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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年冀教版選修3化學(xué)上冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、下列敘述正確的是()A.原子晶體中可能存在極性共價(jià)鍵B.干冰升華時(shí)分子內(nèi)共價(jià)鍵發(fā)生斷裂C.原子晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的熔點(diǎn)低D.離子晶體中只含離子鍵,不含共價(jià)鍵2、下列對(duì)分子的性質(zhì)的解釋中,正確的是()A.CH≡C-CH=CH-CH3中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為10:3B.CH≡C-CH=CH-CH3分子中含一個(gè)手性碳原子C.分子CO和N2的原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相等,故性質(zhì)相似D.碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,這是因?yàn)镃Cl4與I2相對(duì)分子質(zhì)量相差較小,而H2O與I2相對(duì)分子質(zhì)量相差較大3、下列各組物質(zhì)中,所含有的微粒間的作用力類型最多的一組是()A.Na2O2、Na2OB.KClO、干冰C.K、HBrD.HF、NaOH4、已知ⅣA族氫化物的沸點(diǎn)大小順序?yàn)镃H4444,其主要原因?yàn)?)A.氫鍵B.離子鍵C.共價(jià)鍵D.范德華力5、我國(guó)科學(xué)家提出用CO2置換可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4的設(shè)想;置換過(guò)程如圖所示,下列說(shuō)法正確的是。

A.E代表CO2,F(xiàn)代表CH4B.籠狀結(jié)構(gòu)中水分子間主要靠氫鍵結(jié)合C.CO2置換出CH4的過(guò)程是化學(xué)變化D.CO2可置換可燃冰中所有的CH4分子6、金屬原子在二維平面里放置有如圖所示的兩種方式;下列說(shuō)法正確的是。

A.圖1為非密置層,配位數(shù)為6B.圖2為密置層,配位數(shù)為4C.圖1在三維空間里堆積可得A3型和A1型兩種堆積模型D.圖2在三維空間里堆積可得A3型堆積模型評(píng)卷人得分二、填空題(共6題,共12分)7、比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低(填“<”“>”或“=”):

①2s_________3s

②2s_________3d

③2px________2Py

④4f_______6f。8、如圖是s能級(jí)和p能級(jí)的原子軌道示意圖;試回答下列問(wèn)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(jiǎn)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(hào)為_(kāi)___________,原子的軌道表示式為_(kāi)___________。9、根據(jù)題給要求填空。

(1)某元素的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p2,它的次外層上電子云形狀有________種,原子中所有電子占有________個(gè)軌道,核外共有________種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。

(2)E原子核外占有9個(gè)軌道,且具有1個(gè)未成對(duì)電子,E離子結(jié)構(gòu)示意圖是_______。

(3)F、G都是短周期元素,F(xiàn)2-與G3+的電子層結(jié)構(gòu)相同,則G元素的原子序數(shù)是________,F(xiàn)2-的電子排布式是______。

(4)M能層上有________個(gè)能級(jí),有________個(gè)軌道,作為內(nèi)層最多可容納________個(gè)電子,作為最外層時(shí),最多可含有________個(gè)未成對(duì)電子。10、CO2和CH4在一定條件下合成乙酸:CO2+CH4CH3COOH。完成下列填空:

(1)寫(xiě)出碳原子最外電子層的軌道表示式___________________________。

(2)鈦(Ti)是22號(hào)元素,它是________________(選填編號(hào))。

a.主族元素b.副族元素c.短周期元素d.長(zhǎng)周期元素

(3)CO2分子的電子式為_(kāi)_________________;其熔沸點(diǎn)比CS2低,原因是_____________________________________________________。11、(1)比較離子半徑:F-_____O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。

(2)C;H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______________。

(3)F、Cl、Br、I的第一電離能大小順序?yàn)開(kāi)_______________,電負(fù)性大小順序?yàn)開(kāi)_________________。12、配合物X{[Cu(phen)(Thr)(H2O)]ClO4}能夠通過(guò)插入或部分插入的模式與DNA作用,它可由Cu(ClO4)2、HThr(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖l所示);phen等為原料制備。

(1)Cu2+基態(tài)電子排布式為_(kāi)__。

(2)ClO4-的空間構(gòu)型為_(kāi)_(用文字描述),與ClO4-互為等電子體的一種分子的化學(xué)式為_(kāi)__。

(3)HThr分子中,碳原子的雜化類型為_(kāi)__;1molHThr中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)__。

(4)配合物X中配離子的結(jié)構(gòu)如圖2所示,則配位原子為_(kāi)__(填元素符號(hào))。

評(píng)卷人得分三、計(jì)算題(共9題,共18分)13、(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)(如圖a),試回答下列問(wèn)題:圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為_(kāi)___個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為_(kāi)___個(gè),碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_(kāi)______。

(2)2001年報(bào)道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子,6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為_(kāi)______。14、鐵有δ;γ、α三種同素異形體;三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。

(1)δ、γ、α三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_(kāi)________。

(2)若δ-Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm,α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm,則兩種晶胞空間利用率之比為_(kāi)_______(用a、b表示)

(3)若Fe原子半徑為rpm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則γ-Fe單質(zhì)的密度為_(kāi)______g/cm3(用含r的表達(dá)式表示;列出算式即可)

(4)三氯化鐵在常溫下為固體,熔點(diǎn)為282℃,沸點(diǎn)為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為_(kāi)_____。15、SiC有兩種晶態(tài)變體:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC為立方晶胞;結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶胞參數(shù)為434pm。針對(duì)β—SiC回答下列問(wèn)題:

⑴C的配位數(shù)為_(kāi)_________。

⑵C和Si的最短距離為_(kāi)__________pm。

⑶假設(shè)C的原子半徑為r,列式并計(jì)算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)16、用X射線研究某金屬晶體,測(cè)得在邊長(zhǎng)為360pm的立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子,此時(shí)金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問(wèn)題:

