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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年湘教新版选修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6题,共12分)1、下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是A.最外层都只有一个电子的X、Y原子B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与N层上仅有两个电子的Y原子C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子与3p轨道上有三个未成对电子的Y原子D.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子2、科学家在20℃时,将水置于足够强的电场中,水分子瞬间凝固成“暖冰”。对“暖冰”与其它物质比较正确的是()A.与Na2O晶体类型相同B.与化学键类型相同C.与CO2分子构型相同D.与CH4分子极性相同3、下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关的是()A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低4、下列说法中正确的是。

①晶体中分子间作用力越大;分子越稳定。

②原子晶体中共价键越强;熔点越高。

③干冰是CO2分子通过氢键和分子间作用力有规则排列成的分子晶体。

④在Na2O和Na2O2晶体中;阴;阳离子数之比相等。

⑤正四面体构型的分子;键角都是109°28',其晶体类型可能是原子晶体或分子晶体。

⑥分子晶体中都含有化学键。

⑦含4.8g碳元素的金刚石晶体中的碳碳键的物质的量为0.8molA.①②③④⑤B.②④⑦C.⑤⑥⑦D.③④5、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如下图所示),但由于CaC2晶体中哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为。

A.4B.6C.8D.126、下列说法正确的是()A.沸点高低:CH4>SiH4>GeH4B.键角大小:BeCl2>BF3>NH3>H2OC.熔点高低:金刚石>石墨>食盐D.键能大小:O-H>P-H>S-H评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)7、(1)基态碳原子的核外电子排布式为______。

(2)基态铬原子外围电子轨道表示式为___。

(3)卤族元素F、Cl的电负性由小到大的顺序是______。

(4)比较晶格能:MgO___MgS(用“>”;“<”)

(5)CO分子内σ键与π键个数之比为________。

(6)比较第一电离能:Mg___Al(用“>”;“<”)

(7)乙炔是________(填“非极性”或“极性”)分子。

(8)丙烯(CH3CH=CH2)分子中碳原子的杂化方式为________和________。

(9)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。8、Ni2+的价电子排布图为________9、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____________。

③P:

⑦O:10、黑磷是磷的一种稳定的同素异形体,黑磷具有正交晶系的晶体结构(图A),晶胞参数a=3.310A,b=4.380A;c=10.500A。黑磷烯是二维的单层黑磷(图B),黑磷烯与石墨烯结构相似,P的配位数为3。与石墨烯相比,黑磷烯具有半导体性质,更适合于制作电子器件。已知黑磷结构中只有一种等效的三配位P,所有P原子的成键环境一样,图A中编号为①的P原子的晶胞内坐标为(0.50,0.090,0.598)。请回答下列问题:

(1)写出P原子的价电子排布:___。

(2)P和F的电负性大小顺序是X(P)___X(F)。(填“<”“=”或“>”)P和F形成的分子PF3和PF5,它们的几何构型分别为__、__。

(3)①黑磷中P原子杂化类型是__。黑磷中不存在__(选填字母序号)。

A.共价键B.σ键C.π键D.范德华力。

②红磷、白磷与黑磷熔点从高到低的顺序为__,原因是__。

(4)图A中编号为②的P原子的晶胞内坐标为__,黑磷的晶胞中含有__个P原子。11、镁;铝、硅、银、铁的单质及其化合物在建筑业、飞机制造业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。回答下列问题:

(1)Fe3+价层电子的轨道表达式(电子排布图)为__。

(2)晶体硅属于______晶体。硅能形成多种化合物(如SiH4、Si2H4等),SiH4的分子的立体构型为____;Si2H4分子中含有的σ键和π键的数目之比为____。

有机物种类繁多的原因其中之一就是因为碳原子之间既可以形成单键又可以形成双键和三键,Si和Ge与C是同主族价电子数相同,但是Si和Ge就难形成双键或三键,原因是________

