1、化学试卷(满分100分 考试时间90分钟)可能用到的相对原子质量:C-12 O-16 Na-23 Si-28 Cu-64一、选择题(在每小题给出的选项中,只有一个符合题目要求,每题3分,共48分)1. 下列化学式既能表示物质的组成,又能表示物质的一个分子的是( )A. NaOHB. SiO2C. FeD. CH4【答案】D【解析】【详解】A. NaOH为离子晶体,化学式为晶体中阴阳离子的个数比,晶体中不含单个分子,A项错误;B. SiO2为原子晶体,晶体中不存在单个分子,化学式为Si原子与O原子的个数比值为1:2,B项错误;C. Fe为金属,不存在铁分子,C项错误;D. CH4的晶体为分子晶体
2、,CH4既可以表示物质组成,也可以表示一个分子,D项正确;答案选D。【点睛】原子晶体是相邻原子之间只通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体,原子晶体中不存在分子;分子晶体是分子间通过分子间作用力构成的晶体,构成微粒为分子;大部分酸都是分子晶体,SiO2为原子晶体。2. 下列关于价电子构型3s23p4的描述正确的是( )A. 它的元素符号为OB. 它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C. 常温下,可以与H2化合生成液态化合物D. 其电子排布图为【答案】B【解析】【详解】A价电子构型为3s23p4,原子序数为16,它的元素符号为S,A不正确;B它的价电子构型为3s23p4,则核
3、外电子排布式为1s22s22p63s23p4,B正确;C常温下,可以与H2化合生成H2S,是气态化合物,C不正确;D硫原子的电子排布图为,D不正确;故选B。3. 对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是( )A. 碱性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3B. 第一电离能:NaMgAlC. 电负性:NaMgAlD. 还原性:NaMgAl【答案】D【解析】【详解】根据元素周期表可知Na、Mg、Al属于同一周期元素,且原子序数依次增大。A项,同一周期,随着原子序数增大,元素的金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,则碱性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3,故A项错误;B项,同一周期,从
4、左往右,第一电离能呈增大趋势,但Mg的3s能级容纳2个电子,为全满稳定状态,失去电子需要的能量高,第一电离能高于同周期的相邻元素,则第一电离能:NaAlMg,故B项错误;C项,同一周期,随着原子序数的增大,元素的电负性增强,则电负性:NaMgAl,故C项错误。D项,同周期元素原子的失电子的能力随原子序数的增大而减小,则还原性:NaMgAl,故D项正确。答案选D。4. 重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法错误的是A. 氘(D)原子核外有1个电子B. 1H与D互称同位素C. H2O与D2O互称同素异形体D. 1H218O与D216O的相对分子质量相同【答案】C【解析】【详解】A氘(D) 原子
5、核外有1个电子,正确;B中1H与D质子数同,中子数不同,1H与D互称同位素,正确;C同素异形体都单质,不是化合物,错误;D1H218O与D216O的相对分子质量都是20,正确。答案选C。5. 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:XYB. 原子半径:XYD. 电负性:XY,故A错误;B. 同一周期原子半径依次减小,同一主族原子半径依次增大,则原子半径:XY,故B错误;C. 具有相同电子层结构的离子,原子序数越小的对应离子半径越大,故离子半径:XY;D. X为金属元素,Y为非金属元素,电负性:X3 5501 410沸点/178572 5504 8
6、272 355A. SiCl4是分子晶体B. 晶体硼是原子晶体C. AlCl3是分子晶体,加热能升华D. 金刚石中的CC键比晶体硅中的SiSi键弱【答案】D【解析】【详解】SiCl4、AlCl3的熔、沸点低,都是分子晶体,AlCl3的沸点低于其熔点,即在未熔化的温度下它就能汽化,故AlCl3加热能升华,A、C正确;晶体硼的熔、沸点高,所以晶体硼是原子晶体,B正确;C原子的半径比Si原子的小,金刚石中的CC键的键长比晶体硅中的SiSi键的键长短,金刚石中的CC键的键能比晶体硅中的SiSi键的键能大,金刚石中的CC键比晶体硅中的SiSi 键强。13. 下列各组物质中,酸性由强到弱排列顺序错误的是(
7、)A. HClO4H2SO4H3PO4B. HClO4HClO3HClO2C. HClOHBrO4HIO4D. H2SO4H2SO3H2CO3【答案】C【解析】【详解】A.P、S、Cl元素处于同一周期,且非金属性逐渐增强,且这几种酸都是其相应的最高价含氧酸,所以HClO4H2SO4H3PO4酸性逐渐减弱,故A不选;B.这几种酸都是氯元素的不同含氧酸,氯元素的化合价越高其酸性越强,所以HClO4、HClO3、HClO2的酸性逐渐减弱,故B不选;C.高溴酸的酸性比高碘酸强,且高溴酸和高碘酸都是强酸,次氯酸是弱酸,所以酸性由强到弱的顺序是HBrO4 HIO4 HClO,故C选;D.硫酸的酸性比亚硫酸
