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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年人教B版選修3化學上冊階段測試試卷723考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、已知下列反應的平衡常數(shù):①H2(g)+S(s)H2S(g),K1;②S(s)+O2(g)SO2(g),K2;則反應H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)是A.K1+K2B.K1-K2C.K1×K2D.K1/K22、某物質的實驗式為PtCl4·2NH3,其水溶液不導電,加入AgNO3溶液也不產生沉淀,以強堿處理并沒有NH3放出,則關于此化合物的說法中正確的是A.Cl-和NH3分子均與Pt4+配位B.配合物中Cl-與Pt4+配位,而NH3分子不配位C.配合物中中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為6D.該配合物可能是平面正方形結構3、有機物CH3CH==CH—C≡CH中標有“·”的碳原子的雜化方式依次為A.sp、sp2、sp3B.sp3、sp、sp2C.sp2、sp、sp3D.sp3、sp2、sp4、烏洛托品在合成;醫(yī)藥、染料等工業(yè)中有廣泛用途;其結構如右圖。下列說法正確的是。
A.分子式為N4C6B.分子中的氮原子全部是sp2雜化C.分子中共形成4個六元環(huán)D.分子間存在氫鍵5、下列說法正確的是A.分子晶體中一定存在分子間作用力,不一定存在共價鍵B.因為水分子間存在氫鍵,所以水分子的穩(wěn)定性很好C.離子晶體一定含有金屬陽離子D.元素的非金屬性越強,其單質的活潑性一定越強6、對于A1型最密堆積的描述錯誤的是()A.A1型最密堆積晶體的晶胞也叫面心立方晶胞B.面心立方晶胞的每個頂點上和每個面的中心上都各有一個微粒C.平均每個面心立方晶胞中有14個微粒D.A1型最密堆積可用符號“ABCABC”表示7、下列結論中正確的是()A.氫化物的沸點順序是HF>H2O>NH3B.ⅤA族元素氫化物沸點順序AsH3>PH3>NH3C.過氧化鈉和氧化納中陰離子與陽離子個數(shù)比都是1:2D.干冰(CO2)和SiO2屬于同主族非金屬氧化物,所以物理性質相同8、下列有關晶體結構的說法不正確的是()A.圖1,在金剛石晶體中,最小的碳環(huán)上有6個碳原子B.圖2,在NaCl晶體中,與Na+距離最近且相等的Cl-形成正八面體C.圖3,在CaF2晶體中,Ca2+的配位數(shù)8D.圖4所示的金屬晶體的堆積模型為面心立方最密堆積,其空間利用率為74%評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)9、〔化學—選修3:物質結構與性質〕
早期發(fā)現(xiàn)的一種天然準晶顆粒由三種Al;Cu、Fe元素組成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)準晶是一種無平移周期序;但有嚴格準周期位置序的獨特晶體,可通過_____________方法區(qū)分晶體;準晶體和非晶體。
(2)基態(tài)鐵原子有________個未成對電子;三價鐵離子的電子排布式為:___________可用硫氰化鉀檢驗三價鐵離子,形成配合物的顏色為_____________
(3)新制備的氫氧化銅可將乙醛氧化為乙酸;而自身還原成氧化亞銅,乙醛中碳原子的雜化軌道類型為_________;一摩爾乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為:______________。乙酸的沸點明顯高于乙醛,其主要原因是:_______________________。氧化亞銅為半導體材料,在其立方晶胞內部有四個氧原子,其余氧原子位于面心和頂點,則該晶胞中有_____________個銅原子。
(4)鋁單質為面心立方晶體,其晶胞參數(shù)a=0.405nm,晶胞中鋁原子的配位數(shù)為____________。列式表示鋁單質的密度_______________g·cm-3(不必計算出結果)10、下表給出了14種元素的電負性:
運用元素周期律知識完成下列各題。
(1)同一周期中,從左到右,主族元素的電負性________;同一主族中,從上到下,元素的電負性________。所以主族元素的電負性隨原子序數(shù)遞增呈____________變化。
(2)短周期元素中,電負性最大的元素與氫元素形成的化合物屬于________化合物,用電子式表示該化合物的形成過程__________________________。
(3)已知:兩成鍵元素間的電負性差值大于1.7時,通常形成離子鍵,兩成鍵元素間的電負性差值小于1.7時,通常形成共價鍵。則Mg3N2、BeCl2、AlCl3、SiC中為離子化合物的是________,為共價化合物的是________。11、鉀的化合物廣泛存在于自然界中?;卮鹣铝袉栴}:
(1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象化描述。
(2)鉀的焰色反應為________色,發(fā)生焰色反應的原因是_____________________。
(3)疊氮化鉀(KN3)晶體中,含有的共價鍵類型有________________,N3-的空間構型為________。
(4)CO能與金屬K和Mn形成配合物K[Mn(CO)5],Mn元素基態(tài)原子的價電子排布式為________。12、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__________13、科學家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉化和利用。請回答下列問題:
(1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_______形象化描述。在基態(tài)14C原子中,核外存在_______對自旋相反的電子。
(2)CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為_______。
(3)一定條件下,CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結構(如下圖所示)的水合物晶體,其相關參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”。參數(shù)。
分子分子直徑/nm分子與H2O的結合能E/kJ·mol-1CH40.43616.40CO20.51229.91
①下列關于CH4和CO2的說法正確的是_______(填序號)。
a.CO2分子中含有2個σ鍵和2個π鍵。
b.CH4分子中含有極性共價鍵;是極性分子。
c.因為碳氫鍵鍵能小于碳氧鍵,所以CH4熔點低于CO2
d.CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp
②為開采深海海底的“可燃冰”,有科學家提出用CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結構的空腔直徑為0.586nm,根據(jù)上述圖表所提供的數(shù)據(jù)分析,提出該設想的依據(jù)是_______。14、固體電解質有廣泛的用途。研究發(fā)現(xiàn),晶體中有特殊結構為離子如提供快速遷移的寬敞通道或者有“點缺陷”,都能使其具有導電潛力。比如:圖所示的鋰超離子導體和圖所示的有“點缺陷”的NaCl。
根據(jù)所學知識回答下列問題:
(1)在變化“Cl+e-→Cl-”過程中,所得電子填充在基態(tài)Cl的________能級,此過程會_______填“吸收”或“釋放”能量。
(2)中B的雜化形式為__________,其等電子體為:___________任寫一種與其VSEPR模型相同,且有1對孤電子對的相對分子質量最小的分子是____________。
(3)圖所示晶胞中位于__________位置;若將晶體中形成寬敞通道的換成導電能力會明顯降低,原因是_____________。
