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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2025年新科版选修3化学上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6题,共12分)1、处于基态的下列微粒,核外电子中未成对电子数最多的是A.OB.PC.CrD.Fe3+2、下列描述中正确的是()A.ClO−的空间构型为直线形B.SiF4和SO3的中心原子均为sp3杂化C.在所有的元素中,氟的第一电离能最大D.C2H5OH分子中共含有8个极性键,1个π键3、某物质分子式为C2H4,下列说法不正确的是A.该分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键B.该分子是极性分子C.该分子中六个原子位于同一平面,键角为120ºD.该物质难溶于水4、下列对一些实验事实的解释正确的是()
。选项。
实验事实。
解释。
A
水加热到较高温度都难以分解。
水分子间存在氢键。
B
白磷为正四面体分子。
白磷分子中P-P键间的键角是109°28′
C
用苯萃取碘水中的I2
苯和I2均为非极性分子且苯与水不互溶。
D
H2O的沸点高于H2S
H-O键的键长比H-S键的键长短。
A.AB.BC.CD.D5、下列关于共价键的说法正确的是()A.丙炔分子中含有5个σ键和2个π键B.乙醇分子中O-H键的极性强于C-H键的极性C.乙烷分子中只含有极性键不含有非极性键D.分子晶体中共价键键能越大,该分子晶体的熔点和沸点一定也越高6、下列说法错误的是()A.在CaF2晶体中,Ca2+的配位数是8B.1mol金刚石晶体中,平均含有2molC—C键C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性从左到右依次减弱D.D;某气态团簇分子结构如图所示;该气态团簇分子的分子式为EF或FE
评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、在下列有关晶体的叙述中错误的是()A.分子晶体中,一定存在极性共价键B.原子晶体中,只存在共价键C.金属晶体的熔沸点均很高D.稀有气体的原子能形成分子晶体8、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.9、多电子原子中,原子轨道能级高低次序不同,能量相近的原子轨道为相同的能级组。元素周期表中,能级组与周期对应。下列各选项中的不同原子轨道处于同一能级组的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d10、已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X是周期表中的原子半径最小的元素,Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,Z的核电荷数是Y的2倍,W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍。下列说法不正确的是A.原子半径:Z>W>RB.W、R对应的简单氢化物的稳定性前者大于后者C.W与X、W与Z形成的化合物的化学键类型完全相同D.电负性R>Y、X11、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=D12、四硼酸钠的阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法不正确的是()
A.阴离子中三种元素的第一电离能:O>B>HB.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有sp2和sp3C.配位键存在于4、5原子之间和4、6原子之间D.m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)413、有下列两组命题。A组B组Ⅰ.H2O分子间存在氢键,H2S则无①H2O比H2S稳定Ⅱ.晶格能NaI比NaCl小②NaCl比NaI熔点高Ⅲ.晶体类型不同③N2分子比磷的单质稳定Ⅳ.元素第一电离能大小与原子外围电子排布有关,不一定像电负性随原子序数递增而增大④同周期元素第一电离能大的,电负性不一定大
B组中命题正确,且能用A组命题加以正确解释的是A.Ⅰ①B.Ⅱ②C.Ⅲ③D.Ⅳ④14、肼(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式与NH3相似。25℃时,水合肼(N2H4·H2O)的电离常数K1、K2依次为9.55×10-7、1.26×10-15。下列推测或叙述一定错误的是A.N2H4易溶于水和乙醇B.N2H4分子中所有原子处于同一平面C.N2H6Cl2溶液中:2c(N2H)+c(N2H)>c(Cl-)+c(OH-)D.25°C时,反应H++N2H4⇌N2H的平衡常数K=9.55×10715、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、许多金属及其化合物在生活;化工、医药、材料等各个领域有着广泛的应用。
(1)钛由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱以及高强度、低密度,被美誉为“未来钢铁”、“战略金属”。钛基态原子中电子占据最高能级的符号为________。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有_______种。钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是___________________。
(2)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a×10-10cm,则该氮化钛的密度为______g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值;只列计算式)。
