版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
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2024年苏教新版选修3化学上册月考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6题,共12分)1、下列表示氮原子或氮分子的化学用语中正确的是A.氮分子的电子式:B.氮原子电子排布式:1s22s22p5C.氮分子的结构式:D.氮原子最外层电子轨道表示式:2、下列离子中外层d轨道达全充满状态的是()A.Cu+B.Fe3+C.Co3+D.Cr3+3、下列粒子中,中心原子杂化轨道类型相同,粒子的空间构型也相同的是A.PCl3、BCl3B.H3O+、SO3C.BeCl2、CS2D.NH3、CH44、下列说法正确的是A.手性异构属于同分异构B.由同种非金属元素组成的单质是非极性分子C.苯环中的碳碳键的键长大于碳碳双键,小于碳碳单键,不能发生加成反应D.H2O2分子结构如图,可知H2O2是非极性分子5、已知带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流,细流会发生偏转,则用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流也发生偏转的是()A.苯B.二硫化碳C.双氧水D.四氯化碳6、下列有关晶体的说法正确的是()A.原子晶体中一定不含分子间作用力B.离子晶体中一定只含离子键C.分子晶体中一定含化学键D.金属晶体的熔沸点一定高于分子晶体的熔沸点评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)7、氢原子是最轻的原子;人们曾预言它可能是所有元素之母。碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。按要求回答:
(1)宇宙中含量最多的元素是氢和______。基态碳原子的核外电子占有______个原子轨道。
(2)光化学烟雾中除了含有NOx外,还含有HCOOH、(PAN)等二次污染物。
①PAN中C的杂化方式有______。1molPAN中含有的σ键数目为______。组成PAN的元素的电负性大小顺序为______。
②相同压强下,HCOOH的沸点比CH3OCH3______(填“高”或“低”);
(3)水溶液中有H3O+、等微粒的形式。请画出的结构式:______。8、离子液体是一种只由离子组成的液体;在低温下也能以液态稳定存在,是一种很有研究价值的溶剂。对离子液体的研究显示最常见的离子液体主要由以下的正离子和负离子组成:
回答下列问题:
(1)在周期表中的位置是______,其价电子排布式为______图1中负离子的空间构型为______。
(2)氯化铝的熔点为氮化铝的熔点高达它们都是活泼金属和非金属的化合物,熔点相差这么大的原因是______。
(3)图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环状结构中高度离域。该正离子中N原子的杂化方式为______,C原子的杂化方式为______。
(4)为了使正离子以单体形式存在以获得良好的溶解性能,与N原子相连的不能被H原子替换,请解释原因:______。
(5)Mg、Al三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______。
(6)已知氮化铝的晶胞结构如图2所示。晶体中氮原子堆积方式如图3所示,这种堆积方式称为______。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为N,氮化铝晶体的密度为______列出计算式
9、按要求回答下列问题:
(1)C;Be、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的应用。
①查表得知,Be的电负性是1.5,Cl的电负性是3.0,则BeCl2应为_______(填离子或共价)化合物。
(2)镍元素基态原子的价电子排布式为_______;3d能级上的未成对电子数为______。
(3)科学发现,C和Ni、Mg元素的原子形成的晶体也具有超导性,其晶胞的结构特点如图,则该化合物的化学式为______,C、Ni、Mg三种元素中,电负性最大的是______。
10、2019年的化学诺贝尔奖颁给了为锂电池研究作出贡献的三位科学家。有两种常见锂电池:一种是采用镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2或镍钴铝酸锂为正极的“三元材料锂电池”;另一种是采用磷酸铁锂为正极的磷酸铁锂电池。请回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为____,Mn位于元素周期表的____区(填“s”或“p”或“d”或“ds”或“f”)。
(2)磷元素可以形成多种含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,这四种酸中酸性最强的是___。PO43-的空间构型是___,中心原子的杂化方式是____。
(3)CoO、MnO两种氧化物的熔点由高到低的顺序是___,原因是___。
(4)PH3是____分子(填“极性”或“非极性”),其在水中的溶解性比NH3小,原因是_____
(5)硫化锂Li2S(摩尔质量Mg∙mol-1)的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料,硫化锂的晶体为反萤石结构,其晶胞结构如图。若硫化锂晶体的密度为ag.cm-3,则距离最近的两个S2-的距离是___nm。(用含a、M、NA的计算式表示)
11、元素的单质有多种形式,下图依次是C60;石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为__________。
(2)C60属于_________晶体,石墨属于________晶体。
(3)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142pm,而金刚石中C-C键的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的_____共价键(填σ或π,下同),而石墨层内的C—C间不仅存在____共价键,还有____键。
(4)金刚石晶胞含有_______个碳原子。12、卤素单质可以参与很多化学反应,如:NF3气体可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到;反应①:2NH3+3F2NF3+3NH4F,Ta(钽)是一种过渡元素,利用“化学蒸气转移法”可以制备TaS2晶体;反应②:TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)+QkJ;Q>0
(1)反应①中:非金属性最强的元素原子核外有____种不同运动状态的电子;该反应中的某元素的单质可作粮食保护气,则该元素最外层的电子有___种自旋方向。
(2)反应①中:物质所属的晶体类型有____;并写出所有原子符合8电子稳定结构的化合物的电子式____。
(3)反应②中:平衡常数表达式:K=___,若反应达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时____。
a.平衡常数K增大b.S2的浓度减小c.I2的质量减小d.V(TaI4)逆增大。
(4)反应②在一定温度下进行,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得蒸气的质量减少了2.45g,则I2的平均反应速率为___。
(5)某同学对反应②又进行研究,他查阅资料,发现硫单质有多种同素异形体,可表示Sx(x为偶数),且在一定条件下可以相互转化,他认为仅增大压强对平衡是有影响的,则TaI4的平衡转化率会____(填增大或减小),其原因是___。13、金属的常见堆积方式有三种,配位数为8的是________堆积,铜属于________堆积.评卷人得分三、结构与性质(共8题,共16分)14、已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成的化合物的分子是XY4。
