人教版（2019）高二化学选择性必修2第三章晶体结构与性质章末复习检测

第三章 晶体结构与性质 章末复习课随堂45分钟检测 (时间:45分钟　分值:100分) 一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个选项符合题意) 1.下列各组中的两种固态物质熔化或升华时,克服的粒子间相互作用力属于同种类型的是 (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.碘和氯化钾 B.金刚石和重晶石 C.二氧化硅和干冰 D.软脂酸甘油酯和冰醋酸 2.下列每组物质所发生的变化,克服粒子间的相互作用属于同种类型的是 (　　) A.冰和氯化铵分别受热变为气体 B.食盐和葡萄糖分别溶解在水中 C.碘和干冰升华 D.二氧化硅和氧化钠熔化 3.下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是(　　) A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4 B.KCl>NaCl>MgCl2>MgO C.Rb>K>Na>Li D.石墨>金刚石>Si>钠 4.高温下,超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构(与NaCl晶体结构相似)。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞。则下列有关说法不正确的是 (　　) A.KO2中既存在离子键也存在共价键 B.一个KO2晶胞中摊得的K+和O2-均为4个 C.晶体中与每个K+距离最近的O2-有8个 D.与K+距离相等且最近的K+有12个 5.下列说法正确的是 (　　) A.水汽化和水分解两个变化过程中都需破坏共价键 B.在O2、CO2和SiO2中,都存在共价键,它们均由分子构成 C.CCl4、BF3分子中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构 D.H2和Cl2在光照条件下反应生成HCl,一定有共价键的断裂和形成 6.金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的说法中正确的是 (　　) A.金属晶体和离子晶体都能导电 B.在镁晶体中,1个Mg2+只与2个价电子存在强烈的相互作用 C.离子晶体和金属晶体中都存在阳离子 D.金属晶体和离子晶体中分别存在金属键和离子键等相互作用,很难断裂,因而都具有延展性 7.有下列离子晶体空间结构示意图:为阳离子,为阴离子。以M代表阳离子,N代表阴离子,化学式为MN2的晶体结构为 (　　)
　　　　
　 A　　 B　　 C　 　D 8.下列物质所属晶体类型分类正确的是 (　　) 选项 A B C D 共价晶体 石墨 生石灰 碳化硅 金刚石 分子晶体 冰 固态氨 氯化铯 干冰 离子晶体 氮化铝 食盐 明矾 芒硝 金属晶体 铜 汞 铝 铁 9.石墨晶体是层状结构,在每一层内,每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合,如图是其晶体结构的俯视图,则图中7个六元环完全占有的碳原子数是 (　　) A.2个 B.3个 C.14个 D.21个 10.食盐晶体如图所示。已知食盐的密度为ρ g·cm-3,NaCl摩尔质量为M g·mol-1,阿伏伽德罗常数为N,则在食盐晶体里Na+和Cl-的间距大约是 (　　) A.2MρN cm B.3M2ρN cm C.32NρN cm D.3M8ρN cm 二、非选择题(本题包括4小题,共60分) 11.(14分)(1)有A、B、C三种晶体,分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或两种组成,对这三种晶体进行实验,结果如下表所示: 项目 熔点/℃ 硬度 水溶性 导电性 水溶液与 Ag+反应 A 811 较大 易溶 水溶液(或 熔融态)导电 白色沉淀 B >3500 很大 不溶 不导电 不反应 C -114.2 很小 易溶 液态不导电 白色沉淀 ①晶体的化学式:A　　　　,B　　　　,C　　　　。  ②晶体的类型:A　　　　,B　　　　,C　　　　。  ③熔化时克服的粒子间的作用力:A　　　　　,B　　　　　,C　　　　　。  (2)图为离子晶体空间结构示意图:(“”表示阳离子,“”表示阴离子) 以M表示阳离子,N表示阴离子,写出各离子晶体的化学式: A　　　　　、B　　　　　、C　　　　　、D　　　　　。  12.(14分)氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁。

(1)水是制取H2的常见原料,下列有关水的说法正确的是　　　　。  a.水分子是极性分子 b.一个H2O分子中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的σ键 c.水分子空间结构呈V形 d.CuSO4·5H2O晶体中所有水分子都是配体 (2)氢的规模化制备是氢能应用的基础。在光化学电池中,以紫外线照射钛酸锶电极时,可分解水制取H2同时获得O2。已知钛酸锶晶胞结构如图所示,则钛酸锶的化学式为　　　　　。  (3)氢的规模化储运是氢能应用的关键。

