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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年人教五四新版選修3化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試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)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、下列說法不正確的是()A.3p2表示3p能級(jí)上有2個(gè)電子B.處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子C.同一原子中,3s、3p、3d、4s能級(jí)的能量逐漸增大D.同一原子中,3s、3p、3d能級(jí)的軌道數(shù)依次增多2、某原子中的電子由在K層上運(yùn)動(dòng)變?yōu)樵贛層上運(yùn)動(dòng),將A.吸收能量B.釋放能量C.能量不變D.無(wú)法判斷3、對(duì)Na、Mg、Al的有關(guān)性質(zhì)的敘述正確的是A.堿性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3B.第一電離能:Na<MgC.電負(fù)性:Na>Mg>AlD.熔點(diǎn):Na<Mg<Al4、下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、粒子間的作用方式的敘述中,正確的是A.化學(xué)鍵只存在于分子內(nèi),范德華力只存在于分子間B.冰變?yōu)橐后w水時(shí),共價(jià)鍵沒有被破壞C.液態(tài)HF中存在氫鍵,所以HF比HC1的穩(wěn)定性強(qiáng)D.物質(zhì)在溶于水的過程中,化學(xué)鍵一定會(huì)被破壞或改變5、下列說法正確的是()A.熔融狀態(tài)下硫酸氫鉀中的離子鍵、共價(jià)鍵均被破壞,形成定向移動(dòng)的離子,因而能夠?qū)щ夿.F2、Cl2、Br2、I2的熔沸點(diǎn)逐漸升高,是因?yàn)榉肿娱g作用力越來越大C.NH3和Cl2兩種分子中,每個(gè)原子的最外層都達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱,沸點(diǎn)逐漸升高6、下列說法不正確的是A.單晶硅和石英晶體都是由共價(jià)鍵結(jié)合形成的原子晶體B.干冰氣化和食鹽熔化克服的作用力均為分子間作用力C.碳酸鈣晶體和氧化鋇晶體均屬于離子晶體D.氯氣和氯化氫分子中氯原子的最外電子層都具有8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)7、下列晶體中,熔點(diǎn)最高的是A.KFB.MgOC.CaOD.NaCl8、下列敘述正確A.任何晶體中,若含有陽(yáng)離子也一定含有陰離子B.原子晶體中只含有共價(jià)鍵C.離子晶體中只含有離子鍵D.分子晶體中只存在分子間作用力,不含化學(xué)鍵9、某晶體熔化時(shí)化學(xué)鍵沒有被破壞的屬于A.原子晶體B.離子晶體C.分子晶體D.金屬晶體評(píng)卷人得分二、填空題(共8題,共16分)10、下表是元素周期表的一部分;表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問題:
(1)基態(tài)o原子的外圍電子排布圖________________________;基態(tài)p3+的最外層電子排布式___________________;n的原子結(jié)構(gòu)示意圖____________________。在以上元素中,沒有未成對(duì)電子的元素有______種。
(2)原子序數(shù)為52的元素x在元素周期表中與以上________________元素在同一族(填寫以上表中字母對(duì)應(yīng)的元素符號(hào))。
(3)上表中o、p兩個(gè)字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和I3(p),則I3(o)__I3(p)(填“>”或“<”)。理由是_________________________________________________。
(4)將以上周期表中g(shù)、h、i、j四種元素的電負(fù)性由大到小排序____________________(用元素符號(hào)表示),第一電離能由大到小排序________________________(用元素符號(hào)表示)。11、亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6])雙稱黃血鹽,是一種重要的化工原料。檢驗(yàn)三價(jià)鐵發(fā)生的反應(yīng)為:K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏藍(lán))+3KCl;回答問題:
(1)寫出基態(tài)Fe3+的核外電子排布式___。
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共價(jià)鍵外;還有___和___。
(3)黃血鹽中N原子的雜化方式為____;C、N、O的第一電離能由大到小的排序?yàn)開__,電負(fù)性由大到小的排序?yàn)開__。12、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型為__________;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(見圖2)中,Cu原子的數(shù)目為__________。13、西瓜膨大劑別名氯吡苯脲,是經(jīng)過國(guó)家批準(zhǔn)的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,實(shí)踐證明長(zhǎng)期使用對(duì)人體無(wú)害。已知其相關(guān)性質(zhì)如下表所示:。分子式C12H10ClN3O結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式外觀白色結(jié)晶粉末熔點(diǎn)170~172℃溶解性易溶于水
(1)氯吡苯脲晶體中,氮原子的雜化方式為___。