(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______

(2)求每個(gè)晶胞的質(zhì)量。_______

(3)求此金屬的相對(duì)原子質(zhì)量。_______

(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______17、金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為_(kāi)___________。六棱柱底邊邊長(zhǎng)為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為_(kāi)_______g·cm-3(列出計(jì)算式)。

18、如圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)模型(原子間實(shí)際是相互接觸的)。它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對(duì)原子質(zhì)量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請(qǐng)回答以下各題:

(1)每一個(gè)晶胞中分?jǐn)偟絖_________個(gè)鎢原子。

(2)計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)a。_____________

(3)計(jì)算鎢的原子半徑r(提示:只有體對(duì)角線上的各個(gè)球才是彼此接觸的)。___________

(4)計(jì)算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________19、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉?wèn)題。

(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈_______色。價(jià)電子被激發(fā)到相鄰高能級(jí)后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價(jià)電子軌道表示式為_(kāi)______。

(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),但其熔點(diǎn)比NaCl低,原因是________________。

(3)NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應(yīng);可以形成一種晶體,其立方晶胞如圖所示(大球?yàn)镃l,小球?yàn)镹a)。

①若A的原子坐標(biāo)為(0,0,0),B的原子坐標(biāo)為(0,),則C的原子坐標(biāo)為_(kāi)______。

②晶體中,Cl構(gòu)成的多面體包含______個(gè)三角形的面,與Cl緊鄰的Na個(gè)數(shù)為_(kāi)______。

③已知晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為_(kāi)________g·cm-3(列出計(jì)算式)。20、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?_______21、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖所示。

(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個(gè),在NaCl的晶胞中有Na+_____個(gè),Cl-____個(gè)。

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過(guò)_________結(jié)合在一起。

(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。

(4)設(shè)二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫(xiě)出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)___nm(用含NA的代數(shù)式表示)評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共7分)22、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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開(kāi)來(lái)_____________________________。評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共4題,共28分)23、鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池;傳感器、固體電阻器等的功能材料;回答下列問(wèn)題:

(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為_(kāi)___________。

(2)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示,TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高,原因是____________?;衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377﹣24.1238.3155

(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________;金屬離子與氧離子間的作用力為_(kāi)_________,Ca2+的配位數(shù)是__________。

(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同,有機(jī)堿中,N原子的雜化軌道類型是__________;若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為_(kāi)________g·cm-3(列出計(jì)算式)。

(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽(yáng)能電池在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘,降低了器件效率和使用壽命。我國(guó)科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽,提升了太陽(yáng)能電池的效率和使用壽命,其作用原理如圖(c)所示,用離子方程式表示該原理_______、_______。

24、稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57到71的15種鑭系元素;以及與鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似的鈧(Sc)和釔(Y),共17種元素。稀土有“工業(yè)維生素”的美稱,如今已成為極其重要的戰(zhàn)略資源。

(1)鑭系元素位于元素周期表第_______族,鑭系元素位于周期表的______區(qū)。

(2)鈧(Sc)為21號(hào)元素,其基態(tài)原子M能層電子數(shù)為_(kāi)______;基態(tài)鏑(Dy)原子的電子排布式為[Xe]4f106s2,一個(gè)基態(tài)鏑原子所含的未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)_____。

(3)稀土元素最常見(jiàn)的化合價(jià)為+3價(jià),但也有少數(shù)還有+4價(jià)。請(qǐng)根據(jù)下表中的電離能數(shù)據(jù),判斷表中最可能有+4價(jià)的元素是___。

幾種稀土元素的電離能(單位:kJ·mol-1):

(4)Sm(釤)的單質(zhì)與1,2-二碘乙烷可發(fā)生反應(yīng)Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子的雜化軌道類型為_(kāi)____,1molCH2=CH2中含有的σ鍵數(shù)目為_(kāi)___。常溫下,1,2-二碘乙烷為液體而乙烷為氣體,其主要原因是_____。

(5)PrO2(二氧化鐠)的晶體結(jié)構(gòu)與CaF2相似,晶胞中Pr(鐠)原子位于面心和頂點(diǎn),則PrO2(二氧化鐠)的晶胞中有_____個(gè)氧原子。

(6)Ce(鈰)單質(zhì)為面心立方晶體,其相對(duì)原子質(zhì)量為140,其晶胞參數(shù)為α=516pm。晶胞中Ce(鈰)原子的配位數(shù)為_(kāi)_____。列式表示Ce(鈰)單質(zhì)的密度為_(kāi)_____g·cm-3(不必計(jì)算出結(jié)果)。25、近日,中科院大連化物所化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在化學(xué)鏈合成NH,研究方面取得新進(jìn)展,使用的催化劑有Fe、MgO等;相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然一能源》上。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)基態(tài)Fe原子中有___個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子;基態(tài)Fe原子價(jià)電子的排布圖為_(kāi)__,最高能層電子的電子云輪廊圖形狀為_(kāi)___。

(2)Ba元素在周期表中的分區(qū)位置是____區(qū),元素的第一電離能:Mg_______Al(填“>”或“<”),H、N、O元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)____(用元素符號(hào)表示)。

(3)分子的空間構(gòu)型為_(kāi)___,其中心原子的雜化方式為_(kāi)____,與互為等電子體的陽(yáng)離子是_______(填離子符號(hào);任寫(xiě)一種)。

(4)已知:的熔點(diǎn)為770℃,的熔點(diǎn)為1275℃,二者的晶體類型均為_(kāi)__,的熔點(diǎn)低于的原因是___。

(5)研究發(fā)現(xiàn),只含Ni、Mg和C三種元素的晶體具有超導(dǎo)性,該物質(zhì)形成的晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:

①與Mg緊鄰的Ni有_______個(gè)。

②原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。該晶胞中原子的坐標(biāo)參數(shù)a為(0,0,0);b為(0)。則c原子的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)__。

