2025届高三化学一轮复习夯实练——物质结构与性质
一、单选题
1.卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是( )
A.原子间化学键的键能逐渐减小 B.范德华力逐渐增大
C.原子半径逐渐增大 D.氧化性逐渐减弱
2.下列有关物质结构与性质的说法错误的是( )
A.易溶于,可从和都是非极性分子的角度解释
B.对羟基苯甲酸存在分子内氢键,是其沸点比邻羟基苯甲酸的高的主要原因
C.溶于氨水,是由于与反应生成了可溶性配合物
D.熔融能导电,是由于熔融状态下产生了自由移动的和
3.属于共价化合物的是( )
A.SiO2 B.NaCl C.NH4Cl D.Cl2
4.下列化学用语表述正确的是( )
A.的空间结构为V形
B.顺二溴乙烯结构式为
C.的电子式为
D.基态原子价电子排布式为
5.下列化学用语或图示表达错误的是( )
A.的电子式:
B.中子数为1的氢原子
C.乙醇的分子式:
D.氯离子的结构示意图:
6.磷酸聚合可以生成链状多磷酸和环状多磷酸,三分子磷酸聚合形成的链状三磷酸结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.键能:
B.元素的电负性:
C.的空间构型:平面四边形
D.六元环状三磷酸的分子式:
7.下列各项比较中前者高于(或大于、强于)后者的是( )
A.CCl4和SiCl4的熔点
B.对羟基苯甲醛( )和邻羟基苯甲醛()的沸点
C.I2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度
D.H2SO3和H2SO4的酸性
8.乙烯液相催化氧化乙醛机理如图所示:
下列说法错误的是
A.产生1molCH3CHO转移电子数为2NA
B.CuCl2与PdCl2是催化剂,CuCl与Pd是中间产物
C.I、II、III步均发生氧化还原反应
D.该反应过程中既有极性键和非极性键断裂又有极性键和非极性键形成
9.反应可用于制备火箭推进剂的燃料。下列有关说法正确的是( )
A.的结构式为
B.中子数为8的氮原子可表示为
C.O基态原子的价层电子排布式为
D.NaCl的电子式为
10.下列化学用语表述正确的是( )
A. NaClO的电子式
B. 和 互为同分异构体
C.比例模型 可以表示二氧化硫分子,也可以表示二氧化碳分子
D.由Na和Cl形成离子键的过程:
11.氮化钛晶体的立方晶胞结构如图所示,该晶胞中N、N之间的最近距离为a pm,以晶胞边长为单位长度建立坐标系,原子A的坐标参数为(0,0,0),下列说法错误的是( )
A.原子B的坐标参数为 B.晶胞边长是pm
C.该物质的化学式为TiN D.Ti的配位数为6
12.我国科学家使用某种电解液提高了水系锌锰电池的性能。该电解液阴离子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期元素,且最外层电子数之和为23。下列说法错误的是( )
A.简单氢化物沸点: B.该离子中Z为杂化
C.四种元素中电负性最强的为Z D.第一电离能:
13.下列说法正确的是( )
A.非极性分子中的原子上一定不含孤电子对
B.平面三角形分子一定是非极性分子
C.二氯甲烷(CH2Cl2)分子的中心原子采取sp3杂化,键角均为109°28'
D.ABn型分子的中心原子最外层满足8电子结构,则ABn不一定是非极性分子
14.下列关于化学用语的表述正确的是( )
A.BF3的电子式:
B.Fe2+的原子结构示意图:
C.中子数为143的U原子:
D.乙醇的结构简式:C2H6O
15.氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素,基态H原子的核外电子排布,使得H既可以形成又可以形成,还能形成、、、、等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得,如水煤气法制氢反应中,与足量反应生成和吸收131.3kJ的热量。在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如在催化剂作用下与反应可得到。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料
B.氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂
C.分子之间形成氢键,的热稳定性比的高
D.中的N原子与形成配位键,具有还原性
