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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年人民版选修3化学上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5题,共10分)1、构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低顺序。若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序中不正确的是A.E(3d)>E(3p)>E(3s)B.E(3s)>E(2s)>E(1s)C.E(4f)>E(3d)>E(4s)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)2、下列说法中不正确的是()A.N2O与CO2、CCl3F与CC12F2互为等电子体B.CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3方式杂化C.H2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1,二者的酸性(强度)非常相近D.由IA族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物3、下列说法错误的是()A.金属铁原子核外电子运动状态有26种B.金刚石晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率表达式为π×100%C.从原子轨道重叠方式考虑,氮气分子中的共价键类型有σ键和π键D.HCN分子的空间构型为直线形4、下列说法中错误的是A.从CH4、NH4+、SO42-为正四面体结构,可推测PH4+、PO43-也为正四面体结构B.1mol金刚石晶体中,平均含有2molC—C键C.构成单质分子的微粒之间不一定存在共价键D.某气态团簇分子结构如图所示,该分子的分子式为EF或FE5、一定条件下,氨气和氟气发生反应:4NH3+3F2→NF3+3NH4F,其中产物NF3分子结构和NH3相似。下列有关说法错误的是A.NF3分子呈三角锥形B.NF3分子是极性分子C.NF3与NH3晶体类型相同D.上述反应中,反应物和生成物均属于共价分子评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)6、下面是s能级和p能级的原子轨道图;下列说法正确的是()

A.s电子的原子轨道呈球形,P轨道电子沿轴呈“8”字形运动B.s能级电子能量低于p能级C.每个p能级有3个原子轨道,在空间伸展方向是不同的D.任一电子层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该电子层序数7、多电子原子中,原子轨道能级高低次序不同,能量相近的原子轨道为相同的能级组。元素周期表中,能级组与周期对应。下列各选项中的不同原子轨道处于同一能级组的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d8、下列关于粒子结构的描述不正确的是A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,且H2S分子的键角较大B.HS﹣和HCl均是含一个极性键的18电子微粒C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子D.1molD216O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)9、下表中所列的五种短周期元素;原子序数连续,但与表中排列顺序无关。用m表示基态原子的价电子数,用n表示基态原子的未成对电子数,m—n的值如下表所示:

下列说法错误的是A.第一电离能:A<td><>B.电负性:E<td><>C.原子序数:B<td><>D.核外未成对电子数:C=D10、四硼酸钠的阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法不正确的是()

A.阴离子中三种元素的第一电离能:O>B>HB.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有sp2和sp3C.配位键存在于4、5原子之间和4、6原子之间D.m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)411、短周期主族元素的原子序数依次增大,的最高正价与最低负价代数和为0,形成的化合物甲的结构如图所示,在同周期中原子半径最小。下列说法正确的是()

A.原子半径大小:B.电负性大小:C.形成的化合物为离子化合物D.化合物甲中阴离子的空间构型为三角锥形12、下列说法正确的是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中共价键的键能比较大C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释D.氨气极易溶于水是因为氨气可与水形成氢键这种化学键13、近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。下列说法正确的是A.元素As与N同族,可预测AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角B.Fe成为阳离子时首先失去3d轨道电子C.配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=5D.每个H2O分子最多可与两个H2O分子形成两个氢键14、有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6],经X射线研究发现,其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点,而CN-位于立方体的棱上,则下列说法正确的是()

A.x=2,y=1B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价C.M的离子不可能在立方体的体心位置D.该晶胞中与每个Fe3+距离最近且相等的CN-有3个评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)15、核电站为防止发生核辐射事故;通常用含有铅的水泥做成屏蔽罩,内衬钢板,反应的压力容器用铁;铜等具有反辐射合金材料制成。

(1)水泥中通常含有碳、氧、硅、铝等元素,则这四种元素的基态原子中3p能级上存在电子的有______(填元素符号)

(2)写出二价铜离子的基态电子排布式:______

(3)铅的核电荷数为82,写出铅原子的价电子排布式:______16、用“>”“<”表示下列各组能级的能量高低。

(1)2s__4s;(2)2p__4p;(3)4s__3d17、比较下列能级的能量大小关系(填“>”“=”或“<”):

(1)2s________4s;

