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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年沪科版选修3化学下册月考试卷415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、第三周期,基态原子的第一电离能处于Al、P之间的元素有A.1种B.2种C.3种D.4种2、光气(COCl2)是一种很重要的有机中间体。下列关于光气分子的几何构型和中心原子(C)的杂化方式说法正确的是A.平面三角形、sp2B.V形、sp3C.三角锥形、sp3D.三角锥形、sp23、科学家发现铂的两种化合物a和b(见下图),实验测得a和b具有不同的性质,且a具有抗癌作用,而b没有。下列关于a、b的叙述错误的是。
A.a和b互为同分异构体B.a和b互为“镜”和“像”的关系C.a和b的空间构型是平面四边形D.a和b分别是非极性分子和极性分子4、如图所示是氯化铯晶体的晶胞结构示意图,已知晶胞中2个最近的的核间距为氯化铯()的摩尔质量为为阿伏加德罗常数的值;则氯化铯晶体的密度为。
A.B.C.D.5、在解释下列物质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与化学键的强弱无关的是()A.钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高,硬度逐渐增大B.金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点C.KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低D.CF4、SiF4、GeF4、SnF4的熔点和沸点逐渐升高6、金晶体的晶胞为面心立方堆积,如图所示。设金原子的直径为d,用NA表示阿伏加德罗常数;在立方体的各个面的对角线上,3个金原子彼此两两相切,M表示金的摩尔质量。则下列说法错误的是()
A.金晶体每个晶胞中含有4个金原子B.金属键无方向性,金属原子尽可能采取紧密堆积C.一个晶胞的体积是16d3D.金晶体的密度是评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)7、多电子原子中,原子轨道能级高低次序不同,能量相近的原子轨道为相同的能级组。元素周期表中,能级组与周期对应。下列各选项中的不同原子轨道处于同一能级组的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d8、下列关于粒子结构的描述不正确的是A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,且H2S分子的键角较大B.HS﹣和HCl均是含一个极性键的18电子微粒C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子D.1molD216O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)9、下表中所列的五种短周期元素;原子序数连续,但与表中排列顺序无关。用m表示基态原子的价电子数,用n表示基态原子的未成对电子数,m—n的值如下表所示:
下列说法错误的是A.第一电离能:A<td><>B.电负性:E<td><>C.原子序数:B<td><>D.核外未成对电子数:C=D10、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11、有5种元素X、Y、Z、Q、T。X为短周期元素,其原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道;Y原子的价电子排布式为3d64s2;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是A.元素Y和X的单质可在加热的条件下形成化合Y2X3B.T和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形C.X和Q结合生成的化合物为离子化合物D.ZQ2是极性键构成的非极性分子12、如图所示,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,部分为价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元);则下列说法中错误的是()
A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O2-B.晶体中,每个O2-周围距离最近的O2-有8个C.晶体中与每个K+周围有8个O2-D.晶体中,0价氧与-2价氧的数目比为3∶1评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)13、如图是s能级和p能级的原子轨道图。
试回答下列问题:
(1)s电子的原子轨道呈________形,每个s能级有________个原子轨道;p电子的原子轨道呈________形,每个p能级有________个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是________电子,其电子云在空间有3个互相________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是________,它的最低价氢化物的电子式是________。
