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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年新世纪版选修3化学下册月考试卷442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、下列轨道表示式所表示的元素原子中,其能量处于最低状态的是()A.B.C.D.2、下列各组多电子原子的能级能量比较____的是。
①2p=3p②4s>2s③4p>4f④4d>3dA.①④B.①③C.③④D.②③3、某原子核外电子排布式为1s22s22p3,下列说法正确的是()A.该原子的核外电子排布图为B.该原子核外有3种能量不同的电子C.该原子核外最外层上有3种运动状态不同的电子D.该原子核外最外层电子占据3个原子轨道4、下列说法正确的是A.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的B.σ键就是单键,π键就是双键C.乙烷分子中的键全为σ键,而乙烯分子中含σ键和π键D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中含π键5、解释下列物质性质的变化规律时,与共价键的键能无关的是()A.N2比O2的化学性质稳定B.F2、Cl2、Br2、I2的沸点逐渐升高C.金刚石的熔点比晶体硅高D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱6、下列物质中熔点最高的是A.干冰B.氯化钠C.金刚石D.汞7、根据下表给出的几种物质的熔点;沸点数据;判断下列有关说法中错误的是()
A.SiCl4是分子晶体B.单质B可能是原子晶体C.AlCl3加热能升华D.NaCl中化学键的强度比KCl中的小评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)8、下列各式中各能级能量高低的排列顺序正确的是()A.B.C.D.9、已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X是周期表中的原子半径最小的元素,Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,Z的核电荷数是Y的2倍,W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍。下列说法不正确的是A.原子半径:Z>W>RB.W、R对应的简单氢化物的稳定性前者大于后者C.W与X、W与Z形成的化合物的化学键类型完全相同D.电负性R>Y、X10、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.-11、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12、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有的哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长(该晶胞为长方体)。下列关于CaC2晶体的说法中正确的是()
A.1个Ca2+周围距离最近且等距离的C22-数目为6B.6.4gCaC2晶体中含阴离子0.1molC.该晶体中存在离子键和共价键D.与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)13、(1)在现用周期表中氧族元素包括______________________(填元素名称)五种元素,其中Se的基态原子的电子排布式为______________________,元素X与Se同周期,X元素原子核外未成对电子数最多,X为______________________(填元素符号)。
(2)与氧同周期的相邻元素中,第一电离能有大到小的顺序______________________。
(3)臭鼬排放的臭气主要成分为3—MBT(3—甲基—2—丁烯硫醇,结构如图)。1mol3—MBT中含有σ键数目为____________(NA为阿佛加德罗常数的值)。沸点:3—MBT____________(CH3)2C==CHCH2OH(填“>”“<”或“=”),主要原因是________________________。
(4)S有+4和+6两种价态的氧化物。
①下列关于气态SO3和SO2的说法正确的是__________(填序号)。
A.中心原子的价层电子对数不相等。
B.都是极性分子。
C.中心原子的核对电子数目不相等。
D.都含有极性键。
②SO3分子的空间构型为__________,与其互为等电子体的阴离子为__________(举一例)。
(5)单质Po是有__________键形成的晶体;若已知Po的摩尔质量为Mg·mol-1,原子半径为rpm,阿伏加德罗常数的值为NA,则钋晶体的密度的表达式为____________________g·cm-3。14、铜是第四周期重要的过渡元素之一;其单质及化合物具有广泛用途。
请回答下列有关问题:
⑴铜原子的基态电子排布式是____________。比较第一电离能Cu______Zn(填“>”、“=”、“<”),说明理由___________________。
⑵氮和铜形成某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为_______。(每个球均表示1个原子)
⑶铜可以形成多种多样的配合物。
①NH3可以和很多过渡金属形成配合物。NH3分子中心原子的杂化类型为____杂化,与NH3互为等电子体的粒子有___。(只写其中一种)
②向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。试用离子方程式表示其原因____、___。
⑷在绿色植物标本的制作过程中,将植物材料洗净后浸入5%的硫酸铜溶液中,叶绿素(如图1)中心离子Mg2+被置换成Cu2+(如图2),叶片则永保绿色,请在图2中用箭头表示出配位键。15、下面是s能级;p能级的原子轨道图;试回答问题:
(1)s能级的原子轨道呈____________形,每个s能级有_______个原子轨道;p能级的原子轨道呈____________形,每个p能级有_____个原子轨道。
(2)s能级原子轨道的半径与什么因素有关?是什么关系_____。16、“张亭栋研究小组”受民间中医启发,发现As2O3对白血病有明显的治疗作用。氮(N);磷(P)、砷(As)为第VA族元素;该族元素的化合物在研究和生产中有着许多重要用途。
(1)N原子的价电子排布式为______,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)NH3的沸点比AsH3的沸点高,原因是____________。
(3)立方氮化硼晶体(BN);是一种超硬材料,有优异的耐磨性,其晶胞如图所示。
①立方氮化硼是_________晶体,晶体中N原子的杂化轨道类型为_________,B原子的配位数为_________。
②立方氮化硼晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为_________。
(4)若立方氮化硼晶胞的边长为362pm,则立方氮化硼的密度为_________g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA)。17、决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题:
(1)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是_______,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为______________。
(2)已知元素M是组成物质的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能,用符号至表示)如表所示:。电离能589.81145.44912.464918153
元素M化合态常见化合价是_________价,其基态原子电子排布式为_______
(3)的中心原子的杂化方式为__________,键角为____________
(4)中非金属元素电负性由大到小的顺序为_____________
(5)下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是_______________
A.第一电离能:B.共价键的极性:
C.晶格能:D.热稳定性:
(6)如图是晶胞,构成二氧化硅晶体结构的最小环是由________个原子构成。已知晶胞参数为则其晶胞密度为________
18、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)。评卷人得分四、有机推断题(共4题,共32分)19、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________。20、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p轨道上仅有两个未成对电子,B的3p轨道上有空轨道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中电负性最大的,D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红。试回答:
(1)A的价电子轨道排布图为______________________________;B的电子排布式为_________;C的价电子排布式为____________;D的原子结构示意图为__________。
(2)已知D与H原子能形成一种高能量的分子D2H2,其中D原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为_____________,含有_____个σ键和_____个π键。
(3)B的原子核外电子运动状态________有多少种,原子轨道数为______,能级数__________,电子占据的最高能层符号为_________。
(4)四种元素最高价氧化物水化物酸性由强到弱的是(用对应化学式回答)____________________。21、已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3;Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为__________,该元素的符号是__________。X与同周期卤族元素的第一电离能比较,较大的是____________________(填元素符号)。
(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为________,该元素的名称是__________。
(3)X与Z可形成化合物XZ3,XZ3分子的VSEPR模型为____________________。
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是___________________。
(5)XY43-的空间构型为__________,与其互为等电子体的一种分子__________。
(6)X的某氧化物的分子结构如图所示。
该化合物的化学式为___________,X原子采取___________杂化。22、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)
评卷人得分五、实验题(共1题,共9分)23、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1题,共10分)24、A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。A的核外电子总数与其周期数相同;B的价电子排布式为nsnnpn+2;C、D为同周期元素,C是同周期元素中离子半径最小的元素,D元素最外层有一个未成对电子;E位于元素周期表的第四周期第IVB族,常用加热ED4溶液的方法制备纳米材料。
