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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年湘師大新版選修3化學(xué)上冊(cè)月考試卷285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)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、現(xiàn)有3種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下:①②③則下列有關(guān)比較中正確的是A.第一電離能:③>②>①B.原子半徑:①>②>③C.電負(fù)性:③>②>①D.最高正化合價(jià):②>①>③2、X、Y是同周期的主族元素,且電負(fù)性大?。合铝姓f法錯(cuò)誤的是A.X與Y形成的化合物中,X顯負(fù)價(jià),Y顯正價(jià)B.第一電離能可能Y小于XC.X的最高價(jià)含氧酸酸性弱于Y的D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:小于3、下列說法中,錯(cuò)誤的是()A.原子間通過共用電子形成的化學(xué)鍵叫共價(jià)鍵B.對(duì)雙原子分子來說,鍵能愈大,斷開時(shí)需要的能量愈多,該化學(xué)鍵愈不牢固C.一般而言,化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)愈短,化學(xué)鍵愈強(qiáng),鍵愈牢固D.成鍵原子間原子軌道重疊愈多,共價(jià)鍵愈牢固4、下列敘述中正確的有。
①該原子的電子排布圖;最外層違背了洪特規(guī)則。
②處于最低能量狀態(tài)原子叫基態(tài)原子,過程中形成的是發(fā)射光譜。
③運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論,離子的空間構(gòu)型為三角錐型。
④具有相同核外電子排布的粒子;化學(xué)性質(zhì)相同。
⑤NCl3中N-Cl鍵的鍵長(zhǎng)比CCl4中C-Cl鍵的鍵長(zhǎng)短A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)5、下列有關(guān)微粒性質(zhì)的排列順序,正確的是A.鍵角:BF3>CH4>NH3>H2OB.熱穩(wěn)定性:CH4>NH3>H2O>HFC.沸點(diǎn):CH4>NH3>H2O>HFD.第一電離能:S>P>Si>Al6、目前;全世界鎳的消費(fèi)量?jī)H次于銅;鋁、鉛、鋅,居有色金屬第五位。鎳能形成多種不同的化合物,圖1是鎳的一種配合物的結(jié)構(gòu),圖2是一種鎳的氧化物的晶胞。下列說法正確的是。
A.圖1中元素N、O的第一電離能大小順序?yàn)椋篊>N>OB.圖1分子中存在的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、配位鍵、氫鍵C.圖2鎳的氧化物表示的是NiOD.圖2中距鎳原子最近的鎳原子數(shù)為8個(gè)7、下列各項(xiàng)比較中前者高于(或大于或強(qiáng)于)后者的是A.金屬M(fèi)g和金屬Cu的空間利用率B.C-O和Si-O的鍵能C.H2SO3和H2SO4中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)D.鄰羥基苯甲醛()和對(duì)羥基苯甲醛()的沸點(diǎn)8、根據(jù)有關(guān)概念,推斷下列說法中正確的是A.離子晶體發(fā)生狀態(tài)變化時(shí),一定會(huì)破壞離子鍵B.元素的非金屬性越強(qiáng),單質(zhì)的活潑性一定越強(qiáng)C.分子晶體中分子間的作用力越大,分子越穩(wěn)定D.分子中含有兩個(gè)氫原子的酸,一定就是二元酸評(píng)卷人得分二、填空題(共7題,共14分)9、C60的模型如圖所示,每個(gè)碳原子和相鄰的_________個(gè)碳原子以小棍結(jié)合。若要搭建一個(gè)這樣的模型,需要代表碳原子的小球_________個(gè),需要代表化學(xué)鍵的連接小球的小棍________根。
10、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_________。11、水是一種常見且重要的化學(xué)物質(zhì)。
(1)冰中水分子間的氫鍵可表示為_____(填選項(xiàng)字母)。
a.O—H—Ob.O—H?Oc.H—O—H
(2)水分子能微弱電離生成H3O+和OH-。
①與OH-互為等電子體的一種分子為_____(寫化學(xué)式;下同);
②與H2O互為等電子體的一種陰離子為_____。
(2)H3O+中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大的原因?yàn)開_____。
(3)氧與硫同主族,其中H2S比H2O更易分解的原因?yàn)開____。12、鹵族元素的單質(zhì)和化合物在生產(chǎn)生活中有重要的用途。
(1)基態(tài)溴原子的核外電子排布式為[Ar]_________。
(2)在一定濃度的HF溶液中,氟化氫是以締合形式(HF)2存在的。使氟化氫分子締合的作用力是_________。
(3)HIO3的酸性_________(填“強(qiáng)于”或“弱于”)HIO4,原因是_________。
(4)ClO2-中心氯原子的雜化類型為_________,ClO3-的空間構(gòu)型為_________。
(5)晶胞有兩個(gè)基本要素:①原子坐標(biāo)參數(shù):表示晶胞內(nèi)部各微粒的相對(duì)位置。下圖是CaF2的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A處為(0,0,0);B處為(0);C處為(1,1,1)。則D處微粒的坐標(biāo)參數(shù)為_________。
②晶胞參數(shù):描述晶胞的大小和形狀。已知CaF2晶體的密度為cg·cm-3,則晶胞中Ca2+與離它最近的F-之間的距離為_________nm(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,用含C、NA的式子表示;相對(duì)原子質(zhì)量:Ca40F19)。13、CCl4、SiC,P4是空間構(gòu)型均為正四面體的三種物質(zhì),其中形成的晶體類型與其他兩種物質(zhì)不同的是__,鍵角與其他兩種物質(zhì)不同的是__。14、⑴如圖為碳的一種同素異形體C60分子,每個(gè)C60分子中含有σ鍵的數(shù)目為___________;
⑵如圖為碳的另一種同素異形體——金剛石的晶胞結(jié)構(gòu),D與周圍4個(gè)原子形成的空間結(jié)構(gòu)是_______,所有鍵角均為_______。
⑶硼酸(H3BO3)的結(jié)構(gòu)與石墨相似如圖所示,層內(nèi)的分子以氫鍵相連,含1mol硼酸的晶體中有_____mol氫鍵。
⑷每個(gè)Na+(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有____個(gè),每個(gè)Na+周圍等距且緊鄰的Na+有_____個(gè)。
