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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年仁愛(ài)科普版選修3化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷768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8題,共16分)1、原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用四個(gè)方面進(jìn)行描述,磷原子核外最外層上能量高的電子有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)A.一個(gè)B.二個(gè)C.三個(gè)D.四個(gè)2、下列各組元素,按照原子半徑依次減少,第一電離能依次增大的順序排列的是()A.Ca、Mg、BeB.Na、Mg、AlC.C.N、OD.P、S、Cl3、配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于離子檢驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是A.該物質(zhì)中Fe化合價(jià)為+2B.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]的中心原子雜化方式為sp3C.該物質(zhì)不存在的化學(xué)鍵有氫鍵D.NO作為配體提供一對(duì)孤對(duì)電子4、氯化亞砜(SOCl2)是一種很重要的化學(xué)試劑,可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯化亞砜分子的幾何構(gòu)型和中心原子(S)采取雜化方式的說(shuō)法正確的是A.三角錐型、sp3B.平面三角形、sp3C.平面三角形、sp2D.三角錐型、sp25、下列說(shuō)法中正確的是()A.CH4,C2H2,HCN都是含有極性鍵的非極性分子B.CO2與SO2的立體構(gòu)型相似,都是非極性分子C.葡萄糖分子(HOCH2—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)中的手性碳原子數(shù)為5D.酸性:H3PO4>HClO,因?yàn)镠3PO4的非羥基氧原子數(shù)比HClO的多6、對(duì)下列圖形解釋的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.晶體金紅石的晶胞如圖1所示,推知化學(xué)式為T(mén)iO2(注:氧原子分別位于晶胞的上下底面和內(nèi)部)B.配合物(如圖2)分子中含有分子內(nèi)氫鍵C.某手性分子如圖3:可通過(guò)酯化反應(yīng)讓其失去手性D.可以表示氯化鈉晶體,是氯化鈉的晶胞7、下列各組物質(zhì)中,按熔點(diǎn)由高到低排列的是()A.H2O、H2S、H2SeB.GeH4、SiH4、CH4C.CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3D.晶體硅、碳化硅、金剛石8、已知:SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4相似,下列說(shuō)法不正確的是A.SiCl4的分子是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子B.NH4Cl與NaOH所含化學(xué)鍵類型和晶體類型均相同C.SiO2、SiCl4的相對(duì)分子質(zhì)量不同,所以沸點(diǎn)不同D.熔點(diǎn):LiF>NaF>NaCl>KCl評(píng)卷人得分二、填空題(共7題,共14分)9、下表給出了14種元素的電負(fù)性:
運(yùn)用元素周期律知識(shí)完成下列各題。
(1)同一周期中,從左到右,主族元素的電負(fù)性________;同一主族中,從上到下,元素的電負(fù)性________。所以主族元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)遞增呈____________變化。
(2)短周期元素中,電負(fù)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(guò)程__________________________。
(3)已知:兩成鍵元素間的電負(fù)性差值大于1.7時(shí),通常形成離子鍵,兩成鍵元素間的電負(fù)性差值小于1.7時(shí),通常形成共價(jià)鍵。則Mg3N2、BeCl2、AlCl3、SiC中為離子化合物的是________,為共價(jià)化合物的是________。10、試用VSEPR理論判斷:_____________。物質(zhì)孤對(duì)電子對(duì)數(shù)軌道雜化形式分子或離子的形狀SO3PO43-NCl3CS211、N;P同屬于元素周期表的第VA族元素。
(1)基態(tài)磷原子的價(jià)電子排布圖是____________
(2)NCl3的VSEPR模型名稱是__________,中心原子雜化軌道類型是__________________。
(3)“笑氣”(N2O)是人類最早應(yīng)用于醫(yī)療的麻醉劑之一。有關(guān)理論認(rèn)為原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的粒子即等電子體具有相似的化學(xué)鍵特征,它們的許多性質(zhì)是接近的。寫(xiě)出N2O的一種有第二周期非金屬元素組成的等電子體分子_______________________。
(4)沸點(diǎn)比較:PH3___________NH3(填“>”、“=”、“<”),理由是____________。
(5)已知鍵能:H-H鍵能為436KJ·mol-1,N-H鍵能為391KJ·mol-1,N≡N鍵能為945.6kJ?mol-1.。則N2+3H22NH3,生成2molNH3時(shí),共放熱_________KJ
(6)NH3極易溶于水,原因是_______________12、下列反應(yīng)曾用于檢測(cè)司機(jī)是否酒后駕駛:
2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H++13H2O=4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
(1)[Cr(H2O)6]3+中,與Cr3+形成配位鍵的原子是__(填元素符號(hào)),配位數(shù)是__。
(2)1molCH3COOH分子含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)__;含有π鍵的數(shù)目為_(kāi)_。
(3)水與乙醇可以任意比例互溶,除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外,還因?yàn)開(kāi)_。
(4)Cr原子的外圍電子排布式是__。13、硼氫化鈉(NaBH4)在化工領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值,可采用硼砂、SiO2、Na和H2作為原料制備?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)周期表中,與B的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是____;該元素基態(tài)原子核外M層電子中自旋狀態(tài)相同的有_____個(gè)。
(2)NaBH4中,電負(fù)性最大的元素是____(填元素符號(hào));B的____雜化軌道與H的1s軌道形成鍵。
(3)硼砂是含8個(gè)結(jié)晶水的四硼酸鈉。其陰離子(含B;O、H三種元素)的球模型如圖所示:
①陰離子中,配位鍵存在于____和____原子之間。(均填原子的序號(hào))
②硼砂的化學(xué)式為_(kāi)______。
(4)SiO2晶胞(立方體)如圖所示,已知SiO2的密度為g/cm3,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則SiO2晶胞的邊長(zhǎng)為_(kāi)__pm。
14、(1)可用作食鹽的抗結(jié)劑,高溫下會(huì)分解生成KCN、C、C等物質(zhì),上述物質(zhì)中涉及的幾種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____;中,鐵原子不是采用雜化的理由是______。
(2)氣態(tài)為單分子時(shí),分子中S原子的雜化軌道類型為_(kāi)_____,分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_____;的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖1所示,該結(jié)構(gòu)中鍵長(zhǎng)有a、b兩類,b的鍵長(zhǎng)大于a的鍵長(zhǎng)的可能原因?yàn)開(kāi)_____。
(3)已知:多原子分子中,若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道,則p電子可在多個(gè)原子間運(yùn)動(dòng),形成“離域鍵”或大鍵大鍵可用表示,其中m、n分別代表參與形成大鍵的電子數(shù)和原子個(gè)數(shù),如苯分子中大鍵表示為
①下列微粒中存在“離域鍵”的是______;
A.
