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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年北師大版選修3化學下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7題,共14分)1、下列原子軌道能量最大的是()A.3dB.2pC.5fD.4s2、4p能級只填充一半電子的原子,其原子序數(shù)是()A.15B.33C.35D.513、已知C3N4晶體具有比金剛石還大的硬度,且構成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合。下列關于C3N4晶體的說法錯誤的是()A.該晶體屬于原子晶體,其化學鍵比金剛石中的碳碳鍵更牢固B.該晶體中每個碳原子連接4個氮原子,每個氮原子連接3個碳原子C.該晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子結(jié)構D.該晶體與金剛石相似,都是原子間以非極性鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構4、下列說法正確的是()
①原子中處于第三電子層的電子躍遷到第二電子層時需要放出能量。
②M電子層可以有s;p、d、f能級。
③2Px表示有2個Px軌道。
④在一個原子中;不可能出現(xiàn)運動狀態(tài)完全相同的兩個電子。
⑤2s電子云有兩種空間取向A.①②③B.①④C.②⑤D.③④⑤5、下列關于有機物分子的敘述不正確的是A.乙烯分子中有一個sp2-sp2σ鍵和一個p-pπ鍵B.乙烷分子中既有極性鍵又有非極性鍵C.乙醛分子中碳原子有sp2、sp3兩種雜化方式,分子中有5個σ鍵D.苯分子中每個碳原子均存在一個未參與雜化的p軌道,它們之間形成大π鍵6、下列化合物中,化學鍵的類型和分子的極性(極性或非極性)皆相同的是()A.CO2和SO2B.CH4和PH3C.BF3和NH3D.HCl和HI7、具有下列性質(zhì)的物質(zhì)可能屬于離子晶體的是A.熔點801℃,易溶于水B.熔點10.31℃,液態(tài)不導電C.熔點112.8℃,能溶于CS2D.熔點97.81℃,固態(tài)能導電評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)8、下列各式中各能級能量高低的排列順序正確的是()A.B.C.D.9、下表中各粒子對應的立體構型及雜化方式均正確的是。選項粒子立體構型雜化方式ASO3平面三角形S原子采取sp2雜化BSO2V形S原子采取sp3雜化CCO32-三角錐形C原子采取sp2雜化DBeCl2直線性Be原子采取sp雜化
A.AB.BC.CD.D10、四硼酸鈉的陰離子Xm-(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示。下列說法不正確的是()
A.陰離子中三種元素的第一電離能:O>B>HB.在Xm-中,硼原子軌道的雜化類型有sp2和sp3C.配位鍵存在于4、5原子之間和4、6原子之間D.m=2,NamX的化學式為Na2B4O5(OH)411、以為原料,采用電解法制備電源TMAH[化學式]是一種高效;綠色工藝技術。原理如圖;M、N是離子交換膜。下列說法錯誤的是。
A.a是電源正極B.M為陰離子交換膜C.中N原子均為雜化D.通過1mol電子時,電解池中可產(chǎn)生16.8L(STP)氣體12、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價代數(shù)和為0,形成的化合物甲的結(jié)構如圖所示,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?。築.電負性大?。篊.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型為三角錐形13、工業(yè)上用合成氣(CO和H2)制取乙醇的反應為2CO+4H2CH3CH2OH+H2O;以CO、O2、NH3為原料,可合成尿素[CO(NH2)2]。下列敘述錯誤的是A.H2O分子VSEPR模型為V形B.CH3CH2OH分子中亞甲基(-CH2-)上的C原子的雜化形式為sp3C.在上述涉及的4種物質(zhì)中,沸點從低到高的順序為H2<H2O3CH2OHD.CO(NH2)2分子中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為7:114、如圖所示,高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構,晶體中氧的化合價部分為0價,部分為價。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞(晶體中最小的重復單元);則下列說法中錯誤的是()
A.超氧化鉀的化學式為KO2,每個晶胞含有4個K+和4個O2-B.晶體中,每個O2-周圍距離最近的O2-有8個C.晶體中與每個K+周圍有8個O2-D.晶體中,0價氧與-2價氧的數(shù)目比為3∶115、有關晶體的敘述正確的是()A.在24g石墨中,含C-C共價鍵鍵數(shù)為3molB.在12g金剛石中,含C-C共價鍵鍵數(shù)為4molC.在60g二氧化硅中,含Si-O共價鍵鍵數(shù)為4molD.在NaCl晶體中,與Na+最近且距離相等的Na+有6個16、下列關于物質(zhì)熔、沸點的比較不正確的是()A.Si、Si金剛石的熔點依次降低B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔點依次升高C.F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高D.AsH3、PH3、NH3的沸點依次升高評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)17、新型儲氫材料是開發(fā)利用氫能的重要研究方向。
(1)Ti(BH4)3是一種儲氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應制得。
①基態(tài)Cl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____。
②LiBH4由Li+和BH4-構成,BH4-的立體結(jié)構是____,Li、B、H元素的電負性由大到小排列順序為_________。
(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲氫材料。
①LiH中,離子半徑:Li+_________H-(填“>”;“=”或“<”)。
②某儲氫材料是短周期金屬元素M的氫化物。M的部分電離能如下表所示:。I1/kJ·mol-1I2/kJ·mol-1I3/kJ·mol-1I4/kJ·mol-1I5/kJ·mol-1738145177331054013630
M是_________(填元素符號)。18、試用VSEPR理論判斷:_____________。物質(zhì)孤對電子對數(shù)軌道雜化形式分子或離子的形狀SO3PO43-NCl3CS219、LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6;LiCl等常用作鋰離子聚合物電池的材料和載體。
回答下列問題:
(1)LiFePO4中Fe的價層電子排布式為___________。
(2)LiPF6、LiAsF6和LiCl中所含的四種非金屬元素電負性由大到小的順序為___________。
(3)含氧酸的通式可寫為(HO)mROn,根據(jù)化學學科的規(guī)律下列幾種酸中酸性與H3PO4相近的有________。
a.HClOb.HClO3c.H2SO3d.HNO2
(4)通常在電極材料表面進行“碳”包覆處理以增強其導電性??箟难?)常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是____________________,該分子中碳原子的雜化方式為___________。
(5)電池工作時,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧鏈遷移的過程如圖甲所示(圖中陰離子未畫出)。電解質(zhì)LiPF6或LiAsF6的陰離子結(jié)構如圖乙所示(X=P;As)
①從化學鍵角度看,Li+遷移過程發(fā)生___________(填“物理變化”或“化學變化”)。
②相同條件,Li+在___________(選填“LiPF6”或“LiAsF6”)中遷移較快,原因是___________。
(6)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數(shù)坐標。LiCl·3H2O屬正交晶系(長方體形)晶胞參數(shù)為0.72mm;1.0nm、0.56nm。如圖為沿x軸投影的晶胞中所有Cl原子的分布圖和原子分數(shù)坐標。
①該晶胞中Cl原子的數(shù)目為___________。
②LiCl·3H2O的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則LiCl·3H20晶體的密度為___g·cm-3(列出計算表達式)。20、離子液體是一種只由離子組成的液體;在低溫下也能以液態(tài)穩(wěn)定存在,是一種很有研究價值的溶劑。對離子液體的研究顯示最常見的離子液體主要由以下的正離子和負離子組成:
回答下列問題:
(1)在周期表中的位置是______,其價電子排布式為______圖1中負離子的空間構型為______。
(2)氯化鋁的熔點為氮化鋁的熔點高達它們都是活潑金屬和非金屬的化合物,熔點相差這么大的原因是______。
