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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年苏教版选修3化学上册月考试卷801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、下列说法正确的是A.第二周期元素的第一电离能随原子序数递增依次增大B.卤族元素中氟的电负性最大C.CO2、SO2都是直线型的非极性分子D.CH2=CH2分子中共有四个键和一个键2、构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低顺序.若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序中正确的是()A.E(4f)>E(4s)>E(3d)B.E(3s)>E(2s)>E(1s)C.E(3s)>E(3p)>E(3d)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)3、现有四种元素基态原子电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是A.电负性:④>③>②>①B.原子半径:②>①>④>③C.第一电离能:④>③>②>①D.最高正化合价:④>①>③=②4、以极性键结合的多原子分子,分子是否有极性取决于分子的空间构型。下列分子都属于含极性键的非极性分子的是A.CO2H2OB.NH3BCl3C.PCl3CH4D.CS2BF35、关于如图叙述不正确的是()
A.该种堆积方式为最密堆积B.该种堆积方式可用符号“”表示C.该种堆积方式为简单立方堆积D.金属就属于此种最密堆积型式6、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、填空题(共5题,共10分)7、根据原子结构;元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题:
(1)A元素次外层电子数是最外层电子数的其外围电子轨道表示式是__。
(2)B是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素,B元素的名称是__,在元素周期表中的位置是__,位于周期表___区,写出基态B原子的核外电子排布式___。
(3)C、N、O、F四种元素第一电离能由大到小的顺序为___,电负性由大到小的顺序为___。
(4)基态Fe2+核外电子排布式为__,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为__。
(5)根据元素As在周期表中的位置预测As的氢化物分子的空间构型为__,其沸点比NH3的__(填“高”或“低”),其判断理由是__。8、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________。9、试用VSEPR理论判断下列分子或离子的立体构型,并判断中心原子的杂化类型:(1)H2O____________形,杂化类型_________;(2)CO32-__________形,杂化类型_________;(3)SO32-__________形,杂化类型_________;10、非金属元素虽然种类不多;但是在自然界中的丰度却很大,请回答下列问题:
(1)BN(氮化硼,晶胞结构如图)和CO2中的化学键均为共价键,BN的熔点高且硬度大,CO2的晶体干冰却松软且极易升华。由此可以判断:BN可能是______晶体,CO2可能是______晶体,BN晶体中B原子的杂化轨道类型为______,干冰中C原子的杂化轨道类型为______
(2)分子极性:OF2______H2O,键角:OF2______H2O(填“>””或者“<”)
(3)金刚石和石墨都是碳元素的单质,但石墨晶体熔点比金刚石______,原因是______
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构。在SiC结构中,每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为______,假设C-Si键长为acm,则晶胞密度为______g/cm3。
11、现有7种物质:①干冰②金刚石③四氯化碳④晶体硅⑤过氧化钠⑥二氧化硅晶体⑦氯化铵(用序号回答)
(1)这些物质中熔点最高的是___________
(2)属于分子晶体的是___________;其中分子构型为正四面体的是___________,杂化类型为___________。
(3)属于离子晶体的是___________
(4)写出含有极性键和配位键的离子化合物的电子式___________。评卷人得分三、原理综合题(共9题,共18分)12、大型客机燃油用四乙基铅[Pb(CH2CH3)4])做抗震添加剂,但皮肤长期接触四乙基铅对身体健康有害,可用硫基乙胺(HSCH2CH2NH2)和KMnO4清除四乙基铅。
(1)锰元素在周期表中的位置是_____,基态锰原子的外围电子排布式为_____,该原子能量最高的电子的电子云轮廓图形状为____。
(2)N、C和Mn电负性由大到小的顺序为_____。
(3)HSCH2CH2NH2中C的杂化方式为____,其中NH2-空间构型为____;N和P的价电子相同,但磷酸的组成为H3PO4,而硝酸的组成不是H3NO4,其原因是____。
(4)Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,其晶体类型属于_____晶体。已知Pb(CH2CH3)4晶体的堆积方式如下。
Pb(CH2CH3)4]在xy平面上的二维堆积中的配位数是______。设阿伏加德罗常数为NA/mol,Pb(CH2CH3)4]的摩尔质量为Mg/mol,则Pb(CH2CH3)4]晶体的密度是_____g/cm3(列出计算式即可)。13、微量元素硼对植物生长及人体健康有着十分重要的作用;也广泛应用于新型材料的制备。
基态硼原子的价电子轨道表达式是______。与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为______。
晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体,其能自发地呈现多面体外形,这种性质称为晶体的______。
的简单氢化物不能游离存在,常倾向于形成较稳定的或与其他分子结合。
分子结构如图,则B原子的杂化方式为______。
氨硼烷被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是______,写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子______填化学式
以硼酸为原料可制得硼氢化钠它是有机合成中的重要还原剂。的立体构型为______。14、现有A;B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素;它们位于元素周期表的前四周期。B元素含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同;D的原子核外有8个运动状态不同的电子,E元素与F元素处于同一周期相邻的族,它们的原子序数相差3,且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题:
(1)请写出D基态的价层电子排布图:_____。
(2)下列说法正确的是_____。
A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大,所以沸点SiO2>CO2
B.电负性顺序:C<N<O<F
C.N2与CO为等电子体;结构相似,化学性质相似。
D.稳定性:H2O>H2S;原因是水分子间存在氢键。
(3)某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为+1)结合形成如图所示的离子,该离子中碳原子的杂化方式是______。
(4)已知(BC)2是直线性分子,并有对称性,且分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构,则(BC)2中σ键和π键的个数比为______。
(5)C元素最高价含氧酸与硫酸酸性强度相近,原因是______。
(6)Fe3O4晶体中,O2-的重复排列方式如图所示,该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的O2-围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中,则Fe3O4晶体中,正四面体空隙数与O2-数之比为_____,有_____%的正八面体空隙没有填充阳离子。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元,晶体密度为5.18g/cm3,则该晶胞参数a=______pm。(写出计算表达式)
15、如图是元素周期表的一部分:
(1)阴影部分元素的外围电子排布式的通式为______。Sb的元素名称为____。基态P原子中,电子占据的最高能级符号为_____,该能层具有的原子轨道数为____。
(2)氮族元素氢化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如下图所示,则Y轴可表示的氢化物(RH3)性质可能有________。
A.稳定性B.沸点C.R—H键能D.分子间作用力。
(3)某种新型储氧材料的理论结构模型如下图所示,图中虚线框内碳原子的杂化轨道类型有____种。
(4)CN-和Fe2+、Fe3+及K+能形成一种蓝色配位化合物普鲁士蓝。下图是该物质的的结构单元(K+未标出),该图是普鲁士蓝的晶胞吗?_______(填“是”或“不是”),平均每个晶胞中含有______个K+。
(5)磷酸盐与硅酸盐之间具有几何形态的相似性。如多磷酸盐与多硅酸盐一样,也是通过四面体单元通过共用顶角氧离子形成岛状、链状、层状、骨架网状等结构型式。不同的是多硅酸盐中是{SiO4}四面体,多磷酸盐中是{PO4}四面体。如图为一种无限长单链结构的多磷酸根,该多磷酸根的化学式为__________。
16、哈尔滨医科大学附属第一医院张亭栋教授被认为最有可能获诺贝尔生理学或医学奖的学者之一,他是使用砒霜(As2O3)治疗白血病的奠基人;回答下列问题:
(1)基态As原子核外电子排布中能级最高的是___________,与As同周期且相邻原子的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)NH3的沸点比PH3___________(填“高”或“低”),原因是___________。
(3)NH5中所有原子最外层都满足稳定结构,则NH5中含有的化学键类型为___________。
A、离子键B、配位键C、共价键D、氢键E、σ键F;π键。
(4)As4O6的分子结构如图1所示,则该化合物中As的杂化方式是__________。与AsO43-互为等电子体的微粒是___________(写一种)
(5)白磷(P4)的晶体属于分子晶体,其晶胞结构如图2(小黑点表示白磷分子),已知晶胞的边长为anm,阿伏加德罗常数为NAmol-1,则该晶胞中含有的P4分子数为___________,该晶体的密度为___________g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。17、研究发现;铝元素能损害人的脑细胞。适当地补充碘元素可预防甲状腺肿大,但摄入过多也会导致甲状腺肿大,因此补充人体所需的元素时也要适可而止。试回答下列问题:
(1)Fe也是人体需要补充的元素之一,试写出Fe2+的核外电子排布式:__。
(2)与Al同一周期的Na、Mg元素也是人体所需元素,Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小关系是__。
(3)氯化铝的熔点是194℃,氧化铝的熔点是2054℃,但是工业上不能用电解熔融氯化铝的方法获取铝单质,这是因为__。
(4)F与I是同一主族的元素,BeF2与H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子,二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别为__、__,BeF2分子的立体构型是___,H2O分子的立体构型是__。
