浙江省高考化学三年(2021-2023)模拟题分类汇编74晶体结构与性质(1)
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一、单选题
1.(2023·浙江·统考模拟预测)X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X在电池能源领域有重要而广泛的用途,Y的价层空轨道数目是半充满轨道数目的一半,Z的一种单质是常见的消毒剂,M与X为同主族元素,Q是地壳中含量最多的金属元素,下列说法不正确的是
A.X的2s电子云比1s电子云更扩散
B.Z与Q形成的晶体是典型的分子晶体
C.五种元素的原子中第一电离能最高的是Z
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Q
2.(2023·浙江台州·统考二模)下列化学用语表示正确的是
A.的空间填充模型: B.分子的空间结构:直线形
C.二氧化硅的分子式: D.甲胺的电子式:
3.(2023·浙江·模拟预测)X、Y、Z、Q、T五种元素,原子序数依次增大。X原子轨道上有1个空轨道,Y原子的轨道只有一对成对电子,Z原子M层上有两个未成对电子,Q最高价氧化物对应水化物是常见的三元酸,微粒的价电子构型是。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.X和Q各有一种单质的结构单元是正四面体
C.Y和Z形成的化合物为分子晶体
D.T与Y可形成阴离子
4.(2023·浙江台州·统考二模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的最高正价与最低负价代数和为0,X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同,Y的最外层电子数为偶数,Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和。下列说法不正确的是
A.第一电离能:X>Y B.W、X、Y可能形成离子晶体
C.原子半径:Z>Y>X D.W与Z形成的化合物中可能含有非极性键
5.(2023·浙江·模拟预测)探究的性质,根据实验方案和现象,下列结论不正确的是
实验方案
现象
结论
A
测定均为离子化合物的和
的熔点更高
中离子键强于中离子键
B
常温下,测定溶液的
发生了水解
C
向溶液中滴加1滴酸性溶液
紫色褪去,溶液澄清
将氧化为
D
向溶液中加入
产生淡黄色沉淀
将氧化为
A.A B.B C.C D.D
6.(2023·浙江·模拟预测)下列物质中属于耐高温非金属材料的是
A. B. C. D.
7.(2023·浙江·模拟预测)三硫化四磷( )用于制造火柴及火柴盒摩擦面,分子结构如图所示,下列有关三硫化四磷的说法中正确的是
A.该物质中磷元素的化合价为+3价
B.该物质分子中不含非极性共价键
C.该物质的熔点和沸点均比低
D.该物质可由与反应生成
8.(2023·浙江·模拟预测)ZnS是一种重要的光导体材料。如图是ZnS的某种晶胞沿z轴方向在xy平面的投影,原子旁标注的数字是该原子位于z轴上的高度(部分相同位置的原子未标注)。下列说法正确的是
A.S2-周围等距且最近的S2-有6个
B.基态Zn原子核外电子的空间运动状态有30种
C.Zn2+与S2-的最短距离为
D.在第三周期中,比S元素第一电离能大的元素只有两种
二、结构与性质
9.(2023·浙江金华·模拟预测)物质的组成与结构决定物质的性质与变化。请回答:
(1)有如下反应: (氯化苯重氮盐),NO的空间结构名称为______,产物中两个氮原子直接相连,其中与碳原子直接相连的N原子的杂化轨道类型是_____。
(2)MgCl2的熔点比BeCl2高的原因是______。
(3)下列叙述正确的是______。
A.电离一个电子所需最低能量:Mg+(g)<Al+(g)
B.键角大小:H3O+<H2O
C.沸点:邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸
D.pKa:CF3COOH<CH3COOH
(4)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。该物质的晶体类型是_____,该化合物的化学式为______。
10.(2023·浙江绍兴·统考模拟预测)含氮化合物在生活中占有重要地位。请回答:
(1)可通过配位键与形成。形成该配合物时,基态的价层电子发生重排提供两个空轨道,则重排后的价电子排布图为___________;的金属配合物也已经制备成功,但为数不多,如[],已知该配合物的配位数与[]的配位数相同,测得其中存在两种碳氧键的键长,一个为0.117mm,另一个为0.122nm。请画出[]的结构示意图:___________。
