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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、我们可以将SiO2的晶体结构想象为在晶体硅的Si—Si键之间插入O原子。根据SiO2晶体结构图,下列说法不正确的是()
A.石英晶体中每个Si原子通过Si—O极性键与4个O原子作用B.每个O原子也通过Si—O极性键与2个Si原子作用C.石英晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2,可用“SiO2”来表示石英的组成D.在晶体中存在石英分子,故能叫分子式2、对核外电子运动状态的描述,较为全面的是A.轨道表达式B.电子式C.电子排布式D.结构示意图3、下列有关σ键和π键的说法错误的是()A.含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者B.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键D.在分子中,化学键可能只有π键而没有σ键4、下列说法正确的是。
①分子中S原子采用的轨道杂化方式
②分子中只有以s轨道与杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的键。
③分子中的键角
④中键角比中键角大.A.①②B.③④C.①②③D.①③④5、下列描述中正确的是A.CS2为V形的极性分子B.ClO3-的空间构型为平面三角形C.SF6中S原子和氟原子均满足最外层8电子稳定结构D.SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化,SiF4分子呈空间正四面体,SO32-呈三角锥形6、下列描述正确的是A.CS2为V形极性分子B.C2H2分子中σ键与π键的数目比为1:1C.当中心离子的配位数为6时,配离子常呈八面体结构D.水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键7、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.17g-OH中含有的电子数为10NAB.25°C时,Ksp(BaSO4)=1×10-10,则BaSO4饱和溶液中Ba2+数目为1×10-5NAC.1L1mol•L-1CH3COONH4溶液中CH3COO-与NH4+数目均为NAD.含0.5mol晶胞(下图)的Cu2O晶体中Cu2+的数目为2NA
8、下列关于晶体的说法正确的组合是()
①分子晶体中都存在共价键。
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。
③金刚石、SiC、H2O、H2S晶体的熔点依次降低。
④离子化合物中只有离子键没有共价键;分子晶体中肯定没有离子键。
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻。
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合。
⑦晶体中分子间作用力越大;分子越稳定。
⑧氯化钠溶于水时离子键被破坏A.①②③⑥B.①②④C.③⑤⑦D.③⑤⑧评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)9、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)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、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()
12、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13、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14、叠氮化钠用于汽车的安全气囊中,当发生车祸时迅速分解放出氮气,使安全气囊充气,其与酸反应可生成氢叠氮酸(HN3),常用于引爆剂,氢叠氮酸还可由肼(N2H4)制得。下列叙述错误的是A.CO2、N2O与N3-互为等电子体B.氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键C.NaN3的晶格能小于KN3的晶格能D.HN3和N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、研究发现,在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,Mn(NO3)2是制备该催化剂的原料之一。
(1)Co基态原子核外电子排布式为__________。
(2)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_________,中,N原子的杂化方式为________,写出一种与互为等电子体的分子的化学式:__________。
(3)CO2分子中,σ键和π键的数目之比为________。
(4)H2O的沸点高于CO2的原因是__________。16、比较下列各项中的前者和后者,用“>”、“<”或“=”填空。
(1)熔点:NaCl_______CaO
(2)沸点:____
(3)在水中的溶解度:SO2_____CO2
(4)酸性:H3PO3_________H3PO4
(5)键能:H—O______H—S
