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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年人教新起点选修3化学上册阶段测试试卷391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8题,共16分)1、下列元素中,属于主族元素的是A.CuB.NaC.NeD.Zn2、亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂,受热易分解:3K4[Fe(CN)6]12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C,下列关于该反应说法错误的是A.Fe2+的最高能层电子排布为3d6B.配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是碳原子C.(CN)2分子中σ键和π键数目比为3:4D.已知Fe3C晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围,则铁的配位数是23、下列说法中正确的()。A.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布B.3p2表示3p能级有两个轨道C.同一原子中,3d轨道的能量小于4s轨道的能量D.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量逐渐减小4、高温炼铜的反应之一为:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2。下列有关化学用语的说法正确的是A.铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d94s2B.SO2分子空间构型为直线型C.S2—的结构示意图D.质量数为18的氧原子可表示为:188O5、下列说法错误的是()A.ns电子的能量可能低于(n-1)p电子的能量B.6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利不相容原理6、某原子的轨道表示式如下从中得到的信息错误的是()A.有2个电子层B.有3种能量不同的电子C.最外层有3个电子D.有7种运动状态不同的电子7、下列说法中正确的是A.同周期的所有元素,从左到右,电负性依次增大B.在H3O+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键,因此它们形成的都是配位化合物C.焰色反应本质上就是发射光谱D.SO2、CO2都是极性分子8、关于下列晶体物质的熔沸点高低排列判断正确的是()A.Rb>K>NaB.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅C.H2O>H2S>H2Se>H2TeD.CaO>BaO>NaCl>KCl评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、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10、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11、通过反应“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)ΔH>0”,能制得用于化学镀镍的NaH2PO2。P4的结构如图所示;则下列说法正确的是。
A.白磷中各P原子通过共价键相连接形成共价晶体B.H2O分子的立体构型为V形C.该反应能自发进行,则ΔS<0D.反应产物PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化12、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()
13、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)414、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15、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16、硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法正确的是()
A.m=2B.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型相同C.1、2原子间和4、5原子间的化学键可能是配位键D.若382g硼砂晶体中含2molNa+,则硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O17、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8题,共16分)18、请回答以下问题:
(1)第四周期的某主族元素,其第一至五电离能数据如下图1所示,则该元素对应原子的M层电子排布式为___________。
(2)如下图2所示,每条折线表示周期表ⅣA-ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是___________。简述你的判断依据___________。
(3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如下图3所示。该晶体的类型属于___________(选填“分子”“原子”“离子”或“金属”)晶体,该晶体中碳原子轨道的杂化类型为___________。
(4)在离子晶体中正、负离子间力求尽可能多的接触,以降低体系的能量,使晶体稳定存在。已知Na+半径是Cl-的a倍,Cs+半径是Cl-的b倍,请回顾课本上NaCl和CsCl的晶胞,其晶胞边长比为___________。
(5)Fe的一种晶体如甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的A-D图中正确的是___________。铁原子的配位数是___________,假设铁原子的半径是rcm,该晶体的密度是pg/cm3,则铁的相对原子质量为___________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
19、第三周期元素中,镁元素核外有___种能量不同的电子;氯元素的最外层电子排布式为______;由这两种元素组成的化合物的电子式为______________。20、CO2和CH4在一定条件下合成乙酸:CO2+CH4CH3COOH。完成下列填空:
(1)写出碳原子最外电子层的轨道表示式___________________________。
(2)钛(Ti)是22号元素,它是________________(选填编号)。
a.主族元素b.副族元素c.短周期元素d.长周期元素
(3)CO2分子的电子式为__________________;其熔沸点比CS2低,原因是_____________________________________________________。21、如图为元素周期表中部分元素某种性质值随原子序数变化的关系。
(1)短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素是______填元素符号
(2)同周期,随着原子序数的增大,X值变化趋势为______再结合同主族不同元素的X值变化的特点,体现了元素性质的______变化规律。
(3)X值较小的元素集中在元素周期表的______填序号
A.左下角右上角分界线附近。
(4)下列关于元素此性质的说法中正确的是______填序号
A.X值可反映元素最高正化合价的变化规律。
B.X值可反映原子在分子中吸引电子的能力。
C.X值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱。
(5)SiHCl3与水发生的化学反应可认为是广义的水解反应,根据图中数据,该反应的化学方程式为______22、试用VSEPR理论判断下列分子或离子的立体构型,并判断中心原子的杂化类型:(1)H2O____________形,杂化类型_________;(2)CO32-__________形,杂化类型_________;(3)SO32-__________形,杂化类型_________;23、铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途;如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表第IB族。Cu2+的核外电子排布式为__________。
(2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_____。
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_______________。
(4)Cu2O的熔点比Cu2S的_________(填“高”或“低”)。24、镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。请回答下列问题:
(1)基态镍原子的价电子排布式为___________,排布时最高能层的电子所占的原子轨道有__________个伸展方向。
(2)镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等。下列说法不正确的有_________。
A.CO与CN-互为等电子体;其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:2
B.NH3的空间构型为平面三角形。
C.Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6
D.Ni(CO)4中,镍元素是sp3杂化。
(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用“•••”表示出氢键。_____
(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同;相关离子半径如下表:
NiO晶胞中Ni2+的配位数为_______,NiO熔点比NaCl高的原因是_______________________。
(5)研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。合金LaNix晶体属六方晶系如图a所示,其晶胞如图a中实线所示,如图b所示(其中小圆圈代表La,小黑点代表Ni)。储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“”)和四面体空隙(“”),见图c、d,这些就是氢原子存储处。
①LaNix合金中x的值为_____;
②LaNix晶胞的密度是________g/cm-3(阿伏伽德罗常数用NA表示,LaNix的摩尔质量用M表示)
③晶胞中和“”同类的八面体空隙有______个。25、Al的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。
已知Al的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数;Al的相对原子质量为M。
(1)晶胞中Al原子的配位数为_____,一个晶胞中Al原子的数目为_____,该晶胞的空间利用率是_____。
(2)该晶体的密度为_____(用字母表示)。评卷人得分四、原理综合题(共4题,共20分)26、2018年11月《NatureEnergy》报道了中科院大连化学物理研究所科学家用Ni-BaH2/Al2O3;Ni-LiH等作催化剂;实现了在常压、100~300℃的条件下合成氨。
(1)在元素周期表中,Li、O、H三种元素的电负性由大到小的顺序为___________;Al原子核外电子空间运动状态有8种,则该原子处于____(填“基态”或“激发态”)。
(2)氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位,也是重要的化工原料,可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。甘氨酸(NH2CH2COOH)是组成最简单的氨基酸;熔点为182℃,沸点为233℃。
①硝酸溶液中NO3‑的空间构型为__________。
②甘氨酸中N原子的杂化类型为________,分子中σ键与π键的个数比为_________;其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为-21℃,沸点为141℃)的主要原因:一是甘氨酸能形成内盐,二是______________。
(3)[Cu(NH3)4]2+在实验室中制备方法如下:向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液,请写出蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液的离子方程式___________________。
