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…………○…………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年滬教版選修3化學上冊月考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8題,共16分)1、下列元素原子結構的最外層電子排布中,元素屬于副族元素的是A.3s33p3B.3d104s1C.3d64s2D.2s22p42、下列離子的VSEPR模型與其立體構型一致的是A.SO32-B.NO2-C.ClO4-D.ClO3-3、下列描述中正確的是A.CS2為V形的極性分子B.ClO3-的空間構型為平面三角形C.SF6中S原子和氟原子均滿足最外層8電子穩(wěn)定結構D.SiF4和SO32-的中心原子均為sp3雜化,SiF4分子呈空間正四面體,SO32-呈三角錐形4、下列關于丙烯(CH3—CH=CH2)的說法正確的A.丙烯分子中3個碳原子都是sp3雜化B.丙烯分子存在非極性鍵C.丙烯分子有6個σ鍵,1個π鍵D.丙烯分子中3個碳原子在同一直線上5、下列關于液晶的說法正確的是()A.液晶是液體和晶體的混合物B.液晶是一種晶體C.液晶分子在特定條件下排列比較整齊,但不穩(wěn)定D.所有物質在一定條件下都能成為液晶6、碳家族的新成員C60,它具有空心的類似足球的結構,被稱為足球烯,下列有關C60的說法正確的是()A.C60是一種新型的化合物B.C60和石墨都是碳的同分異構體C.C60中含有非極性鍵,是原子晶體D.C60相對分子質量為7207、下列各種比較中,正確的是A.元素電負性:B.第一電離能磷硒C.離子半徑:D.熔沸點:8、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是A.B.C.D.評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)9、請回答以下問題:
(1)第四周期的某主族元素,其第一至五電離能數(shù)據(jù)如下圖1所示,則該元素對應原子的M層電子排布式為___________。
(2)如下圖2所示,每條折線表示周期表ⅣA-ⅦA中的某一族元素氫化物的沸點變化。每個小黑點代表一種氫化物,其中a點代表的是___________。簡述你的判斷依據(jù)___________。
(3)CO2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如下圖3所示。該晶體的類型屬于___________(選填“分子”“原子”“離子”或“金屬”)晶體,該晶體中碳原子軌道的雜化類型為___________。
(4)在離子晶體中正、負離子間力求盡可能多的接觸,以降低體系的能量,使晶體穩(wěn)定存在。已知Na+半徑是Cl-的a倍,Cs+半徑是Cl-的b倍,請回顧課本上NaCl和CsCl的晶胞,其晶胞邊長比為___________。
(5)Fe的一種晶體如甲、乙所示,若按甲虛線方向切乙得到的A-D圖中正確的是___________。鐵原子的配位數(shù)是___________,假設鐵原子的半徑是rcm,該晶體的密度是pg/cm3,則鐵的相對原子質量為___________(設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。
10、下面是s能級與p能級的原子軌道圖:
請回答下列問題:
(1)s電子的原子軌道呈_____形,每個s能級有_____個原子軌道;
(2)p電子的原子軌道呈_____形,每個p能級有_____個原子軌道.11、根據(jù)下列5種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ.mol-1)回答下列小題。
。元素符號。
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
V
420
3100
4400
5900
1.它們的氯化物的化學式,最可能正確的是______
A.QCl2B.RClC.SCl3D.TCl
2.利用表中的數(shù)據(jù)判斷,V元素最有可能是下列元素中的_____
A.HB.LiC.NaD.K12、比較下列各項中的前者和后者,用“>”、“<”或“=”填空。
(1)熔點:NaCl_______CaO
(2)沸點:____
(3)在水中的溶解度:SO2_____CO2
(4)酸性:H3PO3_________H3PO4
(5)鍵能:H—O______H—S
(6)價電子數(shù):O________Cr13、配位鍵是一種特殊的化學鍵,其中共用電子對由某原子單方面提供。如就是由(氮原子提供共用電子對)和(缺電子)通過配位鍵形成的。據(jù)此回答下列問題。
(1)下列粒子中存在配位鍵的是__________(填序號)
A.B.C.D.
