




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年华师大版选修3化学下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、下列各组多电子原子的能级能量比较____的是。
①2p=3p②4s>2s③4p>4f④4d>3dA.①④B.①③C.③④D.②③2、原子核外电子的运动状态用四个方面进行描述,磷原子核外最外层上能量高的电子有相同的运动状态A.一个B.二个C.三个D.四个3、下列说法中不正确的是A.分子晶体中,分子间作用力越大,该物质越稳定B.水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和,故不能再结合氢原子C.非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物D.所有简单离子的核电荷数与其核外电子数一定不相等4、多原子分子中各原子若在同一平面,且有2个以上相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,下列物质中存在“离域π键”的是()A.SO2B.PO43-C.H2SD.HCHO5、下列现象与氢键有关的有几项()
①H2O的熔沸点比同族元素氢化物的高②小分子的醇可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑤HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多A.5项B.4项C.3项D.2项6、有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子的价电子排布式为(n+2)sn;Y原子的特征电子构型为3d64s2;Z原子的核外电子总数等于Q原子的最外层电子数;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子有1个3p空轨道。下列叙述错误的是()A.元素Y和Q可形成化合物Y2Q3B.气态氢化物的稳定性:Q>T>ZC.X和Q结合生成的化合物晶体类型为离子晶体D.T和Z的最高价氧化物晶体类型不同评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)7、用“>”“<”表示下列各组能级的能量高低。
(1)2s__4s;(2)2p__4p;(3)4s__3d8、“张亭栋研究小组”受民间中医启发,发现As2O3对白血病有明显的治疗作用。氮(N);磷(P)、砷(As)为第VA族元素;该族元素的化合物在研究和生产中有着许多重要用途。
(1)N原子的价电子排布式为______,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)NH3的沸点比AsH3的沸点高,原因是____________。
(3)立方氮化硼晶体(BN);是一种超硬材料,有优异的耐磨性,其晶胞如图所示。
①立方氮化硼是_________晶体,晶体中N原子的杂化轨道类型为_________,B原子的配位数为_________。
②立方氮化硼晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为_________。
(4)若立方氮化硼晶胞的边长为362pm,则立方氮化硼的密度为_________g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA)。9、下图是元素周期表的一部分,请回答下列问题:。族/周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0族1①②2③④⑤3⑥⑦⑧⑨
(1)在这些元素中,第一电离能最大的是_______________(填元素符号,下同),⑥和⑦的离子半径大小关系为_________________________。
(2)在这些元素形成的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物为_______________(填物质的化学式)。
(3)在④和⑤两种元素中,电负性较大的是_______________(填元素名称),③与⑧形成三原子分子,该分子的一种等电子体分子式是_______________。10、硼及其化合物的应用广泛。试回答下列问题:
(1)基态原子的价电子轨道表示式为__________,其第一电离能比的__________(填“大”或“小”)。
(2)氨硼烷()被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的原子是__________,写出一种与氨硼烷互为等电子体的有机小分子:___________________(填化学式)。
(3)常温常压下硼酸()的晶体结构为层状;其二维平面结构如图所示。
①B原子的杂化方式为__________。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大:_________________。
②路易斯酸碱理论认为,任何可接受电子对的分子或离子叫路易斯酸,任何可给出电子对的分子或离子叫路易斯碱。从结构角度分析硼酸是路易斯酸:______________________________。11、铜的化合物用途非常广泛。已知下列反应:[Cu(NH3)2]++NH3+CO⇌[Cu(NH3)3CO]+,2CH3COOH+2CH2=CH2+O22CH3COOCH=CH2+2H2O。
