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【化学】云南省玉溪市元江县民族中学2018-2019学年高二10月月考 试卷
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云南省玉溪市元江县民族中学2018-2019学年高二10月月考
分第Ⅰ
一、单选题(共24小题,每小题2.0分,共48分)
1.下列说法正确的是( )
A. π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的
B. σ键是镜面对称,而π键是轴对称
C. 乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键
D. H2分子中含σ键而Cl2分子中还含π键
2.下列物质呈固态时,一定属于分子晶体的是( )
A. 非金属单质 B. 非金属氧化物
C. 含氧酸 D. 金属氧化物
3.某化学式为AB的离子晶体,已知5r(A2+)=4r(B2﹣)(各类离子晶体与阴阳离子半径比关系如图所示),经测定其密度为ρg•cm﹣3,其摩尔质量为Mg•mol﹣1,则下列有关该晶体的说法正确的是( )
A. 该晶体结构与ZnS晶体相似
B. 该晶体每个晶胞中有2个A2+和B2﹣
C. 该晶体晶胞的边长cm
D. A2+离子紧邻的B2﹣构成的空间结构为正方体
4.下列元素原子半径最接近的一组是( )
A. Ne、Ar、Kr、Xe B. Mg、Cu、Sr、Ba
C. B、C、N、O D. Cr、Mn、Fe、Co
5.与NO3¯互为等电子体的是( )
A. SO3 B. PCl3 C. CH4 D. NO2
6.下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是( )
A. 分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构
B. 杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C. 杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
D. sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°
7.假设原子晶体SiO2中,Si原子被铝原子取代,不足的价数由钾原子补充.当有25%的硅原子被铝原子取代时,可形成正长石.则正长石的化学组成为( )
A. KAlSiO4 B. KAlSi2O6
C. KAlSi2O8 D. KAlSi3O8
8.下列有机化合物中含有手性碳原子的是( )
A. CH3CH(CH3)2 B. CH3CH2OH
C. CH3CH2CHO D. CH3CHClCH2CH3
9.某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层上的电子数是另外两个电子层电子数之差,该原子核内质子数为( )
A. 18 B. 16 C. 8 D. 6
10.下列含氧酸酸性最强的是( )
A. HClO B. H2CO3
C. H2SO4 D. H2SO3
11.下列物质的酸性强弱比较中,错误的是( )
A. HClO4>HBrO4>HIO4
B. HClO4>H2SO4>H3PO4
C. HClO4>HClO3>HClO
D. H2SO3>H2SO4>H2S2O3
12.对于氯化钠晶体,下列描述正确的是( )
A. 它是六方紧密堆积的一个例子
B. 58.5 g氯化钠晶体中约含6.02×1023个NaCl分子
C. 与氯化铯晶体结构相同
D. 每个Na+与6个Cl-作为近邻
13.下列说法中正确的是( )
A. 1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动
B. 电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多
C.ns能级的原子轨道图可表示为
D. 3d3表示3d能级有3个轨道
14.具有如下电子层结构的原子,其相应元素一定属于同一主族的是( )
A. 3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子
B. 3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子
C. 最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子
D. 最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子
15.“非典型肺炎”曾在我国部分地区流行,严重危害广大人民的身体健康,做好环境消毒是预防“非典型肺炎”的重要措施,常用的消毒剂是ClO2或Cl2等的稀溶液,其中ClO2溶液的消毒效果较好。已知ClO2常温下呈气态,其分子构型与水分子的分子构型相似,在自然环境中ClO2最终变为Cl-。下列有关说法中正确的是( )
A. ClO2的分子结构呈V形,属非极性分子
B. ClO2中氯元素显+4价,具有很强的氧化性,其消毒效率(以单位体积得电子的数目表示)是Cl2的5倍
C. ClO2、Cl2的稀溶液用于环境消毒,具有广谱高效的特点,对人畜无任何危害
D. 常用Na2SO3在H2SO4的酸性条件下,还原NaClO3来制ClO2,这一反应的化学方程式可表示为Na2SO3+2NaClO3+H2SO4===2Na2SO4+2ClO2↑+H2O
16.在金属晶体中,如果金属原子的价电子数越多,原子半径越小,自由电子与金属阳离子间的作用力越大,金属的熔沸点越高。由此判断下列各组金属熔沸点高低顺序,其中正确的是( )
A. Mg>Al>Ca B. Al>Na>Li
C. Al>Mg>Ca D. Mg>Ba>Al
17.下列不属于金属晶体的共性的是( )
A. 易导电 B. 易导
C. 有延展性 D. 高熔点
18.最近发现一种由钛(Ti)原子和碳原子构成的气态团簇分子,分子模型如图所示,其中圆圈表示碳原子,黑点表示钛原子,则它的化学式为( )
A. TiC B. Ti13C14 C. Ti4C7 D. Ti14C13
19.有关核外电子运动状态的描述错误的是( )
A. 核外电子质量很小,在原子核外做高速运动
B. 核外电子的运动规律与普遍物体不同,不能用牛顿运动定律来解释
C. 在电子云示意图中,通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动
D. 在电子云示意图中,小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多
20.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出了以下观点:①周期表的形成是由原子的结构决定的;②元素周期表中ⅠA族元素统称为碱金属元素;③每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束;④元素周期表的每一周期元素的种类均相等;⑤基态原子核外电子排布为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素的原子位于同一周期;⑥周期序号越大,该周期所含金属元素一般越多。你认为正确的是( )
A. ①⑥ B. ①②③⑤⑥ C. ①④⑥ D. ②③⑤
21.某固体仅由一种元素组成,其密度为5.0 g·cm-3,用X射线研究该固体的结构时得知:在边长1×10-7cm 的正方体中含有20个原子,则此元素的相对原子质量最接近下列数据中的( )
A. 32 B. 120 C. 150 D. 180
22.在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮,这种高聚氮的N—N键的键能为160kJ·mol-1(N2的键能为942kJ·mol-1),晶体片段结构如图所示。又发现利用N2可制取出N5、N3。含N5+离子的化合物及N60、N5极不稳定。则下列说法错误的是( )
A. 按键型分类,该晶体中含有非极性共价键
B. 含N5+离子的化合物中既有离子键又有共价键
C. 高聚氮与N2、N3、N5、N5+、N60互为同素异形体
D. 这种固体的可能潜在应用是烈性炸药或高能材料
