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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年华东师大版选修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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、下列说法正确的是A.Na+的电子排布式为1s22s22p63s1B.SO2分子的结构按VSEPR模型是V形C.HF的分子间作用力大于HCl,故HF比HCl更稳定D.有机物CH2=CH-CH3中杂化类型有sp3和sp2,其中有一个π键,2个σ键2、下列关于核外电子的描述中,正确的是()A.电子云图中一个小黑点表示一个电子B.电子式中元素符号周围的小黑点数表示核外电子总数C.s电子在s电子云的球形空间内做规则运动D.核外电子的能量大小主要是由电子层和电子亚层决定3、下列有关微粒性质的排列顺序正确的是A.离子半径:O2->Na+>S2-B.第一电离能:O>N>CC.电负性:F>P>OD.基态原子中未成对电子数:Mn>Si>Cl4、下列说法正确的是A.离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力B.任何分子中每个原子最外层均满足8电子结构C.冰融化时,水分子中H-O键发生断裂D.熔沸点由高到低的顺序是:金刚石>NaCl>H2O5、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说正确的是A.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-数目为0.1NAB.2.0gH218O与D216O的混合物中所含中子数为NAC.50ml12mol/L盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NAD.常温常压下,4.4g乙醛所含σ键数目为0.7NA6、配位化合物的数量巨大,组成和结构形形色色,丰富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数分别为A.Cu2+、NH3、+2、4B.Cu+、NH3、+1、4C.Cu2+、OH-、+2、2D.Cu2+、NH3、+2、27、CO和的某些性质及相关键能如下表所示;下列说法不正确的是。
表一。分子熔点沸点常温时在水中的溶解度CO
表二。碳氮键键能氮氮键键键能193418946
A.CO与的价电子总数相等B.由表2可知,CO的活泼性不及因为的键能大于C.由表1可知,CO的熔沸点高于因为CO分子间作用力大于D.由表1可知,室温时CO在水中的溶解度大于因为CO是极性分子8、CaO在2973K时熔化,而NaCl在1074K时熔化,二者的离子间距离接近,晶体结构类似,有关它们熔点差别较大的原因的叙述不正确的是()A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多B.氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大C.氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同D.在氧化钙与氯化钠的离子间距离接近的情况下晶格能主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2转变为1s22s22p63s13p3,下列有关该过程的说法正确的是()A.硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量B.硅原子由激发态转化为基态,这一过程释放能量C.硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量D.转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构相同,化学性质相同10、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、3d11、下表中各粒子对应的立体构型及杂化方式均正确的是。选项粒子立体构型杂化方式ASO3平面三角形S原子采取sp2杂化BSO2V形S原子采取sp3杂化CCO32-三角锥形C原子采取sp2杂化DBeCl2直线性Be原子采取sp杂化
A.AB.BC.CD.D12、下列分子或离子中,中心原子含有孤电子对的是A.H3O+B.SiH4C.PH3D.-13、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14、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、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16、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有的哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长(该晶胞为长方体)。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是()
A.1个Ca2+周围距离最近且等距离的C22-数目为6B.6.4gCaC2晶体中含阴离子0.1molC.该晶体中存在离子键和共价键D.与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个17、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、(1)下列原子或离子的电子排布的表示方法中,正确的是___,违反了能量最低原理的是___,违反洪特规则的是__。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6
②F-:1s22s23p6
③P:
④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
⑥Mg2+:1s22s22p6
⑦C:
绿柱石被国际珠宝界公认为四大名贵宝石之一。主要成分为Be3Al2[Si6O18],因含适量的Cr2O3(0.15~0.6%);而形成祖母绿。试回答下列问题:
(2)基态Al原子中,电子填充的最高能级是___,基态Cr原子的价电子排布式是___。
(3)用“>”或“<”填空:。第一电离能沸点离子半径Be___BH2S___H2OAl3+___O2-
(4)卟啉与Fe2+合即可形成血红素,Fe2+的电子排布式为___,铁在周期表中的位置为__。19、根据下列5种元素的电离能数据(单位:kJ.mol-1)回答下列小题。
。元素符号。
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
V
420
3100
4400
5900
1.它们的氯化物的化学式,最可能正确的是______
A.QCl2B.RClC.SCl3D.TCl
2.利用表中的数据判断,V元素最有可能是下列元素中的_____
A.HB.LiC.NaD.K20、亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])双称黄血盐,是一种重要的化工原料。检验三价铁发生的反应为:K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏蓝)+3KCl;回答问题:
(1)写出基态Fe3+的核外电子排布式___。
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共价键外;还有___和___。
(3)黄血盐中N原子的杂化方式为____;C、N、O的第一电离能由大到小的排序为___,电负性由大到小的排序为___。21、(1)铁在元素周期表中的位置为_____,基态铁原子有个未成对电子_____,三价铁离子的电子排布式为_____。
(2)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号_____,该能层具有的原子轨道数为_____;铝元素的原子核外共有_____种不同运动状态的电子、_____种不同能级的电子。
(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_____形象化描述。在基态14C原子中,核外存在_____对自旋相反的电子。