15、(15分)周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序數(shù)依次增大。X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,Y基態(tài)原子的p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè),Z基態(tài)原子的價(jià)電子層中有2個(gè)未成對(duì)電子,T與Z同主族,W基態(tài)原子的M層全充滿,N層只有一個(gè)電子?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Y、Z、T中第一電離能最大的是____(填元素符號(hào),下同),原子半徑最小的是____。
(2)T的原子結(jié)構(gòu)示意圖為____,W基態(tài)原子的電子排布式為____。
(3)X和上述其他元素中的一種形成的化合物中,分子呈三角錐形的是____(填化學(xué)式);分子中既含有極性共價(jià)鍵,又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是____(填化學(xué)式;寫一種)。
(4)T與Z形成的化合物中,屬于非極性分子的是____(填化學(xué)式)。
(5)這5種元素形成的一種陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:1型的配合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu),陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)如圖所示。該配合物的化學(xué)式為____,陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類型有____。
評(píng)卷人得分三、計(jì)算題(共7題,共14分)16、(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)(如圖a),試回答下列問題:圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為____個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為____個(gè),碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。
(2)2001年報(bào)道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子,6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為_______。17、鐵有δ;γ、α三種同素異形體;三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。
(1)δ、γ、α三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_________。
(2)若δ-Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm,α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm,則兩種晶胞空間利用率之比為________(用a、b表示)
(3)若Fe原子半徑為rpm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則γ-Fe單質(zhì)的密度為_______g/cm3(用含r的表達(dá)式表示;列出算式即可)
(4)三氯化鐵在常溫下為固體,熔點(diǎn)為282℃,沸點(diǎn)為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為______。18、用X射線研究某金屬晶體,測(cè)得在邊長(zhǎng)為360pm的立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子,此時(shí)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(gè)晶胞的質(zhì)量。_______
(3)求此金屬的相對(duì)原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______19、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(zhǎng)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(jì)算式)。
20、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉栴}。
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈_______色。價(jià)電子被激發(fā)到相鄰高能級(jí)后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價(jià)電子軌道表示式為_______。
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),但其熔點(diǎn)比NaCl低,原因是________________。
(3)NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應(yīng);可以形成一種晶體,其立方晶胞如圖所示(大球?yàn)镃l,小球?yàn)镹a)。
①若A的原子坐標(biāo)為(0,0,0),B的原子坐標(biāo)為(0,),則C的原子坐標(biāo)為_______。
②晶體中,Cl構(gòu)成的多面體包含______個(gè)三角形的面,與Cl緊鄰的Na個(gè)數(shù)為_______。
③已知晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為_________g·cm-3(列出計(jì)算式)。21、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯(cuò)排列,若食鹽的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023mol-1,食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol-1。則食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______22、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個(gè),在NaCl的晶胞中有Na+_____個(gè),Cl-____個(gè)。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過_________結(jié)合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設(shè)二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達(dá)式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)評(píng)卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共4分)23、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(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(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__________;
