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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年湘教新版选修三化学上册月考试卷917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8题,共16分)1、在元素周期表中,一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s24p6,与其同周期的A、B、C、D四种元素,它们的原子的最外层电子数依次为2、2、1、7,其中A、C两元素原子的次外层电子数为8,B、D两元素原子的次外层电子数为18,E、D两元素处于同族,且在该族元素中,E的气态氢化物的沸点最高。下列说法正确的是A.B元素在周期表中的d区B.元素C核外有6种能量不同的电子C.E的气态氢化物沸点最高的原因是HE分子内形成氢键D.元素D的电子排布式为[Ar]4s24p52、下列常见分子的立体构型最相近的是A.和B.和C.和D.和3、[Zn(CN)4]2-在水溶液中可与HCHO发生反应生成[Zn(H2O)4]2+和HOCH2CN,下列说法错误的是()A.Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10B.1molHCHO分子中含有σ键的数目为1.806×1024C.HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是sp3D.[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键,结构可表示为4、已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl,下列有关说法正确的是A.次氯酸为非极性共价化合物B.O原子与H、Cl都形成σ键C.该分子为直线型分子D.该分子的电子式是H︰O︰Cl5、下列事实与氢键有关的是()A.水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀,密度变小C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱D.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高6、S2Cl2是一种常用的橡胶硫化剂,易水解产生酸性悬浊液,其分子结构如图。下列说法错误的是A.其电子式为为非极性分子B.S2Cl2里的共价键的电子云图全是“头碰头”重叠形成C.S2Cl2水解方程式为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HClD.S2Cl2分子中S原子采取sp3杂化,其分子空间构型与H2O2类似7、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8、类推的思维方法在化学学习与研究中可能会产生错误的结论,因此类推出的结论需经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论正确的是A.金刚石中C—C键的键长为154.45pm,C60中C—C键的键长为140~145pm,所以C60的熔点高于金刚石B.CO2晶体是分子晶体,SiO2晶体也是分子晶体C.从CH4、为正面体结构,可推测CC14、也为正四面体结构D.H2O常温下为液态,H2S常温下也为液态评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)9、下面是s能级和p能级的原子轨道图;下列说法正确的是()
A.s电子的原子轨道呈球形,P轨道电子沿轴呈“8”字形运动B.s能级电子能量低于p能级C.每个p能级有3个原子轨道,在空间伸展方向是不同的D.任一电子层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该电子层序数10、如图是元素周期表的一部分;所列字母分别代表一种化学元素。下列说法正确的是()
A.b的第一电离能小于c的第一电离能B.d在c的常见单质中燃烧,产物中既含有离子键也含有共价键C.e与a组成的化合物沸点比水低,原因是水分子之间可形成氢键D.f元素的基态原子失去4s能级上的所有电子后所形成的离子最稳定11、下列叙述正确的是【】A.氢键是一种特殊的化学键,广泛存在于自然界中B.CO和N2的分子量相同,但CO的沸点比N2的高C.CH2=CH2分子中共有四个σ键和一个π键D.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性12、下表中各粒子对应的立体构型及杂化方式均正确的是。选项粒子立体构型杂化方式ASO3平面三角形S原子采取sp2杂化BSO2V形S原子采取sp3杂化CCO32-三角锥形C原子采取sp2杂化DBeCl2直线性Be原子采取sp杂化
A.AB.BC.CD.D13、下列说法正确的是A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O中共价键的键能比较大C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释D.氨气极易溶于水是因为氨气可与水形成氢键这种化学键14、下列说法正确的是A.LiAlH4中的阴离子的中心原子的杂化形式为sp3B.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则C.CN-与N2的结构相似,CH3CN分子中σ键与π键数目之比为2∶1D.SO2、BF3、NCl3都含有极性键,都是极性分子15、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=9.55×107评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)16、铝;锌、铁在人类生产和生活中有重要作用;也是人体必需的微量元素。回答下列问题:
(1)Fe2+电子排布式为___,Zn的基态原子能级最高的电子的电子云轮廓图形状为___。
