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第三单元 微粒之间的相互作用力和物质的多样性
(计时:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.下列物质的电子式书写正确的是( )
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧
C.②③⑤⑥⑦ D.①④⑧
解析 ②中H2S为共价化合物,其正确的电子式为H::H。③中表示的是氢氧根离子,电子式中没有标出所带的电荷数。⑤中表示氮气的电子式时漏了2对孤对电子。⑥中CO2的电子式应为::C::。⑦中HClO的结构式为H—O—Cl,电子式应为:::H。
答案 D
2.(2022·保定摸底)下列有关化学用语表示正确的是( )
A.Cl-的结构示意图:
D.CO2的分子比例模型:
解析 A选项为氯原子的结构示意图,错误;C选项中F原子的最外层应为8个电子,电子式为 ;D项中C原子半径应大于O。
答案 B
3.下列化合物中既含离子键又含共价键,且水溶液显碱性的是( )
A. B.CO2
C.Na2O2 D.NH4Cl
解析 过氧化钠中既含离子键又含共价键,溶于水生成氢氧化钠,溶液显碱性。
答案 C
4.在下列变化过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是( )
A.将SO2通入水中 B.烧碱溶于水
C.将HCl通入水中 D.硫酸氢钠溶于水
解析 SO2、HCl不含有离子键,所以不会有离子键的破坏过程,A项和C项不符合题意;烧碱在水溶液中电离产生了钠离子和氢氧根离子,没有共价键的破坏过程,B项错;硫酸氢钠既含有离子键又含有共价键,溶于水时钠离子与硫酸氢根离子之间的离子键被破坏,同时硫酸氢根离子中的共价键也被破坏。
答案 D
5.(2022·石家庄质检)下列各组化合物中,化学键类型完全相同的是( )
A.C2H6,H2O2,C2H5OH
B.HCl,NaCl,MgCl2
C.H2O,CO2,Na2O2
D.NaOH,NaClO,Na2O
解析 A选项中各物质所含化学键均为共价键,正确;HCl中只含共价键,NaCl、MgCl2中只含离子键,B选项错误;H2O、CO2中只含共价键,Na2O2中既有离子键又有共价键,C项错误;NaOH、NaClO中既有离子键又有共价键,Na2O中只有离子键,D选项错误。
答案 A
6.科学家最近研制出可望成为高效火箭推动剂的N(NO2)3,下列有关N(NO2)3分子的说法正确的是( )
A.该物质是只含共价键的共价化合物
B.该物质中既含共价键也含离子键
C.该物质是离子化合物
D.该物质的组成微粒是阴阳离子
解析 依据题中信息可知,该物质由分子构成,组成微粒是分子,不含离子键,不是离子化合物。所以A选项正确。
答案 A
7.下列对化学键的生疏正确的是( )
A.化学变化中肯定存在化学键的断裂和形成,物理变化中肯定不存在化学键的断裂和形成
B.化学键可以使原子相结合,也可以使离子相结合
C.断裂化学键要放出能量,形成化学键要吸取能量
D.离子化合物中肯定只含离子键
解析 A项,HCl溶于水为物理变化,但是H—Cl键断裂,错;C项,断裂化学键需要吸取能量,形成化学键需要放出能量,错;D项,离子化合物中肯定含有离子键,可能含有共价键,如NH4Cl,错。
答案 B
8.x、y均为短周期元素,x为ⅠA族元素,y原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.x的原子半径肯定大于y的原子半径
B.由x、y可以组成x2y或x2y2形式的化合物
C.x2y是离子化合物
D.共价化合物x2y中全部原子都满足最外层为8电子结构
解析 从题干可知,y为氧元素,x可能为氢元素、锂元素或钠元素。A项,假如x为氢元素,则结论错误。B项,x为氢元素或钠元素时均符合题意。C项,假如x为钠元素,Na2O为离子化合物,假如x是氢元素,H2O为共价化合物。D项,若x2y为共价化合物,则x2y为H2O,而氢原子外围只有2个电子。
答案 B
9.(2022·山东济宁模拟)W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强,下列说法中正确的是( )
A.化合物XZW既含离子键也含共价键
B.对应气态氢化物的稳定性:Y>Z
C.对应简洁离子半径:X>W
D.Y的氧化物能与Z或X的最高价氧化物对应的水化物反应
解析 W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,W的一种核素的质量数为18,中子数为10,所以W的质子数是8,故W为氧,结合信息推知X、Y、Z分别为钠、硅、氯。A项,NaClO中含离子键,也含共价键正确;B项,非金属性Si<Cl,则稳定性SiH4<HCl,B项错;离子半径:O2->Na+,则C项错;SiO2与NaOH溶液反应而不与HClO4溶液反应,则D项错。
答案 A
10.(2022·济南模拟)已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )
A.1 mol由元素A、B组成的化合物肯定含有18 mol e-
B.元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间不行能发生反应