(2)兩種組成均為CoCl3·4NH3的配合物分別呈綠色和紫色。已知綠色的配合物內(nèi)界結(jié)構(gòu)對(duì)稱,請(qǐng)?jiān)趫Da和圖b中用元素符號(hào)標(biāo)出氯原子的位置___、___。
14、每個(gè)時(shí)代的發(fā)展都離不開化學(xué)材料。黃銅是人類最早使用的合金之一;主要由鋅和銅組成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)鋅原子的價(jià)電子排布式為___,屬于周期表___區(qū)元素。電子占據(jù)最高能層的電子云輪廓圖形狀為___。
(2)第一電離能I1(Zn)___I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
(3)向[Cu(H2O)4]2+溶液(天藍(lán)色)中加入過量氨水將生成更穩(wěn)定的[Cu(NH3)4]2+溶液(深藍(lán)色),原因是___;向深藍(lán)色溶液中逐滴加入稀鹽酸,觀察到的現(xiàn)象是___。15、X;Y、Z、W是元素周期表中前36號(hào)元素;且原子序數(shù)依次增大。其相關(guān)信息如下表:
。元素編號(hào)。
元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)。
X
X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍。
Y
Y的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為nsnnpn+2
Z
最外層中只有兩對(duì)成對(duì)電子。
W
前四周期基態(tài)原子中;W元素的未成對(duì)電子數(shù)最多。
(1)元素X最高價(jià)氧化物分子的空間構(gòu)型是__________________,是_________(填“極性”或“非極性”)分子。
(2)Y的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)比Z的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)高,原因是____________________________________
(3)基態(tài)Z原子中,電子占據(jù)的最高電子層符號(hào)為_________,該電子層具有的原子軌道數(shù)為________________
(4)元素W位于元素周期表的第________族。16、銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途;如金屬銅用來制造電線電纜,五水硫酸銅可用作殺菌劑。
(1)Cu位于元素周期表第IB族。Cu2+的核外電子排布式為__________。
(2)下圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,可確定該晶胞中陰離子的個(gè)數(shù)為_____。
(3)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配離子。已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是_______________。
(4)Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的_________(填“高”或“低”)。17、鈦;鐵、砷、硒、鋅等元素的單質(zhì)及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
(1)基態(tài)Ti原子中,最高能層電子的電子云輪廓形狀為_______,與Ti同周期的所有過渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同的元素有________種。
(2)鐵的第三電離能第四電離能分別為和遠(yuǎn)大于的原因是______________________。
(3)離子可用于的檢驗(yàn),其對(duì)應(yīng)的酸有兩種,分別為硫氰酸和異硫氰酸
①寫出與互為等電子體的一種微粒_________分子或離子
②異硫氰酸的沸點(diǎn)比硫氰酸沸點(diǎn)高的原因是_______________。
(4)成語(yǔ)“信口雌黃”中的雌黃分子式為分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,As原子的雜化方式為_______________。
(5)離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。一個(gè)晶胞含有的鍵有__________個(gè)。
(6)硒化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中X和Y點(diǎn)所堆積的原子均為____________填元素符號(hào)該晶胞中硒原子所處空隙類型為____________填“立方體”、“正四面體”或“正八面體”該種空隙的填充率為____________;若該晶胞密度為硒化鋅的摩爾質(zhì)量為用代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,則晶胞參數(shù)a為____________nm。
評(píng)卷人得分三、計(jì)算題(共5題,共10分)18、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______。19、SiC有兩種晶態(tài)變體:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC為立方晶胞;結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶胞參數(shù)為434pm。針對(duì)β—SiC回答下列問題:
⑴C的配位數(shù)為__________。
⑵C和Si的最短距離為___________pm。
⑶假設(shè)C的原子半徑為r,列式并計(jì)算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)20、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)。_______21、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)。
