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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年湘教版选修3化学上册月考试卷807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、下列有关化学用语正确的是()A.某元素原子的轨道排布式B.H2O电子式为C.Ca2+离子基态电子排布式为1s22s22p63s23p64s2D.钾原子的原子结构示意图为2、如图是元素周期表前四周期的一部分,下列有关R;W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是()
A.通常情况下五种元素的单质中,Z单质的沸点最高B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同C.W的电负性比X的的电负性大D.第一电离能:R>W>Y3、二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如图所示,遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体,S2Br2与S2Cl2结构相似。下列说法错误的是()
A.S2Cl2中硫原子轨道杂化类型为sp3杂化B.S2Cl2为含有极性键和非极性键的非极性分子C.熔沸点:S2Br2>S2Cl2D.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl4、关于如图所示堆积模型的说法不正确的是()
A.此种最密堆积为面心立方最密堆积B.该种堆积方式空间利用率为74%C.该种堆积方式可用符号“ABCABC”表示D.金属Mg就属于此种最密堆积5、下列说法正确的是()
A.熔点:锂<钠<钾<铷<铯B.由于HCl的分子间作用力大于HI,故HCl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AB的离子晶体结构如右上图所示,则每个A+周围距离最近且等距的B-有8个6、红镍矿是一种重要的含镍矿物;其主要成分的晶胞如下图所示,下列说法正确的。
A.该化合物的化学式为Ni2AsB.该化合物中As的配位数为8C.该化合物中Ni的配位数为6D.该晶胞平均占有5个Ni原子7、高温下;超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价,如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞,则下列说法正确的是()
A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O2-B.晶体中每个K+周围有8个O2-,每个O2-周围有8个K+C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个,晶体中与每个O2-距离最近的O2-有6个D.晶体中其中0价氧和-2价氧的物质的量之比为1:1评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)8、如图为元素周期表中部分元素某种性质值随原子序数变化的关系。
(1)短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素是______填元素符号
(2)同周期,随着原子序数的增大,X值变化趋势为______再结合同主族不同元素的X值变化的特点,体现了元素性质的______变化规律。
(3)X值较小的元素集中在元素周期表的______填序号
A.左下角右上角分界线附近。
(4)下列关于元素此性质的说法中正确的是______填序号
A.X值可反映元素最高正化合价的变化规律。
B.X值可反映原子在分子中吸引电子的能力。
C.X值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱。
(5)SiHCl3与水发生的化学反应可认为是广义的水解反应,根据图中数据,该反应的化学方程式为______9、钾的化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。
(2)钾的焰色反应为________色,发生焰色反应的原因是_____________________。
(3)叠氮化钾(KN3)晶体中,含有的共价键类型有________________,N3-的空间构型为________。
(4)CO能与金属K和Mn形成配合物K[Mn(CO)5],Mn元素基态原子的价电子排布式为________。10、(1)有两种活性反应中间体离子;它们的离子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式:
___________;______________。
(2)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。
平面三角形分子___________,三角锥形分子____________,正四面体形分子_____________。
(3)写出SO3的常见的等电子体的化学式:一价阴离子____________(写出一种,下同),二价阴离子____________,它们的中心原子采用的杂化方式都是____________。11、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)。12、科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。请回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_______形象化描述。在基态14C原子中,核外存在_______对自旋相反的电子。
