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…………○…………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2025年统编版2024选修3化学上册阶段测试试卷281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8题,共16分)1、下列化学式能真实表示物质分子组成的是A.NaOHB.SO3C.CsClD.SiO22、下列说法正确的是A.第二周期元素的第一电离能随原子序数递增依次增大B.卤族元素中氟的电负性最大C.CO2、SO2都是直线型的非极性分子D.CH2=CH2分子中共有四个键和一个键3、科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N-N-N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是。
A.该物质既有氧化性又有还原性B.分子中四个氮原子共平面C.该物质属于盐类D.15.2g该物质含有6.02×1022个原子4、有A、B、C、D四种元素,其中A、B、C属于同一周期,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数;B原子最外层中有三个不成对的电子;C元素可分别与A、B、D生成RC2型化合物,其中的DC2与C3互为等电子体。下列叙述中不正确的是A.D原子的简化电子排布式为[Ar]3s23p4B.B.C两元素的第一电离能大小关系为B>CC.用电子式表示AD2的形成过程为D.由B60分子形成的晶体与A60相似,分子中总键能:B60>A605、下列组合中,属于含有极性键的非极性分子的是A.C2H4、C2H2、CO2B.CH4、CHCl3、CO2C.Cl2、H2、N2D.NH3、H2O、CO26、下列说法中正确的是()A.CH4,C2H2,HCN都是含有极性键的非极性分子B.CO2与SO2的立体构型相似,都是非极性分子C.葡萄糖分子(HOCH2—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)中的手性碳原子数为5D.酸性:H3PO4>HClO,因为H3PO4的非羟基氧原子数比HClO的多7、目前;全世界镍的消费量仅次于铜;铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍能形成多种不同的化合物,图1是镍的一种配合物的结构,图2是一种镍的氧化物的晶胞。下列说法正确的是。
A.图1中元素N、O的第一电离能大小顺序为:C>N>OB.图1分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键C.图2镍的氧化物表示的是NiOD.图2中距镍原子最近的镍原子数为8个8、下列说法正确的是A.熔点:锂<钠<钾<铷<铯B.由于HCl的分子间作用力比HI的强,故HC1比HI稳定C.等质量的金刚石和石墨晶体所含碳碳键的数目相等D.已知离子晶体AB的晶胞如图所示,则每个A+周围距离最近且等距的B-有8个。
评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)9、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:10、N;P同属于元素周期表的第VA族元素。
(1)基态磷原子的价电子排布图是____________
(2)NCl3的VSEPR模型名称是__________,中心原子杂化轨道类型是__________________。
(3)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为原子总数相同、价电子总数相同的粒子即等电子体具有相似的化学键特征,它们的许多性质是接近的。写出N2O的一种有第二周期非金属元素组成的等电子体分子_______________________。
(4)沸点比较:PH3___________NH3(填“>”、“=”、“<”),理由是____________。
(5)已知键能:H-H键能为436KJ·mol-1,N-H键能为391KJ·mol-1,N≡N键能为945.6kJ•mol-1.。则N2+3H22NH3,生成2molNH3时,共放热_________KJ
(6)NH3极易溶于水,原因是_______________11、⑴氯酸钾熔化,粒子间克服了________的作用力;二氧化硅熔化,粒子间克服了________的作用力;碘的升华,粒子间克服了________的作用力。