(1)Cu2+基态核外电子排布式为______。
(2)NH3分子空间构型为_______,其中心原子的杂化类型是______。
(3)CH3COOCH=CH2分子中碳原子轨道的杂化类型是_______,1molCH3COOCH=CH2中含键数目为_____。
(4)CH3COOH可与H2O混溶,除因为它们都是极性分子外,还因为__________。
(5)配离子[Cu(NH3)3CO]+中NH3及CO中的C与Cu(Ⅰ)形成配位键。不考虑空间构型,[Cu(NH3)3CO]+的结构示意图表示为____12、单质硼有无定形和晶体两种;参考下表数据回答:
(1)晶体硼的晶体类型属于____________________晶体,理由是_____________。
(2)已知晶体的结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图),其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。通过观察图形及推算,得出此基本结构单元是由__________个硼原子构成的,其中B—B键的键角为____________,共含有___________个B—B键。
13、(15分)周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序数依次增大。X的核外电子总数与其周期数相同,Y基态原子的p电子数比s电子数少1个,Z基态原子的价电子层中有2个未成对电子,T与Z同主族,W基态原子的M层全充满,N层只有一个电子。回答下列问题:
(1)Y、Z、T中第一电离能最大的是____(填元素符号,下同),原子半径最小的是____。
(2)T的原子结构示意图为____,W基态原子的电子排布式为____。
(3)X和上述其他元素中的一种形成的化合物中,分子呈三角锥形的是____(填化学式);分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是____(填化学式;写一种)。
(4)T与Z形成的化合物中,属于非极性分子的是____(填化学式)。
(5)这5种元素形成的一种阴阳离子个数比为1:1型的配合物中,阴离子呈四面体结构,阳离子的结构如图所示。该配合物的化学式为____,阳离子中存在的化学键类型有____。
14、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、工业流程题(共1题,共2分)15、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______________。评卷人得分四、原理综合题(共2题,共4分)16、哈尔滨医科大学附属第一医院张亭栋教授被认为最有可能获诺贝尔生理学或医学奖的学者之一,他是使用砒霜(As2O3)治疗白血病的奠基人;回答下列问题:
(1)基态As原子核外电子排布中能级最高的是___________,与As同周期且相邻原子的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)NH3的沸点比PH3___________(填“高”或“低”),原因是___________。
(3)NH5中所有原子最外层都满足稳定结构,则NH5中含有的化学键类型为___________。
A、离子键B、配位键C、共价键D、氢键E、σ键F;π键。
(4)As4O6的分子结构如图1所示,则该化合物中As的杂化方式是__________。与AsO43-互为等电子体的微粒是___________(写一种)
(5)白磷(P4)的晶体属于分子晶体,其晶胞结构如图2(小黑点表示白磷分子),已知晶胞的边长为anm,阿伏加德罗常数为NAmol-1,则该晶胞中含有的P4分子数为___________,该晶体的密度为___________g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。17、氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN;如下图所示:
请回答下列问题:
⑴由B2O3制备BN的化学方程式是_______。
⑵基态B原子的电子排布式为_____;B和N相比,电负性较大的是_____,BN中B元素的化合价为_____。
⑶在BF3分子中,F-B-F的键角是_____,B原子的杂化轨道类型为_____,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,的立体构型为_____。
⑷氮化硼晶体有多种结构,如立方氮化硼和六方氮化硼等。立方氮化硼结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼的密度是______________g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NAmol-1)。评卷人得分五、有机推断题(共2题,共8分)18、短周期元素W;X、Y和Z的原子序数依次增大。金属元素W是制备一种高效电池的重要材料;X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、_______种不同能量的电子。
(2)元素Z与元素X形成共价化合物XZ2是________(选填“极性”或“非极性”)分子,其电子式为________________。
