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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年浙教版选修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8题,共16分)1、在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:。物质XYZ初始浓度/(mol·L-1)0.10.20平衡浓度/(mol·L-1)0.050.050.1
下列说法错误的是()A.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600C.反应达平衡时,X的转化率为50%D.改变温度可以改变此反应的平衡常数2、下列有关认识正确的是A.各能级按的顺序所容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的2倍B.各能层的能级都是从能级开始至能级结束C.各能层含有的能级数为D.各能层含有的电子数为3、2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),下列有关Ts的说法不正确的是()A.Ts的电子所在最高能层符号是QB.Ts的原子有一个未成对电子C.Ts原子有7种能量相同的电子D.Ts的电负性在同周期主族元素中最大4、下列说法错误的是A.附着在试管内壁上的AgOH固体可用氨水溶解而洗去B.可用氨水鉴别AlCl3、AgNO3和CuSO4三种溶液C.向氨水中滴加CuSO4溶液至过量,先产生蓝色沉淀,然后沉淀溶解并得到深蓝色溶液D.加热碘单质,产生紫色蒸气,这个过程克服了范德华力5、下列说法正确的是A.分子晶体中一定存在分子间作用力,不一定存在共价键B.因为水分子间存在氢键,所以水分子的稳定性很好C.离子晶体一定含有金属阳离子D.元素的非金属性越强,其单质的活泼性一定越强6、下列说法中,正确的是()A.原子晶体中,共价键的键长越短,键能越大,熔点就越高B.冰融化时,分子中键发生断裂C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子的熔沸点就越高D.分子晶体中,分子间作用力越大,则分子越稳定7、下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅B.CI4>CBr4>CCl4>CF4C.NH3>H2O>N2>COD.生铁>钠>纯铁8、下列各对物质;化学键完全相同的是。
①NaCl和NaOH②和③和④和⑤晶体硅和水晶A.②④B.①②③C.②D.②④⑤评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)9、通过反应“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)ΔH>0”,能制得用于化学镀镍的NaH2PO2。P4的结构如图所示;则下列说法正确的是。
A.白磷中各P原子通过共价键相连接形成共价晶体B.H2O分子的立体构型为V形C.该反应能自发进行,则ΔS<0D.反应产物PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化10、短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,X、Y、W形成的一种阴离子常用于检验Fe3+,R的单质常用于制造路灯,其发出的黄色光透雾能力强,Z是地壳中含量最高的元素。下列叙述正确的是A.W的氧化物的水化物一定是强酸B.XW2的结构式为:W=X=WC.WZ3分子中所有原子处于同一平面D.Z与R形成的化合物中只含有离子键11、近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。下列说法正确的是A.元素As与N同族,可预测AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角B.Fe成为阳离子时首先失去3d轨道电子C.配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=5D.每个H2O分子最多可与两个H2O分子形成两个氢键12、膦(PH3)在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含之。它的分子是三角锥形。以下关于PH3的叙述中,正确的是()A.PH3是非极性分子B.PH3分子中有未成键的电子对C.PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱D.PH3分子中的P-H键是非极性键13、近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子,小球为钠原子),关于这三种晶胞的说法正确的是()
