版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
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PEP选修3化学下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8题,共16分)1、下列各组多电子原子的原子轨道能量高低比较中,错误的是()A.2s<2pB.3px<3pyC.3s<3dD.4s>3p2、下列说法不正确的是A.晶体硅和石英都是通过共价键形成的原子晶体B.HCl和NaOH溶于水时破坏的化学键类型相同C.H2O比H2S稳定是因为H-O键的键能大于H-S键的键能D.硫单质和干冰均属于分子晶体3、水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是A.因为水分子内存在氢键,所以水分子非常稳定B.水分子中存在着共价键和氢键两种化学键C.分子中,各原子质量数之和是其质子数之和的两倍D.水分子间存在的氢键属于化学键,导致水的沸点较高4、SiO2是合成“中国蓝”的重要原料之一。如图是SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面的投影图(即俯视投影图,O原子略去。),Si原子旁标注的数字是Si原子位于z轴的高度,则SiA与SiB的距离是。
A.dB.dC.dD.d5、下列说法中,正确的是()A.原子晶体中,共价键的键长越短,键能越大,熔点就越高B.冰融化时,分子中键发生断裂C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子的熔沸点就越高D.分子晶体中,分子间作用力越大,则分子越稳定6、在金属晶体中,自由电子与金属离子碰撞时有能量传递,可以用此来解释金属的A.延展性B.导电性C.导热性D.还原性7、根据有关概念,推断下列说法中正确的是A.离子晶体发生状态变化时,一定会破坏离子键B.元素的非金属性越强,单质的活泼性一定越强C.分子晶体中分子间的作用力越大,分子越稳定D.分子中含有两个氢原子的酸,一定就是二元酸8、已知:SiCl4的分子结构与CCl4相似,下列说法不正确的是A.SiCl4的分子是由极性键构成的非极性分子B.NH4Cl与NaOH所含化学键类型和晶体类型均相同C.SiO2、SiCl4的相对分子质量不同,所以沸点不同D.熔点:LiF>NaF>NaCl>KCl评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)9、金属镍在电池;合金、催化剂等方面应用广泛.
(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是_____.
a.金属键具有方向性与饱和性。
b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用。
c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子。
d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光。
(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是____.
(3)过滤金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=___.CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为______.
(4)甲醛(H2C═O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH).甲醇分子内C原子的杂化方式为_____,甲醇分子内的O﹣C﹣H键角____(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O﹣C﹣H键角.10、(1)基态碳原子的核外电子排布式为______。
(2)基态铬原子外围电子轨道表示式为___。
(3)卤族元素F、Cl的电负性由小到大的顺序是______。
(4)比较晶格能:MgO___MgS(用“>”;“<”)
(5)CO分子内σ键与π键个数之比为________。
(6)比较第一电离能:Mg___Al(用“>”;“<”)
(7)乙炔是________(填“非极性”或“极性”)分子。
(8)丙烯(CH3CH=CH2)分子中碳原子的杂化方式为________和________。
(9)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。11、〔化学—选修3:物质结构与性质〕
早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al;Cu、Fe元素组成。回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序;但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_____________方法区分晶体;准晶体和非晶体。
(2)基态铁原子有________个未成对电子;三价铁离子的电子排布式为:___________可用硫氰化钾检验三价铁离子,形成配合物的颜色为_____________
(3)新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸;而自身还原成氧化亚铜,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_________;一摩尔乙醛分子中含有的σ键的数目为:______________。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是:_______________________。氧化亚铜为半导体材料,在其立方晶胞内部有四个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有_____________个铜原子。
(4)铝单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为____________。列式表示铝单质的密度_______________g·cm-3(不必计算出结果)12、根据元素周期表和周期律相关知识;回答下列问题:
(1)C、N、O三种元素中电负性最大的是_______,第一电离能最大的是_______;
(2)①O2-,②Al3+,③Cl-,④Ca2+的半径由大到小排列为:________________(用序号表示);
(3)元素非金属性Cl______S(填“>”或“<”),请举例证明:____________________(可用方程式或客观事实回答);
(4)由于Be与Al处于对角线位置,性质具有相似性,根据“对角线规则”,写出Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式:________________________________。13、水是生命之源;它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。
(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为_________
(2)写出与H2O分子互为等电子体的微粒______(填2种)。
(3)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合理的是______
A.氧原子的杂化类型发生了改变。
B.微粒的形状发生了改变。
C.微粒的化学性质发生了改变。
D.微粒中的键角发生了改变。
(4)下列是钠;碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。
与冰的晶体类型相同的是______(请用相应的编号填写)
(5)将白色的无水CuSO4溶解于水中;溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝。
