泰安二中2022级高二下学期3月月考
化学试题
满分100分时间:90分钟
相对原子质量:Mg:24 Al:27 Si:28 P:31 S:32 Fe:56 Cu:64 Zn:65
一、单项选择题(本题共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. 在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A. 范德华力、范德华力、范德华力 B. 范德华力、范德华力、共价键
C. 范德华力、共价键、共价键 D. 共价键、共价键、共价键
【答案】B
【解析】
石蜡→液体石蜡破坏范德华力,液体石蜡→石蜡蒸气破坏范德华力,石蜡蒸气→裂化气破坏共价键,故B符合题意。
答案选B。
2. 《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石()入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。下列说法正确的是
A原子半径:C<O B. 晶体中只含有离子键
C. Zn原子核外电子排布式为 D. 中阴离子的中心原子采取杂化
【答案】C
【解析】
A.同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径:C>O,A错误;
B.晶体中既含有离子键又含有共价键,B错误;
C.Zn原子核外电子排布式为,C正确;
D.中碳原子的价电子对数为,采取杂化,D错误。
故选C。
3. 下列组合中,属于含有极性键的非极性分子的是
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、HCHO
【答案】A
【解析】
A.三种物质都含有极性键,结构对称,属于非极性分子,A项符合题意;
B.甲烷含有极性键,为正四面体结构,属于非极性分子,三氯甲烷含有极性键,为四面体结构,结构不对称,属于极性分子,三氟化硼是含有极性键的非极性分子,B项不符合题意;
C.三种物质都是只有非极性键的非极性分子,C项不符合题意;
D.只有氢气是非极性分子,D项不符合题意。
故选A。
4. 下列叙述不正确的是
A. 乳酸分子中含有一个手性碳原子,该碳原子是杂化
B. 在水中的溶解度很小,是由于属于极性分子
C. 碘易溶于四氯化碳,难溶于水,都可以用“相似相溶”原理解释
D. 价层电子对互斥模型为三角形,空间结构为角形,是极性分子
【答案】B
【解析】
A.碳原子上连有四个不同的原子或者基团是手性碳原子,乳酸CH3CH(OH)COOH分子中2号碳是手性碳原子,该碳原子是杂化,故A正确;
B.在水中的溶解度很小,是由于属于非极性分子,故B错误;
C.碘易溶于四氯化碳,难溶于水,说明碘和都是非极性分子,都可以用“相似相溶”原理解释,故C正确;
D.分子中硫原子价层电子对数为3,孤电子对数为1,采取sp2杂化,价层电子对互斥模型为三角形,空间结构为角形,正负电荷中心不重合,是极性分子,故D正确;
故答案为B。
5. Ti被称为21世纪金属,其离子可以和多种配体形成配位化合物。下列相关说法正确的是
A. 已知[TiCl2(H2NCH2CH2NH2)2]Cl2中含有环状结构,Ti为+6价
B. 1mol配合物[Ti(H2O)4Cl2]Cl 2H2O中有6molH2O做为配体
C. 1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为15NA
D. 上述选项中涉及的配合物,中心离子的配位数均为6
【答案】D
【解析】
A.已知[TiCl2(H2NCH2CH2NH2)2]Cl2中含有环状结构,H2NCH2CH2NH2不显电性,则Ti为+4价,故A错误;
B.1mol配合物[Ti(H2O)4Cl2]Cl 2H2O中有4molH2O做为配体,故B错误;
C.1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为(3×5+6)NA=21NA,故C错误;
D.[TiCl2(H2NCH2CH2NH2)2]Cl2中含有环状结构,H2NCH2CH2NH2中的两个氮与Ti形成配位键,因此上述选项中涉及的配合物,中心离子的配位数均为6,故D正确。
综上所述,答案为D。
6. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 和的VSEPR模型均为四面体
B. 和的空间构型均为平面三角形
C. 和均为非极性分子
D. 与的键角相等
【答案】A
【解析】
