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文档简介

…………○…………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、原子序数小于18的元素X,其原子最外层中未成对电子数最多,含这种元素的阴离子可能是A.B.C.D.2、下列关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O]的说法正确的是()A.配体为水分子,外界为Br-B.Br-均为配体C.中心离子的配位数为6D.中心离子的化合价为+23、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A.6.2g白磷(分子结构如图)中所含P—P键的数目为0.2NA

B.1mol甲苯中含有σ键数目为15NAC.6gSiO2晶体中,含有的Si—O键数目为0.2NAD.12g金刚石含C—C键数目为NA4、以下属于共价分子的单质是A.氩气B.金刚石C.重氢气D.水5、下列说法中,正确的是()A.原子晶体中,共价键的键长越短,键能越大,熔点就越高B.冰融化时,分子中键发生断裂C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子的熔沸点就越高D.分子晶体中,分子间作用力越大,则分子越稳定6、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.60g二氧化硅晶体中含有2NA个硅氧键B.1molD2O中含有10NA个质子C.12g金刚石中含有NA个碳碳键D.1mol石墨晶体中含有2NA个碳碳键7、具有下列性质的物质可能属于离子晶体的是A.熔点801℃,易溶于水B.熔点10.31℃,液态不导电C.熔点112.8℃,能溶于CS2D.熔点97.81℃,固态能导电评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)8、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.9、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、3d10、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11、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()

12、近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子,小球为钠原子),关于这三种晶胞的说法正确的是()

A.晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为12B.晶胞Ⅱ中含有6个钠原子C.晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2ClD.三种晶体均是由NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应所得评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)13、由徐光宪院士发起,院士学子同创的《分子共和国》科普读物最近出版了,全书形象生动地诉说了BF3、TiO2、CH3COOH、CO2、NO、二茂铁、NH3、HCN、H2S、O3;异戊二烯和萜等众多“分子共和国”中的明星。

(1)写出Fe2+的核外电子排布式________________________________。

(2)下列说法正确的是________。

a.H2S、O3分子都是直线形。

b.BF3和NH3均为三角锥形。

c.CO2;HCN分子的结构式分别是O=C=O、H—C≡N

d.CH3COOH分子中碳原子的杂化方式有:sp2、sp3

(3)TiO2的天然晶体中,最稳定的一种晶体结构如图,白球表示________原子。

(4)乙酸()熔沸点很高,是由于存在以分子间氢键缔合的二聚体(含一个环状结构),请画出该二聚体的结构:_________________________________________。14、⑴氯酸钾熔化,粒子间克服了________的作用力;二氧化硅熔化,粒子间克服了________的作用力;碘的升华,粒子间克服了________的作用力。

⑵下列3种晶体:①CO2,②NaCl,③金刚石它们的熔点从低到高的顺序为________(填序号)。

⑶在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子有__________,由非极性键形成的非极性分子有________,含有氢键的晶体的化学式是________,属于离子晶体的是________,属于原子晶体的是________。15、LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6;LiCl等常用作锂离子聚合物电池的材料和载体。

回答下列问题:

(1)LiFePO4中Fe的价层电子排布式为___________。

(2)LiPF6、LiAsF6和LiCl中所含的四种非金属元素电负性由大到小的顺序为___________。

(3)含氧酸的通式可写为(HO)mROn,根据化学学科的规律下列几种酸中酸性与H3PO4相近的有________。

a.HClOb.HClO3c.H2SO3d.HNO2

(4)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸()常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是____________________,该分子中碳原子的杂化方式为___________。

(5)电池工作时,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图甲所示(图中阴离子未画出)。电解质LiPF6或LiAsF6的阴离子结构如图乙所示(X=P;As)

①从化学键角度看,Li+迁移过程发生___________(填“物理变化”或“化学变化”)。

②相同条件,Li+在___________(选填“LiPF6”或“LiAsF6”)中迁移较快,原因是___________。

(6)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。LiCl·3H2O属正交晶系(长方体形)晶胞参数为0.72mm;1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的晶胞中所有Cl原子的分布图和原子分数坐标。

①该晶胞中Cl原子的数目为___________。

②LiCl·3H2O的摩尔质量为Mg·mol-1,设NA为阿伏加德罗常数的值,则LiCl·3H20晶体的密度为___g·cm-3(列出计算表达式)。16、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)