②分子中大鍵可以表示為_(kāi)_____;
(4)鐵、鉀兩種單質(zhì)的堆積方式剖面圖分別如圖2、圖3所示。鐵晶體中原子的空間利用率為_(kāi)_____用含的式子表示15、(1)回答下列問(wèn)題:
①處于基態(tài)的Ca和Fe原子,下列參數(shù)前者小于后者的是_________;
a.最外層電子數(shù)b.未成對(duì)電子數(shù)c.第一電離能d.原子半徑。
②有文獻(xiàn)表明,迄今為止(至2016年)除氦外,所有其他稀有氣體元素都能形成化合物。試簡(jiǎn)要說(shuō)明未能制得氦的化合物的理由_______________________。
(2)H和N可以形成多種化合物。
①已知聯(lián)氨(N2H4)的物理性質(zhì)與水接近,其原因是_____________________;
②計(jì)算表明:N4H62+的一種結(jié)構(gòu)如圖所示,氫原子只有一種化學(xué)環(huán)境,氮原子有兩種環(huán)境,其中的大π鍵可表示為_(kāi)________________。
(3)晶體X只含鈉;鎂、鉛三種元素。在不同的溫度和壓力下;晶體X呈現(xiàn)不同的晶相。
①γ-X是立方晶系的晶體。鉛為立方最密堆積,其余兩種原子有選擇的填充鉛原子構(gòu)成的四面體空隙和八面體空隙。在不同的條件下,γ-X也呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu),其晶胞如圖所示。X的化學(xué)式為_(kāi)____________;在(b)型晶胞中,邊長(zhǎng)為apm,距離Pb最短的Na有_______個(gè),長(zhǎng)度為_(kāi)______pm(用a表示);Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為_(kāi)_______和八面體空隙的百分比為_(kāi)_______。已知(a)型晶胞的邊長(zhǎng)為770pm,則該型晶體的密度為_(kāi)________g·cm-3。(只列出計(jì)算式)
②α-X是一種六方晶系的晶體,而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間。試畫(huà)出一層α-X的結(jié)構(gòu)__________。評(píng)卷人得分三、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共2分)16、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)卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共6分)17、飲用水中含有砷會(huì)導(dǎo)致砷中毒,金屬冶煉過(guò)程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測(cè)。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(guò)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_(kāi)______;AsH3的電子式為_(kāi)_____;
(2)下列說(shuō)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_(kāi)_________(填化學(xué)式);
(4)“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級(jí)沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________;
(6)關(guān)于地下水中砷的來(lái)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_(kāi)_____________。評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共3題,共15分)18、Ⅰ.為了探究一種固體化合物甲(僅含3種元素)的組成和性質(zhì);設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn):(氣體體積已經(jīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)
請(qǐng)回答:
(1)寫(xiě)出化合物甲的化學(xué)式________。
(2)寫(xiě)出形成溶液C的化學(xué)方程式:_____________。
(3)寫(xiě)出氣體A通入溶液D中,發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式__________。
Ⅱ.近年來(lái)化學(xué)家又研究開(kāi)發(fā)出了用H2和CH3COOH為原料合成乙醇(反應(yīng)Ⅰ);同時(shí)會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Ⅱ。
反應(yīng)Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1
反應(yīng)Ⅱ.CH3COOH(g)+H2(g)CO(g)+CH4(g)+H2O(g)△H2>0
已知:乙醇選擇性是轉(zhuǎn)化的乙酸中生成乙醇的百分比。請(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)Ⅰ一定條件下能自發(fā)進(jìn)行,則△H1___0。(填“>”或“<”)
(2)某實(shí)驗(yàn)中控制CH3COOH和H2初始投料比為1∶1.5,在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):。溫度(K)催化劑乙酸的轉(zhuǎn)化率(%)乙醇選擇性(%)573甲4050573乙3060673甲5535673乙4050
①有利于提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有______。
A使用催化劑甲B使用催化劑乙。
C降低反應(yīng)溫度D投料比不變;增加反應(yīng)物的濃度。
E增大CH3COOH和H2的初始投料比。
②673K甲催化劑作用下反應(yīng)Ⅰ已達(dá)平衡狀態(tài),測(cè)得乙酸的轉(zhuǎn)化率為50%,乙醇的選擇性40%,若此時(shí)容器體積為1.0L,CH3COOH初始加入量為2.0mol,則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=_____。
③表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在相同溫度下不同的催化劑對(duì)CH3COOH轉(zhuǎn)化成CH3CH2OH的選擇性有顯著的影響,其原因是_________________。
(3)在圖中分別畫(huà)出I在催化劑甲和催化劑乙兩種情況下“反應(yīng)過(guò)程-能量”示意圖。_____
19、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_______、_______。
20、復(fù)合氫化物可作為儲(chǔ)氫和固體電解質(zhì)材料;在能源與材料領(lǐng)域得到了廣泛而深入的研究。
