吉林省辽源市田家炳高级中学等友好学校2019-2020学年高二下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1.(2020高二下·辽源期末)下列表达方式错误的是( )
A.四氯化碳的电子式:
B.氟化钠的电子式:
C.硫离子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p6
D.碳-12原子:
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.四氯化碳的电子式: ,故A符合题意;
B.氟化钠为离子化合物,电子式: ,故B不符合题意;
C.硫离子的核外电子数是18,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,故C不符合题意;
D.在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,则碳-12原子可表示为: ,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、注意氯原子的最外层有7个电子;
B、注意氟化钠为离子化合物;
C、区分硫离子和硫原子;
D、注意质子数决定元素种类,碳-12是指,一个碳原子的质量数为12;
2.(2020高二下·辽源期末)下列性质中,可证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A.可溶于水 B.熔融状态能导电
C.水溶液能导电 D.具有较高的熔点
【答案】B
【知识点】化学键
【解析】【解答】A.离子化合物和共价化合物都能溶于水,与化学键类型没有关系,故A不符合题意。
B.在熔融状态能导电说明电离成了阴阳离子,一定存在离子键,故B符合题意;
C.共价化合物在水溶液中也能导电,如HCl,只含有共价键,故C不符合题意;
D.具有较高的熔点的物质不一定含有离子键,如二氧化硅为原子晶体,熔点很高,但只含共价键,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】注意离子化合物中一定含有离子键。
3.(2020高二下·辽源期末)某元素原子3p能级上有一个空轨道,则该元素为( )
A.Na B.Si C.Al D.Mg
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A. Na原的电子排布式为1s22s22p63s1,3p能级上有3个空轨道;
B. Si的电子排布式为1s22s22p63s23p2,3p能级上有1个空轨道;
C. Al的电子排布式为1s22s22p63s23p1,3p能级上有2个空轨道;
D. Mg的电子排布式为1s22s22p63s2,3p能级上有3个空轨道。
故答案为:B。
【分析】书写电子排布式时,注意全满和半满状态是最稳低的。
4.(2016高二下·吉林期末)以下各分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )
A.H3O+ B.BF3 C.CCl4 D.PCl5
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;化学键
【解析】【解答】解:A、H3O+中含有氢原子,不满足8电子结构,故A不符合;
B、BF3中B元素的化合价为+3,B原子最外层电子数为3,则3+3=6,故B原子不满足8电子结构,F元素化合价为﹣1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,F原子满足8电子结构,故B不符合;
C、CCl4中C元素化合价为+4,C原子最外层电子数为4,所以4+4=8,C原子满足8电子结构;Cl元素化合价为﹣1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,故C符合;
D、PCl5中中P元素的化合价为+5,P原子最外层电子数为5,则5+5=8,故P原子不满足8电子结构,氯元素化合价为﹣1价,氯原子最外层电子数为7,则|﹣1|+7=8,故Cl原子满足8电子结构,故D不符合;
故选C.
【分析】|元素化合价|+该元素原子最外层电子数=8,则该原子满足8电子结构,微粒中含有H原子,该微粒一定不满足所有原子都满足最外层为8电子结构,据此结合选项判断.
5.(2020高二下·辽源期末)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几何构型都是正四面体
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轨道混合形成
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新轨道
D.凡AB3型的共价化合物,其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【分析】分子的几何构型与VSEPR构型不同,sp3杂化的轨道VSEPR构型是正四面体,而其几何构型要减掉孤对电子数,如NH3,N的杂化方式是sp3其VSEPR构型是正四面体,因N原子有一对孤对电子,所以其几何构型是三角锥形,A错。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轨道混合形成,B错。BF3中心原子B是sp2杂化方式,D错。所以选C。
【点评】确定几何构型,要先根据价层电子互斥理论确定VSEPR模型。
6.(2020高二下·辽源期末)下列物质在水中溶解性最好的是( )
A.CO2 B.NH3 C.SO2 D.CH4
【答案】B
【知识点】溶液的组成及性质
【解析】【分析】正确答案:B
通常情况下,在水中的溶解性,A、1体积水溶1体积CO2;B.1体积水溶700体积NH3; C.1体积水溶40体积SO2;D.CH4难溶于水。
7.(2020高二下·辽源期末)下面的价电子排布中,第一电离能最小的原子可能是( )
A.ns2np3 B.ns2np5 C.ns2np4 D.ns2np6
【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大,ns2np3、ns2np4、ns2np5、ns2np6属于同一周期且其原子序数依次增大,但ns2np3属于第VA元素,ns2np4属于第ⅥA族,所以元素的第一电离能的大小顺序是ns2np6、ns2np5、ns2np3、ns2np4,所以最小的为ns2np4,
故答案为:C。
【分析】本题考查了同一周期元素第一电离能大小的判断,注意原子轨道处于半充满、全充满状态下结构稳定,同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大。
8.(2020高二下·辽源期末)下列说法中,正确的是( )
A.冰熔化时,分子中 H—O 键发生断裂
B.金属晶体的熔、沸点一定比分子晶体的高
C.原子晶体中,共价键的键长越短,键能越大,熔点就越高
D.分子晶体中,分子间作用力越大,则分子越稳定
【答案】C
【知识点】原子晶体(共价晶体);分子晶体;金属晶体
【解析】【解答】A.冰融化为物理变化,克服分子间作用力,共价键不断裂,故A不符合题意;
B.金属晶体的熔沸点不一定比分子晶体高,如分子晶体硫是固体,金属汞是液体,故B不符合题意;
C.影响原子晶体的熔沸点高低的因素为共价键的强弱,共价键的键长越短,键能越大,熔点就越高,故C符合题意;
D.分子晶体中,分子间作用力越大,熔沸点越高,与稳定性无关,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、只有物质发生化学变化时,才会有分子内的化学键的断裂与形成;
B、一般情况下,金属晶体的熔、沸点比分子晶体的高;
C、注意原子晶体的熔沸点与共价键有关;
D、注意分子间的作用力一般与物质的熔沸点有关。
9.(2020高二下·辽源期末)共价键、离子键和范德华力都是微粒之间的不同作用力,下列含有上述两种结合力的是 ( )
①Na2O2②SiO2③石墨 ④金刚石 ⑤NaCl ⑥白磷
A.①②④ B.①③⑥ C.②④⑥ D.③④⑤
【答案】B
【知识点】化学键;分子间作用力
【解析】【解答】①过氧化钠中含有离子键和非极性键;②二氧化硅中只含有极性键;③石墨中含有非极性键,同时还含有分子间作用力;④金刚石中只存在非极性键;⑤氯化钠只含有离子键;⑥白磷含有非极性键,同时还含有分子间作用力。
故答案为:B。
【分析】注意共价化合物中一定不含有离子键,但离子化合物中不一定不含有共价键,如氯化铵中既有离子键也有共价键。
10.(2020高二下·辽源期末)下列说法中正确的是( )
A.乙烯中 的键能是乙烷中 的键能的2倍
B.氮气分子中含有1个 键和2个π键
C. 键的极性比 键的极性大
D. 中4个 键的键能不相同
【答案】B
【知识点】化学键;键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】A.乙烯中碳碳双键的键能小于乙烷中碳碳单键的键能的2倍,但大于碳碳单键的键能,故A不符合题意;
B.氮气分子中存在氮氮三键,含有1个σ键和2个π键,故B符合题意;
C.非金属性:N>C,与氧元素相比碳元素差距大,共价键的极性是C-O键的极性大,故C不符合题意;
D.铵根离子中存在四个N-H共价键,其中一个是配位键,这四个共价键采用的是sp3杂化,键长和键能完全相同,故D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A、碳碳双键的键能与碳原子所连接原子种类或原子基团有关;
B、注意氮气分子中化学键的种类;
C、共价键的极性与原子的非金属性强弱有关;
D、通过化学键的杂化性判断键能的相对大小。
11.(2020高二下·辽源期末)下列关于丙烯(CH3-CH=CH2)的说法正确的 ( )
A.丙烯分子有8个σ键,1个π键
B.丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C.丙烯分子中只存在极性键
D.丙烯分子中3个碳原子在同一直线上
【答案】A
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;烯烃
【解析】【解答】A.C-C、C-H键均为σ键,C=C中一个σ键,一个π键,则丙烯分子有8个σ键,1个π键,A符合题意;
B.甲基中的C原子为sp3杂化,C=C中的C原子为sp2杂化,则丙烯分子中1个碳原子是sp3杂化,2个碳原子是sp2杂化,B不符合题意;
C、同种非元素之间形成非极性键,则丙烯中存在C-C非极性共价键,C不符合题意;
D.由C=C双键为平面结构、甲基为四面体结构可知,丙烯分子中2个碳原子在同一直线,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、注意碳碳双键中有一个π键,一个σ键;
B、注意甲基中的C原子为sp3杂化,C=C中的C原子为sp2杂化;
C、区分极性键与非极性键;
D、注意只有碳碳三键为直线结构。
12.(2020高二下·辽源期末)原子序数小于 18 的元素 X,其原子最外层中未成对电子数最多,含这种元素的阴离子可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】原子结构与元素的性质
【解析】【解答】原子序数小于18的元素X,其原子最外层中未成对电子数最多,原子最外层中未成对电子数最多的元素位于第VA族,则X可能是N或P元素,N元素化合价有+3价、+5价等,P元素有+5价等,
A. 中X为+7价,N或P元素没有这种化合价,故A不符合题意;
B. 中X为+4价,N或P元素没有这种化合价,故B不符合题意;
C. 中X为+6价,N或P元素没有这种化合价,故C不符合题意;