17、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____。18、磷存在于人体所有细胞中;是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题:

(1)基态P原子的价电子排布式为___。

(2)磷的一种同素异形体——白磷(P4)的空间构型为___,其键角为__,推测其在CS2中的溶解度___(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。

(3)膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6°和107°,试用价层电子对互斥理论分析PH3的键角小于NH3的原因:___。

(4)常温下PCl5是一种白色晶体,其立方晶系晶体结构模型如图所示,由A、B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A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体,则A、B的化学式分别为___、__,A的中心原子杂化轨道类型为___。

(5)第三周期主族元素中,按第一电离能大小排序,第一电离能在磷和铝之间的元素是__(填元素符号)。

(6)氮化硼、氮化铝、氮化镓的结构类似于金刚石,熔点如下表所示。试从结构的角度分析它们熔点不同的原因:__。物质BNAlNGaN熔点/℃300022001700评卷人得分四、结构与性质(共2题,共12分)19、已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素,其元素性质或原子结构如图:。A原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同B原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同C在周期表所有元素中电负性最大D位于周期表中第4纵列E基态原子M层全充满,N层只有一个电子

(1)A的最高价氧化物是___________分子(填“极性”或“非极性”)。

(2)B与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为___________(请填元素符号);其一种气态氢化物分子的空间结构呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化轨道类型为___________。

(3)C的气态氢化物沸点是同族元素氢化物沸点中最高的,其原因是___________。

(4)A、B、C三种元素的原子半径由大到小的顺序:___________(请填元素符号)。

(5)D属于___________区的元素,其基态原子的价电子排布图为___________。

(6)E的基态原子电子排布式为___________。20、2016年,中科院以立方相的SrTiO3作为模型,合成了单一晶面的六面体SrTiO3和暴露不等同晶面的十八面体SrTiO3。回答下列问题:

(1)钛元素基态原子的简化电子排布式为___________。

(2)TiO的立体构型是___________,中心原子的杂化方式是___________,与TiO互为等电子体的一种由主族元素构成的分子为___________。(填分子式)

(3)向Ti4+的水溶液中加入双氧水,得到产物[Ti(O2)(H2O)4]2+,则产物中含有的化学键类型有___________。

(4)熔融状态的SrTiO3和CaTiO3均可导电,则熔点:SrTiO___________CaTiO3(填“大于或“小于”或“等于”),原因是___________。

(5)单一晶面的六面体SrTiO3的立方晶胞中,每个Ti原子和周围六个O原子形成规则八面体,Ti位于八面体的中心位置(如上图),Sr原子则位于立方体八个顶点位置。则SrTiO3晶体中一个O周围和它最近且距离相等的O有___________个。已知晶胞参数a=3.905nm,列式计算该晶胞的密度:___________g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数设为NA)评卷人得分五、计算题(共4题,共12分)21、铁有δ;γ、α三种同素异形体;三种晶体在不同温度下能发生转化。

(1)δ、γ、α三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为_________。

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶胞空间利用率之比为________(用a、b表示)

(3)若Fe原子半径为rpm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则γ-Fe单质的密度为_______g/cm3(用含r的表达式表示;列出算式即可)

(4)三氯化铁在常温下为固体,熔点为282℃,沸点为315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为______。22、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)23、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)。

24、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?_______评卷人得分六、实验题(共1题,共2分)25、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7题,共14分)1、D【分析】【分析】

原子序数小于18的元素X,其原子最外层中未成对电子数最多,原子最外层中未成对电子数最多的元素,p能级含有3个电子,故最外层电子数为5;位于第VA族,则X可能是N或P元素,再结合其形成的含氧酸根离子判断。

【详解】

原子序数小于18的元素X;其原子最外层中未成对电子数最多,原子最外层中未成对电子数最多的元素位于第VA族,则X可能是N或P元素,N元素化合价有+3价;+5价等,P元素有+5价等;

A.中X为+7价;N或P元素没有这种化合价,故A不符合题意;

B.中X为+4价;N或P元素没有这种化合价,故B不符合题意;

C.中X为+6价;N或P元素没有这种化合价,故C不符合题意;

