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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年人教版选修3化学上册月考试卷222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7题,共14分)1、若某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是()A.该元素基态原子中共有3个电子B.该元素原子核外有5个电子层C.该元素原子最外层共有3个电子D.该元素原子M能层共有8个电子2、以下关于原子的未成对电子数的叙述正确的是()

①钠、铝、氯:1个;②硅、硫:2个;③磷:3个;④铁:4个.A.只有①③B.只有①②③C.只有②③④D.有①②③④3、现有3种元素的基态原子的电子排布式如下:①②③则下列有关比较中正确的是A.第一电离能:③>②>①B.原子半径:①>②>③C.电负性:③>②>①D.最高正化合价:②>①>③4、以下微粒含配位键的是()

①N2H5+②CH4③OH-④NH4+⑤Fe(CO)5⑥Fe(SCN)3⑦H3O+⑧[Ag(NH3)2]OHA.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部5、下列物质的熔、沸点由大到小的是()A.CH4、NH3、H2O、HFB.H2O、HF、NH3、CH4C.HF、CH4、NH3、H2OD.HF、H2O、CH4、NH36、水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是()A.玻璃态是水的一种特殊状态B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀C.水由液态变为玻璃态,体积缩小D.玻璃态水是分子晶体7、根据有关概念,推断下列说法中正确的是A.离子晶体发生状态变化时,一定会破坏离子键B.元素的非金属性越强,单质的活泼性一定越强C.分子晶体中分子间的作用力越大,分子越稳定D.分子中含有两个氢原子的酸,一定就是二元酸评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)8、写出下列元素基态原子的电子排布式:

(1)Ca________

(2)Kr________

(3)Co________

(4)Ge________9、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低(填“<”“>”或“=”):

①2s_________3s

②2s_________3d

③2px________2Py

④4f_______6f。10、根据原子结构;元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题:

(1)A元素次外层电子数是最外层电子数的其外围电子轨道表示式是__。

(2)B是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素,B元素的名称是__,在元素周期表中的位置是__,位于周期表___区,写出基态B原子的核外电子排布式___。

(3)C、N、O、F四种元素第一电离能由大到小的顺序为___,电负性由大到小的顺序为___。

(4)基态Fe2+核外电子排布式为__,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为__。

(5)根据元素As在周期表中的位置预测As的氢化物分子的空间构型为__,其沸点比NH3的__(填“高”或“低”),其判断理由是__。11、(1)钒在元素周期表中的位置为__________,其价层电子排布图为____________。

(2)基态镓(Ga)原子的电子排布式:__________________。

(3)Fe3+的电子排布式为__________________。

(4)基态铜原子的核外电子排布式为__________________。

(5)Ni2+的价层电子排布图为_____________________。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。

(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)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。

色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式:_______。13、镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。请回答下列问题:

(1)基态镍原子的价电子排布式为___________,排布时最高能层的电子所占的原子轨道有__________个伸展方向。

(2)镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等。下列说法不正确的有_________。

A.CO与CN-互为等电子体;其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:2

B.NH3的空间构型为平面三角形。

C.Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6

D.Ni(CO)4中,镍元素是sp3杂化。

(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用“•••”表示出氢键。_____

(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同;相关离子半径如下表:

NiO晶胞中Ni2+的配位数为_______,NiO熔点比NaCl高的原因是_______________________。

(5)研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。合金LaNix晶体属六方晶系如图a所示,其晶胞如图a中实线所示,如图b所示(其中小圆圈代表La,小黑点代表Ni)。储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“”)和四面体空隙(“”),见图c、d,这些就是氢原子存储处。

①LaNix合金中x的值为_____;

②LaNix晶胞的密度是________g/cm-3(阿伏伽德罗常数用NA表示,LaNix的摩尔质量用M表示)

③晶胞中和“”同类的八面体空隙有______个。14、由N;P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途;请回答下列问题:

(1)基态N的原子核外___种运动状态不同的电子,基态P原子核外电子排布式为_____,P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为___。

(2)PCl3分子中的中心原子杂化轨道类型是__,该分子构型为____。

(3)PCl3是一种无色的液体,遇水容易水解生成两种酸,则方程式__。

(4)已知MgO与NiO的晶体结构(如图)相同,其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点:MgO___NiO(填“>”、“<”或“=”),理由是__。

