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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年统编版2024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7题,共14分)1、下列说法中;正确的是()

①与是不同的核素,因此分别由这两种原子构成的2与2化学性质不同

②2、2、2互为同位素,

③C60与12C、14C互为同位素

④科学家已发现了H3分子,H2与H3互为同素异形体

⑤稀土元素与的质量数不同;属于两种元素

⑥H2O与D2O互称同素异形体。

⑦和质子数相同,互为同位素A.④⑥B.③⑦C.②⑤D.④⑦2、下列说法中正确的是()A.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级B.用n表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为n2C.电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述D.在同一能级上运动的电子,其运动状态可能相同3、下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是A.最外层都只有一个电子的X、Y原子B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与N层上仅有两个电子的Y原子C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子与3p轨道上有三个未成对电子的Y原子D.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子4、下列原子的价电子排布中,对应元素第一电离能最大的是()A.3s23p1B.3s23p2C.3s23p3D.3s23p45、我国科学家提出用CO2置换可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4的设想;置换过程如图所示,下列说法正确的是。

A.E代表CO2,F代表CH4B.笼状结构中水分子间主要靠氢键结合C.CO2置换出CH4的过程是化学变化D.CO2可置换可燃冰中所有的CH4分子6、有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是()

A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体B.该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4C.在CO2晶体中,一个CO2分子周围有4个CO2分子紧邻D.在碘晶体中,碘分子的排列有两种不同的方向7、下列有关晶体的说法中正确的是()A.氯化钾溶于水时离子键未被破坏B.金属晶体中金属键越强,熔点越高C.冰融化时分子中共价键发生断裂D.分子间作用力越大,分子越稳定评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)8、核电站为防止发生核辐射事故;通常用含有铅的水泥做成屏蔽罩,内衬钢板,反应的压力容器用铁;铜等具有反辐射合金材料制成。

(1)水泥中通常含有碳、氧、硅、铝等元素,则这四种元素的基态原子中3p能级上存在电子的有______(填元素符号)

(2)写出二价铜离子的基态电子排布式:______

(3)铅的核电荷数为82,写出铅原子的价电子排布式:______9、I.将少量CuSO4粉末溶于盛有水的试管中得到一种天蓝色溶液;先向试管里的溶液中滴加氨水,首先形成蓝色沉淀。继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液;再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体。

(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是_______________________。

(2)加入乙醇的作用是_____________________________。

(3)写出蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式______________。

(4)得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,晶体中Cu2+与NH3之间的化学键类型为_____________,该晶体中配体分子的空间构型为_______________________。(用文字描述)

II.含Fe元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下列问题:

(1)在K3[Fe(CN)6]中中心离子是________,配体是_________,配位数是_________。

(2)某个(Ⅱ)有机配合物的结构如图所示:

①该分子中N原子的杂化方式为________、________。

②请在图中用“”标出的配位键。_____

(3)Ge,As,Se元素处于同一周期,三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为__________________。

(4)的酸性强于的原因是_________________________________________。10、20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),用于预测简单分子立体结构。用价层电子对互斥理论(VSEPR)判断下列分子或离子的空间构型。分子或离子BeCl2H3O+ClO4-空间构型_______________11、卤族元素的单质和化合物在生产生活中有重要的用途。

(1)基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]_________。

(2)在一定浓度的HF溶液中,氟化氢是以缔合形式(HF)2存在的。使氟化氢分子缔合的作用力是_________。

(3)HIO3的酸性_________(填“强于”或“弱于”)HIO4,原因是_________。

(4)ClO2-中心氯原子的杂化类型为_________,ClO3-的空间构型为_________。

(5)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数:表示晶胞内部各微粒的相对位置。下图是CaF2的晶胞,其中原子坐标参数A处为(0,0,0);B处为(0);C处为(1,1,1)。则D处微粒的坐标参数为_________。

②晶胞参数:描述晶胞的大小和形状。已知CaF2晶体的密度为cg·cm-3,则晶胞中Ca2+与离它最近的F-之间的距离为_________nm(设NA为阿伏加德罗常数的值,用含C、NA的式子表示;相对原子质量:Ca40F19)。12、亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])又称黄血盐,用于检验Fe3+,也用作实验的防结剂。检验三价铁发生的反应为:K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏蓝)+3KCl;回答问题:

(1)Fe3+的核外电子排布式_________;

(2)与CN-互为等电子体的分子是______,K4[Fe(CN)6]中的作用力除离子键和共价键外,还有_______。含有12molσ键的K4[Fe(CN)6]的物质的量为_______mol。

(3)黄血盐中C原子的杂化方式为______;C、N、O的第一电离能由大到小的排序为________;

(4)Fe;Na、K的晶体结构如图所示。

①钠的熔点比钾更高,原因是__________;

②Fe原子半径是rcm,阿伏加德罗常数为NA,铁的相对原子质量为a,则铁单质的密度是_____g/cm3。13、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____。14、(1)镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时原子释放能量,由基态转化成激发态____。

(2)价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s区元素______。

(3)凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键______。

(4)24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2______。

(5)金属铜属于六方最密堆积结构,金属镁属于面心立方最密堆积结构______。

(6)氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共有12个______。

(7)金刚石为网状结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子______。

(8)所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同______。

(9)干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子______。

(10)模型中的小黑点表示电子在原子核外出现的概率密度的形象描述______。15、卤素单质可以参与很多化学反应,如:NF3气体可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到;反应①:2NH3+3F2NF3+3NH4F,Ta(钽)是一种过渡元素,利用“化学蒸气转移法”可以制备TaS2晶体;反应②:TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)+QkJ;Q>0

(1)反应①中:非金属性最强的元素原子核外有____种不同运动状态的电子;该反应中的某元素的单质可作粮食保护气,则该元素最外层的电子有___种自旋方向。

(2)反应①中:物质所属的晶体类型有____;并写出所有原子符合8电子稳定结构的化合物的电子式____。

(3)反应②中:平衡常数表达式:K=___,若反应达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时____。

a.平衡常数K增大b.S2的浓度减小c.I2的质量减小d.V(TaI4)逆增大。

(4)反应②在一定温度下进行,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得蒸气的质量减少了2.45g,则I2的平均反应速率为___。

