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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年人教B版选修3化学下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5题,共10分)1、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N—H键的键能大于O—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2、下列说法正确的是()A.极性分子间仅存在范德华力B.范德华力只存在于极性分子之间C.HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高D.氨易溶于水,是因为氨与水分子间可形成氢键3、下列有关晶体的叙述中,错误的是A.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等且最近的Na+共有6个B.金属晶体中,以“ABCABCABC”形式的堆积称为面心立方堆积C.干冰晶体中,每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子共有12个D.金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子4、下列推测正确的是A.Mg2+半径比Ca2+半径小,可推测金属镁的熔点比钙的低B.Si原子半径比Ge原子半径小,可推测晶体硅的硬度大于晶体锗C.某物质在熔融状态下能导电,可推测该物质在固态时为离子晶体D.N-H键比P-H键牢固,可推测NH3的沸点高于PH35、已知:SiCl4的分子结构与CCl4相似,下列说法不正确的是A.SiCl4的分子是由极性键构成的非极性分子B.NH4Cl与NaOH所含化学键类型和晶体类型均相同C.SiO2、SiCl4的相对分子质量不同,所以沸点不同D.熔点:LiF>NaF>NaCl>KCl评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)6、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7、下表中所列的五种短周期元素;原子序数连续,但与表中排列顺序无关。用m表示基态原子的价电子数,用n表示基态原子的未成对电子数,m—n的值如下表所示:
下列说法错误的是A.第一电离能:A<td><>B.电负性:E<td><>C.原子序数:B<td><>D.核外未成对电子数:C=D8、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)49、下列说法正确的是A.LiAlH4中的阴离子的中心原子的杂化形式为sp3B.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则C.CN-与N2的结构相似,CH3CN分子中σ键与π键数目之比为2∶1D.SO2、BF3、NCl3都含有极性键,都是极性分子10、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11、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C22-12、硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法正确的是()
A.m=2B.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型相同C.1、2原子间和4、5原子间的化学键可能是配位键D.若382g硼砂晶体中含2molNa+,则硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O13、叠氮化钠用于汽车的安全气囊中,当发生车祸时迅速分解放出氮气,使安全气囊充气,其与酸反应可生成氢叠氮酸(HN3),常用于引爆剂,氢叠氮酸还可由肼(N2H4)制得。下列叙述错误的是A.CO2、N2O与N3-互为等电子体B.氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键C.NaN3的晶格能小于KN3的晶格能D.HN3和N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)14、已知元素的电负性和原子半径一样,也是元素的基本性质。下表给出14种元素的电负性:。元素ALBBeCClFLiMgNNaOPSSi电负性1.52.01.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.8
试结合元素周期律相关知识完成下列问题。
(1)根据上表给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律是__________(从电负性与结构的关系考虑)。
(2)请预测Br与I元素电负性的大小关系:_________。
(3)经验规律告诉我们:当成键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,一般为离子键,而小于1.7时,一般为共价键。试推断中化学键的类型是___________。
(4)预测元素周期表中电负性最小的元素是_____(放射性元素除外)。15、已知丙氨酸的结构简式为:根据题意完成下面小题:
(1)丙氨酸中涉及到四种元素,它们的原子半径由小到大的顺序为___________。
(2)丙氨酸分子属于___(填“极性”或“非极性”)分子,一个丙氨酸分子中含有_____个非极性共价键。
(3)丙氨酸分子中的氮原子核外有_____个未成对电子,有_____种不同能量的电子。
(4)碳、氮、氧都可以形成氢化物,氧元素的氢化物除H2O外,还有H2O2,碳元素的氢化物除CH4外,还有C2H6等。与之相似的氮元素的氢化物的除NH3外,还有________,该氢化物与足量盐酸反应的化学方程式为________________。16、葡萄糖酸锌是一种常见的补锌药物,常用葡萄糖酸和反应制备。
(1)基态核外电子排布式为________。
(2)的空间构型为________(用文字描述);与反应能生成不考虑空间构型,的结构可用示意图表示为________。
(3)葡萄糖酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为________;推测葡萄糖酸在水中的溶解性:________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(4)用可以制备一个晶胞(如图2)中,的数目为________。17、由N;P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途;请回答下列问题:
(1)基态N的原子核外___种运动状态不同的电子,基态P原子核外电子排布式为_____,P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为___。
(2)PCl3分子中的中心原子杂化轨道类型是__,该分子构型为____。
(3)PCl3是一种无色的液体,遇水容易水解生成两种酸,则方程式__。
(4)已知MgO与NiO的晶体结构(如图)相同,其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点:MgO___NiO(填“>”、“<”或“=”),理由是__。
(5)金刚石晶胞含有__个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=___a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率___(请用r和a表示不要求计算结果)。
18、⑴如图为碳的一种同素异形体C60分子,每个C60分子中含有σ键的数目为___________;
⑵如图为碳的另一种同素异形体——金刚石的晶胞结构,D与周围4个原子形成的空间结构是_______,所有键角均为_______。
⑶硼酸(H3BO3)的结构与石墨相似如图所示,层内的分子以氢键相连,含1mol硼酸的晶体中有_____mol氢键。
⑷每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有____个,每个Na+周围等距且紧邻的Na+有_____个。
评卷人得分四、原理综合题(共1题,共6分)19、元素的性质与原子结构;元素在周期表中的位置有着密切的关系。回答下列问题:
(1)如图表示某短周期元素X的前五级电离能(I)的对数值;试推测并写出X的元素符号___。
(2)化合物甲与SO2所含元素种类相同;两者互为等电子体,请写出甲的化学式___,甲分子中心原子的杂化类型是___。
(3)配位化学创始人维尔纳发现,将1mo1CoC13·5NH3(紫红色)和1mo1CoC13•4NH3(绿色)溶于水,加入AgNO3溶液;立即沉淀的AgCl分别为2mo1;1mol。则紫红色配合物中配离子的化学式为___,绿色配合物中Co的配位数为___。
(4)某稀土元素M的氧化物晶体为立方晶胞;其结构如图所示,图中小球代表氧离子,大球代表M离子。
①写出该氧化物的化学式___。
②己知该晶体密度为ρg·cm-3,晶胞参数为anm,NA为阿伏加德罗常数的值。则M的相对原子质量Mr=___(用含ρ;a等的代数式表示);
③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图中原子1(M原子)的坐标为(),则原子2(M原子)的坐标为___。评卷人得分五、结构与性质(共3题,共21分)20、在一定条件下,金属相互化合形成的化合物称为金属互化物,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。
(1)某金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属于________(填“晶体”或“非晶体”)。
(2)基态铜原子有________个未成对电子;Cu2+的电子排布式为____________________;在CuSO4溶液中加入过量氨水,充分反应后加入少量乙醇,析出一种深蓝色晶体,该晶体的化学式为____________________,其所含化学键有____________________,乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为________。
