17.答案:D
[解析]石墨烯和石墨都是碳单质,不能叫同位素,A错。0.12 g石墨烯中含碳原子0.01 mol,即6.02×1021个碳原子,B错。石墨烯中只含有碳原子,属于无机物,C错。
16.答案:C
[解析]聚乙烯是乙烯的加聚产物,结构简式应为。
15.答案:(12分)
(1)C<O<N (2)三角锥形 sp3
(3) N2O
(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1) [Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3
(5)4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
[解析]A:化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,推知C为氧元素,D为镁元素,AC2为非极性分应为二氧化碳,A为碳元素。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高,推出B氮元素,NH3分子空间构型是三角锥形,氮原子sp3杂化,E的原子序数为24,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界,E为铬元素,二氧化碳分子应满足8电子稳定态。
14.答案:
(1)1s22s22p6 (2)π σ (3)小 b (4)Cu 6
[解析]基态N3-的电子10个,已达稳定状态,故为1s22s22p6,计算可知,N≡N中的π键的键能为942 kJ·mol-1减去N-N单键的键能247 kJ·mol-1 ,因此π键比σ键稳定。离子液体由阴、阳离子组成,其挥发性较小,且无污染。X+中所有电子正好充满KLM三个电子层,应含有28个电子,则X原子未29个电子,X的元素符号是Cu,X+ 和N3-组成比例为3:1,根据晶体结构图所示黑点为X+,白点为N3-,与同一个N3-相连的X+有6个。
13.答案:(11分)(1)CH4 SiH4 sp3 sp3 正四面体 (2)分子 原子 (3)CO2
(4)C (5)Zn 1s22s22p63s23p63d10
[解析]由“Y原子的L层p轨道中有2个电子”可知Y原子的电子排布式是1s22s22p2,为碳元素;由“Z与Y原子的价层电子数相同”可知Z与碳元素同主族,又因Z位于元素周期表的前四周期且核电荷数大于Y,所以Z可能为硅元素(14号)或锗元素(32号),若Z为锗元素,则四种元素的核电荷数之和大于51(因W的核电荷数比Z的还要大),即Z只能为硅元素;由“W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4︰1”可知W的最外层电子数为2,由“d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5︰1”可知d轨道中的电子数为10,所以W原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2,即W为锌元素;又因四种元素的核电荷数之和为51,所以X元素的核电荷数为1,是氢元素。
12.答案:(10分)(物质结构选做题)
(1)增大离子浓度,从而增大熔融盐的导电性
(2)⑧应为黑色
(3)原子核外电子按一定轨道顺序排列,轨道离核越远,能量越高。燃烧时,电子获得能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的另一条轨道。跃迁到新轨道的电子处在一种不稳定的状态,它随即就会跳回原来的地能量轨道,并向外界释放能量(光能)
(4)NaF与MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高。又因为Mg2+的半径小于Na+的半径,所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度,故MaF2的熔点大于NaF。
(5)①σ键 ②a中存在氢键和范德华力,b中存在配位键
[解析](1) 以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备Mg时,常加入NaCl、KCl、或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外还有:增大离子浓度,从而增大熔融盐的导电性。
(2) 请更正图中错误:⑧应为黑色。
(3) 请用原子结构的知识解释发光的原因:原子核外电子按一定轨道顺序排列,轨道离核越远,能量越高。燃烧时,电子获得能量,从内侧轨道跃迁到外侧的另一条轨道。跃迁到新轨道的电子处在一种不稳定的状态,它随即就会跳回原来轨道,并向外界释放能量(光能)。
(4) 解释表中氟化物熔点差异的原因:NaF与MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高。又因为Mg2+的半径小于Na+的半径,所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度,故MaF2的熔点大于NaF。
(5) ①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转,说明该碳碳键具有:σ键的特性。
②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用,比较a和b中微粒间相互作用的差异:a中微粒间的相互作用为氢键,b中微粒间的相互作用为配位共价键。
11.[化学--选修物质结构与性质](15分)
(1)S C
(2)V形 直线形 SO2 因为CO2是非极性分子,SO2和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度较大
(3)Cr 四 1s22s22p63s23p63d54s1 +6
(4)F-H…F F-H…O O-H…F O-H…O
[解析]根据电子的核外排布规律,能量最低原理,且X原子核外的M层中只有两对成对电子,故X为硫元素,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,共有6个电子,Y为碳元素,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素为氧元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,Q的核电荷数为24,是铬元素,在元素周期表的各元素中电负性最大的是氟元素。XZ2与YZ2分子为SO2、CO2, SO2和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度较大。且H易与O、 F、N形成氢键。
10.答案:(1)5
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) 4 正四面体 原子
(3)HClO NH3·H2O
[解析](1)第四周期中,基态原子中未成对电子数与其周期数相同的元素包括:第1周期的氢、第二周期的碳和氧、第三周期的磷、第四周期的铁,共5种。
(2)Ga在元素周期表中是第四周期、第ⅢA族,原子序数是31,即其原子核外电子数是31,根据核外电子的排布规律可以写出该原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1。因为GaN晶体结构与单晶硅相似,可知GaN晶体是原子晶体,晶体结构为空间网状结构,每个Ga原子与四个N相连,这四个N原子构成的空间构型是正四面体型。
(3)水解反应前后各元素的化合价不变,由题意知NCl3中N的化合价为-3价,Cl的化合价为+1价,则在NCl3水解的产物中N的化合价也是-3价,Cl的化合价是+1价,分析可知其水解产物是HClO和NH3 ·H2O 。
9.答案:(1)1s22s22p63s23p6 (2)HCl H2S V 极性 (3)H2O2 2H2O22H2O+O2↑(4)CH4O
[解析](1)因A有18个电子且只有1个原子,所以A为18号元素Ar,按照核外电子排布规律可以写出其电子排布式为1s22s22p63s23p6 。
(2)B、C两分子均有2种元素组成的,是分别含有2和3个原子的18电子的分子,所以B为HCl,C为H2S,H2S的结构与水分子的结构相似均为“V”型的极性分子。
(3)因为D分子中含有4个原子、2种元素、18个电子,且在溶液中加入MnO2后生成无色气体,所以D为H2O2 。反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
(4)因为1mol E在氧气中完全燃烧,只生成1mol CO2和2molH2O,所以1个E分子中含有1个C原子和4个H原子。又因为E分子中含有6个原子且为18电子分子,因此E中含有的另一个原子为O原子。因此E的化学式为CH4O。
8.答案:(10分)(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2 (2)Sn (3)①直线型 共价键(或α键与π键)②Si=O通过共价键形成四面体结构,四面体之间通过共价键形成空间网状结构共价键(或α键)③熔融时能导电、较高的熔点 (4)配位键 (5)B
[解析]考查学生对原子结构和原子核外电子排布的了解,对常见物质空间构型和化学键与物质性质的了解,以及对原子晶体、金属晶体、简单配合物的结构的了解和对离子键形成的理解,考查学生的归纳推理能力、信息迁移能力及其综合应用能力。