(2)硼酸()溶液呈酸性,試寫出其電離方程式:____________________。
(3)科學家對結構的認識經(jīng)歷了較為漫長的過程;最初科學家提出了兩種觀點:
甲:(式中O→O表示配位鍵;在化學反應中O→O鍵遇到還原劑時易斷裂)
乙:HOOH
化學家Baeyer和Villiyer為研究H2O2的結構;設計并完成了下列實驗:
a.將C2H5OH與濃H2SO4反應生成(C2H5)2SO4和水;
b.將制得的(C2H5)2SO4與H2O2反應,只生成A和H2SO4;
c.將生成的A與H2反應(已知該反應中H2作還原劑)。
①如果H2O2的結構如甲所示,實驗c中化學反應方程式為(A寫結構簡式)________________。
②為了進一步確定H2O2的結構,還需要在實驗c后添加一步實驗d,請設計d的實驗方案:____________。14、試用VSEPR理論判斷:_____________。物質孤對電子對數(shù)軌道雜化形式分子或離子的形狀SO3PO43-NCl3CS215、如圖所示;甲;乙、丙分別表示C、二氧化碳、碘晶體的晶胞結構模型。
請回答下列問題:
(1)C60的熔點為280℃,從晶體類型來看,C60屬____________晶體。
(2)二氧化碳晶胞中顯示出的二氧化碳分子數(shù)為14,實際上一個二氧化碳晶胞中含有____________個二氧化碳分子,二氧化碳分子中鍵與鍵的個數(shù)比為____________。
(3)①碘晶體屬于____________晶體。
②碘晶體熔化過程中克服的作用力為____________。
③假設碘晶胞中長方體的長、寬、高分別為acm、bcm、ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則碘晶體的密度為____________g·cm-3。評卷人得分三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)16、飲用水中含有砷會導致砷中毒,金屬冶煉過程產生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化學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:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);
②亞砷酸鹽的溶解性大于相應砷酸鹽。
(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__________(填化學式);
(4)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級沉砷”中H2O2與含砷物質反應的化學方程式為__________;
(6)關于地下水中砷的來源有多種假設,其中一種認為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時生成導致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評卷人得分四、實驗題(共1題,共6分)17、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、原理綜合題(共2題,共16分)18、鐵;鈷、鎳等金屬及其化合物在科學研究和工業(yè)生產中應用十分廣泛。回答下列問題:
(1)鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最多的是_________。
(2)酞菁鈷分子的結構簡式如圖所示,中心離子為鈷離子,酞鈷分子中與鈷離子通過配位鍵結合的氮原子的編號是_______(填1、2、3、4),三種非金屬原子的電負性由大到小的順序為_______(用相應的元素符號表示);氮原子的雜化軌道類型為________。
(3)Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x,晶體屬于_______(填晶體類型),若配合物Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18,則x=________。
(4)NiO、FeO的晶體結構類型與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm,則熔點NiO______FeO(填“>”“<”或“=”),原因是_________。
(5)NiAs的晶胞結構如圖所示:①鎳離子的配位數(shù)為_________。
②若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體密度為pg·cm-3,則該晶胞中最近的Ni2+之間的距離為________cm。(寫出計算表達式)19、氫;氮、氧、硫、鎂、鐵、銅、鋅等元素及其化合物在人們的日常生活中有著廣泛的用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)某同學根據(jù)已學知識,推斷Mg基態(tài)原子的核外電子排布為,該同學所畫的電子排布圖違背了____
