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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2024年华师大版选修3化学下册阶段测试试卷278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5题,共10分)1、当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,以下认识正确的是A.镁原子由基态转化成激发态,这一过程中吸收能量B.镁原子由激发态转化成基态,这一过程中释放能量C.转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋方向相同D.转化后镁原子与硅原子电子层结构相同,化学性质相似2、下列四元素:①C、②N、③F、④O,电负性由大到小的顺序为A.①②③④B.④③②①C.③④②①D.③④①②3、下表为原子序数依次增大的短周期元素A~F的第一到第五电离能数据,表中的金属元素是。电离能I(ev)ABCDEFI15.27.66.011.313.614.5I249.315.018.824.435.129.6I371.680.128.447.954.947.4I498.9109.2112.064.577.477.5I5138.3141.3153.7392.1113.997.9

A.ABCB.BCDC.CDED.DEF4、下列说法正确的是()A.Na+和Mg2+核外电子排布相同,核外电子能量也相同B.已知钾在空气中燃烧的产物含有KO2,KO2中各离子最外层均为8电子稳定结构C.二甲醚易溶于水,氨基乙酸的熔点较高,主要原因都与氢键有关D.C60Si60是一种新型的球形分子,经测定结构中包含C60也有Si60,则C60被包裹在Si60中5、萤石(CaF2)晶体属于立方晶系,萤石中每个Ca2+被8个F-所包围,则每个F-周围最近距离的Ca2+数目为A.4B.6C.8D.12评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)6、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:7、I.将少量CuSO4粉末溶于盛有水的试管中得到一种天蓝色溶液;先向试管里的溶液中滴加氨水,首先形成蓝色沉淀。继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液;再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体。

(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是_______________________。

(2)加入乙醇的作用是_____________________________。

(3)写出蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式______________。

(4)得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,晶体中Cu2+与NH3之间的化学键类型为_____________,该晶体中配体分子的空间构型为_______________________。(用文字描述)

II.含Fe元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下列问题:

(1)在K3[Fe(CN)6]中中心离子是________,配体是_________,配位数是_________。

(2)某个(Ⅱ)有机配合物的结构如图所示:

①该分子中N原子的杂化方式为________、________。

②请在图中用“”标出的配位键。_____

(3)Ge,As,Se元素处于同一周期,三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为__________________。

(4)的酸性强于的原因是_________________________________________。8、(1)某科学工作者通过射线衍射分析推测胆矾中既含有配位键;又含有氢键,其结构可能如图所示,其中配位键和氢键均用虚线表示。

①写出基态Cu原子的核外电子排布式:__。

②写出图中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来):__。

(2)很多不饱和有机物在Ni的催化作用下可以与H2发生加成反应,如①CH2=CH2、②CHCH、③④HCHO等,其中碳原子采取sp2杂化的分子有__(填序号),推测HCHO分子的立体构型为__形。9、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________。10、叠氮化合物是一类重要的化合物,其中氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,其分子结构可表示为H—N=N≡N,肼(N2H4)被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸(HN3),发生的反应为N2H4+HNO2=2H2O+HN3。HN3的酸性和醋酸相近,可微弱电离出H+和N3-。试回答下列问题:

(1)下列有关说法正确的是___(填序号)。

A.HN3中含有5个σ键。

B.HN3中的三个氮原子均采用sp2杂化。

C.HN3、HNO2、H2O、N2H4都是极性分子。

D.N2H4沸点高达113.5℃;说明肼分子间可形成氢键。

(2)叠氮酸根能与许多金属离子等形成配合物,如[Co(N3)(NH3)5]SO4,在该配合物中钴显___价;根据价层电子对互斥理论判断SO42-的空间构型为___。

(3)与N3-互为等电子体的分子有___(写两种即可)。11、已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如图所示,请改正图中错误______

12、水是生命之源;它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。

(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为______________________________;

(2)写出与H2O分子互为等电子体的微粒_________________________(填2种)。

(3)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是______________

。A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变。

C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变。A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变。

C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变

(4)下列是钠;碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_________(请用相应的编号填写)

(5)在冰晶体中;每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示),已知冰的升华热是51kJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是_________kJ/mol;

(6)将白色的无水CuSO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配离子。请写出生成此配离子的离子方程式:__________________________________________________________。A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变。

C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变评卷人得分三、原理综合题(共8题,共16分)13、据世界权威刊物《自然》最近报道,我国科学家选择碲化锆(ZrTe2)和砷化镉(Cd3As2)为材料验证了三维量子霍尔效应;并发现了金属-绝缘体的转换。回答下列问题:

(1)锌原子的价电子排布图:____________________________________________

(2)硫和碲位于同主族,H2S的分解温度高于H2Te,其主要原因是________________

(3)Cd2+与NH3等配体形成配离子。1mol[Cd(NH3)4]2+含___________molσ键。该配离子中三种元素的电负性大小关系是:_______________________

(4)砷与卤素形成多种卤化物。AsCl3、AsF3、AsBr3的熔点由高到低的排序为________

(5)锆晶胞如图1所示,这种堆积方式称为______________________,镉晶胞如图2所示。已知:NA是阿伏加德罗常数的值,晶体密度为dg·cm3。在该晶胞中两个镉原子最近核间距为______nm(用含NA、d的代数式表示),镉晶胞中原子空间利用率为________(用含π的代数式表示)。

