可能用到的相對原子質(zhì)量H1 C12 N14 O16 Na23 Si28 P31 Fe56 Ni59
一、單選題
1.“地球在流浪,學(xué)習(xí)不能忘”,學(xué)好化學(xué)讓生活更美好,下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A. 天然氣、沼氣的主要成分是甲烷,液化石油氣的主要成分是丙烷和丁烷
B. 煤的氣化是物理變化,是高效、清潔地利用煤的重要途徑
C. 可用蒸餾的方法提純工業(yè)酒精(主要雜質(zhì)是甲醇)
D. “低碳經(jīng)濟(jì)”的目標(biāo)是減少溫室氣體的排放
【答案】B
【詳解】A. 天然氣、沼氣的主要成分是甲烷,液化石油氣是指從石油中分餾出來的沸點(diǎn)較低的烷烴,主要成分是丙烷和丁烷,故A正確;
B. 煤的氣化是把煤轉(zhuǎn)化為可然性氣體的過程,其主要反應(yīng)為C與H2O(g)高溫下反應(yīng)生成CO和H2,屬于化學(xué)變化,是高效、清潔地利用煤的重要途徑,故B錯(cuò)誤;
C.乙醇和甲醇的沸點(diǎn)不同,可用蒸餾的方法提純工業(yè)酒精,故C正確;
D. 溫室氣體主要是指二氧化碳?xì)怏w,“低碳經(jīng)濟(jì)”的目標(biāo)是減少溫室氣體的排放,故D正確;
故選B。
2.如圖所示的烴像中文的“井”字。下列說法正確的是( )

A. 分子式為C12H24
B. 是甲烷的同系物
C. 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D. 其一氯代物有2種
【答案】A
【詳解】A. 圖示為鍵線式,端點(diǎn)和交差點(diǎn)表示碳原子,其中含有一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu),所以分子式為C12H24,故A正確;
B. 上述烴為環(huán)烷烴,甲烷屬于烷烴,它們不是同系物,故B錯(cuò)誤;
C. 上述烴為環(huán)烷烴,不含碳碳雙鍵,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故C錯(cuò)誤;
D. 結(jié)構(gòu)中8個(gè)甲基對稱,所以其一氯代物只有1種,故D錯(cuò)誤;
故選A。
3.下列有機(jī)物的鑒別和除雜說法正確的是( )
A. 燃燒法無法區(qū)分甲烷和乙烯
B. 可用酸性KMnO4溶液除去甲烷中混有的乙烯
C. 可用溴的CCl4溶液鑒別乙苯和苯乙烯
D. 苯和溴水在鐵催化劑條件下可發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯
【答案】C
【詳解】A. 甲烷燃燒時(shí)產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,乙烯燃燒時(shí)火焰明亮,伴有黑煙,現(xiàn)象不同可以用燃燒法區(qū)分,故A錯(cuò)誤;
B. 酸性KMnO4將乙烯氧化生成二氧化碳?xì)怏w,引入新的雜質(zhì),故B錯(cuò)誤;
C. 苯乙烯中含有碳碳雙鍵,可以使溴的CCl4溶液褪色,而乙苯不可以,故C正確;
D. 苯和液溴在鐵催化劑條件下可發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯,苯和溴水不反應(yīng),故D錯(cuò)誤;
故選C。
4.烴是只含碳?xì)湓氐囊活愑袡C(jī)物,關(guān)于下列烴的說法正確的是( )


