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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年人教版選修3化學(xué)上冊階段測試試卷939考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、構(gòu)造原理揭示的電子排布能級順序,實(shí)質(zhì)是各能級能量高低順序.若以E表示某能級的能量,下列能量大小順序中正確的是()A.E(4f)>E(4s)>E(3d)B.E(3s)>E(2s)>E(1s)C.E(3s)>E(3p)>E(3d)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)2、X、Y、Z、M、W為五種原子序數(shù)依次遞增的前36號元素。X、Y是同周期元素,原子序數(shù)相差1,價(jià)電子數(shù)之和為11;Z為第三周期元素,價(jià)電子數(shù)為2;基態(tài)M原子有6個(gè)未成對電子;W屬于ds區(qū)元素,有1個(gè)未成對電子。下列說法正確的是A.原子半徑:Z>X>Y,電負(fù)性:X>Y>ZB.M為第ⅥB族元素,W+價(jià)電子排布式為3d94s1C.Z(XY3)2晶體含離子鍵和共價(jià)鍵,酸根離子的中心原子的雜化方式為sp3D.X和Y的簡單氫化物分子間均存在氫鍵,二者均可以作為配合物中的配體3、下列說法錯(cuò)誤的是A.CHBrClF分子中含有手性碳原子B.PCl3是含有極性鍵的非極性分子C.金屬的導(dǎo)電性是通過自由電子的定向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的D.光氣(COCl2)中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為3:14、下列說法正確的是()A.第一電離能:Cl>S>PB.共價(jià)鍵的極性:HF>HCl>HBrC.在水中的溶解度:CH4>NH3D.酸性:HClO>HClO2>HClO35、下列各組分子中都屬于含極性鍵的非極性分子的是()A.SO2、H2O、NH3B.CH4、C2H4、C6H6C.N2、Cl2、CHCl3D.H2O2、C2H6、PCl36、下列描述正確的是A.CS2為V形極性分子B.C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為1:1C.當(dāng)中心離子的配位數(shù)為6時(shí),配離子常呈八面體結(jié)構(gòu)D.水加熱到很高溫度都難分解是因水分子間存在氫鍵7、下列有關(guān)晶體的認(rèn)識沒有科學(xué)性錯(cuò)誤的是A.X—射線衍射實(shí)驗(yàn)可以區(qū)分晶體和非晶體B.具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體C.非晶體具有自范性和各向異性的特點(diǎn)D.熔融態(tài)物質(zhì)凝固后一定得到晶體8、等離子體的用途十分廣泛,運(yùn)用等離子束切割金屬或者代替手術(shù)刀進(jìn)行外科手術(shù),利用的等離子體的特點(diǎn)是()A.微粒帶有電荷B.具有很高的溫度C.基本構(gòu)成微粒多樣化D.準(zhǔn)電中性評卷人得分二、多選題(共5題,共10分)9、在下列有關(guān)晶體的敘述中錯(cuò)誤的是()A.分子晶體中,一定存在極性共價(jià)鍵B.原子晶體中,只存在共價(jià)鍵C.金屬晶體的熔沸點(diǎn)均很高D.稀有氣體的原子能形成分子晶體10、多電子原子中,原子軌道能級高低次序不同,能量相近的原子軌道為相同的能級組。元素周期表中,能級組與周期對應(yīng)。下列各選項(xiàng)中的不同原子軌道處于同一能級組的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d11、碳酸亞乙酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑,其結(jié)構(gòu)如圖:下列有關(guān)說法不正確的是A.分子式為C3H4O3B.分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為3:1C.分子中既有極性鍵也有非極性鍵D.分子中碳原子的雜化方式全部為sp2雜化12、肼(N2H4)為二元弱堿,在水中的電離方式與NH3相似。25℃時(shí),水合肼(N2H4·H2O)的電離常數(shù)K1、K2依次為9.55×10-7、1.26×10-15。下列推測或敘述一定錯(cuò)誤的是A.N2H4易溶于水和乙醇B.N2H4分子中所有原子處于同一平面C.N2H6Cl2溶液中:2c(N2H)+c(N2H)>c(Cl-)+c(OH-)D.25°C時(shí),反應(yīng)H++N2H4?N2H的平衡常數(shù)K=9.55×10713、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(diǎn)高于硫化鋅評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)14、下圖是一種鈀(Pd)的氯配合物X的晶胞結(jié)構(gòu)?;卮鹣铝袉栴}:
請回答下列問題:
(1)基態(tài)Cl原子中存在未成對電子的能級,畫出其該能級的軌道表示式______。
(2)下列關(guān)于Cl元素的敘述正確的是______(填序號)。
A.Cl2分子中無π鍵B.Cl是p區(qū)主族元素。
C.第一電離能:ClD.電負(fù)性:Cl>S
(3)NCl3分子的中心原子N的雜化方式是______。
(4)NH3常作制冷劑,其鍵角______(填“大于”或“小于”)NH4+的鍵角,NH3的沸點(diǎn)高于N2沸點(diǎn)的主要原因是______。
(5)物質(zhì)X的晶體類型為______,其中的Pd元素的化合價(jià)為______、配位數(shù)為______。