色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式:_______。14、硼元素;钙元素、铜元素在化学中有很重要的地位;单质及其化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用。
已知与水反应生成乙炔。请回答下列问题:
将乙炔通入溶液中生成红棕色沉淀,基态核外电子排布式为______,其在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应生成和Cu,但CuO在高温下会分解成试从结构角度解释高温下CuO何会生成______。
中与互为等电子体,中含有的键数目为______。
乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是______,构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是______。
硼酸是一种片层状结构的白色晶体,层内的分子间通过氢键相连如图则的晶体中有______mol氢键。硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸它电离生成少量和则含有的化学键类型为______。
15、硼及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)基态B原子的价电子轨道表达式为____________________________,其第一电离能比Be____________(填“大”或“小”)
(2)氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是______________。
(3)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状;其二维平面结构如图。
①B原子的杂化方式为_____________。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大:________________________________________________________。
②路易斯酸碱理论认为,任何可接受电子对的分子或离子叫路易斯酸,任何可给出电子对的分子或离子叫路易斯碱。从结构角度分析硼酸是路易斯酸的原因是_______________________________。16、固体电解质有广泛的用途。研究发现,晶体中有特殊结构为离子如提供快速迁移的宽敞通道或者有“点缺陷”,都能使其具有导电潜力。比如:图所示的锂超离子导体和图所示的有“点缺陷”的NaCl。
根据所学知识回答下列问题:
(1)在变化“Cl+e-→Cl-”过程中,所得电子填充在基态Cl的________能级,此过程会_______填“吸收”或“释放”能量。
(2)中B的杂化形式为__________,其等电子体为:___________任写一种与其VSEPR模型相同,且有1对孤电子对的相对分子质量最小的分子是____________。
(3)图所示晶胞中位于__________位置;若将晶体中形成宽敞通道的换成导电能力会明显降低,原因是_____________。
(4)图中,若缺陷处填充了则它____________填“是”或“不是”的晶胞,在NaCl晶体中,填充在堆积而成的___________面体空隙中。评卷人得分三、原理综合题(共5题,共10分)17、X、Y、Z、V、W为五种前四周期元素,其中X是短周期(除稀有气体外)原子半径最大的元素;Y与X同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子;V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2;W的原子序数为29,W的离子能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子:
回答下列问题:
(1)W原子的核外价电子排布式为___,该配离子中含有的化学键类型有___(填字母)。
a.配位键b.极性键c.离子键d.非极性键。
(2)元素X、Y、V第一电离能由大到小的顺序是___(用元素符号表示)。
(3)Z的氢化物的空间构型是___;该氢化物的沸点比甲烷的高,其主要原因是___;Z的另一种氢化物Z2H4分子中Z原子轨道的杂化类型是___。
(4)X和Cl元素构成的化合物XCl,XCl的晶胞结构如图所示,晶体中X+的配位数是___。每个X+周围与其紧邻的Cl-围成的几何图形为___。若W晶体中一个晶胞的边长为apm,则W晶体的密度为___g/cm3(写出含a的表达式,用NA表示阿伏加德罗常数)。
18、哈尔滨医科大学附属第一医院张亭栋教授被认为最有可能获诺贝尔生理学或医学奖的学者之一,他是使用砒霜(As2O3)治疗白血病的奠基人;回答下列问题:
(1)基态As原子核外电子排布中能级最高的是___________,与As同周期且相邻原子的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)NH3的沸点比PH3___________(填“高”或“低”),原因是___________。
(3)NH5中所有原子最外层都满足稳定结构,则NH5中含有的化学键类型为___________。
A、离子键B、配位键C、共价键D、氢键E、σ键F;π键。
(4)As4O6的分子结构如图1所示,则该化合物中As的杂化方式是__________。与AsO43-互为等电子体的微粒是___________(写一种)
(5)白磷(P4)的晶体属于分子晶体,其晶胞结构如图2(小黑点表示白磷分子),已知晶胞的边长为anm,阿伏加德罗常数为NAmol-1,则该晶胞中含有的P4分子数为___________,该晶体的密度为___________g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。19、X;Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中;X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量最高的元素,M的内层电子数是最外层电子数的9倍,N的原子序数比M小1,Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态,第四电子层只有一个电子。请回答下列问题:
(1)基态X的外围电子电子排布图为_____;P元素属于_____区元素。
(2)XZ2分子的空间构型是_____,YZ2分子中Y的杂化轨道类型为_____;相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_____(写分子式),理由是_____。
(3)含有元素N的盐的焰色反应为____色;许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是___。
(4)元素M与元素Q形成晶体中;M离子与Q离子的配位数之比为_____。
(5)P单质形成的晶体中,P原子采取的堆积方式为_____,P原子采取这种堆积方式的空间利用率为_____(用含π表达式表示)。20、碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:
(1)基态碳原子核外有________种能量不同的电子,其核外电子运动状态由_____种因素决定。
(2)CH4分子间不能形成氢键,主要原因是CH4分子中的碳原子不含孤对电子、_____、_____________。
(3)碳酸的非羟基氧的个数和磷酸的非羟基氧的个数都是1,从结构上分析,它们的强度相近,均为中强酸。然而事实上二氧化碳水溶液的酸性却很弱,原因是__________。
(4)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,N原子的杂化轨道类型为______,乙二胺通过配位键能与Cu2+形成稳定的环状配离子,其结构可表示为__________。
(5)金刚石是碳的一种同素异形体,属于_______晶体。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示,则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是下图___________(从A~D图中选填).
