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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年仁爱科普版选修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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、下列叙述正确的是()A.甲烷分子(CH4)失去一个H+,形成甲基阴离子(CH3-),变化过程中微粒的键角发生了改变,但碳原子的杂化类型没有改变B.冰与干冰都是分子晶体,其晶胞中分子的空间排列方式类似C.因为H2SO3和H2CO3的非羟基氧原子不同,所以它们的酸性不同D.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中有2个手性碳原子2、以下有关元素性质的说法不正确的是A.具有下列电子排布式的原子中:①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是①B.具有下列价电子排布式的原子:①3s23p1、②3s23p2、③3s23p3、④3s23p4,第一电离能最大的是③C.①Na、K、Rb、②O、S、Se、③Na、P、Cl中,元素的电负性随原子序数增大而递增的是③D.某元素气态基态原子的逐级电离能(单位:kJ·mol-1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+3、下列关于第一电离能大小的比较正确的是A.K>Ca>GaB.Li>Na>KC.S>P>AlD.H>N>Ne4、下列分子的空间构型属于直线形的是:A.氨气B.甲烷C.乙烯D.乙炔5、NCl3中,N原子采用的轨道杂化方式是A.spB.sp2C.sp3D.不确定6、与卤素单质化学性质相似的物质称为拟卤素或类卤素,如氰气,它的结构式为N≡C—C≡N,下列说法不正确的是()A.其中叁键的键长比单键要短B.分子中含3个σ键和4个π键C.分子构型为直线形D.可以发生加成反应,但不能与氢氧化钠溶液反应7、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.D8、下列数据是对应物质的熔点表;有关的判断正确的是()
A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体B.在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构C.同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高9、离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子之间距离、晶格能的大小,据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是()A.KCl>NaCl>BaO>CaOB.NaCl>KCl>CaO>BaOC.CaO>BaO>KCl>NaClD.CaO>BaO>NaCl>KCl评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、下列说法中正确的是A.所有的电子在同一区域里运动B.能量高的电子在离核远的区域运动,能量低的电子在离核近的区域运动C.处于最低能量的原子叫基态原子D.同一原子中,1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多11、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、3d12、在抗击新冠病毒肺炎中瑞德西韦是主要药物之一。瑞德西韦的结构如图所示;下列说法正确的是。
A.瑞德西韦中N、O、P元素的电负性:N>O>PB.瑞德西韦中的O—H键的键能大于N—H键的键能C.瑞德西韦中所有N都为sp3杂化D.瑞德西韦结构中存在σ键、π键和大π键13、下列物质在CCl4中比在水中更易溶的是()A.NH3B.HFC.I2D.Br214、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、膦(PH3)在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含之。它的分子是三角锥形。以下关于PH3的叙述中,正确的是()A.PH3是非极性分子B.PH3分子中有未成键的电子对C.PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱D.PH3分子中的P-H键是非极性键16、如图所示,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,部分为价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元);则下列说法中错误的是()
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O2-周围距离最近的O2-有8个C.晶体中与每个K+周围有8个O2-D.晶体中,0价氧与-2价氧的数目比为3∶117、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中由于哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是()
A.CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大B.和Ca2+距离相同且最近的C22-构成的多面体是正八面体C.和Ca2+距离相同且最近的Ca2+有12个D.如图的结构中共含有4个Ca2+和4个C22-18、锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是()
A.该晶体属于分子晶体B.该晶胞中Zn2+和S2-数目相等C.阳离子的配位数为6D.氧化锌的熔点高于硫化锌评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)19、钒及其化合物在科学研究中和工业生产中具有许多用途。
(1)基态钒原子的核外价电子排布式为________。
(2)钒有+2、+3、+4、+5等几种化合价。这几种价态中,最稳定的是______。
(3)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。例举与VO43-空间构型相同的一种阳离子__________(填化学式)。
