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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年浙教新版選修3化學下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、下列說法正確的是()A.同一原子中,1s、2s、3s電子的能量逐漸減小B.同一原子中,2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多C.能量高的電子在離核近的區(qū)域運動,能量低的電子在離核遠的區(qū)域運動D.各能層含有的原子軌道數(shù)為n2(n為能層序數(shù))2、下列各項敘述中正確的是A.同一原子中,能層序數(shù)越大,s原子軌道的形狀相同,半徑越大B.在同一能層上運動的電子,其自旋方向肯定不同C.鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時,釋放能量,由基態(tài)轉化成激發(fā)態(tài)D.一個分子中只有參與形成σ鍵、π鍵的價電子以及內層電子,沒有其他類型的電子3、某原子最外層電子排布為2s22p3,則該原子A.核外有5個電子B.核外有3種能量不同的電子C.最外層電子占據3個軌道D.最外層上有3種運動狀態(tài)不同的電子4、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的2倍,Y是地殼中含量最高的元素,Z2+與Y2-具有相同的電子層結構,W與X同主族。下列說法正確的是()A.對應的簡單離子半徑大小順序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.Y分別與Z、W形成的化合物都能與稀硝酸反應C.X的最高價氧化物對應水化物的酸性比W的弱D.Y的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強5、[Zn(CN)4]2-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應:4HCHO+[Zn(CN)4]2?+4H++4H2O=[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN,HOCH2CN的結構簡式如圖所示,下列說法不正確的是()
A.HOCH2CN分子中沒有手性碳原子B.1molHOCH2CN分子中含有σ鍵的物質的量為5molC.[Zn(CN)4]2-和[Zn(H2O)4]2+的中心原子配位數(shù)均為4D.HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型分別是sp3和sp雜化6、氯仿常因保存不慎而被氧化,產生劇毒物光氣反應為光氣的結構式為下列說法正確的是()A.分子中所有原子的最外層都滿足8電子穩(wěn)定結構B.分子中含有4個鍵,中心C原子采用雜化C.分子為含極性鍵的非極性分子D.為正四面體結構7、下面有關晶體的敘述中,正確的是()A.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子B.離子晶體中只有離子鍵沒有共價鍵,分子晶體中只有分子間作用力沒有共價鍵C.分子晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定D.原子晶體中原子以共價鍵結合,具有鍵能大、熔點高、硬度大的特性8、下列物質的性質比較,結論錯誤的是A.硬度:金剛石>碳化硅>晶體硅B.離子半徑:S2->Cl->Na+>O2-C.熔點:NaF>NaCl>NaBr>NaID.沸點:>評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)9、下列說法中正確的是A.所有的電子在同一區(qū)域里運動B.能量高的電子在離核遠的區(qū)域運動,能量低的電子在離核近的區(qū)域運動C.處于最低能量的原子叫基態(tài)原子D.同一原子中,1s、2s、3s所能容納的電子數(shù)越來越多10、已知X、Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X是周期表中的原子半徑最小的元素,Y元素的最高正價與最低負價的絕對值相等,Z的核電荷數(shù)是Y的2倍,W的最外層電子數(shù)是其最內層電子數(shù)的3倍。下列說法不正確的是A.原子半徑:Z>W>RB.W、R對應的簡單氫化物的穩(wěn)定性前者大于后者C.W與X、W與Z形成的化合物的化學鍵類型完全相同D.電負性R>Y、X11、下表中所列的五種短周期元素;原子序數(shù)連續(xù),但與表中排列順序無關。用m表示基態(tài)原子的價電子數(shù),用n表示基態(tài)原子的未成對電子數(shù),m—n的值如下表所示:
下列說法錯誤的是A.第一電離能:A<td><>B.電負性:E<td><>C.原子序數(shù):B<td><>D.核外未成對電子數(shù):C=D12、通過反應“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)ΔH>0”,能制得用于化學鍍鎳的NaH2PO2。P4的結構如圖所示;則下列說法正確的是。
A.白磷中各P原子通過共價鍵相連接形成共價晶體B.H2O分子的立體構型為V形C.該反應能自發(fā)進行,則ΔS<0D.反應產物PH3中磷原子的雜化方式為sp3雜化13、下列說法不正確的是()A.苯分子中每個碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個形成大π鍵B.Na3N與NaH均為離子化合物,都能與水反應放出氣體,且與水反應所得溶液均能使酚酞溶液變紅C.配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫)中的配位原子是C原子,配位數(shù)為4D.H2O中的孤對電子數(shù)比H3O+的多,故H2O的鍵角比H3O+的鍵角小14、下列說法正確的是A.HCl、HBr、HI的熔、沸點依次升高與分子間作用力大小有關B.H2O的熔、沸點高于H2S是由于H2O中共價鍵的鍵能比較大C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解釋D.氨氣極易溶于水是因為氨氣可與水形成氫鍵這種化學鍵15、砷化氫(AsH3)是一種無色、可溶于水的氣體,其分子構型是三角錐形。下列關于AsH3的敘述中正確的是A.AsH3分子中有未成鍵的電子對B.AsH3是非極性分子C.AsH3是強氧化劑D.AsH3分子中的As—H鍵是極性鍵16、有5種元素X、Y、Z、Q、T。X為短周期元素,其原子M層上有2個未成對電子且此能級無空軌道;Y原子的價電子排布式為3d64s2;Z原子的L電子層的p能級上有一個空軌道,Q原子的L電子層的p能級上只有一對成對電子;T原子的M電子層上p軌道半充滿。下列敘述不正確的是A.元素Y和X的單質可在加熱的條件下形成化合Y2X3B.T和Z各有一種單質的空間構型為正四面體形C.X和Q結合生成的化合物為離子化合物D.ZQ2是極性鍵構成的非極性分子評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)17、釩及其化合物在科學研究中和工業(yè)生產中具有許多用途。
