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文檔簡介

…………○…………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年魯教版選修3化學(xué)上冊月考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(xué)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9題,共18分)1、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(jù)3個軌道D.最外層上有3種運動狀態(tài)不同的電子2、在第二周期元素中,第一電離能介于B、N之間的元素種類數(shù)為()A.1B.2C.3D.43、硼烯具有優(yōu)異的電學(xué);力學(xué)、熱學(xué)等屬性;將成為繼石墨烯之后又一種“神奇納米材料”。科學(xué)家已成功合成多種結(jié)構(gòu)的硼烯,如圖為“皺褶”式硼烯的結(jié)構(gòu)。下列說法錯誤的是()

A.“皺褶”式硼烯中每個硼原子共用3對電子B.“皺褶”式硼烯中硼原子達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.硼烯有望代替石墨烯作電極材料D.氧化硼的水化物是一種弱酸,與過量OH-反應(yīng)可生成B(OH)4-或BO2-4、向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解得到深藍色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象說法正確的是()A.反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀,所以反應(yīng)前后Cu2+的濃度不變B.在[Cu(NH3)4]2+離子中,Cu2+給出孤對電子,NH3提供空軌道C.向反應(yīng)后的溶液加入乙醇,溶液沒有發(fā)生變化D.沉淀溶解后,將生成深藍色的配合離子[Cu(NH3)4]2+5、下列說法錯誤的是A.甘油和水可以任意比例互溶B.H2O的沸點高于HF,是因為前者的氫鍵作用較大C.氫氟酸水溶液中氫鍵的類型有F—H???F、F—H???O、O—H???F、O—H???OD.比熔點低的原因是前者形成分子內(nèi)氫鍵6、三氯化氮(NCl3)是一種淡黃色的油狀液體,下面對于NCl3的描述不正確的是()A.NCl3為三角錐形B.NCl3是一種極性分子C.它還能再以配位鍵與Cl-結(jié)合D.NCl3的揮發(fā)性比PBr3要大7、下列敘述正確的是()A.是極性分子,分子中氮原子是在3個氫原子所構(gòu)成的三角形的中心B.是非極性分子,分子中碳原子處在4個氯原子所構(gòu)成的正方形的中心C.是極性分子,分子中氧原子不處在2個氫原子所連成的直線的中間D.是非極性分子,分子中碳原子不處在2個氧原子所連成的直線的中間8、下圖是氯化鈉晶體和二氧化碳晶體的結(jié)構(gòu)示意圖;關(guān)于兩種晶體說法正確的是。

A.兩種晶體內(nèi)均含有共價鍵B.構(gòu)成兩種晶體的微粒均是原子C.兩種晶體均屬于離子晶體D.兩者的硬度、熔沸點差別較大9、在NaCl晶體中與每個Na+距離等同且最近的幾個Cl-所圍成的空間幾何構(gòu)型為A.正四面體B.正六面體C.正八面體D.正十二面體評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)10、下列各式中各能級能量高低的排列順序正確的是()A.B.C.D.11、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”字形運動B.s能級電子能量低于p能級C.每個p能級有3個原子軌道,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)12、下列關(guān)于粒子結(jié)構(gòu)的描述不正確的是A.H2S和NH3均是價電子總數(shù)為8的極性分子,且H2S分子的鍵角較大B.HS﹣和HCl均是含一個極性鍵的18電子微粒C.CH2Cl2和CCl4均是四面體構(gòu)型的非極性分子D.1molD216O中含中子、質(zhì)子、電子各10NA(NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)13、有關(guān)晶體的敘述正確的是()A.在24g石墨中,含C-C共價鍵鍵數(shù)為3molB.在12g金剛石中,含C-C共價鍵鍵數(shù)為4molC.在60g二氧化硅中,含Si-O共價鍵鍵數(shù)為4molD.在NaCl晶體中,與Na+最近且距離相等的Na+有6個14、下列關(guān)于物質(zhì)熔、沸點的比較不正確的是()A.Si、Si金剛石的熔點依次降低B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔點依次升高C.F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高D.AsH3、PH3、NH3的沸點依次升高15、鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷正確的是()

A.該晶體屬于分子晶體B.該晶胞中Zn2+和S2-數(shù)目相等C.陽離子的配位數(shù)為6D.氧化鋅的熔點高于硫化鋅16、疊氮化鈉用于汽車的安全氣囊中,當發(fā)生車禍時迅速分解放出氮氣,使安全氣囊充氣,其與酸反應(yīng)可生成氫疊氮酸(HN3),常用于引爆劑,氫疊氮酸還可由肼(N2H4)制得。下列敘述錯誤的是A.CO2、N2O與N3-互為等電子體B.氫疊氮酸(HN3)和水能形成分子間氫鍵C.NaN3的晶格能小于KN3的晶格能D.HN3和N2H4都是由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的非極性分子評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)17、[化學(xué)—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

硅是重要的半導(dǎo)體材料;構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。請回答下列問題:

(1)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為_______,該能層具有的原子軌道數(shù)為________、電子數(shù)為___________。

(2)硅主要以硅酸鹽、___________等化合物的形式存在于地殼中。

(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體,其中原子與原子之間以___________相結(jié)合,其晶胞中共有8個原子,其中在面心位置貢獻__________個原子。

(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。

(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實:?;瘜W(xué)鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/(kJ?mol-1356413336226318452

①硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多,原因是______。

②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是___________________________。

(6)在硅酸鹽中,SiO4-4四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根,其中Si原子的雜化形式為______,Si與O的原子數(shù)之比為_________,化學(xué)式為__________________。

18、我國秦俑彩繪和漢代器物上用的顏料被稱為“中國藍”、“中國紫”,近年來,人們對這些顏料的成分進行了研究,發(fā)現(xiàn)其成分主要為BaCuSi4O10、BaCuSi2O6。

(1)“中國藍”、“中國紫”中均有Cun+離子,n=___________,基態(tài)時該陽離子的價電子排布式為___________。

(2)“中國藍”的發(fā)色中心是以Cun+為中心離子的配位化合物,其中提供孤對電子的是____元素。

(3)已知Cu、Zn的第二電離能分別為1957.9kJ·mol-1、1733.3kJ·mol-1,前者高于后者的原因是________________________________________。

(4)銅常用作有機反應(yīng)的催化劑。例如,2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。

①乙醇的沸點高于乙醛,其主要原因是_________________________________;乙醛分子中π鍵與σ鍵的個數(shù)比為___________。

