2018-2019学年福建省龙海市程溪中学高二下学期期中考试化学试题 解析版

2018-2019学年福建省龙海市程溪中学高二下学期期中考试化学试题 解析版

程溪中学2018-2019下学期高二化学期中考试卷 一、选择题（共18小题，每小题3分，满分54分）‎ ‎1.下列离子中外层d轨道达半充满状态的是( )‎ A. Cr3+ B. Fe3+ C. Co3+ D. Cu+‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ d能级上有5个轨道，最多容纳10个电子，半充满状态时，d能级上有5个电子。‎ ‎【详解】d能级上有5个轨道，最多容纳10个电子，半充满状态时，d能级上有5个电子；‎ A、Cr3＋的电子排布式为[Ar]3d3，不符合半满，故A不符合题意；‎ B、Fe3＋的电子排布式为[Ar]3d5，符合半满，故B符合题意；‎ C、Co3＋的电子排布式为[Ar]3d6，不符合半满，故C不符合题意；‎ D、Cu＋的电子排布式为[Ar]3d10，全满，故D不符合题意。‎ 故答案选B。‎ ‎2.以下电子排布式不是基态原子的电子排布式的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ A．基态原子的电子排布式为1s22s1，符合基态原子电子排布规律，A不选；B．基态原子的电子排布式应为1s22s2，发生电子跃迁为1s22s12p1，所以不是基态原子电子排布式，B选；C．基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，符合基态原子电子排布规律，C不选；D．基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1，符合基态原子电子排布规律，D不选；答案选B。‎ 点睛：本题考查核外电子排布，明确基态电子排布规律与能量跃迁的关系为解答关键，注意掌握能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。‎ ‎3.下列关于乙烯（CH2=CH2）的说法不正确的（　　）‎ A. 乙烯分子中2个碳原子都是sp2杂化 B. 乙烯分子存在非极性键 C. 乙烯分子中4个H原子在同一平面上 D. 乙烯分子有6个σ键 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A．乙烯分子中2个碳原子的价层电子对数为3，所以碳碳双键两端的碳原子采用sp2杂化，A正确；B．同种非金属元素之间存在非极性共价键，不同非金属元素之间存在极性共价键，所以分子存在非极性键，B正确；C．乙烯分子的空间结构为平面形，所以4个H原子在同一平面上，C正确；D．共价单键是σ 键，共价双键中一个是σ键一个是π键，所以乙烯中有5个σ 键，1个π 键，D错误；答案选D。‎ ‎4.下列比较不正确的是（　　）‎ A. 非金属性：C＞N B. 酸性：HClO4＞H2CO3‎ C. 碱性：NaOH＞Mg(OH)2 D. 热稳定性H2O＞H2S ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 同一周期，从左至右，元素的非金属性增强，故非金属性：N＞C，A错误；‎ B. Cl非金属性比C强，所以它们的最高价氧化物的酸性：HClO4＞H2CO3，B正确 C. 同一周期，从左至右，元素的金属性减弱，则金属性：Na＞Mg，所以碱性：NaOH＞Mg(OH)2，C正确；‎ D. 同一主族，从上至下，元素的非金属性减弱，故非金属性：O＞S，即氢化物的热稳定性：H2O＞H2S，D正确；‎ 故合理选项为A。‎ ‎【点睛】本题主要考察元素金属性与非金属性强弱判断，判断方法较多，要熟记。‎ ‎5.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是(　　)‎ A. 电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B. 电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C. 氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D. 在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 在电流作用下,基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级,变为激发态原子,这一过程要吸收能量,不会发出红色光;而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将释放能量,从而产生红色光,故A项正确。