【化学】云南省大关县第一中学2018-2019学年高二上学期12月月考(解析版) 试卷
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云南省大关县第一中学2018-2019学年高二上学期12月月考
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
一、单选题(共28小题,每小题2.0分,共56分)
1.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
2.对配合物[Cu(NH3)4]SO4的叙述,错误的是( )
A. Cu2+和NH3之间以配位键结合
B. [Cu(NH3)4]2+和SO42-之间以离子键结合
C. Cu2+和NH3之间以离子键结合
D. [Cu(NH3)4]SO4在水中全部电离成[Cu(NH3)4]2+和SO42-
3.下列各元素最易形成离子化合物的是( )
①第三周期第一电离能最小的元素 ②价电子构型为2s22p6的原子 ③2p能级为半满的元素 ④电负性最大的元素
A. ①②B. ③④C. ②③D. ①④
4.下列说法中正确的是( )
A. 含有非极性键的分子一定是非极性分子
B. 非极性分子中一定含有非极性键
C. 由极性键形成的双原子分子一定是极性分子
D. 两个原子之间共用两对电子,形成的化学键一定有极性
5.X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,Y与Z两元素的核外电子层数相同,Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能,则X、Y、Z的原子序数( )
A. X>Y>Z B. Y>X>Z C. Z>X>Y D. Z>Y>X
6.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是( )
A. 配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B. 该配合物可能是平面正方形结构
C. Cl—和NH3分子均与Pt4+配位
D. 配合物中Cl—与Pt4+配位,而NH3分子不配位
7.下列物质属于等电子体的一组是( )
A. CH4和NH3 B. B3H6N3和C6H6
C. F-和Mg D. H2O和CH4
8.根据π键的成键特征判断C=C的键能是C—C键能的( )
A. 2倍 B. 大于2倍 C. 小于2倍 D. 无法确定
9.已知某元素的+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,则该元素在周期表中的位置正确的是( )
A. 第三周期ⅣA族,p区 B. 第四周期ⅡB族,s区
C. 第四周期Ⅷ族,d区 D. 第四周期ⅡA族,s区
10.下列说法中正确的是( )
A. s区都是金属元素 B. s区都是主族元素
C. 稀有气体在ds区 D. 所有非金属元素都在p区
11.下列物质中含离子键的是( )
A. Cl2 B. CO2 C. NaCl D. CH4
12.具有下列特征的元素,一定是非金属元素的是( )
A. 对应氢氧化物是两性氢氧化物 B. 具有负化合价
C. 最高价氧化物对应的水化物是酸 D. 具有可变化合价
13.当H原子和F原子沿z轴结合成HF分子时,F原子中和H原子对称性不一致的轨道是( )
A. 1s B. 2s C. 2px D. 2pz
14.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
15.根据下列五种元素的电离能数据(单位:kJ·mol-1),判断下列说法不正确的是( )
A. 元素的电负性最大的可能是Q元素
B. R和S均可能与U在同一主族
C. U元素可能在周期表的s区
D. 原子的价电子排布为ns2np1的可能是T元素
16.关于金属晶体的六方最密堆积的结构形式的叙述正确的是( )
A. 晶胞是六棱柱 B. 晶胞是六面体
C. 每个晶胞中含4个原子 D. 每个晶胞中含17个原子
17.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是( )
A. 具有规则几何外形的固体均为晶体
B. 晶体具有自范性,非晶体没有自范性
C. 晶体研碎后即变为非晶体
D. 将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
18.铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列性质与这些用途无关的是( )
A. 不易生锈 B. 导电性好 C. 密度小 D. 强度高
19.二氧化硅晶体是空间立体网状结构,如图所示:
关于二氧化硅晶体的下列说法中,正确的是( )
A. 1 mol SiO2晶体中Si—O键为2 mol
B. 二氧化硅晶体的分子式是SiO2
C. 晶体中Si、O原子最外电子层都满足8电子结构
D. 晶体中最小环上的原子数为8
20.表中原子化热、晶格能、键能的单位都是kJ•mol﹣1
则下列说法正确的是( )
A. Na(s)与Cl2(g)反应生成1mol NaCl(s)放出的热量为556.1kJ