(6)价电子数:O________Cr17、西瓜膨大剂别名氯吡苯脲,是经过国家批准的植物生长调节剂,实践证明长期使用对人体无害。已知其相关性质如下表所示:。分子式C12H10ClN3O结构简式外观白色结晶粉末熔点170~172℃溶解性易溶于水
(1)氯吡苯脲晶体中,氮原子的杂化方式为___。
(2)两种组成均为CoCl3·4NH3的配合物分别呈绿色和紫色。已知绿色的配合物内界结构对称,请在图a和图b中用元素符号标出氯原子的位置___、___。
18、I.在化学实验和科学研究中;水是一种最常用的溶剂。水是生命之源,它与我们的生活密切相关。
(1)写出一种与H2O分子互为等电子体的微粒:_______。
(2)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不正确的是_______(填字母序号)。
A.氧原子的杂化类型发生了改变。
B.微粒的空间构型发生了改变。
C.微粒中的键角发生了改变。
Ⅱ.Cu2+可形成多种配合物;广泛应用于生产生活中。
(3)实验时将无水CuSO4白色粉末溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合物离子,请写出该配合物离子的化学式:________。向该蓝色溶液中滴加氨水,先形成沉淀,继续加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液。写出该沉淀溶解过程发生反应的离子方程式:____________。19、硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如表所示:。H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔点/℃-85.5115.2>600(分解)-75.516.810.3沸点/℃-60.3444.6-10.045.0337.0337.0
回答下列问题:
(1)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___形。
(2)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同其他分子的是__。
(3)图(a)为S8的结构,其硫原子的杂化轨道类型为___。
(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为___形;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为__。20、叠氮化合物是一类重要的化合物,其中氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,其分子结构可表示为H—N=N≡N,肼(N2H4)被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸(HN3),发生的反应为N2H4+HNO2=2H2O+HN3。HN3的酸性和醋酸相近,可微弱电离出H+和N3-。试回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是___(填序号)。
A.HN3中含有5个σ键。
B.HN3中的三个氮原子均采用sp2杂化。
C.HN3、HNO2、H2O、N2H4都是极性分子。
D.N2H4沸点高达113.5℃;说明肼分子间可形成氢键。
(2)叠氮酸根能与许多金属离子等形成配合物,如[Co(N3)(NH3)5]SO4,在该配合物中钴显___价;根据价层电子对互斥理论判断SO42-的空间构型为___。
(3)与N3-互为等电子体的分子有___(写两种即可)。21、硫和钙的相关化合物在化工;医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射波长为________nm(填字母)。
a.435b.500c.580d.605e.700
(2)元素S和Ca中,第一电离能较大的是________(填元素符号),其基态原子价电子排布式为________,其基态原子中电子的空间运动状态有________种。
(3)硫的最高价氧化物对应的水化物H2SO4能与肼反应生成N2H6SO4,N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在________(填字母)。
a.离子键b.共价键。
c.配位键d.范德华力。
(4)基态Ca原子中,核外电子占据最高能层的符号是________,该能层为次外层时最多可以容纳的电子数为________。钙元素和锰元素属于同一周期,且核外最外层电子排布相同,但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰的低,原因是________________________________________________________。22、下图中A~D是中学化学教科书中常见的几种晶体结构模型:
请填写相应物质的名称:A._________;B.______;C.______;D.________。23、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._________。评卷人得分四、计算题(共1题,共9分)24、通常情况下;氯化钠;氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示。
(1)在NaCl的晶胞中,与Na+最近且等距的Na+有_____个,在NaCl的晶胞中有Na+_____个,Cl-____个。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过_________结合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧键。
