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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年岳麓版選擇性必修2化學下冊階段測試試卷847考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、下列對電子排布式或軌道表示式書寫的評價正確的是。選項電子排布式或軌道表示式評價AO原子的軌道表示式:錯誤;違反泡利原理BN原子的軌道表示式:錯誤;違反洪特規(guī)則CCa基態(tài)原子的電子排布式:錯誤;違反構造原理D的電子排布式:錯誤;違反能量最低原理
A.AB.BC.CD.D2、短周期元素W、X、Y和Z的原子序數依次增大,元素W是制備一種高效電池的重要材料,X原子的最外層電子數是內層電子數的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數是其電子層數的2倍。下列說法錯誤的是A.元素X與氫形成原子個數比為1:1的化合物有多種B.Z的原子半徑比Y的原子半徑大C.元素Y的單質與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應均有氫氣生成D.元素Z可與元素X形成共價化合物XZ2,且各微粒均滿足8電子的穩(wěn)定結構3、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中制得硒。硒是氧族元素,下列關于硒的基態(tài)原子說法正確的有。
①位于周期表p區(qū);②電子占據17個原子軌道;③有34種不同運動狀態(tài)的電子;④占據8個能級;⑤電子占據的最高能層符號是4p;⑥價電子為3d104s24p4A.3項B.4項C.5項D.6項4、2022年3月神舟十三號航天員在中國空間站進行了“天宮課堂”授課活動。其中太空“冰雪實驗”演示了過飽和醋酸鈉溶液的結晶現象。下列說法不正確的是A.醋酸鈉是強電解質B.醋酸鈉晶體與冰都是離子晶體C.常溫下,醋酸鈉溶液的D.該溶液中加入少量醋酸鈉固體可以促進醋酸鈉晶體析出5、用來測定某一固體是否是晶體的儀器是A.質譜儀B.紅外光譜儀C.pH計D.X射線銜射儀6、美國LawreceLiermore國家實驗室(LINL)成功地在高壓下將CO2轉化為具有類似CO2結構的原子晶體,下列關于CO2的原子晶體說法,正確的是:A.CO2原子晶體和分子晶體互為同分異構體B.在一定條件下,CO2原子晶體轉化為CO2分子晶體是物理變化C.CO2的原子晶體和CO2分子晶體具有相同的物理性質和化學性質D.在CO2的原子晶體中,每一個C原子周圍結合4個O原子,每一個O原子跟2個C原子相結合7、下列反應是通過π鍵斷裂發(fā)生的是A.光照條件下甲烷與氯氣反應B.乙烯與溴的四氯化碳溶液反應C.乙醇與鈉反應D.乙酸與碳酸氫鈉反應評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)8、尿素(H2NCONH2)分子中,σ鍵與π鍵數目之比為___________。9、氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂為起始物,經過一系列反應可以得到BF3氣體和BN;如圖所示:
請回答下列問題:
(1)由B2O3、CaF2和H2SO4制備BF3的化學方程式為_______;
(2)在BF3分子中,F-B-F的鍵角是_______,B原子的雜化軌道類型為_______,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF的立體構型為_______;與BF互為等電子體的分子的化學式為_______(寫一種)。10、配位鍵是一種常見的化學鍵;按要求完成下列問題:
(1)含的一種配合物的化學式為其配離子中含有的化學鍵類型有______。
(2)氨硼烷()是最具潛力的儲氫材料之一,分子中存在配位鍵,能體現配位鍵的結構式為______。11、I.蘆筍中的天冬酰胺(結構如下圖)和微量元素硒;鉻、錳等;具有提高身體免疫力的功效。
(1)錳元素在元素周期表中的位置為___________。
(2)天冬酰胺中碳原子的雜化軌道類型為___________。
(3)已知N≡N的鍵能為942kJ·mol-1,N-N單鍵的鍵能為247kJ·mol-1,則N2中的___________鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。
Ⅱ.膽礬CuSO4?5H2O可寫成[Cu(H2O)4]SO4?H2O;其結構示意圖如下:
(4)下列說法正確的是___________(填字母)。
A.膽礬所含元素中;H;O、S的半徑及電負性依次增大。
B.在上述結構示意圖中;存在配位鍵;共價鍵和離子鍵。
C.膽礬是分子晶體;分子間存在氫鍵。
D.加熱條件下膽礬中的水會在相同溫度下同時失去。