(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物,經(jīng)過元素分析與計(jì)算可知Y中Pd:Cl:N:H的數(shù)量比=1:2:2:6。試畫出配合物Y的可能結(jié)構(gòu)______。15、西瓜膨大劑別名氯吡苯脲,是經(jīng)過國家批準(zhǔn)的植物生長調(diào)節(jié)劑,實(shí)踐證明長期使用對人體無害。已知其相關(guān)性質(zhì)如下表所示:。分子式C12H10ClN3O結(jié)構(gòu)簡式外觀白色結(jié)晶粉末熔點(diǎn)170~172℃溶解性易溶于水
(1)氯吡苯脲晶體中,氮原子的雜化方式為___。
(2)兩種組成均為CoCl3·4NH3的配合物分別呈綠色和紫色。已知綠色的配合物內(nèi)界結(jié)構(gòu)對稱,請?jiān)趫Da和圖b中用元素符號標(biāo)出氯原子的位置___、___。
16、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(gè)電子;Z與Y原子的價(jià)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(gè)中心原子的共價(jià)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(jié)構(gòu)是____________。
(2)Y的最高價(jià)氧化物和Z的最高價(jià)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(fù)性較大的____________,其+2價(jià)離子的核外電子排布式是_________。17、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__________18、硼及其化合物應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)B原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式為____________________________,其第一電離能比Be____________(填“大”或“小”)
(2)氨硼烷(NH3BH3)被認(rèn)為是最具潛力的新型儲氫材料之一,分子中存在配位鍵,提供孤電子對的成鍵原子是______________。
(3)常溫常壓下硼酸(H3BO3)晶體結(jié)構(gòu)為層狀;其二維平面結(jié)構(gòu)如圖。
①B原子的雜化方式為_____________。從氫鍵的角度解釋硼酸在冷水中的溶解度小而加熱時(shí)溶解度增大:________________________________________________________。
②路易斯酸堿理論認(rèn)為,任何可接受電子對的分子或離子叫路易斯酸,任何可給出電子對的分子或離子叫路易斯堿。從結(jié)構(gòu)角度分析硼酸是路易斯酸的原因是_______________________________。19、2019年的化學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C給了為鋰電池研究作出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。有兩種常見鋰電池:一種是采用鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2或鎳鈷鋁酸鋰為正極的“三元材料鋰電池”;另一種是采用磷酸鐵鋰為正極的磷酸鐵鋰電池。請回答下列問題:
(1)基態(tài)鈷原子的價(jià)電子排布式為____,Mn位于元素周期表的____區(qū)(填“s”或“p”或“d”或“ds”或“f”)。
(2)磷元素可以形成多種含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,這四種酸中酸性最強(qiáng)的是___。PO43-的空間構(gòu)型是___,中心原子的雜化方式是____。
(3)CoO、MnO兩種氧化物的熔點(diǎn)由高到低的順序是___,原因是___。
(4)PH3是____分子(填“極性”或“非極性”),其在水中的溶解性比NH3小,原因是_____
(5)硫化鋰Li2S(摩爾質(zhì)量Mg?mol-1)的納米晶體是開發(fā)先進(jìn)鋰電池的關(guān)鍵材料,硫化鋰的晶體為反螢石結(jié)構(gòu),其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。若硫化鋰晶體的密度為ag.cm-3,則距離最近的兩個(gè)S2-的距離是___nm。(用含a、M、NA的計(jì)算式表示)
20、在①CO2,②NaCl,③Na,④Si,⑤CS2,⑥金剛石,⑦(NH4)2SO4;⑧乙醇中:
(1)由極性鍵形成的非極性分子有__(填序號;以下同)
(2)含有金屬離子的物質(zhì)是__
(3)分子間可形成氫鍵的物質(zhì)是__
(4)屬于離子晶體的是__
(5)屬于原子晶體的是__
(6)①~⑤五種物質(zhì)的熔點(diǎn)由高到低的順序是__評卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共6分)21、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?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開來_____________________________。評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共8分)22、含有的懸濁液可用于檢驗(yàn)醛基,原理可用下列化學(xué)方程式表示:
(1)基態(tài)核外電子排布式為________。
(2)中碳原子軌道的雜化類型是________。
(3)分子中鍵與鍵的數(shù)目比________。
(4)廣泛應(yīng)用于太陽能電池領(lǐng)域,其晶胞為立方體(見下圖),晶胞中原子的配位數(shù)為________。
