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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年西师新版选修3化学下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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、下列电子排布图能表示基态氮原子的是()A.B.C.D.2、下列说法或有关化学用语的表达正确的是A.1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动B.钠原子由1s22s22p63p1→ls22s22p63p1时,原子释放能量,由基态转化成激发态C.因氧元素的电负性比氮元素的大,故氧原子的第一电离能比氮原子的大D.基态Fe原子的外围电子排布图为3、现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是A.第一电离能:③>①>②B.原子半径:②>①>③C.最高正化合价:③>②>①D.电负性:③>②>①4、下列分子或离子中,空间构型是平面三角形的是A.B.C.D.5、下列说法中正确的是A.CO2、BeCl2、SO2杂化类型相同,空间构型相同B.H2O价层电子互斥理论模型为“V”形C.NH3是三角锥形,可以得出N一定是sp3杂化D.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道6、羰基硫(COS)是一种有臭鸡蛋气味的无色气体,分子结构与CO2相似,高温下分解为CO和S。下列有关说法正确的是()A.COS、CO、CO2、S四种物质的晶体类型相同B.COS高温分解时,碳元素化合价升高C.COS分子是非极性分子D.22.4LCOS中约含有3´6.02´1023个原子7、一定条件下,氨气和氟气发生反应:4NH3+3F2→NF3+3NH4F,其中产物NF3分子结构和NH3相似。下列有关说法错误的是A.NF3分子呈三角锥形B.NF3分子是极性分子C.NF3与NH3晶体类型相同D.上述反应中,反应物和生成物均属于共价分子评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)8、下列关于粒子结构的描述不正确的是A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,且H2S分子的键角较大B.HS﹣和HCl均是含一个极性键的18电子微粒C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子D.1molD216O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)9、研究表明,氮氧化物在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列有关各元素原子的说法正确的是()
A.接近沸点的水蒸气中存在“缔合分子”,“缔合分子”内存在氢键B.基态O2-的价电子排布式为1s22s22p6C.中N的杂化方式为sp3,与SO3互为等电子体D.的空间构型为正四面体,4个N-H共价键的键长相等10、短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,X、Y、W形成的一种阴离子常用于检验Fe3+,R的单质常用于制造路灯,其发出的黄色光透雾能力强,Z是地壳中含量最高的元素。下列叙述正确的是A.W的氧化物的水化物一定是强酸B.XW2的结构式为:W=X=WC.WZ3分子中所有原子处于同一平面D.Z与R形成的化合物中只含有离子键11、以为原料,采用电解法制备电源TMAH[化学式]是一种高效;绿色工艺技术。原理如图;M、N是离子交换膜。下列说法错误的是。
A.a是电源正极B.M为阴离子交换膜C.中N原子均为杂化D.通过1mol电子时,电解池中可产生16.8L(STP)气体12、水杨酸()是护肤品新宠儿。下列有关水杨酸的说法正确的是()A.水杨酸最多可与发生加成反应B.与对甲氧基苯甲酸互为同系物C.存在分子内氢键,使其在水中的溶解度减小D.分子中的碳原子均采用杂化13、有5种元素X、Y、Z、Q、T。X为短周期元素,其原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道;Y原子的价电子排布式为3d64s2;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是A.元素Y和X的单质可在加热的条件下形成化合Y2X3B.T和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形C.X和Q结合生成的化合物为离子化合物D.ZQ2是极性键构成的非极性分子14、在某晶体中;与某一个微粒x距离最近且等距离的另一个微粒y所围成的立体构型为如图所示的正八面体形。该晶体可能是。
A.NaCl晶体(x=Na+,y=Cl-)B.CsCl晶体(x=Cs+,y=Cl-)C.CaTiO3晶体(x=Ti4+,y=O2-)D.NiAs晶体(x=Ni,y=As)15、叠氮化钠用于汽车的安全气囊中,当发生车祸时迅速分解放出氮气,使安全气囊充气,其与酸反应可生成氢叠氮酸(HN3),常用于引爆剂,氢叠氮酸还可由肼(N2H4)制得。下列叙述错误的是A.CO2、N2O与N3-互为等电子体B.氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键C.NaN3的晶格能小于KN3的晶格能D.HN3和N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)16、下面是s能级与p能级的原子轨道图:
请回答下列问题:
(1)s电子的原子轨道呈_____形,每个s能级有_____个原子轨道;
(2)p电子的原子轨道呈_____形,每个p能级有_____个原子轨道.17、某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为则该元素基态原子的电子排布式为_______;其最高价氧化物对应水化物的化学式是______。18、“3s”和“3s2”都是关于原子核外第三电子层s亚层的化学用语,这两个用语的区别在于______19、(1)17Cl的电子排布式___________;价层电子排布图_________;Cl-的电子排布式_______________。
(2)26Fe的电子排布式__________;26Fe2+电子排布式_________;26Fe3+电子排布式_____________。
(3)第三周期中;第一电离能最小的元素是_________,第一电离能最大的元素是_________。
