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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年浙教版选修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8题,共16分)1、下列表示式错误的是()A.Na+的电子排布图:B.Na+的结构示意图:C.Na的电子排布式:1s22s22p63s1D.Na的简化电子排布式:[Ne]3s12、下列说法中正确的是A.元素的第一电离能越大,其金属性越强B.原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子,而d轨道上尚未排有电子的两种原子,其对应元素不一定位于同一周期C.元素电负性越大的原子,失电子能力越强D.金属单质跟酸反应的难易,只跟该金属元素的第一电离能有关3、氨气和氟气发生反应:4NH3+3F2=NF3+3NH4F。下列有关NF3说法错误的是A.NF3分子呈三角锥形B.NF3分子是极性分子C.NF3与NH3晶体类型相同D.NF3熔沸点低于NH3,因为N-F键能低4、合成某种滴眼液的原料为4-二甲氨基吡啶。下列叙述错误的是()
A.该分子中C原子的杂化类型有sp2、sp3B.该分子中N原子的杂化类型有sp2、sp3C.1mol该分子所含的σ键为15NAD.该分子中含的大π键为Π5、下列描述中正确的是A.CS2为V形的极性分子B.ClO3-的空间构型为平面三角形C.SF6中S原子和氟原子均满足最外层8电子稳定结构D.SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化,SiF4分子呈空间正四面体,SO32-呈三角锥形6、下列事实与氢键有关的是A.水分解成氢气和氧气吸收热量B.水结成冰体积膨胀,密度变小C.水加热到很高的温度都难以分解D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱7、下列叙述中正确的是()A.在冰(固态水)中,既有极性键、非极性键、又有氢键B.二氧化碳分子是由极性鍵形成的非极性分子C.含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体D.金属晶体的熔沸点一定比分子晶体的高8、下图是氯化钠、氯化铯、二氧化硅、晶体硅的晶体结构一部分,有关晶体的叙述中,正确的是()A.SiC与二氧化硅晶体熔化时,所克服的微粒间相互作用不相同B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共有6个C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-D.在晶体硅中,硅原子与Si—Si键数目比为1:4评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)9、Ni2+的价电子排布图为________10、Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu₂O。
(1)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为__________;推测抗坏血酸在水中的溶解性:____________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(2)一个Cu2O晶胞(见图2)中,Cu原子的数目为__________。11、每个时代的发展都离不开化学材料。黄铜是人类最早使用的合金之一;主要由锌和铜组成。回答下列问题:
(1)基态锌原子的价电子排布式为___,属于周期表___区元素。电子占据最高能层的电子云轮廓图形状为___。
(2)第一电离能I1(Zn)___I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
(3)向[Cu(H2O)4]2+溶液(天蓝色)中加入过量氨水将生成更稳定的[Cu(NH3)4]2+溶液(深蓝色),原因是___;向深蓝色溶液中逐滴加入稀盐酸,观察到的现象是___。12、试判断下列分子中心原子的杂化类型和分子构型。
(1)NI3:______;
(2)CH3Cl:______;
(3)CO2:______;
(4)BF3:______;
(5)H2O:______。13、离子液体是一种只由离子组成的液体;在低温下也能以液态稳定存在,是一种很有研究价值的溶剂。对离子液体的研究显示最常见的离子液体主要由以下的正离子和负离子组成:
回答下列问题:
(1)在周期表中的位置是______,其价电子排布式为______图1中负离子的空间构型为______。
(2)氯化铝的熔点为氮化铝的熔点高达它们都是活泼金属和非金属的化合物,熔点相差这么大的原因是______。
(3)图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环状结构中高度离域。该正离子中N原子的杂化方式为______,C原子的杂化方式为______。
(4)为了使正离子以单体形式存在以获得良好的溶解性能,与N原子相连的不能被H原子替换,请解释原因:______。
(5)Mg、Al三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______。
(6)已知氮化铝的晶胞结构如图2所示。晶体中氮原子堆积方式如图3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N,氮化铝晶体的密度为______列出计算式
14、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)。15、铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列问题:
(1)Cu2O中阳离子的基态核外电子排布式为__________________;Cu和Ni在元素周期表中的位置相邻,Ni在周期表中的位置是__________________。
(2)将过量的氨水加到硫酸铜溶液中,溶液最终变成深蓝色,继续加入乙醇,析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
①乙醇分子中C原子的轨道杂化类型为__________________,NH3与H+以配位键形成NH4+,则NH4+的空间构型为____________________。
②[Cu(NH3)4]SO4·H2O]中存在的化学键除了极性共价键外,还有____________________。
③NH3极易溶于水的原因主要有两个,一是_______________,二是_______________________。
(3)CuSO4溶液中加入过量KCN溶液能生成配离子[Cu(CN)4]2-,1molCN-中含有的π键数目为__________。与CN-互为等电子体的离子有____________(写出一种即可)。
(4)Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示,若晶体密度为ag·cm-3,则Cu与F最近距离为____________pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值,列出计算表达式;不用化简)。
16、水是生命之源;它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。
(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为______________________________;
(2)写出与H2O分子互为等电子体的微粒_________________________(填2种)。
(3)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是______________
。A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变。
C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变。A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变。
C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变
(4)下列是钠;碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_________(请用相应的编号填写)
(5)在冰晶体中;每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示),已知冰的升华热是51kJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是_________kJ/mol;
(6)将白色的无水CuSO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配离子。请写出生成此配离子的离子方程式:__________________________________________________________。A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变。
C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变评卷人得分三、工业流程题(共1题,共2分)17、饮用水中含有砷会导致砷中毒,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:
已知:①As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq);
