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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化学上册阶段测试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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、下列各项叙述中,正确的是A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态B.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3,该原子基态核外有3个未成对电子C.所有原子任一能层的p电子云轮廓图都是哑铃形,但大小不同D.24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s22、下列常见分子的立体构型最相近的是A.和B.和C.和D.和3、下列分子或离子的中心原子,带有一对孤对电子的是()A.XeO4B.BeCl2C.CH4D.PCl34、下列说法中正确的是A.NO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B.P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′C.NH4+的电子式为离子呈平面正方形结构D.NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强5、胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O;其结构示意图如图:

下列有关胆矾的说法正确的是A.Cu2+的电子排布式为[Ar]3d84s1B.胆矾是分子晶体,分子间存在氢键C.氧原子参与形成离子键、配位键和氢键三种化学键D.因为作用力的不同,胆矾中的水在不同温度下会分步失去6、金属晶体能传热的原因()A.因为金属晶体的紧密堆积B.因为金属键是电子与电子之间的作用C.金属晶体中含自由移动的电子D.金属晶体中的自由移动的阳离子7、在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为A.正四面体B.正六面体C.正八面体D.正十二面体评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)8、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______。9、硼元素;钙元素、铜元素在化学中有很重要的地位;单质及其化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用。

已知与水反应生成乙炔。请回答下列问题:

将乙炔通入溶液中生成红棕色沉淀,基态核外电子排布式为______,其在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应生成和Cu,但CuO在高温下会分解成试从结构角度解释高温下CuO何会生成______。

中与互为等电子体,中含有的键数目为______。

乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是______,构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是______。

硼酸是一种片层状结构的白色晶体,层内的分子间通过氢键相连如图则的晶体中有______mol氢键。硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸它电离生成少量和则含有的化学键类型为______。

10、磷是生物体中不可缺少的元素之一;它能形成多种化合物。

(1)基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为________;该能层能量最高的电子云在空间有________个伸展方向,原子轨道呈________形。

(2)磷元素与同周期相邻两元素相比,第一电离能由大到小的顺序为________。

(3)单质磷与Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5,其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中,P原子的杂化轨道类型为________,其分子的空间构型为________。

(4)H3PO4为三元中强酸,与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基态Fe3+的核外电子排布式为____________________;PO43-作为________为Fe提供________。11、世界上最早发现并使用锌的是中国;明朝末年《天工开物》一书中有关于炼锌技术的记载。回答下列问题。

(1)硫酸锌溶于过量的氨水可形成配合物[Zn(NH3)4]SO4。

①配合物[Zn(NH3)4]SO4中,[Zn(NH3)4]2+的名称是____________。

②中,中心原子的轨道杂化类型为____________。

③NH3极易溶于水,除了因为它们都是极性分子外还因为____________。

(2)Zn2+的4s和4p轨道可以形成sp3杂化轨道,那么[ZnCl4]2-的空间构型为____________。

(3)氧化锌的结构有多种,其中一种立方闪锌矿的结构如图所示,若该晶胞的边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值则立方闪锌矿晶体的密度为____________g•cm-3。

12、如图为CaF2、H3BO3(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合);金属铜三种晶体的结构示意图;请回答下列问题:

(1)图I所示的CaF2晶胞中与Ca2+最近且等距离的F-的个数为____________。

(2)图Ⅱ所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是____________,H2BO3晶体中硼原子个数与极性键个数之比为____________。

(3)由图Ⅲ所示的铜原子的堆积模型可知,未标号的铜原子形成晶体后其周围最紧邻的铜原子数为____________。

(4)三种晶体中熔点最低的是其晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为____________。评卷人得分三、原理综合题(共6题,共12分)13、硼及其化合物在工农业生产中具有广泛应用。

请回答下列问题:

(1)基态B原子的价电子排布图___;B属于元素周期表中的___区元素。

(2)NaBO2可用于织物漂白。

①第二周期中第一电离能介于B和O之间的元素为___(填元素符号)。

②BO2-的空间构型为____;写出两种与其互为等电子体的分子的化学式:____。

(3)BF3和F-可以形成BF4-,BF3和BF4-中B原子的杂化方式分别为_____;____。

(4)立方BN和立方AlN均为原子晶体;结构相似,BN的熔点高于AlN的原因为______。

(5)一种新型轻质储氢材料的晶胞结构如图所示:

①该化合物的化学式为____。

②设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为___g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。14、锗(Ge)是典型的半导体元素;在电子;材料等领域应用广泛。回答下列问题:

(1)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构、熔点/℃角度分析,原因是______________。

(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因____________。GeCl4GeBr4Gel4熔点/℃-49.526146沸点/℃83.1186约400

(3)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________。

(4)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为__________,微粒之间存在的作用力是________。

(5)晶胞有两个基本要素:

①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(0,);C(0,),则D原子的坐标参数为_________。

②晶胞参数:描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm,其密度为_______g/cm3(列出计算式即可)。15、金属铁及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。

(1)Fe3+的电子排布式为___________________。已知,Fe3+的化学性质比Fe2+稳定,请从原子结构的角度进行解释_____________________________________________________。

(2)Fe能与CO形成配合物Fe(CO)5,1molFe(CO)5中含有________molσ键。

(3)与CO互为等电子体的分子和离子分别为_______和_______(各举一种即可;填化学式)

(4)已知某铁晶体的晶胞结构如图所示。

①该晶胞中含有铁原子的数目为___________。

②若晶胞的边长为acm,则晶体铁的密度为_______________________g·cm-3(用代数式表示,阿伏加德罗常数为NA)。16、明代宋应星所著《天工开物》中已经记载了我国古代用炉甘石(主要成分ZnCO3)和煤冶锌工艺;锌的主要用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层。回答下列问题:

(1)Zn原子基态核外电子排布式为_____________________________。

(2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。

①与SO42-互为等电子体的阴离子化学式为________________(写出一种)

②氨的热稳定性强于膦(PH3),原因是____________________________。

(3)黄铜是由铜和锌所组成的合金,元素铜与锌的第一电离能分别为ICu=746kJ·mol-1,IZn=906kJ·mol-1,ICu<IZn的原因是___________________。

(4)《本草纲目》中记载炉甘石(主要成分ZnCO3)可止血,消肿毒,生肌,明目。Zn、C、O电负性由大至小的顺序是_________________。ZnCO3中阴离子的立体构型是_____________________。

(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛,立方ZnS晶胞结构如图所示,每个Zn原子周围最近的Zn原子数目为________________。晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则ZnS晶体的密度为__________g·cm-3(列出计算式即可)。

17、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).18、英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法从石墨中成功获得超薄材料石墨烯而获奖。制备石墨烯方法有石墨剥离法;化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型示意图如下:

(1)下列有关石墨烯的说法正确的是_________

A.12g石墨烯含化学键数为NA

B.石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面。

C.从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力。

D.石墨烯中每个C原子连接3个六元环,每个六元环占有6个C原子。

(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金;铜、钴等金属或合金,含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。

①基态铜原子能量最高的电子占据的能级符号是_________;第四周期元素中,最外层电子数与铜原子相同的元素还有___________。

②下列分子属于非极性分子的是__________。

a.甲烷b.二氯甲烷c.苯d.乙醇。

③乙醇的沸点要高于相对分子质量比它还大的丁烷,请解释原因____________________________。

④酞菁与酞菁铜染料分子结构(如图),酞菁分子中碳原子采用的杂化方式是____。

⑤金与铜可形成的金属互化物合金(如图),它的化学式可表示为_________;在Au周围最近并距离相等的Cu有_____个,若2个Cu原子核的最小距离为dpm,该晶体的密度可以表示为__________g/cm3。(阿伏伽德罗常数用NA表示).

评卷人得分四、实验题(共1题,共2分)19、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_____________________________。评卷人得分五、工业流程题(共1题,共9分)20、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7题,共14分)1、C【分析】【详解】

A.基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2,能量处于最低状态,当变为1s22s22p63p2时;电子发生跃迁,需要吸收能量,变为激发态,故A错误;

B.21Sc的电子排布式应该为1s22s22p63s23p63d14s2;该原子基态核外有1个未成对电子,故B错误;

C.所有原子任一能层的p电子云轮廓图都是哑铃形;能层越大,球的半径越大,故C正确;

D.24Cr原子的电子排布式是:1s22s22p63s23p63d54s1;半充满轨道能量较低,故D错误;

故答案选C。2、C【分析】【详解】

A.CO2和SO2的立体构型分别为直线形和V形;A项错误;

B.CH4和NH3的立体构型分别为正四面体形和三角锥形;B项错误;