16.甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心,是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂,反应过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B.步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C.每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D.图中的总过程可表示为:CH4+O2+2H++2e- CH3OH+H2O
17.莫尔盐常被用作氧化还原滴定的基准物,其晶体的部分结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.的键角:
B.基态原子第一电离能:
C.基态的未成对电子数为4个
D.晶体中的化学键有离子键、共价键和配位键
18.硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如图:
下列说法错误的是( )
A.该过程有H2O参与 B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C.硫酸盐气溶胶呈酸性 D.该过程没有生成硫氧键
19.利用原子结构及元素周期律表相关知识得到的以下结论中错误的是
A.第IA族元素的原子半径:
B.基态N原子的轨道表示式:
C.酸性:
D.电负性:
20.在ClCH=CClCH3分子中,C-Cl 键采用的成键轨道是( )
A.sp-P B.sp2-s C.sp2-p D.sp3-p
二、综合题
21.钴的化合物在磁性材料生产、电池制造、催化剂制备等方面应用十分广泛。
(1)二价钴离子的核外电子排布式为 。基态Co原子核外3d能级上有 个未成对电子。Co与Ca属同周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钴熔沸点都比钙高,原因是 。
(2)0.1mol[Co(NO2)6]3-中所含的σ键数目是 ,K3[Co(NO2)6]中K、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(3)化合物四氨基钴酞菁分子的结构式如图。四氨基钴酞菁中N原子的杂化轨道类型为 。
(4)[Co(NH3)6]Cl3晶体可由CoCl2溶于氨水并通入空气制得,该配合物中配体分子的立体构型是 。
(5)一种钴的化合物可用作石油脱硫的催化剂,其晶胞结构如图所示,则晶体中与每个O2-紧邻的O2-有 个,该钴的化合物的化学式是 。
22.
(1)比较Br-与Fe2+还原性相对强弱:Br- Fe2+(填“>”、“<”、“=”);用一个化学方程式说明Br-与Fe2+还原性相对强弱 。
(2)KSCN溶液是高中阶段常用试剂,其阴离子对应酸为HSCN(硫氰化氢),硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构。写出HSCN(硫氰化氢)的结构式 。
(3)元素N与Cl的非金属性均较强,但常温下氮气远比氯气稳定,主要原因是 。
23.CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐。回答下列问题:
(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子基态核外电子排布式为 ,S、O、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4] (NO3)2。其中NO3-中心原子的杂化轨道类型为 ,[Cu(NH3)4]NO3)2中存在的化学键类型除了极性共价键外,还有 。
(3)在硫酸铜溶液中加入过量KCN能生成配离子[Cu(CN)4]2-,CN-中提供孤电子对的原子是 , 1mol CN-中含有的π键的数目为 。与CN-互为等电子体的离子有 (写出一种即可)
(4)CuSO4的熔点为560℃,Cu(NO3)2的熔点为115℃,CuSO4熔点更高的原因是 。
(5)利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时,生成红色的Cu2O ,其晶胞结构如图所示。
该晶胞原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1,0,0) ;C为( , , )。则D原子的坐标参数为 ,它代表 原子(填元素符号)。
②已知金属铜的堆积方式是面心立方最密堆积,则晶体中铜原子的配位数是 ,该晶胞中Cu原子的空间利用率是 。
24.【化学一选修3:物质结构与性质】
硒化锌是一种半导体材料,回答下列问题
(1)锌在周期表中的位置 ;Se基态原子价电子排布图为 。元素锌、硫和硒第一电离能较大的是 (填元素符号)。
(2)Na2SeO3分子中Se原子的杂化类型为 ;H2SeO4的酸性比H2SeO3强,原因是 。
(3)气态SeO3分子的立体构型为 ; 与SeO3互为等电子体的有 (填序号)。
