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…………○…………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458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、下列说法正确的是A.因为p轨道是哑铃形的,所以p轨道上的电子也是哑铃形的B.能层序数为3时,有3s、3p、3d、3f四个轨道C.氢原子中只有一个电子,故氢原子核外只有一个轨道D.原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的2、下列说法中不正确的是()A.同主族元素从上到下的第一电离能逐渐减小B.同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小C.电负性是相对值,所以没有单位D.金属元素的电负性较大,非金属元素的电负性较小3、氮元素可形成卤化物,叠氮化物及配合物等许多化合物。下列说法不正确的是()A.NF3分子的空间构型为三角锥形B.叠氮酸(HN3)是一种弱酸,可部分电离出H+和N3-,则N2O与N3-互为等电子体C.叠氮化物与Co3+等形成配合物,如:[Co(N3)(NH3)5]SO4,则其中钴的配位数为8D.NaN3与KN3的结构类似,则NaN3的晶格能大于KN3的晶格能4、下面的排序不正确的是()A.晶体熔点高低:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅C.熔点由高到低:Na>Mg>AlD.硼镁超导物质的晶体结构单元如图所示,则这种超导材料的化学式为MgB2

5、下列推测正确的是A.Mg2+半径比Ca2+半径小,可推测金属镁的熔点比钙的低B.Si原子半径比Ge原子半径小,可推测晶体硅的硬度大于晶体锗C.某物质在熔融状态下能导电,可推测该物质在固态时为离子晶体D.N-H键比P-H键牢固,可推测NH3的沸点高于PH3评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)6、如图是s能级和p能级的原子轨道示意图;试回答下列问题:

(1)若元素X的原子最外层电子排布式为原子中能量最高的是____________电子,其电子云在空间内有____________个互相垂直的伸展方向;元素X的名称是____________,它的简单氢化物的电子式是____________。

(2)若元素X的原子最外层电子排布式为那么X的元素符号为____________,原子的轨道表示式为____________。7、碳;硅、铁、铜、铝、钛是重要的材料元素。请回答下列有关问题:

(1)上述元素中属于主族元素的是________(填写元素符号,下同),在元素周期表d区的元素是________。

(2)原子核外电子含有四个能层的元素是________,基态原子的原子轨道中未成对电子数最多的是________。

(3)基态钛原子外围电子的电子排布图为________。

(4)基态铜原子的外围电子排布式为3d104s1,由此可判断铜在元素周期表中位于第________周期________族。8、回答下列问题:

(1)1molCO2中含有的σ键数目为________;π键数目为________。

(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为________。CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为________。

(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应:N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1038.7kJ·mol-1若该反应中有4molN—H键断裂;则形成的π键有________mol。

(4)Co基态原子核外电子排布式为____________;

基态Ge原子的核外电子排布式为____________;

Zn2+的价电子轨道表示式为_______________;

Co3+核外电子未成对电子数为__________________。

(5)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是_______________________。9、配合物X{[Cu(phen)(Thr)(H2O)]ClO4}能够通过插入或部分插入的模式与DNA作用,它可由Cu(ClO4)2、HThr(结构简式如图l所示);phen等为原料制备。

(1)Cu2+基态电子排布式为___。

(2)ClO4-的空间构型为__(用文字描述),与ClO4-互为等电子体的一种分子的化学式为___。

(3)HThr分子中,碳原子的杂化类型为___;1molHThr中含有σ键的数目为___。

(4)配合物X中配离子的结构如图2所示,则配位原子为___(填元素符号)。

10、镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。请回答下列问题:

(1)基态镍原子的价电子排布式为___________,排布时最高能层的电子所占的原子轨道有__________个伸展方向。

(2)镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等。下列说法不正确的有_________。

A.CO与CN-互为等电子体;其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:2

B.NH3的空间构型为平面三角形。

C.Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6

D.Ni(CO)4中,镍元素是sp3杂化。

(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用“•••”表示出氢键。_____

(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同;相关离子半径如下表:

NiO晶胞中Ni2+的配位数为_______,NiO熔点比NaCl高的原因是_______________________。

(5)研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。合金LaNix晶体属六方晶系如图a所示,其晶胞如图a中实线所示,如图b所示(其中小圆圈代表La,小黑点代表Ni)。储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“”)和四面体空隙(“”),见图c、d,这些就是氢原子存储处。