(5)某同学对反应②又进行研究,他查阅资料,发现硫单质有多种同素异形体,可表示Sx(x为偶数),且在一定条件下可以相互转化,他认为仅增大压强对平衡是有影响的,则TaI4的平衡转化率会____(填增大或减小),其原因是___。16、回答下列问题:

(l)离子化合物中阴阳离子半径之比是决定晶体构型的重要因素之一;配位数与离子半径之比存在如下关系:

若某化合物由+1价阳离子和-1价阴离子组成,阳离子的半径为70pm,阴离子的半径为140pm,分析以上信息,可以推导出该晶体结构,与常见的_______晶体(填写化学式)阴阳离子的配位数相同。与阴(阳)离子配位的这几个阳(阴)离子,在空间构成的立体形状为_______。

(2)金刚石的晶胞为面心立方;另有四碳原子在晶胞内部,如图。

则一个金刚石的晶胞中含有的碳原子数为_______,若金刚石晶胞的边长为a,则其中C—C的键长为_______。评卷人得分三、原理综合题(共5题,共10分)17、(1)基态溴原子的价层电子轨道排布图为________。

(2)第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有________种。

(3)某同学画出基态碳原子的核外电子排布图为该电子排布图违背了________。

(4)CaC2中C22-与O22+互为等电子体。

①O22+的电子式可表示为______。

②CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。则CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为_____。

(5)磷化硼是一种耐磨涂料;它可用作金属的表面保护层。

①磷化硼晶体晶胞如图甲所示:已知晶胞边长apm,阿伏加德罗常数为NA。则磷化硼晶体的密度(g/cm3)为________(写出计算式即可)。

②图甲中表示P原子,在图乙(磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影)中用画出P原子的投影位置。__________________________

18、Fe、Cu、Cr都是第四周期过渡元素,回答下列问题。

(1)FeCl3是一种常用的净水剂,氯元素的原子核外有____种不同运动状态的电子;有___种不同能级的电子,基态Fe3+的电子排布式为___。

(2)实验室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3+。FeCl3与KSCN溶液混合,可得到配位数为5的配合物的化学式是____;K4[Fe(CN)6]与Fe3+反应可得到一种蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6],该物质晶胞的结构如图所示(K+未画出),则一个晶胞中的K+个数为___。

(3)Cu2+能与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)形成配离子。该配离子中含有的化学键类型有__(填字母)

a.配位键b.极性键c.离子键d.非极性键,

乙二胺中共有____个σ键,C原子的杂化方式为___。

(4)金属铜的晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm。又知铜的密度为9.0g·cm-3,则铜原子的直径约为____pm。

(5)Cr是周期表中第ⅥB族元素,化合价可以是0~+6的整数价态。回答下列问题。某化合物的化学式为Na3CrO8,其阴离子结构可表示为则Cr的化合价为____。CrO42-呈四面体构型,结构为Cr2O72-由两个CrO42-四面体组成,这两个CrO42-四面体通过共用一个顶角氧原子彼此连接,结构为则由n(n>1)个CrO42-通过顶角氧原子连续的链式结构的化学式为____。19、镍具有良好的导磁性和可塑性;主要用于制作合金及催化剂。请回答下列问题。

(1)基态镍原子的价电子排布图为____,同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有____种。

(2)四羰基合镍是一种无色挥发性液体,熔点-25℃,沸点43℃。则四羟基合镍中σ键和π键数目之比为___三种组成元素按电负性由大到小的顺序为____。

(3)[Ni(NH3)

4]SO4中N原子的杂化方式为____,写出与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式____,____;[Ni(

NH3)4]SO4中H-N-H键之间的夹角___(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H-N-H键之间的夹角。

(4)已知NiO的晶体结构(如图1),可描述为:氧原子位于面心和顶点,氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙,镍原子填充在氧原子形成的空隙中,则NiO晶体中原子填充在氧原子形成的____体空隙中,其空隙的填充率为____。

(5)一定温度下,NiO晶体可分散形成“单分子层”,O2-作单层密置排列,Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中(如图2),已知O2-的半径为αm,每平方米面积上分数的NiO的质量为___g。(用a、NA表示)20、第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。

(1)铬(Cr)被称为“不锈钢的添加剂”。

①写出Cr在周期表中的位置______;

②其原子核外电子排布的最高能层符号是______。

③在lmolCrO5(其中Cr为+6价)中,含有过氧键的数目为______。

(2)钒(V)是我国的丰产元素;被誉为“工业的味精”,广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题:

①写出基态钒原子的价电子排布图:______。

②V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO3的三聚体环状结构如图1所示,该结构中S原子的杂化轨道类型为______。

(3)镍(Ni)是一种优良的有机反应催化剂,Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,其中配原子是______(填元素符号)。

(4)钛(Ti)被称为“21世纪金属”,钙钛矿(CaTiO3)晶体是工业获取钛的重要原料;其晶胞结构如图2,晶胞参数为a=0.266nm,晶胞中Ti;Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置。

①Ti与O之间的最短距离为______nm;

②与Ti紧邻的O个数为______。21、铁单质及化合物与我们的生产;生活紧密相关。

(1)Fe3+的基态核外价电子排布式为______,应用原子结构比较Fe与同周期的Mn第三电离能(I3)的大小:I3(Mn)_______I3(Fe)(填>、<、=)。理由是_______。

(2)Fe、Fe2+、Fe3+可以与CO、SCN-、CN-、H2NCONH2(尿素)等多种配体形成很多的配合物。

①配合物Fe(CO)5的熔点-20℃,沸点103℃,可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示:

下列关于Fe(CO)5说法不正确的是________。

A.Fe(CO)5是分子晶体。

B.Fe(CO)5中Fe原子的配体与C22-互为等电子体。

C.Fe(CO)5中σ键与π键之比为1:1

D.Fe(CO)5=Fe+5CO反应中没有新化学键生成。

②CN-的电子式为__________。

③H2NCONH2(尿素)中N、C原子的杂化方式分别为__________、__________;

