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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年沪教版选修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、下列是几种基态原子的电子排布,电负性最大的原子是()A.1s22s22p4B.1s22s22p63s23p3C.1s22s22p63s23p2D.1s22s22p63s23p64s12、轨道表示式是表示原子核外电子运动状态的一种化学用语,下列有关原子的最外层的轨道表示式正确的是A.铍原子:B.碳原子:C.氯原子:D.铝原子:3、以下对核外电子运动状况的描述正确的是()A.当碳原子的核外电子排布由转变为时,这一过程中释放能量B.电子在钠原子的核外空间运动状态有11个C.同一原子中,能级的轨道依次增多D.在同一能级上运动的电子,其运动状态可能相同4、某物质的实验式为PtCl4•2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是A.配合物中中心原子的电荷数为6B.该配合物可能是平面正方形结构C.Cl﹣和NH3分子均与中心铂离子形成配位键D.该配合物的配体只有NH35、下列对[Zn(NH3)4]SO4配合物的说法不正确的是()A.SO42﹣是内界B.配位数是4C.Zn2+是中心离子D.NH3是配位体6、下列说法不正确的是()A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间存在氢键C.甲烷可与水形成氢键D.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释7、2019年科学家们合成了具有半导体特性的环状C18分子(结构如图),关于C18说法正确的是()
A.与金刚石互为同位素B.是原子晶体C.属于烃D.能与氢气反应评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)8、硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2转变为1s22s22p63s13p3,下列有关该过程的说法正确的是()A.硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量B.硅原子由激发态转化为基态,这一过程释放能量C.硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量D.转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构相同,化学性质相同9、有下列两组命题。A组B组Ⅰ.H2O分子间存在氢键,H2S则无①H2O比H2S稳定Ⅱ.晶格能NaI比NaCl小②NaCl比NaI熔点高Ⅲ.晶体类型不同③N2分子比磷的单质稳定Ⅳ.元素第一电离能大小与原子外围电子排布有关,不一定像电负性随原子序数递增而增大④同周期元素第一电离能大的,电负性不一定大
B组中命题正确,且能用A组命题加以正确解释的是A.Ⅰ①B.Ⅱ②C.Ⅲ③D.Ⅳ④10、干冰汽化时,下列所述内容发生变化的是()A.分子内共价键B.分子间作用力C.分子间的距离D.分子内共价键的键长11、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12、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7题,共14分)13、X是合成碳酸二苯酯的一种有效的氧化还原催化助剂,可由EDTA与Fe3+反应得到。
(1)EDTA中碳原子杂化轨道类型为_________________;EDTA中四种元素的电负性由小到大的顺序为__________________。
(2)Fe3+基态核外电子排布式为_________________。
(3)EDTA与正二十一烷的相对分子质量非常接近,但EDTA的沸点(540.6℃)比正二十一烷的沸点(100℃)高的原因是_________。
(4)1molEDTA中含有σ键的数目为______________。
(5)X中的配位原子是___________。14、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)15、水是一种常见且重要的化学物质。
(1)冰中水分子间的氢键可表示为_____(填选项字母)。
a.O—H—Ob.O—H⋯Oc.H—O—H
(2)水分子能微弱电离生成H3O+和OH-。
①与OH-互为等电子体的一种分子为_____(写化学式;下同);
②与H2O互为等电子体的一种阴离子为_____。
(2)H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大的原因为______。
(3)氧与硫同主族,其中H2S比H2O更易分解的原因为_____。16、元素及其化合物在生活及生产中有很多重要用途。
卤素化学丰富多彩;能形成卤化物;卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
(1)拟卤素如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等与卤素单质结构相似、性质相近。已知(CN)2分子中所有原子都满足8电子稳定结构,则其分子中σ键与π键数目之比为__。(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的沸点,其原因是__。
(2)卤化物RbICl2在加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质,A的化学式__。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、新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向.
(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得.
①基态Cl原子中,电子占据的最高能层符号为_____,该能层具有的原子轨道数为_____.
②LiBH4由Li+和BH4﹣构成,BH4﹣的立体结构是_____,B原子的杂化轨道类型是_____.
Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为_____.
(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料.
