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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年华东师大版选修3化学上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5题,共10分)1、下列说法错误的是()A.s电子的原子轨道都呈球形,2s电子比1s电子能量高且电子云比1s更扩散B.p电子的原子轨道都呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道,它们相互垂直,能量相同C.p电子能量一定高于s电子能量D.处于同一原子轨道中的电子,自旋状态有两种2、A、B、C、D四种元素,已知A元素是地壳中含量最多的元素;B元素为金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和;C元素是第三周期第一电离能最小的元素;D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是()A.四种元素D分别为O、Ca、Na、ArB.元素C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C.元素C简单离子的半径大小关系为A<CD.元素C的电负性大小关系为A>C3、下列关于雷酸(H-O-N≡C)和氰酸(H-O-C≡N)及其组成元素的说法错误的是()A.两者互为同分异构体B.两种分子中的所有原子都在一条直线上C.电负性:O>N>C>HD.第一电离能:N>O>C4、下列分子中,最不容易聚合的是()A.N2O5B.BeCl2C.AlCl3D.NO25、下列分子中,各分子的立体构型和中心原子的杂化方式均正确的是A.NH3平面三角形sp3杂化B.CCl4正四面体sp3杂化C.H2OV形sp2杂化D.CO32﹣三角锥形sp3杂化评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)6、在抗击新冠病毒肺炎中瑞德西韦是主要药物之一。瑞德西韦的结构如图所示;下列说法正确的是。
A.瑞德西韦中N、O、P元素的电负性:N>O>PB.瑞德西韦中的O—H键的键能大于N—H键的键能C.瑞德西韦中所有N都为sp3杂化D.瑞德西韦结构中存在σ键、π键和大π键7、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.D8、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图:下列有关说法不正确的是A.分子式为C3H4O3B.分子中σ键与π键个数之比为3:1C.分子中既有极性键也有非极性键D.分子中碳原子的杂化方式全部为sp2杂化9、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中由于哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。则关于CaC2晶体的描述不正确的是()
A.CaC2晶体的熔点较高、硬度也较大B.和Ca2+距离相同且最近的C22-构成的多面体是正八面体C.和Ca2+距离相同且最近的Ca2+有12个D.如图的结构中共含有4个Ca2+和4个C22-10、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11、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个评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)12、请回答以下问题:
(1)第四周期的某主族元素,其第一至五电离能数据如下图1所示,则该元素对应原子的M层电子排布式为___________。
(2)如下图2所示,每条折线表示周期表ⅣA-ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是___________。简述你的判断依据___________。
(3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如下图3所示。该晶体的类型属于___________(选填“分子”“原子”“离子”或“金属”)晶体,该晶体中碳原子轨道的杂化类型为___________。
(4)在离子晶体中正、负离子间力求尽可能多的接触,以降低体系的能量,使晶体稳定存在。已知Na+半径是Cl-的a倍,Cs+半径是Cl-的b倍,请回顾课本上NaCl和CsCl的晶胞,其晶胞边长比为___________。
