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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年人民版选修3化学下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7题,共14分)1、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是()A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云B.s轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C.p轨道呈哑铃形,在空间有两个伸展方向D.与s原子轨道电子相同,p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增大2、丁二酮肟镍是一种鲜红色沉淀,可用来检验Ni2+;其分子结构如下图。该分子中不存在。
A.σ键B.π键C.离子键D.配位键3、关于配合物[Cu(H2O)4]SO4,下列说法错误的是A.此配合物,中心离子的配位数为4B.H2O为配体,配位原子是氧原子C.此配合物中,Cu2+提供孤对电子D.向此配合物溶液中加入BaCl2溶液,出现白色沉淀4、类推法在化学学习过程中广泛使用,如下四项推测,其中正确的是()A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出Al的第一电离能比Mg大B.根据结构和组成相似的物质,沸点随相对分子质量增大而升高,推出NH3的沸点低于PH3C.CO2中的C采用sp杂化轨道成键,CS2中的C也是采用sp杂化轨道成键D.CH4的空间结构为正四面体,键角为109°28′,P4的空间结构也为正四面体,键角为109°28′5、下列推论正确的A.的沸点高于可推测的沸点高于B.为正四面体结构,可推测出也为正四面体结构C.晶体是分子晶体,可推测晶体也是分子晶体,D.是碳链为直线型的非极性分子,可推测也是碳链为直线型的非极性分子6、钙、钛、氧可形成如图所示的晶胞,则所形成的物质的化学式可表示为()
A.Ca8TiO12B.Ca4TiO6C.Ca4TiO3D.CaTiO37、下列叙述正确的是:A.同一主族的元素,原子半径越大,其单质的熔点一定越高B.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体C.同一主族的元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点一定越高D.稀有气体元素的原子序数越大,其单质的沸点一定越高评卷人得分二、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、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10、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C22-12、锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是()
A.该晶体属于分子晶体B.该晶胞中Zn2+和S2-数目相等C.阳离子的配位数为6D.氧化锌的熔点高于硫化锌评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)13、硫和钒的相关化合物;在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态钒原子的外围电子轨道表达式为___________,钒有+2、+3、+4、+5等多种化合价,其中最稳定的化合价是________,VO43-的几何构型为________.
(2)2-巯基烟酸氧钒配合物(图1)是副作用小的有效调节血糖的新型药物。
①基态S原子中原子核外未成对电子数为_______,该药物中S原子的杂化方式是_______.所含第二周期元素第一电离能按由大到小顺序的排列是___________.
②2-巯基烟酸(图2)水溶性优于2-巯基烟酸氧钒配合物的原因是_________.
(3)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域Π键”,下列物质中存在“离域Π键”的是_____.
A.SO2B.SO42-C.H2SD.CS2
(4)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示,该晶胞的化学式为______。图4为该晶胞的俯视图,该晶胞的密度为________g/cm3(列出计算式即可)。
14、下面是s能级与p能级的原子轨道图:
请回答下列问题:
(1)s电子的原子轨道呈_____形,每个s能级有_____个原子轨道;
(2)p电子的原子轨道呈_____形,每个p能级有_____个原子轨道.15、根据五种元素的原子结构;回答下列问题:
(1)只有层与层的原子有______;
(2)含有层的原子有______;
(3)最外层电子数相同的原子有______;16、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
17、数十亿年来,地球上的物质不断的变化,大气的成分也发生了很大的变化.下表是原始大气和目前空气的主要成分,用下表涉及的分子回答下列问题。原始大气的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等目前空气的主要成分N2、O2、CO2、水蒸气、稀有气体(He、Ne等)