(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,Y的元素符号为________,原子的核外电子排布式为______________。14、元素的第一电离能:Al_________Si(填“>”或“<”)15、依据原子结构知识回答:
(1)基态原子的电子排布式是_______________________________;S的价层电子排布式是_________________。
(2)基态的原子有______个未成对电子,的外围电子排布图为______________。
(3)四种元素K、O、中第一电离能最小的是_____,电负性最大的是______。
(4)下列有关微粒性质的排列顺序中,错误的是______。
A.元素的电负性:元素的第一电离能:
C.离子半径:原子的未成对电子数:16、回答下列问题:
(1)碳原子的核外电子排布式为____________。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能,原因是________________。
(2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出B原子的电子排布式:________。电离能/kJ·mol-1I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540
(3)下表是第三周期部分元素的电离能[单位:eV(电子伏特)]数据。元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.171.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7
下列说法正确的是________(填字母)。
A.甲的金属性比乙强。
B.乙的化合价为+1价。
C.丙不可能为非金属元素。
D.丁一定为金属元素。
(4)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于下表:。元素FeFe电离能/kJ·mol-1I1717759I2150915611561I3324829572957
锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2+的价电子排布式:________,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,对此你的解释是_________________________。17、按要求填空:
(1)在第二周期中(稀有气体除外);第一电离能最大的元素的原子结构示意图是___,第一电离能最小的元素的电子排布图为___。
(2)以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况.试判断;哪些违反了泡利不相容原理,哪些违反了洪特规则。
①②③④⑤⑥
违反泡利不相容原理的有__;违反洪特规则的有___。
(3)用VSEPR模型和杂化轨道理论相关知识填表:
。分子或离子。
中心原子轨道杂化形式。
分子或离子的立体结构。
分子有无极性。
CH2O
________
_______
_____
NH4+
________
_______
_____
CS2
________
_______
_____
18、把CoCl2溶解于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后,生成[Co(NH3)6]2+。此时向溶液中通入空气,得到的产物中有一种其组成可用CoCl3·5NH3表示。把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出AgCl沉淀。经测定,每1molCoCl3·5NH3只生成2molAgCl。请写出表示此配合物结构的化学式:_________;此配合物中的Co化合价为_____________。19、硼氢化钠(NaBH4)在化工领域具有重要的应用价值,可采用硼砂、SiO2、Na和H2作为原料制备。回答下列问题:
(1)周期表中,与B的化学性质最相似的邻族元素是____;该元素基态原子核外M层电子中自旋状态相同的有_____个。
(2)NaBH4中,电负性最大的元素是____(填元素符号);B的____杂化轨道与H的1s轨道形成键。
(3)硼砂是含8个结晶水的四硼酸钠。其阴离子(含B;O、H三种元素)的球模型如图所示:
①阴离子中,配位键存在于____和____原子之间。(均填原子的序号)
②硼砂的化学式为_______。
(4)SiO2晶胞(立方体)如图所示,已知SiO2的密度为g/cm3,设阿伏加德罗常数的值为NA,则SiO2晶胞的边长为___pm。
20、在①CO2,②NaCl,③Na,④Si,⑤CS2,⑥金刚石,⑦(NH4)2SO4;⑧乙醇中:
(1)由极性键形成的非极性分子有__(填序号;以下同)
(2)含有金属离子的物质是__
(3)分子间可形成氢键的物质是__
(4)属于离子晶体的是__
(5)属于原子晶体的是__