①准晶体Ti38Zr45Ni17的储氢量较高,是一种非常有前途的储氢材料。该材料中,镍原子在基态时核外电子排布式为　　　　　　　　　　。  ②氨硼烷化合物(NH3BH3)是最近被密切关注的一种新型储氢材料。请画出含有配位键(用“→”表示)的氨硼烷的结构式:　　　　　　　　。  ③甲酸盐/碳酸盐可用于常温储氢,其原理是甲酸盐在钌催化下会释放出氢气,产生的CO2被碳酸盐捕捉转变为碳酸氢盐,碳酸氢盐又能催化转化为甲酸盐。已知HCO3-在水溶液中可通过氢键形成二聚体(八元环结构),试画出二聚体的结构式:
　　　　　　　　　　　。  13.(18分)(1)氯酸钾熔化,粒子间克服的作用力为　　　　　;二氧化硅熔化,粒子间克服的作用力为　　　　;碘升华,粒子间克服的作用力为　　　　。三种晶体的熔点由高到低的顺序是　　　　　　　　　。  (2)在①CO2、②NaCl、③Na、④晶体硅、⑤CS2、⑥金刚石,六种晶体中,它们的熔点从低到高的顺序为  (填序号)。

(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子有　　　　,由非极性键形成的非极性分子有　　　　,属于分子晶体的物质是　　　　　,含有氢键的晶体的化学式是　　　,属于离子晶体的是　　　　,属于共价晶体的是　　　,五种物质的熔点由高到低的顺序是　　　　　　　。  14.(14分)(1)配位化学创始人维尔纳发现,取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 mol,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。

①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。

CoCl3·6NH3　 , CoCl3·4NH3(绿色和紫色)　　　　　　　　。  ②上述配合物中,中心离子的配位数都是　　　　。  (2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色,该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1∶3的个数比配合,还可以其他个数比配合,请按要求填空: ①Fe3+与SCN-反应时,Fe3+提供　　,SCN-提供　　　,二者通过配位键结合。  ②所得Fe3+与SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子显血红色,含该离子的配合物的化学式是　　　　。  本册测评 (时间:45分钟　分值:100分) 一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个选项符合题意) 1.下列能级中轨道数为5的是 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　 A.s能级 B.p能级 C.d能级 D.f能级 2.下列变化中,不需要破坏化学键的是 (　　) A.干冰升华 B.氯化钠熔化 C.氯化氢溶于水 D.加热氯酸钾使其分解 3.下列关于甲烷结构的说法中正确的是 (　　) A.甲烷的分子式是CH4,5个原子共面 B.甲烷分子中,碳原子和氢原子形成了4个不完全相同的碳氢共价键 C.甲烷分子的空间结构属于正四面体结构 D.甲烷中的任意三个原子都不共面 4.下列说法正确的是 (　　) A.在所有元素中,氟的第一电离能最大 B.乙醇分子中不含非极性键 C.原子半径最小的氢元素的电负性最大 D.分子中键能越大,键长越短,则分子越稳定 5.某元素原子价电子排布式为3d54s1,其应在 (　　) A.第四周期ⅥB族ds区 B.第四周期ⅥB族d区 C.第四周期ⅥA族d区 D.第四周期ⅦB族ds区 6.在核电荷数为26的元素Fe的基态原子核外的3d、4s轨道内,下列电子排布图正确的是 (　　) A. B. C. D. 7.下列分子或离子的空间结构为三角锥形的是 (　　) A.SO32- B.SiH4 C.BF3 D.NH4+ 8.在CH3COCH3(丙酮)分子中,羰基与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为 (　　) A.sp2杂化;sp2杂化 B.sp3杂化;sp3杂化 C.sp2杂化;sp3杂化 D.sp杂化;sp3杂化 9.根据晶体中晶胞的结构,判断下列晶体的化学式不正确的是 (　　)
　　　 A.AB2　　　B.C2D
C.EF
　D.XY3Z 10.下列有关C2H6、C2H4、C2H2的叙述正确的是 (　　) A.C原子的轨道杂化类型分别为sp、sp2、sp3 B.π键总数:C2H6>C2H4>C2H2 C.碳碳键间的键能:C2H6>C2H4>C2H2 D.σ键总数:C2H6>C2H4>C2H2 二、非选择题(本题包括5小题,共60分) 11.(15分)回答下列问题 Ⅰ.用符号“>”“<”或“=”连接下列各项关系。

