大学自主招生化学讲义+习题解析2权威.docx
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大学自主招生化学讲义+习题解析2权威
2013年大学自主招生
化学讲义+模拟题详细解析
自主招生化学2
典型例题
一、选择题
1213141617
18
)
A.18种
B.6种
C.7种
D.12种
解析:
由于12C16O2~14C18O2之间的式量为44~50,最多只有7种,所以选项A、D肯定不正确,因为
有13C,所以其中的式量都会存在。
选C。
2、(08·复旦)硼的含氧酸的分子式不可能是(
)
A.H2BO4
B.H3BO3
C.HBO2
D.H2B4O5
解析:
硼原子最外层有3个电子,只能形成3对共用电子对,化合价应在-3~+3之间,所以A选项不对。
3、下列事实与氢键有关的是(
)
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀,密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
80
80
1、(08·上海交大)已知碳有3种常见的同位素C、C、C,氧也有3种同位素O、O、
O。
由这6种微粒构成的二氧化碳分子中,其式量最多有(
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化学讲义+模拟题详细解析
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
解析:
由于形成氢键使水分子间间隙增大,使体积增大,密度减小。
故本题选B。
二、简答题
4、(09·清华)画出CrO5、H3PO2的结构。
解析:
过氧化铬CrO5中Cr的价电子为6个。
可以参与成键的电子有6个,又根据氧原子周围应形成8电
子稳定结构,可推知CrO5的结构为
。
在CrO5中,氧元素的化合物应该是4为-1价,1为-2价。
5
5
次磷酸H3PO2的结构为
是一元弱酸,因为与P直接相连的H原子是不能被金属原子取代的。
5、(09·清华)判断H2O2、O3的极性,给出理由。
解析:
它们都是极性分子,因为H2O2分子中的O原子是采取不等性sp3的杂化,两个sp3杂化轨道一个同
H原子形成H-Oσ键,另一个则同第二个O原子的sp3杂化轨道形成O-Oσ键,其他两个杂化轨道则被两个孤电
子对占据。
每个O原子上的两对孤电子间的排斥作用,使得两个H-O键向O-O键靠拢,整个分子不是直线形
的,在分子中有一个过氧链-O-O-,O的氧化数为-1,每个O原子上各连着一个H原子,两个H原子位于像半
展开的书的两页纸面上,两个O原子则处在书的夹缝位置上。
在O3分子中,O原子采取sp2杂化,顶角O原子除与另外2个O原子生成2个σ键外,还有一对孤电子对。
另外2个O原子分别各有两对孤电子对。
在3个O原子之间还存在着一个垂直于分子平面的三中心四电子的离域
的π键,这个离域π键是由顶角O原子提供2个π电子,另外2个O原子各提供1个π电子形成的。
由于3
个O原子上孤电子对相互排斥,使O3分子呈等腰三角形状。
6、(09·清华)理想气体的状态方程为pV=nRT,这是不考虑分子间相互作用力所得的方程。
请问:
若考虑气体的分子间作用力,应当对方程作怎样的修正?
怎样的实际气体可以用理想气体
状态方程?
解析:
理想气体的状态方程pV=nRT只能用于分子无体积、分子间无作用力的理想气体,也就是它适用于
温度较高或压力较低的稀薄气体。
对于实际气体,如果引入压缩因子z,将方程改为pV=znRT,就可以适用于实际
气体的状态方程。
理想气体是一种理想化的模型,实际并不存在。
实际气体中,凡是本身不易被液化的气体,它们
的性质很近似理想气体,其中最接近理想气体的是氢气和氦气。
一般气体在压强不太大、温度不太低的条件下,它
们的性质也非常接近理想气体,因此常常把实际气体当做理想气体来处理。
7、(09·清华)为什么卤素(氯、溴、碘)可以显+1、+3、+5、+7价?