试回答:
(1)X元素原子的基态电子排布式为________________________________________;Y元素原子最外层电子的电子排布图为________________________________________。
(2)该化合物的空间结构为__________,中心原子的杂化类型为__________,分子为__________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)该化合物在常温下为液体,它的沸点与SiCl4的比较,__________(填化学式)的高,原因是______________________________________________________。15、碳元素以C—C键构成了有机界,硅元素以键构成了整个矿物界;锗元素是重要的国家战略资源。碳族元素组成了有机界;无机界和当代工业。回答下列问题:
(1)基态锗()原子的核外电子排布式为_____;分子空间构型是__________。
(2)发生水解的机理如图:
不能按照上述机理发生水解反应,原因是____________________。
(3)金刚石熔点为4440℃,晶体硅熔点为1410℃,金刚石熔点比晶体硅高的原因是_______。
(4)C和经常形成原子晶体,原子晶体的配位数普遍低于离子晶体,原因是_____。
(5)在硅酸盐中,四面体[如图(a)和(b)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(c)为片层状结构的多硅酸根,其中原子的杂化方式为______,化学式为_______。
(6)铝硅酸盐分子筛在化工领域有重要的应用。铝硅酸盐结构中价铝部分地置换四面体结构中价的硅。从结构角度分析价铝能够置换价硅的原因是_________。
(7)石墨采取六方最密堆积方式,晶胞结构如图。晶胞参数为底边长高阿伏加德罗常数为则石墨晶体的密度为_______
16、C;O、Na、Cl、Fe、Cu是元素周期表前四周期中的常见元素。
(1)Fe在元素周期表中的位置是_____,Cu基态原子核外电子排布式为________。
(2)C和O的气态氢化物中,较稳定的是________(写化学式)。C的电负性比Cl的________(填“大”或“小”)。
(3)写出Na2O2与CO2反应的化学方程式____________________________。
(4)碳有多种同素异形体;其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
①在石墨烯晶体中,每个C原子连接___________个六元环,每个六元环占有___________个C原子。
②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接__________个六元环,六元环中最多有_________个C原子在同一平面。
(5)刻蚀印刷电路的废液中含有大量的CuCl2、FeCl2、FeCl3,任意排放将导致环境污染和资源的浪费,为了使FeCl3循环利用和回收CuCl2;回收过程如下:
①试剂X的化学式为______________;
②若常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol·L-1,则加入Cl2和物质X后,过滤。为使溶液铁元素完全转化为Fe(OH)3,而CuCl2不产生沉淀。则应控制pH的范围是____________________________(设溶液体积保持不变),已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38、Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20、lg5=0.7。17、Ⅰ;下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
(1)写出基态时Q元素原子的电子排布式__________,J元素原子的外围电子排布图________________。
(2)下列对比正确的是__________。
a.原子半径H>G>B>Ab.第一电离能E>D>C>B
c.电负性A>H>G>Qd.最高价氧化物的水化物酸性B>A>H>G
(3)关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述不正确的是______。
a.L位于元素周期表第五周期ⅠA族;属于s区元素。
b.O位于元素周期表第七周期Ⅷ族;属于ds区元素。
c.M的外围电子排布式为6s1;属于ds区元素。
d.H所在族的外围电子排布式为ns2np2;属于p区元素。
Ⅱ、已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素,D3B中阴;阳离子具有相同的电子层结构;B、C均可分别与A形成10电子分子,B、C属同一周期,两者可以形成许多种共价化合物,C、F属同一主族,B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,C的最外层电子数是内层电子数的3倍,E最外层电子数比最内层多1。请用具体的元素回答下列问题:
(4)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的化学式为__________。
(5)第一电离能:B__________C,电负性:C__________F。(填“<”;“>”或“=”)
(6)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X的电子式为____________,试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式__________。
(7)写出E与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式______________________。18、甲、乙、丙、丁、戊五种元素,其中甲元素原子核外L层上s能级和p能级电子个数相同;乙元素原子3p能级上只有1对成对电子;丙和丁元素原子N层上都只有1个电子,但其中丙元素原子各内层均已充满;而丁元素原子次外层的电子充满在2个能级中;戊元素原子最外层轨道表示式是它的单质常温时为气态。试用化学符号回答以下问题。
(1)甲是________,乙是________,丙是________,丁是________,戊是________。
(2)丙和乙的单质发生化合反应的化学方程式是_______。
(3)丙的硫酸盐溶液跟乙的气态氢化物发生反应的离子方程式是____。
(4)甲和乙元素组成的化合物的化学式是________,用电子式表示该化合物的形成过程_________________。
(5)乙和戊元素的气态氢化物沸点高低关系是________>________。
(6)丙的硫酸盐跟少量氨水反应的离子方程式是_______。
(7)丙元素原子最外层电子排布式是____________。
(8)乙和丁形成的化合物的电子式是____________________。19、教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示。则该元素对应的原子有___种不同运动状态的电子。
(2)如图2所示.每条折线表示周期表IVA–VIIA中的某一族元素氢化物的沸点变化。请解释AsH3比NH3沸点低的原因___。
(3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该CO2晶体属于___晶体。
(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有__种。BCl3中B原子的杂化方式为___。
(5)Fe的一种晶体如甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的A-D图示中正确的是__(填字母标号)。
铁原子的配位数是___,假设铁原子的半径是rcm,该晶体的密度是ρg/cm3,则铁的相对原子质量为___(设阿伏加德罗常数的值为NA)。20、(1)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酯时;会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。