B. Si(s)+2Cl2(g)═SiCl4(g)△H=﹣602kJ•mol﹣1
C. 从表中可以看出,氯化钠的熔点比晶体硅高
D. 从表中数据可以看出,微粒半径越大金属键、离子键的越弱,而共价键却越强
21.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图所示),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是( )
A. 石墨烯与石墨互为同位素
B. 0.12 g石墨烯中含6.02×1022个碳原子
C. 石墨烯是一种有机物
D. 石墨烯中碳原子间以共价键结合
22.下列性质体现了金属通性的是( )
A. 银不易生锈 B. 铁常温下不溶于浓硝酸
C. 钠与水剧烈反应放出氢气 D. 金属具有良好的延展性
23.下列说法正确的是( )
A. 原子晶体中只存在非极性共价键
B. 稀有气体形成的晶体属于分子晶体
C. 干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
D. 金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
24.X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞如图所示,则下面表示该化合物的化学式正确的是( )
A. ZXY3 B. ZX2Y6 C. ZX4Y8 D. ZX8Y12
25.能与氢氧化钠溶液反应且属化合物的原子晶体是( )
A. 铝 B. 金刚石 C. 硅 D. 二氧化硅
26.高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构.晶体中氧的化合价部分为0价,部分为﹣2价.如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元).则下列说法正确的是( )
A. 超氧化钾的化学式为KO2,每晶胞含有14个K+和13个O2﹣
B. 晶体中每个K+周围有8个O2﹣,每个O2﹣周围有8个K+
C. 晶体中与每个K+距离最近的K+有8个
D. 晶体中,0价氧原子与﹣2价氧原子的数目比为3:1
27.关于晶体和非晶体的说法,正确的是( )
A. 晶体在三维空间里呈周期性有序排列,因此在各个不同的方向上具有相同的物理性质
B. 晶体在熔化过程中需要不断的吸热,温度不断地升高
C. 普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同
D. 晶体和非晶体之间不可以相互转化
28.高温下,超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是( )
A. KO2中只存在离子键
B. 超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有1个K+和1个O2-
C. 晶体中与每个K+距离最近的O2-有6个
D. 晶体中,所有原子之间都以离子键相结合
分卷II
二、填空题(共6小题,共44分)
29.(1)①在BF3分子中,F—B—F的键角是________,B原子的杂化轨道类型为________,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF的立体构型为________;
②在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为________,层间作用力为________。
(2)①Y2X2(C2H2)分子中Y原子轨道的杂化类型为______,1 mol Y2X2含有σ键的数目为______。
②元素Y(C)的一种氧化物与元素Z(N)的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式为________。
③化合物ZX3(NH3)的沸点比化合物YX4(CH4)的高,其主要原因是
________________________________________________________________________。
30.二氧化硅晶体是立体的网状结构。其晶体模型如下图所示。请认真观察该晶体模型后回答以下问题:
二氧化硅的晶胞结构
(1)二氧化硅晶体中最小环为________元环。
(2)每个硅原子为________个最小环共有。
(3)每个最小环平均拥有________个硅原子、________个氧原子。
)
31.X、Y、T、Q 四种元素,位于元素周期表前四周期,元素的性质或结构信息如下.
①X 单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对,常温下单质气体性质稳定,但其原子较活泼;
②Y 二价阳离子的外围电子层排列为3d9;
③T原子核外s轨道电子总数等于p轨道电子总数;人体内含量最多的元素,且其单质是常见的助燃剂;
④Q 第三周期主族元素中原子半径最小。
请根据上述信息回答下列问题:
(1)写出 X3﹣的一种等电子体的化学式 ; X的气态氢化物易液化的原因是: .
(2)写出T元素基态原子的核外电子排布式 ;Q元素的原子核外有 种运动状态不同的电子.