A.甲烷分子的中心原子的价层电子对为4,水分子的中心原子价层电子对也为4,所以他们的VSEPR模型都是四面体,A正确;
B.SO的孤电子对为1,CO的孤电子对为0,所以SO的空间构型为三角锥形,CO的空间构型为平面三角形,B错误,
C.CH4正四面体结构,为非极性分子,SF4中心原子有孤电子对,为极性分子,C错误;
D.XeF2和XeO2分子中,孤电子对不相等,孤电子对越多,排斥力越大,所以键角不等,D错误;
故选A。
7. 现有四种晶体,其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如下图所示,其化学式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
A. A原子的个数为1,B原子的个数为,故化学式为AB,故A错误;
B. E原子的个数为,F原子的个数为,故化学式为EF,,故B错误;
C.,X原子的个数为1,Y原子的个数为,Z原子的个数为,故化学式为XY3Z,,故C正确;
D. A原子的个数为,B原子的个数为,故化学式为AB,,故D错误;
故选C。
8. 下列各组微粒的中心原子杂化类型相同但微粒的空间结构不同的是
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
【答案】D
【解析】
A.采取杂化,分子构型为V形,采取杂化,分子构型为直线形,中心原子杂化类型和空间构型均不相同,故A不符合题意;
B.采取杂化,分子构型为三角锥形,采取杂化,分子构型为平面三角形,中心原子杂化类型不相同,空间结构不同,故B不符合题意;
C.采取杂化,分子构型为正四面体,采取杂化,分子构型为正四面体,中心原子杂化类型相同,空间结构相同,故C不符合题意;
D.采取杂化,分子构型为三角锥形,采取杂化,分子构型为正四面体形,中心原子杂化类型相同,空间结构不相同,故D符合题意;
故答案为D。
9. 认真分析NaCl和CsCl的晶体结构,判断下列说法正确的是
A. NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同,所以阴阳离子的配位数相等
B. NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体
C. NaCl和CsCl晶体中阴阳离子的配位数分别为8和6
D. NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体,所以阴阳离子半径比相同
【答案】B
【解析】
A.根据离子晶体配位数的定义,结合题图可知,中钠离子的配位数为6,中铯离子的配位数为8,配位数不同,故A错误;
B.根据两者的化学式可知,和都属于型离子晶体,故B正确;
C.由选项A分析可知,NaCl和CsCl晶体中阴阳离子的配位数分别为6和8,故C错误;
D.和都属于型离子晶体,但钠离子半径小于铯离子半径,则的阳离子与阴离子的半径比小于的阳离子与阴离子的半径比,故D错误
故选B。
10. 离子液体是一种由离子组成的液体,在低温下也能以液态存在,是一种很有研究价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由如图所示正离子和负离子组成,图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。下列说法不正确的是
A. 该化合物中不存在配位键和氢键
B. 图中负离子的空间构型为正四面体形
C. 图中正离子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
D. C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H
【答案】A
【解析】
A.该化合物中阴离子[AlCl4]-存在配位键,故A错误;
B.图中负离子[AlCl4]-中心原子价层电子对数为3+1=4,因此空间构型为正四面体形,故B正确;
C.图中正离子中环上的碳原子价层电子对数为3+0=3,杂化方式为sp2,—C2H5的每个碳原子价层电子对数为4+0=4,杂化方式为sp3,故C正确;
D.根据同周期从左到右电负性逐渐增强,得到C、N、H三种元素电负性由大到小的顺序为N>C>H,故D正确。
综上所述,答案为A。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题可能有1至2个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 下列两组命题中,M组命题能用N组命题加以解释的是
