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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年外研版选修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6题,共12分)1、下列能级中可容纳电子数最多的是A.6sB.4pC.3dD.4f2、可以正确描述碳原子结构的化学用语是A.碳-12原子:B.原子结构示意图:C.原子核外能量最高的电子云图像:D.原子的轨道表示式:3、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,W与X同主族。下列说法正确的是()A.原子半径大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱D.Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强4、已知带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流,细流会发生偏转,则用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流也发生偏转的是()A.苯B.二硫化碳C.双氧水D.四氯化碳5、最近我国科学家预测并据此合成了新型碳材料:T-碳。可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代(如图所示;所有小球都代表碳原子)。下列说法正确的是。
金刚石T-碳A.T-碳与石墨、金刚石互为同分异构体B.T-碳晶体与金刚石晶体类似,属于原子晶体C.T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键不同D.T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式不同6、近年来,科学家合成了一系列具有独特化学特性的(AlH3)n氢铝化合物。已知,最简单的氢铝化合物的分子式为Al2H6,它的熔点为150℃,燃烧热极高。Al2H6球棍模型如图;下列有关说法肯定错误的是()
A.Al2H6在固态时所形成的晶体是分子晶体B.氢铝化合物可能成为未来的储氢材料和火箭燃料C.Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水D.Al2H6中Al原子采取sp2杂化评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)7、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()
8、下列物质在CCl4中比在水中更易溶的是()A.NH3B.HFC.I2D.Br29、膦(PH3)在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含之。它的分子是三角锥形。以下关于PH3的叙述中,正确的是()A.PH3是非极性分子B.PH3分子中有未成键的电子对C.PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱D.PH3分子中的P-H键是非极性键10、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11、铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一;其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。则下列说法不正确的是。
A.铁镁合金的化学式为Mg2FeB.晶体中存在的化学键类型为金属键、离子键C.晶胞中Fe与Mg的配位数均为4D.该晶胞的质量是g12、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9题,共18分)13、(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况,试判断哪些违反了泡利原理___,哪些违反了洪特规则____。
(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2,则该元素基态原子的电子排布式为__________;其最高价氧化物对应水化物的化学式是__________。
(3)将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序排列。
①2s②3d③4s④3s⑤4p⑥3p
轨道能量由低到高排列顺序是__________。14、根据题给要求填空。
(1)某元素的基态原子最外层电子排布式为3s23p2,它的次外层上电子云形状有________种,原子中所有电子占有________个轨道,核外共有________种运动状态不同的电子。
(2)E原子核外占有9个轨道,且具有1个未成对电子,E离子结构示意图是_______。
(3)F、G都是短周期元素,F2-与G3+的电子层结构相同,则G元素的原子序数是________,F2-的电子排布式是______。
(4)M能层上有________个能级,有________个轨道,作为内层最多可容纳________个电子,作为最外层时,最多可含有________个未成对电子。15、“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)。16、下表为元素周期表的一部分;表中所列的字母分别代表一种化学元素。
回答下列问题:
(1)写出元素f的基态原子核外电子排布式:__。
(2)写出元素h的基态原子核外电子轨道表示式:__。
(3)ci2分子的电子式为__。
(4)第一电离能:h__(填“>”“<”或“=”,下同)i;电负性:g__b。
(5)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的叙述正确的是__(填字母)。
A.j位于元素周期表中第4周期ⅠB族;属于ds区元素。
B.d的基态原子中;2p轨道为半充满,属于p区元素。
C.最外层电子排布式为4s1;该元素一定属于第ⅠA族。
D.最外层电子排布式为ns2np1,该元素可能是第ⅢA族或ⅢB族17、开发新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。
(1)是一种储氢材料,可由和反应制得。
①基态Cl原子中,电子占据的最高电子层符号为______,该电子层具有的原子轨道数为_______。
②Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为___________。
