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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年苏人新版选修3化学下册月考试卷50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9题,共18分)1、高温炼铜的反应之一为:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2。下列有关化学用语的说法正确的是A.铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d94s2B.SO2分子空间构型为直线型C.S2—的结构示意图D.质量数为18的氧原子可表示为:188O2、下列说法正确的是A.过氧化铬(CrO5)的结构为:可推知CrO5中氧元素的化合价全部是-1价B.第三周期部分元素电离能如图所示,其中a、b、c分别代表的含义是I2、I3、I1

C.可以用如图实验装置图除去甲烷中混有的乙烯D.银镜反应后试管壁上的银镜和黏附在试管壁上的油脂可分别用稀氨水、热碱液洗涤3、以下有关元素性质的说法不正确的是A.具有下列电子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是①B.某元素气态基态原子的逐级电离能分别为578,1817,2745,11578、15630,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl,元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④D.具有下列最外层电子排布式的原子中,①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4,第一电离能最大的是④4、下列各组粒子互为等电子体,且中心原子均进行sp3杂化的是A.N3–与CO2B.BF3和CO32--C.NO2+与CO2.D.H3O+与NH35、下列说法正确的是A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子,其立体构型都是正四面体型B.在SCl2中,中心原子S采取sp杂化方式,分子构型为直线型C.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键6、下列物质的分子中,键角最小的是()A.H2OB.NF3C.CH4D.NH37、下列关于杂化轨道的叙述中,错误的是()A.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构B.气体单质中(除稀有气体),一定有σ键,可能有π键C.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别一定为109°28′、120°、180°8、常温下,NC13是一种油状液体,其分子空间构型为三角锥形,下列对NC13的有关叙述错误的是()A.NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短B.NC13分子中的所有原子均达到8电子稳定结构C.NCl3分子是极性分子D.NBr3的沸点比NCl3的沸点低9、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.60g二氧化硅晶体中含有2NA个硅氧键B.1molD2O中含有10NA个质子C.12g金刚石中含有NA个碳碳键D.1mol石墨晶体中含有2NA个碳碳键评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)10、(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。

(2)Zn原子核外电子排布式为____________________。

(3)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为________nm(填标号)。

a.404.4b.553.5c.589.2d.670.8e.766.5

(4)写出基态As原子的核外电子排布式:________________________。11、根据有关知识;回答下列问题。

(1)化学元素(0族和放射性元素除外)中,第一电离能最小的元素是___(填元素符号,下同),第一电离能最大的元素是___,电负性最大的元素是___。

(2)铜的原子序数是29,其价电子排布式为___。

(3)元素的电负性越大,则在形成化合物时此元素___越强。

(4)Be的第一电离能大于B的第一电离能,这是因为___。12、已知:①CS2②PCl3③H2S④CH2O⑤H3O+⑥NH4+⑦BF3⑧SO2。请回答下列问题:

(1)中心原子没有孤电子对的是__________(填序号;下同)。

(2)立体构型为直线形的是__________;立体构型为平面三角形的是__________。

(3)立体构型为V形的是__________。

(4)立体构型为三角锥形的是__________;立体构型为正四面体形的是__________。13、砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料;可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:

(1)写出基态As原子的核外电子排布式_____________。

(2)根据元素周期律,原子半径Ga_____________As(填“>”或“<”,下同),第一电离能Ga_____________As。

(3)AsCl3分子的立体构型为_____________。

(4)锗(Ge)是典型的半导体元素,比较下表中锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_____________。GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃−49.526146沸点/℃83.1186约40014、近日;《自然—通讯》发表了我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术,可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。

(1)下列N原子的电子排布图表示的状态中,能量最高的是___,能量最低的是___(用字母表示)。

A.B.

C.D.

(2)第二周期主族元素中,按第一电离能大小排序,第一电离能在B和N之间的元素有___种。

(3)Na与N形成的NaN3可用于制造汽车的安全气囊,其中阴离子的空间构型为___,Na在空气中燃烧则发出黄色火焰,这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为___光谱(填“发射”或“吸收”)。

(4)已知NH3分子的键角约为107°,而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°,试用价层电子对互斥理论解释NH3的键角比PH3的键角大的原因:___。

(5)BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料,可由BH3与NH3反应生成,B与N之间形成配位键,氮原子提供___,在BH3·NH3中B原子的杂化方式为___。它的性质与乙烷有所不同:在标准状况下为无色无味的白色固体,在水中溶解度也较大,其原因是___。

