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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年沪科版选修3化学上册月考试卷494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8题,共16分)1、下列原子或离子的核外电子排布式或电子排布图错误的是A.B.FC.D.Ar2、下列化学用语的表达正确的是A.氨气分子的比例模型B.铍原子最外层的电子云图:C.价层电子排布式为2s22p2和3s23p5两原子能形成共价化合物D.Cu基态的外围电子排布图:3、下列各图中哪一个是氧原子的电子排布图()A.B.C.D.4、某原子电子排布式为1s22s22p3,下列说法正确的是A.该元素位于第二周期IIIA族B.核外有3种能量不同的电子C.最外层电子占据3个轨道D.最外层上有3种运动状态不同的电子5、如图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图;下列有关说法中正确的是。
A.y轴表示的可能是第一电离能B.y轴表示的可能是电负性C.y轴表示的可能是原子半径D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数6、已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换,又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换,由此可推断出H3PO2的分子结构是A.B.C.D.7、胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O;其结构示意图如图:
下列有关胆矾的说法正确的是A.Cu2+的电子排布式为[Ar]3d84s1B.胆矾是分子晶体,分子间存在氢键C.氧原子参与形成离子键、配位键和氢键三种化学键D.因为作用力的不同,胆矾中的水在不同温度下会分步失去8、下列对实验事实的理论解释正确的是()。选项实验事实理论解释A酸性:HC1O<H2CO3非金属:C>C1BNH3溶于水形成的溶液能导电NH3是电解质C氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p能级半充满DH2O的沸点高于H2SHO的键能大于HS的键能
A.AB.BC.CD.D评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)9、在下列有关晶体的叙述中错误的是()A.分子晶体中,一定存在极性共价键B.原子晶体中,只存在共价键C.金属晶体的熔沸点均很高D.稀有气体的原子能形成分子晶体10、下面是s能级和p能级的原子轨道图;下列说法正确的是()
A.s电子的原子轨道呈球形,P轨道电子沿轴呈“8”字形运动B.s能级电子能量低于p能级C.每个p能级有3个原子轨道,在空间伸展方向是不同的D.任一电子层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该电子层序数11、下列叙述正确的是【】A.氢键是一种特殊的化学键,广泛存在于自然界中B.CO和N2的分子量相同,但CO的沸点比N2的高C.CH2=CH2分子中共有四个σ键和一个π键D.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性12、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13、如图所示,高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元);则下列说法中错误的是()
A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O2-B.晶体中,每个O2-周围距离最近的O2-有8个C.晶体中与每个K+周围有8个O2-D.晶体中,0价氧与-2价氧的数目比为3∶114、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•10H2O评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)15、Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:。元素FeFe电离能/kJ·mol-1I1717759I2150915611561I3324829572957
回答下列问题:
(1)亚铁离子价电子层的电子排布式为_______
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是_______;
②六氰合亚铁离子(Fe(CN))中的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是_______,写出一种与CN-互为等电子体的单质分子的电子式_______;
(3)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如右图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为_______。