(1)第一电离能:Na　　　　Mg,Mg　　　　Ca。  (2)电负性:O　　　　F,F　　　　Cl。  (3)能量高低:ns　　　　(n+1)s,ns　　　　np。  (4)主族序数　　　该原子的价电子数　　　元素最高正化合价(O、F除外)。  Ⅱ.固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子电子层结构,该物质适当加热就分解成两种气体,试完成: (1)固体A属于　　　　　　　　晶体,它的电子式为　　　　　　　。  (2)A溶于水后溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是(用化学方程式表示)　　　　　　　　　　。  12.(11分)现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。

　A元素原子的核外p轨道电子数比s轨道电子数少3 　B元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具 　C元素基态原子p轨道有3个未成对电子 　D原子核外所有p轨道全满或半满 　E在该周期中未成对电子数最多 　F能形成红色(或砖红色)和黑色的两种氧化物 某同学根据上述信息,推断 (1)画出A基态原子的核外电子排布图:　　　　　　　。  (2)某同学所画B基态原子的核外电子排布图为,该同学所画的电子排布图违背了　　　　　　。  (3)D基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有　　　　个方向,原子轨道呈　　　　形。  (4)写出C元素原子的电子排布式:　　　　　　;写出E元素原子的电子简化排布式:　　　　　　　。  (5)请写出F元素原子价电子排布式:　　　　。  13.(10分)有A、B、C、D、E五种元素。其相关信息如下: 元素 相关信息 A 　A原子的1s轨道上只有1个电子 B 　B是电负性最大的元素 C 　C的基态原子2p轨道中有三个未成对电子 D 　D是主族元素且与E同周期,其最外能层上有两个运动状态不同的电子 E 　E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物 请回答下列问题: (1)写出E元素原子基态时的电子排布式:　　　　　　　　　　　　　　。  (2)C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能  (填“大”或“小”)。

(3)CA3分子中C原子的杂化轨道类型是　　　　,CA3分子的空间结构是　　　　　。  (4)A、C、E三种元素可形成[E(CA3)4]2+配离子,其中存在的化学键类型有　　　　(填序号)。  ①配位键　②金属键　③极性共价键　④非极性共价键　⑤离子键　⑥氢键 (5)B与D可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示。其中D离子的配位数为　　　　。  14.(12分)将少量CuSO4粉末溶于盛有水的试管中得到一种天蓝色溶液,先向试管里的溶液中滴加氨水,首先形成蓝色沉淀。继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体。

(1)溶液中呈天蓝色粒子的结构可用示意图表示为　　　　　　　　,1 mol该天蓝色粒子所含的σ键数目为　　　　。  (2)加入乙醇的作用是　　　　　　　　　　。  (3)写出蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式:　　　　　　　　。  (4)得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,晶体中Cu2+与NH3之间的化学键称为　　　　,提供空轨道的粒子是　　　　,提供孤电子对的成键原子是　　　　,该晶体中配体分子的VSEPR模型为　　　　　　。  (5)下列说法正确的是　　　　。  a.[Cu(NH3)4]SO4组成元素中电负性最大的是氮元素 b.氨气分子和水分子的空间结构不同,氨气分子的键角大于水分子的键角 c.氨气极易溶于水,是因为氨气分子和水分子之间形成2种不同的氢键 15.(12分)已知X、Y、Z、W是元素周期表中短周期中的四种非金属元素,它们的原子序数依次增大,X元素的原子形成的阳离子就是一个质子,Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。试回答: (1)写出下列元素的元素符号和电子排布式: X　　　　　　　　　　Y　　　　　　　　　  Z　　　　　　　　　　W　　　　　　　　　  (2)X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E,该反应的化学方程式为　。  E在催化剂存在的条件下可用于还原汽车尾气中的　,以减少对大气的污染。  参考答案 1.D　【解析】 碘属于分子晶体,熔化时克服分子间作用力,氯化钾属于离子晶体,熔化时克服离子键,类型不同,故A错误;金刚石属于共价晶体,熔化时克服共价键,重晶石属于离子晶体,熔化时克服离子键,类型不同,故B错误;二氧化硅属于共价晶体,熔化时克服共价键,干冰属于分子晶体,熔化时克服分子间作用力,类型不同,故C错误;软脂酸甘油酯和冰醋酸属于分子晶体,熔化时均克服分子间作用力,类型相同,故D正确。