CH3CH2CH2CH2CH2CH3

A.名稱
1,3,4–三甲苯
B.名稱
2,2–二乙基丁烷
C.所有碳原子可能處于同一平面
D.所有碳原子一定處于同一平面

【答案】C
【詳解】A.根據(jù)有機(jī)物命名時(shí),支鏈編號之和最小原則,該有機(jī)物名稱為1,2,4–三甲苯,故A錯(cuò)誤;
B.選最長碳鏈為主鏈,該有機(jī)物名稱為3-甲基-3-乙基戊烷,故B錯(cuò)誤;
C.碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn),沒有支鏈的飽和鏈烴中所有碳原子可能處于同一個(gè)平面,故C正確;
D. 苯環(huán)上所有原子處于一個(gè)平面,乙烯分子中所有原子處于一個(gè)平面,由于碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn),苯乙烯中兩個(gè)平面可以在一個(gè)平面,也可以不在同一平面,故D錯(cuò)誤;
故選C。
【點(diǎn)睛】有機(jī)物命名原則:(1)①長:選最長碳鏈為主鏈;②多:遇等長碳鏈時(shí),支鏈最多為主鏈;
③近:離支鏈最近一端編號;④?。褐ф溇幪栔妥钚。虎莺啠簝扇〈嚯x主鏈兩端等距離時(shí),從簡單取代基開始編號,如取代基不同,就把簡單的寫在前面,復(fù)雜的寫在后面。
5.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是( )
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L苯含有的碳碳雙鍵數(shù)為3NA
B. 常溫常壓下,7.2 g戊烷中含有的碳碳單鍵數(shù)為0.4 NA
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,14g乙烯和丙烯的混合氣體,所含的分子總數(shù)為0.5 NA
D. 0.1mol甲烷和等量氯氣混合在光照條件下反應(yīng),生成CH3Cl 0.1 NA
【答案】B
【詳解】A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,苯呈液態(tài),根據(jù)體積無法計(jì)算微粒數(shù)目,苯中不含碳碳雙鍵,故A錯(cuò)誤;
B. 7.2g戊烷的物質(zhì)的量為0.1mol,1個(gè)戊烷分子中含有4個(gè)碳碳單鍵,所有7.2g戊烷中含有的碳碳單鍵數(shù)為0.4 NA,故B正確;
C. 乙烯和丙烯的摩爾質(zhì)量不同,14g乙烯和丙烯的混合氣體的物質(zhì)的量不定,則所含的分子總數(shù)也不定,故C錯(cuò)誤;
D. 反應(yīng)中同時(shí)生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4,所以1mol甲烷和等量氯氣混合在光照條件下反應(yīng),生成CH3Cl肯定小于0.1 NA,故D錯(cuò)誤;
故選B。
6.組成和結(jié)構(gòu)可用表示的有機(jī)物共有(不考慮立體異構(gòu))( )
A. 8種 B. 10種 C. 12種 D. 14種
【答案】B
【詳解】苯環(huán)上的取代基有兩個(gè),一個(gè)是丙基,丙基有正丙基、異丙基2種結(jié)構(gòu);另一個(gè)是一氯丙基,氯原子在不同位置一共有5種結(jié)構(gòu),所以該有機(jī)物一共有2×5=10種;
故選B。
7.元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對應(yīng)的輻射波長為( )
A. 404.4 nm B. 553.5 nm C. 589.2 nm D. 670.8 nm
【答案】A
【詳解】紫色波長介于400nm~435nm之間,只有A符合,故選A。
8.第21號元素“鈧”有很高的應(yīng)用前景,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 元素符號為Sc
B. 位于元素周期表的第四周期第IIIB族
C. 最外層有2個(gè)電子,最高正價(jià)為+2
D. 同周期元素中,基態(tài)原子未成對電子數(shù)與鈧原子相同的還有4種
【答案】C
【詳解】A.“鈧”元素符號為Sc,故A正確;
B. 21號元素位于元素周期表的第四周期第IIIB族,故B正確;
C.Sc原子外圍電子排布式為3d14s2,最高正價(jià)為+3,故C錯(cuò)誤;
D. 根據(jù)外圍電子排布式判斷,第四周期中,基態(tài)原子未成對電子數(shù)為1的原子還有鉀、銅、鎵、溴4種,故D正確;
故選C。
9.1817年,瑞典的貝采利烏斯從硫酸廠的鉛室底部的紅色粉狀物質(zhì)中制得硒。硒是氧族元素,下列關(guān)于硒的基態(tài)原子說法正確的有( )
①位于周期表p區(qū);②電子占據(jù)17個(gè)原子軌道;③有34種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;④占據(jù)8個(gè)能級;⑤電子占據(jù)的最高能層符號是4p;⑥價(jià)電子為3d104s24p4
A. 3項(xiàng) B. 4項(xiàng) C. 5項(xiàng) D. 6項(xiàng)
【答案】A
【詳解】①硒的外圍電子排布式為4s24p4,位于周期表p區(qū),故此項(xiàng)正確;
②硒的基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4,第一層占據(jù)1個(gè)s軌道,第二層占據(jù)1個(gè)s和3個(gè)p軌道,第三層占據(jù)1個(gè)s、3個(gè)p和5個(gè)d軌道,第四層占據(jù)1個(gè)s和3個(gè)p軌道,一共占據(jù)18個(gè)原子軌道,故此項(xiàng)錯(cuò)誤;
③硒原子一共有34個(gè)電子,分別處于不同能層和不同能級,同一能級中自旋相反,所以一共有34種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,故此項(xiàng)正確;
④第一能層中有1s 1個(gè)能級,第二層中有2s和2p 2個(gè)能級,第三層中有3s、3p、3d 3個(gè)能級,第四層有4s、4p 2個(gè)能級,共占據(jù)8個(gè)能級,故此項(xiàng)正確;
⑤4p為能級符號,不是能層符號,故此項(xiàng)錯(cuò)誤;
⑥主族元素的價(jià)電子為外圍電子,應(yīng)為4s24p4,故此項(xiàng)錯(cuò)誤,故選A。
【點(diǎn)睛】核外電子排布遵循以下幾點(diǎn):1、能量最低原理;2、泡利不相容原理;3、洪特規(guī)則;其中根據(jù)構(gòu)造原理,4s能級的能量低于3d能級,這是經(jīng)常出現(xiàn)的考點(diǎn)。
10.下列說法正確的是( )
A. 鉀的第一電離能比鈉的第一電離能大
B. 鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大
C. 在所有元素中,氟的第一電離能最大
D. 第3周期所含的元素中鈉的第一電離能最小
【答案】D
【詳解】A. 鉀原子半徑大于鈉原子半徑,K失去電子更容易,所以鉀的第一電離能比鈉的第一電離能小,故A錯(cuò)誤;
B. 因?yàn)殒V原子的外圍電子排布式為3s2,處于全滿狀態(tài),所以結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,第一電離能比鋁的第一電離能大,故B錯(cuò)誤;
C. 在所有元素中,氟的電負(fù)性最大;He最難失去電子,He的第一電離能最大,故C錯(cuò)誤;
D. 第3周期所含的元素中,鈉原子半徑最大,最容易失去電子,所以鈉的第一電離能最小,故D正確;
故選D。
【點(diǎn)睛】掌握第一電離能的概念及元素周期律是解決此題的關(guān)鍵;核外電子排布處于全滿、半滿和全空時(shí)結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定,是某些元素性質(zhì)變化的主要因素。
11.圖示代表周期表中的幾種短周期元素,下列說法中錯(cuò)誤的是( )

