第一章过关检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,每小题只有一个正确选项)
1.下列有关电子云的叙述中,正确的是( )
A.电子云形象地表示了电子在核外某处单位体积内出现的概率
B.电子云直观地表示了核外电子的数目
C.1s电子云界面图是一个球面,表示在这个球面以外,电子出现的概率为零
D.电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷的云雾
解析:为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况,人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现几率的大小:点密集的地方,表示电子出现的几率大;点稀疏的地方,表示电子出现的几率小,这就是电子云。1s电子云界面以外,电子出现的概率(几率)不为零,只是出现的几率很小。
答案:A
2.下列说法正确的是( )
A.氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱之一
B.“量子化”就是不连续的意思,微观粒子运动均有此特点
C.玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱,而且还推广到其他原子光谱
D.原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着
解析:A项氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱。C项玻尔理论成功地解释了氢原子光谱,但对解释多电子原子的光谱却遇到困难。D项原子中电子没有确定的半径,原子半径是电子运动出现的“区域”。
答案:B
3.下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是( )
A.ns2np3 B.ns2np5
C.ns2np4 D.ns2np6
解析:电子结构为ns2np3的原子,p轨道半充满,为稳定状态,不易失去电子;电子结构为ns2np6的原子,p轨道全充满,为稳定状态,不易失去电子;B、C选项相比,电子结构为ns2np4的原子,失去一个电子后p轨道达到半充满稳定状态,更容易失去电子。
答案:C
4.元素的性质呈现周期性变化的根本原因是( )
A.原子半径呈周期性变化
B.元素的化合价呈周期性变化
C.第一电离能呈周期性变化
D.元素原子的核外电子排布呈周期性变化
解析:原子结构决定元素的性质,元素的性质(原子半径、化合价、电负性、第一电离能、金属性、非金属性)的周期性变化是因为原子核外电子排布呈现周期性变化。
答案:D
5.下列各组指定的元素,不能形成AB2型化合物的是( )
A.2s22p2和2s22p4
B.3s23p4和2s22p2
C.3s2和3s23p5
D.3s1和3s23p5
解析:A项为C和O,能形成CO2;B项S和C,能形成CS2;C项为Mg和Cl,能形成MgCl2;D项为Na和Cl,能形成NaCl。
答案:D
6.X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的电子层结构,下列叙述正确的是( )
A.原子序数:XB.原子半径:XC.离子半径:X>Y
D.电负性:X解析:具有相同电子层结构的离子,阳离子对应的原子比阴离子对应的原子多一个电子层。所以原子序数:X>Y,原子半径:X>Y,离子半径:X答案:D
7.下列说法中正确的是( )
A.s区、d区、ds区都是金属元素
B.s区都是主族元素
C.稀有气体元素在ds区
D.所有非金属元素都在p区
解析:氢元素位于s区,不属于金属元素,A、D项错误;稀有气体元素位于p区,C项错误。
答案:B
8.中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )
A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出Al的第一电离能比Mg大
B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7
C.根据同周期元素的电负性变化趋势,推出Ar的电负性比Cl大
D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
解析:Al的第一电离能比Mg小,A错误;卤族元素中F没有正价,B错误;Ar最外层已达8个电子稳定结构,电负性比Cl小很多,C错误;H2CO3的酸性强于HClO,所以CO2通入NaClO溶液中能生成HClO,离子方程式为:CO2+ClO-+H2OHC+HClO,因此只有D项正确。
答案:D
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
9.(16分)A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填写下列空白。
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为 。?
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与Ar相同,B的元素符号为 ,C的元素符号为 。?
(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,D的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。?
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。?
(5)F元素的基态原子的外围电子排布式为3d54s2,其原子结构示意图为 ,其最高正价为 ;位于元素周期表中第 周期 族。?
