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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年粵教版選修3化學(xué)上冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、下列說法不正確的是()A.σ鍵比π鍵重疊程度大,形成的共價鍵強(qiáng)B.兩個原子之間形成共價鍵時,最多有一個σ鍵C.氣體單質(zhì)中,一定有σ鍵,可能有π鍵D.N2分子中有一個σ鍵,2個π鍵2、下列關(guān)于電離能和電負(fù)性的說法不正確的是()A.第一電離能:Mg>AlB.硅的第一電離能和電負(fù)性均大于磷C.鍺的第一電離能和電負(fù)性均小于碳D.F、K、Fe、Ni四種元素中電負(fù)性最大的是F3、用碳化鋁制取甲烷的化學(xué)方程式為:Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑。下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是()A.鋁離子的電子排布式:1s22s22p63s23p1B.水分子的結(jié)構(gòu)式:H—O—HC.甲烷的比例模型:D.氫氧化鋁的電離方程式:H++AlO2-+H2O=Al(OH)3=Al3++3OH-4、下列說法正確的是()A.第一電離能:Cl>S>PB.共價鍵的極性:HF>HCl>HBrC.在水中的溶解度:CH4>NH3D.酸性:HClO>HClO2>HClO35、下列關(guān)于粒子結(jié)構(gòu)的描述正確的是A.NF3和BF3是中心原子雜化類型相同的極性分子B.CH2Cl2和C2H4是空間構(gòu)型不同的非極性分子C.在SiO2晶體中,Si原子與Si—O鍵數(shù)目比為1︰2D.CF4和CO2是含極性鍵的非極性分子6、下列給出的幾種氯化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn):。NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔點(diǎn)/℃801714190(5×101kPa)-70沸點(diǎn)/℃1413141218057.57
據(jù)表中所列數(shù)據(jù)判斷下列敘述與表中相吻合的是()A.AlCl3在加熱條件下能升華B.SiCl4晶體屬于原子晶體C.AlCl3晶體是典型的離子晶體D.NaCl的晶格能比MgCl2小7、根據(jù)下表給出的幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù),判斷下列有關(guān)說法中錯誤的是()。晶體NaClKClAlCl3SiCl4單質(zhì)B熔點(diǎn)/℃810776190﹣682300沸點(diǎn)/℃14651418180572500
A.SiCl4是分子晶體B.單質(zhì)B可能是共價晶體C.AlCl3加熱能升華D.NaCl中化學(xué)鍵的強(qiáng)度比KCl中的小評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)8、下列說法中正確的是A.所有的電子在同一區(qū)域里運(yùn)動B.能量高的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動,能量低的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動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)越來越多9、下面是s能級和p能級的原子軌道圖;下列說法正確的是()
A.s電子的原子軌道呈球形,P軌道電子沿軸呈“8”字形運(yùn)動B.s能級電子能量低于p能級C.每個p能級有3個原子軌道,在空間伸展方向是不同的D.任一電子層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該電子層序數(shù)10、多電子原子中,原子軌道能級高低次序不同,能量相近的原子軌道為相同的能級組。元素周期表中,能級組與周期對應(yīng)。下列各選項中的不同原子軌道處于同一能級組的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d11、下列說法不正確的是()A.苯分子中每個碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個形成大π鍵B.Na3N與NaH均為離子化合物,都能與水反應(yīng)放出氣體,且與水反應(yīng)所得溶液均能使酚酞溶液變紅C.配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫)中的配位原子是C原子,配位數(shù)為4D.H2O中的孤對電子數(shù)比H3O+的多,故H2O的鍵角比H3O+的鍵角小12、短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序數(shù)依次增大,X、Y、W形成的一種陰離子常用于檢驗Fe3+,R的單質(zhì)常用于制造路燈,其發(fā)出的黃色光透霧能力強(qiáng),Z是地殼中含量最高的元素。下列敘述正確的是A.W的氧化物的水化物一定是強(qiáng)酸B.XW2的結(jié)構(gòu)式為:W=X=WC.WZ3分子中所有原子處于同一平面D.Z與R形成的化合物中只含有離子鍵13、短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大,的最高正價與最低負(fù)價代數(shù)和為0,形成的化合物甲的結(jié)構(gòu)如圖所示,在同周期中原子半徑最小。下列說法正確的是()
A.原子半徑大小:B.電負(fù)性大小:C.形成的化合物為離子化合物D.化合物甲中陰離子的空間構(gòu)型為三角錐形14、肼(N2H4)為二元弱堿,在水中的電離方式與NH3相似。25℃時,水合肼(N2H4·H2O)的電離常數(shù)K1、K2依次為9.55×10-7、1.26×10-15。下列推測或敘述一定錯誤的是A.N2H4易溶于水和乙醇B.N2H4分子中所有原子處于同一平面C.N2H6Cl2溶液中:2c(N2H)+c(N2H)>c(Cl-)+c(OH-)D.25°C時,反應(yīng)H++N2H4?N2H的平衡常數(shù)K=9.55×107評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)15、[化學(xué)—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
硅是重要的半導(dǎo)體材料;構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。請回答下列問題:
(1)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為_______,該能層具有的原子軌道數(shù)為________、電子數(shù)為___________。