(3)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。Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。
Li原子的第一电离能为______kJ·mol-1,OO键键能为_____kJ·mol-1,Li2O晶格能为____kJ·mol-1。17、(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。
(2)Zn原子核外电子排布式为____________________。
(3)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为________nm(填标号)。
a.404.4b.553.5c.589.2d.670.8e.766.5
(4)写出基态As原子的核外电子排布式:________________________。18、试判断下列分子中心原子的杂化类型和分子构型。
(1)NI3:______;
(2)CH3Cl:______;
(3)CO2:______;
(4)BF3:______;
(5)H2O:______。19、四种元素X;Y、Z、W位于元素周期表的前四周期;已知它们的核电荷数。
依次增加;且核电荷数之和为51;Y原子的L层p轨道中有2个电子;Z与Y原子的价层电子数相同;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1。
(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是_____、_______;杂化轨道分别是________、_________;a分子的立体结构是____________。
(2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_______晶体、_______晶体:
(3)X的氧化物与Y的氧化物中,分子极性较小的是(填分子式)__________;
(4)Y与Z比较,电负性较大的____________,其+2价离子的核外电子排布式是_________。20、以Fe和BN为原料合成的铁氮化合物在光电子器材领域有广泛应用。
(1)基态Fe原子核外电子排布式为___。
(2)硼在室温下与F2反应生成BF3,BF3的空间构型为__。写出一种与BF3互为等电子体的阴离子:___。
(3)以氨硼烷(NH3BH3)为原料可以获得BN。氨硼烷的结构式为__(配位键用“→”表示),氨硼烷能溶于水,其主要原因是__。
(4)如图为Fe与N所形成的一种化合物的基本结构单元,该化合物的化学式为__。
21、(1)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH1=-1452.8kJ·mol-
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________________。
(2)下图1是采用NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池。电池工作过程中负极反应式为__________________________。
(3)一种含锰磁性材料的单晶胞结构为立方晶胞,如图2所示。A、B位置的Sn原子坐标如图所示,则该晶胞中碳原子的原子坐标为___________。
22、元素的单质有多种形式,下图依次是C60;石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为__________。
(2)C60属于_________晶体,石墨属于________晶体。
(3)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142pm,而金刚石中C-C键的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的_____共价键(填σ或π,下同),而石墨层内的C—C间不仅存在____共价键,还有____键。
(4)金刚石晶胞含有_______个碳原子。23、早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al;Ca、Cu、Fe四种金属元素组成;回答下列问题:
(1)基态Fe原子有_______个未成对电子,Fe3+的价电子排布式为__________。
(2)新制的Cu(OH)2可将乙醛氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛分子中含有的σ键与π键的比例为___。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_____,配合物[Cu(NH3)4](OH)2中含有的化学键类型有_________,1mol该物质中有______个σ键。
(3)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有______个铜原子。
(4)CaCl2熔点高于AlCl3的原因__________________________________。
(5)CaF2晶胞如图所示,已知:氟化钙晶体密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。氟化钙晶体中Ca2+和F-之间最近核间距(d)为______________pm(只要求列出计算式即可)。评卷人得分四、结构与性质(共3题,共12分)24、硼;硅、硒等元素及其化合物用途广泛。请回答下列问题:
(1)基态硒原子的价电子排布式为_______;SeO2常温下为白色晶体,熔点为340~350℃,315℃时升华,则SeO2固体为________晶体。
