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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2024年苏教新版选修3化学上册阶段测试试卷79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8题,共16分)1、s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为σs-s,p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为σp-p,请你指出下列分子中含有σs-sp键的是()A.N2B.C2H4C.C2H2D.HCl2、下列各组微粒中,中心原子杂化类型和微粒空间构型都相同的是A.CO2与SO2B.NH3与BF3C.CH4与NHD.C2H2与H2O23、下列物质分子的几何构型为三角锥形的是()A.CO2B.P4C.NH3D.H2O4、已知干冰晶胞属于面心立方最密堆积,晶胞中相邻最近的两个CO2分子间距为apm,阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是A.晶胞中一个CO2分子的配位数是8B.晶胞的密度表达式是g·cm-3C.一个晶胞中平均含6个CO2分子D.CO2分子的立体构型是直线形,中心C原子的杂化类型是sp3杂化5、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碘单质在CCl4中溶解度比在水中大CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子BCO2为直线形分子CO2分子中C═O是极性键C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体,石墨是共价晶体DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl

A.AB.BC.CD.D6、下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是()A.CCl4和SiCl4的熔点B.I2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度C.对羟基苯甲醛()和邻羟基苯甲醛()的沸点D.晶格能:Na2O和MgO7、下列各晶体按熔点由低到高的顺序排列正确的是()A.H2、N2、O2、Cl2B.HF、HCl、HBr、HIC.Be、Mg、Ca、SrD.Na2O、Na2S、Na2Se8、下列有关性质的比较中,不正确的是A.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅B.晶格能:NaBrC.键的极性:N-HD.在水中的溶解度:NH3>CO2>SO2>H2评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)9、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10、硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2转变为1s22s22p63s13p3,下列有关该过程的说法正确的是()A.硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量B.硅原子由激发态转化为基态,这一过程释放能量C.硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量D.转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构相同,化学性质相同11、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.12、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图:下列有关说法不正确的是A.分子式为C3H4O3B.分子中σ键与π键个数之比为3:1C.分子中既有极性键也有非极性键D.分子中碳原子的杂化方式全部为sp2杂化13、工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O;以CO、O2、NH3为原料,可合成尿素[CO(NH2)2]。下列叙述错误的是A.H2O分子VSEPR模型为V形B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为sp3C.在上述涉及的4种物质中,沸点从低到高的顺序为H2<H2O3CH2OHD.CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为7:114、近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。下列说法正确的是A.元素As与N同族,可预测AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角B.Fe成为阳离子时首先失去3d轨道电子C.配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=5D.每个H2O分子最多可与两个H2O分子形成两个氢键评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、按要求完成下表:。元素符号核电荷数原子简化的电子排布式P15______K19______Ge32______Zn30______Cr24______16、核电站为防止发生核辐射事故;通常用含有铅的水泥做成屏蔽罩,内衬钢板,反应的压力容器用铁;铜等具有反辐射合金材料制成。

(1)水泥中通常含有碳、氧、硅、铝等元素,则这四种元素的基态原子中3p能级上存在电子的有______(填元素符号)

(2)写出二价铜离子的基态电子排布式:______

(3)铅的核电荷数为82,写出铅原子的价电子排布式:______17、某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为则该元素基态原子的电子排布式为_______;其最高价氧化物对应水化物的化学式是______。18、根据题给要求填空。

(1)某元素的基态原子最外层电子排布式为3s23p2,它的次外层上电子云形状有________种,原子中所有电子占有________个轨道,核外共有________种运动状态不同的电子。

(2)E原子核外占有9个轨道,且具有1个未成对电子,E离子结构示意图是_______。

(3)F、G都是短周期元素,F2-与G3+的电子层结构相同,则G元素的原子序数是________,F2-的电子排布式是______。

(4)M能层上有________个能级,有________个轨道,作为内层最多可容纳________个电子,作为最外层时,最多可含有________个未成对电子。19、新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。

(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。

①基态Cl原子中,电子占据的最高能层符号为____。,该能层具有的原子轨道数为____。

②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的立体结构是____,Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为_________。

(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。

①LiH中,离子半径:Li+_________H-(填“>”;“=”或“<”)。

②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示:。I1/kJ·mol-1I2/kJ·mol-1I3/kJ·mol-1I4/kJ·mol-1I5/kJ·mol-1738145177331054013630

