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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,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年外研版選修3化學(xué)下冊(cè)月考試卷558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)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、“軌道”2px與3py上電子一定相同的方面是()A.能量B.呈紡錘形C.自旋方向D.在空間的伸展方向2、配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于離子檢驗(yàn),下列說法正確的是A.該物質(zhì)中Fe化合價(jià)為+2B.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]的中心原子雜化方式為sp3C.該物質(zhì)不存在的化學(xué)鍵有氫鍵D.NO作為配體提供一對(duì)孤對(duì)電子3、下列說法正確的是()A.鍵角:BF3>CH4>H2O>NH3B.CO2、HClO、HCHO分子中一定既有σ鍵又有π鍵C.已知二茂鐵【Fe(C5H5)2】熔點(diǎn)是173℃(在100℃時(shí)開始升華),沸點(diǎn)是249℃,不溶于水,易溶于苯等非極性溶劑。在二茂鐵結(jié)構(gòu)中,C5H5-與Fe2+之間是以離子鍵相結(jié)合D.在硅酸鹽中,SiO44-四面體通過共用頂角氧離子形成一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根如圖a,其中Si原子的雜化方式與b圖中S8單質(zhì)中S原子的雜化方式相同。
4、常溫常壓下,某金屬有機(jī)多孔材料(MOFA)對(duì)CO2具有超高的吸附能力,并能催化CO2與環(huán)氧丙烷的反應(yīng);其工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是。
A.物質(zhì)a分子中碳原子和氧原子均采取sp3雜化B.b的一氯代物有3種C.a生成b的反應(yīng)類型為取代反應(yīng),并有極性共價(jià)鍵形成D.該材料的吸附作用具有選擇性,利用此法可減少CO2的排放5、下列說法不正確的是()
①C2H6分子中既含極性鍵又含非極性鍵。
②若R2—和M+的電子層結(jié)構(gòu)相同;則原子序數(shù):R>M
③F2、Cl2、Br2、I2熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而升高。
④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均達(dá)到8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
⑤若X的質(zhì)子數(shù)為a,中子數(shù)為b,則原子可表示為abX
⑥由于氨和水分子之間能形成氫鍵,NH3分子極易溶于水。
⑦原子序數(shù)為34號(hào)的元素屬于長周期的副族元素A.②⑤⑦B.①③④⑤C.②④⑤⑥D(zhuǎn).③⑤⑥⑦6、《天工開物》記載:“凡火藥以硝石、硫磺為主,草木灰為輔而后火藥成聲”。其中涉及的主要反應(yīng)為:S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。下列說法正確的是()A.電負(fù)性N>OB.CO2分子中C原子為sp1雜化C.單質(zhì)硫?qū)儆诠矁r(jià)晶體D.KNO3中化學(xué)鍵只有σ鍵評(píng)卷人得分二、填空題(共8題,共16分)7、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。8、(1)以下列出的是一些原子的2p能級(jí)和3d能級(jí)中電子排布的情況,試判斷哪些違反了泡利原理___,哪些違反了洪特規(guī)則____。
(2)某元素的激發(fā)態(tài)(不穩(wěn)定狀態(tài))原子的電子排布式為1s22s22p63s13p33d2,則該元素基態(tài)原子的電子排布式為__________;其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是__________。
(3)將下列多電子原子的原子軌道按軌道能量由低到高順序排列。
①2s②3d③4s④3s⑤4p⑥3p
軌道能量由低到高排列順序是__________。9、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)_________。10、每個(gè)時(shí)代的發(fā)展都離不開化學(xué)材料。黃銅是人類最早使用的合金之一;主要由鋅和銅組成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)鋅原子的價(jià)電子排布式為___,屬于周期表___區(qū)元素。電子占據(jù)最高能層的電子云輪廓圖形狀為___。
(2)第一電離能I1(Zn)___I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
(3)向[Cu(H2O)4]2+溶液(天藍(lán)色)中加入過量氨水將生成更穩(wěn)定的[Cu(NH3)4]2+溶液(深藍(lán)色),原因是___;向深藍(lán)色溶液中逐滴加入稀鹽酸,觀察到的現(xiàn)象是___。11、(1)鐵在元素周期表中的位置為_____,基態(tài)鐵原子有個(gè)未成對(duì)電子_____,三價(jià)鐵離子的電子排布式為_____。
(2)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)_____,該能層具有的原子軌道數(shù)為_____;鋁元素的原子核外共有_____種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、_____種不同能級(jí)的電子。
(3)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_____形象化描述。在基態(tài)14C原子中,核外存在_____對(duì)自旋相反的電子。
