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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年华东师大版选修3化学上册阶段测试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8题,共16分)1、下列化学用语的表达正确的是A.二氧化碳的比例模型B.原子核内有10个中子的原子:C.的最外层电子排布式为D.Cu基态的外围电子排布图:2、通常情况下;原子核外p能级;d能级等原子轨道上电子排布为“全空”、“半充满”、“全充满”时更加稳定,称为洪特规则的特例,下列事实能作为这个规则证据的是()

①元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能。

②容易失去电子转变为表现出较强的还原性。

③基态铜(Cu)原子的电子排布式为而不是

④某种激发态碳(C)原子的电子排布式为而不是A.①③B.②③C.③④D.①②③④3、下列关于乙烯中叙述正确的是A.一个乙烯分子含有5个σ键、1个π键,含有5个极性共价键B.乙烯中C—C之间是sp2形成的σ键,C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键C.乙烯中C—H之间是sp2−s形成的σ键,C—C之间未参加杂化的2p轨道形成的是π键D.乙烯中碳碳双键一个是sp2−sp2形成的σ键,另一个是sp2−sp2形成的π键4、根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型,判断下列分子或者离子的空间构型正确的是()。选项分子式中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的立体构型ASO2sp直线形直线形BH2Osp2平面三角形V形CNH3sp2三角锥形三角锥形DCH4sp3正四面体形正四面体形

A.AB.BC.CD.D5、化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是A.常用的食品保鲜膜、保鲜袋的主要成分是聚氯乙烯B.用铜片制成的“纳米铜”具有非常强的化学活性,在空气中可以燃烧,说明“纳米铜”"的还原性比铜片更强C.在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,可防止食品受潮、氧化变质D.现代科技已经能够拍到氢键的“照片”,直观地证实了水分子间的氢键是一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学键6、PH3是一种无色剧毒气体,其分子结构和NH3相似,但P-H键键能比N-H键键能低。下列判断错误的是A.PH3分子呈三角锥形B.PH3分子是极性分子C.PH3沸点低于NH3沸点,因为P-H键键能低D.PH3分子稳定性低于NH3分子,因为N-H键键高7、下列说法中正确的是()A.CS2、SO3都是极性键构成的非极性分子B.在[Co(NH3)4Cl2]+中存在配位键且配位数是4C.元素第一电离能越大的原子,非金属性越强D.每个干冰的晶胞中占有14个CO2分子8、卤化钠(NaX)和四卤化钛(TiX4)的熔点如图所示。下列判断不正确的是。

A.TiCl4为共价化合物B.NaX随X-半径增大,离子键减弱C.NaX均为离子化合物D.TiF4的熔点反常升高是由于氢键的作用评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)9、下列分子或离子中,中心原子含有孤电子对的是A.H3O+B.SiH4C.PH3D.-10、下列物质在CCl4中比在水中更易溶的是()A.NH3B.HFC.I2D.Br211、干冰汽化时,下列所述内容发生变化的是()A.分子内共价键B.分子间作用力C.分子间的距离D.分子内共价键的键长12、肼(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方式与NH3相似。25℃时,水合肼(N2H4·H2O)的电离常数K1、K2依次为9.55×10-7、1.26×10-15。下列推测或叙述一定错误的是A.N2H4易溶于水和乙醇B.N2H4分子中所有原子处于同一平面C.N2H6Cl2溶液中:2c(N2H)+c(N2H)>c(Cl-)+c(OH-)D.25°C时,反应H++N2H4⇌N2H的平衡常数K=9.55×10713、膦(PH3)在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含之。它的分子是三角锥形。以下关于PH3的叙述中,正确的是()A.PH3是非极性分子B.PH3分子中有未成键的电子对C.PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱D.PH3分子中的P-H键是非极性键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6题,共12分)15、下列基态原子或离子的电子排布式(图)正确的是______(填序号,下同),违反能量最低原理的是______,违反洪特规则的是______,违反泡利原理的是______.