(2)已知Al的第一电离能为578kJ·mol-1、Mg的第一电离能为740kJ·mol-1,请解释Mg的第一电离能比Al大的原因___。
(3)Zn2+可形成[Zn(NH3)6]SO4络合物,1mol[Zn(NH3)6]2+配离子中含σ键___mol,其阴离子中心原子的杂化方式是___,NH3的沸点高于PH3的原因是___。
(4)已知Zn2+等过渡元素离子形成的水合离子的颜色如下表所示:。离子Sc3+Cr3+Fe2+Zn2+水合离子的颜色无色绿色浅绿色无色
请根据原子结构推测Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的原因:___。
(5)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为___,其中Fe的配位数为___。
(6)Fe和N可组成一种过渡金属氮化物,其晶胞如图所示。六棱柱底边边长为xcm,高为ycm,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度为___g·cm-3(列出计算式即可)。
17、下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是____________(填序号,下同),违反能量最低____________,违反洪特规则的是____________,违反泡利不相容原理的是____________。
①
②
③P:
④
⑤
⑥
⑦O:18、世界上最早发现并使用锌的是中国;明朝末年《天工开物》一书中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。回答下列问题:
(1)基态Zn原子的核外电子所占据的最高能层符号为___。
(2)硫酸锌溶于过量的氨水可形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①[Zn(NH3)4]SO4中阴离子的空间构型为_______。
②中,中心原子的轨道杂化类型为________。
③写出一种与互为等电子体的分子的化学式:________。
④NH3极易溶于水,除因为它们都是极性分子外,还因为________19、据报道复旦大学修发贤教授课题组成功制备出砷化铌纳米带;并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。相关研究论文已在线发表于权威科学期刊《自然》。回答下列问题:
(1)铌元素(Nb)为一种金属元素,其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1。下列是Nb的不同微粒的核外电子排布式,其中失去最外层1个电子所需能量最小的是___(填标号)。
a.[Kr]4d35s15p1b.[Kr]4d45s1c.Kr]4d2d.Kr]4d3
(2)砷为第VA族元素,砷可以与某些有机基团形成有机化合物,如(ClCH=CH)2AsCl,其中As原子与2个C原子、1个Cl原子形成的VSEPR模型为____。
(3)英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯;因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖;而石墨烯具有优异的光学;电学、力学特性在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。
已知“石墨烯”的平面结构如图所示,一定条件下石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷,石墨烷中碳原子杂化类型是___,石墨烯导电的原因是____。
(4)石墨烯也可采用化学方法进行制备如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸俗名为蜜石酸的熔点和水溶性:。物质六氯苯六溴苯苯六酸熔点/℃231325287水溶性不溶不溶易溶
六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是____,苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异本质原因是___。
(5)出于以更高效率利用太阳光等目的研制出金红石型铌氧氮化物(NbON),比以往的光学半导体更能够吸收长波长侧的光,作为光学半导体的新材料。该化合物的晶胞有如图所示的两种构型,若晶胞的边长为apm,该晶体的密度为__g·cm-3。(NA是阿伏加德罗常数的值,相关原子量:Nb—93)
20、固体电解质有广泛的用途。研究发现,晶体中有特殊结构为离子如提供快速迁移的宽敞通道或者有“点缺陷”,都能使其具有导电潜力。比如:图所示的锂超离子导体和图所示的有“点缺陷”的NaCl。
根据所学知识回答下列问题:
(1)在变化“Cl+e-→Cl-”过程中,所得电子填充在基态Cl的________能级,此过程会_______填“吸收”或“释放”能量。
(2)中B的杂化形式为__________,其等电子体为:___________任写一种与其VSEPR模型相同,且有1对孤电子对的相对分子质量最小的分子是____________。
(3)图所示晶胞中位于__________位置;若将晶体中形成宽敞通道的换成导电能力会明显降低,原因是_____________。
(4)图中,若缺陷处填充了则它____________填“是”或“不是”的晶胞,在NaCl晶体中,填充在堆积而成的___________面体空隙中。21、(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__________。22、单质硼有无定形和晶体两种;参考下表数据回答:
(1)晶体硼的晶体类型属于____________________晶体,理由是_____________。
(2)已知晶体的结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图),其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。通过观察图形及推算,得出此基本结构单元是由__________个硼原子构成的,其中B—B键的键角为____________,共含有___________个B—B键。
