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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)月考試卷含答案考試試卷考試范圍: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7題,共14分)1、下列各組原子中,彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是()A.原子核外電子排布式為ls2的X原子與原子核外電子排布式為ls22s2的Y原子B.原子核外M層上僅有兩個(gè)電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個(gè)電子的Y原子C.2p軌道上有一個(gè)空軌道的X原子與3p軌道上有一個(gè)空軌道的Y原子D.最外層都只有一個(gè)電子的X、Y原子2、下列說(shuō)法正確的是()A.核外電子排布式為的原子能產(chǎn)生發(fā)射光譜B.電子的能量不一定高于電子的能量C.基態(tài)鈉原子核外電子只有1種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D.違反了泡利原理3、某物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)式為PtCl4·2NH3,其水溶液不導(dǎo)電,加入AgNO3溶液反應(yīng)也不產(chǎn)生沉淀,用強(qiáng)堿處理并沒(méi)有NH3放出,則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是A.NH3與NO3-中氮原子的雜化方式相同B.配合物中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為4C.PtCl4·2NH3的立體構(gòu)型為正八面體形D.Cl-和NH3分子均與中心離子Pt4+配位4、最近,科學(xué)家合成了含有N的鹽類(lèi),含有該離子的鹽是高能爆炸物質(zhì),該離子的結(jié)構(gòu)呈“V”形,如圖所示,以下有關(guān)該物質(zhì)的說(shuō)法中正確的是()
A.每個(gè)N中含有35個(gè)質(zhì)子和36個(gè)電子B.該離子中有非極性鍵和配位鍵C.該離子中含有2個(gè)π鍵D.與PCl互為等電子體5、下表中各粒子、粒子對(duì)應(yīng)的立體結(jié)構(gòu)及解釋均正確的是。粒子立體結(jié)構(gòu)解釋A氨基負(fù)離子()直線形N原子采用sp雜化B二氧化硫(SO2)V形S原子采用sp3雜化,與H2O中的O原子雜化形式相同C乙炔(C2H2)直線形C原子采用sp雜化且C原子的價(jià)電子均參與成鍵D碳酸根離子()三角錐形C原子采用sp3雜化A.AB.BC.CD.D6、下列分子中的中心原子雜化軌道的類(lèi)型相同的是()A.SO3與SO2B.BF3與NH3C.BeCl2與SCl2D.H2O與SO27、下列說(shuō)法不正確的是()A.HCl、HBr、HI的熔、沸點(diǎn)依次升高與分子間作用力大小有關(guān)B.H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S是由于H2O分子之間存在氫鍵C.甲烷可與水形成氫鍵D.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解釋評(píng)卷人得分二、多選題(共7題,共14分)8、在下列有關(guān)晶體的敘述中錯(cuò)誤的是()A.分子晶體中,一定存在極性共價(jià)鍵B.原子晶體中,只存在共價(jià)鍵C.金屬晶體的熔沸點(diǎn)均很高D.稀有氣體的原子能形成分子晶體9、下列各式中各能級(jí)能量高低的排列順序正確的是()A.B.C.D.10、下列說(shuō)法中正確的是A.所有的電子在同一區(qū)域里運(yùn)動(dòng)B.能量高的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng),能量低的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)C.處于最低能量的原子叫基態(tài)原子D.同一原子中,1s、2s、3s所能容納的電子數(shù)越來(lái)越多11、砷化氫(AsH3)是一種無(wú)色、可溶于水的氣體,其分子構(gòu)型是三角錐形。下列關(guān)于AsH3的敘述中正確的是A.AsH3分子中有未成鍵的電子對(duì)B.AsH3是非極性分子C.AsH3是強(qiáng)氧化劑D.AsH3分子中的As—H鍵是極性鍵12、硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉,其陰離子X(jué)m-(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.m=2B.在Xm-中,硼原子軌道的雜化類(lèi)型相同C.1、2原子間和4、5原子間的化學(xué)鍵可能是配位鍵D.若382g硼砂晶體中含2molNa+,則硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O13、有關(guān)晶體的敘述正確的是()A.在24g石墨中,含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為3molB.在12g金剛石中,含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為4molC.在60g二氧化硅中,含Si-O共價(jià)鍵鍵數(shù)為4molD.在NaCl晶體中,與Na+最近且距離相等的Na+有6個(gè)14、下表是某些原子晶體的熔點(diǎn)和硬度。原子晶體金剛石氮化硼碳化硅硅鍺熔點(diǎn)/℃3350300026001415938.4硬度109.59.07.06.0
分析表中的數(shù)據(jù),判斷下列敘述正確的是()A.構(gòu)成原子晶體的原子種類(lèi)越多,晶體的熔點(diǎn)越高B.構(gòu)成原子晶體的原子間的共價(jià)鍵鍵能越大,晶體的熔點(diǎn)越高C.構(gòu)成原子晶體的原子的半徑越大,晶體的硬度越大D.構(gòu)成原子晶體的原子的半徑越大,晶體的硬度越小評(píng)卷人得分三、填空題(共7題,共14分)15、銅是第四周期重要的過(guò)渡元素之一;其單質(zhì)及化合物具有廣泛用途。
請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題:
⑴銅原子的基態(tài)電子排布式是____________。比較第一電離能Cu______Zn(填“>”、“=”、“<”),說(shuō)明理由___________________。
⑵氮和銅形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則其化學(xué)式為_(kāi)______。(每個(gè)球均表示1個(gè)原子)
⑶銅可以形成多種多樣的配合物。
①NH3可以和很多過(guò)渡金屬形成配合物。NH3分子中心原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)___雜化,與NH3互為等電子體的粒子有___。(只寫(xiě)其中一種)
②向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液。試用離子方程式表示其原因____、___。
⑷在綠色植物標(biāo)本的制作過(guò)程中,將植物材料洗凈后浸入5%的硫酸銅溶液中,葉綠素(如圖1)中心離子Mg2+被置換成Cu2+(如圖2),葉片則永保綠色,請(qǐng)?jiān)趫D2中用箭頭表示出配位鍵。16、X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個(gè)短周期,且原子序數(shù)依次增大。X、Z同主族,可形成離子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3兩種分子。
(1)Y在元素周期表中的位置為_(kāi)________;
(2)上述元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是_________(寫(xiě)化學(xué)式)。
(3)X、Y、Z、M組成兩種鹽的溶液反應(yīng)可產(chǎn)生MY2氣體;寫(xiě)出其反應(yīng)離子方程式:_________;
(4)M的氧化物與G的單質(zhì)的水溶液均有漂白性,相同條件下,相同體積的該M的氧化物與Y的單質(zhì)混合通入品紅溶液,品紅溶液_________(填褪色或不褪色),原因(用化學(xué)方程式表示)_________。17、Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料,可制備Cu?O。