C.C元素与其他元素形成的化合物确定是离子化合物
D.化合物AE与CE含有相同类型的化学键
解析 元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,再结合题中信息知B只能是其次周期元素C(碳);连续分析知A是H,C是Na,D是Al,E是Cl。由元素A、B组合成的化合物是烃,1 mol烃中不肯定含有18 mol e-,如CH4,A项错误;NaOH和Al(OH)3能发生反应,B项错误;HCl中含有共价键,NaCl中含有离子键,D项错误。
答案 C
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
11.(10分)(1)请用下列10种物质的序号填空:
①O2 ②H2 ③NH4NO3 ④K2O2 ⑤Ba(OH)2
⑥CH4 ⑦CO2 ⑧NaF ⑨NH3 ⑩I2
只有离子键的是________;只有共价键的是________。
(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,若XY2为离子化合物CaF2,其电子式为________;若XY2为共价化合物CS2,其结构式为________________。
(3)氯化铝的物理性质格外特殊,如:氯化铝的熔点为190 ℃(2.02×103 Pa),但在180 ℃就开头升华,据此推断,氯化铝是_____
(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的推断正确的试验依据是______________________。
(4)现有a~g 7种短周期元素,它们在周期表中的位置如下,请据此回答下列问题:
①元素的原子间反应最简洁形成离子键的是________(填序号,下同),最简洁形成共价键的是________;
A.c和f B.b和g
C.d和g D.b和e
②写出a~g 7种元素形成的全部原子都满足最外层8电子结构的任意一种分子的分子式________________。
答案 (1)⑧ ①②⑥⑦⑨⑩
(2)[::]-Ca2+[::]- S===C===S
(3)共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电
(4)①B C ②CCl4(或PCl3等)
12.(10分)(2022·江西质检)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大,X的阴离子与Y的内层电子数相等,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍,Z、L是空气中含量最多的两种元素,M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题:
(1)L的元素名称为________;五种元素的原子半径从小到大的挨次是(用元素符号表示)________________。
(2)Z、X两元素按原子数目比1:3和2:4构成分子A和B,用电子式表示A的形成过程________________,B的结构式为________。
(3)硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为________,其最高价氧化物对应的水化物化学式为________________。
(4)肯定条件下,M与TiO2、C(石墨)反应只生成乙和碳化钛(TiC),二者均为某些高温结构陶瓷的主要成分。已知该反应生成1 mol乙时放出536 kJ热量,其热化学方程式为__________________。
解析 依据Z、L是空气中含量最多的两种元素,M是地壳中含量最高的金属元素,可知Z、L分别是氮和氧,M是铝。Y原子的最外层电子数是次外层电子数的两倍,所以Y为C,X的阴离子电子数为2,所以X是氢,而由于Z、X两元素按原子数目比13和24构成分子A和B,所以Z是氮,形成的A是氨气。(1)问中原子半径比较,电子层数越多半径越大,假如电子层数相同,则核电荷数越大半径越小,所以半径比较为H<O<N<C<Al;(2)中A为NH3,B为N2H4;(3)Se的原子比L即O的多两个电子层,多26个电子,为34个。最高价为正六价,与硫酸相像,可以写出H2SeO4;(4)依据反应物与生成物写反应方程式,配平。热化学方程式需标注物质状态和反应热。
答案 (1)氧元素 H<O<N<C<Al
(3)34 H2SeO4
(4)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s,石墨)===2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 072 kJ·mol-1
13.(10分)(2022·杭州检测)W、X、Y、Z为短周期内除稀有气体元素外的四种元素。它们的原子序数依次增大,其中只有Y是金属元素,Y的最外层电子数和W的最外层电子数相等,Y、Z两种元素的质子数之和为W、X两种元素的质子数之和的3倍。由此可知:
(1)元素W为________(填元素符号,下同),X为________,Y为________,Z为________。
(2)上述元素中任意三种组成的既含有离子键又含有共价键的化合物有________________________(填化学式,至少写三种)。