(2)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为_______。
(3)一定条件下,CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。参数。
分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJ·mol-1CH40.43616.40CO20.51229.91
①下列关于CH4和CO2的说法正确的是_______(填序号)。
a.CO2分子中含有2个σ键和2个π键。
b.CH4分子中含有极性共价键;是极性分子。
c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2
d.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表所提供的数据分析,提出该设想的依据是_______。13、X;Y、Z、W是元素周期表中前36号元素;且原子序数依次增大。其相关信息如下表:
。元素编号。
元素性质或原子结构。
X
X原子的最外层电子数是其内层电子总数的2倍。
Y
Y的基态原子价电子排布式为nsnnpn+2
Z
最外层中只有两对成对电子。
W
前四周期基态原子中;W元素的未成对电子数最多。
(1)元素X最高价氧化物分子的空间构型是__________________,是_________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)Y的最简单氢化物的沸点比Z的最简单氢化物的沸点高,原因是____________________________________
(3)基态Z原子中,电子占据的最高电子层符号为_________,该电子层具有的原子轨道数为________________
(4)元素W位于元素周期表的第________族。14、如图所示分别为氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞模型,请认真观察后完成表格。___________
离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数阴阳离子个数之比阴阳离子个数之比阴离子阳离子阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠氯化铯氟化钙评卷人得分三、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、元素或物质推断题(共5题,共15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__________。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共10分)21、已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3;Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为__________,该元素的符号是__________。X与同周期卤族元素的第一电离能比较,较大的是____________________(填元素符号)。
(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为________,该元素的名称是__________。
(3)X与Z可形成化合物XZ3,XZ3分子的VSEPR模型为____________________。
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是___________________。
(5)XY43-的空间构型为__________,与其互为等电子体的一种分子__________。
(6)X的某氧化物的分子结构如图所示。
该化合物的化学式为___________,X原子采取___________杂化。评卷人得分六、计算题(共3题,共27分)22、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______。23、金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为____________。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为________g·cm-3(列出计算式)。
24、如图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构模型(原子间实际是相互接触的)。它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30g·cm-3;钨的相对原子质量为183.9.假定金属钨为等直径的刚性球,请回答以下各题:
(1)每一个晶胞中分摊到__________个钨原子。
(2)计算晶胞的边长a。_____________
(3)计算钨的原子半径r(提示:只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。___________
(4)计算金属钨原子采取的体心立方密堆积的空间利用率。____________参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A.2s轨道的电子的自旋方向不能相同,2s轨道电子排布应该为故A错误;
