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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2024年浙教版选修3化学下册阶段测试试卷491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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、电子在一个原子的下列能级中排布时,最后一个排布的是()A.nsB.npC.(n-1)dD.(n-2)f2、已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。请根据下表所列数据判断;下列说法错误的是()

。元素。

I1

I2

I3

I4

X

500

4600

6900

9500

Y

580

1800

2700

11600

A.元素X的常见化合价是+1价B.元素Y是第ⅢA族元素C.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XClD.若元素Y处于第三周期,则它可与冷水剧烈反应3、下列关于丙烯的说法正确的A.丙烯分子有7个键,1个键B.丙烯分子中的碳原子有和两种杂化类型C.丙烯分子的所有原子共平面D.丙烯分子中3个碳原子在同一直线上4、下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是()A.在相同条件下,NH3在水中的溶解度大于CH4B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高5、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6、下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是()A.食盐和蔗糖的熔化B.钠和硫熔化C.碘和冰升华D.SiO2和Na2O熔化评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)7、下面是s能级和p能级的原子轨道图;下列说法正确的是()

A.s电子的原子轨道呈球形,P轨道电子沿轴呈“8”字形运动B.s能级电子能量低于p能级C.每个p能级有3个原子轨道,在空间伸展方向是不同的D.任一电子层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该电子层序数8、在抗击新冠病毒肺炎中瑞德西韦是主要药物之一。瑞德西韦的结构如图所示;下列说法正确的是。

A.瑞德西韦中N、O、P元素的电负性:N>O>PB.瑞德西韦中的O—H键的键能大于N—H键的键能C.瑞德西韦中所有N都为sp3杂化D.瑞德西韦结构中存在σ键、π键和大π键9、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图:下列有关说法不正确的是A.分子式为C3H4O3B.分子中σ键与π键个数之比为3:1C.分子中既有极性键也有非极性键D.分子中碳原子的杂化方式全部为sp2杂化10、短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,X、Y、W形成的一种阴离子常用于检验Fe3+,R的单质常用于制造路灯,其发出的黄色光透雾能力强,Z是地壳中含量最高的元素。下列叙述正确的是A.W的氧化物的水化物一定是强酸B.XW2的结构式为:W=X=WC.WZ3分子中所有原子处于同一平面D.Z与R形成的化合物中只含有离子键11、有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],经X射线研究发现,其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上,则下列说法正确的是()

A.x=2,y=1B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价C.M的离子不可能在立方体的体心位置D.该晶胞中与每个Fe3+距离最近且相等的CN-有3个评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)12、许多金属及其化合物在生活;化工、医药、材料等各个领域有着广泛的应用。

(1)钛由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱以及高强度、低密度,被美誉为“未来钢铁”、“战略金属”。钛基态原子中电子占据最高能级的符号为________。与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有_______种。钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是___________________。

(2)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a×10-10cm,则该氮化钛的密度为______g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值;只列计算式)。

(3)Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。

Li原子的第一电离能为______kJ·mol-1,OO键键能为_____kJ·mol-1,Li2O晶格能为____kJ·mol-1。13、如图是s能级和p能级的原子轨道示意图;试回答下列问题:

(1)若元素X的原子最外层电子排布式为原子中能量最高的是____________电子,其电子云在空间内有____________个互相垂直的伸展方向;元素X的名称是____________,它的简单氢化物的电子式是____________。

(2)若元素X的原子最外层电子排布式为那么X的元素符号为____________,原子的轨道表示式为____________。14、(1)下列原子或离子的电子排布的表示方法中,正确的是___,违反了能量最低原理的是___,违反洪特规则的是__。

①Ca2+:1s22s22p63s23p6

②F-:1s22s23p6

③P:

④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2

⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2

⑥Mg2+:1s22s22p6

⑦C:

绿柱石被国际珠宝界公认为四大名贵宝石之一。主要成分为Be3Al2[Si6O18],因含适量的Cr2O3(0.15~0.6%);而形成祖母绿。试回答下列问题:

(2)基态Al原子中,电子填充的最高能级是___,基态Cr原子的价电子排布式是___。

(3)用“>”或“<”填空:。第一电离能沸点离子半径Be___BH2S___H2OAl3+___O2-

(4)卟啉与Fe2+合即可形成血红素,Fe2+的电子排布式为___,铁在周期表中的位置为__。15、CuCl和CuCl2都是重要的化工原料;常用作催化剂;颜料、防腐剂和消毒剂等。

已知:①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2,SnCl2等还原制得:

2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-

2CuCl2+SnCl2=2CuCl↓+SnCl4

②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子:

请回答下列问题:

(1)基态Cu原子的核外电子排布式为_________;H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_____________

(2)SO2分子的空间构型为_____________

(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为_________乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是_____________

(4)②中所形成的配离子中含有的化学键类型有______(填字母)。

A.配位键B.极性键C.离子键D.非极性键16、近日;《自然—通讯》发表了我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术,可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。

(1)下列N原子的电子排布图表示的状态中,能量最高的是___,能量最低的是___(用字母表示)。

A.B.

