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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年湘师大新版选修3化学上册月考试卷925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6题,共12分)1、下列说法或有关化学用语的使用正确的是()A.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量B.Fe原子的外围电子排布图为C.氧的非金属性比氮大,故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大D.铜原子的外围电子排布式为3d94s22、原子序数小于18的元素X,其原子最外层中未成对电子数最多,含这种元素的阴离子可能是A.B.C.D.3、下列说法正确的是()

①NaCl晶体中与每个Na+距离相等且最近的Na+共有12个。

②含有共价键的晶体一定具有高的熔;沸点及硬度。

③s-sσ键与s-pσ键的电子云形状相同。

④含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同。

⑤中心原子采取sp3杂化的分子;其立体构形不一定是正四面体。

⑥配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对A.①②⑤B.①④⑤C.②③⑤D.②③⑥4、下列说法中正确的是()A.PCl3分子是平面三角形,中心原子磷原子是sp2杂化B.乙炔分子中的C原子是sp2杂化C.凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体形D.NH4Cl中有4种化学键5、下列说法正确的是()A.水很稳定是因为水中含有大量的氢键B.ABn型分子中,若中心原子没有孤电子对,则ABn为空间对称结构,属于非极性分子C.H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C分别形成2个、3个、4个键,故O、N、C分别采取sp、sp2、sp3杂化D.配合物[Cu(H2O)4]SO4中,中心离子是Cu2+,配体是SO42-,配位数是16、下列说法不正确的是A.1mol冰中拥有2mol氢键B.分子晶体中既有范德华力,又有共价键C.干冰晶体中,每个CO2分子周围最近且距离相等的CO2分子共有12个D.晶体熔点:晶体硅<SiC评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)7、我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题:

(1)基态氮原子价层电子的轨道表示式为_____。

(2)氯离子的基态电子排布式为_____,有_____种不同能级的电子。

(3)R中H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_____(用元素符号表示)。

(4)如图表示短周期元素X的基态原子失去电子数与对应电离能的关系,试推测X与R中的_____(填元素符号)元素同周期。

8、依据原子结构知识回答:

(1)基态原子的电子排布式是_______________________________;S的价层电子排布式是_________________。

(2)基态的原子有______个未成对电子,的外围电子排布图为______________。

(3)四种元素K、O、中第一电离能最小的是_____,电负性最大的是______。

(4)下列有关微粒性质的排列顺序中,错误的是______。

A.元素的电负性:元素的第一电离能:

C.离子半径:原子的未成对电子数:9、X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。

(1)Y在元素周期表中的位置为_________;

(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_________(写化学式)。

(3)X、Y、Z、M组成两种盐的溶液反应可产生MY2气体;写出其反应离子方程式:_________;

(4)M的氧化物与G的单质的水溶液均有漂白性,相同条件下,相同体积的该M的氧化物与Y的单质混合通入品红溶液,品红溶液_________(填褪色或不褪色),原因(用化学方程式表示)_________。10、I.在化学实验和科学研究中;水是一种最常用的溶剂。水是生命之源,它与我们的生活密切相关。

(1)写出一种与H2O分子互为等电子体的微粒:_______。

(2)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正确的是_______(填字母序号)。

A.氧原子的杂化类型发生了改变。

B.微粒的空间构型发生了改变。

C.微粒中的键角发生了改变。

Ⅱ.Cu2+可形成多种配合物;广泛应用于生产生活中。

(3)实验时将无水CuSO4白色粉末溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合物离子,请写出该配合物离子的化学式:________。向该蓝色溶液中滴加氨水,先形成沉淀,继续加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液。写出该沉淀溶解过程发生反应的离子方程式:____________。11、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___。12、回答下列填空:

(1)有下列分子或离子:①CS2,②PCl3,③H2S,④CH2O,⑤H3O+,⑥NH4+,⑦BF3,⑧SO2。粒子的立体构型为直线形的有________(填序号,下同);粒子的立体构型为V形的有________;粒子的立体构型为平面三角形的有________;粒子的立体构型为三角锥形的有____;粒子的立体构型为正四面体形的有____。

(2)俗称光气的氯代甲酰氯分子(COCl2)为平面三角形,但C—Cl键与C=O键之间的夹角为124.3°;C—Cl键与C—Cl键之间的夹角为111.4°,解释其原因:____。13、卤族元素的单质和化合物在生产生活中有重要的用途。