①LaNix合金中x的值为_____;

②LaNix晶胞的密度是________g/cm-3(阿伏伽德罗常数用NA表示,LaNix的摩尔质量用M表示)

③晶胞中和“”同类的八面体空隙有______个。评卷人得分三、元素或物质推断题(共5题,共10分)11、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____________。12、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____。13、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________。14、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

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:____________________。15、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__________。评卷人得分四、有机推断题(共1题,共10分)16、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p轨道上仅有两个未成对电子,B的3p轨道上有空轨道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中电负性最大的,D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红。试回答:

(1)A的价电子轨道排布图为______________________________;B的电子排布式为_________;C的价电子排布式为____________;D的原子结构示意图为__________。

(2)已知D与H原子能形成一种高能量的分子D2H2,其中D原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为_____________,含有_____个σ键和_____个π键。

(3)B的原子核外电子运动状态________有多少种,原子轨道数为______,能级数__________,电子占据的最高能层符号为_________。

(4)四种元素最高价氧化物水化物酸性由强到弱的是(用对应化学式回答)____________________。评卷人得分五、结构与性质(共2题,共10分)17、氮气、羟基乙胺(HOCH2CH2NH2)和氮化镓都含氮元素;其用途非常广泛。回答下列问题:

(1)基态氮原子价层电子排布图为___,其中电子能量最高的能级是___。

(2)HOCH2CH2NH2所含非金属元素电负性由大到小顺序为___,其中C和N的杂化方式均为___HOCH2CH2NH2中∠HOC小于∠HNC,其原因是___。

(3)HOCH2CH2NH2是一种常见的二齿配体,能和Co2+形成环状配离子。Co位于元素周期表中___区,该环状配离子的配位原子为___。

(4)氮化镓为六方晶胞,其结构如图,其中Ga作六方最密堆积。Ga填充在N围成的___(选填:八面体空隙、正四面体空隙、立方体空隙或三角形空隙);已知该晶胞底边边长为apm,高为cpm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为___g•cm-3(列出计算式即可)。

18、我国具有悠久的历史,在西汉就有湿法炼铜(Fe+CuSO4=Cu+FeSO4);试回答下列问题。

(1)Cu2+的未成对电子数有_____个,H、O、S电负性由大到小的顺序为______________________。

(2)已知[Cu(NH3)4]SO4是一种配合物。

①[Cu(NH3)4]SO4中化学键类型有______________,[Cu(NH3)4]2+的结构简式为_________________。阴离子中心原子杂化类型为____________________。

②NH3、H2O、HF的沸点由高到低为_________________。

(3)铁铜合金晶体类型为________________;铁的第三(I3)和第四(I4)电离能分别为2957kJ/mol、5290kJ/mol,比较数据并分析原因________________。

(4)金铜合金的一种晶体结构为立方晶型;如图所示。

①该合金的化学式为_______________。

②已知该合金的密度为dg/cm3,阿伏加德罗常数值为NA,则该晶胞的棱长为__________nm。评卷人得分六、计算题(共4题,共16分)19、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______。20、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)。21、NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列,若食盐的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1,食盐的摩尔质量为58.5g·mol-1。则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少?_______22、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)参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】

A.p轨道是哑铃形;但是任何原子轨道上运动的电子的形状都是相同的,电子的形状不会随着原子轨道的变化而变化,A错误;

B能层数为3时;有3s;3p、3d三个能级,共9个轨道,B错误;

C.氢原子中只有一个电子;基态氢原子的电子主要在1s轨道范围内运动,但是氢原子核外有多个轨道,C错误;

D.电子运动路径无规律;只能利用概率方式来描述,则原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的,D正确。

答案选D。

【点睛】

本题考查原子核外电子的运动及排布,解题关键:明确轨道、能层、能级、电子云等概念及关系,易错点A,理解电子云的概念,是电子运动的空间区域,不是电子的形状。2、D【分析】【详解】

A.同一主族元素;元素失电子能力随着原子序数增大而增大,所以第一电离能随着原子序数增大而减小,故A正确;