2.C　【解析】 前者是物理变化,主要克服的是氢键,后者为化学变化,克服的是离子键和共价键,A项错误;前者克服的是离子键,后者是分子间作用力,B项错误;碘和干冰升华是物理变化,克服的均为分子间作用力,C项正确;前者克服的是共价键,后者克服的是离子键,D项错误。

3.D　【解析】 A项物质均为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力也越大,故A项各物质熔点逐渐升高;B项物质均为离子晶体,一般来说,离子的半径越小,离子所带电荷数越多,熔沸点越高,故B项各物质熔点依次升高;C项物质均为同主族的金属晶体,其熔点高低取决于金属键的强弱,金属原子半径越小,价电子数越多,金属键越强。碱金属原子半径依Li~Cs的顺序增大,价电子数相同,故熔点应是Li最高,Cs最低;共价晶体的熔点取决于共价键的键能,石墨中C—C键键长比金刚石中C—C键的键长更短,键能更大,所以石墨熔点比金刚石略高,金刚石熔点又比硅高,钠的熔点最低。

4.C　【解析】 KO2是由K+和O2-构成的,离子间存在离子键,O2-内存在共价键,A项正确;K+在晶胞的顶点和面心:8×18+6×12=4,O2-处于晶胞的棱上和体心:12×14+1=4,B项正确;K+的上、下、左、右、前、后的O2-各1个,共6个O2-与K+距离最近且相等,C项错误;与K+距离相等且最近的K+在互相垂直的三个切面上各有4个,共12个,D项正确。

5.D　【解析】 水汽化破坏分子间的作用力,水分解需破坏共价键,A错误;在O2、CO2和SiO2中,都存在共价键, O2、CO2由分子构成,SiO2由原子构成,B错误;CCl4、BF3分子中C、Cl、F原子的最外层都具有8电子稳定结构,B不满足8电子稳定结构,C错误;H2和Cl2在光照条件下反应生成HCl,H2、Cl2分子内共价键断裂,H、Cl原子间形成H—Cl键,D正确。

6.C　【解析】 离子晶体在固态时不能导电,A项不正确;镁晶体中的自由电子被整个晶体所共有,不属于某个Mg2+,B项不正确;离子晶体不具有延展性,D项错误。

7.B　【解析】 A项,阳离子数目为8×18+6×12=4,阴离子数目为1,阳离子和阴离子的数目比为4∶1,化学式为M4N,错误;B项,阳离子数目为4×18=12,阴离子数目为1,阳离子和阴离子的数目比为12∶1=1∶2,化学式为MN2,正确;C项,阳离子数目为3×18=38,阴离子数目为1,阳离子和阴离子的数目比为38∶1=3∶8,化学式为M3N8,错误;D项,阳离子数目为8×18=1,阴离子数目为1,阳离子和阴离子的数目比为1∶1,化学式为MN,错误。

8.D　【解析】 氮化铝常用作砂轮及耐高温的材料,熔融时不导电,为共价化合物,熔点高、硬度大,为共价晶体,另外石墨属于混合型晶体,故A错误;生石灰为CaO,为离子晶体,故B错误;氯化铯为活泼金属的氯化物,为离子晶体,故C错误;金刚石为共价晶体,干冰为二氧化碳,属于分子晶体,芒硝为硫酸钠,属于离子晶体,铁为金属单质,为金属晶体,故D正确。

9.C　【解析】 根据石墨晶体的结构示意图知,每个环中有6个碳原子,每个碳原子为三个环共用,对一个环的贡献为13,则一个六元环平均占有两个碳原子,则图中7个六元环完全占有的碳原子数是14。