(2)硅主要以硅酸鹽、___________等化合物的形式存在于地殼中。
(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體,其中原子與原子之間以___________相結(jié)合,其晶胞中共有8個原子,其中在面心位置貢獻(xiàn)__________個原子。
(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。
(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí):?;瘜W(xué)鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/(kJ?mol-1356413336226318452
①硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多,原因是______。
②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是___________________________。
(6)在硅酸鹽中,SiO4-4四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根,其中Si原子的雜化形式為______,Si與O的原子數(shù)之比為_________,化學(xué)式為__________________。
16、根據(jù)原子結(jié)構(gòu);元素周期表和元素周期律的知識回答下列問題:
(1)A元素次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的其外圍電子軌道表示式是__。
(2)B是1~36號元素原子核外電子排布中未成對電子數(shù)最多的元素,B元素的名稱是__,在元素周期表中的位置是__,位于周期表___區(qū),寫出基態(tài)B原子的核外電子排布式___。
(3)C、N、O、F四種元素第一電離能由大到小的順序為___,電負(fù)性由大到小的順序為___。
(4)基態(tài)Fe2+核外電子排布式為__,Sm的價層電子排布式為4f66s2,Sm3+的價層電子排布式為__。
(5)根據(jù)元素As在周期表中的位置預(yù)測As的氫化物分子的空間構(gòu)型為__,其沸點(diǎn)比NH3的__(填“高”或“低”),其判斷理由是__。17、每個時代的發(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。回答下列問題:
(1)基態(tài)鋅原子的價電子排布式為___,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___。18、世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的是中國;明朝末年《天工開物》一書中有世界上最早的關(guān)于煉鋅技術(shù)的記載。回答下列問題:
(1)基態(tài)Zn原子的核外電子所占據(jù)的最高能層符號為___。
(2)硫酸鋅溶于過量的氨水可形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子的空間構(gòu)型為_______。
②中,中心原子的軌道雜化類型為________。
③寫出一種與互為等電子體的分子的化學(xué)式:________。
④NH3極易溶于水,除因為它們都是極性分子外,還因為________19、第四周期中的18種元素具有重要的用途;在現(xiàn)代工業(yè)中備受青睞。
(1)其中,未成對電子數(shù)最多的元素名稱為_______,該元素的基態(tài)原子中,電子占據(jù)的最高能層具有的原子軌道數(shù)為_______。
(2)第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大,總趨勢是逐漸增大的,30Zn與31Ga的第一電離能不符合這一規(guī)律原因是_______。
(3)AsH3中心原子雜化的類型為_______,分子構(gòu)型為_______
(4)過渡元素鐵可形成多種配合物,如:[Fe(CN)6]4-、Fe(SCN)3等?;鶓B(tài)鐵原子核外的價電子排布圖為_______。
(5)與CN-互為等電子體的一種分子為_______(填化學(xué)式);1.5mol[Fe(CN)6]3-中含有s鍵的數(shù)目為_______20、鎳及其化合物是重要的合金材料和催化劑。請回答下列問題:
(1)基態(tài)鎳原子的價電子排布式為___________,排布時最高能層的電子所占的原子軌道有__________個伸展方向。
(2)鎳能形成多種配合物如正四面體形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面體形的[Ni(NH3)6]2+等。下列說法不正確的有_________。
A.CO與CN-互為等電子體;其中CO分子內(nèi)σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1:2
B.NH3的空間構(gòu)型為平面三角形。
C.Ni2+在形成配合物時;其配位數(shù)可能為是4或6
D.Ni(CO)4中,鎳元素是sp3雜化。
(3)丁二酮肟常用于檢驗Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟與Ni2+反應(yīng)生成鮮紅色沉淀,其結(jié)構(gòu)如圖所示。該結(jié)構(gòu)中,除共價鍵外還存在配位鍵和氫鍵,請在圖中用“???”表示出氫鍵。_____
(4)NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同;相關(guān)離子半徑如下表:
NiO晶胞中Ni2+的配位數(shù)為_______,NiO熔點(diǎn)比NaCl高的原因是_______________________。
(5)研究發(fā)現(xiàn)鑭鎳合金LaNix是一種良好的儲氫材料。合金LaNix晶體屬六方晶系如圖a所示,其晶胞如圖a中實(shí)線所示,如圖b所示(其中小圓圈代表La,小黑點(diǎn)代表Ni)。儲氫位置有兩種,分別是八面體空隙(“”)和四面體空隙(“”),見圖c、d,這些就是氫原子存儲處。
①LaNix合金中x的值為_____;
②LaNix晶胞的密度是________g/cm-3(阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示,LaNix的摩爾質(zhì)量用M表示)