(2)和是常见含氮化合物,其VSEPR构型均为___________,其中二者相比较,键角更大的是___________。
(3)N、P、As同属于ⅤA族,下列说法正确的是___________。
A.原子半径:r(N) >r(P) >r(As)且电负性:N>P>As
B.N、P、As的最高价氧化物水化物的酸性依次减弱
C.简单氢化物的还原性:
D.黑砷和黑磷的结构相似(如图1),每个砷原子最外层均形成8电子结构。其晶体单层中,As原子与As—As键的个数比为2∶3
(4)已知晶胞结构如图2所示,M处的 (其位于四个所构成的正四面体中心)有一定的朝向,不能随意转动,请解释其原因___________,该晶胞的晶胞参数如图所示,设为阿伏伽德罗常数的值,该晶体的密度ρ=___________(列出计算式即可)
11.(2023·浙江金华·统考模拟预测)铜单质及其化合物在社会实际中有着广泛的应用。回答下列相关问题:
(1)碘化钠溶液和硫酸铜溶液能反应生成一种铜的碘化物A(白色沉淀),A的晶胞如图甲所示,则A的化学式是___________,化合物A中阳离子的基态电子排布式为___________。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀,再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液,继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的沉淀,该物质中的通过___________键与中心离子结合,离子的空间结构为___________,N、O元素第一电离能大小关系为___________,原因是___________。
(3)晶体铜的晶胞结构如图乙表示,原子之间相对位置关系的平面图如图丙所示,铜原子半径为127.8pm,表示阿佛加德罗常数的值,晶体铜的密度为___________(列出计算式即可)。
12.(2023·浙江绍兴·统考二模)物质结构理论是材料科学、医学科学和生命科学的重要基础。请回答:
(1)常常作为有机反应的催化剂,画出基态原子的价层电子轨道表示式___________;要制备高纯可先制得,其中C原子的杂化方式为___________。
(2)乙二酸具有优良的还原性,易被氧化成。测得乙二酸中的的键长比普通的键长要长,说明理由___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.现代化学,常利用原子光谱上特征谱线鉴定元素
B.电负性大于1.8一定是非金属
C.配合物的稳定性不仅与配体有关,还与中心原子的所带电荷等因素有关。
D.晶体的密度为,图示晶胞与的距离
(4)锌黄锡矿外观漂亮,晶胞结构如图所示,请写出锌黄锡矿的化学式___________;并在晶胞中找出平移能完全重合的两个___________。(请选择合适的编号填写一种组合)
13.(2023·浙江·统考模拟预测)硫及其化合物有许多用途。请回答:
(1)基态硫原子的价电子排布图为_______。
(2)S的某些同素异形体由S8环构成,S8环中∠S-S-S平均键角最接近______(填序号)。
A.120° B.105° C.112° D.180°
(3)比较H2S和C2H5SH的酸性:H2S_______C2H5SH(填>”、“<”或“=”),并从结构的角度说明理由______。
(4)胆矾(CuSO4•5H2O)属于一种复杂的离子晶体,其部分结构示意图如图所示,根据其结构将其化学式改写成配合物形式______;加热该蓝色胆矾晶体得到白色硫酸铜固体破坏的相互作用有______;阴离子SO的空间构型为______。
(5)Cu、In与S形成的某化合物晶体的晶胞如图,该化合物的化学式为_____。该晶胞形状为长方体,长为xnm,宽为xnm,高为ynm,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为______g•cm-3。
14.(2023·浙江·模拟预测)氯化钠是一种典型且极具魅力的晶体,我们通过学习氯化钠可以更好地了解其他类似物质的结构。已知氯化钠的晶胞如下图1所示。
图1
(1)下列关于氯化钠的说法正确的是_______。
A.基态的电子有5种空间运动状态
B.钠是第一电离能最大的碱金属元素
C.氯原子的价电子排布式可写成
D.每个氯离子周围与它最近且等距的氯离子有12个
(2)已知的密度为,的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,则在晶体里和的最短距离为_______。
(3)温度升高时,晶体出现缺陷,如图2所示,当图中方格内填入时,恰好构成氯化钠晶胞的1/8。晶体出现缺陷时,其导电性大大增强,原因是_______。
(4)、的晶体类型与氯化钠相同,和的离子半径分别为和,则熔点:_______(填“>”“<”或“=”)
