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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年华东师大版选修3化学下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6题,共12分)1、元素周期表中铋元素的数据如图;下列说法正确的是()
A.Bi元素的质量数是209B.Bi元素的相对原子质量是209.0C.Bi原子6p亚层有一个未成对电子D.Bi原子最外层有5个能量相同的电子2、若某原子在处于能量最低状态时,外围电子排布为3d14s2,则下列说法正确的是A.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有3个未成对电子B.该元素原子核外共有4个能层C.该元素原子的M能层共有8个电子D.该元素原子最外层共有3个电子3、如图是元素周期表前四周期的一部分,下列有关R;W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是()
A.通常情况下五种元素的单质中,Z单质的沸点最高B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同C.W的电负性比X的的电负性大D.第一电离能:R>W>Y4、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.60g二氧化硅晶体中含有2NA个硅氧键B.1molD2O中含有10NA个质子C.12g金刚石中含有NA个碳碳键D.1mol石墨晶体中含有2NA个碳碳键5、下列晶体中,熔点最高的是A.KFB.MgOC.CaOD.NaCl6、下列各种比较中,正确的是A.元素电负性:B.第一电离能磷硒C.离子半径:D.熔沸点:评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)7、铜是第四周期重要的过渡元素之一;其单质及化合物具有广泛用途。
请回答下列有关问题:
⑴铜原子的基态电子排布式是____________。比较第一电离能Cu______Zn(填“>”、“=”、“<”),说明理由___________________。
⑵氮和铜形成某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为_______。(每个球均表示1个原子)
⑶铜可以形成多种多样的配合物。
①NH3可以和很多过渡金属形成配合物。NH3分子中心原子的杂化类型为____杂化,与NH3互为等电子体的粒子有___。(只写其中一种)
②向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。试用离子方程式表示其原因____、___。
⑷在绿色植物标本的制作过程中,将植物材料洗净后浸入5%的硫酸铜溶液中,叶绿素(如图1)中心离子Mg2+被置换成Cu2+(如图2),叶片则永保绿色,请在图2中用箭头表示出配位键。8、下面是s能级;p能级的原子轨道图;试回答问题:
(1)s能级的原子轨道呈____________形,每个s能级有_______个原子轨道;p能级的原子轨道呈____________形,每个p能级有_____个原子轨道。
(2)s能级原子轨道的半径与什么因素有关?是什么关系_____。9、(1)钒在元素周期表中的位置为__________,其价层电子排布图为____________。
(2)基态镓(Ga)原子的电子排布式:__________________。
(3)Fe3+的电子排布式为__________________。
(4)基态铜原子的核外电子排布式为__________________。
(5)Ni2+的价层电子排布图为_____________________。10、下表为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。
回答下列问题:
(1)写出元素f的基态原子核外电子排布式:__。
(2)写出元素h的基态原子核外电子轨道表示式:__。
(3)ci2分子的电子式为__。
(4)第一电离能:h__(填“>”“<”或“=”,下同)i;电负性:g__b。
(5)下列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叙述正确的是__(填字母)。
A.j位于元素周期表中第4周期ⅠB族;属于ds区元素。
B.d的基态原子中;2p轨道为半充满,属于p区元素。
C.最外层电子排布式为4s1;该元素一定属于第ⅠA族。
D.最外层电子排布式为ns2np1,该元素可能是第ⅢA族或ⅢB族11、(1)写出与N同主族的As的基态原子的核外电子排布式:___________________从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为_______________
(2)写出Fe2+的核外电子排布式:_____________________
(3)Zn2+的核外电子排布式为___________________12、在下列物质中:①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤C2H4、⑥NaOH、⑦Ar
(1)只存在极性键的分子是___;只由非极性键构成的非极性分子是__;(填序号;下同)。
(2)CO32﹣的中心原子的杂化轨道类型是__,微粒的空间构型是__。
(3)在K3[Fe(CN)6]中中心离子是__,配体是__,配位数是___。13、Al的晶体中原子的堆积方式如图甲所示;其晶胞特征如图乙所示。
已知Al的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数;Al的相对原子质量为M。
(1)晶胞中Al原子的配位数为_____,一个晶胞中Al原子的数目为_____,该晶胞的空间利用率是_____。
(2)该晶体的密度为_____(用字母表示)。14、现有四种金属晶体:Na;Zn、Po、Au;如图所示为金属原子的四种基本堆积模型。请回答以下问题:
(1)堆积方式的空间利用率最低的基本堆积模型是___(填编号);符合该堆积模型的金属晶体是______(填化学符号)。
(2)金属原子在二维平面里放置得到密置层和非密置层;其中非密置层的配位数是_____,由非密置层互相错位堆积而成的基本堆积模型是_____(填编号),符合该堆积模型的金属晶体是_____(填化学符号)。