(1)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,分子中碳原子的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi)_________;推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性:____________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。
(2)一個(gè)Cu2O晶胞(見(jiàn)圖2)中,Cu原子的數(shù)目為_(kāi)_________。18、試判斷下列分子中心原子的雜化類(lèi)型和分子構(gòu)型。
(1)NI3:______;
(2)CH3Cl:______;
(3)CO2:______;
(4)BF3:______;
(5)H2O:______。19、據(jù)報(bào)道復(fù)旦大學(xué)修發(fā)賢教授課題組成功制備出砷化鈮納米帶;并觀測(cè)到其表面態(tài)具有百倍于金屬銅薄膜和千倍于石墨烯的導(dǎo)電性。相關(guān)研究論文已在線發(fā)表于權(quán)威科學(xué)期刊《自然》。回答下列問(wèn)題:
(1)鈮元素(Nb)為一種金屬元素,其基態(tài)原子的核外電子排布式為[Kr]4d55s1。下列是Nb的不同微粒的核外電子排布式,其中失去最外層1個(gè)電子所需能量最小的是___(填標(biāo)號(hào))。
a.[Kr]4d35s15p1b.[Kr]4d45s1c.Kr]4d2d.Kr]4d3
(2)砷為第VA族元素,砷可以與某些有機(jī)基團(tuán)形成有機(jī)化合物,如(ClCH=CH)2AsCl,其中As原子與2個(gè)C原子、1個(gè)Cl原子形成的VSEPR模型為_(kāi)___。
(3)英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫用微機(jī)械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯;因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);而石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué);電學(xué)、力學(xué)特性在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景,被認(rèn)為是一種未來(lái)革命性的材料。
已知“石墨烯”的平面結(jié)構(gòu)如圖所示,一定條件下石墨烯與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成石墨烷,石墨烷中碳原子雜化類(lèi)型是___,石墨烯導(dǎo)電的原因是____。
(4)石墨烯也可采用化學(xué)方法進(jìn)行制備如采用六氯苯、六溴苯作為原料可制備石墨烯。下表給出了六氯苯、六溴苯、苯六酸俗名為蜜石酸的熔點(diǎn)和水溶性:。物質(zhì)六氯苯六溴苯苯六酸熔點(diǎn)/℃231325287水溶性不溶不溶易溶
六溴苯的熔點(diǎn)比六氯苯高的原因是____,苯六酸與六溴苯、六氯苯的水溶性存在明顯的差異本質(zhì)原因是___。
(5)出于以更高效率利用太陽(yáng)光等目的研制出金紅石型鈮氧氮化物(NbON),比以往的光學(xué)半導(dǎo)體更能夠吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的光,作為光學(xué)半導(dǎo)體的新材料。該化合物的晶胞有如圖所示的兩種構(gòu)型,若晶胞的邊長(zhǎng)為apm,該晶體的密度為_(kāi)_g·cm-3。(NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,相關(guān)原子量:Nb—93)
20、早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al;Ca、Cu、Fe四種金屬元素組成;回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)Fe原子有_______個(gè)未成對(duì)電子,F(xiàn)e3+的價(jià)電子排布式為_(kāi)_________。
(2)新制的Cu(OH)2可將乙醛氧化成乙酸,而自身還原成Cu2O。乙醛分子中含有的σ鍵與π鍵的比例為_(kāi)__。乙醛中碳原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)____,配合物[Cu(NH3)4](OH)2中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型有_________,1mol該物質(zhì)中有______個(gè)σ鍵。
(3)Cu2O為半導(dǎo)體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子,其余氧原子位于面心和頂點(diǎn),則該晶胞中有______個(gè)銅原子。
(4)CaCl2熔點(diǎn)高于AlCl3的原因__________________________________。
(5)CaF2晶胞如圖所示,已知:氟化鈣晶體密度為ρg·cm-3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。氟化鈣晶體中Ca2+和F-之間最近核間距(d)為_(kāi)_____________pm(只要求列出計(jì)算式即可)。21、(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(mǎn),N層只有一個(gè)電子?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(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_(kāi)___,W基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)___。
(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(xiě)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_(kāi)___,陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有____。
評(píng)卷人得分四、原理綜合題(共4題,共8分)22、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。_____
23、核安全與放射性污染防治已引起世界核大國(guó)的廣泛重視。在爆炸的核電站周?chē)蟹派湫晕镔|(zhì)碘一131和銫一137。碘—131—旦被人體吸入;可能會(huì)引發(fā)甲狀腺等疾病。
(l)Cs(銫)的價(jià)電子的電子排布式為6s1,與銫同主族的前四周期(包括第四周期)的三種金屬元素X、Y、Z的電離能如下表。元素代號(hào)XYZ第一電離能(kJ·mol-1)520496419
上述三種元素X、Y、Z的元素符號(hào)分別為_(kāi)________,基態(tài)Z原子的核外電子排布式為_(kāi)_____,X形成的單質(zhì)晶體中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型是_________________。
(2)F與I同主族,BeF2與H2O都是由三個(gè)原子構(gòu)成的共價(jià)化合物分子,二者分子中的中心原子Be和O的雜化方式分別為_(kāi)_____、______,BeF2分子的立體構(gòu)型是____________,H2O分子的立體構(gòu)型是________________。
(3)與碘同主族的氯具有很強(qiáng)的活潑性,能形成大量的含氯化合物。BC13分子中B—C1鍵的鍵角為_(kāi)_________________。
(4)131I2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,該晶胞中含有____個(gè)131I2分子;KI的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示,每個(gè)K+緊鄰______個(gè)I-。
