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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化学下册阶段测试试卷140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8题,共16分)1、某原子核外共有6个电子,分布在K与L电子层上,其基态原子在L层上的电子排布正确的是A.B.C.D.2、元素X的各级电离能数据如下:。I1I2I3I4I5I6I/kJ·mol-157818172745115781483118378

则元素X的常见价态是()A.+1B.+2C.+3D.+63、下列关于丙烯的说法正确的A.丙烯分子有7个键,1个键B.丙烯分子中的碳原子有和两种杂化类型C.丙烯分子的所有原子共平面D.丙烯分子中3个碳原子在同一直线上4、物质性质的差异与分子间作用力有关的是()A.硬度:晶体硅<金刚石B.热稳定性:HF>HClC.沸点:Cl2<I2D.熔点:MgO>NaCl5、下列说法正确的是A.124gP4含有的P-P键的个数为6NAB.12g石墨中含有的C-C键的个数为2NAC.12g金刚石中含有的C-C键的个数为1.5NAD.60gSiO2中含Si-O键的个数为2NA6、第二周期元素A和B能形成键角为180°的AB2气体分子,则下列推断正确的是()A.AB2分子的空间构型为直线形B.AB2分子为极性分子C.熔点、沸点:AB2>H2OD.AB2与SiO2的结构相同7、有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示;有关说法正确的是。

A.晶胞中原子的配位数分别为①6,②8,③8,④12B.空间利用率的大小关系为①<②<③<④C.①为简单立方堆积,②为镁型,③为钾型,④为铜型D.每个晶胞含有的原子数分别为①1个,②2个,③2个,④4个8、下列物质的性质变化规律与化学键的强弱无关的是()A.钠、镁、铝的熔点和沸点逐渐升高,硬度逐渐增大B.金刚石的硬度大于晶体硅的硬度,其熔点也高于晶体硅的熔点C.KF、KCl、KBr、KI的熔点依次降低D.CF4、SiF4、GeF4的熔点和沸点逐渐升高评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)9、在下列有关晶体的叙述中错误的是()A.分子晶体中,一定存在极性共价键B.原子晶体中,只存在共价键C.金属晶体的熔沸点均很高D.稀有气体的原子能形成分子晶体10、下列各式中各能级能量高低的排列顺序正确的是()A.B.C.D.11、通过反应“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)ΔH>0”,能制得用于化学镀镍的NaH2PO2。P4的结构如图所示;则下列说法正确的是。

A.白磷中各P原子通过共价键相连接形成共价晶体B.H2O分子的立体构型为V形C.该反应能自发进行,则ΔS<0D.反应产物PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化12、下列说法正确的是()A.抗坏血酸分子的结构为分子中碳原子的杂化方式为sp2和sp3B.氯化铝在177.8℃时升华,因此AlCl3为分子晶体,是非电解质C.碳元素和硅元素同主族,因此CO2和SiO2互为等电子体D.一种磁性材料的单晶胞结构如图所示。该晶胞中碳原子的原子坐标为()

13、下列物质在CCl4中比在水中更易溶的是()A.NH3B.HFC.I2D.Br2评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)14、碳;硅、铁、铜、铝、钛是重要的材料元素。请回答下列有关问题:

(1)上述元素中属于主族元素的是________(填写元素符号,下同),在元素周期表d区的元素是________。

(2)原子核外电子含有四个能层的元素是________,基态原子的原子轨道中未成对电子数最多的是________。

(3)基态钛原子外围电子的电子排布图为________。

(4)基态铜原子的外围电子排布式为3d104s1,由此可判断铜在元素周期表中位于第________周期________族。15、如图是原子序数为1~19的元素第一电离能的变化曲线(其中部分元素第一电离能已经标出数据)。结合元素在元素周期表中的位置;分析图中曲线的变化特点,并回答下列有关问题。

