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【化学】云南省泸水五中2018-2019学年高二上学期期中考试
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云南省泸水五中2018-2019学年高二上学期期中考试
分卷I
一、单选题(共30小题,每小题2.0分,共60分)
1.金属晶体的形成是因为晶体中存在( )
A. 脱落价电子后的金属离子间的相互作用
B. 金属原子间的相互作用
C. 脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用
D. 金属原子与价电子间的相互作用
2.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,能容纳的最多电子数与(n-1)层相同,当它作为原子的次外层时,其电子数比(n+1)层最多能多10个,则此电子层是( )
A. K层 B. L层 C. M层 D. N层
3.以下电子排布式是基态原子的电子排布的是( )
①1s12s1 ②1s22s12p1 ③1s22s22p63s2 ④1s22s22p63s23p1
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
4.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
5.下列事实不能用键能的大小来解释的是( )
A. N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定
B. 惰性气体一般难发生反应
C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D. F2比O2更容易与H2反应
6.下列说法中正确的是( )
A. 所有的电子在同一区域里运动
B. 在离原子核较近的区域内运动的电子能量较高,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较低
C. 处于最低能量的原子叫基态原子
D. 同一原子中,4s、4p、4d、4f所能容纳的电子数越来越多,各能级能量大小相等
7.某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,该元素最可能的化合价为( )
A. +1价 B. +3价 C. +5价 D. -5价
8.下列分子中存在π键的是( )
A. H2 B. Cl2 C. N2 D. HCl
9.短周期非金属元素X和Y能形成XY2型化合物,下列有关XY2的判断不正确的是( )
A. XY2一定是分子晶体
B. XY2的电子式可能是:: :X: ::
C. XY2水溶液不可能呈碱性
D. X可能是ⅣA,ⅤA或ⅥA族元素。
10.下列描述中正确的是( )
A. CS2为V形的极性分子
B.的空间构型为平面三角形
C. SF6中有4对完全相同的成键电子对
D. SiF4和的中心原子均为sp3杂化
11.已知A,B,C,D四种短周期元素在周期表中的相对位置如表,其中D的原子序数是A的原子序数的3倍.A与D组成的物质是一种超硬耐磨涂层材料,图为其晶体结构中最小的重复结构单元,其中的每个原子最外层均满足8电子稳定结构.下列有关说法正确的是( )
A. A与D组成的物质的化学式为BP,属于离子晶体
B. A与D组成的物质熔点高,且熔融状态下能导电
C. A与D组成的物质中原子间以共价键连接,属于原子晶体
D. A与D组成的化合物晶体中,每个A原子周围连接1个D原子
12.下列关于晶体的说法正确的组合是( )
①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、Si【C】NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2﹣相紧邻
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑧氯化钠熔化时离子键被破坏.
A. ①②③⑥B. ①②④C. ③⑤⑦D. ③⑤⑧
13.下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图,据此下列说法错误的是( )
A. 每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B. 电子排在同一能级时,总是优先单独占据一个轨道
C. 每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D. 若原子轨道里有2个电子,则其自旋状态相反
14.某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示:A为阴离子,在正方体内,B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为( )
A. B2A B. BA2 C. B7A4 D. B4A7
15.某元素原子的原子核外有三个电子层,K层电子数为a,L层电子数为b,M层电子数为b-a,该原子核内的质子数是( )
A. 14 B. 15 C. 16 D. 17
16.科学研究证明:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数的多少有关。氩原子与硫离子的核外电子排布式相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( )
A. 两粒子的1s能级上电子的能量相同
B. 两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C. 两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同
D. 两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同
17.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中正确的是( )
A. CH4和是等电子体,键角均为60°
B.和是等电子体,均为平面正三角形结构
C. H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
D. B3N3H6和苯是等电子体,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
18.最近,科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构.下列对该晶体的叙述错误的是( )
A. 该物质的化学式为CO4
B. 该晶体的熔、沸点高,硬度大
C. 该晶体中C原子与C﹣O化学键数目之比为1:4
D. 该晶体的空间最小环由12个原子构成
19.关于电子云的叙述不正确的是( )
A. 电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率大小的图形
B. 电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形
C. 小点密集的地方电子在那里出现的概率大
D. 轨道不同,电子云的形状也不一样
20.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是( )
A. HCl B. Cl2 C. C2H2 D. CH4
21.下列各组物质中,酸性由强到弱排列顺序错误的是( )
A. HClO4 H2SO4 H3PO4
B. HClO4 HClO3 HClO2
C. HClO HBrO4 HIO4
D. H2SO4 H2SO3 H2CO3
22.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )
A. K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B. L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C. L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D. M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
23.下列有关金属晶体的说法中不正确的是( )
A. 常温下不都是晶体
B. 最外层电子数少于3个的原子不都是金属
C. 任何状态下都有延展性
D. 都能导电、传热
24.下列有关配合物的论述不合理的是( )
A. Na[Al(OH)4]和[Ag(NH3)2]OH都是配合物
B. Na3[AlF6]、Na2[SiF6]和[Cu(NH3)4]Cl2的配位数都是6
C. [ZnCl4]2﹣的空间构型为正四面体形
D. 配合物[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中,中心离子的化合价为+3价,配离子带1个单位的正电荷
25.铝硅合金(含硅13.5%)凝固时收缩率很小,因而这种合金适合于铸造。现有下列三种晶体:①铝;②硅;③铝硅合金。它们的熔点从低到高的顺序是( )
A. ①②③B. ②①③C. ③②①D. ③①②
26.下列事实与氢键有关的是( )
A. 水加热到很高的温度都难以分解
B. 水结成冰体积膨胀
C. CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量增大而升高
D. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
27.以下电子排布式表示基态原子电子排布的是( )
A. 1s22s22p63s13p3
B. 1s22s22p63s23p63d104s14p1
C. 1s22s22p63s23p63d24s1
D. 1s22s22p63s23p63d104s24p1
28.O3能吸收有害紫外线,保护人类赖以生存的空间。O3的分子结构如图,呈V形,两个键的夹角为116.5°,三个原子以一个O原子为中心,与另外两个O原子分别构成一个共价键;中间O原子提供两个电子,旁边两个O原子各提供一个电子,构成一个特殊的化学键——三个O原子均等地享有这些电子。请回答:
(1)臭氧与氧气互为________________。
(2)下列分子与O3分子的结构最相似的是________。
A. H2O B. CO2 C. SO2 D. BeCl2
29.用高能Mg核轰击Cm核,发生核合成反应,得到新原子Hs,该原子中中子数与核外电子数之差为( )
A. 161 B. 108 C. 84 D. 53
30.氨分子立体构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为( )
A. 两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化
B. NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C. NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
D. 氨分子是极性分子而甲烷是非极性分子
分卷II
二、填空题(共5小题,共40分)
31.氮原子核外电子排布式为______________,有3个未成对电子,当结合成分子时, _________轨道“________”方式重叠,______________________轨道“__________”方式重叠,我们把原子轨道间沿核间连线方向以“头碰头”方式重叠形成的共价键叫σ键;原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫π键。所以在N2分子中有______个σ键和______个π键。结构式为______________,电子式为____________。
32.氨硼烷是一种有效、安全的固体储氢材料.氨硼烷的结构和乙烷相似,如图.