(1)復(fù)合氫化物升溫加熱可逐步分解放出氫氣,理論上單位質(zhì)量的下列復(fù)合氫化物其儲(chǔ)氫能力由高到低的順序是_______________(填標(biāo)號(hào))。A.Mg(NH2)2B.NaNH2C.H3N-BH3D.NaAlH4E.Li3AlH6(2)在Mg(NH2)2和NaNH2中均存在NHNH的空間構(gòu)型為_(kāi)___________;中心原子的雜化方式為_(kāi)__________。
(3)2019年Rahm利用元素價(jià)電子的結(jié)合能重新計(jì)算各元素的電負(fù)性;短周期主族元素的Rahm電負(fù)性數(shù)值如下表所示:
。元素符號(hào)。
H
Rahm電負(fù)性。
13.6
元素符號(hào)。
Li
Be
B
C
N
O
F
Rahm電負(fù)性。
5.4
9.3
11.4
13.9
16.9
18.6
23.3
元素符號(hào)。
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Rahm電負(fù)性。
5.1
7.6
9.1
10.8
12.8
13.6
16.3
①寫(xiě)出基態(tài)B原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式:______________________。
②通過(guò)上表可以推測(cè)Rahm電負(fù)性小于___________________的元素為金屬元素。
③結(jié)合上表數(shù)據(jù)寫(xiě)出H3N-BH3與水反應(yīng)生成一種鹽和H2的化學(xué)方程式____________________。
(4)Li3AlH6晶體的晶胞參數(shù)為a=b=801.7pm;c=945.5pm;α=β=90°、γ=120°,結(jié)構(gòu)如圖所示:
①已知AlH的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0)、和,晶胞中Li+的個(gè)數(shù)為_(kāi)___________。
②右圖是上述Li3AlH6晶胞的某個(gè)截面,共含有10個(gè)AlH其中6個(gè)已經(jīng)畫(huà)出(圖中的O),請(qǐng)?jiān)趫D中用O將剩余的AlH畫(huà)出_________________。
③此晶體的密度為_(kāi)___________________________g·cm-3(列出計(jì)算式,已知阿伏加德羅常數(shù)約為6.02×1023mol-1)。評(píng)卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共21分)21、A,B,C,D四種短周期元素的原子半徑依次減小,D能分別與A,B,C形成電子總數(shù)相等的分子X(jué)、Y、Z。C原子的最外層電子排布為nsnnp2n。E的原子序數(shù)為29。
(1)A,B,C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______(用元素符號(hào)表示)。
(2)X是含有________鍵(填“非極性”或“極性”,下同)的________分子。
(3)A的一種氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為26,其分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為_(kāi)_______。
(4)Y分子的空間構(gòu)型為_(kāi)_________,其中心原子采取________雜化。
(5)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)Y是一種易液化的氣體,請(qǐng)簡(jiǎn)述其易液化的原因_________。
(7)寫(xiě)出E2+的電子排布式___________________,并寫(xiě)出E2+在Z中通入足量Y得到深藍(lán)色溶液的離子反應(yīng)方程式_______。22、鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。正極材料為L(zhǎng)iCoO2、LiFePO4等,負(fù)極材料一般為石墨碳,以溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯(DEC)作電解液。
(1)Fe2+基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)_______。
(2)PO43-的空間構(gòu)型為_(kāi)_______(用文字描述)。
(3)中的配位數(shù)為6,該配合物中的配位原子為_(kāi)____。
(4)碳酸二乙酯(DEC)的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為_(kāi)____,1mol碳酸二乙酯(DEC)中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)____。
(5)氮化鋰是一種新型無(wú)機(jī)貯氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶體的化學(xué)式為_(kāi)______。
23、⑴已知在周期表的某一周期,其零族元素的價(jià)層電子排布式為同周期的A、B兩種元素,最外層電子數(shù)為2、7,次外層電子數(shù)為8、18,則元素A為_(kāi)_______,B為_(kāi)_______(寫(xiě)元素符號(hào))。若周期表有第8周期,則其最終的零族元素的原子序數(shù)為_(kāi)___________。
⑵稀有氣體的化合物分子的空間構(gòu)型是__________,寫(xiě)出與其互為等電子體的一種陰離子的化學(xué)式___________。
⑶硼酸能形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu);單層的結(jié)構(gòu)如圖所示。
則硼酸晶體中存在的作用力除共價(jià)鍵外,還有_____________。
⑷稀土資源是重要的戰(zhàn)略資源;下圖為某稀土元素A的氧化物晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,其中氧離子占據(jù)頂點(diǎn);面心、棱心、體心的位置,A離子占據(jù)半數(shù)的立方體空隙。
寫(xiě)出A氧化物的化學(xué)式______,A離子的配位數(shù)為_(kāi)_____。已知晶胞參數(shù)為則間距為_(kāi)_______設(shè)A的摩爾質(zhì)量為晶體的密度為_(kāi)______參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】
磷原子的電子排布式為1s22s22p63s23p3;能量最高的能層為3p,根據(jù)洪特規(guī)則3p能層上的3個(gè)電子分占不同軌道,且自旋狀態(tài)相同,具有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以磷原子核外最外層上能量高的電子有3種相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
