2017届高考化学第一轮高效演练检测题51
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高效演练·跟踪检测【教材母题拓展练】1.(RJ必修1·P38改编题)下列叙述正确的是( )A.氧化还原反应的本质是化合价发生变化B.有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应C.臭氧氧化性很弱,不能用于餐具消毒D.反应中同一反应物可能既发生氧化反应又发生还原反应【解析】选D。
氧化还原反应的本质应是电子转移,而化合价发生变化是氧化还原反应的特征;氧气转化为臭氧是非氧化还原反应;臭氧氧化性可以杀菌消毒,常作消毒剂。
2.(RJ必修1·P39改编题)下列反应中,氧元素被还原且氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2的是( )A.2KClO32KCl+3O2↑B.4P+5O22P2O5C.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑D.2H2+O22H2O【解析】选D。
氧元素被还原,即氧原子得到电子,反应后氧元素的化合价降低;D项中,氧化剂是氧气、还原剂是氢气,二者物质的量之比是1∶2。
3.(LK必修1·P5改编题)通入氯气后,下列变化中能实现的是( )A.HCl→H2B.CO2→COC.Fe2O3→FeD.Br-→Br2【解析】选D。
氯气有强氧化性,转化过程HCl→H2、CO2→CO、Fe2O3→Fe中氢元素、碳元素、铁元素化合价降低,需要加入还原剂;转化过程Br-→Br2,溴元素化合价升高,需要加入氧化剂,如Cl2。
4.(SJ必修1·P48改编题)下列生成单质的反应中,化合物既是氧化剂又是还原剂的是( )A. Br2+2NaI2NaBr+I2B.2H2O O2↑+2H2↑C.2C+SiO2Si+2CO↑D.4Al+3MnO23Mn+2Al2O3【解析】选B。
A项,该反应中,碘化钠中碘元素的化合价升高,所以碘化钠作还原剂,错误;C项,该反应中,二氧化硅中硅元素的化合价降低,所以二氧化硅作氧化剂,错误;D 项,该反应中,二氧化锰中锰元素的化合价降低,所以二氧化锰作氧化剂,错误。
高效演练·跟踪检测1.(2016·厦门模拟)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用,在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。
碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:(1)与碳同周期,且基态原子的核外未成对电子数与碳相等的元素,其基态原子的电子排布式为________。
(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为________。
(3)金刚石、石墨(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。
常温条件下丙烯是气态,而相对分子质量比丙烯小的甲醇,常温条件下却呈液态,出现这种现象的原因是___________________。
(4)C60属于________晶体,C60晶体内含有的微粒间作用有_______________。
(5)金刚石晶胞含有________个碳原子。
若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=____________a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(要求写出计算结果)。
【解析】(1)碳元素和氧元素基态原子的核外未成对电子数都是2,所以氧原子的基态原子的电子排布式为1s22s22p4。
(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,性质不同,它们互为同素异形体。
(3)在金刚石中碳原子的4个价电子与4个碳原子形成四个共价键,碳的杂化形式是sp3杂化,在石墨中碳原子与相邻的三个碳原子形成三个共价键,碳的杂化形式为sp2杂化;因为甲醇分子间存在氢键,而丙烯分子间只有范德华力,所以常温条件下丙烯是气态,而相对分子质量比丙烯小的甲醇,常温条件下却呈液态。
(4)C60是由60个碳原子以共价键形成的分子,属于分子晶体。
C60晶体内含有的微粒间作用有范德华力和共价键。
(5)根据晶胞中粒子个数的计算公式=体内数目×1+面上数目×1/2+棱上数目×1/4+顶点数目×1/8。
安徽淮南2017届高三一轮总复习第一次理科综合能力试卷化学一、单选题:共7题1.用下列实验装置和方法进行相应实验,能达到实验目的是A。
用如图装置除去Cl2中混有的少量HClB。
用如图装置分离水和溴苯的混合物C。
用如图装置制备并收集NO气体D。
用如图装置蒸干AlCl3饱和溶液制备AlCl3晶体【答案】B【解析】本题主要考查化学实验的基本操作。
A. NaOH也会与Cl2反应,故A不符合题意。
B。
水和溴苯不互溶,可用分液的方法分离,故B符合题意。
C. NO易与氧气反应,不能用排空气法收集,故C不符合题意. D。
AlCl3水解生成氢氧化铝和盐酸,在加热蒸干AlCl3饱和溶液时,氯化氢挥发,得到的成分主要是氢氧化铝,不能得到AlCl3晶体,故D 不符合题意。
