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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、已知:五种(1~20号)元素的的部分电离能数据(单位:kJ•mol-1)。元素代号I1I2I3I4X2080400061009400Y500460069009500Z7401500770010500M5801800270011600N420410064008900

推测上述五种元素,处于周期表中同一族的是()A.X和YB.M和NC.Y和ND.Y和M2、下列物质的分子中,键角最小的是()A.H2OB.NF3C.CH4D.NH33、下列说法正确的是A.手性异构属于同分异构B.由同种非金属元素组成的单质是非极性分子C.苯环中的碳碳键的键长大于碳碳双键,小于碳碳单键,不能发生加成反应D.H2O2分子结构如图,可知H2O2是非极性分子4、已知B3N3H6与C6H6互为等电子体;则下列说法中不正确的是()

A.B3N3H6能发生加成反应和取代反应B.B3N3H6不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.B3N3H6分子中所有原子在同一平面上D.B3N3H6具有碱性5、据2001年报道;由硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录。如图示意的是该化合物的晶胞结构:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有一个镁原子;6个硼原子位于棱柱侧面上。则该化合物的化学式为。

A.MgBB.Mg5B2C.Mg2BD.Mg2B36、已知某离子晶体的晶胞如图所示,其摩尔质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为dg/cm9。下列关于该晶体的说法正确的是。

A.晶胞中阴、阳离子的个数都为1B.阴、阳离子的配位数都是4C.该晶胞可能是NaCl的晶胞D.该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为7、下列说法错误的是()A.在CaF2晶体中,Ca2+的配位数是8B.1mol金刚石晶体中,平均含有2molC—C键C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性从左到右依次减弱D.D;某气态团簇分子结构如图所示;该气态团簇分子的分子式为EF或FE

评卷人得分二、多选题(共5题,共10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、通过反应“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)ΔH>0”,能制得用于化学镀镍的NaH2PO2。P4的结构如图所示;则下列说法正确的是。

A.白磷中各P原子通过共价键相连接形成共价晶体B.H2O分子的立体构型为V形C.该反应能自发进行,则ΔS<0D.反应产物PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化10、下列说法正确的是()A.抗坏血酸分子的结构为分子中碳原子的杂化方式为sp2和sp3B.氯化铝在177.8℃时升华,因此AlCl3为分子晶体,是非电解质C.碳元素和硅元素同主族,因此CO2和SiO2互为等电子体D.一种磁性材料的单晶胞结构如图所示。该晶胞中碳原子的原子坐标为()

11、下列说法不正确的是()A.苯分子中每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键B.Na3N与NaH均为离子化合物,都能与水反应放出气体,且与水反应所得溶液均能使酚酞溶液变红C.配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)中的配位原子是C原子,配位数为4D.H2O中的孤对电子数比H3O+的多,故H2O的键角比H3O+的键角小12、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个评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)13、下图是一种钯(Pd)的氯配合物X的晶胞结构。回答下列问题:

请回答下列问题:

(1)基态Cl原子中存在未成对电子的能级,画出其该能级的轨道表示式______。

(2)下列关于Cl元素的叙述正确的是______(填序号)。

A.Cl2分子中无π键B.Cl是p区主族元素。

C.第一电离能:ClD.电负性:Cl>S

(3)NCl3分子的中心原子N的杂化方式是______。

(4)NH3常作制冷剂,其键角______(填“大于”或“小于”)NH4+的键角,NH3的沸点高于N2沸点的主要原因是______。

(5)物质X的晶体类型为______,其中的Pd元素的化合价为______、配位数为______。

(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物,经过元素分析与计算可知Y中Pd:Cl:N:H的数量比=1:2:2:6。试画出配合物Y的可能结构______。14、地壳中含有O;Si、Al、Fe、Na、Mg、Ti、Cu等多种元素。请回答下列有关问题。

