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【化学】云南省楚雄州大姚县第二中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)
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云南省楚雄州大姚县第二中学2018-2019学年高二上学期期中考试
一、单选题(共30小题,每小题2.0分,共60分)
1.仅由下列各组元素所组成的化合物,不可能形成离子晶体的是( )
A. H、O、S B. Na、H、O
C. K、Cl、O D. H、N、Cl
2.如图是A,b两种不同物质的熔化曲线,下列说法中正确的是( )
①a是晶体 ②a是非晶体 ③b是晶体 ④b是非晶体.
A. ①④ B. ②④ C. ①③ D. ②③
3.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
4.下列说法中正确的是( )
①元素电负性越大表示该元素的金属性越强 ②元素电负性越大表示该元素的非金属性越强 ③元素电负性很小表示该元素的单质不发生化学反应 ④元素电负性很大表示该元素的单质在发生化学反应时一般易得到电
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
5.下列有关主族元素M、N非金属性强弱比较的说明中正确的是( )
6.下列关于晶体的叙述中错误的是( )
A. 金刚石中由共价键形成的最小的碳原子环上有六个碳原子
B. NaCl晶胞中共有4个Na+和4个Cl﹣
C. 在CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的有8个Cl﹣,而和每个Cs+等距离紧邻的也有8个Cs+
D. 在面心立方最密堆积的金属晶体中,每个金属原子周围紧邻的有12个金属原子
7.若不断地升高温度,实现“雪花―→水―→水蒸气―→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是( )
A. 氢键;分子间作用力;非极性键
B. 氢键;氢键;极性键
C. 氢键;极性键;分子间作用力
D. 分子间作用力;氢键;非极性键
8.氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120o,它能水解,有关叙述正确的是( )
A. 氯化硼液态时能导电而固态时不导电
B. 氯化硼加到水中使溶液的pH升高
C. 氯化硼分子呈正三角形,属极性分子
D. 氯化硼遇水蒸气会产生白雾
9.H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是( )
A. 共价键的方向性 B. 共价键的饱和性
C. 共价键的键角 D. 共价键的键长
10.关于晶体与非晶体,正确的说法( )
A. 区分晶体与非晶体最可靠的方法是比较硬度
B. 凡有规则外形的物体就一定是晶体
C. 一种物质不是晶体就是非晶体
D. 具有各向异性的固体一定是晶体
11.根据等电子原理判断,下列说法中错误的是( )
A. B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上
B. B3N3H6分子中存在双键,可发生加成反应
C. H3O+和NH3是等电子体,均为三角锥形
D. CH4和NH4+是等电子体,均为正四面体
12.下列各组物质的沸点,按由低到高顺序排列的是( )
A. NH3、CH4、NaCl、Na
B. H2O、H2S、MgSO4、SO2
C. CH4、H2O、NaCl、SiO2
D. Li、Na、K、Rb、Cs
13.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是 ( )
①BF3 ②CH2=CH2 ③ ④CH≡CH ⑤NH3 ⑥CH4
A. ①②③ B. ①⑤⑥
C. ②③④ D. ③⑤⑥
14.下列晶体中,熔点最高的是( )
A. KF B. MgO C. CaO D. NaCl
15.下列各组粒子半径大小的比较中错误的是( )
A. K>Na>Li B. Na+>Mg2+>Al3+
C. Mg2+>Na+>F- D. Cl->F->F
16.第N能层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为( )
A. 3、9、18 B. 4、12、24
C. 5、16、32 D. 4、16、32
17.下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是( )
18.科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如下图所示)。
已知该分子中N—N—N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A. 分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B. 分子中四个氮原子共平面
C. 该物质既有氧化性又有还原性
D. 15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
19.乙烯分子中含有4个C—H键和1个C=C键,6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是 ( )
①每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化,形成两个sp杂化轨道 ②每个C原子的2s轨道与2个2p轨道杂化,形成3个sp2杂化轨道 ③每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化,形成4个sp3杂化轨道 ④每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道,1个价电子占据1个2p轨道
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
20.下列性质适合于分子晶体的是( )
A. 熔点1070 ℃,易溶于水,水溶液导电
B. 熔点2853 ℃,液态不导电,水溶液也不导电
C. 能溶于CS2,熔点112.8 ℃,沸点444.6 ℃
D. 熔点97.81 ℃,质软导电,密度为0.97 g·cm-3
21.下列关于化学键的叙述中正确的是( )
A. 化学键存在于原子之间,也存在于分子之间
B. 两个原子之间的相互作用叫做化学键
C. 离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力
D. 化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用
22.下列电子排布图所表示的元素原子中,能量处于最低状态的是( )
A. B.
C. D.
23.相距很远的两个氢原子相互逐渐接近,在这一过程中体系能量将( )
A. 先变大后变小 B. 先变小后变大
C. 逐渐变小 D. 逐渐增大
24.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中○—X、●—Y、⊗—Z。其对应的化学式不正确的是( )
25.下列表示式错误的是( )
A. Na+的轨道表示式:
B. Na+的结构示意图:
C. Na的电子排布式:1s22s22p63s1
D. Na的简化电子排布式:[Ne]3s1
26.下列推论正确的
A. SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3
B. NH4+为正四面体结构,可推测出PH4+也为正四面体结构
C. CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体
D. C2H6是碳链为直线型的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线型的非极性分子
27.自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列实验一定能说明CaF2是离子晶体的是( )
A. CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱
B. CaF2的熔沸点较高,硬度较大
C. CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电
D. CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
28.外围电子排布式为4f75d16s2的元素在周期表中位置应是( )
A. 第四周期第ⅦB族 B. 第五周期第ⅢB族
C. 第六周期第ⅦB族 D. 第六周期第ⅢB族
29.日常生活中用的防晒霜,如氨基苯甲酸、羟基丙酮等。它们之所以能“防晒”是( )
A. 因它们为有机物,涂用后形成了一层“保护层”
B. 因它们挥发时吸热,降低皮肤温度
C. 因它们含有π键,能够有效吸收紫外线
D. 因它们能与皮肤形成一层“隔热层”,阻碍照射
30.关于原子轨道的说法正确的是 ( )
A. 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型都是正四面体型
B. CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的
C. sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
D. 凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
分卷II
二、非选择题部分
31.(1)在配合物Fe(SCN)2+中提供空轨道接受孤电子对的微粒是(填符号),画出配合物离子[Cu(NH3)4]2+中的配位键 .