③P:

④Cr:

⑤Fe:

⑦O:16、研究发现,在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,Mn(NO3)2是制备该催化剂的原料之一。

(1)Co基态原子核外电子排布式为__________。

(2)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_________,中,N原子的杂化方式为________,写出一种与互为等电子体的分子的化学式:__________。

(3)CO2分子中,σ键和π键的数目之比为________。

(4)H2O的沸点高于CO2的原因是__________。17、生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合;催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。

(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式___。

(2)根据等电子原理,写出CO分子的结构式_________。

(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。

①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是____________________;

甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为_________。

②甲醛分子的空间构型是_________;

1mol甲醛分子中σ键的数目为_____。

③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示);

所包含的Cu原子数目为_______。18、硼氢化钠(NaBH4)在化工领域具有重要的应用价值,可采用硼砂、SiO2、Na和H2作为原料制备。回答下列问题:

(1)周期表中,与B的化学性质最相似的邻族元素是____;该元素基态原子核外M层电子中自旋状态相同的有_____个。

(2)NaBH4中,电负性最大的元素是____(填元素符号);B的____杂化轨道与H的1s轨道形成键。

(3)硼砂是含8个结晶水的四硼酸钠。其阴离子(含B;O、H三种元素)的球模型如图所示:

①阴离子中,配位键存在于____和____原子之间。(均填原子的序号)

②硼砂的化学式为_______。

(4)SiO2晶胞(立方体)如图所示,已知SiO2的密度为g/cm3,设阿伏加德罗常数的值为NA,则SiO2晶胞的边长为___pm。

19、离子液体是一种只由离子组成的液体;在低温下也能以液态稳定存在,是一种很有研究价值的溶剂。对离子液体的研究显示最常见的离子液体主要由以下的正离子和负离子组成:

回答下列问题:

(1)在周期表中的位置是______,其价电子排布式为______图1中负离子的空间构型为______。

(2)氯化铝的熔点为氮化铝的熔点高达它们都是活泼金属和非金属的化合物,熔点相差这么大的原因是______。

(3)图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环状结构中高度离域。该正离子中N原子的杂化方式为______,C原子的杂化方式为______。

(4)为了使正离子以单体形式存在以获得良好的溶解性能,与N原子相连的不能被H原子替换,请解释原因:______。

(5)Mg、Al三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______。

(6)已知氮化铝的晶胞结构如图2所示。晶体中氮原子堆积方式如图3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N,氮化铝晶体的密度为______列出计算式

20、回答下列问题:

(l)离子化合物中阴阳离子半径之比是决定晶体构型的重要因素之一;配位数与离子半径之比存在如下关系:

若某化合物由+1价阳离子和-1价阴离子组成,阳离子的半径为70pm,阴离子的半径为140pm,分析以上信息,可以推导出该晶体结构,与常见的_______晶体(填写化学式)阴阳离子的配位数相同。与阴(阳)离子配位的这几个阳(阴)离子,在空间构成的立体形状为_______。

(2)金刚石的晶胞为面心立方;另有四碳原子在晶胞内部,如图。

则一个金刚石的晶胞中含有的碳原子数为_______,若金刚石晶胞的边长为a,则其中C—C的键长为_______。评卷人得分四、原理综合题(共2题,共8分)21、硫和钙的相关化合物在化工;医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:

(1)基态Ca原子中,核外电子占据最高能层的符号是________,该能层为次外层时最多可以容纳的电子数为_________。元素Ca和S相比,第一电离能较大的是______(填元素符号)。

(2)钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射与钾元素的焰色反应对应颜色的辐射波长,较短的是_______(填元素符号)。

(3)H2S和H2O分子构型都为V形,中心原子的杂化形式都是______,但H2O分子键角大于H2S分子,原因是________________________________________________________。

(4)钙元素和锰元素属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低,原因是______________________________________。

(5)Ca;Mn、Mg的氧化物和硫化物都是NaCl型结构的离子晶体;其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得它们的晶胞参数如下表:

。氧化物晶体。

MgO

MnO

CaO

a/nm

0.421

0.444

0.480

硫化物晶体。

MgS

MnS

CaS

a/nm

0.520

0.520

0.568

由表可知:r(S2-)_______r(O2-)(填“>”或“<”),r(Mg2+)、r(Ca2+)、r(Mn2+)由大到小的的顺序是____________________________,r(S2-)为_____nm,r(Ca2+)为_____nm。22、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__________。

评卷人得分五、计算题(共4题,共24分)23、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)。_______24、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)。

25、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?_______26、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8题,共16分)1、C【分析】【详解】

A.二氧化碳分子为直线型,比例模型为故A错误;

B.碳原子的质子数为6,故原子核内有10个中子的碳原子的质量数为16,则为故B错误;

C.Fe元素基态原子核外电子排布式为可知在3d上存在4个未成对电子,先失去4s上的2个电子后、再失去3d上的1个电子形成的最外层电子排布式为故C正确;

D.Cu原子核外有29个电子,其3d、4s电子为其外围电子,所以其外围电子排布式为故D错误;

答案选C。2、B【分析】【详解】

He原子核外只有s能级,H原子核外只有一个电子,未达到稳定结构,He原子核外有2个电子,已经达到稳定结构,不符合洪特规则特例,正确;

容易失电子转变成由转化为半满稳定状态,符合洪特规则的特例,正确;

基态铜原子的电子排布式为而不是中d轨道处于全满,s轨道处于半满,符合洪特规则的特例,正确;

激发态的原子是基态原子吸收能量后发生电子跃迁形成的,不符合洪特规则特例,错误;

综上所述:正确。

答案选B。3、C【分析】【详解】

A.乙烯分子中存在4个C-Hσ键;1个C-Cσ键和1个π键,则分子中含有5个σ键;1个π键,含有4个极性共价键,故A错误;

B.C-H之间是s轨道与sp2轨道形成的σ键,C与C之间是sp2杂化轨道形成的一个σ键和未参加杂化的2p轨道形成的π键;故B错误;

C.根据以上分析可知乙烯中C-H之间是sp2-s形成的σ键;C-C之间未参加杂化的2p轨道形成的是π键,故C正确;

D.C与C之间有1个σ键和1个π键,则C与C之间是sp2杂化轨道形成的一个σ键和未参加杂化的2p轨道形成的π键;故D错误;

故答案选C。

【点睛】

注意双键中的π键及杂化轨道不能形成π键为解答的关键。4、D【分析】【分析】

根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式;价层电子对个数=σ键个数+孤电子对数。

【详解】

A.SO2分子中心原子S的孤电子对数=×(6-2×2)=1,价层电子对数=2+1=3,杂化方式sp2杂化;价层电子对互斥模型为平面三角形,去除孤电子对,分子的立体构型为V型结构,A错误;

B.H2O分子中心原子O的孤电子对数=×(6-2×1)=2,价层电子对数=2+2=4,杂化方式sp3杂化;价层电子对互斥模型为四面体形,去除孤电子对,分子的立体构型为V型结构,B错误;

C.NH3分子中心原子N的孤电子对数=×(5-3×1)=1,价层电子对数=3+1=4,杂化方式sp3杂化;价层电子对互斥模型为四面体形,去除孤电子对,分子的立体构型为三角锥形,C错误;

D.CH4分子中心原子C的孤电子对数=×(4-4×1)=0,价层电子对数=4+0=4,杂化方式sp3杂化;价层电子对互斥模型为正四面体形,分子的立体构型为正四面体形,D正确。

答案选D。

【点睛】

本题主要考查根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的空间构型,易错点是不能熟练判断中心原子的价层电子对数。分子的中心原子价层电子对数=σ键个数+孤电子对数,如果价层电子对数是4且不含孤电子对,则为正四面体结构,如果价层电子对数是4且含有一个孤电子对,则为三角锥形结构,如果价电子对数是4且含有2个孤电子对,则为V形。5、C【分析】【详解】