(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为________。(SCN)2对应的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)、异硫氰酸(H—N===C===S)两种。理论上前者沸点低于后者,其原因是______________________________________________________________________________________。
(4)ZnS的晶胞结构如图所示,在ZnS晶胞中,S2-的配位数为_______________。
(5)铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图所示,其晶胞边长为anm,该金属互化物的密度为________g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。21、【化学-选修3:物质结构与性质】
已知铜的配合物A(结构如下图1)。请回答下列问题:
(l)Cu的简化电子排布式为_____________。
(2)A所含三种元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_________________。其中氮。
原子的杂化轨道类型为_____________________。
(3)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2,N2中σ键和π键数目。
之比是_____________;N2O与CO2互为等电子体,且N2O分子中O只与一个N相连,则N2O
的电子式为____________________。
(4)在Cu催化下,甲醇可被氧化为甲醛(HCHO),甲醛分子中H-C=O的键角___________1200(选填“大于”、“等于”或“小于”),甲醛能与水形成氢键,请在图2中表示出来___________。
(5)立方氮化硼(如图3)与金刚石结构相似,是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为__________;结构化学上用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置,图4立方氮化硼晶胞中,B原子的坐标参数分别有:B(0,0,0);B(1/2,0,1/2);B(1/2,1/2,0)等。则距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为_______________。22、金属钛因为其优越的性能被称为“未来金属”,其工业冶炼涉及到的反应如下:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。回答下列相关问题:
(1)基态钛原子的价层电子排布式为____,上述反应中非金属元素电负性由大到小是______;
(2)已知部分物质熔沸点如下:。名称金红石金刚石四氯化钛四溴化钛四碘化钛化学式TiO2CTiCl4TiBr4TiI4熔点/℃18303550-24.138150沸点/℃29274827136.4233.1377.2
自左向右,表中的三种钛的卤化物熔沸点依次升高的原因是__________。
(3)配位数为6,组成为TiCl3•6H2O的晶体有两种:化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O的X呈绿色,定量实验表明,X与AgNO3以1:2物质的量比反应生成沉淀。Y呈紫色,且Y与AgNO3以1:3物质的量之比反应生成沉淀,则Y的化学式为______。
(4)钙钛矿是重要的含钛矿物之一。其主要成分Z的晶胞如图所示。推测Z的化学式为__________,Ca填充在O围成的_________空隙中。
(5)若晶胞参数a=384.1pm,Z晶体的密度为_________列出计算表达式并计算出两位有效数字结果,3.8413≈56.67,阿伏加德罗常数用6.0×1023mol-1)参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】
A.一般情况下非金属性越强,电负性越强,所以电负性:O>N>P;故A错误;
B.O原子半径小于N原子半径;电负性强于N,所以O-H键的键能大于N-H键键能,故B错误;
C.形成N=C键的N原子为sp2杂化;形成C≡N键的N原子为sp杂化,故C错误;
D.该分子中单键均为σ键;双键和三键中含有π键、苯环中含有大π键;故D正确;
故答案为D。2、D【分析】【分析】
本题考查分子间作用力;晶体熔沸点的比较,氢键的存在对物质性质的影响。
【详解】
A.极性分子间除了存在范德华力之外;有些分子还存在氢键,故A错误;
B.任何分子之间均存在范德华力;故B错误;
C.HF中含有氢键,沸点最高,HCl、HBr;HI不存在氢键;则沸点依次升高,故C错误;
D.氨气中存在氢键;所以氨气容易溶解于水中,故D正确。
答案选D。3、A【分析】【详解】
A.氯化钠晶体中,在一个晶胞中与Na+距离最近的Na+有3个,通过该Na+有8个晶胞,每个Na+被重复了两次,所以在Na+周围距离相等且最近的Na+共有=12个;A错误;
B.金属晶体中;以“ABCABCABC”形式的堆积称为面心立方最密堆积,B正确;
C.干冰晶体中,每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子共有=12个;C正确;
D.金刚石网状结构中;每个C原子与相邻的4个C原子形成共价键,这4个C原子形成的是正四面体结构。在由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子,D正确;