组成尿素的4种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________,1molH2NCONH2(尿素)分子中含有σ键的数目为__________。

(3)NaCl和MgO都属于离子化合物,NaCl的熔点为801.3C,MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是________。

(4)FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置的Fe或者b位置的Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy,FexNy转化为两种Cu的替代型产物的能量变化如图2所示,其中相对不稳定的Cu替代型产物的化学式为__________。

评卷人得分四、结构与性质(共4题,共16分)22、C;O、Na、Cl、Fe、Cu是元素周期表前四周期中的常见元素。

(1)Fe在元素周期表中的位置是_____,Cu基态原子核外电子排布式为________。

(2)C和O的气态氢化物中,较稳定的是________(写化学式)。C的电负性比Cl的________(填“大”或“小”)。

(3)写出Na2O2与CO2反应的化学方程式____________________________。

(4)碳有多种同素异形体;其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:

①在石墨烯晶体中,每个C原子连接___________个六元环,每个六元环占有___________个C原子。

②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接__________个六元环,六元环中最多有_________个C原子在同一平面。

(5)刻蚀印刷电路的废液中含有大量的CuCl2、FeCl2、FeCl3,任意排放将导致环境污染和资源的浪费,为了使FeCl3循环利用和回收CuCl2;回收过程如下:

①试剂X的化学式为______________;

②若常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol·L-1,则加入Cl2和物质X后,过滤。为使溶液铁元素完全转化为Fe(OH)3,而CuCl2不产生沉淀。则应控制pH的范围是____________________________(设溶液体积保持不变),已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38、Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20、lg5=0.7。23、含族的磷、砷()等元素的化合物在科学研究和工业生产中有许多重要用途。回答下列问题:

(1)下列状态的磷中,电离最外层一个电子所需能量最小的是__________(填标号)。

A.B.C.D.

(2)常温下是一种白色晶体,由两种微粒构成。将其加热至148℃熔化,形成一种能导电的熔体。已知两种微粒分别与互为等电子体,则为________,其中心原子杂化轨道类型为________,为________。

(3)的分别为根据结构与性质的关系解释远大于的原因______________。

(4)的空间构型为_____________。

(5)砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能只有其10%。推广砷化镓等发光二极管()照明,是节能减排的有效举措。已知砷化镓的晶胞结构如图所示,晶胞参数

①砷化镓的化学式为__________,镓原子的配位数为__________。

②砷化镓的晶胞密度__________(列式并计算,精确到小数点后两位),如图是沿立方格子对角面取得的截图,位置原子与位置原子的核间距x=________

24、半导体材料磷化硼(BP)可由BBr3和PBr3在高温下合成。回答下列问题:

(1)基态P原子的价电子排布式为__________,同周期中第一电离能比P小的元素有______种。

(2)在水中的溶解度BBr3_______PBr3(填“>”或“<”),原因是_____________。

(3)一定温度下PBr5能形成阴、阳离子个数比为1:1的导电熔体,经测定其中P—Br键键长均相等。写出该导电熔体中阳离子的电子式:_________,其中P原子的杂化轨道类型是_______。

(4)已知磷化硼晶体中P原子作A1型最密堆积,B原子填入四面体空隙中,相邻P原子和B原子核间距为dcm,则该晶体中每个B原子周围有_____个B原子与它距离最近,晶体密度为____g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值),若某个P原子的坐标为(0,0,0),则晶胞中其余P原子的坐标为__________(写出一个即可)。25、均是铬的重要化合物;回答下列问题:

(1)基态Cr原子的未成对电子数为________________。

(2)的结构如图所示。

①下列有关的说法正确的是__________(填标号)。

A.含离子键、σ键B.含离子键;σ键和π键。

C.氧原子与中心原子间形成配位键D.铬显+10价。

②已知电子亲和能(E)是基态的气态原子得到电子变为气态阴离子所放出的能量,氧的第一电子亲和能E1为__________kJ/mol;△H2>0,其原因是_____________________________________。

(3)雷氏盐的化学式为

①H、C、N、O四种元素的电负性由大到小的顺序为__________________。

②其阳离子的中心原子的杂化方式为_________________,配体之一NH3分子的立体构型为______。

③与配体NCSˉ互为等电子体的阴离子有等,分子有_____________________(写1种);画出的结构式:_____________________________。

(4)的晶体密度为晶体结构(如下图)为六棱柱,底边边长为高为设阿伏加德罗常数的值为NA,则a2c=_______________(列出计算式)。

评卷人得分五、实验题(共1题,共9分)26、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_____________________________。评卷人得分六、计算题(共3题,共24分)27、NaCl是重要的化工原料。回答下列问题。

(1)元素Na的焰色反应呈_______色。价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态Na原子,其价电子轨道表示式为_______。

(2)KBr具有NaCl型的晶体结构,但其熔点比NaCl低,原因是________________。

(3)NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应;可以形成一种晶体,其立方晶胞如图所示(大球为Cl,小球为Na)。

①若A的原子坐标为(0,0,0),B的原子坐标为(0,),则C的原子坐标为_______。

②晶体中,Cl构成的多面体包含______个三角形的面,与Cl紧邻的Na个数为_______。

③已知晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_________g·cm-3(列出计算式)。28、NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列,若食盐的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1,食盐的摩尔质量为58.5g·mol-1。则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少?_______29、通常情况下;氯化钠;氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示。

(1)在NaCl的晶胞中,与Na+最近且等距的Na+有_____个,在NaCl的晶胞中有Na+_____个,Cl-____个。

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过_________结合在一起。

(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧键。

(4)设二氧化碳的晶胞密度为ag/cm3,写出二氧化碳的晶胞参数的表达式为____nm(用含NA的代数式表示)参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】

分析:元素是质子数相同的一类原子的统称;核素就是一种原子,同位素简单说就是同种元素的不同原子,同素异形体是由同种元素形成的性质不同的单质;其中同位素之间;同素异形体之间的物理性质不同,化学性质几乎相同。

详解:①与是不同的核素,也是O元素的两种同位素,由它们形成的单质2和2的物理性质不同;但化学性质几乎相同,所以①错误;