A CO32- B NO3- C. NCl3 D.SO32-
(4)硒化锌的晶胞结构如图所示,图中X和Y点所堆积的原子均为 (填元素符号):该晶胞中硒原子所处空隙类型为 (填“立方体”、“正四面体”或“正八面体”),该种空隙的填充率为 ;若该晶胞密度为pg·cm3,硒化锌的摩尔质量为 Mg.mol-1。用NA代表阿伏加德罗常数的数值,则晶胞参数a为 nm。
25.Fe、Ni、Pt在周期表中同族,该族元素的化合物在科学研究和实际生产中有许多重要用途。
(1)①Fe在元素周期表中的位置为 。
②已知FeO晶体晶胞结构如NaCl型,Fe2+的价层电子排布式为 ,阴离子的配位数为 。
③K3[Fe(CN)5NO]的组成元素中,属于第二周期元素的电负性由小到大的顺序是 。
④把氯气通入黄血盐(K4[Fe(CN)6])溶液中,得到赤血盐(K3[Fe(CN)6]),该反应的化学方程式为 。
(2)铂可与不同的配体形成多种配合物。分子式为[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配体是 ;该配合物有两种不同的结构,其中呈橙黄色的物质的结构比较不稳定,在水中的溶解度大;呈亮黄色的物质的结构较稳定,在水中的溶解度小,下图图1所示的物质中呈亮黄色的是 (填“A”或“B”),理由是 。
(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构如上图图2所示。储氢原理为:镧镍合金吸咐H2,H2解离为H储存在其中形成化合物。若储氢后,氢原子占据晶胞中上下底面的棱心和上下底面的面心,则形成的储氢化合物的化学式为 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】卤素单质从 F2到I2结构相似,相对分子质量依次增大,范德华力逐渐增大,物质的熔、沸点逐渐升高,B符合题意。
【分析】结构相似,相对分子质量越大,范德华力越强,物质的熔、沸点越高。
2.【答案】B
【解析】【解答】A、和都是非极性分子,根据相似相溶原理,易溶于,故A正确;
B、邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键,而对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,当对羟基苯甲酸熔融时,需要消耗较多的能量克服分子间氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔点低于对羟基苯甲酸,故B错误;
C、Ag+含有空轨道,则 与反应生成配合物,使 溶于氨水 ,故C正确;
D、NaCl在熔融状态下产生自由移动的和,因此能导电,故D正确;
故答案为:B。
【分析】A、根据相似相溶原理分析;
B、分子内氢键的沸点低于分子间氢键;
C、Ag+含有空轨道,能与氨气形成配合物离子;
D、含有自由移动离子的物质能导电。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.SiO2是由Si和O通过共价键形成的化合物,属于共价化合物,A符合题意;
B.NaCl是由Na+和Cl-通过离子键形成的离子化合物,B不合题意;
C.NH4Cl是由和Cl-通过离子键形成的离子化合物,C不合题意;
D.Cl2是由Cl通过共价键形成的单质,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】常见共价化合物有:
1.非金属氢化物(如HCl、H2O、NH3等);
2.非金属氧化物(如CO2、SO3等);
3.无水酸(如H2SO4、HNO3等);
4.大多数有机化合物(如甲烷、酒精、蔗糖等);
4.【答案】B
【解析】【解答】A、的价电子对数为2,不含孤电子对,则的空间结构为直线形,故A错误;
B、顺式结构中,相同的基团位于碳碳双键同侧,则顺二溴乙烯结构式为 ,故B正确;
C、中每个N原子都满足8电子稳定结构,其电子式为:,故C错误;
D、基态Cr原子价电子排布式为3d54s1, 故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、根据价层电子对互斥理论判断;
B、烯烃的顺式指烯烃中碳碳双键同侧的两个基团相同;
C、中每个N原子都满足8电子稳定结构;
D、基态Cr原子价电子排布式为3d54s1。
5.【答案】C
【解析】【解答】A. 的电子式为: ,A不符合题意;
B.质量数=质子数+中子数,中子数为1的氢原子质量数为2,表示为: ,B不符合题意;
C.乙醇的分子式为: ,C符合题意;
D.氯离子有三个电子层最外层8个电子,形成阴离子,结构示意图为: ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.NaOH是离子化合物;
