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2019-2020年滬科版化學高一上1.2《原子結構》強化專題訓練及參考答案 可能用到的相對原子質量：H 1 O 16 C 12 N 14 Cl 35.5 S 32 Br 80 I 127 Na 23 Mg 24 Al 27 Fe 56 Zn 65 Cu 64 Ba 137 Ag 108 K 39 一 選擇題 （單選題，每題3分共30分） 1、下列敘述中，不正確的是： ①原子晶體中只含有極性鍵；②金屬在常溫時都以晶體形式存在；③每個水分子內含有兩個氫鍵；④分子晶體中一定有分子間作用力，有的還可能有氫鍵。 A．①③④ B．②③ C．①②④ D．①②③ 2．某鹽Na2R2O35H2O遇酸分解，具有還原性，R2O的結構如圖所示。其中兩個R處于不同的價態(tài)，則R①和R②的價態(tài)分別是： A.＋3，－1 B.＋6，－2 C.＋4，－1 D.－3，＋1 3下列敘述正確的是 A. 兩種元素構成的共價化合物分子中的化學鍵都是極性鍵 B. 兩種非金屬元素原子之間形成的化學鍵都是極性鍵 C. 含有極性鍵的化合物分子中一定不含非極性鍵 D. 只要是離子化合物，其熔點就比共價化合物的熔點高 4由短周期兩種元素形成化合物A2B3，A3+比B2－少一個電子層，且A3+具有與Ne相同的核外電子層結構，則下列說法正確的是 A．A2B3是三氧化二鋁　　 B. A3+和B2－最外電子層上的電子數相等 C. A是第二周期第ⅢA族的元素　　 D. B是第二周期ⅥA族的元素 5 NH3 、H2S 等是極性分子，CO2 、BF3、CC14 等是極性鍵構成的非極性分子。根據上述事實可推出ABn型分子是非極性分子的經驗規(guī)律是 ( ) A．分子中不能含有H原子 B．在ABn分子中A原子的所有價電子都參與成鍵 C．在ABn分子中每個共價鍵的鍵長都相等 D．在ABn分子中A的相對原子質量應小于B的相對原子質量 6．下列物質固態(tài)時，必定是分子晶體的是 ( ) A．酸性氧化物 B．非金屬單質 C．堿性氧化物 D．含氧酸 7下列分子的電子式書寫正確的是 ( ) 8、現在含有硒（Se）的保健品已開始進入市場，已知它與氧同主族，與鉀同周期。則下列關于硒的敘述中錯誤的是 A、原子序數為24 B、最高價氧化物的化學式為SeO3； C、非金屬性比溴弱； D、氣態(tài)氫化物化學式為H2Se。 9關于晶體的下列說法中正確的是 A、在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子； B、在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子； C、原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高； D、分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低。 10、設阿佛加德羅常數的符號為NA，下列敘述正確的是 A、1摩爾D2O所含質子數為12 NA B、10克氖氣所含原子數為NA C、0.5 摩爾單質鋁與足量鹽酸反應轉移電子數為1.5NA D、標準狀況下，1升水所含分子數為1/22.4 NA 二 主觀題 （共六大題，70分） 11歸納整理是科學學習的重要方法之一。在學習了氧族元素的各種性質后，可歸納整理出如下所示的表格(部分)。 性質\元素 8O 16S 34Se 52Te 單質熔點（℃） -218.4 113 450 單質沸點（℃） -183 444.6 685 1390 主要化合價 -2 -2,+4,+6 -2,+4,+6 原子半徑 逐漸增大 單質與H2反應情況 點燃時易化合 加熱化合 加熱難化合 不能直接化合 請根據上表回答下列問題： （1）硒的熔點范圍可能是 （2）碲的化合價可能有 （3）硫、硒，碲的氫化物水溶液的酸性由強至弱的順序是 (填化學式)。 （4）氫硒酸有較強的_________（填“氧化性”或“還原性”），因此放在空氣中長期保存易變質，其可能發(fā)生的化學方程式為_________________________________。 （5）工業(yè)上Al2Te3可用來制備H2Te，完成下列化學方 （△E） 程式： A12Te3 + ( ) A1(OH)3↓ + H2Te↑ （6）右圖所示為氧族元素單質與H2反應過程中的能 量變化示意圖，其中a、b、c、d分別表示氧族中某 一元素的單質，△E為相同物質的量的單質與H2反應 過程中的能量變化（反應的熱效應）。則：b代表 ，d代表 (均寫名稱)。 12短周期元素形成的純凈物A、B、C、D、E是轉化關系如下圖所示，物質A與物質B之間的反應不在溶液中進行（E可能與A、B兩種物質中的某種相同）。 一定條件 +H2O 氣體E 物質A 化合物C 化合物D 物質B 請回答下列問題： （1）若C是離子化合物，D是一種強堿，寫出C的一種化學式 。 （2）若E的水溶液呈現弱酸性，D是既能溶于強酸、又有溶于強堿的化合物。 用電離方程式解釋D既能溶于強酸，又能溶于強堿的原因。 。 （3）若C是一種氣體，D是一種強酸，則： ①C與水反應的化學方程式為 。 ②有人認為“濃H2SO4可以干燥氣體C”。某同學 為了驗證該觀點是否正確，用右圖裝置進行實驗。 實驗過程中，濃H2SO4中未發(fā)現有氣體逸出，且變 為紅棕色，則你得出的結論是 。 13現有部分短周期元素的性質或原子結構如下表： 元素編號 元素性質或原子結構 T M層上有2對成對電子 X 最外層電子數是次外層電子數的2倍 Y 常溫下單質為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性 Z 元素最高正價是＋7價 （1）元素T的原子最外層共有 種不同運動狀態(tài)的電子。元素X的一種同位素可測定文物年代，這種同位素的符號是 （2）元素Y與氫元素形成一種離子YH4＋，寫出該微粒的電子式 （用元素符號表示） （3）元素Z與元素T相比，非金屬性較強的是 （用元素符號表示），下列表述中能證明這一事實的是 a 常溫下Z的單質和T的單質狀態(tài)不同 b Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定 c 一定條件下Z和T的單質都能與氫氧化鈉溶液反應 探尋物質的性質差異性是學習的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物的水化物中化學性質明顯不同于其他三種酸的是 ， 理由是 。 14已知：五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大。其中，元素B原子的最外層電子數是次外層電子數的2倍，元素A與D、C與E分別同主族；A、B、D、E的單質都能在C的單質中燃燒，分別生成化合物X、Y、Z、P；化合物X在常溫下是一種液體，化合物Y是一種有毒氣體，單質E和化合物Z都是淡黃色固體。 請回答列下問題： （1）在周期表中，元素B位于 周期 族；E元素原子形成的簡單離子的結構示意圖 ； （2）將A、B、C、D、E五種元素的原子半徑按由小到大順序排列（用元素符號表示） ； （3）物質P可以使溴水褪色，寫出該反應的離子方程式 ； （4）化合物X、Y、Z、P中的某兩種能發(fā)生反應，生成A、B、C、D、E中的一種單質。試寫出符合上述條件的兩個化學方程式： ① ； ② 。 15 A、B、C、D、E五種短周期元素，其原子序數依次增大。其中，C與E可形成原子個數比分別為1：1和1：2的兩種離子化合物；A與E同主族；B與E的原子序數之和等于C與D的原子序數之和。請回答下列問題： （1）C與E形成的一種化合物可與BC2發(fā)生氧化還原反應，該化合物中含有的化學鍵類型是 ； （2）由A、B、C、E四種元素組成的一種在日常生活中具有重要用途的酸式鹽，溶于水后得到的溶液中存在 種平衡體系，該溶液中各種離子間的電荷守恒關系式為 ； （3）等物質的量的D單質與E的氫氧化物在一定條件下恰好完全反應，生成一種鹽、水和一種氣體，該反應的化學方程式 ； （4）以金屬Pt為電極，以E的氫氧化物的溶液作電解質溶液，將A、C的單質分別通入到兩個電極上，可以構成原電池。