M组 N组
A 的沸点高于 因为分子间范德华力更大
B 酸性 氟的电负性大于氯的电负性,导致的羧基中的羟基的极性更大
C 的稳定性大于 的分之间作用力更大
D HI的沸点比HCl的高 H-I键的键能大于H-Cl键的键能
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
A.易形成分子间氢键,熔沸点较高,易形成分子内氢键,熔沸点降低,所以的沸点高于,A项错误;
B.由于F的电负性大于Cl的电负性,所以三氟乙酸羧基中的羟基的极性更大,即三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸,B项正确;
C.由于O的非金属性强于S,所以的稳定性大于,C项错误;
D.HI和HCl均为分子晶体,且HI的相对分子质量大,分子间作用力更强,所以HI的沸点比HCl的高,D项错误;
故选B。
12. 上海交通大学药学院孙占奎课题组近期合成一种光催化剂(G),G的结构简式如图所示。下列叙述正确的是
A. G中Ir的配位数为6 B. G中氯原子价层有4个电子对
C. G中第一电离能最大的元素是氮 D. G中碳氟键都是型键
【答案】AB
【解析】
A.G中Ir与6个原子成键,配位数为6,故A正确;
B.氯原子最外层有7个电子,得1个电子变成氯离子提供孤对电子与Ir形成2个配位键,故氯原子价层有共4个电子对,故B正确;
C.G含有铱、氢、碳、氯、氧、氟元素,其中氟的第一电离能最大,故C错误;
D.碳有两种杂化方式:sp2、sp3,G中碳氟键有,型键,故D错误;
故选AB。
13. 一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24.下列有关叙述错误的是
A. 该化合物中,W、X、Y之间均为键
B. Z的氧化物的晶体都是离子晶体
C. Y的氟化物中Y原子为杂化
D. X的氟化物中原子均为8电子稳定结构
【答案】CD
【解析】
【分析】根据图中信息可得,Z为,W为H,结合题给信息“W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24”可推知,X为B,Y为N,据此进行判断。
A.由图可知,该化合物中,W、X、Y之间都是单键,在均为键,A正确;
B.由分析可知,Z为,其氧化物有氧化钠和过氧化钠,都是离子晶体,B正确;
C.由分析可知,Y为N,的中心原子的价层电子对数为4,则为杂化,C错误;
D.三氟化硼中硼原子最外层有3个电子,与氟原子之间形成3个共价键,即最外层共6个电子,不满足8电子稳定结构,D错误;
故选CD。
14. 某小组同学用乙醛进行银镜反应实验时,补充做了以下实验。
已知:
下列说法不正确的是
A. 中,中的N给出孤对电子,提供空轨道
B. 实验①中加入NaOH溶液后,溶液中增大
C. 实验①、②表明,配制银氨溶液时,加过量氨水,不利于银镜反应
D. 对比实验①和②知,的浓度越大,氧化性越强
【答案】D
【解析】
A.银氨络离子中,配体氨分子提供出孤对电子,与具有空轨道的中心离子银离子形成配位键,故A正确;
B.银氨溶液中存在如下平衡,则实验①向银氨溶液中滴加1滴氢氧化钠溶液,银离子与氢氧根离子反应生成沉淀,会使平衡正向移动,溶液中氨分子浓度增大,故B正确;
C.银氨溶液中存在如下平衡,由实验①②实验现象可知,配制银氨溶液时,加入过量氨水,会使平衡逆向移动,不利于银镜反应的发生,故C正确;
D.由实验①②实验现象可知,溶液中银氨络离子的浓度增大,银离子的氧化性减弱,故D错误;
故选D。
15. 我国科学家合成了太阳能电池材料,其晶体结构如图所示,属于立方晶系,晶胞质量为mg,其中大黑球代表,原子坐标参数A为,B为,下列说法错误的是
A. B代表 B. 每个晶胞含有的数目为6
C. C的原子坐标参数为 D. 的摩尔质量
【答案】BD
【解析】
A.由晶体结构图可知,题图表示2个晶胞,其中位于晶胞顶点,个数为,B位于晶胞内部个数为1,C位于晶胞面上个数为,由化学式可知B代表,C代表,由分析可知,B代表,A项正确;
B.图示晶体结构中含有2个晶胞,则每个晶胞含有的数目为3,B项错误;
C.由原子坐标参数A为,B为可知,C的原子坐标参数为,C项正确;
D.由上述分析可知,每个晶胞中含有1个,设其摩尔质量为M,则,解得,D项错误;
答案选BD。
三、解答题
16. 配位键是一种特殊的共价键,即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。据此,回答下列问题:
(1)下列粒子中可能存在配位键的是___________。
A. B. C. D.
(2)硼酸()溶液呈酸性,试写出其电离方程式:___________。
(3)科学家对结构的认识经历了较为漫长的过程,最初,科学家提出了种观点:
甲:、乙:,式中O→O表示配位键,在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究的结构,设计并完成了下列实验:
a.将与浓反应生成和水;
b.将制得的与反应,只生成A和;
c.将生成的A与反应(已知该反应中作还原剂)。
①如果的结构如甲所示,实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)___________。
②为了进一步确定的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案:___________。
【答案】(1)BD(2)
(3) ①. +H2→C2H5OC2H5+H2O ②. 用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水生成
【解析】
【小问1】
中氧提供孤电子对,氢离子提供空轨道,中B原子提供空轨道,F-提供孤电子对,因此两者可以形成配位键,故答案为BD。
【小问2】
硼原子为缺电子原子,的电离是B原子和水电离的氢氧根离子形成配位键,水电离的氢离子表现酸性,反应的离子方程式为。
【小问3】
①如果过氧化氢的结构如甲所示,实验c中A为,与氢气反应生成乙醚,反应方程式为+H2→C2H5OC2H5+H2O。
②如为结构,则A为C2H5-O-O-C2H5,与氢气反应生成乙醇,所以可用无水硫酸铜检验实验c的反应产物中有没有水生成,如硫酸铜不变蓝,说明没有水生成,则说明过氧化氢中不含配位键,否则含有配位键。
17. 回答下列问题。
(1)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是___________。1mol抗坏血酸中手性碳原子的数目为___________。
(2)分子的空间结构是平面四边形。它有两种空间异构体——俗称顺铂和反铂。其结构简式如图,在水中的溶解性大小为顺铂___________(填“>”或“<”)反铂。分子___________(填“具有”“不具有”)手性。
(3)根据等电子原理,写出两个与具有相同空间结构的分子或离子___________。
(4)已知苯酚()具有弱酸性,其;水杨酸离子()能形成分子内氢键,据此判断相同温度下酸性强弱比较:水杨酸离子___________(填“>”或“<”)苯酚,其原因是___________。
(5)B、Al,Ga为同主族元素,,在一定条件下均易形成双聚分子,而却很难形成双聚分子,其主要原因是分子内形成了大键,该大键可表示为___________。(分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数)
【答案】(1) ①. )可以与水分子形成分子间氢键 ②.
(2) ①. > ②. 否
(3)、、、等(写出两个即可)
(4) ①. < ②. 水杨酸离子中形成分子内氢键,使其更难电离出
(5)
【解析】
【小问1】
抗坏血酸碳原子数目相对较少,但分子中含有4个羟基,可与水分子间形成氢键,因此其易溶于水;与四个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳原子,根据抗坏血酸的结构简式可知,1个抗坏血酸分子中含有2个手性碳原子,故1mol抗坏血酸中含有手性碳原子的数目为2NA;
【小问2】
根据分子的空间结构可知,顺铂的正、负电荷重心不重合,为极性分子,反铂的正、负电荷重心重合,为非极性分子,水分子为极性分子,因而顺铂相对易溶于水;由于铂原子所连的四个原子或基团两两相同,因而不是手性分子,故答案为:>;否。
【小问3】
与CO2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子为等电子体,应含有3个原子,价电子数为16,常见有、、、等(写出两个即可);
【小问4】
因为水杨酸离子存在分子内氢键,减弱了氢离子的电离,故电离常数减小,故答案为:<;水杨酸离子中形成分子内氢键,使其更难电离出;
【小问5】
硼有空的未杂化的Pz轨道,与三个有电子对的氯的Pz轨道重叠,形成离域π键,四个原子的Pz轨道有六个电子,所以是四中心六电子键,该大键可表示为。
18. 元素周期表中的六种元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大。
A的基态原子价电子排布为
B的基态原子2p能级有3个单电子
C的原子最外层电子数是其内层的3倍
D的基态原子3p轨道上有4个电子
的d轨道中有10个电子
F单质在金属活动性顺序中排在最末位
(1)写出E的基态原子的电子排布式:___________。
(2) A、B形成的常作为配位化合物中的配体。在中,元素A的原子采取sp杂化,则A与B形成的化学键中含有的键与键的数目之比为___________。
