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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2025年北師大新版選修3化學(xué)上冊月考試卷353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5題,共10分)1、下列說法中;正確的是()
①與是不同的核素,因此分別由這兩種原子構(gòu)成的2與2化學(xué)性質(zhì)不同
②2、2、2互為同位素,
③C60與12C、14C互為同位素
④科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)了H3分子,H2與H3互為同素異形體
⑤稀土元素與的質(zhì)量數(shù)不同;屬于兩種元素
⑥H2O與D2O互稱同素異形體。
⑦和質(zhì)子數(shù)相同,互為同位素A.④⑥B.③⑦C.②⑤D.④⑦2、以下列出的是一些基態(tài)原子的2p軌道和3d軌道中電子排布的情況;違反洪特規(guī)則的有()
A.①②③B.④⑤⑥C.②④⑥D(zhuǎn).③④⑥3、科學(xué)家最近研制出可望成為高效火箭液態(tài)推進劑的N(NO2)3(如圖所示)。已知該分子中N-N-N鍵角都是108.1°,用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列有關(guān)N(NO2)3的說法正確的是。
A.分子中四個氮原子共平面B.7.6gN(NO2)3和N2O3混合物中共含氮原子數(shù)為0.2NAC.標準狀況下,2.24LN(NO2)3含有的分子數(shù)為0.1NAD.15.2g該物質(zhì)含有0.6NA個非極性鍵4、某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)為正三棱柱(如圖所示);這種晶體中A;B、C三種微粒數(shù)目之比為()
A.1∶4∶2B.3∶9∶4C.2∶9∶4D.3∶8∶45、體心立方密堆積、面心立方最密堆積和六方最密堆積是金屬晶體中金屬原子常見的堆積方式,這三種堆積方式的結(jié)構(gòu)單元分別如圖甲、乙、丙所示,則甲、乙、丙三種結(jié)構(gòu)單元中,金屬原子個數(shù)比為()
A.1:2:3B.2:4:17C.4:5:6D.9:14:17評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)6、有關(guān)元素X、Y、Z、W的信息如下:。元素信息X所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4Y最高氧化物對應(yīng)的水化物為強電解質(zhì),能電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子Z單質(zhì)是生活中常見物質(zhì),其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞W基態(tài)原子核外5個能級上有電子,且最后的能級上只有1個電子
下列說法不正確的是()A.原子半徑:Y>W>XB.Z3+離子的最外層電子排布式為3s23p63d5C.Y的單質(zhì)在X2氣體中燃燒,所得生成物的陰、陽離子個數(shù)比為1:1D.W的單質(zhì)能溶于Y的最高價氧化物的水化物的水溶液中,若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.3mol電子,則消耗氧化劑1.8克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)8、基態(tài)原子由原子核和繞核運動的電子組成,下列有關(guān)核外電子說法正確的是A.基態(tài)原子的核外電子填充的能層數(shù)與元素所在的周期數(shù)相等B.基態(tài)原子的核外電子填充的軌道總數(shù)一定大于或等于(m表示原子核外電子數(shù))C.基態(tài)原子的核外電子填充的能級總數(shù)為(n為原子的電子層數(shù))D.基態(tài)原子的核外電子運動都有順時針和逆時針兩種自旋狀態(tài)9、如圖是元素周期表的一部分;所列字母分別代表一種化學(xué)元素。下列說法正確的是()
A.b的第一電離能小于c的第一電離能B.d在c的常見單質(zhì)中燃燒,產(chǎn)物中既含有離子鍵也含有共價鍵C.e與a組成的化合物沸點比水低,原因是水分子之間可形成氫鍵D.f元素的基態(tài)原子失去4s能級上的所有電子后所形成的離子最穩(wěn)定10、下表中各粒子對應(yīng)的立體構(gòu)型及雜化方式均正確的是。選項粒子立體構(gòu)型雜化方式ASO3平面三角形S原子采取sp2雜化BSO2V形S原子采取sp3雜化CCO32-三角錐形C原子采取sp2雜化DBeCl2直線性Be原子采取sp雜化
A.AB.BC.CD.D11、以為原料,采用電解法制備電源TMAH[化學(xué)式]是一種高效;綠色工藝技術(shù)。原理如圖;M、N是離子交換膜。下列說法錯誤的是。