(2)3p________3d;

(3)3d________4s;

(4)4d________5d;

(5)2p________3s;

(6)4d________5f。18、中国古代四大发明之一——黑火药,它在爆炸时发生的化学反应为2KNO3+3C+S=A+N2↑+3CO2↑(已配平)

(1)①除S外,上列元素的电负性从大到小依次为__________。

②在生成物中,A的晶体类型为_______,含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为_____。

③已知CN-与N2互为等电子体,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为_____。

(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子(价电子)排布为______,Q2+的未成对电子数是_______。

(3)若某金属单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。则晶胞中该原子的配位数为________,该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的________。

19、(1)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似,其中B原子的杂化方式为__________,微粒间存在的作用力是__________。

(2)用“>”;“<”或“=”填写下列空格:

①沸点:H2S_______H2O②酸性:H2SO4_______H2SeO4

③原子的核外电子排布中,未成对电子数:24Cr_______25Mn

④A、B元素的电子构型分别为ns2np3、ns2np4,第一电离能:A________B

(3)SiO2晶体结构片断如下图所示。SiO2晶体中:

Si原子数目和Si-O键数目的比例为_____________。

通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。化学键Si-OSi-SiO=O键能/KJ·mol-1460176498

Si(s)+O2(g)SiO2(s),该反应的反应热△H=___________20、在工业上;通过含锌矿石制取应用广泛的锌及其化合物。

(1)Zn在元素周期表中位于_____区,其基态原子价电子排布式为________。

(2)[Zn(CN)4]2-常用于电镀工业中,其中配位原子基态时核外电子的轨道表示式为_____,与CN-互为等电子体的粒子有_____、________(写出两种)。

(3)[Zn(CN)4]2-在水溶液中与甲醛(HCHO)溶液反应可制得HOCH2CN。甲醛分子的立体构型为________.中心原子杂化方式为________;HOCH2CN中元素电负性由大到小的顺序_______,1molHOCH2CN分子中,含有σ键的数为_________。

(4)ZnS和HgS晶体在岩浆中先晶出的是________,其原因是___________。

(5)ZnO的一种晶体结构与金刚石类似,4个锌原子占据金刚石中晶胞内四个碳原子的位置,则该氧化物的密度为______g/cm3(设晶胞参数为apm,NA表示阿伏伽德罗常数)评卷人得分四、实验题(共1题,共7分)21、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_____________________________。评卷人得分五、原理综合题(共3题,共12分)22、侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜于1943年发明的。此方法具有食盐利用率高、对环境的污染少、生产成本低等优点。其制备中涉及如下两个反应:NaC1+H2O+CO2+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。

(1)基态氯原子的电子排布式为______,C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为____。

(2)①H2O、CO2、NH3三种分子中属于V形分子的是_______。

②在常温常压下,1体积水可溶解700体积NH3、可溶解0.8体积CO2,试解释其原因:_________。

(3)Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体,其中一种可溶于水,则此种化合物是________(填“极性”或“非极性”)分子,由此推知[Cu(NH3)4]2+的空间构型是________。

(4)①要确定Na2CO3固体是晶体还是非晶体,最可靠的方法是_____。

②下列事实不能支持Na2CO3的晶体类型为离子晶体的是______(填字母)。

a.熔点为851℃b.晶体中存在Na+、CO

c.可溶于水d.晶体中存在离子键;共价键。

(5)钠、氧两元素可形成两种常见化合物,其中一种的晶胞如下图所示,则该氧化物的化学式为________,若晶胞参数为dpm,晶胞的密度为则阿伏加德罗常数NA=______(用含d;ρ的代数式表示)。

23、

新型储氢材料是氢能的重要研究方向。

(1)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,可由六元环状物质(HB=NH)3通过如下反应制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。A在一定条件下通过多步去氢可最终转化为氮化硼(BN)。

①基态O原子的电子占据了___________个能层,最高能级有___________种运动状态不同的电子。

②CH4、H2O、CO2分子键角从大到小的顺序是___________。生成物H3BNH3中是否存在配位键___________(填“是”或“否”)。

(2)掺杂T基催化剂的NaAlH4是其中一种具有较好吸、放氢性能的可逆储氢材料。NaAlH4由Na+和AlH4-构成,与AlH4-互为等电子体的分子有____(任写一个),Al原子的杂化轨道类型是____。Na、Al、H元素的电负性由大到小的顺序为_____。

