山东省德州市夏津县第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题(原卷版+解析版)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H1 Li7 C12 O16 Na23 Al27 Ni59 La139 Se79 Bi209
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法中正确的是
A. 冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃,碲和镉均属于过渡元素
B. 运动员“战袍”内层添加石墨烯片用于保暖,石墨烯和14C互为同位素
C. 羊毛制品水洗后容易变形是因为蛋白质上形成的氢键在浸水过程中发生了移动
D. 霓虹灯能发出五颜六色的光其原因是灯管中的气体在电场的作用下产生吸收光谱
【答案】C
【解析】
【详解】A.镉属于过渡元素,碲是第VIA族元素,A错误;
B.石墨烯是单质,其与14C不互为同位素,B错误;
C.羊毛制品水洗后容易变形是因为蛋白质上形成的氢键在浸水过程中发生了移动,C正确;
D.霓虹灯能发出五颜六色的光其原因是电子由激发态向基态跃迁产生的发射光谱,D错误;
故选C。
2. 利用反应可去除COCl2污染。下列说法正确的是
A. NH3为非极性分子
B. 中只含共价键
C. NH4Cl的电子式为
D. 基态N原子轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨气为共价化合物,分子中N、H共用1对电子,N原子还有1对孤电子,氨气为极性分子,A错误;
B.CO(NH2)2是共价化合物,含有极性共价键,B正确;
C.NH4Cl为离子化合物,C错误;
D.N的电子排布式为1s22s22p3,根据洪特规则,电子先占满2p上的3个轨道, ,D错误;
答案选B。
3. 下列分类正确的是
A. VSEPR模型相同:和B. 晶体类型相同:石英和干冰
C. 极性分子:和D. 基态原子价层相同:Cr和Cu
【答案】D
【解析】
【详解】A.水分子中氧原子的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,三氯化硼分子中硼原子的价层电子对数为为3,VSEPR模型为平面三角形,则两者的VSEPR模型不同,故A错误;
B.石英为熔沸点高的共价晶体,干冰为熔沸点低的分子晶体,则两者的晶体类型不同,故B错误;
C.二硫化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0,分子的空间构型为结构对称的直线形,属于非极性分子,二氟化氧分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为结构不对称的V形,属于极性分子,故C错误;
D.铬元素的原子序数为24,基态原子的价电子排布式为3d54s1,铜元素的原子序数为29,基态原子的价电子排布式为3d104s1,则两者的基态原子价层相同,故D正确;
故选D。
4. 下列关于物质的分类中正确的是
A. :卤代烃
B. :羧酸
C. :醛
D. :醇
【答案】A
【解析】
【详解】A、烃分子中的氢原子被卤素原子(F、Cl、Br、I)取代后的化合物称为卤代烃,该分子中苯环上的两个氢原子被溴原子取代,因此为卤代烃,故A正确;
B、该分子中含有酯基,属于酯类化合物,故B错误;
C、该分子为甲酸乙酯,含有酯基,属于酯类物质,故C错误;
D、羟基直接与苯环相连,应称为酚,故D错误;
综上所述,本题应选A。
5. 下列说法正确的是
①Na核外电子存在6种空间运动状态;②金属锌比铜活泼,因此Zn的第一电离能小于Cu;③杂化轨道用于形成键或用来容纳孤电子对;④邻羟基苯甲醛的沸点高于对羟基苯甲醛;⑤键角:
A. ①③⑤B. ②③⑤C. ③④⑤D. ①②④
【答案】A
【解析】
【详解】①Na的电子排布式为,s轨道个数是1个p轨道个数是3个共6个轨道,有6种空间运动状态,①正确;
②Cu的电子排布式为,Zn的电子排布式为,均为稳定结构且Zn的半径小,引力大,第一电离能大,②错误;
③杂化轨道用于形成键或用来容纳孤电子对,③正确;
④邻羟基苯甲醛形成分子间氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛沸点低于对羟基苯甲醛,④错误;
⑤孤电子对排斥力大于成键电子对,中O上有2个孤电子对,中N上有1个孤电子对,键角:,⑤正确;
综上所述,正确的为①③⑤;
故选A。
6. (俗称铵铁蓝)是一种蓝色的无机颜料。下列有关该物质的说法错误的是
A. 电负性:
B. 铵铁蓝中铁元素有两种化合价
C. 中的键角比中的的键角大
D. 铵铁蓝中的配体是,该配体中键与键的数目之比是
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期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,则电负性:,故A正确;
B.由化合物中正、负化合价的代数和为0可知,铵铁蓝中铁元素有和两种化合价,故B正确;
C.根据价层电子对互斥理论可知,的空间结构为正四面体形, 的空间结构为三角锥形,中的键角比中的的键角大,故C正确;
D.中C和N之间是三键,与氮气互为等电子体,1个中有1个键和2个键,则该配体中键与键的数目之比是,故D错误。
综上所述,答案为D。