(3)元素 X、T 的电负性相比, 的小(填元素名称);元素X的第一电离能与T相比较,T的 (填“大”或“小”).
(4)Y元素在周期表中位于 区.Y单质晶体的晶胞中实际拥有 个原子,该晶体中Y原子在三维空间的堆积方式为 堆积.CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知CaO晶体密度为ag•cm﹣3,NA表示阿伏加德罗常数,则CaO晶胞体积为 cm3.
(5)在硫酸铜溶液中通入X的气态氢化物至过量,先出现蓝色沉淀,最后溶解形成深蓝色的溶液.此蓝色沉淀溶解的离子方程式为: .
(6)元素X与Q可形成化合物XQ3,根据价层电子对互斥理论判断XQ3的空间构型为: ,分子中X原子的杂化方式为 杂化.
32.请按要求填空:
(1)Mg是第3周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表:
①解释表中氟化物熔点差异的原因:
a.________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
b.________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②硅在一定条件下可以与Cl2反应生成SiCl4,试判断SiCl4的沸点比CCl4的________(填“高”或“低”),理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列物质变化,只与范德华力有关的是_________
a.干冰熔化 b.乙酸汽化
c.石英熔融 d.CHONCH3CH3溶于水
e.碘溶于四氯化碳
(3)C,N元素形成的新材料具有如下图所示结构, 该晶体的化学式为:_______________。该晶体硬度将超过目前世界上最硬的金刚石,其原因是________________________________________________________________________。
(4)FeCl3常温下为固体,熔点282 ℃,沸点315 ℃,在300 ℃以上升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断FeCl3的晶体类型为_________________。
(5)氮化碳和氮化硅晶体结构相似,是新型的非金属高温陶瓷材料,它们的硬度大,熔点高、化学性质稳定。
①氮化硅的硬度________(“大于”或“小于”)氮化碳的硬度,原因是________________。
②下列物质熔化时所克服的微粒间的作用力与氮化硅熔化时所克服的微粒间的作用力相同的是_________。
a.单质I2和晶体硅 b.冰和干冰
c.碳化硅和二氧化硅 d.石墨和氧化镁
③已知氮化硅的晶体结构中,原子间都以单键相连,且氮原子与氮原子不直接相连、硅原子与硅原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子稳定结构,请写出氮化硅的化学式________。
(6)第ⅢA,ⅤA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似。在GaN晶体中,每个Ga原子与______个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为________。在四大晶体类型中,GaN属于_______晶体。
33.(1)将等径圆球在二维空间里进行排列,可形成密置层和非密置层,在图1所示的半径相等的圆球的排列中,A属于________层,配位数是________;B属于________层,配位数是________。
(2)将非密置层一层一层地在三维空间里堆积,得到如图2所示的一种金属晶
体的晶胞,它被称为简单立方堆积,在这种晶体中,金属原子的配位数是
________,平均每个晶胞所占有的原子数目是________。
(3)有资料表明,只有钋的晶体中的原子具有如图2所示的堆积方式,钋位于
元素周期表的第________周期第__________族,元素符号是________,最外
电子层的电子排布式是________。
答案
