![2025年冀教新版选修3化学上册月考试卷含答案_第1页](http://file4.renrendoc.com/view10/M03/24/27/wKhkGWegQ6iAXp_rAAHuLyl35Vo730.jpg)
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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年冀教新版选修3化学上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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、下列说法正确的是()A.任何一个电子层最多只有s、p、d、f四个能级B.用n表示电子层数,则每一电子层最多可容纳的电子数为2n2C.核外电子运动的概率密度分布图就是原子轨道D.电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道三个方面进行描述2、下列有关说法正确的是A.CH4与NH3中心原子杂化轨道类型相同B.氢键是一种特殊的化学键,它广泛存在于物质中C.BF3和NH3化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)都相同D.s电子与s电子间形成的是σ键,p电子与p电子间形成的是π键3、元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置.下列叙述正确的是A.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高B.原子核外电子的数目越多,电子的运动状态就越多C.轨道表示式,是对原子核外电子运动状态最完美的描述D.所有元素原子的最外层电子数都等于该元素的最高化合价4、科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N-N-N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是。
A.该物质既有氧化性又有还原性B.分子中四个氮原子共平面C.该物质属于盐类D.15.2g该物质含有6.02×1022个原子5、关于PCl3和CCl4的说法正确的是A.两种分子的中心原子杂化轨道类型相同B.键角PCl3比CCl4大C.二者均为非极性分子D.两者中的化学键都是p-pσ键6、化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,下列说法正确的是A.NH3与BF3都是极性分子B.NH3与BF3都是平面三角形结构C.可以通过晶体X射线衍射等技术测定BF3的结构D.NH3·BF3中,NH3提供空轨道,BF3提供孤对电子7、下列现象与氢键有关的是()
①冰的密度比液态水的密度小;②NH3的稳定性比第VA族其他元素的氢化物的高;③尿素的熔沸点比醋酸的高;④水分子在高温下也很稳定;⑤小分子的羧酸、醇可以和水以任意比例互溶;⑥邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低A.①②③④B.①③④⑤C.①③⑤⑥D.②③⑤⑥8、下列关于晶体的说法中;不正确的是()
①晶体中粒子呈周期性有序排列;有自范性;而非晶体中粒子排列相对无序,无自范性。
②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体。
③共价键可决定分子晶体的熔;沸点。
④在水中;冰醋酸的溶解度比碘的溶解度大。
⑤MgO的晶格能远比NaCl大;这是因为前者粒子所带的电荷多,粒子半径小。
⑥金属原子在二维平面里放置得到非密置层和密置层两种方式,配位数分别为4和6A.①②B.②③C.④⑤D.⑤⑥9、某晶体熔化时化学键没有被破坏的属于A.原子晶体B.离子晶体C.分子晶体D.金属晶体评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)10、硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2转变为1s22s22p63s13p3,下列有关该过程的说法正确的是()A.硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量B.硅原子由激发态转化为基态,这一过程释放能量C.硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量D.转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构相同,化学性质相同11、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12、多电子原子中,原子轨道能级高低次序不同,能量相近的原子轨道为相同的能级组。元素周期表中,能级组与周期对应。下列各选项中的不同原子轨道处于同一能级组的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d13、下表是某些原子晶体的熔点和硬度。原子晶体金刚石氮化硼碳化硅硅锗熔点/℃3350300026001415938.4硬度109.59.07.06.0
分析表中的数据,判断下列叙述正确的是()A.构成原子晶体的原子种类越多,晶体的熔点越高B.构成原子晶体的原子间的共价键键能越大,晶体的熔点越高C.构成原子晶体的原子的半径越大,晶体的硬度越大D.构成原子晶体的原子的半径越大,晶体的硬度越小14、锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是()
A.该晶体属于分子晶体B.该晶胞中Zn2+和S2-数目相等C.阳离子的配位数为6D.氧化锌的熔点高于硫化锌评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)15、非金属元素虽然种类不多;但是在自然界中的丰度却很大,请回答下列问题:
(1)BN(氮化硼,晶胞结构如图)和CO2中的化学键均为共价键,BN的熔点高且硬度大,CO2的晶体干冰却松软且极易升华。由此可以判断:BN可能是______晶体,CO2可能是______晶体,BN晶体中B原子的杂化轨道类型为______,干冰中C原子的杂化轨道类型为______
(2)分子极性:OF2______H2O,键角:OF2______H2O(填“>””或者“<”)
(3)金刚石和石墨都是碳元素的单质,但石墨晶体熔点比金刚石______,原因是______
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构。在SiC结构中,每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为______,假设C-Si键长为acm,则晶胞密度为______g/cm3。
16、Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu2O。
(1)在基态Cu2+核外电子中,M层的电子运动状态有_________种。
(2)Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-中的配位原子为_____(填元素符号)。
(3)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为________。
(4)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为________;推测抗坏血酸在水中的溶解性:________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(5)一个Cu2O晶胞(如图2)中,Cu原子的数目为________。
(6)单质铜及镍都是由_______________键形成的晶体:元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_________________________________。17、第一电离能是指处于基态的气态原子失去一个电子,生成+1价气态阳离子所需要的能量。如图是部分元素的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。
请回答下列问题:
(1)分析图中同周期元素第一电离能的变化规律,将Na~Ar之间1~6号元素用短线连接起来,构成完整的图象___。
(2)根据图分析可知,同主族元素的第一电离能的变化规律是___。
(3)图中5号元素在元素周期表中的位置是___。18、每个时代的发展都离不开化学材料。黄铜是人类最早使用的合金之一;主要由锌和铜组成。回答下列问题:
(1)基态锌原子的价电子排布式为___,属于周期表___区元素。电子占据最高能层的电子云轮廓图形状为___。
(2)第一电离能I1(Zn)___I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
(3)向[Cu(H2O)4]2+溶液(天蓝色)中加入过量氨水将生成更稳定的[Cu(NH3)4]2+溶液(深蓝色),原因是___;向深蓝色溶液中逐滴加入稀盐酸,观察到的现象是___。19、铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途;如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表第IB族。Cu2+的核外电子排布式为__________。
(2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_____。
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_______________。
(4)Cu2O的熔点比Cu2S的_________(填“高”或“低”)。20、(1)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似,其中B原子的杂化方式为__________,微粒间存在的作用力是__________。
(2)用“>”;“<”或“=”填写下列空格:
①沸点:H2S_______H2O②酸性:H2SO4_______H2SeO4
③原子的核外电子排布中,未成对电子数:24Cr_______25Mn
④A、B元素的电子构型分别为ns2np3、ns2np4,第一电离能:A________B
(3)SiO2晶体结构片断如下图所示。SiO2晶体中:
Si原子数目和Si-O键数目的比例为_____________。
通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。化学键Si-OSi-SiO=O键能/KJ·mol-1460176498
Si(s)+O2(g)SiO2(s),该反应的反应热△H=___________21、CCl4、SiC,P4是空间构型均为正四面体的三种物质,其中形成的晶体类型与其他两种物质不同的是__,键角与其他两种物质不同的是__。22、早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al;Ca、Cu、Fe四种金属元素组成;回答下列问题:
(1)基态Fe原子有_______个未成对电子,Fe3+的价电子排布式为__________。
(2)新制的Cu(OH)2可将乙醛氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛分子中含有的σ键与π键的比例为___。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_____,配合物[Cu(NH3)4](OH)2中含有的化学键类型有_________,1mol该物质中有______个σ键。
(3)Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4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)CaCl2熔点高于AlCl3的原因__________________________________。