22、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)。評(píng)卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共1題,共2分)23、已知A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,其元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如圖:。A原子核外電子分占3個(gè)不同能級(jí),且每個(gè)能級(jí)上排布的電子數(shù)相同B原子最高能級(jí)的不同軌道都有電子,且自旋方向相同C在周期表所有元素中電負(fù)性最大D位于周期表中第4縱列E基態(tài)原子M層全充滿,N層只有一個(gè)電子
(1)A的最高價(jià)氧化物是___________分子(填“極性”或“非極性”)。
(2)B與其同周期相鄰元素第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________(請(qǐng)?zhí)钤胤?hào));其一種氣態(tài)氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化軌道類型為___________。
(3)C的氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)是同族元素氫化物沸點(diǎn)中最高的,其原因是___________。
(4)A、B、C三種元素的原子半徑由大到小的順序:___________(請(qǐng)?zhí)钤胤?hào))。
(5)D屬于___________區(qū)的元素,其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為___________。
(6)E的基態(tài)原子電子排布式為___________。評(píng)卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10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?;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)?;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?;卮鹣铝袉栴}:
(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__________。評(píng)卷人得分六、有機(jī)推斷題(共1題,共3分)29、周期表中的五種元素A、B、D、E、F,原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子價(jià)層電子排布為nsnnpn;B的基態(tài)原子2p能級(jí)有3個(gè)單電子;D是一種富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d軌道中有10個(gè)電子;F位于第六周期;與Cu同族,其單質(zhì)在金屬活動(dòng)性順序表中排在末位。
(1)寫出E的基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式___________。
(2)A、B形成的AB﹣常作為配位化合物中的配體,其A原子的雜化方式為________,AB﹣中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。
(3)FD3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強(qiáng),易溶于水和乙醇,無(wú)論是固態(tài)、還是氣態(tài),它都是以二聚體F2D6的形式存在,依據(jù)以上信息判斷FD3,晶體的結(jié)構(gòu)屬于____晶體,寫出F2D6的結(jié)構(gòu)式________。
(4)E、F均能與AB﹣形成配離子,已知E與AB﹣形成的配離子為正四面體形。F(+1價(jià))與AB形成的配離子為直線形,工業(yè)上常用F和AB﹣形成的配離子與E反應(yīng)來提取F單質(zhì),寫出E置換F的離子方程式_________________。
(5)F單質(zhì)的晶體為面心立方最密堆積,若F的原子半徑為anm,F(xiàn)單質(zhì)的摩爾的的質(zhì)量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求F單質(zhì)的密度為______g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【詳解】
A.3p2表示3p能級(jí)上有2個(gè)電子;故A正確;
B.原子核外電子處于最低能量狀態(tài)時(shí);原子的能量最低,這時(shí)量的原子叫做基態(tài)原子,故B正確;
C.由在多原子中的能級(jí)交錯(cuò)3d軌道能量高于4s;故C錯(cuò)誤;
D.同一原子中;3s;3p、3d能級(jí)的軌道數(shù)分別為1、3、5,故D正確;
選C。2、A【分析】【詳解】
多電子原子的核外電子的能量是不同的;離核越近能量越低,所以K層上電子的能量小于M層上電子的能量,所以電子由在K層上運(yùn)動(dòng)變?yōu)樵贛層上運(yùn)動(dòng),電子的能量要升高,因此,要吸收能量;
答案選A。3、D【分析】【分析】
同周期元素從左到右;元素的金屬性逐漸減弱,對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性減弱;同周期元素從左到右,元素的非金屬性;電負(fù)性逐漸增強(qiáng),第一電離能呈增大的趨勢(shì),但Mg的3s為全充滿狀態(tài),能量低,第一電離能較大,金屬晶體的熔點(diǎn)與金屬鍵強(qiáng)弱有關(guān),以此解答該題。
【詳解】
A.同周期元素從左到右,元素的金屬性逐漸減弱,對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性減弱,金屬性:Na>Mg>Al,則堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;故A錯(cuò)誤;