②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。
(1)砷在元素周期表中的位置为_______;AsH3的电子式为______;
(2)下列说法正确的是_________;
a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4
b.原子半径:S>P>As
c.第一电离能:S
(3)沉淀X为__________(填化学式);
(4)“一级沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为__________;
(6)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3,同时生成导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为______________。评卷人得分四、计算题(共1题,共4分)18、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)。_______评卷人得分五、结构与性质(共4题,共20分)19、【化学-选修3:物质结构与性质】
已知铜的配合物A(结构如下图1)。请回答下列问题:
(l)Cu的简化电子排布式为_____________。
(2)A所含三种元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_________________。其中氮。
原子的杂化轨道类型为_____________________。
(3)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2,N2中σ键和π键数目。
之比是_____________;N2O与CO2互为等电子体,且N2O分子中O只与一个N相连,则N2O
的电子式为____________________。
(4)在Cu催化下,甲醇可被氧化为甲醛(HCHO),甲醛分子中H-C=O的键角___________1200(选填“大于”、“等于”或“小于”),甲醛能与水形成氢键,请在图2中表示出来___________。
(5)立方氮化硼(如图3)与金刚石结构相似,是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为__________;结构化学上用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置,图4立方氮化硼晶胞中,B原子的坐标参数分别有:B(0,0,0);B(1/2,0,1/2);B(1/2,1/2,0)等。则距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为_______________。20、1915年诺贝尔物理学奖授予HenryBragg和LawrenceBragg;以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献.
(1)科学家通过X射线探明;NaCl;KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如下表:
4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是__.
(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键;又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示.
①写出基态Cu原子的核外电子排布式__;金属铜采用下列__(填字母代号)堆积方式.
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)__.
③水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响__.
④SO42﹣的空间构型是________.21、Ⅰ;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。
(1)写出基态时Q元素原子的电子排布式__________,J元素原子的外围电子排布图________________。
(2)下列对比正确的是__________。
a.原子半径H>G>B>Ab.第一电离能E>D>C>B
c.电负性A>H>G>Qd.最高价氧化物的水化物酸性B>A>H>G
(3)关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述不正确的是______。
a.L位于元素周期表第五周期ⅠA族;属于s区元素。
b.O位于元素周期表第七周期Ⅷ族;属于ds区元素。
c.M的外围电子排布式为6s1;属于ds区元素。
d.H所在族的外围电子排布式为ns2np2;属于p区元素。
Ⅱ、已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素,D3B中阴;阳离子具有相同的电子层结构;B、C均可分别与A形成10电子分子,B、C属同一周期,两者可以形成许多种共价化合物,C、F属同一主族,B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,C的最外层电子数是内层电子数的3倍,E最外层电子数比最内层多1。请用具体的元素回答下列问题:
(4)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的化学式为__________。
(5)第一电离能:B__________C,电负性:C__________F。(填“<”;“>”或“=”)
(6)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X的电子式为____________,试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式__________。
(7)写出E与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式______________________。22、(1)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酯时;会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。
①此配合物中,基态铁离子的价电子排布式为________________。
②此配合物中碳原子的杂化轨道类型有________________。
③此配离子中含有的化学键有____________(填字母)。
A.离子键B.金属键C.极性键D.非极性键E.配位键F.氢键G.σ键H.π键。
④氯化铁在常温下是固体,熔点为306℃,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。据此判断氯化铁的晶体类型为_________。
(2)基态A原子的价电子排布式为3s23p5;铜与A形成化合物的晶胞如图所示(黑球代表铜原子)。
①该化合物的化学式为____________,A原子的配位数是______________。
②已知该化合物晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为________pm(列出计算表达式即可)。评卷人得分六、原理综合题(共4题,共24分)23、Fe;Ni、Pt在周期表中同族;该族元素的化合物在科学研究和实际生产中有许多重要用途。
(1)①Fe在元素周期表中的位置为________。
②已知FeO晶体晶胞结构如NaCl型,Fe2+的价层电子排布式为________,阴离子的配位数为_______。
③K3[Fe(CN)5NO]的组成元素中,属于第二周期元素的电负性由小到大的顺序是_______。
④把氯气通入黄血盐(K4[Fe(CN)6])溶液中,得到赤血盐(K3[Fe(CN)6]),该反应的化学方程式为________。
(2)铂可与不同的配体形成多种配合物。分子式为[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配体是______;该配合物有两种不同的结构,其中呈橙黄色的物质的结构比较不稳定,在水中的溶解度大;呈亮黄色的物质的结构较稳定,在水中的溶解度小,下图图1所示的物质中呈亮黄色的是______(填“A”或“B”),理由是________。
(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构如上图图2所示。储氢原理为:镧镍合金吸咐H2,H2解离为H储存在其中形成化合物。若储氢后,氢原子占据晶胞中上下底面的棱心和上下底面的面心,则形成的储氢化合物的化学式为_______。24、以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵【(NH4)3Fe(C6H5O7)2】。
(1)Fe基态核外电子排布式为___________;中与Fe2+配位的原子是________(填元素符号)。
(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是____________;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________。
(3)与NH互为等电子体的一种分子为_______________(填化学式)。
(4)柠檬酸的结构简式见图。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为_________mol。
25、钴的合金及其配合物用途非常广泛。已知比的氧化性更强;在水溶液中不能大量存在.