(5)CaF2晶胞如图所示,已知:氟化钙晶体密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。氟化钙晶体中Ca2+和F-之间最近核间距(d)为______________pm(只要求列出计算式即可)。23、现有四种金属晶体:Na;Zn、Po、Au;如图所示为金属原子的四种基本堆积模型。请回答以下问题:
(1)堆积方式的空间利用率最低的基本堆积模型是___(填编号);符合该堆积模型的金属晶体是______(填化学符号)。
(2)金属原子在二维平面里放置得到密置层和非密置层;其中非密置层的配位数是_____,由非密置层互相错位堆积而成的基本堆积模型是_____(填编号),符合该堆积模型的金属晶体是_____(填化学符号)。
(3)按ABCABCABC方式堆积的基本堆积模型是____(填编号),符合该堆积模型的金属晶体是______(填化学符号)。评卷人得分四、工业流程题(共1题,共5分)24、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、有机推断题(共1题,共5分)25、周期表中的五种元素A、B、D、E、F,原子序数依次增大,A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B的基态原子2p能级有3个单电子;D是一种富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d轨道中有10个电子;F位于第六周期;与Cu同族,其单质在金属活动性顺序表中排在末位。
(1)写出E的基态原子的价层电子排布式___________。
(2)A、B形成的AB﹣常作为配位化合物中的配体,其A原子的杂化方式为________,AB﹣中含有的σ键与π键的数目之比为________。
(3)FD3是一种褐红色晶体,吸湿性极强,易溶于水和乙醇,无论是固态、还是气态,它都是以二聚体F2D6的形式存在,依据以上信息判断FD3,晶体的结构属于____晶体,写出F2D6的结构式________。
(4)E、F均能与AB﹣形成配离子,已知E与AB﹣形成的配离子为正四面体形。F(+1价)与AB形成的配离子为直线形,工业上常用F和AB﹣形成的配离子与E反应来提取F单质,写出E置换F的离子方程式_________________。
(5)F单质的晶体为面心立方最密堆积,若F的原子半径为anm,F单质的摩尔的的质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数为NA,求F单质的密度为______g/cm3。(用a、NA、M的代数式表示)参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【详解】
A.在多电子原子中;同一能层的电子能量也不同,还可以把它们分成能级,随着能层数的增大,能级逐渐增多,能级分为s;p、d、f、g等,A选项错误;
B.在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层,用n表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为2n2;B选项正确;
C.电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形;电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,核外电子运动的概率分布图(电子云)并不完全等同于原子轨道,C选项错误;
D.决定电子运动状态有四个量:主量子数;角量子数、磁量子数、自旋量子数;所以电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述;D选项错误;
答案选B。
【点睛】
C选项为易错点,要准确知道电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形,而电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。2、A【分析】【详解】
A.CH4的中心C原子与NH3的中心N原子都采用sp3杂化;因此轨道类型相同,A正确;
B.氢键是一种特殊的分子间作用力;它存在于含有H元素的化合物,且与H形成化学键的原子的原子半径很小的物质中,B错误;
C.BF3和NH3化学键的类型都是极性共价键,BF3分子是非极性分子,而NH3是极性分子;二者分子的极性不同,C错误;
D.s电子与s电子间形成的是σ键;p电子与p电子间形成化学键,若是头碰头,形成的是的σ键,若肩并肩,形成的是π键,D错误;
故合理选项是A。3、B【分析】【分析】
【详解】
A.离核较近的区域能量较低;多电子原子中,能量高的电子在离核较远的区域内运动,故A错误;
B.核外电子没有运动状态相同的电子;核外有几个电子就有几种运动状态不同的电子,故B正确;
C.轨道表示式不能像电子云那样形象表示电子在一定区域运动;故C错误;
D.O元素;F元素一般没有正化合价;故D错误;
故选B。
【点晴】
解答本题要熟悉核外电子的排布规律。本题的易错项是D,要注意O元素、F元素一般没有正化合价,尤其是F,化合物中只有-1价。4、A【分析】【分析】
根据信息中该分子中N-N-N键角都是108.1°及N(NO2)3的结构应与氨气相似;则分子中四个氮原子不共平面,利用元素的化合价来分析其性质,利用形成的化学键类型确定该化合物的类型。
【详解】
A.该物质中N元素有-3价和+5价,所以该物质既有氧化性又有还原性,故A正确;
B.根据题干信息知该分子中N-N-N键角都是108.1°,推知分子中4个氮原子在空间呈四面体型,所以分子中四个氧原子不可能共平面,故B错误;
C.该物质和氨气相似,原子间形成的是共价键,晶体中构成微粒是分子,所以不属于盐类,故C错误;
D.N(NO2)3的相对分子质量为152,15.2gN(NO2)3为0.1mol,该物质的分子中所含原子为1NA即6.02×1023个原子,故D错误.
