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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年中图版选修3化学上册月考试卷850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9题,共18分)1、符号“3p”没有给出的信息是A.能级B.电子层C.电子亚层D.电子云在空间的伸展方向2、下列说法中正确的()。A.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布B.3p2表示3p能级有两个轨道C.同一原子中,3d轨道的能量小于4s轨道的能量D.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量逐渐减小3、已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。根据下表所列数据判断正确的是()。元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600

A.元素X的常见化合价是+2价B.元素Y是ⅢA族的元素C.元素Y与氯形成化合物时,化学式可能是YClD.若元素Y处于第3周期,它可与冷水剧烈反应4、如下图所示的分子;下面两空依次填入正确的是()

则,此分子中有____个σ键,_____个π键。A.13,2B.10,2C.10,3D.9,35、对H3O+的说法正确的是()A.O原子采取sp2杂化B.O原子采取sp杂化C.离子中存在配位键D.离子中存在非极性键6、通常情况下,NCl3是一种油状液体,其分子空间构型与氨分子相似,下列对NCl3的有关叙述正确的是()A.分子中的所有原子均达到8电子稳定结构B.NCl3分子的价电子对数为4,其分子的立体构型为正四面体形C.NCl3分子是非极性分子D.NCl3分子中N、Cl原子均以sp3杂化轨道参与成键7、已知CN-与N2互为等电子体,则下列有关HCN的说法正确的是A.HCN分子的立体构型为V形B.HCN分子中σ键与π键个数比为1:2C.已知HCN标况下为液态,与水、乙醇互溶,则其固态时为分子晶体D.HCN制备:C2H4+NH3=HCN+CH4+H2,该方程式涉及到的非极性分子有2种8、配位化合物的数量巨大,组成和结构形形色色,丰富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体和配位数分别为A.Cu+NH34B.Cu2+NH34C.Cu2+OH-2D.Cu2+NH329、下列说法不正确的是A.金属晶体中一定含有金属键B.在含有阳离子的化合物的晶体中,一定含有阴离子C.金属的熔点和硬度由金属晶体中金属离子与自由电子间的作用强弱决定D.Ti晶体中原子堆积方式为面心立方最密堆积评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、下列各式中各能级能量高低的排列顺序正确的是()A.B.C.D.11、有关元素X、Y、Z、W的信息如下:。元素信息X所在主族序数与所在周期序数之差为4Y最高氧化物对应的水化物为强电解质,能电离出电子数相等的阴、阳离子Z单质是生活中常见物质,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏W基态原子核外5个能级上有电子,且最后的能级上只有1个电子

下列说法不正确的是()A.原子半径:Y>W>XB.Z3+离子的最外层电子排布式为3s23p63d5C.Y的单质在X2气体中燃烧,所得生成物的阴、阳离子个数比为1:1D.W的单质能溶于Y的最高价氧化物的水化物的水溶液中,若反应中转移0.3mol电子,则消耗氧化剂1.8克12、下面是s能级和p能级的原子轨道图;下列说法正确的是()

A.s电子的原子轨道呈球形,P轨道电子沿轴呈“8”字形运动B.s能级电子能量低于p能级C.每个p能级有3个原子轨道,在空间伸展方向是不同的D.任一电子层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该电子层序数13、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=D14、下列说法不正确的是()A.苯分子中每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键B.Na3N与NaH均为离子化合物,都能与水反应放出气体,且与水反应所得溶液均能使酚酞溶液变红C.配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)中的配位原子是C原子,配位数为4D.H2O中的孤对电子数比H3O+的多,故H2O的键角比H3O+的键角小15、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中由于哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是()

A.CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大B.和Ca2+距离相同且最近的C22-构成的多面体是正八面体C.和Ca2+距离相同且最近的Ca2+有12个D.如图的结构中共含有4个Ca2+和4个C22-16、硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法正确的是()

A.m=2B.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型相同C.1、2原子间和4、5原子间的化学键可能是配位键D.若382g硼砂晶体中含2molNa+,则硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O17、在某晶体中;与某一个微粒x距离最近且等距离的另一个微粒y所围成的立体构型为如图所示的正八面体形。该晶体可能是。

