专题01 物质结构与性质(期中真题汇编,上海专用)高二化学下学期
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内容正文:
专题01 物质结构与性质
3大高频考点概览
考点01 原子结构与性质
考点02 分子结构与性质
考点03 晶体结构与性质
地 城
考点01
原子结构与性质
1.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)下列说法中,正确的是
A.s区元素全部是金属元素
B.p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C.属于p区主族元素
D.第VIIA族元素从上到下,非金属性依次增强
2.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)利用电负性数值可以预测
A.分子的极性 B.分子的对称性 C.化学键的极性 D.分子的空间构型
3.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)基态硅原子占据的最高能级的符号是___________。
4.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)火星表面反射太阳的光谱属于_______。
A.发射光谱 B.吸收光谱
5.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)铁元素(26号)在周期表中第___________周期第___________族,属于___________区。
6.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)基态Fe原子的价电子轨道表示式___________。
7.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)基态 Fe3+离子核外电子共有_______种能量,其中未成对电子数为_______。
8.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)比较铁和锰的第3电离能大小:I3(Fe)___________I3(Mn)(填>或<),解释原因___________。
9.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)比较半径r(N)___________r(O),r(Al)___________r(O),r(Al3+)___________r(O2-)。(用“>”或“<”填空);电负性:N___________O。(用“>”或“<”填空);
10.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)第2周期的8种元素中,第一电离能最大的元素是___________。
11.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
12.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)明朝《天工开物》中就已经记载了我国古代的炼锌技术:以炉甘石(ZnCO3)和木炭为原料高温制取锌。请写出Zn2+的核外电子排布式___________,ZnCO3中酸根离子的空间构型为___________,Zn、C、O的电负性由小到大的顺序是___________。
13.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)铜元素位于周期表的___________(填周期和族),Cu的价电子轨道表示式是___________。
14.(2025·高二下·上海市南洋中学·期中)不同氮的化合物有不同用途。
(1)基态氮原子的轨道表示式是_______。
(2)N的第一电离能大于同周期相邻元素,从原子结构角度解释原因_______。
15.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)“此物(‘锌火’)无铜收伏,入火即成烟飞去”,意思是锌的沸点(907℃)较低,宜与铜熔合制成黄铜。已知Zn与Cu的能量变化如下所示:
Cu(g)Cu+(g)Cu2+(g)
Zn(g)Zn+(g)Zn2+(g)
铜和锌的第一电离能大小比较为I(Cu)___________I(Zn),试解释步骤②吸收能量大于步骤④的原因___________。
地 城
考点02
分子结构与性质
1.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)CaC2俗称电石,该化合物中存在的化学键类型为
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键
2.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)二氯化二硫(),非平面结构,常温下是一种黄红色液体,有刺激性恶臭,熔点80℃,沸点135.6℃,对于二氯化二硫的叙述不正确的是
A.的电子式是 B.S采用杂化,键角是
C.分子中既有极性键又有非极性键 D.是极性分子
3.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)HF中加入BF3可生成和,这两种离子中均存在的微粒间作用力是
A.极性共价键 B.非极性共价键 C.配位键 D.氢键
4.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)某元素的原子最外电子层上只有1个电子,它跟氯元素化合时,可形成的化学键是
A.一定是离子键 B.一定是极性键
C.可能是离子键,也可能是极性键 D.以上说法都不正确
5.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)下列有机物分子中属于手性分子的是
A.HOCH2COOH B.CH3CH2CH2OH
C. D.CH3CH2CH3
6.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是
A.H2O B.HCl C.NH3 D.CO2
7.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)NCl3可发生水解反应,其中NCl3的水解机理示意图如下:
下列说法不正确的是
A.NCl3为极性分子 B.NCl3的空间构型均为三角锥形
C.NCl3的键角是109°28' D.PCl3比NCl3难水解
8.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)下列物质:①H3O+ ②[Cu(NH3)4]2+ ③CH3COO- ④NH3 ⑤CH4中存在配位键的是
A.①② B.①③ C.④⑤ D.②④
9.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)下列说法中正确的是
A.氢键的存在导致冰能浮在水面上
B.氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
C.氢键的存在使水与乙醇互溶
D.氢键的存在使水具有稳定的化学性质
10.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)如图1表示某种含氮有机化合物的结构简式,能识别某些离子或分子而形成超分子。该分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)。分子内存在空腔,能嵌入某种离子或分子而形成4个氢键并予以识别。下列分子或离子中,能被该含氮有机化合物识别的是
A.CF4 B.NH C.CH4 D.H2O
11.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)冠醚、穴醚、环糊精等大环化合物具有穴状结构和特殊的配位能力,能与金属离子或中性分子形成超分子。根据其空腔大小可识别不同的离子,例如:12-冠-4与Li+作用而不与K+作用;18-冠-6与K+作用,但不与Li+或Na+作用。下列说法正确的是
A.冠醚适配碱金属离子,体现了超分子的自组装特征
B.超分子中O原子与K+间是离子键
C.12-冠-4中C和O的杂化方式都是sp3
D.构筑超分子体系的基本作用力是共价键
12.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)R的一种配合物的化学式为RCl3▪6H2O。已知0.01molRCl3▪6H2O,在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.01molAgCl沉淀,此配合物最可能是