B.同周期元素從左到右;第一電離能呈增大趨勢(shì),但Mg的3s為全充滿狀態(tài),能量低,第一電離能較大,第一電離能:Mg>Al>Na,故B錯(cuò)誤;
C.同周期元素從左到右;元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng),則電負(fù)性:Na<Mg<Al,故C錯(cuò)誤;
D.金屬晶體中陽(yáng)離子半徑越小,所帶電荷越多,則金屬鍵越強(qiáng),金屬的熔點(diǎn)越高,離子半徑:Na+>Mg2+>Al3+,所帶電荷Na+<Mg2+<Al3+;金屬鍵強(qiáng)度:Na<Mg<Al,所以熔點(diǎn):Na<Mg<Al,故D正確;故選D。
【點(diǎn)睛】
本題考查同周期元素的性質(zhì)的遞變規(guī)律,題目難度不大,本題注意第一電離能的變化規(guī)律,為該題的易錯(cuò)點(diǎn),答題時(shí)要注意把握。4、B【分析】A.化學(xué)鍵不僅存在于分子內(nèi)的原子間;還存在于原子晶體內(nèi)的原子間;離子晶體內(nèi)的離子間,分子間作用力只存在于分子間,故A錯(cuò)誤;B.冰變?yōu)橐簯B(tài)水時(shí),是分子間距離的改變,克服分子間作用力,不破壞化學(xué)鍵,故B正確;C.穩(wěn)定性是化學(xué)性質(zhì),與氫鍵無(wú)關(guān),與氫氟的鍵能大小有關(guān),故C錯(cuò)誤;D.非電解質(zhì)溶于水沒有發(fā)生電離,化學(xué)鍵不會(huì)被破壞或改變,只克服分子間作用力,故D錯(cuò)誤;故選B。
點(diǎn)睛:本題考查了化學(xué)鍵的有關(guān)知識(shí),根據(jù)化學(xué)鍵的概念來分析解答,注意分子間作用力不屬于化學(xué)鍵,氫鍵屬于分子間作用力,不屬于化學(xué)鍵,為易錯(cuò)點(diǎn)。5、B【分析】【詳解】
A.熔融狀態(tài)下硫酸氫鉀的電離方程式為形成自由移動(dòng)的離子,具有導(dǎo)電性,共價(jià)鍵不被破壞,故A錯(cuò)誤;
B.組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,熔沸點(diǎn)越大,則F2、Cl2、Br2、I2的熔;沸點(diǎn)逐漸升高;是因?yàn)榉肿娱g作用力越來越大,故B正確;
C.NH3中H原子為2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),N原子為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Cl2分子中Cl原子的最外層具有8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);故C錯(cuò)誤;
D.隨著原子序數(shù)的增大,單質(zhì)得電子能力逐漸減弱,其陰離子失電子能力逐漸增強(qiáng),所以HF、HCl、HBr、HI穩(wěn)定性逐漸減弱;組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,熔沸點(diǎn)越大,但HF分子間有氫鍵,所以HF、HCl、HBr;HI沸點(diǎn)最高的是HF;故D錯(cuò)誤:
故選B。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為A,要注意硫酸氫鉀在溶液中和熔融狀態(tài)下電離方程式的區(qū)別。6、B【分析】【詳解】
A.單晶硅通過Si-Si鍵形成的原子晶體;石英晶體是二氧化硅,通過Si-O鍵形成的原子晶體,故A正確;
B.干冰氣化克服的是分子間作用力;食鹽熔化破壞的是離子鍵,故B錯(cuò)誤;
C.碳酸鈣和氧化鋇都屬于離子化合物;所以他們的晶體均屬于離子晶體,故C正確;
D.氯氣分子是通過一個(gè)共用電子對(duì)形成的8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的分子;氯化氫分子中氯原子和氫原子通過一個(gè)共用電子對(duì)形成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的分子,所以氯氣和氯化氫中的氯原子最外電子層都具有8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故D正確;
答案:B。7、B【分析】【詳解】
四種晶體都是離子晶體,形成離子晶體的離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高。而構(gòu)成離子鍵的離子半徑越小,離子所帶電荷數(shù)越多,離子鍵越強(qiáng),所以答案是B。8、B【分析】【詳解】
A.金屬晶體中;只含有陽(yáng)離子不含有陰離子,A錯(cuò)誤;
B.原子晶體由原子構(gòu)成;原子間只含有共價(jià)鍵,B正確;
C.離子晶體中一定含有離子鍵;可能含有共價(jià)鍵,B錯(cuò)誤;
D.只有稀有氣體形成的分子晶體中不含化學(xué)鍵;D錯(cuò)誤;
故選B。9、C【分析】【詳解】
A.原子晶體熔化;需破壞共價(jià)鍵,故A錯(cuò)誤;
B.離子晶體熔化;需破壞離子鍵,故B錯(cuò)誤;
C.分子晶體熔化;需破壞分子間作用力,分子間作用力不屬于化學(xué)鍵,故C正確;
D.金屬晶體熔化;需破壞金屬鍵,故D錯(cuò)誤;
答案:C二、填空題(共8題,共16分)10、略
【分析】【分析】
(1)o、p、n元素分別為錳、鐵和鉀,原子序數(shù)分別為為25、26和19,按電子排布規(guī)律寫基態(tài)o原子的外圍電子排布圖、基態(tài)p3+的最外層電子排布式及n的原子結(jié)構(gòu)示意圖;
(2)參照原子序數(shù)為54的元素在元素周期表是第5周期0族元素;則可推知原子序數(shù)為52的元素x的位置并據(jù)此回答;
(3)按電離能的性質(zhì)和規(guī)律回答上表中o、p兩個(gè)字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和I3(p)的相對(duì)大小及理由;
(4)按電負(fù)性規(guī)律和電離能的規(guī)律回答g;h、i、j四種元素的電負(fù)性由大到小排序及第一電離能由大到小排序;