C.D.

(2)第二周期主族元素中,按第一电离能大小排序,第一电离能在B和N之间的元素有___种。

(3)Na与N形成的NaN3可用于制造汽车的安全气囊,其中阴离子的空间构型为___,Na在空气中燃烧则发出黄色火焰,这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为___光谱(填“发射”或“吸收”)。

(4)已知NH3分子的键角约为107°,而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°,试用价层电子对互斥理论解释NH3的键角比PH3的键角大的原因:___。

(5)BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料,可由BH3与NH3反应生成,B与N之间形成配位键,氮原子提供___,在BH3·NH3中B原子的杂化方式为___。它的性质与乙烷有所不同:在标准状况下为无色无味的白色固体,在水中溶解度也较大,其原因是___。

(6)立方氮化硼属于原子晶体,其晶胞结构如图1所示,可认为氮原子处于硼原子围成的某种空隙中,则氮原子处于硼原子围成的___(填空间结构)空隙中。图2是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图,请在图中圆球上涂“●”标明N的相对位置___。

已知立方氮化硼的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中硼原子与氮原子的最近距离为___nm。(只要求列算式)17、(1)回答下列问题:

①处于基态的Ca和Fe原子,下列参数前者小于后者的是_________;

a.最外层电子数b.未成对电子数c.第一电离能d.原子半径。

②有文献表明,迄今为止(至2016年)除氦外,所有其他稀有气体元素都能形成化合物。试简要说明未能制得氦的化合物的理由_______________________。

(2)H和N可以形成多种化合物。

①已知联氨(N2H4)的物理性质与水接近,其原因是_____________________;

②计算表明:N4H62+的一种结构如图所示,氢原子只有一种化学环境,氮原子有两种环境,其中的大π键可表示为_________________。

(3)晶体X只含钠;镁、铅三种元素。在不同的温度和压力下;晶体X呈现不同的晶相。

①γ-X是立方晶系的晶体。铅为立方最密堆积,其余两种原子有选择的填充铅原子构成的四面体空隙和八面体空隙。在不同的条件下,γ-X也呈现不同的结构,其晶胞如图所示。X的化学式为_____________;在(b)型晶胞中,边长为apm,距离Pb最短的Na有_______个,长度为_______pm(用a表示);Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为________和八面体空隙的百分比为________。已知(a)型晶胞的边长为770pm,则该型晶体的密度为_________g·cm-3。(只列出计算式)

②α-X是一种六方晶系的晶体,而在α-X中,镁和铅按1:1的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间。试画出一层α-X的结构__________。18、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___。评卷人得分四、计算题(共1题,共9分)19、NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列,若食盐的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1,食盐的摩尔质量为58.5g·mol-1。则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少?_______评卷人得分五、结构与性质(共3题,共27分)20、我国化学家合成的铬的化合物,通过烷基铝和[ph3C]+[B(C6F5)4]-活化后,对乙烯聚合表现出较好的催化活性。合成铭的化合物过程中一步反应如下,该反应涉及H、C、N、O、Cl、Cr等多种元素。

回答下列问题:

(1)下列状态的氯中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_____________(填标号)。

A.B.

C.D.

(2)化合物乙中碳原子采取的杂化方式为______,化合物丙中a、b、n、m处的化学键是配位键的是______(填字母)处。

(3)Cr3+具有较强的稳定性,Cr3+的核外电子排布式为______;已知没有未成对d电子的过渡金属离子形成的水合离子是无色的,Ti4+、V3+、Ni2+三种离子的水合离子为无颜色的是______(填离子符号)。

(4)ClO3-的键角小于ClO4-的键角,原因是______。

(5)根据结构与性质的关系解释,HNO2的酸性比HNO3弱的原因:______。

(6)水在合成铬的化合物的过程中作溶剂。研究表明水能凝结成13种类型的结晶体。其中重冰(密度比水大)属于立方晶系,其立方晶胞沿x、y、z轴的投影图如图所示,晶体中的H2O配位数为_____晶胞边长为apm,则重冰的密度为____g·cm-3(写出数学表达式,NA为阿伏伽德罗常数)。