C.CH2O和BBr3的立体构型均为平面三角形;其中后者为正三角形,C项正确;

D.H2O和BeCl2的立体构型分别为V形和直线形;D项错误;

故选C。3、D【分析】【分析】

分子中孤电子对个数=(中心原子价电子数-配原子个数×配原子形成稳定结构需要的电子数);据此分析解答。

【详解】

A.XeO4中Xe的孤电子对数=(8-4×2)=0;

B.BeCl2中Be的孤电子对数=(2-2×1)=0;

C.CH4中C的孤电子对数=(4-4×1)=0;

D.PCl3中P的孤电子对数=(5-3×1)=1;

所以带有一对孤对电子的是PCl3;答案为D。4、D【分析】【详解】

A.分子原子的最外层电子都满足了电子稳定结构;故A错误;

B.P4的空间结构为键角是故B错误;

C.中心原子N采取杂化;呈正四面体型结构,故C错误;

D.分子中,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,所以分子中有对未成键的孤电子对;它对成键电子的排斥作用较强,故D正确;

故答案选D。5、D【分析】【分析】

【详解】

A.Cu2+的电子排布式为[Ar]3d9;故A错误;

B.胆矾是离子晶体;根据图中信息说明存在分子间氢键,故B错误;

C.氧原子与铜形成配位键,[Cu(H2O)4]SO4与H2O存在氢键;但氢键不是化学键,故C错误;

D.根据结构图信息得出胆矾晶体中水有两类;一种是形成氢键的水分子,一种是形成配体的水分子,因此在加热时,胆矾中的水在不同温度下会分步失去,故D正确。

综上所述,答案为D。6、C【分析】【详解】

金属具有良好的导热性是因为自由电子在运动时与金属离子碰撞而引起能量的交换;

答案为C。7、C【分析】【分析】

先确定Na+的配位数;进一步确定空间几何构型。

【详解】

NaCl晶体中Na+的配位数为6,将6个Cl-结合Na+可得空间几何构型为正八面体;

答案选C。二、填空题(共5题,共10分)8、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】④⑤⑥②⑦②⑤①③①④⑤⑥9、略

【分析】【分析】

(1)①Cu+基态核外电子排布式为价电子排布式为为全充满结构,更稳定,据此作答;②与互为等电子体,则中氧原子之间形成叁键,叁键中有1个键、2个键;据此作答;

③根据有机C原子的杂化规律,中,C、CH中碳原子含一个双键,采取杂化;而CN中碳原子含一个叁键,采取sp杂化;H元素非金属性最小;其第一电离能最小,同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素第一电离能大于C元素,据此解答;

(2)由图可知,一个分子对应着6个氢键,而一个氢键对应着2个分子,据此作答;中O与H原子之间形成共价键;O与B之间形成配位键;含有的化学键类型为共价键、配位键,据此解答;

【详解】

(1)①基态核外电子排布式为价电子排布式为为全充满结构,更稳定,故CuO在高温下会分解成

故答案为:价电子排布式为为全充满结构,更稳定;

②CaC2中与互为等电子体,则中氧原子之间形成叁键,叁键中有1个键、2个键,中含有的键数目为

故答案为:

③乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈丙烯腈分子中碳原子没有孤对电子,C、CH中碳原子均形成3个键,采取杂化,而CN中碳原子形成2个键;采取sp杂化;H元素非金属性最小;其第一电离能最小,同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素第一电离能大于C元素;

故答案为:sp、N;

由图可知,一个分子对应着6个氢键,而一个氢键对应着2个分子,因此含有分子的晶体中有3mol氢键,中O与H原子之间形成共价键;O与B之间形成配位键;含有的化学键类型为共价键、配位键;

故答案为:3;共价键、配位键;【解析】价电子排布式为为全充满结构,更稳定sp、N3共价键、配位键10、略

【分析】【分析】

(1)、P原子有三个能层;最外层为3s23p3;p轨道的电子云在三维空间中有3个延伸方向,原子轨道为哑铃形;

(2);同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势;但P元素原子3p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素;

(3)、PCl3中P;CI均满足8电子稳定结构;计算中P的价层电子对数,然后判断;