(4)圖中,若缺陷處填充了則它____________填“是”或“不是”的晶胞,在NaCl晶體中,填充在堆積而成的___________面體空隙中。15、已知MgO的晶體結構屬于NaCl型。某同學畫出的MgO晶胞結構示意圖如圖所示,請改正圖中錯誤______
16、在工業(yè)上;通過含鋅礦石制取應用廣泛的鋅及其化合物。
(1)Zn在元素周期表中位于_____區(qū),其基態(tài)原子價電子排布式為________。
(2)[Zn(CN)4]2-常用于電鍍工業(yè)中,其中配位原子基態(tài)時核外電子的軌道表示式為_____,與CN-互為等電子體的粒子有_____、________(寫出兩種)。
(3)[Zn(CN)4]2-在水溶液中與甲醛(HCHO)溶液反應可制得HOCH2CN。甲醛分子的立體構型為________.中心原子雜化方式為________;HOCH2CN中元素電負性由大到小的順序_______,1molHOCH2CN分子中,含有σ鍵的數(shù)為_________。
(4)ZnS和HgS晶體在巖漿中先晶出的是________,其原因是___________。
(5)ZnO的一種晶體結構與金剛石類似,4個鋅原子占據(jù)金剛石中晶胞內四個碳原子的位置,則該氧化物的密度為______g/cm3(設晶胞參數(shù)為apm,NA表示阿伏伽德羅常數(shù))評卷人得分三、有機推斷題(共8題,共16分)17、Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,其余的均為短周期主族元素;Y原子的價電子(外圍電子)排布為msnmpn;②R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);③Q;X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4.請回答下列問題:
(1)Z2+的核外電子排布式是________。
(2)在[Z(NH3)4]2+離子中,Z2+的空軌道接受NH3分子提供的________形成配位鍵。
(3)Q與Y形成的最簡單氣態(tài)氫化物分別為甲;乙;下列判斷正確的是________。
a.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點:甲>乙。
b.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點:甲<乙。
c.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點:甲<乙。
d.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點:甲>乙。
(4)Q;R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序為________(用元素符號作答)。
(5)Q的一種氫化物相對分子質量為26;其中分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為________,其中心原子的雜化類型是________。
(6)若電子由3d能級躍遷至4p能級時,可通過光譜儀直接攝取________。A.電子的運動軌跡圖像B.原子的吸收光譜C.電子體積大小的圖像D.原子的發(fā)射光譜(7)某元素原子的價電子構型為3d54s1,該元素屬于________區(qū)元素,元素符號是________。18、A、B、C、D,E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關信息如下表:。元素相關信息A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等D原子半徑在同周期元素中最大E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子H是我國使用最早的合金中的最主要元素
請用化學用語填空:
(1)A元素位于元素周期表第_______周期_______族;B元素和C元素的第一電離能比較,較大的是________,C元素和F元素的電負性比較,較小的是________。
(2)B元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物的分子模型為________,B元素所形成的單質分子鍵與π鍵數(shù)目之比為________。
(3)G元素的低價陽離子的離子結構示意圖是________,F(xiàn)元素原子的價電子的軌道表示式是________,H元素的基態(tài)原子核外電子排布式的________。
(4)G的高價陽離子的溶液與H單質反應的離子方程式為_________________;與E元素成對角線關系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性,寫出該兩性物質與D元素的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式:_________________。19、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p軌道上僅有兩個未成對電子,B的3p軌道上有空軌道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中電負性最大的,D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅。試回答:
(1)A的價電子軌道排布圖為______________________________;B的電子排布式為_________;C的價電子排布式為____________;D的原子結構示意圖為__________。
(2)已知D與H原子能形成一種高能量的分子D2H2,其中D原子滿足8電子結構特征,則該分子的電子式為_____________,含有_____個σ鍵和_____個π鍵。
(3)B的原子核外電子運動狀態(tài)________有多少種,原子軌道數(shù)為______,能級數(shù)__________,電子占據(jù)的最高能層符號為_________。
(4)四種元素最高價氧化物水化物酸性由強到弱的是(用對應化學式回答)____________________。20、已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3;Z元素可以形成負一價離子。請回答下列問題:
(1)X元素原子基態(tài)時的電子排布式為__________,該元素的符號是__________。X與同周期鹵族元素的第一電離能比較,較大的是____________________(填元素符號)。
(2)Y元素原子的價層電子的電子排布圖為________,該元素的名稱是__________。
(3)X與Z可形成化合物XZ3,XZ3分子的VSEPR模型為____________________。
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3,產物還有ZnSO4和H2O,該反應的化學方程式是___________________。
(5)XY43-的空間構型為__________,與其互為等電子體的一種分子__________。
(6)X的某氧化物的分子結構如圖所示。
該化合物的化學式為___________,X原子采取___________雜化。21、短周期元素X;Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大。已知:X的最外層電子數(shù)是次外層的2倍;在地殼中Z的含量最大,W是短周期元素中原子半徑最大的主族元素,Q的最外層比次外層少2個電子。請回答下列問題:
(1)X的價層電子排布式是___,Q的原子結構示意圖是____。
(2)Y、Z兩種元素中,第一電離能較大的是(填元素符號)_____,原因是______。
(3)Z、W、Q三種元素的簡單離子的半徑從小到大排列的是________。
(4)關于Y、Z、Q三種元素的下列有關說法,正確的有是_______;
A.Y的軌道表示式是:
B.Z;Q兩種元素的簡單氫化物的穩(wěn)定性較強的是Z
C.Z;Q兩種元素簡單氫化物的沸點較高的是Q
D.Y常見單質中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是1:2