(1)Fe元素位于元素周期表的第____周期;第______族。

(2)地壳中含量最多的三种元素O;Si、Al中;电负性最大的是____________。

(3)Cu的基态原子的电子排布式是_________________________。

(4)钛被称为继铁;铝之后的第三金属。Ti的原子序数是__________;基态钛原子价电子层的电子排布图是__________________。

(5)表格中数据是Na;Mg、Al逐级失去电子的电离能。其中X、Y、Z代表的元素的原子依次是_________________。

X

Y

Z

____(kJ·mol-1)

738

496

578

1451

4562

1817

1817

7733

6912

2745

2745

10540

9543

11575

11575

15、现有①BaCl2②金刚石③KOH④H2SO4⑤干冰⑥碘片⑦晶体硅⑧金属铜八种物质;按下列要求回答:(填序号)

(1)熔化时不需要破坏化学键的是________,熔化时需要破坏共价键的是________,熔点最高的是________,熔点最低的是________。

(2)属于离子化合物的是________,只有离子键的物质是________,晶体以分子间作用力结合的是________。

(3)请写出③的电子式______,⑤的电子式______。16、亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])又称黄血盐,用于检验Fe3+,也用作实验的防结剂。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)Fe3+的核外电子排布式_________;

(2)与CN-互为等电子体的分子是______,K4[Fe(CN)6]中的作用力除离子键和共价键外,还有_______。含有12molσ键的K4[Fe(CN)6]的物质的量为_______mol。

(3)黄血盐中C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________;

(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。17、下图为几种晶体或晶胞的示意图:

请回答下列问题:

(1)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为_____。

(2)MgO晶体中,距每个O2-最近且距离相等的O2-有_____个。

(3)每个Cu晶胞中实际占有_____个Cu原子;CaCl2晶体中Ca2+的配位数为_____。

(4)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是____。

(5)金刚石晶胞含有_________个碳原子;若碳原子半径为r,根据硬球接触模型,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_____(计算结果为含π的分数,不要化为小数或百分数)。18、A;B、C、D为四种晶体;性质如下:

A.固态时能导电;能溶于盐酸。

B.能溶于CS2;不溶于水。

C.固态时不导电;液态时能导电,可溶于水。

D.固态;液态时均不导电;熔点为3500℃

试推断它们的晶体类型:A._____;B._______;C._______;D._________。19、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___。评卷人得分四、原理综合题(共2题,共10分)20、【选修3物质结构与性质】

VIA族的氧;硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态;含VIA族元素的化台物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:

(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是______;

(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离。

子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为_______________;

(3)Se原子序数为_______,其核外M层电子的排布式为___________________;

(4)H2Se的酸性比H2S_________(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型。

为_________________,SO32-离子的立体构型为___________________;

(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7xl0-3和2.5xl0-8,H2SeO4第一步几乎完全电离;

K2为1.2X10-2;请根据结构与性质的关系解释:

①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因:_____________________________________________________________________________;

②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________

(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0pm.密度为_____________________列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为_______________pm(列示表示)

21、金属钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、军工、医疗以及石油化工等领域,人们称钛为“21世纪金属”。自然界中钛的一种存在形式为金红石(主要成分是TiO2)。回答下列问题:

(1)基态钛原子的价电子排布式为__________________,与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的元素分别是_________________(填元素符号)。

(2)钛的硬度大于铝,其原因是_________________________。

(3)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。

①TiCl4熔点为-24℃,沸点为136.4℃,室温下为无色液体,可溶于甲苯和氯代烃,固态TiCl4属于___________晶体。

②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的空间构型是______,B原子的杂化轨道类型是___________。

(4)用锌还原TiCl4的盐酸溶液,经后续处理可制得绿色的晶体[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。该晶体所含元素中,电负性最大的元素是___________,与Ti形成配位键的配体是___________,1mol该配合物中含有σ键的数目为___________。

(5)TiO2晶胞是典型的四方系结构,其晶胞结构如图所示(晶胞中相同位置的原子相同),其中A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),则D的原子坐标为D(0.19a,_____,______),钛氧键的键长d=___________(用代数式表示)。

评卷人得分五、工业流程题(共1题,共2分)22、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______________。评卷人得分六、计算题(共2题,共14分)23、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)24、通常情况下;氯化钠;氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示。

