,Z为F,同周期从左往右,第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道半充满,第一电离能大于O,故三者中O的第一电离能最小,B正确;
C.X为N,N的最高正化合价为+5,C错误;
D.X为N,Z为F,NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数均为1,前者成键电子对离中心N较远,成键电子对之间的斥力较小,键角较小,D错误;
答案选B。
17.A
【分析】M是原子半径最小的为H,Q是形成物质种类最多,则为C, R是地壳中含量最高,为O, T、X、Y同周期且原子序数递增。Q(C)和X均与Y相邻,结合Z的原子序数Z = M + R + T = 1 + 8 + T,Z ≤ 20,得T = 11(Na),Z = 20(Ca)。又因为T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,可推出 Q(C)与Y(Si)同主族相邻,X(Al)与Y(Si)相邻且T(Na)、X(Al)、Y(Si)同属第三周期, 故推出M为H、Q为C、R为O、T为Na、X为Al、Y为Si、Z为Ca,据此解答。
【详解】A.H与Ca形成CaH2,为活泼金属形成的氢化物,为离子化合物,A正确;
B.同周期原子半径从左到右逐渐减小,同主族原子半径从上到下逐渐增大,R为O、T为Na、X为Al,则它们的原子半径大小为O<Al<Na,即R<X<T,B错误;
C.为CO2,为直线型的非极性分子,C错误;
D.同周期电负性从左到右逐渐增大,同主族电负性从下到上逐渐增大,Q为C、R为O、Y为Si,则电负性Si<C<O,正确顺序为Y<Q<R,D错误;
故选A。
18.C
【详解】A.苄氯分子含有饱和C原子,且饱和碳原子连有三种不同的基团,分子空间结构不对称,故苄氯为极性分子,A错误;
B.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负性:,B错误;
C.电子层结构相同时,离子半径随原子序数增大而减小,故离子半径:,C正确;
D.15-冠-5是分子,与阳离子之间不存在离子键,二者通过非共价键形成超分子,D错误;
故选C。
19.D
【分析】X、Y价电子数相等,X、Y属于同一主族,且X形成5个键,Y形成3个键,基态Y的轨道半充满,则X为P元素,Y为N元素,X、Z电子层数相同, Z的最外层只有1个未成对电子,Z形成1个键,Z为Cl元素,以此分析。
【详解】A.第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A错误;
B.X、Y的简单氢化物分别为:PH3和NH3,二者中心原子杂化方式相同,孤电子对数相同,电负性:N>P,共用电子对距N近,成键电子对斥力N-H大于P-H,键角:NH3>PH3,B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;
D.P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确;
答案选D。
20.D
【分析】Q、W、X、Y和Z为原子序最依次增大的短周期元素,基态X原子的s轨道中电子总数比P轨道中电子数多1,X是N;X所在族的族序数等于Q的质子数,Q是B,所以W是C;基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电子,且二者核电荷数之和为Q的4倍,即质子数之和为20,所以Y是F,Z是Na。
【详解】A.BF3为平面正三角形结构,结构对称,属于非极性分子,A错误;
B.NaF是离子晶体,B错误;
C.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径C<Li<Na,C错误;
D.N2分子中含有三键,所以含有2个π键,D正确;
答案选D。
21.B
【详解】A.催化剂在反应前后质量和化学性质不变。从流程看,若以I为起点,则Ⅰ是催化剂(先消耗、后生成),Ⅲ是中间产物(先生成、后消耗),若以Ⅲ为起点,则Ⅲ是催化剂,Ⅰ是中间产物,故I、Ⅲ均可作催化剂,A正确;
B.Ⅱ中P带正电,说明P失去了一个电子,形成4个键,与N形成的是共价键,并非N提供孤电子对形成的配位键,B错误;
C.根据Ⅳ的结构,从Ⅲ到Ⅳ的反应过程中,发生加成反应,结合原子守恒可知,Ⅲ可能是,C正确;
D.反应过程中生成了,两分子脱水可形成,D正确;
故选B。
22.D
【详解】A.()的氮氮三键键能较大,性质很稳定,A正确;
B.单质和均为非极性分子,根据相似相溶原理,单质在中溶解度大,B正确;
C.苯酚能微弱的电离出氢离子,俗称石炭酸,水溶液呈酸性,C正确;
D.金刚石不具有导电性,其呈空间网状结构决定了其硬度大,熔点高的性质,D错误;
故选D。
23.B
【详解】A.的中心原子S的孤电子对数为,σ键数为3,采取sp2杂化,空间结构也为平面三角形,A正确;
B.顺式异构的前提是碳碳双键两端的每个碳原子均连接两个不同基团,且存在相同的原子或原子团。阳离子侧链的双键部分中,一个碳原子连接烷基和H,另一个碳原子连接咪唑基和H,在异侧,为反式,B错误;
C.该化合物阳离子中-NH,N电负性较大,H带有部分正电荷,阴离子中的O电负性大,故阳离子中-NH的H可与阴离子中O形成氢键,C正确;
D.该化合物为离子液体,液态时存在可自由移动的离子,因此具有良好的导电性,D正确。
故选B。
24.B
【详解】A.反应中 Li 由 0 价变为 + 1 价,N 由 0 价变为 - 3 价,生成 1mol 时,3mol Li失去 3mol 电子,故转移 3mol 电子,A 错误;
B.由图可知,层内距离中心N最近的6个Li原子到N的距离为:365≈210.7 pm,层间距离中心N最近的2个Li原子到N的距离为:388pm=194pm,210.7 pm>194pm,则层间距离更短,离子键作用力更强,因此层间作用力大于层内,B正确;
C.结合B分析可知,层间距离更短,则最近且等距的Li数目为2,不是6,C错误;