(5)Q與Z形成的化合物QZ2,中心原子Q的雜化類型是_____,QZ2易溶于水的原因是________。22、W;X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)依次增大。其中Y原子的L電子層中;成對電子與未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無空軌道;X原子的L電子層中未成對電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道;W、Z的原子序數(shù)相差10,且Z原子的第一電離能在同周期中最低。
(1)寫出下列元素的元素符號:W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子與Y原子都達到8電子穩(wěn)定結構,則XY分子中X和Y原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是____;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價鍵的主要類型有____。
(3)XY2與ZYW反應時,通過控制反應物的物質的量之比,可以得到不同的產物,相同條件下,在水中溶解度較小的產物是________(寫化學式)。
(4)寫出Z2Y2的電子式:____________。23、周期表中的五種元素A、B、D、E、F,原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpn;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子;D是一種富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d軌道中有10個電子;F位于第六周期;與Cu同族,其單質在金屬活動性順序表中排在末位。
(1)寫出E的基態(tài)原子的價層電子排布式___________。
(2)A、B形成的AB﹣常作為配位化合物中的配體,其A原子的雜化方式為________,AB﹣中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。
(3)FD3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強,易溶于水和乙醇,無論是固態(tài)、還是氣態(tài),它都是以二聚體F2D6的形式存在,依據(jù)以上信息判斷FD3,晶體的結構屬于____晶體,寫出F2D6的結構式________。
(4)E、F均能與AB﹣形成配離子,已知E與AB﹣形成的配離子為正四面體形。F(+1價)與AB形成的配離子為直線形,工業(yè)上常用F和AB﹣形成的配離子與E反應來提取F單質,寫出E置換F的離子方程式_________________。
(5)F單質的晶體為面心立方最密堆積,若F的原子半徑為anm,F(xiàn)單質的摩爾的的質量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求F單質的密度為______g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)24、原子序數(shù)依次增大的X;Y、Z、Q、E五種元素中;X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,Z是地殼內含量(質量分數(shù))最高的元素,Q原子核外的M層中只有兩對成對電子,E元素原子序數(shù)為29。
用元素符號或化學式回答下列問題:
(1)Y在周期表中的位置為__________________。
(2)已知YZ2+與XO2互為等電子體,則1molYZ2+中含有π鍵數(shù)目為___________。
(3)X、Z與氫元素可形成化合物XH2Z,XH2Z分子中X的雜化方式為_________________。
(4)E原子的核外電子排布式為__________;E有可變價態(tài),它的某價態(tài)的離子與Z的陰離子形成晶體的晶胞如圖所示,該價態(tài)的化學式為____________。
(5)氧元素和鈉元素能夠形成化合物F,其晶胞結構如圖所示(立方體晶胞),晶體的密度為ρg··cm-3,列式計算晶胞的邊長為a=______________cm(要求列代數(shù)式)。評卷人得分四、原理綜合題(共4題,共40分)25、硼及其化合物在工農業(yè)生產中具有廣泛應用。
請回答下列問題:
(1)基態(tài)B原子的價電子排布圖___;B屬于元素周期表中的___區(qū)元素。
(2)NaBO2可用于織物漂白。
①第二周期中第一電離能介于B和O之間的元素為___(填元素符號)。
②BO2-的空間構型為____;寫出兩種與其互為等電子體的分子的化學式:____。
(3)BF3和F-可以形成BF4-,BF3和BF4-中B原子的雜化方式分別為_____;____。
(4)立方BN和立方AlN均為原子晶體;結構相似,BN的熔點高于AlN的原因為______。
(5)一種新型輕質儲氫材料的晶胞結構如圖所示:
①該化合物的化學式為____。
②設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的密度為___g·cm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。26、銅是人類最早使用的金屬之一;其單質及化合物具有廣泛的用途。
(1)基態(tài)銅原子核外有________對自旋相反的電子。
(2)青銅是銅與錫或鉛等元素按一定比例熔鑄而成的合金。第一電離能I1(Sn)____________I1(Pb)(填“大于”或“小于”)。
(3)新制的Cu(OH)2能夠溶解于濃氨水中;反應的離子方程式是____________________________________;
(4)利用銅片表面催化反應;我國研究人員用六炔基苯為原料,在世界上首次通過化學方法獲得全碳材料—石墨炔薄膜(結構片段如圖所示),開辟了人工化學合成碳同素異形體的先例。石墨炔中碳原子_________________________的雜化方式。
(5)CuCl的鹽酸溶液能吸收CO形成氯化羰基亞銅(I);可用于定量測定氣體混合物中CO的含量。氯化羰基亞銅(I)中含___________σ鍵數(shù)目。
(6)Cu2O可用于半導體材料。
①Cu2O晶胞(如圖所示)中,O原子的配位數(shù)為________________;a位置Cu+坐標為(0.25,0.25,0.75),則b位置Cu+坐標_______________________。
②Cu2S與Cu2O具有相似晶體結構,則兩者的熔點是Cu2O比Cu2S的_________(填“高”或“低”),請解釋原因___________________。27、微量元素硼對植物生長及人體健康有著十分重要的作用;也廣泛應用于新型材料的制備。
基態(tài)硼原子的價電子軌道表達式是______。與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序為______。
晶體硼單質的基本結構單元為正二十面體,其能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形,這種性質稱為晶體的______。
的簡單氫化物不能游離存在,常傾向于形成較穩(wěn)定的或與其他分子結合。
分子結構如圖,則B原子的雜化方式為______。
氨硼烷被認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______,寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子______填化學式
以硼酸為原料可制得硼氫化鈉它是有機合成中的重要還原劑。的立體構型為______。28、Fe;Ni、Pt在周期表中同族;該族元素的化合物在科學研究和實際生產中有許多重要用途。
(1)①Fe在元素周期表中的位置為________。
②已知FeO晶體晶胞結構如NaCl型,F(xiàn)e2+的價層電子排布式為________,陰離子的配位數(shù)為_______。
③K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中,屬于第二周期元素的電負性由小到大的順序是_______。
