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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年苏科版选修3化学下册月考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A.所有元素中钠的第一电离能最小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中,氟的第一电离能和电负性值都是最大D.氮、氧、氟的原子半径小,电负性值大,与氢形成的共价键极性强,容易形成氢键2、短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则下列说法正确的是。XYZWQ
A.X与Y形成的化合物中一定不存在配位键B.W与Q可形成共价化合物W2Q2C.Q的氢化物在熔融状态下能导电D.H-Y键的键能小于H-W键的键能3、下列分子的中心原子的杂化类型与其他不同的是()A.SiCl4B.H2SC.PCl5D.NH34、下列各组微粒的立体构型相同的是()A.CO2与SO2B.CH4与CCl4C.NH3与BF3D.H3O+与SO35、下列对分子的性质的解释中,不正确的是A.HCl、Cl2与H2分子中均含有σ键,且σ键为轴对称B.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释C.配合物Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=5D.水光卤气(COCl2)、甲醛分子的立体构型和键角均完全相同6、有关化学键和晶体的说法中正确的是A.离子键的本质是静电作用,阴阳离子电荷越大、离子半径越小,静电作用越强B.共价键的本质是共用电子对,因此必须由成键的两原子各提供一个电子形成C.分子晶体的基本微粒是分子,分子晶体熔沸点由分子内部共价键强弱决定D.原子晶体由于是空间网状结构,因此只能由碳、硅两元素构成7、根据下列事实,能确定某晶体一定是离子晶体的是()A.晶体熔点达2500℃B.固态时不导电,溶于水能导电C.固态时不导电,熔融状态下能导电D.温度越高,溶解度越大评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)8、基态原子由原子核和绕核运动的电子组成,下列有关核外电子说法正确的是A.基态原子的核外电子填充的能层数与元素所在的周期数相等B.基态原子的核外电子填充的轨道总数一定大于或等于(m表示原子核外电子数)C.基态原子的核外电子填充的能级总数为(n为原子的电子层数)D.基态原子的核外电子运动都有顺时针和逆时针两种自旋状态9、下列分子或离子中,中心原子含有孤电子对的是A.H3O+B.SiH4C.PH3D.-10、下列物质在CCl4中比在水中更易溶的是()A.NH3B.HFC.I2D.Br211、工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O;以CO、O2、NH3为原料,可合成尿素[CO(NH2)2]。下列叙述错误的是A.H2O分子VSEPR模型为V形B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为sp3C.在上述涉及的4种物质中,沸点从低到高的顺序为H2<H2O3CH2OHD.CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为7:112、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13、有关晶体的叙述正确的是()A.在24g石墨中,含C-C共价键键数为3molB.在12g金刚石中,含C-C共价键键数为4molC.在60g二氧化硅中,含Si-O共价键键数为4molD.在NaCl晶体中,与Na+最近且距离相等的Na+有6个14、铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一;其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。则下列说法不正确的是。
A.铁镁合金的化学式为Mg2FeB.晶体中存在的化学键类型为金属键、离子键C.晶胞中Fe与Mg的配位数均为4D.该晶胞的质量是g15、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有的哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长(该晶胞为长方体)。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是()
A.1个Ca2+周围距离最近且等距离的C22-数目为6B.6.4gCaC2晶体中含阴离子0.1molC.该晶体中存在离子键和共价键D.与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个16、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)17、金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛,Ni的基态原子有________种能量不同的电子;很多不饱和有机物在Ni催化下可以H2发生加成反应,如①CH2═CH2、②HC≡CH、③④HCHO等,其中碳原子不是采取sp2杂化的分子有________(填物质编号),HCHO分子的立体构型为________18、根据有关知识;回答下列问题。