(3)圖中正離子有令人驚奇的穩(wěn)定性,它的電子在其環(huán)狀結(jié)構中高度離域。該正離子中N原子的雜化方式為______,C原子的雜化方式為______。
(4)為了使正離子以單體形式存在以獲得良好的溶解性能,與N原子相連的不能被H原子替換,請解釋原因:______。
(5)Mg、Al三種元素的第一電離能由大到小的順序是______。
(6)已知氮化鋁的晶胞結(jié)構如圖2所示。晶體中氮原子堆積方式如圖3所示,這種堆積方式稱為______。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為N,氮化鋁晶體的密度為______列出計算式
21、亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6])又稱黃血鹽,用于檢驗Fe3+,也用作實驗的防結(jié)劑。檢驗三價鐵發(fā)生的反應為:K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏藍)+3KCl;回答問題:
(1)Fe3+的核外電子排布式_________;
(2)與CN-互為等電子體的分子是______,K4[Fe(CN)6]中的作用力除離子鍵和共價鍵外,還有_______。含有12molσ鍵的K4[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為_______mol。
(3)黃血鹽中C原子的雜化方式為______;C、N、O的第一電離能由大到小的排序為________;
(4)Fe;Na、K的晶體結(jié)構如圖所示。
①鈉的熔點比鉀更高,原因是__________;
②Fe原子半徑是rcm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,鐵的相對原子質(zhì)量為a,則鐵單質(zhì)的密度是_____g/cm3。22、C和Si元素在化學中占有極其重要的地位。
(1)寫出Si的基態(tài)原子核外電子排布式_______。
從電負性角度分析,C、Si和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為_______。
(2)SiC的晶體結(jié)構與晶體硅的相似,其中C原子的雜化方式為_______,微粒間存在的作用力是_______。
(3)氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等,則M為_______(填元素符號)。MO是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結(jié)構與NaCl晶體相似。MO的熔點比CaO的高,其原因是_______。
(4)C、Si為同一主族的元素,CO2和SiO2化學式相似,但結(jié)構和性質(zhì)有很大不同。CO2中C與O原子間形成鍵和鍵,SiO2中Si與O原子間不形成上述鍵。從原子半徑大小的角度分析,為何C、O原子間能形成,而Si、O原子間不能形成上述鍵_______。評卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共35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的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構?;衔顰C2為一種常見的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數(shù)為24。請根據(jù)以上情況;回答下列問題:(答題時,A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示)
(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)。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為____________。
(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質(zhì)在AC2中點燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點較高的固體產(chǎn)物,寫出其化學反應方程式:__________。
(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,其化學式為_____。
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應時,B被還原到最低價,該反應的化學方程式是____________。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元素的價電子構型為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層沒有成對電子,只有一個未成對電子;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三種元素的電負性由小到大的順序為_______(用元素符號表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號為_______。
(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)可作為半導體材料B.其電負性大于磷。
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2p原子軌道上有3個未成對的電子,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構型相同,但立體構型不同,ZX3的立體構型為________,兩種化合物分子中化學鍵的鍵角較小的是________(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)構相似的三種物質(zhì),三者的沸點由高到低的順序是________。
(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)構式是________。
(5)W元素原子的價電子排布式為________。26、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請回答下列問題:
(1)表中⑨號屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見溶劑,其分子立體空間構型為________。
(3)元素①和⑥形成的最簡單分子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的電負性________元素④的電負性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價電子排布式是________。
(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)。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應的化學方程式:____________________。27、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應的元素。
(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分子的空間構型為__________。請寫出與元素④的單質(zhì)互為等電子體分子、離子的化學式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價氧化物對應的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應時,元素④被還原到最低價,該反應的化學方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構如圖所示,其中實心球表示元素⑩原子,則一個晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為__________。評卷人得分五、結(jié)構與性質(zhì)(共4題,共12分)28、1915年諾貝爾物理學獎授予HenryBragg和LawrenceBragg;以表彰他們用X射線對晶體結(jié)構的分析所作的貢獻.
(1)科學家通過X射線探明;NaCl;KCl、MgO、CaO晶體結(jié)構相似,其中三種晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:
4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是__.
(2)科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵;又含有氫鍵,其結(jié)構示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示.
①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式__;金屬銅采用下列__(填字母代號)堆積方式.
②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構簡式(必須將配位鍵表示出來)__.
③水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質(zhì)的影響__.