(1)在NaCl的晶胞中,与Na+最近且等距的Na+有_____个,在NaCl的晶胞中有Na+_____个,Cl-____个。

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过_________结合在一起。

(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧键。

(4)设二氧化碳的晶胞密度为ag/cm3,写出二氧化碳的晶胞参数的表达式为____nm(用含NA的代数式表示)参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【详解】

X元素从I1~I4相差不大,且第一电离能较大,应该为稀有气体元素;Y、N元素I1远远小于I2,且第一电离能较小,则Y元素最外层电子数为1,都属于金属元素,应该位于ⅠA族;Z元素I1、I2都较小,且I2远远小于I3,则Z元素最外层电子数为2,属于ⅡA族;M元素I1、I2、I3都较小,I3远远小于I4;则M元素最外层电子数为3,属于ⅢA族,所以属于同一族的元素是Y和N,故选C。

【点睛】

本题考查电离能,明确同一元素不同电离能变化特点、同一主族元素电离能变化规律即可解答,注意最外层电子数与电离能的关系。2、A【分析】【详解】

在分子中,中心原子上孤电子对之间的排斥力>孤电子对和成键电子之间的排斥力>成键电子之间的排斥力,则含有孤电子对越多,分子中的键角越小,由于H2O、NF3、CH4、NH3它们中心原子均采用sp3杂化,sp3杂化的理论键角为109°28′,根据H2O中O原子含有2个孤电子对,NF3中N原子含有1个孤电子对,NH3分子中N原子含有1个孤电子对,CH4分子中C原子不含孤电子对,所以键角最小的是H2O;

答案为A。3、A【分析】【详解】

A.手性异构属于同分异构中的一种类型;故A正确;

B.臭氧分子是极性分子;所以由同种非金属元素组成的单质分子不一定是非极性分子,故B错误;

C.苯中碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键;苯环中的碳碳键的键长大于碳碳双键,小于碳碳单键,但苯环能与氢气发生加成反应,故C错误;

D.H2O2分子结构不对称;正负电荷重心不重合,为极性分子,故D错误;

故选A。4、D【分析】【分析】

等电子体具有相似的化学键特征,它们的结构相似,许多性质也相似。据此可知C6H6为苯,B3N3H6的性质应和苯相似;结合苯的性质进行分析。

【详解】

A.苯能发生加成和取代反应,则B3N3H6也能发生加成反应和取代反应;A项正确;

B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则B3N3H6也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;B项正确;

C.苯分子中所有原子在同一平面上,则B3N3H6分子中所有原子也在同一平面上;C项正确;

D.B3N3H6是由极性键组成的非极性分子;不具有碱性,D项错误;

答案选D。5、A【分析】【分析】

利用均摊法先计算出镁原子与硼原子个数;再求出原子个数比,即可解答。

【详解】

处于六棱柱顶点上的镁原子同时为6个晶胞所共有;每个镁原子有1/6属于该晶胞;处于面上的镁原子同时为2个晶胞所共有,每个镁原子有1/2属于该晶胞;处于棱柱侧面上6个硼原子同时为2个晶胞所共有,每个硼原子有1/2属于该晶胞,所以镁原子:12×1/6+2×1/2=3,硼原子是6×1/2=3,故化学式可表示为:MgB,A正确,故答案为:A。

【点睛】

六棱柱:顶点上的原子为6个晶胞所共有,面上的原子为2个晶胞所共有,侧棱上的原子为3个晶胞所共有,底面上的棱上的原子为4个晶胞所共有。6、C【分析】【详解】

A.R位于晶胞顶点及面心,R的数目为L位于晶胞棱及体心,L的数目为A项错误;

B.根据晶胞结构图可知;R;L的配位数均为6,B项错误;

C.该晶胞中阴;阳离子个数比为1:1;故可能是NaCl晶胞,C选项正确;

D.设该晶胞边长为acm,两个距离最近的阳离子的核间距相当于晶胞中某一面对角线的一半,即为晶胞中含有4个R和4个L则晶胞的质量为所以晶体的密度为所以两个距离最近的阳离子的核间距为D项错误;