(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______________。評(píng)卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共20分)24、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素。化合物DC為離子化合物,D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)?;衔顰C2為一種常見的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24。請(qǐng)根據(jù)以上情況;回答下列問題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是________,在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同還有_______(填元素符號(hào))。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開___________。
(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質(zhì)在AC2中點(diǎn)燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物,寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式:__________。
(5)1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數(shù)相同、電子數(shù)相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。此后,等電子原理又有發(fā)展,例如,由短周期元素組成的微粒,只要其原子數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和相同,也可互稱為等電子體。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_____。
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),B被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。25、現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài);F元素基態(tài)原子的M層全充滿;N層沒有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。
(1)A元素的第一電離能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能,A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號(hào)為_______。
(3)F元素位于元素周期表的_______區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為_______
(4)G元素可能的性質(zhì)_______。
A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料B.其電負(fù)性大于磷。
C.其原子半徑大于鍺D.其第一電離能小于硒。
(5)活潑性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。26、原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、R、W五種元素;其中X是周期表中原子半徑最小的元素,Y是形成化合物種類最多的元素,Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子,R單質(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)為29。回答下列問題:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為________。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構(gòu)型相同,但立體構(gòu)型不同,ZX3的立體構(gòu)型為________,兩種化合物分子中化學(xué)鍵的鍵角較小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結(jié)構(gòu)相似的三種物質(zhì),三者的沸點(diǎn)由高到低的順序是________。
(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的單質(zhì)互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結(jié)構(gòu)式是________。
(5)W元素原子的價(jià)電子排布式為________。27、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請(qǐng)回答下列問題:
(1)表中⑨號(hào)屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見溶劑,其分子立體空間構(gòu)型為________。
(3)元素①和⑥形成的最簡(jiǎn)單分子X屬于________分子(填“極性”或“非極性”)
(4)元素⑥的第一電離能________元素⑦的第一電離能;元素②的電負(fù)性________元素④的電負(fù)性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式是________。
(6)元素⑧和④形成的化合物的電子式為________。
(7)某些不同族元素的性質(zhì)也有一定的相似性,如表中元素⑩與元素⑤的氫氧化物有相似的性質(zhì)。請(qǐng)寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。28、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的序號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
(1)寫出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為___________________。
(2)在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中,元素③的雜化方式為_____雜化;元素⑦與⑧形成的化合物的晶體類型是___________。
