精品解析:内蒙古呼和浩特市土默特左旗民族中学2025-2026学年下学期高二期中考试 化学试卷
2026-09-06
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内容正文:
土左民中2025-2026学年下学期高二期中考试
化学试卷
考试时间75分钟 满分100分
第Ⅰ卷 (选择题)
相对原子质量:Cu-64 Cl-35.5 Zn-65 S-32 O-16
一、单选题(每小题只有一个正确答案,15小题,共45分)
1. 可用作纺织及造纸工业的脱氯剂:,还可用于NaCN中毒的治疗。下列说法错误的是
A. 的VSEPR模型为正四面体 B. 基态N的价电子排布式为:
C. HCl的形成过程: D. Cl的一种核素为:
2. 火箭发射时可以用肼()作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。下列说法正确的是
A. 沸点: B. 离子半径:
C. 最高正化合价: D. 核外电子数:
3. 石灰氮(化学式为)是一种肥效长的固态氮肥,同时也是一种低毒、无残留的农药(),其结构式为。下列说法中错误的是
A. 石灰氮含有离子键和极性共价键
B. 石灰氮含有键和键
C. 石灰氮属于离子晶体
D. C、N和O三种元素均位于元素周期表的s区
4. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用力属于同种类型的是
A. CaO和SiO2熔化 B. Na和S熔化
C. KCl和蔗糖熔化 D. 碘和干冰升华
5. 下列说法正确的是
A. 离子晶体中必含有金属阳离子 B. 共价晶体中的共价键越强,熔点越高
C. 分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态 D. 金属晶体中,金属越活泼,金属键越强
6. 元素O、S、Se位于周期表中VIA族。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 沸点大小: D. 氧单质、晶体硫、均为分子晶体
7. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A. 因为臭氧分子极性较弱,因此其在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度
B. 键角大于,原因是孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C. 的键能大于的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
D. 和两种元素因处于元素周期表的对角线位置,且都属于p区元素,所以有些性质相似
8. 由四种短周期主族元素组成的化合物可用于食品工业和发酵工业。已知的原子序数依次增大,X与Z同主族且不相邻,Y原子的最外层电子数是原子的最外层电子数之和,基态M原子有3个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 单质沸点: D. M的最高价氧化物对应水化物为弱电解质
9. 下列说法不正确的是
A. 在金刚石晶体中,每个碳原子与碳碳键数目之比为1:2
B. 氯化铯晶体中,每个周围紧邻8个
C. 干冰晶体中,每个分子周围紧邻且距离相等的分子有6个
D. 氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的Cl-构成正八面体结构
10. 配合物可用于检验。下列说法正确的是
A. 铁原子的2p和3p轨道的形状、能量均相同
B. 基态的未成对电子数为5
C. 中提供孤电子对的是
D. 1mol配合物中所含的π键数目为
11. 原子序数依次增大的短周期元素组成的一种物质结构如图所示,是短周期中电负性最大的元素,下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点: B. 该物质中存在配位键
C. 的空间构型为平面三角形 D. 最高价含氧酸的酸性:
12. 冠醚能与碱金属离子作用,并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。冠与作用而不与作用;冠与作用,但不与或作用(如图)。下列说法不正确的是
A. 冠中原子与存在离子键
B. 冠中C和的杂化轨道类型相同
C. 冠与钾离子作用,不与或作用,这反映了超分子的“分子识别”的特征
D. 利用该原理可以用冠醚将带入有机物中,更有利于有机物的氧化
13. 某深蓝色溶液是纤维素的优良溶剂,其制备反应如下图所示。X、Y、Z三种元素原子序数依次增大,基态Y原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,Y、Z均位于X的下一周期,W的焰色为绿色。下列说法错误的是
A. Y元素的最高价氧化物分子中化学键的极性的向量和等于零
B. 最简单氢化物的稳定性:Y<Z
C. W的价层电子排布图为
D. 1个生成物离子中含有4条配位键
14. 氨是常用的化工原料,研究发现可通过高效催化剂高选择性地将还原为。我国科学工作者利用氮化钴(图1)掺杂Cu,获得具有高效催化性能的掺杂物(图2)。
下列说法错误的是
A. 掺杂前,氮化钴的化学式为
B. 被还原为后,键角将变大
C. 晶体中,若晶胞参数为apm,则最近的Co原子核间距为
