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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年岳麓版选修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5题,共10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、CH3+、—CH3、CH3—都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法错误的是()A.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化B.CH与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为三角锥形C.CH中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面D.2个—CH3或1个CH3+和1个CH3—结合均可得到CH3CH33、美国《Science》杂志曾经报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,人们成功制得了原子晶体干冰。有关原子晶体干冰的推断错误的是A.有很高的熔点和沸点B.易汽化,可用作制冷材料C.含有极性共价键D.硬度大,可用作耐磨材料4、有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示(假设金属的摩尔质量为Xg•mol-1,金属原子半径为rcm,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。有关说法正确的是。
A.③和④中原子的配位数分别为6、12B.金属Zn采用②堆积方式C.①中空间利用率的表达式为:×100%D.对于采用②堆积方式的金属,实验测得Wg该金属的体积为Vcm3,则阿伏加德罗常数NA的表达式为5、下列说法正确的是A.水的沸点较高是因为水分子间存在较强的化学键B.离子晶体中可能存在共价键,而分子晶体中一定存在共价键C.CO2与SiO2均为共价化合物,其固体熔化时,均破坏了分子间作用力D.某物质熔点1067°C,易溶于水,其水溶液和熔融态均能导电,其晶体一定为离子晶体评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)6、硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2转变为1s22s22p63s13p3,下列有关该过程的说法正确的是()A.硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量B.硅原子由激发态转化为基态,这一过程释放能量C.硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量D.转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构相同,化学性质相同7、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8、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9、近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。下列说法正确的是A.元素As与N同族,可预测AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角B.Fe成为阳离子时首先失去3d轨道电子C.配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=5D.每个H2O分子最多可与两个H2O分子形成两个氢键10、如图所示,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,部分为价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元);则下列说法中错误的是()
A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O2-B.晶体中,每个O2-周围距离最近的O2-有8个C.晶体中与每个K+周围有8个O2-D.晶体中,0价氧与-2价氧的数目比为3∶111、下列关于物质熔、沸点的比较不正确的是()A.Si、Si金刚石的熔点依次降低B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔点依次升高C.F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高D.AsH3、PH3、NH3的沸点依次升高12、下表是某些原子晶体的熔点和硬度。原子晶体金刚石氮化硼碳化硅硅锗熔点/℃3350300026001415938.4硬度109.59.07.06.0
分析表中的数据,判断下列叙述正确的是()A.构成原子晶体的原子种类越多,晶体的熔点越高B.构成原子晶体的原子间的共价键键能越大,晶体的熔点越高C.构成原子晶体的原子的半径越大,晶体的硬度越大D.构成原子晶体的原子的半径越大,晶体的硬度越小评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)13、A、B、D、E、F为短周期元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E+与D2-具有相同的电子数。A在F中燃烧;产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题:
(1)A在周期表中的位置是___________,写出一种工业制备单质F的离子方程式_____________。
(2)B、D、E组成的一种盐中,E的质量分数为43%,其俗名为______________,其水溶液与F单质反应的化学方程式为__________________________________________________;在产物中加入少量KI,反应后加入CC14并振荡,有机层显_______色。
(3)由这些元素组成的物质,其组成和结构信息如下表:。物质组成和结构信息a含有A的二元离子化合物b含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为1:1c化学组成为BDF2d只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体
a的化学式为_____;b的化学式为______________;c的电子式为________________;
d的晶体类型是_________________。
(4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过____键构成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔,其分子的空间结构为______。14、Co基态原子核外电子排布式为__。元素Mn与O中,第一电离能较大的是__,基态原子核外未成对电子数较多的是__。15、光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料又称太阳能材料;只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的有单晶硅;多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe、CuInSe等。
(1)已知Se在周期表的位置为_____,基态Ga原子核外电子占据的最高能级为_____。
(2)P、S、Ga电负性从大到小的顺序为_____。
(3)与Al元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性,其化合物往往具有加合性,因而硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-而体现一元弱酸的性质,[B(OH)4]-的结构式为____(标出配位键)
(4)已知[Cu(H2O)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(H2O)4]2+中的2个H2O被Cl-取代,能得到2种不同结构的产物,则[Cu(H2O)4]2+的空间构型为_____。请画出该离子中配位键的结合形式__。16、世界上最早发现并使用锌的是中国;明朝末年《天工开物》一书中有关于炼锌技术的记载。回答下列问题。
(1)硫酸锌溶于过量的氨水可形成配合物[Zn(NH3)4]SO4。
①配合物[Zn(NH3)4]SO4中,[Zn(NH3)4]2+的名称是____________。
②中,中心原子的轨道杂化类型为____________。
③NH3极易溶于水,除了因为它们都是极性分子外还因为____________。
(2)Zn2+的4s和4p轨道可以形成sp3杂化轨道,那么[ZnCl4]2-的空间构型为____________。
(3)氧化锌的结构有多种,其中一种立方闪锌矿的结构如图所示,若该晶胞的边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值则立方闪锌矿晶体的密度为____________g•cm-3。
17、⑴如图为碳的一种同素异形体C60分子,每个C60分子中含有σ键的数目为___________;
⑵如图为碳的另一种同素异形体——金刚石的晶胞结构,D与周围4个原子形成的空间结构是_______,所有键角均为_______。
⑶硼酸(H3BO3)的结构与石墨相似如图所示,层内的分子以氢键相连,含1mol硼酸的晶体中有_____mol氢键。
⑷每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有____个,每个Na+周围等距且紧邻的Na+有_____个。
18、水是生命之源;它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。
(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为______________________________;
(2)写出与H2O分子互为等电子体的微粒_________________________(填2种)。
(3)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合理的是______________
。A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变。
C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变。A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变。
C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变
(4)下列是钠;碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_________(请用相应的编号填写)
(5)在冰晶体中;每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示),已知冰的升华热是51kJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是_________kJ/mol;
