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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年外研版选修三化学上册阶段测试试卷640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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、下列说法或有关化学用语的表达正确的是()A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量B.基态Fe原子的外围电子排布图为C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大D.根据原子核外电子排布的特点,Cu在元素周期表中位于s区2、如表所示列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用表示,单位为),下列关于元素R的判断一定正确的是。7401500770010500
A.R的最高正价为+3价B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族C.R元素的原子最外层共有4个电子D.R基态原子的核外电子排布式为3、下列说法正确的是A.过氧化铬(CrO5)的结构为:可推知CrO5中氧元素的化合价全部是-1价B.第三周期部分元素电离能如图所示,其中a、b、c分别代表的含义是I2、I3、I1
C.可以用如图实验装置图除去甲烷中混有的乙烯D.银镜反应后试管壁上的银镜和黏附在试管壁上的油脂可分别用稀氨水、热碱液洗涤4、下列说法正确的是()A.电离能大的元素,不易失电子,易得到电子,表现非金属性B.电离能大的元素其电负性必然也大C.电负性最大的非金属元素形成的含氧酸的酸性最强D.电离能最小的元素形成的氧化物的水化物的碱性最强5、镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等。Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。下列说法正确的是A.NH3的键角大于CCl4B.固态Ni(CO)4属于离子晶体C.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2-中,镍元素均是sp3杂化D.Ni(CO)4分子内σ键和π键个数之比为1∶16、对H3O+的说法正确的是()A.O原子采取sp2杂化B.O原子采取sp杂化C.离子中存在配位键D.离子中存在非极性键7、下列说法中正确的是A.同周期的所有元素,从左到右,电负性依次增大B.在H3O+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键,因此它们形成的都是配位化合物C.焰色反应本质上就是发射光谱D.SO2、CO2都是极性分子8、配位化合物的数量巨大,组成和结构形形色色,丰富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数分别为A.Cu2+、NH3、+2、4B.Cu+、NH3、+1、4C.Cu2+、OH-、+2、2D.Cu2+、NH3、+2、29、有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示(假设金属的摩尔质量为Xg•mol-1,金属原子半径为rcm,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。有关说法正确的是。
A.③和④中原子的配位数分别为6、12B.金属Zn采用②堆积方式C.①中空间利用率的表达式为:×100%D.对于采用②堆积方式的金属,实验测得Wg该金属的体积为Vcm3,则阿伏加德罗常数NA的表达式为评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)10、有关元素X、Y、Z、W的信息如下:。元素信息X所在主族序数与所在周期序数之差为4Y最高氧化物对应的水化物为强电解质,能电离出电子数相等的阴、阳离子Z单质是生活中常见物质,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏W基态原子核外5个能级上有电子,且最后的能级上只有1个电子
下列说法不正确的是()A.原子半径:Y>W>XB.Z3+离子的最外层电子排布式为3s23p63d5C.Y的单质在X2气体中燃烧,所得生成物的阴、阳离子个数比为1:1D.W的单质能溶于Y的最高价氧化物的水化物的水溶液中,若反应中转移0.3mol电子,则消耗氧化剂1.8克11、如图是元素周期表的一部分;所列字母分别代表一种化学元素。下列说法正确的是()
A.b的第一电离能小于c的第一电离能B.d在c的常见单质中燃烧,产物中既含有离子键也含有共价键C.e与a组成的化合物沸点比水低,原因是水分子之间可形成氢键D.f元素的基态原子失去4s能级上的所有电子后所形成的离子最稳定12、下列叙述正确的是【】A.氢键是一种特殊的化学键,广泛存在于自然界中B.CO和N2的分子量相同,但CO的沸点比N2的高C.CH2=CH2分子中共有四个σ键和一个π键D.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性13、四硼酸钠的阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法不正确的是()