②2、2、2是由H的三种同位素形成的单质;故②错误;

③C60是由C元素形成的单质,而12C、14C是C元素的两种同位素;所以③错误;

④H2与H3都是由H元素形成的单质;它们互为同素异形体,则④正确;

⑤稀土元素与的质量数不同;但质子数相同,所以它们是同一种元素,则⑤错误;

⑥H2O与D2O是由H的两种同位素与O形成的化合物;不是同素异形体,故⑥错误;

⑦和质子数相同;则为同一种元素,但质量数不同,即中子数不同,所以互为同位素,故⑦正确。可见只有④⑦是正确的。本题答案为D。

点睛:准确把握相关概念的含义是正确解答本题的依据,如元素、核素、同位素、同素异形体,同时要了解这些概念的微粒在性质的异同。2、C【分析】【分析】

在多电子原子中;同一能层的电子能量也不同,还可以把它们分成能级;在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层;电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形,电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道;决定电子运动状态有四个量:主量子数;角量子数、磁量子数、自旋量子数,据此分析。

【详解】

A、在多电子原子中,同一能层的电子能量也不同,还可以把它们分成能级,随着能层数的增大,能级逐渐增多,如K层只有s轨道,L层有s和p两种轨道,选项A错误;B、在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层,用n表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为2n2,选项B错误;C、决定电子运动状态有四个量:主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数;所以电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述,选项C正确;D、事实上,没有两个电子的运动状态是完全相同的,选项D错误;答案选C。3、C【分析】【详解】

A.最外层都只有一个电子有H;Na、Cu等;化学性质不一定相似,故A错误;

B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg;原子核外N层上仅有两个电子的Y原子有Ca;Fe、Ti等,二者性质不一定相似,故B错误;

C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子为N;3p轨道上有三个未成对电子的Y原子为P,N;P位于同一主族,化学性质相似,故C正确;

D.原子核外电子排布式为1s2的原子是He,性质稳定,原子核外电子排布式为1s22s2的原子是Be;性质较活泼,二者性质一定不相似,故D错误;

故选C。4、C【分析】【详解】

四个选项中C中3P轨道属于半充满状态,稳定性强,第一电离能最大。答案选C。5、B【分析】【分析】

【详解】

A.CO2置换可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4,由题图可知E代表CH4,F代表CO2;故A错误;

B.笼状结构中水分子间主要靠氢键结合;故B正确;

C.由图可知CO2置换出CH4的过程没有形成新的化学键,则CO2置换出CH4的过程是物理变化;故C错误;

D.由图可知小笼中的CH4没有被置换出来,则CO2不可置换可燃冰中所有的CH4分子;故D错误;

故答案选:B。6、C【分析】【详解】

A.氯化钠晶体中,距Na+最近的Cl-是6个;钠离子的配位数是6,6个氯离子形成正八面体结构,故A正确;

B.该模型是分子模型,据图可知一个分子中含有4个E原子和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4;故B正确;

C.根据CO2晶胞结构图可知,以顶点上的CO2分子为例,距离其最近的CO2分子分布在经过这个顶点的各个面的面心上,一个顶点被8个晶胞共用,所以这样的面共有=12个,所以一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;故C错误;

D.根据晶胞结构图可知;碘为分子晶体,晶胞中占据顶点和面心,碘分子在顶点和面心有2种不同的方向,故D正确;

故答案为C。

【点睛】

选项B为易错点,注意题干信息,该物质为分子晶体,分子模型中计算各原子的个数时不用均摊法。7、B【分析】【分析】

【详解】

A.KCl在水溶液中电离出K+和Cl-;离子键被破坏,A错误;

B.金属熔化时;需要破坏金属键,金属键越强,金属的熔点越高,B正确;

C.水分子间存在氢键;属于分子间作用力,冰融化时只克服分子间作用力,共价键没有破坏,C错误;

D.分子间作用力越大;物质的熔沸点越高;和其分子的稳定性无关,分子的稳定性和其化学键有关,D错误;

答案选B。二、填空题(共9题,共18分)8、略

【分析】【详解】

(1)碳、氧、硅、铝四种元素分别位于第2、2、3、3周期,第3周期元素的原子的基态原子中3p能级上才有可能存在电子,铝的电子排布式为硅的电子排布式为故的3p能级上存在电子;

(2)铜的基态电子排布式为失去最外层4s上第一个电子和次外层3d上的一个电子后形成二价铜离子,其基态电子排布式为

(3)铅的核电荷数为82,位于周期表第6周期第ⅣA族,为p区元素,最外层有4个电子,故铅原子的价电子排布式为

【点睛】

铅的价电子排布式可以根据铅在周期表中的位置直接写出,因为铅是主族元素,最外层电子即为价电子,不必写出铅的电子排布式然后从中找出价电子排布式。【解析】9、略

【分析】【分析】

I.由信息可知,溶于水后加氨水发生Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体为Cu(NH3)4SO4•H2O。

II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析;含有空轨道的金属阳离子为中心离子,有孤对电子的原子或离子为配体,配位数就是配体的个数;

(2)根据结构式可知,N原子价电子对数为3、4,所以杂化方式为sp2、sp3;N;O提供孤电子对;

(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,据此判断第一电离能大小;

(4)分子结构中非羟基氧原子数比多或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移;据此判断酸性强弱。

【详解】

I.(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是[Cu(NH3)4]2+,故答案为:[Cu(NH3)4]2+;

(2)加入乙醇的作用是降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度,故答案为:降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度;

(3)蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

故答案为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

(4)Cu(NH3)4SO4⋅H2O中Cu2+与NH3之间的化学键由Cu2+提供空轨道;N原子提供电子对,为配位键(或共价健);配体分子为氨气,空间构型为三角锥形,故答案为:配位键(或共价健);三角锥形。

II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析,含有空轨道的金属阳离子为中心离子,所以中心离子为Fe3+、有孤对电子的原子或离子为配体,所以配体为CN−、配位数就是配体的个数,所以配位数为6,故答案为:Fe3+;CN−;6;

(2)①价电子对数=键+孤电子对数,根据结构式可知,N原子的价电子对数为:3、4,其杂化方式为sp2、sp3,故答案为:sp2;sp3;

