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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年人教版PEP选修3化学上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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、下列对电负性的理解不正确的是A.电负性是人为规定的一个相对数值,不是绝对标准B.元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小C.元素的电负性越大,则元素的非金属性越强D.元素的电负性是元素固有的性质,与原子结构无关2、研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种—N5+N3-,若N5+离子中每个氮原子均满足8电子结构,以下有关N5+推测正确的是A.N5+有24个电子B.N5+离子中存在三对未成键的电子对C.N5+阳离子中存在两个氮氮三键D.N5+在水中可以稳定存在3、氮元素可形成卤化物,叠氮化物及配合物等许多化合物。下列说法不正确的是()A.NF3分子的空间构型为三角锥形B.叠氮酸(HN3)是一种弱酸,可部分电离出H+和N3-,则N2O与N3-互为等电子体C.叠氮化物与Co3+等形成配合物,如:[Co(N3)(NH3)5]SO4,则其中钴的配位数为8D.NaN3与KN3的结构类似,则NaN3的晶格能大于KN3的晶格能4、分子的空间构型是三角锥形,而甲烷分子的空间构型是正四面体形,这是因为A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,中N原子为杂化,而中C原子为杂化B.分子中N原子形成三个杂化轨道,分子中C原子形成4个杂化轨道C.分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强,分子中无孤电子对D.是极性分子而是非极性分子5、下列配合物的配位数不是6的是A.K3[Fe(SCN)6]B.Na2[SiF6]C.Na3[AlF6]D.[Cu(NH3)4]Cl26、铁有δ;γ、α三种晶体结构;以下依次是δ、γ、α三种晶体在不同温度下转化的图示。下列有关说法中正确的是。
δ-Feγ-Feα-FeA.δ、γ、α三种晶体互为同分异构体B.γ-Fe晶体为面心立方体紧密堆积C.α-Fe晶体与每个Fe原子距离相等且最近的Fe原子有8个D.将Fe加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型相同7、下列有关晶体的说法中一定正确的是()
①原子晶体中只存在非极性共价键。
②稀有气体形成的晶体属于原子晶体。
③干冰晶体升华时;分子内共价键会发生断裂。
④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物。
⑤分子晶体的堆积均为分子密堆积。
⑥金属晶体和离子晶体都能导电。
⑦离子晶体和金属晶体中均存在阳离子;但金属晶体中却不存在离子键。
⑧依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体A.①③⑦B.只有⑦C.②④⑤⑦D.⑤⑥⑧评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)8、基态原子由原子核和绕核运动的电子组成,下列有关核外电子说法正确的是A.基态原子的核外电子填充的能层数与元素所在的周期数相等B.基态原子的核外电子填充的轨道总数一定大于或等于(m表示原子核外电子数)C.基态原子的核外电子填充的能级总数为(n为原子的电子层数)D.基态原子的核外电子运动都有顺时针和逆时针两种自旋状态9、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、砷化氢(AsH3)是一种无色、可溶于水的气体,其分子构型是三角锥形。下列关于AsH3的叙述中正确的是A.AsH3分子中有未成键的电子对B.AsH3是非极性分子C.AsH3是强氧化剂D.AsH3分子中的As—H键是极性键12、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∶1评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)13、下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是____________(填序号,下同),违反能量最低____________,违反洪特规则的是____________,违反泡利不相容原理的是____________。
①
②
③P:
④
⑤
⑥
⑦O:14、用“>”“<”表示下列各组能级的能量高低。
(1)2s__4s;(2)2p__4p;(3)4s__3d15、(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。
(2)Zn原子核外电子排布式为____________________。
(3)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为________nm(填标号)。
a.404.4b.553.5c.589.2d.670.8e.766.5
(4)写出基态As原子的核外电子排布式:________________________。16、部分等电子体类型、代表物质及对应的空间构型如表所示:。等电子类型代表物质空间构型四原子24电子等电子体SO3平面三角形四原子26电子等电子体SO32-三角锥形五原子32电子等电子体CCl4四面体形六原子40电子等电子体PCl5三角双锥形七原子48电子等电子体SF6八面体形