7. 某种离子液体的结构如图所示,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素。
下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:B. 基态原子未成对电子数:
C. 简单离子半径:D. 基态原子第一电离能由大到小的顺序为:
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Q为非金属性最强的元素,则Q为F,根据某种离子液体的结构得到X、Q有一个价键,Z有四个价键,M有三个价键,Y得到一个电子形成四个价键,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Y、Z、M为同周期相邻元素,则X为H,Y为B,Z为C,M为N,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Z为C、M为N,由于碳有固态、液态和气态的很多氢化物,故无法比较碳和氮氢化物的沸点,A错误;
B.由分析可知,Y为B,核外有1个未成对电子,而Q为F,核外也有1个未成对电子,故基态原子未成对电子数:,B错误;
C.由分析可知,M为N、Q为F,故N3-、F-具有相同的核外电子排布,则核电荷越大半径越小,即简单离子半径:N3->F-即,C错误;
D.由分析可知,Y为B,Z为C,M为N,Q为F,根据同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势,ⅡA和ⅤA高于相邻元素,同一主族从上往下第一电离能依次减小,故基态原子第一电离能由大到小的顺序为:F>N>C>B即,D正确;
故答案为:D。
8. 下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是
A. [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中三价铬离子提供空轨道,N、O、Cl提供孤电子对与三价铬离子形成配位键,其中心离子的配位数为6
B. 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中存在离子键、共价键、配位键,若加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀
C. 超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,包括离子
D. 人体细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装的特征
【答案】B
【解析】
【详解】A.[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中Cr3+具有空轨道,N、O、Cl具有孤电子对,能够形成配位键,其中心离子的配位数为6,故A正确;
B.加入足量AgNO3溶液,配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中外界离子Cl-离子与Ag+反应,内配位离子Cl-不与Ag+反应,故B错误;
C.超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,包括离子,故C正确;
D.人体细胞和细胞器双分子膜体现了超分子的自组装的特征,故D正确;
故选B。
9. 铋化锂晶胞结构如图所示。晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格,锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处。设晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数为。下列叙述错误的是
A. 若A的坐标为,C的坐标为,则B的坐标为
B. 与Li距离最近的Bi的数目为6个
C. 铋原子的半径为
D. 晶体密度的计算表达式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶胞可以看作是由铋原子构成面心立方晶格,锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处,若A的坐标为,C的坐标为,则B的坐标为,A项正确;
B.晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格,锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处,与Li距离最近的Bi的数目为4个,B项错误;
C.晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格,则面对角线上3个Bi原子紧密接触,Bi的原子半径为面对角线的,晶胞参数为apm,则Bi的原子半径为apm,C项正确;
D.根据均摊法,1个晶胞中含Bi:8×+6×=4个,含Li:9+12×=12个,1个晶胞的质量为g,晶胞的体积为(a×10-10cm)3,晶体的密度为g÷(a×10-10cm)3=,D项正确;
答案选B。
10. 一种由Mn、Se组成的化合物立方晶胞结构如图所示。已知化合物的摩尔质量为,晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A. 该化合物的化学式可表示为MnSeB. 与Se原子距离最近的Se原子有12个