A.晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为12B.晶胞Ⅱ中含有6个钠原子C.晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2ClD.三种晶体均是由NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应所得14、有关晶体的叙述正确的是()A.在24g石墨中,含C-C共价键键数为3molB.在12g金刚石中,含C-C共价键键数为4molC.在60g二氧化硅中,含Si-O共价键键数为4molD.在NaCl晶体中,与Na+最近且距离相等的Na+有6个15、下列关于物质熔、沸点的比较不正确的是()A.Si、Si金刚石的熔点依次降低B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔点依次升高C.F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高D.AsH3、PH3、NH3的沸点依次升高评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)16、某离子晶体晶胞结构如图所示;x位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着___个X,每个x同时吸引着__个Y,该晶体的化学式为___;
(2)晶体中在每个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的度数为__。
(4)下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是___。
A.B.CH4C.CH2=CHCH3D.CH3CH2C≡CHE.CH3CH317、Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:。元素FeFe电离能/kJ·mol-1I1717759I2150915611561I3324829572957
回答下列问题:
(1)亚铁离子价电子层的电子排布式为_______
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是_______;
②六氰合亚铁离子(Fe(CN))中的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是_______,写出一种与CN-互为等电子体的单质分子的电子式_______;
(3)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如右图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为_______。
18、研究发现,在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,Mn(NO3)2是制备该催化剂的原料之一。
(1)Co基态原子核外电子排布式为__________。
(2)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_________,中,N原子的杂化方式为________,写出一种与互为等电子体的分子的化学式:__________。
(3)CO2分子中,σ键和π键的数目之比为________。
(4)H2O的沸点高于CO2的原因是__________。19、下表是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。试回答下列问题:
(1)基态o原子的外围电子排布图________________________;基态p3+的最外层电子排布式___________________;n的原子结构示意图____________________。在以上元素中,没有未成对电子的元素有______种。
(2)原子序数为52的元素x在元素周期表中与以上________________元素在同一族(填写以上表中字母对应的元素符号)。
(3)上表中o、p两个字母表示的元素的第三电离能分别为I3(o)和I3(p),则I3(o)__I3(p)(填“>”或“<”)。理由是_________________________________________________。
(4)将以上周期表中g、h、i、j四种元素的电负性由大到小排序____________________(用元素符号表示),第一电离能由大到小排序________________________(用元素符号表示)。20、C60的模型如图所示,每个碳原子和相邻的_________个碳原子以小棍结合。若要搭建一个这样的模型,需要代表碳原子的小球_________个,需要代表化学键的连接小球的小棍________根。
21、A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C;D为同周期元素;C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是______(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为__________。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是_____(填分子式),原因是_______;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为______和______。