(5)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,溶液變?yōu)樯钏{色,寫出所發(fā)生反應的離子方程式_______;已知NF3與NH3的空間構型都是三角錐形,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是____________。12、生物體內重要氧化還原酶大都是金屬有機化合物,其中的金屬離子不止一種價態(tài),是酶的催化活性中心。研究這些酶的目的在于闡述金屬酶參與的氧化過程及其電子傳遞機理,進而實現這些酶的化學模擬。據最近的文獻報道,以(Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2H)(式中Cy-為環(huán)己基的縮寫)與正丁酸銅(II)在某惰性有機溶劑中,氬氣氛下反應1小時,然后真空除去溶劑,得到淡紫色的沉淀物。該沉淀被重新溶解,真空干燥,如此反復4次,最后在CH2Cl2中重結晶,得到配合物A的純品,產率72%。元素分析:A含C(61.90%)、H(9.25%)、P(8.16%),不含氯。紅外譜圖顯示,A中-CO2-基團(CH2Cl2中)有3個吸收峰:1628,1576,1413cm-1,表明羧基既有單氧參與配位,又有雙氧同時參與配位;核磁共振譜還表明A含有Cy、-CH2-,不含-CH3基團;Cy的結合狀態(tài)與反應前相同。單晶X-射線衍射數據表明有2種化學環(huán)境的Cu,且A分子呈中心對稱。(已知相對原子質量C:12.0,H:1.01,N:14.0,Cu:63.5,P:31.0,O:16.0)。
(1)寫出配合物A的化學式_______;
(2)寫出配合物A的生成反應方程式_______;
(3)淡紫色沉淀物被重新溶解,真空干燥,如此反復操作多次的目的是除去何種物質_______?
(4)畫出配合物A的結構式_______;
(5)文獻報道,如用(Ph3P)2Cu(O2CCH2CO2H)(式中Ph-為苯基)代替(Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2H),可發(fā)生同樣反應,得到與A類似的配合物B。但B的紅外譜圖(CH2Cl2中)只有2個特征吸收峰:1633和1344cm-1,表明它只有單氧參與配位。畫出配合物B的結構式_______。13、碳;氮元素可形成多種鹵化物、含氧酸及其鹽和配合物等。
(1)常溫下NF3是一種無色、無味、無毒的氣體,推斷NF3分子的空間構型為______(用文字描述)。
(2)與HNO2互為等電子體的一種陰離子的化學式______;推斷NaNO2中陰離子的空間構型為______(用文字描述)。
(3)配合物Ni(CO)4是無色液體,沸點42.1℃,熔點-19.3℃,難溶于水,易溶于CCl4,推測Ni(CO)4是______分子(填“極性”或“非極性”)。
(4)寫出CN-的電子式______;NH4NO3中氮原子軌道的雜化類型是______。
(5)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+。不考慮空間構型,[Cu(NH3)4]2+的結構可用示意圖表示為______(若有配位鍵,需用箭頭標出)。14、白云石的化學組成是CaCO3·MgCO3;500℃以下分解成二氧化碳;金屬氧化物和碳酸鹽,800℃以上則徹底分解成氧化物。
(1)鎂和鈣在元素周期表中位于___________族,它們的價電子軌道式表示式為___________(用n表示電子層數)。
(2)白云石500℃以下分解的化學方程式為___________。
(3)從物質結構角度分析、比較白云石分解生成的MgO和CaO的熱穩(wěn)定性。___________。
(4)白云石分解得到的CO2是氨堿法制備純堿的基本原料之一,寫出氨堿法制純堿主要反應的化學方程式。___________、___________;向氨堿法的母液中加入生石灰可實現___________(填化學式)的循環(huán)利用。處理后的母液經蒸發(fā)、濃縮、冷卻、固化可得CaCl2。以質量比為1.44∶1的CaCl2·6H2O與冰水混合,可獲得-55℃的低溫,配制該制冷劑時不使用無水CaCl2的原因是___________。評卷人得分三、判斷題(共6題,共12分)15、判斷正誤。
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對____________
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結構____________
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp2雜化___________
(4)只要分子構型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化___________
(5)中心原子是sp1雜化的,其分子構型不一定為直線形___________
(6)價層電子對互斥理論中,π鍵電子對數不計入中心原子的價層電子對數___________
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp2雜化的結果___________
(8)sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道___________