请回答下列问题。
(1)请写出下列离子的空间构型:
____________________,____________________,____________________。
(2)由第2周期元素原子构成,与F2互为等电子体的离子是__________。
(3)的空间构型如图1所示,请再按照图1的表示方法在图2中表示出分子中O、S、F原子的空间位置。已知分子中O、S间为共价双键,S、F间为共价单键。__________。
17、下列物质易溶于水的是________,易溶于CCl4的是________。(均填编号)
①NH3②CH4③④HCl⑤C2H4⑥Br2⑦HNO3⑧H2S18、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19、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___________________。20、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。
21、(15分)周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序数依次增大。X的核外电子总数与其周期数相同,Y基态原子的p电子数比s电子数少1个,Z基态原子的价电子层中有2个未成对电子,T与Z同主族,W基态原子的M层全充满,N层只有一个电子。回答下列问题:
(1)Y、Z、T中第一电离能最大的是____(填元素符号,下同),原子半径最小的是____。
(2)T的原子结构示意图为____,W基态原子的电子排布式为____。
(3)X和上述其他元素中的一种形成的化合物中,分子呈三角锥形的是____(填化学式);分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是____(填化学式;写一种)。
(4)T与Z形成的化合物中,属于非极性分子的是____(填化学式)。
(5)这5种元素形成的一种阴阳离子个数比为1:1型的配合物中,阴离子呈四面体结构,阳离子的结构如图所示。该配合物的化学式为____,阳离子中存在的化学键类型有____。
评卷人得分四、原理综合题(共1题,共10分)22、锰及其化合物用途非常广泛,请回答下列问题:
(1)Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2+,下列说法合理的是________
A.Mn3+的价电子构型为3d4;不属于较稳定的电子构型。
B.根据Mn2+的电子构型可知,Mn4+中不含成对电子。
C.Mn2+易被氧化,可能是因为Mn2+轨道内有大量自旋方向相同的电子。
D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型;所以它们的化学性质相似。
(2)锰的一种配合物的化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]。配体CH3CN与中心原子形成配位键时,提供孤对电子的原子是_________原子(填写元素名称),该分子中碳原子的杂化方式为___________。
(3)研究发现,在成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,CO氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性。反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为___________,原因是________________,硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在______,NO的空间构型是______________(用文字描述)。
(4)某锰氧化物的晶胞结构如图所示,该锰氧化物的化学式为___________,该晶体中Mn的配位数是_______,该晶体中Mn之间的最近距离为_____cm(用含a、b的代数式表示)。
评卷人得分五、元素或物质推断题(共5题,共50分)23、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____________。24、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____。25、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________。26、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:____________________。27、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、D【分析】【详解】
A.电负性是人为规定的一个相对数值;不是绝对标准,A正确;
B.元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小;B正确;
C.元素的电负性越大;则元素的非金属性越强,C正确;
D.一般来说;同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大,同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减小,因此电负性与原子结构有关,D错误。