該電池中，在正極上發(fā)生反應的物質是 , 負極上的電極反應式為 。 16 A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數依次增大；A元素的原子半徑最??；B元素的最高價氧化物對應水化物與其氫化物能生成鹽；D與A同主族，且與E同周期；E元素原子的最外層電子數是其次外層電子數的3/4，A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都能形成元素的原子個數比不相同的若干種化合物。請回答下列問題： （1）C和E兩種元素相比較，非金屬性較強的是（填元素名稱） ，可以驗證該結論的是（填寫編號） ； A．比較這兩種元素的常見單質是沸點 B．比較這兩種元素的單質與氫氣化合的難易 C．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 （2）A、B、C、E可形成兩種酸式鹽（均有四種元素組成），兩種酸式鹽相互反應的離子方程式為 。 （3）A、C、E間可形成甲、乙兩種微粒，它們均為負一價雙原子陰離子，且甲有18個電子，乙有10個電子，則甲與乙反應的離子方程式為 ； （4）①在火箭推進器中裝有液態(tài)B2A4和液態(tài)A2C2，已知0.4mol液態(tài)B2A4和足量液態(tài)A2C2反應，生成氣態(tài)B2和氣態(tài)A2C，放出256.6kJ的熱量。試寫出該反應的熱化學方程式： 。 ②B2A4又稱為肼，是一種可燃性液體，肼——空氣 燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20% —30%的KOH溶液，該電池放電時的正極反應式為： 。 右圖是一個電解裝置示意圖，假設使用肼—空 氣燃料電池作為本裝置中的電源，銅片是質量128g， 則肼—空氣燃料電池理論上消耗標準狀況下的空氣 L（假設空氣中氧氣體積含量為20%）。 第二卷 1. NO的生物活性已引起科學家高度重視，它與O2－反應，生成A。在生理pH條件下，A的t 1/2= 1～2秒。 (1) 寫出A的可能的Lewis結構式，標出形式電荷。判斷它們的穩(wěn)定性。 (2) A與水中的CO2迅速一對一地結合，試寫出此物種可能的路易斯結構式，表示出形式電荷，判斷其穩(wěn)定性。 (3) 含Cu+的酶可把NO2－轉化為NO，寫出此反應方程式。 (4) 在固定器皿中，把NO壓縮到100atm，發(fā)現氣體壓強迅速降至略小于原壓強的2/3，寫出反應方程式，并解釋為什么最后的氣體總壓略小于原壓的2/3。 2. 試畫出N5+離子的Lewis所有可能結構式，標出形式電荷，討論各自穩(wěn)定性，寫出各氮原子之間的鍵級。你認為N5+的性質如何？它應在什么溶劑中制得。 3. 在地球的電離層中，可能存在下列離子：ArCl+、OF+、NO+、PS+、SCl+。請你預測哪一種離子最穩(wěn)定？哪一種離子最不穩(wěn)定？說明理由。 4. 硼與氮形成類似苯的化合物，俗稱無機苯。它是無色液體，具有芳香性。 (1) 寫出其分子式，畫出其結構式并標出形式電荷。 (2) 寫出無機苯與HCl發(fā)生加成反應的方程式 (3) 無機苯的三甲基取代物遇水會發(fā)生水解反應，試判斷各種取代物的水解方程式，并以此判斷取代物可能的結構式。 (4) 硼氮化合物可形成二元固體聚合物，指出這種聚合物的可能結構，并說明是否具有導電性。 (5) 畫出Ca2(B5O9)Cl2H2O中聚硼陰離子單元的結構示意圖，指明陰離子單元的電荷與硼的哪種結構式有關。 5. 用VSEPR理論判斷下列物種的中心原子采取何種雜化類型，指出可能的幾何構型。 (1)IF3 (2)ClO3－ (3)AsCl3(CF3)2 (4)SnCl2 (5)TeCl4 (6)GaF63－ 6. 