81
81
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化学讲义+模拟题详细解析
解析:
Cl、Br、I原子中有与ns、np能级相近的nd轨道,只要供给一定的能量,其np甚至ns电子会激发
到nd轨道上去,从而呈现变价。
而F原子电负性最大,且无d价电子轨道,故不呈现变价。
三、填空题
8、铜合金是人类适用最早的金属材料,铜在化合物中常见的化合价有+1、+2价,能形成多
种铜的化合物。
(1)基态铜原子的电子排布式为_____________;铜
图所示,该晶胞实际拥有_________个铜原子。
3-
晶体晶胞如右
为等电子体的
一种微粒是_________________。
(3)许多+1价铜的配合物溶液能吸收CO和烯烃(如C2H4、CH3CH=CH2等),CH3CH=CH2分子中C
原子采取的杂化方式有______________________________。
(4)在硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过理,观察到先出现蓝色沉淀,最后溶解形成深蓝色溶
液,写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式:
___________________;根据价层电子对互斥模型,预测
2—
解析:
(1)1s22s22p63s23p63d104s1或;[Ar]3d104s1
利用均摊法计算可得该晶胞实际拥有4个铜原子。
(2)根据等电子体定义可以有CO、N、C2—2等;(3)CH3CH=CH2分子中CH3—中C的杂化为sp3,另外2个
C为sp2杂化。
(4)Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2-+2OH-+4H2O正四面体形
本题答案为:
1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;4
(2)CO、N、C2—2(写出一种即可)3)sp2、
sp3(4)Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2-+2OH-+4H2O
模拟训练
一、选择题
1.有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是(
正四面体形
)
A.两个碳原子采用sp杂化方式
2
C.每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键
D.两个碳原子形成两个π键
2、最近,中国科大的科学家们将C60分子组装在一单层分子膜表面,在
82
82
(2)某+1价铜的配离子为[Cu(CN)4],与其配体互
SO4的空间构型为______________________。
(
B.两个碳原子采用sp杂化方式
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—268℃时冻结分子的热振荡,并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、
双键的分子图像。
下列化合物分子中一定既含单键又含双键的是(
)
A.CO2
B.C2H4O
C.COCl2
D.H2O2
3、下列各组中的X和Y两种原子,化学性质一定相似的是(
)
A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子
222
C.X原子2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子
D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上仅有两个电子
4、碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是(
)
A.①③②
B.②③①
C.③①②
D.②①③
5、下面图像是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图,试判断属于NaCl晶体
结构的是(
)
①
A.①和④
②
B.②和③
③
C.①和③
④
D.只有①
6、通常状况下,NC13是一种油状液体,其分子空间构型与氨分子相似,下列对NC13的有关叙
述正确的是(
)
A.分子中N—C1键键长比CCl4分子中C—C1键键长长
B.分子中的所有原于均达到8电子稳定结构
C.NCl3分子是非极性分子
D.NBr3比NCl3易挥发
二、简答题
7、写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示键合电子,小黑点表示未键合的价电子的结构
式)并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型,并预测分子的几何构型。
83
(1)PCI3
(2)BCl3
(3)CS2
(4)C12O
83
B.X原子的核外电子排布为1s,Y原子的核外电子排布为1s2s
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8、水是人们生活中必不可少的物质,0°C结成冰。
其中一种为六方晶系的晶体,晶胞参数
a=452pm,c=737pm,晶胞内有4个水,氧原子分数坐标分别为0,0,0;0,0,3/8;2/3,
1/3,1/2;2/3,1/3,7/8。
请回答下列问题:
(1)水分子式为H2O,根据价电子对
推测一下水的构型。
(2)用价键法说明水中氢氧键的成键
(3)已知H2O的两个O-H键的夹角
104.5°,请推测O-H键与孤对电子及孤
的夹角。
(4)计算氢键O-H-O键长。
(5)冰的点阵型式是什么,其结构基
些内容?
+
晶胞参数a=387pm。
把等物质的量的NH4Cl和HgCl2
一起加热时,生成NH4HgCl3晶体,晶胞参数a=b=419
pm(结构如右图)。
-+
形离子)的半径。
(2)计算NH4HgCl3晶体的密度。
2++-
--
三、填空题
84
互斥理论,
情况。
为
对电子间
元包含哪
-
在密封管中
pm、c=794
84
9、NH4Cl为CsCl型结构,晶胞中包含1个NH4
和1个Cl,
(1)已知Cl半径为181pm,求NH4(视为球
(3)指出Hg和NH4的Cl具体配位形式。
(4)通过具体计算,指出晶体中Cl与Cl之间的最短距离是多少?