答案选D。2、C【分析】【详解】
A.1个氮原子中含有7个电子,则1个N5+有34个电子;A错误;
B.N5+离子中每个氮原子均满足8电子结构,每个N原子形成3个共用电子对,还剩一对未成键电子,所以N5+离子中存在五对未成键的电子对;B错误;
C.N5+的离子结构为:C正确;
D.N5+不稳定;不能稳定存在,则不能在水中稳定存在,D错误;
答案选C。3、C【分析】【详解】
A.分子N原子的价层电子对数为孤电子对数为1,所以分子空间构型为三角锥形,故A正确;
B.原子数和价电子数都相同的微粒互为等电子体,与互为等电子体;故B正确;
C.叠氮化物与等形成配合物,如:配体为1个和5个所以钴的配位数为6,故C错误;
D.离子半径越大,晶格能越小,钾离子半径大于钠离子,所以的晶格能大,即的晶格能大于的晶格能;故D正确;
答案选C。4、C【分析】【详解】
NH3中N原子形成3个键,并含有一对未成键的孤电子对,杂化轨道数为4,采取杂化,孤电子对对成键电子的排斥作用较强,之间的键角小于故NH3分子的空间构型是三角锥形;CH4分子中C原子采取杂化,杂化轨道全部用于成键,碳原子连接4个相同的原子,C-H之间的键角相等,为所以CH4分子为正四面体形,C项正确。5、D【分析】【分析】
首先根据配合物的化学式确定配离子和外界离子;根据配离子确定配体的数目。
【详解】
A.K3[Fe(SCN)6]中配体为SCN-,配合物的配位数为6,故不选A;B.Na2[SiF6]中配体为F-,配合物的配位数为6,故不选B;C.Na3[AlF6]中配体为F-,配合物的配位数为6,故不选C;D.[Cu(NH3)4]Cl2中配体为NH3;配合物的配位数为4,故选D;
【点睛】
本题考查配合物的成键情况,题目难度不大,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,不要混淆。6、B【分析】【详解】
A.Fe是单质;δ;γ、α三种晶体结构不同,属于同素异形体,不是同分异构体,故A错误;
B.γ-Fe晶体中Fe原子处于顶点与面心;属于面心立方密堆积,故B正确;
C.α-Fe晶体中Fe原子处于顶点;属于简单立方堆积,晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子,与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个,故C错误;
D.由题给信息可知;将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,温度不同,得到的晶体类型不相同,故D错误;
故选B。7、B【分析】【详解】
①SiO2为原子晶体;晶体中存在极性共价键。
②稀有气体属于单原子分子;所以属于分子晶体。干冰属于分子晶体,升华时破坏的是分子间作用力,不是共价键。
③活泼金属与活泼非金属形成的化合物是离子化合物;不活泼金属与非金属形成的化合物是共价化合物。
④分子晶体冰就不是密堆积方式;所以冰融化变成水时体积变小。
⑤离子晶体没有自由移动的离子;不能导电,金属晶体存在自由移动的电子,能导电。
⑥离子晶体是由阴阳离子通过离子键结合的晶体;金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成的晶体,所以晶体中不存在离子键。
⑦依据构成晶体的微粒和微粒间的相互作用;可以将晶体分为金属晶体;离子晶体、分子晶体、原子晶体。
所以正确的叙述只有⑦。
答案选B。二、多选题(共5题,共10分)8、AB【分析】【详解】
A.基态原子的核外电子填充的能层数等于电子层数;等于所在的周期数,故A正确;
B.由泡利(不相容)原理可知1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,若基态原子的核外电子填充的轨道总数为n,容纳的核外电子数m最多为2n,则n大于或等于故B正确;
C.若n为原子的电子层数,基态原子的核外电子填充的能级总数为n2;故C错误;
D.依据洪特规则可知;当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,则基态原子的核外电子运动不一定都有顺时针和逆时针两种自旋状态,故D错误;
故选AB。9、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。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、AD【分析】【详解】
A.AsH3分子中As原子最外层有5个电子;其中3个电子和3个氢原子形成共用电子对,所以该物质中有1对未参与成键的孤对电子,故A正确;
B.该分子为三角锥形结构;正负电荷重心不重合,所以为极性分子,故B错误;
C.AsH3中As原子易失电子而作还原剂;所以是一种强还原剂,故C错误;
D.同种非金属元素之间形成非极性键;不同种非金属元素之间形成极性键,所以As—H原子之间存在极性键,故D正确;
故答案选:AD。12、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。三、填空题(共9题,共18分)13、略
【分析】【分析】
能量最低原理:原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里;然后由里到外,依次排布在能量逐渐升高的能级里;洪特规则:即电子分布到能量筒并的原子轨道时,优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道,因为这种排布方式原子的总能量最低,所以在能量相等的轨道上,电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道;泡利不相容原理:指的是在原子中不能容纳运动状态完全相同的两个电子。
