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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年统编版选修3化学下册月考试卷533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、下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图,据此下列说法一定错误的是()
BC
NOA.每个原子轨道里最多只能容纳2个电子B.电子排在同一能级的不同轨道上时,总是优先单独占据一个轨道C.每个能层所具有的能级数等于能层序数D.若一个原子轨道里有2个电子,则其自旋状态相同2、下列关于物质结构的说法正确的是()A.在CH≡CCl分子中,C和Cl之间的化学键是sp-pσ键B.某物质在熔融状态能导电,则该物质中一定含有离子键C.立体构型为直线形的分子都是非极性分子D.(NH4)2SO4晶体含离子键、极性共价键和配位键,属于配位化合物3、有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是()A.在NaCl晶体(图甲)中,距Na+最近的Cl-围成正八面体B.该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FEC.在CO2晶体(图丙)中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻D.在碘晶体(图丁)中,存在的作用力有非极性键和范德华力4、设NA表示阿伏伽德罗常数的值;下列说法正确的是()
NaCl晶胞A.124gP4含有的P-P键数为6NAB.12g石墨中含有的C-C键数为2NAC.58.5gNaCl中晶胞数为NAD.12g金刚石中含有的C-C键数为1.5NA5、用NaBH4进行“化学镀”镀镍,可以得到坚硬、耐腐蚀的保护层(3Ni3B+Ni),反应的离子方程式为:20Ni2++16BH4-+34OH-+6H2O=2(3Ni3B+Ni)+10B(OH)4-+35H2下列说法不正确的是A.1molB(OH)4-含有σ键的数目为8NAB.BH4—的立体构型是正四面体形C.B原子核外电子的运动状态和能量均不相同D.Ni的晶胞结构如图所示:镍原子的配位数为126、下列关于晶体的说法正确的组合是()
①分子晶体中都存在共价键。
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子。
③金刚石、SiC、H2O、H2S晶体的熔点依次降低。
④离子化合物中只有离子键没有共价键;分子晶体中肯定没有离子键。
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻。
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合。
⑦晶体中分子间作用力越大;分子越稳定。
⑧氯化钠溶于水时离子键被破坏A.①②③⑥B.①②④C.③⑤⑦D.③⑤⑧7、下列叙述正确的是:A.同一主族的元素,原子半径越大,其单质的熔点一定越高B.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体C.同一主族的元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点一定越高D.稀有气体元素的原子序数越大,其单质的沸点一定越高评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)8、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、下列说法不正确的是()A.苯分子中每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键B.Na3N与NaH均为离子化合物,都能与水反应放出气体,且与水反应所得溶液均能使酚酞溶液变红C.配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)中的配位原子是C原子,配位数为4D.H2O中的孤对电子数比H3O+的多,故H2O的键角比H3O+的键角小11、四硼酸钠的阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法不正确的是()
A.阴离子中三种元素的第一电离能:O>B>HB.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有sp2和sp3C.配位键存在于4、5原子之间和4、6原子之间D.m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)412、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、下列物质在CCl4中比在水中更易溶的是()A.NH3B.HFC.I2D.Br214、干冰汽化时,下列所述内容发生变化的是()A.分子内共价键B.分子间作用力C.分子间的距离D.分子内共价键的键长15、近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子,小球为钠原子),关于这三种晶胞的说法正确的是()
A.晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为12B.晶胞Ⅱ中含有6个钠原子C.晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2ClD.三种晶体均是由NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应所得16、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)17、以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子的排布情况。试判断,违反了泡利不相容原理的是___________(填序号,下同),违反了洪特规则的是_______。
①②③④⑤18、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______。19、C;N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
(1)Si位于元素周期表第____周期第_____族。
(2)N的基态原子核外电子排布式为_____;Cu的基态原子最外层有___个电子。
(3)用“>”或“<”填空:。原子半径电负性熔点沸点Al_____SiN____O金刚石_____晶体硅CH4____SiH420、生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合;催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式___。
(2)根据等电子原理,写出CO分子的结构式_________。
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是____________________;
甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为_________。
②甲醛分子的空间构型是_________;