D. 中的X为+5价,可能为 ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】原子序数小于18的元素X,其原子最外层中未成对电子数最多,原子最外层中未成对电子数最多的元素,p能级含有3个电子,故最外层电子数为5,位于第VA族,则X可能是N或P元素,再结合其形成的含氧酸根离子判断。
13.(2019高二下·延边期末)对硫-氮化合物的研究是现代无机化学最为活跃的领域之一,下图是已经合成的最著名的硫-氮化合物的分子结构。下列关于该物质说法正确的是( )
A.分子式为SN
B.分子中所有共价键的键长一定相等
C.该物质与化合物S2N2互为同素异形体
D.分子中既有极性键又有非极性键
【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;极性键和非极性键;同素异形体
【解析】【解答】A.该分子中含有4个N原子、4个S原子,其化学式为S4N4,A不符合题意;
B.共价键的键长与原子半径成正比,所以键长S-S>S-N,B不符合题意;
C.同种元素的不同单质互为同素异形体,S4N4和S2N2都是化合物不是单质,所以不是同素异形体,C不符合题意;
D.同种非金属元素之间易形成非极性键,不同非金属元素之间易形成极性键,N-S原子之间存在极性键、S-S原子之间存在非极性键,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据结构中原子个数确定其化学式;
B.根据键长的影响因素分析;
C.同素异形体是指由同种元素形成的不同单质;
D.根据极性键和非极性键的形成分析;
14.(2020高二下·辽源期末)下列叙述正确的是( )
A.在周期表中零族元素的单质全部是气体
B.同周期元素的原子半径VⅡA族的最大
C.第ⅠA、ⅡA 族元素的原子,其半径越大,第一电离能越大
D.所有主族元素的原子形成单原子离子时的最高价数都和它的族数相等
【答案】A
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.在周期表中0族元素单质都是气体且是单原子分子气体,故A符合题意;
B.同周期元素自左向右原子半径是增大的,所以同周期元素中第IA族的原子半径最大,故B不符合题意;
C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子,其半径越大,失电子能力越强,越容易失电子,第一电离能越小,所以第ⅠA、ⅡA族元素的原子,其半径越大,第一电离能越小,故C不符合题意;
D.F元素没有正价,其最高化合价不等于它的族序数,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、0族的物质均为稀有气体;
C、随着原子半径的逐渐增大,失去最外层的一个电子越容易,第一电离能越小;
D、注意氟无正价。
15.(2020高二下·辽源期末)某主族元素的原子最外层电子排布是 5s1,该元素或其化合物不可能具有的性质是( )
A.该元素的氧化物的水合物显碱性
B.其原子半径比钾原子半径大
C.其碳酸盐易溶于水
D.该元素单质常温下跟水反应不如钠剧烈
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.该元素若为碱金属元素,随着原子序数增大,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,其氧化物的水合物显碱性,是该元素具有的性质,故A不符合题意
B.该元素为第五周期元素,电子层数越多,原子半径越大,其原子半径比钾原子半径大,是该元素具有的性质,故B不符合题意;
C.碳酸盐为碳酸铷,易溶于水,是该元素具有的性质,故C不符合题意;
D.根据A向分析,铷的金属性比钠强,则常温下跟水反应比钠剧烈,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据主族元素的原子最外层电子排布是 5s1可知,该原子属于碱金属原子铷位于第五周期,据此分析结合元素性质解答。
16.(2015高二下·福州期中)下列事实与氢键有关的是( )
A.HF,HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.水加热到很高的温度都难以分解
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.水结成冰体积膨胀
【答案】D
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】解:A.非金属性越强,对应的氢化物越稳定,只有HF存在氢键,但与氢键无关,故A错误;
B.氢键为分子间作用力,与物质的稳定性无关,故B错误;
C.都不存在氢键,影响熔点高低的因素是分子间作用力,故C错误;
D.水中存在氢键,氢键具有方向性,水结成冰体积膨胀,故D正确.
故选D.
【分析】A.只有HF存在氢键;
B.氢键为分子间作用力,与物质的稳定性无关;
C.都不存在氢键;
D.水中存在氢键,水结成冰体积膨胀.
17.(2020高二下·辽源期末)现有四种元素的基态原子的电子排布式:
① ;② ;③ ;④ 。
则下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能:④>③>②>① B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>②>① D.最高正化合价:④>③=②>①
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,故第一电离能N<F,但P元素原子3p能级容纳3个电子,为半充满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能S<P,同主族自上而下第一电离能减小,所以第一电离能N>P,所以第一电离能S<P<N<F,即④>③>②>①,A选项符合题意;
B.同周期自左而右原子半径减小,所以原子半径P>S,N>F,电子层数越多原子半径越大,故原子半径P>S>N>F,即②>①>③>④,B选项不符合题意;
C.同周期自左而右电负性增大,所以电负性P<S,N<F,同主族自上而下电负性减小,所以电负性P<N,N元素非金属性比S元素强,故电负性P<S<N<F,即②<①<③<④,C选项不符合题意;
D.元素的最高正化合价一般等于原子最外层电子数,但F元素没有正化合价,所以最高正化合价:①>②=③,D选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】由四种元素基态原子电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素,据此分析解答。
18.(2020高二下·辽源期末)下面的排序错误的是( )
A.晶体熔点由低到高:CF4﹤CCl4﹤CBr4﹤CI4
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
D.晶格能由大到小: NaI>NaBr> NaCl>NaF
【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;晶格能的应用;晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】A.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,所以晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4,故A不符合题意;
B.原子晶体中原子半径越小,共价键键能越大,晶体的硬度越大,原子半径:C<Si,则键能C-C>C-Si>Si-Si,所以硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅,故B不符合题意;
C.非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:Cl>S>P>Si,则酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3,故C不符合题意;
D.离子晶体中离子半径越小,晶格能越大,离子半径:F-<Cl-<Br-<I-,所以晶格能:NaI<NaBr<NaCl<NaF,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、分子晶体的熔沸点与分子的相对分子质量有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高;
B、原子晶体的硬度与原子半径的相对的大小有关,原子半径越小,共价键键能越大,晶体的硬度越大;
C、原子的非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强;
D、物质晶格能的相对大小与离子半径的相对大小有关,离子半径越小,晶格能越大。
19.(2020高二下·辽源期末)下列叙述错误的是( )
①离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性
②配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
③金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
④在冰晶体中,既有极性键、非极性键,又有氢键
⑤化合物NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键
⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水,但原因不完全相同( )
A.①③ B.②④ C.②⑤ D.④⑥
【答案】B
【知识点】化学键
【解析】【解答】①离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成,离子键没有方向性和饱和性,共价键是原子之间通过共用电子对形成,所以共价键有方向性和饱和性,故符合题意;②配位键在形成时,含有孤电子对的原子提供电子、含有空轨道的原子提供轨道,二者形成配位键,故不符合题意;③金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用,相互作用包含吸引力和排斥力,故符合题意;④在冰晶体中,既有极性键,又有氢键,但不存在非极性键,故不符合题意;⑤化合物NH4Cl和CuSO4 5H2O都存在配位键,铵根离子中N原子和其中一个H原子形成配位键,Cu原子和水分子中O原子形成配位键,故符合题意;⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水,二氧化硫和水生成亚硫酸,氟化氢、乙醇和水形成氢键,氯化钠在水溶液里电离,所以其原因不同,故符合题意;
②④不符合题意,
故答案为:B。
【分析】注意配位键的形成;水中只有极性键,不存在非极性键。
20.(2020高二下·辽源期末)下列叙述中正确的是( )
A.只有活泼金属与活泼非金属之间才能形成离子键
B.具有共价键的化合物是共价化合物
C.具有离子键的化合物是离子化合物
D.化学键是分子中多个原子之间强烈的相互作用
【答案】C
【知识点】化学键
【解析】【解答】A.活泼金属与活泼非金属之间能形成离子键,铵根离子与酸根离也能形成离子键,故A不符合题意;
B.具有共价键的化合物不一定是共价化合物,如氢氧化钠是离子化合物,也含有共价键,故B不符合题意;
C.含有离子键的化合物是离子化合物,故C符合题意;
D.化学键是相邻原子间强烈的相互作用,故D不符合题意;
答案为C。
【分析】A、注意氯化铵为典型的离子化合物;