(2)Cu位于____族____區(qū),Cu+價電子排布式為____。
(3)MgCO3的分解溫度____BaCO3(填“>”或、“<”)
(4)Ge、As、Se元素的第一電離能由大到小的順序為____
(5)已知H3BO3是一元酸,1molH3BO3在水中完全電離得到的陰離子中含有σ鍵的數(shù)目為____
(6)下列有關說法不正確的是____。
A.熱穩(wěn)定性:NH3>PH3,原因是NH3分子間存在氫鍵,而PH3分子間存在范德華力。
B.SO2與CO2的化學性質有些類似;但空間結構與雜化方式不同。
C.熔、沸點:SiF4<SiCl4<SiBr44;原因是分子中共價鍵鍵能逐漸增大。
D.熔點:CaO>KCl>KBr;原因是晶格能逐漸減小。
(7)晶體Cu的堆積方式如圖所示,其中Cu原子在二維平面里放置時的配位數(shù)為_________,設Cu原子半徑為a,晶體的空間利用率為______。(用含π;a;的式子表示,不必化簡)
評卷人得分六、有機推斷題(共4題,共16分)20、A、B、C、D,E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關信息如下表:。元素相關信息A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等D原子半徑在同周期元素中最大E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子H是我國使用最早的合金中的最主要元素
請用化學用語填空:
(1)A元素位于元素周期表第_______周期_______族;B元素和C元素的第一電離能比較,較大的是________,C元素和F元素的電負性比較,較小的是________。
(2)B元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物的分子模型為________,B元素所形成的單質分子鍵與π鍵數(shù)目之比為________。
(3)G元素的低價陽離子的離子結構示意圖是________,F(xiàn)元素原子的價電子的軌道表示式是________,H元素的基態(tài)原子核外電子排布式的________。
(4)G的高價陽離子的溶液與H單質反應的離子方程式為_________________;與E元素成對角線關系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性,寫出該兩性物質與D元素的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式:_________________。21、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)____________________。22、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)原子價層電子排布為nsnnpn;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子;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個電子;F位于第六周期;與Cu同族,其單質在金屬活動性順序表中排在末位。
(1)寫出E的基態(tài)原子的價層電子排布式___________。
(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,易溶于水和乙醇,無論是固態(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,晶體的結構屬于____晶體,寫出F2D6的結構式________。
(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)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反應來提取F單質,寫出E置換F的離子方程式_________________。
(5)F單質的晶體為面心立方最密堆積,若F的原子半徑為anm,F(xiàn)單質的摩爾的的質量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求F單質的密度為______g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)23、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8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
A.元素原子結構的最外層電子排布3s23p3,為P元素,屬于主族元素,故A錯誤;
B.元素原子結構的最外層電子排布3d104s1,為Cu元素,屬于副族元素,故B正確;