A. ED4分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B. AD3和ED4兩分子的中心原子均為sp3雜化
C. C、D氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱為C>D
D. A、B、C電負(fù)性大小順序?yàn)镃>A>B
【答案】D
【詳解】根據(jù)元素在周期表中的位置知,A、B、C、D、E分別是N、O、F、Cl、Si元素;
A.SiCl4分子中Si的化合價(jià)為+4價(jià),Cl的化合價(jià)為-1價(jià),Si原子最外層電子數(shù)為4,Cl原子最外層電子數(shù)為7,則各原子都達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故A正確;
B.NCl3和SiCl4兩分子的中心原子價(jià)層電子對數(shù)都是4,所以均為sp3雜化,故B正確;
C.元素的非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,非金屬性F>Cl,所以C、D氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱為C>D,故C正確;
D.元素非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越強(qiáng),同周期元素隨著原子序數(shù)增大非金屬性增強(qiáng),所以電負(fù)性大小順序?yàn)镃>B>A,故D錯(cuò)誤;
故選D。
12.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是( )
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol金剛石中含有的C–C鍵數(shù)目為4NA
B. 1mol SiO2晶體中含有的Si–O鍵數(shù)目為2NA
C. 63g HNO3,中心原子N的價(jià)層電子對中,孤電子對數(shù)為NA
D. 常溫常壓下,1mol配合物[Cu(NH3)4]SO4中,含有的σ鍵數(shù)目為20NA
【答案】D
【詳解】A.在金剛石中每個(gè)C原子形成四個(gè)共價(jià)鍵,但每個(gè)共價(jià)鍵為兩個(gè)C原子共用,所以1mol金剛石中含有的C–C鍵數(shù)目為2NA,故A錯(cuò)誤;
B. SiO2晶體中每個(gè)Si原子與4個(gè)O原子形成4個(gè)Si–O鍵,所以1molSiO2晶體中含有的Si–O鍵數(shù)目為4NA,故B錯(cuò)誤;
C. HNO3分子中,中心原子N價(jià)層電子對數(shù)為3,其σ鍵數(shù)目為3,則N原子無孤電子對,故C錯(cuò)誤;
D. 配位體NH3中含有3個(gè)σ鍵,[Cu(NH3)4]2+含4個(gè)配位鍵即4個(gè)σ鍵,硫酸根中含有4個(gè)σ鍵,所以1mol配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的σ鍵數(shù)目為(3×4+4+4)mol=20mol,即20NA,故D正確;
故選D。
13.下列分子的沸點(diǎn)比較正確的共有( )
①H2O>H2S;②H2O>HF;③H2S>H2Se;④CO>N2;⑤CH4>C2H6;
⑥正戊烷>新戊烷;⑦鄰羥基苯甲醛>對羥基苯甲醛
A. 3項(xiàng) B. 4項(xiàng) C. 5項(xiàng) D. 6項(xiàng)
【答案】B
【詳解】①常溫下水為液態(tài),硫化氫為氣態(tài),或水分子間形成氫鍵、硫化氫分子間沒有氫鍵,所以沸點(diǎn)比較:H2O>H2S,故此項(xiàng)正確;
②常溫下水為液態(tài),氟化氫為氣態(tài),所以沸點(diǎn)比較:H2O>HF,故此項(xiàng)正確;
③組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高,故沸點(diǎn)比較:H2Se>H2S,故此項(xiàng)錯(cuò)誤;
④CO是極性分子,N?是非極性分子,CO分子極性比N?分子的極性強(qiáng),所以CO沸點(diǎn)要高,故此項(xiàng)正確;
⑤乙烷的相對分子質(zhì)量大于甲烷,所以沸點(diǎn)比較:C2H6>CH4,故此項(xiàng)錯(cuò)誤;
⑥同分異構(gòu)體中,支鏈越多,分子間作用力越小,沸點(diǎn)越低,所以沸點(diǎn)比較:正戊烷>新戊烷,故此項(xiàng)正確;
⑦鄰羥基苯甲醛存在分子內(nèi)氫鍵,對羥基苯甲醛容易形成分子間氫鍵,所以沸點(diǎn)比較:對羥基苯甲醛>鄰羥基苯甲醛,故此項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選B。
【點(diǎn)睛】分子間作用力又稱范德華力,主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì),如熔沸點(diǎn)、溶解性等;分子間氫鍵的存在及分子的極性會(huì)增大分子間的作用力,使得熔沸點(diǎn)升高。
14.硼的化合物BF3分子的空間構(gòu)型;以及BF3與NH3反應(yīng)生成的BF3·NH3分子中,B原子的雜化方式分別是( )
A. 三角錐形;sp2 B. 三角錐形;sp3
C. 平面三角形;sp2 D. 平面三角形;sp3
【答案】D
【詳解】根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型分析,BF3中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為,無孤電子對,所以空間構(gòu)型為平面三角形;BF3·NH3分子中,NH3與B原子形成配位鍵,所以中心原子B的價(jià)層電子對數(shù)為,所以雜化方式為sp3,故選D。
【點(diǎn)睛】中心原子的價(jià)層電子對數(shù)=(中心原子價(jià)層電子數(shù)+配原子數(shù)×n+電荷數(shù))/2;說明:配原子為H、X(X=F、Cl、Br、I),n=1;配原子為O、S、n=0;電荷數(shù):帶正電時(shí)減去;帶負(fù)電時(shí)加上。
15.下列關(guān)于離子晶體CaF2的敘述正確的是( )
A. CaF2的熔點(diǎn)低于CaCl2的熔點(diǎn)
B. Ca2+與F–間僅存靜電吸引作用
C. CaF2中所含化學(xué)鍵為離子鍵,因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電
D. 陰陽離子個(gè)數(shù)比為2∶1的物質(zhì),其晶體結(jié)構(gòu)均與CaF2的晶體結(jié)構(gòu)相同
【答案】C
【詳解】A.氟離子半徑小于氯離子半徑, CaF2晶格能大于CaCl2的晶格能,所以CaF2的熔點(diǎn)高于CaCl2的熔點(diǎn),故A錯(cuò)誤;
B. 陰陽離子間既存在靜電引力也存在靜電斥力,故B錯(cuò)誤;
C. CaF2中所含化學(xué)鍵為離子鍵,在熔融狀態(tài)下,離子鍵被破壞,形成自由移動(dòng)的陰陽離子,因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,故C正確;
D.離子晶體結(jié)構(gòu)主要由陰陽離子半徑比,離子數(shù)目等因素決定,陰陽離子個(gè)數(shù)比為2∶1的物質(zhì)不一定與CaF2的晶體結(jié)構(gòu)相同,故D錯(cuò)誤;
故選C。
16.2018年7月5日《科學(xué)》雜志在線報(bào)道:合成一種新的具有超高熱導(dǎo)率半導(dǎo)體材料——砷化硼(BAs)。通過反應(yīng)4BI3(g) + As4(g)4BAs(s,晶體) + 6I2(g)可制備BAs晶體。下列說法錯(cuò)誤的是( )