D. 晶体中,Cu原子周围最近的Co原子为12个
15. 合成某种脱氢催化剂的主要成分之一为立方,其晶胞结构如图,已知晶体密度为,a的分数坐标为,设阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A. b的分数坐标为
B. 之间的最短距离为
C. 若以为顶点重新取晶胞,位于晶胞的面心和体心
D. 与最近的有12个
第II卷 (非选择题 共55分)
二、非选择题
16. X、Y、Z、Q、M、R、T、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X元素的原子核外只有一个电子;X与Y原子序数之和等于Z的原子序数;Z元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂;Q基态原子核外s能级电子总数与p能级电子总数相等;M基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子;R最高价氧化物的水化物是一种强酸;T为s区元素且基态原子各能层没有未成对电子;W最外层只有1个电子,其内层各能级所有轨道电子均成对。
(1)Y的基态原子最高能层符号为___________,Z基态原子有___________种不同运动状态的电子。
(2)Y、Z、Q与分别X形成的10电子化合物,键角由大到小的顺序是___________(用分子式表示)。X与Q组成的原子个数1:1的化合物的电子式为___________。
(3)W在元素周期表中的位置为___________,其基态原子的价电子轨道表示式为___________。
(4)下列说法不正确的是___________。
A.X、Y、Z都能与Q形成原子个数之比为1:1的化合物
B.Y、Z、Q的第一电离能依次逐渐增大
C.简单离子半径大小:R>T>M
D.W的焰色试验与原子核外电子跃迁吸收能量有关
E.M同周期元素氧化物的晶体类型按离子晶体、共价晶体、分子晶体的顺序过渡
17. N、O、S、Cl、Cu五种元素的单质及其化合物在现代工业生产中有着广泛应用。请回答下列问题:
(1)基态Ni原子核外能量不同的电子有_______种,基态Fe3+中未成对的电子数与成对电子数之比为_______。
(2)SO3的空间构型是____________________,的中心原子的杂化方式为_______。
(3)NH3极易溶于水的原因是__________________________________;属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)Cu与Cl形成化合物的晶胞如图所示。
该晶体的化学式为_____________。已知该晶体中Cu原子和Cl原子之间的最短距离为acm,且恰好为体对角线的,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为___________________(只写计算式)g/cm3。
18. 硫是一种重要的非金属元素,广泛存在于自然界,回答下列问题:
(1)①硫单质的一种结构为 ,S原子杂化方式为__________,S原子最高能级电子所在的原子轨道为___________形。
②、CS2、键角由大到小的顺序是___________。
③比较沸点高低:___________(填“>”或“<”)。
(2)Fe位于周期表的___________区,基态Fe原子的核外电子有__________种空间运动状态,Fe与CO形成的化合物Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)5晶体属于___________(填晶体类型)。
(3)ZnS晶胞如图所示:
①由图可知,每个S2-周围与它最接近且距离相等的S2-有___________个。
②已知该晶胞密度为ρg· cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长为___________pm。
19. 钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料:
(1)基态Ca原子的核外电子排布式为___________。
(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是___________________________________。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
(3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示,金属离子与氧离子间的作用力为___________,Ca2+的配位数是___________。
(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中___________的空间位置相同,有机碱中,N原子的杂化轨道类型是___________。
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土左民中2025-2026学年下学期高二期中考试
化学试卷
考试时间75分钟 满分100分
第Ⅰ卷 (选择题)
相对原子质量:Cu-64 Cl-35.5 Zn-65 S-32 O-16
一、单选题(每小题只有一个正确答案,15小题,共45分)