10.B　【解析】 根据氯化钠的晶胞结构可知,在氯化钠晶胞中含有氯离子的数目是1+12×14=4,含有钠离子的数目是8×18+6×12=4。设晶胞的边长是a,则ρ=4Ma3N,所以a=34MρN,因此在食盐晶体里Na+和Cl-的间距=a2=3M2ρN。

11.(1)①NaCl　C　HCl ②离子晶体　共价晶体　分子晶体 ③离子键　共价键　分子间作用力 (2)MN　MN2　MN2　MN 12.(1)abc　(2)SrTiO3 (3)①1s22s22p63s23p63d84s2 ② ③(或其他合理答案) 【解析】 (2)该晶胞中Ti原子个数为1,O原子个数为6×12=3,Sr原子的个数为8×18=1,所以化学式为 SrTiO3。(3)②氮原子提供一对共用电子对给硼原子形成配位键,其结构式为。③由碳酸氢根离子的结构以及氧原子的电负性大,能与氢原子形成氢键,可得HCO3-在水溶液中可通过氢键形成二聚体(八元环结构)。

13.(1)离子键　共价键　范德华力　 SiO2>KClO3>I2 (2)①⑤③②④⑥ (3)CO2　H2　H2、CO2、HF　HF　(NH4)2SO4　SiC SiC>(NH4)2SO4>HF>CO2>H2 14.(1)[Co(NH3)6]Cl3　[Co(NH3)4Cl2]Cl　②6 (2)①空轨道　孤电子对　②[Fe(SCN)]Cl2 【解析】 (1)CoCl3·6NH3中有3个Cl-为外界离子,配体为6个NH3,化学式为[Co(NH3)6]Cl3;CoCl3·4NH3(绿色和紫色)中有1个Cl-为外界离子,配体为4个NH3和2个Cl-,化学式均为[Co(NH3)4Cl2]Cl;②这几种配合物的化学式分别是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl,其配位数都是6。(2)①Fe3+与SCN-反应生成的配合物中,Fe3+提供空轨道,SCN-提供孤电子对,二者通过配位键结合;②Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2+,故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成[Fe(SCN)]Cl2与KCl。

本册测评 1.C　【解析】 s能级只有1个轨道,A错误;p能级有3个轨道,B错误;d能级有5个轨道,C正确;f能级有7个轨道,D错误;故合理选项是C。

2.A　【解析】 干冰升华是物理变化,破坏的是分子间作用力,化学键不变,符合题意,A项选;氯化钠熔化会电离出阴阳离子,破坏离子键,B项不选;氯化氢溶于水,电离出H+和Cl-,破坏共价键,C项不选;氯酸钾加热分解生成氯化钾与氧气,化学键被破坏,D项不选;答案选A。

3.C　【解析】 甲烷的分子式是CH4,甲烷是正四面体结构,有3个原子共面,A错误;甲烷分子中,碳原子中3个2p轨道和1个2s轨道发生杂化,所以形成四个完全相同的共价键,B错误;甲烷分子中碳原子含有4个共价键,且没有孤电子对,所以其空间结构是正四面体结构,C正确;甲烷是正四面体结构,所以甲烷中的任意三个原子都共面,D错误;故合理选项是C。

4.D　【解析】 在主族元素中,氟的第一电离能最大,故A错误;乙醇的结构简式为CH3CH2OH,碳碳原子之间形成的碳碳单键是非极性键,故B错误;原子半径最小的氢元素的电负性不是最大,在主族元素中F的非金属性最强,所以电负性最大,故C错误;分子中键能越大,键长越短,越难断裂,所以分子越稳定,故D正确。

5.B　【解析】 价电子排布式为3d54s1的元素,原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1,其质子数为24,为Cr元素,则24-2-8-8=6,处于第四周期第6列,最后一个填入电子的能级为d,故处于周期表中第四周期ⅥB族 d区;本题答案选B。

6.D　【解析】 核外电子排布从能量低的轨道开始填充,根据构造原理,基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,根据原子核外电子排布规律,Fe的基态原子核外的3d、4s轨道的电子排布图为,所以答案为D。

7.A　【解析】 SO32-中中心原子S原子的价层电子对数为4,孤对电子数为1,空间结构为三角锥形,故A正确;SiH4中中心原子Si原子的价层电子对数为4,孤对电子数为0,空间结构为正四面体形,故B错误;BF3中中心原子B原子的价层电子对数为3,孤对电子数为0,空间结构为平面三角形,故C错误;NH4+中中心原子N原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0,空间结构为正四面体形,故D错误。