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體___________
(10)AB3型的分子空間構型必為平面三角形___________
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結構___________
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對___________
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵___________
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構型結果常常相互矛盾___________
(15)配位鍵也是一種靜電作用___________
(16)形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供___________A.正確B.錯誤16、CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。(___________)A.正確B.錯誤17、判斷正誤。
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對____________
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結構____________
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp2雜化___________
(4)只要分子構型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化___________
(5)中心原子是sp1雜化的,其分子構型不一定為直線形___________
(6)價層電子對互斥理論中,π鍵電子對數不計入中心原子的價層電子對數___________
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp2雜化的結果___________
(8)sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道___________
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體___________
(10)AB3型的分子空間構型必為平面三角形___________
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結構___________
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對___________
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵___________
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構型結果常常相互矛盾___________
(15)配位鍵也是一種靜電作用___________
(16)形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供___________A.正確B.錯誤18、將丙三醇加入新制中溶液呈絳藍色,則將葡萄糖溶液加入新制中溶液也呈絳藍色。(____)A.正確B.錯誤19、用銅作電纜、電線,主要是利用銅的導電性。(______)A.正確B.錯誤20、判斷正誤。
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對____________
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結構____________
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp2雜化___________
(4)只要分子構型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化___________
(5)中心原子是sp1雜化的,其分子構型不一定為直線形___________
(6)價層電子對互斥理論中,π鍵電子對數不計入中心原子的價層電子對數___________
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp2雜化的結果___________
(8)sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道___________
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體___________