23.下列关于能层与能级的说法中正确的是( )
A. 同一原子中,符号相同的能级,其上电子能量不一定相同
B. 任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数不一定等于该能层序数
C. 同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D. 多电子原子中,每个能层上电子的能量一定不同
24.N—H键键能的含义是( )
A. 由N和H形成1 mol NH3所放出的能量
B. 把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量
C. 拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量
D. 形成1个N—H键所放出的能量
分第Ⅱ
25.按要求填空。
(1)下列微粒基态的电子排布中未成对电子数最多的是________(填字母)。
a.N3- b.Fe3+ c.Cu d.Cr e.C
(2)与铜同周期的所有元素的基态原子中,未成对电子数与铜原子相同的元素有________种。
(3)基态铬原子的价电子排布式是________,这样排布使整个体系能量降低,原因是____________________。
(4)基态砷原子的价电子排布式为________,其原子核外有________个能层,________个能级,其原子轨道达到全充满状态的个数是________,与其同周期元素基态原子未成对电子数相同的元素还有________种。
(5)短周期元素中,原子基态时具有1个未成对电子的元素共有________种。
(6)某元素基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1,则电子排布式中n=________,该元素基态原子中能量最高的能级是________,其电子云在空间中有________方向,呈现________形。
26.晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称之为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。
(1)晶体中每个Na+同时吸引着 个Cl﹣,每个Cl﹣同时吸引着 个Na+.
(2)晶体中在每个Cl﹣周围与它最接近且距离相等的Cl﹣共有 个.
27.金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题:
(1)上述金属中属于主族元素的有________。
(2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子外围电子的电子排布图为______________。
(3)基态金原子的外围电子排布式为5d106s1,试判断金在元素周期表中位于第________周期第________族。
(4)已知Ag与Cu位于同一族,则Ag在元素周期表中位于________(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
28.下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界并未用实线标出。
根据信息回答下列问题:
(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为____________。
(2)Fe元素位于周期表的________分区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为________;已知:原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________和________(填化学式)。
(3)在CH4,CO,CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有________________。
(4)根据VSEPR理论预测ED离子的立体构型为____________________。B,C,D,E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子式为____________________(写2种)。
29.(1)NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同,Ni2+与最邻近O2-的核间距离为×10-8cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7 g·mol-1)。
(2)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在如下图所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
参考答案
1.【答案】C
【解析】π键是两个p电子“肩并肩”重叠而成,是镜面对称,σ键是轴对称,故A,B均不对;D中Cl2分子中含的是p—p σ键,故D也不对。
2.【答案】C
【解析】对于这类要考虑一般规律与特例,非金属单质中金刚石、晶体硅、硼均为原子晶体,非金属氧化物中的二氧化硅为原子晶体,活泼金属氧化物为离子晶体,只有含氧酸为分子晶体。
3.【答案】D
【解析】A,由于5r(A2+)=4r(B2﹣),即r+/r﹣=0.8,根据表中数据可知,该晶体的阳离子与阴离子半径之比与CsCl类似,故A错误;
B,由于该晶体与CsCl晶体类似,其配位数为8,晶胞类型为体心立方,即晶胞为一个立方体,阴、阳离子分别位于晶胞的顶点和体心,其微粒数均为1,故B错误;
C,一个晶胞中含有1个阴阳离子,则一个晶胞质量为:,则晶胞体积为:V=,晶胞为立方体,则边长为:,故C错误;
D,A2+离子位于晶胞体心,B2﹣离子位于晶胞的8个顶点,空间构型为立方体,故D正确;故选D。
4.【答案】D
【解析】A项中的四种元素属于同一族,随着电子层数的增多,原子半径越来越大;B项中除Cu外的三种元素为同族元素,且随着电子层数的增多,原子半径越来越大;C项中的四种元素为同周期元素,随着核电荷数的增加,原子半径越来越小;D项中的四种元素是第四周期相邻的元素,因最后填入的电子都在3d能级,故原子半径接近。
5.【答案】A
【解析】NO3﹣中有4个原子,5+6×3+1=24个价电子,
A,SO3中有4个原子,6+6×3=24个价电子,与NO3﹣是等电子体,故A正确;
B,PCl3中有4个原子,5+7×3=26个价电子,与NO3﹣不是等电子体,故B错误;
C,CH4中有4个原子,4+1×4=8个价电子,与NO3﹣不是等电子体,故C错误;
D,NO2中有3个原子,5+6×2=17个价电子,与NO3﹣不是等电子体,故D错误;
6.【答案】B
【解析】A.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构,可能是三角锥形或V形,如NH3是三角锥形、H2O是V形,故A正确;
B.杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子,未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直,可用来形成π键,故B错误;
C.杂化轨道中,原子轨道数目:不变,杂化前是几个,杂化后还是几个,形状:发生改变,空间伸展方向:杂化后,各个轨道尽可能分散、对称分布,故C正确;
D.sp3、sp2、sp杂化轨道分别是正四面体、平面三角形、直线形结构,其夹角分别是109°28′、120°、180°,故D正确
7.【答案】D
【解析】根据题目条件因二氧化硅中有25%的硅原子被铝原子取代,不足的由钾原子补充,设二氧化硅的物质的量为nmol,则含有nmolSi原子、2nmolO原子,由于25%的硅原子被铝原子取代,所以Al原子的物质的量为:nmol×25%=0.25nmol,Si原子还属于物质的量为:0.75nmol,不足的价数由钾原子补充,钾原子的物质的量为:0.25nmol×(3-2)=0.25nmol, 所以正长石中各微粒的物质的量之比为:n(K):n(Al):n(Si):n(O)=0.25nmol:0.25nmol:0.75nmol:2nmol=1:1:3:8,所以对应的化学式为KAlSi3O8,故选D.