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10、海底热液研究处于当今科研的前沿。
海底热液活动区域“黑烟囱”的周围,存活的长管
虫、蠕虫、蛤类、贻贝类等动植物,成了极佳的天然海底实验室,且海底“黑烟囱”周围常存在
FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。
(1)有关几种气体分子的说法正确的是_________________________。
A.CO的结构式可表示为
B.C02与COS(硫化羰)互为等电子体
2
D.HCN分子呈直线形
(2)酸性热液中大量存在一价阳离子,结构如图2,它的化学式为:
_____________。
(3)铁原子核外电子排布式为:
__________________________________。
(4)“黑烟囱“热液冷却后若可检测出图3所示分子,该分子中手性碳原子数为:
____________________________。
(5)FeS与NaCl均为离子晶体,晶胞相似,前者熔点为985℃,后者80l℃,其原因是
________________________________________。
(6)从“黑烟囱”形成的矿床中提取镍,需将其转化为四羰基合镍(结构如上图4),则该络
合物的配位数为_____________________________________。
---++2++2+
4+
2+
-
-
-
____________________________。
(5)等电子数的微粒往往具有相似的结构,试预测N3
—
的构型
_____________________________。
(6)据报道,美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质,由
85
85
C.NH3分子中氮原子采用sp杂化
11、氮可以形成多种离子,如N3,NH2,N3,NH4,N2H5,N2H6等,已知N2H5与N2H6是由中
性分子结合质子形成的,类似于NH,因此有类似于NH4+的性质。
(1)写出N2H6在碱性溶液中反应的离子方程式。
(2)NH2的电子式为________________________________。
(3)N3有__________个电子。
(4)写出二种由多个原子组成的含有与N3电子数相同的物质的化学式
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于其具有极强的爆炸性,又称为“盐粒炸弹”。
迄今为止,人们对它的结构尚不清楚,只知道“N5”
实际上是带正电荷的分子碎片,其结构是对称的,5个N排成V形。
如果5个N结合后都达到8
电子结构,且含有2个N≡N键。
则“N5”分子碎片所带电荷
_________________________________________。
12、已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于前三周期。
A位于
周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同;B的基态原子中电子占据三种能量不同
的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍。
A、
B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,A、B二种元素组成的
原子个数比为1:
1的化合物N是常见的有机溶剂。
E
有“生物金属”
之称,E
4+
离子和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题:
(答题时,A、B、C、D、E用所
号表示)
(1)E的基态原子的外围电子排布式
对应的元素符
为
。
(2)下列叙述正确的是
。
(填字母)
a.M与水分子间能形成氢键,N是非极性分子
2
c.N分子中含有6个σ键和1个π键
d.BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(3)E的一种氧化物Q,其晶胞结构如右上图所示,则Q的化学式为
,该
晶体中氧的配位数为
。
--
(4)电镀厂排放的废水中常含有剧毒的BC离子,可在Q的催化下,先用NaClO将BC氧
--
化成BCD,再在酸性条件下BCD继续被NaClO氧化成C2和BD2。
①A、B、C、D四种元素的电负性由小到大的顺序为
-
②与BCD互为等电子体的分子、离子的化学式依次为
③上述反应中后一步反应的离子方程式是
。
。
。
(5)在浓的ECl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可得到配位数为6、组成为
ECl3·6H20的绿色晶体,该晶体中两舞更体的物质的量之比为
1:
5,则该配离子的化学式为
参考答案
86
。
86
b.M和二氧化碳分子中的中心原子均采用sp杂化
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1、B2、C3、C4、A5、A6、B
7、
8、
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(1)
H
O
H
如未标孤对电子,只画键角需标出小于109.5°
3
(3)设:
O-H键含氧2s成分为α1,孤对电子中含氧2s成分为α2,O-H键与孤对电子的夹
角为β1,孤对电子间的夹角为
β2:
cos104.5=–α1/(1–α1)
α1=0.2
α2=(1/2)(1-2α1)=0.3
cosβ1=–√α1α2/[(1–α1)(1–α2)]=109°6’=109.1°