23、用符号“>”“<”或“=”连接下列各项关系。
(1)第一电离能N_____O;(2)电负性:N____C;
(3)键角:H2S______NH3(4)晶格能:MgO_______KI评卷人得分四、实验题(共1题,共8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_____________________________。评卷人得分五、结构与性质(共2题,共18分)25、“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)。
26、均是铬的重要化合物;回答下列问题:
(1)基态Cr原子的未成对电子数为________________。
(2)的结构如图所示。
①下列有关的说法正确的是__________(填标号)。
A.含离子键、σ键B.含离子键;σ键和π键。
C.氧原子与中心原子间形成配位键D.铬显+10价。
②已知电子亲和能(E)是基态的气态原子得到电子变为气态阴离子所放出的能量,氧的第一电子亲和能E1为__________kJ/mol;△H2>0,其原因是_____________________________________。
(3)雷氏盐的化学式为
①H、C、N、O四种元素的电负性由大到小的顺序为__________________。
②其阳离子的中心原子的杂化方式为_________________,配体之一NH3分子的立体构型为______。
③与配体NCSˉ互为等电子体的阴离子有等,分子有_____________________(写1种);画出的结构式:_____________________________。
(4)的晶体密度为晶体结构(如下图)为六棱柱,底边边长为高为设阿伏加德罗常数的值为NA,则a2c=_______________(列出计算式)。
评卷人得分六、原理综合题(共3题,共24分)27、钛被称为继铁;铝之后的第三金属;请回答下列问题:
(1)金红石(TiO2)是钛的主要矿物之一,基态Ti原子价层电子的排布图为_________,基态O原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形。
(2)以TiO2为原料可制得TiCl4,TiCl4的熔、沸点分别为205K、409K,均高于结构与其相似的CCl4,主要原因是__________________。
(3)TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6],向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体。该晶体中微观粒子之间的作用力有________。
A.离子键B.共价键C.分子间作用力D.氢键E.范德华力
(4)TiCl4可与CH3CH2OH、HCHO、CH3OCH3等有机小分子形成加合物。上述三种小分子中C原子的VSEPR模型不同于其他分子的是_____,该分子中C的轨道杂化类型为________。
(5)TiO2与BaCO3一起熔融可制得钛酸钡。
①BaCO3中阴离子的立体构型为________。
②经X射线分析鉴定,钛酸钡的晶胞结构如下图所示(Ti4+、Ba2+均与O2-相接触),则钛酸钡的化学式为_________。已知晶胞边长为apm,O2-的半径为bpm,则Ti4+、Ba2+的半径分别为____________pm、___________pm。
28、锰及其化合物用途非常广泛,请回答下列问题:
(1)Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2+,下列说法合理的是________
A.Mn3+的价电子构型为3d4;不属于较稳定的电子构型。
B.根据Mn2+的电子构型可知,Mn4+中不含成对电子。
C.Mn2+易被氧化,可能是因为Mn2+轨道内有大量自旋方向相同的电子。
D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型;所以它们的化学性质相似。
(2)锰的一种配合物的化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)]。配体CH3CN与中心原子形成配位键时,提供孤对电子的原子是_________原子(填写元素名称),该分子中碳原子的杂化方式为___________。
(3)研究发现,在成甲醇反应(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。反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为___________,原因是________________,硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在______,NO的空间构型是______________(用文字描述)。
(4)某锰氧化物的晶胞结构如图所示,该锰氧化物的化学式为___________,该晶体中Mn的配位数是_______,该晶体中Mn之间的最近距离为_____cm(用含a、b的代数式表示)。
29、近日,中科院大连化物所化学研究团队在化学链合成NH,研究方面取得新进展,使用的催化剂有Fe、MgO等;相关研究成果发表于《自然一能源》上。
请回答下列问题:
(1)基态Fe原子中有___个运动状态不同的电子;基态Fe原子价电子的排布图为___,最高能层电子的电子云轮廊图形状为____。
(2)Ba元素在周期表中的分区位置是____区,元素的第一电离能:Mg_______Al(填“>”或“<”),H、N、O元素的电负性由大到小的顺序为_____(用元素符号表示)。
(3)分子的空间构型为____,其中心原子的杂化方式为_____,与互为等电子体的阳离子是_______(填离子符号;任写一种)。
(4)已知:的熔点为770℃,的熔点为1275℃,二者的晶体类型均为___,的熔点低于的原因是___。