②乙醛分子中碳原子的雜化軌道類型是___________。

(5)銅的晶胞如圖所示。銅銀合金是優(yōu)質(zhì)的金屬材料;其晶胞與銅晶胞類似,銀位于頂點,銅位于面心。

①該銅銀合金的化學(xué)式是___________________。

②已知:該銅銀晶胞參數(shù)為acm,晶體密度為ρg·cm-3。則阿伏加德羅常數(shù)(NA)為_______mol-1(用代數(shù)式表示;下同)。

③若Ag、Cu原子半徑分別為bcm、ccm,則該晶胞中原子空間利用率φ為___________。(提示:晶胞中原子空間利用率=×100%)19、Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料,可制備Cu?O。

(1)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為__________;推測抗壞血酸在水中的溶解性:____________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。

(2)一個Cu2O晶胞(見圖2)中,Cu原子的數(shù)目為__________。20、20世紀50年代科學(xué)家提出價層電子對互斥模型(簡稱VSEPR模型),用于預(yù)測簡單分子立體結(jié)構(gòu)。用價層電子對互斥理論(VSEPR)判斷下列分子或離子的空間構(gòu)型。分子或離子BeCl2H3O+ClO4-空間構(gòu)型_______________21、鈦;鐵、砷、硒、鋅等元素的單質(zhì)及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

(1)基態(tài)Ti原子中,最高能層電子的電子云輪廓形狀為_______,與Ti同周期的所有過渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同的元素有________種。

(2)鐵的第三電離能第四電離能分別為和遠大于的原因是______________________。

(3)離子可用于的檢驗,其對應(yīng)的酸有兩種,分別為硫氰酸和異硫氰酸

①寫出與互為等電子體的一種微粒_________分子或離子

②異硫氰酸的沸點比硫氰酸沸點高的原因是_______________。

(4)成語“信口雌黃”中的雌黃分子式為分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,As原子的雜化方式為_______________。

(5)離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。一個晶胞含有的鍵有__________個。

(6)硒化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中X和Y點所堆積的原子均為____________填元素符號該晶胞中硒原子所處空隙類型為____________填“立方體”、“正四面體”或“正八面體”該種空隙的填充率為____________;若該晶胞密度為硒化鋅的摩爾質(zhì)量為用代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,則晶胞參數(shù)a為____________nm。

22、銅元素是一種金屬化學(xué)元素;也是人體所必須的一種微量元素,銅也是人類最早發(fā)現(xiàn)的金屬,是人類廣泛使用的一種金屬,屬于重金屬。某種銅的氯化物晶體結(jié)構(gòu)如圖:

若氯原子位于銅形成的四面體的體心,且銅原子與銅原子、銅原子與氯原子都是采取最密堆積方式,則氯原子與銅原子半徑之比為________。23、(1)將等徑圓球在二維空間里進行排列;可形成密置層和非密置層,在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中,A屬于________層,配位數(shù)是________;B屬于________層,配位數(shù)是________。

(2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積;得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞,它被稱為簡單立方堆積,在這種晶體中,金屬原子的配位數(shù)是________,平均每個晶胞所占有的原子數(shù)目是________。

(3)有資料表明,只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式,釙位于元素周期表的第________周期第__________族,元素符號是________,最外電子層的電子排布式是________。評卷人得分四、原理綜合題(共4題,共36分)24、Cu;Fe、Se、Co、Si常用于化工材料的合成。請回答下列問題:

(1)鐵離子(Fe3+)最外層電子排布式為______,其核外共有______種不同運動狀態(tài)的電子。Fe3+比Fe2+更穩(wěn)定的原因是____________________________________。

(2)硒為第四周期元素,相鄰的元素有砷和溴,則三種元素的電負性從大到小的順序為________(用元素符號表示)。

(3)Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗K+的試劑,在[Co(NO2)6]3-中存在的化學(xué)鍵有____、_____。

(4)C與N能形成一種有毒離子CN-,能結(jié)合Fe3+形成配合物,寫出一個與該離子互為等電子體的極性分子的分子式_____,HCN分子的空間構(gòu)型為____________。

(5)單晶硅的結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)相似;若將金剛石晶體中一半的C原子換成Si原子且同種原子間不成鍵,則得如圖所示的金剛砂(SiC)結(jié)構(gòu)。

在SiC晶體中,C原子的雜化方式為_________,每個Si原子被_______個最小環(huán)所共有。

(6)已知Cu的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,棱長為acm,又知Cu的密度為pg/cm3,則用a、p的代數(shù)式表示阿伏伽德羅常數(shù)為____mol-1。

25、碳族元素的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn);生活中是一類重要物質(zhì)。請回答下列問題。

(1)碳原子核外有__種不同運動狀態(tài)的電子,第一電離能介于硼和碳之間的元素的名稱為__,碳族元素外圍電子排布的通式為__。

(2)青蒿素(C15H22O5)的結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中數(shù)字標識的五個碳原子的雜化軌道類型為__,組成青蒿素的三種元素電負性由大到小排序是__。

(3)青蒿素分子中,氧元素的成鍵方式有___;從青蒿中提取青蒿素的最佳溶劑是___。

a.乙醇b.乙醚c.水。

(4)SnO2是一種重要的半導(dǎo)體傳感器材料,用來制備靈敏度高的氣敏傳感器,SnO2與熔融NaOH反應(yīng)生成Na2SnO3,Na2SnO3中陰離子空間構(gòu)型為__。

(5)第三代太陽能電池利用有機金屬鹵化物碘化鉛甲胺(CH3NH3PbI3,相對分子質(zhì)量為Mr)半導(dǎo)體作為吸光材料,CH3NH3PbI3具有鈣鈦礦(AMX3)的立方結(jié)構(gòu),其晶胞如圖所示。AMX3晶胞中與金屬陽離子(M)距離最近的鹵素陰離子(X)形成正八面體結(jié)構(gòu),則X處于__位置。CH3NH3PbI3晶體的晶胞參數(shù)為anm,其晶體密度為dg·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的值NA的計算表達式為__。

26、明代宋應(yīng)星所著《天工開物》中已經(jīng)記載了我國古代用爐甘石(主要成分ZnCO3)和煤冶鋅工藝;鋅的主要用途是制造鋅合金和作為其他金屬的保護層。回答下列問題:

(1)Zn原子基態(tài)核外電子排布式為_____________________________。

(2)硫酸鋅溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。

①與SO42-互為等電子體的陰離子化學(xué)式為________________(寫出一種)