(2)根据价层电子对互斥理论,H3O+中VSEPR模型名称为,BCl3分子的立体结构为.
(3)按要求写出由第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子的化学式(各写一种):正四面体分子,三角锥形分子,V型分子.
32.假定元素周期表是有限的,根据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出一些假说。
(1)已知元素周期表中的各周期可容纳的元素种类如下:
人们预测元素周期表第八周期将来也会排满,那么该周期排满后的元素种类是________(填字母)。
A.18 B.32 C.50 D.无法判断
(2)根据每个周期最后一种金属元素出现的族序数,预测周期表中原子序数最大的金属元素将在第________周期________族(注:把0族看作ⅧA族,下同)。周期表中元素在填满第________周期后将结束。
(3)根据周期表中每个周期非金属元素的种数(把稀有气体元素看为非金属元素),预测周期表中应该有____种非金属元素,还有________种未发现。未发现的非金属元素处于第________周期________族。
33.A,B,C,D四种短周期元素,在同族元素中,A的气态氢化物的沸点最高,B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的,C的电负性介于A,B之间,D与B相邻。
(1)C的原子的价电子排布式为_______________________________。
(2)在B的单质分子中存在________个π键,________个σ键。
(3)已知B的气态氢化物很容易与H+结合,B原子与H+间形成的键叫________,形成的离子立体结构为________,其中B原子采取的杂化方式是________。
(4)在A,B,C,D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中沸点最低的是________(写分子式),其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是: __________________________________。
34.四种常见元素的性质或结构信息如下表.试根据信息回答有关问题.
(1)写出B原子的电子排布式 .
(2)A元素的氢化物的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点 (填“高”或“低”),其原因是 .
(3)D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点 (填“高”或“低”),其原因 .
(4)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液,可生成的配合物的化学式为 ,简要描述该配合物中化学键的成键情 .
(5)下列分子结构图中的“”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,“”表示氢原子,小黑点“•”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键.
则在以上分子中,中心原子采用sp3杂化形成化学键的是 (填写序号);在②的分子中有 个σ键和 个π键.
35.现有原子序数之和为51的5种短周期元素A,B,C,D,E。已知A的单质在常温下为无色气体;B原子的最外层电子数比次外层电子数多3个;C和B属于同一主族;D的最高正价与负价的代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物的酸性在同主族元素中最强,E元素最外层电子数与其K层电子数相同。
(1)试写出它们的元素符号。__________________________________________。
(2)写出B的氢化物的电子式_____________________________。
(3)由A、D两种元素形成的化合物是________化合物(填“离子”或“共价”),化合物内存在________键(填“离子”或“共价”)。
(4)由D、E两种元素形成的化合物的电子式为________,它属于________化合物,化合物内存在________键。
(5)下列关于A,B,C,D,E 5种元素形成的物质的有关叙述正确的是________(多选)。
a.A,B,C,D都能通过共价键形成单质,其中B形成的单质性质最稳定,是因为其原子半径最小
b.A,B,D 3种元素为非金属元素,它们共同组成的化合物一定是共价化合物
c.B,E形成的化合物E3B2应为离子化合物
d.5种元素两两组合形成的化合物中既有共价化合物,又有离子化合物
e.5种元素形成简单离子的离子半径大小为C>D>B>E>A
参考答案
1.【答案】A
【解析】强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等是离子晶体。B项如NaOH、C项如KClO、D项如NH4Cl。
2.【答案】A
【解析】晶体具有固定的熔点,而非晶体不具有固定的熔点。由图象可知,吸收热量,温度不断升高,则b为非晶体,而a曲线中吸收热量,温度升高,到达熔点,不断吸收热量,温度保持不变,完成熔化过程,晶体全部熔化之后,吸收热量,温度不断升高,则a为晶体,故选A.
3.【答案】C
【解析】M=V·ρ=6.02×1023mol-1×5.0 g·cm-3≈150 g·mol-1,故Mr=150。
4.【答案】D
【解析】元素电负性越大,非金属性越强,①错误;电负性越小,表示该元素单质还原性越强,③错误。
5.【答案】B
【解析】元素第一电离能越大,说明原子越难失去电子,所以非金属性越强,A错误;元素非金属性越强,电负性也越强,所以电负性相同时,则非金属性也应相同,B正确;基态原子价层电子排布 M:nsnnpn+1,则M为氮元素,N:nsnnpn+2,则N为氧元素,氧的非金属性强于氮,C错误;同主族元素或同周期元素比较,原子半径越小,非金属性越强,非同主族元素或同周期元素则无法比较,D错误。
6.【答案】C
【解析】A,金刚石结构中,每个碳原子能形成4个共价键,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,故A正确;
B,根据均摊法,氯化钠晶胞中,氯离子个数4,钠离子个数4 ,故B正确;
C,在CsCl晶体中每个Cs+周围都紧邻8个Cl﹣,每个Cs+等距离紧邻的有6个Cs+,
故C错误;
D,面心立方晶胞中,每个顶点、面心上各有一个金属原子,所以每个金属原子周围紧邻的有3×8×0.5=12 个金属原子,故D正确;
7.【答案】B
【解析】因为O的电负性较大,在雪花、水、水蒸气中存在O—H…O氢键,故在实现雪花―→水―→水蒸气的变化阶段主要破坏水分子间的氢键,而由水蒸气―→氧气和氢气则破坏了O—H极性共价键。
8.【答案】D
【解析】A,氯化硼熔沸点都较低说明是分子化合物,所以液态是不导电;
B,错误,氯化硼水解产生HCl,使得溶液PH降低;
C,不正确,因为其分子构型对称正负电荷重心重合,所以属于非极性分子;
D,正确,因为氯化硼水解生成的HCl在空气中形成白雾。 故选D
9.【答案】B
【解析】O原子最外层有2个未成对电子,分别与H原子的核外电子形成共用电子对,O原子即达到8电子稳定结构,故1个O原子只能结合2个H原子才符合共价键的饱和性。
10.【答案】D
【解析】区分晶体与非晶体最可靠的方法是X-射线衍射实验,A项错误;晶体与非晶体的区别在于晶体有固定的熔点,非晶体没有熔点,与物体有没有规则外形无关.B项错误;二氧化硅有晶体和非晶体两种形式,选项C错误; D正确.