(1)化学元素(0族和放射性元素除外)中,第一电离能最小的元素是___(填元素符号,下同),第一电离能最大的元素是___,电负性最大的元素是___。
(2)铜的原子序数是29,其价电子排布式为___。
(3)元素的电负性越大,则在形成化合物时此元素___越强。
(4)Be的第一电离能大于B的第一电离能,这是因为___。19、(1)有两种活性反应中间体离子;它们的离子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式:
___________;______________。
(2)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。
平面三角形分子___________,三角锥形分子____________,正四面体形分子_____________。
(3)写出SO3的常见的等电子体的化学式:一价阴离子____________(写出一种,下同),二价阴离子____________,它们的中心原子采用的杂化方式都是____________。20、含氮、磷化合物在生活和生产中有许多重要用途,如:(CH3)3N、磷化硼(BP)、磷青铜(Cu3SnP)等。
回答下列问题:
(1)锡(Sn)是第五周期ⅣA元素。基态锡原子的价电子排布式为_________,据此推测,锡的最高正价是_________。
(2)与P同周期的主族元素中,电负性比P小的元素有____种,第一电离能比P大有____种。
(3)PH3分子的空间构型为___________。PH3的键角小于NH3的原因是__________。
(4)化合物(CH3)3N能溶于水,试解析其原因____________。
(5)磷化硼是一种耐磨涂料;它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图所示:
①在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为________,磷原子的配位数为________。
②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为______g/cm3。
③磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图,请将表示B原子的圆圈涂黑________。21、非金属元素虽然种类不多;但是在自然界中的丰度却很大,请回答下列问题:
(1)BN(氮化硼,晶胞结构如图)和CO2中的化学键均为共价键,BN的熔点高且硬度大,CO2的晶体干冰却松软且极易升华。由此可以判断:BN可能是______晶体,CO2可能是______晶体,BN晶体中B原子的杂化轨道类型为______,干冰中C原子的杂化轨道类型为______
(2)分子极性:OF2______H2O,键角:OF2______H2O(填“>””或者“<”)
(3)金刚石和石墨都是碳元素的单质,但石墨晶体熔点比金刚石______,原因是______
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构。在SiC结构中,每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为______,假设C-Si键长为acm,则晶胞密度为______g/cm3。
评卷人得分四、元素或物质推断题(共5题,共25分)22、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____________。23、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____。24、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________。25、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
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
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:____________________。26、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、原理综合题(共4题,共36分)27、亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])双称黄血盐,是一种重要的化工原料。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)写出基态Fe3+的核外电子排布式_________。
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共价键外,还有______和________。含有12molσ键的K4[Fe(CN)6的物质的量为________mol。
(3)黄血盐中N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_____,电负性由大到小的排序为________。