故答案選C。2、A【分析】【詳解】
A;同主族元素從上到下半徑增大、第一電離能減??;Ca、Mg、Be原子半徑依次減少,第一電離能依次增大,故A正確;
B;Mg的3s軌道全滿;第一電離能大于Al,所以第一電離能Na<Al<Mg,故B錯(cuò)誤;
C;N的2p軌道半充滿;第一電離能大于O,所以第一電離能C<O<N,故C錯(cuò)誤;
D;P的3p軌道半充滿;第一電離能大于S,所以第一電離能S<P<Cl,故D錯(cuò)誤。
【點(diǎn)睛】
同周期元素從左到右,第一電離能呈遞增趨勢(shì),第ⅡA的最外層s軌道全滿、ⅤA族元素最外層p軌道全滿,為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能大于同周期相鄰的元素。3、D【分析】【分析】
A、配離子為[Fe(CN)5(NO)]2-,中心離子為Fe3+;
B、配體為CN-和NO,配位原子為C和N,都是單齒配體,配位數(shù)為6,中心原子的雜化方式不可能是sp3;
C;該物質(zhì)中沒(méi)有氫原子;沒(méi)有氫鍵,且氫鍵不是化學(xué)鍵;
D;NO配位原子為N;提供一對(duì)孤對(duì)電子與中心原子鐵的空軌道形成一個(gè)配位鍵(σ鍵);
【詳解】
A、配離子為[Fe(CN)5(NO)]2-,中心離子為Fe3+;故A錯(cuò)誤;
B、配體為CN-和NO,配位原子為C和N,都是單齒配體,配位數(shù)為6,配位數(shù)多于4,故中心原子的雜化方式不可能是sp3;故B錯(cuò)誤;
C、該物質(zhì)中沒(méi)有氫原子,沒(méi)有氫鍵,且氫鍵不是化學(xué)鍵,配合物中存在配位鍵,內(nèi)界和外界存在離子鍵:內(nèi)界CN-,NO存在極性鍵,內(nèi)界中配位鍵也屬于σ鍵,配位CN-中含有1根σ鍵;NO含有1根σ鍵,1mol配合物中σ鍵數(shù)目為6+1×5+1=12mol,故C錯(cuò)誤;
D;NO配位原子為N;提供一對(duì)孤對(duì)電子與中心原子鐵的空軌道形成一個(gè)配位鍵(σ鍵),故D正確;
故選D。
【點(diǎn)睛】
本題考查配合物基本知識(shí)概念,解題關(guān)鍵:明確配位,配位數(shù),內(nèi)界,外界的相關(guān)性質(zhì)。難點(diǎn)是B選項(xiàng),要明確sp3雜化軌道有4個(gè),不可能通過(guò)sp3雜貨軌道形成該配合物。4、A【分析】【詳解】
根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論確定微粒的空間構(gòu)型,SOCl2中S原子成2個(gè)S-Cl鍵,1個(gè)S=O,價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=4,雜化軌道數(shù)是4,故S原子采取sp3雜化,含一對(duì)孤電子,分子形狀為三角錐型,故選A。5、D【分析】【詳解】
A.CH4、C2H2為極性鍵構(gòu)成的非極性分子;而HCN為極性分子,故A錯(cuò)誤;
B.SO2分子為V形結(jié)構(gòu),分子中正負(fù)電荷重心不重合,屬于極性分子,CO2分子為直線型對(duì)稱結(jié)構(gòu);分子中正負(fù)電荷重心重合,屬于非極性分子,故B錯(cuò)誤;
C.葡萄糖分子(HOCH2—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)中中間的4個(gè)C原子連接了四個(gè)不同的原子或原子團(tuán);為手性碳原子,則手性碳原子數(shù)為4,故C錯(cuò)誤;
D.H3PO4的非羥基氧原子數(shù)比HClO的多;含氧酸中非羥基氧原子數(shù)越多,酸性越強(qiáng),所以磷酸的酸性強(qiáng)于次氯酸,故D正確;
答案選D。6、D【分析】【詳解】
A.晶體金紅石的晶胞如圖1所示,Ti為8×+1=2,O為4×+2=4,推知化學(xué)式為T(mén)iO2(注:氧原子分別位于晶胞的上下底面和內(nèi)部);故A正確;
B.配合物(如圖2)分子中含有分子內(nèi)氫鍵故B正確;
C.某手性分子可通過(guò)酯化反應(yīng)讓其失去手性,由變成故C正確;
D.不可以表示氯化鈉晶體,是氯化鈉的晶胞的故D錯(cuò)誤;
故選D。7、B【分析】A項(xiàng)中的H2O分子之間能形成氫鍵,H2O的熔點(diǎn)比另外兩種物質(zhì)高;H2S、H2Se中H2Se的相對(duì)分子質(zhì)量更大,分子間作用力大,H2Se的熔點(diǎn)比H2S的高,A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)中三種物質(zhì)是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,GeH4、SiH4、CH4相對(duì)分子質(zhì)量依次減小,分子間作用力依次減小,熔點(diǎn)依次降低,B項(xiàng)正確。C項(xiàng)也是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,但相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,因此熔點(diǎn)依次升高,C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)是結(jié)構(gòu)相似的原子晶體,鍵長(zhǎng):Si—Si>Si—C>C—C,鍵能:Si—Si8、C【分析】【詳解】
A.SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CCl4相似,則SiCl4的結(jié)構(gòu)為以Si原子為中心,Cl原子在正四面體頂點(diǎn)的正面體結(jié)構(gòu),則SiCl4的分子是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子;故A正確;
B.NH4Cl與NaOH均含有極性鍵和離子鍵;均屬于離子化合物,故B正確;
C.SiO2屬于原子晶體,熔點(diǎn)很高,SiCl4屬于分子晶體;熔點(diǎn)較低,故C錯(cuò)誤;
D.四者均屬于離子晶體;離子所帶電荷數(shù)相同,離子半徑越小,晶格能越大,熔點(diǎn)越高,同主族簡(jiǎn)單陰陽(yáng)離子從上往下半徑以此增大,則熔點(diǎn):LiF>NaF>NaCl>KCl,故D正確;
答案選C。二、填空題(共7題,共14分)9、略
【分析】【分析】
根據(jù)表格電負(fù)性大小關(guān)系得出同一周期;同一主族的電負(fù)性變化規(guī)律;短周期元素中,電負(fù)性最大的元素為F根據(jù)電負(fù)性差值來(lái)判斷離子化合物還是共價(jià)化合物。
【詳解】
(1)同一周期中;從左到右,主族元素的電負(fù)性逐漸增大;同一主族中,從上到下,元素的電負(fù)性逐漸減小。所以主族元素的電負(fù)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??;周期性。
(2)短周期元素中,電負(fù)性最大的元素為F,與氫元素形成的化合物(HF)屬于共價(jià)化合物,用電子式表示該化合物的形成過(guò)程+故答案為:共價(jià);+