(5)钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,其阴阳离子的排布与氯化钠相同,其中存在的化学键的类型为_______。
15.(2023·浙江宁波·统考二模)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。请回答:
(1)和中心原子的杂化方式分别为________和_______。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有______种。
(2)卤化物受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为____(写化学式)。解释X的熔点比Y高的原因_____。
(3)一种铜的溴化物立方晶胞如图所示。
该化合物的化学式为______,在晶体中与Cu距离最近且相等的Cu有___个,若该晶体密度为 ,化合物式量为M,则该晶体中Cu原子与Br原子的最小核间距为______pm(写出表达式,阿伏加德罗常数为)。
16.(2023·浙江台州·统考二模)回答下列问题:
(1)乙二胺四乙酸缩写为EDTA,是—种六齿配体有机分子(如图1所示):
请回答:
①EDTA中不存在的共价键类型为_______。
A.键 B.键 C.键 D.非极性键
EDTA中电负性最大的元素的基态原子轨道表示式为_______。
②是一种含铜配合物(如图2所示),该配合物的配位数为_______,中心离子的价层电子排布式为_______。
(2)与晶体在常温下均为闪锌矿结构,可表示为图3的形式,请回答:
①若晶体中两个氯原子之间的最近距离为,代表阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度=_______。(用含d,的代数式表示)
②加热至440℃会转变为更稳定的氯化钠型结构,而转化的温度则更高,请从结构角度解释原因_______。
17.(2023·浙江嘉兴·统考二模)铬(Cr)及其化合物用途广泛。请回答:
(1)基态铬原子的价层电子排布式_______,属于周期表的_______区。同周期的基态原子中,与Cr最高能层电子数相同的还有_______(写元素符号)。
(2)的三种结构:①、②、③,下列说法正确的是_______。
A.①②③中Cr的配位数都是6
B.①中配合离子空间结构为或(已略去位于正八面体中心的Cr)
C.②中存在的化学键有离子键、共价键、配位键和氢键
D.等物质的量的①②③分别与足量溶液反应,得到AgCl物质的量也相等
(3)对配合物进行加热时,配体比更容易失去,请解释原因_______。
(4)铬的一种氮化物晶体的立方晶胞结构如图所示,若该晶体的密度为,阿伏加德罗常数为,则晶胞中Cr原子之间的最近核间距为_______pm(写出表达式即可)。
18.(2023·浙江·模拟预测)含氮化合物在生产,生活中有非常重要的应用。请回答:
(1)基态氮原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)氮化镓的结构与金刚石相似(如图所示),
①氮与镓之间形成的化学键类型为___________,镓原子的配位数为___________。
②传统制备氮化镓是采用与在一定条件下反应制备,不采用金属与制备的原因是___________。
(3)大多数离子液体含有较大的阴、阳离子,如含氮的阳离子( ),其中键与键的个数之比为___________。
(4)由铁、钨、氮三种元素组成的氮化物表现出特殊的导电性质,晶胞结构如图,该晶体的化学式为___________;设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度___________(列出计算式即可)
19.(2023·浙江·模拟预测)战国时期,我国炼丹家就开始对硫单质及含硫化合物的应用进行研究。
(1)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。基态S原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为_______。
(2)硫单质有多种同素异形体,其中一种单质分子()的结构如图所示,硫原子的杂化轨道类型为_______。
(3)硫单质()难溶于水,易溶于,是_______。(填“极性分子”或“非极性分子”),硫单质易溶于溶液,形成,其中,的空间构型为_______。
(4)许多物质的氧化物固态存在多聚体,例如五氧化二磷实际的分子式是,实验测得磷、硫、氯三种氧化物的熔点如下,推测固态三氧化硫的分子式为_______。
三氧化硫
熔点
613K
289K
182K
(5)立方硫化锌,其晶胞如图所示。设晶胞中S原子与其最近原子的距离为dpm,其密度为,阿伏加德罗常数为_______。(列出计算式,用含d、的式子表示)。