答案选C。7、D【分析】【分析】

A.CaF2晶体中;氟离子的配位数为4,离子的配位数之比与离子数目成反比;

B.金刚石中;1molC形成2molC-C键;

C.同主族从上到下;非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱;

D.团簇分子中含有4个E;4个F;

【详解】

A.CaF2晶体中;氟离子的配位数为4,钙离子的配位数为4×2=8,A项正确;

B.金刚石中;1molC形成2molC-C键,B项正确;

C.同主族从上到下,非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,则有HF、HCl、HBr;HI的热稳定性从左到右依次减弱;

D.团簇分子中含有4个E、4个F,分子式为E4F4或者F4E4;D项错误;

答案选D。

【点睛】

本题的易错点是对团簇分子利用均摊法判断分子式,需要注意的是团簇分子不与其他分子或颗粒共用,其实就是独立的分子,不能使用均摊法。二、多选题(共5题,共10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、BD【分析】【详解】

A.白磷中4个P原子通过共价键相连接形成P4分子;属于分子晶体,故A错误;

B.H2O分子的立体构型为V形;故B正确;

C.该反应能自发进行则ΔH-TΔS<0;ΔH>0,则ΔS>0,故C错误;

D.PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化;故D正确;

答案选BD。

【点睛】

该反应能自发进行则ΔH-TΔS<0;PH3中磷原子于氢原子共用三个电子对,含有一对孤电子对,故杂化方式为sp3杂化。10、AD【分析】【详解】

A.根据抗坏血酸分子的结构可知,分子中以4个单键相连的碳原子采取sp3杂化,碳碳双键和碳氧双键中的碳原子采取sp2杂化;A选项正确;

B.氯化铝在177.8℃时升华,熔沸点低,因此AlCl3为分子晶体,但AlCl3在水溶液中完全电离;属于强电解质,B选项错误;

C.CO2是分子晶体,为直线形分子,而SiO2是原子晶体,没有独立的SiO2微粒;两者结构不同,因此两者不互为等电子体,C选项错误;

D.根据晶胞结构图分析可知,C原子位于晶胞的体心,由几何知识可知,该碳原子的坐标为();D选项正确;

答案选AD。

【点睛】

C选项为易错点,解答时需理解:具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征,这一原理称为等电子原理,满足等电子原理的分子、离子或原子团称为等电子体。11、AC【分析】【详解】

A.苯分子中每个碳原子有3个σ键,无孤对电子,因此碳原子是sp2杂化;每个碳原子剩余的一个电子形成大π键,故A错误;

B.Na3N与NaH均为离子化合物;都能与水反应放出气体,且与水反应生成NaOH,所得溶液均能使酚酞溶液变红,故B正确;

C.配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)中的配位原子是N原子;N提供孤对电子,配位数为4,故C错误;

D.H2O中的孤对电子数比H3O+的多,孤对电子对成对电子排斥力大,因此H2O的键角比H3O+的键角小;故D正确。

综上所述,答案为AC。12、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。三、填空题(共7题,共14分)13、略

【分析】【分析】

(1)基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5;据此分析解答;

(2)根据Cl2分子的结构式为Cl-Cl和Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5结合元素周期律分析判断;

(3)NCl3分子的中心原子N上含有3个N-Clσ键;还含有1个孤电子对,据此分析解答;

(4)孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对与成键电子对间的排斥力;据此判断键角的大小;结合氢键对物质性质的影响分析解答;

(5)根据物质X的晶体结构图,结构中含有等微粒,每个Pd原子周围有6个Cl原子,根据均摊法计算Pd原子和Cl原子数,同时判断含有的数;再根据化合价的代数和为0,计算Pd元素的化合价;

(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物;说明Pd在四边形的内部,结合Y中Pd:Cl:N:H的数量比=1:2:2:6,分析判断可能的结构。

【详解】

(1)基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5,其中存在未成对电子的能级为3p,该能级的轨道表示式为故答案为:

(2)A.Cl2分子的结构式为Cl-Cl;分子中无π键,故A正确;

