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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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、为表示一个原子在第三电子层上有10个电子,可以写成()A.3p10B.3d10C.3s23p63d2D.3s23p64s22、下列图示的原子核外电子排布图表示的状态中,能量最高的是()A.B.C.D.3、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.+64、下列有关事实及原因的分析中,错误的是事实原因A.分子内不同化学键之间存在键角共价键具有方向性B.比Na稳定的最外层为稳定的电子层结构而Na不是C.不含金属元素的化合物均是共价化合物非金属元素间不能形成离子键D.分子比分子稳定键的键能比键的大

A.AB.BC.CD.D5、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,Na+或Cl-的配位数都是6B.该气态团簇分子的分子式为EF或FEC.在CO2晶体中,一个晶胞实际含有4个CO2分子D.在碘晶体中,碘分子的排列有两种不同的方向6、下列说法正确的是A.水的沸点较高是因为水分子间存在较强的化学键B.离子晶体中可能存在共价键,而分子晶体中一定存在共价键C.CO2与SiO2均为共价化合物,其固体熔化时,均破坏了分子间作用力D.某物质熔点1067°C,易溶于水,其水溶液和熔融态均能导电,其晶体一定为离子晶体7、有一种蓝色晶体可表示为经研究发现,它的结构特征是和互相占据立方体互不相邻的顶点,而位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法不正确的是。

A.该晶胞中与离子个数比为1:1B.该晶体的化学式为C.该晶体属于离子晶体,M呈+2价D.晶体中与距离最近且相等的为6个评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)8、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9、下面是s能级和p能级的原子轨道图;下列说法正确的是()

A.s电子的原子轨道呈球形,P轨道电子沿轴呈“8”字形运动B.s能级电子能量低于p能级C.每个p能级有3个原子轨道,在空间伸展方向是不同的D.任一电子层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该电子层序数10、下列关于粒子结构的描述不正确的是A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,且H2S分子的键角较大B.HS﹣和HCl均是含一个极性键的18电子微粒C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子D.1molD216O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)11、下表中各粒子对应的立体构型及杂化方式均正确的是。选项粒子立体构型杂化方式ASO3平面三角形S原子采取sp2杂化BSO2V形S原子采取sp3杂化CCO32-三角锥形C原子采取sp2杂化DBeCl2直线性Be原子采取sp杂化

A.AB.BC.CD.D12、有5种元素X、Y、Z、Q、T。X为短周期元素,其原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道;Y原子的价电子排布式为3d64s2;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是A.元素Y和X的单质可在加热的条件下形成化合Y2X3B.T和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形C.X和Q结合生成的化合物为离子化合物D.ZQ2是极性键构成的非极性分子13、下列关于物质熔、沸点的比较不正确的是()A.Si、Si金刚石的熔点依次降低B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔点依次升高C.F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高D.AsH3、PH3、NH3的沸点依次升高14、在某晶体中;与某一个微粒x距离最近且等距离的另一个微粒y所围成的立体构型为如图所示的正八面体形。该晶体可能是。

A.NaCl晶体(x=Na+,y=Cl-)B.CsCl晶体(x=Cs+,y=Cl-)C.CaTiO3晶体(x=Ti4+,y=O2-)D.NiAs晶体(x=Ni,y=As)评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)15、X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题:

(1)Y基态原子的电子排布式是________;Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_____。

(2)XY2-离子的立体构型是_______;R2+的水合离子中,提供孤电子对的是原子是______。

(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如右图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数之比是___________。

(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中,通入Y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是____________。16、第一电离能是指处于基态的气态原子失去一个电子,生成+1价气态阳离子所需要的能量。如图是部分元素的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。

请回答下列问题:

(1)分析图中同周期元素第一电离能的变化规律,将Na~Ar之间1~6号元素用短线连接起来,构成完整的图象___。

(2)根据图分析可知,同主族元素的第一电离能的变化规律是___。

(3)图中5号元素在元素周期表中的位置是___。17、(1)回答下列问题:

