1、吉林省汪清县第六中学2019-2020学年高二化学下学期期中试题(含解析)一、选择题(共50分,每小题2分)1. 下列原子的价电子构型中,第一电离能最小的是( )A. 2s22p4B. 3s23p4C. 4s24p4D. 5s25p4【答案】D【解析】【详解】试题分析:2s22p4是O元素、3s23p4是S元素、4s24p4是Se元素、5s25p6是Te元素,第一电离能大小顺序是OSSeTe,所以第一电离能最小的原子是Te原子,故选D。【点晴】本题考查了元素周期律,明确第一电离能与元素非金属性、同一周期及同一主族元素第一电离能变化规律即可解答,注意规律中的异常现象。元素的非金属性越弱,其第一电
2、离能越小,同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素。2.下列各组微粒中不属于等电子体的是A. CH4、NH4+B. H2O、HFC. CO2、N2OD. CO32-、NO3-【答案】B【解析】【分析】原子数相同,电子总数相同的分子,互称为等电子体。【详解】A项、CH4、NH4+中原子数相同,CH4电子总数为 6+14=10,NH4+中电子数为:7+14-1=10,二者电子数也相同,属于等电子体,故正确;B项、H2O、HF中原子数不相同,不属于等电子体,故B错误;C项、CO2、N2O中原子数相同,电子数分别为:6+82=2
3、2,72+8=22,二者电子数也相同,属于等电子体,故C正确;D项、CO32-、NO3-中原子数相同,电子数分别为:6+83+2=32,7+83+1=32,二者电子数也相同,属于等电子体,故D正确。故选B。【点睛】本题考查了等电子体的判断,明确原子数相同,电子总数相同的分子互称为等电子体是解答关键。3.下列说法正确的是( )A. CHCl3正四面体形B. H2O分子中氧原子为sp2杂化,其分子几何构型为V形C. 二氧化碳中碳原子为sp杂化,为直线形分子D. NH4+是三角锥形【答案】C【解析】【详解】A、甲烷中4个共价键完全相同为正四面体,CHCl3分子的4个共价键不完全相同,所以不是正四面体
4、,选项A错误;B、H2O分子中O原子的价层电子对数=2+12(6-12)=4,为sp3杂化,含有2个孤电子对,分子为V形,选项B错误;C、二氧化碳中C原子的价层电子对数=2+12(4-22)=2,为sp杂化,分子为直线形,选项C正确;D、NH4+中N原子的价层电子对数=4+12(5-1+41)=4,为sp3杂化,不含有孤电子对,为正四面体形,选项D错误。答案选C4.根据“相似相溶”规律和实际经验,下列叙述不正确的是( )A. 白磷(P4)易溶于CS2,但难溶于水B. NaCl易溶于水,难溶于CCl4C. 碘易溶于苯,微溶于水D. 卤化氢易溶于水,也易溶于CCl4【答案】D【解析】A.白磷分子属
5、于非极性分子,白磷易溶于非极性溶剂CS2,但难溶于极性溶剂水,故A正确;B.NaCl属于离子化合物,易溶于水,难溶于非极性溶剂CCl4,故B正确;C.碘分子属于非极性分子,碘易溶于非极性溶剂苯,微溶于极性溶剂水,故C正确;D.卤化氢分子属于极性分子,卤化氢易溶于极性溶剂水,难溶于非极性溶剂CCl4,故D不正确。故选D。点睛:水是典型的极性溶剂;有机溶剂一般极性较小或没有极性。5.直接由原子构成的一组物质是( )A. 干冰、二氧化硅、金刚石B. 氧化钠、金刚石、氯化氢C. 碘、石墨、氯化钠D. 二氧化硅、金刚石、晶体硼【答案】D【解析】【详解】A.干冰由分子构成,二氧化硅、金刚石由原子构成,A错
6、误;B.氧化钠由离子构成,金刚石由原子构成,氯化氢由分子构成,B错误;C.碘由分子构成,石墨由原子构成,氯化钠由离子构成,C错误;D.二氧化硅、金刚石、晶体硅由原子构成,D正确;答案选D。6.下列分子属于手性分子的是A. H2OB. C. D. H2NCH2COOH【答案】B【解析】【详解】A.H2O中O原子只能形成2个共价键,不属于手性分子,故A错误;B.中间的碳原子周围连着的四个原子或原子团分别是:甲基、羟基、氢原子、羧基、该分子属于手性分子,故B正确;C.中每个碳原子上均连接了2个相同的原子或原子团,不属于手性分子,故C错误;D. H2NCH2COOH中的左边的碳原子连着两个氢原子,右边