①此配合物中,基态铁离子的价电子排布式为________________。
②此配合物中碳原子的杂化轨道类型有________________。
③此配离子中含有的化学键有____________(填字母)。
A.离子键B.金属键C.极性键D.非极性键E.配位键F.氢键G.σ键H.π键。
④氯化铁在常温下是固体,熔点为306℃,沸点为315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断氯化铁的晶体类型为_________。
(2)基态A原子的价电子排布式为3s23p5;铜与A形成化合物的晶胞如图所示(黑球代表铜原子)。
①该化合物的化学式为____________,A原子的配位数是______________。
②已知该化合物晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为________pm(列出计算表达式即可)。21、金属钛因为其优越的性能被称为“未来金属”,其工业冶炼涉及到的反应如下:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。回答下列相关问题:
(1)基态钛原子的价层电子排布式为____,上述反应中非金属元素电负性由大到小是______;
(2)已知部分物质熔沸点如下:。名称金红石金刚石四氯化钛四溴化钛四碘化钛化学式TiO2CTiCl4TiBr4TiI4熔点/℃18303550-24.138150沸点/℃29274827136.4233.1377.2
自左向右,表中的三种钛的卤化物熔沸点依次升高的原因是__________。
(3)配位数为6,组成为TiCl3•6H2O的晶体有两种:化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O的X呈绿色,定量实验表明,X与AgNO3以1:2物质的量比反应生成沉淀。Y呈紫色,且Y与AgNO3以1:3物质的量之比反应生成沉淀,则Y的化学式为______。
(4)钙钛矿是重要的含钛矿物之一。其主要成分Z的晶胞如图所示。推测Z的化学式为__________,Ca填充在O围成的_________空隙中。
(5)若晶胞参数a=384.1pm,Z晶体的密度为_________列出计算表达式并计算出两位有效数字结果,3.8413≈56.67,阿伏加德罗常数用6.0×1023mol-1)评卷人得分四、计算题(共4题,共40分)22、用X射线研究某金属晶体,测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子,此时金属的密度为9.0g/cm3。试回答下列问题:
(1)此金属晶胞属于哪一种类型?_______
(2)求每个晶胞的质量。_______
(3)求此金属的相对原子质量。_______
(4)求此金属原子的原子半径(pm)。_______23、金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为____________。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为________g·cm-3(列出计算式)。
24、如图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构模型(原子间实际是相互接触的)。它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30g·cm-3;钨的相对原子质量为183.9.假定金属钨为等直径的刚性球,请回答以下各题:
(1)每一个晶胞中分摊到__________个钨原子。
(2)计算晶胞的边长a。_____________
(3)计算钨的原子半径r(提示:只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。___________
(4)计算金属钨原子采取的体心立方密堆积的空间利用率。____________25、通常情况下;氯化钠;氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示。
(1)在NaCl的晶胞中,与Na+最近且等距的Na+有_____个,在NaCl的晶胞中有Na+_____个,Cl-____个。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过_________结合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧键。
(4)设二氧化碳的晶胞密度为ag/cm3,写出二氧化碳的晶胞参数的表达式为____nm(用含NA的代数式表示)评卷人得分五、实验题(共1题,共8分)26、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_____________________________。评卷人得分六、有机推断题(共4题,共8分)27、A、B、C、D,E、F、G、H是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下表:。元素相关信息A原子核外有6种不同运动状态的电子C基态原子中s电子总数与p电子总数相等D原子半径在同周期元素中最大E基态原子最外层电子排布式为3s23p1F基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反G基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子H是我国使用最早的合金中的最主要元素
请用化学用语填空:
(1)A元素位于元素周期表第_______周期_______族;B元素和C元素的第一电离能比较,较大的是________,C元素和F元素的电负性比较,较小的是________。
(2)B元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物的分子模型为________,B元素所形成的单质分子键与π键数目之比为________。
(3)G元素的低价阳离子的离子结构示意图是________,F元素原子的价电子的轨道表示式是________,H元素的基态原子核外电子排布式的________。
(4)G的高价阳离子的溶液与H单质反应的离子方程式为_________________;与E元素成对角线关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与D元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:_________________。28、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p轨道上仅有两个未成对电子,B的3p轨道上有空轨道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中电负性最大的,D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红。试回答:
(1)A的价电子轨道排布图为______________________________;B的电子排布式为_________;C的价电子排布式为____________;D的原子结构示意图为__________。
(2)已知D与H原子能形成一种高能量的分子D2H2,其中D原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为_____________,含有_____个σ键和_____个π键。
(3)B的原子核外电子运动状态________有多少种,原子轨道数为______,能级数__________,电子占据的最高能层符号为_________。
(4)四种元素最高价氧化物水化物酸性由强到弱的是(用对应化学式回答)____________________。29、短周期元素X;Y、Z、W、Q原子序数依次增大。已知:X的最外层电子数是次外层的2倍;在地壳中Z的含量最大,W是短周期元素中原子半径最大的主族元素,Q的最外层比次外层少2个电子。请回答下列问题:
(1)X的价层电子排布式是___,Q的原子结构示意图是____。
(2)Y、Z两种元素中,第一电离能较大的是(填元素符号)_____,原因是______。
(3)Z、W、Q三种元素的简单离子的半径从小到大排列的是________。
(4)关于Y、Z、Q三种元素的下列有关说法,正确的有是_______;
A.Y的轨道表示式是:
B.Z;Q两种元素的简单氢化物的稳定性较强的是Z
C.Z;Q两种元素简单氢化物的沸点较高的是Q
D.Y常见单质中σ键与π键的数目之比是1:2
(5)Q与Z形成的化合物QZ2,中心原子Q的杂化类型是_____,QZ2易溶于水的原因是________。30、有A、B、D、E、F、G六种前四周期的元素,A是宇宙中最丰富的元素,B和D的原子都有1个未成对电子,B+比D少一个电子层,D原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道全充满;E原子的2p轨道中有3个未成对电子,F的最高化合价和最低化合价的代数和为4。R是由B、F两元素形成的离子化合物,其中B+与F2-离子数之比为2∶1。G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的。请回答下列问题:
(1)D元素的电负性_______F元素的电负性(填“>”;“<”或“=”)。
(2)G的价电子排布图_________________________________。
(3)B形成的晶体堆积方式为________,区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行_______实验。
(4)D-的最外层共有______种不同运动状态的电子,有___种能量不同的电子。F2D2广泛用于橡胶工业,各原子均满足八电子稳定结构,F2D2中F原子的杂化类型是___________,F2D2是______分子(填“极性”或“非极性”)。
(5)A与E形成的最简单化合物分子空间构型为_____,在水中溶解度很大。该分子是极性分子的原因是_____。
(6)R的晶胞如图所示,设F2-半径为r1cm,B+半径为r2cm。试计算R晶体的密度为______。(阿伏加德罗常数用NA表示;写表达式,不化简)
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.氮分子的电子式为A错误;
B.氮原子电子排布式:1s22s22p3B错误;
C.氮分子的结构式为C错误;
D.氮原子最外层电子轨道表示式:D正确,故答案为:D。2、A【分析】【分析】
3d轨道全充满说明3d轨道中含有10个电子,即为3d10;写出离子的价电子排布式进行判断。
【详解】
A.Cu+的价电子排布式为3d10;d轨道处于全满状态,故A正确;
B.Fe3+的价电子排布式为3d5;d轨道达半充满状态,故B错误;
C.Co3+的价电子排布式为3d6;d轨道不是全充满状态,故C错误;
D.Cr3+的价电子排布式为3d3;d轨道不是全充满状态,故D错误;
故答案为A。3、C【分析】【详解】
A.根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化类型,PCl3中P价层电子对个数=3+(5-3×1)=4,采取sp3杂化,P存在1个孤电子对,因而PCl3空间构型为三角锥形,BCl3中B价层电子对个数=3+(3-3×1)=3,采取sp2杂化,B电子均成键,因而BCl3空间构型是平面三角形;A错误;
B.H3O+中O价层电子对个数=3+(6-1-3×1)=4,采取sp3杂化,且O含有1个孤电子对,H3O+空间构型为三角锥形,SO3中S价层电子对个数=3+(6-3×2)=3,采取sp2杂化,不存在孤对电子,SO3空间构型为平面三角形;B错误;
C.BeCl2中Be价层电子对个数=2+(2-2×1)=2,采取sp杂化,不存在孤对电子,BeCl2空间构型为直线型,CS2中C价层电子对个数=2+(4-2×2)=2,采取sp杂化,不存在孤对电子,CS2空间构型为直线型;C正确;
D.NH3中N价层电子对个数=3+(5-3×1)=4,采取sp3杂化,N含有1个孤电子对,NH3空间构型为三角锥形,CH4中C价层电子对个数=4+(4-4×1)=4,采取sp3杂化,不存在孤对电子,CH4空间构型为正四面体型;D错误。
故答案选C。
【点睛】
注意对于与中心原子结合的原子种类相同的分子,当中心原子的孤对电子数为零,分子的VSEPR模型与分子的立体构型相同,当中心原子的孤对电子数不为零,要考虑孤对电子的影响才能得到分子的立体构型。4、A【分析】【详解】
A.手性异构属于同分异构中的一种类型;故A正确;
B.臭氧分子是极性分子;所以由同种非金属元素组成的单质分子不一定是非极性分子,故B错误;
C.苯中碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键;苯环中的碳碳键的键长大于碳碳双键,小于碳碳单键,但苯环能与氢气发生加成反应,故C错误;
D.H2O2分子结构不对称;正负电荷重心不重合,为极性分子,故D错误;
故选A。5、C【分析】【分析】
带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流;细流会发生偏转说明水是极性分子。
【详解】
A.苯的结构对称;为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流不发生偏转,故A错误;
B.二硫化碳的结构对称;为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流不发生偏转,故B错误;
C.双氧水的结构不对称;为极性分子,电荷分布不均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近时,细流会发生偏转,故C正确;
D.四氯化碳的结构对称;为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流不发生偏转,故D错误;
答案选C。6、A【分析】【详解】
A.原子晶体是由原子构成的;相邻原子间存在共价键,原子晶体中一定不含分子间作用力,故A正确;
B.离子晶体中一定含离子键;也可能含有共价键,如铵盐等,故B错误;
C.稀有气体是分子晶体;相邻原子间存在分子间的作用力,不含有化学键,故C错误;
D.金属晶体的熔沸点不一定高于分子晶体的熔沸点;如汞的熔点比碘单质的熔点低,故D错误。
答案为A。二、填空题(共7题,共14分)7、略
【分析】【分析】
判断有机物中C原子的杂化方式可以根据有机物中C的成键方式进行判断;计算键数目时,要注意一个双键中含有一个键;比较由分子构成的物质的沸点大小时,可以从摩尔质量,氢键以及结构中支链个数这几个角度入手分析;书写的结构时;要清楚其是由水合氢离子与水分子通过氢键形成的。
【详解】
(1)宇宙中氢元素占88.6%、氦占11.1%,宇宙中含量最多的元素是氢和氦;C的电子排布为1s22s22p2;s能级只有1个轨道,p能级有3个轨道,基态原子电子排布满足洪特规则,因此基态碳原子的2p能级有两个轨道被占据,基态碳原子核外电子总计占有4个轨道;
(2)①PAN分子中,C原子形成了单键和双键,形成4条单键的碳原子,其键角约为109°28′,形成一个双键的碳原子,其键角约为120°,因此碳原子的杂化类型有sp3、sp2;一个双键含有一个σ键,由PAN结构可知,一个PAN分子中含有10个σ键,所以1molPAN中含有的σ键数目为10NA;PAN分子中含有C;H、N、O元素;元素的非金属性越强,其电负性越大,则电负性:O>N>C>H;
②由于HCOOH存在分子间氢键,CH3OCH3只存在分子间作用力,所以HCOOH的沸点比CH3OCH3高;
(3)是由水分子和水合氢离子通过氢键形成的微粒,则的结构式为:
【点睛】
对于碳原子,形成4条单键时一般可认为是sp3的杂化方式,形成1个双键时一般可认为是sp2的杂化方式,形成1个三键时一般可认为是sp的杂化方式;对于O原子,形成单键时一般可认为是sp3的杂化方式;对于N原子,形成单键时一般可认为是sp3的杂化方式,形成双键时一般可认为是sp2的杂化方式。【解析】氦4sp2、sp310NA(或6.02×1024)O>N>C>H高8、略
【分析】【分析】