‎ ‎6.下列分子均属于极性分子且中心原子均为sp3杂化的是（ ）‎ A. CH4、 P4 B. SO2、 CHCl3‎ C. PCl3、SO3 D. NH3、 H2O ‎【答案】D ‎【解析】‎ A. CH4中C原子形成4个δ键，孤电子对个数为0，价层电子对数为4，为sp3杂化，分子构型正四面体形，空间结构对称为非极性分子；P4分子构型正四面体形，空间结构对称为非极性分子，故A错误；B. SO2中S原子形成2个δ键，孤电子对个数=1/2(6−2×2)=1，价层电子对数为3，为sp2杂化，分子构型为V形，空间结构不对称为极性分子；CHCl3中C原子形成4个δ键，没有孤电子对，价层电子对数为4，为sp3杂化，空间结构不对称为极性分子，故B错误；C. PCl3中P原子形成3个δ键，孤电子对个数=1/2×(5−3×1)=1，价层电子对数为4，为sp3杂化，分子构型为三角锥形，空间结构不对称为极性分子；SO3中S原子形成3个δ键，孤电子对个数=1/2×(6−2×3)=0，价层电子对数为3，为sp2杂化，分子构型为平面三角形，空间结构对称为非极性分子，故C错误；D. NH3中N原子形成3个δ键，有1个孤电子对，为sp3杂化，分子构型为三角锥形，空间结构不对称为极性分子；H2O中O原子形成2个δ键，有2个孤电子对，为sp3杂化，分子构型为V形，空间结构不对称为极性分子，故D正确；本题选D。‎ 点睛：分子空间结构不对称，正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称的，这样的分子为极性分子；中心原子的杂化类型为sp3，说明该分子中心原子的价层电子对个数是4，据此判断。‎ ‎7.bXn﹣和aYm+两离子的电子层结构相同，则a等于（　　）‎ A. b﹣m﹣n B. b+m+n C. b﹣m+n D. m﹣n+b ‎【答案】B ‎【解析】‎ bXn﹣和aYm+两离子的电子层结构相同，则核外电子数相等，因此b＋n＝a－m，解得a＝b＋m＋n，答案选B。‎ ‎8.已知NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法不正确的是（　　）‎ A. 12g金刚石中平均含有2NA个σ键 B. 1mol SiO2晶体中平均含有4NA个σ键 C. 12g石墨中平均含1.5NA个σ键 D. 1mol CH4中含4NA个s﹣p　σ键 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 金刚石中每个C原子可形成的C-C σ键为4个；每条C-C键被两个C原子共有，每个碳原子可形成：4×=2个C-C键，则12g金刚石即1mol，含 C-C σ键2mol，即个数为2NA，A正确；‎ B. 在SiO2晶体中，1个Si原子周围有4个Si-O σ键，所以1mol SiO2晶体中含有4mol Si-O σ键， B正确；‎ C. 石墨中每个C原子与其它3个C原子形成3个C-C σ键，则平均每个C原子成键数目为3×=1.5个，12g石墨物质的量为1mol，平均含1.5NA个σ键，C正确；‎ D. 1mol甲烷中有4NA个s-sp3σ键，D错误；‎ 故合理选项为D。‎ ‎9.下列对一些实验事实的解释正确的是（ ） ‎ 选项 实验事实 解释 A 水加热到较高温度都难以分解 水分子间存在氢键 B 白磷为正四面体分子 白磷分子中P-P键间的键角是109°28′‎ C 用苯萃取碘水中的I2‎ 苯和I2均为非极性分子且苯与水不互溶 D H2O的沸点高于H2S H-O键的键长比H-S键的键长短 A. A B. B C. C D. D ‎【答案】C ‎【解析】‎ A．水分子的稳定性与化学键有关，与氢键无关，水加热到较高温度都难以分解，说明水中存在的化学键较强，A错误；B．白磷是正四面体结构，四个顶点上分别占有一个P原子，键角为60°，B错误；C．非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂，碘和苯都是非极性分子，水是极性分子，所以苯和I2均为非极性分子且苯与水不互溶，C正确；D．氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关，H2O的沸点高于H2S，说明水中含有氢键，D错误；答案选C。‎ 点睛：本题考查化学实验方案评价，为高频考点，涉及键角判断、物质稳定性与化学键的关系、相似相溶原理等知识点，明确物质结构、性质及基本原理是解本题关键，注意：化学键影响物质稳定性，分子间作用力和氢键影响物质熔沸点，为易错点。‎ ‎10.下列各组微粒的立体构型相同的是（　　）‎ A. CO2与SO2 B. CH4与CCl4 C. NH3与BF3 D. H3O+与SO3‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ A．