A. B.
C. D.
13.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)下列说法正确的是_________。
A.键的极性:N-H键>O-H键>F-H键
B.热稳定性:NH3>H2O>HF
C.沸点:CI4>CBr4>CCl4>CF4
14.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)正离子的空间构型为___________。
15.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)锡的卤化物熔点数据如下表:
物质
SnF4
SnCl4
SnBr4
SnI4
熔点/℃
442
-34
29
143
SnF4比其余三物质熔点都高的原因是:___________。
16.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)双氧水是一种医用消毒杀菌剂,已知H2O2分子的结构如下图所示。试回答下列问题:
(1)H2O2难溶于CS2,其原因是___________。
(2)已知在相同条件下双氧水H2O2的沸点明显高于水H2O的沸点,其可能的原因是___________。
17.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)已知:CH3COOH的pKa=4.76,CF3COOH的pKa=0.23。
酸性:CF3COOH___________(填“>”或“<”)CH3COOH,请从分子结构的角度解释原因:___________。
18.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)OF2中O的化合价为___________;键角:OF2___________H2O(填“>”“<”或“=”)。
19.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)分子式为的配合物有两种不同的颜色,其中橙黄色较不稳定,在水中的溶解度大;呈亮黄色的物质在水中的溶解度小,如图所示的结构示意图中呈亮黄色的是___________(填“A”或“B”)。A的配位数为___________。
20.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)Cu2+能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如下实验。
序号
实验步骤
实验现象或结论
i
向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
ii
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
iii
测定深蓝色晶体的结构
晶体的化学式为[Cu(NH3)4]SO4 · H2O
iv
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
(1)[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体中的S原子杂化方式为___________。
(2)加入乙醇有晶体析出的原因是___________。
(3)NH3能与Cu2+形成配位键,生成[Cu(NH3)4]2+,而NF3不能,其原因是___________。
21.下(2025·高二下·上海市市西中学·期中)图所示的分子中含有σ键有___________个,π键有___________个;其中C原子的杂化轨道类型有___________。
22.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)根据价层电子对互斥理论(VSEPR),化合物(NH4)2SO4中,正离子的空间结构为___________,负离子的空间结构为___________。正、负离子中心原子的杂化方式___________(相同/不同)。
23.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)比较CH4、NH3和H2O的键角大小,并解释原因:___________。
24.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)已知H2O键角大于H2S,请分析可能的原因:___________。
25.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)顺铂(顺式结构)具有抗癌活性,而反式的结构没有,由此可以知道该配合物空间结构为___________(选填“平面四边形”/“四面体”)。
26.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)(对羟基苯甲醛)的沸点比(邻羟基苯甲醛)高的原因是___________。
27.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)氟乙酸(FCH2COOH)比乙酸(CH3COOH)酸性强。原因是___________。
28.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)卤族元素气态氢化物HF、HCl、HBr、HI的沸点从高到低排列顺序为___________,原因是___________。
29.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)配合物[Zn(NH3)6]Cl2的提供空轨道的中心离子是___________、提供孤电子对的配体是___________、配位原子是___________,配位数是___________,配合物的外界是___________,内界为___________。
30.(2025·高二下·上海市南洋中学·期中)三氟化氮()可用于半导体材料。
(1)的结构式为_______,分子中显负电性的原子为_______。(填微粒符号)
(2)下列关于分子说法错误的是_______。
A.键角为120° B.是极性分子 C.中心原子采取杂化
(3)的沸点为-129℃,的沸点远低于的原因是_______。
31.(2025·高二下·上海市南洋中学·期中)硫酸四氨合铜()广泛用于电镀工业中。
(1)中提供空轨道的微粒是_______。(填微粒符号)1mol该离子中含共价键数目为_______NA。
A.8 B.12 C.16 D.20
(2)若将中两个换成,则存在两种立体异构体,则的空间结构是_______。
A.平面正方形 B.正四面体形 C.无法确定
(3)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质。下列物质中,属于顺磁性物质的是_______。
A. B. C.
32.(2025·高二下·上海市南洋中学·期中)尿素[]是一种优秀氮肥。
(1)尿素分子内存在的化学键有_______。
A.非极性键 B.离子键 C.氢键 D.极性键
其中键和键数目之比为_______。
(2)尿素[]可与正烷烃形成超分子,如图所示。下列说法不正确的是_______。
A.尿素分子中各元素的电负性:O>N>C>H
B.尿素分子和正烷烃分子间通过共价键形成超分子
C.尿素分子通过氢键形成六角形通道结构
D.图中反映出超分子“分子识别”的特性
地 城
考点03
晶体结构与性质
1.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是
A.金刚石(C) B.单晶硅() C.金刚砂() D.氮化硼(,立方相)
2.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)金属钠晶体(如图)为体心立方晶胞,晶胞的边长为a,假定金属钠原子为等径的刚性球,且晶胞中处于体对角线上的三个球相切,则钠原子的半径r为( )
A. B. C. D.2a