(4)设二氧化碳的晶胞密度为ag/cm3,写出二氧化碳的晶胞参数的表达式为____nm(用含NA的代数式表示)评卷人得分五、原理综合题(共1题,共4分)25、碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。根据要求回答下列问题:
(1)碳原子的价电子排布图:_________,核外有_________种不同运动状态的电子。
(2)碳可以形成多种有机化合物;下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。
①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序__________。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因_____________。
③吡啶结构中N原子的杂化方式___________。
④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(如苯分子中的大π键可表示为)。该嘌呤和吡啶中都含有大π键,请问该吡啶中的大π键表示为__________。
(3)碳可形成CO、CO2、H2CO3等多种无机化合物。
①在反应CO转化成CO2的过程中,下列说法正确的是______。
A.每个分子中孤对电子数不变B.分子极性变化。
C.原子间成键方式改变D.分子的熔沸点变大。
②干冰和冰是两种常见的分子晶体,晶体中的空间利用率:干冰___冰。(填“>”、“<”或“=”)
③H2CO3与H3PO4均有1个非羟基氧,H3PO4为中强酸,H2CO3为弱酸的原因______。
(4)在2017年,中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体:T-碳。T-碳的结构是:将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代,形成碳的一种新型三维立方晶体结构,如下图。已知T-碳晶胞参数为apm,阿伏伽德罗常数为NA,则T-碳的密度的表达式为______g/cm3。
评卷人得分六、工业流程题(共1题,共8分)26、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______________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】晶体硅的结构是五个硅原子形成正四面体结构,其中有一个位于正四面体的中心,另外四个位于四面体的顶点,故SiO2的结构为每个硅原子周围有四个氧原子,而每个氧原子周围有两个硅原子,在晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2,“SiO2”仅表示石英的组成,故没有单个的SiO2分子。2、A【分析】【详解】
A.轨道表达式不仅可以表示出每个原子轨道中电子数目还可以表示出它们的自旋状态;故A最全面;
B.电子式只能表示出最外层的电子数目和成键方式;故B不全面;
C.电子排布式可以表示出相同能级的原子轨道中电子数目;但无法表示出能级相同的不同轨道中电子排布情况及电子的自旋情况,故C不全面;
D.结构示意图只能表示出不同能层中电子的数目;故D不全面;
故选A。
【点睛】
掌握电子排布式和轨道表达式的区别是解决本题的关键。3、D【分析】【详解】
A.π键不稳定;易断裂,则含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者,故A正确;
B.原子形成分子;优先头碰头重叠,则先形成σ键,可能形成π键,故B正确;
C.单键为σ键;而双键;三键中有σ键和π键,则有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键,如HCl,故C正确;
D.共价键中一定含σ键;则在分子中,化学键可能只有σ键,而没有π键,故D错误;
故选D。4、D【分析】【详解】
①是一个环形分子,每个S与两个其它S原子相连,S原子外层6个电子,两对孤对电子,两个键,所以S是杂化;故正确;
②碳碳双键中一个是键,还有一个是键,所以除了碳氢键(s-sp2σ键),还有sp2-sp2σ键;故错误;
③分子中,Sn原子的价层电子对数目是配位原子数为2,故Sn含有孤对电子,空间构型为V形,根据价层电子对互斥理论可以判断其键角小于故正确;
④价层电子对模型为四面体,氧原子采取杂化,中O原子有两对孤对电子,中O原子有一对孤对电子,因为孤电子对间的排斥力孤电子对与成键电子对间的排斥力成键电子对间的排斥力,导致中键角比中键角大;故正确;
故选D.
【点睛】
本题考查了分子或离子中原子轨道杂化类型的判断,根据价层电子对互斥理论来分析解答是关键,注意分子中心原子的杂化。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.CS2中C原子杂化方式是sp;无孤电子对,空间构型为直线形,结构对称,所以是非极性分子,故A错误;
B.ClO3-中Cl原子的杂化轨道数是有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,故B错误;
C.SF6中S原子价电子对数是6;S原子不满足最外层8电子稳定结构,故C错误;
D.SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化,SiF4中Si原子无孤电子对,分子呈空间正四面体,SO32-中S原子有1个孤电子对;呈三角锥形,故D正确;