B.同周期的主族元素从左向右核电荷数增大;则原子半径减小,不包括0族元素,故B正确;

C.电负性表示其原子在化合物中吸引电子的能力;是相对值,所以没有单位,故C正确;

D.对于主族元素同周期自左而右;非金属性增强,电负性逐渐增大,过渡元素很多金属的电负性大于非金属元素,故D错误;

故答案为D。3、C【分析】【详解】

A.分子N原子的价层电子对数为孤电子对数为1,所以分子空间构型为三角锥形,故A正确;

B.原子数和价电子数都相同的微粒互为等电子体,与互为等电子体;故B正确;

C.叠氮化物与等形成配合物,如:配体为1个和5个所以钴的配位数为6,故C错误;

D.离子半径越大,晶格能越小,钾离子半径大于钠离子,所以的晶格能大,即的晶格能大于的晶格能;故D正确;

答案选C。4、C【分析】【详解】

A.由于对羟基苯甲醛能形成分子间氢键;熔点升高,而邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,故对羟基苯甲醛的熔点高于邻羟基苯甲醛,故A正确;

B.金刚石、碳化硅、晶体硅均为原子晶体,其硬度与晶体中共价键的键长有关,一般键长越短,硬度越大,三者的键长是:C-C<C-Si<Si-Si,故硬度是金刚石>碳化硅>晶体硅;B正确;

C.Na、Mg、Al均属于金属晶体,其熔点与金属离子半径和金属离子所带的电荷成正比,离子半径是:r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),所带电荷是Na+<Mg2+<Al3+;故熔点是:Na<Mg<Al,故C错误;

D.由晶胞图可知,Mg位于六棱柱的12个顶点和上下底面心中,故一个晶胞中Mg的数目为:而六个硼原子均位于晶胞的体内,故一个晶胞中的硼原子个数为:

故这种超导材料的化学式为MgB2;故D正确;

本题答案为:C。5、B【分析】【详解】

A.Mg2+半径比Ca2+半径小;二者所带电荷数相同,所以金属镁中金属键更强,所以金属镁的熔点更高,故A错误;

B.Si原子半径比Ge原子半径小;所以Si—Si键的键能更大,晶体的硬度更大,故B正确;

C.金属晶体在熔融状态下也能导电;故C错误;

D.氨气分子间存在氢键沸点更高;二者为分子晶体,熔沸点与共价键的键能无关,故D错误;

综上所述答案为B。二、填空题(共5题,共10分)6、略

【分析】【详解】

(1)元素X的原子最外层电子排布式为则n=2,所以X为N元素,根据电子排布的能量最低原理,原子中能量最高的是2p电子;2p轨道上有三个未成对的电子,因而其电子云在空间内有3个互相垂直的伸展方向;元素X的名称是氮;它的简单氢化物为NH3,电子式为

(2)元素X的原子最外层电子排布式为则n=3,所以X为硫元素,那么X的元素符号为S;原子的轨道表示式为【解析】2p3氮S7、略

【分析】【详解】

(1);C、Si是第ⅣA族元素;Al是第ⅢA族元素;Cu、Ti属于副族,Fe是第Ⅷ族元素。C、Si、Al为p区,Ti、Fe为d区,Cu为ds区;

故答案为C;Si、Al;Ti、Fe;

(2)、第四周期的Ti、Fe、Cu均有四个能层;基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2;d轨道中含有4个未成对电子;

故答案为Ti;Fe、Cu;Fe;

(3)、钛位于第四周期ⅣB族,外围电子排布式为3d24s2;

故答案为

(4);由外围电子排布中的4s可推知Cu为第四周期;由外围电子排布式中的电子为11个可知Cu在元素周期表中第11列,位于第ⅠB族;

故答案为四;ⅠB。【解析】①.C、Si、Al②.Ti、Fe③.Ti、Fe、Cu④.Fe⑤.⑥.四⑦.ⅠB8、略

【分析】【详解】

(1)CO2的结构式是O=C=O,1个二氧化碳分子中有2个碳氧双键,双键中有1个σ键和1个π键,1molCO2中含有的σ键数目为2NA,π键数目为2NA。

(2)N2的结构式是NN,三键中1个σ键和2个π键,已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内存在CO键,σ键与π键个数之比为1:2。CH2=CHCN分子的结构式是分子中有6个σ键和3个π键,σ键与π键数目之比为2:1。