解析:(1)次外层有2个电子,说明该元素原子核外有2个电子层,该元素原子的电子排布图为,为N元素。
(2)B的核电荷数应比Ar的少1,C的核电荷数应比Ar的多1,所以B为Cl元素,C为K元素。
(3)正三价离子3d轨道上半充满为5个电子,根据构造原理,该元素原子4s轨道上为2个电子,3d轨道上应为6个电子,该元素原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2,为Fe元素。
(4)M层全充满,N层的电子只有1个,所以该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,即为Cu元素。
(5)由核外电子排布顺序知该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,确定为Mn元素,最高化合价为+7;位于第四周期第ⅦB族。
答案:(1)N
(2)Cl K
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
(5)○+25 +7 四 ⅦB
10.(14分)(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断,违反了泡利原理的是 ,违反了洪特规则的是 。?
(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2,则该元素基态原子的电子排布式为 ;其最高价氧化物对应水化物的化学式是 。?
(3)用符号“>”“<”或“=”表示下列各项关系。
①第一电离能:Na Mg,Mg Ca。?
②电负性:O F,F Cl。?
③能量高低:ns (n+1)s,ns np。?
④主族序数 价电子数 元素最高正化合价。?
解析:(1)同一个原子轨道中不应有自旋状态相同的电子,②违反了泡利原理;对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同,③⑤违反了洪特规则。(2)3p能量小于3d,激发态为1s22s22p63s13p33d2,基态应为1s22s22p63s23p4。此原子核外电子数为16,其质子数也为16,该元素为硫元素,其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。(3)同周期中主族元素从左到右第一电离能有增大的趋势,电负性逐渐增大;同主族中自上而下电负性与第一电离能均逐渐减小。由构造原理可知,能量ns<(n+1)s,ns答案:(1)② ③⑤
(2)1s22s22p63s23p4 H2SO4
(3)①< > ②< > ③< < ④= =
11.(10分)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 ,该元素的符号为 ;?
(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为 ,该元素的名称是 ;?
(3)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性 。?
解析:本题考查核外电子排布式、电子排布图及氢化物稳定性的比较,考查知识比较基础,关键是根据题干信息推出各种元素。由X原子的4p轨道上有3个未成对电子,可知X为As,原子序数为33,Y原子的2p轨道上有2个未成对电子,则Y为1s22s22p2(碳元素)或1s22s22p4(氧元素),若Y为碳元素,碳元素原子序数为6,则Z元素原子序数为3,是锂元素,锂元素不能形成负一价离子,所以Y为氧元素,原子序数为8,Z为氢元素,氢元素可形成负一价离子。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 As
(2) 氧
(3)NH3>PH3>AsH3
12.(12分)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排元素种类如下:
周期
1
2
3
4
5
6
7
元素种类
2
8
8
18
18
32
32
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数是 。?
A.18 B.32
C.50 D.无法判断
(2)根据周期表中每个周期非金属元素的种数(把稀有气体元素看做非金属元素),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 周期第 族。?
(3)小明同学所在的化学探究小组,在查阅相关资料后归纳出元素周期表的另一种画法——三角形元素周期表的一部分,图上标有第ⅦA族和碳、钾两种元素的位置。
回答下列问题:
①请在图中将过渡元素所在的位置涂黑。
②画出B元素价电子排布图 。?