①处于基态的Ca和Fe原子,下列参数前者小于后者的是_________;

a.最外层电子数b.未成对电子数c.第一电离能d.原子半径。

②有文献表明,迄今为止(至2016年)除氦外,所有其他稀有气体元素都能形成化合物。试简要说明未能制得氦的化合物的理由_______________________。

(2)H和N可以形成多种化合物。

①已知联氨(N2H4)的物理性质与水接近,其原因是_____________________;

②计算表明:N4H62+的一种结构如图所示,氢原子只有一种化学环境,氮原子有两种环境,其中的大π键可表示为_________________。

(3)晶体X只含钠;镁、铅三种元素。在不同的温度和压力下;晶体X呈现不同的晶相。

①γ-X是立方晶系的晶体。铅为立方最密堆积,其余两种原子有选择的填充铅原子构成的四面体空隙和八面体空隙。在不同的条件下,γ-X也呈现不同的结构,其晶胞如图所示。X的化学式为_____________;在(b)型晶胞中,边长为apm,距离Pb最短的Na有_______个,长度为_______pm(用a表示);Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为________和八面体空隙的百分比为________。已知(a)型晶胞的边长为770pm,则该型晶体的密度为_________g·cm-3。(只列出计算式)

②α-X是一种六方晶系的晶体,而在α-X中,镁和铅按1:1的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间。试画出一层α-X的结构__________。18、最常见、最熟知的原子晶体是周期表中_____族非金属元素的单质或化合物,如金刚石、二氧化硅和_________、_________,它们都有很高的熔点和硬度。19、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、实验题(共1题,共10分)20、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_____________________________。评卷人得分五、计算题(共4题,共28分)21、(1)石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构(如图a),试回答下列问题:图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个,碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。

(2)2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图b所示的是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为_______。22、用X射线研究某金属晶体,测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子,此时金属的密度为9.0g/cm3。试回答下列问题:

(1)此金属晶胞属于哪一种类型?_______

(2)求每个晶胞的质量。_______

(3)求此金属的相对原子质量。_______

(4)求此金属原子的原子半径(pm)。_______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、如图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构模型(原子间实际是相互接触的)。它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30g·cm-3;钨的相对原子质量为183.9.假定金属钨为等直径的刚性球,请回答以下各题:

(1)每一个晶胞中分摊到__________个钨原子。

(2)计算晶胞的边长a。_____________

(3)计算钨的原子半径r(提示:只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。___________

(4)计算金属钨原子采取的体心立方密堆积的空间利用率。____________评卷人得分六、有机推断题(共3题,共21分)25、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p轨道上仅有两个未成对电子,B的3p轨道上有空轨道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中电负性最大的,D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红。试回答:

(1)A的价电子轨道排布图为______________________________;B的电子排布式为_________;C的价电子排布式为____________;D的原子结构示意图为__________。

(2)已知D与H原子能形成一种高能量的分子D2H2,其中D原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为_____________,含有_____个σ键和_____个π键。

(3)B的原子核外电子运动状态________有多少种,原子轨道数为______,能级数__________,电子占据的最高能层符号为_________。

(4)四种元素最高价氧化物水化物酸性由强到弱的是(用对应化学式回答)____________________。26、短周期元素W;X、Y和Z的原子序数依次增大。金属元素W是制备一种高效电池的重要材料;X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。

(1)W元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、_______种不同能量的电子。

(2)元素Z与元素X形成共价化合物XZ2是________(选填“极性”或“非极性”)分子,其电子式为________________。

(3)Y原子的最外层电子排布式为________________,Y元素最高价氧化物对应的水化物的电离方程式为________________________________________________。

(4)两种非金属元素中,非金属性较强的元素是_______(写元素符号),试写出一个能说明这一事实的化学方程式______________________________。27、有A、B、D、E、F、G六种前四周期的元素,A是宇宙中最丰富的元素,B和D的原子都有1个未成对电子,B+比D少一个电子层,D原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道全充满;E原子的2p轨道中有3个未成对电子,F的最高化合价和最低化合价的代数和为4。R是由B、F两元素形成的离子化合物,其中B+与F2-离子数之比为2∶1。G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的。请回答下列问题:

(1)D元素的电负性_______F元素的电负性(填“>”;“<”或“=”)。

(2)G的价电子排布图_________________________________。

(3)B形成的晶体堆积方式为________,区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行_______实验。

(4)D-的最外层共有______种不同运动状态的电子,有___种能量不同的电子。F2D2广泛用于橡胶工业,各原子均满足八电子稳定结构,F2D2中F原子的杂化类型是___________,F2D2是______分子(填“极性”或“非极性”)。

(5)A与E形成的最简单化合物分子空间构型为_____,在水中溶解度很大。该分子是极性分子的原因是_____。

(6)R的晶胞如图所示,设F2-半径为r1cm,B+半径为r2cm。试计算R晶体的密度为______。(阿伏加德罗常数用NA表示;写表达式,不化简)

参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【分析】

【详解】

A.3p10;3p上最多有6个电子,故A不符合题意;

B.3d10,则第三电子层上3s23p63d10;第三电子层上有18个电子,故B不符合题意;

C.3s23p63d2第三电子层上有10个电子;故C符合题意;

D.3s23p64s2第三电子层上有8个电子;故D不符合题意。

综上所述;答案为C。

【点睛】

第三电子层指3s、3p、3d上电子数之和。2、D【分析】【分析】

原子的核外电子排布依据能量最低原理编排;电子可由能量较低的轨道变至能量较高的轨道。

【详解】

Be是4号原子,A选项是基态,能量最低排布;BCD均是激发态,D处于高能级的电子最多,故D能量最高,答案选D。3、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。4、C【分析】【分析】

本题考查共价键的相关知识;涉及键角;键能等,难度不大。

【详解】

A.电子云的重叠只能按一定方向进行;故形成的键存在一定角度,故A正确;

B.的最外层是8个电子的稳定结构;而Na的最外层只有一个电子,故B正确;

C.是离子化合物;非金属元素间能形成离子键,故C错误;

D.键的键长比键的短,所以键的键能比键的大,故H分子比分子稳定;故D正确;

故选C。5、B【分析】【分析】

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;

B;注意气态团簇分子与晶胞的区别;

C;用均摊法计算;

D;碘为分子晶体;晶胞中占据顶点和面心,碘分子的排列有2种不同的取向,在顶点和面心不同,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构。

【详解】

A、氯化钠晶体中,距Na+最近的Cl-是6个;即钠离子的配位数是6,同理氯离子的配位数是6,故A正确;

B、气态团簇分子不同于晶胞,气态团簇分子中含有4个E原子,4个F原子,则分子式为E4F4或F4E4;故B错误;

C、在CO2晶体中,一个晶胞实际含有8×1/8+6×1/2=4个CO2分子;故C正确;

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,碘分子的排列有2种不同的取向,在顶点和面心不同,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构,故D正确;

故选B。

【点睛】

本题考查晶胞的结构,易错点B:注意气态团簇分子与晶胞的区别,难点D,注意碘分子的排列有2种不同的取向,在顶点和面心不同.6、D【分析】【详解】

A.水的沸点较高是因为水分子间存在较强的氢键;故A错误;

B.离子晶体中可能存在共价键如氢氧化钠;而分子晶体中不一定存在共价键,如稀有气体,是单原子分子,没有化学键,故B错误;

C.CO2与SiO2均为共价化合物,但CO2是分子晶体,其固体熔化时,破坏了分子间作用力,SiO2是原子晶体;其固体熔化时,破坏共价键,故C错误;

D.离子晶体的熔沸点较高,一般在几百至1000℃左右,某物质熔点1067℃;易溶于水,其水溶液和熔融态能导电的是离子化合物,其晶体一定为离子晶体,故D正确;

答案选D。

【点睛】

离子晶体的熔沸点较高,一般在几百至1000℃左右,其溶于水及熔化时均能够导电。7、C【分析】【分析】

由阴离子的晶胞结构可知,和位于顶点,位于棱上,所以晶胞中的个数为4×=的的个数为4×=的个数为12×=3,则阴离子为[Fe2(CN)6]—,根据化合价代数和为0得,MxFey(CN)6只能为MFe2(CN)6;其中M为+1价;据此分析。