B.Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5;是p区主族元素,故B正确;

C.同一周期;从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第IIA族;第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,因此第一电离能:Cl>S,故C错误;

D.元素的非金属性越强,电负性越大,电负性:Cl>S;故D正确;

故答案为:ABD;

(3)NCl3分子的中心原子N上含有3个N-Clσ键,还含有1个孤电子对,价层电子对数为4,杂化方式是sp3,故答案为:sp3;

(4)孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对与成键电子对间的排斥力,NH3分子中存在孤电子对,使得键角小于NH4+的键角,NH3分子间存在氢键,使得氨气的沸点高于N2沸点,故答案为:小于;NH3分子间有氢键,N2分子间无氢键,致使NH3的沸点更高;

(5)根据物质X的晶体结构图,结构中含有等微粒,说明该晶体属于离子晶体;根据图示,每个Pd原子周围有6个Cl原子,Pd的配位数为6,该晶胞中含有8×+6×=4个Pd原子,则含有24个Cl原子,同时含有8个根据化合价的代数和为0,其中Pd元素的化合价为=+4;故答案为:离子晶体;+4;6;

(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物,说明Pd在平面四边形的内部,配位数为4,根据Y中Pd:Cl:N:H的数量比=1:2:2:6,则结构中含有1个Pd原子,2个Cl原子和2个氨分子,则该配合物Y的结构可能为故答案为:

【点睛】

本题的难点为(5),要注意均摊法在晶胞结构中的灵活应用,关键是氯原子数目的计算,易错点为(6),要注意(6)中Pd的配位数与(5)中不一定相等。【解析】ABDsp3小于NH3分子间有氢键,N2分子间无氢键,氢键使NH3的沸点更高离子晶体+4614、略

【分析】【分析】

(1)Fe元素的原子序数为26;位于元素周期表的等四周期Ⅷ族;

(2)元素的非金属性越强;电负性越大,金属性越强,电负性越小;

(3)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;

(4)钛元素在周期表中的原子序数为22,位于第四周期第IVB族,基态原子的电子排布式为1s22s22p63S23p63d24s2(或[Ar]3d24s2);

(5)由表格数据分析电离能突变可得。

【详解】

(1)Fe元素的原子序数为26;位于元素周期表的等四周期Ⅷ族,故答案为:四;Ⅷ;

(2)元素的非金属性越强;电负性越大,金属性越强,电负性越小,则电负性最大的是非金属性最强的氧元素,故答案为:O;

(3)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,故答案为:[Ar]3d104s1;

(4)钛元素在周期表中的原子序数为22,位于第四周期第IVB族,基态原子的电子排布式为1s22s22p63S23p63d24s2(或[Ar]3d24s2),则价电子层的电子排布图是故答案为:22;

(5)由表格数据可知;X元素第二和第三电离能相差较大,说明X原子最外层有两个电子,属于第IIA族元素,则X为Mg;Y元素第一和第二电离能相差较大,说明X最外层有一个电子,属于第IA族元素,则X为Na;Z元素第三电离能和第四电离能相差较大,说明Z元素原子最外层有3个电子,为第IIIA族元素,则Z为Al,故答案为:Mg;Na、Al。

【点睛】

在主族元素中,当原子失去电子达到稳定结构后,如果再失去电子,其电离能会突变是确定最外层电子数的关键,也是难点。【解析】四ⅧO[Ar]3d104s122Mg、Na、Al15、略

【分析】【分析】

①BaCl2是离子晶体;只含有离子键,熔化时破坏离子键;

②金刚石是原子晶体;只含有共价键,熔化时破坏共价键;

④H2SO4是分子晶体;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;

⑤干冰是分子晶体;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;

⑥碘片是分子晶体;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;

⑦晶体硅是原子晶体;只含有共价键,熔化时破坏共价键;