(5)金刚石晶胞含有__个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=___a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率___(请用r和a表示不要求计算结果)。

评卷人得分三、实验题(共1题,共2分)15、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_____________________________。评卷人得分四、工业流程题(共1题,共8分)16、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36分)17、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:_________________。18、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______________________________。19、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)20、原子序数依次增大的X;Y、Z、Q、E五种元素中;X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,E元素原子序数为29。

用元素符号或化学式回答下列问题:

(1)Y在周期表中的位置为__________________。

(2)已知YZ2+与XO2互为等电子体,则1molYZ2+中含有π键数目为___________。

(3)X、Z与氢元素可形成化合物XH2Z,XH2Z分子中X的杂化方式为_________________。

(4)E原子的核外电子排布式为__________;E有可变价态,它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示,该价态的化学式为____________。

(5)氧元素和钠元素能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示(立方体晶胞),晶体的密度为ρg··cm-3,列式计算晶胞的边长为a=______________cm(要求列代数式)。评卷人得分六、结构与性质(共2题,共10分)21、【化学-选修3:物质结构与性质】

已知铜的配合物A(结构如下图1)。请回答下列问题:

(l)Cu的简化电子排布式为_____________。

(2)A所含三种元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_________________。其中氮。

原子的杂化轨道类型为_____________________。

(3)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2,N2中σ键和π键数目。

之比是_____________;N2O与CO2互为等电子体,且N2O分子中O只与一个N相连,则N2O

的电子式为____________________。

(4)在Cu催化下,甲醇可被氧化为甲醛(HCHO),甲醛分子中H-C=O的键角___________1200(选填“大于”、“等于”或“小于”),甲醛能与水形成氢键,请在图2中表示出来___________。

(5)立方氮化硼(如图3)与金刚石结构相似,是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为__________;结构化学上用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置,图4立方氮化硼晶胞中,B原子的坐标参数分别有:B(0,0,0);B(1/2,0,1/2);B(1/2,1/2,0)等。则距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为_______________。22、氮是极其重要的化学元素。我国科学家最近成功合成了超高含能材料聚合氮和金属氮。基于氮气的能源研究也是未来能源发展的重要方向。

(1)基态氮原子的价电子排布式为___________。

(2)14g氮气分子中原子轨道以“头碰头”方式形成的共价键数目为___________,以“肩并肩”方式形成的共价键数目为___________。

(3)C、N、O三种元素按第一电离能从大到小的排列顺序为___________。已知氧的第一电离能为1369kJ·mol-1、第二电离能为3512kJ·mol-1、第三电离能为5495kJ·mol-1,其第二电离能增幅较大的原因是__________________。

(4)某含氨配合物CrCl3·6NH3的化学键类型有配位键、极性共价键和___________。CrCl3·6NH3有三种异构体,按络离子式量增大的顺序分别是[Cr(NH3)6]Cl3、___________、[Cr(NH3)4Cl2]Cl·2NH3。

(5)NH4N3是高能量度材料,其晶胞如下图所示。N3-是直线型结构,N3-中氮原子的杂化类型是___________。在VSEPR模型中NH4+的几何构型名称为______________。

(6)已知NH4N3的晶胞参数为anm和0.5anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则NH4N3的密度为_________________g·cm-3。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【分析】

某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则该元素基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2;共5个电子层,据此分析。

【详解】

A.该元素基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2;共有39个电子,故A错误;

B.由元素基态原子的电子排布式可知;该元素原子核外有5个电子层,故B正确;

C.该元素原子核外有5个电子层;故C错误;

D.M层为第3层;共18个电子,故D错误;

故答案为B。2、D【分析】【分析】

【详解】

①钠原子的电子排布式为:1s22s22p63s1,则Na原子的未成对电子数为1;铝原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p1,则铝原子的未成对电子数为1;氯原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p5;则氯原子的未成对电子数为1,故①正确;

②硅原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p2,则硅原子的未成对电子数为2;硫原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p4;则硫原子的未成对电子数为2,故②正确;

③磷原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p3;则磷原子的未成对电子数为3,故③正确;

④Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2;则铁原子的未成对电子数为4,故④正确;

答案选D。

【点睛】

磷原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p3,3p为半充满状态,故未成对电子数为3,Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,电子先排布在4s能级上,再排布在3d能级上,3d有5个轨道,6个电子,先单独占据一个轨道,剩余一个电子按顺序排,所以未成对电子数为4。3、A【分析】【分析】