②氨的熱穩(wěn)定性強于膦(PH3),原因是____________________________。

(3)黃銅是由銅和鋅所組成的合金,元素銅與鋅的第一電離能分別為ICu=746kJ·mol-1,IZn=906kJ·mol-1,ICu<IZn的原因是___________________。

(4)《本草綱目》中記載爐甘石(主要成分ZnCO3)可止血,消腫毒,生肌,明目。Zn、C、O電負性由大至小的順序是_________________。ZnCO3中陰離子的立體構(gòu)型是_____________________。

(5)ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛,立方ZnS晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,每個Zn原子周圍最近的Zn原子數(shù)目為________________。晶胞邊長為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則ZnS晶體的密度為__________g·cm-3(列出計算式即可)。

27、KMnO4是一種高效氧化劑可用來氧化吸附有機異味物.也可以與水中的雜質(zhì)如二價鐵、錳、硫、氰、酚等反應(yīng)。實驗室常用Na2C2O4標準溶液標定未知濃度的KMnO4溶液,發(fā)生反應(yīng):5C2O42-+2MnO4-+16H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。根據(jù)以上信息,完成下列問題:

(1)按電子排布K位于元素周期表的_______區(qū),基態(tài)Mn2+的核外電子排布式可表示為_____。

(2)1mol[Mn(H2O)6]2+中所含有的共價鍵數(shù)目為__________。

(3)基態(tài)C原子的核外電子中占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_______.C2O42-中碳原子的軌道雜化類型是___________________.

(4)同主族元素氧、硫、硒對應(yīng)最簡單氫化物的沸點:H2O>H2Se>H2S,原因是__________。

(5)β-MnSe的結(jié)構(gòu)中Se為面心立方最密堆積;晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①β-MnSe中Mn的配位數(shù)為_____________。

②若該晶體的晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。則距離最近的兩個錳原子之間的距離為______pm,β-MnSe的密度ρ=______(列出表達式)g·cm-3。評卷人得分五、工業(yè)流程題(共1題,共9分)28、飲用水中含有砷會導(dǎo)致砷中毒,金屬冶煉過程產(chǎn)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(xué)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(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);

②亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)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(xué)式);

(4)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二級沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________;

(6)關(guān)于地下水中砷的來源有多種假設(shè),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(dǎo)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、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)29、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素。化合物DC為離子化合物,D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)?;衔顰C2為一種常見的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數(shù)為24。請根據(jù)以上情況;回答下列問題:(答題時,A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示)

(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是________,在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同還有_______(填元素符號)。

(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為____________。

(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。

(4)D的單質(zhì)在AC2中點燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點較高的固體產(chǎn)物,寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式:__________。

(5)1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數(shù)相同、電子數(shù)相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。此后,等電子原理又有發(fā)展,例如,由短周期元素組成的微粒,只要其原子數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和相同,也可互稱為等電子體。一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學(xué)式為_____。

(6)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時,B被還原到最低價,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。30、現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價電子構(gòu)型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素;D元素核外有三個電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài);F元素基態(tài)原子的M層全充滿;N層沒有成對電子,只有一個未成對電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。

(1)A元素的第一電離能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能,A、B、C三種元素的電負性由小到大的順序為_______(用元素符號表示)。

(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號為_______。

(3)F元素位于元素周期表的_______區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為_______

(4)G元素可能的性質(zhì)_______。

A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料B.其電負性大于磷。

C.其原子半徑大于鍺D.其第一電離能小于硒。

(5)活潑性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。31、原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、R、W五種元素;其中X是周期表中原子半徑最小的元素,Y是形成化合物種類最多的元素,Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,R單質(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)為29?;卮鹣铝袉栴}:

(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為________。

(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構(gòu)型相同,但立體構(gòu)型不同,ZX3的立體構(gòu)型為________,兩種化合物分子中化學(xué)鍵的鍵角較小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。

(3)與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結(jié)構(gòu)相似的三種物質(zhì),三者的沸點由高到低的順序是________。

(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的單質(zhì)互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結(jié)構(gòu)式是________。

(5)W元素原子的價電子排布式為________。32、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應(yīng)的元素。

。①

請回答下列問題:

(1)表中⑨號屬于______區(qū)元素。

(2)③和⑧形成的一種常見溶劑,其分子立體空間構(gòu)型為________。

(3)元素①和⑥形成的最簡單分子X屬于________分子(填“極性”或“非極性”)

(4)元素⑥的第一電離能________元素⑦的第一電離能;元素②的電負性________元素④的電負性(選填“>”、“=”或“<”)。

(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價電子排布式是________。

(6)元素⑧和④形成的化合物的電子式為________。

(7)某些不同族元素的性質(zhì)也有一定的相似性,如表中元素⑩與元素⑤的氫氧化物有相似的性質(zhì)。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。33、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應(yīng)的元素。

(1)寫出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為___________________。

(2)在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中,元素③的雜化方式為_____雜化;元素⑦與⑧形成的化合物的晶體類型是___________。

(3)元素④的第一電離能______⑤(填寫“>”、“=”或“<”)的第一電離能;元素④與元素①形成的X分子的空間構(gòu)型為__________。請寫出與元素④的單質(zhì)互為等電子體分子、離子的化學(xué)式______________________(各寫一種)。

(4)④的最高價氧化物對應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時,元素④被還原到最低價,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其中實心球表示元素⑩原子,則一個晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為__________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、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(jù)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。2、C【分析】【詳解】

同周期自左向右電離能逐漸增大;但由于Be元素的2s軌道電子處于全充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強,因此Be元素的第一電離能大于B元素的第一電離能,氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強,因此氧元素第一電離能小于氮元素的第一電離能,因此第一電離能介于B;N之間的第二周期元素有Be、C、O三種元素,故選C。

【點睛】

因N的最外層軌道電子數(shù)處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),因此N的第一電離能反常大于O,Be的價層電子排布處于全滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其第一電離能大于B是解答關(guān)鍵。3、B【分析】【分析】

【詳解】

A.硼原子最外層最多有3個電子;可形成3對共用電子對,達到6個電子,因此“皺褶”式硼烯中每個硼原子共用3對電子,故A正確;

B.硼原子最外層最多有3個電子;可形成3對共用電子對,達到6個電子,因此“皺褶”式硼烯中硼原子未達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故B錯誤;

C.由于硼烯有著很高的表面活性;也更容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故硼烯有望代替石墨烯作電極材料,故C正確;