③已知:晶胞中Ni、Mg之間的最短距離為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為則晶體的密度_____(用含a、的代數(shù)式表示)。26、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫。共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法從石墨中成功獲得超薄材料石墨烯而獲獎(jiǎng)。制備石墨烯方法有石墨剝離法;化學(xué)氣相沉積法等。石墨烯的球棍模型示意圖如下:

(1)下列有關(guān)石墨烯的說(shuō)法正確的是_________

A.12g石墨烯含化學(xué)鍵數(shù)為NA

B.石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面。

C.從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用力。

D.石墨烯中每個(gè)C原子連接3個(gè)六元環(huán),每個(gè)六元環(huán)占有6個(gè)C原子。

(2)化學(xué)氣相沉積法是獲得大量石墨烯的有效方法之一,催化劑為金;銅、鈷等金屬或合金,含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一種或任意組合。

①基態(tài)銅原子能量最高的電子占據(jù)的能級(jí)符號(hào)是_________;第四周期元素中,最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素還有___________。

②下列分子屬于非極性分子的是__________。

a.甲烷b.二氯甲烷c.苯d.乙醇。

③乙醇的沸點(diǎn)要高于相對(duì)分子質(zhì)量比它還大的丁烷,請(qǐng)解釋原因____________________________。

④酞菁與酞菁銅染料分子結(jié)構(gòu)(如圖),酞菁分子中碳原子采用的雜化方式是____。

⑤金與銅可形成的金屬互化物合金(如圖),它的化學(xué)式可表示為_(kāi)________;在Au周圍最近并距離相等的Cu有_____個(gè),若2個(gè)Cu原子核的最小距離為dpm,該晶體的密度可以表示為_(kāi)_________g/cm3。(阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示).

評(píng)卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共25分)27、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(jià)陽(yáng)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(jiàn)的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24。請(qǐng)根據(jù)以上情況;回答下列問(wèn)題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)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(hào))。

(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開(kāi)___________。

(3)寫(xiě)出化合物AC2的電子式_____________。

(4)D的單質(zhì)在AC2中點(diǎn)燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物,寫(xiě)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_(kāi)____。

(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),B被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。28、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(jià)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(gè)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(jià)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(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)______(用元素符號(hào)表示)。

(2)C元素的電子排布圖為_(kāi)______;E3+的離子符號(hào)為_(kāi)______。

(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_(kāi)______

(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(fù)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____。29、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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)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?wèn)題:

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

(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_(kāi)_______,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(diǎn)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(jià)電子排布式為_(kāi)_______。30、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。

。①

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)表中⑨號(hào)屬于______區(qū)元素。

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

(3)元素①和⑥形成的最簡(jiǎn)單分子X(jué)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(fù)性________元素④的電負(fù)性(選填“>”、“=”或“<”)。

(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式是________。

(6)元素⑧和④形成的化合物的電子式為_(kāi)_______。

(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(qǐng)寫(xiě)出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。31、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的序號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。

(1)寫(xiě)出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)__________________。

(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_(kāi)____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(xiě)“>”、“=”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_(kāi)_________。請(qǐng)寫(xiě)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(xiě)一種)。

(4)④的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),元素④被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________。

(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其中實(shí)心球表示元素⑩原子,則一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為_(kāi)_________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、A【分析】【分析】

【詳解】

A.原子晶體中可能存在極性共價(jià)鍵,比如SiO2;故A正確;

B.干冰升華時(shí)破壞了范德華力;故B錯(cuò)誤;

C.原子晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的熔點(diǎn)高;故C錯(cuò)誤;

D.離子晶體中只含離子鍵;可能含有共價(jià)鍵,故D錯(cuò)誤。

綜上所述,答案為A。2、A【分析】【詳解】

A.單鍵為σ鍵,雙鍵或三鍵各有一個(gè)σ鍵其它為π鍵,在CH≡C-CH=CH-CH3中有10個(gè)σ鍵;3個(gè)π鍵,σ鍵和π鍵數(shù)目之比為10:3,故A正確;

B.與四個(gè)不同原子或原子團(tuán)相連的碳原子為手性碳原子;手性碳原子一定為飽和碳原子,該分子中飽和碳原子與3個(gè)氫原子相連,所以不含手性碳原子,故B錯(cuò)誤;

C.CO和N2為等電子體;原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相等,結(jié)構(gòu)相似,但化學(xué)性質(zhì)不同,故C錯(cuò)誤;

D.CCl4和I2都是非極性分子,而H2O是極性分子,根據(jù)相似相溶原理可知碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大;與相對(duì)分子質(zhì)量無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;

故答案為A。3、D【分析】【詳解】

A.Na2O2為離子化合物,含有離子鍵、非極性共價(jià)鍵,Na2O為離子化合物;含有離子鍵,所含有的相互作用力類型為2種;

B.KClO為離子化合物,含有離子鍵、極性共價(jià)鍵,CO2屬于分子晶體;含有極性共價(jià)鍵,存在分子間作用力,所含有的相互作用力類型為3種;

C.K屬于金屬晶體,含有金屬鍵、HBr屬于分子晶體;含有極性共價(jià)鍵,存在分子間作用力,所含有的相互作用力類型為3種;

D.HF屬于分子晶體;含有極性共價(jià)鍵,存在分子間作用力;氫鍵,NaOH為離子化合物,含有離子鍵、極性共價(jià)鍵,所含有的相互作用力類型為4種;

所含有的相互作用力類型最多的一組是D;故選D。

【點(diǎn)睛】

解答本題要注意HF分子間除了存在分子間作用力,還存在氫鍵。4、D【分析】【詳解】

第IVA元素的氫化物都是由分子構(gòu)成的物質(zhì),在固態(tài)時(shí)屬于分子晶體,分子之間通過(guò)分子間作用力結(jié)合,分子間作用力又叫范德華力。分子的相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力就越大,克服分子間作用力使物質(zhì)熔化、氣化需要的能量就越多,因此物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高,所以ⅣA族氫化物的沸點(diǎn)大小順序?yàn)镃H4444。