B、氯化铵为含有共价键的离子化合物;
C、含有离子键的一定为离子化合物;
D、注意化学键是相邻原子间强烈的相互作用。
21.(2019·江苏)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)> r(Z)> r(Y)> r(X)
B.由X、Y组成的化合物是离子化合物
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A、同一主族,电子层数越大,原子半径越大,同一周期,核电荷数越大,原子半径越小,因此四种原子的半径大小关系为:r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O),即r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),A不符合题意;
B、由X、Y组成的化合物为MgO,属于离子化合物,B符合题意;
C、非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由于非金属性S(W)>Si(Z),则最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4>H2SiO3,C不符合题意;
D、非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,由于非金属性X>W,则简单氢化物的稳定性,W的比X的弱,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】“ X是地壳中含量最多的元素 ”则X为O;“ Y原子的最外层有2个电子 ”则Y为Mg;“ Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料 ”则Z为Si;“ W与X位于同一主族 ”则W为S;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
22.(2020高二下·辽源期末)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-形成正八面体
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,碳原子与碳碳键数目比为1∶2
D. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、在NaCl晶体中,每个Na+周围距离最近的Cl 是6个(上、下、左、右、前、后各1个),构成正八面体,故A不符合题意;
B、根据“均摊法”,1个CaF2晶胞中含有的Ca2+数为8× 1/8+6× 1/2=4,故B不符合题意;
C、金刚石晶体中,每个碳原子以4个碳碳键与相邻的4个碳原子结合,每个碳碳键为2个碳原子所共用,故碳原子与碳碳键数之比为1∶2,故C不符合题意;
D、由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式应为E4F4或F4E4,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】注意常见物质的晶体结构以及晶体特点。
23.(2020高二下·辽源期末)已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ/mol。据下表所列数据判断错误的是( )
元素 I1 I2 I3 I4
X 500 4600 6900 9500
Y 580 1800 2700 11600
A.元素X的常见化合价是+1价
B.元素Y是ⅢA族的元素
C.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl
D.若元素Y处于第3周期,它可与冷水剧烈反应
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.由分析可知,元素X的原子最外层电子数为1,其常见化合价是+1价,A不符合题意;
B.主族元素Y的原子最外层电子数为3,Y是ⅢA族元素,B不符合题意;
C.元素X的原子最外层电子数为1,它为ⅠA族元素,与氯形成化合物时,化学式可能是XCl,C不符合题意;
D.若元素Y处于第3周期,则其为ⅢA族元素,应为金属铝,与冷水不反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】分析X的电离能数据,其I1与I2间差值很大,表明X的最外层电子数为1;分析Y的电离能数据,其I3与I4间差值很大,表明Y的最外层电子数为3。
24.(2020高二下·辽源期末)铍的性质类似于铝,下列有关铍性质和结构的推断正确的是( )
A.铍与铝原子核外具有相同的未成对电子数
B.氢氧化铍能与强酸、强碱溶液反应
C.铍与铝元素具有相同的最高正化合价
D.氧化铍只溶于强酸溶液,不溶于强碱溶液
【答案】B
【知识点】铝的化学性质;两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】A.铍原子最外层有2个电子,未成对电子数是0,而铝原子核外最外层有3个电子,具有一个未成对电子,因此未成对电子数不相同,故A不符合题意;
B.铍性质类似于铝,氢氧化铍应与氢氧化铝类似,具有两性,则能与强酸、强碱溶液反应,故B符合题意;
C.铝元素最高为+3价,Be最高化合价是+2价,最高正化合价不相同,故C不符合题意;
D.铍性质类似于铝,氧化铍应与氧化铝类似,具有两性,既能溶于强酸溶液,又能溶于强碱溶液,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、根据原子核外电子的排布进行作答;
B、注意氢氧化铝具有两性,所以氢氧化铍具有两性;
C、元素的最高正价与元素所在的主族数有关;
25.(2020高二下·辽源期末)周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示。其中 Y 所处的周期序数与族序数相等。下列说法正确的是( )
X
Y Z W
A.原子半径:Y<Z<W
B.气态氢化物的稳定性:X>Z
C.W 的最高价氧化物与水反应形成的化合物是离子化合物
D.X 的气态氢化物的水溶液能与 Y 的最高价氧化物对应水化物发生反应
【答案】B
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.Y为Al,Z为Si,W为 S,同周期元素随核电荷数增大,原子半径逐渐减小,则原子半径:W<Z<Y,故A不符合题意;
B.X为N,Z为Si,非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性的稳定性越强,非金属性:Si<N,则气态氢化物的稳定性:X>Z,故B符合题意;
C.W为 S,S的最高价氧化物为SO3,与水反应形成的化合物为硫酸,只含有共价键,是共价化合物,故C不符合题意;
D.X为N,X 的气态氢化物的水溶液为氨水,溶液显碱性,Y为Al,Y 的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,氢氧化铝具有两性,可与强碱反应,与氨水不反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由题意可知,Y 所处的周期序数与族序数相等,则Y为Al,根据位置再推出Z为Si、W为 S、X为N。
二、综合题
26.(2020高二下·辽源期末)有如下几种物质:
A.金刚石 B.MgF2 C.NH4Cl D.NaNO3 E.干冰 F.固体碘
选取适当物质填写下列空白。
(1)熔化时不需破坏化学键的是 ,熔化时只需破坏共价键的是 ,熔点最高的是 ,熔点最低的是 。
(2)晶体中既存在离子键又存在共价键的是 ,只存在离子键的是 。
(3)由极性键构成的非极性分子有 。
(4)可溶于CCl4的有 。
【答案】(1)EF;A;A;E
(2)CD;B
(3)E
(4)F
【知识点】化学键
【解析】【解答】金刚石是原子晶体,微粒是原子,微粒间的作用是共价键;氟化镁是离子晶体,微粒是阴阳离子,微粒间作用离子键;氯化铵是离子晶体,微粒是阴阳离子,作用是离子键;硝酸钠离子晶体,微粒是阴阳离子,微粒间作用离子键;干冰是分子晶体,微粒:分子,微粒间的作用是分子间作用力;碘是分子晶体,微粒:分子,微粒间的作用是分子间作用力;(1)熔化不需破坏化学键的是分子晶体,即是EF;熔化时只需破坏共价键的是原子晶体,即是A;一般来说,熔沸点原子晶体>离子晶体>分子晶体,因此熔点最高的是A,干冰常温下是气态,碘常温下是固体,因此熔点最低是E;(2)晶体中既存在离子键又存在共价键的,首先是离子晶体,又存在共价键,只能是CD,只存在离子键的是B;(3)由极性键构成的非极性分子,首先是分子晶体,极性键是不同种元素形成的共价键,非极性分子对称或部分单质,因此E正确;(4)碘单质易溶于有机溶剂,因此可溶于CCl4的是F。
【分析】(1)注意物质的熔化属于物理变化,物理变化破坏分子间的作用力,而不是分子内的作用力;
(2)注意区分离子键和共价键,共价化合物中只含有共价键,而离子化合物中除含有离子键外可能含有共价键;
(3)注意区分极性键和非极性键;
(4)根据相似相溶原理进行作答。
27.(2020高二下·辽源期末)根据要求完成下列问题:
(1)某元素原子共有 3 个价电子,其中一个价电子位于第三能层 d 轨道,试回答: 该元素核外价电子排布图为 ,电子排布式为 。 该元素的原子序数为 ,该元素是 元素(填“金属”或“非金属”),形成的单质为 晶体。
(2)指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子、配位体及其配位数: 、 、 。
(3)下列分子中若有手性原子,请用“*”标出其手性碳原子 、 。
(4)在下列物质①CO2、②NH3、③CCl4、④BF3、⑤H2O、⑥SO2、⑦SO3、⑧PCl3中,属于非极性分子的是(填编号) 。
(5)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”):H2SO4 H2SO3;HClO3 HClO4;
(6)根据价层电子对互斥理论判断下列问题:H2S 中心原子的杂化方式为 杂化,VSEPR
构型为 ,分子的立体构型为 。
(7)H2O 的沸点(100℃)比 H2S 的沸点(-61℃)高,这是由于 。
【答案】(1);1s22s22p63s23p63d14s2;21;金属;金属
(2)Co3+;CN-;6
(3)第一种分子结构有手性碳原子, ;第二种分子结构没有手性碳原子
(4)①③④⑦
(5)>;<
(6)sp3;正四面体;V形
(7)水分子之间存在氢键
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)某元素原子共有3个价电子,其中一个价电子位于第三能层d轨道,价电子排布式为3d14s2,其价电子排布图为: ,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d14s2,原子序数为21,处于第四周期ⅢB族,属于金属元素,形成金属晶体;答案为: ;1s22s22p63s23p63d14s2;21;金属;金属;(2)由配合物K3[Co(CN)6]结构可知,中心离子为Co3+、配位体是CN-、配位数为6;答案为Co3+,CN-,6。(3)连接4个不同的原子团或原子的碳原子是手性碳原子,图 中标“*”为手性碳原子, 该结构中碳原子连有相同的原子团或原子,无手性碳原子;答案为:第一种分子结构有手性碳原子, ,第二种分子结构没有手性碳原子;(4)①CO2中C元素化合价为+4,C原子最外层4个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