(1)氨硼烷的晶体类型为 .
(2)氮和硼比较,电负性大的元素为 (填元素符号).
(3)氨硼烷分子中氮原子、硼原子的杂化轨道类型分别为 和 .
(4)氨硼烷 (填“能”或“不能”)溶于水,其原因是 .
(5)以NaBH4为硼源、某配合物为氨源可用于制备氨硼烷.为测定该配合物的结构,取2.32g配合物进行如下实验:用重量法分析金属元素,测得镍元素的质量为0.59g;在碱性条件下加热蒸出NH3,用滴定法测出其物质的量为0.06mol;滴加过量硝酸银溶液,有白色沉淀生成,加热,沉淀没有增加;用摩尔法分析含量,测得氯元素质量为0.71g.
①该配合物中镍离子的基态电子排布式为 .
②该配合物的结构简式为 .
33.A,B,C,D是四种短周期元素,E是过渡元素。A,B,C同周期,C,D同主族,A的原子结构示意图为,B是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个未成对电子,E的外围电子排布式为3d64s2。试回答下列问题:
(1)写出下列元素的符号:A__________,B__________,C__________,D__________。
(2)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________,碱性最强的是__________。
(3)用元素符号表示D所在周期第一电离能最大的元素是________,电负性最大的元素是__________。
(4)E元素原子的核电荷数是__________,E元素在周期表的第________周期第________族,已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等,则E元素在________区。
(5)写出D元素原子构成单质的电子式__________,该分子中有________个σ键,________个π键。
34.现有前四周期A,B,C,D,E、X六种元素,已知B,C,D,E、A五种非金属元素原子半径依次减小,其中B的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍.X原子的M能层上有4个未成对电子.请回答下列问题:
(1)写出C,D,E三种原子第一电离能由大到小的顺序为 .
(2)A原子与B,C,D原子形成最简单化合物的稳定性由强到弱的顺序为 ,根据价层电子对互斥理论预测BA2D的分子构型为 .
(3)某蓝色晶体,其结构特点是X2+、X3+离子分别占据立方体互不相邻的顶点,而立方体的每条棱上均有一个BC﹣.与A同族且相差两个周期的元素R的离子位于立方体的恰当位置上.根据其结构特点可知该晶体的化学式为(用最简正整数表示)
(4)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(如图所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表:
根据表格中的数据:判断KCl、MgO、TiN 三种离子晶体熔点从高到低的顺序是 .MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的O2﹣有 个.
(5)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好.离子型氧化物V2O5和Cr2O3中,适合作录音带磁粉原料的是 .
35.有如图所示的离子晶体空间结构示意图。
(1)以M代表阳离子,以N代表阴离子,写出各离子晶体的组成表达式:A________,B________,C_________,D________。
(2)已知FeS2晶体(黄铁矿的主要成分)具有A的空间结构。
①FeS2晶体中存在的化学键类型是 ________。
②若晶体结构A中相邻的阴、阳离子的最小距离为a cm,且用NA代表阿伏加德罗常数,则FeS2晶体的密度是________g/cm3。
参考答案
1.【答案】C
【解析】在金属晶体中,原子间以金属键相互结合,金属键的本质是金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而将所有金属原子维系在一起而形成金属晶体。实际上也就是靠脱落下来的价电子与其中的金属离子间的相互作用而使它们结合在一起。
2.【答案】C
【解析】在第n电子层中,当它作为原子的最外层时,容纳电子数最多与(n-1)层相同,最外层电子数最大是8,则其(n-1)电子层电子数是8; 当K层为次外层时最多排列2个电子、当L层为次外层时,最多排列8个电子,当次外层为M层时,最多排列电子数是18,当它作为原子的次外层时,其电子数比(n+1)层最多容纳电子数多10个,(n+1)层为最外层时其电子数最多是8个,所以n层最多排列18个电子,所以该电子层为M层。
3.【答案】D
【解析】根据构造原理,核外电子的排布总是首先占据能量较低的轨道,当能量较低轨道填满后再进入能量较高的轨道,此时整个原子能量最低,处于基态。①中1s轨道未填满就进入2s轨道,属于激发态;②中2s轨道未填满就进入2p轨道,也属于激发态。只有③④属于基态原子的电子排布。
4.【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。
5.【答案】B
【解析】本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在三键,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定;惰性气体都为单原子分子,分子内部没有化学键;卤族元素从F到I原子半径逐渐增大,其氢化物中的键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱;由于H—F的键能大于H—O,所以二者比较,更容易生成HF。
6.【答案】C
【解析】本题综合考查了电子分层排布、原子的基态、激发态以及能级容纳的电子数。在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,A错误;在多个电子的原子中,电子的能量是不相同的,在离原子核较近的区域内运动的电子能量较低,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较高,B错误;处于最低能量的原子叫基态原子,当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子,C正确;同一原子中,4s、4p、4d、4f所能容纳的电子数越来越多,但同一能层中,能级的能量大小不同:E(4s)
7.【答案】B
【解析】根据该元素原子的电子排布式可知,该原子的最外能层上有3个电子,故该元素容易失去3个电子,表现为+3价。
8.【答案】C
【解析】在N2中,两个N原子的2pz形成一个σ键,2px形成一个π键,两个2py也形成一个π键。H2、Cl2、HCl分子中都只有一个单键,属于σ键 。
9.【答案】A
【解析】短周期常见由金属元素形成的XY2型化合物有很多,可结合具体例子分析,A项说法错误,XY2可能是分子晶体(CO2),也有可能是原子晶体(SiO2);如果是CO2或者CS2电子式可能是:: :X: ::形式,B项说法正确;根据常见XY2型化合物,XY2水溶液不可能呈碱性,C项说法正确;ⅣA、VA或ⅥA族元素都有可能为+2或者+4价,所以都有可能形成XY2型化合物,D项说法也正确。
10.【答案】D
【解析】根据价电子对互斥理论:CS2为直线形的非极性分子(与CO2的结构相似);SF6分子中S原子的价电子全部成键与F形成6对共用电子对。根据杂化轨道理论:VSEPR模型、中心原子杂化和分子几何形状的关系判断,的空间构型为三角锥形,SiF4和的中心原子均为sp3杂化。
11.【答案】C
【解析】A,从它的晶胞中可知,P原子数目8×+6×=4,B原子数目4,所以磷化硼晶体的化学式为BP,磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,所以它属于原子晶体,故A错误;
B,磷化硼晶体是原子晶体,熔点高,但熔融状态下不能导电,故B错误;
C,A和D形成的晶胞中,每个原子最外层均满足8电子稳定结构,原子间以共价键连接,该物质中不存在分子,所以磷化硼晶体是原子晶体,故C正确;
D,A与D组成的化合物晶体中,每个A原子周围连接4个P原子,故D错误.
