1、1短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W、X 原子的最外层电子数之比为43，Z 原子比 X 原子的核外电子数多 4。下列说法正确的是( )AW、Y、Z 的电负性大小顺序一定是 ZYWBW、X、Y、Z 的原子半径大小顺序可能是 WXYZCY、Z 形成的分子的空间构型可能是正四面体DWY 2分子中 键与 键的数目之比是 21答案 C解析 本题考查了元素推断、原子半径、分子空间结构、共价键类型等物质结构元素周期律知识。因为原子的最外层电子数不超过 8 个，故 W、X 的最外层电子数分别为 4 和 3，结合 Z 的电子数比 X 多 4 可知，W 为 C 元素，X 为 Al 元素，Z 为
2、 Cl 元素。若 Y 为 Si 元素，则电负性 ClCSi，A 项错误；因为 C 元素在第二周期，其余三种元素在第三周期，故原子半径 XYZW，B 项错误；SiCl 4的空间构型为正四面体形，C 项正确；CS 2结构式为S=C=S，分子中含有两个 键和两个 键，D 项错误。2我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHOO 2 CO2H 2O。下列有关说法正确的是( ) 催 化 剂 A该反应为吸热反应BCO 2分子中的化学键为非极性键CHCHO 分子中既含 键又含 键D每生成 1.8 g H2O 消耗 2.24 L O2答案 C解析 甲醛的氧化反应为放热反
3、应，A 项错误；B 项中 CO2分子的结构式为 O=C=O，只含有极性键，错误；C 项中甲醛的结构简式为 ，含有碳氧双键，正确；D 项中每生成 1.8 g H2O，消耗标况下的氧气 2.24 L，错误。3碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在基态 14C 原子中，核外存在_对自旋相反的电子。(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。(3)CS2分子中，共价键的类型有_，C 原子的杂化轨道类型是_，写出两个与 CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。(4)CO 能与金属 Fe 形成 Fe(
4、CO)5，该化合物的熔点为 253 K，沸点为 376 K，其固体属于_晶体。(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在石墨烯晶体中，每个 C 原子连接_个六元环，每个六元环占有_个 C原子。在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环也为六元环，每个 C 原子连接_个六元环，六元环中最多有_个 C 原子在同一平面。答案 (1)电子云 2 (2)C 有 4 个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构 (3) 键和 键 sp CO 2、SCN (或 COS 等) (4)分子 (5)3 2 12 4解析 (1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用“
5、电子云”形象化描述。根据碳的基态原子核外电子排布图可知，自旋相反的电子有 2 对。(2)碳原子有 4 个价电子，且碳原子半径小，很难通过得或失电子达到稳定电子结构，所以碳在形成化合物时，其键型以共价键为主。(3)CS2中 C 为中心原子，采用 sp 杂化，与 CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子有 CO2、SCN 等。(4)Fe(CO)5的熔、沸点较低，符合分子晶体的特点，故其固体为分子晶体。(5)由石墨烯晶体结构图可知，每个 C 原子连接 3 个六元环，每个六元环占有的 C 原子数为 62。观察金刚石晶体的空间构型，以 1 个 C 原子为标准计算，1 个 C 原子和 413个 C 原
6、子相连，则它必然在 4 个六元环上，这 4 个 C 原子中每个 C 原子又和另外 3 个 C 原子相连，必然又在另外 3 个六元环上，3412，所以每个 C 原子连接 12 个六元环；六元环中最多有 4 个 C 原子在同一平面。4(1)新制备的 Cu(OH)2可将乙醛(CH 3CHO)氧化成乙酸，而自身还原为 Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_，1 mol 乙醛分子中含有的 键的数目为_，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_。(2)周期表前四周期的元素 a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a 的核外电子总数与其周期数相同，b 的价电子层中的未成对电子有 3 个，c 的最外层电子数为其