(3)元素④的第一電離能______⑤(填寫“>”、“=”或“<”)的第一電離能;元素④與元素①形成的X分子的空間構(gòu)型為__________。請(qǐng)寫出與元素④的單質(zhì)互為等電子體分子、離子的化學(xué)式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),元素④被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其中實(shí)心球表示元素⑩原子,則一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為__________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、A【分析】【分析】
本題考查原子半徑;第一電離能、電負(fù)性、最高正價(jià)的比較;運(yùn)用元素周期律和元素電離能、電負(fù)性規(guī)律分析。
【詳解】
由電子排布可知;①為S,②為P,③為F;
A.同周期自左而右,第一電離能呈增大趨勢(shì),但P元素原子3p能級(jí)為半滿,較穩(wěn)定,第一電離能高于同周期相鄰元素,所以第一電離能同主族自上而下第一電離能減弱,故F故第一電離能即③>②>①,故A正確;
B.同周期自左而右,原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑增大,故原子半徑即②>①>③,故B錯(cuò)誤;
C.同周期自左而右;電負(fù)性增大,同主族自上而下降低,故電負(fù)性③>①>②,故C錯(cuò)誤;
D.S元素最高正化合價(jià)為P元素最高正化合價(jià)為F沒有正化合價(jià),故最高正化合價(jià):①>②,故D錯(cuò)誤;
答案選A。2、C【分析】【分析】
根據(jù)題中X、Y是同周期的主族元素,且電負(fù)性大?。嚎芍?;本題考查元素判斷及元素和其化合物性質(zhì)比較,運(yùn)用元素周期律分析。
【詳解】
X、Y元素同周期,且電負(fù)性則非金屬性
A.電負(fù)性大的元素在化合物中顯負(fù)價(jià);所以X和Y形成化合物時(shí),X顯負(fù)價(jià),Y顯正價(jià),故A正確;
B.一般非金屬性強(qiáng)的;其第一電離能大,則第一電離能Y可能小于X,故B正確;
C.非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性則X對(duì)應(yīng)的最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)于Y對(duì)應(yīng)的最高價(jià)含氧酸的酸性,故C錯(cuò)誤;
D.非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:小于故D正確;
答案選C。3、B【分析】【分析】
【詳解】
A.共價(jià)鍵是指原子間通過共用電子形成的化學(xué)鍵;故A正確;
B.對(duì)雙原子分子來說;鍵能愈大,斷開時(shí)需要的能量愈多,該化學(xué)鍵愈牢固,故B錯(cuò)誤;
C.一般而言;化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)愈短,化學(xué)鍵愈強(qiáng),鍵愈牢固,化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)愈長(zhǎng),化學(xué)鍵愈弱,鍵愈斷裂,故C正確;
D.成鍵原子間原子軌道重疊愈多;共價(jià)鍵愈牢固,故D正確。
綜上所述,答案為B。4、B【分析】【詳解】
①洪特規(guī)則內(nèi)容是電子在能量相同的軌道上排布時(shí);總是盡可能分占不同的軌道且自旋方向相同,該軌道式違背了洪特規(guī)則,①說法正確;
②處于最低能量狀態(tài)原子叫基態(tài)原子,排布式為1s22s22px1和1s22s22py1電子能量相同,1s22s22px1→1s22s22py1過程中沒有能量釋放;②說法錯(cuò)誤;
③CO32-的中心原子為C原子,價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為==3,C原子sp2雜化;軌道構(gòu)型為平面三角形,成鍵原子有三個(gè),分子空間構(gòu)型為平面三角形,③說法錯(cuò)誤;
④具有相同核外電子排布的粒子如O2-、Mg2+核外都有10個(gè)電子;其電子層結(jié)構(gòu)相同,前者具有還原性,后者具有氧化性,化學(xué)性質(zhì)不同,④說法錯(cuò)誤;
⑤N原子的半徑小于C原子的半徑,所以NCl3中N-Cl鍵的鍵長(zhǎng)比CCl4中C-Cl鍵的鍵長(zhǎng)短;⑤說法正確;
答案選B。
【點(diǎn)睛】
本題考查核外電子排布,掌握相關(guān)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)是解答此題的關(guān)鍵。5、A【分析】【詳解】
A.BF3中心原子的價(jià)電子都用來形成共價(jià)鍵,所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,為平面三角形,鍵角為120°;甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),鍵角為109°28′;NH3為三角錐形,鍵角為107°;H2O為V形,鍵角為105°;所以鍵角由大到小排列順序是BF3>CH4>NH3>H2O,故A正確;B.元素的非金屬性越強(qiáng),氫化物越穩(wěn)定,熱穩(wěn)定性:CH4<NH3<H2O<HF,故B錯(cuò)誤;C.能夠形成分子間氫鍵的沸點(diǎn)較高,CH4分子間不能形成氫鍵,沸點(diǎn)最低,故C錯(cuò)誤;D.P元素的3p為半充滿較高,第一電離能最大,故D錯(cuò)誤;故選A。6、C【分析】【詳解】
A.同一周期;從左到右,元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),但第ⅡA族;第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素,C、N、O元素處于同一周期,且原子序數(shù)依次增大,但N元素處于第VA族,所以第一電離能順序?yàn)镹>O>C,故A錯(cuò)誤;
B.配合物中非金屬元素之間存在共價(jià)鍵;含有空軌道的原子和含有孤電子對(duì)的原子之間存在配位鍵,Ni原子和N原子之間存在配位鍵,O原子和另外-OH中H原子之間存在氫鍵,但氫鍵不是化學(xué)鍵,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),白球的個(gè)數(shù)為8×+6×=4,黑球的個(gè)數(shù)為12×+1=4;白球和黑球的個(gè)數(shù)均為4,該鎳的氧化物可表示為NiO,故C正確;
D.觀察晶胞可知白球(或黑球)周圍距離最近且相等的白球(或黑球)有12個(gè);故D錯(cuò)誤;
故選C。7、B【分析】【詳解】
A.金屬M(fèi)g屬于六方最密堆積;金屬Cu屬于面心立方最密堆積,二者的空間利用率相同均為74%,A錯(cuò)誤;
B.原子半徑越小;共價(jià)鍵鍵能越大,原子半徑:C<Si,則C-O和Si-O的鍵能前者高,B正確;
C.H2SO3中S的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+(6+2-2×3)=4,H2SO4中S的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+(6+2-2×4)=4;二者相同,C錯(cuò)誤;