(3)Mg、Al、Si的第一电离能由大到小顺序:______________

(4)Ca和Fe属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ca的熔点、沸点等都比金属Fe低,原因是______。

(5)Ag晶体的堆积方式为面心立方最密堆积(如图所示),晶胞中Ag原子的配位数为______;设Ag原子半径为rcm,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则Ag晶体的密度为______g·cm-3(写出表达式)。

12、A;B、C、D为四种晶体;性质如下:

A.固态时能导电;能溶于盐酸。

B.能溶于CS2;不溶于水。

C.固态时不导电;液态时能导电,可溶于水。

D.固态;液态时均不导电;熔点为3500℃

试推断它们的晶体类型:A._____;B._______;C._______;D._________。评卷人得分三、工业流程题(共1题,共2分)13、饮用水中含有砷会导致砷中毒,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:

已知:①As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq);

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

(1)砷在元素周期表中的位置为_______;AsH3的电子式为______;

(2)下列说法正确的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半径:S>P>As

c.第一电离能:S

(3)沉淀X为__________(填化学式);

(4)“一级沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为__________;

(6)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3,同时生成导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为______________。评卷人得分四、实验题(共1题,共8分)14、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、结构与性质(共4题,共20分)15、C;O、Na、Cl、Fe、Cu是元素周期表前四周期中的常见元素。

(1)Fe在元素周期表中的位置是_____,Cu基态原子核外电子排布式为________。

(2)C和O的气态氢化物中,较稳定的是________(写化学式)。C的电负性比Cl的________(填“大”或“小”)。

(3)写出Na2O2与CO2反应的化学方程式____________________________。

(4)碳有多种同素异形体;其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:

①在石墨烯晶体中,每个C原子连接___________个六元环,每个六元环占有___________个C原子。

②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接__________个六元环,六元环中最多有_________个C原子在同一平面。

(5)刻蚀印刷电路的废液中含有大量的CuCl2、FeCl2、FeCl3,任意排放将导致环境污染和资源的浪费,为了使FeCl3循环利用和回收CuCl2;回收过程如下:

①试剂X的化学式为______________;

②若常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol·L-1,则加入Cl2和物质X后,过滤。为使溶液铁元素完全转化为Fe(OH)3,而CuCl2不产生沉淀。则应控制pH的范围是____________________________(设溶液体积保持不变),已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38、Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20、lg5=0.7。16、已知A、B、C、D、E、F、G为前四周期中的常见元素,且原子序数依次增大,A的原子半径最小;B的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍;C与B同周期且基态原子最外层电子排布式为nsmnpm+2;D;E、F、G是位于同一周期的金属元素;元素D的焰色反应要透过蓝色钴玻璃才能观察到紫色;且D、G的原子序数相差10;E元素有多种化合价,它的一种氢氧化物在空气中易被氧化且最终变为红褐色,且E、F的电子数相差1。

请回答下列问题:

(1)基态E原子的价电子排布式为___。

(2)与BC分子互为等电子体的离子为___(填化学式;任写一种)。

(3)在液态非极性分子B6A6中,B原子采取的杂化方式为___。

(4)元素C的简单氢化物的沸点比同主族的简单氢化物都高的原因是___。

(5)F可形成化学式均为F(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[F(NH3)5Br]SO4。向另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象。若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为___。

(6)金属D;G晶体的晶胞结构如图所示。

①金属G的晶胞中,测得晶胞中G原子的半径为apm,则G晶体的密度为___g/cm3(列出表达式即可,NA为阿伏伽德罗常数的值),D、G两种晶胞中金属的配位数之比为___。

②金属G、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如下表所示:。电离能/kJ·mol-1I1I2G7461958锌9061733

G的第二电离能(I2)大于锌的第二电离能(I2),其主要原因是___。17、铂钴合金是以铂为基含钴二元合金;在高温下,铂与钻可无限互溶,其固体为面心立方晶格。铂钻合金磁性极强,磁稳定性较高,耐化学腐蚀性很好,主要用于航天航空仪表;电子钟表、磁控管等。氟及其化合物CuF用途非常广泛。回答下列问题:

(1)聚四氟乙烯是一种准晶体,准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________________方法区分晶体;准晶体和非晶体。

(2)基态F原子的价层电子排布图(轨道表达式)为________________。

(3)[H2F]+[SbF6]ˉ(氟锑酸)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子的空间构型为______________,与[H2F]+具有相同空间构型且中心原子与F原子同周期的分子是_____________。

(4)NH4F(氟化铵)可用于玻璃的蚀刻防腐剂、消毒剂。中心原子的杂化类型是____________;氟化铵中存在_______________(填字母)。

A.离子键B.σ键C.π键D.氢键。

(5)SF4被广泛用作高压电气设备的绝缘介质。SF4是一种共价化合物,可通过类似于Bom-Haber循环能量构建能量图计算相关键能。则F-F键的键能为_____kJ/mol,S-F键的键能为______kJ/mol。

(6)CuCl的熔点为326℃;能升华,熔化呈液态时不导电;CuF的熔点为1008℃,熔化呈液态时能导电。

①CuF中Cu+的基态价电子排布式________铜元素位于元素周期________区,金属Cu的堆积模型为__________________。

②CuF的熔点比CuCl的高,原因是______________

③已知NA为阿伏加德罗常数的值,CuF的密度为7.1g/cm3,晶胞结构如图所示,则CuF的晶胞参数a=_______nm(列出计算式)

18、(1)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酯时;会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。

①此配合物中,基态铁离子的价电子排布式为________________。

②此配合物中碳原子的杂化轨道类型有________________。

③此配离子中含有的化学键有____________(填字母)。

A.离子键B.金属键C.极性键D.非极性键E.配位键F.氢键G.σ键H.π键。

④氯化铁在常温下是固体,熔点为306℃,沸点为315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断氯化铁的晶体类型为_________。

(2)基态A原子的价电子排布式为3s23p5;铜与A形成化合物的晶胞如图所示(黑球代表铜原子)。

①该化合物的化学式为____________,A原子的配位数是______________。

②已知该化合物晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为________pm(列出计算表达式即可)。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】

A.最外层都只有一个电子有H;Na、Cu等;化学性质不一定相似,故A错误;

B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg;原子核外N层上仅有两个电子的Y原子有Ca;Fe、Ti等,二者性质不一定相似,故B错误;

C.2p轨道上有三个未成对电子的X原子为N;3p轨道上有三个未成对电子的Y原子为P,N;P位于同一主族,化学性质相似,故C正确;

D.原子核外电子排布式为1s2的原子是He,性质稳定,原子核外电子排布式为1s22s2的原子是Be;性质较活泼,二者性质一定不相似,故D错误;

故选C。2、B【分析】【分析】

根据题干信息;将水置于足够强的电场中,水分子瞬间凝固成“暖冰”,该过程时物理变化,分子没有发生改变,“暖冰”还是水分子,据此分析解答。

【详解】

A.“暖冰”中H2O分子为分子晶体,Na2O是离子晶体;两者晶体类型不同,A选项错误;

B.“暖冰”中H2O分子中H原子和O原子之间形成极性共价键,SiO2中Si原子和O原子形成极性共价键;两者化学键类型相同,B选项正确;

C.“暖冰”中H2O分子中O原子的价电子对数为有两对孤电子对,其分子构型为V形,CO2中C原子的价电子对数为没有孤电子对,分子构型为直线形,两者分子构型不同,C选项错误;

D.“暖冰”中H2O分子中O原子的价电子对数为有两对孤电子对,而CH4分子中C原子的价电子对数为不存在孤电子对,两者分子极性不同,D选项错误;

答案选B。3、C【分析】【详解】

A项、F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体;影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小,物质的相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,与共价键的键能大小无关,故A错误;

B项、HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物,影响稳定性的因素是共价键,共价键的键能越大越稳定,与共价键的键能大小有关,但是HF、HCl、HBr;HI的热稳定性依次减弱;故B错误;