故选:C
12.【答案】D
【解析】①稀有气体为单原子分子,不存在共价键,故①错误;
②晶体含有阴离子,则一定含有阳离子,但金属晶体由阳离子与自由电子构成,没有阴离子,故②错误;
③金刚石、SiC属于原子晶体,键长C﹣C<Si﹣C,故金刚石中化学键更稳定,其熔点更高,NaF、NaCl都属于离子晶体,氟离子比较大于氯离子比较,故NaF的晶格能大于NaCl,则NaF的熔点更高,H2O、H2S都属于分子晶体,水分子之间存在氢键,熔点较高,熔点原子晶体>离子晶体>分子晶体,故金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低,故③正确;
④共价化合物一定不含离子键,但离子晶体中可能含有共价键,如氢氧化钠、过氧化钠、铵盐等,故④错误;
⑤以顶点Ti4+离子研究,与之最近的O2﹣位于面心上,每个Ti4+离子为12个面共用,故每个Ti4+和12个O2﹣相紧邻,故⑤正确;
⑥SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子形成4个Si﹣O共价键,故⑥错误;
⑦分子间作用力影响物理性质,分子稳定性属于化学性质,故⑦错误;
⑧氯化钠属于离子晶体,微粒之间作用为离子键,熔化时破坏离子键,故⑧正确
13.【答案】D
【解析】由题给的四种元素原子的电子排布图可知,在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,A正确;当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,即符合洪特规则,B正确;任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,C正确;若在一个原子轨道里有2个电子,则它们自旋状态相反;若在同一能级的不同轨道里有2个电子,则自旋状态相同,D错误。
14.【答案】B
【解析】A位于晶胞的体内,共8个,B位于晶胞的顶点和面心,晶胞中B的个数为8×0.125 +6×0.5 =4,
则B与A的离子个数为4:8=1:2,则化学式为BA2,
15.【答案】C
【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, 第三层(最外层)电子数是b-a=6, 则原子核外电子数为2+8+6=16, 所以该原子核内的质子数是16。
16.【答案】C
【解析】虽然氩原子与硫离子的核外电子排布式相同,都是1s22s22p63s23p6,但是氩原子与硫离子的核电荷数不同,对核外电子的吸引力不同,两粒子的1s能级上电子的能量不相同;两粒子的3p能级上的电子离核的距离不相同;两粒子都达8电子稳定结构,但化学性质不相同,氩原子稳定,硫离子具有还原性。
17.【答案】B
【解析】CH4和都是正四面体结构,键角均为109°28′,A项不正确;和是等电子体,均为平面正三角形结构,B项正确;H3O+和PCl3价电子总数不相等,不是等电子体,C项不正确;B3N3H6结构与苯相似,也存在“肩并肩”式重叠的轨道,D项不正确。
18.【答案】A
【解析】A.晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合,每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合,所以碳氧原子个数比=1:2,则其化学式为:CO2,故A错误;
B.该化合物晶体属于原子晶体,所以其熔沸点高,硬度大,故B正确;
C.该晶体中,每个碳原子含有4个C﹣O共价键,所以C原子与C﹣0化学键数目之比为1:4,故C正确;
C.该晶体的空间最小环由6个碳原子和6个氧原子构成,故D正确;
19.【答案】B
【解析】用统计的方法描述电子在核外空间出现的概率大小的图形称为电子云;常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现的概率的大小。小点密集的地方表示电子在那里出现的概率大,小点稀疏的地方表示电子在那里出现的概率小。
20.【答案】C
【解析】四种分子的结构式分别为H—Cl、Cl—Cl、H—C≡C—H、,两个原子间形成的共价单键为σ键,而要存在π键,两原子之间必须存在两个或三个共价键,故符合题意的为C项。
21.【答案】C
【解析】不同元素时,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,A项正确;无机含氧酸酸性强弱的判断:同一元素时,价态越高,酸性越强,B项正确;HClO中的氯不是最高价,C项错误;酸性:H2SO4(强酸)>H2SO3(中强酸)>H2CO3(弱酸),D项正确。
22.【答案】C
【解析】本题考查的是原子核外电子的排布规律与族序数的关系。依据题意:“K层电子数为奇数”、“L层电子数为奇数”说明K、L层必然为最外层,所容纳的电子数等于族序数。“L层电子数为偶数”不能确定L层是否为最外层,所以也就不能确定族序数,C项不正确;M层电子为奇数的主族元素,M层一定是最外层,所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等,D项正确。
23.【答案】C
【解析】Hg常温下是液态,不是晶体,A项正确。H、He最外层电子数都少于3个,但它们不是金属,B项正确。金属的延展性指的是能抽成细丝、轧成薄片的性质,在液态时,由于金属具有流动性,不具备延展性,所以C项是错误的。金属晶体中存在自由电子,能够导电、传热,因此D项正确的。
24.【答案】B
【解析】A.Na[Al(OH)4]中铝原子提供空轨道,氢氧根离子提供孤电子对,[Ag(NH3)2]OH中银原子提供空轨道,氨分子提供孤电子对,所以这两种物质都是配合物,故A正确.
B.[Cu(NH3)4]Cl2的配位数是4,故B错误.
C.该离子中价层电子对数=4+(2+2﹣4×1)=4,所以VSEPR模型是正四面体,因为没有孤电子对,所以实际空间构型仍然是正四面体,故C正确.