A.NaCl晶体(x=Na+,y=Cl-)B.CsCl晶体(x=Cs+,y=Cl-)C.CaTiO3晶体(x=Ti4+,y=O2-)D.NiAs晶体(x=Ni,y=As)18、叠氮化钠用于汽车的安全气囊中,当发生车祸时迅速分解放出氮气,使安全气囊充气,其与酸反应可生成氢叠氮酸(HN3),常用于引爆剂,氢叠氮酸还可由肼(N2H4)制得。下列叙述错误的是A.CO2、N2O与N3-互为等电子体B.氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键C.NaN3的晶格能小于KN3的晶格能D.HN3和N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)19、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。20、与铀氮化物是重要的核燃料,已知某温度下三碳酸铀酰铵可发生如下分解反应:阿伏加德罗常数的值为

回答下列问题:

(1)发生裂变反应:净产生的中子()数为________。基态原子的外围电子排布式为则处于下列状态的铀原子或离子失去一个电子所需的能量最高的为________(填序号)。

ABCD

(2)和中,沸点较高的为________,与形成的配离子稳定性较高的为________。

(3)中存在大键,形成该大键的电子数为________。

(4)某种铀氮化物的晶体结构与相同。的Bom-Haber循环如图所示。

①晶格能为________

②的第二电离能大于的第二电离能,是由于的半径较小、的核电荷更高以及_______。

(5)另一种铀氮化物的晶胞如下图所示,“原子”作面心立方最密堆积。

①铀元素的化合价为________,“原子”的配位数为________。

②已知晶胞参数为则晶体的密度为________(列出计算式)。21、中国古代四大发明之一——黑火药,它在爆炸时发生的化学反应为2KNO3+3C+S=A+N2↑+3CO2↑(已配平)

(1)①除S外,上列元素的电负性从大到小依次为__________。

②在生成物中,A的晶体类型为_______,含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为_____。

③已知CN-与N2互为等电子体,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为_____。

(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子(价电子)排布为______,Q2+的未成对电子数是_______。

(3)若某金属单质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,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。则晶胞中该原子的配位数为________,该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的________。

22、如图为一个金属铜的晶胞;请完成以下各题。

①该晶胞“实际”拥有的铜原子数是___个。

②该晶胞称为___(填序号).

A.六方晶胞B.体心立方晶胞C.面心立方晶胞.23、在工业上;通过含锌矿石制取应用广泛的锌及其化合物。

(1)Zn在元素周期表中位于_____区,其基态原子价电子排布式为________。

(2)[Zn(CN)4]2-常用于电镀工业中,其中配位原子基态时核外电子的轨道表示式为_____,与CN-互为等电子体的粒子有_____、________(写出两种)。

(3)[Zn(CN)4]2-在水溶液中与甲醛(HCHO)溶液反应可制得HOCH2CN。甲醛分子的立体构型为________.中心原子杂化方式为________;HOCH2CN中元素电负性由大到小的顺序_______,1molHOCH2CN分子中,含有σ键的数为_________。

(4)ZnS和HgS晶体在岩浆中先晶出的是________,其原因是___________。

(5)ZnO的一种晶体结构与金刚石类似,4个锌原子占据金刚石中晶胞内四个碳原子的位置,则该氧化物的密度为______g/cm3(设晶胞参数为apm,NA表示阿伏伽德罗常数)评卷人得分四、工业流程题(共1题,共3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、计算题(共3题,共27分)25、铁有δ;γ、α三种同素异形体;三种晶体在不同温度下能发生转化。

(1)δ、γ、α三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为_________。

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶胞空间利用率之比为________(用a、b表示)

(3)若Fe原子半径为rpm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则γ-Fe单质的密度为_______g/cm3(用含r的表达式表示;列出算式即可)

(4)三氯化铁在常温下为固体,熔点为282℃,沸点为315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为______。26、用X射线研究某金属晶体,测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子,此时金属的密度为9.0g/cm3。试回答下列问题:

(1)此金属晶胞属于哪一种类型?_______

(2)求每个晶胞的质量。_______

(3)求此金属的相对原子质量。_______

(4)求此金属原子的原子半径(pm)。_______27、NaCl是重要的化工原料。回答下列问题。

(1)元素Na的焰色反应呈_______色。价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态Na原子,其价电子轨道表示式为_______。