3.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为。下列说法不正确的是
A.基态Cu+核外电子排布式为
B.Cu+与CN-形成的离子的化学式为
C.一个铜晶胞(如图所示)中共有4个Cu原子
D.铜晶体(晶胞如图所示)中与每个Cu原子紧邻的Cu原子数为6
4.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)金属键是由___________和___________构成的。根据金属键强弱推断下列物质①Na、②K、③Na-K合金的熔点从高到低排列为___________(填序号即可)。
5.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同,产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同,对铁晶体用X射线衍射进行测定,测得A、B两种晶胞,其晶胞结构示意图如下:
则A、B两种晶胞中含有的铁原子数分别是:___________、___________个。
(2025·高二下·上海市育才中学·期中)AlF3结构属立方晶系,其晶胞结构如图所示。
6.AlF3的熔点为1090℃,AlCl3的熔点为192℃。AlF3的熔点高于AlCl3的原因是___________。
7.图中A表示___________(填离子符号)。
8.图中A与B的最近距离为apm,则该晶体的密度ρ=___________g·cm-3(阿伏加德罗常数的值为。1pm=10-10cm)。
(2025·高二下·上海市实验学校·期中)利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用“杯酚”(“杯酚”用“”表示)分离和的过程如图所示。
9.杯酚、和均属于___________(填晶体类型),其熔点从大到小排序为___________。
10.已知操作①和操作②相同,名称为___________;杯酚与之间的作用力为___________。
11.是一种球碳分子,晶胞结构如图所示。
每个分子周围与它最近且等距离的分子有___________个。已知该晶胞参数为,则晶体密度为___________(写出含和NA的表达式,NA表示阿伏伽德罗常数)。
12.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)已知铜与氯形成化合物的立方晶胞如图所示。
(1)该晶体的化学式为___________。
(2)每个铜原子周围紧邻的氯原子在空间上的形状为___________。
试卷第1页,共3页
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专题01 物质结构与性质
3大高频考点概览
考点01 原子结构与性质
考点02 分子结构与性质
考点03 晶体结构与性质
地 城
考点01
原子结构与性质
1.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)下列说法中,正确的是
A.s区元素全部是金属元素
B.p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C.属于p区主族元素
D.第VIIA族元素从上到下,非金属性依次增强
【答案】C
【解析】A.s区元素不一定是金属元素,还有非金属氢,故A错误;
B.p能级电子能量不一定高于s能级电子能量,如2p能级电子的能量小于3s能级的能量,故B错误;
C.是第ⅥA族元素,属于p区主族元素,故C正确;
D.同主族元素从上到下,原子半径递增,核对最外层电子吸引能力逐渐减弱,则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱,故D错误;
故选C。
2.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)利用电负性数值可以预测
A.分子的极性 B.分子的对称性 C.化学键的极性 D.分子的空间构型
【答案】C
【解析】电负性是元素的原子吸引电子能力的一种相对标度,元素的电负性愈大,吸引电子的倾向愈大。若两种原子的电负性不同,吸引电子的能力不同,形成的化学键为极性键,所以利用电负性数值可以预测化学键的极性,故选C。
3.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)基态硅原子占据的最高能级的符号是___________。
【答案】3p
【解析】基态Si原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,其最高能级为3p能级,能级符号为3p。
4.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)火星表面反射太阳的光谱属于_______。
A.发射光谱 B.吸收光谱
【答案】B
【解析】可以将火星反射的光线穿过棱镜进行色散,得到的光谱是火星物质吸收部分光线后反射回棱镜的,因此火星表面反射太阳的光谱属于吸收光谱。
故答案为:B。
5.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)铁元素(26号)在周期表中第___________周期第___________族,属于___________区。
【答案】 4 Ⅷ d
【解析】基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,在周期表中第4周期第Ⅷ族,属于d区。
6.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)基态Fe原子的价电子轨道表示式___________。
【答案】
【解析】
Fe是26号元素,基态Fe的价电子排布式为3d64s2,轨道表示式为。
7.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)基态 Fe3+离子核外电子共有_______种能量,其中未成对电子数为_______。
【答案】 6
【解析】基态 离子的核外电子排布为,核外电子的能量只和能级有关,具体来说,1s、2s、2p、3s、3p、3d各自只有一种能量状态,所以一共有6种不同的能量状态。基态 离子价层电子排布式为,所以未成对电子数为。
8.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)比较铁和锰的第3电离能大小:I3(Fe)___________I3(Mn)(填>或<),解释原因___________。
【答案】 的价层电子排布为,的价层电子排布为,的3d能级为半充满的稳定结构,较更难失去电子,故Mn的第三电离能更大
【解析】基态Fe原子的价电子排布式为:,当Fe失去两个电子形成时,其失去的是4s轨道两个电子,价电子变为,这种结构相对不稳定,再失去一个电子形成半充满所需的能量较低;基态Mn原子的价电子排布式为:,当Mn失去两个电子形成时,其3d轨道上的电子排布变为 的半充满排布,这种结构相对稳定,再失去一个电子形成不稳定的排布所需的能量会较高;所以铁和锰的第三电离能大小:。
故答案为:;的价层电子排布为,的价层电子排布为,的3d能级为半充满的稳定结构,较更难失去电子,故Mn的第三电离能更大。
9.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)比较半径r(N)___________r(O),r(Al)___________r(O),r(Al3+)___________r(O2-)。(用“>”或“<”填空);电负性:N___________O。(用“>”或“<”填空);
【答案】 > > < <
【解析】电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;则半径r(N)>r(O),r(Al)>(O),r(Al3+)<(O2-)。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:N<O。