(6)立方氮化硼属于原子晶体,其晶胞结构如图1所示,可认为氮原子处于硼原子围成的某种空隙中,则氮原子处于硼原子围成的___(填空间结构)空隙中。图2是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图,请在图中圆球上涂“●”标明N的相对位置___。

已知立方氮化硼的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中硼原子与氮原子的最近距离为___nm。(只要求列算式)15、(1)回答下列问题:

①处于基态的Ca和Fe原子,下列参数前者小于后者的是_________;

a.最外层电子数b.未成对电子数c.第一电离能d.原子半径。

②有文献表明,迄今为止(至2016年)除氦外,所有其他稀有气体元素都能形成化合物。试简要说明未能制得氦的化合物的理由_______________________。

(2)H和N可以形成多种化合物。

①已知联氨(N2H4)的物理性质与水接近,其原因是_____________________;

②计算表明:N4H62+的一种结构如图所示,氢原子只有一种化学环境,氮原子有两种环境,其中的大π键可表示为_________________。

(3)晶体X只含钠;镁、铅三种元素。在不同的温度和压力下;晶体X呈现不同的晶相。

①γ-X是立方晶系的晶体。铅为立方最密堆积,其余两种原子有选择的填充铅原子构成的四面体空隙和八面体空隙。在不同的条件下,γ-X也呈现不同的结构,其晶胞如图所示。X的化学式为_____________;在(b)型晶胞中,边长为apm,距离Pb最短的Na有_______个,长度为_______pm(用a表示);Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为________和八面体空隙的百分比为________。已知(a)型晶胞的边长为770pm,则该型晶体的密度为_________g·cm-3。(只列出计算式)

②α-X是一种六方晶系的晶体,而在α-X中,镁和铅按1:1的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间。试画出一层α-X的结构__________。16、如图表示一些晶体中的某些结构;请回答下列问题:

(1)代表金刚石的是(填编号字母,下同)___,其中每个碳原子与____个碳原子最近且距离相等。金刚石属于____晶体。

(2)代表石墨的是____,每个正六边形占有的碳原子数平均为____个。

(3)代表NaCl的是___,每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+有___个。

(4)代表CsCl的是___,它属于____晶体,每个Cs+与____个Cl-紧邻。

(5)代表干冰的是___,它属于___晶体,每个CO2分子与___个CO2分子紧邻。

(6)已知石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短,则上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为____。17、A;B、C、D为四种晶体;性质如下:

A.固态时能导电;能溶于盐酸。

B.能溶于CS2;不溶于水。

C.固态时不导电;液态时能导电,可溶于水。

D.固态;液态时均不导电;熔点为3500℃

试推断它们的晶体类型:A._____;B._______;C._______;D._________。评卷人得分三、计算题(共8题,共16分)18、(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_______。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、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)21、用X射线研究某金属晶体,测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子,此时金属的密度为9.0g/cm3。试回答下列问题:

(1)此金属晶胞属于哪一种类型?_______

(2)求每个晶胞的质量。_______

(3)求此金属的相对原子质量。_______

(4)求此金属原子的原子半径(pm)。_______22、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)。

23、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。____________24、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)。25、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)评卷人得分四、工业流程题(共1题,共8分)26、饮用水中含有砷会导致砷中毒,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:

已知:①As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq);

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

(1)砷在元素周期表中的位置为_______;AsH3的电子式为______;

(2)下列说法正确的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半径:S>P>As

c.第一电离能:S

(3)沉淀X为__________(填化学式);

(4)“一级沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为__________;

(6)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3,同时生成导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为______________。评卷人得分五、原理综合题(共1题,共3分)27、第IIA族元素在地壳内蕴藏较丰富;其单质和化合物用途广泛。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,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的熔沸点等都比金属Ca高,原因______。

(2)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_________,中心原子的杂化方式为_______。

(3)碳酸盐的热分解示意图如下图所示。热分解温度:CaCO3__________(填“高于”或“低于”)SrCO3,原因是_______。从成键轨道看,CO2分子内的化学键类型有________。

(4)格氏试剂RMgX是镁和卤代烃反应的产物,它在醚的稀溶液中以单体形式存在,在浓溶液中以二聚体存在,二聚体结构如下图所示。请在图中标出二聚体中的配位键__________。

评卷人得分六、元素或物质推断题(共5题,共10分)28、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____________。29、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____。30、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________。31、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:____________________。32、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9题,共18分)1、D【分析】【详解】