③晶胞中和“”同類的八面體空隙有______個。評卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共4分)21、飲用水中含有砷會導(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。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)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級沉砷”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______________。評卷人得分五、原理綜合題(共3題,共18分)22、碳是地球上組成生命的最基本元素之一;與其他元素結(jié)合成不計其數(shù)的無機(jī)物和有機(jī)化合物,構(gòu)成了豐富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)冠醚是由多個二元醇分子之間失水形成的環(huán)狀化合物。X;Y、Z是常見的三種冠醚;其結(jié)構(gòu)如圖所示。它們能與堿金屬離子作用,并且隨著環(huán)的大小不同而與不同金屬離子作用。
①Li+與X的空腔大小相近,恰好能進(jìn)入到X的環(huán)內(nèi),且與氧原子的一對孤電子對作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)W(如圖)?;鶓B(tài)碳原子核外有___種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子,其外圍電子軌道表示式為___。W中Li+與孤對電子之間的作用屬于___(填標(biāo)號)。
A.離子鍵B.共價鍵C.氫鍵D.配位鍵E.以上都不是。
②冠醚Y能與K+形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但不能與Li+形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),理由是___。
③冠醚分子中氧的雜化軌道的空間構(gòu)型是___,C—O—C的鍵角___(填“>”“<”或“=”)109°28′。
(2)碳的一種同素異形體——石墨,其晶體結(jié)構(gòu)及晶胞如圖1、圖2所示。則石墨晶胞含碳原子個數(shù)為___個。已知石墨的密度為ρg·cm-3,C—C鍵鍵長為rcm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,計算石墨晶體的層間距d為___cm。
(3)碳的另一種同素異形體——金剛石,其晶胞如圖3所示。已知金屬鈉的晶胞(體心立方堆積)沿其體對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角線垂直在紙平面上的投影圖應(yīng)該是圖___(從A~D圖中選填)。
23、微量元素硼對植物生長及人體健康有著十分重要的作用;也廣泛應(yīng)用于新型材料的制備。
基態(tài)硼原子的價電子軌道表達(dá)式是______。與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序為______。
晶體硼單質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,其能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形,這種性質(zhì)稱為晶體的______。
的簡單氫化物不能游離存在,常傾向于形成較穩(wěn)定的或與其他分子結(jié)合。
分子結(jié)構(gòu)如圖,則B原子的雜化方式為______。
氨硼烷被認(rèn)為是最具潛力的新型儲氫材料之一,分子中存在配位鍵,提供孤電子對的成鍵原子是______,寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子______填化學(xué)式
以硼酸為原料可制得硼氫化鈉它是有機(jī)合成中的重要還原劑。的立體構(gòu)型為______。24、[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
氮的化合物在生產(chǎn);生活中有廣泛應(yīng)用。
(1)氮化鎵(GaN)是新型的半導(dǎo)體材料?;鶓B(tài)氮原子的核外電子排布圖為____;基態(tài)鎵(Ga)原子的核外具有____種不同能量的電子。
(2)乙二氨的結(jié)構(gòu)簡式為(H2N-CH2-CH2-NH2;簡寫為en)。
①分子中氮原子軌道雜化類型為____;
②乙二氨可與銅離子形成配合離子[Cu(en)2]2+,其中提供孤電子對的原子是____,配合離子結(jié)構(gòu)簡式為____;
③乙二氨易溶于水的主要原因是____。
(3)氮化硼(BN)是一種性能優(yōu)異;潛力巨大的新型材料;主要結(jié)構(gòu)有立方氮化硼(如圖1)和六方氮化硼(如圖2),前者類似于金剛石,后者與石墨相似。
①圖1中氮原子的配位數(shù)為____,離硼原子最近且等距離的硼原子有____個;
②已知六方氮化硼同層中B與N之間的距離為acm,密度為dg?cm-3,則相鄰層與層之間的距離為____pm(列出表達(dá)式)。評卷人得分六、有機(jī)推斷題(共2題,共6分)25、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(zhì)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(qiáng),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(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)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)26、原子序數(shù)依次增大的X;Y、Z、Q、E五種元素中;X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素,Q原子核外的M層中只有兩對成對電子,E元素原子序數(shù)為29。
用元素符號或化學(xué)式回答下列問題:
(1)Y在周期表中的位置為__________________。
(2)已知YZ2+與XO2互為等電子體,則1molYZ2+中含有π鍵數(shù)目為___________。
(3)X、Z與氫元素可形成化合物XH2Z,XH2Z分子中X的雜化方式為_________________。
(4)E原子的核外電子排布式為__________;E有可變價態(tài),它的某價態(tài)的離子與Z的陰離子形成晶體的晶胞如圖所示,該價態(tài)的化學(xué)式為____________。
(5)氧元素和鈉元素能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(立方體晶胞),晶體的密度為ρg··cm-3,列式計算晶胞的邊長為a=______________cm(要求列代數(shù)式)。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.σ鍵是頭碰頭的重疊;π鍵是肩并肩的重疊,σ鍵比π鍵重疊程度大,σ鍵比π鍵穩(wěn)定,故A正確;