(4)X-射线衍射分析表明,由Ni元素形成的化合物Mg2NiH4的立方晶胞如图所示,其面心和顶点均被Ni原子占据,所有Mg原子的Ni配位数都相等。则Mg原子填入由Ni原子形成的___空隙中(填“正四面体”或“正八面体”),填隙率是____。
(5)已知Mg2NiH4晶体的晶胞参数为646.5pm,液氢的密度为0.0708g•cm-3。若以材料中氢的密度与液氢密度之比定义为储氢材料的储氢能力,在Mg2NiH4的储氢能力为____________(列出计算式即可)。
27、[化学一选修3:物质结构与性质]
氮和氧是地球上极为丰富的元素。请回答下列问题:
(1)从原子轨道重叠方式考虑,氮分子中的共价键类型有____________;氮分子比较稳定的原因是_________。
(2)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_____________(用元素符号表示);NH3易溶于水而CH4难溶于水的原因是____________________________________________。
(3)X+中所有电子恰好充满K;L、M3个电子层。
①X+与N3-形成的晶体结构如图所示。X原子的核外电子运动状态有____种;基态N3-的电子排布式为______;与N3-等距离且最近的X+有______个。
②X2+和Zn2+分别可与NH3形成[X(NH3)4]2+、[Zn(NH3)4]2+,两种配离子中提供孤电子对的原子均为_______(写元素名称)。已知两种配离子都具有对称的空间构型,[Zn(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代只能得到一种结构的产物,而[X(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种结构不同的产物,则[X(NH3)4]2+的空间构型为_______;[Zn(NH3)4]2+中Zn的杂化类型为_______________。
(4)最新研究发现,水能凝结成13种类型的结晶体。除普通冰外,还有-30℃才凝固的低温冰,180℃依然不变的热冰,比水密度大的重冰等。重冰的结构如图所示。已知晶胞参数a=333.7pm,阿伏加德罗常数的值取6.02×1023,则重冰的密度为_______g.cm-3(计算结果精确到0.01)。
28、第VIII族元素;跟主族元素的金属相比,它们有熔;沸点高、硬度高、密度大等特点,并有良好的延展性和高导电、导热性。下列有关它们及其化合物的结构与性质,请填写:
(1)在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+与NH3之间形成的化学键称为________,提供孤对电子的成键原子是________。
(2)①Co元素形成CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)各1mol,分别与足量硝酸银溶液反应,都得到1molAgCl沉淀。两种配合物中配合离子的配位数都是________,CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)的组成相同而颜色不同的原因是________。
②Co(OH)2为两性氢氧化物,在浓的强碱溶液中可以形成[Co(OH)4]2−。写出Co(OH)2酸式电离的电离方程式__________。
(3)与Co属于同周期同族的过渡元素A;其基态原子排布中有四个未成对电子。
①由此元素可构成固体X,区别X为晶体或非晶体的方法为______________。
②A可与CO反应生成A(CO)5,常压下熔点为-20.3℃,沸点为103.6℃,该晶体类型是______________。
③A3+与SCN−不仅能以1:3的个数比配合,还可以其它个数比配合。若A3+与SCN−以1:4的个数比配合,则ACl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可表示为_______。
④A可与另两种元素B、C构成某种化合物,B、C的外围电子排布分别为3d104s1、3s23p4,其晶胞如图所示,则其化学式为_________。
该晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直,根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度d=__________g﹒cm−3。(保留两位小数)29、国家航天局计划2020年实施火星探测任务。据了解火星上存在大量的含氮化合物科学家推测火星生命可能主要以氮;碳、硅、铜为基体构成。
(1)邻氨基吡啶()的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应。
①邻氨基吡啶中所有元素的电负性由小到大的顺序为__(填元素符号)。设NA为阿伏加德罗常数的值,1mol中含有σ键的数目为__。
②一定条件下-NH2可以被氧化成-NO2,-NH2中N原子的杂化方式为__杂化。
(2)第四周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素的基态原子电子排布式为___。
①嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,原因是___。
②分子中的大π键可以用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。则该吡啶中的大π键可表示为__。
(3)火星岩石中存在大量的氮化镓;氮化镓为六方晶胞,结构如图3所示。
若该晶体密度为dg·cm-3,晶胞参数a=b≠c(单位:nm),a、b夹角为120o,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞参数c=__(写出代数式)nm。评卷人得分五、元素或物质推断题(共5题,共15分)30、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____________。31、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____。32、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________。33、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:____________________。34、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__________。评卷人得分六、有机推断题(共4题,共16分)35、Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;Y原子的价电子(外围电子)排布为msnmpn;②R原子核外L层电子数为奇数;③Q;X原子p轨道的电子数分别为2和4.请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是________。