若碳原子半径为r,金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为_____________(用含π的代数.式表示).21、过渡元素参与组成的新型材料有着广泛的用途;回答下列问题。
(1)基态铁原子核外共有________种不同空间运动状态的电子。铁;钴、镍基态原子中;核外未成对电子数最少的原子价层电子轨道表示式(电子排布图)为________。
(2)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和74pm;则熔点NiO________FeO(填“>”“<”或“=”),原因是________。
(3)Cr的一种配合物结构如图所示:
①阴离子的空间构型为________形。
②配离子中;中心离子的配位数为_______,N与中心原子形成的化学键称为_______键。
③配体H2NCH2CH2NH2(乙二胺)中碳原子的杂化方式是________;分子中三种元素电负性从大到小的顺序为________。
(4)一种新型材料的晶胞结构如图1所示;图2是晶胞中Sm和As原子的投影位置。
图1中F和O共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1−x代表,则该化合物的化学式表示为________,晶体密度ρ=________g·cm−3(用含x的表达式表示,设阿伏加德罗常数的值为NA)。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标(),则原子2的坐标为________。评卷人得分四、结构与性质(共1题,共4分)22、A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。A的核外电子总数与其周期数相同;B的价电子排布式为nsnnpn+2;C、D为同周期元素,C是同周期元素中离子半径最小的元素,D元素最外层有一个未成对电子;E位于元素周期表的第四周期第IVB族,常用加热ED4溶液的方法制备纳米材料。
回答下列问题:
(1)D原子的价电子排布图为___________,E原子核外有_____个未成对电子,五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号)。
(2)化合物D2B的中心原子的杂化方式为______________,它的VSEPR模型名称____________,分子的立体构型为_____________。
(3)与分子晶体D2B3互为等电子体的一种分子为____________(填化学式)。
(4)由A、B、D三种元素所形成的一系列化合物中氧化性最强的是_______(填化学式,下同),酸性最强的是_________________。
(5)单质B有两种同素异形体,其中沸点高的是______(填分子式),原因是__________。
(6)C与D能形成化合物Q。在1.01×105Pa、T1℃时,气体摩尔体积为53.4L/mol,实验测得Q的气态密度为5.00g/L,则此时Q的化学式为____________________。
(7)E单质有两种同素异形体,高温下是体心立方堆积,但在常温下的晶体结构为如图所示的六方最密堆积。已知晶胞参数分别为acm和ccm,则该晶体的密度可表示为______g·cm-3。(用含a和c的式子表示,用NA表示阿伏伽德罗常数的值)。
评卷人得分五、有机推断题(共4题,共40分)23、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________。24、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。25、W;X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中;成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道;X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同,但还有空轨道;W、Z的原子序数相差10,且Z原子的第一电离能在同周期中最低。
(1)写出下列元素的元素符号:W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子与Y原子都达到8电子稳定结构,则XY分子中X和Y原子用于成键的电子数目分别是____;根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的主要类型有____。
(3)XY2与ZYW反应时,通过控制反应物的物质的量之比,可以得到不同的产物,相同条件下,在水中溶解度较小的产物是________(写化学式)。
(4)写出Z2Y2的电子式:____________。26、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)
评卷人得分六、元素或物质推断题(共5题,共45分)27、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____________。28、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____。29、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________。30、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:____________________。31、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__________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【详解】
A.相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf;所以2s<2p,故A正确;
B.3px和3py轨道是两个不同的原子轨道;空间伸展方向不同,两个轨道上的电子的运动状态不同,但同一能级上的原子轨道具有相同的能量,故B错误;
C.相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf;所以3s<3d,故C正确;
D.原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s;2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f;所以4s>3p,故D正确;
