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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年浙教版選修3化學(xué)下冊階段測試試卷491考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、電子在一個(gè)原子的下列能級中排布時(shí),最后一個(gè)排布的是()A.nsB.npC.(n-1)dD.(n-2)f2、已知X、Y是主族元素,I為電離能,單位是kJ·mol-1。請根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)判斷;下列說法錯(cuò)誤的是()
。元素。
I1
I2
I3
I4
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A.元素X的常見化合價(jià)是+1價(jià)B.元素Y是第ⅢA族元素C.元素X與氯形成化合物時(shí),化學(xué)式可能是XClD.若元素Y處于第三周期,則它可與冷水劇烈反應(yīng)3、下列關(guān)于丙烯的說法正確的A.丙烯分子有7個(gè)鍵,1個(gè)鍵B.丙烯分子中的碳原子有和兩種雜化類型C.丙烯分子的所有原子共平面D.丙烯分子中3個(gè)碳原子在同一直線上4、下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與分子間作用力無關(guān)的是()A.在相同條件下,NH3在水中的溶解度大于CH4B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)逐漸升高D.CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸點(diǎn)逐漸升高5、以下屬于共價(jià)分子的單質(zhì)是A.氬氣B.金剛石C.重氫氣D.水6、下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相互作用屬于同種類型的是()A.食鹽和蔗糖的熔化B.鈉和硫熔化C.碘和冰升華D.SiO2和Na2O熔化評卷人得分二、多選題(共5題,共10分)7、下面是s能級和p能級的原子軌道圖;下列說法正確的是()
A.s電子的原子軌道呈球形,P軌道電子沿軸呈“8”字形運(yùn)動B.s能級電子能量低于p能級C.每個(gè)p能級有3個(gè)原子軌道,在空間伸展方向是不同的D.任一電子層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該電子層序數(shù)8、在抗擊新冠病毒肺炎中瑞德西韋是主要藥物之一。瑞德西韋的結(jié)構(gòu)如圖所示;下列說法正確的是。
A.瑞德西韋中N、O、P元素的電負(fù)性:N>O>PB.瑞德西韋中的O—H鍵的鍵能大于N—H鍵的鍵能C.瑞德西韋中所有N都為sp3雜化D.瑞德西韋結(jié)構(gòu)中存在σ鍵、π鍵和大π鍵9、碳酸亞乙酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑,其結(jié)構(gòu)如圖:下列有關(guān)說法不正確的是A.分子式為C3H4O3B.分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為3:1C.分子中既有極性鍵也有非極性鍵D.分子中碳原子的雜化方式全部為sp2雜化10、短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序數(shù)依次增大,X、Y、W形成的一種陰離子常用于檢驗(yàn)Fe3+,R的單質(zhì)常用于制造路燈,其發(fā)出的黃色光透霧能力強(qiáng),Z是地殼中含量最高的元素。下列敘述正確的是A.W的氧化物的水化物一定是強(qiáng)酸B.XW2的結(jié)構(gòu)式為:W=X=WC.WZ3分子中所有原子處于同一平面D.Z與R形成的化合物中只含有離子鍵11、有一種藍(lán)色晶體[可表示為MxFey(CN)6],經(jīng)X射線研究發(fā)現(xiàn),其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3+和Fe2+互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn),而CN-位于立方體的棱上,則下列說法正確的是()
A.x=2,y=1B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價(jià)C.M的離子不可能在立方體的體心位置D.該晶胞中與每個(gè)Fe3+距離最近且相等的CN-有3個(gè)評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)12、許多金屬及其化合物在生活;化工、醫(yī)藥、材料等各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
(1)鈦由于其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),良好的耐高溫、耐低溫、抗強(qiáng)酸、抗強(qiáng)堿以及高強(qiáng)度、低密度,被美譽(yù)為“未來鋼鐵”、“戰(zhàn)略金屬”。鈦基態(tài)原子中電子占據(jù)最高能級的符號為________。與鈦同周期的元素中,基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相同的有_______種。鈦比鋼輕、比鋁硬,是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦硬度比鋁大的原因是___________________。
(2)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似,如圖所示,該晶胞中N、Ti之間的最近距離為a×10-10cm,則該氮化鈦的密度為______g·cm-3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值;只列計(jì)算式)。
(3)Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應(yīng)用。Li2O是離子晶體,其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。
Li原子的第一電離能為______kJ·mol-1,OO鍵鍵能為_____kJ·mol-1,Li2O晶格能為____kJ·mol-1。13、如圖是s能級和p能級的原子軌道示意圖;試回答下列問題:
(1)若元素X的原子最外層電子排布式為原子中能量最高的是____________電子,其電子云在空間內(nèi)有____________個(gè)互相垂直的伸展方向;元素X的名稱是____________,它的簡單氫化物的電子式是____________。
(2)若元素X的原子最外層電子排布式為那么X的元素符號為____________,原子的軌道表示式為____________。14、(1)下列原子或離子的電子排布的表示方法中,正確的是___,違反了能量最低原理的是___,違反洪特規(guī)則的是__。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6
②F-:1s22s23p6
③P:
④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
⑥Mg2+:1s22s22p6
⑦C:
綠柱石被國際珠寶界公認(rèn)為四大名貴寶石之一。主要成分為Be3Al2[Si6O18],因含適量的Cr2O3(0.15~0.6%);而形成祖母綠。試回答下列問題:
(2)基態(tài)Al原子中,電子填充的最高能級是___,基態(tài)Cr原子的價(jià)電子排布式是___。
(3)用“>”或“<”填空:。第一電離能沸點(diǎn)離子半徑Be___BH2S___H2OAl3+___O2-
(4)卟啉與Fe2+合即可形成血紅素,F(xiàn)e2+的電子排布式為___,鐵在周期表中的位置為__。15、CuCl和CuCl2都是重要的化工原料;常用作催化劑;顏料、防腐劑和消毒劑等。
已知:①CuCl可以由CuCl2用適當(dāng)?shù)倪€原劑如SO2,SnCl2等還原制得:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-
2CuCl2+SnCl2=2CuCl↓+SnCl4
②CuCl2溶液與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配離子:
請回答下列問題:
(1)基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為_________;H、N、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是_____________
(2)SO2分子的空間構(gòu)型為_____________
(3)乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為_________乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺,但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多,原因是_____________
(4)②中所形成的配離子中含有的化學(xué)鍵類型有______(填字母)。
A.配位鍵B.極性鍵C.離子鍵D.非極性鍵16、近日;《自然—通訊》發(fā)表了我國復(fù)旦大學(xué)魏大程團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一種共形六方氮化硼修飾技術(shù),可直接在二氧化硅表面生長高質(zhì)量六方氮化硼薄膜。
(1)下列N原子的電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最高的是___,能量最低的是___(用字母表示)。
A.B.
