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文檔簡介
…………○…………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年外研版選修3化學下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、為表示一個原子在第三電子層上有10個電子,可以寫成()A.3p10B.3d10C.3s23p63d2D.3s23p64s22、下列圖示的原子核外電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最高的是()A.B.C.D.3、元素X的各級電離能數(shù)據(jù)如下:。I1I2I3I4I5I6I/kJ·mol-157818172745115781483118378
則元素X的常見價態(tài)是()A.+1B.+2C.+3D.+64、下列有關事實及原因的分析中,錯誤的是事實原因A.分子內不同化學鍵之間存在鍵角共價鍵具有方向性B.比Na穩(wěn)定的最外層為穩(wěn)定的電子層結構而Na不是C.不含金屬元素的化合物均是共價化合物非金屬元素間不能形成離子鍵D.分子比分子穩(wěn)定鍵的鍵能比鍵的大
A.AB.BC.CD.D5、有關晶體的結構如圖所示;下列說法中不正確的是。
A.在NaCl晶體中,Na+或Cl-的配位數(shù)都是6B.該氣態(tài)團簇分子的分子式為EF或FEC.在CO2晶體中,一個晶胞實際含有4個CO2分子D.在碘晶體中,碘分子的排列有兩種不同的方向6、下列說法正確的是A.水的沸點較高是因為水分子間存在較強的化學鍵B.離子晶體中可能存在共價鍵,而分子晶體中一定存在共價鍵C.CO2與SiO2均為共價化合物,其固體熔化時,均破壞了分子間作用力D.某物質熔點1067°C,易溶于水,其水溶液和熔融態(tài)均能導電,其晶體一定為離子晶體7、有一種藍色晶體可表示為經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),它的結構特征是和互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點,而位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結構單元如圖所示。下列說法不正確的是。
A.該晶胞中與離子個數(shù)比為1:1B.該晶體的化學式為C.該晶體屬于離子晶體,M呈+2價D.晶體中與距離最近且相等的為6個評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)8、在下列有關晶體的敘述中錯誤的是()A.分子晶體中,一定存在極性共價鍵B.原子晶體中,只存在共價鍵C.金屬晶體的熔沸點均很高D.稀有氣體的原子能形成分子晶體9、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)10、下列關于粒子結構的描述不正確的是A.H2S和NH3均是價電子總數(shù)為8的極性分子,且H2S分子的鍵角較大B.HS﹣和HCl均是含一個極性鍵的18電子微粒C.CH2Cl2和CCl4均是四面體構型的非極性分子D.1molD216O中含中子、質子、電子各10NA(NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)11、下表中各粒子對應的立體構型及雜化方式均正確的是。選項粒子立體構型雜化方式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.D12、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的單質可在加熱的條件下形成化合Y2X3B.T和Z各有一種單質的空間構型為正四面體形C.X和Q結合生成的化合物為離子化合物D.ZQ2是極性鍵構成的非極性分子13、下列關于物質熔、沸點的比較不正確的是()A.Si、Si金剛石的熔點依次降低B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔點依次升高C.F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高D.AsH3、PH3、NH3的沸點依次升高14、在某晶體中;與某一個微粒x距離最近且等距離的另一個微粒y所圍成的立體構型為如圖所示的正八面體形。該晶體可能是。
A.NaCl晶體(x=Na+,y=Cl-)B.CsCl晶體(x=Cs+,y=Cl-)C.CaTiO3晶體(x=Ti4+,y=O2-)D.NiAs晶體(x=Ni,y=As)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單質的粉末加入XH3的濃溶液中,通入Y2,充分反應后溶液呈深藍色,該反應的離子方程式是____________。16、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___。17、(1)回答下列問題:
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.未成對電子數(shù)c.第一電離能d.原子半徑。
②有文獻表明,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。試簡要說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)的物理性質與水接近,其原因是_____________________;
②計算表明:N4H62+的一種結構如圖所示,氫原子只有一種化學環(huán)境,氮原子有兩種環(huán)境,其中的大π鍵可表示為_________________。