D.[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中,溴带一个单位负电荷,所以配离子带1个单位的正电荷,中心离子的化合价为+3价,故D正确
25.【答案】D
【解析】三种晶体中,一般合金的熔点低于成分金属单质熔点,而铝与硅比较,硅属于原子晶体具有较高熔点,
26.【答案】B
【解析】A选项与化学键有关,水加热到很高的温度都难以分解说明O—H键能大,不易断裂;B选项和氢键有关,水结成冰,水分子之间存在氢键,分子间氢键一般是成直线形。由于这样,水结成冰其晶体为四面体构型,即每一个水分子,位于四面体中心,在它周围有四个水分子,分别以氢键和它相连。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,空隙大,密度变小;当冰融化未液态水时,水分子间的部分氢键解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大。C选项和范德华力有关,CH4、SiH4、GeH4、SnH4相对分子质量增大,范德华力增大,熔点因而升高;D选项和化学键有关,从HF到HI,键能逐渐减小,因而分子的热稳定性依次减弱。
27.【答案】D
【解析】基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p2,A错误;基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p63d104s2,B错误;基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p63d14s2,C错误; 1s22s22p63s23p63d104s24p1符合原子核外电子排布规律,D正确。
28.【答案】(1)同素异形体 (2)C (3)5 (4)
【解析】臭氧与氧气是氧元素形成的两种不同单质,两者互为同素异形体;互为等电子体的分子在结构上是相似的,O3分子和SO2分子的原子总数相同、价电子总数相同,满足等电子体条件;分析题目中所给信息并结合O原子的结构可知,三个原子以一个O原子为中心,与另外两个O原子分别构成一个共价键,中间O原子提供2个电子后,旁边两个O原子各提供一个电子,各还有两对孤对电子,所以O3分子共有5对孤对电子。两原子间只能有一个σ键,其他的键应该是π键,故“特殊的化学键”是π键。
29.【答案】D
【解析】原子Hs的质量数(A)为269,质子数(Z)为108,故该原子含有的中子数为N=A-Z=269-108=161,N-Z=161-108=53。
30.【答案】C
【解析】根据杂化轨道理论可知,NH3、CH4分子中的中心原子都采取sp3杂化形式,二者不同在于NH3分子中N原子杂化后的四个轨道中有3个形成σ键,而有1个容纳孤电子对,CH4分子中C原子杂化后的四个轨道全部用于形成σ键,这样会导致二者的立体构型有所不同。
31.【答案】 1s22s22p3 pxpx 头碰头 pypy和pzpz 肩并肩 一 两 N≡N N⋮⋮N
【解析】熟悉σ键与π键成键特征
32.【答案】(1)分子晶体;(2)N ;(3)sp3;sp3;(4)能;氨硼烷和水之间可以形成氢键;(5)1s22s22p63s23p63d10;(6)[Ni(NH3)6]Cl2
【解析】(1)氨硼烷的分子结构和乙烷相似,是四面体结构,属于分子晶体;
(2)氮的得电子能力强于硼,氮和硼比较,电负性大的元素为N;
(3)氨硼烷分子中氮原子、硼原子有三个单电子,它们的杂化轨道类型分别为sp3、sp3;
(4)氨硼烷能和水分子间形成氢键,所以能溶于水;
(5)①Ni原子得原子序数是28,基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10;
②用重量法分析金属元素,测得镍元素的质量为0.59g即0.01mol;在碱性条件下加热蒸出NH3,用滴定法测出其物质的量为0.06mol,即N元素物质的量是0.06mol;用摩尔法分析含量,测得氯元素质量为0.71g,即Cl元素的物质的量是0.01mol,根据质量守恒,H元素质量是0.18g,所以分子中Ni、N、Cl、H的原子个数之比是1:6:2:18,根据配合物的特点,得出分子式为:[Ni(NH3)6]Cl2
33.【答案】 (1)Si Na P N
(2)HNO3 NaOH
(3)Ne F
(4)26 四 Ⅷ d
(5)N⋮⋮N 1 2
【解析】 由A的原子结构示意图可知,x=2,原子序数为14,A是硅元素,则B是钠元素,C的最外层电子的排布式为3s23p3,是磷元素,则短周期元素D是氮元素;E的电子排布式为[Ar]3d64s2,核电荷数为18+8=26,是铁元素,位于d区的第四周期第Ⅷ族。五种元素中非金属性最强的是N元素,对应的HNO3酸性最强,金属性最强的是Na元素,对应的NaOH碱性最强。D所在周期第一电离能最大的元素是稀有气体氖,电负性最大的元素是非金属性最强的氟。
34.【答案】(1)F>N>O;
(2)H2O>NH3>CH4;平面三角形;
(3)NaFe2(CN)6;
(4)TiN>MgO>KCl;6;
(5)Cr2O3
【解析】根据B的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍,则电子排布式为:1s22s22p2,故为C,B,C,D,E,A五种非金属元素原子半径依次减小,则为同周期,故B为C,C为O,D为F,A为H,
(1)同周期从左到右第一电离能依次增大,但是在第ⅤA族的氮原子,p轨道上半充满状态稳定,不易失去电子;
(2)C,N,O原子的得电子能力O>N>C,得电子能力越强,其氢化物的稳定性越强,根据价层电子对互斥理论,CH2O的中心原子的杂化方式为sp2杂化,为平面三角形;
(3)X原子的M能层上有4个未成对电子,则电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,故为Fe,BC﹣为CN﹣,与A同族且相差两个周期的元素R即为Na,根据立方体结构,每个晶胞中含有钠、铁、和氢氰根的个数为:1、2、6,分子式为:NaFe2(CN)6;
(4)晶格能越大则晶体熔点越高,则TiN>MgO>KCl,MgO晶体类型为立方体,其中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的O2﹣有6个;
(5)金属铬离子比钒离子Cr2O3含未成对电子多,则磁性大,磁记录性能越好
35.【答案】(1)MN MN2 MN3 MN (2)①离子键、非极性共价键②60/a3NA
【解析】(1)A中阳离子M的个数为4×1/8=1/2个,阴离子N的个数为4×1/8=1/2个;B中阴离子N的个数为4×1/2+2=4个,阳离子M的个数为8×1/8+1=2个;C中阳离子M有4×1/8=1/2个,阴离子N有4×1/8+1=3/2个;D中阳离子M有8×1/8=1个,阴离子N有1个。(2)FeS2晶体中的化学键为离子键和S中的非极性共价键。1个立方体中有1/2个FeS2,其密度为ρ==60/a3NAg/cm3。
分卷I
一、单选题(共30小题,每小题2.0分,共60分)
1.金属晶体的形成是因为晶体中存在( )
A. 脱落价电子后的金属离子间的相互作用
B. 金属原子间的相互作用
C. 脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用
D. 金属原子与价电子间的相互作用
2.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,能容纳的最多电子数与(n-1)层相同,当它作为原子的次外层时,其电子数比(n+1)层最多能多10个,则此电子层是( )
A. K层 B. L层 C. M层 D. N层
3.以下电子排布式是基态原子的电子排布的是( )
①1s12s1 ②1s22s12p1 ③1s22s22p63s2 ④1s22s22p63s23p1
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
4.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
5.下列事实不能用键能的大小来解释的是( )
A. N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定
B. 惰性气体一般难发生反应
C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D. F2比O2更容易与H2反应
6.下列说法中正确的是( )
A. 所有的电子在同一区域里运动
B. 在离原子核较近的区域内运动的电子能量较高,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较低
C. 处于最低能量的原子叫基态原子
D. 同一原子中,4s、4p、4d、4f所能容纳的电子数越来越多,各能级能量大小相等
7.某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,该元素最可能的化合价为( )
A. +1价 B. +3价 C. +5价 D. -5价
8.下列分子中存在π键的是( )
A. H2 B. Cl2 C. N2 D. HCl
9.短周期非金属元素X和Y能形成XY2型化合物,下列有关XY2的判断不正确的是( )
A. XY2一定是分子晶体