B.水中存在两个氧氢共用电子对,水的电子式为故B正确;
C.Ca2+离子核外18个电子,最外层达到8电子稳定结构,其基态电子排布式为1s22s22p63s23p6;故C错误;
D.K的核电荷数为19,核外电子数为19,最外层电子数不超过8个,应为1个,正确的原子结构示意图为故D错误;
答案为B。2、D【分析】【分析】
根据元素在周期表中的位置可判断出:R为Ar、Z为Br;Y为S、W为P、X为N。
【详解】
A、Br2在常温下为液体,而S和P在常温下为固体,所以五种元素的单质中,不是Br2的沸点最高;A错误;
B、S2-的电子层结构与Ar相同,而Br-的电子层结构与Ar不相同;B错误;
C;N的电负性大于P的电负性;C错误;
D、同周期,从左到右,元素的电离能增大,但第ⅤA的电离能大于第ⅥA的,第ⅡA的电离能大于第ⅢA的,所以第一电离能大小关系为:Ar>P>S;D正确。
答案为D。3、B【分析】【详解】
A.硫原子形成2个键,还有2对孤电子,因此为杂化;A项正确;
B.键为非极性键,键为极性键;但是分子的偶极矩不为0,因此为极性分子,B项错误;
C.当结构相近时,分子晶体的熔沸点与分子量成正比,的分子量明显大于C项正确;
D.中的硫是+1价的,不稳定,因此可能发生歧化反应得到0价的和+4价的而氯的化合价不变,D项正确;
答案选B。
【点睛】
注意键的极性和分子的极性之间的联系,完全由极性键构成的分子也可以是非极性的,例如等。4、D【分析】【分析】
该图为面心立方最密堆积;即金属原子在三维空间里以密置层采取ABCABC堆积,铜的单质中按ABCABC方式堆积。
【详解】
A;从图示可以看出;该堆积模型的第一层和第四层重复,可用符号“ABCABC”表示,属于面心立方最密堆积,故A正确;
B;面心立方最密堆积;空间利用率为74%,故B正确;
C;该图为面心立方最密堆积;即金属原子在三维空间里以密置层采取ABCABC堆积,故C正确;
D;Mg属于六方最密堆积;故D错误。
故选D。
【点睛】
本题考查晶体结构的堆积模型,该图为面心立方最密堆积,即金属原子在三维空间里以密置层采取ABCABC堆积,如铜,易错项D,Mg属于六方最密堆积。5、D【分析】【详解】
A、碱金属同主族单质熔点依次降低,熔点:锂>钠>钾>铷>铯,选项A错误;B、HCl比HI稳定是因为H-Cl键比H-I键牢固的缘故,选项B错误;C、12g金刚石中含2molC-C键,12g石墨中含有1.5molC-C键,选项C错误;D、此晶体中每个A+被8个B-所形成的立方体包围,B-也被8个A+所形成的立方体包围,选项D正确。答案选D。6、C【分析】【详解】
A.由晶胞结构知,晶胞中Ni原子数为8×1/8+4×1/4=2,As的原子数目为2;则该化合物的化学式为NiAs,故A错误;
B.该化合物中As的配位数为6;故B错误;
C.因为该化合物化学式为NiAs;且As的配位数为6,所以Ni的配位数也为6,故C正确;
D.根据均摊法计算,该晶胞平均占有Ni原子数为8×1/8+4×1/4=2;故D错误;
故选C。7、A【分析】【详解】
A.由晶胞图可知,K+的个数为8×+6×=4,O2-的个数为12×+1=4,故化学式为KO2;故A正确;
B.由晶胞图可知,晶体中每个K+周围有6个O2-,每个O2-周围有6个K+;故B错误;
C.由晶胞图可知,晶体中与每个K+距离最近的K+有12个,与每个O2-距离最近的O2-有12个;故C错误;
D.晶胞中K+与O2-个数分别为4;4;所以晶胞中共有8个氧原子,根据电荷守恒-2价O原子数目为2,所以0价氧原子数目为8-2=6,所以晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3:1,故D错误;
故答案为A。
【点睛】
均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是:①顶点:每个顶点的原子被8个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;②棱:每条棱的原子被4个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;③面上:每个面的原子被2个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;④内部:内部原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。二、填空题(共7题,共14分)8、略
【分析】【分析】
(1)p能级最多容纳6个电子;s能级最多容纳2个电子,结合原子核外电子排布规律分析;
(2)根据图示曲线变化分析同主族;同周期X的变化规律;
(3)根据图示可知;周期表中X较小的元素集中在左下角;
(4)此变化规律可以判断两元素的金属性或非金属性强弱;
(5)结合图示中X值判断各元素化合价;然后分析反应产物并写出化学方程式。
【详解】
(1)p能级最多容纳6个电子,s能级最多容纳2个电子,则短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素的核外电子排布式为分别为O;Mg元素;
故答案为:O;Mg;
(2)根据图示可知;同周期随着原子序数的增大,X值逐渐增大,同主族从上至下,对应的X值减小,体现了元素性质的周期性变化规律;
故答案为:逐渐增大;周期性;
(3)同周期;X值左边小,同一主族,X值下边小,所以周期表中X较小的元素集中在左下角,故A正确;
故答案为:A;
(4)A;X值可代表电负性;无法根据X值判断元素最高正化合价,故A错误;
B;X值可代表电负性;X值越大非金属性越强,能够反映原子在分子中吸引电子的能力,故B正确;