8、强,亚硫酸的酸性比碳酸的强,所以这几种酸的酸性逐渐减弱,故D不选;本题答案为C。【点睛】酸性强弱的比较,注意非金属的非金属性强弱决定其最高价含氧酸的酸性强弱,但不决定其低价含氧酸的酸性强弱。14. 下列化合物分子中只含有两个手性碳原子的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】手性碳原子是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子。【详解】A.中间的碳原子是手性碳原子,只有一个手性碳原子,故A不符题意;B.左边两个碳原子是手性碳原子,有两个手性碳原子,故B符合题意;C.右边三个碳原子是手性碳原子,有三个手性碳原子,故C不符题意;D.中没有手性碳原子,故D不符题意;故选B。15. 氢气是
9、重要而洁净的能源,要利用氢气作能源,必须安全有效地储存氢气。有报道称某种合金材料有较大的储氢容量,其晶体结构的最小单元如图所示。则这种合金的化学式为A. LaNi3B. LaNi4C. LaNi5D. LaNi6【答案】C【解析】【详解】在晶体结构单元中镍原子分布在上底面和下底面上,另外在六个侧面的面心上以及在六棱柱体内也有六个镍原子,所以镍原子的个数为:12+6+6=15,镧原子分布在六棱柱的十二个顶点上,以及上下底面的面心上,所以镧原子的个数为:12+2=3,所以化学式为LaNi5,故选C。16. 锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是() A. 该晶体属于分子晶体B. 该
10、晶胞中Zn2和S2数目不相等C. 阳离子的配位数为6D. 氧化锌的晶格能大于硫化锌【答案】D【解析】【详解】A晶体中含有Zn2+和S2-,则晶体类型为离子晶体,故A错误;B该晶胞中Zn2的数目为8+6=4,S2数目为6,两离子数目相等,故B错误;C晶胞中Zn2+周围最靠近的S2-共有8个,则阳离子的配位数为8,故C错误;DO2-的半径比S2-半径小,则ZnS的晶格能大于ZnS,故D正确;故答案为D。二、非选择题。(52分)17. 按要求完成下列问题(1)写出基态Fe的电子排布式和Mg2+的电子排布图:_、_(2)指出配合物K3Co(CN)6中的中心离子、配位体及其配位数:_、_、_(3)判断B
11、Cl3分子的空间构型、中心原子成键时采取的杂化轨道类型及分子中共价键的键角:_、_、_(4)CO2俗称干冰,CO2的分子中存在_ 个键在H-S、H-Cl两种共价键中,键的极性较强的是_ ,键长较长的是_ (5)向溶液中加入过量溶液可生成 。不考虑空间构型, 的结构可用示意图表示为_。【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2; (2). (3). Co3+ (4). CN- (5). 6 (6). 平面正三角形 (7). sp2 (8). 120 (9). 2 (10). H-Cl (11). H-S (12). 【解析】【详解】(1)Fe元素为26号元素
12、,原子核外有26个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2,Mg2+含有的核外电子数为12-2=10个,核外电子排布式为1s22s22p6,电子排布图为,答案为:1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2;(2)根据配合物K3Co(CN)6结构分析,含有空轨道的金属阳离子为中心离子,所以中心离子为Co3+、有孤对电子的原子或离子为配体,所以配体为CN-、配位数就是配体的个数,所以配位数为6,故答案为:Co3+;CN-;6;(3)BCl3分子的中心原子B的价层电子对数=,孤电子对数为0,因此空间构型和VSEPR模型一致,为平面正三
13、角形,因此键角为120,杂化类型为sp2杂化,故答案为:平面正三角形;sp2;120;(4)CO2的结构式为:C=O=O,分子中存在2个键,Cl元素的非金属性比S强,原子半径比S小,H-S、H-Cl两种共价键中,键的极性较强的是H-Cl,键长较长的是H-S;故答案为:2;H-Cl;H-S;(5)Cu(OH)42-中与Cu2+与4个OH-形成配位键,则Cu(OH)42-的结构可用示意图表示为:,故答案为。18. 金属晶体的原子堆积方式常有以下四种,请认真观察模型(见图),回答下列问题:(1)四种堆积模型的堆积名称依次是_、_、_、_。(2)甲堆积方式中的空间利用率为_,只有金属_采用这种堆积方式
14、。(3)乙与丙中两种堆积方式中金属原子的配位数_(填“相同”或“不相同”);乙中的空间利用率为_。(4)采取丁中堆积方式的金属通常有_(任写三种金属元素的符号),每个晶胞中所含有的原子数为_。【答案】 (1). 简单立方堆积 (2). 六方最密堆积 (3). 面心立方最密堆积 (4). 体心立方堆积 (5). 52% (6). Po(钋) (7). 相同 (8). 74% (9). K、Na、Fe(合理即可) (10). 2【解析】【分析】(1)简单立方堆积:将非密置层的金属原子上下对齐,形成的晶胞是1个立方体,在立方体的每个顶角有1个金属原子,称为简单立方堆积;六方最密堆积与面心立方最密堆积
15、都是最密堆积,其中六方最密堆积是一、三、五各层球心重合,二、四、六各层球心重合;面心立方最密堆积是四、五、六层分别和一、二、三球心重合,图丁的堆积方式是将非密置层的上层金属原子填入下层金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积,形成的晶胞是1个立方体;体心立方堆积:在立方体的每个顶角有1个原子,立方体的中心含有1个金属原子;(2)简单立方堆积的空间利用率最低,空间利用率为52%,采取这种堆积方式的只有Po;(3)六方最密堆积、配位数12、空间利用率74%;面心立方最密堆积、配位数12、空间利用率74%(4)体心立方堆积、配位数8、每个晶胞中含有金属原子的个数为:1+8 =2。【详解】(1)甲的堆积方
