2024泰安新泰一中老校区(新泰中学)高二下学期第一次月考试题化学含解析
展开化学试题
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Cu:64 Ba:127 Fe:56 K:39 Cu:64 Ag:108
第 I 卷(选择题 共 60 分)
一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列分析判断正确的是
A. 酸性:
B. 和的中心原子均采取杂化
C. 氢化物的沸点:
D. 是手性分子
2. 关于CH3OH,N2H4和(CH3)2NNH2结构,下列说法错误的是
A. 1mlCH3OH中含5mlσ键
B. N2H4分子中所有原子不可能处于同一平面
C. 三者孤电子对数相同
D. 三者中C、O、N杂化方式不相同
3. 已知反应:2[C(H2O)6]2++10NH3+2NH+H2O2=2[C(NH3)6]3++14H2O,下列说法错误的是
A. NH3和H2O的中心原子的杂化类型相同
B. 反应中H2O2作氧化剂,发生还原反应,被还原
C. NH3和H2O与C3+的配位能力:NH3>H2O
D. 1ml[C(H2O)6]2+配离子中,含有的σ键数目为6×6.02×1023
4. 在水溶液中可与发生反应生成和,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 分子中,碳原子轨道杂化类型是,分子的空间构型为平面三角形
B. 1ml分子中含有σ键的数目为
C. 分子中碳原子轨道的杂化类型只有
D. 中与的C原子形成配位键,结构可表示为
5. 四种元素基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>①>②B. 电负性:④>①>③>②
C. 原子半径:②>①>③>④D. 最高正化合价:④>③=②>①
6. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成为正四面体形
B. 在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
D. 该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4
7. 某物质M是制造染料的中间体,它的球棍模型如图所示,由短周期X、Y、Z、W四种元素组成,X元素原子半径最小,W的轨道有一个未成对电子,Y、Z同主族.下列说法正确的是
A. 电负性:B. 最简单氢化物沸点:
C. 是极性分子D. Z最高价氧化物对应水化物的空间构型为三角锥
8. 常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01ml·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 第一电离能:W>Z>Y>X
B. 简单离子的半径:Y>Z>W>X
C. W的氢化物空间构型不一定是三角锥形
D. Z的单质具有强氧化性和漂白性
9. 冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是
A. 冰晶胞内水分子间以共价键结合
B. 每个冰晶胞平均含有4个水分子
C. 水分子间的氢键具有方向性和饱和性,也是键的一种
D. 冰变成水,氢键部分被破坏
10. 下列表示正确的是
A. 钠原子由时,吸收能量,由激发态转化成基态
B. 第一电离能:Na<Mg<Al
C. 的结构示意图为:
D. 基态C原子2p能级的电子轨道表示式:
二、选择题(本题包括 10 个小题,每小题 3 分,共 30 分。每小题只有一个或两个选项符合题意,选全对得 3 分,选对但不全得 1 分,选错不得分。)
11. 第VA族元素原子R与Cl原子结合形成RCl3气态分子,其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列关于RCl5分子的说法中正确的是
A. 每个原子都达到8电子稳定结构
B. 键角(Cl-R-Cl)有90°、120°、180°三种
C. RCl5受热后会解分生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3
D. 分子中5个R-Cl键键能均不相同
12. 已知A、B、C、D、E五种元素中,A、B、C属于同一周期,A原子最外层p轨道的电子数等于次外层的电子总数,B原子最外层有2个未成对电子,D、E原子核内各自的质子数与中子数均相等,B元素可分别与A、C、D、E元素形成型化合物,且在和中,D与B的质量比为7:8,E与B的质量比为1:1。下列叙述中正确的是
A. E元素在周期表中的位置是第三周期第VIA族
B. A、B、C三种元素的第一电离能:C>B>A
C. D基态原子的价层电子排布图为
D. B、C、D、E四种元素的电负性:E>D>C>B
13. 如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是
A. 电负性:Y>M>Z
B. 离子半径:
C. 分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D. Z元素基态原子最外层电子的轨道表示式为
14. 已知:[C( H2O)6]2+呈粉红色,[CCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2- 为无色。现将CCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:
以下结论和解释正确的是
A. 由实验①可推知正反应为放热反应
B. 等物质的量的 [C( H2O)6]2+和 [CCl4]2-中σ键数之比为 9:2