【详解】

A.由分析可知,晶胞中和离子个数比为故A正确;

B.由分析可知,该晶体的化学式为MFe2(CN)6;故B正确;

C.由分析可知,该晶体是由M+和[Fe2(CN)6]—形成的离子晶体;其中M为+1价,故C错误;

D.由阴离子的晶胞结构可知,位于顶点的铁离子与位于棱上的距离最近,与每个铁离子距离最近且相等的为6个;故D正确;

故答案选C。二、多选题(共7题,共14分)8、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。9、CD【分析】【详解】

A.s电子的原子轨道呈球形;p电子的原子轨道是“8”字形的,但是电子是做无规则运动,轨迹是不确定的,故A错误;

B.根据构造原理;各能级能量由低到高的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能级的能量不一定小于p能级的能量,如4s>3p,故B错误;

C.不同能级的电子云有不同的空间伸展方向;p轨道有3个相互垂直的呈纺锤形的不同伸展方向的轨道,故C正确;

D.多电子原子中;同一能层的电子,能量可能不同,还可以把它们分成能级,任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,故D正确;

故选CD。

【点睛】

能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不违反泡利原理和洪特规则的条件下,电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低,这样的状态是原子的基态,所以任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数。10、AC【分析】【详解】

A、H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,NH3的键角约为107°,而H2S的键角比H2O的小(104.5°),接近90°,故H2S分子的键角较小;A错误;

B、HS﹣和HCl均是含一个极性键的18电子微粒;B正确;

C、CH2Cl2和CCl4均是四面体构型;前者是极性分子,后者是非极性分子,C错误;

D、1个D216O分子含10个质子,10个中子,10个电子,则1molD216O中含中子、质子、电子各10mol,即10NA;D正确;

故选AC。11、AD【分析】【详解】

A.SO3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(6-3×2)=3,所以硫原子采用sp2杂化;为平面三角形结构,故A正确;

B.SO2的价层电子对个数=2+(6-2×2)=3,硫原子采取sp2杂化;该分子为V形结构,故B错误;

C.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;为平面三角形结构,故C错误;

D.BeCl2分子中每个Be原子含有2个σ键;价层电子对个数是2,没有孤电子对,为sp杂化,为直线型,故D正确;

故选AD。12、AC【分析】【分析】

根据题意,X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道,则X的电子排布式为1s22s22p63s23p4,为S元素;Y原子的特征电子构型为3d64s2,则Y的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Y为Fe元素;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,则Z的电子排布式为1s22s22p2,为C元素;Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子,Q的电子排布式为1s22s22p4,Q为O元素;T原子的M电子层上p轨道半充满,T的电子排布式为1s22s22p63s23p3;则T为为P元素,据此分析。

【详解】

A.元素Y和X的单质分别是Fe;S;加热的条件下生成FeS,A错误;

B.T和Z分别是P、C,它们形成的单质有P4和金刚石;它们的分子构型均为正四面体型,B正确;

C.X与Q形成的化合物SO2或SO3都为共价化合物;C错误;

D.ZQ2是为CO2,CO2是直线型分子,结构式是O=C=O,结构对称,正负电荷中心重合,则CO2是极性键构成的非极性分子;D正确。

答案选AC。13、AD【分析】【详解】

A.Si;SiC、金刚石都是原子晶体;共价键越强熔点越大,共价键键长C-C<Si-C<Si-Si,所以熔点高低的顺序为:金刚石>SiC>Si,故A错误;

B.一般来说,熔点为原子晶体>离子晶体>分子晶体,则熔点为BN>MgBr2>SiCl4;故B正确;

C.结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高;故C正确;

D.AsH3、PH3、符合组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以AsH3>PH3,氨气分子间存在氢键,沸点大于AsH3、PH3,因而沸点顺序为NH3>AsH3>PH3;故D错误;

答案选AD。14、AC【分析】【分析】

根据图片知;与某一个微粒x距离最近且等距离的另一个微粒y所围成的空间构型为正八面体形,所以x的配位数是6,只要晶体中配位数是6的就符合该图,如果配位数不是6的就不符合该图,据此分析解答。