2.下列离子在碱性溶液中能大量共存,并且溶液为无色透明的是A.Na+、Cu2+、SO42−、OH﹣ B。
K+、Ba2+、Cl﹣、NO3−C.Na+、Cl﹣、Ca2+、MnO4−D.Na+、HCO3−、SO42−、Cl﹣【答案】B【解析】本题主要考查离子共存。
A.Cu2+呈蓝色,而且Cu2+与OH﹣生成沉淀,故A不符合题意。
B.K+、Ba2+、Cl﹣、NO3−不反应,故B符合题意。
C。
MnO4−呈紫色,而且Ca2+与OH﹣生成沉淀,故C不符合题意. D.HCO3−与OH﹣反应,故D不符合题意。
3.某药物中间体的合成路线如下:下列说法正确的是A.对苯二酚和互为同系物B。
1 mol该中间体最多可与7 mol氢氧化钠反应C。
2,5﹣二羟基苯乙酮能发生加成、水解等反应D。
该中间体分子含有羰基和羟基两种含氧官能团【答案】B【解析】本题主要考查有机物的结构和性质.A。
同系物含有的官能团种类相同,数目相等,对苯二酚含有两个酚羟基,含有一个酚羟基和一个醇羟基,它们不为同系物,故A 错误。
B. 该中间体的氯原子与氢氧化钠作用为酚羟基,酚羟基再被氢氧化钠中和,酯基水解成的羧基和酚羟基被氢氧化钠中和,1 mol该中间体最多可与7 mol氢氧化钠反应,故B正确。
高效演练·跟踪检测【教材母题拓展练】1.(RJ选修4·P52改编题)室温下,柠檬水溶液的pH是3,则其中由水电离出的c(OH-)是( )A.0.1 mol·L-1B.1×10-3mol·L-1C.1×10-7mol·L-1D.1×10-11mol·L-1【解析】选D。
柠檬水中的OH-全部来自水的电离。
pH=3,则c(H+)=0.001 mol·L-1,由水的离子积常数可知,c(OH-)=mol·L-1=1×10-11mol·L-1。
2.(RJ选修4·P52改编题)室温下,在48 mL 0.1 mol·L-1盐酸中加入12 mL0.4 mol·L-1NaOH溶液时,所得的溶液( )A.pH=7B.pH>7C.pH=10D.pH=8【解析】选A。
n(H+)=48×10-3L×0.1 mol·L-1=4.8×10-3mol,n(OH-)=12×10-3L×0.4 mol·L-1=4.8×10-3mol,n(H+)=n(OH-),pH=7。
3.(RJ选修4·P52改编题)甲溶液的pH是2,乙溶液的pH是5,甲溶液与乙溶液的c(H+)之比为( )A.1 000∶1B.1∶1 000C.2∶5D.5∶2【解析】选A。
甲溶液的pH是2,c(H+)=10-2mol·L-1,乙溶液的pH是5,c(H+)=10-5mol·L-1,则甲溶液与乙溶液的c(H+)之比为10-2mol·L-1∶10-5mol·L-1=1 000∶1。
4.(RJ选修4·P52改编题)下列溶液pH由小到大的排列顺序是( )①0.1 mol·L-1HCl溶液②0.1 mol·L-1H2SO4溶液③0.1 mol·L-1NaOH溶液④0.1 mol·L-1CH3COOH溶液A.③④①②B.④③①②C.②①④③D.③④②①【解析】选C。
高效演练·跟踪检测1.(2016·唐山模拟)现有A、B、C、D、E、F六种位于周期表前四周期的元素,其原子序数依次增大,相关信息如下表所示:根据以上信息,回答下列问题:(1)画出元素C的基态价电子排布图:__________;F元素位于周期表的_________区;B、C、D三种元素的第一电离能由大到小顺序为______________________(用元素符号表示)。
(2)化合物BA2D2蒸气293 K时,理论测算密度为2.0 g·L-1,实际密度为2.5 g·L-1的原因是__________________________________。
(3)ED2中E原子的杂化类型为__________________;ED2易溶于水的原因可能是___________(填序号)。
①ED2与水极性相同②ED2可以与水反应(4)有人推测化合物CA5的存在,该化合物中含有化学键的可能类型为__________________。
【解析】A的一种核素的原子核内不含中子,则A是H;B原子核外电子有6种不同运动状态,则B是6号元素C;C的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物可发生非氧化还原反应,则C是N;D单质之一为淡蓝色气体,可阻挡对人体有害的紫外线,则D是O;E位于短周期,基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍,则E是S;F元素的一种氧化物M可用作油漆颜料,与某单质反应可应用于焊接钢轨,则F是Fe。
(1)7号元素N的基态价电子排布图是;F元素是Fe,位于周期表第4周期第Ⅷ族,因此位于d区;一般情况下,同一周期的元素,原子序数越大,原子半径越小,元素的第一电离能就越大,但是由于氮原子核外电子处于其电子层的半充满的稳定状态,失去电子比O还大,所以B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
(2)化合物BA2D2的结构简式是HCOOH,蒸气293K时,理论测算密度为2.0 g·L-1,实际密度为2.5 g·L-1的原因是甲酸分子是极性分子,分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引力,使物质的密度升高。