D.鄰羥基苯甲醛的兩個(gè)基團(tuán)靠的很近;能形成分子內(nèi)氫鍵,使熔沸點(diǎn)降低;而對(duì)羥基苯甲醛能夠形成分子間氫鍵,使熔沸點(diǎn)升高,所以鄰羥基苯甲醛比對(duì)羥基苯甲醛熔;沸點(diǎn)低,D錯(cuò)誤;
答案選B。8、A【分析】【詳解】
A.離子晶體是陰;陽(yáng)離子之間通過離子鍵形成的;狀態(tài)發(fā)生變化,離子之間的距離發(fā)生變化,離子鍵一定被破壞,故A正確;
B.元素的非金屬性強(qiáng);單質(zhì)的活潑性不一定強(qiáng),如氮?dú)夥肿又械又g形成三鍵,氮?dú)獾男再|(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,故B錯(cuò)誤;
C.分子穩(wěn)定性屬于化學(xué)性質(zhì);分子間作用力影響物質(zhì)的物理性質(zhì),不能影響化學(xué)性質(zhì),故C錯(cuò)誤;
D.分子中含有兩個(gè)氫原子的酸;這兩個(gè)氫原子不一定都能電離,所以不一定是二元酸,故D錯(cuò)誤;
答案選A。
【點(diǎn)睛】
分子間作用力影響物質(zhì)的物理性質(zhì),不能影響化學(xué)性質(zhì)。二、填空題(共7題,共14分)9、略
【分析】【詳解】
由圖中可以看出,在C60的模型中每一個(gè)碳原子和相鄰的三個(gè)碳原子相結(jié)合,從化學(xué)式C60可以看出每個(gè)C60分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成,而每一個(gè)小球代表一個(gè)碳原子,所以小球的個(gè)數(shù)應(yīng)為60個(gè),每個(gè)小球與三個(gè)小棍連接,而每個(gè)小棍都計(jì)算兩次,故小棍的數(shù)目應(yīng)為:(60×3)/2=90;故答案為3、60、90。【解析】3609010、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(hào))或鍺元素(32號(hào)),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.C⑩.1s22s211、略
【分析】【詳解】
(1)氫鍵可用X-H?Y表示。式中X和Y代表F,O,N等電負(fù)性大而原子半徑較小的非金屬原子,冰中水分子間的氫鍵可表示為O—H?O;
(2)①一個(gè)OH-含有10個(gè)電子,與OH-互為等電子體的一種分子為HF;
②1個(gè)水分子含有10個(gè)電子,等電子體的一種陰離子為NH
(2)H3O+中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大的原因?yàn)镠2O中O原子有2對(duì)孤對(duì)電子,H3O+中O原子只有1對(duì)孤對(duì)電子,H3O+的孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子的排斥力較??;
(3)氧與硫同主族,硫的非金屬性弱于氧,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2S<H2O,故硫化氫更易分解。【解析】bHFNHH2O中O原子有2對(duì)孤對(duì)電子,H3O+中O原子只有1對(duì)孤對(duì)電子,H3O+的孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子的排斥力較小硫的非金屬性弱于氧,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2S<H2O12、略
【分析】【詳解】
(1)基態(tài)溴原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p5。
(2)氟原子的半徑?。浑娯?fù)性大,易與氫形成氫鍵;正確答案:氫鍵;
(3)同HIO3相比較,HIO4分子中非羥基氧原子數(shù)多,I的正電性高,導(dǎo)致I-O-H中O的電子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易電離出H+,即酸性越強(qiáng);所以HIO3的酸性弱于HIO4;
(4)ClO2-為角型,中心氯原子周圍有四對(duì)價(jià)層電子,ClO2-中心氯原子的雜化軌道類型為sp3;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,ClO3-中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,采取sp3雜化,軌道呈四面體構(gòu)型,但由于它配位原子數(shù)為3,所以有一個(gè)雜化軌道被一個(gè)孤電子對(duì)占據(jù),所以分子構(gòu)型為三角錐型。正確答案:sp3;三角錐形;
(5)氟化鈣晶胞中,陽(yáng)離子Ca2+呈立方密堆積,陰離子F-填充在四面體空隙中,面心立方點(diǎn)陣對(duì)角線的和處;根據(jù)晶胞中D點(diǎn)的位置看出,D點(diǎn)的位置均為晶胞中處;正確答案:();已知一個(gè)氟化鈣晶胞中有4個(gè)氟化鈣;設(shè)晶胞中棱長(zhǎng)為L(zhǎng)cm;氟化鈣的式量為78;根據(jù)密度計(jì)算公式:==C,所以L=由晶胞中結(jié)構(gòu)看出,與Ca2+最近的F-距離為L(zhǎng),即cm=××107nm;正確答案:();××107或××107?!窘馕觥?d104s24p5氫鍵弱于同HIO3相比較,HIO4分子中非羥基氧原子數(shù)多,I的正電性高,導(dǎo)致I-O-H中O的電子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易電離出H+,即酸性越強(qiáng)sp3三角錐形()××107或××10713、略
【分析】【分析】
原子晶體的構(gòu)成微粒是原子;分子晶體的構(gòu)成微粒是分子,構(gòu)成微粒不同,則晶體類型不同。
【詳解】
CCl4晶體由CCl4分子構(gòu)成,鍵角為109°28',形成分子晶體;SiC晶體由Si原子和C原子構(gòu)成,鍵角為109°28',形成的晶體為原子晶體;P4晶體由P4分子構(gòu)成,鍵角為60°,形成的晶體為分子晶體。所以形成的晶體類型與其他兩種物質(zhì)不同的是SiC,鍵角與其他兩種物質(zhì)不同的是P4。答案為:SiC;P4。
【點(diǎn)睛】
雖然P4與CCl4的晶體類型都為正四面體,但由于構(gòu)成晶體的分子組成不同,所以鍵角不同?!窘馕觥竣?SiC②.P414、略
【分析】【分析】
⑴每個(gè)C60分子中每個(gè)碳原子與周圍兩個(gè)碳原子形成單鍵;與另外一個(gè)碳原子形成碳碳雙鍵。
⑵金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)是空間網(wǎng)狀正四面體結(jié)構(gòu)。
⑶根據(jù)結(jié)構(gòu)得到每個(gè)硼酸與周圍6個(gè)硼酸形成分子間氫鍵。
⑷根據(jù)NaCl晶胞結(jié)構(gòu)分析配位數(shù)。
【詳解】
⑴如圖為碳的一種同素異形體C60分子,每個(gè)C60分子中每個(gè)碳原子與周圍兩個(gè)碳原子形成單鍵,與另外一個(gè)碳原子形成碳碳雙鍵,因此每個(gè)C60分子中共有60個(gè)碳碳單鍵,30個(gè)碳碳雙鍵,因此每個(gè)C60分子中含有σ鍵的數(shù)目為90;故答案為:30。