故答案选A。
【点睛】
判断简单分子或离子的构型,酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系,重要的氧化剂,重要的还原剂5、A【分析】【分析】
的中心原子P采取杂化,分子的空间构型为三角锥形,的中心原子C采取杂化;分子的空间构型为正四面体形。
【详解】
A.两种分子的中心原子杂化轨道类型相同,均采取杂化;A正确;
B.由于孤对电子对成键电子的斥力要大于成键电子之间的斥力,所以PCl3比CCl4的键角小;B错误;
C.的正电中心和负电中心不重合;分子为极性分子,C错误;
D.两者中的化学键都是sp3-pσ键;D错误;
故答案选A。6、C【分析】【分析】
BF3分子中,B原子最外层有3个电子,与3个F原子形成三个B-F键,B原子周围没孤电子对,NH3分子中,N原子最外层有5个电子,与3个H原子形成三个N-H键,N原子周围有一对孤电子对,根据价层电子对互斥理论可知,BF3分子为非极性分子,分子构型为平面三角形,NH3分子为极性分子,分子构型为三角锥形,NH3·BF3中B原子有空轨道,N原子有孤电子对,所以NH3提供孤电子对,BF3提供空轨道;形成配位键,使B;N原子都达到8电子稳定结构,据此答题。
【详解】
A.BF3分子为非极性分子;故A错误;
B.BF3分子构型为平面三角形;故B错误;
C.可以通过晶体X射线衍射等技术测定BF3的结构;故C正确;
D.NH3⋅BF3中B原子有空轨道,N原子有孤电子对,所以NH3提供孤电子对,BF3提供空轨道;形成配位键,故D错误;
故答案选C。7、C【分析】【详解】
①冰中存在氢键;使体积变大,则相同质量时冰的密度比液态水的密度小,故正确;
②元素非金属性越强,氢化物的稳定性越高,ⅤA族中,N的非金属性最强,则NH3的稳定性比第VA族其他元素的氢化物的高;与氢键无关,故错误;
③尿素分子间可以形成的氢键比醋酸分子间形成的氢键多;分子间作用力大,则尿素的熔;沸点比醋酸的高,故正确;
④水分子高温下也很稳定;其稳定性与化学键有关,而与氢键无关,故错误;
⑤C原子个数小于4的醇;羧酸与水分子之间能形成氢键;则可以和水以任意比互溶,故正确;
⑥对羟基苯甲酸易形成分子之间氢键;而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔;沸点比对羟基苯甲酸的低,故正确;
①③⑤⑥正确;故选C。
【点睛】
本题考查氢键及氢键对物质的性质的影响,明确氢键主要影响物质的物理性质是解答本题的关键。8、B【分析】【分析】
【详解】
①晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列;有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性,①正确;
②含有金属阳离子的晶体是离子晶体或金属晶体;金属晶体是金属阳离子和自由电子构成的,故②错误;
③分子晶体的熔;沸点由分子间作用力决定;与分子中的共价键无关,故③错误;
④冰醋酸为乙酸的固态形式;乙酸与水以任意比互溶,碘在水中溶解度很小,在水中,冰醋酸的溶解度比碘的溶解度大,故④正确;
⑤MgO和NaCl两种晶体中,半径:Mg2++、O2--;则MgO的晶格能较大,所以其熔点比较高,故⑤正确;
⑥金属晶体中的原子在二维空间密置层;配位数为6,非密置层,配位数为4,故⑥正确;
故选B。9、C【分析】【详解】
A.原子晶体熔化;需破坏共价键,故A错误;
B.离子晶体熔化;需破坏离子键,故B错误;
C.分子晶体熔化;需破坏分子间作用力,分子间作用力不属于化学键,故C正确;
D.金属晶体熔化;需破坏金属键,故D错误;
答案:C二、多选题(共5题,共10分)10、AB【分析】【详解】
A.由能量最低原理可知硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,当变为1s22s22p63s13p3时;有1个3s电子跃迁到3p轨道上,3s轨道的能量低于3p轨道的能量,要发生跃迁,必须吸收能量,使电子能量增大,故A正确;
B.硅原子处于激发态时能量要高;处于基态能量变低,因而由激发态转化成基态,电子能量减小,需要释放能量,故B正确;
C.基态原子吸收能量变为激发态原子;所以激发态原子能量大于基态原子能量,故C错误;
D.元素的性质取决于价层电子,包括s、p轨道电子,硅原子的激化态为1s22s22p63s13p3,基态磷原子为1s22s22p63s23p3;则它们的价层电子数不同,性质不同,故D错误;
答案为AB。11、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。12、CD【分析】【详解】