C. 实验②是由于c(H2O)增大,导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CCl4]2-
15. 居里夫妇用α粒子()轰击某金属原子得到,基态Y原子3p能级半充满。具有放射性,很快衰变为:,。下列说法正确的是
A. 第一电离能:X
B. 自然界不存在分子是因其化学键不稳定
C. X原子核内中子数与质子数之比为13:14
D. 简单氢化物的热稳定性:Y16. X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,某科研团队研究发现,X、Y、W形成的晶体有超导性,该新型超导晶体的一个晶胞如图所示,晶胞参数为apm。已知X是形成化合物种类最多的元素,Y和W的最外层电子数相同,但不同族,W的次外层电子数是最外层的8倍,Z是主族元素,其最高价氧化物的水化物可以用于净水,下列说法正确的是
A. Y的第一电离能小于Z的第一电离能
B. Z的最高价氧化物的水化物可以与X最高价氧化物的水化物反应
C. 晶胞中与Y最近W原子有6个
D. 晶体密度为g/cm3
17. 工业上利用黄铜矿炼铜的反应方程式是。产物中某种晶体的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该立方晶胞结构图表示的是FeSB. 每生成,有原子被氧化
C. 中S原子的杂化类型为D. 晶胞中黑球所代表粒子的配位数为4
18. A、B、C、D为四种短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图所示,D的最高价氧化物对应水化物在周期表中酸性最强,下列说法正确的是
A. 原子半径:A>B>C
B. 非金属性:D>C>B
C. C与D形成的化合物为分子晶体
D. 离子中中心原子的价电子对数为3
19. 下列对一些实验事实的理论解释,正确的是
A. AB. BC. CD. D
20. 自然界中原生铜的硫化物经氧化、淋滤后变成溶液,遇到(晶胞结构如图所示)可缓慢转化为。已知:,。下列说法正确的是
A. 1个晶胞中含有4个
B. 基态核外电子排布式为
C. 要使反应正向进行,需满足
D. 体系达平衡后,溶液中:
第Ⅱ卷(非选择题 共 40 分)
21. 有X、Y、Z、W、M五种常见短周期元素,其原子半径随着原子序数递增的变化如图所示。
已知:①基态X原子2p能级的成对电子数与未成对电子数相等;
②Y的简单离子带一个单位电荷,其电子排布与X的简单离子相同;
③W的最高价氧化物十分坚硬,能溶于烧碱溶液,但不溶于盐酸;
④M的单质常温下是一种黄绿色气体,且Y、Z的最高价氧化物对应的水化物及M的氢化物的水溶液两两皆能反应。
回答下列问题:
(1)基态Z原子的核外电子排布式为_______;X、Y、Z、M的简单离子半径由小到大的顺序为_______(用离子符号表示)。
(2)X、Y按原子个数比1∶1形成的化合物的电子式为_______,含有的化学键类型为_______。
(3)某元素的电负性与第一电离能都大于X元素,其单质在加热条件下与等物质的量的烧碱完全反应,生成钠盐、H2O和一种气体。该气体的分子式为_______,其空间结构为_______。
(4)Z与M形成的化合物为气体,其分子式为Z2M6,每个原子最外层都达到8电子结构,写出其结构式:_______。
22. 第VIII族元素Fe、C、Ni性质相似,称为铁系元素,主要用于制造合金。回答下列问题:
(1)基态Ni原子核外能量最高的电子位于_______能级,同周期元素中,基态原子未成对电子数与相同的元素名称为_______。
(2)与酚类物质的显色反应常用于离子检验,已知遇邻苯二酚()和对苯二酚()均显绿色。邻苯二酚的熔、沸点比对苯二酚_______(填“高”或“低”),原因是_______。
(3)晶体结构中阴、阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是_______(填字母)。若晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度是_______。
A. B. C. D.
23. 镍、铜等金属及其化合物在工农业生产上有重要用途。回答下列问题:
(1)基态的核外电子排布式为___________,位于元素周期表中___________(填“s”“p”“d”或“”)区,其核外电子占据的最高电子层符号为___________。
(2)第二电离能___________(填“<”或“>”),其原因是___________。
(3)与能形成如图所示的配合物,该分子中键与键个数比为___________。易溶于___________(填字母)。
A.水 B.四氯化碳 C.苯 D.稀
(4)含有多个配位原子的配位体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种与形成的螯合物的结构如图所示,1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________个,其中提供孤电子对的原子为___________(写元素符号)。
24. 如图所示是金刚石的晶胞结构,除顶点和面心上有碳原子外,4 条体对角线的 处还各有 1 个碳原子。回答下列问题:
(1)若图中原子 1 的坐标参数为(0,0,0),则原子 2 的坐标参数为___________。若金刚石的晶胞参数为a1pm ,则其中最近的两个碳原子之间的核间距为___________pm (用含a1 的代数式表示)。
(2)面心立方ZnS 晶胞与金刚石晶胞结构类似,阴、阳离子各占晶胞所含微粒数的一半。