⑧金属铜是金色晶体;只含有金属键,熔化时破坏金属键。

【详解】

(1)分子晶体在熔化时不需要破坏化学键,H2SO4;干冰、碘片属于分子晶体的;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;原子晶体在熔化时破坏共价键,金刚石、晶体硅属于原子晶体,熔化时破坏共价键;原子晶体的熔点高,金刚石与硅相比,C的原子半径小于Si原子半径,属于金刚石的共价键更强,熔点更高,则熔点最高的是金刚石;常温下是气体的物质的熔点最低,则干冰的熔点最低,故答案为:④⑤⑥;②⑦;②;⑤;

(2)BaCl2、KOH中含有离子键,属于离子化合物,其中BaCl2中只有离子键;以分子间作用力相结合的晶体是分子晶体;则④⑤⑥是分子晶体,故答案为:①③;①;④⑤⑥;

(3)KOH是离子化合物,是由钾离子和氢氧根离子形成,电子式为干冰是二氧化碳,二氧化碳是含有碳氧双键的共价化合物,电子式为故答案为:【解析】④⑤⑥②⑦②⑤①③①④⑤⑥16、略

【分析】【分析】

(1)Fe是26号元素,核外有26个电子,失去3个电子得到Fe3+,根据构造原理写出基态Fe3+的核外电子排布式;

(2)CN-有2个原子,价层电子数为10;K4[Fe(CN)6]是离子化合物,其中含有共价键和配位键,1个中含有6个配位键,CN-中含有C≡N,1个C≡N中含有1个σ键、2个π键,即1个中含有12个σ键;据此计算解答;

(3)CN−中中心原子C的价层电子对数为2,即CN-的VSEPR模型为直线型;采用sp杂化;同一周期元素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;同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大;

(4)①金属的金属键越强;熔点越高;

②设晶胞的边长为x,则该晶胞中Fe原子数为:8×1/8+1=2,晶胞密度为:计算密度。

【详解】

(1)Fe原子核外有26个电子,失去3个电子得到Fe3+,基态Fe3+的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d5,故答案为:1s22s22p63s23p63d5;

(2)CN-有2个原子,价层电子数为10,则与CN-互为等电子体的分子为N2;K4[Fe(CN)6]是离子化合物,存在离子键,其中含有共价键和配位键,即化学键为离子键、配位键和共价键;1个中含有6个配位键,CN−中含有C≡N,1个C≡N中含有1个σ键、2个π键,即1个中含有12个σ键,所以含有12molσ键的K4[Fe(CN)6]的物质的量为1mol,故答案为:N2;配位键;1;

(3)CN−中中心原子C的价层电子对数为2,即CN−的VSEPR模型为直线型,采用sp杂化;同一周期元素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,所以C.N、O第一电离能大小顺序为N>O>C;故答案为:sp;N>O>C;

(4)①K和Na都为金属晶体;K和Na价电子数相同,但Na原子半径小于K原子半径,所以Na金属键更强,熔点更高,故答案为:K和Na的价电子数相同,但Na原子半径小于K原子半径,所以Na金属键更强,熔点更高;

②设晶胞的边长为x,则晶胞体积该晶胞中Fe原子数为:8×1/8+1=2,晶胞密度为:故答案为:【解析】1s22s22p63s23p63d5N2配位键1spN>O>CK和Na的价电子数相同,但Na原子半径小于K原子半径,所以Na金属键更强,熔点更高17、略

【分析】【分析】

(1)熔点的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体;同种晶体根据微粒间的作用力大小比较;

(2)MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似;

(3)Cu原子占据面心和顶点,根据均摊法计算;根据图可知,每个Ca2+周围有8个Cl-,而每个Cl-周围有4个Ca2+;

(4)分子间含有氢键时;其熔沸点较高;

(5)利用均摊法计算。

【详解】

(1)熔点的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,冰和干冰属于分子晶体,熔点:冰>干冰,MgO和CaCl2属于离子晶体,熔点:MgO>CaCl2,金刚石是原子晶体,则熔点由高到低的顺序为:金刚石、MgO、CaCl2;冰、干冰;

(2)MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,以顶点为O2-离子研究,与之最近的O2-离子位于面心,每个顶点为12个面共用,故MgO晶体中一个O2-周围和它最邻近且距离相等的O2-有12个;