(5)Fe的一种晶体如甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的A-D图中正确的是___________。铁原子的配位数是___________,假设铁原子的半径是rcm,该晶体的密度是pg/cm3,则铁的相对原子质量为___________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
13、海水中含有丰富的资源;其中包括钠离子;氯离子、镁离子等。
(1)氯元素位于元素周期表第________列,写出氯原子的最外层电子排布式________________,最外层电子所占据的轨道数为________个,氯原子核外共有________种能量不同的电子。
(2)列举能说明Mg的金属性比Na弱的一个实验事实__________________。
(3)相同压强下,部分元素氟化物的熔点见下表:。氟化物NaFMgF2SiF4熔点/℃12661534183
试解释上表中熔点SiF4远低于NaF的原因_________________________
(4)氨水是实验室最常用的弱碱,向滴有少量酚酞试液的稀氨水,加入少量的NH4AC晶体,若观察到________________则可证明一水合氨是弱电解质。请再提出一个能证明一水合氨是弱电解质的实验方案______________________________________
(5)向盐酸中滴加氨水至过量,该过程所发生反应的离子方程式为___________________
在滴加的整个过程中离子浓度大小关系可能正确的是______
a.c(C1-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)b.c(C1-)>c(NH4+)=c(OH-)>c(H+)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(C1-)>c(H+)d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(C1-)14、“张亭栋研究小组”受民间中医启发,发现As2O3对白血病有明显的治疗作用。氮(N);磷(P)、砷(As)为第VA族元素;该族元素的化合物在研究和生产中有着许多重要用途。
(1)N原子的价电子排布式为______,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)NH3的沸点比AsH3的沸点高,原因是____________。
(3)立方氮化硼晶体(BN);是一种超硬材料,有优异的耐磨性,其晶胞如图所示。
①立方氮化硼是_________晶体,晶体中N原子的杂化轨道类型为_________,B原子的配位数为_________。
②立方氮化硼晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为_________。
(4)若立方氮化硼晶胞的边长为362pm,则立方氮化硼的密度为_________g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA)。15、铜的化合物用途非常广泛。已知下列反应:[Cu(NH3)2]++NH3+CO⇌[Cu(NH3)3CO]+,2CH3COOH+2CH2=CH2+O22CH3COOCH=CH2+2H2O。
(1)Cu2+基态核外电子排布式为______。
(2)NH3分子空间构型为_______,其中心原子的杂化类型是______。
(3)CH3COOCH=CH2分子中碳原子轨道的杂化类型是_______,1molCH3COOCH=CH2中含键数目为_____。
(4)CH3COOH可与H2O混溶,除因为它们都是极性分子外,还因为__________。
(5)配离子[Cu(NH3)3CO]+中NH3及CO中的C与Cu(Ⅰ)形成配位键。不考虑空间构型,[Cu(NH3)3CO]+的结构示意图表示为____16、硼氢化钠(NaBH4)在化工领域具有重要的应用价值,可采用硼砂、SiO2、Na和H2作为原料制备。回答下列问题:
(1)周期表中,与B的化学性质最相似的邻族元素是____;该元素基态原子核外M层电子中自旋状态相同的有_____个。
(2)NaBH4中,电负性最大的元素是____(填元素符号);B的____杂化轨道与H的1s轨道形成键。
(3)硼砂是含8个结晶水的四硼酸钠。其阴离子(含B;O、H三种元素)的球模型如图所示:
①阴离子中,配位键存在于____和____原子之间。(均填原子的序号)
②硼砂的化学式为_______。
(4)SiO2晶胞(立方体)如图所示,已知SiO2的密度为g/cm3,设阿伏加德罗常数的值为NA,则SiO2晶胞的边长为___pm。
17、铬、钼钨都是ⅥB族元素;且原子序数依次增大,它们的单质和化合物在生活;生产中有广泛应用。
