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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年魯教新版選修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)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、下列有關(guān)表述正確的是()A.可表示單核10電子粒子基態(tài)時(shí)的電子排布B.錯(cuò)誤,違背了泡利不相容原理C.表示基態(tài)N原子的價(jià)電子排布D.表示處于激發(fā)態(tài)B原子的電子排布2、下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.N、O三種元素電負(fù)性從大到小的順序是N>O>CB.第二周期基態(tài)原子第一電離能處于B和O之間的元素有1種C.根據(jù)主族元素最高正化合價(jià)與族序數(shù)的關(guān)系,推出鹵族元素最高正價(jià)都是+7D.基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布式是4s23d23、在正規(guī)化學(xué)試卷的開始處總有“可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量”一項(xiàng),如H:1C:12Cl:35.5S:32Cu:64等。請(qǐng)問(wèn)這些數(shù)值準(zhǔn)確的說(shuō)法應(yīng)該是A.某種核素的相對(duì)原子質(zhì)量B.某種核素的原子質(zhì)量C.某種元素的平均相對(duì)原子質(zhì)量D.某種元素的平均相對(duì)原子質(zhì)量的近似值4、下列分子或離子中,空間構(gòu)型是平面三角形的是A.B.C.D.5、氰氣的分子式為(CN)2,結(jié)構(gòu)式為N≡C﹣C≡N,性質(zhì)與鹵素相似,下列敘述正確的是()A.分子中四原子共直線,其中碳原子為sp雜化B.N≡C鍵的鍵長(zhǎng)大于C≡C鍵的鍵長(zhǎng)C.分子中含有2個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵D.氰氣不和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)6、下列分子或離子中鍵角由大到小排列的是()
①BCl3?②NH3?③H2O④PCl4+?⑤HgCl2A.⑤④①②③B.⑤①④②③C.④①②⑤③D.③②④①⑤7、下列說(shuō)法正確的是()A.分子的穩(wěn)定性與分子間作用力無(wú)關(guān)B.鍵長(zhǎng)等于成鍵兩原子的半徑之和C.分子中中心原子若采用sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)D.可燃冰(CH4·nH2O)中甲烷分子與水分子之間形成了氫鍵8、下面的排序不正確的是()A.金屬Cu中Cu原子堆積方式為面心立方最密堆積,每個(gè)Cu原子的配位數(shù)均為12B.晶體的熔點(diǎn):SiC>CCl4>P4>SO2C.酸性:HClO4>HClO3>HClOD.晶格能由大到?。篘aF>NaCl>NaBr>NaI評(píng)卷人得分二、填空題(共8題,共16分)9、許多金屬及其化合物在生活;化工、醫(yī)藥、材料等各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
(1)鈦由于其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),良好的耐高溫、耐低溫、抗強(qiáng)酸、抗強(qiáng)堿以及高強(qiáng)度、低密度,被美譽(yù)為“未來(lái)鋼鐵”、“戰(zhàn)略金屬”。鈦基態(tài)原子中電子占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)為________。與鈦同周期的元素中,基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的有_______種。鈦比鋼輕、比鋁硬,是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦硬度比鋁大的原因是___________________。
(2)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似,如圖所示,該晶胞中N、Ti之間的最近距離為a×10-10cm,則該氮化鈦的密度為______g·cm-3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值;只列計(jì)算式)。
(3)Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應(yīng)用。Li2O是離子晶體,其晶格能可通過(guò)圖(a)的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。
Li原子的第一電離能為______kJ·mol-1,OO鍵鍵能為_____kJ·mol-1,Li2O晶格能為____kJ·mol-1。10、用“>”“<”表示下列各組能級(jí)的能量高低。
(1)2s__4s;(2)2p__4p;(3)4s__3d11、地殼中含有O;Si、Al、Fe、Na、Mg、Ti、Cu等多種元素。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題。
(1)Fe元素位于元素周期表的第____周期;第______族。
(2)地殼中含量最多的三種元素O;Si、Al中;電負(fù)性最大的是____________。
(3)Cu的基態(tài)原子的電子排布式是_________________________。
(4)鈦被稱為繼鐵;鋁之后的第三金屬。Ti的原子序數(shù)是__________;基態(tài)鈦原子價(jià)電子層的電子排布圖是__________________。
(5)表格中數(shù)據(jù)是Na;Mg、Al逐級(jí)失去電子的電離能。其中X、Y、Z代表的元素的原子依次是_________________。
。
X
Y
Z
____(kJ·mol-1)
738
496
578
1451
4562
1817
1817
7733
6912
2745
2745
10540
9543
11575
11575
12、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_________;
(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)_________。13、試判斷下列分子中心原子的雜化類型和分子構(gòu)型。
(1)NI3:______;
(2)CH3Cl:______;
(3)CO2:______;
(4)BF3:______;
(5)H2O:______。14、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(guò)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。
15、如圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu);請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)代表金剛石的是(填編號(hào)字母,下同)___,其中每個(gè)碳原子與____個(gè)碳原子最近且距離相等。金剛石屬于____晶體。
(2)代表石墨的是____,每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)平均為____個(gè)。
(3)代表NaCl的是___,每個(gè)Na+周圍與它最近且距離相等的Na+有___個(gè)。
(4)代表CsCl的是___,它屬于____晶體,每個(gè)Cs+與____個(gè)Cl-緊鄰。
(5)代表干冰的是___,它屬于___晶體,每個(gè)CO2分子與___個(gè)CO2分子緊鄰。
(6)已知石墨中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)短,則上述五種物質(zhì)熔點(diǎn)由高到低的排列順序?yàn)開___。16、現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)的數(shù)據(jù):
據(jù)此回答下列問(wèn)題:
(1)A組屬于___________晶體,其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是__________________。
(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是___________________(填序號(hào))。
①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性。
(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于_______________________________________。
(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是_________________(填序號(hào))。
①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電。