选D。6、C【分析】【详解】
A.CS2中C形成2个σ键,价层电子对为2+=2,采用sp杂化,CS2为直线形;分子在碳为中心对称,为非极性分子,故A错误;
B.C2H2分子中σ键与π键的数目比为3:2;故B错误;
C.根据价层电子对互斥理论;当中心离子的配位数为6时,配离子常呈八面体结构,此时各价电子对间斥力最小,故C正确;
D.水加热到很高温度都难分解是因水分子内存在键能较大的O-H共价键;故D错误;
故选C。7、D【分析】【详解】
A.1个—OH所含电子数为8+1=9个,17g羟基的物质的量为=1mol,所含电子为9mol,即9NA;A错误;
B.溶液体积未知;无法计算离子的数目,B错误;
C.醋酸铵溶液中,醋酸根和铵根均会发生水解,所以1L1mol•L-1CH3COONH4溶液中CH3COOˉ与NH4+数目均小于1NA;C错误;
D.根据均摊法可知晶胞中白球的数目为=2,黑球数目为4,晶体的化学式为Cu2O,所以黑球为Cu2+,则0.5mol该晶胞中Cu2+的物质的量为0.5mol×4=2mol,其数目为2NA;D正确;
答案为D。8、D【分析】【详解】
①稀有气体是由单原子组成的分子;其晶体中不含化学键,故错误;
②晶体分为分子晶体;原子晶体、离子晶体、金属晶体;其中金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成,故错误;
③金刚石和SiC为原子晶体,原子晶体中键长越长,熔沸点越低,Si的半径比C的半径大,因此金刚石比SiC熔沸点高,H2O和H2S属于分子晶体,H2O分子间含有氢键,因此H2O的熔沸点高于H2S,熔沸点高低判断:一般原子晶体>离子晶体>分子晶体;综上所述,故正确;
④离子晶体中除含有离子键外;可能含有共价键,如NaOH,但分子晶体中一定不含离子键,故错误;
⑤根据化学式以及晶胞结构,Ti2+位于顶点,O2-位于面上,Ca2+位于体心,因此每个Ti4+周围最近的O2-有12个;故正确;
⑥SiO2中Si有4个键;与4个氧原子相连,故错误;
⑦只有分子晶体中含有分子间作用力;且分子间作用力影响的是物质的物理性质,而稳定性是化学性质,故错误;
⑧离子晶体溶于水破坏离子键;故正确;综上所述,选项D正确;
答案:D。二、多选题(共6题,共12分)9、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。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、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。12、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。13、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。14、CD【分析】【详解】
A.N3-含3个原子、16个价电子,因此与CO2、N2O互为等电子体;故A正确;
B.HN3的分子结构为HN3和水能够形成分子间氢键;故B正确;
C.由于钾离子半径大于钠离子半径,所以NaN3的晶格能大于KN3的晶格能;故C错误;
D.HN3和N2H4都是极性分子;故D错误;
答案选CD。三、填空题(共9题,共18分)15、略
【分析】【分析】
根据Co的原子序数和周期表的位置,写出其电子排布式;根据电负性递变规律判断;根据VSEPR理论判断杂化类型;根据等电子体概念写出等电子体;根据CO2成键情况判断;根据水分子间形成氢键判断。
【详解】
(1)Co是27号元素,位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;答案为[Ar]3d74s2。
(2)同一周期元素,元素的电负性从左至右,依次增大,则C、N、O属于同一周期元素,原子序数O>N>C,电负性O>N>C;NO3-的价层电子对数=3+=3,故N原子采取sp2杂化;等电子体是指原子总数相等,价电子总数相等的微粒,则NO3-中原子总数为4,价电子总数为24,与NO3-互为等电子体的分子为SO3或BCl3;答案为O>N>C,sp2,SO3或BCl3。
(3)CO2分子中,碳原子与每个氧形成两对共用电子对,其电子式为结构式为O=C=O,CO2分子中;σ键2个和π键2个,数目比为1:1;答案为1:1。
(4)水的沸点高于CO2的原因是水分子间含氢键,二氧化碳分子中只含范德华力;答案为水分子间含氢键,二氧化碳分子中只含范德华力。【解析】[Ar]3d74s2O>N>Csp2SO3(BCl3等)1:1H2O分子间存在氢键,而CO2分子间只存在范德华力16、略
【分析】【详解】
(1)NaCl中离子所带电荷数为1,CaO中离子所带电荷数为2,且O2-的半径小于Cl-的半径,所以氯化钠的晶格能小于氧化钙的晶格能,所以熔点:NaCl
(2)形成分子内氢键,而形成分子间氢键,分子间形成氢键的物质的熔沸点较高,所以沸点:<
(3)SO2分子为V形,结构不对称,属于极性分子,CO2分子为直线形,是非极性分子,水是极性分子,根据相似相溶原理,在水中的溶解度:SO2>CO2;
(4)含氧酸分子的结构中含非羟基(羟基为-OH)氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强,所以含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,酸性越强,则酸性:H3PO33PO4;
(5)同一主族元素,元素原子半径随着原子序数增大而增大,键长:H-O<H-S,所以键能:H-O>H-S;