(1)的核外电子排布式为_____________。
(2)无水的熔点为沸点为熔点为沸点为.属于_______晶体,属于_____晶体。
(3)可用于激光起爆器等,可由共反应制备.
①的空间构型为______________________。
②的化学式为与(III)形成配位键的原子是_____
已知的结构式是
③可以(双聚氰胺)为原料制备,双聚氯胺分子中含键的数目为___________。
(4)与作用可生成其结构如图所示,该分子中原子的杂化方式为_____________________________。
(5)钴酸锂是常见锂电池的电极材料,其晶胞结构如图所示。该晶胞中氧原子的数目为______。已知为阿伏加德罗常数的数值,则该晶胞的密度为______(用含的代数式表示)26、早在1913年就有报道说;在400℃以上AgI晶体的导电能力是室温时的上万倍,可与电解质溶液相比。
(1)已知Ag元素的原子序数为47,则Ag元素在周期表中的位置是_____________,属于_____区,基态Ag原子的价电子排布式为__________。
(2)硫代硫酸银(Ag2S2O3)是微溶于水的白色化合物,它能溶于过量的硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液生成[Ag(S2O3)2]3-等络阴离子。在[Ag(S2O3)2]3-中配位原子是______(填名称),配体阴离子的空间构型是______,中心原子采用_____杂化。
(3)碘的最高价氧化物的水化物有HIO4(偏高碘酸,不稳定)和H5IO6(正高碘酸)等多种形式,它们的酸性HIO4_____H5IO6(填:弱于、等于或强于)。氯、溴、碘的氢化物的酸性由强到弱排序为______(用化学式表示),其结构原因是______。
(4)在离子晶体中,当0.414<0.732时,AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构(如下图1)。已知r(Ag+):r(I-)=0.573,但在室温下,AgI的晶体结构如下图2所示,称为六方碘化银。I-的配位数为______,造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因不可能是_______。
a.几何因素b.电荷因素c.键性因素。
(5)当温度处于146~555℃间时,六方碘化银转化为α–AgI(如下图),Ag+可随机地分布在四面体空隙和八面体空隙中,多面体空隙间又彼此共面相连。因此可以想象,在电场作用下,Ag+可从一个空隙穿越到另一个空隙,沿着电场方向运动,这就不难理解α–AgI晶体是一个优良的离子导体了。则在α–AgI晶体中,n(Ag+)﹕n(八面体空隙)﹕n(四面体空隙)=______________。
参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、A【分析】【分析】
【详解】
A.同一轨道内的2个电子自旋方向应该相反,钠原子失去3s的1个电子形成钠离子,钠离子核外有10个电子,Na+的电子排布图:故A错误;
B.Na+核外电子数为10,有2个电子层,各层电子数为2、8,结构示意图为故B正确;
C.Na原子核外电子数为11,则钠原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1;故C正确;
D.钠原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,内层电子排布为1s22s22p6,Na原子的简化电子排布式为:[Ne]3s1;故D正确;
答案选A。2、B【分析】【详解】
A.第一电离能越大;原子失电子能力越弱,金属性越弱,故A错误;
B.原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子的原子是Ar;而3d轨道上没有排电子的原子可以在4s轨道上排了电子,所以可以是氩元素,也可以是钾,故B正确;
C.元素电负性越大的原子;吸引电子能力越强,故C错误;
D.金属单质跟酸反应时,例如钠生成价的化合物,镁生成价的化合物;铝生成+3价的化合物,所以不只跟该金属元素的第一电离能有关,与第二电离能,第三电离能也有关系,故D错误;
答案选B。3、D【分析】【详解】
A.NF3分子构型与NH3相似,NH3分子构型是三角锥型的,所以NF3分子为极性分子;A正确;
B.NF3分子呈三角锥形,是由极性键构成的分子,由于分子中正、负电荷重心不重合,因此NF3分子为极性分子;B正确;
C.NF3与NH3都是由分子构成的分子晶体;因此物质的晶体类型相同,C正确;
D.NF3熔沸点低于NH3,因为NH3分子之间除存在分子间作用力外还有氢键存在,增加了分子之间的吸引力,而NF3分子之间只存在分子间作用力;D错误;
故合理选项是D。4、C【分析】【详解】
A.由结构简式得出,甲基(-CH3)上的碳为sp3杂化,双键C原子的杂化为sp2杂化,该分子中C原子的杂化类型有sp2、sp3;故A正确;
B.单键N原子杂化为sp3杂化,双键N原子杂化类型为sp2杂化,该分子中N原子的杂化类型有sp2、sp3;故B正确;
C.1个分子中有3+3+3+6+4=19个σ键,lmol该分子所含的σ键为19NA;故C错误;
D.分子中有6个原子各提供1个电子构成的大π键,该分子中含的大π键为Π故D正确;
故选C。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.CS2中C原子杂化方式是sp;无孤电子对,空间构型为直线形,结构对称,所以是非极性分子,故A错误;
B.ClO3-中Cl原子的杂化轨道数是有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,故B错误;
C.SF6中S原子价电子对数是6;S原子不满足最外层8电子稳定结构,故C错误;
D.SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化,SiF4中Si原子无孤电子对,分子呈空间正四面体,SO32-中S原子有1个孤电子对;呈三角锥形,故D正确;
选D。6、B【分析】【详解】
A.水分解成氢气和氧气属于化学变化;旧键断裂,新键形成,与氢键无关,故A错误;