B.原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数,核外电子数=核内质子数=核电荷数;
D.氯离子核外共18个电子,有三个电子层,每一层的电子数分别为:2、8、8。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、双键键能大于单键键能,则键能:,故A错误;
B、元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性:,故B错误;
C、的价层电子对数,无孤电子对,其空间构型为正四面体形,故C错误;
D、六元环状三磷酸的结构式为,则其分子式为,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、双键键能大于单键键能;
B、元素的非金属性越强,电负性越大;
C、的价层电子对数为4,不含孤电子对;
D、六元环状三磷酸的结构式为。
7.【答案】B
【解析】【解答】组成 和结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越强,物质的熔点越高,所以SiCl4的熔点比CCl4的高,故A不符合题意;
邻羟基苯甲醛苯环上的两个取代基靠得很近,能形成分子内氢键,使熔、沸点降低,而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,使熔、沸点升高,所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的沸点高,故B符合题意;
l2是非极性分子,水是极性分子,CCl4是非极性分子,根据“相似相溶"原理,I2在水中的溶解度小于I2在CCl4中的溶解度,故C不符合题意;
H2SO4是二元中强酸, H2SO4是二元强酸,亚硫酸酸性比硫酸弱,故D不符合题意。
【分析】
A.结构相似,其相对分子质量越大,熔沸点越大;
B.同取代基时邻位的沸点低于对位;
C.相似相溶原理;
D.亚硫酸属于中强酸。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.乙烯中碳的化合价为-2价,乙醛中为-1价,1mol乙烯转化为乙醛失2mol电子,故A不符合题意;
B.由图示可知反应起点PdCl2为反应物,生成Pd,过程II中氯化铜为反应物与Pd反应生成CuCl,可知CuCl2与PdCl2是开始存在的物质,作催化剂,而CuCl与Pd是反应过程中的生成物,同时也是另一反应的反应物,作中间产物,故B不符合题意;
C.I、II、III步中均有单质参加或生成,均有价态变化,属于氧化还原反应,故C不符合题意;
D.由图可知该过程的最终生成物为乙醛,其中只含有极性键和非极性键断裂,无非极性键形成,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、电子数的转移要结合化合价变化判断;
B、注意催化剂指的是第一反应的反应物,第二反应的生成物,中间产物指的是第一反应的生成物,第二反应的反应物;
C、氧化还原反应的特点是化合价发生变化;
D、相同的非金属原子为非极性共价键结合,不同的非金属原子为极性共价键结合。
9.【答案】A
【解析】【解答】A.N2H4又名联氨,N2H4可以看作是两个-NH2组成,即N2H4的结构简式为
,故A符合题意;
B.根据原子结构表示,中子数为8的氮原子可表示为
,故B不符合题意;
C.O为主族元素,价层电子数等于最外层电子数,即基态氧原子的价层电子排布式为2s22p4,故C不符合题意;
D.NaCl为离子化合物,即NaCl的电子式为,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据最外层电子情况即可写出结构式
B.左下角写的质子数,左上角是质量数
C.根据核外电子能级排布即可判断
D.氯化钠是由离子构成
10.【答案】D
【解析】【解答】A. NaClO是离子化合物,其电子式为: ,A不符合题意;
B. 同分异构体是指分子式相同,结构式不相同的有机化合物, 和 都属于甲烷,不是同分异构体,B不符合题意;
C. 是V型结构,只能表示二氧化硫分子的比例模型,不能表示二氧化碳分子,二氧化碳分子是直线型,其比例模型为 ,C不符合题意;
D. Na原子最外层有1个电子,易失去1个电子,形成Na+,Cl原子最外层有7个电子,易得到1个电子,形成Cl-,NaCl形成离子键的过程: ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. NaClO是离子化合物,阴阳离子需要标出所带的电荷;
B.同分异构体是指分子式相同,结构式不相同的有机化合物;
C.二氧化硫是V型结构,硫原子半径大于氧原子,二氧化碳分子是直线型;