8.【答案】D
【解析】D中与Cl相连的碳原子连有4个不同的原子或基团。
9.【答案】B
【解析】元素原子的原子核外有三个电子层,第一层电子数只能为2, 第二层电子数只能为8, 最外层上的电子数是另外两个电子层电子数之差,即第三层(最外层)电子数为8-2=6, 则原子核外电子数为2+8+6=16, 所以质子数为16。
10.【答案】C
【解析】HClO可写成HOCl;H2CO3可写成(HO)2CO;H2SO4可写成(HO)2SO2;H2SO3可写成(HO)2SO;HClO中n为零;H2CO3中n为1;H2SO4中n为2;H2SO3中n为1,故H2SO4酸性最强。
11.【答案】D
【解析】同一主族元素从上到下,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱,A正确;同一周期元素从左到右,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强,B正确;对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强,所以C正确;H2SO4的酸性大于H2SO3,D不正确,虽然我们不熟悉H2S2O3,但不影响判断。
12.【答案】D
【解析】氯化钠晶体的晶胞结构如图所示,从中可以看出在立方体的面心中均有Cl-,故其是面心立方最密堆积,故A错;氯化铯晶体的晶胞结构为,其结构呈体心立方最密堆积,故C错;从上图中可以得出氯化钠晶体中以Na+为中心向三维方向伸展,有6(上、下、前、后、左、右)个Cl-近邻,故D正确;NaCl为离子晶体,其中不含有NaCl分子,故B错。
13.【答案】C
【解析】电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率,小黑点不代表电子,小黑点的疏密表示电子出现概率的大小,A、B项错误;3d3表示第三能层d能级有3个电子,d能级有5个轨道,D项错误。
14.【答案】B
【解析】当p能级上有2个或者4个电子时,p能级上都有2个在未成对电子,所以相应元素可能是在第ⅣA族,也可能是在第ⅥA族,A项不符合题意;p能级上有3个轨道,当p能级有1个空轨道时,另两个轨道各容纳了1个电子,加上s能级上的2个电子,最外层为4个电子,所以不管处于哪个能层,只要最外层为4个电子,就属于第ⅣA族,B项符合题意;最外层电子排布为1s2的原子是He,最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne,两者均属于0族元素,题干中要求属于同一主族元素,C项不符合题意;最外层电子排布为2s2的原子是Be,属于第ⅡA族,而最外层电子排布为1s2的原子是He,属于0族,D项不符合题意。
15.【答案】D
【解析】把水分子的结构与物理性质迁移过来判断ClO2的分子结构和物理性质,ClO2的化学性质根据对应的理论进行判断。
16.【答案】C
【解析】电荷数:Al3+>Mg2+=Ca2+=Ba2+>Li+=Na+,金属阳离子半径:r(Ba2+)>r(Ca2+)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)>r(Li+),则C正确;B中Li>Na,D中Al>Mg>Ba。
17.【答案】D
【解析】A,B,C都属于金属的通性。并不是所有的金属都具有高熔点,如汞在常温下是液体。
18.【答案】D
【解析】此题一定要注意此结构为一个具有规则结构的大分子,不是晶胞。在此题目中,只需数出两种原子的数目即可(Ti14C13)。
19.【答案】C
【解析】核外电子具有质量小、运动速度快,运动规律不符合宏观物体的运动规律等特点;电子云图中的每个小黑点并不代表电子个数和运动轨迹,而是代表电子在该空间出现的概率,黑点越密集,表示电子在核外空间单位体积内出现的机会越多,C错误。
20.【答案】A
【解析】①元素周期表的形成原因是核外电子排布呈周期性变化,而核外电子排布是由原子的结构决定的,正确;②ⅠA族元素除氢元素之外称为碱金属,错误;③第一周期的元素原子价电子排布从1s1开始到1s2结束,错误;④随着周期数的增多,元素种类有增多的趋势,错误;⑤1s22s22p3位于第二周期,而1s22s22p63s23p3位于第三周期,错误;⑥从元素周期表上不难看出,随着周期数的增多,该周期所含金属元素的种数一般越多,正确。
21.【答案】C
【解析】M=V·ρ=6.02×1023mol-1×5.0 g·cm-3≈150 g·mol-1,故Mr=150。
22.【答案】C