A.阴离子中三种元素的第一电离能:O>B>HB.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有sp2和sp3C.配位键存在于4、5原子之间和4、6原子之间D.m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)414、以为原料,采用电解法制备电源TMAH[化学式]是一种高效;绿色工艺技术。原理如图;M、N是离子交换膜。下列说法错误的是。
A.a是电源正极B.M为阴离子交换膜C.中N原子均为杂化D.通过1mol电子时,电解池中可产生16.8L(STP)气体15、近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。下列说法正确的是A.元素As与N同族,可预测AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角B.Fe成为阳离子时首先失去3d轨道电子C.配合物Fe(CO)n可用作催化剂,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.每个H2O分子最多可与两个H2O分子形成两个氢键16、如图所示,高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元);则下列说法中错误的是()
A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O2-B.晶体中,每个O2-周围距离最近的O2-有8个C.晶体中与每个K+周围有8个O2-D.晶体中,0价氧与-2价氧的数目比为3∶117、硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法正确的是()
A.m=2B.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型相同C.1、2原子间和4、5原子间的化学键可能是配位键D.若382g硼砂晶体中含2molNa+,则硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)18、比较下列能级的能量大小关系(填“>”“=”或“<”):
(1)2s________4s;
(2)3p________3d;
(3)3d________4s;
(4)4d________5d;
(5)2p________3s;
(6)4d________5f。19、如图为元素周期表中部分元素某种性质值随原子序数变化的关系。
(1)短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素是______填元素符号
(2)同周期,随着原子序数的增大,X值变化趋势为______再结合同主族不同元素的X值变化的特点,体现了元素性质的______变化规律。
(3)X值较小的元素集中在元素周期表的______填序号
A.左下角右上角分界线附近。
(4)下列关于元素此性质的说法中正确的是______填序号
A.X值可反映元素最高正化合价的变化规律。
B.X值可反映原子在分子中吸引电子的能力。
C.X值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱。
(5)SiHCl3与水发生的化学反应可认为是广义的水解反应,根据图中数据,该反应的化学方程式为______20、元素铜(Cu);砷(As)、镓(Ga)等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途;回答下列问题:
(1)基态铜原子的价电子排布式为_____________,价电子中未成对电子占据原子轨道的形状是__________________________。
(2)化合物AsCl3分子的立体构型为________________,其中As的杂化轨道类型为_____________。
(3)第一电离能Ga__________As。(填“>”或“<”)
(4)若将络合离子[Cu(CN)4]2-中的2个CN-换为两个Cl-,只有一种结构,则[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子所处空间构型为_______________,一个CN-中有__________个π键。
(5)砷化镓是一种重要的半导体材料;晶胞结构如图所示。
熔点为1238℃,密度为⍴g·cm-3,该晶体类型为______________,Ga与As以__________键键合,Ga和As的相对原子质量分别为Ma和Mb,原子半径分别为racm和rbcm,阿伏加德罗常数值为NA,GaAs晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率为____________________。(列出计算公式)21、四种元素X;Y、Z、W位于元素周期表的前四周期;已知它们的核电荷数。
依次增加;且核电荷数之和为51;Y原子的L层p轨道中有2个电子;Z与Y原子的价层电子数相同;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1。
(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是_____、_______;杂化轨道分别是________、_________;a分子的立体结构是____________。
(2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_______晶体、_______晶体:
(3)X的氧化物与Y的氧化物中,分子极性较小的是(填分子式)__________;
(4)Y与Z比较,电负性较大的____________,其+2价离子的核外电子排布式是_________。22、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)。
