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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9题,共18分)1、下列原子轨道表示式中,表示氧原子的基态电子轨道排布式正确的是A.B.C.D.2、下列说法不正确的是()A.电子云密度大的地方,说明电子在核外空间单位时间内出现的机会多B.s电子的电子云呈球形,p电子的电子云呈哑铃形C.Cl—核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6D.Cr核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d44s23、下列轨道表示式所示的氧原子的核外电子排布中,氧原子处于基态的是()A.B.C.D.4、通常情况下;原子核外p能级;d能级等原子轨道上电子排布为“全空”、“半充满”、“全充满”时更加稳定,称为洪特规则的特例,下列事实能作为这个规则证据的是()
①元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能。
②容易失去电子转变为表现出较强的还原性。
③基态铜(Cu)原子的电子排布式为而不是
④某种激发态碳(C)原子的电子排布式为而不是A.①③B.②③C.③④D.①②③④5、NCl3中,N原子采用的轨道杂化方式是A.spB.sp2C.sp3D.不确定6、用VSEPR理论预测下列粒子的立体结构,其中正确的()A.NO3-为平面三角形B.SO2为直线形C.BeCl2为V形D.BF3为三角锥形7、将下列液体分别注入滴定管中,打开活塞,让液体慢慢成线状流下时,用摩擦带电的塑料棒接近液流,液流方向会发生偏转的是()A.蒸馏水B.液溴C.二硫化碳D.四氯化碳8、据2001年报道;由硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录。如图示意的是该化合物的晶胞结构:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有一个镁原子;6个硼原子位于棱柱侧面上。则该化合物的化学式为。
A.MgBB.Mg5B2C.Mg2BD.Mg2B39、下列对一些实验事实的理论解释正确的是。选项实验事实理论解释A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子半径小于氧原子B干冰的熔沸点低干冰为分子晶体C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl
A.AB.BC.CD.D评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X是周期表中的原子半径最小的元素,Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,Z的核电荷数是Y的2倍,W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍。下列说法不正确的是A.原子半径:Z>W>RB.W、R对应的简单氢化物的稳定性前者大于后者C.W与X、W与Z形成的化合物的化学键类型完全相同D.电负性R>Y、X11、下列说法不正确的是()A.苯分子中每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键B.Na3N与NaH均为离子化合物,都能与水反应放出气体,且与水反应所得溶液均能使酚酞溶液变红C.配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)中的配位原子是C原子,配位数为4D.H2O中的孤对电子数比H3O+的多,故H2O的键角比H3O+的键角小12、水杨酸()是护肤品新宠儿。下列有关水杨酸的说法正确的是()A.水杨酸最多可与发生加成反应B.与对甲氧基苯甲酸互为同系物C.存在分子内氢键,使其在水中的溶解度减小D.分子中的碳原子均采用杂化13、下列物质在CCl4中比在水中更易溶的是()A.NH3B.HFC.I2D.Br214、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15、工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O;以CO、O2、NH3为原料,可合成尿素[CO(NH2)2]。下列叙述错误的是A.H2O分子VSEPR模型为V形B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为sp3C.在上述涉及的4种物质中,沸点从低到高的顺序为H2<H2O3CH2OHD.CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为7:116、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17、下列关于物质熔、沸点的比较不正确的是()A.Si、Si金刚石的熔点依次降低B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔点依次升高C.F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高D.AsH3、PH3、NH3的沸点依次升高18、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5题,共10分)19、氢原子是最轻的原子;人们曾预言它可能是所有元素之母。碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。按要求回答:
(1)宇宙中含量最多的元素是氢和______。基态碳原子的核外电子占有______个原子轨道。
(2)光化学烟雾中除了含有NOx外,还含有HCOOH、(PAN)等二次污染物。
①PAN中C的杂化方式有______。1molPAN中含有的σ键数目为______。组成PAN的元素的电负性大小顺序为______。
②相同压强下,HCOOH的沸点比CH3OCH3______(填“高”或“低”);
(3)水溶液中有H3O+、等微粒的形式。请画出的结构式:______。20、试判断下列分子中心原子的杂化类型和分子构型。
(1)NI3:______;
(2)CH3Cl:______;
(3)CO2:______;
(4)BF3:______;
(5)H2O:______。21、由徐光宪院士发起,院士学子同创的《分子共和国》科普读物最近出版了,全书形象生动地诉说了BF3、TiO2、CH3COOH、CO2、NO、二茂铁、NH3、HCN、H2S、O3;异戊二烯和萜等众多“分子共和国”中的明星。