(3)Y原子的最外层电子排布式为________________,Y元素最高价氧化物对应的水化物的电离方程式为________________________________________________。
(4)两种非金属元素中,非金属性较强的元素是_______(写元素符号),试写出一个能说明这一事实的化学方程式______________________________。19、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)
评卷人得分六、计算题(共1题,共6分)20、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?_______参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
根据能级构造原理可知:不同能层的相同能级的能量大小为:(n-1)s<ns<(n+1)s,(n-1)p<np<(n+1)p,(n-1)d<nd<(n+1)d,故2p<3p,故①不正确;4s>2s,故②正确;4d>3d,故④正确;相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf,所以4p<4f,故③不正确;故①③不正确,答案为B。2、C【分析】【详解】
磷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3;能量最高的能层为3p,根据洪特规则3p能层上的3个电子分占不同轨道,且自旋状态相同,具有相同的运动状态,所以磷原子核外最外层上能量高的电子有3种相同的运动状态;
故答案选C。3、A【分析】【详解】
A.分子晶体中;分子间作用力只影响物质的物理性质,物质的稳定性与化学键的强弱有关,故A错误;
B.一个原子的未成对电子一旦与另一个自旋相反的未成对电子成键后,就不能再与第三个电子配对成键,因此,一个原子有几个不成对电子,就会与几个自旋相反的未成对电子成键,这就是共价键的饱和性,故一个氧原子只能与两个氢原子结合生成H2O;故B正确;
C.非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物,如NH4Cl等铵盐;故C正确;
D.不管是阴离子还是阳离子,核内质子数与核外电子数必定存在差别,此差值就是离子所带的电荷数,故D正确;4、A【分析】【详解】
形成“离域π键”的形成条件是“原子都在同一平面且有2个以上相互平行的p轨道”,根据价层电子对互斥理论,PO43-为正四面体结构,原子不处于同一平面内,H2S、HCHO中H原子没有p轨道,不具备“离域π键”的形成条件,SO2为平面三角形形结构,有2个以上相互平行的p轨道,可以形成“离域π键”,答案选A。5、B【分析】【详解】
①H2O分子之间存在氢键;因此其熔沸点比同族元素氢化物的高,①有关;
②小分子的醇可以和水分子之间形成氢键;因此其可与水以任意比互溶,②有关;
③氢键是有方向性的;水结为冰后,水分子间的空隙变大,故冰的密度比液态水的密度小,③有关;
④对羟基苯甲酸易形成分子间的氢键;不能形成分子内的氢键;而邻羟基苯甲酸易形成分子内的氢键,因此,邻羟基苯甲酸的分子间作用力较小,其熔、沸点比对羟基苯甲酸的低,④有关;
⑤F的非金属性强于Cl;故HF比HCl稳定,前者分子中的共价键的键能较大,HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多,⑤与氢键无关。
综上所述,与氢键有关的有4项,故选B。6、B【分析】【分析】
X原子的价电子排布式为(n+2)sn,则X原子的价电子排布式为3s1或4s2;X为Na或Ca;
Y原子的特征电子构型为3d64s2;则Y原子的核外电子总数=18+8=26,Y为Fe;
Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子,则Q原子的核外电子排布式为1s22s2p4;Q为O;
Z原子的核外电子总数等于Q原子的最外层电子数;即6,则Z为C;
T原子有1个3p空轨道,则T的核外电子排布式为1s22s2p63s23p2;则T为Si;
综上所述;X;Y、Z、Q、T分别为:Na或Ca、Fe、C、O、Si,据此解答。
【详解】
A.元素Y和Q可形成化合物Y2Q3,即Fe2O3;A正确;
B.非金属性:Q>Z>T,所以气态氢化物的稳定性:Q>Z>T;B错误;
C.X为Na或Ca;Q为O,二者结合生成的化合物晶体类型为离子晶体,C正确;
D.T的最高价氧化物为SiO2,为原子晶体,Z的最高价氧化物为CO2;为分子晶体,二者晶体类型不同,D正确。
答案选B。二、填空题(共8题,共16分)7、略
【分析】【分析】
根据构造原理:各能级能量高低顺序为①相同n而不同能级的能量高低顺序为:ns<np<nd<nf;②n不同时的能量高低:2s<3s<4s2p<3p<4p;③不同层不同能级ns<(n-2)f<(n-1)d<np,绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序:1s;2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f
【详解】
(1)n不同时的能量高低:2s<4s;
(2)n不同时的能量高低:2p<4p;
(3)不同层不同能级ns<(n-1)d:4s<3d。
故答案为:<;<;<。【解析】①.<②.<③.<8、略
【分析】【详解】