(10)AB3型的分子空間構型必為平面三角形___________
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結構___________
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對___________
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵___________
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構型結果常常相互矛盾___________
(15)配位鍵也是一種靜電作用___________
(16)形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供___________A.正確B.錯誤評卷人得分四、元素或物質推斷題(共3題,共30分)21、X;Y、Z三種主族元素;原子序數依次增大且原子序數小于10,它們的單質在常溫下都是常見的無色氣體,在適當條件下,三者之間可以兩兩發(fā)生反應生成分別是雙原子、三原子和四原子的甲、乙、丙三種分子,且乙、丙分子中含有X元素的原子個數比為2∶3。請回答下列問題:
(1)元素X的名稱是______;丙分子的電子式為______。
(2)若甲與Y單質在常溫下混合就有明顯現象;則甲的化學式為________。丙在一定條件下轉化為甲和乙的反應方程式為____________________________________________。
(3)化合物丁含X;Y、Z三種元素;丁是一種常見的強酸,將丁與丙按物質的量之比1∶1混合后所得物質戊的晶體結構中含有的化學鍵為________(選填序號)。
a.只含共價鍵b.只含離子鍵c.既含離子鍵,又含共價鍵22、A;B、C、D、E、F是原子序數依次遞增的前四周期元素。A是宇宙中含量最豐富的元素;D與E同主族;且E的原子序數是D的兩倍;B與D組成的化合物是一種溫室氣體;C元素原子最外層p能級比s能級多1個電子;F原子的最外層電子數與A相同,其余各層均充滿。據此回答下列問題。
(1)F元素形成的高價基態(tài)離子的價電子排布圖為_______。
(2)E的一種具有強還原性的氧化物分子的VSEPR模型為_______。
(3)C、D、E元素的第一電離能由大到小順序是_______(用元素符號表示)。
(4)A和D形成的18電子化合物難溶于BE2,其理由是_______,此化合物還可將堿性工業(yè)廢水中的CN-氧化為碳酸鹽和氨,相應的離子方程式為_______。
(5)C有多種氧化物,其中甲的相對分子質量最小。在一定條件下,2L甲氣體與0.5L氧氣相混合,若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留,所生成的含氧酸鹽的化學式是_______。
(6)F與C形成化合物的晶胞如圖所示,該化合物的化學式為_______,C離子的配位數是_______。F離子在水溶液中形成的離子中共價鍵共_______。
23、A;B、C、D;E都是元素周期表中的前20號元素,其原子序數依次增大。B、C、D同周期,A、D同主族,E與其他元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高價氧化物對應的水化物均能互相反應生成鹽和水。A和E可形成離子化合物,其晶胞結構如圖所示。
(1)A和E所形成化合物的電子式是______。
(2)A、B、C、D四種元素的原子半徑由小到大的順序為______(用元素符號表示)。
(3)A和E形成的化合物的晶體中,每個陽離子周圍距離最近且相等的陽離子共有______個。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.電子應先充滿同能級的軌道;違反了洪特規(guī)則,A不符合題意;
B.相同軌道中的兩個電子運動方向相反;違反了泡利不相容原理,B不符合題意;
C.Ca基態(tài)原子的電子排布式:1s22s22p63s23p64s2;違反能量最低原理,即構造原理,C符合題意;
D.Br-的電子排布式:[Ar]3d104s24p6;排布正確,D評價錯誤;
答案為C。2、B【分析】【分析】
X原子的最外層電子數是內層電子數的2倍;是C元素,Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,為Al元素。Z原子的最外層電子數是其電子層數的2倍,是短周期元素,且W;X、Y和Z的原子序數依次增大,Z為S元素,W是制備一種高效電池的重要材料,是Li元素。
【詳解】
A.元素X為C元素,與氫形成的原子個數比為1∶1的化合物有C2H2,C6H6等多種;故A正確;
B.Y為Al元素;Z為S元素,位于同周期,同周期元素隨核電荷數增大原子半徑逐漸減小,S的原子半徑比Al的原子半徑小,故B錯誤;
C.Y為Al元素;金屬Al與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應均有氫氣生成,故C正確;