A.a是電源正極B.M為陰離子交換膜C.中N原子均為雜化D.通過1mol電子時,電解池中可產(chǎn)生16.8L(STP)氣體12、下列說法正確的是A.LiAlH4中的陰離子的中心原子的雜化形式為sp3B.電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原則C.CN-與N2的結(jié)構(gòu)相似,CH3CN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為2∶1D.SO2、BF3、NCl3都含有極性鍵,都是極性分子13、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(zhì)可在加熱的條件下形成化合Y2X3B.T和Z各有一種單質(zhì)的空間構(gòu)型為正四面體形C.X和Q結(jié)合生成的化合物為離子化合物D.ZQ2是極性鍵構(gòu)成的非極性分子14、有一種藍色晶體[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,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Fe3+距離最近且相等的CN-有3個評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)15、X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體;X與氫元素可形成XH3;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等;R2+離子的3d軌道中有9個電子。請回答下列問題:
(1)Y基態(tài)原子的電子排布式是________;Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是_____。
(2)XY2-離子的立體構(gòu)型是_______;R2+的水合離子中,提供孤電子對的是原子是______。
(3)Z與某元素形成的化合物的晶胞如右圖所示,晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)之比是___________。
(4)將R單質(zhì)的粉末加入XH3的濃溶液中,通入Y2,充分反應(yīng)后溶液呈深藍色,該反應(yīng)的離子方程式是____________。16、硫和釩的相關(guān)化合物;在藥物化學(xué)及催化化學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)釩原子的外圍電子軌道表達式為___________,釩有+2、+3、+4、+5等多種化合價,其中最穩(wěn)定的化合價是________,VO43-的幾何構(gòu)型為________.
(2)2-巰基煙酸氧釩配合物(圖1)是副作用小的有效調(diào)節(jié)血糖的新型藥物。
①基態(tài)S原子中原子核外未成對電子數(shù)為_______,該藥物中S原子的雜化方式是_______.所含第二周期元素第一電離能按由大到小順序的排列是___________.
②2-巰基煙酸(圖2)水溶性優(yōu)于2-巰基煙酸氧釩配合物的原因是_________.
(3)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p軌道,則p電子可在多個原子間運動,形成“離域Π鍵”,下列物質(zhì)中存在“離域Π鍵”的是_____.
A.SO2B.SO42-C.H2SD.CS2
(4)某六方硫釩化合物晶體的晶胞如圖3所示,該晶胞的化學(xué)式為______。圖4為該晶胞的俯視圖,該晶胞的密度為________g/cm3(列出計算式即可)。
17、第一電離能是指處于基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個電子,生成+1價氣態(tài)陽離子所需要的能量。如圖是部分元素的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖。
請回答下列問題:
(1)分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律,將Na~Ar之間1~6號元素用短線連接起來,構(gòu)成完整的圖象___。
(2)根據(jù)圖分析可知,同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律是___。
(3)圖中5號元素在元素周期表中的位置是___。18、下表是元素周期表的一部分;表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問題:
(1)基態(tài)o原子的外圍電子排布圖________________________;基態(tài)p3+的最外層電子排布式___________________;n的原子結(jié)構(gòu)示意圖____________________。在以上元素中,沒有未成對電子的元素有______種。
(2)原子序數(shù)為52的元素x在元素周期表中與以上________________元素在同一族(填寫以上表中字母對應(yīng)的元素符號)。
(3)上表中o、p兩個字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和I3(p),則I3(o)__I3(p)(填“>”或“<”)。理由是_________________________________________________。