(3)按ABCABCABC方式堆积的基本堆积模型是____(填编号),符合该堆积模型的金属晶体是______(填化学符号)。15、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___。评卷人得分三、实验题(共1题,共2分)16、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、有机推断题(共1题,共10分)17、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)____________________。评卷人得分五、元素或物质推断题(共5题,共35分)18、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。化合物AC2为一种常见的温室气体。B;C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24。请根据以上情况;回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)基态E原子的核外电子排布式是________,在第四周期中,与基态E原子最外层电子数相同还有_______(填元素符号)。
(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为____________。
(3)写出化合物AC2的电子式_____________。
(4)D的单质在AC2中点燃可生成A的单质与一种熔点较高的固体产物,写出其化学反应方程式:__________。
(5)1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。此后,等电子原理又有发展,例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体。一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为_____。
(6)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是____________。19、现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1;C元素为最活泼的非金属元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态;F元素基态原子的M层全充满;N层没有成对电子,只有一个未成对电子;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒。
(1)A元素的第一电离能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一电离能,A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。
(2)C元素的电子排布图为_______;E3+的离子符号为_______。
(3)F元素位于元素周期表的_______区,其基态原子的电子排布式为_______
(4)G元素可能的性质_______。
A.其单质可作为半导体材料B.其电负性大于磷。
C.其原子半径大于锗D.其第一电离能小于硒。
(5)活泼性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。20、原子序数小于36的X;Y、Z、R、W五种元素;其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y是形成化合物种类最多的元素,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,R单质占空气体积的1/5;W的原子序数为29。回答下列问题:
(1)Y2X4分子中Y原子轨道的杂化类型为________,1molZ2X4含有σ键的数目为________。
(2)化合物ZX3与化合物X2R的VSEPR构型相同,但立体构型不同,ZX3的立体构型为________,两种化合物分子中化学键的键角较小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)与R同主族的三种非金属元素与X可形成结构相似的三种物质,三者的沸点由高到低的顺序是________。
(4)元素Y的一种氧化物与元素Z的单质互为等电子体,元素Y的这种氧化物的结构式是________。
(5)W元素原子的价电子排布式为________。21、下表为长式周期表的一部分;其中的编号代表对应的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
请回答下列问题:
(1)表中⑨号属于______区元素。
(2)③和⑧形成的一种常见溶剂,其分子立体空间构型为________。
(3)元素①和⑥形成的最简单分子X属于________分子(填“极性”或“非极性”)
(4)元素⑥的第一电离能________元素⑦的第一电离能;元素②的电负性________元素④的电负性(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基态原子核外价电子排布式是________。
(6)元素⑧和④形成的化合物的电子式为________。
(7)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如表中元素⑩与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素⑩的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:____________________。22、下表为长式周期表的一部分;其中的序号代表对应的元素。
(1)写出上表中元素⑨原子的基态原子核外电子排布式为___________________。
(2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为_____杂化;元素⑦与⑧形成的化合物的晶体类型是___________。