(1)基態(tài)釩原子的核外價電子排布式為________。
(2)釩有+2、+3、+4、+5等幾種化合價。這幾種價態(tài)中,最穩(wěn)定的是______。
(3)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到釩酸鈉(Na3VO4)。例舉與VO43-空間構型相同的一種陽離子__________(填化學式)。
(4)釩(Ⅱ)的配離子有[V(CN)6]4-、[V(H2O)6]2+等。
①CN-與N2互為等電子體,CN-中σ鍵和Π鍵數(shù)目比為________。
②對H2O與V2+形成[V(H2O)6]2+過程的描述不合理的是______________。
a.氧原子的雜化類型發(fā)生了變化。
b.微粒的化學性質發(fā)生了改變。
c.微粒中氫氧鍵(H-O)的夾角發(fā)生了改變。
d.H2O與V2+之間通過范德華力相結合。
③在[V(H2O)6]2+中存在的化學鍵有___________。
a.金屬鍵b.配位鍵c.σ鍵d.Π鍵f.氫鍵。
(5)已知單質釩的晶胞如圖,則V原子的配位數(shù)是_______,假設晶胞的邊長為dnm,密度ρg·cm-3,則釩的相對原子質量為_______________。(設阿伏伽德羅常數(shù)為NA)
18、X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個短周期,且原子序數(shù)依次增大。X、Z同主族,可形成離子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3兩種分子。
(1)Y在元素周期表中的位置為_________;
(2)上述元素的最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是_________(寫化學式)。
(3)X、Y、Z、M組成兩種鹽的溶液反應可產生MY2氣體;寫出其反應離子方程式:_________;
(4)M的氧化物與G的單質的水溶液均有漂白性,相同條件下,相同體積的該M的氧化物與Y的單質混合通入品紅溶液,品紅溶液_________(填褪色或不褪色),原因(用化學方程式表示)_________。19、四種元素X;Y、Z、W位于元素周期表的前四周期;已知它們的核電荷數(shù)。
依次增加;且核電荷數(shù)之和為51;Y原子的L層p軌道中有2個電子;Z與Y原子的價層電子數(shù)相同;W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1。
(1)Y、Z可分別與X形成只含一個中心原子的共價化合物a、b,它們的分子式分別是_____、_______;雜化軌道分別是________、_________;a分子的立體結構是____________。
(2)Y的最高價氧化物和Z的最高價氧化物的晶體類型分別是_______晶體、_______晶體:
(3)X的氧化物與Y的氧化物中,分子極性較小的是(填分子式)__________;
(4)Y與Z比較,電負性較大的____________,其+2價離子的核外電子排布式是_________。20、有下列粒子:①CH4②CH2=CH2③CH≡CH④NH3⑤NH4+⑥BF3⑦H2O。填寫下列空白(填序號):
(1)呈正四面體的是__________
(2)中心原子軌道為sp3雜化的是__________,為sp2雜化的是__________,為sp雜化的是__________
(3)所有原子共平面的是__________
(4)粒子存在配位鍵的是__________
(5)含有極性鍵的極性分子的是__________21、以Fe和BN為原料合成的鐵氮化合物在光電子器材領域有廣泛應用。
(1)基態(tài)Fe原子核外電子排布式為___。
(2)硼在室溫下與F2反應生成BF3,BF3的空間構型為__。寫出一種與BF3互為等電子體的陰離子:___。
(3)以氨硼烷(NH3BH3)為原料可以獲得BN。氨硼烷的結構式為__(配位鍵用“→”表示),氨硼烷能溶于水,其主要原因是__。
(4)如圖為Fe與N所形成的一種化合物的基本結構單元,該化合物的化學式為__。
22、按要求回答下列問題:
(1)C;Be、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的應用。
①查表得知,Be的電負性是1.5,Cl的電負性是3.0,則BeCl2應為_______(填離子或共價)化合物。
(2)鎳元素基態(tài)原子的價電子排布式為_______;3d能級上的未成對電子數(shù)為______。
(3)科學發(fā)現(xiàn),C和Ni、Mg元素的原子形成的晶體也具有超導性,其晶胞的結構特點如圖,則該化合物的化學式為______,C、Ni、Mg三種元素中,電負性最大的是______。
23、近日;《自然—通訊》發(fā)表了我國復旦大學魏大程團隊開發(fā)的一種共形六方氮化硼修飾技術,可直接在二氧化硅表面生長高質量六方氮化硼薄膜。
(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___。它的性質與乙烷有所不同:在標準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,其晶胞結構如圖1所示,可認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___(填空間結構)空隙中。圖2是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖,請在圖中圓球上涂“●”標明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)評卷人得分四、實驗題(共1題,共6分)24、現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一種為橙黃色,另一種為紫紅色。請設計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來_____________________________。評卷人得分五、工業(yè)流程題(共1題,共9分)25、飲用水中含有砷會導致砷中毒,金屬冶煉過程產生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化學沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:
已知:①As2S3與過量的S2-存在反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);
②亞砷酸鹽的溶解性大于相應砷酸鹽。
(1)砷在元素周期表中的位置為_______;AsH3的電子式為______;
(2)下列說法正確的是_________;
a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4
b.原子半徑:S>P>As
c.第一電離能:S
(3)沉淀X為__________(填化學式);
(4)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級沉砷”中H2O2與含砷物質反應的化學方程式為__________;
(6)關于地下水中砷的來源有多種假設,其中一種認為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時生成導致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評卷人得分六、結構與性質(共4題,共20分)26、“天問一號”著陸火星;“嫦娥五號”采回月壤,探索宇宙離不開化學。鎳錸合金是制造噴氣發(fā)動機的燃燒室;渦輪葉片及排氣噴嘴的重要材料。75號元素錸Re,熔點僅次于鎢,是稀有金屬之一,地殼中錸的含量極低,多伴生于銅、鋅、鉛等礦物中。
(1)鎳原子價層電子表示式為_______,在元素周期表中,錸與錳在同族,錸在元素周期表中的位置是_______。
(2)錸易形成高配位數(shù)的化合物如該配合物中_______(填元素符號)提供孤對電子與錸成鍵,原因是_______,1mol中有_______mol配位鍵。
(3)鋅在潮濕的空氣中極易生成一層緊密的堿式碳酸鋅薄膜,使其具有抗腐蝕性。堿式碳酸鋅中非金屬元素的電負性由大到小的順序為_____,的空間構型為_______(用文字描述)。與互為等電子體的分子是_______(寫一種即可)。
(4)分子中碳原子的雜化類型為_______,比的熔點沸點_______(填“高”或“低”),原因是_______。
(5)三氧化錸晶胞如圖所示,摩爾質量為晶胞密度為錸原子配位數(shù)為_______,錸原子填在了氧原子圍成的_______(填“四面體”“立方體”或“八面體”)空隙中,該晶胞的空間利用率為_______(錸的原子半徑為氧原子半徑為列出計算式)。
27、第四周期某些過渡元素在工業(yè)生產中有著極其重要的作用。
(1)鉻是最硬的金屬單質,被稱為“不銹鋼的添加劑”。寫出Cr在周期表中的位置___;其原子核外電子排布的最高能層符號為___。
(2)在1molCrO5(其中Cr為+6價)中,含有過氧鍵的數(shù)目為__。
(3)釩(23V)廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè),被稱之為“工業(yè)的味精”。寫出釩原子價電子排布圖___;V2O5常用作SO2轉化為SO3的催化劑。SO3的三聚體環(huán)狀結構如圖所示,該結構中S原子的雜化軌道類型為___。
(4)Ni是一種優(yōu)良的有機反應催化劑,Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,其中配原子是____。(填元素符號)
(5)鈦稱之為21世紀金屬,具有一定的生物功能。鈣鈦礦(CaTiO3)晶體是工業(yè)獲取鈦的重要原料。CaTiO3晶胞如圖,邊長為a=0.266nm,晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為___nm,與Ti緊鄰的O個數(shù)為___。
(6)在CaTiO3晶胞結構的另一種表示中,Ca處于各頂角位置,則Ti處于___位置,O處于___位置。28、鉻云母是一些玉石、彩石的重要組成和著色礦物。理想的組分是含Al的八面體片,化學式為KAl2[Si3AlO10](OH,F(xiàn))2,其中的Al也可少量地被Fe、Mg、Mn、Cr;V等替換。
(1)基態(tài)Cr原子的核外電子排布式為__。
(2)基態(tài)錳原子核外電子排布中能量最高的能級符號為___。
(3)O、F、Si三種元素的第一電離能由大到小的順序為___。
(4)O、F、Si與H形成的氫化物有H2O2、H2O、HF、SiH4、Si2H6等。
①SiH4中Si原子的雜化方式為__。
②H2O、HF、SiH4三種物質中沸點最高的是__。
③等物質的量的H2O2與Si2H6所含σ鍵數(shù)目之比為__。29、碳元素形成的單質和化合物在化工;材料、醫(yī)學等領域應用廣泛;回答下列問題:
(1)區(qū)分金剛石和無定形碳最可靠的科學方法為___________?;鶓B(tài)C原子核外未成對電子的數(shù)目為_____________。
(2)咖啡因結構為
①咖啡因中C原子的雜化形式為_________________。
②1mol咖啡因中所含鍵數(shù)目為_________________。
③咖啡因通常在水中的溶解度較小,加入適量能增大其在水中溶解度的原因為_________________。
④CH3+(甲基正離子)的立體構型為_________________。
(3)CO、NO、H2S均為生命體系氣體信號分子。其中H、C、O、S的電負性由大到小的順序為____________;N、O、S的第一電離能由大到小的順序為________________。
(4)干冰可用于人工降雨。其熔點低于金剛石的原因為___________;若干冰的密度為1.56g/cm3,立方晶胞參數(shù)為0.57nm,則每個晶胞實際占用CO2的數(shù)目為_______。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【詳解】
A.同一能級;能層越大,能級上的電子的能量越大,故A錯誤;
B.同一原子中;各p能級的軌道數(shù)相等,都為3,故B錯誤;
C.能量高的電子在離核遠的區(qū)域運動;能量低的電子在離核近的區(qū)域運動,故C錯誤。
D.第1能層上1能級;含有軌道數(shù)目為1,第2能層上s;p個能級,分別含有軌道數(shù)目為1、3,共含有原子軌道數(shù)為4個,第3能層上s、p、d3個能級,分別含有軌道數(shù)目為1、3、5個,共含有原子軌道數(shù)為8個,第4能層上s、p、d、f4個能級,分別含有軌道數(shù)目為1、3、5、7,共含有原子軌道數(shù)為16;D正確;