(5)研究发现,只含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性,该物质形成的晶体的立方晶胞结构如图所示:
①与Mg紧邻的Ni有_______个。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。该晶胞中原子的坐标参数a为(0,0,0);b为(0)。则c原子的坐标参数为___。
③已知:晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为apm,阿伏加德罗常数的值为则晶体的密度_____(用含a、的代数式表示)。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【分析】
在元素周期表中,某稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s24p6,处于第四周期,与其同周期的A、B、C、D四种元素,它们的原子最外层电子数依次为2、2、1、7,其中A、C两元素原子的次外层电子数为8,则A为Ca、C为K;B、D两元素原子的次外层电子数为18,则B为Zn、D为Br;E;D两元素处于同族;且在该族元素中,E的气态氢化物的沸点最高,则E为F,据此解答。
【详解】
A.B元素为Zn;在元素表中的ds区,故A错误;
B.C元素为K,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1;所以核外有6种能量不同的电子,故B正确;
C.E元素为F;HF的沸点最高的原因是HF分子间形成氢键,故C错误;
D.D元素为Br,其电子排布式为[Ar]3d104s24p5;故D错误;
故选B。2、C【分析】【详解】
A.CO2和SO2的立体构型分别为直线形和V形;A项错误;
B.CH4和NH3的立体构型分别为正四面体形和三角锥形;B项错误;
C.CH2O和BBr3的立体构型均为平面三角形;其中后者为正三角形,C项正确;
D.H2O和BeCl2的立体构型分别为V形和直线形;D项错误;
故选C。3、C【分析】【详解】
A.Zn原子序数为30,位于ⅡB族,所以,Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10;A选项正确;
B.1分子HCHO含2个C-H键和1个C=O键,共有3个σ键,所以,1molHCHO分子中含有σ键的物质的量为3mol,数目为1.806×1024;B选项正确;
C.HOCH2CN分子中与羟基相连的C为sp3杂化;-CN(-C≡N)中的C为sp杂化,C选项错误;
D.[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键,Zn为sp3杂化,配位原子形成正四面体,所以,[Zn(CN)4]2-结构可表示为D选项正确;
答案选C。
【点睛】
一般,两原子间形成的共价键,有且只有1个σ键,如:C=O双键含1个σ键、1个π键,C≡N叁键含1个σ键、2个π键。4、B【分析】【详解】
A.HClO是由O−H;O−Cl组成的极性共价化合物;故A错误;
B.从次氯酸的结构式可以看出含有O−H;O−Cl;共价单键为σ键,故B正确;
C.HClO中O价层电子对数为2+2=4;孤电子对数为2,空间构型为V型,故C错误;
D.H原子最外层1个电子,Cl原子最外层7个电子,O原子最外层6个电子,次氯酸为共价化合物,其电子式为故D错误;
综上所述,答案为B。5、B【分析】【分析】
【详解】
氢键是一种特殊的分子间作用力;不属于化学键,只影响物质的物理性质,不影响化学性质。
A.水的分解破坏的是化学键;与分子间是否存在氢键无关,A错误;
B.氢键具有方向性;氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以水结成冰时,体积增大,但水的质量不变,故物质密度减小,B正确;
C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与F、Cl、Br;I的非金属性有关;元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,同一主族的元素,非金属性随着原子序数的增加而减小,所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱,与氢键无关,C错误;
D.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高;与分子间作用力有关,但这些物质分子间不存在氢键,与氢键无关,D错误;
故合理选项是B。6、A【分析】【详解】
A.其电子式为S2Cl2是展开书页形结构,Cl−S位于两个书页面内,该物质结构不对称,正负电荷重心不重合,为极性分子,A说法错误;B.S2Cl2里的共价键均为单键,其电子云图全是“头碰头”重叠形成,B说法正确;C.S2Cl2易水解产生酸性悬浊液,即生成不溶于水的固体和酸,硫的化合价部分升高为二氧化硫,部分降低为单质硫,水解方程式为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl,C说法正确;D.S2Cl2分子中S原子采取sp3杂化,H2O2分子中O−O为非极性键,H−O键为极性键,S2Cl2分子空间构型与H2O2类似,D说法正确;答案为A。7、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:C8、C【分析】【详解】
A.金刚石为原子晶体,C60为分子晶体,分子晶体的熔点一般低于原子晶体,故C60的熔点低于金刚石;与键长没有关系,A错误;
B.CO2晶体中含CO2分子,是分子晶体,SiO2晶体中每个硅周围连四个氧原子,每个氧原子连两个硅原子,所以SiO2属于原子晶体;B错误;
C.从CH4、为正面体结构,CC14与CH4相似,与相似,与相似,所以可推测CC14、也为正四面体结构;C正确;
D.由于水分子间形成氢键,所以H2O常温下为液态,而H2S分子间没有氢键,所以H2S常温下为气态;D错误。
答案选C。
【点睛】