(4)钒(Ⅱ)的配离子有[V(CN)6]4-、[V(H2O)6]2+等。
①CN-与N2互为等电子体,CN-中σ键和Π键数目比为________。
②对H2O与V2+形成[V(H2O)6]2+过程的描述不合理的是______________。
a.氧原子的杂化类型发生了变化。
b.微粒的化学性质发生了改变。
c.微粒中氢氧键(H-O)的夹角发生了改变。
d.H2O与V2+之间通过范德华力相结合。
③在[V(H2O)6]2+中存在的化学键有___________。
a.金属键b.配位键c.σ键d.Π键f.氢键。
(5)已知单质钒的晶胞如图,则V原子的配位数是_______,假设晶胞的边长为dnm,密度ρg·cm-3,则钒的相对原子质量为_______________。(设阿伏伽德罗常数为NA)
20、(1)下列原子或离子的电子排布的表示方法中,正确的是___,违反了能量最低原理的是___,违反洪特规则的是__。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6
②F-:1s22s23p6
③P:
④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
⑥Mg2+:1s22s22p6
⑦C:
绿柱石被国际珠宝界公认为四大名贵宝石之一。主要成分为Be3Al2[Si6O18],因含适量的Cr2O3(0.15~0.6%);而形成祖母绿。试回答下列问题:
(2)基态Al原子中,电子填充的最高能级是___,基态Cr原子的价电子排布式是___。
(3)用“>”或“<”填空:。第一电离能沸点离子半径Be___BH2S___H2OAl3+___O2-
(4)卟啉与Fe2+合即可形成血红素,Fe2+的电子排布式为___,铁在周期表中的位置为__。21、X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
(1)Y在元素周期表中的位置为_________;
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_________(写化学式)。
(3)X、Y、Z、M组成两种盐的溶液反应可产生MY2气体;写出其反应离子方程式:_________;
(4)M的氧化物与G的单质的水溶液均有漂白性,相同条件下,相同体积的该M的氧化物与Y的单质混合通入品红溶液,品红溶液_________(填褪色或不褪色),原因(用化学方程式表示)_________。22、按要求填空:
(1)在第二周期中(稀有气体除外);第一电离能最大的元素的原子结构示意图是___,第一电离能最小的元素的电子排布图为___。
(2)以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况.试判断;哪些违反了泡利不相容原理,哪些违反了洪特规则。
①②③④⑤⑥
违反泡利不相容原理的有__;违反洪特规则的有___。
(3)用VSEPR模型和杂化轨道理论相关知识填表:
。分子或离子。
中心原子轨道杂化形式。
分子或离子的立体结构。
分子有无极性。
CH2O
________
_______
_____
NH4+
________
_______
_____
CS2
________
_______
_____
23、有下列几种晶体:A水晶B冰醋酸C白磷D金刚石E晶体氩F干冰。
(1)属于分子晶体的是____,直接由原子构成的分子晶体是____。
(2)属于原子晶体的化合物是____。
(3)直接由原子构成的晶体是____。
(4)受热熔化时,需克服共价键的是____。24、请回答下列问题:
(1)某元素X基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其价电子排布图为___,其原子核外有___种不同运动状态的电子;其最低价氢化物电子式为___,中心原子采用___杂化,分子立体构型为___。
(2)某元素Y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,其元素名称为___,Y+的外围电子排布式为___,该元素固体单质常常采用___堆积方式,配位数为___,空间利用率为___。25、如图表示一些晶体中的某些结构;请回答下列问题:
(1)代表金刚石的是(填编号字母,下同)___,其中每个碳原子与____个碳原子最近且距离相等。金刚石属于____晶体。
(2)代表石墨的是____,每个正六边形占有的碳原子数平均为____个。
(3)代表NaCl的是___,每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+有___个。
(4)代表CsCl的是___,它属于____晶体,每个Cs+与____个Cl-紧邻。
(5)代表干冰的是___,它属于___晶体,每个CO2分子与___个CO2分子紧邻。
(6)已知石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短,则上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为____。评卷人得分四、原理综合题(共2题,共4分)26、元素周期表中第四周期的某些元素在生产;生活中有着广泛的应用。
(1)硒常用作光敏材料,基态硒原子的价电子排布图为__________;与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有__________种;SeO3的空间构型是_______________。
(2)科学家在研究金属矿物质组分的过程中,发现了Cu—Ni—Fe等多种金属互化物。确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是_____________________________________。
(3)镍能与类卤素(SCN)2反应生成Ni(SCN)2。(SCN)2分子中硫原子的杂化方式是__________________,σ键和π键数目之比为_____________。
(4)Co(NH3)5Cl3是钴的一种配合物,向100mL0.2mol·L-1该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成5.74g白色沉淀,则该配合物的化学式为_____________,中心离子的配位数为________________。