铬元素的最高化合价为________;基态钼原子的核外电子排布类似于基态铬原子,其原子核外有________个未成对电子。
钼可作有机合成的催化剂。例如;苯甲醛被还原成环己基甲醇。
环己基甲醇分子中采取杂化的原子是________写元素符号
环己基甲醇的沸点高于苯甲醛,其原因是________。
铬离子能形成多种配合物,例如
已知配合物的中心粒子的配位数指配位原子总数。上述配合物中,的配位数为________。
上述配合物中的非金属元素按电负性由小到大的顺序排列为________。
铬的一种氧化物的晶胞结构如图所示。
该氧化物的化学式为________。
已知晶胞底面的边长为acm,晶胞的高为bcm,代表阿伏加德罗常数的值,该铬的氧化物的摩尔质量为该晶体的密度为________用含a、b、和M的代数式表示18、金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方最密堆积、面心立方最密堆积和体心立方密堆积,图(a)、(b);(c)分别代表这三种晶胞的结构。
(1)三种堆积方式实质是金属阳离子的堆积方式,那么自由电子有无确切的堆积方式?_______(填“有”或“无”)。
(2)影响金属晶体熔点的主要因素是___________________。19、干冰、石墨、C60;氟化钙和金刚石的结构模型如下(石墨仅表示其中的一层结构):
回答下列问题:
(1)干冰晶胞中,每个CO2分子周围有________个与之紧邻且等距的CO2分子。
(2)由金刚石晶胞可知,每个金刚石晶胞占有________个碳原子。
(3)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是________。
(4)在CaF2晶体中,Ca2+的配位数是________,F-的配位数是________。
(5)固态时,C60属于________(填“共价”或“分子”)晶体。评卷人得分四、计算题(共2题,共12分)20、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)21、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、原理综合题(共2题,共14分)22、现有A;B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素;它们位于元素周期表的前四周期。B元素含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同;D的原子核外有8个运动状态不同的电子,E元素与F元素处于同一周期相邻的族,它们的原子序数相差3,且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题:
(1)请写出D基态的价层电子排布图:_____。
(2)下列说法正确的是_____。
A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大,所以沸点SiO2>CO2
B.电负性顺序:C<N<O<F
C.N2与CO为等电子体;结构相似,化学性质相似。
D.稳定性:H2O>H2S;原因是水分子间存在氢键。
(3)某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为+1)结合形成如图所示的离子,该离子中碳原子的杂化方式是______。
(4)已知(BC)2是直线性分子,并有对称性,且分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构,则(BC)2中σ键和π键的个数比为______。
(5)C元素最高价含氧酸与硫酸酸性强度相近,原因是______。
(6)Fe3O4晶体中,O2-的重复排列方式如图所示,该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的O2-围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中,则Fe3O4晶体中,正四面体空隙数与O2-数之比为_____,有_____%的正八面体空隙没有填充阳离子。Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元,晶体密度为5.18g/cm3,则该晶胞参数a=______pm。(写出计算表达式)
23、[化学一选修3:物质结构与性质]
氮和氧是地球上极为丰富的元素。请回答下列问题:
(1)从原子轨道重叠方式考虑,氮分子中的共价键类型有____________;氮分子比较稳定的原因是_________。
(2)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_____________(用元素符号表示);NH3易溶于水而CH4难溶于水的原因是____________________________________________。