(4)在元素周期表中,电负性最大的元素是_________,第二、三周期P轨道半充满的元素是_________。20、用符号“>”或“<”表示下列各项关系。
(1)第一电离能:Na__________Mg,Mg_______Ca。
(2)电负性:O________F,F________Cl。
(3)能量高低:ns________(n+1)s,ns________np。21、比较下列各项中的前者和后者,用“>”、“<”或“=”填空。
(1)熔点:NaCl_______CaO
(2)沸点:____
(3)在水中的溶解度:SO2_____CO2
(4)酸性:H3PO3_________H3PO4
(5)键能:H—O______H—S
(6)价电子数:O________Cr22、含氮、磷化合物在生活和生产中有许多重要用途,如:(CH3)3N、磷化硼(BP)、磷青铜(Cu3SnP)等。
回答下列问题:
(1)锡(Sn)是第五周期ⅣA元素。基态锡原子的价电子排布式为_________,据此推测,锡的最高正价是_________。
(2)与P同周期的主族元素中,电负性比P小的元素有____种,第一电离能比P大有____种。
(3)PH3分子的空间构型为___________。PH3的键角小于NH3的原因是__________。
(4)化合物(CH3)3N能溶于水,试解析其原因____________。
(5)磷化硼是一种耐磨涂料;它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图所示:
①在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为________,磷原子的配位数为________。
②已知晶胞边长apm,阿伏加德罗常数为NA。则磷化硼晶体的密度为______g/cm3。
③磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图,请将表示B原子的圆圈涂黑________。23、如图表示两种晶体的微观结构:
试回答下列有关问题:
(1)高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价。图I为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则晶体中,与每个K+距离最近的K+有_________个,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为_________;
(2)正硼酸(H3BO3)是一种片层结构的白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图II)。下列有关说法正确的有_________。
①正硼酸晶体属于原子晶体。
②H3BO3分子的稳定性与氢键有关。
③在H3BO3分子中各原子未能都满足8e-稳定结构。
④含1molH3BO3的晶体中有3mol氢键。
⑤含1molH3BO3的晶体中有3mol极性共价键。
⑥晶体中每个B与相邻的3个O共平面24、如图所示是某些晶体的结构;它们分别是NaCl;CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一部分。
(1)其中代表金刚石的是(填编号字母,下同)____。
(2)其中代表石墨的是____。
(3)其中代表NaCl的是___。
(4)代表CsCl的是___。
(5)代表干冰的是____。评卷人得分四、有机推断题(共3题,共6分)25、Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;Y原子的价电子(外围电子)排布为msnmpn;②R原子核外L层电子数为奇数;③Q;X原子p轨道的电子数分别为2和4.请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是________。
(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空轨道接受NH3分子提供的________形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲;乙;下列判断正确的是________。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙。
b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙。
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙。
d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙。
(4)Q;R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(用元素符号作答)。
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26;其中分子中的σ键与π键的键数之比为________,其中心原子的杂化类型是________。
(6)若电子由3d能级跃迁至4p能级时,可通过光谱仪直接摄取________。A.电子的运动轨迹图像B.原子的吸收光谱C.电子体积大小的图像D.原子的发射光谱(7)某元素原子的价电子构型为3d54s1,该元素属于________区元素,元素符号是________。26、有A、B、D、E、F、G六种前四周期的元素,A是宇宙中最丰富的元素,B和D的原子都有1个未成对电子,B+比D少一个电子层,D原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道全充满;E原子的2p轨道中有3个未成对电子,F的最高化合价和最低化合价的代数和为4。R是由B、F两元素形成的离子化合物,其中B+与F2-离子数之比为2∶1。G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的。请回答下列问题:
(1)D元素的电负性_______F元素的电负性(填“>”;“<”或“=”)。
(2)G的价电子排布图_________________________________。
(3)B形成的晶体堆积方式为________,区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行_______实验。
(4)D-的最外层共有______种不同运动状态的电子,有___种能量不同的电子。F2D2广泛用于橡胶工业,各原子均满足八电子稳定结构,F2D2中F原子的杂化类型是___________,F2D2是______分子(填“极性”或“非极性”)。