D.氧化硼的水化物是一種弱酸,與過量OH-反應(yīng)可生成B(OH)4-或BO2-和H2O;故D正確。

綜上所述,答案為B。4、D【分析】【詳解】

A.硫酸銅和氨水反應(yīng)生成氫氧化銅藍色沉淀;繼續(xù)加氨水時,氫氧化銅和氨水繼續(xù)反應(yīng)生成絡(luò)合物而使溶液澄清,所以溶液中銅離子濃度減小,故A錯誤;

B.在[Cu(NH3)4]2+離子中,Cu2+提供空軌道,NH3提供孤電子對;故B錯誤;

C.[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度;向溶液中加入乙醇后會析出藍色晶體,故C錯誤;

D.硫酸銅和氨水反應(yīng)生成氫氧化銅藍色沉淀,繼續(xù)加氨水時,氫氧化銅和氨水繼續(xù)反應(yīng)生成絡(luò)合物離子[Cu(NH3)4]2+而使溶液澄清;故D正確;

故選D。

【點睛】

明確形成配合物的條件是:有提供空軌道的中心原子,有提供孤電子對的配位體。5、B【分析】【詳解】

A.甘油為丙三醇;可與水任意比例互溶,A正確;

B.水的沸點比氫氟酸高;是因為等物質(zhì)的量情況下,前者比后者含有的氫鍵數(shù)目多,但氫鍵作用力氫氟酸比較高,B錯誤;

C.氫氟酸水溶液中共有兩種不同的氫原子;可以分別與F;O原子形成氫鍵,故氫氟酸水溶液中氫鍵類型有四種,C正確;

D.鄰羥基苯甲醛易形成分子內(nèi)氫鍵;對羥基苯甲醛易形成分子間氫鍵,分子間氫鍵使分子熔沸點降低,D正確;

故選B。6、C【分析】【詳解】

A.NCl3的中心原子N上的孤電子對數(shù)==1;價層電子對數(shù)=1+3=4,VSEPR模型為四面體,所以該分子為三角錐形,A正確;

B.NCl3分子為三角錐形;分子中正負電中心不重合,分子為極性分子,B正確;

C.NCl3中的N原子、Cl離子的最外層均無空軌道,所以無法再與Cl-形成配位鍵;C不正確;

D.NCl3和PBr3都屬于分子晶體,但相對分子質(zhì)量Mr(NCl3)<Mr(PBr3),所以范德華力NCl3比PBr3要小,NCl3沸點低,易揮發(fā),即NCl3的揮發(fā)性比PBr3要大;D正確;

答案選C。7、C【分析】【詳解】

A.N與3個H形成3個鍵,孤電子對數(shù)為為三角錐形結(jié)構(gòu);極性分子,故A項錯誤;

B.中C與4個形成4個鍵;孤電子對數(shù)為0,為正四面體形結(jié)構(gòu);非極性分子,故B項錯誤;

C.中O與2個H形成2個鍵,孤電子對數(shù)為為角形結(jié)構(gòu);極性分子,故C項正確;

D.中C與2個O形成2個鍵,孤電子對數(shù)為為直線形結(jié)構(gòu);非極性分子,故D項錯誤;

故選C。8、D【分析】【詳解】

A.NaCl是離子晶體,在晶體中只存在離子鍵,而CO2是分子晶體;在原子之間通過共價鍵結(jié)合,只存在共價鍵,所以不是都存在共價鍵,故A錯誤;

B.NaCl是離子晶體,構(gòu)成微粒是陰陽離子,而CO2是分子晶體;構(gòu)成微粒是分子,而不是原子,故B錯誤;

C.根據(jù)選項A分析可知兩種物質(zhì)前者是離子晶體;后者是分子晶體,故C錯誤;

D.氯化鈉是離子晶體;二氧化碳是分子晶體,離子晶體的硬度;熔沸點較大,分子晶體的硬度、熔沸點較小,所以兩者的硬度、熔沸點差別較大,故D正確;

答案選D。9、C【分析】【分析】

先確定Na+的配位數(shù);進一步確定空間幾何構(gòu)型。

【詳解】

NaCl晶體中Na+的配位數(shù)為6,將6個Cl-結(jié)合Na+可得空間幾何構(gòu)型為正八面體;

答案選C。二、多選題(共7題,共14分)10、BC【分析】【詳解】

A.不同能層不同能級的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A錯誤;

B.不同能層不同能級的電子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正確;

C.不同能層不同能級的電子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正確;

D.不同能層不同能級的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D錯誤;

故選:BC。

【點睛】

根據(jù)構(gòu)造原理,各能級能量高低順序為①相同n而不同能級的能量高低順序為:ns<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級ns<(n-2)f<(n-1)d11、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)則運動,軌跡是不確定的,故A錯誤;

B.根據(jù)構(gòu)造原理;各能級能量由低到高的順序為1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,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)。12、AC【分析】【詳解】

A、H2S和NH3均是價電子總數(shù)為8的極性分子,NH3的鍵角約為107°,而H2S的鍵角比H2O的小(104.5°),接近90°,故H2S分子的鍵角較?。籄錯誤;

B、HS﹣和HCl均是含一個極性鍵的18電子微粒;B正確;

C、CH2Cl2和CCl4均是四面體構(gòu)型;前者是極性分子,后者是非極性分子,C錯誤;

D、1個D216O分子含10個質(zhì)子,10個中子,10個電子,則1molD216O中含中子、質(zhì)子、電子各10mol,即10NA;D正確;

故選AC。13、AC【分析】【詳解】

A.在石墨中,每個C原子與相鄰的3個C原子形成共價鍵,每個共價鍵為相鄰2個C原子所共有,所以每個C原子形成的共價鍵數(shù)目為3×=24g石墨含有的C原子的物質(zhì)的量是2mol,因此其中含有的C-C共價鍵的物質(zhì)的量為2mol×=3mol;A正確;

B.在金剛石晶體中每個碳原子與相鄰的4個C原子形成4個共價鍵,每個共價鍵為相鄰兩個C原子形成,所以其含有的C-C數(shù)目為4×=2個;則在12g金剛石含有的C原子的物質(zhì)的量是1mol,故含C-C共價鍵鍵數(shù)為2mol,B錯誤;

C.二氧化硅晶體中;每個硅原子含有4個Si-O共價鍵,所以在60g二氧化硅的物質(zhì)的量是1mol,則其中含Si-O共價鍵鍵數(shù)為4mol,C正確;