B.氢键具有方向性;氢键的存在使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以水结成冰时,体积增大,当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的间隙减小,密度反而增大,故B正确;
C.H2O较稳定是由于H-O键键能较大;与氢键无关,故C错误。
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与F、Cl、Br;I的非金属性有关;非金属性越强,其氢化物越稳定,同一主族的元素,非金属性随着原子序数的增加而减小,所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱,与氢键无关,故D错误;
答案:B
【点睛】
明确氢键主要影响物质的物理性质是解答本题的关键。7、B【分析】A.在冰中不存在非极性键,存在氢键和极性键,故A错误;B.二氧化碳是直线形分子,结构对称,正负电荷重心重合,为非极性分子,碳原子和O原子之间存在极性键,所以B选项是正确的;C.含有金属阳离子的晶体可能不是离子晶体,可能是金属晶体,故C错误;D.金属晶体的熔沸点不一定比分子晶体的高,如钠的熔沸点低于碘,故D错误;所以B选项是正确的。8、C【分析】【详解】
A.SiC与二氧化硅晶体都是原子晶体;熔化时,所克服的微粒间相互作用都是共价键,故A错误;
B.由氯化钠晶胞图可知,氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+共有12个;故B错误;
C.从CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图为则由图可知在CsCl晶体中每个Cs+周围都紧邻8个Cl-;故C正确;
D.硅原子的最外层电子数是4个;所以平均1个硅原子形成的Si—Si键是4÷2=2个,故D错误。
答案选C。二、填空题(共8题,共16分)9、略
【分析】【详解】
Ni核外电子排布式为[Ar]3d84s2,则Ni2+价电子排布式为3d8,根据泡利原理和洪特规则,价电子排布图为故答案为:【解析】10、略
【分析】【详解】
(1)根据抗坏血酸的分子结构,该结构中有两种碳原子,全形成单键的碳原子和双键的碳原子,全形成单键的碳原子为sp3杂化,双键的碳原子为sp2杂化;根据抗环血酸分子结构;分子中含有4个-OH,能与水形成分子间氢键,因此抗坏血酸易溶于水;
(2)晶胞的计算:白球位于顶点和内部,属于该晶胞的个数为8×1/8+1=2,黑球全部位于晶胞内部,属于该晶胞的个数为4,化学式为Cu2O,因此白球为O原子,黑球为Cu原子,即Cu原子的数目为4。【解析】①.sp3、sp2②.易溶于水③.411、略
【分析】【分析】
(1)锌的原子序数为30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,价电子排布式为3d104s2;
(2)Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态,而Zn原子的外围电子排布式为3d104s2;4s能级处于全充满状态;
(3)向天蓝色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入过量氨水生成更稳定的深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液,说明配位能力NH3分子大于H2O分子;向深蓝色溶液中逐滴加入稀盐酸;盐酸先与铜氨络离子反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,盐酸过量,氢氧化铜沉淀溶解生成氯化铜。
【详解】
(1)锌的原子序数为30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,价电子排布式为3d104s2,属于周期表ds区元素,电子占据最高能层的电子位于为4s轨道,s电子云轮廓图形状为球形,故答案为:3d104s2;ds;球形;
(2)Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态,而Zn原子的外围电子排布式为3d104s2;4s能级处于全充满状态,Zn原子更不易失去1个电子,所以Zn原子的第一电离能较大,故答案为:大于;
(3)向天蓝色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入过量氨水生成更稳定的深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液,说明配位能力NH3分子大于H2O分子,这是因为N原子的电负性小于氧原子,提供孤电子对能力强,形成的配位键更加稳定;[Cu(NH3)4]2+在溶液中存在如下络合平衡[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3;加入盐酸,氨分子与氢离子反应,浓度减小,平衡向右移动,铜离子与溶液中氢氧根结合生成氢氧化铜蓝色沉淀,当盐酸过量时,氢氧化铜沉淀溶于盐酸生成氯化铜,溶液呈天蓝色,实验现象为先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色,故答案为:N原子的电负性小于氧原子,提供孤电子对能力强,形成的配位键更加稳定;先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色。
【点睛】
Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态,而Zn原子的外围电子排布式为3d104s2,4s能级处于全充满状态,Zn原子更不易失去1个电子是分析难点。【解析】①.3d104s2②.ds③.球形④.大于⑤.N原子的电负性小于氧原子,提供孤电子对能力强,形成的配位键更加稳定⑥.先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色12、略
【分析】【分析】
利用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论进行解题。
【详解】
(1)NI3:中心原子N原子孤电子对数为×(5-3×1)=1,价层电子对数为3+1=4,杂化轨道为sp3;VSEPR模型为四面体,去掉孤电子对,分子空间构型为三角锥形;