16、式是将非密置层的金属原子上下对齐,形成的晶胞是1个立方体,在立方体的每个顶角有1个金属原子,称为简单立方堆积;乙和丙都是密置层原子的堆积方式,乙中上A层和下A层的3个原子组成的三角形方向相同,称为六方最密堆积,丙中a层和C层的3个原子组成的三角形方向相反,称为面心立方最密堆积;图丁的堆积方式是将非密置层的上层金属原子填入下层金属原子形成的凹穴中,每层均照此堆积,形成的晶胞是1个立方体,在立方体的每个顶角有1个原子,立方体的中心含有1个金属原子,称为体心立方堆积;故答案为:简单立方堆积;六方最密堆积;面心立方最密堆积;体心立方堆积;(2)甲的堆积方式简单立方堆积,简单立方堆积的空间利用率最低,空
17、间利用率为52%,采取这种堆积方式的只有Po;故答案为:52%;Po;(3)乙和丙两种堆积方式中,金属原子的配位数均为12,且其空间利用率均为74%;故答案为:相同;74%;(4)丁是体心立方堆积,采取这种堆积方式的金属有K、Na、Fe等,用均摊法可求得每个晶胞中含有金属原子的个数为:1+8=2;故答案为:K、Na、Fe(合理即可);2。【点睛】本题考查了晶体的堆积方式,注意掌握常见晶体的堆积方式及判断方法,明确六方最密堆积与面心立方最密堆积区别,注意结构知识的归纳和记忆。19. A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、 D为同周期元素,C核外电子总数是
18、最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:(1)四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)。(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是_(填分子式),原因是_;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为_和_。(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E, E的立体构型为_,中心原子的杂化轨道类型为_。(4)化合物D2A的立体构型为_,中心原子的价层电子对数为_(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数,a= 0566nm, F 的化学式为_:晶胞中A 原子的配位数为_;列式计算晶体F的密度(gcm-3)_。【答案】 (1). O (2). O3 (3). O3
19、相对分子质量较大,范德华力较大 (4). 分子晶体 (5). 离子晶体 (6). 三角锥形 (7). sp3 (8). V形 (9). 4 (10). Na2O (11). 8 (12). 2.27gcm-3【解析】【分析】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍,则C为P元素;D元素最外层有一个未成对电子,D为Cl元素;A2-和B+具有相同的电子构型,则A为O元素、B为Na元素。【详解】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍,则C为P元素;D元素最外层有一个未成对电子,D为C
20、l元素;A2-和B+具有相同的电子构型,则A为O元素、B为Na元素;(1)四种元素分别为O、Na、O、Cl,电负性最大的为O元素,故答案为:O;(2)A为O元素,有O2、O3两种同素异形体,二者对应的晶体都为分子晶体,因O3相对分子质量较大,则范德华力较大,沸点较高,A的氢化物为水,为分子晶体,B的氢化物为NaH,为离子晶体,故答案为:O3;O3相对分子质量较大,范德华力较大;分子晶体;离子晶体;(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物为PCl3,P形成3个键,孤电子对数为,则为sp3杂化,立体构型为为三角锥形,故答案为:三角锥形;sp3;(4)化合物D2A为Cl2O,O为中心原子,形成2
21、个键,孤电子对数为,则中心原子的价层电子对数为4,立体构型为V形,故答案为:V形;4; (5)A和B能够形成化合物F为离子化合物,阴离子位于晶胞的顶点和面心,阳离子位于晶胞的体心,则Na的个数为8,O的个数为=4,N(Na):N(O)=2:1,则形成的化合物为Na2O,晶胞中O位于顶点,Na位于体心,每个晶胞中有1个Na与O的距离最近,每个顶点为8个晶胞共有,则晶胞中O原子的配位数为8,晶胞的质量为,晶胞的体积为(0.56610-7)3cm3,则晶体F的密度为=2.27 gcm-3,故答案为:Na2O;8;2.27gcm-3。【点睛】涉及晶胞计算、原子结构等知识点,采用均摊法、价层电子对互斥理
