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文档简介

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年外研版选修3化学上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、下列各原子或离子的电子排布式错误的是A.Na:1s22s22p63s1B.F:1s22s22p5C.N3−:1s22s22p6D.O2−:1s22s22p42、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是()A.原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云B.量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道C.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动D.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着电子层数的增加,p能级原子轨道也在增多3、已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ/mol。根据下表所列数据判断错误的是。元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600

A.元素X的常见化合价是+1价B.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl2C.元素Y是ⅢA族的元素D.若元素Y处于第3周期,它的氧化物为两性氧化物4、下列化合物的分子中一定既含σ键又含π键的是A.HClOB.CO2C.C2H5OHD.H2O25、下列对实验事实的理论解释正确的是()。选项实验事实理论解释A酸性:HC1O<H2CO3非金属:C>C1BNH3溶于水形成的溶液能导电NH3是电解质C氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p能级半充满DH2O的沸点高于H2SHO的键能大于HS的键能

A.AB.BC.CD.D6、以下属于共价分子的单质是A.氩气B.金刚石C.重氢气D.水7、KO2的晶体结构和NaCl相似,KO2可以看作是Na+的位置用K+代替,Cl-的位置用O2-代替,则关于KO2晶体结构的描述正确的是()

A.如图一个超氧化钾小晶胞中含有4个KO2B.和K+距离相同且最近的O2-构成的多面体是正六面体C.和K+距离相同且最近的K+有8个D.和K+距离相同且最近的O2-共有8个评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)8、〔化学—选修3:物质结构与性质〕

早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al;Cu、Fe元素组成。回答下列问题:

(1)准晶是一种无平移周期序;但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_____________方法区分晶体;准晶体和非晶体。

(2)基态铁原子有________个未成对电子;三价铁离子的电子排布式为:___________可用硫氰化钾检验三价铁离子,形成配合物的颜色为_____________

(3)新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸;而自身还原成氧化亚铜,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_________;一摩尔乙醛分子中含有的σ键的数目为:______________。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是:_______________________。氧化亚铜为半导体材料,在其立方晶胞内部有四个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有_____________个铜原子。

(4)铝单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为____________。列式表示铝单质的密度_______________g·cm-3(不必计算出结果)9、下表给出了14种元素的电负性:

运用元素周期律知识完成下列各题。

(1)同一周期中,从左到右,主族元素的电负性________;同一主族中,从上到下,元素的电负性________。所以主族元素的电负性随原子序数递增呈____________变化。

(2)短周期元素中,电负性最大的元素与氢元素形成的化合物属于________化合物,用电子式表示该化合物的形成过程__________________________。

(3)已知:两成键元素间的电负性差值大于1.7时,通常形成离子键,两成键元素间的电负性差值小于1.7时,通常形成共价键。则Mg3N2、BeCl2、AlCl3、SiC中为离子化合物的是________,为共价化合物的是________。10、如图为元素周期表中部分元素某种性质值随原子序数变化的关系。

(1)短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素是______填元素符号

(2)同周期,随着原子序数的增大,X值变化趋势为______再结合同主族不同元素的X值变化的特点,体现了元素性质的______变化规律。

(3)X值较小的元素集中在元素周期表的______填序号

A.左下角右上角分界线附近。

(4)下列关于元素此性质的说法中正确的是______填序号

A.X值可反映元素最高正化合价的变化规律。

B.X值可反映原子在分子中吸引电子的能力。

C.X值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱。

(5)SiHCl3与水发生的化学反应可认为是广义的水解反应,根据图中数据,该反应的化学方程式为______11、世界上最早发现并使用锌的是中国;明朝末年《天工开物》一书中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。回答下列问题:

(1)基态Zn原子的核外电子所占据的最高能层符号为___。

(2)硫酸锌溶于过量的氨水可形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。

①[Zn(NH3)4]SO4中阴离子的空间构型为_______。

②中,中心原子的轨道杂化类型为________。

③写出一种与互为等电子体的分子的化学式:________。

④NH3极易溶于水,除因为它们都是极性分子外,还因为________12、如图表示两种晶体的微观结构:

试回答下列有关问题:

(1)高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价。图I为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则晶体中,与每个K+距离最近的K+有_________个,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为_________;

(2)正硼酸(H3BO3)是一种片层结构的白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图II)。下列有关说法正确的有_________。

