2019-2020年沪科版化学高一上1.2《原子结构》强化专题训练及参考答案.doc

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2019-2020年沪科版化学高一上1.2《原子结构》强化专题训练及参考答案 可能用到的相对原子质量：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 选择题 （单选题，每题3分共30分） 1、下列叙述中，不正确的是： ①原子晶体中只含有极性键；②金属在常温时都以晶体形式存在；③每个水分子内含有两个氢键；④分子晶体中一定有分子间作用力，有的还可能有氢键。 A．①③④ B．②③ C．①②④ D．①②③ 2．某盐Na2R2O35H2O遇酸分解，具有还原性，R2O的结构如图所示。其中两个R处于不同的价态，则R①和R②的价态分别是： A.＋3，－1 B.＋6，－2 C.＋4，－1 D.－3，＋1 3下列叙述正确的是 A. 两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键 B. 两种非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键 C. 含有极性键的化合物分子中一定不含非极性键 D. 只要是离子化合物，其熔点就比共价化合物的熔点高 4由短周期两种元素形成化合物A2B3，A3+比B2－少一个电子层，且A3+具有与Ne相同的核外电子层结构，则下列说法正确的是 A．A2B3是三氧化二铝　　 B. A3+和B2－最外电子层上的电子数相等 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 等是极性分子，CO2 、BF3、CC14 等是极性键构成的非极性分子。根据上述事实可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是 ( ) A．分子中不能含有H原子 B．在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键 C．在ABn分子中每个共价键的键长都相等 D．在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量 6．下列物质固态时，必定是分子晶体的是 ( ) A．酸性氧化物 B．非金属单质 C．碱性氧化物 D．含氧酸 7下列分子的电子式书写正确的是 ( ) 8、现在含有硒（Se）的保健品已开始进入市场，已知它与氧同主族，与钾同周期。则下列关于硒的叙述中错误的是 A、原子序数为24 B、最高价氧化物的化学式为SeO3； C、非金属性比溴弱； D、气态氢化物化学式为H2Se。 9关于晶体的下列说法中正确的是 A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子； B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子； C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高； D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低。 10、设阿佛加德罗常数的符号为NA，下列叙述正确的是 A、1摩尔D2O所含质子数为12 NA B、10克氖气所含原子数为NA C、0.5 摩尔单质铝与足量盐酸反应转移电子数为1.5NA D、标准状况下，1升水所含分子数为1/22.4 NA 二 主观题 （共六大题，70分） 11归纳整理是科学学习的重要方法之一。在学习了氧族元素的各种性质后，可归纳整理出如下所示的表格(部分)。 性质\元素 8O 16S 34Se 52Te 单质熔点（℃） -218.4 113 450 单质沸点（℃） -183 444.6 685 1390 主要化合价 -2 -2,+4,+6 -2,+4,+6 原子半径 逐渐增大 单质与H2反应情况 点燃时易化合 加热化合 加热难化合 不能直接化合 请根据上表回答下列问题： （1）硒的熔点范围可能是 （2）碲的化合价可能有 （3）硫、硒，碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是 (填化学式)。 （4）氢硒酸有较强的_________（填“氧化性”或“还原性”），因此放在空气中长期保存易变质，其可能发生的化学方程式为_________________________________。 （5）工业上Al2Te3可用来制备H2Te，完成下列化学方 （△E） 程式： A12Te3 + ( ) A1(OH)3↓ + H2Te↑ （6）右图所示为氧族元素单质与H2反应过程中的能 量变化示意图，其中a、b、c、d分别表示氧族中某 一元素的单质，△E为相同物质的量的单质与H2反应 过程中的能量变化（反应的热效应）。则：b代表 ，d代表 (均写名称)。 12短周期元素形成的纯净物A、B、C、D、E是转化关系如下图所示，物质A与物质B之间的反应不在溶液中进行（E可能与A、B两种物质中的某种相同）。 一定条件 +H2O 气体E 物质A 化合物C 化合物D 物质B 请回答下列问题： （1）若C是离子化合物，D是一种强碱，写出C的一种化学式 。 （2）若E的水溶液呈现弱酸性，D是既能溶于强酸、又有溶于强碱的化合物。 用电离方程式解释D既能溶于强酸，又能溶于强碱的原因。 。 （3）若C是一种气体，D是一种强酸，则： ①C与水反应的化学方程式为 。 ②有人认为“浓H2SO4可以干燥气体C”。某同学 为了验证该观点是否正确，用右图装置进行实验。 实验过程中，浓H2SO4中未发现有气体逸出，且变 为红棕色，则你得出的结论是 。 13现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表： 元素编号 元素性质或原子结构 T M层上有2对成对电子 X 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性 Z 元素最高正价是＋7价 （1）元素T的原子最外层共有 种不同运动状态的电子。元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是 （2）元素Y与氢元素形成一种离子YH4＋，写出该微粒的电子式 （用元素符号表示） （3）元素Z与元素T相比，非金属性较强的是 （用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是 a 常温下Z的单质和T的单质状态不同 b Z的氢化物比T的氢化物稳定 c 一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是 ， 理由是 。 14已知：五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。其中，元素B原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，元素A与D、C与E分别同主族；A、B、D、E的单质都能在C的单质中燃烧，分别生成化合物X、Y、Z、P；化合物X在常温下是一种液体，化合物Y是一种有毒气体，单质E和化合物Z都是淡黄色固体。 请回答列下问题： （1）在周期表中，元素B位于 周期 族；E元素原子形成的简单离子的结构示意图 ； （2）将A、B、C、D、E五种元素的原子半径按由小到大顺序排列（用元素符号表示） ； （3）物质P可以使溴水褪色，写出该反应的离子方程式 ； （4）化合物X、Y、Z、P中的某两种能发生反应，生成A、B、C、D、E中的一种单质。试写出符合上述条件的两个化学方程式： ① ； ② 。 15 A、B、C、D、E五种短周期元素，其原子序数依次增大。其中，C与E可形成原子个数比分别为1：1和1：2的两种离子化合物；A与E同主族；B与E的原子序数之和等于C与D的原子序数之和。请回答下列问题： （1）C与E形成的一种化合物可与BC2发生氧化还原反应，该化合物中含有的化学键类型是 ； （2）由A、B、C、E四种元素组成的一种在日常生活中具有重要用途的酸式盐，溶于水后得到的溶液中存在 种平衡体系，该溶液中各种离子间的电荷守恒关系式为 ； （3）等物质的量的D单质与E的氢氧化物在一定条件下恰好完全反应，生成一种盐、水和一种气体，该反应的化学方程式 ； （4）以金属Pt为电极，以E的氢氧化物的溶液作电解质溶液，将A、C的单质分别通入到两个电极上，可以构成原电池。该电池中，在正极上发生反应的物质是 , 负极上的电极反应式为 。 