D.X為C元素,Z為S元素,二者形成的共價化合物XZ2為CS2,電子式為:且各微粒均滿足8電子的穩(wěn)定結構,故D正確;
答案選B。3、A【分析】【分析】
【詳解】
①硒的外圍電子排布式為4s24p4;位于周期表p區(qū),故此項正確;
②硒的基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4;第一層占據1個s軌道,第二層占據1個s和3個p軌道,第三層占據1個s;3個p和5個d軌道,第四層占據1個s和3個p軌道,一共占據18個原子軌道,故此項錯誤;
③硒原子一共有34個電子;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種不同運動狀態(tài)的電子,故此項正確;
④第一能層中有1s1個能級;第二層中有2s和2p2個能級,第三層中有3s;3p、3d3個能級,第四層有4s、4p2個能級,共占據8個能級,故此項正確;
⑤4p為能級符號;不是能層符號,故此項錯誤;
⑥主族元素的價電子為外圍電子,應為4s24p4;故此項錯誤,故選A。
【點睛】
核外電子排布遵循以下幾點:1、能量最低原理;2、泡利不相容原理;3、洪特規(guī)則;其中根據構造原理,4s能級的能量低于3d能級,這是經常出現的考點。4、B【分析】【詳解】
A.醋酸鈉在水溶液中能完全電離;醋酸鈉是強電解質,故A正確;
B.醋酸鈉晶體是離子晶體;冰是分子晶體,故B錯誤;
C.醋酸鈉是強堿弱酸鹽,常溫下,醋酸鈉溶液的故C正確;
D.過飽和醋酸鈉溶液處于亞穩(wěn)態(tài);加入少量醋酸鈉固體可以促進醋酸鈉晶體析出,形成飽和溶液,故D正確;
選B。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.質譜儀通常用來測定有機物的相對分子質量;相對分子質量=質荷比的最大值,A不符合題意;
B.紅外光譜儀通常用來測定有機物分子中的化學鍵和官能團;從而測定有機物結構式,B不符合題意;
C.pH計用來測量溶液的酸堿性;C不符合題意;
D.同一條件下;當單一波長的X-射線通過晶體和非晶體時,攝取的圖譜是不同的,非晶體圖譜中看不到分立的班點或明銳的譜線,故可用x-射線衍射儀來區(qū)分晶體和非晶體,D符合題意。
答案選D。6、D【分析】【詳解】
A.二氧化碳原子晶體中不含分子;不可能是同分異構體,故A錯誤;
B.CO2原子晶體轉化為CO2分子晶體;結構已發(fā)生改變,且二者的性質也有較大差異,故二者是不同的物質,所以二者的轉變是化學變化,故B錯誤;
C.CO2原子晶體與CO2分子晶體,結構不同,二者是不同的物質,物理性質不同,如CO2原子晶體硬度很大,CO2分子晶體硬度不大;其化學性質也不同,故C錯誤;
D.CO2原子晶體與SiO2結構類似;每個碳原子與4個氧原子通過1對共用電子對連接,每個氧原子與2個碳原子通過1對共用電子對連接,故D正確;
故答案選D。7、B【分析】【分析】
【詳解】
雙鍵或三鍵中有π鍵;選項中乙烯中有碳碳雙鍵與溴的四氯化碳溶液反應時π鍵斷裂。
故選B。二、填空題(共7題,共14分)8、略
【分析】【詳解】
尿素的結構簡式為1個尿素分子中含4個N—H鍵、2個C—N鍵和1個C=O鍵,單鍵全是σ鍵,C=O鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵,故1個尿素分子中有7個σ鍵、1個π鍵,σ鍵與π鍵數目之比為7∶1。【解析】7∶19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)B2O3、CaF2和H2SO4反應生成BF3、CaSO4和H2O,反應的化學方程式為B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O;
(2)在BF3分子中,B原子價電子對數是無孤電子對,BF3為平面三角形,F-B-F的鍵角是120°,B原子的雜化軌道類型為sp2雜化;BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF中B原子價電子對數是無孤電子對,立體構型為正四面體形;原子數相同、價電子數也相同的微?;榈入娮芋w,與BF互為等電子體的分子的化學式為CCl4等?!窘馕觥緽2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O120°sp2雜化正四面體形CCl410、略
【分析】【詳解】
(1)題給物質的配離子為與均形成配位鍵,分子內存在極性共價鍵(或共價鍵)。
(2)N原子的孤電子對與B原子的空軌道形成配位鍵,結構式為:【解析】配位鍵、極性共價鍵(或共價鍵)11、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)Mn的價電子排布式為3d54s2;位于第四周期第ⅦB族;
(2)從天冬酰胺的結構中可以看出,碳原子形成的化學鍵的類型有單鍵和雙鍵,故碳原子中碳以sp3和sp2兩種雜化;
(3)1條三鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵,1個π鍵鍵能=×(942kJ·mol-1-247kJ·mol-1)=347.5kJ·mol-1,大于σ鍵的鍵能,所以N2中的π鍵穩(wěn)定;