10.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)第2周期的8种元素中,第一电离能最大的元素是___________。
【答案】Ne
【解析】第二周期中,同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,当ⅡA族的s能级为全满稳定状态,ⅤA族的p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,而稀有气体外围电子排布为2s22p6,达全满的稳定结构,所以第一电离最大,故最大的是Ne。
11.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
【答案】N>O>C
【解析】同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
12.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)明朝《天工开物》中就已经记载了我国古代的炼锌技术:以炉甘石(ZnCO3)和木炭为原料高温制取锌。请写出Zn2+的核外电子排布式___________,ZnCO3中酸根离子的空间构型为___________,Zn、C、O的电负性由小到大的顺序是___________。
【答案】 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) 平面三角形 Zn<C<O
【解析】Zn的原子序数为30,其核外电子排布式为[Ar]3d104s2,Zn2+是锌原子失去2个电子所形成的,Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)。ZnCO3中 的C原子价层电子对数为3+ =3,杂化形式为sp2,同周期主族元素,从左往右电负性依次增大,非金属越强,电负性越大,电负性由小到大的顺序是:Zn<C<O。
13.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)铜元素位于周期表的___________(填周期和族),Cu的价电子轨道表示式是___________。
【答案】 第四周期IB族
【解析】Cu元素原子核外电子数为29,根据能量最低原理可知,其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63S23p63d104s1,铜元素位于周期表的第四周期IB族,价电子排布式为3d104s1,轨道表示式是。
14.(2025·高二下·上海市南洋中学·期中)不同氮的化合物有不同用途。
(1)基态氮原子的轨道表示式是_______。
(2)N的第一电离能大于同周期相邻元素,从原子结构角度解释原因_______。
【答案】(1)
(2)基态氮原子的2p能级处于半充满状态,失去1个电子比相邻的O原子更难,所以第一电离能反而比O元素高
【解析】(1)N为7号元素,则基态氮原子的轨道表示式为:。
(2)根据基态氮原子的轨道表示式可知,基态氮原子的2p能级处于半充满状态,失去1个电子比相邻的O原子更难,所以第一电离能反而比O元素高。
15.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)“此物(‘锌火’)无铜收伏,入火即成烟飞去”,意思是锌的沸点(907℃)较低,宜与铜熔合制成黄铜。已知Zn与Cu的能量变化如下所示:
Cu(g)Cu+(g)Cu2+(g)
Zn(g)Zn+(g)Zn2+(g)
铜和锌的第一电离能大小比较为I(Cu)___________I(Zn),试解释步骤②吸收能量大于步骤④的原因___________。
【答案】 < Cu+的3d轨道为全满结构,能量低,更稳定,再失去一个电子时需要的能量更多
【解析】铜和锌的第一电离能大小比较为I(Cu)<I(Zn),原因是Cu的基态电子排布式为[Ar]3d104s1,Zn为[Ar]3d104s2,Cu失去4s1电子后形成稳定的全充满3d10结构,所需能量较低,故第一电离能较小;步骤②吸收能量大于步骤④的原因为Cu+的3d轨道为全满结构,能量低,更稳定,再失去一个电子时需要的能量更多。
地 城
考点02
分子结构与性质
1.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)CaC2俗称电石,该化合物中存在的化学键类型为
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键
【答案】AC
【解析】CaC2俗称电石,其为离子化合物,由和构成,两种离子间存在离子键,两个C原子之间存在非极性共价键,故选AC。
2.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)二氯化二硫(),非平面结构,常温下是一种黄红色液体,有刺激性恶臭,熔点80℃,沸点135.6℃,对于二氯化二硫的叙述不正确的是
A.的电子式是 B.S采用杂化,键角是
C.分子中既有极性键又有非极性键 D.是极性分子
【答案】B
【解析】
A.S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对,Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对,结合分子结构可知S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl,电子式为,A正确;
B.S2Cl2分子中每个S原子价层电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化,有2个孤电子对,键角为小于,B错误;
C.S2Cl2中Cl-S属于极性键,S-S键属于非极性键, C正确;
D.分子的结构不对称,为极性分子,D正确;
故选B。
3.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)HF中加入BF3可生成和,这两种离子中均存在的微粒间作用力是
A.极性共价键 B.非极性共价键 C.配位键 D.氢键
【答案】AC
【解析】中H和F之间都是极性键,其中有1个是H和F之间形成的配位键,B和F之间都是极性键,其中有1个是B和F之间形成的配位键;
故选AC。
4.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)某元素的原子最外电子层上只有1个电子,它跟氯元素化合时,可形成的化学键是
A.一定是离子键 B.一定是极性键
C.可能是离子键,也可能是极性键 D.以上说法都不正确
【答案】C
【分析】若该元素是氢,最外层有1个电子。与Cl结合时形成HCl,通过共用电子对形成极性共价键。
若该元素是碱金属(如Na、K等),最外层有1个电子,易失去电子形成阳离子。与Cl结合时通过静电作用形成离子键。
【解析】A.由分析可知,若为氢,则形成共价键而非离子键,A错误;
B.由分析可知,若为碱金属,则形成离子键而非极性共价键,B错误;
C.两种情况均可能发生,取决于该元素是金属还是非金属,C正确;
D.由以上分析可知,C选项已涵盖所有合理情况,D错误;
故选C。
5.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)下列有机物分子中属于手性分子的是
A.HOCH2COOH B.CH3CH2CH2OH
C. D.CH3CH2CH3
【答案】C
【分析】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。
【解析】A.HOCH2COOH没有手性碳原子,不属于手性分子,A错误;
B.CH3CH2CH2OH没有手性碳原子,不属于手性分子,B错误;
C.有手性碳原子,属于手性分子,C正确;
D.CH3CH2CH3没有手性碳原子,不属于手性分子,D错误;
故选C。