【解析】同一种原子之间的共价键是非极性键。N5+与阴离子之间是离子键,N5+内部的化学键是非极性键。N2、N3、N5、N5+、N60中除N5+外,其余的互为同素异形体。因含N5+离子的化合物及N60、N5极不稳定,可做炸药或高能材料。
23.【答案】A
【解析】同一原子中,符号相同的能级,其上电子能量不一定相同,如1s和2s,能量2s>1s,A正确;能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,B错误;同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2,C错误;多电子原子中,同一能级上电子的能量相同,D错误。
24.【答案】C
【解析】N—H键的键能是指形成1 mol N—H键放出的能量或拆开1 mol N—H键所吸收的能量,不是指形成1个N—H键释放的能量,1 mol NH3分子中含有3 mol N—H键,拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是N—H键键能的3倍。
25.【答案】(1)d (2)4 (3)3d54s1 3d和4s轨道上的电子均为半充满稳定结构 (4)4s24p3 4 8 15 2 (5)7 (6)2 2p 3种互相垂直的 哑铃
【解析】(1)N3-、Fe3+、Cu、Cr、C的基态原子或离子的价电子排布式分别为2s22p6、3d5、3d104s1、3d54s1、2s22p2,未成对电子数分别为0个、5个、1个、6个、2个,基态Cr原子的未成对电子数目最多。
(2)铜元素基态原子的价电子排布式为3d104s1,有1个未成对电子,Cu位于第四周期,第四周期元素基态原子未成对电子数为1的原子,价电子排布式为4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1、4s24p5,故除Cu外还有4种。
(3)铬的原子序数为24,铬原子的价电子排布式为3d54s1,3d和4s轨道上的电子均为半充满结构时,原子能量最低。
(4)砷的原子序数为33,基态砷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,价电子排布式为4s24p3,共有8个能级,原子轨道达到全充满状态的个数为15。基态砷原子核外有3个未成对电子,第四周期元素基态原子未成对电子数为3的价电子排布式为3d34s2、3d74s2、4s24p3,除砷外,还有2种元素。
(5)短周期元素中的原子,基态时具有1个未成对电子,其价电子排布应为ns1、ns2np1、ns2np5。在1到18号元素中,有H(1s1)、Li(1s22s1)、B(1s22s22p1)、F(1s22s22p5)、Na(1s22s22p63s1)、Al(1s22s22p63s23p1)、Cl(1s22s22p63s23p5)这7种元素。
(6)根据构造原理,先排满ns轨道,再排np轨道,ns轨道最多容纳2个电子,所以n=2,最外层电子排布式为2s22p3,2p为最高能级,p电子云呈哑铃形,在空间有3种互相垂直的方向。
26.【答案】(1)6;6;(2)12
【解析】(1)根据图片知,晶体中每个Na+同时吸引着 6个Cl﹣,每个Cl﹣同时吸引着6个Na+,
(2)每个小正方体中距离氯离子最近的氯离子有3个,顶点上的离子被8个小正方体占有,每个面上的离子被两个小正方体占有,所以晶体中在每个Cl﹣周围与它最接近且距离相等的Cl﹣共有3×=12,
27.【答案】(1)铝 (2)(3)六 ⅠB (4)ds
【解析】(1)铝属于主族元素,其余属于过渡元素。
(2)钛位于第四周期第ⅣB族,外围电子排布为3d24s2。
(3)金元素的外围电子排布为5d106s1,位于第六周期第ⅠB族。
(4)Ag位于第五周期第ⅠB族,外围电子排布为4d105s1,属于ds区。
28.【答案】(1)4s24p1 (2)d 0 N2 CN- (3)CH4、CH3OH (4)正四面体形 CO2、NCl,CCl4(任写2种即可)
【解析】配合物Fe(CO)5中铁原子是中心原子,一氧化碳是配体,铁的化合价是0价。10个价电子的双原子分子、离子分别是N2,CN-。CO的结构式与N2相似。形成4个单键的C原子采取sp3杂化。由A,B,C,D,E在元素周期表中的位置可知,它们分别是H,C,N、O,Cl。ClO中1个Cl原子结合4个氧原子,是正四面体形。B,C,D,E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2,NCl3,CCl4等。
29.【答案】(1)g·cm-3或g·cm-3??