【详解】

A.氯化钠晶体中的离子配位数是6;所以符合该图,故A正确;

B.氯化铯晶体中的离子配位数是8;所以不符合该图,故B错误;

C.CaTiO3晶体中的离子配位数是6所以符合该图;故C正确;

D.NiAs晶体中的离子配位数是4;所以不符合该图,故B错误;

故答案选AC。三、填空题(共5题,共10分)15、略

【分析】【详解】

试题分析:X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体,该气体是NO2,则X是氮元素,Y是氧元素;X与氢元素可形成XH3,该气体是氨气;Z基态原子的M层与K层电子数相等,则该元素的原子序数是2+8+2=12,即为镁元素;R2+离子的3d轨道中有9个电子;因此R的原子序数是18+9+2=29,即为铜元素。

(1)氧元素的原子序数是8,则根据核外电子排布规律可知,氧元素基态原子的电子排布式是1s22s22p4;同周期自左向右元素的第一电离能逐渐增大;镁是第三周期,则所在周期中第一电离能最大的主族元素是Cl元素。

(2)根据价层电子对互斥理论可知,NO2-离子中心原子氮原子含有的孤对电子对数==1,即氮原子的价层电子对数是3,由于含有一对孤对电子,因此其离子的立体构型是V形;铜离子含有空轨道,而水分子中的氧原子含有孤对电子,因此在Cu2+的水合离子中;提供孤电子对的是原子是O原子。

(3)根据晶胞结构可知,阳离子在8个顶点和体心处各一个,则根据均摊法可知,阳离子个数=1+8×=2个。阴离子在上下面各2个,晶胞内部2个,则阴离子个数=4×+2=4个;因此晶胞中阴离子与阳离子的个数之比是4:2=2:1。

(4)将R单质的粉末加入氨气的浓溶液中,通入氧气,充分反应后溶液呈深蓝色,这说明在反应中铜被氧化氧化为铜离子与氨气结合形成配位键,则该反应的离子方程式是2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。

考点:考查元素推断、核外电子排布、第一电离能、晶胞结构与计算、配位键等【解析】①.1s22s22p4②.Cl③.V形④.O⑤.2:1⑥.2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O16、略

【分析】【分析】

(1)同周期元素的第一电离能随核电荷数的增大而增大;当最外层电子排布处于,全满;半满、全空时比相邻元素的电离能大;

(2)根据图分析可知;同主族元素的第一电离能的变化规律随核电荷数增大而减小;

(3)图中5号元素为磷元素。

【详解】

(1)同周期元素的第一电离能随核电荷数的增大而增大,当最外层电子排布处于,全满、半满、全空时比相邻元素的电离能大,镁元素最外层电子排布式为3s2,处于全满稳定状态,第一电离比相邻的元素大,磷元素最外层电子排布式为3s23p3,处于半充满状态,第一电离能比相邻的元素大,则Na~Ar之间1~6号元素用短线连接起来,构成完整的图象为

(2)根据图分析可知;同主族元素的第一电离能的变化规律随核电荷数增大而减小,故变化规律为,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小;

(3)图中5号元素为磷元素,原子结构示意图为位于元素周期表第三周期,第ⅤA族。【解析】①.②.从上到下第一电离能逐渐减小③.第三周期第ⅤA族17、略

【分析】【分析】

(1)①根据基态的Ca和Fe原子核外电子排布式分析判断;

②根据基态氦原子核外电子排布结构分析判断;

(2)①联氨(N2H4)的分子中的氮原子可与氢原子形成氢键;

②根据N4H62+的结构示意图;四个氮原子形成六电子的大π键;

(3)①结合原子在晶胞中的位置关系,利用均摊法计算书写分子式;在(b)型晶胞中,体对角线处的Na距离Pb最短据此计算距离;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中铅原子构成的四面体有8个,其中只有4个四面体中填充了Na,铅原子构成八面体只有一个,且Na原子在八面体的体心;根据晶胞密度计算公式ρ=进行解答;

②α-X是一种六方晶系的晶体;而在α-X中,镁和铅按1:1的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间,则层内只有镁和铅。