11.【答案】B
【解析】等电子原理是指具有相同价电子数(指全部电子总数或价电子总数)和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。苯是B3N3H6的等电子体,因此,它们的结构相同。苯分子中所有的原子均在同一平面上,苯分子中不存在双键,存在大π键。因此,B错误。H3O+和NH3是等电子体,NH3是三角锥型,则H3O+也是三角锥型。CH4和NH4+是等电子体,CH4是正四面体结构,所以NH4+也是正四面体结构
12.【答案】C
【解析】C项中SiO2是原子晶体,NaCl是离子晶体,CH4、H2O都是分子晶体,且常温下水为液态,CH4是气态。选项D中的五种碱金属晶体,由于其金属键渐弱(金属阳离子电荷数相等,但半径增大)等原因,熔点逐渐降低。
13.【答案】A
【解析】分子的空间构型与杂化轨道的类型有关,分子的空间构型可运用杂化轨道理论来解释,同样分子的杂化轨道类型可根据分子的空间构型来推测。sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形,①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°;②C2H4中碳原子以sp2杂化,且未杂化的2p轨道形成π键;③同②相似;④乙炔中的碳原子为sp杂化;⑤NH3中的氮原子为sp3杂化;⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。
14.【答案】B
【解析】四种物质均属于离子晶体,Mg2+半径最小,O2-电荷较大,故选择B。
15.【答案】C
【解析】A项,同一主族原子半径从上到下越来越大;B项,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小;C项,与B项同理,应为Mg2+<Na+<F-;D项,Cl-比F-多一个电子层,Cl->F-,F-比F多一个电子,故半径大小F->F。
16.【答案】D
【解析】每一能层包含的能级数目等于该能层的序数,故第四能层包含s、p、d、f三个能级,每一能级所能容纳的最多电子数是其原子轨道数目的2倍,以s、p、d、f……排序的各能级可以容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍。第N能层含有4个能级,16个原子轨道,容纳的最多电子数为32个。
17.【答案】B
【解析】A项I2是非极性分子,在水中的溶解度小;C项氧族元素中的氧元素,卤素中的氟元素与同族的其他元素的化合价不完全相同;D项,P4O10溶于水后和水反应生成H3PO4,其溶液导电。
18.【答案】C
【解析】 由于N、O为不同原子,其电负性不同,所以N、O间形成极性键,A错,如题图四个氮原子形成三角锥形结构,所以B错。15.2 g该物质含有6.02×1023个原子,D错。
19.【答案】B
【解析】乙烯分子中每个C原子与1个C原子和2个H原子成键,必须形成3个σ键,6个原子在同一平面上,则键角为120°,为sp2杂化,形成3个sp2杂化轨道,1个价电子占据1个2p轨道,2个C原子成键时形成1个π键。
20.【答案】C
【解析】A选项熔点高,不是分子晶体,分子晶体熔点低;B选项是原子晶体的性质;D选项是金属钠的性质。
21.【答案】D
【解析】化学键的定义强调两个方面:一是“相邻的两个或多个原子之间”;二是“强烈的相互作用”。选项A、B中都没有正确说明这两点,所以不正确。选项C只强调离子键中阴、阳离子之间的吸引作用而没有排斥作用,所以不正确。只有D正确。
22.【答案】C
【解析】本题考查的是核外电子排布的基本原理。要使各原子能量处于最低状态(即基态),核外电子必须遵循三大原理进行排布。A项,2s轨道没有排满就排2p轨道,显然能量不是最低的;B项,2p轨道上的电子排布不符合洪特规则,三个电子各占一个p轨道且自旋状态相同时,能量最低;C项,2p3为半充满状态,能量最低;D项,2p轨道未排满就排3s轨道,能量不是最低的。
23.【答案】B
【解析】相距很远的两原子之间作用力几乎为零,能量为两原子能量之和;随着距离的减小,两原子相互吸引,使体系能量缓慢下降;当两原子继续靠近时,两原子轨道重叠;各成单电子配对成键,能量最低,再进一步接近,两原子核之间的相互斥力又将导致体系能量上升。
24.【答案】B
【解析】A图中X、Y原(离)子的位置、数目完全等同,化学式XY正确,不符合题意;B图化学式应为XY,符合题意;C图中X的数目:,Y的数目:,化学式X3Y正确,不符合题意;D图中X的数目:,Y的数目:,Z位于内部,数目为1,化学式XY3Z正确,不符合题意。理解感悟:要真正搞清楚及等“折扣”(即分别为8个、4个、2个晶胞或3个、6个完全相同的结构单元所共有)的含义。
25.【答案】A
【解析】A项,轨道表示式用一个方框表示能级中的轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋方向不同的电子,每个轨道最多容纳2个电子,2个电子处于同一轨道内,且自旋方向相反,所以Na+的轨道表示式为,错误;B项,Na+的原子核内有11个质子,核外有10个电子,结构示意图为,正确;C项,钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,或写为[Ne]3s1,正确;D项,钠原子的简化电子排布式为[Ne]3s1,正确。
26.【答案】B
【解析】氨气分子之间存在氢键,沸点高于PH3的;SiO2晶体不是分子晶体;C3H8不是直线型的,碳链呈锯齿形且为极性分子。
27.【答案】C
【解析】难溶于水,其水溶液的导电性极弱,不能说明CaF2一定是离子晶体;熔沸点较高,硬度较大,也可能是原子晶体的性质,B不能说明CaF2一定是离子晶体;熔融状态下可以导电,一定有自由移动的离子生成,C说明CaF2一定是离子晶体;CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaF2是极性分子,不能说明CaF2一定是离子晶体。
28.【答案】D
【解析】最大能层数为6,所以在第六周期。由外围电子排布式为4f75d16s2知该元素在f区,综上可知该元素为镧系元素,位于第ⅢB族。
29.【答案】C
【解析】防晒霜如氨基苯甲酸(COOHNH2),羟基丙酮(OHCH2COCH2OH),分子中均含有π键(CO),因含有π键的物质能够有效地吸收紫外线,故可使人免受伤害。
30.【答案】C