本题考查原子半径;第一电离能、电负性、最高正价的比较;运用元素周期律和元素电离能、电负性规律分析。

【详解】

由电子排布可知;①为S,②为P,③为F;

A.同周期自左而右,第一电离能呈增大趋势,但P元素原子3p能级为半满,较稳定,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能同主族自上而下第一电离能减弱,故F故第一电离能即③>②>①,故A正确;

B.同周期自左而右,原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径即②>①>③,故B错误;

C.同周期自左而右;电负性增大,同主族自上而下降低,故电负性③>①>②,故C错误;

D.S元素最高正化合价为P元素最高正化合价为F没有正化合价,故最高正化合价:①>②,故D错误;

答案选A。4、C【分析】【分析】

在物质或离子中中心原子含有空轨道;和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键,①氢离子提供空轨道,氮原子提供孤电子对;②无空轨道,无孤电子对;③无空轨道,④氢离子提供空轨道,氮原子提供孤电子对;⑤铁原子提供空轨道,碳原子提供孤电子对;⑥铁离子提供空轨道,硫原子提供孤电子对;⑦氢离子提供空轨道,氧原子提供孤电子对;⑧银离子提供空轨道,氮原子提供孤电子对;据此分析解答。

【详解】

①氢离子提供空轨道,N2H4氮原子提供孤电子对,所以能形成配位键,N2H5+含有配位键;①选;

②甲烷中碳原子满足8电子稳定结构,氢原子满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对,CH4不含有配位键;②不选;

③OH-电子式为无空轨道,OH-不含有配位键;③不选;

④氨气分子中氮原子含有孤电子对,氢离子提供空轨道,可以形成配位键,NH4+含有配位键;④选;

⑤Fe原子有空轨道,CO中的碳原子上的孤电子对,可以形成配位键,Fe(CO)5含有配位键;⑤选;

⑥SCN-的电子式铁离子提供空轨道,硫原子提供孤电子对,Fe(SCN)3含有配位键;⑥选;

⑦H3O+中O提供孤电子对,H+提供空轨道,二者形成配位键,H3O+含有配位键;⑦选;

⑧Ag+有空轨道,NH3中的氮原子上的孤电子对,可以形成配位键,Ag(NH3)2OH含有配位键;⑧选;

综上;①④⑤⑥⑦⑧微粒中含有配位键,C项正确;

答案选C。5、B【分析】【详解】

H2O、HF、NH3分子之间都存在氢键,增加了分子之间的吸引力,使物质的熔沸点升高大于CH4;元素的非金属性越强,元素的原子半径越强,则氢键越强,由于元素的非金属性F>O>N,所以氢键的强弱:HF>H2O>NH3。H2O与相邻的4个H2O分子之间存在氢键,而HF只与两个HF分子之间存在氢键,导致分子之间的吸引力H2O>HF,因此物质的沸点H2O>HF>NH3;故物质的熔、沸点由大到小的关系是H2O>HF>NH3>CH4,故合理选项是B。6、A【分析】【分析】

【详解】

A.水的状态除了气;液和固态外;还有玻璃态,这四种状态不同,所以玻璃态是水的一种特殊状态,A正确;

B.玻璃态的水密度与普通液态水的密度相同;相同质量;相同密度的玻璃水其体积不变,B错误;

C.玻璃态的水密度与普通液态水的密度相同;相同质量;相同密度的玻璃水其体积不变,C错误;

D.玻璃态的水不存在晶体结构,所以不属于分子晶体,D错误;故答案为:A。7、A【分析】【详解】

A.离子晶体是阴;阳离子之间通过离子键形成的;状态发生变化,离子之间的距离发生变化,离子键一定被破坏,故A正确;

B.元素的非金属性强;单质的活泼性不一定强,如氮气分子中氮原子之间形成三键,氮气的性质相对稳定,故B错误;

C.分子稳定性属于化学性质;分子间作用力影响物质的物理性质,不能影响化学性质,故C错误;

D.分子中含有两个氢原子的酸;这两个氢原子不一定都能电离,所以不一定是二元酸,故D错误;