原子核外有3个电子层、最外层电子数为3,主族元素中原子核外电子层数与其周期数相等、其最外层电子数与其族序数相等,据此判断在周期表中的位置;其3s、3p能级上的电子为其价电子;图1中负离子的中心原子价层电子对个数根据价层电子对互斥理论判断该离子空间构型;
分子晶体熔沸点较低;原子晶体熔沸点较高;
该正离子中N原子价层电子对个数是3且不含孤电子对;根据价层电子对互斥理论判断N原子的杂化方式;环上C原子价层电子对个数是3;乙基中两个C原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化方式;
氮原子上连H原子形成分子间氢键;
同一周期元素;其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但是第IIA族;第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;
该晶体堆积方式为六方最密堆积,该六棱柱中N原子个数根据化学式知Al原子个数为6,六棱柱体积氮化铝密度
【详解】
原子核外有3个电子层、最外层电子数为3,主族元素中原子核外电子层数与其周期数相等、其最外层电子数与其族序数相等,据此判断在周期表中的位置为第三周期第IIIA族;其3s、3p能级上的电子为其价电子,其价电子排布式为图1中负离子的中心原子价层电子对个数根据价层电子对互斥理论判断该离子空间构型为正四面体形;
分子晶体熔沸点较低;原子晶体熔沸点较高;氯化铝为分子晶体、氮化铝为原子晶体,所以二者熔沸点相差较大;
该正离子中N原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断N原子的杂化方式为环上C原子价层电子对个数是3、乙基中两个C原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化方式,前者为杂化、后者为杂化;
氮原子上连H原子形成分子间氢键,防止离子间形成氢键而聚沉或氮原子上连H原子形成分子间氢键,该离子不易以单体形式存在所以与N原子相连的不能被氢原子替换;
同一周期元素,其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但是第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,其第一电离能顺序为因为随着核电荷数增加,同周期主族元素的第一电离能逐渐变大,但Mg的3p轨道电子排布为全空结构,能量比Al的更低;所以第一电离能大;
该晶体堆积方式为六方最密堆积,该六棱柱中N原子个数根据化学式知Al原子个数为6,六棱柱体积氮化铝密度
【点睛】
对于六方最密堆积的晶胞来讲,处于六棱柱顶角上的原子是6个晶胞共用的,常见的立方堆积是8个晶胞共用,这其实是因为六边形密铺时每个点被3个六边形共用而正方形密铺时每个点被4个正方形共用对于处于六棱柱面心的原子、体心的原子,其共享方式与立方堆积无异。【解析】第三周期第IIIA族正四面体形氯化铝为分子晶体、氮化铝为原子晶体氮原子上连H原子形成分子间氢键,防止离子间形成氢键而聚沉或氮原子上连H原子形成分子间氢键,该离子不易以单体形式存在六方最密堆积9、略
【分析】【详解】
(1)Be的电负性是1.5,Cl的电负性是3.0,Cl与Be电负性差值为1.5,电负性差值大于1.7的化合物为离子化合物,小于1.7的化合物为共价化合物,则BeCl2应为共价化合物;
(2)镍是28号元素,按照能量最低原理,镍元素基态原子的核外电子排布式为:[Ar]3d84s2,价电子排布式为3d84s2;3d能级上的未成对电子数为2;
(3)根据晶胞可知,C位于体心,C的个数为1,Ni位于6个面心,Ni的个数为6=3,Mg位于8个顶点,Mg的个数为8=1,则该化合物的化学式为MgCNi3,C、Ni、Mg三种元素中,Ni、Mg都是金属元素,C为非金属元素,电负性最大的是C。【解析】①.共价②.3d84s2③.2④.MgCNi3⑤.C10、略
【分析】【详解】
(1)钴(Co)的核电荷数为27,基态钴原子的价电子排布式为为3d74s2,Mn位于元素周期表的第四周期第ⅦB族,属于d区,故答案为:3d74s2;d。
(2)磷元素可以形成多种含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,偏磷酸的酸性最强,次,亚,正依次减弱,PO43-的中P原子的价层电子对数为4,且不含孤对电子,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化方式是sp3,故答案为:HPO3;正四面体;sp3。
(3)CoO和MnO都属于离子晶体,离子半径:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能,熔点:CoO>MnO;故答案为:
CoO>MnO;CoO和MnO都属于离子晶体,离子半径:r(Mn2+)>r(Co2+);CoO的晶格能大于MnO的晶格能。
(4)PH3分子中磷原子形成了3个σ键,1个孤电子对,其价层电子对的总数是4,空间结构为三角锥形,是极性分子,NH3能与水分子形成氢键,所以在水中的溶解性NH3大于PH3,故答案为:极性;NH3能与水分子形成氢键,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小。
(5)由晶胞结构可知,X原子个数为:Y原子个数为:8,所以X为S2-,Y为Li+,设晶胞的边长为bcm,cm,距离最近的两个S2-的是面对角线的一般,面对角线为则距离最近的两个S2-的距离为nm,故答案为:【解析】3d74s2dHPO3正四面体sp3CoO>MnOCoO和MnO都属于离子晶体,离子半径:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能极性NH3能与水分子形成氢键,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小11、略
【分析】【分析】
(1)金刚石、石墨、C60;碳纳米管等都是含有碳元素的不同单质;据此判断;
(2)根据组成的微粒类型和微粒间作用力类型判断晶体类型;
(3)根据两种物质中存在的共价键类型分析解答;
(4)利用均摊法结合晶胞结构图分析计算。
【详解】
(1)由同种元素组成的不同单质互称同素异形体,金刚石、石墨、C60;碳纳米管等都是碳元素的单质;属于同素异形体,故答案为:同素异形体;
(2)C60的构成微粒是分子;属于分子晶体;石墨的构成微粒是原子,且层与层之间存在分子间作用力,所以石墨属于混合型晶体,故答案为:分子;混合型;
(3)共价单键为σ键;共价双键中含有σ键和π键,金刚石中碳原子之间只存在σ键,石墨中碳原子之间存在σ键和π键,故答案为:σ;σ;π;
(4)晶胞中顶点微粒数为:8×=1,面心微粒数为:6×=3;体内微粒数为4,共含有8个碳原子,故答案为:8。
【点睛】
本题的易错点为(3),要注意金刚石结构中中存在单键,而石墨晶体中存在单键和双键;难点为(4),要注意均摊法的理解和应用。【解析】①.同素异形体②.分子③.混合型④.σ⑤.σ⑥.π⑦.812、略
【分析】【分析】
(1)反应①中:非金属性最强的元素是F;原子中没有运动状态相同的电子,核外有几个电子就有几种不同运动状态的电子;氮气可作粮食保护气,最外层有5个电子,电子的自旋方向有2种;
(2)根据共价物质的组成分析晶体的类型;对于ABn的共价化合物;各元素满足|化合价|+元素原子的最外层电子数=8,原子都满足最外层8电子结构;,然后书写电子式;
(3)平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值;该反应为放热反应;降低温度,平衡正向移动;
(4)反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得蒸气的质量减少了2.45g,依据化学方程式的气体质量变化计算反应I2物质的量;依据化学反应速率概念计算;
(5)根据S2会转变成S4、S6、S8;反应物气体的物质的量偏小。
【详解】
(1)反应①中:非金属性最强的元素是F;F原子中有9个电子,就有9种不同运动状态的电子;氮气可作粮食保护气,最外层有5个电子,电子的自旋方向有2种;