(3)D与E形成的化合物晶体的晶胞如图左所示。在该晶胞中,E离子的数目为___________;该化合物的化学式为___________。
(4)单质F的晶胞如图右所示,堆积方式为___________,F原子的配位数为___________。
(5)C的氢化物()在乙醇中的溶解度大于,其原因是___________。
(6)D与C形成的的空间结构为___________(用文字描述)。
(7)E、F均能与形成配离子,已知与形成配离子时,配位数为4;与形成配离子时,配位数为2.工业上常用与形成的配离子与单质E反应,生成与形成的配离子和E单质来提取F,写出上述反应的离子方程式:___________。
【答案】(1)
(2)1:2(3) ①. 4 ②. ZnS
(4) ①. 面心立方最密堆积 ②. 12
(5)水分子能和乙醇形成分子间氢键
(6)正四面体形(7)
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F原子序数依次增大。A基态原子价电子排布为,n=2,所以A是C元素;B的基态原子2p能级有3个单电子,B是N元素;C的原子最外层电子数是其内层的3倍,C是O元素;D的基态原子3p轨道上有4个电子,D是S元素;的d轨道中有10个电子,E是Zn元素;F单质在金属活动性顺序中排在最末位,F是Au元素。
【小问1】
E是30号元素Zn,基态原子的电子排布式为。
【小问2】
在CN-中,元素C的原子采取sp杂化,则C与N形成三键,含有的键与键的数目之比为1:2。
【小问3】
根据均摊原则,黑球的数目为、白球数为4,Zn2+离子的数目为4;该化合物的化学式为ZnS。
【小问4】
根据单质Au的晶胞,堆积方式为面心立方最密堆积,Au原子的配位数为12。
【小问5】
水分子能和乙醇形成分子间氢键,所以H2O在乙醇中的溶解度大于H2S。
【小问6】
中S原子价电子对数为4,无孤电子对,空间结构为正四面体形。
【小问7】
Zn2+与CN-形成配离子时,配位数为4,则配离子为;Au+与CN-形成配离子时,配位数为2,形成的配离子为,工业上常用与单质Zn反应,生成和Au单质来提取Au,反应的离子方程式为。
19. 过渡金属元素及其化合物的应用广泛,是科学家们进行前沿研究的方向之一、
(1)CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应:。上述化学方程式中的4种物质含有的化学键类型有___________。
A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键 E.氢键 F.金属键
(2)是一种紫色晶体,其中DMSO为二甲基亚矾,化学式为。中C—S—O的键角___________(填“大于”“小于”或“等于”)中C—C—O的键角,理由是___________;元素S、Cl、O的电负性由大到小的顺序为___________。
(3)溶液与乙二胺()可形成配离子(En是乙二胺的简写):
①配离子的配位原子为___________。
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为___________,乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是___________。
【答案】(1)ABC(2) ①. 小于 ②. 中心原子S(键数为3,有1对孤电子对,价电子对数为4),采取杂化,而中C原子为杂化 ③. O>Cl>S
(3) ①. N ②. 杂化 ③. 乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键
【解析】
【小问1】
CuCl中含有离子键,CO中含有极性键,Cu(CO)Cl·H2O中含有配位键,四种物质中不含非极性键,氢键不属于化学键,不含金属键,答案选ABC;
【小问2】
中心原子S(键数为3,有1对孤电子对,价电子对数为4),采取杂化,而中C原子为杂化,中C-S-O的键角小于中C-C-O键角。同主族元素从上到下元素电负性逐渐减弱,同周期元素从左到右元素电负性逐渐增强,则电负性O>Cl>S;
【小问3】
①根据图示可知,配离子中的配体为乙二胺,配位原子为N;
②乙二胺分子(H2N CH2 CH2 NH2)中N原子形成3个σ键,1对孤电子对,价层电子对数为4,杂化类型为sp3杂化。乙二胺能形成分子间氢键,但是三甲胺不能形成分子间氢键,因此乙二胺比三甲胺的沸点高得多。
20. 铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)基态铜原子有_________种运动状态不同的电子,其价层电子排布式为________。
(2)Cu2+能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如下实验。
序号 实验步骤 实验现象或结论
