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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年沪科版选修3化学下册月考试卷107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、下列关于价层电子排布为3s23p4的粒子描述正确的是A.该元素在元素周期表中位于p区B.它的核外电子排布式为[Ar]3s23p4C.该元素为氧元素D.其电子排布图为:2、下列说法中不正确的是()A.N2O与CO2、CCl3F与CC12F2互为等电子体B.CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3方式杂化C.H2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1,二者的酸性(强度)非常相近D.由IA族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物3、下列描述正确的是。

①CS2为V形的极性分子②ClO3-的立体构型为平面三角形。

③SF6中有6对完全相同的成键电子对④SiF4和SO32-的中心原子均采用sp3杂化A.①③B.②④C.①②D.③④4、下列说法正确的是()A.分子的稳定性与分子间作用力无关B.键长等于成键两原子的半径之和C.分子中中心原子若采用sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构D.可燃冰(CH4·nH2O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键5、下列说法不正确的是A.HF比HCl稳定性更强,原因是HF分子间存在氢键B.Na投入到水中,有共价键的断裂与形成C.CCl4、N2和SiO2晶体中,各原子最外层都达到8电子稳定结构D.NaHSO4晶体熔融时,离子键被破坏,共价键不受影响6、下列对一些实验事实的理论解释正确的是。选项实验事实理论解释A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子半径小于氧原子B干冰的熔沸点低干冰为分子晶体C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl

A.AB.BC.CD.D评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)7、写出下列元素基态原子的电子排布式:

(1)Ca________

(2)Kr________

(3)Co________

(4)Ge________8、CO2和CH4在一定条件下合成乙酸:CO2+CH4CH3COOH。完成下列填空:

(1)写出碳原子最外电子层的轨道表示式___________________________。

(2)钛(Ti)是22号元素,它是________________(选填编号)。

a.主族元素b.副族元素c.短周期元素d.长周期元素

(3)CO2分子的电子式为__________________;其熔沸点比CS2低,原因是_____________________________________________________。9、现有①BaCl2②金刚石③KOH④H2SO4⑤干冰⑥碘片⑦晶体硅⑧金属铜八种物质;按下列要求回答:(填序号)

(1)熔化时不需要破坏化学键的是________,熔化时需要破坏共价键的是________,熔点最高的是________,熔点最低的是________。

(2)属于离子化合物的是________,只有离子键的物质是________,晶体以分子间作用力结合的是________。

(3)请写出③的电子式______,⑤的电子式______。10、镁;铝、硅、银、铁的单质及其化合物在建筑业、飞机制造业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。回答下列问题:

(1)Fe3+价层电子的轨道表达式(电子排布图)为__。

(2)晶体硅属于______晶体。硅能形成多种化合物(如SiH4、Si2H4等),SiH4的分子的立体构型为____;Si2H4分子中含有的σ键和π键的数目之比为____。

有机物种类繁多的原因其中之一就是因为碳原子之间既可以形成单键又可以形成双键和三键,Si和Ge与C是同主族价电子数相同,但是Si和Ge就难形成双键或三键,原因是________

(3)Mg、Al、Si的第一电离能由大到小顺序:______________

(4)Ca和Fe属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ca的熔点、沸点等都比金属Fe低,原因是______。

(5)Ag晶体的堆积方式为面心立方最密堆积(如图所示),晶胞中Ag原子的配位数为______;设Ag原子半径为rcm,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则Ag晶体的密度为______g·cm-3(写出表达式)。

11、(1)可用作食盐的抗结剂,高温下会分解生成KCN、C、C等物质,上述物质中涉及的几种元素的第一电离能由大到小的顺序为______;中,铁原子不是采用杂化的理由是______。

(2)气态为单分子时,分子中S原子的杂化轨道类型为______,分子的立体构型为______;的三聚体环状结构如图1所示,该结构中键长有a、b两类,b的键长大于a的键长的可能原因为______。

(3)已知:多原子分子中,若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域键”或大键大键可用表示,其中m、n分别代表参与形成大键的电子数和原子个数,如苯分子中大键表示为

①下列微粒中存在“离域键”的是______;

A.