D.由 Li+ 、N3-构成,且具有离子导电性,属于离子晶体,而非共价晶体,D 错误;
故选B。
25.D
【详解】A.X射线衍射技术可测定晶体的空间结构,进而确定分子的空间结构,A正确;
B.分子中连接不同基团的饱和碳原子为手性碳,如图所示,,该分子含8个手性碳原子,B正确;
C.与足量加成后,羰基转化为羟基,羟基数目增加,分子极性增强,水溶性增强,C正确;
D.NaOH的乙醇溶液中加热是碳卤键发生消去反应的条件,该物质中含醇羟基、不含碳卤键,醇羟基发生消去反应的条件是浓硫酸、加热,且需满足与羟基相连碳的邻位碳上有氢,但该分子中与羟基相连碳的邻位碳无氢原子,不能发生消去反应形成π键,D错误;
故答案选D。
26.A
【详解】A.KCl溶液和NaNO3溶液均为强酸强碱盐,溶液均呈中性,pH计无法区分两者,A错误;
B.X射线衍射法可区分晶体(蓝宝石)和非晶体(玻璃)的衍射图谱,B正确;
C.原子光谱通过特征谱线可鉴定元素种类,C正确;
D.正己醇和正庚醇相对分子质量不同,质谱通过分子离子峰质荷比差异可区分正己醇和正庚醇,D正确;
故选A。
27.C
【详解】A.Z的分子结构中,只有C1和C2两个碳原子是sp3杂化,则的杂化碳原子数为,A正确;
B.中C1和C2两个碳原子之间的键电子对失去一个电子,剩余一个单电子,其他的共价键均未被破坏,即1个的未成对电子数为1,则的未成对电子数为,B正确;
C.结构中,所有碳原子(包括C1和C2)均采取sp2杂化,故的杂化碳原子数为,C错误;
D.该反应式可表示为:,即1个完全氧化为,生成的阴离子数为2,则完全氧化为,生成的阴离子数为,D正确;
故选C。
28.B
【详解】A.头孢菌素中含羧基,故能发生酯化反应,A正确;
B.头孢菌素虚框内的羰基碳、双键碳均为sp2杂化,则有6个杂化碳原子,B错误;
C.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;产物实框内有2个手性碳原子,C正确;
D.中羰基碳为sp2杂化,与其直接相连的原子共面,碳氢单键、氧氢单键可以旋转,则分子中最多有6个原子共平面,D正确;
故选B。
29.C
【详解】A.假设Z形成面心立方结构,每个Z原子周围有8个四面体空隙(填充Mg),故与Z紧邻的Mg有8个,A错误;
B.Mg位于四面体空隙,最近Mg-Mg距离为晶胞边长的,晶胞内之间最近的距离为,B错误;
C.密度公式,Mg-Ge中M(Z)=73、a=639 pm,计算出ρ(Mg-Ge)=,Mg-Si中M(Z)=28、a=634 pm,计算出ρ(Mg−Si)=,故ρ(Mg−Ge)>ρ(Mg−Si),C正确;
D.Z(Sn)在晶胞中顶点(8个)和面心(6个),仅替换顶点时,Sn在晶胞中的个数为,Ge在晶胞中的个数为,则,D错误;
故选C。
30.D
【详解】A.由图可知,在反应历程中先被消耗,后又生成,是反应的催化剂,A正确;
B.由图可知,步骤①中转化为,发生了键断裂,B正确;
C.由图可知,历程I中活化能最大为112.8kJ/mol(决速步),历程II中活化能最大为91.5kJ/mol(决速步),活化能越大,反应速率越慢,则反应速率:历程历程I,C正确;
D.由图可知,历程和历程I起始反应物和最终生成物相同,反应热相等,D错误;
故选D。
31.B
【详解】A.芳香烃仅含C、H元素且含苯环,鞣酸结构中含O(羟基、酯基等),不属于烃,A错误;
B.鞣酸结构中含酚羟基(苯环连-OH),酚羟基邻对位H活泼,能与溴水发生取代反应,B正确;
C.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,鞣酸中含有5个手性碳原子,分别为,C错误;
D.与NaHCO3反应需羧基(酸性强于碳酸),鞣酸仅含酚羟基(酸性弱于碳酸),不能与NaHCO3反应,D错误;
故选B。
32.D
【详解】A.Ⅰ中P原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,采用sp3杂化,每个P原子与其相连2个P原子、1个C原子构成三角锥形,故Ⅰ中所有磷原子不共平面,A错误;
B.Ⅱ分子结构不对称,正、负电荷中心不重合,为极性分子,Ⅲ分子结构对称,正、负电荷中心重合,为非极性分子,B错误;
C.Ⅰ转化为Ⅱ的化学方程式为3+15Se→5,Ⅰ转化为Ⅲ的化学方程式为2+20Se→5,则等量的Ⅰ分别完全转化为Ⅱ和Ⅲ消耗Se的物质的量之比为5:10=1:2,C错误;
D.产物Ⅳ的红外光谱中存在键的吸收峰,说明产物Ⅳ中混有Ⅱ、Ⅲ等杂质,即产物不纯,D正确;
故选D。
33.A
【详解】A.正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基,可以和水分子形成氢键,但随着碳链增长,醇的极性部分所占比例降低,正戊醇的水溶性明显低于乙醇,A错误;
B.金属钨是金属晶体,其中的金属键很强,导致金属钨熔点高,B正确;
C.由聚乳酸的结构可知其中含有酯基,可以发生水解反应,在自然环境中可降解,C正确;
D.油酸甘油酯分子中含碳碳双键,易被氧化而变质生成醛、酮、酸等氧化产物,D正确;
故选A。
34.D
【详解】
由晶胞结构可知,相对原点的分数坐标为,则坐标原点为,位于面心,位于底面面心的分数坐标为,位于侧面面心的分数坐标为,故选D。
35.A
【详解】A.X环内碳碳双键两侧连的C、O原子共平面,且双键两侧碳原子均为羰基碳原子,与羰基氧原子共平面,故四个氧原子共平面,A错误;
B.该反应中n个X与n个Y反应生成高分子Z和2n个小分子M,符合缩聚反应会产生小分子的特征,B正确;
C.Z的高分子链中含有N-H键,N上的H可与另一链中羰基O形成氢键,故高分子链之间存在氢键,C正确;
D.对比X、Y、Z结构可知Y上氨基取代了X上的乙氧基(),与氨基的氢原子结合生成乙醇,D正确;
故答案为:A。
36.D
【详解】A.未指明标准状况,无法确定其物质的量,A错误;
B.HCN结构式为H-C≡N,C≡N三键含2个π键,每个π键2电子,故每个HCN分子含4个π电子,0.1 mol HCN含0.4 NAπ电子,B错误;