(2)在硼、硅、硒的气态氢化物中,其立体构型为正四面体的是_______(填化学式),在硅的氢化物中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性大小为Se_____Si(填“>”或“<”)。
(3)在周期表的第二周期中,第一电离能介于硼元素和氮元素之间的元素有_____种。
(4)硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3,BF3·NH3中B与N之间形成______键;NH3中N原子的杂化轨道类型为______,写出与NH3等电子体的一种离子符号________。
(5)金刚砂(SiC)的摩氏硬度为9.5,其晶胞结构如图所示。在SiC中,每个Si原子周围距离最近的Si原子数目为________;若金刚砂的密度为ρg·cm-3,NA表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞中碳原子与硅原子的最近距离为________pm。(用含ρ和NA的式子表示)
25、碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。根据要求回答下列问题:
(1)碳原子的价电子排布图:________________,核外有______种不同运动状态的电子。
(2)碳可以形成多种有机化合物;下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。
①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序______________________。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因_________________________________。
③吡啶结构中N原子的杂化方式___________。
④分子中的大π键可以用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。该嘌呤和吡啶中都含有大π键,请问该吡啶中的大π键表示为______________。
(3)碳可形成CO、CO2、H2CO3等多种无机化合物。
①在反应CO转化成CO2的过程中,下列说法正确的是__________。
A.每个分子中孤对电子数不变B.分子极性变化。
C.原子间成键方式改变D.分子的熔沸点变大。
②干冰和冰是两种常见的分子晶体,晶体中的空间利用率:干冰_______冰。(填“>”、“<”或“=”)
③H2CO3与H3PO4均有1个非羟基氧,H3PO4为中强酸,H2CO3为弱酸的原因___________。
(4)在2017年,中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体:T-碳。T-碳的结构是:将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代,形成碳的一种新型三维立方晶体结构,如下图。已知T-碳晶胞参数为apm,阿伏伽德罗常数为NA,则T-碳的密度的表达式为______________g/cm3。
26、硅、镓、锗、硒等单质及某些化合物(如砷化镓)都是常用的半导体材料,广泛用于光电应用领域。具有钙钛矿结构的金属卤化物(通常用ABX3表示)作为一种新型半导体材料也备受关注,A是阳离子(CH3NHCs+等),B是二价金属阳离子(Pb2+,Sn2+等);X是卤离子。
(1)基态Se原子的核外电子排布式为______,其能量最高轨道的电子云形状为______。
(2)镓、锗、砷、硒的第一电离能由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。
(3)CH3NH中N原子的杂化方式为______,该离子与______分子互为等电子体;CH3NH中H—N—H键角比NH3中H—N—H键角______(填“大”或“小”),理由是______。
(4)锗的一种氧化物的立方晶胞如图所示:
其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为______,O的配位数为______,每个Ge原子周围距离最近且相等的Ge原子有______个。已知Ge与O的最近距离为anm,阿伏加德罗常数值为NA,则该晶体的密度ρ=______g·cm-3(列出计算式即可)。评卷人得分五、有机推断题(共4题,共20分)27、Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;Y原子的价电子(外围电子)排布为msnmpn;②R原子核外L层电子数为奇数;③Q;X原子p轨道的电子数分别为2和4.请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是________。
(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空轨道接受NH3分子提供的________形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲;乙;下列判断正确的是________。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙。
b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙。
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙。
d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙。
(4)Q;R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(用元素符号作答)。
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26;其中分子中的σ键与π键的键数之比为________,其中心原子的杂化类型是________。