(5)可溶于氨水生成配離子。研究發(fā)現(xiàn),與的空間構(gòu)型相同,而卻難以與形成配離子,其原因是________。23、已知A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,其元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如圖:。A原子核外電子分占3個(gè)不同能級,且每個(gè)能級上排布的電子數(shù)相同B原子最高能級的不同軌道都有電子,且自旋方向相同C在周期表所有元素中電負(fù)性最大D位于周期表中第4縱列E基態(tài)原子M層全充滿,N層只有一個(gè)電子
(1)A的最高價(jià)氧化物是___________分子(填“極性”或“非極性”)。
(2)B與其同周期相鄰元素第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________(請?zhí)钤胤?;其一種氣態(tài)氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化軌道類型為___________。
(3)C的氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)是同族元素氫化物沸點(diǎn)中最高的,其原因是___________。
(4)A、B、C三種元素的原子半徑由大到小的順序:___________(請?zhí)钤胤?。
(5)D屬于___________區(qū)的元素,其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為___________。
(6)E的基態(tài)原子電子排布式為___________。24、以氮化鎵(GaN);砷化鎵(GaAs)為代表的第三代半導(dǎo)體材料目前已成為全球半導(dǎo)體研究的前沿和熱點(diǎn);如砷化鎵燈泡壽命是普通燈泡的100倍,而耗能即為10%,推廣砷化鎵等發(fā)光二極管(LED)照明,是節(jié)能減排的有效舉措。請回答下列問題:
(1)基態(tài)鎵原子的價(jià)電子排布式為___。
(2)鎵失去電子的逐級電離能(單位:kJ·mol-1)的數(shù)值依次為577、1985、2962、6192,由此可推知鎵的主要化合價(jià)為__和+3。砷的電負(fù)性比鎵__(填“大”或“小”)。
(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸點(diǎn)依次升高,分析其變化原因:__。鎵的鹵化物GaCl3GaBr3GaI3熔點(diǎn)/℃77.75122.3211.5沸點(diǎn)/℃201.2279346
GaF3的熔點(diǎn)超過1000℃,可能的原因是__。
(4)①砷化鎵是將(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD(金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積)方法制備得到的,該反應(yīng)在700℃進(jìn)行,反應(yīng)的方程式為:___。
②反應(yīng)物AsH3分子的幾何構(gòu)型為__,(CH3)3Ga中鎵原子雜化方式為__。
(5)砷化鎵熔點(diǎn)為1238℃,立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)為a=565pm,As的配位數(shù)為__,晶體的密度為__(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,列出算式即可)g·cm-3。
25、釹鐵硼磁鐵是目前為止具有最強(qiáng)磁力的永久磁鐵。生產(chǎn)釹鐵硼磁鐵的主要原材料有稀土金屬釹;高純鐵、鋁、硼等?;卮鹣铝袉栴}:
(1)釹(Nd)為60號元素,在周期表中位于第_________周期?;鶓B(tài)硼原子中占據(jù)最高能級的電子,電子云輪廓圖形狀為_______。鐵離子的電子排布式__________________
(2)實(shí)驗(yàn)測得AlCl3的實(shí)際存在形式為Al2Cl6;其分子的球棍模型如下圖所示:
①分子中A1原子采取____雜化。Al2Cl6屬于____分子(填“極性”或“非極性”)。
②AlCl3與過量NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4],[A1(OH)4]-中存在的化學(xué)鍵有_________(填選項(xiàng)字母)。
A.離子鍵B.共價(jià)鍵C.配位鍵D.金屬鍵E.氫鍵。
(3)工業(yè)上可用電解熔融的FeO、Fe2O3冶煉高純鐵?;鶓B(tài)Fe2+的價(jià)電子排布圖(軌道表達(dá)式)為______________;用物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識說明Fe2+容易被氧化成Fe3+的原因:________________________。
(4)氮化鐵晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示。該晶體中鐵、氮的微粒個(gè)數(shù)之比為_____。
(5)氧化亞鐵晶體的晶胞如圖2所示。已知:氧化亞鐵晶體的密度為ρg·cm—3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。在該晶胞中,與Fe2+緊鄰且等距離的Fe2+數(shù)目為_________;Fe2+與O2—的最短核間距為_____________pm。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共5分)26、飲用水中含有砷會(huì)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(rèn)為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時(shí)生成導(dǎo)致砷脫離礦體進(jìn)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8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