(1)碱金属元素中Li、Na、K的第一电离能分别为_______________________________________

(2)同主族中不同元素的第一电离能变化的规律为:_____________,碱金属元素这一变化的规律与碱金属的活泼性的关系是_____________。

(3)钙元素的第一电离能的数值范围为_____________。16、下表是元素周期表的一部分;表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:

(1)基态o原子的外围电子排布图________________________;基态p3+的最外层电子排布式___________________;n的原子结构示意图____________________。在以上元素中,没有未成对电子的元素有______种。

(2)原子序数为52的元素x在元素周期表中与以上________________元素在同一族(填写以上表中字母对应的元素符号)。

(3)上表中o、p两个字母表示的元素的第三电离能分别为I3(o)和I3(p),则I3(o)__I3(p)(填“>”或“<”)。理由是_________________________________________________。

(4)将以上周期表中g、h、i、j四种元素的电负性由大到小排序____________________(用元素符号表示),第一电离能由大到小排序________________________(用元素符号表示)。17、铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途;如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。

(1)Cu位于元素周期表第IB族。Cu2+的核外电子排布式为__________。

(2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_____。

(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_______________。

(4)Cu2O的熔点比Cu2S的_________(填“高”或“低”)。18、据报道复旦大学修发贤教授课题组成功制备出砷化铌纳米带;并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。相关研究论文已在线发表于权威科学期刊《自然》。回答下列问题:

(1)铌元素(Nb)为一种金属元素,其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1。下列是Nb的不同微粒的核外电子排布式,其中失去最外层1个电子所需能量最小的是___(填标号)。

a.[Kr]4d35s15p1b.[Kr]4d45s1c.Kr]4d2d.Kr]4d3

(2)砷为第VA族元素,砷可以与某些有机基团形成有机化合物,如(ClCH=CH)2AsCl,其中As原子与2个C原子、1个Cl原子形成的VSEPR模型为____。

(3)英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯;因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖;而石墨烯具有优异的光学;电学、力学特性在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

已知“石墨烯”的平面结构如图所示,一定条件下石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷,石墨烷中碳原子杂化类型是___,石墨烯导电的原因是____。

(4)石墨烯也可采用化学方法进行制备如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸俗名为蜜石酸的熔点和水溶性:。物质六氯苯六溴苯苯六酸熔点/℃231325287水溶性不溶不溶易溶

六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是____,苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异本质原因是___。

(5)出于以更高效率利用太阳光等目的研制出金红石型铌氧氮化物(NbON),比以往的光学半导体更能够吸收长波长侧的光,作为光学半导体的新材料。该化合物的晶胞有如图所示的两种构型,若晶胞的边长为apm,该晶体的密度为__g·cm-3。(NA是阿伏加德罗常数的值,相关原子量:Nb—93)

19、镁;铝、硅、银、铁的单质及其化合物在建筑业、飞机制造业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。回答下列问题:

(1)Fe3+价层电子的轨道表达式(电子排布图)为__。

(2)晶体硅属于______晶体。硅能形成多种化合物(如SiH4、Si2H4等),SiH4的分子的立体构型为____;Si2H4分子中含有的σ键和π键的数目之比为____。

有机物种类繁多的原因其中之一就是因为碳原子之间既可以形成单键又可以形成双键和三键,Si和Ge与C是同主族价电子数相同,但是Si和Ge就难形成双键或三键,原因是________

(3)Mg、Al、Si的第一电离能由大到小顺序:______________

(4)Ca和Fe属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ca的熔点、沸点等都比金属Fe低,原因是______。

(5)Ag晶体的堆积方式为面心立方最密堆积(如图所示),晶胞中Ag原子的配位数为______;设Ag原子半径为rcm,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则Ag晶体的密度为______g·cm-3(写出表达式)。

20、如图所示分别为氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞模型,请认真观察后完成表格。___________

离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数阴阳离子个数之比阴阳离子个数之比阴离子阳离子阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠氯化铯氟化钙评卷人得分四、元素或物质推断题(共5题,共35分)21、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____________。22、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____。23、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________。24、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