23、硼及其化合物在新材料;工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题:
元素的基态原子的价电子排布图为______,B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为______。
三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性气味的无色有毒腐蚀性气体,其分子的立体构型为______,B原子的杂化类型为______。
自然界中,含B的钠盐是一种天然矿藏,其化学式写作实际上它的阴离子结构单元是由两个和两个缩合而成的双六元环,应该写成其结构式如图1,它的阴离子可形成链状结构。该阴离子由极性键和配位键构成,请在答题卷中抄上图1结构式后用“”标出其中的配位键,该阴离子通过______相互结合形成链状结构。
科学家发现硼化镁在39K时有超导性,在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,一层镁一层硼相间排列。图2是该晶体微观结构中取出的部分原子沿z轴方向的投影,白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影。则硼化镁的化学式为______。
磷化硼是一种有价值的超硬耐磨涂层材料,这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜。磷化硼晶胞如图3所示,在BP晶胞中B的堆积方式为______,当晶胞晶格参数为478pm时,磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为______cm。24、元素的单质有多种形式,下图依次是C60;石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为__________。
(2)C60属于_________晶体,石墨属于________晶体。
(3)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142pm,而金刚石中C-C键的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的_____共价键(填σ或π,下同),而石墨层内的C—C间不仅存在____共价键,还有____键。
(4)金刚石晶胞含有_______个碳原子。25、卤素单质可以参与很多化学反应,如:NF3气体可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到;反应①:2NH3+3F2NF3+3NH4F,Ta(钽)是一种过渡元素,利用“化学蒸气转移法”可以制备TaS2晶体;反应②:TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)+QkJ;Q>0
(1)反应①中:非金属性最强的元素原子核外有____种不同运动状态的电子;该反应中的某元素的单质可作粮食保护气,则该元素最外层的电子有___种自旋方向。
(2)反应①中:物质所属的晶体类型有____;并写出所有原子符合8电子稳定结构的化合物的电子式____。
(3)反应②中:平衡常数表达式:K=___,若反应达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时____。
a.平衡常数K增大b.S2的浓度减小c.I2的质量减小d.V(TaI4)逆增大。
(4)反应②在一定温度下进行,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得蒸气的质量减少了2.45g,则I2的平均反应速率为___。
(5)某同学对反应②又进行研究,他查阅资料,发现硫单质有多种同素异形体,可表示Sx(x为偶数),且在一定条件下可以相互转化,他认为仅增大压强对平衡是有影响的,则TaI4的平衡转化率会____(填增大或减小),其原因是___。26、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、计算题(共1题,共7分)27、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)。
评卷人得分五、元素或物质推断题(共5题,共10分)28、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____________。29、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____。30、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________。31、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:____________________。32、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__________。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A.在基态多电子原子中;3p轨道电子能量比4s轨道电子能量低,A错误;
B.基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2,3d轨道中,电子未充满,应遵循洪特规则,则外围电子排布图为B正确;
C.因为氮原子的最外层电子处于半充满的稳定状态;第一电离能出现反常,所以氧原子第一电离能比氮原子第一电离能小,C错误;
D.Cu的价电子排布式为3d104s1;所以Cu在元素周期表中位于ds区,D错误。
故选B。2、B【分析】【分析】