①S 元素及其同周期的相邻元素第一电离能由小到大的顺序是___________;二氯化硫(SCl2 )分子中 S 原子的杂化轨道类型是___________。
②写出基态 Zn2+电子排布式:___________。
③锌锰干电池中Zn2+可吸收电池反应产生的NH3生成[Zn(NH3)4]2+,该离子中含有___________个σ键。(易错)
④若该ZnS晶胞的晶胞参数为 a2pm,阿伏加德罗常数的值为NA ,则晶体的密度为___________g.cm-3 (列出计算式)。A
B
C
D
选项
实验事实
理论解释
A
溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大
溴单质、碘单质和四氯化碳都为极性分子
B
卤素单质从F2到I2,在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态
范德华力逐渐减小
C
在常温常压下,1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键影响
D
HF的沸点高于HCl
H-F的键长比H-Cl的短
新泰中学 2022 级高二下学期第一次阶段性考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Cu:64 Ba:127 Fe:56 K:39 Cu:64 Ag:108
第 I 卷(选择题 共 60 分)
一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列分析判断正确的是
A 酸性:
B. 和的中心原子均采取杂化
C. 氢化物的沸点:
D. 是手性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.F、Cl是吸电子基,乙酸分子中甲基上的氢原子被F、Cl代替,使得羧基中羟基的极性增强,氢原子更易电离,酸性增强,所以酸性:,A正确;
B.中心Si原子价层电子对数=,采取杂化,中心S原子价层电子对数=,采取杂化,B错误;
C.NH3能形成分子间氢键,熔沸点较高,相对分子质量PH3AsH3>PH3,C错误;
D.手性分子是含手性碳原子的分子,手性碳原子是连有4个不同原子或原子团的碳原子,在中,中心C原子上连了2个H原子,所以不是手性分子,D错误;
故选A。
2. 关于CH3OH,N2H4和(CH3)2NNH2的结构,下列说法错误的是
A. 1mlCH3OH中含5mlσ键
B. N2H4分子中所有原子不可能处于同一平面
C. 三者孤电子对数相同
D. 三者中C、O、N杂化方式不相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH3OH的结构简式为:,1mlCH3OH中含5mlσ键,A正确;
B.任何条件下这六个原子都不可能共面,N2H4中两个N都是sp3杂化,周围的空间构型都是三角锥,整个分子就是两个三角锥连起来的,N2H4分子中所有原子不可能处于同一平面,B正确;
C.CH3OH中羟基氧上有2个孤电子对,N2H4有两对孤电子对,2个N上分别有1个,(CH3)2NNH2中有两对孤电子对,2个N上分别有1个,C正确;
D.三者中C、O、N杂化方式相同均为sp3杂化,D错误;
答案选D。
3. 已知反应:2[C(H2O)6]2++10NH3+2NH+H2O2=2[C(NH3)6]3++14H2O,下列说法错误的是
A. NH3和H2O的中心原子的杂化类型相同
B. 反应中H2O2作氧化剂,发生还原反应,被还原
C. NH3和H2O与C3+的配位能力:NH3>H2O
D. 1ml[C(H2O)6]2+配离子中,含有的σ键数目为6×6.02×1023
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH3中心N的孤对电子对数1,σ键电子对数3,价层电子对数4,为sp3杂化,H2O中心O孤对电子对数2,σ键电子对数2,价层电子对数4,为sp3杂化,A正确;
B.反应中H2O2氧元素为-1价,反应后生成H2O,氧元素化合价为-2价,化合价降低,作氧化剂,发生还原反应,被还原,B正确;
C.根据反应方程式可知NH3和H2O与C3+的配位能力:NH3>H2O,原因是N的电负性小于O,即N对孤对电子吸引小于O,故NH3更容易成为配体,C正确;
D.[C(H2O)6]2+配离子中每个H2O含有2个H-O键,1个配位键,都是σ键,1ml[C(H2O)6]2+配离子中含有的σ键数目为18×6.02×1023,D错误;
故答案为:D。
4. 在水溶液中可与发生反应生成和,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 分子中,碳原子轨道的杂化类型是,分子的空间构型为平面三角形
B. 1ml分子中含有σ键的数目为
C. 分子中碳原子轨道的杂化类型只有
D. 中与的C原子形成配位键,结构可表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中C原子为杂化,空间构型为平面三角形,A正确;
B.一分子中含2个键和1个键,共有3个键,所以1ml分子中含有键的数目为,B正确;
C.分子中与羟基相连的C为杂化,中的C为sp杂化,C错误;
D.中与的C原子形成配位键,所以结构可表示为,D正确;
故答案选C。
5. 四种元素基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>①>②B. 电负性:④>①>③>②
C. 原子半径:②>①>③>④D. 最高正化合价:④>③=②>①
【答案】C
【解析】