回答下列问题:
(1)D原子的价电子排布图为___________,E原子核外有_____个未成对电子,五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号)。
(2)化合物D2B的中心原子的杂化方式为______________,它的VSEPR模型名称____________,分子的立体构型为_____________。
(3)与分子晶体D2B3互为等电子体的一种分子为____________(填化学式)。
(4)由A、B、D三种元素所形成的一系列化合物中氧化性最强的是_______(填化学式,下同),酸性最强的是_________________。
(5)单质B有两种同素异形体,其中沸点高的是______(填分子式),原因是__________。
(6)C与D能形成化合物Q。在1.01×105Pa、T1℃时,气体摩尔体积为53.4L/mol,实验测得Q的气态密度为5.00g/L,则此时Q的化学式为____________________。
(7)E单质有两种同素异形体,高温下是体心立方堆积,但在常温下的晶体结构为如图所示的六方最密堆积。已知晶胞参数分别为acm和ccm,则该晶体的密度可表示为______g·cm-3。(用含a和c的式子表示,用NA表示阿伏伽德罗常数的值)。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【分析】
遵循洪特规则;泡利不相容原理、能量最低原理的基态原子排布能量最低;以此分析。
【详解】
A.2s能级的能量比2p能量低;电子尽可能占据能量最低的轨道,不符合能量最低原理,原子处于能量较高的激发态,A错误;
B.2p能级的能量比3s能量低;电子尽可能占据能量最低的轨道,不符合能量最低原理,原子处于能量较高的激发态,B错误;
C.电子处于2s能级的能量比2p能量低;电子尽可能占据能量最低的轨道,不符合能量最低原理,原子处于能量较高的激发态,C错误。
D.能级能量由低到高的顺序为:1s;2s、2p、3s;每个轨道最多只能容纳两个电子;且自旋相反,能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道,且自旋方向相同,能量最低,D正确;
故合理选项是D。
【点睛】
本题考查基态原子核外电子排布规则,原子核外电子排布时遵循洪特规则、泡利不相容原理、能量最低原理,遵循上述三条排布规律的基态原子排布能量最低,处于基态,否则就处于激发态。2、B【分析】【详解】
根据能级构造原理可知:不同能层的相同能级的能量大小为:(n-1)s<ns<(n+1)s,(n-1)p<np<(n+1)p,(n-1)d<nd<(n+1)d,故2p<3p,故①不正确;4s>2s,故②正确;4d>3d,故④正确;相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf,所以4p<4f,故③不正确;故①③不正确,答案为B。3、B【分析】【详解】
A.选项中的电子排布图违反了洪特规则,正确的电子排布图应为A错误;
B.同一能级的电子具有相同的能量;该原子核外有3种能量不同的电子,分别为1s;2s、2p原子轨道上的电子,B正确;
C.该原子核外最外层电子数为5;则最外层上有5种运动状态不同的电子,C错误;
D.该原子核外最外层电子数为5;占据2s;2p两个能级,2s上有1个原子轨道,2p上有3个原子轨道,共4个原子轨道,D错误;
答案为B。4、C【分析】【详解】
A.π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的;A错误;
B.σ键就是单键;双键由1个σ键和1个π键形成,B错误;
C.乙烷分子中的键全为σ键;而乙烯分子中含有单键和双键,因此含σ键和π键,C正确;
D.H2分子、Cl2分子中均含σ键;都不含π键,D错误;
故答案选C。5、B【分析】【详解】
A项、N≡N键的键能比O=O键大,N2分子比O2的化学性质稳定;与共价键的键能有关,故A错误;
B项、F2、Cl2、Br2、I2的相对分子质量在增大;分子间作用力增大,则熔;沸点在增大,与键能无关,故B正确;
C项;金刚石中键能大于硅中的键能;碳碳键比硅硅键强,则金刚石的硬度大,熔点高,与键能有关,故C错误;
D项、非金属性F>Cl>Br>I;元素的非金属性越强,形成的氢化物共价键的键能越大,对应的氢化物越稳定,与键能有关,故D错误;
故选B。
【点睛】
金刚石、晶体硅都是由原子通过共价键结合的原子晶体,共价键越强,破坏它使物质融化或汽化需要消耗的能量就越高,物质的熔沸点就越高。6、C【分析】【详解】
干冰常温下为气体,其晶体为分子晶体,氯化钠为离子晶体,金刚石为原子晶体,Hg是金属晶体常温下为液体,所以熔点从高到低顺序为:金刚石>氯化钠>汞>干冰,所以熔点最高的是金刚石,故C正确;
故选:C。
【点睛】
一般来说晶体的熔点原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体,所以比较物质熔沸点时可先判断物质的晶体类型。7、D【分析】【详解】
A.由表中数据可知,SiCl4的熔沸点较低;属于分子晶体,故A正确;
B.单质B的熔沸点很高;所以单质B是原子晶体,故B正确;
C.由表中数据可知AlCl3的沸点比熔点低,所以AlCl3加热能升华;故C正确;
D.KCl;NaCl均为离子晶体;决定晶格能的因素为:离子电荷、离子半径,钾离子的半径大于钠离子,所带电荷相同,因此NaCl的晶格能较大,化学键强度较大,故D错误;
故选D。二、多选题(共5题,共10分)8、BC【分析】【详解】
A.不同能层不同能级的电子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A错误;
B.不同能层不同能级的电子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正确;
C.不同能层不同能级的电子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正确;
D.不同能层不同能级的电子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D错误;