(5)已知:r(Fe2+)为61pm,r(Co2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3,实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3,原因是__________________________________。
(6)某离子型铁的氧化物晶胞如下图所示,它由X、Y组成,则该氧化物的化学式为________________________。已知该晶体的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该品体的晶胞参数a=_______pm(用含d和NA的代数式表示)。
27、铁被称为“第一金属”;铁及其化合物在生产;生活中有广泛用途。
(1)铁原子外围电子轨道表示式为_______,铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用___________摄取铁元素的原子光谱。
(2)FeCoOx是一种新型光电催化剂。第四电离能大小关系是I4(Co)____I4(Fe)(填“>”或“<”),原因是__________________________。
(3)二茂铁[(C5H5)2Fe]可用作火箭燃料添加剂、汽油抗爆剂。二茂铁熔点172℃,沸点249℃,易升华,难溶于水,易溶于有机溶剂,它属于_____________晶体。
(4)环戊二烯(C5H6)结构如图(a),可用于制二茂铁。环戊二烯中碳原子的杂化方式为________。分子中的大π键可用符号表示,其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,环戊二烯负离子(C5H5―)结构如图(b),其中的大π键可以表示为_________________。
(5)某普鲁士蓝类配合物可作为新型钠离子电池电极材料。它由Na+、Ni2+、Fe3+和CN―构成,其晶胞结构如图(c)。该物质中,不存在________(填标号)。
A离子键Bσ键Cπ键D氢键E金属键。
(6)该晶胞中Ni2+采用的堆积方式与________(选填Po、Na、Mg、Cu)相同,单个晶胞的配位空隙中共容纳_____个Na+。评卷人得分五、有机推断题(共2题,共18分)28、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________。29、有A、B、D、E、F、G六种前四周期的元素,A是宇宙中最丰富的元素,B和D的原子都有1个未成对电子,B+比D少一个电子层,D原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道全充满;E原子的2p轨道中有3个未成对电子,F的最高化合价和最低化合价的代数和为4。R是由B、F两元素形成的离子化合物,其中B+与F2-离子数之比为2∶1。G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的。请回答下列问题:
(1)D元素的电负性_______F元素的电负性(填“>”;“<”或“=”)。
(2)G的价电子排布图_________________________________。
(3)B形成的晶体堆积方式为________,区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行_______实验。
(4)D-的最外层共有______种不同运动状态的电子,有___种能量不同的电子。F2D2广泛用于橡胶工业,各原子均满足八电子稳定结构,F2D2中F原子的杂化类型是___________,F2D2是______分子(填“极性”或“非极性”)。
(5)A与E形成的最简单化合物分子空间构型为_____,在水中溶解度很大。该分子是极性分子的原因是_____。
(6)R的晶胞如图所示,设F2-半径为r1cm,B+半径为r2cm。试计算R晶体的密度为______。(阿伏加德罗常数用NA表示;写表达式,不化简)
评卷人得分六、工业流程题(共1题,共9分)30、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9题,共18分)1、A【分析】【详解】
A.甲烷分子为正四面体结合,当CH4失去一个H+,形成甲基阴离子CH3-,微粒空间构型变为三角锥形,碳原子上含有孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,使键角比甲烷的小,但碳原子的杂化类型没有改变,仍然为sp3杂化;A正确;
B.尽管冰与干冰都是分子晶体,冰晶胞:干冰晶胞:即冰晶胞中水分子的空间排列方式与干冰胞不同,B错误;
C.H2SO3和H2CO3的非羟基氧原子相同,由于S原子半径大于C原子,对电子的吸引能力较弱,使电子容易失去,因而酸性:H2SO3>H2CO3;C错误;
D.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中只有与-CH3;-OH、-COOH及H原子连接的C原子为手性碳原子;所以乳酸分子中只含有1个手性碳原子,D错误;
故合理选项是A。2、D【分析】【详解】
A.核外电子排布:①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4;则①为Si;②为N、③为C、④为S,同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径:Si>C>N,Si>S,故Si原子半径最大,即①的原子半径最大,故A正确;
B.同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势;ⅤA族3p能级为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能,③>④>②>①,故B正确;
C.同周期自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,故①Na、K、Rb电负性依次减小;②O;S、Se的电负性依次减小③Na、P、Cl的电负性依次增大,故C正确;
D.该元素第三电离能剧增,最外层应有2个电子,表现+2价,当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+;故D错误;
答案选D。3、B【分析】【分析】
同主族自上而下第一电离能减小;同周期随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,当ⅡA;VA族分别为全满、半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素的.