(5)KI晶體的密度為ρg?cm3,K和I的摩爾質(zhì)量分別為MKg?mol-1和MIg?mol-1,原子半徑分別為rKpm和rIpm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則KI晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_(kāi)____________。24、太陽(yáng)能電池可分為:硅太陽(yáng)能電池;化合物太陽(yáng)能電池,如砷化鎵(GaAs);銅銦鎵硒(CIGS)、硫化鎘(CdS),功能高分子太陽(yáng)能電池等,Al-Ni常作電極。據(jù)此回答問(wèn)題:
(1)鎳(Ni)在周期表中的位置為_(kāi)_____;S原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_______;Ga、As和Se的第一電離能由大到小的順序是________。
(2)Na3As3中As原子的雜化方式為_(kāi)____;AsCl3的空間構(gòu)型為_(kāi)___。
(3)GaAs熔點(diǎn)為1238℃,GaN熔點(diǎn)約為1500°,GaAs熔點(diǎn)低于GaN的原因?yàn)開(kāi)_________。
(4)寫(xiě)出一種與SO42-互為等電子體的分子_________。
(5)GaAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中As原子形成的空隙類(lèi)型有正八面體形和正四面體形,該晶胞中Ga原子所處空隙類(lèi)型為_(kāi)____。已知GaAs的密度為ρg/cm3,Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag/mol和MAsg/mol,則GaAs晶胞中Ga之間的最短距離為_(kāi)_______pm。
25、碳及其化合物廣泛存在于自然界中。回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)碳原子核外有________種能量不同的電子,其核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由_____種因素決定。
(2)CH4分子間不能形成氫鍵,主要原因是CH4分子中的碳原子不含孤對(duì)電子、_____、_____________。
(3)碳酸的非羥基氧的個(gè)數(shù)和磷酸的非羥基氧的個(gè)數(shù)都是1,從結(jié)構(gòu)上分析,它們的強(qiáng)度相近,均為中強(qiáng)酸。然而事實(shí)上二氧化碳水溶液的酸性卻很弱,原因是__________。
(4)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物,N原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)_____,乙二胺通過(guò)配位鍵能與Cu2+形成穩(wěn)定的環(huán)狀配離子,其結(jié)構(gòu)可表示為_(kāi)_________。
(5)金剛石是碳的一種同素異形體,屬于_______晶體。已知金屬鈉的晶胞(體心立方堆積)沿其體對(duì)角線垂直在紙平面上的投影圖如圖A所示,則金剛石晶胞沿其體對(duì)角線垂直在紙平面上的投影圖應(yīng)該是下圖___________(從A~D圖中選填).
若碳原子半徑為r,金剛石晶胞中碳原子的空間占有率為_(kāi)____________(用含π的代數(shù).式表示).評(píng)卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共50分)26、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(jiàn)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(wèn)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(kāi)___________。
(3)寫(xiě)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(xiě)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(chēng)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(chēng)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_(kāi)____。
(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____________。27、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(mǎn)狀態(tài);F元素基態(tài)原子的M層全充滿(mǎn);N層沒(méi)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(kāi)______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_(kāi)______;E3+的離子符號(hào)為_(kāi)______。
(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_(kāi)______
(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____。28、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(lèi)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?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類(lèi)型為_(kāi)_______,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。
(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_(kāi)_______,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_(kāi)_______。29、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(wèn)題:
(1)表中⑨號(hào)屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見(jiàn)溶劑,其分子立體空間構(gòu)型為_(kāi)_______。
(3)元素①和⑥形成的最簡(jiǎn)單分子X(jué)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_(kāi)_______。
(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(xiě)出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。30、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(xiě)出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)__________________。
(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_(kāi)____雜化;元素⑦與⑧形成的化合物的晶體類(lèi)型是___________。
(3)元素④的第一電離能______⑤(填寫(xiě)“>”、“=”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_(kāi)_________。請(qǐng)寫(xiě)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(xiě)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_(kāi)______________。
(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_(kāi)_________。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A、原子核外電子排布式為1s2的X原子是He,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子是Be;結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;