【详解】

(1)①基态的Ca原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,基态Fe原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2;

a.二者最外层电子数相等,故a不符合题意;

b.Ca原子没有未成对电子,Fe原子有4个未成对的电子,故b符合题意;

c.Ca与Fe同周期,同周期元素第一电离能从左至右呈增大的趋势,Ca原子核外电子排布处于全充满稳定状态,第一电离能比相邻元素大,但铁原子与钙不相邻,则第一电离能Ca<Fe,故c符合题意;

d.Ca与Fe同周期;电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:Ca>Fe,故d不符合题意;

答案选bc;

②基态氦原子核外电子排布式为1s2;基态氦原子具有唯一全充满的1s电子层,半径较小,具有较高的第一电离能,所以难以形成化合物;

(2)①联氨(N2H4)的分子中的氮原子可与氢原子形成氢键,并且分子间氢键数目较多,水分子间氧原子与氢原子也能形成氢键,则联氨(N2H4)的物理性质与水接近;

②根据N4H62+的结构示意图,四个氮原子形成六电子的大π键,可表示为

(3)①结合原子在晶胞中的位置关系,利用均摊法,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的顶点和面心,数目为8×+6×=4,Na位于晶胞的体内,数目为8,Mg原子位于晶胞的棱上和体心,数目为12×+1=4,X的化学式为Na2MgPb;在(b)型晶胞中,体对角线处的Na距离Pb最短,共有4个,棱长为apm,面对角线长为apm,则体对角线的长度为apm,距离Pb最短的Na的长度为体对角线长度的则长度为apm;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中铅原子构成的四面体有8个,其中只有4个四面体中填充了Na,Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为50%;铅原子构成八面体只有一个,且Na原子在八面体的体心,Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为100%;(a)型晶胞的边长为770pm,则晶胞的体积V=(770pm)3=(7.70×10-8)3cm3,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的顶点和面心,数目为8×+6×=4,Na位于晶胞的体内,数目为8,Mg原子位于晶胞的棱上和体心,数目为12×+1=4,则一个晶胞中含有4个Na2MgPb;根据晶胞密度计算公式ρ==

②α-X是一种六方晶系的晶体,而在α-X中,镁和铅按1:1的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间,则层内只有镁和铅,层内α-X的结构为【解析】bc基态氦原子具有唯一全充满的1s电子层,半径较小,具有较高的第一电离能,所以难以形成化合物联氨分子间能形成较多氢键Na2MgPb4a50%100%18、略

【分析】【分析】

金刚石;硅、二氧化硅、碳化硅均为常见的原子晶体;据此分析解答。

【详解】

金刚石、硅、二氧化硅、碳化硅均为常见的原子晶体,均为第ⅣA族元素的单质及化合物,原子晶体以共价键结合,作用力较强,有很高的熔点和硬度,故答案为:ⅣA;单质硅;碳化硅。【解析】①.ⅣA②.单质硅③.碳化硅19、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、实验题(共1题,共10分)20、略

【分析】【分析】

两种配合物可电离出的氯离子数目不同;可将等质量的两种配合物配制成溶液,滴加硝酸银,根据生成沉淀的多少判断。

【详解】

两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2•NH3,内界氯离子不能与硝酸银反应,外界氯离子可以与硝酸银反应,将这两种配合物区别开来的实验方案:称取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量用硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥后称量,所得AgCl固体质量大的,原晶体为[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固体质量小的,原晶体为[Co(NH3)5Cl]Cl2•NH3,故答案为:取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,静置、过滤、干燥、称量,沉淀质量大的,原晶体为[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。

【点睛】

把握配合物的构成特点,为解答该题的关键。解答此类试题要注意配合物的内界和外界的离子的性质不同,内界中以配位键相结合,很牢固,难以在水溶液中电离,而内界和外界之间以离子键结合,在溶液中能够完全电离。【解析】称取相同质量的两种晶体配成溶液,向两种溶液中分别加入足量的硝酸银溶液,静置、过滤、干燥、称量,所得氯化银固体多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2五、计算题(共4题,共28分)21、略