8.C　【解析】 在CH3COCH3(丙酮)分子中,羰基碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采用sp2杂化,甲基碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以采用sp3杂化,故选C。

9.A　【解析】 根据晶胞结构图可知,A原子个数为1,B原子个数为8×18=1,所以A和B的原子个数比为1∶1,故A错误;根据晶胞结构图可知,C原子个数为1,D原子个数4×18=12,所以C和D的原子个数比为2∶1,故B正确;根据晶胞结构图可知,E原子个数为4×18=12,F原子个数为4×18=12,所以E和F的原子个数比为1∶1,故C正确;根据晶胞结构图可知,X原子个数为1,Y原子个数为6×12=3,Z原子个数为8×18=1,所以X、Y、Z的原子个数比为1∶3∶1,故D正确。故选A。

10.D　【解析】 乙烷是烷烃,碳原子全部是sp3杂化,乙烯是平面形结构,含有碳碳双键,碳原子是sp2杂化,乙炔是直线形结构,分子中含有碳碳三键,碳原子是sp杂化,A选项错误;单键都是σ键,双键中一个是σ键,另一个是π键,碳碳三键由1个σ键和2个π键组成,所以π键总数:C2H6<C2H4<C2H2,B选项错误;碳碳三键键能大于碳碳双键键能,碳碳双键键能大于碳碳单键键能,则碳碳键间的键能:C2H6<C2H4<C2H2,C选项错误;1个C2H6分子中含7个σ键,1个C2H4分子中含5个σ键和1个π键,1个C2H2分子中含3个σ键和2个π键,所以σ键总数:C2H6>C2H4>C2H2,D选项正确;正确答案D。

[点睛] 分子结构中计算σ键和π键要注意:①单键都是σ键,双键中一个是σ键,另一个是π键,碳碳三键是由1个σ键和2个π键组成,如本题中D选项;②给定分子式的物质要写出其结构简式,最好是结构式,特别注意有机物中的键线式,不要忽略氢原子,如:的σ键数大部分同学的答案是15,忽略了苯环上的4个C—H σ键,正确答案是19。

11.Ⅰ.(1)<　>　(2)<　>　(3)<　<　(4)=　= Ⅱ.(1)离子 (2)碱　NH4H+H2ONH3·H2O+H2↑ 【解析】 Ⅰ.(1)同一周期的元素,第一电离能随原子序数的增大而呈增大趋势,Na、Mg是同一周期的元素,由于原子序数越大,原子半径越小,失去电子越难,电离能越大,故第一电离能Na<Mg;Mg、Ca是同一主族的元素,从上到下,原子半径逐渐增大,最外层电子受原子核的吸引力逐渐减小,所以第一电离能逐渐减小,故第一电离能Mg>Ca;(2)元素的非金属性O<F,所以电负性O<F;元素的非金属性F>Cl,所以电负性F>Cl;(3)根据核外电子能量的高低及围绕原子核运动时离核的远近,将原子核外电子运动的空间分成不同的能层,能层序数越大,能量越高;所以能量ns<(n+1)s;对于同一能层的不同能级,按照能量由低到高顺序分为s、p、d、f,所以能量ns<np;(4)原子核外最外层电子数等于主族元素的族序数,等于元素的最高正化合价数(O、F除外)。

Ⅱ.(1)根据A的性质可判断,A是氢化铵,电子式为,是离子化合物,形成离子晶体;(2)A中的阴离子具有还原性,被水氧化生成氢气,即NH4H溶于水后,和水发生反应生成氢气和一水合氨,使溶液显碱性,反应方程式为NH4H+H2ONH3·H2O+H2↑。

12.(1) (2)洪特规则 (3)3　哑铃(纺锤) (4)1s22s22p3　[Ar]3d54s1　(5)3d104s1 【解析】 (1)A为B元素,基态B原子的电子排布式为1s22s22p1,则核外电子排布图为;(2)B为C元素,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2,由洪特规则可知,电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同,则题给基态原子的核外电子排布图违反了洪特规则;(3)D为P元素,基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,3p能级上电子能量最高,3p电子云在空间有3个伸展方向,原子轨道呈哑铃形或纺锤形;(4)C为N元素,N原子的电子排布式为1s22s22p3;E为Cr元素,Cr原子的电子简化排布式为[Ar]3d54s1;(5)F为Cu元素,Cu原子电子排布式为[Ar]3d104s1,价电子排布式为3d104s1。