1mol甲醛分子中σ键的数目为_____。
③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示);
所包含的Cu原子数目为_______。21、I.将少量CuSO4粉末溶于盛有水的试管中得到一种天蓝色溶液;先向试管里的溶液中滴加氨水,首先形成蓝色沉淀。继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液;再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体。
(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是_______________________。
(2)加入乙醇的作用是_____________________________。
(3)写出蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式______________。
(4)得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,晶体中Cu2+与NH3之间的化学键类型为_____________,该晶体中配体分子的空间构型为_______________________。(用文字描述)
II.含Fe元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下列问题:
(1)在K3[Fe(CN)6]中中心离子是________,配体是_________,配位数是_________。
(2)某个(Ⅱ)有机配合物的结构如图所示:
①该分子中N原子的杂化方式为________、________。
②请在图中用“”标出的配位键。_____
(3)Ge,As,Se元素处于同一周期,三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为__________________。
(4)的酸性强于的原因是_________________________________________。22、(1)某科学工作者通过射线衍射分析推测胆矾中既含有配位键;又含有氢键,其结构可能如图所示,其中配位键和氢键均用虚线表示。
①写出基态Cu原子的核外电子排布式:__。
②写出图中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来):__。
(2)很多不饱和有机物在Ni的催化作用下可以与H2发生加成反应,如①CH2=CH2、②CHCH、③④HCHO等,其中碳原子采取sp2杂化的分子有__(填序号),推测HCHO分子的立体构型为__形。23、在极性分子中,正电荷重心与负电荷重心间的距离称为偶极长,通常用表示。极性分子的极性强弱与偶极长和电荷量()有关,一般用偶极矩()来衡量。分子的偶极矩是偶极长和电荷量的乘积,即在非极性分子中,其正、负电荷重心重合,故为0。试回答下列问题:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中的有______________________________。
(2)实验测得:
①由此可知,PF3分子的空间构型为____________________;
②BCl3分子的空间构型为____________________,中心原子的杂化方式为____________________。
(3)治癌药物具有平面四边形结构,Pt处在四边形中心,NH3和Cl分别处在四边形的4个顶点。已知该化合物有两种同分异构体,棕黄色化合物的淡黄色化合物的试写出两种同分异构体的结构简式:____________________(棕黄色)、____________________(淡黄色),在水中溶解度较大的是____________________(填结构简式)。24、氮元素可以形成多种化合物.请回答以下问题:
⑴基态氮原子的价电子排布式是____________。
⑵肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物.
①请用价电子层对互斥理论推测NH3分子的空间构型是__________________,其中H—N—H的键角为___________________,请根据价层电子对互斥理论解释其键角小于109°28′的原因:_______。
②肼可用作火箭燃料;燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1038.7kJ·mol﹣1
若该反应中有4molN—H键断裂,则形成π键的数目为__________。
⑶比较氮的简单氢化物与同族第三、四周期元素所形成氢化物的沸点高低并说明理由___________________________________________。25、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。
评卷人得分四、原理综合题(共4题,共20分)26、【选修3物质结构与性质】
VIA族的氧;硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态;含VIA族元素的化台物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是______;
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离。
子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为_______________;
(3)Se原子序数为_______,其核外M层电子的排布式为___________________;
(4)H2Se的酸性比H2S_________(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型。
为_________________,SO32-离子的立体构型为___________________;
(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7xl0-3和2.5xl0-8,H2SeO4第一步几乎完全电离;
K2为1.2X10-2;请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因:_____________________________________________________________________________;
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________
(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0pm.密度为_____________________列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为_______________pm(列示表示)
27、在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒;其分散在Al中可使得铝材的硬度增加;延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是____________(填标号)。
A.B.C.D.