6.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是
A.H2O B.HCl C.NH3 D.CO2
【答案】D
【解析】A.H2O为V形结构,含有氢氧极性键,正负电荷的重心不重合,为极性分子,A错误;
B.HCl为直线形结构,含有氢氯极性键,正负电荷的重心不重合,为极性分子,B错误;
C.NH3为三角锥形结构,含有氮氢极性键,正负电荷的重心不重合,为极性分子,C错误;
D.CO2为直线形结构,含有碳氧极性键,正负电荷的重心重合,为非极性分子,D正确;
故选D。
7.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)NCl3可发生水解反应,其中NCl3的水解机理示意图如下:
下列说法不正确的是
A.NCl3为极性分子 B.NCl3的空间构型均为三角锥形
C.NCl3的键角是109°28' D.PCl3比NCl3难水解
【答案】CD
【解析】A.NCl3是极性分子,因为其空间构型为三角锥形(氮原子采用 sp3杂化,含一对孤电子对),分子中电荷分布不对称,正负电荷中心不重合。故A正确;
B.氮原子采用 sp3杂化,含一对孤电子对,为三角锥形,故B正确;
C.NCl3的键角为 107°(略小于 109°28′),原因是孤电子对排斥成键电子对,导致键角压缩。故C错误;
D.P的3d空轨道可接受水分子中O的孤对电子,形成中间态,促进水解,PCl3的键能较弱和P的电负性较低也使其易受亲核攻击,故PCl3比NCl3易水解,故D错误;
故选CD。
8.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)下列物质:①H3O+ ②[Cu(NH3)4]2+ ③CH3COO- ④NH3 ⑤CH4中存在配位键的是
A.①② B.①③ C.④⑤ D.②④
【答案】A
【分析】在物质或离子中中心原子含有空轨道,和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键,①氢离子提供空轨道,氧原子提供孤电子对;②铜离子提供空轨道,氮原子提供孤电子对;③CH3COO- 中碳和氧最外层有8个电子达到稳定结构,氢满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对;④NH3为共价化合物,氮原子中最外层有8个电子达到稳定结构,分子中存在两个H-N键,氢满足2电子稳定结构,无空轨道;⑤CH4 分子中,碳原子与4个氢原子分别共用一对电子,形成4个C-H键,无空轨道,无孤电子对。
【解析】①H3O+中O提供孤电子对,H+提供空轨道,二者形成配位键,H3O+含有配位键;②Cu2+有空轨道,NH3中的氮原子上的孤电子对,可以形成配位键,[Cu(NH3)4]2+ 含有配位键;③CH3COO- 中碳和氧最外层有8个电子达到稳定结构,氢满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对,电子式为:,不含有配位键;④NH3为共价化合物,氮原子中最外层有8个电子达到稳定结构,分子中存在两个H-N键,氢满足2电子稳定结构,无空轨道;⑤甲烷中碳原子满足8电子稳定结构,氢原子满足2电子稳定结构,电子式为,无空轨道,无孤电子对,CH4不含有配位键;答案选A。
【点睛】本题考查配位键的判断,明确配位键的形成是解本题关键,题目难度中等.注意配位键形成的条件,一方要提供空轨道,另一方提供孤电子对。
9.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)下列说法中正确的是
A.氢键的存在导致冰能浮在水面上
B.氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一
C.氢键的存在使水与乙醇互溶
D.氢键的存在使水具有稳定的化学性质
【答案】AC
【解析】A.冰中分子排列有序,含有氢键数目增多,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上,是氢键的原因,A正确;
B.氢键属于分子间作用力,不属于化学键,B错误;
C.乙醇分子和水分子间可以形成氢键,故乙醇能与水以任意比混溶,C正确;
D.氢键是决定物质的物理性质的,而分子的稳定性是化学性质,由共价键的强弱决定,D错误;
故答案为:AC。
10.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)如图1表示某种含氮有机化合物的结构简式,能识别某些离子或分子而形成超分子。该分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)。分子内存在空腔,能嵌入某种离子或分子而形成4个氢键并予以识别。下列分子或离子中,能被该含氮有机化合物识别的是
A.CF4 B.NH C.CH4 D.H2O
【答案】B
【解析】
F、O、N电负性很大,与H元素形成的微粒之间可以形成氢键,正四面体顶点N原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键,该微粒应含有4个H原子,选项中只有NH符合。
故选B。
11.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)冠醚、穴醚、环糊精等大环化合物具有穴状结构和特殊的配位能力,能与金属离子或中性分子形成超分子。根据其空腔大小可识别不同的离子,例如:12-冠-4与Li+作用而不与K+作用;18-冠-6与K+作用,但不与Li+或Na+作用。下列说法正确的是
A.冠醚适配碱金属离子,体现了超分子的自组装特征
B.超分子中O原子与K+间是离子键
C.12-冠-4中C和O的杂化方式都是sp3
D.构筑超分子体系的基本作用力是共价键
【答案】C
【解析】A.冠醚能与半径大小相匹配的金属离子作用,因此18-冠-6与K+作用,不与Li+或Na+作用,这反映了超分子的“分子识别”的特征,故A错误;
B.超分子中O原子与K+间是配位键,故B错误;
C.12-冠-4中C和O价电子对数均为4,杂化方式都是sp3,故C正确;
D.超分子体系是通过非共价键的弱相互作用结合而成的,这些作用力包括氢键、范德华力等,故D错误;
选C。
12.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)R的一种配合物的化学式为RCl3▪6H2O。已知0.01molRCl3▪6H2O,在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.01molAgCl沉淀,此配合物最可能是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】已知0.01molRCl3▪6H2O,在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.01molAgCl沉淀,说明1mol中能电离出1molCl-,此配合物最可能是,故选C。
13.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)下列说法正确的是_________。
A.键的极性:N-H键>O-H键>F-H键
B.热稳定性:NH3>H2O>HF
C.沸点:CI4>CBr4>CCl4>CF4
【答案】C
【解析】A.由于电负性N<O<F,所以键的极性N-H<O-H<F-H,A错误;
B.由于非金属性F>O>N,非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,故热稳定性HF>H2O>NH3,B错误;
C.CI4、CBr4、CCl4、CF4均为分子晶体,熔点和范德华力有关,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,故沸点:CI4>CBr4>CCl4>CF4,C正确;
故选C。
14.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)正离子的空间构型为___________。