C.元素原子結構的最外層電子排布3d64s2,為鐵元素,屬于ⅤⅢ族元素,故C錯誤;
D.元素原子結構的最外層電子排布4s24p4,為Se元素,屬于主族元素,故D錯誤;
故選:B。
【點睛】
第ⅤⅢ族元素不是副族元素,元素周期表分為主族、副族、ⅤⅢ族和0族元素。2、C【分析】【詳解】
A.SO32?價層電子對數(shù)=VSEPR模型是四面體形,立體構型為三角錐形,故A不符合題意;
B.NO2-價層電子對數(shù)=VSEPR模型是平面三角形,立體構型為“V”形,故B不符合題意;
C.ClO4-價層電子對數(shù)=VSEPR模型是四面體形,立體構型為四面體形,故C符合題意;
D.ClO3-價層電子對數(shù)=VSEPR模型是四面體形,立體構型為三角錐形,故D不符合題意。
綜上所述,答案為C。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.CS2中C原子雜化方式是sp;無孤電子對,空間構型為直線形,結構對稱,所以是非極性分子,故A錯誤;
B.ClO3-中Cl原子的雜化軌道數(shù)是有1個孤電子對,空間構型為三角錐形,故B錯誤;
C.SF6中S原子價電子對數(shù)是6;S原子不滿足最外層8電子穩(wěn)定結構,故C錯誤;
D.SiF4和SO32-的中心原子均為sp3雜化,SiF4中Si原子無孤電子對,分子呈空間正四面體,SO32-中S原子有1個孤電子對;呈三角錐形,故D正確;
選D。4、B【分析】試題分析:A.丙烯中的碳碳雙鍵兩端的C是sp2雜化;單鍵連接的C是sp3雜化,故A錯誤;B.同種原子間的共價鍵稱之為非極性鍵,故B正確;C.丙烯中含有8個σ鍵,1個π鍵,故C錯誤;D.丙烯中只有兩個C在同一直線上,故D錯誤,此題選B。
考點:考查丙烯的結構與性質相關知識。5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.液晶是種有晶體和液體性質的物體;不是液體和晶體的混合物,是一種特殊的物質,不是混合物,故A錯誤;
B.液晶是指在一定的溫度范圍內既具有液體的可流動性;又具有晶體的各向異性的一類特殊的物質,故B錯誤;
C.液晶在某些方向上分子排列規(guī)則;某些方向上雜亂,在特定條件如外加電場作用下排列整齊一旦取消電場又恢復原狀,所以液晶不穩(wěn)定,故C正確;
D.液晶是某些特殊的化合物;并非所有物質都能夠成為液晶,故D錯誤;
故選C。6、D【分析】【詳解】
A.C60是碳元素組成的單質;不是化合物,故A錯誤;
B.C60和石墨都是碳組成是;是不同的單質,互為同素異形體,故B錯誤;
C.C60是碳原子和碳原子通過共價鍵形成的分子;含有非極性鍵,屬于分子晶體,故C錯誤;
D.C60相對分子質量為12×60=720;故D正確;
綜上所述,答案為D。7、B【分析】【詳解】
A.同周期元素從左到右電負性逐漸增大,則有同主族元素電負性從上到下逐漸減小,則所以電負性故A錯誤;
B.P原子核外最外層的3p能級為半充滿狀態(tài);較穩(wěn)定,難以失去電子,P的第一電離能大于Se,故B正確;
C.具有相同電子層結構的離子,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,離子半徑故C錯誤;
D.為共價化合物,屬于分子晶體,而氯化鎂為離子晶體,離子鍵的強度遠大于分子間作用力,MgCl2的熔沸點高于AlCl3;故D錯誤;
答案選B。8、B【分析】【詳解】
A.[Co(NH3)4Cl2]Cl中有陰離子氯離子;所以能和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀,A項錯誤;
B.[Co(NH3)3Cl3]中沒有陰離子氯離子;所以不能和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀,B項正確;
C.[Co(NH3)6]Cl3中有陰離子氯離子;所以能和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀,C項錯誤;
D.[Co(NH3)5Cl]Cl2中有陰離子氯離子;所以能和硝酸銀反應生成氯化銀沉淀,D項錯誤。
答案選B。
【點睛】
本題考查了配合物中的成鍵情況,根據(jù)“配合物中陰離子能和銀離子反應生成氯化銀沉淀,配原子不和銀離子反應”來分析解答即可。二、填空題(共7題,共14分)9、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)該元素第三電離能遠遠大于第二電離能,說明該元素的原子價電子數(shù)為2,為Ca,M層電子排布式為:3s23p6
(2)在ⅣA~ⅦA中的氫化物里,NH3、H2O、HF因分子間存在氫鍵,故沸點高于同主族相鄰元素氫化物的沸點,只有ⅣA族元素氫化物不存在反常現(xiàn)象,第ⅣA族形成的氫化物分之間為范德華力,組成與結構相似,相對分子量越大,范德華力越大,沸點越高,所以a點所在折線對應的是氣態(tài)氫化物SiH4。
(3)由CO2在高溫高壓下所形成的晶體圖可以看出,其晶體結構為空間物質結構,每個C原子周圍通過共價鍵連接4個O原子,所以該晶體為原子晶體,碳原子軌道的雜化類型為sp3雜化。