(4)中国古代四大发明之一——黑火药,它的爆炸反应为:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑,除S外,上述元素的电负性从大到小依次为_____,第一电离能从大到小依次为_____。
(5)有以下物质:①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥CH4,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN(H—C≡N),⑩Ar,既有σ键又有π键的是______;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______;不存在化学键的是______。
(6)在BF3分子中,F—B—F的键角是______,硼原子的杂化轨道类型为______,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体构型为______。22、(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。23、X;Y、Z、W是元素周期表中前36号元素;且原子序数依次增大。其相关信息如下表:
。元素编号。
元素性质或原子结构。
X
X原子的最外层电子数是其内层电子总数的2倍。
Y
Y的基态原子价电子排布式为nsnnpn+2
Z
最外层中只有两对成对电子。
W
前四周期基态原子中;W元素的未成对电子数最多。
(1)元素X最高价氧化物分子的空间构型是__________________,是_________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)Y的最简单氢化物的沸点比Z的最简单氢化物的沸点高,原因是____________________________________
(3)基态Z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________________
(4)元素W位于元素周期表的第________族。24、碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物;而且还能形成多种无机化合物如C,同时自身可以形成多种单质如D和E,碳及其化合物的用途广泛。
已知A为离子晶体;B为金属晶体,C为分子晶体。
(1)图中分别代表了五种常见的晶体,分别是:A________,B________,C________,D________,E________。(填名称或化学式)
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,关于两种晶体的比较中正确的是_____。
a.晶体的密度:干冰>冰b.晶体的熔点:干冰>冰。
c.晶体中的空间利用率:干冰>冰d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3)金刚石和石墨是碳的两种常见单质,下列叙述正确的有________。
a.金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化,石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化。
b.晶体中共价键的键长:金刚石中C—C<石墨中C—C
c.晶体的熔点:金刚石>石墨。
d.晶体中共价键的键角:金刚石>石墨。
e.金刚石晶体中只存在共价键;石墨晶体中则存在共价键;金属键和范德华力。
f.金刚石和石墨的熔点都很高;所以金刚石和石墨都是原子晶体。
(4)金刚石晶胞结构如图,一个晶胞中的C原子数目为________。
(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,金属铜采用面心立方最密堆积,已知Cu单质的晶体密度为ρg/cm3,Cu的相对原子质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则Cu的原子半径为__________cm。25、(15分)周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序数依次增大。X的核外电子总数与其周期数相同,Y基态原子的p电子数比s电子数少1个,Z基态原子的价电子层中有2个未成对电子,T与Z同主族,W基态原子的M层全充满,N层只有一个电子。回答下列问题:
(1)Y、Z、T中第一电离能最大的是____(填元素符号,下同),原子半径最小的是____。
(2)T的原子结构示意图为____,W基态原子的电子排布式为____。
(3)X和上述其他元素中的一种形成的化合物中,分子呈三角锥形的是____(填化学式);分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是____(填化学式;写一种)。
(4)T与Z形成的化合物中,属于非极性分子的是____(填化学式)。
(5)这5种元素形成的一种阴阳离子个数比为1:1型的配合物中,阴离子呈四面体结构,阳离子的结构如图所示。该配合物的化学式为____,阳离子中存在的化学键类型有____。
评卷人得分四、有机推断题(共4题,共28分)26、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________。27、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。28、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)29、有A、B、D、E、F、G六种前四周期的元素,A是宇宙中最丰富的元素,B和D的原子都有1个未成对电子,B+比D少一个电子层,D原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道全充满;E原子的2p轨道中有3个未成对电子,F的最高化合价和最低化合价的代数和为4。R是由B、F两元素形成的离子化合物,其中B+与F2-离子数之比为2∶1。G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的。请回答下列问题:
(1)D元素的电负性_______F元素的电负性(填“>”;“<”或“=”)。
(2)G的价电子排布图_________________________________。
(3)B形成的晶体堆积方式为________,区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行_______实验。
(4)D-的最外层共有______种不同运动状态的电子,有___种能量不同的电子。F2D2广泛用于橡胶工业,各原子均满足八电子稳定结构,F2D2中F原子的杂化类型是___________,F2D2是______分子(填“极性”或“非极性”)。
(5)A与E形成的最简单化合物分子空间构型为_____,在水中溶解度很大。该分子是极性分子的原因是_____。
(6)R的晶胞如图所示,设F2-半径为r1cm,B+半径为r2cm。试计算R晶体的密度为______。(阿伏加德罗常数用NA表示;写表达式,不化简)
评卷人得分五、结构与性质(共2题,共6分)30、A,B,C,D四种短周期元素的原子半径依次减小,D能分别与A,B,C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。C原子的最外层电子排布为nsnnp2n。E的原子序数为29。
(1)A,B,C的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
(2)X是含有________键(填“非极性”或“极性”,下同)的________分子。
(3)A的一种氢化物的相对分子质量为26,其分子中的σ键与π键的键数之比为________。
(4)Y分子的空间构型为__________,其中心原子采取________杂化。
(5)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)Y是一种易液化的气体,请简述其易液化的原因_________。
(7)写出E2+的电子排布式___________________,并写出E2+在Z中通入足量Y得到深蓝色溶液的离子反应方程式_______。31、含族的磷、砷()等元素的化合物在科学研究和工业生产中有许多重要用途。回答下列问题:
(1)下列状态的磷中,电离最外层一个电子所需能量最小的是__________(填标号)。
A.B.C.D.