(4)將以上周期表中g(shù)、h、i、j四種元素的電負性由大到小排序____________________(用元素符號表示),第一電離能由大到小排序________________________(用元素符號表示)。19、X是合成碳酸二苯酯的一種有效的氧化還原催化助劑,可由EDTA與Fe3+反應(yīng)得到。
(1)EDTA中碳原子雜化軌道類型為_________________;EDTA中四種元素的電負性由小到大的順序為__________________。
(2)Fe3+基態(tài)核外電子排布式為_________________。
(3)EDTA與正二十一烷的相對分子質(zhì)量非常接近,但EDTA的沸點(540.6℃)比正二十一烷的沸點(100℃)高的原因是_________。
(4)1molEDTA中含有σ鍵的數(shù)目為______________。
(5)X中的配位原子是___________。評卷人得分四、計算題(共4題,共16分)20、(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),試回答下列問題:圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個,碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。
(2)2001年報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個鎂原子,6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為_______。21、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β—SiC回答下列問題:
⑴C的配位數(shù)為__________。
⑵C和Si的最短距離為___________pm。
⑶假設(shè)C的原子半徑為r,列式并計算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)22、用X射線研究某金屬晶體,測得在邊長為360pm的立方晶胞中含有4個金屬原子,此時金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問題:
(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______
(2)求每個晶胞的質(zhì)量。_______
(3)求此金屬的相對原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______23、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,在NaCl的晶胞中有Na+_____個,Cl-____個。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過_________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,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)評卷人得分五、實驗題(共1題,共8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(shè)計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來_____________________________。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共7分)25、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______________。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、D【分析】【詳解】
分析:元素是質(zhì)子數(shù)相同的一類原子的統(tǒng)稱;核素就是一種原子,同位素簡單說就是同種元素的不同原子,同素異形體是由同種元素形成的性質(zhì)不同的單質(zhì);其中同位素之間;同素異形體之間的物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。
詳解:①與是不同的核素,也是O元素的兩種同位素,由它們形成的單質(zhì)2和2的物理性質(zhì)不同;但化學(xué)性質(zhì)幾乎相同,所以①錯誤;
②2、2、2是由H的三種同位素形成的單質(zhì);故②錯誤;
③C60是由C元素形成的單質(zhì),而12C、14C是C元素的兩種同位素;所以③錯誤;
④H2與H3都是由H元素形成的單質(zhì);它們互為同素異形體,則④正確;
⑤稀土元素與的質(zhì)量數(shù)不同;但質(zhì)子數(shù)相同,所以它們是同一種元素,則⑤錯誤;
⑥H2O與D2O是由H的兩種同位素與O形成的化合物;不是同素異形體,故⑥錯誤;
⑦和質(zhì)子數(shù)相同;則為同一種元素,但質(zhì)量數(shù)不同,即中子數(shù)不同,所以互為同位素,故⑦正確??梢娭挥孝堍呤钦_的。本題答案為D。
點睛:準確把握相關(guān)概念的含義是正確解答本題的依據(jù),如元素、核素、同位素、同素異形體,同時要了解這些概念的微粒在性質(zhì)的異同。2、C【分析】【分析】