A.根据洪特规则,铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1;故A错误;

B.SO2价电子对数是3;有1个孤电子对,分子空间构型为V型,故B错误;

C.S2-的质子数为16,结构示意图故C错误;

D.氧原子的质子数是8,质量数为18的氧原子可表示为故D正确。

答案选D。2、B【分析】【详解】

A.根据过氧化铬的结构可知,中存在2个过氧键、1个Cr=O键,则4个O原子显-1价、1个O原子显-2价,Cr元素显+6价;故A错误;

B.同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,因此c为第一电离能I1;在第三周期元素中,钠失去1个电子后,就已经达到稳定结构,所以钠的第二电离能最大,镁最外层为2个电子,失去2个电子后为稳定结构,所以镁的第二电离能较小,铝最外层有3个电子,失去2个电子后还未达稳定结构,而铝的金属性比镁弱,所以第二电离能比镁略高,硅最外层上2p层有2个电子,失去后,留下2s轨道上有2个电子,相对较稳定,所以硅的第二电离能比铝要低,磷、硫非金属性逐渐增大,第二电离能也增大,由于硫失去一个电子后,3p轨道上是3个电子,是较稳定结构,所以硫的第二电离能要高于氯,因此a为第二电离能I2,则b为第三电离能I3;故B正确;

C.乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳;引入新杂质,应选溴水;洗气除杂,故C错误;

D.银单质与氨水不反应;应该用稀硝酸洗去,故D错误;

答案选B。

【点睛】

本题的易错点和难点为B,要注意首先根据第一电离能的变化规律判断出第一电离能的变化曲线,再结合稳定结构依次分析判断。3、D【分析】【详解】

A;根据电子排布式;①为Si,②为N,③为C,④为S,同周期从左向右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,即Si的原子半径最大,故A说法正确;

B、当电离能发生突变,说明能层发生变化,2745→11578能层发生变化,最外层有3个电子,即当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+;故B说法正确;

C;同周期从左向右电负性增大;同主族从上到下电负性减小,因此元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④,故C说法正确;

D、元素分别为Al、Si、P、S,同周期从左向右第一电离能增大,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,第一电离能最大的是P,故D说法错误。4、D【分析】【详解】

A.N3–与CO2的最外层电子数和原子数相等,属于等电子体,二氧化碳为直线结构,碳原子为sp杂化,故A错误;B.BF3和CO32—的最外层电子数和原子数相等,属于等电子体,BF3为平面三角形结构,B原子为sp2杂化,故B错误;C.NO2+与CO2的最外层电子数和原子数相等,属于等电子体,二氧化碳为直线结构,碳原子为sp杂化,故C错误;D.H3O+与NH3的最外层电子数和原子数相等,属于等电子体,氨气分子为三角锥型结构,N原子为sp3杂化,故D正确;故选D。5、C【分析】【详解】

A.中心原子采取sp3杂化的分子,若没有孤电子对,则分子构型是四面体型,但若有孤电子对,则分子构型可能为三角锥形,如NH3;也可能为V形,如水,A不正确;

B.在SCl2中,中心原子S采取sp3杂化方式;分子构型为V型,B不正确;

C.用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对的轨道为杂化轨道;形成π键的轨道未参与杂化,C正确;

D.AB3型的共价化合物,中心原子A可能采用sp3杂化轨道成键,也可能采用sp2杂化轨道成键;D不正确;

故选C。6、A【分析】【详解】

在分子中,中心原子上孤电子对之间的排斥力>孤电子对和成键电子之间的排斥力>成键电子之间的排斥力,则含有孤电子对越多,分子中的键角越小,由于H2O、NF3、CH4、NH3它们中心原子均采用sp3杂化,sp3杂化的理论键角为109°28′,根据H2O中O原子含有2个孤电子对,NF3中N原子含有1个孤电子对,NH3分子中N原子含有1个孤电子对,CH4分子中C原子不含孤电子对,所以键角最小的是H2O;

答案为A。7、D【分析】试题分析:A、分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,若不含孤电子对,则为四面体结构,若含有1个孤电子对,则为三角锥形,A正确;B、单键中只有σ键,双键和三键中含有σ键和π键,氢气中只含有单键含有σ键,氮气中含有三键则含有σ键和π键,所以气体单质中(除稀有气体),一定有σ键,可能有π键,B正确;C、杂化前后的轨道数不变,轨道的形状发生了改变,杂化后,各个轨道尽可能分散、对称分布,C正确;D、含有孤电子对的分子中,孤电子对对杂化轨道的排斥作用较大,若含有孤电子对,则杂化轨道的夹角会减小,所以sp3、sp2;sp杂化轨道的夹角不一定为109°28′、120°、180°;D错误,答案选D。