①正硼酸晶体属于原子晶体。

②H3BO3分子的稳定性与氢键有关。

③在H3BO3分子中各原子未能都满足8e-稳定结构。

④含1molH3BO3的晶体中有3mol氢键。

⑤含1molH3BO3的晶体中有3mol极性共价键。

⑥晶体中每个B与相邻的3个O共平面13、氯化汞(HgCl2)可用于木材和解剖标本的保存、皮革鞣制和钢铁镂蚀,是分析化学的重要试剂,还可做消毒剂和防腐剂。HgCl2在水中稍有水解:HgCl2+H2OHg(OH)Cl+HCl

(1)为了抑制上述反应中HgCl2的水解,可以采取的措施是_________。(选填编号)

a.加水稀释b.增加HCl的浓度c.及时移走产物d.降温。

(2)HgCl2与稀氨水反应则生成难溶解的氨基氯化汞,化学方程式为HgCl2+2NH3→Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,上述反应的短周期元素中,非金属性最强元素原子的最外层轨道排布式为__________,该原子核外电子云有_________种不同的伸展方向。

(3)已知PCl3与NH3分子结构相似,PCl3的电子式是_______________;PCl3与NH3的沸点比较,______高,其原因是_______________________。

(4)氮的一种氢化物HN3可用于有机合成,其酸性与醋酸相似,若HN3与氨水混合,此反应的化学方程式是_______________________。

(5)若将0.4mol/LNH4Cl与0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后,PH=10,下列关系正确的是______

A.c(NH4+)>c(OH-)>c(Na+)>c(NH3•H2O)>c(H+)

B.c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(NH3•H2O)>c(H+)

C.c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(NH3•H2O)

D.c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3•H2O)>c(OH-)>c(H+)评卷人得分三、实验题(共1题,共2分)14、现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来_____________________________。评卷人得分四、结构与性质(共4题,共8分)15、1915年诺贝尔物理学奖授予HenryBragg和LawrenceBragg;以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献.

(1)科学家通过X射线探明;NaCl;KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如下表:

4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是__.

(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键;又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示.

①写出基态Cu原子的核外电子排布式__;金属铜采用下列__(填字母代号)堆积方式.

②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)__.

③水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响__.

④SO42﹣的空间构型是________.16、钕铁硼磁铁是目前为止具有最强磁力的永久磁铁。生产钕铁硼磁铁的主要原材料有稀土金属钕;高纯铁、铝、硼等。回答下列问题:

(1)钕(Nd)为60号元素,在周期表中位于第_________周期。基态硼原子中占据最高能级的电子,电子云轮廓图形状为_______。铁离子的电子排布式__________________

(2)实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6;其分子的球棍模型如下图所示:

①分子中A1原子采取____杂化。Al2Cl6属于____分子(填“极性”或“非极性”)。

②AlCl3与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],[A1(OH)4]-中存在的化学键有_________(填选项字母)。

A.离子键B.共价键C.配位键D.金属键E.氢键。

(3)工业上可用电解熔融的FeO、Fe2O3冶炼高纯铁。基态Fe2+的价电子排布图(轨道表达式)为______________;用物质结构知识说明Fe2+容易被氧化成Fe3+的原因:________________________。

(4)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_____。

(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm—3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_________;Fe2+与O2—的最短核间距为_____________pm。17、我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”、“中国紫”,近年来,人们对这些颜料的成分进行了研究,发现其成分主要为BaCuSi4O10、BaCuSi2O6。

(1)“中国蓝”、“中国紫”中均有Cun+离子,n=___________,基态时该阳离子的价电子排布式为___________。

(2)“中国蓝”的发色中心是以Cun+为中心离子的配位化合物,其中提供孤对电子的是____元素。

(3)已知Cu、Zn的第二电离能分别为1957.9kJ·mol-1、1733.3kJ·mol-1,前者高于后者的原因是________________________________________。

(4)铜常用作有机反应的催化剂。例如,2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。乙醛分子中碳原子的杂化轨道类型是___________;乙醛分子中σ键与π键的个数比为___________。