34.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对的电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。
请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为____________,该元素的符号是________;
(2)Y元素原子的价层电子排布图为____________,该元素的名称是________;
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的立体构型为________;
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是________________________;
(5)比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案
1.【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。
2.【答案】C
【解析】A.该配合物中氮原子提供孤电子对,所以氨气分子是配位体,铜离子提供空轨道,Cu2+和NH3之间以配位键结合,故A正确;
B.[Cu(NH3)4]SO4中外界是SO42﹣,內界是[Cu(NH3)4]2+,以离子键结合,故B正确;
C.该配合物中,铜离子提供空轨道,是中心离子,氮原子提供孤电子对,氨气分子是配位体,Cu2+和NH3之间以配位键结合,故C错误;
D.[Cu(NH3)4]SO4中外界是SO42﹣,內界是[Cu(NH3)4]2+,以离子键结合,水中全部电离成[Cu(NH3)4]2+和SO42﹣,故D正确;
3.【答案】D
【解析】第三周期第一电离能最小的元素是钠,易失去电子;价电子构型为2s22p6的原子是氖,化学性质不活泼;2p能级为半满的元素是氮,是非金属元素;电负性最大的元素是氟,非金属性最强,故最易形成离子化合物的是钠和氟。
4.【答案】C
【解析】含有非极性键的分子可能是极性分子,如H2O2为极性分子,也可能是非极性分子,如CH2=CH2是非极性分子,A不正确;CH4分子为非极性分子,但其只含有极性键,B不正确;由极性键形成的双原子分子,其正负电荷中心不重合,一定为极性分子,C正确;同种元素的原子共用两对电子,形成的化学键为非极性键,不同元素的原子共用两对电子,形成的化学键为极性键,D不正确。
5.【答案】D
【解析】X、Y的阳离子电子层结构相同,但离子半径X>Y,说明原子序数X<Y;Z与Y的核外电子层数相同,Z的第一电离能大于Y的,说明原子序数Z>Y。
6.【答案】C
【解析】PtCl4·2NH3水溶液不导电,说明配合物溶于水不会产生自由移动的离子;加入AgNO3溶液反应不产生沉淀并且以强碱处理并没有NH3放出,说明Cl和NH3都参与配位,配位数是6;配位数是6的配合物不可能是平面结构,可能是正八面体或变形的八面体。
7.【答案】B
【解析】本题主要考查对等电子体概念的理解。等电子体需具备两个条件:一是微粒的原子总数相同,二是微粒的价电子总数相同。分析可知B项正确;A项中CH4与NH3原子总数不相等;C项中F-和Mg的价电子总数不相同;D项中H2O和CH4的原子总数不相同。
8.【答案】C
【解析】由于π键的键能比σ键键能小,双键中有一个π键和一个σ键,所以双键的键能小于单键的键能的2倍。
9.【答案】D
【解析】该元素为Ca,位于第四周期ⅡA族,s区。
10.【答案】B
【解析】s区包括第ⅠA族和第ⅡA族,第ⅠA族中含有氢元素,A项错误、B项正确;稀有气体属于p区元素,C项错误;氢元素在s区,D项错误。
11.【答案】C
【解析】本题考查了物质类别与化学键的关系。多原子非金属单质、共价化合物中含有共价键,离子化合物中含有离子键
12.【答案】B
【解析】在化合物中金属元素只能显正化合价,非金属元素可以显正化合价和负化合价,B项正确;KMnO4对应的含氧酸中Mn显+7价,为金属元素,C项错误;过渡元素(金属)也具有可变化合价(如Fe),D项错误。
13.【答案】C
【解析】s轨道无论沿何轴结合,均对称。
14.【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。
15.【答案】B
