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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年苏教新版选修3化学上册月考试卷843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7题,共14分)1、已知某元素的基态电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,该元素在周期表中属于()A.ⅤB族B.ⅡB族C.Ⅷ族D.ⅡA族2、氢原子的电子云图中的小黑点表示的意义是()A.一个小黑点表示一个电子B.表示电子运动的轨迹C.电子在核外空间出现机会的多少D.黑点的多少表示电子个数的多少3、下列表达方式错误的是A.四氯化碳的电子式:B.氟化钠的电子式:C.硫离子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p6D.碳-12原子:4、下列各图中哪一个是氧原子的电子排布图()A.B.C.D.5、第三周期,基态原子的第一电离能处于Al、P之间的元素有A.1种B.2种C.3种D.4种6、下列描述正确的是。

①CS2为V形的极性分子②ClO3-的立体构型为平面三角形。

③SF6中有6对完全相同的成键电子对④SiF4和SO32-的中心原子均采用sp3杂化A.①③B.②④C.①②D.③④7、CaTiO3的晶体结构模型(图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心;面心和顶角;下列关于晶体的说法,一定正确的是()。

A.分子晶体中都存在共价键B.如上图,CaTiO3晶体中每个Ti4+和12个O2-相紧邻C.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)8、有下列微粒:①CH4;②CH2=CH2;③CH≡CH④NH3⑤NH4+;⑥BF3;⑦P4;⑧H2O⑨H2O2填写下列空白(填序号):

(1)呈正四面体的是__________。

(2)中心原子轨道为sp3杂化的是__________,为sp2杂化的是__________,为sp杂化的是__________。

(3)所有原子共平面(含共直线)的是__________,共直线的是__________。

(4)互为等电子体的一组是__________。9、水是一种常见且重要的化学物质。

(1)冰中水分子间的氢键可表示为_____(填选项字母)。

a.O—H—Ob.O—H⋯Oc.H—O—H

(2)水分子能微弱电离生成H3O+和OH-。

①与OH-互为等电子体的一种分子为_____(写化学式;下同);

②与H2O互为等电子体的一种阴离子为_____。

(2)H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大的原因为______。

(3)氧与硫同主族,其中H2S比H2O更易分解的原因为_____。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。11、元素的单质有多种形式,下图依次是C60;石墨和金刚石的结构图:

回答下列问题:

(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为__________。

(2)C60属于_________晶体,石墨属于________晶体。

(3)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142pm,而金刚石中C-C键的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的_____共价键(填σ或π,下同),而石墨层内的C—C间不仅存在____共价键,还有____键。

(4)金刚石晶胞含有_______个碳原子。12、在①CO2,②NaCl,③Na,④Si,⑤CS2,⑥金刚石,⑦(NH4)2SO4;⑧乙醇中:

(1)由极性键形成的非极性分子有__(填序号;以下同)

(2)含有金属离子的物质是__

(3)分子间可形成氢键的物质是__

(4)属于离子晶体的是__

(5)属于原子晶体的是__

(6)①~⑤五种物质的熔点由高到低的顺序是__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。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)在冰晶体中;每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示),已知冰的升华热是51kJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是_________kJ/mol;

(6)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离子。请写出生成此配离子的离子方程式:__________________________________________________________。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评卷人得分三、计算题(共6题,共12分)14、(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_______。15、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______。16、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)17、金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为____________。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为________g·cm-3(列出计算式)。

18、如图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构模型(原子间实际是相互接触的)。它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30g·cm-3;钨的相对原子质量为183.9.假定金属钨为等直径的刚性球,请回答以下各题:

(1)每一个晶胞中分摊到__________个钨原子。

(2)计算晶胞的边长a。_____________

(3)计算钨的原子半径r(提示:只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。___________

(4)计算金属钨原子采取的体心立方密堆积的空间利用率。____________19、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)。评卷人得分四、原理综合题(共2题,共18分)20、KIO3是一种重要的无机化合物;可作食盐中的补碘剂。回答下列问题。

(1)基态K原子中核外电子占据的最高能层的符号是___________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_________。K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr的低原因是________________________________。

(2)K+与C1-具有相同的电子构型,r(K+)小于r(Cl-),原因是____________________________。

(3)KIO3中阴离子的空间构型是__________,中心原子的杂化形式为___________。

(4)由于碘是卤素中原子半径较大的元素,可能呈现金属性。下列事实能够说明这个结论的是______________________________(填序号)