20.(2022·浙江·模拟预测)C、N、F、Cu及其化合物在医药化工领域应用十分广泛。请回答:
(1)基态铜原子的价层电子排布式为___________;C、N、F、Cu四种元素第一电离能从小到大的顺序为___________。
(2)化合物、常温下均为气体,沸点较高的是___________;中氮原子的杂化方式是___________。
(3)将无水硫酸铜溶解在一定量的水中,再加入过量氨水,溶液变为深蓝色,该深蓝色离子内存在的化学键有___________。
A.氢键 B.离子键 C.共价键 D.金属键 E.配位键
(4)氮、铜形成的某一种化合物,为立方晶系晶体,晶胞参数为apm,沿体对角线投影如图所示。已知该晶胞中原子的分数坐标如下:Cu:;;;N:(0,0,0),其中与Cu原子等距且最近的Cu原子有___________个,则该化合物的化学式为___________。
请画出该晶胞的结构示意图:___________。
参考答案:
1.B
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X在电池能源领域有重要而广泛的用途,则X为Li元素;Y的价层空轨道数目是半充满轨道数目的一半,则Y为C元素;Z的一种单质是常见的消毒剂,则Z为O元素;M与X为同主族元素,则M为Na元素;Q是地壳中含量最多的金属元素,则Q为Al元素。
【详解】A.1s轨道离原子核的距离较近较,而2s轨道相对于1s轨道来说离原子核的距离就要远些了,所以锂原子的2s电子云比1s电子云更扩散,故A正确;
B.氧化铝是共价键百分数大于离子键百分数的过渡晶体,不是分子晶体,故B错误;
C.非金属元素的第一电离能大于金属元素,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则五种元素的原子中第一电离能最高的是氧原子,故C正确;
D.碳元素的最高价氧化物对应水化物为弱酸碳酸,铝元素的最高价氧化物对应水化物为两性氢氧化物氢氧化铝,所以碳酸的酸性强于氢氧化铝,故D正确;
故选B。
2.A
【详解】A.次氯酸的结构式为H—O—Cl,Cl原子半径最大,H原子半径最小,空间填充模型为,故A正确;
B.OF2分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间结构为V形,故B错误;
C.二氧化硅是原子晶体,晶体中只存在原子,不存在分子,则二氧化硅的化学式为,故C错误;
D.甲胺的结构简式为CH3NH2,电子式为,故D错误;
故选A。
3.C
【分析】X、Y、Z、Q、T五种元素,原子序数依次增大;Y原子的轨道只有一对成对电子,Y为氧;X原子轨道上有1个空轨道,且原子序数小于氧,为碳;微粒的价电子构型是,T为铁;Q最高价氧化物对应水化物是常见的三元酸, Q为磷;Z原子M层上有两个未成对电子,且原子序数小于磷,Z为硅;
【详解】A.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;第一电离能:,A正确;
B.金刚石、P4单质的结构单元是正四面体,B正确;
C.氧和硅形成的二氧化硅为共价晶体,C错误;
D.铁与氧能形成高铁酸根离子,D正确;
故选C。
4.C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的最高正价与最低负价代数和为0,W位于第ⅠA族或第ⅣA族,X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同,X位于第ⅤA族,Y的最外层电子数为偶数,Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和,因此W只能是H或C,X是N,Y是O,Z是Na,据此解答。
【详解】A.由于氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态,稳定性强,因此第一电离能:N>O,A正确;
B.W、X、Y可能形成离子晶体,例如硝酸铵等,B正确;
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:Na>N>O,C错误;
D.W与Z形成的化合物中可能含有非极性键,即Na2C2,D正确;
答案选C。
5.C
【详解】A.离子化合物的熔点和离子化合物的晶格能有关,钠离子半径比钾离子半径更小,硫化钠的晶格能更大,中离子键强于中离子键,故的熔点更高,A正确;
B.硫离子水解导致溶液显碱性,pH大于7,B正确;
C.硫离子具有还原性、高锰酸钾具有强氧化性,反应中硫化钠过量,高锰酸钾不足,反应生成硫单质,生成的硫单质溶于硫化钠溶液而显黄色,C错误;
D.过氧化氢将硫离子氧化为硫单质,产生淡黄色沉淀,D正确;
故选C。
6.B
【详解】A.二氧化碳形成的晶体是熔沸点低的分子晶体,不属于耐高温非金属材料,故A错误;