【詳解】
根據(jù)元素周期表知,a-p各元素分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar;K、Mn、Fe。
(1)基態(tài)o原子為錳,核電荷數(shù)為25,其電子排布簡(jiǎn)式為[Ar]3d54s2,則外圍電子排布圖基態(tài)p3+為Fe3+,最外層電子排布式3s23p63d5;n原子為鉀,核電荷數(shù)19,原子結(jié)構(gòu)示意圖在以上元素中,沒有未成對(duì)電子的元素有Mg、Ar兩種元素;共計(jì)2種;
答案為:3s23p63d5;2;
(2)稀有氣體氙;原子序數(shù)為54,位于0族,依次前推,53號(hào)元素為碘,52號(hào)元素銻,位于VIA族,與O或S同族;
答案為:O或S;
(3)o、p分別表示錳和鐵元素,由于Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,所以第三電離能分別為I3(o)>I3(p);
答案為:>;Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài);比較穩(wěn)定;
(4)g、h、i、j四種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅,同一周期從左到右電負(fù)性增大,因此電負(fù)性由大到小排序:Si>Al>Mg>Na;同一周期第一電離能從左到右增大,但是IIA、VA電離能大于鄰近元素的電離能,因此第一電離能由大到小排序Si>Mg>Al>Na;
答案為:Si>Al>Mg>Na;Si>Mg>Al>Na。【解析】①.②.3s23p63d5③.④.2⑤.O或S⑥.>⑦.Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定⑧.Si>Al>Mg>Na⑨.Si>Mg>Al>Na11、略
【分析】【詳解】
(1)Fe原子核外有26個(gè)電子,失去外圍3個(gè)電子形成Fe3+,所以基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;
(2)K4[Fe(CN)6]是離子化合物,存在離子鍵,其中Fe(CN)64-含有共價(jià)鍵和配位鍵;即化學(xué)鍵為離子鍵;配位鍵和共價(jià)鍵;
(3)CN-中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1+=2;所以N采用sp雜化;同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì),但是第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,所以C、N、O第一電離能大小順序?yàn)镹>O>C;同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大,所以C、N、O的電負(fù)性大小順序?yàn)镺>N>C。
【點(diǎn)睛】
同一周期元素中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢(shì),但第ⅡA族元素(最外層全滿)大于第ⅢA族元素,第ⅤA族(最外層半滿)的第一電離能大于第ⅥA族元素?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5配位鍵離子鍵spN>O>CO>N>C12、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③.413、略
【分析】【詳解】
(1)N原子全部連接單鍵時(shí),N原子采用sp3雜化,N原子連接的化學(xué)鍵中含有雙鍵時(shí),N原子采用sp2雜化,故答案為:sp2、sp3;
(2)由圖知,六個(gè)配體構(gòu)成八面體,后兩種物質(zhì)內(nèi)界均有2個(gè)氯原子、4個(gè)氨分子,其中2個(gè)氯原子的位置只有兩種:相對(duì)和相鄰,當(dāng)2個(gè)氯原子相對(duì)時(shí),其內(nèi)界結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的,應(yīng)該是綠色的,即2個(gè)氯原子相鄰時(shí),其內(nèi)界結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,應(yīng)該是紫色的,故其結(jié)構(gòu)為:【解析】①.sp2、sp3②.③.14、略
【分析】【分析】
(1)鋅的原子序數(shù)為30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,價(jià)電子排布式為3d104s2;
(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級(jí)處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2;4s能級(jí)處于全充滿狀態(tài);
(3)向天藍(lán)色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入過量氨水生成更穩(wěn)定的深藍(lán)色[Cu(NH3)4]2+溶液,說明配位能力NH3分子大于H2O分子;向深藍(lán)色溶液中逐滴加入稀鹽酸;鹽酸先與銅氨絡(luò)離子反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,鹽酸過量,氫氧化銅沉淀溶解生成氯化銅。
【詳解】
(1)鋅的原子序數(shù)為30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,價(jià)電子排布式為3d104s2,屬于周期表ds區(qū)元素,電子占據(jù)最高能層的電子位于為4s軌道,s電子云輪廓圖形狀為球形,故答案為:3d104s2;ds;球形;
(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級(jí)處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2;4s能級(jí)處于全充滿狀態(tài),Zn原子更不易失去1個(gè)電子,所以Zn原子的第一電離能較大,故答案為:大于;