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:____________________。25、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__________。评卷人得分五、计算题(共1题,共4分)26、金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为____________。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为________g·cm-3(列出计算式)。

评卷人得分六、实验题(共1题,共3分)27、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_____________________________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【详解】

根据构造原理,6个电子的基态原子的电子排布式为:1s22s22p2,其中L能层的2p能级的2个电子排布需遵守洪特规则,单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,所以,该基态原子在L层上的电子排布为:D选项正确;

答案选D。

【点睛】

洪特规则: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,而且自旋方向相同。这样排布能使体系的能量更低。2、C【分析】【详解】

分析该元素的电离能可知,第四电离能剧增,第一、二、三电离能较小,说明该元素容易失去3个电子,则该元素原子形成离子的化合价为+3价,故答案选C。3、B【分析】【详解】

键均为键,中一个键,一个键,则丙烯分子有8个键,1个键;故A错误;

B.甲基中的C原子为杂化,中的C原子为杂化,则丙烯分子中1个碳原子是杂化,2个碳原子是杂化;故B正确;

C.含有甲基;具有甲烷的结构特点,甲基碳为四面体构型,则所有原子不可能共平面,故C错误;

D.由双键为平面结构;甲基为四面体结构可知;丙烯分子中3个碳原子不在同一直线上,故D错误。

故选B。

【点睛】

本题考查分子结构与化学键,注意判断共价键的一般规律及乙烯的平面结构,共价单键为键,双键中有1个键,1个键,甲基中的C为杂化,双键中的C为杂化,注重基础知识的考查。4、C【分析】【详解】

A.金刚石和晶体硅均是原子晶体;原子晶体中,共价键的键长越短,熔点越高,金刚石的硬度大于硅,其熔;沸点也高于硅,与共价键有关,A选项错误;

B.非金属性F>Cl>Br>I,则HF、HCl、HBr;HI热稳定性依次减弱;与共价键有关,B选项错误;

C.组成与结构相似的分子晶体,相对分子质量越大的,分子间作用力越强,沸点越高,则F2、Cl2、Br2、I2的熔;沸点逐渐升高;与分子间作用力有关,C选项正确;

D.离子半径越小的、离子电荷赵高的,离子键越强,熔点越高,离子半径:Mg2+<Na+,O2-<Cl-;所以熔点:MgO>NaCl,与离子键强弱有关,D选项错误;

答案选C。

【点睛】

非金属性越强,对应氢化物越稳定;离子半径越小的,离子键越强,熔点越高;原子晶体中,共价键的键长越短,熔点越高;组成与结构相似的分子晶体,相对分子质量越大的沸点越高。5、A【分析】【详解】

A.白磷是正四面体结构,1个白磷分子中含有6个P-P键,124g白磷的物质的量是124g÷124g/mol=1mol,124gP4中含P—P键为6NA;A正确;

B.12g石墨中n(C)=1mol,石墨中n(C):n(C—C)=2:3,12g石墨中含C—C键为1.5NA;B不正确;

C.12g金刚石中n(C)=1mol,金刚石中n(C):n(C—C)=1:2,12g金刚石中含有的C-C键的个数2NA;C不正确;

D.60gSiO2物质的量为1mol,二氧化硅中平均每个硅原子形成的Si-O键的个数为4,则60gSiO2中含Si-O键的个数为4NA;D不正确;

答案选A。

【点睛】

该题是高考中的常见题型和考点,属于基础性试题的考查。主要是考查学生对常见晶体结构的熟悉掌握程度,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,也有利于培养学生的逻辑推理能力和空间的想象能力。6、A【分析】【分析】

第二周期元素A和B能形成键角为180°的AB2体分子;故该分子可能为二氧化碳,据此分析。

【详解】

A.二氧化碳分子的空间构型为直线形;所以A选项是正确的;