⑵下列3种晶体:①CO2,②NaCl,③金刚石它们的熔点从低到高的顺序为________(填序号)。
⑶在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子有__________,由非极性键形成的非极性分子有________,含有氢键的晶体的化学式是________,属于离子晶体的是________,属于原子晶体的是________。12、有下列粒子:①CH4②CH2=CH2③CH≡CH④NH3⑤NH4+⑥BF3⑦H2O。填写下列空白(填序号):
(1)呈正四面体的是__________
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是__________,为sp2杂化的是__________,为sp杂化的是__________
(3)所有原子共平面的是__________
(4)粒子存在配位键的是__________
(5)含有极性键的极性分子的是__________13、我国是世界稀土资源大国,稀土元素是镧系、钪钇种元素的总称;它们位于元素周期表中同一副族。
原子的价层电子排布式为______,第一电离能Sc______Y填“大于”或“小于”
是生产铈的中间化合物,它可由氟碳酸铈精矿制得:
中,Ce的化合价为______。
氧化焙烧生成二氧化铈其在酸浸时发生反应的离子方程式为______。
离子的立体构型的名称为______,中心原子的杂化方式为______,分子或离子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数如苯分子中的大键可表示为则中的大键应表示为______。
常温、常压下是铈最稳定的化合物,广泛用于玻璃、原子能、电子管等工业。晶胞是立方萤石型,则铈离子的配位数为______,如图中离子坐标参数0,若将B选为晶胞顶点坐标参数0,则D离子处于______位置,坐标参数为______。已知该晶胞的棱长其密度为______列出计算式即可
14、固体电解质有广泛的用途。研究发现,晶体中有特殊结构为离子如提供快速迁移的宽敞通道或者有“点缺陷”,都能使其具有导电潜力。比如:图所示的锂超离子导体和图所示的有“点缺陷”的NaCl。
根据所学知识回答下列问题:
(1)在变化“Cl+e-→Cl-”过程中,所得电子填充在基态Cl的________能级,此过程会_______填“吸收”或“释放”能量。
(2)中B的杂化形式为__________,其等电子体为:___________任写一种与其VSEPR模型相同,且有1对孤电子对的相对分子质量最小的分子是____________。
(3)图所示晶胞中位于__________位置;若将晶体中形成宽敞通道的换成导电能力会明显降低,原因是_____________。
(4)图中,若缺陷处填充了则它____________填“是”或“不是”的晶胞,在NaCl晶体中,填充在堆积而成的___________面体空隙中。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、元素或物质推断题(共5题,共10分)16、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____________。17、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____。18、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________。19、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:____________________。20、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__________。评卷人得分四、实验题(共1题,共7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、原理综合题(共1题,共6分)22、A;B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素;位于元素周期表的前四周期。B元素原子含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同;D的原子核外有8种运动状态不同的电子;E元素与F元素处于同一周期相邻的族,它们的原子序数相差3,且E元素的基态原子3d轨道上有4个未成对电子。请回答下列问题:
(1)写出D基态原子的价电子排布图__________,F基态原子的外围电子排布式________。
(2)下列说法不正确的是____________(填序号)。
A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大,所以沸点:SiO2>CO2
B.第一电离能由小到大的顺序:B
C.N2与CO为等电子体;结构相似。
D.稳定性:H2O>H2S;水分子更稳定的原因是水分子间存在氢键。
(3)F元素位于周期表中_____区,其离子是人体内多种酶的辅因子,人工模拟酶是当前研究的热点。向F的硫酸盐溶液中通入过量的C与A形成的气体X可生成[F(X)4]2+,该离子的结构式为_____________(用元素符号表示)。
(4)某化合物与F(I)(I表示化合价为+1)结合形成图1所示的离子,该离子中碳原子的杂化方式为_________。
(5)B单质的一种同素异形体的晶胞如图2所示,则一个晶胞中所含B原子的个数为______。
(6)试从分子的立体构型和原子的电负性、中心原子上的孤电子对等角度解释与D的简单氢化物结构十分相似的OF2的极性很小的原因是____________。
(7)D与F形成离子个数比为1:1的化合物,晶胞与NaCl类似,设D离子的半径为apm。F离子的半径bpm,则该晶胞的空间利用率为______________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【详解】
化学式能真实表示物质分子组成,说明该物质形成的晶体类型应该是分子晶体,据此可知选项B正确。AC是离子晶体,D是原子晶体,不存在分子,答案选B。2、B【分析】【详解】
A;其中Be和N属于全充满或半充满;第一电离能分别大于B和O,不正确;
B;氟是最强的非金属;电负性最大,B正确。
C、SO2是v形的极性分子;C不正确。
D;双键是由1个σ键和一个π键构成;所以乙烯中共有5个σ键和一个π键,D不正确;
答案选B。3、A【分析】【分析】
根据信息中该分子中N-N-N键角都是108.1°及N(NO2)3的结构应与氨气相似;则分子中四个氮原子不共平面,利用元素的化合价来分析其性质,利用形成的化学键类型确定该化合物的类型。
【详解】
A.该物质中N元素有-3价和+5价,所以该物质既有氧化性又有还原性,故A正确;
B.根据题干信息知该分子中N-N-N键角都是108.1°,推知分子中4个氮原子在空间呈四面体型,所以分子中四个氧原子不可能共平面,故B错误;
C.该物质和氨气相似,原子间形成的是共价键,晶体中构成微粒是分子,所以不属于盐类,故C错误;
D.N(NO2)3的相对分子质量为152,15.2gN(NO2)3为0.1mol,该物质的分子中所含原子为1NA即6.02×1023个原子,故D错误.
故答案选A。
【点睛】
判断简单分子或离子的构型,酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系,重要的氧化剂,重要的还原剂4、A【分析】【详解】
A、B、C、D四种元素,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数,p能级最多容纳6个电子,故A由2个电子层,最外层电子数为4,故A为碳元素;A、B、C属于同一周期,B原子最外层中有三个不成对的电子,B的p能级容纳3的电子,故B为氮元素;C元素可分别与A、B、D生成RC2型化合物,其中的DC2与C3互为等电子体;则C;D属于同主族元素,故C为氧元素,D为硫元素;
A.D为硫元素,S原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p4;故A错误;
B.B为氮元素,C为氧元素,氮元素2p能级为半充满的较稳定状态,能量较低,第一电离能N>O;故B正确;
C.AD2是CS2,CS2属于共价化合物,CS2的结构与CO2相似,碳原子与硫原子之间形成2对共用电子对,用电子式表示CS2的形成过程为故C正确;
D.N60分子形成的晶体与C60相似,氮氮键长比碳碳键长短,故氮氮键键能更大,故N60分子中总键能大于C60;故D正确;
答案选A。5、A【分析】【详解】
A.C2H4和C2H2均含有碳氢原子形成的极性键,且二者分子正负电荷中心重合属于非极性分子;CO2含有碳原子和氧原子形成的极性键;且正负电荷中心重合属于非极性分子,故A符合题意;
B.CHCl3为四面体结构;H原子和3个氯原子位于顶点,所以正负电荷中心不重合,属于极性分子,故B不符合题意;