【分析】①1s22s22p63s23p4表示的元素是S元素,②1s22s22p63s23p3表示的元素是P元素, ③1s22s22p3表示的元素是N元素, ④1s22s22p5表示的元素是F元素,然后根据元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析可知:①是S,②是P,③是N,④是F元素。
A.一般情况下同一周期元素,原子序数越大,元素的第一电离能越大。但若元素处于第ⅡA族、第VA族,由于原子最外层电子处于全充满、半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素。同一主族元素,原子序数越大,元素的第一电离能越小,则四种元素的第一电离能大小关系为:④>③>②>①,A错误;
B.元素的非金属性越强,其电负性就越大。同一周期元素,原子序数越大,元素的非金属性越强,同一主族元素,原子序数越大,元素的非金属性越弱,则元素的电负性大小关系为:④>③>①>②,B错误;
C.同一周期元素,原子序数越大,原子半径越小;不同周期元素,原子序数越大,原子半径越大,则原子半径大小关系为:②>①>③>④,C正确;
D.F元素非金属性很强,原子半径很小,与其它元素反应只能得到电子或形成共用电子对时偏小F元素,因此没有与族序数相等的最高化合价,故F元素化合价不是在所有元素中最高的,D错误;
故合理选项是C。
6. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 在NaCl晶体中,距Na+最近Cl-形成为正四面体形
B. 在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C. 在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
D. 该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.据图可知距Na+最近的Cl-位于棱心和体心,共6个,形成正八面体,A错误;
B.Ca2+位于晶胞的顶点和面心,根据均摊法,个数为=4,B正确;
C.金刚石中每个C原子形成4个共价键,每个共价键被两个碳原子共用,所以每个碳原子具有2个共价键,即碳原子与碳碳键个数的比为1:2,C正确;
D.该物质由分子构成,据图可知每个分子含有4个F原子,4个E原子,所以分子式为E4F4或F4E4,D正确;
综上所述答案为A。
7. 某物质M是制造染料的中间体,它的球棍模型如图所示,由短周期X、Y、Z、W四种元素组成,X元素原子半径最小,W的轨道有一个未成对电子,Y、Z同主族.下列说法正确的是
A. 电负性:B. 最简单氢化物沸点:
C. 是极性分子D. Z最高价氧化物对应水化物的空间构型为三角锥
【答案】C
【解析】
【分析】某物质M是制造染料的中间体,它的球棍模型如题干图所示,由短周期X、Y、Z、W四种元素组成,X元素原子半径最小,则X为H元素;W的轨道有一个未成对电子,以及W与Z只能形成2个共价键,则W为Cl元素;Y、Z同主族,Y能形成2个共价键,则Y为O,Z能形成6个共价键,则Z为S元素。所以X、Y、Z、W分别为:H、O、S、Cl,据此分析可得:
【详解】A.由分析科知,电负性O>S>Cl,即Y>W>Z,故A错;
B.Y的简单氢化物为,Z的简单氢化物为,由于中含氢键使其沸点大于,则简单氢化物的沸点:Y>Z,故B错;
C.为,由于其结构并不对称,因此具有极性,故选C;
D.是对应的水化物为,是四面体,故D错;
答案选C。
8. 常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01ml·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 第一电离能:W>Z>Y>X
B. 简单离子的半径:Y>Z>W>X
C. W的氢化物空间构型不一定是三角锥形
D. Z的单质具有强氧化性和漂白性
【答案】D
【解析】
【分析】W、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 ml/L)的pH均为2,则两种元素最高价氧化物对应的水化物均为一元强酸,则应为HNO3和HClO4,Z的的原子序数和原子半径均大于W,则W为N元素,Z为Cl元素;X的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 ml/L)的pH为12,为一元强碱,且原子半径大于Cl,则X为Na元素;Y位于Na和Cl之间,且最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 ml/L)的pH<2,应为二元强酸,则Y为S元素。
【详解】W为N,X为Na,Y为S,Z为Cl,
A.同周期元素,第一电离能呈增大趋势,半径越小,越不容易失去电子,第一电离能越大,则第一电离能:W>Z>Y> X,故A正确;
B.电子层数越大离子半径越大,电子层数相同核电荷数越小离子半径越大,所以简单离子半径:S2->Cl->N3->Na+,即Y>Z>W>X,故B正确;
C.W为N元素,其气态氢化物有NH3、N2H4等,NH3三角锥形,N2H4不是三角锥形,故C正确;
D.Z为Cl,Cl2本身并不具有漂白性,D错误。
故选D。
9. 冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是
A. 冰晶胞内水分子间以共价键结合
B. 每个冰晶胞平均含有4个水分子
C. 水分子间的氢键具有方向性和饱和性,也是键的一种
D. 冰变成水,氢键部分被破坏
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.冰晶胞内水分子间以氢键结合,氢键不是化学键,故A错误;
B.由冰晶胞的结构可知,根据均摊法计算,每个冰晶胞平均含有4+8×+6×=8个水分子,故B错误;