A项;食品包装袋、食物保鲜膜等材料的主要成份是聚乙烯;聚氯乙烯也就是PVC保鲜膜能作为蔬菜水果的保鲜膜,但不能用于食品包装袋、食物保鲜膜,故不符合题意;

B项;“纳米铜”与铜的还原性相同;”纳米铜”的接触面积较大,反应速率快,在空气中可以燃烧,故不符合题意;

C项;在食品袋中放入盛有硅胶可以防止食物受潮变质;放入铁粉的透气小袋可防止食物氧化变质,故符合题意;

D项;氢键不是化学键;氢键是一种特殊的分子间作用力,故不符合题意。

故选C。

【点睛】

注意氢键不是化学键,为易错点。6、C【分析】【详解】

A.PH3分子结构和NH3相似,NH3是三角锥型,故PH3也是三角锥型;故A正确;

B.PH3分子结构是三角锥型;正负电荷重心不重合,为极性分子,故B正确;

C.NH3分子之间存在氢键,PH3分子之间为范德华力,氢键作用比范德华力强,故NH3沸点比PH3高;故C错误;

D.P-H键键能比N-H键键能低;故N-H更稳定,化学键越稳定,分子越稳定,故D正确;

故答案为C。7、A【分析】【详解】

A.CS2、SO3都含有不同元素构成的极性共价键,且CS2为直线形构型,SO3为平面三角形构型;正负电荷的中心重合,属于非极性分子,故A正确;

B.在[Co(NH3)4Cl2]+中NH3和Cl-都是配体;所以配位数为6,故B错误;

C.N的第一电离能大于O;但N的非金属性小于O,故C错误;

D.干冰为面心立方紧密堆积;根据均摊法可知每个晶胞占有4个二氧化碳分子,故D错误;

故答案为A。

【点睛】

结构对称的分子不一定是非极性分子,如H2O,但结构不对称的分子一定是极性分子。8、D【分析】【详解】

A.由四卤化钛(TiX4)的熔点图可知,TiCl4的熔点很低;属于分子晶体,只含有共价键,是共价化合物,A选项正确;

B.NaX属于离子晶体,X-的半径越大,晶格能越小,离子键越弱,故NaX随X-半径增大;离子键减弱,B选项正确;

C.NaX属于离子晶体;存在离子键,均为离子化合物,C选项正确;

D.TiF4的熔点反常升高是因为F的电负性很强,F-和Ti4+形成离子键;是离子晶体,熔沸点较高,与氢键没有关系,D选项错误;

答案选D。二、多选题(共6题,共12分)9、AC【分析】【分析】

利用孤电子对数=(a-bx)进行计算。

【详解】

A.H3O+的中心氧原子孤电子对数=(6-1-1×3)=1,A符合题意;B.SiH4的中心Si原子孤电子对数=(4-1×4)=0,B与题意不符;C.PH3的中心P原子孤电子对数=(5-1×3)=1,C符合题意;D.的中心S原子孤电子对数=(6+2-2×4)=0,D与题意不符;答案为AC。10、CD【分析】【详解】

A.NH3为极性分子;由相似相容原理可知,在极性溶剂水中的溶解度大于非极性溶剂四氯化碳中的溶解度,故A错误;

B.HF为极性分子;由相似相容原理可知,在极性溶剂水中的溶解度大于非极性溶剂四氯化碳中的溶解度,故B错误;

C.I2是非极性分子;由相似相容原理可知,在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度大于极性溶剂水中的溶解度,故C正确;

D.Br2是非极性分子;由相似相容原理可知,在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度大于极性溶剂水中的溶解度,故D正确;