(1)写出Fe2+的核外电子排布式________________________________。
(2)下列说法正确的是________。
a.H2S、O3分子都是直线形。
b.BF3和NH3均为三角锥形。
c.CO2;HCN分子的结构式分别是O=C=O、H—C≡N
d.CH3COOH分子中碳原子的杂化方式有:sp2、sp3
(3)TiO2的天然晶体中,最稳定的一种晶体结构如图,白球表示________原子。
(4)乙酸()熔沸点很高,是由于存在以分子间氢键缔合的二聚体(含一个环状结构),请画出该二聚体的结构:_________________________________________。22、元素铜(Cu);砷(As)、镓(Ga)等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途;回答下列问题:
(1)基态铜原子的价电子排布式为_____________,价电子中未成对电子占据原子轨道的形状是__________________________。
(2)化合物AsCl3分子的立体构型为________________,其中As的杂化轨道类型为_____________。
(3)第一电离能Ga__________As。(填“>”或“<”)
(4)若将络合离子[Cu(CN)4]2-中的2个CN-换为两个Cl-,只有一种结构,则[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子所处空间构型为_______________,一个CN-中有__________个π键。
(5)砷化镓是一种重要的半导体材料;晶胞结构如图所示。
熔点为1238℃,密度为⍴g·cm-3,该晶体类型为______________,Ga与As以__________键键合,Ga和As的相对原子质量分别为Ma和Mb,原子半径分别为racm和rbcm,阿伏加德罗常数值为NA,GaAs晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率为____________________。(列出计算公式)23、早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al;Ca、Cu、Fe四种金属元素组成;回答下列问题:
(1)基态Fe原子有_______个未成对电子,Fe3+的价电子排布式为__________。
(2)新制的Cu(OH)2可将乙醛氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛分子中含有的σ键与π键的比例为___。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_____,配合物[Cu(NH3)4](OH)2中含有的化学键类型有_________,1mol该物质中有______个σ键。
(3)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有______个铜原子。
(4)CaCl2熔点高于AlCl3的原因__________________________________。
(5)CaF2晶胞如图所示,已知:氟化钙晶体密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。氟化钙晶体中Ca2+和F-之间最近核间距(d)为______________pm(只要求列出计算式即可)。评卷人得分四、元素或物质推断题(共5题,共15分)24、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____________。25、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____。26、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________。27、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:____________________。28、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__________。评卷人得分五、原理综合题(共4题,共40分)29、Cu;Fe、Se、Co、Si常用于化工材料的合成。请回答下列问题:
(1)铁离子(Fe3+)最外层电子排布式为______,其核外共有______种不同运动状态的电子。Fe3+比Fe2+更稳定的原因是____________________________________。
(2)硒为第四周期元素,相邻的元素有砷和溴,则三种元素的电负性从大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)Na3[Co(NO2)6]常用作检验K+的试剂,在[Co(NO2)6]3-中存在的化学键有____、_____。
(4)C与N能形成一种有毒离子CN-,能结合Fe3+形成配合物,写出一个与该离子互为等电子体的极性分子的分子式_____,HCN分子的空间构型为____________。
(5)单晶硅的结构与金刚石的结构相似;若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子间不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构。
在SiC晶体中,C原子的杂化方式为_________,每个Si原子被_______个最小环所共有。
(6)已知Cu的晶胞结构如图,棱长为acm,又知Cu的密度为pg/cm3,则用a、p的代数式表示阿伏伽德罗常数为____mol-1。
30、金属铜是被人们认识和利用较早的金属之一,西汉《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的记载,“曾青”是CuSO4溶液。回答下列问题:
(1)一些铜盐在灼烧时会产生特殊的颜色,原因是___。
(2)CuSO4溶液中,金属阳离子的最高能层符号为___;其中未成对电子数为___。
(3)CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4SO4]H2O;其结构如图所示:
①[Cu(H2O)4]2+中O原子的杂化类型为___。1mol[Cu(H2O)4]2+中含有σ键的个数为___(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