B;原子核外M層上僅有兩個(gè)電子的X原子是Mg原子;原子核外N層上僅兩個(gè)電子的Y原子是Ca、Sc、Ti、V、Fe、Co、Ni、Zn等元素,故B錯(cuò)誤;
C;2p軌道上只有一個(gè)電子的X為B元素;3p軌道上只有一個(gè)電子的Y為Al,二者位于周期表同一主族,最外層電子數(shù)相同,性質(zhì)相似,故C正確;
D;最外層都只有一個(gè)電子的X、Y原子;可能為H與堿金屬元素,性質(zhì)有相似地方,都具有還原性,但與ⅠB族元素性質(zhì)不同,雖然最外層也有1個(gè)電子,故D錯(cuò)誤;
答案選C。2、D【分析】【詳解】
A.1s22s22p2為基態(tài)原子;不能產(chǎn)生發(fā)射光譜,故A錯(cuò)誤;
B.各能級(jí)能量的大小順序?yàn)?s;2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s;ns電子的能量一定高于(n-1)p電子的能量,故B錯(cuò)誤;
C.鈉原子核外具有11個(gè)核外電子;處于不同能層;能級(jí)上的電子具有的能量不同,同一能級(jí)上的電子的自旋方向不同,所以有11種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.對(duì)于3p能級(jí)共有3個(gè)軌道;最多可以排6個(gè)電子,違反了泡利不相容原理,故D正確;
答案選D。
【點(diǎn)睛】
發(fā)射光譜是由激發(fā)態(tài)原子變成基態(tài)原子形成的光譜。3、D【分析】【分析】
加入AgNO3不產(chǎn)生沉淀,用強(qiáng)堿處理沒(méi)有NH3放出,說(shuō)明不存在游離的氯離子和氨分子,所以該物質(zhì)的配位化學(xué)式為[PtCl4(NH3)2];據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.NH3中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=4,NO3-中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3;氮原子的雜化方式不同,故A錯(cuò)誤;
B.配合物中中心原子的電荷數(shù)為4;配位數(shù)為6,故B錯(cuò)誤;
C.該配合物中中心原子的配位數(shù)為6;應(yīng)是八面體結(jié)構(gòu),Pt與6個(gè)配體成鍵,但不是正八面體,故C錯(cuò)誤;
D.由上述分析可知,Cl-和NH3分子均與Pt4+配位,形成的配合物為[PtCl4(NH3)2];故D正確;
故選D。4、B【分析】【詳解】
A.1個(gè)氮原子中含有7個(gè)質(zhì)子、7個(gè)電子,則1個(gè)N5分子中含有35個(gè)質(zhì)子、35個(gè)電子,N是由N5分子失去1個(gè)電子得到的,則1個(gè)N粒子中有35個(gè)質(zhì)子;34個(gè)電子,A錯(cuò)誤;
B.N中氮氮三鍵是非極性共價(jià)鍵;中心的氮原子有空軌道,兩邊的兩個(gè)氮原子提供孤電子對(duì)形成配位鍵,B正確;
C.1個(gè)氮氮三鍵中含有2個(gè)π鍵;所以該離子中含有4個(gè)π鍵,C錯(cuò)誤;
D.N和PCl具有相同原子數(shù);但價(jià)電子數(shù)分別為5×5-1=24,5+4×7-1=32,不是等電子體,D錯(cuò)誤。
答案選B。5、C【分析】【詳解】
A.中心原子N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=采用sp3雜化;VSEPR構(gòu)型為四面體形,N原子有兩對(duì)價(jià)電子未參與成鍵,減去孤電子對(duì)數(shù)即為分子的立體構(gòu)型:V型,故A錯(cuò)誤;
B.SO2中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=含孤電子對(duì)數(shù)為1,雜化軌道數(shù)3,采取sp2雜化,VSEPR構(gòu)型為平面三角形,減去孤電子對(duì)數(shù)即為分子的立體構(gòu)型:V形;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可得H2O中的O原子雜化形式為sp3雜化;故B錯(cuò)誤;
C.C2H2為直線形;鍵角180°,中心原子C原子采用sp雜化且C原子的價(jià)電子均參與成鍵,所以分子的立體構(gòu)型為直線型,故C正確;
D.中,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=VSEPR構(gòu)型為平面三角形,含孤電子對(duì)數(shù)為0,雜化軌道數(shù)3,采取sp2雜化;VSEPR構(gòu)型為平面三角形,減去孤電子對(duì)數(shù)即為分子的立體構(gòu)型:平面三角形,故D錯(cuò)誤;
故選:C。6、A【分析】【分析】
【詳解】
A.SO3中S原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為3+(6-6)=3,采取sp2雜化方式,SO2中S原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為2+(6-4)=3,采取sp2雜化方式;故A正確;
B.BF3中B原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為3+(3-3)=3,采取sp2雜化方式,NH3中N原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為3+(5-3)=4,采取sp3雜化方式;二者雜化方式不同,故B錯(cuò)誤;
C.BeCl2中Be原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為2+(2-2)=2,采取sp雜化方式,SCl2中S原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為2+(6-2)=4,采取sp3雜化方式;二者雜化方式不同,故C錯(cuò)誤;
D.H2O中O原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為2+(6-2)=4,采取sp3雜化方式,SO2中S原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為2+(6-4)=3,采取sp2雜化方式;二者雜化方式不同,故D錯(cuò)誤;
答案選A。
【點(diǎn)睛】
本題考查原子軌道雜化類(lèi)型判斷,難度中等。需熟練掌握幾種常見(jiàn)分子的中心原子雜化類(lèi)型。7、C【分析】【詳解】
A.HCl、HBr;HI都是分子晶體;由于它們的相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大,則分子間作用力依次增大,所以物質(zhì)的熔沸點(diǎn)依次升高,A正確;
B.H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S是由于H2O分子之間除了存在范德華力外;還存在分子間氫鍵,B正確;
C.甲烷中C原子半徑較大;電負(fù)性較?。粍t甲烷不可與水形成氫鍵,C錯(cuò)誤;
D.I2與CCl4都是非極性分子,根據(jù)相似相溶原理可知:I2易溶于CCl4中;D正確;
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(zhì)中只存在非極性鍵;所以A錯(cuò);B.原子晶體中只存在共價(jià)鍵。
是正確的;故B正確;C.金屬晶體的熔沸點(diǎn)有高有低,如鎢的熔沸點(diǎn)很高,而金屬汞常溫下為液體,故C錯(cuò);D.稀有氣體的原子能形成分子晶體是正確的,故D正確。
【詳解】
所以本題的正確答案為:A.C。9、BC【分析】【詳解】
A.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A錯(cuò)誤;
B.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正確;
C.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正確;
D.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)構(gòu)造原理,各能級(jí)能量高低順序?yàn)棰傧嗤琻而不同能級(jí)的能量高低順序?yàn)椋簄s<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級(jí)ns<(n-2)f<(n-1)d10、BC【分析】【詳解】
