B.L、Q两原子的第一电离能大小为:
L>Q
C.R、T两元素的氢化物分子间均能形成氢键
D.R、L两元素的简单离子的核外电子数相等
【答案】B
【解析】短周期元素中,L和M的最高正价都为+2价,处于ⅡA族,原子半径L>M,则M为Be,L为Mg;R和T的化合价都有−2价,处于ⅥA族,R的最高正价为+6价,且原子半径较大,则R为S元素,T为O元素;Q的化合价为+3价,处于ⅢA族,原子半径介于Mg、S之间,则为Q为Al元素。
A.金属性Mg>Be,所以与稀盐酸反应速率:
Mg>Be,故A错误;B.Mg、Al两元素均处于第三周期,Mg原子的价层电子排布式为3s2,是一种全充满的稳定结构,Al原子的价层电子排布式为3s23p1,所以第一电离能Mg>Al,故B正确;C.水分子之间可以形成氢键,硫化氢分子之间不能形成氢键,故C错误;D.Mg2+核外有10个电子,S2−核外有18个电子,二者核外电子数不相等,故D错误;答案选B。
13.X、Y、Z、P、Q为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如下图所示。
下列说法不正确的是
A.X与Q形成的化合物是离子化合物
B.X与Z的原子均含有1个未成对电子
C.Y与P形成的化合物YP2的分子空间构型是直线形
D.Q单质含有金属键,有自由移动的电子,因此可以导电
【答案】B
【解析】X、Y、Z、P、Q为五种短周期元素,X、Q最外层只有一个电子,为第IA族元素;Y最外层有4个电子,位于第IVA族,Z原子最外层有5个电子,位于第VA族,P最外层有6个电子,位于第VIA族;在这五种元素中,Q原子半径最大,为Na元素,X原子半径最小,为H元素;Y原子和Z原子半径接近、P原子半径大于Y且最外层电子数大于Y,所以Y是C、Z是N、P为S元素。
A.Na和H元素以离子键形成化合物NaH,所以NaH是离子化合物,故A正确;B.H原子的核外电子排布式为1s1,含有1个未成对电子,N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,含有3个未成对电子,故B错误;C.C和S元素形成的化合物CS2中,C原子的孤电子对数为:
=0,σ键数为2,所以CS2的分子空间构型是直线形,故C正确;D.Na是金属单质,含有金属键和自由移动的电子,因此可以导电,故D正确;答案选B。
14.已知磷酸分子
中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换,又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换,由此可推断出H3PO2的分子结构是
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】由题意可知,次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O发生氢交换,则H3PO2中只有一个羟基氢;A.有2个羟基氢,则不符合题意,故A错误;B.有1个羟基氢,则符合题意,故B正确;C.有2个羟基氢,则不符合题意,故C错误;D.不含有羟基氢,则不符合题意,故D错误;故选B。
点睛:
判断羟基氢原子跟D2O进行氢交换是解题的关键,根据磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换及次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,说明羟基上的氢能与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O发生氢交换,说明次磷酸钠中没有羟基氢,则H3PO2中只有一个羟基氢。
15.W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。
W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子的核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。
则下列说法不正确的是
A.W位于元素周期表第三周期第ⅤA族。
B.Z的简单离子与W的氢化物形成的配合离子中,W原子提供孤对电子
C.X、Y形成的化合物X2Y3在水中会发生双水解
D.Y的基态原子的核外电子排布式:
1s22s22p63s23p4
【答案】A
【解析】W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大,W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,形成酸雨的主要成分是氮氧化物和二氧化硫,W原子序数小于Y,则W是N元素、Y是S元素;X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,则X为Al元素;Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物,则Z为Cu元素。