(6)将白色的无水CuSO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配离子。请写出生成此配离子的离子方程式:__________________________________________________________。A.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变。
C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变评卷人得分四、实验题(共1题,共3分)19、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、元素或物质推断题(共5题,共45分)20、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。化合物AC2为一种常见的温室气体。B;C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24。请根据以上情况;回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)基态E原子的核外电子排布式是________,在第四周期中,与基态E原子最外层电子数相同还有_______(填元素符号)。
(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为____________。
(3)写出化合物AC2的电子式_____________。
(4)D的单质在AC2中点燃可生成A的单质与一种熔点较高的固体产物,写出其化学反应方程式:__________。
(5)1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。此后,等电子原理又有发展,例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体。一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为_____。
(6)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是____________。21、现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1;C元素为最活泼的非金属元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态;F元素基态原子的M层全充满;N层没有成对电子,只有一个未成对电子;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒。
(1)A元素的第一电离能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一电离能,A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。
(2)C元素的电子排布图为_______;E3+的离子符号为_______。
(3)F元素位于元素周期表的_______区,其基态原子的电子排布式为_______
(4)G元素可能的性质_______。
A.其单质可作为半导体材料B.其电负性大于磷。
C.其原子半径大于锗D.其第一电离能小于硒。
(5)活泼性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。22、原子序数小于36的X;Y、Z、R、W五种元素;其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y是形成化合物种类最多的元素,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,R单质占空气体积的1/5;W的原子序数为29。回答下列问题:
(1)Y2X4分子中Y原子轨道的杂化类型为________,1molZ2X4含有σ键的数目为________。
(2)化合物ZX3与化合物X2R的VSEPR构型相同,但立体构型不同,ZX3的立体构型为________,两种化合物分子中化学键的键角较小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)与R同主族的三种非金属元素与X可形成结构相似的三种物质,三者的沸点由高到低的顺序是________。
(4)元素Y的一种氧化物与元素Z的单质互为等电子体,元素Y的这种氧化物的结构式是________。
(5)W元素原子的价电子排布式为________。23、下表为长式周期表的一部分;其中的编号代表对应的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
请回答下列问题:
(1)表中⑨号属于______区元素。
(2)③和⑧形成的一种常见溶剂,其分子立体空间构型为________。
(3)元素①和⑥形成的最简单分子X属于________分子(填“极性”或“非极性”)
(4)元素⑥的第一电离能________元素⑦的第一电离能;元素②的电负性________元素④的电负性(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基态原子核外价电子排布式是________。
(6)元素⑧和④形成的化合物的电子式为________。