21、20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型);用于预测简单分子立体结构.其要点可以概括为:

Ⅰ、用AXnEm表示只含一个中心原子的分子;A为中心原子,X为与中心原子相结合的原子,E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤对电子),(n+m)称为价层电子对数.分子中的价层电子对总是互相排斥,均匀的分布在中心原子周围的空间;

Ⅱ;分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布;不包括中心原子未成键的孤对电子;

Ⅲ;分子中价层电子对之间的斥力的主要顺序为:

i;孤对电子之间的斥力>孤对电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力;

ii;双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力;

iii;X原子得电子能力越弱;A﹣X形成的共用电子对之间的斥力越强;

iv;其他.

请仔细阅读上述材料;回答下列问题:

(1)根据要点I可以画出AXnEm的VSEPR理想模型,请填写下表__:

(2)H2O分子的立体构型为:__,请你预测水分子中∠H﹣O﹣H的大小范围__;

(3)SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子,S=O之间以双键结合,S﹣Cl、S﹣F之间以单键结合.请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的立体构型:__,SO2Cl2分子中∠Cl﹣S﹣Cl__(选填“<”、“>”或“=”)SO2F2分子中∠F﹣S﹣F。

(4)用价层电子对互斥理论(VSEPR)判断SO32﹣离子的空间构型:__。22、钛的化合物在化工;医药、材料等领域具有广泛应用。回答下列问题:

(1)基态Ti原子的未成对电子数是______,基态Ti原子4s轨道上的一个电子激发到4p轨道上形成激发态,写出该激发态价层电子排布式____。

(2)钛卤化物的熔点和沸点如表所示,TiCl4、TiBr4、TiI4熔沸点依次升高的原因是_____;TiF4熔点反常的原因是_____。TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/℃377-2438150沸点/℃—136230377

(3)Ti可形成配合物[Ti(urea)6](ClO4)3,urea表示尿素;其结构如图所示:

①配合物中Ti化合价为_____。

②尿素中C原子的杂化轨道类型为_____。

③的立体构型为_____。

(4)如图为具有较高催化活性材料金红石的晶胞结构,其化学式为______;已知该晶体的密度为ρg·cm-3,Ti、O原子半径分别为apm和bpm,阿伏加德罗常数的值为NA,则金红石晶体的空间利用率为______(列出计算式)。

参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【分析】

【详解】

根据构造原理;原子核外电子大多按能级顺序填充,填满一个能级再填一个新能级,不同能层不同能级的能量顺序为ns<(n-2)f<(n-1)d<np,所以电子最后排布的是np;

答案选B。2、D【分析】【分析】

观察表中的数据,X元素的I1和I2相差很大,而I2、I3、I4的差距相差较小,则X易形成X+,即X位于IA族;同理,Y元素的I3和I4相差极大,则Y易形成Y3+;Y位于IIIA族。

【详解】

A.由电离能的数据可以推出X易形成+1价的化合物;A正确;

B.由电离能的数据可以推出Y易形成+3价的化合物;则Y位于IIIA族,B正确;

C.X位于IA族;则其与氯形成化合物时,化学式可能是XCl,C正确;

D.Y位于IIIA族;若Y在第三周期,则Y为Al,它和沸水反应缓慢,不和冷水反应,D错误;

故合理选项为D。

【点睛】

对于元素的电离能而言,In和In+1的两个数据发生突变时,该元素易形成+n价的化合物,从而可以判断该元素在周期表中的族位置。3、B【分析】【详解】

键均为键,中一个键,一个键,则丙烯分子有8个键,1个键;故A错误;

B.甲基中的C原子为杂化,中的C原子为杂化,则丙烯分子中1个碳原子是杂化,2个碳原子是杂化;故B正确;

C.含有甲基;具有甲烷的结构特点,甲基碳为四面体构型,则所有原子不可能共平面,故C错误;

D.由双键为平面结构;甲基为四面体结构可知;丙烯分子中3个碳原子不在同一直线上,故D错误。

故选B。

【点睛】

本题考查分子结构与化学键,注意判断共价键的一般规律及乙烯的平面结构,共价单键为键,双键中有1个键,1个键,甲基中的C为杂化,双键中的C为杂化,注重基础知识的考查。4、B【分析】【详解】

A.NH3与水分子间易形成氢键,而CH4与水之间不能形成氢键,则在相同条件下,NH3在水中的溶解度大于CH4;与分子间作用力有关,故A正确;