(6)①~⑤五种物质的熔点由高到低的顺序是__评卷人得分四、实验题(共1题,共3分)21、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_____________________________。评卷人得分五、有机推断题(共4题,共12分)22、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:_________________。23、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________。24、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______________________________。25、周期表中的五种元素A、B、D、E、F,原子序数依次增大,A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B的基态原子2p能级有3个单电子;D是一种富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d轨道中有10个电子;F位于第六周期;与Cu同族,其单质在金属活动性顺序表中排在末位。
(1)写出E的基态原子的价层电子排布式___________。
(2)A、B形成的AB﹣常作为配位化合物中的配体,其A原子的杂化方式为________,AB﹣中含有的σ键与π键的数目之比为________。
(3)FD3是一种褐红色晶体,吸湿性极强,易溶于水和乙醇,无论是固态、还是气态,它都是以二聚体F2D6的形式存在,依据以上信息判断FD3,晶体的结构属于____晶体,写出F2D6的结构式________。
(4)E、F均能与AB﹣形成配离子,已知E与AB﹣形成的配离子为正四面体形。F(+1价)与AB形成的配离子为直线形,工业上常用F和AB﹣形成的配离子与E反应来提取F单质,写出E置换F的离子方程式_________________。
(5)F单质的晶体为面心立方最密堆积,若F的原子半径为anm,F单质的摩尔的的质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数为NA,求F单质的密度为______g/cm3。(用a、NA、M的代数式表示)评卷人得分六、原理综合题(共1题,共6分)26、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”,直到近年来人们才研究出来其成分为BaCuSi4O10,BaCuSi2O6。
(1)“中国蓝”、“中国紫”中均具有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)合成“中国蓝”、“中国紫”的原料有BaCO3,孔雀石Cu2(OH)2CO3和砂子(SiO2)。SiO2晶体中Si原子的杂化轨道是由______轨道(填轨道的名称和数目)和________轨道杂化而成的。
(4)现代文物分析发现,“中国蓝”中含有微量硫元素。假若硫元素来源一种阴离子是正四面体的天然钡矿中,则最可能的钡矿化学式是______。
(5)在5500年前,古代埃及人就已经知道如何合成蓝色颜料—“埃及蓝”CaCuSi4O10,其合成原料中用CaCO3代替了BaCO3,其它和“中国蓝”一致。CO32一中键角∠OCO为___。根据所学,从原料分解的角度判断“埃及蓝”的合成温度比“中国蓝”更___(填“高”或“低”)。
(6)自然界中的SiO2,硬度较大,主要原因是___。下图为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图(即俯视投影图),其中O原子略去,Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度,则SiA与SiB的距离是_____。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】
同一周期元素;元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大;Mg;Al、Si、P、S、Cl属于同一周期且其原子序数依次增大,但Mg属于第ⅡA元素,Al属于第ⅢA族,P属于第VA元素,S属于第ⅥA族,所Mg、Al、Si、P、S、Cl几种元素的第一电离能从大到小排序是P、S、Si、Mg、Al,所以第一电离能处于Al、P之间的元素有3种,C项正确;
答案选C。
【点睛】
同一周期第一电离能随原子序数增大呈现增大的趋势,但同一周期第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大。2、A【分析】【详解】
根据价层电子对互斥理论确定微粒的空间构型,光气(COCl2)分子中C原子形成2个C-Cl键,1个C=O,C原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=没有孤电子对,则其分子空间构型为平面三角形,中心原子(C)采取sp2杂化;故A正确;
故选A。3、B【分析】【详解】
A.两者分子式相同;但结构不同,所以不是同一种物质,互为同分异构体,A正确;
B.二者结构不同;不能互为“镜”和“像”的关系,B错误;
C.a和b的空间构型都是平面四边形结构;C正确;
D.a分子中结构对称,属于非极性分子,b分子中结构不对称;属于极性分子,D正确。
答案选B。4、C【分析】【详解】
氯离子位于顶点,则晶胞中所含氯离子的数目为铯离子位于体心,则晶胞中所含铯离子的数目为1,即一个晶胞中含有一个氯离子和一个铯离子,则一个晶胞的质量为2个最近的的核间距为即晶胞的边长为晶胞的体积为则晶胞的密度为故选C。5、D【分析】【分析】
【详解】
A;钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高;硬度逐渐增大,这是因为它们中的金属键逐渐增强,与化学键的强弱有关,A不选;
B;金刚石的硬度大于晶体硅的硬度;其熔点也高于晶体硅的熔点,这是因为C-C键的键长比Si-Si键的键长短,C-C键的键能比Si-Si键的键能大,与化学键的强弱有关,B不选;
