2022届高考鲁科版化学一轮复习练习：选修-物质结构与性质-第2节-课后达标检测-Word版含解析.doc

[课后达标检测]

1．氮元素、氧元素是空气组成的主要元素，可以形成多种化合物。请回答以下问题：
(1)基态氮原子的价电子排布式是________________，氧元素基态原子核外未成对电子数为________个。
(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。
(3)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中氧原子采用______杂化。H3O＋中H—O—H键角比H2O中H—O—H 键角大，原因为
________________________________________________________________________。
答案：(1)2s22p3　2　(2)三角锥形　sp3
(3)sp3　H2O中氧原子有2对孤对电子，H3O＋中氧原子有1对孤对电子，孤对电子数越多，排斥力越大，键角越小
2．(2018·郑州模拟)氯吡苯脲是一种西瓜膨大剂(植物生长调节剂)，其组成结构和物理性质见下表。

分子式
结构简式
外观
熔点
溶解性
C12H10ClN3O

白色结晶粉末
170～172 ℃
易溶于水
回答下列问题：
(1)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为____________________________________________。
(2)氯吡苯脲晶体中，微粒间的作用力类型有______________________________。
A.离子键 B．金属键
C.极性键 D．非极性键
E.配位键 F．氢键
(3)查文献可知，可用2－氯－4－氨吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲。

反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂________个σ键、断裂________个π键。
(4)波尔多液是果农常用的一种杀菌剂，是由硫酸铜和生石灰制得。若在波尔多液的蓝色沉淀上，再喷射氨水，会看到沉淀溶解变成蓝色透明溶液，得到配位数为4的配合物，其化学式为____________________。
(5)上述沉淀溶解过程的离子方程式为________________________________。
解析：(1)氮原子在氯吡苯脲中以两种形式出现，一种是N—C，另一种是N))C，前者sp3杂化，后者sp2杂化。(3)反应过程中，异氰酸苯酯断裂的是NＦC键中的1个π键，2－氯－4－氨吡啶断裂的是1个σ键。(5)溶解过程是Cu(OH)2蓝色沉淀溶解在氨水中生成四氨合铜离子，形成蓝色透明溶液。
答案：(1)sp2、sp3杂化　(2)CDF　(3)NA　NA
(4)[Cu(NH3)4](OH)2
(5)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O
3．(2018·哈尔滨模拟)已知 A、D、E、G、L、M 是核电荷数依次增大的6种短周期主族元素，其中 A 的原子序数与周期序数相等，D、G、L、M 基态原子的最外电子层均有2个未成对电子。R＋ 核外有 28 个电子。请回答下列问题：(答题时，A、D、E、G、L、M、R 用所对应的元素符号表示)
(1)E、G、M 的第一电离能由大到小的顺序为________。
(2)1 mol 晶体L中含有σ键的数目为________。
(3)G与M可形成 MG3与MG2，MG3分子的空间构型是__________，MG2中M原子的杂化方式是____________________________________。
(4)在(EA4)2R(MG4)2中存在的化学键除极性键外，还有________(填字母)。
a．离子键 b．氢键
c．配位键 d．金属键
解析：根据题意，可知 A、R分别是氢和铜，D、G、L、M 分别是碳、氧、硅和硫，E 是氮。
(1)N和O处于同一周期，但是N位于第ⅤA 族，2p轨道半充满，所以第一电离能N＞O；O和S处于同一主族，所以第一电离能 O＞S 。
(2)晶体硅中，每个 Si 形成4个Si—Si 键，但是每个 Si—Si 键均为两个 Si 共用，所以平均每个 Si 形成2个 Si—Si 键，故1 mol晶体硅中含有2NA个σ键。
(3)SO3中成键电子对数为3，孤电子对数为＝0，所以价电子对数为3，价电子对互斥模型为平面三角形，分子空间构型为平面三角形。SO2 中成键电子对数为2，孤电子对数为＝1，所以价电子对数为3，有3个杂化轨道，即 sp2 杂化。
(4)含有金属元素和活泼非金属元素，所以存在离子键；NH中有一个H原子与N原子形成配位键。
答案：(1)N＞O＞S　(2)2NA　(3)平面三角形　sp2杂化　(4)ac
4．已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增加。其中A与B、A与D在元素周期表中位置相邻，A原子核外有两个未成对电子，B元素的第一电离能比同周期相邻两种元素都大，C原子在同周期原子中半径最大(稀有气体除外)；E与C位于不同周期，E原子核外最外层电子数与C相同，其余各电子层均充满。请根据以上信息，回答下列问题：(答题时A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C、D四种元素电负性由大到小排列顺序为____________________________。
(2)B的氢化物的结构式为________。
(3)E的某种化合物的结构如图所示。