考点:考查杂化轨道、分子空间结构等8、D【分析】【详解】

A.N的半径小于C的半径,NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短;A正确;

B.由电子式可知;B正确;

C.NC13的分子空间构型是三角锥型结构不是正四面体结构,NCl3分子空间构型不对称,所以NCl3分子是极性分子;C正确;

D.无氢键的分子晶体中物质的熔沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大其熔沸点越高,所以NBr3比NCl3的熔沸点高,D错误;故答案为:D。9、B【分析】【详解】

A、60g二氧化硅的物质的量n(SiO2)==1mol,而1mol二氧化硅中含4mol硅氧键,故含硅氧键4NA个;故A错误;

B、1个重水(D2O)分子中含10个质子,故1mol重水中含10mol质子,即10NA个;故B正确;

C、12g金刚石中含有碳原子的物质的量为1mol,金刚石中n(C):n(C—C)=1:2,故含2NA个碳碳键;故C错误;

D、石墨晶体中n(C):n(C—C)=2:3,所以1mol石墨晶体中含有碳碳键数为NA;故D错误;

答案选B。二、填空题(共8题,共16分)10、略

【分析】【详解】

(1);由元素周期表中的“对角线规则”可知;与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg;Mg为12号元素,M层只有2个电子,排布在3s轨道上,故M层的2个电子自旋状态相反;

故答案为.Mg;相反;

(2)、Zn原子核外有30个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;

(3);当对金属钾或其化合物进行灼烧时;焰色反应显紫红色,可见光的波长范围为400~760nm,紫色光波长较短(钾原子中的电子吸收较多能量发生跃迁,但处于较高能量轨道的电子不稳定,跃迁到较低能量轨道时放出的能量较多,故放出的光的波长较短);

故选A;

(4);根据构造原理可写出基态As原子的核外电子排布式;

故答案为1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)。【解析】①.Mg②.相反③.1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)④.A⑤.1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)11、略

【分析】【分析】

(1)元素的金属性越强其第一电离能越小;元素非金属性越强第一电离能越大;元素的非金属性越强;其电负性越大;

(2)铜是29号元素;根据核外电子排布规律书写;

(3)元素电负性越大;非金属性就越强,因此吸引电子的能力也越强;

(4)Be有2s2全满结构,而B失去一个电子后有2s22p0的稳定结构。

【详解】

(1)元素的金属性越强其第一电离能越小;Cs的金属性最强,所以第一电离能最小的元素是Cs;元素非金属性越强第一电离能越大,氟元素的非金属性最强,所以第一电离能最大的元素是F;元素的非金属性越强,其电负性越大,所以氟元素电负性最大;

(2)铜是29号元素,质子数为29,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,所以铜的价电子排布式为3d104s1;

(3)元素电负性越大;非金属性就越强,因此吸引电子的能力也越强,所以元素的电负性越大,则在分子中此元素吸引成键电子的能力越强;

(4)Be有2s2全满结构,而B失去一个电子后有2s22p0的稳定结构;所以B的第一电离能比Be的小。

【点睛】

铜的价电子排布式是易错点,3d轨道为全充满状态,比较稳定。【解析】①.Cs②.F③.F④.3d104s1⑤.吸引成键电子的能力⑥.Be的2s能级为全满状态,较稳定,而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构,所以B的第一电离能比Be的小12、略

【分析】【分析】

①CS2中心C原子的价电子对数为2;发生sp杂化;

②PCl3中心P原子的价电子对数为4,发生sp3杂化;

③H2S中心S原子的价电子对数为4,发生sp3杂化;

④CH2O中心C原子的价电子对数为3,发生sp2杂化;

⑤H3O+中心O原子的价电子对数为4,发生sp3杂化;

⑥NH4+中心N原子的价电子对数为4,发生sp3杂化;

⑦BF3中心B原子的价电子对数为3,发生sp2杂化;

⑧SO2中心S原子的价电子对数为3,发生sp2杂化。

【详解】

(1)中心原子的价电子对数等于形成共价键的原子个数;则中心原子没有孤电子对。由以上分析可知,中心原子没有孤电子对的是①④⑥⑦。答案为:①④⑥⑦;