②NH3中N元素化合价为-3,N原子最外层5个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
③CCl4中C元素化合价为+4,C原子最外层4个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
④BF3中B元素化合价为+3,B原子最外层3个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
⑤H2O中O元素化合价为-2,O原子最外层6个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
⑥SO2中S元素化合价为+4,S原子最外层6个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
⑦SO3中S元素化合价为+6,S原子最外层6个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
⑧PCl3中P元素化合价为+3,P原子最外层5个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
由上述分析得,属于非极性分子的是①③④⑦;答案为①③④⑦。(5)同一元素的含氧酸,该元素的化合价越高,对应的含氧酸的酸性越强,H2SO4中S元素化合价为+6价,H2SO3中S元素化合价为+4价,故酸性H2SO4>H2SO3,HClO3中Cl元素化合价为+5价,HClO4中Cl元素化合价为+7价,故酸性HClO3<HClO4;答案为>,<。(6)H2S分子价层电子对数=2+ =4,有两对孤电子对,则中心原子S原子采取sp3杂化,VSEPR构型为正四面体型,分子的立体构型为V形;答案为sp3,正四面体,V形。(7)水分子之间存在氢键,沸点高于同族其它元素氢化物,所以H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高;答案为水分子之间存在氢键。
【分析】根据题中给出的信息,写出价电子排布图和电子排布式,并进行相关问题的解答;根据题中给出的结构,判断中心离子、配位体及配位数;根据手性碳原子的概念进行判断;根据分子的成键情况和对称情况判断极性分子和非极性分子;根据同一元素的价态高低判断酸性强弱;根据VSEPR理论判断中心原子杂化类型,空间构型;根据H2O能形成氢键判断沸点高低。
28.(2020高二下·辽源期末)已知 A、B、C、D 均为前四周期元素且原子序数依次增大,元素A的基态原子2p轨道有3个未成对电子,元素B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,元素C的一种常见单质为淡黄色粉末,D的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为l。
(1)在第2周期中,第一电离能大于B的元素有 种。
(2)A的最简单气态氢化物分子的空间构型为 ;H2B在乙醇中的溶解度大于H2C, 其原因是 。
(3) 中,A原子轨道的杂化类型是 ,与 互为等电子体微粒的化学式为 (写出一种即可)。
(4)D(OH)2难溶于水,易溶于氨水,写出其溶于氨水的离子方程式 。
(5)D2B的晶胞如图所示,已知晶体的密度为 g cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长为 cm(用含 r、NA 的式子表示)。
【答案】(1)3
(2)三角锥形;水分子与乙醇分子之间形成氢键
(3)sp2;SO3或 (答案符合即可)
(4)Cu(OH)2+4NH3 H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH +4H2O
(5)
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,但氮元素原子2p轨道容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于O元素,则第二周期中N、F、Ne共3种元素的第一电离能都高于O元素;(2)A为N元素,B为O元素,C为S元素,A的最简单气态氢化物为NH3,中心氮原子的价层电子对数=3+ =4,氮原子采取sp3杂化,分子的空间构型为三角锥形;水分子与乙醇分子之间形成氢键,故H2O在乙醇中的溶解度大于H2S;(3)A为N元素,B为O元素, 为 ,中心原子N的价层电子对数=3+ =3,N原子轨道的杂化类型是sp2杂化, 由4个原子构成,价层电子总数为24,与其互为等电子体微粒的化学式为SO3、 等;(4)D为Cu元素,Cu(OH)2难溶于水,易溶于氨水,其溶于氨水的离子方程式Cu(OH)2+4NH3 H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH +4H2O;(5)B为O元素,D为Cu元素,D2B为Cu2O,晶胞如图所示,晶胞中黑色球数目=4、白色球数目=1+8× =2,故黑色球为Cu、白色球为O,晶胞质量=2× g,晶体的密度为ρg cm 3,则晶胞体积= cm3,则晶胞边长= cm。
【分析】A、B、C、D均为前四周期元素且原子序数依次增大,元素A的基态原子2p轨道有3个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p3,则A为N元素;元素C的一种常见单质为淡黄色粉末,则C为S元素;元素B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则B为O元素;D的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为l,原子序数大于S,只能处于第四周期,核外电子数=2+8+18+1=29,则D为Cu元素,据此解答。
三、推断题
29.(2020高二下·辽源期末)a、b、c、d、e五种短周期元素的原子序数逐渐增大。a为非金属元素,且a、e同主族,c、d为同周期的相邻元素。e原子的质子数等于c、d原子最外层电子数之和。b原子最外层电子数是内层电子数的2倍。c的气态氢化物分子中有3个共价键。试推断:
(1)写出b元素在周期表中的位置 ;
(2)写出一种由a、c、d所形成的离子化合物 (化学式),它与e的最高价氧化物对应水化物的溶液加热时反应的离子方程式是 ;
(3)c的单质的电子式为 。
(4)b和d相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是 (选填字母序号)。
A.常温下,b的单质呈固态,d的单质呈气态
B.d的氢化物的稳定性强于b的氢化物
C.b与d形成的化合物中,b呈正价
D.d的氢化物的沸点高于b的氢化物
【答案】(1)第二周期ⅣA族
(2)NH4NO3;NH4++OH- NH3↑+H2O
(3)
(4)O;BC
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)b为C元素,处于周期表中第二周期ⅣA族,故答案为第二周期ⅣA族;(2)由H、N、O形成的离子化合物为:NH4NO3,e的最高价氧化物对应水化物为NaOH,氢氧化钠溶液与硝酸铵在加热条件下发生离子反应生成氨气与水,反应离子方程式为NH4++OH- NH3↑+H2O,故答案为NH4NO3;NH4++OH- NH3↑+H2O;(3)c的单质为N2,分子中N原子之间形成3对共用电子对,电子式为 ,故答案为 ;(4)b为碳元素、d为氧元素,C、O同周期,随原子序数增大非金属性增强,故非金属性O>C,A、物质的状态属于物理性质,不能比较非金属性,故A不正确;B、d的氢化物的稳定性强于b的氢化物,说明非金属性d强,故B正确;C、b与d形成的化合物中,b呈正价,说明d对键合电子的吸引更强,故d的非金属性更强,故C正确;D、沸点属于物理性质,不能比较非金属性强弱,故D不正确,故答案为O;BC。
【分析】a、b、c、d、e四种短周期元素的原子序数逐渐增大,b原子最外层电子数是内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则b为C元素;c的氢化物分子中有3个共价键,则c处于ⅤA族,c、d为同周期的相邻元素,d处于ⅥA族,e原子的质子数等于c、d原子最外层电子数之和,则e的质子数=5+6=11,则e为Na;a为非金属元素,且a、e同主族,则a为H元素,结合原子序数可知,c、d只能处于第二周期,故c为N元素、d为O元素,据此解答。
吉林省辽源市田家炳高级中学等友好学校2019-2020学年高二下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1.(2020高二下·辽源期末)下列表达方式错误的是( )
A.四氯化碳的电子式:
B.氟化钠的电子式:
C.硫离子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p6
D.碳-12原子:
2.(2020高二下·辽源期末)下列性质中,可证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A.可溶于水 B.熔融状态能导电
C.水溶液能导电 D.具有较高的熔点
3.(2020高二下·辽源期末)某元素原子3p能级上有一个空轨道,则该元素为( )
A.Na B.Si C.Al D.Mg
4.(2016高二下·吉林期末)以下各分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )
A.H3O+ B.BF3 C.CCl4 D.PCl5
5.(2020高二下·辽源期末)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几何构型都是正四面体
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轨道混合形成
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新轨道
D.凡AB3型的共价化合物,其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
6.(2020高二下·辽源期末)下列物质在水中溶解性最好的是( )
A.CO2 B.NH3 C.SO2 D.CH4
7.(2020高二下·辽源期末)下面的价电子排布中,第一电离能最小的原子可能是( )
A.ns2np3 B.ns2np5 C.ns2np4 D.ns2np6
8.(2020高二下·辽源期末)下列说法中,正确的是( )
A.冰熔化时,分子中 H—O 键发生断裂
B.金属晶体的熔、沸点一定比分子晶体的高
C.原子晶体中,共价键的键长越短,键能越大,熔点就越高
D.分子晶体中,分子间作用力越大,则分子越稳定
9.(2020高二下·辽源期末)共价键、离子键和范德华力都是微粒之间的不同作用力,下列含有上述两种结合力的是 ( )
①Na2O2②SiO2③石墨 ④金刚石 ⑤NaCl ⑥白磷
A.①②④ B.①③⑥ C.②④⑥ D.③④⑤
10.(2020高二下·辽源期末)下列说法中正确的是( )
A.乙烯中 的键能是乙烷中 的键能的2倍
B.氮气分子中含有1个 键和2个π键
C. 键的极性比 键的极性大
D. 中4个 键的键能不相同
11.(2020高二下·辽源期末)下列关于丙烯(CH3-CH=CH2)的说法正确的 ( )
A.丙烯分子有8个σ键,1个π键
B.丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C.丙烯分子中只存在极性键
D.丙烯分子中3个碳原子在同一直线上
12.(2020高二下·辽源期末)原子序数小于 18 的元素 X,其原子最外层中未成对电子数最多,含这种元素的阴离子可能是( )