A.已经制得了IBr、ICl等卤素互化物和I2O5等碘的氧化物。

B.已经制得了I(NO3)3、I(ClO4)3·H2O等含I3+离子的化合物。

C.碘易溶于KI等碘化物溶液,形成I3-离子。

D.I4O9是一种碘酸盐。

(5)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料具有钙钛矿型的立体结构,边长为anm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。与K紧邻的O个数为_______。已知阿伏加德罗常数的值为NA,则KIO3的密度为_______(列式表示)g·cm-3。

(6)若KIO3晶胞中处于左下角顶角的K原子的坐标参数为(0,0,0),位于下底面面心位置的O原子的坐标参数为(0),在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,设左下角顶角的I原子的坐标参数为(0,0,0),则K原子的坐标参数为____________。21、(1)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)___I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。

(2)基态Fe2+的电子排布式为___。

(3)在N、Mg、Al、Si四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:。电离能I1I2I3I4I0/kJ·mol-15781817274511575

则该元素的元素符号是___。

(4)NO3-的空间构型__(用文字描述),SO42-中硫原子的杂化方式为___。

(5)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是___、中心原子的杂化形式为___。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于其他分子的是___。

(6)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为___(填化学式)。

(7)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ):n(π)=___。

(8)Cu、N两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式是___(用元素符号表示);若晶胞的棱长anm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为___g/cm3(用含a、NA的式子表示)。

评卷人得分五、实验题(共1题,共9分)22、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_____________________________。评卷人得分六、结构与性质(共3题,共24分)23、含有的悬浊液可用于检验醛基,原理可用下列化学方程式表示:

(1)基态核外电子排布式为________。

(2)中碳原子轨道的杂化类型是________。

(3)分子中键与键的数目比________。

(4)广泛应用于太阳能电池领域,其晶胞为立方体(见下图),晶胞中原子的配位数为________。

(5)可溶于氨水生成配离子。研究发现,与的空间构型相同,而却难以与形成配离子,其原因是________。24、“天问一号”着陆火星;“嫦娥五号”采回月壤,探索宇宙离不开化学。镍铼合金是制造喷气发动机的燃烧室;涡轮叶片及排气喷嘴的重要材料。75号元素铼Re,熔点仅次于钨,是稀有金属之一,地壳中铼的含量极低,多伴生于铜、锌、铅等矿物中。

(1)镍原子价层电子表示式为_______,在元素周期表中,铼与锰在同族,铼在元素周期表中的位置是_______。

(2)铼易形成高配位数的化合物如该配合物中_______(填元素符号)提供孤对电子与铼成键,原因是_______,1mol中有_______mol配位键。

(3)锌在潮湿的空气中极易生成一层紧密的碱式碳酸锌薄膜,使其具有抗腐蚀性。碱式碳酸锌中非金属元素的电负性由大到小的顺序为_____,的空间构型为_______(用文字描述)。与互为等电子体的分子是_______(写一种即可)。

(4)分子中碳原子的杂化类型为_______,比的熔点沸点_______(填“高”或“低”),原因是_______。

(5)三氧化铼晶胞如图所示,摩尔质量为晶胞密度为铼原子配位数为_______,铼原子填在了氧原子围成的_______(填“四面体”“立方体”或“八面体”)空隙中,该晶胞的空间利用率为_______(铼的原子半径为氧原子半径为列出计算式)。

25、钕铁硼磁铁是目前为止具有最强磁力的永久磁铁。生产钕铁硼磁铁的主要原材料有稀土金属钕;高纯铁、铝、硼等。回答下列问题:

(1)钕(Nd)为60号元素,在周期表中位于第_________周期。基态硼原子中占据最高能级的电子,电子云轮廓图形状为_______。铁离子的电子排布式__________________

(2)实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6;其分子的球棍模型如下图所示:

①分子中A1原子采取____杂化。Al2Cl6属于____分子(填“极性”或“非极性”)。

②AlCl3与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],[A1(OH)4]-中存在的化学键有_________(填选项字母)。

A.离子键B.共价键C.配位键D.金属键E.氢键。

(3)工业上可用电解熔融的FeO、Fe2O3冶炼高纯铁。基态Fe2+的价电子排布图(轨道表达式)为______________;用物质结构知识说明Fe2+容易被氧化成Fe3+的原因:________________________。