(2)6∶91
【解析】(1)因为NiO的晶体结构与NaCl的晶体结构相同,均为正方体。从晶体结构模型中分割出一个小立方体,其中小立方体的边长为Ni2+与最邻近O2-的核间距离即×10-8cm,在这个小立方体中含Ni2+:,含O2-:,所以,(×10-8)3×Nacm3是0.5 mol NiO具有的体积,则(×10-8)-3Nacm3×ρ=0.5 mol×74.7 g·mol-1,g·cm-3=g·cm-3。解题的关键是确定晶胞的组成后,通过晶体组成计算出存在的微粒数。
(2) 设1 mol Ni0.97O中,含有Ni3+Xmol,Ni2+为(0.97-)mol,根据晶体显电中性,即3mol+2(0.97-)mol=2×1 mol,解得=0.06,Ni2+为(0.97-)mol=0.91 mol,则离子数之比为Ni3+∶Ni2+=0.06∶0.91=6∶91。
分第Ⅰ
一、单选题(共24小题,每小题2.0分,共48分)
1.下列说法正确的是( )
A. π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的
B. σ键是镜面对称,而π键是轴对称
C. 乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键
D. H2分子中含σ键而Cl2分子中还含π键
2.下列物质呈固态时,一定属于分子晶体的是( )
A. 非金属单质 B. 非金属氧化物
C. 含氧酸 D. 金属氧化物
3.某化学式为AB的离子晶体,已知5r(A2+)=4r(B2﹣)(各类离子晶体与阴阳离子半径比关系如图所示),经测定其密度为ρg•cm﹣3,其摩尔质量为Mg•mol﹣1,则下列有关该晶体的说法正确的是( )
A. 该晶体结构与ZnS晶体相似
B. 该晶体每个晶胞中有2个A2+和B2﹣
C. 该晶体晶胞的边长cm
D. A2+离子紧邻的B2﹣构成的空间结构为正方体
4.下列元素原子半径最接近的一组是( )
A. Ne、Ar、Kr、Xe B. Mg、Cu、Sr、Ba
C. B、C、N、O D. Cr、Mn、Fe、Co
5.与NO3¯互为等电子体的是( )
A. SO3 B. PCl3 C. CH4 D. NO2
6.下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是( )
A. 分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构
B. 杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C. 杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变
D. sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°
7.假设原子晶体SiO2中,Si原子被铝原子取代,不足的价数由钾原子补充.当有25%的硅原子被铝原子取代时,可形成正长石.则正长石的化学组成为( )
A. KAlSiO4 B. KAlSi2O6
C. KAlSi2O8 D. KAlSi3O8
8.下列有机化合物中含有手性碳原子的是( )
A. CH3CH(CH3)2 B. CH3CH2OH
C. CH3CH2CHO D. CH3CHClCH2CH3
9.某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层上的电子数是另外两个电子层电子数之差,该原子核内质子数为( )
A. 18 B. 16 C. 8 D. 6
10.下列含氧酸酸性最强的是( )
A. HClO B. H2CO3
C. H2SO4 D. H2SO3
11.下列物质的酸性强弱比较中,错误的是( )
A. HClO4>HBrO4>HIO4
B. HClO4>H2SO4>H3PO4
C. HClO4>HClO3>HClO
D. H2SO3>H2SO4>H2S2O3
12.对于氯化钠晶体,下列描述正确的是( )
A. 它是六方紧密堆积的一个例子
B. 58.5 g氯化钠晶体中约含6.02×1023个NaCl分子
C. 与氯化铯晶体结构相同
D. 每个Na+与6个Cl-作为近邻
13.下列说法中正确的是( )
A. 1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动
B. 电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多
C.ns能级的原子轨道图可表示为
D. 3d3表示3d能级有3个轨道
14.具有如下电子层结构的原子,其相应元素一定属于同一主族的是( )
A. 3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子
B. 3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子
C. 最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子
D. 最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子
15.“非典型肺炎”曾在我国部分地区流行,严重危害广大人民的身体健康,做好环境消毒是预防“非典型肺炎”的重要措施,常用的消毒剂是ClO2或Cl2等的稀溶液,其中ClO2溶液的消毒效果较好。已知ClO2常温下呈气态,其分子构型与水分子的分子构型相似,在自然环境中ClO2最终变为Cl-。下列有关说法中正确的是( )
A. ClO2的分子结构呈V形,属非极性分子
B. ClO2中氯元素显+4价,具有很强的氧化性,其消毒效率(以单位体积得电子的数目表示)是Cl2的5倍
C. ClO2、Cl2的稀溶液用于环境消毒,具有广谱高效的特点,对人畜无任何危害
D. 常用Na2SO3在H2SO4的酸性条件下,还原NaClO3来制ClO2,这一反应的化学方程式可表示为Na2SO3+2NaClO3+H2SO4===2Na2SO4+2ClO2↑+H2O
16.在金属晶体中,如果金属原子的价电子数越多,原子半径越小,自由电子与金属阳离子间的作用力越大,金属的熔沸点越高。由此判断下列各组金属熔沸点高低顺序,其中正确的是( )
A. Mg>Al>Ca B. Al>Na>Li
C. Al>Mg>Ca D. Mg>Ba>Al
17.下列不属于金属晶体的共性的是( )
A. 易导电 B. 易导
C. 有延展性 D. 高熔点
18.最近发现一种由钛(Ti)原子和碳原子构成的气态团簇分子,分子模型如图所示,其中圆圈表示碳原子,黑点表示钛原子,则它的化学式为( )
A. TiC B. Ti13C14 C. Ti4C7 D. Ti14C13
19.有关核外电子运动状态的描述错误的是( )
A. 核外电子质量很小,在原子核外做高速运动
B. 核外电子的运动规律与普遍物体不同,不能用牛顿运动定律来解释
C. 在电子云示意图中,通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动
D. 在电子云示意图中,小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多
20.某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出了以下观点:①周期表的形成是由原子的结构决定的;②元素周期表中ⅠA族元素统称为碱金属元素;③每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束;④元素周期表的每一周期元素的种类均相等;⑤基态原子核外电子排布为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素的原子位于同一周期;⑥周期序号越大,该周期所含金属元素一般越多。你认为正确的是( )
A. ①⑥ B. ①②③⑤⑥ C. ①④⑥ D. ②③⑤
21.某固体仅由一种元素组成,其密度为5.0 g·cm-3,用X射线研究该固体的结构时得知:在边长1×10-7cm 的正方体中含有20个原子,则此元素的相对原子质量最接近下列数据中的( )
A. 32 B. 120 C. 150 D. 180
22.在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮,这种高聚氮的N—N键的键能为160kJ·mol-1(N2的键能为942kJ·mol-1),晶体片段结构如图所示。又发现利用N2可制取出N5、N3。含N5+离子的化合物及N60、N5极不稳定。则下列说法错误的是( )