(1)基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]_________。

(2)在一定浓度的HF溶液中,氟化氢是以缔合形式(HF)2存在的。使氟化氢分子缔合的作用力是_________。

(3)HIO3的酸性_________(填“强于”或“弱于”)HIO4,原因是_________。

(4)ClO2-中心氯原子的杂化类型为_________,ClO3-的空间构型为_________。

(5)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数:表示晶胞内部各微粒的相对位置。下图是CaF2的晶胞,其中原子坐标参数A处为(0,0,0);B处为(0);C处为(1,1,1)。则D处微粒的坐标参数为_________。

②晶胞参数:描述晶胞的大小和形状。已知CaF2晶体的密度为cg·cm-3,则晶胞中Ca2+与离它最近的F-之间的距离为_________nm(设NA为阿伏加德罗常数的值,用含C、NA的式子表示;相对原子质量:Ca40F19)。评卷人得分三、计算题(共7题,共14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、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)。_______18、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)。

19、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。____________20、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?_______评卷人得分四、工业流程题(共1题,共7分)21、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、结构与性质(共2题,共6分)22、钾和碘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低,原因是_____。

(2)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子。I3+离子的几何构型为____________,中心原子的杂化类型为_______________。

(3)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a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为_____nm,与K紧邻的O个数为_____。

(4)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于_____________位置,O处于_____位置。23、据世界权威刊物《自然》最近报道,选择碲化锆(ZrTe5)为材料验证了三维量子霍尔效应;并发现了金属-绝缘体的转换。Te属于ⅥA元素。回答下列问题:

(1)锆(Zr)的简化电子排布式为[Kr]4d25s2,锆原子中d轨道上的电子数是___,Zr2+的价电子排布图是___。

(2)O、Se、Te的第一电离能由大到小的顺序是___,H2O、H2Se、H2Te的沸点由高到低的顺序是___。

(3)H2Te和CO2均为三原子分子,但它们的键角差别较大,试用杂化轨道理论解释,理由是___。

(4)[Zr(C2H5O)2]2+是Zr4+形成的一种配离子,其中的配位原子是___(填符号),1个[Zr(C2H5O)2]2+离子中含共价键的数目是___。

(5)立方氧化锆是一种人工合成的氧化物,其硬度极高,可用于陶瓷和耐火材料,其晶胞结构如图所示。Zr原子的配位数是___。若晶胞中距离最近的两个氧原子间的距离为anm,则立方氧化锆的密度为___g/cm3。

评卷人得分六、实验题(共1题,共9分)24、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_____________________________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【分析】

A.同一能层时p电子能量比s电子能量高;

B.基态铁原子外围电子排布式为3d64s2;根据构造原理写出电子排布图;

C.N元素原子2p能级为半满稳定状态;能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素的;

D.铜为29号元素,基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1。

【详解】

A.同一能层中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高;但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高,A错误;

B.基态铁原子外围电子排布式为3d64s2,依据价电子排布规律可知,外围电子排布图为:,B正确;

C.N原子的2p轨道处于半满的稳定状态;失去电子所消耗的能量逼O高,故N的第一电离能大于氧原子,C错误;

D.铜为29号元素,当原子核外能级处于全满、半满或全空时是稳定状态,则基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,Cu原子的外围电子排布式为3d104s1;D错误;

故合理选项是B。

【点睛】

本题考查了核外电子排布、电子轨道表示式的判断。明确核外电子排布规则是解题关键,注意掌握常见的化学用语的概念及正确表示方法,试题培养了学生灵活应用所学知识的能力。2、D【分析】【分析】

原子序数小于18的元素X,其原子最外层中未成对电子数最多,原子最外层中未成对电子数最多的元素,p能级含有3个电子,故最外层电子数为5;位于第VA族,则X可能是N或P元素,再结合其形成的含氧酸根离子判断。

【详解】

原子序数小于18的元素X;其原子最外层中未成对电子数最多,原子最外层中未成对电子数最多的元素位于第VA族,则X可能是N或P元素,N元素化合价有+3价;+5价等,P元素有+5价等;

A.中X为+7价;N或P元素没有这种化合价,故A不符合题意;

B.中X为+4价;N或P元素没有这种化合价,故B不符合题意;

C.中X为+6价;N或P元素没有这种化合价,故C不符合题意;

D.中的X为+5价,可能为故D符合题意;