(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+___________(填“>”“=”或“<”)H-。
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如表所示:。738145177331054013630
则M是______________(填元素名称)。18、有以下物质:①②③④⑤⑥⑦⑧和⑨
(1)只含有键的是__________(填序号;下同);
(2)既含有键又含有键的是__________。
(3)含有由两个原子的轨道重叠形成键的是__________。19、(1)某科学工作者通过射线衍射分析推测胆矾中既含有配位键;又含有氢键,其结构可能如图所示,其中配位键和氢键均用虚线表示。
①写出基态Cu原子的核外电子排布式:__。
②写出图中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来):__。
(2)很多不饱和有机物在Ni的催化作用下可以与H2发生加成反应,如①CH2=CH2、②CHCH、③④HCHO等,其中碳原子采取sp2杂化的分子有__(填序号),推测HCHO分子的立体构型为__形。20、按要求填空:
(1)在第二周期中(稀有气体除外);第一电离能最大的元素的原子结构示意图是___,第一电离能最小的元素的电子排布图为___。
(2)以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况.试判断;哪些违反了泡利不相容原理,哪些违反了洪特规则。
①②③④⑤⑥
违反泡利不相容原理的有__;违反洪特规则的有___。
(3)用VSEPR模型和杂化轨道理论相关知识填表:
。分子或离子。
中心原子轨道杂化形式。
分子或离子的立体结构。
分子有无极性。
CH2O
________
_______
_____
NH4+
________
_______
_____
CS2
________
_______
_____
21、CuCl和CuCl2都是重要的化工原料;常用作催化剂;颜料、防腐剂和消毒剂等。
已知:①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2,SnCl2等还原制得:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-
2CuCl2+SnCl2=2CuCl↓+SnCl4
②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子:
请回答下列问题:
(1)基态Cu原子的核外电子排布式为_________;H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_____________
(2)SO2分子的空间构型为_____________
(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为_________乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是_____________
(4)②中所形成的配离子中含有的化学键类型有______(填字母)。
A.配位键B.极性键C.离子键D.非极性键评卷人得分四、计算题(共2题,共6分)22、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)23、NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列,若食盐的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1,食盐的摩尔质量为58.5g·mol-1。则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少?_______评卷人得分五、结构与性质(共1题,共10分)24、以氮化镓(GaN);砷化镓(GaAs)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点;如砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能即为10%,推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措。请回答下列问题:
(1)基态镓原子的价电子排布式为___。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ·mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192,由此可推知镓的主要化合价为__和+3。砷的电负性比镓__(填“大”或“小”)。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高,分析其变化原因:__。镓的卤化物GaCl3GaBr3GaI3熔点/℃77.75122.3211.5沸点/℃201.2279346
GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是__。
(4)①砷化镓是将(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)方法制备得到的,该反应在700℃进行,反应的方程式为:___。
②反应物AsH3分子的几何构型为__,(CH3)3Ga中镓原子杂化方式为__。
(5)砷化镓熔点为1238℃,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a=565pm,As的配位数为__,晶体的密度为__(设NA为阿伏加德罗常数的数值,列出算式即可)g·cm-3。
评卷人得分六、实验题(共1题,共5分)25、现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来_____________________________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【详解】
A.6s能级有1个轨道;最多可容纳2个电子,A错误;
B.4p能级有3个轨道;最多可容纳6个电子,B错误;
C.3d能级有5个轨道;最多可以容纳10个电子,C错误;
D.4f能级有7个轨道;最多可以容纳14个电子,D正确;
答案选D。2、C【分析】【详解】
A.碳﹣12原子的质子数为6、质量数为12,该原子正确表示为:故A错误;