C.Cl2、H2、N2三种物质中均只含非极性键;故C不符合题意;
D.NH3分子为三角锥形,H2O分子为V形;二者正负电荷中心均不重合,属于极性分子,故D不符合题意;
综上所述答案为A。6、D【分析】【详解】
A.CH4、C2H2为极性键构成的非极性分子;而HCN为极性分子,故A错误;
B.SO2分子为V形结构,分子中正负电荷重心不重合,属于极性分子,CO2分子为直线型对称结构;分子中正负电荷重心重合,属于非极性分子,故B错误;
C.葡萄糖分子(HOCH2—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)中中间的4个C原子连接了四个不同的原子或原子团;为手性碳原子,则手性碳原子数为4,故C错误;
D.H3PO4的非羟基氧原子数比HClO的多;含氧酸中非羟基氧原子数越多,酸性越强,所以磷酸的酸性强于次氯酸,故D正确;
答案选D。7、C【分析】【详解】
A.同一周期;从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族;第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,C、N、O元素处于同一周期,且原子序数依次增大,但N元素处于第VA族,所以第一电离能顺序为N>O>C,故A错误;
B.配合物中非金属元素之间存在共价键;含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间存在配位键,Ni原子和N原子之间存在配位键,O原子和另外-OH中H原子之间存在氢键,但氢键不是化学键,故B错误;
C.根据晶胞的结构特点,白球的个数为8×+6×=4,黑球的个数为12×+1=4;白球和黑球的个数均为4,该镍的氧化物可表示为NiO,故C正确;
D.观察晶胞可知白球(或黑球)周围距离最近且相等的白球(或黑球)有12个;故D错误;
故选C。8、D【分析】【详解】
A.金属键越强其单质的熔点越高;金属键:锂>钠>钾>铷>铯,则物质的熔点:锂>钠>钾>铷>铯,A错误;
B.HCl比HI稳定是因为分子内的化学键H-Cl键比H-I键强;断裂消耗的能量高,与分子之间的作用力大小无关,B错误;
C.金刚石是立体网状结构,每个C原子与相邻的四个C原子形成四个共价键,每个共价键为2个C原子形成,所以属于1个C原子的C-C键数目为4×=2,12g金刚石中含C原子的物质的量是1mol,则其中含有2molC-C键,石墨是层状结构,每个C原子与相邻的3个C原子形成3个共价键,每个共价键为2个C原子形成,所以属于1个C原子的C-C键数目为3×=1.5;12g石墨中含有1.5molC-C键,可见等质量的金刚石和石墨晶体所含碳碳键的数目不相等,C错误;
D.A+位于晶胞的顶点上,B-位于晶胞内,通过一个顶点可形成8个晶胞,所以每个A+被8个B-所形成的立方体包围,B-亦被8个A+所形成的立方体包围,每个A+周围距离最近且等距的B-有8个,每个B-周围距离最近且等距的A+有8个;D正确;
故合理选项是D。二、填空题(共7题,共14分)9、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】4KFB10、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:
(1)基态磷原子的价电子排布式为3s23p3,根据泡利原理和洪特规则可得价电子排布图为
(2)根据价层电子对互斥理论,NCl3中氮原子含有的孤对电子对数是(5-1×3)÷2=1,N原子的价层电子对数为3+1=4,则NCl3的VSEPR模型名称是四面体,中心原子杂化轨道属于sp3杂化。
(3)根据等电子体的特点,原子总数相同、价电子总数相同的即为等电子体。N2O的原子个数为3个,价电子数为16。则由第二周期非金属元素组成的等电子体分子为CO2。
(4)因NH3分子之间有氢键,沸点比PH3高。
(5)H-H键能为436KJ·mol-1,N-H键能为391KJ·mol-1,N≡N键能为945.6kJ•mol-1.。对于反应N2+3H22NH3的反应热=反应物的总键能-生成物的总键能=945.6kJ•mol-1+436KJ·mol-1×3-391KJ·mol-1×6=-92.4KJ·mol-1,则生成2molNH3时;共放热92.4KJ。
(6)NH3极易溶于水,是因为NH3和水都是极性分子,相似相溶;NH3和水分子之间有氢键;NH3和水要发生化学反应。