B. XY2的电子式可能是:: :X: ::
C. XY2水溶液不可能呈碱性
D. X可能是ⅣA,ⅤA或ⅥA族元素。
10.下列描述中正确的是( )
A. CS2为V形的极性分子
B.的空间构型为平面三角形
C. SF6中有4对完全相同的成键电子对
D. SiF4和的中心原子均为sp3杂化
11.已知A,B,C,D四种短周期元素在周期表中的相对位置如表,其中D的原子序数是A的原子序数的3倍.A与D组成的物质是一种超硬耐磨涂层材料,图为其晶体结构中最小的重复结构单元,其中的每个原子最外层均满足8电子稳定结构.下列有关说法正确的是( )
A. A与D组成的物质的化学式为BP,属于离子晶体
B. A与D组成的物质熔点高,且熔融状态下能导电
C. A与D组成的物质中原子间以共价键连接,属于原子晶体
D. A与D组成的化合物晶体中,每个A原子周围连接1个D原子
12.下列关于晶体的说法正确的组合是( )
①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、Si【C】NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2﹣相紧邻
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑧氯化钠熔化时离子键被破坏.
A. ①②③⑥B. ①②④C. ③⑤⑦D. ③⑤⑧
13.下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图,据此下列说法错误的是( )
A. 每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B. 电子排在同一能级时,总是优先单独占据一个轨道
C. 每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D. 若原子轨道里有2个电子,则其自旋状态相反
14.某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如图所示:A为阴离子,在正方体内,B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为( )
A. B2A B. BA2 C. B7A4 D. B4A7
15.某元素原子的原子核外有三个电子层,K层电子数为a,L层电子数为b,M层电子数为b-a,该原子核内的质子数是( )
A. 14 B. 15 C. 16 D. 17
16.科学研究证明:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数的多少有关。氩原子与硫离子的核外电子排布式相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( )
A. 两粒子的1s能级上电子的能量相同
B. 两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C. 两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同
D. 两粒子都达8电子稳定结构,化学性质相同
17.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中正确的是( )
A. CH4和是等电子体,键角均为60°
B.和是等电子体,均为平面正三角形结构
C. H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
D. B3N3H6和苯是等电子体,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
18.最近,科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构.下列对该晶体的叙述错误的是( )
A. 该物质的化学式为CO4
B. 该晶体的熔、沸点高,硬度大
C. 该晶体中C原子与C﹣O化学键数目之比为1:4
D. 该晶体的空间最小环由12个原子构成
19.关于电子云的叙述不正确的是( )
A. 电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率大小的图形
B. 电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形
C. 小点密集的地方电子在那里出现的概率大
D. 轨道不同,电子云的形状也不一样
20.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是( )
A. HCl B. Cl2 C. C2H2 D. CH4
21.下列各组物质中,酸性由强到弱排列顺序错误的是( )
A. HClO4 H2SO4 H3PO4
B. HClO4 HClO3 HClO2
C. HClO HBrO4 HIO4
D. H2SO4 H2SO3 H2CO3
22.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )
A. K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等
B. L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C. L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D. M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
23.下列有关金属晶体的说法中不正确的是( )
A. 常温下不都是晶体
B. 最外层电子数少于3个的原子不都是金属
C. 任何状态下都有延展性
D. 都能导电、传热
24.下列有关配合物的论述不合理的是( )
A. Na[Al(OH)4]和[Ag(NH3)2]OH都是配合物
B. Na3[AlF6]、Na2[SiF6]和[Cu(NH3)4]Cl2的配位数都是6
C. [ZnCl4]2﹣的空间构型为正四面体形
D. 配合物[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中,中心离子的化合价为+3价,配离子带1个单位的正电荷
25.铝硅合金(含硅13.5%)凝固时收缩率很小,因而这种合金适合于铸造。现有下列三种晶体:①铝;②硅;③铝硅合金。它们的熔点从低到高的顺序是( )
A. ①②③B. ②①③C. ③②①D. ③①②
26.下列事实与氢键有关的是( )
A. 水加热到很高的温度都难以分解
B. 水结成冰体积膨胀
C. CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量增大而升高
D. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
27.以下电子排布式表示基态原子电子排布的是( )
A. 1s22s22p63s13p3
B. 1s22s22p63s23p63d104s14p1
C. 1s22s22p63s23p63d24s1
D. 1s22s22p63s23p63d104s24p1
28.O3能吸收有害紫外线,保护人类赖以生存的空间。O3的分子结构如图,呈V形,两个键的夹角为116.5°,三个原子以一个O原子为中心,与另外两个O原子分别构成一个共价键;中间O原子提供两个电子,旁边两个O原子各提供一个电子,构成一个特殊的化学键——三个O原子均等地享有这些电子。请回答:
(1)臭氧与氧气互为________________。
(2)下列分子与O3分子的结构最相似的是________。
A. H2O B. CO2 C. SO2 D. BeCl2
29.用高能Mg核轰击Cm核,发生核合成反应,得到新原子Hs,该原子中中子数与核外电子数之差为( )
A. 161 B. 108 C. 84 D. 53
30.氨分子立体构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为( )
A. 两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化
B. NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C. NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
D. 氨分子是极性分子而甲烷是非极性分子
分卷II
二、填空题(共5小题,共40分)
31.氮原子核外电子排布式为______________,有3个未成对电子,当结合成分子时, _________轨道“________”方式重叠,______________________轨道“__________”方式重叠,我们把原子轨道间沿核间连线方向以“头碰头”方式重叠形成的共价键叫σ键;原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫π键。所以在N2分子中有______个σ键和______个π键。结构式为______________,电子式为____________。
32.氨硼烷是一种有效、安全的固体储氢材料.氨硼烷的结构和乙烷相似,如图.