D.Na原子和Cl原子通过得失电子形成离子化合物。
11.【答案】A
【解析】【解答】】A.原子B在x、y、z轴上坐标分别为1、1、,则坐标参数为 ,A符合题意;
B.晶胞中N、N之间的最近距离为面对角线的二分之一,为apm,则N与Ti的最近距离是pm,则晶胞边长为pm,B不符合题意;
C.该晶胞中,Ti(黑球)的个数为4,N(白球)的个数为4,则Ti和N的个数比为1∶1,该物质的化学式为TiN,C不符合题意;
D.如图所示,以体心钛为例,与Ti距离相等且最近的N有6个,则Ti的配位数为6,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.A点为原点(0,0,0),那么B点分数坐标为,
B. N、N之间的 为面对角线的一半,那么边长为对角线的倍,
C.根据均摊法,得到原子个数之比为1:1;
D.配位数即为距离最近另一个原子的数目。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.X的简单氢化物为H2O,存在分子间氢键,沸点升高,Z的简单氢化物为H2S气体,沸点较低,因此沸点H2O>H2S,A不符合题意;
B.Z的价层电子对数为4,因此Z采用sp3杂化,B不符合题意;
C.同周期元素,核电荷数越大,电负性越强,同主族元素,核电荷数越大,电负性越小,因此四种元素中电负性最强的为F,C符合题意;
D.同周期元素,核电荷数越大,第一电离能越大,因此低一点能力F>O,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】W、X、Y、Z为原子半径一次增大的短周期元素,W形成1个共价键,X形成1个双键,Z形成6个共价键,结合原子结构可知,W为H或F、X为O、Z为S。四种原子的最外层电子数之和为23,W为H时,Y的最外层电子数为23-1-6-6=10(舍去)。因此W为F。Y的最外层电子数为23-7-6-6=4,由于Y的原子半径大于O小于S,因此Y为C。
13.【答案】D
【解析】【解答】CH4、CCl4均为非极性分子,CH4分子中的原子无孤电子对,CCl4分子中的氯原子含有孤电子对,A不符合题意;
甲醛分子中心C原子上无孤电子对,价电子对数为3,空间结构为平面三角形,碳原子位于三角形内部,正电荷重心和负电荷重心不重合,所以为极性分子,B不符合题意;
甲烷分子的空间结构是正四面体形,键角均为109°28',二氯甲烷分子的空间结构是四面体形,键角发生了变化,不等于109°28' ,C不符合题意;
NH3分子中中心N原子最外层满足8电子结构,为极性分子,而中心原子最外层满足8电子结构的AB.型分子,若中心原子的化合价的绝对值等于价电子数,则一定是非极性分子,如CH, D符合题意。
【分析】A.配原子上可能有孤电子对;
B.根据价层电子对互斥理论分析;
C.C-Cl键与C-H键不同;
D.若中心原子的化合价的绝对值等于价电子数,则一定是非极性分子。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.BF3的电子式为 ,故A不符合题意;
B.应该表述为Fe2+的离子结构示意图: ,故B不符合题意;
C.U的质子数为92,中子数为143的U原子为 ,故C符合题意;
D.乙醇的官能团为羟基,为饱和一元醇,其结构简式为C2H5OH,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.书写电子式时,应体现原子的最外层电子结构;
B.Fe2+为亚铁离子;
C.标在元素符号左上角的数字为质量数,质量数≈质子数+中子数;
D.乙醇的结构简式为C2H5OH;
15.【答案】A
【解析】【解答】A.氢气具有还原性,可与氧气反应,作为氢氧燃料电池的燃料,A正确;
B.液氨可用作制冷剂主要原因是液氨汽化吸热,和氨极易溶于水无关,B错误;
C.气态水的热稳定性比硫化氢气体的高主要原因为氧氢键的键能高于硫氢键,和水分子之间形成氢键无关,氢键决定物质的熔沸点,C错误;
D.N2H4具有还原性在于N本身可以失电子,且N2H4中无配位键,D错误。
故答案为:A。
【分析】】根据题目中提供的材料,提取对应的关键信息,进行解答即可。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.基态Fe原子核外有26个电子,其核外电子排布式为 ,A项不符合题意;
B.步骤③中断裂 非极性键,形成 (Ⅳ)极性键,B项不符合题意;
C.步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间,C项符合题意;
D.根据图示,总过程的反应为: ,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Fe是26号元素,依据构造原理写出其核外电子排布;