7、的碳原子上连着C=O,故D错误;故选B。【点睛】在有机物分子中,若某个碳原子连接4个不同的原子或原子团,则这种碳原子称为“手性碳原子”,该分子属于手性分子。7.某物质的晶体中,含A、B、C三种元素,其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未画出)。晶体中的A、B、C的原子个数比依次为( )A. 1:3:1B. 2:3:1C. 2:2:1D. 1:3:3【答案】A【解析】【详解】根据图片可知,该晶体中A原子位于晶胞的顶点,个数为=8=1,B原子位于晶胞的面上,个数=6=3,C原子位于体心,个数为1,所以晶体中A、B、C的原子个数比为1:3:1;答案为A。【点睛】明确顶点、棱、面心上每个原子被
8、几个晶胞占有是解本题关键,利用均摊法可知:顶点上的原子被8个小正方体共用,面心上的原子被2个小正方体共用,体心上的原子被1个小正方体占有。8.下列分子均属于极性分子且中心原子均为sp3杂化的是()A. NH3、H2OB. SO2、SCl2C. PCl3、SO3D. CH4、P4【答案】A【解析】NH3中N原子形成3个键,有1个孤电子对,为sp3杂化,分子构型为三角锥形,空间结构不对称为极性分子;H2O中O原子形成2个键,有2个孤电子对,为sp3杂化,分子构型为V形,空间结构不对称为极性分子,故A正确;SO2中S原子形成2个键,孤电子对个数=(622)=1,价层电子对数为3,为sp2杂化,分子构
9、型为V形,空间结构不对称为极性分子;SCl2中S原子形成2个键,孤电子对个数=(621)=2,价层电子对数为4,为sp3杂化,分子构型为V形,空间结构不对称为极性分子,故B错误;PCl3中P原子形成3个键,孤电子对个数=(531)=1,价层电子对数为4,为sp3杂化,分子构型为三角锥形,空间结构不对称为极性分子;SO3中S原子形成3个键,孤电子对个数=(623)=0,价层电子对数为3,为sp2杂化,分子构型为平面三角形,空间结构对称为非极性分子,故C错误;CH4中C原子形成4个键,孤电子对个数为0,价层电子对数为4,为sp3杂化,分子构型正四面体形,空间结构对称为非极性分子;P4中P原子形成3
10、个键,有1个孤电子对,价层电子对数为4,为sp3杂化,空间结构对称为非极性分子,故D错误。9.下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是()A. PCl3中 P原子sp3杂化,为三角锥形B. BCl3中B原子sp2杂化,为平面三角形C. CS2中C原子sp杂化,为直线形D. H2S中S原子sp杂化,为直线形【答案】D【解析】【详解】A. 该分子中心原子的价层电子对数为=4,孤电子对数为1,根据价层电子对互斥理论判断其中心原子杂化类型是sp3,实际空间构型为三角锥形,故A正确;B该离子中B原子价层电子对个数=3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断B原子为sp2杂化,为平面三角形,故
11、B正确;C该分子中C原子价层电子对个数=2,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断C原子采用sp杂化,为直线形结构,故C正确;D该分子中S原子价层电子对个数=4,且含有两对孤电子对,根据价层电子对判断S原子sp3杂化,分子构型为V形,故D错误;故选:D。10.有关CH2CHCN分子的说法正确的是A. 3个键,3个键B. 4个键,3个2键C. 6个键,2个键D. 6个键,3个键【答案】D【解析】【详解】在CH2CHCN分子中含有三个C-H键、2个C-C键、一个C-N键,1个C=C,2个CC,单键都是键,一个碳碳双键含1个键和1个键、一个碳碳三键含1个键,2个键,故该分子中共有6个键,3个键,
12、D选项正确;答案选D。11.基态碳原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】基态碳原子最外层有4个电子,其最外能层的各能级中,电子首先排满2s轨道,剩余的两个电子分占两个2p轨道,而且电子的自旋方向相同,故选C。12.已知含氧酸可用通式(OH)nXOm来表示,如X是S,则m=2,n=2,则这个式子就表示H2SO4。一般而言,该式中m大的是强酸,m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是( )A. H2SeO3B. HMnO4C. H3BO3D. H3PO4【答案】B【解析】【详解】AH2SeO3可改写成(OH)3SeO,非羟基氧原子数目