C. Mn、Se原子的最近距离是D. 晶胞密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据均摊原则,晶胞中Se原子数为 、Mn原子数为4,该化合物的化学式可表示为MnSe,故A正确;
B.根据图示,与Se原子距离最近的Se原子有12个,故B正确;
C.Mn、Se原子的最近距离为体对角线的,距离,故C错误;
D.每个晶胞中含有4个Se、4个Mn,所以晶胞密度为,故D正确;
选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢气具有可燃性,使用氢气填充气球存在一定的安全隐患,而相比之下,氦气是一种惰性气体,不易燃烧或爆炸,因此使用电子构型稳定,不易得失电子的氦气填充气球更加安全可靠,故A正确;
B.三氟化硼分子中硼原子具有空轨道,能与氨分子中具有孤对电子的氮原子形成配位键,所以三氟化硼能与氨分子形成配合物,故B正确;
C.碱金属元素的价电子数相等,都为1,锂离子的离子半径在碱金属中最小,形成的金属键最强,所以碱金属中锂的熔点最高,故C错误;
D.氮原子价层只有4个原子轨道,3个不成对电子,由共价键的饱和性可知,氮原子不能形成5个氮氟键, 所以不存在稳定的五氟化氮分子,故D正确;
故选C。
12. 是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,分子结构如图。下列说法正确的是
A. 该有机化合物的分子式为
B. 该有机化合物含有三种官能团
C. 该物质不属于芳香族化合物
D. 该有机化合物可属于羧酸类
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由NM—3的分子结构知,其分子式为C12H10O6,A项正确;
B.该有机化合物中含有羧基、酯基、羟基、碳碳双键四种官能团,B项错误;
C.该物质中含有苯环,属于芳香族化合物,C项错误;
D.该有机化合物中含羧基,可属于羧酸类,D项正确;
答案选AD。
13. “万能还原剂”硼氢化钠()具有很强的还原性,在催化剂钌()表面与水反应的历程如图所示。下列说法错误的是
A. 元素钌()位于元素周期表的d区
B. 键角:
C. 反应过程中仅氢元素化合价发生变化
D. 和中B的模型相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.元素钌()位于元素周期表的第Ⅷ族,为d区,A正确;
B.水分子中氧为sp3杂化且含2对孤电子对,中B为sp3杂化且无孤电子对,中B为sp2杂化,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,故键角:,B正确;
C.反应过程中B化合价一直为+3、氧化合价一直为-2,变化中仅氢元素化合价发生变化,C正确;
D.、中B均形成3个共价键为sp2杂化,中B为sp3杂化,模型不相同,D错误;
故选D。
14. 晶体的晶胞如下图所示(已知该立方晶胞的边长为,阿伏加德罗常数为的摩尔质量为)。以下说法正确的是
A. 若规定A点原子坐标为,B点原子坐标为,则C点原子坐标为
B. 离最近的有4个
C. 中,中心离子的配位数为8
D. 晶体的密度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.将晶胞内部分为8个小立方体,A点原子坐标为,B点原子坐标为,则C的坐标为,故A正确;
B.以底面面心为例,在此晶胞中离该最近的有4个,下方晶胞中还有4个,因此离最近的有8个,故B错误;
C.中,只有NH3是配体,中心离子的配位数为6,故C错误;
D.晶胞中数目:,Cl-数目:8,晶胞的质量:m=,晶体的密度为,故D正确;
故选AD。
15. 是目前使用最广泛的储氢材料,储氢后转化为。合金由甲、乙两个原子层交替紧密堆积而成,丙是该合金的晶胞结构(已知晶胞的体积约为)。下列说法正确的是
A. 该晶体为离子晶体
B. 该晶体的一个晶胞中原子数为15
C. 该晶体中1个原子与12个原子配位
D. 若忽略储氢前后晶胞体积变化,储氢后氢在合金中的密度约为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.该晶体为合金,不属于离子晶体,A错误;
B.根据“均摊法”,晶胞中含个La,结合化学式可知,该晶体的一个晶胞中原子数为15,B正确;
C.以底面La为例,同层周围有6个Ni,上下层还各有6个,则该晶体中1个原子与18个原子配位,C错误;
D.根据“均摊法”,晶胞中含个La,储氢后转化为,则晶胞含有18个氢,储氢后氢在合金中的密度约为,D正确;
故选BD。
三、非选择题:本题共4小题,共60分。
16. 研究有机物的结构和性质对生产生活意义深远。回答下列问题:
(1)的系统命名是_____。的系统命名是_____;
(2)Z是合成药物帕罗西汀的重要中间体。由X合成Z的路线如下:
Z的分子式为_____;Z中含氧官能团的名称为_____;下列说法错误的是_____(填标号)。
A.X属于芳香烃
B.Y、Z均含有2个手性碳原子
C.X→Y过程中,X中碳碳双键的π键发生断裂
D.X分子中所有原子可能共平面
(3)麻黄素又称黄碱,是我国特定的中药材麻黄中所含的一种生物碱。经我国科学工作者研究其结构如下:
。
①根据含氧官能团类别分类麻黄素属_____类化合物。
②下列各物质中:
A. B.
C. D.
E.