【详解】
A.同周期随原子序数增大;第一电离能呈增大趋势,K;Ca、Ga属于同一周期的三种元素,原子序数K<Ca<Ga,所以第一电离能大小Ga>Ca>K,故A错误;
B.Li;Na、K属于同一主族元素且原子序数逐渐增大;同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能Li>Na>K,故B正确;
C.Al;P、S属于同周期元素;同周期随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,P元素原子3p能级为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于S,第一电离能大小P>S>Al,故C错误;
D.N、Ne属于同周期元素,同周期随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,Ne元素原子3p能级为全满状态,N元素原子2p能级为半满稳定状态,能量较低,故第一电离能Ne>N>H,故D错误;
答案为B。4、D【分析】【详解】
A.氨气中N原子采用sp3杂化;是三角锥形分子,故A不选;
B.甲烷中C原子采用sp3杂化;是正四面体形分子,故B不选;
C.乙烯中含有碳碳双键,C原子采用sp2杂化;是平面分子,故C不选;
D.乙炔中含有碳碳三键;C原子采用sp杂化,是直线分子,故D选;
故选D。5、C【分析】【详解】
NCl3中N原子价层电子对数为因此采用的轨道杂化方式是sp3;故C符合题意。
综上所述,答案为C。6、D【分析】【详解】
A.氮原子半径小于碳原子半径;叁键的键能大于单键,所以长度小于单键,A正确;
B.N≡C-C≡N中含有单键和三键;共价单键是一个σ键,共价三键中一个是σ键,两个π键,所以分子中含3个σ键和4个π键,B正确;
C.三键为直线型;所以N≡C-C≡N的分子构型为直线形,C正确;
D.三键能发生加成反应;N≡C-C≡N与卤素单质化学性质相似,卤素单质能与氢氧化钠溶液反应,所以该物质也能与氢氧化钠溶液反应,D错误。
答案选D。
【点睛】
三键的特点:碳原子为sp杂化,结构为直线型;三键中一个是σ键,两个π键。7、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。8、D【分析】【详解】
A.金属单质含有金属阳离子是金属晶体;不是离子晶体,所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,故A错误;
B.BCl3为共价化合物;B原子最外层电子数为6,故B错误;
C.C和Si同主族;但氧化物的晶体类型不同,分别属于分子晶体和原子晶体,所以同族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体,故C错误;
D.Na的熔点比AlF3低;所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高,故D正确;
故选D。9、D【分析】【详解】
对于离子晶体来说,离子所带电荷数越多,阴、阳离子核间距离越小,晶格能越大,离子键越强,熔点越高,阳离子半径大小顺序为:Ba2+>K+>Ca2+>Na+;阴离子半径:Cl->O2-,比较可得只有D项是正确的。答案选D。二、多选题(共9题,共18分)10、BC【分析】【详解】
A.电子在核外的排布是分层的;不同的电子在不同的能级运动,故A错误;
B.离核越远的电子能量越大;离核越近的电子能量越小,故B正确;
C.处于最低能量的原子叫基态原子;故C正确;
D.s能层最多只能容纳2个电子;与所在能层无关,故D错误;
故答案选BC。11、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。12、BD【分析】【分析】
【详解】
A.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增大;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减小;则元素的非金属性:O>N>P。元素的非金属性越强,其电负性就越大,故元素的电负性:O>N>P,A错误;
B.元素的非金属性越强;元素的原子半径越小,与同一元素的原子形成的共价键的键长就越短,其相应的键能就越大,由于元素的原子半径:O<N,所以瑞德西韦中的O—H键的键能大于N—H键的键能,B正确;
C.在瑞德西韦中,形成3个共价键的N原子采用sp3杂化,含有C=N双键的N原子则采用sp2杂化;C错误;
D.共价单键都是σ键;共价双键中一个是σ键,一个是π键;在苯环及含有N原子的六元环中含大π键,根据瑞德西韦结构可知其中含有共价单键;双键和苯环等六元环,故分子中存在σ键、π键和大π键,D正确;
故合理选项是BD。13、CD【分析】【详解】
A.NH3为极性分子;由相似相容原理可知,在极性溶剂水中的溶解度大于非极性溶剂四氯化碳中的溶解度,故A错误;