(2)常温下是一种白色晶体,由两种微粒构成。将其加热至148℃熔化,形成一种能导电的熔体。已知两种微粒分别与互为等电子体,则为________,其中心原子杂化轨道类型为________,为________。
(3)的分别为根据结构与性质的关系解释远大于的原因______________。
(4)的空间构型为_____________。
(5)砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能只有其10%。推广砷化镓等发光二极管()照明,是节能减排的有效举措。已知砷化镓的晶胞结构如图所示,晶胞参数
①砷化镓的化学式为__________,镓原子的配位数为__________。
②砷化镓的晶胞密度__________(列式并计算,精确到小数点后两位),如图是沿立方格子对角面取得的截图,位置原子与位置原子的核间距x=________
评卷人得分六、原理综合题(共2题,共8分)32、氨硼烷(NH3BH3)含氢量高;热稳定性好;是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
(1)H、B、N中,原子半径最大的是______。根据对角线规则,B的一些化学性质与元素______的相似。
(2)NH3BH3分子中,N—B化学键称为____键,其电子对由____提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2,的结构如图所示:在该反应中,B原子的杂化轨道类型由______变为______。
(3)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),电负性大小顺序是__________。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_________(写分子式),其熔点比NH3BH3____________(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之间,存在____________________;也称“双氢键”。
(4)研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。
氨硼烷晶体的密度ρ=___________g·cm−3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。33、2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家;其研究对象之一“分子开关”即与大环主体分子苯芳烃;硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题:
(1)对叔丁基杯[4]芳烃(如图Ⅰ所示)可用于ⅢB族元素对应离子的萃取,如La3+、Sc2+。写出基态二价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式:____,其中电子占据的轨道数为_____个。
(2)对叔丁基杯[4]芳烃由4个羟基构成杯底,其中羟基氧原子的杂化方式为_____,羟基间的相互作用力为_____。
(3)不同大小苯芳烃能识别某些离子,如:N3-、SCN−等。一定条件下,SCN−与MnO2反应可得到(SCN)2,试写出(SCN)2的结构式_______。
(4)NH3分子在独立存在时H-N-H键角为106.7°。[Zn(NH3)6]2+离子中H-N-H键角变为109.5°,其原因是:_________________________。
(5)已知C60分子结构和C60晶胞示意图(如图Ⅱ、图Ⅲ所示):则一个C60分子中含有σ键的个数为______,C60晶体密度的计算式为____g•cm−3。(NA为阿伏伽德罗常数的值)
参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【详解】
A.Na+离子核外有10个电子,Na+的电子排布式为1s22s22p6;A错误;
B.SO2中S原子上有孤对电子对;所以分子的结构按VSEPR模型属于V形,B正确;
C.HF的分子内H-F化学键大于HCl分子内的H-Cl键;HF比HCl稳定,C错误;
D.有机物CH2=CH-CH3中甲基C原子为sp3杂化,碳碳双键中的C原子为sp2杂化;其中有一个π键,2个C-C形成的σ键和6个C-H形成的σ键,共8个σ键,D错误;
故合理选项是B。2、D【分析】【详解】
A.电子云图中的小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会;不表示电子数目,故A错误;
B.电子式中元素符号周围的小黑点数表示最外层电子数;故B错误;
C.s亚层的原子轨道呈球形;处在该轨道上的电子不只在球壳内运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小,故C错误;
D.核外电子的能量大小主要是由电子层和电子亚层决定;能层越大,电子的能量越大,同一能层,不同能级的电子能量不同,故D正确;
选D。3、D【分析】【详解】
A、电子层数越多,半径越多;电子层数相同时,半径随着原子序数的递增而减小,因此离子半径大小顺序是:S2->O2->Na+,故A错误;B、同周期从左向右第一电离能呈增大趋势,但IIA>IIIA,VA>VIA,因此第一电离能大小顺序是N>O>C,故B错误;C、同周期从左向右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,F的电负性大于O,N的电负性大于P,O的电负性大于N,因此电负性大小顺序是F>O>P,故C错误;D、Mn的价电子排布式为3d54s2,未成对电子数为5,Si的价电子排布式为3s23p2,未成对电子数为2,Cl的价电子排布式为3s23p7,未成对电子数为1,因此顺序是F>Si>Cl;故D正确。
【点睛】
半径大小比较:一看电子层数,一般电子层数越多,半径增大,二看原子序数,电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小,三看电子数,电子层数相同,原子序数相同,电子数越多,半径越大。4、D【分析】【详解】
A.离子键为静电作用;包含阴;阳离子间的静电吸引力和静电排斥力,A错误;
B.H2;He的分子中每个原子最外层均满足2电子稳定结构;B错误;
C.冰融化时;水分子间的的作用力和氢键被破坏,而分子中H-O键不发生断裂,C错误;
D.金刚石属于原子晶体,原子间以极强的共价键结合,断裂消耗很高能量,因而熔沸点很高;NaCl为离子晶体,阴阳离子间以比较强的离子键结合,断裂消耗比较高的能量,因而熔沸点比较高;而H2O则是H2O分子之间以微弱的分子间作用力结合,断裂消耗的能量比较低,所以其熔沸点比较低,故三种物质的熔沸点由高到低的顺序是:金刚石>NaCl>H2O;D正确;