(1)氮原子的原子序数为7,最外层电子层是低层,其最外层电子排布式为2s22p3,主族元素N原子的最外层电子就是其价电子,即价电了排布式为2s22p3;N;P、As位于同一主族;随着原子序数逐渐增大,原子半径逐渐增大,原子失去电子的能力逐渐增强,原子的第一电离能逐渐减小,所以N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为N>P>As;
(2)NH3的沸点比AsH3的沸点高;是因为氨分子间除存在分子间作用力外,还有氢键;
(3)①立方氮化硼晶体超硬、优异的耐磨性,所以立方氮化硼晶体为原子晶体;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、硼原子与周围的4个氮原子形成四面体结构,因此晶体中N原子的杂化轨道类型为sp3;原子的配位数为4;
②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;硼原子与周围的4个氮原子形成四面体结构;因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子,B原子最外层有3个电子,形成4个共价键,所以含有1个配位键,故B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为3:1;
(4)BN晶胞中N原子数为4,B原子数=8×+6×=4,BN晶胞的质量为m=g,立方氮化硼晶胞的体积V=(3.62×10-10cm)3,因此立方氮化硼的密度ρ=g/cm3。【解析】2s22p3N>P>AsNH3能形成分子间氢键原子sp3杂化43:19、略
【分析】【分析】
根据元素周期表得①为H;②为He,③为C,④为N,⑤为O,⑥为Na,⑦为Al,⑧为S,⑨为Cl。
【详解】
(1)在这些元素中,He是稀有气体,性质稳定,所以第一电离能最大的是He,根据电子层结构相同的粒子,原子序数越大半径越小,则离子半径大小Na+>Al3+;
(2)同周期元素,从左往右非金属性逐渐增强,同主族元素,从上到下非金属性逐渐减弱,且非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强,注意O无最高价氧化物的水化物,所以非金属性最强的是Cl,即酸性最强的化合物为HClO4;
(3)同周期元素,从左往右电负性依次增大,则N和O两种元素中,电负性较大的是氧,C与S形成三原子分子是CS2,等电子体的原子总数和价电子相同,根据同族互换和电子迁移后可得,等电子体有CO2(或N2O;COS等)。
【点睛】
元素周期律的题目要抓住元素性质的递变规律进行解题,等电子体一般采用同族互换和电子迁移,根据价电子要相同,得到不同的等电子体。【解析】①.He②.Na+>Al3+③.HClO4④.氧⑤.CO2(或N2O、COS等合理分子)10、略
【分析】【详解】
(1)原子的核外电子排布式分别为原子的轨道处于全满状态,所以的第一电离能比的小,原子的价电子轨道表示式为故答案为:小。
(2)形成配位键,必须有一方提供空轨道,另一方提供孤对电子,在氨硼烷中,原子可提供一对孤电子,原子有一个空轨道,与互为等电子体,故答案为:
(3)①由图可知,硼酸中每个原子与原子形成3个键,即原子有3个成键轨道,且没有孤电子对,故为杂化,溶质分子间形成的氢键不利于溶质的溶解,加热时,硼酸的溶解度增大,可分析出,升温时硼酸分子中的部分氢键被破坏,故答案为:杂化硼酸分子间通过氢键缔合;加热时,部分氢键被破坏。
②硼酸分子中,原子有一个空的轨道,可以接受电子对,根据路易斯酸碱理论可知,硼酸为路易斯酸,故答案为:硼酸分子中B原子有一个空轨道。
【点睛】
同周期,从左到右,第一电离能增大,但在短周期,第ⅡA族与第ⅢA族中:Be>B、Mg>Al,第ⅤA族与第ⅥA族中:N>O、P>S。【解析】小杂化硼酸分子间通过氢键缔合,加热时,部分氢键被破坏硼酸分子中B原子有一个空轨道11、略
【分析】【分析】
根据铜原子的电子排布式;失去最外层与次外层各一个电子,依此写出铜离子的电子排布式;根据VSEPR判断其空间构型和杂化轨道形式;根据结构中σ键数,判断杂化轨道形式和计算σ键;根据分子间可以形成氢键,判断相溶性;根据形成配位键,判断结构示意图。
【详解】
(1)Cu元素的核电荷数为29,核外电子数也为29,基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,4s与3d能级各失去1个电子形成Cu2+,Cu2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9;答案为1s22s22p63s23p63d9。
(2)NH3分子中N原子价层电子对数=3+=4,且含有1对孤电子对,根据VSEPR模型为四面体形,由于一对孤电子对占据四面体的一个顶点,所以其空间构型为三角锥形,根据杂化轨道理论,中心N原子的杂化方式为sp3杂化;答案为三角锥形,sp3。
(3)CH3COOCH=CH2分子中甲基上的C形成4个σ键,没有孤对电子,C原子为sp3杂化,羧基上的碳、碳碳双键中碳都形成3个σ键,没有孤对电子,为sp2杂化,CH3COOCH=CH2分子中含有1个C.6个C-H、2个C-O、1个C=O、1个C=C键,则σ键的数目为1+6+2+1+1=11,1molCH3COOCH=CH2分子中含有σ键的数目为11mol;答案为:sp2和sp3;11mol。
(4)乙酸和水都为极性分子,且分子之间可形成氢键,故CH3COOH可与H2O混溶;答案为CH3COOH与H2O之间可以形成氢键。