④SO42﹣的空間構型是________.29、Li是最輕的固體金屬;采用Li作為負極材料的電池具有小而輕;能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為___、___(填標號)。
A.
B.
C.
D.
(2)Li+與H?具有相同的電子構型,r(Li+)小于r(H?),原因是___。
(3)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子(AlH)空間構型是___、中心原子的雜化形式為___。
(4)Li2O是離子晶體,其晶格能可通過如圖的Born?Haber循環(huán)計算得到。
可知,Li原子的第一電離能為___kJ·mol?1,O=O鍵鍵能為___kJ·mol?1。30、含族的磷、砷()等元素的化合物在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中有許多重要用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)下列狀態(tài)的磷中,電離最外層一個電子所需能量最小的是__________(填標號)。
A.B.C.D.
(2)常溫下是一種白色晶體,由兩種微粒構成。將其加熱至148℃熔化,形成一種能導電的熔體。已知兩種微粒分別與互為等電子體,則為________,其中心原子雜化軌道類型為________,為________。
(3)的分別為根據(jù)結(jié)構與性質(zhì)的關系解釋遠大于的原因______________。
(4)的空間構型為_____________。
(5)砷化鎵屬于第三代半導體,它能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?,砷化鎵燈泡壽命是普通燈泡?00倍,而耗能只有其10%。推廣砷化鎵等發(fā)光二極管()照明,是節(jié)能減排的有效舉措。已知砷化鎵的晶胞結(jié)構如圖所示,晶胞參數(shù)
①砷化鎵的化學式為__________,鎵原子的配位數(shù)為__________。
②砷化鎵的晶胞密度__________(列式并計算,精確到小數(shù)點后兩位),如圖是沿立方格子對角面取得的截圖,位置原子與位置原子的核間距x=________
31、物質(zhì)結(jié)構決定性質(zhì);新材料的不斷涌現(xiàn)有力地促進了社會進步,因此了解物質(zhì)結(jié)構具有重要意義。試回答下列問題:
(1)基態(tài)鐵原子中未成對電子數(shù)為_________,在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中________更穩(wěn)定。
(2)OF2中氧元素的化合價為____,中心原子的雜化方式為___,OF2的分子極性比H2O的__________(選填“大”或“小”)。
(3)一種新型鋁離子電池中的電解質(zhì)溶液由某種有機陽離子與AlCl4﹣、Al2Cl7﹣構成,AlCl4﹣的立體構型為_________,Al2Cl7﹣中的原子都是8電子結(jié)構,則Al2Cl7﹣的結(jié)構式為(配位鍵用“→”表示)__________。
(4)FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構相似,要比較FeO與NaCl的晶格能大小,還需要知道的數(shù)據(jù)是___________;
(5)氮化鋁、氮化硼、氮化鎵晶體的結(jié)構與金剛石相似,它們晶體的熔點由高到低的順序是___________。
(6)NH3分子中∠HNH鍵角為106.7o,而配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角為109.5o,配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角變大的原因是_____。
(7)下圖是Fe3O4晶體的晶胞。
①晶胞中亞鐵離子處于氧離子圍成的______(選填“正方形”;“正四面體”或“正八面體”)空隙。
②晶胞中氧離子的堆積方式的名稱為________。
③若晶胞的體對角線長為anm,則Fe3O4晶體的密度為________g/cm3(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。評卷人得分六、計算題(共4題,共20分)32、用X射線研究某金屬晶體,測得在邊長為360pm的立方晶胞中含有4個金屬原子,此時金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問題:
(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______
(2)求每個晶胞的質(zhì)量。_______
(3)求此金屬的相對原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______33、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(列出計算式)。
34、如圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結(jié)構模型(原子間實際是相互接觸的)。它是一種體心立方結(jié)構。實驗測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對原子質(zhì)量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請回答以下各題:
(1)每一個晶胞中分攤到__________個鎢原子。
(2)計算晶胞的邊長a。_____________
(3)計算鎢的原子半徑r(提示:只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的)。___________
(4)計算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________35、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個,在NaCl的晶胞中有Na+_____個,Cl-____個。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過_________結(jié)合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【分析】
多電子原子中;電子填充原子軌道時,各原子軌道的能量高低比較方法:
相同電子層上原子軌道能量的高低:ns<np<nd<nf;
形狀相同的原子軌道能量的高低:1s<2s<3s<4s;
同一能級上的原子軌道具有相同的能量:npx=npy=npz;
原子軌道的能量高低順序是:ns<(n﹣2)f<(n﹣1)d<np。
【詳解】
根據(jù)構造原理;原子軌道的能量高低順序是:ns<(n﹣2)f<(n﹣1)d<np,所以2p<4s<3d<5f,C正確;
故選C。2、B【分析】【分析】
【詳解】
4p能級只填充一半電子的原子即電子排布式為[Ar]3d104s24p3;其原子序數(shù)是33,故B符合題意。
綜上所述,答案為B。3、D【分析】【詳解】
A.C3N4晶體具有比金剛石還大的硬度;該晶體為原子晶體,其化學鍵比金剛石中的碳碳鍵更牢固,A正確;
B.碳原子最外層有4個電子;氮原子最外層有5個電子,則該晶體中每個碳原子連接4個氮原子,每個氮原子連接3個碳原子,B正確;
C.構成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合;每個碳原子連接4個氮原子,每個氮原子連接3個碳原子,則晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子結(jié)構,C正確;