②CuSO4·5H2O结构中含有的化学键的类型有___,所含元素的电负性大小顺序为___。
(4)金属铜的晶胞结构如图所示。
①该晶胞结构中含有由Cu原子构成的正八面体空隙和正四面体空隙,则正八面体空隙数和正四面体空隙数的比为___。
②科研发现硫化铜可以作为一种极为重要的P型半导体,其晶胞结构可以理解为铜晶胞中互不相邻的正四面体形成的空隙被S2-占据,若该晶体的密度为ag·cm-3,则两个最近的S2-之间的距离为___pm(NA表示阿伏加德罗常数的值)。31、氢;氮、氧、硫、镁、铁、铜、锌等元素及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)某同学根据已学知识,推断Mg基态原子的核外电子排布为,该同学所画的电子排布图违背了____
(2)Cu位于____族____区,Cu+价电子排布式为____。
(3)MgCO3的分解温度____BaCO3(填“>”或、“<”)
(4)Ge、As、Se元素的第一电离能由大到小的顺序为____
(5)已知H3BO3是一元酸,1molH3BO3在水中完全电离得到的阴离子中含有σ键的数目为____
(6)下列有关说法不正确的是____。
A.热稳定性:NH3>PH3,原因是NH3分子间存在氢键,而PH3分子间存在范德华力。
B.SO2与CO2的化学性质有些类似;但空间结构与杂化方式不同。
C.熔、沸点:SiF4<SiCl4<SiBr44;原因是分子中共价键键能逐渐增大。
D.熔点:CaO>KCl>KBr;原因是晶格能逐渐减小。
(7)晶体Cu的堆积方式如图所示,其中Cu原子在二维平面里放置时的配位数为_________,设Cu原子半径为a,晶体的空间利用率为______。(用含π;a;的式子表示,不必化简)
32、第IIA族元素在地壳内蕴藏较丰富;其单质和化合物用途广泛。回答下列问题:
(1)基态Ca原子M能层有_______个运动状态不同的电子,Mn和Ca属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Mn的熔沸点等都比金属Ca高,原因______。
(2)氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物Ca(ClO3)2,Ca(ClO3)2中的阴离子空间构型是_________,中心原子的杂化方式为_______。
(3)碳酸盐的热分解示意图如下图所示。热分解温度:CaCO3__________(填“高于”或“低于”)SrCO3,原因是_______。从成键轨道看,CO2分子内的化学键类型有________。
(4)格氏试剂RMgX是镁和卤代烃反应的产物,它在醚的稀溶液中以单体形式存在,在浓溶液中以二聚体存在,二聚体结构如下图所示。请在图中标出二聚体中的配位键__________。
评卷人得分六、结构与性质(共4题,共8分)33、碳元素以C—C键构成了有机界,硅元素以键构成了整个矿物界;锗元素是重要的国家战略资源。碳族元素组成了有机界;无机界和当代工业。回答下列问题:
(1)基态锗()原子的核外电子排布式为_____;分子空间构型是__________。
(2)发生水解的机理如图:
不能按照上述机理发生水解反应,原因是____________________。
(3)金刚石熔点为4440℃,晶体硅熔点为1410℃,金刚石熔点比晶体硅高的原因是_______。
(4)C和经常形成原子晶体,原子晶体的配位数普遍低于离子晶体,原因是_____。
(5)在硅酸盐中,四面体[如图(a)和(b)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(c)为片层状结构的多硅酸根,其中原子的杂化方式为______,化学式为_______。
(6)铝硅酸盐分子筛在化工领域有重要的应用。铝硅酸盐结构中价铝部分地置换四面体结构中价的硅。从结构角度分析价铝能够置换价硅的原因是_________。
(7)石墨采取六方最密堆积方式,晶胞结构如图。晶胞参数为底边长高阿伏加德罗常数为则石墨晶体的密度为_______
34、Li是最轻的固体金属;采用Li作为负极材料的电池具有小而轻;能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___、___(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)Li+与H−具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H−),原因是___。
(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子(AlH)空间构型是___、中心原子的杂化形式为___。
(4)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过如图的Born−Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为___kJ·mol−1,O=O键键能为___kJ·mol−1。35、X;Y、Z、Q、W为前四周期中原子序数依次增大的元素。X原子的2p能级上有两个未成对电子;且无空轨道。Y原子K层的电子数与M层的电子数的乘积等于其L层的电子数;Z与X同族,Q位于第ⅠB族;W元素最高正价和最低负价的代数和为4。根据以上信息,回答下列问题。
(1)W元素的名称是:___________;其简化的电子排布式为___________________;X的基态原子核外最高能级上有_____种不同空间运动状态的电子;已知高温下4QX→2Q2X+X2,从Q原子价层电子结构的角度分析,能生成Q2X的原因是__________________________________。
(2)Y与X可以形成多种复杂阴离子,如下图所示,若其中a对应的阴离子化学式为YX则c对应的阴离子的化学式为_________________(圆圈代表X原子;黑点代表Y原子)。
(3)向盛有含Q2+的溶液中加入氨水至过量,沉淀溶解的离子方程式为___________________。写出最后所得配离子的结构式____________________________________(配位键须注明)。