(3)Mg3N2:兩者電負(fù)性之差3.0-1.2=1.8>1.7,是離子化合物;BeCl2:兩者電負(fù)性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共價(jià)化合物;AlCl3:兩者電負(fù)性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共價(jià)化合物;SiC:兩者電負(fù)性之差2.5-1.8=0.7<1.7,是共價(jià)化合物;因此為離子化合物的是Mg3N2,為共價(jià)化合物的是BeCl2、AlCl3、SiC;故答案為:Mg3N2;BeCl2、AlCl3;SiC。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)電負(fù)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(jià)+Mg3N2BeCl2、AlCl3、SiC10、略
【分析】【分析】
SO3價(jià)層電子對(duì)數(shù)為PO43-價(jià)層電子對(duì)數(shù)為NCl3價(jià)層電子對(duì)數(shù)為CS2價(jià)層電子對(duì)數(shù)為
【詳解】
SO3價(jià)層電子對(duì)數(shù)為軌道雜化形式為sp2;VSEPR模型為平面三角形,由于孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0,分子構(gòu)型為平面三角形;
PO43?價(jià)層電子對(duì)數(shù)為軌道雜化形式為sp3;VSEPR模型為四面體形,由于孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0,離子構(gòu)型為正四面體形;
NCl3價(jià)層電子對(duì)數(shù)為軌道雜化形式為sp3;VSEPR模型為四面體形,由于孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為1,分子構(gòu)型為三角錐形;
CS2價(jià)層電子對(duì)數(shù)為軌道雜化形式為sp,VSEPR模型為直線形,由于孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為0,分子構(gòu)型為直線形;
故答案為:0、sp2、平面三角形;0、sp3、正四面體形;1、sp3、三角錐形;0、sp、直線形?!窘馕觥?。物質(zhì)孤對(duì)電子對(duì)數(shù)軌道雜化形式分子或離子的形狀SO30sp2平面三角形PO43?0sp3正四面體NCl31sp3三角錐形CS20sp直線形11、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:
(1)基態(tài)磷原子的價(jià)電子排布式為3s23p3,根據(jù)泡利原理和洪特規(guī)則可得價(jià)電子排布圖為
(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,NCl3中氮原子含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是(5-1×3)÷2=1,N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1=4,則NCl3的VSEPR模型名稱是四面體,中心原子雜化軌道屬于sp3雜化。
(3)根據(jù)等電子體的特點(diǎn),原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的即為等電子體。N2O的原子個(gè)數(shù)為3個(gè),價(jià)電子數(shù)為16。則由第二周期非金屬元素組成的等電子體分子為CO2。
(4)因NH3分子之間有氫鍵,沸點(diǎn)比PH3高。
(5)H-H鍵能為436KJ·mol-1,N-H鍵能為391KJ·mol-1,N≡N鍵能為945.6kJ?mol-1.。對(duì)于反應(yīng)N2+3H22NH3的反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=945.6kJ?mol-1+436KJ·mol-1×3-391KJ·mol-1×6=-92.4KJ·mol-1,則生成2molNH3時(shí);共放熱92.4KJ。
(6)NH3極易溶于水,是因?yàn)镹H3和水都是極性分子,相似相溶;NH3和水分子之間有氫鍵;NH3和水要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
考點(diǎn):考查價(jià)電子排布圖,價(jià)層電子對(duì)互斥理論,雜化,等電子體,相似相溶原理,氫鍵,鍵能等?!窘馕觥克拿嫘蝧p3雜化軌道CO2<NH3分子之間有氫鍵92.4NH3和水都是極性分子,相似相溶;NH3和水分子之間有氫鍵;NH3和水要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)12、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)配合物定義回答出配位數(shù);配位原子;
(2)根據(jù)乙酸的分子結(jié)構(gòu)式可知;σ鍵和π鍵的數(shù)目;
(3)根據(jù)H2O與CH3CH3OH分子的性質(zhì);
(4)根據(jù)Cr在元素周期表中的位置;寫(xiě)出核外電子排布式,寫(xiě)出外圍電子排布式。
【詳解】
(1)配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+為中心離子,H2O為配體,O原子提供孤對(duì)電子,與Cr3+形成配位鍵,與Cr3+形成配位鍵的原子是O;配位數(shù)是6;
(2)根據(jù)乙酸的分子結(jié)構(gòu)式可知,CH3CHOOH分子中含有1個(gè)C?C、3個(gè)C?H、1個(gè)C?O、1個(gè)C=O、1個(gè)O?H等化學(xué)鍵,單鍵是σ鍵,雙鍵中一個(gè)是σ鍵,一個(gè)是π鍵,CH3COOH中C原子分別形成7個(gè)σ鍵,一個(gè)π鍵,則1molCH3COOH分子中含有σ鍵的數(shù)目為7NA或7×6.02×1023,π鍵的數(shù)目為NA;
(3)二者都為極性分子,H2O與CH3CH3OH都含有氫鍵且相互之間可形成氫鍵;可以任意比例互溶;
(4)Cr位于周期表第四周期ⅥB族,原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1,外圍電子排布式是3d54s1?!窘馕觥竣?O②.6③.7NA(或7×6.02×1023)④.NA⑤.H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵⑥.3d54s113、略
【分析】【詳解】
(1)在周期表中,與B的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是Si,硅元素基態(tài)原子核外M層電子排布式為3s23p2;所以有3個(gè)電子的自旋狀態(tài)相同;
(2)電負(fù)性規(guī)律:同周期,從左到右:電負(fù)性依次增大;同主族,從上到下:電負(fù)性依次減小。NaBH4中電負(fù)性最大的元素為H;依據(jù)價(jià)層電子理論,NaBH4中B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,為sp3雜化。