A.ls在K能层上;2s在L能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故A不符合题意;
B.2p在L能层上;3s在M能层上,二者原子轨道能量不相近,不处于同一能级组,故B不符合题意;
C.3s和3p都在M能层上;二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故C符合题意;
D.3d在M能层上;4s在N能层上,但由于4s的能量低于3d,电子在填充轨道时,先填充4s轨道,在填充3d轨道,因此二者原子轨道能量相近,处于同一能级组,故D符合题意;
答案选CD。13、BD【分析】【详解】
A.原子晶体的熔点与构成原子晶体的原子种类无关;与原子间的共价键键能有关,故A错误;
B.构成原子晶体的原子间的共价键键能越大;晶体的熔点越高,故B正确;
C.构成原子晶体的原子的半径越大;键长越长,键能越小,晶体的硬度越小,故C错误;
D.构成原子晶体的原子的半径越大;键长越长,键能越小,晶体的硬度越小,故D正确;
故答案选:BD。14、BD【分析】【详解】
A.ZnS是Zn2+和S2-构成的离子化合物;属于离子晶体,A选项错误;
B.由晶胞结构可知,Zn分别位于晶胞的顶点和面心,Zn2+数目为:S2-数目也为4;B选项正确;
C.ZnS晶体中,阳离子Zn2+的配位数是4;C选项错误;
D.ZnO和ZnS所带电荷相等;氧离子半径小于硫离子,故ZnO的晶格能大于ZnS,D选项正确;
答案选BD。三、填空题(共9题,共18分)15、略
【分析】【分析】
本题是对物质结构与性质的考查;涉及晶体类型与性质;杂化方式、分子结构与性质、晶胞计算等,侧重考查学生分析解决问题的能力,分子极性大小及键角的大小判断为易错点、难点,(4)中关键是明确键长与晶胞棱长关系,需要学生具有一定的数学计算能力。
【详解】
(1)BN由共价键形成的空间网状结构,熔点高、硬度大,属于原子晶体;而干冰松软且极易升华,属于分子晶体;BN晶体中B原子形成4个B-N键,杂化轨道数目为4,B原子采取sp3杂化,干冰中C原子形成2个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为2,C原子采取sp杂化,故答案为:原子;分子;sp3;sp;
(2)二者结构相似;均为V形,F与O的电负性相对比较接近,H与O的电负性相差较大,水分子中共用电子对较大地偏向O,所以O-F键的极性较弱,所以整个分子的极性也较弱,水分子中成键电子对之间排斥更大,故水分子中键角也更大,故答案为:<;<;
(3)石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短;键能比金刚石大,故石墨晶体熔点比金刚石的高。故答案为:高;石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大;
(4)晶胞中每个碳原子与4个Si原子形成正四面体,每个Si原子与周围的4个C原子形成正四面体,晶胞中Si、C的相对位置相同,可以将白色球看作C、黑色球看作Si,互换后以顶点原子研究,与之最近的原子处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,故每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为顶点Si原子与四面体中心C原子连线处于晶胞体对角线上,且距离等于体对角线长度的而体对角线长度等于晶胞棱长的倍,假设C-Si键长为acm,则晶胞棱长=cm,晶胞中Si原子数目=C原子数目=4,晶胞质量=g,晶胞密度=(g)÷(cm)3=g/cm3,故答案为:12;【解析】原子分子sp3sp<<高石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大1216、略
【分析】【分析】
根据Cu2+的核外电子排布式,求出M层上的电子数,判断其运动状态种数;根据配位键形成的实质,判断配原子;根据[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl取代;能得到两种不同结构的产物,判断其空间构型;根据抗坏血酸的分子结构,求出价层电子对数,由价层电子对互斥理论,判断碳原子杂化类型;由均摊法求出原子个数比,根据化学式判断Cu原子个数;根据外围电子排布,判断失电子的难易,比较第二电离能的大小。
【详解】
(1)Cu元素原子核外电子数为29,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu原子失去4s、3d能级的1个电子形成Cu2+,Cu2+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9;M层上还有17个电子,其运动状态有17种;答案为17。