(6)若电子由3d能级跃迁至4p能级时,可通过光谱仪直接摄取________。A.电子的运动轨迹图像B.原子的吸收光谱C.电子体积大小的图像D.原子的发射光谱(7)某元素原子的价电子构型为3d54s1,该元素属于________区元素,元素符号是________。28、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________。29、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:____________。30、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、工业流程题(共1题,共10分)31、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______________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】
O价电子为2s22p4,未成对电子数为2个;P价电子为3s23p3,未成对电子数为3个;Cr价电子为3d54s1,未成对电子数为6个;Fe3+价电子为3d5,未成对电子数为5个;因此核外电子中未成对电子数最多的是Cr;故C符合题意。
综上所述,答案为C。2、A【分析】【详解】
A.ClO−的空间构型为直线形;A正确;
B.SiF4中Si原子的孤电子对数为价层电子对数为4,中心原子的杂化方式为sp3杂化,SO3中S原子的原子的孤电子对数为价层电子对为3,中心原子的杂化方式为sp2杂化;B错误;
C.稀有气体的原子结构是稳定结构;同周期稀有气体的第一电离能最大,同族自上而下第一电离能降低,故氦元素的第一电离能最大,C错误;
D.C2H5OH的结构式为:C2H5OH分子中共含有5个碳氢极性共价键;1个碳氧极性共价键和1个氢氧极性共价键;所以含有7个极性共价键,含1个碳碳非极性共价键,无π键,D错误;
故答案为:A。3、B【分析】【详解】
A.乙烯分子中含有C=C和C—H;分别为非极性共价键和极性共价键,故A正确;
B.乙烯分子结构对称;正负电荷重心重合,为非极性分子,故B错误;
C.乙烯分子为平面形结构;六个原子位于同一平面,键角为120º,故C正确;
D.C2H4为非极性分子;难溶于水,故D正确。
综上所述,答案为B。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.水分子的稳定性与化学键有关;与氢键无关,水加热到较高温度都难以分解,说明水中存在的化学键较强,A错误;
B.白磷是正四面体结构;四个顶点上分别占有一个P原子,键角为60°,B错误;
C.非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂,碘和苯都是非极性分子,水是极性分子,所以可以用苯萃取碘水中的I2;C正确;
D.氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关,H2O的沸点高于H2S;说明水中含有氢键,D错误;
答案选C。
【点睛】
化学键影响物质稳定性,分子间作用力和氢键影响物质熔沸点,为易错点。5、B【分析】【详解】
A.丙炔分子中含有4个C-H键;两个C-C键,两个π键,即丙炔分子中有6个σ键,2个π键,故A错误;
B.氧的电负性强于碳;则O-H键的极性强于C-H键的极性,故B正确;
C.乙烷分子中只含有极性C-H和非极性C-C键;即乙烷分子中既含极性键又含有非极性键,故C错误;
D.分子晶体的熔点和沸点与分子之间的作用力有关;与分子内的共价键的键能无关,故D错误;
答案选B。6、D【分析】【分析】
A.CaF2晶体中;氟离子的配位数为4,离子的配位数之比与离子数目成反比;
B.金刚石中;1molC形成2molC-C键;
C.同主族从上到下;非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱;
D.团簇分子中含有4个E;4个F;
【详解】
A.CaF2晶体中;氟离子的配位数为4,钙离子的配位数为4×2=8,A项正确;
B.金刚石中;1molC形成2molC-C键,B项正确;
C.同主族从上到下,非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,则有HF、HCl、HBr;HI的热稳定性从左到右依次减弱;
D.团簇分子中含有4个E、4个F,分子式为E4F4或者F4E4;D项错误;
答案选D。
【点睛】
本题的易错点是对团簇分子利用均摊法判断分子式,需要注意的是团簇分子不与其他分子或颗粒共用,其实就是独立的分子,不能使用均摊法。二、多选题(共9题,共18分)7、AC【分析】【分析】
A.分子晶体如果是单质中只存在非极性键;所以A错;B.原子晶体中只存在共价键。
是正确的;故B正确;C.金属晶体的熔沸点有高有低,如钨的熔沸点很高,而金属汞常温下为液体,故C错;D.稀有气体的原子能形成分子晶体是正确的,故D正确。
【详解】
所以本题的正确答案为:A.C。8、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)d9、CD【分析】【详解】
A.ls在K能层上;2s在L能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故A不符合题意;
B.2p在L能层上;3s在M能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故B不符合题意;
C.3s和3p都在M能层上;二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故C符合题意;
D.3d在M能层上;4s在N能层上,但由于4s的能量低于3d,电子在填充轨道时,先填充4s轨道,在填充3d轨道,因此二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故D符合题意;
答案选CD。10、BC【分析】【分析】