(6)O的价层电子排布式为2s22p4,价电子个数为6;Cr的价层电子排布式为3d54s1,价电子个数为6,所以价电子数:O=Cr。
【点睛】
注意判断含氧酸酸性的方法:含氧酸分子的结构中含非羟基(羟基为-OH)氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。【解析】①.<②.<③.>④.<⑤.>⑥.=17、略
【分析】【详解】
(1)N原子全部连接单键时,N原子采用sp3杂化,N原子连接的化学键中含有双键时,N原子采用sp2杂化,故答案为:sp2、sp3;
(2)由图知,六个配体构成八面体,后两种物质内界均有2个氯原子、4个氨分子,其中2个氯原子的位置只有两种:相对和相邻,当2个氯原子相对时,其内界结构是对称的,应该是绿色的,即2个氯原子相邻时,其内界结构不对称,应该是紫色的,故其结构为:【解析】①.sp2、sp3②.③.18、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体,据此书写H2O的等电子体;
(2)利用价层电子对模型判断粒子的空间结构;以此判断微粒的形状以及键角,根据物质的组成判断性质是否一致;
Ⅱ.(3)硫酸铜溶于水,铜离子与水生成了呈蓝色的配合离子[Cu(H2O)4]2+;氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,据此分析解答。
【详解】
Ⅰ.(1)原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体,与水互为等电子体的微粒有:H2S、NH2-,故答案为:H2S、NH2-;
(2)A.H2O中O原子含有2个σ键,含有2个孤电子对,采用sp3杂化,H3O+含有3个σ键,含有1个孤电子对,采用sp3杂化,氧原子的杂化类型不变,故A错误;B.H2O为V形分子,H3O+含有3个σ键;含有1个孤电子对,为三角锥型,二者的空间构型发生了改变,故B正确;C.两种微粒的立体构型不同,键角不同,键角发生了改变,故C正确;故答案为:A;
Ⅱ.(3)将白色的无水CuSO4溶解于H2O中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子,生成此配合离子的离子方程式:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+,该配离子的化学式:[Cu(H2O)4]2+,氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为:Cu2++2NH3•H2O═Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3═[Cu(NH3)4]2++2OH-,故答案为:[Cu(H2O)4]2+;Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。【解析】①.H2S(或NH2-等)②.A③.[Cu(H2O)4]2+④.Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O19、略
【分析】【分析】
(1)基态S原子电子占据的能级有1s;2s、2p、3s、3p;最高能级为3p,其电子云轮廓图为哑铃形;
(2)H2S中S原子价层电子对个数=2+=4、SO2中S原子价层电子对个数=2+=3、SO3中S原子价层电子对个数=3+=3;
(3如图所示;每个硫原子形成两个键,成键对数为2,硫原子核外最外层有2对孤电子对,则硫原子价层电子对数=2+2=4;
(4)SO3中S原子价层电子对个数=3+=3;且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为平面正三角形;该分子中S−O原子之间存在σ和离域大π键,所以共价键类型2种;该分子中每个S原子价层电子对个数都是4,根据价层电子对互斥理论判断S原子杂化类型。
【详解】
(1)基态S原子电子占据的能级有1s;2s、2p、3s、3p;最高能级为3p,其电子云轮廓图为哑铃形;
答案为:哑铃形;
(2)H2S中S原子价层电子对个数=2+=4、SO2中S原子价层电子对个数=2+=3、SO3中S原子价层电子对个数=3+=3,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S;
答案为:H2S;
(3)如图所示,每个硫原子形成两个键,成键对数为2,硫原子核外最外层有2对孤电子对,则硫原子价层电子对数=2+2=4,其硫原子的杂化轨道类型为sp3;
答案为:sp3;
(4)SO3中S原子价层电子对个数=3+=3,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为平面正三角形;该分子中S−O原子之间存在σ和离域大π键,所以共价键类型2种;该分子中每个S原子价层电子对个数都是4,根据价层电子对互斥理论判断S原子杂化类型为sp3;
答案为:平面正三角形;sp3;【解析】①.哑铃形②.H2S③.sp3④.平面正三角形⑤.sp320、略
【分析】【详解】
(1)A.根据HN3的分子结构可知,HN3分子中存在3个σ键;故A错误;
B.HN3分子中连接三键的氮原子为sp杂化;故B错误;
C.HN3、HNO2、H2O、N2H4分子的正;负电荷中心不重合;都是极性分子,故C正确;
D.N2H4为分子化合物;N元素电负性较高,能够形成分子间氢键,分子间氢键的存在会使物质的熔;沸点升高,故D正确;
故答案为:CD;