(4)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_____。

(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm—3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_________;Fe2+与O2—的最短核间距为_____________pm。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】

某元素的基态电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,价电子为4s2;因此该元素在周期表中属于ⅡA族,故D正确。

综上所述,答案为D。2、C【分析】【详解】

氢原子的电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少,而不表示具体的原子、原子的个数及电子的运动轨迹,电子运动无轨迹,故答案为C。3、A【分析】【详解】

A.四氯化碳的电子式:A错误,符合题意;

B.氟化钠为离子化合物,电子式:B正确,不符合题意;

C.硫离子的核外电子数是18,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6;C正确,不符合题意;

D.在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,则碳-12原子可表示为:D正确,不符合题意;

答案选A。4、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。5、C【分析】【详解】

同一周期元素;元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大;Mg;Al、Si、P、S、Cl属于同一周期且其原子序数依次增大,但Mg属于第ⅡA元素,Al属于第ⅢA族,P属于第VA元素,S属于第ⅥA族,所Mg、Al、Si、P、S、Cl几种元素的第一电离能从大到小排序是P、S、Si、Mg、Al,所以第一电离能处于Al、P之间的元素有3种,C项正确;

答案选C。

【点睛】

同一周期第一电离能随原子序数增大呈现增大的趋势,但同一周期第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大。6、D【分析】【详解】

①CS2和CO2的分子构型相同;为直线形,①错误;

②ClO3-的中心原子Cl有一对孤电子对,所以ClO3-的立体构型为三角锥形;②错误;

③S原子最外层有6个电子;正好与6个F原子形成6个共价键,③正确;

④SiF4中Si形成4个σ键,SO32-中S有一对孤电子对,价层电子对数为4,所以Si、S均采用sp3杂化;④正确;

故选D。7、B【分析】【分析】

稀有气体不含化学键;根据晶胞结构图分析CaTiO3晶体中每个Ti4+周围的O2-数;在SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子结合;金属汞常温下是液体。

【详解】

稀有气体属于分子晶体,但稀有气体不含化学键,故A错误;在题目所给晶体结构模型中每个Ti4+周围有3个O2-与之相邻,用均摊法不难求得晶体中每个Ti4+离子周围共有:个O2-,故B正确;在SiO2晶体中Si、O以单键相结合,因此每个硅原子与4个氧原子结合,C错误;金属汞的熔点比I2;蔗糖等的熔点都低;D错误。

【点睛】

本题考查了晶体类型,本题要掌握的是SiO2是原子晶体,晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合,是四个氧原子,而不是两个。二、填空题(共6题,共12分)8、略

【分析】【分析】

首先计算各微粒的杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数;再判断杂化类型和微粒的构型来解答(1);(2)和(3);

(4)原子总数相同;价电子总数也相同的微粒;互称为等电子体,据此分析判断。

【详解】

①CH4中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化;空间构型为正四面体结构;

②CH2=CH2中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化;空间构型为平面形分子;

③CH≡CH中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+0=2;所以采取sp杂化,空间构型为直线形分子;

④NH3中N原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;空间构型为三角锥形分子;

⑤NH4+中N原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;空间构型为正四面体结构;

⑥BF3中B原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化;空间构型为平面三角形分子;

⑦P4中P原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;空间构型为正四面体结构;

⑧H2O中O原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化;空间构型为V形分子;

⑨H2O2中O原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化;空间构型为二面角结构,两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角;

(1)根据上述分析;呈正四面体的有①⑤⑦,故答案为①⑤⑦;

(2)根据上述分析,中心原子轨道为sp3杂化的有①④⑤⑦⑧⑨;中心原子轨道为sp2杂化的是②⑥;为sp杂化的是③;故答案为①④⑤⑦⑧⑨;②⑥;③;

(3)①CH4是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;

②C2H4是平面形分子;所有原子共平面而不共线;

③CH≡CH是直线形分子;所有原子共平面也共线;

④NH3是三角锥形分子;所有原子不共面也不共线;

⑤NH4+是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;

⑥BF3是平面三角形分子;所有原子共平面而不共线;

⑦P4是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;

⑧H2O是V形分子;所有原子共平面而不共线;