(5)I2晶体的晶胞结构如图所示,该晶胞中含有__个I2分子,设该晶胞的晶胞参数为acm,则I2的密度是__g·cm-3。
18、第Ⅷ族元素性质相似;称为铁系元素,主要用于制造合金。回答下列问题:
(1)基态原子核外能量最高的电子位于_______能级,同周期元素中,基态原子未成对电子数与相同的元素名称为______________。
(2)与酚类物质的显色反应常用于其离子检验,已知遇邻苯二酚()和对苯二酚()均显绿色。邻苯二酚的熔沸点比对苯二酚_____(填“高”或“低”),原因是_________。
(3)有历史记载的第一个配合物是(普鲁士蓝),该配合物的内界为__________。表为不同配位数时对应的晶体场稳定化能(可衡量形成配合物时,总能量的降低)。由表可知,比较稳定的配离子配位数是__________(填“4”或“6”)。性质活泼,易被还原,但很稳定,可能的原因是________________。离子配位数晶体场稳定化能(Dq)6-8Dq+2p4-5.34Dq+2p-5.34Dq+2p6-12Dq+3p4-3.56Dq+3p-3.56Dq+3p
(4)晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是_______(填选项字母)。若晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为晶体的密度是________
19、我国科学家在铁基超导研究方面取得了一系列的重大突破;标志着我国在凝聚态物理领域已经成为一个强国。LiZnAs是研究铁基超导材料的重要前体。
(1)LiZnAs中三种元素的电负性从小到大的顺序为_____。
(2)AsF3分子的空间构型为_____;As原子的杂化轨道类型为_____。
(3)CO分子内因配位键的存在,使C原子上的电子云密度较高而易与血红蛋白结合,导致CO有剧毒。1mol[Zn(CN)4]2-离子内含有的共价键的数目为_____;配原子为_____。
(4)镍的氧化物常用作电极材料的基质。纯粹的NiO晶体的结构与NaCl的晶体结构相同,为获得更好的导电能力,将纯粹的NiO晶体在空气中加热,使部分Ni2+被氧化成Ni3+后,每个晶胞内O2-的数目和位置均未发生变化,镍离子的位置虽然没变,但其数目减少,造成晶体内产生阳离子空位(如图所示)。化学式为NiO的某镍氧化物晶体,阳离子的平均配位数为__________,阴离子的平均配位数与纯粹的NiO晶体相比____________(填“增大”“减小”或“不变””,写出能体现镍元素化合价的该晶体的化学式________示例:Fe3O4写作Fe2+Fe23+O4)。
(5)所有的晶体均可看作由某些微粒按一定的方式堆积,另外的某些微粒填充在上述堆积所形成的空隙中。在面心立方紧密堆积的晶胞中存在两种类型的空隙:八面体空隙和四面体空隙(如下左图所示)。在LiZnAs立方晶胞中,Zn以面心立方形式堆积,Li和As分别填充在Zn原子围成的八面体空隙和四面体空隙中,在a=0,0.5和1三个截面上Zn和Li按下图所示分布:请在下图As原子所在的截面上用“Δ”补画出As原子的位置,______________并说明a=__________。
20、铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题:
(1)超细铜粉可用作导电材料;催化剂等;其制备方法如下:
①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为__________________。N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为____________(填元素符号)。
②向CuSO4溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列说法正确的是________。
A.氨气极易溶于水,原因之一是NH3分子和H2O分子之间形成氢键的缘故。
B.NH3分子和H2O分子;分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角。
C.[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇;会析出深蓝色的晶体。
D.已知3.4g氨气在氧气中完全燃烧生成无污染的气体,并放出akJ热量,则NH3的燃烧热的热化学方程式为:NH3(g)+3/4O2(g)===1/2N2(g)+3/2H2O(g)ΔH=-5akJ·mol-1
(2)铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的氧气变为臭氧(与SO2互为等电子体)。根据等电子原理,O3分子的空间构型为________。
(3)氯与不同价态的铜可生成两种化合物,其阴离子均为无限长链结构(如图所示),a位置上Cl原子(含有一个配位键)的杂化轨道类型为____________________。
(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,已知镧镍合金与上述Ca-D合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23cm3,储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNin中n=______________________(填数值);氢在合金中的密度为________(保留两位有效数字)。
评卷人得分四、计算题(共1题,共6分)21、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)评卷人得分五、元素或物质推断题(共5题,共50分)22、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____________。23、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____。24、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________。25、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