①LiH中,离子半径Li+_____H﹣(填“>”、“=”或“<”).②某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物.M的部分电离能如表所示:。I1/kJ•mol﹣1
I2/kJ•mol﹣1
I3/kJ•mol﹣1
I4/kJ•mol﹣1
I5/kJ•mol﹣1
738
1451
7733
10540
13630
M是_____(填元素符号).
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,已知NaH晶体的晶胞参数a=488pm(棱长),Na+半径为102pm,H﹣的半径为_____,NaH的理论密度是___________g•cm﹣3(只列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)19、非金属元素虽然种类不多;但是在自然界中的丰度却很大,请回答下列问题:
(1)BN(氮化硼,晶胞结构如图)和CO2中的化学键均为共价键,BN的熔点高且硬度大,CO2的晶体干冰却松软且极易升华。由此可以判断:BN可能是______晶体,CO2可能是______晶体,BN晶体中B原子的杂化轨道类型为______,干冰中C原子的杂化轨道类型为______
(2)分子极性:OF2______H2O,键角:OF2______H2O(填“>””或者“<”)
(3)金刚石和石墨都是碳元素的单质,但石墨晶体熔点比金刚石______,原因是______
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构。在SiC结构中,每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为______,假设C-Si键长为acm,则晶胞密度为______g/cm3。
评卷人得分四、计算题(共1题,共2分)20、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1题,共2分)21、砷化镓是继硅之后研究最深人;应用最广泛的半导体材料。回答下列问题:
(1)Ga基态原子核外电子排布式为________________,As基态原子核外有__________个未成对电子。
(2)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是__________,Ga、As、Se的电负性由大到小的顺序是__________________。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:________,GaF的熔点超过1000℃,可能的原因是__________________________。
(4)二水合草酸镓的结构如图1所示,其中镓原子的配位数为__________,草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为__________。
(5)砷化镓的立方晶胞结构如图2所示,晶胞参数为a=0.565nm,砷化镓晶体的密度为__________g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值;列出计算式即可)。
评卷人得分六、元素或物质推断题(共5题,共10分)22、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____________。23、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____。24、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________。25、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:____________________。26、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7题,共14分)1、A【分析】由元素原子的核外电子排布式可知,A为O,B为P,C为Si,D为K,根据电负性在周期表中的变化规律可知电负性最大的为O元素。2、C【分析】【详解】
A.铍原子的最外层的轨道表示式故A错误;
B.当电子排布在同一能级的不同轨道时;总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同,所以2p能级上电子排布图违反洪特规则,故B错误;
C.氯原子的最外层的轨道表示式为:故C正确;
D.根据能量最低原理;3s轨道的能量低于3p轨道,所以电子先排满3s轨道,才能排3p轨道,所以该电子排布式违背了能量最低原理,故D错误;
正确答案是C。3、A【分析】【分析】
原子由基态变为激发态要吸收能量;由激发态变基态会释放能量;一个原子中不存在两个运动状态完全一样的电子,故原子的运动状态是原子的序数,空间运动状态看轨道数;能级相同,则轨道数相同。
【详解】
A.碳原子的核外电子排布由转变为是由激发态变基态过程;释放能量,故A正确;
B.钠原子的空间运动状态看轨道数,钠的核外电子排布式为:s能级一个轨道,p能级三个轨道,共六个轨道,空间运动状态六种,故B错误;
C.在同一原子中,均是p能级;轨道数均为3,轨道数不变,能量增加,故C错误;
D.一个原子中不存在两个运动状态完全一样的电子;故D错误;
答案选A。
【点睛】
原子的核外电子排布式根据能量最低原则等规则排列的,同一轨道能量相同,9原子的运动状态看原子的序数,空间运动状态看轨道数。4、C【分析】【详解】