(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。28、金属铁及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
(1)Fe3+的电子排布式为___________________。已知,Fe3+的化学性质比Fe2+稳定,请从原子结构的角度进行解释_____________________________________________________。
(2)Fe能与CO形成配合物Fe(CO)5,1molFe(CO)5中含有________molσ键。
(3)与CO互为等电子体的分子和离子分别为_______和_______(各举一种即可;填化学式)
(4)已知某铁晶体的晶胞结构如图所示。
①该晶胞中含有铁原子的数目为___________。
②若晶胞的边长为acm,则晶体铁的密度为_______________________g·cm-3(用代数式表示,阿伏加德罗常数为NA)。29、2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家;其研究对象之一“分子开关”即与大环主体分子苯芳烃;硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题:
(1)对叔丁基杯[4]芳烃(如图Ⅰ所示)可用于ⅢB族元素对应离子的萃取,如La3+、Sc2+。写出基态二价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式:____,其中电子占据的轨道数为_____个。
(2)对叔丁基杯[4]芳烃由4个羟基构成杯底,其中羟基氧原子的杂化方式为_____,羟基间的相互作用力为_____。
(3)不同大小苯芳烃能识别某些离子,如:N3-、SCN−等。一定条件下,SCN−与MnO2反应可得到(SCN)2,试写出(SCN)2的结构式_______。
(4)NH3分子在独立存在时H-N-H键角为106.7°。[Zn(NH3)6]2+离子中H-N-H键角变为109.5°,其原因是:_________________________。
(5)已知C60分子结构和C60晶胞示意图(如图Ⅱ、图Ⅲ所示):则一个C60分子中含有σ键的个数为______,C60晶体密度的计算式为____g•cm−3。(NA为阿伏伽德罗常数的值)
30、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)评卷人得分六、结构与性质(共2题,共10分)31、氧是地壳中含量最多的元素。
(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为____________。
(2)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为________。的沸点比高,原因是__________。
(3)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下,加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为__________,甲醇分子内的O—C—H键角____________(填“大于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。32、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7题,共14分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.第三周期元素中;钠的第一电离能最小,故A错误;
B.镁原子的3s能级处于全满稳定状态;能量较低,第一电离能比Al元素高,故B错误;
C.同周期主族元素从左到右第一电离能逐渐增大;同族元素从上到下第一电离能逐渐减小,则氦的第一电离能最大,故C错误;
D.因为氮;氧、氟的原子半径小;电负性值大,与氢形成的共价键极性强,所以容易形成氢键,故D正确;
故选D。2、B【分析】由短周期元素X;Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置可知;X、Y处于第二周期,Z、W、Q处于第三周期,X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半,则最外层电子数为4,故X为碳元素,则Z为Si元素、Y为氧元素、W为硫元素、Q为Cl元素,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析;X为C元素,Y为氧元素,Z为Si元素,W为硫元素,Q为Cl元素。
A.X与Y形成的化合物CO中存在配位键;故A错误;
B.氯的非金属性比硫强,S和Cl可形成S2Cl2的共价化合物;故B正确;
C.Q的氢化物为氯化氢;为共价化合物,在熔融状态下不能导电,故C错误;
D.S的原子半径比O大;H-O键的键能大于H-S键的键能,故D错误;
故选B。3、C【分析】【分析】
根据分子的组成判断形成的键数目以及孤电子对数目;以此判断杂化类型。
【详解】
A.SiCl4中C形成4个键,无孤电子对,为sp3杂化;
B.H2S中S形成2个键,孤电子对=(6-2×2)=2,为sp3杂化;