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是__________、__________。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是__________,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是__________(填“Mg2+”或“Cu2+”)。
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:。氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/°C1570280023.8−75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因__________。
(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=__________pm,Mg原子之间最短距离y=__________pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是__________g·cm−3(列出计算表达式)。
28、第Ⅷ族元素性质相似;称为铁系元素,主要用于制造合金。回答下列问题:
(1)基态原子核外能量最高的电子位于_______能级,同周期元素中,基态原子未成对电子数与相同的元素名称为______________。
(2)与酚类物质的显色反应常用于其离子检验,已知遇邻苯二酚()和对苯二酚()均显绿色。邻苯二酚的熔沸点比对苯二酚_____(填“高”或“低”),原因是_________。
(3)有历史记载的第一个配合物是(普鲁士蓝),该配合物的内界为__________。表为不同配位数时对应的晶体场稳定化能(可衡量形成配合物时,总能量的降低)。由表可知,比较稳定的配离子配位数是__________(填“4”或“6”)。性质活泼,易被还原,但很稳定,可能的原因是________________。离子配位数晶体场稳定化能(Dq)6-8Dq+2p4-5.34Dq+2p-5.34Dq+2p6-12Dq+3p4-3.56Dq+3p-3.56Dq+3p
(4)晶体结构中阴阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是_______(填选项字母)。若晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为晶体的密度是________
29、铁;钴、镍及化合物在机械制造、磁性材料、新型电池或高效催化剂等许多领域都有着广泛的应用。请回答下列问题:
基态Ni原子的价电子排布式为_______。镍与CO生成的配合物中含有的键数目为_________;写出与CO互为等电子体的阴离子的化学式_________。
研究发现,在低压合成甲醇反应中;Co氧化物负载的纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。
元素Co与O中,第一电离能较大的是_______。
生成物与中,沸点较高的是________,原因是___________。
用KCN处理含的盐溶液,有红色的析出,将它溶于过量的KCN溶液后,可生成紫色的具有强还原性,在加热时能与水反应生成淡黄色的写出该反应的离子方程式____________。
铁有三种同素异形体如图两种晶胞中铁原子的配位数之比为_____。
若Fe原子半径为rpm,表示阿伏加德罗常数的值,则单质的密度为_______列出算式即可
在立方晶胞中与晶胞体对角线垂直的面在晶体学中称为1,晶面。如图,则晶胞体中1,晶面共有_____个。
评卷人得分五、结构与性质(共4题,共16分)30、A,B,C,D四种短周期元素的原子半径依次减小,D能分别与A,B,C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。C原子的最外层电子排布为nsnnp2n。E的原子序数为29。
(1)A,B,C的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
(2)X是含有________键(填“非极性”或“极性”,下同)的________分子。
(3)A的一种氢化物的相对分子质量为26,其分子中的σ键与π键的键数之比为________。
(4)Y分子的空间构型为__________,其中心原子采取________杂化。
(5)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)Y是一种易液化的气体,请简述其易液化的原因_________。
(7)写出E2+的电子排布式___________________,并写出E2+在Z中通入足量Y得到深蓝色溶液的离子反应方程式_______。31、第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。
(1)铬是最硬的金属单质,被称为“不锈钢的添加剂”。写出Cr在周期表中的位置___;其原子核外电子排布的最高能层符号为___。
(2)在1molCrO5(其中Cr为+6价)中,含有过氧键的数目为__。
(3)钒(23V)广泛用于催化及钢铁工业,被称之为“工业的味精”。写出钒原子价电子排布图___;V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO3的三聚体环状结构如图所示,该结构中S原子的杂化轨道类型为___。
(4)Ni是一种优良的有机反应催化剂,Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,其中配原子是____。(填元素符号)
(5)钛称之为21世纪金属,具有一定的生物功能。钙钛矿(CaTiO3)晶体是工业获取钛的重要原料。CaTiO3晶胞如图,边长为a=0.266nm,晶胞中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置。Ti与O间的最短距离为___nm,与Ti紧邻的O个数为___。
(6)在CaTiO3晶胞结构的另一种表示中,Ca处于各顶角位置,则Ti处于___位置,O处于___位置。32、(一)Na;Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素.
(1)Na位于元素周期表第__周期第__族;S的基态原子核外有__个未成对电子;
Si的基态原子核外电子排布式为__.