C.D.
(2)第二周期主族元素中,按第一電離能大小排序,第一電離能在B和N之間的元素有___種。
(3)Na與N形成的NaN3可用于制造汽車的安全氣囊,其中陰離子的空間構(gòu)型為___,Na在空氣中燃燒則發(fā)出黃色火焰,這種黃色焰色用光譜儀攝取的光譜為___光譜(填“發(fā)射”或“吸收”)。
(4)已知NH3分子的鍵角約為107°,而同主族磷的氫化物PH3分子的鍵角約為94°,試用價(jià)層電子對互斥理論解釋NH3的鍵角比PH3的鍵角大的原因:___。
(5)BH3·NH3是一種有效、安全的固體儲氫材料,可由BH3與NH3反應(yīng)生成,B與N之間形成配位鍵,氮原子提供___,在BH3·NH3中B原子的雜化方式為___。它的性質(zhì)與乙烷有所不同:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為無色無味的白色固體,在水中溶解度也較大,其原因是___。
(6)立方氮化硼屬于原子晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,可認(rèn)為氮原子處于硼原子圍成的某種空隙中,則氮原子處于硼原子圍成的___(填空間結(jié)構(gòu))空隙中。圖2是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖,請?jiān)趫D中圓球上涂“●”標(biāo)明N的相對位置___。
已知立方氮化硼的密度為dg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶胞中硼原子與氮原子的最近距離為___nm。(只要求列算式)17、(1)回答下列問題:
①處于基態(tài)的Ca和Fe原子,下列參數(shù)前者小于后者的是_________;
a.最外層電子數(shù)b.未成對電子數(shù)c.第一電離能d.原子半徑。
②有文獻(xiàn)表明,迄今為止(至2016年)除氦外,所有其他稀有氣體元素都能形成化合物。試簡要說明未能制得氦的化合物的理由_______________________。
(2)H和N可以形成多種化合物。
①已知聯(lián)氨(N2H4)的物理性質(zhì)與水接近,其原因是_____________________;
②計(jì)算表明:N4H62+的一種結(jié)構(gòu)如圖所示,氫原子只有一種化學(xué)環(huán)境,氮原子有兩種環(huán)境,其中的大π鍵可表示為_________________。
(3)晶體X只含鈉;鎂、鉛三種元素。在不同的溫度和壓力下;晶體X呈現(xiàn)不同的晶相。
①γ-X是立方晶系的晶體。鉛為立方最密堆積,其余兩種原子有選擇的填充鉛原子構(gòu)成的四面體空隙和八面體空隙。在不同的條件下,γ-X也呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu),其晶胞如圖所示。X的化學(xué)式為_____________;在(b)型晶胞中,邊長為apm,距離Pb最短的Na有_______個(gè),長度為_______pm(用a表示);Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為________和八面體空隙的百分比為________。已知(a)型晶胞的邊長為770pm,則該型晶體的密度為_________g·cm-3。(只列出計(jì)算式)
②α-X是一種六方晶系的晶體,而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間。試畫出一層α-X的結(jié)構(gòu)__________。18、鹵素單質(zhì)可以參與很多化學(xué)反應(yīng),如:NF3氣體可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到;反應(yīng)①:2NH3+3F2NF3+3NH4F,Ta(鉭)是一種過渡元素,利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”可以制備TaS2晶體;反應(yīng)②:TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)+QkJ;Q>0
(1)反應(yīng)①中:非金屬性最強(qiáng)的元素原子核外有____種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子;該反應(yīng)中的某元素的單質(zhì)可作糧食保護(hù)氣,則該元素最外層的電子有___種自旋方向。
(2)反應(yīng)①中:物質(zhì)所屬的晶體類型有____;并寫出所有原子符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物的電子式____。
(3)反應(yīng)②中:平衡常數(shù)表達(dá)式:K=___,若反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其他條件不變,降低溫度,重新達(dá)到平衡時(shí)____。
a.平衡常數(shù)K增大b.S2的濃度減小c.I2的質(zhì)量減小d.V(TaI4)逆增大。
(4)反應(yīng)②在一定溫度下進(jìn)行,若反應(yīng)容器的容積為2L,3min后達(dá)到平衡,測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g,則I2的平均反應(yīng)速率為___。
(5)某同學(xué)對反應(yīng)②又進(jìn)行研究,他查閱資料,發(fā)現(xiàn)硫單質(zhì)有多種同素異形體,可表示Sx(x為偶數(shù)),且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,他認(rèn)為僅增大壓強(qiáng)對平衡是有影響的,則TaI4的平衡轉(zhuǎn)化率會____(填增大或減?。?,其原因是___。評卷人得分四、計(jì)算題(共1題,共9分)19、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯(cuò)排列,若食鹽的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023mol-1,食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol-1。則食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共27分)20、我國化學(xué)家合成的鉻的化合物,通過烷基鋁和[ph3C]+[B(C6F5)4]-活化后,對乙烯聚合表現(xiàn)出較好的催化活性。合成銘的化合物過程中一步反應(yīng)如下,該反應(yīng)涉及H、C、N、O、Cl、Cr等多種元素。
回答下列問題:
(1)下列狀態(tài)的氯中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是_____________(填標(biāo)號)。
A.B.
C.D.