答案選D。5、B【分析】【分析】

【詳解】

A.CO2置換可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4,由題圖可知E代表CH4,F(xiàn)代表CO2;故A錯(cuò)誤;

B.籠狀結(jié)構(gòu)中水分子間主要靠氫鍵結(jié)合;故B正確;

C.由圖可知CO2置換出CH4的過(guò)程沒(méi)有形成新的化學(xué)鍵,則CO2置換出CH4的過(guò)程是物理變化;故C錯(cuò)誤;

D.由圖可知小籠中的CH4沒(méi)有被置換出來(lái),則CO2不可置換可燃冰中所有的CH4分子;故D錯(cuò)誤;

故答案選:B。6、C【分析】金屬原子在二維空間里有兩種排列方式;一種是密置層排列,一種是非密置層排列,圖1為密置層,圖2為非密置層,據(jù)此可分析解答。

【詳解】

A.根據(jù)上述分析;圖1為密置層,原子的配位數(shù)為6,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.圖2為非密置層;非密置層的配位數(shù)較密置層小,配位數(shù)為4,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.圖1為密置層,密置層在三維空間堆積可得到鎂型(A3型)和銅型(A1型)兩種堆積模型;C選項(xiàng)正確;

D.圖2為非密置層,非密置層在三維空間堆積可得簡(jiǎn)單立方和鉀型(A2型)兩種堆積模型;D選項(xiàng)錯(cuò)誤;

答案選C。二、填空題(共6題,共12分)7、略

【分析】【詳解】

相同電子層上原子軌道能量的高低順序:ns<2s<3s<4s<;同一電子層中同一能級(jí)上的原子軌道具有相同的能量:所以①2s<3s;②2s<3d;③2px=2Py;④4f<6f。

【點(diǎn)睛】

本題考查核外電子的排布,根據(jù)構(gòu)造原理把握能量大小的排布順序,為解答該題的關(guān)鍵之處,注意同一能級(jí)上的原子軌道具有相同的能量。【解析】①.<②.<③.=④.<8、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(duì)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(jiǎn)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(hào)為S;原子的軌道表示式為【解析】2p3氮S9、略

【分析】【詳解】

(1)某元素的基態(tài)原子最外層電子排布為3s23p2,該元素為Si,核外電子排布式為1s22s22p63s23p2;次外層能級(jí)為2s;2p,有s、p兩種不同的軌道,電子云形狀有2種。原子中所有電子占有8個(gè)軌道,分別為1s、2s、3s共3個(gè)軌道,3個(gè)2p軌道,2個(gè)3p軌道;原子核外有14個(gè)電子,每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不一樣,因此有14種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);

(2)E原子核外占有9個(gè)軌道,且具有1個(gè)未成對(duì)電子,則其核外電子排布圖為從圖可知,該原子為Cl原子,得到1個(gè)電子,形成Cl-,其結(jié)構(gòu)示意圖為

(3)F、G都是短周期元素,F(xiàn)2-與G3+的電子層結(jié)構(gòu)相同,F(xiàn)為短周期元素,能夠形成離子F2-,只能是O2-或S2-,但是G也是短周期元素,G3+的電子層結(jié)構(gòu)與F2-相同,如果F是S元素,則G不是短周期元素,因此F為O,G為Al;G為Al,其原子序數(shù)為13;F2-是O2-,其電子排布式1s22s22p6;

(4)M能層上3個(gè)能級(jí),分別為3s、3p、3d;3s有1個(gè)軌道,3p有3個(gè)軌道,3d有5個(gè)軌道,共9個(gè)軌道;每個(gè)軌道可以容納2個(gè)電子,作為內(nèi)層最多可容納9×2=18個(gè)電子;作為最外層時(shí),只有3s、3p能級(jí)上填充電子,未成對(duì)電子最多,則3個(gè)3p軌道上均只有1個(gè)電子,最多可含有3個(gè)未成對(duì)電子?!窘馕觥竣?2②.8③.14④.⑤.13⑥.1s22s22p6⑦.3⑧.9⑨.18⑩.310、略

【分析】【分析】

(1)碳原子位于第二周期第IVA族,最外層電子排布式為2s22p2;

(2)鈦是22號(hào)元素;根據(jù)元素周期表排布規(guī)律,位于第4周期第IVB族;

(3)分子熔沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)。

【詳解】

(1)碳原子最外層電子排布式為2s22p2,最外電子層的軌道表示式為

(2)鈦(Ti)是22號(hào)元素;位于第4周期第IVB族,它是長(zhǎng)周期元素;副族元素。答案為BD。

(3)CO2分子的電子式為其熔沸點(diǎn)比CS2低,原因是兩者都為分子晶體,CO2的相對(duì)分子質(zhì)量較低,分子間作用力較小,熔沸點(diǎn)越低。【解析】bd兩者都為分子晶體,CO2的相對(duì)分子質(zhì)量較低,分子間作用力較小,熔沸點(diǎn)越低。11、略

【解析】小于HCl>Br>IF>Cl>Br>I12、略

【分析】【詳解】

(1)Cu為29號(hào)元素,失去2e-得到Cu2+,則Cu2+基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9,故答案為:1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9;

(2)ClO4-的孤電子對(duì)數(shù)=則ClO4-的空間構(gòu)型為正四面體形,與ClO4-互為等電子體的有CCl4等,故答案為正四面體形;CCl4;

(3)分子中C原子含有雙鍵和單鍵,則C的雜化方式有:sp2、sp3,1個(gè)HThr中含有16個(gè)σ鍵,則1molHThr中含有σ鍵的數(shù)目為:16mol或16×6.02×1023個(gè),故答案為:sp2、sp3;16mol或16×6.02×1023個(gè);

(4)根據(jù)配合物X中配離子的結(jié)構(gòu)可知,配合物X中配離子的配位原子為O、N,故答案為:O、N?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9②.正四面體形③.CCl4等④.sp2、sp3⑤.16mol或16×6.02×1023個(gè)⑥.O、N三、計(jì)算題(共9題,共18分)13、略