解析:(1)由已知可归纳出周期为一、二、三、四、五、六、七,元素种数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)据周期表可知非金属元素的种类:第一、二、三、四、五、六周期非金属元素种数分别为:2、6、5、4、3、2,则可类推第七、八周期非金属元素种数分别为:1、0。共计23种,第七周期未填满,有一种非金属元素未发现,将处在第ⅦA族。
(3)①通过观察三角形元素周期表发现,每一横行代表一周期,每一纵行代表一族。过渡元素是指元素周期表中副族元素和第Ⅷ族元素,即最下面两行中的第3~12列。
②B元素为硫元素,价电子排布图为
答案:(1)C (2)23 一 七 ⅦA
(3)①如图所示。
②
第三章过关检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,每小题只有一个正确选项)
1.由短周期元素构成的某离子化合物中,一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为20。下列说法中正确的是( )
A.晶体中阳离子和阴离子的个数不一定相等
B.晶体中一定只有离子键没有共价键
C.所含元素一定不在同一周期也不在第一周期
D.晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径
解析:在短周期中符合题设条件的物质有:NaF、Na2O、MgO、NaOH、NH4F等,故A正确;NaOH、NH4F含共价键,B不正确;所含元素可在同一周期,也可在第一周期,如NH4F,故C不正确;NaF、Na2O、MgO等其阳离子半径都比阴离子半径小,故D不正确。
答案:A
2.下列性质适合于离子晶体的是( )
①熔点-218 ℃,难溶于水;
②熔点3 900 ℃,硬度很大,不导电;
③难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱;
④难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电。
A.④ B.② C.③ D.①
解析:离子晶体液态时能导电,难溶于非极性溶剂,熔点较高、质硬而脆,固体不导电,故①③均不符合离子晶体的特点;②中熔点达3 900 ℃,硬度很大,不导电,应是原子晶体,故只有④符合题意。
答案:A
3.下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是( )
A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B.KCl>NaCl>MgCl2>MgO
C.Rb>K>Na>Li
D.石墨>金刚石>SiO2>钠
解析:晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构粒子间作用力的大小。A项物质均为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大者分子间作用力也越大,故A项各物质熔点应为逐渐升高的顺序;B项物质均为离子晶体,离子晶体熔点高低取决于离子键键能的大小,一般来说,离子的半径越小,电荷越多,离子键的键能就越大,故B项各物质熔点也应为升高顺序;C项物质均为同主族的金属晶体,其熔点高低取决于金属键的强弱,金属原子半径越小,价电子数越多,金属键越强。碱金属原子半径依Li~Cs的顺序增大,价电子数相同,故熔点应是Li最高,Cs最低;原子晶体的熔点取决于共价键的键能,石墨中C—C键键长比金刚石中C—C键的键长更短,键能更大,所以石墨熔点比金刚石略高,金刚石熔点又比二氧化硅高,钠的熔点很低。
答案:D
4.氯化硼的熔点为10.7 ℃,沸点为12.5 ℃。在氯化硼分子中,氯—硼—氯键角为120°,它可以水解,水解产物之一是氯化氢。下列对氯化硼的叙述中正确的是( )
A.氯化硼是原子晶体
B.熔化时,氯化硼能导电
C.氯化硼分子是一种极性分子
D.水解方程式:BCl3+3H2OH3BO3+3HCl
解析:首先根据性质推导该晶体是分子晶体还是原子晶体,再根据具体晶体的性质判断选项。因为BCl3的熔沸点较低,故应为分子晶体,分子晶体熔化时不导电,故A、B错;又因氯—硼—氯键角为120°,则可确定BCl3为非极性分子,C错。
答案:D
5.下列数据是对应物质的熔点表,有关的判断正确的是( )
Na2O
Na
AlF3
AlCl3
Al2O3
BCl3
CO2
SiO2
920 ℃
97.8 ℃
1 291 ℃
190 ℃
2 073 ℃
-107 ℃
-57 ℃
1 723 ℃
A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
B.在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构
C.同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体
D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
解析:本题通过学生思维的易混淆点考查学生思维的全面性。金属晶体中含有金属阳离子,但不属于离子晶体,A错;在含有H原子的共价分子中,H原子形成2个电子的稳定结构,B错;CO2和SiO2分别属于分子晶体和原子晶体,C错误;Na的熔点低于AlCl3,D正确。
答案:D
6.下列晶体分类中正确的一组是( )
离子晶体
原子晶体
分子晶体
A
NaOH
Ar
SO2
B
H2SO4
石墨
S
C
CH3COONa
水晶
D
Ba(OH)2
金刚石
玻璃
解析:从构成晶体的粒子和微粒间的相互作用力去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是阴、阳离子间通过离子键相互结合成的离子晶体,纯H2SO4中无H+,是分子晶体。Ar分子间以范德华力相互结合为分子晶体,石墨是混合晶体,水晶(SiO2)与金刚石是典型的原子晶体。硫的化学式用S表示,实际上是S8,气体时为S2,是以范德华力结合成的分子晶体。玻璃没有固定的熔点,加热时逐渐软化,为非晶体。
答案:C
7.某物质的晶体内部一个截面上原子的排布情况如图所示,则该晶体的化学式可表示为( )
A.A2B B.AB
C.AB2 D.A3B
解析:观察图可以看出,在A原子的周围有4个B原子,同样在B原子的周围有4个A原子,故A、B原子的个数比为1∶1。
答案:B
8.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是( )
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,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE
解析:CaF2晶体中,Ca2+占据8个顶角,6个面心,故Ca2+共8×+6×=4个;金刚石晶体中,每个C原子与4个C原子相连,而碳碳键为2个碳原子共用,C原子与C—C键个数比为1∶2;由于是气态团簇分子,其分子式应为E4F4或F4E4。
答案:D
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
9.(8分)下列7种物质:①白磷(P4);②水晶;③氯化铵;④氢氧化钙;⑤氟化钠;⑥过氧化钠;⑦石墨,固态下都为晶体,回答下列问题(填写序号):
(1)不含金属离子的离子晶体是 ,只含离子键的离子晶体是 ,既有离子键又有非极性键的离子晶体是 ,既有离子键又有极性键的离子晶体是 。?