1. 可用作纺织及造纸工业的脱氯剂:,还可用于NaCN中毒的治疗。下列说法错误的是
A. 的VSEPR模型为正四面体 B. 基态N的价电子排布式为:
C. HCl的形成过程: D. Cl的一种核素为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.的中心原子S原子的价层电子对数为,为sp3杂化,VSEPR模型为正四面体,A正确;
B.N为7号元素,基态N的价电子排布式为:,B正确;
C.HCl的形成过程:,C错误;
D.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;氯为17号元素,Cl的一种核素为:,D正确;
故选C。
2. 火箭发射时可以用肼()作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。下列说法正确的是
A. 沸点: B. 离子半径:
C. 最高正化合价: D. 核外电子数:
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下H2O为液体,NH3气体,沸点:,A错误;
B.N3-和O2-都是10电子结构,电子层结构相同的粒子,核电荷数越大,半径越小,离子半径:,B正确;
C.O没有最高正价,C错误;
D.O核外有8个电子,N核外有7个电子,核外电子数:,D错误;
答案选B。
3. 石灰氮(化学式为)是一种肥效长的固态氮肥,同时也是一种低毒、无残留的农药(),其结构式为。下列说法中错误的是
A. 石灰氮含有离子键和极性共价键
B. 石灰氮含有键和键
C. 石灰氮属于离子晶体
D. C、N和O三种元素均位于元素周期表的s区
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据结构可知属于离子化合物,含有离子键和碳、氮之间的极性共价键,A正确;
B.根据的结构可知,其含有键和键,B正确;
C.根据结构可知属于离子化合物,C正确;
D.C、N和O分别处于元素周期表的IVA族、VA族和VIA族,均位于元素周期表的p区,D错误;
故选D。
4. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用力属于同种类型的是
A. CaO和SiO2熔化 B. Na和S熔化
C. KCl和蔗糖熔化 D. 碘和干冰升华
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧化钙是离子晶体,熔化时需破坏离子键,二氧化硅是共价晶体,熔化时需破坏共价键,两者所克服的粒子间作用不属于同种类型,A不符合题意;
B.钠是金属晶体,熔化时需破坏金属键,硫是分子晶体,熔化时需破坏分子间作用力,两者所克服的粒子间作用不属于同种类型,B不符合题意;
C.氯化钾是离子晶体,熔化时需破坏离子键,蔗糖是分子晶体,熔化时需破坏分子间作用力,两者所克服的粒子间作用不属于同种类型,C不符合题意;
D.碘和干冰都是分子晶体,熔化时都需破坏分子间作用力,两者所克服的粒子间作用属于同种类型,D符合题意;
故本题选D。
5. 下列说法正确的是
A. 离子晶体中必含有金属阳离子 B. 共价晶体中的共价键越强,熔点越高
C. 分子晶体的熔、沸点低,常温下均呈液态或气态 D. 金属晶体中,金属越活泼,金属键越强
【答案】B
【解析】
【详解】A.离子晶体可能含有铵根等阳离子,不一定含有金属阳离子,例如氯化铵属于离子晶体,A错误;
B.共价晶体熔化需要破坏共价键,故熔点与共价键的强度有关,共价晶体中共价键越强,熔点越高,B正确;
C.分子间作用力的大小影响分子晶体熔沸点的高低,通常分子晶体的熔、沸点较低,但常温下,硫、白磷等分子晶体均为固态,C错误;
D.金属性越强的元素原子核对外层电子吸引力弱,最外层电子更活跃,容易脱离原子,从而发生化学反应,金属键就是金属离子和自由电子的相互作用,金属晶体中,金属越活泼,金属键越弱,D错误;
本题选B。
6. 元素O、S、Se位于周期表中VIA族。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 沸点大小: D. 氧单质、晶体硫、均为分子晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知同一主族从上往下随电子层数的递增原子半径依次增大,则原子半径:,A错误;
B.已知同一主族从上往下元素的第一电离能依次减小,则第一电离能:,B错误;
C.H2O分子间存在氢键,导致沸点异常升高,而H2S、H2Se均为分子晶体,且H2Se的相对分子质量比H2S大,故沸点大小:,C错误;
D.氧单质、晶体硫、是均由分子通过分子间作用力形成的晶体,均为分子晶体,D正确;
故选:D。
7. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A. 因为臭氧分子极性较弱,因此其在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度
B. 键角大于,原因是孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C. 的键能大于的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
D. 和两种元素因处于元素周期表的对角线位置,且都属于p区元素,所以有些性质相似