D.中的X为+5价,可能为故D符合题意;

答案选D。2、C【分析】【详解】

A.[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中配位体是H2O、Br-,外界为Br-;故A错误;

B.[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中Br-既是配体;也是外界离子,故B错误;

C.[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中的中心离子的配体是H2O、Br-,该配离子中含有4个H2O、2个Br-;所以配位数是6,故C正确;

D.[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中阴离子是溴离子;溴离子的化合价是-1价,所以铬离子的化合价是+3价,故D错误;

故选C。

【点睛】

正确认识配合物的结构是解题的关键。本题的易错点为Br-的判断,要注意[Cr(H2O)4Br2]Br•2H2O中Br-既是配体(2个),也是外界离子(1个)。3、B【分析】【详解】

A.一个P4分子中有6个P-P键;6.2g白磷含P4的物质的量为:0.05molP4分子中含有的P-P键的物质的量为:所含P-P键的数目为0.3NA;故A错误;

B.一个甲苯分子中,含有15个σ键,则1mol甲苯中含有σ键数目为15NA;故B正确;

C.SiO2是原子晶体,晶体中一个Si与四个O成正四面体结构,所以一个Si有4个Si-O键;6gSiO2物质的量为0.1mol,应该是含有0.4NA个Si-O键;故C错误;

D.每个C-C都两个C原子共同的,所以完全属于一个C原子的C-C单键只有个;又因每个C原子与四个C原子连结,所以一个C原子有两个完全属于2的C-C单键;即1mol金刚石中含有2molC-C单键,所以12g金刚石中含有2NA个C-C单键;故D错误;

答案选B。4、C【分析】【分析】

【详解】

A.氩气为单原子气体单质;故A不符合题意;

B.金刚石为原子晶体;不存在分子,故B不符合题意;

C.重氢气是由两个重氢原子通过共价键构成的双原子分子气体;属于单质,故C符合题意;

D.水是化合物;故D不符合题意;

故选C。5、A【分析】【详解】

A.原子晶体中;共价键的键长越短,键能越大,熔点就越高,正确;

B.冰融化时,只发生状态的改变,而化学键没有改变,所以分子中键不发生断裂;错误;

C.分子晶体中;分子间作用力越大,该分子的熔沸点就越高,但与共价键无关,错误;

D.分子的稳定性与分子内的共价键有关;与分子间作用力无关,错误。

故选A。6、B【分析】【详解】

A、60g二氧化硅的物质的量n(SiO2)==1mol,而1mol二氧化硅中含4mol硅氧键,故含硅氧键4NA个;故A错误;

B、1个重水(D2O)分子中含10个质子,故1mol重水中含10mol质子,即10NA个;故B正确;

C、12g金刚石中含有碳原子的物质的量为1mol,金刚石中n(C):n(C—C)=1:2,故含2NA个碳碳键;故C错误;

D、石墨晶体中n(C):n(C—C)=2:3,所以1mol石墨晶体中含有碳碳键数为NA;故D错误;

答案选B。7、A【分析】【分析】

离子晶体是阴阳离子通过离子键结合形成的晶体;一般具有熔点较高;硬度较大、难挥发等特点,固态不导电,一般易溶于水,其水溶液或熔融状态能导电。

【详解】

A项,熔点801℃、易溶于水,符合离子晶体的特点,故A正确;B项,熔点10.31℃,较低,液态不导电是共价化合物,不可能是离子晶体,故B错误;C项,熔点112.8℃,较低,能溶于CS2,应为分子晶体,故C错误;D项,离子晶体一般熔点较高、固态不导电,故D错误。综上所述,符合题意的选项为A。二、多选题(共5题,共10分)8、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)d9、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。10、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。11、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。12、AC【分析】【分析】

根据原子分摊可知,晶胞I中:晶胞中Na原子数目=1+8×=2、Cl原子数目=12×=6,化学式为NaCl3;晶胞II中Na原子数目=2+4×=3、Cl原子数目=8×=1,化学式为Na3Cl;晶胞III中Na原子数目=2+4×+2×=4、Cl原子数目=8×=2,化学式为Na2Cl,根据反应条件(NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体)和原子守恒可知,晶胞I所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应的产物;晶胞II;III所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应的产物,据此分析解答。