2017年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅰ)一、选择题:本题共7个小题,每小题6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.(6分)下列生活用品中主要由合成纤维制造的是()A.尼龙绳B.宣纸C.羊绒衫D.棉衬衣2.(6分)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。
”文中涉及的操作方法是()A.蒸馏B.升华C.干馏D.萃取3.(6分)已知(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是()A.b的同分异构体只有d和p两种B.它们的二氯代物均只有三种C.它们均可与酸性高锰酸钾溶液反应D.只有b的所有原子处于同一平面4.(6分)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是()A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体浓度C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气5.(6分)支撑海港码头基础的防腐技术,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是()A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整6.(6分)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。
下列说法不正确的是()A.X的简单氢化物的热稳定性比W强B.Y与X的简单离子的具有相同的电子层结构C.Y与Z形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期7.(6分)常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
专题评估月考卷(二)元素及其化合物(90分钟100分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)1.化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是( )A.焰火的五彩缤纷是某些金属元素化学性质的展现B.将煤气化后再作为能源,可减少PM 2.5引起的危害C.用激光笔分别照射盛有蓝墨水、FeCl3溶液的玻璃杯均出现光亮的通路D.氨气液化时能吸收大量的热,常用来作制冷剂2.下列关于物质的用途或变化,说法正确的是( )A.Al2O3熔点很高,可用作耐火材料B.高纯度的硅单质用于制作光导纤维C.铝热反应是炼铁最常用的方法D.N2与O2在放电条件下直接化合生成NO23.强酸X的转化关系如图:酸X氧化物酸X图中单质可能为( )A.CB.FeC.AlD.Cu4.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )5.下列实验操作、现象和结论均正确的是( )6.下列叙述正确的是( )A.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2B.卤族元素单质X2(X代表F、Cl、Br、I)均可以与水反应生成HXC.将SO2通入次氯酸钙溶液可能得到次氯酸D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu7.为了证明硫酸亚铁铵晶体的成分中含有N、Fe2+、S和H2O,下列实验叙述中不正确的是( )A.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中,加热,试管口有液体生成,则可证明晶体的成分中含有结晶水B.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中,加浓NaOH溶液,加热,试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红,则可证明晶体的成分中含有NC.取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有SD.取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水,得浅绿色溶液,滴入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再滴入几滴新制氯水,溶液变为红色,则可证明晶体的成分中含有Fe2+8.下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是( )A.NH3溶于水后显碱性,在FeCl3饱和溶液中通入足量NH3可制取Fe(OH)3胶体B.碳酸钠溶液显碱性,用热的碳酸钠溶液可去除金属表面的油污C.次氯酸钠具有强还原性,可用于配制“84”消毒液D.铜的金属活动性比铝弱,可用铜罐代替铝罐贮运浓硝酸9.向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸,下列离子方程式与事实不符的是( )A.OH-+C+2H+HC+H2OB.2OH-+C+3H+HC+2H2OC.2OH-+C+4H+CO2↑+3H2OD.OH-+C+3H+CO2↑+2H2O10.