(3)N2的结构式是NN,三键中1个σ键和2个π键,产物中只有N2含有π键;肼(N2H4)分子中含有4个N-H键。燃烧时发生的反应:N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1038.7kJ·mol-1,若该反应中有4molN—H键断裂,则消耗1molN2H4,生成1.5molN2;形成的π键有3mol。

(4)Co是27号元素,核外有27个电子,根据能量最低原理,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2;

Ge是32号元素,基态Ge原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2;

Zn是30号元素,Zn价电子排布式是3d104s2,Zn2+的价电子排布式是3d10,Zn2+价电子轨道表示式为

Co3+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6,Co3+的价电子排布图是Co3+核外电子未成对电子数为4。

(5)同周期元素从左到右电负性增强,原子吸引电子能力增强,所以CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是HF>H2O>NH3>CH4。【解析】2NA2NA1:22:131s22s22p63s23p63d74s21s22s22p63s23p63d104s24p2;4HF>H2O>NH3>CH49、略

【分析】【详解】

(1)Cu为29号元素,失去2e-得到Cu2+,则Cu2+基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9,故答案为:1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9;

(2)ClO4-的孤电子对数=则ClO4-的空间构型为正四面体形,与ClO4-互为等电子体的有CCl4等,故答案为正四面体形;CCl4;

(3)分子中C原子含有双键和单键,则C的杂化方式有:sp2、sp3,1个HThr中含有16个σ键,则1molHThr中含有σ键的数目为:16mol或16×6.02×1023个,故答案为:sp2、sp3;16mol或16×6.02×1023个;

(4)根据配合物X中配离子的结构可知,配合物X中配离子的配位原子为O、N,故答案为:O、N。【解析】①.1s22s22p63s23p63d9或者[Ar]3d9②.正四面体形③.CCl4等④.sp2、sp3⑤.16mol或16×6.02×1023个⑥.O、N10、略

【分析】【分析】

(1)Ni元素原子序数是28;其3d;4s电子为其价电子,3d、4s能级上电子数分别是8、2,据此书写其价电子排布式,找到最高能层,为N层,能级为4s,判断它的空间伸展方向;

(2)A.CO与CN-互为等电子体;则一氧化碳中含有碳氧三键,其中σ键个数为1;π键个数为2;故σ键和π键个数之比为1:2;

B.NH3的中心原子为N;价层电子岁数为4对,有一对孤对电子,sp3杂化,空间构型为三角锥形;

C.根据题干信息,镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6;

D.Ni(CO)4中;镍元素成键电子对数为4,孤电子对数为0,则价电子对数为4;

(3)中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键;氢键存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间,则氢键表示为

(4)因为NiO的晶体结构类型均与氯化钠的相同;而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6;根据表格数据,氧离子和镍离子的半径小于钠离子和氯离子,则NiO的键长小于NaCl,离子半径越小,键长越短,键能越大,熔点越高,所以氧化镍熔点高于氯化钠熔点;

(5)①由图b可知,La的个数为8×=1,Ni的个数为8×+1=5;La与Ni的个数比1:5,则x=5;

②由图a可得晶胞的体积V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度=进行计算;

③六个球形成的空隙为八面体空隙,显然图c中的八面体空隙都是由2个La原子和4个Ni原子所形成,这样的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,共有8×+2×=3个;

【详解】

(1)Ni元素原子序数是28,其3d、4s电子为其价电子,3d、4s能级上电子数分别是8、2,其价电子排布式为3d84s2;最高能层的电子为N,分别占据的原子轨道为4s,原子轨道为球形,所以有一种空间伸展方向;

答案为:3d84s2;1;

(2)A.CO与CN-互为等电子体;则一氧化碳中含有碳氧三键,其中σ键个数为1;π键个数为2;故σ键和π键个数之比为1:2,故A正确;

B.NH3的中心原子为N;价层电子岁数为4对,有一对孤对电子,sp3杂化,空间构型为三角锥形,故B错误;

C.根据题干信息,镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6,故C正确;