14、金属钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、军工、医疗以及石油化工等领域,人们称钛为“21世纪金属”。自然界中钛的一种存在形式为金红石(主要成分是TiO2)。回答下列问题:

(1)基态钛原子的价电子排布式为__________________,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元素分别是_________________(填元素符号)。

(2)钛的硬度大于铝,其原因是_________________________。

(3)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。

①TiCl4熔点为-24℃,沸点为136.4℃,室温下为无色液体,可溶于甲苯和氯代烃,固态TiCl4属于___________晶体。

②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的空间构型是______,B原子的杂化轨道类型是___________。

(4)用锌还原TiCl4的盐酸溶液,经后续处理可制得绿色的晶体[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。该晶体所含元素中,电负性最大的元素是___________,与Ti形成配位键的配体是___________,1mol该配合物中含有σ键的数目为___________。

(5)TiO2晶胞是典型的四方系结构,其晶胞结构如图所示(晶胞中相同位置的原子相同),其中A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),则D的原子坐标为D(0.19a,_____,______),钛氧键的键长d=___________(用代数式表示)。

15、Ⅰ.某离子晶体特征结构如图A所示。X●位于立方体部分顶点;Y○位于立方体中心。试分析:

(1)每个Y同时吸引着_______个X,该晶体的化学式为______________。

(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X共有__________个。

(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX是___________。

(4)设该晶体的摩尔质量为Mg/mol,晶体密度为g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的X中心间距为__________cm。

Ⅱ.B4Cl4是一种淡黄色并具有挥发性的固体化合物,在70℃以下,它存在于真空中。结构测定表明:该化合物中每个氯原子均结合一个硼原子,其键长都是0.170nm,任意两个硼原子之间为0.171nm。每个硼原子周围各有4个共价键。根据上述性质和参数画出B4Cl4分子空间构型的示意图______________________。16、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______________。17、复合氢化物可作为储氢和固体电解质材料;在能源与材料领域得到了深入的研究。

如:①Mg(NH2)2②NaNH2③H3N-BH3④NaAlH4⑤Li3AlH6

(1)复合氢化物升温加热可逐步分解放出氢气,理论上单位质量的上述复合氢化物其储氢能力最低的是__________(填标号)。

(2)在Mg(NH2)2和NaNH2中均存在的空间构型为_________,中心原子的杂化方式为____________。

(3)H3N-BH3与水反应生成一种盐和H2的化学方程式:_____________________。写出基态B原子的价电子轨道表达式:__________________________。

(4)Li3AlH6晶体的晶胞参数为a=b=801.7pm;c=945.5pm,α=β=90°;γ=120°,结构如图所示:

①已知的分数坐标为(0,0,0)、(0,0,),(),(),()和(),晶胞中Li+的个数为____________。

②如图是上述Li3AlH6晶胞的某个截面,共含有10个其中6个已经画出(图中的○),请在图中用○将剩余的画出____________。

③此晶体的密度为____g·cm-3(列出计算式,已知阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1)。18、磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。请回答下列问题:

(1)基态Fe原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为____,O2-核外电子有___种运动状态。

(2)锂的紫红色焰色是一种_______光谱,LiFePO4中阴离子VSEPR模型名称为______,中心原子的杂化轨道类型为____。

(3)一般情况下,同种物质固态时密度比液态大,但普通冰的密度比水小,原因是____________;H2O2难溶于CS2,简要说明理由:____________________。

(4)Li2O是离子晶体,其晶体能可通过如图甲的Born-Haber循环计算得到。可知,Li2O晶格能为____kJ/mol。

(5)磷化钛熔点高;硬度大;其晶胞如图乙所示。

①磷化钛晶体中Ti原子周围最邻近的Ti数目为____;设晶体中Ti原子与最邻近的P原子之间的距离为r,则Ti原子与跟它次邻近的P原子之间的距离为_______。

②设磷化钛晶体中Ti、P原子半径分别为apm、bpm,它们在晶体中紧密接触,则该晶胞中原子的空间利用率为_____(用a、b表示)。19、镍具有良好的导磁性和可塑性;主要用于制作合金及催化剂。请回答下列问题。

(1)基态镍原子的价电子排布图为____,同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有____种。

(2)四羰基合镍是一种无色挥发性液体,熔点-25℃,沸点43℃。则四羟基合镍中σ键和π键数目之比为___三种组成元素按电负性由大到小的顺序为____。

(3)[Ni(NH3)

4]SO4中N原子的杂化方式为____,写出与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式____,____;[Ni(

NH3)4]SO4中H-N-H键之间的夹角___(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H-N-H键之间的夹角。

(4)已知NiO的晶体结构(如图1),可描述为:氧原子位于面心和顶点,氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙,镍原子填充在氧原子形成的空隙中,则NiO晶体中原子填充在氧原子形成的____体空隙中,其空隙的填充率为____。

(5)一定温度下,NiO晶体可分散形成“单分子层”,O2-作单层密置排列,Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中(如图2),已知O2-的半径为αm,每平方米面积上分数的NiO的质量为___g。(用a、NA表示)20、铁单质及化合物与我们的生产;生活紧密相关。