【详解】

A.由图可知;晶胞中12个Cl原子位于面上,所以体心Na原子周围有12个Cl,即钠原子的配位数为12,故A正确;

B.Na有2个位于体内,4个位于棱心,棱心被4个晶胞共用,钠原子个数为2+4×=3;即晶胞Ⅱ中含有3个钠原子,故B错误;

C.晶胞III中Na原子数目=2+4×+2×=4、Cl原子数目=8×=2,化学式为Na2Cl;故C正确;

D.晶胞I、II、Ⅲ所对应晶体的化学式分别为NaCl3、Na3Cl、Na2Cl,根据原子守恒可知,晶胞I所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应的产物;晶胞II;III所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应的产物,故D错误;

答案选AC。三、填空题(共6题,共12分)13、略

【分析】【详解】

(1)铁是26号元素,铁原子核外有26个电子,铁原子失去2个电子变为Fe2+,根据构造原理知,该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。

故答案为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;

(2)a.H2S、O3分子都是V形;a项错误;

b.BF3为平面三角形,NH3均为三角锥形,b项错误;

c.CO2;HCN分子的结构式分别是:O=C=O、H−C≡N;c项正确;

d.CH3COOH分子中甲基(-CH3)中原子形成4个单键,杂化轨道数目为4,采用的是sp3杂化;羧基(-COOH)中碳原子形成3个σ键,杂化轨道数目为3,采用的是sp2杂化;d项正确;

故答案为cd

(3)白球个数=黑球个数=所以白球和黑球个数比为2:1,根据二氧化硅的化学式知,白球表示氧原子.

故答案为氧(O)

(4)二个乙酸分子间中,羧基上的氢原子与另一个乙酸分子中碳氧双键上氧原子形成氢键,所以该二聚体的结构为

故答案为

【点睛】

晶胞中原子个数计算:晶胞面上8个顶点每个算每条棱上每个点算面上每个算

内部每个算1。【解析】1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6cd氧(O)14、略

【分析】【分析】

⑴根据对应的晶体类型分析粒子间克服的作用力。

⑵一般情况;熔点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体。

⑶分析每个物质的化学键类型;分子极性和晶体类型。

【详解】

⑴氯酸钾是离子化合物;氯酸钾熔化,粒子间克服了离子键的作用力;二氧化硅是原子晶体,二氧化硅熔化,粒子间克服了共价键的作用力;碘是分子晶体,碘的升华,粒子间克服了分子间的作用力;故答案为:离子键;共价键;分子间。

⑵一般情况,熔点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,①CO2是分子晶体;②NaCl是离子晶体,③金刚石是原子晶体,因此它们的熔点从低到高的顺序为①②③;故答案为:①②③。

⑶H2是非极性键形成的非极性分子,(NH4)2SO4是离子键、极性共价键形成的离子化合物,SiC是共价键形成的原子晶体,CO2是极性键形成的非极性分子,HF是极性键形成的极性分子,因此由极性键形成的非极性分子有CO2,由非极性键形成的非极性分子有H2,含有氢键的晶体的化学式是HF,属于离子晶体的是(NH4)2SO4,属于原子晶体的是SiC;故答案为:CO2;H2;HF;(NH4)2SO4;SiC。

【点睛】

物质结构题型是常考题型,主要考查晶体类型和克服的作用力、分子的极性、键的极性等。【解析】①.离子键②.共价键③.分子间④.①②③⑤.CO2⑥.H2⑦.HF⑧.(NH4)2SO4⑨.SiC15、略

【分析】【详解】

(1)26Fe的价层电子为最外层加上次外层d能级上的电子,所以价层电子为排布式为3d64s2,那么LiFePO4中Fe显+2价,失去最外层电子,LiFePO4中Fe的价层电子排布式为3d6;答案为3d6。

(2)同周期自左而右电负性增大;同主族自上而下电负性减小;故电负性:F>P>As>Li;答案为F>P>As>Li。

(3)H3PO4可改写为(HO)3PO1;非羟基氧原子数为1;

a.HClO可改写为(HO)ClO0;非羟基氧原子数为0;

b.HClO3可改写为(HO)ClO2;非羟基氧原子数为2;

c.H2SO3可改写为(HO)2SO1;非羟基氧原子数为1;

d.HNO2可改写为(HO)NO1;非羟基氧原子数为1;