M是_________(填元素符号)。20、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________。21、部分等电子体类型、代表物质及对应的空间构型如表所示:。等电子类型代表物质空间构型四原子24电子等电子体SO3平面三角形四原子26电子等电子体SO32-三角锥形五原子32电子等电子体CCl4四面体形六原子40电子等电子体PCl5三角双锥形七原子48电子等电子体SF6八面体形

请回答下列问题。

(1)请写出下列离子的空间构型:

____________________,____________________,____________________。

(2)由第2周期元素原子构成,与F2互为等电子体的离子是__________。

(3)的空间构型如图1所示,请再按照图1的表示方法在图2中表示出分子中O、S、F原子的空间位置。已知分子中O、S间为共价双键,S、F间为共价单键。__________。

22、I.将少量CuSO4粉末溶于盛有水的试管中得到一种天蓝色溶液;先向试管里的溶液中滴加氨水,首先形成蓝色沉淀。继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液;再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体。

(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是_______________________。

(2)加入乙醇的作用是_____________________________。

(3)写出蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式______________。

(4)得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,晶体中Cu2+与NH3之间的化学键类型为_____________,该晶体中配体分子的空间构型为_______________________。(用文字描述)

II.含Fe元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下列问题:

(1)在K3[Fe(CN)6]中中心离子是________,配体是_________,配位数是_________。

(2)某个(Ⅱ)有机配合物的结构如图所示:

①该分子中N原子的杂化方式为________、________。

②请在图中用“”标出的配位键。_____

(3)Ge,As,Se元素处于同一周期,三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为__________________。

(4)的酸性强于的原因是_________________________________________。23、金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方密堆积,图(a)、(b);(c)分别代表这三种晶胞的结构。

(1)三种堆积方式实质是金属阳离子的堆积方式,那么自由电子有无确切的堆积方式?_______(填“有”或“无”)。

(2)影响金属晶体熔点的主要因素是___________________。评卷人得分四、原理综合题(共1题,共7分)24、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)。评卷人得分五、工业流程题(共1题,共9分)25、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______________。评卷人得分六、计算题(共4题,共40分)26、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______。27、SiC有两种晶态变体:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC为立方晶胞;结构与金刚石相似,晶胞参数为434pm。针对β—SiC回答下列问题:

⑴C的配位数为__________。

⑵C和Si的最短距离为___________pm。

⑶假设C的原子半径为r,列式并计算金刚石晶体中原子的空间利用率_______。(π=3.14)28、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)。29、通常情况下;氯化钠;氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示。

(1)在NaCl的晶胞中,与Na+最近且等距的Na+有_____个,在NaCl的晶胞中有Na+_____个,Cl-____个。

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过_________结合在一起。

(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧键。

(4)设二氧化碳的晶胞密度为ag/cm3,写出二氧化碳的晶胞参数的表达式为____nm(用含NA的代数式表示)参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】

含有σs-sp键;中心原子要发生sp杂化,分子为直线结构,另一原子的s电子与中心原子sp杂化电子成键。

【详解】

A.N2存在σp-p和π键;故A不选;

B.C2H4中,C原子为sp2杂化,存在σs-sp2键;故B不选;

C.C2H2中,中心原子C发生sp杂化,形成σs-sp键;故C选;

D.HCl中只存在σs-p键;故D不选;

故选C。

【点睛】

本题考查共价键的形成,侧重分子结构与性质的考查,解题关键:判断中心原子的杂化方式和原子的最外层电子,注重基础知识的考查,熟记原子价层电子排布。2、C【分析】【详解】

A.CO2中心原子的价层电子对数为=2,为sp杂化,SO2中心原子的价层电子对数为=3,为sp2杂化;故A不符合题意;

B.NH3中心原子的价层电子对数为=4,为sp3杂化,BF3中心原子的价层电子对数为=3,为sp2杂化;故B不符合题意;

C.CH4中心原子的价层电子对数为=4,为sp3杂化,不含孤电子对,空间构型为正四面体;NH中心原子的价层电子对数为=4,为sp3杂化;不含孤电子对,空间构型为正四面体;故C符合题意;

D.C2H2中碳原子为sp杂化,空间构型为直线形;H2O2中氧原子为sp3杂化;空间构型书页形,故D不符合题意;