(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)不同的結構,其晶胞如圖所示。X的化學式為_____________;在(b)型晶胞中,邊長為apm,距離Pb最短的Na有_______個,長度為_______pm(用a表示);Na填充了晶胞中鉛原子構成四面體空隙的百分比為________和八面體空隙的百分比為________。已知(a)型晶胞的邊長為770pm,則該型晶體的密度為_________g·cm-3。(只列出計算式)
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構,鈉填在層間。試畫出一層α-X的結構__________。18、最常見、最熟知的原子晶體是周期表中_____族非金屬元素的單質或化合物,如金剛石、二氧化硅和_________、_________,它們都有很高的熔點和硬度。19、磷存在于人體所有細胞中;是維持骨骼和牙齒的必要物質,幾乎參與所有生理上的化學反應?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)P原子的價電子排布式為___。
(2)磷的一種同素異形體——白磷(P4)的空間構型為___,其鍵角為__,推測其在CS2中的溶解度___(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
(3)膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6°和107°,試用價層電子對互斥理論分析PH3的鍵角小于NH3的原因:___。
(4)常溫下PCl5是一種白色晶體,其立方晶系晶體結構模型如圖所示,由A、B兩種微粒構成。將其加熱至148℃熔化,形成一種能導電的熔體。已知A、B兩種微粒分別與CCl4、SF6互為等電子體,則A、B的化學式分別為___、__,A的中心原子雜化軌道類型為___。
(5)第三周期主族元素中,按第一電離能大小排序,第一電離能在磷和鋁之間的元素是__(填元素符號)。
(6)氮化硼、氮化鋁、氮化鎵的結構類似于金剛石,熔點如下表所示。試從結構的角度分析它們熔點不同的原因:__。物質BNAlNGaN熔點/℃300022001700評卷人得分四、實驗題(共1題,共10分)20、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_____________________________。評卷人得分五、計算題(共4題,共28分)21、(1)石墨晶體的層狀結構,層內為平面正六邊形結構(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溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結構單元: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。則該化合物的化學式可表示為_______。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)求每個晶胞的質量。_______
(3)求此金屬的相對原子質量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______23、金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為____________。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為________g·cm-3(列出計算式)。
24、如圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結構模型(原子間實際是相互接觸的)。它是一種體心立方結構。實驗測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對原子質量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請回答以下各題:
(1)每一個晶胞中分攤到__________個鎢原子。
(2)計算晶胞的邊長a。_____________
(3)計算鎢的原子半徑r(提示:只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的)。___________
(4)計算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________評卷人得分六、有機推斷題(共3題,共21分)25、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)____________________。26、短周期元素W;X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。金屬元素W是制備一種高效電池的重要材料;X原子的最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________種不同運動狀態(tài)的電子、_______種不同能量的電子。
(2)元素Z與元素X形成共價化合物XZ2是________(選填“極性”或“非極性”)分子,其電子式為________________。
(3)Y原子的最外層電子排布式為________________,Y元素最高價氧化物對應的水化物的電離方程式為________________________________________________。