(5)铜的晶胞如图所示。铜银合金是优质的金属材料;其晶胞与铜晶胞类似,银位于顶点,铜位于面心。

①该铜银合金的化学式是___________________。

②已知:该铜银晶胞参数为acm,晶体密度为ρg·cm-3。

则阿伏加德罗常数(NA)为_______mol-1(用代数式表示;下同)。

③若Ag、Cu原子半径分别为bcm、ccm,则该晶胞中原子空间利用率φ为___________。(提示:晶胞中原子空间利用率=×100%)18、水杨酸配合物在医药;农业等方面有重要的用途;一种水杨酸铜配合物(E)的合成如下:

回答下列问题:

(1)同周期第一电离能比氧大的元素有_______种。

(2)圈出如图醋酸酐分子中采取sp3杂化的原子_______。

(3)邻甲基苯酚(A)在热水中的溶解度比冷水显著增大的主要原因是:_______。

(4)Cu(NO3)2中的化学键,除了σ键外,还存在_______。

(5)配离子中,Cu2+的配位数为_______,价电子的电子排布式为_______。

(6)写出反应③的离子方程式:_______。评卷人得分五、工业流程题(共1题,共9分)19、饮用水中含有砷会导致砷中毒,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:

已知:①As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq);

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

(1)砷在元素周期表中的位置为_______;AsH3的电子式为______;

(2)下列说法正确的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半径:S>P>As

c.第一电离能:S

(3)沉淀X为__________(填化学式);

(4)“一级沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为__________;

(6)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3,同时生成导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为______________。评卷人得分六、原理综合题(共1题,共10分)20、铁单质及化合物与我们的生产;生活紧密相关。

(1)Fe3+的基态核外价电子排布式为______,应用原子结构比较Fe与同周期的Mn第三电离能(I3)的大小:I3(Mn)_______I3(Fe)(填>、<、=)。理由是_______。

(2)Fe、Fe2+、Fe3+可以与CO、SCN-、CN-、H2NCONH2(尿素)等多种配体形成很多的配合物。

①配合物Fe(CO)5的熔点-20℃,沸点103℃,可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示:

下列关于Fe(CO)5说法不正确的是________。

A.Fe(CO)5是分子晶体。

B.Fe(CO)5中Fe原子的配体与C22-互为等电子体。

C.Fe(CO)5中σ键与π键之比为1:1

D.Fe(CO)5=Fe+5CO反应中没有新化学键生成。

②CN-的电子式为__________。

③H2NCONH2(尿素)中N、C原子的杂化方式分别为__________、__________;

组成尿素的4种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________,1molH2NCONH2(尿素)分子中含有σ键的数目为__________。

(3)NaCl和MgO都属于离子化合物,NaCl的熔点为801.3C,MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是________。

(4)FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置的Fe或者b位置的Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy,FexNy转化为两种Cu的替代型产物的能量变化如图2所示,其中相对不稳定的Cu替代型产物的化学式为__________。

参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】

A.Na核外电子有11个,其电子排布式为1s22s22p63s1;故A正确;

B.F核外电子有9个,其电子排布式为1s22s22p5;故B正确;

C.N3−核外电子有10个,其电子排布式为1s22s22p6;故C正确;

D.O2−核外电子有10个,其电子排布式为1s22s22p6;故D错误。

综上所述,答案为D。2、B【分析】【详解】

A.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述;故A错误;

B.量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道;故B正确;

C.s能级的原子轨道呈球形;处在该轨道上的电子不只在球壳内运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小,故C错误;

D.任何能层的p能级都有3个原子轨道,与能层的大小无关,故D错误;答案为B。3、B【分析】【分析】

从电离能的数据看;X元素的第二电离能是第一电离能的9倍多,所以X易失去1个电子,显+1价;Y的第四电离能比第三电离能大四倍多,所以Y易失去3个电子,显+3价。

【详解】

A.由分析知;元素X的常见化合价是+1价,A正确;

B.元素X显+1价;与氯形成化合物时,化学式可能是XCl,B错误;

C.从电离能的数据比较中可以看出;元素Y易失去3个电子,是ⅢA族元素,C正确;

D.若元素Y处于第3周期,则为铝,它的氧化物Al2O3为两性氧化物;D正确;

故选B。4、B【分析】【详解】

分析:一般来说;单键只含有σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键和2个π键,结合对应物质的结构解答该题。

详解:A.HClO只含有单键;不含有π键,A错误;

B.二氧化碳中含有C=C键;既含σ键又含π键,B正确;

C.C2H5OH分子中含有单键;不含有π键,C错误;