⑨H2O2的空间构型是二面角结构;两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角,所有原子不共面也不共线;

所有原子共平面(含共直线)的是②③⑥⑧;共直线的是③,故答案为②③⑥⑧;③;

(4)①CH4⑤NH4+的原子数都为5,核外电子数都是10,属于等电子体,故答案为①⑤。【解析】①⑤⑦①④⑤⑦⑧⑨②⑥③②③⑥⑧③①⑤9、略

【分析】【详解】

(1)氢键可用X-H⋯Y表示。式中X和Y代表F,O,N等电负性大而原子半径较小的非金属原子,冰中水分子间的氢键可表示为O—H⋯O;

(2)①一个OH-含有10个电子,与OH-互为等电子体的一种分子为HF;

②1个水分子含有10个电子,等电子体的一种阴离子为NH

(2)H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大的原因为H2O中O原子有2对孤对电子,H3O+中O原子只有1对孤对电子,H3O+的孤对电子对成键电子的排斥力较小;

(3)氧与硫同主族,硫的非金属性弱于氧,气态氢化物的稳定性:H2S<H2O,故硫化氢更易分解。【解析】bHFNHH2O中O原子有2对孤对电子,H3O+中O原子只有1对孤对电子,H3O+的孤对电子对成键电子的排斥力较小硫的非金属性弱于氧,气态氢化物的稳定性:H2S<H2O10、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5311、略

【分析】【分析】

(1)金刚石、石墨、C60;碳纳米管等都是含有碳元素的不同单质;据此判断;

(2)根据组成的微粒类型和微粒间作用力类型判断晶体类型;

(3)根据两种物质中存在的共价键类型分析解答;

(4)利用均摊法结合晶胞结构图分析计算。

【详解】

(1)由同种元素组成的不同单质互称同素异形体,金刚石、石墨、C60;碳纳米管等都是碳元素的单质;属于同素异形体,故答案为:同素异形体;

(2)C60的构成微粒是分子;属于分子晶体;石墨的构成微粒是原子,且层与层之间存在分子间作用力,所以石墨属于混合型晶体,故答案为:分子;混合型;

(3)共价单键为σ键;共价双键中含有σ键和π键,金刚石中碳原子之间只存在σ键,石墨中碳原子之间存在σ键和π键,故答案为:σ;σ;π;

(4)晶胞中顶点微粒数为:8×=1,面心微粒数为:6×=3;体内微粒数为4,共含有8个碳原子,故答案为:8。

【点睛】

本题的易错点为(3),要注意金刚石结构中中存在单键,而石墨晶体中存在单键和双键;难点为(4),要注意均摊法的理解和应用。【解析】①.同素异形体②.分子③.混合型④.σ⑤.σ⑥.π⑦.812、略

【分析】【详解】

(1)属于分子的有①⑤⑧,①CO2⑤CS2中只含有极性键;⑧中既含极性键又含非极性共价键,①⑤分子都是直线形分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子;故答案为:①⑤。

(2)②NaCl是由钠离子和氯离子构成;③Na是由钠离子和自由电子构成,都含有金属离子;故答案为:②③。

(3)⑧乙醇分子中羟基上的氧原子能形成氢键;故答案为:⑧。

(4)②NaCl⑦(NH4)2SO4都是由阴;阳离子构成的离子晶体;故答案为:②⑦。

(5)④Si⑥金刚石都是由原子构成的原子晶体;故答案为:④⑥。

(6)晶体的熔点:原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体,Si是原子晶体,熔点最高,CO2和CS2都是分子晶体,相对分子质量越大熔点越高,Na的熔点低于100℃,所以熔点高到低的顺序为:④>②>③>⑤>①;故答案为:④>②>③>⑤>①。【解析】①.①⑤②.②③③.⑧④.②⑦⑤.④⑥⑥.④>②>③>⑤>①13、略

【分析】【分析】

(1)根据核外电子排布规律书写;

(2)原子数和价电子数分别都相等的微粒为等电子体;

(3)根据水分析以及水合氢离子中含有的化学键类型;空间构型判断;

(4)根据冰是分子晶体判断;

(5)根据升华热=范德华力+氢键判断;

(6)根据铜离子能与水分子形成配位键分析。

【详解】

详解:(1)氧原子的核电荷数是8,根据构造原理可知外围电子有6个电子,2s能级上有2个电子,2p能级上有4个电子,所以水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为1s22s22p4。