(5)A与E形成的最简单化合物分子空间构型为_____,在水中溶解度很大。该分子是极性分子的原因是_____。
(6)R的晶胞如图所示,设F2-半径为r1cm,B+半径为r2cm。试计算R晶体的密度为______。(阿伏加德罗常数用NA表示;写表达式,不化简)
27、原子序数依次增大的X;Y、Z、Q、E五种元素中;X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,E元素原子序数为29。
用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置为__________________。
(2)已知YZ2+与XO2互为等电子体,则1molYZ2+中含有π键数目为___________。
(3)X、Z与氢元素可形成化合物XH2Z,XH2Z分子中X的杂化方式为_________________。
(4)E原子的核外电子排布式为__________;E有可变价态,它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示,该价态的化学式为____________。
(5)氧元素和钠元素能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示(立方体晶胞),晶体的密度为ρg··cm-3,列式计算晶胞的边长为a=______________cm(要求列代数式)。评卷人得分五、实验题(共1题,共5分)28、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_____________________________。评卷人得分六、结构与性质(共3题,共6分)29、Ⅰ;下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
(1)写出基态时Q元素原子的电子排布式__________,J元素原子的外围电子排布图________________。
(2)下列对比正确的是__________。
a.原子半径H>G>B>Ab.第一电离能E>D>C>B
c.电负性A>H>G>Qd.最高价氧化物的水化物酸性B>A>H>G
(3)关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述不正确的是______。
a.L位于元素周期表第五周期ⅠA族;属于s区元素。
b.O位于元素周期表第七周期Ⅷ族;属于ds区元素。
c.M的外围电子排布式为6s1;属于ds区元素。
d.H所在族的外围电子排布式为ns2np2;属于p区元素。
Ⅱ、已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素,D3B中阴;阳离子具有相同的电子层结构;B、C均可分别与A形成10电子分子,B、C属同一周期,两者可以形成许多种共价化合物,C、F属同一主族,B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,C的最外层电子数是内层电子数的3倍,E最外层电子数比最内层多1。请用具体的元素回答下列问题:
(4)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的化学式为__________。
(5)第一电离能:B__________C,电负性:C__________F。(填“<”;“>”或“=”)
(6)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X的电子式为____________,试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式__________。
(7)写出E与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式______________________。30、钕铁硼磁铁是目前为止具有最强磁力的永久磁铁。生产钕铁硼磁铁的主要原材料有稀土金属钕;高纯铁、铝、硼等。回答下列问题:
(1)钕(Nd)为60号元素,在周期表中位于第_________周期。基态硼原子中占据最高能级的电子,电子云轮廓图形状为_______。铁离子的电子排布式__________________
(2)实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6;其分子的球棍模型如下图所示:
①分子中A1原子采取____杂化。Al2Cl6属于____分子(填“极性”或“非极性”)。
②AlCl3与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],[A1(OH)4]-中存在的化学键有_________(填选项字母)。
A.离子键B.共价键C.配位键D.金属键E.氢键。
(3)工业上可用电解熔融的FeO、Fe2O3冶炼高纯铁。基态Fe2+的价电子排布图(轨道表达式)为______________;用物质结构知识说明Fe2+容易被氧化成Fe3+的原因:________________________。
(4)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_____。
(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm—3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_________;Fe2+与O2—的最短核间距为_____________pm。31、水杨酸配合物在医药;农业等方面有重要的用途;一种水杨酸铜配合物(E)的合成如下:
回答下列问题:
(1)同周期第一电离能比氧大的元素有_______种。
(2)圈出如图醋酸酐分子中采取sp3杂化的原子_______。
(3)邻甲基苯酚(A)在热水中的溶解度比冷水显著增大的主要原因是:_______。
(4)Cu(NO3)2中的化学键,除了σ键外,还存在_______。
(5)配离子中,Cu2+的配位数为_______,价电子的电子排布式为_______。
(6)写出反应③的离子方程式:_______。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、A【分析】氮为7号元素,根据洪特规则和保利不相容原理,电子排布图为故选A。2、D【分析】分析:A.电子云不代表电子的运动轨迹;B.原子由基态转化成激发态需要吸收能量;C.N元素原子2p能级为半满稳定状态;第一电离能高于氧元素的第一电离能;D.Fe为26号元素,根据核外电子的排布规律,可知Fe原子的外围电子排布图.