C.H2O中心原子孤电子对数为=2,9 g H2O为=0.5 mol,0.5 mol水含1 NA孤电子对,C错误;
D.该反应中消耗1 mol O2生成2 mol HCN和2 mol CO2。HCN中C为sp杂化(2个σ键),CO2中C为sp杂化(2个σ键),共4 mol sp杂化C原子,数目为4 NA,D正确;
故选D。
37.B
【详解】A.CO中C原子和O原子通过三键相连,CO2中C原子和O原子通过双键相连,三键的键长小于双键,则键长:,A错误;
B.HI分子量大于HCl,范德华力更强,沸点更高,则沸点:,B正确;
C.N2中存在氮氮三键,O2中存在氧氧双键,三键的键能比双键大,则键能:,C错误;
D.中心N原子价层电子对数为4+ =4,N原子为sp3杂化,中心N原子价层电子对数为3+ =3,N原子为sp2杂化,则键角:,D错误;
故选B。
38.D
【详解】A.根据图示,晶胞中1位位于晶胞的棱角,其分数坐标为,故A正确;
B.2位坐标为(a,a,1.7a),3位坐标为(0,0,3.4a),核间距:apm,B正确;
C.晶胞中原子个数为:,晶胞中原子个数为:(省略中的氧,只标出,所以一起计算的原子),晶胞和晶胞中原子数之比是,C正确;
D.晶体密度计算公式为:,晶体密度为: ,晶体密度为:,晶体密度大于晶体密度,D错误;
故答案选D。
39.D
【详解】A.根据山道年的结构简式可知,其分子式为,A正确;
B.连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,由结构简式可知,分子中含有如图所示的4个手性碳原子(用*表示):,B正确;
C.羰基、碳碳双键、酯基上的C均为杂化,该分子中杂化的碳原子数目为6,C正确;
D.分子中含有酯基,能与溶液发生反应,D错误;
故选D。
40.B
【详解】A.中子数为21的钾核素:,故A错误;
B.为离子化合物,电子式:,故B正确;
C.基态价层电子排布式:3d5,轨道表示式为,故C错误;
D.分子的价层电子对数为,球棍模型为三角锥形,故D错误;
答案选B。
41.B
【详解】A.由机理图可知,三唑在反应循环中,化学性质和质量没有变化,作催化剂,A正确;
B.由机理图可知,换成,可生成,B错误;
C.由机理图可知,转化为,因此碳原子轨道的杂化存在从到的转变,C正确;
D.由机理图可知,和反应生成和,总反应为,D正确;
故选B。
42.D
【详解】A.白磷由白磷分子构成,则P4晶体为分子晶体,A正确;
B.P中含有键,三键中含有1个键和2个键,B正确;
C.与是磷元素的两种单质,二者互为同素异形体,C正确;
D.反应的ΔH=反应物总键能-生成物总键能= 209kJ/mol× 6 - 523kJ/mol ×2 = +208kJ/mol,D错误;
故选D。
43.C
【详解】A.柠檬烯中含有碳碳双键,属于不饱和烃,A正确;
B.柠檬烯中含有碳碳双键和单键,碳碳双键上的碳原子为杂化,饱和碳原子为杂化,B正确;
C.柠檬烯不是共轭二烯烃,不能发生1,4-加成,C错误;
D.柠檬烯中含有碳碳双键,能发生加聚反应,D正确;
故选C。
44.A
【详解】A.铋离子位于顶点,与其最近且距离相等的位于棱心,有6个,分别位于上下、前后、左右,A正确;
B.晶胞中含有的铋离子个数为个,B错误;
C.Ba是碱土金属,金属性强于Ca,其易失电子,第一电离能小于O,C错误;
D.晶胞中Ba或K位于体心,个数为总和1,位于棱心,有,所以晶胞的质量是,晶胞体积是,则晶体的密度是:,D错误;
故选A。
45.A
【详解】A.由图中数据可知,氮氮键的键长:,则氮氮键的键能:,A正确;
B.二者均为分子构成的物质,分子间作用力:,熔点:,B错误;
C.为对称的平面结构,极性较弱,而结构不对称,正负电荷中心不能重合,属于典型的极性分子,故分子极性::,C错误;
D.结构为,中心原子N存在对孤对电子,中心原子N为杂化,受孤对电子影响,键角略小于120°;而中心原子N的孤对电子为,价电子数为3,也是杂化,没有孤对电子的影响,故键角,D错误;
故选A。
46.D
【详解】A.该物质分子不饱和度为3,碳原子数为15,则其中含有的H原子个数为15×2+2-3×2=26,含有的O原子数为2,故其化学式为:C15H26O2,A错误;
B.连接四个互不相同的原子或原子团的碳原子是手性碳原子,根据该分子结构可知:该物质分子中含有5个手性碳原子,用“*”标注为,B错误;
C.根据其结构简式,若其与HCl发生加成反应,产物为或,不存在选项中的加成产物,C错误;
D.若发生缩聚反应,平均每个分子两个羟基一个脱去羟基,一个脱去羟基的H原子形成醚,同时反应产生水,缩聚反应产生的有机物分子可以是,D正确;
故合理选项是D。
47.A
【详解】A.熔点的差异源于离子键的强度。中带3个负电荷,而中只带1个负电荷;离子电荷越高,静电引力越强,离子键越强,熔点越高。因此,的离子键比更强,A错误;
B.氮因原子半径小,p轨道有效重叠,能形成稳定的N≡N三键;磷原子半径大,p轨道重叠差,难以形成稳定的P≡P三键,因此倾向于形成四面体结构,B正确;
C.含氧酸的酸性与O-H键极性有关。中心原子电负性越高,O-H键极性越大,越易解离;氮电负性高于磷,因此中O-H键极性大,酸性强;中P电负性低,O-H键极性小,酸性弱,C正确;
D.氮价层仅有2s和2p轨道,的中心原子N形成杂化后有3个键和1个孤对电子;磷有3d轨道可参与杂化,且原子半径大,能容纳5个配体,故形成,D正确;
故选A。
48.B
【详解】A.结合Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C7H10,A错误;
B.Ⅰ中碳碳双键两端的碳原子形成环,张力较大,不稳定,B正确;
C.连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子,Ⅱ中含有三个手性碳,如图:,C错误;
D.Ⅱ经过浓硫酸催化脱水,可以形成和两种物质,D错误;
故选B;
49.D
【详解】A.由晶胞图可知,SO2分子位于长方体的棱心和体心,1个晶胞中含(12×+1)个SO2分子,含有8个O原子,A错误;