微粒间的相互作用包括化学键和分子间作用力，此化合物中各种粒子间的相互作用力有___________________________________________。
(4)A与B的气态氢化物的沸点________更高，A与D的气态氢化物的沸点________更高。
(5)A的稳定氧化物中，中心原子的杂化类型为______，空间构型为________。
解析：由题意可推知A为碳、B为氮、C为钠、D为硅、E为铜。
答案：(1)N>C>Si>Na　(2)HNHH　(3)离子键、共价键、配位键、氢键　(4)NH3　SiH4　(5)sp　直线形
5．第4周期中的18种元素具有重要的用途，在现代工业中备受青睐。
(1)铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的金属，常用于电镀和制造特种钢。基态Cr原子中，电子占据最高电子层的符号为________，该电子层上具有的原子轨道数为______，电子数为________。
(2)第4周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的，30Zn与31Ga的第一电离能是否符合这一规律？________(填“是”或“否”)，原因是____________________________________________(如果前一问填“是”，此问可以不答)。
(3)与As同主族的短周期元素是N、P。AsH3中心原子的杂化类型为________；一定压强下将AsH3、NH3和PH3的混合气体降温时首先液化的是________，理由是
________________________________________________________________________。
答案：(1)N　16　1　(2)否　30Zn的4s能级有2个电子，处于全满状态，较稳定　(3)sp3　NH3　NH3分子之间有氢键，沸点较高
6．(2018·山西四校联考)能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。
(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的价电子排布式：________，它位于周期表________区。
(2)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)薄膜电池等。
①第一电离能：As________Ga(填“>”“<”或“＝”)。
②SeO2分子的空间构型为________。
(3)三氟化氮(NF3)是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在太阳能电池制造中得到广泛应用。它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到，该反应的化学方程式为3F2＋4NH3NF3＋3NH4F，该反应中NH3的沸点________(填“>”“<”或“＝”)HF的沸点，NH4F固体属于________晶体。往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是
________________________________________________________________________。
答案：(1)3d84s2　d　(2)①>　②V形　(3)<　离子　F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键
7．(2015·高考福建卷)科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。
(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________________。
(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是________(填序号)。
a．固态CO2属于分子晶体
b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子
c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2
d. CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
(3)在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。
①基态Ni原子的电子排布式为______________________________________，
该元素位于元素周期表中的第________族。
②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4中含有________mol σ键。
(4)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。

参数
分子
分子直径/nm
分子与H2O的结合能E/kJ·mol－1
CH4
0.436
16.40
CO2
0.512
29.91
①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是________________________。
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是________________________________________________________________________。
解析：(1)非金属性越强，则电负性越大，故H、C、O的电负性依次增大。
(2)CO2是由非金属元素形成的分子晶体，a选项正确；CH4分子是正四面体结构，为非极性分子，b选项错误；CH4和CO2都是分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高，c选项错误；CH4为正四面体结构，故碳原子的杂化类型是sp3，CO2为直线形分子，故碳原子的杂化类型是sp，d选项正确。
(3)①Ni的原子序数为28，故基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；在元素周期表中，Ni位于第4周期第Ⅷ族。
②1个CO分子中存在1个σ键，而Ni(CO)4中Ni与CO之间还存在4个σ键，故1 mol Ni(CO)4中含有8 mol σ键。
(4)①可燃冰中存在范德华力，另外水分子间还存在氢键。
②分子与H2O的结合能越大表明越容易与H2O结合，并且CO2的分子直径小于笼状结构的空腔直径。
答案：(1)H<C<O　(2)ad　
(3)①1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)　Ⅷ　②8
(4)①氢键、范德华力　②CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4