⑵金剛石的晶胞結(jié)構(gòu);根據(jù)空間結(jié)構(gòu)得到D與周圍4個(gè)原子形成的空間結(jié)構(gòu)是正四面體結(jié)構(gòu),所有鍵角均為109°28';故答案為:正四面體;109°28'。
⑶硼酸(H3BO3)的結(jié)構(gòu)與石墨相似如圖所示;層內(nèi)的分子以氫鍵相連,根據(jù)結(jié)構(gòu)得到每個(gè)硼酸與周圍6個(gè)硼酸形成分子間氫鍵,每個(gè)氫鍵屬于兩個(gè)硼酸共有,因此含1mol硼酸的晶體中有3mol氫鍵;故答案為:3。
⑷根據(jù)結(jié)構(gòu)以中心Cl-分析,每個(gè)Na+(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有6個(gè)即上下左右前后;以右側(cè)中心Na+分析,一個(gè)截面有4個(gè)Na+,三個(gè)截面,因此每個(gè)Na+周圍等距且緊鄰的Na+有12個(gè);故答案為:6;12。
【點(diǎn)睛】
晶胞結(jié)構(gòu)是??碱}型,常見晶體的結(jié)構(gòu)要理解,學(xué)會(huì)分析配位數(shù)的思維?!窘馕觥竣?90②.正四面體③.109°28'④.3⑤.6⑥.1215、略
【分析】試題分析:周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序數(shù)依次增大。X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,則X是氫元素。Y基態(tài)原子的p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè),則Y應(yīng)該是氮元素。Z基態(tài)原子的價(jià)電子層中有2個(gè)未成對(duì)電子,所以Z是氧元素。T與Z同主族,則T是S元素。W基態(tài)原子的M層全充滿,N層只有一個(gè)電子,則W是Cu元素。
(1)非金屬性越強(qiáng);第一電離能越大。但氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強(qiáng),則氮元素的第一電離能大于氧元素的。同周期自左向右原子半徑逐漸減小,同主族自上而下原子半徑逐漸增大,則原子半徑最小的是O。
(2)S的原子序數(shù)是16,原子結(jié)構(gòu)示意圖為根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知W基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1。
(3)X和上述其他元素中的一種形成的化合物中,分子呈三角錐形的是NH3。分子中既含有極性共價(jià)鍵,又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是H2O2或N2H4。
(4)T與Z形成的化合物中,SO2是V形結(jié)構(gòu),三氧化硫是平面三角形,則屬于非極性分子的是SO3。
(5)這5種元素形成的一種陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:1型的配合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu),則為硫酸根。陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)如右圖所示,即為氨氣和銅離子形成的配位健,則該配合物的化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4;陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類型有配位健及氮元素與氫原子之間的共價(jià)鍵。
考點(diǎn):考查元素推斷、第一電離能、空間構(gòu)型、原子半徑、化學(xué)鍵、核外電子排布等【解析】(1)NO(各1分)(2)(1分)[Ar]3d104s1(2分)
(3)NH3(2分)H2O2或N2H4(2分)(4)SO3(2分)
(5)[Cu(NH3)4]SO4(2分)共價(jià)鍵、配位鍵(2分)三、計(jì)算題(共7題,共14分)16、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu);層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用;
(2)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Mg原子和B原子的個(gè)數(shù);進(jìn)而確定化學(xué)式。
【詳解】
(1)圖中層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用,則平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為6=2個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個(gè);碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為2:3;
(2)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)單元可知,在六棱柱頂點(diǎn)上的鎂原子被6個(gè)六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個(gè)六棱柱共用,根據(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個(gè)數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個(gè)數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個(gè)數(shù)比為3:6=1:2,所以化學(xué)式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB217、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)各種晶體結(jié)構(gòu)中微粒的空間位置確定三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù);然后得到其比值;
(2)先計(jì)算出兩種晶體中Fe原子個(gè)數(shù)比;然后根據(jù)密度定義計(jì)算出其密度比,就得到其空間利用率之比;
(3)先計(jì)算γ-Fe晶體中Fe原子個(gè)數(shù),根據(jù)Fe原子半徑計(jì)算晶胞的體積,然后根據(jù)計(jì)算晶體的密度;
(4)根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn);溶解性等物理性質(zhì)分析判斷。
【詳解】
(1)δ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是晶胞頂點(diǎn)的Fe異種;個(gè)數(shù)是8個(gè);
γ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子個(gè)數(shù)=3××8=12;