(4)兩種非金屬元素中,非金屬性較強的元素是_______(寫元素符號),試寫出一個能說明這一事實的化學方程式______________________________。27、有A、B、D、E、F、G六種前四周期的元素,A是宇宙中最豐富的元素,B和D的原子都有1個未成對電子,B+比D少一個電子層,D原子得一個電子填入3p軌道后,3p軌道全充滿;E原子的2p軌道中有3個未成對電子,F(xiàn)的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4。R是由B、F兩元素形成的離子化合物,其中B+與F2-離子數(shù)之比為2∶1。G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的。請回答下列問題:
(1)D元素的電負性_______F元素的電負性(填“>”;“<”或“=”)。
(2)G的價電子排布圖_________________________________。
(3)B形成的晶體堆積方式為________,區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法是對固體進行_______實驗。
(4)D-的最外層共有______種不同運動狀態(tài)的電子,有___種能量不同的電子。F2D2廣泛用于橡膠工業(yè),各原子均滿足八電子穩(wěn)定結構,F2D2中F原子的雜化類型是___________,F2D2是______分子(填“極性”或“非極性”)。
(5)A與E形成的最簡單化合物分子空間構型為_____,在水中溶解度很大。該分子是極性分子的原因是_____。
(6)R的晶胞如圖所示,設F2-半徑為r1cm,B+半徑為r2cm。試計算R晶體的密度為______。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示;寫表達式,不化簡)
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
A.3p10;3p上最多有6個電子,故A不符合題意;
B.3d10,則第三電子層上3s23p63d10;第三電子層上有18個電子,故B不符合題意;
C.3s23p63d2第三電子層上有10個電子;故C符合題意;
D.3s23p64s2第三電子層上有8個電子;故D不符合題意。
綜上所述;答案為C。
【點睛】
第三電子層指3s、3p、3d上電子數(shù)之和。2、D【分析】【分析】
原子的核外電子排布依據(jù)能量最低原理編排;電子可由能量較低的軌道變至能量較高的軌道。
【詳解】
Be是4號原子,A選項是基態(tài),能量最低排布;BCD均是激發(fā)態(tài),D處于高能級的電子最多,故D能量最高,答案選D。3、C【分析】【詳解】
分析該元素的電離能可知,第四電離能劇增,第一、二、三電離能較小,說明該元素容易失去3個電子,則該元素原子形成離子的化合價為+3價,故答案選C。4、C【分析】【分析】
本題考查共價鍵的相關知識;涉及鍵角;鍵能等,難度不大。
【詳解】
A.電子云的重疊只能按一定方向進行;故形成的鍵存在一定角度,故A正確;
B.的最外層是8個電子的穩(wěn)定結構;而Na的最外層只有一個電子,故B正確;
C.是離子化合物;非金屬元素間能形成離子鍵,故C錯誤;
D.鍵的鍵長比鍵的短,所以鍵的鍵能比鍵的大,故H分子比分子穩(wěn)定;故D正確;
故選C。5、B【分析】【分析】
A、氯化鈉晶體中,距Na+最近的Cl-是6個;鈉離子的配位數(shù)是6;
B;注意氣態(tài)團簇分子與晶胞的區(qū)別;
C;用均攤法計算;
D;碘為分子晶體;晶胞中占據(jù)頂點和面心,碘分子的排列有2種不同的取向,在頂點和面心不同,2種取向不同的碘分子以4配位數(shù)交替配位形成層結構。
【詳解】
A、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,同理氯離子的配位數(shù)是6,故A正確;
B、氣態(tài)團簇分子不同于晶胞,氣態(tài)團簇分子中含有4個E原子,4個F原子,則分子式為E4F4或F4E4;故B錯誤;
C、在CO2晶體中,一個晶胞實際含有8×1/8+6×1/2=4個CO2分子;故C正確;
D;根據(jù)晶胞結構圖可知;碘為分子晶體,晶胞中占據(jù)頂點和面心,碘分子的排列有2種不同的取向,在頂點和面心不同,2種取向不同的碘分子以4配位數(shù)交替配位形成層結構,故D正確;
故選B。
【點睛】
本題考查晶胞的結構,易錯點B:注意氣態(tài)團簇分子與晶胞的區(qū)別,難點D,注意碘分子的排列有2種不同的取向,在頂點和面心不同.6、D【分析】【詳解】
A.水的沸點較高是因為水分子間存在較強的氫鍵;故A錯誤;
B.離子晶體中可能存在共價鍵如氫氧化鈉;而分子晶體中不一定存在共價鍵,如稀有氣體,是單原子分子,沒有化學鍵,故B錯誤;
C.CO2與SiO2均為共價化合物,但CO2是分子晶體,其固體熔化時,破壞了分子間作用力,SiO2是原子晶體;其固體熔化時,破壞共價鍵,故C錯誤;
D.離子晶體的熔沸點較高,一般在幾百至1000℃左右,某物質熔點1067℃;易溶于水,其水溶液和熔融態(tài)能導電的是離子化合物,其晶體一定為離子晶體,故D正確;
答案選D。
【點睛】
離子晶體的熔沸點較高,一般在幾百至1000℃左右,其溶于水及熔化時均能夠導電。7、C【分析】【分析】
由陰離子的晶胞結構可知,和位于頂點,位于棱上,所以晶胞中的個數(shù)為4×=的的個數(shù)為4×=的個數(shù)為12×=3,則陰離子為[Fe2(CN)6]—,根據(jù)化合價代數(shù)和為0得,MxFey(CN)6只能為MFe2(CN)6;其中M為+1價;據(jù)此分析。
【詳解】
A.由分析可知,晶胞中和離子個數(shù)比為故A正確;
B.由分析可知,該晶體的化學式為MFe2(CN)6;故B正確;
C.由分析可知,該晶體是由M+和[Fe2(CN)6]—形成的離子晶體;其中M為+1價,故C錯誤;
D.由陰離子的晶胞結構可知,位于頂點的鐵離子與位于棱上的距離最近,與每個鐵離子距離最近且相等的為6個;故D正確;
故答案選C。二、多選題(共7題,共14分)8、AC【分析】【分析】