(4)中國古代四大發(fā)明之一——黑火藥,它的爆炸反應(yīng)為:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑,除S外,上述元素的電負(fù)性從大到小依次為_____,第一電離能從大到小依次為_____。
(5)有以下物質(zhì):①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥CH4,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN(H—C≡N),⑩Ar,既有σ鍵又有π鍵的是______;含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是______;不存在化學(xué)鍵的是______。
(6)在BF3分子中,F(xiàn)—B—F的鍵角是______,硼原子的雜化軌道類型為______,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立體構(gòu)型為______。12、20世紀(jì)50年代科學(xué)家提出價(jià)層電子對(duì)互斥模型(簡稱VSEPR模型),用于預(yù)測(cè)簡單分子立體結(jié)構(gòu)。用價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)判斷下列分子或離子的空間構(gòu)型。分子或離子BeCl2H3O+ClO4-空間構(gòu)型_______________13、水是一種常見且重要的化學(xué)物質(zhì)。
(1)冰中水分子間的氫鍵可表示為_____(填選項(xiàng)字母)。
a.O—H—Ob.O—H?Oc.H—O—H
(2)水分子能微弱電離生成H3O+和OH-。
①與OH-互為等電子體的一種分子為_____(寫化學(xué)式;下同);
②與H2O互為等電子體的一種陰離子為_____。
(2)H3O+中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大的原因?yàn)開_____。
(3)氧與硫同主族,其中H2S比H2O更易分解的原因?yàn)開____。14、(1)可用作食鹽的抗結(jié)劑,高溫下會(huì)分解生成KCN、C、C等物質(zhì),上述物質(zhì)中涉及的幾種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_____;中,鐵原子不是采用雜化的理由是______。
(2)氣態(tài)為單分子時(shí),分子中S原子的雜化軌道類型為______,分子的立體構(gòu)型為______;的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖1所示,該結(jié)構(gòu)中鍵長有a、b兩類,b的鍵長大于a的鍵長的可能原因?yàn)開_____。
(3)已知:多原子分子中,若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道,則p電子可在多個(gè)原子間運(yùn)動(dòng),形成“離域鍵”或大鍵大鍵可用表示,其中m、n分別代表參與形成大鍵的電子數(shù)和原子個(gè)數(shù),如苯分子中大鍵表示為
①下列微粒中存在“離域鍵”的是______;
A.
②分子中大鍵可以表示為______;
(4)鐵、鉀兩種單質(zhì)的堆積方式剖面圖分別如圖2、圖3所示。鐵晶體中原子的空間利用率為______用含的式子表示評(píng)卷人得分三、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)15、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____________。16、現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài);F元素基態(tài)原子的M層全充滿;N層沒有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。
(1)A元素的第一電離能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能,A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號(hào)為_______。
(3)F元素位于元素周期表的_______區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為_______
(4)G元素可能的性質(zhì)_______。
A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料B.其電負(fù)性大于磷。
C.其原子半徑大于鍺D.其第一電離能小于硒。
(5)活潑性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。17、原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、R、W五種元素;其中X是周期表中原子半徑最小的元素,Y是形成化合物種類最多的元素,Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子,R單質(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)為29?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為________。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構(gòu)型相同,但立體構(gòu)型不同,ZX3的立體構(gòu)型為________,兩種化合物分子中化學(xué)鍵的鍵角較小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結(jié)構(gòu)相似的三種物質(zhì),三者的沸點(diǎn)由高到低的順序是________。
(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的單質(zhì)互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結(jié)構(gòu)式是________。