A. B. C. D.
13.(2019高二下·延边期末)对硫-氮化合物的研究是现代无机化学最为活跃的领域之一,下图是已经合成的最著名的硫-氮化合物的分子结构。下列关于该物质说法正确的是( )
A.分子式为SN
B.分子中所有共价键的键长一定相等
C.该物质与化合物S2N2互为同素异形体
D.分子中既有极性键又有非极性键
14.(2020高二下·辽源期末)下列叙述正确的是( )
A.在周期表中零族元素的单质全部是气体
B.同周期元素的原子半径VⅡA族的最大
C.第ⅠA、ⅡA 族元素的原子,其半径越大,第一电离能越大
D.所有主族元素的原子形成单原子离子时的最高价数都和它的族数相等
15.(2020高二下·辽源期末)某主族元素的原子最外层电子排布是 5s1,该元素或其化合物不可能具有的性质是( )
A.该元素的氧化物的水合物显碱性
B.其原子半径比钾原子半径大
C.其碳酸盐易溶于水
D.该元素单质常温下跟水反应不如钠剧烈
16.(2015高二下·福州期中)下列事实与氢键有关的是( )
A.HF,HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.水加热到很高的温度都难以分解
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.水结成冰体积膨胀
17.(2020高二下·辽源期末)现有四种元素的基态原子的电子排布式:
① ;② ;③ ;④ 。
则下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能:④>③>②>① B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>②>① D.最高正化合价:④>③=②>①
18.(2020高二下·辽源期末)下面的排序错误的是( )
A.晶体熔点由低到高:CF4﹤CCl4﹤CBr4﹤CI4
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅
C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
D.晶格能由大到小: NaI>NaBr> NaCl>NaF
19.(2020高二下·辽源期末)下列叙述错误的是( )
①离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性
②配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
③金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
④在冰晶体中,既有极性键、非极性键,又有氢键
⑤化合物NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键
⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水,但原因不完全相同( )
A.①③ B.②④ C.②⑤ D.④⑥
20.(2020高二下·辽源期末)下列叙述中正确的是( )
A.只有活泼金属与活泼非金属之间才能形成离子键
B.具有共价键的化合物是共价化合物
C.具有离子键的化合物是离子化合物
D.化学键是分子中多个原子之间强烈的相互作用
21.(2019·江苏)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(W)> r(Z)> r(Y)> r(X)
B.由X、Y组成的化合物是离子化合物
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
22.(2020高二下·辽源期末)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-形成正八面体
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,碳原子与碳碳键数目比为1∶2
D. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
23.(2020高二下·辽源期末)已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ/mol。据下表所列数据判断错误的是( )
元素 I1 I2 I3 I4
X 500 4600 6900 9500
Y 580 1800 2700 11600
A.元素X的常见化合价是+1价
B.元素Y是ⅢA族的元素
C.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl
D.若元素Y处于第3周期,它可与冷水剧烈反应
24.(2020高二下·辽源期末)铍的性质类似于铝,下列有关铍性质和结构的推断正确的是( )
A.铍与铝原子核外具有相同的未成对电子数
B.氢氧化铍能与强酸、强碱溶液反应
C.铍与铝元素具有相同的最高正化合价
D.氧化铍只溶于强酸溶液,不溶于强碱溶液
25.(2020高二下·辽源期末)周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示。其中 Y 所处的周期序数与族序数相等。下列说法正确的是( )
X
Y Z W
A.原子半径:Y<Z<W
B.气态氢化物的稳定性:X>Z
C.W 的最高价氧化物与水反应形成的化合物是离子化合物
D.X 的气态氢化物的水溶液能与 Y 的最高价氧化物对应水化物发生反应
二、综合题
26.(2020高二下·辽源期末)有如下几种物质:
A.金刚石 B.MgF2 C.NH4Cl D.NaNO3 E.干冰 F.固体碘
选取适当物质填写下列空白。
(1)熔化时不需破坏化学键的是 ,熔化时只需破坏共价键的是 ,熔点最高的是 ,熔点最低的是 。
(2)晶体中既存在离子键又存在共价键的是 ,只存在离子键的是 。
(3)由极性键构成的非极性分子有 。
(4)可溶于CCl4的有 。
27.(2020高二下·辽源期末)根据要求完成下列问题:
(1)某元素原子共有 3 个价电子,其中一个价电子位于第三能层 d 轨道,试回答: 该元素核外价电子排布图为 ,电子排布式为 。 该元素的原子序数为 ,该元素是 元素(填“金属”或“非金属”),形成的单质为 晶体。
(2)指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子、配位体及其配位数: 、 、 。
(3)下列分子中若有手性原子,请用“*”标出其手性碳原子 、 。
(4)在下列物质①CO2、②NH3、③CCl4、④BF3、⑤H2O、⑥SO2、⑦SO3、⑧PCl3中,属于非极性分子的是(填编号) 。
(5)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”):H2SO4 H2SO3;HClO3 HClO4;
(6)根据价层电子对互斥理论判断下列问题:H2S 中心原子的杂化方式为 杂化,VSEPR
构型为 ,分子的立体构型为 。
(7)H2O 的沸点(100℃)比 H2S 的沸点(-61℃)高,这是由于 。
28.(2020高二下·辽源期末)已知 A、B、C、D 均为前四周期元素且原子序数依次增大,元素A的基态原子2p轨道有3个未成对电子,元素B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,元素C的一种常见单质为淡黄色粉末,D的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为l。
(1)在第2周期中,第一电离能大于B的元素有 种。
(2)A的最简单气态氢化物分子的空间构型为 ;H2B在乙醇中的溶解度大于H2C, 其原因是 。
(3) 中,A原子轨道的杂化类型是 ,与 互为等电子体微粒的化学式为 (写出一种即可)。
(4)D(OH)2难溶于水,易溶于氨水,写出其溶于氨水的离子方程式 。
(5)D2B的晶胞如图所示,已知晶体的密度为 g cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长为 cm(用含 r、NA 的式子表示)。
三、推断题
29.(2020高二下·辽源期末)a、b、c、d、e五种短周期元素的原子序数逐渐增大。a为非金属元素,且a、e同主族,c、d为同周期的相邻元素。e原子的质子数等于c、d原子最外层电子数之和。b原子最外层电子数是内层电子数的2倍。c的气态氢化物分子中有3个共价键。试推断:
(1)写出b元素在周期表中的位置 ;
(2)写出一种由a、c、d所形成的离子化合物 (化学式),它与e的最高价氧化物对应水化物的溶液加热时反应的离子方程式是 ;
(3)c的单质的电子式为 。
(4)b和d相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是 (选填字母序号)。
A.常温下,b的单质呈固态,d的单质呈气态
B.d的氢化物的稳定性强于b的氢化物
C.b与d形成的化合物中,b呈正价
D.d的氢化物的沸点高于b的氢化物
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.四氯化碳的电子式: ,故A符合题意;
B.氟化钠为离子化合物,电子式: ,故B不符合题意;
C.硫离子的核外电子数是18,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,故C不符合题意;
D.在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,则碳-12原子可表示为: ,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、注意氯原子的最外层有7个电子;
B、注意氟化钠为离子化合物;
C、区分硫离子和硫原子;
D、注意质子数决定元素种类,碳-12是指,一个碳原子的质量数为12;
2.【答案】B
【知识点】化学键
【解析】【解答】A.离子化合物和共价化合物都能溶于水,与化学键类型没有关系,故A不符合题意。
B.在熔融状态能导电说明电离成了阴阳离子,一定存在离子键,故B符合题意;
C.共价化合物在水溶液中也能导电,如HCl,只含有共价键,故C不符合题意;
D.具有较高的熔点的物质不一定含有离子键,如二氧化硅为原子晶体,熔点很高,但只含共价键,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】注意离子化合物中一定含有离子键。
