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主题五 物质的结构与性质测试(二)
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 K-39 Cr-52 Mn-55
第Ⅰ卷(选择题 共45 分)
一、选择题(本题共15 个小题,每小题3 分,共45 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的)
1.已知在一定条件下,SO2也能体现其氧化性,例如:2H2S+SO2=3S+2H2O,下列化学用语使用正确
的是( )
A.SO2的VSEPR 模型:
B. HS-电离的离子方程式:HS-+H2O
H2S+OH-
C.基态硫原子
轨道的电子云轮廓图:
D.基态氧原子最外层电子的轨道表示式:
2.在酸性或者接近中性的条件下,
易发生歧化反应,将CO2通入K2MnO4溶液中,其反应为
3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3。下列有关说法错误的是( )
A.CO3
2-的空间结构为三角锥形
B.CO2中心原子的杂化方式是sp
C.基态钾原子的价电子排布式:4s1
D.基态Mn2+的价电子轨道表示式:
3.下列关于物质结构和性质的说法正确的是( )
1
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A.键角:H2S>PH3>SiH4 B.熔点:CsCl>KCl>NaCl
C.NO3
-、NO2
-的VSEPR 模型相同 D.酸性:CH3COOH>CCl3COOH>CF3COOH
4.实验室中利用CoCl2制取配合物[Co(NH3)6]Cl3的反应为2CoCl2 + 10NH3 + 2NH4Cl+H2O2
=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。下列叙述正确的是( )
A.Co2+的价电子排布图为
B.1 mol [Co(NH3)6]3+中含σ 键为18 mol
C.H2O2中氧原子采用sp3杂化 D.氨分子间存在氢键,因而NH3易溶于水
5.下表所列物质的晶体类型全部正确的一组是( )
共价晶体
离子晶体
分子晶体
A
氯化硅
磷酸
单质硫
B
单晶硅
碳酸氢铵
白磷
C
金刚石
尿素
冰
D
铁
烧碱
冰醋酸
6.NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,可通过电解熔融氟化氢铵(NH4HF2 )制得。下列有
关说法错误的是( )
A.NF3的空间构型为平面三角形
B.相关元素电负性由大到小的顺序为F>N>H
C.NF3和NH4HF2中N 原子的杂化方式均为sp3
D.NH4HF2晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键
7.叶酸拮抗剂是一种多靶向性抗癌药物,常以苯和丁二酸酐为原料合成过程中,某一中间体(X)结构
如右图所示:下列有关说法错误的是( )
A.基态N 原子的核外电子空间运动状态有5 种
B.沸点:
高于
C.X 结构中,C、N 原子杂化方式种数相同
2
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D.X 结构中含有
大
键
8.镍二硫烯配合物基元的COFs 材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性和导电性而应用于电池领域。
一种基于镍二硫烯配合物的单体结构简式如下图所示,下列关于该单体的说法不正确的是( )
A.Ni 属于d 区元素 B.S 与Ni 形成配位键时,S 提供孤电子对
C.组成元素中电负性最大的是O D.醛基中C 原子的价层电子对数为4
9.铜有Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)两种离子,铜的离子是人体内多种酶的辅因子,人工模拟酶是当前研究的热点。
铜的离子可与多种配体形成配位化合物,有一种配离子结构如图。下列有关说法中错误的是( )
A.该配离子中所含基态铜离子的价层电子排布图为
B.该离子的配体中,N 原子采用了sp2和sp3两种杂化方式
C.该配离子中铜的配位数和所含配位键的数目均为4
D.从核外电子排布角度分析,稳定性:Cu(Ⅰ)<Cu(Ⅱ)
10.W、X、Y、Z 为原子序数递增的短周期主族元素,四种元素可组成一种新型化合物WX2YZ6,其
中W 的原子半径在短周期主族元素中最大,X 的质子数是Z 核外最外层电子数的2 倍。下列叙述正确的是
( )
A.四种元素对应的最高价氧化物的水化物中,只有一种是强酸
3
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B.W 与另外三种元素形成的二元化合物均含离子键,水溶液呈碱性
C.简单离子半径:Z>Y>W
D.简单气态氢化物的稳定性:X>Z
11.X、Y、Z、M、Q 五种短周期元素,原子序数依次增大。X 只有1 个s 能级的电子。YQ3是一种平
面正三角形分子。Z 的p 能级电子半充满。M 元素焰色试验焰色呈黄色。下列说法不正确的是
A.电负性:Z>Y>X,第一电离能:Z>Y>X
B.YQ3与ZX3能通过配位键化合
C.Y3Z3X6分子是苯的等电子体,结构相似
D.MYX4是一种离子化合物,溶于水能放出氢气
12.化合物(WY2Z4·X2Z)中的四种元素X、Y、Z、W 为前20 号元素,且原子序数依次增大,Y 和Z 位