CO2分子直线型分子，SO2中价层电子对个数都是3且都含有一对孤电子对，所以分子空间构型都是V形，A错误；B．CH4与CCl4分子中C原子价层电子对个数均为4+（4-4×1）/2=4，且不含孤电子对，所以CH4与CCl4分子均为正四面体结构，B正确；C．NH3中价层电子对个数=3+（5-3）/2=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形，BF3中B原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+0=3，所以分子构型为平面正三角形，C错误；D．H3O+中价层电子对个数都是3且含有一对孤电子对，所以为三角锥形结构，SO3中电子对数=3，S原子采取sp2杂化，分子空间构型为平面三角形，D错误，答案选B。‎ ‎11.下列说法或有关化学用语的表达不正确的是 A. 在基态多电子原子中，p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量 B. 核外电子排布由1s22s22p63s1→1s22s22p6 的变化需要吸收能量 C. 某元素基态原子的电子排布图 D. Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p6‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ A. 在基态多电子原子中，p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量，比如第2电子层的p轨道电子能量高于同一电子层的s轨道电子的能量，但是低于第3电子层的s轨道电子能量，所以A正确；B. 核外电子排布由1s22s22p63s1→1s22s22p6 的变化中失去了最外层的电子，需要克服原子核对最外层电子的吸引力，所以需要吸收能量，B正确；C. 某元素基态原子的电子排布图是不正确的，这样排布违反了洪特规则，电子在能量 相同的各个轨道上排布时，电子应尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，所以C不正确；D. 钙为20号元素，Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p6是正确的。‎ ‎12.已知Al2H6燃烧热极高，是一种很好的生氢剂，它跟水反应生成H2，球棍模型如图（白球为Al，黑球为H）．下列推测肯定不正确的是（　　）‎ A. 该物质与水反应，属于氧化还原反应 B. Al2H6在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水 C. Al2H6分子中 氢为+1价，铝为﹣3价 D. 氢铝化合物可能成为未来储氢材料和火箭燃料 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A．Al2H6与水反应生成氢氧化铝和氢气，该反应中H元素化合价由-1价、+1价变为0价，所以属于氧化还原反应，A正确；B．根据题中信息Al2H6的燃烧热极高，判断Al2H6能燃烧，根据原子守恒，Al2H6‎ 的组成元素只有Al、H两种元素，又由于是在氧气中燃烧，推出燃烧产物为氧化铝和水，B正确；C．在化合物中电负性大的显负价，电负性小的元素显正价，氢元素的电负性大于铝元素，氢铝化合物中铝元素显+3价，氢元素显-1价，C错误；D．氢铝化合物能和水反应生成氢氧化铝和氢气，可以作储氢材料，燃烧热极高可以作火箭燃料，D正确，答案选C。‎ ‎13.金属钠是体心立方堆积，关于钠晶体，下列判断合理的是 （　　）‎ A. 其熔点比金属铝的熔点高 B. 一个钠的晶胞中，平均含有4个钠原子 C. 该晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 D. 该晶体中的钠离子在外加电场作用下可发生定向移动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A．金属的原子半径越小，金属离子所带电荷越多，金属键越强；B．晶胞中Na原子位于立方体的顶点和体心；C．自由电子在电场的作用下可以定向移动；D．晶体中的钠离子不能自由移动。‎ ‎【详解】A．金属的原子半径越小，金属离子所带电荷越多，金属键越强，金属熔化时破坏金属键，所以Al的金属键强度大于Na，所以Na的熔点比金属铝的熔点低，选项A错误；B．晶胞中Na原子位于立方体的顶点和体心，则一个钠的晶胞中，平均含有钠原子数为×1+1=2，选项B错误；C．