(3)元素④的第一电离能______⑤(填写“>”、“=”或“<”)的第一电离能;元素④与元素①形成的X分子的空间构型为__________。请写出与元素④的单质互为等电子体分子、离子的化学式______________________(各写一种)。
(4)④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时,元素④被还原到最低价,该反应的化学方程式为_______________。
(5)元素⑩的某种氧化物的晶体结构如图所示,其中实心球表示元素⑩原子,则一个晶胞中所包含的氧原子数目为__________。评卷人得分六、原理综合题(共1题,共6分)23、75号元素铼Re;熔点仅次于钨,是制造航空发动机的必需元素。地壳中铼的含量极低,多伴生于钼;铜、锌、铅等矿物中。回答下列问题:
(1)锰原子价层电子的轨道表示式为__,锰处于周期表的__区。
(2)与铼伴生的铜能形成多种配合物。如:醋酸二氨合铜(I)[Cu(NH3)2]Ac可用于吸收合成氨中对催化剂有害的CO气体:[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO。(Ac表示醋酸根)
①与铜离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是__。
②醋酸根中C原子的杂化类型为__,1mol配离子[Cu(NH3)2]+中含有σ键的数目为__。
③写出与NH3互为等电子体的一种离子的化学式__。
(3)锰与铼处于同一族,金属铼的熔点高于锰,原因是___。
(4)三氧化铼为立方晶胞,晶胞参数为apm,三氧化铼的摩尔质量为Mg/mol;铼原子占据顶点,氧原子占据所有棱心。则铼原子的配位数为__,铼原子填在了氧原子围成的空隙中___(填“四面体”“立方体”或“八面体”),三氧化铼的密度为__g/cm3。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
A;Bi元素没有同位素;核素才有同位素,A不正确;
B;根据图示;Bi元素的相对原子质量是209.0,B正确;
C;Bi原子6p亚层有三个未成对电子;C不正确;
D;s能级和p能级的能量是不相同的;所以Bi原子最外层的5个电子能量不相同,D不正确;
故选B。2、B【分析】【详解】
若某原子在处于能量最低状态时,外围电子排布为3d14s2;则该元素是Sc,则。
A.该元素原子处于能量最低状态时;原子中共有1个未成对电子,A错误;
B.该元素原子核外共有4个能层;即K;L、M、N,B正确;
C.该元素原子的M能层共有9个电子;C错误;
D.该元素原子最外层共有2个电子;D错误;
答案选B。3、D【分析】【分析】
根据元素在周期表中的位置可判断出:R为Ar、Z为Br;Y为S、W为P、X为N。
【详解】
A、Br2在常温下为液体,而S和P在常温下为固体,所以五种元素的单质中,不是Br2的沸点最高;A错误;
B、S2-的电子层结构与Ar相同,而Br-的电子层结构与Ar不相同;B错误;
C;N的电负性大于P的电负性;C错误;
D、同周期,从左到右,元素的电离能增大,但第ⅤA的电离能大于第ⅥA的,第ⅡA的电离能大于第ⅢA的,所以第一电离能大小关系为:Ar>P>S;D正确。
答案为D。4、B【分析】【详解】
A、60g二氧化硅的物质的量n(SiO2)==1mol,而1mol二氧化硅中含4mol硅氧键,故含硅氧键4NA个;故A错误;
B、1个重水(D2O)分子中含10个质子,故1mol重水中含10mol质子,即10NA个;故B正确;
C、12g金刚石中含有碳原子的物质的量为1mol,金刚石中n(C):n(C—C)=1:2,故含2NA个碳碳键;故C错误;
D、石墨晶体中n(C):n(C—C)=2:3,所以1mol石墨晶体中含有碳碳键数为NA;故D错误;
答案选B。5、B【分析】【详解】
四种晶体都是离子晶体,形成离子晶体的离子键越强,熔点越高。而构成离子键的离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子键越强,所以答案是B。6、B【分析】【详解】
A.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则有同主族元素电负性从上到下逐渐减小,则所以电负性故A错误;
B.P原子核外最外层的3p能级为半充满状态;较稳定,难以失去电子,P的第一电离能大于Se,故B正确;
C.具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子半径故C错误;
D.为共价化合物,属于分子晶体,而氯化镁为离子晶体,离子键的强度远大于分子间作用力,MgCl2的熔沸点高于AlCl3;故D错误;
答案选B。二、填空题(共9题,共18分)7、略
【分析】【分析】
(1)铜的原子序数是29;同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大;
(2)根据晶胞中微粒个数的分配方法计算化学式;
(3)①NH3分子中N原子呈3个N-H键;N原子还原1对孤对电子对,杂化轨道数为4,据此判断杂化方式;原子数和电子数目相同的微粒为等电子体;②氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液;
(4)配位键是化学键的一种;两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态。
【详解】
(1)铜原子的基态电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1;Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态;铜的第一电离能小于锌;
答案:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;<;Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态;
(2)根据晶胞中微粒个数的分配方法计算,晶胞中含有N原子的数目为8×=1,Cu原子的数目为:12×=3,故化学式为Cu3N;
答案:Cu3N;
(3)①NH3分子中N原子呈3个N-H键,N原子还原1对孤对电子对,杂化轨道数为4,N原子采取sp3杂化;NH3的等电子体H3O+;
答案:sp3;H3O+;
②氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液:Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-;