根據(jù)構(gòu)造原理可判斷,A不正確,應(yīng)該是E(4f)>E(3d)>E(4s)。C不正確,應(yīng)該是E(3s)<E(3p)<E(3d)。D也不正確,應(yīng)該是E(4f)>E(5s)>E(4s)。所以答案選B。2、D【分析】由X、Y、Z、M、W為五種原子序數(shù)依次遞增的前36號元素,X、Y是同周期元素,原子序數(shù)相差1,價(jià)電子數(shù)之和為11可知,X為N元素、Y為O元素;Z為第三周期元素,價(jià)電子數(shù)為2,則Z為Mg元素;基態(tài)M原子有6個(gè)未成對電子,則M為Cr元素;W屬于ds區(qū)元素;有1個(gè)未成對電子,則W為Cu元素。
【詳解】
A項(xiàng);元素的非金屬性越強(qiáng);電負(fù)性越大,氧元素的非金屬性強(qiáng)于氮元素,則電負(fù)性:Y>X,故A錯(cuò)誤;
B項(xiàng)、W為Cu元素,位于周期表ⅠB族,銅原子失去一個(gè)電子形成Cu+離子,Cu+價(jià)電子排布式為3d10;故B錯(cuò)誤;
C項(xiàng)、硝酸銅為含有離子鍵和共價(jià)鍵的離子化合物,硝酸根離子中N原子的價(jià)層電子對數(shù)為3,N原子的雜化方式為sp2雜化;故C錯(cuò)誤;
D項(xiàng);水分子和氨分子中的氧原子和氮原子非金屬性強(qiáng);原子半徑小,分子間均存在氫鍵,二者都含有孤對電子,均可以作為配合物中的配體,故D正確;
故選D。
【點(diǎn)睛】
原子失去電子形成離子時(shí),不是按照構(gòu)造原理的能量大小失去電子,而是按照電子層的順序,先失去最外層的電子是解答關(guān)鍵,也是易錯(cuò)點(diǎn)。3、B【分析】【詳解】
A.CHBrClF分子中碳原子連接了四個(gè)不同的原子;故屬于手性碳原子,A正確;
B.PCl3中含有一對孤電子;其結(jié)構(gòu)為三角錐形,且P-Cl間以極性鍵結(jié)合,故屬于極性鍵構(gòu)成的極性分子,B錯(cuò)誤;
C.金屬的導(dǎo)電是通過層與層之間的自由移動(dòng)的電子的定向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的;C正確;
D.光氣的結(jié)構(gòu)如圖所示();其結(jié)構(gòu)中含有3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,故σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為3:1,D正確;
故選B。4、B【分析】【詳解】
A.同一周期內(nèi)元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折。當(dāng)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(shí),原子的能量較低,元素的第一電離能較大。P的3p3是半充滿,第一電離能:Cl>P>S;故A錯(cuò)誤;
B.同一主族元素從上到下,原子半徑增加,吸電子能力減弱,共價(jià)鍵的極性變小,共價(jià)鍵的極性:HF>HCl>HBr;故B正確;
C.NH3和水分子間形成氫鍵,在水中溶解度大,在水中的溶解度:CH43;故C錯(cuò)誤;
D.含氧酸中非羥基氧越多,酸性越強(qiáng),三種酸的非羥基氧分別是:0、1、2,酸性:HClO23;故D錯(cuò)誤;
故選B。5、B【分析】【詳解】
A.SO2、H2O、NH3都是極性分子;故不選A;
B.CH4、C2H4、C6H6都含有極性鍵C-H鍵;分子結(jié)構(gòu)對稱都是非極性分子,故選B;
C.N2、Cl2不含極性鍵;三氯甲烷是極性分子,故不選C;
D.H2O2、PCl3是極性分子,故不選D。6、C【分析】【詳解】
A.CS2中C形成2個(gè)σ鍵,價(jià)層電子對為2+=2,采用sp雜化,CS2為直線形;分子在碳為中心對稱,為非極性分子,故A錯(cuò)誤;
B.C2H2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為3:2;故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論;當(dāng)中心離子的配位數(shù)為6時(shí),配離子常呈八面體結(jié)構(gòu),此時(shí)各價(jià)電子對間斥力最小,故C正確;
D.水加熱到很高溫度都難分解是因水分子內(nèi)存在鍵能較大的O-H共價(jià)鍵;故D錯(cuò)誤;
故選C。7、A【分析】【詳解】
A.晶體會(huì)對X-射線發(fā)生衍射;而非晶體不會(huì)對X-射線發(fā)生衍射,則X-射線衍射實(shí)驗(yàn)是區(qū)別晶體與非晶體的最科學(xué)的方法,故A正確;
B.晶體具有以下特點(diǎn):有整齊規(guī)則的幾何外形;有固定的熔點(diǎn),有各向異性的特點(diǎn),只有同時(shí)具備這三個(gè)條件的才是晶體,非晶體也可以有規(guī)則幾何外形,故B錯(cuò)誤;
C.晶體能自發(fā)的呈現(xiàn)多面體外形;所以晶體有自范性,單晶體具有各向異性,而多晶體和非晶體往往不具有各向異性,故C錯(cuò)誤;
D.熔融態(tài)物質(zhì)凝固后一定得到晶體;如熔融態(tài)的玻璃凝固得到的是玻璃態(tài)物質(zhì),不屬于晶體,故D錯(cuò)誤;
故選A。8、B【分析】【分析】
【詳解】
等離子體具有很高的能量,很高的溫度,可以用等離子束切割金屬或者代替手術(shù)刀進(jìn)行外科手術(shù),故選B。二、多選題(共5題,共10分)9、AC【分析】【分析】
A.分子晶體如果是單質(zhì)中只存在非極性鍵;所以A錯(cuò);B.原子晶體中只存在共價(jià)鍵。
是正確的;故B正確;C.金屬晶體的熔沸點(diǎn)有高有低,如鎢的熔沸點(diǎn)很高,而金屬汞常溫下為液體,故C錯(cuò);D.稀有氣體的原子能形成分子晶體是正確的,故D正確。
【詳解】
所以本題的正確答案為:A.C。10、CD【分析】【詳解】
A.ls在K能層上;2s在L能層上,二者原子軌道能量不相近,不處于同一能級組,故A不符合題意;
B.2p在L能層上;3s在M能層上,二者原子軌道能量不相近,不處于同一能級組,故B不符合題意;
C.3s和3p都在M能層上;二者原子軌道能量相近,處于同一能級組,故C符合題意;