【解析】中心原子的杂化轨道的空间构型与分子的空间构型不一定相同,中心原子采取sp3杂化,其杂化轨道的空间构型为正四面体,而其分子的空间构型不一定是正四面体,如NH3、H2O,中心原子N、O都是采取sp3杂化,但分子的空间构型分别为三角锥和V形,而非正四面体型,选项A错误;CH4分子中的sp3杂化轨道是由C原子的1个2s轨道和3个2p轨道混合起来形成的4个能量相同的sp3杂化轨道,4个相同的sp3杂化轨道再与4个H原子的1s轨道采取“头碰头”的方式形成σ键,选项B错误;sp3杂化轨道分别来自同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道,由1个s轨道和3个p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道,选项C正确;AB3型的共价化合物,其中心原子A采用的杂化方式有sp2杂化或sp3杂化,如SO3、BF3的中心原子均采取sp2杂化;NH3、NCl3的中心原子均采取sp3杂化,而不一定都采取sp3杂化轨道成键,所以,选项D错误。
31.【答案】(1)Fe3+; (2)正四面体;正三角形(平面三角形);
(3)CH4或CF4;NH3或NF3;H2O
【解析】(1)在配合物离子[Fe(SCN)]2+中,中心离子是Fe3+,提供提供空轨道接受孤对电子,配合物离子[Cu(NH3)4]2+中的配位键为;
(2)根据价层电子对互斥理论,H3O+中VSEPR模型名称为正四面体; BCl3分子的立体结构为正三角形(平面三角形)
(3)按要求写出由第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子的化学式(各写一种):CH4或CF4为正四面体分子,三角锥形分子NH3或NF3;V型分子H2O
32.【答案】(1)C (2)八 ⅧA 八 (3)23 1 七 ⅧA
【解析】(1)由已知可归纳出周期为一、二、三、四、五、六、七,元素种数为2×12、2×22、2×32、2×42,据此预测第八周期元素种数为2×52=50(种)。
(2)观察周期表可知:第六周期倒数第三种元素为金属元素,第七周期倒数第二种元素为金属元素,第八周期倒数第一种元素为金属元素。
(3)前六周期非金属元素种数分别为2、6、5、4、3、2种,则可类推第七、八周期非金属元素种数分别为1种、0种。共计23种,第七周期未填满,有1种非金属元素未发现,将处于ⅧA族。
33.【答案】 (1)2s22p4 (2)2 1 (3)配位键 正四面体形 sp3杂化
(4)CH4 CH4分子间只有范德华力没有氢键,而NH3、H2O、HF分子间还存在氢键
【解析】 根据已知条件可以推断出,A是氟元素(F),B是氮元素(N),C是氧元素(O),D是碳元素(C)。
(1)氧原子电子排布式是1s22s22p4,价电子排布式是2s22p4。
(2)氮气分子(N≡N)中有一个σ键,两个π键。
(3)NH3与H+结合成NH时,NH3中N原子提供孤电子对,H+提供空轨道,形成配位键。NH3中N原子是sp3杂化,NH是正四面体结构。
(4)形成的等电子氢化物分别是HF、NH3、H2O,CH4,其中只有CH4分子间不能形成氢键,因此沸点低。
34.【答案】(1) 1s22s22p63s23p4 (2) 高 , 氨气分子之间存在氢键 (3) 低 , CO2为分子晶体,SiO2是原子晶体 (4) [Cu(NH3)4]SO4 , 中心离子Cu2+与配位体NH3之间以配位键相结合,內界配离子[Cu(NH3)4]2+与外界离子SO42﹣之间以离子键相结合(5) ①③④ ; 3,2
【解析】A原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对的电子,外围电子排布为2s22p3,故A为N元素;B原子的M层有1对成对的p电子,外围电子排布为3s23p4,故B为S元素;C原子的核外电子排布为[Ar]3d104sx,有+1、+2两种常见化合价,故C为Cu元素;D有两种常见氧化物,其中有一种是冶金工业常用的还原剂,故D为C元素
(1)B为S元素,原子核外电子数为16,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4;
(2)N元素的电负性很强,氨气分子之间存在氢键,故氨气的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点高
(3)D元素最高价氧化物为CO2,同主族相邻元素最高价氧化物为SiO2,CO2为分子晶体,SiO2是原子晶体,所以熔点CO2比SiO2;
(4)C元素的硫酸盐为CuSO4,A元素的氢化物水溶液为氨水,向CuSO4溶液中逐滴加入过量氨水,生成的配合物的化学式为[Cu(NH3)4]SO4,中心离子Cu2+与配位体NH3之间以配位键相结合,內界配离子[Cu(NH3)4]2+与外界离子SO42﹣之间以离子键相结合;
(5)①、中心原子成3个单键,含有1对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,
②、中心原子成2个单键、1个三键,没有对孤对电子,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,
③、中心原子成4个单键,没有对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,
④、中心原子成2个单键,含有2对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,
在②的分子中有2个单键、1个三键,单键为σ键,三键中有1个σ键、2个π键,故分子中含有3个σ键、2个π键。
35.【答案】(1)H、N、P、S、Mg (2)(3)共价共价 (4)离子离子 (5)cde
【解析】B原子的次外层只能为K层,所以B为氮,C为磷,最高正价和负价的代数和为4时,只有最高正价为+6价,负价为-2价,即ⅥA族元素符合,因其最高价含氧酸的酸性在本主族元素的含氧酸中最强,所以D元素为硫,E为镁,再由原子序数之和为51,而B,C,D,E原子序数均已知,则A肯定为氢元素。
(5)H形成的单质为氢气,N可以形成的单质氮气,P可以形成单质白磷和红磷,S可以形成单质硫磺,它们都是通过共价键构成的。N形成的单质氮气最稳定,氮气中氮原子间通过氮氮三键相连的,叁键的键能较大,故而最稳定。a错误。H、N、S均为非金属元素,但它们构成化合物如(NH4)2S和NH4HS属于离子化合物,b错误。N和Mg形成的Mg3N2属于离子化合物,c正确。H、N、P、S两两形成的化合物为共价化合物,H、N、P、S分别和Mg构成的化合物是离子化合物。d正确。H离子半径最小,N、Mg比S、P形成的简单离子小;N、Mg形成的简单离子具有相同电子层结构,核电荷数越大半径越小,所以N比Mg形成的简单离子半径大;同理S、P形成的简单离子具有相同电子层结构,核电荷数越大半径越小,所以S比P形成的简单离子半径大;e正确。
一、单选题(共30小题,每小题2.0分,共60分)
1.仅由下列各组元素所组成的化合物,不可能形成离子晶体的是( )
A. H、O、S B. Na、H、O
C. K、Cl、O D. H、N、Cl
2.如图是A,b两种不同物质的熔化曲线,下列说法中正确的是( )
①a是晶体 ②a是非晶体 ③b是晶体 ④b是非晶体.