D.Ni(CO)4中,镍元素成键电子对数为4,孤电子对数为0,则价电子对数为4,是sp3杂化;故D正确;

答案选B。

(3)中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键;氢键存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间,则氢键表示为

故答案为:

(4)因为NiO的晶体结构类型均与氯化钠的相同;而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6;根据表格数据,氧离子和镍离子的半径小于钠离子和氯离子,则NiO的键长小于NaCl,二者都属于离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高,所以氧化镍熔点高于氯化钠熔点;

答案为:6;离子半径越小;离子所带电荷越多,键长越短,键能越大,熔点越高;

(5)①由图b可知,La的个数为8×=1,Ni的个数为8×+1=5;La与Ni的个数比1:5,则x=5;

答案为:5;

②由图a可得晶胞的体积V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度==g/cm-3;

答案为:

③六个球形成的空隙为八面体空隙,显然图c中的八面体空隙都是由2个La原子和4个Ni原子所形成,这样的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,共有8×+2×=3个;

答案为:3。

【点睛】

考查同学们的空间立体结构的思维能力,难度较大。该题的难点和易错点在(5)的③,与“”同类的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,且空隙与其他晶胞共用,计算数目时也要注意使用平均法进行计算。【解析】3d84s21B6离子半径越小,离子所带电荷越多,键长越短,键能越大,熔点越高53三、元素或物质推断题(共5题,共10分)11、略

【分析】【分析】

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,则A为C,C为O,B为N,D为Mg。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,E为Cr。

【详解】

(1)基态E原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,与基态E原子最外层电子数相同即最外层电子数只有一个,还有K、Cu;故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;

(2)同周期从左到右电离能有增大趋势;但第IIA族元素电离能大于第IIIA族元素电离能,第VA族元素电离能大于第VIA族元素电离能,因此A;B、C的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N;故答案为:C<O<N;

(3)化合物AC2为CO2,其电子式故答案为:

(4)Mg的单质在CO2中点燃可生成碳和一种熔点较高的固体产物MgO,其化学反应方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案为:2Mg+CO22MgO+C;

(5)根据CO与N2互为等电子体,一种由N、O组成的化合物与CO2互为等电子体,其化学式为N2O;故答案为:N2O;

(6)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液为HNO3与Mg的单质反应时,NHO3被还原到最低价即NH4NO3,其反应的化学方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O12、略

【分析】【分析】

A元素的价电子构型为nsnnpn+1,则n=2,故A为N元素;C元素为最活泼的非金属元素,则C为F元素;B原子序数介于氮、氟之间,故B为O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最外层电子数为2,故D为Mg元素;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则原子序数为26,为Fe元素;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,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1;故F为Cu元素;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则G为As元素,据此解答。

【详解】

(1)N原子最外层为半充满状态;性质稳定,难以失去电子,第一电离能大于O元素;同一周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,故元素的电负性:N<O<F;

(2)C为F元素,电子排布图为E3+的离子符号为Fe3+;

(3)F为Cu,位于周期表ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案为:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;

(4)A.G为As元素;与Si位于周期表对角线位置,则其单质可作为半导体材料,A正确;

B.同主族从上到下元素的电负性依次减小;则电负性:As<P,B错误;

C.同一周期从左到右原子半径依次减小;As与Ge元素同一周期,位于Ge的右侧,则其原子半径小于锗,C错误;

D.As与硒元素同一周期;由于其最外层电子处于半充满的稳定结构,故其第一电离能大于硒元素的,D错误;

故合理选项是A;

(5)D为Mg元素,其金属活泼性大于Al的活泼性;Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去,故Mg元素第一电离能大于Al元素的第一电离能,即I1(Mg)>I1(Al)。【解析】>N<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去13、略

【分析】【分析】

原子序数小于36的X;Y、Z、W四种元素;其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y是形成化合物种类最多的元素,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;R单质占空气体积的1/5,则R为O元素;W的原子序数为29,则W是Cu元素;再结合物质结构分析解答。

【详解】

(1)C2H4分子中每个碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采取sp2杂化;一个乙烯分子中含有5个σ键,则1molC2H4含有σ键的数目为5NA;

(2)NH3和CH4的VSEPR模型为正四面体形;但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子,所以其实际构型是三角锥形;