C.水分子间的氢键具有方向性和饱和性,但氢键不是化学键,故C错误;
D.冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键,液态水中仍在氢键,故D正确。
故答案为D。
10. 下列表示正确的是
A. 钠原子由时,吸收能量,由激发态转化成基态
B. 第一电离能:Na<Mg<Al
C. 的结构示意图为:
D. 基态C原子2p能级的电子轨道表示式:
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.钠原子由时,放出能量,由激发态转化成基态,A错误;
B.镁的3s轨道电子处于全充满稳定状态,则第一电离能:Na<Al<Mg,B错误;
C.的结构示意图为:,C正确;
D.基态C原子2p能级的电子轨道表示式为:,D错误;
答案选C。
二、选择题(本题包括 10 个小题,每小题 3 分,共 30 分。每小题只有一个或两个选项符合题意,选全对得 3 分,选对但不全得 1 分,选错不得分。)
11. 第VA族元素的原子R与Cl原子结合形成RCl3气态分子,其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列关于RCl5分子的说法中正确的是
A. 每个原子都达到8电子稳定结构
B. 键角(Cl-R-Cl)有90°、120°、180°三种
C. RCl5受热后会解分生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3
D. 分子中5个R-Cl键键能均不相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A.R为第VA族元素,该原子最外层有5个电子,据图可知RCl5中R原子与每个Cl原子共用一对电子,所以R原子的最外层有5+5=10个电子,故A错误;
B.根据图知,bde构成的三角锥形为正三角形,c点位于该正三角形的中心上,acf三点共直线,线段ac与bc、cd、ce都垂直,所以∠acb=∠acd=∠ace=90°,∠bcd=∠dce=∠dce=120°、∠acf=180°,故B正确;
C.RCl5RCl3+Cl2↑,则RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3,故C正确;
D.键长越短,键能越大,据图可知键长不是都相同,所以键能也不是都相同,故D错误;
综上所述答案为BC。
12. 已知A、B、C、D、E五种元素中,A、B、C属于同一周期,A原子最外层p轨道的电子数等于次外层的电子总数,B原子最外层有2个未成对电子,D、E原子核内各自的质子数与中子数均相等,B元素可分别与A、C、D、E元素形成型化合物,且在和中,D与B的质量比为7:8,E与B的质量比为1:1。下列叙述中正确的是
A. E元素在周期表中的位置是第三周期第VIA族
B. A、B、C三种元素的第一电离能:C>B>A
C. D基态原子的价层电子排布图为
D. B、C、D、E四种元素的电负性:E>D>C>B
【答案】AB
【解析】
【分析】由题给信息可知,A、B、C、D、E元素分别为C、O、N、Si、S,据此分析解答。
【详解】A.元素处于第三周期第ⅥA族,A正确;
B.C、O、N元素同处于第二周期,据同周期元素的第一电离能的变化规律可知,第一电离能为,B正确;
C.基态原子的电子排布式为,则价层电子排布图为,该选项违反洪特规则,C错误;
D.一般同周期主族元素的电负性从左到右逐渐增大,同主族元素的电负性自上而下逐渐减小,故四种元素的电负性关系为,D错误;
故答案选AB。
13. 如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是
A. 电负性:Y>M>Z
B. 离子半径:
C. 分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D. Z元素基态原子最外层电子的轨道表示式为
【答案】AC
【解析】
【分析】题图为元素周期表中短周期的一部分,由X、Y、Z、M在周期表中的位置关系可知,X为He元素,Y为F元素,M为Cl元素,Z为S元素。
【详解】A.同周期元素自左而右非金属性增强,同主族元素自上而下非金属性减弱,非金属性,故电负性,A正确;
B.电子层数相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层数不同时,电子层越多离子半径越大,离子半径:,B错误;
C.为,分子中S元素化合价为价,,S原子最外层满足8电子稳定结构,Cl元素化合价为价,,Cl原子最外层满足8电子稳定结构,C正确;
D.Z为S元素,最外层有6个电子,其基态原子的最外层电子的轨道表示式为,D错误;
故答案选AC。
14. 已知:[C( H2O)6]2+呈粉红色,[CCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2- 为无色。现将CCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:
以下结论和解释正确的是
A. 由实验①可推知正反应为放热反应
B. 等物质的量的 [C( H2O)6]2+和 [CCl4]2-中σ键数之比为 9:2
C. 实验②是由于c(H2O)增大,导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CCl4]2-
【答案】BD
【解析】
【分析】实验①中置于冰水浴中,溶液颜色由蓝色溶液变为粉红色溶液,说明反应平衡逆向移动,则可推知正反应为吸热反应;实验②中加水后,溶液由蓝色变为粉红色,说明反应平衡逆向移动;由实验③可知,加入氯化锌固体,溶液变为粉红色,逆向移动,可知锌离子结合氯离子生成更稳定的配离子[ZnCl4]2-。