(3)X+中所有电子恰好充满K;L、M3个电子层。
①X+与N3-形成的晶体结构如图所示。X原子的核外电子运动状态有____种;基态N3-的电子排布式为______;与N3-等距离且最近的X+有______个。
②X2+和Zn2+分别可与NH3形成[X(NH3)4]2+、[Zn(NH3)4]2+,两种配离子中提供孤电子对的原子均为_______(写元素名称)。已知两种配离子都具有对称的空间构型,[Zn(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代只能得到一种结构的产物,而[X(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种结构不同的产物,则[X(NH3)4]2+的空间构型为_______;[Zn(NH3)4]2+中Zn的杂化类型为_______________。
(4)最新研究发现,水能凝结成13种类型的结晶体。除普通冰外,还有-30℃才凝固的低温冰,180℃依然不变的热冰,比水密度大的重冰等。重冰的结构如图所示。已知晶胞参数a=333.7pm,阿伏加德罗常数的值取6.02×1023,则重冰的密度为_______g.cm-3(计算结果精确到0.01)。
评卷人得分六、有机推断题(共1题,共9分)24、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)____________________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【详解】
A.s能级的原子轨道呈球形;处在该轨道上的电子不只在球壳内运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小,故2s电子比1s电子能量高且电子云比1s更扩散,故A正确;
B.p电子的原子轨道呈哑铃形;每个P能级都有3个原子轨道,它们相互垂直且能量相同,故B正确;
C.能量高低还与能层有关;故C错误;
D.根据泡利原理知;同一轨道上的两个电子最多容纳2个电子,且自旋方向相反,故D正确;
故选:C。2、C【分析】【分析】
A元素是地壳中含量最多的元素,A为O元素;B元素为金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和,K、L层电子填充完全,共10个电子,则B元素的原子核外有20个电子,B为Ca元素;同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,所以第三周期第一电离能最小的是Na元素,最大的是Ar元素,即C为Na元素,D为Ar元素。
【详解】
A.根据分析,A为O元素,B为Ca元素,C为Na元素,D为Ar元素;A正确;
B.A为O元素,B为Ca元素,C为Na元素,O可以与Ca、Na形成过氧化物、氧化物等,如可形成CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等;B正确;
C.A、C形成的简单离子分别为O2-、Na+,两者具有相同的电子层结构,核电荷数越大,半径越小,则半径大小:O2->Na+;C错误;
D.同一周期;从左到右元素电负性逐渐增大,同一主族从上到下元素的电负性逐渐减小,则O的电负性大于Na,D正确;
答案选C。3、B【分析】【详解】
A.雷酸(H-O-N≡C)和氰酸(H-O-C≡N)的分子式相同;但结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.O原子采用sp3杂化;为V型,所有原子一定不在一条直线上,故B错误;
C.元素的非金属性越强;电负性越大,电负性:O>N>C>H,故C正确;
D.同一周期:第一种元素的第一电离能最小;最后一种元素的第一电离能最大,总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势,但N原子的2p为半充满结构,第一电离能大于同周期邻近的两种元素,第一电离能:N>O>C,故D正确;
答案选B。4、A【分析】【详解】
A.N2O5最不容易聚合;A正确;
B.BeCl2容易通过配位键形成二聚合分子;B错误;
C.AlCl3容易通过配位键形成二聚合分子;C错误;
D.NO2容易聚合为N2O4分子;D错误;
答案选A。5、B【分析】【分析】
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;价层电子对数=配原子个数+孤电子对数。
【详解】
A、NH3中心原子的价层电子对数=3+(5-3×1)=4,N的杂化方式为sp3;含有一对孤电子对,分子的立体构型为三角锥形,选项A错误;