B.HF为极性分子;由相似相容原理可知,在极性溶剂水中的溶解度大于非极性溶剂四氯化碳中的溶解度,故B错误;
C.I2是非极性分子;由相似相容原理可知,在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度大于极性溶剂水中的溶解度,故C正确;
D.Br2是非极性分子;由相似相容原理可知,在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度大于极性溶剂水中的溶解度,故D正确;
答案选CD。
【点睛】
CCl4是非极性溶剂,水为极性溶剂,I2和Br2是非极性分子,按相似相容原理,I2和Br2在CCl4中比在水中更易溶。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、BC【分析】【分析】
【详解】
A.该分子为三角锥型结构;正负电荷重心不重合,所以为极性分子,A错误;
B.PH3分子中P原子最外层有5个电子;其中3个电子和3个H原子形成共用电子对,所以该物质中有1个未成键的孤对电子,B正确;
C.氮元素非金属性强于磷元素,PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱;C正确;
D.同种非金属元素之间存在非极性键;不同非金属元素之间存在极性键,所以P-H是极性键,D错误;
答案选BC。16、BC【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,化学式为KO2,故A正确;
B、由晶胞图可知,晶体中每个O2-周围有12个O2-,故B错误;
C、由晶胞图可知,晶体中每个K+的周围有6个O2-,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正确;
故选BC。17、BC【分析】【分析】
离子晶体:阴阳离子通过离子键结合形成的晶体,离子键作用力强,所以离子晶体硬度高,具有较高的熔沸点;该晶胞不是正方体构成的,观察体心处Ca2+,与它距离相同且最近的C22-位于面心,距离相同且最近的Ca2+位于棱上;它们共平面;
晶胞中粒子数目用均摊法确定:每个顶点的原子被8个晶胞共有;每条棱的原子被4个晶胞共有,每个面的原子被2个晶胞共有。
【详解】
A.据CaC2晶体结构可知其属于离子晶体;所以熔点较高;硬度较大,故A正确;
B.由于晶胞沿一个方向拉长,故晶胞的一个平面的长与宽不相等,和Ca2+距离相同且最近的C22-有4个均位于面心;且在同一平面上,故B错误;
C.晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+应为4个均位于棱上;故C错误。
D.图示结构中N(Ca2+)=12×+1=4,N(C22-)=8×+6×=4;故D正确;
答案选BC。
【点睛】
本题考查晶胞的分析,特别注意晶胞沿一个方向拉长的特点,为解答该题的关键,易错点为C选项。18、BD【分析】【详解】
A.ZnS是Zn2+和S2-构成的离子化合物;属于离子晶体,A选项错误;
B.由晶胞结构可知,Zn分别位于晶胞的顶点和面心,Zn2+数目为:S2-数目也为4;B选项正确;
C.ZnS晶体中,阳离子Zn2+的配位数是4;C选项错误;
D.ZnO和ZnS所带电荷相等;氧离子半径小于硫离子,故ZnO的晶格能大于ZnS,D选项正确;
答案选BD。三、填空题(共7题,共14分)19、略
【分析】【详解】
(1)钒是23号元素,基态钒原子的核外价电子排布式为3d34s2,故答案为3d34s2;
(2)根据钒原子的核外价电子排布式为3d34s2可知;+5的钒最外层为8电子稳定结构,最稳定,故答案为+5;
(3)VO43-空间构型为正四面体,与之具有相同结构的一种阳离子是NH4+,故答案为NH4+;
(4)①CN-中含有C≡N三键;σ键和Π键数目比为1:2,故答案为1:2;
②a.水中氧的杂化为sp3,[V(H2O)6]2+中氧的杂化为sp3,则氧原子的杂化类型没有改变,故a错误;b.H2O与V2+形成[V(H2O)6]2+微粒的结构发生了变化,则化学性质发生改变,故b正确;c.水分子中的孤对电子与V2+形成了配位键,使得水分子中氢氧键(H-O)的夹角发生了改变,故c正确;d.H2O与V2+之间通过配位键相结合;配位键属于化学键,不属于分子间作用力,故d错误;故选ad;
③在[V(H2O)6]2+中存在的化学键有H2O与V2+间的配位键、水分子中的H-Oσ键,故选bc;
(5)单质钒的晶胞为体心立方,V原子的配位数为8;1个晶胞中含有2个V原子,1mol晶胞的质量为2Mg,1mol晶胞的体积为(d×10-7cm)3NA,则ρ=g·cm-3,解得M=5NAρd3×10-22,故答案为8;5NAρd3×10-22。【解析】3d34s2+5NH4+1:2adbc85NAρd3×10-2220、略
【分析】【分析】