A. ①④ B. ②④ C. ①③ D. ②③
3.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
4.下列说法中正确的是( )
①元素电负性越大表示该元素的金属性越强 ②元素电负性越大表示该元素的非金属性越强 ③元素电负性很小表示该元素的单质不发生化学反应 ④元素电负性很大表示该元素的单质在发生化学反应时一般易得到电
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
5.下列有关主族元素M、N非金属性强弱比较的说明中正确的是( )
6.下列关于晶体的叙述中错误的是( )
A. 金刚石中由共价键形成的最小的碳原子环上有六个碳原子
B. NaCl晶胞中共有4个Na+和4个Cl﹣
C. 在CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的有8个Cl﹣,而和每个Cs+等距离紧邻的也有8个Cs+
D. 在面心立方最密堆积的金属晶体中,每个金属原子周围紧邻的有12个金属原子
7.若不断地升高温度,实现“雪花―→水―→水蒸气―→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是( )
A. 氢键;分子间作用力;非极性键
B. 氢键;氢键;极性键
C. 氢键;极性键;分子间作用力
D. 分子间作用力;氢键;非极性键
8.氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120o,它能水解,有关叙述正确的是( )
A. 氯化硼液态时能导电而固态时不导电
B. 氯化硼加到水中使溶液的pH升高
C. 氯化硼分子呈正三角形,属极性分子
D. 氯化硼遇水蒸气会产生白雾
9.H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是( )
A. 共价键的方向性 B. 共价键的饱和性
C. 共价键的键角 D. 共价键的键长
10.关于晶体与非晶体,正确的说法( )
A. 区分晶体与非晶体最可靠的方法是比较硬度
B. 凡有规则外形的物体就一定是晶体
C. 一种物质不是晶体就是非晶体
D. 具有各向异性的固体一定是晶体
11.根据等电子原理判断,下列说法中错误的是( )
A. B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上
B. B3N3H6分子中存在双键,可发生加成反应
C. H3O+和NH3是等电子体,均为三角锥形
D. CH4和NH4+是等电子体,均为正四面体
12.下列各组物质的沸点,按由低到高顺序排列的是( )
A. NH3、CH4、NaCl、Na
B. H2O、H2S、MgSO4、SO2
C. CH4、H2O、NaCl、SiO2
D. Li、Na、K、Rb、Cs
13.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是 ( )
①BF3 ②CH2=CH2 ③ ④CH≡CH ⑤NH3 ⑥CH4
A. ①②③ B. ①⑤⑥
C. ②③④ D. ③⑤⑥
14.下列晶体中,熔点最高的是( )
A. KF B. MgO C. CaO D. NaCl
15.下列各组粒子半径大小的比较中错误的是( )
A. K>Na>Li B. Na+>Mg2+>Al3+
C. Mg2+>Na+>F- D. Cl->F->F
16.第N能层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为( )
A. 3、9、18 B. 4、12、24
C. 5、16、32 D. 4、16、32
17.下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是( )
18.科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如下图所示)。
已知该分子中N—N—N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A. 分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B. 分子中四个氮原子共平面
C. 该物质既有氧化性又有还原性
D. 15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
19.乙烯分子中含有4个C—H键和1个C=C键,6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是 ( )
①每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化,形成两个sp杂化轨道 ②每个C原子的2s轨道与2个2p轨道杂化,形成3个sp2杂化轨道 ③每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化,形成4个sp3杂化轨道 ④每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道,1个价电子占据1个2p轨道
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
20.下列性质适合于分子晶体的是( )
A. 熔点1070 ℃,易溶于水,水溶液导电
B. 熔点2853 ℃,液态不导电,水溶液也不导电
C. 能溶于CS2,熔点112.8 ℃,沸点444.6 ℃
D. 熔点97.81 ℃,质软导电,密度为0.97 g·cm-3
21.下列关于化学键的叙述中正确的是( )
A. 化学键存在于原子之间,也存在于分子之间
B. 两个原子之间的相互作用叫做化学键
C. 离子键是阴、阳离子之间的相互吸引力
D. 化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用
22.下列电子排布图所表示的元素原子中,能量处于最低状态的是( )
A. B.
C. D.
23.相距很远的两个氢原子相互逐渐接近,在这一过程中体系能量将( )
A. 先变大后变小 B. 先变小后变大
C. 逐渐变小 D. 逐渐增大
24.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中○—X、●—Y、⊗—Z。其对应的化学式不正确的是( )
25.下列表示式错误的是( )
A. Na+的轨道表示式:
B. Na+的结构示意图:
C. Na的电子排布式:1s22s22p63s1
D. Na的简化电子排布式:[Ne]3s1
26.下列推论正确的
A. SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3
B. NH4+为正四面体结构,可推测出PH4+也为正四面体结构
C. CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体
D. C2H6是碳链为直线型的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线型的非极性分子
27.自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列实验一定能说明CaF2是离子晶体的是( )
A. CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱
B. CaF2的熔沸点较高,硬度较大
C. CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电
D. CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
28.外围电子排布式为4f75d16s2的元素在周期表中位置应是( )
A. 第四周期第ⅦB族 B. 第五周期第ⅢB族
C. 第六周期第ⅦB族 D. 第六周期第ⅢB族
29.日常生活中用的防晒霜,如氨基苯甲酸、羟基丙酮等。它们之所以能“防晒”是( )
A. 因它们为有机物,涂用后形成了一层“保护层”
B. 因它们挥发时吸热,降低皮肤温度
C. 因它们含有π键,能够有效吸收紫外线
D. 因它们能与皮肤形成一层“隔热层”,阻碍照射
30.关于原子轨道的说法正确的是 ( )
A. 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型都是正四面体型
B. CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的
C. sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
D. 凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
分卷II
二、非选择题部分
31.(1)在配合物Fe(SCN)2+中提供空轨道接受孤电子对的微粒是(填符号),画出配合物离子[Cu(NH3)4]2+中的配位键 .