(5)W元素原子的價(jià)電子排布式為________。18、下表為長式周期表的一部分;其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請(qǐng)回答下列問題:
(1)表中⑨號(hào)屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見溶劑,其分子立體空間構(gòu)型為________。
(3)元素①和⑥形成的最簡單分子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:____________________。19、下表為長式周期表的一部分;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)卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共2分)20、飲用水中含有砷會(huì)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(cè)。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(jí)沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級(jí)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(shí)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(píng)卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共12分)21、氧是地殼中含量最多的元素。
(1)氧元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為____________。
(2)H2O分子內(nèi)的O—H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為________。的沸點(diǎn)比高,原因是__________。
(3)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下,加氫可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為__________,甲醇分子內(nèi)的O—C—H鍵角____________(填“大于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O—C—H鍵角。22、2016年,中科院以立方相的SrTiO3作為模型,合成了單一晶面的六面體SrTiO3和暴露不等同晶面的十八面體SrTiO3?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鈦元素基態(tài)原子的簡化電子排布式為___________。
(2)TiO的立體構(gòu)型是___________,中心原子的雜化方式是___________,與TiO互為等電子體的一種由主族元素構(gòu)成的分子為___________。(填分子式)
(3)向Ti4+的水溶液中加入雙氧水,得到產(chǎn)物[Ti(O2)(H2O)4]2+,則產(chǎn)物中含有的化學(xué)鍵類型有___________。
(4)熔融狀態(tài)的SrTiO3和CaTiO3均可導(dǎo)電,則熔點(diǎn):SrTiO___________CaTiO3(填“大于或“小于”或“等于”),原因是___________。
(5)單一晶面的六面體SrTiO3的立方晶胞中,每個(gè)Ti原子和周圍六個(gè)O原子形成規(guī)則八面體,Ti位于八面體的中心位置(如上圖),Sr原子則位于立方體八個(gè)頂點(diǎn)位置。則SrTiO3晶體中一個(gè)O周圍和它最近且距離相等的O有___________個(gè)。已知晶胞參數(shù)a=3.905nm,列式計(jì)算該晶胞的密度:___________g/cm3(只要求列算式,不必計(jì)算出數(shù)值,阿伏伽德羅常數(shù)設(shè)為NA)23、硅、鎵、鍺、硒等單質(zhì)及某些化合物(如砷化鎵)都是常用的半導(dǎo)體材料,廣泛用于光電應(yīng)用領(lǐng)域。具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物(通常用ABX3表示)作為一種新型半導(dǎo)體材料也備受關(guān)注,A是陽離子(CH3NHCs+等),B是二價(jià)金屬陽離子(Pb2+,Sn2+等);X是鹵離子。
(1)基態(tài)Se原子的核外電子排布式為______,其能量最高軌道的電子云形狀為______。
(2)鎵、鍺、砷、硒的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_____(用元素符號(hào)表示)。
(3)CH3NH中N原子的雜化方式為______,該離子與______分子互為等電子體;CH3NH中H—N—H鍵角比NH3中H—N—H鍵角______(填“大”或“小”),理由是______。
(4)鍺的一種氧化物的立方晶胞如圖所示:
其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),B為(1,1,0),則C原子坐標(biāo)參數(shù)為______,O的配位數(shù)為______,每個(gè)Ge原子周圍距離最近且相等的Ge原子有______個(gè)。已知Ge與O的最近距離為anm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則該晶體的密度ρ=______g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。24、鐵系元素是人體必需的微量元素,F(xiàn)e3+可以與KSCN溶液、苯酚等發(fā)生顯色作用。鎂元素也是人體所必需的陽離子元素之一,它能夠維持核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,對(duì)人體抵抗新冠病毒等病毒侵襲起著重要作用。(1)Fe3+的基態(tài)核外電子排布式為____________________。(2)與SCN?互為等電子體且為非極性分子的化學(xué)式為__________(任寫一種)。