(4)設Cl ̄半徑為r,則Na+半徑為ar,Cs+半徑為br,NaCl晶胞邊長為x,因為NaCl晶胞為面心立方結構,所以2x2=(2r+2ar)2,得r=(1+a)r;CsCl晶胞為體心李立方結構,所以y2+2y2=(2r+2br)2,可得y=2/(1+b)r,x:y=(1+b):(1+a)
(5)甲中Fe位于頂點和體心,乙由8個甲組成,按甲虛線方向切乙形成的縱截面邊長不相等,則排除B、D,由于每個小晶胞中的體心含有1個Fe原子,則應為A;由圖甲可以看出,位于體心的鐵原子周圍距離最近的鐵原子有8個,所以鐵原子的配位數(shù)是8;設圖甲晶胞的邊長為acm,則a2+2a2=(4r)2,得a=4/3r,圖甲晶胞的體積V=a3=64/9r3,根據(jù)均攤發(fā)可知甲中晶胞含F(xiàn)e原子:8×1/8+1=2,設Fe的相對原子質量為M,則64/9r3?ρ="2M/"NA,M=
考點:考查物質結構與性質、晶體知識等內容?!窘馕觥竣?3s23p6②.SiH4③.在ⅣA~ⅦA中的氫化物里,NH3、H2O、HF因分子間存在氫鍵,故沸點高于同主族相鄰元素氫化物的沸點,只有ⅣA族元素氫化物不存在反?,F(xiàn)象;組成與結構相似,相對分子量越大,分子間作用力越大,沸點越高,a點所在折線對應的是氣態(tài)氫化物SiH4④.原子⑤.sp3雜化⑥.(1+b):(1+a)⑦.A⑧.8⑨.10、略
【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)圖片分析,(1)s電子的原子軌道呈球形,只有一個原子軌道;(2)p電子的原子軌道呈紡錘形,每個p能級有3個原子軌道,且這三個軌道相互垂直。【解析】球1紡錘311、B:D【分析】【分析】
根據(jù)元素電離能知;Q元素第一電離能到第四電離能之間相差不大,且其第一電離能較大,所以Q是稀有氣體元素;
R第一電離能和第二電離能相差較大;則R為第IA族元素;
S元素第二電離能和第三電離能相差較大;則S為第IIA族元素;
T元素第三電離能和第四電離能相差較大;則T元素為第IIIA族元素;
V元素的第一電離能和第二電離能相差較大;V為第IA族元素,由此分析解答。
【詳解】
1.A.稀有氣體元素;不易形成化合物,A錯誤;
B.R為第IA族元素;在氯化物中的化合價是+1,B正確;
C.S為第IIA族元素;在氯化物中的化合價是+2,C錯誤;
D.T為第IIIA族元素;在氯化物中的化合價是+3價,D錯誤;
故答案為:B;
2.由上分析可知:R和V為第IA族元素,且R的第一電離能大于V的第一電離能,都有第四電離能,核外電子數(shù)應該都超過4個,同一主族,從上到下,第一電離能逐漸減小,故V在Na和K中最有可能是K,D符合,故答案為:D。12、略
【分析】【詳解】
(1)NaCl中離子所帶電荷數(shù)為1,CaO中離子所帶電荷數(shù)為2,且O2-的半徑小于Cl-的半徑,所以氯化鈉的晶格能小于氧化鈣的晶格能,所以熔點:NaCl
(2)形成分子內氫鍵,而形成分子間氫鍵,分子間形成氫鍵的物質的熔沸點較高,所以沸點:<
(3)SO2分子為V形,結構不對稱,屬于極性分子,CO2分子為直線形,是非極性分子,水是極性分子,根據(jù)相似相溶原理,在水中的溶解度:SO2>CO2;
(4)含氧酸分子的結構中含非羥基(羥基為-OH)氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強,所以含氧酸的通式可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,酸性越強,則酸性:H3PO33PO4;
(5)同一主族元素,元素原子半徑隨著原子序數(shù)增大而增大,鍵長:H-O<H-S,所以鍵能:H-O>H-S;
(6)O的價層電子排布式為2s22p4,價電子個數(shù)為6;Cr的價層電子排布式為3d54s1,價電子個數(shù)為6,所以價電子數(shù):O=Cr。
【點睛】
注意判斷含氧酸酸性的方法:含氧酸分子的結構中含非羥基(羥基為-OH)氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強?!窘馕觥竣?<②.<③.>④.<⑤.>⑥.=13、略
【分析】【分析】
(1)分析各物質是否有提供孤對電子的配體和能容納電子的空軌道;進而作出判斷;
(2)硼酸為缺電子分子;能接受孤對電子;
(3)根據(jù)題意,該實驗設計的思路為:用C2H5OH與濃H2SO4反應生成的(C2H5)2SO4與H2O2反應生成A(C2H5)2O2,再用還原劑H2還原,檢測是否生成水,如果生成水則H2O2為甲結構;否則為乙結構。
【詳解】
(1)根據(jù)配位鍵的概念可知;要形成配位鍵必須有提供孤對電子的配體和能容納孤對電子的空軌道。
A.CO2中的碳氧鍵為C和O提供等量電子形成;沒有配位鍵;
B.H3O+可看作是H2O中的O提供孤對電子與H+共用形成;所以有配位鍵;
C.CH4中C-H鍵為C和H提供等量電子形成;沒有配位鍵;
D.H2SO4中S和非羥基O之間有配位鍵;
答案為:BD;