(2)KBr具有NaCl型的晶体结构,但其熔点比NaCl低,原因是________________。

(3)NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应;可以形成一种晶体,其立方晶胞如图所示(大球为Cl,小球为Na)。

①若A的原子坐标为(0,0,0),B的原子坐标为(0,),则C的原子坐标为_______。

②晶体中,Cl构成的多面体包含______个三角形的面,与Cl紧邻的Na个数为_______。

③已知晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_________g·cm-3(列出计算式)。评卷人得分六、结构与性质(共1题,共6分)28、A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。A的核外电子总数与其周期数相同;B的价电子排布式为nsnnpn+2;C、D为同周期元素,C是同周期元素中离子半径最小的元素,D元素最外层有一个未成对电子;E位于元素周期表的第四周期第IVB族,常用加热ED4溶液的方法制备纳米材料。

回答下列问题:

(1)D原子的价电子排布图为___________,E原子核外有_____个未成对电子,五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号)。

(2)化合物D2B的中心原子的杂化方式为______________,它的VSEPR模型名称____________,分子的立体构型为_____________。

(3)与分子晶体D2B3互为等电子体的一种分子为____________(填化学式)。

(4)由A、B、D三种元素所形成的一系列化合物中氧化性最强的是_______(填化学式,下同),酸性最强的是_________________。

(5)单质B有两种同素异形体,其中沸点高的是______(填分子式),原因是__________。

(6)C与D能形成化合物Q。在1.01×105Pa、T1℃时,气体摩尔体积为53.4L/mol,实验测得Q的气态密度为5.00g/L,则此时Q的化学式为____________________。

(7)E单质有两种同素异形体,高温下是体心立方堆积,但在常温下的晶体结构为如图所示的六方最密堆积。已知晶胞参数分别为acm和ccm,则该晶体的密度可表示为______g·cm-3。(用含a和c的式子表示,用NA表示阿伏伽德罗常数的值)。

参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【详解】

3p表示原子核外第3能层(电子层)p能级(电子亚层)轨道,其中p轨道应有3个不同伸展方向的轨道,可分别表示为px、py、pz,题中没有给出,故选D。2、A【分析】【详解】

A.1个2s电子被激发到2p能级上;表示的是激发态原子;A选项正确;

B.3p2表示3p能级上填充了2个电子;B选项错误;

C.同一原子中能层序数越大;能量也就越高;离核越远;故1s;2s、3s电子的能量逐渐升高;C选项错误;

D.在同一能级中;其轨道数是一定的,而不论它在哪一能层中,即同一原子中2p;3p、4p能级中的轨道数都是相同的,D选项错误;

答案选A。3、B【分析】【分析】

X和Y都是主族元素;I是电离能,X第一电离能和第二电离能相差较大,则说明X原子最外层只有一个电子,X为第IA族元素;Y元素第三电离能和第四电离能相差较大,则Y是第IIIA族元素,X第一电离能小于Y,说明X活泼性大于Y。

【详解】

A.由分析知;X原子核外最外层只有一个电子,则其化合价为+1价,故A错误;

B.由分析知;Y原子核外有最外层有3个电子,为ⅢA族元素,故B正确;

C.由分析知,Y为ⅢA族元素,与氯形成化合物时,化学式为YCl3;故C错误;

D.如果Y是第三周期元素;最外层有3个电子,则Y为Al元素,单质Al和冷水反应能迅速生成一层致密的薄膜而使反应停止,不会观察到明显现象,故D错误;

综上所述,答案为B。4、C【分析】【详解】

分子中有6个C—H键、2个C—C键、1个C=C键、1个C≡C键,单键全是σ键,双键中有1个σ键和1个π键,叁键中有1个σ键和2个π键,故该分子中共有10个σ键和3个π键,故选C。5、C【分析】【详解】

A.H3O+中,O原子的价层电子对数=因此O原子采取sp3杂化;A错误;

B.H3O+中,O原子的价层电子对数=则O原子采取sp3杂化;B错误;

C.在H3O+中O原子成3个共价键键;其中含有1个配位键,C正确;