【答案】A
【解析】
【详解】A.水是极性溶剂、四氯化碳是非极性溶剂,根据“相似相溶”,因为臭氧分子极性较弱,其在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度,故A正确;
B.中碳原子价电子对数为2,中Si原子价电子对数为4,C、Si均无孤电子对,所以键角大于,故B错误;
C.氢键属于分子间作用力,水的沸点高于氟化氢的沸点是因为氢键的数目前者更多,故C错误;
D.Be是第ⅡA族元素,属于s区元素,但是和两种元素因处于元素周期表的对角线位置所以有些性质相似,D错误;
选A。
8. 由四种短周期主族元素组成的化合物可用于食品工业和发酵工业。已知的原子序数依次增大,X与Z同主族且不相邻,Y原子的最外层电子数是原子的最外层电子数之和,基态M原子有3个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 单质沸点: D. M的最高价氧化物对应水化物为弱电解质
【答案】D
【解析】
【分析】的原子序数依次增大,X与Z同主族且不相邻,推测X为H元素,Z为Na元素;基态M原子有3个未成对电子,M为几种元素中原子序数最大,M为P元素;Y原子的最外层电子数是原子的最外层电子数之和,Y为O元素。
【详解】A.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小,原子半径:,A错误;
B.O含有两个电子层,P含有三个电子层,则O的原子核对最外层电子的吸引力大于P,故第一电离能:O>P,B错误;
C.O元素和P元素存在多种单质,存在单质沸点:,C错误;
D.M为P元素,其最高价氧化物对应水化物磷酸不是强酸,在水溶液中不能完全电离,是弱电解质,D正确;
答案选D。
9. 下列说法不正确的是
A. 在金刚石晶体中,每个碳原子与碳碳键数目之比为1:2
B. 氯化铯晶体中,每个周围紧邻8个
C. 干冰晶体中,每个分子周围紧邻且距离相等的分子有6个
D. 氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的Cl-构成正八面体结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个共价键,每两个碳原子形成一个共价键,则每个碳原子形成的共价键平均为,所以每个碳原子与碳碳键数目的比为,故A正确;
B.氯化铯晶体中,铯离子在体心,氯离子在顶点,每个周围紧邻8个,故B正确;
C.干冰晶体中,分子位于顶点和面心,以顶点上的分子为例,与它距离最近的分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上,即每个分子周围紧邻且距离相等的分子有12个,故C错误;
D.氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的有6个,这6个构成正八面体结构,故D正确;
故选C。
10. 配合物可用于检验。下列说法正确的是
A. 铁原子的2p和3p轨道的形状、能量均相同
B. 基态的未成对电子数为5
C. 中提供孤电子对的是
D. 1mol配合物中所含的π键数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.离原子核越远,能量越高,2p轨道能量低于3p,故A错误;
B.基态的未成对电子数为4,故B错误;
C.配合物中,配离子为,CN-能提供电子,故C正确;
D.1mol配合物中所含的π键数目为,故D错误;
故选C。
11. 原子序数依次增大的短周期元素组成的一种物质结构如图所示,是短周期中电负性最大的元素,下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点: B. 该物质中存在配位键
C. 的空间构型为平面三角形 D. 最高价含氧酸的酸性:
【答案】B
【解析】
【分析】X形成1条共价键,X是H,是短周期中电负性最大的元素,则R为9号元素F,W能形成3条共价键,也能形成4条共价键,则W为N,Y、Z均能形成4条共价键,且原子序数比N小,则Y为B,Z为C,综上所述:X是H,Y为B,Z为C,W为N,R为F。
【详解】A.W的简单氢化物为NH3,Z的简单氢化物为CH4,氨气分子间存在氢键,沸点NH3>CH4,但C元素的氢化物大多都是有机物,种类繁杂,沸点不一定低,故A错误;
B.B元素的最外层电子数为3,能形成3条共价键,图中B元素形成4条化学键,其中有一个是配位键,故B正确;
C.中心原子N的价层电子对数为=2,无孤对电子,空间构型为直线形,故C错误;
D.非金属性:C>B,最高价含氧酸的酸性:,故D错误;
故选B。
12. 冠醚能与碱金属离子作用,并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。冠与作用而不与作用;冠与作用,但不与或作用(如图)。下列说法不正确的是
A. 冠中原子与存在离子键
B. 冠中C和的杂化轨道类型相同
C. 冠与钾离子作用,不与或作用,这反映了超分子的“分子识别”的特征
D. 利用该原理可以用冠醚将带入有机物中,更有利于有机物的氧化
【答案】A
【解析】
【详解】A.离子键存在于阳离子和阴离子之间,18—冠—6为分子,18—冠—6中O原子与K+不存在离子键,A项错误;
B.18—冠—6中C和O的价层电子对数都为4,C和O都采取sp3杂化,B项正确;