(2)既有范德华力,又有非极性键的晶体是 ,熔化时既要克服范德华力,又要破坏化学键的是 ,熔化时只破坏共价键的是 。?
解析:(1)属于离子晶体的有③④⑤⑥,其中③只含非金属元素,NaF中只含离子键,Na2O2中有离子键和非极性共价键,NH4Cl和Ca(OH)2中有离子键和极性共价键。
(2)分子晶体中含范德华力,只有白磷、石墨晶体中既有范德华力又有共价键,水晶中只含共价键。
答案:(1)③ ⑤ ⑥ ③和④
(2)① ⑦ ②
10.(16分)C60、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构):
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为 。?
A.同分异构体 B.同素异形体
C.同系物 D.同位素
(2)固态时,C60属于 (填“原子”或“分子”)晶体,C60分子中含有双键的数目是 。?
(3)晶体硅的结构跟金刚石相似,1 mol晶体硅中含有硅—硅单键的数目约是 NA。?
(4)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是 。?
(5)观察CO2分子晶体结构的一部分,试说明每个CO2分子周围有 个与之紧邻且等距的CO2分子;该结构单元平均占有 个CO2分子。?
(6)观察图形推测,CsCl晶体中两距离最近的Cs+间距离为a,则每个Cs+周围与其距离为a的Cs+数目为 ,每个Cs+周围距离相等且次近的Cs+数目为 ,距离为 ,每个Cs+周围距离相等且第三近的Cs+数目为 ,距离为 ,每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为 。?
解析:(1)所给三种物质均为只由碳元素组成的单质,故它们互为同素异形体。
(2)C60中只含碳元素,且不具有向空间无限伸展的网状结构,所以为分子晶体;C60的分子中的总的价电子数为:60×4=240,由图示可知已成键的价电子数为60×3,所以可形成的双键数为:=30。
(3)由金刚石的结构模型可知,每个碳原子都与相邻的碳原子形成一个单键,故每个碳原子相当于形成(×4)个单键,则1 mol硅中可形成2 mol硅硅单键。
(4)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有,即对每个六边形贡献个碳原子,所以每个正六边形占有×6=2(个)碳原子。
(5)题给出CO2分子晶体的一部分。取任一顶角的CO2分子,则与之距离最近且等距的是共用该顶角的三个面面心上的CO2分子,共3个;而该顶角被8个同样晶胞共用,而面心上的分子被2个晶胞共用,这样符合题意的CO2分子有:3×8/2=12个;在此结构中,8个CO2分子处于顶角,为8个同样结构共用,6个CO2分子处于面心,为2个同样结构共用。所以,该结构单元平均占有的CO2分子数为:8×+6×=4(个)。
(6)以图中大立方体中心的Cs+为基准,与其最近的Cs+分别位于其上、下、前、后、左、右的六个方位;与其次近的Cs+分别位于通过中心Cs+的三个切面的大正方形的顶点,个数为4×3=12;与其第三近的Cs+分别位于大立方体的8个顶点上;每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为8。
答案:(1)B
(2)分子 30
(3)2
(4)2
(5)12 4
(6)6 12 a 8 a 8
11.(16分)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)铜原子基态电子排布式为 ;?