D.双氧水结构式为H-O-O-H;只含有σ键,D错误。

答案选B。5、C【分析】【详解】

A.元素的非金属性越强;最高价氧化物对应水化物的酸性越强,次氯酸中氯元素的化合价为+1,不是最高价氧化物对应水化物,不能用于比较碳元素和氯元素的非金属性强弱,故A错误;

B.氨气不能电离;属于非电解质,故B错误;

C.氮原子的2p能级为半充满稳定状态;则氮原子的第一电离能大于氧原子,故C正确;

D.水分子间能形成氢键;而硫化氢分子间不能形成氢键,水的的沸点高于硫化氢,故D错误;

故选C。6、C【分析】【分析】

【详解】

A.氩气为单原子气体单质;故A不符合题意;

B.金刚石为原子晶体;不存在分子,故B不符合题意;

C.重氢气是由两个重氢原子通过共价键构成的双原子分子气体;属于单质,故C符合题意;

D.水是化合物;故D不符合题意;

故选C。7、A【分析】【分析】

根据题意及观察晶体结构可知,一个超氧化钾小晶胞是一个立方体,每个离子周围有6个离它最近的异号离子;K+占据晶胞的8个顶点和6个面心,每个晶胞占有K+数为:8×+6×=4;O2-占据晶胞的12条棱心和体心,每个晶胞占有O2-数为:12×+1=4。可在此基础上对各选项作出判断。

【详解】

A.根据分析,图中一个超氧化钾小晶胞中含有4个K+和4个O2-,所以一个超氧化钾小晶胞中含有4个KO2;A选项正确;

B.和K+距离相同且最近的O2-有6个:上;下、左、右、前、后各1个;构成的多面体是正八面体,B选项错误;

C.根据晶胞的含义,观察晶胞结构可知,K+距离相同且最近的K+有12个;C选项错误;

D.由B选项可知,和K+距离相同且最近的O2-共有6个;D选项错误;

答案选A。二、填空题(共6题,共12分)8、略

【分析】【详解】

试题分析:(1)从外观无法区分三者;但用X光照射挥发现:晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间,因此通过有无衍射现象即可确定;

(2)26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p43d64s2,基态Fe原子核外处在能量最高的能级为3d,排布了6个电子,有6种不同的运动状态,可知在3d上存在4个未成对电子,失去电子变为铁离子时,三价铁离子的电子排布式为1s22s22p63s23p43d5;可用硫氰化钾检验三价铁离子,形成配合物的颜色为血红色;

(3)乙醛中甲基上的C形成4条σ键,无孤电子对,因此采取sp3杂化类型,醛基中的C形成3条σ键和1条π键,无孤电子对,采取sp2杂化类型;1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键,则1mol乙醛含有6molσ键,即6NA个σ键;乙酸分子间可形成氢键,乙醛不能形成氢键,所以乙酸的沸点高于乙醛;该晶胞中O原子数为4×1+6×1/2+8×1/8=8,由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍;即为16个;

(4)在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上;面心占1/2

,通过一个顶点可形成8个晶胞,因此该晶胞中铝原子的配位数为8×3×1/2=12;一个晶胞中Al原子数为8×1/8+6×1/2=4,因此Al的密度ρ=m/V=

考点:考查晶体的性质、原子核外电子排布规律、共价键类型、氢键、杂化类型、配位数及密度的计算【解析】X射线衍射4个1s22s22p63s23p43d5血红色sp3、sp26NA乙酸的分子间存在氢键,增加了分子之间的相互作用16129、略

【分析】【分析】

根据表格电负性大小关系得出同一周期;同一主族的电负性变化规律;短周期元素中,电负性最大的元素为F根据电负性差值来判断离子化合物还是共价化合物。

【详解】

(1)同一周期中;从左到右,主族元素的电负性逐渐增大;同一主族中,从上到下,元素的电负性逐渐减小。所以主族元素的电负性随原子序数递增呈周期性变化;故答案为:逐渐增大;逐渐减小;周期性。

(2)短周期元素中,电负性最大的元素为F,与氢元素形成的化合物(HF)属于共价化合物,用电子式表示该化合物的形成过程+故答案为:共价;+

(3)Mg3N2:两者电负性之差3.0-1.2=1.8>1.7,是离子化合物;BeCl2:两者电负性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共价化合物;AlCl3:两者电负性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共价化合物;SiC:两者电负性之差2.5-1.8=0.7<1.7,是共价化合物;因此为离子化合物的是Mg3N2,为共价化合物的是BeCl2、AlCl3、SiC;故答案为:Mg3N2;BeCl2、AlCl3;SiC。