答案選D。2、A【分析】A.s能級原子軌道都是球形的,且能層序數(shù)越大,半徑也越大,故A正確;B.在同一個軌道中電子的自旋方向相反,但在同一能層中電子的自旋方向可能相同,如碳原子的2p能級上2個電子的自旋方向相同,故B錯誤;C.基態(tài)原子轉化成激發(fā)態(tài)時要吸收能量,則Mg原子3s能級上的2個電子吸收能量躍遷到3p能級上,由基態(tài)轉化成激發(fā)態(tài),故C錯誤;D.一個分子中除了參與形成σ鍵、π鍵的價電子以及內層電子,還可能含有未參與成鍵的孤電子對,故D錯誤;答案選A。3、B【分析】A.最外層為第二層有5個電子,核外電子數(shù)為7,A錯誤;B.每個能級的電子能量相同,核外有3個能級,即有3種能量不同的電子,B正確;C.2s能級有一個軌道,2p能級有3個軌道,由于電子會優(yōu)先獨自占用一個軌道,故最外層電子占據4個軌道,C錯誤;D.每個電子的運動狀態(tài)都不相同,故核外有7中運動狀態(tài)不同的電子,D錯誤。故選擇B。4、D【分析】【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大.X原子的最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的2倍,原子只能有2個電子層,最外層電子數(shù)為4,故X為碳元素;W與X同主族,所以W是Si元素;Y是地殼中含量最高的元素,則Y為氧元素,Z2+與Y2-具有相同的電子層結構;離子核外電子數(shù)為10,故Z的質子數(shù)為12,則Z為Mg。
【詳解】
A.同周期自左而右原子半徑減小、同主族自上而下原子半徑增大,故原子半徑:r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O);故A正確;
B.Y和Z、W形成的化合物為MgO、SiO2,MgO、SiO2中存在的化學鍵分別是離子鍵;共價鍵;故B錯誤;
C.元素的非金屬性越強;其最高價氧化物的水化物酸性越強,非金屬性X(C)>W(Si),所以X的最高價氧化物對應水化物的酸性比W的強,故C錯誤;
D.元素的非金屬性越強;其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,非金屬性Y(O)>W(Si),所以Y的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強,故D正確;
故選D。
【點晴】
明確物質結構、元素周期律是解題關鍵;短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大.X原子的最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的2倍,原子只能有2個電子層,最外層電子數(shù)為4,故X為碳元素;W與X同主族,所以W是Si元素;Y是地殼中含量最高的元素,則Y為氧元素,Z2+與Y2-具有相同的電子層結構,離子核外電子數(shù)為10,故Z的質子數(shù)為12,則Z為Mg,以此解答該題。5、B【分析】【詳解】
A.HOCH2CN分子中有1個碳原子是不飽和碳原子;1個碳原子連兩個H原子,故分子中沒有手性碳原子,故A正確;
B.HOCH2CN分子中有1個2個C-H鍵,1個C-C鍵,1個C-O鍵,1個H-O鍵,單鍵都是σ鍵,三鍵中有1個σ鍵和2個π鍵,故1molHOCH2CN分子中含有σ鍵的物質的量為6mol;故B錯誤;
C.[Zn(CN)4]2-和[Zn(H2O)4]2+的中心原子配位數(shù)均為4;故C正確;
D.HOCH2CN分子中其中與羥基(-OH)相連的一個碳為飽和碳原子,價層電子對數(shù)=4+0=4,雜化軌道類型為sp3;另外一碳原子與氮原子形成碳氮三鍵,三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵,價層電子對數(shù)為2,碳原子雜化軌道類型為sp,故D正確;
故選B。6、A【分析】【詳解】
A.中含碳氧雙鍵和碳氯單鍵;每個原子的最外層都滿足8電子穩(wěn)定結構,A正確;
B.分子中含有4個鍵,中心C原子采用雜化;B錯誤;
C.分子正負電荷中心不重合;是極性分子,故C錯誤;
D.中心C原子采用雜化;為四面體結構,不完全對稱,故D錯誤;
答案選A。7、D【分析】【詳解】
金屬晶體由金屬陽離子和自由電子構成;所以晶體中有陽離子不一定存在陰離子,故A錯誤;
B.離子晶體中一定存在離子鍵;可能有共價鍵,如NaOH中既有離子鍵又有共價鍵,分子晶體中肯定有分子間作用力,大多數(shù)有共價鍵,少數(shù)沒有(如稀有氣體),故B錯誤;
C.分子的穩(wěn)定性屬于化學性質;與共價鍵有關,分子間作用力與穩(wěn)定性無關,故C錯誤;
D.原子晶體中原子以共價鍵結合;共價鍵的鍵能較大,所以原子晶體的熔點高;硬度大,故D正確。
故選D。
【點睛】
在晶體中,有陰離子一定有陽離子,如離子晶體;但有陽離子不一定有陰離子,如金屬晶體。絕大部分晶體內部都存在化學鍵,含有離子鍵的晶體一定是離子晶體,含有共價鍵的晶體可能是原子晶體、可能是分子晶體、可能是離子晶體,但不可能是金屬晶體;晶體中也可能不含化學鍵,不過只可能是由稀有氣體元素形成的分子晶體。8、B【分析】【詳解】
A.鍵長C—C>C—Si>Si—Si;鍵長越短,鍵能越大,硬度越大,因此硬度:金剛石>碳化硅>晶體硅,故A正確;
B.根據層多徑大,同電子層結構核多徑小,因此離子半徑:S2?>Cl->O2?>Na+;故B錯誤;
C.離子半徑F--
--,根據鍵長越短,鍵能越大,晶格能越大,熔沸點越高,因此熔點:NaF>NaCl>NaBr>NaI;故C正確;
D.存在分子間氫鍵,存在分子內氫鍵沸點,分子間氫鍵影響熔沸點升高,分子內氫鍵影響熔沸點降低,因此沸點:>故D正確。
綜上所述;答案為B。
【點睛】
比較半徑根據層多徑大,同電子層結構核多徑小原則。二、多選題(共8題,共16分)9、BC【分析】【詳解】
A.電子在核外的排布是分層的;不同的電子在不同的能級運動,故A錯誤;
B.離核越遠的電子能量越大;離核越近的電子能量越小,故B正確;
C.處于最低能量的原子叫基態(tài)原子;故C正確;
D.s能層最多只能容納2個電子;與所在能層無關,故D錯誤;
故答案選BC。10、BC【分析】【分析】
已知X;Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X是周期表中原子半徑最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正價與最低負價的絕對值相等,這說明Y是第ⅣA族元素;Z的核電荷數(shù)是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外層電子數(shù)是其最內層電子數(shù)的3倍,且原子序數(shù)大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序數(shù)最大,所以R是Cl元素,據此解答。
【詳解】
根據以上分析可知X是H;Y是C,Z是Mg,W是S,R是Cl。
A.同周期自左向右原子半徑逐漸減??;則原子半徑:Z>W>R,故A正確;
B.W是S;R是Cl,非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,非金屬性:Cl>S,則對應的簡單氫化物的穩(wěn)定性前者小于后者,故B錯誤;
