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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(2024)选修3化学下册月考试卷983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5题,共10分)1、下列叙述中,结论(事实)和对应的解释(事实)均不正确的是()A.金刚石的熔、沸点高于晶体硅,因为C—C键的键能大于Si—Si键的键能B.二氧化硅晶体中不存在SiO2分子,因为它含有硅氧四面体的空间网状结构C.稀有气体的晶体属于原子晶体,因为其组成微粒是原子,不存在分子间作用力D.立体构型为正四面体结构的分子中,化学键的键角可能为60°2、若某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是()A.该元素基态原子中共有3个电子B.该元素原子核外有5个电子层C.该元素原子最外层共有3个电子D.该元素原子M能层共有8个电子3、有关苯分子中的化学键的描述正确的是A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的一个形成大π键B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键C.碳原子的三个sp2杂化轨道只形成两个σ键D.碳原子的未参加杂化的2p轨道形成σ键4、下列说法中不正确的是A.ABn型分子中,若中心原子没有孤电子对,则ABn为空间对称结构,属于非极性分子B.NH3、NH4+、H2O、H3O+、CH4中的N、O、C原子均是采取sp3杂化的C.SO3、NO3-、CO32-、SO32-的几何构型均为三角锥形D.配合物Cu[(H2O)4]SO4中,中心离子是Cu2+,配体是H2O,配位数是45、下表所列物质晶体的类型全部正确的一组是。原子晶体离子晶体分子晶体A石墨磷酸单质硫B单晶硅硫白磷C金刚石纯碱冰D铁过氧化钠冰醋酸

A.AB.BC.CD.D评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)6、有关元素X、Y、Z、W的信息如下:。元素信息X所在主族序数与所在周期序数之差为4Y最高氧化物对应的水化物为强电解质,能电离出电子数相等的阴、阳离子Z单质是生活中常见物质,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏W基态原子核外5个能级上有电子,且最后的能级上只有1个电子

下列说法不正确的是()A.原子半径:Y>W>XB.Z3+离子的最外层电子排布式为3s23p63d5C.Y的单质在X2气体中燃烧,所得生成物的阴、阳离子个数比为1:1D.W的单质能溶于Y的最高价氧化物的水化物的水溶液中,若反应中转移0.3mol电子,则消耗氧化剂1.8克7、在抗击新冠病毒肺炎中瑞德西韦是主要药物之一。瑞德西韦的结构如图所示;下列说法正确的是。

A.瑞德西韦中N、O、P元素的电负性:N>O>PB.瑞德西韦中的O—H键的键能大于N—H键的键能C.瑞德西韦中所有N都为sp3杂化D.瑞德西韦结构中存在σ键、π键和大π键8、研究表明,氮氧化物在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列有关各元素原子的说法正确的是()

A.接近沸点的水蒸气中存在“缔合分子”,“缔合分子”内存在氢键B.基态O2-的价电子排布式为1s22s22p6C.中N的杂化方式为sp3,与SO3互为等电子体D.的空间构型为正四面体,4个N-H共价键的键长相等9、下列物质在CCl4中比在水中更易溶的是()A.NH3B.HFC.I2D.Br210、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11、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6题,共12分)12、钙及其化合物在工业上;建筑工程上和医药上用途很大。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,Ca的第一电离能__________(填“大于”或“小于”)Ga。

(2)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的熔点沸点等都比金属Ca高,原因是____________________。

(3)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__________、中心原子的杂化形式为___________。

(4)碳酸盐的热分解示意图如图所示。

热分解温度:CaCO3_______(填“高于”或“低于”)SrCO3,原因是_____________________________。从价键轨道看,CO2分子内的化学键类型有__________。

(5)萤石是唯一一种可以提炼大量氟元素的矿物,晶胞如图所示。Ca2+的配位数为__________,萤石的一个晶胞的离子数为__________,已知晶胞参数为0.545nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则萤石的密度为__________g·cm-3(列出计算式)。

13、氰化钾是一种剧毒物质,贮存和使用时必须注意安全。已知:回答下列问题:

(1)中所含三种元素的第一电离能从大到小的顺序为____________________(用元素符号表示,下同),电负性从大到小的顺序为__________,基态氮原子最外层电子排布式为__________。