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E,E的立体构型为______,中心原子的杂化轨道类型为______。
(4)化合物D2A的立体构型为___,中心原子的价层电子对数为______,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为_________。
(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数,a=0.566nm,F的化学式为______:晶胞中A原子的配位数为_________;列式计算晶体F的密度(g.cm-3)_____。
22、现有7种物质:①干冰②金刚石③四氯化碳④晶体硅⑤过氧化钠⑥二氧化硅晶体⑦氯化铵(用序号回答)
(1)这些物质中熔点最高的是___________
(2)属于分子晶体的是___________;其中分子构型为正四面体的是___________,杂化类型为___________。
(3)属于离子晶体的是___________
(4)写出含有极性键和配位键的离子化合物的电子式___________。23、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。
评卷人得分四、工业流程题(共1题,共8分)24、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______________。评卷人得分五、有机推断题(共4题,共8分)25、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)____________________。26、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________。27、W;X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中;成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道;X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同,但还有空轨道;W、Z的原子序数相差10,且Z原子的第一电离能在同周期中最低。
(1)写出下列元素的元素符号:W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子与Y原子都达到8电子稳定结构,则XY分子中X和Y原子用于成键的电子数目分别是____;根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的主要类型有____。
(3)XY2与ZYW反应时,通过控制反应物的物质的量之比,可以得到不同的产物,相同条件下,在水中溶解度较小的产物是________(写化学式)。
(4)写出Z2Y2的电子式:____________。28、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______________________________。评卷人得分六、实验题(共1题,共2分)29、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_____________________________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、A【分析】【分析】
根据表格中的数据可知反应物为X和Y,Z为生成物,X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05mol·L-1,0.15mol·L-1,0.10mol·L-1,变化量之比等于计量数之比,因此方程式为X(g)+3Y(g)⇌2Z(g);由三段法有:
据此进行分析判断。
【详解】
A.增压使平衡向生成Z的方向移动;但平衡常数只与温度有关,改变压强平衡常数不变,A错误;
B.反应可表示为X+3Y⇌2Z,其平衡常数为==1600;B正确;
C.X的转化率为=50%;C正确;
D.平衡常数只受温度的影响;温度改变时,化学平衡常数一定变化,D正确;
故选A。2、A【分析】【详解】
A.各能级的原子轨道数按s;p、d、f的顺序依次为1、3、5、7;每一轨道容纳2个电子,所以各能级最多能容纳电子数按s、p、d、f的顺序分别为2、6、10、14,故A正确;
B.各能层的能级都是从s能级开始;每个能层上能级个数与能层数相等,所以有的能层不含f能级,故B错误;
C.各能层含有的能级数与其能层数相等为n;故C错误;
D.各能层最多含有的电子数为2n2;但最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子,倒数第三层不能超过32个电子,故D错误;
故答案选A。
【点睛】
虽然各能层最多含有的电子数为2n2,但最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子,倒数第三层不能超过32个电子,分析每一层的电子数时,要根据实际情况综合考虑。3、C【分析】【分析】
【详解】