B.非金属性F>Cl>Br>I,则HF、HCl、HBr;HI热稳定性依次减弱;与共价键有关,与分子间作用力无关,故B错误;

C.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,则F2、Cl2、Br2、I2的熔;沸点逐渐升高;与分子间作用力有关,故C正确;

D.CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3均为烷烃,结构相似,相对分子质量越大,分子间的作用力越强,沸点越高,其中(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3是同分异构体,支链越多,分子间作用力越小,沸点越低,则CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高;与分子间作用力有关,故D正确;

故答案为B。5、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。6、C【分析】【详解】

A.食盐是离子化合物;熔化需要克服离子键,蔗糖是分子晶体,熔化需要克服分子间作用力,故不选A;

B.钠是金属晶体;熔化克服金属键,硫是分子晶体,熔化需要克服分子间作用力,故不选B;

C.碘和冰都是分子晶体;碘和冰升华克服分子间作用力,故选C;

D.SiO2是原子晶体,熔化需要克服共价键,Na2O是离子化合物;熔化需要克服离子键,故不选D;

选C。

【点睛】

本题考查晶体类型与化学键、分子间作用力,注意此类题的解题方法是:先判断晶体类型,再根据晶体类型判断微粒间的作用力。二、多选题(共5题,共10分)7、CD【分析】【详解】

A.s电子的原子轨道呈球形;p电子的原子轨道是“8”字形的,但是电子是做无规则运动,轨迹是不确定的,故A错误;

B.根据构造原理;各能级能量由低到高的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能级的能量不一定小于p能级的能量,如4s>3p,故B错误;

C.不同能级的电子云有不同的空间伸展方向;p轨道有3个相互垂直的呈纺锤形的不同伸展方向的轨道,故C正确;

D.多电子原子中;同一能层的电子,能量可能不同,还可以把它们分成能级,任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,故D正确;

故选CD。

【点睛】

能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不违反泡利原理和洪特规则的条件下,电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低,这样的状态是原子的基态,所以任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数。8、BD【分析】【分析】

【详解】

A.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增大;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减小;则元素的非金属性:O>N>P。元素的非金属性越强,其电负性就越大,故元素的电负性:O>N>P,A错误;

B.元素的非金属性越强;元素的原子半径越小,与同一元素的原子形成的共价键的键长就越短,其相应的键能就越大,由于元素的原子半径:O<N,所以瑞德西韦中的O—H键的键能大于N—H键的键能,B正确;

C.在瑞德西韦中,形成3个共价键的N原子采用sp3杂化,含有C=N双键的N原子则采用sp2杂化;C错误;

D.共价单键都是σ键;共价双键中一个是σ键,一个是π键;在苯环及含有N原子的六元环中含大π键,根据瑞德西韦结构可知其中含有共价单键;双键和苯环等六元环,故分子中存在σ键、π键和大π键,D正确;

故合理选项是BD。9、BD【分析】【详解】

A.根据结构简式确定分子式为C3H4O3;故A正确;

B.双键中含有一个σ键;一个π键;单键都是σ键,所以该分子中含有10个σ键、1个π键,所以分子中σ键与π键个数之比为10:1,故B错误;

C.同种非金属元素之间形成非极性键;不同非金属元素之间形成极性键,所以C-C之间存在非极性键;C-H和C-O原子之间存在极性键,故C正确;

D.该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,C原子为sp3杂化;C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,C原子杂化方式为sp2;故D错误;

故选BD。

【点睛】

该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对、C=O中C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C原子杂化方式是解答关键。10、BC【分析】【分析】

短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,X、Y、W形成的一种阴离子常用于检验Fe3+,则该离子为SCN-;则X为C元素,Y为N元素,W为S元素;R的单质常用于制造路灯,其发出的黄色光透雾能力强,R为Na;Z是地壳中含量最高的元素,则Z为O元素,据此分析解答。

【详解】

A.W为S元素;其氧化物的水化物形成的为硫酸和亚硫酸,亚硫酸为弱酸,故A错误;

B.X为C元素,W为S元素,XW2为CS2,CS2与CO2互为等电子体,互为等电子体的微粒具有相似的结构,CO2的结构式为O=C=O,则CS2的结构式为S=C=S;即:W=X=W,故B正确;

C.W为S元素,Z为O元素,WZ3为SO3,分子中中心原子S原子的价层电子对数=3+=3,S采取sp2杂化;结构为平面三角形,则分子中所有原子处于同一平面,故C正确;