(2)Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,该配离子中Cu2+提供空轨道;O原子提供孤电子对形成配位键;所以配原子为O;答案为O。
(3)[Cu(NH3)4]2+中形成4个配位键,具有对称的空间构型,可能为平面正方形或正四面体,若为正四面体,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代;只有一种结构,所以应为平面正方形;答案为平面正方形。
(4)该分子中亚甲基、次亚甲基上C原子价层电子对个数都是4,连接碳碳双键和碳氧双键的C原子价层电子对个数是3,根据价层电子对互斥理论判断该分子中碳原子的轨道杂化类型,前者为sp3杂化、后者为sp2杂化;抗坏血酸中羟基属于亲水基,能与水分子形成氢键,所以抗坏血酸易溶于水;答案为sp3、sp2;易溶于水;
(5)该晶胞中白色球个数=8×+1=2;黑色球个数为4;则白色球和黑色球个数之比=2:4=1:2,根据其化学式知,白色球表示O原子、黑色球表示Cu原子,则该晶胞中Cu原子数目为4;答案为4。
(6)单质铜及镍都属于金属晶体,都是由金属键形成的晶体;Cu+的外围电子排布为3d10,呈全充满状态,比较稳定,Ni+的外围电子排布为3d84s1,Cu+失去电子是3d10上的,Cu+的核外电子排布稳定,失去第二个电子更难,Ni+失去电子是4s上的,比较容易,第二电离能就小,因而元素铜的第二电离能高于镍的第二电离能;答案为金属,Cu+电子排布呈全充满状态,比较稳定,失电子需要能量高,第二电离能数值大。【解析】①.17②.O③.平面正方形④.sp3、sp2⑤.易溶于水⑥.4⑦.金属⑧.铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子17、略
【分析】【分析】
(1)同周期元素的第一电离能随核电荷数的增大而增大;当最外层电子排布处于,全满;半满、全空时比相邻元素的电离能大;
(2)根据图分析可知;同主族元素的第一电离能的变化规律随核电荷数增大而减小;
(3)图中5号元素为磷元素。
【详解】
(1)同周期元素的第一电离能随核电荷数的增大而增大,当最外层电子排布处于,全满、半满、全空时比相邻元素的电离能大,镁元素最外层电子排布式为3s2,处于全满稳定状态,第一电离比相邻的元素大,磷元素最外层电子排布式为3s23p3,处于半充满状态,第一电离能比相邻的元素大,则Na~Ar之间1~6号元素用短线连接起来,构成完整的图象为
(2)根据图分析可知;同主族元素的第一电离能的变化规律随核电荷数增大而减小,故变化规律为,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小;
(3)图中5号元素为磷元素,原子结构示意图为位于元素周期表第三周期,第ⅤA族。【解析】①.②.从上到下第一电离能逐渐减小③.第三周期第ⅤA族18、略
【分析】【分析】
(1)锌的原子序数为30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,价电子排布式为3d104s2;
(2)Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态,而Zn原子的外围电子排布式为3d104s2;4s能级处于全充满状态;
(3)向天蓝色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入过量氨水生成更稳定的深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液,说明配位能力NH3分子大于H2O分子;向深蓝色溶液中逐滴加入稀盐酸;盐酸先与铜氨络离子反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,盐酸过量,氢氧化铜沉淀溶解生成氯化铜。
【详解】
(1)锌的原子序数为30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,价电子排布式为3d104s2,属于周期表ds区元素,电子占据最高能层的电子位于为4s轨道,s电子云轮廓图形状为球形,故答案为:3d104s2;ds;球形;
(2)Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态,而Zn原子的外围电子排布式为3d104s2;4s能级处于全充满状态,Zn原子更不易失去1个电子,所以Zn原子的第一电离能较大,故答案为:大于;