B.同种元素组成的共价键为非极性键,不同种元素组成的共价键为极性键;
C.电子转移伴随着化合价的变化;
D.该反应的反应物为氧气,甲烷和氢离子,得到电子,生成甲醇和水。
17.【答案】A
【解析】【解答】A、和中S原子的价层电子对数均为4,中存在1对孤电子对、不含孤电子对,孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小,则的键角:,故A符合题意;
B、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,同主族从上到下元素的第一电离能减小,则第一电离能:,故B不符合题意;
C、基态Fe2+的价层电子排布图为,未成对电子数为4个,故C不符合题意;
D、由图可知,晶体中存在铵根离子、硫酸根离子,含有离子键;铵根离子、硫酸根离子中存在N-H、S-O共价键,铵根离子中含有配位键,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小;
B、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;
C、Fe2+的价电子排布式为3d6;
D、根据晶体结构分析。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.根据图示中各微粒的构造可知,该过程有H2O参与,故A不符合题意;
B.根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,做氧化剂,则NO2的是生成硫酸盐的氧化剂,故B不符合题意;
C.硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶中含有HSO,转化过程有水参与,则HSO在水中可电离生成H+和SO,则硫酸盐气溶胶呈酸性,故C不符合题意;
D.根据图示转化过程中,由SO转化为HSO,根据图示对照,有硫氧键生成,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.为水,因此该过程有水参与;
B.NO2转化为HNO2,N元素化合价降低,作氧化剂;
C.硫酸氢根可电离出氢离子,呈酸性;
D.该过程中有硫氧键生成。
19.【答案】B
【解析】【解答】A.同一主族元素,从上到下原子半径增大,则第IA族元素的原子半径:,A不符合题意;
B.N的原子序数为7,则基态N原子的轨道表示式: ,B符合题意;
C.P、S、Cl均为第三周期元素,且原子序数依次增大,同一周期元素从左到右元素非金属性增强,则非金属性:Cl>S>P,元素非金属性越强其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则酸性:,C不符合题意;
D.元素非金属性越强,其电负性越大,C、N、O均为第二周期元素,且原子序数依次增大,同一周期元素从左到右元素非金属性增强,则电负性:,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.同一主族元素,从上到下原子半径增大;
B.根据洪特规则,当电子排布式在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同;
C.同一周期元素从左到右元素非金属性增强,元素非金属性越强其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强;
D.元素非金属性越强,其电负性越大。
20.【答案】C
【解析】【解答】ClCH=CClCH3分子中,形成碳碳双键的C原子含有3个σ键和1个π键,所以价电子对数为3,采用sp2杂化,Cl原子中未成对电子为3p电子,据此判断C-Cl键采用的成键轨道为sp2-p。
故答案为:C。
【分析】ClCH=CClCH3分子中C原子为sp2杂化,Cl原子中未成对电子为3p电子,据此判断C-Cl键采用的成键轨道为sp2-p。
21.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7;3;钙原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱
(2)1.8NA;N>O>K
(3)sp2、sp3
(4)三角锥
(5)8;CoTiO3