D.Z为O元素,R为Na,Z与R形成的化合物为Na2O或Na2O2,二者均为离子化合物,Na2O中只含有离子键,Na2O2中含有离子键和共价键;故D错误;

答案选BC。11、BC【分析】【详解】

Fe3+在立方体的顶点,每个Fe3+被8个晶胞共有,每个晶胞中Fe3+个数为4×=同理每个晶胞中Fe2+个数为CN-位于棱的中点,每个CN-被4个晶胞共有,故每个晶胞中CN-个数为12×=3。

A.已知晶体的化学式为MxFey(CN)6,故有2个晶胞,阴离子含有一个Fe3+,1个Fe2+,6个CN-,晶体中的阴离子为[Fe2(CN)6]-,根据化合物中各元素的化合价代数和为0得晶体的化学式为MFe2(CN)6;综上可知,x=1,y=2,A错误;

B.M呈+1价;因为有阴;阳离子,故该晶体属于离子晶体,B正确;

C.若M的离子在立方体的体心位置,则该晶体的化学式可表示为MFe2(CN)3,与晶体化学式MFe2(CN)6不符合;故M的离子不可能在立方体的体心位置,C正确;

D.该晶胞中与每个Fe3+距离最近且相等的CN-有6个;D错误;

故合理选项是BC。三、填空题(共7题,共14分)12、略

【分析】【分析】

(1)钛原子核外有22个电子;根据核外电子排布规律写出钛原子价电子排布式,再确定占据的最高能级;基态Ti原子的未成对电子数为2;第四周期中未成对电子数为2的元素有Ge;Se、Ni,有3种;钛原子的价电子数是4、铝原子的价电子数是3;

(2)根据均摊法,可知该晶胞中N原子个数为6+8=4,Ti原子个数为1+12=4,所以晶胞的质量为m=g,而晶胞的体积V=(2a×10-10)3cm3,再根据=计算;

(3)Li原子的第一电离能是指1mol气态锂原子失去1mol电子变成1mol气态锂离子所吸收的能量;OO键键能是指1mol氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量;晶格能是指气态离子结合生成1mol离子晶体所释放的能量或1mol离子晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量;以此解答。

【详解】

(1)钛原子核外有22个电子,基态钛原子价电子排布式为3d24s2;占据最高能级的符号为3d;基态原子的未成对电子数为2;第四周期中未成对电子数为2的元素有Ge;Se、Ni,有3种;钛原子的价电子数是4、铝原子的价电子数是3,钛原子的价电子数比铝多,金属键更强,所以钛的硬度比铝大;

因此;本题正确答案是:3d;3;钛原子的价电子数比Al多,金属键更强;

(2)根据均摊法,可知该晶胞中N原子个数为6+8=4,Ti原子个数为1+12=4,所以晶胞的质量为m=g,而晶胞的体积V=(2a×10-10)3cm3,所以晶胞的密度=g·cm-3;

因此,本题正确答案是:

(3)Li原子的第一电离能是指1mol气态锂原子失去1mol电子变成1mol气态锂离子所吸收的能量,即为=520kJ·mol-1;O=O键键能是指1mol氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量,即为249kJ·mol-1=498kJ·mol-1。晶格能是指气态离子结合生成1mol离子晶体所释放的能量或1mol离子晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量,则Li2O晶格能为2908kJ·mol-1。

因此,本题正确答案是:520;498;2908。【解析】①.3d②.3③.钛原子的价电子数比Al多,金属键更强④.⑤.520⑥.498⑦.290813、略

【分析】【详解】

(1)元素X的原子最外层电子排布式为则n=2,所以X为N元素,根据电子排布的能量最低原理,原子中能量最高的是2p电子;2p轨道上有三个未成对的电子,因而其电子云在空间内有3个互相垂直的伸展方向;元素X的名称是氮;它的简单氢化物为NH3,电子式为

(2)元素X的原子最外层电子排布式为则n=3,所以X为硫元素,那么X的元素符号为S;原子的轨道表示式为【解析】2p3氮S14、略

【分析】【分析】

(1)根据构造原理确定核外电子排布式是否正确;能量最低原理:原子核外电子先占有能量较低的轨道.然后依次进入能量较高的轨道;泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子;洪特规则:在等价轨道(相同电子层;电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同。

(2)根据核外电子排布规律可以写出价电子排布式;根据充满和半充满状态能量最低也是最稳定的状态进行分析;

(3)Be;B同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势;ⅡA族反常;水分子间含有氢键;核外电子数相同的,原子序数越大,半径越小;