D.H3O+离子中不存在非极性键;存在的都是H-O极性共价键,D错误;

答案选C。6、A【分析】【分析】

【详解】

A.NCl3中N原子最外层电子数+化合价的绝对值=5+3=8,所以N原子达到8电子稳定结构;NCl3中C1原子最外层电子数+化合价的绝对值=7+1=8,所以Cl原子达到8电子稳定结构,故A正确;B.NCl3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化杂化,所以NCl3分子空间构型是三角锥形,故B错误;C.NCl3的分子空间构型与氨分子相似,都是三角锥形结构,氨分子是极性分子,所以NCl3分子也是极性分子,故C错误;D.NCl3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化杂化,Cl原子形成的化学键不属于杂化轨道,故D错误;故选A。7、C【分析】【详解】

A.HCN分子中CN-与N2互为等电子体,则C与N之间为三键,中心C原子为sp杂化,HCN的立体构型为直线形,A说法错误;B.HCN分子中σ键与π键个数均为2,比值为1∶1,B说法错误;C.已知HCN标况下为液态,与水、乙醇互溶,HCN为共价化合物,则其固态时为分子晶体,C说法正确;D.HCN制备:C2H4+NH3=HCN+CH4+H2,该方程式涉及到的非极性分子有C2H4、CH4、H2,共有3种,D说法错误;答案为C。8、B【分析】【详解】

配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子为Cu2+,配体为NH3;配位数为4,故B正确;

故选B。9、D【分析】【详解】

A.金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体;一定存在金属键,A选项正确;

B.含有阳离子的化合物为离子化合物;离子化合物中含有阳离子,必定含有阴离子,B选项正确;

C.金属晶体中金属离子与自由电子间的作用叫做金属键;金属键的强弱决定着金属的熔点和硬度等物理性质,C选项正确;

D.Ti晶体中原子堆积方式为六方最密堆积;D选项错误;

答案选D。二、多选题(共9题,共18分)10、BC【分析】【详解】

A.不同能层不同能级的电子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A错误;

B.不同能层不同能级的电子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正确;

C.不同能层不同能级的电子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正确;

D.不同能层不同能级的电子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D错误;

故选:BC。

【点睛】

根据构造原理,各能级能量高低顺序为①相同n而不同能级的能量高低顺序为:ns<3s<4s2p<3p<4p;③不同层不同能级ns<(n-2)f<(n-1)d11、CD【分析】【分析】

X所在主族序数与所在周期序数之差为4,则为第2周期时,在ⅥA族,即X为O元素,或为第3周期时,在ⅤⅡA族,即X为Cl元素;Y的最高价氧化物对应的水化物,能电离出电子数相等的阴、阳离子,则由NaOH═Na++OH-,所以Y为Na元素;Z的单质是生活中常见物质,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏,则Z为Fe元素;W基态原子核外5个能级上有电子,且最后的能级上只有1个电子1s22s22p3;则W为Al,据此分析解答。

【详解】

根据上述分析;X为O元素或Cl元素,Y为Na元素,Z为Fe元素,W为Al元素。

A.一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,原子半径:Y>W>X;故A正确;

B.铁为26号元素,Z3+离子的最外层电子排布式为3s23p63d5;故B正确;

C.钠的单质在氧气或氯气中燃烧;所得生成物为过氧化钠或氯化钠,其中过氧化钠的阴;阳离子个数比为1:2,故C错误;

D.W的单质能溶于Y的最高价氧化物的水化物的水溶液中,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,该反应的氧化剂为水,若反应中转移0.3mol电子,则消耗氧化剂H2O0.3mol;质量为5.4g,故D错误;

故选CD。

【点睛】

正确判断元素是解题的关键。本题的难点为X的不确定性,易错点为D,要注意铝与氢氧化钠溶液的反应中铝为还原剂,水为氧化剂。12、CD【分析】【详解】

A.s电子的原子轨道呈球形;p电子的原子轨道是“8”字形的,但是电子是做无规则运动,轨迹是不确定的,故A错误;

B.根据构造原理;各能级能量由低到高的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能级的能量不一定小于p能级的能量,如4s>3p,故B错误;