故选B。
【点睛】
本题考查核外电子排布规律,本题注意把握构造原理的应用。多电子原子中,各原子轨道的能量高低比较方法:相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf;形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s;同一能级上的原子轨道具有相同的能量:npx=npy=npz。2、B【分析】【详解】
A.晶体硅中Si原子之间以Si-Si键结合形成立体网状结构;属于原子晶体;在石英中Si原子与O原子之间以Si-O键结合形成立体网状晶体,也属于原子晶体,因此二者都是通过共价键形成的原子晶体,A正确;
B.HCl是由分子构成的物质;溶于水时破坏的化学键是共价键,而NaOH是离子化合物,溶于水时破坏的化学键是离子键,因此溶于水时破坏的化学键类型不相同,B错误;
C.H2O比H2S稳定是因为O原子半径比S原子半径小;形成的化学键H-O键的键能大于H-S键的键能,断裂消耗更多能量,C正确;
D.硫单质和干冰都是由分子通过分子间作用力构成的晶体;因此都属于分子晶体,D正确;
故合理选项是B。3、C【分析】【详解】
A.水分子内存在化学键(共价键);不存在氢键,A不正确;
B.水分子中只存在1种化学键(共价键);氢键不属于化学键,B不正确;
C.分子中;各原子质量数之和为4+16=20,质子数之和为10,质量数之和是质子数之和的两倍,C正确;
D.水分子间存在的氢键不属于化学键;属于分子间的作用力,D不正确;
故选C。4、B【分析】【详解】
SiO2是一种空间网状的原子晶体,共价键结合较为牢固,SiA与SiB在x轴方向上的距离为d,在y轴方向上的距离为d,所以SiA与SiB之间的距离为故答案为B。5、A【分析】【详解】
A.原子晶体中;共价键的键长越短,键能越大,熔点就越高,正确;
B.冰融化时,只发生状态的改变,而化学键没有改变,所以分子中键不发生断裂;错误;
C.分子晶体中;分子间作用力越大,该分子的熔沸点就越高,但与共价键无关,错误;
D.分子的稳定性与分子内的共价键有关;与分子间作用力无关,错误。
故选A。6、C【分析】【详解】
A.金属具有延展性主要是因为金属在受到外力作用时;原子之间可以发生相对滑动,各层之间仍保持金属键的作用,A选项不满足题意;
B.金属具有导电性主要是因为金属晶体内部存在自由移动的电子;在外加电场的作用下,自由电子在金属内部发生定向移动,B选项不满足题意;
C.金属具有导热性主要是因为在金属晶体内部;自由电子与金属离子碰撞时有能量传递,C选项满足题意;
D.金属的还原性是金属的化学性质;与碰撞时能量传递无关,D选项不满足题意;
答案选C。7、A【分析】【详解】
A.离子晶体是阴;阳离子之间通过离子键形成的;状态发生变化,离子之间的距离发生变化,离子键一定被破坏,故A正确;
B.元素的非金属性强;单质的活泼性不一定强,如氮气分子中氮原子之间形成三键,氮气的性质相对稳定,故B错误;
C.分子稳定性属于化学性质;分子间作用力影响物质的物理性质,不能影响化学性质,故C错误;
D.分子中含有两个氢原子的酸;这两个氢原子不一定都能电离,所以不一定是二元酸,故D错误;
答案选A。
【点睛】
分子间作用力影响物质的物理性质,不能影响化学性质。8、C【分析】【详解】
A.SiCl4的分子结构与CCl4相似,则SiCl4的结构为以Si原子为中心,Cl原子在正四面体顶点的正面体结构,则SiCl4的分子是由极性键构成的非极性分子;故A正确;
B.NH4Cl与NaOH均含有极性键和离子键;均属于离子化合物,故B正确;
C.SiO2属于原子晶体,熔点很高,SiCl4属于分子晶体;熔点较低,故C错误;
D.四者均属于离子晶体;离子所带电荷数相同,离子半径越小,晶格能越大,熔点越高,同主族简单阴阳离子从上往下半径以此增大,则熔点:LiF>NaF>NaCl>KCl,故D正确;
答案选C。二、填空题(共8题,共16分)9、略
【分析】【分析】
(1)金属键没有方向性和饱和性;金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用,金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动,属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光;
(2)Ni的外围电子排布为3d84s2;3d能级上有2个未成对电子;
(3)CO配位时;提供碳原子上的一对孤对电子;CO中C和O以三键结合;
(4)ABm型杂化类型的判断:
中心原子电子对计算公式:电子对数n=(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数)
注意:①当上述公式中电荷数为正值时取“﹣”;电荷数为负值时取“+”.
②当配位原子为氧原子或硫原子时;成键电子数为零。
根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化;sp3杂化是四面体构型,sp2杂化;分子呈平面三角形。
【详解】
(1)a.金属键没有方向性和饱和性;故A错误;
b.金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用;故B正确;
c.金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动;故C错误;
d.金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光;故D错误;
故答案为b;
(2)Ni的外围电子排布为3d84s2;3d能级上有2个未成对电子.第二周期中未成对电子数为2的元素有C;O,其中C的电负性小,故答案为C;
(3)中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,中心原子是Ni,价电子排布3d84s2,共10个电子,CO配位时,提供碳原子上的一对孤对电子,=4;CO中C和O以三键结合;含有1个σ键;2个π键,故答案为4;1:2;
(4)甲醇分子内C的成键电子对数为4,无孤电子对,杂化类型为sp3,是四面体结构,甲醛分子中的碳采取sp2杂化,是平面三角形结构,甲醇分子内O﹣C﹣H键角比甲醛分子内O﹣C﹣H键角小,故答案为sp3;小于。【解析】①.b②.C③.4④.1:2⑤.sp3⑥.小于10、略
【分析】【详解】
(1)C位于周期表的第二周期ⅣA,属于p区元素,其基态原子电子排布式为1s22s22p2;
(2)基态铬原子的外围电子排布式为3d54s1,相应的电子轨道表示式即电子排布图为