从题表中短周期元素R的各级电离能数据可看出;R的第一;第二电离能都较小,与第三电离能相差较大,所以R元素原子最外层有2个电子,为第ⅡA族元素,据此分析解答。
【详解】
A.最外层有2个电子;所以R的最高正化合价为+2价,故A错误;
B.R元素原子最外层有2个电子;所以R位于元素周期表中第ⅡA族,故B正确;
C.R原子最外层有2个电子;故C错误;
D.R元素为第ⅡA族元素,可能为Mg或Be,所以R基态原子的电子排布式不一定为故D错误;
答案选B。3、B【分析】【详解】
A.根据过氧化铬的结构可知,中存在2个过氧键、1个Cr=O键,则4个O原子显-1价、1个O原子显-2价,Cr元素显+6价;故A错误;
B.同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,因此c为第一电离能I1;在第三周期元素中,钠失去1个电子后,就已经达到稳定结构,所以钠的第二电离能最大,镁最外层为2个电子,失去2个电子后为稳定结构,所以镁的第二电离能较小,铝最外层有3个电子,失去2个电子后还未达稳定结构,而铝的金属性比镁弱,所以第二电离能比镁略高,硅最外层上2p层有2个电子,失去后,留下2s轨道上有2个电子,相对较稳定,所以硅的第二电离能比铝要低,磷、硫非金属性逐渐增大,第二电离能也增大,由于硫失去一个电子后,3p轨道上是3个电子,是较稳定结构,所以硫的第二电离能要高于氯,因此a为第二电离能I2,则b为第三电离能I3;故B正确;
C.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳;引入新杂质,应选溴水;洗气除杂,故C错误;
D.银单质与氨水不反应;应该用稀硝酸洗去,故D错误;
答案选B。
【点睛】
本题的易错点和难点为B,要注意首先根据第一电离能的变化规律判断出第一电离能的变化曲线,再结合稳定结构依次分析判断。4、D【分析】【分析】
【详解】
A.电离能大的元素;不易失电子,但并不表示易得到电子,故A错误;
B.电离能大的元素其电负性不一定大;如电离能N大于O,但电负性N小于O,故B错误;
C.电负性最大的非金属元素是F;不能形成含氧酸,故C错误;
D.电离能最小的元素为金属性最强的元素,形成的氧化物的水化物的碱性最强,故D正确;故选D。5、D【分析】【详解】
A.孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力,导致键角减小,则NH3的键角小于CCl4的键角;故A错误;
B.因为Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,根据相似相溶原理知,固态Ni(CO)4属于分子晶体;故B错误;
C.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2-中;镍元素提供了空轨道,不存在杂化,故C错误;
D.CO结构式为C≡O,共价三键中含有1个σ键、2个π键,配位键属于σ键,所以Ni(CO)4分子内σ键和π键个数之比为(4+4)∶(2×4)=1∶1;故D正确;
故选D。6、C【分析】【详解】
A.H3O+中,O原子的价层电子对数=因此O原子采取sp3杂化;A错误;
B.H3O+中,O原子的价层电子对数=则O原子采取sp3杂化;B错误;
C.在H3O+中O原子成3个共价键键;其中含有1个配位键,C正确;
D.H3O+离子中不存在非极性键;存在的都是H-O极性共价键,D错误;
答案选C。7、C【分析】【详解】
A.电负性指原子对电子的吸引能力;同周期的稀有气体元素原子达到稳定结构,不吸引电子,故A错误;
B.H3O+中O原子提供孤电子对,与H+形成配位键,但不属于配位化合物,[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空轨道,与NH3之间形成配位键,所以在H3O+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键;故B错误;
C.焰色反应是当碱金属及其盐在火焰上灼烧时;原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出。而光的波长在可见光范围内,因而能使火焰呈现颜色,所以焰色反应主要是利用了原子光谱中原子发射光谱,故C正确;
D.SO2中心原子S的化合价为+4价,最外层电子未全部参与成键,含有孤对电子对,为极性分子;CO2中心原子C的化合价为+4价,最外层电子全部参与成键没有孤对电子对,CO2是直线型的分子;是非极性分子,故D错误;
故答案:C。8、A【分析】【详解】
配合物[Cu(NH3)4](OH)2中,Cu2+为中心离子,电荷数为+2,NH3为配体,配位数为4,故选A。9、C【分析】【详解】
A.根据晶胞图示分析可知;③为六方最密堆积,④为面心立法最密堆积,配位数均为12,A错误;
B.金属Zn为六方最密堆积;因此Zn采用③堆积方式,B错误;
C.①为简单立方堆积,原子半径为r,则其晶胞参数a=2r,一个晶胞中含有的原子个数为则原子的体积为则其空间利用率为×100%;C正确;
D.②为体心立方堆积,金属原子半径与正方体边长的关系根据晶胞的模型,晶胞中含有金属原子的个数为8×+1=2,因此该晶胞的质量为=边长与金属半径的关系是边长=即晶胞的体积为cm3,即有推出阿伏加德罗常数为故D错误;
答案选C。
【点睛】
难点是空间利用率的计算和阿伏加德罗常数的计算,这类题的关键点,找出原子半径与边长的关系,即哪些原子是刚性接触。二、多选题(共8题,共16分)10、CD【分析】【分析】
X所在主族序数与所在周期序数之差为4,则为第2周期时,在ⅥA族,即X为O元素,或为第3周期时,在ⅤⅡA族,即X为Cl元素;Y的最高价氧化物对应的水化物,能电离出电子数相等的阴、阳离子,则由NaOH═Na++OH-,所以Y为Na元素;Z的单质是生活中常见物质,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏,则Z为Fe元素;W基态原子核外5个能级上有电子,且最后的能级上只有1个电子1s22s22p3;则W为Al,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析;X为O元素或Cl元素,Y为Na元素,Z为Fe元素,W为Al元素。