(3)向天蓝色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入过量氨水生成更稳定的深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液,说明配位能力NH3分子大于H2O分子,这是因为N原子的电负性小于氧原子,提供孤电子对能力强,形成的配位键更加稳定;[Cu(NH3)4]2+在溶液中存在如下络合平衡[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3;加入盐酸,氨分子与氢离子反应,浓度减小,平衡向右移动,铜离子与溶液中氢氧根结合生成氢氧化铜蓝色沉淀,当盐酸过量时,氢氧化铜沉淀溶于盐酸生成氯化铜,溶液呈天蓝色,实验现象为先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色,故答案为:N原子的电负性小于氧原子,提供孤电子对能力强,形成的配位键更加稳定;先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色。
【点睛】
Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态,而Zn原子的外围电子排布式为3d104s2,4s能级处于全充满状态,Zn原子更不易失去1个电子是分析难点。【解析】①.3d104s2②.ds③.球形④.大于⑤.N原子的电负性小于氧原子,提供孤电子对能力强,形成的配位键更加稳定⑥.先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色19、略
【分析】【详解】
(1)Cu电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,在形成Cu2+的过程中,参与反应的电子是最外层的4s及3d上各一个电子,故Cu2+离子的电子排布式是为:1s22s22p63s23p63d9;本题正确答案是:1s22s22p63s23p63d9。
(2)从图中可以看出阴离子在晶胞有四类:顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个),根据立方体的分摊法,可以知道该晶胞中阴离子数目为:,8+4+1=4,本题正确答案是:4;
(3)因为N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,所以N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键。答案:F电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键。
(4)因为氧离子的离子半径小于硫离子的离子半径,所带电荷数又相同,所以亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高.因此,本题正确答案是:高。【解析】1s22s22p63s23p63d94F电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键高20、略
【分析】【详解】
(1)BN的硬度较大,所以BN是原子晶体,根据金刚石的结构知BN中B原子的杂化方式为sp3,原子晶体中只含有共价键,故答案为sp3;共价键;
(2)①水分子间能够形成氢键,沸点:H2S<H2O;②非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,酸性:H2SO4>H2SeO4;③24Cr核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1,未成对电子数为6,25Mn核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s2,未成对电子数为5,所以未成对电子数:24Cr>25Mn;④元素的电子构型为ns2np3,为第ⅤA族,电子排布为半满状态,较稳定,不易失去电子,所以第一电离能较大,B元素的电子构型为ns2np4;为第ⅥA族,所以第一电离能:A>B;故答案为<;>;>;>;
(3)二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键,1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键,则SiO2晶体中Si和Si-O键的比例为1:4;
因晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体,向空间延伸的立体网状结构,每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键,每个Si-Si键为1个Si原子提供个Si-Si键,所以1mol晶体硅中含有1mol×4×=2molSi-Si键;
反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中;△H=176kJ/mol×2mol+498kJ/mol-460kJ/mol×4=-990kJ/mol,故答案为1:4;-990kJ/mol。
点睛:本题考查氢键、元素周期律、电子排布式、第一电离能,键能与反应热的关系等。本题的易错点是(3)中反应热的计算,确定1mol晶体硅中Si-Si键、1mol二氧化硅晶体中Si-O键的物质的量是解题关键。【解析】sp3共价键<>>>1∶4-990kJ/mol21、略
【分析】【分析】
原子晶体的构成微粒是原子;分子晶体的构成微粒是分子,构成微粒不同,则晶体类型不同。
【详解】
CCl4晶体由CCl4分子构成,键角为109°28',形成分子晶体;SiC晶体由Si原子和C原子构成,键角为109°28',形成的晶体为原子晶体;P4晶体由P4分子构成,键角为60°,形成的晶体为分子晶体。所以形成的晶体类型与其他两种物质不同的是SiC,键角与其他两种物质不同的是P4。答案为:SiC;P4。
【点睛】
虽然P4与CCl4的晶体类型都为正四面体,但由于构成晶体的分子组成不同,所以键角不同。【解析】①.SiC②.P422、略
【分析】【详解】
(1)26号元素铁基态原子核外电子排布是为1s22s22p63s23p63d64s2,可知在3d上存在4个未成对电子,失去电子变成铁离子时,先失去4s上的2个电子后失去3d上的1个电子,因此铁离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;(2).一个乙醛分子含有6个σ键和一个π键,乙醛中甲基上的碳形成4条σ键,无孤对电子,因此采取sp3杂化类型,醛基中的碳形成3条σ键和1条π键,无孤对电子,采取sp2杂化类型。配合物{Cu(NH3)4}(OH)2中铜离子提供空轨道,氮原子提供孤对电子,铜离子和氨气分子之间形成配位键,氨气分子中氮和氢原子之间以共价键结合,内界离子和外界离子氢氧根离子之间以离子键结合,所以含有的化学键离子键、共价键、配位键,1mol[Cu(NH3)4](OH)2中含4mol氨气,4mol氨气总共含有σ键的物质的量为12mol,1mol该配合物中含有4mol配位键,外界的氢氧根离子中也有2molσ键,所以含有的σ键的物质的量为18mol,即18NA个。(3).该晶胞中氧原子个数为=8,有氧化亚铜中铜和氧的比例关系可知该晶胞中铜原子个数为氧原子个数的2倍,即为16个。(4)CaCl2是离子晶体,AlCl3是分子晶体,所以氯化钙的熔点比氯化铝的高。(5)该晶胞中氟离子个数为8,钙离子个数为=4,故1mol晶胞的质量为4×78g,由晶胞的密度可以求出晶胞的体积为cm3,故晶胞的边长为cm。将晶胞分成8个小正方体,则氟离子与钙离子之间的最小距离就是小正方体的顶点与体心之间的距离,因此,d=cm=pm。【解析】41s22s22p63s23p63d56:1sp2sp3离子键、共价键、配位键18NA16CaCl2是离子晶体,AlCl3是分子晶体23、略
【分析】【分析】
(1)根据金属晶体的四种堆积方式分析判断;
(2)金属晶体中的原子在二维空间有2种放置方式,可形成密置层(如)和非密置层(如);据此分析判断;
(3)面心立方最密堆积;晶体中原子按“ABCABCABC”的方式堆积而成,据此分析解答。
【详解】
(1)简单立方堆积(Po型)空间利用率为52%;空间利用率最低,而体心立方堆积,属于钾;钠和铁型,空间利用率68%;六方最密堆积,属于镁、锌、钛型,空间利用率为74%,面心立方最密堆积(Cu型)空间利用率为74%,故答案为:①;Po;
(2)金属晶体中的原子在二维空间有2种放置方式,可形成密置层(如)和非密置层(如);密置层的配位数为6,非密置层的配位数为4,由非密置层互相错位堆积而成的基本堆积模型是体心立方,符合该堆积模型的金属晶体是钠;钾等,故答案为:4;②;Na;
(3)Cu;Au的晶体为面心立方最密堆积;晶体中原子按“ABCABCABC”的方式堆积而成,故答案为:④;Au。
【点睛】
解答本题需要掌握金属晶体的堆积方式和典型实例。本题的易错点为(2),正确画出图示是解题的关键。【解析】①Po4②Na④Au四、工业流程题(共1题,共5分)24、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
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