13、为1;BHMnO4可改写为(OH)1MnO3,非羟基氧原子数目为3;CH3BO3可改写成(OH)3B,非羟基氧原子数目为0;DH3PO4可改写为(OH)3PO,非羟基氧原子数目为1;根据题意可知,H3BO3中非羟基氧原子数最少,酸性最弱;HMnO4中非羟基氧原子数最多,酸性最强;答案选B。13. 下列每组物质中化学键类型和分子的极性都相同的是( )A. CO2和CS2B. NaCl和HClC. H2O和CH4D. O2和HBr【答案】A【解析】【详解】A均含极性共价键,且均为直线型对称分子,均属于非极性分子,故A选;BNaCl含离子键,HCl含共价键,故B不选;CH2O和CH4均含极性共价键,
14、分别为V形和正四面体形,则分别属于极性分子、非极性分子,故C不选;DO2和HBr分别含非极性键、极性键,则分别属于非极性分子、极性分子,故D不选;答案为A。【点晴】把握化学键的形成及分子极性与空间结构的关系为解答的关键,一般来说,金属元素与非金属元素形成离子键,非金属元素之间形成共价键;分子结构对称、正负电荷的中心重合,则分子为非极性分子,否则为极性分子。14.下列物质的沸点按由高到低的顺序排列的是( )A. HF、HCl、HBr、HIB. F2、Cl2、Br2、I2C. H2O、H2S、H2Se、H2TeD. CI4、CBr4、CCl4、CF4【答案】D【解析】【详解】A. HF分子间形成的
15、有氢键,氢键作用力比范德华力强,熔沸点高,比HCl、HBr、HI熔沸点高,HCl、HBr、HI组成和结构相似,相对分子量越大,熔沸点越高,故A错误;B. F2、Cl2、Br2、I2都是分子晶体,组成和结构相似,相对分子量越大,熔沸点越高,所以熔沸点逐步升高,故B错误;C. H2O分子间形成的有氢键,氢键作用力比范德华力强,熔沸点高,比H2S、H2Se、H2Te熔沸点高,H2S、H2Se、H2Te都是分子晶体,组成和结构相似,相对分子量越大,熔沸点越高,所以熔沸点逐步升高,故C错误;D. CI4、CBr4、CCl4、CF4都是分子晶体,组成和结构相似,相对分子量越大,熔沸点越高,所以熔沸点逐步降
16、低,故D正确;故选:D。15.下图为甲烷晶体的晶胞结构,下列有关说法正确的是( )A. 甲烷晶胞中的球体只代表一个碳原子B. 晶体中1个分子有12个紧邻的甲烷分子C. 晶体熔化时需克服共价键D. 一个甲烷晶胞中含有8个分子【答案】B【解析】【详解】A晶胞中的球体代表的是1个甲烷分子,并不是1个碳原子,A选项错误;B以该甲烷晶胞为单元,位于顶点的某1个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个,而这3个甲烷分子在面心上,因此每个都被共用2次,故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有38=12个,B选项正确;C甲烷构成的晶体是分子晶体,熔化时需克服范德华力,C选项错误;D甲烷晶胞属于面心立方晶胞,甲烷晶胞中的球
17、体代表1个甲烷分子,该晶胞含有甲烷的分子个数为8+6=4,D选项错误;答案选B。16.SiCl4的分子结构与CCl4相似,则下列推测不正确的是( )A. SiCl4晶体是分子晶体B. 常温常压下SiCl4是气体C. SiCl4分子是由极性键形成的非极性分子D. SiCl4的熔、沸点高于CCl4【答案】B【解析】【详解】A.SiCl4与CCl4结构相似,则常温常压下SiCl4是分子晶体,故A正确;B.SiCl4与CCl4结构相似,常温常压下CCl4是液体,依据结构相似的分子晶体,其熔沸点取决于相对分子质量的大小,相对分子质量越大,熔沸点越高,Si的相对原子质量为28,大于C的为12,故SiCl4
18、是液体不是气体,故B错误;C.SiCl4中Si与Cl形成共价键,则SiCl4是由极性共价键形成的非极性分子,故C正确;D. 分子晶体的相对分子质量越大,熔点越高,则SiCl4熔点高于CCl4,故D正确;故选:B。17.二氧化硅晶体是立体网状结构,其晶体模型如图所示。下列有关二氧化硅晶体的说法正确的是( )A. 二氧化硅晶体最小环上含有12个原子B. 每个硅原子为4个最小环所共有C. 从晶体结构可知,1molSiO2拥有2molSi-O键D. SiO2晶体是由极性共价键与非极性共价键共同构成的【答案】A【解析】【详解】A二氧化硅晶体最小环上含有6个硅原子6个氧原子,共12个原子,故A正确;B二氧