(2)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 g·cm-3,则铜晶胞的体积是 cm3、晶胞的质量是 g,阿伏加德罗常数为 (列式计算,已知Ar(Cu)=63.6);?
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为 ;?
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是 ,反应的化学方程式为 。?
解析:(1)铜是29号元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)铜的晶胞为面心立方最密堆积,一个晶胞能分摊到4个Cu原子;1 pm=10-10 cm,故一个晶胞的体积为(361×10-10 cm)3=4.7×10-23 cm3;一个晶胞的质量为4.7×10-23 cm3×9.00 g·cm-3=4.23×10-22 g,由M(Cu)=63.6 g·mol-1=×NA,得NA=6.01×1023 mol-1。
(3)KCuCl3中Cu元素的化合价为+2,则另一种无限长链结构中的Cu元素的化合价为+1,CuCl3原子团的化合价为-2,故其化学式为K2CuCl3。
(4)“金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应”,这是两种物质共同作用的结果,过氧化氢具有强氧化性,而氨水能与Cu2+形成配合物。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1
(2)4.70×10-23 4.23×10-22
M(Cu)=63.6 g·mol-1=×NA,得NA=6.01×1023 mol-1
(3)sp3 K2CuCl3
(4)过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行 Cu+H2O2+4NH3Cu(NH3+2OH-
12.(12分)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:
(1)Ni原子的核外电子排布式为 ;?
(2)NiO、FeO、MgO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO FeO(填“<”或“>”);某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示,请改正图中错误: ;?
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为 、 ;?
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如下图所示。该合金的化学式为 。?
解析:(2)晶格能与离子半径有关,其他因素相同时,离子半径越大,晶格能越小;(3)由信息可知NiO与氯化钠的晶胞相似,所以Ni和O的配位数均为6;(4)La在8个顶点,所以晶胞单独占有的La为=1;Ni有4个位于前、后、左、右四个面的面心,有一个位于体心,有4个在上下两个面上,所以晶胞单独占有的Ni为+1=5。
答案:(1)[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2
(2)> ⑧应为黑色
(3)6 6
(4)LaNi5
第二章过关检测
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,每小题只有一个正确选项)
1.根据实际和经验推知,下列叙述不正确的是( )
A.卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳
B.碘易溶于汽油,微溶于水
C.氯化钠易溶于水,也易溶于食用油
D.丁烷易溶于煤油,难溶于水
解析:根据相似相溶规律可以得出结论。C项NaCl为离子化合物,易溶于水,而难溶于有机溶剂。
答案:C
2.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似,下列叙述正确的是( )
A.在一定条件下可发生加成反应
B.分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C.分子中含有2个σ键和4个π键
D.不和氢氧化钠溶液发生反应
解析:成键原子半径越大,键长越长,N原子半径小于C原子,故N≡C键比C—C键的键长短;(CN)2分子中应含有3个σ键和4个π键;由于与卤素性质相似,可以和NaOH溶液反应;由(CN)2结构式知,可发生加成反应。
答案:A
3.下列现象与氢键有关的是( )
①NH3的熔、沸点比第ⅤA族相邻元素的氢化物高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④尿素的熔、沸点比醋酸的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥水分子高温下也很稳定
A.①②③④⑤⑥
B.①②③④⑤
C.①②③④
D.①②③
解析:氢键存在于已经与F、O、N等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外分子中的F、O、N等电负性很大的原子之间,主要影响物质的物理性质。分子的稳定性由共价键的键能决定,与氢键无关。
答案:B
4.下列描述中正确的是( )
A.CS2为V形的极性分子
B.Cl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S的中心原子均为sp3杂化
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,Cl的空间构型为三角锥形,SiF4和S的中心原子均为sp3杂化。
答案:D
5.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
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。
答案:C
6.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N是等电子体,键角均为60°
B.N和C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
解析:CH4和N都是正四面体结构,键角均为109°28',A项不正确;N和C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。
答案:B
7.某研究性学习小组对手性分子提出了以下四个观点:
①互为手性异构体的分子互为镜像
②利用手性催化剂合成可得到一种或主要得到一种手性分子
③手性异构体分子组成相同
④手性异构体性质相同
你认为正确的是( )
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.全部
解析:手性异构体结构不同,性质不同,故④错误,其他①②③三项均正确。
答案:A
8.下列说法正确的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的熔沸点依次升高
B.H2O的熔点、沸点大于H2S是由于H2O分子之间存在氢键
C.乙醇分子与水分子之间只存在范德华力
D.氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4
解析:HF中含有氢键,其沸点反常的高,A错;乙醇分子与水分子之间不只存在范德华力,还存在氢键,C错;D的顺序反了。
答案:B
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
9.(16分)有以下物质:①HF;②Cl2;③H2O;④N2;⑤C2H4;⑥C2H6;⑦H2;⑧H2O2;⑨HCN。
(1)只含有极性键的是 ;?