科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在,在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是( )A.探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成B.探究NO和N2O可能化合生成NO2C.探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3D.探究向滴有酚酞溶液的NaOH溶液中通入Cl2,酚酞红色褪去的原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用11.下列实验中不能出现沉淀现象的是( )A.NO2和SO2气体同时通入BaCl2溶液中B.SO2气体通入BaCl2溶液中C.SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中D.SO2气体和过量NH3同时通入BaCl2溶液中12.下列相关反应的离子方程式书写正确的是( )A.氢氧化铁溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2OB.NaHCO3溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:2HC+Ba2++2OH-BaCO3↓+2H2O+CC.NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使S完全沉淀:Al3++2S+2Ba2+ +4OH-Al+2BaSO4↓+2H2OD.向含有0.4 mol FeBr2的溶液中通入0.1 mol Cl2:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-13.甲、乙、丙、X是中学化学中常见的4种物质,其转化关系符合如图所示。
高三第一轮复习质量检测理科综合试题2017.3 本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共14页,满分300分,考试用时150分钟。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡规定的地方。
第I卷(选择题,共126分)注意事项:1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净以后,再涂写其他答案标号。
不涂答题卡,只答在试卷上不得分。
2.第I卷共21小题,每小题6分,共126分。
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 K 39 Ca 40 As 75 I 127一、选择题(本题共13小题,每小题6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。
)7.下面的“诗”情“化”意,分析正确的是A.“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”只发生了物理变化B.“日照澄州江雾开”中伴有丁达尔效应C.“试玉要烧三日满,辨材须待七年期”中“玉”的成分是硅盐酸,该句诗表明玉的硬度很大D.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,“新醅酒”即新酿的酒,在酿酒过程中,萄萄糖发生了水解反应8.N A代表阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是A.9 g超重水(3H216O)含中子数为6 N AB.标准状况下,22.4 L CCl4含有的分子数目为N AC.常温常压下,16 g甲烷中共价键数目为4N AD.1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1N A9.奎宁酸和莽草酸是某些高等植物特有的脂环状有机酸常共存在一起,其结构简式如图所示。
下列说法正确的是A.奎宁酸与莽草酸互为同分异构体B.两种酸含有的官能团完全相同C.两种酸均能发生加成反应、聚合反应和取代反应D.等物质的量的奎宁酸和莽草酸分别与足量Na反应,同温同压下产生H2的体积比为5:410.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。
高效演练·跟踪检测【教材母题拓展练】1.(RJ必修1·P99改编题)下列制备和收集气体的实验装置合理的是( )【解析】选D。
A中固体混合物加热时,试管口应略向下倾斜且在收集NH3的试管口放一团棉花;B中收集NO应用排水法,排空气法收集到的是NO2;H2密度小于空气,应用向下排空气法收集。
2.(RJ必修1·P96改编题)某学生想利用如图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体:①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦NO2⑧SO2,下列操作正确的是( )A.烧瓶是干燥的,由A进气收集①③⑤B.烧瓶是干燥的,由B进气收集②④⑥⑦⑧C.在烧瓶中充满水,由A进气收集①③⑤⑦D.在烧瓶中充满水,由B进气收集⑥【解析】选A。