B.核电荷数表示方法错误,碳原子正确的原子结构示意图为:故B错误;
C.原子核外能量最高的电子为2p轨道电子,P轨道电子云呈纺锤形,其电子云图象为:故C正确;
D.碳原子正确的轨道表示式为:故D错误;
答案选C。3、D【分析】试题分析:短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大.X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故X为碳元素;W与X同主族,所以W是Si元素;Y是地壳中含量最高的元素,则Y为氧元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,离子核外电子数为10,故Z的质子数为12,则Z为Mg;A.同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大,故原子半径:r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O),故A正确;B.Y和Z、W形成的化合物为MgO、SiO2,MgO、SiO2中存在的化学键分别是离子键;共价键;故B错误;C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性X(C)>W(Si),所以X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强,故C正确;D.元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性Y(O)>W(Si),所以Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强,故D正确;故选B。
【考点定位】考查原子结构和元素周期律。
【名师点晴】明确物质结构、元素周期律是解题关键;短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大.X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故X为碳元素;W与X同主族,所以W是Si元素;Y是地壳中含量最高的元素,则Y为氧元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,离子核外电子数为10,故Z的质子数为12,则Z为Mg,以此解答该题。4、C【分析】【分析】
带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流;细流会发生偏转说明水是极性分子。
【详解】
A.苯的结构对称;为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流不发生偏转,故A错误;
B.二硫化碳的结构对称;为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流不发生偏转,故B错误;
C.双氧水的结构不对称;为极性分子,电荷分布不均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近时,细流会发生偏转,故C正确;
D.四氯化碳的结构对称;为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流不发生偏转,故D错误;
答案选C。5、B【分析】【详解】
A.根据题干信息和T-碳的晶胞分析可知;T-碳是由C元素组成的单质,与石墨;金刚石互为同素异形体,A选项错误;
B.T-碳可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代;属于原子晶体,B选项正确;
C.T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键均是共价键;相同,C选项错误;
D.T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式均采取sp3杂化;杂化方式相同,D选项错误;
答案选B。6、D【分析】【详解】
A.Al2H6的熔点为150℃,熔点较低,在固态时所形成的晶体是分子晶体,故A正确;
B.燃烧时放出大量的热量,并且能与H原子形成共价键,可成为未来的储氢材料和火箭燃料,故B正确;
C.根据元素组成可知Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水,故C正确。
D.据图可知一个铝原子与4个氢原子形成4个σ键,价层电子对数为4,所以Al原子采取sp3杂化,故D错误;
故选:D。二、多选题(共6题,共12分)7、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。8、CD【分析】【详解】
A.NH3为极性分子;由相似相容原理可知,在极性溶剂水中的溶解度大于非极性溶剂四氯化碳中的溶解度,故A错误;
B.HF为极性分子;由相似相容原理可知,在极性溶剂水中的溶解度大于非极性溶剂四氯化碳中的溶解度,故B错误;
C.I2是非极性分子;由相似相容原理可知,在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度大于极性溶剂水中的溶解度,故C正确;
D.Br2是非极性分子;由相似相容原理可知,在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度大于极性溶剂水中的溶解度,故D正确;
答案选CD。
【点睛】
CCl4是非极性溶剂,水为极性溶剂,I2和Br2是非极性分子,按相似相容原理,I2和Br2在CCl4中比在水中更易溶。9、BC【分析】【分析】
【详解】
A.该分子为三角锥型结构;正负电荷重心不重合,所以为极性分子,A错误;
B.PH3分子中P原子最外层有5个电子;其中3个电子和3个H原子形成共用电子对,所以该物质中有1个未成键的孤对电子,B正确;
C.氮元素非金属性强于磷元素,PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱;C正确;
D.同种非金属元素之间存在非极性键;不同非金属元素之间存在极性键,所以P-H是极性键,D错误;
答案选BC。10、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。11、BC【分析】【分析】
【详解】
A.根据均摊法,该晶胞中Fe原子的数目为=4,Mg原子的个数为8,Fe、Mg原子个数之比=4:8=1:2,所以其化学式为Mg2Fe;故A正确;
B.金属晶体中存在金属键;该晶体属于合金,属于金属晶体,所以只含金属键,故B错误;