(2)中心原子的价电子对数等于2;立体构型为直线形。由此可知,立体构型为直线形的是①;中心原子的价电子对数等于3,且与3个其它原子形成共价键,立体构型为平面三角形。由此可知,立体构型为平面三角形的是④⑦。答案为:①;④⑦;

(3)中心原子的价电子对数等于4;与其它2个原子形成共价键,其立体构型为V形。由此可知,立体构型为V形的是③⑧。答案为:③⑧;

(4)中心原子的价电子对数等于4;与其它3个原子形成共价键,立体构型为三角锥形,由此可知,立体构型为三角锥形的是②⑤;中心原子的价电子对数等于4,与其它4个原子形成共价键,立体构型为正四面体形。由此可知,立体构型为正四面体形的是⑥。答案为:②⑤;⑥。

【点睛】

不管分子构型如何,对于由两种元素组成的微粒,只要价层电子对全部用于形成共价键,则微粒结构对称。【解析】①.①④⑥⑦②.①③.④⑦④.③⑧⑤.②⑤⑥.⑥13、略

【分析】【详解】

(1)As位于元素周期表中第四周期第VA族,则基态As原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3;

(2)同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;Ga位于第四周期第IIIA族、As位于第四周期第VA族,二者位于同一周期,根据元素周期律,原子半径Ga>As,第一电离能Ga;<;

(3)AsCl3分子的中心原子As的价层电子对数=3+=4,As采用sp3杂化;立体构型为三角锥形。故答案为:三角锥形;

(4)锗的卤化物都是分子晶体,分子间通过分子间作用力结合,对于组成与结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高,由于相对分子质量:GeCl4<GeBr4<GeI4,故分子间作用力:GeCl4<GeBr4<GeI4,熔、沸点:GeCl4<GeBr4<GeI4,故答案为:GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸点依次升高;GeCl4、GeBr4、GeI4均为分子晶体,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3②.>③.<④.三角锥形⑤.GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸点依次升高;GeCl4、GeBr4、GeI4均为分子晶体,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高14、略

【分析】【分析】

在电子排布图中;根据能量最低原理排布的能量就最低,在能级越高的轨道中电子数越多,能量就越高来判定;根据同周期元素第一电离能的变化规律及IIA;VA反常来解答;根据价层电子对来判断空间构型;根据价层电子对互斥理论判断键角大小原因;根据键的形成实质及形成氢键来解答;根据晶体结构及密度计算晶胞及棱长,由棱长再计算两原子的距离。

【详解】

(1)N原子电子排布图表示的状态中;符合能量最低原理的其能量就最低,能量越高的轨道中电子个数越多,其能量越高,根据图知,A符合能量最低原理,D中能量较高的轨道中电子数最多,所以能量最高;答案为D,A。

(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势;IIA族;VA族为全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,因而在B与N之间还有Be、C、O三种元素;答案为3。

(3)N3-离子中心N原子价层电子对数=2+=2;价层电子对数为2,孤电子对为0,N原子杂化方式为sp杂化,离子空间构型为直线形,电子从激发态跃迁到低能级,以光的形式释放能量,Na元素发生焰色反应是因为产生了原子,发射光谱;答案为直线形,发射。

(4)NH3、PH3的中心原子均为sp3杂化,N的电负性比P大,N原子半径比P原子半径小,N原子对键合电子吸引更强,因而NH3分子中成键电子对间的距离较近,成键电子对之间的斥力更大,使NH3的键角比PH3的键角大;答案为N的电负性比P大,N原子半径比P原子半径小,NH3分子中成键电子对间的距离较近;成键电子对之间的斥力更大。

(5)B原子形成3个B-H键,B原子有空轨道,氨分子中N原子有1对孤电子对,B与N之间形成配位键,氮原子提供孤电子对,在BH3·NH3中B原子形成3个B-H键,B还形成1个配位键,B原子杂化轨道数目为4,B原子杂化方式为:sp3杂化,在水中溶解度较大是因为BH3•NH3分子属于极性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子间存在氢键,与水分子之间能形成氢键,该物质易溶于水,而乙烷不能;答案为孤电子对,sp3杂化,BH3•NH3分子属于极性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子间存在氢键;与水分子之间能形成氢键,该物质易溶于水,而乙烷不能。