详解:A.电子云表示表示电子在核外空间某处出现的机会,不代表电子的运动轨迹,故A错误;B.钠原子由1s22s22p63p1→ls22s22p63p1时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,故B错误;C.N元素原子2p能级为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于氧元素的第一电离能,故C错误;D.Fe为26号元素,根据核外电子的排布规律,原子的外围电子排布图为故D正确;答案选D.3、B【分析】【分析】
三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5;则①为S元素,②为P元素,③为F元素,结合元素的性质分析解答。
【详解】
A.同周期随原子序数增大;元素第一电离能呈增大趋势,P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能F>P>S,即③>②>①,故A错误;
B.同周期自左而右原子半径减小;同主族自上而下原子半径增大,故原子半径P>S>F,即②>①>③,故B正确;
C.S元素最高正化合价为+6;P元素最高正化合价为+5,故最高正化合价:①>②,F是非金属性最强的元素,没有正化合价,故C错误;
D.同周期自左而右电负性增大;同主族自上而下电负性减小,故电负性③>①>②,故D错误;
故选B。
【点睛】
本题的易错点为C,要注意F是非金属性最强的元素,没有正化合价,一般而言,O也没有正化合价。4、C【分析】【详解】
A.中原子形成4个键,孤电子对数中心原子采取杂化;空间构型为正四面体形,A不合题意;
B.中N原子形成3个键,孤电子对数中心原子采取杂化;空间构型为三角锥形,B不合题意;
C.中N原子形成3个键,孤电子对数中心原子采取杂化;空间构型为平面三角形,C符合题意;
D.中碳原子形成2个键,孤电子对数中心原子采取sp杂化,空间构型为直线形,D不合题意;
故选C。5、C【分析】【详解】
A.CO2、BeCl2均是直线形结构,为sp2杂化,SO2为V形结构,为sp2杂化;A错误;
B.H2O价层电子互斥理论模型为正四面体形;空间构型是V形,B错误;
C.NH3是三角锥形,可以得出N一定是sp3杂化;C正确;
D.sp3杂化轨道是由能量相近的1个s轨道和3个p轨道杂化形成的4个sp3杂化轨道;D错误。
答案选C。6、A【分析】【详解】
A.COS、CO、CO2;S四种物质的晶体都是分子晶体;晶体类型相同,A正确;
B.COS高温分解为CO和S时;碳元素由+4价降低为+2价,B不正确;
C.COS分子结构不对称;是极性分子,C不正确;
D.没有指明是否为标准状况;22.4LCOS不一定是1mol,所含原子个数无法计算,D不正确;
故选A。7、D【分析】【详解】
A.氨气分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)=4,所以氮原子杂化方式是sp3,因为含有一个孤电子对,所以是三角锥型结构,NF3分子构型与NH3相似,所以NF3分子构型也是三角锥型的;故A正确;
B.NF3分子构型与NH3相似,NH3分子构型是三角锥型的,所以NF3分子构型也是三角锥型的;三角锥形分子的结构不对称,正负电荷中心不重叠,为极性分子,故B正确;
C.NF3存在N-F键,NH3存在N-H键,都为分子晶体,NF3与NH3晶体类型相同;故C正确;
D.氨气、氟气以及NF3为分子晶体,NH4F中存在的化学键是离子键、共价键,NH4F是离子化合物;故D错误;
故选:D。二、多选题(共8题,共16分)8、AC【分析】【详解】
A、H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,NH3的键角约为107°,而H2S的键角比H2O的小(104.5°),接近90°,故H2S分子的键角较小;A错误;
B、HS﹣和HCl均是含一个极性键的18电子微粒;B正确;
C、CH2Cl2和CCl4均是四面体构型;前者是极性分子,后者是非极性分子,C错误;
D、1个D216O分子含10个质子,10个中子,10个电子,则1molD216O中含中子、质子、电子各10mol,即10NA;D正确;
故选AC。9、AD【分析】【详解】
A.接近沸点的水蒸气中存在“缔合分子”;水分子内存在O-H共价键,“缔合分子”内水分子间存在氢键,A正确;
B.基态O2-的价电子排布式为2s22p6;B不正确;
C.中N的价层电子对数为3,杂化方式为sp2,与SO3互为等电子体;C不正确;
D.中N原子的价层电子对数为4;其空间构型为正四面体,4个N-H共价键的键长;键能都相等,D正确;
故选AD。10、BC【分析】【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,X、Y、W形成的一种阴离子常用于检验Fe3+,则该离子为SCN-;则X为C元素,Y为N元素,W为S元素;R的单质常用于制造路灯,其发出的黄色光透雾能力强,R为Na;Z是地壳中含量最高的元素,则Z为O元素,据此分析解答。
【详解】
A.W为S元素;其氧化物的水化物形成的为硫酸和亚硫酸,亚硫酸为弱酸,故A错误;
B.X为C元素,W为S元素,XW2为CS2,CS2与CO2互为等电子体,互为等电子体的微粒具有相似的结构,CO2的结构式为O=C=O,则CS2的结构式为S=C=S;即:W=X=W,故B正确;
C.W为S元素,Z为O元素,WZ3为SO3,分子中中心原子S原子的价层电子对数=3+=3,S采取sp2杂化;结构为平面三角形,则分子中所有原子处于同一平面,故C正确;