(2)[Co(N3)(NH3)5]SO4中带1个单位负电荷,NH3不带电荷,带2个单位负电荷,根据化合物中元素化合价的代数和等于零可知,[Co(N3)(NH3)5]SO4中钴显+3价;硫酸根离子中S原子的价层电子对数为无孤电子对,故其空间构型为正四面体形;
(3)互为等电子体的粒子必须满足两个条件:①所含原子总数相等;②所含价电子总数相等,价电子总数为3×5+1=16,因此与互为等电子体的分子有CO2、CS2。【解析】①.CD②.+3③.正四面体形④.CO2、CS221、略
【分析】【详解】
(1);钙元素的焰色反应呈砖红色;其中红色对应的辐射波长为700nm,故选E;
(2)、S原子吸引电子的能力大于Ca原子,第一电离能较大的是S,S是16号元素,基态原子价电子排布式为3s23p4;原子核外有多少个电子就有多少种运动状态;
故答案为S;3s23p4;16;
(3)、N2H6SO4和(NH4)2SO4都是离子晶体,N2H62+和SO42-之间存在离子键,N2H62+中N和H之间形成6个共价键(其中2个为配位键),N和N之间形成共价键,SO42-中S和O之间形成共价键,N2H6SO4晶体中不存在范德华力;故选d;
(4);基态Ca原子含有4个电子层;核外电子占据最高能层的符号是N,该能层为次外层时容纳的电子数不超过18个。Ca原子半径较大且价电子数较少,导致钙中金属键较弱,使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰的低;
故答案为N;18;Ca原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱。【解析】①.E②.S③.3s23p4④.16⑤.d⑥.N⑦.18⑧.Ca原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱22、略
【分析】【分析】
根据常见晶体结构模型和含有的微粒数目的关系判断物质的种类。
【详解】
由晶胞结构模型可知A晶胞中含有8×+6×+1+12×=8个黑球,8个白球,为氯化铯;B的晶胞中含有8×+6×=4个黑球,12×+1=4个白球;为氯化钠;C中含有两种原子,存在四面体结构,且黑球和白球的个数比为2∶1,为二氧化硅;D中只存在一种原子,存在四面体结构,为金刚石(或晶体硅),故答案为:氯化铯;氯化钠;二氧化硅;金刚石(或晶体硅)。
【点睛】
本题的易错点为D的判断,要注意金刚石和硅晶体的结构相似。【解析】①.氯化铯②.氯化钠③.二氧化硅④.金刚石(或晶体硅)23、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.原子晶体四、计算题(共1题,共9分)24、略
【分析】【分析】
(1)氯化钠晶体中氯离子位于定点和面心;钠离子位于边和体心;
(2)阴;阳离子之间的静电作用为离子键;
(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键;
(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度
【详解】
(1)晶胞中位于体心的钠离子和位于边上Na+的短离最近,则最近且等距的Na+共有12个Na+;晶胞中Na+的个数为1+12=4,Na+的个数为8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过离子键结合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键,则1mol二氧化硅中有4mol硅氧键;
(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度则a=nm=nm。
【点睛】
均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是:①顶点:每个顶点的原子被8个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;②棱:每条棱的原子被4个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;③面上:每个面的原子被2个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;④内部:内部原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。【解析】1244离子键4五、原理综合题(共1题,共4分)25、略
【分析】【详解】
(1)碳为6号元素,碳原子的价电子排布图为核外有6种不同运动状态的电子,故答案为6;
(2)①元素的非金属性越强,电负性数值越大,嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H,故答案为N>C>H;
②孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力;斥力越大,键角越大,因此嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,故答案为孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力大,键角大;
③吡啶结构中N原子连接有3个原子,含有1个孤对电子,采用sp3杂化,故答案为sp3;
④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。根据吡啶的结构,其中的大π键由5个原子6个电子形成的,表示为故答案为
(3)①A.CO分子中碳和氧上各有1个孤对电子,C
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