(1)根据构造原理确定核外电子排布式是否正确;能量最低原理:原子核外电子先占有能量较低的轨道.然后依次进入能量较高的轨道;泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子;洪特规则:在等价轨道(相同电子层;电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同。
(2)根据核外电子排布规律可以写出价电子排布式;根据充满和半充满状态能量最低也是最稳定的状态进行分析;
(3)Be;B同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势;ⅡA族反常;水分子间含有氢键;核外电子数相同的,原子序数越大,半径越小;
(4)Fe是26号元素;其原子核外有26个电子,失去两个最外层电子生成亚铁离子,根据构造原理书写其核外电子排布式;
【详解】
(1)①正确;②违反了能力最低原子;③违反了洪特规则;④违反了洪特原则;⑤正确;⑥正确;⑦违反了洪特规则;故答案为:①⑤⑥;②;③④⑦;
(2)Al为13号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p1,最高能级为3p,根据核外电子排布规律可以写出基态铬价电子排布式为1s22s22p63s23p63s23p63d54s1,所以基态铬(Cr)原子的价电子排布式是3d54s1,故答案为:3p;3d54s1;
(3)同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族最外层为ns能级容纳2个电子,为全满确定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能B<Be;水分子间含有氢键,使得水的分子间作用力大于硫化氢分子的,故水的沸点大;电子层数越多半径越大,核外电子数相同的,原子序数越大,半径越小,O2-、Al3+有2个电子层,O的原子序数小所以O2-半径比Al3+大,所以离子半径O2->Al3+;故答案为:>;<;<;
(4)Fe是26号元素,其原子核外有26个电子,失去两个最外层电子生成亚铁离子,根据构造原理书写其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,铁元素在元素周期表的位置为第四周期第Ⅷ族,故答案为:1s22s22p63s23p63d6;第四周期第Ⅷ族。【解析】①.①⑤⑥②.②③.③④⑦④.3p⑤.3d54s1⑥.>⑦.<⑧.<⑨.1s22s22p63s23p63d6⑩.第四周期第Ⅷ族21、略
【分析】试题分析:X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大,所以X是H元素;X、Z同主族,可形成离子化合物ZX,且Y原子序数大于Y原子序数,所以Z是Na元素;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子;所以Y是O元素,M是S元素,G是短周期主族元素,所以G是Cl元素(不考虑稀有气体)。
(1)Y是O元素;O原子有2个电子层,最外层电子数为6,处于第二周期第ⅥA族,故答案为:第二周期第ⅥA族;
(2)非金属元素的非金属性越强,其相应的最高价含氧酸的酸性越强,这几种元素非金属性最强的是Cl元素,所以其最高价含氧酸的酸性最强的是高氯酸HClO4,故答案为:HClO4;
(3)用硫酸氢钠和亚硫酸氢钠反应可制得二氧化硫气体,其反应离子方程式为HSO3-+H+=SO2↑+H2O,故答案为:HSO3-+H+=SO2↑+H2O;
(4)二氧化硫和氯水都有漂白性,但当它们以相同体积混合通人品红溶液,由于发生氧化还原反应,使两种物质都失去了漂白作用,所以品红溶液不褪色,化学方程式表示为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案为:不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。
考点:考查了元素周期律与元素周期表的相关知识。【解析】(1)第二周期第ⅥA族;
(2)HClO4;
(3)HSO3-+H+=SO2↑+H2O;
(4)不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl22、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)同周期元素第一电离能呈增大趋势,在第二周期中(稀有气体除外),第一电离能最大的元素是F,其原子结构示意图为第一电离能最小的元素是Li,其电子排布图为
故答案为:
(2)泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子;每一轨道中只能容纳自旋相反的两个电子,违背此原理的有①;洪特规则是在等价轨道(相同电子层;电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同,②④⑤违背了洪特规则;