(2)与互为等电子体的分子为__________(任举一例)。14、SiC;GaN、GaP、GaAs等是人工合成半导体的材料;具有高温、高频、大功率和抗辐射的应用性能而成为半导体领域研究热点。试回答下列问题:

(1)碳的基态原子L层电子轨道表达式为__,砷属于__区元素。

(2)N与氢元素可形成一种原子个数比为1:1的粒子,其式量为60,经测定该粒子中有一正四面体构型,判断该粒子中存在的化学键__。

A.配位键B.极性共价键C.非极性共价键D.氢键。

(3)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图1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。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为__。

15、氯化汞(HgCl2)可用于木材和解剖标本的保存、皮革鞣制和钢铁镂蚀,是分析化学的重要试剂,还可做消毒剂和防腐剂。HgCl2在水中稍有水解:HgCl2+H2OHg(OH)Cl+HCl

(1)为了抑制上述反应中HgCl2的水解,可以采取的措施是_________。(选填编号)

a.加水稀释b.增加HCl的浓度c.及时移走产物d.降温。

(2)HgCl2与稀氨水反应则生成难溶解的氨基氯化汞,化学方程式为HgCl2+2NH3→Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,上述反应的短周期元素中,非金属性最强元素原子的最外层轨道排布式为__________,该原子核外电子云有_________种不同的伸展方向。

(3)已知PCl3与NH3分子结构相似,PCl3的电子式是_______________;PCl3与NH3的沸点比较,______高,其原因是_______________________。

(4)氮的一种氢化物HN3可用于有机合成,其酸性与醋酸相似,若HN3与氨水混合,此反应的化学方程式是_______________________。

(5)若将0.4mol/LNH4Cl与0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后,PH=10,下列关系正确的是______

A.c(NH4+)>c(OH-)>c(Na+)>c(NH3•H2O)>c(H+)

B.c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(NH3•H2O)>c(H+)

C.c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(NH3•H2O)

D.c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3•H2O)>c(OH-)>c(H+)16、回答下列问题:

(l)离子化合物中阴阳离子半径之比是决定晶体构型的重要因素之一;配位数与离子半径之比存在如下关系:

若某化合物由+1价阳离子和-1价阴离子组成,阳离子的半径为70pm,阴离子的半径为140pm,分析以上信息,可以推导出该晶体结构,与常见的_______晶体(填写化学式)阴阳离子的配位数相同。与阴(阳)离子配位的这几个阳(阴)离子,在空间构成的立体形状为_______。

(2)金刚石的晶胞为面心立方;另有四碳原子在晶胞内部,如图。

则一个金刚石的晶胞中含有的碳原子数为_______,若金刚石晶胞的边长为a,则其中C—C的键长为_______。17、金属的常见堆积方式有三种,配位数为8的是________堆积,铜属于________堆积.评卷人得分四、实验题(共1题,共10分)18、现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来_____________________________。评卷人得分五、计算题(共4题,共32分)19、(1)石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构(如图a),试回答下列问题:图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个,碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。

(2)2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图b所示的是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为_______。20、铁有δ;γ、α三种同素异形体;三种晶体在不同温度下能发生转化。

(1)δ、γ、α三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为_________。

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶胞空间利用率之比为________(用a、b表示)

(3)若Fe原子半径为rpm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则γ-Fe单质的密度为_______g/cm3(用含r的表达式表示;列出算式即可)

(4)三氯化铁在常温下为固体,熔点为282℃,沸点为315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为______。21、SiC有两种晶态变体:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC为立方晶胞;结构与金刚石相似,晶胞参数为434pm。针对β—SiC回答下列问题:

⑴C的配位数为__________。

⑵C和Si的最短距离为___________pm。

⑶假设C的原子半径为r,列式并计算金刚石晶体中原子的空间利用率_______。(π=3.14)22、NaCl是重要的化工原料。回答下列问题。

(1)元素Na的焰色反应呈_______色。价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态Na原子,其价电子轨道表示式为_______。

(2)KBr具有NaCl型的晶体结构,但其熔点比NaCl低,原因是________________。

(3)NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应;可以形成一种晶体,其立方晶胞如图所示(大球为Cl,小球为Na)。