19、化硅晶体和金刚石晶体的结构类似,每个硅原子为12个最小环共有,故B错误;C1个Si与4个O形成Si-O键,则1 mol Si拥有4 mol Si-O键,故C错误;DSiO2晶体中只含极性共价键,不含非极性共价键,故D项错误。故答案选:A。18. 最近发现一种由某金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子,如图所示顶角和面心的原子是M原子,棱的中心和体心的原子是N原子,它的化学式为A. M4N4B. MNC. M14N13D. M4N5【答案】C【解析】【详解】由气态团簇分子和图可知,M原子共14个,N原子13个,即分子式为M14N13。答案选C。19.有下列离子晶体的空间结构示意图:以M代表阳
20、离子,以N代表阴离子,为阳离子,。为阴离子,化学式为MN2的晶体结构为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】A.阳离子位于顶点和面心,晶胞中总共含有阳离子M的数目为8=1,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子N的数目为1,则阳离子和阴离子的比值为1:1,化学式为MN,A错误;B.晶胞中有4个阳离子位于顶点,晶胞中平均含有阳离子M的数目为4=,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子N的数目为1,则阳离子和阴离子的比值为:1=1:2,化学式为MN2,B正确;C.晶胞中有4个阳离子位于顶点,晶胞中平均含有阳离子M的数目为4=,有1个阴离子位于体心、
21、4个阴离子位于顶点,晶胞中含有的阴离子N的数目为1+4=,则阳离子和阴离子的比值为:=1:3,化学式为MN3,C错误;D.有8个阳离子位于顶点、有6个阳离子位于面心,晶胞中含有阳离子M的数目为8+6=4,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子N的数目为1,则阳离子和阴离子的比值为4:1,化学式为M4N,D错误;答案选B。20.BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,其化学性质与AlCl3相似。由此可推测BeCl2A. 熔融态不导电B. 水溶液呈中性C. 熔点比BeBr2高D. 不与氢氧化钠溶液反应【答案】A【解析】【详解】A、BeCl2熔点较低,易升华,溶于醇和醚,说明该化合物
22、形成的晶体是分子晶体,熔融态不导电,A正确;B、该化合物的化学性质与AlCl3相似,而氯化铝溶液显酸性,因此其水溶液也呈酸性,B不正确;C、BeCl2与BeBr2形成的晶体均是分子晶体,后者的相对分子质量大,熔点高于BeCl2,C不正确;D、氯化铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,则该化合物也与氢氧化钠溶液反应,D不正确;答案选A。21. 在以下的分子或离子中,空间结构的几何形状不是三角锥形的是( )A. NF3B. CH3-C. BF3D. H3O+【答案】C【解析】【详解】由n=确定中心原子的价层电子对数目,NF3、CH3、H3O+均为4,则价层电子对空间构型为四面体形,由于形成3个化
23、学键,有1个杂化轨道被孤对电子占据,又由于价层电子对相互排斥,所以分子构型为三角锥形;只有BF3中的n=3,无孤对电子,所以形成平面正三角形分子。答案选C。22.下列说法中错误的是( )A. 干冰与二氧化硅晶体熔化时,所克服的微粒间相互作用不相同B. C2H5OH与C2H5Br相比,前者的相对分子质量远小于后者,而沸点却远高于后者,其原因是前者的分子间存在氢键C. 非金属单质只能形成分子晶体D. 金刚石熔化时断裂共价键【答案】C【解析】【详解】A.干冰为分子晶体,熔化时克服分子间作用力,二氧化硅为原子晶体,熔化时克服共价键,两者所克服的微粒间相互作用不相同,A正确;B. O元素的电负性大,C2