(3)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料;具有大容量;高寿命、耐低温等特点,在中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。

①该晶体的化学式为___________。

②已知该晶胞的摩尔质量为Mg/mol,密度为dg/cm3。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的体积是___________cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。

③已知晶体的内部具有空隙,且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较温定,晶胞参数分别为apm、apm、cpm。标准状况下氢气的密度为Mg/cm3;若忽略吸氢前后晶胞的体积变化,则该储氢材料的储氢能力为___________。(用相关字母表示已知储氢能力=)。24、镍具有良好的导磁性和可塑性;主要用于制作合金及催化剂。请回答下列问题。

(1)基态镍原子的价电子排布图为____,同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有____种。

(2)四羰基合镍是一种无色挥发性液体,熔点-25℃,沸点43℃。则四羟基合镍中σ键和π键数目之比为___三种组成元素按电负性由大到小的顺序为____。

(3)[Ni(NH3)

4]SO4中N原子的杂化方式为____,写出与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式____,____;[Ni(

NH3)4]SO4中H-N-H键之间的夹角___(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H-N-H键之间的夹角。

(4)已知NiO的晶体结构(如图1),可描述为:氧原子位于面心和顶点,氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙,镍原子填充在氧原子形成的空隙中,则NiO晶体中原子填充在氧原子形成的____体空隙中,其空隙的填充率为____。

(5)一定温度下,NiO晶体可分散形成“单分子层”,O2-作单层密置排列,Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中(如图2),已知O2-的半径为αm,每平方米面积上分数的NiO的质量为___g。(用a、NA表示)评卷人得分六、有机推断题(共1题,共3分)25、周期表中的五种元素A、B、D、E、F,原子序数依次增大,A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B的基态原子2p能级有3个单电子;D是一种富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d轨道中有10个电子;F位于第六周期;与Cu同族,其单质在金属活动性顺序表中排在末位。

(1)写出E的基态原子的价层电子排布式___________。

(2)A、B形成的AB﹣常作为配位化合物中的配体,其A原子的杂化方式为________,AB﹣中含有的σ键与π键的数目之比为________。

(3)FD3是一种褐红色晶体,吸湿性极强,易溶于水和乙醇,无论是固态、还是气态,它都是以二聚体F2D6的形式存在,依据以上信息判断FD3,晶体的结构属于____晶体,写出F2D6的结构式________。

(4)E、F均能与AB﹣形成配离子,已知E与AB﹣形成的配离子为正四面体形。F(+1价)与AB形成的配离子为直线形,工业上常用F和AB﹣形成的配离子与E反应来提取F单质,写出E置换F的离子方程式_________________。

(5)F单质的晶体为面心立方最密堆积,若F的原子半径为anm,F单质的摩尔的的质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数为NA,求F单质的密度为______g/cm3。(用a、NA、M的代数式表示)参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】

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<4s;2p<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

A.由以上分析可知相同能层不同能级的电子能量E(3d)>E(3p)>E(3s);故A正确;

B.不同能层相同能级的电子能量E(3s)>E(2s)>E(1s);故B正确;

C.由以上分析可知E(4f)>E(3d)>E(4s);故C正确;

D.应为E(4f)>E(5s)>E(4s);故D错误。

答案选D。2、C【分析】【详解】

A.原子数相同,电子总数相同的分子,互称为等电子体,N2O与CO2的价电子总数均为16,CCl3F与CC12F2的价电子总数均为32,它们互为等电子体,A项正确;B.CCl2F2无同分异构体,说明其分子为四面体形,C原子与其它原子以单键相连,碳原子采用sp3方式杂化,B项正确;C.碳酸属于弱酸,磷酸属于中强酸,它们的酸性不同,是因为它们的非羟基氧原子数不同,C项错误;D.由IA族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物是Na2O2,Na2O2是含有共价键的离子化合物,D项正确。答案选C。3、B【分析】【详解】

A.基态Fe原子核外有26个电子;则有26种运动状态,故A正确;