試從結構及化學鍵角度回答下列問題：一氧化碳、二氧化碳、甲醛、甲酸等分子 (1) 畫出各分子的立體構型，并標明各原子間成鍵情況（σ、π、Π ） (2) 估計分子中碳—氧鍵的鍵長變化規(guī)律 7. 近期報導了用二聚三甲基鋁[Al(CH3)3]2 (A)和2, 6 —二異丙基苯胺(B)為原料，通過兩步反應，得到一種環(huán)鋁氮烷的衍生物(D)： 170℃ 第一步：A + 2B === C + 2CH4 第二步：□C □D + □CH4 （□中填入適當系數） 請回答下列問題： (1) 分別寫出兩步反應配平的化學方程式（A、B、C、D要用結構簡式表示 (2) 寫出D的結構式 (3) 設在第一步反應中，A與過量B完全反應，產物中的甲烷又全部揮發(fā)，對反應后的混合物進行元素分析，得到其質量分數如下： C (碳)：73.71% ， N (氮)： 6.34% 試求混合物中B和C的質量分數（%） （已知相對原子量：Al：26.98、C：12.01、N：14.01、H：1.01） 8．四氨合銅(II)離子在微酸性條件下，與二氧化硫反應生成一種沉淀物(A)，該沉淀物中Cu:N:S（原子個數比）=1:1:1，結構分析證實：存在一種正四面體和一種三角錐型的分子或離子，呈逆磁性。該沉淀物與硫酸混合，受熱分解成納米粒子B、溶液C和氣體D。 (1) 試推斷出沉淀物(A)的化學式 (2) 寫出生成(A)的離子方程式 (3) 寫出A與硫酸反應的方程式 (4) 按(3)的操作，B的最大理論產率為多少？ (5) 若在密閉容器中完成(3)操作，B的最大理論產率為多少？ 9．最近，我國一留美化學家參與合成了一種新型炸藥，它跟三硝基甘油一樣抗打擊、抗震，但一經引爆就發(fā)生激烈爆炸，據信是迄今最烈性的非核爆炸品。該炸藥的化學式為C8N8O16，同種元素的原子在分子中是毫無區(qū)別的。 (1) 試畫出它的結構式。 (2) 試寫出它的爆炸反應方程式。 (3) 它具有強烈爆炸性的原因是什么？（注：只需給出要點即可） 10．1964年Eaton合成了一種新奇的烷，叫立方烷，化學式C8H8（A）。20年后，在Eaton研究小組工作的博士后XIONGYUSHENG（譯音熊余生）合成了這種烷的四硝基衍生物（B），它是一種烈性炸藥。最近，有人計劃將B的硝基用19種氨基酸取代，得到立方烷的四酰胺基衍生物（C），認為極有可能從中篩選出最好的抗癌、抗病毒，甚至抗愛滋病的藥物來。回答如下問題： (1) 四硝基立方烷理論上可以有多種異構體，往往只一種是最穩(wěn)定的，它就是（B），請畫出它的結構式。 (2) 寫出四硝基立方烷（B）爆炸反應方程式。 (3) C中每個酰胺基是一個氨基酸基團。請估算，B中的硝基被19種氨基酸取代，理論上總共可以合成多少種氨基酸組成不同的四酰胺基立方烷（C）？ (4) C中有多少對對映異構體？ 原子結構強化訓練專題參考答案 一 選擇題 （單選題，每題3分共30分） 1D 金剛石中C-C鍵為非極性鍵，汞常溫下為液態(tài)，氫鍵存在水分子之間而不是存在于分子之內。 2B 中間的R和三個負二價氧相連應顯＋6，下邊的R應為負二價與中間的R形成配位鍵。 3B 兩種元素構成的共價化合物分子中，過氧化氫里的O-O鍵，烴中的C-C鍵等都為非極性鍵，所以選B. 4B 由題可知，A為AL，B為S顯然答案為B。 5B 甲烷為非極性分子，其中含有H ，NH3 、H2S中鍵長都相等，但為極性分子，甲烷中兩元素的相對原子質量不符合D。 6D酸性氧化物中的二氧化硅為原子晶體，非金屬單質中的金剛石等為原子晶體，堿性氧化物大都為離子晶體，含氧酸都為分子晶體。 7C AB中都少畫了電子對，C中應為碳氧雙鍵。 8A 硒（Se）的原子序數為34. 9A在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子，在晶體中有陽離子可能有陰離子也可能有自由電子，金屬晶體中W的熔點很高，金屬晶體中Hg熔點很低。 