(1)含有非极性共价键的分子是______(填化学式)
(2)含有极性共价键的非极性分子是______(填化学式)
(3)H2O中心原子的杂化方式及分子构型为______
(4)图中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。其中代表CH4的是______(填字母序号)
(5)根据NH3•H2O⇌NH4++OH-,用氢键表示式写出氨分子和水分子之间最主要存在的氢键形式______18、请完成下列各题:
(1)前4周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有________种。
(2)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似。在GaN晶体中,每个Ga原子与________个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为____________。在四个晶体类型中,GaN属于________晶体。
(3)在极性分子NCl3(遇水强烈水解)中,N原子的化合价为-3价,Cl原子的化合价为+1价,请推测NCl3水解的主要产物是________________(填化学式)。19、⑴如图为碳的一种同素异形体C60分子,每个C60分子中含有σ键的数目为___________;
⑵如图为碳的另一种同素异形体——金刚石的晶胞结构,D与周围4个原子形成的空间结构是_______,所有键角均为_______。
⑶硼酸(H3BO3)的结构与石墨相似如图所示,层内的分子以氢键相连,含1mol硼酸的晶体中有_____mol氢键。
⑷每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有____个,每个Na+周围等距且紧邻的Na+有_____个。
20、现有几组物质的熔点(℃)的数据:
据此回答下列问题:
(1)A组属于___________晶体,其熔化时克服的微粒间的作用力是__________________。
(2)B组晶体共同的物理性质是___________________(填序号)。
①有金属光泽②导电性③导热性④延展性。
(3)C组中HF熔点反常是由于_______________________________________。
(4)D组晶体可能具有的性质是_________________(填序号)。
①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电。
(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解释为_______________________________。评卷人得分四、元素或物质推断题(共5题,共30分)21、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____________。22、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____。23、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________。24、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:____________________。25、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__________。评卷人得分五、有机推断题(共2题,共10分)26、短周期元素X;Y、Z、W、Q原子序数依次增大。已知:X的最外层电子数是次外层的2倍;在地壳中Z的含量最大,W是短周期元素中原子半径最大的主族元素,Q的最外层比次外层少2个电子。请回答下列问题:
(1)X的价层电子排布式是___,Q的原子结构示意图是____。
(2)Y、Z两种元素中,第一电离能较大的是(填元素符号)_____,原因是______。
(3)Z、W、Q三种元素的简单离子的半径从小到大排列的是________。
(4)关于Y、Z、Q三种元素的下列有关说法,正确的有是_______;
A.Y的轨道表示式是:
B.Z;Q两种元素的简单氢化物的稳定性较强的是Z
C.Z;Q两种元素简单氢化物的沸点较高的是Q
D.Y常见单质中σ键与π键的数目之比是1:2
(5)Q与Z形成的化合物QZ2,中心原子Q的杂化类型是_____,QZ2易溶于水的原因是________。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)
评卷人得分六、计算题(共1题,共4分)28、(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_______。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】
A.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述;故A错误;
B.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B错误;
C.p能级在空间有三个伸展方向;故C错误;
D.离原子核越远的电子;其能量越大,所以p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加,故D正确;