(7)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如表中元素⑩与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素⑩的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:____________________。24、下表为长式周期表的一部分;其中的序号代表对应的元素。
(1)写出上表中元素⑨原子的基态原子核外电子排布式为___________________。
(2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为_____杂化;元素⑦与⑧形成的化合物的晶体类型是___________。
(3)元素④的第一电离能______⑤(填写“>”、“=”或“<”)的第一电离能;元素④与元素①形成的X分子的空间构型为__________。请写出与元素④的单质互为等电子体分子、离子的化学式______________________(各写一种)。
(4)④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时,元素④被还原到最低价,该反应的化学方程式为_______________。
(5)元素⑩的某种氧化物的晶体结构如图所示,其中实心球表示元素⑩原子,则一个晶胞中所包含的氧原子数目为__________。参考答案一、选择题(共5题,共10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、A【分析】【详解】
A项、CH3+、—CH3、CH3—分别具有6个;7个和8个价电子;电子总数分别是8个、9个和10个,它们不是等电子体,故A错误;
B项、CH3—与NH3、H3O+均具有8个价电子;4个原子;互为等电子体,几何构型均为三角锥形,故B正确;
C项、根据价层电子对互斥模型,CH3+中C原子的价电子对数为3,碳原子采取sp2杂化;其空间构型是平面三角形,故C正确;
D项、根据质量守恒和电荷守恒可知,2个—CH3或1个CH3+和1个CH3—结合都能得到CH3CH3;故D正确;
故选A。
【点睛】
原子总数相同、价电子数相同的微粒互为等电子体是判断等电子体的关键,也是解答关键。3、B【分析】【详解】
A.原子晶体具有很高的熔点;沸点;所以原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,故A正确;
B.原子晶体干冰有很高的沸点;不易汽化,不可用作制冷材料,故B错误;
C.不同非金属元素之间形成极性键;二氧化碳中存在O=C极性键,故C正确。
D.原子晶体硬度大;所以原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料,故D正确;
故选:B。4、C【分析】【详解】
A.根据晶胞图示分析可知;③为六方最密堆积,④为面心立法最密堆积,配位数均为12,A错误;
B.金属Zn为六方最密堆积;因此Zn采用③堆积方式,B错误;
C.①为简单立方堆积,原子半径为r,则其晶胞参数a=2r,一个晶胞中含有的原子个数为则原子的体积为则其空间利用率为×100%;C正确;
D.②为体心立方堆积,金属原子半径与正方体边长的关系根据晶胞的模型,晶胞中含有金属原子的个数为8×+1=2,因此该晶胞的质量为=边长与金属半径的关系是边长=即晶胞的体积为cm3,即有推出阿伏加德罗常数为故D错误;
答案选C。
【点睛】
难点是空间利用率的计算和阿伏加德罗常数的计算,这类题的关键点,找出原子半径与边长的关系,即哪些原子是刚性接触。5、D【分析】【详解】
A.水的沸点较高是因为水分子间存在较强的氢键;故A错误;
B.离子晶体中可能存在共价键如氢氧化钠;而分子晶体中不一定存在共价键,如稀有气体,是单原子分子,没有化学键,故B错误;
C.CO2与SiO2均为共价化合物,但CO2是分子晶体,其固体熔化时,破坏了分子间作用力,SiO2是原子晶体;其固体熔化时,破坏共价键,故C错误;
D.离子晶体的熔沸点较高,一般在几百至1000℃左右,某物质熔点1067℃;易溶于水,其水溶液和熔融态能导电的是离子化合物,其晶体一定为离子晶体,故D正确;
答案选D。
【点睛】
离子晶体的熔沸点较高,一般在几百至1000℃左右,其溶于水及熔化时均能够导电。二、多选题(共7题,共14分)6、AB【分析】【详解】
A.由能量最低原理可知硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,当变为1s22s22p63s13p3时;有1个3s电子跃迁到3p轨道上,3s轨道的能量低于3p轨道的能量,要发生跃迁,必须吸收能量,使电子能量增大,故A正确;
B.硅原子处于激发态时能量要高;处于基态能量变低,因而由激发态转化成基态,电子能量减小,需要释放能量,故B正确;
C.基态原子吸收能量变为激发态原子;所以激发态原子能量大于基态原子能量,故C错误;
D.元素的性质取决于价层电子,包括s、p轨道电子,硅原子的激化态为1s22s22p63s13p3,基态磷原子为1s22s22p63s23p3;则它们的价层电子数不同,性质不同,故D错误;
答案为AB。7、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。8、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。9、AC【分析】【详解】
A选项,元素As与N同族,N的电负性大于As,使成键电子离N原子更近,两个N—H键间的排斥力增大,NH3中键角更大,因此AsH3分子中As-H键的键角小于NH3中N-H键的键角;故A正确;
B选项;Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子,故B错误;
C选项,配合物Fe(CO)n可用作催化剂,Fe的价电子为3d64s2,价电子数为8,一个配体CO提供2个电子,因此Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18;8+2×n=18,则n=5,故C正确;