泡利原理:在一個原子軌里;最多容納2個電子,且自旋狀態(tài)相反;洪特規(guī)則:當電子排布在同一能級的不同軌道時,基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,而且自旋狀態(tài)相同;
【詳解】
①符合洪特規(guī)則和泡利原理;故①不符合題意;
②根據(jù)洪特規(guī)則;該排布圖違背洪特規(guī)則,故②符合題意;
③違背泡利原理;故③不符合題意;
④違背洪特規(guī)則;故④符合題意;
⑤該排布圖符合洪特規(guī)則和泡利原理;故⑤不符合題意;
⑥違背洪特規(guī)則;故⑥符合題意;
綜上所述,選項C符合題意。3、B【分析】【詳解】
A.根據(jù)題干信息知該分子中N-N-N鍵角都是108.1°,推知分子中4個氮原子在空間呈四面體型,所以分子中四個氮原子不可能共平面,故A錯誤;
B.N(NO2)3的最簡式為N2O3,7.6gN(NO2)3和N2O3混合物中n(N2O3)==0.1mol,共含氮原子數(shù)為0.2NA,故B正確;
C.N(NO2)3為液體,不能計算標準狀況下一定體積的物質(zhì)的量,故C錯誤;
D.N(NO2)3的相對分子質(zhì)量為152,則15.2gN(NON(NO2)為3,含有的非極性鍵為0.1mol0.3N,故A錯誤;
故選D。
【點睛】
根據(jù)B鍵角都是N-N-N,說明具有氨氣的結(jié)構(gòu)特點,結(jié)合氨氣的結(jié)構(gòu)進行分析;根據(jù)108.1°N(NO2)的最簡式為3N2O,可計算3的物質(zhì)的量。N4、A【分析】【詳解】
A位于正三棱柱的頂點,則有的A屬于該晶胞,該晶胞中含A的個數(shù)為6×=B分為兩類,位于側(cè)棱上的B有屬于該晶胞,位于上下底面邊上的B有屬于該晶胞,該晶胞含B原子個數(shù)為3×+6×=2,含C原子個數(shù)為1,則A、B、C三種原子個數(shù)之比為2:1=1:4:2。
答案選A。5、A【分析】【詳解】
根據(jù)均攤法,甲晶胞中所含金屬原子數(shù)為乙晶胞中所含金屬原子數(shù)為丙晶胞中所含金屬原子數(shù)為則三者的金屬原子個數(shù)比=2:4:6=1:2:3;
答案選A。
【點睛】
均攤法的基本思想是:晶胞中任意位置上的一個粒子被n個晶胞共用,那么每個晶胞對這個原子分得的份額就是二、多選題(共9題,共18分)6、CD【分析】【分析】
X所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4,則為第2周期時,在ⅥA族,即X為O元素,或為第3周期時,在ⅤⅡA族,即X為Cl元素;Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物,能電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子,則由NaOH═Na++OH-,所以Y為Na元素;Z的單質(zhì)是生活中常見物質(zhì),其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞,則Z為Fe元素;W基態(tài)原子核外5個能級上有電子,且最后的能級上只有1個電子1s22s22p3;則W為Al,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;X為O元素或Cl元素,Y為Na元素,Z為Fe元素,W為Al元素。
A.一般而言,電子層數(shù)越多,半徑越大,電子層數(shù)相同,原子序數(shù)越大,半徑越小,原子半徑:Y>W>X;故A正確;
B.鐵為26號元素,Z3+離子的最外層電子排布式為3s23p63d5;故B正確;
C.鈉的單質(zhì)在氧氣或氯氣中燃燒;所得生成物為過氧化鈉或氯化鈉,其中過氧化鈉的陰;陽離子個數(shù)比為1:2,故C錯誤;
D.W的單質(zhì)能溶于Y的最高價氧化物的水化物的水溶液中,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,該反應(yīng)的氧化劑為水,若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.3mol電子,則消耗氧化劑H2O0.3mol;質(zhì)量為5.4g,故D錯誤;
故選CD。
【點睛】
正確判斷元素是解題的關(guān)鍵。本題的難點為X的不確定性,易錯點為D,要注意鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中鋁為還原劑,水為氧化劑。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)。8、AB【分析】【詳解】
A.基態(tài)原子的核外電子填充的能層數(shù)等于電子層數(shù);等于所在的周期數(shù),故A正確;
B.由泡利(不相容)原理可知1個原子軌道里最多只能容納2個電子,若基態(tài)原子的核外電子填充的軌道總數(shù)為n,容納的核外電子數(shù)m最多為2n,則n大于或等于故B正確;
C.若n為原子的電子層數(shù),基態(tài)原子的核外電子填充的能級總數(shù)為n2;故C錯誤;
D.依據(jù)洪特規(guī)則可知;當電子排布在同一能級的不同軌道(能量相同)時,總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,而且自旋方向相同,則基態(tài)原子的核外電子運動不一定都有順時針和逆時針兩種自旋狀態(tài),故D錯誤;