(4)W、Y均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的组成最简单的氢化物中,VSEPR构型____________(填“相同”或“不相同”),若“Y−H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与W反应时单质W是氧化剂,则W与Y的电负性相对大小为______________(用元素符号作答)。36、氮气、羟基乙胺(HOCH2CH2NH2)和氮化镓都含氮元素;其用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态氮原子价层电子排布图为___,其中电子能量最高的能级是___。
(2)HOCH2CH2NH2所含非金属元素电负性由大到小顺序为___,其中C和N的杂化方式均为___HOCH2CH2NH2中∠HOC小于∠HNC,其原因是___。
(3)HOCH2CH2NH2是一种常见的二齿配体,能和Co2+形成环状配离子。Co位于元素周期表中___区,该环状配离子的配位原子为___。
(4)氮化镓为六方晶胞,其结构如图,其中Ga作六方最密堆积。Ga填充在N围成的___(选填:八面体空隙、正四面体空隙、立方体空隙或三角形空隙);已知该晶胞底边边长为apm,高为cpm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为___g•cm-3(列出计算式即可)。
参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【详解】
由于简并轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据1个轨道,且自旋方向相同,原子的能量最低,O原子能量最低排布是
故选:B。2、D【分析】【详解】
A.电子云密度大的地方;电子出现的几率大,则说明电子在核外空间单位时间内出现的机会多,故A正确;
B.s电子云球对称;p电子云轴对称,则s电子的电子云呈球形,p电子的电子云呈哑铃形,故B正确;
C.氯为17号元素,Cl—核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6;故C正确;
D.Cr是24号元素,Cr核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1;3d轨道和4s轨道的电子排布为半充满时比较稳定,故D错误;
答案选D。
【点睛】
24号元素和29号元素的核外电子排布遵循半充满和全充满,处于半充满和全充满的元素比较稳定。3、A【分析】【分析】
根据原子核外电子排布原则:电子优先单独占据1个轨道;且自旋方向相同,能量最低,据此分析。
【详解】
原子核外电子排布原则:能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道,且自旋方向相同,原子的能量最低,O原子能量最低排布,即氧原子处于基态的是:
故选A。4、B【分析】【详解】
He原子核外只有s能级,H原子核外只有一个电子,未达到稳定结构,He原子核外有2个电子,已经达到稳定结构,不符合洪特规则特例,正确;
容易失电子转变成由转化为半满稳定状态,符合洪特规则的特例,正确;
基态铜原子的电子排布式为而不是中d轨道处于全满,s轨道处于半满,符合洪特规则的特例,正确;
激发态的原子是基态原子吸收能量后发生电子跃迁形成的,不符合洪特规则特例,错误;
综上所述:正确。
答案选B。5、C【分析】【详解】
NCl3中N原子价层电子对数为因此采用的轨道杂化方式是sp3;故C符合题意。
综上所述,答案为C。6、A【分析】【分析】
VSEPR理论即价层电子对互斥理论;确定价层电子对的个数(包括σ键电子对和孤电子对),即可确定粒子的立体结构。
【详解】
A.NO3-的σ键电子对是3,孤电子对=(5+1-2×3)=0,所以为NO3-平面三角形;A正确;
B.SO2的σ键电子对是2,孤电子对=(6-2×2)=1,所以SO2的VSEPR模型是平面三角形,略去孤电子对,SO2为V形;B错误;
C.BeCl2的σ键电子对是2,孤电子对=(2-2×1)=0,所以BeCl2为直线形;C错误;
D.BF3的σ键电子对是3,孤电子对=(3-1×3)=0,所以的BF3为平面三角形;D错误;
故选A。
【点睛】
根据价层电子对互斥理论,若计算出的价层电子对数为4,分子构型可能为四面体(孤电子对数为0),也可能为三角锥形(孤电子对数为1),或V形(孤电子对数为2);若价层电子对数为3,分子构型可能为平面三角形(孤电子对数为0),也可能为V形(孤电子对数为1);若价层电子对数为2,则为直线形。7、A【分析】【分析】
用摩擦带电的塑料棒接近液流时;极性分子的正;负电荷重心不重合,会收到静电作用而偏转,故应选极性分子。
【详解】
A.蒸馏水分子H2O为折线形分子;属于极性分子,用摩擦带电的塑料棒接近液流时,会发生偏转,故A符合题意;
B.液溴分子是直线型;属于非极性分子,用摩擦带电的塑料棒接近液流时,不会发生偏转,故B不符合题意;
C.二硫化碳分子是直线型;属于非极性分子,用摩擦带电的塑料棒接近液流时,不会发生偏转,故C不符合题意;
D.四氯化碳分子是正四面体型;属于非极性分子,用摩擦带电的塑料棒接近液流时,不会发生偏转,故D不符合题意;
故答案选A。8、A【分析】【分析】
利用均摊法先计算出镁原子与硼原子个数;再求出原子个数比,即可解答。
【详解】
处于六棱柱顶点上的镁原子同时为6个晶胞所共有;每个镁原子有1/6属于该晶胞;处于面上的镁原子同时为2个晶胞所共有,每个镁原子有1/2属于该晶胞;处于棱柱侧面上6个硼原子同时为2个晶胞所共有,每个硼原子有1/2属于该晶胞,所以镁原子:12×1/6+2×1/2=3,硼原子是6×1/2=3,故化学式可表示为:MgB,A正确,故答案为:A。
【点睛】
六棱柱:顶点上的原子为6个晶胞所共有,面上的原子为2个晶胞所共有,侧棱上的原子为3个晶胞所共有,底面上的棱上的原子为4个晶胞所共有。9、B【分析】【详解】
氮原子2p能级半充满;比较稳定,氮原子的第一电离能大于氧原子,氮原子半径大于O原子半径,故A错误;
B.二氧化碳晶体属于分子晶体;分子晶体的熔沸点一般很低,故B正确;
C.金刚石是原子晶体;石墨属于混合晶体,故C错误;
D.HF分子间含有氢键;故HF的沸点高于HCl,故D错误;
答案选B。
【点睛】
二氧化碳晶体属于分子晶体,分子晶体的熔沸点一般很低,晶体熔沸点规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。二、多选题(共9题,共18分)10、BC【分析】【分析】
已知X;Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素;X是周期表中原子半径最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,这说明Y是第ⅣA族元素;Z的核电荷数是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍,且原子序数大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序数最大,所以R是Cl元素,据此解答。