【详解】A.由分析可知正反应为吸热反应,A错误;
B.1个[C(H2O)6]2+和[CCl4]2-中σ键数目分别为:18、4,故等物质的量的[C(H2O)6]2+和[CCl4]2-中σ键数之比为18:4=9∶2,B正确;
C.由于H2O为纯液体,其浓度保持不变,由分析可知实验②中加水后平衡逆向移动,其原因是由于c(Cl-)、c([C(H2O)6]2+)、c([CCl4]2-)减小,导致正反应速率减小的幅度大于逆反应速率减小的幅度,从而导致平衡逆向移动,C错误;
D.由分析可知实验③加入氯化锌固体,锌离子结合氯离子生成更稳定的配离子[ZnCl4]2-,导致氯离子浓度减小,平衡逆向移动,则配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CCl4]2-,D正确;
故选:BD。
15. 居里夫妇用α粒子()轰击某金属原子得到,基态Y原子3p能级半充满。具有放射性,很快衰变为:,。下列说法正确的是
A. 第一电离能:XB. 自然界不存在分子是因其化学键不稳定
C. X原子核内中子数与质子数之比为13:14
D. 简单氢化物的热稳定性:Y【答案】A
【解析】
【分析】基态Y原子3p能级半充满,所以Y原子为P;由可知,A+4=30+1,A=27,X和Y质子数相差2,所以X为Al;Q和Y质子数相差1,Q为Si,据此分析解题。
【详解】A.X为Al,Q为Si,Y为P,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,所以第一电离能:AlB.由题意30P易衰变,加之其化学键非常不稳定,故自然界中不存在,故B错误;
C.X为Al,质子数为13,中子数为14,所以中子数与质子数之比为14:13,故C错误;
D.P电负性大于Si,所以简单氢化物的热稳定性:Y>Q,故D错误;
故答案选A。
16. X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,某科研团队研究发现,X、Y、W形成的晶体有超导性,该新型超导晶体的一个晶胞如图所示,晶胞参数为apm。已知X是形成化合物种类最多的元素,Y和W的最外层电子数相同,但不同族,W的次外层电子数是最外层的8倍,Z是主族元素,其最高价氧化物的水化物可以用于净水,下列说法正确的是
A. Y的第一电离能小于Z的第一电离能
B. Z的最高价氧化物的水化物可以与X最高价氧化物的水化物反应
C. 晶胞中与Y最近的W原子有6个
D. 晶体密度g/cm3
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,X是形成化合物种类最多的元素,则X为C元素;Z是主族元素,其最高价氧化物的水化物可以用于净水,则Z为Al元素;Y和W的最外层电子数相同,但不同族,W的次外层电子数是最外层的8倍,则Y为Mg元素、W为Ni元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构,元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则镁元素的第一电离能大于铝元素,故A错误;
B.氢氧化铝是溶于强酸、强碱的两性氢氧化物,但氢氧化铝不能溶于弱酸碳酸,故B错误;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的镁原子与位于面心的镍原子的距离最近,则晶胞中与镁原子最近的镍原子个数为12,故C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的镁原子个数为8×=1,位于面心的镍原子个数为6×=3,位于体内的碳原子个数为1,则晶胞的化学式为MgNi3C,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(10-10a)3d,解得d=,故D正确;
故选D。
17. 工业上利用黄铜矿炼铜的反应方程式是。产物中某种晶体的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该立方晶胞结构图表示的是FeSB. 每生成,有原子被氧化
C. 中S原子的杂化类型为D. 晶胞中黑球所代表粒子的配位数为4
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构,黑球个数为4,白球个数为4,晶胞中两种微粒个数比为1∶1,故为,A正确;
B.从方程式中可以看出,每生成1mlFeS,被氧化的S元素生成了,物质的量为,B正确;
C.中S原子价层电子数为,故S为杂化,C错误;
D.根据晶胞结构,的配位数为4,则S的配位数也为4,D正确;
故选C。
18. A、B、C、D为四种短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图所示,D的最高价氧化物对应水化物在周期表中酸性最强,下列说法正确的是
A. 原子半径:A>B>C
B. 非金属性:D>C>B
C. C与D形成的化合物为分子晶体
D. 离子中中心原子的价电子对数为3
【答案】C
【解析】
【分析】D的最高价氧化物对应水化物在周期表中酸性最强,该化合物是HClO4,推出D为Cl,B为O,A为N,C为Si,据此分析;
【详解】A.同一周期,从左向右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,因此原子半径大小顺序是Si>N>O,故A错误;
B.O的非金属性强于Cl,故B错误;
C.Si与Cl形成化合物是SiCl4,属于分子晶体,故C正确;
D.ClO中心原子Cl,有3个σ键,孤电子对数为=1,价电子对数为4,故D错误;
答案为C。