(1)Fe3+的基态核外价电子排布式为______,应用原子结构比较Fe与同周期的Mn第三电离能(I3)的大小:I3(Mn)_______I3(Fe)(填>、<、=)。理由是_______。

(2)Fe、Fe2+、Fe3+可以与CO、SCN-、CN-、H2NCONH2(尿素)等多种配体形成很多的配合物。

①配合物Fe(CO)5的熔点-20℃,沸点103℃,可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示:

下列关于Fe(CO)5说法不正确的是________。

A.Fe(CO)5是分子晶体。

B.Fe(CO)5中Fe原子的配体与C22-互为等电子体。

C.Fe(CO)5中σ键与π键之比为1:1

D.Fe(CO)5=Fe+5CO反应中没有新化学键生成。

②CN-的电子式为__________。

③H2NCONH2(尿素)中N、C原子的杂化方式分别为__________、__________;

组成尿素的4种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________,1molH2NCONH2(尿素)分子中含有σ键的数目为__________。

(3)NaCl和MgO都属于离子化合物,NaCl的熔点为801.3C,MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是________。

(4)FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置的Fe或者b位置的Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy,FexNy转化为两种Cu的替代型产物的能量变化如图2所示,其中相对不稳定的Cu替代型产物的化学式为__________。

评卷人得分四、元素或物质推断题(共5题,共35分)21、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____________。22、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____。23、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________。24、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

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:____________________。25、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__________。评卷人得分五、结构与性质(共4题,共16分)26、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。回答下列问题:

(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___、___(填标号)。

A.

B.

C.

D.

(2)Li+与H−具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H−),原因是___。

(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子(AlH)空间构型是___、中心原子的杂化形式为___。

(4)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过如图的Born−Haber循环计算得到。

可知,Li原子的第一电离能为___kJ·mol−1,O=O键键能为___kJ·mol−1。27、“天问一号”着陆火星;“嫦娥五号”采回月壤,探索宇宙离不开化学。镍铼合金是制造喷气发动机的燃烧室;涡轮叶片及排气喷嘴的重要材料。75号元素铼Re,熔点仅次于钨,是稀有金属之一,地壳中铼的含量极低,多伴生于铜、锌、铅等矿物中。

(1)镍原子价层电子表示式为_______,在元素周期表中,铼与锰在同族,铼在元素周期表中的位置是_______。

(2)铼易形成高配位数的化合物如该配合物中_______(填元素符号)提供孤对电子与铼成键,原因是_______,1mol中有_______mol配位键。

(3)锌在潮湿的空气中极易生成一层紧密的碱式碳酸锌薄膜,使其具有抗腐蚀性。碱式碳酸锌中非金属元素的电负性由大到小的顺序为_____,的空间构型为_______(用文字描述)。与互为等电子体的分子是_______(写一种即可)。

(4)分子中碳原子的杂化类型为_______,比的熔点沸点_______(填“高”或“低”),原因是_______。

(5)三氧化铼晶胞如图所示,摩尔质量为晶胞密度为铼原子配位数为_______,铼原子填在了氧原子围成的_______(填“四面体”“立方体”或“八面体”)空隙中,该晶胞的空间利用率为_______(铼的原子半径为氧原子半径为列出计算式)。

28、乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生反应:5C2H5OH+4MnO4-+12H++13H2O=5CH3COOH+4[Mn(H2O)6]2+。

(1)H、C、O中.原子半轻最大的是______(填元素符号,下同).电负性最大的是___________。

(2)[Mn(H2O)6]2+中Mn-O化学键称为_______键,其电子对________由提供。H2O与H+结合生成H3O+,与H3O+所含原子总数相等的等电子体是________(填分子式,写一种)。

(3)在上述反应中C2H5OH转化为CH3COOH,C原子的杂化轨道类型由____变为________。

(4)CH3COOH能与H2O任意比混溶的原因,除它们都是极性分子外还因为____________。

(5)第一电离能I1(O)___(填”>”“<”或”=“)I1(S),其原因是___________________。

(6)β-MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。若距离最近的两个锰原子之间的距离为bpm,阿伏加德罗常数的值为NA.则β-MnSe的密度=____(列出表达式)g·cm-3。

29、2016年,中科院以立方相的SrTiO3作为模型,合成了单一晶面的六面体SrTiO3和暴露不等同晶面的十八面体SrTiO3。回答下列问题:

(1)钛元素基态原子的简化电子排布式为___________。

(2)TiO的立体构型是___________,中心原子的杂化方式是___________,与TiO互为等电子体的一种由主族元素构成的分子为___________。(填分子式)

(3)向Ti4+的水溶液中加入双氧水,得到产物[Ti(O2)(H2O)4]2+,则产物中含有的化学键类型有___________。

(4)熔融状态的SrTiO3和CaTiO3均可导电,则熔点:SrTiO___________CaTiO3(填“大于或“小于”或“等于”),原因是___________。

(5)单一晶面的六面体SrTiO3的立方晶胞中,每个Ti原子和周围六个O原子形成规则八面体,Ti位于八面体的中心位置(如上图),Sr原子则位于立方体八个顶点位置。则SrTiO3晶体中一个O周围和它最近且距离相等的O有___________个。已知晶胞参数a=3.905nm,列式计算该晶胞的密度:___________g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数设为NA)参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、A【分析】【详解】