C项;金刚石、晶体硅属于原子晶体;原子之间存在共价键,原子半径越小,键能越大,熔沸点越高,与共价键的键能大小有关,故C正确;

D项、NaF、NaCl、NaBr;NaI属于离子晶体;离子半径越大,晶格能越小,熔、沸点越低,与共价键的键能大小无关,故D错误;

故选C。4、B【分析】【详解】

①分子的稳定性取决于分子内共价键能的大小;与分子间作用力无关,分子间作用力只影响物质的物理性质,①不正确;

②原子晶体中共价键越强;破坏它所需的能量越大,则熔点越高,②正确;

③CO2分子间不能形成氢键;③不正确;

④在Na2O和Na2O2晶体中,阴离子分别为O2-、O22-,阳离子都为Na+;阴;阳离子数之比都为1:2,④正确;

⑤正四面体构型的分子,AB4型(如CH4),键角都是109°28′;A4型(如P4);键角为60°,⑤不正确;

⑥稀有气体是单原子分子;则稀有气体形成的分子晶体中不含有化学键,⑥不正确;

⑦4.8g碳原子为=0.4mol,金刚石中,每个C与其它4个C形成了4个C-C共价键,则平均每个碳原子形成4×=2个共价键;所以共价键的物质的量为0.4mol×2=0.8mol,⑦正确。

综合以上分析;②④⑦正确。

答案选B。5、A【分析】【详解】

CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似,且CaC2晶体中哑铃形C22-使晶胞沿一个方向拉长,则原先的正方体构型变为了长方体构型(可以看成时长方体的高被拉长,长和宽依旧不变),则1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为4;故合理选项为A。

【点睛】

对于此类题目,要先理解题目的意思,再结合立体几何知识去分析,得到答案。6、B【分析】【分析】

【详解】

A.CH4、SiH4、GeH4都形成分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,所以沸点高低:CH444;A不正确;

B.BeCl2、BF3、NH3、H2O的键角分别为180°、120°、107°18′、104.5°,所以键角大小:BeCl2>BF3>NF3>H2O;B正确;

C.金刚石与石墨相比,由于共价键的键长:金刚石>石墨,所以熔点高低:金刚石<石墨;C不正确;

D.非金属性O>S>P;所以键能大小:O-H>S-H>P-H,D不正确;

故选B。

【点睛】

金刚石与石墨互为同素异形体,金刚石形成原子晶体,石墨形成混合型晶体,但由于石墨中C-C键的键长比金刚石中C-C键的键长短,所以石墨的熔点比金刚石高,但二者的沸点相同。二、填空题(共6题,共12分)7、略

【分析】【详解】

(1)C位于周期表的第二周期ⅣA,属于p区元素,其基态原子电子排布式为1s22s22p2;

(2)基态铬原子的外围电子排布式为3d54s1,相应的电子轨道表示式即电子排布图为

(3)周期表中同一主族的元素;从上至下,元素的电负性逐渐减小,因此电负性Cl<F;

(4)由于S2-的半径大于O2-,所以Mg2+和S2-的离子键较弱;所以MgS的晶格能较小;

(5)CO分子内C和O原子之间形成的是三键;三键中包含1个σ键和2个π键,因此比例是1:2;

(6)同周期元素;第一电离能从左至右呈现增大趋势;由于Mg的3s轨道处于全充满的状态,能量更低更稳定,因此其第一电离能大于Al的;

(7)乙炔分子是直线型分子;分子中的正电荷中心和负电荷中心重叠,因此属于非极性分子;

(8)丙烯分子中甲基中的C原子采用sp3的杂化方式,形成碳碳双键的C原子采用sp2的杂化方式;

(9)由晶胞结构可知,Cu原子位于晶胞的面心处,因此一个晶胞中Cu原子的个数为个;Ni原子位于晶胞的顶点上,因此一个晶胞中Ni原子的个数为个;因此晶胞中Cu原子和Ni原子的个数比为3:1。【解析】1s22s22p2Cl<F>1:2>非极性sp3sp23:18、略