④把氯氣通入黃血鹽(K4[Fe(CN)6])溶液中,得到赤血鹽(K3[Fe(CN)6]),該反應的化學方程式為________。
(2)鉑可與不同的配體形成多種配合物。分子式為[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配體是______;該配合物有兩種不同的結構,其中呈橙黃色的物質的結構比較不穩(wěn)定,在水中的溶解度大;呈亮黃色的物質的結構較穩(wěn)定,在水中的溶解度小,下圖圖1所示的物質中呈亮黃色的是______(填“A”或“B”),理由是________。
(3)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料,其晶胞結構如上圖圖2所示。儲氫原理為:鑭鎳合金吸咐H2,H2解離為H儲存在其中形成化合物。若儲氫后,氫原子占據(jù)晶胞中上下底面的棱心和上下底面的面心,則形成的儲氫化合物的化學式為_______。評卷人得分五、實驗題(共1題,共4分)29、現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一種為橙黃色,另一種為紫紅色。請設計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來_____________________________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【詳解】
H2(g)+S(s)H2S(g)的平衡常數(shù)K1=S(s)+O2(g)SO2(g)的平衡常數(shù)K2=反應H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)K==故選D。
【點睛】
解答本題的關鍵是正確書寫平衡常數(shù)表達式,需要注意的是平衡常數(shù)及其單位與化學計量數(shù)有關。2、A【分析】【分析】
某物質的實驗式為PtCl4·2NH3,其水溶液不導電,則表明在水溶液中不能電離出離子;加入AgNO3溶液也不產生沉淀,說明Cl-全部在配合物的內界;以強堿處理并沒有NH3放出,說明NH3全部為配體。
【詳解】
A.由以上分析可知,Cl-和NH3全部在配合物的內界,均與Pt4+形成配位鍵;A正確;
B.若NH3分子與Pt4+不配位,則以強堿處理會放出NH3;與題意不符,B不正確;
C.NH3分子不帶電;所以配合物中中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)不相等,C不正確;
D.該配合物的配體為6;不可能是平面正方形結構,D不正確;
故選A。3、D【分析】【分析】
根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化方式,價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù),如果價層電子對個數(shù)是4,則C原子采用sp3雜化,如果價層電子對個數(shù)是3,則C原子采用sp2雜化;如果價層電子對個數(shù)是2,則C原子采用sp雜化。
【詳解】
甲基上C原子含有4個σ鍵,則C原子采用sp3雜化,碳碳雙鍵兩端的C原子含有3個σ鍵,則C原子采用sp2雜化;碳碳三鍵兩端的C原子含有2個σ鍵,則C原子采用sp雜化,故選D。
【點睛】
本題考查原子雜化方式判斷,明確價層電子對互斥理論是解本題關鍵,知道價層電子對個數(shù)的計算方法。4、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)烏洛托品的結構簡式可知該分子的分子式為C6H12N6;A項錯誤;
B.分子中的氮原子形成3個δ鍵,還有一對孤對電子,所以氮原子全部是sp3雜化;B項錯誤;
C.根據(jù)結構簡式可知;分子中共形成4個六元環(huán),C項正確;
D.氮原子上沒有氫原子;根據(jù)氫鍵的形成條件,該分子中分子間不存在氫鍵,D項錯誤;
答案選C。5、A【分析】【詳解】
A.分子晶體中一定存在分子間作用力;不一定存在共價鍵,如稀有氣體,由單原子分子構成,分子中沒有化學鍵,故A正確;
B.氫鍵影響水的沸點高低;與水的穩(wěn)定性無關,影響穩(wěn)定性的因素是共價鍵,故B錯誤;
C.離子晶體不一定含有金屬陽離子,如NH4Cl;故C錯誤;
D.元素的非金屬性越強;其單質的活潑性不一定越強,如氮氣分子,由于氮分子鍵能大,分子穩(wěn)定,故D錯誤;
故選A。6、C【分析】【詳解】
A.A1型最密堆積晶體的晶胞中微粒位于晶胞的每個頂點和面心;所以也叫面心立方晶胞,A正確;
B.面心立方晶胞的每個頂點上和每個面的中心上都各有一個微粒;B正確;
C.根據(jù)均攤法,平均每個面心立方晶胞中有=4個微粒;C錯誤;
D.面心立方晶胞在三維空間里以密置層采取ABCABC堆積;D正確;
故答案為C。7、C【分析】【詳解】
A.常溫下水是液體,而HF是氣體,沸點H2O>HF;故A錯誤;
B.由于氨氣分子間存在氫鍵,導致沸點反常,所以氫化物沸點順序為NH3>AsH3>PH3;故B錯誤;
C.過氧化鈉是由鈉離子和過氧根離子構成;氧化鈉由鈉離子和氧離子構成,陰離子與陽離子個數(shù)比都是1:2,故C正確;
D.干冰是分子晶體;二氧化硅為原子晶體,二者物理性質不同,故D錯誤;
故答案為C。8、D【分析】【分析】
【詳解】
A.由結構示意圖可知;在金剛石的空間網狀結構中,由共價鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個C原子,A選項正確;
B.氯化鈉晶體中,距Na+最近的Cl-是6個;即鈉離子的配位數(shù)是6,6個氯離子形成正八面體結構,B選項正確;
C.在CaF2晶體中,Ca2+位于晶胞的頂點和面心,1個Ca2+周圍有8個等距離、最近的F-,即Ca2+的配位數(shù)為8;C選項正確;
D.圖4所示的金屬晶體的堆積模型為六方最密堆積模型;不是面心立方最密堆積,其空間利用率為74%,D選項錯誤;
答案選D。二、填空題(共8題,共16分)9、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)從外觀無法區(qū)分三者;但用X光照射揮發(fā)現(xiàn):晶體對X射線發(fā)生衍射,非晶體不發(fā)生衍射,準晶體介于二者之間,因此通過有無衍射現(xiàn)象即可確定;
(2)26號元素Fe基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p43d64s2,基態(tài)Fe原子核外處在能量最高的能級為3d,排布了6個電子,有6種不同的運動狀態(tài),可知在3d上存在4個未成對電子,失去電子變?yōu)殍F離子時,三價鐵離子的電子排布式為1s22s22p63s23p43d5;可用硫氰化鉀檢驗三價鐵離子,形成配合物的顏色為血紅色;
(3)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;1個乙醛分子含有6個σ鍵和一個π鍵,則1mol乙醛含有6molσ鍵,即6NA個σ鍵;乙酸分子間可形成氫鍵,乙醛不能形成氫鍵,所以乙酸的沸點高于乙醛;該晶胞中O原子數(shù)為4×1+6×1/2+8×1/8=8,由Cu2O中Cu和O的比例可知該晶胞中銅原子數(shù)為O原子數(shù)的2倍;即為16個;
(4)在Al晶體的一個晶胞中與它距離相等且最近的Al原子在通過這個頂點的三個面心上;面心占1/2
,通過一個頂點可形成8個晶胞,因此該晶胞中鋁原子的配位數(shù)為8×3×1/2=12;一個晶胞中Al原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,因此Al的密度ρ=m/V=
考點:考查晶體的性質、原子核外電子排布規(guī)律、共價鍵類型、氫鍵、雜化類型、配位數(shù)及密度的計算【解析】X射線衍射4個1s22s22p63s23p43d5血紅色sp3、sp26NA乙酸的分子間存在氫鍵,增加了分子之間的相互作用161210、略
【分析】【分析】
根據(jù)表格電負性大小關系得出同一周期;同一主族的電負性變化規(guī)律;短周期元素中,電負性最大的元素為F根據(jù)電負性差值來判斷離子化合物還是共價化合物。
【詳解】
(1)同一周期中;從左到右,主族元素的電負性逐漸增大;同一主族中,從上到下,元素的電負性逐漸減小。所以主族元素的電負性隨原子序數(shù)遞增呈周期性變化;故答案為:逐漸增大;逐漸減小;周期性。