C、KF、KCl、KBr;KI的熔点依次降低;这是因为它们中的离子键的强度逐渐减弱,与化学键的强弱有关,C不选;
D、CF4、SiF4、GeF4、SnF4的熔点和沸点逐渐升高;这是因为分子间作用力随相对分子质量的增大而增大,与化学键的强弱无关,D选。
答案选D。6、C【分析】【详解】
A.Au原子处于顶点与面心上,算晶胞中含有的Au原子数目为8×+6×=4;故A正确;
B.金属晶体中;金属键无方向性,金属原子采取紧密堆积,故B正确;
C.在立方体的各个面的对角线上3个金原子彼此两两相切,金原子的直径为d,故面对角线长度为2d,棱长为×2d=d,故晶胞的体积为(d)3=2d3;故C错误;
D.晶胞中含有4个原子,故晶胞质量为晶胞的体积为2d3,故晶胞密度=故D正确;
答案为C。二、多选题(共6题,共12分)7、CD【分析】【详解】
A.ls在K能层上;2s在L能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故A不符合题意;
B.2p在L能层上;3s在M能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故B不符合题意;
C.3s和3p都在M能层上;二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故C符合题意;
D.3d在M能层上;4s在N能层上,但由于4s的能量低于3d,电子在填充轨道时,先填充4s轨道,在填充3d轨道,因此二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故D符合题意;
答案选CD。8、AC【分析】【详解】
A、H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,NH3的键角约为107°,而H2S的键角比H2O的小(104.5°),接近90°,故H2S分子的键角较小;A错误;
B、HS﹣和HCl均是含一个极性键的18电子微粒;B正确;
C、CH2Cl2和CCl4均是四面体构型;前者是极性分子,后者是非极性分子,C错误;
D、1个D216O分子含10个质子,10个中子,10个电子,则1molD216O中含中子、质子、电子各10mol,即10NA;D正确;
故选AC。9、AD【分析】【分析】
短周期元素的价电子数就是其最外层电子数,用m表示基态原子的价电子数,用n表示基态原子的未成对电子数,A元素m—n为8,说明A的最外层电子数为8,均已成对,故A只能是Ne或者Ar;B元素m—n为6,说明B的最外层电子数为7,6个已成对,故B只能是F或者Cl,同理推导出:C为O或S,D为N;C、B、Be或P、Si、Al、Mg,E为Na或Li、H,又A、B、C、D、E原子序数连续,故只能分别为Ne、F、O、N、Na,据此分析作答。
【详解】
A.同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,分析可知A为惰性气体元素,其第一电离能在同周期中最大,故A>C;A错误;
B.据分析可知,E是Na为金属元素,D是N为非金属元素,故电负性E
C.据分析可知,E是Na,B是F,故原子序数:B
D.C是O;有2个未成对电子,而D是N,有3个未成对电子,故核外未成对电子数:C与D不相等,D错误;
故答案为:AD。10、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。11、AC【分析】【分析】
根据题意,X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道,则X的电子排布式为1s22s22p63s23p4,为S元素;Y原子的特征电子构型为3d64s2,则Y的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Y为Fe元素;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,则Z的电子排布式为1s22s22p2,为C元素;Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子,Q的电子排布式为1s22s22p4,Q为O元素;T原子的M电子层上p轨道半充满,T的电子排布式为1s22s22p63s23p3;则T为为P元素,据此分析。
【详解】
A.元素Y和X的单质分别是Fe;S;加热的条件下生成FeS,A错误;
B.T和Z分别是P、C,它们形成的单质有P4和金刚石;它们的分子构型均为正四面体型,B正确;
C.X与Q形成的化合物SO2或SO3都为共价化合物;C错误;
D.ZQ2是为CO2,CO2是直线型分子,结构式是O=C=O,结构对称,正负电荷中心重合,则CO2是极性键构成的非极性分子;D正确。
答案选AC。12、BC【分析】【详解】
A、由晶胞图可知,K+的个数为8×+6×=4,O2-的个数为12×+1=4,化学式为KO2,故A正确;
B、由晶胞图可知,晶体中每个O2-周围有12个O2-,故B错误;
C、由晶胞图可知,晶体中每个K+的周围有6个O2-,故C错误;
D、晶胞中K+与O2-个数分别为4、4,所以晶胞中共有8个氧原子,根据电荷守恒-2价O原子数目为2,所以0价氧原子数目为8-2=6,所以晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3:1,故D正确;
故选BC。三、填空题(共8题,共16分)13、略
【分析】【分析】