B.二氧化碳分子为非极性分子;故B错误;

C.水中含有氢键,故熔点、沸点:CO22O;故C错误;

D.CO2为分子晶体,SiO2为原子晶体;故D错误。

故答案选A。7、D【分析】【详解】

A.③为六方最密堆积,此结构为六方最密堆积晶胞的配位数为12,A不正确;

B.①、②、③、④的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%,其大小关系为①<②<③=④;B不正确;

C.②为体心立方堆积;属于钾;钠和铁型,③是六方最密堆积,属于镁、锌、钛型,C不正确;

D.每个晶胞含有的原子数分别为①=1,②8×+1=2,③8×+1=2,④8×+=4;D正确;

故选D。8、D【分析】【详解】

A.钠;镁、铝的熔点和沸点逐渐升高;硬度逐渐增大,这是因为它们所含的金属键逐渐增强,与化学键的强弱有关,故A错误;

B.金刚石的硬度大于晶体硅的硬度;其熔点也高于晶体硅的熔点,这是因为C—C键的键长比Si—Si键的键长短,C—C键的键能比Si—Si键的键能大,与化学键的强弱有关,故B错误;

C.KF、KCl、KBr;KI的熔点依次降低;这是因为它们所含的离子键的强度逐渐减弱,与化学键的强弱有关,故C错误;

D.CF4、SiF4、GeF4的熔点和沸点逐渐升高;这是因为分子间作用力随相对分子质量的增大而增大,与化学键的强弱无关,故D正确;

故答案选:D。

【点睛】

分子晶体的熔点和沸点随相对分子质量的增大而增大,与分子间作用力有关,与化学键无关。二、多选题(共5题,共10分)9、AC【分析】【分析】

A.分子晶体如果是单质中只存在非极性键;所以A错;B.原子晶体中只存在共价键。

是正确的;故B正确;C.金属晶体的熔沸点有高有低,如钨的熔沸点很高,而金属汞常温下为液体,故C错;D.稀有气体的原子能形成分子晶体是正确的,故D正确。

【详解】

所以本题的正确答案为:A.C。10、BC【分析】【详解】

A.不同能层不同能级的电子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A错误;

B.不同能层不同能级的电子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正确;

C.不同能层不同能级的电子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正确;

D.不同能层不同能级的电子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D错误;

故选:BC。

【点睛】

根据构造原理,各能级能量高低顺序为①相同n而不同能级的能量高低顺序为:ns<3s<4s2p<3p<4p;③不同层不同能级ns<(n-2)f<(n-1)d11、BD【分析】【详解】

A.白磷中4个P原子通过共价键相连接形成P4分子;属于分子晶体,故A错误;

B.H2O分子的立体构型为V形;故B正确;

C.该反应能自发进行则ΔH-TΔS<0;ΔH>0,则ΔS>0,故C错误;

D.PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化;故D正确;

答案选BD。

【点睛】

该反应能自发进行则ΔH-TΔS<0;PH3中磷原子于氢原子共用三个电子对,含有一对孤电子对,故杂化方式为sp3杂化。12、AD【分析】【详解】

A.根据抗坏血酸分子的结构可知,分子中以4个单键相连的碳原子采取sp3杂化,碳碳双键和碳氧双键中的碳原子采取sp2杂化;A选项正确;

B.氯化铝在177.8℃时升华,熔沸点低,因此AlCl3为分子晶体,但AlCl3在水溶液中完全电离;属于强电解质,B选项错误;

C.CO2是分子晶体,为直线形分子,而SiO2是原子晶体,没有独立的SiO2微粒;两者结构不同,因此两者不互为等电子体,C选项错误;

D.根据晶胞结构图分析可知,C原子位于晶胞的体心,由几何知识可知,该碳原子的坐标为();D选项正确;

答案选AD。

【点睛】

C选项为易错点,解答时需理解:具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征,这一原理称为等电子原理,满足等电子原理的分子、离子或原子团称为等电子体。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。三、填空题(共7题,共14分)14、略