10C 1摩爾D2O所含質子數為10 NA ，10克氖氣所含原子數小于NA ，標準狀況下水為液態(tài)，1升水所含分子數遠大于1/22.4 NA 。 二 主觀題 （共六大題，70分） 11 (10分) (1）113 ～ 450℃； （1分） （2）－2、+4、+6； （1分） （3）H2Te＞H2Se＞H2S； （1分） （4）還原性 （1分） 2H2Se + O2 == 2H2O + 2Se； （2分） （5）A12Te3 + ( 6H2O) 2A1(OH)3↓ +3H2Te↑ （2分） （6）硫 （1分） 碲 （1分） 12 （9分）（1）Na2O2（NaH）（2分） （2）H++A1O2-+H2O A1(OH)3 A13++3OH- (3分) （3）①3NO2+H2O=2HNO3+NO （2分） ②NO2能溶于濃H2SO4，因而不能用濃H2SO4干燥NO2 （2分） 13(14分) （1）6 146C （2分） （2）[] （1分） （3）Cl b （2分） （4）H2CO3 弱酸性或非氧化性酸 （2分） （B）（1） （2分） （2）H＋＋AlO2－＋H2OAl(OH)3A13＋＋3 OH- （（（2分） （（（ （（3）F c （1分） （4）Al 具有金屬性 （2分） 14 （13分）（1）2、IVA： （3分） （2）H O C S Na （2分） （3）SO2+Br2+2H2O === 4H+ + SO2－4 + 2Br－（3分） 高溫 （4）①2Na2O2+2H2O === 4NaOH+O2↑ ②CO+H2O(g) CO2+H2（6分） 15（12分）【答案】（1）離子鍵、共價鍵（2分） （2）3 （2分） c（Na+）+c（H+）=c（HCO3－）+2c（CO32－）+c（OH－） （2分） （3）2F2+2NaOH=2NaF+H2O+OF2↑（2分） （4）O2 （2分） H2+2 OH- －==== H2O+2e—（2分） 【解析】由題意得：A、B、C、D、E五種元素分別是H、C、O、F、Na。由此可以解決題目所給的問題。 16（12分）（1）氧（1分）BC（1分） （2）HSO+H+ SO2↑+H2O；（2分） （3）HS－+OH－ S2－+H2O（2分） （4）①N2H4（l）+2H2O2（l） N2(g)+4H2O(g)△H=－641.5kJmol－1（2分） ②O2+2H2O+4e－ 4OH－（2分） 112（2分） 第二卷 1. (1) (I)的穩(wěn)定性大于(Ⅱ)。 (2) 第(III)式最穩(wěn)定。 (3) Cu+ + NO2–+ 2H+ Cu2+ + NO + H2O (4) 若壓強降到原來的2/3，則說明3 mol NO變成2 mol氣態(tài)物質： 3NO NO2 + N2O，又由于2NO2N2O4，所以最后的氣體總壓還要略小于原壓的2/3。 2. (II)、(V)不穩(wěn)定，舍去，(I)比(III)、(IV)穩(wěn)定。 N(a)—N(b)的鍵級為5/2~3, N(b)—N(c)的鍵級為1～3/2, N(c)—N(d)的鍵級為1～3/2，N(d)—N(e)的鍵級為5/2～3。 N5+有極強的氧化性。應在液態(tài)HF中制備N5+。 3. ArCl+ OF+ NO+ PS+ SCl+ 鍵級： 1 2 3 3 2 ArCl+鍵級最小，最不穩(wěn)定；雖然NO+與PS+的鍵級都是3，但NO+是2p—2p軌道重疊的π鍵，而PS+是3p—3p軌道重疊的π鍵。前者重疊程度大，Eπ大，所以NO+比PS+穩(wěn)定，即NO+離子最穩(wěn)定。 4. (1) B3N3H6 (2) (3) 無機苯的三甲基取代物有： (I) (Ⅱ) (III) (IV) (V) (Ⅵ) 實際上只有四種類型，因為II、IV；IV、VI屬于同類型中的幾何異構體。這四種類型為(CH3)3B3N3H3、H3B3N3(CH3)3、(CH3)2HB3N3H(CH3)2、H2(CH3)B3N3(CH3)2H。 