(2)水分子含有3个原子、8个价电子,因此与水互为等电子体的微粒有H2S、NH2-。

(3)A、水分子中氧原子含有2个共价单键和2个孤电子对,其空间构型是V型,所以水中氧的杂化为sp3,H3O+中氧的杂化为sp3;则氧原子的杂化类型没有改变,A错误;

B、水分子为V型,H3O+为三角锥型;则微粒的形状发生了改变,B正确;

C;因结构不同;则性质不同,微粒的化学性质发生了改变,C正确;

D、水分子为V型,键角是104.5°,H3O+为三角锥型;微粒中的键角发生了改变,D正确,答案选A;

(4)冰属于分子晶体。根据微粒的晶胞结构特点可知:A是离子晶体氯化钠的晶胞;构成微粒是离子;B为干冰的晶胞图,构成微粒为分子,属于分子晶体;C为碘的晶胞图,构成微粒为碘分子,所以分子晶体;D是原子晶体金刚石的晶胞,构成微粒是原子;E是金属晶体钠的晶胞,构成微粒是金属阳离子和自由电子。则与冰的晶体类型相同的是干冰和碘单质,答案选BC。

(5)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,则根据结构图可知;1mol水中含有2mol氢键,升华热=范德华力+氢键。由于冰的升华热是51kJ/mol,水分子间的范德华力是11kJ/mol,所以冰晶体中氢键的“键能”是(51kJ/mol-11kJ/mol)÷2=20kJ/mol。

(6)无水硫酸铜溶于水后生成水合铜离子,铜离子提供空轨道,水分子中的氧原子提供孤电子对,形成配位键,则生成此配合离子的离子方程式Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。

【点睛】

本题难点是氢键“键能”的计算以及水分子形成的氢键个数判断,注意从冰变为气态时需要克服分子间作用力以及氢键的角度去分析解答。【解析】1S22S22P4H2S、NH2-ABC20Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+三、计算题(共6题,共12分)14、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】232:3MgB215、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16、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%17、略

【分析】【详解】

题图中原子的堆积方式为六方最密堆积。六棱柱底部正六边形的面积=6×a2cm2,六棱柱的体积=6×a2ccm3,该晶胞中Zn原子个数为12×+2×+3=6,已知Zn的相对原子质量为65,阿伏伽德罗常数的值为NA,则Zn的密度ρ==g·cm-3。【解析】六方最密堆积(A3型)18、略

【分析】【详解】

(1)晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有,体心钨原子完全为该晶胞所有,故晶胞中钨原子个数为故答案为:2;

(2)已知金属钨的密度为ρ,钨的相对原子质量是M,每个晶胞中含有2个钨原子,则每个晶胞的质量为又因为每个晶胞的体积为a3,所以晶胞的密度解得故答案为:0.3163nm;

(3)晶胞体对角线的长度为钨原子半径的4倍,则计算得出钨原子半径为故答案为:0.137nm;

(4)每个晶胞中含2个钨原子,钨原子为球状,根据则体心立方结构的空间利用率为故答案为:68%。【解析】20.3163nm0.137nm68%19、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)四、原理综合题(共2题,共18分)20、略

【分析】【分析】

(1)基态K原子核外有4个电子层,最高能层为第四层,最外层电子为4s1电子,K和Cr属于同一周期;K的原子半径较大,且价电子较少,金属键较弱;

(2)K+的核电荷数较大;原子核对最外层电子的吸引力较大,半径越小;

(3)IO3-中心原子I的孤电子对数为1/2×(7+1-3×2)=1,价层电子对数为1+3=4,所以IO3-的几何构型为三角锥形,中心原子I原子的杂化形式为sp3;

(4)根据碘元素呈正价;体现了碘元素的金属性进行分析;

(5)O位于面心;K位于顶点,根据晶胞结构,与K紧邻的O个数为12个;由边长计算晶胞的体积,密度等于质量除以体积。

(6)若左下角顶角的I原子的坐标参数为(0;0,0),则K原子的坐标参数为(1/2,1/2,1/2),据此答题。

【详解】

(1)基态K原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p64s1,所以核外电子占据的最高能层为N,K原子最外层4s轨道电子云轮廓为球形,由于K原子的半径比较大而且价电子数较少,其存在的金属键的强度没有Cr高,所以其熔、沸点较低,故答案为N,球形,由于K原子的半径比较大而且价电子数较少,其存在的金属键的强度没有Cr高。