(3)普魯士藍(lán)俗稱鐵藍(lán),晶胞如圖甲所示(K+未畫出),平均每兩個(gè)晶胞立方體中含有一個(gè)K+,又知該晶體中鐵元素有+2價(jià)和+3價(jià)兩種,則Fe3+與Fe2+的個(gè)數(shù)比為_________。(4)血紅素鐵(圖乙)用作鐵強(qiáng)化劑,其吸收率比一般鐵劑高3倍,在圖乙中畫出Fe2+與N原子間的化學(xué)鍵(若是配位鍵,需要用箭頭加以表示)______________(5)鎂單質(zhì)晶體中原子的堆積模型如圖,它的堆積模型名稱為____________;晶胞是圖中的_________________(填a、b或c);配位數(shù)是__________________;緊鄰的四個(gè)鎂原子的中心連線構(gòu)成的正四面體幾何體的體積是2acm3,鎂單質(zhì)的密度為ρg·cm-3,已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,則鎂的摩爾質(zhì)量的計(jì)算式是________________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【詳解】
A.“軌道”2Px與3Py分別屬于第二電子層和第三電子層;不同電子層的電子具有不同的能量,所以二者的能量不同,故A錯(cuò)誤;
B.所有的p軌道均為紡錘形;所以“軌道”2Px與3Py均呈紡錘形,故B正確;
C.不同電子層上的電子;其自旋方向不一定相同,故C錯(cuò)誤;
D.在三維坐標(biāo)中;“軌道”2Px在x軸方向伸展,3Py在y軸方向伸展,則在空間的伸展方向不同,故D錯(cuò)誤;
故答案為B。2、D【分析】【分析】
A、配離子為[Fe(CN)5(NO)]2-,中心離子為Fe3+;
B、配體為CN-和NO,配位原子為C和N,都是單齒配體,配位數(shù)為6,中心原子的雜化方式不可能是sp3;
C;該物質(zhì)中沒有氫原子;沒有氫鍵,且氫鍵不是化學(xué)鍵;
D;NO配位原子為N;提供一對(duì)孤對(duì)電子與中心原子鐵的空軌道形成一個(gè)配位鍵(σ鍵);
【詳解】
A、配離子為[Fe(CN)5(NO)]2-,中心離子為Fe3+;故A錯(cuò)誤;
B、配體為CN-和NO,配位原子為C和N,都是單齒配體,配位數(shù)為6,配位數(shù)多于4,故中心原子的雜化方式不可能是sp3;故B錯(cuò)誤;
C、該物質(zhì)中沒有氫原子,沒有氫鍵,且氫鍵不是化學(xué)鍵,配合物中存在配位鍵,內(nèi)界和外界存在離子鍵:內(nèi)界CN-,NO存在極性鍵,內(nèi)界中配位鍵也屬于σ鍵,配位CN-中含有1根σ鍵;NO含有1根σ鍵,1mol配合物中σ鍵數(shù)目為6+1×5+1=12mol,故C錯(cuò)誤;
D;NO配位原子為N;提供一對(duì)孤對(duì)電子與中心原子鐵的空軌道形成一個(gè)配位鍵(σ鍵),故D正確;
故選D。
【點(diǎn)睛】
本題考查配合物基本知識(shí)概念,解題關(guān)鍵:明確配位,配位數(shù),內(nèi)界,外界的相關(guān)性質(zhì)。難點(diǎn)是B選項(xiàng),要明確sp3雜化軌道有4個(gè),不可能通過sp3雜貨軌道形成該配合物。3、D【分析】【詳解】
A.BF3:立體形狀平面三角形,鍵角120CH4:立體形狀正四面體形,鍵角10928′;H2O:立體呈角形(V),形鍵角105NH3:立體形狀三角錐形,鍵角107所以鍵角:BF3>CH4>NH3>H2O;故A錯(cuò)誤;
B.CO2既有σ鍵又有π鍵;H-O-Cl只有σ鍵;H-CHO既有σ鍵又有π鍵;故B錯(cuò)誤;
C.在二茂鐵結(jié)構(gòu)中,不存在C5H5-與Fe2+,碳原子含有孤對(duì)電子,鐵含有空軌道,所以碳原子和鐵原子之間形成配位鍵,故C錯(cuò)誤;
D.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;S8單質(zhì)中S原子有兩個(gè)孤對(duì)電子和兩個(gè)共價(jià)鍵,雜化方式也為sp3;故D正確。
所以D選項(xiàng)是正確的。4、C【分析】【詳解】
A.a(chǎn)分子中C、O原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)都是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C、O原子雜化類型為sp3雜化;故A正確;
B.b中含有3種氫原子,有幾種氫原子,其一氯代物就有幾種,所以b的一氯代物有3種;故B正確;
C.a(chǎn)和二氧化碳發(fā)生加成反應(yīng)生成b,則a生成b的反應(yīng)為加成反應(yīng);故C錯(cuò)誤;
D.a(chǎn)和二氧化碳反應(yīng)生成b,所以利用此法可減少CO2的排放;故D正確;
故選:C。5、A【分析】【詳解】
①C2H6分子中碳元素和碳元素之間形成非極性共價(jià)鍵;碳元素和氫元素之間形成極性共價(jià)鍵,故①正確;
②R2-和M+的電子層結(jié)構(gòu)相同,則離子的核外電子數(shù)相等,且M處于R相鄰的下一周期;所以原子序數(shù):M>R;故②錯(cuò)誤;
③F2、Cl2、Br2、I2是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子;熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而升高,故③正確;
④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均達(dá)到8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu);故④正確;
⑤若X的質(zhì)子數(shù)為a,中子數(shù)為b,則原子可表示為故⑤錯(cuò)誤;
⑥由于氨和水分子之間能形成氫鍵,使得NH3溶解度大;故⑥正確;
⑦原子序數(shù)為34號(hào)的元素為Se;屬于長周期的主族元素,不是副族元素,故⑦錯(cuò)誤;
②⑤⑦錯(cuò)誤,答案選A。
【點(diǎn)睛】
同種原子之間形成的是非極性共價(jià)鍵,不同種原子之間形成極性共價(jià)鍵。6、B【分析】【分析】
【詳解】
A.元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,非金屬性O(shè)>N,則電負(fù)性O(shè)>N;故A錯(cuò)誤;
B.CO2分子的空間構(gòu)型為直線形;分子中C原子為sp雜化,故B正確;