【分析】【详解】

Ni核外电子排布式为[Ar]3d84s2,则Ni2+价电子排布式为3d8,根据泡利原理和洪特规则,价电子排布图为故答案为:【解析】9、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】①.①⑤⑥②.②③.③④④.⑦10、略

【分析】【分析】

根据P最外层5个电子,写出价电子排布图;根据电负性递变规律,以N元素为中间,判断P与F的电负性大小,以VSEPR理论,判断PF3和PF5的空间构型;根据黑磷烯与石墨烯结构相似;P的配位数为3,判断P原子杂化类型和熔点高低;根据题中图示和所给信息,判断P原子的坐标及晶胞中P原子个数。

【详解】

(1)P为15号元素,其核外价电子排布为3s23p3,价电子排布图为:答案为:

(2)同一周期元素,元素的电负性随着原子序数的增大而呈增大,N、F同一周期,电负性x(N)<x(F),同一主族,从上到下,电负性依次减弱,N、P属于同主族,电负性x(N)>x(P),P和F的电负性大小顺序是x(P)<x(F);PF3的价层电子对数3+=4,有一对孤电子对,所以空间构型为三角锥形,PF5的价层电子对数5+=5;无孤电子对,所以空间构型为三角双锥形;答案为<,三角锥,三角双锥。

(3)①黑磷烯与石墨烯结构相似,P的配位数为3,有一对孤电子对,黑磷中P原子杂化类型是sp3,黑鳞中,P与P形成共价键,即有σ键,黑磷烯与石墨烯结构相似,层与层之间有分子间作用力,即范德华力,故不存在π键;答案为sp3;C。

②黑磷相当于石墨;属混合晶体,红磷和白磷都是分子晶体,红磷是大分子,白磷是小分子,分子量越大,范德华力越大,熔沸点越高,所以熔点高低顺序为黑磷>红磷>白磷;答案为黑磷>红磷>白磷,黑磷相当于石墨,属混合晶体,红磷和白磷都是分子晶体,红磷是大分子,白磷是小分子,分子量越大,范德华力越大,熔沸点越高。

(4)结合图B可知,图A中编号为②的P原子位于同一坐标轴a,关于坐标轴b对称,且位于坐标轴c的值为1-0.598=0.402,该P原子在晶胞内的坐标为(0.500,-0.090,0.402);该晶胞中第一层含有P原子1+1=2个,第二层含有P原子1+1+1+1=4个,第三层含有P原子1+1=2个,共8个P原子;答案为(0.500,-0.090,0.402),8。【解析】①.②.<③.三角锥④.三角双锥⑤.sp3⑥.C⑦.黑磷>红磷>白磷⑧.黑磷相当于石墨,属于混合晶体;红磷和白磷都是分子晶体,红磷是大分子,白磷是小分子,分子量越大,范德华力越大,熔沸点越高;所以熔点高低顺序为黑磷>红磷>白磷⑨.(0.500,-0.090,0.402)⑩.811、略

【分析】【分析】

根据Fe核电荷数为26,核外26个电子,Fe3+则失去最外层4s上2个电子和3d轨道上一个电子,写出价电子的轨道表达式;根据Si晶体的结构推出晶体类型,由VSEPR理论确定SiH4的空间构型,由C2H4结构类推Si2H4中σ键;π键;由Si、Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道不能重叠,说明难形成双键或叁键;根据第一电离能递变规律,判断电离能的大小;根据Ca的原子半径比Fe大,形成金属键弱来解释;根据晶体的结构,进行晶胞的相关计算。

【详解】

(1)Fe元素为26号元素,原子核外有26个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,Fe3+的价层电子为其3d能级上5个电子,Fe3+的价层电子的电子排布图为:答案为:

(2)晶体硅是Si原子间通过共价键形成的网状立体结构,属于原子晶体,SiH4的中心原子的价层电子对数=4+(4−1×4)=4,没有孤电子对,故中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化,其分子的立体构型为正四面体,键角109°28',Si2H4分子与乙烯一致,Si原子成2个Si-H键、1个Si=Si键,单键是σ键,双键中含有1个σ键、1个π键,故分子中含有5个σ键、1个π键,1molSi2H4分子中含有σ键与π键的数目之比为5:1;因为Si;Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道几乎不能重叠,难以形成稳定的π键,所以不易形成双键或三键,答案为原子,正四面体,5:1,因为Si、Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道几乎不能重叠,难以形成稳定的π键,所以不易形成双键或三键。

(3)同一周期元素;元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族;第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,Mg、Al、Si为同一周期元素,镁为IIA族元素,所以元素第一电离能:Si>Mg>Al;答案为Si>Mg>Al。

(4)与Fe相比Ca的原子半径较大;且价电子较少,金属键较弱,则金属Ca的熔点;沸点等都比金属Fe低;答案为金属Ca的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱。

(5)由晶胞图可知,Ag为面心立方最密堆积,以顶点Ag原子研究,其配原子位于晶胞面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,故其配原子数目为=12,处于面对角线上的原子相邻,Ag原子半径为rcm,则晶胞棱长为2rcm,晶胞中Ag原子数目=8×+6×=4,晶胞质量=4×g,晶体密度=(4×g)÷(2rcm)3=g•cm-3;答案为:12,【解析】①.②.原子③.正四面体形④.5:1⑤.Si、Ge原子半径大,原子间形成σ键长,P-P轨道几乎不能重叠,难以形成稳定的π键,所以不易形成双键或三键⑥.Si>Mg>Al⑦.Ca的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱⑧.12⑨.12、略

【分析】【分析】

根据常见晶体的物理性质分析判断。

【详解】

A.固态时能导电;能溶于盐酸,说明该晶体属于金属晶体,故答案为:金属晶体;

B.能溶于CS2;不溶于水,属于分子晶体,故答案为:分子晶体;

C.固态时不导电;液态时能导电,可溶于水,属于离子晶体,故答案为:离子晶体;

D.固态;液态时均不导电;熔点为3500℃,属于原子晶体,故答案为:原子晶体。

【点睛】

本题的易错点为金属晶体和离子晶体的判断,要注意金属一般具有良好的导电性,而离子晶体固态时不能导电。【解析】①.金属晶体②.分子晶体③.离子晶体④.原子晶体三、工业流程题(共1题,共2分)13、略

【分析】【分析】

废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化钠生成As2S3沉淀,为防止As2S3与硫离子反应再次溶解,所以再加入硫酸亚铁除去过量的硫离子,过滤得到As2S3和FeS,滤液中加入过氧化氢将亚砷酸氧化成砷酸,亚铁离子氧化成铁离子,再加入CaO沉淀砷酸根、铁离子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低浓度含砷废水。

【详解】

(1)As元素为33号元素,与N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物,砷原子和三个氢原子形成三个As-H键,电子式为:

(2)a.同周期主族元素自左而右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物酸性增强,同主族自上而下非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正确;

b.同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径依次增大,原子半径:As>P>S,故b错误;

c.同主族元素自上而下第一电离能减小,P和S同周期,但是P原子3p能级为半满状态,更稳定,第一电离能更大,所以第一电离能P>S>As;故c错误;

综上所述选a;

(3)根据分析可知沉淀为微溶物CaSO4;

(4)As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq),所以需要加入FeSO4除去过量的硫离子;使平衡逆向移动,一级沉砷更完全;

(5)含砷物质物质为H3AsO3,加入过氧化氢可以将其氧化成H3AsO4,根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;

(6)根据题意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根据元素守恒可知反应物应该还有H2O,FeS2整体化合价升高15价,一个O2降低4价,所以二者的系数比为4:15,再根据元素守恒可得离子方程式为4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。