答案:Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-;
(4)配位键是指成键双方一方提供空轨道一方提供孤对电子.N元素最外层有5个电子通过3个共用电子对就可以形成8电子稳定结构.所以Cu与4个氮形成共价健的氮原子中;有2条是配位键,氮原子提供电子,Cu提供空轨道;
答案:【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1②.<③.Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态④.Cu3N⑤.SP3⑥.H3O+⑦.Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+⑧.Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-8、略
【分析】【详解】
(1)s能级的原子轨道呈球形;每个s能级有1个原子轨道;p能级的原子轨道呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道。
(2)s能级原子轨道的半径与与主量子数n有关,s能级原子轨道的半径随主量子数n的增大而增大。【解析】①.球②.1③.哑铃④.3⑤.与主量子数n(或电子层序数)有关;随主量子数n(或电子层序数)的增大而增大9、略
【分析】【分析】
(1)根据钒的核电荷数为23,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,其价层电子为3d24s2;根据能量最低原则;泡利不相容原理和洪特规则正确画出其价层电子排布示意图;
(2)镓(Ga)原子的核电荷数为31;根据核外电子排布规律书写基态镓(Ga)原子的电子排布式;
(3)根据核外电子排布规律写出基态铁原子的电子排布式:1s22S22p63s23p63d64s2,据此写出Fe3+的电子排布式;
(4)根据核外电子排布规律写出基态铜原子的电子排布式;
(5)镍原子核电荷数为28,Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,,Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8;根据能量最低原则;泡利不相容原理和洪特规则正确画出其价层电子排布示意图;
【详解】
(1)钒的核电荷数为23,则可以推知钒在元素周期表中的位置为第4周期VB族,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,其价层电子排布式为3d34s2,则电子排布图为
综上所述,本题答案是:第四周期第ⅤB族;
(2)镓原子的核电荷数为31,基态镓(Ga)原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p1。
综上所述,本题答案是:1s22s22p63s23p63d104s24p1。
(3)基态铁原子的电子排布式:1s22S22p63s23p63d64s2,铁原子失去3个电子,Fe3+的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d5;
综上所述,本题答案是:1s22s22p63s23p63d5。
(4)铜原子核电荷数为29,基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;
综上所述,本题答案是:1s22s22p63s23p63d104s1。
(5)镍原子核电荷数为28,Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,,Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8,Ni2+的价层电子排布图为
综上所述,本题答案是:【解析】第四周期第ⅤB族1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d51s22s22p63s23p63d104s110、略
【分析】【分析】
根据元素在周期表中的位置可知,a为H元素、b为Be元素;c为C元素、d为N元素、e为O元素、f为F元素、g为Na元素、h为P元素、i为S元素、j为Cu元素;结合原子结构和元素周期律分析解答。
【详解】
根据元素在周期表中的位置可知,a为H元素、b为Be元素;c为C元素、d为N元素、e为O元素、f为F元素、g为Na元素、h为P元素、i为S元素、j为Cu元素。
(1)f为F元素,原子核外电子数目为9,核外电子排布式为1s22s22p5,故答案为:1s22s22p5;
(2)元素h为P,为15号元素,基态原子核外电子轨道表示式为故答案为:
(3)ci2分子CS2,与二氧化碳的结构类似,电子式为故答案为:
(4)P元素的3p能级为半满稳定状态;较稳定,故第一电离能P>S;金属性越强,电负性越小,故电负性Na<Be,故答案为:>,<;
(5)A.j是Cu元素位于元素周期表中第四周期、ⅠB族,价电子排布式为3d104s1,属于ds区元素,故A正确;B.N原子的基态原子中2p能级为半充满,属于p区元素,故B正确;C.最外层电子排布式为4s1,可能处于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族,故C错误;D.最外层电子排布式为ns2np1;该元素处于第ⅢA族,故D错误;故答案为:AB。
【点睛】
本题的易错点为(5),要注意最外层电子排布式为4s1,可能的电子排布式有3d104s1,3d54s1,3p64s1,可能处于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族。【解析】①.1s22s22p5②.③.④.>⑤.<⑥.AB11、略
【分析】【详解】
(1)N元素属于第VA族元素,则As是第VA族元素,其最外层s能级、p能级上分别含有2、3个电子,As是33号元素,其原子核外有33个电子,根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3;
同一周期元素中;元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素,所以三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>B;