②分子中大键可以表示为______;

(4)铁、钾两种单质的堆积方式剖面图分别如图2、图3所示。铁晶体中原子的空间利用率为______用含的式子表示评卷人得分三、实验题(共1题,共2分)12、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、有机推断题(共2题,共16分)13、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________。14、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)评卷人得分五、元素或物质推断题(共5题,共25分)15、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____________。16、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____。17、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________。18、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

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:____________________。19、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__________。评卷人得分六、原理综合题(共4题,共40分)20、碳族元素包括:C、Si、Ge、Sn、Pb。

(1)碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过____杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠____结合在一起。

(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为____。

(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br的键角___120°(填“>”“<”或“=”)。

(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心,该化合物化学式为_______,每个Ba2+与____个O2-配位。21、碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:

(1)基态碳原子核外有________种能量不同的电子,其核外电子运动状态由_____种因素决定。

(2)CH4分子间不能形成氢键,主要原因是CH4分子中的碳原子不含孤对电子、_____、_____________。

(3)碳酸的非羟基氧的个数和磷酸的非羟基氧的个数都是1,从结构上分析,它们的强度相近,均为中强酸。然而事实上二氧化碳水溶液的酸性却很弱,原因是__________。

(4)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,N原子的杂化轨道类型为______,乙二胺通过配位键能与Cu2+形成稳定的环状配离子,其结构可表示为__________。

(5)金刚石是碳的一种同素异形体,属于_______晶体。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示,则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是下图___________(从A~D图中选填).

若碳原子半径为r,金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为_____________(用含π的代数.式表示).22、75号元素铼Re;熔点仅次于钨,是制造航空发动机的必需元素。地壳中铼的含量极低,多伴生于钼;铜、锌、铅等矿物中。回答下列问题:

(1)锰原子价层电子的轨道表示式为__,锰处于周期表的__区。

(2)与铼伴生的铜能形成多种配合物。如:醋酸二氨合铜(I)[Cu(NH3)2]Ac可用于吸收合成氨中对催化剂有害的CO气体:[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO。(Ac表示醋酸根)

①与铜离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是__。

②醋酸根中C原子的杂化类型为__,1mol配离子[Cu(NH3)2]+中含有σ键的数目为__。

③写出与NH3互为等电子体的一种离子的化学式__。

(3)锰与铼处于同一族,金属铼的熔点高于锰,原因是___。

(4)三氧化铼为立方晶胞,晶胞参数为apm,三氧化铼的摩尔质量为Mg/mol;铼原子占据顶点,氧原子占据所有棱心。则铼原子的配位数为__,铼原子填在了氧原子围成的空隙中___(填“四面体”“立方体”或“八面体”),三氧化铼的密度为__g/cm3。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)23、实验室常利用“棕色环”现象检验NO3—离子。其方法为:取含有NO3—的溶液于试管中,加入FeSO4溶液振荡,然后沿着试管内壁加入浓H2SO4;在溶液的界面上出现“棕色环”。回答下列问题:

(1)基态Fe2+核外未成对电子个数为_____。

(2)形成“棕色环”主要发生如下反应:

3[Fe(H2O)6]2++NO3-+4H+=3[Fe(H2O)6]3++NO↑+2H2O

[Fe(H2O)6]2++NO=[Fe(NO)(H2O)5]2+(棕色)+H2O

[Fe(NO)(H2O)5]2+中,配体是______、______,配位数为______。

(3)与NO互为等电子体的微粒是_____(任写一例)。

(4)SO42-的空间构型是_____,其中S原子的杂化方式是________。

(5)铁原子在不同温度下排列构成不同晶体结构;在912℃以下排列构成的晶体叫做α-铁;在912℃至1394℃之间排列构成的晶体叫做γ-铁;在1394℃以上排列构成的晶体,叫做δ-铁。晶胞剖面结构如图所示:

①α-铁的原子堆积方式为_____。δ-铁配位数为____。

②已知γ-铁晶体密度为dg/cm3,则Fe原子的半径为____nm(用含d、NA的式子表示)。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、A【分析】【分析】