加入AgNO3不产生沉淀,用强碱处理没有NH3放出,说明不存在游离的氯离子和氨分子,所以该物质的配位化学式为[PtCl4(NH3)2],则。
A.配合物中中心原子的电荷数为4,配位数为6,故A错误;
B.Pt与6个配体成键,该配合物应是8面体结构,故B错误;
C.由分析可以知道,4个Cl-和2个NH3分子均与Pt4+配位,形成的配合物为[PtCl4(NH3)2],所以C正确;
D.该物质的配位化学式为[PtCl4(NH3)2],则配体有Cl-和NH3分子,故D错误;
答案:C。5、A【分析】【详解】
A.在[Zn(NH3)4]SO4中外界是SO42-,內界是[Zn(NH3)4]2+;故A错误;
B.锌离子配位原子个数是4;所以其配位数是4,故B正确;
C.该配合物中;锌离子提供空轨道,所以锌离子是中心离子,故C正确;
D.该配合物中氮原子提供孤电子对,所以NH3是配位体;故D正确;
答案选A。6、C【分析】【详解】
A.HCl、HBr;HI都是分子晶体;由于它们的相对分子质量逐渐增大,则分子间作用力依次增大,所以物质的熔沸点依次升高,A正确;
B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间除了存在范德华力外;还存在分子间氢键,B正确;
C.甲烷中C原子半径较大;电负性较小;则甲烷不可与水形成氢键,C错误;
D.I2与CCl4都是非极性分子,根据相似相溶原理可知:I2易溶于CCl4中;D正确;
答案选C。7、D【分析】【详解】
A.C18与金刚石都是碳元素的单质;属于同素异形体,不属于同位素,故A错误;
B.C18由分子构成;属于分子晶体,不是原子晶体,故B错误;
C.C18分子中不存在H原子;属于单质,不是烃,故C错误;
D.C18分子中含有碳碳三键;能与氢气发生化合反应,故D正确;
故选D。
【点睛】
本题的易错点为C,要注意C18中只有一种元素,属于单质,而烃是含有碳和氢两种元素的化合物。二、多选题(共5题,共10分)8、AB【分析】【详解】
A.由能量最低原理可知硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,当变为1s22s22p63s13p3时;有1个3s电子跃迁到3p轨道上,3s轨道的能量低于3p轨道的能量,要发生跃迁,必须吸收能量,使电子能量增大,故A正确;
B.硅原子处于激发态时能量要高;处于基态能量变低,因而由激发态转化成基态,电子能量减小,需要释放能量,故B正确;
C.基态原子吸收能量变为激发态原子;所以激发态原子能量大于基态原子能量,故C错误;
D.元素的性质取决于价层电子,包括s、p轨道电子,硅原子的激化态为1s22s22p63s13p3,基态磷原子为1s22s22p63s23p3;则它们的价层电子数不同,性质不同,故D错误;
答案为AB。9、BD【分析】【详解】
试题分析:A、水分子比H2S稳定与共价键强弱有关系;与二者是否能形成氢键没有关系,错误;Ⅱ;碘化钠和氯化钠形成的均是离子晶体,晶格能NaI比NaCl小,因此NaCl比NaI熔点高,B正确;C、氮气和磷形成的晶体均是分子晶体,C错误;D、元素第一电离能大小与原子外围电子排布有关,不一定像电负性随原子序数递增而增大,同周期元素第一电离能大的,电负性不一定大,例如电负性氧元素大于氮元素,但氮元素的第一电离能大于氧元素,D正确,答案选BD。
考点:考查氢键、分子稳定性、晶体类型和性质及电离能和电负性判断10、BC【分析】【详解】
汽化是液态变气态的过程;是物理变化,二氧化碳分子没有改变,只是分子间的距离发生了变化,因此分子内的共价键没有任何变化;共价键的键长自然而然也不变,由于分子间距离增大,分子间的作用力被减弱,答案选BC。
【点睛】
A容易错,同学经常错误地以为,分子晶体熔化、汽化等变化时共价键断裂了。11、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。12、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7题,共14分)13、略
【分析】【分析】
(1)EDTA中羧基上C原子价层电子对个数是3;亚甲基上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原子杂化轨道类型;元素的非金属性越强,其电负性越大;
(2)Fe原子失去3个电子生成铁离子,根据构造原理书写铁离子核外电子排布式;
(3)能形成分子间氢键的物质熔沸点较高;
(4)共价单键为σ键;共价双键中含有一个σ键;一个π键,则1个EDTA分子中σ键的数目35;
(5)X中N;O原子提供孤电子对。
【详解】
(1)EDTA中羧基上C原子价层电子对个数是3、亚甲基上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原子杂化轨道类型,前者为sp2杂化、后者为sp3杂化,元素的非金属性越强,其电负性越大,非金属性H
故答案为:sp2和sp3;H
(2)Fe原子失去3个电子生成铁离子,根据构造原理书写铁离子核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;
故答案为:[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;
(3)能形成分子间氢键的物质熔沸点较高;EDTA能形成分子间氢键,导致其熔沸点较高;
故答案为:EDTA分子间存在氢键;
(4)共价单键为σ键;共价双键中含有一个σ键;一个π键,则1个EDTA分子中σ键的数目35,所以1molEDTA中含有σ键的数目为35mol;
故答案为:35mol;