α-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點(diǎn)上鐵原子;鐵原子個(gè)數(shù)=2×3=6;
則三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)的比為8:12:6=4:6:3;
(2)若δ-Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm,α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm,則兩種晶體中鐵原子個(gè)數(shù)之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶體的密度比等于物質(zhì)的空間利用率之比,所以兩種晶體晶胞空間利用率之比為2b3:a3;
(3)在γ-Fe晶體中Fe原子個(gè)數(shù)為8×+6×=4,F(xiàn)e原子半徑為rpm,假設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為L(zhǎng),則L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,則晶胞的體積V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe單質(zhì)的密度
(4)FeCl3晶體的熔沸點(diǎn)低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機(jī)溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結(jié)合分子晶體熔沸點(diǎn)較低,該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低,屬于分子晶體。
【點(diǎn)睛】
本題考查了Fe的晶體類型的比較、晶體空間利用率和密度的計(jì)算、鐵元素化合物晶體類型的判斷。學(xué)會(huì)利用均攤方法分析判斷晶胞中鐵原子數(shù)目,熟練掌握各種類型晶體的特點(diǎn),清楚晶體密度計(jì)算公式是解答本題的關(guān)鍵?!窘馕觥?:6:32b3:a3分子晶體18、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)金屬晶體的堆積方式進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)可計(jì)算晶胞的體積;再根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量;
(3)根據(jù)摩爾質(zhì)量M=NA乘以一個(gè)原子的質(zhì)量可計(jì)算金屬的摩爾質(zhì)量;再根據(jù)相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量可得金屬的相對(duì)原子質(zhì)量;
(4)根據(jù)在面心立方晶胞中,原子的半徑r與晶胞的邊長(zhǎng)的關(guān)系,晶胞的邊長(zhǎng)=可計(jì)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(gè)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(zhǎng)為360pm,可得晶胞的體積為(3.6×10-8)3cm3,根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;
故答案為4.2×10-22g;
(3)金屬的摩爾質(zhì)量=NA乘以一個(gè)原子的質(zhì)量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量;
故答案為63.21;
(4)在面心立方晶胞中,設(shè)原子的半徑為r,則晶胞的邊長(zhǎng)=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;
故答案為127.26pm;
【點(diǎn)睛】
第(2)問在計(jì)算晶胞質(zhì)量時(shí)單位的換算時(shí)學(xué)生們的易錯(cuò)點(diǎn),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。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm19、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(gè)數(shù)為12×+2×+3=6,已知Zn的相對(duì)原子質(zhì)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)20、略
【分析】【詳解】
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈黃色;激發(fā)態(tài)Na原子,價(jià)電子由3s能級(jí)激發(fā)到3p能級(jí),其價(jià)電了軌道表示式為答案:黃;
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),都屬于離子晶體。但其熔點(diǎn)比NaCl低,原因是K+半徑Na+大,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低,所以KBr熔點(diǎn)比NaCl低。答案:K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。
(3)①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)及A;B兩點(diǎn)的坐標(biāo)可知;C的原子坐標(biāo)為(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。
②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶體中Cl構(gòu)成的多面體包含20個(gè)三角形的面;與Cl緊鄰的Na個(gè)數(shù)為4;答案:20;4。
③根據(jù)均攤法可知,該晶體中含有2個(gè)Na和6個(gè)Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黃K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)21、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長(zhǎng),d代表兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計(jì)算小立方體中Na+、Cl-的數(shù)目,進(jìn)而計(jì)算小立方體的質(zhì)量,根據(jù)公式密度計(jì)算出小立方體的邊長(zhǎng);進(jìn)而計(jì)算兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離。
【詳解】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長(zhǎng),d代表兩個(gè)Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點(diǎn)上的每個(gè)離子均為8個(gè)小立方體所共有。因此小立方體含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每個(gè)小立方體含有1/2個(gè)(Na+-Cl-)離子對(duì);