②N、O提供孤电子对,所以故答案为:

(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,则第一电离能为:As>Se>Ge,故答案为:As>Se>Ge;

(4)分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强,故答案为:分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强。

【点睛】

配位键是指由提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形成的一种特殊的共价键,可表示为:A→B,箭头指向接受孤电子对的原子;通常把金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物,一般配合物由内界和外界两部分组成,内界是配合物中心原子或离子和一定数目的配位体,是配合物的特征部分,外界是内界以外的其他离子,比如:【解析】①.[Cu(H2O)4]2+②.降低溶剂的极性,减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度③.Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-④.配位键(或共价健)⑤.三角锥形⑥.Fe3+⑦.CN—⑧.6⑨.⑩.⑪.⑫.As>Se>Ge⑬.分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强10、略

【分析】【详解】

(1)BeCl2中中心原子Be原子的孤对电子对数是(2-1×2)÷2=0,中心原子相结合的原子+中心原子最外层未参与成键的电子对=2+0=2,即Pb原子是sp杂化;所以是直线形结构;

(2)H3O+中中心原子O原子的孤对电子对数是(6-1-1×3)÷2=1,中心原子相结合的原子+中心原子最外层未参与成键的电子对=3+1=4,即O原子是sp3杂化;所以是三角锥形结构;

(3)ClO4-中中心原子Cl原子的孤对电子对数是(7+1-2×4)÷2=0,中心原子相结合的原子+中心原子最外层未参与成键的电子对=4+0=4,即Cl原子是sp3杂化;所以是正四面体形结构;

故答案为:直线形;三角锥形;正四面体形。

【点睛】

本题主要考查了价层电子对互斥模型判断分子的结构,解题关键:掌握价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)用于预测简单分子立体结构的方法,计算中心原子相结合的原子,中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤对电子),是解题的两个关键。【解析】①.直线形②.三角锥形③.正四面体形11、略

【分析】【详解】

(1)基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5。

(2)氟原子的半径小;电负性大,易与氢形成氢键;正确答案:氢键;

(3)同HIO3相比较,HIO4分子中非羟基氧原子数多,I的正电性高,导致I-O-H中O的电子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易电离出H+,即酸性越强;所以HIO3的酸性弱于HIO4;

(4)ClO2-为角型,中心氯原子周围有四对价层电子,ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为sp3;根据价层电子对互斥理论,ClO3-中心原子价电子对数为4,采取sp3杂化,轨道呈四面体构型,但由于它配位原子数为3,所以有一个杂化轨道被一个孤电子对占据,所以分子构型为三角锥型。正确答案:sp3;三角锥形;

(5)氟化钙晶胞中,阳离子Ca2+呈立方密堆积,阴离子F-填充在四面体空隙中,面心立方点阵对角线的和处;根据晶胞中D点的位置看出,D点的位置均为晶胞中处;正确答案:();已知一个氟化钙晶胞中有4个氟化钙;设晶胞中棱长为Lcm;氟化钙的式量为78;根据密度计算公式:==C,所以L=由晶胞中结构看出,与Ca2+最近的F-距离为L,即cm=××107nm;正确答案:();××107或××107。【解析】3d104s24p5氢键弱于同HIO3相比较,HIO4分子中非羟基氧原子数多,I的正电性高,导致I-O-H中O的电子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易电离出H+,即酸性越强sp3三角锥形()××107或××10712、略

【分析】【分析】

(1)Fe是26号元素,核外有26个电子,失去3个电子得到Fe3+,根据构造原理写出基态Fe3+的核外电子排布式;

(2)CN-有2个原子,价层电子数为10;K4[Fe(CN)6]是离子化合物,其中含有共价键和配位键,1个中含有6个配位键,CN-中含有C≡N,1个C≡N中含有1个σ键、2个π键,即1个中含有12个σ键;据此计算解答;

(3)CN−中中心原子C的价层电子对数为2,即CN-的VSEPR模型为直线型;采用sp杂化;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,但是第IIA族;第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大;

(4)①金属的金属键越强;熔点越高;

②设晶胞的边长为x,则该晶胞中Fe原子数为:8×1/8+1=2,晶胞密度为:计算密度。

【详解】

(1)Fe原子核外有26个电子,失去3个电子得到Fe3+,基态Fe3+的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d5,故答案为:1s22s22p63s23p63d5;

(2)CN-有2个原子,价层电子数为10,则与CN-互为等电子体的分子为N2;K4[Fe(CN)6]是离子化合物,存在离子键,其中含有共价键和配位键,即化学键为离子键、配位键和共价键;1个中含有6个配位键,CN−中含有C≡N,1个C≡N中含有1个σ键、2个π键,即1个中含有12个σ键,所以含有12molσ键的K4[Fe(CN)6]的物质的量为1mol,故答案为:N2;配位键;1;

(3)CN−中中心原子C的价层电子对数为2,即CN−的VSEPR模型为直线型,采用sp杂化;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,但是第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,所以C.N、O第一电离能大小顺序为N>O>C;故答案为:sp;N>O>C;

(4)①K和Na都为金属晶体;K和Na价电子数相同,但Na原子半径小于K原子半径,所以Na金属键更强,熔点更高,故答案为:K和Na的价电子数相同,但Na原子半径小于K原子半径,所以Na金属键更强,熔点更高;

②设晶胞的边长为x,则晶胞体积该晶胞中Fe原子数为:8×1/8+1=2,晶胞密度为:故答案为:【解析】1s22s22p63s23p63d5N2配位键1spN>O>CK和Na的价电子数相同,但Na原子半径小于K原子半径,所以Na金属键更强,熔点更高13、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14、略

【分析】【详解】

(1)基态Mg原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2,1s22s22p63p2属于激发态的镁原子的电子排布式;由基态变为激发态需要吸收能量,(1)错误;

(2)基态原子价电子排布式为5s25p1的元素是In元素;位于周期表的第五周期ⅢA,属于p区元素,(2)错误;

(3)BF3是AB3型共价化合物,B原子形成3个价层电子对,采用的是sp2杂化方式;(3)错误;