(3)①1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2號(hào)B形成3個(gè)鍵,則B原子為SP2雜化,4號(hào)B形成4個(gè)鍵,則B原子為SP3雜化;B一般是形成3個(gè)鍵;4號(hào)B形成4個(gè)鍵,其中1個(gè)鍵很可能就是配位鍵,配位鍵存在4號(hào)與5號(hào)之間;
②硼砂晶體由Na+、含有B的陰離子和H2O構(gòu)成。觀察模型,可知含有B的陰離子是(H4B4O9)m?,依據(jù)化合價(jià)H為+1,B為+3,O為?2,可得m=2,結(jié)合模型圖和組成,硼砂的化學(xué)式為Na2B4O5(OH)4·8H2O;
(4)SiO2晶胞中,大球是Si,小球是O。Si的數(shù)目為O是Si的2倍,故是16。晶體的密度晶胞的體積V=a3。因此SiO2晶胞的邊長(zhǎng)a=【解析】Si3Hsp345Na2B4O5(OH)4·8H2O14、略
【分析】【分析】
(1)第一電離能實(shí)際上就是失電子的難易程度;電離能越小則代表失電子越容易,則還原性越強(qiáng),因此可以從氧化還原性的強(qiáng)弱來(lái)考慮;
(2)鍵長(zhǎng)與鍵能呈負(fù)相關(guān),即鍵越長(zhǎng)則能量越低,越容易斷裂;對(duì)于穩(wěn)定性而言是三鍵>雙鍵>單鍵,則鍵長(zhǎng)是單鍵>雙鍵>三鍵;
(3)題干中已經(jīng)告知我們大鍵的形成條件;因此我們只要從這些微粒的分子結(jié)構(gòu)來(lái)判斷存不存在相互平行的p軌道即可;
(4)利用率即“原子的體積占整個(gè)晶胞體積的百分比”;分別算出二者的體積再構(gòu)造分式即可。
【詳解】
一般金屬性越強(qiáng)則第一電離能越小,同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì),IIA族、VA族為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素的,故第一電離能:與形成6個(gè)配位鍵,配位數(shù)為6,雜化無(wú)法形成6個(gè)空軌道;
分子中S原子形成2個(gè)鍵,孤電子對(duì)數(shù)為價(jià)層電子對(duì)數(shù)故分子中S原子的雜化軌道類型為雜化;分子的立體構(gòu)型為V形;連接2個(gè)S原子的氧原子與S原子之間形成單鍵,連接1個(gè)S原子的氧原子與S之間形成雙鍵,單鍵之間作用力比雙鍵弱,單鍵的鍵長(zhǎng)較長(zhǎng);
形成離域鍵的條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道“,硫酸根離子是正四面體結(jié)構(gòu),原子不處于同一平面內(nèi),硫化氫中H原子和S原子沒(méi)有平行的p軌道,為V形結(jié)構(gòu),為平面三角形,有相互平行的p軌道,可以形成離域鍵;
故答案為AD;
為直形型結(jié)構(gòu),有相互平行的p軌道,分子中大鍵可以表示為:
鐵的晶體為面心立方最密堆積,令Fe原子的半徑為rcm,則晶胞的棱長(zhǎng)為晶胞體積晶胞中Fe原子數(shù)目晶胞中Fe原子總體積晶胞中原子的空間利用率【解析】中配位數(shù)為6V形形成b鍵的氧原子與兩個(gè)S原子結(jié)合,原子之間形成單鍵,作用力較小15、略
【分析】【分析】
(1)①根據(jù)基態(tài)的Ca和Fe原子核外電子排布式分析判斷;
②根據(jù)基態(tài)氦原子核外電子排布結(jié)構(gòu)分析判斷;
(2)①聯(lián)氨(N2H4)的分子中的氮原子可與氫原子形成氫鍵;
②根據(jù)N4H62+的結(jié)構(gòu)示意圖;四個(gè)氮原子形成六電子的大π鍵;
(3)①結(jié)合原子在晶胞中的位置關(guān)系,利用均攤法計(jì)算書(shū)寫(xiě)分子式;在(b)型晶胞中,體對(duì)角線處的Na距離Pb最短據(jù)此計(jì)算距離;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成的四面體有8個(gè),其中只有4個(gè)四面體中填充了Na,鉛原子構(gòu)成八面體只有一個(gè),且Na原子在八面體的體心;根據(jù)晶胞密度計(jì)算公式ρ=進(jìn)行解答;
②α-X是一種六方晶系的晶體;而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間,則層內(nèi)只有鎂和鉛。
【詳解】
(1)①基態(tài)的Ca原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,基態(tài)Fe原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2;
a.二者最外層電子數(shù)相等,故a不符合題意;
b.Ca原子沒(méi)有未成對(duì)電子,F(xiàn)e原子有4個(gè)未成對(duì)的電子,故b符合題意;
c.Ca與Fe同周期,同周期元素第一電離能從左至右呈增大的趨勢(shì),Ca原子核外電子排布處于全充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能比相鄰元素大,但鐵原子與鈣不相鄰,則第一電離能Ca<Fe,故c符合題意;
d.Ca與Fe同周期;電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,則原子半徑:Ca>Fe,故d不符合題意;
答案選bc;
②基態(tài)氦原子核外電子排布式為1s2;基態(tài)氦原子具有唯一全充滿的1s電子層,半徑較小,具有較高的第一電離能,所以難以形成化合物;
(2)①聯(lián)氨(N2H4)的分子中的氮原子可與氫原子形成氫鍵,并且分子間氫鍵數(shù)目較多,水分子間氧原子與氫原子也能形成氫鍵,則聯(lián)氨(N2H4)的物理性質(zhì)與水接近;
②根據(jù)N4H62+的結(jié)構(gòu)示意圖,四個(gè)氮原子形成六電子的大π鍵,可表示為
(3)①結(jié)合原子在晶胞中的位置關(guān)系,利用均攤法,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,數(shù)目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內(nèi),數(shù)目為8,Mg原子位于晶胞的棱上和體心,數(shù)目為12×+1=4,X的化學(xué)式為Na2MgPb;在(b)型晶胞中,體對(duì)角線處的Na距離Pb最短,共有4個(gè),棱長(zhǎng)為apm,面對(duì)角線長(zhǎng)為apm,則體對(duì)角線的長(zhǎng)度為apm,距離Pb最短的Na的長(zhǎng)度為體對(duì)角線長(zhǎng)度的則長(zhǎng)度為apm;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成的四面體有8個(gè),其中只有4個(gè)四面體中填充了Na,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為50%;鉛原子構(gòu)成八面體只有一個(gè),且Na原子在八面體的體心,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為100%;(a)型晶胞的邊長(zhǎng)為770pm,則晶胞的體積V=(770pm)3=(7.70×10-8)3cm3,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,數(shù)目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內(nèi),數(shù)目為8,Mg原子位于晶胞的棱上和體心,數(shù)目為12×+1=4,則一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Na2MgPb;根據(jù)晶胞密度計(jì)算公式ρ==