C.PCl5中P形成5个键,没有孤电子对,为sp3d杂化;
D.NH3中N形成3个键,孤电子对=(5-3×1)=1,为sp3杂化;
所以四种分子中中心原子杂化类型与三个不同的是PCl5,答案选C。4、B【分析】【详解】
A.CO2分子是直线型分子;SO2中心原子价层电子对个数是3;且含有一个孤电子对,所以分子空间构型是V形,A错误;
B.CH4与CCl4分子中C原子价层电子对个数均为4+(4-4×1)/2=4,且不含孤电子对,所以CH4与CCl4分子均为正四面体结构;B正确;
C.NH3中价层电子对个数=3+(5-3)/2=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形,BF3中B原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+0=3;所以分子构型为平面正三角形,C错误;
D.H3O+中心原子的价层电子对个数是3,且含有一个孤电子对,所以为三角锥形结构,SO3中心原子价层电子对数=3,S原子采取sp2杂化;分子空间构型为平面三角形,D错误。
答案选B。5、D【分析】【详解】
A.HCl、Cl2与H2中都只含σ键;并且σ键是轴对称,故A正确;
B.碘是非极性分子易溶于非极性溶剂四氯化碳;甲烷属于非极性分子难溶于极性溶剂水,所以都可用“相似相溶”原理解释,故B正确;
C.Fe(CO)n内中心原子为Fe,价电子排布式为价电子数为8,配体提供电子总数电子数为2n,则2n+8=18,n=5,故C正确;
D.水光卤气(COCl2)、甲醛分子中心碳原子均采用sp2杂化;分子构型均为平面三角形,但因氯原子存在孤电子对对成键电子的排斥力较大,因此两者的键角不相同,故D错误;
故选:D。6、A【分析】【分析】
【详解】
A.离子键是阳离子;阴离子之间的静电作用;只能存在于由阴、阳离子构成的物质中,选项在A正确;
B.共价键的本质是共用电子对;是由成键原子提供的,但成键原子不一定提供一个电子,如氮气分子中每个氮原子提供3个电子,选项B错误;
C.分子晶体的基本微粒是分子;分子晶体熔沸点由分子间作用力决定,与分子内部共价键强弱无关,选项C错误;
D.原子晶体是空间网状结构;如二氧化硅是原子晶体,是由氧元素和硅元素组成的,选项D错误;
答案选A。7、C【分析】【详解】
A.熔点达2500℃的晶体也可能是原子晶体;A选项错误;
B.分子晶体如醋酸;硫酸等固态时不导电;但他们是电解质,溶于水能导电,B选项错误;
C.固态时不导电;熔融状态下能导电的晶体,其构成微粒为离子,则一定为离子晶体,C选项正确;
D.温度越高;溶解度越大是固体物质溶解度的一般规律;因此温度越高、溶解度越大的晶体不一定是离子晶体,也可能是分子晶体,D选项错误;
答案选C。二、多选题(共9题,共18分)8、AB【分析】【详解】
A.基态原子的核外电子填充的能层数等于电子层数;等于所在的周期数,故A正确;
B.由泡利(不相容)原理可知1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,若基态原子的核外电子填充的轨道总数为n,容纳的核外电子数m最多为2n,则n大于或等于故B正确;
C.若n为原子的电子层数,基态原子的核外电子填充的能级总数为n2;故C错误;
D.依据洪特规则可知;当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,则基态原子的核外电子运动不一定都有顺时针和逆时针两种自旋状态,故D错误;
故选AB。9、AC【分析】【分析】
利用孤电子对数=(a-bx)进行计算。
【详解】
A.H3O+的中心氧原子孤电子对数=(6-1-1×3)=1,A符合题意;B.SiH4的中心Si原子孤电子对数=(4-1×4)=0,B与题意不符;C.PH3的中心P原子孤电子对数=(5-1×3)=1,C符合题意;D.的中心S原子孤电子对数=(6+2-2×4)=0,D与题意不符;答案为AC。10、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。11、AC【分析】【详解】
A.水分子中价层电子对数为2+=4;所以VSEPR模型为正四面体结构,A错误;
B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子形成了4个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为4,所以C原子的杂化形式为sp3杂化;B正确;
C.四种物质都是由分子构成的分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,在室温下H2和CO是气体,H2O和CH3CH2OH是液体,气体的沸点小于液体物质的沸点,分子间作用力H222O和CH3CH2OH分子之间都存在分子间作用力,而且分子间还存在氢键,由于氢键:H2O>CH3CH2OH,所以物质的沸点CH3CH2OH2O,故四种物质的沸点从低到高的顺序为H23CH2OH2O;C错误;
D.CO(NH2)2分子中含有的σ键数目为7个;含有π键的数目是1个,所以分子中含有的σ键与π键的数目之比为7:1,D正确;
故答案选AC。12、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。13、AC【分析】【详解】
A.在石墨中,每个C原子与相邻的3个C原子形成共价键,每个共价键为相邻2个C原子所共有,所以每个C原子形成的共价键数目为3×=24g石墨含有的C原子的物质的量是2mol,因此其中含有的C-C共价键的物质的量为2mol×=3mol;A正确;