A. 按键型分类,该晶体中含有非极性共价键
B. 含N5+离子的化合物中既有离子键又有共价键
C. 高聚氮与N2、N3、N5、N5+、N60互为同素异形体
D. 这种固体的可能潜在应用是烈性炸药或高能材料
23.下列关于能层与能级的说法中正确的是( )
A. 同一原子中,符号相同的能级,其上电子能量不一定相同
B. 任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数不一定等于该能层序数
C. 同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D. 多电子原子中,每个能层上电子的能量一定不同
24.N—H键键能的含义是( )
A. 由N和H形成1 mol NH3所放出的能量
B. 把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量
C. 拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量
D. 形成1个N—H键所放出的能量
分第Ⅱ
25.按要求填空。
(1)下列微粒基态的电子排布中未成对电子数最多的是________(填字母)。
a.N3- b.Fe3+ c.Cu d.Cr e.C
(2)与铜同周期的所有元素的基态原子中,未成对电子数与铜原子相同的元素有________种。
(3)基态铬原子的价电子排布式是________,这样排布使整个体系能量降低,原因是____________________。
(4)基态砷原子的价电子排布式为________,其原子核外有________个能层,________个能级,其原子轨道达到全充满状态的个数是________,与其同周期元素基态原子未成对电子数相同的元素还有________种。
(5)短周期元素中,原子基态时具有1个未成对电子的元素共有________种。
(6)某元素基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1,则电子排布式中n=________,该元素基态原子中能量最高的能级是________,其电子云在空间中有________方向,呈现________形。
26.晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称之为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。
(1)晶体中每个Na+同时吸引着 个Cl﹣,每个Cl﹣同时吸引着 个Na+.
(2)晶体中在每个Cl﹣周围与它最接近且距离相等的Cl﹣共有 个.
27.金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题:
(1)上述金属中属于主族元素的有________。
(2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子外围电子的电子排布图为______________。
(3)基态金原子的外围电子排布式为5d106s1,试判断金在元素周期表中位于第________周期第________族。
(4)已知Ag与Cu位于同一族,则Ag在元素周期表中位于________(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
28.下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界并未用实线标出。
根据信息回答下列问题:
(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为____________。
(2)Fe元素位于周期表的________分区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为________;已知:原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________和________(填化学式)。
(3)在CH4,CO,CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有________________。
(4)根据VSEPR理论预测ED离子的立体构型为____________________。B,C,D,E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子式为____________________(写2种)。
29.(1)NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同,Ni2+与最邻近O2-的核间距离为×10-8cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7 g·mol-1)。
(2)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在如下图所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
参考答案
1.【答案】C
【解析】π键是两个p电子“肩并肩”重叠而成,是镜面对称,σ键是轴对称,故A,B均不对;D中Cl2分子中含的是p—p σ键,故D也不对。
2.【答案】C
【解析】对于这类要考虑一般规律与特例,非金属单质中金刚石、晶体硅、硼均为原子晶体,非金属氧化物中的二氧化硅为原子晶体,活泼金属氧化物为离子晶体,只有含氧酸为分子晶体。
3.【答案】D
【解析】A,由于5r(A2+)=4r(B2﹣),即r+/r﹣=0.8,根据表中数据可知,该晶体的阳离子与阴离子半径之比与CsCl类似,故A错误;
B,由于该晶体与CsCl晶体类似,其配位数为8,晶胞类型为体心立方,即晶胞为一个立方体,阴、阳离子分别位于晶胞的顶点和体心,其微粒数均为1,故B错误;
C,一个晶胞中含有1个阴阳离子,则一个晶胞质量为:,则晶胞体积为:V=,晶胞为立方体,则边长为:,故C错误;
D,A2+离子位于晶胞体心,B2﹣离子位于晶胞的8个顶点,空间构型为立方体,故D正确;故选D。
4.【答案】D
【解析】A项中的四种元素属于同一族,随着电子层数的增多,原子半径越来越大;B项中除Cu外的三种元素为同族元素,且随着电子层数的增多,原子半径越来越大;C项中的四种元素为同周期元素,随着核电荷数的增加,原子半径越来越小;D项中的四种元素是第四周期相邻的元素,因最后填入的电子都在3d能级,故原子半径接近。
5.【答案】A
【解析】NO3﹣中有4个原子,5+6×3+1=24个价电子,
A,SO3中有4个原子,6+6×3=24个价电子,与NO3﹣是等电子体,故A正确;
B,PCl3中有4个原子,5+7×3=26个价电子,与NO3﹣不是等电子体,故B错误;
C,CH4中有4个原子,4+1×4=8个价电子,与NO3﹣不是等电子体,故C错误;
D,NO2中有3个原子,5+6×2=17个价电子,与NO3﹣不是等电子体,故D错误;
6.【答案】B
【解析】A.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构,可能是三角锥形或V形,如NH3是三角锥形、H2O是V形,故A正确;
B.杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子,未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直,可用来形成π键,故B错误;
C.杂化轨道中,原子轨道数目:不变,杂化前是几个,杂化后还是几个,形状:发生改变,空间伸展方向:杂化后,各个轨道尽可能分散、对称分布,故C正确;
D.sp3、sp2、sp杂化轨道分别是正四面体、平面三角形、直线形结构,其夹角分别是109°28′、120°、180°,故D正确
7.【答案】D
【解析】根据题目条件因二氧化硅中有25%的硅原子被铝原子取代,不足的由钾原子补充,设二氧化硅的物质的量为nmol,则含有nmolSi原子、2nmolO原子,由于25%的硅原子被铝原子取代,所以Al原子的物质的量为:nmol×25%=0.25nmol,Si原子还属于物质的量为:0.75nmol,不足的价数由钾原子补充,钾原子的物质的量为:0.25nmol×(3-2)=0.25nmol, 所以正长石中各微粒的物质的量之比为:n(K):n(Al):n(Si):n(O)=0.25nmol:0.25nmol:0.75nmol:2nmol=1:1:3:8,所以对应的化学式为KAlSi3O8,故选D.