故选:BC。
【点睛】
根据构造原理,各能级能量高低顺序为①相同n而不同能级的能量高低顺序为:ns<3s<4s2p<3p<4p;③不同层不同能级ns<(n-2)f<(n-1)d9、BC【分析】【分析】
已知X;Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素;X是周期表中原子半径最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,这说明Y是第ⅣA族元素;Z的核电荷数是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍,且原子序数大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序数最大,所以R是Cl元素,据此解答。
【详解】
根据以上分析可知X是H;Y是C,Z是Mg,W是S,R是Cl。
A.同周期自左向右原子半径逐渐减小;则原子半径:Z>W>R,故A正确;
B.W是S;R是Cl,非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>S,则对应的简单氢化物的稳定性前者小于后者,故B错误;
C.X是H,Z是Mg,W是S,H2S含有的化学键是极性共价键;MgS含有的化学键是离子键,因此W与X;W与Z形成的化合物的化学键类型完全不相同,故C错误;
D.X是H;Y是C,R是Cl,非金属性越强,其电负性越强,三种元素中Cl的非金属性最强,则电负性R>Y;X,故D正确;
答案选BC。10、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。11、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。12、BC【分析】【详解】
A.依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个;而不是6个,故A错误;
B.6.4克CaC2为0.1mol,CaC2晶体中含阴离子为C22-;则含阴离子0.1mol,故B正确;
C.该晶体中存在钙离子和C22-间的离子键,C22-中存在C与C的共价键;故C正确;
D.晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+为4个;故D错误;
故选BC。
【点睛】
解答本题要注意区分该晶胞和氯化钠晶胞的不同,该晶胞存在沿一个方向拉长的特点,为解答该题的关键和易错点。三、填空题(共6题,共12分)13、略
【分析】【分析】
根据原子的核外电子排布规律分析解答;根据元素周期表;元素周期律分析解答;根据价层电子对互斥理论分析解答。
【详解】
(1)氧族元素即第VIA族元素,其中包括氧、硫、硒、碲、钋五种元素,其中Se是位于第四周期VIA族,Se的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4,元素X与Se同周期,X元素原子核外未成对电子数最多,则X的d轨道和4s轨道呈半满状态时,原子核外未成对电子数最多,所以X为Cr;
故答案为氧、硫、硒、碲、钋,1s22s22p63s23p63d104s24p4,Cr;
(2)与氧同周期的相邻元素中有N元素和F元素;由于N原子2p轨道呈半满状态,较稳定,则N的第一电离能大于O原子的第一电离能,所以F;O、N的第一电离能由大到小的顺序F>N>O;
故答案为F>N>O;
(3)有图片可知,一分子3—MBT(3—甲基—2—丁烯硫醇)含有9个C—H键,4个C—Cσ键,一个C—S键,一个S—H键,所以1mol3—MBT中含有σ键数目为15NA,由于(CH3)2C=CHCH2OH分子间存在氢键,使沸点增高沸点,所以(CH3)2C=CHCH2OH的沸点高于3—MBT;
故答案为5NA,<,(CH3)2C=CHCH2OH分子间存在氢键;使沸点增高;
(4)①根据分析可知;二者中心原子的价层电子对数目相等,都是3对,故A正确;二氧化硫是极性分子,而三氧化硫为平面三角形,结构对称,为非极性分子,故B错误;中心原子的孤对电子数目不等,二氧化硫分子中含有1对,三氧化硫不存在孤对电子,故C正确;二氧化硫和三氧化硫都含有S与O之间的极性键,故D正确;
故答案为CD;
②SO3中心原子S原子价电子对数为3,即SO3为sp2杂化,所以SO3的空间构型为平面三角形,价电子数和原子数分别相等的是等电子体,则与SO3互为等电子体的离子为NO3-,CO32-;
故答案为平面三角形,NO3-、CO32-;
(5)单质钋是由金属键形成的晶体,属于简单立方堆积,一个晶胞中含有1个原子,当原子半径为rpm时,晶胞边长为2rpm,则钋晶体的密度ρ===
故答案为【解析】氧、硫、硒、碲、钋1s22s22p63s23p63d104s24p4CrF>N>O15NA<(CH3)2C=CHCH2OH分子间存在氢键,使沸点增高CD平面三角形NO3-或CO32-金属14、略
【分析】【分析】
(1)铜的原子序数是29;同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大;
(2)根据晶胞中微粒个数的分配方法计算化学式;
(3)①NH3分子中N原子呈3个N-H键;N原子还原1对孤对电子对,杂化轨道数为4,据此判断杂化方式;原子数和电子数目相同的微粒为等电子体;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;
(4)配位键是化学键的一种;两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态。
【详解】
(1)铜原子的基态电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1;Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态;铜的第一电离能小于锌;
答案:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;<;Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态;