C.超分子具有“分子识别”的特性,冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,如18—冠—6与钾离子作用,不与Li+或Na+作用,C项正确;
D.由于18—冠—6能识别K+,可以用冠醚将KMnO4带入有机物中,增大KMnO4与有机物的接触,更有利于有机物的氧化,D项正确;
答案选A。
13. 某深蓝色溶液是纤维素的优良溶剂,其制备反应如下图所示。X、Y、Z三种元素原子序数依次增大,基态Y原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,Y、Z均位于X的下一周期,W的焰色为绿色。下列说法错误的是
A. Y元素的最高价氧化物分子中化学键的极性的向量和等于零
B. 最简单氢化物的稳定性:Y<Z
C. W的价层电子排布图为
D. 1个生成物离子中含有4条配位键
【答案】C
【解析】
【分析】基态Y原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,则其核外电子排布为1s22s22p2或1s22s22p4,结合所给物质中Y的成键特点可知,Y为C元素;Y、Z均位于X的下一周期,所以X位于第一周期,为H元素,Z可以形成3个共价键,则应为N元素;W的焰色为绿色,所以为Cu元素。
【详解】A.Y元素的最高价氧化物分子为CO2,为直线形,结构对称,为非极性分子,即化学键的极性的向量和等于零,A正确;
B.非金属性C<N,则最简单氢化物的稳定性:Y(C)<Z(N),B正确;
C.W为Cu元素,价层电子为3d104s1,排布图为 ,C错误;
D.据图可知1个生成物离子中,Cu2+与4个N原子配位,即含有4条配位键,D正确;
综上所述答案为C。
14. 氨是常用的化工原料,研究发现可通过高效催化剂高选择性地将还原为。我国科学工作者利用氮化钴(图1)掺杂Cu,获得具有高效催化性能的掺杂物(图2)。
下列说法错误的是
A. 掺杂前,氮化钴的化学式为
B. 被还原为后,键角将变大
C. 晶体中,若晶胞参数为apm,则最近的Co原子核间距为
D. 晶体中,Cu原子周围最近的Co原子为12个
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图1可知顶点和面心都是Co原子,所以共含有4个Co原子,体心含1个氮原子,故化学式为,故A正确;
B.中氮原子的杂化方式为sp2,中氮原子的杂化方式为sp3,所以键角大于,故B错误;
C.晶体中,Co原子位于面心,若晶胞参数为apm,最近的Co原子核间距为,故C正确;
D.晶体中,Cu原子位于顶点,Co原子位于面心,所以Cu原子周围最近的Co原子为12个,故D正确;
故选B。
15. 合成某种脱氢催化剂的主要成分之一为立方,其晶胞结构如图,已知晶体密度为,a的分数坐标为,设阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A. b的分数坐标为
B. 之间的最短距离为
C. 若以为顶点重新取晶胞,位于晶胞的面心和体心
D. 与最近的有12个
【答案】C
【解析】
【详解】A.a点的坐标为,b点在一个顶点三个面心上构成的四面体中心,的b点在x轴的处,在y轴的处,z轴的处,b的分数坐标为,故A正确;
B.晶胞内部下方的两个距离最近,是晶胞下表面对角线的,根据晶胞均摊计算可得,该晶胞含有8×+6×=4个,含有4个,晶胞的边长为,晶胞下表面对角线为,下方的两个距离最近,故B正确;
C.若以为顶点重新取晶胞,根据晶胞均摊法,则一个晶胞中个数8×=1个,若位于晶胞的面心和体心,其个数为6×+1=4,和个数比不是1:1,故C错误;
D.顶点上的与3个面心上的最近,顶点上的被八个晶胞共用,每个晶胞有三个面心上的与顶点上的最近,面心上的被两个晶胞共用,所以与最近的为有3×8÷2=12个,故D正确;
故选C。
第II卷 (非选择题 共55分)
二、非选择题
16. X、Y、Z、Q、M、R、T、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X元素的原子核外只有一个电子;X与Y原子序数之和等于Z的原子序数;Z元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂;Q基态原子核外s能级电子总数与p能级电子总数相等;M基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子;R最高价氧化物的水化物是一种强酸;T为s区元素且基态原子各能层没有未成对电子;W最外层只有1个电子,其内层各能级所有轨道电子均成对。
(1)Y的基态原子最高能层符号为___________,Z基态原子有___________种不同运动状态的电子。
(2)Y、Z、Q与分别X形成的10电子化合物,键角由大到小的顺序是___________(用分子式表示)。X与Q组成的原子个数1:1的化合物的电子式为___________。
(3)W在元素周期表中的位置为___________,其基态原子的价电子轨道表示式为___________。
(4)下列说法不正确的是___________。
A.X、Y、Z都能与Q形成原子个数之比为1:1的化合物
B.Y、Z、Q的第一电离能依次逐渐增大
C.简单离子半径大小:R>T>M
D.W的焰色试验与原子核外电子跃迁吸收能量有关
E.M同周期元素氧化物的晶体类型按离子晶体、共价晶体、分子晶体的顺序过渡
【答案】(1) ①. L ②. 7
(2) ①. CH4>NH3>H2O ②.