C.X是H,Z是Mg,W是S,H2S含有的化學鍵是極性共價鍵;MgS含有的化學鍵是離子鍵,因此W與X;W與Z形成的化合物的化學鍵類型完全不相同,故C錯誤;
D.X是H;Y是C,R是Cl,非金屬性越強,其電負性越強,三種元素中Cl的非金屬性最強,則電負性R>Y;X,故D正確;
答案選BC。11、AD【分析】【分析】
短周期元素的價電子數(shù)就是其最外層電子數(shù),用m表示基態(tài)原子的價電子數(shù),用n表示基態(tài)原子的未成對電子數(shù),A元素m—n為8,說明A的最外層電子數(shù)為8,均已成對,故A只能是Ne或者Ar;B元素m—n為6,說明B的最外層電子數(shù)為7,6個已成對,故B只能是F或者Cl,同理推導出:C為O或S,D為N;C、B、Be或P、Si、Al、Mg,E為Na或Li、H,又A、B、C、D、E原子序數(shù)連續(xù),故只能分別為Ne、F、O、N、Na,據此分析作答。
【詳解】
A.同一周期從左往右元素的第一電離能呈增大趨勢,分析可知A為惰性氣體元素,其第一電離能在同周期中最大,故A>C;A錯誤;
B.據分析可知,E是Na為金屬元素,D是N為非金屬元素,故電負性E
C.據分析可知,E是Na,B是F,故原子序數(shù):B
D.C是O;有2個未成對電子,而D是N,有3個未成對電子,故核外未成對電子數(shù):C與D不相等,D錯誤;
故答案為:AD。12、BD【分析】【詳解】
A.白磷中4個P原子通過共價鍵相連接形成P4分子;屬于分子晶體,故A錯誤;
B.H2O分子的立體構型為V形;故B正確;
C.該反應能自發(fā)進行則ΔH-TΔS<0;ΔH>0,則ΔS>0,故C錯誤;
D.PH3中磷原子的雜化方式為sp3雜化;故D正確;
答案選BD。
【點睛】
該反應能自發(fā)進行則ΔH-TΔS<0;PH3中磷原子于氫原子共用三個電子對,含有一對孤電子對,故雜化方式為sp3雜化。13、AC【分析】【詳解】
A.苯分子中每個碳原子有3個σ鍵,無孤對電子,因此碳原子是sp2雜化;每個碳原子剩余的一個電子形成大π鍵,故A錯誤;
B.Na3N與NaH均為離子化合物;都能與水反應放出氣體,且與水反應生成NaOH,所得溶液均能使酚酞溶液變紅,故B正確;
C.配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫)中的配位原子是N原子;N提供孤對電子,配位數(shù)為4,故C錯誤;
D.H2O中的孤對電子數(shù)比H3O+的多,孤對電子對成對電子排斥力大,因此H2O的鍵角比H3O+的鍵角??;故D正確。
綜上所述,答案為AC。14、AC【分析】【詳解】
A.HCl、HBr;HI均可形成分子晶體;其分子結構相似,相對分子質量越大則分子間作用力越大,所以熔、沸點依次升高與分子間作用力大小有關,故A正確;
B.氫鍵是比范德華力大的一種分子間作用力,水分子間可以形成氫鍵,H2S分子間不能形成氫鍵,因此H2O的熔、沸點高于H2S;與共價鍵的鍵能無關,故B錯誤;
C.碘分子為非極性分子,CCl4也為非極性分子;碘易溶于四氯化碳可以用相似相溶原理解釋,故C正確;
D.氫鍵不是化學鍵;故D錯誤;
故答案為AC。15、AD【分析】【詳解】
A.AsH3分子中As原子最外層有5個電子;其中3個電子和3個氫原子形成共用電子對,所以該物質中有1對未參與成鍵的孤對電子,故A正確;
B.該分子為三角錐形結構;正負電荷重心不重合,所以為極性分子,故B錯誤;
C.AsH3中As原子易失電子而作還原劑;所以是一種強還原劑,故C錯誤;
D.同種非金屬元素之間形成非極性鍵;不同種非金屬元素之間形成極性鍵,所以As—H原子之間存在極性鍵,故D正確;
故答案選:AD。16、AC【分析】【分析】
根據題意,X原子M層上有2個未成對電子且無空軌道,則X的電子排布式為1s22s22p63s23p4,為S元素;Y原子的特征電子構型為3d64s2,則Y的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,Y為Fe元素;Z原子的L電子層的p能級上有一個空軌道,則Z的電子排布式為1s22s22p2,為C元素;Q原子的L電子層的P能級上只有一對成對電子,Q的電子排布式為1s22s22p4,Q為O元素;T原子的M電子層上p軌道半充滿,T的電子排布式為1s22s22p63s23p3;則T為為P元素,據此分析。
【詳解】
A.元素Y和X的單質分別是Fe;S;加熱的條件下生成FeS,A錯誤;
B.T和Z分別是P、C,它們形成的單質有P4和金剛石;它們的分子構型均為正四面體型,B正確;
C.X與Q形成的化合物SO2或SO3都為共價化合物;C錯誤;
D.ZQ2是為CO2,CO2是直線型分子,結構式是O=C=O,結構對稱,正負電荷中心重合,則CO2是極性鍵構成的非極性分子;D正確。
答案選AC。三、填空題(共7題,共14分)17、略
【分析】【詳解】
(1)釩是23號元素,基態(tài)釩原子的核外價電子排布式為3d34s2,故答案為3d34s2;
(2)根據釩原子的核外價電子排布式為3d34s2可知;+5的釩最外層為8電子穩(wěn)定結構,最穩(wěn)定,故答案為+5;
(3)VO43-空間構型為正四面體,與之具有相同結構的一種陽離子是NH4+,故答案為NH4+;
(4)①CN-中含有C≡N三鍵;σ鍵和Π鍵數(shù)目比為1:2,故答案為1:2;
②a.水中氧的雜化為sp3,[V(H2O)6]2+中氧的雜化為sp3,則氧原子的雜化類型沒有改變,故a錯誤;b.H2O與V2+形成[V(H2O)6]2+微粒的結構發(fā)生了變化,則化學性質發(fā)生改變,故b正確;c.水分子中的孤對電子與V2+形成了配位鍵,使得水分子中氫氧鍵(H-O)的夾角發(fā)生了改變,故c正確;d.H2O與V2+之間通過配位鍵相結合;配位鍵屬于化學鍵,不屬于分子間作用力,故d錯誤;故選ad;
③在[V(H2O)6]2+中存在的化學鍵有H2O與V2+間的配位鍵、水分子中的H-Oσ鍵,故選bc;
(5)單質釩的晶胞為體心立方,V原子的配位數(shù)為8;1個晶胞中含有2個V原子,1mol晶胞的質量為2Mg,1mol晶胞的體積為(d×10-7cm)3NA,則ρ=g·cm-3,解得M=5NAρd3×10-22,故答案為8;5NAρd3×10-22?!窘馕觥?d34s2+5NH4+1:2adbc85NAρd3×10-2218、略
【分析】試題分析:X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個短周期,且原子序數(shù)依次增大,所以X是H元素;X、Z同主族,可形成離子化合物ZX,且Y原子序數(shù)大于Y原子序數(shù),所以Z是Na元素;Y、M同主族,可形成MY2、MY3兩種分子;所以Y是O元素,M是S元素,G是短周期主族元素,所以G是Cl元素(不考慮稀有氣體)。
(1)Y是O元素;O原子有2個電子層,最外層電子數(shù)為6,處于第二周期第ⅥA族,故答案為:第二周期第ⅥA族;