A.分子晶體如果是單質中只存在非極性鍵;所以A錯;B.原子晶體中只存在共價鍵。
是正確的;故B正確;C.金屬晶體的熔沸點有高有低,如鎢的熔沸點很高,而金屬汞常溫下為液體,故C錯;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。9、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)。10、AC【分析】【詳解】
A、H2S和NH3均是價電子總數(shù)為8的極性分子,NH3的鍵角約為107°,而H2S的鍵角比H2O的小(104.5°),接近90°,故H2S分子的鍵角較?。籄錯誤;
B、HS﹣和HCl均是含一個極性鍵的18電子微粒;B正確;
C、CH2Cl2和CCl4均是四面體構型;前者是極性分子,后者是非極性分子,C錯誤;
D、1個D216O分子含10個質子,10個中子,10個電子,則1molD216O中含中子、質子、電子各10mol,即10NA;D正確;
故選AC。11、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;為平面三角形結構,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形結構,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;為平面三角形結構,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。12、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,它們形成的單質有P4和金剛石;它們的分子構型均為正四面體型,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,結構式是O=C=O,結構對稱,正負電荷中心重合,則CO2是極性鍵構成的非極性分子;D正確。
答案選AC。13、AD【分析】【詳解】
A.Si;SiC、金剛石都是原子晶體;共價鍵越強熔點越大,共價鍵鍵長C-C<Si-C<Si-Si,所以熔點高低的順序為:金剛石>SiC>Si,故A錯誤;
B.一般來說,熔點為原子晶體>離子晶體>分子晶體,則熔點為BN>MgBr2>SiCl4;故B正確;
C.結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,沸點越高,所以F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高;故C正確;
D.AsH3、PH3、符合組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,沸點越高,所以AsH3>PH3,氨氣分子間存在氫鍵,沸點大于AsH3、PH3,因而沸點順序為NH3>AsH3>PH3;故D錯誤;
答案選AD。14、AC【分析】【分析】
根據(jù)圖片知;與某一個微粒x距離最近且等距離的另一個微粒y所圍成的空間構型為正八面體形,所以x的配位數(shù)是6,只要晶體中配位數(shù)是6的就符合該圖,如果配位數(shù)不是6的就不符合該圖,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.氯化鈉晶體中的離子配位數(shù)是6;所以符合該圖,故A正確;
B.氯化銫晶體中的離子配位數(shù)是8;所以不符合該圖,故B錯誤;
C.CaTiO3晶體中的離子配位數(shù)是6所以符合該圖;故C正確;
D.NiAs晶體中的離子配位數(shù)是4;所以不符合該圖,故B錯誤;
故答案選AC。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)晶胞結構可知,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單質的粉末加入氨氣的濃溶液中,通入氧氣,充分反應后溶液呈深藍色,這說明在反應中銅被氧化氧化為銅離子與氨氣結合形成配位鍵,則該反應的離子方程式是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、晶胞結構與計算、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)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)增大而減小;
(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?。?/p>
(3)圖中5號元素為磷元素,原子結構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17、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構分析判斷;
(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+的結構示意圖;四個氮原子形成六電子的大π鍵;
(3)①結合原子在晶胞中的位置關系,利用均攤法計算書寫分子式;在(b)型晶胞中,體對角線處的Na距離Pb最短據(jù)此計算距離;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構成的四面體有8個,其中只有4個四面體中填充了Na,鉛原子構成八面體只有一個,且Na原子在八面體的體心;根據(jù)晶胞密度計算公式ρ=進行解答;
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構,鈉填在層間,則層內只有鎂和鉛。