D.3d在M能層上;4s在N能層上,但由于4s的能量低于3d,電子在填充軌道時(shí),先填充4s軌道,在填充3d軌道,因此二者原子軌道能量相近,處于同一能級組,故D符合題意;
答案選CD。11、BD【分析】【詳解】
A.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式確定分子式為C3H4O3;故A正確;
B.雙鍵中含有一個(gè)σ鍵;一個(gè)π鍵;單鍵都是σ鍵,所以該分子中含有10個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,所以分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為10:1,故B錯(cuò)誤;
C.同種非金屬元素之間形成非極性鍵;不同非金屬元素之間形成極性鍵,所以C-C之間存在非極性鍵;C-H和C-O原子之間存在極性鍵,故C正確;
D.該分子C-O中C原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對,C原子為sp3雜化;C=O中C原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對,C原子雜化方式為sp2;故D錯(cuò)誤;
故選BD。
【點(diǎn)睛】
該分子C-O中C原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對、C=O中C原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對,根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷C原子雜化方式是解答關(guān)鍵。12、BC【分析】【詳解】
A.N2H4是極性分子;且能與水分子和乙醇分子形成氫鍵,因此其易溶于水和乙醇,故A正確;
B.N2H4分子中N原子采用sp3雜化;為四面體結(jié)構(gòu),因此所有原子不可能共平面,故B錯(cuò)誤;
C.N2H6Cl2溶液中存在電荷守恒:2c(N2H)+c(N2H)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),則2c(N2H)+c(N2H)-)+c(OH-);故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)H++N2H4?N2H的平衡常數(shù)K==故D正確;
故選:BC。13、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(xiàng)錯(cuò)誤;
B.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Zn分別位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,Zn2+數(shù)目為:S2-數(shù)目也為4;B選項(xiàng)正確;
C.ZnS晶體中,陽離子Zn2+的配位數(shù)是4;C選項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確;
答案選BD。三、填空題(共7題,共14分)14、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5;據(jù)此分析解答;
(2)根據(jù)Cl2分子的結(jié)構(gòu)式為Cl-Cl和Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5結(jié)合元素周期律分析判斷;
(3)NCl3分子的中心原子N上含有3個(gè)N-Clσ鍵;還含有1個(gè)孤電子對,據(jù)此分析解答;
(4)孤電子對與成鍵電子對間的排斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的排斥力;據(jù)此判斷鍵角的大??;結(jié)合氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響分析解答;
(5)根據(jù)物質(zhì)X的晶體結(jié)構(gòu)圖,結(jié)構(gòu)中含有等微粒,每個(gè)Pd原子周圍有6個(gè)Cl原子,根據(jù)均攤法計(jì)算Pd原子和Cl原子數(shù),同時(shí)判斷含有的數(shù);再根據(jù)化合價(jià)的代數(shù)和為0,計(jì)算Pd元素的化合價(jià);
(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物;說明Pd在四邊形的內(nèi)部,結(jié)合Y中Pd:Cl:N:H的數(shù)量比=1:2:2:6,分析判斷可能的結(jié)構(gòu)。
【詳解】
(1)基態(tài)Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5,其中存在未成對電子的能級為3p,該能級的軌道表示式為故答案為:
(2)A.Cl2分子的結(jié)構(gòu)式為Cl-Cl;分子中無π鍵,故A正確;
B.Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5;是p區(qū)主族元素,故B正確;
C.同一周期;從左到右,元素的第一電離能呈增大趨勢,但第IIA族;第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素,因此第一電離能:Cl>S,故C錯(cuò)誤;
D.元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,電負(fù)性:Cl>S;故D正確;
故答案為:ABD;
(3)NCl3分子的中心原子N上含有3個(gè)N-Clσ鍵,還含有1個(gè)孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為4,雜化方式是sp3,故答案為:sp3;
(4)孤電子對與成鍵電子對間的排斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的排斥力,NH3分子中存在孤電子對,使得鍵角小于NH4+的鍵角,NH3分子間存在氫鍵,使得氨氣的沸點(diǎn)高于N2沸點(diǎn),故答案為:小于;NH3分子間有氫鍵,N2分子間無氫鍵,致使NH3的沸點(diǎn)更高;