A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时;属于电子的跃迁,镁原子由基态转化成激发态,需要吸收能量,所以选项A正确;

B.根据A中分析可知B不正确;

C.转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道;不符号洪特规,应该处于不同轨道上,且自旋方向相同,选项C不正确;

D.转化后镁原子与硅原子电子层结构不相同;化学性质不相似,选项D不正确;

答案选A。2、C【分析】【详解】

一般来说;同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐变大;因此电负性由大到小的顺序为F>O>N>C,C符合题意;

答案选C。3、A【分析】【详解】

原子越容易失电子;则其电离能越小,金属元素都易失去第一个电子,第一电离能比较小,通过表格可以看出A;B、C的第一电离能比较小,所以A、B、C为金属。

答案选A。4、D【分析】【详解】

A.Na+和Mg2+核外电子排布相同;质子数不同,质子对核外电子的作用力大小不同,则核外电子能量不相同,故A错误;

B.已知钾在空气中燃烧的产物含有KO2,KO2中钾离子最外层为8电子,但O2-中氧原子最外层外电子不为8;故B错误;

C.二甲醚易溶于水与氢键有关;氨基乙酸的熔点较高,主要是形成内盐结构,故C错误;

D.硅原子半径大于C原子,则Si-Si形成的Si60空间结构的空隙较大,C60被包裹在Si60中;故D正确;

答案选D。5、A【分析】【详解】

萤石(CaF2)晶体属于立方晶系,萤石中每个Ca2+被8个F-所包围,即Ca2+配位数为8,根据配位数等于电荷数之比得到F-配位数为4即F-周围最近距离的Ca2+数目为4;故A正确。

综上所述,答案为A。二、填空题(共7题,共14分)6、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】4KFB7、略

【分析】【分析】

I.由信息可知,溶于水后加氨水发生Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体为Cu(NH3)4SO4•H2O。

II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析;含有空轨道的金属阳离子为中心离子,有孤对电子的原子或离子为配体,配位数就是配体的个数;

(2)根据结构式可知,N原子价电子对数为3、4,所以杂化方式为sp2、sp3;N;O提供孤电子对;

(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,据此判断第一电离能大小;

(4)分子结构中非羟基氧原子数比多或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移;据此判断酸性强弱。

【详解】

I.(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是[Cu(NH3)4]2+,故答案为:[Cu(NH3)4]2+;

(2)加入乙醇的作用是降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度,故答案为:降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度;

(3)蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

故答案为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

(4)Cu(NH3)4SO4⋅H2O中Cu2+与NH3之间的化学键由Cu2+提供空轨道;N原子提供电子对,为配位键(或共价健);配体分子为氨气,空间构型为三角锥形,故答案为:配位键(或共价健);三角锥形。

II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析,含有空轨道的金属阳离子为中心离子,所以中心离子为Fe3+、有孤对电子的原子或离子为配体,所以配体为CN−、配位数就是配体的个数,所以配位数为6,故答案为:Fe3+;CN−;6;

(2)①价电子对数=键+孤电子对数,根据结构式可知,N原子的价电子对数为:3、4,其杂化方式为sp2、sp3,故答案为:sp2;sp3;

②N、O提供孤电子对,所以故答案为:

(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,则第一电离能为:As>Se>Ge,故答案为:As>Se>Ge;

(4)分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强,故答案为:分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强。

【点睛】

配位键是指由提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形成的一种特殊的共价键,可表示为:A→B,箭头指向接受孤电子对的原子;通常把金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物,一般配合物由内界和外界两部分组成,内界是配合物中心原子或离子和一定数目的配位体,是配合物的特征部分,外界是内界以外的其他离子,比如:【解析】①.[Cu(H2O)4]2+②.降低溶剂的极性,减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度③.Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-④.配位键(或共价健)⑤.三角锥形⑥.Fe3+⑦.CN—⑧.6⑨.⑩.⑪.⑫.As>Se>Ge⑬.分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强8、略

【分析】【分析】

(1)①铜是29号元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式;②CuSO4•5H2O中铜离子含有空轨道;水分子含有孤对电子对,铜离子与水分子之间形成配位键,铜离子配体数为4,据此书写水合铜离子的结构简式;

(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;根据杂化轨道方式及杂化轨道成键情况判断HCHO立体结构。

【详解】

①铜是29号元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理知,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;

②CuSO4•5H2O中铜离子含有空轨道,水分子含有孤对电子对,铜离子与水分子之间形成配位键,铜离子配体数为4,水合铜离子的结构简式为故答案为:

(2)①CH2=CH2中每个碳原子成2个C-Hσ键,1个碳碳双键,双键中含有1个σ键、1个π键,杂化轨道数为2+1=3,所以碳原子采取sp2杂化;②CH≡CH中每个碳原子成1个C-Hσ键,1个碳碳三键,三键中含有1个σ键、2个π键,杂化轨道数为1+1=2,所以碳原子采取sp杂化;③苯中每个碳原子成1个C-Hσ键,2个C-Cσ键,同时参与成大π键,杂化轨道数为1+2=3,所以碳原子采取sp2杂化;④HCHO中碳原子成2个C-Hσ键,1个碳氧双键,双键中含有1个σ键、1个π键,杂化轨道数为2+1=3,所以碳原子采取sp2杂化;故①③④采取sp2杂化;HCHO中碳原子采取sp2杂化;杂化轨道为平面正三角形,没有孤对电子对,参与成键的原子不同,所以HCHO为平面三角形,故答案为:①③④;平面三角。