答案选CD。

【点睛】

CCl4是非极性溶剂,水为极性溶剂,I2和Br2是非极性分子,按相似相容原理,I2和Br2在CCl4中比在水中更易溶。11、BC【分析】【详解】

汽化是液态变气态的过程;是物理变化,二氧化碳分子没有改变,只是分子间的距离发生了变化,因此分子内的共价键没有任何变化;共价键的键长自然而然也不变,由于分子间距离增大,分子间的作用力被减弱,答案选BC。

【点睛】

A容易错,同学经常错误地以为,分子晶体熔化、汽化等变化时共价键断裂了。12、BC【分析】【详解】

A.N2H4是极性分子;且能与水分子和乙醇分子形成氢键,因此其易溶于水和乙醇,故A正确;

B.N2H4分子中N原子采用sp3杂化;为四面体结构,因此所有原子不可能共平面,故B错误;

C.N2H6Cl2溶液中存在电荷守恒:2c(N2H)+c(N2H)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则2c(N2H)+c(N2H)-)+c(OH-);故C错误;

D.反应H++N2H4⇌N2H的平衡常数K==故D正确;

故选:BC。13、BC【分析】【分析】

【详解】

A.该分子为三角锥型结构;正负电荷重心不重合,所以为极性分子,A错误;

B.PH3分子中P原子最外层有5个电子;其中3个电子和3个H原子形成共用电子对,所以该物质中有1个未成键的孤对电子,B正确;

C.氮元素非金属性强于磷元素,PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱;C正确;

D.同种非金属元素之间存在非极性键;不同非金属元素之间存在极性键,所以P-H是极性键,D错误;

答案选BC。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6题,共12分)15、略

【分析】【分析】

根据构造原理;利用核外电子排布的三个原理:能量最低原理;泡利原理、洪特规则可对各项作出判断。

【详解】

①Ca的电子排布式为:1s22s22p63s23p64s2,失去4s能级上的2个电子变成具有稀有气体电子层结构的Ca2+:1s22s22p63s23p6;离子的电子排布式书写正确;

②②离子的电子排布违反了能量最低原理,能量:2p<3p,F-核外电子排布应表示为:1s22s22p6;

③P的3p能级上的3个电子没有独占1个轨道,违反了洪特规则,正确的电子排布图为:

④Cr的价电子构型应为:3d54s1;3d轨道半充满状态更稳定,此为洪特规则特例,所以④违反了洪特规则;

⑤Fe原子序数为26,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2;书写正确;

⑥Mg的电子排布式为:1s22s22p63s2,失去3s能级上的2个电子变成具有稀有气体电子层结构的Mg2+:1s22s22p6;离子的电子排布式书写正确;

⑦O电子排布图2p能级的1个轨道上的一对电子自旋方向相同,违反了泡利原理,应表示为:

总之;基态原子或离子的电子排布式(图)正确的是①⑤⑥,违反能量最低原理的是②,违反洪特规则的是③④,违反泡利原理的是⑦。答案为:①⑤⑥;②;③④;⑦。

【点睛】

1.能量最低原理:原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态;

2.泡利原理:在一个原子轨道里;最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋方向相反;

3.洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同。洪特规则特例:能量相等的轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p°、d°、f°)状态比较稳定。【解析】①.①⑤⑥②.②③.③④④.⑦16、略

【分析】【分析】

根据Co的原子序数和周期表的位置,写出其电子排布式;根据电负性递变规律判断;根据VSEPR理论判断杂化类型;根据等电子体概念写出等电子体;根据CO2成键情况判断;根据水分子间形成氢键判断。

【详解】

(1)Co是27号元素,位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;答案为[Ar]3d74s2。

(2)同一周期元素,元素的电负性从左至右,依次增大,则C、N、O属于同一周期元素,原子序数O>N>C,电负性O>N>C;NO3-的价层电子对数=3+=3,故N原子采取sp2杂化;等电子体是指原子总数相等,价电子总数相等的微粒,则NO3-中原子总数为4,价电子总数为24,与NO3-互为等电子体的分子为SO3或BCl3;答案为O>N>C,sp2,SO3或BCl3。