B.兩個原子間只能形成1個σ鍵;兩個原子之間形成雙鍵時,含有一個σ鍵和一個π鍵,兩個原子之間形成三鍵時,含有一個σ鍵和2個π鍵,故B正確;
C.單原子分子中沒有共價鍵;如稀有氣體分子中不存在σ鍵,故C錯誤;
D.兩個原子之間形成三鍵時,含有一個σ鍵和2個π鍵,N2分子中含有一個三鍵;即有一個σ鍵,2個π鍵,故D正確;
故答案為C。2、B【分析】【詳解】
A.Mg的3s能級上有2個電子;處于全充滿狀態(tài),較穩(wěn)定,所以Mg元素的第一電離能高于同周期相鄰元素Al的第—電離能,A項正確;
B.磷的最外層電子排布為3s23p3處于半充滿狀態(tài),較穩(wěn)定,硅的最外層電子排布為3s23p2不屬于全空;全滿、半滿中的任何一種;不穩(wěn)定,則硅第一電離能小于磷,同周期元素電負(fù)性隨核電荷數(shù)增加而增大,則硅的電負(fù)性小于磷,B項錯誤;
C.同一主族元素;其第一電離能;電負(fù)性隨原子序數(shù)的增大而減小,所以鍺的第一電離能、電負(fù)性都小于碳,C項正確;
D.F;K、Fe、Ni四種元素中F的非金屬性最強(qiáng);電負(fù)性最大,D項正確;
答案選B。
【點(diǎn)睛】
明確元素周期律中關(guān)于電離能和電負(fù)性的同周期,同主族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律是解本題的關(guān)鍵,需要清楚各種元素在周期表的位置。3、B【分析】【分析】
【詳解】
A.鋁是13號元素,鋁離子核外有10個電子,電子排布式為1s22s22p6;故A錯誤;
B.每個水分子中含有兩個H-O共價鍵;水分子的結(jié)構(gòu)式為:H-O-H,故B正確;
C.甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),碳原子半徑大于氫原子,則甲烷的比例模型為:故C錯誤;
D.Al(OH)3顯兩性,部分電離,電離方程式為:Al3++3OH-?Al(OH)3?AlO2-+H++H2O;故D錯誤;
故選B。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯點(diǎn)為C,比例模型能夠體現(xiàn)出分子的空間結(jié)構(gòu)及各原子相對體積大小,判斷比例模型要注意原子的相對大小。4、B【分析】【詳解】
A.同一周期內(nèi)元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折。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,原子的能量較低,元素的第一電離能較大。P的3p3是半充滿,第一電離能:Cl>P>S;故A錯誤;
B.同一主族元素從上到下,原子半徑增加,吸電子能力減弱,共價鍵的極性變小,共價鍵的極性:HF>HCl>HBr;故B正確;
C.NH3和水分子間形成氫鍵,在水中溶解度大,在水中的溶解度:CH43;故C錯誤;
D.含氧酸中非羥基氧越多,酸性越強(qiáng),三種酸的非羥基氧分別是:0、1、2,酸性:HClO23;故D錯誤;
故選B。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.NF3分子中氮原子含有3個σ鍵且含有一個孤電子對,雜化類型為sp3,構(gòu)型為三角錐,結(jié)構(gòu)不對稱,為極性分子,BF3分子B原子含有3個σ鍵且不含孤電子對,雜化類型為sp2;空間構(gòu)型為平面三角形,結(jié)構(gòu)對稱為非極性分子,故A錯誤;
B.CH2Cl2正負(fù)電荷的中心不重合;是極性分子,故B錯誤;
C.在SiO2晶體中;Si原子與Si—O鍵數(shù)目比為1︰4,故C錯誤;
D.CF4是正四面體結(jié)構(gòu),CO2是直線型,CF4和CO2均為含極性鍵的非極性分子;故D正確;
答案選D。6、A【分析】【詳解】
A.由表中數(shù)據(jù)可知AlCl3的沸點(diǎn)比熔點(diǎn)高,所以AlCl3加熱能升華;A正確;
B.由表中數(shù)據(jù)可知,SiCl4的熔沸點(diǎn)較低;屬于分子晶體,B錯誤;
C.氯化鋁的熔沸點(diǎn)低,因此AlCl3晶體是典型的分子晶體;C錯誤;
D.由表格中的數(shù)據(jù)可知,NaCl的沸點(diǎn)為1413℃,比MgCl2的沸點(diǎn)高,說明NaCl的晶格能比MgCl2大;D錯誤;
故合理選項是A。7、D【分析】【分析】
可根據(jù)題給的幾種物質(zhì)的熔點(diǎn);沸點(diǎn)數(shù)據(jù);判斷這些物質(zhì)的晶體類型:共價晶體熔沸點(diǎn)很高,離子晶體熔沸點(diǎn)也較高,分子晶體熔沸點(diǎn)低。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步判斷各選項是否正確。
【詳解】
A.根據(jù)題給數(shù)據(jù),SiCl4熔點(diǎn)低;屬于分子晶體,A選項正確;
B.根據(jù)題給數(shù)據(jù);單質(zhì)B熔沸點(diǎn)很高,可能是共價晶體,B選項正確;
C.AlCl3沸點(diǎn)低于熔點(diǎn),加熱時先達(dá)到沸點(diǎn),所以,AlCl3加熱能升華;C選項正確;
D.NaCl和KCl都是離子晶體,化學(xué)鍵均為離子鍵,由于半徑:r(Na+)<r(K+);所以NaCl中離子鍵的強(qiáng)度比KCl中的大,D選項錯誤;
答案選D。
【點(diǎn)睛】
離子鍵強(qiáng)弱比較:離子半徑越小、所帶電荷越高,離子鍵越強(qiáng)。二、多選題(共7題,共14分)8、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運(yùn)動,故A錯誤;
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個電子;與所在能層無關(guān),故D錯誤;
故答案選BC。9、CD【分析】【詳解】
A.s電子的原子軌道呈球形;p電子的原子軌道是“8”字形的,但是電子是做無規(guī)則運(yùn)動,軌跡是不確定的,故A錯誤;
B.根據(jù)構(gòu)造原理;各能級能量由低到高的順序為1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能級的能量不一定小于p能級的能量,如4s>3p,故B錯誤;
C.不同能級的電子云有不同的空間伸展方向;p軌道有3個相互垂直的呈紡錘形的不同伸展方向的軌道,故C正確;
D.多電子原子中;同一能層的電子,能量可能不同,還可以把它們分成能級,任一能層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該能層序數(shù),故D正確;
故選CD。
【點(diǎn)睛】
能層含有的能級數(shù)等于能層序數(shù),即第n能層含有n個能級,每一能層總是從s能級開始,同一能層中能級ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不違反泡利原理和洪特規(guī)則的條件下,電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道,使整個原子體系能量處于最低,這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài),所以任一能層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)。10、CD【分析】【詳解】