A.一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,原子半径:Y>W>X;故A正确;
B.铁为26号元素,Z3+离子的最外层电子排布式为3s23p63d5;故B正确;
C.钠的单质在氧气或氯气中燃烧;所得生成物为过氧化钠或氯化钠,其中过氧化钠的阴;阳离子个数比为1:2,故C错误;
D.W的单质能溶于Y的最高价氧化物的水化物的水溶液中,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,该反应的氧化剂为水,若反应中转移0.3mol电子,则消耗氧化剂H2O0.3mol;质量为5.4g,故D错误;
故选CD。
【点睛】
正确判断元素是解题的关键。本题的难点为X的不确定性,易错点为D,要注意铝与氢氧化钠溶液的反应中铝为还原剂,水为氧化剂。11、BC【分析】【详解】
由元素在周期表中位置可知,a为H、b为N;c为O、d为Na、e为S、f为Fe。
A.N元素的2p轨道为半充满稳定结构;第一电离能高于氧元素的第一电离能,故A错误;
B.Na在氧气中燃烧生成过氧化钠;过氧化钠中含有离子键;共价键,故B正确;
C.水分子之间存在氢键;硫化氢分子之间为范德华力,氢键比范德华力强,因此硫化氢的沸点低于水,故C正确;
D.Fe2+离子价电子为3d6,而Fe3+离子价电子为3d5稳定结构,Fe2+离子不如Fe3+离子稳定;故D错误;
故选BC。12、BD【分析】【分析】
【详解】
A.氢键是一种分子间作用力;不是化学键,A错误;
B.CO和N2都是分子晶体,熔沸点主要受分子间作用力影响,但在相对分子质量相同的情况下,CO是极性分子,N2是非极性分子,极性分子的相互吸引力大于非极性分子,会使分子间作用力略大,CO的沸点比N2的高;B正确;
C.共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,所以CH2=CH2中有5个σ键;1个π键,C错误;
D.共价键具有饱和性和方向性,S最外层有6个电子,再接受2个电子就形成稳定结构,则把H2S分子写成H3S分子;违背了共价键的饱和性,D正确;
答案选BD。
【点睛】
共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,共价叁键中一个是σ键,两个是π键。13、AC【分析】【分析】
由图示可以看出该结构可以表示为[H4B4O9]m−,其中B为+3价,O为−2价,H为+1价,根据化合价判断m值求解Xm−的化学式;根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=(a−xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数,1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;阴离子中含配位键,不含离子键,以此来解答。
【详解】
A.H电子轨道排布式为1s1;处于半充满状态,比较稳定,第一电离能为O>H>B,故A错误;
B.2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;故B正确;
C.2号B形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键就是配位键,所以配位键存在4;5原子之间或4、6原子之间,故C错误;
D.观察模型,可知Xm−是[H4B4O9]m−,依据化合价H为+1,B为+3,O为−2,可得m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)4;故D正确;
故答案选AC。14、CD【分析】【详解】
A.(CH3)4N+移向右室,HCO3-移向左室;阴离子移向阳极,即a是电源正极,A正确;
B.HCO3-经过M移向左室;M为阴离子交换膜,B正确;
C.中,(CH3)4N+的C、N原子均为杂化,但是,HCO3-中的C原子为杂化;C错误;
D.通过1mol电子时,阴极室H+放电,2H++2e-=H2↑产生H2为0.5mol,阳极室OH-放电,4OH--4e-=2H2O+O2↑,产生O2为0.25mol,同时,溶液中剩下的H+与HCO3-反应还要产生二氧化碳;因此,产生的气体大于0.75mol,体积大于16.8L(STP)气体,D错误。
答案选CD。15、AC【分析】【详解】
A选项,元素As与N同族,N的电负性大于As,使成键电子离N原子更近,两个N—H键间的排斥力增大,NH3中键角更大,因此AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角;故A正确;
B选项;Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子,故B错误;
C选项,配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe的价电子为3d64s2,价电子数为8,一个配体CO提供2个电子,因此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;8+2×n=18,则n=5,故C正确;
D选项,冰中每个H2O分子与周围四个水分子形成氢键形成四面体结构;即一个水分子可以形成四个氢键,故D错误。
综上所述;答案为AC。
【点睛】
冰的密度比水小的原因是冰中水与周围四个水分子以氢键形成四面体结构,中间有空隙,因此密度比水小。16、BC【分析】【详解】