16、核电站为防止发生核辐射事故;通常用含有铅的水泥做成屏蔽罩,内衬钢板,反应的压力容器用铁;铜等具有反辐射合金材料制成。
(1)水泥中通常含有碳、氧、硅、铝等元素,则这四种元素的基态原子中3p能级上存在电子的有______(填元素符号)
(2)写出二价铜离子的基态电子排布式:______
(3)铅的核电荷数为82,写出铅原子的价电子排布式:______17、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______________。18、(1)如图为4s和3d电子云的径向分布图,3d轨道离原子核更近,但是根据鲍林的轨道近似能级图填充电子时,先填4s电子,而后填3d电子,试简单写出理由______。
(2)写出臭氧的Lewis结构式______只需要写出一种共振式即可
(3)根据堆积原理,可以将等径球的密堆积分为堆积,其中堆积形成抽出立方面心晶胞,又叫面心立方最密堆积,其构成的晶胞中含有4个球,写出它们的分数坐标为______。
(4)关于是一个特殊的物质,高温下顺磁性,低温下抗磁性,主要是因为与可以相互转化,低温时主要以双聚分子形式存在,高温时主要以单分子形式存在,同时在高温时分子中存在离域键的存在,使得氧原子没有成单电子,写出中存在离域键为______。
(5)在相同的杂化类型和相同的孤对电子对数目时,分子的键角也会不相同,试比较和中键角的大小,______填“大于”或“小于”或“等于”
(6)已知饱和硫化氢的浓度为硫化氢的离解常数为计算饱和硫化氢溶液中氢离子的浓度为______。19、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:______。20、⑴氯酸钾熔化,粒子间克服了________的作用力;二氧化硅熔化,粒子间克服了________的作用力;碘的升华,粒子间克服了________的作用力。
⑵下列3种晶体:①CO2,②NaCl,③金刚石它们的熔点从低到高的顺序为________(填序号)。
⑶在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子有__________,由非极性键形成的非极性分子有________,含有氢键的晶体的化学式是________,属于离子晶体的是________,属于原子晶体的是________。21、磷是生物体中不可缺少的元素之一;它能形成多种化合物。
(1)基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为________;该能层能量最高的电子云在空间有________个伸展方向,原子轨道呈________形。
(2)磷元素与同周期相邻两元素相比,第一电离能由大到小的顺序为________。
(3)单质磷与Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5,其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中,P原子的杂化轨道类型为________,其分子的空间构型为________。
(4)H3PO4为三元中强酸,与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基态Fe3+的核外电子排布式为____________________;PO43-作为________为Fe提供________。评卷人得分四、原理综合题(共2题,共12分)22、氟及其化合物用途十分广泛;回答下列问题:
(1)氟化物OF2、NF3、SiF4、PF5、SF6中,中心原子采取sp3杂化的是__。
(2)[H2F]+[SbF6]-(氟锑酸)是一种超强酸。锑的价电子排布式为__。阳离子[H2F]+的空间构型为__,写出[H2F]+的等电子体__(分子和离子各举一例)。
(3)SF6被广泛用于高压电器设备的绝缘介质。根据__理论,可判断出其空间构型为正八面体。SF6的键能可通过类似Born-Haber循环能量构建能量图(图甲)计算键能,则S-F的键能为___kJ•mol-1。
(4)工业上电解Al2O3制取单质铝,常利用冰晶石Na3[AlF6]降低Al2O3的熔点。冰晶石的生产原理为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3[AlF6]+3CO2↑+9H2O。
①测定气态HF的摩尔质量时,往往得不到20g•mol-1的数据,原因是__。
②冰晶石的晶体不导电,但熔融时能导电,则在冰晶石晶体中存在__(填序号)。
a.离子键b.极性键c.配位键d.范德华力。
③反应物中元素(氢除外)的第一电离能从大到小的顺序为__(用元素符号表示)。
④工业上不用电解熔点更低的AlCl3制取铝的原因为__。
⑤冰晶石由两种微粒构成,冰晶石的晶胞结构如图乙所示,●位于大立方体的顶点和面心,○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,那么大立方体的体心处所代表的微粒是__(填具体的微粒符号)。
23、第Ⅷ族元素性质相似;称为铁系元素,主要用于制造合金。回答下列问题:
(1)基态原子核外能量最高的电子位于_______能级,同周期元素中,基态原子未成对电子数与相同的元素名称为______________。
(2)与酚类物质的显色反应常用于其离子检验,已知遇邻苯二酚()和对苯二酚()均显绿色。邻苯二酚的熔沸点比对苯二酚_____(填“高”或“低”),原因是_________。
(3)有历史记载的第一个配合物是(普鲁士蓝),该配合物的内界为__________。表为不同配位数时对应的晶体场稳定化能(可衡量形成配合物时,总能量的降低)。由表可知,比较稳定的配离子配位数是__________(填“4”或“6”)。性质活泼,易被还原,但很稳定,可能的原因是________________。离子配位数晶体场稳定化能(Dq)6-8Dq+2p4-5.34Dq+2p-5.34Dq+2p6-12Dq+3p4-3.56Dq+3p-3.56Dq+3p
(4)晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是_______(填选项字母)。若晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为晶体的密度是________
评卷人得分五、结构与性质(共2题,共18分)24、卤族元素是典型的非金属元素,包括F、Cl、Br;I等。请回答下面有关问题。
(1)同主族元素的电负性大小存在一定的规律,卤族元素F、Cl、Br、I的电负性由小到大的顺序是_____。
(2)Br原子的M层核外电子排布式为_________。
(3)用价层电子对互斥理论判断BeCl2的构型为________,BF3分子中B-F键的键角为________。
(4)CCl4分子中碳原子的杂化方式为______,NF3分子的空间构型为_______。
(5)F、Mg、K三种元素形成的晶体晶胞结构如图所示,一个晶胞中Mg元素的质量分数为________。
25、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。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、A【分析】根据构造原理;能量由低到高排列为:1s;2s、2p、3s、3p,可在此认识基础上对各选项作出判断。
【详解】
A.Na+的电子数为10,根据构造原理,其电子排布式为:1s22s22p6;A选项错误;
B.F的电子数为9,根据构造原理,其电子排布式为:1s22s22p5;B选项正确;
C.N3-的电子数为10,根据构造原理,其电子排布图为:C选项正确;
D.Ar的电子数为18,根据构造原理,其电子排布式为:1s22s22p63s23p6;D选项正确;
答案选A。2、C【分析】【详解】
A.氨气分子是三角锥形,因此不是氨气的比例模型;故A错误;
B.铍原子最外层是s轨道;电子云图应该是球形,故B错误;
C.价层电子排布式为2s22p2即为C,3s23p5即为Cl,两原子能形成共价化合物CCl4;故C正确;
D.Cu基态的外围电子是3d104s1,因此外围电子排布图:是错误的;故D错误。
综上所述;答案为C。
【点睛】
s轨道只有1个轨道,是球形,p轨道有3个轨道,是哑铃形。3、B【分析】【分析】
【详解】
A.该选项违反了洪特规则;电子分布到能量简并的原子轨道时,优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道,A项错误;
B.氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4,电子排布图为:B项正确;
C.该选项违反了能量最低原理;应先排满2s轨道,C项错误;
D.2p能级上的两个单电子;应自旋方向相同,违反了洪特规则,D项错误;
答案选B。4、B【分析】【分析】
由原子电子排布式为1s22s22p3;可知原子结构中有2个电子层,最外层电子数为5,共7个电子,有7个不同运动状态的电子,但同一能级上电子的能量相同,以此来解答。
【详解】
A.有2个电子层;最外层电子数为5,则该元素位于第二周期VA族,故A错误;
B.核外有3种能量不同的电子;分别为1s;2s、3p上电子,故B正确;
C.最外层电子数为5;占据1个2s;3个2p轨道,共5个轨道,故C错误;
D.最外层电子数为5;则最外层上有5种运动状态不同的电子,故D错误;
故答案为B。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.Mg的3s电子全满为稳定结构;P的3p电子半满为稳定结构,则电离能大于相邻的元素,即电离能不是随着原子序数的递增而增大,故A错误;
B.随原子序数的增大;元素的非金属性增强,则元素的电负性增强,故B正确;
C.随原子序数的增大;原子半径减小,与图像不符,故C错误;
D.金属失去电子;而非金属得到电子,如硫;氯原子形成基态离子时得到的电子数分别为2、1,与图像不符,故D错误;
答案选B。6、B【分析】【详解】
根据磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换及次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,说明羟基上的氢能与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O发生氢交换,说明次磷酸钠中没有羟基氢,则H3PO2中只有一个羟基氢;故选B。