(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解釋為_______________________________。評(píng)卷人得分三、原理綜合題(共6題,共12分)17、碳;氮、氧、磷、硫、鐵;鋅、銅等都是組成蛋白質(zhì)的重要元素?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)Fe的基態(tài)原子的核外電子排布式為_________,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為____。
(2)在C、N、O、P、S五種元素中,第一電離能最大的元素是_____(填元素符號(hào),下同),電負(fù)性最大的元素是______
(3)氨基乙酸(H2NCH2COOH)是蛋白質(zhì)完全水解的產(chǎn)物之一,其中C原子的雜化軌道類型為______;1molH2NCH2COOH中含有鍵的數(shù)目為_____NA。
(4)蛋白質(zhì)在體內(nèi)部分被氧化生成尿素[CO(NH2)2];二氧化碳、水等排出體外。
①CO2、H2O分子的空間構(gòu)型分別為_____、_____。
②尿素的熔點(diǎn)為132.7℃,其固體屬于_____晶體。
③尿素易溶于水,其原因除都是極性分子外,還有_________。
(5)Cu與H元素形成某種晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為____。若該晶體的密度為ρg·cm—3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶胞的棱長(zhǎng)為_____nm(用含ρ和NA的式子表示)
18、中國(guó)古代四大發(fā)明之一——黑火藥,它的爆炸反應(yīng)為2KNO3+3C+SA+N2↑+3CO2↑(已配平)
(1)除S外;上列元素的電負(fù)性從大到小依次為________。
(2)在生成物中;A的晶體類型為________,含極性共價(jià)鍵的分子的中心原子軌道雜化類型為________。
(3)已知CN-與N2結(jié)構(gòu)相似,推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________。19、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)加氨水,難溶物溶解,得到深藍(lán)色的透明溶液;若加入極性較小的溶劑(如乙醇),將析出深藍(lán)色的晶體。
Ⅰ.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究中;水是一種最常用的溶劑。水是生命之源,它與我們的生活密切相關(guān)。
(1)寫出H2O分子的電子式:________。
(2)水分子在特定條件下容易得到一個(gè)H+,形成水合氫離子(H3O+)。下列對(duì)上述過(guò)程的描述不合理的是________。
A.氧原子的雜化類型發(fā)生了改變。
B.微粒的形狀發(fā)生了改變。
C.微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變。
D.微粒中的鍵角發(fā)生了改變。
Ⅱ.膽礬晶體是配制波爾多液的主要原料;波爾多液是一種保護(hù)性殺菌劑,廣泛應(yīng)用于樹木;花卉上。
(3)寫出銅原子價(jià)電子層的電子排布式:_____,與銅同一周期副族元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素有________(填元素符號(hào))。
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)形成的深藍(lán)色溶液中的陽(yáng)離子內(nèi)存在的全部化學(xué)鍵類型有________。
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入C2H5OH后可觀察到析出深藍(lán)色Cu(NH3)4SO4·H2O晶體。實(shí)驗(yàn)中所加C2H5OH的作用是_________________________。20、高氯酸三碳酰肼合鎳{[Ni(CHZ)3](ClO4)2}是一種新型的起爆藥。
(1)Ni能與CO形成配合物Ni(CO)4,配體CO中提供孤電子對(duì)的是C原子,其理由可能是__;該配合物分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為__。
(2)①ClO4-的空間構(gòu)型是___。
②寫出與ClO4-互為等電子體的一種分子和一種離子:__、__。(填化學(xué)式)
(3)化學(xué)式中CHZ為碳酰肼,其結(jié)構(gòu)為它是一種新型的環(huán)保鍋爐水除氧劑。
①碳酰肼中氮元素的化合價(jià)為__,碳原子的雜化軌道類型為__。
②碳酰肼可以由碳酸二甲酯()和肼(N2H4)反應(yīng)制得,有關(guān)的化學(xué)方程式為__。
(4)高氯酸三碳酰肼合鎳可由NiO;高氯酸及碳酰肼化合而成。
①比較次氯酸和高氯酸的酸性,并說(shuō)明理由:___。
②如圖為NiO晶胞,若晶胞中含有的Ni2+數(shù)目為a,Ni2+的配位數(shù)為b,NiO晶體中每個(gè)Ni2+距離最近的Ni2+數(shù)目為c,則a:b:c=__。
21、2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在“分子機(jī)器設(shè)計(jì)和合成”領(lǐng)域有突出成就的三位科學(xué)家;其研究對(duì)象之一“分子開關(guān)”即與大環(huán)主體分子苯芳烴;硫或氮雜環(huán)杯芳烴等有關(guān)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)對(duì)叔丁基杯[4]芳烴(如圖Ⅰ所示)可用于ⅢB族元素對(duì)應(yīng)離子的萃取,如La3+、Sc2+。寫出基態(tài)二價(jià)鈧離子(Sc2+)的核外電子排布式:____,其中電子占據(jù)的軌道數(shù)為_____個(gè)。
(2)對(duì)叔丁基杯[4]芳烴由4個(gè)羥基構(gòu)成杯底,其中羥基氧原子的雜化方式為_____,羥基間的相互作用力為_____。
(3)不同大小苯芳烴能識(shí)別某些離子,如:N3-、SCN?等。一定條件下,SCN?與MnO2反應(yīng)可得到(SCN)2,試寫出(SCN)2的結(jié)構(gòu)式_______。
(4)NH3分子在獨(dú)立存在時(shí)H-N-H鍵角為106.7°。[Zn(NH3)6]2+離子中H-N-H鍵角變?yōu)?09.5°,其原因是:_________________________。
(5)已知C60分子結(jié)構(gòu)和C60晶胞示意圖(如圖Ⅱ、圖Ⅲ所示):則一個(gè)C60分子中含有σ鍵的個(gè)數(shù)為______,C60晶體密度的計(jì)算式為____g?cm?3。(NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值)
22、某柔性屏手機(jī)的柔性電池以碳納米管做電極材料,以吸收Z(yǔ)nSO4溶液的有機(jī)高聚物做固態(tài)電解質(zhì),其電池總反應(yīng)為MnO2+Zn+(1+)H2O+ZnSO4MnOOH+ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O。其電池結(jié)構(gòu)如圖甲所示;圖乙是有機(jī)高聚物的結(jié)構(gòu)片段。
(1)Mn2+的核外電子排布式為_____;有機(jī)高聚物中C的雜化方式為_____。
(2)已知CN-與N2互為等電子體,推算擬鹵(CN)2分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_____。
(3)NO2-的空間構(gòu)型為_____。
(4)MnO是離子晶體,其晶格能可通過(guò)如圖的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。
Mn的第一電離能是_____,O2的鍵能是_____,MnO的晶格能是_____。
(5)R(晶胞結(jié)構(gòu)如圖)由Zn、S組成,其化學(xué)式為_____(用元素符號(hào)表示)。已知其晶胞邊長(zhǎng)為acm,則該晶胞的密度為_____g·cm3(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。
評(píng)卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共45分)23、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。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___________。
(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____________。24、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(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______(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____。25、原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、R、W五種元素;其中X是周期表中原子半徑最小的元素,Y是形成化合物種類最多的元素,Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子,R單質(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)為29。回答下列問(wèn)題:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為________。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構(gòu)型相同,但立體構(gòu)型不同,ZX3的立體構(gòu)型為________,兩種化合物分子中化學(xué)鍵的鍵角較小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結(jié)構(gòu)相似的三種物質(zhì),三者的沸點(diǎn)由高到低的順序是________。