8.【答案】D
【解析】D中与Cl相连的碳原子连有4个不同的原子或基团。
9.【答案】B
【解析】元素原子的原子核外有三个电子层,第一层电子数只能为2, 第二层电子数只能为8, 最外层上的电子数是另外两个电子层电子数之差,即第三层(最外层)电子数为8-2=6, 则原子核外电子数为2+8+6=16, 所以质子数为16。
10.【答案】C
【解析】HClO可写成HOCl;H2CO3可写成(HO)2CO;H2SO4可写成(HO)2SO2;H2SO3可写成(HO)2SO;HClO中n为零;H2CO3中n为1;H2SO4中n为2;H2SO3中n为1,故H2SO4酸性最强。
11.【答案】D
【解析】同一主族元素从上到下,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱,A正确;同一周期元素从左到右,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强,B正确;对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强,所以C正确;H2SO4的酸性大于H2SO3,D不正确,虽然我们不熟悉H2S2O3,但不影响判断。
12.【答案】D
【解析】氯化钠晶体的晶胞结构如图所示,从中可以看出在立方体的面心中均有Cl-,故其是面心立方最密堆积,故A错;氯化铯晶体的晶胞结构为,其结构呈体心立方最密堆积,故C错;从上图中可以得出氯化钠晶体中以Na+为中心向三维方向伸展,有6(上、下、前、后、左、右)个Cl-近邻,故D正确;NaCl为离子晶体,其中不含有NaCl分子,故B错。
13.【答案】C
【解析】电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率,小黑点不代表电子,小黑点的疏密表示电子出现概率的大小,A、B项错误;3d3表示第三能层d能级有3个电子,d能级有5个轨道,D项错误。
14.【答案】B
【解析】当p能级上有2个或者4个电子时,p能级上都有2个在未成对电子,所以相应元素可能是在第ⅣA族,也可能是在第ⅥA族,A项不符合题意;p能级上有3个轨道,当p能级有1个空轨道时,另两个轨道各容纳了1个电子,加上s能级上的2个电子,最外层为4个电子,所以不管处于哪个能层,只要最外层为4个电子,就属于第ⅣA族,B项符合题意;最外层电子排布为1s2的原子是He,最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne,两者均属于0族元素,题干中要求属于同一主族元素,C项不符合题意;最外层电子排布为2s2的原子是Be,属于第ⅡA族,而最外层电子排布为1s2的原子是He,属于0族,D项不符合题意。
15.【答案】D
【解析】把水分子的结构与物理性质迁移过来判断ClO2的分子结构和物理性质,ClO2的化学性质根据对应的理论进行判断。
16.【答案】C
【解析】电荷数:Al3+>Mg2+=Ca2+=Ba2+>Li+=Na+,金属阳离子半径:r(Ba2+)>r(Ca2+)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)>r(Li+),则C正确;B中Li>Na,D中Al>Mg>Ba。
17.【答案】D
【解析】A,B,C都属于金属的通性。并不是所有的金属都具有高熔点,如汞在常温下是液体。
18.【答案】D
【解析】此题一定要注意此结构为一个具有规则结构的大分子,不是晶胞。在此题目中,只需数出两种原子的数目即可(Ti14C13)。
19.【答案】C
【解析】核外电子具有质量小、运动速度快,运动规律不符合宏观物体的运动规律等特点;电子云图中的每个小黑点并不代表电子个数和运动轨迹,而是代表电子在该空间出现的概率,黑点越密集,表示电子在核外空间单位体积内出现的机会越多,C错误。
20.【答案】A
【解析】①元素周期表的形成原因是核外电子排布呈周期性变化,而核外电子排布是由原子的结构决定的,正确;②ⅠA族元素除氢元素之外称为碱金属,错误;③第一周期的元素原子价电子排布从1s1开始到1s2结束,错误;④随着周期数的增多,元素种类有增多的趋势,错误;⑤1s22s22p3位于第二周期,而1s22s22p63s23p3位于第三周期,错误;⑥从元素周期表上不难看出,随着周期数的增多,该周期所含金属元素的种数一般越多,正确。
21.【答案】C
【解析】M=V·ρ=6.02×1023mol-1×5.0 g·cm-3≈150 g·mol-1,故Mr=150。
22.【答案】C
【解析】同一种原子之间的共价键是非极性键。N5+与阴离子之间是离子键,N5+内部的化学键是非极性键。N2、N3、N5、N5+、N60中除N5+外,其余的互为同素异形体。因含N5+离子的化合物及N60、N5极不稳定,可做炸药或高能材料。
23.【答案】A
【解析】同一原子中,符号相同的能级,其上电子能量不一定相同,如1s和2s,能量2s>1s,A正确;能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,B错误;同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2,C错误;多电子原子中,同一能级上电子的能量相同,D错误。