(6)立方氮化硼属于原子晶体,其晶胞结构如图1所示,晶胞中每个N原子连接4个B原子,这4个B原子构成以N原子为体心的正四面体结构,图2是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图,在图中圆球上涂“●”标明N的相对位置为已知立方氮化硼的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞中N原子数为4,B原子8个顶点各一个,6个面心各一个,则B原子数=8×+6×=4,晶胞的质量m=g=g,晶胞体积V=(a×10-7cm)3,晶胞的密度为dg·cm-3,由得出晶胞的棱长a=nm,由于立方氮化硼中氮原子与周围的4个硼原子形成四面体结构,顶点N原子与四面体中心B原子连线处于晶胞体对角线上,且二者距离等于晶胞体对角线长度的晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍,硼原子与氮原子最近的距离为xnm,则x=anm,将a代入,x=×107nm;答案为正四面体,×107。

【点睛】

本题应特别注意第(6)小问,是计算N原子与B原子的最近距离,不是晶胞的棱长,应根据它们的连线处于晶胞体对角线上,且二者距离等于晶胞体对角线长度的晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍,以此计算。【解析】①.D②.A③.3④.直线形⑤.发射⑥.N的原子半径P小、电负性比P大,使得NH3分子中孤对电子之间的距离比PH3分子中近、斥力大⑦.孤电子对⑧.sp3⑨.BH3·NH3分子间存在氢键,也能与水分子形成氢键,而乙烷分子不能⑩.正四面体⑪.⑫.×10715、略

【分析】【分析】

(1)①根据基态的Ca和Fe原子核外电子排布式分析判断;

②根据基态氦原子核外电子排布结构分析判断;

(2)①联氨(N2H4)的分子中的氮原子可与氢原子形成氢键;

②根据N4H62+的结构示意图;四个氮原子形成六电子的大π键;

(3)①结合原子在晶胞中的位置关系,利用均摊法计算书写分子式;在(b)型晶胞中,体对角线处的Na距离Pb最短据此计算距离;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中铅原子构成的四面体有8个,其中只有4个四面体中填充了Na,铅原子构成八面体只有一个,且Na原子在八面体的体心;根据晶胞密度计算公式ρ=进行解答;

②α-X是一种六方晶系的晶体;而在α-X中,镁和铅按1:1的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间,则层内只有镁和铅。

【详解】

(1)①基态的Ca原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,基态Fe原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2;

a.二者最外层电子数相等,故a不符合题意;

b.Ca原子没有未成对电子,Fe原子有4个未成对的电子,故b符合题意;

c.Ca与Fe同周期,同周期元素第一电离能从左至右呈增大的趋势,Ca原子核外电子排布处于全充满稳定状态,第一电离能比相邻元素大,但铁原子与钙不相邻,则第一电离能Ca<Fe,故c符合题意;

d.Ca与Fe同周期;电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:Ca>Fe,故d不符合题意;

答案选bc;

②基态氦原子核外电子排布式为1s2;基态氦原子具有唯一全充满的1s电子层,半径较小,具有较高的第一电离能,所以难以形成化合物;

(2)①联氨(N2H4)的分子中的氮原子可与氢原子形成氢键,并且分子间氢键数目较多,水分子间氧原子与氢原子也能形成氢键,则联氨(N2H4)的物理性质与水接近;

②根据N4H62+的结构示意图,四个氮原子形成六电子的大π键,可表示为

(3)①结合原子在晶胞中的位置关系,利用均摊法,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的顶点和面心,数目为8×+6×=4,Na位于晶胞的体内,数目为8,Mg原子位于晶胞的棱上和体心,数目为12×+1=4,X的化学式为Na2MgPb;在(b)型晶胞中,体对角线处的Na距离Pb最短,共有4个,棱长为apm,面对角线长为apm,则体对角线的长度为apm,距离Pb最短的Na的长度为体对角线长度的则长度为apm;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中铅原子构成的四面体有8个,其中只有4个四面体中填充了Na,Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为50%;铅原子构成八面体只有一个,且Na原子在八面体的体心,Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为100%;(a)型晶胞的边长为770pm,则晶胞的体积V=(770pm)3=(7.70×10-8)3cm3,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的顶点和面心,数目为8×+6×=4,Na位于晶胞的体内,数目为8,Mg原子位于晶胞的棱上和体心,数目为12×+1=4,则一个晶胞中含有4个Na2MgPb;根据晶胞密度计算公式ρ==