D.金剛石只含有非極性共價鍵,但是C3N4晶體中碳;氮之間以極性共價鍵結(jié)合;原子間以極性鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構,D錯誤;
故答案選D。4、B【分析】【詳解】
①電子由高能級躍遷到低能級放出能量;所以處于第三電子層的電子躍遷到第二電子層時需要放出能量,故①正確;
②M電子層為第3層;有s;p、d3個能級,故②錯誤;
③2Px表示2P能級的Px軌道;故③錯誤;
④1個原子中有幾個電子就有幾種運動狀態(tài);在一個原子中,不可能出現(xiàn)運動狀態(tài)完全相同的兩個電子,故④正確;
⑤s電子云;是球形對稱的,在核外半徑相同處任一方向上電子出現(xiàn)的幾率相同,故⑤錯誤;
選B。5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.乙烯中C原子為sp2雜化,兩個碳原子sp2雜化軌道重疊形成一個sp2-sp2σ鍵,未雜化的p軌道重疊形成一個p-pπ鍵,其余雜化軌道與氫原子s軌道重疊形成sp2-sσ鍵;故A正確;
B.乙烷分子中碳原子和碳原子之間的共價鍵為非極性鍵;碳原子和氫原子之間為極性鍵,故B正確;
C.乙醛分子中形成碳氧雙鍵的碳原子為sp2雜化,另一碳原子為sp3雜化;分子中含有5個單鍵和一個雙鍵,所以有6個σ鍵,故C錯誤;
D.苯分子中每個碳原子均存在一個未參與雜化的p軌道;它們之間形成大π鍵,D正確;
故答案為C。6、D【分析】【詳解】
A.CO2中C與O形成極性鍵,CO2分子為直線形,正負電荷中心重合,為非極性分子,SO2中S與O形成極性鍵,SO2分子為V形,正負電荷中心不重合,為極性分子,故A不符合題意;
B.CH4中C與H形成極性鍵,由于CH4分子為正四面體結(jié)構對稱,正負電荷中心重合,為非極性分子,PH3中P與H形成極性鍵,PH3為三角錐形,正負電荷中心不重合,為極性分子,故B不符合題意;
C.BF3中B與F形成極性鍵,BF3為平面三角形,正負電荷中心重合,為非極性分子,NH3中N與H形成極性鍵,NH3為三角錐形,正負電荷中心不重合,為極性分子,故C不符合題意;
D.HCl中H與Cl形成極性鍵,HI中H與I形成極性鍵,HCl和HI中正負電荷中心都不重合,屬于極性分子,所以二者化學鍵的類型和分子的極性都相同,故D符合題意;
故選:D。7、A【分析】【分析】
離子晶體是陰陽離子通過離子鍵結(jié)合形成的晶體;一般具有熔點較高;硬度較大、難揮發(fā)等特點,固態(tài)不導電,一般易溶于水,其水溶液或熔融狀態(tài)能導電。
【詳解】
A項,熔點801℃、易溶于水,符合離子晶體的特點,故A正確;B項,熔點10.31℃,較低,液態(tài)不導電是共價化合物,不可能是離子晶體,故B錯誤;C項,熔點112.8℃,較低,能溶于CS2,應為分子晶體,故C錯誤;D項,離子晶體一般熔點較高、固態(tài)不導電,故D錯誤。綜上所述,符合題意的選項為A。二、多選題(共9題,共18分)8、BC【分析】【詳解】
A.不同能層不同能級的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A錯誤;
B.不同能層不同能級的電子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正確;
C.不同能層不同能級的電子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正確;
D.不同能層不同能級的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D錯誤;
故選:BC。
【點睛】
根據(jù)構造原理,各能級能量高低順序為①相同n而不同能級的能量高低順序為:ns<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級ns<(n-2)f<(n-1)d9、AD【分析】【詳解】
A.SO3分子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(6-3×2)=3,所以硫原子采用sp2雜化;為平面三角形結(jié)構,故A正確;
B.SO2的價層電子對個數(shù)=2+(6-2×2)=3,硫原子采取sp2雜化;該分子為V形結(jié)構,故B錯誤;
C.碳酸根離子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(4+2-3×2)=3,所以原子雜化方式是sp2;為平面三角形結(jié)構,故C錯誤;
D.BeCl2分子中每個Be原子含有2個σ鍵;價層電子對個數(shù)是2,沒有孤電子對,為sp雜化,為直線型,故D正確;
故選AD。10、AC【分析】【分析】
由圖示可以看出該結(jié)構可以表示為[H4B4O9]m?,其中B為+3價,O為?2價,H為+1價,根據(jù)化合價判斷m值求解Xm?的化學式;根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構型及中心原子雜化方式,價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù),σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù),孤電子對個數(shù)=(a?xb),a指中心原子價電子個數(shù),x指配原子個數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構需要的電子個數(shù),1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為sp2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為sp3雜化;陰離子中含配位鍵,不含離子鍵,以此來解答。
【詳解】
A.H電子軌道排布式為1s1;處于半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,第一電離能為O>H>B,故A錯誤;
B.2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為sp2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為sp3雜化;故B正確;
C.2號B形成3個鍵;4號B形成4個鍵,其中1個鍵就是配位鍵,所以配位鍵存在4;5原子之間或4、6原子之間,故C錯誤;
D.觀察模型,可知Xm?是[H4B4O9]m?,依據(jù)化合價H為+1,B為+3,O為?2,可得m=2,NamX的化學式為Na2B4O5(OH)4;故D正確;
故答案選AC。11、CD【分析】【詳解】
A.(CH3)4N+移向右室,HCO3-移向左室;陰離子移向陽極,即a是電源正極,A正確;
B.HCO3-經(jīng)過M移向左室;M為陰離子交換膜,B正確;
C.中,(CH3)4N+的C、N原子均為雜化,但是,HCO3-中的C原子為雜化;C錯誤;
D.通過1mol電子時,陰極室H+放電,2H++2e-=H2↑產(chǎn)生H2為0.5mol,陽極室OH-放電,4OH--4e-=2H2O+O2↑,產(chǎn)生O2為0.25mol,同時,溶液中剩下的H+與HCO3-反應還要產(chǎn)生二氧化碳;因此,產(chǎn)生的氣體大于0.75mol,體積大于16.8L(STP)氣體,D錯誤。
答案選CD。12、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?。汗蔄正確;
B.元素的非金屬性越強;電負性越大,電負性大小:X>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,空間構型為平面三角形,故D錯誤;
故選AC。13、AC【分析】【詳解】