A.ls在K能層上;2s在L能層上,二者原子軌道能量不相近,不處于同一能級組,故A不符合題意;
B.2p在L能層上;3s在M能層上,二者原子軌道能量不相近,不處于同一能級組,故B不符合題意;
C.3s和3p都在M能層上;二者原子軌道能量相近,處于同一能級組,故C符合題意;
D.3d在M能層上;4s在N能層上,但由于4s的能量低于3d,電子在填充軌道時,先填充4s軌道,在填充3d軌道,因此二者原子軌道能量相近,處于同一能級組,故D符合題意;
答案選CD。11、AC【分析】【詳解】
A.苯分子中每個碳原子有3個σ鍵,無孤對電子,因此碳原子是sp2雜化;每個碳原子剩余的一個電子形成大π鍵,故A錯誤;
B.Na3N與NaH均為離子化合物;都能與水反應(yīng)放出氣體,且與水反應(yīng)生成NaOH,所得溶液均能使酚酞溶液變紅,故B正確;
C.配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫)中的配位原子是N原子;N提供孤對電子,配位數(shù)為4,故C錯誤;
D.H2O中的孤對電子數(shù)比H3O+的多,孤對電子對成對電子排斥力大,因此H2O的鍵角比H3O+的鍵角??;故D正確。
綜上所述,答案為AC。12、BC【分析】【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序數(shù)依次增大,X、Y、W形成的一種陰離子常用于檢驗Fe3+,則該離子為SCN-;則X為C元素,Y為N元素,W為S元素;R的單質(zhì)常用于制造路燈,其發(fā)出的黃色光透霧能力強(qiáng),R為Na;Z是地殼中含量最高的元素,則Z為O元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.W為S元素;其氧化物的水化物形成的為硫酸和亞硫酸,亞硫酸為弱酸,故A錯誤;
B.X為C元素,W為S元素,XW2為CS2,CS2與CO2互為等電子體,互為等電子體的微粒具有相似的結(jié)構(gòu),CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,則CS2的結(jié)構(gòu)式為S=C=S;即:W=X=W,故B正確;
C.W為S元素,Z為O元素,WZ3為SO3,分子中中心原子S原子的價層電子對數(shù)=3+=3,S采取sp2雜化;結(jié)構(gòu)為平面三角形,則分子中所有原子處于同一平面,故C正確;
D.Z為O元素,R為Na,Z與R形成的化合物為Na2O或Na2O2,二者均為離子化合物,Na2O中只含有離子鍵,Na2O2中含有離子鍵和共價鍵;故D錯誤;
答案選BC。13、AC【分析】【分析】
短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大;W的最高正價與最低負(fù)價代數(shù)和為0,則W為C或Si,根據(jù)W、X、Y形成的化合物甲的結(jié)構(gòu)示意圖,X為O,則W為C,Y為+1價的陽離子,為Na元素;Z在同周期中原子半徑最小,Z為Cl元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;W為C元素,X為O元素,Y為Na元素,Z為Cl元素。
A.同一周期,從左到右,原子半徑逐漸減小,同一主族,從上到下,原子半徑逐漸增大,原子半徑大小:故A正確;
B.元素的非金屬性越強(qiáng);電負(fù)性越大,電負(fù)性大?。篨>Z,故B錯誤;
C.X為O元素;Y為Na元素,為活潑的非金屬和金屬元素,形成的化合物為離子化合物,故C正確;
D.化合物甲中陰離子為CO32-;C原子的價層電子對數(shù)=3,沒有孤對電子,空間構(gòu)型為平面三角形,故D錯誤;
故選AC。14、BC【分析】【詳解】
A.N2H4是極性分子;且能與水分子和乙醇分子形成氫鍵,因此其易溶于水和乙醇,故A正確;
B.N2H4分子中N原子采用sp3雜化;為四面體結(jié)構(gòu),因此所有原子不可能共平面,故B錯誤;
C.N2H6Cl2溶液中存在電荷守恒:2c(N2H)+c(N2H)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),則2c(N2H)+c(N2H)-)+c(OH-);故C錯誤;
D.反應(yīng)H++N2H4?N2H的平衡常數(shù)K==故D正確;
故選:BC。三、填空題(共6題,共12分)15、略
【分析】【詳解】
(1)硅原子核外有14個電子,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2,對應(yīng)能層分別別為K、L、M,其中能量最高的是最外層M層,該能層有s、p、d三個能級,s能級有1個軌道,p能級有3個軌道,d能級有5個軌道,所以共有9個原子軌道,硅原子的M能層有4個電子(3s23p2);
故答案為M;9;4;
(2)硅元素在自然界中主要以化合態(tài)(二氧化硅和硅酸鹽)形式存在;
故答案為二氧化硅。
(3)硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體,硅原子之間以共價鍵結(jié)合.在金剛石晶體的晶胞中,每個面心有一個碳原子(晶體硅類似結(jié)構(gòu)),則面心位置貢獻(xiàn)的原子為6×=3個;
故答案為共價鍵;3;
(4)Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4、NH3和MgCl2,方程式為:Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2,故答案為Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2;
(5)①烷烴中的C-C鍵和C-H鍵大于硅烷中的Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能;所以硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成;
故答案為C-C鍵和C-H鍵較強(qiáng);所形成的烷烴穩(wěn)定,而硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能較低,易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成;
②鍵能越大;物質(zhì)就越穩(wěn)定;C-H鍵的鍵能大于C-O鍵,故C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定,而Si-H鍵的鍵能遠(yuǎn)小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向與形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O鍵;
