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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年外研版选修3化学下册阶段测试试卷399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9题,共18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、下列有关说法正确的是A.CH4与NH3中心原子杂化轨道类型相同B.氢键是一种特殊的化学键,它广泛存在于物质中C.BF3和NH3化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)都相同D.s电子与s电子间形成的是σ键,p电子与p电子间形成的是π键3、以下关于原子结构及性质的说法中不正确的是A.同一原子的能层越高,s电子云半径越大B.每一能层的能级总是从s能级开始,且能级数等于该能层序数C.电子从激发态跃迁到基态时将释放能量,光是电子释放能量的重要形式之一D.同主族元素的第一电离能随核电荷数的递增依次增大4、科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N−N−N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是。
A.分子中只存在非极性共价键B.分子中四个氮原子的化合价都相同C.该结构是三角锥型结构D.15.2g该物质含有6.02×1022个O2分子5、下列微粒的空间构型不是平面形三角形的是A.BF3B.CO32-C.PCl3D.CH3+6、下列说法错误的是A.附着在试管内壁上的AgOH固体可用氨水溶解而洗去B.可用氨水鉴别AlCl3、AgNO3和CuSO4三种溶液C.向氨水中滴加CuSO4溶液至过量,先产生蓝色沉淀,然后沉淀溶解并得到深蓝色溶液D.加热碘单质,产生紫色蒸气,这个过程克服了范德华力7、下列说法正确的是()A.CO2分子的比例模型可表示为B.p—pσ键电子云模型为C.HF分子间氢键可表示为F—HHD.氢原子的电子云示意图为8、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9、石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层碳原子中,其化学式可写CXK其平面图形见图;则X值为。
A.24B.12C.8D.0.75评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)10、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、3d11、如图是元素周期表的一部分;所列字母分别代表一种化学元素。下列说法正确的是()
A.b的第一电离能小于c的第一电离能B.d在c的常见单质中燃烧,产物中既含有离子键也含有共价键C.e与a组成的化合物沸点比水低,原因是水分子之间可形成氢键D.f元素的基态原子失去4s能级上的所有电子后所形成的离子最稳定12、四硼酸钠的阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法不正确的是()
A.阴离子中三种元素的第一电离能:O>B>HB.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有sp2和sp3C.配位键存在于4、5原子之间和4、6原子之间D.m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)413、短周期主族元素的原子序数依次增大,的最高正价与最低负价代数和为0,形成的化合物甲的结构如图所示,在同周期中原子半径最小。下列说法正确的是()
A.原子半径大小:B.电负性大小:C.形成的化合物为离子化合物D.化合物甲中阴离子的空间构型为三角锥形14、下列物质在CCl4中比在水中更易溶的是()A.NH3B.HFC.I2D.Br215、有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],经X射线研究发现,其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上,则下列说法正确的是()
A.x=2,y=1B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价C.M的离子不可能在立方体的体心位置D.该晶胞中与每个Fe3+距离最近且相等的CN-有3个评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)16、下表给出了14种元素的电负性:
运用元素周期律知识完成下列各题。
(1)同一周期中,从左到右,主族元素的电负性________;同一主族中,从上到下,元素的电负性________。所以主族元素的电负性随原子序数递增呈____________变化。
(2)短周期元素中,电负性最大的元素与氢元素形成的化合物属于________化合物,用电子式表示该化合物的形成过程__________________________。
(3)已知:两成键元素间的电负性差值大于1.7时,通常形成离子键,两成键元素间的电负性差值小于1.7时,通常形成共价键。则Mg3N2、BeCl2、AlCl3、SiC中为离子化合物的是________,为共价化合物的是________。17、(1)基态Si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______.
(2)BF3与一定量的水形成(H2O)2•BF3晶体Q;Q在一定条件下可转化为R:
晶体Q中各种微粒间的作用力有______(填序号).
a.离子键b.共价键c.配位键d.氢键。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2﹣,不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2﹣的结构可用示意图表示为______,科学家推测胆矾结构示意图可简单表示如图:胆矾的化学式用配合物的形式表示为_____________________.