(4)、根据构造原理写出基态铁原子核外电子排布式;H3[Fe(PO4)2]中PO43-为配体,Fe3+为中心离子。

【详解】

(1)、P原子核外有15个电子,分三层排布,即有三个能层,所以电子占据的最高能层符号为M;最外层为3s23p3;p轨道的电子云在三维空间中沿着x;y、z轴3个方向延伸,p原子轨道为哑铃形;

故答案为M;3;哑铃;

(2)、Si、P、S元素是同一周期相邻元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但P元素原子3p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能P>S>Si;

故答案为P>S>Si;

(3)、单质磷与Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5,PCl3中P、Cl均满足8电子稳定结构,PCl3中P原子的价层电子对数为:P原子的杂化轨道类型为sp3;所以分子的空间构型为三角锥型;

故答案为sp3;三角锥型;

(4)、铁是26号元素,其原子核外有26个电子,根据构造原理其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,H3[Fe(PO4)2]中PO43-为配体,Fe3+为中心离子;中心离子提供空轨道,配体提供孤对电子;

故答案为[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5);配体;孤电子对。

【点睛】

在书写第一电离能时,需要判断有无第二主族或是第五主族的元素,这两个主族的元素的第一电离能比其左右两边都大,第二主族的s能级全满,第五主族的p能级半满,能量更低,其第一电离能越大。【解析】①.M②.3③.哑铃④.P>S>Si⑤.sp3⑥.三角锥形⑦.[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)⑧.配体⑨.孤电子对11、略

【分析】【分析】

根据配合物的命名原则进行命名;根据VSEPR理论判断中心原子的杂化方式;根据NH3与H2O之间形成氢键解释;根据杂化类型;判断空间构型;根据“均摊法”进行晶胞的有关计算;据此解答。

【详解】

(1)①由内界配位离子的命名次序为配位体数(用中文一,二,三等注明)-配位体的名称(不同配位体间用中圆点“·”隔开)-“合”-中心离子名称-中心离子氧化数(加括号,用罗马数字注明)可知,[Zn(NH3)4]2+的名称是四氨合锌(II)离子;答案为四氨合锌(II)离子。

②中,价层电子对数=4+=4+0=4,S原子杂化方式为sp3杂化;答案为sp3杂化。

③NH3极易溶于水,除因为它们都是极性分子外,还因为NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应;答案为NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应。

(2)此[ZnCl4]2-配离子的中心原子采取sp3杂化;配位数为4,故空间构型为正四面体形;答案为正四面体形。

(3)由可知,Zn原子位于顶点和面心上,晶胞中Zn原子数目=8×+6×=4,晶胞中O原子数目=4,故化学式为ZnO,晶胞的质量m=g,晶胞的体积V=(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3,晶体密度ρ===×1021g•cm-3;答案为×1021。【解析】①.四氨合锌(II)离子②.sp3③.NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应④.正四面体形⑤.×l02112、略

【分析】【详解】

(1)由图I可知,以图中上面面心的Ca2+为例,与之最近且等距离的F-下面有4个,上面有4个(未画出),则CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的F-的个数为8;故答案为:8;

(2)图Ⅱ所示的物质结构中最外层已达8电子结构的原子是氧原子。由图Ⅱ可知,每个硼原子与3个氧原子形成3个极性键,3个氢原子与氧原子也形成3个极性键,则H3BO3晶体中硼原子个数与极性键个数之比为1:6;答案为:1:6;

(3)图Ⅲ中未标号的铜原子的上面有3个铜原子;周围有6个铜原子、下面有3个铜原子;其周围最紧邻的铜原子数为12,故答案为:12;

(4)CaF2是离子晶体,Cu是金属晶体,H3BO3是分子晶体,故H3BO3熔点最低,晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用是分子间作用力,故答案为:分子间作用力。【解析】①.8②.O③.1:6④.12⑤.分子间作用力三、原理综合题(共6题,共12分)13、略

【分析】【详解】

(1)硼为5号元素,属于p区元素,其基态原子的价电子排布图为故答案为:p。

(2)①Be的2s能级处于全满,第一电离能:Be>B,N的2p能级处于半满,第一电离能:N>O;故第一电离能介于B和O之间的元素只有Be;C两种。

②的中心原子的价层电子对数为2,孤电子对数为0,立体构型为直线形;与互为等电子体的分子有CO2、CS2、N2O、BeCl2等。故答案为:直线形,CO2或CS2或N2O或BeCl2。