C.單質(zhì)硫?qū)儆谌鄯悬c(diǎn)低的分子晶體;故C錯(cuò)誤;
D.KNO3為離子化合物;含有離子鍵和共價(jià)鍵,故D錯(cuò)誤;
故選B。二、填空題(共8題,共16分)7、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)④.⑤.520⑥.498⑦.29088、略
【分析】【詳解】
(1)在一個(gè)原子軌道里;最多只能容納2個(gè)電子,而且它們的自旋狀態(tài)相反,稱為泡利不相容原理,所以違反泡利不相容原理的有③;當(dāng)電子排布在同一個(gè)能級(jí)的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是單獨(dú)優(yōu)先占據(jù)一個(gè)軌道,而且自旋狀態(tài)相同,稱為洪特規(guī)則,所以違反洪特規(guī)則的有②④⑥;
(2)根據(jù)激發(fā)態(tài)原子核外電子排布式知該元素核外有16個(gè)電子,為S元素;根據(jù)能量最低原理,其基態(tài)原子核外電子排是1s22s22p63s23p4;S元素最外層有6個(gè)電子,所以最高價(jià)是+6價(jià),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是H2SO4;
(3)相同電子層上原子軌道能量的高低:ns<np<nd;形狀相同的原子軌道能量的高低:1s<2s<3s<4s,多電子原子的原子軌道按軌道能量由低到高順序是①④⑥③②⑤?!窘馕觥竣?③②.②④⑥③.1s22s22p63s23p4④.H2SO4⑤.①④⑥③②⑤9、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+2HCl10、略
【分析】【分析】
(1)鋅的原子序數(shù)為30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,價(jià)電子排布式為3d104s2;
(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級(jí)處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2;4s能級(jí)處于全充滿狀態(tài);
(3)向天藍(lán)色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入過量氨水生成更穩(wěn)定的深藍(lán)色[Cu(NH3)4]2+溶液,說明配位能力NH3分子大于H2O分子;向深藍(lán)色溶液中逐滴加入稀鹽酸;鹽酸先與銅氨絡(luò)離子反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,鹽酸過量,氫氧化銅沉淀溶解生成氯化銅。
【詳解】
(1)鋅的原子序數(shù)為30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,價(jià)電子排布式為3d104s2,屬于周期表ds區(qū)元素,電子占據(jù)最高能層的電子位于為4s軌道,s電子云輪廓圖形狀為球形,故答案為:3d104s2;ds;球形;
(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級(jí)處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2;4s能級(jí)處于全充滿狀態(tài),Zn原子更不易失去1個(gè)電子,所以Zn原子的第一電離能較大,故答案為:大于;
(3)向天藍(lán)色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入過量氨水生成更穩(wěn)定的深藍(lán)色[Cu(NH3)4]2+溶液,說明配位能力NH3分子大于H2O分子,這是因?yàn)镹原子的電負(fù)性小于氧原子,提供孤電子對(duì)能力強(qiáng),形成的配位鍵更加穩(wěn)定;[Cu(NH3)4]2+在溶液中存在如下絡(luò)合平衡[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3;加入鹽酸,氨分子與氫離子反應(yīng),濃度減小,平衡向右移動(dòng),銅離子與溶液中氫氧根結(jié)合生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,當(dāng)鹽酸過量時(shí),氫氧化銅沉淀溶于鹽酸生成氯化銅,溶液呈天藍(lán)色,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{(lán)色,故答案為:N原子的電負(fù)性小于氧原子,提供孤電子對(duì)能力強(qiáng),形成的配位鍵更加穩(wěn)定;先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{(lán)色。
【點(diǎn)睛】
Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級(jí)處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2,4s能級(jí)處于全充滿狀態(tài),Zn原子更不易失去1個(gè)電子是分析難點(diǎn)?!窘馕觥竣?3d104s2②.ds③.球形④.大于⑤.N原子的電負(fù)性小于氧原子,提供孤電子對(duì)能力強(qiáng),形成的配位鍵更加穩(wěn)定⑥.先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{(lán)色11、略
【分析】【詳解】
(1)鐵為26號(hào)元素,位于元素周期表的第4周期Ⅷ族;基態(tài)鐵原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,有4個(gè)未成對(duì)電子;鐵原子失去4s兩個(gè)電子和3d一個(gè)電子形成鐵離子,所以鐵離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5;
(2)原子中;離原子核越遠(yuǎn)的電子層其能量越高,所以Si原子中M電子層能量最高;該原子中含有3個(gè)s軌道;6個(gè)p軌道,所以一共有9個(gè)軌道;鋁元素原子的核外共有13個(gè)電子,其每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不相同,故共有13種,有1s、2s、2p、3s、3p共5個(gè)能級(jí);