故答案为:①;②④⑤;
(3)CH2O中心碳原子的价层电子对数=碳原子采用sp2杂化,无孤电子对,分子为平面三角形结构,因正负电荷重心不能重合,故为极性分子;NH4+中心氮原子的价电子对数=碳原子采用sp3杂化,无孤电子对,分子为正四面体形,因正负电荷重心重合,故为非极性分子;CS2中心碳原子的价层电子对数=碳原子采用sp杂化,分子为直线形,因正负电荷重心重合,故为非极性分子;
故答案为:sp2;平面三角形;有;sp3;正四面体形;无;sp;直线形;无;
【点睛】
价层电子对数与价键形式和分子构型的关系:
当n=2时;叁键,空间构型是直线型。
当n=3时;双键,空间构型平面正三角型。
当n=4时,单键,空间构型为正四面体(三角锥型,V型)【解析】①②④⑤sp2平面三角形有sp3正四面体形无sp直线形无23、略
【分析】根据构成晶体的微粒不同,分子晶体仅由分子构成,原子晶体中无分子。分子晶体有B、C、E、F,注意晶体氩是单原子分子晶体;原子晶体和单原子分子晶体都是由原子直接构成的,原子晶体有A、D,但属于化合物的只有A;分子晶体熔化时,一般不破坏化学键;原子晶体熔化时,破坏共价键。【解析】(1)B;C、E、FE
(2)A(3)A、D、E(4)A、D24、略
【分析】【分析】
(1)X元素基态原子的最外层有三个未成对电子;次外层有2个电子,根据构造原理可知,该元素是N元素;
(2)由元素Y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,根据构造原理可知,Y为铜元素。
【详解】
(1)由元素X基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,根据构造原理可知,X为N元素,电子排布式为1s22s22p3,电子排布图为由核外电子排布规律可知,核外没有运动状态完全相同的电子,则氮原子核外有7种不同运动状态的电子;氮元素最低价氢化物的分子式为NH3,NH3为共价化合物,电子式为NH3分子中N原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,则N原子采用的杂化方式为sp3杂化,NH3的分子立体构型为三角锥形,故答案为:7;sp3;三角锥形;
(2)由元素Y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可知,Y为铜元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu失去1个电子形成Cu+离子,Cu+的外围电子排布式为3d10;铜单质为金属晶体,晶体的堆积方式是面心立方最密堆积,配位数是12,空间利用率为74%,故答案为:铜;3d10;面心立方最密;12;74%。【解析】①.②.7③.④.sp3⑤.三角锥形⑥.铜⑦.3d10⑧.面心立方最密⑨.12⑩.74%25、略
【分析】【详解】
(1)在金刚石晶胞中;每个碳原子连接4个碳原子,原子间以共价键相结合,将这4个碳原子连接后形成四面体,体心有一个碳原子,因此D为金刚石,每个原子与4个碳原子最近且距离相等,金刚石是空间网状结构,属于原子晶体;
(2)石墨是层状结构,在层与层之间以范德华力相互作用,在层内碳与碳之间以共价键相互作用,形成六边形,因此E为石墨的结构,每个正六边形的碳原子数平均为6×=2;
(3)在NaCl晶胞中,每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围也有6个Na+,所以A图为NaCl的结构;根据晶胞的结构,每个Na+周围距离最近的Na+在小立方体的面对角线上,每个Na+周围有8个这样的立方体,所以,每个Na+周围与它距离相等的Na+有12个;
(4)CsCl的晶胞中Cs+和Cl-的配位数都是8,即每个Cs+周围有8个Cl-,每个Cl-的周围也有8个Cs+;所以C图为CsCl的晶胞,属于离子晶体;
(5)干冰属于分子晶体,CO2位于立方体的顶点和面心上,以顶点上的CO2为例,与它距离最近的CO2位于与该顶点相连的12个面的面心上;因此B图为干冰晶体;
(6)熔点:原子晶体>离子晶体>分子晶体,石墨的熔点大于金刚石,在离子晶体中,半径越大,晶格能越小,熔点越低,由于Cs+半径大于Na+,因此熔点由高到低的顺序为:石墨>金刚石>NaCl>CsCl>干冰。【解析】①.D②.4③.原子④.E⑤.2⑥.A⑦.12⑧.C⑨.离子⑩.8⑪.B⑫.分子⑬.12⑭.石墨>金刚石>NaCl>CsCl>干冰四、原理综合题(共2题,共4分)26、略
【分析】【分析】
(1)硒为34号元素,有6个价电子,据此书写价层电子排布图;同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素;气态SeO3分子Se原子孤电子对数==0;价层电子对数=3+0=3,为平面三角形;
(2)确定晶体;非晶体的方法是X射线衍射。
(3)根据(SCN)2分子中分子结构式为N≡C-S-S-C≡N分析;