根据图中信息得到s电子、p电子的原子轨道形状和轨道数目;根据元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1;得出n值,再进行分析。
【详解】
(1)s电子的原子轨道呈球形;每个s能级有1个原子轨道;p电子的原子轨道呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道;故答案为:球;1;哑铃;3。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,则n=2,因此原子中能量最高的是2p轨道电子,其电子云在空间有3个互相垂直的伸展方向。元素X价电子为2s22p3,其元素名称是氮,它的最低价氢化物为NH3,其电子式是故答案为:2p轨道;垂直;氮;
(3)s轨道最多2个电子,因此元素Y的原子最外层电子排布式为3s23p4,则Y为16号元素,其元素符号为S,原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p4;故答案为:S;[Ne]3s23p4。【解析】①.球②.1③.哑铃④.3⑤.2p轨道⑥.垂直⑦.氮
⑧.⑨.S⑩.[Ne]3s23p414、略
【分析】【详解】
同周期;从左到右,总体上第一电离能逐渐增大(第二和第五主族例外);故铝的第一电离能小于硅。
答案为:<。【解析】<15、略
【分析】【分析】
(1)根据构造原理;写出核外电子排布式;
(2)根据核外电子排布式回答;
(3)根据元素周期律中第一电离能和电负性的递变规律回答;
(4)根据元素周期律判断。
【详解】
(1)元素为14号元素,原子核外有14个电子,则核外电子排布式为:S元素为16号元素,原子核外有16个电子,所以核外电子排布式为:则S的价层电子排布式为:
(2)为26号元素,原子核外有26个电子,Fe基态原子电子排布式为则原子有4个未成对电子;Fe元素的价电子为3d和4s上电子,亚铁离子核外有24个电子,的外围电子排布式为其外围电子排布图为
(3)元素的金属性越强,其第一电离能越小,则四种元素K、O、中K的第一电离能最小;元素的非金属性越强;其电负性越大,所以F的电负性最大;
(4)A.得电子能力所以元素的电负性故A正确;
B.C的电子排布式:N的电子排布式:p轨道处于半充满状态,O的电子排布式:第一电离能应该是N的最大,则元素的第一电离能:故B错误;
C.电子层数相同核电荷数越多半径越小,则离子半径:故C正确;
D.Mn、Si、Cl原子的未成对电子数分别为5、2、1,即原子的未成对电子数:故D正确;
故答案为B。【解析】4KFB16、略
【分析】【详解】
(1)、碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2;N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,2p轨道半充满的原子能量低,较稳定,O原子核外电子排布式为1s22s22p4;所以非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能;
故答案为1s22s22p2;N原子的2p轨道达到半充满结构;比较稳定;
(2)、从表中电离能数值来看,A、B的第三电离能出现突跃,可见它们是第ⅡA族元素,因A、B均为短周期元素,且B的第一、二电离能均比A的小,故B是镁。镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2;
故答案为1s22s22p63s2;
(3);甲、乙、丙、丁为第三周期元素;甲元素的第一电离能远远小于第二电离能,说明甲元素最外层有1个电子,失去1个电子时达到稳定结构,所以甲为Na元素;乙元素的第二电离能远远小于第三电离能,则乙元素最外层有2个电子,失去两个电子后达到稳定结构,所以乙为Mg元素;丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大,说明丙元素最外层大于3个电子,丙、丁一定为非金属元素。甲为Na元素,乙为Mg元素,故甲的金属性比乙强,A项正确;乙为Mg元素,化合价为+2价,B项错误;丙、丁一定为非金属元素,C、D项错误;
故选A;
(4)、Mn的原子序数为25,失去2个电子变为Mn2+,则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),故其价电子排布式为3d5;由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少,故气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难;
故答案为3d5;Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少。【解析】①.1s22s22p2②.N原子的2p轨道达到半充满结构,比较稳定③.1s22s22p63s2④.A⑤.3d5⑥.由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少17、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)同周期元素第一电离能呈增大趋势,在第二周期中(稀有气体除外),第一电离能最大的元素是F,其原子结构示意图为第一电离能最小的元素是Li,其电子排布图为
故答案为:
(2)泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子;每一轨道中只能容纳自旋相反的两个电子,违背此原理的有①;洪特规则是在等价轨道(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,②④⑤违背了洪特规则;