(3)BF3和中B原子的价层电子对数分别为2、3,所以其杂化方式分别为sp2、sp3。

(4)立方BN和立方AlN均为原子晶体;B原子半径更小,B—N键键长更短,键能更大,熔点更高。

(5)①根据均摊法可得,该物质的化学式为Na3Li(BH4)4。

②该晶体的密度【解析】pBe、C直线形CO2或CS2或N2O或BeCl2sp2sp3B原子半径更小,B—N键键长更短,键能更大Na3Li(BH4)414、略

【分析】【详解】

(1)虽然Ge与C是同一主族的元素;C原子之间可以形成双键;叁键,但Ge原子半径比较大,难以通过“肩并肩”方式形成π键,且锗的原子半径较大,形成单键的键长较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小;

(2)根据表格数据得出;三种锗卤化物都是分子晶体,其熔;沸点分别依次增高,而熔、沸点的高低与分子间作用力强弱有关,相对分子质量越大,分子间相互作用力就越大,物质的熔沸点就越高;

(3)锌;锗位于同一周期;同一周期元素,从左至右元素的电负性逐渐增大(除稀有气体元素外),而氧元素位于元素周期表右上角,电负性仅次于氟,由此可知氧、锗、锌三种元素的的电负性由大至小的顺序是O>Ge>Zn;

(4)晶体锗类似金刚石,金刚石属于原子晶体,则晶体锗也属于原子晶体,每个锗原子与其周围的4个锗原子形成4个单键,故锗原子采用sp3杂化;Ge原子之间的作用力是共价键;

(5)①对照晶胞图示、坐标系以及A、B、C点坐标,选A点为参照点,观察D点在晶胞中位置(体对角线处),由B、C点坐标可以推知D点坐标为()。

②晶胞中含有的Ge原子数目为:4+8×+6×=8,1个晶胞含有8个锗原子,晶胞的质量为g,晶胞参数a=565.76pm,则晶体的密度ρ==×107g/cm3。

【点睛】

本题考查了原子核外电子排布、化学键、晶体类型与性质、电负性、杂化方式、晶胞计算等,(5)中晶胞计算为易错点,难点是分析晶胞中含有Ge原子数目,要需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力。【解析】Ge原子半径大,原子间形成的σ单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键GeCl4、GeBr4、CeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用逐渐增强O>Ge>Znsp3共价键()×10715、略

【分析】【详解】

试题分析:本题考查离子核外电子排布式的书写;σ键的计算、等电子体的书写、晶胞的分析和计算。

(1)Fe原子核外有26个电子,基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。Fe3+的价电子排布式为3d5,Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的3d轨道填充了5个电子,为半充满状态,较稳定,Fe3+的化学性质比Fe2+稳定。

(2)CO的结构式为CO,1个CO分子中含1个σ键,1个Fe与5个CO形成5个配位键,配位键也是σ键,1个Fe(CO)5中含有10个σ键,1molFe(CO)5中含有10molσ键。

(3)用替代法,与CO互为等电子体的分子为N2,离子有CN-、C22-等。

(4)①用“均摊法”,该晶胞中含有的铁原子数:8+1=2个。

②晶胞的体积为a3cm3,1mol晶体的体积为NAcm3,1mol晶体的质量为56g,晶体铁的密度为56g(NAcm3)=g/cm3。【解析】1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5Fe3+的3d轨道填充了5个电子,为半充满状态10N2CN-216、略

【分析】【详解】

(1)Zn是30号元素,其原子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。

(2)①与SO42-互为等电子体的阴离子有PO43-(或ClO4-);②氨的热稳定性强于膦(PH3);原因是氮元素的非金属性强于磷元素。

(3)元素铜与锌的第一电离能分别为ICu=746kJ·mol-1,IZn=906kJ·mol-1,ICu<IZn的原因是锌失去的是全充满的4s2电子,铜失去的是4s1电子。

(4)通常非金属性越强的元素其电负性越大,Zn、C、O电负性由大至小的顺序是O>C>Zn。ZnCO3中阴离子CO32-的中心原子C的杂化方式是sp2,C与3个O形成σ键,所以CO32-的立体构型是平面三角形。

(5)由立方ZnS晶胞结构示意图可知,该晶胞中有4个Zn原子和4个S原子,每个Zn原子周围最近的Zn原子是位于晶胞的顶点和面心上的Zn原子,每个顶点与邻近的3个面心最近,所以每个Zn原子周围最近的Zn原子数目为12。晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则NA个晶胞的质量和体积分别是和NA(a×10-10)3cm3,所以,ZnS晶体的密度为97×4/(a×10-10)3NAg·cm-3。