(2)化合物乙中碳原子采取的雜化方式為______,化合物丙中a、b、n、m處的化學(xué)鍵是配位鍵的是______(填字母)處。
(3)Cr3+具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,Cr3+的核外電子排布式為______;已知沒有未成對d電子的過渡金屬離子形成的水合離子是無色的,Ti4+、V3+、Ni2+三種離子的水合離子為無顏色的是______(填離子符號)。
(4)ClO3-的鍵角小于ClO4-的鍵角,原因是______。
(5)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋,HNO2的酸性比HNO3弱的原因:______。
(6)水在合成鉻的化合物的過程中作溶劑。研究表明水能凝結(jié)成13種類型的結(jié)晶體。其中重冰(密度比水大)屬于立方晶系,其立方晶胞沿x、y、z軸的投影圖如圖所示,晶體中的H2O配位數(shù)為_____晶胞邊長為apm,則重冰的密度為____g·cm-3(寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式,NA為阿伏伽德羅常數(shù))。
21、20世紀(jì)50年代科學(xué)家提出價(jià)層電子對互斥模型(簡稱VSEPR模型);用于預(yù)測簡單分子立體結(jié)構(gòu).其要點(diǎn)可以概括為:
Ⅰ、用AXnEm表示只含一個(gè)中心原子的分子;A為中心原子,X為與中心原子相結(jié)合的原子,E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對(稱為孤對電子),(n+m)稱為價(jià)層電子對數(shù).分子中的價(jià)層電子對總是互相排斥,均勻的分布在中心原子周圍的空間;
Ⅱ;分子的立體構(gòu)型是指分子中的原子在空間的排布;不包括中心原子未成鍵的孤對電子;
Ⅲ;分子中價(jià)層電子對之間的斥力的主要順序?yàn)椋?/p>
i;孤對電子之間的斥力>孤對電子對與共用電子對之間的斥力>共用電子對之間的斥力;
ii;雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力;
iii;X原子得電子能力越弱;A﹣X形成的共用電子對之間的斥力越強(qiáng);
iv;其他.
請仔細(xì)閱讀上述材料;回答下列問題:
(1)根據(jù)要點(diǎn)I可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型,請?zhí)顚懴卤韄_:
(2)H2O分子的立體構(gòu)型為:__,請你預(yù)測水分子中∠H﹣O﹣H的大小范圍__;
(3)SO2Cl2和SO2F2都屬AX4E0型分子,S=O之間以雙鍵結(jié)合,S﹣Cl、S﹣F之間以單鍵結(jié)合.請你預(yù)測SO2Cl2和SO2F2分子的立體構(gòu)型:__,SO2Cl2分子中∠Cl﹣S﹣Cl__(選填“<”、“>”或“=”)SO2F2分子中∠F﹣S﹣F。
(4)用價(jià)層電子對互斥理論(VSEPR)判斷SO32﹣離子的空間構(gòu)型:__。22、鈦的化合物在化工;醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Ti原子的未成對電子數(shù)是______,基態(tài)Ti原子4s軌道上的一個(gè)電子激發(fā)到4p軌道上形成激發(fā)態(tài),寫出該激發(fā)態(tài)價(jià)層電子排布式____。
(2)鈦鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)如表所示,TiCl4、TiBr4、TiI4熔沸點(diǎn)依次升高的原因是_____;TiF4熔點(diǎn)反常的原因是_____。TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377-2438150沸點(diǎn)/℃—136230377
(3)Ti可形成配合物[Ti(urea)6](ClO4)3,urea表示尿素;其結(jié)構(gòu)如圖所示:
①配合物中Ti化合價(jià)為_____。
②尿素中C原子的雜化軌道類型為_____。
③的立體構(gòu)型為_____。
(4)如圖為具有較高催化活性材料金紅石的晶胞結(jié)構(gòu),其化學(xué)式為______;已知該晶體的密度為ρg·cm-3,Ti、O原子半徑分別為apm和bpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則金紅石晶體的空間利用率為______(列出計(jì)算式)。
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)構(gòu)造原理;原子核外電子大多按能級順序填充,填滿一個(gè)能級再填一個(gè)新能級,不同能層不同能級的能量順序?yàn)閚s<(n-2)f<(n-1)d<np,所以電子最后排布的是np;
答案選B。2、D【分析】【分析】
觀察表中的數(shù)據(jù),X元素的I1和I2相差很大,而I2、I3、I4的差距相差較小,則X易形成X+,即X位于IA族;同理,Y元素的I3和I4相差極大,則Y易形成Y3+;Y位于IIIA族。
【詳解】
A.由電離能的數(shù)據(jù)可以推出X易形成+1價(jià)的化合物;A正確;
B.由電離能的數(shù)據(jù)可以推出Y易形成+3價(jià)的化合物;則Y位于IIIA族,B正確;
C.X位于IA族;則其與氯形成化合物時(shí),化學(xué)式可能是XCl,C正確;
D.Y位于IIIA族;若Y在第三周期,則Y為Al,它和沸水反應(yīng)緩慢,不和冷水反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)為D。
【點(diǎn)睛】
對于元素的電離能而言,In和In+1的兩個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)生突變時(shí),該元素易形成+n價(jià)的化合物,從而可以判斷該元素在周期表中的族位置。3、B【分析】【詳解】
鍵均為鍵,中一個(gè)鍵,一個(gè)鍵,則丙烯分子有8個(gè)鍵,1個(gè)鍵;故A錯(cuò)誤;
B.甲基中的C原子為雜化,中的C原子為雜化,則丙烯分子中1個(gè)碳原子是雜化,2個(gè)碳原子是雜化;故B正確;
C.含有甲基;具有甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),甲基碳為四面體構(gòu)型,則所有原子不可能共平面,故C錯(cuò)誤;
D.由雙鍵為平面結(jié)構(gòu);甲基為四面體結(jié)構(gòu)可知;丙烯分子中3個(gè)碳原子不在同一直線上,故D錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】
本題考查分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵,注意判斷共價(jià)鍵的一般規(guī)律及乙烯的平面結(jié)構(gòu),共價(jià)單鍵為鍵,雙鍵中有1個(gè)鍵,1個(gè)鍵,甲基中的C為雜化,雙鍵中的C為雜化,注重基礎(chǔ)知識的考查。4、B【分析】【詳解】
A.NH3與水分子間易形成氫鍵,而CH4與水之間不能形成氫鍵,則在相同條件下,NH3在水中的溶解度大于CH4;與分子間作用力有關(guān),故A正確;