与麻黄素互为同分异构体的是_____(填序号),互为同系物的是_____(填序号)
【答案】(1) ①. 2,3,3-三甲基戊烷 ②. 2,5-二甲基-4-乙基庚烷
(2) ①. ②. 酯基、酰胺基 ③. AD
(3) ①. 醇 ②. D ③. C
【解析】
小问1详解】
的系统命名:2,3,3-三甲基戊烷;的系统命名:2,5-二甲基-4-乙基庚烷;
【小问2详解】
根据Z结构可知,Z的分子式:;Z中含氧官能团的名称:酯基、酰胺基;
A.X中除C、H元素外,还含有O、F元素,不属于芳香烃,A错误;
B.手性碳原子是指连接4个不同的原子或原子团的碳原子,则Y、Z均含有2个手性碳原子,B正确;
C.X→Y发生加成反应,该过程中X中碳碳双键的π键发生断裂,C正确;
D.X分子中存在sp3杂化的饱和碳原子,存在四面体结构,所有原子不可能共平面,D错误;
答案选AD;
【小问3详解】
①麻黄素分子中含羟基官能团,根据含氧官能团类别分类麻黄素属醇类有机物;
②与麻黄素分子式相同,结构不同的同分异构体有:D,结构相似,相差一个或若干个CH2原子团的同系物有:C。
17. 元素周期表中,第四周期元素单质及其化合物在化工生产和研究中有重要的应用。
(1)钛被誉为太空金属和亲生物金属,拥有卓越的金属特性。它在特定温度下能与多种物质发生反应,在生产和日常生活中都能找到它的踪影。
①钛能与卤素单质发生反应,生成用途多样的卤化钛。钛的不同四卤化物熔点如图所示,利用晶体知识解释它们熔点变化的原因_____。
②钛溶于盐酸制得的三氯化钛(),可作为聚丙烯生产过程中的催化剂。晶体有两种异构体:(绿色)、(紫色),两者配位数_____(选填“相同”或“不同”),绿色晶体中配体是_____。
(2)在ZnO催化作用下,呋喃()可与氨反应,转化为吡咯(),吡咯分子中所有原子共平面,已知大π键可以用表示,其中m表示参与形成大π键的原子数,n代表大π键中的电子数,则吡咯中大π键可以表示为_____。呋喃的熔、沸点低于吡咯的原因是_____。
(3)是一种紫色晶体,其中DMSO为二甲基亚砜,化学式为。中键角_____中键角(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)硒氧化铋是一类:全新二维半导体芯片材料,为四方晶系晶胞结构(如图所示),可以看成带正电的层与带负电的层交替堆叠。据此推断硒氧化铋的化学式为_____。晶胞棱边夹角均为90°,则晶体密度的计算式为_____(为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. 为离子晶体,其余为分子晶体,离子晶体熔点一般高于分子晶体。后三者组成和结构相似,随着相对分子质量的增大,范德华力增大,熔点升高 ②. 相同 ③. 、
(2) ①. ②. 吡咯易形成分子间氢键
(3)小于 (4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①都为分子晶体,相对分子质量:,为离子晶体,一般情况下,离子晶体的熔点比分子晶体的高,为分子晶体,组成和结构相似,随着相对分子质量的增大,范德华力增大,熔点升高;
②两者配位数均为6,配位数相同;绿色晶体中配体是;
【小问2详解】
吡咯为平面形结构,分子中各原子在同一平面内可知,N原子的价层电子对数是3,,根据价层电子对互斥理论可判断N原子的杂化方式为杂化,C原子也是杂化,则吡咯中大��键是1个N原子和5个C原子提供6个电子形成的,可表示为;影响物质熔沸点的主要因素为分子间作用力,氢键大于分子间作用力,有氢键的吡咯沸点大于呋喃,吡咯易形成分子间氢键,沸点较高,则呋喃沸点低于吡咯;
【小问3详解】
中S原子为杂化,且有一对孤对电子,而中羰基C原子为杂化,没有孤对电子,则中键角C-S-O小于中键角C-C-O;
【小问4详解】
根据电荷守恒可知,该晶胞中和的个数比为1:1,则硒氧化铋的化学式为:;该晶胞中,Se的个数为,结合化学式可知,该晶胞中含有2个,晶胞质量为,晶胞体积为,则晶胞密度为:。
18. 绿色植物是利用空气中的CO2、阳光、泥土中的水分及矿物质为自己制造食物,整个过程被称为“光合作用”,而所需的阳光被叶子内的绿色物质吸收,这种绿色有机化合物就是叶绿素,叶绿素a的结构如图所示:
问答下列问题:
(1)叶绿素a中含氧官能团的名称为_____。
(2)有关叶绿素a的结构与性质,下列说法中正确的是_____。