【点睛】
判断羟基氢原子跟D2O进行氢交换是解答本题的关键。7、D【分析】【分析】
【详解】
A.Cu2+的电子排布式为[Ar]3d9;故A错误;
B.胆矾是离子晶体;根据图中信息说明存在分子间氢键,故B错误;
C.氧原子与铜形成配位键,[Cu(H2O)4]SO4与H2O存在氢键;但氢键不是化学键,故C错误;
D.根据结构图信息得出胆矾晶体中水有两类;一种是形成氢键的水分子,一种是形成配体的水分子,因此在加热时,胆矾中的水在不同温度下会分步失去,故D正确。
综上所述,答案为D。8、C【分析】【详解】
A.元素的非金属性越强;最高价氧化物对应水化物的酸性越强,次氯酸中氯元素的化合价为+1,不是最高价氧化物对应水化物,不能用于比较碳元素和氯元素的非金属性强弱,故A错误;
B.氨气不能电离;属于非电解质,故B错误;
C.氮原子的2p能级为半充满稳定状态;则氮原子的第一电离能大于氧原子,故C正确;
D.水分子间能形成氢键;而硫化氢分子间不能形成氢键,水的的沸点高于硫化氢,故D错误;
故选C。二、多选题(共6题,共12分)9、AC【分析】【分析】
A.分子晶体如果是单质中只存在非极性键;所以A错;B.原子晶体中只存在共价键。
是正确的;故B正确;C.金属晶体的熔沸点有高有低,如钨的熔沸点很高,而金属汞常温下为液体,故C错;D.稀有气体的原子能形成分子晶体是正确的,故D正确。
【详解】
所以本题的正确答案为:A.C。10、CD【分析】【详解】
A.s电子的原子轨道呈球形;p电子的原子轨道是“8”字形的,但是电子是做无规则运动,轨迹是不确定的,故A错误;
B.根据构造原理;各能级能量由低到高的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能级的能量不一定小于p能级的能量,如4s>3p,故B错误;
C.不同能级的电子云有不同的空间伸展方向;p轨道有3个相互垂直的呈纺锤形的不同伸展方向的轨道,故C正确;
D.多电子原子中;同一能层的电子,能量可能不同,还可以把它们分成能级,任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,故D正确;
故选CD。
【点睛】
能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不违反泡利原理和洪特规则的条件下,电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低,这样的状态是原子的基态,所以任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数。11、BD【分析】【分析】
【详解】
A.氢键是一种分子间作用力;不是化学键,A错误;
B.CO和N2都是分子晶体,熔沸点主要受分子间作用力影响,但在相对分子质量相同的情况下,CO是极性分子,N2是非极性分子,极性分子的相互吸引力大于非极性分子,会使分子间作用力略大,CO的沸点比N2的高;B正确;
C.共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,所以CH2=CH2中有5个σ键;1个π键,C错误;
D.共价键具有饱和性和方向性,S最外层有6个电子,再接受2个电子就形成稳定结构,则把H2S分子写成H3S分子;违背了共价键的饱和性,D正确;
答案选BD。
【点睛】
共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,共价叁键中一个是σ键,两个是π键。12、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。13、BC【分析】【详解】
A、由晶胞图可知,K+的个数为8×+6×=4,O2-的个数为12×+1=4,化学式为KO2,故A正确;
B、由晶胞图可知,晶体中每个O2-周围有12个O2-,故B错误;
C、由晶胞图可知,晶体中每个K+的周围有6个O2-,故C错误;
D、晶胞中K+与O2-个数分别为4、4,所以晶胞中共有8个氧原子,根据电荷守恒-2价O原子数目为2,所以0价氧原子数目为8-2=6,所以晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3:1,故D正确;
故选BC。14、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。三、填空题(共7题,共14分)15、略
【分析】【分析】
(1)根据铁原子构造书写铁元素价电子层和电子排布式。
(2)①形成配离子具有的条件为为中心原子具有空轨道;配体具有孤对电子对。
②根据价层电子对互斥理论确定杂化方式;原子个数相等价电子相等的微粒为等电子体。
(3)利用均摊法计算晶胞结构。
【详解】
(1)亚铁离子的价电子排布式为3d6。
(2)①形成配离子具备的条件为中心原子具有空轨道;配体具有孤对电子。
②CN-中碳原子与氮原子以三键连接,三键中有一个σ键,2个π键,碳原子还有一对孤对电子,杂化轨道数为2,碳原子采取sp杂化,CN-含有2个原子,价电子总数为4+5+1=10,故其等电子体为氮气分子等,氮气分子中两个氮原子通过共用三对电子结合在一起,其电子式为