答案选A。

【点睛】

分子间作用力影响物质的物理性质,不能影响化学性质。二、填空题(共7题,共14分)8、略

【分析】【分析】

书写基态电子排布须遵循能量最低原理;泡利原理和洪特规则。

【详解】

(1).Ca为20号元素,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p64s2;

答案为:1s22s22p63s23p64s2;

Kr为36号元素,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p6;

答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p6;

Co为27号元素,以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d74s2;

答案为:1s22s22p63s23p63d74s2;

Ge为32号元素,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p2;

答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p2。【解析】①.1s22s22p63s23p64s2②.1s22s22p63s23p63d104s24p6③.1s22s22p63s23p63d74s2④.1s22s22p63s23p63d104s24p29、略

【分析】【详解】

相同电子层上原子轨道能量的高低顺序:ns<2s<3s<4s<;同一电子层中同一能级上的原子轨道具有相同的能量:所以①2s<3s;②2s<3d;③2px=2Py;④4f<6f。

【点睛】

本题考查核外电子的排布,根据构造原理把握能量大小的排布顺序,为解答该题的关键之处,注意同一能级上的原子轨道具有相同的能量。【解析】①.<②.<③.=④.<10、略

【分析】【详解】

(1)A元素次外层电子数是最外层电子数的A元素只能是Ne,则其外围电子轨道表示式是故答案为

(2)B是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素,B元素是铬,其名称是24号元素铬,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥB族,位于周期表d区,基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,故答案为:铬;第四周期第ⅥB族;d;1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;

(3)C、N、O、F四种元素中,原子半径r(C)>r(N)>r(O)>r(F),而N原子核外处于2p3半充满状态,更稳定,所以第一电离能F>N>O>C,电负性F>O>N>C,故答案为:F>N>O>C;F>O>N>C;

(4)Fe是26号元素,核外有26个电子,失去两个电子得到Fe2+,基态Fe2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6,Sm的价层电子排布式为4f66s2,失去三个电子得到Sm3+,Sm3+的价层电子排布式为4f5,故答案为:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;4f5;

(5)As的氢化物分子AsH3与NH3为同一主族的氢化物,结构相似,故AsH3的空间构型为三角锥形,因为NH3分子间含有氢键,所以AsH3的沸点低于氨气,故答案为:三角锥形;低;氨气分子间含有氢键。【解析】铬第四周期第ⅥB族d1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1F>N>O>CF>O>N>C1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d64f5三角锥形低氨气分子间含有氢键11、略

【分析】【分析】

(1)根据钒的核电荷数为23,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,其价层电子为3d24s2;根据能量最低原则;泡利不相容原理和洪特规则正确画出其价层电子排布示意图;

(2)镓(Ga)原子的核电荷数为31;根据核外电子排布规律书写基态镓(Ga)原子的电子排布式;

(3)根据核外电子排布规律写出基态铁原子的电子排布式:1s22S22p63s23p63d64s2,据此写出Fe3+的电子排布式;

(4)根据核外电子排布规律写出基态铜原子的电子排布式;

(5)镍原子核电荷数为28,Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,,Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8;根据能量最低原则;泡利不相容原理和洪特规则正确画出其价层电子排布示意图;

【详解】

(1)钒的核电荷数为23,则可以推知钒在元素周期表中的位置为第4周期VB族,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,其价层电子排布式为3d34s2,则电子排布图为

综上所述,本题答案是:第四周期第ⅤB族;

(2)镓原子的核电荷数为31,基态镓(Ga)原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p1。

综上所述,本题答案是:1s22s22p63s23p63d104s24p1。

(3)基态铁原子的电子排布式:1s22S22p63s23p63d64s2,铁原子失去3个电子,Fe3+的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d5;

综上所述,本题答案是:1s22s22p63s23p63d5。

(4)铜原子核电荷数为29,基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;

综上所述,本题答案是:1s22s22p63s23p63d104s1。

(5)镍原子核电荷数为28,Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,,Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8,Ni2+的价层电子排布图为

综上所述,本题答案是:【解析】第四周期第ⅤB族1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d51s22s22p63s23p63d104s112、略

【分析】【详解】

(1)根据核外电子排布规律,水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为:1s22s22p4;

(2)原子总数相同,价电子总数相同的物质互为等电子体,与H2O分子互为等电子体的微粒:H2S和NH

(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+):