A.Ts位于第七周期;所以Ts的电子所在最高能层符号是Q,故A正确;
B.Ts位于第ⅤⅡA族的原子有一个未成对电子;故B正确;
C.Ts原子外围电子排布为[7s27p6];s能级和p能级各7种,所以远不止7种能量相同的电子,故C错误;
D.同周期从左往右非金属性逐渐增强;所以Ts的电负性在同周期主族元素中最大,故D正确;
故答案为C。4、C【分析】【详解】
试题分析:A.AgCl固体可与氨水反应生成络离子,则附着在试管内壁上的AgCl固体可用氨水溶解而洗去,故A正确;B.氨水与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,与硝酸银反应先产生沉淀后沉淀溶解,与硫酸铜反应生成蓝色沉淀,三者现象不同,可以用氨水区别,故B正确;C.向CuSO4溶液滴加氨水至过量;先产生蓝色沉淀,然后沉淀溶解并得到深蓝色溶液,故C错误;D.碘的升华破坏了分子间作用力,即范德华力,故D正确;故选C。
考点:考查了物质的性质的相关知识。5、A【分析】【详解】
A.分子晶体中一定存在分子间作用力;不一定存在共价键,如稀有气体,由单原子分子构成,分子中没有化学键,故A正确;
B.氢键影响水的沸点高低;与水的稳定性无关,影响稳定性的因素是共价键,故B错误;
C.离子晶体不一定含有金属阳离子,如NH4Cl;故C错误;
D.元素的非金属性越强;其单质的活泼性不一定越强,如氮气分子,由于氮分子键能大,分子稳定,故D错误;
故选A。6、A【分析】【详解】
A.原子晶体中;共价键的键长越短,键能越大,熔点就越高,正确;
B.冰融化时,只发生状态的改变,而化学键没有改变,所以分子中键不发生断裂;错误;
C.分子晶体中;分子间作用力越大,该分子的熔沸点就越高,但与共价键无关,错误;
D.分子的稳定性与分子内的共价键有关;与分子间作用力无关,错误。
故选A。7、B【分析】【详解】
试题分析:A.原子晶体中共价键的键长越短,键能越大,熔沸点越大,则熔沸点为金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅,A错误;B.结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔沸点越大,则熔沸点为CI4>CBr4>CCl4>CH4,B正确;C.应该是H2O>CO>N2>NH3;C错误;D.合金的熔点比纯金属的低,则熔沸点为纯铁>生铁>钠,D错误;答案选B。
【考点定位】本题主要是考查不同类型晶体的熔沸点比较。
【名师点晴】明确不同类型晶体的熔沸点比较方法是解答本题的关键,注意水中含有氢键及合金与组成金属的熔点的关系即可解答,题目难度不大。易错选项是C,解答时需要注意如果都属于分子晶体,一般看相对分子质量,质量越大的熔沸点越高;相对分子质量接近的,看分子极性,对称性差、分子极性强的,熔沸点高一些。8、A【分析】【分析】
【详解】
①NaCl中只存在离子键;NaOH中存在离子键和共价键,所以化学键不同,故①错误;
②和中都只含非极性共价键;所以化学键相同,故②正确;
③Na2S和(NH4)2S中;前者只含离子键,后者含有共价键和离子键,所以化学键不同,故③错误;
④SiO2和CO2中;二者都只含极性共价键,所以化学键相同,故④正确;
⑤晶体硅和水晶中;二者都只含共价键,但前者为非极性键,后者为极性键,所以化学键不同,故⑤错误;
综上只有②④正确;
答案选A。二、多选题(共7题,共14分)9、BD【分析】【详解】
A.白磷中4个P原子通过共价键相连接形成P4分子;属于分子晶体,故A错误;
B.H2O分子的立体构型为V形;故B正确;
C.该反应能自发进行则ΔH-TΔS<0;ΔH>0,则ΔS>0,故C错误;
D.PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化;故D正确;
答案选BD。
【点睛】
该反应能自发进行则ΔH-TΔS<0;PH3中磷原子于氢原子共用三个电子对,含有一对孤电子对,故杂化方式为sp3杂化。10、BC【分析】【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,X、Y、W形成的一种阴离子常用于检验Fe3+,则该离子为SCN-;则X为C元素,Y为N元素,W为S元素;R的单质常用于制造路灯,其发出的黄色光透雾能力强,R为Na;Z是地壳中含量最高的元素,则Z为O元素,据此分析解答。
【详解】
A.W为S元素;其氧化物的水化物形成的为硫酸和亚硫酸,亚硫酸为弱酸,故A错误;
B.X为C元素,W为S元素,XW2为CS2,CS2与CO2互为等电子体,互为等电子体的微粒具有相似的结构,CO2的结构式为O=C=O,则CS2的结构式为S=C=S;即:W=X=W,故B正确;
C.W为S元素,Z为O元素,WZ3为SO3,分子中中心原子S原子的价层电子对数=3+=3,S采取sp2杂化;结构为平面三角形,则分子中所有原子处于同一平面,故C正确;
D.Z为O元素,R为Na,Z与R形成的化合物为Na2O或Na2O2,二者均为离子化合物,Na2O中只含有离子键,Na2O2中含有离子键和共价键;故D错误;
答案选BC。11、AC【分析】【详解】
A选项,元素As与N同族,N的电负性大于As,使成键电子离N原子更近,两个N—H键间的排斥力增大,NH3中键角更大,因此AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角;故A正确;