②α-X是一种六方晶系的晶体,而在α-X中,镁和铅按1:1的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间,则层内只有镁和铅,层内α-X的结构为【解析】bc基态氦原子具有唯一全充满的1s电子层,半径较小,具有较高的第一电离能,所以难以形成化合物联氨分子间能形成较多氢键Na2MgPb4a50%100%16、略

【分析】【详解】

(1)在金刚石晶胞中;每个碳原子连接4个碳原子,原子间以共价键相结合,将这4个碳原子连接后形成四面体,体心有一个碳原子,因此D为金刚石,每个原子与4个碳原子最近且距离相等,金刚石是空间网状结构,属于原子晶体;

(2)石墨是层状结构,在层与层之间以范德华力相互作用,在层内碳与碳之间以共价键相互作用,形成六边形,因此E为石墨的结构,每个正六边形的碳原子数平均为6×=2;

(3)在NaCl晶胞中,每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围也有6个Na+,所以A图为NaCl的结构;根据晶胞的结构,每个Na+周围距离最近的Na+在小立方体的面对角线上,每个Na+周围有8个这样的立方体,所以,每个Na+周围与它距离相等的Na+有12个;

(4)CsCl的晶胞中Cs+和Cl-的配位数都是8,即每个Cs+周围有8个Cl-,每个Cl-的周围也有8个Cs+;所以C图为CsCl的晶胞,属于离子晶体;

(5)干冰属于分子晶体,CO2位于立方体的顶点和面心上,以顶点上的CO2为例,与它距离最近的CO2位于与该顶点相连的12个面的面心上;因此B图为干冰晶体;

(6)熔点:原子晶体>离子晶体>分子晶体,石墨的熔点大于金刚石,在离子晶体中,半径越大,晶格能越小,熔点越低,由于Cs+半径大于Na+,因此熔点由高到低的顺序为:石墨>金刚石>NaCl>CsCl>干冰。【解析】①.D②.4③.原子④.E⑤.2⑥.A⑦.12⑧.C⑨.离子⑩.8⑪.B⑫.分子⑬.12⑭.石墨>金刚石>NaCl>CsCl>干冰17、略

【分析】【分析】

根据常见晶体的物理性质分析判断。

【详解】

A.固态时能导电;能溶于盐酸,说明该晶体属于金属晶体,故答案为:金属晶体;

B.能溶于CS2;不溶于水,属于分子晶体,故答案为:分子晶体;

C.固态时不导电;液态时能导电,可溶于水,属于离子晶体,故答案为:离子晶体;

D.固态;液态时均不导电;熔点为3500℃,属于原子晶体,故答案为:原子晶体。

【点睛】

本题的易错点为金属晶体和离子晶体的判断,要注意金属一般具有良好的导电性,而离子晶体固态时不能导电。【解析】①.金属晶体②.分子晶体③.离子晶体④.原子晶体三、计算题(共8题,共16分)18、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】232:3MgB219、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20、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%21、略

【分析】【分析】

(1)根据金属晶体的堆积方式进行分析;

(2)根据晶胞的边长可计算晶胞的体积;再根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量;

(3)根据摩尔质量M=NA乘以一个原子的质量可计算金属的摩尔质量;再根据相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量可得金属的相对原子质量;

(4)根据在面心立方晶胞中,原子的半径r与晶胞的边长的关系,晶胞的边长=可计算金属原子的原子半径。

【详解】

(1)根据题意;该立方晶胞中含有4个金属原子可知,该金属晶胞属于面心立方晶胞;

故答案为面心立方晶胞;

(2)根据晶胞的边长为360pm,可得晶胞的体积为(3.6×10-8)3cm3,根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;

故答案为4.2×10-22g;

(3)金属的摩尔质量=NA乘以一个原子的质量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量;

故答案为63.21;

(4)在面心立方晶胞中,设原子的半径为r,则晶胞的边长=因此,金属原子的原子半径为=×360pm≈127.26pm;

故答案为127.26pm;

【点睛】

第(2)问在计算晶胞质量时单位的换算时学生们的易错点,首先单位要统一,要将pm换算为cm,其次1pm=10-10cm,则360pm=3.6×10-8cm,另外经常用到的还有纳米与厘米的换算,1nm=10-7cm。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm22、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)23、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%24、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)25、略

【分析】【分析】

(1)氯化钠晶体中氯离子位于定点和面心;钠离子位于边和体心;

(2)阴;阳离子之间的静电作用为离子键;

(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键;