价层电子排布为3s23p4的粒子;其核外电子数为16,则其核电荷数也为16,为硫原子。

【详解】

A.该元素原子的价层电子排布为3s23p4;位于元素周期表ⅥA族,属于p区,A正确;

B.它的核外电子排布式为[Ne]3s23p4;B不正确;

C.该元素为硫元素;C不正确;

D.其电子排布图为D不正确;

故选A。2、C【分析】【详解】

A.原子数相同,电子总数相同的分子,互称为等电子体,N2O与CO2的价电子总数均为16,CCl3F与CC12F2的价电子总数均为32,它们互为等电子体,A项正确;B.CCl2F2无同分异构体,说明其分子为四面体形,C原子与其它原子以单键相连,碳原子采用sp3方式杂化,B项正确;C.碳酸属于弱酸,磷酸属于中强酸,它们的酸性不同,是因为它们的非羟基氧原子数不同,C项错误;D.由IA族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物是Na2O2,Na2O2是含有共价键的离子化合物,D项正确。答案选C。3、D【分析】【详解】

①CS2和CO2的分子构型相同;为直线形,①错误;

②ClO3-的中心原子Cl有一对孤电子对,所以ClO3-的立体构型为三角锥形;②错误;

③S原子最外层有6个电子;正好与6个F原子形成6个共价键,③正确;

④SiF4中Si形成4个σ键,SO32-中S有一对孤电子对,价层电子对数为4,所以Si、S均采用sp3杂化;④正确;

故选D。4、A【分析】【详解】

A.分子的稳定性与分子内的化学键强弱有关;分子间作用力是确定物质聚集状态,所以分子的稳定性与分子间作用力的大小无关,故A正确;

B.键长是两个成键原子的平均核间距离;键长与成键原子的半径和容所形成的共用电子对等有关,由于成键原子不可能紧挨,所以不是成键两原子的半径之和,故B错误;

C.分子中中百心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构,可能为三角锥形或V形,如NH3、H2O;故C错误;

D.因C元素的电负性不大;非金属性较弱,原子半径较大,不能形成氢键,则可燃冰中甲烷分子与水分子之间不能形成氢键,故D错误;

故选A。5、A【分析】【详解】

A.非金属性:F大于Cl;HF的键能较大,所以HF比HCl稳定性更强,故A错误;

B.Na投入到水中;反应生成氢氧化钠和氢气,反应过程中有共价键H-O键的断裂与H-H的形成,故B正确;

C.CCl4、N2和SiO2晶体中;各原子通过形成共用电子对,最外层都达到8电子稳定结构,故C正确;

D.NaHSO4晶体熔融时,NaHSO4=Na++HSO4-,Na+与HSO4-间离子键被破坏,HSO4-中共价键不受影响;故D正确;

故选A。6、B【分析】【详解】

氮原子2p能级半充满;比较稳定,氮原子的第一电离能大于氧原子,氮原子半径大于O原子半径,故A错误;

B.二氧化碳晶体属于分子晶体;分子晶体的熔沸点一般很低,故B正确;

C.金刚石是原子晶体;石墨属于混合晶体,故C错误;

D.HF分子间含有氢键;故HF的沸点高于HCl,故D错误;

答案选B。

【点睛】

二氧化碳晶体属于分子晶体,分子晶体的熔沸点一般很低,晶体熔沸点规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。二、填空题(共5题,共10分)7、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】①.1s22s22p63s23p64s2②.1s22s22p63s23p63d104s24p6③.1s22s22p63s23p63d74s2④.1s22s22p63s23p63d104s24p28、略

【分析】【分析】

(1)碳原子位于第二周期第IVA族,最外层电子排布式为2s22p2;

(2)钛是22号元素;根据元素周期表排布规律,位于第4周期第IVB族;

(3)分子熔沸点与分子间作用力有关。

【详解】

(1)碳原子最外层电子排布式为2s22p2,最外电子层的轨道表示式为

(2)钛(Ti)是22号元素;位于第4周期第IVB族,它是长周期元素;副族元素。答案为BD。

(3)CO2分子的电子式为其熔沸点比CS2低,原因是两者都为分子晶体,CO2的相对分子质量较低,分子间作用力较小,熔沸点越低。【解析】bd两者都为分子晶体,CO2的相对分子质量较低,分子间作用力较小,熔沸点越低。9、略