B、CCl4中心原子的价层电子对数=4+(4-4×1)=4,C的杂化方式为sp3;没有孤电子对,分子的立体构型为正四面体,选项B正确;
C、H2O中心原子的价层电子对数=2+(6-2×1)=4,O的杂化方式为sp3;含有两对孤电子对,分子的立体构型为V形,选项C错误;
D、CO32-中心原子的价层电子对数=3+(4+2-3×2)=3,C的杂化方式为sp2;没有孤电子对,分子的立体构型为平面三角形,选项D错误;
答案选B。
【点睛】
本题考查了微粒空间构型及原子杂化方式,根据价层电子对互斥理论来分析解答即可,难点的孤电子对数的计算方法,为常考点,要熟练掌握,题目难度中等。二、多选题(共6题,共12分)6、BD【分析】【分析】
【详解】
A.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增大;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减小;则元素的非金属性:O>N>P。元素的非金属性越强,其电负性就越大,故元素的电负性:O>N>P,A错误;
B.元素的非金属性越强;元素的原子半径越小,与同一元素的原子形成的共价键的键长就越短,其相应的键能就越大,由于元素的原子半径:O<N,所以瑞德西韦中的O—H键的键能大于N—H键的键能,B正确;
C.在瑞德西韦中,形成3个共价键的N原子采用sp3杂化,含有C=N双键的N原子则采用sp2杂化;C错误;
D.共价单键都是σ键;共价双键中一个是σ键,一个是π键;在苯环及含有N原子的六元环中含大π键,根据瑞德西韦结构可知其中含有共价单键;双键和苯环等六元环,故分子中存在σ键、π键和大π键,D正确;
故合理选项是BD。7、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。8、BD【分析】【详解】
A.根据结构简式确定分子式为C3H4O3;故A正确;
B.双键中含有一个σ键;一个π键;单键都是σ键,所以该分子中含有10个σ键、1个π键,所以分子中σ键与π键个数之比为10:1,故B错误;
C.同种非金属元素之间形成非极性键;不同非金属元素之间形成极性键,所以C-C之间存在非极性键;C-H和C-O原子之间存在极性键,故C正确;
D.该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,C原子为sp3杂化;C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,C原子杂化方式为sp2;故D错误;
故选BD。
【点睛】
该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对、C=O中C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C原子杂化方式是解答关键。9、BC【分析】【分析】
离子晶体:阴阳离子通过离子键结合形成的晶体,离子键作用力强,所以离子晶体硬度高,具有较高的熔沸点;该晶胞不是正方体构成的,观察体心处Ca2+,与它距离相同且最近的C22-位于面心,距离相同且最近的Ca2+位于棱上;它们共平面;
晶胞中粒子数目用均摊法确定:每个顶点的原子被8个晶胞共有;每条棱的原子被4个晶胞共有,每个面的原子被2个晶胞共有。
【详解】
A.据CaC2晶体结构可知其属于离子晶体;所以熔点较高;硬度较大,故A正确;
B.由于晶胞沿一个方向拉长,故晶胞的一个平面的长与宽不相等,和Ca2+距离相同且最近的C22-有4个均位于面心;且在同一平面上,故B错误;
C.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+应为4个均位于棱上;故C错误。
D.图示结构中N(Ca2+)=12×+1=4,N(C22-)=8×+6×=4;故D正确;
答案选BC。
【点睛】
本题考查晶胞的分析,特别注意晶胞沿一个方向拉长的特点,为解答该题的关键,易错点为C选项。10、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。11、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。三、填空题(共8题,共16分)12、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)该元素第三电离能远远大于第二电离能,说明该元素的原子价电子数为2,为Ca,M层电子排布式为:3s23p6
(2)在ⅣA~ⅦA中的氢化物里,NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有ⅣA族元素氢化物不存在反常现象,第ⅣA族形成的氢化物分之间为范德华力,组成与结构相似,相对分子量越大,范德华力越大,沸点越高,所以a点所在折线对应的是气态氢化物SiH4。