(4)A.同主族元素電負性由上到下依次減弱;O的電負性大于S,A錯誤;
B.在上述結構示意圖中,O和Cu之間(圖中O→Cu)存在配位鍵,H-O、S-O之間存在共價鍵,[Cu(H2O)4]2+和之間存在離子鍵;B正確;
C.膽礬是CuSO4?5H2O,是由[Cu(H2O)4]2+和構成的;屬于離子晶體,C錯誤;
D.由于膽礬晶體中水兩類;一類是以配位鍵形成配體的水分子,一類是以氫鍵形成的結晶水,結合方式不同,因此受熱時氫鍵形成的結晶水會先失去,故會因溫度不同而得到不同的產物,D錯誤;
故選B;
(5)銅離子能與氨氣形成配位鍵,故氫氧化銅能溶解在氨水中,反應的離子方程式為Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+;N、F、H三種元素的電負性:F>N>H,形成配合物時,N原子作為配位原子,NH3中共用電子對偏向N,而在NF3中,共用電子對偏向F,偏離N原子,因此使得N原子上的孤對電子難與Cu2+形成配位鍵?!窘馕觥竣?第四周期第ⅦB族②.sp3、sp2③.π④.B⑤.Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+⑥.N、F、H三種元素的電負性:F>N>H,在NF3中,共用電子對偏向F原子,使得N原子上的孤對電子難與Cu2+形成配位鍵12、略
【分析】【分析】
【詳解】
①首先判斷進入配合物A的成分來自兩種反應物(Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2H)和正丁酸銅(II),而溶劑是沒有參與反應的,因為題中僅指明是惰性有機溶劑,這是命題人有意地回避,以減少對學生思維的干擾。②其次正丁酸銅(II)的正丁酸根也沒有進入配合物A,因為波譜信息顯示沒有甲基。這樣進入配合物A的只有Cy3P;丙二酸根和Cu;共有C、H、P、Cu、O5種元素。③配合物A的元素分析只給出C、H、P3種元素的含量,這就決定了要討論求解,這是中學生在化學計算題中經常遇到的一種解題方法,并不新鮮,但用在此類題中卻罕見。由C、H、P質量百分含量,可以求出A中C:H:P=19.6:34.8:1.00。
討論:(i)當A中含1個Cy3P,1個丙二酸根(C3H2O42-)時,C:H:P=21:35:1,與A組成不符;(ii)當A含2個Cy3P,1個丙二酸根時,C:H:P=39:68:2,與A組成相符,僅H有小的偏離,這是允許的;(iii)當A含2個Cy3P,2個丙二酸根時,C:H:P=42:70:2,與A組成不符,。由以上討論可以確定A中含Cy3P與丙二酸根(C3H2O42-)個數之比為2:1,這個比例正是反應物之一(Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2H)中Cy3P與丙二酸根(C3H2O42-)個數之比;說明此反應物很可能作為一個整體進入配合物A。
再討論配合物A中Cu核個數。題中已明確A中有兩種化學環(huán)境的Cu,則至少是2個Cu核。這時它們化學式應為(Cy3P)2Cu2(C3H2O4),計算其C%=59.3%,P%=7.85%,與A組成不符。若將配合物A中Cy3P與C3H2O42-數目加倍(這是為了維持其個數比為2:1的要求),也即增加一個反應物(Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2H)分子,同時也增加了1個Cu核,其化學式變?yōu)?Cy3P)2Cus(C3H2O4)2,即C78H36Cu3O8P4,其C%=61.75%,H%=9.06%,P%=8.18%,與A組成相符(在實驗誤差范圍內)?;瘜W式中2個Cu(I),1個Cu(II),整個配合物呈電中性。若進一步討論,都不符合A的組成。因此配合物A的化學式即可確定為C78H36Cu3O8P4。
④根據兩種反應物的物質的量之比為2:1及A的化學式;可以寫出A的生成反應式。⑤由反應的另一產物是正丁酸,以及產率只有72%,還有未反應的反應物都必須除去才能得到A的純品,于是可以解答(3)問。⑥根據A的紅外譜信息提供的羧基配位方式及A具有中心對稱的特征,可以畫出A的最穩(wěn)定結構,此結構中的Cu(I)為三配位,Cu(II)為四配位,含有2個六員螯環(huán)。⑦根據生成配合物B與生成配合物A的反應同類型,可以寫出B的化學式,進一步根據B的紅外譜信息提供的B中羧基配位方式可以寫出B的最穩(wěn)定結構。結構式中的Cu(I)和Cu(II)均為四配位,含2個六員螯環(huán)。
[應答分析]根據元素分析和波譜信息推理多核配合物的化學式和結構式是競賽的熱點問題,參賽學生并不陌生。但由于此題涉及的信息較多,不是按問題依次給出,學生難于集中、篩選,再加上解題思維方式較新,因此有64%的參賽學生推出的化學式不正確,導致全題得零分或2分,也使此題的得分率降到0.29.有17%的學生寫出了A的正確化學式,但在推結構式時,顧此失彼,沒有考慮羧基的配位方式,而失去了兩個結構式的分數。另有18%的學生所寫結構式不是最穩(wěn)定結構,只有1名學生得了滿分。應該說,此題較好地考查了學生的邏輯思維和空間想象能力。在高分段有較好的區(qū)分度?!窘馕觥緾78H136Cu3O8P42(Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2H)+Cu(CH3CH2CH2COO)2→(Cy3P)2Cu(O2CCH2CO2)Cu(O2CCH2CO2)Cu(PCy3)2+2CH3CH2CH2COOH(或C78H136Cu3O8P4)除去反應的另一產物正丁酸和未反應的反應物13、略