①若A的原子坐标为(0,0,0),B的原子坐标为(0,),则C的原子坐标为_______。

②晶体中,Cl构成的多面体包含______个三角形的面,与Cl紧邻的Na个数为_______。

③已知晶胞参数为apm,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)。评卷人得分六、原理综合题(共3题,共24分)23、硼及其化合物在工农业生产中具有广泛应用。

请回答下列问题:

(1)基态B原子的价电子排布图___;B属于元素周期表中的___区元素。

(2)NaBO2可用于织物漂白。

①第二周期中第一电离能介于B和O之间的元素为___(填元素符号)。

②BO2-的空间构型为____;写出两种与其互为等电子体的分子的化学式:____。

(3)BF3和F-可以形成BF4-,BF3和BF4-中B原子的杂化方式分别为_____;____。

(4)立方BN和立方AlN均为原子晶体;结构相似,BN的熔点高于AlN的原因为______。

(5)一种新型轻质储氢材料的晶胞结构如图所示:

①该化合物的化学式为____。

②设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为___g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。24、金属钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、导弹、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、军工、医疗以及石油化工等领域,人们称钛为“21世纪金属”。自然界中钛的一种存在形式为金红石(主要成分是TiO2)。回答下列问题:

(1)基态钛原子的价电子排布式为__________________,与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的元素分别是_________________(填元素符号)。

(2)钛的硬度大于铝,其原因是_________________________。

(3)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。

①TiCl4熔点为-24℃,沸点为136.4℃,室温下为无色液体,可溶于甲苯和氯代烃,固态TiCl4属于___________晶体。

②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的空间构型是______,B原子的杂化轨道类型是___________。

(4)用锌还原TiCl4的盐酸溶液,经后续处理可制得绿色的晶体[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。该晶体所含元素中,电负性最大的元素是___________,与Ti形成配位键的配体是___________,1mol该配合物中含有σ键的数目为___________。

(5)TiO2晶胞是典型的四方系结构,其晶胞结构如图所示(晶胞中相同位置的原子相同),其中A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),则D的原子坐标为D(0.19a,_____,______),钛氧键的键长d=___________(用代数式表示)。

25、A;B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素;位于元素周期表的前四周期。B元素原子含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同;D的原子核外有8种运动状态不同的电子;E元素与F元素处于同一周期相邻的族,它们的原子序数相差3,且E元素的基态原子3d轨道上有4个未成对电子。请回答下列问题:

(1)写出D基态原子的价电子排布图__________,F基态原子的外围电子排布式________。

(2)下列说法不正确的是____________(填序号)。

A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大,所以沸点:SiO2>CO2

B.第一电离能由小到大的顺序:B

C.N2与CO为等电子体;结构相似。

D.稳定性:H2O>H2S;水分子更稳定的原因是水分子间存在氢键。

(3)F元素位于周期表中_____区,其离子是人体内多种酶的辅因子,人工模拟酶是当前研究的热点。向F的硫酸盐溶液中通入过量的C与A形成的气体X可生成[F(X)4]2+,该离子的结构式为_____________(用元素符号表示)。

(4)某化合物与F(I)(I表示化合价为+1)结合形成图1所示的离子,该离子中碳原子的杂化方式为_________。

(5)B单质的一种同素异形体的晶胞如图2所示,则一个晶胞中所含B原子的个数为______。

(6)试从分子的立体构型和原子的电负性、中心原子上的孤电子对等角度解释与D的简单氢化物结构十分相似的OF2的极性很小的原因是____________。

(7)D与F形成离子个数比为1:1的化合物,晶胞与NaCl类似,设D离子的半径为apm。F离子的半径bpm,则该晶胞的空间利用率为______________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【详解】

A.金刚石;晶体硅都属于原子晶体;键能大小决定晶体的熔、沸点高低;

因为C—C键的键能大于Si—Si键的键能,故金刚石的熔、沸点高于晶体硅,故A正确;B.二氧化硅晶体属于原子晶体,有硅氧四面体的空间网状结构,不存在SiO2分子,只有硅、氧原子最简比,即化学式为SiO2,故B正确;C.稀有气体的晶体属于分子晶体,故C错误;D.立体构型为正四面体结构的分子中,化学键的键角可能为60°,如白磷等,故D正确。则正确答案为C。2、B【分析】【分析】

某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则该元素基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2;共5个电子层,据此分析。