【点睛】

本题的易错点为(2)中苯中C的杂化类型的判断,要注意苯分子中形成的是大π键,其中没有σ键。【解析】1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1①③④平面三角9、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.SiC10、略

【分析】【详解】

(1)A.根据HN3的分子结构可知,HN3分子中存在3个σ键;故A错误;

B.HN3分子中连接三键的氮原子为sp杂化;故B错误;

C.HN3、HNO2、H2O、N2H4分子的正;负电荷中心不重合;都是极性分子,故C正确;

D.N2H4为分子化合物;N元素电负性较高,能够形成分子间氢键,分子间氢键的存在会使物质的熔;沸点升高,故D正确;

故答案为:CD;

(2)[Co(N3)(NH3)5]SO4中带1个单位负电荷,NH3不带电荷,带2个单位负电荷,根据化合物中元素化合价的代数和等于零可知,[Co(N3)(NH3)5]SO4中钴显+3价;硫酸根离子中S原子的价层电子对数为无孤电子对,故其空间构型为正四面体形;

(3)互为等电子体的粒子必须满足两个条件:①所含原子总数相等;②所含价电子总数相等,价电子总数为3×5+1=16,因此与互为等电子体的分子有CO2、CS2。【解析】①.CD②.+3③.正四面体形④.CO2、CS211、略

【分析】【详解】

NaCl型晶胞为面心立方结构;已知阳离子和阴离子是交替排列,所以5;7、8、9号4个球都是白球是不正确的,应该将8号白球改为灰球,故答案为:8号白球改为灰球。

【点睛】

掌握氯化钠型晶胞结构特点是解题的关键,平时的学习中需要多积累。【解析】8号白球改为灰球12、略

【分析】【分析】

(1)根据核外电子排布规律书写;

(2)原子数和价电子数分别都相等的微粒为等电子体;

(3)根据水分析以及水合氢离子中含有的化学键类型;空间构型判断;

(4)根据冰是分子晶体判断;

(5)根据升华热=范德华力+氢键判断;

(6)根据铜离子能与水分子形成配位键分析。

【详解】

详解:(1)氧原子的核电荷数是8,根据构造原理可知外围电子有6个电子,2s能级上有2个电子,2p能级上有4个电子,所以水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为1s22s22p4。

(2)水分子含有3个原子、8个价电子,因此与水互为等电子体的微粒有H2S、NH2-。

(3)A、水分子中氧原子含有2个共价单键和2个孤电子对,其空间构型是V型,所以水中氧的杂化为sp3,H3O+中氧的杂化为sp3;则氧原子的杂化类型没有改变,A错误;

B、水分子为V型,H3O+为三角锥型;则微粒的形状发生了改变,B正确;

C;因结构不同;则性质不同,微粒的化学性质发生了改变,C正确;

D、水分子为V型,键角是104.5°,H3O+为三角锥型;微粒中的键角发生了改变,D正确,答案选A;

(4)冰属于分子晶体。根据微粒的晶胞结构特点可知:A是离子晶体氯化钠的晶胞;构成微粒是离子;B为干冰的晶胞图,构成微粒为分子,属于分子晶体;C为碘的晶胞图,构成微粒为碘分子,所以分子晶体;D是原子晶体金刚石的晶胞,构成微粒是原子;E是金属晶体钠的晶胞,构成微粒是金属阳离子和自由电子。则与冰的晶体类型相同的是干冰和碘单质,答案选BC。

(5)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,则根据结构图可知;1mol水中含有2mol氢键,升华热=范德华力+氢键。由于冰的升华热是51kJ/mol,水分子间的范德华力是11kJ/mol,所以冰晶体中氢键的“键能”是(51kJ/mol-11kJ/mol)÷2=20kJ/mol。

(6)无水硫酸铜溶于水后生成水合铜离子,铜离子提供空轨道,水分子中的氧原子提供孤电子对,形成配位键,则生成此配合离子的离子方程式Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。

【点睛】

本题难点是氢键“键能”的计算以及水分子形成的氢键个数判断,注意从冰变为气态时需要克服分子间作用力以及氢键的角度去分析解答。【解析】1S22S22P4H2S、NH2-ABC20Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+三、原理综合题(共8题,共16分)13、略

【分析】【详解】

(1)锌是30号元素,故原子的价电子排布图:故答案为:

(2)硫和碲位于同主族,同一主族从上往下元素的原子半径依次增大,即气态氢化物H2S中的共价键键长比H2Te的键长更短,一般键长越短,键能越大,化学性质越稳定,导致H2S的分解温度高于H2Te;故答案为:S原子半径小于Te,H—S键的键能较大;

(3)Cd2+与NH3等配体形成配离子。1mol[Cd(NH3)4]2+中含有的σ键数目为4个氨气中每个氨气有三个σ键,另每个氨气再与Cd2+形成1个配位键也是σ键,因而等于mol,该配离子中三种元素分别为Cd、N、H的电负性大小关系为N>H>Cd,故答案为:16;N>H>Cd;