【分析】【分析】

(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu);層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用;

(2)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Mg原子和B原子的個(gè)數(shù);進(jìn)而確定化學(xué)式。

【詳解】

(1)圖中層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用,則平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為6=2個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個(gè);碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為2:3;

(2)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)單元可知,在六棱柱頂點(diǎn)上的鎂原子被6個(gè)六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個(gè)六棱柱共用,根據(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個(gè)數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個(gè)數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個(gè)數(shù)比為3:6=1:2,所以化學(xué)式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB214、略

【分析】【分析】

(1)根據(jù)各種晶體結(jié)構(gòu)中微粒的空間位置確定三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù);然后得到其比值;

(2)先計(jì)算出兩種晶體中Fe原子個(gè)數(shù)比;然后根據(jù)密度定義計(jì)算出其密度比,就得到其空間利用率之比;

(3)先計(jì)算γ-Fe晶體中Fe原子個(gè)數(shù),根據(jù)Fe原子半徑計(jì)算晶胞的體積,然后根據(jù)計(jì)算晶體的密度;

(4)根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn);溶解性等物理性質(zhì)分析判斷。

【詳解】

(1)δ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是晶胞頂點(diǎn)的Fe異種;個(gè)數(shù)是8個(gè);

γ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子個(gè)數(shù)=3××8=12;

α-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點(diǎn)上鐵原子;鐵原子個(gè)數(shù)=2×3=6;

則三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)的比為8:12:6=4:6:3;

(2)若δ-Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm,α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm,則兩種晶體中鐵原子個(gè)數(shù)之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶體的密度比等于物質(zhì)的空間利用率之比,所以兩種晶體晶胞空間利用率之比為2b3:a3;

(3)在γ-Fe晶體中Fe原子個(gè)數(shù)為8×+6×=4,F(xiàn)e原子半徑為rpm,假設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為L(zhǎng),則L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,則晶胞的體積V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe單質(zhì)的密度

(4)FeCl3晶體的熔沸點(diǎn)低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機(jī)溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結(jié)合分子晶體熔沸點(diǎn)較低,該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低,屬于分子晶體。

【點(diǎn)睛】

本題考查了Fe的晶體類型的比較、晶體空間利用率和密度的計(jì)算、鐵元素化合物晶體類型的判斷。學(xué)會(huì)利用均攤方法分析判斷晶胞中鐵原子數(shù)目,熟練掌握各種類型晶體的特點(diǎn),清楚晶體密度計(jì)算公式是解答本題的關(guān)鍵?!窘馕觥?:6:32b3:a3分子晶體15、略

【分析】【分析】

每個(gè)C周圍有4個(gè)硅,C和Si的最短距離為體對(duì)角線的四分之一,先計(jì)算金剛石晶胞中碳的個(gè)數(shù),再根據(jù)公式計(jì)算空間利用率。

【詳解】

⑴每個(gè)C周圍有4個(gè)硅,因此C的配位數(shù)為4;故答案為:4。⑵C和Si的最短距離為體對(duì)角線的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個(gè)碳,假設(shè)C的原子半徑為r,則金剛石晶胞參數(shù)為金剛石晶體中原子的空間利用率故答案為:34%?!窘馕觥?18834%16、略

【分析】【分析】

(1)根據(jù)金屬晶體的堆積方式進(jìn)行分析;

(2)根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)可計(jì)算晶胞的體積;再根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量;

(3)根據(jù)摩爾質(zhì)量M=NA乘以一個(gè)原子的質(zhì)量可計(jì)算金屬的摩爾質(zhì)量;再根據(jù)相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量可得金屬的相對(duì)原子質(zhì)量;

(4)根據(jù)在面心立方晶胞中,原子的半徑r與晶胞的邊長(zhǎng)的關(guān)系,晶胞的邊長(zhǎng)=可計(jì)算金屬原子的原子半徑。

【詳解】

(1)根據(jù)題意;該立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子可知,該金屬晶胞屬于面心立方晶胞;

故答案為面心立方晶胞;

(2)根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)為360pm,可得晶胞的體積為(3.6×10-8)3cm3,根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;

故答案為4.2×10-22g;

(3)金屬的摩爾質(zhì)量=NA乘以一個(gè)原子的質(zhì)量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量;

故答案為63.21;

(4)在面心立方晶胞中,設(shè)原子的半徑為r,則晶胞的邊長(zhǎng)=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;

故答案為127.26pm;

【點(diǎn)睛】

第(2)問(wèn)在計(jì)算晶胞質(zhì)量時(shí)單位的換算時(shí)學(xué)生們的易錯(cuò)點(diǎn),首先單位要統(tǒng)一,要將pm換算為cm,其次1pm=10-10cm,則360pm=3.6×10-8cm,另外經(jīng)常用到的還有納米與厘米的換算,1nm=10-7cm?!窘馕觥棵嫘牧⒎骄О?.2×10-22g63.21127.26pm17、略

【分析】【詳解】

題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積=6×a2cm2,六棱柱的體積=6×a2ccm3,該晶胞中Zn原子個(gè)數(shù)為12×+2×+3=6,已知Zn的相對(duì)原子質(zhì)量為65,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則Zn的密度ρ==g·cm-3。【解析】六方最密堆積(A3型)18、略

【分析】【詳解】

(1)晶胞中每個(gè)頂點(diǎn)的鎢原子為8個(gè)晶胞所共有,體心鎢原子完全為該晶胞所有,故晶胞中鎢原子個(gè)數(shù)為故答案為:2;

(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對(duì)原子質(zhì)量是M,每個(gè)晶胞中含有2個(gè)鎢原子,則每個(gè)晶胞的質(zhì)量為又因?yàn)槊總€(gè)晶胞的體積為a3,所以晶胞的密度解得故答案為:0.3163nm;