【点睛】

根据电负性的大小差值判断化合物类型。【解析】逐渐增大逐渐减小周期性共价+Mg3N2BeCl2、AlCl3、SiC10、略

【分析】【分析】

(1)p能级最多容纳6个电子;s能级最多容纳2个电子,结合原子核外电子排布规律分析;

(2)根据图示曲线变化分析同主族;同周期X的变化规律;

(3)根据图示可知;周期表中X较小的元素集中在左下角;

(4)此变化规律可以判断两元素的金属性或非金属性强弱;

(5)结合图示中X值判断各元素化合价;然后分析反应产物并写出化学方程式。

【详解】

(1)p能级最多容纳6个电子,s能级最多容纳2个电子,则短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素的核外电子排布式为分别为O;Mg元素;

故答案为:O;Mg;

(2)根据图示可知;同周期随着原子序数的增大,X值逐渐增大,同主族从上至下,对应的X值减小,体现了元素性质的周期性变化规律;

故答案为:逐渐增大;周期性;

(3)同周期;X值左边小,同一主族,X值下边小,所以周期表中X较小的元素集中在左下角,故A正确;

故答案为:A;

(4)A;X值可代表电负性;无法根据X值判断元素最高正化合价,故A错误;

B;X值可代表电负性;X值越大非金属性越强,能够反映原子在分子中吸引电子的能力,故B正确;

C;X值越大金属性越弱、非金属性越强;X值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱,故C正确;

故答案为:BC;

(5)X值可代表电负性,X值越大非金属性越强,根据图示可知,非金属性:则中Si为价,H、Cl元素为价,与水反应时,Si元素生成或价H元素与水分子中价H生成氢气,该反应方程式为:或

故答案为:(或)。

【点睛】

本题考查位置结构性质的相互关系应用,题目难度中等,明确图像曲线变化为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的应用,试题侧重考查学生的分析能力及综合应用能力。【解析】O、Mg逐渐增大周期性ABC11、略

【分析】【详解】

(1)Zn为30号元素,基态Zn原子的价层电子排布为3d104s2;占据最高能层为第4层,能层符号为N;

(2)①[Zn(NH3)4]SO4中阴离子为其中心原子价层电子对数为=4;不含孤电子对,空间构型为正四面体形;

②中,中心原子的价层电子对数为4,所以为sp3杂化;

③含有5个原子,价电子总数为32,与其互为等电子的分子有CCl4、SiCl4、SiF4等;

④NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应,也使氨气极易溶于水。【解析】①.N②.正四面体③.sp3④.CCl4(或SiCl4、SiF4)⑤.NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应12、略

【分析】【详解】

(1)晶体中,与每个K+距离最近的K+个数=3×8÷2=12;该晶胞中K+个数=8×+6×=4,O2-个数=1+12×=4;设0价氧原子与-2价氧原子个数分别为x;y,根据原子守恒得x+y=2,化合价得0−2y=−1,解得y=0.5,x=1.5,所以0价氧原子与-2价氧原子的数目比=1.5:0.5=3:1;答案为:12;3:1。

(2)①正硼酸晶体中存在H3BO3分子;且该晶体中存在氢键,说明硼酸由分子构成,为分子晶体,原子晶体内只有共价键,故①错误;

②分子的稳定性与化学键有关;与氢键无关,氢键影响其熔沸点,故②错误;

③硼原子最外层只有3个电子,与氧原子形成3对共用电子对,所以B原子不是8e-稳定结构;故③正确;

④1个硼酸分子形成了6个氢键,但每个氢键是2个硼酸分子共用的,所以平均含3个氢键,则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键;故④正确;

⑤1molH3BO3的晶体中有3molB-O键和3molO-H键,则1molH3BO3的晶体中有6mol极性共价键;故⑤错误;

⑥晶体中与每个“构成粒子”相邻的粒子形成3个氢键,为平面结构,为平面正三角形结构,故⑥正确;答案为③④⑥。【解析】①.12②.3:1③.③④⑥13、略

【分析】【分析】

(1)从化学平衡的角度分析;使平衡逆向移动所采取的措施;