13.(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) (2)大　(3)sp3　三角锥形 (4)①③　(5)8 【解析】 根据上述分析可知A是H元素,B是F元素,C是N元素,D是Ca元素,E是Cu元素。(1)E为Cu元素,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1);(2)同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,由于氮元素原子2p能级为半满稳定状态,因此其第一电离能高于氧元素的第一电离能;(3)CA3分子是NH3,NH3分子中N原子价层电子对数是4,且N原子上含有一对孤电子对,所以N的杂化轨道类型是sp3,NH3的空间结构为三角锥形;(4)A、C、E三种元素形成的[E(CA3)4]2+配离子是[Cu(NH3)4]2+,在该配离子中,Cu2+与NH3分子之间通过配位键结合;在NH3分子中氮原子与氢原子之间通过极性共价键结合,因此[Cu(NH3)4]2+存在的化学键类型有配位键、极性共价键,故合理选项是①③;(5)B与D可形成离子化合物CaF2,以面心上的Ca2+为研究对象,根据晶胞结构可知,在一个晶胞中与Ca2+距离相等且最近的F-有4个,通过该钙离子可以形成2个晶胞,因此Ca2+的配位数是8。

14.(1)　12NA (2)降低溶剂的极性,减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度 (3)Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH- (4)配位键(或共价键)　Cu2+　N　四面体形 (5)bc 【解析】 (1) CuSO4粉末溶于水得到[Cu(H2O)4]2+,其结构可用示意图表示为;该粒子含有4个配位体分子,每个配位体H2O分子中含有2个共价键,四个配位体分子与Cu2+之间形成了四个配位键,则1 mol该天蓝色粒子所含的σ键数目为(2×4+4)NA=12NA;(2)加入乙醇的作用是降低溶剂的极性,减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度;(3)蓝色Cu(OH)2沉淀被过量氨水溶解形成深蓝色溶液的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-;(4)得到 的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,在晶体中中心Cu2+中含有空轨道,配位体NH3的N原子上有孤电子对,则Cu2+与NH3分子的N原子之间的化学键称为配位键,提供空轨道的粒子是Cu2+,提供孤电子对的成键原子是N原子,该晶体中配体分子NH3的价层电子对数为3+1=4,所以VSEPR模型为四面体形;(5)[Cu(NH3)4]SO4组成元素含有Cu、N、O、H、S五种元素,元素的非金属性越强的元素的电负性越大,在上述元素中,O元素的非金属性最强,所以其中电负性最大的是氧元素,a错误;NH3分子是三角锥形,键角是107°18＇;H2O分子是V形分子,键角是104.5°,二者的空间结构不同,氨气分子的键角大于水分子的键角,b正确;氨气极易溶于水,是因为NH3分子和H2O分子之间形成了N…H和O…H两种不同的氢键,c正确;故合理选项是bc。

15.(1)H、1s1　C、1s22s22p2　N、1s22s22p3　O、1s22s22p4 (2)N2+3H22NH3　氮的氧化物 【解析】 X元素的原子形成的阳离子就是一个质子,故X为H,Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,且为短周期非金属元素,原子序数依次增大,Z为N,W为O,Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,所以Y为C。综上所述:X为氢元素,Y为碳元素,Z为氮元素,W为氧元素。(1)X为H,其核外只有一个电子,核外电子排布式为1s1;Y为碳元素,碳元素为6号元素,原子核外有6个电子,其电子排布式为1s22s22p2;Z为氮元素,氮元素为7号元素,原子核外有7个电子,其电子排布式为1s22s22p3,W为氧元素,氧元素为8号元素,原子核外有8个电子,其电子排布式为1s22s22p4;(2)氢气和氮气在一定条件下反应生成化合物氨气,该反应的化学方程式为N2+3H22NH3;氨气在催化剂存在的条件下可用于还原汽车尾气中的氮的氧化物如一氧化氮、二氧化氮,以减少对大气的污染。