(2)根据晶胞中微粒个数的分配方法计算,晶胞中含有N原子的数目为8×=1,Cu原子的数目为:12×=3,故化学式为Cu3N;
答案:Cu3N;
(3)①NH3分子中N原子呈3个N-H键,N原子还原1对孤对电子对,杂化轨道数为4,N原子采取sp3杂化;NH3的等电子体H3O+;
答案:sp3;H3O+;
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:Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-;
答案:Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-;
(4)配位键是指成键双方一方提供空轨道一方提供孤对电子.N元素最外层有5个电子通过3个共用电子对就可以形成8电子稳定结构.所以Cu与4个氮形成共价健的氮原子中;有2条是配位键,氮原子提供电子,Cu提供空轨道;
答案:【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1②.<③.Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态④.Cu3N⑤.SP3⑥.H3O+⑦.Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+⑧.Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-15、略
【分析】【详解】
(1)s能级的原子轨道呈球形;每个s能级有1个原子轨道;p能级的原子轨道呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道。
(2)s能级原子轨道的半径与与主量子数n有关,s能级原子轨道的半径随主量子数n的增大而增大。【解析】①.球②.1③.哑铃④.3⑤.与主量子数n(或电子层序数)有关;随主量子数n(或电子层序数)的增大而增大16、略
【分析】【详解】
(1)氮原子的原子序数为7,最外层电子层是低层,其最外层电子排布式为2s22p3,主族元素N原子的最外层电子就是其价电子,即价电了排布式为2s22p3;N;P、As位于同一主族;随着原子序数逐渐增大,原子半径逐渐增大,原子失去电子的能力逐渐增强,原子的第一电离能逐渐减小,所以N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为N>P>As;
(2)NH3的沸点比AsH3的沸点高;是因为氨分子间除存在分子间作用力外,还有氢键;
(3)①立方氮化硼晶体超硬、优异的耐磨性,所以立方氮化硼晶体为原子晶体;立方氮化硼中氮原子与周围的4个硼原子形成四面体结构、硼原子与周围的4个氮原子形成四面体结构,因此晶体中N原子的杂化轨道类型为sp3;原子的配位数为4;
②立方氮化硼中氮原子与周围的4个硼原子形成四面体结构;硼原子与周围的4个氮原子形成四面体结构;因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子,B原子最外层有3个电子,形成4个共价键,所以含有1个配位键,故B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为3:1;
(4)BN晶胞中N原子数为4,B原子数=8×+6×=4,BN晶胞的质量为m=g,立方氮化硼晶胞的体积V=(3.62×10-10cm)3,因此立方氮化硼的密度ρ=g/cm3。【解析】2s22p3N>P>AsNH3能形成分子间氢键原子sp3杂化43:117、略
【分析】【分析】
(1)基态K原子共有4给电子层,最高能层位N;价层电子排布式为4s1;
(2)M的第三电离能远远大于第二电离能;该元素最外层有2个电子;
(3)根据价层电子互斥理论确定杂化方式及空间构型;
(4)Ca3(PO4)3F中非金属元素为P;O、F;同周期主族元素自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小;
(5)A.同周期元素的第一电离能有增大的趋势;价层电子处于充满或半充满状态时,第一电离能大于其后元素的;
B.键合原子的电子亲合能或电负性的差值越大;极性越大;
C.离子半径越小;键长越短,晶格能越大;
D.金属阳离子的半径越小;其碳酸盐的热稳定性越弱;
(6)构成二氧化硅晶体结构的最小环是六元环,根据密度公式计算晶体密度。
【详解】
(1)基态K原子共有4给电子层,最高能层位N;价层电子排布式为4s1;该能层电子云轮廓为球形,故答案为:N;球形;
(2)M的第三电离能远远大于第二电离能,说明该元素失去2个电子时为稳定结构,则该元素最外层有2个电子,则M为Ca,元素M化合态常见化合价是+2,其基态原子电子排布式为:1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2,故答案为:+2;1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2;
(3)的中心原子P的孤电子对数为:1/2(a-xb)=1/2(5+3-2×4)=0,价层电子对数为:4+0=4,P原子杂化方式为sp3杂化,空间构型为正四面体,键角为109°28′,故答案为:sp3;109°28′;
(4)Ca3(PO4)3F中非金属元素为P、O、F,同周期主族元素自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,所以电负性:F>O>P,故答案为:F>O>P;
(5)A.同周期元素的第一电离能有增大的趋势;价层电子处于全充满或半充满状态时,第一电离能大于其后元素的第一电离能,则Cl>P>S>Si,A错误;
B.键合原子的电子亲合能或电负性的差值越大,极性越大,则共价键的极性:HF>HCl>HBr>HI;B正确;
C.离子半径越小,键长越短,晶格能越大,则晶格能:NaF>NaCl>NaBr>NaI;C正确;
D.金属阳离子的半径越小,其碳酸盐的热稳定性越弱,则热稳定性:BaCO3>SrCO3>CaCO3>MgCO3;D错误;故答案为:BC。