(3)体心立方晶胞中含有铁原子的个数为面心立方晶胞中实际含有的铁原子个数为所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为1:2。【解析】3d6具有孤对电子sp1∶216、略
【分析】【详解】
(1)碳、氧、硅、铝四种元素分别位于第2、2、3、3周期,第3周期元素的原子的基态原子中3p能级上才有可能存在电子,铝的电子排布式为硅的电子排布式为故的3p能级上存在电子;
(2)铜的基态电子排布式为失去最外层4s上第一个电子和次外层3d上的一个电子后形成二价铜离子,其基态电子排布式为
(3)铅的核电荷数为82,位于周期表第6周期第ⅣA族,为p区元素,最外层有4个电子,故铅原子的价电子排布式为
【点睛】
铅的价电子排布式可以根据铅在周期表中的位置直接写出,因为铅是主族元素,最外层电子即为价电子,不必写出铅的电子排布式然后从中找出价电子排布式。【解析】17、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】①.4②.3s23p5③.18、略
【分析】【分析】
(1)轨道3d轨道钻得深;可以更好地回避其它电子的屏蔽,据此进行分析;
(2)整个分子是V形,中心O是杂化,分子中含一个3,4大键;
(3)据面心立方最密堆积;进行分析;
(4)中心原子N采取杂化,其中一个杂化轨道上填有氮的一个单电子而不是孤对电子,从而此分子中的离域键是据此进行分析;
(5)成键电子对间的距离越远;成键电子对间的排斥力越小;
(6)据此进行计算。
【详解】
(1)轨道离原子核更近;但是根据鲍林的轨道近似能级图填充电子时,先填4s电子,而后填3d电子,原因是4s轨道3d轨道钻得深,可以更好地回避其它电子的屏蔽;
(2)整个分子是V形,中心O是杂化,分子中含一个3,4大键,故臭氧的Lewis结构式为
(3)面心立方最密堆积,则晶胞中含有4个球,它们的分数坐标为和
(4)中心N原子采取杂化,其中一个杂化轨道上填有氮的一个单电子而不是孤对电子,从而此分子中的离域键是
(5)氟的电负性大于氢,因此用于成键的电子对更偏向氟或离氮原子核较远氮周围电子密度减小或成键电子对间的“距离”较远斥力较小,因而键角较小,故,大于
(6)
【点睛】
如果物质内部电子都是成对的,那么由电子自旋产生的磁场彼此抵消,这种物质在磁场中表现出抗磁性。反之,有未成对电子存在时,由电子自旋产生的磁场不能抵消,这种物质就表现出顺磁性。钆元素内有7个未成对的f电子,因此是磁力很强的稀土金属。【解析】4s轨道3d轨道钻得深,可以更好地回避其它电子的屏蔽大于19、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20、略
【分析】【分析】
⑴根据对应的晶体类型分析粒子间克服的作用力。
⑵一般情况;熔点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
⑶分析每个物质的化学键类型;分子极性和晶体类型。
【详解】
⑴氯酸钾是离子化合物;氯酸钾熔化,粒子间克服了离子键的作用力;二氧化硅是原子晶体,二氧化硅熔化,粒子间克服了共价键的作用力;碘是分子晶体,碘的升华,粒子间克服了分子间的作用力;故答案为:离子键;共价键;分子间。
⑵一般情况,熔点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,①CO2是分子晶体;②NaCl是离子晶体,③金刚石是原子晶体,因此它们的熔点从低到高的顺序为①②③;故答案为:①②③。
⑶H2是非极性键形成的非极性分子,(NH4)2SO4是离子键、极性共价键形成的离子化合物,SiC是共价键形成的原子晶体,CO2是极性键形成的非极性分子,HF是极性键形成的极性分子,因此由极性键形成的非极性分子有CO2,由非极性键形成的非极性分子有H2,含有氢键的晶体的化学式是HF,属于离子晶体的是(NH4)2SO4,属于原子晶体的是SiC;故答案为:CO2;H2;HF;(NH4)2SO4;SiC。
【点睛】
物质结构题型是常考题型,主要考查晶体类型和克服的作用力、分子的极性、键的极性等。【解析】①.离子键②.共价键③.分子间④.①②③⑤.CO2⑥.H2⑦.HF⑧.(NH4)2SO4⑨.SiC21、略
【分析】【分析】
(1)、P原子有三个能层;最外层为3s23p3;p轨道的电子云在三维空间中有3个延伸方向,原子轨道为哑铃形;
(2);同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势;但P元素原子3p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素;
(3)、PCl3中P;CI均满足8电子稳定结构;计算中P的价层电子对数,然后判断;
(4)、根据构造原理写出基态铁原子核外电子排布式;H3[Fe(PO4)2]中PO43-为配体,Fe3+为中心离子。
【详解】
(1)、P原子核外有15个电子,分三层排布,即有三个能层,所以电子占据的最高能层符号为M;最外层为3s23p3;p轨道的电子云在三维空间中沿着x;y、z轴3个方向延伸,p原子轨道为哑铃形;
故答案为M;3;哑铃;
(2)、Si、P、S元素是同一周期相邻元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但P元素原子3p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能P>S>Si;