D.Z为O元素,R为Na,Z与R形成的化合物为Na2O或Na2O2,二者均为离子化合物,Na2O中只含有离子键,Na2O2中含有离子键和共价键;故D错误;
答案选BC。11、CD【分析】【详解】
A.(CH3)4N+移向右室,HCO3-移向左室;阴离子移向阳极,即a是电源正极,A正确;
B.HCO3-经过M移向左室;M为阴离子交换膜,B正确;
C.中,(CH3)4N+的C、N原子均为杂化,但是,HCO3-中的C原子为杂化;C错误;
D.通过1mol电子时,阴极室H+放电,2H++2e-=H2↑产生H2为0.5mol,阳极室OH-放电,4OH--4e-=2H2O+O2↑,产生O2为0.25mol,同时,溶液中剩下的H+与HCO3-反应还要产生二氧化碳;因此,产生的气体大于0.75mol,体积大于16.8L(STP)气体,D错误。
答案选CD。12、CD【分析】【详解】
A.水杨酸中只有苯环能够与氢气发生加成反应,则1mol水杨酸最多能与3molH2发生加成反应;故A错误;
B.水杨酸与对甲氧基苯甲酸(含有-OCH3)含有的官能团不同;不是同系物,故B错误;
C.分子间氢键会导致物质的溶解度减小;水杨酸分子中的羟基和羧基间存在分子内氢键,使其在水中的溶解度减小,故C正确;
D.苯环是平面结构,苯环上的C原子采用杂化,羧基中的碳原子的价层电子对数=3,没有孤对电子,也采用杂化;故D正确;
故选CD。13、AC【分析】【分析】
根据题意,X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道,则X的电子排布式为1s22s22p63s23p4,为S元素;Y原子的特征电子构型为3d64s2,则Y的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Y为Fe元素;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,则Z的电子排布式为1s22s22p2,为C元素;Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子,Q的电子排布式为1s22s22p4,Q为O元素;T原子的M电子层上p轨道半充满,T的电子排布式为1s22s22p63s23p3;则T为为P元素,据此分析。
【详解】
A.元素Y和X的单质分别是Fe;S;加热的条件下生成FeS,A错误;
B.T和Z分别是P、C,它们形成的单质有P4和金刚石;它们的分子构型均为正四面体型,B正确;
C.X与Q形成的化合物SO2或SO3都为共价化合物;C错误;
D.ZQ2是为CO2,CO2是直线型分子,结构式是O=C=O,结构对称,正负电荷中心重合,则CO2是极性键构成的非极性分子;D正确。
答案选AC。14、AC【分析】【分析】
根据图片知;与某一个微粒x距离最近且等距离的另一个微粒y所围成的空间构型为正八面体形,所以x的配位数是6,只要晶体中配位数是6的就符合该图,如果配位数不是6的就不符合该图,据此分析解答。
【详解】
A.氯化钠晶体中的离子配位数是6;所以符合该图,故A正确;
B.氯化铯晶体中的离子配位数是8;所以不符合该图,故B错误;
C.CaTiO3晶体中的离子配位数是6所以符合该图;故C正确;
D.NiAs晶体中的离子配位数是4;所以不符合该图,故B错误;
故答案选AC。15、CD【分析】【详解】
A.N3-含3个原子、16个价电子,因此与CO2、N2O互为等电子体;故A正确;
B.HN3的分子结构为HN3和水能够形成分子间氢键;故B正确;
C.由于钾离子半径大于钠离子半径,所以NaN3的晶格能大于KN3的晶格能;故C错误;
D.HN3和N2H4都是极性分子;故D错误;
答案选CD。三、填空题(共9题,共18分)16、略
【分析】【分析】
【详解】
根据图片分析,(1)s电子的原子轨道呈球形,只有一个原子轨道;(2)p电子的原子轨道呈纺锤形,每个p能级有3个原子轨道,且这三个轨道相互垂直。【解析】球1纺锤317、略
【分析】【详解】
激发态原子的电子排布式为有16个电子,则该原子为硫,其基态原子的电子排布式为其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。
【点睛】
激发态只是电子吸收能量后跃迁到了能量更高的轨道上,电子的数目是不会改变的,因此可以按照电子数目来推断相应的原子种类。【解析】18、略
【分析】【分析】
“3s”中“3”表示能层,“s”表示能级;“3s2”表示某电子层的某种s能级上有两个电子;据此分析解答。
【详解】
“3s”中“3”表示能层,“s”表示能级,所以“3s”表示轨道名称;“3s2”表示第三电子层的s能级上有两个电子,所以“3s2”表示该轨道的电子排布,故答案为:“3s”表示轨道(或能级)名称,“3s2”表示该轨道的电子排布。【解析】“3s”表示轨道(或能级)名称,“3s2”表示该轨道的电子排布19、略
【分析】(1)氯元素是17号元素,17Cl的电子排布式为1s22s22p63s23p5;价层电子排布式为3s23p5;Cl-的电子排布式为1s22s22p63s23p6,故答案为:1s22s22p63s23p5;3s23p5;1s22s22p63s23p6;1s22s22p63s23p63d5
(2)26Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2;26Fe2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d6;26Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2;1s22s22p63s23p63d6;1s22s22p63s23p63d5;