(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的單質(zhì)互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結(jié)構(gòu)式是________。
(5)W元素原子的價(jià)電子排布式為________。26、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:____________________。27、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)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共9分)28、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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開來(lái)_____________________________。評(píng)卷人得分六、有機(jī)推斷題(共3題,共30分)29、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(guān)信息如下表:。元素相關(guān)信息A原子核外有6種不同運(yùn)動(dòng)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(gè)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(gè)能級(jí)且能量最高的能級(jí)上有6個(gè)電子H是我國(guó)使用最早的合金中的最主要元素
請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)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(fù)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(jiǎn)單化合物的分子模型為________,B元素所形成的單質(zhì)分子鍵與π鍵數(shù)目之比為________。
(3)G元素的低價(jià)陽(yáng)離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是________,F(xiàn)元素原子的價(jià)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(jià)陽(yáng)離子的溶液與H單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為_________________;與E元素成對(duì)角線關(guān)系的某元素的最高價(jià)氧化物的水化物具有兩性,寫出該兩性物質(zhì)與D元素的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式:_________________。30、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(gè)未成對(duì)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(fù)性最大的,D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無(wú)色酚酞試液變紅。試回答:
(1)A的價(jià)電子軌道排布圖為______________________________;B的電子排布式為_________;C的價(jià)電子排布式為____________;D的原子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為_____________,含有_____個(gè)σ鍵和_____個(gè)π鍵。
(3)B的原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)________有多少種,原子軌道數(shù)為______,能級(jí)數(shù)__________,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_________。
(4)四種元素最高價(jià)氧化物水化物酸性由強(qiáng)到弱的是(用對(duì)應(yīng)化學(xué)式回答)____________________。31、W;X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)依次增大。其中Y原子的L電子層中;成對(duì)電子與未成對(duì)電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無(wú)空軌道;X原子的L電子層中未成對(duì)電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道;W、Z的原子序數(shù)相差10,且Z原子的第一電離能在同周期中最低。
(1)寫出下列元素的元素符號(hào):W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子與Y原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則XY分子中X和Y原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是____;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價(jià)鍵的主要類型有____。
(3)XY2與ZYW反應(yīng)時(shí),通過(guò)控制反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比,可以得到不同的產(chǎn)物,相同條件下,在水中溶解度較小的產(chǎn)物是________(寫化學(xué)式)。
(4)寫出Z2Y2的電子式:____________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、A【分析】【詳解】
A.圖中共有10個(gè)電子;且為Ne原子的基態(tài)時(shí)電子排布,因而可表示單核10電子粒子基態(tài)時(shí)的電子排布,A項(xiàng)正確;
B.泡利不相容原理是指一個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子;而且自旋方向相反,圖中各軌道并不違背,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.N原子價(jià)電子為2s22p3,不能表示基態(tài)N原子的價(jià)電子排布;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.表示處于基態(tài)B原子的電子排布;D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選A。2、B【分析】【詳解】
A.元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性就越大,由于元素的非金屬性:O>N>C,所以三種元素電負(fù)性從大到小的順序是:O>N>C;A錯(cuò)誤;
B.同一周期元素第一電離能隨原子序數(shù)的增大呈增大趨勢(shì);但I(xiàn)IA;第VA元素的電子處于其軌道的全充滿、半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于相鄰的元素,則第二周期基態(tài)原子第一電離能處于B和O之間的元素只有C元素,所以元素種類數(shù)目為1,B正確;
C.F元素為第VIIA的元素;由于其原子半徑很小,元素的非金屬性最強(qiáng),因此只有-1價(jià),沒(méi)有+7價(jià),C錯(cuò)誤;
D.Ti是22號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理可知:基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布式是3d24s2;D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。3、D【分析】試題分析:某種核素的相對(duì)原子質(zhì)量;原子質(zhì)量?jī)H代表一種核素;不能代表某種元素的全部核素,在正規(guī)化學(xué)試卷的開始處總有“可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量”,是元素的相對(duì)原子質(zhì)量的近似值,按各種天然同位素原子所占的一定百分比算出來(lái)的平均值的近似值,不是平均相對(duì)原子質(zhì)量,答案選D。
【考點(diǎn)定位】本題主要考查了元素的相對(duì)原子質(zhì)量判斷。