圖(a) 圖(b) 圖(c)
A. 圖(a)表示As4結(jié)構(gòu),As4分子中成鍵電子對與孤電子對數(shù)目之比為3:1
B. 圖(b)表示晶態(tài)單質(zhì)硼的B12基本結(jié)構(gòu)單元,該基本單元為正20面體
C. 圖(b)所示晶態(tài)單質(zhì)硼的熔點(diǎn)為2180℃,它屬于原子晶體
D. 圖(c)表示BAs晶胞結(jié)構(gòu),As原子的配位數(shù)為4
【答案】A
【詳解】A. 圖(a)表示As4結(jié)構(gòu),每個(gè)As原子最外層有5個(gè)電子,形成3個(gè)σ鍵,還有1對孤電子對,As4分子中成鍵電子對與孤電子對數(shù)目之比為6:4,即3:2,故A錯(cuò)誤;
B. 圖(b)表示晶態(tài)單質(zhì)硼的B12基本結(jié)構(gòu)單元,每個(gè)面都是由3個(gè)B原子形成的正三角形,每個(gè)B原子被5個(gè)正三角形共用,一共20個(gè)面,所以該基本單元為正20面體,故B正確;
C. 單質(zhì)硼的熔點(diǎn)為2180℃,熔點(diǎn)較高,且原子間通過共價(jià)鍵結(jié)合,屬于原子晶體,故C正確;
D. BAs晶胞中,較大的原子為As原子,在其周圍最近的B原子數(shù)目為4,所以As原子的配位數(shù)為4,故D正確;
故選A。
二、非選擇題
17.A~G是幾種烴的分子球棍模型(如圖),據(jù)此回答下列問題:

(1)常溫下含氫量最高的氣態(tài)烴是________(填字母)。
(2)能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色的烴有________種。
(3)寫出F發(fā)生硝化反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________。
【答案】(1). A (2). 3 (3). +HO-NO2(濃)+H2O
【分析】由結(jié)構(gòu)模型可知A為甲烷,B為乙烷,C為乙烯,D為乙炔,E為丙烷,F(xiàn)為苯,G為甲苯,根據(jù)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)解答該題。
【詳解】由結(jié)構(gòu)模型可知A為甲烷,B為乙烷,C為乙烯,D為乙炔,E為丙烷,F(xiàn)為苯,G為甲苯;(1)常溫下含氫量最高的氣態(tài)烴是為甲烷,故答案為:A;
(2)能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色的烴有乙烯、乙炔和甲苯,故答案為:3;
(3)苯與濃硝酸在濃硫酸作用下發(fā)生取代反應(yīng)生成硝基苯,方程式為:+HO-NO2(濃)+H2O。
【點(diǎn)睛】注意把握有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),根據(jù)結(jié)構(gòu)模型判斷有機(jī)物的種類,為解答該題的關(guān)鍵。甲苯中的甲基,由于苯環(huán)的影響容易被酸性高錳酸鉀氧化。
18.氣態(tài)烴A在一定條件下和B發(fā)生下列反應(yīng)生成物質(zhì)C,已知烴A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.16g?L-1。