【详解】

A.该元素基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2;共有39个电子,故A错误;

B.由元素基态原子的电子排布式可知;该元素原子核外有5个电子层,故B正确;

C.该元素原子核外有5个电子层;故C错误;

D.M层为第3层;共18个电子,故D错误;

故答案为B。3、B【分析】【详解】

苯分子是平面结构,因此中心碳原子以sp2杂化形成三个杂化轨道,还有一个未杂化的p轨道。所以其结合形式为:每个碳原子分别以三个sp2杂化轨道与其他两个C和一个H原子形成σ键,未杂化的p轨道上电子与其他五个碳原子上的p电子形成大π键。答案选B。4、C【分析】【详解】

A.在ABn型分子中;若中心原子A无孤对电子,则是非极性分子,非极性分子空间结构都是对称结构,故A正确;

B.NH3、NH4+、H2O、H3O+、CH4中均采取sp3杂化,即N、O、C原子均是采取sp3杂化的;故B正确;

C.SO3、NO3-、CO32-、SO32-中的中心原子杂化类型为sp2、sp2、sp2、sp3杂化,所以SO3、NO3-、CO32-为平面三角形,而SO32-的几何构型为三角锥形;故C错误;

D.配合物Cu[(H2O)4]SO4中,中心离子是Cu2+,配体是H2O;配位数是4,故D正确。

综上所述,答案为C。5、C【分析】【详解】

A.石墨兼有原子晶体;金属晶体和分子晶体的特征;属于混合晶体;磷酸的构成微粒是分子,属于分子晶体,A错误;

B.硫的构成微粒是分子;属于分子晶体,B错误;

C.金刚石的构成微粒是原子;属于原子晶体;纯碱是碳酸钠,其构成微粒是阴阳离子,属于离子晶体;冰的构成微粒是分子,属于分子晶体,C正确;

D.铁的构成微粒是金属阳离子和自由移动的电子,属于金属晶体,D错误;故答案为:C。二、多选题(共6题,共12分)6、CD【分析】【分析】

X所在主族序数与所在周期序数之差为4,则为第2周期时,在ⅥA族,即X为O元素,或为第3周期时,在ⅤⅡA族,即X为Cl元素;Y的最高价氧化物对应的水化物,能电离出电子数相等的阴、阳离子,则由NaOH═Na++OH-,所以Y为Na元素;Z的单质是生活中常见物质,其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏,则Z为Fe元素;W基态原子核外5个能级上有电子,且最后的能级上只有1个电子1s22s22p3;则W为Al,据此分析解答。

【详解】

根据上述分析;X为O元素或Cl元素,Y为Na元素,Z为Fe元素,W为Al元素。

A.一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,原子半径:Y>W>X;故A正确;

B.铁为26号元素,Z3+离子的最外层电子排布式为3s23p63d5;故B正确;

C.钠的单质在氧气或氯气中燃烧;所得生成物为过氧化钠或氯化钠,其中过氧化钠的阴;阳离子个数比为1:2,故C错误;

D.W的单质能溶于Y的最高价氧化物的水化物的水溶液中,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,该反应的氧化剂为水,若反应中转移0.3mol电子,则消耗氧化剂H2O0.3mol;质量为5.4g,故D错误;

故选CD。

【点睛】

正确判断元素是解题的关键。本题的难点为X的不确定性,易错点为D,要注意铝与氢氧化钠溶液的反应中铝为还原剂,水为氧化剂。7、BD【分析】【分析】

【详解】

A.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增大;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减小;则元素的非金属性:O>N>P。元素的非金属性越强,其电负性就越大,故元素的电负性:O>N>P,A错误;

B.元素的非金属性越强;元素的原子半径越小,与同一元素的原子形成的共价键的键长就越短,其相应的键能就越大,由于元素的原子半径:O<N,所以瑞德西韦中的O—H键的键能大于N—H键的键能,B正确;

C.在瑞德西韦中,形成3个共价键的N原子采用sp3杂化,含有C=N双键的N原子则采用sp2杂化;C错误;

D.共价单键都是σ键;共价双键中一个是σ键,一个是π键;在苯环及含有N原子的六元环中含大π键,根据瑞德西韦结构可知其中含有共价单键;双键和苯环等六元环,故分子中存在σ键、π键和大π键,D正确;