A.電子在核外的排布是分層的;不同的電子在不同的能級(jí)運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.離核越遠(yuǎn)的電子能量越大;離核越近的電子能量越小,故B正確;
C.處于最低能量的原子叫基態(tài)原子;故C正確;
D.s能層最多只能容納2個(gè)電子;與所在能層無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;
故答案選BC。11、AD【分析】【詳解】
A.AsH3分子中As原子最外層有5個(gè)電子;其中3個(gè)電子和3個(gè)氫原子形成共用電子對(duì),所以該物質(zhì)中有1對(duì)未參與成鍵的孤對(duì)電子,故A正確;
B.該分子為三角錐形結(jié)構(gòu);正負(fù)電荷重心不重合,所以為極性分子,故B錯(cuò)誤;
C.AsH3中As原子易失電子而作還原劑;所以是一種強(qiáng)還原劑,故C錯(cuò)誤;
D.同種非金屬元素之間形成非極性鍵;不同種非金屬元素之間形成極性鍵,所以As—H原子之間存在極性鍵,故D正確;
故答案選:AD。12、AD【分析】【分析】
由圖示可以看出該結(jié)構(gòu)可以表示為[H4B4O9]m-,其中B為+3價(jià),O為-2價(jià),H為+1價(jià),根據(jù)化合價(jià)判斷m值求解Xm-的化學(xué)式;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,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),σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù),孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=(a-xb),a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù),x指配原子個(gè)數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù),1,3,5,6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;陰離子中含配位鍵,不含離子鍵,以此來(lái)解答。
【詳解】
A.觀察模型,可知Xm-是(H4B4O9)m-;依據(jù)化合價(jià)H為+1,B為+3,O為-2,可得m=2,故A正確;
B.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,所以在Xm-中;硼原子軌道的雜化類(lèi)型有不同,故B錯(cuò)誤;
C.2號(hào)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,所以配位鍵存在4號(hào)與5號(hào)之間,故C錯(cuò)誤;
D.若硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O,則382g硼砂晶體中含×2=2molNa+;故D正確;
答案選AD。13、AC【分析】【詳解】
A.在石墨中,每個(gè)C原子與相鄰的3個(gè)C原子形成共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵為相鄰2個(gè)C原子所共有,所以每個(gè)C原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目為3×=24g石墨含有的C原子的物質(zhì)的量是2mol,因此其中含有的C-C共價(jià)鍵的物質(zhì)的量為2mol×=3mol;A正確;
B.在金剛石晶體中每個(gè)碳原子與相鄰的4個(gè)C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵為相鄰兩個(gè)C原子形成,所以其含有的C-C數(shù)目為4×=2個(gè);則在12g金剛石含有的C原子的物質(zhì)的量是1mol,故含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為2mol,B錯(cuò)誤;
C.二氧化硅晶體中;每個(gè)硅原子含有4個(gè)Si-O共價(jià)鍵,所以在60g二氧化硅的物質(zhì)的量是1mol,則其中含Si-O共價(jià)鍵鍵數(shù)為4mol,C正確;
D.在NaCl晶體中,每個(gè)Na+周?chē)c它最近且距離相等的Na+有12個(gè);D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是AC。14、BD【分析】【詳解】
A.原子晶體的熔點(diǎn)與構(gòu)成原子晶體的原子種類(lèi)無(wú)關(guān);與原子間的共價(jià)鍵鍵能有關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.構(gòu)成原子晶體的原子間的共價(jià)鍵鍵能越大;晶體的熔點(diǎn)越高,故B正確;
C.構(gòu)成原子晶體的原子的半徑越大;鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),鍵能越小,晶體的硬度越小,故C錯(cuò)誤;
D.構(gòu)成原子晶體的原子的半徑越大;鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),鍵能越小,晶體的硬度越小,故D正確;
故答案選:BD。三、填空題(共7題,共14分)15、略
【分析】【分析】
(1)銅的原子序數(shù)是29;同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大;
(2)根據(jù)晶胞中微粒個(gè)數(shù)的分配方法計(jì)算化學(xué)式;
(3)①NH3分子中N原子呈3個(gè)N-H鍵;N原子還原1對(duì)孤對(duì)電子對(duì),雜化軌道數(shù)為4,據(jù)此判斷雜化方式;原子數(shù)和電子數(shù)目相同的微粒為等電子體;②氨水和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,當(dāng)氨水過(guò)量時(shí),氨水和氫氧化銅反應(yīng)生成可溶性的銅氨絡(luò)合物,所以難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液;
(4)配位鍵是化學(xué)鍵的一種;兩個(gè)或多個(gè)原子共同使用它們的外層電子,在理想情況下達(dá)到電子飽和的狀態(tài)。
【詳解】
(1)銅原子的基態(tài)電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1;Cu失去1個(gè)電子后內(nèi)層電子達(dá)到全充滿(mǎn)的穩(wěn)定狀態(tài);銅的第一電離能小于鋅;
答案:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;<;Cu失去1個(gè)電子后內(nèi)層電子達(dá)到全充滿(mǎn)的穩(wěn)定狀態(tài);
(2)根據(jù)晶胞中微粒個(gè)數(shù)的分配方法計(jì)算,晶胞中含有N原子的數(shù)目為8×=1,Cu原子的數(shù)目為:12×=3,故化學(xué)式為Cu3N;
答案:Cu3N;
(3)①NH3分子中N原子呈3個(gè)N-H鍵,N原子還原1對(duì)孤對(duì)電子對(duì),雜化軌道數(shù)為4,N原子采取sp3雜化;NH3的等電子體H3O+;
答案:sp3;H3O+;
②氨水和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,當(dāng)氨水過(guò)量時(shí),氨水和氫氧化銅反應(yīng)生成可溶性的銅氨絡(luò)合物,所以難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液:Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-;
答案:Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-;
(4)配位鍵是指成鍵雙方一方提供空軌道一方提供孤對(duì)電子.N元素最外層有5個(gè)電子通過(guò)3個(gè)共用電子對(duì)就可以形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu).所以Cu與4個(gè)氮形成共價(jià)健的氮原子中;有2條是配位鍵,氮原子提供電子,Cu提供空軌道;