【名師點(diǎn)晴】該題的解答關(guān)鍵是理解相對(duì)原子質(zhì)量;質(zhì)量數(shù)等有關(guān)概念的區(qū)別;歸納如下:
。
原子質(zhì)量。
原子的相對(duì)原子質(zhì)量。
元素的相對(duì)原子質(zhì)量。
質(zhì)量數(shù)。
定義。
指某元素某種核素的一個(gè)原子的真實(shí)質(zhì)量。
一個(gè)原子的真實(shí)質(zhì)量與一個(gè)原子質(zhì)量的1/12的比值。
該元素各種核素原子的相對(duì)原子質(zhì)量與其在自然界中所占原子個(gè)數(shù)百分比的乘積之和。
一個(gè)原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的和。
實(shí)例。
一個(gè)原子的質(zhì)量是2.657×10-26kg
的相對(duì)原子質(zhì)量約為16
Mr=Mr1a%+Mr2b%+(其中a%+b%+=1)
的質(zhì)量數(shù)為18
4、C【分析】【詳解】
A.中原子形成4個(gè)鍵,孤電子對(duì)數(shù)中心原子采取雜化;空間構(gòu)型為正四面體形,A不合題意;
B.中N原子形成3個(gè)鍵,孤電子對(duì)數(shù)中心原子采取雜化;空間構(gòu)型為三角錐形,B不合題意;
C.中N原子形成3個(gè)鍵,孤電子對(duì)數(shù)中心原子采取雜化;空間構(gòu)型為平面三角形,C符合題意;
D.中碳原子形成2個(gè)鍵,孤電子對(duì)數(shù)中心原子采取sp雜化,空間構(gòu)型為直線形,D不合題意;
故選C。5、A【分析】【詳解】
A.直接連接三鍵兩端原子的原子與三鍵兩端的原子共線;碳的價(jià)電子對(duì)數(shù)為2,所以為sp雜化,故A正確;
B.同一周期元素中;原子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小,原子半徑越大其鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),碳原子半徑大于氮原子,所以氰分子中C≡N鍵長(zhǎng)小于C≡C鍵長(zhǎng),故B錯(cuò)誤;
C.共價(jià)單鍵是σ鍵;共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵一個(gè)是π鍵,共價(jià)三鍵中一個(gè)是σ鍵兩個(gè)是π鍵,所以氰氣分子中含有3個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)鹵素性質(zhì)知;鹵素單質(zhì)能和氫氧化鈉發(fā)生加成反應(yīng),則氰分子也能與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng),故D錯(cuò)誤;
答案選A。6、B【分析】【分析】
根據(jù)題中分子或離子中鍵角由大到小可知;本題考查鍵角判斷,運(yùn)用VSEPR理論分析。
【詳解】
根據(jù)VSEPR理論價(jià)電子對(duì)數(shù)為根據(jù)雜化軌道理論,中心B原子為雜化,鍵角為
根據(jù)VSEPR理論價(jià)電子對(duì)數(shù)為根據(jù)雜化軌道理論,中心N原子為雜化,理論上正四面體構(gòu)型鍵角為由于分子中孤電子對(duì)存在,孤電子對(duì)斥力大于鍵合電子對(duì)斥力,使鍵角
根據(jù)VSEPR理論價(jià)電子對(duì)數(shù)為根據(jù)雜化軌道理論,中心O原子為雜化,理論上正四面體構(gòu)型鍵角為由于分子中存在兩對(duì)孤電子對(duì),且孤電子對(duì)斥力大于鍵合電子對(duì)斥力,且存在兩對(duì)孤電子對(duì),使得鍵角比分子的鍵角還?。?/p>
根據(jù)VSEPR理論價(jià)電子對(duì)數(shù)為根據(jù)雜化軌道理論,中心P原子為雜化,鍵角為
根據(jù)VSEPR理論價(jià)電子對(duì)數(shù)為根據(jù)雜化軌道理論,中心Hg原子為sp雜化,鍵角為
綜上,鍵角由大到小的順序?yàn)?/p>
答案選B。7、A【分析】【詳解】
A.分子的穩(wěn)定性與分子內(nèi)的化學(xué)鍵強(qiáng)弱有關(guān);分子間作用力是確定物質(zhì)聚集狀態(tài),所以分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無(wú)關(guān),故A正確;
B.鍵長(zhǎng)是兩個(gè)成鍵原子的平均核間距離;鍵長(zhǎng)與成鍵原子的半徑和容所形成的共用電子對(duì)等有關(guān),由于成鍵原子不可能緊挨,所以不是成鍵兩原子的半徑之和,故B錯(cuò)誤;
C.分子中中百心原子通過(guò)sp3雜化軌道成鍵時(shí),該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu),可能為三角錐形或V形,如NH3、H2O;故C錯(cuò)誤;
D.因C元素的電負(fù)性不大;非金屬性較弱,原子半徑較大,不能形成氫鍵,則可燃冰中甲烷分子與水分子之間不能形成氫鍵,故D錯(cuò)誤;
故選A。8、B【分析】【詳解】
A.在金屬晶體的最密堆積中;對(duì)于每個(gè)原子來(lái)說(shuō),在其周圍的原子有與之同一層上有六個(gè)原子和上一層的三個(gè)及下一層的三個(gè),故每個(gè)原子周圍都有12個(gè)原子與之相連,對(duì)于銅原子也是如此,選項(xiàng)A不符合題意;
B.一般來(lái)說(shuō)晶體的熔點(diǎn):原子晶體>離子晶體>分子晶體,碳化硅為原子晶體,故熔點(diǎn)最高,白磷常溫下為固體,四氯化碳為液體,二氧化硫?yàn)闅怏w,則晶體的熔點(diǎn)SiC>P4>CCl4>SO2;選項(xiàng)B符合題意;
C.同一種元素的含氧酸,非羥基氧越多,酸性越強(qiáng);HClO4、HClO3、HClO非羥基氧分別為3、2、0故酸性順序?yàn)椋篐ClO4>HClO3>HClO;選項(xiàng)C不符合題意;
D、離子半徑F﹣<Cl﹣<Br﹣<I﹣,故離子鍵強(qiáng)度NaF>NaCl>NaBr>NaI,故晶格能NaF>NaCl>NaBr>NaI;選項(xiàng)D不符合題意;
答案選B。二、填空題(共8題,共16分)9、略
【分析】【分析】
(1)鈦原子核外有22個(gè)電子;根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出鈦原子價(jià)電子排布式,再確定占據(jù)的最高能級(jí);基態(tài)Ti原子的未成對(duì)電子數(shù)為2;第四周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有Ge;Se、Ni,有3種;鈦原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3;
(2)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為6+8=4,Ti原子個(gè)數(shù)為1+12=4,所以晶胞的質(zhì)量為m=g,而晶胞的體積V=(2a×10-10)3cm3,再根據(jù)=計(jì)算;
(3)Li原子的第一電離能是指1mol氣態(tài)鋰原子失去1mol電子變成1mol氣態(tài)鋰離子所吸收的能量;OO鍵鍵能是指1mol氧氣分子斷裂生成氣態(tài)氧原子所吸收的能量;晶格能是指氣態(tài)離子結(jié)合生成1mol離子晶體所釋放的能量或1mol離子晶體斷裂離子鍵形成氣態(tài)離子所吸收的能量;以此解答。
【詳解】
(1)鈦原子核外有22個(gè)電子,基態(tài)鈦原子價(jià)電子排布式為3d24s2;占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)為3d;基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)為2;第四周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有Ge;Se、Ni,有3種;鈦原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3,鈦原子的價(jià)電子數(shù)比鋁多,金屬鍵更強(qiáng),所以鈦的硬度比鋁大;
因此;本題正確答案是:3d;3;鈦原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng);
(2)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為6+8=4,Ti原子個(gè)數(shù)為1+12=4,所以晶胞的質(zhì)量為m=g,而晶胞的體積V=(2a×10-10)3cm3,所以晶胞的密度=g·cm-3;
因此,本題正確答案是:
(3)Li原子的第一電離能是指1mol氣態(tài)鋰原子失去1mol電子變成1mol氣態(tài)鋰離子所吸收的能量,即為=520kJ·mol-1;O=O鍵鍵能是指1mol氧氣分子斷裂生成氣態(tài)氧原子所吸收的能量,即為249kJ·mol-1=498kJ·mol-1。晶格能是指氣態(tài)離子結(jié)合生成1mol離子晶體所釋放的能量或1mol離子晶體斷裂離子鍵形成氣態(tài)離子所吸收的能量,則Li2O晶格能為2908kJ·mol-1。
因此,本題正確答案是:520;498;2908?!窘馕觥竣?3d②.3③.鈦原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng)④.⑤.520⑥.498⑦.290810、略
【分析】【分析】