(2)只含有非极性键的是 ;?
(3)既有极性键又有非极性键的是 ;?
(4)只含有σ键的是 ;?
(5)既有σ键又有π键的是 ;?
(6)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 ;?
(7)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是 ;?
(8)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是 。?
答案:(1)①③⑨ (2)②④⑦ (3)⑤⑥⑧ (4)①②③⑥⑦⑧ (5)④⑤⑨ (6)⑦ (7)①③⑤⑥⑧⑨ (8)②④⑤⑥⑧⑨
10.(16分)下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界并未用实线标出。
根据信息回答下列问题。
(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为 。?
(2)Fe元素位于周期表的 区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为 ;已知:原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为 和 (填化学式)。?
(3)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有 。?
(4)根据VSEPR理论预测E离子的空间构型为 。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子的电子式为 (写2种)。?
解析:配合物Fe(CO)5中铁原子是中心原子,一氧化碳是配体,铁的化合价是0。与CO互为等电子体的具有10个价电子的双原子分子是N2,离子是CN-。形成4个单键的C原子采取sp3杂化。由A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知,它们分别是H、C、N、O、Cl。Cl中1个Cl原子结合4个氧原子,是正四面体结构。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2、NCl3、CCl4等。
答案:(1)4s24p1
(2)d 0 N2 CN-
(3)CH4、CH3OH
(4)正四面体 CO2、NCl3、CCl4(任写2种即可)
11.(14分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
Y
常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
Z
Z和Y同周期,Z的电负性大于Y
W
W的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)Z位于元素周期表第 周期第 族,Y的氢化物空间构型是 。?
(2)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在 个σ键。在H—Y、H—Z两种共价键中,键的极性较强的是 ,键长较长的是 。?
(3)XZ4分子中X以 方式杂化。?
(4)写出W元素的原子核外电子排布式 。?
解析:由表中可知,X为C,Y为S,Z为Cl,W为Cu。
(1)Cl元素位于元素周期表的第三周期第ⅦA族,H2S分子的空间构型为V形。
(2)CS2的结构式为SCS,从其结构式中不难看出,CS2分子中有2个σ键和2个π键。根据元素周期律的相关知识,非金属性越强,键的极性越强,键长越短,可推知H—S、H—Cl中极性键极性较强的为H—Cl键,键长较长的为H—S键。
(3)CCl4分子中C原子的四个价电子全部成键,杂化方式为sp3杂化。
答案:(1)三 ⅦA V形
(2)2 H—Cl H—S
(3)sp3
(4)1s22s22p63s23p63d104s1
12.(6分)无水CoCl2为深蓝色,吸水后变为粉红色的水合物,水合物受热后又变成无水CoCl2,故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。
CoCl2CoCl2·xH2O
深蓝色 粉红色
现有65 g无水CoCl2,吸水后变成CoCl2·xH2O 119 g。
(1)水合物中x= 。?
(2)若该化合物中Co2+配位数为6,而且经定量测定得知内界和外界占有Cl-的个数比为1∶1,则其化学式可表示为 。?
解析:(1)65 g CoCl2的物质的量为=0.5 mol,则x值为x==6。
(2)根据该化合物中Co2+配位数为6及其相对分子质量为119×2=238可知,配体有1个Cl-和5个H2O;外界有1个Cl-,1个H2O,其化学式可表示为[Co(H2O)5Cl]Cl·H2O。
答案:(1)6
(2) [Co(H2O)5Cl]Cl·H2O