(3)向天藍(lán)色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入過量氨水生成更穩(wěn)定的深藍(lán)色[Cu(NH3)4]2+溶液,說明配位能力NH3分子大于H2O分子,這是因?yàn)镹原子的電負(fù)性小于氧原子,提供孤電子對(duì)能力強(qiáng),形成的配位鍵更加穩(wěn)定;[Cu(NH3)4]2+在溶液中存在如下絡(luò)合平衡[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3;加入鹽酸,氨分子與氫離子反應(yīng),濃度減小,平衡向右移動(dòng),銅離子與溶液中氫氧根結(jié)合生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,當(dāng)鹽酸過量時(shí),氫氧化銅沉淀溶于鹽酸生成氯化銅,溶液呈天藍(lán)色,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{(lán)色,故答案為:N原子的電負(fù)性小于氧原子,提供孤電子對(duì)能力強(qiáng),形成的配位鍵更加穩(wěn)定;先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{(lán)色。
【點(diǎn)睛】
Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級(jí)處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2,4s能級(jí)處于全充滿狀態(tài),Zn原子更不易失去1個(gè)電子是分析難點(diǎn)?!窘馕觥竣?3d104s2②.ds③.球形④.大于⑤.N原子的電負(fù)性小于氧原子,提供孤電子對(duì)能力強(qiáng),形成的配位鍵更加穩(wěn)定⑥.先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{(lán)色15、略
【分析】【詳解】
試題分析:本題考查元素的推斷,分子空間構(gòu)型和分子極性的判斷,物質(zhì)沸點(diǎn)高低的比較,元素在周期表中的位置。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍,X為C元素;Y的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為nsnnpn+2,由于np能級(jí)排有電子,則ns上排有2個(gè)電子即n=2,Y的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為2s22p4,Y為O元素;X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,Z的最外層中只有兩對(duì)成對(duì)電子,Z為S元素;W為前四周期基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)最多的元素,W為Cr元素。
(1)元素X的最高價(jià)氧化物為CO2,CO2中中心原子C上的孤電子對(duì)數(shù)=(4-22)=0,成鍵電子對(duì)數(shù)為2,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為0+2=2,VSEPR模型為直線型,由于C上沒有孤電子對(duì),CO2分子的空間構(gòu)型為直線型。CO2分子為直線型,鍵角為180o,正電中心和負(fù)電中心重合,CO2為非極性分子。
(2)Y的最簡(jiǎn)單氫化物為H2O,Z的最簡(jiǎn)單氫化物為H2S,H2O的沸點(diǎn)比H2S高的原因是:H2O分子間能形成氫鍵,H2S分子間不能形成氫鍵。
(3)基態(tài)Z原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,電子占據(jù)的最高電子層為第三電子層,第三電子層的符號(hào)為M。第三電子層具有的原子軌道數(shù)為32=9。
(4)W為Cr元素,基態(tài)Cr原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,Cr位于元素周期表中第四周期第VIB族?!窘馕觥恐本€型非極性H2O分子間能形成氫鍵M9ⅥB16、略
【分析】【詳解】
(1)Cu電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1,在形成Cu2+的過程中,參與反應(yīng)的電子是最外層的4s及3d上各一個(gè)電子,故Cu2+離子的電子排布式是為:1s22s22p63s23p63d9;本題正確答案是:1s22s22p63s23p63d9。
(2)從圖中可以看出陰離子在晶胞有四類:頂點(diǎn)(8個(gè))、棱上(4個(gè))、面上(2個(gè))、體心(1個(gè)),根據(jù)立方體的分?jǐn)偡?可以知道該晶胞中陰離子數(shù)目為:,8+4+1=4,本題正確答案是:4;
(3)因?yàn)镹、F、H三種元素的電負(fù)性:F>N>H,所以N-F成鍵電子對(duì)向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng)難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配位鍵。答案:F電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對(duì)向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng)難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配位鍵。