16 A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A元素的原子半径最小；B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐；D与A同主族，且与E同周期；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3/4，A、B、D、E这四种元素，每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。请回答下列问题： （1）C和E两种元素相比较，非金属性较强的是（填元素名称） ，可以验证该结论的是（填写编号） ； A．比较这两种元素的常见单质是沸点 B．比较这两种元素的单质与氢气化合的难易 C．比较这两种元素的气态氢化物的稳定性 （2）A、B、C、E可形成两种酸式盐（均有四种元素组成），两种酸式盐相互反应的离子方程式为 。 （3）A、C、E间可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子，且甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为 ； （4）①在火箭推进器中装有液态B2A4和液态A2C2，已知0.4mol液态B2A4和足量液态A2C2反应，生成气态B2和气态A2C，放出256.6kJ的热量。试写出该反应的热化学方程式： 。 ②B2A4又称为肼，是一种可燃性液体，肼——空气 燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20% —30%的KOH溶液，该电池放电时的正极反应式为： 。 右图是一个电解装置示意图，假设使用肼—空 气燃料电池作为本装置中的电源，铜片是质量128g， 则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L（假设空气中氧气体积含量为20%）。 第二卷 1. NO的生物活性已引起科学家高度重视，它与O2－反应，生成A。在生理pH条件下，A的t 1/2= 1～2秒。 (1) 写出A的可能的Lewis结构式，标出形式电荷。判断它们的稳定性。 (2) A与水中的CO2迅速一对一地结合，试写出此物种可能的路易斯结构式，表示出形式电荷，判断其稳定性。 (3) 含Cu+的酶可把NO2－转化为NO，写出此反应方程式。 (4) 在固定器皿中，把NO压缩到100atm，发现气体压强迅速降至略小于原压强的2/3，写出反应方程式，并解释为什么最后的气体总压略小于原压的2/3。 2. 试画出N5+离子的Lewis所有可能结构式，标出形式电荷，讨论各自稳定性，写出各氮原子之间的键级。你认为N5+的性质如何？它应在什么溶剂中制得。 3. 在地球的电离层中，可能存在下列离子：ArCl+、OF+、NO+、PS+、SCl+。请你预测哪一种离子最稳定？哪一种离子最不稳定？说明理由。 4. 硼与氮形成类似苯的化合物，俗称无机苯。它是无色液体，具有芳香性。 (1) 写出其分子式，画出其结构式并标出形式电荷。 (2) 写出无机苯与HCl发生加成反应的方程式 (3) 无机苯的三甲基取代物遇水会发生水解反应，试判断各种取代物的水解方程式，并以此判断取代物可能的结构式。 (4) 硼氮化合物可形成二元固体聚合物，指出这种聚合物的可能结构，并说明是否具有导电性。 (5) 画出Ca2(B5O9)Cl2H2O中聚硼阴离子单元的结构示意图，指明阴离子单元的电荷与硼的哪种结构式有关。 5. 用VSEPR理论判断下列物种的中心原子采取何种杂化类型，指出可能的几何构型。 (1)IF3 (2)ClO3－ (3)AsCl3(CF3)2 (4)SnCl2 (5)TeCl4 (6)GaF63－ 6. 试从结构及化学键角度回答下列问题：一氧化碳、二氧化碳、甲醛、甲酸等分子 (1) 画出各分子的立体构型，并标明各原子间成键情况（σ、π、Π ） (2) 估计分子中碳—氧键的键长变化规律 7. 近期报导了用二聚三甲基铝[Al(CH3)3]2 (A)和2, 6 —二异丙基苯胺(B)为原料，通过两步反应，得到一种环铝氮烷的衍生物(D)： 170℃ 第一步：A + 2B === C + 2CH4 第二步：□C □D + □CH4 （□中填入适当系数） 请回答下列问题： (1) 分别写出两步反应配平的化学方程式（A、B、C、D要用结构简式表示 (2) 写出D的结构式 (3) 设在第一步反应中，A与过量B完全反应，产物中的甲烷又全部挥发，对反应后的混合物进行元素分析，得到其质量分数如下： C (碳)：73.71% ， N (氮)： 6.34% 试求混合物中B和C的质量分数（%） （已知相对原子量：Al：26.98、C：12.01、N：14.01、H：1.01） 8．