于同周期的不同主族,W 最高价氧化物对应的水化物的溶液是检验YZ2气体的常用试剂,该化合物的热重
分析曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z、W 四种元素只能形成一种离子化合物W(XYZ3)2
B.200~400℃阶段热分解将失去1 个X2Z
C.400~600℃热分解后生成的固体化合物是XYZ3,且该反应为非氧化还原反应
D.该反应过程最终分解得到的固体产物属于碱性氧化物
13.W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素,原子序数之和为32;M 是由这四种元素组成
的化合物,其化学式为YZX2W2(其中每种元素只有一种化合价);将8.0gM 投入水中有刺激性气味的气体
放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,向所得溶液中通入足量的CO2,经过滤等一系列操作后得到
4
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7.8g 的白色固体。下列叙述错误的是( )
A.四种元素中有两种金属元素
B.原子半径:Y>Z>X
C.M 与盐酸反应能生成三种离子化合物
D.Y 元素最高价氧化物的水化物能溶解Z 元素最高价氧化物
14.前四周期元素M、Q、W、X、Y、Z 原子序数依次增大。M 的单质常用作保护气,W 是元素周期
表中电负性最大的元素,X 与Y 形成化合物的化学式为YX 且其焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃),Z 的原
子序数为28,Q 和Y 形成的一种化合物甲的晶胞在xy 平面、xz 平面、yz 平面上的投影图甲所示。W、
Y、Z 三种元素组成的化合物乙的晶体结构如图乙所示。
下列关于化合物乙的说法不正确的是( )
A.该晶体中Z 的化合价为+2
B.与Z 等距最近的W 有6 个
C.图中A、B 原子间的距离为
D.图中B 的原子分数坐标可表示为
15.自然界中原生铜的硫化物经氧化、淋滤后变成CuSO4溶液,遇到闪锌矿(ZnS)可慢慢转变为铜蓝
(CuS)。已知: Ksp(ZnS)=2 ×10-22, Ksp(CuS)=6 ×10-36。下列说法正确的是( )
A.Cu2+基态核外电子排布式为[Ar]3d84s1
5
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B.反应ZnS(s)+Cu2+(ag)
CuS(s)+Zn2+(aq)正向进行,需满足
C.ZnS 晶胞(见如图)中S2-的配位数为4
D.生成铜蓝后的溶液中一定存在: c(S2-)=
且c(S2- )>
第II 卷(非选择题 共55 分)
二、填空题(本题共4 小题,共55 分)
16.(12 分)氮元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。回答下列问题:
(1)基态氮原子的价电子排布式为___________。
(2)与N 同周期的元素中第一电离能比N 大的元素有____________种。
(3)三硝基胺N(NO2)3(其结构为
)是一种新型的火箭燃料,因硝基吸电子能力强,中心N 原
子上无孤电子对,则中心N 原子的杂化方式为___________,并且与三个硝基中的N 构成___________形。
(4)(CN)2、(SCN)2的性质与卤素单质的相似,称为拟卤素。其分子内各原子均达到8 电子稳定结构,则
1mol(CN)2分子中含___________molπ 键,SCN-的空间构型为___________形。
(5)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5,研究发现固态PCl4和PBr5均为离子晶体,但其结构分别
为[PCl4]+[PCl6]-和[PBr4]+Br-,分析PCl5和PBr5结构存在差异的原因:___________。
(6)过渡金属氮化物因其优异的催化性能(加氢处理、光和电化学催化等)受到了广泛关注。贵金属钼
(Mo)的氮化物可作将N2还原为氨的反应的催化剂。贵金属钼的氮化物的立方晶胞如图所示。已知晶胞参数
为anm,则该晶体的化学式为___________,晶体的密度为___________(列出计算式)g·cm-3。
17.(14 分)镍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属,它能够高度磨光和抗腐蚀,用镍制造不锈钢
和各种合金钢被广泛地用于飞机、舰艇、雷达、导弹、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。回答下列
问题:
6
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(1)基态Ni 原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为___。
(2)具有不对称结构的Schiff 碱及其与过渡金属形成的配合物结构类似于生命体系的真实情况。有一种
广泛用于生命体系中金属蛋白的模拟研究,其结构如图所示。
该配合物中C 原子的杂化方式为___;该配合物中除H 之外的组成元素的第一电离能由小到大的顺序
是___。
(3)二氧化硒主要用于电解锰行业,其中一种制备方法为2NiSeO4
2NiSeO3+O2↑、NiSeO3