【点睛】

同一周期元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能大于相邻元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀过量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq)平衡逆向移动,使一级沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+四、实验题(共1题,共8分)14、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、结构与性质(共4题,共20分)15、略

【分析】【详解】

(1)Fe是26号元素,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,因此在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族;Cu是29号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;故答案为:第四周期第Ⅷ族;1s22s22p63s23p63d104s1。

(2)同周期,非金属性越强,其气态氢化物越稳定,因此较稳定的是H2O;Cl非金属性强,其电负性越大,因此C的电负性比Cl的小;故答案为:H2O;小。

(3)Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。

(4)①根据均摊法计算,在石墨烯晶体中,每个C原子被3个六元环共有,每个六元环占有的碳原子数6×=2;所以,每个六元环占有2个C原子;故答案为:3;2。

②在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键,最小的环为6元环,每个单键为3个环共有,则每个C原子连接4×3=12个六元环,六元环为椅式结构,六元环中有两条边平衡,连接的4个原子处于同一平面内,如图故答案为:12;4。

(5)①W中含有CuCl2、FeCl3;加入X使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,加入的X由于调节溶液pH值,且不引入杂质,X为CuO等;故答案为:CuO。

②常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol·L-1,则加入Cl2后溶液中FeCl2转变为FeCl3,因此c(FeCl3)=1mol∙L−1,铜离子开始沉淀时,pH=4.3,铁离子沉淀完全时,pH=3,故溶液pH应控制在3.0~4.3之间;故答案为:3.0~4.3。【解析】第四周期第Ⅷ族1s22s22p63s23p63d104s1H2O小2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O232124CuO3~4.316、略

【分析】【分析】

A的原子半径最小,A是H元素;B的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍,B是碳元素;C的基态原子最外层电子排布式为nsmnpm+2;n=2,则C是O元素;D;E、F、G是位于同一周期的金属元素,元素D的焰色反应要透过蓝色钴玻璃才能观察到紫色,D是K元素;且D、G的原子序数相差10,G是Cu元素;E的一种氢氧化物在空气中易被氧化且最终变为红褐色,E是Fe元素;E.、F的电子数相差1,F是Co元素。

【详解】

(1)根据以上分析,基态26号元素Fe的价电子排布式为3d64s2;

(2)与CO分子互为等电子体的离子为CN-(NO+或C);

(3)C6H6是平面结构,C原子采取的杂化方式分别为sp2;

(4)水分子间形成氢键;所以沸点比同主族的简单氢化物都高;

(5)Co可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,硫酸根离子在外界,溶于水能电离出硫酸根离子,所以向其溶液中加BaCl2溶液时,现象为生成白色沉淀;向另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象;若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,说明硫酸根在内界,溴离子在外界,则第二种配合物的化学式为[Co(NH8)6SO4]Br;

(6)①金属Cu的晶胞为面心立方,测得晶胞中铜原子的半径为apm,面对角线是4个原子半径,则Cu晶体的密度为:g/cm3;金属K的配位数是8;计算Cu的配位数是12;配位数比是2:3;

②锌的价电子是3d104s2,而铜的是3d104s1,在失去一个电子后,铜失去的第二个电子在3d的全满轨道上,而锌的第二个电子在4s的半满轨道上,3d全满比4s半满能量低,结构也更稳定,所以需要更多能量所以Cu的第二电离能(I2)大于锌的第二电离能。

【点睛】

配合物中位于内界的离子不能电离,位于外界的离子能电离,所以[Co(NH3)5Br]SO4加BaCl2溶液时生成白色沉淀;[Co(NH8)6SO4]Br加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀。【解析】3d64s2CN-(NO+或C)sp2水分子间存在氢键[Co(NH3)5SO4]Br2:3Zn+的价电子排布式为3d104s1,而Cu+的是3d10,Cu+因3d轨道全满更稳定,较难失去电子,I2较大17、略

【分析】【分析】

(2)根据核外电子排

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