(4)基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1;采取这种方式,可以使3d轨道和4s轨道呈现半充满的状态,原子处于更稳定的状态,(4)错误;

(5)金属铜属于面心立方最密堆积;金属镁属于六方最密堆积,(5)错误;

(6)如果去除NaCl的晶胞中的Cl-,那么Na+在晶胞中的排列类似于面心立方的堆积形式你,因此每个Na+周围最近的Na+有12个;(6)正确;

(7)金刚石是由C原子通过共价键形成的原子晶体;每个碳原子均与4个碳原子形成共价键,在金刚石的结构中,最小环是六元环,由6个碳原子构成,(7)正确;

(8)s电子的电子云轮廓图都是球形的;能层数越大,对应的半径就越大,(8)正确;

(9)干冰的晶胞中CO2的堆积方式类似于面心立方最密堆积,其出现在晶胞的顶点和各个面心上,因此一个CO2周围最近有12个CO2;(9)正确;

(10)电子云即概率密度的形象化描述,小黑点的疏密程度即表示电子在核外空间各处的概率密度,(10)正确;【解析】①.×②.×③.×④.×⑤.×⑥.√⑦.√⑧.√⑨.√⑩.√15、略

【分析】【分析】

(1)反应①中:非金属性最强的元素是F;原子中没有运动状态相同的电子,核外有几个电子就有几种不同运动状态的电子;氮气可作粮食保护气,最外层有5个电子,电子的自旋方向有2种;

(2)根据共价物质的组成分析晶体的类型;对于ABn的共价化合物;各元素满足|化合价|+元素原子的最外层电子数=8,原子都满足最外层8电子结构;,然后书写电子式;

(3)平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值;该反应为放热反应;降低温度,平衡正向移动;

(4)反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得蒸气的质量减少了2.45g,依据化学方程式的气体质量变化计算反应I2物质的量;依据化学反应速率概念计算;

(5)根据S2会转变成S4、S6、S8;反应物气体的物质的量偏小。

【详解】

(1)反应①中:非金属性最强的元素是F;F原子中有9个电子,就有9种不同运动状态的电子;氮气可作粮食保护气,最外层有5个电子,电子的自旋方向有2种;

(2)NH3、F2、NF3属于分子晶体,NH4F属于离子晶体,Cu属于金属晶体;NF3中N元素化合价为+3,N原子最外层电子数为5,所以3+5=8,分子中N原子满足8电子结构;F元素化合价为-1,F原子最外层电子数为7,所以|-1|+7=8,分子中F原子满足8电子结构,电子是为:

(3)反应TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)体系中,平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值,K=该反应为放热反应;降低温度,平衡正向移动;

a.降低温度;平衡正向移动,平衡常数K增大,故a正确;

b.平衡正向移动,S2的浓度减小,故b正确;

c.平衡正向移动,I2的质量增大;故c错误;

d.温度降低,V(TaI4)逆减小;故d错误;

故答案为ab;

(4)若反应容器的容积为2L;3min后达到平衡,测得蒸气的质量减少了2.45g,则。

TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)△m2mol245g0.02mol2.45g

生成的I2为0.02mol,则I2的平均反应速率==0.00333mol/(L•min);

(5)S2会转变成S4或S6或S8,反应物气体的物质的量偏小,所以增大压强,平衡逆向移动,TaI4的平衡转化率减小。【解析】92分子晶体、金属晶体、离子晶体[I2]2/[TaI4][S2]ab0.00333mol/(L•min)或1/300mol/(L•min)平衡转化率会减小原因是在S2可以转化为S4或S6或S8+,2TaI4(g)+S4(g)2TaS2(s)+4I2(g)加压使平衡向逆反应方向进行16、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】NaCl正八面体8三、原理综合题(共5题,共10分)17、略

【分析】【详解】

(1)溴元素位于元素周期表第4周期第ⅦA族,最外层电子为价电子,价电子排布式为4s24p5,所以基态溴原子的价层电子轨道排布图为

(2)溴原子未成对电子数为1,第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有K(4s1)、Sc(3d14s2)、Cu(3d104s1)、Ga(4s24p1);共4种;

(3)洪特规则规定:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同。基态碳原子的核外电子排布图应为该同学画出的基态碳原子的核外电子排布图违背了洪特规则;

(4)①C22-与O22+互为等电子体,等电子体结构相似,C22-中两个碳原子共用三对电子,所以O22+中的两个氧原子间也应该共用三对电子,电子式可表示为

②CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似,所以每个Ca2+周围有6个C22-,分布在以此Ca2+为中心的正方形的四个顶点和上下底面的面心,但CaC2晶体中由于哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。所以上下两个底面的C22-与Ca2+的距离大于同一层上的4个C22-与Ca2+的距离,所以CaC2晶体中与1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为4;

(5)①根据磷化硼晶体晶胞可知,在一个晶胞中有4个磷原子和4个硼原子,则一个晶胞的质量为g。晶胞边长apm,即aⅹ10-10cm,所以一个晶胞的体积为(aⅹ10-10)3cm3,所以磷化硼晶体的密度为g/cm3;

②根据晶胞结构,沿着对角线方向投影,可以观察到六边形,中心P与B重合,六边形中形成两个倒立关系的正三角形,分别由3个B或3个P构成,所以画图为或【解析】4洪特规则4g/cm318、略

【分析】【详解】

(1)氯原子核外电子数为17,每个电子的运动状态均不同,故氯原子核外有17种不同运动状态的电子;氯原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,电子分布在1s、2s、2p、3s、3p这五个能级;Fe是26号元素,铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,铁原子失去4s能级2个电子,再失去3d能级1个电子形成Fe3+,故基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。

(2)Fe3+与SCN-形成配位数为5的配离子为[Fe(SCN)5]2-,根据电荷守恒可知配离子与K+形成的配合物的化学式为K2[Fe(SCN)5];题给物质晶胞的结构中,Fe3+的个数为4×=Fe2+的个数为4×=CN-的个数为12×=3,根据电荷守恒:N(K+)+N(Fe3+)×3+N(Fe2+)×2=N(CN-),可得N(K+)=故一个晶胞中的K+个数为×8=4;