四氨合铜(II)离子在微酸性条件下，与二氧化硫反应生成一种沉淀物(A)，该沉淀物中Cu:N:S（原子个数比）=1:1:1，结构分析证实：存在一种正四面体和一种三角锥型的分子或离子，呈逆磁性。该沉淀物与硫酸混合，受热分解成纳米粒子B、溶液C和气体D。 (1) 试推断出沉淀物(A)的化学式 (2) 写出生成(A)的离子方程式 (3) 写出A与硫酸反应的方程式 (4) 按(3)的操作，B的最大理论产率为多少？ (5) 若在密闭容器中完成(3)操作，B的最大理论产率为多少？ 9．最近，我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药，它跟三硝基甘油一样抗打击、抗震，但一经引爆就发生激烈爆炸，据信是迄今最烈性的非核爆炸品。该炸药的化学式为C8N8O16，同种元素的原子在分子中是毫无区别的。 (1) 试画出它的结构式。 (2) 试写出它的爆炸反应方程式。 (3) 它具有强烈爆炸性的原因是什么？（注：只需给出要点即可） 10．1964年Eaton合成了一种新奇的烷，叫立方烷，化学式C8H8（A）。20年后，在Eaton研究小组工作的博士后XIONGYUSHENG（译音熊余生）合成了这种烷的四硝基衍生物（B），它是一种烈性炸药。最近，有人计划将B的硝基用19种氨基酸取代，得到立方烷的四酰胺基衍生物（C），认为极有可能从中筛选出最好的抗癌、抗病毒，甚至抗爱滋病的药物来。回答如下问题： (1) 四硝基立方烷理论上可以有多种异构体，往往只一种是最稳定的，它就是（B），请画出它的结构式。 (2) 写出四硝基立方烷（B）爆炸反应方程式。 (3) C中每个酰胺基是一个氨基酸基团。请估算，B中的硝基被19种氨基酸取代，理论上总共可以合成多少种氨基酸组成不同的四酰胺基立方烷（C）？ (4) C中有多少对对映异构体？ 原子结构强化训练专题参考答案 一 选择题 （单选题，每题3分共30分） 1D 金刚石中C-C键为非极性键，汞常温下为液态，氢键存在水分子之间而不是存在于分子之内。 2B 中间的R和三个负二价氧相连应显＋6，下边的R应为负二价与中间的R形成配位键。 3B 两种元素构成的共价化合物分子中，过氧化氢里的O-O键，烃中的C-C键等都为非极性键，所以选B. 4B 由题可知，A为AL，B为S显然答案为B。 5B 甲烷为非极性分子，其中含有H ，NH3 、H2S中键长都相等，但为极性分子，甲烷中两元素的相对原子质量不符合D。 6D酸性氧化物中的二氧化硅为原子晶体，非金属单质中的金刚石等为原子晶体，碱性氧化物大都为离子晶体，含氧酸都为分子晶体。 7C AB中都少画了电子对，C中应为碳氧双键。 8A 硒（Se）的原子序数为34. 9A在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子，在晶体中有阳离子可能有阴离子也可能有自由电子，金属晶体中W的熔点很高，金属晶体中Hg熔点很低。 10C 1摩尔D2O所含质子数为10 NA ，10克氖气所含原子数小于NA ，标准状况下水为液态，1升水所含分子数远大于1/22.4 NA 。 二 主观题 （共六大题，70分） 11 (10分) (1）113 ～ 450℃； （1分） （2）－2、+4、+6； （1分） （3）H2Te＞H2Se＞H2S； （1分） （4）还原性 （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能溶于浓H2SO4，因而不能用浓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 具有金属性 （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） 高温 （4）①2Na2O2+2H2O === 4NaOH+O2↑ ②CO+H2O(g) CO2+H2（6分） 15（12分）【答案】（1）离子键、共价键（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】由题意得：A、B、C、D、E五种元素分别是H、C、O、F、Na。由此可以解决题目所给的问题。 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)的稳定性大于(Ⅱ)。 (2) 第(III)式最稳定。 (3) Cu+ + NO2–+ 2H+ Cu2+ + NO + H2O (4) 若压强降到原来的2/3，则说明3 mol NO变成2 mol气态物质： 3NO NO2 + N2O，又由于2NO2N2O4，所以最后的气体总压还要略小于原压的2/3。 2. (II)、(V)不稳定，舍去，(I)比(III)、(IV)稳定。 N(a)—N(b)的键级为5/2~3, N(b)—N(c)的键级为1～3/2, N(c)—N(d)的键级为1～3/2，N(d)—N(e)的键级为5/2～3。 N5+有极强的氧化性。应在液态HF中制备N5+。 3. ArCl+ OF+ NO+ PS+ SCl+ 键级： 1 2 3 3 2 ArCl+键级最小，最不稳定；虽然NO+与PS+的键级都是3，但NO+是2p—2p轨道重叠的π键，而PS+是3p—3p轨道重叠的π键。前者重叠程度大，Eπ大，所以NO+比PS+稳定，即NO+离子最稳定。 4. (1) B3N3H6 (2) (3) 无机苯的三甲基取代物有： (I) (Ⅱ) (III) (IV) (V) (Ⅵ) 实际上只有四种类型，因为II、IV；IV、VI属于同类型中的几何异构体。这四种类型为(CH3)3B3N3H3、H3B3N3(CH3)3、(CH3)2HB3N3H(CH3)2、H2(CH3)B3N3(CH3)2H。 各基团与H2O的反应： 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 由于这四种类型水解后的产物及其量均有差别，因此根据这些差别可以判断为何种三甲基取代物。 (4) 因为硼氮二元固体聚合物(BN)m与Cn (m = n/2)是等电子体，Cn可以有金刚石型和石墨型，所以(BN)x也具有金刚石型或石墨型。在金刚石型中，B、N采取sp3杂化，无自由电子存在，所以不导电，在石墨型中，虽然B、N都采取sp2杂化，形成层状结构，但未参与杂化的N原子2p轨道上孤电子对占有B原子未参与杂化的2p轨道，成为定域π键，所以也不导电。 (5) [B5O9]3–2H2O[B5O7(OH)4]3– 从阴离子单元的结构式中可以看到阴离子单元的电荷与硼采取sp3杂化的原子个数相等。 5. 物种 IF3 ClO3– AsCl3(CF3)2 SnCl2 TeCl4 GaF63– 杂化类型 sp3d sp3 sp3d sp2 sp3d sp3d2 可能几何构型 三角双锥 三角锥型 三角双锥型 V型 变形四面体 正八面体 6. (1) CO CO2 HCHO 一个σ键， 一个π键， 一个π配键 两个σ键，两个 三个σ键，一个π键 CH3COOH 7个σ键，一个。 （* 实际上CH3COO－中有： ，而 ∵OH上的氧原子采取sp3杂化，应为定域π键。 (2) 根据键级的大小，C－O的键长从小到大的排列为： CO < CO2 < HCHO < CH3COOH 7.(1) (2) 见上题中(D)。 (3) 设B、C混合物中B的质量分数为x，C的质量分数为y, B中碳的质量分数 = (12C)/(C12NH19) = 144.12/177.32 = 0.81277 氮的质量分数 = N/(C12NH19) = 14.01/177.32 = 0.079010 C中碳原子的质量分数 = (14C)/(C14AlNH24) =1412.01/(1412.01+26.98+14.01+1.0124) = 0.72049 氮原子的质量分数 = 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) 正四面体结构有：NH4+、SO42–，三角锥型有：NH3、SO32–， 所以A可能为Cu(NH4)SO3或Cu(NH3)SO4，但A是反磁性的，Cu2+是顺磁性，而Cu+是反磁性，故A为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％ 因为 ，如此循环，相当于100％。 9. (1) (2) C8(NO2)8 4N2 + 8CO2 10. (1) 如右图所示。 (2) C8H4(NO2)4 N2 + 2H2O + 5CO+ 3C (3) MX4： = 19种，MX3Y： ＝ 1918＝342 MX2Y2： = 1918/2＝171 MX2YZ： ＝ 191817/2＝2907 MXYZW： = 219181716/(4321)＝7752 C的种类有：19+342+171+2907+7752＝11191 (4) C中MXYZW有对映体，所以对映体数目＝3876。