3.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A. Na原的电子排布式为1s22s22p63s1,3p能级上有3个空轨道;
B. Si的电子排布式为1s22s22p63s23p2,3p能级上有1个空轨道;
C. Al的电子排布式为1s22s22p63s23p1,3p能级上有2个空轨道;
D. Mg的电子排布式为1s22s22p63s2,3p能级上有3个空轨道。
故答案为:B。
【分析】书写电子排布式时,注意全满和半满状态是最稳低的。
4.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;化学键
【解析】【解答】解:A、H3O+中含有氢原子,不满足8电子结构,故A不符合;
B、BF3中B元素的化合价为+3,B原子最外层电子数为3,则3+3=6,故B原子不满足8电子结构,F元素化合价为﹣1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,F原子满足8电子结构,故B不符合;
C、CCl4中C元素化合价为+4,C原子最外层电子数为4,所以4+4=8,C原子满足8电子结构;Cl元素化合价为﹣1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,故C符合;
D、PCl5中中P元素的化合价为+5,P原子最外层电子数为5,则5+5=8,故P原子不满足8电子结构,氯元素化合价为﹣1价,氯原子最外层电子数为7,则|﹣1|+7=8,故Cl原子满足8电子结构,故D不符合;
故选C.
【分析】|元素化合价|+该元素原子最外层电子数=8,则该原子满足8电子结构,微粒中含有H原子,该微粒一定不满足所有原子都满足最外层为8电子结构,据此结合选项判断.
5.【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【分析】分子的几何构型与VSEPR构型不同,sp3杂化的轨道VSEPR构型是正四面体,而其几何构型要减掉孤对电子数,如NH3,N的杂化方式是sp3其VSEPR构型是正四面体,因N原子有一对孤对电子,所以其几何构型是三角锥形,A错。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轨道混合形成,B错。BF3中心原子B是sp2杂化方式,D错。所以选C。
【点评】确定几何构型,要先根据价层电子互斥理论确定VSEPR模型。
6.【答案】B
【知识点】溶液的组成及性质
【解析】【分析】正确答案:B
通常情况下,在水中的溶解性,A、1体积水溶1体积CO2;B.1体积水溶700体积NH3; C.1体积水溶40体积SO2;D.CH4难溶于水。
7.【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大,ns2np3、ns2np4、ns2np5、ns2np6属于同一周期且其原子序数依次增大,但ns2np3属于第VA元素,ns2np4属于第ⅥA族,所以元素的第一电离能的大小顺序是ns2np6、ns2np5、ns2np3、ns2np4,所以最小的为ns2np4,
故答案为:C。
【分析】本题考查了同一周期元素第一电离能大小的判断,注意原子轨道处于半充满、全充满状态下结构稳定,同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大。
8.【答案】C
【知识点】原子晶体(共价晶体);分子晶体;金属晶体
【解析】【解答】A.冰融化为物理变化,克服分子间作用力,共价键不断裂,故A不符合题意;
B.金属晶体的熔沸点不一定比分子晶体高,如分子晶体硫是固体,金属汞是液体,故B不符合题意;
C.影响原子晶体的熔沸点高低的因素为共价键的强弱,共价键的键长越短,键能越大,熔点就越高,故C符合题意;
D.分子晶体中,分子间作用力越大,熔沸点越高,与稳定性无关,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、只有物质发生化学变化时,才会有分子内的化学键的断裂与形成;
B、一般情况下,金属晶体的熔、沸点比分子晶体的高;
C、注意原子晶体的熔沸点与共价键有关;
D、注意分子间的作用力一般与物质的熔沸点有关。
9.【答案】B
【知识点】化学键;分子间作用力
【解析】【解答】①过氧化钠中含有离子键和非极性键;②二氧化硅中只含有极性键;③石墨中含有非极性键,同时还含有分子间作用力;④金刚石中只存在非极性键;⑤氯化钠只含有离子键;⑥白磷含有非极性键,同时还含有分子间作用力。
故答案为:B。
【分析】注意共价化合物中一定不含有离子键,但离子化合物中不一定不含有共价键,如氯化铵中既有离子键也有共价键。
10.【答案】B
【知识点】化学键;键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】A.乙烯中碳碳双键的键能小于乙烷中碳碳单键的键能的2倍,但大于碳碳单键的键能,故A不符合题意;
B.氮气分子中存在氮氮三键,含有1个σ键和2个π键,故B符合题意;
C.非金属性:N>C,与氧元素相比碳元素差距大,共价键的极性是C-O键的极性大,故C不符合题意;
D.铵根离子中存在四个N-H共价键,其中一个是配位键,这四个共价键采用的是sp3杂化,键长和键能完全相同,故D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A、碳碳双键的键能与碳原子所连接原子种类或原子基团有关;
B、注意氮气分子中化学键的种类;
C、共价键的极性与原子的非金属性强弱有关;
D、通过化学键的杂化性判断键能的相对大小。
11.【答案】A
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;烯烃
【解析】【解答】A.C-C、C-H键均为σ键,C=C中一个σ键,一个π键,则丙烯分子有8个σ键,1个π键,A符合题意;
B.甲基中的C原子为sp3杂化,C=C中的C原子为sp2杂化,则丙烯分子中1个碳原子是sp3杂化,2个碳原子是sp2杂化,B不符合题意;
C、同种非元素之间形成非极性键,则丙烯中存在C-C非极性共价键,C不符合题意;
D.由C=C双键为平面结构、甲基为四面体结构可知,丙烯分子中2个碳原子在同一直线,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、注意碳碳双键中有一个π键,一个σ键;
B、注意甲基中的C原子为sp3杂化,C=C中的C原子为sp2杂化;
C、区分极性键与非极性键;
D、注意只有碳碳三键为直线结构。
12.【答案】D
【知识点】原子结构与元素的性质
【解析】【解答】原子序数小于18的元素X,其原子最外层中未成对电子数最多,原子最外层中未成对电子数最多的元素位于第VA族,则X可能是N或P元素,N元素化合价有+3价、+5价等,P元素有+5价等,
A. 中X为+7价,N或P元素没有这种化合价,故A不符合题意;
B. 中X为+4价,N或P元素没有这种化合价,故B不符合题意;
C. 中X为+6价,N或P元素没有这种化合价,故C不符合题意;
D. 中的X为+5价,可能为 ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】原子序数小于18的元素X,其原子最外层中未成对电子数最多,原子最外层中未成对电子数最多的元素,p能级含有3个电子,故最外层电子数为5,位于第VA族,则X可能是N或P元素,再结合其形成的含氧酸根离子判断。
13.【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;极性键和非极性键;同素异形体
【解析】【解答】A.该分子中含有4个N原子、4个S原子,其化学式为S4N4,A不符合题意;
B.共价键的键长与原子半径成正比,所以键长S-S>S-N,B不符合题意;
C.同种元素的不同单质互为同素异形体,S4N4和S2N2都是化合物不是单质,所以不是同素异形体,C不符合题意;
D.同种非金属元素之间易形成非极性键,不同非金属元素之间易形成极性键,N-S原子之间存在极性键、S-S原子之间存在非极性键,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据结构中原子个数确定其化学式;
B.根据键长的影响因素分析;
C.同素异形体是指由同种元素形成的不同单质;
D.根据极性键和非极性键的形成分析;
14.【答案】A
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.在周期表中0族元素单质都是气体且是单原子分子气体,故A符合题意;
B.同周期元素自左向右原子半径是增大的,所以同周期元素中第IA族的原子半径最大,故B不符合题意;
C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子,其半径越大,失电子能力越强,越容易失电子,第一电离能越小,所以第ⅠA、ⅡA族元素的原子,其半径越大,第一电离能越小,故C不符合题意;
D.F元素没有正价,其最高化合价不等于它的族序数,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、0族的物质均为稀有气体;
C、随着原子半径的逐渐增大,失去最外层的一个电子越容易,第一电离能越小;
D、注意氟无正价。
15.【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.该元素若为碱金属元素,随着原子序数增大,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,其氧化物的水合物显碱性,是该元素具有的性质,故A不符合题意
B.该元素为第五周期元素,电子层数越多,原子半径越大,其原子半径比钾原子半径大,是该元素具有的性质,故B不符合题意;
C.碳酸盐为碳酸铷,易溶于水,是该元素具有的性质,故C不符合题意;
D.根据A向分析,铷的金属性比钠强,则常温下跟水反应比钠剧烈,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据主族元素的原子最外层电子排布是 5s1可知,该原子属于碱金属原子铷位于第五周期,据此分析结合元素性质解答。
16.【答案】D
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】解:A.非金属性越强,对应的氢化物越稳定,只有HF存在氢键,但与氢键无关,故A错误;
B.氢键为分子间作用力,与物质的稳定性无关,故B错误;
C.都不存在氢键,影响熔点高低的因素是分子间作用力,故C错误;
D.水中存在氢键,氢键具有方向性,水结成冰体积膨胀,故D正确.