综上所述答案为C。3、C【分析】试题分析:A.CO2中中心原子价层电子对个数=2+(4-2×2)=2,分子空间构型为直线形,故A错误;B.P4属于正四面体结构,故B错误;C.NH3中中心原子价层电子对个数==4,氮原子SP3杂化,轨道构型为四面体,成键原子有3个,分子空间构型为三角锥形,故C正确;D.H2O中中心原子价层电子对个数=2+=4,氧原子SP3杂化;轨道构型为四面体,成键原子有2个,分子空间构型为V形,故D错误;故选C。

考点:4、B【分析】【详解】

A.面心立方最密堆积配位数为12,故A错误;

B.该晶胞中最近的相邻两个CO2分子间距为apm,即晶胞面心上的二氧化碳分子和其同一面上顶点上的二氧化碳之间的距离为apm,则晶胞棱长=apm=a×10-10cm,晶胞体积=(a×10-10cm)3,该晶胞中二氧化碳分子个数=8×+6×=4,晶胞密度=故B正确;

C.该晶胞中二氧化碳分子个数=8×+6×=4,故C错误;

D.二氧化碳分子是直线形分子,C原子价层电子对个数是2,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp,故D错误;

故选:B。

【点睛】

六方最密堆积、面心立方最密堆积的配位数均为12,体心立方堆积配位数为8,简单立方堆积配为数为6。5、A【分析】【详解】

A.CCl4和I2都是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理,碘单质在CCl4中溶解度比在水中大;A选项正确;

B.CO2为直线形分子;是因为C采取sp杂化,使得2个C=O之间的键角为180°,与键的极性无关,B选项错误;

C.金刚石是共价晶体(原子晶体);不是分子晶体,石墨是混合型晶体,C选项错误;

D.HF的沸点高于HCl;是因为HF分子间能形成氢键,D选项错误;

答案选A。

【点睛】

1.石墨晶体是片层结构;层内相邻的C以共价键相连,有共价晶体的特点;层与层之间的作用力是分子间作用力,有分子晶体的特点;所以石墨是混合型晶体。金刚石是典型的共价晶体(原子晶体)。金刚石的熔点低于石墨,主要是因为:金刚石和石墨熔融时都要破坏共价键,但石墨的碳碳键(与苯环的碳碳键相似,介于单键和双键之间)比金刚石的碳碳键(单键)键长短;键能大。

2.由分子组成的物质,如果结构相似,一般相对分子质量越大,沸点越高;如果分子间能形成氢键,沸点会偏高,因为氢键大于一般的分子间作用力。6、C【分析】【分析】

A.分子组成和结构相似的分子;相对分子质量越大,物质的熔沸点越大;

B.根据相似相溶原理分析物质的溶解性;

C.分子内形成氢键;使熔沸点降低,分子间形成氢键,使熔沸点升高;

D.离子半径越小;离子带有的电荷数越多,晶格能越大。

【详解】

A.分子组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,物质的熔沸点越大,所以SiCl4的沸点比CCl4的高;A错误;

B.I2是非极性分子,水是极性分子,CCl4是非极性分子,根据相似相溶原理,I2在水中的溶解度小于I2在CCl4溶液中的溶解度;B错误;

C.邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近;能形成分子内氢键,使熔沸点降低;而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,使熔沸点升高,所以邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛熔;沸点低,C正确;

D.Na2O、MgO中阴离子O2-相同,阳离子Na+的半径比Mg2+大,带有的电荷数比Mg2+小,所以晶格能Na2O

故合理选项是C。

【点睛】

本题考查物质熔沸点的比较、溶解度比较以及晶格能比较等知识,要注意相似相溶原理及氢键对熔沸点的影响。对于离子晶体来说,离子半径越小,离子带有的电荷数目越多,离子晶体的晶格能越大,含有该晶格能的物质的熔沸点越高,硬度越大,物质的活动性越弱。7、A【分析】【详解】

A.晶体都是分子晶体且分子组成与结构相似,相对分子质量越大,熔点越高,则晶体按熔点由低到高的顺序排列为H2、N2、O2、Cl2;故A正确;

B.晶体都是分子晶体且分子组成与结构相似;但HF晶体中存在氢键,熔点较高,故B错误;

C.晶体都是金属晶体;熔点的高低与金属键的强弱有关,金属键逐渐减弱,熔点逐渐降低,故C错误;

D.晶体都是离子晶体;熔点的高低与离子键的强弱有关,离子键逐渐减弱,熔点逐渐降低,故D错误;