(2)所涉及的元素中非金属性最强元素是氯;根据核外电子排布规律写出氯原子最外层电子排布式,确定电子云的空间伸展方向;

(3)仿照氨气的电子式,写出PCl3的电子式;从分子晶体的角度考虑沸点的高低;

(4)仿照醋酸与氨水的反应;写出化学方程式;

(5)根据0.4mol/LNH4Cl与0.2mol/LNaOH反应后的溶液;比较出离子的浓度大小关系。

【详解】

(1)根据水解反应,HgCl2+H2O⇌Hg(OH)Cl+HCl;

a.加水稀释;促进水解,平衡正向移动,不符合题意;

b.增加HCl的浓度;增加生成物的浓度,平衡逆向移动,符合题意;

c.及时移走产物;平衡正向移动,不符合题意;

d.水解是吸热反应;降温平衡逆向移动,符合题意;

(2)非金属性最强元素原子为氯原子,它的最外层轨道排布式为该原子核外有1s,2s,2p,3s,3p等5个能级,s轨道是球形的,只有一种空间伸展方向,p轨道是纺锤形的,有三种空间伸展方向,共有4种不同的伸展方向;

(3)磷原子的最外层电子数为5,氯原子的最外层电子数为7,形成三对共用电子对,剩余一对孤对电子,三氯化磷的电子式为:PCl3与NH3的沸点高;它们都是分子晶体,虽然氨分子存在氢键,但氨常温下是气体,但三氯化磷常温下是液体,说明范德华力对沸点的影响超过了氢键的影响,两者都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,故三氯化磷的的沸点高于氨气;

(4)HN3可用于有机合成,其酸性与醋酸相似,为一元弱酸,若HN3与氨水混合后的化学方程式为HN3+NH3∙H2O=NH4N3+H2O;

(5)NaOH和NH4Cl反应方程式为NaOH+NH4Cl=NH3∙H2O+NaCl,NH4Cl溶液浓度是NaOH溶液浓度的2倍,二者等体积混合,根据方程式知,NH4Cl有一半剩余,则溶液中的溶质为等物质的量浓度的NH4Cl、NH3∙H2O、NaCl,NH4Cl中铵根离子水解程度小于NH3∙H2O电离程度,导致溶液出碱性,则c(OH−)>c(H+),氯离子、钠离子不水解,结合物料守恒知c(Cl−)最大,c(NH4+)>c(Na+),NH3∙H2O是弱电解质,电离程度较小,所以溶液中粒子浓度大小顺序是c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3•H2O)>c(OH-)>c(H+),答案选D。【解析】①.b、d②.③.4④.⑤.PCl3⑥.两者都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高⑦.HN3+NH3.H2O=NH4N3+H2O⑧.D三、实验题(共1题,共2分)14、略

【分析】【分析】

两种配合物可电离出的氯离子数目不同;可将等质量的两种配合物配制成溶液,滴加硝酸银,根据生成沉淀的多少判断。

【详解】

两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2•NH3,内界氯离子不能与硝酸银反应,外界氯离子可以与硝酸银反应,将这两种配合物区别开来的实验方案:称取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量用硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥后称量,所得AgCl固体质量大的,原晶体为[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固体质量小的,原晶体为[Co(NH3)5Cl]Cl2•NH3,故答案为:取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,静置、过滤、干燥、称量,沉淀质量大的,原晶体为[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。

【点睛】

把握配合物的构成特点,为解答该题的关键。解答此类试题要注意配合物的内界和外界的离子的性质不同,内界中以配位键相结合,很牢固,难以在水溶液中电离,而内界和外界之间以离子键结合,在溶液中能够完全电离。【解析】称取相同质量的两种晶体配成溶液,向两种溶液中分别加入足量的硝酸银溶液,静置、过滤、干燥、称量,所得氯化银固体多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2四、结构与性质(共4题,共8分)15、略

【分析】【分析】

(1)影响晶体晶格能大小的因素有离子半径以及离子所带电荷的多少,晶格能越大熔点越高;

(2)①Cu的原子序数为29,结合能量最低原理和洪特规则的特例书写电子排布式;Cu为面心立方密堆积;

②Cu2+提供空轨道,水中氧原子提供孤电子对,形成配位键;