故选D.
【分析】A.只有HF存在氢键;
B.氢键为分子间作用力,与物质的稳定性无关;
C.都不存在氢键;
D.水中存在氢键,水结成冰体积膨胀.
17.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,故第一电离能N<F,但P元素原子3p能级容纳3个电子,为半充满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能S<P,同主族自上而下第一电离能减小,所以第一电离能N>P,所以第一电离能S<P<N<F,即④>③>②>①,A选项符合题意;
B.同周期自左而右原子半径减小,所以原子半径P>S,N>F,电子层数越多原子半径越大,故原子半径P>S>N>F,即②>①>③>④,B选项不符合题意;
C.同周期自左而右电负性增大,所以电负性P<S,N<F,同主族自上而下电负性减小,所以电负性P<N,N元素非金属性比S元素强,故电负性P<S<N<F,即②<①<③<④,C选项不符合题意;
D.元素的最高正化合价一般等于原子最外层电子数,但F元素没有正化合价,所以最高正化合价:①>②=③,D选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】由四种元素基态原子电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素,据此分析解答。
18.【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;晶格能的应用;晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】A.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,所以晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4,故A不符合题意;
B.原子晶体中原子半径越小,共价键键能越大,晶体的硬度越大,原子半径:C<Si,则键能C-C>C-Si>Si-Si,所以硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅,故B不符合题意;
C.非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:Cl>S>P>Si,则酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3,故C不符合题意;
D.离子晶体中离子半径越小,晶格能越大,离子半径:F-<Cl-<Br-<I-,所以晶格能:NaI<NaBr<NaCl<NaF,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、分子晶体的熔沸点与分子的相对分子质量有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高;
B、原子晶体的硬度与原子半径的相对的大小有关,原子半径越小,共价键键能越大,晶体的硬度越大;
C、原子的非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强;
D、物质晶格能的相对大小与离子半径的相对大小有关,离子半径越小,晶格能越大。
19.【答案】B
【知识点】化学键
【解析】【解答】①离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成,离子键没有方向性和饱和性,共价键是原子之间通过共用电子对形成,所以共价键有方向性和饱和性,故符合题意;②配位键在形成时,含有孤电子对的原子提供电子、含有空轨道的原子提供轨道,二者形成配位键,故不符合题意;③金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用,相互作用包含吸引力和排斥力,故符合题意;④在冰晶体中,既有极性键,又有氢键,但不存在非极性键,故不符合题意;⑤化合物NH4Cl和CuSO4 5H2O都存在配位键,铵根离子中N原子和其中一个H原子形成配位键,Cu原子和水分子中O原子形成配位键,故符合题意;⑥NaCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水,二氧化硫和水生成亚硫酸,氟化氢、乙醇和水形成氢键,氯化钠在水溶液里电离,所以其原因不同,故符合题意;
②④不符合题意,
故答案为:B。
【分析】注意配位键的形成;水中只有极性键,不存在非极性键。
20.【答案】C
【知识点】化学键
【解析】【解答】A.活泼金属与活泼非金属之间能形成离子键,铵根离子与酸根离也能形成离子键,故A不符合题意;
B.具有共价键的化合物不一定是共价化合物,如氢氧化钠是离子化合物,也含有共价键,故B不符合题意;
C.含有离子键的化合物是离子化合物,故C符合题意;
D.化学键是相邻原子间强烈的相互作用,故D不符合题意;
答案为C。
【分析】A、注意氯化铵为典型的离子化合物;
B、氯化铵为含有共价键的离子化合物;
C、含有离子键的一定为离子化合物;
D、注意化学键是相邻原子间强烈的相互作用。
21.【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A、同一主族,电子层数越大,原子半径越大,同一周期,核电荷数越大,原子半径越小,因此四种原子的半径大小关系为:r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O),即r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X),A不符合题意;
B、由X、Y组成的化合物为MgO,属于离子化合物,B符合题意;
C、非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由于非金属性S(W)>Si(Z),则最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4>H2SiO3,C不符合题意;
D、非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,由于非金属性X>W,则简单氢化物的稳定性,W的比X的弱,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】“ X是地壳中含量最多的元素 ”则X为O;“ Y原子的最外层有2个电子 ”则Y为Mg;“ Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料 ”则Z为Si;“ W与X位于同一主族 ”则W为S;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
22.【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、在NaCl晶体中,每个Na+周围距离最近的Cl 是6个(上、下、左、右、前、后各1个),构成正八面体,故A不符合题意;
B、根据“均摊法”,1个CaF2晶胞中含有的Ca2+数为8× 1/8+6× 1/2=4,故B不符合题意;
C、金刚石晶体中,每个碳原子以4个碳碳键与相邻的4个碳原子结合,每个碳碳键为2个碳原子所共用,故碳原子与碳碳键数之比为1∶2,故C不符合题意;
D、由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式应为E4F4或F4E4,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】注意常见物质的晶体结构以及晶体特点。
23.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.由分析可知,元素X的原子最外层电子数为1,其常见化合价是+1价,A不符合题意;
B.主族元素Y的原子最外层电子数为3,Y是ⅢA族元素,B不符合题意;
C.元素X的原子最外层电子数为1,它为ⅠA族元素,与氯形成化合物时,化学式可能是XCl,C不符合题意;
D.若元素Y处于第3周期,则其为ⅢA族元素,应为金属铝,与冷水不反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】分析X的电离能数据,其I1与I2间差值很大,表明X的最外层电子数为1;分析Y的电离能数据,其I3与I4间差值很大,表明Y的最外层电子数为3。
24.【答案】B
【知识点】铝的化学性质;两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】A.铍原子最外层有2个电子,未成对电子数是0,而铝原子核外最外层有3个电子,具有一个未成对电子,因此未成对电子数不相同,故A不符合题意;
B.铍性质类似于铝,氢氧化铍应与氢氧化铝类似,具有两性,则能与强酸、强碱溶液反应,故B符合题意;
C.铝元素最高为+3价,Be最高化合价是+2价,最高正化合价不相同,故C不符合题意;
D.铍性质类似于铝,氧化铍应与氧化铝类似,具有两性,既能溶于强酸溶液,又能溶于强碱溶液,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、根据原子核外电子的排布进行作答;
B、注意氢氧化铝具有两性,所以氢氧化铍具有两性;
C、元素的最高正价与元素所在的主族数有关;
25.【答案】B
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.Y为Al,Z为Si,W为 S,同周期元素随核电荷数增大,原子半径逐渐减小,则原子半径:W<Z<Y,故A不符合题意;
B.X为N,Z为Si,非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性的稳定性越强,非金属性:Si<N,则气态氢化物的稳定性:X>Z,故B符合题意;