【分析】【分析】

①BaCl2是离子晶体;只含有离子键,熔化时破坏离子键;

②金刚石是原子晶体;只含有共价键,熔化时破坏共价键;

④H2SO4是分子晶体;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;

⑤干冰是分子晶体;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;

⑥碘片是分子晶体;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;

⑦晶体硅是原子晶体;只含有共价键,熔化时破坏共价键;

⑧金属铜是金色晶体;只含有金属键,熔化时破坏金属键。

【详解】

(1)分子晶体在熔化时不需要破坏化学键,H2SO4;干冰、碘片属于分子晶体的;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;原子晶体在熔化时破坏共价键,金刚石、晶体硅属于原子晶体,熔化时破坏共价键;原子晶体的熔点高,金刚石与硅相比,C的原子半径小于Si原子半径,属于金刚石的共价键更强,熔点更高,则熔点最高的是金刚石;常温下是气体的物质的熔点最低,则干冰的熔点最低,故答案为:④⑤⑥;②⑦;②;⑤;

(2)BaCl2、KOH中含有离子键,属于离子化合物,其中BaCl2中只有离子键;以分子间作用力相结合的晶体是分子晶体;则④⑤⑥是分子晶体,故答案为:①③;①;④⑤⑥;

(3)KOH是离子化合物,是由钾离子和氢氧根离子形成,电子式为干冰是二氧化碳,二氧化碳是含有碳氧双键的共价化合物,电子式为故答案为:【解析】④⑤⑥②⑦②⑤①③①④⑤⑥10、略

【分析】【分析】

根据Fe核电荷数为26,核外26个电子,Fe3+则失去最外层4s上2个电子和3d轨道上一个电子,写出价电子的轨道表达式;根据Si晶体的结构推出晶体类型,由VSEPR理论确定SiH4的空间构型,由C2H4结构类推Si2H4中σ键;π键;由Si、Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道不能重叠,说明难形成双键或叁键;根据第一电离能递变规律,判断电离能的大小;根据Ca的原子半径比Fe大,形成金属键弱来解释;根据晶体的结构,进行晶胞的相关计算。

【详解】

(1)Fe元素为26号元素,原子核外有26个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,Fe3+的价层电子为其3d能级上5个电子,Fe3+的价层电子的电子排布图为:答案为:

(2)晶体硅是Si原子间通过共价键形成的网状立体结构,属于原子晶体,SiH4的中心原子的价层电子对数=4+(4−1×4)=4,没有孤电子对,故中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化,其分子的立体构型为正四面体,键角109°28',Si2H4分子与乙烯一致,Si原子成2个Si-H键、1个Si=Si键,单键是σ键,双键中含有1个σ键、1个π键,故分子中含有5个σ键、1个π键,1molSi2H4分子中含有σ键与π键的数目之比为5:1;因为Si;Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道几乎不能重叠,难以形成稳定的π键,所以不易形成双键或三键,答案为原子,正四面体,5:1,因为Si、Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道几乎不能重叠,难以形成稳定的π键,所以不易形成双键或三键。

(3)同一周期元素;元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族;第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,Mg、Al、Si为同一周期元素,镁为IIA族元素,所以元素第一电离能:Si>Mg>Al;答案为Si>Mg>Al。

(4)与Fe相比Ca的原子半径较大;且价电子较少,金属键较弱,则金属Ca的熔点;沸点等都比金属Fe低;答案为金属Ca的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱。

(5)由晶胞图可知,Ag为面心立方最密堆积,以顶点Ag原子研究,其配原子位于晶胞面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,故其配原子数目为=12,处于面对角线上的原子相邻,Ag原子半径为rcm,则晶胞棱长为2rcm,晶胞中Ag原子数目=8×+6×=4,晶胞质量=4×g,晶体密度=(4×g)÷(2rcm)3=g•cm-3;答案为:12,【解析】①.②.原子③.正四面体形④.5:1⑤.Si、Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道几乎不能重叠,难以形成稳定的π键,所以不易形成双键或三键⑥.Si>Mg>Al⑦.Ca的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱⑧.12⑨.11、略