(4)因?yàn)檠蹼x子的離子半徑小于硫離子的離子半徑,所帶電荷數(shù)又相同,所以亞銅離子與氧離子形成的離子鍵強(qiáng)于亞銅離子與硫離子形成的離子鍵,所以Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的高.因此,本題正確答案是:高?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d94F電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對(duì)向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng)難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配位鍵高17、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)構(gòu)造原理寫出核外電子排布式,判斷出最高能級(jí)的形狀,與Ti同周期的所有過渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同,結(jié)合構(gòu)造原理與洪特規(guī)則特例,符合條件元素原子的價(jià)電子排布為3d54s1、3d104s1;
(2)價(jià)電子排布為全滿或半滿時(shí);處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu),此時(shí)電離能將增大;
(3)C原子與1個(gè)單位負(fù)電荷可以等效替換為N原子,N原子與1個(gè)單位負(fù)電荷可以替換為O原子,S原子可以用氧原子替換,與SCN-互為等電子體的一種微粒為:N2O、CO2、CS2、OCN-(任意一種);從氫鍵的角度分析沸點(diǎn)的高低。
(4)由結(jié)構(gòu)圖可知,黑色球?yàn)锳s、白色球?yàn)镾,分子中As原子形成3個(gè)σ鍵、還含有1對(duì)孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為3+1=4,故As雜化方式為sp3雜化;
(5)計(jì)算出晶胞中C22-數(shù)目,每個(gè)C22-中含2個(gè)π鍵;
(6)根據(jù)圖示,Zn原子處于晶胞的頂點(diǎn)與面心,晶胞中Zn原子形成正四面體結(jié)構(gòu)有8個(gè),其中4個(gè)正四面體中心填充Se原子,正四面體空隙的填充率為50%;V===N可以從晶胞構(gòu)型中計(jì)算出N=4,NA;M、ρ均為已知;代入公式可以得到體積,晶胞參數(shù)等于體積的三次開方。
【詳解】
(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為[Ar]3d24s2,最高能層電子為4s能級(jí),電子云輪廓圖形為球形;與Ti同周期的所有過渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同,結(jié)合構(gòu)造原理與洪特規(guī)則特例,符合條件元素原子的價(jià)電子排布為3d54s1、3d104s1;故有2種;
故答案為:球形;2;
(2)由Fe2+變?yōu)镕e3+體現(xiàn)Fe的第三電離能,即價(jià)電子由3d6變?yōu)?d5;當(dāng)從3d5狀態(tài)再失去一個(gè)電子時(shí),體現(xiàn)第四電離能,因3d5為半充滿狀態(tài);較為穩(wěn)定,故第四電離能大于第三電離能;
故答案為:Fe3+的3d能級(jí)半充滿;結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;
(3)①C原子與1個(gè)單位負(fù)電荷可以等效替換為N原子,N原子與1個(gè)單位負(fù)電荷可以替換為O原子,S原子可以用氧原子替換,與SCN-互為等電子體的一種微粒為:N2O、CO2、CS2、OCN-(任意一種);
故答案為:或
②異硫氰酸分子間含有氫鍵;故異硫氰酸的沸點(diǎn)比硫氰酸沸點(diǎn)高;
故答案為:異硫氰酸分子間存在氫鍵;
(4)由結(jié)構(gòu)圖可知,黑色球?yàn)锳s、白色球?yàn)镾,分子中As原子形成3個(gè)σ鍵、還含有1對(duì)孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為3+1=4,故As雜化方式為sp3雜化;
故答案為:sp3雜化;
(5)晶胞中C22-數(shù)目為:12×+1=4,每個(gè)C22-中含2個(gè)π鍵;一個(gè)晶胞含有平均有π鍵數(shù)目為:2×4=8;
故答案為:8;
(6)晶胞中Se、Zn原子數(shù)目之比為1:1,Zn原子處于晶胞的頂點(diǎn)與面心,Se原子與周圍的4個(gè)Zn原子形成正四面體構(gòu)型,Se處于正四面體的中心,X,Y都代表Zn;晶胞中Zn原子形成正四面體結(jié)構(gòu)有8個(gè),其中4個(gè)正四面體中心填充Se原子,正四面體空隙的填充率為50%;晶胞中Zn原子數(shù)目為:8×+6×=4、Se原子數(shù)目為4,晶胞中各微??傎|(zhì)量為:g,晶胞體積為:晶胞參數(shù)a=cm=nm;
故答案為:正四面體;
【點(diǎn)睛】
熟練1-36號(hào)元素的核外電子排布式,半充滿,全充滿的狀態(tài)導(dǎo)致電離能反常?!窘馕觥壳蛐?的3d能級(jí)半充滿,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定或異硫氰酸分子間存在氫鍵雜化正四面體三、計(jì)算題(共5題,共10分)18、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19、略
【分析】【分析】
每個(gè)C周圍有4個(gè)硅,C和Si的最短距離為體對(duì)角線的四分之一,先計(jì)算金剛石晶胞中碳的個(gè)數(shù),再根據(jù)公式計(jì)算空間利用率。
【詳解】