自由电子在电场的作用下可以定向移动，金属晶体中存在自由移动的电子，所以该晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动，选项C正确；D．晶体中的钠离子不能自由移动，所以晶体中的钠离子在外加电场作用下不能定向移动，选项D错误。答案选C。‎ ‎【点睛】本题考查了金属晶体的熔点比较、均摊法在晶胞计算中的应用、金属晶体的组成，题目难度不大，注意把握均摊法在晶胞计算中的应用。‎ ‎14.下列分子或离子中，价层电子对互斥模型（简称VSEPR模型），VSEPR模型几何构型与分子或离子的立体构型不一致的是（　　）‎ A. CO2 B. H2O C. CO32﹣ D. CCl4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 价层电子对互斥模型（简称VSEPR模型），根据价电子对互斥理论，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数。σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=×(a﹣xb)，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数；分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；实际空间构型要去掉孤电子对，略去孤电子对就是该分子的空间构型。价层电子对个数为4，不含孤电子对，为正四面体结构；含有一个孤电子对，空间构型为三角锥形，含有两个孤电子对，空间构型是V型；价层电子对个数为3，不含孤电子对，平面三角形结构；含有一个孤电子对，空间构型为为V形结构；价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形结构，据此判断。‎ ‎【详解】A．CO2分子中每个O原子和C原子形成两个共用电子对，所以C原子价层电子对个数是2，且不含孤电子对，为直线形结构，VSEPR模型与分子立体结构模型一致，A不符合题意；‎ B．水分子中价层电子对个数=2+×(6﹣2×1)=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有2个孤电子对，略去孤电子对后，实际上其空间构型是V型，VSEPR模型与分子立体结构模型不一致，B符合题意；‎ C．CO32﹣的中心原子C原子上含有3个σ 键，中心原子上的孤电子对数=×(4+2-2×3)=0，所以CO32﹣的空间构型是平面三角形，VSEPR模型与分子立体结构模型一致，C不符合题意；‎ D．CCl4分子中中心原子C原子原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+(4﹣1×4)=4，VSEPR模型为正四面体结构，中心原子不含有孤电子对，分子构型为正四面体结构，VSEPR模型与分子立体结构模型一致，D不符合题意；‎ 故合理选项为B。‎ ‎15.下列说法正确的是 A. HI沸点比HBr的沸点低 B. 用X射线衍射实验的方法，可以区分晶体和非晶体 C. CH3CH2CH2CH3分子中有两个手性碳原子 D. 由于HF分子间存在氢键，故HF比HCl稳定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A.碘化氢和溴化氢两者分子组成和结构相似，它们的分子间只有范德华力，相对分子质量越的范德华力越大，所以 HI沸点比HBr的沸点高，A不正确；B. 用X射线衍射实验的方法，可以推知晶体内部的微观结构，所以可以区分晶体和非晶体，晶体内部的微粒排列是有规则的，而非晶体是无规则的，所以B正确；C.与4个互不相同的原子或原子团相连的碳原子是手性碳原子，所以CH3CH2CH2CH3分子中有没有手性碳原子，C不正确;‎ D. 分子的稳定性是分子内的共价键的强度决定的，氢键通常只影响物质的物理性质如熔、沸点、溶解度等，所以D不正确。‎ ‎16.化学学习中常用类推方法，下列类推正确的是　　‎ A. 为直线形分子，也为直线形分子 B. 固态是分子晶体，固态也是分子晶体 C. 中N原子是杂化，中B原子也是杂化 D. 能溶于NaOH溶液，也能溶于NaOH溶液 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 分析：A项，SO2为V形分子；B项，SiO2属于原子晶体；C项，BCl3中B原子为sp2杂化；D项，Al（OH）3和Be（OH）2都属于两性氢氧化物，都能溶于NaOH溶液。