【分析】【详解】

(1);C、Si是第ⅣA族元素;Al是第ⅢA族元素;Cu、Ti属于副族,Fe是第Ⅷ族元素。C、Si、Al为p区,Ti、Fe为d区,Cu为ds区;

故答案为C;Si、Al;Ti、Fe;

(2)、第四周期的Ti、Fe、Cu均有四个能层;基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2;d轨道中含有4个未成对电子;

故答案为Ti;Fe、Cu;Fe;

(3)、钛位于第四周期ⅣB族,外围电子排布式为3d24s2;

故答案为

(4);由外围电子排布中的4s可推知Cu为第四周期;由外围电子排布式中的电子为11个可知Cu在元素周期表中第11列,位于第ⅠB族;

故答案为四;ⅠB。【解析】①.C、Si、Al②.Ti、Fe③.Ti、Fe、Cu④.Fe⑤.⑥.四⑦.ⅠB15、略

【分析】【分析】

(1)根据图示判断电离能;

(2)随着原子序数的增加;第一电离能逐渐减小;

(3)根据周期表中Ca和K的位置关系;同周期元素随原子序数增大,第一电离能呈现增大的趋势,比较出Ca和K的第一电离能的大小。

【详解】

(1)Li;Na、K的原子序数分别为3、11、19;图中对应的第一电离能的数值分别为520、496、419;

(2)由碱金属元素第一电离能的变化可知;随着原子序数的增加,第一电离能逐渐减小,而且随着原子序数的增加,同主族元素的金属性逐渐增强;

(3)同周期随原子序数增大;第一电离能呈增大趋势,Ca的第一电离能应高于K的,Ca比较Na活泼,其第一电离能而小于Na,即Ca的第一电离能:419kJ/mol<E(Ca)<496kJ/mol。

【点睛】

清楚同周期,同主族元素第一电离能的递变规律是解本题的关键。【解析】①.520②.496③.419④.随着原子序数的增大,第一电离能逐渐变小⑤.金属越活泼,其第一电离能越小⑥.大于419小于49616、略

【分析】【分析】

(1)o、p、n元素分别为锰、铁和钾,原子序数分别为为25、26和19,按电子排布规律写基态o原子的外围电子排布图、基态p3+的最外层电子排布式及n的原子结构示意图;

(2)参照原子序数为54的元素在元素周期表是第5周期0族元素;则可推知原子序数为52的元素x的位置并据此回答;

(3)按电离能的性质和规律回答上表中o、p两个字母表示的元素的第三电离能分别为I3(o)和I3(p)的相对大小及理由;

(4)按电负性规律和电离能的规律回答g;h、i、j四种元素的电负性由大到小排序及第一电离能由大到小排序;

【详解】

根据元素周期表知,a-p各元素分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar;K、Mn、Fe。

(1)基态o原子为锰,核电荷数为25,其电子排布简式为[Ar]3d54s2,则外围电子排布图基态p3+为Fe3+,最外层电子排布式3s23p63d5;n原子为钾,核电荷数19,原子结构示意图在以上元素中,没有未成对电子的元素有Mg、Ar两种元素;共计2种;

答案为:3s23p63d5;2;

(2)稀有气体氙;原子序数为54,位于0族,依次前推,53号元素为碘,52号元素锑,位于VIA族,与O或S同族;

答案为:O或S;

(3)o、p分别表示锰和铁元素,由于Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态,比较稳定,所以第三电离能分别为I3(o)>I3(p);

答案为:>;Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态;比较稳定;

(4)g、h、i、j四种元素分别为钠、镁、铝、硅,同一周期从左到右电负性增大,因此电负性由大到小排序:Si>Al>Mg>Na;同一周期第一电离能从左到右增大,但是IIA、VA电离能大于邻近元素的电离能,因此第一电离能由大到小排序Si>Mg>Al>Na;