C.根据晶胞结构示意图可知,距离Mg原子最近且相等的Fe原子有4个,即Mg的配位数为4,而该晶体的化学式为Mg2Fe;所以Fe的配位数为8,故C错误;
D.晶胞中Fe原子个数为4,Mg原子个数为8,所以晶胞的质量为=g;故D正确;
故答案为BC。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9题,共18分)13、略
【分析】【详解】
(1)在一个原子轨道里;最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,称为泡利不相容原理,所以违反泡利不相容原理的有③;当电子排布在同一个能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是单独优先占据一个轨道,而且自旋状态相同,称为洪特规则,所以违反洪特规则的有②④⑥;
(2)根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子,为S元素;根据能量最低原理,其基态原子核外电子排是1s22s22p63s23p4;S元素最外层有6个电子,所以最高价是+6价,最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4;
(3)相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd;形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s,多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序是①④⑥③②⑤。【解析】①.③②.②④⑥③.1s22s22p63s23p4④.H2SO4⑤.①④⑥③②⑤14、略
【分析】【详解】
(1)某元素的基态原子最外层电子排布为3s23p2,该元素为Si,核外电子排布式为1s22s22p63s23p2;次外层能级为2s;2p,有s、p两种不同的轨道,电子云形状有2种。原子中所有电子占有8个轨道,分别为1s、2s、3s共3个轨道,3个2p轨道,2个3p轨道;原子核外有14个电子,每个电子的运动状态都不一样,因此有14种不同的运动状态;
(2)E原子核外占有9个轨道,且具有1个未成对电子,则其核外电子排布图为从图可知,该原子为Cl原子,得到1个电子,形成Cl-,其结构示意图为
(3)F、G都是短周期元素,F2-与G3+的电子层结构相同,F为短周期元素,能够形成离子F2-,只能是O2-或S2-,但是G也是短周期元素,G3+的电子层结构与F2-相同,如果F是S元素,则G不是短周期元素,因此F为O,G为Al;G为Al,其原子序数为13;F2-是O2-,其电子排布式1s22s22p6;
(4)M能层上3个能级,分别为3s、3p、3d;3s有1个轨道,3p有3个轨道,3d有5个轨道,共9个轨道;每个轨道可以容纳2个电子,作为内层最多可容纳9×2=18个电子;作为最外层时,只有3s、3p能级上填充电子,未成对电子最多,则3个3p轨道上均只有1个电子,最多可含有3个未成对电子。【解析】①.2②.8③.14④.⑤.13⑥.1s22s22p6⑦.3⑧.9⑨.18⑩.315、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43:116、略
【分析】【分析】
根据元素在周期表中的位置可知,a为H元素、b为Be元素;c为C元素、d为N元素、e为O元素、f为F元素、g为Na元素、h为P元素、i为S元素、j为Cu元素;结合原子结构和元素周期律分析解答。
【详解】
根据元素在周期表中的位置可知,a为H元素、b为Be元素;c为C元素、d为N元素、e为O元素、f为F元素、g为Na元素、h为P元素、i为S元素、j为Cu元素。
(1)f为F元素,原子核外电子数目为9,核外电子排布式为1s22s22p5,故答案为:1s22s22p5;
(2)元素h为P,为15号元素,基态原子核外电子轨道表示式为故答案为:
(3)ci2分子CS2,与二氧化碳的结构类似,电子式为故答案为:
(4)P元素的3p能级为半满稳定状态;较稳定,故第一电离能P>S;金属性越强,电负性越小,故电负性Na<Be,故答案为:>,<;
(5)A.j是Cu元素位于元素周期表中第四周期、ⅠB族,价电子排布式为3d104s1,属于ds区元素,故A正确;B.N原子的基态原子中2p能级为半充满,属于p区元素,故B正确;C.最外层电子排布式为4s1,可能处于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族,故C错误;D.最外层电子排布式为ns2np1;该元素处于第ⅢA族,故D错误;故答案为:AB。
【点睛】
本题的易错点为(5),要注意最外层电子排布式为4s1,可能的电子排布式有3d104s1,3d54s1,3p64s1,可能处于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族。【解析】①.1s22s22p5②.③.④.>⑤.<⑥.AB17、略
【分析】【分析】
(1)①基态Cl原子中;电子占据的最高能层为第三层,符号为M,该能层具有的原子轨道类型为s;p、d;
②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该元素的第三电离能剧增;则该元素属于第IIA族。
【详解】
(1)①Cl原子核外电子教为17,基态Cl原子核外电子排布为ls22s22p63s23p5;由此可得基态Cl原子中电子占据的最高电子层为第三电子层,符号为M,该电子层有1个s轨道;3个p轨道、5个d轨道,共有9个原子轨道;
②同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,则B的电负性大于Li的电负性,在LiBH4中H为-1价;Li;B分别为+1、+3价,则电负性最大的是H元素,所以Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为H>B>Li;
(2)①核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,其离子半径越小;锂的核电荷数为3,氢的核电荷数为1,Li+、H-的核外电子数都为2,所以半径:Li+<H-;
②该元素的第三电离能剧增;则该元素属于第ⅡA族元素,而且该元素的原子核外电子数不少于5个,为Mg元素。
【点睛】
微粒半径大小比较的一般规律:电子层数越多半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大半径越小。【解析】①.M②.9③.H>B>Li④.<⑤.镁18、略
【分析】【分析】
化合物中,单键也是键,双键:一个键,一个键;三键:一个键,两个键。
【详解】