(4)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有______种.S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,S原子采用的轨道杂化方式是_____18、硼及其化合物在新材料;工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题:
元素的基态原子的价电子排布图为______,B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为______。
三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性气味的无色有毒腐蚀性气体,其分子的立体构型为______,B原子的杂化类型为______。
自然界中,含B的钠盐是一种天然矿藏,其化学式写作实际上它的阴离子结构单元是由两个和两个缩合而成的双六元环,应该写成其结构式如图1,它的阴离子可形成链状结构。该阴离子由极性键和配位键构成,请在答题卷中抄上图1结构式后用“”标出其中的配位键,该阴离子通过______相互结合形成链状结构。
科学家发现硼化镁在39K时有超导性,在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,一层镁一层硼相间排列。图2是该晶体微观结构中取出的部分原子沿z轴方向的投影,白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影。则硼化镁的化学式为______。
磷化硼是一种有价值的超硬耐磨涂层材料,这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜。磷化硼晶胞如图3所示,在BP晶胞中B的堆积方式为______,当晶胞晶格参数为478pm时,磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为______cm。19、(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20、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____。21、硫和钙的相关化合物在化工;医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射波长为________nm(填字母)。
a.435b.500c.580d.605e.700
(2)元素S和Ca中,第一电离能较大的是________(填元素符号),其基态原子价电子排布式为________,其基态原子中电子的空间运动状态有________种。
(3)硫的最高价氧化物对应的水化物H2SO4能与肼反应生成N2H6SO4,N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在________(填字母)。
a.离子键b.共价键。
c.配位键d.范德华力。
(4)基态Ca原子中,核外电子占据最高能层的符号是________,该能层为次外层时最多可以容纳的电子数为________。钙元素和锰元素属于同一周期,且核外最外层电子排布相同,但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰的低,原因是________________________________________________________。22、在工业上;通过含锌矿石制取应用广泛的锌及其化合物。
(1)Zn在元素周期表中位于_____区,其基态原子价电子排布式为________。
(2)[Zn(CN)4]2-常用于电镀工业中,其中配位原子基态时核外电子的轨道表示式为_____,与CN-互为等电子体的粒子有_____、________(写出两种)。
(3)[Zn(CN)4]2-在水溶液中与甲醛(HCHO)溶液反应可制得HOCH2CN。甲醛分子的立体构型为________.中心原子杂化方式为________;HOCH2CN中元素电负性由大到小的顺序_______,1molHOCH2CN分子中,含有σ键的数为_________。
(4)ZnS和HgS晶体在岩浆中先晶出的是________,其原因是___________。
(5)ZnO的一种晶体结构与金刚石类似,4个锌原子占据金刚石中晶胞内四个碳原子的位置,则该氧化物的密度为______g/cm3(设晶胞参数为apm,NA表示阿伏伽德罗常数)评卷人得分四、原理综合题(共2题,共20分)23、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+。24、钛是一种性能非常优越的金属;21世纪将是钛的世纪。