A.水分子中價層電子對數(shù)為2+=4;所以VSEPR模型為正四面體結(jié)構,A錯誤;
B.CH3CH2OH分子中亞甲基(-CH2-)上的C原子形成了4個σ鍵,沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為4,所以C原子的雜化形式為sp3雜化;B正確;
C.四種物質(zhì)都是由分子構成的分子晶體,分子之間通過分子間作用力結(jié)合,在室溫下H2和CO是氣體,H2O和CH3CH2OH是液體,氣體的沸點小于液體物質(zhì)的沸點,分子間作用力H222O和CH3CH2OH分子之間都存在分子間作用力,而且分子間還存在氫鍵,由于氫鍵:H2O>CH3CH2OH,所以物質(zhì)的沸點CH3CH2OH2O,故四種物質(zhì)的沸點從低到高的順序為H23CH2OH2O;C錯誤;
D.CO(NH2)2分子中含有的σ鍵數(shù)目為7個;含有π鍵的數(shù)目是1個,所以分子中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為7:1,D正確;
故答案選AC。14、BC【分析】【詳解】
A、由晶胞圖可知,K+的個數(shù)為8×+6×=4,O2-的個數(shù)為12×+1=4,化學式為KO2,故A正確;
B、由晶胞圖可知,晶體中每個O2-周圍有12個O2-,故B錯誤;
C、由晶胞圖可知,晶體中每個K+的周圍有6個O2-,故C錯誤;
D、晶胞中K+與O2-個數(shù)分別為4、4,所以晶胞中共有8個氧原子,根據(jù)電荷守恒-2價O原子數(shù)目為2,所以0價氧原子數(shù)目為8-2=6,所以晶體中,0價氧原子與-2價氧原子的數(shù)目比為3:1,故D正確;
故選BC。15、AC【分析】【詳解】
A.在石墨中,每個C原子與相鄰的3個C原子形成共價鍵,每個共價鍵為相鄰2個C原子所共有,所以每個C原子形成的共價鍵數(shù)目為3×=24g石墨含有的C原子的物質(zhì)的量是2mol,因此其中含有的C-C共價鍵的物質(zhì)的量為2mol×=3mol;A正確;
B.在金剛石晶體中每個碳原子與相鄰的4個C原子形成4個共價鍵,每個共價鍵為相鄰兩個C原子形成,所以其含有的C-C數(shù)目為4×=2個;則在12g金剛石含有的C原子的物質(zhì)的量是1mol,故含C-C共價鍵鍵數(shù)為2mol,B錯誤;
C.二氧化硅晶體中;每個硅原子含有4個Si-O共價鍵,所以在60g二氧化硅的物質(zhì)的量是1mol,則其中含Si-O共價鍵鍵數(shù)為4mol,C正確;
D.在NaCl晶體中,每個Na+周圍與它最近且距離相等的Na+有12個;D錯誤;
故合理選項是AC。16、AD【分析】【詳解】
A.Si;SiC、金剛石都是原子晶體;共價鍵越強熔點越大,共價鍵鍵長C-C<Si-C<Si-Si,所以熔點高低的順序為:金剛石>SiC>Si,故A錯誤;
B.一般來說,熔點為原子晶體>離子晶體>分子晶體,則熔點為BN>MgBr2>SiCl4;故B正確;
C.結(jié)構相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,沸點越高,所以F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高;故C正確;
D.AsH3、PH3、符合組成和結(jié)構相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,沸點越高,所以AsH3>PH3,氨氣分子間存在氫鍵,沸點大于AsH3、PH3,因而沸點順序為NH3>AsH3>PH3;故D錯誤;
答案選AD。三、填空題(共6題,共12分)17、略
【分析】【詳解】
(1)①Cl原子核外電子數(shù)為17,基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p5;由此可得基態(tài)Cl原子中電子占據(jù)的最高能層為第3能層,符號M,該能層有1個s軌道;3個p軌道、5個d軌道,共有9個原子軌道。
②BH4﹣中B原子價層電子數(shù)為4,B原子的雜化軌道類型是sp3雜化;且不含孤電子對,所以是正四面體構型。非金屬的非金屬性越強其電負性越大,非金屬性最強的是H元素,其次是B元素,最小的是Li元素,所以Li;B、H元素的電負性由大到小排列順序為H>B>Li。
(2)①核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小。鋰的質(zhì)子數(shù)為3,氫的質(zhì)子數(shù)為1,Li+、H﹣核外電子數(shù)都為2,所以半徑Li+<H﹣。
②該元素的第Ⅲ電離能劇增,則該元素屬于第ⅡA族,為Mg元素。【解析】①.M②.9③.正四面體④.<⑤.H>B>Li⑥.Mg18、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(zhì)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19、略
【分析】【詳解】
(1)26Fe的價層電子為最外層加上次外層d能級上的電子,所以價層電子為排布式為3d64s2,那么LiFePO4中Fe顯+2價,失去最外層電子,LiFePO4中Fe的價層電子排布式為3d6;答案為3d6。
(2)同周期自左而右電負性增大;同主族自上而下電負性減小;故電負性:F>P>As>Li;答案為F>P>As>Li。
(3)H3PO4可改寫為(HO)3PO1;非羥基氧原子數(shù)為1;
a.HClO可改寫為(HO)ClO0;非羥基氧原子數(shù)為0;
b.HClO3可改寫為(HO)ClO2;非羥基氧原子數(shù)為2;
c.H2SO3可改寫為(HO)2SO1;非羥基氧原子數(shù)為1;
d.HNO2可改寫為(HO)NO1;非羥基氧原子數(shù)為1;
非羥基氧原子數(shù)相同,酸性相近,故cd與H3PO4的非羥基氧原子數(shù)相同;酸性相近;答案為cd。
(4)抗壞血酸分子中含有多個羥基,可以與水分子形成分子間氫鍵;由抗壞血酸的分子結(jié)構可知該分子中存在碳碳雙鍵和碳碳單鍵,則碳原子的雜化方式有兩種sp2、sp3;答案為抗壞血酸分子含有多個羥基,與水形成分子間氫鍵,sp2、sp3。
(5)①從圖甲看出;Li+遷移過程生成了新物質(zhì),發(fā)生了化學變化;答案為化學變化。
②因為PF6-的半徑比AsF6-的小,PF6-與Li+的作用力就比AsF6-的強,遷移速度就慢;答案為LiAsF6;PF6-的半徑比AsF6-的小,PF6-與Li+的作用力就比AsF6-的強;遷移速度就慢。
(6)原子分數(shù)坐標為(0.5,0.2,0.5)的Cl原子位于晶胞體內(nèi),原子分數(shù)坐標為(0,0.3,0.5)及(1.0,0.3,0.5)的Cl原子分別位于晶胞的左側(cè)面、右側(cè)面上,原子分數(shù)坐標為(0.5,0.8,1.0)及(0.5,0.8,0)的Cl原子分別位于晶胞的上底面、下底面,原子分數(shù)坐標為(0,0.7,1.0)及(1.0,0.7,1.0)(0,0.7,0)及(1.0,0.7,0)的Cl原子位于晶胞平行于y軸的棱上,則晶胞中Cl原子數(shù)目為:1+4×+4×=4,根據(jù)Cs守恒有n(LiCl?3H2O)=n(Cl)=mol,晶胞的質(zhì)量m=nM=g,晶胞體積V=abc×10-27cm3=0.72×1.0×0.56×10-27cm3,晶體密度ρ===(g?cm-3);答案為:4,【解析】①.3d6②.F>Cl>P>As③.cd④.抗壞血酸分子含有多個羥基,與水形成分子間氫鍵⑤.sp2、sp3⑥.化學變化⑦.LiAsF6⑧.AsF6-的半徑比PF6-的大,AsF6-與Li+的作用力比PF6-弱⑨.4⑩.20、略
【分析】【分析】