答案选D。3、B【分析】【详解】

①采用沿X、Y、Z三轴切割的方法知,氯化钠的晶胞中每个Na+距离相等且最近的Na+个数是12;故正确;

②含有共价键的晶体不一定具有高的熔;沸点及硬度;如分子晶体的熔、沸点及硬度较低,故错误;

③s能级电子云是球形;p能级电子云是哑铃型,所以s-sσ键与s-pσ键的电子云形状不同,故错误;

④π键和σ键的活泼性不同导致物质的化学性质不同;含有π键的物质性质较活泼,所以含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同,故正确;

⑤中心原子采取sp3杂化的分子,VSEPR模型是正四面体,但其立体构形不一定是正四面体,如:水和氨气分子中中心原子采取sp3杂化,但H2O是V型,NH3是三角锥型;故正确;

⑥配位键形成时;一方提供空轨道,另一方提供孤对电子,成键双方各提供一个电子形成共用电子对形成共价键,故错误;

②③⑥正确,故选D。4、C【分析】【详解】

A.PCl3中P原子形成3个σ键,P上还有一对孤电子对,P为sp3杂化,PCl3分子是三角锥形;A选项错误;

B.乙炔分子的空间构型为直线形;分子中的C原子是sp杂化,B选项错误;

C.中心原子采取sp3杂化的分子;其VSEPR模型都是四面体形,C选项正确;

D.NH4Cl中含有离子键;极性共价键和配位键3种化学键;D选项错误;

答案选C。5、B【分析】【分析】

【详解】

A;氢键影响物质的部分物理性质;如溶解性、熔沸点等,稳定性是物质的化学性质,因此水很稳定与水中含有大量的氢键无关,故A错误;

B、ABn型分子中,若中心原子没有孤电子对,则ABn为空间对称结构;属于非极性分子,故B正确;

C、H2O中心原子O有2个σ键,孤电子对数(6-2×1)/2=2,杂化类型为sp3,NH3中心原子N有3个σ键,孤电子对数(5-3×1)/2=1,杂化类型为sp3,CH4中心原子C有4个σ键,孤电子对数为(4-4×1)/2=0,杂化类型为sp3;故C错误;

D、根据配合物组成,Cu2+为中心离子,配体为H2O,配位数为4,故D错误。6、B【分析】【分析】

【详解】

A.每个水分子形成4个氢键;每个氢键为2个水分子共用,平均每个水分子形成2个氢键,则1mol冰中拥有2mol氢键,A正确;

B.大多数分子晶体中既有范德华力;又有共价键,稀有气体的晶体是由原子通过分子间作用力构成得到分子晶体,故稀有气体的晶体中只有范德华力,B错误;

C.干冰晶胞如图,CO2分子分布在晶胞的八个顶点和六个面心上,所以每个CO2分子周围距离(即小立方体的面对角线长度)相等且最近的CO2分子共有12个;C正确;

D.晶体硅;SiC属于原子晶体;熔化需要破坏共价键,共价键越牢固原子晶体熔点越高,晶体硅中Si-Si不如碳化硅中Si-C键牢固,因此晶体熔点:晶体硅<SiC,D正确;

答案选B。二、填空题(共7题,共14分)7、略

【分析】【分析】

(1)根据核外电子排布式写出价层电子的轨道表示式;

(2)根据氯原子核外电子排布式;氯离子的基态电子排布式,根据电子排布式找出不同能级的电子的数目;

(3)根据非金属性的强弱;判断出电负性的强弱;

(4)根据电离能的定义和图像回答。

【详解】

(1)氮是7号元素,核外电子排布式为1s22s22p3,价层电子的轨道表示式为

(2)氯离子的基态电子排布式为1s22s22p63s23p6;有1s;2s、2p、3s、3p5种能级不同的电子;

(3)非金属性O>N>H;则电负性O>N>H;

(4)短周期元素X的电子数超过5个;为第二或第三周期的元素,图像可以看出,失去2个电子和失去3个电子时的能量差较大,说明失去的第三个电子是稳定结构的电子,故X的最外层应该有2个电子,X的电子数超过5个,X为镁,与R中的Cl同一周期。

【点睛】

轨道表示式即为核外电子排布图,不是核外电子排布式,是易错点。【解析】①.②.1s22s22p63s23p6③.5④.O>N>H⑤.Cl8、略

【分析】【分析】

(1)根据构造原理;写出核外电子排布式;