(1)氨硼烷的晶体类型为 .
(2)氮和硼比较,电负性大的元素为 (填元素符号).
(3)氨硼烷分子中氮原子、硼原子的杂化轨道类型分别为 和 .
(4)氨硼烷 (填“能”或“不能”)溶于水,其原因是 .
(5)以NaBH4为硼源、某配合物为氨源可用于制备氨硼烷.为测定该配合物的结构,取2.32g配合物进行如下实验:用重量法分析金属元素,测得镍元素的质量为0.59g;在碱性条件下加热蒸出NH3,用滴定法测出其物质的量为0.06mol;滴加过量硝酸银溶液,有白色沉淀生成,加热,沉淀没有增加;用摩尔法分析含量,测得氯元素质量为0.71g.
①该配合物中镍离子的基态电子排布式为 .
②该配合物的结构简式为 .
33.A,B,C,D是四种短周期元素,E是过渡元素。A,B,C同周期,C,D同主族,A的原子结构示意图为,B是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个未成对电子,E的外围电子排布式为3d64s2。试回答下列问题:
(1)写出下列元素的符号:A__________,B__________,C__________,D__________。
(2)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________,碱性最强的是__________。
(3)用元素符号表示D所在周期第一电离能最大的元素是________,电负性最大的元素是__________。
(4)E元素原子的核电荷数是__________,E元素在周期表的第________周期第________族,已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等,则E元素在________区。
(5)写出D元素原子构成单质的电子式__________,该分子中有________个σ键,________个π键。
34.现有前四周期A,B,C,D,E、X六种元素,已知B,C,D,E、A五种非金属元素原子半径依次减小,其中B的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍.X原子的M能层上有4个未成对电子.请回答下列问题:
(1)写出C,D,E三种原子第一电离能由大到小的顺序为 .
(2)A原子与B,C,D原子形成最简单化合物的稳定性由强到弱的顺序为 ,根据价层电子对互斥理论预测BA2D的分子构型为 .
(3)某蓝色晶体,其结构特点是X2+、X3+离子分别占据立方体互不相邻的顶点,而立方体的每条棱上均有一个BC﹣.与A同族且相差两个周期的元素R的离子位于立方体的恰当位置上.根据其结构特点可知该晶体的化学式为(用最简正整数表示)
(4)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(如图所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表:
根据表格中的数据:判断KCl、MgO、TiN 三种离子晶体熔点从高到低的顺序是 .MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的O2﹣有 个.
(5)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好.离子型氧化物V2O5和Cr2O3中,适合作录音带磁粉原料的是 .
35.有如图所示的离子晶体空间结构示意图。
(1)以M代表阳离子,以N代表阴离子,写出各离子晶体的组成表达式:A________,B________,C_________,D________。
(2)已知FeS2晶体(黄铁矿的主要成分)具有A的空间结构。
①FeS2晶体中存在的化学键类型是 ________。
②若晶体结构A中相邻的阴、阳离子的最小距离为a cm,且用NA代表阿伏加德罗常数,则FeS2晶体的密度是________g/cm3。
参考答案
1.【答案】C
【解析】在金属晶体中,原子间以金属键相互结合,金属键的本质是金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而将所有金属原子维系在一起而形成金属晶体。实际上也就是靠脱落下来的价电子与其中的金属离子间的相互作用而使它们结合在一起。
2.【答案】C
【解析】在第n电子层中,当它作为原子的最外层时,容纳电子数最多与(n-1)层相同,最外层电子数最大是8,则其(n-1)电子层电子数是8; 当K层为次外层时最多排列2个电子、当L层为次外层时,最多排列8个电子,当次外层为M层时,最多排列电子数是18,当它作为原子的次外层时,其电子数比(n+1)层最多容纳电子数多10个,(n+1)层为最外层时其电子数最多是8个,所以n层最多排列18个电子,所以该电子层为M层。
3.【答案】D
【解析】根据构造原理,核外电子的排布总是首先占据能量较低的轨道,当能量较低轨道填满后再进入能量较高的轨道,此时整个原子能量最低,处于基态。①中1s轨道未填满就进入2s轨道,属于激发态;②中2s轨道未填满就进入2p轨道,也属于激发态。只有③④属于基态原子的电子排布。
4.【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。
5.【答案】B
【解析】本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在三键,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定;惰性气体都为单原子分子,分子内部没有化学键;卤族元素从F到I原子半径逐渐增大,其氢化物中的键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱;由于H—F的键能大于H—O,所以二者比较,更容易生成HF。
6.【答案】C
【解析】本题综合考查了电子分层排布、原子的基态、激发态以及能级容纳的电子数。在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,A错误;在多个电子的原子中,电子的能量是不相同的,在离原子核较近的区域内运动的电子能量较低,在离原子核较远的区域内运动的电子能量较高,B错误;处于最低能量的原子叫基态原子,当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子,C正确;同一原子中,4s、4p、4d、4f所能容纳的电子数越来越多,但同一能层中,能级的能量大小不同:E(4s)
【解析】根据该元素原子的电子排布式可知,该原子的最外能层上有3个电子,故该元素容易失去3个电子,表现为+3价。
8.【答案】C
【解析】在N2中,两个N原子的2pz形成一个σ键,2px形成一个π键,两个2py也形成一个π键。H2、Cl2、HCl分子中都只有一个单键,属于σ键 。
9.【答案】A
【解析】短周期常见由金属元素形成的XY2型化合物有很多,可结合具体例子分析,A项说法错误,XY2可能是分子晶体(CO2),也有可能是原子晶体(SiO2);如果是CO2或者CS2电子式可能是:: :X: ::形式,B项说法正确;根据常见XY2型化合物,XY2水溶液不可能呈碱性,C项说法正确;ⅣA、VA或ⅥA族元素都有可能为+2或者+4价,所以都有可能形成XY2型化合物,D项说法也正确。
10.【答案】D
【解析】根据价电子对互斥理论:CS2为直线形的非极性分子(与CO2的结构相似);SF6分子中S原子的价电子全部成键与F形成6对共用电子对。根据杂化轨道理论:VSEPR模型、中心原子杂化和分子几何形状的关系判断,的空间构型为三角锥形,SiF4和的中心原子均为sp3杂化。
11.【答案】C
【解析】A,从它的晶胞中可知,P原子数目8×+6×=4,B原子数目4,所以磷化硼晶体的化学式为BP,磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料,所以它属于原子晶体,故A错误;
B,磷化硼晶体是原子晶体,熔点高,但熔融状态下不能导电,故B错误;
C,A和D形成的晶胞中,每个原子最外层均满足8电子稳定结构,原子间以共价键连接,该物质中不存在分子,所以磷化硼晶体是原子晶体,故C正确;
D,A与D组成的化合物晶体中,每个A原子周围连接4个P原子,故D错误.