故合理选项是D。5、B【分析】试题分析:A、室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-浓度为10-13mol/L,则数目为10-13NA,A错误;B、H218O的相对分子质量是20,一个分子中含有10个中子;D2O相对分子质量是20,一个分子中含中子数是10个,则2.0gH218O与D2O的混合物中所含分子的物质的量是2.0g÷20g/mol=0.1mol,因此含有的中子数为0.1mol×10×NA/mol=NA,B正确;C、50ml浓度为12mol·L-1盐酸中含HCl的物质的量是0.6mol,若完全发生反应。转移电子的物质的量是0.3mol,由于MnO2只能与浓盐酸发生反应,当反应进行到一定程度,溶液变为稀盐酸,反应就不再进行,因此与足量MnO2共热,转移的电子数小于0.3NA,C错误;D、常温常压下,4.4g乙醛的物质的量是n=4.4g÷44g/mol=0.1mol,在一个乙醛分子中含6个σ键,则0.1mol乙醛中所含σ键数目为0.6NA;D错误;答案选B。
考点:考查阿伏加德罗常数的计算的知识。6、A【分析】【详解】
配合物[Cu(NH3)4](OH)2中,Cu2+为中心离子,电荷数为+2,NH3为配体,配位数为4,故选A。7、B【分析】【详解】
与属于等电子体,结构相似,CO与的价电子总数相等为14;故A正确;
B.根据氮气分子结构知,一个CO分子中含有2个键,根据表中键能知,CO中第一个键的键能是中第一个键的键能是CO中第一个键的键能较小,所以CO的第一个键比更容易断;所以一氧化碳比氮气活泼,故B错误;
C.一氧化碳和氮气形成晶体为分子晶体,分子间作用力越大,沸点越高,由表1可知,CO的熔沸点高于是因为CO分子间作用力大于故C正确;
D.水是极性溶剂,氮气为非极性分子,一氧化碳为极性分子,由表1可知,室温时,CO在水中的溶解性大于是因为CO分子有弱极性,故D正确;
故选:B。8、C【分析】【详解】
氧化钙和氯化钠都属于离子晶体;熔点的高低可根据晶格能的大小判断,晶格能的大小与离子所带电荷数多少;离子间距离、晶体结构类型等因素有关,二者的离子间距离和结构都类似,所以其晶格能与阴、阳离子所带电荷数有关,氧化钙阴、阳离子都带两个单位电荷,氯化钠中阴、阳离子都带一个单位电荷,所以氧化钙的熔点比氯化钠的熔点高,由此可知A、B、D均正确,C选项错误;
答案选C。二、多选题(共9题,共18分)9、AB【分析】【详解】
A.由能量最低原理可知硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,当变为1s22s22p63s13p3时;有1个3s电子跃迁到3p轨道上,3s轨道的能量低于3p轨道的能量,要发生跃迁,必须吸收能量,使电子能量增大,故A正确;
B.硅原子处于激发态时能量要高;处于基态能量变低,因而由激发态转化成基态,电子能量减小,需要释放能量,故B正确;
C.基态原子吸收能量变为激发态原子;所以激发态原子能量大于基态原子能量,故C错误;
D.元素的性质取决于价层电子,包括s、p轨道电子,硅原子的激化态为1s22s22p63s13p3,基态磷原子为1s22s22p63s23p3;则它们的价层电子数不同,性质不同,故D错误;
答案为AB。10、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。11、AD【分析】【详解】
A.SO3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(6-3×2)=3,所以硫原子采用sp2杂化;为平面三角形结构,故A正确;
B.SO2的价层电子对个数=2+(6-2×2)=3,硫原子采取sp2杂化;该分子为V形结构,故B错误;
C.碳酸根离子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(4+2-3×2)=3,所以原子杂化方式是sp2;为平面三角形结构,故C错误;
D.BeCl2分子中每个Be原子含有2个σ键;价层电子对个数是2,没有孤电子对,为sp杂化,为直线型,故D正确;
故选AD。12、AC【分析】【分析】
利用孤电子对数=(a-bx)进行计算。
【详解】
A.H3O+的中心氧原子孤电子对数=(6-1-1×3)=1,A符合题意;B.SiH4的中心Si原子孤电子对数=(4-1×4)=0,B与题意不符;C.PH3的中心P原子孤电子对数=(5-1×3)=1,C符合题意;D.的中心S原子孤电子对数=(6+2-2×4)=0,D与题意不符;答案为AC。13、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。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.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。16、BC【分析】【详解】
A.依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个;而不是6个,故A错误;
B.6.4克CaC2为0.1mol,CaC2晶体中含阴离子为C22-;则含阴离子0.1mol,故B正确;
C.该晶体中存在钙离子和C22-间的离子键,C22-中存在C与C的共价键;故C正确;
D.晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+为4个;故D错误;
故选BC。
【点睛】
解答本题要注意区分该晶胞和氯化钠晶胞的不同,该晶胞存在沿一个方向拉长的特点,为解答该题的关键和易错点。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】【分析】
(1)根据构造原理确定核外电子排布式是否正确;能量最低原理:原子核外电子先占有能量较低的轨道.然后依次进入能量较高的轨道;泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子;洪特规则: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。
(2)根据核外电子排布规律可以写出价电子排布式;根据充满和半充满状态能量最低也是最稳定的状态进行分析;
(3)Be;B同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势;ⅡA族反常;水分子间含有氢键;核外电子数相同的,原子序数越大,半径越小;
(4)Fe是26号元素;其原子核外有26个电子,失去两个最外层电子生成亚铁离子,根据构造原理书写其核外电子排布式;
【详解】
(1)①正确;②违反了能力最低原子;③违反了洪特规则;④违反了洪特原则;⑤正确;⑥正确;⑦违反了洪特规则;故答案为:①⑤⑥;②;③④⑦;
(2)Al为13号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p1,最高能级为3p,根据核外电子排布规律可以写出基态铬价电子排布式为1s22s22p63s23p63s23p63d54s1,所以基态铬(Cr)原子的价电子排布式是3d54s1,故答案为:3p;3d54s1;