(4)砷与卤素形成多种卤化物,AsCl3、AsF3、AsBr3均为共价化合物,均为分子晶体,其熔点的高低主要是受分子间作用力影响,对于结构相似的分子晶体,分子间作用力与其相对分子质量呈正比,故答案为:AsBr3>AsCl3>AsF3;

(5)锆晶胞如图1所示晶胞符合最密六方堆积,故这种堆积方式称为最密六方堆积,镉晶胞如图2所示,1个晶胞中含有的镉原子数目为:个,设晶胞的边长为acm,则有:从而推出:该晶胞中两个镉原子最近核间距为体对角线的一半即:nm,镉晶胞中有2个镉原子,其体积之和为:整个晶体的体积为:又体心立方中有:空间利用率为:故答案为:nm【解析】S原子半径小于Te,H—S键的键能较大16N>H>CdAsBr3>AsCl3>AsF3六方最密堆积14、略

【分析】【分析】

(1)根据构造原理;由原子序数即可写出基态原子的电子排布式,进而可写出价电子排布式;Ti未成对电子数为2,然后根据Ti处的周期及未成对电子数确定元素;

(2)金属键强度越大;金属的硬度大,晶体的熔沸点高;

(3)①分子晶体中构成微粒分子以微弱的分子间作用力结合;晶体的熔沸点低,硬度小;

②计算B原子孤电子对数;价层电子对确定空间构型与B原子杂化方式;

(4)在晶体[TiCl(H2O)5Cl2·H2O]中涉及的元素有Ti、Cl、H、O四种元素,元素的非金属性越强,电负性越大;配离子[TiCl(H2O)5]2+中含有共价键、配位键,配位体是Cl-、H2O,外界微粒是2个Cl-、1个H2O;

(5)根据A;B、C的原子坐标;坐标系原点选取为A,根据立体几何知识分析D的原子坐标并计算钛氧键键长d。

【详解】

(1)钛为22号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d24s2,则基态钛原子的价电子排布式为3d24s2;与钛同周期元素中;基态原子的未成对电子数与钛相同的有Ni,Ge,Se,共3种;

(2)钛硬度比铝大;是因为Ti原子的价电子数比Al多,故其金属键更强;

(3)①TiCl4熔点为-24℃,沸点为136.4℃,室温下为无色液体,可溶于甲苯和氯代烃,根据相似相容原理,可知TiCl4是由分子构成的,分子间以分子间作用力结合,由于分子间作用力很小,所以组成的分子晶体的熔沸点低,因此固态TiCl4属于分子晶体;

②BH4-中B原子价层电子数=4+=4,且不含孤电子对,所以空间构型为正四面体结构,中心B原子的杂化方式采取sp3杂化;

(4)在晶体[TiCl(H2O)5Cl2·H2O]中含有Ti;Cl、H、O四种元素;元素的非金属性越强,电负性越大。由于元素的非金属性最强的元素的O元素,所以O的电负性最大;

晶体[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中内界离子是[TiCl(H2O)5]2+,中心离子是Ti3+,配位体是Cl-、H2O;配位数是6,;外界离子是2个Cl-,配离子[TiCl(H2O)5]2+中含有共价键、配位键,[TiCl(H2O)5]2+中含有6个配位键,也属于σ键,水分子中含有2个σ键,故1mol[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O中含有18molσ键;

(5)A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),在TiO2晶胞中,Ti处于晶胞的顶点和体心,其余的是O原子,体心Ti周围有8个O形成八面体结构,上底面结构为:中间半层的结构为l即为钛氧键的键长d,根据上底面结构,d=(a−0.69a)×=0.31×a;D处于高的一半处所在的平面,根据中间半层的结构分析,l=d=0.31×a;已知D的x坐标为0.19a,则y=a-0.19a=0.81a,所以D的坐标为(0.19a,0.81a,0.5c)。

【点睛】

本题考查物质结构和性质的知识,涉及核外电子排布、元素的电负性比较、原子杂化方式、化学键类型的判断与计算、微粒空间构型的判断、晶体结构分析等知识点,最后一步偏难,需学生具备一定的空间想象能力和计算能力,侧重于考查学生的分析能力和应用能力。【解析】3d24s2Ni、Ge、SeTi原子的价电子数比Al多,金属键更强分子晶体正四面体sp3OH2O、Cl-18mol(或18NA或18×6.02×1023)0.81a0.5c0.31×15、略

【分析】【分析】

Ⅰ.(1)晶体中每个Y同时吸引着4个X;利用均摊法确定化学式;

(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X个数=3×8×

(3)该晶胞中四个X和一个Y原子形成正四面体结构;

(4)设晶体中两个距离最近的X中心间的距离为acm,则晶胞的棱长=acm,体积=cm3,根据ρ=计算;

Ⅱ.B4Cl4中每个氯原子均结合一个硼原子,其键长都是0.170nm,任意两个硼原子之间为0.171nm。每个硼原子周围各有4个共价键,则说明每个B原子只形成一个B-Cl键,形成3个B-B键,借助P4的结构分析。

【详解】

Ⅰ.(1)根据图象知,晶体中每个Y同时吸引着4个X,每个X同时吸引着8个Y,该晶胞中X原子个数=4×=Y原子个数=1,所以X和Y原子个数之比为1:2,其化学式为XY2或Y2X;

(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X个数=3×8×=12;

(3)该晶胞中四个X和一个Y原子形成正四面体结构;所以其键角是109°28′;