24、H5OH与C2H5Br均为分子晶体,但乙醇中含有氢键,所以乙醇的沸点高于C2H5Br,B正确;C.非金属单质能形成分子晶体(如氢气、氧气等),也可形成原子晶体(如Si、金刚石等),C错误;D.金刚石属于原子晶体,故金刚石熔化时断裂共价键,D正确;答案选C。23.在下列三种晶体:金刚石,晶体硅,碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】所列的三种晶体均属于原子晶体,结构相似,晶体内的结合力是呈空间网状的共价键,其熔点决定于它的键长和键能,共价键键长越短,键能越大,其熔点越高,则原子晶体的熔点越高。碳原子半径小于硅原子半径,它们所含共价键的键长是CC键S
25、iC键Si-Si键,则熔点由高到低的顺序为。故选A。24.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是()A. 具有规则几何外形的固体均为晶体B. 晶体具有自范性,非晶体没有自范性C. 晶体研碎后即变为非晶体D. 将玻璃加工成规则的固体即变成晶体【答案】B【解析】【详解】A.晶体的几何外形比较规则属于晶体的一般特性,但并不是所有具有几何外形的固体都是晶体,故A项错误。B.晶体自范性是指:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质,晶体的微观结构是物质微粒按照一定的规律在空间排列成整齐的行列,而非晶体内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态,晶体具有自范性,非晶体没有自范性,故B项
26、正确。C.晶体碾碎后还是晶体,故C项错误。D.将玻璃加工成规则的固体不会改变其各项同性的特征,所以不会变成晶体,故D项错误。答案:B。【点睛】晶体的自范性是指:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质,晶体的微观结构是物质微粒按照一定的规律在空间排列成整齐的行列,而非晶体内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态,晶体具有自范性,非晶体没有自范性。25.区分晶体和非晶体最可靠科学方法是( )A. 观察外观是否规则B. 测定是否有固定的熔点C. 进行X射线衍射实验D. 验证是否有各向异性【答案】C【解析】【详解】晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列
27、,x射线衍射可以看到微观结构,而有些晶体的熔沸点较低,硬度较小,如Na等金属晶体,更不能通过颜色、硬度来判断,答案选C。【点晴】答题时注意晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列。常见的固体分为晶体和非晶体,晶体(单晶体和多晶体)和非晶体的区别:(1)单晶体有整齐规则的几何外形;(2)晶体有固定的熔点;(3)单晶体有各向异性的特点,注意多晶体既没有整齐规则的几何外形也没有各向异性的特点,结合常见晶体的物理性质的异同解答即可。二、填空题(共50分)26.(1)如图为干冰的晶体结构示意图。通过观察分析,每个CO2分子周围紧邻等距离的CO2分子有_个。将CO2分子视作质点,设晶
28、胞边长为apm,则紧邻的两个CO2分子的距离为_pm。(2)在冰晶体中,水分子之间的主要作用力是_,还有_,由于该主要作用力与共价键一样具有_性,故1个水分子周围只有_个紧邻的水分子,这些水分子位于_的顶点。这种排列方式使冰晶体中水分子的空间利用率_(填“较高”或“较低”),故冰的密度比水的密度要_(填“大”或“小”)。【答案】 (1). 12 (2). a (3). 氢键 (4). 范德华力 (5). 方向 (6). 4 (7). 四面体 (8). 较低 (9). 小【解析】【分析】干冰是分子晶体,CO2分子位于立方体的顶点和面心上,以顶点上的CO2分子为例,与它距离最近的CO2分子分布在与
29、该顶点相连的12个面的面心上;氢键具有方向性和饱和性。【详解】(1)干冰是分子晶体,CO2分子位于立方体的顶点和面心上,以顶点上的CO2分子为例,与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上,所以干冰晶胞中,每个CO2分子周围有12个与之紧邻且等距的CO2分子;紧邻的两个CO2分子的距离为面对角线的一半,则距离为a pm。(2)氢和氧元素之间会形成氢键,则在冰晶体中,水分子之间的主要作用力是氢键,同时还有范德华力,氢键与共价键一样具有方向性,同时氢键还具有饱和性,故1个水分子周围只有4个紧邻的水分子,以这些水分子为顶点构成一个正四面体;由于氢键的方向性,分子之间的空隙较大,故冰