故合理选项是A。4、B【分析】【详解】
A.Mg2+半径比Ca2+半径小;二者所带电荷数相同,所以金属镁中金属键更强,所以金属镁的熔点更高,故A错误;
B.Si原子半径比Ge原子半径小;所以Si—Si键的键能更大,晶体的硬度更大,故B正确;
C.金属晶体在熔融状态下也能导电;故C错误;
D.氨气分子间存在氢键沸点更高;二者为分子晶体,熔沸点与共价键的键能无关,故D错误;
综上所述答案为B。5、C【分析】【详解】
A.SiCl4的分子结构与CCl4相似,则SiCl4的结构为以Si原子为中心,Cl原子在正四面体顶点的正面体结构,则SiCl4的分子是由极性键构成的非极性分子;故A正确;
B.NH4Cl与NaOH均含有极性键和离子键;均属于离子化合物,故B正确;
C.SiO2属于原子晶体,熔点很高,SiCl4属于分子晶体;熔点较低,故C错误;
D.四者均属于离子晶体;离子所带电荷数相同,离子半径越小,晶格能越大,熔点越高,同主族简单阴阳离子从上往下半径以此增大,则熔点:LiF>NaF>NaCl>KCl,故D正确;
答案选C。二、多选题(共8题,共16分)6、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。7、AD【分析】【分析】
短周期元素的价电子数就是其最外层电子数,用m表示基态原子的价电子数,用n表示基态原子的未成对电子数,A元素m—n为8,说明A的最外层电子数为8,均已成对,故A只能是Ne或者Ar;B元素m—n为6,说明B的最外层电子数为7,6个已成对,故B只能是F或者Cl,同理推导出:C为O或S,D为N;C、B、Be或P、Si、Al、Mg,E为Na或Li、H,又A、B、C、D、E原子序数连续,故只能分别为Ne、F、O、N、Na,据此分析作答。
【详解】
A.同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,分析可知A为惰性气体元素,其第一电离能在同周期中最大,故A>C;A错误;
B.据分析可知,E是Na为金属元素,D是N为非金属元素,故电负性E
C.据分析可知,E是Na,B是F,故原子序数:B
D.C是O;有2个未成对电子,而D是N,有3个未成对电子,故核外未成对电子数:C与D不相等,D错误;
故答案为:AD。8、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。9、AB【分析】【详解】
A.LiAlH4中的阴离子为Al中心Al原子有4条共价键,则杂化形式为sp3;A说法正确;
B.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d14s2,其能量小于[Ar]3d3,排布稳定,所以电子排布式1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则;B说法正确;
C.氮气分子间形成三对共价键,CN-与N2的结构相似,CH3CN分子中σ键与π键数目之比为5∶2;C说法错误;
D.SO2、NCl3都含有极性键,正负电荷重心不重合,都是极性分子,BF3含有极性键;正负电荷重心重合,属于非极性分子,D说法错误;
答案为AB。10、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。11、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。12、AD【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.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,故A正确;
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,所以在Xm-中;硼原子轨道的杂化类型有不同,故B错误;
C.2号B一般是形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键很可能就是配位键,所以配位键存在4号与5号之间,故C错误;
D.若硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O,则382g硼砂晶体中含×2=2molNa+;故D正确;
答案选AD。13、CD【分析】【详解】
A.N3-含3个原子、16个价电子,因此与CO2、N2O互为等电子体;故A正确;
B.HN3的分子结构为HN3和水能够形成分子间氢键;故B正确;
C.由于钾离子半径大于钠离子半径,所以NaN3的晶格能大于KN3的晶格能;故C错误;
D.HN3和N2H4都是极性分子;故D错误;
答案选CD。三、填空题(共5题,共10分)14、略
【分析】【分析】
(1)结合表格中的数据;从周期和族两个方面总结规律;
(2)根据电负性变化规律分析;
(3)Cl和Al的电负性之差为1.5,小于1.7,故AlCl3中的化学键为共价键。
(4)电负性较小的元素位于元素周期表的左下方。
【详解】
(1)由表中数据可知;第二周期元素从Li~F,随着原子序数的递增,元素的电负性逐渐增大,第三周期元素从Na~S,随着原子序数的递增,元素的电负性也逐渐增大,并呈周期性变化;同主族元素,元素随核电荷数的递增,元素电负性依次减小;
(2)根据电负性变化规律,同主族元素,元素随核电荷数的递增,元素电负性依次减小Br的电负性大于I的电负性;