(5)根據(jù)物質(zhì)X的晶體結(jié)構(gòu)圖,結(jié)構(gòu)中含有等微粒,說明該晶體屬于離子晶體;根據(jù)圖示,每個(gè)Pd原子周圍有6個(gè)Cl原子,Pd的配位數(shù)為6,該晶胞中含有8×+6×=4個(gè)Pd原子,則含有24個(gè)Cl原子,同時(shí)含有8個(gè)根據(jù)化合價(jià)的代數(shù)和為0,其中Pd元素的化合價(jià)為=+4;故答案為:離子晶體;+4;6;
(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物,說明Pd在平面四邊形的內(nèi)部,配位數(shù)為4,根據(jù)Y中Pd:Cl:N:H的數(shù)量比=1:2:2:6,則結(jié)構(gòu)中含有1個(gè)Pd原子,2個(gè)Cl原子和2個(gè)氨分子,則該配合物Y的結(jié)構(gòu)可能為故答案為:
【點(diǎn)睛】
本題的難點(diǎn)為(5),要注意均攤法在晶胞結(jié)構(gòu)中的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是氯原子數(shù)目的計(jì)算,易錯(cuò)點(diǎn)為(6),要注意(6)中Pd的配位數(shù)與(5)中不一定相等?!窘馕觥緼BDsp3小于NH3分子間有氫鍵,N2分子間無氫鍵,氫鍵使NH3的沸點(diǎn)更高離子晶體+4615、略
【分析】【詳解】
(1)N原子全部連接單鍵時(shí),N原子采用sp3雜化,N原子連接的化學(xué)鍵中含有雙鍵時(shí),N原子采用sp2雜化,故答案為:sp2、sp3;
(2)由圖知,六個(gè)配體構(gòu)成八面體,后兩種物質(zhì)內(nèi)界均有2個(gè)氯原子、4個(gè)氨分子,其中2個(gè)氯原子的位置只有兩種:相對和相鄰,當(dāng)2個(gè)氯原子相對時(shí),其內(nèi)界結(jié)構(gòu)是對稱的,應(yīng)該是綠色的,即2個(gè)氯原子相鄰時(shí),其內(nèi)界結(jié)構(gòu)不對稱,應(yīng)該是紫色的,故其結(jié)構(gòu)為:【解析】①.sp2、sp3②.③.16、略
【分析】【分析】
由“Y原子的L層p軌道中有2個(gè)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(jià)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(gè)中心原子的共價(jià)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(jié)構(gòu)都是正四面體。
(2)C的最高價(jià)氧化物和Si的最高價(jià)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(qiáng)的電負(fù)性越大,電負(fù)性較大的是C,其+2價(jià)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.C⑩.1s22s217、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷雜化類型判斷微粒的構(gòu)型來解答,①CH4是正四面體結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu),⑥BF3是平面三角形分子⑦H2O是V形分子;
(2)根據(jù)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(jù)此判斷雜質(zhì)類型;
(3)①CH4是正四面體結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)不對稱;正負(fù)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(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),②C2H4中C原子采取sp2雜化,空間構(gòu)型為平面形分子,③C2H2中C原子采取sp雜化,空間構(gòu)型為直線形分子④NH3中氮原子采取sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形分子,⑤NH4+中氮原子采取sp3雜化,空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),⑥BF3中硼原子采取sp2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形分子⑦H2O中O原子采取sp3雜化;空間構(gòu)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(jié)構(gòu);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(jié)構(gòu);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(gè)σ鍵,為正四面體結(jié)構(gòu),只含C?H極性鍵,結(jié)構(gòu)對稱,為非極性分子;
②CH2═CH2中C上無孤對電子;每個(gè)C形成3個(gè)σ鍵,為平面結(jié)構(gòu),含C=C;C?H鍵,為非極性分子;
③CH≡CH中C上無孤對電子;每個(gè)C形成2個(gè)σ鍵,為直線結(jié)構(gòu),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(gè)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(gè)σ鍵,為正四面體結(jié)構(gòu),只含N?H鍵,為非極性分子;
⑥BF3中B上無孤對電子;形成3個(gè)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(gè)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?①⑤②.①④⑤⑦③.②⑥④.③⑤.②③⑥⑥.⑤⑦.④⑦18、略