答案为:Si>Al>Mg>Na;Si>Mg>Al>Na。【解析】①.②.3s23p63d5③.④.2⑤.O或S⑥.>⑦.Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态,比较稳定⑧.Si>Al>Mg>Na⑨.Si>Mg>Al>Na17、略

【分析】【详解】

(1)Cu电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,在形成Cu2+的过程中,参与反应的电子是最外层的4s及3d上各一个电子,故Cu2+离子的电子排布式是为:1s22s22p63s23p63d9;本题正确答案是:1s22s22p63s23p63d9。

(2)从图中可以看出阴离子在晶胞有四类:顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个),根据立方体的分摊法,可以知道该晶胞中阴离子数目为:,8+4+1=4,本题正确答案是:4;

(3)因为N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,所以N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键。答案:F电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键。

(4)因为氧离子的离子半径小于硫离子的离子半径,所带电荷数又相同,所以亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高.因此,本题正确答案是:高。【解析】1s22s22p63s23p63d94F电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键高18、略

【分析】【分析】

(1)激发态失去最外层1个电子所需能量最小;

(2)As原子与2个C原子;1个Cl原子形成共价键;还有一对孤电子对;

(3)石墨烷中碳原子形成4个共价键,杂化类型为sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子;都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性;

(4)分子晶体;结构相似,相对分子质量越大,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子能形成氢键;六氯苯;六溴苯为非极性分子,根据相似相溶原理,均难溶于水;

(5)根据计算。

【详解】

(1)Nb元素的基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1,失去最外层1个电子所需能量,[Kr]4d35s15p1属于激发态的电子排布式;所以失去最外层1个电子所需能量最小的a,故答案为:a;

(2)As原子与2个C原子;1个Cl原子形成共价键;还有一对孤电子对,其VSEPR模型为四面体形,故答案为:四面体形;

(3)石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷,石墨烷中碳原子形成4个共价键,杂化类型为sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性,故答案为:sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子;都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性;

(4)六溴苯和六氯苯均属于分子晶体;且结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子能形成氢键,从而易溶于水,六氯苯;六溴苯为非极性分子,根据相似相溶原理,均难溶于水,故答案为:两者结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子形成氢键,从而易溶于水,六氯苯、六溴苯为非极性分子,难溶于水;

(5)根据晶胞图可知,该晶胞中含有2个Nb原子,2个O原子,2个N原子,所以故答案为:

【点睛】

杂化类型:中心原子的价层电子对数为4,则sp3杂化、中心原子的价层电子对数为3,则sp2杂化、中心原子的价层电子对数为2,则sp杂化;中心原子的价层电子对数=键+孤电子对数。【解析】①.a②.四面体形③.sp3④.石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性⑤.两者结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高⑥.苯六酸含多个羧基,与水分子形成氢键,从而易溶于水,六氯苯、六溴苯为非极性分子,难溶于水⑦.19、略

【分析】【分析】

根据Fe核电荷数为26,核外26个电子,Fe3+则失去最外层4s上2个电子和3d轨道上一个电子,写出价电子的轨道表达式;根据Si晶体的结构推出晶体类型,由VSEPR理论确定SiH4的空间构型,由C2H4结构类推Si2H4中σ键;π键;由Si、Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道不能重叠,说明难形成双键或叁键;根据第一电离能递变规律,判断电离能的大小;根据Ca的原子半径比Fe大,形成金属键弱来解释;根据晶体的结构,进行晶胞的相关计算。

【详解】

(1)Fe元素为26号元素,原子核外有26个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,Fe3+的价层电子为其3d能级上5个电子,Fe3+的价层电子的电子排布图为:答案为:

(2)晶体硅是Si原子间通过共价键形成的网状立体结构,属于原子晶体,SiH4的中心原子的价层电子对数=4+(4−1×4)=4,没有孤电子对,故中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化,其分子的立体构型为正四面体,键角109°28',Si2H4分子与乙烯一致,Si原子成2个Si-H键、1个Si=Si键,单键是σ键,双键中含有1个σ键、1个π键,故分子中含有5个σ键、1个π键,1molSi2H4分子中含有σ键与π键的数目之比为5:1;因为Si;Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道几乎不能重叠,难以形成稳定的π键,所以不易形成双键或三键,答案为原子,正四面体,5:1,因为Si、Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道几乎不能重叠,难以形成稳定的π键,所以不易形成双键或三键。

(3)同一周期元素;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,Mg、Al、Si为同一周期元素,镁为IIA族元素,所以元素第一电离能:Si>Mg>Al;答案为Si>Mg>Al。

(4)与Fe相比Ca的原子半径较大;且价电子较少,金属键较弱,则金属Ca的熔点;沸点等都比金属Fe低;答案为金属Ca的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱。

(5)由晶胞图可知,Ag为面心立方最密堆积,以顶点Ag原子研究,其配原子位于晶胞面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,故其配原子数目为=12,处于面对角线上的原子相邻,Ag原子半径为rcm,则晶胞棱长为2rcm,晶胞中Ag原子数目=8×+6×=4,晶胞质量=4×g,晶体密度=(4×g)÷(2rcm)3=g•cm-3;答案为:12,【解析】①.②.原子③.正四面体形④.5:1⑤.Si、Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道几乎不能重叠,难以形成稳定的π键,所以不易形成双键或三键⑥.Si>Mg>Al⑦.Ca的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱⑧.12⑨.20、略

【分析】【详解】

(1)在NaCl晶胞中,晶体结构粒子为:Na+、Cl-,由均难法:晶胞中Na+个数为:8×+6×=4,晶胞中Cl-个数为:12×+1=4;配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个钠离子周围有六个氯离子;每个氯离子周围也有六个钠离子,配位数均为6,阴阳离子个数之比:4:4=1:1;

(2)在CsCl晶胞中,晶体结构粒子为:Cs+、Cl-,由均难法:晶胞中Cs+个数为:8×=1,晶胞中Cl-个数为:1;配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个Cs+离子周围有8个氯离子,每个氯离子周围也有8个Cs+离子;配位数均为8,阴阳离子个数之比:1:1;

(3)在CaF2晶胞中,晶体结构粒子为:Ca2+、F-,F-填充在八个小立方体中心,8个四面体全被占据,由均难法:晶胞中Ca2+个数为:8×+6×=4,晶胞中F-个数为:8;配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个Ca2+离子周围有8个F-离子,配位数为8,每个F-离子周围也有4个Ca2+离子;配位数为4,阴阳离子个数之比:8:4=2:1;

故答案为:。离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数阴阳离子个数之比阴阳离子个数之比阴离子阳离子阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠Na+、Cl-44661:1氯化铯Cs+、Cl-11881:1氟化钙Ca2+、F-48842:1【解析】。离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数阴阳离子个数之比阴阳离子个数之比阴离子阳离子阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠Na+、Cl-44661:1氯化铯Cs+、Cl-11881:1氟化钙Ca2+、F-48842:1四、元素或物质推断题(共5题,共35分)21、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+3H2O22、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23、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,所以采取sp2杂化;一个乙烯分子中含有5个σ键,则1molC2H4含有σ键的数目为5NA;

(2)NH3和CH4的VSEPR模型为正四面体形;但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子,所以其实际构型是三角锥形;

由于水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以H2O的键角更小;

(3)H2O可形成分子间氢键,沸点最高;H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,沸点比H2S高,三者的沸点由高到低的顺序是H2O>H2Se>H2S;

(4)元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体,CO2和N2O互为等电子体,所以元素C的这种氧化物CO2的结构式是O=C=O;

(5)铜是29号元素,其原子核外有29个电子,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,价电子排布式为3d104s1。【解析】sp25NA三角锥形H2O水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以键角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s124、略

【分析】

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