故答案为:①;②④⑤;
(3)CH2O中心碳原子的价层电子对数=碳原子采用sp2杂化,无孤电子对,分子为平面三角形结构,因正负电荷重心不能重合,故为极性分子;NH4+中心氮原子的价电子对数=碳原子采用sp3杂化,无孤电子对,分子为正四面体形,因正负电荷重心重合,故为非极性分子;CS2中心碳原子的价层电子对数=碳原子采用sp杂化,分子为直线形,因正负电荷重心重合,故为非极性分子;
故答案为:sp2;平面三角形;有;sp3;正四面体形;无;sp;直线形;无;
【点睛】
价层电子对数与价键形式和分子构型的关系:
当n=2时;叁键,空间构型是直线型。
当n=3时;双键,空间构型平面正三角型。
当n=4时,单键,空间构型为正四面体(三角锥型,V型)【解析】①②④⑤sp2平面三角形有sp3正四面体形无sp直线形无18、略
【分析】【分析】
1molCoCl3•5NH3只生成2molAgCl,说明一个CoCl3•5NH3的外界有两个Cl-,一个Cl-为配体,Co3+的配位数为6,除了一个Cl-为配体,所以5个NH3为配体;据此确定其化学式。
【详解】
根据化合物中各元素的正负化合价的代数和为0,氯离子的化合价为-1价,NH3不带电荷,所以Co元素化合价为+3价,1molCoCl3•5NH3只生成2molAgCl,说明一个CoCl3•5NH3的外界有两个Cl-,一个Cl-为配体,Co3+的配位数为6,除了一个Cl-为配体,5个NH3为配体,所以其化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2。【解析】[Co(NH3)5C1]C12+319、略
【分析】【详解】
(1)在周期表中,与B的化学性质最相似的邻族元素是Si,硅元素基态原子核外M层电子排布式为3s23p2;所以有3个电子的自旋状态相同;
(2)电负性规律:同周期,从左到右:电负性依次增大;同主族,从上到下:电负性依次减小。NaBH4中电负性最大的元素为H;依据价层电子理论,NaBH4中B的价层电子对数为4,为sp3杂化。
(3)①1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为SP2杂化,4号B形成4个键,则B原子为SP3杂化;B一般是形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键很可能就是配位键,配位键存在4号与5号之间;
②硼砂晶体由Na+、含有B的阴离子和H2O构成。观察模型,可知含有B的阴离子是(H4B4O9)m−,依据化合价H为+1,B为+3,O为−2,可得m=2,结合模型图和组成,硼砂的化学式为Na2B4O5(OH)4·8H2O;
(4)SiO2晶胞中,大球是Si,小球是O。Si的数目为O是Si的2倍,故是16。晶体的密度晶胞的体积V=a3。因此SiO2晶胞的边长a=【解析】Si3Hsp345Na2B4O5(OH)4·8H2O20、略
【分析】【详解】
(1)属于分子的有①⑤⑧,①CO2⑤CS2中只含有极性键;⑧中既含极性键又含非极性共价键,①⑤分子都是直线形分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子;故答案为:①⑤。
(2)②NaCl是由钠离子和氯离子构成;③Na是由钠离子和自由电子构成,都含有金属离子;故答案为:②③。
(3)⑧乙醇分子中羟基上的氧原子能形成氢键;故答案为:⑧。
(4)②NaCl⑦(NH4)2SO4都是由阴;阳离子构成的离子晶体;故答案为:②⑦。
(5)④Si⑥金刚石都是由原子构成的原子晶体;故答案为:④⑥。
(6)晶体的熔点:原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体,Si是原子晶体,熔点最高,CO2和CS2都是分子晶体,相对分子质量越大熔点越高,Na的熔点低于100℃,所以熔点高到低的顺序为:④>②>③>⑤>①;故答案为:④>②>③>⑤>①。【解析】①.①⑤②.②③③.⑧④.②⑦⑤.④⑥⑥.④>②>③>⑤>①四、实验题(共1题,共3分)21、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]Cl2五、有机推断题(共4题,共12分)22、略
【分析】【分析】
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,A原子核外有6种不同运动状态的电子,则A为碳元素;E基态原子最外层电子排布式为3s23p1,则E为Al元素;D原子半径在同周期元素中最大,且原子序数小于Al,大于碳,故处于第三周期ⅠA族,则D为Na元素;C基态原子中s电子总数与p电子总数相等,原子序数小于Na,原子核外电子排布为1s22s22p4,则C为O元素;B的原子序数介于碳、氧之间,则B为N元素;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,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则G为Fe元素;F基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反,外围电子排布为ns2np5;结合原子序数可知,F为Cl元素;H是我国使用最早的合金中的最主要元素,则H为Cu元素,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析;A为碳元素,B为N元素;C为O元素;D为Na元素;E为Al元素;F为Cl元素;G为Fe元素;H为Cu元素。