【详解】
根据以上分析可知X是H;Y是C,Z是Mg,W是S,R是Cl。
A.同周期自左向右原子半径逐渐减小;则原子半径:Z>W>R,故A正确;
B.W是S;R是Cl,非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>S,则对应的简单氢化物的稳定性前者小于后者,故B错误;
C.X是H,Z是Mg,W是S,H2S含有的化学键是极性共价键;MgS含有的化学键是离子键,因此W与X;W与Z形成的化合物的化学键类型完全不相同,故C错误;
D.X是H;Y是C,R是Cl,非金属性越强,其电负性越强,三种元素中Cl的非金属性最强,则电负性R>Y;X,故D正确;
答案选BC。11、AC【分析】【详解】
A.苯分子中每个碳原子有3个σ键,无孤对电子,因此碳原子是sp2杂化;每个碳原子剩余的一个电子形成大π键,故A错误;
B.Na3N与NaH均为离子化合物;都能与水反应放出气体,且与水反应生成NaOH,所得溶液均能使酚酞溶液变红,故B正确;
C.配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)中的配位原子是N原子;N提供孤对电子,配位数为4,故C错误;
D.H2O中的孤对电子数比H3O+的多,孤对电子对成对电子排斥力大,因此H2O的键角比H3O+的键角小;故D正确。
综上所述,答案为AC。12、CD【分析】【详解】
A.水杨酸中只有苯环能够与氢气发生加成反应,则1mol水杨酸最多能与3molH2发生加成反应;故A错误;
B.水杨酸与对甲氧基苯甲酸(含有-OCH3)含有的官能团不同;不是同系物,故B错误;
C.分子间氢键会导致物质的溶解度减小;水杨酸分子中的羟基和羧基间存在分子内氢键,使其在水中的溶解度减小,故C正确;
D.苯环是平面结构,苯环上的C原子采用杂化,羧基中的碳原子的价层电子对数=3,没有孤对电子,也采用杂化;故D正确;
故选CD。13、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。14、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。15、AC【分析】【详解】
A.水分子中价层电子对数为2+=4;所以VSEPR模型为正四面体结构,A错误;
B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子形成了4个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为4,所以C原子的杂化形式为sp3杂化;B正确;
C.四种物质都是由分子构成的分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,在室温下H2和CO是气体,H2O和CH3CH2OH是液体,气体的沸点小于液体物质的沸点,分子间作用力H222O和CH3CH2OH分子之间都存在分子间作用力,而且分子间还存在氢键,由于氢键:H2O>CH3CH2OH,所以物质的沸点CH3CH2OH2O,故四种物质的沸点从低到高的顺序为H23CH2OH2O;C错误;
D.CO(NH2)2分子中含有的σ键数目为7个;含有π键的数目是1个,所以分子中含有的σ键与π键的数目之比为7:1,D正确;
故答案选AC。16、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。17、AD【分析】【详解】
A.Si;SiC、金刚石都是原子晶体;共价键越强熔点越大,共价键键长C-C<Si-C<Si-Si,所以熔点高低的顺序为:金刚石>SiC>Si,故A错误;
B.一般来说,熔点为原子晶体>离子晶体>分子晶体,则熔点为BN>MgBr2>SiCl4;故B正确;
C.结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高;故C正确;
D.AsH3、PH3、符合组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以AsH3>PH3,氨气分子间存在氢键,沸点大于AsH3、PH3,因而沸点顺序为NH3>AsH3>PH3;故D错误;
答案选AD。18、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5题,共10分)19、略
【分析】【分析】
判断有机物中C原子的杂化方式可以根据有机物中C的成键方式进行判断;计算键数目时,要注意一个双键中含有一个键;比较由分子构成的物质的沸点大小时,可以从摩尔质量,氢键以及结构中支链个数这几个角度入手分析;书写的结构时;要清楚其是由水合氢离子与水分子通过氢键形成的。
【详解】
(1)宇宙中氢元素占88.6%、氦占11.1%,宇宙中含量最多的元素是氢和氦;C的电子排布为1s22s22p2;s能级只有1个轨道,p能级有3个轨道,基态原子电子排布满足洪特规则,因此基态碳原子的2p能级有两个轨道被占据,基态碳原子核外电子总计占有4个轨道;
(2)①PAN分子中,C原子形成了单键和双键,形成4条单键的碳原子,其键角约为109°28′,形成一个双键的碳原子,其键角约为120°,因此碳原子的杂化类型有sp3、sp2;一个双键含有一个σ键,由PAN结构可知,一个PAN分子中含有10个σ键,所以1molPAN中含有的σ键数目为10NA;PAN分子中含有C;H、N、O元素;元素的非金属性越强,其电负性越大,则电负性:O>N>C>H;
②由于HCOOH存在分子间氢键,CH3OCH3只存在分子间作用力,所以HCOOH的沸点比CH3OCH3高;
(3)是由水分子和水合氢离子通过氢键形成的微粒,则的结构式为:
【点睛】
对于碳原子,形成4条单键时一般可认为是sp3的杂化方式,形成1个双键时一般可认为是sp2的杂化方式,形成1个三键时一般可认为是sp的杂化方式;对于O原子,形成单键时一般可认为是sp3的杂化方式;对于N原子,形成单键时一般可认为是sp3的杂化方式,形成双键时一般可认为是sp2的杂化方式。【解析】氦4sp2、sp310NA(或6.02×1024)O>N>C>H高20、略
【分析】【分析】
利用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论进行解题。
【详解】
(1)NI3:中心原子N原子孤电子对数为×(5-3×1)=1,价层电子对数为3+1=4,杂化轨道为sp3;VSEPR模型为四面体,去掉孤电子对,分子空间构型为三角锥形;