故答案:C-H鍵的鍵能大于C-O鍵;C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定.而Si-H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O鍵;
(6)硅酸鹽中的硅酸根(SiO44-)為正四面體結(jié)構(gòu),所以中心原子Si原子采取了sp3雜化方式;
故答案為sp3;
根據(jù)圖(b)的一個結(jié)構(gòu)單元中含有1個硅、3個氧原子,化學(xué)式為SiO32-;
故答案為1:3;SiO32-?!窘馕觥竣?M②.9③.4④.二氧化硅⑤.共價鍵⑥.3⑦.Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2⑧.C—C鍵和C—H鍵較強(qiáng),所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低,易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成⑨.C—H鍵的鍵能大于C—O鍵,C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si—O鍵,所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵⑩.sp3?.1∶3?.SiO32-16、略
【分析】【詳解】
(1)A元素次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的A元素只能是Ne,則其外圍電子軌道表示式是故答案為
(2)B是1~36號元素原子核外電子排布中未成對電子數(shù)最多的元素,B元素是鉻,其名稱是24號元素鉻,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥB族,位于周期表d區(qū),基態(tài)Cr原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,故答案為:鉻;第四周期第ⅥB族;d;1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;
(3)C、N、O、F四種元素中,原子半徑r(C)>r(N)>r(O)>r(F),而N原子核外處于2p3半充滿狀態(tài),更穩(wěn)定,所以第一電離能F>N>O>C,電負(fù)性F>O>N>C,故答案為:F>N>O>C;F>O>N>C;
(4)Fe是26號元素,核外有26個電子,失去兩個電子得到Fe2+,基態(tài)Fe2+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6,Sm的價層電子排布式為4f66s2,失去三個電子得到Sm3+,Sm3+的價層電子排布式為4f5,故答案為:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;4f5;
(5)As的氫化物分子AsH3與NH3為同一主族的氫化物,結(jié)構(gòu)相似,故AsH3的空間構(gòu)型為三角錐形,因為NH3分子間含有氫鍵,所以AsH3的沸點(diǎn)低于氨氣,故答案為:三角錐形;低;氨氣分子間含有氫鍵?!窘馕觥裤t第四周期第ⅥB族d1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1F>N>O>CF>O>N>C1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d64f5三角錐形低氨氣分子間含有氫鍵17、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,價電子排布式為3d104s2;
(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級處于半充滿狀態(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能級處于全充滿狀態(tài),Zn原子更不易失去1個電子,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,這是因為N原子的電負(fù)性小于氧原子,提供孤電子對能力強(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,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,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能級處于全充滿狀態(tài),Zn原子更不易失去1個電子是分析難點(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18、略
【分析】【詳解】
(1)Zn為30號元素,基態(tài)Zn原子的價層電子排布為3d104s2;占據(jù)最高能層為第4層,能層符號為N;
(2)①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子為其中心原子價層電子對數(shù)為=4;不含孤電子對,空間構(gòu)型為正四面體形;
②中,中心原子的價層電子對數(shù)為4,所以為sp3雜化;
③含有5個原子,價電子總數(shù)為32,與其互為等電子的分子有CCl4、SiCl4、SiF4等;
④NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應(yīng),也使氨氣極易溶于水?!窘馕觥竣?N②.正四面體③.sp3④.CCl4(或SiCl4、SiF4)⑤.NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應(yīng)19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)第四周期中原子未成對電子數(shù)最多的元素是鉻,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1;所以鉻最外層為N層,有1個電子,N層上原子軌道為spdf四種,共有軌道數(shù)為1+3+5+7=16,故答案為:鉻;16;
(2)原子的最外層電子數(shù)處于半滿或全滿時,是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu),此時原子的第一電離能都高于同周期相鄰的元素,30Zn的4s能級有2個電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定,所以30Zn與31Ga的第一電離能不符合逐漸增大的規(guī)律,故答案為:30Zn的4s能級有2個電子;處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定;