B.碳化硅是熔沸点高的共价晶体,属于耐高温非金属材料,故B正确;
C.镁铝合金属于金属材料,不属于非金属材料,故C错误;
D.五氧化二磷形成的晶体是熔沸点低的分子晶体,不属于耐高温非金属材料,故D错误;
故选B。
7.D
【详解】A.由图可知,有1个P结合3个S为+3价,其他3个P结合1个S都是+1价,正价总数为+6,而S为-2价,故A错误;
B.该分子中全部为单键,含有P-P非极性键,故B错误;
C.三硫化四磷属于分子晶体,相对分子质量大于,则三硫化四磷的熔点较高,所以该物质的熔、沸点比高,故C错误;
D.与发生氧化还原反应生成,反应可表示为:,故D正确;
故选:D。
8.C
【详解】A.根据投影图知,该晶体的晶胞结构为,由此可知该晶体中S2-周围等距且最近的S2-有12个,故A错误;
B.Zn元素的基态原子核外电子排布式为,有30种运动状态不同的电子,15种空间运动状态不同的电子,故B错误;
C.根据晶胞结构可知,Zn2+与S2-的最短距离为体对角线的四分之一,为,故C正确;
D.在第三周期中,比S元素第一电离能大的元素有P、Cl、Ar三种元素,故D错误;
故选:C。
9.(1) V形或角形 sp
(2)MgCl2是离子晶体,BeCl2分子晶体,熔化时前者克服离子键,后者克服分子间作用力,离子键比分子间作用力强
(3)AD
(4) 离子晶体 H3S
【详解】(1)NO中N和O成键,且有两个未成键电子,所以空间结构名称为V形;产物中两个氮原子直接相连,其中与碳原子直接相连的N原子有两个σ键,其杂化轨道类型是sp杂化;故答案为V形或角形;sp。
(2)MgCl2是离子晶体,BeCl2分子晶体,熔化时前者克服离子键,后者克服分子间作用力,离子键比分子间作用力强,所以MgCl2的熔点比BeCl2高;故答案为MgCl2是离子晶体,BeCl2分子晶体,熔化时前者克服离子键,后者克服分子间作用力,离子键比分子间作用力强。
(3)A.Mg+(g)最外层电子为3s1,3s轨道为半满;Al+(g)最外层电子为3s2,3s轨道为全满,所以电离一个电子所需最低能量:Mg+(g)<Al+(g);故A正确;
B.H3O+中只有一对孤电子对,H2O中有2对孤电子对,孤电子对越多,排斥力越大,键角越小;因此键角大小:H3O+>H2O;故B错误;
C.邻羟基苯甲酸可以形成分子内氢键,使熔沸点偏低;而对羟基苯甲酸可以形成分子间氢键,使熔沸点偏高,所以沸点:邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸;故C错误;
D.吸引电子能力:F>H,所以酸性CF3COOH>CH3COOH;pKa值是越小酸性越强;所以pKa:CF3COOH<CH3COOH;故D正确;
故答案选AD。
(4)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,根据其超导性质,推断其由阴阳离子构成,所以该晶体类型为离子晶体;由晶胞结构可知,S原子处于晶胞的体心和顶点,晶胞中含有个S原子,H原子属于棱边的中点与面心,晶胞中含有H原子数目为;该化合物的化学式为H3S;故答案为离子晶体;H3S。
10.(1)
(2) 四面体
(3)BD
(4) 与F-形成N—H…F氢键,氢键具有方向性;
【详解】(1)基态Co3+的价层电子排布式为3d6,CN-可通过配位键与Co3+形成[Co(CN)6]3-,形成配合物时,基态Co3+的价层电子发生重排提供两个空轨道,则重排后的Co3+价电子排布图为 ;[Ni(CO)4]的配位数为4,[Ni(PH3)2CO2]的配位数与[Ni(CO)4]的配位数相同,[Ni(PH3)2CO2]的配位数也为4,测得其中存在两种碳氧键的键长,一个为0.117mm,另一个为0.122nm,说明Ni与2个PH3分子中的P原子、CO2分子中的碳原子和1个O原子形成配位键,其结构示意图为: ;答案为: ; 。
(2)NF3和NH3分子中中心N原子的σ键电子对数都为3、孤电子对数都为1,价层电子对数都为4,VSEPR模型都为四面体形;空间构型都为三角锥形,由于电负性F>N>H,则NF3分子中成键电子对离N原子更远,两个N—F键之间的斥力减小,故NF3中的键角更小,键角更大的是NH3;答案为:四面体;NH3。
(3)A.同主族从上到下原子半径逐渐增大、电负性逐渐减小,原子半径:r(N) <r(P) <r(As),电负性:N>P>As,A项错误;
B.同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,最高价氧化物水化物的酸性逐渐减弱,N、P、As的最高价氧化物水化物的酸性逐渐减弱,B项正确;
C.同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,简单氢化物的还原性逐渐增强,即简单氢化物的还原性:NH3<PH3<AsH3,C项错误;