(2)CH3Cl:中心原子C原子孤电子对数为×(4-3×1-1)=0,价层电子对数为4,杂化轨道为sp3;VSEPR模型为四面体,无孤电子对,分子空间构型为四面体型;
(3)CO2:中心原子C原子孤电子对数为×(4-2×2)=0;价层电子对数为2,杂化轨道为sp,VSEPR模型为直线型,无孤电子对,分子空间构型为直线型;
(4)BF3:中心原子B原子孤电子对数为×(3-3×1)=0,价层电子对数为3,杂化轨道为sp2;VSEPR模型为平面三角形,无孤电子对,分子空间构型为平面三角形;
(5)H2O:中心原子O原子孤电子对数为×(6-2×1)=2,价层电子对数为2+2=4,杂化轨道为sp3;VSEPR模型为四面体,去掉孤电子对,分子空间构型为V型。
【点睛】
分子的中心原子价层电子对数=σ键个数+孤电子对数,孤电子对数的计算用最外层电子数减去成键电子数,再除以2。如果价层电子对数是4且不含孤电子对,则杂化轨道为sp3,四面体结构,如果价层电子对数是4且含有一个孤电子对,则杂化轨道为sp3,三角锥形结构,如果价电子对数是4且含有2个孤电子对,则杂化轨道为sp3,V形;如果价层电子对数是3且不含孤电子对,则杂化轨道为sp2,平面三角形结构,如果价层电子对数是2,则杂化轨道为sp,直线型结构。【解析】①.sp3、三角锥②.sp3、四面体③.sp、直线型④.sp2、平面三角形⑤.sp3、V型21、略
【分析】【详解】
(1)铁是26号元素,铁原子核外有26个电子,铁原子失去2个电子变为Fe2+,根据构造原理知,该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。
故答案为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;
(2)a.H2S、O3分子都是V形;a项错误;
b.BF3为平面三角形,NH3均为三角锥形,b项错误;
c.CO2;HCN分子的结构式分别是:O=C=O、H−C≡N;c项正确;
d.CH3COOH分子中甲基(-CH3)中原子形成4个单键,杂化轨道数目为4,采用的是sp3杂化;羧基(-COOH)中碳原子形成3个σ键,杂化轨道数目为3,采用的是sp2杂化;d项正确;
故答案为cd
(3)白球个数=黑球个数=所以白球和黑球个数比为2:1,根据二氧化硅的化学式知,白球表示氧原子.
故答案为氧(O)
(4)二个乙酸分子间中,羧基上的氢原子与另一个乙酸分子中碳氧双键上氧原子形成氢键,所以该二聚体的结构为
故答案为
【点睛】
晶胞中原子个数计算:晶胞面上8个顶点每个算每条棱上每个点算面上每个算
内部每个算1。【解析】1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6cd氧(O)22、略
【分析】【分析】
本题考查的是原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用,、晶胞的计算、原子轨道杂化方式及杂化类型判断。
(1)铜是29号元素;原子核外电子数为29,根据核外电子排布规律书写铜的基态原子价电子电子排布式。
(2)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5−3×1)/2=4,所以原子杂化方式是sp3;由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形;
(3)同一周期;原子序数越小半径越大,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大;
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为平面构型,用两个Cl-换2个CN-有两种结构,分别为两个Cl-换相邻或相对,若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为正四面体构型,用两个Cl-换2个CN-有一种结构;由于共价键单键中含有一个σ键;双键中含有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键;
(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密度为ρg⋅cm−3,根据均摊法计算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10−30,晶胞的体积V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为V1/V2×100%将V1、V2带入计算得百分率据此解答。
【详解】
(1)Cu是29号元素,原子核外电子数为29,铜的基态原子价电子电子排布式为3d104s1,价电子中未成对电子占据原子轨道的形状是球形。本小题答案为:3d104s1;球形。
(2)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5−3×1)/2=4,所以原子杂化方式是sp3,由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形。本小题答案为:三角锥形;sp3。
(3)根据元素周期律,Ga与As位于同一周期,Ga原子序数小于As,故半径Ga大于As,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大,故第一电离能Ga小于As。本小题答案为:<。
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为平面构型,用两个Cl-换2个CN-有两种结构,分别为两个Cl-换相邻或相对,若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为正四面体构型,用两个Cl-换2个CN-有一种结构;由于共价键单键中含有一个σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键,则CN-中含有三键;三键中含有两个π键。本小题答案为:正四面体;2。
(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密度为ρg⋅cm−3,根据均摊法计算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10−30,晶胞的体积V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为V1/V2×100%将V1、V2带入计算得百分率本小题答案为:原子晶体;共价键;【解析】3d104s1球形三角锥形sp3<正四面体2原子晶体共价键23、略