(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空轨道接受NH3分子提供的________形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲;乙;下列判断正确的是________。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙。
b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙。
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙。
d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙。
(4)Q;R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(用元素符号作答)。
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26;其中分子中的σ键与π键的键数之比为________,其中心原子的杂化类型是________。
(6)若电子由3d能级跃迁至4p能级时,可通过光谱仪直接摄取________。A.电子的运动轨迹图像B.原子的吸收光谱C.电子体积大小的图像D.原子的发射光谱(7)某元素原子的价电子构型为3d54s1,该元素属于________区元素,元素符号是________。36、已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3;Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为__________,该元素的符号是__________。X与同周期卤族元素的第一电离能比较,较大的是____________________(填元素符号)。
(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为________,该元素的名称是__________。
(3)X与Z可形成化合物XZ3,XZ3分子的VSEPR模型为____________________。
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是___________________。
(5)XY43-的空间构型为__________,与其互为等电子体的一种分子__________。
(6)X的某氧化物的分子结构如图所示。
该化合物的化学式为___________,X原子采取___________杂化。37、短周期元素X;Y、Z、W、Q原子序数依次增大。已知:X的最外层电子数是次外层的2倍;在地壳中Z的含量最大,W是短周期元素中原子半径最大的主族元素,Q的最外层比次外层少2个电子。请回答下列问题:
(1)X的价层电子排布式是___,Q的原子结构示意图是____。
(2)Y、Z两种元素中,第一电离能较大的是(填元素符号)_____,原因是______。
(3)Z、W、Q三种元素的简单离子的半径从小到大排列的是________。
(4)关于Y、Z、Q三种元素的下列有关说法,正确的有是_______;
A.Y的轨道表示式是:
B.Z;Q两种元素的简单氢化物的稳定性较强的是Z
C.Z;Q两种元素简单氢化物的沸点较高的是Q
D.Y常见单质中σ键与π键的数目之比是1:2
(5)Q与Z形成的化合物QZ2,中心原子Q的杂化类型是_____,QZ2易溶于水的原因是________。38、W;X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中;成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道;X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同,但还有空轨道;W、Z的原子序数相差10,且Z原子的第一电离能在同周期中最低。
(1)写出下列元素的元素符号:W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子与Y原子都达到8电子稳定结构,则XY分子中X和Y原子用于成键的电子数目分别是____;根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的主要类型有____。
(3)XY2与ZYW反应时,通过控制反应物的物质的量之比,可以得到不同的产物,相同条件下,在水中溶解度较小的产物是________(写化学式)。
(4)写出Z2Y2的电子式:____________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【分析】由元素的位置结合元素周期表的结构来判断元素所属的周期和族;主族元素为IA~ⅤⅡA,共7个主族,以此来解答。
【详解】A.Cu位于第四周期第IB族;选项A不选;B.Na位于第三周期第IA族,选项B选;C.Ne位于第二周期的0族,不属于主族元素,选项C不选;D.Zn位于ⅡB族,选项D不选;答案选B。
【名师点睛】本题考查元素周期表的结构及应用,为高频考点,把握元素的位置及主族、副族、第ⅤⅢ族、0族的位置为解答的关键,注意整体把握周期表的结构,题目难度不大。2、A【分析】【分析】
【详解】
A.Fe为26号元素,其原子核外共有26个电子,Fe原子失去4s轨道上的2个电子得到Fe2+,则Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,其最高能层电子排布为3s23p63d6;A选项错误;
B.配合物K4[Fe(CN)6]中配体为CN-;由于电负性N>C,所以C原子提供孤对电子,即配位原子是碳原子,B选项正确;
C.(CN)2分子的结构式为N≡C—C≡N,单键为σ键,三键含有1个σ键和2个π键,因此(CN)2分子中σ键和π键数目比为3:4;C选项正确;
D.Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6,与碳原子紧邻的铁原子,以C原子为原点建立三维坐标系,Fe原子位于坐标轴上且关于原点(碳原子)对称,6个Fe形成的空间结构为正八面体,故C原子的配位数为6,配位数之比等于相应原子数目反比,则Fe原子配位数为D选项正确;