(1)TiO2薄膜中掺杂铬能显著提高光催化活性。基态Cr原子的核外电子排布式为____。
(2)四乙醇钛能增加橡胶在金属表面的粘附性。其制备原理如下:TiCl4+4CH3CH2OH+4NH3=Ti(OCH2CH3)4+4NH4Cl
①Ti(OCH2CH3)4可溶于有机溶剂,常温下为淡黄色透明液体,其晶体类型为____
②N和O位于同一周期,O的第二电离能大于N的第二电离能的原因是_____;
③NH4Cl中存在的作用力有_____,NH4Cl熔沸点高于CH3CH2OH的原因是_____,Ti(OCH2CH3)4分子中C原子的杂化形式均为____。
(3)钛酸锶(SrTiO3)可作电子陶瓷材料和人造宝石,其中一种晶胞结构如图所示。若Ti位于顶点位置,O位于____位置;已知晶胞参数为anm,Ti位于O所形成的正八面体的体心,则该八面体的边长为_____m(列出表达式)。
评卷人得分五、有机推断题(共1题,共7分)25、短周期元素W;X、Y和Z的原子序数依次增大。金属元素W是制备一种高效电池的重要材料;X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、_______种不同能量的电子。
(2)元素Z与元素X形成共价化合物XZ2是________(选填“极性”或“非极性”)分子,其电子式为________________。
(3)Y原子的最外层电子排布式为________________,Y元素最高价氧化物对应的水化物的电离方程式为________________________________________________。
(4)两种非金属元素中,非金属性较强的元素是_______(写元素符号),试写出一个能说明这一事实的化学方程式______________________________。参考答案一、选择题(共9题,共18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、A【分析】【详解】
A.CH4的中心C原子与NH3的中心N原子都采用sp3杂化;因此轨道类型相同,A正确;
B.氢键是一种特殊的分子间作用力;它存在于含有H元素的化合物,且与H形成化学键的原子的原子半径很小的物质中,B错误;
C.BF3和NH3化学键的类型都是极性共价键,BF3分子是非极性分子,而NH3是极性分子;二者分子的极性不同,C错误;
D.s电子与s电子间形成的是σ键;p电子与p电子间形成化学键,若是头碰头,形成的是的σ键,若肩并肩,形成的是π键,D错误;
故合理选项是A。3、D【分析】【详解】
A.同一原子的能层越高;离原子核的距离越远,所以s电子云半径越大,A正确;
B.每一能层的能级总是从能量低的s能级开始;并且能层序数等于该能层所具有的能级数,如第三能层,具有3s;3p、3d能级,B正确;
C.电子从激发态跃迁到基态时;常将能量以光的形式释放出来,C正确;
D.同主族元素的第一电离能随核电荷数的递增依次减小;D不正确;
故选D。4、C【分析】【详解】
A.同种元素间形成非极性键;不同非金属元素间形成极性键,N与N之间形成非极性键,N与O之间形成极性键,故A错误;
B.该分子的N原子存在的化学键不同;原子间对共用电子对的作用力不同,因此N有两种化合价,故B错误;
C.该分子结构和氨气分子相似;氨气分子呈三角锥结构,所以该微粒为三角锥结构,该分子中的4个N原子构成三角锥结构,故C正确;
D.N(NO2)3的相对分子质量为152,15.2gN(NO2)3为0.1mol,该物质的分子中所含原子为1NA即6.02×1023个原子;故D错误;
故选C。
【点睛】
本题的易错点和难点为B,要注意从N原子形成的化学键的形式分析判断。5、C【分析】【详解】
A.BF3中心原子为B,价层电子对数为3+×(3-1×3)=3,为sp2杂化;空间构型为平面三角形,故A不符合题意。
B.CO32-的中心原子为C,价层电子对数为3+×(4+2-2×3)=3,为sp2杂化;空间构型为平面三角形,故B不符合题意。
C.PCl3中心原子为P,价层电子对数为3+×(5-1×3)=4,为sp3杂化;空间构型为三角锥形,故C符合题意;
D.CH3+中心原子为C,价层电子对数为3+×(4-1-1×3)=3,为sp2杂化;空间构型为平面三角形,故不符合题意;
答案选C。
【点睛】
判断分子的立体构型时,根据成键电子对数加上孤电子对数,有孤对电子数时,减去对电子对数得到分子的构型。6、C【分析】【详解】
试题分析:A.AgCl固体可与氨水反应生成络离子,则附着在试管内壁上的AgCl固体可用氨水溶解而洗去,故A正确;B.氨水与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,与硝酸银反应先产生沉淀后沉淀溶解,与硫酸铜反应生成蓝色沉淀,三者现象不同,可以用氨水区别,故B正确;C.向CuSO4溶液滴加氨水至过量;先产生蓝色沉淀,然后沉淀溶解并得到深蓝色溶液,故C错误;D.碘的升华破坏了分子间作用力,即范德华力,故D正确;故选C。