当同为原子晶体时,键长越短,键能越大,熔点越高。二、多选题(共7题,共14分)9、CD【分析】【详解】
A.s电子的原子轨道呈球形;p电子的原子轨道是“8”字形的,但是电子是做无规则运动,轨迹是不确定的,故A错误;
B.根据构造原理;各能级能量由低到高的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能级的能量不一定小于p能级的能量,如4s>3p,故B错误;
C.不同能级的电子云有不同的空间伸展方向;p轨道有3个相互垂直的呈纺锤形的不同伸展方向的轨道,故C正确;
D.多电子原子中;同一能层的电子,能量可能不同,还可以把它们分成能级,任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,故D正确;
故选CD。
【点睛】
能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不违反泡利原理和洪特规则的条件下,电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低,这样的状态是原子的基态,所以任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数。10、BC【分析】【详解】
由元素在周期表中位置可知,a为H、b为N;c为O、d为Na、e为S、f为Fe。
A.N元素的2p轨道为半充满稳定结构;第一电离能高于氧元素的第一电离能,故A错误;
B.Na在氧气中燃烧生成过氧化钠;过氧化钠中含有离子键;共价键,故B正确;
C.水分子之间存在氢键;硫化氢分子之间为范德华力,氢键比范德华力强,因此硫化氢的沸点低于水,故C正确;
D.Fe2+离子价电子为3d6,而Fe3+离子价电子为3d5稳定结构,Fe2+离子不如Fe3+离子稳定;故D错误;
故选BC。11、BD【分析】【分析】
【详解】
A.氢键是一种分子间作用力;不是化学键,A错误;
B.CO和N2都是分子晶体,熔沸点主要受分子间作用力影响,但在相对分子质量相同的情况下,CO是极性分子,N2是非极性分子,极性分子的相互吸引力大于非极性分子,会使分子间作用力略大,CO的沸点比N2的高;B正确;
C.共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,所以CH2=CH2中有5个σ键;1个π键,C错误;
D.共价键具有饱和性和方向性,S最外层有6个电子,再接受2个电子就形成稳定结构,则把H2S分子写成H3S分子;违背了共价键的饱和性,D正确;
答案选BD。
【点睛】
共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,共价叁键中一个是σ键,两个是π键。12、AD【分析】【详解】
A.SO3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(6-3×2)=3,所以硫原子采用sp2杂化;为平面三角形结构,故A正确;
B.SO2的价层电子对个数=2+(6-2×2)=3,硫原子采取sp2杂化;该分子为V形结构,故B错误;
C.碳酸根离子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(4+2-3×2)=3,所以原子杂化方式是sp2;为平面三角形结构,故C错误;
D.BeCl2分子中每个Be原子含有2个σ键;价层电子对个数是2,没有孤电子对,为sp杂化,为直线型,故D正确;
故选AD。13、AC【分析】【详解】
A.HCl、HBr;HI均可形成分子晶体;其分子结构相似,相对分子质量越大则分子间作用力越大,所以熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关,故A正确;
B.氢键是比范德华力大的一种分子间作用力,水分子间可以形成氢键,H2S分子间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S;与共价键的键能无关,故B错误;
C.碘分子为非极性分子,CCl4也为非极性分子;碘易溶于四氯化碳可以用相似相溶原理解释,故C正确;
D.氢键不是化学键;故D错误;
故答案为AC。14、AB【分析】【详解】
A.LiAlH4中的阴离子为Al中心Al原子有4条共价键,则杂化形式为sp3;A说法正确;
B.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d14s2,其能量小于[Ar]3d3,排布稳定,所以电子排布式1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则;B说法正确;
C.氮气分子间形成三对共价键,CN-与N2的结构相似,CH3CN分子中σ键与π键数目之比为5∶2;C说法错误;
D.SO2、NCl3都含有极性键,正负电荷重心不重合,都是极性分子,BF3含有极性键;正负电荷重心重合,属于非极性分子,D说法错误;
答案为AB。15、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。三、填空题(共8题,共16分)16、略
【分析】【详解】
(1)铁为26号元素,基态原子电子排布式为[Ar]3d64s2,所以Fe2+电子排布式为[Ar]3d6;Zn为30号元素,基态原子能级最高的电子为4s上的2个电子,所有电子云轮廓图形状为球形,故答案为:[Ar]3d6球形;
(2)Mg的电子排布式为[Ne]3s2,Al的电子排布式为[Ne]3s23p1,镁的3s处于全满状态,较稳定,不易失去一个电子,铝的最外层为3p1,易失去一个电子形成稳定结构,所以Al原子的第一电离能比Mg大,故答案为:Mg的电子排布式为[Ne]3s2,Al的电子排布式为[Ne]3s23p1,镁的3s处于全满状态,较稳定不易失去一个电子,铝的最外层为3p1;易失去一个电子形成稳定结构;
(3)[Zn(NH3)6]2+中每个N原子形成3个氮氢σ键,与Zn2+形成1个配位键,配位键也属于σ键,所以1mol该离子中σ键为24mol;阴离子为根据价层电子对互斥理论,其中心原子S的价电子对为对,所以中心S为sp3杂化。NH3分子中N原子的电负性强,原子半径小,使得N—H键的极性增强而表现一定的电性,分子之间能够形成氢键,而PH3分子中P半径大,电负性小,则不能形成分子间氢键,只存在范德华力,氢键的作用力强于范德华力,所以沸点NH3大于PH3,故答案为:24sp3氨分子之间形成分子间氢键;