(2)硼酸中B原子含有空軌道,水中的氧原子提供孤對電子,形成配位鍵,所以硼酸溶于水顯酸性,電離方程式為H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-。
答案為:H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-;
(3)根據(jù)原子守恒可知,A的分子式為C4H10O2,所以如果雙氧水的結構如甲所示,O→O鍵遇到還原劑時易斷裂,則c中的反應為+H2→C2H5OC2H5+H2O;如果雙氧水的結構如乙所示,則反應為C2H5O-OC2H5+H2→2CH3OH;兩者的區(qū)別之一為是否有水生成,所以可利用無水硫酸銅檢驗,從而作出判斷。
答案為:+H2→C2H5OC2H5+H2O;用無水硫酸銅檢驗c的反應產物中有沒有水(或其他合理答案)。
【點睛】
H2SO4分子中的S采用sp3雜化,2個羥基O與S形成σ鍵,S中的孤對電子與非羥基O形成配位鍵,同時,非羥基O的p電子與S的3d空軌道形成反饋π鍵。【解析】BD+H2→C2H5OC2H5+H2O用無水硫酸銅檢驗c的反應產物中有沒有水(或其他合理答案)14、略
【分析】【分析】
SO3價層電子對數(shù)為PO43-價層電子對數(shù)為NCl3價層電子對數(shù)為CS2價層電子對數(shù)為
【詳解】
SO3價層電子對數(shù)為軌道雜化形式為sp2;VSEPR模型為平面三角形,由于孤對電子對數(shù)為0,分子構型為平面三角形;
PO43?價層電子對數(shù)為軌道雜化形式為sp3;VSEPR模型為四面體形,由于孤對電子對數(shù)為0,離子構型為正四面體形;
NCl3價層電子對數(shù)為軌道雜化形式為sp3;VSEPR模型為四面體形,由于孤對電子對數(shù)為1,分子構型為三角錐形;
CS2價層電子對數(shù)為軌道雜化形式為sp,VSEPR模型為直線形,由于孤對電子對數(shù)為0,分子構型為直線形;
故答案為:0、sp2、平面三角形;0、sp3、正四面體形;1、sp3、三角錐形;0、sp、直線形?!窘馕觥?。物質孤對電子對數(shù)軌道雜化形式分子或離子的形狀SO30sp2平面三角形PO43?0sp3正四面體NCl31sp3三角錐形CS20sp直線形15、略
【分析】【分析】
(1)C60有固定的組成;不屬于空間網(wǎng)狀結構,以此判斷晶體類型;
(2)利用均攤法計算晶胞;根據(jù)二氧化碳的結構式判斷共價鍵的類型和數(shù)目。
【詳解】
(1)C60有固定的組成;不屬于空間網(wǎng)狀結構,熔沸點遠低于金剛石等原子晶體的熔沸點,應為分子晶體,故答案為:分子;
(2)二氧化碳的晶胞中,二氧化碳分子分布于晶胞的定點和面心位置,則晶胞中含有二氧化碳的分子數(shù)為8×18+6×12=4;二氧化碳的分子結構為O=C=C,每個分子中含有2個σ鍵和2個π鍵,所以σ鍵與π鍵的個數(shù)比為1:1;
故答案為:4;1:1;
(3)觀察碘晶胞不難發(fā)現(xiàn),一個晶胞中含有碘分子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,即舍有8個碘原子。一個晶胞的體積為a3cm3,其質量則碘晶體的密度為
故答案為:【解析】分子41:1分子分子間作用力三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)16、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和氨氣分子結構相同為共價化合物,砷原子和三個氫原子形成三個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,最高價氧化物對應水化物酸性增強,同主族自上而下非金屬性減弱,最高價氧化物對應水化物酸性減弱,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: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,一級沉砷更完全;
(5)含砷物質物質為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)元素守恒可知反應物應該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,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+。
【點睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折,當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結構時,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,使一級沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+四、實驗題(共1題,共6分)17、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、原理綜合題(共2題,共16分)18、略