(2)短周期元素中,電負性最大的元素為F,與氫元素形成的化合物(HF)屬于共價化合物,用電子式表示該化合物的形成過程+故答案為:共價;+
(3)Mg3N2:兩者電負性之差3.0-1.2=1.8>1.7,是離子化合物;BeCl2:兩者電負性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共價化合物;AlCl3:兩者電負性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共價化合物;SiC:兩者電負性之差2.5-1.8=0.7<1.7,是共價化合物;因此為離子化合物的是Mg3N2,為共價化合物的是BeCl2、AlCl3、SiC;故答案為:Mg3N2;BeCl2、AlCl3;SiC。
【點睛】
根據(jù)電負性的大小差值判斷化合物類型?!窘馕觥恐饾u增大逐漸減小周期性共價+Mg3N2BeCl2、AlCl3、SiC11、略
【分析】【詳解】
(1);處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用電子云形象化描述;
故答案為電子云;
(2);鉀的焰色反應為紫色。發(fā)生焰色反應;是由于電子從較高能級躍遷到較低能級時釋放能量,釋放的能量以光的形式呈現(xiàn);
故答案為紫色;電子從較高能級躍遷到較低能級時釋放能量;釋放的能量以光的形式呈現(xiàn);
(3)、根據(jù)氮原子的結構,疊氮化鉀晶體中含有的共價鍵類型有σ鍵和π鍵。N3-與CO2是等電子體,等電子體的結構相似,CO2的結構為直線形,則N3-的空間構型為直線形;
故答案為σ鍵和π鍵;直線形;
(4)、Mn元素基態(tài)原子核外有25個電子,電子排布式為[Ar]3d54s2,故其價電子排布式為3d54s2?!窘馕觥竣?電子云②.紫③.電子由較高能級躍遷到較低能級時,以光的形式釋放能量④.σ鍵和π鍵⑤.直線形⑥.3d54s212、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型來解答,①CH4是正四面體結構,②C2H4是平面形分子③C2H2是直線形分子④NH3是三角錐形分子,⑤NH4+是正四面體結構,⑥BF3是平面三角形分子⑦H2O是V形分子;
(2)根據(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)此判斷雜質類型;
(3)①CH4是正四面體結構,②C2H4是平面形分子③C2H2是直線形分子④NH3是三角錐形分子,⑤NH4+是正四面體結構,⑥BF3是平面三角形分子⑦H2O是V形分子;
(4)判斷分子中能否有提供孤電子對和空軌道的粒子;以此來解答;
(5)不同原子間形成極性鍵;同種原子間形成非極性鍵;結構不對稱;正負電荷中心重疊的分子為極性分子。
【詳解】
(1)①CH4中C原子采取sp3雜化,空間構型為正四面體結構,②C2H4中C原子采取sp2雜化,空間構型為平面形分子,③C2H2中C原子采取sp雜化,空間構型為直線形分子④NH3中氮原子采取sp3雜化,空間構型為三角錐形分子,⑤NH4+中氮原子采取sp3雜化,空間構型為正四面體結構,⑥BF3中硼原子采取sp2雜化,空間構型為平面三角形分子⑦H2O中O原子采取sp3雜化;空間構型為V形分子,呈正四面體的是:①⑤;
(2)①CH4中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4,所以采取sp3雜化;
②C2H4中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+0=3,所以采取sp2雜化;
③C2H2中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+0=2;所以采取sp雜化;
④NH3中氮原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+1=4,所以采取sp3雜化;
⑤NH4+中氮原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4,所以采取sp3雜化;
⑥BF3中B原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+0=3,所以采取sp2雜化;
⑦H2O中O原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+2=4,所以采取sp3雜化;
所以中心原子軌道為sp3雜化的是①④⑤⑦,中心原子軌道為sp2雜化的是②⑥;為sp雜化的是③;
(3)①CH4是正四面體結構;所有原子不共面也不共線;
②C2H4是平面形分子;所有原子共平面而不共線;
③CH≡CH是直線形分子;所有原子共平面也共線;
④NH3是三角錐形分子;所有原子不共面也不共線;
⑤NH4+是正四面體結構;所有原子不共面也不共線;
⑥BF3是平面三角形分子;所有原子共平面而不共線;
⑦H2O是V形分子;所有原子共平面而不共線;
所有原子共平面的是:②③⑥;
(4)①CH4中無孤對電子;
②CH2═CH2中上無孤對電子;
③CH≡CH中無孤對電子;
④NH3中N上有1對孤對電子;無空軌道;
⑤NH4+中N提供孤電子對,H+提供空軌道;二者都能形成配位鍵;
⑥BF3中無孤對電子;
⑦H2O中O上有2對孤對電子;無空軌道;
粒子存在配位鍵的是⑤;
(5)①CH4中C上無孤對電子;形成4個σ鍵,為正四面體結構,只含C?H極性鍵,結構對稱,為非極性分子;
②CH2═CH2中C上無孤對電子;每個C形成3個σ鍵,為平面結構,含C=C;C?H鍵,為非極性分子;
③CH≡CH中C上無孤對電子;每個C形成2個σ鍵,為直線結構,含C≡C;C?H鍵,為非極性分子;
④NH3中N上有1對孤對電子;N形成3個σ鍵,為三角錐型,只含N?H鍵,為極性分子;
⑤NH4+中N上無孤對電子;N形成4個σ鍵,為正四面體結構,只含N?H鍵,為非極性分子;
⑥BF3中B上無孤對電子;形成3個σ鍵,為平面三角形,只含B?F鍵,為非極性分子;
⑦H2O中O上有2對孤對電子;O形成2個σ鍵,為V型,含O?H極性鍵,為極性分子;
含有極性鍵的極性分子的是:④⑦?!窘馕觥竣?①⑤②.①④⑤⑦③.②⑥④.③⑤.②③⑥⑥.⑤⑦.④⑦13、略
【分析】(1)
處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概念密度分布可用電子云形象化描述;基態(tài)14C原子的軌道表示式為核外存在2對自旋相反的電子;
(2)
CH4中C為-4價、H為+1價,電負性:CH;非金屬性:OC,電負性:OC.H、O三種元素電負性由小到大的順序為:HCO;
(3)
①a.CO2的結構式為O=C=O,CO2分子中含有2個σ鍵和2個π鍵;a項正確;
b.CH4分子中含極性共價鍵,由于CH4為正四面體結構,CH4分子中正電荷中心和負電荷中心重合,CH4為非極性分子,b項錯誤;
c.CH4的相對分子質量小于CO2的相對分子質量,CH4分子間作用力小于CO2分子間作用力,CH4的熔點低于CO2;c項錯誤;
d.CH4中碳原子采取sp3雜化,CO2中碳原子采取sp雜化;d項正確;答案選ad;
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),CO2的分子直徑(0.512nm)小于籠狀結構的空腔直徑(0.586nm),CO2與H2O的結合能(29.91kJ/mol)大于CH4與H2O的結合能(16.40kJ/mol),所以可用CO2置換“可燃冰”中的CH4?!窘馕觥侩娮釉?H、C、OadCO2的分子直徑小于籠狀空腔直徑,且與H2O的結合力大于CH414、略
【分析】【分析】
根據(jù)晶胞的圖形,可用均攤法進行計算,結合題給化學式、原子團,可判斷各小球代表的粒子;圖(a)晶體中因大體積陰離子BF4-而具有了為離子如提供快速遷移的寬敞通道,圖(b)晶體具有為離子如提供快速遷移的“點缺陷”;兩者都具有導電潛力。在此認識基礎上,運用物質結構的基礎知識可解各小題。
【詳解】
(1)氯元素核電荷數(shù)為17,Cl的價電子排布式為3s23p5,Cl+e-→Cl-,得到穩(wěn)定的Cl-;釋放能量,因此所得電子填充在基態(tài)的3p能級,此過程會釋放能量。本題正確答案為:3p;釋放;