由A进气,应该收集密度比空气小且不和空气反应的气体,①③⑤可以用此方法收集,A项正确;由B进气,应该收集密度比空气大且不和空气反应的气体,②④⑦⑧可以用此方法收集,B项错误;用排水法收集的气体在水中的溶解度小,且应该由A进气,因此C、D两项错误。
3.(SJ必修1·P99改编题)下列实验装置、选用的试剂或实验操作都正确的是( )A.实验室用A装置制取NH3B.可用B装置吸收NH3,并防止倒吸C.可用C装置稀释浓硫酸D.可用D装置除去CO2中的HCl【解析】选B。
NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl在试管口会重新生成NH4Cl,A错误;倒置的漏斗可防止倒吸,B正确;不能在量筒中稀释浓硫酸,C错误;饱和Na2CO3溶液能吸收CO2,D错误。
【模拟预测强化练】1.(2016·襄阳模拟)实验室对制备气体反应的基本要求是“反应条件易满足、能平稳地产生气流、所得气体中尽可能不含杂质成分(除少量水蒸气及少量原料汽化形成的物质)”,下列反应一般能用于实验室制备气体的是( )A.Na2O2与CO2反应制备O2B.H2O2与MnO2混合制备O2C.加热浓硝酸制备NO2D.浓NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热制备NH3【解析】选B。
7.化学在生产和日常生活中有着重要的作用。
下列有关说法正确的是A. “地沟油”经过加工处理后,可以用制肥皂B.二氧化硫有漂白性,大量用作棉、麻、纸张和食品的漂白C.汽车尾气污染物中含有氮的氧化物,是汽油不完全燃烧造成的D. PM2.5颗粒(微粒直径约为2.5×10-6m)分散在空气中形成气溶胶8.以下判断,结论正确的是选项项目结论A 三种有机化合物:丙烯、氯乙烯、苯分子内所有原子均在同一平面B 由溴丙烷水解制丙醇;由丙烯与水反应制丙醇属于同一反应类型C 乙烯和苯都能使溴水褪色褪色的原理相同D C4H9Cl的同分异构体数目(不考虑立体异构)共有4种9.下列实验操作、现象和结论均正确的是选项实验操作现象结论A 向盛有1mL浓硫酸的试管中加入5mL0.1mol/L的2Cr2O7溶液溶液橙色变深增大生成物浓度,平衡Cr2O72-(橙色)+ H20 2CrO42-(黄色)+ 2H+逆向移动B 向Mg(OH)2悬浊液中加入少量氯化铵晶体沉淀溶解,溶液变说明反应Mg(OH)2+2NH4+Mg2++2NH3·H2O澄清C 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中,一段时间后滴入几滴3[Fe(CN)6]溶液无明显现象该过程未发生原电池反应D 向煤炉中灼热的煤炭上洒少量水产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧更旺加少里水后,可使煤炭燃烧放出更多的热量10.以下数值大于或等于阿伏加德罗常数的是A.常温常压下,5.6L甲烷中的共价键数目B.标准状况下.17gD3中所含分子数目C.向0.2molNH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液至沉淀完全溶解,消耗的OH-教目D.0.1mol羟基(—OH)中所含电子数目11.某有机物能使澳的CC4溶液褪色,也能在一定条件下发生水解生成两种有机物,还能发生加聚反应生成高分子化合物,则此有机物中通常含有的基团的组合是A.卤素原子、碳碳双键B.羟基、羧基C.醛基、酯基D.碳碳双键、酯基12.甲~庚等元素在周期表中的相对位置如右表,己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。
高效演练·跟踪检测1.(2016·厦门模拟)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用,在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。
碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:(1)与碳同周期,且基态原子的核外未成对电子数与碳相等的元素,其基态原子的电子排布式为________。
(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为________。
(3)金刚石、石墨(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。
常温条件下丙烯是气态,而相对分子质量比丙烯小的甲醇,常温条件下却呈液态,出现这种现象的原因是___________________。
(4)C60属于________晶体,C60晶体内含有的微粒间作用有_______________。
(5)金刚石晶胞含有________个碳原子。
若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=____________a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(要求写出计算结果)。