(3)第三周期中,钠的金属性最强,第一电离能最小,氩的性质最不活泼,第一电离能最大,故答案为:Na;Ar;
(4)在元素周期表中;氟的非金属性最强,电负性最大,第二;三周期P轨道半充满的元素有N和P,故答案为:F;N、P。
点睛:本题考查原子核外电子的排布规律。根据构造原理确定核外电子排布式是解题的基础。①能量最低原理:原子核外电子先占有能量较低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道;②泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子;③洪特规则:在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同。【解析】1s22s22p63s23p53s23p51s22s22p63s23p51s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d61s22s22p63s23p63d5NaArFN、P20、略
【分析】【分析】
(1)第一电离能的变化规律与金属性类似;但是要注意半满的特殊情况;
(2)电负性的变化与非金属性类似;非金属性越强的元素其电负性也越大;
(3)越外层的轨道能量越高;越不稳定。
【详解】
(1)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,因此同主族元素从上到下第一电离能减小,因此
(2)同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,因此同主族元素自上到下电负性减小,因此
(3)越外层的轨道能量越高,因此【解析】①.<②.>③.<④.>⑤.<⑥.<21、略
【分析】【详解】
(1)NaCl中离子所带电荷数为1,CaO中离子所带电荷数为2,且O2-的半径小于Cl-的半径,所以氯化钠的晶格能小于氧化钙的晶格能,所以熔点:NaCl
(2)形成分子内氢键,而形成分子间氢键,分子间形成氢键的物质的熔沸点较高,所以沸点:<
(3)SO2分子为V形,结构不对称,属于极性分子,CO2分子为直线形,是非极性分子,水是极性分子,根据相似相溶原理,在水中的溶解度:SO2>CO2;
(4)含氧酸分子的结构中含非羟基(羟基为-OH)氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强,所以含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,酸性越强,则酸性:H3PO33PO4;
(5)同一主族元素,元素原子半径随着原子序数增大而增大,键长:H-O<H-S,所以键能:H-O>H-S;
(6)O的价层电子排布式为2s22p4,价电子个数为6;Cr的价层电子排布式为3d54s1,价电子个数为6,所以价电子数:O=Cr。
【点睛】
注意判断含氧酸酸性的方法:含氧酸分子的结构中含非羟基(羟基为-OH)氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。【解析】①.<②.<③.>④.<⑤.>⑥.=22、略
【分析】【分析】
(1)第ⅣA元素价电子排布为5s25p2;最多失去4个电子;
(2)同主族元素;随着原子序数增大,电负性减小,第一电离能减小;
(3)根据VSEPR理论判断PH3的空间构型,根据P和N电负性不同分析PH3和NH3键角差异;
(4)化合物(CH3)3N能溶于水;考虑N与水中H形成分子间氢键,增大溶解度;
(5)①实心球为磷原子;根据晶胞结构分析,P做面心立方最密堆积,从上底面面心的P分析,周围等距且最近的B原子有4个;
②根据晶体密度ρ=计算;
③根据晶胞结构分析;立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P重合,六边形中形成两个倒立关系的正三角形,分别由3个B或者3个P形成。
【详解】
(1)锡(Sn)是第五周期ⅣA元素,第ⅣA元素价电子排布为5s25p2;最多失去4个电子,所以锡的最高正价是+4价;
(2)同主族元素,随着原子序数增大,元素的电负性逐渐减小,与P同周期的主族元素有N,As,Sb,Bi,Mc,比P电负性小的有As,Sb;Bi,Mc,共有4个;随着原子序数增大,元素的第一电离能逐渐减小,则第一电离能比P大的只有N元素一种;
(3)根据VSEPR理论,对于PH3,价电子对数数为3+VSEPR模型为正四面体,由于一对孤电子对占据四面体的一个顶点,所以PH3的空间构型为三角锥形;由于电负性N>P,键合电子对偏向N,成键电子对间斥力增大,键角增大,所以PH3的键角小于NH3;
(4)化合物(CH3)3N能溶于水,是因为N与水中H形成分子间氢键,增大了溶解度,(CH3)3N本身也为极性分子;极性分子构成的物质容易溶于由极性分子构成的物质中;
(5)①实心球为磷原子;根据晶胞结构分析,P原子作面心立方最密堆积,从上底面面心的P原子分析,周围等距且最近的B原子有4个;
②1个晶胞中,含有P原子数目为8×个,含有B原子数目为4个,假设取NA个这样的晶胞,1mol晶胞的质量为m=42×4g,所以晶体密度为ρ=g/cm3;
③根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P重合,六边形中形成两个倒立关系的正三角形,分别由3个B原子或者3个P原子形成,所以画图为:或
【点睛】