(2)根据价层电子对互斥理论,H3O+中VSEPR模型名称为,BCl3分子的立体结构为.
(3)按要求写出由第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子的化学式(各写一种):正四面体分子,三角锥形分子,V型分子.
32.假定元素周期表是有限的,根据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出一些假说。
(1)已知元素周期表中的各周期可容纳的元素种类如下:
人们预测元素周期表第八周期将来也会排满,那么该周期排满后的元素种类是________(填字母)。
A.18 B.32 C.50 D.无法判断
(2)根据每个周期最后一种金属元素出现的族序数,预测周期表中原子序数最大的金属元素将在第________周期________族(注:把0族看作ⅧA族,下同)。周期表中元素在填满第________周期后将结束。
(3)根据周期表中每个周期非金属元素的种数(把稀有气体元素看为非金属元素),预测周期表中应该有____种非金属元素,还有________种未发现。未发现的非金属元素处于第________周期________族。
33.A,B,C,D四种短周期元素,在同族元素中,A的气态氢化物的沸点最高,B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的,C的电负性介于A,B之间,D与B相邻。
(1)C的原子的价电子排布式为_______________________________。
(2)在B的单质分子中存在________个π键,________个σ键。
(3)已知B的气态氢化物很容易与H+结合,B原子与H+间形成的键叫________,形成的离子立体结构为________,其中B原子采取的杂化方式是________。
(4)在A,B,C,D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中沸点最低的是________(写分子式),其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是: __________________________________。
34.四种常见元素的性质或结构信息如下表.试根据信息回答有关问题.
(1)写出B原子的电子排布式 .
(2)A元素的氢化物的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点 (填“高”或“低”),其原因是 .
(3)D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点 (填“高”或“低”),其原因 .
(4)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液,可生成的配合物的化学式为 ,简要描述该配合物中化学键的成键情 .
(5)下列分子结构图中的“”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,“”表示氢原子,小黑点“•”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键.
则在以上分子中,中心原子采用sp3杂化形成化学键的是 (填写序号);在②的分子中有 个σ键和 个π键.
35.现有原子序数之和为51的5种短周期元素A,B,C,D,E。已知A的单质在常温下为无色气体;B原子的最外层电子数比次外层电子数多3个;C和B属于同一主族;D的最高正价与负价的代数和为4,其最高价氧化物对应的水化物的酸性在同主族元素中最强,E元素最外层电子数与其K层电子数相同。
(1)试写出它们的元素符号。__________________________________________。
(2)写出B的氢化物的电子式_____________________________。
(3)由A、D两种元素形成的化合物是________化合物(填“离子”或“共价”),化合物内存在________键(填“离子”或“共价”)。
(4)由D、E两种元素形成的化合物的电子式为________,它属于________化合物,化合物内存在________键。
(5)下列关于A,B,C,D,E 5种元素形成的物质的有关叙述正确的是________(多选)。
a.A,B,C,D都能通过共价键形成单质,其中B形成的单质性质最稳定,是因为其原子半径最小
b.A,B,D 3种元素为非金属元素,它们共同组成的化合物一定是共价化合物
c.B,E形成的化合物E3B2应为离子化合物
d.5种元素两两组合形成的化合物中既有共价化合物,又有离子化合物
e.5种元素形成简单离子的离子半径大小为C>D>B>E>A
参考答案
1.【答案】A
【解析】强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等是离子晶体。B项如NaOH、C项如KClO、D项如NH4Cl。
2.【答案】A
【解析】晶体具有固定的熔点,而非晶体不具有固定的熔点。由图象可知,吸收热量,温度不断升高,则b为非晶体,而a曲线中吸收热量,温度升高,到达熔点,不断吸收热量,温度保持不变,完成熔化过程,晶体全部熔化之后,吸收热量,温度不断升高,则a为晶体,故选A.
3.【答案】C
【解析】M=V·ρ=6.02×1023mol-1×5.0 g·cm-3≈150 g·mol-1,故Mr=150。
4.【答案】D
【解析】元素电负性越大,非金属性越强,①错误;电负性越小,表示该元素单质还原性越强,③错误。
5.【答案】B
【解析】元素第一电离能越大,说明原子越难失去电子,所以非金属性越强,A错误;元素非金属性越强,电负性也越强,所以电负性相同时,则非金属性也应相同,B正确;基态原子价层电子排布 M:nsnnpn+1,则M为氮元素,N:nsnnpn+2,则N为氧元素,氧的非金属性强于氮,C错误;同主族元素或同周期元素比较,原子半径越小,非金属性越强,非同主族元素或同周期元素则无法比较,D错误。
6.【答案】C
【解析】A,金刚石结构中,每个碳原子能形成4个共价键,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,故A正确;
B,根据均摊法,氯化钠晶胞中,氯离子个数4,钠离子个数4 ,故B正确;
C,在CsCl晶体中每个Cs+周围都紧邻8个Cl﹣,每个Cs+等距离紧邻的有6个Cs+,
故C错误;
D,面心立方晶胞中,每个顶点、面心上各有一个金属原子,所以每个金属原子周围紧邻的有3×8×0.5=12 个金属原子,故D正确;
7.【答案】B
【解析】因为O的电负性较大,在雪花、水、水蒸气中存在O—H…O氢键,故在实现雪花―→水―→水蒸气的变化阶段主要破坏水分子间的氢键,而由水蒸气―→氧气和氢气则破坏了O—H极性共价键。
8.【答案】D
【解析】A,氯化硼熔沸点都较低说明是分子化合物,所以液态是不导电;
B,错误,氯化硼水解产生HCl,使得溶液PH降低;
C,不正确,因为其分子构型对称正负电荷重心重合,所以属于非极性分子;
D,正确,因为氯化硼水解生成的HCl在空气中形成白雾。 故选D
9.【答案】B
【解析】O原子最外层有2个未成对电子,分别与H原子的核外电子形成共用电子对,O原子即达到8电子稳定结构,故1个O原子只能结合2个H原子才符合共价键的饱和性。
10.【答案】D
【解析】区分晶体与非晶体最可靠的方法是X-射线衍射实验,A项错误;晶体与非晶体的区别在于晶体有固定的熔点,非晶体没有熔点,与物体有没有规则外形无关.B项错误;二氧化硅有晶体和非晶体两种形式,选项C错误; D正确.