(3)由CO2在高温高压下所形成的晶体图可以看出,其晶体结构为空间物质结构,每个C原子周围通过共价键连接4个O原子,所以该晶体为原子晶体,碳原子轨道的杂化类型为sp3杂化。
(4)设Cl‾半径为r,则Na+半径为ar,Cs+半径为br,NaCl晶胞边长为x,因为NaCl晶胞为面心立方结构,所以2x2=(2r+2ar)2,得r=(1+a)r;CsCl晶胞为体心李立方结构,所以y2+2y2=(2r+2br)2,可得y=2/(1+b)r,x:y=(1+b):(1+a)
(5)甲中Fe位于顶点和体心,乙由8个甲组成,按甲虚线方向切乙形成的纵截面边长不相等,则排除B、D,由于每个小晶胞中的体心含有1个Fe原子,则应为A;由图甲可以看出,位于体心的铁原子周围距离最近的铁原子有8个,所以铁原子的配位数是8;设图甲晶胞的边长为acm,则a2+2a2=(4r)2,得a=4/3r,图甲晶胞的体积V=a3=64/9r3,根据均摊发可知甲中晶胞含Fe原子:8×1/8+1=2,设Fe的相对原子质量为M,则64/9r3•ρ="2M/"NA,M=
考点:考查物质结构与性质、晶体知识等内容。【解析】①.3s23p6②.SiH4③.在ⅣA~ⅦA中的氢化物里,NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有ⅣA族元素氢化物不存在反常现象;组成与结构相似,相对分子量越大,分子间作用力越大,沸点越高,a点所在折线对应的是气态氢化物SiH4④.原子⑤.sp3杂化⑥.(1+b):(1+a)⑦.A⑧.8⑨.13、略
【分析】【分析】
(1)氯原子位于周期表中第三周期第ⅦA族。根据氯原子核外有17个电子结合构造原理,其核外电子排布式为
(2)Na在常温下与水剧烈反应;Mg在常温下不与水反应;
(3)根据晶体类型SiF4为分子晶NaF为原子晶体解答;
(4)如果氨水是弱碱;则存在电离平衡,加入含有相同离子的盐能改变平衡的移动,则溶液的颜色发生变化,如果不变化,则证明是强碱;
(5)向盐酸中滴加氨水至过量,离子方程式:溶液中的离子浓度根据电荷守恒和物料守恒判断。
【详解】
(1)氯原子位于周期表中第三周期第ⅦA族。根据氯原子核外有17个电子结合构造原理,其核外电子排布式为最外层电子排布式为占据2个轨道;不同层级的电子能量不同则氯原子核外共有5种能量不同的电子。故答案为:17;4;5;
(2)Na在常温下与水剧烈反应;Mg在常温下不与水反应由此可以判断Mg的金属性比Na弱,故答案为:Na在常温下与水剧烈反应,Mg在常温下不与水反应;
(3)NaF与MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,故SiF4的熔点低,故答案为:NaF为离子晶体,SiF4为分子晶体,故SiF4的熔点低;
(4)如果氨水是弱碱,则存在电离平衡加入NH4AC晶体NH4+浓度增大平衡逆移OH-浓度减小溶液红色变浅;还可以测量0.01mol/L的pH如pH=12则一水合氨为强碱;如pH<12则为弱碱。故答案为:溶液红色变浅;测量0.01mol/L的pH如pH=12则一水合氨为强碱;如pH<12则为弱碱;
(5))向盐酸中滴加氨水至过量,离子方程式:
a根据电荷守恒如溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),则有c(Cl-)=c(NH4+);此时氨水应过量少许,故a正确;
b、根据电荷守恒当c(NH4+)=c(OH-),c(H+)=c(Cl-)故b错误;
c、体系为NH4Cl溶液和NH3·H2O,氨水过量较多时,溶液呈碱性:c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+);故c正确;
d、盐酸是一元强酸,氢离子被氨水中和一部分,所以c(H+)不可能大于c(Cl-);故d错误;故选ac。
故答案为:ac。
【点睛】
一般情况物质熔沸点原子晶体>离子晶体>分子晶体;盐酸中滴加氨水至过量溶液任何时候存在电荷守恒根据条件判断其离子浓度大小关系。【解析】1745Na在常温下与水剧烈反应,Mg在常温下不与水反应NaF为离子晶体,SiF4为分子晶体,故SiF4的熔点低溶液红色变浅测量0.01mol/L的pH如pH=12则一水合氨为强碱;如pH<12则为弱碱ac14、略
【分析】【详解】
(1)氮原子的原子序数为7,最外层电子层是低层,其最外层电子排布式为2s22p3,主族元素N原子的最外层电子就是其价电子,即价电了排布式为2s22p3;N;P、As位于同一主族;随着原子序数逐渐增大,原子半径逐渐增大,原子失去电子的能力逐渐增强,原子的第一电离能逐渐减小,所以N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为N>P>As;
(2)NH3的沸点比AsH3的沸点高;是因为氨分子间除存在分子间作用力外,还有氢键;