③氢键较一般分子间作用力强;影响物质的物理性质;

④计算S原子价层电子对数与孤电子对数,判断SO42-的空间结构。

【详解】

(1)离子半径Mg2++2-2+-,离子电荷数Na+=Cl-<O2-=Mg2+=Ca2+;离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔沸点越高,则有NaCl;KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgO>CaO>NaCl>KCl;

正确答案:MgO>CaO>NaCl>KCl。

(2)①Cu的原子序数为29,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;Cu为面心立方密堆积,配位数为12,故C符合;

正确答案:1s22s22p63s23p63d104s1;C。

②Cu2+提供空轨道,水中氧原子提供孤电子对,形成配位键,水合铜离子的结构简式为:

正确答案:

③氢键较一般分子间作用力强;所以水的熔;沸点较高,因为氢键具有方向性,结冰时,氢键增多,体积增大,密度减小;

正确答案:水的熔、沸点较高,结冰时密度减小。

④SO42﹣中心原子S的价层电子对数=4+=4;孤电子对数为0;为正四面体结构;

正确答案:正四面体。【解析】MgO>CaO>NaCl>KCl1s22s22p63s23p63d104s1C水的熔、沸点较高,结冰时密度减小正四面体16、略

【分析】【详解】

(1)钕(Nd)为60号元素,在周期表中位于第六周期。基态硼原子中占据的最高能级为2p,电子云轮廓图形状为哑铃形或纺锤形。铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,形成离子优先失去最外层电子,故铁离子的电子排布式1s22s22p63s23p63d5;

(2)①Al2Cl6分子中每个铝原子与四个氯原子形成共价键,故A1原子采取sp3杂化。Al2Cl6分子中正负电荷中心重合,则Al2Cl6属于非极性分子;

②Al最外层的空轨可以接受氧原子提供的孤对电子形成配位键,O和H之间形成极性共价键,故选BC;

(3)基态Fe2+的价电子排布式为3d6,则价电子排布图(轨道表达式)为Fe2+容易被氧化成Fe3+的原因是Fe3+的3d轨道是半充满;比较稳定;

(4)氮化铁晶胞为六棱柱,顶点贡献率为棱点贡献率为面点贡献率为观察晶胞可知,12个铁原子位于顶点,2个点位于面心,3个铁位于体内。2个氮位于体内。则1个晶胞含铁微粒数为12+2+3=6;含氮微粒数为2,则该晶体中铁;氮的微粒个数之比为6:2=3:1;

(5)观察图2可知,上、中、下三层各4个氧离子(共12个氧离子)与中心的氧离子紧邻且等距离,而氧化亚铁晶体中氧离子、亚铁离子个数比为1:1,所以与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为12个。1个氧化亚铁晶胞含Fe2+数目为8+6=4,含O2—数目为12+1=4,所以,1个氧化亚铁晶胞含4个“FeO”,设Fe2+与O2—的最短核间距为dpm,有ρ=解得d=pm。【解析】六或6哑铃形或纺锤形1s22s22p63s23p63d5sp3非极性BCFe3+的3d轨道是半充满3:11217、略

【分析】【详解】

中Cu元素化合价为价,则“中国蓝”、“中国紫”中均具有Cu2+,则Cu为29号元素,基态时该阳离子的价电子为其3d能级上的9个电子,所以其价电子排布式为故答案为:2;

“中国蓝”的发色中心是以为中心离子的配位化合物,该配合物中铜离子提供空轨道、O原子提供孤电子对,所以提供孤电子对的是O元素,故答案为:氧或

因为Cu失去1个电子后,会变成稳定的全满结构,所以Cu较难失去第二个电子,而锌失去两个电子后会变成稳定的全满结构,所以Cu的第二电离能比Zn大,故答案为:Cu失去一个电子后的价层电子排布式为3d10,达到全充满稳定结构;Zn失去一个电子后的价层电子排布式为3d104s1,Zn+4s1上的电子比Cu+3d10上的电子易失去;

乙醛中甲基上的C形成4条键,无孤电子对,因此采取杂化类型,醛基中的C形成3条键和1条键,无孤电子对,采取杂化类型,乙醛分子中碳原子的杂化轨道类型是单键是键,双键中一个是键,一个是键,所以乙醛分子中键与键的个数比为故答案为:6:1;