D选项,冰中每个H2O分子与周围四个水分子形成氢键形成四面体结构;即一个水分子可以形成四个氢键,故D错误。
综上所述;答案为AC。
【点睛】
冰的密度比水小的原因是冰中水与周围四个水分子以氢键形成四面体结构,中间有空隙,因此密度比水小。10、BC【分析】【详解】
A、由晶胞图可知,K+的个数为8×+6×=4,O2-的个数为12×+1=4,化学式为KO2,故A正确;
B、由晶胞图可知,晶体中每个O2-周围有12个O2-,故B错误;
C、由晶胞图可知,晶体中每个K+的周围有6个O2-,故C错误;
D、晶胞中K+与O2-个数分别为4、4,所以晶胞中共有8个氧原子,根据电荷守恒-2价O原子数目为2,所以0价氧原子数目为8-2=6,所以晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3:1,故D正确;
故选BC。11、AD【分析】【详解】
A.Si;SiC、金刚石都是原子晶体;共价键越强熔点越大,共价键键长C-C<Si-C<Si-Si,所以熔点高低的顺序为:金刚石>SiC>Si,故A错误;
B.一般来说,熔点为原子晶体>离子晶体>分子晶体,则熔点为BN>MgBr2>SiCl4;故B正确;
C.结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以F2、Cl2、Br2、I2的沸点依次升高;故C正确;
D.AsH3、PH3、符合组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,所以AsH3>PH3,氨气分子间存在氢键,沸点大于AsH3、PH3,因而沸点顺序为NH3>AsH3>PH3;故D错误;
答案选AD。12、BD【分析】【详解】
A.原子晶体的熔点与构成原子晶体的原子种类无关;与原子间的共价键键能有关,故A错误;
B.构成原子晶体的原子间的共价键键能越大;晶体的熔点越高,故B正确;
C.构成原子晶体的原子的半径越大;键长越长,键能越小,晶体的硬度越小,故C错误;
D.构成原子晶体的原子的半径越大;键长越长,键能越小,晶体的硬度越小,故D正确;
故答案选:BD。三、填空题(共6题,共12分)13、略
【分析】【详解】
根据“非金属元素A最外层电子数与其周期数相同”确定A为氢元素;然后根据其它信息推出B为碳元素,D为氧元素,E为钠元素,F为氯元素。
⑴H在周期表中的位置为第一周期IA族;工业制备上Cl2的原理有电解饱和食盐水或电解熔融的NaCl;据此便可写出其相应的离子方程式。
⑵C、O、Na组成的一种盐中,满足E的质量分数为43%的盐为Na2CO3,俗称纯碱或苏打;其水溶液与Cl2反应,可理解为Cl2先与水反应有HCl和HClO,Na2CO3水解有NaHCO3和NaOH,二者再反应,可确定其生成物有NaClO、NaCl、NaHCO3,然后通过氧化还原反应的配平方法将其配平;在产物中加入少量KI,NaClO将KI氧化生成I2,反应后加人CC14并振荡溶液显紫色。
⑶在这些元素中只有Na才与H形成二元离子化合物NaH(a的化学式);形成含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为1:1的物质有Na2〇2和Na2C2(b的化学式);BDF2的化学式为COCl2,其结构式为据此便可写出其电子式只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体为金属钠;属于金属晶体。
⑷由H和C、O元素组成的两种二元化合物CH4、H2O能形成一类新能源物质,一种化合物分子(H2O)通过氢键构成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分CH4)分子进入该空腔,CH4分子的空间结构为正四面体结构。
考点:考查物质的结构与元素周期表(律)、化学式的推断、电子式的书写、化学、离子方程式的书写,晶体类型、分子间作用力(氢键)、空间构型等。【解析】①.第一周期IA族②.2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+C12↑(或2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑③.纯碱(或苏打)④.2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3⑤.紫⑥.NaH⑦.Na2〇2和Na2C2⑧.⑨.金属晶体⑩.氢⑪.正四面体14、略
【分析】【分析】
Co是27号元素;可按照能量最低原理书写电子排布式;O为非金属性,难以失去电子,第一电离能较大。
【详解】
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;元素Mn与O中,由于O元素是非金属性而Mn是过渡元素,所以第一电离能较大的是O,O基态原子价电子为2s22p4,所以其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子价电子排布为3d54s2,所以其核外未成对电子数是5,因此核外未成对电子数较多的是Mn,故答案为:1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;O;Mn。【解析】①.1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2②.O③.Mn15、略
【分析】【分析】
(1)Se是34号元素;4个电子层;最外层6个电子;根据能量最低原理,核外电子从低能级向高能级排布;
(2)同周期元素从左到右电负性逐渐增大;同主族元素从上到下电负性减小;
(3)B最外层有5个电子,与三个羟基形成三对共价键,剩余一对孤对电子,形成配位键,H3BO3与水反应生成[B(OH)4]-时形成1个配位键;