【分析】【分析】
按等電子體的定義尋找等電子體;按等電子體理論回答、根據價層電子對互斥理論計算粒子中的價層電子對數、并據此確定中心原子的雜化方式、粒子的空間構型;按相似相溶原理判斷分子的極性;
【詳解】
(1)NF3中含有3個σ鍵,且孤電子對數為則應為sp3雜化;空間構型為三角錐形;
(2)原子個數相等、價電子數相等的微?;榈入娮芋w,與HNO2互為等電子體的一種陰離子的化學式為HCOO-;NaNO2中陰離子與二氧化硫互為等電子體,等電子體具有相同的結構特征,SO2孤電子對數=價層電子對數=2+1=3,故為sp2雜化、推斷NaNO2中陰離子的空間構型為V形(或折線形);
(3)已知配合物Ni(CO)4是無色液體,沸點42.1℃,熔點-19.3℃,難溶于水,易溶于CCl4,則其晶體屬于分子晶體,水是極性溶劑,四氯化碳是非極性溶劑,結合相似相溶原理可知,推測Ni(CO)4是非極性分子;
(4)碳原子最外層4個電子、氮原子最外層5個電子,CN-內碳、氮原子間共用3對電子對,電子式為4中N原子的價層電子對數為而且沒有孤電子對,所以氮原子軌道的雜化類型是sp3;NO孤電子對數=價層電子對數=3+0=3,所以氮原子軌道的雜化類型是sp2;NH4NO3中氮原子軌道的雜化類型是sp3和sp2;
(5)[Cu(NH3)4]2+內,銅離子和氨分子之間形成4個配位鍵,Cu2+提供空軌道、NH3中N原子提供孤電子對,結構為【解析】三角錐形HCOO-V形(或折線形)非極性分子sp3和sp214、略
【分析】【詳解】
(1)鎂和鈣的最外層電子均為2,位于周期表ⅡA族。價電子排布為答案為ⅡA;
(2)500℃以下分解成二氧化碳、金屬氧化物和碳酸鹽,而Mg2+半徑比Ca2+小,MgO的離子鍵強晶格能大穩(wěn)定,所以MgCO3先分解。反應為CaCO3·MgCO3CaCO3+MgO+CO2↑。答案為CaCO3·MgCO3CaCO3+MgO+CO2↑;
(3)兩則皆為離子晶體,差異主要是Mg2+和Ca2+。答案為MgO和CaO同屬離子晶體,與Ca2+相比,Mg2+的電子層數少;離子半徑小,MgO比CaO的離子鍵強,熱穩(wěn)定性好;
(4)氨堿法制純堿,先利用CO2、NH3和NaCl制得NaHCO3反應為:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,再加熱NaHCO3分解得到Na2CO3:NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。生石灰與NH4Cl反應制得NH3,從而循環(huán)利用。無水CaCl2形成結晶水合物放熱,而降低制冷效果。答案為NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;NH3;無水CaCl2水合時放熱,降低制冷效果?!窘馕觥?1)ⅡA
(2)CaCO3·MgCO3CaCO3+MgO+CO2↑
(3)MgO和CaO同屬離子晶體,與Ca2+相比,Mg2+的電子層數少;離子半徑小,MgO比CaO的離子鍵強,熱穩(wěn)定性好。
(4)NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4ClNaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2ONH3無水CaCl2水合時放熱,降低制冷效果三、判斷題(共6題,共12分)15、B【分析】【分析】
【詳解】
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵;則該分子正四面體結構或三角錐形或折線形,錯誤;
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp3雜化;錯誤;
(4)只要分子構型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化;正確;
(5)中心原子是sp1雜化的;其分子構型一定為直線形,錯誤;
(6)價層電子對互斥理論中;π鍵電子對數不計入中心原子的價層電子對數,正確;
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp3雜化的結果且沒有孤電子對;錯誤;
(8)sp3雜化軌道是由中心原子的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道;錯誤;
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子;其VSEPR模型都是四面體,正確;
(10)AB3型的分子空間構型為平面三角形或平面三角形;錯誤;