故合理选项是BD。8、AD【分析】【详解】

A.接近沸点的水蒸气中存在“缔合分子”;水分子内存在O-H共价键,“缔合分子”内水分子间存在氢键,A正确;

B.基态O2-的价电子排布式为2s22p6;B不正确;

C.中N的价层电子对数为3,杂化方式为sp2,与SO3互为等电子体;C不正确;

D.中N原子的价层电子对数为4;其空间构型为正四面体,4个N-H共价键的键长;键能都相等,D正确;

故选AD。9、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。10、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。11、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6题,共12分)12、略

【分析】【分析】

(1)原子核外电子的运动状态是由能层;能级(电子云)、电子云伸展方向、电子自旋决定的;据此解答。

(2)Mn和Ca属于同一周期;从原子半径和价电子数影响金属键强弱角度分析。

(3)分析阴离子ClO3-的中心氯原子的孤电子对数和σ键数;再根据价层电子对互斥理论确定该阴离子的空间构型和中心原子的杂化轨道类型。

(4)根据碳酸盐的热分解示意图可知,CaCO3热分解生成CaO,SrCO3热分解生成SrO,CaO和SrO都是离子晶体;离子晶体的晶格能越大,离子晶体越稳定,生成该晶体的反应越容易发生。

(5)根据萤石晶胞示意图中黑球和白球实际占有的个数,结合萤石的化学式(CaF2)中粒子个数比确定黑球、白球分别代表的粒子种类。在分析Ca2+的配位数时,可将萤石晶胞分割为8个小立方体,利用晶胞的“无隙并置”的特点,确定与1个Ca2+距离最近且相等的F-的个数。一个粒子(Ca2或F-)的质量=由于晶胞实际占有4个Ca2+和8个F-,故而确定晶胞质量,再根据公式ρ=计算该晶体的密度。

【详解】

(1)原子核外电子的运动状态是由能层、能级(电子云)、电子云伸展方向、电子自旋决定的。基态Ca原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,所以M能层上有8个运动状态不同的电子。由于Ca原子的价层电子排布为4s2,已达全充满状态,比较稳定;而Ga原子价层电子排布为4s24p1;不太稳定,所以Ca的第一电离能大于Ga的第一电离能。

(2)Mn和Ca属于同一周期,同周期从左至右原子半径逐渐减小;Mn原子价层电子排布为3d54s2,Ca原子价层电子排布为4s2;价电子数Mn比Ca多,原子半径越小,价电子数越多,金属键越强。所以,金属Mn的熔点沸点等都比金属Ca高的原因是:Mn原子半径较小且价电子数较多,金属键较强。

(3)Ca(ClO3)2中的阴离子化学式为ClO3-,中心原子氯的孤电子对数=(7+1-3×2)=1,σ键数=3,中心原子氯的价层电子对数=1+3=4,根据价层电子对互斥理论,ClO3-的空间构型是三角锥形,中心原子氯的杂化形式为sp3。

(4)由碳酸盐的热分解示意图看出,CaCO3热分解生成CaO,SrCO3热分解生成SrO,CaO和SrO都是离子晶体,因为离子半径r(Ca2+)2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,故CaCO3更易分解为CaO,所以CaCO3的热分解温度低于SrCO3。CO2分子结构为O=C=O,C=O双键中1条σ键,1条π键,所以CO2分子内的化学键类型有σ键;π键。

(5)萤石的化学式为CaF2,即晶胞中钙离子与氟离子个数比为1:2,从晶胞示意图看,每个晶胞中实际占有黑球的个数=8×+6×=4,晶胞中实际占有白球的个数为8,据此可知黑球代表Ca2+,白球代表F-。将该面心立方晶胞分割成8个小立方体(),每个小立方体的4个顶点上是Ca2+,体心是F-,现选取一个顶点(Ca2+)作为考查对象,经过该顶点的小立方体有8个,即与该顶点的Ca2+距离相等且最近的F-共有8个,所以Ca2+的配位数为8。萤石的一个晶胞中实际占有4个Ca2+和8个F-,所以萤石一个晶胞的离子数为12。1个Ca2+的质量==g,1个F-的质量==g,则萤石的密度ρ===g/cm3。