非羟基氧原子数相同,酸性相近,故cd与H3PO4的非羟基氧原子数相同;酸性相近;答案为cd。

(4)抗坏血酸分子中含有多个羟基,可以与水分子形成分子间氢键;由抗坏血酸的分子结构可知该分子中存在碳碳双键和碳碳单键,则碳原子的杂化方式有两种sp2、sp3;答案为抗坏血酸分子含有多个羟基,与水形成分子间氢键,sp2、sp3。

(5)①从图甲看出;Li+迁移过程生成了新物质,发生了化学变化;答案为化学变化。

②因为PF6-的半径比AsF6-的小,PF6-与Li+的作用力就比AsF6-的强,迁移速度就慢;答案为LiAsF6;PF6-的半径比AsF6-的小,PF6-与Li+的作用力就比AsF6-的强;迁移速度就慢。

(6)原子分数坐标为(0.5,0.2,0.5)的Cl原子位于晶胞体内,原子分数坐标为(0,0.3,0.5)及(1.0,0.3,0.5)的Cl原子分别位于晶胞的左侧面、右侧面上,原子分数坐标为(0.5,0.8,1.0)及(0.5,0.8,0)的Cl原子分别位于晶胞的上底面、下底面,原子分数坐标为(0,0.7,1.0)及(1.0,0.7,1.0)(0,0.7,0)及(1.0,0.7,0)的Cl原子位于晶胞平行于y轴的棱上,则晶胞中Cl原子数目为:1+4×+4×=4,根据Cs守恒有n(LiCl•3H2O)=n(Cl)=mol,晶胞的质量m=nM=g,晶胞体积V=abc×10-27cm3=0.72×1.0×0.56×10-27cm3,晶体密度ρ===(g•cm-3);答案为:4,【解析】①.3d6②.F>Cl>P>As③.cd④.抗坏血酸分子含有多个羟基,与水形成分子间氢键⑤.sp2、sp3⑥.化学变化⑦.LiAsF6⑧.AsF6-的半径比PF6-的大,AsF6-与Li+的作用力比PF6-弱⑨.4⑩.16、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⑦.17、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18、略

【分析】【分析】

(1)基态P原子的核电荷数为15;根据核外电子排布规律来写价电子排布式;

(2)白磷分子是正四面体结构;四个P原子位于正四面体顶点上,物质溶解性遵循相似相溶原理;

(3)NH3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3型杂化杂化;孤对电子对成键电子的排斥作用较强,氨气分子空间构型是三角锥形,电负性N强于P,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小;

(4)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-;

(5)同周期随原子序数增大元素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;

(6)氮化硼;氮化铝、氮化镓都是原子晶体;键长越短,键能越大,共价键越稳定,物质熔点越高。

【详解】

(1)P原子核外有15个电子,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p3,则基态P原子的价电子排布式为3s23p3;

(2)白磷分子是正四面体结构,四个P原子位于正四面体顶点上,所以键角是60°,为非极性分子,相似相容原理可知,易溶于非极性溶剂中,二硫化碳为非极性溶剂,所以白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度;

(3)NH3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3型杂化杂化,孤对电子对成键电子的排斥作用较强,N-H之间的键角小于109°28′,所以氨气分子空间构型是三角锥形,电负性N强于P,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成键电子对之间的排斥力增大,键角变大,PH3的键角小于NH3的键角;

(4)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-,已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体,则A为:PCl4+,PCl4+中P没有孤电子对。含四个σ键,所以原子杂化方式是sp3,B为:PCl6-;

(5)同周期随原子序数增大元素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,第三周期主族元素中,第一电离能在磷和铝之间的元素有:S、Si、Mg;

(6)氮化硼、氮化铝、氮化镓它们熔点的不同,其主要原因是氮化硼、氮化铝、氮化镓都是原子晶体,硼、铝、镓的原子半径逐渐增大,键长增长,键能减小,熔点降低。【解析】①.3s23p3②.正四面体③.60°④.大于⑤.电负性N强于P,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成键电子对之间的排斥力增大,键角变大⑥.PCl4+⑦.PCl6-⑧.sp3⑨.Mg、Si、S⑩.氮化硼、氮化铝、氮化镓都是原子晶体,硼、铝、镓的原子半径逐渐增大,键长增长,键能减小,熔点降低四、结构与性质(共2题,共12分)19、略