(4)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型;则该微粒可能为正四面体结构或平面正方形结构,平面正方形结构有两种不同的二氯代物,正四面体结构有一种二氯代物。
【详解】
(1)Se是34号元素,4个电子层、最外层6个电子,在周期表的位置为第四周期VIA族;Ga是31号元素,核外有31个电子,基态Ga原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1;最高能级为4p;
(2)同周期元素从左到右电负性逐渐增大;S和P同周期,故电负性:S>P,同主族元素从上到下电负性减小,P和As同主族,P>As,As和Ga同周期,电负性As>Ga,所以电负性S>P>Ga;
(3)B最外层有3个电子,与三个羟基形成三对共价键,羟基提供H3BO3与水反应生成[B(OH)4]-时形成1个配位键,[B(OH)4]-的结构式为
(4)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,则该微粒可能为正四面体结构或平面正方形结构,平面正方形结构有两种不同的二氯代物,正四面体结构有一种二氯代物,[Cu(H2O)4]2+中的2个H2O被Cl-取代,能得到2种不同结构的产物,则[Cu(H2O)4]2+的空间构型为平面正方形,铜原子提供空轨道,水分子提供孤对电子,形成4对配位键,构型为
【点睛】
不是同周期,不是同主族的元素的电负性进行比较时,可以选择一个参照物,例如P和Ga不位于同周期,也不位于同族,选择As进行对照,方便解题。【解析】①.第四周期VIA族②.4p③.S>P>Ga④.⑤.平面正方形⑥.16、略
【分析】【分析】
根据配合物的命名原则进行命名;根据VSEPR理论判断中心原子的杂化方式;根据NH3与H2O之间形成氢键解释;根据杂化类型;判断空间构型;根据“均摊法”进行晶胞的有关计算;据此解答。
【详解】
(1)①由内界配位离子的命名次序为配位体数(用中文一,二,三等注明)-配位体的名称(不同配位体间用中圆点“·”隔开)-“合”-中心离子名称-中心离子氧化数(加括号,用罗马数字注明)可知,[Zn(NH3)4]2+的名称是四氨合锌(II)离子;答案为四氨合锌(II)离子。
②中,价层电子对数=4+=4+0=4,S原子杂化方式为sp3杂化;答案为sp3杂化。
③NH3极易溶于水,除因为它们都是极性分子外,还因为NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应;答案为NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应。
(2)此[ZnCl4]2-配离子的中心原子采取sp3杂化;配位数为4,故空间构型为正四面体形;答案为正四面体形。
(3)由可知,Zn原子位于顶点和面心上,晶胞中Zn原子数目=8×+6×=4,晶胞中O原子数目=4,故化学式为ZnO,晶胞的质量m=g,晶胞的体积V=(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3,晶体密度ρ===×1021g•cm-3;答案为×1021。【解析】①.四氨合锌(II)离子②.sp3③.NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应④.正四面体形⑤.×l02117、略
【分析】【分析】
⑴每个C60分子中每个碳原子与周围两个碳原子形成单键;与另外一个碳原子形成碳碳双键。
⑵金刚石的晶胞结构是空间网状正四面体结构。
⑶根据结构得到每个硼酸与周围6个硼酸形成分子间氢键。
⑷根据NaCl晶胞结构分析配位数。
【详解】
⑴如图为碳的一种同素异形体C60分子,每个C60分子中每个碳原子与周围两个碳原子形成单键,与另外一个碳原子形成碳碳双键,因此每个C60分子中共有60个碳碳单键,30个碳碳双键,因此每个C60分子中含有σ键的数目为90;故答案为:30。
⑵金刚石的晶胞结构;根据空间结构得到D与周围4个原子形成的空间结构是正四面体结构,所有键角均为109°28';故答案为:正四面体;109°28'。
⑶硼酸(H3BO3)的结构与石墨相似如图所示;层内的分子以氢键相连,根据结构得到每个硼酸与周围6个硼酸形成分子间氢键,每个氢键属于两个硼酸共有,因此含1mol硼酸的晶体中有3mol氢键;故答案为:3。
⑷根据结构以中心Cl-分析,每个Na+(Cl-)周围等距且紧邻的Cl-(Na+)有6个即上下左右前后;以右侧中心Na+分析,一个截面有4个Na+,三个截面,因此每个Na+周围等距且紧邻的Na+有12个;故答案为:6;12。
【点睛】
晶胞结构是常考题型,常见晶体的结构要理解,学会分析配位数的思维。【解析】①.90②.正四面体③.109°28'④.3⑤.6⑥.1218、略
【分析】【分析】
(1)根据核外电子排布规律书写;
(2)原子数和价电子数分别都相等的微粒为等电子体;
(3)根据水分析以及水合氢离子中含有的化学键类型;空间构型判断;
(4)根据冰是分子晶体判断;
(5)根据升华热=范德华力+氢键判断;
(6)根据铜离子能与水分子形成配位键分析。
【详解】
详解:(1)氧原子的核电荷数是8,根据构造原理可知外围电子有6个电子,2s能级上有2个电子,2p能级上有4个电子,所以水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为1s22s22p4。
(2)水分子含有3个原子、8个价电子,因此与水互为等电子体的微粒有H2S、NH2-。
(3)A、水分子中氧原子含有2个共价单键和2个孤电子对,其空间构型是V型,所以水中氧的杂化为sp3,H3O+中氧的杂化为sp3;则氧原子的杂化类型没有改变,A错误;
B、水分子为V型,H3O+为三角锥型;则微粒的形状发生了改变,B正确;
C;因结构不同;则性质不同,微粒的化学性质发生了改变,C正确;
D、水分子为V型,键角是104.5°,H3O+为三角锥型;微粒中的键角发生了改变,D正确,答案选A;