B.碳原子与周围4个相邻的碳原子形成正四面体,顶点碳原子与正四面体中心碳原子连线处于体对角线上,且二者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,若晶胞参数为apm,则碳原子半径=apm××=pm,晶胞中碳原子数目=4+8×+6×=8,晶胞中碳原子总体积=8×π()3,晶胞体积为a3,碳原子在晶胞中的空间占有率=×100%=×100%;故B错误;

C.N2分子中存在氮氮叁键;其中含有1个σ键和2个π键,故C正确;

D.HCN分子中C原子的杂化轨道形式是sp杂化;则HCN的空间构型为直线形,故D正确;

故答案为B。4、D【分析】【详解】

A.PH4+、PO43-分别是NH4+和SO42-的等电子体;根据等电子原理可知,这种两离子均为正四面体结构,故A正确;

B.金刚石晶体中,每个C原子与其它4个C原子形成共价键,且每2个C原子形成1个共价键,则1mol金刚石晶体中,平均含有4mol×=2molC-C键;故B正确;

C.如稀气体之间不存任何化学键;所以构成单质分子的粒子之间不一定存在共价键,故C正确;

D.团簇分子中含有4个E、4个F原子,分子式应为E4F4或F4E4;故D错误;

答案选D。5、D【分析】【详解】

A.氨气分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)=4,所以氮原子杂化方式是sp3,因为含有一个孤电子对,所以是三角锥型结构,NF3分子构型与NH3相似,所以NF3分子构型也是三角锥型的;故A正确;

B.NF3分子构型与NH3相似,NH3分子构型是三角锥型的,所以NF3分子构型也是三角锥型的;三角锥形分子的结构不对称,正负电荷中心不重叠,为极性分子,故B正确;

C.NF3存在N-F键,NH3存在N-H键,都为分子晶体,NF3与NH3晶体类型相同;故C正确;

D.氨气、氟气以及NF3为分子晶体,NH4F中存在的化学键是离子键、共价键,NH4F是离子化合物;故D错误;

故选:D。二、多选题(共9题,共18分)6、CD【分析】【详解】

A.s电子的原子轨道呈球形;p电子的原子轨道是“8”字形的,但是电子是做无规则运动,轨迹是不确定的,故A错误;

B.根据构造原理;各能级能量由低到高的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能级的能量不一定小于p能级的能量,如4s>3p,故B错误;

C.不同能级的电子云有不同的空间伸展方向;p轨道有3个相互垂直的呈纺锤形的不同伸展方向的轨道,故C正确;

D.多电子原子中;同一能层的电子,能量可能不同,还可以把它们分成能级,任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,故D正确;

故选CD。

【点睛】

能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不违反泡利原理和洪特规则的条件下,电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低,这样的状态是原子的基态,所以任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数。7、CD【分析】【详解】

A.ls在K能层上;2s在L能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故A不符合题意;

B.2p在L能层上;3s在M能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故B不符合题意;

C.3s和3p都在M能层上;二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故C符合题意;

D.3d在M能层上;4s在N能层上,但由于4s的能量低于3d,电子在填充轨道时,先填充4s轨道,在填充3d轨道,因此二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故D符合题意;

答案选CD。8、AC【分析】【详解】

A、H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,NH3的键角约为107°,而H2S的键角比H2O的小(104.5°),接近90°,故H2S分子的键角较小;A错误;

B、HS﹣和HCl均是含一个极性键的18电子微粒;B正确;

C、CH2Cl2和CCl4均是四面体构型;前者是极性分子,后者是非极性分子,C错误;

D、1个D216O分子含10个质子,10个中子,10个电子,则1molD216O中含中子、质子、电子各10mol,即10NA;D正确;

故选AC。9、AD【分析】【分析】

短周期元素的价电子数就是其最外层电子数,用m表示基态原子的价电子数,用n表示基态原子的未成对电子数,A元素m—n为8,说明A的最外层电子数为8,均已成对,故A只能是Ne或者Ar;B元素m—n为6,说明B的最外层电子数为7,6个已成对,故B只能是F或者Cl,同理推导出:C为O或S,D为N;C、B、Be或P、Si、Al、Mg,E为Na或Li、H,又A、B、C、D、E原子序数连续,故只能分别为Ne、F、O、N、Na,据此分析作答。