(3)①立方氮化硼晶体超硬、优异的耐磨性,所以立方氮化硼晶体为原子晶体;立方氮化硼中氮原子与周围的4个硼原子形成四面体结构、硼原子与周围的4个氮原子形成四面体结构,因此晶体中N原子的杂化轨道类型为sp3;原子的配位数为4;
②立方氮化硼中氮原子与周围的4个硼原子形成四面体结构;硼原子与周围的4个氮原子形成四面体结构;因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子,B原子最外层有3个电子,形成4个共价键,所以含有1个配位键,故B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为3:1;
(4)BN晶胞中N原子数为4,B原子数=8×+6×=4,BN晶胞的质量为m=g,立方氮化硼晶胞的体积V=(3.62×10-10cm)3,因此立方氮化硼的密度ρ=g/cm3。【解析】2s22p3N>P>AsNH3能形成分子间氢键原子sp3杂化43:115、略
【分析】【分析】
根据铜原子的电子排布式;失去最外层与次外层各一个电子,依此写出铜离子的电子排布式;根据VSEPR判断其空间构型和杂化轨道形式;根据结构中σ键数,判断杂化轨道形式和计算σ键;根据分子间可以形成氢键,判断相溶性;根据形成配位键,判断结构示意图。
【详解】
(1)Cu元素的核电荷数为29,核外电子数也为29,基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,4s与3d能级各失去1个电子形成Cu2+,Cu2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9;答案为1s22s22p63s23p63d9。
(2)NH3分子中N原子价层电子对数=3+=4,且含有1对孤电子对,根据VSEPR模型为四面体形,由于一对孤电子对占据四面体的一个顶点,所以其空间构型为三角锥形,根据杂化轨道理论,中心N原子的杂化方式为sp3杂化;答案为三角锥形,sp3。
(3)CH3COOCH=CH2分子中甲基上的C形成4个σ键,没有孤对电子,C原子为sp3杂化,羧基上的碳、碳碳双键中碳都形成3个σ键,没有孤对电子,为sp2杂化,CH3COOCH=CH2分子中含有1个C.6个C-H、2个C-O、1个C=O、1个C=C键,则σ键的数目为1+6+2+1+1=11,1molCH3COOCH=CH2分子中含有σ键的数目为11mol;答案为:sp2和sp3;11mol。
(4)乙酸和水都为极性分子,且分子之间可形成氢键,故CH3COOH可与H2O混溶;答案为CH3COOH与H2O之间可以形成氢键。
(5)Cu(I)提供空轨道,N、C原子提供孤对电子,Cu(I)与NH3及CO中的C形成配位键,结构示意图表示为:答案为【解析】①.[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9②.三角锥③.sp3④.sp2和sp3⑤.11mol⑥.CH3COOH与H2O之间可以形成氢键⑦.16、略
【分析】【详解】
(1)在周期表中,与B的化学性质最相似的邻族元素是Si,硅元素基态原子核外M层电子排布式为3s23p2;所以有3个电子的自旋状态相同;
(2)电负性规律:同周期,从左到右:电负性依次增大;同主族,从上到下:电负性依次减小。NaBH4中电负性最大的元素为H;依据价层电子理论,NaBH4中B的价层电子对数为4,为sp3杂化。
(3)①1,3,5,6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;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,配位键存在4号与5号之间;
②硼砂晶体由Na+、含有B的阴离子和H2O构成。观察模型,可知含有B的阴离子是(H4B4O9)m−,依据化合价H为+1,B为+3,O为−2,可得m=2,结合模型图和组成,硼砂的化学式为Na2B4O5(OH)4·8H2O;
(4)SiO2晶胞中,大球是Si,小球是O。Si的数目为O是Si的2倍,故是16。晶体的密度晶胞的体积V=a3。因此SiO2晶胞的边长a=【解析】Si3Hsp345Na2B4O5(OH)4·8H2O17、略
【分析】【分析】
(1)Cr位于周期表中第4周期第ⅥB族,最高化合价为+6,基态钼原子的核外电子排布类似于基态铬原子,根据Cr的电子排布解答;
(2)①环己基甲醇分子中;C和O均满足八隅体,C和O均达到饱和;
②环己基甲醇的分子间存在氢键;
(3)①配合物的中心粒子的配位数指配位原子总数,OH-和H2O均为单齿配体,H2NCH2CH2NH2为双齿配体;
②上述配合物中;非金属元素有C;H、O、N,同周期主族元素,随着原子序数增大,电负性增大;
(4)①每个晶胞中含有数目为:4;数目为:
每个晶胞的质量晶胞的体积再结合计算即可。