(3)周期表中同一主族的元素;从上至下,元素的电负性逐渐减小,因此电负性Cl<F;
(4)由于S2-的半径大于O2-,所以Mg2+和S2-的离子键较弱;所以MgS的晶格能较小;
(5)CO分子内C和O原子之间形成的是三键;三键中包含1个σ键和2个π键,因此比例是1:2;
(6)同周期元素;第一电离能从左至右呈现增大趋势;由于Mg的3s轨道处于全充满的状态,能量更低更稳定,因此其第一电离能大于Al的;
(7)乙炔分子是直线型分子;分子中的正电荷中心和负电荷中心重叠,因此属于非极性分子;
(8)丙烯分子中甲基中的C原子采用sp3的杂化方式,形成碳碳双键的C原子采用sp2的杂化方式;
(9)由晶胞结构可知,Cu原子位于晶胞的面心处,因此一个晶胞中Cu原子的个数为个;Ni原子位于晶胞的顶点上,因此一个晶胞中Ni原子的个数为个;因此晶胞中Cu原子和Ni原子的个数比为3:1。【解析】1s22s22p2Cl<F>1:2>非极性sp3sp23:111、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)从外观无法区分三者;但用X光照射挥发现:晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间,因此通过有无衍射现象即可确定;
(2)26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p43d64s2,基态Fe原子核外处在能量最高的能级为3d,排布了6个电子,有6种不同的运动状态,可知在3d上存在4个未成对电子,失去电子变为铁离子时,三价铁离子的电子排布式为1s22s22p63s23p43d5;可用硫氰化钾检验三价铁离子,形成配合物的颜色为血红色;
(3)乙醛中甲基上的C形成4条σ键,无孤电子对,因此采取sp3杂化类型,醛基中的C形成3条σ键和1条π键,无孤电子对,采取sp2杂化类型;1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键,则1mol乙醛含有6molσ键,即6NA个σ键;乙酸分子间可形成氢键,乙醛不能形成氢键,所以乙酸的沸点高于乙醛;该晶胞中O原子数为4×1+6×1/2+8×1/8=8,由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍;即为16个;
(4)在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上;面心占1/2
,通过一个顶点可形成8个晶胞,因此该晶胞中铝原子的配位数为8×3×1/2=12;一个晶胞中Al原子数为8×1/8+6×1/2=4,因此Al的密度ρ=m/V=
考点:考查晶体的性质、原子核外电子排布规律、共价键类型、氢键、杂化类型、配位数及密度的计算【解析】X射线衍射4个1s22s22p63s23p43d5血红色sp3、sp26NA乙酸的分子间存在氢键,增加了分子之间的相互作用161212、略
【分析】【详解】
(1)同一周期从左向右电负性增强,即O的电负性是三种元素中最强的,同周期从从左向右第一电离能呈增大趋势,但IIA>IIA,VA>VIA,因此第一电离能最大的是N;(2)Cl-、Ca2+核外有三个电子层,O2-、Al3+核外有2个电子层,电子层数相同,半径随着原子序数的增大而减小,半径大小顺序是Cl->Ca2+>O2->Al3+,即③④①②;(3)同周期从左向右非金属性增强,即Cl的非金属性强于S,可以用置换反应进行判断,即Cl2+H2S=2HCl+S,也可以用最高价氧化物对应水化物的酸性进行比较,HClO4酸性强于H2SO4;(4)氢氧化铝表现两性,即Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。【解析】ON③④①②>Cl2+H2S=S+2HCl或HClO4酸性比H2SO4强Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O13、略
【分析】【详解】
(1)根据核外电子排布规律,水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为:1s22s22p4;
(2)原子总数相同,价电子总数相同的物质互为等电子体,与H2O分子互为等电子体的微粒:H2S和NH
(3)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+):
A.水中氧原子采取sp3杂化,水合氢离子通过计算可得:也sp3杂化;故氧原子的杂化类型不变,A不合理;
B.水是V型;水合氢离子是三角锥型,形状发生了改变,B合理;
C.微粒本身发生了改变;保持物质性质的微粒变化,则微粒的化学性质发生了改变,C合理;
D.微粒由V型变成三角锥型;键角发生了改变,D合理;
故答案为A;
(4)冰是分子晶体;A是氯化钠是离子晶体;B是干冰,是分子晶体;C是碘,是分子晶体;D是金刚石,是原子晶体;E是钠,是金属晶体;与冰的晶体类型相同的是:BC;
(5)白色的无水CuSO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子[Cu(H2O)4]2+,生成此配合离子的离子方程式为:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。【解析】1s22s22p4H2S和NHABCCu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+14、略
【分析】【分析】
(1)①Cu+基态核外电子排布式为价电子排布式为为全充满结构,更稳定,据此作答;②与互为等电子体,则中氧原子之间形成叁键,叁键中有1个键、2个键;据此作答;
③根据有机C原子的杂化规律,中,C、CH中碳原子含一个双键,采取杂化;而CN中碳原子含一个叁键,采取sp杂化;H元素非金属性最小;其第一电离能最小,同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素第一电离能大于C元素,据此解答;
(2)由图可知,一个分子对应着6个氢键,而一个氢键对应着2个分子,据此作答;中O与H原子之间形成共价键;O与B之间形成配位键;含有的化学键类型为共价键、配位键,据此解答;
【详解】
(1)①基态核外电子排布式为价电子排布式为为全充满结构,更稳定,故CuO在高温下会分解成
故答案为:价电子排布式为为全充满结构,更稳定;
②CaC2中与互为等电子体,则中氧原子之间形成叁键,叁键中有1个键、2个键,中含有的键数目为
故答案为:
③乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈丙烯腈分子中碳原子没有孤对电子,C、CH中碳原子均形成3个键,采取杂化,而CN中碳原子形成2个键;采取sp杂化;H元素非金属性最小;其第一电离能最小,同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素第一电离能大于C元素;
故答案为:sp、N;
由图可知,一个分子对应着6个氢键,而一个氢键对应着2个分子,因此含有分子的晶体中有3mol氢键,中O与H原子之间形成共价键;O与B之间形成配位键;含有的化学键类型为共价键、配位键;
故答案为:3;共价键、配位键;【解析】价电子排布式为为全充满结构,更稳定sp、N3共价键、配位键15、略
【分析】试题分析:本题考查价电子轨道表示式的书写;第一电离能的比较,配位键,杂化方式的判断,氢键的应用。
(1)B的原子序数为5,B原子核外有5个电子,基态B原子核外电子排布式为1s22s22p1,价电子排布式为2s22p1,价电子轨道表示式为Be的价电子排布式为2s2;较稳定,B的第一电离能比Be小。
(2)氨硼烷的结构式为B原子具有空轨道,N原子有孤电子对,N提供孤电子对与B共用,提供孤电子对的成键原子是N。
(3)①根据结构,每个B原子形成3个硼氧σ键且B上没有孤电子对,B原子的杂化方式为sp2杂化。根据结构,常温常压下H3BO3分子间通过氢键缔合,由于氢键具有饱和性,H3BO3分子难与H2O分子间形成氢键;加热时部分H3BO3分子间氢键被破坏,H3BO3分子与水分子间形成氢键;所以硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大。
②H3BO3分子中B原子有一个2p空轨道,能接受电子对,根据路易斯酸碱理论,硼酸是路易斯酸。【解析】小Nsp2硼酸分子间通过氢键缔合,加热时,部分氢键被破坏硼酸分子中B原子有一个2p空轨道16、略
【分析】【分析】
根据晶胞的图形,可用均摊法进行计算,结合题给化学式、原子团,可判断各小球代表的粒子;图(a)晶体中因大体积阴离子BF4-而具有了为离子如提供快速迁移的宽敞通道,图(b)晶体具有为离子如提供快速迁移的“点缺陷”;两者都具有导电潜力。在此认识基础上,运用物质结构的基础知识可解各小题。
【详解】
(1)氯元素核电荷数为17,Cl的价电子排布式为3s23p5,Cl+e-→Cl-,得到稳定的Cl-;释放能量,因此所得电子填充在基态的3p能级,此过程会释放能量。本题正确答案为:3p;释放;
(2)BF4-中B成键电子对数为4,杂化形式为sp3;等电子体具有相同的价电子数和原子数,BF4-价电子数为32,原子数为5,其等电子体可以为CCl4。BF4-的VSEPR模型为四面体,具有四面体空间构型,且有l对孤电子对的分子成键电子对数为4-1=3,相对分子质量最小的分子是NH3。答案为:sp3;CCl4;NH3
(3)一个Li3SBF4晶胞中含有3个Li+,所以Li+位于棱心位置(12×=3);若将晶体中BF4-换成F-,导电能力会明显降低,原因是阴离子体积变小,为Li+提供的快速迁移通道变窄,致其难以迁移。答案为:棱心;阴离子体积变小,为Li+提供的快速迁移通道变窄;致其难以迁移;
(4)在氯化钠晶体中Na+最近的Cl-是的上下左右前后六个顶点依次相连便是八面体,图(6)中,若缺陷处填充了Na+,它并不是NaCl的完整晶胞;在NaCl晶体中,Na+填充在Cl-堆积而成的八面体空隙中。答案为:不是;八。
【点睛】
图所示的锂超离子导体
1、如果按粒子相对大小来分辨粒子的种类,容易出错,此题应从题给化学式(Li3SBF4)及离子的种类;结合图中各种粒子的数目来判断。
2、图中最小的球表示的是硫,不在图示的六面体的顶点上,但每个硫相对顶点的位置是相同的,故可按假设都在顶点去计算;或通过观察判断出只有一个硫位于六面体内。【解析】释放棱心阴离子体积变小,为提供的快速迁移通道变窄,致其难以迁移不是八三、原理综合题(共5题,共10分)17、略
【分析】【分析】
X是短周期(除稀有气体外)原子半径最大的元素,X是Na;Y与X同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性,Y是Al;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,Z是N元素;V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2;V是Mg;W的原子序数为29,W是Cu。
【详解】
(1)W的原子序数为29,W是Cu,核外价电子排布式为3d104s1,根据N和铜原子之间是配位键,C-C键是非极性键,C-N、C-H、N-H键是极性共价键,该配离子中含有的化学键类型选abd;
(2)镁原子价电子排布为3s2;为稳定状态,所以元素Na;Al、Mg第一电离能由大到小的顺序是Mg>Al>Na;
(3)N的氢化物是NH3,NH3中N原子的价电子对数是4,有1对孤电子对,空间构型是三角锥形;氨分子间能形成氢键,所以氨气沸点比甲烷的高;N的另一种氢化物N2H4分子中N原子有1对孤电子对,3个σ键,所以轨道的杂化类型是sp3;
(4)根据NaCl的晶胞结构图,晶体中离Na+最近的Cl-有6个,Na+的配位数是6。每个Na+周围与其紧邻的Cl-围成的几何图形为正八面体。铜为面心立方晶胞,若铜晶体中一个晶胞的边长为apm,则晶胞的体积为根据均摊原则,1个晶胞含有Cu数则W晶体的密度为=g/cm3。【解析】①.3d104s1②.abd③.Mg>Al>Na④.三角锥形⑤.氨分子间存在氢键,甲烷分子间不存在氢键⑥.sp3⑦.6⑧.正八面体⑨.或或18、略
【分析】【分析】
(1)根据构造原理,基态As原子核外电子排布中能级最高的是4p,As的4p能级处于半充满状态,第一电离能比相邻同期元素均大,与As同周期且相邻原子的第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ge。
(2)根据分子晶体影响沸点的因素分析;
(3)NH5是离子化合物;含有离子键和共价键,以此分析。
(4)根据杂化轨道理论判断中心As的杂化方式;原子总数和价电子总数相同的称为等电子体。
(5)根据均摊法可知,晶胞中P4分子数目为4;则晶胞中含有16个P原子,计算晶胞质量,再根据ρ=m/V计算晶胞密度。
【详解】
(1)根据构造原理,基态As原子核外电子排布中能级最高的是4p,As的4p能级处于半充满状态,第一电离能比相邻同期元素均大,与As同周期且相邻原子的第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ge。
(2)NH3的沸点比PH3高,原因是NH3分子间存在氢键;相对分子质量对沸点的影响占次要地位。