故答案为D。2、C【分析】【详解】
A.分子内两原子间的一条实线表示1个σ键;二条实线中有一条表示σ键,A不合题意;
B.分子内原子间的二条实线中;有一条表示π键,B不合题意;
C.离子键是阴;阳离子间形成的化学键;丁二酮肟镍分子内不存在阴、阳离子,所以不存在离子键,C符合题意;
D.分子内用箭头表示的化学键为配位键;D不合题意;
故选C。3、C【分析】【详解】
A.配合物[Cu(H2O)4]SO4,配位体是H2O,配位数是4,故A正确;B.配合物[Cu(H2O)4]SO4中H2O为配体,配位原子是氧原子,故B正确;C.此配合物中,Cu2+为中心原子,提供空轨道,配位原子氧原子提供孤对电子,故C错误;D.硫酸根离子在外界,向此配合物溶液中加入BaCl2溶液;出现白色沉淀硫酸钡,故D正确;故选C。
点睛:本题考查配合物的成键情况,注意配体、中心离子、外界离子以及配位数的判断,把握相关概念,特别注意配体和外界离子的区别。4、C【分析】【详解】
A.同周期元素第一电离能的变化趋势为:从左到右逐渐增大。但镁和铝例外,因为镁的价电子排布是3s2,s轨道全满,较稳定。而铝是3s23p1;不是全满;半满、全空中任意一种情况,稳定性较差,故铝的第一电离能比镁小,A错误;
B.氨分子间存在氢键,导致沸点升高,而PH3分子间没有氢键,所以NH3的沸点高于PH3;B错误;
C.CO2中C和O形成双键,结构式为O=C=O,空间构型为直线型;CS2中S和O也形成双键;结构式为S=C=S,空间构型为直线型,所以C和S均为sp杂化,C正确;
D.CH4的空间结构为正四面体,空间构型为键角为109°28′;白磷的空间结构也为正四面体,空间构型为键角为60°,D错误;
故选C。
【点睛】
本题易错选项为D,白磷和甲烷都是正四面体结构,甲烷有5个原子,C在正四面体的中心,H在正四面体的顶点,以共价键相连,键角是C-H之间的夹角,而白磷分子只有四个P,没有中心原子,键角是P-P之间的夹角。5、B【分析】【详解】
A.分子间不能形成氢键,而分子间可以形成氢键,因此,的沸点低于A不正确;
B.和的中心原子均属于sp3杂化,因此,为正四面体结构,可推测出也为正四面体结构;B正确;
C.晶体中每个Si原子与邻近的4个O原子形成共价键;每个O原子与邻近的2个Si原子形成共价键,这种结构向空间发展形成立体空间网状结构,故其属于原子晶体,C不正确;
D.也是碳链不是直线型的,因为其中的碳原子均为sp3杂化的;键角不是180°,D不正确。
本题选B。6、D【分析】【详解】
根据均摊法,由晶胞结构图可知,Ca位于晶胞顶点上,数目为Ti位于晶胞体心处,数目为1,O位于棱上,数目为故所形成的物质的化学式为CaTiO3;
答案选D。7、D【分析】【详解】
A.同一主族的元素;原子半径越大,其单质的熔点不一定越高,比如碱金属单质从上到下熔点越来越低,卤素单质从上到下熔沸点越来越高,故A错误;
B.只要含有金属阳离子的晶体就不一定是离子晶体;可能是金属晶体,故B错误;
C.同一主族的元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点不一定越高,比如H2O的沸点比H2S沸点高;故C错误;
D.稀有气体的单质的固态属于分子晶体;稀有气体元素的原子序数越大,其单质的沸点一定越高,故D正确。
综上所述,答案为D。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】【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。10、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。11、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。12、BD【分析】【详解】
A.ZnS是Zn2+和S2-构成的离子化合物;属于离子晶体,A选项错误;
B.由晶胞结构可知,Zn分别位于晶胞的顶点和面心,Zn2+数目为:S2-数目也为4;B选项正确;
C.ZnS晶体中,阳离子Zn2+的配位数是4;C选项错误;
D.ZnO和ZnS所带电荷相等;氧离子半径小于硫离子,故ZnO的晶格能大于ZnS,D选项正确;
答案选BD。三、填空题(共8题,共16分)13、略
【分析】【分析】
(1)钒处于第四周期VB族,外围电子排布式为3d34s2,结合泡利原理、洪特规则画外围电子轨道表达式;核外电子排布处于半充满、全充满或全空时更稳定;VO43-中V形成4个σ键,孤电子对数为=0,杂化方式为sp3;
(2)①S原子形成2个σ键;有2对孤电子对,杂化轨道数目为4;同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N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元素的;
②羧基可与水分子之间形成氢键;
(3)构成条件:多原子分子中各原子在同一平面;且有相互平行的p轨道,有单电子;硫酸根离子是正四面体结构,各原子不在同一平面,硫化氢中H原子和S原子没有平行的p轨道;
(4)均摊法计算晶胞中V、S原子数目,确定化学式;根据V、S原子数目,结合摩尔质量计算晶胞质量,再根据ρ=计算晶胞密度。
【详解】
(1)钒原子为23号元素,电子排布式为[Ar]3d34s2,所以外围电子轨道排布式为其最稳定的化合价应该是+5,即失去所有的价电子,形成最外层8电子的稳定结构。根据价层电子对互斥原理,VO43-中的中心原子V的价电子为5;配位原子O不提供电子,带有三个单位负电,所以外层电子为8个,共4对,空间构型为正四面体。