考点:考查价电子排布图,价层电子对互斥理论,杂化,等电子体,相似相溶原理,氢键,键能等。【解析】四面形sp3杂化轨道CO2<NH3分子之间有氢键92.4NH3和水都是极性分子,相似相溶;NH3和水分子之间有氢键;NH3和水要发生化学反应11、略
【分析】【分析】
⑴根据对应的晶体类型分析粒子间克服的作用力。
⑵一般情况;熔点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
⑶分析每个物质的化学键类型;分子极性和晶体类型。
【详解】
⑴氯酸钾是离子化合物;氯酸钾熔化,粒子间克服了离子键的作用力;二氧化硅是原子晶体,二氧化硅熔化,粒子间克服了共价键的作用力;碘是分子晶体,碘的升华,粒子间克服了分子间的作用力;故答案为:离子键;共价键;分子间。
⑵一般情况,熔点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,①CO2是分子晶体;②NaCl是离子晶体,③金刚石是原子晶体,因此它们的熔点从低到高的顺序为①②③;故答案为:①②③。
⑶H2是非极性键形成的非极性分子,(NH4)2SO4是离子键、极性共价键形成的离子化合物,SiC是共价键形成的原子晶体,CO2是极性键形成的非极性分子,HF是极性键形成的极性分子,因此由极性键形成的非极性分子有CO2,由非极性键形成的非极性分子有H2,含有氢键的晶体的化学式是HF,属于离子晶体的是(NH4)2SO4,属于原子晶体的是SiC;故答案为:CO2;H2;HF;(NH4)2SO4;SiC。
【点睛】
物质结构题型是常考题型,主要考查晶体类型和克服的作用力、分子的极性、键的极性等。【解析】①.离子键②.共价键③.分子间④.①②③⑤.CO2⑥.H2⑦.HF⑧.(NH4)2SO4⑨.SiC12、略
【分析】【分析】
(1)根据杂化轨道数判断杂化类型判断微粒的构型来解答,①CH4是正四面体结构,②C2H4是平面形分子③C2H2是直线形分子④NH3是三角锥形分子,⑤NH4+是正四面体结构,⑥BF3是平面三角形分子⑦H2O是V形分子;
(2)根据杂化轨道数判断杂化类型;杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数,据此判断杂质类型;
(3)①CH4是正四面体结构,②C2H4是平面形分子③C2H2是直线形分子④NH3是三角锥形分子,⑤NH4+是正四面体结构,⑥BF3是平面三角形分子⑦H2O是V形分子;
(4)判断分子中能否有提供孤电子对和空轨道的粒子;以此来解答;
(5)不同原子间形成极性键;同种原子间形成非极性键;结构不对称;正负电荷中心重叠的分子为极性分子。
【详解】
(1)①CH4中C原子采取sp3杂化,空间构型为正四面体结构,②C2H4中C原子采取sp2杂化,空间构型为平面形分子,③C2H2中C原子采取sp杂化,空间构型为直线形分子④NH3中氮原子采取sp3杂化,空间构型为三角锥形分子,⑤NH4+中氮原子采取sp3杂化,空间构型为正四面体结构,⑥BF3中硼原子采取sp2杂化,空间构型为平面三角形分子⑦H2O中O原子采取sp3杂化;空间构型为V形分子,呈正四面体的是:①⑤;
(2)①CH4中C原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化;
②C2H4中C原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化;
③C2H2中C原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+0=2;所以采取sp杂化;
④NH3中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;
⑤NH4+中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化;
⑥BF3中B原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化;
⑦H2O中O原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化;
所以中心原子轨道为sp3杂化的是①④⑤⑦,中心原子轨道为sp2杂化的是②⑥;为sp杂化的是③;
(3)①CH4是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;
②C2H4是平面形分子;所有原子共平面而不共线;
③CH≡CH是直线形分子;所有原子共平面也共线;
④NH3是三角锥形分子;所有原子不共面也不共线;
⑤NH4+是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;