【分析】【詳解】
(1)鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子的價電子排布式分別為3d64s2、3d74s2、3d84s2;三種元素原子的核外未成對電子數(shù)分別為4;3、2,未成對電子數(shù)最多的是Fe,故答案為Fe;
(2)有孤對電子的N原子與Co通過配位鍵結合,形成配位鍵后形成4對共用電子對,形成3對共用電子對的N原子形成普通的共價鍵,1號、3號N原子形成3對共用電子對為普通共價鍵,2號、4號N原子形成4對共用電子對,與Co通過配位鍵結合;酞菁鈷中三種非金屬原子為C、N、H,同周期自左而右電負性增大,非金屬性越強電負性越大,故電負性N>C>H;分子中N原子有形成2個σ鍵,含有1對孤對電子,有形成3個σ鍵,沒有孤對電子,雜化軌道數(shù)目均為3,N原子的雜化軌道類型為sp2;有形成3個σ鍵,含有1對孤對電子,雜化軌道數(shù)目均為4,N原子的雜化軌道類型為sp3,故答案為2、4;N>C>H;sp2、sp3;
(3)配合物Fe(CO)x的熔沸點比較低;易溶于非極性溶劑,應屬于分子晶體;Fe原子價電子數(shù)為8,CO提供一對孤對電子,與Fe原子形成配位鍵,則8+2x=18,解得x=5,故答案為分子晶體;5;
(4)NiO、FeO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同,說明二者都是離子晶體,Ni2+、Fe2+的電荷相同,Ni2+的離子半徑小于Fe2+的離子半徑,故晶格能:NiO>FeO,所以熔點NiO>FeO,故答案為>;Ni2+、Fe2+的電荷相同,Ni2+的離子半徑小于Fe2+的離子半徑;故晶格能:NiO>FeO,所以熔點NiO>FeO;
(5)①晶胞中As原子數(shù)目為4,Ni原子數(shù)目=8×+6×=4;二者為1∶1,由晶胞結構可知As原子配位數(shù)為4,故Ni的配位數(shù)為4,故答案為4;
②面心與頂點上的Ni原子距離最近,最近的Ni2+之間的距離為晶胞棱長的晶胞質量=4×g=g,晶胞體積=g÷pg?cm-3=cm3,晶胞棱長=cm,故最近的Ni2+之間的距離=×cm,故答案為×【解析】鐵2、4N>C>Hsp2、sp3分子晶體5>Ni2+、Fe2+的電荷相同,Ni2+的離子半徑小于Fe2+的離子半徑,晶格能:NiO>FeO,因此熔點NiO>FeO4×19、略
【分析】【分析】
(1)Mg的3s軌道上的兩個電子自旋方向相同;
(2)基態(tài)Cu的價電子排布式為3d104s1;
(3)分解生成的MgO;BaO均為離子晶體;離子所帶電荷相同,離子半徑越小,晶格能越大,越穩(wěn)定,反應越容易進行;
(4)第一電離能在主族元素中同周期從左到右呈上升趨勢;
(5)H3AO3為一元弱酸,與水形成配位鍵,電離出[A(OH)4]-與氫離子;
(7)晶體Cu的堆積方式為面心立方最密堆積。
【詳解】
(1)電子排布圖中3s能級;2個電子自旋方向相同,違背泡利原理;
(2)基態(tài)Cu的價電子排布式為3d104s1,Cu位于第四周期的IB族ds區(qū),Cu+價電子排布式為3d10;
(3)MgO、BaO均為離子晶體,離子所帶電荷相同,Mg2+、Ba2+的半徑依次增大,MgO的晶格能大于BaO的晶格能,導致MgCO3的分解溫度小于BaCO3的分解溫度;
(4)Ge;As、Se為同周期主族元素;核電荷數(shù)依次遞增,第一電離能呈增大趨勢,但As的4p轉道為半充滿結構相對穩(wěn)定,第一電離能比Se大,則Ge、As、Se元素的第一電離能由大到小的順序為:As>Se>Ge;
(5)H3AO3為一元弱酸,與水形成配位鍵,電離出[A(OH)4]-與氫離子,[A(OH)4]-的結構式為單鍵均為σ鍵,則1mol[A(OH)4]-中含有σ鍵的數(shù)目為8NA(或8×6.02×1023);
(6)A.N的非金屬性比P強,則熱穩(wěn)定性:NH3>PH3,穩(wěn)定性的差異與NH3分子間存在氫鍵無關;故A錯誤;
B.SiO2與CO2都是酸性氧化物,所以化學性質相似;SiO2是正四面體結構,采用sp3雜化,CO2是直線結構,采用sp2雜化;故B正確;
C.SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4都是分子晶體;結構相似,影響它們熔;沸點高低的主要因素是分子間作用力,不是化學鍵強弱,故C錯誤;
D.CaO、KCl、KBr都是離子晶體,影響熔、沸點高低的主要因素離子鍵,離子鍵強弱用晶格能來衡量,離子鍵越強晶格能越大。CaO的陰陽離子半徑小、所帶電荷多,所以離子鍵最強,晶格能最大;KBr的陰陽離子半徑大;所帶電荷少;所以離子鍵最弱,晶格能最小,故D正確;
故答案為AC;