B.非金屬性F>Cl>Br>I,則HF、HCl、HBr;HI熱穩(wěn)定性依次減弱;與共價(jià)鍵有關(guān),與分子間作用力無關(guān),故B錯(cuò)誤;
C.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,沸點(diǎn)越高,則F2、Cl2、Br2、I2的熔;沸點(diǎn)逐漸升高;與分子間作用力有關(guān),故C正確;
D.CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3均為烷烴,結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大,分子間的作用力越強(qiáng),沸點(diǎn)越高,其中(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3是同分異構(gòu)體,支鏈越多,分子間作用力越小,沸點(diǎn)越低,則CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸點(diǎn)逐漸升高;與分子間作用力有關(guān),故D正確;
故答案為B。5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.氬氣為單原子氣體單質(zhì);故A不符合題意;
B.金剛石為原子晶體;不存在分子,故B不符合題意;
C.重氫氣是由兩個(gè)重氫原子通過共價(jià)鍵構(gòu)成的雙原子分子氣體;屬于單質(zhì),故C符合題意;
D.水是化合物;故D不符合題意;
故選C。6、C【分析】【詳解】
A.食鹽是離子化合物;熔化需要克服離子鍵,蔗糖是分子晶體,熔化需要克服分子間作用力,故不選A;
B.鈉是金屬晶體;熔化克服金屬鍵,硫是分子晶體,熔化需要克服分子間作用力,故不選B;
C.碘和冰都是分子晶體;碘和冰升華克服分子間作用力,故選C;
D.SiO2是原子晶體,熔化需要克服共價(jià)鍵,Na2O是離子化合物;熔化需要克服離子鍵,故不選D;
選C。
【點(diǎn)睛】
本題考查晶體類型與化學(xué)鍵、分子間作用力,注意此類題的解題方法是:先判斷晶體類型,再根據(jù)晶體類型判斷微粒間的作用力。二、多選題(共5題,共10分)7、CD【分析】【詳解】
A.s電子的原子軌道呈球形;p電子的原子軌道是“8”字形的,但是電子是做無規(guī)則運(yùn)動,軌跡是不確定的,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)構(gòu)造原理;各能級能量由低到高的順序?yàn)?s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能級的能量不一定小于p能級的能量,如4s>3p,故B錯(cuò)誤;
C.不同能級的電子云有不同的空間伸展方向;p軌道有3個(gè)相互垂直的呈紡錘形的不同伸展方向的軌道,故C正確;
D.多電子原子中;同一能層的電子,能量可能不同,還可以把它們分成能級,任一能層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該能層序數(shù),故D正確;
故選CD。
【點(diǎn)睛】
能層含有的能級數(shù)等于能層序數(shù),即第n能層含有n個(gè)能級,每一能層總是從s能級開始,同一能層中能級ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不違反泡利原理和洪特規(guī)則的條件下,電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道,使整個(gè)原子體系能量處于最低,這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài),所以任一能層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)。8、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.同一周期元素的非金屬性隨原子序數(shù)的增大而增大;同一主族元素的非金屬性隨原子序數(shù)的增大而減??;則元素的非金屬性:O>N>P。元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性就越大,故元素的電負(fù)性:O>N>P,A錯(cuò)誤;
B.元素的非金屬性越強(qiáng);元素的原子半徑越小,與同一元素的原子形成的共價(jià)鍵的鍵長就越短,其相應(yīng)的鍵能就越大,由于元素的原子半徑:O<N,所以瑞德西韋中的O—H鍵的鍵能大于N—H鍵的鍵能,B正確;
C.在瑞德西韋中,形成3個(gè)共價(jià)鍵的N原子采用sp3雜化,含有C=N雙鍵的N原子則采用sp2雜化;C錯(cuò)誤;
D.共價(jià)單鍵都是σ鍵;共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵,一個(gè)是π鍵;在苯環(huán)及含有N原子的六元環(huán)中含大π鍵,根據(jù)瑞德西韋結(jié)構(gòu)可知其中含有共價(jià)單鍵;雙鍵和苯環(huán)等六元環(huán),故分子中存在σ鍵、π鍵和大π鍵,D正確;
故合理選項(xiàng)是BD。9、BD【分析】【詳解】
A.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式確定分子式為C3H4O3;故A正確;
B.雙鍵中含有一個(gè)σ鍵;一個(gè)π鍵;單鍵都是σ鍵,所以該分子中含有10個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,所以分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為10:1,故B錯(cuò)誤;
C.同種非金屬元素之間形成非極性鍵;不同非金屬元素之間形成極性鍵,所以C-C之間存在非極性鍵;C-H和C-O原子之間存在極性鍵,故C正確;
D.該分子C-O中C原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對,C原子為sp3雜化;C=O中C原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對,C原子雜化方式為sp2;故D錯(cuò)誤;
故選BD。
【點(diǎn)睛】
該分子C-O中C原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對、C=O中C原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對,根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷C原子雜化方式是解答關(guān)鍵。10、BC【分析】【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序數(shù)依次增大,X、Y、W形成的一種陰離子常用于檢驗(yàn)Fe3+,則該離子為SCN-;則X為C元素,Y為N元素,W為S元素;R的單質(zhì)常用于制造路燈,其發(fā)出的黃色光透霧能力強(qiáng),R為Na;Z是地殼中含量最高的元素,則Z為O元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.W為S元素;其氧化物的水化物形成的為硫酸和亞硫酸,亞硫酸為弱酸,故A錯(cuò)誤;