【解析】【解答】解:(1)钴的原子序数是27,则二价钴离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7。基态Co原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,因此3d能级上有3个未成对电子。由于钙原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱,因此金属钴的熔沸点都比钙的高。(2)硝基中含有2个氮氧双键,另外[Co(NO2)6]3-中还含有配位键,一共含有18个σ键,则0.1mol[Co(NO2)6]3-中所含的σ键数目是1.8NA;非金属性越强,第一电离能越大,氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则K3[Co(NO2)6]中K、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>K。
(3)氨基中氮原子全部形成单键,属于sp3杂化;形成双键的氮原子是sp2杂化;
(4)[Co(NH3)6]Cl3中配体分子是氨气,氮原子的价层电子对数是4,其中氮原子含有一对孤对电子,其立体构型是三角锥形。
(5)O2-位于面心处,则晶体中与每个O2-紧邻的O2-有8个,钛原子个数8×1/8=1,氧原子个数是6×1/2=3,钴原子位于晶胞中,个数是1,因此该钴的化合物的化学式是CoTiO3。
【分析】(1)d轨道上共10个电子,故有3个成单电子;由于钙原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱
(2)硝基中含有2个氮氧双键,一个双键一个σ键,配位键也属于σ键,故一共含有18个σ键;易错点N位于半充满装满,较稳定,第一电离能>O
(3)氨基中氮原子全部形成单键,属于sp3杂化;形成双键的氮原子是sp2杂化;
(4)价层电子对数是4,其中氮原子含有一对孤对电子,构型为三角锥形
(5)晶胞计算,顶点占1/8,棱心占1/4,面心占1/2,体心占1
22.【答案】(1)<;2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
(2)H-S-C≡N或H-N=C=S
(3)氮气分子中存在氮氮三键,键能较氯分子中Cl-Cl单键键能大,常温下难以断裂
【解析】【解答】(1)反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中,Fe2+变为Fe3+,化合价升高被氧化,作还原剂,Br2变为Br-,化合价降低,被还原,Br-为还原产物,氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Fe2+>Br-;(2)稀有气体中各原子都是2电子(K层为最外层时)或8电子稳定状态,硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构,HSCN(硫氰化氢)的结构式为:H—S—C≡N或 H—N=C=S;(3)元素N与Cl的非金属性均较强,氮气分子中存在氮氮三键键能较氯分子中Cl-Cl单键键能大,常温下难以断裂,故氮气远比氯气稳定。
【分析】(1)利用氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性分析;(2)稀有气体中各原子都是2电子(K层为最外层时)或8电子稳定状态,据此分析;(3)结合氮气和氯气化学键及键能的大小分析。
23.【答案】(1)[Ar]3d9 或 lS22s22p63s23p63d9;N>O>S
(2)sp2;配位键、离子键
(3)N;2NA或2×6.02×1023;C22-
(4)CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体,SO42-所带电荷比NO3-大,故CuSO4晶格能较大,熔点较高。
(5)( ; ; );Cu;12;74%
【解析】【解答】(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子均是铜离子,其基态核外电子排布式为 [Ar]3d9 或 lS22s22p63s23p63d9;非金属性越强,第一电离能越大,但氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则S、O、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>S。
(2)NO3-中N原子的价层电子对数是3,且不存在孤对电子,是平面三角形结构,因此中心原子的杂化轨道类型为sp2杂化;[Cu(NH3)4]NO3)2中存在的化学键类型除了极性共价键外,还有离子键和配合物。
(3)配合物[Cu(CN)4]2-,铜离子提供空轨道,N元素提供孤对电子,形成配位键;CN-中含有三键,则1mol CN-中含有的π键的数目为2NA或2×6.02×1023。原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体,与CN-互为等电子体的离子有C22-;