答案选A。3、A【分析】【详解】
A.1个2s电子被激发到2p能级上;表示的是激发态原子;A选项正确;
B.3p2表示3p能级上填充了2个电子;B选项错误;
C.同一原子中能层序数越大;能量也就越高;离核越远;故1s;2s、3s电子的能量逐渐升高;C选项错误;
D.在同一能级中;其轨道数是一定的,而不论它在哪一能层中,即同一原子中2p;3p、4p能级中的轨道数都是相同的,D选项错误;
答案选A。4、D【分析】【详解】
A.根据洪特规则,铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1;故A错误;
B.SO2价电子对数是3;有1个孤电子对,分子空间构型为V型,故B错误;
C.S2-的质子数为16,结构示意图故C错误;
D.氧原子的质子数是8,质量数为18的氧原子可表示为故D正确。
答案选D。5、A【分析】【分析】
【详解】
A.根据能级构造原理可知;不同层不同能级ns<(n-2)f<(n-1)d<np,ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,A错误;
B.洪特规则是指原子核外电子进入相同能级的不同轨道时,总是优先单独进入不同的轨道且自旋方向相同,故6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则,正确排布为:1s22s22p2pB正确;
C.能量最低原则是指原子核外的电子总是优先进入能量低的离核近的能级里,故电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则,正确的排布为:1s22s22p63s23p63d14s2;C正确;
D.泡利原理是指在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,且它们的自旋方向相反,故电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理,正确的排布为:1s22s22p63s23p63d24s2;D正确;
故答案为:A。6、C【分析】【分析】
从该原子的轨道式上;可以知道该原子核外电子数为7,该原子为氮原子。
【详解】
A.该原子有两个电子层分别为K;L层;A正确;
B.核外电子的能级为1s、2s、2p能级,同一能级上的电子能量相同,电子在各能级的能量关系:1s<2s<2p;故有3种能量不同的电子,B正确;
C.该原子最外层有5个电子;C错误;
D.该原子核外有7个电子;故有7种不同运动状态的电子,D正确;
答案选C。7、C【分析】【详解】
A.电负性指原子对电子的吸引能力;同周期的稀有气体元素原子达到稳定结构,不吸引电子,故A错误;
B.H3O+中O原子提供孤电子对,与H+形成配位键,但不属于配位化合物,[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空轨道,与NH3之间形成配位键,所以在H3O+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键;故B错误;
C.焰色反应是当碱金属及其盐在火焰上灼烧时;原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出。而光的波长在可见光范围内,因而能使火焰呈现颜色,所以焰色反应主要是利用了原子光谱中原子发射光谱,故C正确;
D.SO2中心原子S的化合价为+4价,最外层电子未全部参与成键,含有孤对电子对,为极性分子;CO2中心原子C的化合价为+4价,最外层电子全部参与成键没有孤对电子对,CO2是直线型的分子;是非极性分子,故D错误;
故答案:C。8、D【分析】【详解】
A.Rb、K、Na为碱金属,同族元素,随核电核数增大,熔沸点逐渐减小,则熔、沸点为Rb<K<Na;故A错误;
B.原子晶体中共价键的键长越短;键能越大,熔;沸点越大,则熔、沸点为金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅,故B错误;
C.结构和性质相似的分子晶体,熔沸点随相对分子质量增大而增大,H2O、H2S、H2Se、H2Te都为分子晶体,结构和性质相似,且相对分子质量随着原子序数增大而增大,但水中含有氢键,所以其熔沸点最高,则熔沸点顺序为H2S<H2Se<H2Te<H2O;故C错误;
D.KCl、NaCl、CaO、BaO均为离子化合物,KCl、NaCl阴离子相同,电荷数相同,阳离子的半径越小,晶格能越大,熔点越高,阳离子半径K+>Na+,则熔点NaCl>KCl,BaO、CaO阴离子相同,电荷数相同,阳离子的半径越小,晶格能越大,熔点越高,阳离子半径Ca2+>Ba2+;则熔点CaO>BaO,阴;阳离子所带电荷越多,晶体的熔点越高;而且电荷的影响大于半径的影响,所以四种化合物熔点的高低顺序为CaO>BaO>NaCl>KCl,故D正确;
答案选D。
【点睛】
碱金属元素同主族从上到下熔沸点降低,是易错点,其余物质判断熔沸点时,要分清晶体的类别。二、多选题(共9题,共18分)9、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。10、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。11、BD【分析】【详解】
A.白磷中4个P原子通过共价键相连接形成P4分子;属于分子晶体,故A错误;
B.H2O分子的立体构型为V形;故B正确;
C.该反应能自发进行则ΔH-TΔS<0;ΔH>0,则ΔS>0,故C错误;
D.PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化;故D正确;
答案选BD。
【点睛】
该反应能自发进行则ΔH-TΔS<0;PH3中磷原子于氢原子共用三个电子对,含有一对孤电子对,故杂化方式为sp3杂化。12、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。13、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。14、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。15、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。16、AD【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.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,故A正确;