(4)配合物中配位离子Cl-不与Ag+反应,据此计算出外界离子Cl-离子的数目;据此分析解答;
(5)根据产物FeO的晶格能和CoO的晶格能比较进行分析;
(6)根据均摊法确定微粒个数,即可确定化学式;晶胞参数a=×1010cm。
【详解】
(1)硒为34号元素,有6个价电子,价电子排布图为同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素,因此同一周期p区元素第一电离能大于硒的元素有3种,分别为As、Br、Kr;气态SeO3分子Se原子孤电子对数==0;价层电子对数=3+0=3,为平面三角形;
答案:3平面三角形。
(2)确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是是X射线衍射。
答案:X射线衍射。
(3)(SCN)2分子中分子结构式为N≡C-S-S-C≡N,每个S原子价层电子对个数是4且含有两个孤电子对,根据价层电子对互斥理论知硫原子的杂化方式为sp3;该分子中σ键和π键数目之比为5:4;
答案:sp3杂化5:4
(4)配合物的物质的量为0.2mol/L×100×10-3L=0.02mol,氯化银的物质的量为配合物中配位离子Cl-不与Ag+反应,1mol该配合物生成2molAgCl沉淀,所以1mol该配合物中含2mol外界离子Cl-,即配离子中含有2个Cl-,该配合物的化学式可写为:[Co(NH3)5Cl]Cl2;中心离子配位数6;
答案:[Co(NH3)5Cl]Cl26
(5)因为Fe2+的半径小于Co2+,所以FeO的晶格能大于CoO,生成物FeO比CoO稳定,所以FeCO3的分解温度低于CoCO3;
答案:Fe2+的半径小于Co2+,FeO的晶格能大于CoO,FeCO3比CoCO3易分解。
(6)根据图示可知晶胞中含4个X、4个Y,每个X中含Fe3+:4×1/8+1=3/2,O2-:4;每个Y中含Fe3+:4×1/8=1/2,Fe2+:4O:4则晶胞中共有Fe3+:4×(3/2+1/2)=8,Fe2+:4×4=16O2-:(4+4)×4=32,晶胞中铁与氧个数比为(8+16):32=3:4,氧化物的化学式为Fe3O4;晶胞参数a==×1010pm=×1010pm
答案:×1010【解析】3平面三角形X射线衍射sp3杂化5:4[Co(NH3)5Cl]Cl26Fe2+的半径小于Co2+,FeO的晶格能大于CoO,FeCO3比CoCO3易分解Fe3O4×101027、略
【分析】【分析】
(1)铁是26号元素,价电子电子排布式是3d64s2;光谱仪可以摄取原子光谱;
(2)根据洪特规则;能量相同的原子轨道处于全满;半满、全空状态时能量低,相对稳定;
(3)根据熔沸点判断晶体类型;
(4)有机物中单键碳原子的杂化方式是sp3、双键碳原子的杂化方式是sp2;
(5)根据晶体由Na+、Ni2+、Fe3+和CN―构成分析;
(6)根据晶胞结构图(c)分析Ni2+的堆积方式;先根据均摊原则计算晶胞中Ni2+、Fe3+和CN―的数目,再利用电荷守恒计算出晶胞中的Na+数目。
【详解】
(1)铁是26号元素,价电子电子排布式是3d64s2,轨道表示式为可以用光谱仪摄取铁元素的原子光谱;
(2)根据洪特规则,能量相同的原子轨道处于全满、半满、全空状态时能量低,相对稳定;I4(Co)是失去3d6上的一个电子,相对容易,I4(Fe)失去的是处于半充满状态的3d5的一个电子,相对较难,所以I4(Co)4(Fe);
(3)二茂铁[(C5H5)2Fe]熔点172℃;沸点249℃,易升华,难溶于水,所以属于分子晶体。
(4)既有单键碳又有双键碳,所以碳原子的杂化方式是sp2、sp3;每个茂环形成大π键的原子数为5,每个茂环带有一个单位负电荷,因此每个环含有6个π电子,大π键可以表示为
(5)该晶体由Na+、Ni2+、Fe3+和CN―离子构成,所以一定有离子键,CN―中含有σ键;π键;故该物质中不存在金属键、氢键,选DE;
(6)根据晶胞结构图(c),晶胞的面心、顶点各有1个Ni2+,所以Ni2+的堆积方式是面心立方最密堆积,与Cu相同;据均摊原则,晶胞中Ni2+数是Fe3+数是CN―数目是根据电荷守恒,晶胞中的Na+数目=24-4×2-4×3=4,所以单个晶胞的配位空隙中共容纳4个Na+。
【点睛】
会根据均摊原则计算晶胞中原子数,立方体顶点的原子被1个晶胞占用楞上的原子被1个晶胞占用面心上的原子被1个晶胞占用体心的原子被1个晶胞完全占用,晶体中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。【解析】光谱仪<铁失去的是处于半充满状态的3d5的一个电子,相对较难;钴失去3d6上的一个电子后形成稳定的半充满状态,相对容易分子sp2sp3DECu4五、有机推断题(共2题,共18分)28、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
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