原子核外有3個電子層、最外層電子數(shù)為3,主族元素中原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、其最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等,據(jù)此判斷在周期表中的位置;其3s、3p能級上的電子為其價電子;圖1中負離子的中心原子價層電子對個數(shù)根據(jù)價層電子對互斥理論判斷該離子空間構型;
分子晶體熔沸點較低;原子晶體熔沸點較高;
該正離子中N原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對;根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式;環(huán)上C原子價層電子對個數(shù)是3;乙基中兩個C原子價層電子對個數(shù)是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子的雜化方式;
氮原子上連H原子形成分子間氫鍵;
同一周期元素;其第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但是第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素;
該晶體堆積方式為六方最密堆積,該六棱柱中N原子個數(shù)根據(jù)化學式知Al原子個數(shù)為6,六棱柱體積氮化鋁密度
【詳解】
原子核外有3個電子層、最外層電子數(shù)為3,主族元素中原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、其最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等,據(jù)此判斷在周期表中的位置為第三周期第IIIA族;其3s、3p能級上的電子為其價電子,其價電子排布式為圖1中負離子的中心原子價層電子對個數(shù)根據(jù)價層電子對互斥理論判斷該離子空間構型為正四面體形;
分子晶體熔沸點較低;原子晶體熔沸點較高;氯化鋁為分子晶體、氮化鋁為原子晶體,所以二者熔沸點相差較大;
該正離子中N原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式為環(huán)上C原子價層電子對個數(shù)是3、乙基中兩個C原子價層電子對個數(shù)是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子的雜化方式,前者為雜化、后者為雜化;
氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,防止離子間形成氫鍵而聚沉或氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,該離子不易以單體形式存在所以與N原子相連的不能被氫原子替換;
同一周期元素,其第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但是第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,其第一電離能順序為因為隨著核電荷數(shù)增加,同周期主族元素的第一電離能逐漸變大,但Mg的3p軌道電子排布為全空結(jié)構,能量比Al的更低;所以第一電離能大;
該晶體堆積方式為六方最密堆積,該六棱柱中N原子個數(shù)根據(jù)化學式知Al原子個數(shù)為6,六棱柱體積氮化鋁密度
【點睛】
對于六方最密堆積的晶胞來講,處于六棱柱頂角上的原子是6個晶胞共用的,常見的立方堆積是8個晶胞共用,這其實是因為六邊形密鋪時每個點被3個六邊形共用而正方形密鋪時每個點被4個正方形共用對于處于六棱柱面心的原子、體心的原子,其共享方式與立方堆積無異?!窘馕觥康谌芷诘贗IIA族正四面體形氯化鋁為分子晶體、氮化鋁為原子晶體氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,防止離子間形成氫鍵而聚沉或氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,該離子不易以單體形式存在六方最密堆積21、略
【分析】【分析】
(1)Fe是26號元素,核外有26個電子,失去3個電子得到Fe3+,根據(jù)構造原理寫出基態(tài)Fe3+的核外電子排布式;
(2)CN-有2個原子,價層電子數(shù)為10;K4[Fe(CN)6]是離子化合物,其中含有共價鍵和配位鍵,1個中含有6個配位鍵,CN-中含有C≡N,1個C≡N中含有1個σ鍵、2個π鍵,即1個中含有12個σ鍵;據(jù)此計算解答;
(3)CN?中中心原子C的價層電子對數(shù)為2,即CN-的VSEPR模型為直線型;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,但是第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素;同一周期元素電負性隨著原子序數(shù)增大而增大;
(4)①金屬的金屬鍵越強;熔點越高;
②設晶胞的邊長為x,則該晶胞中Fe原子數(shù)為:8×1/8+1=2,晶胞密度為:計算密度。
【詳解】
(1)Fe原子核外有26個電子,失去3個電子得到Fe3+,基態(tài)Fe3+的核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d5,故答案為:1s22s22p63s23p63d5;
(2)CN-有2個原子,價層電子數(shù)為10,則與CN-互為等電子體的分子為N2;K4[Fe(CN)6]是離子化合物,存在離子鍵,其中含有共價鍵和配位鍵,即化學鍵為離子鍵、配位鍵和共價鍵;1個中含有6個配位鍵,CN?中含有C≡N,1個C≡N中含有1個σ鍵、2個π鍵,即1個中含有12個σ鍵,所以含有12molσ鍵的K4[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為1mol,故答案為:N2;配位鍵;1;
(3)CN?中中心原子C的價層電子對數(shù)為2,即CN?的VSEPR模型為直線型,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,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為N>O>C;故答案為:sp;N>O>C;
(4)①K和Na都為金屬晶體;K和Na價電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強,熔點更高,故答案為:K和Na的價電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強,熔點更高;
②設晶胞的邊長為x,則晶胞體積該晶胞中Fe原子數(shù)為:8×1/8+1=2,晶胞密度為:故答案為:【解析】1s22s22p63s23p63d5N2配位鍵1spN>O>CK和Na的價電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強,熔點更高22、略
【分析】【分析】
(1)Si原子核外共14個電子;按照能量最低原則書寫電子排布式;元素周期表中主族元素越靠右;越靠上電負性越大,F(xiàn)的電負性最大(為4.0);
(2)晶體硅中一個硅原子周圍與4個硅原子相連,呈正四面體結(jié)構,所以雜化方式是sp3;非金屬原子之間形成的化學鍵為共價鍵;
(3)根據(jù)電子總數(shù)判斷M的原子序數(shù);進而確定元素符號;從影響離子晶體熔沸點高低的因素分析二者熔沸點的高低;
(4)C的原子半徑較??;C;O原子能充分接近,p-p軌道肩并肩重疊程度較大,形成較穩(wěn)定的π鍵;Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩(wěn)定的π鍵。
【詳解】