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,所以在Xm-中;硼原子轨道的杂化类型有不同,故B错误;
C.2号B一般是形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键很可能就是配位键,所以配位键存在4号与5号之间,故C错误;
D.若硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O,则382g硼砂晶体中含×2=2molNa+;故D正确;
答案选AD。17、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8题,共16分)18、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)该元素第三电离能远远大于第二电离能,说明该元素的原子价电子数为2,为Ca,M层电子排布式为:3s23p6
(2)在ⅣA~ⅦA中的氢化物里,NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有ⅣA族元素氢化物不存在反常现象,第ⅣA族形成的氢化物分之间为范德华力,组成与结构相似,相对分子量越大,范德华力越大,沸点越高,所以a点所在折线对应的是气态氢化物SiH4。
(3)由CO2在高温高压下所形成的晶体图可以看出,其晶体结构为空间物质结构,每个C原子周围通过共价键连接4个O原子,所以该晶体为原子晶体,碳原子轨道的杂化类型为sp3杂化。
(4)设Cl‾半径为r,则Na+半径为ar,Cs+半径为br,NaCl晶胞边长为x,因为NaCl晶胞为面心立方结构,所以2x2=(2r+2ar)2,得r=(1+a)r;CsCl晶胞为体心李立方结构,所以y2+2y2=(2r+2br)2,可得y=2/(1+b)r,x:y=(1+b):(1+a)
(5)甲中Fe位于顶点和体心,乙由8个甲组成,按甲虚线方向切乙形成的纵截面边长不相等,则排除B、D,由于每个小晶胞中的体心含有1个Fe原子,则应为A;由图甲可以看出,位于体心的铁原子周围距离最近的铁原子有8个,所以铁原子的配位数是8;设图甲晶胞的边长为acm,则a2+2a2=(4r)2,得a=4/3r,图甲晶胞的体积V=a3=64/9r3,根据均摊发可知甲中晶胞含Fe原子:8×1/8+1=2,设Fe的相对原子质量为M,则64/9r3•ρ="2M/"NA,M=
考点:考查物质结构与性质、晶体知识等内容。【解析】①.3s23p6②.SiH4③.在ⅣA~ⅦA中的氢化物里,NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有ⅣA族元素氢化物不存在反常现象;组成与结构相似,相对分子量越大,分子间作用力越大,沸点越高,a点所在折线对应的是气态氢化物SiH4④.原子⑤.sp3杂化⑥.(1+b):(1+a)⑦.A⑧.8⑨.19、略
【分析】【详解】
判断电子的能量是否相同,看轨道数,镁的核外电子排布式为:1s22s22p63s2,故镁元素核外有4种能量不同的电子;氯是17号元素,最外层电子排布式为:3s23p5;镁和氯形成的化合物是离子化合物,形成离子键,故电子式为:【解析】①.4②.3s23p5③.20、略
【分析】【分析】
(1)碳原子位于第二周期第IVA族,最外层电子排布式为2s22p2;
(2)钛是22号元素;根据元素周期表排布规律,位于第4周期第IVB族;
(3)分子熔沸点与分子间作用力有关。
【详解】
(1)碳原子最外层电子排布式为2s22p2,最外电子层的轨道表示式为
(2)钛(Ti)是22号元素;位于第4周期第IVB族,它是长周期元素;副族元素。答案为BD。
(3)CO2分子的电子式为其熔沸点比CS2低,原因是两者都为分子晶体,CO2的相对分子质量较低,分子间作用力较小,熔沸点越低。【解析】bd两者都为分子晶体,CO2的相对分子质量较低,分子间作用力较小,熔沸点越低。21、略
【分析】【分析】
(1)p能级最多容纳6个电子;s能级最多容纳2个电子,结合原子核外电子排布规律分析;
(2)根据图示曲线变化分析同主族;同周期X的变化规律;
(3)根据图示可知;周期表中X较小的元素集中在左下角;
(4)此变化规律可以判断两元素的金属性或非金属性强弱;
(5)结合图示中X值判断各元素化合价;然后分析反应产物并写出化学方程式。
【详解】
(1)p能级最多容纳6个电子,s能级最多容纳2个电子,则短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素的核外电子排布式为分别为O;Mg元素;
故答案为:O;Mg;
(2)根据图示可知;同周期随着原子序数的增大,X值逐渐增大,同主族从上至下,对应的X值减小,体现了元素性质的周期性变化规律;
故答案为:逐渐增大;周期性;
(3)同周期;X值左边小,同一主族,X值下边小,所以周期表中X较小的元素集中在左下角,故A正确;
故答案为:A;
(4)A;X值可代表电负性;无法根据X值判断元素最高正化合价,故A错误;
B;X值可代表电负性;X值越大非金属性越强,能够反映原子在分子中吸引电子的能力,故B正确;
C;X值越大金属性越弱、非金属性越强;X值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱,故C正确;
故答案为:BC;
(5)X值可代表电负性,X值越大非金属性越强,根据图示可知,非金属性:则中Si为价,H、Cl元素为价,与水反应时,Si元素生成或价H元素与水分子中价H生成氢气,该反应方程式为:或
故答案为:(或)。
【点睛】
本题考查位置结构性质的相互关系应用,题目难度中等,明确图像曲线变化为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的应用,试题侧重考查学生的分析能力及综合应用能力。【解析】O、Mg逐渐增大周期性ABC22、略
【分析】【分析】
根据价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型,价层电子对个数n=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。根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化,据此分析解答。
【详解】
(1)H2O中价层电子对个数n=2+(6-2×1)=4,含孤电子对数为2,中心原子采用sp3杂化,所以该分子为V型;(2)CO32-中价层电子对个数n=3+(4+2-3×2)=3,含孤电子对数为0,中心原子采用sp2杂化,所以该分子为平面三角形;(3)SO32-中价层电子对个数n=3+(6+2-3×2)=4,含孤电子对数为1,中心原子采用sp3杂化,所以该分子为三角锥形。【解析】①.V形②.sp3③.平面三角形④.sp2⑤.三角锥形⑥.sp323、略