(6)构成二氧化硅晶体结构的最小环是六元环,其中有6个Si原子和6个O原子,所以构成二氧化硅晶体结构的最小环是由12个原子构成;1个晶胞中含有Si原子的数目为:8×1/8+6×1/2+4=8,含有O原子的数目为:16,则根据公式:其晶胞的密度为:
故答案为:12;
【点睛】
中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb);中心原子的价层电子对数=孤电子对数+键。中心原子的价层电子对数=2,为sp杂化;中心原子的价层电子对数=3,为sp2杂化;中心原子的价层电子对数=4,为sp3杂化。【解析】N球形+21s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2sp3109°28′F>O>PBC1218、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是分子晶体四、有机推断题(共4题,共32分)19、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bSi20、略
【分析】【详解】
元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p轨道上只有两个电子,则A的外围电子排布为2s22p2,故A为C元素;B的3p轨道上有空轨道,则B的外围电子排布为3s23p1或3s23p2;A;B同主族,故B为Si元素;B、C同周期,C是本周期中电负性最大的,故C为Cl元素;D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红,则D为氮元素。
(1)A为6号的C元素,基态原子电子排布式为1s22s22p2,价电子轨道排布图为B为14号Si元素,电子排布式为1s22s22p63s23p2;C为17号Cl元素,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p5,价电子排布式为3s23p5;D为7号氮元素,原子结构示意图为
(2)D与H原子能形成一种高能量的分子N2H2,其中D原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为根据结构可知,含有3个σ键和1个π键;
(3)B的电子排布式为1s22s22p63s23p2;原子核外电子运动状态有14种;原子轨道数为8,能级数5,电子占据的最高能层符号为M;
(4)元素非金属性越强其最高价氧化物的水化物的酸性越强,则四种元素最高价氧化物水化物酸性由强到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3。【解析】1s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO321、略
【分析】【分析】
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,处于第四周期第ⅤA族,故X为As元素;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,Y的2p轨道上有2个电子或4个电子,所以Y为碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3;故Y为氧元素;X;Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,则Z的质子数为42-8-33=1,则Z为氢元素,氢原子可以形成负一价离子,符合题意,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析;X为As元素,Y为O元素,Z为H元素。
(1)根据上述分析可知,X为As;X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3;与X同周期卤族元素为Br,第一电离能较大的是Br,故答案为1s22s22p63s23p63d104s24p3;As;Br;
(2)Y为O元素,O原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,价层电子的电子排布图为故答案为氧;
(3)X为As元素,Z为H元素,X与Z可形成化合物AsH3;As的价层电子对数=3+1=4,VSEPR模型为四面体,故答案为四面体;
(4)X为As元素,Y为O元素,Z为H元素,化合物X2Y3为As2O3,XZ3为AsH3,As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3,产物还有ZnSO4和H2O,反应中Zn元素化合价由0价升高为+2价,As元素化合价由+3价降低为-3价,参加反应的Zn与As2O3的物质的量之比为6×2∶2=6∶1,反应方程式为As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,故答案为As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O;
(5)X为As元素,Y为O元素,AsO43-中As的价层电子对数=4+=4,As采用sp3杂化,空间构型为四面体,AsO43-的原子数=5,价电子数=5+4×6+3=32,与其互为等电子体的一种分子为CCl4,故答案为四面体;CCl4;
(6)X为As元素,根据As的某氧化物的分子结构图可知,分子中含有4个As原子和6个O原子,化学式为As4O6,As原子与3个O原子形成键,含有1个孤电子对,采取sp3杂化,故答案为As4O6;sp3。
【点睛】
本题的易错点为(3),要注意区分VSEPR模型和空间构型的区别,微粒的价层电子对互斥模型略去孤电子对就是该分子的空间构型。【解析】[Ar]4s24p3AsBr氧四面体As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O四面体CCl4As4O6sp322、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
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