(3)CO2分子中,碳原子与每个氧形成两对共用电子对,其电子式为结构式为O=C=O,CO2分子中;σ键2个和π键2个,数目比为1:1;答案为1:1。

(4)水的沸点高于CO2的原因是水分子间含氢键,二氧化碳分子中只含范德华力;答案为水分子间含氢键,二氧化碳分子中只含范德华力。【解析】[Ar]3d74s2O>N>Csp2SO3(BCl3等)1:1H2O分子间存在氢键,而CO2分子间只存在范德华力17、略

【分析】【详解】

(1)Zn的原子序数为30,在周期表中位于第四周期、ⅡB族,则其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。

(2)根据等电子原理,CO与N2属于等电子体,所以其分子结构相似,由于N2的结构式为N≡N;所以CO也应为C≡O。

(3)①由于甲醇分子间可以形成氢键,而甲醛分子间不能形成氢键,所以甲醇的沸点高于甲醛;由于甲醛分子结构中每个碳原子只形成三个σ键,则应该是sp2杂化形式。

②甲醛的中心原子C是sp2杂化,C原子形成3个σ键,所以甲醛的空间构型为平面三角形;甲醛分子中的2个C-H键是σ键,C=O键中的一个键是σ键,另一个则是π键,则一个甲醛分子中有2个σ键,所以1mol甲醛分子中σ键的数目为3NA。

③由化学式Cu2O和晶胞模型可知,白球为氧原子,黑色球为铜原子,且铜原子位于晶胞内部,所以1个Cu2O晶胞中包含Cu原子数目为4个。【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2②.C≡O③.甲醇分子之间形成氢键④.sp2杂化⑤.平面三角形⑥.3NA⑦.418、略

【分析】【详解】

(1)在周期表中,与B的化学性质最相似的邻族元素是Si,硅元素基态原子核外M层电子排布式为3s23p2;所以有3个电子的自旋状态相同;

(2)电负性规律:同周期,从左到右:电负性依次增大;同主族,从上到下:电负性依次减小。NaBH4中电负性最大的元素为H;依据价层电子理论,NaBH4中B的价层电子对数为4,为sp3杂化。

(3)①1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为SP2杂化,4号B形成4个键,则B原子为SP3杂化;B一般是形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键很可能就是配位键,配位键存在4号与5号之间;

②硼砂晶体由Na+、含有B的阴离子和H2O构成。观察模型,可知含有B的阴离子是(H4B4O9)m−,依据化合价H为+1,B为+3,O为−2,可得m=2,结合模型图和组成,硼砂的化学式为Na2B4O5(OH)4·8H2O;

(4)SiO2晶胞中,大球是Si,小球是O。Si的数目为O是Si的2倍,故是16。晶体的密度晶胞的体积V=a3。因此SiO2晶胞的边长a=【解析】Si3Hsp345Na2B4O5(OH)4·8H2O19、略

【分析】【分析】

原子核外有3个电子层、最外层电子数为3,主族元素中原子核外电子层数与其周期数相等、其最外层电子数与其族序数相等,据此判断在周期表中的位置;其3s、3p能级上的电子为其价电子;图1中负离子的中心原子价层电子对个数根据价层电子对互斥理论判断该离子空间构型;

分子晶体熔沸点较低;原子晶体熔沸点较高;

该正离子中N原子价层电子对个数是3且不含孤电子对;根据价层电子对互斥理论判断N原子的杂化方式;环上C原子价层电子对个数是3;乙基中两个C原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化方式;

氮原子上连H原子形成分子间氢键;

同一周期元素;其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但是第IIA族;第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;

该晶体堆积方式为六方最密堆积,该六棱柱中N原子个数根据化学式知Al原子个数为6,六棱柱体积氮化铝密度

【详解】

原子核外有3个电子层、最外层电子数为3,主族元素中原子核外电子层数与其周期数相等、其最外层电子数与其族序数相等,据此判断在周期表中的位置为第三周期第IIIA族;其3s、3p能级上的电子为其价电子,其价电子排布式为图1中负离子的中心原子价层电子对个数根据价层电子对互斥理论判断该离子空间构型为正四面体形;