已知X;Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素;X是周期表中原子半径最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,这说明Y是第ⅣA族元素;Z的核电荷数是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍,且原子序数大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序数最大,所以R是Cl元素,据此解答。
【详解】
根据以上分析可知X是H;Y是C,Z是Mg,W是S,R是Cl。
A.同周期自左向右原子半径逐渐减小;则原子半径:Z>W>R,故A正确;
B.W是S;R是Cl,非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>S,则对应的简单氢化物的稳定性前者小于后者,故B错误;
C.X是H,Z是Mg,W是S,H2S含有的化学键是极性共价键;MgS含有的化学键是离子键,因此W与X;W与Z形成的化合物的化学键类型完全不相同,故C错误;
D.X是H;Y是C,R是Cl,非金属性越强,其电负性越强,三种元素中Cl的非金属性最强,则电负性R>Y;X,故D正确;
答案选BC。11、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。12、AC【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.H电子轨道排布式为1s1;处于半充满状态,比较稳定,第一电离能为O>H>B,故A错误;
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;故B正确;
C.2号B形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键就是配位键,所以配位键存在4;5原子之间或4、6原子之间,故C错误;
D.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,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)4;故D正确;
故答案选AC。13、BD【分析】【详解】
试题分析:A、水分子比H2S稳定与共价键强弱有关系;与二者是否能形成氢键没有关系,错误;Ⅱ;碘化钠和氯化钠形成的均是离子晶体,晶格能NaI比NaCl小,因此NaCl比NaI熔点高,B正确;C、氮气和磷形成的晶体均是分子晶体,C错误;D、元素第一电离能大小与原子外围电子排布有关,不一定像电负性随原子序数递增而增大,同周期元素第一电离能大的,电负性不一定大,例如电负性氧元素大于氮元素,但氮元素的第一电离能大于氧元素,D正确,答案选BD。
考点:考查氢键、分子稳定性、晶体类型和性质及电离能和电负性判断14、BC【分析】【详解】
A.N2H4是极性分子;且能与水分子和乙醇分子形成氢键,因此其易溶于水和乙醇,故A正确;
B.N2H4分子中N原子采用sp3杂化;为四面体结构,因此所有原子不可能共平面,故B错误;
C.N2H6Cl2溶液中存在电荷守恒:2c(N2H)+c(N2H)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则2c(N2H)+c(N2H)-)+c(OH-);故C错误;
D.反应H++N2H4⇌N2H的平衡常数K==故D正确;
故选:BC。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】
(1)钛原子核外有22个电子;根据核外电子排布规律写出钛原子价电子排布式,再确定占据的最高能级;基态Ti原子的未成对电子数为2;第四周期中未成对电子数为2的元素有Ge;Se、Ni,有3种;钛原子的价电子数是4、铝原子的价电子数是3;
(2)根据均摊法,可知该晶胞中N原子个数为6+8=4,Ti原子个数为1+12=4,所以晶胞的质量为m=g,而晶胞的体积V=(2a×10-10)3cm3,再根据=计算;
(3)Li原子的第一电离能是指1mol气态锂原子失去1mol电子变成1mol气态锂离子所吸收的能量;OO键键能是指1mol氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量;晶格能是指气态离子结合生成1mol离子晶体所释放的能量或1mol离子晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量;以此解答。
【详解】
(1)钛原子核外有22个电子,基态钛原子价电子排布式为3d24s2;占据最高能级的符号为3d;基态原子的未成对电子数为2;第四周期中未成对电子数为2的元素有Ge;Se、Ni,有3种;钛原子的价电子数是4、铝原子的价电子数是3,钛原子的价电子数比铝多,金属键更强,所以钛的硬度比铝大;
因此;本题正确答案是:3d;3;钛原子的价电子数比Al多,金属键更强;
(2)根据均摊法,可知该晶胞中N原子个数为6+8=4,Ti原子个数为1+12=4,所以晶胞的质量为m=g,而晶胞的体积V=(2a×10-10)3cm3,所以晶胞的密度=g·cm-3;
因此,本题正确答案是:
(3)Li原子的第一电离能是指1mol气态锂原子失去1mol电子变成1mol气态锂离子所吸收的能量,即为=520kJ·mol-1;O=O键键能是指1mol氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量,即为249kJ·mol-1=498kJ·mol-1。晶格能是指气态离子结合生成1mol离子晶体所释放的能量或1mol离子晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量,则Li2O晶格能为2908kJ·mol-1。
因此,本题正确答案是:520;498;2908。【解析】①.3d②.3③.钛原子的价电子数比Al多,金属键更强④.⑤.520⑥.498⑦.290817、略
【分析】【详解】