C;X值越大金属性越弱、非金属性越强;X值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱,故C正确;
故答案为:BC;
(5)X值可代表电负性,X值越大非金属性越强,根据图示可知,非金属性:则中Si为价,H、Cl元素为价,与水反应时,Si元素生成或价H元素与水分子中价H生成氢气,该反应方程式为:或
故答案为:(或)。
【点睛】
本题考查位置结构性质的相互关系应用,题目难度中等,明确图像曲线变化为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的应用,试题侧重考查学生的分析能力及综合应用能力。【解析】O、Mg逐渐增大周期性ABC9、略
【分析】【详解】
(1);处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述;
故答案为电子云;
(2);钾的焰色反应为紫色。发生焰色反应;是由于电子从较高能级跃迁到较低能级时释放能量,释放的能量以光的形式呈现;
故答案为紫色;电子从较高能级跃迁到较低能级时释放能量;释放的能量以光的形式呈现;
(3)、根据氮原子的结构,叠氮化钾晶体中含有的共价键类型有σ键和π键。N3-与CO2是等电子体,等电子体的结构相似,CO2的结构为直线形,则N3-的空间构型为直线形;
故答案为σ键和π键;直线形;
(4)、Mn元素基态原子核外有25个电子,电子排布式为[Ar]3d54s2,故其价电子排布式为3d54s2。【解析】①.电子云②.紫③.电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量④.σ键和π键⑤.直线形⑥.3d54s210、略
【分析】【分析】
(1)根据分子的空间构型;杂化类型以及价层电子对数结合粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子来分析判断;
(2)由第二周期非金属元素构成的中性分子,第二周期元素为中心原子,如果是平面形分子,则通过sp2杂化形成中性分子;如果是三角锥型分子,则通过sp3杂化形成中性分子;且价层电子对个数是4,含有一个孤电子对;如果是正四面体结构,则该分子的价层电子对个数是4且不含孤电子对,据此分析解答;
(3)等电子体是指具有相同价电子总数和原子总数的分子或离子;根据价电子对互斥理论确定原子的杂化方式;价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数计算判断。
【详解】
(1)第一种微粒的空间结构为平面三角形,则碳原子为sp2杂化,中心碳原子无孤电子对,因此价层电子对数3,化学式为CH3+,第二种微粒的空间结构为三角锥形,则碳原子为sp3杂化,中心碳原子有1个孤电子对,因此价层电子对数4,化学式CH3-,故答案为CH3+;CH3-;
(2)由第二周期非金属元素构成的中性分子,第二周期元素为中心原子,通过sp2杂化形成中性分子,是平面形分子,该类型分子有BF3;第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子,如果是三角锥型分子,则该分子中价层电子对个数是4且含有一个孤电子对,该类型分子有NF3;如果该分子为正四面体结构,则该分子的价层电子对个数是4且不含孤电子对,该类型分子有CF4,故答案为BF3;NF3;CF4;
(3)SO3的原子数为4,价电子数为24,与SO3互为等电子体的为NO3-或CO32-、BF3或COCl2等;NO3-中N原子形成3个σ键,没有孤电子对,杂化类型为sp2,碳酸根离子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(4+2-3×2)=3,所以原子杂化方式是sp2,SO3分子中S原子的价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+=3,杂化类型为sp2,故答案为NO3-;CO32-;sp2。【解析】CH3+CH3-BF3NF3CF4NO3-CO32-sp211、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、CS212、略
【分析】(1)
处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概念密度分布可用电子云形象化描述;基态14C原子的轨道表示式为核外存在2对自旋相反的电子;
(2)
CH4中C为-4价、H为+1价,电负性:CH;非金属性:OC,电负性:OC.H、O三种元素电负性由小到大的顺序为:HCO;
(3)
①a.CO2的结构式为O=C=O,CO2分子中含有2个σ键和2个π键;a项正确;
b.CH4分子中含极性共价键,由于CH4为正四面体结构,CH4分子中正电荷中心和负电荷中心重合,CH4为非极性分子,b项错误;
c.CH4的相对分子质量小于CO2的相对分子质量,CH4分子间作用力小于CO2分子间作用力,CH4的熔点低于CO2;c项错误;
d.CH4中碳原子采取sp3杂化,CO2中碳原子采取sp杂化;d项正确;答案选ad;
②根据表中数据,CO2的分子直径(0.512nm)小于笼状结构的空腔直径(0.586nm),CO2与H2O的结合能(29.91kJ/mol)大于CH4与H2O的结合能(16.40kJ/mol),所以可用CO2置换“可燃冰”中的CH4。【解析】电子云2H、C、OadCO2的分子直径小于笼状空腔直径,且与H2O的结合力大于CH413、略
【分析】【详解】