【答案】V形/角形
【解析】正离子的价层电子对数为2+=4,为sp3杂化,含有2对孤电子对,故空间构型为V形/角形。
15.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)锡的卤化物熔点数据如下表:
物质
SnF4
SnCl4
SnBr4
SnI4
熔点/℃
442
-34
29
143
SnF4比其余三物质熔点都高的原因是:___________。
【答案】SnF4属于离子晶体,离子键是强烈的相互作用,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,分子间作用力弱
【解析】根据表中数据可知,的熔点均远高于其余三种物质,属于离子晶体,、、属于分子晶体,分子间作用力弱,所以离子晶体的熔点比分子晶体的高,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。
16.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)双氧水是一种医用消毒杀菌剂,已知H2O2分子的结构如下图所示。试回答下列问题:
(1)H2O2难溶于CS2,其原因是___________。
(2)已知在相同条件下双氧水H2O2的沸点明显高于水H2O的沸点,其可能的原因是___________。
【答案】(1)H2O2是极性分子,CS2是非极性分子,根据“相似相溶规则”可知,H2O2难溶于CS2
(2)H2O2分子中存在2个氧原子,使得H2O2分子形成氢键的数目大于H2O分子
【解析】(1)双氧水中氢与氧形成的是极性键,氧与氧形成的是非极性键,分子空间构型为不对称结构,属于极性分子;H2O2是极性分子,CS2是非极性分子,根据“相似相溶规则”可知,H2O2难溶于CS2;
(2)H2O2分子中存在2个氧原子,使得H2O2分子形成氢键的数目大于H2O分子,导致相同条件下双氧水H2O2的沸点明显高于水H2O的沸点。
17.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)已知:CH3COOH的pKa=4.76,CF3COOH的pKa=0.23。
酸性:CF3COOH___________(填“>”或“<”)CH3COOH,请从分子结构的角度解释原因:___________。
【答案】 > 氟的电负性大于氢,吸电子能力强,O-H键极性更强,酸性更强
【解析】三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的,这是由于氟的电负性大于氯的电负性,F-C的极性大于C-C的极性,使F3C-的极性大于Cl3C-的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子。
18.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)OF2中O的化合价为___________;键角:OF2___________H2O(填“>”“<”或“=”)。
【答案】 +2 <
【解析】OF2中F为-1价,故O为+2价;H2O和OF2相比,O原子杂化方式相同,都是sp3杂化,F电负性大于H,导致OF2中O-F键的电子更靠近F,距离远,排斥比H2O中O-H键小,键角小。
19.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)分子式为的配合物有两种不同的颜色,其中橙黄色较不稳定,在水中的溶解度大;呈亮黄色的物质在水中的溶解度小,如图所示的结构示意图中呈亮黄色的是___________(填“A”或“B”)。A的配位数为___________。
【答案】 A 6
【解析】根据相似相溶原理可知,呈亮黄色的物质在水中的溶解度小,则呈亮黄色的物质极性较小,应该为A;结合该物质的分子式可知,其配体有4个氯离子,2个氨气,则其配位数为4+2=6,故答案为:A;6。
20.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)Cu2+能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如下实验。
序号
实验步骤
实验现象或结论
i
向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量
产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
ii
再加入无水乙醇
得到深蓝色晶体
iii
测定深蓝色晶体的结构
晶体的化学式为[Cu(NH3)4]SO4 · H2O
iv
将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
无蓝色沉淀生成
(1)[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体中的S原子杂化方式为___________。
(2)加入乙醇有晶体析出的原因是___________。
(3)NH3能与Cu2+形成配位键,生成[Cu(NH3)4]2+,而NF3不能,其原因是___________。
【答案】(1)sp3
(2)离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小(或乙醇降低了溶液的极性)
(3)N、F、H三种元素的电负性为:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子,使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键
【解析】(1)中的硫原子的价层电子对数为=4,孤对电子对数为0,硫原子的杂化轨道类型为sp3杂化,故答案为:sp3;
(2)Cu(NH3)4]SO4•H2O为易溶于水,难溶于有机溶剂的离子化合物,向深蓝色溶液中加入极性较弱的乙醇可降低溶剂的极性,使[Cu(NH3)4]SO4•H2O的溶解度降低,便于晶体析出,故答案为:离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小(或乙醇降低了溶液的极性);
(3)氮元素的电负性强于氢元素,氨分子中共用电子对偏向氮原子,易于氨分子中氮原子上的孤电子对与铜离子形成配位键,氟元素的电负性强于氮元素,三氟化氮中共用电子对偏向氟原子,不利于氨分子中氮原子上的孤电子对与铜离子形成配位键,所以铜离子能与氨分子结合形成四氨合铜离子,不能与三氟化氮形成配位键,故答案为:N、F、H三种元素的电负性为:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子,使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键。
21.下(2025·高二下·上海市市西中学·期中)图所示的分子中含有σ键有___________个,π键有___________个;其中C原子的杂化轨道类型有___________。
【答案】 10 3 sp3、sp2、sp
【解析】单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,叁键含有1个σ键2个π键;所示的分子中含有σ键有10个,π键有3个;其中饱和碳为sp3杂化、双键碳为sp2杂化、叁键碳为sp杂化,故C原子的杂化轨道类型有sp3、sp2、sp。
22.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)根据价层电子对互斥理论(VSEPR),化合物(NH4)2SO4中,正离子的空间结构为___________,负离子的空间结构为___________。正、负离子中心原子的杂化方式___________(相同/不同)。
【答案】 正四面体形 正四面体形 相同
【解析】的中心原子N原子的价层电子对数为,为sp3杂化,空间构型为正四面体形;的中心原子S原子的价层电子对数为,为sp3杂化,空间构型为正四面体形;正、负离子中心原子的杂化方式相同。