(1);由元素周期表中的“对角线规则”可知;与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg;Mg为12号元素,M层只有2个电子,排布在3s轨道上,故M层的2个电子自旋状态相反;
故答案为.Mg;相反;
(2)、Zn原子核外有30个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;
(3);当对金属钾或其化合物进行灼烧时;焰色反应显紫红色,可见光的波长范围为400~760nm,紫色光波长较短(钾原子中的电子吸收较多能量发生跃迁,但处于较高能量轨道的电子不稳定,跃迁到较低能量轨道时放出的能量较多,故放出的光的波长较短);
故选A;
(4);根据构造原理可写出基态As原子的核外电子排布式;
故答案为1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)。【解析】①.Mg②.相反③.1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)④.A⑤.1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)18、略
【分析】【分析】
利用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论进行解题。
【详解】
(1)NI3:中心原子N原子孤电子对数为×(5-3×1)=1,价层电子对数为3+1=4,杂化轨道为sp3;VSEPR模型为四面体,去掉孤电子对,分子空间构型为三角锥形;
(2)CH3Cl:中心原子C原子孤电子对数为×(4-3×1-1)=0,价层电子对数为4,杂化轨道为sp3;VSEPR模型为四面体,无孤电子对,分子空间构型为四面体型;
(3)CO2:中心原子C原子孤电子对数为×(4-2×2)=0;价层电子对数为2,杂化轨道为sp,VSEPR模型为直线型,无孤电子对,分子空间构型为直线型;
(4)BF3:中心原子B原子孤电子对数为×(3-3×1)=0,价层电子对数为3,杂化轨道为sp2;VSEPR模型为平面三角形,无孤电子对,分子空间构型为平面三角形;
(5)H2O:中心原子O原子孤电子对数为×(6-2×1)=2,价层电子对数为2+2=4,杂化轨道为sp3;VSEPR模型为四面体,去掉孤电子对,分子空间构型为V型。
【点睛】
分子的中心原子价层电子对数=σ键个数+孤电子对数,孤电子对数的计算用最外层电子数减去成键电子数,再除以2。如果价层电子对数是4且不含孤电子对,则杂化轨道为sp3,四面体结构,如果价层电子对数是4且含有一个孤电子对,则杂化轨道为sp3,三角锥形结构,如果价电子对数是4且含有2个孤电子对,则杂化轨道为sp3,V形;如果价层电子对数是3且不含孤电子对,则杂化轨道为sp2,平面三角形结构,如果价层电子对数是2,则杂化轨道为sp,直线型结构。【解析】①.sp3、三角锥②.sp3、四面体③.sp、直线型④.sp2、平面三角形⑤.sp3、V型19、略
【分析】【分析】
由“Y原子的L层p轨道中有2个电子”可知Y原子的电子排布式是1s22s22p2,为碳元素;由“Z与Y原子的价层电子数相同”可知Z与碳元素同主族,又因Z位于元素周期表的前四周期且核电荷数大于Y,所以Z可能为硅元素(14号)或锗元素(32号),若Z为锗元素,则四种元素的核电荷数之和大于51(因W的核电荷数比Z的还要大),即Z只能为硅元素;由“W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4︰1”可知W的最外层电子数为2,由“d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5︰1”可知d轨道中的电子数为10,所以W原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2;即W为锌元素;又因四种元素的核电荷数之和为51,所以X元素的核电荷数为1,是氢元素。
【详解】
(1)C和Si可分别与H形成只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是CH4、SiH4;杂化轨道分别是sp3、sp3;两种分子的立体结构都是正四面体。
(2)C的最高价氧化物和Si的最高价氧化物分别为CO2和SiO2;其晶体类型分别是分子晶体;原子晶体:
(3)H的氧化物与C的氧化物中,分子极性较小的是非极性分子CO2;
(4)C与Si是同一主族的元素,非金属性越强的电负性越大,电负性较大的是C,其+2价离子的核外电子排布式是1s22s2。【解析】①.CH4②.SiH4③.sp3④.sp3⑤.正四面体⑥.分子⑦.原子⑧.CO2⑨.C⑩.1s22s220、略
【分析】【分析】
根据分子中δ键和孤电子对数判断杂化类型和分子的空间构型;根据均摊法;晶胞中的S;Fe原子数目,进而确定化学式。
【详解】
(1)根据电子能级排布,基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2。
(2)BF3分子中,B原子价层电子对数=3+中心原子B原子没有孤对电子,则应为sp2杂化,空间构型为平面三角形。原子数相同,价电子数相同的粒子互为等电子体,则与BF3互为等电子体的阴离子为CO32-。
(3)氮原子提供一对共用电子对给硼原子形成配位键,氨硼烷的结构式为氨硼烷能溶于水,其主要原因是氨硼烷与水分子间形成氢键。
(4)由图可知,根据均摊法,该晶胞中铁原子个数为4,氮原子个数=1+4×=1.5,铁原子和氮原子的数目之比为8:3,所以该化合物的化学式为Fe8N3。【解析】①.[Ar]3d64s2②.平面三角形③.CO32-④.⑤.氨硼烷与水分子间形成氢键⑥.Fe8N321、略
【分析】【详解】
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH1=-1452.8kJ·mol-
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1
根据盖斯定律可知(①-②)/2即得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)∆H=-443.4kJ/mol。
