
(考試時間:75分鐘 滿分:100分)
可能用到的相對原子質(zhì)量:H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 Mg:24 Si:28 Ga:70
一、選擇題(本大題共14小題,每小題3分,共42分,每小題只有一個正確答案。)
1. 化學(xué)與生產(chǎn)、生活、科技密切相關(guān)。下列說法錯誤的是
A. 缺角的晶體在飽和溶液中慢慢生長為規(guī)則的多面體,體現(xiàn)了晶體的自范性
B. 糠醇、四氫糠醇均為工業(yè)重要原料,四氫糠醇有2個手性碳原子
C. “杯酚”分離和,體現(xiàn)了超分子“分子識別”的特性
D. 五彩繽紛的煙花與與原子核外的電子躍遷有關(guān)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.氯化鈉屬于晶體,具有自范性,缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中慢慢生長為規(guī)則的多面體,故A正確;
B.四氫糠醇只有1個手性碳原子,故B錯誤;
C.“杯酚”可以識別與其空腔直徑吻合的分子;“杯酚”能分離C60和C70,體現(xiàn)了超分子的“分子識別“特性,故C正確;
D.原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量會產(chǎn)生光波,日常生活中我們看到的許多可見光,如焰火、LED燈、激光,都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān),故D正確;
故選:B。
2. 下列化學(xué)用語正確的是
A. 石英的分子式為B. Cl-Cl的鍵電子云圖形:
C. CO的空間結(jié)構(gòu):(正四面體形)D. 基態(tài)的價層電子軌道表示式為
【答案】B
【解析】
【詳解】A.二氧化硅不存在分子,石英的化學(xué)式為SiO2,故A錯誤;
B.Cl-Cl的p-pσ鍵電子云通過頭碰頭重疊,電子云圖形為:,故B正確;
C.中C原子的價電子對數(shù)=3+=3,為平面三角形,故C錯誤;
D.基態(tài)C2+的電子排布式:1s22s22p63s23p63d7,基態(tài)C2+的價層電子3d7軌道表示式為,故D錯誤;
故選:B。
3. 下列有關(guān)共價鍵鍵參數(shù)的的比較中,不正確的是
A. 分子中的鍵角:B. 鍵長:
C. 鍵能:D. 乙烯分子中碳碳鍵的鏈能:鍵>鍵
【答案】A
【解析】
【詳解】A.H2O中O為sp3雜化,有2個孤電子對,為V形結(jié)構(gòu),NH3中N為sp3雜化,有1個孤電子對,為三角錐形結(jié)構(gòu),即水中孤電子對對成鍵電子對的排斥更大,則分子中的鍵角:H2Oπ鍵,故D正確;
故選A。
4. 下列敘述中,事實與對應(yīng)的解釋不正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.鍵長越長,鍵能越小。原子半徑:,鍵長:,則鍵能:, 的穩(wěn)定性比強,A正確;
B.烴基()越長,推電子效應(yīng)越大,使羧基中羥基的極性越小,羧酸的酸性越弱,比多1個,則比推電子能力強,所以酸性,D正確;
C.與水能形成氫鍵,增大氨的溶解度,而磷化氫不能與水形成氫鍵,因而極易溶于水,微溶于水,C錯誤;
D.離子鍵越強,離子晶體熔點越高。離子半徑:,則離子強度:,因此 晶體的熔點大于 晶體,D正確;
故本題選C。
5. M(結(jié)構(gòu)如圖)常用作農(nóng)藥中間體、橡膠助劑、合成樹脂添加劑以及分析試劑等。X、Y、Z、W為短周期原子序數(shù)依次增大的主族元素,其中基態(tài)X原子內(nèi)的電子只有1個運動狀態(tài),Y、Z位于X的下一周期,基態(tài)W原子s和p能級電子數(shù)之比為3:5。下列說法正確的是
A. 元素電負性:W>Z>YB. 元素第一電離能:Y>Z>W
C. M分子中Y原子的孤電子對數(shù)為0D. M分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為4:1