【详解】
由分析知①⑤⑥表示式正确;
②根据核外电子排布规律判断,电子排完2s轨道后应排能量较低的2p轨道而不是3p轨道,正确的电子排布式应为违背能量最低原理;
③3p轨道上正确的轨道表示式应为没有遵循洪特规则;
④忽略了能量相同的原子轨道上电子排布为半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的电子排布式应为违背洪特规则;
⑦正确的轨道表示式应为违反泡利不相容原理;
综上所述;答案为:①⑤⑥;②;③④;⑦。
【点睛】
当同一能级上的电子排布为全充满,半充满和全空状态时,具有较低的能量和较大的稳定性,这就是洪特规则的特例。【解析】①.①⑤⑥②.②③.③④④.⑦14、略
【分析】【分析】
根据构造原理:各能级能量高低顺序为①相同n而不同能级的能量高低顺序为:ns<np<nd<nf;②n不同时的能量高低:2s<3s<4s2p<3p<4p;③不同层不同能级ns<(n-2)f<(n-1)d<np,绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序:1s;2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f
【详解】
(1)n不同时的能量高低:2s<4s;
(2)n不同时的能量高低:2p<4p;
(3)不同层不同能级ns<(n-1)d:4s<3d。
故答案为:<;<;<。【解析】①.<②.<③.<15、略
【分析】【详解】
(1);由元素周期表中的“对角线规则”可知;与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg;Mg为12号元素,M层只有2个电子,排布在3s轨道上,故M层的2个电子自旋状态相反;
故答案为.Mg;相反;
(2)、Zn原子核外有30个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;
(3);当对金属钾或其化合物进行灼烧时;焰色反应显紫红色,可见光的波长范围为400~760nm,紫色光波长较短(钾原子中的电子吸收较多能量发生跃迁,但处于较高能量轨道的电子不稳定,跃迁到较低能量轨道时放出的能量较多,故放出的光的波长较短);
故选A;
(4);根据构造原理可写出基态As原子的核外电子排布式;
故答案为1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)。【解析】①.Mg②.相反③.1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)④.A⑤.1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)16、略
【分析】【详解】
(1)判断离子的空间构型时,需寻找等电子体:价电子数为26,与SO32-互为等电子体,所以空间构型为三角锥形;的价电子数为24,与SO3互为等电子体,所以空间构型为平面三角形;的价电子数为32,与CCl4互为等电子体;所以空间构型为四面体形。答案为:三角锥形;平面三角形;四面体形;
(2)由第2周期元素原子构成,与F2互为等电子体的离子,可从C、N、O进行分析,如O元素,构成答案为:
(3)已知分子中O、S间为共价双键,S、F间为共价单键。含有6个原子,价电子数为40,与PCl5互为等电子体,则结构为三角双锥形,4个S—F键的键长相同,另含1个S=O键,则应为PCl5分子中位于同一平面内的2个S—F键被S=O键所替代,从而得出PCl5的空间构型为
【点睛】
利用等电子原理,其实就是利用类推法,但在使用类推法时,需注意微粒的差异性,以确定原子的相对位置。【解析】三角锥形平面三角形四面体形17、略
【分析】【分析】
一般来说;无机物中的某些离子化合物,共价化合物中的某些极性分子易溶于水;非极性分子和有机物易溶于有机溶剂。
【详解】
①NH3能与水分子间形成氢键,所以NH3极易溶于水,难溶于CCl4;
②CH4为非极性分子,难溶于水,易溶于CCl4;
③为非极性分子,难溶于水,易溶于CCl4;
④HCl为极性分子,易溶于水,难溶于CCl4;
⑤C2H4为非极性分子,难溶于水,易溶于CCl4;
⑥Br2为非极性分子,在水中的溶解度不大,易溶于CCl4;
⑦HNO3易溶于水,溶于水后生成强酸溶液,难溶于CCl4;
⑧H2S易溶于水,难溶于CCl4;
综合以上分析,易溶于水的是①④⑦⑧,易溶于CCl4的是②③⑤⑥。答案为:①④⑦⑧;②③⑤⑥。
【点睛】
易溶于水的物质也可能易溶于有机溶剂,如酒精;难溶于水的物质也可能难溶于有机溶剂,如一氧化碳。【解析】①.①④⑦⑧②.②③⑤⑥18、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19、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20、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°28'④.3⑤.6⑥.1221、略
【分析】试题分析:周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序数依次增大。X的核外电子总数与其周期数相同,则X是氢元素。Y基态原子的p电子数比s电子数少1个,则Y应该是氮元素。Z基态原子的价电子层中有2个未成对电子,所以Z是氧元素。T与Z同主族,则T是S元素。W基态原子的M层全充满,N层只有一个电子,则W是Cu元素。