【分析】【详解】
(1)26号元素铁基态原子核外电子排布是为1s22s22p63s23p63d64s2,可知在3d上存在4个未成对电子,失去电子变成铁离子时,先失去4s上的2个电子后失去3d上的1个电子,因此铁离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;(2).一个乙醛分子含有6个σ键和一个π键,乙醛中甲基上的碳形成4条σ键,无孤对电子,因此采取sp3杂化类型,醛基中的碳形成3条σ键和1条π键,无孤对电子,采取sp2杂化类型。配合物{Cu(NH3)4}(OH)2中铜离子提供空轨道,氮原子提供孤对电子,铜离子和氨气分子之间形成配位键,氨气分子中氮和氢原子之间以共价键结合,内界离子和外界离子氢氧根离子之间以离子键结合,所以含有的化学键离子键、共价键、配位键,1mol[Cu(NH3)4](OH)2中含4mol氨气,4mol氨气总共含有σ键的物质的量为12mol,1mol该配合物中含有4mol配位键,外界的氢氧根离子中也有2molσ键,所以含有的σ键的物质的量为18mol,即18NA个。(3).该晶胞中氧原子个数为=8,有氧化亚铜中铜和氧的比例关系可知该晶胞中铜原子个数为氧原子个数的2倍,即为16个。(4)CaCl2是离子晶体,AlCl3是分子晶体,所以氯化钙的熔点比氯化铝的高。(5)该晶胞中氟离子个数为8,钙离子个数为=4,故1mol晶胞的质量为4×78g,由晶胞的密度可以求出晶胞的体积为cm3,故晶胞的边长为cm。将晶胞分成8个小正方体,则氟离子与钙离子之间的最小距离就是小正方体的顶点与体心之间的距离,因此,d=cm=pm。【解析】41s22s22p63s23p63d56:1sp2sp3离子键、共价键、配位键18NA16CaCl2是离子晶体,AlCl3是分子晶体四、元素或物质推断题(共5题,共15分)24、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+3H2O25、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26、略
【分析】【分析】
原子序数小于36的X;Y、Z、W四种元素;其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y是形成化合物种类最多的元素,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;R单质占空气体积的1/5,则R为O元素;W的原子序数为29,则W是Cu元素;再结合物质结构分析解答。
【详解】
(1)C2H4分子中每个碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采取sp2杂化;一个乙烯分子中含有5个σ键,则1molC2H4含有σ键的数目为5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型为正四面体形;但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子,所以其实际构型是三角锥形;
由于水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以H2O的键角更小;
(3)H2O可形成分子间氢键,沸点最高;H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,沸点比H2S高,三者的沸点由高到低的顺序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体,CO2和N2O互为等电子体,所以元素C的这种氧化物CO2的结构式是O=C=O;
(5)铜是29号元素,其原子核外有29个电子,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,价电子排布式为3d104s1。【解析】sp25NA三角锥形H2O水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以键角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s127、略
【分析】【详解】
(1)根据元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的铜元素;为过渡元素,属于ds区元素,故答案:ds;
(2)根据元素周期表可知:③为碳元素,⑧为氯元素,两者形成的一种常见溶剂为CCl4;其分子空间构型为正四面体结构,故答案:正四面体结构;
(3)根据元素周期表可知:元素①为氢元素,⑥为磷元素,两者形成的最简单分子为PH3;分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子,故答案:极性;
(4)根据元素周期表可知:元素⑥为磷元素,元素⑦为硫元素,P原子为半充满的稳定结构,磷的第一电离能大于硫元素的第一电离能;元素②为铍元素,元素④为镁元素,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则铍元素的电负性大于镁元素的电负性,故答案:>;>;
(5)根据元素周期表可知:元素⑨为铜元素,位于第四周期IB族,所以铜元素的基态原子核外价电子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根据元素周期表可知:元素⑧为氯元素,元素④为镁元素,形成的化合物为MgCl2,其电子式为故答案:
(6)根据元素周期表可知:元素⑩为锌元素,元素⑤为铝元素,铝能与NaOH溶液反应,所以锌也能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程式为:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面体结构极性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O28、略
【分析】【详解】
由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Mg,⑧为Cl,⑨为Cr;⑩为Cu。
(1)⑨为Cr元素,原子核外电子数为24,价层电子排布为[Ar]3d54s1;
(2)素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为CH2=CH2,C原子成3个δ键、没有孤电子对,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;