B选项;Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子,故B错误;
C选项,配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe的价电子为3d64s2,价电子数为8,一个配体CO提供2个电子,因此Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18;8+2×n=18,则n=5,故C正确;
D选项,冰中每个H2O分子与周围四个水分子形成氢键形成四面体结构;即一个水分子可以形成四个氢键,故D错误。
综上所述;答案为AC。
【点睛】
冰的密度比水小的原因是冰中水与周围四个水分子以氢键形成四面体结构,中间有空隙,因此密度比水小。12、BC【分析】【分析】
【详解】
A.该分子为三角锥型结构;正负电荷重心不重合,所以为极性分子,A错误;
B.PH3分子中P原子最外层有5个电子;其中3个电子和3个H原子形成共用电子对,所以该物质中有1个未成键的孤对电子,B正确;
C.氮元素非金属性强于磷元素,PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱;C正确;
D.同种非金属元素之间存在非极性键;不同非金属元素之间存在极性键,所以P-H是极性键,D错误;
答案选BC。13、AC【分析】【分析】
根据原子分摊可知,晶胞I中:晶胞中Na原子数目=1+8×=2、Cl原子数目=12×=6,化学式为NaCl3;晶胞II中Na原子数目=2+4×=3、Cl原子数目=8×=1,化学式为Na3Cl;晶胞III中Na原子数目=2+4×+2×=4、Cl原子数目=8×=2,化学式为Na2Cl,根据反应条件(NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体)和原子守恒可知,晶胞I所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应的产物;晶胞II;III所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应的产物,据此分析解答。
【详解】
A.由图可知;晶胞中12个Cl原子位于面上,所以体心Na原子周围有12个Cl,即钠原子的配位数为12,故A正确;
B.Na有2个位于体内,4个位于棱心,棱心被4个晶胞共用,钠原子个数为2+4×=3;即晶胞Ⅱ中含有3个钠原子,故B错误;
C.晶胞III中Na原子数目=2+4×+2×=4、Cl原子数目=8×=2,化学式为Na2Cl;故C正确;
D.晶胞I、II、Ⅲ所对应晶体的化学式分别为NaCl3、Na3Cl、Na2Cl,根据原子守恒可知,晶胞I所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应的产物;晶胞II;III所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应的产物,故D错误;
答案选AC。14、AC【分析】【详解】
A.在石墨中,每个C原子与相邻的3个C原子形成共价键,每个共价键为相邻2个C原子所共有,所以每个C原子形成的共价键数目为3×=24g石墨含有的C原子的物质的量是2mol,因此其中含有的C-C共价键的物质的量为2mol×=3mol;A正确;
B.在金刚石晶体中每个碳原子与相邻的4个C原子形成4个共价键,每个共价键为相邻两个C原子形成,所以其含有的C-C数目为4×=2个;则在12g金刚石含有的C原子的物质的量是1mol,故含C-C共价键键数为2mol,B错误;
C.二氧化硅晶体中;每个硅原子含有4个Si-O共价键,所以在60g二氧化硅的物质的量是1mol,则其中含Si-O共价键键数为4mol,C正确;
D.在NaCl晶体中,每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+有12个;D错误;
故合理选项是AC。15、AD【分析】【详解】
A.Si;SiC、金刚石都是原子晶体;共价键越强熔点越大,共价键键长C-C<Si-C<Si-Si,所以熔点高低的顺序为:金刚石>SiC>Si,故A错误;
B.一般来说,熔点为原子晶体>离子晶体>分子晶体,则熔点为BN>MgBr2>SiCl4;故B正确;
C.结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高;故C正确;
D.AsH3、PH3、符合组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以AsH3>PH3,氨气分子间存在氢键,沸点大于AsH3、PH3,因而沸点顺序为NH3>AsH3>PH3;故D错误;
答案选AD。三、填空题(共8题,共16分)16、略
【分析】【分析】
⑴晶体中以中心的Y分析Y同时吸引X的个数;再以顶点的X分析X同时吸引Y的个数,计算晶体中有X和Y个数。
⑵晶体中以顶点X分析;X与面对角线的X来分析。
⑶晶体中X与Y形成正四面体结构。