(4)设晶体中两个距离最近的X中心间的距离为acm,则晶胞的棱长=acm,体积=cm3,根据ρ===ρ,所以a=

Ⅱ.B4Cl4中每个氯原子均结合一个硼原子,其键长都是0.170nm,任意两个硼原子之间为0.171nm。每个硼原子周围各有4个共价键,则说明每个B原子只形成一个B-Cl键,形成3个B-B键,说明B4类似P4的结构正四面体结构,则B4Cl4的结构为【解析】4XY2或Y2X12109°28′16、略

【分析】【详解】

试题分析: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,则B为碳元素;D的原子核外有8种运动状态不同的电子,则D为氧元素、C为氮元素;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,则E为26号铁元素、F为29号铜元素。

(1)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为3dl04s1。

(2)A.二氧化硅可形成原子晶体,而二氧化碳可形成分子晶体,所以沸点:SiO2>CO2,A不正确;B.因为N原子的2p轨道处于半充满状态,所以第一电离能由小到大的顺序为C<O<N,B不正确;C.N2与CO为等电子体;结构相似,分子中都形成叁键,C正确;

D.O的非金属性强于S,所以稳定性H2O>H2S;水分子的稳定性与水分子间存在氢键无关,D不正确。综上所述,说法不正确的是ABD。

(3)因为F基态原子的外围电子排布式为3dl04s1,所以F元素位于周期表中ds区。向F的硫酸盐溶液中通入过量的氨气,可生成[Cu(NH3)4]2+,该离子的结构式为

(4)由图可知,该离子中碳原子有两种,一种碳原子类似苯环上的碳原子,另一种是与其它原子全部形成单键,故碳原子的杂化方式为sp2、sp3。

(5)由B单质的一种同素异形体的晶胞结构示意图可知,该晶胞为金刚石的晶胞,一个晶胞中所含碳原子的个数为8()。

(6)与H2O结构十分相似的OF2的极性很小的原因是:OF2和H2O的立体结构相似,同为V形,但是从电负性上看,氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差,OF2中氧原子上有两对孤电子对;抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性。

(7)D与F形成离子个数比为1:1的化合物CuO,晶胞与NaCl类似,设D离子的半径为apm。F离子的半径bpm,则该晶胞的边长为(2a+2b)pm,晶胞的体积为(2a+2b)3pm3;该晶胞中有4个Cu2+和4个O2-,4个Cu2+和4个O2-的总体积为所以,此晶胞的空间利用率为

点睛:本题是有关物质的结构和性质的综合题,难度较大。主要考查了核外电子排布的一般规律、核外电子排布的表示方法、元素周期表的分区方法、配合物结构的表示方法、杂化轨道类型的判断、分子极性大小的判断方法、有关晶胞的计算。要求学生要掌握1~36号元素的核外电子的排布情况,能根据核外电子的排布特点推断其所属元素,知道元素周期表分区的依据,能根据物质的结构特点判断某些原子的杂化方式,能根据元素的电负性及原子结构、分子结构特点判断分子的极性大小,掌握常见晶胞的特征,能用均摊法判断晶胞中结构粒子的数目,会计算晶胞中原子或离子的空间利用率。【解析】3dl04s1ABDdssp2、sp38OF2和H2O的立体结构和似,同为V形,但是从电负性上看,氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差,OF2中氧原子上有两对孤电子对,抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性17、略

【分析】【详解】

(1)理论上单位质量复合氢化物其储氢能力即为复合氢化物中氢元素的质量分数:①Mg(NH2)2中H%为②NaNH2中H%为③H3N-BH3中H%为④NaAlH4中H%为⑤Li3AlH6中H%为所以储氢能力最低的是②;

(2)NH2-的价层电子数为根据VSEPR理论,NH2-的理论构型为正四面体,因含两对孤对电子,所以NH2-的空间构型为V形,因价层电子对数为4,所以中心原子N的杂化方式为sp3杂化;

(3)根据电负性数值,H3N-BH3中氮原子上的氢原子带正电荷,硼原子上的氢原子带负电荷,所以H3N-BH3与水反应时,-BH3中的氢原子与水发生归中反应生成氢气,-BH3转化为B(OH)4-(变可简写为BO2-),所以反应的化学方程式为:H3N-BH3+2H2O=NH4BO2+3H2;

硼是第5号元素,在元素周期表中位于第二周期第ⅢA族、p区,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p1,价电子排布式为2s22p1,价电子轨道表达式为

(4)①根据AlH63-的分数坐标可以判断其在晶胞中的位置:8个在顶点、4个在侧棱棱心、4个在晶胞体内,由分摊法可得一个晶胞中含有6个AlH63-,所以一个晶胞中所含有Li+的个数为18;

②由截面的边长(801.7pm和945.5pm)可知这是过晶胞底面长轴的横截面,题目表明了这个截面中一共含有10个AlH63-,又画出4个位于顶点、2个位于棱心的AlH63-,所以需要画出的是4个位于晶.胞体内的AlH63-,结合AlH63-的分数坐标,即可将缺失的AlH63-补充完整,得到下图:或

③根据晶胞密度公式:晶胞中M=54g/mol、Z=6、V=801.72945.5sin60pm3,所以该晶体的密度为【解析】②V形sp3杂化H3N-BH3+2H2O=NH4BO2+3H218或18、略