D.黑砷和黑磷的结构相似,每个砷原子最外层均形成8电子结构,由图可知,晶体单层中,每个As原子形成3个As—As键,以As—As键形成六元环,每个As原子被3个六元环共有,每个As—As键被2个六元环共有,则晶体单层中As原子与As—As键的个数比为2∶3,D项正确;
答案选BD。
(4)M处的 (其位于四个F-所构成的正四面体中心)有一定的朝向,不能随意转动,其原因是:与F-形成N—H…F氢键,氢键具有方向性;由图可知晶胞中含F-、的个数都为2,晶胞的质量为,晶胞的体积为 (a×10-7cm)×(a×10-7cm)×(c×10-7cm)=a2c×10-21cm3,该晶体的密度ρ=÷(a2c×10-21cm3)=g/cm3;答案为:与F-形成N—H…F氢键,氢键具有方向性;。
11.(1) CuI 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
(2) 配位 平面正方形 N>O N原子2p轨道上的电子处于半充满状态,较稳定,比O难失去电子
(3)
【详解】(1)碘化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成一种铜的碘化物A,根据均摊法,A的晶胞中含白球4个,黑球8×+6×=4个,则A的化学式为CuI;化合物A中I元素的化合价为-1价,则化合物A中阳离子为Cu+,Cu+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10);答案为:CuI;1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10);
(2)在[Cu(NH3)4]SO4∙H2O中NH3中N原子提供孤电子对与Cu2+的空轨道共用,形成配位键;[Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面正方形;同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,N原子的2p轨道上的电子处于半充满状态,较稳定,比O难失去电子,故第一电离能N>O;答案为:配位;平面正方形;N>O;N原子2p轨道上的电子处于半充满状态,较稳定,比O难失去电子;
(3)设晶胞的边长为x,由图丙结构知,x=4r(Cu)=4×127.8pm,解得x=2×127.8pm,晶胞的体积为(2×127.8×10-10cm)3;根据均摊法,晶胞中含Cu的个数为8×+6×=4,晶胞的质量为;晶体铜的密度为÷(2×127.8×10-10cm)3=g/cm3;答案为:。
12.(1) sp
(2)乙二酸中2个碳原子与2个电负性很高的氧原子成键,导致碳原子上电荷密度下降
(3)AC
(4) Cu2SnZnSe4 1、6或2、5或3、8或4、7
【详解】(1)基态为28号元素,价层电子轨道表示式; 中的CO为配体,配体CO中C和O都是sp杂化,形成一个σ键和两个相互垂直的π键;
(2)乙二酸中2个碳原子与2个电负性很高的氧原子成键,导致碳原子上电荷密度下降,所以使得乙二酸中的的共价单键键长比普通的键长要长;
(3)A.固定的元素都有特定的光谱,故现代化学,常利用原子光谱上特征谱线鉴定元素,A正确;
B.电负性大于1.8不一定是非金属,例如钴、镍的电负性大于1.8,而其为金属元素,B错误;
C.配合物中中心离子所带的电荷会影响配位键的形成,故配合物的稳定性不仅与配体有关,还与中心原子的所带电荷等因素有关,C正确;
D.据“均摊法”,晶胞中含个Na+、个Cl-,设晶胞边长为acm,则晶体密度为,则晶胞与的距离为晶胞边长的一半为:,D错误;
故选AC;
(4)据“均摊法”,晶胞中含个Zn、个Cu、个Sn、8个Se,故化学式为Cu2SnZnSe4;
该晶胞中以体心的Zn为顶点构建晶胞时,则6号Se位置与1号Se位置重合,结合该晶胞中8个Se位置可知,晶胞中平移能完全重合的两个Se为1、6或2、5或3、8或4、7。
13.(1)
(2)B
(3) > C2H5SH中乙基是推电子基团,C2H5SH中S—H键的极性弱于H2S中S—H键,电离出H+难于H2S
(4) [Cu(H2O)4]SO4•H2O 氢键、配位键 正四面体形
(5) CuInS2
【详解】(1)硫元素的原子序数为16,基态原子的价电子排布式为3s23p4,价电子排布图为 ,故答案为: ;
(2)由图可知,S8分子中硫原子的杂化方式为sp3杂化,杂化轨道的键角是109°28',受两对孤对电子对,成键电子对的斥力影响,S-S-S平均键角平均键角小于109°28',则S-S-S平均键角最接近105°,故选B;
(3)C2H5SH中乙基是推电子基团,C2H5SH中S—H键的极性弱于H2S中S—H键,电离出H+难于H2S,所以H2S的酸性强于C2H5SH,故答案为:>;C2H5SH中乙基是推电子基团,C2H5SH中S—H键的极性弱于H2S中S—H键,电离出H+难于H2S;