A.W是N元素,位于元素周期表的第二周期第VA族,故A错误;B.Cu2+与NH3形成的配合离子中,Cu2+提供空轨道,N原子提供孤对电子,故B正确;C.Al和S元素形成的化合物Al2S3是弱酸弱碱盐,在水中会发生双水解反应,离子方程式为:
2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑,故C正确;D.S是16号元素,基态原子的核外电子排布式为:
1s22s22p63s23p4,故D正确;答案选A。
点睛:
本题主要考查元素周期律和元素周期表,涉及核外电子排布式、配位键、双水解等知识,根据题中信息推断元素类型是解题的关键。
本题的难点是对X元素的推断,根据X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,且原子序数大于W小于Y,从而推出X原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,为Al元素。
16.电化学降解NO2—的原理如图,下列有关说法正确的是
A.直流电源的负极是A电极
B.阳极反应式为:
2NO2-+6e+8H+=N2↑+4H2O
C.电解过程中H+将从右到左通过质子交换膜
D.当电解过程中转移了6mol电子时,两极共产生2.5mol的气体
【答案】D
【解析】A.据图可知,电解槽右端NO2-生成N2,N元素化合价由+3价变为0价,所以NO2-发生还原反应,则Ag/Pt电极为阴极、Pt电极为阳极,所以A是正极,故A错误;B.阴极上NO2-得电子发生还原反应,电极反应式为2NO2-+6e-+8H+=N2↑+4H2O,故B错误;C.H+是阳离子,电解过程中H+从左到右通过质子交换膜,故C错误;D.该电解池的阳极反应式为:
,4OH--4e-=O2↑+2H2O,转移6mol电子时,阳极生成1.5molO2,阴极反应式为2NO2-+6e-+8H+=N2↑+4H2O,转移6mol电子时,阴极生成1molN2,则两极共产生气体2.5mol,故D正确;答案选D。
点睛:
本题主要考查电解池原理,能根据装置中物质的变化判断电极类型是解题的关键,试题难度一般。
本题的难点是D项,计算两极产生的气体总和时,首先要判断阴极和阳极的电极反应式,再结合电极反应式分析转移6mol电子时,两极分别产生气体的物质的量。
17.将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3△H<0。
得到如表中的两组数据,下列说法不正确的是
实验编号
温度/℃
平衡常数/mol-1·L
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
K1
4
2
x
0.8
6
2
T2
K2
4
2
0.4
y
t
A.T1、T2的关系:
T1>T2
B.x=1.6,y=0.2,t<6
C.K1、K2的关系:
K2>K1
D.实验1在前6min的反应速率υ(SO2)=0.2mol·L-1·min-1
【答案】B
【解析】在实验1中,2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
起始420
转化2.41.22.4
平衡1.60.82.4
实验2中,2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
起始420
转化3.61.83.6
平衡0.40.23.6
两个实验中起始浓度相同,温度不同,由上述计算可知,实验2中达到平衡时,反应物的转化率更大,因该反应为放热反应,说明T2<T1,实验2中正向进行的程度大,平衡常数K2>K1。
A.由上述分析可知,实验2对应的温度低,即T1>T2,故A正确;B.由上述分析可知,x=1.6,y=0.2,温度越低,反应速率越小,则t>6,故B错误;C.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,因T1>T2,则K2>K1,故C正确;D.实验1在前6min的平均反应速率υ(SO2)=2.4mol÷2L÷6min=0.2mol⋅L−1⋅min−1,故D正确;答案选B。
18.常温下,向100mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴加0.1mol/L的NaOH溶液,所得溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示,下列说法正确的是
A.a、b、c、d四个点中,水的电离程度最大的是d
B.常温下,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=5×10-6
C.b点溶液中:
c(Na+)+c(NH4+)=c(SO42—)
D.c点溶液中:
3c(Na+)=4[c(SO42—)+c(NH4+)+c(NH3·H2O)]
【答案】B