答案:【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1②.<③.Cu失去1個(gè)電子后內(nèi)層電子達(dá)到全充滿(mǎn)的穩(wěn)定狀態(tài)④.Cu3N⑤.SP3⑥.H3O+⑦.Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+⑧.Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-16、略
【分析】試題分析:X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個(gè)短周期,且原子序數(shù)依次增大,所以X是H元素;X、Z同主族,可形成離子化合物ZX,且Y原子序數(shù)大于Y原子序數(shù),所以Z是Na元素;Y、M同主族,可形成MY2、MY3兩種分子;所以Y是O元素,M是S元素,G是短周期主族元素,所以G是Cl元素(不考慮稀有氣體)。
(1)Y是O元素;O原子有2個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為6,處于第二周期第ⅥA族,故答案為:第二周期第ⅥA族;
(2)非金屬元素的非金屬性越強(qiáng),其相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng),這幾種元素非金屬性最強(qiáng)的是Cl元素,所以其最高價(jià)含氧酸的酸性最強(qiáng)的是高氯酸HClO4,故答案為:HClO4;
(3)用硫酸氫鈉和亞硫酸氫鈉反應(yīng)可制得二氧化硫氣體,其反應(yīng)離子方程式為HSO3-+H+=SO2↑+H2O,故答案為:HSO3-+H+=SO2↑+H2O;
(4)二氧化硫和氯水都有漂白性,但當(dāng)它們以相同體積混合通人品紅溶液,由于發(fā)生氧化還原反應(yīng),使兩種物質(zhì)都失去了漂白作用,所以品紅溶液不褪色,化學(xué)方程式表示為Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案為:不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。
考點(diǎn):考查了元素周期律與元素周期表的相關(guān)知識(shí)?!窘馕觥浚?)第二周期第ⅥA族;
(2)HClO4;
(3)HSO3-+H+=SO2↑+H2O;
(4)不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl17、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中有兩種碳原子,全形成單鍵的碳原子和雙鍵的碳原子,全形成單鍵的碳原子為sp3雜化,雙鍵的碳原子為sp2雜化;根據(jù)抗環(huán)血酸分子結(jié)構(gòu);分子中含有4個(gè)-OH,能與水形成分子間氫鍵,因此抗壞血酸易溶于水;
(2)晶胞的計(jì)算:白球位于頂點(diǎn)和內(nèi)部,屬于該晶胞的個(gè)數(shù)為8×1/8+1=2,黑球全部位于晶胞內(nèi)部,屬于該晶胞的個(gè)數(shù)為4,化學(xué)式為Cu2O,因此白球?yàn)镺原子,黑球?yàn)镃u原子,即Cu原子的數(shù)目為4?!窘馕觥竣?sp3、sp2②.易溶于水③.418、略
【分析】【分析】
利用雜化軌道理論和價(jià)層電子對(duì)互斥理論進(jìn)行解題。
【詳解】
(1)NI3:中心原子N原子孤電子對(duì)數(shù)為×(5-3×1)=1,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1=4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,去掉孤電子對(duì),分子空間構(gòu)型為三角錐形;
(2)CH3Cl:中心原子C原子孤電子對(duì)數(shù)為×(4-3×1-1)=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,無(wú)孤電子對(duì),分子空間構(gòu)型為四面體型;
(3)CO2:中心原子C原子孤電子對(duì)數(shù)為×(4-2×2)=0;價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,雜化軌道為sp,VSEPR模型為直線型,無(wú)孤電子對(duì),分子空間構(gòu)型為直線型;
(4)BF3:中心原子B原子孤電子對(duì)數(shù)為×(3-3×1)=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,雜化軌道為sp2;VSEPR模型為平面三角形,無(wú)孤電子對(duì),分子空間構(gòu)型為平面三角形;
(5)H2O:中心原子O原子孤電子對(duì)數(shù)為×(6-2×1)=2,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+2=4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,去掉孤電子對(duì),分子空間構(gòu)型為V型。
【點(diǎn)睛】
分子的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù),孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算用最外層電子數(shù)減去成鍵電子數(shù),再除以2。如果價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4且不含孤電子對(duì),則雜化軌道為sp3,四面體結(jié)構(gòu),如果價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4且含有一個(gè)孤電子對(duì),則雜化軌道為sp3,三角錐形結(jié)構(gòu),如果價(jià)電子對(duì)數(shù)是4且含有2個(gè)孤電子對(duì),則雜化軌道為sp3,V形;如果價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3且不含孤電子對(duì),則雜化軌道為sp2,平面三角形結(jié)構(gòu),如果價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2,則雜化軌道為sp,直線型結(jié)構(gòu)。【解析】①.sp3、三角錐②.sp3、四面體③.sp、直線型④.sp2、平面三角形⑤.sp3、V型19、略
【分析】【分析】
(1)激發(fā)態(tài)失去最外層1個(gè)電子所需能量最?。?/p>
(2)As原子與2個(gè)C原子;1個(gè)Cl原子形成共價(jià)鍵;還有一對(duì)孤電子對(duì);
(3)石墨烷中碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,雜化類(lèi)型為sp3;石墨烯中每個(gè)碳原子垂直于層平面的2p軌道上的電子;都參與形成了貫穿全層的多原子的大鍵,因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電性;
(4)分子晶體;結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量越大,形成的范德華力強(qiáng),熔點(diǎn)高;苯六酸含多個(gè)羧基,與水分子能形成氫鍵;六氯苯;六溴苯為非極性分子,根據(jù)相似相溶原理,均難溶于水;
(5)根據(jù)計(jì)算。
【詳解】
(1)Nb元素的基態(tài)原子的核外電子排布式為[Kr]4d55s1,失去最外層1個(gè)電子所需能量,[Kr]4d35s15p1屬于激發(fā)態(tài)的電子排布式;所以失去最外層1個(gè)電子所需能量最小的a,故答案為:a;
(2)As原子與2個(gè)C原子;1個(gè)Cl原子形成共價(jià)鍵;還有一對(duì)孤電子對(duì),其VSEPR模型為四面體形,故答案為:四面體形;
(3)石墨烯與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成石墨烷,石墨烷中碳原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,雜化類(lèi)型為sp3;石墨烯中每個(gè)碳原子垂直于層平面的2p軌道上的電子,都參與形成了貫穿全層的多原子的大鍵,因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,故答案為:sp3;石墨烯中每個(gè)碳原子垂直于層平面的2p軌道上的電子;都參與形成了貫穿全層的多原子的大鍵,因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電性;