(2)BF4-中B成鍵電子對數(shù)為4,雜化形式為sp3;等電子體具有相同的價電子數(shù)和原子數(shù),BF4-價電子數(shù)為32,原子數(shù)為5,其等電子體可以為CCl4。BF4-的VSEPR模型為四面體,具有四面體空間構型,且有l(wèi)對孤電子對的分子成鍵電子對數(shù)為4-1=3,相對分子質量最小的分子是NH3。答案為:sp3;CCl4;NH3
(3)一個Li3SBF4晶胞中含有3個Li+,所以Li+位于棱心位置(12×=3);若將晶體中BF4-換成F-,導電能力會明顯降低,原因是陰離子體積變小,為Li+提供的快速遷移通道變窄,致其難以遷移。答案為:棱心;陰離子體積變小,為Li+提供的快速遷移通道變窄;致其難以遷移;
(4)在氯化鈉晶體中Na+最近的Cl-是的上下左右前后六個頂點依次相連便是八面體,圖(6)中,若缺陷處填充了Na+,它并不是NaCl的完整晶胞;在NaCl晶體中,Na+填充在Cl-堆積而成的八面體空隙中。答案為:不是;八。
【點睛】
圖所示的鋰超離子導體
1、如果按粒子相對大小來分辨粒子的種類,容易出錯,此題應從題給化學式(Li3SBF4)及離子的種類;結合圖中各種粒子的數(shù)目來判斷。
2、圖中最小的球表示的是硫,不在圖示的六面體的頂點上,但每個硫相對頂點的位置是相同的,故可按假設都在頂點去計算;或通過觀察判斷出只有一個硫位于六面體內?!窘馕觥酷尫爬庑年庪x子體積變小,為提供的快速遷移通道變窄,致其難以遷移不是八15、略
【分析】【詳解】
NaCl型晶胞為面心立方結構;已知陽離子和陰離子是交替排列,所以5;7、8、9號4個球都是白球是不正確的,應該將8號白球改為灰球,故答案為:8號白球改為灰球。
【點睛】
掌握氯化鈉型晶胞結構特點是解題的關鍵,平時的學習中需要多積累。【解析】8號白球改為灰球16、略
【分析】【詳解】
(1)Zn為30號元素,價電子排布式為3d104s2,在元素周期表中位于ds區(qū),故答案為ds;3d104s2;
(2)[Zn(CN)4]2-常用于電鍍工業(yè)中,其中配位原子為C原子,基態(tài)時核外電子的軌道表示式為與CN-互為等電子體的粒子有CO和N2,故答案為CO和N2;
(3)甲醛分子中的C原子是sp2雜化,立體構型為平面三角形,根據(jù)電負性的變化規(guī)律,同一周期從左到右,電負性逐漸增大,同一主族,從上到下,電負性逐漸減小,HOCH2CN中元素電負性由大到小的順序為O>N>C>H,HOCH2CN的結構簡式為HOCH2C≡N,1molHOCH2CN分子中,含有σ鍵6mol,故答案為平面三角形;sp2;O>N>C>H;6NA;
(4)Zn2+半徑小于Hg2+半徑,ZnS晶格能大于HgS的晶格能,ZnS和HgS晶體在巖漿中先晶出ZnS,故答案為ZnS;Zn2+半徑小于Hg2+半徑;ZnS晶格能大于HgS的晶格能;
(5)ZnO的一種晶體結構與金剛石類似,4個鋅原子占據(jù)金剛石中晶胞內四個碳原子的位置,根據(jù)晶胞結構可知,1mol晶胞中含有4molO原子和4molZn原子,1mol晶胞的質量為324g,則該氧化物的密度為=×1030g/cm3,故答案為×1030。
點睛:本題考查了物質結構和性質,明確構造原理、雜化方式的判斷、晶胞計算的方法是解題的關鍵。本題的難點是(5),要熟悉金剛石的晶胞結構?!窘馕觥縟s3d104s2CON2平面三角形sp2O>N>C>H6NAZnSZn2+半徑小于Hg2+半徑,ZnS晶格能大于HgS的晶格能×1030三、有機推斷題(共8題,共16分)17、略
【分析】Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,Z為銅元素,其余的均為短周期主族元素;Y原子的價電子(外圍電子)排布為msnmpn,n=2,Y是C或Si;②R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);③Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4,因此Q為碳元素,則R為氮元素,X為氧元素,Y為硅元素。(1)Z為銅,其核外電子排布式為[Ar]3d104s1,失去2個電子,即為銅離子,其核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)配位鍵形成時,銅離子提供空軌道,氨分子中的氮原子提供孤電子對。(3)甲為甲烷,乙為硅烷,同主族元素對應氫化物越向上越穩(wěn)定,沸點越向下越高(不含分子間氫鍵時),所以b選項正確。(4)第一電離能氮比碳高,因為氮元素原子核外電子p軌道為半充滿結構,硅的第一電離能最小,即第一電離能大小順序是Si54s1,該元素是24號元素,為Cr,屬于d區(qū)元素?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d9孤電子對bSi18、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子,則A為碳元素;E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1,則E為Al元素;D原子半徑在同周期元素中最大,且原子序數(shù)小于Al,大于碳,故處于第三周期ⅠA族,則D為Na元素;C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等,原子序數(shù)小于Na,原子核外電子排布為1s22s22p4,則C為O元素;B的原子序數(shù)介于碳、氧之間,則B為N元素;G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則G為Fe元素;F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反,外圍電子排布為ns2np5;結合原子序數(shù)可知,F(xiàn)為Cl元素;H是我國使用最早的合金中的最主要元素,則H為Cu元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;A為碳元素,B為N元素;C為O元素;D為Na元素;E為Al元素;F為Cl元素;G為Fe元素;H為Cu元素。
(1)A為碳元素;位于元素周期表第二周期ⅣA族,N元素原子2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于O元素;O與Cl形成的化合物中O元素表現(xiàn)負價,對鍵合電子的吸引能力更強,故Cl的電負性較小,故答案為二;ⅣA;N;Cl;
(2)N元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物為NH3;分子構型為三角錐形,N元素所形成的單質分子結構式為N≡N,分子σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶2,故答案為三角錐形;1∶2;
(3)G為Fe元素,其低價陽離子的離子結構示意圖是F為Cl元素,其原子的價電子軌道表示式為H為Cu元素,其基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,故答案為1s22s22p63s23p63d104s1;
(4)鐵離子與Cu反應生成亞鐵離子與銅離子,反應的離子方程式為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;與E(Al)元素成對角關系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性,該元素為Be,其最高價氧化物為Be(OH)2,與氫氧化鈉反應方程式為:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
【點睛】
正確判斷元素的種類是解答本題的關鍵。本題的易錯點為(1)中第一電離能的判斷,要注意電離能突躍的原因;(4)中方程式的書寫,要注意呈兩性的物質是氫氧化鈹,可以模仿氫氧化鋁與氫氧化鈉的反應書寫方程式,注意鋁和鈹?shù)幕蟽r的不同?!窘馕觥慷鬉NCl三角錐1∶21s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s12Fe3++3Cu=2Fe2++Cu2+Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O19、略
【分析】【詳解】