(2)①S原子的电子排布为[Ne]3s23p4,所以S原子的3p能级上有4个电子,分配在三个轨道中,有两个单电子。从图中得到S的配位数为2,所以此时S的外层有6+2=8个电子,电子对为4,所以S应该的杂化方式是sp3杂化。其中含有的第二周期元素是C、N、O。同周期元素从左向右应该是第一电离能增大,因为N的2p能级上有3个电子,是p能级的半满稳定结构,所以N的第一电离能反常增大,所以第一电离能为:N>O>C。
②2-巯基烟酸有羧基可以与水分子形成氢键;所以其水溶性会更好。
(3)从题目表述来看;形成离域Π键的要求是:①原子共平面;②有相互平行的p轨道。根据价层电子对互斥理论,二氧化硫为平面三角形,硫酸根为正四面体,硫化氢为角型,二硫化碳为直线型。所以选项B一定错误。而硫化氢的H原子不存在p轨道。所以选项C错误。由上正确的是选项A和选项D。
(4)晶胞中有V为:8×1/8+4×1/4=2个;S为:2×1=2个,所以化学式为VS。因为该晶胞中有2个VS,所以晶胞质量为2×(32+51)/NAg。根据图4得到晶胞底面的面积为a×nm2,所以晶胞的体积为:a××bnm3。1nm=10-7cm,所以晶体密度为【解析】+5正四面体2sp3N>O>C2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键,使其在水中溶解度增大ADVS14、略
【分析】【分析】
【详解】
根据图片分析,(1)s电子的原子轨道呈球形,只有一个原子轨道;(2)p电子的原子轨道呈纺锤形,每个p能级有3个原子轨道,且这三个轨道相互垂直。【解析】球1纺锤315、略
【分析】【分析】
Be;N、Ne、Na、Mg的质子数分别为4、7、10、11、12;结合原子中质子数=核外电子数画出原子结构示意图;原子核外的电子是分层排布的,每一层都可以叫做能层,就是电子层;按电子的能量差异,可以将核外电子分成不同的能层,并用符号K、L、M、N、O、P、Q表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层,据此解答。
【详解】
Be、N、Ne、Na、Mg的原子结构示意图分别为:
(1)Be;N、Ne都只有两个能层;即K层和L层;
(2)Na;Mg有三个能层;即K层、L层和M层;
(3)Be;Mg的最外层电子数都为2;最外层电子数相同。
【点睛】
判断不同元素原子结构方面的相同和不同之处时,可以先画出各元素的原子结构示意图,然后根据原子结构示意图进行分析。【解析】①.Be、N、Ne②.Na、Mg③.Be、Mg16、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、Al17、略
【分析】【分析】
同种非金属元素之间存在非极性共价键;正负电荷重心重合的分子为非极性分子,根据中心原子的价层电子对数确定杂化方式,根据价层电子对互斥理论确定分子的空间构型,非金属元素的氢化物沸点随着相对分子质量的增大而升高,存在氢键的物质的沸点较高;在氨水中,水分子的氢原子和氨气分子中的氮原子之间存在氢键。
【详解】
(1)氮气和氧气都是双原子分子,同种非金属原子之间存在非极性共价键,所以含有非极性共价键的分子是N2、O2;
故答案为:N2、O2;
(2)甲烷中碳原子和氢原子之间存在极性键;甲烷是正四面体结构,二氧化碳分子中碳原子和氧原子之间存在极性键,二氧化碳是直线型结构,甲烷和二氧化碳分子中正负电荷重心重合,所以甲烷和二氧化碳是非极性分子;
答案为:CH4、CO2;
(3)水分子中价电子数=2+(6-2×1)=4;水分子中含有2个孤电子对,所以氧原子采取sp3杂化,分子空间构型为V型;
答案为:sp3;V型;
(4)氢化物的沸点变化规律的图象中;折线D可以得出该族元素的氢化物的沸点随着原子序数的递增,从上到下是逐渐升高的,符合第IVA元素的性质,甲烷属于第IVA族元素的氢化物,相对分子质量最小,沸点最低,故选D;
答案为D;
(5)氨水中,H2O中H原子与NH3分子中的N原子形成氢键;即O-HN;
答案为:O-HN
【点睛】
本题涉及到了非极性分子的判断、原子的杂化方式、分子的空间构型等知识点,难度不大,原子的杂化方式、分子的空间构型、氢键等知识点是高考的热点,应重点掌握。【解析】①.N2、O2②.CH4、CO2③.sp3V形④.D⑤.O—HN18、略
【分析】【详解】
(1)第一周期中,有一个未成对电子的是氢原子,其电子排布为1s1;第二周期中,未成对电子是两个的有两种——C:1s22s22p2和O:1s22s22p4;第三周期中,未成对电子是三个的是P:1s22s22p63s23p3;第四周期中未成对电子是四个的是Fe:1s22s22p63s23p64s23d6
(2)Ga在元素周期表中是第四周期、第ⅢA族,原子序数是31,即其原子核外电子数是31,根据核外电子的排布规律可以写出该原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1;根据题目所给信息;GaN的晶体结构与单晶硅相似,晶体结构为空间网状结构,每个Ga原子与四个N相连,这四个N原子构成的空间构型是正四面体型,属于原子晶体。
(3)水解即该物质中的带正电的原子或原子团与水电离出的OH-结合成弱电解质,带负电的原子或原子团与水电离出的H+结合成弱电解质的过程,水解反应前后各元素的化合价不变,类似于复分解反应,由题意知NCl3中N的化合价为-3价,Cl的化合价为+1价,则在NCl3水解的产物中N的化合价也是-3价,Cl的化合价是+1价,分析可知其水解产物是HClO和NH3·H2O。【解析】54正四面体形原子HClO、NH319、略