B.X為C元素,W為S元素,XW2為CS2,CS2與CO2互為等電子體,互為等電子體的微粒具有相似的結(jié)構(gòu),CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,則CS2的結(jié)構(gòu)式為S=C=S;即:W=X=W,故B正確;
C.W為S元素,Z為O元素,WZ3為SO3,分子中中心原子S原子的價(jià)層電子對數(shù)=3+=3,S采取sp2雜化;結(jié)構(gòu)為平面三角形,則分子中所有原子處于同一平面,故C正確;
D.Z為O元素,R為Na,Z與R形成的化合物為Na2O或Na2O2,二者均為離子化合物,Na2O中只含有離子鍵,Na2O2中含有離子鍵和共價(jià)鍵;故D錯(cuò)誤;
答案選BC。11、BC【分析】【詳解】
Fe3+在立方體的頂點(diǎn),每個(gè)Fe3+被8個(gè)晶胞共有,每個(gè)晶胞中Fe3+個(gè)數(shù)為4×=同理每個(gè)晶胞中Fe2+個(gè)數(shù)為CN-位于棱的中點(diǎn),每個(gè)CN-被4個(gè)晶胞共有,故每個(gè)晶胞中CN-個(gè)數(shù)為12×=3。
A.已知晶體的化學(xué)式為MxFey(CN)6,故有2個(gè)晶胞,陰離子含有一個(gè)Fe3+,1個(gè)Fe2+,6個(gè)CN-,晶體中的陰離子為[Fe2(CN)6]-,根據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0得晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6;綜上可知,x=1,y=2,A錯(cuò)誤;
B.M呈+1價(jià);因?yàn)橛嘘?;陽離子,故該晶體屬于離子晶體,B正確;
C.若M的離子在立方體的體心位置,則該晶體的化學(xué)式可表示為MFe2(CN)3,與晶體化學(xué)式MFe2(CN)6不符合;故M的離子不可能在立方體的體心位置,C正確;
D.該晶胞中與每個(gè)Fe3+距離最近且相等的CN-有6個(gè);D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是BC。三、填空題(共7題,共14分)12、略
【分析】【分析】
(1)鈦原子核外有22個(gè)電子;根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出鈦原子價(jià)電子排布式,再確定占據(jù)的最高能級;基態(tài)Ti原子的未成對電子數(shù)為2;第四周期中未成對電子數(shù)為2的元素有Ge;Se、Ni,有3種;鈦原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3;
(2)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為6+8=4,Ti原子個(gè)數(shù)為1+12=4,所以晶胞的質(zhì)量為m=g,而晶胞的體積V=(2a×10-10)3cm3,再根據(jù)=計(jì)算;
(3)Li原子的第一電離能是指1mol氣態(tài)鋰原子失去1mol電子變成1mol氣態(tài)鋰離子所吸收的能量;OO鍵鍵能是指1mol氧氣分子斷裂生成氣態(tài)氧原子所吸收的能量;晶格能是指氣態(tài)離子結(jié)合生成1mol離子晶體所釋放的能量或1mol離子晶體斷裂離子鍵形成氣態(tài)離子所吸收的能量;以此解答。
【詳解】
(1)鈦原子核外有22個(gè)電子,基態(tài)鈦原子價(jià)電子排布式為3d24s2;占據(jù)最高能級的符號為3d;基態(tài)原子的未成對電子數(shù)為2;第四周期中未成對電子數(shù)為2的元素有Ge;Se、Ni,有3種;鈦原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3,鈦原子的價(jià)電子數(shù)比鋁多,金屬鍵更強(qiáng),所以鈦的硬度比鋁大;
因此;本題正確答案是:3d;3;鈦原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng);
(2)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為6+8=4,Ti原子個(gè)數(shù)為1+12=4,所以晶胞的質(zhì)量為m=g,而晶胞的體積V=(2a×10-10)3cm3,所以晶胞的密度=g·cm-3;
因此,本題正確答案是:
(3)Li原子的第一電離能是指1mol氣態(tài)鋰原子失去1mol電子變成1mol氣態(tài)鋰離子所吸收的能量,即為=520kJ·mol-1;O=O鍵鍵能是指1mol氧氣分子斷裂生成氣態(tài)氧原子所吸收的能量,即為249kJ·mol-1=498kJ·mol-1。晶格能是指氣態(tài)離子結(jié)合生成1mol離子晶體所釋放的能量或1mol離子晶體斷裂離子鍵形成氣態(tài)離子所吸收的能量,則Li2O晶格能為2908kJ·mol-1。
因此,本題正確答案是:520;498;2908?!窘馕觥竣?3d②.3③.鈦原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng)④.⑤.520⑥.498⑦.290813、略
【分析】【詳解】
(1)元素X的原子最外層電子排布式為則n=2,所以X為N元素,根據(jù)電子排布的能量最低原理,原子中能量最高的是2p電子;2p軌道上有三個(gè)未成對的電子,因而其電子云在空間內(nèi)有3個(gè)互相垂直的伸展方向;元素X的名稱是氮;它的簡單氫化物為NH3,電子式為
(2)元素X的原子最外層電子排布式為則n=3,所以X為硫元素,那么X的元素符號為S;原子的軌道表示式為【解析】2p3氮S14、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)構(gòu)造原理確定核外電子排布式是否正確;能量最低原理:原子核外電子先占有能量較低的軌道.然后依次進(jìn)入能量較高的軌道;泡利不相容原理:每個(gè)原子軌道上最多只能容納2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子;洪特規(guī)則:在等價(jià)軌道(相同電子層;電子亞層上的各個(gè)軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道,且自旋方向相同。
(2)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可以寫出價(jià)電子排布式;根據(jù)充滿和半充滿狀態(tài)能量最低也是最穩(wěn)定的狀態(tài)進(jìn)行分析;
(3)Be;B同周期自左而右元素的第一電離能呈增大趨勢;ⅡA族反常;水分子間含有氫鍵;核外電子數(shù)相同的,原子序數(shù)越大,半徑越??;
(4)Fe是26號元素;其原子核外有26個(gè)電子,失去兩個(gè)最外層電子生成亞鐵離子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式;
【詳解】
(1)①正確;②違反了能力最低原子;③違反了洪特規(guī)則;④違反了洪特原則;⑤正確;⑥正確;⑦違反了洪特規(guī)則;故答案為:①⑤⑥;②;③④⑦;