【点睛】

利用均摊法计算晶胞中实际占有的粒子数:处于立方晶胞顶点的粒子每个晶胞实际占有处于立方晶胞面心的粒子每个晶胞实际占有处于立方晶胞棱边中点的粒子每个晶胞实际占有处于立方晶胞内部的粒子完全被晶胞占有,每个晶胞实际占有的粒子数等于不同位置的粒子数分别与该位置粒子实际被晶胞占有的分数乘积之和。【解析】8大于Mn原子半径较小且价电子数较多,金属键较强三角锥形sp3低于r(Ca2+)2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,故CaCO3更易分解为CaOσ键,π键81213、略

【分析】【详解】

(1)C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,但第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族元素的第一电离能,故第一电离能大小顺序是同周期元素自左而右电负性增大,故电负性:氮原子的核电荷数为7,核外电子排布式为其最外层电子排布式是

(2)含有3个原子,价电子总数为故其等电子体可以是等。

【点睛】

比较第一电离能时,出现反常的元素是指价电子层电子排布处于半满、全满或全空的原子,且只比原子序数大1的元素第一电离能大。【解析】(或等)14、略

【分析】【详解】

碳原子的L层有4个电子,2个在2S上,2个在2P上,且自旋相同,碳的基态原子L层电子轨道表达式为砷原子的外围电子排布为

故答案为:p;

氮原子之间形成非极性键;氮原子和氢原子之间形成极性键,氢原子和氮原子之间形成配位键;

故答案为:ABC;

根据图知,以最中心钙离子为例,晶体中1个周围距离最近的数目为4;

故答案为:4。【解析】pABC415、略

【分析】【分析】

(1)从化学平衡的角度分析;使平衡逆向移动所采取的措施;

(2)所涉及的元素中非金属性最强元素是氯;根据核外电子排布规律写出氯原子最外层电子排布式,确定电子云的空间伸展方向;

(3)仿照氨气的电子式,写出PCl3的电子式;从分子晶体的角度考虑沸点的高低;

(4)仿照醋酸与氨水的反应;写出化学方程式;

(5)根据0.4mol/LNH4Cl与0.2mol/LNaOH反应后的溶液;比较出离子的浓度大小关系。

【详解】

(1)根据水解反应,HgCl2+H2O⇌Hg(OH)Cl+HCl;

a.加水稀释;促进水解,平衡正向移动,不符合题意;

b.增加HCl的浓度;增加生成物的浓度,平衡逆向移动,符合题意;

c.及时移走产物;平衡正向移动,不符合题意;

d.水解是吸热反应;降温平衡逆向移动,符合题意;

(2)非金属性最强元素原子为氯原子,它的最外层轨道排布式为该原子核外有1s,2s,2p,3s,3p等5个能级,s轨道是球形的,只有一种空间伸展方向,p轨道是纺锤形的,有三种空间伸展方向,共有4种不同的伸展方向;

(3)磷原子的最外层电子数为5,氯原子的最外层电子数为7,形成三对共用电子对,剩余一对孤对电子,三氯化磷的电子式为:PCl3与NH3的沸点高;它们都是分子晶体,虽然氨分子存在氢键,但氨常温下是气体,但三氯化磷常温下是液体,说明范德华力对沸点的影响超过了氢键的影响,两者都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,故三氯化磷的的沸点高于氨气;

(4)HN3可用于有机合成,其酸性与醋酸相似,为一元弱酸,若HN3与氨水混合后的化学方程式为HN3+NH3∙H2O=NH4N3+H2O;

(5)NaOH和NH4Cl反应方程式为NaOH+NH4Cl=NH3∙H2O+NaCl,NH4Cl溶液浓度是NaOH溶液浓度的2倍,二者等体积混合,根据方程式知,NH4Cl有一半剩余,则溶液中的溶质为等物质的量浓度的NH4Cl、NH3∙H2O、NaCl,NH4Cl中铵根离子水解程度小于NH3∙H2O电离程度,导致溶液出碱性,则c(OH−)>c(H+),氯离子、钠离子不水解,结合物料守恒知c(Cl−)最大,c(NH4+)>c(Na+),NH3∙H2O是弱电解质,电离程度较小,所以溶液中粒子浓度大小顺序是c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3•H2O)>c(OH-)>c(H+),答案选D。【解析】①.b、d②.③.4④.⑤.PCl3⑥.两者都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高⑦.HN3+NH3.H2O=NH4N3+H2O⑧.D16、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】NaCl正八面体817、略