点睛:本题考查了原子核外电子排布的表示方法、等电子原理、元素的非金属性和电负性的变化规律,离子的空间构型、有关晶胞的计算,难度一般。要求学生会写1~36号元素的电子排布式,理解等电子原理并能找到合适的等电子体,掌握元素的金属性、非金属性、电负性以及第一电离能的变化规律,根据价层电子对互斥理论或杂化轨道理论判断分子和离子的空间构型,会用均摊法计算晶体的化学式及相关判断,能根据晶胞参数计算晶体的密度。【解析】1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2PO43-(或ClO4-)氮元素的非金属性强于磷元素锌失去的是全充满的4s2电子,铜失去的是4s1电子O>C>Zn平面三角形1297×4/(a×10-10)3NA17、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;其核外电子运动状态由4种因素决定,分别为:a.电子层(主量子数n);b.电子亚层和电子云的形状(副量子数或角量子数l);c.电子云的伸展方向(磁量子数m);d.电子的自旋(自旋量子数ms);

故答案为:3;4;

(2)形成氢键的条件有:1.存在与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子;2.存在较小半径、较大电负性、含孤对电子、带有部分负电荷的原子B(F、O、N);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;电负性较小、原子半径较大;

故答案为:电负性较小;原子半径较大;

(3)二氧化碳水溶液的酸性却很弱;原因是溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸;

故答案为:溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸(合理即可);

(4)乙二胺中N原子的杂化轨道类型与NH3相同,根据价层电子对互斥模型分析,中心原子N的价层电子对数为则轨道杂化类型为sp3;乙二胺通过配位键能与Cu2+形成稳定的环状配离子,Cu2+的配位数为4,则其结构可表示为

故答案为:sp3;

(5)金刚石熔点高、硬度大,属于原子晶体;金刚石结构类似甲烷空间构型的正四面体结构,沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应为规则的正六边形,结合其晶胞图可知应是图D;金刚石晶胞如图该晶胞中C原子个数4+8×+6×=8,金刚石体对角线上的四个原子紧密相连,晶胞棱长a=晶胞体积=a3=所有原子体积=空间占有率=

故答案为:原子;D;

【点睛】

氢键的本质:强极性键(A-H)上的氢核与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电作用力。【解析】34电负性较小原子半径较大溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸(合理即可)sp3原子D18、略

【分析】【详解】

(1)A.石墨烯中一个碳原子具有1.5个σ键;所以12g石墨烯含σ键数为1.5NA,选项A错误;

B.碳碳双键上所有原子都处于同一平面;所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面,选项B正确;

C.石墨结构中;石墨层与层之间存在分子间作用力,所以从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力,选项C正确;

D、石墨烯晶体中最小的环为六元环,每个碳原子连接3个C-C化学键,则每个C原子连接3个六元环,每个六元环占有的C原子数为6×=2;选项D错误;

答案选BC;

(2)①铜是29号元素,其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1;基态铜原子能量最高的电子占据的能级符号是3d;

第四周期元素中,最外层电子数与铜原子相同的元素还有K、Cr;

②a.甲烷为正四面体结构;结构对称,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,选项a正确;

b.二氯甲烷为四面体分子,结构不对称,正负电荷的中心不重合,属于极性分子,选项b错误;

c.苯为平面正六边形;结构对称,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,选项c正确;

d.乙醇结构不对称;正负电荷的中心不重合,属于极性分子,选项d错误;

答案选ac;

③乙醇分子间存在氢键;使得其熔;沸点升高,而丁烷分子间不存在氢键;

④酞菁分子中碳原子形成3个σ键和1个π键,所以采取sp2杂化;酞菁铜分子中能提供孤电子对的氮原子才是配位原子;所以酞菁铜分子中心原子的配位数为2;

⑤该晶胞中含铜原子个数为6=3,含有金原子数为8=1,所以其化学式为Cu3Au或AuCu3,根据图示,铜原子周围最近并距离相等的金原子有4个。根据化学式,在Au周围最近并距离相等的Cu有12个;若2个铜原子核的最小距离为dpm,则晶胞的棱长为dpm=d10-10cm,该晶体的密度==

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