⑴每個(gè)C周圍有4個(gè)硅,因此C的配位數(shù)為4;故答案為:4。⑵C和Si的最短距離為體對(duì)角線的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個(gè)碳,假設(shè)C的原子半徑為r,則金剛石晶胞參數(shù)為金剛石晶體中原子的空間利用率故答案為:34%?!窘馕觥?18834%20、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?!窘馕觥棵嫘牧⒎骄О?.2×10-22g63.21127.26pm21、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)22、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)四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共1題,共2分)23、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,A原子核外電子分占3個(gè)不同能級(jí),且每個(gè)能級(jí)上排布的電子數(shù)相同,則A核外電子排布是1s22s22p2,所以A是C元素;C在周期表所有元素中電負(fù)性最大,則C是F元素;B原子最高能級(jí)的不同軌道都有電子,且自旋方向相同,原子序數(shù)比C大,比F小,則B是N元素;D位于周期表中第4縱列,則D為22號(hào)Ti元素;基態(tài)E原子M層全充滿,N層只有一個(gè)電子,則E核外電子排布是1s22s22p63s23p63d104s1;E是29號(hào)Cu元素,然后根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析可知A是C;B是N,C是F,D是Ti,E是Cu元素。
(1)A是C元素,C的最高價(jià)氧化物CO2分子高度對(duì)稱,正負(fù)電荷重心重合,因此CO2分子屬于非極性分子;
(2)B是N元素,與其同周期相鄰元素有C、O。一般情況下,同一周期元素原子序數(shù)越大,元素的第一電離能越大。但由于N原子最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同一周期相鄰元素,故C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘>O>C;氣態(tài)氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形,則該分子的中心原子的雜化軌道類型為sp3雜化;
(3)C是F元素;由于F元素非金屬性很強(qiáng),原子半徑小,所以HF分子之間除存在分子間作用力外,還存在氫鍵,增加了分子之間的吸引力,使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)增大,而同族其它元素的氫化物分子之間只有分子間作用力,因此HF的沸點(diǎn)在是同族元素氫化物沸點(diǎn)中最高的;
(4)同一周期元素;原子序數(shù)越大,原子半徑越小。A是C,B是N,C是F,所以原子半徑由大到小的順序?yàn)椋篊>N>F;
(5)D是Ti元素,屬于元素周期表d區(qū)元素;根據(jù)構(gòu)造原理可知其核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2,則其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為
(6)E是Cu元素,基態(tài)Cu原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1(或?qū)憺閇Ar]3d104s1)?!窘馕觥竣?非極性②.N>O>C③.sp3④.分子間有氫鍵⑤.C>N>F⑥.d⑦.⑧.1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10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?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d54s1(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??;則電負(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)定結(jié)構(gòu),故其第一電離能大于硒元素的,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去,故Mg元素第一電離能大于Al元素的第一電離能,即I1(Mg)>I1(Al)?!窘馕觥浚綨<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去26、略
【分析】【分析】
原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、W四種元素;其中X是周期表中半徑最小的元素,則X是H元素;Y是形成化合物種類最多的元素,則Y是C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,則Z是N元素;R單質(zhì)占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數(shù)為29,則W是Cu元素;再結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì),所以采取sp2雜化;一個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數(shù)目為5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型為正四面體形;但氨氣中的中心原子上含有1對(duì)孤對(duì)電子,所以其實(shí)際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更??;
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)最高;H2Se相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點(diǎn)比H2S高,三者的沸點(diǎn)由高到低的順序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體,CO2和N2O互為等電子體,所以元素C的這種氧化物CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O;
(5)銅是29號(hào)元素,其原子核外有29個(gè)電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價(jià)電子排布式為3d104s1?!窘馕觥縮p25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s127、略
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