B.在金刚石晶体中每个碳原子与相邻的4个C原子形成4个共价键,每个共价键为相邻两个C原子形成,所以其含有的C-C数目为4×=2个;则在12g金刚石含有的C原子的物质的量是1mol,故含C-C共价键键数为2mol,B错误;
C.二氧化硅晶体中;每个硅原子含有4个Si-O共价键,所以在60g二氧化硅的物质的量是1mol,则其中含Si-O共价键键数为4mol,C正确;
D.在NaCl晶体中,每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+有12个;D错误;
故合理选项是AC。14、BC【分析】【分析】
【详解】
A.根据均摊法,该晶胞中Fe原子的数目为=4,Mg原子的个数为8,Fe、Mg原子个数之比=4:8=1:2,所以其化学式为Mg2Fe;故A正确;
B.金属晶体中存在金属键;该晶体属于合金,属于金属晶体,所以只含金属键,故B错误;
C.根据晶胞结构示意图可知,距离Mg原子最近且相等的Fe原子有4个,即Mg的配位数为4,而该晶体的化学式为Mg2Fe;所以Fe的配位数为8,故C错误;
D.晶胞中Fe原子个数为4,Mg原子个数为8,所以晶胞的质量为=g;故D正确;
故答案为BC。15、BC【分析】【详解】
A.依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个;而不是6个,故A错误;
B.6.4克CaC2为0.1mol,CaC2晶体中含阴离子为C22-;则含阴离子0.1mol,故B正确;
C.该晶体中存在钙离子和C22-间的离子键,C22-中存在C与C的共价键;故C正确;
D.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+为4个;故D错误;
故选BC。
【点睛】
解答本题要注意区分该晶胞和氯化钠晶胞的不同,该晶胞存在沿一个方向拉长的特点,为解答该题的关键和易错点。16、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)17、略
【分析】【分析】
Ni的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,同一能级轨道上的电子能量相同;CH2=CH2、HCHO中碳原子均形成3个σ键,没有孤对电子,碳原子均为sp2杂化,而HC≡CH中碳原子均形成2个σ键、没有孤对电子,为sp杂化;HCHO中碳原子为sp2杂化;空间构型为平面三角形。
【详解】
Ni的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,有7个能级,同一能级轨道上的电子能量相同,则Ni的基态原子有7种能量不同的电子;CH2=CH2、HCHO中碳原子均形成3个σ键,没有孤对电子,碳原子采取sp2杂化,HC≡CH中碳原子均形成2个σ键、没有孤对电子,碳原子采取sp杂化;HCHO中碳原子为sp2杂化,空间构型为平面三角形;故答案为:7,②,平面三角形。【解析】①.7②.②③.平面三角形18、略
【分析】【分析】
(1)元素的金属性越强其第一电离能越小;元素非金属性越强第一电离能越大;元素的非金属性越强;其电负性越大;
(2)铜是29号元素;根据核外电子排布规律书写;
(3)元素电负性越大;非金属性就越强,因此吸引电子的能力也越强;
(4)Be有2s2全满结构,而B失去一个电子后有2s22p0的稳定结构。
【详解】
(1)元素的金属性越强其第一电离能越小;Cs的金属性最强,所以第一电离能最小的元素是Cs;元素非金属性越强第一电离能越大,氟元素的非金属性最强,所以第一电离能最大的元素是F;元素的非金属性越强,其电负性越大,所以氟元素电负性最大;
(2)铜是29号元素,质子数为29,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,所以铜的价电子排布式为3d104s1;
(3)元素电负性越大;非金属性就越强,因此吸引电子的能力也越强,所以元素的电负性越大,则在分子中此元素吸引成键电子的能力越强;
(4)Be有2s2全满结构,而B失去一个电子后有2s22p0的稳定结构;所以B的第一电离能比Be的小。
【点睛】
铜的价电子排布式是易错点,3d轨道为全充满状态,比较稳定。【解析】①.Cs②.F③.F④.3d104s1⑤.吸引成键电子的能力⑥.Be的2s能级为全满状态,较稳定,而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构,所以B的第一电离能比Be的小19、略
【分析】【分析】
(1)根据分子的空间构型;杂化类型以及价层电子对数结合粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子来分析判断;
(2)由第二周期非金属元素构成的中性分子,第二周期元素为中心原子,如果是平面形分子,则通过sp2杂化形成中性分子;如果是三角锥型分子,则通过sp3杂化形成中性分子;且价层电子对个数是4,含有一个孤电子对;如果是正四面体结构,则该分子的价层电子对个数是4且不含孤电子对,据此分析解答;
(3)等电子体是指具有相同价电子总数和原子总数的分子或离子;根据价电子对互斥理论确定原子的杂化方式;价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数计算判断。
【详解】