(5)X中N;O原子提供孤电子对;所以N、O为配位原子;
故答案为:N;O。
【点睛】
熔沸点的高低要看晶体的类型,分子晶体主要看范德华力的大小,还要考虑氢键。【解析】①.sp2和sp3②.H<C<N<O③.[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5④.EDTA分子间存在氢键⑤.35mol⑥.N、O14、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15、略
【分析】【详解】
(1)氢键可用X-H⋯Y表示。式中X和Y代表F,O,N等电负性大而原子半径较小的非金属原子,冰中水分子间的氢键可表示为O—H⋯O;
(2)①一个OH-含有10个电子,与OH-互为等电子体的一种分子为HF;
②1个水分子含有10个电子,等电子体的一种阴离子为NH
(2)H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大的原因为H2O中O原子有2对孤对电子,H3O+中O原子只有1对孤对电子,H3O+的孤对电子对成键电子的排斥力较小;
(3)氧与硫同主族,硫的非金属性弱于氧,气态氢化物的稳定性:H2S<H2O,故硫化氢更易分解。【解析】bHFNHH2O中O原子有2对孤对电子,H3O+中O原子只有1对孤对电子,H3O+的孤对电子对成键电子的排斥力较小硫的非金属性弱于氧,气态氢化物的稳定性:H2S<H2O16、略
【分析】【分析】
(1)拟卤素如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等与卤素单质结构相似、性质相近.已知(CN)2分子中所有原子都满足8电子稳定结构;C原子形成四个共用电子对;N原子形成三个共用电子对;能形成分子间氢键的物质熔沸点较高,异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能形成分子间氢键;
(2)RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质;利用半径来分析晶格能相对较大的卤化物。
【详解】
拟卤素如等与卤素单质结构相似、性质相近.已知分子中所有原子都满足8电子稳定结构,C原子形成四个共用电子对、N原子形成三个共用电子对,结构式为每个分子中含有4个键,3个键,则其分子中键与键数目之比为3:4;能形成分子间氢键的物质熔沸点较高;异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能形成分子间氢键,所以异硫氰酸熔沸点高于硫氰酸;
故答案为:3:4;异硫氰酸分子间可形成氢键;而硫氰酸不能;
加热时会分解为晶格能相对大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质,氯离子的半径小于碘离子的半径,则RbCl的离子键长小于RbI的离子键长,则RbCl的晶格能较大,则A为RbCl,故答案为:RbCl;
故答案为:RbCl。【解析】①.3:4②.异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能③.RbCl17、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】【分析】
(1)①Cl原子核外电子数为17,基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5;据此解答;
②根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型;B原子的杂化轨道类型;元素的非金属性越强;其电负性越大;
(2)①核外电子排布相同的离子;核电荷数越大,离子半径越小;
②该元素的第III电离能剧增;则该元素属于第IIA族;
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,食盐晶体里Na+和Cl﹣的间距为棱长的一半;据此分析解答。
【详解】
(1)①基态Cl原子中电子占据的最高能层为第3能层;符号M,该能层有1个s轨道;3个p轨道、5个d轨道,共有9个原子轨道;
故答案为M;9;
②BH4﹣中B原子价层电子数=4+=4,B原子的杂化轨道类型是sp3杂化;且不含孤电子对,所以是正四面体构型,非金属的非金属性越强其电负性越大,非金属性最强的是H元素,其次是B元素,最小的是Li元素,所以Li;B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H>B>Li;
故答案为正四面体;sp3;H>B>Li;
(2)①核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,锂的质子数为3,氢的质子数为1,Li+、H﹣核外电子数都为2,所以半径Li+<H﹣;
故答案为<;
②该元素的第III电离能剧增;则该元素属于第IIA族,为Mg元素;
故答案为Mg;
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,NaH晶体的晶胞参数a=488pm(棱长),Na+半径为102pm,H﹣的半径为=142pm,该晶胞中钠离子个数=8×+6×=4,氢离子个数=12×+1=4,NaH的理论密度是ρ=
;
故答案为142pm;【解析】①.M②.9③.正四面体④.sp3⑤.H>B>Li⑥.<⑦.Mg⑧.142pm⑨.19、略
【分析】【分析】
本题是对物质结构与性质的考查;涉及晶体类型与性质;杂化方式、分子结构与性质、晶胞计算等,侧重考查学生分析解决问题的能力,分子极性大小及键角的大小判断为易错点、难点,(4)中关键是明确键长与晶胞棱长关系,需要学生具有一定的数学计算能力。