(3)氨分子中氮原子按sp3方式雜化,N與As同主族,所經(jīng)AsH3的結(jié)構(gòu)應(yīng)與NH3相似,AsH3中心原子雜化的類型為sp3,分子構(gòu)型為三角錐形,故答案為:sp3;三角錐形;
(4)鐵為26號元素,基態(tài)鐵原子核外的價電子排布圖為故答案為:
(5)與CN-互為等電子體的分子有CO或N2;Fe3+和6個CN-形成6個配位鍵,這6個配位鍵都為鍵,每個CN-中含有1個鍵,則每個[Fe(CN)6]3-中含有鍵的數(shù)目為12,1.5mol[Fe(CN)6]3-中含有鍵的數(shù)目=1.5mol12NA/mol=18NA,故答案為:CO或N2;18NA?!窘馕觥裤t1630Zn的4s能級有2個電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定sp3三角錐形CO或N218NA20、略
【分析】【分析】
(1)Ni元素原子序數(shù)是28;其3d;4s電子為其價電子,3d、4s能級上電子數(shù)分別是8、2,據(jù)此書寫其價電子排布式,找到最高能層,為N層,能級為4s,判斷它的空間伸展方向;
(2)A.CO與CN-互為等電子體;則一氧化碳中含有碳氧三鍵,其中σ鍵個數(shù)為1;π鍵個數(shù)為2;故σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1:2;
B.NH3的中心原子為N;價層電子歲數(shù)為4對,有一對孤對電子,sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形;
C.根據(jù)題干信息,鎳能形成多種配合物如正四面體形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面體形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物時;其配位數(shù)可能為是4或6;
D.Ni(CO)4中;鎳元素成鍵電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為0,則價電子對數(shù)為4;
(3)中心原子提供空軌道配體提供孤電子對形成配位鍵;氫鍵存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的H與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間,則氫鍵表示為
(4)因為NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同;而氯化鈉中陰陽離子的配位數(shù)均為6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6;根據(jù)表格數(shù)據(jù),氧離子和鎳離子的半徑小于鈉離子和氯離子,則NiO的鍵長小于NaCl,離子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,熔點(diǎn)越高,所以氧化鎳熔點(diǎn)高于氯化鈉熔點(diǎn);
(5)①由圖b可知,La的個數(shù)為8×=1,Ni的個數(shù)為8×+1=5;La與Ni的個數(shù)比1:5,則x=5;
②由圖a可得晶胞的體積V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度=進(jìn)行計算;
③六個球形成的空隙為八面體空隙,顯然圖c中的八面體空隙都是由2個La原子和4個Ni原子所形成,這樣的八面體空隙位于晶胞的,上底和下底的棱邊和面心處,共有8×+2×=3個;
【詳解】
(1)Ni元素原子序數(shù)是28,其3d、4s電子為其價電子,3d、4s能級上電子數(shù)分別是8、2,其價電子排布式為3d84s2;最高能層的電子為N,分別占據(jù)的原子軌道為4s,原子軌道為球形,所以有一種空間伸展方向;
答案為:3d84s2;1;
(2)A.CO與CN-互為等電子體;則一氧化碳中含有碳氧三鍵,其中σ鍵個數(shù)為1;π鍵個數(shù)為2;故σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1:2,故A正確;
B.NH3的中心原子為N;價層電子歲數(shù)為4對,有一對孤對電子,sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形,故B錯誤;
C.根據(jù)題干信息,鎳能形成多種配合物如正四面體形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面體形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物時;其配位數(shù)可能為是4或6,故C正確;
D.Ni(CO)4中,鎳元素成鍵電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為0,則價電子對數(shù)為4,是sp3雜化;故D正確;
答案選B。
(3)中心原子提供空軌道配體提供孤電子對形成配位鍵;氫鍵存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的H與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間,則氫鍵表示為
故答案為:
(4)因為NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同;而氯化鈉中陰陽離子的配位數(shù)均為6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6;根據(jù)表格數(shù)據(jù),氧離子和鎳離子的半徑小于鈉離子和氯離子,則NiO的鍵長小于NaCl,二者都屬于離子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān),離子所帶電荷越多,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高,所以氧化鎳熔點(diǎn)高于氯化鈉熔點(diǎn);
答案為:6;離子半徑越??;離子所帶電荷越多,鍵長越短,鍵能越大,熔點(diǎn)越高;
(5)①由圖b可知,La的個數(shù)為8×=1,Ni的個數(shù)為8×+1=5;La與Ni的個數(shù)比1:5,則x=5;
答案為:5;
②由圖a可得晶胞的體積V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度==g/cm-3;
答案為:
③六個球形成的空隙為八面體空隙,顯然圖c中的八面體空隙都是由2個La原子和4個Ni原子所形成,這樣的八面體空隙位于晶胞的,上底和下底的棱邊和面心處,共有8×+2×=3個;
答案為:3。
【點(diǎn)睛】