(3) ①. 第四周期第IB族 ②.
(4)BD
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、M、R、T、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X元素的原子核外只有一个电子X为H元素;Z元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂,Z为N元素;X与Y原子序数之和等于Z的原子序数,Y为C原子;Q基态原子核外s能级电子总数与p能级电子总数相等,核外电子排布为1s22s22p4,Q为O元素;M基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p63s1,M为Na元素;R最高价氧化物的水化物是一种强酸,R为S或Cl元素;T为s区元素且基态原子各能层没有未成对电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,T为Ca元素;W最外层只有1个电子,其内层各能级所有轨道电子均成对,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,W为Cu元素。
【小问1详解】
由上述分析可知,X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、Q为O元素、M为Na元素、R为S或Cl元素、T为Ca元素、W为Cu元素,Y的基态电子排布为1s22s22p2,则Y的基态原子最高能层符号为L,Z的电子排布为核外电子排布为1s22s22p3,基态原子有7种不同运动状态的电子,故答案为:L;7;
【小问2详解】
Y、Z、Q与分别X形成的10电子化合物,孤对电子数越多、键角越小,键角由大到小的顺序是CH4>NH3>H2O,H与O组成的原子个数1:1的化合物H2O2为共价化合物,电子式为;
【小问3详解】
W为Cu元素,Cu在元素周期表中的位置为第四周期第IB族,其基态原子价层电子排布图为 ;
【小问4详解】
A.X、Y、Z分别与Q形成过氧化氢、一氧化碳、一氧化氮,则都能与Q形成原子个数之比为1:1的化合物,故A正确;
B.同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势,N的2p电子半满为较稳定结构,其第一电离能大于相邻元素的第一电离能,则Y、Q、Z的第一电离能依次逐渐增大,故B错误;
C.电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径大小:R>T>M,故C正确;
D.W的焰色试验与原子核外电子跃迁释放能量有关,故D错误;
E.氧化钠为离子晶体,二氧化硅为共价晶体,二氧化硫为分子晶体,则M同周期元素氧化物的晶体类型按离子晶体、共价晶体、分子晶体的顺序过渡,故E正确;
故答案为:BD。
17. N、O、S、Cl、Cu五种元素的单质及其化合物在现代工业生产中有着广泛应用。请回答下列问题:
(1)基态Ni原子核外能量不同的电子有_______种,基态Fe3+中未成对的电子数与成对电子数之比为_______。
(2)SO3的空间构型是____________________,的中心原子的杂化方式为_______。
(3)NH3极易溶于水的原因是__________________________________;属于_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)Cu与Cl形成化合物的晶胞如图所示。
该晶体的化学式为_____________。已知该晶体中Cu原子和Cl原子之间的最短距离为acm,且恰好为体对角线的,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为___________________(只写计算式)g/cm3。
【答案】(1) ①.
7 ②.
5:18 (2) ①.
平面三角形 ②.
(3) ①.
与分子间能形成氢键,且与均为极性分子,相似相溶 ②.
极性 (4) ①.
CuCl ②.