(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度

【详解】

(1)晶胞中位于体心的钠离子和位于边上Na+的短离最近,则最近且等距的Na+共有12个Na+;晶胞中Na+的个数为1+12=4,Na+的个数为8+6=4;

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过离子键结合在一起;

(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键,则1mol二氧化硅中有4mol硅氧键;

(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度则a=nm=nm。

【点睛】

均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是:①顶点:每个顶点的原子被8个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;②棱:每条棱的原子被4个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;③面上:每个面的原子被2个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;④内部:内部原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。【解析】1244离子键4四、工业流程题(共1题,共8分)26、略

【分析】【分析】

废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化钠生成As2S3沉淀,为防止As2S3与硫离子反应再次溶解,所以再加入硫酸亚铁除去过量的硫离子,过滤得到As2S3和FeS,滤液中加入过氧化氢将亚砷酸氧化成砷酸,亚铁离子氧化成铁离子,再加入CaO沉淀砷酸根、铁离子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低浓度含砷废水。

【详解】

(1)As元素为33号元素,与N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物,砷原子和三个氢原子形成三个As-H键,电子式为:

(2)a.同周期主族元素自左而右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物酸性增强,同主族自上而下非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正确;

b.同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径依次增大,原子半径:As>P>S,故b错误;

c.同主族元素自上而下第一电离能减小,P和S同周期,但是P原子3p能级为半满状态,更稳定,第一电离能更大,所以第一电离能P>S>As;故c错误;

综上所述选a;

(3)根据分析可知沉淀为微溶物CaSO4;

(4)As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq),所以需要加入FeSO4除去过量的硫离子;使平衡逆向移动,一级沉砷更完全;

(5)含砷物质物质为H3AsO3,加入过氧化氢可以将其氧化成H3AsO4,根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;

(6)根据题意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根据元素守恒可知反应物应该还有H2O,FeS2整体化合价升高15价,一个O2降低4价,所以二者的系数比为4:15,再根据元素守恒可得离子方程式为4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。

【点睛】

同一周期元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能大于相邻元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀过量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq)平衡逆向移动,使一级沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+五、原理综合题(共1题,共3分)27、略

【分析】【分析】

(1)元素有几种电子;其核外电子就有几种运动状态;Mn的原子半径更小;价电子更多;

(2)ClO3-中心原子Cl的孤电子对数==1;价层电子对数=1+3=4,杂化轨道数目为4,在VSEPR模型基础上忽略孤对电子可得微粒空间构型;

(3)碳酸盐的热分解本质是金属阳离子结合酸根离子中的氧离子,r(Ca2+)<r(Sr2+),CaO晶格能大于SrO晶格能;CO2分子为O=C=O结构;双键中碳原子与氧原子电子云以“头碰头”“肩并肩”形成进行重叠;

(4)含有空轨道的离子和含有孤电子对的原子间易形成配位键;配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的离子。

【详解】

(1)元素有几种电子;其核外电子就有几种运动状态,Ca原子M层有8个电子,所以M层电子有8种运动状态;与Ca相比,Mn的原子半径更小;价电子数更多,Mn中金属键更强,故金属Mn的熔点沸点都比金属Ca高;

(2)ClO3−中心原子Cl的孤电子对数==1,价层电子对数=1+3=4,杂化轨道数目为4,Cl原子采取sp3杂化;微粒的VSEPR模型为四面体形,忽略孤对电子可得微粒空间构型为三角锥形;

(3)碳酸盐的热分解本质是金属阳离子结合酸根离子中的氧离子,r(Ca2+)<r(Sr2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,CaCO3更易分解,即碳酸钙的热分解温度低于碳酸锶;CO2分子为O=C=O结构;双键中碳原子与氧原子电子云以“头碰头”“肩并肩”形成进行重叠,含有σ键;π键;

(4)配位键是由孤对电子与空对轨道形成的,Mg最外层有两个电子,可以与R、X形成离子键,而O原子中存在孤对电子,所以两个O(C2H5)2可以与Mg形成配位键,在二聚体中,同理,一个Mg与R、X相连,则另外一个X和O(C2H5)2则与Mg形成配位键,如图所示:

【点睛】

配合物中,一般金属阳离子提供空轨道,含有孤电子对的原子提供孤电子对,配位键表示时,由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子。【解析】8Mn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+)<r(Sr2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,CaCO3更易分解σ键、π键六、元素或物质推断题(共5题,共10分)28、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+3H2O29、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

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