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<np<nd<nf;②n不同時(shí)的能量高低:2s<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級(jí)ns<(n-2)f<(n-1)d<np,絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子的排布都遵循下列順序:1s;2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f
【詳解】
(1)n不同時(shí)的能量高低:2s<4s;
(2)n不同時(shí)的能量高低:2p<4p;
(3)不同層不同能級(jí)ns<(n-1)d:4s<3d。
故答案為:<;<;<?!窘馕觥竣?<②.<③.<11、略
【分析】【分析】
(1)Fe元素的原子序數(shù)為26;位于元素周期表的等四周期Ⅷ族;
(2)元素的非金屬性越強(qiáng);電負(fù)性越大,金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越?。?/p>
(3)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;
(4)鈦元素在周期表中的原子序數(shù)為22,位于第四周期第IVB族,基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63S23p63d24s2(或[Ar]3d24s2);
(5)由表格數(shù)據(jù)分析電離能突變可得。
【詳解】
(1)Fe元素的原子序數(shù)為26;位于元素周期表的等四周期Ⅷ族,故答案為:四;Ⅷ;
(2)元素的非金屬性越強(qiáng);電負(fù)性越大,金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越小,則電負(fù)性最大的是非金屬性最強(qiáng)的氧元素,故答案為:O;
(3)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,故答案為:[Ar]3d104s1;
(4)鈦元素在周期表中的原子序數(shù)為22,位于第四周期第IVB族,基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63S23p63d24s2(或[Ar]3d24s2),則價(jià)電子層的電子排布圖是故答案為:22;
(5)由表格數(shù)據(jù)可知;X元素第二和第三電離能相差較大,說(shuō)明X原子最外層有兩個(gè)電子,屬于第IIA族元素,則X為Mg;Y元素第一和第二電離能相差較大,說(shuō)明X最外層有一個(gè)電子,屬于第IA族元素,則X為Na;Z元素第三電離能和第四電離能相差較大,說(shuō)明Z元素原子最外層有3個(gè)電子,為第IIIA族元素,則Z為Al,故答案為:Mg;Na、Al。
【點(diǎn)睛】
在主族元素中,當(dāng)原子失去電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后,如果再失去電子,其電離能會(huì)突變是確定最外層電子數(shù)的關(guān)鍵,也是難點(diǎn)。【解析】四ⅧO[Ar]3d104s122Mg、Na、Al12、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+2HCl13、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14、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(guò)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(guò)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,晶胞中各微粒總質(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15、略
【分析】【詳解】
(1)在金剛石晶胞中;每個(gè)碳原子連接4個(gè)碳原子,原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合,將這4個(gè)碳原子連接后形成四面體,體心有一個(gè)碳原子,因此D為金剛石,每個(gè)原子與4個(gè)碳原子最近且距離相等,金剛石是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體;
(2)石墨是層狀結(jié)構(gòu),在層與層之間以范德華力相互作用,在層內(nèi)碳與碳之間以共價(jià)鍵相互作用,形成六邊形,因此E為石墨的結(jié)構(gòu),每個(gè)正六邊形的碳原子數(shù)平均為6×=2;
(3)在NaCl晶胞中,每個(gè)Na+周圍有6個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-周圍也有6個(gè)Na+,所以A圖為NaCl的結(jié)構(gòu);根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),每個(gè)Na+周圍距離最近的Na+在小立方體的面對(duì)角線上,每個(gè)Na+周圍有8個(gè)這樣的立方體,所以,每個(gè)Na+周圍與它距離相等的Na+有12個(gè);
(4)CsCl的晶胞中Cs+和Cl-的配位數(shù)都是8,即每個(gè)Cs+周圍有8個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-的周圍也有8個(gè)Cs+;所以C圖為CsCl的晶胞,屬于離子晶體;
(5)干冰屬于分子晶體,CO2位于立方體的頂點(diǎn)和面心上,以頂點(diǎn)上的CO2為例,與它距離最近的CO2位于與該頂點(diǎn)相連的12個(gè)面的面心上;因此B圖為干冰晶體;
(6)熔點(diǎn):原子晶體>離子晶體>分子晶體,石墨的熔點(diǎn)大于金剛石,在離子晶體中,半徑越大,晶格能越小,熔點(diǎn)越低,由于Cs+半徑大于Na+,因此熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋菏窘饎偸綨aCl>CsCl>干冰。【解析】①.D②.4③.原子④.E⑤.2⑥.A⑦.12⑧.C⑨.離子⑩.8?.B?.分子?.12?.石墨>金剛石>NaCl>CsCl>干冰16、略
【分析】【詳解】
(1)A組熔點(diǎn)最高;屬于原子晶體,原子晶體的構(gòu)成微粒為原子,微粒間作用力為共價(jià)鍵;
故答案為原子;共價(jià)鍵;
(2)B組物質(zhì)為金屬;具有金屬光澤;導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性,故答案為①②③④;
(3)由于HF分子間存在氫鍵;導(dǎo)致HF的沸點(diǎn)比其它氫化物的沸點(diǎn)高,故答案為HF分子間能形成氫鍵,其熔化時(shí)需要消耗的能量更多;
(4)D組物質(zhì)為離子晶體;離子晶體具有硬而脆;水溶液能導(dǎo)電、固體不能導(dǎo)電而熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的性質(zhì),故答案為②④;
(5)離子晶體中,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+);在離子所帶電荷相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點(diǎn)就越高;
故答案為D組晶體都為離子晶體,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在離子所帶電荷相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點(diǎn)就越高?!窘馕觥吭庸矁r(jià)鍵①②③④HF分子間能形成氫鍵,其熔化時(shí)需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)②④D組晶體都為離子晶體,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在離子所帶電荷相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點(diǎn)就越高三、原理綜合題(共6題,共12分)17、略
【分析】【分析】
(1)Fe元素原子核外電子數(shù)為28;結(jié)合能量最低原理書寫核外電子排布式,結(jié)合電子泡利原理分析未成對(duì)電子數(shù);
(2)依據(jù)原子的第一電離能和電負(fù)性在元素周期表的周期性變化規(guī)律作答;
(3)依據(jù)雜化軌道理論分析;再結(jié)合共價(jià)鍵理論中σ鍵的存在規(guī)律判斷分子內(nèi)的σ鍵數(shù)目;
(4)①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR理論);先判斷價(jià)層電子對(duì)數(shù),再結(jié)合模型分析確定分子的空間構(gòu)型;
②結(jié)合分子晶體的特點(diǎn)作答;
③依據(jù)相似相容原理及氫鍵對(duì)物質(zhì)溶解性的影響分析。
(5)利用均攤法求出該晶胞內(nèi)銅原子與氫原子的個(gè)數(shù),確定化學(xué)式;依據(jù)晶胞的密度=利用幾何關(guān)系得出結(jié)論。
【詳解】
(1)Fe元素原子核外電子數(shù)為26,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;3d能級(jí)上有五個(gè)軌道,六個(gè)電子,根據(jù)泡利原理可知,其能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為:4.