故选:C
12.【答案】D
【解析】①稀有气体为单原子分子,不存在共价键,故①错误;
②晶体含有阴离子,则一定含有阳离子,但金属晶体由阳离子与自由电子构成,没有阴离子,故②错误;
③金刚石、SiC属于原子晶体,键长C﹣C<Si﹣C,故金刚石中化学键更稳定,其熔点更高,NaF、NaCl都属于离子晶体,氟离子比较大于氯离子比较,故NaF的晶格能大于NaCl,则NaF的熔点更高,H2O、H2S都属于分子晶体,水分子之间存在氢键,熔点较高,熔点原子晶体>离子晶体>分子晶体,故金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低,故③正确;
④共价化合物一定不含离子键,但离子晶体中可能含有共价键,如氢氧化钠、过氧化钠、铵盐等,故④错误;
⑤以顶点Ti4+离子研究,与之最近的O2﹣位于面心上,每个Ti4+离子为12个面共用,故每个Ti4+和12个O2﹣相紧邻,故⑤正确;
⑥SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子形成4个Si﹣O共价键,故⑥错误;
⑦分子间作用力影响物理性质,分子稳定性属于化学性质,故⑦错误;
⑧氯化钠属于离子晶体,微粒之间作用为离子键,熔化时破坏离子键,故⑧正确
13.【答案】D
【解析】由题给的四种元素原子的电子排布图可知,在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,A正确;当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,即符合洪特规则,B正确;任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,C正确;若在一个原子轨道里有2个电子,则它们自旋状态相反;若在同一能级的不同轨道里有2个电子,则自旋状态相同,D错误。
14.【答案】B
【解析】A位于晶胞的体内,共8个,B位于晶胞的顶点和面心,晶胞中B的个数为8×0.125 +6×0.5 =4,
则B与A的离子个数为4:8=1:2,则化学式为BA2,
15.【答案】C
【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, 第三层(最外层)电子数是b-a=6, 则原子核外电子数为2+8+6=16, 所以该原子核内的质子数是16。
16.【答案】C
【解析】虽然氩原子与硫离子的核外电子排布式相同,都是1s22s22p63s23p6,但是氩原子与硫离子的核电荷数不同,对核外电子的吸引力不同,两粒子的1s能级上电子的能量不相同;两粒子的3p能级上的电子离核的距离不相同;两粒子都达8电子稳定结构,但化学性质不相同,氩原子稳定,硫离子具有还原性。
17.【答案】B
【解析】CH4和都是正四面体结构,键角均为109°28′,A项不正确;和是等电子体,均为平面正三角形结构,B项正确;H3O+和PCl3价电子总数不相等,不是等电子体,C项不正确;B3N3H6结构与苯相似,也存在“肩并肩”式重叠的轨道,D项不正确。
18.【答案】A
【解析】A.晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合,每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合,所以碳氧原子个数比=1:2,则其化学式为:CO2,故A错误;
B.该化合物晶体属于原子晶体,所以其熔沸点高,硬度大,故B正确;
C.该晶体中,每个碳原子含有4个C﹣O共价键,所以C原子与C﹣0化学键数目之比为1:4,故C正确;
C.该晶体的空间最小环由6个碳原子和6个氧原子构成,故D正确;
19.【答案】B
【解析】用统计的方法描述电子在核外空间出现的概率大小的图形称为电子云;常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现的概率的大小。小点密集的地方表示电子在那里出现的概率大,小点稀疏的地方表示电子在那里出现的概率小。
20.【答案】C
【解析】四种分子的结构式分别为H—Cl、Cl—Cl、H—C≡C—H、,两个原子间形成的共价单键为σ键,而要存在π键,两原子之间必须存在两个或三个共价键,故符合题意的为C项。
21.【答案】C
【解析】不同元素时,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,A项正确;无机含氧酸酸性强弱的判断:同一元素时,价态越高,酸性越强,B项正确;HClO中的氯不是最高价,C项错误;酸性:H2SO4(强酸)>H2SO3(中强酸)>H2CO3(弱酸),D项正确。
22.【答案】C
【解析】本题考查的是原子核外电子的排布规律与族序数的关系。依据题意:“K层电子数为奇数”、“L层电子数为奇数”说明K、L层必然为最外层,所容纳的电子数等于族序数。“L层电子数为偶数”不能确定L层是否为最外层,所以也就不能确定族序数,C项不正确;M层电子为奇数的主族元素,M层一定是最外层,所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等,D项正确。
23.【答案】C
【解析】Hg常温下是液态,不是晶体,A项正确。H、He最外层电子数都少于3个,但它们不是金属,B项正确。金属的延展性指的是能抽成细丝、轧成薄片的性质,在液态时,由于金属具有流动性,不具备延展性,所以C项是错误的。金属晶体中存在自由电子,能够导电、传热,因此D项正确的。
24.【答案】B
【解析】A.Na[Al(OH)4]中铝原子提供空轨道,氢氧根离子提供孤电子对,[Ag(NH3)2]OH中银原子提供空轨道,氨分子提供孤电子对,所以这两种物质都是配合物,故A正确.
B.[Cu(NH3)4]Cl2的配位数是4,故B错误.
C.该离子中价层电子对数=4+(2+2﹣4×1)=4,所以VSEPR模型是正四面体,因为没有孤电子对,所以实际空间构型仍然是正四面体,故C正确.