22、论等理论分析解答。20. H、C、N、O、Na、Fe、Cu是常见的七种元素,请回答下列问题:(1)N、O、Na原子第一电离能由小到大的顺序是_(用元素符号和“”表示);Cu原子的价层电子排布图为_;(2)N、Na+、Fe3+、Cu2+四种微粒基态的核外电子排布式中未成对电子数最多的是_;Cu2+在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子,其化学式为_,水分子与铜离子间结合的化学键名称为_;(3)根据价层电子对互斥理论判断下列分子或离子中空间构型是V形的是_(填序号):H3O+、H2O、NO、NO;(4)分子(CN)2中键与键之间的夹角为180,并有对称性,分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构,其
23、结构式为_,1个分子中含有_个键;(CN)2称为“拟卤素”,具有类似Cl2的化学性质,则(CN)2与NaOH水溶液反应的化学方程式为_;(5)如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_。已知该晶胞的密度为g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=_cm (用含、NA的代数式表示)。【答案】 (1). NaON (2). (3). Fe3+ (4). Cu(H2O)42+ (5). 配位键 (6). (7). NC-CN (8). 4 (9). (CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O (10). 4 (11). 【解析】【分析】(1) 同一周期,从左
24、到右,元素的第一电离能逐渐增大,但第A族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素;同一主族,从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,据此排序;Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,据此分析解答;(2) N外围电子排布为2s22p3;Na+最外层电子排布为2s22p6;Fe3+的外围电子排布为3d5;Cu2+的外围电子排布为3d9,据此分析判断未成对电子数最多的微粒;Cu2+在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子,据此分析解答;(3)根据中心原子孤电子对数=(a-bx),价层电子对数=键电子对数+孤电子对数,据此分析解答;(4)分子(CN)2中键与键之间的夹角为180,
25、并有对称性,分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构,C原子形成4个共价键,N原子形成3个共价键,据此书写结构简式;结合氯气与氢氧化钠的反应原理书写方程式;(5)利用均摊法可确定晶胞中氧离子和铜离子的数目,据此计算晶胞的质量,结合=计算解答。【详解】(1) 同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,但第A族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素;同一主族,从上到下,元素的第一电离能逐渐减小。钠的金属性强,第一电离能最小,氮原子2p能级为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于氧原子的第一电离能,故第一电离能NaON;Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,其中
26、价电子排布式为3d104s1,其轨道式为,故答案为:NaON;(2)N外围电子排布为2s22p3,有3个未成对电子;Na+最外层电子排布为2s22p6,没有未成对电子;Fe3+的外围电子排布为3d5,有5个未成对电子;Cu2+的外围电子排布为3d9,有1个未成对电子;N、Na+、Fe3+、Cu2+四种微粒基态的核外电子排布式中未成对电子数最多的是Fe3+;Cu2+在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子,其化学式为Cu(H2O)42+,水分子与铜离子间结合的化学键为配位键,故答案为:Fe3+;Cu(H2O)42+;配位键;(3)H3O+中O原子孤电子对数=1,价层电子对数=3+1=4,故空间构型为
27、三角锥形;H2O中O原子孤电子对数=2,价层电子对数=2+2=4,故空间构型为V形;NO中N原子孤电子对数=1,价层电子对数=2+1=3,故空间构型为V形;NO中N原子孤电子对数=0,价层电子对数=2+0=2,故空间构型为直线形;空间构型是V形的是,故答案为:;(4)分子(CN)2中键与键之间的夹角为180,并有对称性,分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构,C原子形成4个共价键,N原子形成3个共价键,则其结构简式为NC-CN,1个分子中含有4个键;(CN)2称为“拟卤素”,具有类似Cl2的化学性质,(CN)2与NaOH水溶液反应的化学方程式为:(CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O,故答案为:NC-CN;4;(CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O;(5) 晶胞中的阴离子为氧离子,根据均摊法可知晶胞中氧离子的数目为8+6=4,铜离子数目为4,晶胞的化学式为CuO,晶胞的质量为g,晶胞的密度为g/cm3,则晶胞边长a= cm,故答案为:4;。【点睛】本题的易错点为(3),要注意中心原子孤电子对数=(a-bx)的理解和应用,特别是离子中原子的孤电子对数的计算。