每個(gè)小立方體的質(zhì)量
解得:a≈2.81×10-8cm,兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;
故答案為兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm?!窘馕觥?jī)蓚€(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。22、略
【分析】【分析】
(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點(diǎn)和面心;鈉離子位于邊和體心;
(2)陰;陽(yáng)離子之間的靜電作用為離子鍵;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子形成硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度
【詳解】
(1)晶胞中位于體心的鈉離子和位于邊上Na+的短離最近,則最近且等距的Na+共有12個(gè)Na+;晶胞中Na+的個(gè)數(shù)為1+12=4,Na+的個(gè)數(shù)為8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過離子鍵結(jié)合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子形成硅氧鍵,則1mol二氧化硅中有4mol硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度則a=nm=nm。
【點(diǎn)睛】
均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點(diǎn):每個(gè)頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;③面上:每個(gè)面的原子被2個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;④內(nèi)部:內(nèi)部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞?!窘馕觥?244離子鍵4四、工業(yè)流程題(共1題,共4分)23、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量的硫離子,過濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過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與過量的S2-存在反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過量的硫離子;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?!窘馕觥康谒闹芷诘赩A族aCaSO4沉淀過量的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、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共20分)24、略
【分析】【分析】
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C為離子化合物,D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),化合物AC2為一種常見的溫室氣體,則A為C,C為O,B為N,D為Mg。B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24,E為Cr。
【詳解】
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同即最外層電子數(shù)只有一個(gè),還有K、Cu;故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;
(2)同周期從左到右電離能有增大趨勢(shì);但第IIA族元素電離能大于第IIIA族元素電離能,第VA族元素電離能大于第VIA族元素電離能,因此A;B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N;故答案為:C<O<N;
(3)化合物AC2為CO2,其電子式故答案為:
(4)Mg的單質(zhì)在CO2中點(diǎn)燃可生成碳和一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學(xué)反應(yīng)方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據(jù)CO與N2互為等電子體,一種由N、O組成的化合物與CO2互為等電子體,其化學(xué)式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),NHO3被還原到最低價(jià)即NH4NO3,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O25、略
【分析】【分析】
A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1,則n=2,故A為N元素;C元素為最活潑的非金屬元素,則C為F元素;B原子序數(shù)介于氮、氟之間,故B為O元素;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的最外層電子數(shù)為2,故D為Mg元素;E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則原子序數(shù)為26,為Fe元素;F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質(zhì)穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能大于O元素;同一周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng),故元素的電負(fù)性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號(hào)為Fe3+;
(3)F為Cu,位于周期表ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G為As元素;與Si位于周期表對(duì)角線位置,則其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負(fù)性依次減?。粍t電負(fù)性:As<P,B錯(cuò)誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減小;As與Ge元素同一周期,位于Ge的右側(cè),則其原子半徑小于鍺,C錯(cuò)誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿的穩(wěn)
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