(5)Cu(I)提供空轨道,N、C原子提供孤对电子,Cu(I)与NH3及CO中的C形成配位键,结构示意图表示为:答案为【解析】①.[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9②.三角锥③.sp3④.sp2和sp3⑤.11mol⑥.CH3COOH与H2O之间可以形成氢键⑦.12、略
【分析】【分析】
(1)根据表中数据判断可知晶体硼熔沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间;判断为原子晶体;
(2)在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的共20个等边三角形;B-B键组成正三角形;每2个面共用一个B-B键,每个面拥有这个B-B键的据此答题。
【详解】
(1)根据表中数据判断可知晶体硼熔沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间,熔沸点、硬度都很大,可知晶体硼为原子晶体,
故答案为原子晶体;熔;沸点很高、硬度很大;
(2)在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的每个等边三角形拥有的顶点为:×3=20个等边三角形拥有的顶点为:×20=12;B-B键组成正三角形,则每个键角均为60°;每2个面共用一个B-B键,每个面拥有这个B-B键的每个等边三角形占有的B-B键为:×3=20个等边三角形拥有的B-B键为:×20=30。
【点睛】
明确顶点、棱、面心上每个原子被几个晶胞占有是解本题关键。本题利用均摊法计算该晶胞中各种原子个数,硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的每个等边三角形拥有的顶点为:×3=20个等边三角形拥有的顶点为:×20=12。【解析】①.原子②.熔点高,硬度大,并且各数据均介于金刚石和晶体硅之间③.12④.60°⑤.3013、略
【分析】试题分析:周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序数依次增大。X的核外电子总数与其周期数相同,则X是氢元素。Y基态原子的p电子数比s电子数少1个,则Y应该是氮元素。Z基态原子的价电子层中有2个未成对电子,所以Z是氧元素。T与Z同主族,则T是S元素。W基态原子的M层全充满,N层只有一个电子,则W是Cu元素。
(1)非金属性越强;第一电离能越大。但氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则氮元素的第一电离能大于氧元素的。同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径最小的是O。
(2)S的原子序数是16,原子结构示意图为根据核外电子排布规律可知W基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1。
(3)X和上述其他元素中的一种形成的化合物中,分子呈三角锥形的是NH3。分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是H2O2或N2H4。
(4)T与Z形成的化合物中,SO2是V形结构,三氧化硫是平面三角形,则属于非极性分子的是SO3。
(5)这5种元素形成的一种阴阳离子个数比为1:1型的配合物中,阴离子呈四面体结构,则为硫酸根。阳离子的结构如右图所示,即为氨气和铜离子形成的配位健,则该配合物的化学式为[Cu(NH3)4]SO4;阳离子中存在的化学键类型有配位健及氮元素与氢原子之间的共价键。
考点:考查元素推断、第一电离能、空间构型、原子半径、化学键、核外电子排布等【解析】(1)NO(各1分)(2)(1分)[Ar]3d104s1(2分)
(3)NH3(2分)H2O2或N2H4(2分)(4)SO3(2分)
(5)[Cu(NH3)4]SO4(2分)共价键、配位键(2分)14、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、工业流程题(共1题,共2分)15、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;
综上所述选a;
(3)根据分析可知沉淀为微溶物CaSO4;
(4)As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq),所以需要加入FeSO4除去过量的硫离子;使平衡逆向移动,一级沉砷更完全;
(5)含砷物质物质为H3AsO3,加入过氧化氢可以将其氧化成H3AsO4,根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根据题意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根据元素守恒可知反应物应该还有H2O,FeS2整体化合价升高15价,一个O2降低4价,所以二者的系数比为4:15,再根据元素守恒可得离子方程式为4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。
【点睛】
同一周期元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能大于相邻元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀过量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq)平衡逆向移动,使一级沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+四、原理综合题(共2题,共4分)16、略