(1)Si是14號元素,Si原子核外共14個電子,按照能量最低原則電子先填入能量最低的1s軌道,填滿后再依次填入能量較高的軌道;其電子排布式為:1s22s22p63s23p2;從電負性的角度分析,O和C位于同一周期,非金屬性O強于C;C和Si為與同一主族,C的非金屬性強于Si,故由強到弱為O>C>Si;
因此,本題正確答案是:1s22s22p63s23p2;O>C>Si;
(2)SiC中Si和C原子均形成四個單鍵,故其為sp3雜化;非金屬原子之間形成的化學鍵全部是共價鍵;
因此,本題正確答案是:sp3;共價鍵;
(3)MO和SiC的電子總數(shù)相等,故含有的電子數(shù)為20,則M含有12個電子,即Mg;晶格能與所組成離子所帶電荷成正比,與離子半徑成反比,MgO與CaO的離子電荷數(shù)相同,Mg2+半徑比Ca2+小;MgO晶格能大,熔點高;
因此,本題正確答案是:Mg;Mg2+半徑比Ca2+??;MgO晶格能大;
(4)π鍵是由p-p軌道肩并肩重疊形成的;且π鍵的強弱與重疊程度成正比。Si原子的原子半徑較大,Si;O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成穩(wěn)定的π鍵。
因此,本題正確答案是:Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩(wěn)定的π鍵?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p2②.O>C>Si③.sp3④.共價鍵⑤.Mg⑥.Mg2+半徑比Ca2+小,MgO晶格能大⑦.Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩(wěn)定的π鍵四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共35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的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構,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的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。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,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;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為C<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中點燃可生成碳和一種熔點較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學反應方程式: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,其化學式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應的化學方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O24、略
【分析】【分析】
A元素的價電子構型為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層沒有成對電子,只有一個未成對電子,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性逐漸增強,故元素的電負性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號為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位于周期表對角線位置,則其單質(zhì)可作為半導體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負性依次減小;則電負性:As<P,B錯誤;
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,故其第一電離能大于硒元素的,D錯誤;
故合理選項是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構,Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去,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元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構,Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去25、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2p原子軌道上有3個未成對的電子,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)構分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對,所以采取sp2雜化;一個乙烯分子中含有5個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對孤對電子,所以其實際構型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更?。?/p>
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點最高;H2Se相對分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點比H2S高,三者的沸點由高到低的順序是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)構式是O=C=O;
(5)銅是29號元素,其原子核外有29個電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價電子排布式為3d104s1。【解析】sp25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s126、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的銅元素;為過渡元素,屬于ds區(qū)元素,故答案:ds;
(2)根據(jù)元素周期表可知:③為碳元素,⑧為氯元素,兩者形成的一種常見溶劑為CCl4;其分子空間構型為正四面體結(jié)構,故答案:正四面體結(jié)構;
(3)根據(jù)元素周期表可知:元素①為氫元素,⑥為磷元素,兩者形成的最簡單分子為PH3;分子中正負電荷中心不重合,屬于極性分子,故答案:極性;
(4)根據(jù)元素周期表可知:元素⑥為磷元素,元素⑦為硫元素,P原子為半充滿的穩(wěn)定結(jié)構,磷的第一電離能大于硫元素的第一電離能;元素②為鈹元素,元素④為鎂元素,同一主族從上到下,元素的電負性逐漸減小,則鈹元素的電負性大于鎂元素的電負性,故答案:>;>;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨為銅元素,位于第四周期IB族,所以銅元素的基態(tài)原子核外價電子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑧為氯元素,元素④為鎂元素,形成的化合物為MgCl2,其電子式為故答案:
(6)根據(jù)元素周期表可知:元素⑩為鋅元素,元素⑤為鋁元素,鋁能與NaOH溶液反應,所以鋅也能與NaOH溶液反應,其反應的化學方程式為:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面體結(jié)構極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O27、略
【分析】【詳解】
由元素在周期表中的位置可知,①為H,②為Be,③為C,④為N,⑤為O,⑥為F,⑦為Mg,⑧為Cl,⑨為Cr;⑩為Cu。
(1)⑨為Cr元素,原子核外電子數(shù)為24,價層電子排布為[Ar]3d54s1;
(2)素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為CH2=CH2,C原子成3個δ鍵、沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為3,C原子采取sp2雜化;
元素⑦與⑧形成的化合物MgCl2是由鎂離子和氯離子形成的離子化合物;晶體類型是離子晶體;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢,能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空時體系能量最低,原子較穩(wěn)定,因此價電子排布處于半滿的軌道的元素,其第一電離能比臨近原子的第一電離能大,所以元素④的第一電離能>元素⑤的第一電離能;元素④與元素①形成的是NH3分子,三角錐形;原子數(shù)目和電子總數(shù)(或價電子總數(shù))相同的微?;榈入娮芋w,N2的電子數(shù)為14,與之為等電子體的分子為CO,離子為CN-;
(4)④是N元素,最高價氧化物對應的水化物稀溶液為稀硝酸,與Mg單質(zhì)反應,Mg是還原劑,被氧化為Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化劑、酸的作用,反應的方程式為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球為氧原子,所以一個晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為1+8×=2?!窘馕觥竣?[Ar]3d54s1②.sp2③.離子晶體④.>⑤.三角錐形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2五、結(jié)構與性質(zhì)(共4題,共12分)28、略
【分析】【分析】
(1)影響晶體晶格能大小的因素有離子半徑以及離子所帶電荷的多少,晶格能越大熔點越高;
(2)①Cu的原子序數(shù)為29,結(jié)合能量最低原理和洪特規(guī)則的特例書寫電子排布式;Cu為面心立方密堆積;
②Cu2+提供空軌道,水中氧原子提供孤電子對,形成配位鍵;
③氫鍵較一般分子間作用力強;影響物質(zhì)的物理性質(zhì);
④計算S原子價層電子對數(shù)與孤電子對數(shù),判斷SO42-的空間結(jié)構。
【詳解】
(1)離子半徑Mg2++2-2+-,離子電荷數(shù)Na+=Cl-<O2-=Mg2+=Ca2+;離子晶體的離子半徑越小,帶電荷數(shù)越多,晶格能越大,則晶體的熔沸點越高,則有NaCl;KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是MgO>CaO>NaCl>KCl;
正確答案:MgO>CaO>NaCl>KCl。
(2)①Cu的原子序數(shù)為29,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1;Cu為面心立方密堆積,配位數(shù)為12,故C符合;
正確答案:1s22s22p63s23p63d104s1;C。
②Cu2+提供空軌道,水中氧原子提供孤電子對,形成配位鍵,水合銅離子的結(jié)構簡式為:
正確答案:
③氫鍵較一般分子間作用力強;所以水的熔;沸點較高,因為氫鍵具有方向性,結(jié)冰時,氫鍵增多,體積增大,密度減??;
正確答案:水的熔、沸點較高,結(jié)冰時密度減小。
④SO42﹣中心原子S的價層電子對數(shù)=4+=4;孤電子對數(shù)為0;為正四面體結(jié)構;
正確答案:正四面體?!窘馕觥縈gO>CaO>NaCl>KCl1s22s22p63s23p63d104s1C水的熔、沸點較高,結(jié)冰時密度減小正四面體29、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)原子核外電子排布中;如果電子所占的軌道能級越高,該原子能量越高,激發(fā)態(tài)的原子比基態(tài)原子能量高,根據(jù)圖知,電子排布能量最低的是D項的基態(tài)原子,能量最高的是處于激發(fā)態(tài)的C項對應的原子,故答案為:D;C;
(2)離子核電荷數(shù):Li+>H-,其吸引電子能力:Li+>H-,導致其半徑越小。故答案為:Li+核電荷數(shù)較大;
(3)LiAlH4中的陰離子中Al原子價層電子對個數(shù)=4+=4且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷其空間構型及中心原子雜化方式分別為正四面體形、sp3雜化。故答案為:正四面體;sp3;
(4)Li原子的第一電離能為Li原子失去1個電子所需要的能量,所以其第一電離能為kJ·mol-1=520kJ·mol-1;O=O鍵鍵能為氧氣分子變?yōu)檠踉铀枘芰?,其鍵能=2×249kJ·mol-1=498kJ·mol-1。故答案為:520;498。
【點睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構和性質(zhì),涉及微??臻g構型判斷、原子雜化方式判斷等知識點,側(cè)重考查基本知識及基本原理,側(cè)重考查學生公式運用、空間想像及數(shù)學運算能力,難點(4)從圖中讀出:Li原子的第一電離能為Li原子失去1個電子所需要的能量kJ·mol-1,O=O鍵鍵能為氧氣分子變?yōu)檠踉铀枘芰浚滏I能=2×249kJ·mol-1?!窘馕觥竣?D②.C③.Li+核電荷數(shù)較大④.正四面體⑤.sp3⑥.520⑦.49830、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖示判斷微粒的電離能狀態(tài);結(jié)合電離最外層的一個電子需要的能量:基態(tài)大于激發(fā)態(tài),第一電離能小于第二電離能小于第三電離能小于第四電離能分析判斷;
(2)PCl5是一種白色晶體,在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導電的熔體,說明生成自由移動的陰陽離子,一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正六面體形陰離子是PCl6-,即發(fā)生反應為:2PCl5=PCl4++PCl6-;
(3)根據(jù)磷酸的電離平衡常數(shù)進行解答;
(4)根據(jù)中心原子價層電子互斥理論分析判斷;
(5)①根據(jù)砷化鎵晶胞的結(jié)構圖,m位置Ga原子,n位置As原子,利用均攤法可知,晶胞中含有Ga原子數(shù)為8×+6×=4;含有As原子數(shù)為4,據(jù)此判斷其化學式,根據(jù)晶胞圖可知,鎵原子周圍距離最近的砷原子數(shù)為4,據(jù)此答題;
②晶胞的邊長為565pm,所以晶胞的體積為(565pm)3,根據(jù)ρ=計算密度,晶胞的邊長為565pm,所以晶胞的體對角線為×565pm,m位置Ga原子與n位置As原子之間的距離應為晶胞體對角線的據(jù)此計算。
【詳解】
(1)A.為磷原子的基態(tài)原子核外電子排布圖,失去最外層一個電子,為第一電離能;
B.為磷原子的
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