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
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:____________________。26、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、工业流程题(共1题,共8分)27、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、B【分析】【详解】
A;其中Be和N属于全充满或半充满;第一电离能分别大于B和O,不正确;
B;氟是最强的非金属;电负性最大,B正确。
C、SO2是v形的极性分子;C不正确。
D;双键是由1个σ键和一个π键构成;所以乙烯中共有5个σ键和一个π键,D不正确;
答案选B。2、B【分析】【详解】
根据构造原理可判断,A不正确,应该是E(4f)>E(3d)>E(4s)。C不正确,应该是E(3s)<E(3p)<E(3d)。D也不正确,应该是E(4f)>E(5s)>E(4s)。所以答案选B。3、C【分析】【分析】
由核外电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4为S,②1s22s22p63s23p3为P,③1s22s22p3为N;④1s22s22p5为F。
【详解】
A.非金属性越强,电负性越大,非金属性F>N>S>P;所以电负性④>③>①>②,故A错误;
B.电子层数越多原子半径越大;电子层数相同核电荷数越小半径越大,所以原子半径②>①>③>④,故B错误;
C.同主族元素自上而下第一电离能减小;同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,但第ⅤA族元素p能级为半满稳定状态,第一电离能大于相邻元素,所以第一电离能:④>③>②>①,故C正确;
D.主族元素最高正价等于族序数;但F没有最高正价,故D错误;
故答案为C。
【点睛】
同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势,但第ⅡA族元素(最外层全满)大于第ⅢA元素,第ⅤA族(最外层半满)大于第ⅥA族元素;F和O没有最高正价。4、D【分析】【详解】
A.二氧化碳结构为O=C=O,结构对称,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,H2O为V形分子;结构不对称,正负电荷的中心不重合,属于极性分子,A错误;
B.NH3为三角锥形,结构不对称,正负电荷的中心不重合,属于极性分子,BCl3分子;为正三角形,结构对称,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,B错误;
C.PCl3为三角锥形,结构不对称,正负电荷的中心不重合,属于极性分子,CH4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,C错误;
D.CS2的空间构型是直线型分子,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,BF3分子;为正三角形,结构对称,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,D正确;
故答案为D。
【名师点晴】
极性分子中正负电荷的中心不重合,具有一定的极性,极性分子是由极性键构成的结构不对称的分子,因此熟悉常见元素之间的成键是解答本题的关键,注意化学键与分子的极性的关系来分析解答即可,题目难度不大。5、C【分析】【分析】
该堆积方式第一层和第四层重合;属于面心立方最密堆积。
【详解】
A.面心立方最密堆积是最密堆积之一;故A正确;
B.面心立方最密堆积,即金属原子在三维空间里以密置层“”堆积;故B正确;
C.该堆积方式属于面心立方最密堆积;故C错误;
D.该堆积模型也称为A1型;典型代表有:铜;银、金,故D正确;
答案选C。6、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、填空题(共5题,共10分)7、略
【分析】【详解】
(1)A元素次外层电子数是最外层电子数的A元素只能是Ne,则其外围电子轨道表示式是故答案为
(2)B是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素,B元素是铬,其名称是24号元素铬,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥB族,位于周期表d区,基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,故答案为:铬;第四周期第ⅥB族;d;1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;
(3)C、N、O、F四种元素中,原子半径r(C)>r(N)>r(O)>r(F),而N原子核外处于2p3半充满状态,更稳定,所以第一电离能F>N>O>C,电负性F>O>N>C,故答案为:F>N>O>C;F>O>N>C;
(4)Fe是26号元素,核外有26个电子,失去两个电子得到Fe2+,基态Fe2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6,Sm的价层电子排布式为4f66s2,失去三个电子得到Sm3+,Sm3+的价层电子排布式为4f5,故答案为:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;4f5;
(5)As的氢化物分子AsH3与NH3为同一主族的氢化物,结构相似,故AsH3的空间构型为三角锥形,因为NH3分子间含有氢键,所以AsH3的沸点低于氨气,故答案为:三角锥形;低;氨气分子间含有氢键。【解析】铬第四周期第ⅥB族d1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1F>N>O>CF>O>N>C1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d64f5三角锥形低氨气分子间含有氢键8、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⑥.3d54s29、略