②α-X是一種六方晶系的晶體,而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間,則層內(nèi)只有鎂和鉛,層內(nèi)α-X的結(jié)構(gòu)為【解析】bc基態(tài)氦原子具有唯一全充滿的1s電子層,半徑較小,具有較高的第一電離能,所以難以形成化合物聯(lián)氨分子間能形成較多氫鍵Na2MgPb4a50%100%三、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共2分)16、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]Cl2四、工業(yè)流程題(共1題,共6分)17、略
【分析】【分析】
廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化鈉生成As2S3沉淀,為防止As2S3與硫離子反應(yīng)再次溶解,所以再加入硫酸亞鐵除去過(guò)量的硫離子,過(guò)濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過(guò)氧化氫將亞砷酸氧化成砷酸,亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入CaO沉淀砷酸根、鐵離子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低濃度含砷廢水。
【詳解】
(1)As元素為33號(hào)元素,與N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨氣分子結(jié)構(gòu)相同為共價(jià)化合物,砷原子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)As-H鍵,電子式為:
(2)a.同周期主族元素自左而右非金屬性增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng),同主族自上而下非金屬性減弱,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性減弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正確;
b.同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑依次增大,原子半徑:As>P>S,故b錯(cuò)誤;
c.同主族元素自上而下第一電離能減小,P和S同周期,但是P原子3p能級(jí)為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,第一電離能更大,所以第一電離能P>S>As;故c錯(cuò)誤;
綜上所述選a;
(3)根據(jù)分析可知沉淀為微溶物CaSO4;
(4)As2S3與過(guò)量的S2-存在反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過(guò)量的硫離子;使平衡逆向移動(dòng),一級(jí)沉砷更完全;
(5)含砷物質(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過(guò)氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得化學(xué)方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根據(jù)題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據(jù)元素守恒可知反應(yīng)物應(yīng)該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價(jià)升高15價(jià),一個(gè)O2降低4價(jià),所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據(jù)元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。
【點(diǎn)睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢(shì)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,元素的第一電離能大于相鄰元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀過(guò)量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動(dòng),使一級(jí)沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+五、原理綜合題(共3題,共15分)18、略
【分析】【分析】
Ⅰ.固體甲在空氣中灼燒生成的氣體A能使品紅褪色,加熱后恢復(fù)紅色,說(shuō)明氣體A為SO2,且物質(zhì)的量為=0.04mol;固體乙用NaOH溶解后并過(guò)濾,固體丙用稀硫酸溶解后的溶液中滴加KSCN溶液變紅色,說(shuō)明固體丙為Fe2O3,其物質(zhì)的量為=0.005mol;固體乙有部分固體能溶解于NaOH,質(zhì)量為1.82g-0.8g=1.02g,若為Al2O3,則其物質(zhì)的量為=0.01mol,此時(shí)固體甲中含有的三種元素的總質(zhì)量為0.04mol×32g/mol+0.005mol×2×56g/mol+0.01mol×2×27g/mol=2.38g,則固體乙為Fe2O3和Al2O3的混合物;
Ⅱ.(1)△H-T△S<0的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行;
(2)①結(jié)合平衡的移動(dòng)因素分析;一般當(dāng)平衡正向進(jìn)行時(shí),可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;
②673K時(shí),在甲催化劑作用下反應(yīng)Ⅰ已達(dá)平衡狀態(tài),此時(shí)容器體積為1.0L,若CH3COOH初始加入量為2.0mol,結(jié)合三行計(jì)算列式得到平衡濃度,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=
③不同的催化劑催化效率不同;
(3)加入催化劑;可降低反應(yīng)的活化能,催化能力越強(qiáng),活化能越低,但反應(yīng)熱不變。
【詳解】