A.水中氧原子采取sp3杂化,水合氢离子通过计算可得:也sp3杂化;故氧原子的杂化类型不变,A不合理;

B.水是V型;水合氢离子是三角锥型,形状发生了改变,B合理;

C.微粒本身发生了改变;保持物质性质的微粒变化,则微粒的化学性质发生了改变,C合理;

D.微粒由V型变成三角锥型;键角发生了改变,D合理;

故答案为A;

(4)冰是分子晶体;A是氯化钠是离子晶体;B是干冰,是分子晶体;C是碘,是分子晶体;D是金刚石,是原子晶体;E是钠,是金属晶体;与冰的晶体类型相同的是:BC;

(5)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合离子[Cu(H2O)4]2+,生成此配合离子的离子方程式为:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。【解析】1s22s22p4H2S和NHABCCu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+13、略

【分析】【分析】

(1)Ni元素原子序数是28;其3d;4s电子为其价电子,3d、4s能级上电子数分别是8、2,据此书写其价电子排布式,找到最高能层,为N层,能级为4s,判断它的空间伸展方向;

(2)A.CO与CN-互为等电子体;则一氧化碳中含有碳氧三键,其中σ键个数为1;π键个数为2;故σ键和π键个数之比为1:2;

B.NH3的中心原子为N;价层电子岁数为4对,有一对孤对电子,sp3杂化,空间构型为三角锥形;

C.根据题干信息,镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6;

D.Ni(CO)4中;镍元素成键电子对数为4,孤电子对数为0,则价电子对数为4;

(3)中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键;氢键存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间,则氢键表示为

(4)因为NiO的晶体结构类型均与氯化钠的相同;而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6;根据表格数据,氧离子和镍离子的半径小于钠离子和氯离子,则NiO的键长小于NaCl,离子半径越小,键长越短,键能越大,熔点越高,所以氧化镍熔点高于氯化钠熔点;

(5)①由图b可知,La的个数为8×=1,Ni的个数为8×+1=5;La与Ni的个数比1:5,则x=5;

②由图a可得晶胞的体积V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度=进行计算;

③六个球形成的空隙为八面体空隙,显然图c中的八面体空隙都是由2个La原子和4个Ni原子所形成,这样的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,共有8×+2×=3个;

【详解】

(1)Ni元素原子序数是28,其3d、4s电子为其价电子,3d、4s能级上电子数分别是8、2,其价电子排布式为3d84s2;最高能层的电子为N,分别占据的原子轨道为4s,原子轨道为球形,所以有一种空间伸展方向;

答案为:3d84s2;1;

(2)A.CO与CN-互为等电子体;则一氧化碳中含有碳氧三键,其中σ键个数为1;π键个数为2;故σ键和π键个数之比为1:2,故A正确;

B.NH3的中心原子为N;价层电子岁数为4对,有一对孤对电子,sp3杂化,空间构型为三角锥形,故B错误;

C.根据题干信息,镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6,故C正确;

D.Ni(CO)4中,镍元素成键电子对数为4,孤电子对数为0,则价电子对数为4,是sp3杂化;故D正确;

答案选B。

(3)中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键;氢键存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间,则氢键表示为

故答案为:

(4)因为NiO的晶体结构类型均与氯化钠的相同;而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6;根据表格数据,氧离子和镍离子的半径小于钠离子和氯离子,则NiO的键长小于NaCl,二者都属于离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高,所以氧化镍熔点高于氯化钠熔点;

答案为:6;离子半径越小;离子所带电荷越多,键长越短,键能越大,熔点越高;

(5)①由图b可知,La的个数为8×=1,Ni的个数为8×+1=5;La与Ni的个数比1:5,则x=5;

答案为:5;

②由图a可得晶胞的体积V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度==g/cm-3;

答案为:

③六个球形成的空隙为八面体空隙,显然图c中的八面体空隙都是由2个La原子和4个Ni原子所形成,这样的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,共有8×+2×=3个;

答案为:3。

【点睛】

考查同学们的空间立体结构的思维能力,难度较大。该题的难点和易错点在(5)的③,与“”同类的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,且空隙与其他晶胞共用,计算数目时也要注意使用平均法进行计算。【解析】3d84s21B6离子半径越小,离子所带电荷越多,键长越短,键能越大,熔点越高5314、略