D.在NaCl晶體中,每個Na+周圍與它最近且距離相等的Na+有12個;D錯誤;

故合理選項是AC。14、AD【分析】【詳解】

A.Si;SiC、金剛石都是原子晶體;共價鍵越強熔點越大,共價鍵鍵長C-C<Si-C<Si-Si,所以熔點高低的順序為:金剛石>SiC>Si,故A錯誤;

B.一般來說,熔點為原子晶體>離子晶體>分子晶體,則熔點為BN>MgBr2>SiCl4;故B正確;

C.結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,沸點越高,所以F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高;故C正確;

D.AsH3、PH3、符合組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,沸點越高,所以AsH3>PH3,氨氣分子間存在氫鍵,沸點大于AsH3、PH3,因而沸點順序為NH3>AsH3>PH3;故D錯誤;

答案選AD。15、BD【分析】【詳解】

A.ZnS是Zn2+和S2-構(gòu)成的離子化合物;屬于離子晶體,A選項錯誤;

B.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Zn分別位于晶胞的頂點和面心,Zn2+數(shù)目為:S2-數(shù)目也為4;B選項正確;

C.ZnS晶體中,陽離子Zn2+的配位數(shù)是4;C選項錯誤;

D.ZnO和ZnS所帶電荷相等;氧離子半徑小于硫離子,故ZnO的晶格能大于ZnS,D選項正確;

答案選BD。16、CD【分析】【詳解】

A.N3-含3個原子、16個價電子,因此與CO2、N2O互為等電子體;故A正確;

B.HN3的分子結(jié)構(gòu)為HN3和水能夠形成分子間氫鍵;故B正確;

C.由于鉀離子半徑大于鈉離子半徑,所以NaN3的晶格能大于KN3的晶格能;故C錯誤;

D.HN3和N2H4都是極性分子;故D錯誤;

答案選CD。三、填空題(共7題,共14分)17、略

【分析】【詳解】

(1)硅原子核外有14個電子,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2,對應(yīng)能層分別別為K、L、M,其中能量最高的是最外層M層,該能層有s、p、d三個能級,s能級有1個軌道,p能級有3個軌道,d能級有5個軌道,所以共有9個原子軌道,硅原子的M能層有4個電子(3s23p2);

故答案為M;9;4;

(2)硅元素在自然界中主要以化合態(tài)(二氧化硅和硅酸鹽)形式存在;

故答案為二氧化硅。

(3)硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體,硅原子之間以共價鍵結(jié)合.在金剛石晶體的晶胞中,每個面心有一個碳原子(晶體硅類似結(jié)構(gòu)),則面心位置貢獻的原子為6×=3個;

故答案為共價鍵;3;

(4)Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4、NH3和MgCl2,方程式為:Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2,故答案為Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2;

(5)①烷烴中的C-C鍵和C-H鍵大于硅烷中的Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能;所以硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成;

故答案為C-C鍵和C-H鍵較強;所形成的烷烴穩(wěn)定,而硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能較低,易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成;

②鍵能越大;物質(zhì)就越穩(wěn)定;C-H鍵的鍵能大于C-O鍵,故C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定,而Si-H鍵的鍵能遠小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向與形成穩(wěn)定性更強的Si-O鍵;

故答案:C-H鍵的鍵能大于C-O鍵;C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定.而Si-H鍵的鍵能卻遠小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si-O鍵;

(6)硅酸鹽中的硅酸根(SiO44-)為正四面體結(jié)構(gòu),所以中心原子Si原子采取了sp3雜化方式;

故答案為sp3;

根據(jù)圖(b)的一個結(jié)構(gòu)單元中含有1個硅、3個氧原子,化學(xué)式為SiO32-;

故答案為1:3;SiO32-。【解析】①.M②.9③.4④.二氧化硅⑤.共價鍵⑥.3⑦.Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2⑧.C—C鍵和C—H鍵較強,所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低,易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成⑨.C—H鍵的鍵能大于C—O鍵,C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠小于Si—O鍵,所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O鍵⑩.sp3?.1∶3?.SiO32-18、略

【分析】【分析】

(1)化合物中所有元素化合價代數(shù)和為0;可計算出Cu的化合價和價電子排布式;

(2)有孤電子對的原子提供孤對電子;

(3)根據(jù)價電子排布分析分子間存在氫鍵比沒有氫鍵的化合物沸點高;

(4)4條σ鍵,碳原子無孤電子對,采取sp3雜化類型,3條σ鍵和1條π鍵,碳原子無孤電子對,采取sp2雜化類型;NA采用密度公式進行計算。

【詳解】

(1)根據(jù)化合物中所有元素化合價代數(shù)和為0,可計算出Cu的化合價為+2,所以Cun+離子,n=2,Cu的價電子排布式為3d104s1,Cu2+價電子排布式為3d9;

(2)“中國藍”中Ba2+;Si都不存在孤對電子;而O原子中存在孤對電子,所以只能氧原子來提供孤對電子;

(3)Cu失去一個電子后的價層電子排布式為3d10,達到全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);Zn失去一個電子后的價層電子排布式為3d104s1,Zn+4s1上的電子比Cu+3d10上的電子易失去;所以Cu的第二電離能高于Zn的第二電離能;

(4)①乙醇分子間存在氫鍵;而乙醛分子間沒有氫鍵,所以乙醇的沸點高于乙醛;乙醛分子中還有一個碳氧雙鍵,所以含有1個π鍵6個σ鍵,個數(shù)比為1:6;

②乙醛中甲基上的C形成4條σ鍵,無孤電子對,因此采取sp3雜化類型,醛基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵,無孤電子對,采取sp2雜化類型。

(5)①用均攤法,6個銅原子位于立方體面心,8個銀原子位于頂點,則該晶胞含個銅原子,個銀原子,所以化學(xué)式為AgCu3或Cu3Ag;

②AgCu3或Cu3Ag的摩爾質(zhì)量為(64×3+108)g/mol=300g/mol,根據(jù)密度公式得所以

③原子空間利用率

【點睛】

氫鍵的作用力比分子間作用力大,分子間存在氫鍵,使熔沸點升高;立方晶胞原子的計算方法:頂點的原子數(shù)乘八分之一,棱上的乘四分之一,面上的乘二分之一,內(nèi)部的乘一;原子空間利用率的計算用原子的體積除以晶胞的體積?!窘馕觥?3d9OCu失去一個電子后的價層電子排布式為3d10,達到全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);Zn失去一個電子后的價層電子排布式為3d104s1,Zn+4s1上的電子比Cu+3d10上的電子易失去乙醇分子間存在氫鍵1:6sp2、sp3AgCu3或Cu3Ag19、略