【详解】
为24号元素,价电子排布式为最高正价为价;基态钼原子的核外电子排布类似于基态铬原子,价电子排布式为其原子核外有6个未成对电子;
环己基甲醇中C均以单键连接,采取杂化,O原子的杂化轨道数为4,也采取杂化;
环己基甲醇中含有羟基;分子间存在氢键,沸点较高;
中2个N原子均与形成配位键,配体有3个1个和1个故C的配位数为6;
同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,氢的电负性在四种元素中最小,故电负性:
每个晶胞中含有数目为:4;数目为:故化学式为
每个晶胞的质量晶胞的体积故晶胞的密度【解析】6O环己基甲醇分子间能够形成氢键18、略
【分析】【详解】
(1)由于金属晶体中的自由电子不属于每个固定的原子;而是在整个晶体中自由移动,故自由电子无确切的堆积方式,答案为:无;
(2)金属晶体是金属原子通过金属键形成的,金属键的强弱直接影响佥属晶体的熔点。金属键越强,晶体的熔点越高,故答案为:金属键的强弱。【解析】①.无②.金属键的强弱19、略
【分析】【详解】
(1)根据CO2晶胞结构图可知,以顶点上的CO2分子为例,距离其最近的CO2分子分布在经过这个顶点的各个面的面心上,一个顶点被8个晶胞共用,所以这样的面共有=12个,所以一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;
(2)根据均摊法,每个金刚石晶胞中碳原子的个数为=8;
(3)每个正六边形上有6个碳原子,每个碳原子被3个六元环共用,则每个六元环占有的碳原子个数为=2;
(4)在CaF2晶胞中每个Ca2+连接4个氟离子,但在下面一个晶胞中又连接4个氟离子,所以其配位数为8,在CaF2晶胞中每个F-连接4个钙离子;所以其配位数为4;
(5)C60中构成微粒是分子,所以属于分子晶体。【解析】①.12②.8③.2④.8⑤.4⑥.分子四、计算题(共2题,共12分)20、略
【分析】【分析】
每个C周围有4个硅,C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,先计算金刚石晶胞中碳的个数,再根据公式计算空间利用率。
【详解】
⑴每个C周围有4个硅,因此C的配位数为4;故答案为:4。⑵C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,因此故答案为:188。⑶金刚石晶胞中有个碳,假设C的原子半径为r,则金刚石晶胞参数为金刚石晶体中原子的空间利用率故答案为:34%。【解析】418834%21、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、原理综合题(共2题,共14分)22、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素,均位于元素周期表的前四周期,B元素含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同,核外电子排布为1s22s22p2,故B为碳元素;D的原子核外有8个运动状态不同的电子,则D为O元素;C的原子序数介于碳、氧之间,故C为N元素;E元素与F元素处于同一周期相邻的族,它们的原序数相差3,二者只能处于第四周期,且E元素的基态原子有4个未成对电子,外围电子排布为3d64s2,则E为Fe,F为Cu,(3)中C(氮元素)与A形成的气体x,则A为H元素,形成的x为NH3;据此解答本题。
【详解】
(1)(1)D为O元素,价电子排布为2s22p4,基态的价层电子排布图为:
故答案为:
(2)A、二氧化硅属于原子晶体,二氧化碳形成分子晶体,故点:SiO2>CO2;故A错误;
B、同周期自左而右电负性增大,电负性顺序:C
C、N2与CO为等电子体;氮气分子中N原子之间形成3对共用电子对,化学性质稳定,CO还原性较强,二者化学性质不同,故C错误;
D、水分子间存在氢键,影响物理性质,不影响化学性质,由于非金属性O>S,所以稳定性:H2O>H2S;故D错误;
故答案为:B;
(3)杂环上的碳原子含有3个σ键,没有孤对电子,采用sp2杂化,甲基、亚甲基上碳原子含有4个共价单键,采用sp3杂化;
故答案为:sp2、sp3;
(4)(CN)2是直线型分子,并有对称性,结构式为:N≡C-C≡N,单键为σ键,三键含有1个σ键、2个π键,(CN)2中σ键和π键的个数比为3:4;
故答案为:3:4;
(5)HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同;所以酸性强度相近;
故答案为:HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同;所
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