(1)第一种微粒的空间结构为平面三角形,则碳原子为sp2杂化,中心碳原子无孤电子对,因此价层电子对数3,化学式为CH3+,第二种微粒的空间结构为三角锥形,则碳原子为sp3杂化,中心碳原子有1个孤电子对,因此价层电子对数4,化学式CH3-,故答案为CH3+;CH3-;
(2)由第二周期非金属元素构成的中性分子,第二周期元素为中心原子,通过sp2杂化形成中性分子,是平面形分子,该类型分子有BF3;第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子,如果是三角锥型分子,则该分子中价层电子对个数是4且含有一个孤电子对,该类型分子有NF3;如果该分子为正四面体结构,则该分子的价层电子对个数是4且不含孤电子对,该类型分子有CF4,故答案为BF3;NF3;CF4;
(3)SO3的原子数为4,价电子数为24,与SO3互为等电子体的为NO3-或CO32-、BF3或COCl2等;NO3-中N原子形成3个σ键,没有孤电子对,杂化类型为sp2,碳酸根离子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(4+2-3×2)=3,所以原子杂化方式是sp2,SO3分子中S原子的价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+=3,杂化类型为sp2,故答案为NO3-;CO32-;sp2。【解析】CH3+CH3-BF3NF3CF4NO3-CO32-sp220、略
【分析】【分析】
(1)第ⅣA元素价电子排布为5s25p2;最多失去4个电子;
(2)同主族元素;随着原子序数增大,电负性减小,第一电离能减小;
(3)根据VSEPR理论判断PH3的空间构型,根据P和N电负性不同分析PH3和NH3键角差异;
(4)化合物(CH3)3N能溶于水;考虑N与水中H形成分子间氢键,增大溶解度;
(5)①实心球为磷原子;根据晶胞结构分析,P做面心立方最密堆积,从上底面面心的P分析,周围等距且最近的B原子有4个;
②根据晶体密度ρ=计算;
③根据晶胞结构分析;立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P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或者3个P形成。
【详解】
(1)锡(Sn)是第五周期ⅣA元素,第ⅣA元素价电子排布为5s25p2;最多失去4个电子,所以锡的最高正价是+4价;
(2)同主族元素,随着原子序数增大,元素的电负性逐渐减小,与P同周期的主族元素有N,As,Sb,Bi,Mc,比P电负性小的有As,Sb;Bi,Mc,共有4个;随着原子序数增大,元素的第一电离能逐渐减小,则第一电离能比P大的只有N元素一种;
(3)根据VSEPR理论,对于PH3,价电子对数数为3+VSEPR模型为正四面体,由于一对孤电子对占据四面体的一个顶点,所以PH3的空间构型为三角锥形;由于电负性N>P,键合电子对偏向N,成键电子对间斥力增大,键角增大,所以PH3的键角小于NH3;
(4)化合物(CH3)3N能溶于水,是因为N与水中H形成分子间氢键,增大了溶解度,(CH3)3N本身也为极性分子;极性分子构成的物质容易溶于由极性分子构成的物质中;
(5)①实心球为磷原子;根据晶胞结构分析,P原子作面心立方最密堆积,从上底面面心的P原子分析,周围等距且最近的B原子有4个;
②1个晶胞中,含有P原子数目为8×个,含有B原子数目为4个,假设取NA个这样的晶胞,1mol晶胞的质量为m=42×4g,所以晶体密度为ρ=g/cm3;
③根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P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原子或者3个P原子形成,所以画图为:或
【点睛】
本题考查物质结构和性质的知识。涉及原子核外电子排布、分子的空间构型、电负性、电离能大小比较、均摊法在晶胞计算的应用等,侧重考查学生知识运用、空间想象等能力,难点是(5)题投影图原子位置判断,明确晶胞内4个B原子形成的空间结构排布式是关键,题目难度中等。【解析】5s25p2+441三角锥形电负性N>P,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间的排斥力越大,键角变大(CH3)3N为极性分子且可与水分子间形成氢键面心立方最密堆积421、略
【分析】【分析】
本题是对物质结构与性质的考查;涉及晶体类型与性质;杂化方式、分子结构与性质、晶胞计算等,侧重考查学生分析解决问题的能力,分子极性大小及键角的大小判断为易错点、难点,(4)中关键是明确键长与晶胞棱长关系,需要学生具有一定的数学计算能力。
【详解】
(1)BN由共价键形成的空间网状结构,熔点高、硬度大,属于原子晶体;而干冰松软且极易升华,属于分子晶体;BN晶体中B原子形成4个B-N键,杂化轨道数目为4,B原子采取sp3杂化,干冰中C原子形成2个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为2,C原子采取sp杂化,故答案为:原子;分子;sp3;sp;
(2)二者结构相似;均为V形,F与O的电负性相对比较接近,H与O的电负性相差较大,水分子中共用电子对较大地偏向O,所以O-F键的极性较弱,所以整个分子的极性也较弱,水分子中成键电子对之间排斥更大,故水分子中键角也更大,故答案为:<;<;