(4)Sc3+的外围电子排布式为[Ar]3d0、Cr3+的外围电子排布式为[Ar]3d3、Fe2+电子排布式为[Ar]3d6、Zn2+的外围电子排布式为[Ar]3d10;对比四种离子的外围电子排布式可知,其水合离子的颜色与3d轨道上的单电子有关,故答案为:3d轨道上没有未成对电子(或3d轨道全空或全满状态);
(5)Fe能够提供空轨道,而Cl能够提供孤电子对,故FeCl3分子双聚时可形成配位键。由常见AlCl3的双聚分子的结构可知FeCl3的双聚分子的结构式为其中Fe的配位数为4,故答案为:4;
(6)由图示,堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便,选取该六棱柱结构进行计算:六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的,面心是两个六棱柱共用,所以该六棱柱中的铁原子为个,N原子位于六棱柱内部,所以该六棱柱中的氮原子为2个,该结构的质量为该六棱柱的底面为正六边形,边长为xcm,底面的面积为6个边长为xcm的正三角形面积之和,根据正三角形面积的计算公式,该底面的面积为cm2,高为ycm,所以体积为cm3。所以密度为:故答案为:【解析】[Ar]3d6球型Mg的电子排布式为[Ne]3s2,Al的电子排布式为[Ne]3s23p1,镁的3s处于全满状态,较稳定不易失去一个电子,铝的最外层为3p1,易失去一个电子形成稳定结构24sp3氨分子之间形成分子间氢键3d轨道上没有未成对电子(或3d轨道全空或全满状态)417、略
【分析】【分析】
能量最低原理:原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里;然后由里到外,依次排布在能量逐渐升高的能级里;洪特规则:即电子分布到能量筒并的原子轨道时,优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道,因为这种排布方式原子的总能量最低,所以在能量相等的轨道上,电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道;泡利不相容原理:指的是在原子中不能容纳运动状态完全相同的两个电子。
【详解】
由分析知①⑤⑥表示式正确;
②根据核外电子排布规律判断,电子排完2s轨道后应排能量较低的2p轨道而不是3p轨道,正确的电子排布式应为违背能量最低原理;
③3p轨道上正确的轨道表示式应为没有遵循洪特规则;
④忽略了能量相同的原子轨道上电子排布为半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的电子排布式应为违背洪特规则;
⑦正确的轨道表示式应为违反泡利不相容原理;
综上所述;答案为:①⑤⑥;②;③④;⑦。
【点睛】
当同一能级上的电子排布为全充满,半充满和全空状态时,具有较低的能量和较大的稳定性,这就是洪特规则的特例。【解析】①.①⑤⑥②.②③.③④④.⑦18、略
【分析】【详解】
(1)Zn为30号元素,基态Zn原子的价层电子排布为3d104s2;占据最高能层为第4层,能层符号为N;
(2)①[Zn(NH3)4]SO4中阴离子为其中心原子价层电子对数为=4;不含孤电子对,空间构型为正四面体形;
②中,中心原子的价层电子对数为4,所以为sp3杂化;
③含有5个原子,价电子总数为32,与其互为等电子的分子有CCl4、SiCl4、SiF4等;
④NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应,也使氨气极易溶于水。【解析】①.N②.正四面体③.sp3④.CCl4(或SiCl4、SiF4)⑤.NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应19、略
【分析】【分析】
(1)激发态失去最外层1个电子所需能量最小;
(2)As原子与2个C原子;1个Cl原子形成共价键;还有一对孤电子对;
(3)石墨烷中碳原子形成4个共价键,杂化类型为sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子;都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性;
(4)分子晶体;结构相似,相对分子质量越大,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子能形成氢键;六氯苯;六溴苯为非极性分子,根据相似相溶原理,均难溶于水;
(5)根据计算。
【详解】
(1)Nb元素的基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1,失去最外层1个电子所需能量,[Kr]4d35s15p1属于激发态的电子排布式;所以失去最外层1个电子所需能量最小的a,故答案为:a;
(2)As原子与2个C原子;1个Cl原子形成共价键;还有一对孤电子对,其VSEPR模型为四面体形,故答案为:四面体形;
(3)石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷,石墨烷中碳原子形成4个共价键,杂化类型为sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性,故答案为:sp3;石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子;都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性;
(4)六溴苯和六氯苯均属于分子晶体;且结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子能形成氢键,从而易溶于水,六氯苯;六溴苯为非极性分子,根据相似相溶原理,均难溶于水,故答案为:两者结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高;苯六酸含多个羧基,与水分子形成氢键,从而易溶于水,六氯苯、六溴苯为非极性分子,难溶于水;