(4)由图可知,蓝色晶体胆矾的中心离子为铜离子,水分子为配体,四水合铜离子为内界,硫酸根离子为外界,改写成配合物形式的化学式为[Cu(H2O)4]SO4•H2O;加热该蓝色胆矾晶体得到白色硫酸铜固体破坏的相互作用为氢键、配位键;硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,则离子的空间构型为正四面体形,故答案为:[Cu(H2O)4]SO4•H2O;氢键、配位键;正四面体形,
(5)由晶胞结构可知,位于晶胞中顶点、面上和体心的铜原子个数为8×+4×+1=4,位于棱上、面上的铟原子个数为4×+6×=4,位于体内的硫原子个数为8,则化合物的化学式为CuInS2;设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=10—30x2yd,解得d=,故答案为:CuInS2;。
14.(1)AD
(2)
(3)该晶体在通电时,钠离子可在电场的作用下迁移到缺陷处,形成电流
(4)>
(5)离子键、非极性共价键
【详解】(1)A. 基态的核外电子排布为:,核外电子有5种空间运动状态,A正确;
B. 同主族元素从上到下第一电离能递减,则锂是第一电离能最大的碱金属元素,B错误;
C. 氯原子的价电子排布式可写成,C错误;
D. 以体心氯离子为观察对象,可知其周围与它最近且等距的氯离子位于棱心,有12个,D正确;
故答案为:AD;
(2)由晶胞结构可知钠离子位于顶点和面心,个数为,氯离子位于体心和棱心,个数为:,则晶胞的质量为:g,的密度为,则晶胞的体积为:cm3,晶胞的边长为:,则在晶体里和的最短距离为边长的一半,即pm,故答案为:;
(3)该惊晶体在通电条件下,钠离子在电场的作用下可以发生迁移,迁移到缺陷处,从而形成电流,故答案为:该晶体在通电时,钠离子可在电场的作用下迁移到缺陷处,形成电流;
(4)、的晶体类型与氯化钠相同,均为离子晶体,半径小于半径,离子半径越小、离子键越强,晶格能越大,晶体的熔沸点越高,故熔点:大于FeO,故答案为:>;
(5)中钡离子与过氧根离子之间存在离子键,过氧根内为非极性共价键,故答案为:离子键、非极性共价键。
15.(1) sp2 sp3 3
(2) CsCl CsCl为离子晶体,熔融克服离子键,而ICl为分子晶体,熔融只需克服分子间作用力
(3) CuBr 12 ×1010
【详解】(1)中心B原子的价层电子对数为,B原子采用sp 2杂化,中心N原子的价层电子对数为,N原子采用sp3杂化;B、N位于同周期,同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但IIA、IIIA和VA、VIA异常,因此第一电离能介于B、N之间的元素有Be、C、O三种,故答案为:sp2;sp3;3;
(2)卤化物受热发生非氧化还原反应,生成CsCl和ICl两种物质,其中CsCl为离子晶体,则无色晶体为CsCl,红棕色液体为ICl,CsCl为离子晶体,熔融克服离子键,而ICl为分子晶体,熔融只需克服分子间作用力,故答案为:ICl;CsCl为离子晶体,熔融克服离子键,而ICl为分子晶体,熔融只需克服分子间作用力;
(3)由晶胞结构可知Br有8个位于顶点,6个位于面心,个数为:,Cu位于体内个数为4,两种原子的个数比为1:1,则该晶体的化学式为CuBr,由晶胞结构可知4个Cu原子围成正四面体构型,以一个顶点Cu为观察对象,可知在一个空间四面体面的伸展方向上有3个Cu原子与顶点Cu距离最近且相等,则在四面体的四个面的伸展方向上共有12个Cu原子与其距离相等且最近;由晶胞结构可知,晶体中Cu原子与Br原子的最小核间距为体对角线的,晶胞的质量为:g,晶胞的体积为:,晶胞的边长为cm,则该晶体中Cu原子与Br原子的最小核间距为×1010,故答案为:×1010。
16.(1) AC 6 3d9
(2) I原子半径大于Cl原子,使得Cu-I键比Cu-Cl键更容易断裂,CuI更容易发生晶体结构改变
【详解】(1)①EDTA分子中,羧基中C=O键含键,C-C键为非极性键,中心C和N原子均采用杂化方式成键,所以不存在键和键,故选AC;
EDTA中含有C、H、O、N元素,同周期元素从左至右,电负性逐渐增大,则电负性最大的元素为O,基态O原子轨道表示式为;
②由图可知,该配合物的配位数为6;Cu原子序数为29,基态Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1,则中心Cu2+的价层电子排布式为3d9;
(2)①位于晶胞内部Cu+个数为4,位于晶胞顶点和面心Cl-个数为,晶体中两个氯原子之间的最近距离为晶胞面对角线长度的一半,则晶胞边长为,则晶体的密度=;
②I原子半径大于Cl原子,使得Cu-I键比Cu-Cl键更容易断裂,CuI更容易发生晶体结构改变,因而转化温度较低。
17.(1) 3d54s1 d K和Cu