Ⅰ.固體甲在空氣中灼燒生成的氣體A能使品紅褪色,加熱后恢復(fù)紅色,說(shuō)明氣體A為SO2,且物質(zhì)的量為=0.04mol;固體乙用NaOH溶解后并過(guò)濾,固體丙用稀硫酸溶解后的溶液中滴加KSCN溶液變紅色,說(shuō)明固體丙為Fe2O3,其物質(zhì)的量為=0.005mol;固體乙有部分固體能溶解于NaOH,質(zhì)量為1.82g-0.8g=1.02g,若為Al2O3,則其物質(zhì)的量為=0.01mol,此時(shí)固體甲中含有的三種元素的總質(zhì)量為0.04mol×32g/mol+0.005mol×2×56g/mol+0.01mol×2×27g/mol=2.38g,則固體乙為Fe2O3和Al2O3的混合物;
(1)由分析知化合物甲的組成元素是Fe、Al和S,三者的物質(zhì)的量之比為0.01mol:0.02mol:0.04mol=1:2:4,則化合物甲的化學(xué)式為FeAl2S4;
(2)氧化鋁溶于NaOH溶液生成偏鋁酸鈉,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
(3)氣體A為SO2氣體,溶液D含有Fe3+,通入SO2后發(fā)生氧化還原反應(yīng),所得溶液中生成Fe2+和SO42-,發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+;
Ⅱ.(1)Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1,反應(yīng)△S<0,滿足△H-T△S<0,則△H1<0;
(2)①已知CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1<0;
A.使用催化劑甲不影響平衡的移動(dòng),無(wú)法提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率;故A錯(cuò)誤;
B.使用催化劑乙不影響平衡的移動(dòng),無(wú)法提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率;故B錯(cuò)誤;
C.降低反應(yīng)溫度平衡正向移動(dòng),可提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率;故C正確;
D.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)移動(dòng),可提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率;故D正確;
E.增大CH3COOH和H2的初始投料比,即相當(dāng)于增大CH3COOH的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可提高H2的轉(zhuǎn)化率,但CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率降低;故E錯(cuò)誤;
故答案為CD;
②控制CH3COOH和H2初始投料比為1:1.5,673K時(shí),在甲催化劑作用下反應(yīng)Ⅰ已達(dá)平衡狀態(tài),乙酸轉(zhuǎn)化率50%,此時(shí)容器體積為1.0L,若CH3COOH初始加入量為2.0mol;乙醇的選擇性為0%,則反應(yīng)Ⅰ中:
CH3COOH(g)+2H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)
起始量(mol/L)2300
變化量(mol/L)2×50%=121×0.41×0.4
平衡量(mol/L)110.40.4
反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K==0.16;
③表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡,不同的催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅰ的催化能力不同,因而在該時(shí)刻下對(duì)CH3COOH轉(zhuǎn)化成CH3CH2OH的選擇性有顯著的影響;
(3)從表中數(shù)據(jù)分析,在催化劑乙的作用下,乙醇的選擇性更大,說(shuō)明催化劑乙對(duì)反應(yīng)Ⅰ催化效果更好,催化劑能降低反應(yīng)的活化能,說(shuō)明使用催化劑乙的反應(yīng)過(guò)程中活化能更低,故圖為
【點(diǎn)睛】
復(fù)雜化學(xué)式的確定的解題特點(diǎn):常給出一種成分較為復(fù)雜的化合物及其發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象,通過(guò)分析、推理、計(jì)算,確定其化學(xué)式。此類題目往往將計(jì)算、推斷融為一體,計(jì)算類型靈活多變,具有較高的綜合性,在能力層次上要求較高。其解題的一般方法和思路:一是依據(jù)題目所給化學(xué)事實(shí),分析判斷化合物的成分;二是以物質(zhì)的量為中心,通過(guò)計(jì)算確定各成分的物質(zhì)的量之比?!窘馕觥竣?FeAl2S4(或Al2FeS4或FeS?Al2S3或Al2S3?FeS)②.Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O③.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+④.<⑤.CD⑥.0.16或5/32⑦.表中數(shù)據(jù)表明此時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡,不同的催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅰ的催化能力不同,因而在該時(shí)刻下對(duì)乙醇選擇性有影響。⑧.19、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?20、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)復(fù)合氫化物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即為單位質(zhì)量復(fù)合氫化物的儲(chǔ)氫能力,Mg(NH2)2中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為NaNH2中H%為H3N-BH3中H%為NaAlH4中H%為⑤Li3AlH6中H%為所以儲(chǔ)氫能力最低的是B;
(2)NH的價(jià)層電子數(shù)為根據(jù)VSEPR理論,NH的理論構(gòu)型為正四面體,因含兩對(duì)孤對(duì)電子,所以NH2-的空間構(gòu)型為V形,因價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,所以中心原子N的雜化方式為sp3雜化;
(3)①硼是第5號(hào)元素,在元素周期表中位于第二周期第ⅢA族、p區(qū),其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p1,價(jià)電子排布式為2s22p1,價(jià)電子軌道表達(dá)式為
②表中金屬元素電負(fù)性最大的為9.3;非金屬元
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