【分析】【分析】

A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素,A原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同,则A核外电子排布是1s22s22p2,所以A是C元素;C在周期表所有元素中电负性最大,则C是F元素;B原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同,原子序数比C大,比F小,则B是N元素;D位于周期表中第4纵列,则D为22号Ti元素;基态E原子M层全充满,N层只有一个电子,则E核外电子排布是1s22s22p63s23p63d104s1;E是29号Cu元素,然后根据物质结构及性质分析解答。

【详解】

根据上述分析可知A是C;B是N,C是F,D是Ti,E是Cu元素。

(1)A是C元素,C的最高价氧化物CO2分子高度对称,正负电荷重心重合,因此CO2分子属于非极性分子;

(2)B是N元素,与其同周期相邻元素有C、O。一般情况下,同一周期元素原子序数越大,元素的第一电离能越大。但由于N原子最外层电子处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素,故C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为:N>O>C;气态氢化物分子的空间结构呈三角锥形,则该分子的中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化;

(3)C是F元素;由于F元素非金属性很强,原子半径小,所以HF分子之间除存在分子间作用力外,还存在氢键,增加了分子之间的吸引力,使物质的熔沸点增大,而同族其它元素的氢化物分子之间只有分子间作用力,因此HF的沸点在是同族元素氢化物沸点中最高的;

(4)同一周期元素;原子序数越大,原子半径越小。A是C,B是N,C是F,所以原子半径由大到小的顺序为:C>N>F;

(5)D是Ti元素,属于元素周期表d区元素;根据构造原理可知其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2,则其基态原子的价电子排布图为

(6)E是Cu元素,基态Cu原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1(或写为[Ar]3d104s1)。【解析】①.非极性②.N>O>C③.sp3④.分子间有氢键⑤.C>N>F⑥.d⑦.⑧.1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)20、略

【分析】【分析】

(1)

Ti原子序数为22,其核外电子排布式为:[Ar]3d24S2,故答案为:[Ar]3d24S2;

(2)

TiO中价层电子对个数为3,,立体构型是平面三角形,杂化方式为sp2杂化;TiO价电子数为24,与SO3互为等电子体,故答案为:平面三角形;sp2;SO3;

(3)

[Ti(O2)(H2O)4]2+中Ti2+与氧分子;水分子之间能形成配位键;水分子、氧分子中含有共价键,故答案为:共价键、配位键;

(4)

熔融状态的SrTiO3和CaTiO3均可导电,均为离子晶体,熔点的高低取决于晶格能,Sr2+半径比Ca2+半径大,SrTiO3的晶格能比CaTiO3小,SrTiO3熔点小于CaTiO3,故答案为:小于;Sr2+半径比Ca2+半径大,SrTiO3的晶格能比CaTiO3小;

(5)

每个Ti原子和周圈六个O原子形成规则八面体,Ti位于八面体的中心位置,Sr原子则位于立方体八个顶点位置。则SrTiO3晶体中一个O周围和它最近且距离相等的O有8个,根据立方晶胞结构图,晶腿中含有SrTiO3数为1,晶胞质量为该晶胞密度==故答案为:8;或【解析】(1)[Ar]3d24S2

(2)平面三角形sp2SO3

(3)共价键;配位键。

(4)小于Sr2+半径比Ca2+半径大,SrTiO3的晶格能比CaTiO3小。

(5)8或五、计算题(共4题,共12分)21、略

【分析】【分析】

(1)根据各种晶体结构中微粒的空间位置确定三种晶体晶胞中铁原子的配位数;然后得到其比值;

(2)先计算出两种晶体中Fe原子个数比;然后根据密度定义计算出其密度比,就得到其空间利用率之比;

(3)先计算γ-Fe晶体中Fe原子个数,根据Fe原子半径计算晶胞的体积,然后根据计算晶体的密度;

(4)根据物质的熔沸点;溶解性等物理性质分析判断。

【详解】

(1)δ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是晶胞顶点的Fe异种;个数是8个;

γ-Fe晶

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