本题考查物质结构和性质的知识。涉及原子核外电子排布、分子的空间构型、电负性、电离能大小比较、均摊法在晶胞计算的应用等,侧重考查学生知识运用、空间想象等能力,难点是(5)题投影图原子位置判断,明确晶胞内4个B原子形成的空间结构排布式是关键,题目难度中等。【解析】5s25p2+441三角锥形电负性N>P,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间的排斥力越大,键角变大(CH3)3N为极性分子且可与水分子间形成氢键面心立方最密堆积423、略
【分析】【详解】
(1)晶体中,与每个K+距离最近的K+个数=3×8÷2=12;该晶胞中K+个数=8×+6×=4,O2-个数=1+12×=4;设0价氧原子与-2价氧原子个数分别为x;y,根据原子守恒得x+y=2,化合价得0−2y=−1,解得y=0.5,x=1.5,所以0价氧原子与-2价氧原子的数目比=1.5:0.5=3:1;答案为:12;3:1。
(2)①正硼酸晶体中存在H3BO3分子;且该晶体中存在氢键,说明硼酸由分子构成,为分子晶体,原子晶体内只有共价键,故①错误;
②分子的稳定性与化学键有关;与氢键无关,氢键影响其熔沸点,故②错误;
③硼原子最外层只有3个电子,与氧原子形成3对共用电子对,所以B原子不是8e-稳定结构;故③正确;
④1个硼酸分子形成了6个氢键,但每个氢键是2个硼酸分子共用的,所以平均含3个氢键,则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键;故④正确;
⑤1molH3BO3的晶体中有3molB-O键和3molO-H键,则1molH3BO3的晶体中有6mol极性共价键;故⑤错误;
⑥晶体中与每个“构成粒子”相邻的粒子形成3个氢键,为平面结构,为平面正三角形结构,故⑥正确;答案为③④⑥。【解析】①.12②.3:1③.③④⑥24、略
【分析】【详解】
(1)在金刚石晶胞中;每个碳可与周围四个碳原子形成共价键,将这四个碳原子连结起来后可以形成正四面体,体心有一个碳原子,所以图D为金刚石,故答案为:D;
(2)石墨是层状结构;在层与层之间以范德华力相互作用,有分子晶体的特点,在层内碳与碳以共价键相互作用,形成六边形,所以图E为石墨的结构,故答案为:E;
(3)氯化钠是离子晶体;其构成微粒是阴阳离子,NaCl晶胞是简单的立方单元,所以图A为氯化钠结构,故答案为:A;
(4)氯化铯也是离子晶体;阴阳离子的配位数均是8,即每个铯离子与8个氯离子紧邻,所以C图为氯化铯的结构,故答案为:C;
(5)干冰是分子晶体,CO2分子位于立方体的顶点和面心上,以顶点上的CO2分子为例,与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上,所以图B为干冰晶体,故答案为:B。【解析】①.D②.E③.A④.C⑤.B四、有机推断题(共3题,共6分)25、略
【分析】Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:①Z的原子序数为29,Z为铜元素,其余的均为短周期主族元素;Y原子的价电子(外围电子)排布为msnmpn,n=2,Y是C或Si;②R原子核外L层电子数为奇数;③Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4,因此Q为碳元素,则R为氮元素,X为氧元素,Y为硅元素。(1)Z为铜,其核外电子排布式为[Ar]3d104s1,失去2个电子,即为铜离子,其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)配位键形成时,铜离子提供空轨道,氨分子中的氮原子提供孤电子对。(3)甲为甲烷,乙为硅烷,同主族元素对应氢化物越向上越稳定,沸点越向下越高(不含分子间氢键时),所以b选项正确。(4)第一电离能氮比碳高,因为氮元素原子核外电子p轨道为半充满结构,硅的第一电离能最小,即第一电离能大小顺序是Si54s1,该元素是24号元素,为Cr,属于d区元素。【解析】1s22s22p63s23p63d9孤电子对bSi26、略
【分析】【分析】
A是宇宙中最丰富的元素,说明A为H,D原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道全充满,说明D为17号元素Cl,B和D的原子都有1个未成对电子,B+比D少一个电子层,说明B为Na,E原子的2p轨道中有3个未成对电子,说明E为N,F的最高化合价和最低化合价的代数和为4,说明F为S,G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的,说明G为Cr,R是由B、F两元素形成的离子化合物,其中B+与F2-离子数之比为2∶1,则R为Na2S,综上,A为H,B为Na,D为Cl,E为N,F为S,G为Cr;据此分析作答。
【详解】
(1)根据元素周期律可知Cl的电负性大于S;
(2)Cr为24号元素,价电子排布图为
(3)晶体钠为体心立方堆积;区分晶体和非晶体最可靠的科学方法为对固体进行X-射线衍射实验;
(4)根据核外电子排布规律可知,每个电子的运动状态不同,Cl-最外层有8个电子,所以就有8种不同运动状态的电子,最外层有两个能级,每个能级上电子能量是相同的,所以最外层有2种能量不同的电子,在S2Cl2中要使个原子都满足8电子稳定结构,则分子存在一个S-S键和2个S-Cl键,S原子的价电子数为4,因此S原子以sp3方式杂化;S原子周围有2对孤电子对,所以分子为极性分子;
(5)A与E形成的最简单化合物为NH3,NH3分子中N原子周围有3个共价键,一个孤电子对,因此分子空间构型为三角锥形,由于在NH3中有孤电子对的存在;分子中正电中心和负电中心不重合,使分子的一部分呈正电性,另一部分呈负电性,所以分子显极性;