(3)Cu原子占据面心和顶点,则每个Cu晶胞中实际占有的原子数为×8+×6=4;根据氯化钙的晶胞图可知,每个Ca2+周围有8个Cl-,而每个Cl-周围有4个Ca2+,所以CaCl2晶体中Ca2+的配位数为8;

(4)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外;水分子间含有氢键,氢键的作用力大于范德华力,所以其熔沸点较高;

(5)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;碳原子的体积为:8××π×r3,设金刚石晶胞的边长为a,晶胞体积为:a3,晶胞内含有四个碳原子,则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同,即a=8r,r=a;碳原子的空间利用率为:==π。【解析】①.金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰②.12③.4④.8⑤.水分子之间形成氢键⑥.8⑦.π18、略

【分析】【分析】

根据常见晶体的物理性质分析判断。

【详解】

A.固态时能导电;能溶于盐酸,说明该晶体属于金属晶体,故答案为:金属晶体;

B.能溶于CS2;不溶于水,属于分子晶体,故答案为:分子晶体;

C.固态时不导电;液态时能导电,可溶于水,属于离子晶体,故答案为:离子晶体;

D.固态;液态时均不导电;熔点为3500℃,属于原子晶体,故答案为:原子晶体。

【点睛】

本题的易错点为金属晶体和离子晶体的判断,要注意金属一般具有良好的导电性,而离子晶体固态时不能导电。【解析】①.金属晶体②.分子晶体③.离子晶体④.原子晶体19、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四、原理综合题(共2题,共10分)20、略

【分析】【分析】

(1)根据图片知;每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对,根据价层电子对互斥理论确定S原子杂化方式;

(2)同一主族元素;元素原子失电子能力随着原子序数的增大而增强,原子失电子能力越强,其第一电离能越小;

(3)Se元素34号元素;M电子层上有18个电子,分别位于3s;3p、3d能级上;

(4)非金属性越强的元素;其与氢元素的结合能力越强,则其氢化物在水溶液中就越难电离,酸性就越弱;

根据价层电子对互斥理论确定气态SeO3分子的立体构型、SO32-离子的立体构型;

(5)①第一步电离后生成的负离子;较难再进一步电离出带正电荷的氢离子;

②根据中心元素Se的化合价可以判断电性高低,电性越高,对Se-O-H中O原子的电子吸引越强,越易电离出H+;

(6)利用均摊法计算晶胞中Zn、S原子数目,进而计算晶胞质量,再根据ρ=计算晶胞密度;

b位置黑色球与周围4个白色球构成正四面体结构,黑色球与两个白色球连线夹角为109°28′,计算a位置白色球与面心白色球距离,设a位置S2-与b位置Zn2+之间的距离,由三角形中相邻两边、夹角与第三边关系:a2+b2-2abcosθ=c2计算。

【详解】

(1)根据图片知,每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对,所以每个S原子的价层电子对个数是4,则S原子为sp3杂化,故答案为sp3;

(2)同一主族元素;元素原子失电子能力随着原子序数的增大而增强,原子失电子能力越强,其第一电离能越小,所以其第一电离能大小顺序是O>S>Se,故答案为O>S>Se;

(3)Se元素34号元素,M电子层上有18个电子,分别位于3s、3p、3d能级上,所以其核外M层电子的排布式为3s23p63d10,故答案为34;3s23p63d10;

(4)非金属性越强的元素,其与氢元素的结合能力越强,则其氢化物在水溶液中就越难电离,酸性就越弱,非金属性S>Se,所以H2Se的酸性比H2S强,气态SeO3分子中Se原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,所以其立体构型为平面三角形,SO32-离子中S原子价层电子对个数=3+(6+2-3×2)=4且含有一个孤电子对;所以其立体构型为三角锥形,故答案为强;平面三角形;三角锥形;

(5)①第一步电离后生成的负离子,较难再进一步电离出带正电荷的氢离子,故H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离;

故答案为H2SeO4和H2SeO3第一步电离产生的氢离子抑制第二步电离;所以第一步电离程度大于第二步电离程度;