考点:考查了物质的性质的相关知识。7、D【分析】【详解】
A.二氧化碳为直线型结构,其比例模型为故A错误;
B.p-p原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大即电子云重叠后得到的电子云图象呈镜像对称,图示是键电子云模型;故B错误;
C.氢键比化学键弱,通常用“”,HF分子间的氢键正确表示为:故C错误;
D.电子云图反映电子在核外无规则运动时在某点出现的概率,氢原子核外含有1个电子,氢原子的电子云示意图为:故D正确;
故选D。8、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。9、C【分析】【详解】
可以取三个钾原子形成的小三角形为计算单位,如上图,其完全占有的碳原子数是4,占有的钾原子数为×3=故碳原子数和钾原子数之比是4:=8:1;答案选C。
点睛:本题考查了碳原子和钾原子个数之比,难度较大,利用均摊法计算碳原子和钾原子个数之比,注意每个钾原子被几个三角形共用,明确每个钾原子被几个三角形共用是解本题的关键。二、多选题(共6题,共12分)10、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。11、BC【分析】【详解】
由元素在周期表中位置可知,a为H、b为N;c为O、d为Na、e为S、f为Fe。
A.N元素的2p轨道为半充满稳定结构;第一电离能高于氧元素的第一电离能,故A错误;
B.Na在氧气中燃烧生成过氧化钠;过氧化钠中含有离子键;共价键,故B正确;
C.水分子之间存在氢键;硫化氢分子之间为范德华力,氢键比范德华力强,因此硫化氢的沸点低于水,故C正确;
D.Fe2+离子价电子为3d6,而Fe3+离子价电子为3d5稳定结构,Fe2+离子不如Fe3+离子稳定;故D错误;
故选BC。12、AC【分析】【分析】
由图示可以看出该结构可以表示为[H4B4O9]m−,其中B为+3价,O为−2价,H为+1价,根据化合价判断m值求解Xm−的化学式;根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=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,1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;阴离子中含配位键,不含离子键,以此来解答。
【详解】
A.H电子轨道排布式为1s1;处于半充满状态,比较稳定,第一电离能为O>H>B,故A错误;
B.2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;故B正确;
C.2号B形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键就是配位键,所以配位键存在4;5原子之间或4、6原子之间,故C错误;
D.观察模型,可知Xm−是[H4B4O9]m−,依据化合价H为+1,B为+3,O为−2,可得m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)4;故D正确;
故答案选AC。13、AC【分析】【分析】
短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序数依次增大;W的最高正价与最低负价代数和为0,则W为C或Si,根据W、X、Y形成的化合物甲的结构示意图,X为O,则W为C,Y为+1价的阳离子,为Na元素;Z在同周期中原子半径最小,Z为Cl元素,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析;W为C元素,X为O元素,Y为Na元素,Z为Cl元素。
A.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径大小:故A正确;
B.元素的非金属性越强;电负性越大,电负性大小:X>Z,故B错误;
C.X为O元素;Y为Na元素,为活泼的非金属和金属元素,形成的化合物为离子化合物,故C正确;
D.化合物甲中阴离子为CO32-;C原子的价层电子对数=3,没有孤对电子,空间构型为平面三角形,故D错误;
故选AC。14、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。15、BC【分析】【详解】
Fe3+在立方体的顶点,每个Fe3+被8个晶胞共有,每个晶胞中Fe3+个数为4×=同理每个晶胞中Fe2+个数为CN-位于棱的中点,每个CN-被4个晶胞共有,故每个晶胞中CN-个数为12×=3。
A.已知晶体的化学式为MxFey(CN)6,故有2个晶胞,阴离子含有一个Fe3+,1个Fe2+,6个CN-,晶体中的阴离子为[Fe2(CN)6]-,根据化合物中各元素的化合价代数和为0得晶体的化学式为MFe2(CN)6;综上可知,x=1,y=2,A错误;