【分析】【分析】

(1)石墨晶体的层状结构;层内每个碳原子由3个正六边形共用,每个碳碳键由2个正六边形共用;

(2)根据均摊法计算晶胞中Mg原子和B原子的个数;进而确定化学式。

【详解】

(1)图中层内每个碳原子由3个正六边形共用,每个碳碳键由2个正六边形共用,则平均每个正六边形占有C原子数为6=2个、占有的碳碳键数为6=2个;碳原子数目与碳碳化学键数目之比为2:3;

(2)根据晶体结构单元可知,在六棱柱顶点上的镁原子被6个六棱柱共用,在上下底面上的镁原子被两个六棱柱共用,根据均摊法可知晶胞中Mg原子的个数为2×+2×6×=3,B原子的个数为6,所以Mg原子和B原子的个数比为3:6=1:2,所以化学式为MgB2。【解析】232:3MgB222、略

【分析】【分析】

(1)根据金属晶体的堆积方式进行分析;

(2)根据晶胞的边长可计算晶胞的体积;再根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量;

(3)根据摩尔质量M=NA乘以一个原子的质量可计算金属的摩尔质量;再根据相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量可得金属的相对原子质量;

(4)根据在面心立方晶胞中,原子的半径r与晶胞的边长的关系,晶胞的边长=可计算金属原子的原子半径。

【详解】

(1)根据题意;该立方晶胞中含有4个金属原子可知,该金属晶胞属于面心立方晶胞;

故答案为面心立方晶胞;

(2)根据晶胞的边长为360pm,可得晶胞的体积为(3.6×10-8)3cm3,根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;

故答案为4.2×10-22g;

(3)金属的摩尔质量=NA乘以一个原子的质量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量;

故答案为63.21;

(4)在面心立方晶胞中,设原子的半径为r,则晶胞的边长=因此,金属原子的原子半径为=×360pm≈127.26pm;

故答案为127.26pm;

【点睛】

第(2)问在计算晶胞质量时单位的换算时学生们的易错点,首先单位要统一,要将pm换算为cm,其次1pm=10-10cm,则360pm=3.6×10-8cm,另外经常用到的还有纳米与厘米的换算,1nm=10-7cm。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm23、略

【分析】【详解】

题图中原子的堆积方式为六方最密堆积。六棱柱底部正六边形的面积=6×a2cm2,六棱柱的体积=6×a2ccm3,该晶胞中Zn原子个数为12×+2×+3=6,已知Zn的相对原子质量为65,阿伏伽德罗常数的值为NA,则Zn的密度ρ==g·cm-3。【解析】六方最密堆积(A3型)24、略

【分析】【详解】

(1)晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有,体心钨原子完全为该晶胞所有,故晶胞中钨原子个数为故答案为:2;

(2)已知金属钨的密度为ρ,钨的相对原子质量是M,每个晶胞中含有2个钨原子,则每个晶胞的质量为又因为每个晶胞的体积为a3,所以晶胞的密度解得故答案为:0.3163nm;

(3)晶胞体对角线的长度为钨原子半径的4倍,则计算得出钨原子半径为故答案为:0.137nm;

(4)每个晶胞中含2个钨原子,钨原子为球状,根据则体心立方结构的空间利用率为故答案为:68%。【解析】20.3163nm0.137nm68%六、有机推断题(共3题,共21分)25、略

【分析】【详解】

元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上只有两个电子,则A的外围电子排布为2s22p2,故A为C元素;B的3p轨道上有空轨道,则B的外围电子排布为3s23p1或3s23p2;A;B同主族,故B为Si元素;B、C同周期,C是本周期中电负性最大的,故C为Cl元素;D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红,则D为氮元素。

(1)A为6号的C元素,基态原子电子排布式为1s22s22p2,价电子轨道排布图为B为14号Si元素,电子排布式为1s22s22p63s23p2;C为17号Cl元素,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p5,价电子排布式为3s23p5;D为7号氮元素,原子结构示意图为

(2)D与H原子能形成一种高能量的分子N2H2,其中D原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为根据结构可知,含有3个σ键和1个π键;

(3)B

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