②H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se-O-H中O的电子更向Se偏移,越易电离出H+,H2SeO4比H2SeO3酸性强;即对同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强;

故答案为对同一种元素的含氧酸来说;该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强;

(6)晶胞中含有白色球位于顶点和面心,共含有8×+6×=4,黑色球位于体心,共4个,则晶胞中平均含有4个ZnS,质量为4×(87÷6.02×1023)g,晶胞的体积为(540.0×10-10cm)3,则密度为[4×(87÷6.02×1023)g]÷(540.0×10-10cm)3=4.1g•cm-3;

b位置黑色球与周围4个白色球构成正四面体结构,黑色球与两个白色球连线夹角为109°28′,a位置白色球与面心白色球距离为540.0pm×=270pm,设a位置S2-与b位置Zn2+之间的距离为ypm,由三角形中相邻两边、夹角与第三边关系:y2+y2-2y2cos109°28′=(270)2,解得y=

故答案为4.1;或或【解析】sp3O>S>Se343s23p63d10强平面三角形三角锥形H2SeO4和H2SeO3第一步电离产生的氢离子抑制第二步电离,所以第一步电离程度大于第二步电离程度对同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强4.121、略

【分析】【分析】

(1)根据构造原理;由原子序数即可写出基态原子的电子排布式,进而可写出价电子排布式;Ti未成对电子数为2,然后根据Ti处的周期及未成对电子数确定元素;

(2)金属键强度越大;金属的硬度大,晶体的熔沸点高;

(3)①分子晶体中构成微粒分子以微弱的分子间作用力结合;晶体的熔沸点低,硬度小;

②计算B原子孤电子对数;价层电子对确定空间构型与B原子杂化方式;

(4)在晶体[TiCl(H2O)5Cl2·H2O]中涉及的元素有Ti、Cl、H、O四种元素,元素的非金属性越强,电负性越大;配离子[TiCl(H2O)5]2+中含有共价键、配位键,配位体是Cl-、H2O,外界微粒是2个Cl-、1个H2O;

(5)根据A;B、C的原子坐标;坐标系原点选取为A,根据立体几何知识分析D的原子坐标并计算钛氧键键长d。

【详解】

(1)钛为22号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d24s2,则基态钛原子的价电子排布式为3d24s2;与钛同周期元素中;基态原子的未成对电子数与钛相同的有Ni,Ge,Se,共3种;

(2)钛硬度比铝大;是因为Ti原子的价电子数比Al多,故其金属键更强;

(3)①TiCl4熔点为-24℃,沸点为136.4℃,室温下为无色液体,可溶于甲苯和氯代烃,根据相似相容原理,可知TiCl4是由分子构成的,分子间以分子间作用力结合,由于分子间作用力很小,所以组成的分子晶体的熔沸点低,因此固态TiCl4属于分子晶体;

②BH4-中B原子价层电子数=4+=4,且不含孤电子对,所以空间构型为正四面体结构,中心B原子的杂化方式采取sp3杂化;

(4)在晶体[TiCl(H2O)5Cl2·H2O]中含有Ti;Cl、H、O四种元素;元素的非金属性越强,电负性越大。由于元素的非金属性最强的元素的O元素,所以O的电负性最大;

晶体[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中内界离子是[TiCl(H2O)5]2+,中心离子是Ti3+,配位体是Cl-、H2O;配位数是6,;外界离子是2个Cl-,配离子[TiCl(H2O)5]2+中含有共价键、配位键,[TiCl(H2O)5]2+中含有6个配位键,也属于σ键,水分子中含有2个σ键,故1mol[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O中含有18molσ键;

(5)A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),在TiO2晶胞中,Ti处于晶胞的顶点和体心,其余的是O原子,体心Ti周围有8个O形成八面体结构,上底面结构为:中间半层的结构为l即为钛氧键的键长d,根据上底面结构,d=(a−0.69a)×=0.31×a;D处于高的一半处所在的平面,根据中间半层的结构分析,l=d=0.31×a;已知D的x坐标为0.19a,则y=a-0.19a=0.8

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