B.M呈+1价;因为有阴;阳离子,故该晶体属于离子晶体,B正确;
C.若M的离子在立方体的体心位置,则该晶体的化学式可表示为MFe2(CN)3,与晶体化学式MFe2(CN)6不符合;故M的离子不可能在立方体的体心位置,C正确;
D.该晶胞中与每个Fe3+距离最近且相等的CN-有6个;D错误;
故合理选项是BC。三、填空题(共7题,共14分)16、略
【分析】【分析】
根据表格电负性大小关系得出同一周期;同一主族的电负性变化规律;短周期元素中,电负性最大的元素为F根据电负性差值来判断离子化合物还是共价化合物。
【详解】
(1)同一周期中;从左到右,主族元素的电负性逐渐增大;同一主族中,从上到下,元素的电负性逐渐减小。所以主族元素的电负性随原子序数递增呈周期性变化;故答案为:逐渐增大;逐渐减小;周期性。
(2)短周期元素中,电负性最大的元素为F,与氢元素形成的化合物(HF)属于共价化合物,用电子式表示该化合物的形成过程+故答案为:共价;+
(3)Mg3N2:两者电负性之差3.0-1.2=1.8>1.7,是离子化合物;BeCl2:两者电负性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共价化合物;AlCl3:两者电负性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共价化合物;SiC:两者电负性之差2.5-1.8=0.7<1.7,是共价化合物;因此为离子化合物的是Mg3N2,为共价化合物的是BeCl2、AlCl3、SiC;故答案为:Mg3N2;BeCl2、AlCl3;SiC。
【点睛】
根据电负性的大小差值判断化合物类型。【解析】逐渐增大逐渐减小周期性共价+Mg3N2BeCl2、AlCl3、SiC17、略
【分析】【分析】
(1)基态Si原子的电子排布式是1s22s22p23s23p2;第三层有3s;3p、3d三个能级;
(2)中含有水分子与水分子间的氢键;H-O键、B-F键、B-O配位键;
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2﹣,Cu2+与OH-通过配位键结合成[Cu(OH)4]2﹣,根据胆矾结构示意图可知Cu2﹣与H2O通过配位键结合成[Cu(H2O)4]2+。
(4)同周期元素从左到右第一电离能增大,ⅡA族的Be原子2s轨道全满,能量低,第一电离能大于相邻原子,ⅤA族的N原子2p轨道半满,能量低,第一电离能大于相邻原子;由S8分子结构可知,在S8分子中S原子成键电子对数为2;孤电子对数为2,即价层电子对数为4。
【详解】
(1)基态Si原子的电子排布式是1s22s22p23s23p2;电子占据的最高能层为第三层,符号为M,第三层有1个3s轨道;3个3p轨道、5个3d轨道,具有的原子轨道数为9;
(2)中含有水分子与水分子间的氢键、H-O键、B-F键、B-O配位键,故选bcd;
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2﹣,Cu2+与OH-通过配位键结合成[Cu(OH)4]2﹣,结构示意图为根据胆矾结构示意图可知Cu2+与H2O通过配位键结合成[Cu(H2O)4]2+,胆矾的化学式用配合物的形式表示为[Cu(H2O)4]SO4•H2O。
(4)同周期元素从左到右第一电离能增大,ⅡA族的Be原子2s轨道全满,能量低,第一电离能大于相邻原子,ⅤA族的N原子2p轨道半满,能量低,第一电离能大于相邻原子,第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O,共3种;由S8分子结构可知,在S8分子中S原子成键电子对数为2,孤电子对数为2,即价层电子对数为4,S原子杂化方式是sp3杂化。【解析】M9bcd[Cu(H2O)4]SO4•H2O3sp3杂化18、略
【分析】【分析】
元素处于第二周期IIIA族,价电子排布式为结合泡利原理;洪特规则画出价电子排布图;同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但IIA族、VA族元素原子最高能级为全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻的元素;
分子的中心B原子孤电子对数价层电子对数B原子杂化轨道数目为3;
形成4个键的B原子中含有1个配位键;氢氧根离子中氧原子与B原子之间形成配位键;该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构;
个B原子为3个Mg原子共用;1个Mg原子为6个B原子共用,均摊法计算硼原子和镁原子的个数之比,确定硼化镁的化学式;
由晶胞结构可知,晶胞中B原子处于晶胞顶点与面心,B的堆积方式为面心立方最密堆积;P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构,二者连线处于体对角线上,为体对角线的