(2)CH3Cl:中心原子C原子孤电子对数为×(4-3×1-1)=0,价层电子对数为4,杂化轨道为sp3;VSEPR模型为四面体,无孤电子对,分子空间构型为四面体型;
(3)CO2:中心原子C原子孤电子对数为×(4-2×2)=0;价层电子对数为2,杂化轨道为sp,VSEPR模型为直线型,无孤电子对,分子空间构型为直线型;
(4)BF3:中心原子B原子孤电子对数为×(3-3×1)=0,价层电子对数为3,杂化轨道为sp2;VSEPR模型为平面三角形,无孤电子对,分子空间构型为平面三角形;
(5)H2O:中心原子O原子孤电子对数为×(6-2×1)=2,价层电子对数为2+2=4,杂化轨道为sp3;VSEPR模型为四面体,去掉孤电子对,分子空间构型为V型。
【点睛】
分子的中心原子价层电子对数=σ键个数+孤电子对数,孤电子对数的计算用最外层电子数减去成键电子数,再除以2。如果价层电子对数是4且不含孤电子对,则杂化轨道为sp3,四面体结构,如果价层电子对数是4且含有一个孤电子对,则杂化轨道为sp3,三角锥形结构,如果价电子对数是4且含有2个孤电子对,则杂化轨道为sp3,V形;如果价层电子对数是3且不含孤电子对,则杂化轨道为sp2,平面三角形结构,如果价层电子对数是2,则杂化轨道为sp,直线型结构。【解析】①.sp3、三角锥②.sp3、四面体③.sp、直线型④.sp2、平面三角形⑤.sp3、V型13、略
【分析】【分析】
原子核外有3个电子层、最外层电子数为3,主族元素中原子核外电子层数与其周期数相等、其最外层电子数与其族序数相等,据此判断在周期表中的位置;其3s、3p能级上的电子为其价电子;图1中负离子的中心原子价层电子对个数根据价层电子对互斥理论判断该离子空间构型;
分子晶体熔沸点较低;原子晶体熔沸点较高;
该正离子中N原子价层电子对个数是3且不含孤电子对;根据价层电子对互斥理论判断N原子的杂化方式;环上C原子价层电子对个数是3;乙基中两个C原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化方式;
氮原子上连H原子形成分子间氢键;
同一周期元素;其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;
该晶体堆积方式为六方最密堆积,该六棱柱中N原子个数根据化学式知Al原子个数为6,六棱柱体积氮化铝密度
【详解】
原子核外有3个电子层、最外层电子数为3,主族元素中原子核外电子层数与其周期数相等、其最外层电子数与其族序数相等,据此判断在周期表中的位置为第三周期第IIIA族;其3s、3p能级上的电子为其价电子,其价电子排布式为图1中负离子的中心原子价层电子对个数根据价层电子对互斥理论判断该离子空间构型为正四面体形;
分子晶体熔沸点较低;原子晶体熔沸点较高;氯化铝为分子晶体、氮化铝为原子晶体,所以二者熔沸点相差较大;
该正离子中N原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断N原子的杂化方式为环上C原子价层电子对个数是3、乙基中两个C原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化方式,前者为杂化、后者为杂化;
氮原子上连H原子形成分子间氢键,防止离子间形成氢键而聚沉或氮原子上连H原子形成分子间氢键,该离子不易以单体形式存在所以与N原子相连的不能被氢原子替换;
同一周期元素,其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,其第一电离能顺序为因为随着核电荷数增加,同周期主族元素的第一电离能逐渐变大,但Mg的3p轨道电子排布为全空结构,能量比Al的更低;所以第一电离能大;
该晶体堆积方式为六方最密堆积,该六棱柱中N原子个数根据化学式知Al原子个数为6,六棱柱体积氮化铝密度
【点睛】
对于六方最密堆积的晶胞来讲,处于六棱柱顶角上的原子是6个晶胞共用的,常见的立方堆积是8个晶胞共用,这其实是因为六边形密铺时每个点被3个六边形共用而正方形密铺时每个点被4个正方形共用对于处于六棱柱面心的原子、体心的原子,其共享方式与立方堆积无异。【解析】第三周期第IIIA族正四面体形氯化铝为分子晶体、氮化铝为原子晶体氮原子上连H原子形成分子间氢键,防止离子间形成氢键而聚沉或氮原子上连H原子形成分子间氢键,该离子不易以单体形式存在六方最密堆积14、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××10715、略
【分析】【详解】
(1)Cu2O中的阳离子Cu+,铜为29号元素,Cu+为铜原子失去1个电子后形成的,其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10[Ar]3d10;Ni为28号元素;在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。
(2)①乙醇分子中C原子形成4个σ键,轨道杂化类型为sp3;NH3与H+以配位键形成NHNH中N原子的价层电子对数=4+=4,孤电子对数为0,则NH的空间构型为正四面体形。
②[Cu(NH3)4]SO4·H2O]中存在的化学键有极性共价键;铜与氨分子之间的配位键,铜与硫酸根离子之间的离子键,故填:离子键;配位键。
③因为氨分子和水分子之间能形成氢键,氨分子和水分子都是极性分子,根据相似相溶原理NH3极易溶于水;
(3)氮气与CN-互为等电子体,分子中含有三键,叁键含有1个σ键2个π键;则lmolCN-中含有的π键的数目为2NA或2×6.02×1023。原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体,与CN-互为等电子体的离子有C等。
(4)晶胞中Cu原子位于顶点和面心,一个晶胞中Cu原子数目为F原子位于晶胞内部,一个晶胞中F原子数目为4,则晶胞质量为设晶胞边长为x,则晶胞体积为密度为Cu与F最近距离为晶胞体对角线的四分之一,则Cu与F最近距离【解析】1s22s22p63s23p63d10##[Ar]3d10第四周期第Ⅷ族sp3正四面体形离子键、配位键氨分子和水分子之间能形成氢键氨分子和水分子都是极性分子,相似相溶2NA或1.204×1024C(或其他合理答案)16、略
【分析】【分析】
(1)根据核外电子排布规律书写;
(2)原子数和价电子数分别都相等的微粒为等电子体;
(3)根据水分析以及水合氢离子中含有的化学键类型;空间构型判断;