(2)AB
(3)配位原子电负性越大,吸引电子的能力越强,则给出电子对和中心元素配合的能力就越弱,形成的配位键越弱,加热易失去,电负性O>N,该配合物加热时,首先失去配离子中的配体是H2O
(4)
【详解】(1)基态Cr原子核外有24个电子,价层电子排布式为:3d54s1,属于周期表的d区,Cr原子最高能层电子数为1,第四周期中与Cr最高能层电子数相同的还有K和Cu。
(2)A.①、②、③中Cr的配位数都是6,故A正确;
B.①中Cr原子价层电子对数为6,Cr3+位于正八面体的中心,H2O和Cl-位于正八面体顶点,当两个Cl-相邻时为一种结构,两个Cl-不相邻时为另一种结构,即或,故B正确;
C.②中存在的化学键有离子键、配位键、极性共价键,氢键不是化学键,故C错误;
D.①②③中作为配体的Cl-不能在水溶液中电离出来,等物质的量的①②③分别与足量溶液反应,得到AgCl物质的量不相等,故D错误;
故选AB。
(3)配位原子电负性越大,吸引电子的能力越强,则给出电子对和中心元素配合的能力就越弱,形成的配位键越弱,加热易失去,电负性O>N,该配合物加热时,首先失去配离子中的配体是H2O。
(4)该晶胞中N原子个数为8+6=4,Cr原子个数为1+12 =4,若该晶体的密度为,则晶胞的边长a= pm,晶胞中Cr原子之间的最近核间距为=pm。
18.(1)
(2) 共价键 4 氮分子键能大,反应条件要求高,产物中气体分子数减少(属于熵减反应)
(3)25∶2
(4) FeWN2
【详解】(1)基态氮原子的价层电子轨道表示式为 。故答案为: ;
(2)①氮与镓之间是以共用电子对形成的化学键,化学键类型为共价键,每个镓原子周围有4个氮,镓原子的配位数为4。故答案为:共价键;4;
②传统制备氮化镓是采用与在一定条件下反应制备,不采用金属与制备的原因是氮分子键能大,反应条件要求高,产物中气体分子数减少(属于熵减反应)。故答案为:氮分子键能大,反应条件要求高,产物中气体分子数减少(属于熵减反应);
(3)如含氮的阳离子( ),键为:15个C-H键、4个C-C键、6个C-N键,其中键与键的个数之比为25∶2。故答案为:25∶2;
(4)由铁、钨、氮三种元素组成的氮化物表现出特殊的导电性质,晶胞结构如图,Fe的个数:2,W的个数:2,N的个数:4,该晶体的化学式为FeWN2;设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度 == 故答案为:FeWN2;。
19.(1)2:1或1:2
(2)
(3) 非极性分子 V形
(4)或
(5)设晶胞边长为a,,,。
【详解】(1)基态S原子的价电子排布式为3s23p4,其中3s轨道上两个电子的自旋方向相反,3p轨道上,3个电子的自旋方向相同,1个电子与另外3个电子自旋方向相反,则两种自旋状态的电子数之比为2:1或者1:2。
(2)从图中结构可知,S8中S原子形成2个S-S单键,还有2对孤电子对,价层电子对数为4,采用sp3杂化。
(3)CS2为非极性分子,水分子为极性分子,S8难溶于水易溶于CS2,说明S8为非极性分子。中S原子价层电子对数为4,孤电子对数为2,故空间构型为V形。
(4)三氧化硫的熔点大于Cl2O7小于P4O10,说明固态三氧化硫的相对分子质量大于Cl2O7小于P4O10,即183<固态三氧化硫的相对分子质量<284,则固态三氧化硫的分子式为S3O9。
(5)晶胞中S原子与其最近Zn原子的距离为dpm,该距离为体对角线长度的,则体对角线长度为4dpm,则边长为pm,则体积为,根据均摊法,一个晶胞中含有4个S原子和4个Zn原子,则ρ=,NA=。
20.(1) Cu
(3)CE
(4) 8 (小球为N,大球为Cu)
【详解】(1)Cu为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布式为,基态铜原子价层电子排布式为;Cu为金属元素,第一电离能最小,同周期自左至右第一电离能呈增大的趋势,所以四种元素第一电离能从小到大为Cu
(3)提供空轨道,分子提供孤电子对形成配位键,分子内部都存在共价键,不存在离子键、金属键,氢键不是化学键,所以选CE;
(4)结合投影以及部分Cu、N的坐标可知N位于立方体的顶点,Cu位于棱心,Cu:、N:,故化学式为;距离Cu原子相等且最近的Cu原子位于相邻的棱上,所以个数为8,其晶胞结构示意图为(小球为N,大球为Cu)。
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浙江省高考化学三年(2021-2023)模拟题分类汇编80化学与STSE(1): 这是一份浙江省高考化学三年(2021-2023)模拟题分类汇编80化学与STSE(1),共10页。试卷主要包含了单选题等内容,欢迎下载使用。
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