【分析】【分析】

金属的堆积模型有简单立方堆积;体心立方堆积和面心立方堆积,配位数分别为6,8,12,铜属于面心立方堆积。

【详解】

金属的堆积模型有简单立方堆积;体心立方堆积和面心立方堆积,配位数分别为6,8,12,铜属于面心立方堆积,所以配位数为8的是体心立方堆积;

故答案为:体心立方;面心立方。【解析】①.体心立方②.面心立方四、实验题(共1题,共10分)18、略

【分析】【分析】

两种配合物可电离出的氯离子数目不同;可将等质量的两种配合物配制成溶液,滴加硝酸银,根据生成沉淀的多少判断。

【详解】

两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2•NH3,内界氯离子不能与硝酸银反应,外界氯离子可以与硝酸银反应,将这两种配合物区别开来的实验方案:称取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量用硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥后称量,所得AgCl固体质量大的,原晶体为[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固体质量小的,原晶体为[Co(NH3)5Cl]Cl2•NH3,故答案为:取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,静置、过滤、干燥、称量,沉淀质量大的,原晶体为[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。

【点睛】

把握配合物的构成特点,为解答该题的关键。解答此类试题要注意配合物的内界和外界的离子的性质不同,内界中以配位键相结合,很牢固,难以在水溶液中电离,而内界和外界之间以离子键结合,在溶液中能够完全电离。【解析】称取相同质量的两种晶体配成溶液,向两种溶液中分别加入足量的硝酸银溶液,静置、过滤、干燥、称量,所得氯化银固体多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2五、计算题(共4题,共32分)19、略

【分析】【分析】

(1)石墨晶体的层状结构;层内每个碳原子由3个正六边形共用,每个碳碳键由2个正六边形共用;

(2)根据均摊法计算晶胞中Mg原子和B原子的个数;进而确定化学式。

【详解】

(1)图中层内每个碳原子由3个正六边形共用,每个碳碳键由2个正六边形共用,则平均每个正六边形占有C原子数为6=2个、占有的碳碳键数为6=2个;碳原子数目与碳碳化学键数目之比为2:3;

(2)根据晶体结构单元可知,在六棱柱顶点上的镁原子被6个六棱柱共用,在上下底面上的镁原子被两个六棱柱共用,根据均摊法可知晶胞中Mg原子的个数为2×+2×6×=3,B原子的个数为6,所以Mg原子和B原子的个数比为3:6=1:2,所以化学式为MgB2。【解析】232:3MgB220、略

【分析】【分析】

(1)根据各种晶体结构中微粒的空间位置确定三种晶体晶胞中铁原子的配位数;然后得到其比值;

(2)先计算出两种晶体中Fe原子个数比;然后根据密度定义计算出其密度比,就得到其空间利用率之比;

(3)先计算γ-Fe晶体中Fe原子个数,根据Fe原子半径计算晶胞的体积,然后根据计算晶体的密度;

(4)根据物质的熔沸点;溶解性等物理性质分析判断。

【详解】

(1)δ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是晶胞顶点的Fe异种;个数是8个;

γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子个数=3××8=12;

α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子;铁原子个数=2×3=6;

则三种晶体晶胞中铁原子的配位数的比为8:12:6=4:6:3;

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶体中铁原子个数之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶体的密度比等于物质的空间利用率之比,所以两种晶体晶胞空间利用率之比为2b3:a3;

(3)在γ-Fe晶体中Fe原子个数为8×+6×=4,Fe原子半径为rpm,假设晶胞边长为L,则L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,则晶胞的体积V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe单质的密度

(4)FeCl3晶体的熔沸点低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有机溶剂,根据相似相溶原理,结合分子晶体熔沸点较低,该物质的熔沸点较低,属于分子晶体。

【点睛】

本题考查了Fe的晶体类型的比较、晶体空间利用率和密度的计算、铁元素化合物晶体类型的判断。学会利用均摊方法分析判断晶胞中铁原子数目,熟练掌握各种类型晶体的特点,清楚晶体密度计算公式是解答本题的关键。【解析】4:6:32b3:a3分子晶体21、略