B.由图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同,如1和2,B错误;
C.1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半,即pm,C错误;
D.以体心的S原子为例,由于a≠b≠c,每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个,D正确;
答案选D。
50.CD
【详解】A.根据有机物的结构简式,结合相似相溶原理,该有机物在乙醇中易溶,A错误;
B.根据有机物的结构简式可得分子式为,B错误;
C.分子中的手性碳用“*”表示,,共4个,C正确;
D.该有机物中含有醇羟基,可与金属钠反应放出气体,D正确;
故选CD。
51.(1)(或锗)
(2) 8
(3)(或一氧化碳)
(4) 负 ,
(5)
【详解】(1)同主族元素,从上至下,元素的第一电离能逐渐减小,锗()、锡()和铅()是第ⅣA族元素,三种元素中,第一电离能最大的是锗();
(2)Ge的原子序数为32,基态Ge原子的价层电子排布式为;由图可知,Ge原子位于顶点和面心,其数目为;
(3)粗锡常由还原制得,将炭与混合,隔绝空气加热到1000℃,无明显反应,说明C不能还原,但通入空气,使炭不完全燃烧,生成CO,840℃时即可迅速转化为Sn,由此推断还原的物质是CO;
(4)含铁、铅杂质的粗锡进行电解精炼时,与铜的电解精炼类似,纯锡接电源的负极,粗锡上发生反应的电极反应式为、;
(5)已知一定温度下,的饱和溶液中,则,该反应的平衡常数K=。
52.(1) 12 B
(2)
(3) > 氟离子半径小,离子键强 中吸电子,N-H键极性较大,H容易以H+的形式解离,中推电子,N上的电子云密度大,容易与H+形成配位键
【详解】(1)
①Ca原子最外层有2个电子,F原子最外层有7个电子,Ca原子失去最外层2个电子形成Ca2+,两个F原子各得到1个电子形成F-,达到最外层8电子稳定结构,所以的电子式为;②示意图中,A离子共8个,均位于晶胞内,B离子有8个位于顶点,在1个晶胞内贡献个B离子,有6个位于面心,在1个晶胞内贡献个B离子,因此1个晶胞内含有4个B离子,晶胞中A与B的离子数之比为2:1,与化学式CaF2对应可知,A离子为F-,B离子为Ca2+,Ca2+旁边最近的Ca2+有12个,距离均为晶胞边长的倍(可以视为顶点对于面心);
③掺入后,Er3+为阳离子,代替的是原有阳离子Ca2+,即B;
(2)
硝酸分子中氮原子(N) 和另外两个端基氧原子参与形成了大π键。所以大π键的原子中心数是 3。N提供其p轨道上的 2个电子,两个端基氧原子各自提供其p轨道上的 1个电子(每个氧的单电子)。总电子数:2 + 1 + 1 = 4个电子。故的结构式为,硝酸结合HF中的氢离子后,羟基氧原子上的孤对电子未参与离域大π键,电子云更集中,碱性更强,更容易接受质子。所以的结构式为;
(3)①S原子形成2个S=O双键和两个S-F键,键数为4,孤对电子数为0,所以中心原子S采取sp3杂化;
②因为F-的离子半径小,离子键更强,阴阳离子间作用力更强,所以LiF的熔点高于;
③与反应的产物之一是,说明N-Si键发生断裂,两分子各断裂一个S-F键,掉落一个F原子,剩余部分与结合生成,所以这两个F原子与结合生成;④中F的电负性很大,的吸电子能力很强,N-H键极性较大,H容易以H+的形式解离,而中由于乙基的推电子效应,导致N电子云密度较大,容易与H+结合(形成配位键),生成;
⑤先水解生成、HF、,则与足量NaOH反应会产生气体为,其余两种酸与NaOH反应,因此反应方程式为。
53.(1)碳溴键、羧基
(2)4
(3)、
(4)+2NaOH+2CH3CH2OH
(5) 抗氧化性提高、在水中溶解度增大、发光性能得到提高
(6) I为中心对称,E为轴对称,E中两个PTZ基团因空间位阻无法自由旋转而I可以,因此的产率更高
【分析】
该合成路线以含溴苯环化合物A为原料:A经氧化(苯环侧链氧化为羧基)得到B();与乙醇发生酯化反应生成C();C经取代反应得到D;D先发生酯的水解反应生成,酸化生成E(),E脱水成环得到F;F与乙酸经氧化反应得到目标产物G(喹吖啶酮衍生物)。
【详解】(1)
由分析可知,B的结构简式为:,因此B的官能团是碳溴键、羧基,故答案为:碳溴键、羧基;
(2)
由分析可知,C的结构简式为:,分子中不同化学环境的H原子有4种,因此核磁共振氢谱有4组吸收峰,故答案为:4;
(3)由D的结构简式可知,D含苯环和不饱和键(C为杂化,形成平面结构)和饱和碳原子(C为杂化,形成四面体结构),因此碳原子的杂化类型为、,故答案为:、;
(4)
由分析可知,D→E第①步是酯的水解反应,化学方程式为:+2NaOH+2CH3CH2OH;
(5)E→F反应中会生成水,(酸酐)水解生成,因此转化产物是;F转化为G过程中,发生的是氧化反应,故抗氧化性得到提高,同时形成更多的S=O键,极性增强,同时会与水分子形成氢键,提升在水中的溶解性,由题干信息可知,化合物G可作为OLED发光层材料,由此可知,F转化为G会提升发光性能;
(6)
H为C的同系物,结合H的分子式及反应路线,H的结构简式为:,结合I→J的反应条件,可知该过程发生的是题目中E→F的反应,则I的结构简式为,J的结构简式为,J发生F→G的反应生成K,I是中心对称结构,空间位阻小,E是轴对称结构,两个PTZ基团因空间位阻无法自由旋转而I可以,因此的产率更高。
54.(1) 四面体形 V形
(2)
(3)
(4)碱性
(5) 4 8
(6)、、
【详解】(1)
S是16号元素,基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,轨道表示式为。H2S中S原子价电子对数为4,VSEPR模型名称为四面体形,S原子有2个孤电子对,其空间结构为V形。
(2)H2O、H2S、H2Se都是分子晶体,结构相似,H2O能形成分子间氢键,沸点最高;H2S的相对分子质量小于H2Se,范德华力H2S<H2Se,所以沸点由高到低的顺序为;
(3)