(3)晶胞體對(duì)角線的長(zhǎng)度為鎢原子半徑的4倍,則計(jì)算得出鎢原子半徑為故答案為:0.137nm;

(4)每個(gè)晶胞中含2個(gè)鎢原子,鎢原子為球狀,根據(jù)則體心立方結(jié)構(gòu)的空間利用率為故答案為:68%?!窘馕觥?0.3163nm0.137nm68%19、略

【分析】【詳解】

(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈黃色;激發(fā)態(tài)Na原子,價(jià)電子由3s能級(jí)激發(fā)到3p能級(jí),其價(jià)電了軌道表示式為答案:黃;

(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),都屬于離子晶體。但其熔點(diǎn)比NaCl低,原因是K+半徑Na+大,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低,所以KBr熔點(diǎn)比NaCl低。答案:K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。

(3)①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)及A;B兩點(diǎn)的坐標(biāo)可知;C的原子坐標(biāo)為(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶體中Cl構(gòu)成的多面體包含20個(gè)三角形的面;與Cl緊鄰的Na個(gè)數(shù)為4;答案:20;4。

③根據(jù)均攤法可知,該晶體中含有2個(gè)Na和6個(gè)Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黃K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)20、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(zhǎng),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(zhǎng);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(zhǎng),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(duì);

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?jī)蓚€(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。21、略

【分析】【分析】

(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點(diǎn)和面心;鈉離子位于邊和體心;

(2)陰;陽(yáng)離子之間的靜電作用為離子鍵;

(3)二氧化硅是原子晶體;每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子形成硅氧鍵;

(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度

【詳解】

(1)晶胞中位于體心的鈉離子和位于邊上Na+的短離最近,則最近且等距的Na+共有12個(gè)Na+;晶胞中Na+的個(gè)數(shù)為1+12=4,Na+的個(gè)數(shù)為8+6=4;

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過(guò)離子鍵結(jié)合在一起;

(3)二氧化硅是原子晶體;每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子形成硅氧鍵,則1mol二氧化硅中有4mol硅氧鍵;

(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度則a=nm=nm。

【點(diǎn)睛】

均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點(diǎn):每個(gè)頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;③面上:每個(gè)面的原子被2個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;④內(nèi)部:內(nèi)部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞?!窘馕觥?244離子鍵4四、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共7分)22、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(zhì)量的兩種配合物配制成溶液,滴加硝酸銀,根據(jù)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(nèi)界氯離子不能與硝酸銀反應(yīng),外界氯離子可以與硝酸銀反應(yīng),將這兩種配合物區(qū)別開(kāi)來(lái)的實(shí)驗(yàn)方案:稱取相同質(zhì)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(yīng)后,過(guò)濾、洗滌、干燥后稱量,所得AgCl固體質(zhì)量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固體質(zhì)量小的,原晶體為[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,故答案為:取相同質(zhì)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(guò)濾、干燥、稱量,沉淀質(zhì)量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。

【點(diǎn)睛】

把握配合物的構(gòu)成特點(diǎn),為解答該題的關(guān)鍵。解答此類試題要注意配合物的內(nèi)界和外界的離子的性質(zhì)不同,內(nèi)界中以配位鍵相結(jié)合,很牢固,難以在水溶液中電離,而內(nèi)界和外界之間以離子鍵結(jié)合,在溶液中能夠完全電離?!窘馕觥糠Q取相同質(zhì)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(guò)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、原理綜合題(共4題,共28分)23、略

【分析】【分析】

(1)考查了對(duì)基態(tài)原子電子排布規(guī)律的認(rèn)識(shí);(2)考查了不同類型的晶體的熔沸點(diǎn)比較;相同類型的晶體的熔沸點(diǎn)比較;(3)考查了電負(fù)性的周期性變化規(guī)律,微粒間的相互作用以及晶胞中離子的配位數(shù);(4)考查了晶胞中微粒的位置和雜化理論,晶體密度的計(jì)算問(wèn)題;(5)重點(diǎn)考查通過(guò)反應(yīng)歷程圖,來(lái)書(shū)寫(xiě)離子方程式等。

【詳解】

(1)鈦元素是22號(hào)元素,故其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;故答案為:1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;

(2)一般不同的晶體類型的熔沸點(diǎn)是原子晶體>離子晶體>分子晶體,TiF4是離子晶體,其余三種則為分子晶體,故TiF4的熔點(diǎn)高于其余三種物質(zhì);TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體,對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,則其相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力依次越大,熔點(diǎn)越高;故答案為:TiF4是離子晶體,其余三種則為分子晶體,故TiF4的熔點(diǎn)高于其余三種物質(zhì);TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體;相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增強(qiáng),故熔點(diǎn)依次升高;

(3)CaTiO3晶體中含有Ca、Ti、O三種元素,Ca、Ti是同為第四周期的金屬元素,Ca在Ti的左邊,根據(jù)同一周期元素的電負(fù)性從左往右依次增大,故Ti>Ca,O為非金屬,故其電負(fù)性最強(qiáng),故三者電負(fù)性由大到小的順序是:O>Ti>Ca,金屬陽(yáng)離子和氧負(fù)離子之間以離子鍵結(jié)合,離子晶體晶胞中某微粒的配位數(shù)是指與之距離最近且相等的帶相反電性的離子,故Ca2+的配位數(shù)必須是與之距離最近且相等的氧離子的數(shù)目,從圖(a)可知,該數(shù)目為三個(gè)相互垂直的三個(gè)面上,每一個(gè)面上有4個(gè),故Ca2+的配位數(shù)是12;故答案為:O>Ti>Ca;離子鍵;12;