NiO+SeO2。下列分子或离子的VSEPR 模型为平面三角形的是___(填字母)。
A.SeO4
2- B.SeO3
2- C.NiO D.SeO2
(4)草酸镍可用于制镍粉和镍的催化剂等,加热分解的化学方程式为NiC2O4
NiO+CO+CO2,属于非极
性分子的产物是___,等物质的量的CO(C≡O)与CO2分子中的π 键比为___,与CO2互为等电子体(等电子体
是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团)的阴离子为___(任写一种)。
(5)氢能是一种重要的二次能源,其独有的优势和丰富的资源引起人类广泛的兴趣,然而氢的储存是目
前氢能利用的一大难题,现有La、Ni 合金是较为理想的储氢材料,其晶胞结构如图所示:
①该储氢材料的化学式为___。
②已知晶胞参数边长为anm,高为bnm,设阿伏加德罗常数的值为NA一个晶胞内可以储存18 个氢原
子,储氢后的晶胞密度为___g·cm-3。
18.(15 分)含镓(Ga)化合物在半导体材料、医药行业等领域发挥重要作用。回答下列问题:
7
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(1)基态镓原子最外层的电子排布图为___________。
(2)Ga 与Zn 的第一电离能大小关系为:Ga___________Zn(填“>”“<”或“=”)。
(3) GaX3的熔沸点如下表所示。
镓的卤化物
GaCl3
GaBr3
GaI3
熔点/℃
77.75
122.3
211.5
沸点/℃
201.2
279
346
①100℃,GaCl3、GaBr3和GaI3呈液态的是___________(填化学式),沸点依次升高的原因是
___________。
②GaF3的熔点约1000℃,远高于GaCl3的熔点,原因是___________。
(4)镓配合物具有高的反应活性和良好的选择性。在药物领域得到广泛的关注。GaCl3与2-甲基8-羟基
喹啉(
)在一定条件下反应可以得到一种喹啉类镓配合物(M),其结构如图所示。2-甲
基-8-羟基喹啉分子中碳原子的杂化轨道类型为___________;H、C、N 的原子半径由大到小的顺序为
___________。
(5)作为第二代半导体,砷化镓单晶因其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。砷化镓是由Ga(CH3)3和
AsH3在一定条件下制备得到,同时得到另一物质,该物质分子是___________(填“极性分子”或“非极性
分子”),AsH3分子的空间形状为___________。
(6)GaN 是制造LED 的重要材料,被誉为“第三代半导体材料”。其晶体结构如图所示:
8
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①在GaN 晶体中,距离每个Ga 原子最近的Ga 原子有___________个,N 原子的配位数为___________。
②GaN 的密度为___________ g· cm-3。(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、c、NA的代数式表示)
19.(14 分)我国科学家制备的NiO/Al2O3/Pt 催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的,制氢
原理:H3NBH3+4CH3OH
NH4B(OCH3)4+3H2↑。请回答下列问题:
(1)基态Al 原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为_______。
(2)已知几种元素的电负性如下表所示。
元素
H
B
C
N
O
电负性
2.1
2.0
2.5
3.0
3.5
①上述制氢反应中,有_______种元素的原子采取sp3杂化。
②NH3中键角∠HNH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)H3NBH3中键角∠HNH。
③B、C、N、O 的电负性依次增大,其主要原因是_______。
④在氨硼烷中,H—B 键中H 带部分_______(填“正”或“负”)电荷。
(3)某有机硼化合物的结构简式如图1 所示,1mol 该有机物中含_______mol
键。组成该有机物的第二
周期元素第一电离能由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(4)化硼是一种新型无机非金属材料,晶胞结构如图2 所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系,表示
晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。a 点磷原子的坐标为(0,0,0),b 点磷原子的坐标为(1,1,0),则c
点硼原子的坐标为_______。
9
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(5)四氢铝钠(NaAlH4)是有机合成中重要的还原剂,晶胞结构如图3 所示。
①AlH4
-的空间构型为_______,AlH4
-的配位数为_______。
②已知NA为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为_______(用含a、NA的代数式表示) g· cm-3。
10