(4)六溴苯和六氯苯均屬于分子晶體;且結(jié)構(gòu)相似,六溴苯的相對(duì)分子質(zhì)量大于六氯苯,形成的范德華力強(qiáng),熔點(diǎn)高;苯六酸含多個(gè)羧基,與水分子能形成氫鍵,從而易溶于水,六氯苯;六溴苯為非極性分子,根據(jù)相似相溶原理,均難溶于水,故答案為:兩者結(jié)構(gòu)相似,六溴苯的相對(duì)分子質(zhì)量大于六氯苯,形成的范德華力強(qiáng),熔點(diǎn)高;苯六酸含多個(gè)羧基,與水分子形成氫鍵,從而易溶于水,六氯苯、六溴苯為非極性分子,難溶于水;
(5)根據(jù)晶胞圖可知,該晶胞中含有2個(gè)Nb原子,2個(gè)O原子,2個(gè)N原子,所以故答案為:
【點(diǎn)睛】
雜化類(lèi)型:中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,則sp3雜化、中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,則sp2雜化、中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,則sp雜化;中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=鍵+孤電子對(duì)數(shù)?!窘馕觥竣?a②.四面體形③.sp3④.石墨烯中每個(gè)碳原子垂直于層平面的2p軌道上的電子,都參與形成了貫穿全層的多原子的大鍵,因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電性⑤.兩者結(jié)構(gòu)相似,六溴苯的相對(duì)分子質(zhì)量大于六氯苯,形成的范德華力強(qiáng),熔點(diǎn)高⑥.苯六酸含多個(gè)羧基,與水分子形成氫鍵,從而易溶于水,六氯苯、六溴苯為非極性分子,難溶于水⑦.20、略
【分析】【詳解】
(1)26號(hào)元素鐵基態(tài)原子核外電子排布是為1s22s22p63s23p63d64s2,可知在3d上存在4個(gè)未成對(duì)電子,失去電子變成鐵離子時(shí),先失去4s上的2個(gè)電子后失去3d上的1個(gè)電子,因此鐵離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5;(2).一個(gè)乙醛分子含有6個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,乙醛中甲基上的碳形成4條σ鍵,無(wú)孤對(duì)電子,因此采取sp3雜化類(lèi)型,醛基中的碳形成3條σ鍵和1條π鍵,無(wú)孤對(duì)電子,采取sp2雜化類(lèi)型。配合物{Cu(NH3)4}(OH)2中銅離子提供空軌道,氮原子提供孤對(duì)電子,銅離子和氨氣分子之間形成配位鍵,氨氣分子中氮和氫原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合,內(nèi)界離子和外界離子氫氧根離子之間以離子鍵結(jié)合,所以含有的化學(xué)鍵離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵,1mol[Cu(NH3)4](OH)2中含4mol氨氣,4mol氨氣總共含有σ鍵的物質(zhì)的量為12mol,1mol該配合物中含有4mol配位鍵,外界的氫氧根離子中也有2molσ鍵,所以含有的σ鍵的物質(zhì)的量為18mol,即18NA個(gè)。(3).該晶胞中氧原子個(gè)數(shù)為=8,有氧化亞銅中銅和氧的比例關(guān)系可知該晶胞中銅原子個(gè)數(shù)為氧原子個(gè)數(shù)的2倍,即為16個(gè)。(4)CaCl2是離子晶體,AlCl3是分子晶體,所以氯化鈣的熔點(diǎn)比氯化鋁的高。(5)該晶胞中氟離子個(gè)數(shù)為8,鈣離子個(gè)數(shù)為=4,故1mol晶胞的質(zhì)量為4×78g,由晶胞的密度可以求出晶胞的體積為cm3,故晶胞的邊長(zhǎng)為cm。將晶胞分成8個(gè)小正方體,則氟離子與鈣離子之間的最小距離就是小正方體的頂點(diǎn)與體心之間的距離,因此,d=cm=pm?!窘馕觥?1s22s22p63s23p63d56:1sp2sp3離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵18NA16CaCl2是離子晶體,AlCl3是分子晶體21、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(mǎn),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(mǎn)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(lèi)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)四、原理綜合題(共4題,共8分)22、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(mǎn)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(lèi)題目往往將計(jì)算、推斷融為一體,計(jì)算類(lèi)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。⑧.23、略
【分析】【詳解】
(1)由銫的最外層電子排布式為6s1,可知A、B、C為第ⅠA族,而ⅠA族前四周期的元素分別為H、Li、Na、K,又由提供的A、B的第一電離能的差值與B、C的第一電離能的差值相差不大可知,A、B、C不可能有H元素,而同主族元素隨著電子層數(shù)的增加,第一電離能逐漸減小,故A、B、C分別為L(zhǎng)i、Na、K;都是金屬單質(zhì),微粒均以金屬鍵結(jié)合,故答案為L(zhǎng)i、Na、K;1S22S22P63S23P64S1;金屬鍵;
(2)BeF2分子內(nèi)中心原子為Be,其價(jià)電子數(shù)為2,F(xiàn)提供2個(gè)電子,所以Be原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=2,Be原子的雜化類(lèi)型為sp雜化,為直線形分子;H2O分子的中心原子為O,其價(jià)電子數(shù)為6,H提供2個(gè)電子,所以O(shè)原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4,O原子雜化類(lèi)型為sp3,為V形分子,故答案為sp、sp3;直線形;V形;
(3)硼原子價(jià)電子數(shù)為3,Cl提供3個(gè)電子,硼原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=3,因價(jià)層電子對(duì)中沒(méi)有孤對(duì)電子,故BCl3為平面正三角形結(jié)構(gòu);分子中B-Cl鍵的鍵角為120°;
故答案為120°;
(4)由碘晶胞可知,I2在晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面上,故一個(gè)晶胞中含有4個(gè)I2分子;KI晶胞與NaCl晶胞結(jié)構(gòu)相似,每個(gè)K+緊鄰6個(gè)I-;故答案為4;6;
(5)根據(jù)均攤法計(jì)算,K:8×+6×=4,I:12×+1=4,故其晶胞中原子所占的體積V1=(πr3K×4+πr3I×4)×10-30,晶胞的體積V2==故KI晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為×100%=×100%,故答案為×100%。
點(diǎn)睛:本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及核外電子排布規(guī)律、電離能、雜化理論、分子結(jié)構(gòu)、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等。本題的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)是(5)的計(jì)算,要學(xué)會(huì)利用分割法確定微粒數(shù)目和體積的百分率的計(jì)算方法。【解析】Li、Na、Kls22s22p63s23p64sl金屬鍵spsp3直線形V形120°46×100%24、略
【分析】【分析】