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W為短周期原子序數(shù)依次增大的主族元素,其中基態(tài)X原子內(nèi)的電子只有1個運動狀態(tài),則X為H元素;Y、Z位于X的下一周期,從結(jié)構(gòu)式可以看出,Y可形成4個共價鍵,Z可形成3個共價鍵,則Y原子的最外層電子數(shù)為4,Z原子的最外層電子數(shù)為5,由此可得出Y為C元素,Z為N元素;基態(tài)W原子s和p能級電子數(shù)之比為3:5,則其電子排布式為1s22s22p63s23p4,其為16號元素S。從而得出X、Y、Z、W分別為 H、C、N、S元素。
【詳解】A.Y、Z、W分別為 C、N、S,非金屬性N>S>C,則元素電負性N>S>C,A不正確;
B.Y、Z、W分別為 C、N、S,非金屬性N>S>C,三種元素中C、S的價電子排布沒有出現(xiàn)半滿、全滿或全空,則元素第一電離能:N>S>C,B不正確;
C.Y為C元素,M分子中,C原子4個價電子全部用于形成共價鍵,孤電子對數(shù)為0,C正確;
D.M分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目分別為9和1,則σ鍵和π鍵數(shù)目之比9:1,D不正確;
故選C。
6. 根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型判斷,下列說法不正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.孤對電子數(shù)為,成鍵電子對數(shù)為2,中心原子雜化方式,VSEPR模型為直線形,空間結(jié)構(gòu)直線形,故A正確;
B.孤對電子數(shù)為,成鍵電子對數(shù)為3,中心原子雜化方式,VSEPR模型為四面體形,空間結(jié)構(gòu)三角錐形,故B正確;
C.孤對電子數(shù)為,成鍵電子對數(shù)為3,中心原子雜化方式,VSEPR模型為平面三角形,空間結(jié)構(gòu)平面三角形,故C錯誤;
D.孤對電子數(shù)為,成鍵電子對數(shù)為3,中心原子雜化方式,VSEPR模型為四面體形,空間結(jié)構(gòu)三角錐形,故B正確;
故選:C。
7. 用相同濃度的和溶液進行實驗:
下列說法不正確的是
A. 相同濃度的和溶液中,的濃度不同
B. 提供空軌道,提供孤電子對,兩者以配位鍵結(jié)合成
C. 溶液2不顯紅色,說明與的結(jié)合力強于與的結(jié)合力
D. 由對比實驗可知,用溶液檢驗溶液中的比用KSCN溶液更好
【答案】D
【解析】
【詳解】A. 溶液1顯紅色而溶液2不顯紅色說明相同濃度的和溶液中的濃度不同,故A正確;
B. Fe的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,F(xiàn)e3+是失去4s上的電子和3d上的一個電子得到的,其存在空軌道,CN-的電子式為 ,碳原子提供孤電子對,兩者以配位鍵結(jié)合成,故B正確;
C. 溶液2不顯紅色,說明[Fe(CN)6]3-不會轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3,說明與的結(jié)合力強于與的結(jié)合力,故C正確;
D. FeCl3溶液為棕黃色,K3[Fe(CN)6]溶液為黃色,若用KCN檢驗FeCl3溶液現(xiàn)象不明顯,因此用KCN溶液檢驗FeCl3溶液中的Fe3+不如用KSCN溶液好,故D錯誤;
故選:D。
8. 氮化硼(BN)有六方氮化硼和立方氮化硼 (如圖) 等不同結(jié)構(gòu),是一種重要的功能陶瓷材料。下列相關(guān)說法不正確的是
A. 六方氮化硼的硬度小于立方氮化硼
B. 六方氮化硼不能導(dǎo)電是因為其層狀結(jié)構(gòu)沒有自由電子
C. 六方氮化硼含有BN小分子
D. 在一定條件下,六方氮化硼可轉(zhuǎn)化為立方氮化硼