【详解】

A.同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,分析可知A为惰性气体元素,其第一电离能在同周期中最大,故A>C;A错误;

B.据分析可知,E是Na为金属元素,D是N为非金属元素,故电负性E

C.据分析可知,E是Na,B是F,故原子序数:B

D.C是O;有2个未成对电子,而D是N,有3个未成对电子,故核外未成对电子数:C与D不相等,D错误;

故答案为:AD。10、AC【分析】【分析】

由图示可以看出该结构可以表示为[H4B4O9]m−,其中B为+3价,O为−2价,H为+1价,根据化合价判断m值求解Xm−的化学式;根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=(a−xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数,1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;阴离子中含配位键,不含离子键,以此来解答。

【详解】

A.H电子轨道排布式为1s1;处于半充满状态,比较稳定,第一电离能为O>H>B,故A错误;

B.2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;故B正确;

C.2号B形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键就是配位键,所以配位键存在4;5原子之间或4、6原子之间,故C错误;

D.观察模型,可知Xm−是[H4B4O9]m−,依据化合价H为+1,B为+3,O为−2,可得m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)4;故D正确;

故答案选AC。11、AC【分析】【分析】

短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序数依次增大;W的最高正价与最低负价代数和为0,则W为C或Si,根据W、X、Y形成的化合物甲的结构示意图,X为O,则W为C,Y为+1价的阳离子,为Na元素;Z在同周期中原子半径最小,Z为Cl元素,据此分析解答。

【详解】

根据上述分析;W为C元素,X为O元素,Y为Na元素,Z为Cl元素。

A.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径大小:故A正确;

B.元素的非金属性越强;电负性越大,电负性大小:X>Z,故B错误;

C.X为O元素;Y为Na元素,为活泼的非金属和金属元素,形成的化合物为离子化合物,故C正确;

D.化合物甲中阴离子为CO32-;C原子的价层电子对数=3,没有孤对电子,空间构型为平面三角形,故D错误;

故选AC。12、AC【分析】【详解】

A.HCl、HBr;HI均可形成分子晶体;其分子结构相似,相对分子质量越大则分子间作用力越大,所以熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关,故A正确;

B.氢键是比范德华力大的一种分子间作用力,水分子间可以形成氢键,H2S分子间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S;与共价键的键能无关,故B错误;

C.碘分子为非极性分子,CCl4也为非极性分子;碘易溶于四氯化碳可以用相似相溶原理解释,故C正确;

D.氢键不是化学键;故D错误;

故答案为AC。13、AC【分析】【详解】

A选项,元素As与N同族,N的电负性大于As,使成键电子离N原子更近,两个N—H键间的排斥力增大,NH3中键角更大,因此AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角;故A正确;

B选项;Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子,故B错误;

C选项,配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe的价电子为3d64s2,价电子数为8,一个配体CO提供2个电子,因此Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18;8+2×n=18,则n=5,故C正确;

D选项,冰中每个H2O分子与周围四个水分子形成氢键形成四面体结构;即一个水分子可以形成四个氢键,故D错误。

综上所述;答案为AC。

【点睛】

冰的密度比水小的原因是冰中水与周围四个水分子以氢键形成四面体结构,中间有空隙,因此密度比水小。14、BC【分析】【详解】

Fe3+在立方体的顶点,每个Fe3+被8个晶胞共有,每个晶胞中Fe3+个数为4×=同理每个晶胞中Fe2+个数为CN-位于棱的中点,每个CN-被4个晶胞共有,故每个晶胞中CN-个数为12×=3。

A.已知晶体的化学式为MxFey(CN)6,故有2个晶胞,阴离子含有一个Fe3+,1个Fe2+,6个CN-,晶体中的阴离子为[Fe2(CN)6]-,根据化合物中各元素的化合价代数和为0得晶体的化学式为MFe2(CN)6;综上可知,x=1,y=2,A错误;

B.M呈+1价;因为有阴;阳离子,故该晶体属于离子晶体,B正确;

C.若M的离子在立方体的体心位置,则该晶体的化学式可表示为MFe2(CN)3,与晶体化学式MFe2(CN)6不符合;故M的离子不可能在立方体的体心位置,C正确;

D.该晶胞中与每个Fe3+距离最近且相等的CN-有6个;D错误;