(2)具有相同的电子构型的离子,由于K+的核电荷数较大,原子核对最外层电子的吸引力较大,因此r(K+)小于r(Cl-),故答案为K+的核电荷数较大;原子核对最外层电子的吸引力较大。

(3)IO3-中心原子I的孤电子对数为1/2×(7+1-3×2)=1,价层电子对数为1+3=4,所以IO3-的几何构型为三角锥形,中心原子I原子的杂化形式为sp3,故答案为三角锥形,sp3。

(4)A.IBr、ICl是共价化合物,这些化合物中都不存在单个碘原子的阳离子;I2O5等碘的氧化物是共价化合物;不存在单个碘原子的阳离子,所以不能根据这些事实证明碘元素呈现金属性,故A错误;

B.I(NO3)3、I(ClO4)3·H2O等含I3+离子的化合物;其中碘呈正价,体现了金属性,故B正确;

C.碘(I2)易溶于KI等碘化物溶液形成I3-离子;但不存在单个碘原子的阳离子,故C错误;

D.I4O9可以看成是碘酸盐,I(IO3)3,其中的阳离子为I3+;体现了碘元素的金属性,故D正确。

故答案为BD。

(5)K在晶胞的顶角位置,属于8个晶胞共有,在每个晶胞中与K相邻的O有3个,O在晶胞的面心位置,属于2个晶胞共有,所以与K紧邻的O共有3×8/2=12个,KIO3晶胞的质量为(39×1+127×1+16×3)/NAg=214/NAg,该晶胞的边长为anm,则该晶胞的密度=214/NAg÷(a×10-7cm)3=2.14×1023/a3NAg·cm-3,故答案为12,2.14×1023/a3NA。

(6)K原子的坐标参数为(0,0,0),位于下底面面心位置的O原子的坐标参数为(1/2,1/2,0),若I处于各顶角位置,则K原子处于体心,设左下角顶角的I原子的坐标参数为(0,0,0),则K原子的坐标参数为(1/2,1/2,1/2),故答案为(1/2,1/2,1/2)。【解析】N球形由于K原子的半径比较大而且价电子数较少,其存在的金属键的强度没有Cr高K+的核电荷数较大,原子核对最外层电子的吸引力较大三角锥形sp3BD122.14×1023/a3NA(1/2,1/2,1/2)21、略

【分析】【详解】

(1)Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能;原因是,Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构,所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子,而Cu的最外层是一个电子,Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对,额外吸收能量;

故答案为大于;

(2)铁是26号元素,铁原子核外有26个电子,铁原子失去2个电子变成亚铁离子,Fe2+在基态时,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d6;

(3)从表中原子的第一至第四电离能可以看出;元素的第一;第二、第三电离能都较小,可失去3个电子,最高化合价为+3价,即最外层应有3个电子,应为Al元素;

(4)根据NO3-的中心原子的价层电子对数为=3,所以氮原子杂化方式为sp2杂化,离子中没有孤电子对,所以其空间构型为平面三角形,SO42-中硫原子的价层电子对数为=4,所以硫原子的杂化方式为sp3杂化;

(5)LiAlH4中的阴离子是AlH4-,中心原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化;

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分别是2+=4、2+=3、3+=3,因此不同于其他分子的是H2S;

(6)用替代法,与O3互为等电子体的一种阴离子为NO2-;

(7)N2的结构式为NN,三键中含1个σ键和2个π键,N2分子中σ键与π键的数目比n(σ):n(π)=1:2;

(8)该晶胞中N原子个数=8×=1,Cu原子个数=12×=3,所以其化学式为Cu3N;

若晶胞的棱长anm,其体积为a3nm3,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为=g/cm3。【解析】大于1s22s22p63s23p63d6Al平面三角形sp3杂化正四面体sp3H2SNO2-1:2Cu3N五、实验题(共1题,共9分)22、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]Cl2六、结构与性质(共3题,共24分)23、略

【分析】【分析】

(1)Cu核外有29个电子,Cu失去最外层1个电子生成

(2)中,甲基中碳原子形成4个键,羧基

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