30、晶体中水分子的空间利用率较低;当晶体熔化时,氢键被破坏,水分子间的空隙减小,密度增大,故冰的密度比水的密度要小。27.已知N、P同属于元素周期表的第A族元素,N在第二周期,P在第三周期。NH3分子呈三角锥形,N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,NH键间的夹角是107。(1)PH3分子与NH3分子的立体构型_(填 “相似”或“不相似”),PH键_(填“有”或“无”)极性,PH3分子_(填“有”或“无”)极性。(2)NH3与PH3相比,热稳定性更强的是_(填化学式)。(3)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,NH3比PH3易液化,其主要原因是_。A键的极性:NH比PH强B分子的极性:NH3比PH
31、3强C相对分子质量:PH3比NH3大DNH3分子之间存在特殊的分子间作用力【答案】 (1). 相似 (2). 有 (3). 有 (4). NH3 (5). D【解析】【详解】(1)根据同主族元素最外层电子数相同,形成氢化物的结构相似,所以N原子与P原子结构相似,NH3分子与PH3分子结构也相似;不同原子之间形成的共价键为极性共价键,PH键为不同种元素原子之间形成的共价键,为极性键;PH3分子与NH3相似,分子呈三角锥形,P原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,分子中有1对孤电子对,分子的电荷分布不能呈中心对称,所以PH3分子是极性分子,故答案为相似;有;有。(2)由N、P在元素周期表中的位置和元素
32、周期律知,非金属性N比P强,由元素的非金属性与氢化物之间的热稳定性关系知,NH3比PH3热稳定性强,故答案为NH3。(3)“易液化”属于物质的物理性质,NH3与PH3都是分子晶体,其物理性质与化学键无关。按照相对分子质量与分子间作用力的关系和分子间作用力与物质的物理性质的关系分析,应该有PH3比NH3的沸点高,PH3比NH3易液化。而实际是NH3比PH3易液化,这种反常现象的客观存在必有特殊的原因,在NH3分子间存在着比范德华力较强的氢键,D选项正确,故答案为D。28.氧是地壳中含量最多的元素。(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为_。(2)H2O分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱
33、依次为_。(3)的沸点比高,原因是_。【答案】 (1). 2 (2). O-H键,氢键,范德华力 (3). 前者形成分子间氢键,后者形成分子内氢键【解析】【分析】氧元素的原子序数为8,核外电子数为8;化学键的键能大于氢键大于范德华力;含分子间氢键的物质的沸点大于分子内氢键物质的沸点。【详解】(1)氧元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p4,4个电子在三个轨道中排布,故未成对电子数为2个。(2)共价键的键能大于氢键的作用力,氢键的作用力大于范德华力,故H2O分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为O-H键,氢键,范德华力。(3)含分子间氢键的物质的沸点大于分子内氢键物质的沸点,
34、形成分子间氢键,形成分子内氢键,故的沸点比高。29.X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题:(1)X、Y的元素符号依次为_、_。(2)XZ2与YZ2分子的立体构型分别是_和_,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_(写分子式),理由是_。(3)Q的元素符号是_,它属于第_周期,它的核外电子排布式为_,在形成化合物时它的最高化合价为_。(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键:_。【答案】 (1).