【分析】試題分析:本題考查價(jià)電子軌道表示式的書寫;第一電離能的比較,配位鍵,雜化方式的判斷,氫鍵的應(yīng)用。
(1)B的原子序數(shù)為5,B原子核外有5個(gè)電子,基態(tài)B原子核外電子排布式為1s22s22p1,價(jià)電子排布式為2s22p1,價(jià)電子軌道表示式為Be的價(jià)電子排布式為2s2;較穩(wěn)定,B的第一電離能比Be小。
(2)氨硼烷的結(jié)構(gòu)式為B原子具有空軌道,N原子有孤電子對,N提供孤電子對與B共用,提供孤電子對的成鍵原子是N。
(3)①根據(jù)結(jié)構(gòu),每個(gè)B原子形成3個(gè)硼氧σ鍵且B上沒有孤電子對,B原子的雜化方式為sp2雜化。根據(jù)結(jié)構(gòu),常溫常壓下H3BO3分子間通過氫鍵締合,由于氫鍵具有飽和性,H3BO3分子難與H2O分子間形成氫鍵;加熱時(shí)部分H3BO3分子間氫鍵被破壞,H3BO3分子與水分子間形成氫鍵;所以硼酸在冷水中的溶解度小而加熱時(shí)溶解度增大。
②H3BO3分子中B原子有一個(gè)2p空軌道,能接受電子對,根據(jù)路易斯酸堿理論,硼酸是路易斯酸?!窘馕觥啃sp2硼酸分子間通過氫鍵締合,加熱時(shí),部分氫鍵被破壞硼酸分子中B原子有一個(gè)2p空軌道19、略
【分析】【詳解】
(1)鈷(Co)的核電荷數(shù)為27,基態(tài)鈷原子的價(jià)電子排布式為為3d74s2,Mn位于元素周期表的第四周期第ⅦB族,屬于d區(qū),故答案為:3d74s2;d。
(2)磷元素可以形成多種含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,偏磷酸的酸性最強(qiáng),次,亞,正依次減弱,PO43-的中P原子的價(jià)層電子對數(shù)為4,且不含孤對電子,所以空間構(gòu)型是正四面體,中心原子的雜化方式是sp3,故答案為:HPO3;正四面體;sp3。
(3)CoO和MnO都屬于離子晶體,離子半徑:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能,熔點(diǎn):CoO>MnO;故答案為:
CoO>MnO;CoO和MnO都屬于離子晶體,離子半徑:r(Mn2+)>r(Co2+);CoO的晶格能大于MnO的晶格能。
(4)PH3分子中磷原子形成了3個(gè)σ鍵,1個(gè)孤電子對,其價(jià)層電子對的總數(shù)是4,空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,是極性分子,NH3能與水分子形成氫鍵,所以在水中的溶解性NH3大于PH3,故答案為:極性;NH3能與水分子形成氫鍵,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小。
(5)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,X原子個(gè)數(shù)為:Y原子個(gè)數(shù)為:8,所以X為S2-,Y為Li+,設(shè)晶胞的邊長為bcm,cm,距離最近的兩個(gè)S2-的是面對角線的一般,面對角線為則距離最近的兩個(gè)S2-的距離為nm,故答案為:【解析】3d74s2dHPO3正四面體sp3CoO>MnOCoO和MnO都屬于離子晶體,離子半徑:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能極性NH3能與水分子形成氫鍵,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小20、略
【分析】【詳解】
(1)屬于分子的有①⑤⑧,①CO2⑤CS2中只含有極性鍵;⑧中既含極性鍵又含非極性共價(jià)鍵,①⑤分子都是直線形分子,正負(fù)電荷中心重合,屬于非極性分子;故答案為:①⑤。
(2)②NaCl是由鈉離子和氯離子構(gòu)成;③Na是由鈉離子和自由電子構(gòu)成,都含有金屬離子;故答案為:②③。
(3)⑧乙醇分子中羥基上的氧原子能形成氫鍵;故答案為:⑧。
(4)②NaCl⑦(NH4)2SO4都是由陰;陽離子構(gòu)成的離子晶體;故答案為:②⑦。
(5)④Si⑥金剛石都是由原子構(gòu)成的原子晶體;故答案為:④⑥。
(6)晶體的熔點(diǎn):原子晶體>離子晶體>金屬晶體>分子晶體,Si是原子晶體,熔點(diǎn)最高,CO2和CS2都是分子晶體,相對分子質(zhì)量越大熔點(diǎn)越高,Na的熔點(diǎn)低于100℃,所以熔點(diǎn)高到低的順序?yàn)椋孩埽劲冢劲郏劲荩劲?;故答案為:④>②>③>⑤>①?!窘馕觥竣?①⑤②.②③③.⑧④.②⑦⑤.④⑥⑥.④>②>③>⑤>①四、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共6分)21、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)別開來的實(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。【解析】稱取相同質(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、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共8分)22、略
【分析】【分析】
(1)Cu核外有29個(gè)電子,Cu失去最外層1個(gè)電子生成
(2)中,甲基中碳原子形成4個(gè)鍵,羧基中的碳原子形成3個(gè)鍵;
(3)單鍵全是鍵,雙鍵中有1個(gè)鍵和1個(gè)鍵;
(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu);黑球表示Cu原子;白球表示O原子;
(5)元素的電負(fù)性(或吸引電子的能力)強(qiáng)于元素;
【詳解】
(1)Cu核外有29個(gè)電子,Cu核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,Cu失去最外層1個(gè)電子生成基態(tài)核外電子排布式為