A、由晶胞图可知,K+的个数为8×+6×=4,O2-的个数为12×+1=4,化学式为KO2,故A正确;
B、由晶胞图可知,晶体中每个O2-周围有12个O2-,故B错误;
C、由晶胞图可知,晶体中每个K+的周围有6个O2-,故C错误;
D、晶胞中K+与O2-个数分别为4、4,所以晶胞中共有8个氧原子,根据电荷守恒-2价O原子数目为2,所以0价氧原子数目为8-2=6,所以晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3:1,故D正确;
故选BC。17、AD【分析】【分析】
由图示可以看出该结构可以表示为[H4B4O9]m-,其中B为+3价,O为-2价,H为+1价,根据化合价判断m值求解Xm-的化学式;根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数,1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;阴离子中含配位键,不含离子键,以此来解答。
【详解】
A.观察模型,可知Xm-是(H4B4O9)m-;依据化合价H为+1,B为+3,O为-2,可得m=2,故A正确;
B.2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为SP2杂化,4号B形成4个键,则B原子为SP3杂化,所以在Xm-中;硼原子轨道的杂化类型有不同,故B错误;
C.2号B一般是形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键很可能就是配位键,所以配位键存在4号与5号之间,故C错误;
D.若硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O,则382g硼砂晶体中含×2=2molNa+;故D正确;
答案选AD。三、填空题(共9题,共18分)18、略
【分析】【分析】
由构造原理可知:①同一能层的能级能量高低顺序为:ns
【详解】
(1)根据不同能层上英文字母相同的能级的能量高低:1s<2s<3s<4s,所以2s<4s;
(2)根据构造原理,同一能层的能级能量高低顺序为:ns<3d;
(3)根据构造原理,3d具有的能量介于4s和4p具有的能量之间,所以3d>4s;
(4)根据不同能层上英文字母相同的能级的能量高低:3d<4d<5d<6d,所以4d<5d;
(5)根据构造原理,能量:2p<3s;
(6)根据构造原理,能量高低:4d<5d<5f,所以4d<5f。【解析】①.<②.<③.>④.<⑤.<⑥.<19、略
【分析】【分析】
(1)p能级最多容纳6个电子;s能级最多容纳2个电子,结合原子核外电子排布规律分析;
(2)根据图示曲线变化分析同主族;同周期X的变化规律;
(3)根据图示可知;周期表中X较小的元素集中在左下角;
(4)此变化规律可以判断两元素的金属性或非金属性强弱;
(5)结合图示中X值判断各元素化合价;然后分析反应产物并写出化学方程式。
【详解】
(1)p能级最多容纳6个电子,s能级最多容纳2个电子,则短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素的核外电子排布式为分别为O;Mg元素;
故答案为:O;Mg;
(2)根据图示可知;同周期随着原子序数的增大,X值逐渐增大,同主族从上至下,对应的X值减小,体现了元素性质的周期性变化规律;
故答案为:逐渐增大;周期性;
(3)同周期;X值左边小,同一主族,X值下边小,所以周期表中X较小的元素集中在左下角,故A正确;
故答案为:A;
(4)A;X值可代表电负性;无法根据X值判断元素最高正化合价,故A错误;
B;X值可代表电负性;X值越大非金属性越强,能够反映原子在分子中吸引电子的能力,故B正确;
C;X值越大金属性越弱、非金属性越强;X值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱,故C正确;
故答案为:BC;
(5)X值可代表电负性,X值越大非金属性越强,根据图示可知,非金属性:则中Si为价,H、Cl元素为价,与水反应时,Si元素生成或价H元素与水分子中价H生成氢气,该反应方程式为:或
故答案为:(或)。
【点睛】
本题考查位置结构性质的相互关系应用,题目难度中等,明确图像曲线变化为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的应用,试题侧重考查学生的分析能力及综合应用能力。【解析】O、Mg逐渐增大周期性ABC20、略
【分析】【分析】
本题考查的是原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用,、晶胞的计算、原子轨道杂化方式及杂化类型判断。
(1)铜是29号元素;原子核外电子数为29,根据核外电子排布规律书写铜的基态原子价电子电子排布式。
(2)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5−3×1)/2=4,所以原子杂化方式是sp3;由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形;
(3)同一周期;原子序数越小半径越大,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大;
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为平面构型,用两个Cl-换2个CN-有两种结构,分别为两个Cl-换相邻或相对,若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为正四面体构型,用两个Cl-换2个CN-有一种结构;由于共价键单键中含有一个σ键;双键中含有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键;