(3)NH5中所有原子最外层都满足稳定结构,其中N与H形成共价键,是σ键,4个共价键中有一个是配位键,NH4+与H-之间形成离子键,则NH5中含有的化学键类型为ABCE。
(4)价电子对数=3+(5-1×3)/2=4,VSEPR模型为四面体,所以其空间构型为正四面体,根据杂化轨道理论,中心As的杂化方式为sp3,原子总数和价电子总数相同的称为等电子体,与AsO43-互为等电子体的微粒是PO43-或SO42-或ClO4-;
(5)根据均摊法可知,晶胞中P4分子数目为8×1/8+6×1/2=4,则晶胞中P原子数目为4×4=16,晶胞质量为16×31/NAg,晶胞体积为(a×10-7cm)3,则晶胞密度为g·cm-3,即:g·cm-3
【点睛】
本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、电离能、价层电子对互斥理论、杂化方式与空间构型判断、化学键、晶胞计算等,是对物质结构主干知识的考查,难点:应用均摊法进行有关晶胞计算。【解析】4pAs>Se>Ge高NH3分子间存在氢键ABCEsp3PO43-或SO42-或ClO4-419、略
【分析】【分析】
X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素,X原子核外的M层中只有两对成对电子,核外电子排布应为1s22s22p63s23p4;X为S元素;Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Y有2个电子层,最外层电子数为4,则Y为C元素;Z是地壳内含量最高的元素,为O元素;M的内层电子数是最外层电子数的9倍,M只能处于第四周期,最外层电子数只能为2,内层电子总数为18,核外电子总数为20,M为Ca元素;N的原子序数比M小1,则N为K元素;Q在元素周期表的各元素中电负性最大,Q为F元素;P元素的第三电子层处于全充满状态,第四电子层只有一个电子,原子核外电子数=2+8+18+1=29,则P为Cu元素,据此解答。
【详解】
X为S元素;Y为C元素,Z为O元素,M为Ca元素,N为K元素,Q为F元素,P为Cu元素。
(1)X为S元素,元素在周期表中的位置是:第三周期ⅥA族,外围电子排布为3s23p4,它的外围电子的电子排布图为P元素为Cu,属于ds区元素;
(2)SO2分子中S原子价层电子对数2+=3,S原子含有1对孤电子对,所以其立体结构是V形,CO2分子C原子呈2个σ键、没有孤电子对,C的杂化轨道类型为sp杂化,SO2为极性分子,CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较大;
(3)含有K元素的盐的焰色反应为紫色;许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量;
(4)元素M与Q分别为Ca和F,形成的晶体为CaF2,Ca2+作面心立方最密堆积,F-做四面体填隙,Ca2+的配位数为8,F-的配位数为4;所以M离子与Q离子的配位数之比为2∶1;
(5)P为Cu,P单质形成的晶体中,原子采取的堆积方式为面心立方最密堆积,一个晶胞中有Cu的个数为8×个,设Cu的半径为r,则V球=4×=根据几何关系,晶胞边长为a=2r,所以晶胞的体积V晶胞=a3=16r3,所以空间利用率为×100%。
【点睛】
本题是对物质结构的考查,涉及核外电子的排布、化学键、杂化方式与空间构型、分子结构与性质、晶胞计算等,(4)中注意利用均摊法计算晶胞的质量,涉及球、立方体的体积的计算等,难度中等。【解析】dsV形sp杂化SO2SO2为极性分子,CO2为非极性分子,H2O为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故SO2的溶解度较大紫电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量2∶1面心立方最密堆积20、略
【分析】【分析】
(1)同一能级中的电子能量相同;不同能级中电子能量不同;
(2)根据氢键的形成条件及本质分析解答;
(3)根据酸的分子结构及二氧化碳在水中的溶解度分析解答;
(4)根据价层电子对互斥模型分析解答;根据配位键的形成原理分析配位离子的结构;
(5)根据物质的熔沸点;硬度等物理性质判断晶体类型;根据晶胞的空间结构分析解答。
【详解】
(1)碳原子核外有6个电子,核外电子排布式为1s22s22p2,有1s、2s、2p3个能级,故核外有3种能量不同的电子;其核外电子运动状态由4种因素决定,分别为:a.电子层(主量子数n);b.电子亚层和电子云的形状(副量子数或角量子数l);c.电子云的伸展方向(磁量子数m);d.电子的自旋(自旋量子数ms);
故答案为:3;4;
(2)形成氢键的条件有:1.存在与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子;2.存在较小半径、较大电负性、含孤对电子、带有部分负电荷的原子B(F、O、N);CH4分子间不能形成氢键,主要原因是CH4分子中的碳原子不含孤对电子;电负性较小、原子半径较大;
故答案为:电负性较小;原子半径较大;
(3)二氧化碳水溶液的酸性却很弱;原因是溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸;
故答案为:溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸(合理即可);
(4)乙二胺中N原子的杂化轨道类型与NH3相同,根据价层电子对互斥模型分析,中心原子N的价层电子对数为则轨道杂化类型为sp3;乙二胺通过配位键能与Cu2+形成稳定的环状配离子,Cu2+的配位数为4,则其结构可表示为
故答案为:sp3;
(5)金刚石熔点高、硬度大,属于原子晶体;金刚石结构类似甲烷空间构型的正四面体结构,沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应为规则的正六边形,结合其晶胞图可知应是图D;金刚石晶胞如图该晶胞中C原子个数4+8×+6×=8,金刚石体对角线上的四个原子紧密相连,晶胞棱长a=晶胞体积=a3=所有原子体积=空间占有率=
故答案为:原子;D;
【点睛】
氢键的本质:强极性键(A-H)上的氢核与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电作用力。【解析】34电负性较小原子半径较大溶于水的二氧化碳分子只有部分与水结合成碳酸(合理即可)sp3原子D21、略
【分析】【分析】
根据铁原子的电子排布式确定空间运动状态的电子种类;由铁;钴,镍的价电子排布式确定未成对电子数。离子晶体的熔点与离子键强弱即离子所带电荷、离子半径长短有关来确定。根据VSEPR理论判断空间构型和杂化轨道方式。根据晶胞的结构分析晶体的化学式并进行相关的计算。