(5)根据晶胞图可知,该晶胞中含有2个Nb原子,2个O原子,2个N原子,所以故答案为:
【点睛】
杂化类型:中心原子的价层电子对数为4,则sp3杂化、中心原子的价层电子对数为3,则sp2杂化、中心原子的价层电子对数为2,则sp杂化;中心原子的价层电子对数=键+孤电子对数。【解析】①.a②.四面体形③.sp3④.石墨烯中每个碳原子垂直于层平面的2p轨道上的电子,都参与形成了贯穿全层的多原子的大键,因而具有优良的导电性⑤.两者结构相似,六溴苯的相对分子质量大于六氯苯,形成的范德华力强,熔点高⑥.苯六酸含多个羧基,与水分子形成氢键,从而易溶于水,六氯苯、六溴苯为非极性分子,难溶于水⑦.20、略
【分析】【分析】
根据晶胞的图形,可用均摊法进行计算,结合题给化学式、原子团,可判断各小球代表的粒子;图(a)晶体中因大体积阴离子BF4-而具有了为离子如提供快速迁移的宽敞通道,图(b)晶体具有为离子如提供快速迁移的“点缺陷”;两者都具有导电潜力。在此认识基础上,运用物质结构的基础知识可解各小题。
【详解】
(1)氯元素核电荷数为17,Cl的价电子排布式为3s23p5,Cl+e-→Cl-,得到稳定的Cl-;释放能量,因此所得电子填充在基态的3p能级,此过程会释放能量。本题正确答案为:3p;释放;
(2)BF4-中B成键电子对数为4,杂化形式为sp3;等电子体具有相同的价电子数和原子数,BF4-价电子数为32,原子数为5,其等电子体可以为CCl4。BF4-的VSEPR模型为四面体,具有四面体空间构型,且有l对孤电子对的分子成键电子对数为4-1=3,相对分子质量最小的分子是NH3。答案为:sp3;CCl4;NH3
(3)一个Li3SBF4晶胞中含有3个Li+,所以Li+位于棱心位置(12×=3);若将晶体中BF4-换成F-,导电能力会明显降低,原因是阴离子体积变小,为Li+提供的快速迁移通道变窄,致其难以迁移。答案为:棱心;阴离子体积变小,为Li+提供的快速迁移通道变窄;致其难以迁移;
(4)在氯化钠晶体中Na+最近的Cl-是的上下左右前后六个顶点依次相连便是八面体,图(6)中,若缺陷处填充了Na+,它并不是NaCl的完整晶胞;在NaCl晶体中,Na+填充在Cl-堆积而成的八面体空隙中。答案为:不是;八。
【点睛】
图所示的锂超离子导体
1、如果按粒子相对大小来分辨粒子的种类,容易出错,此题应从题给化学式(Li3SBF4)及离子的种类;结合图中各种粒子的数目来判断。
2、图中最小的球表示的是硫,不在图示的六面体的顶点上,但每个硫相对顶点的位置是相同的,故可按假设都在顶点去计算;或通过观察判断出只有一个硫位于六面体内。【解析】释放棱心阴离子体积变小,为提供的快速迁移通道变窄,致其难以迁移不是八21、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%22、略
【分析】【分析】
(1)根据表中数据判断可知晶体硼熔沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间;判断为原子晶体;
(2)在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的共20个等边三角形;B-B键组成正三角形;每2个面共用一个B-B键,每个面拥有这个B-B键的据此答题。
【详解】
(1)根据表中数据判断可知晶体硼熔沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间,熔沸点、硬度都很大,可知晶体硼为原子晶体,
故答案为原子晶体;熔;沸点很高、硬度很大;
(2)在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的每个等边三角形拥有的顶点为:×3=20个等边三角形拥有的顶点为:×20=12;B-B键组成正三角形,则每个键角均为60°;每2个面共用一个B-B键,每个面拥有这个B-B键的每个等边三角形占有的B-B键为:×3=20个等边三角形拥有的B-B键为:×20=30。
【点睛】
明确顶点、棱、面心上每个原子被几个晶胞占有是解本题关键。本题利用均摊法计算该晶胞中各种原子个数,硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的每个等边三角形拥有的顶点为:×3=20个等边三角形拥有的顶点为:×20=12。【解析】①.原子②.熔点高,硬度大,并且各数据均介于金刚石和晶体硅之间③.12④.60°⑤.3023、略
【分析】【分析】
非金属性越强;电负性越大;非金属性强,总的来说,第一电离能大,但当价电子在轨道中处于半满;全满或全空时,第一电离能出现反常;键角既受分子结构的影响,又受孤电子对的影响;比较晶格能时,可通过分析离子的带电荷与离子半径确定。
【详解】
(1)N的价电子排布为2s22p3;2p轨道上电子半充满,第一电离能出现反常,所以第一电离能N>O;答案为:>;
(2)非金属性越强;电负性越大,非金属性N>C,所以电负性:N>C;答案为:>;
(3)H2S的键角接近90°,NH3的键角为107°18′,所以键角:H2S<NH3;答案为:<;
(4)MgO和KI都形成离子晶体,MgO中的阴、阳离子都带2个电荷,而KI中的阴、阳离子都带1个电荷,离子半径:Mg2+<K+、O2-<I-;所以晶格能:MgO>KI。答案为:>。
【点睛】
第一电离能出现反常时,仅比原子序数大1的元素大。【解析】①.>②.>③.<④.>四、实验题(共1题,共8分)24、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]Cl2五、结构与性质(共2题,共18分)25、略
【分析】(1)
Ni原子序数为28,根据构造原理确定其基态原子的电子排布式为过渡金属的价电子是最外层加次外层最后填入的电子,即镍原子的价层电子表示式为锰是25号元素;在第ⅦB族,根据元素周期表的排布规律,铼在第六周期ⅦB族。
(2)
根据CO的结构;碳氧原子都有孤电子对,但由于C的原子半径大,电负性小,更有利于提供孤电子对,形成配位键,CO作为配位体,只能形成1个配位键,故由其分子式可知,1mol该配合物含有10mol配位键。