【分析】【分析】
⑴每个C60分子中每个碳原子与周围两个碳原子形成单键;与另外一个碳原子形成碳碳双键。
⑵金刚石的晶胞结构是空间网状正四面体结构。
⑶根据结构得到每个硼酸与周围6个硼酸形成分子间氢键。
⑷根据NaCl晶胞结构分析配位数。
【详解】
⑴如图为碳的一种同素异形体C60分子,每个C60分子中每个碳原子与周围两个碳原子形成单键,与另外一个碳原子形成碳碳双键,因此每个C60分子中共有60个碳碳单键,30个碳碳双键,因此每个C60分子中含有σ键的数目为90;故答案为:30。
⑵金刚石的晶胞结构;根据空间结构得到D与周围4个原子形成的空间结构是正四面体结构,所有键角均为109°28';故答案为:正四面体;109°28'。
⑶硼酸(H3BO3)的结构与石墨相似如图所示;层内的分子以氢键相连,根据结构得到每个硼酸与周围6个硼酸形成分子间氢键,每个氢键属于两个硼酸共有,因此含1mol硼酸的晶体中有3mol氢键;故答案为:3。
⑷根据结构以中心Cl-分析,每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有6个即上下左右前后;以右侧中心Na+分析,一个截面有4个Na+,三个截面,因此每个Na+周围等距且紧邻的Na+有12个;故答案为:6;12。
【点睛】
晶胞结构是常考题型,常见晶体的结构要理解,学会分析配位数的思维。【解析】①.90②.正四面体③.109°28'④.3⑤.6⑥.1220、略
【分析】【详解】
(1)A组熔点最高;属于原子晶体,原子晶体的构成微粒为原子,微粒间作用力为共价键;
故答案为原子;共价键;
(2)B组物质为金属;具有金属光泽;导电性、导热性、延展性,故答案为①②③④;
(3)由于HF分子间存在氢键;导致HF的沸点比其它氢化物的沸点高,故答案为HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多;
(4)D组物质为离子晶体;离子晶体具有硬而脆;水溶液能导电、固体不能导电而熔融状态能导电的性质,故答案为②④;
(5)离子晶体中,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+);在离子所带电荷相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高;
故答案为D组晶体都为离子晶体,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在离子所带电荷相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高。【解析】原子共价键①②③④HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)②④D组晶体都为离子晶体,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在离子所带电荷相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高四、元素或物质推断题(共5题,共30分)21、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+3H2O22、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,则原子序数为26,为Fe元素;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,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1;故F为Cu元素;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则G为As元素,据此解答。
【详解】
(1)N原子最外层为半充满状态;性质稳定,难以失去电子,第一电离能大于O元素;同一周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,故元素的电负性:N<O<F;
(2)C为F元素,电子排布图为E3+的离子符号为Fe3+;
(3)F为Cu,位于周期表ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案为:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G为As元素;与Si位于周期表对角线位置,则其单质可作为半导体材料,A正确;
B.同主族从上到下元素的电负性依次减小;则电负性:As<P,B错误;
C.同一周期从左到右原子半径依次减小;As与Ge元素同一周期,位于Ge的右侧,则其原子半径小于锗,C错误;
D.As与硒元素同一周期;由于其最外层电子处于半充满的稳定结构,故其第一电离能大于硒元素的,D错误;
故合理选项是A;
(5)D为Mg元素,其金属活泼性大于Al的活泼性;Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去,故Mg元素第一电离能大于Al元素的第一电离能,即I1(Mg)>I1(Al)。【解析】>N<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去23、略
【分析】【分析】
原子序数小于36的X;Y、Z、W四种元素;其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y是形成化合物种类最多的元素,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;R单质占空气体积的1/5,则R为O元素;W的原子序数为29,则W是Cu元素;再结合物质结构分析解答。