试题分析:本题考查元素的推断,分子空间构型和分子极性的判断,物质沸点高低的比较,元素在周期表中的位置。X原子的最外层电子数是其内层电子总数的2倍,X为C元素;Y的基态原子价电子排布式为nsnnpn+2,由于np能级排有电子,则ns上排有2个电子即n=2,Y的基态原子价电子排布式为2s22p4,Y为O元素;X、Y、Z的原子序数依次增大,Z的最外层中只有两对成对电子,Z为S元素;W为前四周期基态原子中未成对电子数最多的元素,W为Cr元素。
(1)元素X的最高价氧化物为CO2,CO2中中心原子C上的孤电子对数=(4-22)=0,成键电子对数为2,价层电子对数为0+2=2,VSEPR模型为直线型,由于C上没有孤电子对,CO2分子的空间构型为直线型。CO2分子为直线型,键角为180º,正电中心和负电中心重合,CO2为非极性分子。
(2)Y的最简单氢化物为H2O,Z的最简单氢化物为H2S,H2O的沸点比H2S高的原因是:H2O分子间能形成氢键,H2S分子间不能形成氢键。
(3)基态Z原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,电子占据的最高电子层为第三电子层,第三电子层的符号为M。第三电子层具有的原子轨道数为32=9。
(4)W为Cr元素,基态Cr原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cr位于元素周期表中第四周期第VIB族。【解析】直线型非极性H2O分子间能形成氢键M9ⅥB14、略
【分析】【详解】
(1)在NaCl晶胞中,晶体结构粒子为:Na+、Cl-,由均难法:晶胞中Na+个数为:8×+6×=4,晶胞中Cl-个数为:12×+1=4;配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个钠离子周围有六个氯离子;每个氯离子周围也有六个钠离子,配位数均为6,阴阳离子个数之比:4:4=1:1;
(2)在CsCl晶胞中,晶体结构粒子为:Cs+、Cl-,由均难法:晶胞中Cs+个数为:8×=1,晶胞中Cl-个数为:1;配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个Cs+离子周围有8个氯离子,每个氯离子周围也有8个Cs+离子;配位数均为8,阴阳离子个数之比:1:1;
(3)在CaF2晶胞中,晶体结构粒子为:Ca2+、F-,F-填充在八个小立方体中心,8个四面体全被占据,由均难法:晶胞中Ca2+个数为:8×+6×=4,晶胞中F-个数为:8;配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个Ca2+离子周围有8个F-离子,配位数为8,每个F-离子周围也有4个Ca2+离子;配位数为4,阴阳离子个数之比:8:4=2:1;
故答案为:。离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数阴阳离子个数之比阴阳离子个数之比阴离子阳离子阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠Na+、Cl-44661:1氯化铯Cs+、Cl-11881:1氟化钙Ca2+、F-48842:1【解析】。离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数阴阳离子个数之比阴阳离子个数之比阴离子阳离子阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠Na+、Cl-44661:1氯化铯Cs+、Cl-11881:1氟化钙Ca2+、F-48842:1三、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、元素或物质推断题(共5题,共15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,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大,所以元素④的第一电离能>元素⑤的第一电离能;元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,N2的电子数为14,与之为等电子体的分子为CO,离子为CN-;
(4)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,反应的方程式为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.离子晶体④.>⑤.三角锥形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2五、有机推断题(共1题,共10分)21、略
【分析】【分析】
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,处于第四周期第ⅤA族,故X为As元素;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,Y的2p轨道上有2个电子或4个电子,所以Y为碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3;故Y为氧元素;X;Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,则Z的质子数为42-8-33=1,则Z为氢元素,氢原子可以形成负一价离子,符合题意,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析;X为As元素,Y为O元素,Z为H元素。
(1)根据上述分析可知,X为As;X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63
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