分子晶体熔沸点较低;原子晶体熔沸点较高;氯化铝为分子晶体、氮化铝为原子晶体,所以二者熔沸点相差较大;

该正离子中N原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断N原子的杂化方式为环上C原子价层电子对个数是3、乙基中两个C原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化方式,前者为杂化、后者为杂化;

氮原子上连H原子形成分子间氢键,防止离子间形成氢键而聚沉或氮原子上连H原子形成分子间氢键,该离子不易以单体形式存在所以与N原子相连的不能被氢原子替换;

同一周期元素,其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但是第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,其第一电离能顺序为因为随着核电荷数增加,同周期主族元素的第一电离能逐渐变大,但Mg的3p轨道电子排布为全空结构,能量比Al的更低;所以第一电离能大;

该晶体堆积方式为六方最密堆积,该六棱柱中N原子个数根据化学式知Al原子个数为6,六棱柱体积氮化铝密度

【点睛】

对于六方最密堆积的晶胞来讲,处于六棱柱顶角上的原子是6个晶胞共用的,常见的立方堆积是8个晶胞共用,这其实是因为六边形密铺时每个点被3个六边形共用而正方形密铺时每个点被4个正方形共用对于处于六棱柱面心的原子、体心的原子,其共享方式与立方堆积无异。【解析】第三周期第IIIA族正四面体形氯化铝为分子晶体、氮化铝为原子晶体氮原子上连H原子形成分子间氢键,防止离子间形成氢键而聚沉或氮原子上连H原子形成分子间氢键,该离子不易以单体形式存在六方最密堆积20、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】NaCl正八面体8四、原理综合题(共2题,共8分)21、略

【分析】【详解】

(1)Ca是20号元素;核外有4个电子层,核外电子占据最高能层的符号是N,根据核外电子排布的规律,次外层不超过18个电子;第一电离能S>Mg>Ca,第一电离能较大的是S,故答案为N;18;S;

(2)钙元素的焰色反应呈砖红色;钾元素的焰色反应为紫色,紫色的辐射波长比红色短,故答案为K;

(3)H2S和H2O分子构型都为V形,中心原子的杂化轨道数目都是4,都采用sp3杂化;O元素电负性大于S元素,分子中O-H键电子对的电子云更偏向中心O原子,使斥力增大,键角增大,导致H2O分子键角大于H2S分子,故答案为sp3杂化;O元素电负性大于S元素;分子中O-H键电子对的电子云更偏向中心O原子,使斥力增大,键角增大;

(4)钙的原子半径较大且价电子数较少;金属键较弱,使得金属钙的熔点;沸点等都比金属锰低,故答案为钙的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱;

(5)由表可知,相同金属的晶胞参数中,氧化物的都小于硫化物的,因此r(S2-)>r(O2-);根据不同金属氧化物的晶胞参数,r(Mg2+)、r(Ca2+)、r(Mn2+)由大到小的的顺序为r(Ca2+)>r(Mn2+)>r(Mg2+);因为S2-是面心立方最密堆积方式,面对角线是S2-半径的4倍,即4r=×0.520,解得r=×0.520nm=0.184nm;CaS也属于NaCl型结构,根据晶胞的结构,晶胞参数=2r(S2-)+2r(Ca2+),则r(Ca2+)==0.100nm;故答案为>;r(Ca2+)>r(Mn2+)>r(Mg2+);0.184;0.100。【解析】N18SKsp3杂化O元素电负性大于S元素,分子中O-H键电子对的电子云更偏向中心O原子,使斥力增大,键角增大钙的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱>r(Ca2+)>r(Mn2+)>r(Mg2+)0.1840.10022、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键五、计算题(共4题,共24分)23、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

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