(3)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用電子云形象化描述;基態(tài)14C原子的核外電子排布為1s22s22p2;1s;2s為成對(duì)電子,自旋方向相反,2p能級(jí)為單電子,自旋方向相同,核外存在2對(duì)自旋相反的電子;
(4)同周期元素從左到右電負(fù)性增強(qiáng),金屬性越強(qiáng)的元素電負(fù)性越小,故O>N>C>K;同周期元素第一電離能從左到右呈增大趨勢(shì),由于N的核外2p軌道排3個(gè)電子,半充滿,較穩(wěn)定,比相鄰元素的第一電離能都高,所以第一電離能從大到小依次為N>O>C>K;
(5)含雙鍵和三鍵的分子既有σ鍵又有π鍵;為④⑤⑨;含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的物質(zhì)只有氫氣,即⑦;稀有氣體不含化學(xué)鍵,即⑩;
(6)BF3分子的中心原子B原子上含有3個(gè)σ鍵,中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=(3-3×1)=0,雜化軌道數(shù)目為3,BF3分子的中心原子B原子采取sp2雜化,中心原子上沒有孤對(duì)電子,所以其空間構(gòu)型就是平面三角形,鍵角是120°;BF4-中B原子的價(jià)層電子對(duì)=4+(3+1-1×4)=4;該離子中不含孤電子對(duì),為正四面體結(jié)構(gòu)。
【點(diǎn)睛】
電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由能層、能級(jí)、原子軌道和電子的自旋狀態(tài)共同決定,沒有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子存在,所以核外有幾個(gè)電子,就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子;非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越強(qiáng),第一電離能同周期元素從左到右增強(qiáng)趨勢(shì),但是ⅡA族ⅤA族元素比相鄰元素都高?!窘馕觥竣?第4周期Ⅷ族②.4③.1s22s22p63s23p63d5④.M⑤.9⑥.13⑦.5⑧.電子云⑨.2⑩.O>N>C>K?.N>O>C>K?.④⑤⑨?.⑦?.⑩?.120°?.sp2?.正四面體形12、略
【分析】【詳解】
(1)BeCl2中中心原子Be原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是(2-1×2)÷2=0,中心原子相結(jié)合的原子+中心原子最外層未參與成鍵的電子對(duì)=2+0=2,即Pb原子是sp雜化;所以是直線形結(jié)構(gòu);
(2)H3O+中中心原子O原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是(6-1-1×3)÷2=1,中心原子相結(jié)合的原子+中心原子最外層未參與成鍵的電子對(duì)=3+1=4,即O原子是sp3雜化;所以是三角錐形結(jié)構(gòu);
(3)ClO4-中中心原子Cl原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是(7+1-2×4)÷2=0,中心原子相結(jié)合的原子+中心原子最外層未參與成鍵的電子對(duì)=4+0=4,即Cl原子是sp3雜化;所以是正四面體形結(jié)構(gòu);
故答案為:直線形;三角錐形;正四面體形。
【點(diǎn)睛】
本題主要考查了價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子的結(jié)構(gòu),解題關(guān)鍵:掌握價(jià)層電子對(duì)互斥模型(簡稱VSEPR模型)用于預(yù)測(cè)簡單分子立體結(jié)構(gòu)的方法,計(jì)算中心原子相結(jié)合的原子,中心原子最外層未參與成鍵的電子對(duì)(稱為孤對(duì)電子),是解題的兩個(gè)關(guān)鍵?!窘馕觥竣?直線形②.三角錐形③.正四面體形13、略
【分析】【詳解】
(1)氫鍵可用X-H?Y表示。式中X和Y代表F,O,N等電負(fù)性大而原子半徑較小的非金屬原子,冰中水分子間的氫鍵可表示為O—H?O;
(2)①一個(gè)OH-含有10個(gè)電子,與OH-互為等電子體的一種分子為HF;
②1個(gè)水分子含有10個(gè)電子,等電子體的一種陰離子為NH
(2)H3O+中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大的原因?yàn)镠2O中O原子有2對(duì)孤對(duì)電子,H3O+中O原子只有1對(duì)孤對(duì)電子,H3O+的孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子的排斥力較??;
(3)氧與硫同主族,硫的非金屬性弱于氧,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2S<H2O,故硫化氫更易分解。【解析】bHFNHH2O中O原子有2對(duì)孤對(duì)電子,H3O+中O原子只有1對(duì)孤對(duì)電子,H3O+的孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子的排斥力較小硫的非金屬性弱于氧,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2S<H2O14、略
【分析】【分析】
(1)第一電離能實(shí)際上就是失電子的難易程度;電離能越小則代表失電子越容易,則還原性越強(qiáng),因此可以從氧化還原性的強(qiáng)弱來考慮;
(2)鍵長與鍵能呈負(fù)相關(guān),即鍵越長則能量越低,越容易斷裂;對(duì)于穩(wěn)定性而言是三鍵>雙鍵>單鍵,則鍵長是單鍵>雙鍵>三鍵;
(3)題干中已經(jīng)告知我們大鍵的形成條件;因此我們只要從這些微粒的分子結(jié)構(gòu)來判斷存不存在相互平行的p軌道即可;
(4)利用率即“原子的體積占整個(gè)晶胞體積的百分比”;分別算出二者的體積再構(gòu)造分式即可。
【詳解】