故答案选:A。

【点睛】

分子晶体中N、O、F会与H形成氢键熔沸点升高。8、D【分析】【详解】

A.键长越短,共价键越强,硬度越大,键长C−C碳化硅>晶体硅;故A正确;

B.离子半径越小,所带电荷数越大,晶格能越大,离子半径Br−>Cl−>O2−,离子半径越小,所带电荷数越大,晶格能越大,所以NaBr

C.非金属性强到弱的是N

D.根据相似相溶原理,SO2为极性分子、CO2为非极性分子,SO2在水中的溶解大于CO2;故D错误;

故选:D。二、多选题(共6题,共12分)9、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。10、AB【分析】【详解】

A.由能量最低原理可知硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,当变为1s22s22p63s13p3时;有1个3s电子跃迁到3p轨道上,3s轨道的能量低于3p轨道的能量,要发生跃迁,必须吸收能量,使电子能量增大,故A正确;

B.硅原子处于激发态时能量要高;处于基态能量变低,因而由激发态转化成基态,电子能量减小,需要释放能量,故B正确;

C.基态原子吸收能量变为激发态原子;所以激发态原子能量大于基态原子能量,故C错误;

D.元素的性质取决于价层电子,包括s、p轨道电子,硅原子的激化态为1s22s22p63s13p3,基态磷原子为1s22s22p63s23p3;则它们的价层电子数不同,性质不同,故D错误;

答案为AB。11、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)d12、BD【分析】【详解】

A.根据结构简式确定分子式为C3H4O3;故A正确;

B.双键中含有一个σ键;一个π键;单键都是σ键,所以该分子中含有10个σ键、1个π键,所以分子中σ键与π键个数之比为10:1,故B错误;

C.同种非金属元素之间形成非极性键;不同非金属元素之间形成极性键,所以C-C之间存在非极性键;C-H和C-O原子之间存在极性键,故C正确;

D.该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,C原子为sp3杂化;C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,C原子杂化方式为sp2;故D错误;

故选BD。

【点睛】

该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对、C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式是解答关键。13、AC【分析】【详解】

A.水分子中价层电子对数为2+=4;所以VSEPR模型为正四面体结构,A错误;

B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子形成了4个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为4,所以C原子的杂化形式为sp3杂化;B正确;

C.四种物质都是由分子构成的分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,在室温下H2和CO是气体,H2O和CH3CH2OH是液体,气体的沸点小于液体物质的沸点,分子间作用力H222O和CH3CH2OH分子之间都存在分子间作用力,而且分子间还存在氢键,由于氢键:H2O>CH3CH2OH,所以物质的沸点CH3CH2OH2O,故四种物质的沸点从低到高的顺序为H23CH2OH2O;C错误;

D.CO(NH2)2分子中含有的σ键数目为7个;含有π键的数目是1个,所以分子中含有的σ键与π键的数目之比为7:1,D正确;

故答案选AC。14、AC【分析】【详解】

A选项,元素As与N同族,N的电负性大于As,使成键电子离N原子更近,两个N—H键间的排斥力增大,NH3中键角更大,因此AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角;故A正确;

B选项;Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子,故B错误;

C选项,配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe的价电子为3d64s2,价电子数为8,一个配体CO提供2个电子,因此Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18;8+2×n=18,则n=5,故C正确;

D选项,冰中每个H2O分子与周围四个水分子形成氢键形成四面体结构;即一个水分子可以形成四个氢键,故D错误。

综上所述;答案为AC。

【点睛】

冰的密度比水小的原因是冰中水与周围四个水分子以氢键形成四面体结构,中间有空隙,因此密度比水小。三、填空题(共9题,共18分)15、略

【分析】【详解】

P是15号元素,根据构造原理,电子排布式为:1s22s22p63s23p3,简化的电子排布式为:[Ne]3s23p3;

K是19号元素,根据构造原理,电子排布式为:1s22s22p63s23p64s1,简化的电子排布式为:[Ar]4s1;

Ge是32号元素,根据构造原理,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p2,简化的电子排布式为:[Ar]3d104s24p2;

Zn是30号元素,根据构造原理,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s2,简化的电子排布式为:[Ar]3d104s2;

Cr是24号元素,根据构造原理,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,简化的电子排布式为:[Ar]3d54s1。

【点睛】

Cr价电子为3d54s1,处于半充满状态,较稳定。【解析】①.[Ne]3s23p3②.[Ar]4s1③.[Ar]3d104s24p2④.[Ar]3d104s2⑤.[Ar]3d54s116、略