(3)同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族最外层为ns能级容纳2个电子,为全满确定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能B<Be;水分子间含有氢键,使得水的分子间作用力大于硫化氢分子的,故水的沸点大;电子层数越多半径越大,核外电子数相同的,原子序数越大,半径越小,O2-、Al3+有2个电子层,O的原子序数小所以O2-半径比Al3+大,所以离子半径O2->Al3+;故答案为:>;<;<;
(4)Fe是26号元素,其原子核外有26个电子,失去两个最外层电子生成亚铁离子,根据构造原理书写其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,铁元素在元素周期表的位置为第四周期第Ⅷ族,故答案为:1s22s22p63s23p63d6;第四周期第Ⅷ族。【解析】①.①⑤⑥②.②③.③④⑦④.3p⑤.3d54s1⑥.>⑦.<⑧.<⑨.1s22s22p63s23p63d6⑩.第四周期第Ⅷ族19、B:D【分析】【分析】
根据元素电离能知;Q元素第一电离能到第四电离能之间相差不大,且其第一电离能较大,所以Q是稀有气体元素;
R第一电离能和第二电离能相差较大;则R为第IA族元素;
S元素第二电离能和第三电离能相差较大;则S为第IIA族元素;
T元素第三电离能和第四电离能相差较大;则T元素为第IIIA族元素;
V元素的第一电离能和第二电离能相差较大;V为第IA族元素,由此分析解答。
【详解】
1.A.稀有气体元素;不易形成化合物,A错误;
B.R为第IA族元素;在氯化物中的化合价是+1,B正确;
C.S为第IIA族元素;在氯化物中的化合价是+2,C错误;
D.T为第IIIA族元素;在氯化物中的化合价是+3价,D错误;
故答案为:B;
2.由上分析可知:R和V为第IA族元素,且R的第一电离能大于V的第一电离能,都有第四电离能,核外电子数应该都超过4个,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,故V在Na和K中最有可能是K,D符合,故答案为:D。20、略
【分析】【详解】
(1)Fe原子核外有26个电子,失去外围3个电子形成Fe3+,所以基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;
(2)K4[Fe(CN)6]是离子化合物,存在离子键,其中Fe(CN)64-含有共价键和配位键;即化学键为离子键;配位键和共价键;
(3)CN-中N的价层电子对数=1+=2;所以N采用sp杂化;同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但是第IIA族;第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,所以C、N、O第一电离能大小顺序为N>O>C;同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大,所以C、N、O的电负性大小顺序为O>N>C。
【点睛】
同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势,但第ⅡA族元素(最外层全满)大于第ⅢA族元素,第ⅤA族(最外层半满)的第一电离能大于第ⅥA族元素。【解析】1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5配位键离子键spN>O>CO>N>C21、略
【分析】【详解】
(1)铁为26号元素,位于元素周期表的第4周期Ⅷ族;基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,有4个未成对电子;铁原子失去4s两个电子和3d一个电子形成铁离子,所以铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;
(2)原子中;离原子核越远的电子层其能量越高,所以Si原子中M电子层能量最高;该原子中含有3个s轨道;6个p轨道,所以一共有9个轨道;铝元素原子的核外共有13个电子,其每一个电子的运动状态都不相同,故共有13种,有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级;
(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述;基态14C原子的核外电子排布为1s22s22p2;1s;2s为成对电子,自旋方向相反,2p能级为单电子,自旋方向相同,核外存在2对自旋相反的电子;
(4)同周期元素从左到右电负性增强,金属性越强的元素电负性越小,故O>N>C>K;同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,由于N的核外2p轨道排3个电子,半充满,较稳定,比相邻元素的第一电离能都高,所以第一电离能从大到小依次为N>O>C>K;
(5)含双键和三键的分子既有σ键又有π键;为④⑤⑨;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的物质只有氢气,即⑦;稀有气体不含化学键,即⑩;
(6)BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ键,中心原子上的孤电子对数=(3-3×1)=0,杂化轨道数目为3,BF3分子的中心原子B原子采取sp2杂化,中心原子上没有孤对电子,所以其空间构型就是平面三角形,键角是120°;BF4-中B原子的价层电子对=4+(3+1-1×4)=4;该离子中不含孤电子对,为正四面体结构。
【点睛】
电子的运动状态由能层、能级、原子轨道和电子的自旋状态共同决定,没有运动状态完全相同的电子存在,所以核外有几个电子,就有几种运动状态不同的电子;非金属性越强,电负性越强,第一电离能同周期元素从左到右增强趋势,但是ⅡA族ⅤA族元素比相邻元素都高。【解析】①.第4周期Ⅷ族②.4③.1s22s22p63s23p63d5④.M⑤.9⑥.13⑦.5⑧.电子云⑨.2⑩.O>N>C>K⑪.N>O>C>K⑫.④⑤⑨⑬.⑦⑭.⑩⑮.120°⑯.sp2⑰.正四面体形22、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23、略
【分析】【详解】
试题分析:本题考查元素的推断,分子空间构型和分子极性的判断,物质沸点高低的比较,元素在周期表中的位置。X原子的最外层电子数是其内层电子总数的2倍,X为C元素;Y的基态原子价电子排布式为nsnnpn+2,由于np能级排有电子,则ns上排有2个电子即n=2,Y的基态原子价电子排布式为2s22p4,Y为O元素;X、Y、Z的原子序数依次增大,Z的最外层中只有两对成对电子,Z为S元素;W为前四周期基态原子中未成对电子数最多的元素,W为Cr元素。