【答案】C
【解析】
【詳解】A.六方氮化硼為層狀結(jié)構(gòu),層間范德華力比共價鍵弱很多,故六方氮化硼的硬度小于立方氮化硼,故A正確;
B.六方氮化硼晶體結(jié)構(gòu)其層結(jié)構(gòu)中沒有自由電子,所以不導(dǎo)電,故B正確;
C.六方氮化硼構(gòu)成微粒是原子,且層與層之間存在分子間作用力,所以六方氮化硼屬于混合型晶體,不含BN小分子,故C錯誤;
D.在一定條件下,可以使B、N原子之間形成配位鍵,六方氮化硼可轉(zhuǎn)化為立方氮化硼,故D正確;
故選:C。
9. 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)。下列實例與解釋不相符的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.氫原子達到2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),氫原子只能共用1對電子對,氯原子最外層有7個電子,只能共用一對電子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此自然界不存在穩(wěn)定的H3、H2Cl和Cl3,故A錯誤;
B.N2和CO分子量相同,但分子的極性不同,導(dǎo)致沸點:N2低于CO,故B錯誤;
C.冠醚12-冠-4能夠與Li+形成超分子,而不能與K+形成超分子,是由于該冠醚空腔的直徑與Li+的直徑相當(dāng),與K+的直徑不匹配,故C錯誤;
D.BF3中B原子為sp2雜化,空間構(gòu)型為平面正三角形,為非極性分子;NF3中N為sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形,為極性分子,故分子的極性:BF3<NF3,與F-N鍵的極性和F-B鍵的極性相對大小無關(guān),故D正確;
故選:D。
10. Mg2Si晶體的晶胞示意圖如下。每個Mg原子位于Si原子組成的四面體的中心,已知,Mg2Si的晶胞邊長為a cm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法中,不正確的是
A. 每個晶胞中含有4個Si原子
B. 每個Si原子周圍距離最近的鎂原子有8個
C. Mg2Si另一種晶胞的表示中,Si原子均位于晶胞內(nèi),則Mg原子處于頂點和體心
D. Mg2Si晶體的密度為g·cm?3
【答案】C
【解析】
【詳解】A.依據(jù)均攤法計算晶胞中Si的個數(shù)為:×8+×6=4,故A正確;
B.每個Mg原子位于Si原子組成的四面體的中心,一個Si原子在八個方向上吸引Mg原子,故1個Si原子周圍有8個緊鄰的Mg原子,故B正確;
C.由晶胞的結(jié)構(gòu)可知,Mg原子被Si原子圍繞在晶胞內(nèi)部,不可能存在一種晶胞的表示中,Si原子均位于晶胞內(nèi),則Mg原子處于頂點和體心,故C錯誤;
D.一個晶胞中含有Si原子:×8+×6=4個,Mg原子8個,即1ml晶胞中含有4mlMg2Si,故Mg2Si晶體的密度,故D正確;
故選:C。
11. “肼合成酶”以其中的Fe2+配合物為催化中心,可將NH2OH與NH3轉(zhuǎn)化為腓(H2NNH2),其反應(yīng)歷程如下所示。
下列說法不正確的是
A. NH2OH與NH3能形成分子間氫鍵B. 反應(yīng)涉及非極性鍵的斷裂和生成
C. I3中催化中心離子為Fe3+D. I1中的鍵角小于I2中的鍵角
【答案】B
【解析】
【詳解】A.NH2OH與NH3能形成分子間能形成O-H???N氫鍵,故A正確;
B.在NH2OH與NH3中只存在極性共價鍵,在H2NNH2中存在N-N非極性鍵和N-H極性鍵,故反應(yīng)涉及極性鍵的斷裂與生成以及非極性鍵的形成,故B錯誤;
C.I2→I3的過程中,I2中的Fe2+失去1個電子,轉(zhuǎn)化為Fe3+,故I3中催化中心離子為Fe3+,故C正確;
D.I1中O原子含有2對孤電子對,I2中O原子含有1對孤電子對,故I1中H-N-O的鍵角小于I2中H-N-O的鍵角,故D正確;