(3)石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短;键能比金刚石大,故石墨晶体熔点比金刚石的高。故答案为:高;石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大;
(4)晶胞中每个碳原子与4个Si原子形成正四面体,每个Si原子与周围的4个C原子形成正四面体,晶胞中Si、C的相对位置相同,可以将白色球看作C、黑色球看作Si,互换后以顶点原子研究,与之最近的原子处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,故每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为顶点Si原子与四面体中心C原子连线处于晶胞体对角线上,且距离等于体对角线长度的而体对角线长度等于晶胞棱长的倍,假设C-Si键长为acm,则晶胞棱长=cm,晶胞中Si原子数目=C原子数目=4,晶胞质量=g,晶胞密度=(g)÷(cm)3=g/cm3,故答案为:12;【解析】原子分子sp3sp<<高石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大12四、元素或物质推断题(共5题,共25分)22、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+3H2O23、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24、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=O3d104s125、略
【分析】【详解】
(1)根据元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的铜元素;为过渡元素,属于ds区元素,故答案:ds;
(2)根据元素周期表可知:③为碳元素,⑧为氯元素,两者形成的一种常见溶剂为CCl4;其分子空间构型为正四面体结构,故答案:正四面体结构;
(3)根据元素周期表可知:元素①为氢元素,⑥为磷元素,两者形成的最简单分子为PH3;分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子,故答案:极性;
(4)根据元素周期表可知:元素⑥为磷元素,元素⑦为硫元素,P原子为半充满的稳定结构,磷的第一电离能大于硫元素的第一电离能;元素②为铍元素,元素④为镁元素,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则铍元素的电负性大于镁元素的电负性,故答案:>;>;
(5)根据元素周期表可知:元素⑨为铜元素,位于第四周期IB族,所以铜元素的基态原子核外价电子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根据元素周期表可知:元素⑧为氯元素,元素④为镁元素,形成的化合物为MgCl2,其电子式为故答案:
(6)根据元素周期表可知:元素⑩为锌元素,元素⑤为铝元素,铝能与NaOH溶液反应,所以锌也能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程式为:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面体结构极性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O26、略
【分析】【详解】
由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Mg,⑧为Cl,⑨为Cr;⑩为Cu。
(1)⑨为Cr元素,原子核外电子数为24,价层电子排布为[Ar]3d54s1;
(2)素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为CH2=CH2,C原子成3个δ键、没有孤电子对,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;
元素⑦与⑧形成的化合物MgCl2是由镁离子和氯离子形成的离子化合物;晶体类型是离子晶体;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大,所以元素④的第一电离能>元素⑤的第一电离能;元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,N2的电子数为14,与之为等电子体的分子为CO,离子为CN-;
(4)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,反应的方程式为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.离子晶体④.>⑤.三角锥形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2五、原理综合题(共4题,共36分)27、略
【分析】【分析】
(1)基态Fe3+的核外电子排布式;就是按电子进入轨道的顺序,从能量最低的1s轨道排起,共排布23个电子;
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共价键外,还有K+与[Fe(CN)6]4-间的作用力和Fe2+与CN-间的作用力;1个[Fe(CN)6]4-内共含12个σ键,由此可确定含有12molσ键的K4[Fe(CN)6的物质的量;