(4)根据冰是分子晶体判断;
(5)根据升华热=范德华力+氢键判断;
(6)根据铜离子能与水分子形成配位键分析。
【详解】
详解:(1)氧原子的核电荷数是8,根据构造原理可知外围电子有6个电子,2s能级上有2个电子,2p能级上有4个电子,所以水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为1s22s22p4。
(2)水分子含有3个原子、8个价电子,因此与水互为等电子体的微粒有H2S、NH2-。
(3)A、水分子中氧原子含有2个共价单键和2个孤电子对,其空间构型是V型,所以水中氧的杂化为sp3,H3O+中氧的杂化为sp3;则氧原子的杂化类型没有改变,A错误;
B、水分子为V型,H3O+为三角锥型;则微粒的形状发生了改变,B正确;
C;因结构不同;则性质不同,微粒的化学性质发生了改变,C正确;
D、水分子为V型,键角是104.5°,H3O+为三角锥型;微粒中的键角发生了改变,D正确,答案选A;
(4)冰属于分子晶体。根据微粒的晶胞结构特点可知:A是离子晶体氯化钠的晶胞;构成微粒是离子;B为干冰的晶胞图,构成微粒为分子,属于分子晶体;C为碘的晶胞图,构成微粒为碘分子,所以分子晶体;D是原子晶体金刚石的晶胞,构成微粒是原子;E是金属晶体钠的晶胞,构成微粒是金属阳离子和自由电子。则与冰的晶体类型相同的是干冰和碘单质,答案选BC。
(5)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,则根据结构图可知;1mol水中含有2mol氢键,升华热=范德华力+氢键。由于冰的升华热是51kJ/mol,水分子间的范德华力是11kJ/mol,所以冰晶体中氢键的“键能”是(51kJ/mol-11kJ/mol)÷2=20kJ/mol。
(6)无水硫酸铜溶于水后生成水合铜离子,铜离子提供空轨道,水分子中的氧原子提供孤电子对,形成配位键,则生成此配合离子的离子方程式Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。
【点睛】
本题难点是氢键“键能”的计算以及水分子形成的氢键个数判断,注意从冰变为气态时需要克服分子间作用力以及氢键的角度去分析解答。【解析】1S22S22P4H2S、NH2-ABC20Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+三、工业流程题(共1题,共2分)17、略
【分析】【分析】
废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化钠生成As2S3沉淀,为防止As2S3与硫离子反应再次溶解,所以再加入硫酸亚铁除去过量的硫离子,过滤得到As2S3和FeS,滤液中加入过氧化氢将亚砷酸氧化成砷酸,亚铁离子氧化成铁离子,再加入CaO沉淀砷酸根、铁离子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低浓度含砷废水。
【详解】
(1)As元素为33号元素,与N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物,砷原子和三个氢原子形成三个As-H键,电子式为:
(2)a.同周期主族元素自左而右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物酸性增强,同主族自上而下非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正确;
b.同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径依次增大,原子半径:As>P>S,故b错误;
c.同主族元素自上而下第一电离能减小,P和S同周期,但是P原子3p能级为半满状态,更稳定,第一电离能更大,所以第一电离能P>S>As;故c错误;
综上所述选a;
(3)根据分析可知沉淀为微溶物CaSO4;
(4)As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq),所以需要加入FeSO4除去过量的硫离子;使平衡逆向移动,一级沉砷更完全;
(5)含砷物质物质为H3AsO3,加入过氧化氢可以将其氧化成H3AsO4,根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根据题意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根据元素守恒可知反应物应该还有H2O,FeS2整体化合价升高15价,一个O2降低4价,所以二者的系数比为4:15,再根据元素守恒可得离子方程式为4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。
【点睛】
同一周期元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能大于相邻元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀过量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq)平衡逆向移动,使一级沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+四、计算题(共1题,共4分)18、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4.2×10-22g63.21127.26pm五、结构与性质(共4题,共20分)19、略
【分析】【详解】
本题考查过渡元素Cu及其化合物的结构;电子排布、杂化轨道、晶体结构等物质结构的有关知识点。根据Cu的原子结构和电子排布规律、杂化轨道及分子构型的知识和晶体的类型以及晶包有关知识来解答此题。
(1)基态Cu原子核外有29个电子,外围电子排布式为3d104s1,全充满结构,稳定。简化电子排布式为[Ar]3d104S1
(2)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,N原子外围电子排布为2s22p3,为半充满结构,较稳定,N的电离能最大,C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。氮原子有4个杂化轨道,所以为SP3杂化。