(2)Al為13號元素,其電子排布式為1s22s22p63s23p1,最高能級為3p,根據(jù)核外電子排布規(guī)律可以寫出基態(tài)鉻價(jià)電子排布式為1s22s22p63s23p63s23p63d54s1,所以基態(tài)鉻(Cr)原子的價(jià)電子排布式是3d54s1,故答案為:3p;3d54s1;
(3)同周期自左而右元素的第一電離能呈增大趨勢,但ⅡA族最外層為ns能級容納2個(gè)電子,為全滿確定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能B<Be;水分子間含有氫鍵,使得水的分子間作用力大于硫化氫分子的,故水的沸點(diǎn)大;電子層數(shù)越多半徑越大,核外電子數(shù)相同的,原子序數(shù)越大,半徑越小,O2-、Al3+有2個(gè)電子層,O的原子序數(shù)小所以O(shè)2-半徑比Al3+大,所以離子半徑O2->Al3+;故答案為:>;<;<;
(4)Fe是26號元素,其原子核外有26個(gè)電子,失去兩個(gè)最外層電子生成亞鐵離子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,鐵元素在元素周期表的位置為第四周期第Ⅷ族,故答案為:1s22s22p63s23p63d6;第四周期第Ⅷ族?!窘馕觥竣?①⑤⑥②.②③.③④⑦④.3p⑤.3d54s1⑥.>⑦.<⑧.<⑨.1s22s22p63s23p63d6⑩.第四周期第Ⅷ族15、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)銅的原子序數(shù)為29;結(jié)合能量最低原理書寫基態(tài)原子的電子排布式,根據(jù)電負(fù)性的變化規(guī)律比較電負(fù)性大小;
(2)根據(jù)判斷SO2分子含有的σ鍵以及孤電子對數(shù)判斷空間構(gòu)型;
(3)根據(jù)價(jià)層電子對數(shù)判斷乙二胺分子中氮原子的雜化類型;根據(jù)是否含有氫鍵分析二者熔沸點(diǎn)高低不同的原因;
(4)根據(jù)成鍵原子的特點(diǎn)判斷化學(xué)鍵類型。
【詳解】
(1)銅的原子序數(shù)為29,根據(jù)能量最低原理其態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;在元素周期表中同一周期從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng),同一主族從上到下元素的電負(fù)性逐漸減弱,可知電負(fù)性強(qiáng)弱順序?yàn)镺>N>H;
(2)SO2分子中含有2個(gè)σ鍵,孤電子對數(shù)==1;所以分子為V形;
(3)乙二胺分子中氮原子形成4個(gè)σ鍵,價(jià)層電子對數(shù)為4,氮原子為sp3雜化;乙二胺分子間可以形成氫鍵,物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較高,而三甲胺分子間不能形成氫鍵,熔沸點(diǎn)較低;
(4)②中所形成的配離子中含有的化學(xué)鍵中N與Cu之間為配位鍵,C-C鍵為非極性鍵,C-N、N-H、C-H鍵為極性鍵,不含離子鍵,故答案為:ABD;【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1②.O>N>H③.V形④.sp3雜化⑤.乙二胺分子間能形成氫鍵而三甲胺分子之間不能形成氫鍵⑥.ABD16、略
【分析】【分析】
在電子排布圖中;根據(jù)能量最低原理排布的能量就最低,在能級越高的軌道中電子數(shù)越多,能量就越高來判定;根據(jù)同周期元素第一電離能的變化規(guī)律及IIA;VA反常來解答;根據(jù)價(jià)層電子對來判斷空間構(gòu)型;根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷鍵角大小原因;根據(jù)鍵的形成實(shí)質(zhì)及形成氫鍵來解答;根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)及密度計(jì)算晶胞及棱長,由棱長再計(jì)算兩原子的距離。
【詳解】
(1)N原子電子排布圖表示的狀態(tài)中;符合能量最低原理的其能量就最低,能量越高的軌道中電子個(gè)數(shù)越多,其能量越高,根據(jù)圖知,A符合能量最低原理,D中能量較高的軌道中電子數(shù)最多,所以能量最高;答案為D,A。
(2)同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢;IIA族;VA族為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素,因而在B與N之間還有Be、C、O三種元素;答案為3。
(3)N3-離子中心N原子價(jià)層電子對數(shù)=2+=2;價(jià)層電子對數(shù)為2,孤電子對為0,N原子雜化方式為sp雜化,離子空間構(gòu)型為直線形,電子從激發(fā)態(tài)躍遷到低能級,以光的形式釋放能量,Na元素發(fā)生焰色反應(yīng)是因?yàn)楫a(chǎn)生了原子,發(fā)射光譜;答案為直線形,發(fā)射。
(4)NH3、PH3的中心原子均為sp3雜化,N的電負(fù)性比P大,N原子半徑比P原子半徑小,N原子對鍵合電子吸引更強(qiáng),因而NH3分子中成鍵電子對間的距離較近,成鍵電子對之間的斥力更大,使NH3的鍵角比PH3的鍵角大;答案為N的電負(fù)性比P大,N原子半徑比P原子半徑小,NH3分子中成鍵電子對間的距離較近;成鍵電子對之間的斥力更大。
(5)B原子形成3個(gè)B-H鍵,B原子有空軌道,氨分子中N原子有1對孤電子對,B與N之間形成配位鍵,氮原子提供孤電子對,在BH3·NH3中B原子形成3個(gè)B-H鍵,B還形成1個(gè)配位鍵,B原子雜化軌道數(shù)目為4,B原子雜化方式為:sp3雜化,在水中溶解度較大是因?yàn)锽H3?NH3分子屬于極性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子間存在氫鍵,與水分子之間能形成氫鍵,該物質(zhì)易溶于水,而乙烷不能;答案為孤電子對,sp3雜化,BH3?NH3分子屬于極性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子間存在氫鍵;與水分子之間能形成氫鍵,該物質(zhì)易溶于水,而乙烷不能。
(6)立方氮化硼屬于原子晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,晶胞中每個(gè)N原子連接4個(gè)B原子,這4個(gè)B原子構(gòu)成以N原子為體心的正四面體結(jié)構(gòu),圖2是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖,在圖中圓球上涂“●”標(biāo)明N的相對位置為已知立方氮化硼的密度為dg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶胞中N原子數(shù)為4,B原子8個(gè)頂點(diǎn)各一個(gè),6個(gè)面心各一個(gè),則B原子數(shù)=8×+6×=4,晶胞的質(zhì)量m=g=g,晶胞體積V=(a×10-7cm)3,晶胞的密度為dg·cm-3,由得出晶胞的棱長a=nm,由于立方氮化硼中氮原子與周圍的4個(gè)硼原子形成四面體結(jié)構(gòu),頂點(diǎn)N原子與四面體中心B原子連線處于晶胞體對角線上,且二者距離等于晶胞體對角線長度的晶胞體對角線長度等于晶胞棱長的倍,硼原子與氮原子最近的距離為xnm,則x=anm,將a代入,x=×107nm;答案為正四面體,×107。