【解析】(1)碳元素和氧元素基态原子的核外未成对电子数都是2,所以氧原子的基态原子的电子排布式为1s22s22p4。
(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,性质不同,它们互为同素异形体。
(3)在金刚石中碳原子的4个价电子与4个碳原子形成四个共价键,碳的杂化形式是sp3杂化,在石墨中碳原子与相邻的三个碳原子形成三个共价键,碳的杂化形式为sp2杂化;因为甲醇分子间存在氢键,而丙烯分子间只有范德华力,所以常温条件下丙烯是气态,而相对分子质量比丙烯小的甲醇,常温条件下却呈液态。
(4)C60是由60个碳原子以共价键形成的分子,属于分子晶体。
C60晶体内含有的微粒间作用有范德华力和共价键。
(5)根据晶胞中粒子个数的计算公式=体内数目×1+面上数目×1/2+棱上数目×1/4+顶点数目×1/8。
金刚石晶胞中,顶点8个,相当于1个碳原子,面心上6个,相当于3个碳原子,在晶胞内含有4个碳原子,加在一起,可得一个金刚石晶胞中有8个碳原子。
若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则正方体对角线的1/4就是C—C键的键长,即a=2r,所以r=a ,碳原子在晶胞中的空间占有率为=。
答案:(1)1s22s22p4(2)同素异形体(3)sp3sp2甲醇分子间存在氢键,而丙烯分子间只有范德华力(4)分子范德华力、共价键(5)8=2.(2016·临沂模拟)Mn、Fe均为第4周期过渡元素,两元素的部分电离能(I)数据列于下表:回答下列问题:(1)铁元素价电子层的电子排布式为________________,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。
对此,你的解释是__________________________。
(2)铁原子或离子外围有较多能量相近的空轨道,能与一些分子或离子形成配合物,则与铁原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是____________。
(3)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,据此判断三氯化铁晶体为________晶体。
(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。
面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为________,其中体心立方晶胞空间利用率为___________。
【解析】(1)铁元素的原子序数是26,根据核外电子排布规律可知价电子层的电子排布式为3d64s2。
由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态),因此气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。
(2)配位键中必须有孤电子对,因此与铁原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是具有孤电子对。
(3)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,由此可知三氯化铁晶体为分子晶体。
(4)根据晶胞结构可知面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数分别是6×1/2+8×1/8=4、1+8×1/8=2,原子个数之比为2∶1。
设铁原子半径是r,则体心立方晶胞的体对角线是4r,所以体心立方晶胞的边长是,所以体心立方晶胞空间利用率为×100%≈68%。
答案:(1)3d64s2由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态)(2)具有孤电子对(3)分子(4)2∶1 68%3.(2016·怀化模拟)a、b、c、d、f五种前四周期元素,原子序数依次增大;a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,第一电离能I1(a)<I1(c)<I1(b),且其中基态b原子的2p轨道处于半充满状态;d为周期表前四周期中电负性最小的元素;f的原子序数为29。
请回答下列问题。
(如需表示具体元素请用相应的元素符号)(1)写出ac2的电子式________;基态f原子的外围电子排布式为____________________。
(2)写出一种与ac2互为等电子体的物质的化学式________________________。
(3)b的简单氢化物的沸点比同族元素氢化物的沸点______________。
(填“高”或“低”)(4)化合物M由c、d两种元素组成,其晶胞结构如甲,则M的化学式为________________。
(5)化合物N的部分结构如乙,N由a、b两元素组成,其硬度超过金刚石。
试回答:①N的晶体类型为________,其硬度超过金刚石的原因是_____________。
②N晶体中a、b两元素原子的杂化方式均为________。
【解析】a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,说明三种元素属于同周期元素,基态b原子的2p轨道处于半充满状态;所以b是N,第一电离能I1(a)<I1(c)<I1(b),则a、c分别是C、O;d为周期表前四周期中电负性最小的元素,则d是K;f的原子序数为29,f是Cu。