(2)NH3、F2、NF3属于分子晶体,NH4F属于离子晶体,Cu属于金属晶体;NF3中N元素化合价为+3,N原子最外层电子数为5,所以3+5=8,分子中N原子满足8电子结构;F元素化合价为-1,F原子最外层电子数为7,所以|-1|+7=8,分子中F原子满足8电子结构,电子是为:
(3)反应TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)体系中,平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值,K=该反应为放热反应;降低温度,平衡正向移动;
a.降低温度;平衡正向移动,平衡常数K增大,故a正确;
b.平衡正向移动,S2的浓度减小,故b正确;
c.平衡正向移动,I2的质量增大;故c错误;
d.温度降低,V(TaI4)逆减小;故d错误;
故答案为ab;
(4)若反应容器的容积为2L;3min后达到平衡,测得蒸气的质量减少了2.45g,则。
TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)△m2mol245g0.02mol2.45g
生成的I2为0.02mol,则I2的平均反应速率==0.00333mol/(L•min);
(5)S2会转变成S4或S6或S8,反应物气体的物质的量偏小,所以增大压强,平衡逆向移动,TaI4的平衡转化率减小。【解析】92分子晶体、金属晶体、离子晶体[I2]2/[TaI4][S2]ab0.00333mol/(L•min)或1/300mol/(L•min)平衡转化率会减小原因是在S2可以转化为S4或S6或S8+,2TaI4(g)+S4(g)2TaS2(s)+4I2(g)加压使平衡向逆反应方向进行13、略
【分析】【分析】
金属的堆积模型有简单立方堆积;体心立方堆积和面心立方堆积,配位数分别为6,8,12,铜属于面心立方堆积。
【详解】
金属的堆积模型有简单立方堆积;体心立方堆积和面心立方堆积,配位数分别为6,8,12,铜属于面心立方堆积,所以配位数为8的是体心立方堆积;
故答案为:体心立方;面心立方。【解析】①.体心立方②.面心立方三、结构与性质(共8题,共16分)14、略
【分析】【详解】
X元素与碳元素同主族且位于周期表中的第一长周期,X为Ge元素,Y原子是短周期元素且最外层电子数比内层电子总数少3,Y为Cl元素,化合物XY4为GeCl4。
(1)Ge元素是32号元素,基态原子核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d104s24p2;Cl元素是17号元素,原子的最外层电子的电子排布图为(2)Ge元素与C元素处于相同主族,GeCl4与CCl4具有相似的结构和性质,Ge原子采取sp3杂化,GeCl4为正四面体形,空间对称,是非极性分子;(3)由于二者均为分子晶体,结构相似,GeCl4相对分子质量大,范德华力强,熔、沸点高。【解析】①.ls22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2②.③.正四面体形④.sp3⑤.非极性分子⑥.GeCl4⑦.二者均为分子晶体结构相似,GeCl4相对分子质量大,范德华力强,熔、沸点高15、略
【分析】【详解】
(1)锗和硅是同一主族元素,均为最外层电子数为4的主族元素,故基态锗()原子的核外电子排布式为利用等电子体原理可知和CCl4互为等电子体,故分子空间构型是正四面体,故答案为:正四面体;
(2)根据发生水解的机理图可知,过程中由于Si原子上的3d空轨道中接受了H2O中O原子上的孤对电子;从而发生水解反应,而C原子只有两个电子层,L层上没有d轨道,故不能接受孤对电子,无法水解,故答案为:C没有d轨道;
(3)金刚石和晶体硅均为原子晶体;其熔点高低主要取决于其中共价键的键能大小,由于C原子半径比Si原子的小,故C-C的键长小于Si-Si的键长,一般共价键的键长越短,键能越大,故金刚石熔点比晶体硅高的原因是结构相似,C原子半径小,C—C键能大,故答案为:结构相似,C原子半径小,C—C键能大;
(4)C和经常形成原子晶体;原子晶体是通过共价键结合的,由于共价键有方向性和饱和性,决定了原子晶体周围的原子个数受到一定的限制,离子晶体则是通过阴;阳离子之间的离子键结合的,离子键没有方向性和饱和性,使得离子晶体的配位数增多,故答案为:共价键有方向性和饱和性;
(5)硅酸盐中的硅酸根()为正四面体结构,所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式;图(c)为一种无限长层状结构的多硅酸根,图(b)中一个四面体结构单元中其中有3个氧原子的贡献率为四面体结构单元含有1个硅、氧原子数目=1+3×=2.5,Si、O原子数目之比为1:2.5=2:5,故化学式为或者故答案为:sp3或者
(6)铝硅酸盐结构中价铝部分地置换四面体结构中价的硅,首先考虑原子的大小,原子大小相差太大,根本放不进去,而Al的半径虽然比Si的半径大一些,但还是很接近的,故价铝能够置换价硅的原因是Al和Si的粒子大小相近;故答案为:Al和Si的粒子大小相近;
(7)由晶胞结构图可知,1个晶胞中含有的C原子数目为个,晶胞参数为底边长高由于晶胞的底面是一个棱形,故一个晶胞的体积为:V=a2bcm3,阿伏加德罗常数为则石墨晶体的密度为或者进一步化简为:或故答案为:或或【解析】正四面体C没有d轨道结构相似,C原子半径小,C—C键能大共价键有方向性和饱和性杂化或Al和Si的粒子大小相近或或16、略
【分析】【详解】
(1)Fe是26号元素,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,因此在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族;Cu是29号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;故答案为:第四周期第Ⅷ族;1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)同周期,非金属性越强,其气态氢化物越稳定,因此较稳定的是H2O;Cl非金属性强,其电负性越大,因此C的电负性比Cl的小;故答案为:H2O;小。
(3)Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(4)①根据均摊法计算,在石墨烯晶体中,每个C原子被3个六元环共有,每个六元环占有的碳原子数6×=2;所以,每个六元环占有2个C原子;故答案为:3;2。
②在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键,最小的环为6元环,每个单键为3个环共有,则每个C原子连接4×3=12个六元环,六元环为椅式结构,六元环中有两条边平衡,连接的4个原子处于同一平面内,如图故答案为:12;4。
(5)①W中含有CuCl2、FeCl3;加入X使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,加入的X由于调节溶液pH值,且不引入杂质,X为CuO等;故答案为:CuO。
②常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol·L-1,则加入Cl2后溶液中FeCl2转变为FeCl3,因此c(FeCl3)=1mol∙L−1,铜离子开始沉淀时,pH=4.3,铁离子沉淀完全时,pH=3,故溶液pH应控制在3.0~4.3之间;故答案为:3.0~4.3。【解析】第四周期第Ⅷ族1s22s22p63s23p63d104s1H2O小2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O232124CuO3~4.317、略
【分析】【详解】
Ⅰ.(1)Q元素是31号鎵,原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p1,J元素为铁元素,原子的外围电子排布图3d64s2,正确答案:1s22s22p63s23p63d104s24p1;3d64s2。
(2)根据周期表可知:A为碳元素、B为氮元素、C为氧元素、D为氟元素、E为氖元素、G为铝元素、H硅元素、Q鎵元素;原子半径同一周期从左到右减小(稀有气体除外),同一主族从上到下原子半径增大,所以Al>Si,a错误;同一周期从左到右第一电离能增大,氮元素2p能级为半充满状态,第一电离能大于相邻的氧元素,即N>O,B错误;同一周期从左到右电负性增强,同主族从上到下电负性减小,c正确;最高价氧化物的水化物酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3>Al(OH)3,d正确;正确答案:cd。