C.不同能级的电子云有不同的空间伸展方向;p轨道有3个相互垂直的呈纺锤形的不同伸展方向的轨道,故C正确;

D.多电子原子中;同一能层的电子,能量可能不同,还可以把它们分成能级,任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,故D正确;

故选CD。

【点睛】

能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不违反泡利原理和洪特规则的条件下,电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低,这样的状态是原子的基态,所以任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数。13、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。14、AC【分析】【详解】

A.苯分子中每个碳原子有3个σ键,无孤对电子,因此碳原子是sp2杂化;每个碳原子剩余的一个电子形成大π键,故A错误;

B.Na3N与NaH均为离子化合物;都能与水反应放出气体,且与水反应生成NaOH,所得溶液均能使酚酞溶液变红,故B正确;

C.配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)中的配位原子是N原子;N提供孤对电子,配位数为4,故C错误;

D.H2O中的孤对电子数比H3O+的多,孤对电子对成对电子排斥力大,因此H2O的键角比H3O+的键角小;故D正确。

综上所述,答案为AC。15、BC【分析】【分析】

离子晶体:阴阳离子通过离子键结合形成的晶体,离子键作用力强,所以离子晶体硬度高,具有较高的熔沸点;该晶胞不是正方体构成的,观察体心处Ca2+,与它距离相同且最近的C22-位于面心,距离相同且最近的Ca2+位于棱上;它们共平面;

晶胞中粒子数目用均摊法确定:每个顶点的原子被8个晶胞共有;每条棱的原子被4个晶胞共有,每个面的原子被2个晶胞共有。

【详解】

A.据CaC2晶体结构可知其属于离子晶体;所以熔点较高;硬度较大,故A正确;

B.由于晶胞沿一个方向拉长,故晶胞的一个平面的长与宽不相等,和Ca2+距离相同且最近的C22-有4个均位于面心;且在同一平面上,故B错误;

C.晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+应为4个均位于棱上;故C错误。

D.图示结构中N(Ca2+)=12×+1=4,N(C22-)=8×+6×=4;故D正确;

答案选BC。

【点睛】

本题考查晶胞的分析,特别注意晶胞沿一个方向拉长的特点,为解答该题的关键,易错点为C选项。16、AD【分析】【分析】

由图示可以看出该结构可以表示为[H4B4O9]m-,其中B为+3价,O为-2价,H为+1价,根据化合价判断m值求解Xm-的化学式;根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数,1,3,5,6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;阴离子中含配位键,不含离子键,以此来解答。

【详解】

A.观察模型,可知Xm-是(H4B4O9)m-;依据化合价H为+1,B为+3,O为-2,可得m=2,故A正确;

B.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,所以在Xm-中;硼原子轨道的杂化类型有不同,故B错误;

C.2号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,所以配位键存在4号与5号之间,故C错误;

D.若硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O,则382g硼砂晶体中含×2=2molNa+;故D正确;

答案选AD。17、AC【分析】【分析】

根据图片知;与某一个微粒x距离最近且等距离的另一个微粒y所围成的空间构型为正八面体形,所以x的配位数是6,只要晶体中配位数是6的就符合该图,如果配位数不是6的就不符合该图,据此分析解答。

【详解】

A.氯化钠晶体中的离子配位数是6;所以符合该图,故A正确;

B.氯化铯晶体中的离子配位数是8;所以不符合该图,故B错误;

C.CaTiO3晶体中的离子配位数是6所以符合该图;故C正确;

D.NiAs晶体中的离子配位数是4;所以不符合该图,故B错误;

故答案选AC。18、CD【分析】【详解】

A.N3-含3个原子、16个价电子,因此与CO2、N2O互为等电子体;故A正确;

B.HN3的分子结构为HN3和水能够形成分子间氢键;故B正确;

C.由于钾离子半径大于钠离子半径,所以NaN3的晶格能大于KN3的晶格能;故C错误;

D.HN3和N2H4都是极性分子;故D错误;

答案选CD。三、填空题(共5题,共10分)19、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-20、略

【分析】【分析】

根据裂变反应:中净产生的中子()数和的物质的量判断;核外电子排布轨道处于半充满和全充满时相对稳定;根据电离能的递变性和变化规律判断;根据晶胞结构分析晶体的化学式并进行相关计算。