故答案为P>S>Si;
(3)、单质磷与Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5,PCl3中P、Cl均满足8电子稳定结构,PCl3中P原子的价层电子对数为:P原子的杂化轨道类型为sp3;所以分子的空间构型为三角锥型;
故答案为sp3;三角锥型;
(4)、铁是26号元素,其原子核外有26个电子,根据构造原理其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,H3[Fe(PO4)2]中PO43-为配体,Fe3+为中心离子;中心离子提供空轨道,配体提供孤对电子;
故答案为[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5);配体;孤电子对。
【点睛】
在书写第一电离能时,需要判断有无第二主族或是第五主族的元素,这两个主族的元素的第一电离能比其左右两边都大,第二主族的s能级全满,第五主族的p能级半满,能量更低,其第一电离能越大。【解析】①.M②.3③.哑铃④.P>S>Si⑤.sp3⑥.三角锥形⑦.[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)⑧.配体⑨.孤电子对四、原理综合题(共2题,共12分)22、略
【分析】【详解】
(1)OF2中O形成2个δ键,孤电子对==2,总共电子对数为2+2=4,所以OF2为sp3杂化,故符合题意;NF3中N形成3个δ键,孤电子对==1,总共电子对数为1+3=4,所以为sp3杂化,故符合题意;SiF4中Si形成4个δ键,没有孤电子对,总共电子对数为0+4=4,所以为sp3杂化,故符合题意;PF5中P形成5个δ键,没有孤电子对,总共电子对数为0+5=5,所以为sp3d杂化,故不符合题意;SF6中S形成6个δ键,孤电子对==0,总共电子对数为0+6=6为sp3d2杂化,故不符合题意;故答案为:OF2、NF3、SiF4;
(2)锑为第五周期第V主族元素,其价电子排布式为5s25p3。[H2F]+与H2O、NH2-互为等电子体,结构相似,其空间构型均为:V型,故答案:5s25p3;V型;H2O、NH2-;
(3)SF6被广泛用于高压电器设备的绝缘介质。根据价层电子互斥理论,可判断出其空间构型为正八面体。根据Born-Haber循环能量构建能量图可知,S(s)+3F2(g)SF6的S-F的键能==327kJ·mol-1。故答案为:价层电子互斥;327;
(4)①因为HF分子间存在氢键,所以在测定气态HF的摩尔质量时,有部分HF分子通过氢键而结合了,往往得不到20g•mol-1的数据;故答案:有部分HF分子通过氢键而结合了;
②冰晶石(Na3AlF6)晶体不导电,但熔融时能导电,说明属于离子化合物,含有离子键,由Na+、[AlF6]3-构成,[AlF6]3-中含有配位键,也属于极性键,故选:abc;
③冰晶石的生产原理为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3[AlF6]+3CO2↑+9H2O;反应物中元素(氢除外)还有Al;O、F、Na、C元素,根据非金属性越强,其电负性越强,电力能越大,所以他们的第一电离能从大到小的顺序为F>O>C>Al>Na;
④因为AlCl3为共建化合物,属于分子晶体,在熔融状态下,不能电离出Al3+,所以工业上不用电解熔点更低的AlCl3制取铝,故答案:因为AlCl3属于分子晶体,在熔融状态下,不能电离出Al3+;
⑤●的个数=8+6=4,○个数=12+8=11,要使两种离子的个数之比为1:3,则大立方体的体心处所代表的微粒是Na+,故答案为:Na+;【解析】①.OF2、NF3、SiF4②.5s25p3③.V型④.H2O或H2S、NH2-⑤.价层电子互斥⑥.327⑦.部分气态HF分子间以氢键结合了⑧.abc⑨.F>O>C>Al>Na⑩.AlCl3为分子晶体,熔融不导电,无法电解⑪.Na+23、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)为28号元素,基态的电子排布式为[Ar]3d84s2,核外能量最高的电子位于3d能级;根据基态的电子排布式为[Ar]3d84s2,其3d能级上未成对电子数为2,同周期中,未成对电子数为2的还有:钛为22号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d24s2、锗为32号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d104s24p2、硒为34号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d104s24p4;故答案为:3d,钛;锗、硒;
(2)邻苯二酚易形成分子内氢键,对苯二酚易形成的分子间氢键,后者分子间作用力较大,因此,熔沸点较低;
(3)配合物是中内界为由表中数据可知,配位数为6的晶体场稳定化能为-12Dq+3p,其能量降低的更多,能量越低越稳定;性质活泼,但很稳定;说明形成配位键后,三价钴的氧化性减弱,性
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