(3)N2的结构式为N≡N,含1个σ键和2个π键,所以σ键和π键数目比为1:2,N2O与CO2互为等电子体,且N2O分子中O只与一个N相连,则N2O结构与CO2相似,所以其结构为N=N=O,电子式为
(4)甲醛分子中,碳原子为sp2杂化,分子成平面三角型,键角约120°,由于氧原子有孤电子对,对氢原子有排斥作用,所以OCH键角会稍大于120°,羰基氧有很强的电负性,与H2O中H有较强的静电吸引力,而形成氢键。
(5)由图可知,一个B原子与4个N原子形成4个B-N共价键,B-N键数与硼原子数之比为4:1,根据各个原子的相对位置可知,距离上述三个B原子最近且等距的N原子在x、y、z轴三个方向的1/4处,所以其坐标是()
点睛:本题最后一问,求原子的坐标参数,学生缺乏想象力,较难理解,立方体的每个顶角原子的坐标均为(0,0,0,)从每个顶角引出3维坐标轴xyz,N原子位于每个轴的1/4处,即可判断N的坐标。【解析】[Ar]3d104s1N>O>Csp3杂化1:2大于4:1(1/4,1/4,1/4)20、略
【分析】【分析】
(1)影响晶体晶格能大小的因素有离子半径以及离子所带电荷的多少,晶格能越大熔点越高;
(2)①Cu的原子序数为29,结合能量最低原理和洪特规则的特例书写电子排布式;Cu为面心立方密堆积;
②Cu2+提供空轨道,水中氧原子提供孤电子对,形成配位键;
③氢键较一般分子间作用力强;影响物质的物理性质;
④计算S原子价层电子对数与孤电子对数,判断SO42-的空间结构。
【详解】
(1)离子半径Mg2++2-2+-,离子电荷数Na+=Cl-<O2-=Mg2+=Ca2+;离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔沸点越高,则有NaCl;KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgO>CaO>NaCl>KCl;
正确答案:MgO>CaO>NaCl>KCl。
(2)①Cu的原子序数为29,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;Cu为面心立方密堆积,配位数为12,故C符合;
正确答案:1s22s22p63s23p63d104s1;C。
②Cu2+提供空轨道,水中氧原子提供孤电子对,形成配位键,水合铜离子的结构简式为:
正确答案:
③氢键较一般分子间作用力强;所以水的熔;沸点较高,因为氢键具有方向性,结冰时,氢键增多,体积增大,密度减小;
正确答案:水的熔、沸点较高,结冰时密度减小。
④SO42﹣中心原子S的价层电子对数=4+=4;孤电子对数为0;为正四面体结构;
正确答案:正四面体。【解析】MgO>CaO>NaCl>KCl1s22s22p63s23p63d104s1C水的熔、沸点较高,结冰时密度减小正四面体21、略
【分析】【详解】
Ⅰ.(1)Q元素是31号鎵,原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p1,J元素为铁元素,原子的外围电子排布图3d64s2,正确答案:1s22s22p63s23p63d104s24p1;3d64s2。
(2)根据周期表可知:A为碳元素、B为氮元素、C为氧元素、D为氟元素、E为氖元素、G为铝元素、H硅元素、Q鎵元素;原子半径同一周期从左到右减小(稀有气体除外),同一主族从上到下原子半径增大,所以Al>Si,a错误;同一周期从左到右第一电离能增大,氮元素2p能级为半充满状态,第一电离能大于相邻的氧元素,即N>O,B错误;同一周期从左到右电负性增强,同主族从上到下电负性减小,c正确;最高价氧化物的水化物酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3>Al(OH)3,d正确;正确答案:cd。
(3)L为铷元素,位于周期表中第五周期ⅠA族价电子排布为5s1,属于s区元素,a正确;Ⅷ族的元素属于d区,O位于周期表中第七周期Ⅷ族,属于d区元素,b错误;M的外围电子排布式为6s1,属于s区元素,c错误;H所在族位置IVA族,外围电子排布式为ns2np2;属于p区元素,d正确;正确选项ad。
Ⅱ、根据题意分析:A是元素周期表中原子半径最小的元素,A为氢元素;B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,B是氮元素;C的最外层电子数是内层电子数的3倍,C是氧元素;C、F属同一主族,F是硫元素;E最外层电子数比最内层多1,E是铝;D3B中阴;阳离子具有相同的电子层结构;D是钠;G原子序数大于硫,G为氯元素;
(4)F是硫元素、G为氯元素;F、G元素对应的最高价含氧酸中H2SO4和HClO4,氯元素的非金属大于硫元素,高氯酸的酸性较强;正确答案:HClO4。
(5)B是氮元素、C是氧元素;由于B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,所以第一电离能:B>C;C是氧元素、F是硫元素;电负性:C>F;正确答案:>;>。
6)A为氢元素、C是氧元素;A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X为过氧化氢,电子式为Cu、稀硫酸与H2O2反应生成硫酸铜和水,离子方程式为Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;正确答案:Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O。
(7)E是铝、D是钠;D的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠,E的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,化学方程式:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;正确答案:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