故答案為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;4;
(2)在元素周期表中;同一周期從左到右,元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),其中IIA族與VA族元素因核外電子所處能級(jí)為全充滿;半充滿狀態(tài),結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,故第一電離能反常的比相對(duì)應(yīng)的后一主族元素偏大,因此C、N、O、P、S五種元素中,第一電離能最大的元素為N;同一周期中從左到右,元素的電負(fù)性逐漸變大,同一主族從上到下,元素的電負(fù)性逐漸變小,因此上述五種元素中,電負(fù)性最大的元素是O。
故答案為N;O;
(3)H2NCH2COOH分子中,其中羧基中的碳原子形成兩個(gè)單鍵和一個(gè)雙鍵,故其雜化類型為sp2;另一個(gè)C原子結(jié)合的原子數(shù)為4,無(wú)孤電子對(duì),則其雜化軌道數(shù)為4,故采用的雜化類型為sp3;因?yàn)楣矁r(jià)單鍵中由一個(gè)σ鍵組成,共價(jià)雙鍵中由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵組成,共價(jià)三鍵由一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵組成,H2NCH2COOH的結(jié)構(gòu)式可表示為:故1molH2NCH2COOH中含有σ鍵的數(shù)目為9NA;
故答案為sp2、sp3;9;
(4)①CO2分子的σ鍵電子對(duì)數(shù)為2,中心原子C無(wú)孤電子對(duì),故其空間立體構(gòu)型為直線形,而H2O分子的σ鍵電子對(duì)數(shù)為2;中心原子O的孤電子對(duì)數(shù)為2,其VSEPR模型為四面體形,分子空間構(gòu)型為V形;
故答案為直線形;V形;
②因尿素的熔點(diǎn)為132.7℃;熔點(diǎn)較低,則其固體屬于分子晶體;
故答案為分子;
③CO(NH2)2可與水形成氫鍵;使得溶劑與溶質(zhì)之間的作用力增大,溶解性增強(qiáng);
故答案為尿素可與水分子間形成氫鍵;
(5)從晶胞結(jié)構(gòu)可以看出,晶胞內(nèi)的Cu原子數(shù)=8×(頂點(diǎn))+6×(面心)=4,晶胞內(nèi)的H原子數(shù)=4×1(體內(nèi))=4,則該晶體的化學(xué)式為CuH,晶胞內(nèi)含4個(gè)CuH,設(shè)該晶胞的棱長(zhǎng)為anm,則體積為(a×10-7)3cm3,晶胞的質(zhì)量為=g,根據(jù)晶胞的密度等于晶胞的質(zhì)量與晶胞的體積之比,列式得出ρ==則a=×107nm;
故答案為CuH;×107【解析】1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s24NOsp2、sp39直線形V形分子尿素與水分子之間可以形成氫鍵CuH×10718、略
【分析】(1)除S外,上列元素為C、N、O、K,根據(jù)元素電負(fù)性的遞變規(guī)律,電負(fù)性強(qiáng)的元素主要位于元素周期表的右上方,即非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,則電負(fù)性大小順序?yàn)镺>N>C>K。(2)根據(jù)原子守恒可得A為K2S,其為離子晶體。生成物中只有CO2含極性共價(jià)鍵,屬于直線形結(jié)構(gòu),因此C原子的軌道雜化類型為sp雜化。(3)HCN的分子結(jié)構(gòu)為H-C≡N,其中C-H鍵為σ鍵,C≡N鍵中含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,故σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1∶1。【解析】O>N>C>K離子晶體sp1∶119、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)水為共價(jià)化合物;
(2)A.根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定中心原子雜化類型,價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù),水中氧的雜化方式為sp3,H3O+中O的雜化方式為sp3;
B.水為V形結(jié)構(gòu),H3O+為三角錐形;
C.分子和離子的化學(xué)性質(zhì)不同;
D.根據(jù)微粒的空間構(gòu)型判斷;
Ⅱ.(3)Cu的原子序數(shù)為29,為第四周期第IB族元素,最外層電子為4s1;
(4)膽礬溶液與足量氨水形成的深藍(lán)色溶液中的陽(yáng)離子為四氨合銅絡(luò)離子;
(5)從降低物質(zhì)的溶解度的角度進(jìn)行分析。
【詳解】
Ⅰ.(1)水為共價(jià)化合物,電子式為:
(2)A.水分子中O原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+×(6-2×1)=4,采用sp3雜化,H3O+中O原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+×(6-1-3×1)=4,采用sp3雜化;氧原子的雜化類型沒(méi)有改變,A項(xiàng)錯(cuò)誤,符合題意;
B.水分子中O原子含有2個(gè)孤電子對(duì),采用sp3雜化,空間構(gòu)型為V形結(jié)構(gòu),H3O+為三角錐形;微粒的形狀發(fā)生了變化,B項(xiàng)正確,不符合題意;
C.H2O為中性分子,H3O+為酸性的陽(yáng)離子;微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化,C項(xiàng)正確,不符合題意;
D.水分子為V形結(jié)構(gòu),H3O+為三角錐形;微粒中的鍵角發(fā)生了變化,D項(xiàng)正確,不符合題意;
答案選A。
Ⅱ.(3)Cu的原子序數(shù)為29,為第四周期第IB族元素,價(jià)層電子的電子排布為3d104s1,最外層為4s1,同周期的副族元素Cr的價(jià)層電子排布為3d54s1;
(4)膽礬溶液與足量氨水形成的深藍(lán)色溶液中的陽(yáng)離子為四氨合銅絡(luò)離子,N、H原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合,Cu2+提供空軌道;N原子提供孤對(duì)電子,以配位鍵結(jié)合;
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入C2H5OH后,降低了Cu(NH3)4SO4的溶解度,析出了Cu(NH3)4SO4·H2O晶體?!窘馕觥緼3d104s1Cr共價(jià)鍵、配位鍵降低Cu(NH3)4SO4·H2O的溶解度20、略