一般金屬性越強(qiáng)則第一電離能越小,同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì),IIA族、VA族為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素的,故第一電離能:與形成6個(gè)配位鍵,配位數(shù)為6,雜化無法形成6個(gè)空軌道;
分子中S原子形成2個(gè)鍵,孤電子對(duì)數(shù)為價(jià)層電子對(duì)數(shù)故分子中S原子的雜化軌道類型為雜化;分子的立體構(gòu)型為V形;連接2個(gè)S原子的氧原子與S原子之間形成單鍵,連接1個(gè)S原子的氧原子與S之間形成雙鍵,單鍵之間作用力比雙鍵弱,單鍵的鍵長較長;
形成離域鍵的條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道“,硫酸根離子是正四面體結(jié)構(gòu),原子不處于同一平面內(nèi),硫化氫中H原子和S原子沒有平行的p軌道,為V形結(jié)構(gòu),為平面三角形,有相互平行的p軌道,可以形成離域鍵;
故答案為AD;
為直形型結(jié)構(gòu),有相互平行的p軌道,分子中大鍵可以表示為:
鐵的晶體為面心立方最密堆積,令Fe原子的半徑為rcm,則晶胞的棱長為晶胞體積晶胞中Fe原子數(shù)目晶胞中Fe原子總體積晶胞中原子的空間利用率【解析】中配位數(shù)為6V形形成b鍵的氧原子與兩個(gè)S原子結(jié)合,原子之間形成單鍵,作用力較小三、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)15、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)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),化合物AC2為一種常見的溫室氣體,則A為C,C為O,B為N,D為Mg。B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24,E為Cr。
【詳解】
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同即最外層電子數(shù)只有一個(gè),還有K、Cu;故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;
(2)同周期從左到右電離能有增大趨勢(shì);但第IIA族元素電離能大于第IIIA族元素電離能,第VA族元素電離能大于第VIA族元素電離能,因此A;B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N;故答案為:C<O<N;
(3)化合物AC2為CO2,其電子式故答案為:
(4)Mg的單質(zhì)在CO2中點(diǎn)燃可生成碳和一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學(xué)反應(yīng)方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據(jù)CO與N2互為等電子體,一種由N、O組成的化合物與CO2互為等電子體,其化學(xué)式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),NHO3被還原到最低價(jià)即NH4NO3,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O16、略
【分析】【分析】
A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1,則n=2,故A為N元素;C元素為最活潑的非金屬元素,則C為F元素;B原子序數(shù)介于氮、氟之間,故B為O元素;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的最外層電子數(shù)為2,故D為Mg元素;E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則原子序數(shù)為26,為Fe元素;F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質(zhì)穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能大于O元素;同一周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng),故元素的電負(fù)性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號(hào)為Fe3+;
(3)F為Cu,位于周期表ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G為As元素;與Si位于周期表對(duì)角線位置,則其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負(fù)性依次減??;則電負(fù)性:As<P,B錯(cuò)誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減?。籄s與Ge元素同一周期,位于Ge的右側(cè),則其原子半徑小于鍺,C錯(cuò)誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故其第一電離能大于硒元素的,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去,故Mg元素第一電離能大于Al元素的第一電離能,即I1(Mg)>I1(Al)?!窘馕觥浚綨<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去17、略
【分析】【分析】
原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、W四種元素;其中X是周期表中半徑最小的元素,則X是H元素;Y是形成化合物種類最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子,則Z是N元素;R單質(zhì)占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數(shù)為29,則W是Cu元素;再結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì),所以采取sp2雜化;一個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數(shù)目為5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型為正四面體形;但氨氣中的中心原子上含有1對(duì)孤對(duì)電子,所以其實(shí)際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更??;