【分析】【詳解】

(1)根據(jù)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中有兩種碳原子,全形成單鍵的碳原子和雙鍵的碳原子,全形成單鍵的碳原子為sp3雜化,雙鍵的碳原子為sp2雜化;根據(jù)抗環(huán)血酸分子結(jié)構(gòu);分子中含有4個-OH,能與水形成分子間氫鍵,因此抗壞血酸易溶于水;

(2)晶胞的計算:白球位于頂點和內(nèi)部,屬于該晶胞的個數(shù)為8×1/8+1=2,黑球全部位于晶胞內(nèi)部,屬于該晶胞的個數(shù)為4,化學(xué)式為Cu2O,因此白球為O原子,黑球為Cu原子,即Cu原子的數(shù)目為4?!窘馕觥竣?sp3、sp2②.易溶于水③.420、略

【分析】【詳解】

(1)BeCl2中中心原子Be原子的孤對電子對數(shù)是(2-1×2)÷2=0,中心原子相結(jié)合的原子+中心原子最外層未參與成鍵的電子對=2+0=2,即Pb原子是sp雜化;所以是直線形結(jié)構(gòu);

(2)H3O+中中心原子O原子的孤對電子對數(shù)是(6-1-1×3)÷2=1,中心原子相結(jié)合的原子+中心原子最外層未參與成鍵的電子對=3+1=4,即O原子是sp3雜化;所以是三角錐形結(jié)構(gòu);

(3)ClO4-中中心原子Cl原子的孤對電子對數(shù)是(7+1-2×4)÷2=0,中心原子相結(jié)合的原子+中心原子最外層未參與成鍵的電子對=4+0=4,即Cl原子是sp3雜化;所以是正四面體形結(jié)構(gòu);

故答案為:直線形;三角錐形;正四面體形。

【點睛】

本題主要考查了價層電子對互斥模型判斷分子的結(jié)構(gòu),解題關(guān)鍵:掌握價層電子對互斥模型(簡稱VSEPR模型)用于預(yù)測簡單分子立體結(jié)構(gòu)的方法,計算中心原子相結(jié)合的原子,中心原子最外層未參與成鍵的電子對(稱為孤對電子),是解題的兩個關(guān)鍵?!窘馕觥竣?直線形②.三角錐形③.正四面體形21、略

【分析】【分析】

(1)根據(jù)構(gòu)造原理寫出核外電子排布式,判斷出最高能級的形狀,與Ti同周期的所有過渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同,結(jié)合構(gòu)造原理與洪特規(guī)則特例,符合條件元素原子的價電子排布為3d54s1、3d104s1;

(2)價電子排布為全滿或半滿時;處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu),此時電離能將增大;

(3)C原子與1個單位負電荷可以等效替換為N原子,N原子與1個單位負電荷可以替換為O原子,S原子可以用氧原子替換,與SCN-互為等電子體的一種微粒為:N2O、CO2、CS2、OCN-(任意一種);從氫鍵的角度分析沸點的高低。

(4)由結(jié)構(gòu)圖可知,黑色球為As、白色球為S,分子中As原子形成3個σ鍵、還含有1對孤電子對,雜化軌道數(shù)目為3+1=4,故As雜化方式為sp3雜化;

(5)計算出晶胞中C22-數(shù)目,每個C22-中含2個π鍵;

(6)根據(jù)圖示,Zn原子處于晶胞的頂點與面心,晶胞中Zn原子形成正四面體結(jié)構(gòu)有8個,其中4個正四面體中心填充Se原子,正四面體空隙的填充率為50%;V===N可以從晶胞構(gòu)型中計算出N=4,NA;M、ρ均為已知;代入公式可以得到體積,晶胞參數(shù)等于體積的三次開方。

【詳解】

(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為[Ar]3d24s2,最高能層電子為4s能級,電子云輪廓圖形為球形;與Ti同周期的所有過渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同,結(jié)合構(gòu)造原理與洪特規(guī)則特例,符合條件元素原子的價電子排布為3d54s1、3d104s1;故有2種;

故答案為:球形;2;

(2)由Fe2+變?yōu)镕e3+體現(xiàn)Fe的第三電離能,即價電子由3d6變?yōu)?d5;當從3d5狀態(tài)再失去一個電子時,體現(xiàn)第四電離能,因3d5為半充滿狀態(tài);較為穩(wěn)定,故第四電離能大于第三電離能;

故答案為:Fe3+的3d能級半充滿;結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;

(3)①C原子與1個單位負電荷可以等效替換為N原子,N原子與1個單位負電荷可以替換為O原子,S原子可以用氧原子替換,與SCN-互為等電子體的一種微粒為:N2O、CO2、CS2、OCN-(任意一種);

故答案為:或

②異硫氰酸分子間含有氫鍵;故異硫氰酸的沸點比硫氰酸沸點高;

故答案為:異硫氰酸分子間存在氫鍵;

(4)由結(jié)構(gòu)圖可知,黑色球為As、白色球為S,分子中As原子形成3個σ鍵、還含有1對孤電子對,雜化軌道數(shù)目為3+1=4,故As雜化方式為sp3雜化;

故答案為:sp3雜化;

(5)晶胞中C22-數(shù)目為:12×+1=4,每個C22-中含2個π鍵;一個晶胞含有平均有π鍵數(shù)目為:2×4=8;

故答案為:8;

(6)晶胞中Se、Zn原子數(shù)目之比為1:1,Zn原子處于晶胞的頂點與面心,Se原子與周圍的4個Zn原子形成正四面體構(gòu)型,Se處于正四面體的中心,X,Y都代表Zn;晶胞中Zn原子形成正四面體結(jié)構(gòu)有8個,其中4個正四面體中心填充Se原子,正四面體空隙的填充率為50%;晶胞中Zn原子數(shù)目為:8×+6×=4、Se原子數(shù)目為4,晶胞中各微粒總質(zhì)量為:g,晶胞體積為:晶胞參數(shù)a=cm=nm;

故答案為:正四面體;

【點睛】

熟練1-36號元素的核外電子排布式,半充滿,全充滿的狀態(tài)導(dǎo)致電離能反常?!窘馕觥壳蛐?的3d能級半充滿,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定或異硫氰酸分子間存在氫鍵雜化正四面體22、略