【點(diǎn)睛】
本題應(yīng)特別注意第(6)小問,是計(jì)算N原子與B原子的最近距離,不是晶胞的棱長,應(yīng)根據(jù)它們的連線處于晶胞體對角線上,且二者距離等于晶胞體對角線長度的晶胞體對角線長度等于晶胞棱長的倍,以此計(jì)算?!窘馕觥竣?D②.A③.3④.直線形⑤.發(fā)射⑥.N的原子半徑P小、電負(fù)性比P大,使得NH3分子中孤對電子之間的距離比PH3分子中近、斥力大⑦.孤電子對⑧.sp3⑨.BH3·NH3分子間存在氫鍵,也能與水分子形成氫鍵,而乙烷分子不能⑩.正四面體?.?.×10717、略
【分析】【分析】
(1)①根據(jù)基態(tài)的Ca和Fe原子核外電子排布式分析判斷;
②根據(jù)基態(tài)氦原子核外電子排布結(jié)構(gòu)分析判斷;
(2)①聯(lián)氨(N2H4)的分子中的氮原子可與氫原子形成氫鍵;
②根據(jù)N4H62+的結(jié)構(gòu)示意圖;四個(gè)氮原子形成六電子的大π鍵;
(3)①結(jié)合原子在晶胞中的位置關(guān)系,利用均攤法計(jì)算書寫分子式;在(b)型晶胞中,體對角線處的Na距離Pb最短據(jù)此計(jì)算距離;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成的四面體有8個(gè),其中只有4個(gè)四面體中填充了Na,鉛原子構(gòu)成八面體只有一個(gè),且Na原子在八面體的體心;根據(jù)晶胞密度計(jì)算公式ρ=進(jìn)行解答;
②α-X是一種六方晶系的晶體;而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間,則層內(nèi)只有鎂和鉛。
【詳解】
(1)①基態(tài)的Ca原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,基態(tài)Fe原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2;
a.二者最外層電子數(shù)相等,故a不符合題意;
b.Ca原子沒有未成對電子,F(xiàn)e原子有4個(gè)未成對的電子,故b符合題意;
c.Ca與Fe同周期,同周期元素第一電離能從左至右呈增大的趨勢,Ca原子核外電子排布處于全充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能比相鄰元素大,但鐵原子與鈣不相鄰,則第一電離能Ca<Fe,故c符合題意;
d.Ca與Fe同周期;電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,則原子半徑:Ca>Fe,故d不符合題意;
答案選bc;
②基態(tài)氦原子核外電子排布式為1s2;基態(tài)氦原子具有唯一全充滿的1s電子層,半徑較小,具有較高的第一電離能,所以難以形成化合物;
(2)①聯(lián)氨(N2H4)的分子中的氮原子可與氫原子形成氫鍵,并且分子間氫鍵數(shù)目較多,水分子間氧原子與氫原子也能形成氫鍵,則聯(lián)氨(N2H4)的物理性質(zhì)與水接近;
②根據(jù)N4H62+的結(jié)構(gòu)示意圖,四個(gè)氮原子形成六電子的大π鍵,可表示為
(3)①結(jié)合原子在晶胞中的位置關(guān)系,利用均攤法,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,數(shù)目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內(nèi),數(shù)目為8,Mg原子位于晶胞的棱上和體心,數(shù)目為12×+1=4,X的化學(xué)式為Na2MgPb;在(b)型晶胞中,體對角線處的Na距離Pb最短,共有4個(gè),棱長為apm,面對角線長為apm,則體對角線的長度為apm,距離Pb最短的Na的長度為體對角線長度的則長度為apm;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成的四面體有8個(gè),其中只有4個(gè)四面體中填充了Na,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為50%;鉛原子構(gòu)成八面體只有一個(gè),且Na原子在八面體的體心,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為100%;(a)型晶胞的邊長為770pm,則晶胞的體積V=(770pm)3=(7.70×10-8)3cm3,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,數(shù)目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內(nèi),數(shù)目為8,Mg原子位于晶胞的棱上和體心,數(shù)目為12×+1=4,則一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Na2MgPb;根據(jù)晶胞密度計(jì)算公式ρ==
②α-X是一種六方晶系的晶體,而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間,則層內(nèi)只有鎂和鉛,層內(nèi)α-X的結(jié)構(gòu)為【解析】bc基態(tài)氦原子具有唯一全充滿的1s電子層,半徑較小,具有較高的第一電離能,所以難以形成化合物聯(lián)氨分子間能形成較多氫鍵Na2MgPb4a50%100%18、略
【分析】【分析】
(1)反應(yīng)①中:非金屬性最強(qiáng)的元素是F;原子中沒有運(yùn)動狀態(tài)相同的電子,核外有幾個(gè)電子就有幾種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子;氮?dú)饪勺骷Z食保護(hù)氣,最外層有5個(gè)電子,電子的自旋方向有2種;
(2)根據(jù)共價(jià)物質(zhì)的組成分析晶體的類型;對于ABn的共價(jià)化合物;各元素滿足|化合價(jià)|+元素原子的最外層電子數(shù)=8,原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu);,然后書寫電子式;
(3)平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值;該反應(yīng)為放熱反應(yīng);降低溫度,平衡正向移動;
(4)反應(yīng)容器的容積為2L,3min后達(dá)到平衡,測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g,依據(jù)化學(xué)方程式的氣體質(zhì)量變化計(jì)算反應(yīng)I2物質(zhì)的量;依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計(jì)算;
(5)根據(jù)S2會轉(zhuǎn)變成S4、S6、S8;反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量偏小。
【詳解】