(4)Fe是26号元素;其原子核外有26个电子,失去两个最外层电子生成亚铁离子,根据构造原理书写其核外电子排布式;

【详解】

(1)①正确;②违反了能力最低原子;③违反了洪特规则;④违反了洪特原则;⑤正确;⑥正确;⑦违反了洪特规则;故答案为:①⑤⑥;②;③④⑦;

(2)Al为13号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p1,最高能级为3p,根据核外电子排布规律可以写出基态铬价电子排布式为1s22s22p63s23p63s23p63d54s1,所以基态铬(Cr)原子的价电子排布式是3d54s1,故答案为:3p;3d54s1;

(3)同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族最外层为ns能级容纳2个电子,为全满确定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能B<Be;水分子间含有氢键,使得水的分子间作用力大于硫化氢分子的,故水的沸点大;电子层数越多半径越大,核外电子数相同的,原子序数越大,半径越小,O2-、Al3+有2个电子层,O的原子序数小所以O2-半径比Al3+大,所以离子半径O2->Al3+;故答案为:>;<;<;

(4)Fe是26号元素,其原子核外有26个电子,失去两个最外层电子生成亚铁离子,根据构造原理书写其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,铁元素在元素周期表的位置为第四周期第Ⅷ族,故答案为:1s22s22p63s23p63d6;第四周期第Ⅷ族。【解析】①.①⑤⑥②.②③.③④⑦④.3p⑤.3d54s1⑥.>⑦.<⑧.<⑨.1s22s22p63s23p63d6⑩.第四周期第Ⅷ族15、略

【分析】【分析】

(1)根据铜的原子序数为29;结合能量最低原理书写基态原子的电子排布式,根据电负性的变化规律比较电负性大小;

(2)根据判断SO2分子含有的σ键以及孤电子对数判断空间构型;

(3)根据价层电子对数判断乙二胺分子中氮原子的杂化类型;根据是否含有氢键分析二者熔沸点高低不同的原因;

(4)根据成键原子的特点判断化学键类型。

【详解】

(1)铜的原子序数为29,根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;在元素周期表中同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强,同一主族从上到下元素的电负性逐渐减弱,可知电负性强弱顺序为O>N>H;

(2)SO2分子中含有2个σ键,孤电子对数==1;所以分子为V形;

(3)乙二胺分子中氮原子形成4个σ键,价层电子对数为4,氮原子为sp3杂化;乙二胺分子间可以形成氢键,物质的熔沸点较高,而三甲胺分子间不能形成氢键,熔沸点较低;

(4)②中所形成的配离子中含有的化学键中N与Cu之间为配位键,C-C键为非极性键,C-N、N-H、C-H键为极性键,不含离子键,故答案为:ABD;【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1②.O>N>H③.V形④.sp3杂化⑤.乙二胺分子间能形成氢键而三甲胺分子之间不能形成氢键⑥.ABD16、略

【分析】【分析】

在电子排布图中;根据能量最低原理排布的能量就最低,在能级越高的轨道中电子数越多,能量就越高来判定;根据同周期元素第一电离能的变化规律及IIA;VA反常来解答;根据价层电子对来判断空间构型;根据价层电子对互斥理论判断键角大小原因;根据键的形成实质及形成氢键来解答;根据晶体结构及密度计算晶胞及棱长,由棱长再计算两原子的距离。

【详解】

(1)N原子电子排布图表示的状态中;符合能量最低原理的其能量就最低,能量越高的轨道中电子个数越多,其能量越高,根据图知,A符合能量最低原理,D中能量较高的轨道中电子数最多,所以能量最高;答案为D,A。

(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势;IIA族;VA族为全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,因而在B与N之间还有Be、C、O三种元素;答案为3。

(3)N3-离子中心N原子价层电子对数=2+=2;价层电子对数为2,孤电子对为0,N原子杂化方式为sp杂化,离子空间构型为直线形,电子从激发态跃迁到低能级,以光的形式释放能量,Na元素发生焰色反应是因为产生了原子,发射光谱;答案为直线形,发射。

(4)NH3、PH3的中心原子均为sp3杂化,N的电负性比P大,N原子半径比P原子半径小,N原子对键合电子吸引更强,因而NH3分子中成键电子对间的距离较近,成键电子对之间的斥力更大,使NH3的键角比PH3的键角大;答案为N的电负性比P大,N原子半径比P原子半径小,NH3分子中成键电子对间的距离较近;成键电子对之间的斥力更大。