⑥BF3是平面三角形分子;所有原子共平面而不共线;
⑦H2O是V形分子;所有原子共平面而不共线;
所有原子共平面的是:②③⑥;
(4)①CH4中无孤对电子;
②CH2═CH2中上无孤对电子;
③CH≡CH中无孤对电子;
④NH3中N上有1对孤对电子;无空轨道;
⑤NH4+中N提供孤电子对,H+提供空轨道;二者都能形成配位键;
⑥BF3中无孤对电子;
⑦H2O中O上有2对孤对电子;无空轨道;
粒子存在配位键的是⑤;
(5)①CH4中C上无孤对电子;形成4个σ键,为正四面体结构,只含C−H极性键,结构对称,为非极性分子;
②CH2═CH2中C上无孤对电子;每个C形成3个σ键,为平面结构,含C=C;C−H键,为非极性分子;
③CH≡CH中C上无孤对电子;每个C形成2个σ键,为直线结构,含C≡C;C−H键,为非极性分子;
④NH3中N上有1对孤对电子;N形成3个σ键,为三角锥型,只含N−H键,为极性分子;
⑤NH4+中N上无孤对电子;N形成4个σ键,为正四面体结构,只含N−H键,为非极性分子;
⑥BF3中B上无孤对电子;形成3个σ键,为平面三角形,只含B−F键,为非极性分子;
⑦H2O中O上有2对孤对电子;O形成2个σ键,为V型,含O−H极性键,为极性分子;
含有极性键的极性分子的是:④⑦。【解析】①.①⑤②.①④⑤⑦③.②⑥④.③⑤.②③⑥⑥.⑤⑦.④⑦13、略
【分析】【分析】
(1)Sc位于周期表中第4周期第ⅢA族,则其价电子排布式为V位于周期表中第4周期第ⅤA族,则其价电子排布式为Sc与Y同族,第一电离能Sc大于Y;
(2)①根据CeFCO3呈电中性,F为价,CO32-为价,则Ce为价;
②氧化焙烧生成二氧化铈(CeO2),酸浸时,加入稀硫酸和H2O2,Ce(Ⅳ),Ce(Ⅳ)转化为,Ce(Ⅲ),H2O2被氧化生成O2;
③对于CO32-,根据VSEPR理论,价电子对数为根据杂化轨道理论,中心C原子的杂化方式为其空间构型为平面三角形,CO32-中,C为杂化,形成3根共价键,一个s电子跃迁到轨道,每个O还留有一个轨道上的一个单电子,整个CO32-形成4中心6电子的离域大键,所以记为
(3)根据晶胞结构分析,O2-做四面体填隙,Ce4+做面心立方最密堆积,从上底面面心的Ce4+看,Ce4+连接两个晶胞,一个晶胞内与之等距且最近的数目为4,所以铈离子的配位数为8,如图中离子坐标参数A(0,0,0);C处于底心,B处于处,若将B选为晶胞顶点坐标参数B(0,0,0),相当于对A进行(0,0,0)则D的坐标应变为则D变为体心,坐标参数为一个晶胞中含有Ce4+数目为个,含有O2-的数目为8个,则1mol晶胞的质量为1个晶胞的体积为则晶体密度为
【详解】
(1)Sc位于周期表中第4周期第ⅢA族,则其价电子排布式为V位于周期表中第4周期第ⅤA族,则其价电子排布式为Sc与Y同族,第一电离能Sc大于Y;
故答案为:大于;
(2)①根据CeFCO3呈电中性,F为价,CO32-为价,则Ce为价;
故答案为:
②氧化焙烧生成二氧化铈(CeO2),酸浸时,加入稀硫酸和H2O2,Ce(Ⅳ),Ce(Ⅳ)转化为,Ce(Ⅲ),H2O2被氧化生成O2,所以发生的化学反应为:
故答案为:
③对于CO32-,根据VSEPR理论,价电子对数为根据杂化轨道理论,中心C原子的杂化方式为其空间构型为平面三角形,CO32-中,C为杂化,形成3根共价键,一个s电子跃迁到轨道,每个O还留有一个轨道上的一个单电子,整个CO32-形成4中心6电子的离域大键,所以记为
故答案为:
(3)根据晶胞结构分析,O2-做四面体填隙,Ce4+做面心立方最密堆积,从上底面面心的Ce4+看,Ce4+连接两个晶胞,一个晶胞内与之等距且最近的数目为4,所以铈离子的配位数为8,如图中离子坐标参数A(0,0,0);C处于底心,B处于处,若将B选为晶胞顶点坐标参数B(0,0,0),相当于对A进行(0,0,0)则D的坐标应变为则D变为体心,坐标参数为该晶胞的棱长取1mol这样的晶胞,一个晶胞中含有Ce4+数目为个,含有O2-的数目为8个,则1mol晶胞的质量为1个晶胞的体积为则晶体密度为
故答案为:8;体心;【解析】大于平面三角形8体心14、略
【分析】【分析】
根据晶胞的图形,可用均摊法进行计算,结合题给化学式、原子团,可判断各小球代表的粒子;图(a)晶体中因大体积阴离子BF4-而具有了为离子如提供快速迁移的宽敞通道,图(b)晶体具有为离子如提供快速迁移的“点缺陷”;两者都具有导电潜力。在此认识基础上,运用物质结构的基础知识可解各小题。
【详解】