【分析】【分析】
⑴電負(fù)性越大,原子越不易提供孤電子對(duì);Ni原子形成的4個(gè)配位鍵屬于σ鍵,CO與N2互為等電子體;CO分子結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè),CO分子中含有1個(gè)σ鍵;2個(gè)π鍵。
⑵①ClO4?的中心原子Cl原子孤電子對(duì)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)=0+4=4,微??臻g構(gòu)型與它的VSEPR模型相同;②原子總數(shù)相等;價(jià)電子總數(shù)也相等的微粒互為等電子體。
⑶①N—N鍵使N元素表現(xiàn)0價(jià),N—H價(jià)使N元素表現(xiàn)-1價(jià),N—C鍵使N元素表現(xiàn)-1價(jià);分子中碳原子形成3個(gè)σ鍵,雜化軌道數(shù)目為3;②碳酰肼可以由碳酸二甲酯()和肼(N2H4)反應(yīng)制得;該反應(yīng)屬于取代反應(yīng),同時(shí)還有甲醇生成.
⑷①非羥基氧數(shù)目越多,中心元素的正電性越高,越容易電離出離子;②如均攤法計(jì)算晶胞中含有的Ni2+數(shù)目。以頂點(diǎn)Ni2+研究,其周圍最近的氧離子處于棱心且關(guān)于鎳離子對(duì)稱,可知Ni2+的配位數(shù)為6.以頂點(diǎn)Ni2+研究,與之距離最近的Ni2+處于面心;共有12個(gè)。
【詳解】
(1)電負(fù)性O(shè)>C,O原子不易給出孤電子對(duì),配體CO中提供孤電子對(duì)的是C原子。Ni原子形成的4個(gè)配位鍵屬于σ鍵,CO與N2互為等電子體,CO分子結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè),CO分子中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,故Ni(CO)4中含有8個(gè)σ鍵、8個(gè)π鍵,σ鍵與π鍵數(shù)目之比為8:8=1:1;故答案為:電負(fù)性O(shè)>C;O原子不易給出孤電子對(duì);1:1。
(2)①ClO4?的中心原子Cl原子孤電子對(duì)價(jià)層電子對(duì)數(shù)=0+4=4,微??臻g構(gòu)型與它的VSEPR模型相同為正四面體形;故答案為:正四面體形。
②原子總數(shù)相等、價(jià)電子總數(shù)也相等的微?;榈入娮芋w。與ClO4?互為等電子體的一種分子和一種離子可以是:CCl4、SO42?等;故答案為:CCl4、SO42?。
(3)①N?N鍵使N元素表現(xiàn)0價(jià),N?H價(jià)使N元素表現(xiàn)?1價(jià),N?C鍵使N元素表現(xiàn)?1價(jià),故碳酰肼中氮元素的化合價(jià)為?2價(jià);分子中碳原子形成3個(gè)σ鍵,雜化軌道數(shù)目為3,故碳原子采取sp2雜化;故答案為:?2;sp2。
②碳酰肼可以由碳酸二甲酯()和肼(N2H4)反應(yīng)制得,該反應(yīng)屬于取代反應(yīng),同時(shí)還有甲醇生成,反應(yīng)方程式為:故答案為:
(4)①HClO4中非羥基氧數(shù)目比HClO的多,HClO4中Cl的正電性更高,導(dǎo)致Cl?O?H中O的電子向Cl的偏移程度比HClO的大,HClO4更易電離出H+,故酸性:HClO4>HClO;故答案為:HClO4的酸性比HClO的強(qiáng),HClO4中非羥基氧數(shù)目比HClO的多,HClO4中Cl的正電性更高,導(dǎo)致Cl?O?H中O的電子向Cl的偏移程度比HClO的大,HClO4更易電離出H+。
②晶胞中含有的Ni2+數(shù)目以頂點(diǎn)Ni2+研究,其周圍最近的氧離子處于棱心且關(guān)于鎳離子對(duì)稱,可知Ni2+的配位數(shù)為6,以頂點(diǎn)Ni2+研究,與之距離最近的Ni2+處于面心,頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用、面心為2個(gè)晶胞共用,故共有3×82=12個(gè),則a:b:c=4:6:12=2:3:6;故答案為:2:3:6?!窘馕觥侩娯?fù)性O(shè)>C,O原子不易給出孤電子對(duì)1:1正四面體形CCl4SO42??2sp2HClO4的酸性比HClO的強(qiáng),HClO4中非羥基氧數(shù)目比HClO的多,HClO4中Cl的正電性更高,導(dǎo)致Cl?O?H中O的電子向Cl的偏移程度比HClO的大,HClO4更易電離出H+2:3:621、略
【分析】【分析】
(1)Sc為21號(hào)元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2,失去4s能級(jí)2個(gè)電子形成Sc2+;
(2)羥基中O原子形成2個(gè)σ鍵;含有2對(duì)孤電子對(duì),據(jù)此分析解答;
(3)N3-和SCN-互為等電子體,根據(jù)等電子體的結(jié)構(gòu)相似,分析書寫(SCN)2的結(jié)構(gòu)式;
(4)根據(jù)孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力分析解答;
(5)每個(gè)碳原子形成3個(gè)σ鍵,每個(gè)σ鍵為2個(gè)碳原子共有,則平均每個(gè)碳原子形成1.5個(gè)σ鍵;根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中C60分子數(shù)目;計(jì)算晶胞質(zhì)量,晶體密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積。
【詳解】
(1)Sc為21號(hào)元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2,失去4s能級(jí)2個(gè)電子形成Sc2+,Sc2+核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d1,其中電子占據(jù)3個(gè)s軌道、6個(gè)p軌道、1個(gè)d軌道,共占據(jù)軌道數(shù)目為10個(gè),故答案為:1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1;10;
(2)羥基中O原子形成2個(gè)σ鍵,含有2對(duì)孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目=2+2=4,O原子采用sp3雜化,羥基之間能夠形成氫鍵,故答案為:sp3;氫鍵;