(3)当成键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,一般为离子键,而小于1.7时,一般为共价键。结合表格数据,Cl和Al的电负性之差为1.5,小于1.7,故AlCl3中的化学键为共价键;
(4)电负性较小的元素位于元素周期表的左下方,放射性元素除外,电负性最小的元素是Cs。【解析】①.同周期元素随核电荷数的递增,元素电负性依次增大,同主族元素随核电荷数的递增,元素电负性依次减小②.Br>I③.共价键④.Cs15、略
【分析】【分析】
(1)四种元素中H原子半径最小;C;N、O三种元素位于同一周期,同周期元素从左到右,原子半径依次减小;
(2)由结构简式可知;丙氨酸分子不对称,是极性分子;丙氨酸分子分子中有2个C―C非极性共价键;
(3)氮原子核外2P轨道上有3个未成对电子;在1S;2S、2P三种轨道上有3种不同能量的电子;
(4)碳、氮、氧都可以形成氢化物,氧元素的氢化物除H2O外,还有H2O2,碳元素的氢化物除CH4外,还有C2H6等可知,与之相似的氮元素的氢化物的除NH3外,还有N2H4;N2H4与足量盐酸反应生成N2H6Cl2。
【详解】
(1)四种元素中H原子半径最小;C;N、O三种元素位于同一周期,同周期元素从左到右,原子半径依次减小,则原子半径由小到大的顺序为H<O<N<C,故答案为:H<O<N<C;
(2)由结构简式可知;丙氨酸分子不对称,是极性分子;丙氨酸分子分子中有2个C―C非极性共价键,故答案为:极性;2;
(3)氮原子核外2P轨道上有3个未成对电子;在1S;2S、2P三种轨道上有3种不同能量的电子;故答案为:3;3;
(4)碳、氮、氧都可以形成氢化物,氧元素的氢化物除H2O外,还有H2O2,碳元素的氢化物除CH4外,还有C2H6等可知,与之相似的氮元素的氢化物的除NH3外,还有N2H4;N2H4与足量盐酸反应生成N2H6Cl2,反应的化学方程式为N2H4+2HCl=N2H6Cl2,故答案为:N2H4;N2H4+2HCl=N2H6Cl2。【解析】①.H<O<N<C②.极性③.2④.3⑤.3⑥.N2H4⑦.N2H4+2HCl=N2H6Cl216、略
【分析】【分析】
(1)Zn原子序数为30,Zn2+失去了2个电子,基态核外电子排布式为
(2)根据价电子理论;可推出空间构型。
(3)根据有机物空间结构;推断碳原子轨道杂化类型。
(4)根据晶胞的结构,结合立体几何知识可看出Zn2+离子数量。
【详解】
(1)根据电子排布结构,基态核外电子排布式为或
(2)中心S原子价层电子对数故为正四面体,配合物中,铜原子提供空轨道,中氧原子提供孤电子对,与4个形成配位键,配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子,所以其表示方法为
(3)羧基中碳原子是其余碳原子是葡萄糖酸中含有5个羟基和1个羧基;都是亲水基团,故易溶于水。
(4)由图2可知,Y为锌离子,一个晶胞中,的数目为4。【解析】或正四面体易溶于水417、略
【分析】【详解】
(1)基态N的原子核外有7个电子,每个电子的能量不同,不运动状态也不同。故有7种运动状态不同的电子。基态P原子为15号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p3;P;S、Cl为同周期元素;同周期随原子序数增大,元素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,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能:Cl>P>S。
答案为:7;1s22s22p63s23p3;Cl>P>S;
(2)根据价电子理论,PCl3分子中的中心原子的价电子对数=杂化轨道类型是sp3杂化;该分子4个原子构成,空间构型为三角锥形。
答案为:sp3;三角锥形;
(3)PCl3遇水容易水解生成亚磷酸和盐酸,方程式PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl。
答案为:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl;
(4)Mg2+半径比Ni2+小;MgO晶格能比NiO大,晶格能越大,熔沸点越高。
答案为:>;Mg2+半径比Ni2+小;MgO晶格能比NiO大;
(5)金刚石晶胞中各个顶点、面上和体内的原子数目依次为8、6、4,然后依据晶胞计算确定在晶体中碳原子数目,碳原子数目为n=8×1/8+6×1/2+4=8;根据硬球接触模型可以确定,正方体对角线的就是C-C键的键长,体对角线四分之一处的原子与顶点上的原子紧贴,晶胞正方体对角线长度=因此有所以r=碳原子在晶胞中的空间占有率=
答案为【解析】71s22s22p63s23p3Cl>P>Ssp3三角锥形PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl>Mg2+半径比Ni2+小,MgO晶格能比NiO大818、略
【分析】【分析】
⑴每个C60分子中每个碳原子与周围两个碳原子形成单键;与另外一个碳原子形成碳碳双键。
⑵金刚石的晶胞结构是空间网状正四面体结构。
⑶根据结构得到每个硼酸与周围6个硼酸形成分子间氢键。
⑷根据NaCl晶胞结构分析配位数。
【详解】
⑴如图为碳的一种同素异形体C60分子,每个C60分子中每个碳原子与周围两个碳原子形成单键,与另外一个碳原子形成碳碳双键,因此每个C60分子中共有60个碳碳单键,30个碳碳双键,因此每个C60分子中含有σ键的数目为90;故答案为:30。