由于水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以H2O的键角更小;

(3)H2O可形成分子间氢键,沸点最高;H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,沸点比H2S高,三者的沸点由高到低的顺序是H2O>H2Se>H2S;

(4)元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体,CO2和N2O互为等电子体,所以元素C的这种氧化物CO2的结构式是O=C=O;

(5)铜是29号元素,其原子核外有29个电子,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,价电子排布式为3d104s1。【解析】sp25NA三角锥形H2O水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以键角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s114、略

【分析】【详解】

(1)根据元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的铜元素;为过渡元素,属于ds区元素,故答案:ds;

(2)根据元素周期表可知:③为碳元素,⑧为氯元素,两者形成的一种常见溶剂为CCl4;其分子空间构型为正四面体结构,故答案:正四面体结构;

(3)根据元素周期表可知:元素①为氢元素,⑥为磷元素,两者形成的最简单分子为PH3;分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子,故答案:极性;

(4)根据元素周期表可知:元素⑥为磷元素,元素⑦为硫元素,P原子为半充满的稳定结构,磷的第一电离能大于硫元素的第一电离能;元素②为铍元素,元素④为镁元素,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则铍元素的电负性大于镁元素的电负性,故答案:>;>;

(5)根据元素周期表可知:元素⑨为铜元素,位于第四周期IB族,所以铜元素的基态原子核外价电子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;

(5)根据元素周期表可知:元素⑧为氯元素,元素④为镁元素,形成的化合物为MgCl2,其电子式为故答案:

(6)根据元素周期表可知:元素⑩为锌元素,元素⑤为铝元素,铝能与NaOH溶液反应,所以锌也能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程式为:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面体结构极性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O15、略

【分析】【详解】

由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Mg,⑧为Cl,⑨为Cr;⑩为Cu。

(1)⑨为Cr元素,原子核外电子数为24,价层电子排布为[Ar]3d54s1;

(2)素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为CH2=CH2,C原子成3个δ键、没有孤电子对,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;

元素⑦与⑧形成的化合物MgCl2是由镁离子和氯离子形成的离子化合物;晶体类型是离子晶体;

(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大,所以元素④的第一电离能>元素⑤的第一电离能;元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,N2的电子数为14,与之为等电子体的分子为CO,离子为CN-;

(4)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,反应的方程式为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;

(5)白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.离子晶体④.>⑤.三角锥形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2四、有机推断题(共1题,共10分)16、略

【分析】【详解】

元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上只有两个电子,则A的外围电子排布为2s22p2,故A为C元素;B的3p轨道上有空轨道,则B的外围电子排布为3s23p1或3s23p2;A;B同主族,故B为Si元素;B、C同周期,C是本周期中电负性最大的,故C为Cl元素;D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红,则D为氮元素。

(1)A为6号的C元素,基态原子电子排布式为1s22s22p2,价电子轨道排布图为B为14号Si元素,电子排布式为1s22s22p63s23p2;C为17号Cl元素,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p5,价电子排布式为3s23p5;D为7号氮元素,原子结构示意图为

(2)D与H原子能形成一种高能量的分子N2H2,其中D原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为根据结构可知,含有3个σ键和1个π键;

(3)B的电子排布式为1s22s22p63s23p2;原子核外电子运动状态有14种;原子轨道数为8,能级数5,电子占据的最高能层符号为M;