【详解】
(1)铁为26号元素,基态铁原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,其核外有26种不同运动状态的电子,有1s、2s、3s、4s、2p、3p、3d共15种不同空间运动状态的电子;铁、钴、镍的价电子排布式分别为3d64s2、3d74s2、3d84s2,基态原子核外未成对电子数分别是4,3,2,最少的是Ni,其价层电子的电子排布图为故答案为:15,
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与NaCl相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,熔点越高,由于Ni2+和Fe2+所带电荷一样,Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径,所以熔点是NiO>FeO;
答案为:>;相同电荷的离子;半径越小,离子键越强,晶格能就越大,熔点就越高。
(3)①阴离子C1O4-的价层电子对数=4+=4;没有孤电子对,所以其空间构型为正四面体;
答案为:正四面体;
②由图可知,与中心Cr形成的配位数为6;N元素提供孤电子对,Cr提供空轨道;所以N与中心原子形成的化学键称为配位键;
答案为:6;配位键;
③由H2NCH2CH2NH2可知,C周围形成了4个单键,即价层电子对数为4,碳原子的杂化方式为sp3;元素的非金属性越强;其电负性越大,同一周期元素,元素的电负性随着原子序数增大而增大,非金属性强弱顺序是N>C>H,所以C;N、H的电负性关系为:N>C>H;
答案为:sp3;N>C>H;
(4)该晶胞中,As原子个数=4×=2、Sm原子个数=4×=2、Fe原子个数=1+4×=2、F-和O2-离子总数=8×+2×=2,则该晶胞中As、Sm、Fe原子数目与F-和O2-离子总数个数之比=2:2:2:2=1:1:1:1,如果F-个数为x,则O2-个数为1-x,所以该化合物化学式为SmFeAsO1-xFx;该晶胞体积V=(a×10-10×b×10-10×c×10-10)cm3=abc×10-30cm3,晶体密度ρ===g/cm3=g/cm3;图1中原子1的坐标为(),则原子2在x、y、z轴上的投影分别为0、0、所以原子2的坐标为(0,0,);
答案为:SmFeAsO1-xFx,(0,0,)。
【点睛】
本题注意第(1)问,Fe的原子序数为26,核外有26个电子,其核外有26种不同运动状态的电子,但问到不同空间运动状态的电子时,其实质就是指轨道数,而Fe原子的轨道数为15,即不同空间运动状态的电子15种。【解析】15>相同电荷的离子,半径越小,离子键越强,晶格能就越大,熔点就越高正四面体6配位sp3N>C>HSmFeAsO1-xFx(0,0,)四、结构与性质(共1题,共4分)22、略
【分析】【详解】
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。B的价电子排布式为nsnnpn+2,s轨道最多可以排布2个电子,所以n=2,则B的价电子排布式为2s22p4;即B为O元素;A的核外电子总数与其周期数相同且原子序数小于B,则A为氢元素;C;D为同周期元素,C是同周期元素中离子半径最小的元素,则C为铝元素;D元素最外层有一个未成对电子,则D为氯元素;E位于元素周期表的第四周期第IVB族,则E为Ti元素。
(1)D为17号的氯元素,原子的价电子排布图为E为Ti元素,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2;原子核外有2个未成对电子。元素非金属性越强电负性越大,则五种元素中电负性最大的是O;
(2)化合物D2B为Cl2O,中心原子O原子和氯原子形成2个σ键,孤电子对个数=×(6-2×1)=2,价层电子对数为=2+2=4,为sp3杂化;故其VSEPR模型为正四面体,含2对孤电子对,分子立体构型为V形;
(3)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团。与分子晶体D2B3互为等电子体的一种分子为CCl4;
(4)由A、B、D三种元素所形成的一系列化合物HClO4、HClO3、HClO2、HClO中氧化性最强的是HClO,酸性最强的是HClO4;
(5)单质B有两种同素异形体,其中沸点高的是O3;原因是结构相似的分子晶体中相对分子质量越大,熔沸点越高;
(6)C与D能形成化合物Q。根据铝和氯的化合价可设Q为(AlCl3)n,在1.01×105Pa、T1℃时,气体摩尔体积为53.4L/mol,实验测得Q的气态密度为5.00g/L,则M=则133.5n=267,解得n=2,此时Q的化学式为Al2Cl6;
(7)在常温下的晶体结构为如图所示的六方最密堆积,根据均摊法可知含有钛原子个数为12已知晶胞参数分别为acm和ccm,则晶胞的底面积为体积为该晶体的密度可表示为=g·cm-3。【解析】2Osp3杂化正四面体V形CCl4HClOHClO4O3相对分子质量越大,熔沸点越高Al2Cl6五、有机推断题(共4题,共40分)23、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bSi24、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
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 市政园林养护装备项目绩效评估报告
- SMT自动贴片机新建项目可行性研究报告建议书申请格式范文
- 2025年度可再生能源储能技术研发合同范本
- 2025年度建筑消防设施安全性能检测与整改合同
- 2025年度个人环保科技项目投资合同
- 2025年度城市绿化项目环境监理与管理合同
- 2025年度河堤护路地承包经营权转让合同
- 2025年度借调合同书(信息技术)
- 2025年度专业医疗器械租赁服务合同
- 2025年度企业绿色节能电脑采购合同范本
- 长江委水文局2025年校园招聘17人历年高频重点提升(共500题)附带答案详解
- 2025年湖南韶山干部学院公开招聘15人历年高频重点提升(共500题)附带答案详解
- 广东省广州市番禺区2023-2024学年七年级上学期期末数学试题
- JGJ46-2024 建筑与市政工程施工现场临时用电安全技术标准
- 家谱、宗谱颁谱庆典讲话
- 2023年版劳动实践河北科学技术出版社一年级下册全册教案
- 方案报审表(样表)
- pp顾问的常见面试问题
- 法理学原理与案例完整版教学课件全套ppt教程
- 隧道仰拱施工之仰拱栈桥结构计算书
- 软体家具、沙发质量检验及工艺
评论
0/150
提交评论