【解析】由表中数据可知,A项正确;根据第一电离能的数据可知,R的最外层应该有1个电子,S的最外电子层应该有2个电子,不属于同一主族,B项不正确;U最外层有1个电子,可能属于s区元素,C项正确;T元素最外层有3个电子,价电子排布可能是ns2np1,D项正确。
16.【答案】B
【解析】金属晶体的六方最密堆积结构形式的晶胞是六棱柱的1/3—平行六面体,有8个顶点和1个内部原子,晶胞中绝对占有2个原子。
17.【答案】B
【解析】A,具有规则几何外形的固体不一定是晶体,故A错误;
B,晶体的规则几何外形是自发形成的,有些固体尽管有规则的几何外形,但由于不是自发形成的,所以不属于晶体,所以晶体具有自范性,非晶体没有自范性,故B正确;
C,晶体研碎后还是晶体,故B错误;
D,将玻璃加工成规则的固体,玻璃仍然不是晶体,属于玻璃态物质,故D错误;
18.【答案】B
【解析】由题意可知:新型建筑装潢材料的选取与合金是否坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工有关,而与合金的导电性无关。
19.【答案】C
【解析】A选项错误,SiO2晶体中,1个硅原子与周围4个氧原子形成Si—O键,所以1 mol SiO2晶体中Si—O键为4 mol;B选项错误,晶体中1个硅原子与周围4个氧原子形成共价键,1个氧原子与周围2个硅原子形成共价键,SiO2表示晶体中Si、O原子个数比为1∶2,并不是分子式;C选项正确,1个硅原子分别与4个氧原子形成4对共用电子对,1个氧原子分别与2个硅原子形成2对共用电子对,所以Si、O原子最外电子层都满足8电子结构;D选项错误,晶体中最小环上硅与氧交替连接,SiO2晶体中最小环上的原子数为12,其中含有6个硅原子,6个氧原子。
20.【答案】B
【解析】A,Na与Cl2反应的△H=2×108.5KJ/mol+243KJ/mol﹣2×786KJ/mol=﹣1112KJ/mol,故A错误;
B,反应的△H=176KJ/mol×2+243KJ/mol×2﹣360KJ/mol×4=﹣602KJ/mol,故B正确;
C,NaCl是离子晶体,硅是原子晶体,晶体类型不同,其熔点高低不能只看其晶格能和键能大小,故C错误;
D,微粒半径越大共价键也是越弱,故D错误;
21.【答案】D
【解析】石墨烯与石墨互为同素异形体,A错误;0.12 g石墨烯中含有的碳原子数为×6.02×1023mol-1=6.02×1021个,B错误;石墨烯是碳单质的一种,是无机物,C错误;石墨烯分子中碳原子间是以共价键相结合的,D正确。
22.【答案】D
【解析】A 只是对不活泼金属性质的描述,B是铁铝某些特殊性质的描述C是对活泼金属性质的描述,不是金属的通性。只有D才是金属通性的体现。
23.【答案】B
【解析】本题主要考查常见晶体的相关知识。单质类型为原子晶体(晶体硅、金刚石)的物质,只有非极性共价键,而化合物型的晶体(SiO2)中则含有极性共价键,A不正确;稀有气体为单原子分子,故B正确;干冰升华时破坏的是CO2分子之间的作用力,分子内的C=O共价键没有变化,C不正确;只有活泼金属与活泼非金属才能形成离子化合物,而AlCl3等物质则为共价化合物,D不正确。
24.【答案】A
【解析】由晶胞结构知X占据正方体的8个顶角,属于该晶胞的X=8×=1,Y占12条棱的中间,属于该晶胞的Y=12×=3,Z占据体心为1,故化学式为ZXY3。
25.【答案】D
【解析】A,铝属于金属晶体,能与氢氧化钠溶液反应,是单质不是化合物,故A错误;B,金刚石属于原子晶体,不能与氢氧化钠溶液反应,是单质不是化合物,故B错误;C,硅属于原子晶体,能与氢氧化钠溶液反应,是单质不是化合物,故C错误;D,二氧化硅属于原子晶体,能与氢氧化钠溶液反应,是化合物,故D正确; 故选D.
26.【答案】D
【解析】A,由晶胞图可知,K+的个数为8×0.125 +6×0.5 =4,O2﹣的个数为12×0.25 +1=4,故A错误;
B,由晶胞图可知,晶体中每个K+周围有6个O2﹣,每个O2﹣周围有6个K+,故B错误;
C,由晶胞图可知,晶体中与每个K+距离最近的K+有12个,故C错误;
D,晶胞中K+与O2﹣个数分别为4、4,所以晶胞中共有8个氧原子,根据电荷守恒﹣2价O原子数目为2,所以0价氧原子数目为8﹣2=6,所以晶体中,0价氧原子与﹣2价氧原子的数目比为3:1,故D正确.