【分析】【详解】
(1)Cu电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,在形成Cu2+的过程中,参与反应的电子是最外层的4s及3d上各一个电子,故Cu2+离子的电子排布式是为:1s22s22p63s23p63d9;本题正确答案是:1s22s22p63s23p63d9。
(2)从图中可以看出阴离子在晶胞有四类:顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个),根据立方体的分摊法,可以知道该晶胞中阴离子数目为:,8+4+1=4,本题正确答案是:4;
(3)因为N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,所以N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键。答案:F电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键。
(4)因为氧离子的离子半径小于硫离子的离子半径,所带电荷数又相同,所以亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高.因此,本题正确答案是:高。【解析】1s22s22p63s23p63d94F电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键高24、略
【分析】【分析】
(1)Ni元素原子序数是28;其3d;4s电子为其价电子,3d、4s能级上电子数分别是8、2,据此书写其价电子排布式,找到最高能层,为N层,能级为4s,判断它的空间伸展方向;
(2)A.CO与CN-互为等电子体;则一氧化碳中含有碳氧三键,其中σ键个数为1;π键个数为2;故σ键和π键个数之比为1:2;
B.NH3的中心原子为N;价层电子岁数为4对,有一对孤对电子,sp3杂化,空间构型为三角锥形;
C.根据题干信息,镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6;
D.Ni(CO)4中;镍元素成键电子对数为4,孤电子对数为0,则价电子对数为4;
(3)中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键;氢键存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间,则氢键表示为
(4)因为NiO的晶体结构类型均与氯化钠的相同;而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6;根据表格数据,氧离子和镍离子的半径小于钠离子和氯离子,则NiO的键长小于NaCl,离子半径越小,键长越短,键能越大,熔点越高,所以氧化镍熔点高于氯化钠熔点;
(5)①由图b可知,La的个数为8×=1,Ni的个数为8×+1=5;La与Ni的个数比1:5,则x=5;
②由图a可得晶胞的体积V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度=进行计算;
③六个球形成的空隙为八面体空隙,显然图c中的八面体空隙都是由2个La原子和4个Ni原子所形成,这样的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,共有8×+2×=3个;
【详解】
(1)Ni元素原子序数是28,其3d、4s电子为其价电子,3d、4s能级上电子数分别是8、2,其价电子排布式为3d84s2;最高能层的电子为N,分别占据的原子轨道为4s,原子轨道为球形,所以有一种空间伸展方向;
答案为:3d84s2;1;
(2)A.CO与CN-互为等电子体;则一氧化碳中含有碳氧三键,其中σ键个数为1;π键个数为2;故σ键和π键个数之比为1:2,故A正确;
B.NH3的中心原子为N;价层电子岁数为4对,有一对孤对电子,sp3杂化,空间构型为三角锥形,故B错误;
C.根据题干信息,镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6,故C正确;
D.Ni(CO)4中,镍元素成键电子对数为4,孤电子对数为0,则价电子对数为4,是sp3杂化;故D正确;
答案选B。
(3)中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键;氢键存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间,则氢键表示为
故答案为:
(4)因为NiO的晶体结构类型均与氯化钠的相同;而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6;根据表格数据,氧离子和镍离子的半径小于钠离子和氯离子,则NiO的键长小于NaCl,二者都属于离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高,所以氧化镍熔点高于氯化钠熔点;
答案为:6;离子半径越小;离子所带电荷越多,键长越短,键能越大,熔点越高;
(5)①由图b可知,La的个数为8×=1,Ni的个数为8×+1=5;La与Ni的个数比1:5,则x=5;
答案为:5;
②由图a可得晶胞的体积V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度==g/cm-3;
答案为:
③六个球形成的空隙为八面体空隙,显然图c中的八面体空隙都是由2个La原子和4个Ni原子所形成,这样的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,共有8×+2×=3个;
答案为:3。
【点睛】
考查同学们的空间立体结构的思维能力,难度较大。该题的难点和易错点在(5)的③,与“”同类的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,且空隙与其他晶胞共用,计算数目时也要注意使用平均法进行计算。【解析】3d84s21B6离子半径越小,离子所带电荷越多,键长越短,键能越大,熔点越高5325、略
【分析】【分析】
根据晶胞结构得出金属Al为面心立方;根据面心立方得出配位数,空间利用率,再根据晶胞结构先计算晶胞参数,再计算密度。
【详解】
(1)根据晶胞的结构得出晶体Al是面心立方,晶胞中原子的配位数为12,一个晶胞中Al原子的数目为该晶胞的空间利用率是74%;故答案为:12;4;74%。
(2)晶体Al是面心立方,则晶胞参数该晶体的密度为故答案为:
【点睛】
晶胞密度的计算是常考知识,根据密度公式分别找出质量和体积,先找出一个的质量,再乘以晶胞中有几个,再根据晶胞参数计算晶胞体积。【解析】①.12②.4③.74%④.四、原理综合题(共4题,共20分)26、略