NH4HS是离子化合物,电子式为。在25℃和101 kPa下,NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时,放出90.4 kJ的热量,放热反应焓变为负值,该反应的热化学方程式为;
(4)25℃时,H2S的Ka1为1.1×10-7,NH3·H2O的Kb为1.8×10-5,根据“谁强显谁性”,NH4HS水溶液显碱性。
(5)根据均摊原则,晶胞中含有硫离子的数目为;根据图示,与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为8。
(6)实验中可能发生的反应有铁和S加热生成硫化亚铁、铁和氧气点燃生成四氧化三铁、硫燃烧生成二氧化硫,、、。
55.(1)2
(2)电负性O>N
(3)e
(4)
(5)
(6)
(7)2
【详解】(1)的质子数为1,中子数为1,质量数为2;
(2)极性共价键的极性强弱取决于原子电负性差异。电负性差异越大,键的极性越强,电负性O>N,故分子中键的极性大于分子中键;
(3)第二步(B→C)实质是e处碳原子发生质子化,e处碳原子杂化方式由sp2改变成sp3;
(4)观察E、A结构,可知E转化为A,分子里失去一个H原子和一个Cl原子,故;
(5)
ND3先与Ru结合生成B`(),经过步骤②将D进行转移至e处,的结构图;
(6)Ag与Cu是同族相邻周期元素,Cu+和Cu2+的基态价电子排布式分别为,Ag阳离子有1个未成对电子,故基态价电子排布式为;
(7)由图1可知,123在同一平面,b方向紧邻晶胞中与配位的氟原子标号是2号氟原子。
56.(1) 羰基 保护氨基
(2)CD
(3)+2NaOH+Na2CO3+C2H5OH
(4)
(5)
(6)
【分析】
A和ClCOOC2H5发生取代反应生成B,B和CaC2、H2O反应生成C,C和NaH、反应生成D,D和乙炔发生加成反应生成E,E中含有酰胺基,在NaOH溶液中发生水解生成F为,F和X发生取代反应生成G,同时还生成了HCl,则X的结构简式是,以此解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知,A中含氧官能团的名称是羰基,从整个过程看,A→B的过程中氨基转化为酰氨基,E→F的过程中酰氨基又转化为氨基,A→B的目的是:保护氨基。
(2)A.化合物A中含有氨基,可以和水分子形成氢键,化合物B中没有亲水基团,则化合物A的水溶性比化合物B的大,A正确;
B.NaH中H元素的化合价为-1,具有很强的还原性,极易与+1价的H原子发生归中反应生成,再结合C和D的分子式和结构式可以推知,C和NaH、反应生成D的过程中还有NaBr和产生,B正确;
C.形成双键的碳原子为杂化,则化合物B中含有2个杂化碳原子,C分子中含有1个杂化碳原子,C错误;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,化合物G分子中含有1个手性碳原子:,D错误;
故选CD。
(3)
E中含有酰胺基和酯基,在NaOH溶液中发生水解生成F为,同时有Na2CO3和C2H5OH生成,化学方程式为:+2NaOH+Na2CO3+C2H5OH。
(4)
由分析可知,X的结构简式是。
(5)
D和乙炔发生加成反应生成E,该过程中2个D也可以发生加成反应生成分子式为的副产物:、、、。
(6)
先和H2发生加成反应生成,再发生催化氧化反应生成,和CaC2、H2O反应生成,和NaH、反应生成,CaC2和D2O反应生成,和发生加成反应生成,合成路线为:。
57.(1) 酯基 取代反应
(2)
(3)
(4)ABC
(5) 10
(6)
【分析】A和B发生取代反应生成D,结合D的结构简式,以及B的分子式可知,B的结构简式为,D中的酯基先水解,再酸化生成E,E发生反应生成G,G和J发生取代反应生成K,K再发生取代反应生成L,L和Q发生反应得到目标产物,结合目标产物的结构简式以及Q的分子式可知,Q的结构简式为,据此解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知,其含氧官能团名称为酯基,由结构简式可知,A和B发生反应生成D的同时会生成HBr,反应类型是取代反应;
(2)由分析可知,B的结构简式为;
(3)D到E先发生酯基的水解以及酸碱中和反应,再酸化生成羧基,另一种产物是乙醇,结构简式为;
(4)A.G中含有苯环,存在大键,A正确;
B.由G和K的结构简式可知,K中有1个碳原子来自于J,B正确;
C.L中含有酰胺基,能形成氢键,C正确;
D.L与Q生成Z的反应中,发生的是取代反应,会生成小分子的CH3Cl,因此,D错误
故选ABC;
(5)G的分子式为,不饱和度为6,存在和2个环外键,说明分子中除了苯环外还存在2个双键结构,不含与sp杂化的碳原子,说明不含有羟基、羧基、碳碳三键,则苯环的支链可以为:
属于醛或酮的有:、、、、、;
属于酯的有:、、、总计10种同分异构体;
核磁共振氧谱峰面积比为(),则分子总有1个甲基,满足条件的结构简式为;
(6)由已知信息的反应可知,T的结构简式为,R中即含有氨基,又含有羧基,由X的结构简式,以及已知信息的反应,可推断出,R中氨基和羧基处于邻位,R的结构简式为,则由R和T生成W的化学方程式为。
58.(1)
(2) 中和氢离子,使平衡正向移动,提高产率
(3)
(4) c b
(5)ad
(6)
【分析】配合物的制备:与溶液发生反应,加入发生反应,加入NaOH中和氢离子,使平衡正向移动,提高产率。
【详解】(1)“步骤1” 与溶液发生反应,故答案为:;
(2)①将反应i+ii得到反应的平衡常数,故答案为:;
②加入NaOH溶液,中和氢离子,使平衡正向移动,提高产率,故答案为:中和氢离子,使平衡正向移动,提高产率;
(3)根据反应可知与Pt(Ⅱ)的配位能力:,再根据反应产物为而不是,说明与Pt(Ⅱ)的配位能力:,与Pt(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为,故答案为:;
(4)未酸化的S1溶液即溶液中仅有信号峰I,信号峰I代表;酸化时存在下列反应:
iii.
iv.