故選AB。9、BC【分析】【詳解】
由元素在周期表中位置可知,a為H、b為N;c為O、d為Na、e為S、f為Fe。
A.N元素的2p軌道為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);第一電離能高于氧元素的第一電離能,故A錯誤;
B.Na在氧氣中燃燒生成過氧化鈉;過氧化鈉中含有離子鍵;共價鍵,故B正確;
C.水分子之間存在氫鍵;硫化氫分子之間為范德華力,氫鍵比范德華力強,因此硫化氫的沸點低于水,故C正確;
D.Fe2+離子價電子為3d6,而Fe3+離子價電子為3d5穩(wěn)定結(jié)構(gòu),F(xiàn)e2+離子不如Fe3+離子穩(wěn)定;故D錯誤;
故選BC。10、AD【分析】【詳解】
A.SO3分子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(6-3×2)=3,所以硫原子采用sp2雜化;為平面三角形結(jié)構(gòu),故A正確;
B.SO2的價層電子對個數(shù)=2+(6-2×2)=3,硫原子采取sp2雜化;該分子為V形結(jié)構(gòu),故B錯誤;
C.碳酸根離子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(4+2-3×2)=3,所以原子雜化方式是sp2;為平面三角形結(jié)構(gòu),故C錯誤;
D.BeCl2分子中每個Be原子含有2個σ鍵;價層電子對個數(shù)是2,沒有孤電子對,為sp雜化,為直線型,故D正確;
故選AD。11、CD【分析】【詳解】
A.(CH3)4N+移向右室,HCO3-移向左室;陰離子移向陽極,即a是電源正極,A正確;
B.HCO3-經(jīng)過M移向左室;M為陰離子交換膜,B正確;
C.中,(CH3)4N+的C、N原子均為雜化,但是,HCO3-中的C原子為雜化;C錯誤;
D.通過1mol電子時,陰極室H+放電,2H++2e-=H2↑產(chǎn)生H2為0.5mol,陽極室OH-放電,4OH--4e-=2H2O+O2↑,產(chǎn)生O2為0.25mol,同時,溶液中剩下的H+與HCO3-反應(yīng)還要產(chǎn)生二氧化碳;因此,產(chǎn)生的氣體大于0.75mol,體積大于16.8L(STP)氣體,D錯誤。
答案選CD。12、AB【分析】【詳解】
A.LiAlH4中的陰離子為Al中心Al原子有4條共價鍵,則雜化形式為sp3;A說法正確;
B.電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d14s2,其能量小于[Ar]3d3,排布穩(wěn)定,所以電子排布式1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原則;B說法正確;
C.氮氣分子間形成三對共價鍵,CN-與N2的結(jié)構(gòu)相似,CH3CN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為5∶2;C說法錯誤;
D.SO2、NCl3都含有極性鍵,正負電荷重心不重合,都是極性分子,BF3含有極性鍵;正負電荷重心重合,屬于非極性分子,D說法錯誤;
答案為AB。13、AC【分析】【分析】
根據(jù)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(gòu)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(jù)此分析。
【詳解】
A.元素Y和X的單質(zhì)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(zhì)有P4和金剛石;它們的分子構(gòu)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(jié)構(gòu)式是O=C=O,結(jié)構(gòu)對稱,正負電荷中心重合,則CO2是極性鍵構(gòu)成的非極性分子;D正確。
答案選AC。14、BC【分析】【詳解】
Fe3+在立方體的頂點,每個Fe3+被8個晶胞共有,每個晶胞中Fe3+個數(shù)為4×=同理每個晶胞中Fe2+個數(shù)為CN-位于棱的中點,每個CN-被4個晶胞共有,故每個晶胞中CN-個數(shù)為12×=3。
A.已知晶體的化學(xué)式為MxFey(CN)6,故有2個晶胞,陰離子含有一個Fe3+,1個Fe2+,6個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錯誤;
B.M呈+1價;因為有陰;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Fe3+距離最近且相等的CN-有6個;D錯誤;
故合理選項是BC。三、填空題(共5題,共10分)15、略
【分析】【詳解】
試題分析:X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體,該氣體是NO2,則X是氮元素,Y是氧元素;X與氫元素可形成XH3,該氣體是氨氣;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等,則該元素的原子序數(shù)是2+8+2=12,即為鎂元素;R2+離子的3d軌道中有9個電子;因此R的原子序數(shù)是18+9+2=29,即為銅元素。