【分析】【分析】
根据价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型,价层电子对个数n=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。根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化,据此分析解答。
【详解】
(1)H2O中价层电子对个数n=2+(6-2×1)=4,含孤电子对数为2,中心原子采用sp3杂化,所以该分子为V型;(2)CO32-中价层电子对个数n=3+(4+2-3×2)=3,含孤电子对数为0,中心原子采用sp2杂化,所以该分子为平面三角形;(3)SO32-中价层电子对个数n=3+(6+2-3×2)=4,含孤电子对数为1,中心原子采用sp3杂化,所以该分子为三角锥形。【解析】①.V形②.sp3③.平面三角形④.sp2⑤.三角锥形⑥.sp310、略
【分析】【分析】
本题是对物质结构与性质的考查;涉及晶体类型与性质;杂化方式、分子结构与性质、晶胞计算等,侧重考查学生分析解决问题的能力,分子极性大小及键角的大小判断为易错点、难点,(4)中关键是明确键长与晶胞棱长关系,需要学生具有一定的数学计算能力。
【详解】
(1)BN由共价键形成的空间网状结构,熔点高、硬度大,属于原子晶体;而干冰松软且极易升华,属于分子晶体;BN晶体中B原子形成4个B-N键,杂化轨道数目为4,B原子采取sp3杂化,干冰中C原子形成2个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为2,C原子采取sp杂化,故答案为:原子;分子;sp3;sp;
(2)二者结构相似;均为V形,F与O的电负性相对比较接近,H与O的电负性相差较大,水分子中共用电子对较大地偏向O,所以O-F键的极性较弱,所以整个分子的极性也较弱,水分子中成键电子对之间排斥更大,故水分子中键角也更大,故答案为:<;<;
(3)石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短;键能比金刚石大,故石墨晶体熔点比金刚石的高。故答案为:高;石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大;
(4)晶胞中每个碳原子与4个Si原子形成正四面体,每个Si原子与周围的4个C原子形成正四面体,晶胞中Si、C的相对位置相同,可以将白色球看作C、黑色球看作Si,互换后以顶点原子研究,与之最近的原子处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,故每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为顶点Si原子与四面体中心C原子连线处于晶胞体对角线上,且距离等于体对角线长度的而体对角线长度等于晶胞棱长的倍,假设C-Si键长为acm,则晶胞棱长=cm,晶胞中Si原子数目=C原子数目=4,晶胞质量=g,晶胞密度=(g)÷(cm)3=g/cm3,故答案为:12;【解析】原子分子sp3sp<<高石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大1211、略
【分析】试题分析:(1)一般而言;原子晶体的熔沸点较高,原子晶体有②④⑥,原子半径越小,共价键的键长越短,共价键越牢固,熔点越高,这些物质中熔点最高的是金刚石,故选②;
(2)属于分子晶体的是干冰和四氯化碳,其中分子构型为正四面体的是四氯化碳,C的杂化类型为sp3,故答案为:①③;③;sp3;
(3)属于离子晶体的是过氧化钠和氯化铵;故选⑤⑦;
(4)含有极性键和配位键的离子化合物是氯化铵,电子式为故答案为:
考点:考查了晶体的分类和化学键的相关知识。【解析】(1)②(2)①③;③;sp3;(3)⑤⑦(4)三、原理综合题(共9题,共18分)12、略
【分析】【分析】
(1)根据锰元素的原子序数为25分析解答。
(2)电负性是衡量元素吸引电子的能力。
(3)HSCH2CH2NH2中C原子周围形成4个单键,四面体结构,杂化方式为sp3杂化;NH2-中N原子是sp3杂化,有2对孤对电子,NH2-空间构型为V形。
(4)根据均摊法计算。
【详解】
(1)锰元素的原子序数为25,在周期表中的位置是第四周期第VIIB族,基态锰原子的外围电子排布式为3d54s2,最高能层电子为4s2,电子云轮廓图形状为球形,故答案为第四周期第VIIB族;3d54s2;球形。
(2)电负性是衡量元素吸引电子的能力,N、C和Mn电负性由大到小的顺序为N>C>Mn,故答案为N>C>Mn。
(3)HSCH2CH2NH2中C原子周围形成4个单键,四面体结构,杂化方式为sp3杂化;NH2-中N原子是sp3杂化,有2对孤对电子,NH2-空间构型为V形;N和P的价电子相同,但磷酸的组成为H3PO4,而硝酸的组成不是H3NO4,其原因是原子半径N小于P,N原子周围空间小不能同时容下四个氧原子成键。故答案为sp3;V形;原子半径N小于P;N原子周围空间小不能同时容下四个氧原子成键。
(4)Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,属于分子晶体,由图可知,Pb(CH2CH3)4在xy平面上的二维堆积中的配位数是6,根据晶胞的结构图求出V=a×10-7×a×10-7×b×10-7=a2b×10-21cm3,根据均摊法属于该晶胞的Pb(CH2CH3)4的个数为8×1/8+1=2,故ρ=m/V=(M/NA)/(a2b×10-21)=4M×10-21/NAa2b,故答案为分子;6;4M×10-21/NAa2b。
【点睛】
确定晶胞中原(离)子数目及晶体化学式:
①处于顶点的微粒;同时为8个晶胞所共享,每个微粒有1/8属于该晶胞;
②处于棱上的微粒;同时为4个晶胞所共享,每个微粒有1/4属于该晶胞;
③处于面上的微粒;同时为2个晶胞所共享,每个微粒有1/2属于该晶胞;
④处于晶胞内部的微粒,完全属于该晶胞。【解析】第四周期第VIIB族3d54s2球形N>C>Mnsp3V形原子半径N小于P,N原子周围空间小不能同时容下四个氧原子成键分子64M×10-21/NAa2b13、略
【分析】【分析】