(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密度为ρg⋅cm−3,根据均摊法计算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10−30,晶胞的体积V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为V1/V2×100%将V1、V2带入计算得百分率据此解答。
【详解】
(1)Cu是29号元素,原子核外电子数为29,铜的基态原子价电子电子排布式为3d104s1,价电子中未成对电子占据原子轨道的形状是球形。本小题答案为:3d104s1;球形。
(2)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5−3×1)/2=4,所以原子杂化方式是sp3,由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形。本小题答案为:三角锥形;sp3。
(3)根据元素周期律,Ga与As位于同一周期,Ga原子序数小于As,故半径Ga大于As,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大,故第一电离能Ga小于As。本小题答案为:<。
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为平面构型,用两个Cl-换2个CN-有两种结构,分别为两个Cl-换相邻或相对,若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为正四面体构型,用两个Cl-换2个CN-有一种结构;由于共价键单键中含有一个σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键,则CN-中含有三键;三键中含有两个π键。本小题答案为:正四面体;2。
(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密度为ρg⋅cm−3,根据均摊法计算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10−30,晶胞的体积V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为V1/V2×100%将V1、V2带入计算得百分率本小题答案为:原子晶体;共价键;【解析】3d104s1球形三角锥形sp3<正四面体2原子晶体共价键21、略
【分析】【分析】
由“Y原子的L层p轨道中有2个电子”可知Y原子的电子排布式是1s22s22p2,为碳元素;由“Z与Y原子的价层电子数相同”可知Z与碳元素同主族,又因Z位于元素周期表的前四周期且核电荷数大于Y,所以Z可能为硅元素(14号)或锗元素(32号),若Z为锗元素,则四种元素的核电荷数之和大于51(因W的核电荷数比Z的还要大),即Z只能为硅元素;由“W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4︰1”可知W的最外层电子数为2,由“d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5︰1”可知d轨道中的电子数为10,所以W原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2;即W为锌元素;又因四种元素的核电荷数之和为51,所以X元素的核电荷数为1,是氢元素。
【详解】
(1)C和Si可分别与H形成只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是CH4、SiH4;杂化轨道分别是sp3、sp3;两种分子的立体结构都是正四面体。
(2)C的最高价氧化物和Si的最高价氧化物分别为CO2和SiO2;其晶体类型分别是分子晶体;原子晶体:
(3)H的氧化物与C的氧化物中,分子极性较小的是非极性分子CO2;
(4)C与Si是同一主族的元素,非金属性越强的电负性越大,电负性较大的是C,其+2价离子的核外电子排布式是1s22s2。【解析】①.CH4②.SiH4③.sp3④.sp3⑤.正四面体⑥.分子⑦.原子⑧.CO2⑨.C⑩.1s22s222、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⑧.12⑨.23、略
【分析】【分析】
元素处于第二周期IIIA族,价电子排布式为结合泡利原理;洪特规则画出价电子排布图;同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但IIA族、VA族元素原子最高能级为全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻的元素;
分子的中心B原子孤电子对数价层电子对数B原子杂化轨道数目为3;
形成4个键的B原子中含有1个配位键;氢氧根离子中氧原子与B原子之间形成配位键;该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构;
个B原子为3个Mg原子共用;1个Mg原子为6个B原子共用,均摊法计算硼原子和镁原子的个数之比,确定硼化镁的化学式;
由晶胞结构可知,晶胞中B原子处于晶胞顶点与面心,B的堆积方式为面心立方最密堆积;P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构,二者连线处于体对角线上,为体对角线的
【详解】
原子核外电子排布式为由泡利原理、洪特规则,核外电子排布图为同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻的元素,故第一电离能:
故答案为:
分子的中心B原子孤电子对数价层电子对数分子空间构型为平面正三角形,B原子的杂化轨道类型为
故答案为:平面正三角形;
形成4个键的B原子中含有1个配位键,氢氧根离子中氧原子与B原子之间形成配位键,图1中用“”标出其中的配位键为:该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构;
故答案为:氢键;
根据投影可知,1个B原子为3个Mg原子共用,1个Mg原子为6个B原子共用,故一个Mg原子的B原子为由此可知Mg、B原子数目之比为1:2,故硼化镁的化学式为
故答案为:
由晶胞结构可知,晶胞中B原子处于晶胞顶点与面心,B的堆积方式为面心立方最密堆积;P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构,二者连线处于体对角线上,为体对角线的立方体的每条边长为478pm,则晶胞体对角线长为则P原子与B原子最近距离为
故答案为:面心立方最密堆积;【解析】平面正三角形氢键面心立方最密堆积24、略
【分析】【分析】
(1)金刚石、石墨、C60;碳纳米管等都是含有碳元素的不同单质;据此判断;
(2)根据组成的微粒类型和微粒间作用力类型判断晶体类型;
(3)根据两种物质中存在的共价键类型分析解答;
(4)利用均摊法结合晶胞结构图分析计算。
【详解】
(1)由同种元素组成的不同单质互称同素异形体,金刚石、石墨、C60;碳纳米管等都是碳元素的单质;属于同素异形体,故答案为:同素异形体;
(2)C60的构成微粒是分子;属于分子晶体;石墨的构成微粒是原子,且层与层之间存在分子间作用力,所以石墨属于混合型晶体,故答案为:分子;混合型;
(3)共价单键为σ键;共价双键中含有σ键和π键,金刚石中碳原子之间只存在σ键,石墨中碳原子之间存在σ键和π键,故答案为:σ;σ;π;
(4)晶胞中顶点微粒数为:8×=1,面心微粒数为:6×=3;体内微粒数为4,共含有8个碳原子,故答案为:8。
【点睛】
本题的易错点为(3),要注意金刚石结构中中存在单键,而石墨晶体中存在单键和双键;难点为(4),要注意均摊法的理解和应用。【解析】①.同素异形体②.分子③.混合型④.σ⑤.σ⑥.π⑦.825、略
【分析】【分析】
(1)反应①中:非金属性最强的元素是F;原子中没有运动状态相同的电子,核外有几个电子就有几种不同运动状态的电子;氮气可作粮食保护气,最外层有5个电子,电子的自旋方向有2种;
(2)根据共价物质的组成分析晶体的类型;对于ABn的共价化合物;各元素满足|化合价|+元素原子的最外层电子数=8,原子都满足最外层8电子结构;,然后书写电子式;
(3)平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值;该反应为放热反应;降低温度,平衡正向移动;
(4)反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得蒸气的质量减少了2.45g,依据化学方程式的气体质量变化计算反应I2物质的量;依据化学反应速率概念计算;
(5)根据S2会转变成S4、S6、S8;反应物气体的物质的量偏小。
【详解】
(1)反应①中:非金属性最强的元素是F;F原子中有9个电子,就有9种不同运动状态的电子;氮气可作粮食保护气,最外层有5个电子,电子的自旋方向有2种;
(2)NH3、F2、NF3属于分子晶体,NH4F属于离子晶体,Cu属于金属晶体;NF3中N元素化合价为+3,N原子最外层电子数为5,所以3+5=8,分子中N原子满足8电子结构;F元素化合价为-1,F原子最外层电子数为7,所以|-1|+7=8,分子中F原子满足8电子结构,电子是为:
(3)反应TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)体系中,平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值,K=该反应为放热反应;降低温度,平衡正向移动;
a.降低温度;平衡正向移动,平衡常数K增大,故a正确;
b.平衡正向移动,S2的浓度减小,故b正确;
c.平衡正向移动,I2的质量增大;故c错误;
d.温度降低,V(TaI4)逆减小;故d错误;
故答案为ab;
(4)若反应容器的容积为2L;3min后达到平衡,测得蒸气的质量减少了2.45g,则。
TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)△m2mol245g0.02mol2.45g
生成的I2为0.02mol,则I2的平均反应速率==0.00333mol/(L•min);
(5)S2会转变成S4或S6或S8,反应物气体的物质的量偏小,所以增大压强,平衡逆向移动,TaI4的平衡转化率减小。【解析】92分子晶体、金属晶体、离子晶体[I2]2/[TaI4][S2]ab0.00333mol/(L•min)或1/300mol/(L•min)平衡转化率会减小原因是在S2可以转化为S4或S6或S8+,2TaI4(g)+S4(g)2TaS2(s)+4I2(g)加压使平衡向逆反应方向进行26、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、计算题(共1题,共7分)27、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)五、元素或物质推断题(共5题,共10分)28、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+3H2O29、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
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