【解析】A.常温下,向100mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴加0.1mol/L的NaOH溶液,OH−先与H+反应生成水,H+反应完毕后,OH−再与NH4+反应生成NH3·H2O,a、b、c、d四个点,根据反应物之间量的关系,a点时H+恰好完全反应,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4,b、c、d三点溶液中均含有NH3⋅H2O,因(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3⋅H2O抑制水的电离,b点溶液呈中性,所以a点水的电离程度最大,故A错误;B.a点时,加入NaOH溶液体积为100mL,H+恰好完全反应,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4,铵根离子发生水解,离子方程式为:
NH4++H2O
NH3·H2O+H+,所得溶液的pH=5,该水解反应的平衡常数Kh=
=
=2×10−9,则常温下,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=
=
=5×10−6,故B正确;C.b点溶液呈中性,溶液中c(OH−)=c(H+),根据溶液中电荷守恒有:
c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)=2c(SO42—)+c(OH−),则c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42—),故C错误;D.c点时加入氢氧化钠溶液的体积为150mL,由物料守恒得:
3c(NH4+)+3c(NH3·H2O)+3c(SO42—)=4c(Na+),故D错误;答案选B。
点睛:
本题主要考查溶液中离子浓度大小比较和平衡常数的计算,明确图象各点发生的反应及对应溶液的溶质为解答关键,试题难度中等。
本题的难点是A项,判断a、b、c、d四个点中,水的电离程度大小时,务必要结合NH4+、H+与OH−反应时的反应顺序,再根据四个点对应的NaOH溶液体积,判断反应后的溶液中溶质的组成,利用铵盐水解可以促进水的电离,NH3⋅H2O抑制水的电离,从而得出a点时水的电离程度最大的结论。
19.Ⅰ.现有下列粒子:
①BF3、②HCN、③NH2-请填写下列空白(填序号):
(1)存在极性键的非极性分子是__________;
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是________;
(3)只存在σ键的微粒是__________,存在π键的微粒是__________,
(4)空间构型呈“V”形的是__________。
Ⅱ.氮可以形成多种离子,如N3-,NH2-,N3-,NH4+,N2H5+,N2H62+等,已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的,类似于NH4+,因此有类似于NH4+的性质。
(1)N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式:
_______________,
(2)NH2-的电子式为__________________________,
(3)写出二种与N3-等电子体的微粒化学式___________。
【答案】
(1).①
(2).③(3).①③(4).②(5).③(6).N2H62++2OH-=N2H4+2H2O(7).
(8).N2OCO2CNO-等合理答案
(1).由上述分析可知,存在极性键的非极性分子是BF3,故答案为:
①;
(2).中心原子轨道为sp3杂化的是NH2−,故答案为:
③;
(3).只存在σ键的微粒是BF3和NH2−,存在π键的微粒是HCN,故答案为:
①③;②;
(4).空间构型呈“V”形的是NH2−,故答案为:
③;
II.
(1).N2H62+是由中性分子N2H4结合2个质子形成的,则N2H62+相当于二元酸,所以它与OH−反应时的物质的量之比为1:
2,在碱性溶液中反应的离子方程式为:
N2H62++2OH-=N2H4+2H2O,故答案为:
N2H62++2OH-=N2H4+2H2O;
(2).NH2−中的氮原子最外层5个电子中的两个电子与2个氢原子形成共价键,氮再得到1个电子达到相对稳定结构,故其电子式为:
,故答案为:
;
(3).N3-中含有3个原子、价电子数为16,根据等电子体原理,与N3-为等电子体的微粒有:
N2O、CO2、CNO-等,故答案为:
N2O、CO2、CNO-等。
20.元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素,A元素的原子最外层电子排布式为ms1;B元素的原子价电子排布式为ns2np2;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等;D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子;E元素原子有五个未成对电子。
(1)写出E元素名称:
________
(2)C基态原子的电子排布图为___________________,若A为非金属元素,则按原子轨道的重叠方式,A与C形成的化合物中的共价键属于________键(填“σ”或“π”)。
(3)当n=2时,BC分子的结构式是________;当n=3