A.叶绿素a中碳原子杂化方式只有sp2一种
B.叶绿素a易溶于水、乙醚、乙醇等溶剂
C.叶绿素a能使酸性KMnO4溶液褪色
(3)叶绿素a的组成元素中电负性由大到小依次为_____(用元素符号表示)。
(4)叶绿素a光解后会产生乳酸、柠檬酸等酸性物质。有机酸羧酸的电离方程式为R-COOHR-COO-+H+,其电离产生的羧酸根负离子越稳定,其相应的羧酸的酸性越强,影响羧酸根负离子稳定性的因素主要是R基团的电子效应,R基团上连有吸电子基时其酸性增强;R基团上连有供电子基时其酸性减弱。已知甲基是供电子基,卤素的吸电子效应-F>-Cl>-Br>-I,则CH3COOH、CH2FCOOH、CH2ClCOOH的酸性由强到弱依次为_____。
(5)在植物体内还有一类物质吲哚乙酸也能刺激植物生长,使植物具有向光性,其结构如图所示:
1个吲哚乙酸分子与H2完全加成后,产物中手性碳原子的个数为_____。
【答案】(1)酯基、(酮)羰基
(2)C (3)O>N>C>H>Mg
(4)CH2FCOOH>CH2ClCOOH>CH3COOH
(5)3个
【解析】
【小问1详解】
根据叶绿素a结构简式可知:该物质分子中含有的含氧官能团名称为酯基、(酮)羰基;
【小问2详解】
A.根据叶绿素a结构简式可知:该物质分子中含有饱和C原子,采用sp3杂化;也含有形成碳碳双键的C原子,采用sp2杂化,因此叶绿素a中碳原子杂化方式有sp2、sp3两种杂化方式,a错误;
B.叶绿素a分子中含有的烃基不同C原子数比较多,难溶于水,而易溶于乙醚、乙醇等有机溶液,B错误;
C.叶绿素a分子中含有不饱和的碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;
故合理选项是C;
【小问3详解】
根据叶绿素a分子式可知该物质中含有C、H、O、N、Mg元素,元素的非金属性越强,其电负性就越大。元素的非金属性:O>N>C>H>Mg,可知元素的电负性大小关系为:O>N>C>H>Mg;
【小问4详解】
卤素原子属于吸电子基团,乙酸分子中甲基上的H原子被相同数目的不同卤素原子取代时,相应的卤素原子的电负性越大,其吸引电子能力就越强,取代产生的氯代羧酸的酸性就越强。由于卤素的吸电子效应-F>-Cl>-Br>-I,则CH3COOH、CH2FCOOH、CH2ClCOOH的酸性由强到弱依次为:CH2FCOOH>CH2ClCOOH>CH3COOH;
【小问5详解】
手性C原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子。根据吲哚乙酸分子结构简式可知其与足量H2发生加成反应后产物中的手性碳原子用“※”标注的结构简式为:,可见加成产物中含有3个手性碳原子。
19. 配合物在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题:
(1)Ni与CO形成的配合物为无色液体,易溶于、等有机溶剂。为_____(填“极性”或“非极性”)分子,分子中σ键与π键个数之比为_____。
(2)《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”,茜草中的茜素与矾土中的、生成的红色配合物X是最早的媒染染料。
基态的核外电子的运动状态有_____种,配合物X中的配体除外还有_____,茜素水溶性较好的主要原因是_____。
(3)向溶液中滴加溶液后,经提纯、结晶可得到蓝色晶体。实验表明,、、通过配位键构成了晶体的骨架。其局部结构如图1,记为Ⅰ型立方结构。将Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置,可得到晶体的复晶胞(如图2,记为Ⅱ型立方结构,下层左后的小立方体g未标出)。
①通过_____实验,可确定该晶体结构(填标号)。
a.核磁共振 b.红外光谱 c.X射线衍射 d.质谱
②若位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心上,则位于Ⅱ型立方结构的_____上;一个Ⅱ型立方结构中含_____个;若的摩尔质量为,该蓝色晶体密度为,Ⅱ型立方结构的边长为anm,则阿伏加德罗常数的值可表示为_____。
【答案】(1) ①. 非极性 ②. 1:1
(2) ①. 18 ②. H2O、OH— ③. 分子中含有亲水性的羟基、羰基,能和水分子形成氢键
(3) ①. c ②. 顶点和面心 ③. 4 ④.