(5)B原子形成3个B-H键,B原子有空轨道,氨分子中N原子有1对孤电子对,B与N之间形成配位键,氮原子提供孤电子对,在BH3·NH3中B原子形成3个B-H键,B还形成1个配位键,B原子杂化轨道数目为4,B原子杂化方式为:sp3杂化,在水中溶解度较大是因为BH3•NH3分子属于极性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子间存在氢键,与水分子之间能形成氢键,该物质易溶于水,而乙烷不能;答案为孤电子对,sp3杂化,BH3•NH3分子属于极性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子间存在氢键;与水分子之间能形成氢键,该物质易溶于水,而乙烷不能。

(6)立方氮化硼属于原子晶体,其晶胞结构如图1所示,晶胞中每个N原子连接4个B原子,这4个B原子构成以N原子为体心的正四面体结构,图2是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图,在图中圆球上涂“●”标明N的相对位置为已知立方氮化硼的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞中N原子数为4,B原子8个顶点各一个,6个面心各一个,则B原子数=8×+6×=4,晶胞的质量m=g=g,晶胞体积V=(a×10-7cm)3,晶胞的密度为dg·cm-3,由得出晶胞的棱长a=nm,由于立方氮化硼中氮原子与周围的4个硼原子形成四面体结构,顶点N原子与四面体中心B原子连线处于晶胞体对角线上,且二者距离等于晶胞体对角线长度的晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍,硼原子与氮原子最近的距离为xnm,则x=anm,将a代入,x=×107nm;答案为正四面体,×107。

【点睛】

本题应特别注意第(6)小问,是计算N原子与B原子的最近距离,不是晶胞的棱长,应根据它们的连线处于晶胞体对角线上,且二者距离等于晶胞体对角线长度的晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍,以此计算。【解析】①.D②.A③.3④.直线形⑤.发射⑥.N的原子半径P小、电负性比P大,使得NH3分子中孤对电子之间的距离比PH3分子中近、斥力大⑦.孤电子对⑧.sp3⑨.BH3·NH3分子间存在氢键,也能与水分子形成氢键,而乙烷分子不能⑩.正四面体⑪.⑫.×10717、略

【分析】【分析】

(1)①根据基态的Ca和Fe原子核外电子排布式分析判断;

②根据基态氦原子核外电子排布结构分析判断;

(2)①联氨(N2H4)的分子中的氮原子可与氢原子形成氢键;

②根据N4H62+的结构示意图;四个氮原子形成六电子的大π键;

(3)①结合原子在晶胞中的位置关系,利用均摊法计算书写分子式;在(b)型晶胞中,体对角线处的Na距离Pb最短据此计算距离;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中铅原子构成的四面体有8个,其中只有4个四面体中填充了Na,铅原子构成八面体只有一个,且Na原子在八面体的体心;根据晶胞密度计算公式ρ=进行解答;

②α-X是一种六方晶系的晶体;而在α-X中,镁和铅按1:1的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间,则层内只有镁和铅。

【详解】

(1)①基态的Ca原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,基态Fe原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2;

a.二者最外层电子数相等,故a不符合题意;

b.Ca原子没有未成对电子,Fe原子有4个未成对的电子,故b符合题意;

c.Ca与Fe同周期,同周期元素第一电离能从左至右呈增大的趋势,Ca原子核外电子排布处于全充满稳定状态,第一电离能比相邻元素大,但铁原子与钙不相邻,则第一电离能Ca<Fe,故c符合题意;

d.Ca与Fe同周期;电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:Ca>Fe,故d不符合题意;

答案选bc;

②基态氦原子核外电子排布式为1s2;基态氦原子具有唯一全充满的1s电子层,半径较小,具有较高的第一电离能,所以难以形成化合物;

(2)①联氨(N2H4)的分子中的氮原子可与氢原子形成氢键,并且分子间氢键数目较多,水分子间氧原子与氢原子也能形成氢键,则联氨(N2H4)的物理性质与水接近;

②根据N4H62+的结构示意图,四个氮原子形成六电子的大π键,可表示为

(3)①结合原子在晶胞中的位置关系,利用均摊法,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的顶点和面心,数目为8×+6×=4,Na位于晶胞的体内,数目为8,Mg原子位于晶胞的棱上和体心,数目为12×+1=4,X的化学式为Na2MgPb;在(b)型晶胞中,体对角线处的Na距离Pb最短,共有4个,棱长为apm,面对角线长为apm,则体对角线的长度为apm,距离Pb最短的Na的长度为体对角线长度的则长度为apm;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中铅原子构成的四面体有8个,其中只有4个四面体中填充了Na,Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为50%;铅原子构成八面体只有一个,且Na原子在八面体的体心,Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为100%;(a)型晶胞的边长为770pm,则晶胞的体积V=(770pm)3=(7.70×10-8)3cm3,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的顶点和面心,数目为8×+6×=4,Na位于晶胞的体内,数目为8,Mg原子位于晶胞的棱上和体心,数目为12×+1=4,则一个晶胞中含有4个Na2MgPb;根据晶胞密度计算公式ρ==