19. 下列对一些实验事实的理论解释,正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.溴单质、碘单质、四氯化碳都为非极性分子,故A错误;
B.卤素单质从F2到I2,相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增大,所以聚集状态由气态、液态到固态,故B错误;
C.氨是极性分子,氨分子、水分子之间能形成氢键,所以氨气极易溶于水,故C正确;
D.HF的沸点高于HCl,是因为HF分子间能形成氢键,故D错误;
选C。
20. 自然界中原生铜的硫化物经氧化、淋滤后变成溶液,遇到(晶胞结构如图所示)可缓慢转化为。已知:,。下列说法正确的是
A. 1个晶胞中含有4个
B. 基态核外电子排布式为
C. 要使反应正向进行,需满足
D. 体系达平衡后,溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据均摊原则,1个晶胞中含的个数是,故A正确;
B.为29号元素,基态的核外电子排布式为,故B错误;
C.反应的平衡常数,要使反应正向进行,则,所以需满足,故C错误;
D.体系达平衡后,,故D错误;
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题 共 40 分)
21. 有X、Y、Z、W、M五种常见短周期元素,其原子半径随着原子序数递增的变化如图所示。
已知:①基态X原子2p能级的成对电子数与未成对电子数相等;
②Y的简单离子带一个单位电荷,其电子排布与X的简单离子相同;
③W的最高价氧化物十分坚硬,能溶于烧碱溶液,但不溶于盐酸;
④M的单质常温下是一种黄绿色气体,且Y、Z的最高价氧化物对应的水化物及M的氢化物的水溶液两两皆能反应。
回答下列问题:
(1)基态Z原子核外电子排布式为_______;X、Y、Z、M的简单离子半径由小到大的顺序为_______(用离子符号表示)。
(2)X、Y按原子个数比1∶1形成的化合物的电子式为_______,含有的化学键类型为_______。
(3)某元素的电负性与第一电离能都大于X元素,其单质在加热条件下与等物质的量的烧碱完全反应,生成钠盐、H2O和一种气体。该气体的分子式为_______,其空间结构为_______。
(4)Z与M形成的化合物为气体,其分子式为Z2M6,每个原子最外层都达到8电子结构,写出其结构式:_______。
【答案】(1) ①. 1s22s22p63s23p1 ②. Cl->O2->Na+>Al3+
(2) ①. ②. 离子键、共价键
(3) ①. OF2 ②. V形
(4)
【解析】
【分析】根据短周期元素的原子序数及原子半径大小关系,结合①基态X原子2p能级的成对电子数与未成对电子数相等,可知X核外电子排布是1s22s22p4,所以X是O元素;
②Y的简单离子带一个单位电荷,其电子排布与X的简单离子相同,则Y是Na元素;
③W的最高价氧化物十分坚硬,能溶于烧碱溶液,但不溶于盐酸,W是Si元素;
④M的单质常温下是一种黄绿色气体,则M是Cl元素;且Y、Z的最高价氧化物对应的水化物及M的氢化物的水溶液两两皆能反应,可知Z是Al元素。然后根据问题分析解答。
【小问1详解】
根据上述分析可知:X是O,Y是Na,Z是Al,W是Si,M是Cl元素。
Z是13号Al元素,根据构造原理可知基态Al原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p1;
X是O,Y是Na,Z是Al,M是Cl,它们形成的简单离子O2-、Na+、Al3+核外电子排布都是2、8,电子层结构相同,离子的核电荷数越大,离子半径就越小;Cl-核外电子排布是2、8、8,离子核外电子层数越多,离子半径就越大,所以离子半径大小关系为:Cl->O2->Na+>Al3+;
【小问2详解】
X是O,Y是Na,二者按照1:1形成的化合物Na2O2是离子化合物,2个Na+与通过离子键结合,在阴离子中2个O原子之间以共价键结合,故Na2O2的电子式为:;根据上述分析可知Na2O2中含有离子键、共价键;
【小问3详解】
一般情况下元素的非金属性越强,其电负性就越大,第一电离能也越大。X是O元素,某元素的电负性与第一电离能都大于X元素,则该元素是F元素,F2在加热条件下与NaOH按等物质的量反应产生NaF、H2O及一种气体物质,根据元素守恒,可知该气体是OF2,该反应的化学方程式为:2F2+2NaOH=2NaF+H2O+OF2;在OF2中的中心O原子杂化轨道数目是2+=4,O原子上有2对孤电子对和2对成键电子对,因此其空间构型是V形;
【小问4详解】
Z是Al,M是Cl,二者形成的化合物为气体,其分子式为Al2Cl6,每个原子最外层都达到8电子结构,则其结构式为: 。
22. 第VIII族元素Fe、C、Ni性质相似,称为铁系元素,主要用于制造合金。回答下列问题:
(1)基态Ni原子核外能量最高的电子位于_______能级,同周期元素中,基态原子未成对电子数与相同的元素名称为_______。
(2)与酚类物质的显色反应常用于离子检验,已知遇邻苯二酚()和对苯二酚()均显绿色。邻苯二酚的熔、沸点比对苯二酚_______(填“高”或“低”),原因是_______。
(3)晶体结构中阴、阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是_______(填字母)。若晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度是_______。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 3d ②. 钛、锗、硒
(2) ①. 低 ②. 邻苯二酚形成分子内氢键,对苯二酚形成分子间氢键
(3) ①. CD ②.