【分析】【分析】

(1)Fe的电子排布式是[Ar]3d64s2,O2-核外电子总数为10;其原子核外有10种运动状态不同的电子;

(2)PO43-中P原子价层电子对个数=且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断该微粒空间构型及P原子的杂化形式;

(3)液态水中分子间相对自由,冰中每个水分子中的氢原子和氧原子共参与形成4个氢键,水分子形成正四面体,使水分子之间间隙增大,密度变小,导致固态H2O的密度比其液态时小,H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律可知;

(4)晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量。

(5)①有一个Ti原子位于体心,在三维坐标中,体心Ti原子可以形成3个面,每一个形成的面上有4个Ti原子;由晶胞的截图可知;顶点Ti原子与小立方体顶点P原子最邻近,与体对角线的P原子次近邻;

②磷化钛晶胞为面心立方密堆积;晶胞中P原子位于顶点和面心上,Ti位于棱边上和体内,利用均摊法计算。

【详解】

(1)Fe的电子排布式是[Ar]3d64s2,价电子轨道表示式(电子排布图)为故答案为:O2-核外电子总数为10;其原子核外有10种运动状态不同的电子,故答案为10;

(2)紫红色波长介于380-435nm之间,是一种发射光谱,故答案为:发射;PO43-中P原子价层电子对个数=且不含孤电子对,据价层电子对互斥理论判断该微粒VSEPR模型为正四面体形、P原子的杂化形式为sp3;故答案为正四面体、sp3;

(3)液态水中分子间相对自由,冰中每个水分子中的氢原子和氧原子共参与形成4个氢键,水分子形成正四面体,使水分子之间间隙增大,密度变小,导致固态H2O的密度比其液态时小,故答案为:液态水中分子间相对自由,冰中每个水分子中的氢原子和氧原子共参与形成4个氢键,水分子形成正四面体,分子间距离增大,密度减小;H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律可知,H2O2难溶于CS2;

故答案为:H2O2为极性分子,CS2为非极性分子,根据相似相溶原理,H2O2难溶于CS2;

(4)图中:2Li(晶体)+1/2O2(g)=Li2O(晶体)的△H=-598KJ·mol−1,Li原子的第一电离能为Li原子失去1个电子所需要的能量,所以其第一电离能为1040/2kJ·mol-1=520kJ·mol-1;O=O键键能为氧气分子变为氧原子所需能量,其键能=2×249kJ·mol-1=498kJ·mol-1;晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量,所以其晶格能为2908kJ·mol-1;故答案为:2908;

(5)①根据磷化钛晶体可知,有一个Ti原子位于体心,在三维坐标中,体心Ti原子可以形成3个面,每一个形成的面上有4个Ti原子,则该Ti原子最邻近的Ti的数目为3×4=12个;由晶胞的截图可知,顶点Ti原子与小立方体顶点P原子最邻近,与体对角线的P原子次近邻,Ti原子与跟它最邻近的P原子之间的距离为r,则跟它次邻近的P原子之间的距离为=r,故答案为:12;r;

②磷化钛晶胞为面心立方密堆积,晶胞中P原子位于顶点和面心上,Ti位于棱边上和体内,每个晶胞中含有的P原子个数为8×+6×=4,含有的Ti原子个数为12×+1=4,P原子和Ti原子的体积之和为π(a+b)3×4pm3,晶胞的边长(2a+2b)pm,体积为(2a+2b)3pm3,则在磷化钛晶体中原子的空间利用率为×100%,故答案为:×100%;

【点睛】

本题考查物质结构和性质,侧重于考查分析能力、计算能力以及对基础知识的综合应用能力,注意电子排布式书写、晶胞的计算方法是解答关键,难点是晶胞的计算。【解析】10发射正四面体sp3液态水中分子间相对自由,冰中每个水分子中的氢原子和氧原子共参与形成4个氢键,水分子形成正四面体,分子间距离增大,密度减小H2O2为极性分子,CS2为非极性分子,根据相似相溶原理,H2O2难溶于CS2290812r19、略

【分析】【分析】

(1)Ni是28号元素;其价电子为3d;4s能级上的电子;Ni原子核外有2个未成对电子,同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有Ti、Ge、Se元素;

(2)CO中含有1个σ键、1个π键,每个CO分子和Ni原子形成一个σ键,所以一个Ni(CO)4中含有σ键8个;π键8个;元素的非金属性越强;其电负性越大;

(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型,与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子中原子个数为5、价电子数为32;[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3杂化;但是前者不存在孤电子对;后者含有1个孤电子对,成键电子对之间的排斥力小于成键电子对和孤电子对之间的排斥力;

(4)氧原子位于面心和顶点,Ni位于棱心和体心,由图可知体心Ni原子的配位数为6,故Ni位于6个面心O形成正八面体中心;其空隙的填充率为100%;

(5)平面NiO基本结构单元为每个结构单元含有1个“NiO“,每个氧化镍所占的面积=(2am)×(2am×sin60°)=2a2m2;计算1个“NiO“的质量,每个氧化镍的质量乘以每平方米含有的氧化镍个数就是每平方米含有的氧化镍质量。

【详解】

(1)Ni是28号元素,其价电子为3d、4s能级上的电子;Ni

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