(7)晶體Cu的堆積方式為面心立方最密堆積,與Cu原子接觸的硬球有3層,每層有4個與之等徑且最近,因此晶體中Cu的配位數(shù)為4×3=12;對于面心立方最密堆積的晶胞而言,一個晶胞中含有的粒子個數(shù)為8×+6×=4,Cu原子半徑為a,則晶胞內硬球的體積總和為V球=4×πa3,根據(jù)面心立方最密堆積的硬球接觸模型,設晶胞參數(shù)為b,根據(jù)立體幾何知識,存在關系:b=4a,則b=2a,因此晶胞的體積為V晶胞=(2a)3,所以,晶胞的空間利用率=×100%=【解析】泡利原理IBds3d10<As>Se>Ge8NA(或8×6.02×1023)AC12六、有機推斷題(共4題,共16分)20、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子,則A為碳元素;E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1,則E為Al元素;D原子半徑在同周期元素中最大,且原子序數(shù)小于Al,大于碳,故處于第三周期ⅠA族,則D為Na元素;C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等,原子序數(shù)小于Na,原子核外電子排布為1s22s22p4,則C為O元素;B的原子序數(shù)介于碳、氧之間,則B為N元素;G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則G為Fe元素;F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反,外圍電子排布為ns2np5;結合原子序數(shù)可知,F(xiàn)為Cl元素;H是我國使用最早的合金中的最主要元素,則H為Cu元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;A為碳元素,B為N元素;C為O元素;D為Na元素;E為Al元素;F為Cl元素;G為Fe元素;H為Cu元素。
(1)A為碳元素;位于元素周期表第二周期ⅣA族,N元素原子2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于O元素;O與Cl形成的化合物中O元素表現(xiàn)負價,對鍵合電子的吸引能力更強,故Cl的電負性較小,故答案為二;ⅣA;N;Cl;
(2)N元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物為NH3;分子構型為三角錐形,N元素所形成的單質分子結構式為N≡N,分子σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶2,故答案為三角錐形;1∶2;
(3)G為Fe元素,其低價陽離子的離子結構示意圖是F為Cl元素,其原子的價電子軌道表示式為H為Cu元素,其基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,故答案為1s22s22p63s23p63d104s1;
(4)鐵離子與Cu反應生成亞鐵離子與銅離子,反應的離子方程式為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;與E(Al)元素成對角關系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性,該元素為Be,其最高價氧化物為Be(OH)2,與氫氧化鈉反應方程式為:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
【點睛】
正確判斷元素的種類是解答本題的關鍵。本題的易錯點為(1)中第一電離能的判斷,要注意電離能突躍的原因;(4)中方程式的書寫,要注意呈兩性的物質是氫氧化鈹,可以模仿氫氧化鋁與氫氧化鈉的反應書寫方程式,注意鋁和鈹?shù)幕蟽r的不同?!窘馕觥慷鬉NCl三角錐1∶21s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s12Fe3++3Cu=2Fe2++Cu2+Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O21、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的電子排布式為1s22s22p63s23p2;原子核外電子運動狀態(tài)有14種;原子軌道數(shù)為8,能級數(shù)5,電子占據(jù)的最高能層符號為M;
(4)元素非金屬性越強其最高價氧化物的水化物的酸性越強,則四種元素最高價氧化物水化物酸性由強到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3。【解析】1s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO322、略
【分析】【分析】
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)原子價層電子排布為nsnnpn,那么n只能為2,則A的基態(tài)原子價層電子排布為2s2p2,A為C元素;B的基態(tài)原子2p能
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