請回答:
(1)A的官能團(tuán)名稱為______________。
(2)上述有機(jī)反應(yīng)類型為____________。
(3)下列說法正確的是________
a.C的密度比水大
b.A、B、C都能與溴水反應(yīng)
c.C分子中所有碳原子處于同一個(gè)平面
d.C分子的一氯代物有5種(不考慮立體異構(gòu))
【答案】 (1). 碳碳三鍵(或三鍵) (2). 加成反應(yīng) (3). bd
【分析】根據(jù)氣態(tài)烴的密度計(jì)算摩爾質(zhì)量,判斷烴的組成;根據(jù)結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)判斷官能團(tuán)的種類和反應(yīng)類型,判斷同分異構(gòu)體的種類和原子共面情況。
【詳解】烴A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.16g?L-1,則A的摩爾質(zhì)量為22.4L/mol×1.16g?L-1=26g/mol,A為乙炔;
(1)乙炔的官能團(tuán)名稱為碳碳三鍵;
(2)根據(jù)結(jié)構(gòu)變化,上述反應(yīng)是乙炔與1,3-戊二烯的加成反應(yīng);
(3)a.常見的脂肪烴的密度都小于水,故C的密度比水小,故a錯(cuò)誤;
b.A、B、C分子中分別含有碳碳三鍵或是碳碳雙鍵等不飽和鍵,可以與溴水發(fā)生加成反應(yīng),故b正確;
c.如圖()中“?”為飽和碳原子,與其直接相連的3個(gè)碳原子和該碳原子不都在同一平面上,C分子中所有碳原子不可能處于同一個(gè)平面,故c錯(cuò)誤;
d.根據(jù)C分子結(jié)構(gòu)的對稱性,氯原子的位置有以下幾種:1、甲基上;2、與甲基相連的碳原子上;3、雙鍵兩端的碳原子上(2種);4、與甲基相對位置的碳原子上;一共5種同分異構(gòu)體,故d正確,故答案為:bd。
【點(diǎn)睛】注意事項(xiàng):①要認(rèn)真審題,比如題目要求“最多有多少個(gè)原子共面”還是“最多有多少個(gè)碳原子共面”,是“可能共面的原子”還是“一定共面的原子”等等。②單鍵可以旋轉(zhuǎn),而雙鍵、三鍵不能旋轉(zhuǎn)。
19.Li、Na、Mg、C、N、O、S等元素的研究一直在進(jìn)行中,其單質(zhì)及化合物在諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鈉在火焰上灼燒黃光是一種_____(填字母)
A.吸收光譜;B.發(fā)射光譜。
(2)H2S的VSEPR模型為________,其分子的空間構(gòu)型為________;結(jié)合等電子體的知識判斷離子N3–的空間構(gòu)型為________。
(3)Li2O是離子晶體,其晶格能可通過下圖的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。

可知Li2O晶格能為______kJ·mol-1。
(4)N、O、Mg元素的前3級電離能如下表所示:

X、Y、Z中為N元素的是______,判斷理由是_____________________________。
(5)N5–為平面正五邊形,科學(xué)家預(yù)測將來會(huì)制出含N4–、N6–等平面環(huán)狀結(jié)構(gòu)離子的鹽,這一類離子中都存在大π鍵,可用符號 表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則N4–離子中的大π鍵應(yīng)表示為_________。
【答案】(1). B (2). 正四面體型 (3). V型 (4). 直線型 (5). 2908 (6). Z (7). X最外層為2個(gè)電子,為Mg;N與O相比,2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故失去第一個(gè)電子較難,I1較大,則Z是N元素 (8).
【分析】根據(jù)焰色反應(yīng)原理分析解答;根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型分析分子的空間結(jié)構(gòu);根據(jù)晶格能及電離能的概念計(jì)算晶格能及分析元素的種類;根據(jù)大π鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表示相應(yīng)的大π鍵。
【詳解】(1)焰色反應(yīng)是某些金屬或它們的揮發(fā)性化合物在無色火焰中灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特征的顏色的反應(yīng)。有些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)能使火焰呈特殊顏色,這是因?yàn)檫@些金屬元素的原子在接受火焰提供的能量時(shí),其基態(tài)原子的電子將會(huì)被激發(fā)到能量較高的激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定,又要躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài),不同元素原子的外層電子具有著不同能量的基態(tài)和激發(fā)態(tài),在這個(gè)過程中就會(huì)產(chǎn)生不同的波長的電磁波,如果這種電磁波的波長是在可見光波長范圍內(nèi),就會(huì)在火焰中觀察到這種元素的特征顏色。利用元素的這一性質(zhì)就可以檢驗(yàn)一些金屬或金屬化合物的存在,這就是物質(zhì)檢驗(yàn)中的焰色反應(yīng)。所以它利用的是原子發(fā)射光譜,而不是原子原子吸收光譜,故答案為:B;
(2)H2S的中心原子S的價(jià)層電子對數(shù)為,所以VSEPR模型為正四面體;S原子有兩對孤電子對,所以其分子的空間構(gòu)型為 V型;N3–與CO2分子具有相同的原子總數(shù)及價(jià)電子總數(shù),所以互為等電子體,空間構(gòu)型相同,都為直線型;
(3)晶格能是指氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放能量,根據(jù)圖示分析可知Li2O晶格能為2908kJ·mol-1;
(4)X的I3比I2大許多,說明X原子最外層電子數(shù)為2,則X為Mg;N原子外圍電子排布式為2s22p3,N與O相比,2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故失去第一個(gè)電子較難,I1較大,則Z是N元素;
(5)N4–為平面正四邊形,有4個(gè)原子形成大π鍵,每個(gè)N原子提供1個(gè)電子,加上一個(gè)負(fù)電荷一共5個(gè)電子形成大π,所以大π鍵應(yīng)表示為。
【點(diǎn)睛】本題難點(diǎn)在于對焰色反應(yīng)原理的理解,區(qū)別原子吸收光譜和原子發(fā)射光譜是解題的關(guān)鍵。
20.A、B、C、D、E為元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前36號元素,基態(tài)A原子的價(jià)電子排布式為nsnnpn,C原子基態(tài)時(shí)2p能級上有2個(gè)未成對的電子,D元素的原子結(jié)構(gòu)中3d能級上成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍,B與E同主族。
請回答下列問題:
(1)基態(tài)A原子的價(jià)電子軌道表示式為_____________,其電子占據(jù)的最高能級的電子云形狀為________。
(2)B、C、E三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開________________(用元素符號表示)
(3)E的含氧酸有兩種形式,化學(xué)式分別為H3EO3和H3EO4,則二者酸性強(qiáng)弱H3EO3_____H3EO4(填“>”“<”或“=”)
(4)D單質(zhì)在AC氣流中輕微加熱,生成無色揮發(fā)性液態(tài)D(AC)4配合物,該配合物的晶體類型是_________。
(5)DC晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,離子坐標(biāo)參數(shù)a為(0,0,0),b為(,,0),則c離子的坐標(biāo)參數(shù)為________;一定溫度下,DC晶體可自發(fā)地分散并形成“單層分子”,可以認(rèn)為C2–作密置單層排列,D2+填充其中,如圖2所示,C2–離子的半徑為xm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量為_____g(用含x、NA的代數(shù)式表示)。