【详解】
(1)C2H4分子中每个碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采取sp2杂化;一个乙烯分子中含有5个σ键,则1molC2H4含有σ键的数目为5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型为正四面体形;但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子,所以其实际构型是三角锥形;
由于水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以H2O的键角更小;
(3)H2O可形成分子间氢键,沸点最高;H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,沸点比H2S高,三者的沸点由高到低的顺序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体,CO2和N2O互为等电子体,所以元素C的这种氧化物CO2的结构式是O=C=O;
(5)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,价电子排布式为3d104s1。【解析】sp25NA三角锥形H2O水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以键角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s124、略
【分析】【详解】
(1)根据元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的铜元素;为过渡元素,属于ds区元素,故答案:ds;
(2)根据元素周期表可知:③为碳元素,⑧为氯元素,两者形成的一种常见溶剂为CCl4;其分子空间构型为正四面体结构,故答案:正四面体结构;
(3)根据元素周期表可知:元素①为氢元素,⑥为磷元素,两者形成的最简单分子为PH3;分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子,故答案:极性;
(4)根据元素周期表可知:元素⑥为磷元素,元素⑦为硫元素,P原子为半充满的稳定结构,磷的第一电离能大于硫元素的第一电离能;元素②为铍元素,元素④为镁元素,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则铍元素的电负性大于镁元素的电负性,故答案:>;>;
(5)根据元素周期表可知:元素⑨为铜元素,位于第四周期IB族,所以铜元素的基态原子核外价电子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根据元素周期表可知:元素⑧为氯元素,元素④为镁元素,形成的化合物为MgCl2,其电子式为故答案:
(6)根据元素周期表可知:元素⑩为锌元素,元素⑤为铝元素,铝能与NaOH溶液反应,所以锌也能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程式为:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面体结构极性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O25、略
【分析】【详解】
由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Mg,⑧为Cl,⑨为Cr;⑩为Cu。
(1)⑨为Cr元素,原子核外电子数为24,价层电子排布为[Ar]3d54s1;
(2)素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为CH2=CH2,C原子成3个δ键、没有孤电子对,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;
元素⑦与⑧形成的化合物MgCl2是由镁离子和氯离子形成的离子化合物;晶体类型是离子晶体;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大,所以元素④的第一电离能>元素⑤的第一电离能;元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,N2的电子数为14,与之为等电子体的分子为CO,离子为CN-;
(4)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,反应的方程式为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.离子晶体④.>⑤.三角锥形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2五、有机推断题(共2题,共10分)26、略
【分析】【分析】
X的最外层电子数是次外层的2倍;则次外层只能是K层,容纳2个电子,最外层是L层,有4个电子,X为C元素。地壳中Z的含量最大,则Z为O元素,X;Y、Z原子序数依次增大,则Y为N元素。W是短周期元素
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