①形成单键,只含键;②形成单键,只含键;③形成单键,只含键;④形成氮氮三键,既有键,又有键;⑤是烯烃,既有键,又有键;⑥是烷烃,均形成单键,只含键;⑦形成单键,只含键;⑧均形成单键,只含键;⑨中有碳氮三键,既有键、键,又有键;
(1)由分析知,只含键的是:①②③⑥⑦⑧;
(2)既含有键又含有键的是:④⑤⑨;
(3)含有由两个原子的轨道重叠形成键的是氢气⑦。【解析】①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦19、略
【分析】【分析】
(1)①铜是29号元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式;②CuSO4•5H2O中铜离子含有空轨道;水分子含有孤对电子对,铜离子与水分子之间形成配位键,铜离子配体数为4,据此书写水合铜离子的结构简式;
(2)根据杂化轨道数判断杂化类型;杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数;根据杂化轨道方式及杂化轨道成键情况判断HCHO立体结构。
【详解】
①铜是29号元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理知,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
②CuSO4•5H2O中铜离子含有空轨道,水分子含有孤对电子对,铜离子与水分子之间形成配位键,铜离子配体数为4,水合铜离子的结构简式为故答案为:
(2)①CH2=CH2中每个碳原子成2个C-Hσ键,1个碳碳双键,双键中含有1个σ键、1个π键,杂化轨道数为2+1=3,所以碳原子采取sp2杂化;②CH≡CH中每个碳原子成1个C-Hσ键,1个碳碳三键,三键中含有1个σ键、2个π键,杂化轨道数为1+1=2,所以碳原子采取sp杂化;③苯中每个碳原子成1个C-Hσ键,2个C-Cσ键,同时参与成大π键,杂化轨道数为1+2=3,所以碳原子采取sp2杂化;④HCHO中碳原子成2个C-Hσ键,1个碳氧双键,双键中含有1个σ键、1个π键,杂化轨道数为2+1=3,所以碳原子采取sp2杂化;故①③④采取sp2杂化;HCHO中碳原子采取sp2杂化;杂化轨道为平面正三角形,没有孤对电子对,参与成键的原子不同,所以HCHO为平面三角形,故答案为:①③④;平面三角。
【点睛】
本题的易错点为(2)中苯中C的杂化类型的判断,要注意苯分子中形成的是大π键,其中没有σ键。【解析】1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1①③④平面三角20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)同周期元素第一电离能呈增大趋势,在第二周期中(稀有气体除外),第一电离能最大的元素是F,其原子结构示意图为第一电离能最小的元素是Li,其电子排布图为
故答案为:
(2)泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子;每一轨道中只能容纳自旋相反的两个电子,违背此原理的有①;洪特规则是在等价轨道(相同电子层;电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同,②④⑤违背了洪特规则;
故答案为:①;②④⑤;
(3)CH2O中心碳原子的价层电子对数=碳原子采用sp2杂化,无孤电子对,分子为平面三角形结构,因正负电荷重心不能重合,故为极性分子;NH4+中心氮原子的价电子对数=碳原子采用sp3杂化,无孤电子对,分子为正四面体形,因正负电荷重心重合,故为非极性分子;CS2中心碳原子的价层电子对数=碳原子采用sp杂化,分子为直线形,因正负电荷重心重合,故为非极性分子;
故答案为:sp2;平面三角形;有;sp3;正四面体形;无;sp;直线形;无;
【点睛】
价层电子对数与价键形式和分子构型的关系:
当n=2时;叁键,空间构型是直线型。
当n=3时;双键,空间构型平面正三角型。
当n=4时,单键,空间构型为正四面体(三角锥型,V型)【解析】①②④⑤sp2平面三角形有sp3正四面体形无sp直线形无21、略
【分析】【分析】
(1)根据铜的原子序数为29;结合能量最低原理书写基态原子的电子排布式,根据电负性的变化规律比较电负性大小;
(2)根据判断SO2分子含有的σ键以及孤电子对数判断空间构型;
(3)根据价层电子对数判断乙二胺分子中氮原子的杂化类型;根据是否含有氢键分析二者熔沸点高低不同的原因;
(4)根据成键原子的特点判断化学键类型。
【详解】
(1)铜的原子序数为29,根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;在元素周期表中同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强,同一主族从上到下元素的电负性逐渐减弱,可知电负性强弱顺序为O>N>H;
(2)SO2分子中含有2个σ键,孤电子对数==1;所以分子为V形;
(3)乙二胺分子中氮原子形成4个σ键,价层电子对数为4,氮原子为sp3杂化;乙二胺分子间可以形成氢键,物质的熔沸点较高,而三甲胺分子间不能形成氢键,熔沸点较低;
(4)②中所形成的配离子中含有的化学键中N与Cu之间为配位键,C-C键为非极性键,C-N、N-H、C-H键为极性键,不含离子键,故答案为:ABD;【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1②.O>N>H③.V形④.sp3杂化⑤.乙二胺分子间能形成氢键而三甲胺分子之间不能形成氢键⑥.ABD四、计算题(共2题,共6分)22、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%23、略
【分析】【分析】
从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个距离最近的Na+中心间的距离,利用“均摊法”计算小立方体中Na+、Cl-的数目,进而计算小立方体的质量,根据公式密度计算出小立方体的边长;进而计算两个距离最近的钠离子中心间的距离。
【详解】
从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个Na+中心间的距离。由此不难想象出小立方体顶点上的每个离子均为8个小立方体所共有。因此小立方体含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每个小立方体含有1/2个(Na+-Cl-)离子对;
每个小立方体的质量
解得:a≈2.8
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