【分析】【詳解】

Cl原子位于Cu原子構(gòu)成的四面體體心,則體對角線是銅原子和氯原子的半徑之和的4倍,Cu原子位于立方體的頂點和面心,為面心立方最密堆積,則面對角線是銅原子半徑的4倍,晶胞的邊長為acm,所以面對角線等于acm,則銅原子半徑為acm,體對角線等于acm,則氯原子半徑為cm,求得氯原子與銅原子半徑之比為【解析】23、略

【分析】【分析】

密置層的排列最緊密;靠的最近,空隙最少,每一層中,一個原子與周圍三個原子相互接觸,據(jù)此分析;根據(jù)配位數(shù)為中心原子直接接觸的原子的個數(shù)分析;金屬原子周圍直接接觸的原子數(shù)目有六個,每個晶胞有8個原子,一個原子被8個晶胞所共有,據(jù)此分析;根據(jù)釙元素是氧族元素解答。

【詳解】

(1)密置層的排列最緊密;靠的最近,空隙最少,在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中,A中的排布不是最緊密,A屬于非密置層,一個中心圓球周圍有四個圓球,配位數(shù)是4;B中排布是最緊密的結(jié)構(gòu),B屬于密置層,一個中心圓球周圍有六個圓球,配位數(shù)是6;答案:非密置;4;密置;6。

(2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積;得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞,它被稱為簡單立方堆積,在這種晶體中,金屬原子周圍直接接觸的原子數(shù)目有六個,金屬原子的配位數(shù)是6,每個晶胞有8個原子,一個原子被8個晶胞所共有,平均每個晶胞所占有的原子數(shù)目是8×1/8=1;答案:6;1。

(3)有資料表明,只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式,釙位于元素周期表的第六周期ⅥA族,元素符號是Po,最外層電子排布式是6s26p4。答案:六;ⅥA;Po;6s26p4?!窘馕觥糠敲苤?密置661六ⅥAPo6s26p4四、原理綜合題(共4題,共36分)24、略

【分析】【詳解】

(1)Fe為26號元素,F(xiàn)e3+的核外電子排布式為[Ar]3d5,最外層電子排布式為3s23p63d5;其核外共有2種不同運動狀態(tài)的電子;Fe3+的電子排布為[Ar]3d5,3d軌道為半充滿狀態(tài),比Fe2+電子排布[Ar]3d6更穩(wěn)定;(2)As、Se、Br屬于同一周期且原子序數(shù)逐漸增大,元素的非金屬性逐漸增強,電負性逐漸增強,所以3種元素的電負性從大到小順序為Br>Se>As;(3)Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗K+的試劑,在[Co(NO2)6]3-中存在的化學(xué)鍵有共價鍵、配位鍵;(4)等電子體是指價電子數(shù)和原子數(shù)(氫等輕原子不計在內(nèi))相同的分子、離子或基團,與CN-互為等電子體的極性分子有CO;HCN分子中心原子碳原子為sp雜化,分子的空間構(gòu)型為直線型;(5)SiC中C與Si形成4個σ鍵,為sp3雜化;以1個Si為標準計算,1個Si通過O連接4個Si,這4個Si又分別通過O連有其他3個Si,故每個Si被4×3=12個最小環(huán)所共有;(6)已知Cu的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,為面心立方,每個晶胞含有Cu個數(shù)為8×+6×=4,棱長為acm,則晶胞的體積V=a3cm3,又知Cu的密度為pg/cm3,則pg/cm3=故NA=【解析】3s23p63d523Fe3+的電子排布為[Ar]3d5,3d軌道為半充滿狀態(tài),比Fe2+電子排布[Ar]3d6更穩(wěn)定Br>Se>As共價鍵配位鍵CO直線形sp312256/a3p25、略

【分析】【分析】

在原子的核外電子中,沒有運動狀態(tài)完全相同的兩個電子存在,所以原子核外有多少個電子,就有多少種運動狀態(tài);一般來說,元素的非金屬性越強,元素的電負性大,總的來說第一電離能越大,但當原子核外價電子處于半滿、全滿狀態(tài)時,能量低,第一電離能反常,但僅比原子序數(shù)比它大1的元素大;原子核外參與雜化的軌道為形成σ鍵電子所在的軌道和孤對電子所在的軌道;有機物通常易溶于與它結(jié)構(gòu)相似的有機物;判斷微粒的結(jié)構(gòu)時,需看中心原子的價層電子對數(shù)及孤電子對數(shù)。在AMX3的晶胞中,所含黑球個數(shù)為8×=1,所含白球的個數(shù)為6×=3;二者的個數(shù)比為1:3,對照化學(xué)式,可確定黑球為M離子,白球為X離子,白球位于各個面的面心。

【詳解】

(1)碳為6號元素,原子核外有6個電子,有6種不同運動狀態(tài)的電子,鈹?shù)?s能級上有2個電子,處于全滿狀態(tài),第一電離能比硼大,所以第一電離能介于硼和碳之間的元素的名稱為鈹,碳原子的外圍電子排布為2s22p2,所以碳族元素外圍電子排布的通式為ns2np2。答案為:6;鈹;ns2np2;

(2)圖中數(shù)字標識的五個碳原子中,只有3號碳原子的價電子對數(shù)為3,其它碳原子的價層電子對數(shù)都為4,所以雜化軌道類型為sp2、sp3,組成青蒿素的三種元素分別為C、H、O,非金屬性O(shè)>C>H,所以電負性由大到小排序是O>C>H。答案為:sp2、sp3;O>C>H;

(3)青蒿素分子中,4個O原子形成單鍵,1個O原子形成雙鍵,所以氧元素的成鍵方式有σ鍵和π鍵;青蒿素分子中含有2個醚鍵,它屬于醚類,所以從青蒿中提取青蒿素的最佳溶劑是乙醚,故選b。答案為:σ鍵和π鍵;b;

(4)在Na2SnO3中;陰離子的價電子對數(shù)為3,不存在孤電子對,所以其空間構(gòu)型為平面三角形。答案為:平面三角形;

(5)從分析可知,圖中AMX3晶胞中黑球為金屬陽離子(M),白球為鹵素陰離子(X),形成正八面體結(jié)構(gòu),則X處于面心位置。從晶胞結(jié)構(gòu)看,1個晶胞中,只含有1個“AMX3”,則CH3NH3PbI3的晶胞中也只含有1個“CH3NH3PbI3”。CH3NH3PbI3晶體的晶胞參數(shù)為anm,其晶體密度為dg·cm-3,則dg·cm-3=阿伏加德羅常數(shù)的值NA的計算表達式為NA=答案為:面心;