⑵金刚石的晶胞结构;根据空间结构得到D与周围4个原子形成的空间结构是正四面体结构,所有键角均为109°28';故答案为:正四面体;109°28'。
⑶硼酸(H3BO3)的结构与石墨相似如图所示;层内的分子以氢键相连,根据结构得到每个硼酸与周围6个硼酸形成分子间氢键,每个氢键属于两个硼酸共有,因此含1mol硼酸的晶体中有3mol氢键;故答案为:3。
⑷根据结构以中心Cl-分析,每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有6个即上下左右前后;以右侧中心Na+分析,一个截面有4个Na+,三个截面,因此每个Na+周围等距且紧邻的Na+有12个;故答案为:6;12。
【点睛】
晶胞结构是常考题型,常见晶体的结构要理解,学会分析配位数的思维。【解析】①.90②.正四面体③.109°28'④.3⑤.6⑥.12四、原理综合题(共1题,共6分)19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据图像可以发现该元素的第三电离能显著增大,因此推测其为第二主族元素,而铍只有4个电子,不可能有第五电离能,因此只能为镁元素,其元素符号为
(2)将一个氧原子换成一个硫原子,因此的甲的化学式为或中硫原子是杂化,考虑到等电子体的结构类似,因此分子中心原子的杂化类型也为
(3)根据分析,1mol紫红色的物质中有2mol位于外界,因此剩下的1mol位于内界,其配离子的化学式为而1mol绿色的物质中有1mol位于外界,因此剩下的2mol位于内界;因此其配位数为4+2=6;
(4)①四个大球全部位于晶胞内部,因此按1个来算,而位于顶点的氧原子按来计算,位于棱心的氧原子按来计算,位于面心的氧原子按来计算,位于体心的氧原子按1个来计算,因此一共有个氧原子,根据分析,一个晶胞内有4个M离子和8个氧离子,因此其化学式为
②分子内有4个M和8个氧,因此一个晶胞的质量为晶体的体积为代入后化简即可得到
③把整个晶胞划分为8个小方块,则1号小球相当于左、上、后小方块的体心,2号小球相当于右、下、后小方块的体心,因此其坐标为【解析】MgS2O或OS2sp2[Co(NH3)5Cl]2+6MO2五、结构与性质(共3题,共21分)20、略
【分析】【分析】
1)晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列;有自范性,非晶体中原子排列相对无序,无自范性;
(2)铜元素的原子序数为29,位于周期表第四周期ⅠB族,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;CuSO4溶液与过量氨水反应生成Cu(NH3)4SO4•H2O;Cu(NH3)4SO4•H2O晶体中含有离子键、极性共价键和配位键;CH3-CH2-OH分子中两个C原子均为饱和碳原子;价层电子对数均为4;
(3)(SCN)2的结构式为N≡C-S-S-C≡N;分子中有3个单键和2个碳氮三键;能形成分子间氢键的物质熔沸点较高;
(4)ZnS的晶胞结构可知,可以根据锌离子的配位数判断距离S2-最近的锌离子有4个;
(5)由均摊法计算得到金属互化物的化学式;再由质量公式计算密度。
【详解】
(1)晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列;有自范性,非晶体中原子排列相对无序,无自范性,金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,则金属互化物属于晶体,故答案为晶体;
(2)铜元素的原子序数为29,位于周期表第四周期ⅠB族,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,含有一个未成对电子,失去2个电子形成Cu2+,故Cu2+离子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d9;在CuSO4溶液中加入过量氨水,CuSO4与过量氨水反应生成Cu(NH3)4SO4•H2O,加入乙醇降低Cu(NH3)4SO4•H2O的溶解度,析出深蓝色Cu(NH3)4SO4•H2O晶体,晶体中含有离子键、极性共价键和配位键;CH3-CH2-OH分子中两个C原子均为饱和碳原子,价层电子对数均为4,均为sp3杂化。
(3)(SCN)2的结构式为N≡C-S-S-C≡N,分子中有3个单键和2个碳氮三键,单键为σ键,三键含有1个σ键、2个π键,(SCN)2分子含有5个σ键,故1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为5NA;能形成分子间氢键的物质熔沸点较高,异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能形成分子间氢键,所以异硫氰酸熔沸点高于硫氰酸,故答案为5NA;异硫氰酸分子间可形成氢键;而硫氰酸不能;
(4)ZnS的晶胞结构可知,距离Zn2+最近的硫离子有4个,由硫化锌的化学式可知,距离每个硫离子最近的锌离子也有4个,即S2-的配位数为4;故答案为4;
(5)由晶胞结构可知,Cu原子位于晶胞面心,数目为6×=3,Au原子为晶胞顶点,数目为8×=1,铜与金形成的金属互化物的化学式为Cu3Au,晶胞体积V=(a×10-7)3cm3,则密度ρ===故答案为
【点睛】
本题考查物质结构与性质,考查了晶体结构、核外电子排布、配合物以及晶胞的计算等知识,注意核外电子排布规律,注意空间结构的理解与
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