点睛:同一周期从左到右第一电离能增大,但是氮元素2p能级为半充满状态,第一电离能大于相邻的氧元素。【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s24p1②.3d64s2③.cd④.cd⑤.HClO4⑥.>⑦.>⑧.⑨.Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O⑩.Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O22、略
【分析】【详解】
(1)①由题可知,配离子中的Fe为+3价,因此其价电子排布式为3d5;
②由题可知,该配合物中的的配体中的C原子有形成4条单键的,也有形成双键的,因此杂化方式有sp3和sp2;
③配离子是由中心原子和配体通过配位键形成的;由图可知,该配离子中含配位键,以及配体内部存在的极性键,非极性键,σ键以及π键,所以CDEGH正确;
④由题可知,FeCl3具有熔沸点不高;易升华,并且能溶于有机溶剂中的性质,所以推测其为共价化合物,属于分子晶体;
(2)由基态A原子的价电子排布式可知A为Cl元素;
①由晶胞结构可知,Cu位于晶胞的内部,一个晶胞中含有个Cu,Cl位于晶胞的面心和顶点处,一个晶胞中含有个Cl;所以晶胞中Cu和Cl的个数比为1:1,该化合物化学式为CuCl;由晶胞结构可知,Cl-周围最近的Cu+有4个,所以Cl-的配位数为4;
②由晶胞结构可知,Cu+和Cl-的最短距离即为晶胞体对角线的由题可知,晶胞的边长a为:那么Cu+和Cl-的最短距离即
【点睛】
在计算晶胞的边长时,要知道晶体的密度=晶胞的密度,另外就是在计算晶胞的质量时,要用均摊法求得的一个晶胞实际含有的各类粒子的数目,最后要注意单位换算的问题。【解析】3d5sp3sp2CDEGH分子晶体CuCl4六、原理综合题(共4题,共24分)23、略
【分析】【分析】
(1)①Fe是26号元素;根据核外电子排布规律,结合原子结构与元素在周期表的位置判断其位置;
②Fe2+是Fe原子失去2个电子形成的;根据原子的构造原理可得其价层电子排布式;
③K3[Fe(CN)5NO]的组成元素中;属于第二周期元素有C;N、O,根据元素的非金属性越强,其电负性就越大分析比较元素的电负性的大小;
④氯气有氧化性,会把黄血盐(K4[Fe(CN)6])氧化为得到赤血盐(K3[Fe(CN)6]);
(2)分子式为Pt(NH3)2Cl4的配合物的配体是NH3、Cl-;
结构对称正负电荷中心重合的A为非极性分子;正负电荷中心不重合的B为极性分子;水是极性分子,极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂;
(3)用均摊法计算每个晶胞中含有的各种元素的原子个数;得到其化学式。
【详解】
(1)①Fe是26号元素;核外电子排布是2;8、14、2,因此其在元素周期表的位置是第四周期第VIII族;
②Fe2+是Fe原子失去2个电子形成的,根据原子的构造原理可得Fe2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6,所以其价层电子排布式为3d6;FeO晶体晶胞结构如NaCl型,在O2-周围距离相等且最近的有6个Fe2+,在Fe2+周围距离相等且最近的有6个O2-,所以O2-的配位数是6;
③在K3[Fe(CN)5NO]的组成元素中,属于第二周期元素有C、N、O,由于元素的非金属性越强,其电负性就越大,元素的非金属性O>N>C,所以元素的电负性由小到大的顺序是C
④氯气有氧化性,会把黄血盐(K4[Fe(CN)6])氧化为得到赤血盐(K3[Fe(CN)6]),该反应的化学方程式为:2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl;
(2)根据图1,可知该物质的配体为NH3和Cl-;橙黄色在水中的溶解度较大,水为极性分子,根据相似相溶,橙黄色也为极性分子,A为对称结构,属于非极性分子;B为非对称结构,属于极性分子,则橙黄色的配合物为B,亮黄色的为A;
(3)根据晶胞结构,可用均摊法计算其化学式,La:8=1,Ni的原子个数为8+1=5,H原子的个数为8+2=3,所以其化学式为LaNi5H3。
【点睛】
本题考查物质结构和性质的知识,涉及晶胞化学式的确定、配合物的判断等知识点,注意(2)根据物质的对称性,用相似相容原理分析判断,(3)中要用均摊方法计算,为易错点。【解析】第四周期Ⅷ族3d66C4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KClNH3、Cl-AA的结构对称程度高,较稳定,为非极性分子,根据相似相溶原理,A在水中的溶解度小LaNi5H324、略
【分析】【分析】
(1)Fe核外有26个电子,H2O中O原子有孤对电子,提供孤对电子。(2)先计算NH3分子中氮原子价层电子对数,同周期,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族。(3)根据价电子数Si=C=N+的关系得出互为等电子体的分子。(4)羧基的结构是一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键,一个羟基与碳原子相连形成一个σ键。
【详解】
(1)Fe核外有26个电子,其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;由于H2O中O原子有孤对电子,因此[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是O;故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;O。(2)NH3分子中氮原子价层电子对数为因此氮杂化类型为sp3,同周期,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;故答案为:sp3;N>O>C。(3)根据价电子数Si=C=N+,得出互为等电子体的分子是CH4或SiH4;故答案为:CH4或SiH4。(4)羧基的结构是一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键,三个羧基有6个,还有一个羟基与碳原子相连形成一个σ键,因此1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ
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