7、内层电子数的 3倍，d 与 c 同族；e 的最外层只有 1 个电子，但次外层有 18 个电子。回答下列问题：a 和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为_；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是_(填化学式，写出两种)。这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为 3 的酸是_；酸根呈三角锥结构的酸是_(填化学式)。(3)X、Y、Z、R 为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY 2是红棕色气体；X 与氢元素可形成 XH3；Z 基态原子的 M 层与 K 层电子数相等；R 2 离子的 3d 轨道中有 9 个电子。XY 离子的立体构型是_
8、；R 2 的水合离子中，提供孤电子对的原子是 2_。将 R 单质的粉末加入 XH3的浓溶液中，通入 Y2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是_。(4)维生素 B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构式为：以下关于维生素 B1的说法正确的是_。A只含 键和 键B既有共价键又有离子键C该物质的熔点可能高于 NaClD该物质易溶于盐酸维生素 B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有_。A离子键、共价键 B离子键、氢键、共价键C氢键、范德华力 D离子键、氢键、范德华力答案 (1)sp 3、sp 2 6 NA CH 3COOH 存在分子间氢键(2)sp 3 H 2O
9、2、N 2H4 HNO 2、HNO 3 H 2SO3(3)V 形 O2Cu8NH 3H2OO 2=2Cu(NH3)42 4OH 6H 2O(4)BD D解析 (1)乙醛的结构式为 ，由此可知，CH 3、CHO 上的碳原子分别是 sp3、sp 2杂化。由于 1 个乙醛分子中含有 4 个 CH 键、1 个 CC 键、1 个 C=O 键，共 6 个 键，故 1 mol 乙醛分子含有 6NA个 键。乙酸分子之间能形成氢键而乙醛分子之间不能形成氢键，故乙酸的沸点明显高于乙醛。(2)由题意推出元素 a、b、c、d、e 依次是 H、N、O、S、Cu。氢与其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形的是 N
10、H3，NH 3中 N 原子的杂化方式为 sp3，分子中既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物是 H2O2、N 2H4。这些元素的含氧酸有 HNO2、HNO 3、H 2SO3、H 2SO4，分子的中心原子的价层电子对数为 3的酸是 HNO2、HNO 3，酸根呈三角锥结构的酸是 H2SO3。(3)根据提供信息，可以推断 X 为 N，Y 为 O，Z 为 Mg，R 为 Cu。NO 中 N 有一对孤电子对，NO 的立体构型为 V 形。Cu 2 的水合离子中，H 2O 分子中 2 2O 原子提供孤电子对。该反应生成了Cu(NH 3)4(OH)2配合物。(4)根据维生素 B1的结构式可知该物质含有离子键
11、、共价键，故 A 错，B 项正确；该物质中阳离子与阴离子之间的晶格能小于 Cl 与 Na 之间的晶格能，熔点应低于 NaCl，故 C项错误；该物质分子中含有NH 2，易溶于盐酸，D 项正确。维生素 B1分子中有NH 2、OH 官能团，可形成氢键。5乙二胺四乙酸可由乙二胺(H 2NCH2CH2NH2)、氰化钠(NaCN)和甲醛水溶液作用制得，能和 Fe3 形成稳定的水溶性配合物乙二胺四乙酸铁钠，原理如下：(1)Fe3 基态核外电子排布式为_。(2)与 CN 互为等电子体的一种非极性分子为_(填化学式)。(3)乙二胺四乙酸中 C 原子的轨道杂化类型是_；C、N、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺
12、序是_。(4)乙二胺和三甲胺N(CH 3)3均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是_。(5)请在乙二胺四乙酸铁钠结构图中用“箭头”表示出配位键。答案 (1)Ar3d 5(或 1s22s22p63s23p63d5)(2)N2(3)sp2、sp 3 NOC(4)乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键(5)解析 (1)Fe 为 26 号元素，其原子核外电子排布式为Ar3d 64s2，Fe 3 为 Fe 原子先失去4s 上的 2 个电子，再失去 3d 上面的 1 个电子，则 Fe3 的核外电子排布式为Ar3d 5。(2)等电子体的原子数相等，价电子总数相等，且为非极性分子，则为 N2。(3)“CH2”中的碳原子为 sp3杂化， “COOH”中的碳原子为 sp2杂化。N 的 2p 轨道中的电子为半满的稳定状态，所以第一电离能比相邻元素 O 和 C 均大。(4)乙二胺中的氨基可以形成分子间氢键，从而使得其沸点高。(5)与 Fe 相连的 N 和 O 上面均含有孤电子对，而 Fe 有空轨道，所以它们之间形成配位键。