故選:B。
12. 幾種物質(zhì)的沸點如圖所示。下列推斷正確的是
A. D可能為共價晶體,H為分子晶體
B. G可能為離子晶體,A可能為分子晶體
C. G、H一定是分子晶體,E、F一定是金屬晶體
D. D可能為共價晶體,B一定是離子晶體
【答案】A
【解析】
【分析】不同類型的晶體熔、沸點高低規(guī)律為:原子晶體(共價晶體)>離子晶體>分子晶體;金屬晶體的熔、沸點有的很高,如鎢等,有的則很低,如汞等;據(jù)此分析解答。
【詳解】A.由題圖知,D的沸點最高,D晶體可能是共價晶體,G、H在常溫下呈氣態(tài),一定是分子晶體,A正確;
B.由題圖知,G在常溫下呈氣態(tài),一定是分子晶體,B錯誤;
C.由題圖知,E、F的沸點較低,可能為金屬晶體或者離子晶體,C錯誤;
D.由題圖知,B的沸點較低,可能為金屬晶體或者離子晶體,D錯誤;
故答案選A。
13. 布洛芬、對乙酰氨基酚為家中常備鎮(zhèn)痛解熱藥物,下列說法正確的是
A. 對乙酰氨基酚分子的質(zhì)譜中最大質(zhì)荷比為137
B. 可以通過紅外光譜來區(qū)分布洛芬和對乙酰氨基酚
C. 布洛芬分子核磁共振氫譜圖中有5個吸收峰
D. 布洛芬和苯乙酸乙酯()互為同系物
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由結(jié)構(gòu)簡式可知,對乙酰氨基酚分子的相對分子質(zhì)量為180,則質(zhì)譜中最大質(zhì)荷比為180,故A錯誤;
B.由結(jié)構(gòu)簡式可知,布洛芬和對乙酰氨基酚含有不同的官能團,所以可以通過紅外光譜來區(qū)分布洛芬和對乙酰氨基酚,故B正確;
C.由結(jié)構(gòu)簡式可知,布洛芬分子中含有8種等效氫,則核磁共振氫譜圖中有8個吸收峰,故C錯誤;
D.同系物必須是含有相同數(shù)目相同官能團的同類物質(zhì),由結(jié)構(gòu)簡式可知,布洛芬和苯乙酸乙酯的官能團不同,不是同類物質(zhì),不可能互為同系物,故D錯誤;
故選B。
14. 同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機物多樣化的原因之一,的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))
A. 2種B. 3種C. 4種D. 5種
【答案】C
【解析】
【詳解】正丁烷中有2種氫,異丁烷中有2種,則其一氯代物有4種情況,故選C。
二、填空題(本大題共4小題,共58分。)
15. 回答下列問題:
青蒿素為無色針狀結(jié)晶,熔點156℃,沸點390℃;是一種能治療瘧疾有機化合物。其分子結(jié)構(gòu)如圖所示:
(1)下列關(guān)于青蒿素說法不正確的是___________(填字母)。
a.分子中含有過氧鍵、醚鍵和酯基 b.分子式為:C15H22O5
c.屬于芳香族化合物 d.分子中碳原子雜化形式均為sp3雜化
(2)《肘后備急方》中記載“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁”。涉及的分離提純操作是___________。
a.固液萃取 b.液液萃取
(3)我國科學(xué)家屠呦呦受此啟發(fā),成功用有機溶劑A提取青蒿素。使用現(xiàn)代分析儀器對有機物A的分子結(jié)構(gòu)進行測定,相關(guān)結(jié)果如圖:
①根據(jù)圖1、圖2、圖3(兩組峰的面積比為2:3)的信息推測A的分子式為___________;其結(jié)構(gòu)簡式為___________。
②已知有機溶劑A的沸點34.6℃,青蒿素易溶于有機溶劑A,屠呦呦選擇有機溶劑A提取青蒿素的原因有___________。
③以黃花蒿提取青蒿素的實驗方案:取一定量的黃花蒿,干燥(或曬干),粉碎,用一定量的有機溶劑A浸沒黃花蒿一段時間后,___________(選填“過濾”“萃取”或“蒸餾”),用有機溶劑A洗滌2-3次,取濾液于蒸餾燒瓶中用___________℃的熱水浴進行蒸餾即得青蒿素。
【答案】(1)cd (2)a