23.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)比较CH4、NH3和H2O的键角大小,并解释原因:___________。
【答案】CH4>NH3>H2O
【解析】CH4、NH3和H2O的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数分别为0、1、2,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,使得三者中键角为:CH4>NH3>H2O。
24.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)已知H2O键角大于H2S,请分析可能的原因:___________。
【答案】H2O、H2S的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数均为2,由于氧原子半径小于硫、电负性大于硫,使得成键电子对偏向氧,导致成键电子对之间斥力增大,键角增大
【解析】H2O、H2S的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数均为2,由于氧原子半径小于硫、电负性大于硫,使得成键电子对偏向氧,导致成键电子对之间斥力增大,键角增大。
25.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)顺铂(顺式结构)具有抗癌活性,而反式的结构没有,由此可以知道该配合物空间结构为___________(选填“平面四边形”/“四面体”)。
【答案】平面四边
【解析】顺铂(顺式结构)具有抗癌活性,而反式的结构没有,分子中Pt存在4个配体,若为四面体结构,则不存在顺反结构,故该配合物空间结构为平面四边形,两个氨处于相邻或对角线的位置,形成不同结构。
26.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)(对羟基苯甲醛)的沸点比(邻羟基苯甲醛)高的原因是___________。
【答案】由于邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,分子间氢键使得对羟基苯甲醛沸点升高,所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛沸点高。
【解析】两者互为同分异构体,由于邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,分子间氢键使得对羟基苯甲醛沸点升高,所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛沸点高。
27.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)氟乙酸(FCH2COOH)比乙酸(CH3COOH)酸性强。原因是___________。
【答案】由于电负性:F>H,则键极性:C-F键>C-H键,故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性大,最易电离出氢离子,酸性强
【解析】由于电负性:F>H,则键极性:C-F键>C-H键,故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性大,最易电离出氢离子,酸性强,则酸性强弱顺序:氟乙酸(FCH2COOH)>乙酸(CH3COOH)。
28.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)卤族元素气态氢化物HF、HCl、HBr、HI的沸点从高到低排列顺序为___________,原因是___________。
【答案】 HF>HI>HBr>HCl HI、HBr、HCl三个分子结构相似,相对分子质量依次减小,范德华力依次减弱,熔沸点依次变小,而HF中还存在氢键,故HF的熔沸点反常,为最大
【解析】HI、HBr、HCl三个分子结构相似,相对分子质量依次减小,范德华力依次减弱,熔沸点依次变小,而HF中还存在氢键,故HF的熔沸点反常,为最大,则沸点大小顺序为HF>HI>HBr>HCl。
29.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)配合物[Zn(NH3)6]Cl2的提供空轨道的中心离子是___________、提供孤电子对的配体是___________、配位原子是___________,配位数是___________,配合物的外界是___________,内界为___________。
【答案】 Zn2+ NH3 N 6 Cl- [Zn(NH3)6]2+
【解析】可以提供空轨道形成配位键的微粒一般是金属阳离子,根据该配合物的结构可知,提供空轨道的中心离子是Zn2+;提供孤电子对的配体是NH3;含有孤电子对用来形成配位键的原子是配位原子,则该配合物的配位原子是N;配位数是指配合物中与中心原子配位的配位原子数目,则配位数是6;根据该配合物的结构可知,配合物的外界是Cl-;配合物的内界为[Zn(NH3)6]2+。
30.(2025·高二下·上海市南洋中学·期中)三氟化氮()可用于半导体材料。
(1)的结构式为_______,分子中显负电性的原子为_______。(填微粒符号)
(2)下列关于分子说法错误的是_______。
A.键角为120° B.是极性分子 C.中心原子采取杂化
(3)的沸点为-129℃,的沸点远低于的原因是_______。
【答案】(1) F
(2)BC
(3)NH3和NF3都是分子晶体,NH3分子间存在氢键,增强了分子间作用力,NF3中没有氢键所以NF3的沸点远低于NH3
【解析】(1)
中N与F以单键结合,结构式为;F的电负性强于N,则分子中显负电性的原子为F;
(2)A.由于N原子上还有1对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,导致NF3分子的空间构型为三角锥形,使其键角小于120°,A错误;
B.N-F共价键是极性键,共用电子对偏向电负性大的F原子一侧,而偏离电负性小的N原子一侧,因此分子中的正、负电荷中心不重合,则NF3是极性分子,B正确;
C.在NF3分子中,中心N原子价层电子对数是:3+=4,所以中心N原子采取sp3杂化,C正确;
故选BC;
(3)NH3和NF3都是分子晶体,NH3分子间存在氢键,增强了分子间作用力,NF3中没有氢键所以NF3的沸点远低于NH3;
31.(2025·高二下·上海市南洋中学·期中)硫酸四氨合铜()广泛用于电镀工业中。
(1)中提供空轨道的微粒是_______。(填微粒符号)1mol该离子中含共价键数目为_______NA。
A.8 B.12 C.16 D.20
(2)若将中两个换成,则存在两种立体异构体,则的空间结构是_______。
A.平面正方形 B.正四面体形 C.无法确定
(3)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质。下列物质中,属于顺磁性物质的是_______。
A. B. C.
【答案】(1)Cu2+ C
(2)A
(3)BC
【解析】(1)中,NH3提供孤电子对,Cu2+提供空轨道,形成配位键;1mol该离子中,含有3个共价键,同时形成一个配位键,故含共价键数目为16mol,选C;
(2)四氨合铜离子中的两个换成,则存在顺式和反式两种不同的立体异构体,说明其不是正四面体结构,则应为平面正方形,故选A;
(3)A.中Cu元素显+1价,价电子排布式为3d10,不含未成对电子,不属于顺磁性物质,故A错误;
B.中Cu元素显+2,价电子排布式为3d9,含未成对电子,属于顺磁性物质,故B正确;
C.中Cu元素显+2,价电子排布式为3d9,含未成对电子,属于顺磁性物质,故C正确;
故选BC。
32.(2025·高二下·上海市南洋中学·期中)尿素[]是一种优秀氮肥。
(1)尿素分子内存在的化学键有_______。