【详解】
(1)BN由共价键形成的空间网状结构,熔点高、硬度大,属于原子晶体;而干冰松软且极易升华,属于分子晶体;BN晶体中B原子形成4个B-N键,杂化轨道数目为4,B原子采取sp3杂化,干冰中C原子形成2个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为2,C原子采取sp杂化,故答案为:原子;分子;sp3;sp;
(2)二者结构相似;均为V形,F与O的电负性相对比较接近,H与O的电负性相差较大,水分子中共用电子对较大地偏向O,所以O-F键的极性较弱,所以整个分子的极性也较弱,水分子中成键电子对之间排斥更大,故水分子中键角也更大,故答案为:<;<;
(3)石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短;键能比金刚石大,故石墨晶体熔点比金刚石的高。故答案为:高;石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大;
(4)晶胞中每个碳原子与4个Si原子形成正四面体,每个Si原子与周围的4个C原子形成正四面体,晶胞中Si、C的相对位置相同,可以将白色球看作C、黑色球看作Si,互换后以顶点原子研究,与之最近的原子处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,故每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为顶点Si原子与四面体中心C原子连线处于晶胞体对角线上,且距离等于体对角线长度的而体对角线长度等于晶胞棱长的倍,假设C-Si键长为acm,则晶胞棱长=cm,晶胞中Si原子数目=C原子数目=4,晶胞质量=g,晶胞密度=(g)÷(cm)3=g/cm3,故答案为:12;【解析】原子分子sp3sp<<高石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大12四、计算题(共1题,共2分)20、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1题,共2分)21、略
【分析】【分析】
(1)Ga是31号元素,处于第四周期IIIA族,结合构造原理书写核外电子排布式;As基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3;
(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势;As原子4p轨道为半充满稳定状态,第一电离能共用同周期相邻元素的;同周期主族元素自左而右电负性增大;
(3)GaCl3、GaBr3、GaI3均属于分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高;F元素的电负性很强,GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是GaF3是离子晶体;
(4)Ga原子与周围4个O原子形成4个共价键;草酸根中碳原子形成3个σ键;没有孤电子对,杂化轨道数目为3;
(5)均摊法计算晶胞中Ga;As原子数目;再计算晶胞质量,晶体密度=晶胞质量÷晶胞体积。
【详解】
(1)Ga是31号元素,处于第四周期IIIA族,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,As基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3;4p轨道3个电子是未成对电子;
(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势;As原子4p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素的,故第一电离能:As>Se>Ga,同周期主族元素自左而右电负性增大,故电负性:Se>As>Ga;
(3)GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力增强,GaCl3、GaBr3、GaI3的熔沸点依次升高;F元素的电负性很强,GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是GaF3是离子晶体;
(4)Ga原子与周围4个O原子形成4个共价键,镓原子的配位数为4,草酸根中碳原子形成3个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为3,草酸根中碳原子的杂化轨道类型为sp2;
(5)晶胞中Ga原子数目=8×+6×=4、As原子数目=4,晶胞质量=4×g,晶体密度=g/cm3。【解析】[Ar]3d104S24p1或1S22S22p63d104S24p13As>Se>GaSe>As>GaGaCl3、GaBr3、GaI3的熔沸点依次升高,原因是它们均为分子晶体,相对分子质量依次增大GaF3是离子晶体4sp24×145/(0.565×10-7)3NA六、元素或物质推断题(共5题,共10分)22、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+3H2O23、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
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