银位于顶点,则每个晶胞中含有银为铜位于面心,每个晶胞中含有铜为所以该铜银合金的化学式是或故答案为:或

该铜银晶胞参数为晶体密度为则体积为质量则故答案为:

若Ag、Cu原子半径分别为则原子总体积==晶胞体积故答案为:【解析】23d9O或氧Cu失去一个电子后的价层电子排布式为3d10,达到全充满稳定结构;Zn失去一个电子后的价层电子排布式为3d104s1,Zn+4s1上的电子比Cu+3d10上的电子易失去sp2、sp36:1AgCu3或Cu3Ag18、略

【分析】【分析】

(1)同周期元素;随核电荷数增大第一电离能有逐渐增大的趋势,当最外层电子排布处于半满;全满等状态时,第一电离能比相邻元素大;

(2)如图醋酸酐分子中含有两个甲基;类似于甲烷的结构,两个羰基中间的氧原子的成键对数为2,孤电子对数为2,即氧原子价层电子对数为4,C=O为平面结构,据此分析解答;

(3)A与水形成了分子间氢键;

(4)Cu(NO3)2为离子化合物;除了σ键外,还含有离子键,硝酸根离子中含有π键;

(5)配离子中,Cu2+的4s和4p的三个轨道全空,可用于接受电子对,Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9;

(6)根据图示C的结构中含有酯基和羧基;酯基在碱性条件下发生水解反应,羧基与氢氧化钠发生中和反应。

【详解】

(1)与O元素同周期的非金属元素有C、N、F、Ne,同周期元素,随核电荷数增大第一电离能有逐渐增大的趋势,由于氮原子最外层电子排布为2p3;为半充满状态,原子处于较稳定状态,第一电离能比相邻元素大,因此比O元素第一电离能大的元素有N;F、Ne共3种;

(2)如图醋酸酐分子中含有两个甲基,类似于甲烷的四面体结构,甲基上的碳原子采取sp3杂化,两个羰基中间的氧原子成键对数为2,孤电子对数为2,即该氧原子价层电子对数为4,氧原子采取sp3杂化,C=O为平面结构,C=O上的碳原子和氧原子采取sp2杂化,则醋酸酐分子中采取sp3杂化的原子如图所示(C;O各;圈出1个碳原子即可);

(3)A的分子间存在氢键;在热水中,热水破坏了A的分子间氢键,A与水形成了分子间氢键,邻甲基苯酚(A)在热水中的溶解度比冷水显著增大;

(4)Cu(NO3)2为离子化合物;含有离子键,硝酸根离子中含有π键和σ键;

(5)配离子中,Cu2+的4s和4p的三个轨道全空,可用于接受电子对,结合图示,反应流程中E为配合物,Cu2+的配位数为4,Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9,价电子的电子排布式为3d9;(6)根据图示C的结构中含有酯基和羧基,酯基在碱性条件下发生水解反应,羧基与氢氧化钠发生中和反应,则反应③的离子方程式为:+3OH-+CH3COO-+2H2O。

【点睛】

易错点为(1),同周期元素,随核电荷数增大第一电离能有逐渐增大的趋势,由于氮原子最外层电子排布为2p3,为半充满状态,原子处于较稳定状态,第一电离能比相邻元素大。【解析】3(C、O各,圈出1个碳原子即可)热水破坏了A的分子间氢键,A与水形成了分子间氢键离子键、π键43d9+3OH-+CH3COO-+2H2O五、工业流程题(共1题,共9分)19、略

【分析】【分析】

废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化钠生成As2S3沉淀,为防止As2S3与硫离子反应再次溶解,所以再加入硫酸亚铁除去过量的硫离子,过滤得到As2S3和FeS,滤液中加入过氧化氢将亚砷酸氧化成砷酸,亚铁离子氧化成铁离子,再加入CaO沉淀砷酸根、铁离子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低浓度含砷废水。

【详解】

(1)As元素为33号元素,与N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物,砷原子和三个氢原子形成三个As-H键,电子式为:

(2)a.同周期主族元素自左而右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物酸性增强,同主族自上而下非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正确;

b.同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径依次增大,原子半径:As>P>S,故b错误;

c.同主族元素自上而下第一电离能减小,P和S同周期,但是P原子3p能级为半满状态,更稳定,第一电离能更大,所以第一电离能P>S>As;故c错误;

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