【详解】

(1)的物质的量为1mol,根据裂变反应:可知净产生的中子()的物质的量为2mol,数目为2NA;基态U原子的外围电子排布式为5f36d17s2,和均为其基态原子的激发态,为U+,由第二电离明显高于第一电离可知,再失去1个电子所需要的能量最高;故答案为B;

(2)NH3常温下为气态,而H2O常温下为液态,则沸点较高的为H2O;NH3结合质子的能力强于H2O,则NH3与Cu2+形成的配离子稳定性强于H2O与Cu2+形成的配离子稳定性;

(3)CO32-中存在大π键,C原子孤对电子数为=0,则其路易斯结构式为形成的大π键为该大π键的电子数为6;

(4)①MgO的晶格能为Mg2+(g)和O2-(g)生成MgO(s)放出的能量,则MgO的晶格能为3845kJ•mol-1;

②Al+的电子排布式为1s22s22p63s2,Mg+的电子排布式为1s22s22p63s1,可见Al的第二电离能大于Mg的第二电离能,是由于Al+的半径较Mg+小、Al+的核电荷更高以及Al+为3s2相对稳定结构;破坏需要额外提供能量;

(5)另一种铀氮化物的晶胞是U“原子”作面心立方最密堆积,其中含有U的原子数目为8×+6×=4,N原子数为8,其化学式为UN2;

①晶胞化学式为UN2;其中N为-3价,则铀元素的化合价为+6价;晶胞中顶点U原子最靠近的N原子数是1,顶点U为8个晶胞共用,则U原子的配位数为8;

②已知晶胞参数为anm,晶胞的体积为(a×10-7cm)3,晶胞的质量为g,则晶体的密度为=g/cm3。

【点睛】

本题涉及电离能的大小判断,可依据电离能的一般变化规律分析,其中判断电离能大小的关键要点是当外围电子在能量相等的轨道上形成全空(p0,d0,f0)、半满(p3,d5,f7)或全满(p6,d10,f14)结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能较大。【解析】B63845为相对稳定结构,破坏需要额外提供能量821、略

【分析】【分析】

(1)①金属性越强电负性越小;非金属性越强,电负性越大,据此解答;

②由原子守恒确定物质A为K2S;含极性共价键的分子为CO2;分子中C原子形成2个C=O键,分子构型为直线型,不含孤对电子,杂化轨道sp杂化;

③根据CN-与N2结构相似;C原子与N原子之间形成三键进行分析;

(2)原子序数小于36的元素Q和T;在周期表中既处于同一周期又位于同一族,则Q;T处于第Ⅷ族,且原子序数T比Q多2,则Q为Fe元素,T为Ni元素,再经过核外电子排布规律解答;

(3)由晶胞结构图可知;以顶点原子为研究对象,与之最近的原子处于面心上,每个顶点原子为12个面共用,故晶胞中该原子的配位数为12,该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积。

【详解】

(1)①同周期自左而右电负性增大;金属性越强电负性越小,故电负性O>N>C>K;

答案:O>N>C>K

②由原子守恒可知,物质A为K2S,属于离子化合物,由钾离子与硫离子构成;含极性共价键的分子为CO2;分子中C原子形成2个C=O键,分子构型为直线型,不含孤对电子,杂化轨道数目为2,为sp杂化方式;

答案:离子晶体sp杂化。

③CN-与N2结构相似;C原子与N原子之间形成三键,则HCN分子结构式为H-C≡N,三键中含有1个σ键;2个π键,单键属于σ键,故HCN分子中σ键与π键数目之比为1:1;

答案:1:1

(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,则Q、T处于第Ⅷ族,且原子序数T比Q多2,则Q为Fe元素,T为Ni元素,Ni元素是28号元素,Ni原子价电子排布式为3d84s2,Fe2+的核外电子排布式为1s24s22p63s23d6;3d能级有4个单电子;

答案:3d84s24

(3)由晶胞结构图可知;以顶点原子为研究对象,与之最近的原子处于面心上,每个顶点原子为12个面共用,故晶胞中该原子的配位数为12,该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积;