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時;該分子正四面體結構或三角錐形或折線形,正確;
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵;正確;
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構型結果不矛盾;錯誤;
(15)配位鍵也是一種靜電作用;正確;
(16)形成配位鍵的電子對由一個原子提供,另一個原子提供空軌道,錯誤。16、A【分析】【分析】
【詳解】
乙醇中的羥基與水分子的羥基相近,因而乙醇能和水互溶;而苯甲醇中的烴基較大,其中的羥基和水分子的羥基的相似因素小得多,因而苯甲醇在水中的溶解度明顯減小,故正確。17、B【分析】【分析】
【詳解】
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵;則該分子正四面體結構或三角錐形或折線形,錯誤;
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp3雜化;錯誤;
(4)只要分子構型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化;正確;
(5)中心原子是sp1雜化的;其分子構型一定為直線形,錯誤;
(6)價層電子對互斥理論中;π鍵電子對數不計入中心原子的價層電子對數,正確;
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp3雜化的結果且沒有孤電子對;錯誤;
(8)sp3雜化軌道是由中心原子的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道;錯誤;
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子;其VSEPR模型都是四面體,正確;
(10)AB3型的分子空間構型為平面三角形或平面三角形;錯誤;
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時;該分子正四面體結構或三角錐形或折線形,正確;
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵;正確;
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構型結果不矛盾;錯誤;
(15)配位鍵也是一種靜電作用;正確;
(16)形成配位鍵的電子對由一個原子提供,另一個原子提供空軌道,錯誤。18、A【分析】【詳解】
葡萄糖是多羥基醛,與新制氫氧化銅反應生成銅原子和四個羥基絡合產生的物質,該物質的顏色是絳藍色,類似于丙三醇與新制的反應,故答案為:正確。19、A【分析】【詳解】
因為銅具有良好的導電性,所以銅可以用于制作電纜、電線,正確。20、B【分析】【分析】
【詳解】
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵;則該分子正四面體結構或三角錐形或折線形,錯誤;
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp3雜化;錯誤;
(4)只要分子構型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化;正確;
(5)中心原子是sp1雜化的;其分子構型一定為直線形,錯誤;
(6)價層電子對互斥理論中;π鍵電子對數不計入中心原子的價層電子對數,正確;
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因為P原子是以sp3雜化的結果且沒有孤電子對;錯誤;
(8)sp3雜化軌道是由中心原子的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道;錯誤;
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子;其VSEPR模型都是四面體,正確;
(10)AB3型的分子空間構型為平面三角形或平面三角形;錯誤;
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時;該分子正四面體結構或三角錐形或折線形,正確;
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵;正確;
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構型結果不矛盾;錯誤;
(15)配位鍵也是一種靜電作用;正確;
(16)形成配位鍵的電子對由一個原子提供,另一個原子提供空軌道,錯誤。四、元素或物質推斷題(共3題,共30分)21、略
【分析】【分析】
由X、Y、Z三種主族元素,原子序數依次增大且原子序數小于10,它們的單質在常溫下都是常見的無色氣體可知,三種氣體單質為氫氣、氮氣、氧氣,X為H元素、Y為N元素、Z為O元素
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