元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p軌道上只有兩個電子,則A的外圍電子排布為2s22p2,故A為C元素;B的3p軌道上有空軌道,則B的外圍電子排布為3s23p1或3s23p2;A;B同主族,故B為Si元素;B、C同周期,C是本周期中電負性最大的,故C為Cl元素;D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅,則D為氮元素。
(1)A為6號的C元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p2,價電子軌道排布圖為B為14號Si元素,電子排布式為1s22s22p63s23p2;C為17號Cl元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p5,價電子排布式為3s23p5;D為7號氮元素,原子結構示意圖為
(2)D與H原子能形成一種高能量的分子N2H2,其中D原子滿足8電子結構特征,則該分子的電子式為根據(jù)結構可知,含有3個σ鍵和1個π鍵;
(3)B的電子排布式為1s22s22p63s23p2;原子核外電子運動狀態(tài)有14種;原子軌道數(shù)為8,能級數(shù)5,電子占據(jù)的最高能層符號為M;
(4)元素非金屬性越強其最高價氧化物的水化物的酸性越強,則四種元素最高價氧化物水化物酸性由強到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3?!窘馕觥?s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO320、略
【分析】【分析】
X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,X元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,處于第四周期第ⅤA族,故X為As元素;Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子,Y的2p軌道上有2個電子或4個電子,所以Y為碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3;故Y為氧元素;X;Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42,則Z的質子數(shù)為42-8-33=1,則Z為氫元素,氫原子可以形成負一價離子,符合題意,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;X為As元素,Y為O元素,Z為H元素。
(1)根據(jù)上述分析可知,X為As;X元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3;與X同周期鹵族元素為Br,第一電離能較大的是Br,故答案為1s22s22p63s23p63d104s24p3;As;Br;
(2)Y為O元素,O原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子,價層電子的電子排布圖為故答案為氧;
(3)X為As元素,Z為H元素,X與Z可形成化合物AsH3;As的價層電子對數(shù)=3+1=4,VSEPR模型為四面體,故答案為四面體;
(4)X為As元素,Y為O元素,Z為H元素,化合物X2Y3為As2O3,XZ3為AsH3,As2O3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為AsH3,產物還有ZnSO4和H2O,反應中Zn元素化合價由0價升高為+2價,As元素化合價由+3價降低為-3價,參加反應的Zn與As2O3的物質的量之比為6×2∶2=6∶1,反應方程式為As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,故答案為As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O;
(5)X為As元素,Y為O元素,AsO43-中As的價層電子對數(shù)=4+=4,As采用sp3雜化,空間構型為四面體,AsO43-的原子數(shù)=5,價電子數(shù)=5+4×6+3=32,與其互為等電子體的一種分子為CCl4,故答案為四面體;CCl4;
(6)X為As元素,根據(jù)As的某氧化物的分子結構圖可知,分子中含有4個As原子和6個O原子,化學式為As4O6,As原子與3個O原子形成鍵,含有1個孤電子對,采取sp3雜化,故答案為As4O6;sp3。
【點睛】
本題的易錯點為(3),要注意區(qū)分VSEPR模型和空間構型的區(qū)別,微粒的價層電子對互斥模型略去孤電子對就是該分子的空間構型。【解析】[Ar]4s24p3AsBr氧四面體As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O四面體CCl4As4O6sp321、略
【分析】【分析】
X的最外層電子數(shù)是次外層的2倍;則次外層只能是K層,容納2個電子,最外層是L層,有4個電子,X為C元素。地殼中Z的含量最大,則Z為O元素,X;Y、Z原子序數(shù)依次增大,則Y為N元素。W是短周期元素中原子半徑最大的主族元素,W為Na。Q的最外層比次外層少2個電子,Q的次外層為L層,有8個電子,Q的最外層為M層,有6個電子,Q為S元素。
【詳解】
(1)X為C元素,核外電子排布為1s22s22p2,價層電子排布式為2s22p2;Q為S元素,16號元素,原子結構示意圖為
(2)Y為N元素;Z為O元素,第一電離能大的是N元素,原因是N原子的2p軌道為半充滿結構,能量低穩(wěn)定;
(3)Z、W、Q形成的離子分別為O2-、Na+、S2-。O2-和Na+具有相同的核外電子排布,核電荷數(shù)越大,半徑越小,則有r(Na+)<r(O2-)。O和S同主族,同主族元素形成的簡單離子半徑從上到小依次增大,有r(O2-)<r(S2-),則排序為r(Na+)<r(O2-)<r(S2-);
(4)Y為N,Z為O,Q為S;
A.Y的2p軌道上有3個電子;根據(jù)洪特原則,電子排布在能量相同的各個軌道時,電子總是盡可能分占不同的原子軌道,且自旋狀態(tài)相同,2p軌道上的3個電子,應該分別在3個不同的軌道;A項錯誤;
B.O的氫化物H2O的穩(wěn)定性比S的氫化物H2S的穩(wěn)定性強;因為O非金屬性比S的強;B項正確;
C.O的氫化物H2O的沸點比S的氫化物H2S的沸點高;原因是水分子間存在氫鍵;C項錯誤;
D.Y的單質為N2;N和N原子之間有3對共用電子對,其中σ鍵有1個,π鍵有2個,比例為1:2,D項正確;
本題答案選BD;
(5)QZ2為SO2,中心原子S的價電子有6個,配位原子O不提供電子,對于SO2,VP=BP+LP=2+=3,中心S原子為sp2雜化;根據(jù)相似相溶的原理,SO2易溶于水是由于SO2是極性分子,H2O是極性溶劑,相似相溶;另外SO2與H2O反應生成易溶于水的H2SO3。【解析】2s22p2NN原子的2p軌道為半充滿結構,能量低穩(wěn)定r(Na+)<r(O2-)<r(S2-)BDsp2雜化SO2是極性分子,H2O是極性溶劑,相似相溶;SO2與H2O反應生成易溶于水的H2SO322、略
【分析】【分析】
W、X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)依次增大。其中Y原子的L電子層中,成對電子與未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無空軌道,則Y原子核外電子排布為1s22s22p4,Y為氧元素;X原子的L電子層中未成對電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道,則X原子核外電子排布為1s22s22p2;X為碳元素;W;Z的原子序數(shù)相差10,Z的原子序數(shù)大于氧元素,則Z一定處于第三周期,且Z原子的第一電離能在同周期中最低,則Z為Na元素,故W為氫元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)由上述分析可知;W為H;X為C、Y為O、Z為Na,故答案為H;C;O;Na;