(4)由于CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体,SO42-所带电荷比NO3-大,故CuSO4晶格能较大,所以硫酸铜熔点较高。
(5)①根据晶胞结构并参照A、
B、C原子的原子坐标参数可知D原子的坐标参数为( ; ; )。D代表的原子均位于内部,共计4个,而白球表示的原子个数=1+8×1/8=2,因此D代表Cu原子。
②已知金属铜的堆积方式是面心立方最密堆积,则晶体中铜原子的配位数是12。晶胞中铜原子个数是8×1/8+6×1/2=4。设铜原子的半径是r,则面对角线是4r,立方体的边长是 ,则立方体的面积是( )3,因此该晶胞中Cu原子的空间利用率是 ×100%≈74%。
【分析】(1)铜离子是铜原子失去4s和3d上的电子,注意电子排布式的书写;电负性要注意N原子最外层达到半饱和状态的影响;
(2)根据jwc价层电子对数判断xc酸根离子的空间结构以及杂化轨道;
(4)根据晶格能与所带电荷数多少的关系进行分析;
(5)根据均摊法计算晶胞即可。
24.【答案】(1)第四周期ⅡB族;;S
(2)sp3;H2SeO4的非羟基氧比H2SeO3多(或H2SeO4中Se的化合价更高)
(3)平面三角形;AB
(4)Zn;正四面体;50%;
【解析】【解答】(1)由元素周期表的结构可得,锌位于元素周期表的第四周期第ⅡB族;
Se的最外层电子排布式为4s24p6,因此其价电子排布图为;
锌为金属元素,其第一电离能最小,S和Se为同主族非金属元素,由于非金属性S>Se,因此第一电离能S>Se,故第一电离能最大的是S;
(2)Na2SeO3中Se原子的价电子对数为,因此Se原子的杂化类型为sp3杂化;
由于H2SeO4中非羟基氧原子比H2SeO3多,因此酸性H2SeO4>H2SeO3;
(3)SeO3的价层电子对数为3,Se没有孤对电子,因此SeO3的立体构型为平面三角形;
等电子体要求原子总数相同,且价电子数相同,因此与SeO3互为等电子体的有CO32-、NO3-,AB符合题意;
(4)硒化锌中Zn原子和Se原子的个数比为1:1,由晶胞结构可知,Se的原子个数为4,若X和Y点处的原子为Zn,则晶胞中所含Zn原子的个数为:,符合原子个数比1:1,因此X和Y点处的原子均为Zn;
由晶胞结构图可知,该晶胞中硒原子所处空隙类型为正四面体,空隙的填充率为50%;
根据密度公式,解得;
【分析】(1)根据元素周期表的结构确定锌在周期表中的位置;
根据Se的最外层电子排布书写其价电子排布图;
根据第一电离能的影响因素分析;
(2)根据中心原子的价电子对数确定其杂化类型;
根据酸中非羟基氧原子的个数比较分析酸性强弱的原因;
(3)根据SeO3的价层电子对数和孤对电子确定分子空间构型;
根据等电子体的概念分析;
(4)根据硒化锌中原子个数比分析,确定X和Y点的原子;
根据晶胞结构确定硒原子所处空隙类型和该种空隙的填充率;
结合密度公式进行计算;
25.【答案】(1)第四周期Ⅷ族;3d6;6;C(2)NH3、Cl-;A;A的结构对称程度高,较稳定,为非极性分子,根据相似相溶原理,A在水中的溶解度小
(3)LaNi5H3
【解析】【解答】(1)①Fe是26号元素,核外电子排布是2、8、14、2,因此其在元素周期表的位置是第四周期第VIII族;
②Fe2+是Fe原子失去2个电子形成的,根据原子的构造原理可得Fe2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6,所以其价层电子排布式为3d6;FeO晶体晶胞结构如NaCl型,在O2-周围距离相等且最近的有6个Fe2+,在Fe2+周围距离相等且最近的有6个O2-,所以O2-的配位数是6;
③在K3[Fe(CN)5NO]的组成元素中,属于第二周期元素有C、N、O,由于元素的非金属性越强,其电负性就越大,元素的非金属性O>N>C,所以元素的电负性由小到大的顺序是C④氯气有氧化性,会把黄血盐(K4[Fe(CN)6])氧化为得到赤血盐(K3[Fe(CN)6]),该反应的化学方程式为:2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl;
(2)根据图1,可知该物质的配体为NH3和Cl-,橙黄色在水中的溶解度较大,水为极性分子,根据相似相溶,橙黄色也为极性分子,A为对称结构,属于非极性分子;B为非对称结构,属于极性分子,则橙黄色的配合物为B,亮黄色的为A;
(3)根据晶胞结构,可用均摊法计算其化学式,La:8 =1,Ni的原子个数为8 +1=5,H原子的个数为8 +2 =3,所以其化学式为LaNi5H3。
【分析】(1)①根据铁原子的核外电子排布式判断在元素周期表中的位置;
②亚铁离子是铁原子失去4s上的2个电子形成的,根据NaCl的晶体构型判断配位数;
③同周期从左到右电负性逐渐增大;
④根据反应物和生成物书写化学方程式;
(2)根据配合物的化学式判断配体,根据分子的极性进行判断结构 ;
(3)根据均摊法计算化学式。