【答案】 (1). (2). 啞鈴形(或紡錘形) (3). O>N>As (4). < (5). 分子晶體 (6). (0,,) (7).
【分析】根據(jù)元素核外電子排布規(guī)律分析元素的種類;根據(jù)元素周期律比較電負(fù)性大?。桓鶕?jù)晶體的性質(zhì)判斷晶體類型;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
【詳解】基態(tài)A原子的價(jià)電子排布式為nsnnpn,則A的價(jià)電子排布式為2s22p2,A為C元素;C原子基態(tài)時(shí)2p能級上有2個(gè)未成對的電子,則C為氧元素,因?yàn)锳、B、C、D、E為元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前36號元素,則B為氮元素;D元素的原子結(jié)構(gòu)中3d能級上成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍,則D原子3d軌道上電子數(shù)目為8,則D為28號元素鎳;B與E同主族,則E為砷;
(1)基態(tài)碳原子的價(jià)電子軌道表示式為;其電子占據(jù)的最高能級為2p能級,p軌道的電子云形狀為:啞鈴形(或紡錘形);
(2)非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越強(qiáng),同周期元素核電荷數(shù)越大電負(fù)性越大,故電負(fù)性:O>N,同主族元素核電荷數(shù)越小電負(fù)性越大,故電負(fù)性:N>As,故答案為:O>N>As;
(3)相同非金屬元素對應(yīng)的含氧酸中,元素化合價(jià)越高,酸性越強(qiáng),則二者酸性強(qiáng)弱H3EO3<H3EO4;
(4)該配合物為無色揮發(fā)性液態(tài),說明熔沸點(diǎn)較低,構(gòu)成晶體的微粒間以范德華力結(jié)合,則該配合物的晶體類型是分子晶體;
(5)根據(jù)圖示坐標(biāo)軸的方向,a為原點(diǎn),坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),則b的坐標(biāo)參數(shù)為(,,0),則c離子的坐標(biāo)參數(shù)為(0,,);圖中單層分子可以如圖畫出一維重復(fù)單元:重復(fù)單元呈平行四邊形,所占面積,S=2x×x=m2,每個(gè)重復(fù)單元包含1個(gè)O原子和1個(gè)Ni原子,則1m2上該晶體的質(zhì)量為g。
21.Fe、Si金屬間化合物是近幾年研究的熱點(diǎn)材料,它在電子學(xué)、熱電、光電和磁學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,另外鐵的配合物也有極其廣泛的用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鐵的一種配合物的化學(xué)式為[Fe(Htrz)3](ClO4)2,其中Htrz為1,2,4–三氮唑()。
①配合物中陰離子空間構(gòu)型為________,中心原子的雜化方式是________。
②Htrz分子中含σ鍵數(shù)為______個(gè),其與Fe2+形成配位鍵的原子是_______。
③1,2,4–三氮唑與環(huán)戊二烯()的物理性質(zhì)如下:

環(huán)戊二烯
1,2,4–三氮唑
相對分子質(zhì)量
66
69
物理性質(zhì)
無色液體,不溶于水,沸點(diǎn)為42.5℃
無色晶體,溶于水,沸點(diǎn)為260℃

它們的水溶性和沸點(diǎn)差異很大的主要原因是_______________________________________。
(2)一種Fe、Si金屬間化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示:

晶胞中含鐵原子為_____個(gè),已知晶胞參數(shù)為0.564nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則Fe、Si金屬間化合物的密度為___________g·cm–3(列出計(jì)算式)
【答案】(1). 正四面體型 (2). sp3 (3). 8 (4). N (5). 1,2,4–三氮唑分子間、與水分子間都可以形成氫鍵 (6). 12 (7).
【分析】根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型分析微??臻g構(gòu)型及軌道雜化類型;根據(jù)配體的結(jié)構(gòu)判斷σ鍵數(shù)目;根據(jù)氫鍵對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響分析;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)計(jì)算晶胞密度。
【詳解】(1)①ClO4-的價(jià)電子對數(shù)為(7+1)/2=4,Cl原子上沒有孤電子對,空間構(gòu)型為正四面體型,Cl原子采用sp3雜化;
②環(huán)上有5個(gè)σ鍵,環(huán)外有3個(gè)σ鍵,共8個(gè)σ鍵;Htrz分子中只有N原子有孤電子對,H、C無孤對電子,所以與Fe2+形成配位鍵的原子是N;
③兩者結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量非常接近,但Htrz分子中有N-H鍵,N原子半徑小,電負(fù)性大,分子間可以形成氫鍵,也可以與水分子間形成氫鍵,所以它們的水溶性和沸點(diǎn)差異很大的主要原因是:1,2,4–三氮唑分子間、與水分子間都可以形成氫鍵;
(2)Fe在頂點(diǎn)有8個(gè),面心有6個(gè),棱上有12個(gè),體內(nèi)有4個(gè),體心有1個(gè),共含8×1/8+6×1/2+12×1/4+4+1=12個(gè),N原子有4個(gè),晶胞的質(zhì)量m=(12×56+4×28)/NAg,體積為V=(0.564×10-7)3cm3,ρ=m/V=g/cm3。

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