(3)四种元素两两组合,形成的共价化合物有________(填化学式,至少写三种)。
(4)上述四种元素可组成化合物________(填化学式),其中含有的化学键为________键和________键。
解析 (1)Y为金属且与非金属W的最外层电子数相等,故Y为Na,W为H,另依据Y、Z质子数之和是W、X质子数之和的3倍,则X为O,Z为S。(4)四种元素形成的化合物为NaHSO4或NaHSO3等,其中均含离子键、共价键。
答案 (1)H O Na S
(2)Na2SO4、Na2SO3、NaHS、NaOH等(任写三种)
(3)SO2、H2O、H2S、H2O2、SO3等(任写三种)
(4)NaHSO4(或NaHSO3等) 离子 共价
14.(10分)已知X、Y、Z、W四种短周期元素的原子序数依次增大,其中X与Y、Z、W所形成的常见化合物在常温下均呈气态,在周期表中W与Z左右相邻,Y的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成盐,且Y的核电荷数与W的最外层电子数相同。
请回答下列问题:
(1)写出Z的离子结构示意图________。
(2)X、Y、W可组成一化合物,其原子个数之比为411,该化合物在农业生产中的俗名为________,其化学式中含有的化学键有________。
(3)Z2W2分子中,W与Z均满足8e-稳定结构,则Z2W2的电子式为________。
(4)YW3在常温下是一种淡黄色的液体,遇水即发生水解反应,可生成一种具有漂白性的物质,写出反应的化学方程式__________;该反应说明Y和W中非金属性较强的是________(填元素符号)。
解析 Y的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成盐,且Y的核电荷数与W的最外层电子数相同,故可以确定Y为氮元素,W为氯元素。W与Z左右相邻,且X与Y、Z、W所形成的常见化合物在常温下均呈气态,可知X为氢元素,Z为硫元素。
答案 (1)
(2)氯铵 共价键、离子键
(3):::::
(4)NCl3+3H2O===NH3↑+3HClO N
15.(10分)(2022·唐山一模)A、B、C、D、E为五种元素的单质,其余为化合物。其中只有E为金属元素,五种元素的原子序数按B、D、C、A、E挨次依次增大,D、C元素在周期表中位置相邻,在肯定条件下,B可以分别和A、C、D化合生成甲、乙、丙化合物,C和D化合可得丁。已知乙、丙每个分子中均含有10个电子,相互转化关系如图所示:
请回答下列问题:
(1)下面是周期表的一部分,请将A、C、E用元素符号填在相应的位置上。
(2)写出工业上制取A反应的离子方程式:_________________。
(3)戊的分子式为________。B与D形成的原子个数比为21的化合物中,D原子最外层为8电子结构,请写出该化合物的电子式:________。
(4)A与丙常温下发生反应生成甲与单质D,该反应的化学方程式为______________________________________________________。
(5)8 g E在A中燃烧放出热量Q kJ,写出该反应热化学方程式:________________________________________(热量是常温下测定的)。
(6)试验室配制庚溶液的试验方法是______________________。
解析 B可以分别和C、D化合生成乙、丙化合物,且乙、丙每个分子均含有10个电子,则可以推想B为H2,C、D为C、N、O、F等元素中的两种形成的单质,由“D、C元素在周期表中位置相邻”和“C和D化合可得丁”推想D为N2,C为O2,再由框图知,A与E反应生成己,己与E反应生成庚,而E为金属,则E为变价金属,推想E为Fe,A为Cl2,则甲为HCl,乙为H2O,丙为NH3,丁为NO,戊为HClO,己为FeCl3,庚为FeCl2,符合框图转化关系,推想成立。
(1)Cl在第三周期ⅦA族,O在其次周期ⅥA族,Fe在第四周期Ⅷ族。
(2)工业制取氯气是电解饱和食盐水,离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
(3)B与D形成的原子个数比为2:1的化合物中,D原子最外层为8电子结构的为N2H4,电子式为。
(4)A与丙常温下发生反应生成甲与单质D,即3Cl2+2NH3===N2+6HCl。
(5)8 g E的物质的量为1/7 mol,燃烧放出热量为Q kJ,则2 mol E燃烧放出热量为14Q kJ,热化学方程式为2Fe(s)+3Cl2(g)2FeCl3(s) ΔH=-14Q kJ·mol-1。
(6)庚溶液为FeCl2溶液,配制时要加入适量铁粉防止Fe2+被氧化,还要加入盐酸抑制Fe2+水解。
答案 (1)
(2)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
(3)HClO
(4)3Cl2+2NH3===N2+6HCl
(5)2Fe(s)+3Cl2(g)2FeCl3(s)
ΔH=-14Q kJ·mol-1
(6)向盐酸中加入适量的FeCl2晶体,搅拌溶解,然后加水稀释,并加入少许铁粉
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