(1)氯元素核电荷数为17,Cl的价电子排布式为3s23p5,Cl+e-→Cl-,得到稳定的Cl-;释放能量,因此所得电子填充在基态的3p能级,此过程会释放能量。本题正确答案为:3p;释放;
(2)BF4-中B成键电子对数为4,杂化形式为sp3;等电子体具有相同的价电子数和原子数,BF4-价电子数为32,原子数为5,其等电子体可以为CCl4。BF4-的VSEPR模型为四面体,具有四面体空间构型,且有l对孤电子对的分子成键电子对数为4-1=3,相对分子质量最小的分子是NH3。答案为:sp3;CCl4;NH3
(3)一个Li3SBF4晶胞中含有3个Li+,所以Li+位于棱心位置(12×=3);若将晶体中BF4-换成F-,导电能力会明显降低,原因是阴离子体积变小,为Li+提供的快速迁移通道变窄,致其难以迁移。答案为:棱心;阴离子体积变小,为Li+提供的快速迁移通道变窄;致其难以迁移;
(4)在氯化钠晶体中Na+最近的Cl-是的上下左右前后六个顶点依次相连便是八面体,图(6)中,若缺陷处填充了Na+,它并不是NaCl的完整晶胞;在NaCl晶体中,Na+填充在Cl-堆积而成的八面体空隙中。答案为:不是;八。
【点睛】
图所示的锂超离子导体
1、如果按粒子相对大小来分辨粒子的种类,容易出错,此题应从题给化学式(Li3SBF4)及离子的种类;结合图中各种粒子的数目来判断。
2、图中最小的球表示的是硫,不在图示的六面体的顶点上,但每个硫相对顶点的位置是相同的,故可按假设都在顶点去计算;或通过观察判断出只有一个硫位于六面体内。【解析】释放棱心阴离子体积变小,为提供的快速迁移通道变窄,致其难以迁移不是八15、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、元素或物质推断题(共5题,共10分)16、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+3H2O17、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18、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=O3d104s119、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,两者形成的最简单分子为PH3;分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子,故答案:极性;
(4)根据元素周期表可知:元素⑥为磷元素,元素⑦为硫元素,P原子为半充满的稳定结构,磷的第一电离能大于硫元素的第一电离能;元素②为铍元素,元素④为镁元素,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则铍元素的电负性大于镁元素的电负性,故答案:>;>;
(5)根据元素周期表可知:元素⑨为铜元素,位于第四周期IB族,所以铜元素的基态原子核外价电子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根据元素周期表可知:元素⑧为氯元素,元素④为镁元素,形成的化合物为MgCl2,其电子式为故答案:
(6)根据元素周期表可知:元素⑩为锌元素,元素⑤为铝元素,铝能与NaOH溶液反应,所以锌也能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程式为:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面体结构极性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O20、略
【分析】【详解】
由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Mg,⑧为Cl,⑨为Cr;⑩为Cu。
(1)⑨为Cr元素,原子核外电子数为24,价层电子排布为[Ar]3d54s1;
(2)素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为CH2=CH2,C原子成3个δ键、没有孤电子对,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;
元素⑦与⑧形成的化合物MgCl2是由镁离子和氯离子形成的离子化合物;晶体类型是离子晶体;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此
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