【解析】
【小问1详解】
由配合物四羰基合镍为无色液体,易溶于四氯化碳、二硫化碳等有机溶剂可知,四羰基合镍为非极性分子;一氧化碳分子与氮气分子的原子个数都为2、价电子数都为14,互为等电子体,等电子体具有相同的空间结构,则一氧化碳分子中含有认同氮气分子中的氮氮三键一样含有碳氧三键;四羰基合镍分子中配位键为σ键,三键分子中含有1个σ键和2个π键,则分子中σ键与π键个数之比为8:8=1:1,故答案为:非极性分子;1:1;
【小问2详解】
钙元素的原子序数为20,基态钙离子的核外电子数为18,由泡利不相容原理可知,离子的的核外电子的运动状态有18种;由配合物的结构式可知,配合物中中心离子为铝离子,配体为、水分子和氢氧根离子;由结构简式可知,茜素分子中含有亲水性的羟基、羰基,能和水分子形成氢键,所以茜素水溶性较好,故答案为:18;H2O、OH—;分子中含有亲水性的羟基、羰基,能和水分子形成氢键;
【小问3详解】
①通过X射线衍射实验,可确定晶体结构,故选c;
②由8个I型立方结构平移、旋转、并置,可得到Ⅱ型立方结构,若亚铁离子位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心上,则铁离子位于Ⅱ型立方结构的顶点和面心上;由晶胞结构可知,1个I型立方结构中氰酸根离子个数12×=3,则一个Ⅱ型立方结构中含数目为24个,由化学式可知,一个Ⅱ型立方结构中含4个钾离子;由晶胞的质量公式可得:=(10—7 a)3 ρ,则阿伏加德罗常数的值NA=,故答案为:顶点和面心;4;。
20. 晶体世界丰富多彩,复杂多样,各类晶体具有不同的结构特点,决定着他具有不同的性质和用途,回答下列问题:
(1)氢化铝钠()是一种新型轻质储氢材料,其晶胞结构如图所示,为长方体。晶体中,与紧邻且等距的有_____个;晶体的密度为_____(用含a、的代数式表示)
(2)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在M原子立方晶格的八面体空隙中,晶胞结构如图所示。
氮化钼的化学式为_____,M原子周围与之等距离的M原子个数为_____。
(3)Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其四方晶胞结构如图所示:
其化学式为_____,上述晶胞沿着a轴的投影图为_____(填选项字母)。
A. B. C.
【答案】(1) ① 8 ②.
(2) ①. ②. 12
(3) ①. ②. C
【解析】
【小问1详解】
根据晶胞结构,与紧邻且等距的有8个;根据均摊法,在该晶胞中,个数,个数为,所以晶胞的密度为:;
【小问2详解】
N原子部分填充在M原子立方晶格的八面体空隙中,N原子个数为,M原子个数为,所以氮化钼的化学式为,M原子位于顶点和面心,所以M原子周围与之等距离的M原子个数为12;
【小问3详解】
根据晶胞结构和均摊法计算,个数为,Li的个数为,O的个数为,其化学式为;上述晶胞沿着a轴的投影图为,故选C。选项
实例
解释
A
用替代填充探空气球更安全
的电子构型稳定,不易得失电子
B
与形成配合物
中的B有空轨道接受中N的孤电子对
C
碱金属中的熔点最高
碱金属中的价电子数最少,金属键最强
D
不存在稳定的分子
N原子价层只有4个原子轨道,不能形成5个键
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