(1)氧元素的原子序數(shù)是8,則根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知,氧元素基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p4;同周期自左向右元素的第一電離能逐漸增大;鎂是第三周期,則所在周期中第一電離能最大的主族元素是Cl元素。
(2)根據(jù)價層電子對互斥理論可知,NO2-離子中心原子氮原子含有的孤對電子對數(shù)==1,即氮原子的價層電子對數(shù)是3,由于含有一對孤對電子,因此其離子的立體構(gòu)型是V形;銅離子含有空軌道,而水分子中的氧原子含有孤對電子,因此在Cu2+的水合離子中;提供孤電子對的是原子是O原子。
(3)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,陽離子在8個頂點和體心處各一個,則根據(jù)均攤法可知,陽離子個數(shù)=1+8×=2個。陰離子在上下面各2個,晶胞內(nèi)部2個,則陰離子個數(shù)=4×+2=4個;因此晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)之比是4:2=2:1。
(4)將R單質(zhì)的粉末加入氨氣的濃溶液中,通入氧氣,充分反應(yīng)后溶液呈深藍色,這說明在反應(yīng)中銅被氧化氧化為銅離子與氨氣結(jié)合形成配位鍵,則該反應(yīng)的離子方程式是2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。
考點:考查元素推斷、核外電子排布、第一電離能、晶胞結(jié)構(gòu)與計算、配位鍵等【解析】①.1s22s22p4②.Cl③.V形④.O⑤.2:1⑥.2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O16、略
【分析】【分析】
(1)釩處于第四周期VB族,外圍電子排布式為3d34s2,結(jié)合泡利原理、洪特規(guī)則畫外圍電子軌道表達式;核外電子排布處于半充滿、全充滿或全空時更穩(wěn)定;VO43-中V形成4個σ鍵,孤電子對數(shù)為=0,雜化方式為sp3;
(2)①S原子形成2個σ鍵;有2對孤電子對,雜化軌道數(shù)目為4;同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,N原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素的;
②羧基可與水分子之間形成氫鍵;
(3)構(gòu)成條件:多原子分子中各原子在同一平面;且有相互平行的p軌道,有單電子;硫酸根離子是正四面體結(jié)構(gòu),各原子不在同一平面,硫化氫中H原子和S原子沒有平行的p軌道;
(4)均攤法計算晶胞中V、S原子數(shù)目,確定化學(xué)式;根據(jù)V、S原子數(shù)目,結(jié)合摩爾質(zhì)量計算晶胞質(zhì)量,再根據(jù)ρ=計算晶胞密度。
【詳解】
(1)釩原子為23號元素,電子排布式為[Ar]3d34s2,所以外圍電子軌道排布式為其最穩(wěn)定的化合價應(yīng)該是+5,即失去所有的價電子,形成最外層8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。根據(jù)價層電子對互斥原理,VO43-中的中心原子V的價電子為5;配位原子O不提供電子,帶有三個單位負電,所以外層電子為8個,共4對,空間構(gòu)型為正四面體。
(2)①S原子的電子排布為[Ne]3s23p4,所以S原子的3p能級上有4個電子,分配在三個軌道中,有兩個單電子。從圖中得到S的配位數(shù)為2,所以此時S的外層有6+2=8個電子,電子對為4,所以S應(yīng)該的雜化方式是sp3雜化。其中含有的第二周期元素是C、N、O。同周期元素從左向右應(yīng)該是第一電離能增大,因為N的2p能級上有3個電子,是p能級的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以N的第一電離能反常增大,所以第一電離能為:N>O>C。
②2-巰基煙酸有羧基可以與水分子形成氫鍵;所以其水溶性會更好。
(3)從題目表述來看;形成離域Π鍵的要求是:①原子共平面;②有相互平行的p軌道。根據(jù)價層電子對互斥理論,二氧化硫為平面三角形,硫酸根為正四面體,硫化氫為角型,二硫化碳為直線型。所以選項B一定錯誤。而硫化氫的H原子不存在p軌道。所以選項C錯誤。由上正確的是選項A和選項D。
(4)晶胞中有V為:8×1/8+4×1/4=2個;S為:2×1=2個,所以化學(xué)式為VS。因為該晶胞中有2個VS,所以晶胞質(zhì)量為2×(32+51)/NAg。根據(jù)圖4得到晶胞底面的面積為a×nm2,所以晶胞的體積為:a××bnm3。1nm=10-7cm,所以晶體密度為【解析】+5正四面體2sp3N>O>C2-巰基煙酸的羧基可與水分子之間形成氫鍵,使其在水中溶解度增大ADVS17、略
【分析】【分析】
(1)同周期元素的第一電離能隨核電荷數(shù)的增大而增大;當最外層電子排布處于,全滿;半滿、全空時比相鄰元素的電離能大;
(2)根據(jù)圖分析可知;同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律隨核電荷數(shù)增大而減??;