【分析】【分析】

每个C周围有4个硅,C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,先计算金刚石晶胞中碳的个数,再根据公式计算空间利用率。

【详解】

⑴每个C周围有4个硅,因此C的配位数为4;故答案为:4。⑵C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,因此故答案为:188。⑶金刚石晶胞中有个碳,假设C的原子半径为r,则金刚石晶胞参数为金刚石晶体中原子的空间利用率故答案为:34%。【解析】418834%22、略

【分析】【详解】

(1)元素Na的焰色反应呈黄色;激发态Na原子,价电子由3s能级激发到3p能级,其价电了轨道表示式为答案:黄;

(2)KBr具有NaCl型的晶体结构,都属于离子晶体。但其熔点比NaCl低,原因是K+半径Na+大,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低,所以KBr熔点比NaCl低。答案:K+的半径大于Na+,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低。

(3)①根据晶胞的结构及A;B两点的坐标可知;C的原子坐标为(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。

②根据晶胞结构可知,晶体中Cl构成的多面体包含20个三角形的面;与Cl紧邻的Na个数为4;答案:20;4。

③根据均摊法可知,该晶体中含有2个Na和6个Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黄K+的半径大于Na+,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)六、原理综合题(共3题,共24分)23、略

【分析】【详解】

(1)硼为5号元素,属于p区元素,其基态原子的价电子排布图为故答案为:p。

(2)①Be的2s能级处于全满,第一电离能:Be>B,N的2p能级处于半满,第一电离能:N>O;故第一电离能介于B和O之间的元素只有Be;C两种。

②的中心原子的价层电子对数为2,孤电子对数为0,立体构型为直线形;与互为等电子体的分子有CO2、CS2、N2O、BeCl2等。故答案为:直线形,CO2或CS2或N2O或BeCl2。

(3)BF3和中B原子的价层电子对数分别为2、3,所以其杂化方式分别为sp2、sp3。

(4)立方BN和立方AlN均为原子晶体;B原子半径更小,B—N键键长更短,键能更大,熔点更高。

(5)①根据均摊法可得,该物质的化学式为Na3Li(BH4)4。

②该晶体的密度【解析】pBe、C直线形CO2或CS2或N2O或BeCl2sp2sp3B原子半径更小,B—N键键长更短,键能更大Na3Li(BH4)424、略

【分析】【分析】

(1)根据构造原理;由原子序数即可写出基态原子的电子排布式,进而可写出价电子排布式;Ti未成对电子数为2,然后根据Ti处的周期及未成对电子数确定元素;

(2)金属键强度越大;金属的硬度大,晶体的熔沸点高;

(3)①分子晶体中构成微粒分子以微弱的分子间作用力结合;晶体的熔沸点低,硬度小;

②计算B原子孤电子对数;价层电子对确定空间构型与B原子杂化方式;

(4)在晶体[TiCl(H2O)5Cl2·H2O]中涉及的元素有Ti、Cl、H、O四种元素,元素的非金属性越强,电负性越大;配离子[TiCl(H2O)5]2+中含有共价键、配位键,配位体是Cl-、H2O,外界微粒是2个Cl-、1个H2O;

(5)根据A;B、C的原子坐标;坐标系原点选取为A,根据立体几何知识分析D的原子坐标并计算钛氧键键长d。

【详解】

(1)钛为22号元素,基态电子排布式为:[Ar]3d24s2,则基态钛原子的价电子排布式为3d24s2;与钛同周期元素中;基态原子的未成对电子数与钛相同的有Ni,Ge,Se,共3种;

(2)钛硬度比铝大;是因为Ti原子的价电子数比Al多,故其金属键更强;

(3)①TiCl4熔点为-24℃,沸点为136.4℃,室温下为无色液体,可溶于甲苯和氯代烃,根据相似相容原理,可知TiCl4是由分子构成的,分子间以分子间作用力结合,由于分子间作用力很小,所以组成的分子晶体的熔沸点低,因此固态TiCl4属于分子晶体;

②BH4-中B原子价层电子数=4+=4,且不含孤电子对,所以空间构型为正四面体结构,中心B原子的杂化方式采取sp3杂化;

(4)在晶体[TiCl(H2O)5Cl2·H2O]中含有Ti;Cl、H、O四种元素;元素的非金属性越强,电负性越大。由于元素的

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