(3)L为铷元素,位于周期表中第五周期ⅠA族价电子排布为5s1,属于s区元素,a正确;Ⅷ族的元素属于d区,O位于周期表中第七周期Ⅷ族,属于d区元素,b错误;M的外围电子排布式为6s1,属于s区元素,c错误;H所在族位置IVA族,外围电子排布式为ns2np2;属于p区元素,d正确;正确选项ad。
Ⅱ、根据题意分析:A是元素周期表中原子半径最小的元素,A为氢元素;B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,B是氮元素;C的最外层电子数是内层电子数的3倍,C是氧元素;C、F属同一主族,F是硫元素;E最外层电子数比最内层多1,E是铝;D3B中阴;阳离子具有相同的电子层结构;D是钠;G原子序数大于硫,G为氯元素;
(4)F是硫元素、G为氯元素;F、G元素对应的最高价含氧酸中H2SO4和HClO4,氯元素的非金属大于硫元素,高氯酸的酸性较强;正确答案:HClO4。
(5)B是氮元素、C是氧元素;由于B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,所以第一电离能:B>C;C是氧元素、F是硫元素;电负性:C>F;正确答案:>;>。
6)A为氢元素、C是氧元素;A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X为过氧化氢,电子式为Cu、稀硫酸与H2O2反应生成硫酸铜和水,离子方程式为Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;正确答案:Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O。
(7)E是铝、D是钠;D的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠,E的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,化学方程式:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;正确答案:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
点睛:同一周期从左到右第一电离能增大,但是氮元素2p能级为半充满状态,第一电离能大于相邻的氧元素。【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s24p1②.3d64s2③.cd④.cd⑤.HClO4⑥.>⑦.>⑧.⑨.Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O⑩.Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O18、略
【分析】【分析】
根据题干信息,甲、乙、丙、丁、戊五种元素,其中甲元素原子核外L层上s能级和p能级电子个数相同,其核外电子排布式为1s22s22p2,则甲元素为C元素。乙元素原子3p能级上只有1对成对电子,则乙为S元素。丙和丁元素原子N层上都只有1个电子,但其中丙元素原子各内层均已充满,而丁元素原子次外层的电子充满在2个能级中,丙和丁的核外电子排布分别为1s22s22p63s23p63d104s1和1s22s22p63s23p64s1,则丙为Cu元素,丁为K元素。戊元素原子最外层电子排布图是它的单质常温时为气态,则戊为O元素,据此分析解答问题。
【详解】
(1)根据上述分析可知;甲是C,乙是S,丙是Cu,丁是K,戊是O;
(2)丙和乙的单质分别为Cu和S,两者发生化合反应生成Cu2S,反应方程式为:2Cu+SCu2S;
(3)丙的硫酸盐为CuSO4,乙的气态氢化物为H2S,两者反应生成CuS,反应的离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+;
(4)C和S组成的化合物为CS2,C和S形成共用电子对,用电子式表示该化合物的形成过程为:
(5)乙和戊的气态氢化物为H2S和H2O,由于H2O分子间存在氢键,故沸点H2O>H2S;
(6)丙的硫酸盐为CuSO4,与少量氨水反应生成氢氧化铜的沉淀,其离子反应方程式为:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;
(7)丙为Cu元素,其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,则其外围电子排布式为3d104s1;
(8)S和K形成的化合物为K2S,为离子化合物,其电子式为:【解析】CSCuKO2Cu+SCu2SCu2++H2S=CuS↓+2H+CS2H2OH2SCu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+3d104s119、略
【分析】【分析】
(1)根据电离能产生的突变得到最外层电子数;得到元素名称;
(2)根据晶体类型和晶体中粒子间作用力分析;
(3)根据晶胞特点分析;
(4)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势;但第ⅡA族最外能层的s能级全满,处于稳定状态,第ⅤA族最外能层的p能级半充满,较稳定;根据杂化轨道理论求杂化类型;
(5)相对原子质量的计算利用密度公式进行。
【详解】
(1)第三周期的某主族元素;根据第一至第五电离能数据,可知,该原子第二和第三电离能变化较大,产生了突变,则该原子最外层有2个电子,为镁元素,其核外有12个电子,每个电子的运动状态都不同,则有12种不同运动状态的电子;
(2)NH3分子间能形成氢键,而AsH3分子间无氢键,所以AsH3比NH3沸点低;
(3)由CO2在高温高压下所形成的晶体的晶胞图可知;在晶胞中原子之间通过共价键结合形成空间网状结构的晶体,属于原子晶体;
(4)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族最外能层的s能级全满,处于稳定状态,第ⅤA族最外能层的p能级半充满,较稳定,故第三周期元素的第一电离能由大到小的顺序为Na3中B原子无孤电子对,成键电子对数为3,B的杂化方式为sp2杂化;
(5)图甲中Fe位于顶点和体心;乙由8个甲组成,按虚线方向切乙形成的截面边长不等,排除B;D,由于每个小立方体的体心有一个铁原子,故A正确;由图甲可以看出,位于体心的铁原子周围距离最近的铁原子有8个,所以铁原子的配位数是8;
因为铁原子的半径是rcm,根据铁晶胞的结构可知,晶胞的边长为在每个晶胞中含有铁原子的数目为1+8×=2,设铁原子相对原子质量为M,根据密度=质量除以体积,可得ρ=所以M=
【点睛】
本题为物质结构与性质的综合题,主要考查电离能、杂化方式、晶胞的结构与计算,晶胞的计算先用均摊法进行,计算每个晶胞的原子个数,再利用密度公式,求得相对原子质量,边长的计算稍有点难度,在计算铁相对原子质量时要有较好的运算能力。【解析】12NH3存在分子间氢键原子3sp2杂化A820、略
【分析】【详解】
(1)①由题可知,配离子中的Fe为+3价,因此其价电子排布式为3d5;
②由题可知,该配合物中的的配体中的C原子有形成4条单键的,也有形成双键的,因此杂化方式有sp3和sp2;
③配离子是由中心原子和配体通过配位键形成的;由图可知,该配离子中含配位键,以及配体内部存在的极性键,非极性键,σ键以及π键,所以CDEGH正确;
④由题可知,FeCl3具有熔沸点不高;易升华,并且能溶于有机溶剂中的性质,所以推测其为共价化合物,属于分子晶体;
(2)由基态A原子的价电子排布式可知A为Cl元素;
①由晶胞结构可知,Cu位于晶胞的内部,一个晶胞中含有个Cu,Cl位于晶胞的面心和顶点处,一个晶胞中含有个Cl;所以晶胞中Cu和Cl的个数比为1:1,该化合物化学式为CuCl;由晶胞结构可知,Cl-周围最近的Cu+有4个,所以Cl-的配位数为4;
②由晶胞结构可知,Cu+和Cl-的最短距离即为晶胞体对角线的由题可知,晶胞的边长a为:那么Cu+和Cl-的最短距离即
【点睛】