D.[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中,溴带一个单位负电荷,所以配离子带1个单位的正电荷,中心离子的化合价为+3价,故D正确
25.【答案】D
【解析】三种晶体中,一般合金的熔点低于成分金属单质熔点,而铝与硅比较,硅属于原子晶体具有较高熔点,
26.【答案】B
【解析】A选项与化学键有关,水加热到很高的温度都难以分解说明O—H键能大,不易断裂;B选项和氢键有关,水结成冰,水分子之间存在氢键,分子间氢键一般是成直线形。由于这样,水结成冰其晶体为四面体构型,即每一个水分子,位于四面体中心,在它周围有四个水分子,分别以氢键和它相连。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,空隙大,密度变小;当冰融化未液态水时,水分子间的部分氢键解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大。C选项和范德华力有关,CH4、SiH4、GeH4、SnH4相对分子质量增大,范德华力增大,熔点因而升高;D选项和化学键有关,从HF到HI,键能逐渐减小,因而分子的热稳定性依次减弱。
27.【答案】D
【解析】基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p2,A错误;基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p63d104s2,B错误;基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p63d14s2,C错误; 1s22s22p63s23p63d104s24p1符合原子核外电子排布规律,D正确。
28.【答案】(1)同素异形体 (2)C (3)5 (4)
【解析】臭氧与氧气是氧元素形成的两种不同单质,两者互为同素异形体;互为等电子体的分子在结构上是相似的,O3分子和SO2分子的原子总数相同、价电子总数相同,满足等电子体条件;分析题目中所给信息并结合O原子的结构可知,三个原子以一个O原子为中心,与另外两个O原子分别构成一个共价键,中间O原子提供2个电子后,旁边两个O原子各提供一个电子,各还有两对孤对电子,所以O3分子共有5对孤对电子。两原子间只能有一个σ键,其他的键应该是π键,故“特殊的化学键”是π键。
29.【答案】D
【解析】原子Hs的质量数(A)为269,质子数(Z)为108,故该原子含有的中子数为N=A-Z=269-108=161,N-Z=161-108=53。
30.【答案】C
【解析】根据杂化轨道理论可知,NH3、CH4分子中的中心原子都采取sp3杂化形式,二者不同在于NH3分子中N原子杂化后的四个轨道中有3个形成σ键,而有1个容纳孤电子对,CH4分子中C原子杂化后的四个轨道全部用于形成σ键,这样会导致二者的立体构型有所不同。
31.【答案】 1s22s22p3 pxpx 头碰头 pypy和pzpz 肩并肩 一 两 N≡N N⋮⋮N
【解析】熟悉σ键与π键成键特征
32.【答案】(1)分子晶体;(2)N ;(3)sp3;sp3;(4)能;氨硼烷和水之间可以形成氢键;(5)1s22s22p63s23p63d10;(6)[Ni(NH3)6]Cl2
【解析】(1)氨硼烷的分子结构和乙烷相似,是四面体结构,属于分子晶体;
(2)氮的得电子能力强于硼,氮和硼比较,电负性大的元素为N;
(3)氨硼烷分子中氮原子、硼原子有三个单电子,它们的杂化轨道类型分别为sp3、sp3;
(4)氨硼烷能和水分子间形成氢键,所以能溶于水;
(5)①Ni原子得原子序数是28,基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10;
②用重量法分析金属元素,测得镍元素的质量为0.59g即0.01mol;在碱性条件下加热蒸出NH3,用滴定法测出其物质的量为0.06mol,即N元素物质的量是0.06mol;用摩尔法分析含量,测得氯元素质量为0.71g,即Cl元素的物质的量是0.01mol,根据质量守恒,H元素质量是0.18g,所以分子中Ni、N、Cl、H的原子个数之比是1:6:2:18,根据配合物的特点,得出分子式为:[Ni(NH3)6]Cl2
33.【答案】 (1)Si Na P N
(2)HNO3 NaOH
(3)Ne F
(4)26 四 Ⅷ d
(5)N⋮⋮N 1 2
【解析】 由A的原子结构示意图可知,x=2,原子序数为14,A是硅元素,则B是钠元素,C的最外层电子的排布式为3s23p3,是磷元素,则短周期元素D是氮元素;E的电子排布式为[Ar]3d64s2,核电荷数为18+8=26,是铁元素,位于d区的第四周期第Ⅷ族。五种元素中非金属性最强的是N元素,对应的HNO3酸性最强,金属性最强的是Na元素,对应的NaOH碱性最强。D所在周期第一电离能最大的元素是稀有气体氖,电负性最大的元素是非金属性最强的氟。
34.【答案】(1)F>N>O;
(2)H2O>NH3>CH4;平面三角形;
(3)NaFe2(CN)6;
(4)TiN>MgO>KCl;6;
(5)Cr2O3
【解析】根据B的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍,则电子排布式为:1s22s22p2,故为C,B,C,D,E,A五种非金属元素原子半径依次减小,则为同周期,故B为C,C为O,D为F,A为H,
(1)同周期从左到右第一电离能依次增大,但是在第ⅤA族的氮原子,p轨道上半充满状态稳定,不易失去电子;
(2)C,N,O原子的得电子能力O>N>C,得电子能力越强,其氢化物的稳定性越强,根据价层电子对互斥理论,CH2O的中心原子的杂化方式为sp2杂化,为平面三角形;
(3)X原子的M能层上有4个未成对电子,则电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,故为Fe,BC﹣为CN﹣,与A同族且相差两个周期的元素R即为Na,根据立方体结构,每个晶胞中含有钠、铁、和氢氰根的个数为:1、2、6,分子式为:NaFe2(CN)6;
(4)晶格能越大则晶体熔点越高,则TiN>MgO>KCl,MgO晶体类型为立方体,其中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的O2﹣有6个;
(5)金属铬离子比钒离子Cr2O3含未成对电子多,则磁性大,磁记录性能越好
35.【答案】(1)MN MN2 MN3 MN (2)①离子键、非极性共价键②60/a3NA
【解析】(1)A中阳离子M的个数为4×1/8=1/2个,阴离子N的个数为4×1/8=1/2个;B中阴离子N的个数为4×1/2+2=4个,阳离子M的个数为8×1/8+1=2个;C中阳离子M有4×1/8=1/2个,阴离子N有4×1/8+1=3/2个;D中阳离子M有8×1/8=1个,阴离子N有1个。(2)FeS2晶体中的化学键为离子键和S中的非极性共价键。1个立方体中有1/2个FeS2,其密度为ρ==60/a3NAg/cm3。
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