(1)二氧化碳的电子式为;基态f原子的外围电子的排布式为3d104s1。
(2)CO2是3原子16价电子的分子,与之互为等电子体的物质有N2O。
(3)N的氢化物是NH3,氨气分子间能形成氢键使沸点升高,所以b的简单氢化物的沸点比同族元素氢化物的沸点高。
(4)根据“均摊法”,甲中d的个数为8×1/8+6×1/2=4,c2的个数是12×1/4+1=4,所以M 的化学式为KO2。
(5)①N的硬度超过金刚石,所以N是原子晶体;氮原子的半径比碳小,所以C—N键的键长比C—C键的键长短,键能大,共价键强,硬度大。
②N晶体中,碳原子周围都是4个共价单键,所以是sp3杂化,氮原子周围是3个单键,还有1对未成键电子,所以也是sp3杂化。
答案:(1)3d104s1(2)N2O(答案合理即可)(3)高(4)KO2(5)①原子晶体C—N键的键长小于C—C键,C—N键的键能大于C—C键(合理答案均可) ②sp34.(2016·濮阳模拟)某钙钛型复合氧化物(如图),以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe时,这种化合物的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化(巨磁电阻效应)。
(1)用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式_________________________。
在图中,与A原子配位的氧原子数目为_________________________。
(2)基态铬原子的核外电子排布式为________________,其中电子的运动状态有________________种。
(3)某些钙钛型复合氧化物能够催化NO直接分解为N2和O2,N和O的基态原子中,未成对的电子数目比为________。
(4)下表是几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径:请解释碳酸钙热分解温度最低的原因:____________________________。
(5)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。
对金属钙的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为apm,阿伏加德罗常数的值为N A,金属钙的密度为___________g·cm-3(用含a和N A的式子表示)。
【解析】(1)A位于顶点,B位于体心,O位于面心,则晶胞中A的个数为8×1/8=1,B的个数为1,O的个数为6×1/2=3,所以化学式为ABO3。
晶胞中与A最近的氧原子位于同一平面内的面心,每个晶胞中有3/2个氧与A距离最近,而A为8个晶胞共有,则与A原子配位的氧原子数目为8×3/2=12。
(2)铬元素为24号,原子核外有24个电子,所以电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;每个电子的运动状态都不同,所以有24种不同的电子运动状态。
(3)氮原子和氧原子的价电子排布式分别为2s22p3、2s22p4,则未成对的电子数目比为3∶2。
(4)从表格中得出,这些物质的阴离子是相同的,均为碳酸根,阳离子的半径越大,热分解温度越高,碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子,使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。
钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易,氧化钙晶格能大,所以碳酸钙热分解温度最低。
(5)钙的晶胞为面心立方最密堆积,则晶胞中含有钙的数目为4,晶胞的体积为(a×10-10)3cm3,则密度=/(a×10-10)3=1.6×1032/(N A·a3)(g·cm-3)。
答案:(1)ABO312 (2)1s22s22p63s23p63d54s124(3)3∶2(4)碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子,使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。
钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易,氧化钙晶格能大,所以碳酸钙热分解温度最低(5)1.6×1032/(N A·a3)【加固训练】1.(RJ选修3·P82改编题)下列关于晶体的说法错误的是( )A.晶体中粒子呈周期性有序排列,有自范性,而玻璃体中原子排列相对无序,无自范性B.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体C.晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列D.晶体尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得较稳定【解析】选B。