增大氢离子浓度反应iii、iv均正向进行,pH=4.4的S2溶液中含有、、,pH=1.7的S3溶液中含有、、,S2、S3中均有信号峰Ⅱ、Ⅲ,且Ⅲ>Ⅱ,来自两个反应, 的量多于量,信号峰Ⅱ代表的物质是;信号峰Ⅲ代表的物质是TH,故答案为:c;b;
(5)a.pH保持不变,氢离子浓度不变,各组分的浓度不变,反应处于平衡状态,a正确;
b.峰面积与化学环境相同的H原子数成正比,T总数不变,特征信号峰的总面积一直保持不变,不能作为平衡的标志,b错误;
c.S3中只有两个特征信号峰,出现3个特征信号峰,只能说明溶液是S2溶液,不能说明反应达到平衡,c错误;
d.特征信号峰的数量及其面积保持不变,各组分的浓度不变,反应处于平衡状态,d正确;
故选ad;
(6)已知三份溶液起始物质的量浓度均为Y,。S1溶液中只有信号峰I的面积为,浓度为Y,;因峰的面积和T数量呈正比,溶液S2信号峰I面积为,与溶液S2中对应,即,解得;消耗的;溶液S2信号峰Ⅱ面积为,则溶液S2中的信号峰Ⅲ面积应为,与溶液S2中对应,可得溶液S2中,解得,故答案为:;。
59.(1)ABD
(2)
(3) 化合物A与化合物B结构相似,氧元素的电负性大于硫元素的电负性,在化合物B中N-H键的极性更强,更易断裂 2 +3H2SO4 + 8H2O 2+ 3(NH4)2SO4 +2 H2S↑;或 +3H2SO4 + 4H2O + 3NH4HSO4 + H2S↑ 将气体C通入少量酸性KMnO4溶液中,若酸性KMnO4溶液褪色,生成淡黄色沉淀,证明气体C是H2S(或将气体C与通入少量氯水中,氯水褪色,生成淡黄色沉淀,证明气体C是H2S)
(4) 4+33O2 + 2H2SO4 = 12CuSO4 + 2 Fe2(SO4)3 +2H2O SO2 、Fe2+
【分析】(4)中步骤I中,与稀H2SO4、O2发生氧化还原反应,S元素化合价从-2价氧化为+6价,Fe元素化合价从+2价氧化为+3价,Cu元素保持+2价,生成CuSO4、Fe2(SO4)3和H2O。步骤Ⅱ中溶液E中的Cu2+被还原为CuBr,需要加入具有还原性的气体SO2。溶液E中的Fe3+与SO2发生反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,同时溶液中还有大量的 ,来自CuSO4、Fe2(SO4)3等,所以溶液F中除K+、H+、Br-外,浓度最高的两种离子为、Fe2+。
【详解】(1)A.硫原子的原子序数为16,其基态电子排布为:1s22s22p63s23p4,其中,1s、2s、2p、3s轨道中的电子都是成对的,共6对,3p轨道中有4个电子,其中有1对成对电子,2个单电子未成对。因此,成对电子共7对,A正确;
B.焰色反应是金属离子在高温下激发,电子跃迁回基态时释放能量,以光的形式表现,B正确;
C.基态铜原子电子排布式为[Ar]3dl04s1,当基态铜原子失去2个电子时,先失去4s轨道的1个电子,再失去3d轨道的1个电子,形成:[Ar]3d9,3d轨道并未充满,C错误;
D.配位数是指中心原子周围配体的个数,配位数都是1,但的中心铜离子电荷更高,说明中心铜离子的氧化态更高,配体结合更稳定,D正确;
故选ABD。
(2)根据均摊法,该铜化合物的晶胞中含Pt:,每个Pt周围四个Cl配位;每个晶胞中含Cu:,每个Cu周围四个NH3配位,则由配离子表示的该化合物的化学式为;
(3)①化合物A与化合物B结构相似,氧元素的电负性大于硫元素的电负性,在化合物B中,N-H键的极性更强,更易断裂,给出趋势相对更大;
②化合物A[化学式:]与足量稀硫酸混合,中P元素为+5价,S元素为-2价,反应过程中各元素化合价未发生变化,在加热条件下反应,生成、H2S气体和(NH4)2SO4,化学方程式为:2 +3H2SO4 + 8H2O 2+ 3(NH4)2SO4 +2 H2S↑;或 +3H2SO4 + 4H2O + 3NH4HSO4 + H2S↑;
③由②可知气体C为H2S,利用其还原性检验:将气体C通入少量酸性KMnO4溶液中,若酸性KMnO4溶液褪色,生成淡黄色沉淀,证明气体C是H2S(或将气体C与通入少量氯水中,氯水褪色,生成淡黄色沉淀,证明气体C是H2S) ;
(4)①步骤I中,与稀H2SO4、O2发生氧化还原反应,S元素化合价从-2价氧化为+6价,Fe元素化合价从+2价氧化为+3价,Cu元素保持+2价,生成CuSO4、Fe2(SO4)3和H2O,根据氧化还原反应的配平原则,化学方程式为:4+33O2 + 2H2SO4 = 12CuSO4 + 2 Fe2(SO4)3 +2H2O;
②步骤Ⅱ中要将溶液E(含Cu2+等)中的铜元素全部转化为CuBr,且不引入新元素,结合反应中元素化合价变化,Cu2+被还原为Cu+(存在于CuBr中),需要加入具有还原性的气体,所以气体X为SO2。溶液E中的Fe3+与SO2发生反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,同时溶液E中的CuSO4、Fe2(SO4)3还有大量的,所以溶液F除含K+、H+、Br-外,浓度最高的两种离子为、Fe2+。
60.(1)
(2)NH3中N原子的sp3杂化轨道有一个孤电子对,斥力较大
(3) N
(4) E2<E1,温度低时更容易生成 [Mg(NH3)6]Cl2是吸热反应,也是气体分子数增加的反应,升温、减压有利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3
【详解】(1)
Mg是第12号元素,其基态最外层电子的电子排布式为3s2,故其基态原子最外层轨道表示式为:。
(2)NH3中N原子的键电子对数为3、孤电子对数为=1,价层电子对数为4,N原子的sp3杂化轨道有一个孤电子对,斥力较大,故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。
(3)①的内界为,故其配体为NH3,由于N原子有孤电子对,所以配位原子为N;
②根据均摊法,该晶胞中的个数为,的个数为8,故每个晶胞中含有4个,则晶体的密度为。
(4)①由MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知,E2<E1,温度低时更容易生成;
②根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知[Mg(NH3)6]Cl2是吸热反应,该反应也是气体分子数增加的反应,故升温、减压有利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3。
61.(1) 四 VIII 4:5
(2) N O sp2 O
(3) n
【详解】(1)Fe为26号元素,位于元素周期表中第四周期VIII族;基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2,未成对电子数为4,基态Fe3+电子排布式为[Ar]3d5,未成对电子数为5,故答案为:四;VIII;4:5。
(2)①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能:N>O>C;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,因此电负性:O>N>C,故答案为:N;O。
②尿素分子中C原子形成3个σ键,无孤电子对,采取的轨道杂化方式为sp2杂化。
③八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,因此N原子不会参与形成配位键,说明C=O中O原子参与配位,所以与配位的原子是O。
(3)①为体心立方晶胞,晶胞边长为a pm,体对角线长度为,体心立方晶胞中Fe原子半径r与体对角线关系为4r=,因此原子的半径为。
②m截面面积Sm=a2pm2,每个角原子被 4个相邻晶胞共享(二维共享),如图所示:,每个晶胞的顶点原子贡献个原子给该晶面,所含原子数为,单位面积原子数为个pm-2,n截面面积为pm2,每个角原子被4个相邻晶胞共享,体心原子完全属于本截面,所含原子数为,单位面积原子数为个∙pm-2,因此催化活性较低的是n截面,该截面单位面积含有的原子为个∙pm-2。
62.(1)BC
(2)当可见光照射金属表面时,金属中的自由电子吸收光能,形成不稳定的较高能量状态。当电子跃迁回较低能量状态时,会将能量以可见光的形式辐射出来,而具有金属光泽