(4)比較晶胞(a)(b)可知,將圖(b)中周圍緊鄰的八個(gè)晶胞中體心上的離子連接起來(lái),就能變?yōu)閳D(a)所示晶胞結(jié)構(gòu),圖(b)中體心上的Pb2+就變?yōu)榱税藗€(gè)頂點(diǎn),即相當(dāng)于圖(a)中的Ti4+;圖(b)中頂點(diǎn)上的I-就變成了體心,即相當(dāng)于圖(a)中的Ca2+;圖(b)面心上中的就變成了棱心,即相當(dāng)于圖(a)中的O2-;故圖(b)中的Pb2+與圖(a)中的Ti4+的空間位置相同;有機(jī)堿中N原子上無(wú)孤對(duì)電子,周圍形成了4個(gè)鍵,故N原子采用sp3雜化;從圖(b)可知,一個(gè)晶胞中含有Pb2+的數(shù)目為個(gè),的數(shù)目為個(gè),I-的數(shù)目為個(gè),故晶胞的密度為故答案為:Ti4+;sp3;

(5)從作用原理圖(c)可以推出,這里發(fā)生兩個(gè)離子反應(yīng)方程式,左邊發(fā)生Pb+2Eu3+=Pb2++2Eu2+,右邊發(fā)生I2+2Eu2+=2Eu3++2I-,故答案為:Pb+2Eu3+=Pb2++2Eu2+;I2+2Eu2+=2Eu3++2I-

【點(diǎn)睛】

對(duì)電負(fù)性的考查,只要掌握周期表同一周期從左往右電負(fù)性依次增大,同一主族從上往下電負(fù)性依次減小的規(guī)律,另金屬元素的電負(fù)性小于非金屬的;化學(xué)鍵的類型判斷主要也是通過(guò)電負(fù)性,當(dāng)兩元素的電負(fù)性相差1.7以上形成離子鍵,小于則形成共價(jià)鍵;判斷分子等構(gòu)型時(shí),可以通過(guò)價(jià)層電子對(duì)互斥理論或雜化軌道理論以及等電子體原理進(jìn)行判斷;由陌生晶胞結(jié)構(gòu)計(jì)算晶體密度時(shí),先要確定晶胞中含有的微粒數(shù)目,這時(shí)一方面要認(rèn)真分析晶胞中各類粒子的位置信息,另一方面也要注意均攤法的使用,然后根據(jù)質(zhì)量的兩種計(jì)算方法相等即來(lái)進(jìn)行求算?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d24s2TiF4為離子化合物,熔點(diǎn)高,其他三種均為共價(jià)化合物,隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大,熔點(diǎn)逐漸升高O>Ti>Ca離子鍵12Ti4+sp32Eu3++Pb=2Eu2++Pb2+2Eu2++I2=2Eu3++2I?24、略

【分析】【分析】

(1)在元素周期表中;鑭系元素位于第IIIB族,屬于f區(qū);

(2)鈧(Sc)為21號(hào)元素;根據(jù)構(gòu)造理論寫(xiě)出核外電子排布式,分析確定其基態(tài)原子M能層電子數(shù)。f能級(jí)最多排14個(gè)電子,根據(jù)排布規(guī)律分析所含的未成對(duì)電子數(shù);

(3)第四電離能與第一電離能;第二電離能、第三電離能相差越??;第四個(gè)電子越容易失去,+4的可能性越大;

(4)碳原子形成4個(gè)單鍵,雜化軌道類型為sp3;1個(gè)CH2=CH2分子中有5個(gè)σ鍵;

由于二碘甲烷對(duì)分子質(zhì)量較大;分子間作用力較強(qiáng),沸點(diǎn)相對(duì)較高;

(5)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中含有氧原子數(shù);

(6)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中含有Ce原子數(shù),計(jì)算一個(gè)晶胞的質(zhì)量和體積,再根據(jù)密度=計(jì)算。

【詳解】

(1)在元素周期表中;鑭系元素位于第IIIB族,屬于f區(qū);

故答案為IIIB;f;

(2)鈧(Sc)為21號(hào)元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2;

所以其基態(tài)原子M能層電子數(shù)為9個(gè)?;鶓B(tài)鏑(Dy)原子的電子排布式為[Xe]4f106s2;由于f能級(jí)最多排14個(gè)電子,所以根據(jù)排布規(guī)律可知一個(gè)基態(tài)鏑原子所含的未成對(duì)電子數(shù)為4個(gè);

故答案為9;4;

(3)第四電離能與第一電離能、第二電離能、第三電離能相差越小,第四個(gè)電子越容易失去,+4的可能性越大,在上述表中Ce的I1、I2、I3和I4最接近;故為Ce元素;

故答案為Ce(鈰);

(4)在ICH2CH2I分子中碳原子只形成了單鍵,有4個(gè)單鍵,故碳原子的雜化軌道類型為sp3,1個(gè)CH2=CH2分子中有5個(gè)σ鍵,故1molCH2=CH2中含有的σ鍵數(shù)目為5NA;

由于二碘甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量較大;分子間作用力較強(qiáng),沸點(diǎn)相對(duì)較高,所以常溫下,1,2-二碘乙烷為液體而乙烷為氣體;

故答案為sp3;5NA;二碘甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量較大;分子間作用力較強(qiáng),沸點(diǎn)相對(duì)較高;

(5)PrO2(二氧化鐠)的晶體結(jié)構(gòu)與CaF2相似,晶胞中Pr(鐠)原子位于面心和頂點(diǎn),則晶胞中Pr原子數(shù)目=8+6=4,而Pr原子與O原子數(shù)目之比為1:2,則晶胞中O原子數(shù)目為42=8;

故答案為8;

(6)Ce(鈰)單質(zhì)為面心立方晶體,在Ce晶體的一個(gè)晶胞中與它距離相等且最近的Ce原子在通過(guò)這個(gè)頂點(diǎn)的三個(gè)面心上,面心占通過(guò)一個(gè)頂點(diǎn)可形成8個(gè)晶胞,因此該晶胞中Ce(鈰)原子的配位數(shù)為83=12;一個(gè)晶胞中Ce原子數(shù)為8+6=4,因此Ce(鈰)單質(zhì)的密度==g·cm-3。