故合理选项是BC。三、填空题(共6题,共12分)15、略

【分析】【详解】

(1)碳、氧、硅、铝四种元素分别位于第2、2、3、3周期,第3周期元素的原子的基态原子中3p能级上才有可能存在电子,铝的电子排布式为硅的电子排布式为故的3p能级上存在电子;

(2)铜的基态电子排布式为失去最外层4s上第一个电子和次外层3d上的一个电子后形成二价铜离子,其基态电子排布式为

(3)铅的核电荷数为82,位于周期表第6周期第ⅣA族,为p区元素,最外层有4个电子,故铅原子的价电子排布式为

【点睛】

铅的价电子排布式可以根据铅在周期表中的位置直接写出,因为铅是主族元素,最外层电子即为价电子,不必写出铅的电子排布式然后从中找出价电子排布式。【解析】16、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.<17、略

【分析】【分析】

由构造原理可知:①同一能层的能级能量高低顺序为:ns

【详解】

(1)根据不同能层上英文字母相同的能级的能量高低:1s<2s<3s<4s,所以2s<4s;

(2)根据构造原理,同一能层的能级能量高低顺序为:ns<3d;

(3)根据构造原理,3d具有的能量介于4s和4p具有的能量之间,所以3d>4s;

(4)根据不同能层上英文字母相同的能级的能量高低:3d<4d<5d<6d,所以4d<5d;

(5)根据构造原理,能量:2p<3s;

(6)根据构造原理,能量高低:4d<5d<5f,所以4d<5f。【解析】①.<②.<③.>④.<⑤.<⑥.<18、略

【分析】【分析】

(1)①金属性越强电负性越小;非金属性越强,电负性越大,据此解答;

②由原子守恒确定物质A为K2S;含极性共价键的分子为CO2;分子中C原子形成2个C=O键,分子构型为直线型,不含孤对电子,杂化轨道sp杂化;

③根据CN-与N2结构相似;C原子与N原子之间形成三键进行分析;

(2)原子序数小于36的元素Q和T;在周期表中既处于同一周期又位于同一族,则Q;T处于第Ⅷ族,且原子序数T比Q多2,则Q为Fe元素,T为Ni元素,再经过核外电子排布规律解答;

(3)由晶胞结构图可知;以顶点原子为研究对象,与之最近的原子处于面心上,每个顶点原子为12个面共用,故晶胞中该原子的配位数为12,该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积。

【详解】

(1)①同周期自左而右电负性增大;金属性越强电负性越小,故电负性O>N>C>K;

答案:O>N>C>K

②由原子守恒可知,物质A为K2S,属于离子化合物,由钾离子与硫离子构成;含极性共价键的分子为CO2;分子中C原子形成2个C=O键,分子构型为直线型,不含孤对电子,杂化轨道数目为2,为sp杂化方式;

答案:离子晶体sp杂化。

③CN-与N2结构相似;C原子与N原子之间形成三键,则HCN分子结构式为H-C≡N,三键中含有1个σ键;2个π键,单键属于σ键,故HCN分子中σ键与π键数目之比为1:1;

答案:1:1

(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,则Q、T处于第Ⅷ族,且原子序数T比Q多2,则Q为Fe元素,T为Ni元素,Ni元素是28号元素,Ni原子价电子排布式为3d84s2,Fe2+的核外电子排布式为1s24s22p63s23d6;3d能级有4个单电子;

答案:3d84s24

(3)由晶胞结构图可知;以顶点原子为研究对象,与之最近的原子处于面心上,每个顶点原子为12个面共用,故晶胞中该原子的配位数为12,该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积;

答案:12面心立方最密堆积【解析】①.O>N>C>K②.离子晶体③.sp杂化④.1∶1⑤.3d84s2⑥.4⑦.12⑧.面心立方最密堆积19、略

【分析】【详解】

(1)BN的硬度较大,所以BN是原子晶体,根据金刚石的结构知BN中B原子的杂化方式为sp3,原子晶体中只含有共价键,故答案为sp3;共价键;