(2)中,甲基中碳原子形成4個(gè)鍵,無孤電子對,軌道的雜化類型是羧基中的碳原子形成3個(gè)鍵,無孤電子對,軌道的雜化類型是
(3)單鍵全是鍵,雙鍵中有1個(gè)鍵和1個(gè)鍵;的結(jié)構(gòu)式是分子中鍵與鍵的數(shù)目比6∶1;
(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),黑球表示Cu原子、白球表示O原子,晶胞中原子的配位數(shù)為4;
(5)因?yàn)樵氐碾娯?fù)性(或吸引電子的能力)強(qiáng)于元素,導(dǎo)致中的氮原子難以提供孤電子對與形成配位鍵,所以難以與形成配離子。【解析】(或)4因?yàn)樵氐碾娯?fù)性(或吸引電子的能力)強(qiáng)于元素,導(dǎo)致中的氮原子難以提供孤電子對與形成配位鍵23、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,A原子核外電子分占3個(gè)不同能級,且每個(gè)能級上排布的電子數(shù)相同,則A核外電子排布是1s22s22p2,所以A是C元素;C在周期表所有元素中電負(fù)性最大,則C是F元素;B原子最高能級的不同軌道都有電子,且自旋方向相同,原子序數(shù)比C大,比F小,則B是N元素;D位于周期表中第4縱列,則D為22號Ti元素;基態(tài)E原子M層全充滿,N層只有一個(gè)電子,則E核外電子排布是1s22s22p63s23p63d104s1;E是29號Cu元素,然后根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析可知A是C;B是N,C是F,D是Ti,E是Cu元素。
(1)A是C元素,C的最高價(jià)氧化物CO2分子高度對稱,正負(fù)電荷重心重合,因此CO2分子屬于非極性分子;
(2)B是N元素,與其同周期相鄰元素有C、O。一般情況下,同一周期元素原子序數(shù)越大,元素的第一電離能越大。但由于N原子最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同一周期相鄰元素,故C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘>O>C;氣態(tài)氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形,則該分子的中心原子的雜化軌道類型為sp3雜化;
(3)C是F元素;由于F元素非金屬性很強(qiáng),原子半徑小,所以HF分子之間除存在分子間作用力外,還存在氫鍵,增加了分子之間的吸引力,使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)增大,而同族其它元素的氫化物分子之間只有分子間作用力,因此HF的沸點(diǎn)在是同族元素氫化物沸點(diǎn)中最高的;
(4)同一周期元素;原子序數(shù)越大,原子半徑越小。A是C,B是N,C是F,所以原子半徑由大到小的順序?yàn)椋篊>N>F;
(5)D是Ti元素,屬于元素周期表d區(qū)元素;根據(jù)構(gòu)造原理可知其核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2,則其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為
(6)E是Cu元素,基態(tài)Cu原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1(或?qū)憺閇Ar]3d104s1)?!窘馕觥竣?非極性②.N>O>C③.sp3④.分子間有氫鍵⑤.C>N>F⑥.d⑦.⑧.1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)24、略
【分析】【詳解】
(1)基態(tài)鎵原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1,則其價(jià)電子排布式為4s24p1。答案為:4s24p1;
(2)鎵的第一電離能比第二電離能要小得多,由此可推知鎵的主要化合價(jià)為+1價(jià)。砷的價(jià)電子排布式為4s24p3,鎵的價(jià)電子排布式為4s24p1;則二者同周期且砷在鎵的右邊,電負(fù)性砷大。答案為:大;
(3)鎵的鹵化物的熔點(diǎn)都比較低,則應(yīng)形成分子晶體,GaCl3、GaBr3、GaI3的沸點(diǎn)依次升高,其變化原因是GaCl3、GaBr3、GaI3均為分子晶體,結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增強(qiáng)。答案為:GaCl3、GaBr3、GaI3均為分子晶體;結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增強(qiáng);
GaF3的相對分子質(zhì)量最小,但其熔點(diǎn)超過1000℃,則不適合用分子晶體解釋,可能的原因是GaF3為離子晶體。答案為:GaF3為離子晶體;
(4)①在700℃時(shí),(CH3)3Ga和AsH3反應(yīng),生成GaAs等,反應(yīng)的方程式為(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4。答案為:(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4;
②反應(yīng)物AsH3分子的幾何構(gòu)型與NH3類似,則為三角錐形,(CH3)3Ga中鎵原子的價(jià)層電子對數(shù)為3,且無孤對電子,由此可得出雜化方式為sp2。答案為:三角錐形;sp2;
(5)從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可以看出,As周圍有4個(gè)Ga原子,則配位數(shù)為4。1個(gè)晶胞中含有4個(gè)GaAs,由此可求出1個(gè)晶胞的質(zhì)量,再由晶胞參數(shù),即可求出晶胞的體積,從而求出晶體的密度為=g·cm-3。
答案為:4;
【點(diǎn)睛】
在判斷GaCl3、GaBr3、GaI
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