处于周期表中第2周期第ⅢA族,基态硼原子的价电子3个,价电子排布式为同周期元素的第一电离依次增大,其中第ⅡA族和第ⅤA族的因素的第一电离能比相邻元素的第一电离能大;
晶体的特征性质为自范性;对称性、各向异性;
分子的结构可知,分子中有共价键;每个B原子周围有4个共价键,据此判断杂化方式;
原子有空轨道,中N原子有1对孤电子对;与氨硼烷互为等电子体的分子,可以用2个C原子代替B;N原子;
为离子化合物,含离子键、共价键,中含四个共价键,B原子是sp3杂化;
【详解】
处于周期表中第二周期第ⅢA族,价电子排布式为则其价电子轨道表示式为:
同周期主族元素随着原子序数增大,第一电离能呈增大的趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为:
故答案为
能自发地呈现多面体外形;这种性质称为晶体的自范性;
故答案为自范性;
分子的结构可知,分子中有共价键,分子中有2种共价键,每个B原子周围有4个共价键,所以B原子的杂化方式为
故答案为杂化;
原子有空轨道,中N原子有1对孤电子对,N原子提供孤电子对与B原子形成配位键,与氨硼烷互为等电子体的分子,可以用2个C原子代替B、N原子,与氨硼烷等电子体一种分子为:
故答案为N;
为离子化合物,含离子键、共价键,中含四个共价键,B原子是sp3杂化,其电子式为其中立体构型为正四面体;
故答案为正四面体。【解析】自范性杂化N正四面体14、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素,均位于元素周期表的前四周期,B元素含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同,核外电子排布为1s22s22p2,故B为碳元素;D的原子核外有8个运动状态不同的电子,则D为O元素;C的原子序数介于碳、氧之间,故C为N元素;E元素与F元素处于同一周期相邻的族,它们的原序数相差3,二者只能处于第四周期,且E元素的基态原子有4个未成对电子,外围电子排布为3d64s2,则E为Fe,F为Cu,(3)中C(氮元素)与A形成的气体x,则A为H元素,形成的x为NH3;据此解答本题。
【详解】
(1)(1)D为O元素,价电子排布为2s22p4,基态的价层电子排布图为:
故答案为:
(2)A、二氧化硅属于原子晶体,二氧化碳形成分子晶体,故点:SiO2>CO2;故A错误;
B、同周期自左而右电负性增大,电负性顺序:C
C、N2与CO为等电子体;氮气分子中N原子之间形成3对共用电子对,化学性质稳定,CO还原性较强,二者化学性质不同,故C错误;
D、水分子间存在氢键,影响物理性质,不影响化学性质,由于非金属性O>S,所以稳定性:H2O>H2S;故D错误;
故答案为:B;
(3)杂环上的碳原子含有3个σ键,没有孤对电子,采用sp2杂化,甲基、亚甲基上碳原子含有4个共价单键,采用sp3杂化;
故答案为:sp2、sp3;
(4)(CN)2是直线型分子,并有对称性,结构式为:N≡C-C≡N,单键为σ键,三键含有1个σ键、2个π键,(CN)2中σ键和π键的个数比为3:4;
故答案为:3:4;
(5)HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同;所以酸性强度相近;
故答案为:HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同;所以酸性强度相近;
(6)结构中如1、3、6、7的O2−围成的正四面体空隙有8个,由图可知晶体结构中O2−离子数目为8×+6×=4个,则正四面体空隙数与O2−离子数目之比为8:4=2:1;
Fe3O4中有一半的Fe3+填充到正四面体空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中;则有50%的正八面体空隙没有填充阳离子;
含有Fe3+和Fe2+的总数为3,晶胞中有8个图示结构单元,不妨取1mol这样的晶胞,则1mol晶胞的质量为m=8×(3×56+4×16)g=8×232g,1mol晶胞即有6.02×1023个晶胞,1个晶胞的体积为V=(a×10−10)3cm3,所以晶体密度为所以晶胞边长a=pm;
故答案为:2:1;50;【解析】Bsp2、sp33:4HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同,所以酸性强度相近2∶150%15、略
【分析】【详解】
(1)阴影部分元素处于ⅤA族,最外层有5个电子,其外围电子排布的通式为ns2np3,P核外还有3个电子层,则电子占据的最高层符号为M,M层还有1个s轨道、3个p轨道和5个d轨道,总共还有9个轨道,电子占有的最高能级为3p;Sb元素为锑,答案为ns2np3锑3P9;
(2)A.N、P、As位于周期表同一主族,从上到下排列,根据元素周期律可以知道,非金属性越强,氢化物的稳定性越强,因此三种氢化物的稳定性逐渐降低,A选项正确;B.因为氨气分子间存在氢键,因此氨气的沸点最高,AsH3的相对分子质量大于PH3,AsH3沸点较PH3高;故B错误;C.非金属性越强与氢元素形成的共价键越强,键能越大,因此键能随原子序数的增大而减小,所以C选项是正确的;D.三种氢化物生成的晶体均是分子晶体,分子间作用力随相对分子质量的增加而增大,故D错误;答案为AC;
(3)C原子的杂化构型可以通过周围有几个原子来判断,在框图中C原子周边的原子数有3、4、2,共3种情况,球的部分基本上所有的C原子周围有3个C原子,为sp2杂化,在球和链相连的C原子其周围有4个C原子,sp3杂化;链上的C周边有2个C原子,sp杂化,答案为3。
(4)普鲁士蓝的化学式为Fe4[Fe(CN)6]3,Fe2+和Fe3+的个数相等为CN-的个数为它们的个数比不符合普鲁士蓝的化学式。在晶胞中电荷守恒,Fe2+和Fe3+所带的正电荷而CN-带的负电荷为3,K+所带的电荷为每个晶胞中含有个K+,答案为不是
(5)根据图片知,每个三角锥结构中P原子是1个,O原子个数是个,所以P原子和氧原子个数之比1:3,3个O原子带6个单位负电荷,磷酸盐,P的化合价为+5,所以形成离子为(PO3)nn-或PO3-。【解析】ns2np3锑3P9AC3不是(PO3)nn-或PO3-16、略
【分析】【分析】
(1)根据构造原理,基态As原子核外电子排布中能级最高的是4p,As的4p能级处于半充满状态,第一电离能比相邻同期元素均大,与As同周期且相邻原子的第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ge。