27.【答案】C
【解析】A,晶体具有各向异性,在各个不同的方向上的物理性质不同,非晶体和多晶体具有各向同性,故A错误;B,晶体在熔化过程中需要不断的吸热,但需要破坏化学键,具有固定的熔点,故B错误;
C,普通玻璃属于非晶体,具有各向同性,在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同,故C正确;D,理论和实验证明非晶体具有不稳定状态,在适当的条件下会变成晶体,故D错误。
28.【答案】C
【解析】根据题给信息,超氧化钾晶胞是面心立方晶胞,超氧化钾晶体(KO2)是离子化合物,阴、阳离子分别为K+、O2-,晶体中K+与O2-间形成离子键,O2-中O—O键为共价键。作为面心立方晶胞,每个晶胞中含有8×+×6=4个K+,1+×12=4个O2-,晶胞中与每个K+距离最近的O2-有6个。
29.【答案】 (1)①120° sp2 正四面体
②共价键 范德华力或分子间作用力
(2)①sp 3NA ②N2O
③NH3分子间存在氢键而CH4分子间只存在范德华力
【解析】 (1)①因为BF3的空间构型为平面三角形,所以F—B—F的键角为120°。②立方氮化硼晶体结构与石墨相似,故B、N以共价键相结合构成分子晶体,其层间作用力是分子间作用力。
(2)①C2H2的结构式为H—C≡C—H。
②CO2与N2O的原子总数和价电子总数均相同。
③分子间形成氢键,沸点反常高。
30.【答案】(1)12 (2)12 (3) 1
【解析】如将金刚石晶体中的碳原子换成硅原子,则可得到晶体硅。与金刚石晶体相比,晶体硅中原子半径较大,Si—Si键的键长较长。如在每个Si—Si键中插入一个氧原子,则可得到SiO2晶体,即图所示的晶体结构。利用金刚石结构所得结论,二氧化硅晶体中的最小环应为12元环(6个氧原子和6个硅原子交替成环);同理,每个硅原子为12个最小环共有;每个最小环平均拥有6×1/12=1/2个硅原子和6×1/6=1个氧原子。
31.【答案】(1)CO2;氢键导致其易液化;
(2)[Ar]3d94s2;17;
(3)氮;小;
(4)ds;4;面心立方最密;;
(5)Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH﹣+4H2O;
(6)三角锥形;sp3
【解析】X单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对,常温下单质气体性质稳定,但其原子较活泼,则X是N元素;Y二价阳离子的外围电子层排列为3d9,Y的原子序数是18+9+2=29,为Cu元素;T原子核外s轨道电子总数等于p轨道电子总数,人体内含量最多的元素,且其单质是常见的助燃剂,则T为O元素;同一周期中,原子半径随着原子序数的增大而减小,Q在第三周期主族元素中原子半径最小,则Q为Cl元素。
(1)X3﹣为N3﹣,该离子中含有3个原子且含有16个价电子,则一种等电子体的化学式CO2,X的气态氢化物是氨气,氨气易液化的原因是:氨气分子间不只存在范德华力,还存在氢键,氢键的存在导致氨气易液化;
(2)T是Cu元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理知,T元素基态原子的核外电子排布式:[Ar]3d94s2;原子核外有几个电子,其核外就有几种运动状态,Q是Cl元素,则Q元素的原子核外有17种运动状态不同的电子;
(3)X是N元素,T是Cl元素,元素 X、T 的电负性相比,氯元素的小;元素X的第一电离能与T相比较,T的小;
(4)Y元素在周期表中位于ds区,铜单质的晶体为面心立方晶胞,所以Y单质晶体的晶胞中实际拥有原子个数=8×,该晶体中Y原子在三维空间的堆积方式为面心立方最密堆积;CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知CaO晶体密度为ag•cm﹣3,NA表示阿伏加德罗常数,则CaO晶胞体积为cm3=cm3;
(5)硫酸铜和氨气反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜和氨气反应生成络合物铜氨络合物,所以蓝色沉淀溶解的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH﹣+4H2O;