‎ 详解：A项，CO2中中心原子C上的孤电子对数为（4-22）=0，σ键电子对数为2，价层电子对数为0+2=2，VSEPR模型为直线形，由于C上没有孤电子对，CO2为直线形分子，SO2中中心原子S上的孤电子对数为（6-22）=1，σ键电子对数为2，价层电子对数为1+2=3，VSEPR模型为平面三角形，由于S上有一对孤电子对，SO2为V形分子，A项错误；B项，固体CS2是分子晶体，固体SiO2属于原子晶体，B项错误；C项，NCl3中中心原子N上的孤电子对数为（5-31）=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为1+3=4，NCl3中N为sp3杂化，BCl3中中心原子B上的孤电子对数为（3-31）=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为0+3=3，BCl3中B为sp2杂化，C项错误；D项，Be和Al在元素周期表中处于对角线，根据“对角线规则”，Be（OH）2与Al（OH）3‎ 性质相似，两者都属于两性氢氧化物，都能溶于NaOH溶液，Al（OH）3、Be（OH）2与NaOH溶液反应的化学方程式分别为Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O、Be（OH）2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O，D项正确；答案选D。‎ 点睛：本题考查分子的立体构型、杂化方式的判断、晶体类型的判断、对角线规则的应用。判断分子的立体构型和中心原子的杂化方式都可能用价层电子对互斥理论，当中心原子上没有孤电子对时，分子的立体构型与VSEPR模型一致，当中心原子上有孤电子对时，分子的立体构型与VSEPR模型不一致；杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对。‎ ‎17.最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该新型超导材料的一个晶胞(碳原子用小●球，镍原子用大○球， 镁原子用大●球)如图所示。该晶体的化学式是 A. Mg2CNi3 B. MgC2Ni C. MgCNi2 D. MgCNi3‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 利用均摊法确定晶胞的化学式，位于顶点上的一个原子被8个晶胞占有，位于面心上的原子被2个晶胞占有，位于体心上的一个原子被一个晶胞占有，据此计算晶胞的化学式．‎ ‎【详解】碳原子位于该晶胞的体心，该晶胞中含有一个碳原子；‎ 镁原子个数=8×1/8=1，该晶胞含有1个镁原子；‎ 镍原子个数=6×1/2=3，晶胞中含有3个镍原子，该晶胞的化学式为MgCNi3，‎ 故选D。‎ ‎18.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1mol N-N吸收167kJ热量，生成1mol N≡N放出942kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是（　　）‎ A. N4属于一种新型的化合物 B. N4是N2的同素异形体 C. N4分子中N-N键角为109°28′‎ D. 1mol N4转变成N2将吸收882 kJ热量 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. N4只含N元素，则该物质属于单质，A错误；‎ B. N4、N2都是由N元素构成的单质，互为同素异形体，B正确；‎ C. N4分子的空间构型为正四面体，键角为60°，C错误；‎ D. 1mol N4含有6mol N-N，该物质可转变成2mol N2，即2mol N≡N，该过程的热量变化量为：6×167-2×942= -882kJ，即1mol N4转变成N2将放出882 kJ热量，D错误；‎ 故合理选项B。‎ 二、解答题（共4小题，满分46分）‎ ‎19.有下列8种晶体，用序号回答下列问题：‎ A 水晶 B 冰醋酸 C 白磷 D 固态氩 E 氯化铵 F 铝 G 金刚石 ‎（1）属于原子晶体的化合物是____，直接由原子构成的高熔点的单质晶体是____，直接由原子构成的分子晶体是 ____。‎ ‎（2）由极性分子构成的晶体是____，会有共价键的离子晶体是____，属于分子晶体的单质是___。‎ ‎（3）在一定条件下能导电而不发生化学反应的是___，晶体内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是____，受热熔化，需克服共价键的是____。‎ ‎【答案】 (1). A (2). G (3). D (4). B (5). E (6). C、D (7). F (8). B、C (9). AG ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题主要考察晶体类型，及所含微粒间的化学键。