(3)Cu2+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)之间形成配位键,H2N-CH2-CH2-NH2中碳原子之间形成非极性键,不同原子之间形成极性键,所以选abd;单键为σ键,一个乙二胺分子中含有11个σ键,碳原子均饱和没有孤电子对,形成4个σ键,所以碳原子采取sp3杂化;

(4)根据铜晶胞为面心立方最密堆积,由边长可计算出晶胞的体积V=(361pm)3≈4.70×10-23cm3,根据m=ρ×V=9.00g•cm-3×4.70×10-23cm3=4.23×10-22g;由于一个铜晶胞中含有的铜原子数为8×+6×=4(个),每个铜原子的体积约为==1.18×10-23cm3,则×π×d3=1.18×10-23cm3;解得铜原子的直径d≈255pm;

(5)由阴离子结构可知,Cr与O中形成5个价键,共用电子对偏向O,则Cr的化合价为+5价,两个CrO42-每共用一个角顶氧原子,就少一个氧原子,所以由n(n>1)个CrO42-通过角顶氧原子连续的链式,减少(n-1)个氧原子,微粒电荷不变,则由n(n>1)个CrO42-通过角顶氧原子连续的链式结构的化学式为CrnO(3n+1)2-。

【点睛】

每个电子的运动状态均不同,核外有几个电子就有多少个运动状态不同的电子;体心立方堆积中,棱长a=2r;面心立方堆积中,棱长a=r;六方最密堆积中底面边长a=b=2r。【解析】1751s22s22p63s23p63d5K2[Fe(SCN)5]4abd11sp3255+5CrnO(3n+1)2-19、略

【分析】【分析】

(1)Ni是28号元素;其价电子为3d;4s能级上的电子;Ni原子核外有2个未成对电子,同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有Ti、Ge、Se元素;

(2)CO中含有1个σ键、1个π键,每个CO分子和Ni原子形成一个σ键,所以一个Ni(CO)4中含有σ键8个;π键8个;元素的非金属性越强;其电负性越大;

(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型,与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子中原子个数为5、价电子数为32;[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3杂化;但是前者不存在孤电子对;后者含有1个孤电子对,成键电子对之间的排斥力小于成键电子对和孤电子对之间的排斥力;

(4)氧原子位于面心和顶点,Ni位于棱心和体心,由图可知体心Ni原子的配位数为6,故Ni位于6个面心O形成正八面体中心;其空隙的填充率为100%;

(5)平面NiO基本结构单元为每个结构单元含有1个“NiO“,每个氧化镍所占的面积=(2am)×(2am×sin60°)=2a2m2;计算1个“NiO“的质量,每个氧化镍的质量乘以每平方米含有的氧化镍个数就是每平方米含有的氧化镍质量。

【详解】

(1)Ni是28号元素,其价电子为3d、4s能级上的电子;Ni原子核外有2个未成对电子,其价电子排布图为同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有Ti、Ge、Se元素,所以有3种元素,故答案为3;

(2)CO中含有1个σ键、1个π键,每个CO分子和Ni原子形成一个σ键,所以一个Ni(CO)4中含有σ键8个;π键8个;所以四羰基合镍中σ键和π键数目之比=8:8=1:1;元素的非金属性越强,其电负性越大,非金属性O>C>Ni,所以电负性O>C>Ni,故答案为1:1;O>C>Ni;

(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型为sp3,与SO42-互为等电子体的一种分子如CCl4,一种离子如ClO4-;[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3杂化,但是前者不存在孤电子对、后者含有1个孤电子对,成键电子对之间的排斥力小于成键电子对和孤电子对之间的排斥力,所以;[Ni(NH3)4]SO4中H-N-H键之间的夹角>NH3分子中H-N-H键之间的夹角,故答案为sp3;CCl4;ClO4-;

(4)氧原子位于面心和顶点;Ni位于棱心和体心,由图可知体心Ni原子的配位数为6,故Ni位于6个面心O形成正八面体中心,其空隙的填充率为100%,故答案为正八面;100%;

(5)平面NiO基本结构单元为每个结构单元含有1个“NiO",每个氧化镍所占的面积=(2am)×(2am×sin60°)=2a2m2,则每平方米含有的氧化镍个数=每个氧化镍的质量=g,所以每平方米含有的氧化镍质量=g×=g,故答案为【解析】31:1O>C>Nisp3CCl4ClO4->正八面100%20、略

【分析】【分析】

⑴①Cr是24号元素,位于第四周期第VIB族;②基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;该原子核外电子排布中最高能层是第四电子层;③CrO5中5个O共为-6价,必定有4个为-1价,CrO5分子结构式为

⑵①钒原子价电子排布式为3d34s2;结合泡利原理;洪特规则画出价电子排布图;②该分子中S原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断S原子杂化类型。

⑶C原子与O原子均含有1对孤对电子;电负性越强越不易提供孤对电子;

⑷①Ti与O之间的最短距离为晶胞面对角线长度的一半;②与Ti紧邻的O个数=3×8÷2。

【详解】

⑴①Cr是24号元素;位于第四周期第VIB族;故答案为:第四周期第VIB族。

②基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;该原子核外电子排布中最高能层是第四电子层,该层符号为N;故答案为:N。

③CrO5中5个O共为-6价,必定有4个为-1价,CrO5分子结构式为即有两个过氧键,在1molCrO5含有过氧键的数目为2NA,故答案为:2NA。

⑵①钒原子价电子排布式为3d34s2,价电子排布图为故答案为:

②SO3的三聚体(SO3)3的环状结构中S原子形成4个σ键,杂化轨道数目为4,S原子采取sp3杂化;故答案为:sp3。

⑶C原子与O原子均含有1对孤对电子,O的电负性比C的强,O原子不易提供孤对电子,C原子提供孤对电子,故Ni(CO)4中配原子是C;故答案为:C。

⑷①Ti与O之间的最短距离为晶胞面对角线长度的一半故答案为:0.188。

②与Ti紧邻的O个数=3×8÷2=12;故答案为:12。

【点睛】

晶胞计算、原子杂化类型判断、原子核外电子排布等知识点,侧重考查基本公式的理解和运用、空间想象能力及计算能力,注意过氧键个数的计算【解析】第四周期第VIB族N2NAsp3C0.1881221、略