35、 S (2). C (3). V型 (4). 直线型 (5). SO2 (6). SO2为极性分子 (7). Cr (8). 四 (9). 1s22s22p63s23p63d54s1 (10). +6 (11). F-HF、O-HF、O-HO、F-HO【解析】【分析】X原子核外的M层中只有两对成对电子,则X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,X为S元素;Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,则Y的原子序数为6,Y为C元素;Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,则Z为O元素;Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,则Q的核电荷数为24,Q为Cr元素;E在元素周期表的各元素中电负性最大,则
36、E为F元素。【详解】(1)综上分析,X、Y的元素符号依次为S、C。(2)XZ2与YZ2分子分别为SO2、CO2,SO2中S的价电子对数为,所以S原子按sp2方式杂化,S与O形成2个键,有一个孤电子对,为V型;CO2中,C的价层电子对数为,所以C原子按sp方式杂化,C和O形成2个键,没有孤电子对,为直线形;SO2是极性分子,H2O是极性分子,而CO2是非极性分子,根据相似相溶,SO2相同条件下水中的溶解度较大。(3)综上分析,Q元素符号是Cr,它属于第四周期,核外电子数为24,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,最外层电子数为6,则在形成化合物时它的最高化合价为+6价。
37、(4)HF的水溶液中,F的电负性较大,可与另一个分子的HF或水分子中的H形成氢键,可表示为F-HF;氟原子和水分子中的氢原子形成氢键,可表示为O-HF;氧原子与HF分子中的氢原子形成氢键,可表示为F-HO;氧原子和另一个水分子中的氢原子能形成氢键,可表示为O-HO。30.元素A、B、C都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上只有两个未成对电子,B的3p轨道上有空轨道,A、B同主族,B、C同周期,C是本周期中电负性最大的。请回答:(1)A原子的核外电子排布的轨道表示式_,B原子的核外电子排布式_,C原子的价电子排布式_。(2)A、B、C的气态氢化物的化学式分别是_,其中最不稳定的是_。(3)它们的
38、最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是_。(4)AC4的化学式_,电子式_,结构式_,中心原子A的杂化方式_杂化,是_(填“极性”或“非极性”)分子。【答案】 (1). (2). 1s22s22p63s23p2 (3). 3s23p5 (4). CH4、SiH4、HCl (5). SiH4 (6). HClO4 (7). CCl4 (8). (9). (10). sp3 (11). 非极【解析】【分析】元素A、B、C都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上只有两个未成对电子,则A的外围电子排布为2s22p2或2s22p4,则A为碳元素或氧元素;B的3p轨道上有空轨道,A、B同主族,则A为C元素,B
39、为硅元素;B、C同周期,C是本周期中电负性最大的,C为氯元素。【详解】(1)根据上述推断,A为碳元素,碳原子的核外电子排布的轨道表示式;B为硅元素,Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2;C为氯元素,Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p6 3s23p5,价电子排布式为3s23p5;(2)A为碳元素,B为硅元素,C为氯元素,它们气态氢化物的化学式分别是CH4、SiH4、HCl,非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性ClCSi,所以氢化物稳定性HClCH4SiH4,气态氢化物最不稳定的化学式是SiH4;(3)非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性ClCSi,所以
40、酸性HClO4H2CO3H2SiO3,酸性最强的是 HClO4;(4)AC4为四氯化碳,四氯化碳的化学式为CCl4,分子中碳原子与氯原子之间形成1对共用电子对,电子式为,结构式为,中心原子C原子的杂化轨道数为4,碳原子采取sp3杂化,分子为正四面体对称结构,是非极性分子。31.【化学选修3:物质结构与性质】有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E原子最外层有1个单电子,其次外层有3个能级且均排满电子;D与E同周期,价电子数为2。则:(1)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的,原因是_。(
41、2)A、B、C 三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为_(用化学式表示)。(3)A的最简单氢化物分子的空间构型为_,其中A原子的杂化类型是_。(4)A的单质中键的个数为_,键的个数为_。(5)写出基态E原子的价电子排布式:_。(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示,已知晶体的密度为gcm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a _cm。(用、NA的计算式表示)【答案】 (1). H2O分子间存在氢键 (2). HFH2O NH3 (3). 三角锥形 (4). sp3 (5). 1 (6). 2 (7). 3d104s1 (8). 【解析】【分析】根据题给信息推断A为氮元素,B为氧元素,C为氟
42、元素,D为钙元素,E为铜元素。【详解】(1)B为氧元素,水的沸点是同族元素氢化物中最高的,原因是H2O分子间存在氢键。(2)同周期元素由左向右元素的非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性逐渐增强,故N、O、F 三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为HFH2O NH3。(3)NH3中氮原子采取sp3杂化,含有1对孤对电子,分子的空间构型为三角锥形。(4)两个成键原子间有且只有一个键,故N2分子含有氮氮三键,含有的键的个数为1,键的个数为2。(5)铜为29号元素,根据构造原理知基态铜原子的价电子排布式:3d104s1。(6)C为氟元素,D为钙元素,根据CaF2晶胞结构利用切割法计算1个晶胞中含有8个F,含有(81/8+61/2)=4个钙离子,故1mol晶胞的质量为4mol78g/mol=312g,则=312g/NAa3cm3,晶胞边长a =cm。