(2)非金屬元素的非金屬性越強,其相應的最高價含氧酸的酸性越強,這幾種元素非金屬性最強的是Cl元素,所以其最高價含氧酸的酸性最強的是高氯酸HClO4,故答案為:HClO4;
(3)用硫酸氫鈉和亞硫酸氫鈉反應可制得二氧化硫氣體,其反應離子方程式為HSO3-+H+=SO2↑+H2O,故答案為:HSO3-+H+=SO2↑+H2O;
(4)二氧化硫和氯水都有漂白性,但當它們以相同體積混合通人品紅溶液,由于發(fā)生氧化還原反應,使兩種物質都失去了漂白作用,所以品紅溶液不褪色,化學方程式表示為Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案為:不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。
考點:考查了元素周期律與元素周期表的相關知識?!窘馕觥浚?)第二周期第ⅥA族;
(2)HClO4;
(3)HSO3-+H+=SO2↑+H2O;
(4)不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl19、略
【分析】【分析】
由“Y原子的L層p軌道中有2個電子”可知Y原子的電子排布式是1s22s22p2,為碳元素;由“Z與Y原子的價層電子數(shù)相同”可知Z與碳元素同主族,又因Z位于元素周期表的前四周期且核電荷數(shù)大于Y,所以Z可能為硅元素(14號)或鍺元素(32號),若Z為鍺元素,則四種元素的核電荷數(shù)之和大于51(因W的核電荷數(shù)比Z的還要大),即Z只能為硅元素;由“W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4︰1”可知W的最外層電子數(shù)為2,由“d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5︰1”可知d軌道中的電子數(shù)為10,所以W原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2;即W為鋅元素;又因四種元素的核電荷數(shù)之和為51,所以X元素的核電荷數(shù)為1,是氫元素。
【詳解】
(1)C和Si可分別與H形成只含一個中心原子的共價化合物a、b,它們的分子式分別是CH4、SiH4;雜化軌道分別是sp3、sp3;兩種分子的立體結構都是正四面體。
(2)C的最高價氧化物和Si的最高價氧化物分別為CO2和SiO2;其晶體類型分別是分子晶體;原子晶體:
(3)H的氧化物與C的氧化物中,分子極性較小的是非極性分子CO2;
(4)C與Si是同一主族的元素,非金屬性越強的電負性越大,電負性較大的是C,其+2價離子的核外電子排布式是1s22s2?!窘馕觥竣?CH4②.SiH4③.sp3④.sp3⑤.正四面體⑥.分子⑦.原子⑧.CO2⑨.C⑩.1s22s220、略
【分析】【分析】
(1)根據雜化軌道數(shù)判斷雜化類型判斷微粒的構型來解答,①CH4是正四面體結構,②C2H4是平面形分子③C2H2是直線形分子④NH3是三角錐形分子,⑤NH4+是正四面體結構,⑥BF3是平面三角形分子⑦H2O是V形分子;
(2)根據雜化軌道數(shù)判斷雜化類型;雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù),據此判斷雜質類型;
(3)①CH4是正四面體結構,②C2H4是平面形分子③C2H2是直線形分子④NH3是三角錐形分子,⑤NH4+是正四面體結構,⑥BF3是平面三角形分子⑦H2O是V形分子;
(4)判斷分子中能否有提供孤電子對和空軌道的粒子;以此來解答;
(5)不同原子間形成極性鍵;同種原子間形成非極性鍵;結構不對稱;正負電荷中心重疊的分子為極性分子。
【詳解】
(1)①CH4中C原子采取sp3雜化,空間構型為正四面體結構,②C2H4中C原子采取sp2雜化,空間構型為平面形分子,③C2H2中C原子采取sp雜化,空間構型為直線形分子④NH3中氮原子采取sp3雜化,空間構型為三角錐形分子,⑤NH4+中氮原子采取sp3雜化,空間構型為正四面體結構,⑥BF3中硼原子采取sp2雜化,空間構型為平面三角形分子⑦H2O中O原子采取sp3雜化;空間構型為V形分子,呈正四面體的是:①⑤;
(2)①CH4中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4,所以采取sp3雜化;
②C2H4中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+0=3,所以采取sp2雜化;
③C2H2中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+0=2;所以采取sp雜化;
④NH3中氮原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+1=4,所以采取sp3雜化;
⑤NH4+中氮原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4,所以采取sp3雜化;
⑥BF3中B原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+0=3,所以采取sp2雜化;
⑦H2O中O原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+2=4,所以采取sp3雜化;
所以中心原子軌道為sp3雜化的是①④⑤⑦,中心原子軌道為sp2雜化的是②⑥;為sp雜化的是③;
(3)①CH4是正四面體結構;所有原子不共面也不共線;
②C2H4是平面形分子;所有原子共平面而不共線;
③CH≡CH是直線形分子;所有原子共平面也共線;
④NH3是三角錐形分子;所有原子不共面也不共線;
⑤NH4+是正四面體結構;所有原子不共面也不共線;
⑥BF3是平面三角形分子;所有原子共平面而不共線;
⑦H2O是V形分子;所有原子共平面而不共線;
所有原子共平面的是:②③⑥;
(4)①CH4中無孤對電子;
②CH2═CH2中上無孤對電子;
③CH≡CH中無孤對電子;
④NH3中N上有1對孤對電子;無空軌道;
⑤NH4+中N提供孤電子對,H+提供空軌道;二者都能形成配位鍵;
⑥BF3中無孤對電子;
⑦H2O中O上有2對孤對電子;無空軌道;
粒子存在配位鍵的是⑤;
(5)①CH4中C上無孤對電子;形成4個σ鍵,為正四面體結構,只含C?H極性鍵,結構對稱,為非極性分子;
②CH2═CH2中C上無孤對電子;每個C形成3個σ鍵,為平面結構,含C=C;C?H鍵,為非極性分子;
③CH≡CH中C上無孤對電子;每個C形成2個σ鍵,為直線結構,含C≡C;C?H鍵,為非極性分子;
④NH3中N上有1對孤對電子;N形成3個σ鍵,為三角錐型,只含N?H鍵,為極性分子;
⑤NH4+中N上無孤對電子;N形成4個σ鍵,為正四面體結構,只含N?H鍵,為非極性分子;
⑥BF3中B上無孤對電子;形成3個σ鍵,為平面三角形,只含B?F鍵,為非極性分子;
⑦H2O中O上有2對孤對電子;O形成2個σ鍵,為V型,含O?H極性鍵,為極性分子;