在计算晶胞的边长时,要知道晶体的密度=晶胞的密度,另外就是在计算晶胞的质量时,要用均摊法求得的一个晶胞实际含有的各类粒子的数目,最后要注意单位换算的问题。【解析】3d5sp3sp2CDEGH分子晶体CuCl421、略
【分析】【分析】
(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族;元素的非金属性越强其电负性越强;
(2)三种钛的卤化物均为分子晶体;结构相似,相对分子质量越大,熔沸点越高;
(3)配合物外界能够完全电离,根据与AgNO3发生反应的物质的量之比确定配合物的化学式;
(4)根据晶胞结构,顶点粒子占面心粒子占内部粒子为整个晶胞所有,据此推测化学式;根据晶胞结构示意图推断Ca原子的位置;
(5)根据密度ρ=做相关计算。
【详解】
(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族,所以钛的价层电子排布式为3d24s2;元素的非金属性越强其电负性越强;故上述反应中非金属元素电负性由大到小是O>Cl>C;
(2)三种钛的卤化物均为分子晶体;结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高;
(3)配合物外界能够完全电离,Y与AgNO3以1:3物质的量比反应生成沉淀,所以Y的外界能够解离出3份Cl−,则Y的化学式为[Ti(H2O)6]Cl3;
(4)根据晶胞结构,顶点粒子占面心粒子占内部粒子为整个晶胞所有,所以一个晶胞中有Ti为8×=1个,有Ca为1个,有O为6×=3个,所以Z的化学式为CaTiO3;根据晶胞结构示意图可知Ca填充在O围成的正八面体空隙中;
(5)不妨设有1mol这样的晶胞,即有NA个这样的晶胞,1个晶胞的体积为V=a3pm3=a3×10−30cm3,1mol晶胞的质量为m=1mol×136g/mol=136g,所以晶体密度为ρ==g/cm3=g/cm3=4.0g/cm3。【解析】3d24s2O>Cl>C三种物质都是分子晶体,组成和结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高[Ti(H2O)6]Cl3CaTiO3(正)八面体4.0g/cm3四、计算题(共4题,共40分)22、略
【分析】【分析】
(1)根据金属晶体的堆积方式进行分析;
(2)根据晶胞的边长可计算晶胞的体积;再根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量;
(3)根据摩尔质量M=NA乘以一个原子的质量可计算金属的摩尔质量;再根据相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量可得金属的相对原子质量;
(4)根据在面心立方晶胞中,原子的半径r与晶胞的边长的关系,晶胞的边长=可计算金属原子的原子半径。
【详解】
(1)根据题意;该立方晶胞中含有4个金属原子可知,该金属晶胞属于面心立方晶胞;
故答案为面心立方晶胞;
(2)根据晶胞的边长为360pm,可得晶胞的体积为(3.6×10-8)3cm3,根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;
故答案为4.2×10-22g;
(3)金属的摩尔质量=NA乘以一个原子的质量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量;
故答案为63.21;
(4)在面心立方晶胞中,设原子的半径为r,则晶胞的边长=因此,金属原子的原子半径为=×360pm≈127.26pm;
故答案为127.26pm;
【点睛】
第(2)问在计算晶胞质量时单位的换算时学生们的易错点,首先单位要统一,要将pm换算为cm,其次1pm=10-10cm,则360pm=3.6×10-8cm,另外经常用到的还有纳米与厘米的换算,1nm=10-7cm。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm23、略
【分析】【详解】
题图中原子的堆积方式为六方最密堆积。六棱柱底部正六边形的面积=6×a2cm2,六棱柱的体积=6×a2ccm3,该晶胞中Zn原子个数为12×+2×+3=6,已知Zn的相对原子质量为65,阿伏伽德罗常数的值为NA,则Zn的密度ρ==g·cm-3。【解析】六方最密堆积(A3型)24、略
【分析】【详解】
(1)晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有,体心钨原子完全为该晶胞所有,故晶胞中钨原子个数为故答案为:2;
(2)已知金属钨的密度为ρ,钨的相对原子质量是M,每个晶胞中含有2个钨原子,则每个晶胞的质量为又因为每个晶胞的体积为a3,所以晶胞的密度解得故答案为:0.3163nm;
(3)晶胞体对角线的长度为钨原子半径的4倍,则计算得出钨原子半径为故答案为:0.137nm;
(4)每个晶胞中含2个钨原子,钨原子为球状,根据则体心立方结构的空间利用率为故答案为:68%。【解析】20.3163nm0.137nm68%25、略
【分析】【分析】
(1)氯化钠晶体中氯离子位于定点和面心;钠离子位于边和体心;
(2)阴;阳离子之间的静电作用为离子键;
(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键;
(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度
【详解】
(1)晶胞中位于体心的钠离子和位于边上Na+的短离最近,则最近且等距的Na+共有12个Na+;晶胞中Na+的个数为1+12=4,Na+的个数为8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过离子键结合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键,则1mol二氧化硅中有4mol硅氧键;
(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度则a=nm=nm。
【点睛】
均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是:①顶点:每个顶点的原子被8个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;②棱:每条棱的原子被4个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;③面上:每个面的原子被2个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;④内部:内部原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。【解析】1244离子键4五、实验题(共1题,共8分)26、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
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025年度环保产业园区污水处理设施建设合同3篇
- 2024年租赁合同:高端办公设备的短期租赁服务
- 2024年资深灶房师傅劳务协议范本版B版
- 2024年节能环保项目建议书编制规范合同文本3篇
- 2024渔船租赁及海洋环境保护项目合同范本3篇
- 2024年股权让渡协议范本下载版B版
- 2024年车位销售与客户关系维护服务合同
- 2024深圳南山区生物医药研发合作合同
- 二零二五年度出纳人员聘用及财务系统维护合同3篇
- 2024年闭路电视监控采购合同
- 2024年03月山东烟台银行招考笔试历年参考题库附带答案详解
- 安徽省合肥市蜀山区2024-2025学年七年级上学期地理期末模拟练习(含答案)
- 新建设项目施工人员安全教育培训课件
- 江苏省扬州市2024-2025学年高中学业水平合格性模拟考试英语试题(含答案)
- 品质总监转正述职报告
- 2024年游艇俱乐部会员专属活动策划与执行合同3篇
- 《项目管理培训课程》课件
- 2024年企业团购:销售合作协议3篇
- 2024-2025学年八年级语文上学期期末真题复习 专题06 文言文阅读
- 制药课程设计三废处理
- 期末测试卷(试题)-2024-2025学年北师大版数学五年级上册
评论
0/150
提交评论