(2)根据分子晶体影响沸点的因素分析;
(3)NH5是离子化合物;含有离子键和共价键,以此分析。
(4)根据杂化轨道理论判断中心As的杂化方式;原子总数和价电子总数相同的称为等电子体。
(5)根据均摊法可知,晶胞中P4分子数目为4;则晶胞中含有16个P原子,计算晶胞质量,再根据ρ=m/V计算晶胞密度。
【详解】
(1)根据构造原理,基态As原子核外电子排布中能级最高的是4p,As的4p能级处于半充满状态,第一电离能比相邻同期元素均大,与As同周期且相邻原子的第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ge。
(2)NH3的沸点比PH3高,原因是NH3分子间存在氢键;相对分子质量对沸点的影响占次要地位。
(3)NH5中所有原子最外层都满足稳定结构,其中N与H形成共价键,是σ键,4个共价键中有一个是配位键,NH4+与H-之间形成离子键,则NH5中含有的化学键类型为ABCE。
(4)价电子对数=3+(5-1×3)/2=4,VSEPR模型为四面体,所以其空间构型为正四面体,根据杂化轨道理论,中心As的杂化方式为sp3,原子总数和价电子总数相同的称为等电子体,与AsO43-互为等电子体的微粒是PO43-或SO42-或ClO4-;
(5)根据均摊法可知,晶胞中P4分子数目为8×1/8+6×1/2=4,则晶胞中P原子数目为4×4=16,晶胞质量为16×31/NAg,晶胞体积为(a×10-7cm)3,则晶胞密度为g·cm-3,即:g·cm-3
【点睛】
本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、电离能、价层电子对互斥理论、杂化方式与空间构型判断、化学键、晶胞计算等,是对物质结构主干知识的考查,难点:应用均摊法进行有关晶胞计算。【解析】4pAs>Se>Ge高NH3分子间存在氢键ABCEsp3PO43-或SO42-或ClO4-417、略
【分析】【分析】
(1).铁元素为26号元素,失去2电子后形成Fe2+;
(2).同一周期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,Na、Mg、Al属于同一周期元素;
(3).氯化铝的熔点是194℃;熔点较低,是分子晶体,熔融状态下不存在离子,不能导电;
(4).算出BeF2与H2O的价层电子对数;结合孤对电子,得出杂化类型和空间构型;
(5).根据均摊法,I2分子分布在顶点和面心;根据来分析解答。
【详解】
(1).铁元素为26号元素,其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,失去2电子后形成Fe2+,故Fe2+的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6,故答案为:1s22s22p63s23p63d6;
(2).同一周期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,故Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小关系是Na<Al<Mg;故答案为::Na<Al<Mg;
(3).氯化铝的熔点是194℃;熔点较低,是分子晶体,熔融状态下不存在离子,不能导电,故不能用电解其来制备单质,故答案为:氯化铝是分子晶体,熔融状态下不存在离子,不能导电;
(4).BeF2的价层电子对数为=不存在孤对电子,故杂化类型为sp,空间构型为直线形;H2O的价层电子对数为=有两对孤对电子,故杂化类型为sp3,空间构型为V形;故答案为:sp;sp3;直线形;V形;
(5).根据均摊法,I2分子分布在顶点和面心,即有根据
故答案为:4;【解析】1s22s22p63s23p63d6Na<Al<Mg氯化铝是分子晶体,熔融状态下不存在离子,不能导电spsp3直线形V形418、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)为28号元素,基态的电子排布式为[Ar]3d84s2,核外能量最高的电子位于3d能级;根据基态的电子排布式为[Ar]3d84s2,其3d能级上未成对电子数为2,同周期中,未成对电子数为2的还有:钛为22号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d24s2、锗为32号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d104s24p2、硒为34号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d104s24p4;故答案为:3d,钛;锗、硒;
(2)邻苯二酚易形成分子内氢键,对苯二酚易形成的分子间氢键,后者分子间作用力较大,因此,熔沸点较低;
(3)配合物是中内界为由表中数据可知,配位数为6的晶体场稳定化能为-12Dq+3p,其能量降低的更多,能量越低越稳定;性质活泼,但很稳定;说明形成配位键后,三价钴的氧化性减弱,性质变得稳定;
(4)晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,晶胞的俯视图应类似于NaCl晶胞,而NaCl晶胞俯视图为CD;从晶体中最小重复单元出发,1个晶胞中含Ni2+为含O2-为即根据各微粒在晶胞中位置计算出每个NiO晶胞中含4个NiO,NiO的摩尔质量75g/mol,晶体的密度除以1个晶胞的质量除以1个晶胞的体积,即为=故答案为:
【点睛】
晶胞计算中,要找准一个晶胞中所含微粒数目,如此题中,1个晶胞中含Ni2+为含O2-为即根据各微粒在晶胞中位置计算出每个NiO晶胞中含4个NiO;同时要找准一个晶胞的体积,注意单位换算。【解析】3d钛、锗、硒低邻苯二酚形成分子内氢键,比对苯二酚易形成的分子间氢键作用力小,熔沸点低6形成配位键后,三价钴的氧化性减弱,性质变得稳定CD19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)锂是活泼金属;锌是较活泼的金属;砷是非金属,失电子能力减弱,得电子能力增强,电负性增强,LiZnAs中三种元素的电负性从小到大的顺序为Li<Zn<As。