(1)元素X的最高价氧化物为CO2,CO2中中心原子C上的孤电子对数=(4-22)=0,成键电子对数为2,价层电子对数为0+2=2,VSEPR模型为直线型,由于C上没有孤电子对,CO2分子的空间构型为直线型。CO2分子为直线型,键角为180º,正电中心和负电中心重合,CO2为非极性分子。
(2)Y的最简单氢化物为H2O,Z的最简单氢化物为H2S,H2O的沸点比H2S高的原因是:H2O分子间能形成氢键,H2S分子间不能形成氢键。
(3)基态Z原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,电子占据的最高电子层为第三电子层,第三电子层的符号为M。第三电子层具有的原子轨道数为32=9。
(4)W为Cr元素,基态Cr原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cr位于元素周期表中第四周期第VIB族。【解析】直线型非极性H2O分子间能形成氢键M9ⅥB24、略
【分析】【分析】
(1)根据图中晶体的结构;结合常见晶体可知,A为氯化钠;B为Na、C为干冰、D为金刚石、E为石墨;
(2)水分子间存在氢键;且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,而受热融化时氢键被破,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积;
(3)a;金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键;构成正四面体,石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成平面正六边形结构;
b;c、sp2杂化中;s轨道的成分比sp3杂化更多,而且石墨的碳原子还有大π键所以形成的共价键更短,更牢固,即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短,作用力更大,破坏化学键需要更大能量;
d;金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键;构成正四面体,石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形的平面层状结构;
e;金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键;构成正四面体,晶体中只含有共价键;石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子.这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大π键.因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接;
f;石墨为层状结构;层与层之间通过范德华力连接;
(4)由金刚石的晶胞结构可知;晶胞内部有4个C原子,面心上有6个C原子,顶点有8个C原子,根据均摊法计算;
(5)金属铜采用面心立方最密堆积,利用均摊法计算晶胞原子数目,铜原子半径为rcm;可计算晶胞参数,根据m=ρV计算铜原子半径。
【详解】
:
(1)根据图中晶体的结构;结合常见晶体可知,A为氯化钠;B为Na、C为干冰、D为金刚石、E为石墨;
答案为:NaCl;Na;干冰;金刚石;石墨;
(2)a;水分子间存在氢键;且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,密度比水小,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,密度比水大,故a正确;
b、冰融化时氢键被破,干冰分子之间只存在范德华力,融化时破坏范德华力,氢键比范德华力强,故晶体的熔点冰>干冰,故b错误;
c;水分子间存在氢键;且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,晶体中的空间利用率:干冰>冰,故c正确;
d;干冰分子之间只存在范德华力;水分子之间既存在范德华力又存在氢键,晶体中分子间相互作用力类型不相同,故d错误.
答案选:ac;
(3)a、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,碳原子的杂化类型为sp3杂化;石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成平面正六边形结构,碳原子的杂化类型为sp2杂化;故a正确;
b、sp2杂化中,s轨道的成分比sp3杂化更多,而且石墨的碳原子还有大π键所以形成的共价键更短,更牢固,即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短,故b错误;
c;石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短;作用力更大,破坏化学键需要更大能量,所以晶体的熔点金刚石<石墨,故c错误;
d;金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键;构成正四面体,键角为109°28′,石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形的平面层状结构,键角为120°,故d错误;
e;金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键;构成正四面体,石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子.这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大π键.因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接,说明晶体中含有共价键、金属键、范德华力,故e正确;
f;金刚石是原子晶体;石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接,石墨为混合型晶体,不属于原子晶体,故f错误;
答案选:ae;
(4)由金刚石的晶胞结构可知,晶胞内部有4个C原子,面心上有6个C原子,顶点有8个C原子,所以金刚石晶胞中c原子数目为4+6×+8×=8;
答案为:8;
(5)金属铜采用面心立方最密堆积,晶胞内Cu原子数目为8×+6×=4令铜原子的半径为rcm,则晶胞的棱长为:4rcm=rcm,所以解得:r=cm;
答案为:cm
【点睛】
本题考查晶体类型与熔沸点高低判断;晶体结构、对晶胞的理解与计算等;难度较大,对晶胞的计算注意均摊法的利用,需要学生具备空间想象能力,注意基础知识的理解掌握.