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)最高;H2Se相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點(diǎn)比H2S高,三者的沸點(diǎn)由高到低的順序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體,CO2和N2O互為等電子體,所以元素C的這種氧化物CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O;
(5)銅是29號(hào)元素,其原子核外有29個(gè)電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價(jià)電子排布式為3d104s1。【解析】sp25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s118、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(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),故答案:正四面體結(jié)構(gòu);
(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(fù)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(gòu),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(fù)性逐漸減小,則鈹元素的電負(fù)性大于鎂元素的電負(fù)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(jià)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(yīng),所以鋅也能與NaOH溶液反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)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(gòu)極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O19、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(jià)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(gè)δ鍵、沒有孤電子對(duì),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(shì),能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空時(shí)體系能量最低,原子較穩(wěn)定,因此價(jià)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(jià)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液為稀硝酸,與Mg單質(zhì)反應(yīng),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(yīng)的方程式為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球?yàn)檠踉?,所以一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.離子晶體④.>⑤.三角錐形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2四、工業(yè)流程題(共1題,共2分)20、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(hào)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(jià)化合物,砷原子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)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(jià)氧化物對(duì)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(jià)氧化物對(duì)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(cuò)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(jí)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(cuò)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(dòng),一級(jí)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(jià)升高15價(jià),一個(gè)O2降低4價(jià),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(shì)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(shí),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(dòng),使一級(jí)沉砷更完
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