(2)根据核外电子排布式回答;

(3)根据元素周期律中第一电离能和电负性的递变规律回答;

(4)根据元素周期律判断。

【详解】

(1)元素为14号元素,原子核外有14个电子,则核外电子排布式为:S元素为16号元素,原子核外有16个电子,所以核外电子排布式为:则S的价层电子排布式为:

(2)为26号元素,原子核外有26个电子,Fe基态原子电子排布式为则原子有4个未成对电子;Fe元素的价电子为3d和4s上电子,亚铁离子核外有24个电子,的外围电子排布式为其外围电子排布图为

(3)元素的金属性越强,其第一电离能越小,则四种元素K、O、中K的第一电离能最小;元素的非金属性越强;其电负性越大,所以F的电负性最大;

(4)A.得电子能力所以元素的电负性故A正确;

B.C的电子排布式:N的电子排布式:p轨道处于半充满状态,O的电子排布式:第一电离能应该是N的最大,则元素的第一电离能:故B错误;

C.电子层数相同核电荷数越多半径越小,则离子半径:故C正确;

D.Mn、Si、Cl原子的未成对电子数分别为5、2、1,即原子的未成对电子数:故D正确;

故答案为B。【解析】4KFB9、略

【分析】试题分析:X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大,所以X是H元素;X、Z同主族,可形成离子化合物ZX,且Y原子序数大于Y原子序数,所以Z是Na元素;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子;所以Y是O元素,M是S元素,G是短周期主族元素,所以G是Cl元素(不考虑稀有气体)。

(1)Y是O元素;O原子有2个电子层,最外层电子数为6,处于第二周期第ⅥA族,故答案为:第二周期第ⅥA族;

(2)非金属元素的非金属性越强,其相应的最高价含氧酸的酸性越强,这几种元素非金属性最强的是Cl元素,所以其最高价含氧酸的酸性最强的是高氯酸HClO4,故答案为:HClO4;

(3)用硫酸氢钠和亚硫酸氢钠反应可制得二氧化硫气体,其反应离子方程式为HSO3-+H+=SO2↑+H2O,故答案为:HSO3-+H+=SO2↑+H2O;

(4)二氧化硫和氯水都有漂白性,但当它们以相同体积混合通人品红溶液,由于发生氧化还原反应,使两种物质都失去了漂白作用,所以品红溶液不褪色,化学方程式表示为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案为:不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。

考点:考查了元素周期律与元素周期表的相关知识。【解析】(1)第二周期第ⅥA族;

(2)HClO4;

(3)HSO3-+H+=SO2↑+H2O;

(4)不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl10、略

【分析】【分析】

Ⅰ.(1)原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体,据此书写H2O的等电子体;

(2)利用价层电子对模型判断粒子的空间结构;以此判断微粒的形状以及键角,根据物质的组成判断性质是否一致;

Ⅱ.(3)硫酸铜溶于水,铜离子与水生成了呈蓝色的配合离子[Cu(H2O)4]2+;氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,据此分析解答。

【详解】

Ⅰ.(1)原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体,与水互为等电子体的微粒有:H2S、NH2-,故答案为:H2S、NH2-;

(2)A.H2O中O原子含有2个σ键,含有2个孤电子对,采用sp3杂化,H3O+含有3个σ键,含有1个孤电子对,采用sp3杂化,氧原子的杂化类型不变,故A错误;B.H2O为V形分子,H3O+含有3个σ键;含有1个孤电子对,为三角锥型,二者的空间构型发生了改变,故B正确;C.两种微粒的立体构型不同,键角不同,键角发生了改变,故C正确;故答案为:A;

Ⅱ.(3)将白色的无水CuSO4溶解于H2O中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子,生成此配合离子的离子方程式:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+,该配离子的化学式:[Cu(H2O)4]2+,氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为:Cu2++2NH3•H2O═Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3═[Cu(NH3)4]2++2OH-,故答案为:[Cu(H2O)4]2+;Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。【解析】①.H2S(或NH2-等)②.A③.[Cu(H2O)4]2+④.Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O11、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12、略

【分析】【分析】

(1)根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=(a-xb);结合杂化轨道理论分析解答;

(2)从C=O键与C-Cl键排斥作用与C-Cl键与C-Cl键的排斥作用的大小分析解答。

【详解】

①CS2中C的价层电子对个数=2+=2;且不含孤电子对,为直线形分子;