11.【答案】B
【解析】等电子原理是指具有相同价电子数(指全部电子总数或价电子总数)和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。苯是B3N3H6的等电子体,因此,它们的结构相同。苯分子中所有的原子均在同一平面上,苯分子中不存在双键,存在大π键。因此,B错误。H3O+和NH3是等电子体,NH3是三角锥型,则H3O+也是三角锥型。CH4和NH4+是等电子体,CH4是正四面体结构,所以NH4+也是正四面体结构
12.【答案】C
【解析】C项中SiO2是原子晶体,NaCl是离子晶体,CH4、H2O都是分子晶体,且常温下水为液态,CH4是气态。选项D中的五种碱金属晶体,由于其金属键渐弱(金属阳离子电荷数相等,但半径增大)等原因,熔点逐渐降低。
13.【答案】A
【解析】分子的空间构型与杂化轨道的类型有关,分子的空间构型可运用杂化轨道理论来解释,同样分子的杂化轨道类型可根据分子的空间构型来推测。sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形,①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°;②C2H4中碳原子以sp2杂化,且未杂化的2p轨道形成π键;③同②相似;④乙炔中的碳原子为sp杂化;⑤NH3中的氮原子为sp3杂化;⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。
14.【答案】B
【解析】四种物质均属于离子晶体,Mg2+半径最小,O2-电荷较大,故选择B。
15.【答案】C
【解析】A项,同一主族原子半径从上到下越来越大;B项,核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小;C项,与B项同理,应为Mg2+<Na+<F-;D项,Cl-比F-多一个电子层,Cl->F-,F-比F多一个电子,故半径大小F->F。
16.【答案】D
【解析】每一能层包含的能级数目等于该能层的序数,故第四能层包含s、p、d、f三个能级,每一能级所能容纳的最多电子数是其原子轨道数目的2倍,以s、p、d、f……排序的各能级可以容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍。第N能层含有4个能级,16个原子轨道,容纳的最多电子数为32个。
17.【答案】B
【解析】A项I2是非极性分子,在水中的溶解度小;C项氧族元素中的氧元素,卤素中的氟元素与同族的其他元素的化合价不完全相同;D项,P4O10溶于水后和水反应生成H3PO4,其溶液导电。
18.【答案】C
【解析】 由于N、O为不同原子,其电负性不同,所以N、O间形成极性键,A错,如题图四个氮原子形成三角锥形结构,所以B错。15.2 g该物质含有6.02×1023个原子,D错。
19.【答案】B
【解析】乙烯分子中每个C原子与1个C原子和2个H原子成键,必须形成3个σ键,6个原子在同一平面上,则键角为120°,为sp2杂化,形成3个sp2杂化轨道,1个价电子占据1个2p轨道,2个C原子成键时形成1个π键。
20.【答案】C
【解析】A选项熔点高,不是分子晶体,分子晶体熔点低;B选项是原子晶体的性质;D选项是金属钠的性质。
21.【答案】D
【解析】化学键的定义强调两个方面:一是“相邻的两个或多个原子之间”;二是“强烈的相互作用”。选项A、B中都没有正确说明这两点,所以不正确。选项C只强调离子键中阴、阳离子之间的吸引作用而没有排斥作用,所以不正确。只有D正确。
22.【答案】C
【解析】本题考查的是核外电子排布的基本原理。要使各原子能量处于最低状态(即基态),核外电子必须遵循三大原理进行排布。A项,2s轨道没有排满就排2p轨道,显然能量不是最低的;B项,2p轨道上的电子排布不符合洪特规则,三个电子各占一个p轨道且自旋状态相同时,能量最低;C项,2p3为半充满状态,能量最低;D项,2p轨道未排满就排3s轨道,能量不是最低的。
23.【答案】B
【解析】相距很远的两原子之间作用力几乎为零,能量为两原子能量之和;随着距离的减小,两原子相互吸引,使体系能量缓慢下降;当两原子继续靠近时,两原子轨道重叠;各成单电子配对成键,能量最低,再进一步接近,两原子核之间的相互斥力又将导致体系能量上升。
24.【答案】B
【解析】A图中X、Y原(离)子的位置、数目完全等同,化学式XY正确,不符合题意;B图化学式应为XY,符合题意;C图中X的数目:,Y的数目:,化学式X3Y正确,不符合题意;D图中X的数目:,Y的数目:,Z位于内部,数目为1,化学式XY3Z正确,不符合题意。理解感悟:要真正搞清楚及等“折扣”(即分别为8个、4个、2个晶胞或3个、6个完全相同的结构单元所共有)的含义。
25.【答案】A
【解析】A项,轨道表示式用一个方框表示能级中的轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋方向不同的电子,每个轨道最多容纳2个电子,2个电子处于同一轨道内,且自旋方向相反,所以Na+的轨道表示式为,错误;B项,Na+的原子核内有11个质子,核外有10个电子,结构示意图为,正确;C项,钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,或写为[Ne]3s1,正确;D项,钠原子的简化电子排布式为[Ne]3s1,正确。
26.【答案】B
【解析】氨气分子之间存在氢键,沸点高于PH3的;SiO2晶体不是分子晶体;C3H8不是直线型的,碳链呈锯齿形且为极性分子。
27.【答案】C
【解析】难溶于水,其水溶液的导电性极弱,不能说明CaF2一定是离子晶体;熔沸点较高,硬度较大,也可能是原子晶体的性质,B不能说明CaF2一定是离子晶体;熔融状态下可以导电,一定有自由移动的离子生成,C说明CaF2一定是离子晶体;CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaF2是极性分子,不能说明CaF2一定是离子晶体。
28.【答案】D
【解析】最大能层数为6,所以在第六周期。由外围电子排布式为4f75d16s2知该元素在f区,综上可知该元素为镧系元素,位于第ⅢB族。
29.【答案】C
【解析】防晒霜如氨基苯甲酸(COOHNH2),羟基丙酮(OHCH2COCH2OH),分子中均含有π键(CO),因含有π键的物质能够有效地吸收紫外线,故可使人免受伤害。
30.【答案】C