(4)元素非金属性越强其最高价氧化物的水化物的酸性越强,则四种元素最高价氧化物水化物酸性由强到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3。【解析】1s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3五、结构与性质(共2题,共10分)17、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)氮是7号元素,价电子是5,电子排布图为电子的能级有1s、2s、2p,能量由低到高为1s<2s<2p,电子能量最高的能级是2p。(2)HOCH2CH2NH2所含非金属元素有H、O、C、N,同周期从左到右,电负性逐渐增大,有O>N>C,同主族从上到下,电负性逐渐减小,H的电负性最小,所以由大到小顺序为O>N>C>H;其中C形成4条σ键,无孤电子对,采取sp3杂化类型;N形成3条σ键,有一对孤电子对,采取sp3杂化类型,所以C和N的杂化方式均为sp3;HOCH2CH2NH2中O有两对孤电子对,而N只有一对孤电子对,O的孤电子对对成键电子对斥力更大导致∠HOC小于∠HNC。(3)Co在元素周期表中第四周期,第Ⅷ族,所以在周期表d区;HOCH2CH2NH2是中只有N和O存在孤电子对,能提供电子对给Co2+,形成配位键,所以配位原子为N和O。(4)氮化镓为六方晶胞,根据图可知,Ga周围有四个原子,所以围成的是正四面体空隙;根据均摊法可知,该晶胞中含有Ga:含有N:由于为六方晶胞,所以底面边长为a,其中一个角为60°的菱形,可得其高为apm,底面面积为a2pm2,晶胞体积为a2cpm3=a2c×10-30cm3,则密度为g•cm-3。【解析】2pO>N>C>Hsp3O有两对孤电子对,而N只有一对孤电子对,O的孤电子对对成键电子对斥力更大所致dN和O正四面体空隙18、略

【分析】【分析】

Cu是29号元素,Cu原子失去最外层1个4s电子和次外层的1个3d电子形成Cu2+。根据构造原理可得Cu2+的核外电子排布式;元素的非金属性越强电负性越大;

(2)①[Cu(NH3)4]SO4中[Cu(NH3)4]2+与SO42-形成离子键,[Cu(NH3)4]2+中铜离子与氨分子之间形成配位键,氨分子中N原子与H原子之间形成共价键;先计算SO42-中心原子S的孤电子对数和杂化轨道数目;然后利用价层电子对数目判断;

②分子之间形成氢键会使其沸点升高;

(3)铁铜合金晶体属于金属晶体;Fe原子失去3个电子形成3d5半充满稳定结构;再失去1个电子需要的能量较多;

(4)①均摊法计算晶胞中Au;Cu原子数目;确定化学式;

②根据晶胞中含有的各种元素的原子个数计算晶胞质量,再根据ρ=计算;求晶胞参数。

【详解】

(1)Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,3d轨道上有1个未成对电子,其余电子均形成了电子对,因此Cu2+核外只有1个未成对电子;元素的非金属性越强;其电负性越大,由于元素的非金属性:O>S>H,故元素的电负性由大到小顺序为:O>S>H;

(2)①[Cu(NH3)4]SO4中[Cu(NH3)4]2+与SO42-形成离子键,[Cu(NH3)4]2+中铜离子与氨分子之间形成配位键,氨分子中N原子与H原子之间形成共价键,所以[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型为离子键、共价键、配位键;[Cu(NH3)4]2+的结构简式为:

SO42-中心原子S的孤电子对数==0,杂化轨道数目=0+4=4,所以S原子采取sp3杂化;

②NH3、H2O、HF分子之间都存在氢键,氢键的产生,增加了分子之间的吸引力,使物质熔沸点升高。由于H2O分子之间氢键数目多、氢键强,其熔沸点最高,HF分子之间的氢键比NH3分子间的氢键强,则NH3、H2O、HF的沸点由高到低为:H2O>HF>NH3;

(3)铁铜合金晶体属于金属晶体;Fe是26号元素,基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,Fe的第三电离能是失去3d6的1个电子需要的能量,而第四电离能是失去3d5的1个电子需要的能力,由于3d5为半充满稳定结构,再失去1个电子需要的能量较多,故铁的第四(I4)电离能远大于第三(I3)电离能;

(4)①晶胞中Au原子数目=8×=1,Cu原子数目=6×=3,故化学式为AuCu3或写为Cu3Au;

②晶胞质量m=g,晶胞密度为dg/cm3,则晶胞参数L=cm=×107nm。

【点睛】

本题考查物质结构与性质,涉及核外电子排布、电负性、配合物、氢键、电离能、晶胞计算等,(4)中计算为易错点、难点,关键是理解晶胞结构,理解晶胞参数与晶胞体积的关系,注意长度单位的变换关系。【解析】1O>S>H共价键、配位键、离子键sp3杂化H2O>HF>NH3金属晶体基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,失去3个电子后核外电子呈半充满稳定状态,因此I4远大于I3AuCu3或Cu3Au×107六、计算题(共4题,共16分)19、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

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