ⅰ 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量 产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
ⅱ 再加入无水乙醇 得到深蓝色晶体
ⅲ 测定深蓝色晶体的结构 晶体的化学式为
ⅳ 将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液 无蓝色沉淀生成
①晶体中H2O的中心原子杂化轨道类型为___________。
②该实验条件下,Cu2+与NH3的结合能力_______________(填“大于”“小于”或“等于”)Cu2+与OH-的结合能力,
③加入乙醇有晶体析出的原因为____________。
④H—N—H键角大小:_____________NH3(填“>”、“=”或“<”),其原因是___________。
⑤NH3能与Cu2+形成,而NF3不能,其原因是________________。
(3)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知:晶胞中S2-的位置如图1所示,铜离子位于硫离子所构成的四面体中心。它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞参数分别为apm和bpm,阿伏加德罗常数的值为。(1pm=10-10cm)
①CuS晶体中距离S2-最近的Cu数目为__________。
②Cu2S晶体的密度为__________________g·cm-3(列出计算式即可)。
【答案】(1) ①. 29 ②. 3d104s1
(2) ①. sp3 ②. 大于 ③. 离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小 ④. > ⑤. NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后,N-H成键电子对受到的排斥力减小,所以H-N-H键角增大 ⑥. N、F、H三种元素的电负性为:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子,使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键
(3) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1】
铜元素的原子序数为29,核外电子数为29,价电子排布式为3d104s1,由泡利不相容原理可知,同一原子中不可能有运动状态完全相同的电子,则基态铜原子有29种运动状态不相同的电子;
【小问2】
①H2O的中心原子O价层电子对数为2+=4,采用sp3杂化;
②由氢氧化铜沉淀与氨水反应生成四氨合铜离子可知,铜离子与氨分子的结合能力大于氢氧根离子;
③[Cu(NH3)4]SO4 H2O为易溶于水,难溶于有机溶剂的离子化合物,向深蓝色溶液中加入极性较弱的乙醇可降低[Cu(NH3)4]SO4 H2O的溶解度,便于晶体析出;
④NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后,N-H成键电子对受到的排斥力减小,所以H-N-H键角增大,即中H-N-H键角大于NH3;
⑤氮元素的电负性强于氢元素,氨分子中共用电子对偏向氮原子,易于氨分子中氮原子上的孤电子对与铜离子形成配位键,氟元素的电负性强于氮元素,三氟化氮中共用电子对偏向氟原子,不利于氨分子中氮原子上的孤电子对与铜离子形成配位键,所以铜离子能与氨分子结合形成四氨合铜离子,不能与三氟化氮形成配位键;
【小问3】
晶胞中S2-的个数为 6×+8×=4,化学式为Cu2S或CuS,Cu2S中Cu+的个数为8,所以占据了8个四面体空隙,即全部的四面体空隙;CuS中,Cu2+填充了全部的空隙的;
①CuS晶胞中Cu2+位于四面体空隙中,所以Cu2+的配位数为4,根据化学式CuS,距离S2-最近的Cu数目也为4;
②Cu2S晶胞的质量为=,晶胞的体积为b3pm3=b3×10-30cm3,所以密度为=g/cm3。泰安二中2022级高二下学期3月月考
化学试题
满分100分时间:90分钟
相对原子质量:Mg:24 Al:27 Si:28 P:31 S:32 Fe:56 Cu:64 Zn:65
一、单项选择题(本题共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. 在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A. 范德华力、范德华力、范德华力 B. 范德华力、范德华力、共价键
C. 范德华力、共价键、共价键 D. 共价键、共价键、共价键
2. 《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石()入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。下列说法正确是