⑷A.中苯环上的碳价层电子对数为3,是sp2杂化;B.CH4中碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化;C.CH2=CHCH3中第1个和第2个碳原子价层电子对数为3,是sp2杂化;D.CH3CH2C≡CH中第3个和第4个碳原子价层电子对数为2,是sp杂化,第1个和第2个碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化;E.CH3CH3中第1个和第2个碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化。
【详解】
⑴晶体中以中心的Y分析,每个Y同时吸引着4个X,以顶点的X分析,每个X同时吸引着8个Y,该晶体中有X为个,Y为1个,因此化学式为XY2;故答案为:4;8;XY2。
⑵晶体中以顶点X分析;X与面对角线的X来分析,每个面有4个,共3个面,因此在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有12个;故答案为:12。
⑶晶体中X与Y形成正四面体结构;因此距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为109°28′;故答案为:109°28′。
⑷A.中苯环上的碳价层电子对数为3,是sp2杂化,故A不符合题意;B.CH4中碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化,故B不符合题意;C.CH2=CHCH3中第1个和第2个碳原子价层电子对数为3,是sp2杂化,故C不符合题意;D.CH3CH2C≡CH中第3个和第4个碳原子价层电子对数为2,是sp杂化,第1个和第2个碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化,故D符合题意;E.CH3CH3中第1个和第2个碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化,故E符合题意;综上所述,答案为D。【解析】①.4②.8③.XY2④.12⑤.109°28′⑥.D17、略
【分析】【分析】
(1)根据铁原子构造书写铁元素价电子层和电子排布式。
(2)①形成配离子具有的条件为为中心原子具有空轨道;配体具有孤对电子对。
②根据价层电子对互斥理论确定杂化方式;原子个数相等价电子相等的微粒为等电子体。
(3)利用均摊法计算晶胞结构。
【详解】
(1)亚铁离子的价电子排布式为3d6。
(2)①形成配离子具备的条件为中心原子具有空轨道;配体具有孤对电子。
②CN-中碳原子与氮原子以三键连接,三键中有一个σ键,2个π键,碳原子还有一对孤对电子,杂化轨道数为2,碳原子采取sp杂化,CN-含有2个原子,价电子总数为4+5+1=10,故其等电子体为氮气分子等,氮气分子中两个氮原子通过共用三对电子结合在一起,其电子式为
(3)体心立方晶胞中含有铁原子的个数为面心立方晶胞中实际含有的铁原子个数为所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为1:2。【解析】3d6具有孤对电子sp1∶218、略
【分析】【分析】
根据Co的原子序数和周期表的位置,写出其电子排布式;根据电负性递变规律判断;根据VSEPR理论判断杂化类型;根据等电子体概念写出等电子体;根据CO2成键情况判断;根据水分子间形成氢键判断。
【详解】
(1)Co是27号元素,位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;答案为[Ar]3d74s2。
(2)同一周期元素,元素的电负性从左至右,依次增大,则C、N、O属于同一周期元素,原子序数O>N>C,电负性O>N>C;NO3-的价层电子对数=3+=3,故N原子采取sp2杂化;等电子体是指原子总数相等,价电子总数相等的微粒,则NO3-中原子总数为4,价电子总数为24,与NO3-互为等电子体的分子为SO3或BCl3;答案为O>N>C,sp2,SO3或BCl3。
(3)CO2分子中,碳原子与每个氧形成两对共用电子对,其电子式为结构式为O=C=O,CO2分子中;σ键2个和π键2个,数目比为1:1;答案为1:1。
(4)水的沸点高于CO2的原因是水分子间含氢键,二氧化碳分子中只含范德华力;答案为水分子间含氢键,二氧化碳分子中只含范德华力。【解析】[Ar]3d74s2O>N>Csp2SO3(BCl3等)1:1H2O分子间存在氢键,而CO2分子间只存在范德华力19、略
【分析】【分析】
(1)o、p、n元素分别为锰、铁和钾,原子序数分别为为25、26和19,按电子排布规律写基态o原子的外围电子排布图、基态p3+的最外层电子排布式及n的原子结构示意图;
(2)参照原子序数为54的元素在元素周期表是第5周期0族元素;则可推知原子序数为52的元素x的位置并据此回答;
(3)按电离能的性质和规律回答上表中o、p两个字母表示的元素的第三电离能分别为I3(o)和I3(p)的相对大小及理由;
(4)按电负性规律和电离能的规律回答g;h、i、j四种元素的电负性由大到小排序及第一电离能由大到小排序;
【详解】
根据元素周期表知,a-p各元素分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar;K、Mn、Fe。
(1)基态o原子为锰,核电荷数为25,其电子排布简式为[Ar]3d54s2,则外围电子排布图基态p3+为Fe3+,最外层电子排布式3s23p63d5;n原子为钾,核电荷数19,原子结构示意图在以上元素中,没有未成对电子的元素有Mg、Ar两种元素;共计2种;