(3)
碱式碳酸锌中的非金属元素为C、O、H,根据元素周期律,同一周期中电负性从左至右依次增大,一般化合物中H显正价,故电负性的顺序为O、C、H;空间构型为平面三角形,是4原子24价电子的微粒,4原子24价电子的微粒有其中为分子。
(4)
(4)甲苯中苯环是平面正六边形,故苯环上的碳原子是杂化,甲基碳原子是杂化;甲苯和苯胺都是分子晶体;且二者相对分子量接近,苯胺中存在电负性较强的N以及苯环上较为活泼的氢原子,所以可以形成分子间氢键,甲苯分子间不能形成氢键,故甲苯的熔沸点都比苯胺低。
(5)
根据物质的名称可知晶胞的化学式;则Re与O的个数比为1:3,顶点的是铼原子,棱中心的是O,离子晶体中配位数是某个微粒周围最近且等距离的异性电荷的微粒个数,每个铼原子的上下左右前后都有一个等距的氧原子,故铼原子的配位数为6;铼原子填在了氧原子围成的八面体空隙中。根据已知可得晶胞的体积是。1个晶胞中有1个Re和3个O,二者的原子半径分别为和,阿伏加德罗常数值为,则晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。
【点睛】
寻找粒子等电子体时可以先按照原子数将价电子数分组,比如本题中可以将价电子数分为4组(带两个单位负电荷):6666,存在4个原子,价电子数符合上述每组数量的分子有SO3,也可以调整每组价电子数,但要保证总数相等,比如可以调整为:3777,这样组合的分子有BCl3、BF3等。【解析】(1)第六周期第ⅦB族。
(2)CC的电负性比O小;C原子提供孤电子对的倾向更大,更易形成配位键10
(3)O、C、H(或O>C>H)平面三角形
(4)低甲苯和苯胺都是分子晶体;相对分子质量相近,苯胺分子间存在氢键。
(5)6八面体26、略
【分析】【分析】
(1)根据基态Cr原子核外电子排布分析;
(3)①非金属性越强;电负性越大;
②根据价层电子对互斥理论判断;
③根据同族替换和等量代换原则找等电子体;
(4)根据均摊法确定晶胞所含微粒个数,从而确定晶胞质量,根据计算晶胞体积,根据几何知识根据晶胞体积计算a2c。
【详解】
(1)Cr是24号元素,其原子核外有24个电子,根据能量最低原理可写出电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cr原子有6个未成对电子;
(2)①钾离子和CrO之间形成离子键,O原子之间为σ键,不含π键;根据共价键的饱和性,O原子可以形成2个共价键,图示结构氧原子形成3个单键,说明有一个配位键,O原子提供孤电子对,Cr3+提供空轨道;据图可知该物质中O原子之间形成过氧键,所以O元素化合价为-1价,根据电中性原则可知Cr为+5价;综上所述选AC;
②根据可知氧的第一电子亲和能E1为140kJ/mol;
Oˉ带负电荷,对再得到的电子产生排斥,克服斥力需消耗能量,所以△H2>0;
(3)①非金属性O>N>C>H,所以电负性O>N>C>H;
②其阳离子为NH中心原子的价层电子对数为=4,为sp3杂化;NH3分子的中心原子价层电子对数为4;含一对孤电子对,所以立体构型为三角锥形;
③NCSˉ价电子数为16,原子数为3,用S、O代替Nˉ可得互为等电子的分子有CO2、CS2,同理还有N2O;F电负性较强,容易形成氢键,根据共价键的饱和性可知中有氢键,所以其结构式为
(4)根据均摊法,晶胞中Cr的数目为=3,B的数目为6,所以晶胞的质量为m=根据几何知识,晶胞的体积为V=nm3,晶胞的密度解得a2c=cm3
【点睛】
第2小题为易错点,要注意根据的结构判断出含有过氧键,O为-1价,然后计算Cr的化合价,根据共价键的饱和性判断出有配位键。【解析】6AC140Oˉ带负电荷,对再得到的电子产生排斥,克服斥力需消耗能量O>N>C>H三角锥形CO2(或CS2、N2O等)六、原理综合题(共3题,共24分)27、略
【分析】【分析】
(1)根据元素核外电子排布规律书写电子排布式;根据电子排布式判断最高能级及电子云轮廓;
(2)分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关;根据相对分子质量分析判断;
(3)结合晶体转化反应过程,和物质类别判断分析化学键的种类;
(4)根据有机物中碳原子的成键方式;判断空间构型,进而判断碳原子杂化方式;
(5)①应用杂化轨道理论计算中心原子的价电子对数确定杂化方式分析确定立体构型;
②结合晶胞图示计算晶胞中各原子的个数书写其分子式;再结合晶胞微粒的相互位置关系计算微粒的半径。
【详解】
(1)Ti为38号元素,基态钛原子核外电子排布式为:[Ar]3d24s2,则价层电子排布图为基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4;最高能级为p,其电子云轮廓为哑铃型;
(2)TiCl4的熔、沸点分别为205K、409K,与CCl4结构相似,都属于分子晶体,分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,TiCl4的相对分子质量大于CCl4;分子间作用力更大;
(3)根据转化过程TiCl4可溶于浓盐酸得H2[TiCl6],可看做形成一种酸,所有的酸都属于共价化合物,向溶液中加入NH4Cl浓溶液可析出黄色的(NH4)2[TiCl6]晶体,可看做酸跟盐反应生成(NH4)2[TiCl6],产物中含有铵根离子,根据以上分析,(NH4)2[TiCl6]晶体中含有共价键和离子键;故答案选AB;
(4)CH3CH2OH和CH3OCH3中的碳原子都是以单键形式成键,结构与甲烷相似,都是四面体结构,HCHO的碳原子含有碳氧双键,分子中所有在同一平面,为平面三角形,根据构型可知,三个分子中C原子的VSEPR模型不同于其他分子的是HCHO,根据构型可得,该分子中C的轨道杂化类型为sp2杂化;
(5)①BaCO3中阴离子为CO32-,中心原子为碳原子,其价层电子对数=3+=3,碳原子为sp2杂化;该阴离子由4个原子构成,则立体构型为平面三角形;
②根据晶胞图示,Ti位于晶胞的顶点,Ti的数目=8×=1,Ba原子位于晶胞的内部,数目为1,分析计算分子式和粒子半径;O原子位于晶胞的棱上,其数目
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