故答案為12;【解析】IIIBf94Ce(鈰)sp35NA二碘甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量較大,分子間作用力較強(qiáng),沸點(diǎn)相對(duì)較高81225、略

【分析】【詳解】

(1)基態(tài)Fe原子的核電荷數(shù)是26,所以核外也應(yīng)該有26個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子?;鶓B(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為3d64s2,可得其價(jià)層電子排布圖為因其最外層電子為4s電子,故電子云形狀為球形,故答案為26、球形;

(2)Ba元素為周期表中第6周期,第ⅡA的元素,故其在周期表中分區(qū)位置是s區(qū);元素的第一電離能與元素的金屬性有關(guān),但Mg的最外層為全充滿狀態(tài),電子能量最低,所以第一電離能Mg>Al;元素的電負(fù)性與元素的非金屬性變化規(guī)律相似,故H、N、O元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺>N>H,故答案為s、>、O>N>H;

(3)分子是由極性共價(jià)鍵所形成的極性分子,N原子雜化后的4個(gè)sp3軌道中,有一個(gè)雜化軌道已經(jīng)有了一對(duì)成對(duì)電子不能再結(jié)合H原子,只能利用另外3個(gè)sp3軌道上的3個(gè)單電子結(jié)合3個(gè)H原子形成三個(gè)N-H鍵,而孤對(duì)電子對(duì)這三個(gè)鍵有較強(qiáng)的排斥作用,所以分子構(gòu)型為三角錐型,其中心原子的雜化方式為sp3雜化;為10電子分子,所以等電子體是故答案為三角錐形、

(4)從與的熔點(diǎn)均很高,可判斷出二者的晶體類型均為離子晶體。但由于的半徑大于所以的晶格能小于的熔點(diǎn)低于故答案為離子晶體、的半徑大于的晶格能小于

(5)①?gòu)膱D中可看出Mg原子位于正方體的頂點(diǎn)上;而Ni原子位于正方體的面心上,所以與頂點(diǎn)位置最近的面心共有12個(gè),即與Mg緊鄰的Ni有12個(gè)。答案為12;

②在三維立體坐標(biāo)軸中c原子所在位置為x=0,y=z=所以c原子的坐標(biāo)參數(shù)為(0,);

③已知晶胞中Ni、Mg之間的最短距離為apm,所以該晶胞的棱長(zhǎng)晶胞體積為換算單位為厘米,則體積為由于Ni位于面心,所以完全屬于一個(gè)晶胞的Ni為3個(gè),Mg位于頂點(diǎn),所以完全屬于一個(gè)晶胞的Mg為一個(gè),碳位于體心,完全屬于該晶胞,所以該晶胞的質(zhì)量為可表示為則晶體的密度答案應(yīng)為【解析】26球形s>O>N>H三角錐形離子晶體的半徑大于的晶格能小于12(0,)26、略

【分析】【詳解】

(1)A.石墨烯中一個(gè)碳原子具有1.5個(gè)σ鍵;所以12g石墨烯含σ鍵數(shù)為1.5NA,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.碳碳雙鍵上所有原子都處于同一平面;所以導(dǎo)致石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面,選項(xiàng)B正確;

C.石墨結(jié)構(gòu)中;石墨層與層之間存在分子間作用力,所以從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用力,選項(xiàng)C正確;

D、石墨烯晶體中最小的環(huán)為六元環(huán),每個(gè)碳原子連接3個(gè)C-C化學(xué)鍵,則每個(gè)C原子連接3個(gè)六元環(huán),每個(gè)六元環(huán)占有的C原子數(shù)為6×=2;選項(xiàng)D錯(cuò)誤;

答案選BC;

(2)①銅是29號(hào)元素,其基態(tài)原子的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1;基態(tài)銅原子能量最高的電子占據(jù)的能級(jí)符號(hào)是3d;

第四周期元素中,最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素還有K、Cr;

②a.甲烷為正四面體結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)對(duì)稱,正負(fù)電荷的中心重合,屬于非極性分子,選項(xiàng)a正確;

b.二氯甲烷為四面體分子,結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,正負(fù)電荷的中心不重合,屬于極性分子,選項(xiàng)b錯(cuò)誤;

c.苯為平面正六邊形;結(jié)構(gòu)對(duì)稱,正負(fù)電荷的中心重合,屬于非極性分子,選項(xiàng)c正確;

d.乙醇結(jié)構(gòu)不對(duì)稱;正負(fù)電荷的中心不重合,屬于極性分子,選項(xiàng)d錯(cuò)誤;

答案選ac;

③乙醇分子間存在氫鍵;使得其熔;沸點(diǎn)升高,而丁烷分子間不存在氫鍵;

④酞菁分子中碳原子形成3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,所以采取sp2雜化;酞菁銅分子中能提供孤電子對(duì)的氮原子才是配位原子;所以酞菁銅分子中心原子的配位數(shù)為2;

⑤該晶胞中含銅原子個(gè)數(shù)為6=3,含有金原子數(shù)為8=1,所以其化學(xué)式為Cu3Au或AuCu3,根據(jù)圖示,銅原子周圍最近并距離相等的金原子有4個(gè)。根據(jù)化學(xué)式,在Au周圍最近并距離相等的Cu有12個(gè);若2個(gè)銅原子核的最小距離為dpm,則晶胞的棱長(zhǎng)為dpm=d10-10cm,該晶體的密度==【解析】BC3dK、Cra、c乙醇分子間可形成氫鍵而丁烷分子間不能形成氫鍵sp2Cu3Au或AuCu312六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共25分)27、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(jià)陽(yáng)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(jiàn)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(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)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(gè),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(shì);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?yàn)镃<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(diǎn)燃可生成碳和一種熔點(diǎn)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),NHO3被還原到最低價(jià)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+3H2O28、略

【分析】【分析】

A元素的價(jià)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(gè)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(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則原子序數(shù)為26,為Fe元素;F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據(jù)此解答。

【詳解】

(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質(zhì)穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能大于O元素

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