(1)鎳是28號(hào)元素;根據(jù)構(gòu)造原理,可確定Ni;S的核外電子排布式,結(jié)合原子結(jié)構(gòu)與元素在元素周期表的位置關(guān)系確定其在周期表中的位置;一般情況下,同一周期的元素原子序數(shù)越大,元素的第一電離能就越大,但當(dāng)原子核外電子處于其軌道上的全滿(mǎn)、半滿(mǎn)、全空時(shí)是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),比相應(yīng)原子序數(shù)大1個(gè)的VIA的元素大分析。
(2)根據(jù)As原子最外層電子數(shù)及形成化學(xué)鍵的關(guān)系分析Na3As3中As原子的雜化方式;AsCl3的空間構(gòu)型要根據(jù)成鍵電子對(duì)與孤對(duì)電子分析其空間構(gòu)型;
(3)GaAs根據(jù)微粒間的作用力與微粒半徑大小分析物質(zhì)熔點(diǎn)高低;
(4)根據(jù)等電子體的概念分析其相應(yīng)的等電子體;
(5)根據(jù)微粒的空間構(gòu)型及相對(duì)位置分析其空間構(gòu)型;用均攤法先計(jì)算晶胞中含有的As;Ga原子數(shù)目,計(jì)算出晶胞的質(zhì)量,結(jié)合晶胞的密度可得晶胞的體積。
【詳解】
(1)鎳是28號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理,可確定Ni核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,在元素在元素周期表的位置為第四周期第Ⅷ族;S原子的價(jià)電子排布式為1s22s22p4;一般情況下,同一周期的元素原子序數(shù)越大,元素的第一電離能就越大,但As原子核外最外層的4p軌道的電子處于半充滿(mǎn)的較穩(wěn)定狀態(tài),比同周期原子序數(shù)大1個(gè)的VIA的Se元素大,所以Ga、As和Se的第一電離能由大到小的順序是As>Se>Ga。
(2)在Na3As3中As最外層有5個(gè)電子,形成3個(gè)共價(jià)鍵即δ鍵電子對(duì)數(shù)為3,另外還有1個(gè)孤電子對(duì),所以As的雜化方式為sp3;AsCl3中As的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(5-1×3)=4,As原子采用sp3雜化,由于孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)排斥了強(qiáng),所以AsCl3分子空間構(gòu)成三角錐形分子;
(3)GaAs熔點(diǎn)為1238℃;GaN熔點(diǎn)約為1500°,GaAs熔點(diǎn)低于GaN是因?yàn)閮煞N晶體均為原子晶體,且GaN中N原子半徑比Ga小,Ga-N鍵長(zhǎng)比Ga-As短,鍵能更大,斷裂化學(xué)鍵需要的能量大,因此熔點(diǎn)更高;
(4)根據(jù)等電子體的概念是原子數(shù)相同,最外層電子數(shù)也相同的微粒,則SO42-相應(yīng)的等電子體是CCl4、SiCl4、SiF4、CF4;
(5)該晶胞中Ga原子處于與它最近的四個(gè)As原子所構(gòu)成的正四面體的幾何中心,因此Ga所處空隙類(lèi)型為正四面體;在該晶胞中含有的As原子數(shù)目為:=4,含有的Ga原子數(shù)目為:1×4=4,因此該晶胞在含有4個(gè)GaAs,則晶胞的質(zhì)量為m=g,由于晶胞的密度為ρg/cm3,所以晶胞的體積為V=cm3,則晶胞的邊長(zhǎng)L=cm=×1010pm。在該晶體在兩個(gè)Ga原子之間的距離為晶胞邊長(zhǎng)的倍,所以?xún)蓚€(gè)Ga原子之間的距離為×1010pm。
【點(diǎn)睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的知識(shí),涉及元素在元素周期表的位置、原子雜化方式判斷、微??臻g構(gòu)型、物質(zhì)熔點(diǎn)比較、晶體結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),本題綜合性較強(qiáng),側(cè)重考查學(xué)生判斷及知識(shí)綜合應(yīng)用能力,易錯(cuò)點(diǎn)是晶體中最近的Ga原子之間的位置及其與晶胞邊長(zhǎng)的關(guān)系的確定與計(jì)算,題目難度中等?!窘馕觥康谒闹芷诘冖?s23p4As>Se>Gasp3三角錐形均為原子晶體,且GaN中N原子半徑小,Ga-N鍵長(zhǎng)比Ga-As短,鍵能更大,熔點(diǎn)更高CCl4、SiCl4、SiF4、CF4(填其中一種即可)正四面體形×101025、略
【分析】【分析】
(1)同一能級(jí)中的電子能量相同;不同能級(jí)中電子能量不同;
(2)根據(jù)氫鍵的形成條件及本質(zhì)分析解答;
(3)根據(jù)酸的分子結(jié)構(gòu)及二氧化碳在水中的溶解度分析解答;
(4)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型分析解答;根據(jù)配位鍵的形成原理分析配位離子的結(jié)構(gòu);
(5)根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn);硬度等物理性質(zhì)判斷晶體類(lèi)型;根據(jù)晶胞的空間結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
(1)碳原子核外有6個(gè)電子,核外電子排布式為1s22s22p2,有1s、2s、2p3個(gè)能級(jí),故核外有3種能量不同的電子;其核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由4種因素決定,分別為:a.電子層(主量子數(shù)n);b.電子亞層和電子云的形狀(副量子數(shù)或角量子數(shù)l);c.電子云的伸展方向(磁量子數(shù)m);d.電子的自旋(自旋量子數(shù)ms);
故答案為:3;4;
(2)形成氫鍵的條件有:1.存在與電負(fù)性很大的原子A形成強(qiáng)極性鍵的氫原子;2.存在較小半徑、較大電負(fù)性、含孤對(duì)電子、帶有部分負(fù)電荷的原子B(F、O、N);CH4分子間不能形成氫鍵,主要原因是CH4分子中的碳原子不含孤對(duì)電子;電負(fù)性較小、原子半徑較大;
故答案為:電負(fù)性較??;原子半徑較大;
(3)二氧化碳水溶液的酸性卻很弱;原因是溶于水的二氧化碳分子只有部分與水結(jié)合成碳酸;
故答案為:溶于水的二氧化碳分子只有部分與水結(jié)合成碳酸(合理即可);
(4)乙二胺中N原子的雜化軌道類(lèi)型與NH3相同,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型分析,中心原子N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為則軌道雜化類(lèi)型為sp3;乙二胺通過(guò)配位鍵能與Cu2+形成穩(wěn)定的環(huán)狀配離子,Cu2+的配位數(shù)為4,則其結(jié)構(gòu)可表示為
故答案為:sp3;
(5)金剛石熔點(diǎn)高、硬度大,屬于原子晶體;金剛石結(jié)構(gòu)類(lèi)似甲烷空間構(gòu)型的正四面體結(jié)構(gòu),沿其體對(duì)角線垂直在紙平面上的投影圖應(yīng)為規(guī)則的正六邊形,結(jié)合其晶胞圖可知應(yīng)是圖D;金剛石晶胞如圖該晶胞中C原子個(gè)數(shù)4+8×+6×=8,金剛石體對(duì)角線上的四個(gè)原子緊密相連,晶胞棱長(zhǎng)a=晶胞體積=a3=所有原子體積=空間占有率=
故答案為:原子;D;
【點(diǎn)睛】
氫鍵的本質(zhì):強(qiáng)極性鍵(A-H)上的氫核與電負(fù)性很大的、含孤電子對(duì)并帶有部分負(fù)電荷的原子B之間的靜電作用力?!窘馕觥?4電負(fù)性較小原子半徑較大溶于水的二氧化碳分子只有部分與水結(jié)合成碳酸(合理即可)sp3原子D五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共50分)26、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。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),化合物AC2為一種常見(jiàn)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?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O27、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,
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