(3)黄血盐中N原子与C原子间形成共价三键;另外N原子的最外层还有1对孤对电子,从而得出N的杂化方式;C;N、O的第一电离能中,N原子最外层处于半满状态,出现反常;电负性与非金属性成正比;
(4)①钠的熔点比钾更高;原因从离子带电荷与离子半径综合分析;
②由图中可知;1个Fe晶胞中含有2个Fe原子。设晶胞的边长为x,则。
4r=x=
【详解】
(1)基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共价键外,还有K+与[Fe(CN)6]4-间的离子键和Fe2+与CN-间的配位键;1个[Fe(CN)6]4-内共含12个σ键,由此可确定含有12molσ键的K4[Fe(CN)6的物质的量为1mol;
(3)黄血盐中N原子与C原子间形成共价三键,另外N原子的最外层还有1对孤对电子,从而得出N的杂化方式sp;C、N、O的第一电离能中,N原子最外层处于半满状态,出现反常,即为N>O>C;电负性与非金属性成正比,即为O>N>C;
(4)①钠的熔点比钾更高;原因是Na的半径小,形成的金属键键能大,熔点高;
②由图中可知;1个Fe晶胞中含有2个Fe原子,设晶胞的边长为x,则。
4r=x==g/cm3。
【点睛】
在金属晶体中,金属原子是相互接触的,不像图中原子间有很大的距离,解题时,我们要清楚实物与图形的差异,否则,就难以求出结果。【解析】1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5配位键离子键1spN>O>CO>N>CNa的半径小,形成的金属键键能大,熔点高28、略
【分析】【详解】
试题分析:本题考查离子核外电子排布式的书写;σ键的计算、等电子体的书写、晶胞的分析和计算。
(1)Fe原子核外有26个电子,基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。Fe3+的价电子排布式为3d5,Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的3d轨道填充了5个电子,为半充满状态,较稳定,Fe3+的化学性质比Fe2+稳定。
(2)CO的结构式为CO,1个CO分子中含1个σ键,1个Fe与5个CO形成5个配位键,配位键也是σ键,1个Fe(CO)5中含有10个σ键,1molFe(CO)5中含有10molσ键。
(3)用替代法,与CO互为等电子体的分子为N2,离子有CN-、C22-等。
(4)①用“均摊法”,该晶胞中含有的铁原子数:8+1=2个。
②晶胞的体积为a3cm3,1mol晶体的体积为NAcm3,1mol晶体的质量为56g,晶体铁的密度为56g(NAcm3)=g/cm3。【解析】1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5Fe3+的3d轨道填充了5个电子,为半充满状态10N2CN-229、略
【分析】【分析】
(1)Sc为21号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,失去4s能级2个电子形成Sc2+;
(2)羟基中O原子形成2个σ键;含有2对孤电子对,据此分析解答;
(3)N3-和SCN-互为等电子体,根据等电子体的结构相似,分析书写(SCN)2的结构式;
(4)根据孤电子对与成键电子对之间排斥力大于成键电子对之间的排斥力分析解答;
(5)每个碳原子形成3个σ键,每个σ键为2个碳原子共有,则平均每个碳原子形成1.5个σ键;根据均摊法计算晶胞中C60分子数目;计算晶胞质量,晶体密度=晶胞质量÷晶胞体积。
【详解】
(1)Sc为21号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,失去4s能级2个电子形成Sc2+,Sc2+核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d1,其中电子占据3个s轨道、6个p轨道、1个d轨道,共占据轨道数目为10个,故答案为:1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1;10;
(2)羟基中O原子形成2个σ键,含有2对孤电子对,杂化轨道数目=2+2=4,O原子采用sp3杂化,羟基之间能够形成氢键,故答案为:sp3;氢键;
(3)N3-和SCN-互为等电子体,等电子体的结构相似,SCN-中C原子价层电子对个数是2,为直线形结构,所以N3-为直线形结构;(SCN)2分子中S-C原子之间为共价单键;C和N原子之间存在共价三键;其结构式为N≡C-S-S-C≡N,故答案为:N≡C-S-S-C≡N;
(4)NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥,排斥作用减弱,故NH3形成配合物后H-N-H键角变大,故答案为:NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后;原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥,排斥作用减弱,故H-N-H键角变大;
(5)每个碳原子形成3个σ键,每σ键为2个碳原子共有,则平均每个碳原子形成1.5个σ键
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