(2)铁是26号元素,铁原子核外有26个电子,铁原子失去最外层2个电子变为Fe2+,根据构造原理知,该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;
(3)Zn是30号元素,处于第四周期第IIB族,失去4s能级2轨道电子形成Zn2+,基态Zn2+核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。
【点睛】
同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素。【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3②.N>O>B③.1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6④.1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d1012、略
【分析】【分析】
①HCl是极性键的极性分子;②N2是非极性键的非极性分子;③NH3是极性键的极性分子;④Na2O2含离子键和非极性键的离子化合物;⑤C2H4是含极性键和非极性键的非极性分子;⑥NaOH是含离子键和极性键的离子化合物;⑦Ar不含共价键的分子。
⑵CO32−的中心原子的价层电子对数为
⑶配合物中提供空轨道的离子为中心离子;常为过渡金属离子;提供孤对电子的物质为配体;配体的数目为配位数。
【详解】
⑴根据上面分析得出只存在极性键的分子是①③;只由非极性键构成的非极性分子是②;故答案为:①③;②。
⑵CO32−的中心原子的价层电子对数为杂化轨道类型是sp2,微粒的空间构型是平面三角形;故答案为:sp2;平面三角形。
⑶配合物中提供空轨道的离子为中心离子,常为过渡金属离子;提供孤对电子的物质为配体;配体的数目为配位数;因此K3[Fe(CN)6]中中心离子是Fe3+,配体是CN-,配位数是6;故答案为:Fe3+;CN-;6。【解析】①.①③②.②③.sp2④.平面三角形⑤.Fe3+⑥.CN-⑦.613、略
【分析】【分析】
根据晶胞结构得出金属Al为面心立方;根据面心立方得出配位数,空间利用率,再根据晶胞结构先计算晶胞参数,再计算密度。
【详解】
(1)根据晶胞的结构得出晶体Al是面心立方,晶胞中原子的配位数为12,一个晶胞中Al原子的数目为该晶胞的空间利用率是74%;故答案为:12;4;74%。
(2)晶体Al是面心立方,则晶胞参数该晶体的密度为故答案为:
【点睛】
晶胞密度的计算是常考知识,根据密度公式分别找出质量和体积,先找出一个的质量,再乘以晶胞中有几个,再根据晶胞参数计算晶胞体积。【解析】①.12②.4③.74%④.14、略
【分析】【分析】
(1)根据金属晶体的四种堆积方式分析判断;
(2)金属晶体中的原子在二维空间有2种放置方式,可形成密置层(如)和非密置层(如);据此分析判断;
(3)面心立方最密堆积;晶体中原子按“ABCABCABC”的方式堆积而成,据此分析解答。
【详解】
(1)简单立方堆积(Po型)空间利用率为52%;空间利用率最低,而体心立方堆积,属于钾;钠和铁型,空间利用率68%;六方最密堆积,属于镁、锌、钛型,空间利用率为74%,面心立方最密堆积(Cu型)空间利用率为74%,故答案为:①;Po;
(2)金属晶体中的原子在二维空间有2种放置方式,可形成密置层(如)和非密置层(如);密置层的配位数为6,非密置层的配位数为4,由非密置层互相错位堆积而成的基本堆积模型是体心立方,符合该堆积模型的金属晶体是钠;钾等,故答案为:4;②;Na;
(3)Cu;Au的晶体为面心立方最密堆积;晶体中原子按“ABCABCABC”的方式堆积而成,故答案为:④;Au。
【点睛】
解答本题需要掌握金属晶体的堆积方式和典型实例。本题的易错点为(2),正确画出图示是解题的关键。【解析】①Po4②Na④Au15、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三、实验题(共1题,共2分)16、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、有机推断题(共1题,共10分)17、略
【分析】【详解】
元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上只有两个电子,则A的外围电子排布为2s22p2,故A为C元素;B的3p轨道上有空轨道,则B的外围电子排布为3s23p1或3s23p2;A;B同主族,故B为Si元素;B、C同周期,C是本周期中电负性最大的,故C为Cl元素;D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红,则D为氮元素。
(1)A为6号的C元素,基态原子电子排布式为1s22s22p2,价电子轨道排布图为B为14号Si元素,电子排布式为1s22s22p63s23p2;C为17号Cl元素,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p5,价电子排布式为3s23p5;D为7号氮元素,原子结构示意图为
(2)D与H原子能形成一种高能量的分子N2H2,其中D原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为根据结构可知,含有3个σ键和1个π键;
(3)B的电子排布式为1s22s22p63s23p2;原子核外电子运动状态有14种;原子轨道数为8,能级数5,电子占据的最高能层符号为M;
(4)元素非金属性越强其最高价氧化物的水化物的酸性越强,则四种元素最高价氧化物水化物酸性由强到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3。【解析】1s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3五、元素或物质推断题(共5题,共35分)18、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,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,化合物AC2为一种常见的温室气体,则A为C,C为O,B为N,D为Mg。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24,E为Cr。
【详解】