考查同學(xué)們的空間立體結(jié)構(gòu)的思維能力,難度較大。該題的難點(diǎn)和易錯點(diǎn)在(5)的③,與“”同類的八面體空隙位于晶胞的,上底和下底的棱邊和面心處,且空隙與其他晶胞共用,計算數(shù)目時也要注意使用平均法進(jìn)行計算。【解析】3d84s21B6離子半徑越小,離子所帶電荷越多,鍵長越短,鍵能越大,熔點(diǎn)越高53四、工業(yè)流程題(共1題,共4分)21、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(qiáng),最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性增強(qiáng),同主族自上而下非金屬性減弱,最高價氧化物對應(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(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,一級沉砷更完全;
(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(diǎn)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(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,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+五、原理綜合題(共3題,共18分)22、略
【分析】【詳解】
(1)①碳原子為6號元素,原子核外有6個電子,每個電子的運(yùn)動狀態(tài)各不相同,所以有6種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子,核外電子排布為1s22s22p2,外圍電子排布式為2s22p2,所以外圍電子軌道表示式為W中Li+提供空軌道;O原子提供孤對電子,形成配位鍵,所以選D;
②Li+半徑比Y的空腔小很多;不易與空腔內(nèi)氧原子的孤電子對形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu);
③冠醚分子中O原子形成2個σ鍵,根據(jù)氧原子的最外層電子數(shù)可知O原子價層還有2對孤電子對,所以O(shè)原子的價層電子對數(shù)為4,為sp3雜化;雜化軌道的空間構(gòu)型是四面體形;由于孤電子對成鍵電子的排斥作用較大,所以C—O—C的鍵角<109°28′;
(2)根據(jù)均攤法,石墨晶胞中碳原子分別位于頂點(diǎn)(8個)、棱心(4個)、面心(2個)、內(nèi)部(1個),所以個數(shù)為=4;晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的底面圖為則有=r×sin60°,可得a=則底面菱形的高為=r,所以底面積為×r,晶胞的高為2d,所以晶胞的體積為V=×r×2d=3r2dcm3,晶胞的密度解得d=cm;
(3)體對角線上的原子投影重合;投影在在正六邊形中心,另外6個頂點(diǎn)原子投影形成正六邊形,面心上6個C原子投影也形成小的正六邊形,位于內(nèi)部的4個C原子的投影,或與六邊形中心重合,或與面心C原子的投影重疊,所以D選項符合。
【點(diǎn)睛】
晶胞的相關(guān)計算為本題難點(diǎn),要注意石墨晶胞的底面不是正方形,而是菱形,然后根據(jù)幾何關(guān)系計算出底面積。【解析】6DLi+半徑比Y的空腔小很多,不易與空腔內(nèi)氧原子的孤電子對形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)四面體<4D23、略
【分析】【分析】
處于周期表中第2周期第ⅢA族,基態(tài)硼原子的價電子3個,價電子排布式為同周期元素的第一電離依次增大,其中第ⅡA族和第ⅤA族的因素的第一電離能比相鄰元素的第一電離能大;
晶體的特征性質(zhì)為自范性;對稱性、各向異性;
分子的結(jié)構(gòu)可知,分子中有共價鍵;每個B原子周圍有4個共價鍵,據(jù)此判斷雜化方式;
原子有空軌道,中N原子有1對孤電子對;與氨硼烷互為等電子體的分子,可以用2個C原子代替B;N原子;
為離子化合物,含離子鍵、共價鍵,中含四個共價鍵,B原子是sp3雜化;
【詳解】
處于周期表中第二周期第ⅢA族,價電子排布式為則其價電子軌道表示式為:
同周期主族元素隨著原子序數(shù)增大,第一電離能呈增大的趨勢,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序為:
故答案為
能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形;這種性質(zhì)稱為晶體的自范性;
故答案為自范性;
分子的結(jié)構(gòu)可知,分子中有共價鍵,分子中有2種共價鍵,每個B原子周圍有4個共價鍵,所以B原子的雜化方式為
故答案為雜化;
原子有空軌道,中N原子有1對孤電子對,N原子提供孤電子對與B原子形成配位鍵,與氨硼烷互為等電子體的分子,可以用2個C原子代替B、N原子,與氨硼烷等電子體一種分子為:
故答案為N;
為離子化合物,含離子鍵、共價鍵,中含四個共價鍵,B原子是sp3雜化,其電子式為其中立體構(gòu)型為正四面體;
故答案為正四面體?!窘馕觥孔苑缎噪s化N正四面體24、略
【分析】【分析】
(1)氮原子核外有7個電子,電子排布式為1s22s22p3;鎵為31號元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1;依據(jù)電子排布式解答;
(2)①H2N-CH2-CH2-NH2中氮原子的價層電子對數(shù)為(5+3)=4;
②中心原子Cu2+提供空軌道;乙二氨分子中N原子提供孤對電子;
③乙二氨和水都是極性分子;相似相溶,乙二氨分子與水分子間可形成氫鍵。
(3)①觀察晶胞結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)N原子周圍距離最近的B數(shù)目為4;即配位數(shù)為4;由圖可知,晶胞為面心立方堆積,以頂點(diǎn)的N原子分析,位于面心的原子與之相鄰,1個頂點(diǎn)原子為12個面共用,所以離N原子最近且等距離的N原子有12個,同理離硼原子最近且等距離的硼原子有12個;
②每個六棱柱平均含有一個N原子和一個B原子,兩原子的相對原子質(zhì)量之和為25,設(shè)層與層之間距離為h,六棱柱體積為a2hcm3,六棱柱質(zhì)量為=a2hdg,所以h=cm=×1010pm。
【詳解】
(1)氮原子核外有7個電子,基態(tài)氮原子的核外電子排布圖為鎵為31號元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1;有8個不同的能層,所以基態(tài)鎵(Ga)原子的核外具有8種不同能量的電子。
故答案為8;
(2)①H2N-CH2-CH2-NH2中氮原子的價層電子對數(shù)為(5+3)=4,所以軌道雜化類型為sp3;
②配合離子[Cu(en)2]2+中心原子Cu2+提供空軌道,乙二氨分子中N原子提供孤對電子,因此提供孤電子對的原子是N,配合離子結(jié)構(gòu)簡式為
③乙二氨和水都是極性分子;相似相
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