(3)圖中5號元素為磷元素。
【詳解】
(1)同周期元素的第一電離能隨核電荷數(shù)的增大而增大,當最外層電子排布處于,全滿、半滿、全空時比相鄰元素的電離能大,鎂元素最外層電子排布式為3s2,處于全滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離比相鄰的元素大,磷元素最外層電子排布式為3s23p3,處于半充滿狀態(tài),第一電離能比相鄰的元素大,則Na~Ar之間1~6號元素用短線連接起來,構(gòu)成完整的圖象為
(2)根據(jù)圖分析可知;同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律隨核電荷數(shù)增大而減小,故變化規(guī)律為,同主族元素從上到下第一電離能逐漸減??;
(3)圖中5號元素為磷元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為位于元素周期表第三周期,第ⅤA族?!窘馕觥竣?②.從上到下第一電離能逐漸減?、?第三周期第ⅤA族18、略
【分析】【分析】
(1)o、p、n元素分別為錳、鐵和鉀,原子序數(shù)分別為為25、26和19,按電子排布規(guī)律寫基態(tài)o原子的外圍電子排布圖、基態(tài)p3+的最外層電子排布式及n的原子結(jié)構(gòu)示意圖;
(2)參照原子序數(shù)為54的元素在元素周期表是第5周期0族元素;則可推知原子序數(shù)為52的元素x的位置并據(jù)此回答;
(3)按電離能的性質(zhì)和規(guī)律回答上表中o、p兩個字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和I3(p)的相對大小及理由;
(4)按電負性規(guī)律和電離能的規(guī)律回答g;h、i、j四種元素的電負性由大到小排序及第一電離能由大到小排序;
【詳解】
根據(jù)元素周期表知,a-p各元素分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar;K、Mn、Fe。
(1)基態(tài)o原子為錳,核電荷數(shù)為25,其電子排布簡式為[Ar]3d54s2,則外圍電子排布圖基態(tài)p3+為Fe3+,最外層電子排布式3s23p63d5;n原子為鉀,核電荷數(shù)19,原子結(jié)構(gòu)示意圖在以上元素中,沒有未成對電子的元素有Mg、Ar兩種元素;共計2種;
答案為:3s23p63d5;2;
(2)稀有氣體氙;原子序數(shù)為54,位于0族,依次前推,53號元素為碘,52號元素銻,位于VIA族,與O或S同族;
答案為:O或S;
(3)o、p分別表示錳和鐵元素,由于Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,所以第三電離能分別為I3(o)>I3(p);
答案為:>;Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài);比較穩(wěn)定;
(4)g、h、i、j四種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅,同一周期從左到右電負性增大,因此電負性由大到小排序:Si>Al>Mg>Na;同一周期第一電離能從左到右增大,但是IIA、VA電離能大于鄰近元素的電離能,因此第一電離能由大到小排序Si>Mg>Al>Na;
答案為:Si>Al>Mg>Na;Si>Mg>Al>Na?!窘馕觥竣?②.3s23p63d5③.④.2⑤.O或S⑥.>⑦.Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定⑧.Si>Al>Mg>Na⑨.Si>Mg>Al>Na19、略
【分析】【分析】
(1)EDTA中羧基上C原子價層電子對個數(shù)是3;亞甲基上C原子價層電子對個數(shù)是4;根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化軌道類型;元素的非金屬性越強,其電負性越大;
(2)Fe原子失去3個電子生成鐵離子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫鐵離子核外電子排布式;
(3)能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高;
(4)共價單鍵為σ鍵;共價雙鍵中含有一個σ鍵;一個π鍵,則1個EDTA分子中σ鍵的數(shù)目35;
(5)X中N;O原子提供孤電子對。
【詳解】
(1)EDTA中羧基上C原子價層電子對個數(shù)是3、亞甲基上C原子價層電子對個數(shù)是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化軌道類型,前者為sp2雜化、后者為sp3雜化,元素的非金屬性越強,其電負性越大,非金屬性H
故答案為:sp2和sp3;H
(2)Fe原子失去3個電子生成鐵離子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫鐵離子核外電子排布式為[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;
故答案為:[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;