(2)原电池的负极发生失去电子的氧化反应,则根据示意图可知负极是BH4-失去电子,电解质溶液显碱性,则电池工作过程中负极反应式为BH4――8e-+8OH-=BO2-+6H2O。
(3)根据晶胞结构可知碳原子位于体心处,则该晶胞中碳原子的原子坐标为(1/2,1/2,1/2)。【解析】①.CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)∆H=-443.4kJ/mol②.BH4--8e-+8OH-=BO2-+6H2O③.(1/2,1/2,1/2)22、略
【分析】【分析】
(1)金刚石、石墨、C60;碳纳米管等都是含有碳元素的不同单质;据此判断;
(2)根据组成的微粒类型和微粒间作用力类型判断晶体类型;
(3)根据两种物质中存在的共价键类型分析解答;
(4)利用均摊法结合晶胞结构图分析计算。
【详解】
(1)由同种元素组成的不同单质互称同素异形体,金刚石、石墨、C60;碳纳米管等都是碳元素的单质;属于同素异形体,故答案为:同素异形体;
(2)C60的构成微粒是分子;属于分子晶体;石墨的构成微粒是原子,且层与层之间存在分子间作用力,所以石墨属于混合型晶体,故答案为:分子;混合型;
(3)共价单键为σ键;共价双键中含有σ键和π键,金刚石中碳原子之间只存在σ键,石墨中碳原子之间存在σ键和π键,故答案为:σ;σ;π;
(4)晶胞中顶点微粒数为:8×=1,面心微粒数为:6×=3;体内微粒数为4,共含有8个碳原子,故答案为:8。
【点睛】
本题的易错点为(3),要注意金刚石结构中中存在单键,而石墨晶体中存在单键和双键;难点为(4),要注意均摊法的理解和应用。【解析】①.同素异形体②.分子③.混合型④.σ⑤.σ⑥.π⑦.823、略
【分析】【详解】
(1)26号元素铁基态原子核外电子排布是为1s22s22p63s23p63d64s2,可知在3d上存在4个未成对电子,失去电子变成铁离子时,先失去4s上的2个电子后失去3d上的1个电子,因此铁离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;(2).一个乙醛分子含有6个σ键和一个π键,乙醛中甲基上的碳形成4条σ键,无孤对电子,因此采取sp3杂化类型,醛基中的碳形成3条σ键和1条π键,无孤对电子,采取sp2杂化类型。配合物{Cu(NH3)4}(OH)2中铜离子提供空轨道,氮原子提供孤对电子,铜离子和氨气分子之间形成配位键,氨气分子中氮和氢原子之间以共价键结合,内界离子和外界离子氢氧根离子之间以离子键结合,所以含有的化学键离子键、共价键、配位键,1mol[Cu(NH3)4](OH)2中含4mol氨气,4mol氨气总共含有σ键的物质的量为12mol,1mol该配合物中含有4mol配位键,外界的氢氧根离子中也有2molσ键,所以含有的σ键的物质的量为18mol,即18NA个。(3).该晶胞中氧原子个数为=8,有氧化亚铜中铜和氧的比例关系可知该晶胞中铜原子个数为氧原子个数的2倍,即为16个。(4)CaCl2是离子晶体,AlCl3是分子晶体,所以氯化钙的熔点比氯化铝的高。(5)该晶胞中氟离子个数为8,钙离子个数为=4,故1mol晶胞的质量为4×78g,由晶胞的密度可以求出晶胞的体积为cm3,故晶胞的边长为cm。将晶胞分成8个小正方体,则氟离子与钙离子之间的最小距离就是小正方体的顶点与体心之间的距离,因此,d=cm=pm。【解析】41s22s22p63s23p63d56:1sp2sp3离子键、共价键、配位键18NA16CaCl2是离子晶体,AlCl3是分子晶体四、结构与性质(共3题,共12分)24、略
【分析】【详解】
(1)Se元素为34号元素,原子核外有34个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p4,基态硒原子的价电子排布式为4s24p4;SeO2常温下白色晶体,熔、沸点低,为分子晶体,故答案为:4s24p4;分子;
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H2Se,SiH4,其分子结构分别V形、正四面体;若“Si-H”中键合电子偏向氢原子,说明硅显正价,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,硒显负价,所以硒与硅的电负性相对大小为Se>Si,故答案为:SiH4;>;
(3)第二周期中;元素的第一电离能处于B与N之间的元素有Be;C、O三种,故答案为:3;
(4)BF3•NH3中B原子含有3个σ键和1个配位键,所以其价层电子数是4,B原子采取sp3杂化,该化合物中,B原子提供空轨道的原子、N原子提供孤电子对,所以B、N原子之间形成配位键;在NH3中,N原子的价层电子对数是3+(5-3×1)/2=4,所以杂化轨道类型为sp3;NH3中有10个电子,等电子体的一种离子符号有:H3O+,故答案为:配位;sp3;H3O+;
(5)每个碳原子周围最近的碳原子数目为12,因此在SiC中,每个Si原子周围距离最近的Si原子数目为12;该晶胞中C原子个数=8×+6×=4,Si原子个数为4,晶胞质量为设晶胞边长为apm,则(a×10-10)3×ρ×NA=4×40,解得a=碳原子与硅原子的最近距离为晶胞体对角线长度的所以碳原子与硅原子的最近距离为故答案为:12;
【点睛】
本题难点(5),计算晶胞中碳原子与硅原子的最近距离,要先确定晶胞的边长,可以根据密度公式,求出体积,再换算为边长,最近距离,根据原子的关系,得到最终结果。【解析】4s24p4分子SiH4>3配位sp3H3O+1225、略
【分析】【详解】