【分析】【详解】

(1)碳、氧、硅、铝四种元素分别位于第2、2、3、3周期,第3周期元素的原子的基态原子中3p能级上才有可能存在电子,铝的电子排布式为硅的电子排布式为故的3p能级上存在电子;

(2)铜的基态电子排布式为失去最外层4s上第一个电子和次外层3d上的一个电子后形成二价铜离子,其基态电子排布式为

(3)铅的核电荷数为82,位于周期表第6周期第ⅣA族,为p区元素,最外层有4个电子,故铅原子的价电子排布式为

【点睛】

铅的价电子排布式可以根据铅在周期表中的位置直接写出,因为铅是主族元素,最外层电子即为价电子,不必写出铅的电子排布式然后从中找出价电子排布式。【解析】17、略

【分析】【详解】

激发态原子的电子排布式为有16个电子,则该原子为硫,其基态原子的电子排布式为其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。

【点睛】

激发态只是电子吸收能量后跃迁到了能量更高的轨道上,电子的数目是不会改变的,因此可以按照电子数目来推断相应的原子种类。【解析】18、略

【分析】【详解】

(1)某元素的基态原子最外层电子排布为3s23p2,该元素为Si,核外电子排布式为1s22s22p63s23p2;次外层能级为2s;2p,有s、p两种不同的轨道,电子云形状有2种。原子中所有电子占有8个轨道,分别为1s、2s、3s共3个轨道,3个2p轨道,2个3p轨道;原子核外有14个电子,每个电子的运动状态都不一样,因此有14种不同的运动状态;

(2)E原子核外占有9个轨道,且具有1个未成对电子,则其核外电子排布图为从图可知,该原子为Cl原子,得到1个电子,形成Cl-,其结构示意图为

(3)F、G都是短周期元素,F2-与G3+的电子层结构相同,F为短周期元素,能够形成离子F2-,只能是O2-或S2-,但是G也是短周期元素,G3+的电子层结构与F2-相同,如果F是S元素,则G不是短周期元素,因此F为O,G为Al;G为Al,其原子序数为13;F2-是O2-,其电子排布式1s22s22p6;

(4)M能层上3个能级,分别为3s、3p、3d;3s有1个轨道,3p有3个轨道,3d有5个轨道,共9个轨道;每个轨道可以容纳2个电子,作为内层最多可容纳9×2=18个电子;作为最外层时,只有3s、3p能级上填充电子,未成对电子最多,则3个3p轨道上均只有1个电子,最多可含有3个未成对电子。【解析】①.2②.8③.14④.⑤.13⑥.1s22s22p6⑦.3⑧.9⑨.18⑩.319、略

【分析】【详解】

(1)①Cl原子核外电子数为17,基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5;由此可得基态Cl原子中电子占据的最高能层为第3能层,符号M,该能层有1个s轨道;3个p轨道、5个d轨道,共有9个原子轨道。

②BH4﹣中B原子价层电子数为4,B原子的杂化轨道类型是sp3杂化;且不含孤电子对,所以是正四面体构型。非金属的非金属性越强其电负性越大,非金属性最强的是H元素,其次是B元素,最小的是Li元素,所以Li;B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H>B>Li。

(2)①核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小。锂的质子数为3,氢的质子数为1,Li+、H﹣核外电子数都为2,所以半径Li+<H﹣。

②该元素的第Ⅲ电离能剧增,则该元素属于第ⅡA族,为Mg元素。【解析】①.M②.9③.正四面体④.<⑤.H>B>Li⑥.Mg20、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⑥.3d54s221、略

【分析】【详解】

(1)判断离子的空间构型时,需寻找等电子体:价电子数为26,与SO32-互为等电子体,所以空间构型为三角锥形;的价电子数为24,与SO3互为等电子体,所以空间构型为平面三角形;的价电子数为32,与CCl4互为等电子体;所以空间构型为四面体形。答案为:三角锥形;平面三角形;四面体形;

(2)由第2周期元素原子构成,与F2互为等电子体的离子,可从C、N、O进行分析,如O元素,构成答案为:

(3)已知分子中O、S间为共价双键,S、F间为共价单键。含有6个原子,价电子数为40,与PCl5互为等电子体,则结构为三角双锥形,4个S—F键的键长相同,另含1个S=O键,则应为PCl5分子中位于同一平面内的2个S—F键被S=O键所替代,从而得出PCl5的空间构型为