(4)冰属于分子晶体。根据微粒的晶胞结构特点可知:A是离子晶体氯化钠的晶胞;构成微粒是离子;B为干冰的晶胞图,构成微粒为分子,属于分子晶体;C为碘的晶胞图,构成微粒为碘分子,所以分子晶体;D是原子晶体金刚石的晶胞,构成微粒是原子;E是金属晶体钠的晶胞,构成微粒是金属阳离子和自由电子。则与冰的晶体类型相同的是干冰和碘单质,答案选BC。
(5)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,则根据结构图可知;1mol水中含有2mol氢键,升华热=范德华力+氢键。由于冰的升华热是51kJ/mol,水分子间的范德华力是11kJ/mol,所以冰晶体中氢键的“键能”是(51kJ/mol-11kJ/mol)÷2=20kJ/mol。
(6)无水硫酸铜溶于水后生成水合铜离子,铜离子提供空轨道,水分子中的氧原子提供孤电子对,形成配位键,则生成此配合离子的离子方程式Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。
【点睛】
本题难点是氢键“键能”的计算以及水分子形成的氢键个数判断,注意从冰变为气态时需要克服分子间作用力以及氢键的角度去分析解答。【解析】1S22S22P4H2S、NH2-ABC20Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+四、实验题(共1题,共3分)19、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、元素或物质推断题(共5题,共45分)20、略
【分析】【分析】
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,化合物AC2为一种常见的温室气体,则A为C,C为O,B为N,D为Mg。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24,E为Cr。
【详解】
(1)基态E原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,与基态E原子最外层电子数相同即最外层电子数只有一个,还有K、Cu;故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;
(2)同周期从左到右电离能有增大趋势;但第IIA族元素电离能大于第IIIA族元素电离能,第VA族元素电离能大于第VIA族元素电离能,因此A;B、C的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N;故答案为:C<O<N;
(3)化合物AC2为CO2,其电子式故答案为:
(4)Mg的单质在CO2中点燃可生成碳和一种熔点较高的固体产物MgO,其化学反应方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案为:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根据CO与N2互为等电子体,一种由N、O组成的化合物与CO2互为等电子体,其化学式为N2O;故答案为:N2O;
(6)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液为HNO3与Mg的单质反应时,NHO3被还原到最低价即NH4NO3,其反应的化学方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O21、略
【分析】【分析】
A元素的价电子构型为nsnnpn+1,则n=2,故A为N元素;C元素为最活泼的非金属元素,则C为F元素;B原子序数介于氮、氟之间,故B为O元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的最外层电子数为2,故D为Mg元素;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则原子序数为26,为Fe元素;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1;故F为Cu元素;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则G为As元素,据此解答。
【详解】
(1)N原子最外层为半充满状态;性质稳定,难以失去电子,第一电离能大于O元素;同一周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,故元素的电负性:N<O<F;
(2)C为F元素,电子排布图为E3+的离子符号为Fe3+;
(3)F为Cu,位于周期表ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案为:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G为As元素;与Si位于周期表对角线位置,则其单质可作为半导体材料,A正确;
B.同主族从上到下元素的电负性依次减小;则电负性:As<P,B错误;
C.同一周期从左到右原子半径依次减小;As与Ge元素同一周期,位于Ge的右侧,则其原子半径小于锗,C错误;
D.As与硒元素同一周期;由于其最外层电子处于半充满的稳定结构,故其第一电离能大于硒元素的,D错误;
故合理选项是A;
(5)D为Mg元素,其金属活泼性大于Al的活泼性;Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去,故Mg元素第一电离能大于Al元素的第一电离能,即I1(Mg)>I1(Al)。【解析】>N<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定
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