(1)非金属性越强;第一电离能越大。但氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则氮元素的第一电离能大于氧元素的。同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径最小的是O。
(2)S的原子序数是16,原子结构示意图为根据核外电子排布规律可知W基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1。
(3)X和上述其他元素中的一种形成的化合物中,分子呈三角锥形的是NH3。分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是H2O2或N2H4。
(4)T与Z形成的化合物中,SO2是V形结构,三氧化硫是平面三角形,则属于非极性分子的是SO3。
(5)这5种元素形成的一种阴阳离子个数比为1:1型的配合物中,阴离子呈四面体结构,则为硫酸根。阳离子的结构如右图所示,即为氨气和铜离子形成的配位健,则该配合物的化学式为[Cu(NH3)4]SO4;阳离子中存在的化学键类型有配位健及氮元素与氢原子之间的共价键。
考点:考查元素推断、第一电离能、空间构型、原子半径、化学键、核外电子排布等【解析】(1)NO(各1分)(2)(1分)[Ar]3d104s1(2分)
(3)NH3(2分)H2O2或N2H4(2分)(4)SO3(2分)
(5)[Cu(NH3)4]SO4(2分)共价键、配位键(2分)四、原理综合题(共1题,共10分)22、略
【分析】【分析】
(1)根据Mn2+和Mn4+的结构分析;
(2)CH3CN分子中有3个C−H键、1个C−C键、1个C≡N键,只有N原子有1对孤电子对,分子中甲基中碳原子形成4个σ键、另一个碳原子形成2个σ键,都没有孤电子对,杂化轨道数目为4、2,碳原子采取sp3和sp杂化;
(3)水和甲醇分子间都存在氢键;二氧化碳和氢气常温下为气体,结合氢键数目和相对分子质量判断,用价层电子对互斥理论判断空间构型;
(4)用均摊法计算化学式;并结合微粒的空间排列确定Mn的配位数。由晶胞结构可知:在该晶胞中距离相等且最近的2个Mn在晶胞体对角线的一半。
【详解】
(1)A.Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2+,说明Mn3+不稳定,Mn3+容易变成电子半充满的稳定的价电子构型为3d5的Mn2+,3d4则属于不稳定的电子构型;故A正确;
B.Mn4+中价电子层不含成对电子;但是内层中含有成对电子,故B错误;
C.Mn2+内有大量自旋方向相同的电子,这些电子自旋方向相同,能够使原子的能量最低,而Mn2+易被氧化,显然与Mn2+内含有大量自旋方向相同的电子无关;故C错误;
D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型,微粒的化学性质不仅与价电子构型有关,也和微粒的电荷数、微粒半径、原子序数有关,因此它们的化学性质不相似,Mn2+具有强的还原性,而Fe3+具有较强的氧化性;故D错误;
答案选A;
(2)CH3CN分子中有3个C−H键、1个C−C键、1个C≡N键,只有N原子有1对孤电子对,提供孤对电子的原子是N原子;分子中甲基中碳原子形成4个σ键、另一个碳原子形成2个σ键,都没有孤电子对,杂化轨道数目为4、2,碳原子采取sp3和sp杂化;
(3)常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体,液体的沸点高于气体;H2O和CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比CH3OH中多,CO2和H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大,范德华力较大,所以在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为H2O>CH3OH>CO2>H2;硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中氮原子和氧原子之间形成的有单键,双键,硝酸根和锰离子间形成离子建,故化学键除了σ键外,还含有π键和离子键;NO的中心原子是氮,价层电子对数是它的杂化方式为sp2杂化,NO的空间构型是平面三角形;
(4)在该晶体中含有的Mn原子个数为:×8+1=2,含有的O原子数目为×4+2=4,Mn:O=2:4=1:2,所以该锰的氧化物的化学式为MnO2;根据晶胞投影图可知:在该晶体中与Mn原子距离相等且最近的O原子有6个,所以Mn的配位数为6;由晶胞结构可知:在该晶胞中距离相等且最近的2个Mn在晶胞体对角线的一半,晶胞的体对角线为所以该晶体中Mn之间的最近距离为=cm。
【点睛】
第(3)题讨论物质沸点高低时,首先判断物质的类别,属于哪一种晶体类型,都是分子晶体时要根据范德华力的大小判断,不要忽略氢键的影响,氢键的数目是易错点。【解析】ANsp3和sp杂化H2O>CH3OH>CO2>H2H2O和CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比CH3OH中多,CO2和H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大,范德华力较大π键和离子键平面三角形MnO26五、元素或物质推断题(共5题,共50分)23、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+3H2O24、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
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