‎ ‎【详解】（1）属于原子晶体的化合物是A水晶；直接由原子构成的高熔点的晶体是G金刚石；直接有由原子构成的分子晶体是D固态氩；‎ ‎（2）由极性分子构成的晶体是B冰醋酸；含共价键的离子晶体是E氯化铵；属于分子晶体的单质是C白磷、D固态氩；‎ ‎（3）在一定条件下能导电而不发生化学反应的是F铝；晶体内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是分子晶体，即B冰醋酸、C白磷；受热熔化，需克服共价键的是原子晶体，即A水晶、G金刚石。‎ ‎20. 填写下列空白 [第（1）～（4）小题用元素符号填写]。‎ ‎（1）第三周期原子半径最小的元素__________。‎ ‎（2）第一电离能最大的元素__________。‎ ‎（3）电负性最大的元素__________。‎ ‎（4）第四周期中第一电离能最小的元素__________。‎ ‎（5）含有8个质子，10个中子的原子的化学符号__________。‎ ‎（6）最外层电子排布为4s24p1的原子的核电荷数为__________。‎ ‎（7）周期表中最活泼的非金属元素原子的电子排布图为______________________________。‎ ‎（8）某元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，写出该元素的离子结构示意图__________。‎ ‎（9）写出基态铜原子的电子排布式________________，位于__________区。‎ ‎【答案】（1）Cl （2）He （3）F （4）K （5）（6）31（7）‎ ‎（8）（9）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1ds ‎【解析】‎ 试题分析：（1）同周期自左向右原子半径逐渐减小，则第三周期原子半径最小的元素Cl。‎ ‎（2）第一电离能最大的元素He。‎ ‎（3）非金属性越强，大小越大，则电负性最大的元素是F。‎ ‎（4）金属性越强，第一电离能越小，则第四周期中第一电离能最小的元素K。‎ ‎（5）含有8个质子，10个中子的原子的化学符号为。‎ ‎（6）最外层电子排布为4s24p1的原子的核电荷数为2+8+18+3＝31。‎ ‎（7）周期表中最活泼的非金属元素是F，其原子的电子排布图为。‎ ‎（8）某元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，设最外层电子数是x，则，解得x＝2，则该元素是Mg，该元素的离子结构示意图为。‎ ‎（9）铜的原子序数是29，基态铜原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，位于ds区。‎ 考点：考查元素周期律、核外电子排布及元素推断等 ‎21.水是自然界中普遍存在的一种物质，也是维持生命活动所必需的一种物质。‎ 信息一：水的性质存在许多反常现象，如固态密度小于液态密度使冰浮在水面上，沸点相对较高使水在常温常压下呈液态等。‎ 信息二：在20 ℃、1个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”（如下图）：‎ 试根据以上信息回答下列问题：‎ ‎（1）s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为ds－s，p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为dp－p，则H2O分子中含有的共价键用符号表示为________。‎ ‎（2）下列物质熔化时，所克服的微粒间的作用与“热冰”熔化时所克服的作用类型完全相同的是________。‎ A 金刚石 B 干冰 C 食盐 D 固态氨 ‎（3）已知：2H2O=H3O＋＋OH－，H3O＋的立体构型是________，H3O＋中含有一种特殊的共价键是________。‎ ‎（4）根据等电子原理，写出短周期元素原子形成的与H3O＋互为等电子体的分子或离子________。‎ ‎（5）水的分解温度远高于其沸点的原因是________________。‎ ‎（6）从结构角度分析固态水（冰）的密度小于液态水的密度的原因是_______。‎ ‎【答案】 (1). ds－sp3 (2). D (3). 三角锥形 (4). 配位键 (5). NH3 (6). 水分解需要破坏分子内部的极性键，水的汽化只需破坏分子间的范德华力与氢键即可，而极性键远比分子间的范德华力与氢键强得多 (7). 