【分析】【分析】

(1)根据构造原理写价电子排布式;根据原子核外电子排布以及洪特规则比较电离能大小;

(2)①A.分子晶体熔沸点较低;

B.互为等电子体的分子或离子价电子数相等;原子个数相等;

C.Fe与CO形成5个配位键;每个CO分子中含有1个σ键和2个π键;

D.反应得到Fe单质;形成金属键;

②CN-与N2互为等电子体;

③将H2NCONH2(尿素)的结构简式写成根据价层电子对互斥理论以及杂化轨道理论判断原子的杂化类型,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族第一电离能大于其相邻元素;

(3)根据离子晶体熔沸点的比较方法说明理由;

(4)能量越高,物质越不稳定,由此判断Cu代替b位置的Fe型能量高;相对不稳定,再根据均摊法计算其化学式。

【详解】

(1)Fe为26号元素,根据构造原理,写出Fe价电子排布式为:3d64s2,先失去4s能级2个电子、再失去3d能级1个电子形成Fe3+,则Fe3+的基态核外价电子排布式为3d5;由于Fe原子核外失去2个电子后,其价电子排布式为3d6,Mn原子核外失去2个电子后,其价电子排布式为3d5,处于半充满的稳定状态,较难失去电子,故I3(Mn)>I3(Fe),故答案为:3d5;>;Mn原子核外失去2个电子后,其价电子排布式为3d5;处于半充满的稳定状态,较难失去电子;

(2)①A.Fe(CO)5的熔沸点很低;属于分子晶体,A项正确;

B.Fe(CO)5的配体为CO,与C22-互为等电子体;B项正确;

C.Fe与CO形成5个配位键,每个CO分子中含有1个σ键和2个π键,则Fe(CO)5中σ键的数目为10个,π键的数目为10个,则Fe(CO)5中σ键与π键之比为1:1;C项正确;

D.反应得到Fe单质;形成金属键,D项错误;故答案为:D;

②CN-与N2互为等电子体,电子式为故答案为:

③将H2NCONH2(尿素)的结构简式写成由此可知尿素中N、C原子的价层电子对数分别为4、3,则N、C原子的杂化方式分别为sp3、sp2;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族第一电离能大于其相邻元素,这几种元素第一电离能大小顺序是N>O>C>H,1molH2NCONH2(尿素)分子中含有σ键的数目为7NA,故答案为:sp3;sp2;N>O>C>H;7NA;

(3)NaCl和MgO都属于离子化合物;氧化镁晶体中所含离子的半径小,电荷数更大,晶格能更大,则熔点更高,故答案为:氧化镁晶体中所含离子的半径小,电荷数更大,晶格能更大,则熔点更高;

(4)能量越高,物质越不稳定,根据转化过程能量变化可知,Cu代替b位置的Fe型能量高,相对不稳定,根据均摊法可知,该晶胞中Cu原子个数=Fe原子个数=N原子个数为1,所以其化学式为FeCu3N,故答案为:FeCu3N。【解析】3d5>Mn原子核外失去2个电子后,其价电子排布式为3d5,处于半充满的稳定状态,较难失去电子Dsp3sp2N>O>C>H7NA氧化镁晶体中所含离子的半径小,电荷数更大,晶格能更大,则熔点更高FeCu3N四、结构与性质(共4题,共16分)22、略

【分析】【详解】

(1)Fe是26号元素,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,因此在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族;Cu是29号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;故答案为:第四周期第Ⅷ族;1s22s22p63s23p63d104s1。

(2)同周期,非金属性越强,其气态氢化物越稳定,因此较稳定的是H2O;Cl非金属性强,其电负性越大,因此C的电负性比Cl的小;故答案为:H2O;小。

(3)Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。

(4)①根据均摊法计算,在石墨烯晶体中,每个C原子被3个六元环共有,每个六元环占有的碳原子数6×=2;所以,每个六元环占有2个C原子;故答案为:3;2。

②在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键,最小的环为6元环,每个单键为3个环共有,则每个C原子连接4×3=12个六元环,六元环为椅式结构,六元环中有两条边平衡,连接的4个原子处于同一平面内,如图故答案为:12;4。

(5)①W中含有CuCl2、FeCl3;加入X使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,加入的X由于调节溶液pH值,且不引入杂质,X为CuO等;故答案为:CuO。

②常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol·L-1,则加入Cl2后溶液中FeCl2转变为FeCl3,因此c(FeCl3)=1mol∙L−1,铜离子开始沉淀时,pH=4.3,铁离子沉淀完全时,pH=3,故溶液pH应控制在3.0~4.3之间;故答案为:3.0~4.3。【解析】第四周期第Ⅷ族1s22s22p63s23p63d104s1H2O小2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O232124CuO3~4.323、略

【分析】【分析】

(1)根据图示判断微粒的电离能状态;结合电离最外层的一个电子需要的能量:基态大于激发态,第一电离能小于第二电离能小于第三电离能小于第四电离能分析判断;

(2)PCl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,说明生成自由移动的阴阳离子,一种正四面体形阳离子是PCl4+和一种正六面体形阴离子是PCl6-,即发生反应为:2PCl5=PCl4++PCl6-;

(3)根据磷酸的电离平衡常数进行解答;

(4)根据中心原子价层电子互斥理论分析判断;

(5)①根据砷化镓晶胞的结构图,m位置Ga原子,n位置As原子,利用均摊法可知,晶胞中含有Ga原子数为8×+6×=4;含有As原子数为4,据此判断其化学式,根据晶胞图可知,镓原子周围距离最近的砷原子数为4,据此答题;

②晶胞的边长为565pm,所以晶胞的体积为(565pm)3,根据ρ=计算密度,晶胞的边长为565pm,所以晶胞的体对角线为×565pm,m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离应为晶胞体对角线的据此计算。

【详解】

(1)A.为磷原子的基态原子核外电子排布图,失去最外层一

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