(1)反應(yīng)①中:非金屬性最強(qiáng)的元素是F;F原子中有9個(gè)電子,就有9種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子;氮?dú)饪勺骷Z食保護(hù)氣,最外層有5個(gè)電子,電子的自旋方向有2種;
(2)NH3、F2、NF3屬于分子晶體,NH4F屬于離子晶體,Cu屬于金屬晶體;NF3中N元素化合價(jià)為+3,N原子最外層電子數(shù)為5,所以3+5=8,分子中N原子滿足8電子結(jié)構(gòu);F元素化合價(jià)為-1,F(xiàn)原子最外層電子數(shù)為7,所以|-1|+7=8,分子中F原子滿足8電子結(jié)構(gòu),電子是為:
(3)反應(yīng)TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)體系中,平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,K=該反應(yīng)為放熱反應(yīng);降低溫度,平衡正向移動;
a.降低溫度;平衡正向移動,平衡常數(shù)K增大,故a正確;
b.平衡正向移動,S2的濃度減小,故b正確;
c.平衡正向移動,I2的質(zhì)量增大;故c錯(cuò)誤;
d.溫度降低,V(TaI4)逆減?。还蔰錯(cuò)誤;
故答案為ab;
(4)若反應(yīng)容器的容積為2L;3min后達(dá)到平衡,測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g,則。
TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)△m2mol245g0.02mol2.45g
生成的I2為0.02mol,則I2的平均反應(yīng)速率==0.00333mol/(L?min);
(5)S2會轉(zhuǎn)變成S4或S6或S8,反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量偏小,所以增大壓強(qiáng),平衡逆向移動,TaI4的平衡轉(zhuǎn)化率減小?!窘馕觥?2分子晶體、金屬晶體、離子晶體[I2]2/[TaI4][S2]ab0.00333mol/(L?min)或1/300mol/(L?min)平衡轉(zhuǎn)化率會減小原因是在S2可以轉(zhuǎn)化為S4或S6或S8+,2TaI4(g)+S4(g)2TaS2(s)+4I2(g)加壓使平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行四、計(jì)算題(共1題,共9分)19、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計(jì)算小立方體中Na+、Cl-的數(shù)目,進(jìn)而計(jì)算小立方體的質(zhì)量,根據(jù)公式密度計(jì)算出小立方體的邊長;進(jìn)而計(jì)算兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離。
【詳解】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個(gè)Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點(diǎn)上的每個(gè)離子均為8個(gè)小立方體所共有。因此小立方體含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每個(gè)小立方體含有1/2個(gè)(Na+-Cl-)離子對;
每個(gè)小立方體的質(zhì)量
解得:a≈2.81×10-8cm,兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;
故答案為兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm?!窘馕觥績蓚€(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共27分)20、略
【分析】【分析】
(1)同一原子;電離能逐漸增大,所以失去電子數(shù)越多,在電離最外層一個(gè)電子所需能量越大分析解答;
(2)化合物乙中碳原子有飽和碳原子和形成苯環(huán)的碳原子兩種類型;據(jù)此分析雜化方式;
根據(jù)配位鍵是一個(gè)原子單方面提供電子對與另外原子共用,結(jié)合化合物丙中a、b;n、m處的化學(xué)鍵分析;
(3)根據(jù)構(gòu)造原理書寫Cr原子核外電子排布式,Cr原子失去3個(gè)能量較高的電子得到Cr3+,據(jù)此書寫其電子排布式;根據(jù)沒有未成對d電子的過渡金屬離子形成的水合離子是無色的,及Ti4+、V3+、Ni2+三種離子的核外電子排布分析判斷;
(4)根據(jù)中心原子的電子形成化學(xué)鍵情況;結(jié)合孤電子對的排斥作用大于成鍵電子對的排斥作用分析判斷;
(5)根據(jù)分子中羥基受到中心原子吸引力大小分析;
(6)立方晶胞沿x、y或z軸的投影圖如圖可知為體心立方堆積。其配位數(shù)為8;每個(gè)晶胞中水分子個(gè)數(shù)為2,再用公式ρ=計(jì)算晶胞密度。
【詳解】
(1)A;C表示的微粒都是Cl原子;由于A是基態(tài),C是激發(fā)態(tài),微粒含有的能量:C>A,則穩(wěn)定性:A>C,所以失去1個(gè)電子需要能量:A>C;
B、D表示微粒都是Cl+;是Cl原子失去1個(gè)電子后得到的,微粒含有的能量:B>D,則穩(wěn)定性:D>B。所以失去1個(gè)電子需要能量:D>B;從帶一個(gè)單位正電荷的陽離子再失去1個(gè)電子需要的能量要比從中性原子失去1個(gè)電子需要的能量高,所以選項(xiàng)微粒失去1個(gè)電子需要能量最多的是D表示的微粒;
(2)化合物乙中碳原子有飽和碳原子和形成苯環(huán)的碳原子兩種類型,飽和C原子采用sp3雜化,形成苯環(huán)的C原子采用sp2雜化;
根據(jù)圖示可知:在化合物丙中a、b、n、m處的化學(xué)鍵,a、n、m都是一般共價(jià)鍵,而b處是N原子提供電子對與Cr原子共用;因此該共價(jià)鍵為配位鍵;
(3)Cr是24號元素,根據(jù)構(gòu)造原理可得Cr原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2,Cr原子失去2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子得到Cr3+,則其電子排布式為:1s22s22p63s23p63d3;
Ti4+核外電子排布是:1s22s22p63s23p4;沒有3d電子,則其水合離子為無顏色;
V3+核外電子排布是:1s22s22p63s23p63d2;有未成對d電子,其水合離子為有顏色;
Ni2+核外電子排布是:1s22s22p63s23p63d8,有未成對d電子,其水合離子為有顏色;故上述三種離子中水合離子無顏色的是Ti4+;
(4)ClO3-中氯原子有一個(gè)孤電子對,ClO3-中孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于ClO4-中成鍵電子對間的排斥力,導(dǎo)致鍵角:ClO3-<ClO4-;
(5)HNO2和HNO3都是一元酸,
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