【解析】
【详解】(1)Ni为28号元素,基态Ni原子的电子排布式为,核外能量最高的电子位于3d能级;根据基态Ni原子的电子排布式可知,其3d能级上未成对电子数为2,同周期中,未成对电子数为2的还有:22号元素钛,其基态原子电子排布式为;32号元素锗,其基态原子电子排布式为;34号元素硒,其基态原子电子排布式为;
(2)邻苯二酚形成分子内氢键,对苯二酚形成分子间氢键,后者分子间作用力较大,故邻苯二酚的熔、沸点比对苯二酚低;
(3)晶体结构中阴、阳离子的配位数均为6,晶胞的俯视图应类似于晶胞,故选CD;根据均摊法,1个晶胞中含个数为,含个数为,的摩尔质量为,1个晶胞的质量为,晶胞的体积为,则晶体的密度为。
23. 镍、铜等金属及其化合物在工农业生产上有重要用途。回答下列问题:
(1)基态的核外电子排布式为___________,位于元素周期表中___________(填“s”“p”“d”或“”)区,其核外电子占据的最高电子层符号为___________。
(2)第二电离能___________(填“<”或“>”),其原因是___________。
(3)与能形成如图所示的配合物,该分子中键与键个数比为___________。易溶于___________(填字母)。
A.水 B.四氯化碳 C.苯 D.稀
(4)含有多个配位原子的配位体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种与形成的螯合物的结构如图所示,1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________个,其中提供孤电子对的原子为___________(写元素符号)。
【答案】(1) ①. 或 ②. d ③. N
(2) ①. < ②. 镍失去的是电子,铜失去的是全充满的电子
(3) ①. ②.
(4) ①. 6 ②. N、O
【解析】
【小问1详解】
基态Ni的核外电子排布式为或;Ni位于元素周期表中d区;Ni核外电子占据的最高能层符号为N;
【小问2详解】
第二电离能I2(Ni)<I2(Cu);镍失去的是电子,铜失去的是全充满的电子,全充满结构稳定,铜不易失去3d轨道上的电子,所以Cu的第二电离能较大;
【小问3详解】
该分子中键个数为8,键个数为8,键与键个数比为1:1;根据相似相溶原理,Ni(CO)4是非极性分子,易溶于非极性分子中,四氯化碳和苯是非极性分子,所以Ni(CO)4易溶于四氯化碳和苯,答案选BC;
【小问4详解】
由题意可知,只有成环的配位键才能起到螯合作用,再结合题目中所给的结构可知,1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6个;由结构图可知,提供孤电子对的原子为N、O。
24. 如图所示是金刚石的晶胞结构,除顶点和面心上有碳原子外,4 条体对角线的 处还各有 1 个碳原子。回答下列问题:
(1)若图中原子 1 的坐标参数为(0,0,0),则原子 2 的坐标参数为___________。若金刚石的晶胞参数为a1pm ,则其中最近的两个碳原子之间的核间距为___________pm (用含a1 的代数式表示)。
(2)面心立方ZnS 晶胞与金刚石的晶胞结构类似,阴、阳离子各占晶胞所含微粒数的一半。
①S 元素及其同周期的相邻元素第一电离能由小到大的顺序是___________;二氯化硫(SCl2 )分子中 S 原子的杂化轨道类型是___________。
②写出基态 Zn2+电子排布式:___________。
③锌锰干电池中Zn2+可吸收电池反应产生的NH3生成[Zn(NH3)4]2+,该离子中含有___________个σ键。(易错)
④若该ZnS晶胞的晶胞参数为 a2pm,阿伏加德罗常数的值为NA ,则晶体的密度为___________g.cm-3 (列出计算式)。
【答案】24. ①. ②.
25. ①. S【解析】
【小问1详解】
若题图中原子1的坐标参数为(0,0,0),则可建立以原子1为原点的坐标系,根据题干信息可知,原子2位于其中一条体对角线上,则原子2的坐标参数为。晶胞中最近的两个C原子之间的核间距刚好为体对角线长的,为pm。
【小问2详解】
①与S元素同周期的相邻元素分别为P和Cl,一般情况下,同周期第一电离能逐渐增大,但P的3p轨道为3p3半充满状态,故第一电离能由小到大的为顺序为S②基态Zn原子为30号元素,核外共有30个电子,而Zn2+失去了两个电子,其核外电子排布式为排布式为[Ar]3d10;
③[Zn(NH3)4]2+离子中Zn2+和NH3形成了4个配位键,同时1个NH3中N和H形成3个共价键,则该离子中共含有4+3×4=16个σ键;
④由②分析可知,1个ZnS晶胞中共由4个ZnS,则晶胞的质量m为,晶胞的体积V=(a2×10-10)3=a23×10-30cm3,根据密度公式可得该晶体的密度= g·cm-3。
A
B
C
D
选项
实验事实
理论解释
A
溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大
溴单质、碘单质和四氯化碳都为极性分子
B
卤素单质从F2到I2,在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态
范德华力逐渐减小
C
在常温常压下,1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键影响
D
HF的沸点高于HCl
H-F的键长比H-Cl的短
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