含有極性鍵的極性分子的是:④⑦?!窘馕觥竣?①⑤②.①④⑤⑦③.②⑥④.③⑤.②③⑥⑥.⑤⑦.④⑦21、略
【分析】【分析】
根據分子中δ鍵和孤電子對數(shù)判斷雜化類型和分子的空間構型;根據均攤法;晶胞中的S;Fe原子數(shù)目,進而確定化學式。
【詳解】
(1)根據電子能級排布,基態(tài)Fe原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2。
(2)BF3分子中,B原子價層電子對數(shù)=3+中心原子B原子沒有孤對電子,則應為sp2雜化,空間構型為平面三角形。原子數(shù)相同,價電子數(shù)相同的粒子互為等電子體,則與BF3互為等電子體的陰離子為CO32-。
(3)氮原子提供一對共用電子對給硼原子形成配位鍵,氨硼烷的結構式為氨硼烷能溶于水,其主要原因是氨硼烷與水分子間形成氫鍵。
(4)由圖可知,根據均攤法,該晶胞中鐵原子個數(shù)為4,氮原子個數(shù)=1+4×=1.5,鐵原子和氮原子的數(shù)目之比為8:3,所以該化合物的化學式為Fe8N3?!窘馕觥竣?[Ar]3d64s2②.平面三角形③.CO32-④.⑤.氨硼烷與水分子間形成氫鍵⑥.Fe8N322、略
【分析】【詳解】
(1)Be的電負性是1.5,Cl的電負性是3.0,Cl與Be電負性差值為1.5,電負性差值大于1.7的化合物為離子化合物,小于1.7的化合物為共價化合物,則BeCl2應為共價化合物;
(2)鎳是28號元素,按照能量最低原理,鎳元素基態(tài)原子的核外電子排布式為:[Ar]3d84s2,價電子排布式為3d84s2;3d能級上的未成對電子數(shù)為2;
(3)根據晶胞可知,C位于體心,C的個數(shù)為1,Ni位于6個面心,Ni的個數(shù)為6=3,Mg位于8個頂點,Mg的個數(shù)為8=1,則該化合物的化學式為MgCNi3,C、Ni、Mg三種元素中,Ni、Mg都是金屬元素,C為非金屬元素,電負性最大的是C?!窘馕觥竣?共價②.3d84s2③.2④.MgCNi3⑤.C23、略
【分析】【分析】
在電子排布圖中;根據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;根據價層電子對來判斷空間構型;根據價層電子對互斥理論判斷鍵角大小原因;根據鍵的形成實質及形成氫鍵來解答;根據晶體結構及密度計算晶胞及棱長,由棱長再計算兩原子的距離。
【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數(shù)越多,其能量越高,根據圖知,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原子價層電子對數(shù)=2+=2;價層電子對數(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)生焰色反應是因為產生了原子,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,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B-H鍵,B還形成1個配位鍵,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為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,其晶胞結構如圖1所示,晶胞中每個N原子連接4個B原子,這4個B原子構成以N原子為體心的正四面體結構,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個頂點各一個,6個面心各一個,則B原子數(shù)=8×+6×=4,晶胞的質量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個硼原子形成四面體結構,頂點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。
【點睛】
本題應特別注意第(6)小問,是計算N原子與B原子的最近距離,不是晶胞的棱長,應根據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?.?.×107四、實驗題(共1題,共6分)24、略
【分析】【分析】
兩種配合物可電離出的氯離子數(shù)目不同;可將等質量的兩種配合物配制成溶液,滴加硝酸銀,根據生成沉淀的多少判斷。
【詳解】
兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,內界氯離子不能與硝酸銀反應,外界氯離子可以與硝酸銀反應,將這兩種配合物區(qū)別開來的實驗方案:稱取相同質量的兩種晶體分別配成溶液,向兩種溶液中分別滴加足量用硝酸酸化的硝酸銀溶液,充分反應后,過濾、洗滌、干燥后稱量,所得AgCl固體質量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固體質量小的,原晶體為[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,故答案為:取相同質量的兩種晶體分別配成溶液,向兩種溶液中分別滴加足量AgNO3溶液,靜置、過濾、干燥、稱量,沉淀質量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。
【點睛】
把握配合物的構成特點,為解答該題的關鍵。解答此類試題要注意配合物的內界和外界的離子的性質不同,內界中以配位鍵相結合,很牢固,難以在水溶液中電離,而內界和外界之間以離子鍵結合,在溶液中能夠完全電離?!窘馕觥糠Q取相同質量的兩種晶體配成溶液,向兩種溶液中分別加入足量的硝酸銀溶液,靜置、過濾、干燥、稱量,所得氯化銀固體多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2五、工業(yè)流程題(共1題,共9分)25、略
【分析】【分析】
廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化鈉生成As2S3沉淀,為防止As2S3與硫離子反應再次溶解,所以再加入硫酸亞鐵除去過量的硫離子,過濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過氧化氫將亞砷酸氧化成砷酸,亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入CaO沉淀砷酸根、鐵離子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低濃度含砷廢水。
【詳解】
(1)As元素為33號元素,與N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨氣分子結構相同為共價化合物,砷原子和三個氫原子形成三個As-H鍵,電子式為:
(2)a.同周期主族元素自左而右非金屬性增強,最高價氧化物對應水化物酸性增強,同主族自上而下非金屬性減弱,最高價氧化物對應水化物酸性減弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正確;
b.同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑依次增大,原子半徑:As>P>S,故b錯誤;
c.同主族元素自上而下第一電離能減小,P和S同周期,但是P原子3p能級為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,第一電離能更大,所以第一電離能P>S>As;故c錯誤;
綜上所述選a;
(3)根據分析可知沉淀為微溶物CaSO4;
(4)As2S3與過量的S2-存在反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過量的硫離子;使平衡逆向移動,一級沉砷更完全;
(5)含砷物質物質為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據電子守恒和元素守恒可得化學方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根據題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據元素守恒可知反應物應該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。
【點睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折,當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結構時,原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素?!窘馕觥康谒闹芷诘赩A族aCaSO4沉淀過量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動,使一級沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+六、結構與性質(共4題,共20分)26、略
【分析】(1)
Ni原子序數(shù)為28,根據構造原理確定其基態(tài)原子的電子排布式為過渡金屬的價電子是最外層加次外層最后填入的電子,即鎳原子的價層電子表示式為錳是25號元素;在第ⅦB族,根據元素周期表的排布規(guī)律,錸在第六周期ⅦB族。
(2)
根據CO的結構;碳氧原子都有孤電子對,但由于C的原子半徑大,電負性小,更有利于提供孤電子對,形成配位鍵,CO作為配位體,只能形成1個配位鍵,故由其分子式可知,1mol該配合物含有10mol配位鍵。
(3)
堿式碳酸鋅中的非金屬元素為C、O、H,根據元素周期律,同一周期中電負性從左至右依次增大,一般化合物中H顯正價,故電負性的順序為O、C、H;空間構型為平面三角形,是4原子24價電子的微粒,4原子24價電子的微粒有其中為分子。
(4)
(4)甲苯中苯環(huán)是平面正六邊形,故苯環(huán)上的碳原子是雜化,甲基碳原子是雜化;甲苯和苯胺都是分子晶體;且二者相對分子量接近,苯胺中存在電負性較強的N以及苯環(huán)上較為活潑的氫原子,所以可以形成分子間氫鍵,甲苯分子間不能形成氫鍵,故甲苯的熔沸點都比苯胺低。
(5)
根據物質的名稱可知晶胞的化學式;則Re與O的個數(shù)比為1:3,頂點的是錸原子,棱中心的是O,離子晶體中配位數(shù)是某個微粒周圍最近且等距離的異性電荷的微粒個數(shù),每個錸原子的上下左右前后都有一個等距的氧原子,故錸原子的配位數(shù)為6;錸原子填在了氧原子圍成的八面體空隙中。根據已知可得晶胞的體積是。1個晶胞中有1個Re和3個O,二者的原子半徑分別為和,阿伏加德羅常數(shù)值為,則晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為。
【點睛】
尋找粒子等電子體時可以先按照原子數(shù)將價電子數(shù)分組,比如本題中可以將價電子數(shù)分為4組(帶兩個單位負電荷):6666,存在4個原子,價電子數(shù)符合上述每組數(shù)量的分子有SO3,也可以調整每組價電子數(shù),但要保證總數(shù)相等,比如可以調整為:3777,這樣組合的分子有BCl3、BF3等。【解析】(1)第六周期第ⅦB族。
(2)CC的電負性比O??;C原子提供孤電子對的傾向更大,更易形成配位鍵10
(3)O、C、H(或O>C>H)平面三角形
(4)低甲苯和苯胺都是分子晶體;相對分子質量相近,苯胺分子間存在氫鍵。
(5)6八面體27、略
【分析】【分析】
根據化合價之和為0,計算過氧鍵的數(shù)目;釩原子價電子排布式為3d34s2;結合泡利原理;洪特規(guī)則畫出價電子排布圖;S原子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對,根據價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型;C原子與O原子均含有1對孤對電子,電負性越強越不易提供孤對電子;Ti與O之間的最短距離為晶胞面對角線長度的一半。
【詳解】
(1)Cr為24號元素;在元素周期表中的位置為第四周期第ⅥB族,核外電子排布最高的能級層為第4層,為N層;
(2)過氧根中的氧的化合價為-1價,其他的氧為-2價,則可以設有x個過氧根,有y個氧離子,則根據化合物的化合價代數(shù)和為0以及原子守恒,過氧根中有2個O為-1價,則有2x×(-1)+y×(-2)+5=0,2x+y=5,可以求得x=2,則1molCrO5中含有2mol過氧鍵,過氧鍵的數(shù)目為2×6.02×1023(或2NA);
(3)V為23號元素,其價電子的排布為3d34s2,則其價電子排布圖為從示意圖可以看出來,每個S原子與4個氧原子形成四面體結構,類似于CH4,故其S原子的雜化類型為sp3;
(4)Ni(CO)4中;配位原子能夠提供電子對,其配位原子是否有孤對電子和電負性有關,O的電負性太大,不易提供電子對,而O的孤對電子配位給C原子,使得C原子一端擁有的電子較多,而且C的電負性沒有O大,易給出電子,因此配位原子是C;
(5)晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為面對角線的一半,為與Ti緊鄰的O,在Ti原子的上部有4個,在與Ti原子同平面的有4個O原子,在Ti原子的下面也有4個O原子,一共12個;
(6)CaTiO3晶胞結構的另一種表示中;Ca處于各頂角位置,O與Ca在同一直線上,則O在棱上;Ti在Ca形成的六面體的中心,則Ti為體心,所以Ti處于體心,O處于棱心位置。
【點睛】
本題考查晶胞計算、原子雜
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