(1)碳为6号元素,碳原子的价电子排布图为:核外有6种不同运动状态的电子;(2)①元素的非金属性越强,电负性数值越大,嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H;②孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力越大,键角越大,因此嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大;③吡啶结构中N原子连接有3个原子,含有1个孤对电子,采用sp3杂化;④分子中的大π键可以用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。根据吡啶的结构,其中的大π键由5个原子6个电子形成的表示为(3)①A.CO分子中碳和氧上各有1个孤对电子,CO2分子中碳和氧上各有2个孤对电子,选项A错误;B.CO为极性分子,CO2为非极性分子,分子极性变化,选项B正确;C.CO中存在碳氧三键,CO2中存在碳氧双键,分子中原子间成键方式改变,选项C正确;D.反应物中的一氧化碳和氧气的相对分子质量小于生成物二氧化碳,分子的熔沸点变大,选项D正确。答案选BCD;②水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,晶体中的空间利用率:干冰>冰;③由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸,与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比,自然就小了近百倍了,而溶于水的五氧化二磷几乎能够完全反应生成磷酸,故答案为由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸,与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比,自然就小了近百倍了;(4)根据晶胞结构图,晶胞中含有的正四面体结构的数目=每个正四面体结构含有4个碳原子,晶胞的质量=已知T-碳晶胞参数为apm,阿伏伽德罗常数为NA,则T-碳的密度为g/cm3。
【点睛】
本题考查了物质结构与性质,涉及了分子的性质的判断、晶胞的计算等。本题的易错点为(2)②中大π键类型的判断,难点为(3)③碳酸与磷酸酸性强弱的判断,要注意根据溶解度即反应的限度分析判断。【解析】6N>C>H(或NCH)孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力大,键角大sp3BCD>由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸,与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比,自然就小了近百倍了26、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)基态Se原子序数为34,位于第四周期ⅥA族,核外电子排布式为[Ar]3dl04s24p4,其能量最高轨道为p轨道,电子云形状为哑铃形或纺锤形;故答案为:[Ar]3dl04s24p4;哑铃形或纺锤形;
(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,As族元素原子4p轨道为半充满稳定结构,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能:As>Se>Ge>Ga;故答案为:As>Se>Ge>Ga;
(3)CH3NH中N原子形成3个共价键,价层还有一对孤电子对,则N的价电子对数为4,为sp3杂化;CH3NH中共18个电子,与CH3CH3互为等电子体;CH3NH中N形成4个σ键,而NH3分子中N有一对孤电子对,孤电子对对H—N键的排斥力更大,将H—N—H键角压缩变小;故答案为:sp3;CH3CH3;大;CH3NH中N形成4个σ键,而NH3分子中N有一对孤电子对;孤电子对对H—N键的排斥力更大,将H—N—H键角压缩变小;
(4)C与周围4个原子形成正四面体结构,则C原子坐标参数为();由图知1个Ge连着4个O,1个O连着4个Ge,所以O配位数为4;每个Ge原子周围距离最近且相等的Ge原子有12个;已知Ge与O的最近距离为anm,设晶胞边长为xnm,则x=则1mol晶胞的体积为:NA1个晶胞含有Ge原子个数为4,O原子个数为则则1mol晶胞的质量为:4g=4g,晶体密度为:故答案为:();4;12;【解析】[Ar]3dl04s24p4哑铃形或纺锤形As>Se>Ge>Gasp3CH3CH3大CH3NH中N形成4个σ键,而NH3分子中N有一对孤电子对,孤电子对对H—N键的排斥力更大,将H—N—H键角压缩变小()412五、有机推断题(共4题,共20分)27、略
【分析】Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:①Z的原子序数为29,Z为铜元素,其余的均为短周期主族元素;Y原子的价电子(外围电子)排布为msnmpn,n=2,Y是C或Si;②R原子核外L层电子数为奇数;③Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4,因此Q为碳元素,则R为氮元素,X为氧元素,Y为硅元素。(1)Z为铜,其核外电子排布式为[Ar]3d104s1,失去2个电子,即为铜离子,其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)配位键形成时,铜离子提供空轨道,氨分子中的氮原子提供孤电子对。(3)甲为甲烷,乙为硅烷,同主族元素对应氢化物越向上越稳定,沸点越向下越高(不含分子间氢键时),所以b选项正确。(4)第一电离能氮比碳高,因为氮元素原子核外电子p轨道为半充满结构,硅的第一电离能最小,即第一电离能大小顺序是Si54s1,该元素是24号元素,为Cr,属于d区元素。【解析】1s22s22p63s23p63d9孤电子对bSi28、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,中心原子S的价电子有6个,配位原子O不提供电子,对于SO2,VP=BP+LP=2+=3,中心S原子为sp2杂化;根据相似相溶的原理,SO2易溶于水是由于SO2是极性分子,H2O是极性溶剂,相似相溶;另外SO2与H2O反应生
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