【分析】【分析】

(1)第一电离能实际上就是失电子的难易程度;电离能越小则代表失电子越容易,则还原性越强,因此可以从氧化还原性的强弱来考虑;

(2)键长与键能呈负相关,即键越长则能量越低,越容易断裂;对于稳定性而言是三键>双键>单键,则键长是单键>双键>三键;

(3)题干中已经告知我们大键的形成条件;因此我们只要从这些微粒的分子结构来判断存不存在相互平行的p轨道即可;

(4)利用率即“原子的体积占整个晶胞体积的百分比”;分别算出二者的体积再构造分式即可。

【详解】

一般金属性越强则第一电离能越小,同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,IIA族、VA族为全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能:与形成6个配位键,配位数为6,杂化无法形成6个空轨道;

分子中S原子形成2个键,孤电子对数为价层电子对数故分子中S原子的杂化轨道类型为杂化;分子的立体构型为V形;连接2个S原子的氧原子与S原子之间形成单键,连接1个S原子的氧原子与S之间形成双键,单键之间作用力比双键弱,单键的键长较长;

形成离域键的条件是“原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道“,硫酸根离子是正四面体结构,原子不处于同一平面内,硫化氢中H原子和S原子没有平行的p轨道,为V形结构,为平面三角形,有相互平行的p轨道,可以形成离域键;

故答案为AD;

为直形型结构,有相互平行的p轨道,分子中大键可以表示为:

铁的晶体为面心立方最密堆积,令Fe原子的半径为rcm,则晶胞的棱长为晶胞体积晶胞中Fe原子数目晶胞中Fe原子总体积晶胞中原子的空间利用率【解析】中配位数为6V形形成b键的氧原子与两个S原子结合,原子之间形成单键,作用力较小三、实验题(共1题,共2分)12、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、有机推断题(共2题,共16分)13、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反应生成易溶于水的H2SO3。【解析】2s22p2NN原子的2p轨道为半充满结构,能量低稳定r(Na+)<r(O2-)<r(S2-)BDsp2杂化SO2是极性分子,H2O是极性溶剂,相似相溶;SO2与H2O反应生成易溶于水的H2SO314、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]2-五、元素或物质推断题(共5题,共25分)15、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+3H2O16、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17、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=O3d104s118、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+2H2O19、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+3H2O⑧.2六、原理综合题(共4题,共40分)20、略

【分析】【详解】

(1)碳纳米管的结构类似于石墨晶体,石墨属于平面层状结构,同一层内碳原子通过sp2杂化与其它碳原子成键;而层与层之间通过范德华力结合在一起。

(2)元素电负性越大,共用电子对就偏向该原子,CH4中共用电子对偏向C,则电负性:C>H,SiH4中共用电子对偏向H,则电负性:H>Si;C;Si、H的电负性由大到小的顺序为C>H>Si。

(3)根据价层电子对互斥理论可知,中心原子Sn含有的孤对电子对数(4-2×1)÷2=1,σ键电子对数为2,价层电子对数为1+2=3,其VSEPR模型为平面三角形,由于孤电子对间的排斥作用>孤电子对与成键电子对间的排斥作用>成键电子对间的排斥作用;所以其键角小于120°。

(4)Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心,所以每个Ba2+与12个O2-配位,则晶胞中Pb4+的个数为8×=1、Ba2+是1个、O2-是12×=3,所以化学式为BaPbO3。【解析】sp2范德华力C>H>Si<BaPbO31221、略

【分析】【分析】

(1)同一能级中的电子能量相同;不同能级中电子能量不同;

(2)根据氢键的形成条件及本质分析解答;

(3)根据酸的分子结构及二氧化碳在水中的溶解度分析解答;

(4)根据价层电子对互斥模型分析解答;根据配位键的形成原理分析配位离子的结构;

(5)根据物质的熔沸点;硬度等物理性质判断晶体类型;根据晶胞的空间结构分析解答。

【详解】

(1)碳原子核外有6个电子,核外电子排布式为1s22s22p2,有1s、2s、2p3个能级,故核外有3种能量不同的电子;其核外电子

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