【分析】【详解】

(1)基态N的原子核外有7个电子,每个电子的能量不同,不运动状态也不同。故有7种运动状态不同的电子。基态P原子为15号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p3;P;S、Cl为同周期元素;同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,P元素原子3p能级为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能:Cl>P>S。

答案为:7;1s22s22p63s23p3;Cl>P>S;

(2)根据价电子理论,PCl3分子中的中心原子的价电子对数=杂化轨道类型是sp3杂化;该分子4个原子构成,空间构型为三角锥形。

答案为:sp3;三角锥形;

(3)PCl3遇水容易水解生成亚磷酸和盐酸,方程式PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl。

答案为:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl;

(4)Mg2+半径比Ni2+小;MgO晶格能比NiO大,晶格能越大,熔沸点越高。

答案为:>;Mg2+半径比Ni2+小;MgO晶格能比NiO大;

(5)金刚石晶胞中各个顶点、面上和体内的原子数目依次为8、6、4,然后依据晶胞计算确定在晶体中碳原子数目,碳原子数目为n=8×1/8+6×1/2+4=8;根据硬球接触模型可以确定,正方体对角线的就是C-C键的键长,体对角线四分之一处的原子与顶点上的原子紧贴,晶胞正方体对角线长度=因此有所以r=碳原子在晶胞中的空间占有率=

答案为【解析】71s22s22p63s23p3Cl>P>Ssp3三角锥形PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl>Mg2+半径比Ni2+小,MgO晶格能比NiO大8三、实验题(共1题,共2分)15、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]Cl2四、工业流程题(共1题,共8分)16、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36分)17、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+2H2O18、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↑19、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的价层电子排布式为2s22p3,B是N元素;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,那么D是Cl元素;E2+的3d轨道中有10个电子;E是Zn元素;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,F是Au。可在此基础上利用物质结构基础知识解各小题。

【详解】

根据分析;A;B、D、E、F分别为C、N、Cl、Zn、Au。

(1)E是锌元素,核电荷数为30,在元素周期表中的位置为第四周期ⅡB族,E的基态原子的价层电子排布式3d104s2,答案为:3d104s2

(2)A、B形成的AB-,即CN-中C原子的价层电子对数为1+(4+1-1×3)/2=2,为sp杂化,CN-含有一个叁键;其中一个为σ键,另外2个为π键,σ键与π键的数目之比为1:2。答案为:sp;1:2

(3)AuCl3是一种褐红色晶体,吸湿性极强,易溶于水和乙醇,以二聚体Au2Cl6的形式存在,则2个AuCl3应通过配位键结合,Au为中心原子,Cl为配位原子,形成的二聚体Au2Cl6为分子,所以可判断AuCl3晶体属于分子晶体,结构式为:答案为:分子;

(4)Au(+1价)与CN-形成的直线形配离子为[Au(CN)2]-,Zn与CN-形成的正四面体形配离子为[Zn(CN)4]2-,用Zn提取Au单质的反应是置换反应,离子方程式为:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-。答案为:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-

(5)F是Au,其单质的晶体为面心立方最密堆积,每一个Au的晶胞中含有4个Au原子,每一个晶胞的质量为根据=g∙cm-3。答案为:

【点睛】

1.价层电子对的一种计算方法是:价层电子对数=配位原子数+孤对电子对数。孤对电子对数=中心原子价电子数±电荷数-中心原子提供给配位原子的共用电子数;当上述公式中电荷数为正值时取“-”,电荷数为负值时取“+”;

2.晶体密度的计算:选取1个晶胞作为计算对象,一方面,根据题给信息,利用均摊法计算该晶胞所含各种粒子的个数,并计算出这个晶胞的质量,晶胞质量等于该晶胞所含原子摩尔质量的总和除以NA;另一方面,根据题给信息,结合晶胞的结构,利用几何知识计算该晶胞的体积。【解析】3d104s2sp1:2分子Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-20、略

【分析】【详解】

X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,则X为C,Z是地壳中含有最高的元素,即Z为O,因为原子序数依次增大,则Y为N,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,即Q为S,E的原子序数为29,则E为Cu,(1)考查元素在元素周期表中的位置,Y是N,位于第二周期VA族;(2)考查等电子体和π键判断,YZ2+为NO2+,与CO2互为等电子体,等电子体的结构相似,CO2的结构式为O=C=O,因此1molNO2+中含

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