各基團與H2O的反應： BCH3B(OH)2CH3 BHB(OH)3 NHNH3 NCH3NH2CH3 ∴(CH3)3B3N3H3 + 6H2O3CH3B(OH)2 + 3NH3 H3B3N(CH3)3 + 9H2O3H3BO3 + 3NH2(CH3) + 3H2 (CH3)2HB3N3H2(CH3) + 7H2O H3BO3 + 2CH3B(OH)2 + 2NH3 + CH3NH2 + H2 (CH3)H2B3N(CH3)2H + 8H2O NH3 + 2H3BO3 + CH3B(OH)+ 2NH2CH3+ 2H2 由于這四種類型水解后的產物及其量均有差別，因此根據這些差別可以判斷為何種三甲基取代物。 (4) 因為硼氮二元固體聚合物(BN)m與Cn (m = n/2)是等電子體，Cn可以有金剛石型和石墨型，所以(BN)x也具有金剛石型或石墨型。在金剛石型中，B、N采取sp3雜化，無自由電子存在，所以不導電，在石墨型中，雖然B、N都采取sp2雜化，形成層狀結構，但未參與雜化的N原子2p軌道上孤電子對占有B原子未參與雜化的2p軌道，成為定域π鍵，所以也不導電。 (5) [B5O9]3–2H2O[B5O7(OH)4]3– 從陰離子單元的結構式中可以看到陰離子單元的電荷與硼采取sp3雜化的原子個數相等。 5. 物種 IF3 ClO3– AsCl3(CF3)2 SnCl2 TeCl4 GaF63– 雜化類型 sp3d sp3 sp3d sp2 sp3d sp3d2 可能幾何構型 三角雙錐 三角錐型 三角雙錐型 V型 變形四面體 正八面體 6. (1) CO CO2 HCHO 一個σ鍵， 一個π鍵， 一個π配鍵 兩個σ鍵，兩個 三個σ鍵，一個π鍵 CH3COOH 7個σ鍵，一個。 （* 實際上CH3COO－中有： ，而 ∵OH上的氧原子采取sp3雜化，應為定域π鍵。 (2) 根據鍵級的大小，C－O的鍵長從小到大的排列為： CO < CO2 < HCHO < CH3COOH 7.(1) (2) 見上題中(D)。 (3) 設B、C混合物中B的質量分數為x，C的質量分數為y, B中碳的質量分數 = (12C)/(C12NH19) = 144.12/177.32 = 0.81277 氮的質量分數 = N/(C12NH19) = 14.01/177.32 = 0.079010 C中碳原子的質量分數 = (14C)/(C14AlNH24) =1412.01/(1412.01+26.98+14.01+1.0124) = 0.72049 氮原子的質量分數 = N/(C14AlNH24) = 14.01/233.37 ＝ 0.060033 ∴ 0.81277x + 0.72049y = 0.7371 0.079010x + 0.060033y = 6.34/100 解得x = 0.1757 = 17.57% y = 0.8248 = 82.48% 8. (1) 正四面體結構有：NH4+、SO42–，三角錐型有：NH3、SO32–， 所以A可能為Cu(NH4)SO3或Cu(NH3)SO4，但A是反磁性的，Cu2+是順磁性，而Cu+是反磁性，故A為Cu(NH4)SO3。 (2) Cu(NH3)42+ + 3SO2 + 4H2O 2Cu(NH4)SO3 + SO42– + 6NH4+ (3) 2Cu(NH4)SO3 + 2 H2SO4 CuSO4 + Cu + 2SO2 + (NH4)2SO4 + 2H2O (4) 50％ (5) 100％ 因為 ，如此循環(huán)，相當于100％。 9. (1) (2) C8(NO2)8 4N2 + 8CO2 10. (1) 如右圖所示。 (2) C8H4(NO2)4 N2 + 2H2O + 5CO+ 3C (3) MX4： = 19種，MX3Y： ＝ 1918＝342 MX2Y2： = 1918/2＝171 MX2YZ： ＝ 191817/2＝2907 MXYZW： = 219181716/(4321)＝7752 C的種類有：19+342+171+2907+7752＝11191 (4) C中MXYZW有對映體，所以對映體數目＝3876。