24.【答案】C
【解析】N—H键的键能是指形成1 mol N—H键放出的能量或拆开1 mol N—H键所吸收的能量,不是指形成1个N—H键释放的能量,1 mol NH3分子中含有3 mol N—H键,拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是N—H键键能的3倍。
25.【答案】(1)d (2)4 (3)3d54s1 3d和4s轨道上的电子均为半充满稳定结构 (4)4s24p3 4 8 15 2 (5)7 (6)2 2p 3种互相垂直的 哑铃
【解析】(1)N3-、Fe3+、Cu、Cr、C的基态原子或离子的价电子排布式分别为2s22p6、3d5、3d104s1、3d54s1、2s22p2,未成对电子数分别为0个、5个、1个、6个、2个,基态Cr原子的未成对电子数目最多。
(2)铜元素基态原子的价电子排布式为3d104s1,有1个未成对电子,Cu位于第四周期,第四周期元素基态原子未成对电子数为1的原子,价电子排布式为4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1、4s24p5,故除Cu外还有4种。
(3)铬的原子序数为24,铬原子的价电子排布式为3d54s1,3d和4s轨道上的电子均为半充满结构时,原子能量最低。
(4)砷的原子序数为33,基态砷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,价电子排布式为4s24p3,共有8个能级,原子轨道达到全充满状态的个数为15。基态砷原子核外有3个未成对电子,第四周期元素基态原子未成对电子数为3的价电子排布式为3d34s2、3d74s2、4s24p3,除砷外,还有2种元素。
(5)短周期元素中的原子,基态时具有1个未成对电子,其价电子排布应为ns1、ns2np1、ns2np5。在1到18号元素中,有H(1s1)、Li(1s22s1)、B(1s22s22p1)、F(1s22s22p5)、Na(1s22s22p63s1)、Al(1s22s22p63s23p1)、Cl(1s22s22p63s23p5)这7种元素。
(6)根据构造原理,先排满ns轨道,再排np轨道,ns轨道最多容纳2个电子,所以n=2,最外层电子排布式为2s22p3,2p为最高能级,p电子云呈哑铃形,在空间有3种互相垂直的方向。
26.【答案】(1)6;6;(2)12
【解析】(1)根据图片知,晶体中每个Na+同时吸引着 6个Cl﹣,每个Cl﹣同时吸引着6个Na+,
(2)每个小正方体中距离氯离子最近的氯离子有3个,顶点上的离子被8个小正方体占有,每个面上的离子被两个小正方体占有,所以晶体中在每个Cl﹣周围与它最接近且距离相等的Cl﹣共有3×=12,
27.【答案】(1)铝 (2)(3)六 ⅠB (4)ds
【解析】(1)铝属于主族元素,其余属于过渡元素。
(2)钛位于第四周期第ⅣB族,外围电子排布为3d24s2。
(3)金元素的外围电子排布为5d106s1,位于第六周期第ⅠB族。
(4)Ag位于第五周期第ⅠB族,外围电子排布为4d105s1,属于ds区。
28.【答案】(1)4s24p1 (2)d 0 N2 CN- (3)CH4、CH3OH (4)正四面体形 CO2、NCl,CCl4(任写2种即可)
【解析】配合物Fe(CO)5中铁原子是中心原子,一氧化碳是配体,铁的化合价是0价。10个价电子的双原子分子、离子分别是N2,CN-。CO的结构式与N2相似。形成4个单键的C原子采取sp3杂化。由A,B,C,D,E在元素周期表中的位置可知,它们分别是H,C,N、O,Cl。ClO中1个Cl原子结合4个氧原子,是正四面体形。B,C,D,E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2,NCl3,CCl4等。
29.【答案】(1)g·cm-3或g·cm-3??
(2)6∶91
【解析】(1)因为NiO的晶体结构与NaCl的晶体结构相同,均为正方体。从晶体结构模型中分割出一个小立方体,其中小立方体的边长为Ni2+与最邻近O2-的核间距离即×10-8cm,在这个小立方体中含Ni2+:,含O2-:,所以,(×10-8)3×Nacm3是0.5 mol NiO具有的体积,则(×10-8)-3Nacm3×ρ=0.5 mol×74.7 g·mol-1,g·cm-3=g·cm-3。解题的关键是确定晶胞的组成后,通过晶体组成计算出存在的微粒数。
(2) 设1 mol Ni0.97O中,含有Ni3+Xmol,Ni2+为(0.97-)mol,根据晶体显电中性,即3mol+2(0.97-)mol=2×1 mol,解得=0.06,Ni2+为(0.97-)mol=0.91 mol,则离子数之比为Ni3+∶Ni2+=0.06∶0.91=6∶91。
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