【點睛】

分析晶胞結(jié)構(gòu)時,在各球表示原子未知的情況下,解題不能魯莽,應(yīng)從物質(zhì)組成與晶胞結(jié)構(gòu)圖的對比中尋找突破,不能簡單地認為半徑小的球就表示金屬陽離子?!窘馕觥竣?6②.鈹③.ns2np2④.sp2,sp3⑤.O>C>H⑥.σ鍵和π鍵⑦.b⑧.平面三角形⑨.面心⑩.26、略

【分析】【詳解】

(1)Zn是30號元素,其原子基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。

(2)①與SO42-互為等電子體的陰離子有PO43-(或ClO4-);②氨的熱穩(wěn)定性強于膦(PH3);原因是氮元素的非金屬性強于磷元素。

(3)元素銅與鋅的第一電離能分別為ICu=746kJ·mol-1,IZn=906kJ·mol-1,ICu<IZn的原因是鋅失去的是全充滿的4s2電子,銅失去的是4s1電子。

(4)通常非金屬性越強的元素其電負性越大,Zn、C、O電負性由大至小的順序是O>C>Zn。ZnCO3中陰離子CO32-的中心原子C的雜化方式是sp2,C與3個O形成σ鍵,所以CO32-的立體構(gòu)型是平面三角形。

(5)由立方ZnS晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知,該晶胞中有4個Zn原子和4個S原子,每個Zn原子周圍最近的Zn原子是位于晶胞的頂點和面心上的Zn原子,每個頂點與鄰近的3個面心最近,所以每個Zn原子周圍最近的Zn原子數(shù)目為12。晶胞邊長為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則NA個晶胞的質(zhì)量和體積分別是和NA(a×10-10)3cm3,所以,ZnS晶體的密度為97×4/(a×10-10)3NAg·cm-3。

點睛:本題考查了原子核外電子排布的表示方法、等電子原理、元素的非金屬性和電負性的變化規(guī)律,離子的空間構(gòu)型、有關(guān)晶胞的計算,難度一般。要求學(xué)生會寫1~36號元素的電子排布式,理解等電子原理并能找到合適的等電子體,掌握元素的金屬性、非金屬性、電負性以及第一電離能的變化規(guī)律,根據(jù)價層電子對互斥理論或雜化軌道理論判斷分子和離子的空間構(gòu)型,會用均攤法計算晶體的化學(xué)式及相關(guān)判斷,能根據(jù)晶胞參數(shù)計算晶體的密度?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2PO43-(或ClO4-)氮元素的非金屬性強于磷元素鋅失去的是全充滿的4s2電子,銅失去的是4s1電子O>C>Zn平面三角形1297×4/(a×10-10)3NA27、略

【分析】【詳解】

(1)K位于周期表中第4周期第IA族,則K位于元素周期表的s區(qū);基態(tài)Mn原子的核外電子排布式為[Ar]3d54s2,失去4s2兩個電子變成Mn2+,則基態(tài)Mn2+的核外電子排布式可表示為:1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;

(2)[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ鍵數(shù)目為:6×2=12個氫氧鍵和6個配位鍵,所以1mol[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ鍵數(shù)目為18NA;

(3)基態(tài)C原子的核外電子排布為1s22s22p2,核外電子中占據(jù)最高能級為2p,則基態(tài)C原子的核外電子中占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為啞鈴形,C2O42-中碳原子和一個氧原子形成碳氧雙鍵,和另一個氧原子形成碳氧單鍵,和另一個碳原子形成碳碳單鍵,所以碳原子的軌道雜化類型為sp2雜化;

(4)O、S、Se為同主族元素,形成的H2O、H2S和H2Se均為分子晶體,H2O分子間氫鍵導(dǎo)致沸點異常升高,H2S和H2Se隨著相對分子質(zhì)量增大,分子間作用力增強,沸點升高,氫鍵影響大于分子間作用力影響,所以最簡單氫化物的沸點:H2O>H2Se>H2S;

(5)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析,Mn位于四面體中心,周圍有4個Se,則Mn的配位數(shù)為4;

②1個晶胞中含有Mn數(shù)目為4,含有Se的數(shù)目為8×+6×=4,根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知兩個Mn原子的最近距離為面對角線的一半,距離為cm;一個晶胞體積為V=(a×10-10)3cm3,所以密度為ρ=g/cm3。

【點睛】

配位鍵也是σ鍵;計算晶胞體積時要注意題目所給單位,有時需要單位的換算?!窘馕觥縮1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d518NA啞鈴形sp2雜化相對分子質(zhì)量越大,范德華力就越大,沸點就越高,但水分子間形成氫鍵,使熔沸點較高4五、工業(yè)流程題(共1題,共9分)28、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(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(yīng)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(jù)分析可知沉淀為微溶物CaSO4;

(4)As2S3與過量的S2-存在反應(yīng):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(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得化學(xué)方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;

(6)根據(jù)題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據(jù)元素守恒可知反應(yīng)物應(yīng)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(jù)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(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素。【解析】第四周期第VA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、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)29、略

【分析】【分析】

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素。化合物DC為離子化合物,D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),化合物AC2為一種常見的溫室氣體,則A為C,C為O,B為N,D為Mg。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數(shù)為24,E為Cr。

【詳解】

(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同即最外層電子數(shù)只有一個,還有K、Cu;故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;

(2)同周期從左到右電離能有增大趨勢;但第IIA族元素電離能大于第IIIA族元素電離能,第VA族元素電離能大于第VIA族元素電離能,因此A;B、C的第一電離能由小到大的順序為C<O<N;故答案為:C<O<N;

(3)化合物AC2為CO2,其電子式故答案為:

(4)Mg的單質(zhì)在CO2中點燃可生成碳和一種熔點較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學(xué)反應(yīng)方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;

(5)根據(jù)CO與N2互為等電子體,一種由N、O組成的化合物與CO2互為等電子體,其化學(xué)式為N2O;故答案為:N2O;

(6)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O30、略

【分析】【分析】

A元素的價電子構(gòu)型為nsnnpn+1,則n=2,故A為N元素;C元素為最活潑的非金屬元素,則C為F元素;B原子序數(shù)介于氮、氟之間,故B為O元素;D元素核外有三個電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的最外層電子數(shù)為2,故D為Mg元素;E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),原子核外電子排布為1s22s22p

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