A.非极性键 B.离子键 C.氢键 D.极性键
其中键和键数目之比为_______。
(2)尿素[]可与正烷烃形成超分子,如图所示。下列说法不正确的是_______。
A.尿素分子中各元素的电负性:O>N>C>H
B.尿素分子和正烷烃分子间通过共价键形成超分子
C.尿素分子通过氢键形成六角形通道结构
D.图中反映出超分子“分子识别”的特性
【答案】(1)D
(2)B
【解析】(1)根据尿素[]的结构式:,可知其中含有的化学键有:极性共价键;不含离子键、非极性共价键,氢键不属于化学键;则四个答案中,符合条件的选项为:D;
在中,C=O键存在1个键和1个键,其余的键和键都属于键,则在尿素中的键和键数目之比为。
(2)下列说法不正确的是:
A.C、N、O三种元素同周期,同一周期从左至右,元素电负性逐渐增强,H元素电负性在四种中最弱,则尿素分子中各元素的电负性:O>N>C>H,A正确;
B.尿素分子和正烷烃分子间通过分子间作用力形成超分子,而不是共价键,B错误;
C.N元素电负性很大,尿素分子中存在氨基,分子间可形成氢键,如图可知,尿素分子通过分子间氢键形成六角形通道结构,C正确;
D.尿素与正烷烃形成超分子,图中反映出超分子“分子识别”的特性,D正确;
故答案为:B。
地 城
考点03
晶体结构与性质
1.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是
A.金刚石(C) B.单晶硅() C.金刚砂() D.氮化硼(,立方相)
【答案】B
【解析】金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN),都为共价晶体,结构相似,则原子半径越大,键长越长,键能越小,熔沸点越低,在这几种晶体中,键长Si-Si>Si-C>B-N>C-C,所以熔点最低的为单晶硅。
故选B。
2.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)金属钠晶体(如图)为体心立方晶胞,晶胞的边长为a,假定金属钠原子为等径的刚性球,且晶胞中处于体对角线上的三个球相切,则钠原子的半径r为( )
A. B. C. D.2a
【答案】B
【解析】金属钠晶体为体心立方晶胞,晶胞的边长为a,则晶胞的体对角线为a;假定金属钠原子为等径的刚性球,且晶胞中处于体对角线上的三个球相切,则晶胞的体对角线为钠原子半径的4倍,所以4r=a,则钠原子的半径r为,故选B。
3.(2025·高二下·上海市育才中学·期中)含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为。下列说法不正确的是
A.基态Cu+核外电子排布式为
B.Cu+与CN-形成的离子的化学式为
C.一个铜晶胞(如图所示)中共有4个Cu原子
D.铜晶体(晶胞如图所示)中与每个Cu原子紧邻的Cu原子数为6
【答案】BD
【解析】A.Cu是第29号元素,基态Cu+核外电子排布式为,A正确;
B.由可知,1个Cu⁺结合3个CN⁻,其中1个CN⁻被1个Cu⁺拥有,2个CN⁻被2个Cu⁺共用,故1个Cu⁺平均结合2个CN⁻,Cu+与CN-形成的离子的化学式为,B错误;
C.一个铜晶胞(如图所示)中共有个Cu原子,C正确;
D.铜晶体(晶胞如图所示)中与每个Cu原子紧邻的Cu原子数为,D错误;
故选BD。
4.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)金属键是由___________和___________构成的。根据金属键强弱推断下列物质①Na、②K、③Na-K合金的熔点从高到低排列为___________(填序号即可)。
【答案】 金属阳离子 自由电子 ①>②>③
【解析】金属键是由金属阳离子和自由电子构成的。金属晶体中阳离子电荷相同,半径越大,熔点越低,且合金的熔点比其各成分金属的熔点都低,钠原子半径小于钾,则①Na、②K、③Na-K合金的熔点从高到低排列为①>②>③。
5.(2025·高二下·上海市市西中学·期中)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同,产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同,对铁晶体用X射线衍射进行测定,测得A、B两种晶胞,其晶胞结构示意图如下:
则A、B两种晶胞中含有的铁原子数分别是:___________、___________个。
【答案】 2 4
【解析】A晶胞中铁原子在8个顶点和1个中心,则含有铁原子是8×+1=2个;B晶胞中铁原子在8个顶点和6个面心,含有铁原子为8×+6×=4个。
(2025·高二下·上海市育才中学·期中)AlF3结构属立方晶系,其晶胞结构如图所示。
6.AlF3的熔点为1090℃,AlCl3的熔点为192℃。AlF3的熔点高于AlCl3的原因是___________。
7.图中A表示___________(填离子符号)。
8.图中A与B的最近距离为apm,则该晶体的密度ρ=___________g·cm-3(阿伏加德罗常数的值为。1pm=10-10cm)。
【答案】6.AlF3是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子键强于分子间作用力 7.F- 8.
【解析】6.AlF3是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子键强于分子间作用力,所以AlF3的熔点高于AlCl3;
7.根据均摊原则,晶胞中B原子数:,A原子数:,根据AlF3的化学式,可知图中A表示F-;
8.图中A与B的最近距离为apm,则晶胞边长为2apm,则该晶体的密度:。
(2025·高二下·上海市实验学校·期中)利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用“杯酚”(“杯酚”用“”表示)分离和的过程如图所示。
9.杯酚、和均属于___________(填晶体类型),其熔点从大到小排序为___________。
10.已知操作①和操作②相同,名称为___________;杯酚与之间的作用力为___________。
11.是一种球碳分子,晶胞结构如图所示。
每个分子周围与它最近且等距离的分子有___________个。已知该晶胞参数为,则晶体密度为___________(写出含和NA的表达式,NA表示阿伏伽德罗常数)。
【答案】9.分子晶体 杯酚 10.过滤 分子间作用力 11. 12
【解析】9.杯酚属于分子晶体,C60和C70都是由碳原子组成的分子,都是基于分子间的相互作用形成的晶体结构,则杯酚、C60和C70均属于分子晶体,因相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,则熔点从大到小排序为:杯酚;
10.根据图中流程可知,经操作①、②后得到的是溶液和固体,因此操作①、②名称为过滤;
C60与杯酚通过分子间作用力形成超分子,则杯酚与之间的作用力为分子间作用力;
11.以晶胞中顶点上的C60分子为研究对象,与它距离最近等距离的C60分子位于面心,有12个,所以每个C60分子周围与它距离最近等距离的C60分子有12个;在C60晶胞中C60位于晶胞的顶点和面心,有8×+6×=4个C60分子,C60摩尔质量是720g/mol,则C60晶体密度为。
12.(2025·高二下·上海市实验学校·期中)已知铜与氯形成化合物的立方晶胞如图所示。
(1)该晶体的化学式为___________。
(2)每个铜原子周围紧邻的氯原子在空间上的形状为___________。
【答案】(1)CuCl
(2)正四面体
【解析】(1)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的氯原子个数为8×+6×=4,位于体内铜原子个数为4,则晶体的化学式为CuCl;
(2)由晶胞结构可知,每个铜原子周围紧邻的氯原子有4个,在空间上的形状为正四面体。
试卷第1页,共3页
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