故答案为:Li<Zn<As
(2)AsF3分子,价层电子对=3+=4,有一对孤电子对,空间构型为三角锥,As原子的杂化轨道类型为sp3。
故答案为:三角锥;sp3;
(3)CO分子内因配位键的存在,使C原子上的电子云密度较高而易与血红蛋白结合,导致CO有剧毒。1mol[Zn(CN)4]2-离子内共价键:C与N之间是叁键、Zn与C之间是配位键,含有的共价键的数目为(3×4+4)NA=16NA;C原子上的电子云密度较高,配原子为C。
故答案为:16NA;C;
(4)纯粹的NiO晶体的结构与NaCl的晶体结构相同,阳离子的上下、前后、左右有6个阴离子,阳离子的平均配位数为6;部分Ni2+被氧化成Ni3+后;阳离子减少,阴离子的平均配位数与纯粹的NiO晶体相比减小;
根据化合价代数和等于0,结合晶胞结构,能体现镍元素化合价的该晶体的化学式Ni2+3Ni3+4O9;。
故答案为:6;减小;Ni2+3Ni3+4O9;
(5)结合在a=0,0.5和1三个截面上Zn和Li按下图所示分布:在LiZnAs立方晶胞中,Zn以面心立方形式堆积,Li填充在Zn原子围成的八面体空隙,而As填充在Zn原子围成的四面体空隙中,As原子所在的截面即a=0.25(或0.75)的截面上用“Δ”画出As原子的位置,如图:或
故答案为:或0.25(或0.75)。【解析】Li<Zn<As三角锥sp316NAC6减小Ni2+3Ni3+4O9或0.25(或0.75)20、略
【分析】【分析】
(1)①NH4CuSO3中金属阳离子为Cu+;铜是29号元素,失去一个电子生成亚铜离子;N原子2p轨道为半充满结构,第一电离能大于O原子,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小;
A;氨气分子与水分子之间存在氢键;
B、氨气分子中N原子和水分子O原子均为sp3杂化;氨分子中N原子只有一对孤对电子,水分子中O原子有两对孤对电子;
C;根据相似相溶可知;乙醇分子极性弱于水的极性;
D、燃烧热的热化学方程式中,产物H2O为液态;
(2)O3分子与SO2互为等电子体;等电子体具有相同的空间构型;
(3)a位置上的Cl形成了2条单键;还有2对孤对电子;
(4)由图可知;在晶胞上;下两个面上共有4个D原子,在前、后、左、右四个面上共有4个D原子,在晶胞的中心还有一个D原子。
【详解】
(1)①NH4CuSO3中金属阳离子为Cu+,铜是29号元素,根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,该原子失去一个电子时,生成亚铜离子,失去的电子是最外层电子,所以亚铜离子的基态的电子排布式为:1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;N原子2p轨道为半充满结构,第一电离能大于O原子,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以其第一电离能大小为N>O>S,故答案为1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;N>O>S;
②A;氨气分子与水分子之间存在氢键;氢键的存在使物质的溶解性显著增大,故正确;
B、氨气分子中N原子和水分子O原子均为sp3杂化;氨分子中N原子只有一对孤对电子,水分子中O原子有两对孤对电子,根据价层电子对互斥理论可知,氨分子的键角大于水分子的键角,故错误;
C、根据相似相溶可知,乙醇分子极性弱于水的极性,[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度降低,则[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇会析出深蓝色的晶体;故正确;
D、表示燃烧热的热化学方程式中,产物H2O为液态;故错误;
故选AC;故答案为AC;
(2)O3分子与SO2互为等电子体,SO2分子中S原子价层电子对数为3,孤对电子数为1,空间构型为V形,等电子体具有相同的空间构型,则O3分子空间构型为V形;故答案为V形;
(3)a位置上的Cl形成了2条单键,还有2对孤对电子,故为sp3杂化,故答案为sp3杂化;
(4)镧镍合金、Ca-D合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,由图可知,在晶胞上、下两个面上共有4个D原子,在前、后、左、右四个面上共有4个D原子,在晶胞的中心还有一个D原子,故Ca与D的个数比为8×(8×+1)=1:5,故n=5;晶胞体积为9.0×10-23cm3,LaNinH4.5合金中H的质量为=氢在合金中的密度为=0.083g·cm-3,故答案为0.083g·cm-3。
【点睛】
本题考查物质结构与性质,涉及了电子排布式、第一电离能、等电子体、分子的空间构型、晶胞的计算等知识,其中计算是难点。【解析】1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2分)N>O>S(2分)AC(2分)V形(2分)sp3杂化(2分)5(2分)0.083g·cm-3(3分)四、计算题(共1题,共6分)21、略
【分析】【分析】
每个C周围有4个硅,C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,先计算金刚石晶胞中碳的个数,再根据公式计算空间利用率。
【详解】
⑴每个C周围有4个硅,因此C的配位数为4;故答案为:4。⑵C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,因此故答案为:188。⑶金刚石晶胞中有个碳,假设C的原子半径为r,则金刚石晶胞参数为金刚石晶体中原子的空间利用率故答案为:34%。【解析】418834%五、元素或物质推断题(共5题,共50分)22、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+3H2O23、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24、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,
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