【解析】
【小问1详解】
基态Ni原子的核外电子排布式为,共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s这7个能级,处于不同能级的电子能量不同,故能量不同的电子有7种;基态的核外电子排布式为,3d轨道上有5个未成对电子,其余18个电子均为成对电子,故未成对电子数与成对电子数之比为5:18。
【小问2详解】
中心原子S的价层电子对数为,无孤电子对,故空间构型为平面三角形;中心原子N的价层电子对数为,无孤电子对,故杂化方式为。
【小问3详解】
分子与分子之间能形成氢键,且两者均为极性分子,根据相似相溶原理,极易溶于水;中心原子S的价层电子对数为,有1对孤电子对,空间构型为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子。
【小问4详解】
根据晶胞结构,Cl原子(白球)位于顶点和面心,个数为,Cu原子(黑球)位于晶胞内部,个数为4,故化学式为CuCl;设晶胞边长为,Cu原子和Cl原子之间的最短距离为,且恰好为体对角线的,则,解得。晶胞体积,一个晶胞中含有4个CuCl,质量,故密度。
18. 硫是一种重要的非金属元素,广泛存在于自然界,回答下列问题:
(1)①硫单质的一种结构为 ,S原子杂化方式为__________,S原子最高能级电子所在的原子轨道为___________形。
②、CS2、键角由大到小的顺序是___________。
③比较沸点高低:___________(填“>”或“<”)。
(2)Fe位于周期表的___________区,基态Fe原子的核外电子有__________种空间运动状态,Fe与CO形成的化合物Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)5晶体属于___________(填晶体类型)。
(3)ZnS晶胞如图所示:
①由图可知,每个S2-周围与它最接近且距离相等的S2-有___________个。
②已知该晶胞密度为ρg· cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长为___________pm。
【答案】(1) ①. ②. 哑铃(或纺锤) ③. ④. <
(2) ①. d ②. 15 ③. 分子晶体
(3) ①. 12 ②.
【解析】
【小问1详解】
①硫单质中每个S原子与另外2个S原子形成共价单键,且含有2对孤电子对,价层电子对数为,故杂化方式为;S原子核外电子排布式为,最高能级为3p能级,p轨道在空间上呈哑铃形(或纺锤形)。
②中心原子C的价层电子对数为,为直线形结构,键角为;中心原子C的价层电子对数为,为平面三角形结构,键角为;中心原子S的价层电子对数为,为正四面体结构,键角为;故键角由大到小的顺序为;
③邻羟基苯磺酸,易形成分子内氢键,对羟基苯磺酸,易形成分子间氢键,分子间氢键会使物质的沸点升高,分子内氢键会使物质的沸点降低,故沸点:邻羟基苯磺酸 < 对羟基苯磺酸;
【小问2详解】
Fe的原子序数为26,基态原子的核外电子排布式为,最后填入的电子在d轨道,位于周期表的d区,电子的空间运动状态数即为电子占据的原子轨道数,Fe原子的核外电子占据的轨道数为种;常温下呈液态,熔沸点较低,且易溶于非极性溶剂,符合分子晶体的物理性质特征,故属于分子晶体;
【小问3详解】
①由晶胞结构可知,位于晶胞的顶点和面心,构成面心立方最密堆积,以顶点为例,与之最接近且距离相等的个为数,共有12个;
②晶胞中个数为,全部在晶胞内部,个数为4,即1个晶胞中含有4个,晶胞的质量,晶胞的体积,则晶胞边长。
19. 钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料:
(1)基态Ca原子的核外电子排布式为___________。
(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是___________________________________。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
(3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示,金属离子与氧离子间的作用力为___________,Ca2+的配位数是___________。
(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中___________的空间位置相同,有机碱中,N原子的杂化轨道类型是___________。
【答案】(1)
1s22s22p63s23p64s2(或 )
(2)
为离子化合物,熔点较高;、、 均为共价化合物,形成分子晶体,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增大,熔点依次升高
(3) ①.
离子键 ②.
12 (4) ①.
②.
【解析】
【小问1详解】
的原子序数为20,根据构造原理,其基态原子的核外电子排布式为 。
【小问2详解】
的电负性较大, 属于离子化合物,形成离子晶体,因此熔点显著高于其他三种卤化物;而 、、 均为共价化合物,形成分子晶体,结构相似的分子晶体中,随着相对分子质量的增大,分子间的范德华力(分子间作用力)逐渐增大,导致熔点依次升高。
【小问3详解】
金属离子(、)与氧离子()之间通过静电作用结合,形成的作用力为离子键。观察图(a)晶胞结构可知, 位于晶胞的体心,与其距离最近且等距的 位于12条棱的中心,因此 的配位数为12。
【小问4详解】
在图(b)中, 位于晶胞体心,其周围最近的 位于6个面心,即 处于6个 构成的八面体中心(配位数为6);在图(a)中, 位于顶点,其周围最近的 位于棱心,每个顶点被8个晶胞共享,每条棱被4个晶胞共享,故 周围的 个数为 ,即 也处于6个 构成的八面体中心。两者在钙钛矿结构中均占据B位(八面体间隙),因此 与图(a)中 的空间位置相同。在有机碱离子 中, 原子与3个 原子和1个 原子形成4个 键,且没有孤电子对,其价层电子对数为4,故 原子的杂化轨道类型是 杂化。
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