元素⑦与⑧形成的化合物MgCl2是由镁离子和氯离子形成的离子化合物;晶体类型是离子晶体;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大,所以元素④的第一电离能>元素⑤的第一电离能;元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,N2的电子数为14,与之为等电子体的分子为CO,离子为CN-;
(4)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,反应的方程式为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.离子晶体④.>⑤.三角锥形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2五、原理综合题(共4题,共40分)29、略
【分析】【详解】
(1)Fe为26号元素,Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5,最外层电子排布式为3s23p63d5;其核外共有2种不同运动状态的电子;Fe3+的电子排布为[Ar]3d5,3d轨道为半充满状态,比Fe2+电子排布[Ar]3d6更稳定;(2)As、Se、Br属于同一周期且原子序数逐渐增大,元素的非金属性逐渐增强,电负性逐渐增强,所以3种元素的电负性从大到小顺序为Br>Se>As;(3)Na3[Co(NO2)6]常用作检验K+的试剂,在[Co(NO2)6]3-中存在的化学键有共价键、配位键;(4)等电子体是指价电子数和原子数(氢等轻原子不计在内)相同的分子、离子或基团,与CN-互为等电子体的极性分子有CO;HCN分子中心原子碳原子为sp杂化,分子的空间构型为直线型;(5)SiC中C与Si形成4个σ键,为sp3杂化;以1个Si为标准计算,1个Si通过O连接4个Si,这4个Si又分别通过O连有其他3个Si,故每个Si被4×3=12个最小环所共有;(6)已知Cu的晶胞结构如图,为面心立方,每个晶胞含有Cu个数为8×+6×=4,棱长为acm,则晶胞的体积V=a3cm3,又知Cu的密度为pg/cm3,则pg/cm3=故NA=【解析】3s23p63d523Fe3+的电子排布为[Ar]3d5,3d轨道为半充满状态,比Fe2+电子排布[Ar]3d6更稳定Br>Se>As共价键配位键CO直线形sp312256/a3p30、略
【分析】【详解】
(1)铜盐在灼烧时会产生特殊的颜色;这是由于金属的焰色反应导致的:灼烧时基态铜原子的电子跃迁到较高能级,电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以一定波长(可见光区域)的光的形式释放能量;
故答案为:灼烧时基态铜原子的电子跃迁到较高能级;电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以一定波长(可见光区域)的光的形式释放能量;
(2)CuSO4溶液中,金属阳离子的核外电子排布式为:最高能层符号是M,3d有5个轨道,根据洪特规则和泡利不相容规则,一个轨道最多容纳2个电子,故有1个未成对电子;
故答案为:M;1;
(3)①[Cu(H2O)4]2+中O原子的杂化类型,可直接分析水中氧原子的杂化方式,根据公式计算故氧原子采取sp3杂化;1mol[Cu(H2O)4]2+中,每摩尔水含2molσ键,氧和铜形成1mol配位键,故1mol[Cu(H2O)4]2+中含有σ键的个数为12NA;
故答案为:sp3;12NA;
②根据CuSO4·5H2O的结构图可知,4个水和铜形成配位键,由原子提供孤对电子,水与硫酸根均含共价键,硫酸铜还含有离子键,故CuSO4·5H2O结构中含有的化学键的类型有配位键、共价键和离子键;根据元素周期律可知,元素周期表越靠近右上位置,电负性越强,故CuSO4·5H2O所含元素的电负性大小顺序为O>S>H>Cu;
故答案为:配位键;共价键和离子键;O>S>H>Cu;
(4)①晶胞中共有同一顶点的3个面心的微粒与顶点微粒形成正四面体,晶胞中正四面体数目为8;面心位置6个微粒围成正八面体,将晶胞补全可知共用1条棱的4个面心与该棱顶点微粒也围成正八面体,而这样的正八面体为4个晶胞共有,晶胞单独占有正八面体数目故晶体中正八面体和正四面体空隙数的比值为
②该硫化铜(CuS)晶体中,硫离子位于8个顶点和6个面心,故1个晶胞中硫离子数为:铜离子个数也为4,则晶胞体积:(pm3),两个最近的S2-是位于顶点和面心的位置,则两个最近的S2-之间的距离为边长的倍,最近距离为:××1010;
故答案为××1010。【解析】灼烧时基态铜原子的电子跃迁到较高能级,电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以一定波长(可见光区域)的光的形式释放能量M1sp312NA配位键、共价键和离子键O>S>H>Cu1:2××101031、略
【分析】【分析】
(1)Mg的3s轨道上的两个电子自旋方向相同;
(2)基态Cu的价电子排布式为3d104s1;
(3)分解生成的MgO;BaO均为离子晶体;离子所带电荷相同,离子半径越小,晶格能越大,越稳定,反应越容易进行;
(4)第一电离能在主族元素中同周期从左到右呈上升趋势;
(5)H3AO3为一元弱酸,与水形成配位键,电离出[A(OH)4]-与氢离子;
(7)晶体Cu的堆积方式为面心立方最密堆积。
【详解】
(1)电子排布图中3s能级;2个电子自旋方向相同,违背泡利原理;
(2)基态Cu的价电子排布式为3d104s1,Cu位于第四周期的IB族ds区,Cu+价电子排布式为3d10;
(3)MgO、BaO均为离子晶体,离子所带电荷相同,Mg2+、Ba2+的半径依次增大,MgO的晶格能大于BaO的晶格能,导致MgCO3的分解温度小于BaCO3的分解温度;
(4)Ge;As、Se为同周期主族元素;核电荷数依次递增,第一电离能呈增大趋势,但As的4p转道为半充满结构相对稳定,第一电离能比Se大,则Ge、As、Se元素的第一电离能由大到小的顺序为:As>Se>Ge;
(5)H3AO3为一元弱酸,与水形成配位键,电离出[A(OH)4]-与氢离子,[A(OH)4]-的结构式为单键均为σ键,则1mol[A(OH)4]-中含有σ键的数目为8NA(或8×6.02×1023);
(6)A.N的非金属性比P强,则热稳定性:NH3>PH3,稳定性的差异与NH3分子间存在氢键无关;故A错误;
B.SiO2与CO2都是酸性氧化物,所以化学性质相似;SiO2是正四面体结构,采用sp3杂化,CO2是直线结构,采用sp2杂化;故B正确;
C.Si
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