(2)①水分子间能够形成氢键,沸点:H2S<H2O;②非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,酸性:H2SO4>H2SeO4;③24Cr核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1,未成对电子数为6,25Mn核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s2,未成对电子数为5,所以未成对电子数:24Cr>25Mn;④元素的电子构型为ns2np3,为第ⅤA族,电子排布为半满状态,较稳定,不易失去电子,所以第一电离能较大,B元素的电子构型为ns2np4;为第ⅥA族,所以第一电离能:A>B;故答案为<;>;>;>;

(3)二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键,1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键,则SiO2晶体中Si和Si-O键的比例为1:4;

因晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体,向空间延伸的立体网状结构,每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键,每个Si-Si键为1个Si原子提供个Si-Si键,所以1mol晶体硅中含有1mol×4×=2molSi-Si键;

反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中;△H=176kJ/mol×2mol+498kJ/mol-460kJ/mol×4=-990kJ/mol,故答案为1:4;-990kJ/mol。

点睛:本题考查氢键、元素周期律、电子排布式、第一电离能,键能与反应热的关系等。本题的易错点是(3)中反应热的计算,确定1mol晶体硅中Si-Si键、1mol二氧化硅晶体中Si-O键的物质的量是解题关键。【解析】sp3共价键<>>>1∶4-990kJ/mol20、略

【分析】【详解】

(1)Zn为30号元素,价电子排布式为3d104s2,在元素周期表中位于ds区,故答案为ds;3d104s2;

(2)[Zn(CN)4]2-常用于电镀工业中,其中配位原子为C原子,基态时核外电子的轨道表示式为与CN-互为等电子体的粒子有CO和N2,故答案为CO和N2;

(3)甲醛分子中的C原子是sp2杂化,立体构型为平面三角形,根据电负性的变化规律,同一周期从左到右,电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,HOCH2CN中元素电负性由大到小的顺序为O>N>C>H,HOCH2CN的结构简式为HOCH2C≡N,1molHOCH2CN分子中,含有σ键6mol,故答案为平面三角形;sp2;O>N>C>H;6NA;

(4)Zn2+半径小于Hg2+半径,ZnS晶格能大于HgS的晶格能,ZnS和HgS晶体在岩浆中先晶出ZnS,故答案为ZnS;Zn2+半径小于Hg2+半径;ZnS晶格能大于HgS的晶格能;

(5)ZnO的一种晶体结构与金刚石类似,4个锌原子占据金刚石中晶胞内四个碳原子的位置,根据晶胞结构可知,1mol晶胞中含有4molO原子和4molZn原子,1mol晶胞的质量为324g,则该氧化物的密度为=×1030g/cm3,故答案为×1030。

点睛:本题考查了物质结构和性质,明确构造原理、杂化方式的判断、晶胞计算的方法是解题的关键。本题的难点是(5),要熟悉金刚石的晶胞结构。【解析】ds3d104s2CON2平面三角形sp2O>N>C>H6NAZnSZn2+半径小于Hg2+半径,ZnS晶格能大于HgS的晶格能×1030四、实验题(共1题,共7分)21、略

【分析】【分析】

两种配合物可电离出的氯离子数目不同;可将等质量的两种配合物配制成溶液,滴加硝酸银,根据生成沉淀的多少判断。

【详解】

两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2•NH3,内界氯离子不能与硝酸银反应,外界氯离子可以与硝酸银反应,将这两种配合物区别开来的实验方案:称取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量用硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥后称量,所得AgCl固体质量大的,原晶体为[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固体质量小的,原晶体为[Co(NH3)5Cl]Cl2•NH3,故答案为:取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,静置、过滤、干燥、称量,沉淀质量大的,原晶体为[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。

【点睛】

把握配合物的构成特点,为解答该题的关键。解答此类试题要注意配合物的内界和外界的离子的性质不同,内界中以配位键相结合,很牢固,难以在水溶液中电离,而内界和外界之间以离子键结合,在溶液中能够完全电离。【解析】称取相同质量的两种晶体配成溶液,向两种溶液中分别加入足量的硝酸银溶液,静置、过滤、干燥、称量,所得氯化银固体多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2五、原理综合题(共3题,共12分)22、略

【分析】【详解】

(1)氯原子核外有17个电子,根据能量最低原理,基态氯原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5;N原子2p轨道上的电子处于半充满状态;第一电离能大于O,元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;