【解析】NaClNa干冰金刚石石墨acae8×cm25、略
【分析】试题分析:周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序数依次增大。X的核外电子总数与其周期数相同,则X是氢元素。Y基态原子的p电子数比s电子数少1个,则Y应该是氮元素。Z基态原子的价电子层中有2个未成对电子,所以Z是氧元素。T与Z同主族,则T是S元素。W基态原子的M层全充满,N层只有一个电子,则W是Cu元素。
(1)非金属性越强;第一电离能越大。但氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则氮元素的第一电离能大于氧元素的。同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径最小的是O。
(2)S的原子序数是16,原子结构示意图为根据核外电子排布规律可知W基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1。
(3)X和上述其他元素中的一种形成的化合物中,分子呈三角锥形的是NH3。分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是H2O2或N2H4。
(4)T与Z形成的化合物中,SO2是V形结构,三氧化硫是平面三角形,则属于非极性分子的是SO3。
(5)这5种元素形成的一种阴阳离子个数比为1:1型的配合物中,阴离子呈四面体结构,则为硫酸根。阳离子的结构如右图所示,即为氨气和铜离子形成的配位健,则该配合物的化学式为[Cu(NH3)4]SO4;阳离子中存在的化学键类型有配位健及氮元素与氢原子之间的共价键。
考点:考查元素推断、第一电离能、空间构型、原子半径、化学键、核外电子排布等【解析】(1)NO(各1分)(2)(1分)[Ar]3d104s1(2分)
(3)NH3(2分)H2O2或N2H4(2分)(4)SO3(2分)
(5)[Cu(NH3)4]SO4(2分)共价键、配位键(2分)四、有机推断题(共4题,共28分)26、略
【分析】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,Z为铜元素,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,n=2,Y是C或Si;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,因此Q为碳元素,则R为氮元素,X为氧元素,Y为硅元素。(1)Z为铜,其核外电子排布式为[Ar]3d104s1,失去2个电子,即为铜离子,其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)配位键形成时,铜离子提供空轨道,氨分子中的氮原子提供孤电子对。(3)甲为甲烷,乙为硅烷,同主族元素对应氢化物越向上越稳定,沸点越向下越高(不含分子间氢键时),所以b选项正确。(4)第一电离能氮比碳高,因为氮元素原子核外电子p轨道为半充满结构,硅的第一电离能最小,即第一电离能大小顺序是Si54s1,该元素是24号元素,为Cr,属于d区元素。【解析】1s22s22p63s23p63d9孤电子对bSi27、略
【分析】【分析】
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,处于第四周期第ⅤA族,故X为As元素;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,Y的2p轨道上有2个电子或4个电子,所以Y为碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3;故Y为氧元素;X;Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,则Z的质子数为42-8-33=1,则Z为氢元素,氢原子可以形成负一价离子,符合题意,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析;X为As元素,Y为O元素,Z为H元素。
(1)根据上述分析可知,X为As;X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3;与X同周期卤族元素为Br,第一电离能较大的是Br,故答案为1s22s22p63s23p63d104s24p3;As;Br;
(2)Y为O元素,O原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,价层电子的电子排布图为故答案为氧;
(3)X为As元素,Z为H元素,X与Z可形成化合物AsH3;As的价层电子对数=3+1=4,VSEPR模型为四面体,故答案为四面体;
(4)X为As元素,Y为O元素,Z为H元素,化合物X2Y3为As2O3,XZ3为AsH3,As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3,产物还有ZnSO4和H2O,反应中Zn元素化合价由0价升高为+2价,As元素化合价由+3价降低为-3价,参加反应的Zn与As2O3的物质的量之比为6×2∶2=6∶1,反应方程式为As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,故答案为As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O;
(5)X为As元素,Y为O元素,AsO43-中As的价层电子对数=4+=4,As采用sp3杂化,空间构型为四面体,AsO43-的原子数=5,价电子数=5+4×6+3=32,与其互为等电子体的一种分子为CCl4,故答案为四面体;CCl4;
(6)X为As元素,根据As的某氧化物的分子结构图可知,分子中含有4个As原子和6个O原子,化学式为As4O6,As原子与3个O原子形成键,含有1个孤电子对,采取sp3杂化,故答案为As4O6;sp3。
【点睛】
本题的易错点为(3),要注意区分VSEPR模型和空间构型的区别,微粒的价层电子对互斥模型略去孤电子对就是该分子的空间构型。【解析】[Ar]4s24p3AsBr氧四面体As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O四面体CCl4As4O6sp328、略
【分析】【分析】