【分析】【分析】
(1)根据构造原理,基态As原子核外电子排布中能级最高的是4p,As的4p能级处于半充满状态,第一电离能比相邻同期元素均大,与As同周期且相邻原子的第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ge。
(2)根据分子晶体影响沸点的因素分析;
(3)NH5是离子化合物;含有离子键和共价键,以此分析。
(4)根据杂化轨道理论判断中心As的杂化方式;原子总数和价电子总数相同的称为等电子体。
(5)根据均摊法可知,晶胞中P4分子数目为4;则晶胞中含有16个P原子,计算晶胞质量,再根据ρ=m/V计算晶胞密度。
【详解】
(1)根据构造原理,基态As原子核外电子排布中能级最高的是4p,As的4p能级处于半充满状态,第一电离能比相邻同期元素均大,与As同周期且相邻原子的第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ge。
(2)NH3的沸点比PH3高,原因是NH3分子间存在氢键;相对分子质量对沸点的影响占次要地位。
(3)NH5中所有原子最外层都满足稳定结构,其中N与H形成共价键,是σ键,4个共价键中有一个是配位键,NH4+与H-之间形成离子键,则NH5中含有的化学键类型为ABCE。
(4)价电子对数=3+(5-1×3)/2=4,VSEPR模型为四面体,所以其空间构型为正四面体,根据杂化轨道理论,中心As的杂化方式为sp3,原子总数和价电子总数相同的称为等电子体,与AsO43-互为等电子体的微粒是PO43-或SO42-或ClO4-;
(5)根据均摊法可知,晶胞中P4分子数目为8×1/8+6×1/2=4,则晶胞中P原子数目为4×4=16,晶胞质量为16×31/NAg,晶胞体积为(a×10-7cm)3,则晶胞密度为g·cm-3,即:g·cm-3
【点睛】
本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、电离能、价层电子对互斥理论、杂化方式与空间构型判断、化学键、晶胞计算等,是对物质结构主干知识的考查,难点:应用均摊法进行有关晶胞计算。【解析】4pAs>Se>Ge高NH3分子间存在氢键ABCEsp3PO43-或SO42-或ClO4-417、略
【分析】【分析】
硼砂和硫酸反应生成H3BO3,H3BO3受热分解得到B2O3,B2O3与NH3在高温下反应生成BN和H2O,B2O3与硫酸、氟化钙反应BF3。同周期从左到右电负性逐渐增大;分析物质空间构型和中心原子杂化方式时一般先计算价层电子对数,根据密度公式进行计算。
【详解】
⑴B2O3与NH3在高温下反应生成BN和H2O,其反应的化学方程式是B2O3+2NH32BN+3H2O;故答案为:B2O3+2NH32BN+3H2O。
⑵B是5号元素,基态B原子的电子排布式为1s22s22p1;同周期从左到右电负性逐渐增大,因此B和N相比,电负性较大的是N,BN中N为−3价,B元素的化合价为+3价;故答案为:1s22s22p1;N;+3。
⑶BF3中B价层电子对数为空间构型为平面正三角形,在BF3分子中,F-B-F的键角是120°,B原子的杂化轨道类型为sp2,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-中B价层电子对数为其立体构型为正四面体形;故答案为:120°;sp2;正四面体形。
⑷立方氮化硼结构与金刚石相似,金刚石中有8个碳原子,则立方氮化硼晶胞中有4个BN,晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼的密度是故答案为:【解析】B2O3+2NH32BN+3H2O1s22s22p1N+3120°sp2正四面体形五、有机推断题(共2题,共8分)18、略
【分析】【分析】
X原子最外层电子数是内层电子数的2倍可知X为C;地壳中含量最丰富的金属元素是Al(Y),Z最外层电子数是电子层数的2倍可知Z为S,由四种元素原子序数依次增大且W是制造高效电池的材料可知W为Li。
【详解】
(1)同一个原子中没有运动状态完全相同的电子,Li原子序数为3,电子数也为3,所以W原子核外有3种不同运动状态的电子,Li核外电子排布式为1s22s1;所以有两种不同能量的电子,故答案为:3;2;
(2)CS2是结构对称的共价化合物,属于非极性分子,分子中含有两个碳硫双键,电子式为故答案为:非极性;
(3)Al的原子序数为13,最外层有3个电子,电子排布式为3s23p1;Al最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,氢氧化铝为两性氢氧化物,电离方程式为H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-,故答案为:3s23p1;H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-;
(4)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,S、C对应的最高价氧化物对应水化物分别为H2SO4和H2CO3,硫酸是强酸,碳酸是弱酸,所以非金属性S>C,可以用硫酸制
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。
评论
0/150
提交评论