cosβ2=–α2/(1–α2)=115°23’=115.4°
(4)lO-H-O=0.375×737=276.4pm
(5)冰点阵型式hp,结构基元4个H2O
9、
(1)154pm
23-82-83
2+
+
---
+2++2+
296
-----
-
+226266262
(5)FeS晶体的晶格能比NaCl晶体晶格能大(6)4
87
2+-
(2)
(3)22
87
(2)O以sp不等性杂化轨道与H的1s结合生成O-H键
(2)ρ=1×325.0/[6.022×10×(4.19×10)×(7.94×10)]=3.87g/cm。
(3)Hg:
压扁的正八面体
NH4:
压扁的正四棱柱
(4)Cl的空间环境不同,可分为两类:
体内的两个Cl①为一类;棱边中点的4个Cl②为另
一类。
前者距NH4较近(335pm),距Hg也较近(241pm);后者距离NH4397pm,距Hg
cm。
Cl①与邻近晶胞的Cl的距离最短为3.13pm,Cl①与Cl②的距离为382pm;Cl②与Cl
②的距离为419pm。
10、
(1)ABD
(2)H11O5(3)1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s(4)4
11、
(1)N2H6+2OH=N2H4+2H2O
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化学讲义+模拟题详细解析
-
BeF2CaH2C3H4等(5)直线型(6)一个单位正电荷
22
--+--
SCN③2CNO+2H+3ClO=N2↑+2CO2↑+3C1+H2O;
2+
专题九有机物烃
88
88
(4)N2OCO2CNO
12、
(1)3d阶段4s;
(2)ad;(3)TiO2;3;(4)①H (5)[TiCl(H2O)5] 2013年大学自主招生 化学讲义+模拟题详细解析 基础知识梳理 一、各类有机物之间的相互关系 二、甲烷的性质和制法 1、性质 物理性质: 无色、无味的气体,不溶于水,比空气轻,是天然气、沼气和石油气的主要成分。 化学性质: 甲烷性质稳定,不与强酸强碱反应,在一定条件下能发生以下反应: ①可燃性(甲 烷的氧化反应);②取代反应;③高温裂解。 2、用途 甲烷是一种很好的气体燃料,可用来制取H2、炭黑、乙炔、氯仿、四氯化碳等。 3、甲烷实验室制法的反应原理 碱石灰中CaO的作用: ①吸收水分;②使混合物疏松,利于甲烷逸出;③稀释NaOH,防止高 温下腐蚀玻璃。 瓦斯爆炸式空气中含甲烷5%~15%(体积)遇到火源所产生的爆炸;①当氧气中甲烷的体 积分数介20%~47.5%时也会发生爆炸;②空气中甲烷所占的体积分数是9.6%时爆炸最猛烈。 89 89 2013年大学自主招生 化学讲义+模拟题详细解析 三、烷烃 1、烷烃的定义、通式和同系列 定义: 由碳和氢两种元素组成的饱和烃称为烷烃。 通式: CnH2n+2 同系列: 相邻的两种烷烃分子组成相差一个碳原子和两个氢原子,像这样结构相似,而在组 成上相差一个或几个CH2的一系列化合物称为同系列。 2、烷烃的结构 2223 3 能量相同的新轨道的过程。 由1个S轨道与3个P轨道通过杂化后形成的4个能量相等的新轨道 33 3 们之间的吸引力与斥力达到平衡时,形成了4个等同的碳氢σ键。 甲烷分子是正四面体型的。 4个氢原子占据正四面体的四个顶点,碳原子核处在正四面体的中 心,四个碳氢键的键长完全相等,所有键角均为109.5。 σ键的特点: ①重叠程度大,不容易断裂,性质不活泼;②能围绕其对称轴进行自由旋转。 3、烷烃的命名 (1)按碳原子的类型命名 伯碳原子: (一级)跟另外一个碳原子相连接的碳原子。 仲碳原子: (二级)跟另外二个碳原子相连接的碳原子。 叔碳原子: (三级)跟另外三个碳原子相连接的碳原子。 季碳原子: (四级)跟另外四个碳原子相连接的碳原子。 (2)普通命名法 ①含有10个或10个以下碳原子的直链烷烃,用天干顺序甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、 壬、癸10个字分别表示碳原子的数目,后面加烷字。 例如: CH3CH2CH2CH3命名为正丁烷。 ②含有10个以上碳原子的直链烷烃,用小写中文数字表示碳原子的数目。 如CH3(CH2)10CH3 命名为正十二烷。 ③对于含有支链的烷烃,则必须在某烷前面加上一个汉字来区别。 在链端第2位碳原子上连 有1个甲基时,称为异某烷,在链端第二位碳原子上连有2个甲基时,称为新某烷。 如命名为正戊烷; CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 90 CH3 90 碳原子的最外层上有4个电子,电子排布为1s2s2p,碳原子通过sp杂化形成四个完全相同 的sp杂化轨道,所谓杂化就是由若干个不同类型的原子轨道混合起来,重新组合成数目相等的. 叫做sp杂化轨道,这种杂化方式叫做sp杂化。 在形成甲烷分子时,4个氢原子的s轨道分别沿着碳原子的sp杂化轨道的对称轴靠近,当它 2013年大学自主招生 命名为异戊烷; 化学讲义+模拟题详细解析 命 CH3 CH3C CH3 名为新戊烷。 CH3 (3)系统命名法 系统命名法是我国根据1892年曰内瓦国际化学会议首次拟定的系统命名原则。 国际纯粹与应 用化学联合会(简称IUPAC法)几次修改补充后的命名原则,结合我国文字特点而制定的命名方 法,又称曰内瓦命名法或国际命名法。 烷基: 烷烃分子去掉一个氢原子后余下的部分。 其通式为CnH2n+1-,常用R-表示。 4、烷烃的通性 (1)随着烃分子中碳原子数的增加,溶点、沸点逐渐升高,密度逐渐增大,状态由气态、液 态到固态。 常温时性质很稳定,一般不与酸、碱、KMnO4溶液等起反应,
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