(2)XY分子為CO;X原子與Y原子都達到8電子穩(wěn)定結構,CO中C原子與O之間形成三個共用電子對,各含有1對孤對電子,其結構式為C≡O,叁鍵中有1個σ鍵和2個π鍵,其中有一個π鍵是由氧原子單方提供了2個電子形成的,故CO分子中C和O原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是2和4;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價鍵的主要類型有σ鍵;π鍵,故答案為2和4;σ鍵、π鍵;
(3)CO2與NaOH反應時,通過控制反應物的物質的量之比,可以得到碳酸鈉、碳酸氫鈉,相同條件下,在水中溶解度較小的是NaHCO3,故答案為NaHCO3;
(4)Z2Y2為Na2O2,為離子化合物,鈉離子和過氧根離子以離子鍵相結合,O與O以非極性共價鍵相結合,電子式為:故答案為【解析】HCONa2和4σ鍵,π鍵NaHCO323、略
【分析】【分析】
周期表中的五種元素A、B、D、E、F,原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpn,那么n只能為2,則A的基態(tài)原子價層電子排布為2s2p2,A為C元素;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子,那么B的價層電子排布式為2s22p3,B是N元素;D是一種富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位,那么D是Cl元素;E2+的3d軌道中有10個電子;E是Zn元素;F位于第六周期,與Cu同族,其單質在金屬活動性順序表中排在末位,F(xiàn)是Au??稍诖嘶A上利用物質結構基礎知識解各小題。
【詳解】
根據(jù)分析;A;B、D、E、F分別為C、N、Cl、Zn、Au。
(1)E是鋅元素,核電荷數(shù)為30,在元素周期表中的位置為第四周期ⅡB族,E的基態(tài)原子的價層電子排布式3d104s2,答案為:3d104s2
(2)A、B形成的AB-,即CN-中C原子的價層電子對數(shù)為1+(4+1-1×3)/2=2,為sp雜化,CN-含有一個叁鍵;其中一個為σ鍵,另外2個為π鍵,σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1:2。答案為:sp;1:2
(3)AuCl3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強,易溶于水和乙醇,以二聚體Au2Cl6的形式存在,則2個AuCl3應通過配位鍵結合,Au為中心原子,Cl為配位原子,形成的二聚體Au2Cl6為分子,所以可判斷AuCl3晶體屬于分子晶體,結構式為:答案為:分子;
(4)Au(+1價)與CN-形成的直線形配離子為[Au(CN)2]-,Zn與CN-形成的正四面體形配離子為[Zn(CN)4]2-,用Zn提取Au單質的反應是置換反應,離子方程式為:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-。答案為:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-
(5)F是Au,其單質的晶體為面心立方最密堆積,每一個Au的晶胞中含有4個Au原子,每一個晶胞的質量為根據(jù)=g?cm-3。答案為:
【點睛】
1.價層電子對的一種計算方法是:價層電子對數(shù)=配位原子數(shù)+孤對電子對數(shù)。孤對電子對數(shù)=中心原子價電子數(shù)±電荷數(shù)-中心原子提供給配位原子的共用電子數(shù);當上述公式中電荷數(shù)為正值時取“-”,電荷數(shù)為負值時取“+”;
2.晶體密度的計算:選取1個晶胞作為計算對象,一方面,根據(jù)題給信息,利用均攤法計算該晶胞所含各種粒子的個數(shù),并計算出這個晶胞的質量,晶胞質量等于該晶胞所含原子摩爾質量的總和除以NA;另一方面,根據(jù)題給信息,結合晶胞的結構,利用幾何知識計算該晶胞的體積。【解析】3d104s2sp1:2分子Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-24、略
【分析】【詳解】
X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,則X為C,Z是地殼中含有最高的元素,即Z為O,因為原子序數(shù)依次增大,則Y為N,Q原子核外的M層中只有兩對成對電子,即Q為S,E的原子序數(shù)為29,則E為Cu,(1)考查元素在元素周期表中的位置,Y是N,位于第二周期VA族;(2)考查等電子體和π鍵判斷,YZ2+為NO2+,與CO2互為等電子體,等電子體的結構相似,CO2的結構式為O=C=O,因此1molNO2+中含有π鍵的數(shù)目為2NA個;(3)考查雜化類型,形成的化合物是HCHO,其中碳原子是sp2雜化;(4)考查核外電子排布式,通過晶胞的結構確定化學式,Cu位于第四周期IB族,核外電子排布式為1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1;O原子位于頂點和體心,個數(shù)為8×1/8+1=2,Cu全部位于體心,因此化學式為Cu2O;(5)考查晶胞的計算,核外電子排布相同時,半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,即氧元素位于頂點和面心,個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞內,有8個,因此化學式為Na2O,晶胞的質量為4×62/NAg,晶胞的體積為a3cm3,根據(jù)密度的定義,有ρ=4×62/(NA×a3),即邊長為cm。點睛:本題難點是晶胞邊長的計算,首先根據(jù)晶胞的結構確認化學式,氧元素位于頂點和面心,個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞內,有8個,因此化學式為Na2O,然后根據(jù)n=N/NA,確認氧化鈉的物質的量,再求出氧化鈉的質量,最后利用密度的定義求出邊長。【解析】第二周期第VA族2NA或1.204×1024sp2雜化1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1Cu2O四、原理綜合題(共4題,共40分)25、略
【分析】【詳解】
(1)硼為5號元素,屬于p區(qū)元素,其基態(tài)原子的價電子排布圖為故答案為:p。
(2)①Be的2s能級處于全滿,第一電離能:Be>B,N的2p能級處于半滿,第一電離能:N>O;故第一電離能介于B和O之間的元素只有Be;C兩種。
②的中心原子的價層電子對數(shù)為2,孤電子對數(shù)為0,立體構型為直線形;與互為等電子體的分子有CO2、CS2、N2O、BeCl2等。故答案為:直線形,CO2或CS2或N2O或BeCl2。
(3)BF3和中B原子的價層電子對數(shù)分別為2、3,所以其雜化方式分別為sp2、sp3。
(4)立方BN和立方AlN均為原子晶體;B原子半徑更小,B—N鍵鍵長更短,鍵能更大,熔點更高。
(5)①根據(jù)均攤法可得,該物質的化學式為Na3Li(BH4)4。
②該晶體的密度【解析】pBe、C直線形CO2或CS2或N2O或BeCl2sp2sp3B原子半徑更小,B—N鍵鍵長更短,鍵能更大Na3Li(BH4)426、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)Cu為29號元素,根據(jù)構造原理知其基態(tài)電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;則基態(tài)銅原子核外有14對自旋相反的電子;
(2)金屬性越強,越易失電子,第一電離能越小,Sn和Pb為同主族元素,且金屬性Sn小于Pb,則第一電離能I1(Sn)大于I1(Pb);
(3)新制的Cu(OH)2能夠溶解于濃氨水中,生成可溶于水的[Cu(NH3)4]2+,則反應的離子方程式是Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
(4)碳碳三鍵中C原子價層電子對個數(shù)是2且不含孤電子對,所以雜化方式為sp;苯環(huán)中的碳形成3個δ鍵,無孤電子對,采取sp2雜化;
(5)在氯化羰基亞銅(I)中C和O之間有1個σ鍵,H2O分子內有2個σ鍵;配位鍵也
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