(3) ①. ②. ③. 青蒿素易溶于乙醚,乙醚和水互不相溶(相似相溶也可以) ④. 過濾 ⑤. 34.6
【解析】
【小問1詳解】
a.由結(jié)構(gòu)可知,含有過氧鍵、醚鍵和酯基,故a正確;
b.分子中含15個C原子、22個H原子、5個O原子,分子式為C15H22O5,故b正確;
c.分子中不含苯環(huán),不屬于芳香族化合物,故c錯誤;
d.羰基中C原子為sp2雜化,其余碳原子為sp3雜化,故d錯誤;
故答案為:cd;
【小問2詳解】
“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁”為液體萃取固體,可知a正確,故答案為:a;
【小問3詳解】
①最大質(zhì)荷比為74,含C-H、C-O鍵,由=,分子式為C4H10O,且含兩組峰的面積比為2:3,其結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OCH2CH3,故答案為:C4H10O;CH3CH2OCH2CH3;
②屠呦呦選擇有機溶劑A提取青蒿素的原因有青蒿素易溶于乙醚,乙醚和水互不相溶(或相似相溶),故答案為:青蒿素易溶于乙醚,乙醚和水互不相溶(或相似相溶);
③以黃花蒿提取青蒿素的實驗方案:取一定量的黃花蒿,干燥(或曬干),粉碎,用一定量的有機溶劑A浸沒黃花蒿一段時間后,過濾,用有機溶劑A洗滌2-3次,取濾液于蒸餾燒瓶中用34.6℃的熱水浴進行蒸餾,蒸餾燒瓶中得到青蒿素,故答案為:過濾;34.6。
16. 銅的配合物在自然界中廣泛存在,已知銅離子的配位數(shù)通常為4,請回答下列問題:
(1)基態(tài)29Cu的核外電子排布式為___________。
(2)硫酸銅溶液中存在多種微粒:
①硫酸銅溶液呈藍色的原因是其中存在配離子___________(填化學(xué)式),配體中提供孤電子對的原子是___________(填元素符號)。
②SO中心原子的雜化軌道類型為___________。
(3)同學(xué)甲設(shè)計如圖制備銅的配合物的實驗:
①請用離子方程式解釋試管c中渾濁液轉(zhuǎn)變?yōu)樯钏{色溶液的原因___________。
②由上述實驗可得出以下結(jié)論:結(jié)論1:配合物的形成與___________、___________有關(guān)。
結(jié)論2:試管b、c中深藍色配離子的穩(wěn)定性強弱順序為:___________>___________(填化學(xué)式)。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s1 (或[Ar]3d104s1)
(2) ①. [Cu(H2O)4]2+ ②. O ③. sp3
(3) ①. ②. 配體的種類 ③. 配體的濃度 ④. [Cu(NH3)4]2+ ⑤. [Cu(H2O)4]2+
【解析】
【小問1詳解】
Cu的原子序數(shù)為29,基態(tài)29Cu的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1;
【小問2詳解】
①硫酸銅溶液呈藍色的原因是其中存在配離子[Cu(H2O)4]2+,配體為水分子,配體中提供孤電子對的原子是O原子,故答案為:[Cu(H2O)4]2+;O;
②中心S原子的價層電子對數(shù)為4+=4,無孤電子對,故S原子的雜化軌道類型為sp3雜化,故答案為:sp3雜化;
【小問3詳解】
①硫酸銅溶液呈藍色,加入NaOH溶液,生成藍色的Cu(OH)2沉淀,再加入1ml/L的氨水后,Cu(OH)2與NH3反應(yīng)生成深藍色的[Cu(NH3)4]2+,離子方程式表示為:;
②由上述實驗a、b可得出以下結(jié)論配合物的形成與配體的濃度有關(guān),由實驗a、c可用得出配合物的形成與配體的種類有關(guān),
結(jié)論2:由配體的濃度可知,試管b、c中深藍色配離子的穩(wěn)定性強弱順序為:[Cu(NH3)4]2+> [Cu(OH)4]2-。
17. 氮化鎵(GaN)是一種重要的半導(dǎo)體材料,研究氮化鎵的團隊獲得第二屆全國創(chuàng)新爭先獎,某工廠利用鋁土礦(成分為、、等)為原料制備GaN的流程如下圖所示:
已知:鎵與鋁同主族,鎵的熔點是29.8℃,沸點是2403℃;其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物,能與強酸、強堿溶液反應(yīng)。
回答下列問題:
(1)濾渣1的成分是___________。
(2)為了提高“堿溶”效率應(yīng)采用的措施有___________(回答兩種措施)
(3)CaN、GaP、 GaCl3熔融狀態(tài)均不導(dǎo)電,據(jù)此判斷它們是 ___________(填 “共價” 或“離子”)化合物。其熔點如下表所示:
試分析GaN、 GaP、 GaCl3熔點依次降低的原因:___________。
(4)為測定GaN的晶體結(jié)構(gòu),可靠的方法是___________,綜合測定后,GaN晶體的一種立方晶胞如圖所示。該晶體中與Ga原子距離最近且相等的Ga原子數(shù)為___________。已知晶胞中Ga和N的最近距離為anm,阿伏加德羅常數(shù)值為,則GaN的晶體密度為___________(無需化簡,列出計算式)。
【答案】(1)
(2)粉碎礦石,提高反應(yīng)溫度、攪拌、適當(dāng)升高溫度、適當(dāng)提高溶液濃度等
(3) ①. 共價 ②. GaN、GaP均屬于共價晶體,N、P的原子半徑依次增大, Ga-N、Ga-P的鍵長依次增大,共價鍵鍵能減小,GaCl3為分子晶體,導(dǎo)致熔點依次降低。
(4) ① X射線衍射法 ②. 12 ③.
【解析】
【分析】鋁土礦(成分為Al2O3、Ga2O3、Fe2O3等)為原料制備GaN的流程:鎵與鋁同主族,其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物,能與強酸、強堿溶液反應(yīng),則鋁土礦用NaOH溶液堿溶,Al2O3、Ga2O3都溶于NaOH溶液分別得到Na[Al(OH)4]、Na[Ga(OH)4],F(xiàn)e2O3不溶于NaOH溶液中,過濾后濾渣1為Fe2O3,濾液1中含有Na[Al(OH)4]、Na[Ga(OH)4]、NaOH,濾液1中通入適量CO2調(diào)節(jié)溶液的pH,過濾后得到濾渣2為Al(OH)3,濾液2中通入過量CO2得到Ga(OH)3,Ga(OH)3受熱分解生成Ga2O3,電解熔融Ga2O3得到Ga,Ga和氨氣在1000℃條件下反應(yīng)生成GaN,據(jù)此分析解答。
【小問1詳解】
鋁土礦用NaOH溶液堿溶,Al2O3、Ga2O3都溶于NaOH溶液分別得到Na[Al(OH)4]、Na[Ga(OH)4],F(xiàn)e2O3不溶于NaOH溶液中,過濾后濾渣1為Fe2O3,故答案為:Fe2O3;
【小問2詳解】
反應(yīng)物的接觸面積越大、溫度越高反應(yīng)速率越快,為了提高“堿溶”效率應(yīng)采用的措施是粉碎礦石、提高反應(yīng)溫度、攪拌、適當(dāng)提高堿溶液濃度等,故答案為:粉碎礦石;提高反應(yīng)溫度(或攪拌或適當(dāng)提高溶液濃度等);
【小問3詳解】
CaN、GaP、GaCl3熔融狀態(tài)均不導(dǎo)電,據(jù)此判斷它們不是離子化合物,應(yīng)該是共價化合物;由表中數(shù)據(jù)可知,CaN、GaP的熔點較高,GaCl3熔點較低,則GaN、GaP均屬于共價晶體,GaCl3為分子晶體,共價晶體的熔點高于分子晶體,并且N原子半徑小于P,Ga-N鍵的鍵長小于Ga-P鍵,Ga-N鍵的鍵能大于Ga-P鍵,所以GaN、GaP、GaCl3熔點依次降低,故答案為:共價;GaN、GaP均屬于共價晶體,N、P的原子半徑依次增大,Ga-N、Ga-P的鍵長依次增大、共價鍵鍵能依次減小,GaCl3為分子晶體,導(dǎo)致熔點依次降低;
【小問4詳解】