②α-X是一种六方晶系的晶体,而在α-X中,镁和铅按1:1的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间,则层内只有镁和铅,层内α-X的结构为【解析】bc基态氦原子具有唯一全充满的1s电子层,半径较小,具有较高的第一电离能,所以难以形成化合物联氨分子间能形成较多氢键Na2MgPb4a50%100%18、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四、计算题(共1题,共9分)19、略

【分析】【分析】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个距离最近的Na+中心间的距离,利用“均摊法”计算小立方体中Na+、Cl-的数目,进而计算小立方体的质量,根据公式密度计算出小立方体的边长;进而计算两个距离最近的钠离子中心间的距离。

【详解】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个Na+中心间的距离。由此不难想象出小立方体顶点上的每个离子均为8个小立方体所共有。因此小立方体含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每个小立方体含有1/2个(Na+-Cl-)离子对;

每个小立方体的质量

解得:a≈2.81×10-8cm,两个距离最近的Na+中心间的距离d=a≈4.0×10-8cm;

故答案为两个距离最近的Na+中心间的距离为4.0×10-8cm。【解析】两个距离最近的Na+中心间的距离d=a=4.0×10-8cm。五、结构与性质(共3题,共27分)20、略

【分析】【分析】

(1)同一原子;电离能逐渐增大,所以失去电子数越多,在电离最外层一个电子所需能量越大分析解答;

(2)化合物乙中碳原子有饱和碳原子和形成苯环的碳原子两种类型;据此分析杂化方式;

根据配位键是一个原子单方面提供电子对与另外原子共用,结合化合物丙中a、b;n、m处的化学键分析;

(3)根据构造原理书写Cr原子核外电子排布式,Cr原子失去3个能量较高的电子得到Cr3+,据此书写其电子排布式;根据没有未成对d电子的过渡金属离子形成的水合离子是无色的,及Ti4+、V3+、Ni2+三种离子的核外电子排布分析判断;

(4)根据中心原子的电子形成化学键情况;结合孤电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用分析判断;

(5)根据分子中羟基受到中心原子吸引力大小分析;

(6)立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图可知为体心立方堆积。其配位数为8;每个晶胞中水分子个数为2,再用公式ρ=计算晶胞密度。

【详解】

(1)A;C表示的微粒都是Cl原子;由于A是基态,C是激发态,微粒含有的能量:C>A,则稳定性:A>C,所以失去1个电子需要能量:A>C;

B、D表示微粒都是Cl+;是Cl原子失去1个电子后得到的,微粒含有的能量:B>D,则稳定性:D>B。所以失去1个电子需要能量:D>B;从带一个单位正电荷的阳离子再失去1个电子需要的能量要比从中性原子失去1个电子需要的能量高,所以选项微粒失去1个电子需要能量最多的是D表示的微粒;

(2)化合物乙中碳原子有饱和碳原子和形成苯环的碳原子两种类型,饱和C原子采用sp3杂化,形成苯环的C原子采用sp2杂化;

根据图示可知:在化合物丙中a、b、n、m处的化学键,a、n、m都是一般共价键,而b处是N原子提供电子对与Cr原子共用;因此该共价键为配位键;

(3)Cr是24号元素,根据构造原理可得Cr原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2,Cr原子失去2个4s电子和1个3d电子得到Cr3+,则其电子排布式为:1s22s22p63s23p63d3;

Ti4+核外电子排布是:1s22s22p63s23p4;没有3d电子,则其水合离子为无颜色;

V3+核外电子排布是:1s22s22p63s23p63d2;有未成对d电子,其水合离子为有颜色;

Ni2+核外电子排布是:1s22s22p63s23p63d8,有未成对d电子,其水合离子为有颜色;故上述三种离子中水合离子无颜色的是Ti4+;

(4)ClO3-中氯原子有一个孤电子对,ClO3-中孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于ClO4-中成键电子对间的排斥力,导致键角:ClO3-<ClO4-;

(5)HNO2和HNO3都是一元酸,

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