【解析】中心原子的杂化轨道的空间构型与分子的空间构型不一定相同,中心原子采取sp3杂化,其杂化轨道的空间构型为正四面体,而其分子的空间构型不一定是正四面体,如NH3、H2O,中心原子N、O都是采取sp3杂化,但分子的空间构型分别为三角锥和V形,而非正四面体型,选项A错误;CH4分子中的sp3杂化轨道是由C原子的1个2s轨道和3个2p轨道混合起来形成的4个能量相同的sp3杂化轨道,4个相同的sp3杂化轨道再与4个H原子的1s轨道采取“头碰头”的方式形成σ键,选项B错误;sp3杂化轨道分别来自同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道,由1个s轨道和3个p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道,选项C正确;AB3型的共价化合物,其中心原子A采用的杂化方式有sp2杂化或sp3杂化,如SO3、BF3的中心原子均采取sp2杂化;NH3、NCl3的中心原子均采取sp3杂化,而不一定都采取sp3杂化轨道成键,所以,选项D错误。
31.【答案】(1)Fe3+; (2)正四面体;正三角形(平面三角形);
(3)CH4或CF4;NH3或NF3;H2O
【解析】(1)在配合物离子[Fe(SCN)]2+中,中心离子是Fe3+,提供提供空轨道接受孤对电子,配合物离子[Cu(NH3)4]2+中的配位键为;
(2)根据价层电子对互斥理论,H3O+中VSEPR模型名称为正四面体; BCl3分子的立体结构为正三角形(平面三角形)
(3)按要求写出由第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子的化学式(各写一种):CH4或CF4为正四面体分子,三角锥形分子NH3或NF3;V型分子H2O
32.【答案】(1)C (2)八 ⅧA 八 (3)23 1 七 ⅧA
【解析】(1)由已知可归纳出周期为一、二、三、四、五、六、七,元素种数为2×12、2×22、2×32、2×42,据此预测第八周期元素种数为2×52=50(种)。
(2)观察周期表可知:第六周期倒数第三种元素为金属元素,第七周期倒数第二种元素为金属元素,第八周期倒数第一种元素为金属元素。
(3)前六周期非金属元素种数分别为2、6、5、4、3、2种,则可类推第七、八周期非金属元素种数分别为1种、0种。共计23种,第七周期未填满,有1种非金属元素未发现,将处于ⅧA族。
33.【答案】 (1)2s22p4 (2)2 1 (3)配位键 正四面体形 sp3杂化
(4)CH4 CH4分子间只有范德华力没有氢键,而NH3、H2O、HF分子间还存在氢键
【解析】 根据已知条件可以推断出,A是氟元素(F),B是氮元素(N),C是氧元素(O),D是碳元素(C)。
(1)氧原子电子排布式是1s22s22p4,价电子排布式是2s22p4。
(2)氮气分子(N≡N)中有一个σ键,两个π键。
(3)NH3与H+结合成NH时,NH3中N原子提供孤电子对,H+提供空轨道,形成配位键。NH3中N原子是sp3杂化,NH是正四面体结构。
(4)形成的等电子氢化物分别是HF、NH3、H2O,CH4,其中只有CH4分子间不能形成氢键,因此沸点低。
34.【答案】(1) 1s22s22p63s23p4 (2) 高 , 氨气分子之间存在氢键 (3) 低 , CO2为分子晶体,SiO2是原子晶体 (4) [Cu(NH3)4]SO4 , 中心离子Cu2+与配位体NH3之间以配位键相结合,內界配离子[Cu(NH3)4]2+与外界离子SO42﹣之间以离子键相结合(5) ①③④ ; 3,2
【解析】A原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对的电子,外围电子排布为2s22p3,故A为N元素;B原子的M层有1对成对的p电子,外围电子排布为3s23p4,故B为S元素;C原子的核外电子排布为[Ar]3d104sx,有+1、+2两种常见化合价,故C为Cu元素;D有两种常见氧化物,其中有一种是冶金工业常用的还原剂,故D为C元素
(1)B为S元素,原子核外电子数为16,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4;
(2)N元素的电负性很强,氨气分子之间存在氢键,故氨气的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点高
(3)D元素最高价氧化物为CO2,同主族相邻元素最高价氧化物为SiO2,CO2为分子晶体,SiO2是原子晶体,所以熔点CO2比SiO2;
(4)C元素的硫酸盐为CuSO4,A元素的氢化物水溶液为氨水,向CuSO4溶液中逐滴加入过量氨水,生成的配合物的化学式为[Cu(NH3)4]SO4,中心离子Cu2+与配位体NH3之间以配位键相结合,內界配离子[Cu(NH3)4]2+与外界离子SO42﹣之间以离子键相结合;
(5)①、中心原子成3个单键,含有1对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,
②、中心原子成2个单键、1个三键,没有对孤对电子,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,
③、中心原子成4个单键,没有对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,
④、中心原子成2个单键,含有2对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,
在②的分子中有2个单键、1个三键,单键为σ键,三键中有1个σ键、2个π键,故分子中含有3个σ键、2个π键。
35.【答案】(1)H、N、P、S、Mg (2)(3)共价共价 (4)离子离子 (5)cde
【解析】B原子的次外层只能为K层,所以B为氮,C为磷,最高正价和负价的代数和为4时,只有最高正价为+6价,负价为-2价,即ⅥA族元素符合,因其最高价含氧酸的酸性在本主族元素的含氧酸中最强,所以D元素为硫,E为镁,再由原子序数之和为51,而B,C,D,E原子序数均已知,则A肯定为氢元素。
(5)H形成的单质为氢气,N可以形成的单质氮气,P可以形成单质白磷和红磷,S可以形成单质硫磺,它们都是通过共价键构成的。N形成的单质氮气最稳定,氮气中氮原子间通过氮氮三键相连的,叁键的键能较大,故而最稳定。a错误。H、N、S均为非金属元素,但它们构成化合物如(NH4)2S和NH4HS属于离子化合物,b错误。N和Mg形成的Mg3N2属于离子化合物,c正确。H、N、P、S两两形成的化合物为共价化合物,H、N、P、S分别和Mg构成的化合物是离子化合物。d正确。H离子半径最小,N、Mg比S、P形成的简单离子小;N、Mg形成的简单离子具有相同电子层结构,核电荷数越大半径越小,所以N比Mg形成的简单离子半径大;同理S、P形成的简单离子具有相同电子层结构,核电荷数越大半径越小,所以S比P形成的简单离子半径大;e正确。
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