②PCl3中P的价层电子对个数=3+=4;且含有1个孤电子对,为三角锥形分子;

③H2S中S的价层电子对个数=2+=4;且含有2个孤电子对,为V形分子;

④CH2O中C的价层电子对个数=3+=3;且不含孤电子对,为平面三角形分子;

⑤H3O+中O的价层电子对个数=3+=4;且含有1个孤电子对,为三角锥形离子;

⑥NH4+中N的价层电子对个数=4+=4;且不含孤电子对,为正四面体形;

⑦BF3中B的价层电子对个数=3+=3;且不含孤电子对,为平面三角形;

⑧SO2中S的价层电子对个数=2+=3;且含有1个孤电子对,为V形;

立体构型为直线形的有①;粒子的立体构型为V形的有③⑧;立体构型为平面三角形的有④⑦;粒子的立体构型为三角锥形的有②⑤,粒子的立体构型为正四面体形的有⑥,故答案为:①;③⑧;④⑦;②⑤;⑥;

(2)C=O键与C-Cl键之间电子对的排斥作用强于C-Cl键与C-Cl键之间电子对的排斥作用,使得COCl2中C—Cl键与C=O键之间的夹角大于C—Cl键与C—Cl键之间的夹角;故答案为:C=O键与C-Cl键之间电子对的排斥作用强于C-Cl键与C-Cl键之间电子对的排斥作用。

【点睛】

本题的易错点为(1),要注意理解价层电子对互斥理论的内涵及孤电子对个数计算方法,难点是CH2O的计算。【解析】①.①②.③⑧③.④⑦④.②⑤⑤.⑥⑥.C==O键与C-Cl键之间电子对的排斥作用强于C-Cl键与C-Cl键之间电子对的排斥作用13、略

【分析】【详解】

(1)基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5。

(2)氟原子的半径小;电负性大,易与氢形成氢键;正确答案:氢键;

(3)同HIO3相比较,HIO4分子中非羟基氧原子数多,I的正电性高,导致I-O-H中O的电子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易电离出H+,即酸性越强;所以HIO3的酸性弱于HIO4;

(4)ClO2-为角型,中心氯原子周围有四对价层电子,ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为sp3;根据价层电子对互斥理论,ClO3-中心原子价电子对数为4,采取sp3杂化,轨道呈四面体构型,但由于它配位原子数为3,所以有一个杂化轨道被一个孤电子对占据,所以分子构型为三角锥型。正确答案:sp3;三角锥形;

(5)氟化钙晶胞中,阳离子Ca2+呈立方密堆积,阴离子F-填充在四面体空隙中,面心立方点阵对角线的和处;根据晶胞中D点的位置看出,D点的位置均为晶胞中处;正确答案:();已知一个氟化钙晶胞中有4个氟化钙;设晶胞中棱长为Lcm;氟化钙的式量为78;根据密度计算公式:==C,所以L=由晶胞中结构看出,与Ca2+最近的F-距离为L,即cm=××107nm;正确答案:();××107或××107。【解析】3d104s24p5氢键弱于同HIO3相比较,HIO4分子中非羟基氧原子数多,I的正电性高,导致I-O-H中O的电子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易电离出H+,即酸性越强sp3三角锥形()××107或××107三、计算题(共7题,共14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】【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4.2×10-22g63.21127.26pm18、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)19、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%20、略

【分析】【分析】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个距离最近的Na+中心间的距离,利用“均摊法”计算小立方体中Na+、Cl-的数目,进而计算小立方体的质量,根据公式密度计算出小立方体的边长;进而计算两个距离最近的钠离子中心间的距离。

【详解】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个Na+中心间的距离。由此不难想象出小立方体顶点上的每个离子均为8个小立方体所共有。因此小立方体含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每个小立方体含有1/2个(Na+-Cl-)离子对;

每个小立方体的质量

解得:a≈2.81×10-8cm,两个距离最近的Na+中心间的距离d=a≈4.0×10-8cm;

故答案为两个距离最近的Na+中心间的距离为4.0×10-8cm。【解析】两个距离最近的Na+中心间的距离d=a=4.0×10-8cm。四、工业流程题(共1题,共7分)21、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、结构与性质(共2题,共6分)22、略

【分析】【详解】

(1)在元素周期表是19号元素,电子排布式为能层从低到高依次是所以占据最高能层符号为占据该能层的电子轨道为轨道,电子云轮廓图形状为球形

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