(6)元素N与Cl可形成化合物NCl3,根据价层电子对互斥理论知,该分子中中心原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对,所以其空间构型为三角锥形,分子中N原子的杂化方式为sp3杂化。
32.【答案】(1)①a.NaF与MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高 b.因为Mg2+的半径小于Na+的半径,所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度,故MaF2的熔点大于NaF
② 高 SiCl4的相对分子质量比CCl4的大,范德华力大,因此沸点高 (2)ae (3) C3N4 氮原子半径小于碳原子半径,氮碳形成的共价键键长比碳碳键长短,键能更大 (4)分子晶体 (5) ①小于 硅原子半径大于碳原子半径,氮碳形成的共价键键长比氮硅键长短,键能更大
②c ③Si3N4 (6) 4 正四面体 原子
【解析】(1)①先比较不同类型晶体的熔点,NaF、MgF2为离子晶体,离子间以离子键结合,离子键作用强,SiF4固态时为分子晶体,分子间以范德华力结合,范德华力较弱,故NaF和MgF2的熔点都高于SiF4。b.再比较相同类型晶体的熔点。Na+的半径比Mg2+半径大,Na+所带电荷小于Mg2+,所以MgF2的离子键比NaF的离子键强度大,MgF2熔点高于NaF熔点。
②SiCl4和CCl4组成、结构相似,SiCl4的相对分子质量大于CCl4的相对分子质量,SiCl4的分子间作用力大于CCl4的分子间作用力,故SiCl4的熔点高于CCl4的熔点。
(2)干冰熔化只破坏分子间作用力;乙酸汽化破坏分子间作用力和分子间氢键;石英熔融破坏共价键;HCNCH3CH3分子间不存在氢键,溶于水破坏范德华力,水分子间形成氢键,碘溶于水只破坏范德华力,故只有ae符合要求。
(3)该晶胞中含C原子数=8×+4×=3,N原子数为4,故该晶体化学式为C3N4。由于C—N键键长比C—C键键长短,键能大,所以金刚石硬度比C3N4硬于小。
(4)FeCl3溶沸点不高,且易升华,易溶于水,故知FeCl3为分子晶体。
(5)①氮化硅和氮化碳均为原子晶体。氮化硅中C—Si键的键长比氮化碳中C—N键的键长长,键能小,所以氮化硅硬度比氮化碳小。
②I2、冰、干冰固态时为分子晶体,熔化时克服范德华力,晶体硅、碳化硅、二氧化硅固态时为原子晶体,熔化时克服共价键,石墨为混合晶体,MgO为离子晶体,故选c。
③由题意知氮化硅晶体中每个Si原子连接4个N原子,每个N原子连接3个Si原子,Si和C原子均达到8电子稳定结构,其化学式为Si3N4。
(6)GaN与单晶硅结构相似,所以每个Ga原子与4个N原子形成共价键,每个N原子与3个Ga原子形成共价键。与同一Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体结构,GaN与晶体硅都是原子晶体。
33.【答案】(1)非密置 4 密置 6 (2)6 1 (3)六 ⅥA Po 6s26p4
【解析】
34.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 As
(2) 氧
(3)三角锥形
(4)As2O3+6Zn+6H2SO4===2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O
(5)稳定性:NH3>PH3>AsH3,因为键长越短,键能越大,化合物越稳定;沸点:NH3>AsH3>PH3,NH3可形成分子间氢键,沸点最高,AsH3相对分子质量比PH3大,分子间作用力大,因而AsH3比PH3沸点高
【解析】(1)由X元素原子4p轨道上有3个未成对电子可知,X元素原子基态时电子排布为1s22s22p63s23p63d10
4s24p3,为As元素;
(2)Y元素原子最外层2p轨道上有2个未成对电子,结合题意可知就为氧元素,则其价层电子排布图为;由X、Y和Z三种元素的原子序数之和为42可知Z为H元素。
(3)AsH3与NH3结构类似,立体构型应为三角锥形。
(4)结合题干中信息写出反应物和生成物,再根据电子守恒法配平该化学方程式。
(5)其氢化物分别为NH3、PH3、AsH3。其稳定性由化学键决定,键能越大,化合物越稳定;沸点由分子间作用力(含氢键)决定。