水分子之间除了范德华力外还存在较强的氢键，氢键是有方向性和饱和性的，水由液态变为固态时，氢键的这种方向性和饱和性表现得更为突出，每个水分子都处于与直接相邻的4个水分子构成的四面体中心，分子之间的空隙较大，密度较小 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考察轨道杂化类型、晶体所含的作用力、离子的空间构型、等电子体、氢键和化学键的比较。‎ ‎【详解】（1）H原子只有一个电子，且占据s轨道，O原子通过杂化形成4个sp3杂化轨道，杂化轨道上有2个不成对电子，H原子的s轨道与O原子的sp3杂化轨道头碰头形成共价键，则H2O分子中含有的共价键用符号表示为ds－sp3；‎ ‎（2）热冰属于分子晶体，其熔化时所克服的作用有分子间作用力和氢键；‎ A. 金刚石属于原子晶体，熔化需要克服共价键，A错误；‎ B. 干冰属于分子晶体，熔化需要克服分子间作用力，B错误；‎ C. 食盐属于离子晶体，熔化需要克服离子键，C错误；‎ D. 固态氨属于分子晶体，熔化需要克服分子间作用力和氢键，D正确；‎ 故合理选项为D；‎ ‎（3）H2O的结构本为V形，O含有两对孤电子，H+具有空轨道，可以以配位键的形式，结合其中一对孤电子形成H3O＋，则该离子的空间结构为三角锥形；‎ ‎（4）等电子体的要求是原子总数相同，价电子总数相同，所以短周期元素原子形成的与H3O＋互为等电子体的分子或离子有NH3；‎ ‎（5）水的分解温度远高于其沸点的原因是水分解需要破坏分子内部的极性键，水的汽化只需破坏分子间的范德华力与氢键即可，而极性键远比分子间的范德华力与氢键强得多；‎ ‎（6）水分子之间除了范德华力外还存在较强的氢键，氢键是有方向性和饱和性的，水由液态变为固态时，氢键的这种方向性和饱和性表现得更为突出，每个水分子都处于与直接相邻的4个水分子构成的四面体中心，分子之间的空隙较大，密度较小。‎ ‎【点睛】本题较难的题目为（5）（6）。（5）题需要想到水的分解需要破化共价键，而水由液态变为气态需要克服分子间作用力及氢键，而共价键比分子间作用力和氢键都强得多。（6）主要考察氢键，需要理解记忆原因。‎ ‎22.如图是元素周期表中的前四周期，①～⑨为相应的元素，请从中选择合适的元素回答问题：‎ ‎（1）根据元素原子的外围电子排布特征，元素周期表可划分为五个区域，①元素位于周期表的______________区。‎ ‎（2）②、⑥两元素形成的化合物的空间构型为______________，其中心原子的杂化轨道类型为________。‎ ‎（3）写出元素③与元素⑤形成的稳定化合物的结构式_______________。‎ ‎（4）⑧的二价阳离子与过量的④的氢化物的水化物作用的离子方程式为：______。‎ ‎（5）元素⑦与CO可形成X(CO)5型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于________晶体（填晶体类型）。‎ ‎（6）元素⑨的离子的氢氧化物不溶于水，但可溶于氨水中，该离子与NH3间结合的作用力为________。‎ ‎（7）金属⑦的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。则面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的原子个数之比为________。‎ ‎【答案】 (1). s (2). 平面正三角形 (3). sp2杂化 (4). O＝C＝O (5). Cu2＋＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O (6). 分子 (7). 配位键 (8). 2∶1‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据元素周期表中的位置，可以推断①为H，②为B，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Fe，⑧Cu，⑨Zn。‎ ‎【详解】（1）①H元素位于I A族，属于s区；‎ ‎（2）②⑥形成的化合物为BF3，其空间构型为平面正三角形，中心原子B的轨道杂化类型为sp2杂化；‎ ‎（3）③⑤形成的稳定化合物为CO2，其结构式为O＝C＝O；‎ ‎（4）⑧的二价阳离子为Cu2+，④的氢化物的水化物为NH3·H2O ，两者反应的离子方程式为：Cu2＋＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O；‎ ‎（5）该化合物常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，则该化合物晶体属于分子晶体；‎ ‎（6）⑨的离子为Zn2+，溶于氨水形成[Zn(NH3)4]2＋离子，Zn2+和NH3间结合的作用力为配位键；‎ ‎（7）面心立方晶胞所含原子个数为：=4，体心立方晶胞所含原子个数为：=2，则两种堆积方式所含的原子个数比为2：1。‎ ‎ ‎