(3)N3-和SCN-互為等電子體,等電子體的結(jié)構(gòu)相似,SCN-中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是2,為直線形結(jié)構(gòu),所以N3-為直線形結(jié)構(gòu);(SCN)2分子中S-C原子之間為共價(jià)單鍵;C和N原子之間存在共價(jià)三鍵;其結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N,故答案為:N≡C-S-S-C≡N;
(4)NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2+的空軌道形成配位鍵后,原孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)間的排斥,排斥作用減弱,故NH3形成配合物后H-N-H鍵角變大,故答案為:NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2+的空軌道形成配位鍵后;原孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)間的排斥,排斥作用減弱,故H-N-H鍵角變大;
(5)每個(gè)碳原子形成3個(gè)σ鍵,每σ鍵為2個(gè)碳原子共有,則平均每個(gè)碳原子形成1.5個(gè)σ鍵,則一個(gè)C60分子中含有σ鍵個(gè)數(shù)為1.5×60=90,晶胞中C60分子數(shù)目=8×+6×=4,晶胞質(zhì)量=g,晶體密度==g/cm3=g/cm3,故答案為:90;
【點(diǎn)睛】
本題的難點(diǎn)為(5),要注意均攤法在晶胞計(jì)算中的應(yīng)用,易錯(cuò)點(diǎn)為(3),要注意理解等電子體的概念,理解結(jié)構(gòu)相似的含義。【解析】1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d110sp3氫鍵N≡C—S—S—C≡N氨分子與Zn2+形成配合物后,孤對(duì)電子與Zn2+成鍵,原孤對(duì)電子與鍵對(duì)電子間的排斥作用變?yōu)殒I對(duì)電子間的排斥,排斥減弱,故H-N-H鍵角變大9022、略
【分析】【分析】
(1)Mn元素的原子核外有25個(gè)電子,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化方式;
(2)CN-和氮?dú)夥肿踊榈入娮芋w,二者結(jié)構(gòu)相同,根據(jù)氮?dú)夥肿优袛?CN)2分子中存在的σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù);
(3)NO2-中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+(5+1-2×2)=3,雜化類型是sp2,含有1個(gè)孤電子對(duì),NO2-的空間構(gòu)型是V型;
(4)Mn的第一電離能為氣態(tài)Mn原子失去第一個(gè)電子時(shí)需要吸收的能量;由1molO2分子變成O原子的過(guò)程中;需要吸收的能量為2ekJ;晶格能是氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量;
(5)ZnS晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示;利用均攤法找出晶胞中有4個(gè)Zn,有4個(gè)S,然后進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,求出晶胞密度。
【詳解】
(1)Mn元素的原子核外有25個(gè)電子,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2,則基態(tài)Mn2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5;這些C原子中有些C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3、有些是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化方式分別為sp2、sp3;故答案為:1s22s22p63s23p63d5;sp2、sp3;
(2)CN-與N2結(jié)構(gòu)相似,C原子與N原子之間形成三鍵,則擬鹵(CN)2分子結(jié)構(gòu)式為三鍵中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,單鍵屬于σ鍵,故(CN)2分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為3:4;故答案為:3:4;
(3)NO2-中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+(5+1-2×2)=3,雜化類型是sp2,含有1個(gè)孤電子對(duì),NO2-的空間構(gòu)型是V型;故答案為V型;
(4)由圖中Mn(晶體)Mn(g)Mn+(g)過(guò)程,電離能為1mol的氣態(tài)原子變?yōu)?1價(jià)陽(yáng)離子的能量,故其第一電離能為bkJ?mol﹣1;由圖中O2(g)2O(g)為molO=O的鍵能,故O=O鍵鍵能為ekJ?mol﹣1×2=2ekJ?mol﹣1;Mn晶格能為從氣態(tài)離子形成1mol晶體放出的能量,根據(jù)蓋斯定律,故晶格能=(f-a-b-c-d-e)kJ?mol﹣1,故答案為:bkJ?mol﹣1;2ekJ?mol﹣1;(f-a-b-c-d-e)kJ?mol﹣1;
(5)由晶胞的結(jié)構(gòu)可知,Zn全部在晶胞的內(nèi)部,所以1個(gè)晶胞中含有4個(gè)Zn2+,S分別位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,根據(jù)晶胞中原子的“均攤法”可計(jì)算1個(gè)晶胞中S2-的個(gè)數(shù)為:由Zn,S組成化學(xué)式為ZnS;1mol晶體的質(zhì)量為97g,1mol晶胞的體積為NAa3cm3,因此該晶體的密度為故答案為:ZnS;
【點(diǎn)睛】
晶胞在晶體中的各個(gè)方向上都可以重復(fù)排列,所以晶胞表面的原子都是與相鄰的晶胞共用的,晶胞中原子數(shù)研究中,表面的原子只占到其中的幾分之一,晶胞內(nèi)部的原子則完全屬于該晶胞。具體,常見的立方體的晶胞,頂點(diǎn)的原子晶胞占1/8,棱邊上的原子晶胞占1/4,面上的原子晶胞占1/2?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d5sp2、sp33:4V型bkJ?mol﹣12ekJ?mol﹣1(f-a-b-c-d-e)kJ?mol﹣1ZnS四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共45分)23、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
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