【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原子沒有未成對電子,F(xiàn)e原子有4個未成對的電子,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,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)的物理性質與水接近;
②根據(jù)N4H62+的結構示意圖,四個氮原子形成六電子的大π鍵,可表示為
(3)①結合原子在晶胞中的位置關系,利用均攤法,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點和面心,數(shù)目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內,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的化學式為Na2MgPb;在(b)型晶胞中,體對角線處的Na距離Pb最短,共有4個,棱長為apm,面對角線長為apm,則體對角線的長度為apm,距離Pb最短的Na的長度為體對角線長度的則長度為apm;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構成的四面體有8個,其中只有4個四面體中填充了Na,Na填充了晶胞中鉛原子構成四面體空隙的百分比為50%;鉛原子構成八面體只有一個,且Na原子在八面體的體心,Na填充了晶胞中鉛原子構成四面體空隙的百分比為100%;(a)型晶胞的邊長為770pm,則晶胞的體積V=(770pm)3=(7.70×10-8)3cm3,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點和面心,數(shù)目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內,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,則一個晶胞中含有4個Na2MgPb;根據(jù)晶胞密度計算公式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構,鈉填在層間,則層內只有鎂和鉛,層內α-X的結構為【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%18、略
【分析】【分析】
金剛石;硅、二氧化硅、碳化硅均為常見的原子晶體;據(jù)此分析解答。
【詳解】
金剛石、硅、二氧化硅、碳化硅均為常見的原子晶體,均為第ⅣA族元素的單質及化合物,原子晶體以共價鍵結合,作用力較強,有很高的熔點和硬度,故答案為:ⅣA;單質硅;碳化硅?!窘馕觥竣?ⅣA②.單質硅③.碳化硅19、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)P原子的核電荷數(shù)為15;根據(jù)核外電子排布規(guī)律來寫價電子排布式;
(2)白磷分子是正四面體結構;四個P原子位于正四面體頂點上,物質溶解性遵循相似相溶原理;
(3)NH3中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3型雜化雜化;孤對電子對成鍵電子的排斥作用較強,氨氣分子空間構型是三角錐形,電負性N強于P,中心原子的電負性越大,成鍵電子對離中心原子越近,成鍵電子對之間距離越?。?/p>
(4)PCl5是一種白色晶體,在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導電的熔體,說明生成自由移動的陰陽離子,一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正六面體形陰離子是PCl6-,即發(fā)生反應為:2PCl5=PCl4++PCl6-;
(5)同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢;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;
(6)氮化硼;氮化鋁、氮化鎵都是原子晶體;鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定,物質熔點越高。
【詳解】
(1)P原子核外有15個電子,核外電子排布式為:1s22s22p63s23p3,則基態(tài)P原子的價電子排布式為3s23p3;
(2)白磷分子是正四面體結構,四個P原子位于正四面體頂點上,所以鍵角是60°,為非極性分子,相似相容原理可知,易溶于非極性溶劑中,二硫化碳為非極性溶劑,所以白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度;
(3)NH3中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3型雜化雜化,孤對電子對成鍵電子的排斥作用較強,N-H之間的鍵角小于109°28′,所以氨氣分子空間構型是三角錐形,電負性N強于P,中心原子的電負性越大,成鍵電子對離中心原子越近,成鍵電子對之間距離越小,成鍵電子對之間的排斥力增大,鍵角變大,PH3的鍵角小于NH3的鍵角;
(4)PCl5是一種白色晶體,在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導電的熔體,說明生成自由移動的陰陽離子,一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正六面體形陰離子是PCl6-,即發(fā)生反應為:2PCl5=PCl4++PCl6-,已知A、B兩種微粒分別與CCl4、SF6互為等電子體,則A為:PCl4+,PCl4+中P沒有孤電子對。含四個σ鍵,所以原子雜化方式是sp3,B為:PCl6-;