答案为:3s23p63d5;2;
(2)稀有气体氙;原子序数为54,位于0族,依次前推,53号元素为碘,52号元素锑,位于VIA族,与O或S同族;
答案为:O或S;
(3)o、p分别表示锰和铁元素,由于Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态,比较稳定,所以第三电离能分别为I3(o)>I3(p);
答案为:>;Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态;比较稳定;
(4)g、h、i、j四种元素分别为钠、镁、铝、硅,同一周期从左到右电负性增大,因此电负性由大到小排序:Si>Al>Mg>Na;同一周期第一电离能从左到右增大,但是IIA、VA电离能大于邻近元素的电离能,因此第一电离能由大到小排序Si>Mg>Al>Na;
答案为:Si>Al>Mg>Na;Si>Mg>Al>Na。【解析】①.②.3s23p63d5③.④.2⑤.O或S⑥.>⑦.Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态,比较稳定⑧.Si>Al>Mg>Na⑨.Si>Mg>Al>Na20、略
【分析】【详解】
由图中可以看出,在C60的模型中每一个碳原子和相邻的三个碳原子相结合,从化学式C60可以看出每个C60分子由60个碳原子构成,而每一个小球代表一个碳原子,所以小球的个数应为60个,每个小球与三个小棍连接,而每个小棍都计算两次,故小棍的数目应为:(60×3)/2=90;故答案为3、60、90。【解析】3609021、略
【分析】【分析】
C核外电子总数是最外层电子数的3倍,应为P元素,C、D为同周期元素,则应为第三周期元素,D元素最外层有一个未成对电子,应为Cl元素,A2-和B+具有相同的电子构型;结合原子序数关系可知A为O元素,B为Na元素。
【详解】
(1)四种元素分别为O、Na、O、Cl,电负性最大的为O元素,C为P元素,核外电子排布为1s22s22p63s23p3;
(2)A为O元素,有O2、O3两种同素异形体,二者对应的晶体都为分子晶体,因O3相对原子质量较大;则范德华力较大,沸点较高,A的氢化物为水,为分子晶体,B的氢化物为NaH,为离子晶体;
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物为PCl3,P形成3个δ键,孤电子对数为(5-3×1)/2=1,则为sp3杂化;立体构型为为三角锥形;
(4)化合物D2A为Cl2O,O为中心原子,形成2个δ键,孤电子对数为(6-2×1)/2=2,则中心原子的价层电子对数为4,立体构型为V形,氯气与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O,反应的方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl;
(5)A和B能够形成化合物F为离子化合物,阴离子位于晶胞的顶点和面心,阳离子位于晶胞的体心,则Na的个数为8,O的个数为8×1/8+6×1/2=4,N(Na):N(O)=2:1,则形成的化合物为Na2O,晶胞中O位于顶点,Na位于体心,每个晶胞中有1个Na与O的距离最近,每个定点为8个晶胞共有,则晶胞中O原子的配位数为8,晶胞的质量为(4×62g/mol)÷6.02×1023/mol,晶胞的体积为(0.566×10-7)cm3,则晶体F的密度为=2.27g•cm-3。【解析】O1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)O3O3相对分子质量较大,范德华力大分子晶体离子晶体三角锥形sp3V形42Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl
(或2Cl2+2Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)Na2O8=2.27g•cm-322、略
【分析】试题分析:(1)一般而言;原子晶体的熔沸点较高,原子晶体有②④⑥,原子半径越小,共价键的键长越短,共价键越牢固,熔点越高,这些物质中熔点最高的是金刚石,故选②;
(2)属于分子晶体的是干冰和四氯化碳,其中分子构型为正四面体的是四氯化碳,C的杂化类型为sp3,故答案为:①③;③;sp3;
(3)属于离子晶体的是过氧化钠和氯化铵;故选⑤⑦;
(4)含有极性键和配位键的离子化合物是氯化铵,电子式为故答案为:
考点:考查了晶体的分类和化学键的相关知识。【解析】(1)②(2)①③;③;sp3;(3)⑤⑦(4)23、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°⑤.30四、工业流程题(共1题,共8分)24、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+五、有机推断题(共4题,共8分)25、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>H2SiO326、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
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