答案:12面心立方最密堆积【解析】①.O>N>C>K②.离子晶体③.sp杂化④.1∶1⑤.3d84s2⑥.4⑦.12⑧.面心立方最密堆积22、略

【分析】【分析】

根据晶胞的结构;铜在顶点和面心上。

【详解】

①根据晶胞的结构,铜在顶点和面心上,因此该晶胞“实际”拥有的铜原子数是个;故答案为:4。

②根据铜在顶点和面心上,则为面心立方晶胞;故答案为C。【解析】①.4②.C23、略

【分析】【详解】

(1)Zn为30号元素,价电子排布式为3d104s2,在元素周期表中位于ds区,故答案为ds;3d104s2;

(2)[Zn(CN)4]2-常用于电镀工业中,其中配位原子为C原子,基态时核外电子的轨道表示式为与CN-互为等电子体的粒子有CO和N2,故答案为CO和N2;

(3)甲醛分子中的C原子是sp2杂化,立体构型为平面三角形,根据电负性的变化规律,同一周期从左到右,电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,HOCH2CN中元素电负性由大到小的顺序为O>N>C>H,HOCH2CN的结构简式为HOCH2C≡N,1molHOCH2CN分子中,含有σ键6mol,故答案为平面三角形;sp2;O>N>C>H;6NA;

(4)Zn2+半径小于Hg2+半径,ZnS晶格能大于HgS的晶格能,ZnS和HgS晶体在岩浆中先晶出ZnS,故答案为ZnS;Zn2+半径小于Hg2+半径;ZnS晶格能大于HgS的晶格能;

(5)ZnO的一种晶体结构与金刚石类似,4个锌原子占据金刚石中晶胞内四个碳原子的位置,根据晶胞结构可知,1mol晶胞中含有4molO原子和4molZn原子,1mol晶胞的质量为324g,则该氧化物的密度为=×1030g/cm3,故答案为×1030。

点睛:本题考查了物质结构和性质,明确构造原理、杂化方式的判断、晶胞计算的方法是解题的关键。本题的难点是(5),要熟悉金刚石的晶胞结构。【解析】ds3d104s2CON2平面三角形sp2O>N>C>H6NAZnSZn2+半径小于Hg2+半径,ZnS晶格能大于HgS的晶格能×1030四、工业流程题(共1题,共3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、计算题(共3题,共27分)25、略

【分析】【分析】

(1)根据各种晶体结构中微粒的空间位置确定三种晶体晶胞中铁原子的配位数;然后得到其比值;

(2)先计算出两种晶体中Fe原子个数比;然后根据密度定义计算出其密度比,就得到其空间利用率之比;

(3)先计算γ-Fe晶体中Fe原子个数,根据Fe原子半径计算晶胞的体积,然后根据计算晶体的密度;

(4)根据物质的熔沸点;溶解性等物理性质分析判断。

【详解】

(1)δ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是晶胞顶点的Fe异种;个数是8个;

γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子个数=3××8=12;

α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子;铁原子个数=2×3=6;

则三种晶体晶胞中铁原子的配位数的比为8:12:6=4:6:3;

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶体中铁原子个数之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶体的密度比等于物质的空间利用率之比,所以两种晶体晶胞空间利用率之比为2b3:a3;

(3)在γ-Fe晶体中Fe原子个数为8×+6×=4,Fe原子半径为rpm,假设晶胞边长为L,则L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,则晶胞的体积V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe单质的密度

(4)FeCl3晶体的熔沸点低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有机溶剂,根据相似相溶原理,结合分子晶体熔沸点较低,该物质的熔沸点较低,属于分子晶体。

【点睛】

本题考查了Fe的晶体类型的比较、晶体空间利用率和密度的计算、铁元素化合物晶体类型的判断。学会利用均摊方法分析判断晶胞中铁原子数目,熟练掌握各种类型晶体的特点,清楚晶体密度计算公式是解答本题的关键。【解析】4:6:32b3:a3分子晶体26、略

【分析】【分析】

(1)根据金属晶体的堆积方式进行分析;

(2)根据晶胞的边长可计算晶胞的体积;再根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量;

(3)根据摩尔质量M=NA乘以一个原子的质量可计算金属的摩尔质量;再根据相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔

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