測定GaN晶體結(jié)構(gòu),可靠的方法是X射線衍射法,由GaN晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,與頂點Ga原子距離最近且相等的Ga原子位于晶胞面心位置,數(shù)目為3×8×=12,晶胞中Ga原子數(shù)目為8×+6×=4,N原子數(shù)目為4,則晶胞質(zhì)量m(GaN)=g,設(shè)晶胞參數(shù)為x,晶胞中Ga和N的最近距離為anm,即=anm,x=nm=×10-7cm,晶胞體積V=x3=(×10-7cm)3,所以GaN的晶體密度為=g/cm3,故答案為:X射線衍射法;12;。
18. 硼酸(H3BO3)在電子器件工業(yè)和醫(yī)療上有重要用途。它是一種白色片狀晶體,具有類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),有滑膩感。H3BO3的層內(nèi)結(jié)構(gòu)如下圖所示。
(1)H3BO3中,含有___________(填“極性”或“非極性”)共價鍵。
(2)H3BO3層內(nèi)結(jié)構(gòu)中,虛線部分表示存在___________(填序號)。
a.離子鍵 b.配位鍵 c.氫鍵
H3BO3在熱水中溶解度增大,原因是___________。
(3)H3BO3可由BCl3水解得到。
①依據(jù)價電子對互斥理論(VSEPR)推測,BCl3的空間結(jié)構(gòu)為___________。
②BCl3屬于___________(填“極性”或“非極性”)分子。
(4)H3BO3是一元酸,在水溶液中發(fā)生如下過程:H3BO3+H2O? +H+。
①[B(OH)4]-中硼原子的雜化方式為___________。
②用中和滴定法測定H3BO3純度。
取agH3BO3樣品(所含雜質(zhì)不與NaOH反應(yīng)),用0.5ml·L?1NaOH溶液滴定至終點,消耗NaOH溶液VmL,測得H3BO3的純度為___________(用質(zhì)量分數(shù)表示)。
【答案】(1)極性 (2) ①. c ②. 加熱破壞了硼酸分子之間的氫鍵(或加熱有利于形成硼酸與水分子之間的氫鍵)
(3) ①. 平面三角形 ②. 非極性分子
(4) ①. sp3 ②.
【解析】
【小問1詳解】
H3BO3中,含有H-O、B-O極性共價鍵,故答案為:極性;
【小問2詳解】
H3BO3層內(nèi)結(jié)構(gòu)中,虛線部分表示存在O-H???O氫鍵,即c符合題意,H3BO3在熱水中溶解度增大,原因是加熱破壞了硼酸分子之間的氫鍵(或加熱有利于形成硼酸與水分子之間的氫鍵);
【小問3詳解】
①依據(jù)價電子對互斥理論推測,BCl3中中心B原子的價層電子對數(shù)為3+=3,無孤電子對,則BCl3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,故答案為:平面三角形;
②BCl3為平面三角形,分子中正負電荷的重心是重合的,屬于非極性分子,故答案為:非極性;
【小問4詳解】
①[B(OH)4]-中硼原子的σ鍵數(shù)為4,孤電子對數(shù)為0,價層電子對數(shù)為4+0=4,B原子的雜化方式為sp3雜化,故答案為:sp3雜化;
②根據(jù)題意有關(guān)系式:H3BO3~H+~NaOH,則H3BO3的純度為.
事實
解釋
A
的穩(wěn)定性比強
H-O鍵能大于H-S鍵能
B
酸性:
烴基(R—)越長推電子效應(yīng)越大,使羧基中羥基的極性越小,羧酸的酸性越弱
C
極易溶于水,微溶于水
相對分子質(zhì)量較大
D
晶體的熔點大于晶體
的半徑小于,離子鍵強度大于
選項
粒子
中心原子雜化方式
VSEPR模型
空間結(jié)構(gòu)
A
直線形
直線形
B
四面體形
三角錐形
C
四面體形
平面三角形
D
四面體形
三角錐形
選項
實例
解釋
A
不存在穩(wěn)定的H3、H2Cl和Cl3
共價鍵具有飽和性
B
沸點:N2低于CO
二者分子量相同,但分子的極性不同
C
冠醚12-冠-4能夠與Li+形成超分子,而不能與K+形成超分子
該冠醚空腔的直徑與Li+的直徑相當(dāng),與K+的直徑不匹配
D
分子的極性:BF3
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