【详解】
原子核外电子排布式为由泡利原理、洪特规则,核外电子排布图为同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻的元素,故第一电离能:
故答案为:
分子的中心B原子孤电子对数价层电子对数分子空间构型为平面正三角形,B原子的杂化轨道类型为
故答案为:平面正三角形;
形成4个键的B原子中含有1个配位键,氢氧根离子中氧原子与B原子之间形成配位键,图1中用“”标出其中的配位键为:该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构;
故答案为:氢键;
根据投影可知,1个B原子为3个Mg原子共用,1个Mg原子为6个B原子共用,故一个Mg原子的B原子为由此可知Mg、B原子数目之比为1:2,故硼化镁的化学式为
故答案为:
由晶胞结构可知,晶胞中B原子处于晶胞顶点与面心,B的堆积方式为面心立方最密堆积;P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构,二者连线处于体对角线上,为体对角线的立方体的每条边长为478pm,则晶胞体对角线长为则P原子与B原子最近距离为
故答案为:面心立方最密堆积;【解析】平面正三角形氢键面心立方最密堆积19、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20、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、D21、略
【分析】【详解】
(1);钙元素的焰色反应呈砖红色;其中红色对应的辐射波长为700nm,故选E;
(2)、S原子吸引电子的能力大于Ca原子,第一电离能较大的是S,S是16号元素,基态原子价电子排布式为3s23p4;原子核外有多少个电子就有多少种运动状态;
故答案为S;3s23p4;16;
(3)、N2H6SO4和(NH4)2SO4都是离子晶体,N2H62+和SO42-之间存在离子键,N2H62+中N和H之间形成6个共价键(其中2个为配位键),N和N之间形成共价键,SO42-中S和O之间形成共价键,N2H6SO4晶体中不存在范德华力;故选d;
(4);基态Ca原子含有4个电子层;核外电子占据最高能层的符号是N,该能层为次外层时容纳的电子数不超过18个。Ca原子半径较大且价电子数较少,导致钙中金属键较弱,使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰的低;
故答案为N;18;Ca原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱。【解析】①.E②.S③.3s23p4④.16⑤.d⑥.N⑦.18⑧.Ca原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱22、略
【分析】【详解】
(1)Zn为30号元素,价电子排布式为3d104s2,在元素周期表中位于ds区,故答案为ds;3d104s2;
(2)[Zn(CN)4]2-常用于电镀工业中,其中配位原子为C原子,基态时核外电子的轨道表示式为与CN-互为等电子体的粒子有CO和N2,故答案为CO和N2;
(3)甲醛分子中的C原子是sp2杂化,立体构型为平面三角形,根据电负性的变化规律,同一周期从左到右,电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,HOCH2CN中元素电负性由大到小的顺序为O>N>C>H,HOCH2CN的结构简式为HOCH2C≡N,1molHOCH2CN分子中,含有σ键6mol,故答案为平面三角形;sp2;O>N>C>H;6NA;
(4)Zn2+半径小于Hg2+半径,ZnS晶格能大于HgS的晶格能,ZnS和HgS晶体在岩浆中先晶出ZnS,故答案为ZnS;Zn2+半径小于Hg2+半径;ZnS晶格能大于HgS的晶格能;
(5)ZnO的一种晶体结构与金刚石类似,4个锌原子占据金刚石中晶胞内四个碳原子的位置,根据晶胞结构可知,1mol晶胞中含有4molO原子和4molZn原子,1mol晶胞的质量为324g,则该氧化物的密度为=×1030g/cm3,故答案为×1030。
点睛:本题考查了物质结构和性质,明确构造原理、杂化方式的判断、晶胞计算的方法是解题的关键。本题的难点是(5),要熟悉金刚石的晶胞结构。【解析】ds3d104s2CON2平面三角形sp2O>N>C>H6NAZnSZn2+半径小于Hg2+半径,ZnS晶格能大于HgS的晶格能×1030四、原理综合题(共2题,共20分)23、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
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