(6)R为Na2S,在每个晶胞中含有Na+数为8,S2-为8×+6×=4,由R的晶胞可设S2-的半径为r1cm,Na+半径为r2cm,则晶胞的体对角线为4(r1+r2)cm,晶胞的边长为(r1+r2)cm,晶体的密度==g/cm3=
【点睛】
本题的难点是晶胞密度的计算,只要掌握晶胞中粒子数与M、ρ(晶体密度,g·cm-3)之间的关系,难度即会降低。若1个晶胞中含有x个粒子,则1mol该晶胞中含有xmol粒子,其质量为xMg;又1个晶胞的质量为ρa3g(a3为晶胞的体积,单位为cm3),则1mol晶胞的质量为ρa3NAg,因此有xM=ρa3NA。【解析】>体心立方堆积X-射线衍射82sp3极性三角锥形分子中正电中心和负电中心不重合,使分子的一部分呈正电性,另一部分呈负电性27、略
【分析】【详解】
X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,则X为C,Z是地壳中含有最高的元素,即Z为O,因为原子序数依次增大,则Y为N,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,即Q为S,E的原子序数为29,则E为Cu,(1)考查元素在元素周期表中的位置,Y是N,位于第二周期VA族;(2)考查等电子体和π键判断,YZ2+为NO2+,与CO2互为等电子体,等电子体的结构相似,CO2的结构式为O=C=O,因此1molNO2+中含有π键的数目为2NA个;(3)考查杂化类型,形成的化合物是HCHO,其中碳原子是sp2杂化;(4)考查核外电子排布式,通过晶胞的结构确定化学式,Cu位于第四周期IB族,核外电子排布式为1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1;O原子位于顶点和体心,个数为8×1/8+1=2,Cu全部位于体心,因此化学式为Cu2O;(5)考查晶胞的计算,核外电子排布相同时,半径随着原子序数增大而减小,即氧元素位于顶点和面心,个数为8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞内,有8个,因此化学式为Na2O,晶胞的质量为4×62/NAg,晶胞的体积为a3cm3,根据密度的定义,有ρ=4×62/(NA×a3),即边长为cm。点睛:本题难点是晶胞边长的计算,首先根据晶胞的结构确认化学式,氧元素位于顶点和面心,个数为8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞内,有8个,因此化学式为Na2O,然后根据n=N/NA,确认氧化钠的物质的量,再求出氧化钠的质量,最后利用密度的定义求出边长。【解析】第二周期第VA族2NA或1.204×1024sp2杂化1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1Cu2O五、实验题(共1题,共5分)28、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]Cl2六、结构与性质(共3题,共6分)29、略
【分析】【详解】
Ⅰ.(1)Q元素是31号鎵,原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p1,J元素为铁元素,原子的外围电子排布图3d64s2,正确答案:1s22s22p63s23p63d104s24p1;3d64s2。
(2)根据周期表可知:A为碳元素、B为氮元素、C为氧元素、D为氟元素、E为氖元素、G为铝元素、H硅元素、Q鎵元素;原子半径同一周期从左到右减小(稀有气体除外),同一主族从上到下原子半径增大,所以Al>Si,a错误;同一周期从左到右第一电离能增大,氮元素2p能级为半充满状态,第一电离能大于相邻的氧元素,即N>O,B错误;同一周期从左到右电负性增强,同主族从上到下电负性减小,c正确;最高价氧化物的水化物酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3>Al(OH)3,d正确;正确答案:cd。
(3)L为铷元素,位于周期表中第五周期ⅠA族价电子排布为5s1,属于s区元素,a正确;Ⅷ族的元素属于d区,O位于周期表中第七周期Ⅷ族,属于d区元素,b错误;M的外围电子排布式为6s1,属于s区元素,c错误;H所在族位置IVA族,外围电子排布式为ns2np2;属于p区元素,d正确;正确选项ad。
Ⅱ、根据题意分析:A是元素周期表中原子半径最小的元素,A为氢元素;B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,B是氮元素;C的最外层电子数是内层电子数的3倍,C是氧元素;C、F属同一主族,F是硫元素;E最外层电子数比最内层多1,E是铝;D3B中阴;阳离子具有相同的电子层结构;D是钠;G原子序数大于硫,G为氯元素;
(4)F是硫元素、G为氯元素;F、G元素对应的最高价含氧酸中H2SO4和HClO4,氯元素的非金属大于硫元素,高氯酸的酸性较强;正确答案:HClO4。
(5)B是氮元素、C是氧元素;由于B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,所以第一电离能:B>C;C是氧元素、F是硫元素;电负性:C>F;正确答案:>;>。
6)A为氢元素、C是氧元素;A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X为过氧化氢,电子式为Cu、稀硫酸与H2O2反应生成硫酸铜和水,离子方程式为Cu+2H++H2O2=
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