(2)①H2O、CO2、NH3三种分子中,中心原子的价层电子对数分别为4个、2个、4个;其中水分子含有2对孤电子对,所以水分子是V形分子;

②CO2是非极性分子而水是极性分子,故CO2在水中溶解度较小,NH3是极性分子且能与水分子形成分子间氢键,故NH3在水中溶解度很大;

(3)Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体,其中一种可溶于水,根据相似相溶原理可知该物质应为极性分子;Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体,参考甲烷的二氯代物只有一种,可知[Cu(NH3)4]2+的空间构型应为平面正方形;

(4)①判断固体是晶体还是非晶体最可靠的方法是X-射线衍射法。

②离子晶体熔点较高;由离子构成,含有离子键;而许多分子晶体也可溶于水,故c项符合题意;

(5)由图及均摊原理知,晶胞中氧离子数是钠离子的数目是8,故化学式为Na2O;一个晶胞中含有4个“Na2O”组成微粒,则晶胞的质量为晶胞的体积为d310-30cm3,则晶胞的密度解得

【点睛】

根据均摊原则,晶胞顶点的原子被一个晶胞占用面心的原子被一个晶胞占用棱上的原子被一个晶胞占用晶胞内的原子被一个晶胞完全占用。【解析】1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5N>O>CH2OCO2是非极性分子而水是极性分子,故CO2在水中溶解度较小,NH3是极性分子且能与水分子形成分子间氢键,故NH3在水中溶解度很大极性平面正方形X-射线衍射法cNa2O23、略

【分析】【详解】

(1)①基态O原子的核外电子排布为1s22s22p4;分别占据K;L能层,1s、2s、2p三个能级,2p为最高能级排布4个电子,有4种不同的运动状态;答案:2;4。

②CH4是正四面体结构,键角10928,;H2O是V型分子,键角10430,;CO2是直线型分子,键角为180CH4、H2O、CO2分子键角从大到小的顺序是CO2>CH4>H2O;在H3BNH3中的B与N原子之间存在配位键。答案:CO2>CH4>H2O;是。

(2)AlH4-为含有5个原子的阴离子,价电子数为3+14+1=8,与AlH4-互为等电子体的分子有CH4。AlH4-的中心原子价层电子对数为4,且中心原子不含孤对电子,所以其立体构型是正四而体形,Al原子的杂化轨道类型是sp3杂化。金属性越强,电负性越小,其电负性由大到小的顺序为H>Al>Na。答案:CH4;sp3;H>Al>Na。

(3)根据该合金的晶胞图可知,晶胞中心有一个镍原子,其他8个镍原子都在晶胞面上,镧原子都在晶胞顶点,所以晶胞实际含有的镍原子为1+1/28=5,晶胞实际含有的镧原了为81/8=1,所以晶体的化学式LaNi5。答案:LaNi5。

②一个晶胞的质量m=M/NA,根据m=V=Vd即V=M/NAd;答案:M/NAd。

③LaNi5合金储氢后的密度p=m(晶胞中的H)/V(晶胞)=16/[NA(a10-10)2c10-10sin60],由定义式可知储氢能力=

=61030/(NAa2csin60M)【解析】24CO2>CH4>H20是CH4sp3H>Al>NaLaNi5M/NAd61030/(NAa2csin60M)24、略

【分析】【分析】

(1)Ni是28号元素;其价电子为3d;4s能级上的电子;Ni原子核外有2个未成对电子,同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有Ti、Ge、Se元素;

(2)CO中含有1个σ键、1个π键,每个CO分子和Ni原子形成一个σ键,所以一个Ni(CO)4中含有σ键8个;π键8个;元素的非金属性越强;其电负性越大;

(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型,与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子中原子个数为5、价电子数为32;[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3杂化;但是前者不存在孤电子对;后者含有1个孤电子对,成键电子对之间的排斥力小于成键电子对和孤电子对之间的排斥力;

(4)氧原子位于面心和顶点,Ni位于棱心和体心,由图可知体心Ni原子的配位数为6,故Ni位于6个面心O形成正八面体中心;其空隙的填充率为100%;

(5)平面NiO基本结构单元为每个结构单元含有1个“NiO“,每个氧化镍所占的面积=(2am)×(2a

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