(1)基态E原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,与基态E原子最外层电子数相同即最外层电子数只有一个,还有K、Cu;故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;
(2)同周期从左到右电离能有增大趋势;但第IIA族元素电离能大于第IIIA族元素电离能,第VA族元素电离能大于第VIA族元素电离能,因此A;B、C的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N;故答案为:C<O<N;
(3)化合物AC2为CO2,其电子式故答案为:
(4)Mg的单质在CO2中点燃可生成碳和一种熔点较高的固体产物MgO,其化学反应方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案为:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根据CO与N2互为等电子体,一种由N、O组成的化合物与CO2互为等电子体,其化学式为N2O;故答案为:N2O;
(6)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液为HNO3与Mg的单质反应时,NHO3被还原到最低价即NH4NO3,其反应的化学方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O19、略
【分析】【分析】
A元素的价电子构型为nsnnpn+1,则n=2,故A为N元素;C元素为最活泼的非金属元素,则C为F元素;B原子序数介于氮、氟之间,故B为O元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的最外层电子数为2,故D为Mg元素;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则原子序数为26,为Fe元素;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1;故F为Cu元素;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则G为As元素,据此解答。
【详解】
(1)N原子最外层为半充满状态;性质稳定,难以失去电子,第一电离能大于O元素;同一周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,故元素的电负性:N<O<F;
(2)C为F元素,电子排布图为E3+的离子符号为Fe3+;
(3)F为Cu,位于周期表ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案为:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G为As元素;与Si位于周期表对角线位置,则其单质可作为半导体材料,A正确;
B.同主族从上到下元素的电负性依次减小;则电负性:As<P,B错误;
C.同一周期从左到右原子半径依次减小;As与Ge元素同一周期,位于Ge的右侧,则其原子半径小于锗,C错误;
D.As与硒元素同一周期;由于其最外层电子处于半充满的稳定结构,故其第一电离能大于硒元素的,D错误;
故合理选项是A;
(5)D为Mg元素,其金属活泼性大于Al的活泼性;Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去,故Mg元素第一电离能大于Al元素的第一电离能,即I1(Mg)>I1(Al)。【解析】>N<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去20、略
【分析】【分析】
原子序数小于36的X;Y、Z、W四种元素;其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y是形成化合物种类最多的元素,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;R单质占空气体积的1/5,则R为O元素;W的原子序数为29,则W是Cu元素;再结合物质结构分析解答。
【详解】
(1)C2H4分子中每个碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采取sp2杂化;一个乙烯分子中含有5个σ键,则1molC2H4含有σ键的数目为5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型为正四面体形;但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子,所以其实际构型是三角锥形;
由于水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以H2O的键角更小;
(3)H2O可形成分子间氢键,沸点最高;H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,沸点比H2S高,三者的沸点由高到低的顺序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体,CO2和N2O互为等电子体,所以元素C的这种氧化物CO2的结构式是O=C=O;
(5)铜是29号元素,其原子核外有29个电子,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,价电子排布式为3d104s1。【解析】sp25NA三角锥形H2O水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以键角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s121、略
【分析】【详解】
(1)根据元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的铜元素;为过渡元素,属于ds区元素,故答案:ds;
(2)根据元素周期表可知:③为碳元素,⑧为氯元素,两者形成的一种常见溶剂为CCl4;其分子空间构型为正四面体结构,故答案:正四面体结构;
(3)根据元素周期表可知:元素①为氢元素,⑥为磷元素,两者形成的
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