A. 原子半径:C<O B. 晶体中只含有离子键
C. Zn原子核外电子排布式为 D. 中阴离子的中心原子采取杂化
3. 下列组合中,属于含有极性键的非极性分子的是
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、HCHO
4. 下列叙述不正确的是
A. 乳酸分子中含有一个手性碳原子,该碳原子是杂化
B. 在水中的溶解度很小,是由于属于极性分子
C. 碘易溶于四氯化碳,难溶于水,都可以用“相似相溶”原理解释
D. 价层电子对互斥模型为三角形,空间结构为角形,是极性分子
5. Ti被称为21世纪金属,其离子可以和多种配体形成配位化合物。下列相关说法正确的是
A. 已知[TiCl2(H2NCH2CH2NH2)2]Cl2中含有环状结构,Ti为+6价
B. 1mol配合物[Ti(H2O)4Cl2]Cl 2H2O中有6molH2O做为配体
C. 1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为15NA
D. 上述选项中涉及的配合物,中心离子的配位数均为6
6. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 和的VSEPR模型均为四面体
B. 和的空间构型均为平面三角形
C. 和均为非极性分子
D. 与的键角相等
7. 现有四种晶体,其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如下图所示,其化学式正确的是
A. B.
C. D.
8. 下列各组微粒中心原子杂化类型相同但微粒的空间结构不同的是
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
9. 认真分析NaCl和CsCl的晶体结构,判断下列说法正确的是
A. NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同,所以阴阳离子的配位数相等
B. NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体
C. NaCl和CsCl晶体中阴阳离子的配位数分别为8和6
D. NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体,所以阴阳离子半径比相同
10. 离子液体是一种由离子组成的液体,在低温下也能以液态存在,是一种很有研究价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由如图所示正离子和负离子组成,图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。下列说法不正确的是
A. 该化合物中不存配位键和氢键
B. 图中负离子的空间构型为正四面体形
C. 图中正离子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
D. C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题可能有1至2个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 下列两组命题中,M组命题能用N组命题加以解释的是
M组 N组
A 的沸点高于 因为分子间范德华力更大
B 酸性 氟的电负性大于氯的电负性,导致的羧基中的羟基的极性更大
C 稳定性大于 的分之间作用力更大
D HI的沸点比HCl的高 H-I键的键能大于H-Cl键的键能
A. A B. B C. C D. D
12. 上海交通大学药学院孙占奎课题组近期合成一种光催化剂(G),G的结构简式如图所示。下列叙述正确的是
A. G中Ir的配位数为6 B. G中氯原子价层有4个电子对
C. G中第一电离能最大的元素是氮 D. G中碳氟键都是型键
13. 一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24.下列有关叙述错误的是
A. 该化合物中,W、X、Y之间均为键
B. Z的氧化物的晶体都是离子晶体
C. Y的氟化物中Y原子为杂化
D. X的氟化物中原子均为8电子稳定结构
14. 某小组同学用乙醛进行银镜反应实验时,补充做了以下实验。
已知:
下列说法不正确的是
A. 中,中的N给出孤对电子,提供空轨道
B. 实验①中加入NaOH溶液后,溶液中增大
C. 实验①、②表明,配制银氨溶液时,加过量氨水,不利于银镜反应
D. 对比实验①和②知,的浓度越大,氧化性越强
15. 我国科学家合成了太阳能电池材料,其晶体结构如图所示,属于立方晶系,晶胞质量为mg,其中大黑球代表,原子坐标参数A为,B为,下列说法错误的是
A. B代表 B. 每个晶胞含有的数目为6
C. C的原子坐标参数为 D. 的摩尔质量
三、解答题
16. 配位键是一种特殊的共价键,即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。据此,回答下列问题:
(1)下列粒子中可能存在配位键的是___________。
A. B. C. D.
(2)硼酸()溶液呈酸性,试写出其电离方程式:___________。
(3)科学家对结构的认识经历了较为漫长的过程,最初,科学家提出了种观点:
甲:、乙:,式中O→O表示配位键,在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究的结构,设计并完成了下列实验:
a.将与浓反应生成和水;
b.将制得的与反应,只生成A和;
c.将生成的A与反应(已知该反应中作还原剂)。
①如果的结构如甲所示,实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)___________。
②为了进一步确定的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案:___________。
17. 回答下列问题。
(1)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是___________。1mol抗坏血酸中手性碳原子的数目为___________。
(2)分子的空间结构是平面四边形。它有两种空间异构体——俗称顺铂和反铂。其结构简式如图,在水中的溶解性大小为顺铂___________(填“>”或“<”)反铂。分子___________(填“具有”“不具有”)手性。
(3)根据等电子原理,写出两个与具有相同空间结构的分子或离子___________。
(4)已知苯酚()具有弱酸性,其;水杨酸离子()能形成分子内氢键,据此判断相同温度下酸性强弱比较:水杨酸离子___________(填“>”或“<”)苯酚,其原因是___________。
(5)B、Al,Ga为同主族元素,,在一定条件下均易形成双聚分子,而却很难形成双聚分子,其主要原因是分子内形成了大键,该大键可表示为___________。(分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数)
18. 元素周期表中的六种元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大。
A的基态原子价电子排布为
B的基态原子2p能级有3个单电子
C的原子最外层电子数是其内层的3倍
D的基态原子3p轨道上有4个电子
的d轨道中有10个电子
F单质在金属活动性顺序中排在最末位
(1)写出E的基态原子的电子排布式:___________。
(2) A、B形成的常作为配位化合物中的配体。在中,元素A的原子采取sp杂化,则A与B形成的化学键中含有的键与键的数目之比为___________。
(3)D与E形成的化合物晶体的晶胞如图左所示。在该晶胞中,E离子的数目为___________;该化合物的化学式为___________。
(4)单质F的晶胞如图右所示,堆积方式为___________,F原子的配位数为___________。
(5)C的氢化物()在乙醇中的溶解度大于,其原因是___________。
(6)D与C形成的的空间结构为___________(用文字描述)。
(7)E、F均能与形成配离子,已知与形成配离子时,配位数为4;与形成配离子时,配位数为2.工业上常用与形成的配离子与单质E反应,生成与形成的配离子和E单质来提取F,写出上述反应的离子方程式:___________。
19. 过渡金属元素及其化合物的应用广泛,是科学家们进行前沿研究的方向之一、
(1)CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应:。上述化学方程式中的4种物质含有的化学键类型有___________。
A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键 E.氢键 F.金属键
(2)是一种紫色晶体,其中DMSO为二甲基亚矾,化学式为。中C—S—O的键角___________(填“大于”“小于”或“等于”)中C—C—O的键角,理由是___________;元素S、Cl、O的电负性由大到小的顺序为___________。
(3)溶液与乙二胺()可形成配离子(En是乙二胺的简写):
①配离子的配位原子为___________。
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为___________,乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是___________。
20. 铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)基态铜原子有_________种运动状态不同的电子,其价层电子排布式为________。
(2)Cu2+能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如下实验。
序号 实验步骤 实验现象或结论
ⅰ 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量 产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液
ⅱ 再加入无水乙醇 得到深蓝色晶体
ⅲ 测定深蓝色晶体的结构 晶体的化学式为
ⅳ 将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液 无蓝色沉淀生成
①晶体中H2O的中心原子杂化轨道类型为___________。
②该实验条件下,Cu2+与NH3的结合能力_______________(填“大于”“小于”或“等于”)Cu2+与OH-的结合能力,
③加入乙醇有晶体析出的原因为____________。
④H—N—H键角大小:_____________NH3(填“>”、“=”或“<”),其原因是___________。
⑤NH3能与Cu2+形成,而NF3不能,其原因是________________。
(3)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知:晶胞中S2-的位置如图1所示,铜离子位于硫离子所构成的四面体中心。它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞参数分别为apm和bpm,阿伏加德罗常数的值为。(1pm=10-10cm)
①CuS晶体中距离S2-最近的Cu数目为__________。
②Cu2S晶体密度为__________________g·cm-3(列出计算式即可)。