(5)同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢;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,第三周期主族元素中,第一電離能在磷和鋁之間的元素有:S、Si、Mg;
(6)氮化硼、氮化鋁、氮化鎵它們熔點的不同,其主要原因是氮化硼、氮化鋁、氮化鎵都是原子晶體,硼、鋁、鎵的原子半徑逐漸增大,鍵長增長,鍵能減小,熔點降低。【解析】①.3s23p3②.正四面體③.60°④.大于⑤.電負性N強于P,中心原子的電負性越大,成鍵電子對離中心原子越近,成鍵電子對之間距離越小,成鍵電子對之間的排斥力增大,鍵角變大⑥.PCl4+⑦.PCl6-⑧.sp3⑨.Mg、Si、S⑩.氮化硼、氮化鋁、氮化鎵都是原子晶體,硼、鋁、鎵的原子半徑逐漸增大,鍵長增長,鍵能減小,熔點降低四、實驗題(共1題,共10分)20、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,內界氯離子不能與硝酸銀反應,外界氯離子可以與硝酸銀反應,將這兩種配合物區(qū)別開來的實驗方案:稱取相同質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,充分反應后,過濾、洗滌、干燥后稱量,所得AgCl固體質量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固體質量小的,原晶體為[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,故答案為:取相同質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,沉淀質量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。
【點睛】
把握配合物的構成特點,為解答該題的關鍵。解答此類試題要注意配合物的內界和外界的離子的性質不同,內界中以配位鍵相結合,很牢固,難以在水溶液中電離,而內界和外界之間以離子鍵結合,在溶液中能夠完全電離?!窘馕觥糠Q取相同質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、計算題(共4題,共28分)21、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結構;層內每個碳原子由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);進而確定化學式。
【詳解】
(1)圖中層內每個碳原子由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)目與碳碳化學鍵數(shù)目之比為2:3;
(2)根據(jù)晶體結構單元可知,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,所以化學式為MgB2。【解析】232:3MgB222、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)質量=密度×體積,可得晶胞的質量;
(3)根據(jù)摩爾質量M=NA乘以一個原子的質量可計算金屬的摩爾質量;再根據(jù)相對原子質量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質量可得金屬的相對原子質量;
(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)質量=密度×體積,可得晶胞的質量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;
故答案為4.2×10-22g;
(3)金屬的摩爾質量=NA乘以一個原子的質量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對原子質量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質量;
故答案為63.21;
(4)在面心立方晶胞中,設原子的半徑為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)問在計算晶胞質量時單位的換算時學生們的易錯點,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】【詳解】
題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積=6×a2cm2,六棱柱的體積=6×a2ccm3,該晶胞中Zn原子個數(shù)為12×+2×+3=6,已知Zn的相對原子質量為65,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則Zn的密度ρ==g·cm-3?!窘馕觥苛阶蠲芏逊e(A3型)24、略
【分析】【詳解】
(1)晶胞中每個頂點的鎢原子為8個晶胞所共有,體心鎢原子完全為該晶胞所有,故晶胞中鎢原子個數(shù)為故答案為:2;
(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對原子質量是M,每個晶胞中含有2個鎢原子,則每個晶胞的質量為又因為每個晶胞的體積為a3,所以晶胞的密度解得故答案為:0.3163nm;
(3)晶胞體對角線的長度為鎢原子半徑的4倍,則計算得出鎢原子半徑為故答案為:0.137nm;
(4)每個晶胞中含2個鎢原子,鎢原子為球狀,根據(jù)則體心立方結構的空間利用率為故答案為:68%?!窘馕觥?0.3163nm0.137nm68%六、有機推斷題(共3題,共21分)25、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
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