(3)BC
(4)D
(5)4
(6)⑤⑥⑦⑧
(7) CaWO4的密度较大
(8)
(9)减少CO2,避免生成CaCO3
【详解】(1)因为W丝具有导电性高熔点的性质,所以可以用来做灯丝,故答案为:BC;
(2)钨有金属光泽的原因是:金属晶体中有自由电子,所以当可见光照射到金属晶体表面时,晶体中的自由电子可以吸收光能而呈现能量较高的状态。但是这种状态不稳定,电子跃迁回到低能量状态时会将吸收的各种波长的光辐射出来,使得金属不透明并具有金属光泽;
故答案为:金属晶体中有自由电子,所以当可见光照射到金属晶体表面时,晶体中的自由电子可以吸收光能而呈现能量较高的状态。但是这种状态不稳定,电子跃迁回到低能量状态时会将吸收的各种波长的光辐射出来,使得金属不透明并具有金属光泽;
(3)由图可知,位于面心和棱上,故答案为:BC;
(4)由题给图片信息可知,74号W元素的价电子排布为,在56号Xe元素和86号Rn元素之间,所以W在第六周期第ⅥB族,故答案为D;
(5)中心原子价层电子对数为4,孤对电子数为,故答案为4;
(6)四面体是由1个W原子和4个O原子构成的,其中W原子位于四面体的中心,4个O原子位于四面体的4个顶点。从图1-8中可以看到晶胞的结构,当W原子与5、6、7、8号O原子相邻时,能组成一个四面体,故答案为:5、6、7、8;
(7)由CaWO4的晶胞结构图知,位于面心和棱上,由均摊法计算,晶胞中含个数为,故1个晶胞中含4个CaWO4,V(CaWO4晶胞)=3.12×10-22 cm3, CaWO4的密度比伴生钙矿石的密度大,所以被称为“重石头”;故答案为;CaWO4的密度较大;
(8)W与电源正极相连,所以是电解池的阳极,故电极反应式为:,故答案为:;
(9)制备时需要不断通入的原因是:减少CO2,避免生成CaCO3;故答案为:减少CO2,避免生成CaCO3;
63.(1)AD
(2) Ca3PCl3 溶液变蓝,有气体放出
(3)的负电荷密度大,更易结合氢离子
(4) 硫酸、盐酸、氢氟酸 碳酸钠溶液 过滤、加硫酸、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 加热脱水 2+30C+20SiO220CaSiO3+3P4+30CO↑
【详解】(1)A.基态P原子价电子排布式为3s23p3,根据洪特规则,轨道上的3个电子自旋方向相同,故A正确;
B.基态As原子价电子排布式为4s24p3,的价电子排布式为4s2,最外层电子数为2,故B错误;
C.比多一个电子层,所以的半径大于的半径,故C错误;
D.基态P原子的电子排布式为的,电子排布为的P原子处于激发态,故D正确;
选AD。
(2)①根据均摊原则,晶胞中Cl原子数、P原子数、Ca原子数,所以化学式是Ca3PCl3;
②Ca3PCl3中P显-3价,将该化合物加入到含少量石蕊的中,反应生成氯化钙、氢氧化钙、PH3气体,溶液呈碱性,实验现象是溶液变蓝,有气体放出。
(3)当两分子H3PO4脱水聚合时,结构发生变化,聚合结构的体积更大,负电荷分布更分散,更容易电离出氢离子,而的负电荷密度大,更易结合氢离子,所以聚合后的Ka3值增大;
(4)①方法I中,和浓硫酸反应生成硫酸钙、磷酸、氢氟酸、盐酸,氢氟酸和反应生成SiF4气体和水,所得溶液中含有的杂质酸是硫酸、盐酸、氢氟酸。
②碳酸钠和硫酸钙反应,硫酸钙转化为碳酸钙沉淀和硫酸钠,溶液A是碳酸钠溶液;过滤出碳酸钙,得硫酸钠、碳酸钠混合液,加硫酸除碳酸钠,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得,系列操作B是过滤、加硫酸、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,加热脱水得无水硫酸钠,操作C是加热脱水。
③方法Ⅱ中,脱水得到的(足量)与炭(C)、高温下反应,生成白磷和另一种可燃性气体,根据元素守恒,可燃性气体为CO,该反应的化学方程式是2+30C+20SiO2 20CaSiO3+3P4+30CO↑。
64.(1)
(2) 平面三角形 1个杂化
(3) 4
(4)空气中的O2将C氧化为,与发生气固反应,速率快
【详解】(1)
Sn位于元素周期表的第5周期ⅣA族,基态Sn原子的最外层电子排布式为5s25p2,Sn的基态原子最外层轨道表示式为;
(2)①SnCl2中Sn的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3,故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形;
②SnCl4中Sn的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4,有4个σ键、无孤电子对,故Sn采取sp3杂化,则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的1个sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键;
(3)①灰锡具有立方金刚石结构,金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连,此5碳原子在空间构成正四面体,且该碳原子在正四面体的体心,所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个;
②根据均摊法,白锡晶胞中含Sn原子数为8×+1=2,灰锡晶胞中含Sn原子数为8×+6×+4=8,所以白锡与灰锡的密度之比为∶=;
(4)将SnO2与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至800℃,由于固体之间反应慢,未发生明显反应;若通入空气在800℃下,SnO2能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用是:空气中的O2将C氧化为,与发生气固反应,速率快,有关反应的化学方程式为2C+O22CO、2CO+SnO2Sn+2CO2。
65.(1) 12 K3ClO K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3∙H2O
(2)AB
(3) HC>HB>HA O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强 S的原子半径大于O的原子半径,S—H键的键长大于O—H键,S—H键的键能小于O—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱性NaC>NaD
【详解】(1)由晶胞结构知,Cl位于8个顶点,O位于体心,K位于面心,1个晶胞中含Cl:8×=1个、含O:1个、含K:6×=3个,该化合物的化学式为K3ClO;由图可知,Cl-的配位数为=12;该化合物可看成KCl∙K2O,故该化合物与足量NH4Cl溶液反应生成KCl和NH3∙H2O,反应的化学方程式为K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3∙H2O。
(2)A.根据原子核外电子排布规律,基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种,A项正确;
B.Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量,Na+和Ne具有相同的电子层结构,Na+的核电荷数大于Ne,Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne的,故Na的第二电离能>Ne的第一电离能,B项正确;
C.Ge的原子序数为32,基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2,C项错误;
D.基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe原子变成Fe+,优先失去4s轨道上的电子,D项错误;
答案选AB。
(3)①O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA;
②HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,说明酸性HC<HD,原因是:S的原子半径大于O的原子半径,S—H键的键长大于O—H键,S—H键的键能小于O—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,钠盐的碱性NaC>NaD。
66.(1) 四 ⅦB Cr
(2) MnO2 降低 A
(3) 正四面体形 sp2
(4)FDCA形成的分子间氢键更多
【详解】(1)Mn的原子序数为25,位于元素周期表第四周期ⅦB族;基态Mn的电子排布式为:,未成对电子数有5个,同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr,基态Cr的电子排布式为,有6个未成对电子;
(2)由均摊法得,晶胞中Mn的数目为,O的数目为,即该氧化物的化学式为MnO2;晶体有O原子脱出时,出现O空位,即x减小,的化合价为+2x,即Mn的化合价降低;CaO中Ca的化合价为+2价、V2O5中V的化合价为+5价、Fe2O3中Fe的化合价为+3、CuO中Cu的化合价为+2,其中CaO中Ca的化合价下降只能为0,其余可下降得到比0大的价态,说明CaO不能通过这种方式获得半导体性质;
(3)中B形成4个σ键(其中有1个配位键),为sp3杂化,空间构型为正四面体形;咪唑环存在大键,N原子形成3个σ键,杂化方式为sp2;
(4)由HMF和FDCA的结构可知,HMF和FDCA均能形成分子间氢键,但FDCA形成的分子间氢键更多,使得FDCA的熔点远大于HMF。
67.(1) 分子晶体
(2)CD
(3) sp3 < 有孤电子对,孤电子对对成键电子排斥力大,键角变小 >
【详解】(1)由晶胞图可知,化学式为;由晶胞图可知构成晶胞的粒子为分子,故为分子晶体;
(2)A同一周期,从左到右,电负性依次增强,故顺序为,A错误;
B核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故顺序为,B错误;
C同一周期,从左到右,电离能增大的趋势,VA族和ⅥA族相反,故顺序为,C正确;
D基态的简化电子排布式:,Cr2+的简化电子排布式为[Ar]3d4,D正确;
故选CD;
(3)①的价层电子对数,故杂化方式为sp3;价层电子对数为4,有一对孤电子对,价层电子对数,无孤对电子,又因为孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对成键电子的排斥力,故键角中的<中的;
②将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是,则A为NO2HS2O7,为硝酸失去一个OH-,得电子能力更强,氧化性更强,故氧化性强弱: >;阴离子为根据已知可知其结构式为。
68.(1)C、O、P、Cl
(2)根据VSEPR模型,氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数为2,成键电子对之间呈角形
(3)N
(4)配合物Ⅱ
(5) 6 ad
【详解】(1)根据题干配合物Ⅰ的结构图,中心原子钒的配位原子有C、O、P、Cl;
(2)根据VSEPR模型,中心原子氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数为2,空间结构呈角形;
(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是N;
(4)结合题干所给配合物Ⅱ和Ⅲ的结构,钒的化合价分别为和,配合物Ⅱ中氮原子间是氮氮单键,配合物Ⅲ中为氮氮双键, 中为氮氮三键,故配合物Ⅱ中两个氮原子间键长最长;
(5)①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据,这些钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙中,周围紧邻的锑原子数为6;锑和磷同族,锑原子位于第五周期VA,其基态的价层电子排布式;
②a.中Cs为+1价,Sb为-3价,V的总化合价为+14,平均价态介于4-5之间,故替代后,化合价可能为或价态形式,故a正确;
b.Ti、Cr、Sn属于第四周期元素,Nb属于第五周期,故b错误;
c.Sn是IVA族元素,不属于过渡元素,故c错误;
d.钒原子填充在锑原子形成的八面体空隙中,替代原子与原离子的离子半径相近,才能填充进去,故d正确;
答案为:ad。
【点睛】
69.(1)
(2),O、S同主族,氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子
(3)四面体形
(4)和
(5) 4
(6)中的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,不能做配位原子;端基S原子含有孤电子对,能做配位原子
【详解】(1)S是第三周期ⅥA族元素,基态S原子价层电子排布式为。答案为;
(2)S和O为同主族元素,O原子核外有2个电子层,S原子核外有3个电子层,O原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去1个电子,即O的第一电离能大于S的第一电离能。答案为I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子;
(3)的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,空间构型为四面体形,可看作是中1个O原子被S原子取代,则的空间构型为四面体形。答案为四面体形;
(4)过程Ⅱ中断裂的只有硫硫键,根据反应机理可知,整个过程中最终转化为,S最终转化为。若过程ⅰ所用的试剂为和,过程Ⅱ的含硫产物是和。答案为和;
(5)由晶胞结构可知,1个晶胞中含有个,含有4个;该晶体的密度。答案为4;;
(6)具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。中的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,不能做配位原子;端基S原子含有孤电子对,能做配位原子。
70.(1)2s22p3
(2) A NnHn+2−2m(,m为正整数) < 形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂
(3) CaCN2 6
【详解】(1)N核电荷数为7,核外有7个电子,基态N原子电子排布式为1s22s22p3,则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3;故答案为:2s22p3。
(2)①A.能量最低的激发态N原子应该是2s能级上一个电子跃迁到2p能级,其电子排布式:,故A错误;B.钙的金属性比镁的金属性强,则化学键中离子键成分的百分数:,故B正确;C.氮有三个价键,最简单的氮烯即含一个氮氮双键,另一个价键与氢结合,则其分子式:,故C正确;D.氮烷中N原子有一对孤对电子,有三个价键,则氮原子的杂化方式都是,故D正确;综上所述,答案为:A。
②氮和氢形成的无环氮多烯,一个氮的氮烷为NH3,两个氮的氮烷为N2H4,三个氮的氮烷为N3H5,四个氮的氮烷为N4H6,设分子中氮原子数为n,其氮烷分子式通式为NnHn+2,根据又一个氮氮双键,则少2个氢原子,因此当双键数为m,其分子式通式为NnHn+2−2m(,m为正整数);故答案为:NnHn+2−2m(,m为正整数)。
③形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂,因此给出的能力:<(填“>”或“<”);故答案为:<;形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂。
(3)
钙个数为,个数为,则其化学式为CaCN2;根据六方最密堆积图 ,以上面的面心分析下面红色的有3个,同理上面也应该有3个,本体中分析得到 ,以这个进行分析,其俯视图为 ,因此距离最近的钙离子个数为6,其配位数为6;故答案为:CaCN2;6。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$