(3)能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高;EDTA能形成分子間氫鍵,導(dǎo)致其熔沸點較高;
故答案為:EDTA分子間存在氫鍵;
(4)共價單鍵為σ鍵;共價雙鍵中含有一個σ鍵;一個π鍵,則1個EDTA分子中σ鍵的數(shù)目35,所以1molEDTA中含有σ鍵的數(shù)目為35mol;
故答案為:35mol;
(5)X中N;O原子提供孤電子對;所以N、O為配位原子;
故答案為:N;O。
【點睛】
熔沸點的高低要看晶體的類型,分子晶體主要看范德華力的大小,還要考慮氫鍵?!窘馕觥竣?sp2和sp3②.H<C<N<O③.[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5④.EDTA分子間存在氫鍵⑤.35mol⑥.N、O四、計算題(共4題,共16分)20、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu);層內(nèi)每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用;
(2)根據(jù)均攤法計算晶胞中Mg原子和B原子的個數(shù);進而確定化學(xué)式。
【詳解】
(1)圖中層內(nèi)每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用,則平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為6=2個、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個;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,在六棱柱頂點上的鎂原子被6個六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個六棱柱共用,根據(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個數(shù)比為3:6=1:2,所以化學(xué)式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB221、略
【分析】【分析】
每個C周圍有4個硅,C和Si的最短距離為體對角線的四分之一,先計算金剛石晶胞中碳的個數(shù),再根據(jù)公式計算空間利用率。
【詳解】
⑴每個C周圍有4個硅,因此C的配位數(shù)為4;故答案為:4。⑵C和Si的最短距離為體對角線的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個碳,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%。【解析】418834%22、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)金屬晶體的堆積方式進行分析;
(2)根據(jù)晶胞的邊長可計算晶胞的體積;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乘以一個原子的質(zhì)量可計算金屬的摩爾質(zhì)量;再根據(jù)相對原子質(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與晶胞的邊長的關(guān)系,晶胞的邊長=可計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乘以一個原子的質(zhì)量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對原子質(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=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;
故答案為127.26pm;
【點睛】
第(2)問在計算晶胞質(zhì)量時單位的換算時學(xué)生們的易錯點,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?.2×10-22g63.21127.26pm23、略
【分析】【分析】
(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點和面心;鈉離子位于邊和體心;
(2)陰;陽離子之間的靜電作用為離子鍵;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵;
(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Na+;晶胞中Na+的個數(shù)為1+12=4,Na+的個數(shù)為8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過離子鍵結(jié)合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵,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。
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