C.W为 S,S的最高价氧化物为SO3,与水反应形成的化合物为硫酸,只含有共价键,是共价化合物,故C不符合题意;
D.X为N,X 的气态氢化物的水溶液为氨水,溶液显碱性,Y为Al,Y 的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,氢氧化铝具有两性,可与强碱反应,与氨水不反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由题意可知,Y 所处的周期序数与族序数相等,则Y为Al,根据位置再推出Z为Si、W为 S、X为N。
26.【答案】(1)EF;A;A;E
(2)CD;B
(3)E
(4)F
【知识点】化学键
【解析】【解答】金刚石是原子晶体,微粒是原子,微粒间的作用是共价键;氟化镁是离子晶体,微粒是阴阳离子,微粒间作用离子键;氯化铵是离子晶体,微粒是阴阳离子,作用是离子键;硝酸钠离子晶体,微粒是阴阳离子,微粒间作用离子键;干冰是分子晶体,微粒:分子,微粒间的作用是分子间作用力;碘是分子晶体,微粒:分子,微粒间的作用是分子间作用力;(1)熔化不需破坏化学键的是分子晶体,即是EF;熔化时只需破坏共价键的是原子晶体,即是A;一般来说,熔沸点原子晶体>离子晶体>分子晶体,因此熔点最高的是A,干冰常温下是气态,碘常温下是固体,因此熔点最低是E;(2)晶体中既存在离子键又存在共价键的,首先是离子晶体,又存在共价键,只能是CD,只存在离子键的是B;(3)由极性键构成的非极性分子,首先是分子晶体,极性键是不同种元素形成的共价键,非极性分子对称或部分单质,因此E正确;(4)碘单质易溶于有机溶剂,因此可溶于CCl4的是F。
【分析】(1)注意物质的熔化属于物理变化,物理变化破坏分子间的作用力,而不是分子内的作用力;
(2)注意区分离子键和共价键,共价化合物中只含有共价键,而离子化合物中除含有离子键外可能含有共价键;
(3)注意区分极性键和非极性键;
(4)根据相似相溶原理进行作答。
27.【答案】(1);1s22s22p63s23p63d14s2;21;金属;金属
(2)Co3+;CN-;6
(3)第一种分子结构有手性碳原子, ;第二种分子结构没有手性碳原子
(4)①③④⑦
(5)>;<
(6)sp3;正四面体;V形
(7)水分子之间存在氢键
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)某元素原子共有3个价电子,其中一个价电子位于第三能层d轨道,价电子排布式为3d14s2,其价电子排布图为: ,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d14s2,原子序数为21,处于第四周期ⅢB族,属于金属元素,形成金属晶体;答案为: ;1s22s22p63s23p63d14s2;21;金属;金属;(2)由配合物K3[Co(CN)6]结构可知,中心离子为Co3+、配位体是CN-、配位数为6;答案为Co3+,CN-,6。(3)连接4个不同的原子团或原子的碳原子是手性碳原子,图 中标“*”为手性碳原子, 该结构中碳原子连有相同的原子团或原子,无手性碳原子;答案为:第一种分子结构有手性碳原子, ,第二种分子结构没有手性碳原子;(4)①CO2中C元素化合价为+4,C原子最外层4个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
②NH3中N元素化合价为-3,N原子最外层5个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
③CCl4中C元素化合价为+4,C原子最外层4个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
④BF3中B元素化合价为+3,B原子最外层3个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
⑤H2O中O元素化合价为-2,O原子最外层6个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
⑥SO2中S元素化合价为+4,S原子最外层6个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
⑦SO3中S元素化合价为+6,S原子最外层6个电子全部成键,对称结构,正负重心重合,为非极性分子;
⑧PCl3中P元素化合价为+3,P原子最外层5个电子未全部成键,不对称结构,正负重心不重合,为极性分子;
由上述分析得,属于非极性分子的是①③④⑦;答案为①③④⑦。(5)同一元素的含氧酸,该元素的化合价越高,对应的含氧酸的酸性越强,H2SO4中S元素化合价为+6价,H2SO3中S元素化合价为+4价,故酸性H2SO4>H2SO3,HClO3中Cl元素化合价为+5价,HClO4中Cl元素化合价为+7价,故酸性HClO3<HClO4;答案为>,<。(6)H2S分子价层电子对数=2+ =4,有两对孤电子对,则中心原子S原子采取sp3杂化,VSEPR构型为正四面体型,分子的立体构型为V形;答案为sp3,正四面体,V形。(7)水分子之间存在氢键,沸点高于同族其它元素氢化物,所以H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高;答案为水分子之间存在氢键。
【分析】根据题中给出的信息,写出价电子排布图和电子排布式,并进行相关问题的解答;根据题中给出的结构,判断中心离子、配位体及配位数;根据手性碳原子的概念进行判断;根据分子的成键情况和对称情况判断极性分子和非极性分子;根据同一元素的价态高低判断酸性强弱;根据VSEPR理论判断中心原子杂化类型,空间构型;根据H2O能形成氢键判断沸点高低。
28.【答案】(1)3
(2)三角锥形;水分子与乙醇分子之间形成氢键
(3)sp2;SO3或 (答案符合即可)
(4)Cu(OH)2+4NH3 H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH +4H2O
(5)
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,但氮元素原子2p轨道容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于O元素,则第二周期中N、F、Ne共3种元素的第一电离能都高于O元素;(2)A为N元素,B为O元素,C为S元素,A的最简单气态氢化物为NH3,中心氮原子的价层电子对数=3+ =4,氮原子采取sp3杂化,分子的空间构型为三角锥形;水分子与乙醇分子之间形成氢键,故H2O在乙醇中的溶解度大于H2S;(3)A为N元素,B为O元素, 为 ,中心原子N的价层电子对数=3+ =3,N原子轨道的杂化类型是sp2杂化, 由4个原子构成,价层电子总数为24,与其互为等电子体微粒的化学式为SO3、 等;(4)D为Cu元素,Cu(OH)2难溶于水,易溶于氨水,其溶于氨水的离子方程式Cu(OH)2+4NH3 H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH +4H2O;(5)B为O元素,D为Cu元素,D2B为Cu2O,晶胞如图所示,晶胞中黑色球数目=4、白色球数目=1+8× =2,故黑色球为Cu、白色球为O,晶胞质量=2× g,晶体的密度为ρg cm 3,则晶胞体积= cm3,则晶胞边长= cm。
【分析】A、B、C、D均为前四周期元素且原子序数依次增大,元素A的基态原子2p轨道有3个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p3,则A为N元素;元素C的一种常见单质为淡黄色粉末,则C为S元素;元素B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则B为O元素;D的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为l,原子序数大于S,只能处于第四周期,核外电子数=2+8+18+1=29,则D为Cu元素,据此解答。
29.【答案】(1)第二周期ⅣA族
(2)NH4NO3;NH4++OH- NH3↑+H2O
(3)
(4)O;BC
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)b为C元素,处于周期表中第二周期ⅣA族,故答案为第二周期ⅣA族;(2)由H、N、O形成的离子化合物为:NH4NO3,e的最高价氧化物对应水化物为NaOH,氢氧化钠溶液与硝酸铵在加热条件下发生离子反应生成氨气与水,反应离子方程式为NH4++OH- NH3↑+H2O,故答案为NH4NO3;NH4++OH- NH3↑+H2O;(3)c的单质为N2,分子中N原子之间形成3对共用电子对,电子式为 ,故答案为 ;(4)b为碳元素、d为氧元素,C、O同周期,随原子序数增大非金属性增强,故非金属性O>C,A、物质的状态属于物理性质,不能比较非金属性,故A不正确;B、d的氢化物的稳定性强于b的氢化物,说明非金属性d强,故B正确;C、b与d形成的化合物中,b呈正价,说明d对键合电子的吸引更强,故d的非金属性更强,故C正确;D、沸点属于物理性质,不能比较非金属性强弱,故D不正确,故答案为O;BC。
【分析】a、b、c、d、e四种短周期元素的原子序数逐渐增大,b原子最外层电子数是内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则b为C元素;c的氢化物分子中有3个共价键,则c处于ⅤA族,c、d为同周期的相邻元素,d处于ⅥA族,e原子的质子数等于c、d原子最外层电子数之和,则e的质子数=5+6=11,则e为Na;a为非金属元素,且a、e同主族,则a为H元素,结合原子序数可知,c、d只能处于第二周期,故c为N元素、d为O元素,据此解答。