(1)A为碳元素;位于元素周期表第二周期ⅣA族,N元素原子2p轨道为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于O元素;O与Cl形成的化合物中O元素表现负价,对键合电子的吸引能力更强,故Cl的电负性较小,故答案为二;ⅣA;N;Cl;
(2)N元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物为NH3;分子构型为三角锥形,N元素所形成的单质分子结构式为N≡N,分子σ键与π键数目之比为1∶2,故答案为三角锥形;1∶2;
(3)G为Fe元素,其低价阳离子的离子结构示意图是F为Cl元素,其原子的价电子轨道表示式为H为Cu元素,其基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,故答案为1s22s22p63s23p63d104s1;
(4)铁离子与Cu反应生成亚铁离子与铜离子,反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;与E(Al)元素成对角关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性,该元素为Be,其最高价氧化物为Be(OH)2,与氢氧化钠反应方程式为:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
【点睛】
正确判断元素的种类是解答本题的关键。本题的易错点为(1)中第一电离能的判断,要注意电离能突跃的原因;(4)中方程式的书写,要注意呈两性的物质是氢氧化铍,可以模仿氢氧化铝与氢氧化钠的反应书写方程式,注意铝和铍的化合价的不同。【解析】二ⅣANCl三角锥1∶21s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s12Fe3++3Cu=2Fe2++Cu2+Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O23、略
【分析】【分析】
X的最外层电子数是次外层的2倍;则次外层只能是K层,容纳2个电子,最外层是L层,有4个电子,X为C元素。地壳中Z的含量最大,则Z为O元素,X;Y、Z原子序数依次增大,则Y为N元素。W是短周期元素中原子半径最大的主族元素,W为Na。Q的最外层比次外层少2个电子,Q的次外层为L层,有8个电子,Q的最外层为M层,有6个电子,Q为S元素。
【详解】
(1)X为C元素,核外电子排布为1s22s22p2,价层电子排布式为2s22p2;Q为S元素,16号元素,原子结构示意图为
(2)Y为N元素;Z为O元素,第一电离能大的是N元素,原因是N原子的2p轨道为半充满结构,能量低稳定;
(3)Z、W、Q形成的离子分别为O2-、Na+、S2-。O2-和Na+具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,半径越小,则有r(Na+)<r(O2-)。O和S同主族,同主族元素形成的简单离子半径从上到小依次增大,有r(O2-)<r(S2-),则排序为r(Na+)<r(O2-)<r(S2-);
(4)Y为N,Z为O,Q为S;
A.Y的2p轨道上有3个电子;根据洪特原则,电子排布在能量相同的各个轨道时,电子总是尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,2p轨道上的3个电子,应该分别在3个不同的轨道;A项错误;
B.O的氢化物H2O的稳定性比S的氢化物H2S的稳定性强;因为O非金属性比S的强;B项正确;
C.O的氢化物H2O的沸点比S的氢化物H2S的沸点高;原因是水分子间存在氢键;C项错误;
D.Y的单质为N2;N和N原子之间有3对共用电子对,其中σ键有1个,π键有2个,比例为1:2,D项正确;
本题答案选BD;
(5)QZ2为SO2,中心原子S的价电子有6个,配位原子O不提供电子,对于SO2,VP=BP+LP=2+=3,中心S原子为sp2杂化;根据相似相溶的原理,SO2易溶于水是由于SO2是极性分子,H2O是极性溶剂,相似相溶;另外SO2与H2O反应生成易溶于水的H2SO3。【解析】2s22p2NN原子的2p轨道为半充满结构,能量低稳定r(Na+)<r(O2-)<r(S2-)BDsp2杂化SO2是极性分子,H2O是极性溶剂,相似相溶;SO2与H2O反应生成易溶于水的H2SO324、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,可以用硫酸制取碳酸证明,反应的化学方程式为H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑,故答案为:S;H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑。【解析】32非极性3s23p1H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-SH2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑25、略
【分析】【分析】
周期表中的五种元素A、B、D、E、F,原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为nsnnpn,那么n只能为2,则A的基态原子价层电子排布为2s2p2,A为C元素;B的基态原子2p能级有3个单电子,那么B的价层电子
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