【分析】【详解】
(1)同一周期元素原子的电负性随着原子序数的递增而增大,同一主族元素原子的电负性随着原子序数的递增而减小,在Li、H、O三种元素中Li的电负性最小,O的电负性最大,则电负性从大到小的顺序为O>H>Li;基态Al原子核外电子空间运动状态有7种;当运动状态不为7种时为激发态;
(2)①NO3-的中心原子价层电子对数为=3;孤电子对数为0,所以空间构型为平面三角形;
②甘氨酸中N原子形成两个N-H键和一个N-C键,达到饱和状态,价层电子对数为4,所以为sp3杂化;分子中碳氧双键中存在1个π键;其余均为σ键,所以分子中σ键与π键的个数比为9:1;分子质量相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数比丙酸分子间形成的氢键数多(或甘氨酸中的氨基使分子间产生氢键);
(3)蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液的过程是氢氧化铜变成氢氧化四氨合铜的过程,离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;
(4)由晶体结构可知;Ni原子个数为4,所有Mg原子的Ni配位数相等,Mg原子数为8,则Mg原子填入由Ni原子形成的四面体空隙中,空隙占有率为100%;
(5)储氢能力==
【点睛】
含有-OH、-NH2等基团的物质容易形成分子间氢键,使熔、沸点升高。【解析】O>H>Li激发态平面三角形sp39:1甘氨酸分子间形成的氢键数比丙酸分子间形成的氢键数多(或甘氨酸中的氨基使分子间产生氢键)Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O正四面体100%27、略
【分析】【详解】
(1)氮气分子的结构式为NN;其中的共价键类型为一个σ键和两个π键,氮气分子比较稳定的原因就是氮氮叁键的键能大,不易被破坏;
(2)由于同周期元素的第一电离能从左到右一般是逐渐增大的,但N元素最外层的2p上只有3个电子,属于半满状态,比较稳定,所以N元素的第一电离能大于O元素的,因此C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;NH3分子中的N元素和水分子中的O元素都具有强的吸引电子能力,它们通过H原子在NH3分子和水分子间形成氢键,因此NH3易溶于水,但CH4中的C元素没有强的吸引电子能力,且CH4为非极性分子;所以不能溶于极性的水中;
(3)①X+中所有电子恰好充满K、L、M3个电子层,则X原子核外电子数为2+8+18+1=29,即X是29号元素Cu,因为原子核外没有运动状态完全相同的两个电子存在,所以Cu原子核外电子的运动状态共有29种;基态N3-的电子排布式为1s22s22p6;由晶体结构图可知与N3-等距离且最近的X+有6个,分别在棱的中点,位于N3-的上下、左右、前后六个位置;②NH3分子中的N原子上有孤电子对,所以两种配离子中提供孤电子对的原子为氮元素;已知两种配离子都具有对称的空间构型,[Zn(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代只能得到一种结构的产物,说明该离子为正四面体结构,其中Zn以sp3杂化提供四个完全等效的共价键,而[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种结构不同的产物;说明该离子为平面正方形结构,两个氯原子在同一边上或在对角线上,是两种不同的结构;
(4)根据重冰的结构可知,其中含有2个水分子,所以该晶胞的质量为=g,其体积为a3=(3.337×10-8cm)3=3.72×10-23cm3,所以其密度为/3.72×10-23cm3=1.61g/cm3。【解析】σ键和π键氮氮叁键的键能大N>O>CNH3和H2O分子间形成氢键,CH4为非极性分子,不易溶于水291s22s22p66氮平面正方形sp31.6128、略
【分析】【分析】
(1)在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+离子具有空轨道,NH3分子中N原子具有孤对电子,Ni2+与NH3之间能形成配位键;
(2)①1molCOCl3•4NH3(绿色)和CoCl3•4NH3(紫色)分别与足量硝酸银溶液反应,都得到1molAgCl沉淀,则1molCoCl3•4NH3中有1molCl-为外界离子,钴的配位数为6,则配体为NH3和Cl-;两者空间构型不同导致颜色不同;
②由题意可知Co(OH)2在溶液中部分电离出[Co(OH)4]2−和H+;
(3)由过渡元素A与Co属于同周期同族;基态原子排布中有四个未成对电子可知,A为Fe元素。
【详解】
(1)在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+离子具有空轨道,NH3分子中N原子具有孤对电子,Ni2+与NH3之间能形成配位键;故答案为配位键;N;
(2)①1molCOCl3•4NH3(绿色)和CoCl3•4NH3(紫色)分别与足量硝酸银溶液反应,都得到1molAgCl沉淀,则1molCoCl3•4NH3中有1molCl-为外界离子,钴的配位数为6,则配体为NH3和Cl-,所以其化学式都为Co(NH3)4(Cl)2]Cl;因两者空间构型不同导致颜色不同,故答案为6;空间结构不同;
②由题意可知Co(OH)2在溶液中部分电离出[Co(OH)4]2−和H+,电离方程式为Co(OH)2+2H2O[Co(OH)4]2−+2H+,故答案为Co(OH)2+2H2O[Co(OH)4]2−+2H+;
(3)由过渡元素A与Co属于同周期同族;基态原子排布中有四个未成对电子可知,A为Fe元素。
①晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列;x射线衍射可以看到微观结构,故区别X为晶体或非晶体的方法为X-射线衍射,故答案为X-射线衍射;
②Fe(CO)5常压下熔;沸点低;属于分子晶体,故答案为分子晶体;
③A3+与SCN−以1:4的个数比配合形成[Fe(SCN)4]—离子,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式FeCl3+4KSCN=K[Fe(SCN)4]+3KCl,故答案为FeCl3+4KSCN=K[Fe(SCN)4]+3KCl;
④由B、C的外围电子排布分别为3d104s1、3s23p4可知B为Cu元素、C为S元素,由晶胞结构可知Fe原子有6个位于面上、4个位于棱上,个数为6×+4×=4,Cu
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