【点睛】

利用等电子原理,其实就是利用类推法,但在使用类推法时,需注意微粒的差异性,以确定原子的相对位置。【解析】三角锥形平面三角形四面体形22、略

【分析】【分析】

I.由信息可知,溶于水后加氨水发生Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体为Cu(NH3)4SO4•H2O。

II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析;含有空轨道的金属阳离子为中心离子,有孤对电子的原子或离子为配体,配位数就是配体的个数;

(2)根据结构式可知,N原子价电子对数为3、4,所以杂化方式为sp2、sp3;N;O提供孤电子对;

(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,据此判断第一电离能大小;

(4)分子结构中非羟基氧原子数比多或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移;据此判断酸性强弱。

【详解】

I.(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是[Cu(NH3)4]2+,故答案为:[Cu(NH3)4]2+;

(2)加入乙醇的作用是降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度,故答案为:降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度;

(3)蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

故答案为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

(4)Cu(NH3)4SO4⋅H2O中Cu2+与NH3之间的化学键由Cu2+提供空轨道;N原子提供电子对,为配位键(或共价健);配体分子为氨气,空间构型为三角锥形,故答案为:配位键(或共价健);三角锥形。

II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析,含有空轨道的金属阳离子为中心离子,所以中心离子为Fe3+、有孤对电子的原子或离子为配体,所以配体为CN−、配位数就是配体的个数,所以配位数为6,故答案为:Fe3+;CN−;6;

(2)①价电子对数=键+孤电子对数,根据结构式可知,N原子的价电子对数为:3、4,其杂化方式为sp2、sp3,故答案为:sp2;sp3;

②N、O提供孤电子对,所以故答案为:

(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,则第一电离能为:As>Se>Ge,故答案为:As>Se>Ge;

(4)分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强,故答案为:分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强。

【点睛】

配位键是指由提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形成的一种特殊的共价键,可表示为:A→B,箭头指向接受孤电子对的原子;通常把金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物,一般配合物由内界和外界两部分组成,内界是配合物中心原子或离子和一定数目的配位体,是配合物的特征部分,外界是内界以外的其他离子,比如:【解析】①.[Cu(H2O)4]2+②.降低溶剂的极性,减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度③.Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-④.配位键(或共价健)⑤.三角锥形⑥.Fe3+⑦.CN—⑧.6⑨.⑩.⑪.⑫.As>Se>Ge⑬.分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强23、略

【分析】【详解】

(1)由于金属晶体中的自由电子不属于每个固定的原子;而是在整个晶体中自由移动,故自由电子无确切的堆积方式,答案为:无;

(2)金属晶体是金属原子通过金属键形成的,金属键的强弱直接影响佥属晶体的熔点。金属键越强,晶体的熔点越高,故答案为:金属键的强弱。【解析】①.无②.金属键的强弱四、原理综合题(共1题,共7分)24、略

【分析】【分析】

(1)基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2;根据洪特规则判断;

(2)[Fe(NO)(H2O)5]2+中配体为NO、H2O;配合物中配位数等于配体的个数之和;

(3)价电子数和原子个数相等的微粒为等电子体;利用等电子原理分析解答;

(4)利用中心原子价层电子互斥理论判断杂化类型和空间结构;

(5)①根据图示,α-铁和δ-铁的铁原子堆积方式为体心立方堆积;

②晶胞棱长为acm,根据结合图示,面对角线是4个铁原子的半径,则铁原子半径=

【详解】

(1)基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2,基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d6;根据洪特规则,成单电子数为4;

(2)[Fe(NO)(H2O)5]2+中配体为NO、H2O;配合物中配位数等于配体的个数之和,则配位数为5+1=6;

(3)NO为双原子价电子总数为(5+6),其等电子体可能是O(6+6-1)或N(5+5+1);

(4)SO的中心硫原子价层电子对数为4+(8-4×2)=4,S的杂化方式为sp3;空间构型是正四面体;

(5)①α-铁和δ-铁的铁原子堆积方式都为体心立方堆积;δ-铁配位数为6;

②如图所示,该晶胞中含有6个铁原子,晶胞棱长为acm,根据则=cm,面对角线是4个铁原子的半径,Fe原子半径cm,即nm。【解析】4NOH2O6O或N正四面体sp3杂化体心立方堆积6五、工业流程题(共1题,共9分)25、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+六、计算题(共4题,共40分)26、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-

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