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,那么n只能为2,则A的基态原子价层电子排布为2s2p2,A为C元素;B的基态原子2p能级有3个单电子,那么B的价层电子排布式为2s22p3,B是N元素;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,那么D是Cl元素;E2+的3d轨道中有10个电子;E是Zn元素;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,F是Au。可在此基础上利用物质结构基础知识解各小题。
【详解】
根据分析;A;B、D、E、F分别为C、N、Cl、Zn、Au。
(1)E是锌元素,核电荷数为30,在元素周期表中的位置为第四周期ⅡB族,E的基态原子的价层电子排布式3d104s2,答案为:3d104s2
(2)A、B形成的AB-,即CN-中C原子的价层电子对数为1+(4+1-1×3)/2=2,为sp杂化,CN-含有一个叁键;其中一个为σ键,另外2个为π键,σ键与π键的数目之比为1:2。答案为:sp;1:2
(3)AuCl3是一种褐红色晶体,吸湿性极强,易溶于水和乙醇,以二聚体Au2Cl6的形式存在,则2个AuCl3应通过配位键结合,Au为中心原子,Cl为配位原子,形成的二聚体Au2Cl6为分子,所以可判断AuCl3晶体属于分子晶体,结构式为:答案为:分子;
(4)Au(+1价)与CN-形成的直线形配离子为[Au(CN)2]-,Zn与CN-形成的正四面体形配离子为[Zn(CN)4]2-,用Zn提取Au单质的反应是置换反应,离子方程式为:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-。答案为:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-
(5)F是Au,其单质的晶体为面心立方最密堆积,每一个Au的晶胞中含有4个Au原子,每一个晶胞的质量为根据=g∙cm-3。答案为:
【点睛】
1.价层电子对的一种计算方法是:价层电子对数=配位原子数+孤对电子对数。孤对电子对数=中心原子价电子数±电荷数-中心原子提供给配位原子的共用电子数;当上述公式中电荷数为正值时取“-”,电荷数为负值时取“+”;
2.晶体密度的计算:选取1个晶胞作为计算对象,一方面,根据题给信息,利用均摊法计算该晶胞所含各种粒子的个数,并计算出这个晶胞的质量,晶胞质量等于该晶胞所含原子摩尔质量的总和除以NA;另一方面,根据题给信息,结合晶胞的结构,利用几何知识计算该晶胞的体积。【解析】3d104s2sp1:2分子Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-29、略
【分析】【分析】
A是宇宙中最丰富的元素,说明A为H,D原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道全充满,说明D为17号元素Cl,B和D的原子都有1个未成对电子,B+比D少一个电子层,说明B为Na,E原子的2p轨道中有3个未成对电子,说明E为N,F的最高化合价和最低化合价的代数和为4,说明F为S,G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的,说明G为Cr,R是由B、F两元素形成的离子化合物,其中B+与F2-离子数之比为2∶1,则R为Na2S,综上,A为H,B为Na,D为Cl,E为N,F为S,G为Cr;据此分析作答。
【详解】
(1)根据元素周期律可知Cl的电负性大于S;
(2)Cr为24号元素,价电子排布图为
(3)晶体钠为体心立方堆积;区分晶体和非晶体最可靠的科学方法为对固体进行X-射线衍射实验;
(4)根据核外电子排布规律可知,每个电子的运动状态不同,Cl-最外层有8个电子,所以就有8种不同运动状态的电子,最外层有两个能级,每个能级上电子能量是相同的,所以最外层有2种能量不同的电子,在S2Cl2中要使个原子都满足8电子稳定结构,则分子存在一个S-S键和2个S-Cl键,S原子的价电子数为4,因此S原子以sp3方式杂化;S原子周围有2对孤电子对,所以分子为极性分子;
(5)A与E形成的最简单化合物为NH3,NH3分子中N原子周围有3个共价键,一个孤电子对,因此分子空间构型为三角锥形,由于在NH3中有孤电子对的存在;分子中正电中心和负电中心不重合,使分子的一部分呈正电性,另一部分呈负电性,所以分子显极性;
(6)R为Na2S,在每个晶胞中含有Na+数为8,S2-为8×+6×=4,由R的晶胞可设S2-的半径为r1cm,Na+半径为r2cm,则晶胞的体对角线为4(r1+r2)cm,晶胞的边长为(r1+r2)cm,晶体的密度==g/cm3=
【点睛】
本题的难点是晶胞密度的计算,只要掌握晶胞中粒子数与M、ρ(晶体密度,g·cm-3)之间的关系,难度即会降低。若1个晶胞中含有x个粒子,则1mol该晶胞中含有xmol粒子,其质量为xMg;又1个晶胞的质量为ρa3g(a3为晶胞的体积,单位为cm3),则1mol晶胞的质量为ρa3NAg,因此有xM=ρa3NA。【解析】>体心立方堆积X-射线衍射82sp3极性三角锥形分子中正电中心和负电中心不重合,使分子的一部分呈正电性,另一部分呈负电性五、结构与性质(共2题,共6分)30、略
【分析】【分析】
A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,D能分别与A,B,C形成电子总数相等的分子X、Y、Z,说明D为氢元素,因为s层只能是2个电子,所以n=2,即C原子的最外层电子排布为2s22p4;为氧元素,则A为碳,B为氮,则形成的氢化物分别为甲烷;氨气和水。E的原子序数为29,为铜元素。
【详解】
(1)同周期随着原子序数增大元素的第一电离能呈增大趋势,但氮元素的2p能级容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能由小到大的顺序为C碳氢单键为σ键,碳碳三键含有一个σ键和2个π键,故其分子中的σ键和π碱的键数之比为3:2。(4)Y分子为氨气,空间构型为三角锥形,其中心原子氮原子价层电子对数=3+(5-1×3)/2=4,采取sp3杂化。(5)一种由氮和氧组成的化合物与二氧化碳互为等电子体,其化学式为N2O。(6)氨气分子间存在氢键,沸点高而容易液化。(7)铜离子的电子排布式1s22s22p63s23p63d9,铜离子在水中通入足量氨气得到深蓝色溶液的离子反应方程式为Cu2++4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O。【解析
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