(2)用“>”或“<”填空:
。第一电离能离子半径熔点酸性Si______SO2-______Na+NaCl______SiH2SO4__________HClO4
(3)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目___
(二).某元素的原子序数为33;请回答:
(1)该元素原子核外有_______个电子层,______个能级,______个原子轨道。
(2)它的最外层电子排布式为____________,它的电子排布式为________,轨道表示式为_______________。33、硅、镓、锗、硒等单质及某些化合物(如砷化镓)都是常用的半导体材料,广泛用于光电应用领域。具有钙钛矿结构的金属卤化物(通常用ABX3表示)作为一种新型半导体材料也备受关注,A是阳离子(CH3NHCs+等),B是二价金属阳离子(Pb2+,Sn2+等);X是卤离子。
(1)基态Se原子的核外电子排布式为______,其能量最高轨道的电子云形状为______。
(2)镓、锗、砷、硒的第一电离能由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。
(3)CH3NH中N原子的杂化方式为______,该离子与______分子互为等电子体;CH3NH中H—N—H键角比NH3中H—N—H键角______(填“大”或“小”),理由是______。
(4)锗的一种氧化物的立方晶胞如图所示:
其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为______,O的配位数为______,每个Ge原子周围距离最近且相等的Ge原子有______个。已知Ge与O的最近距离为anm,阿伏加德罗常数值为NA,则该晶体的密度ρ=______g·cm-3(列出计算式即可)。评卷人得分六、元素或物质推断题(共5题,共35分)34、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____________。35、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____。36、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________。37、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:____________________。38、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7题,共14分)1、D【分析】【分析】
观察题中四种元素的电子排布图可知;每个原子轨道里,最多能容纳2个自旋相反的电子,此即泡利原理;当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,此即洪特规则。
【详解】
A.由题给的四种元素原子的电子排布式可知;在一个原子轨道里,最多能容纳2个自旋相反的电子,A选项正确;
B.由题给的四种元素原子的电子排布式可知;电子排在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,B选项正确;
C.由题给的四种元素原子的电子排布式可知;任意能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,故C正确;
D.由题给的四种元素原子的电子排布式可知;若一个原子轨道里有2个电子,则其自旋状态相反,D选项错误;
答案选D。2、A【分析】【详解】
A.CH≡CCl分子中;C原子形成的sp杂化轨道中的电子和Cl原子的p轨道中的电子形成共用电子对,即形成sp-pσ键,A选项正确;
B.金属晶体在熔融状态能导电;但不含有离子键,B选项错误;
C.HCl;HI等分子的立体构型均是直线形;但它们是极性分子,C选项错误;
D.(NH4)2SO4晶体中,NH4+和SO42-形成离子键;N原子和H原子;S原子和O原子形成极性共价键,N原子和H原子形成配位键,属于离子化合物,不属于配位化合物,D选项错误;
答案选A。
【点睛】
本题C选项为易错点,注意在判断分子极性时,非极性分子中正负电中心必须重合。3、B【分析】【详解】
A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有6个,分别位于Na+的上;下、左、右、前、后;围成正八面体,A正确;
B.乙是一个分子,不是晶胞,所以分子式为E4F4或F4E4;B错误;
C.没有氢键的分子晶体都是分子密堆积结构,所以1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;C正确;
D.碘晶体中,有I2分子内部的碘原子间的非极性共价键;还有碘分子间的范德华力,D正确;
故选B。
【点睛】
本题易错选项B,注意题目说法,不要凭经验,把乙当做晶胞。4、A【分析】【详解】
A.124g白磷中含有的磷分子个数=×NA/mol=NA,一个白磷分子中含有6个P-P键,所以124gP4含有的P-P键的个数为6NA,故A正确;
B.12g石墨中含有碳原子个数=×NA/mol=NA,石墨中每个碳原子含有个C-C键,所以12g石墨中含有C-C键个数是1.5NA;故B错误;
C.58.5gNaCl的物质的量为=1mol,根据晶胞示意图可知每个晶胞中含有4个Na+和4个Cl-,所以1molNaCl所含晶胞的物质的量为0.25mol,数目为0.25NA;故C错误;
D.12g金刚石中含有碳原子个数=×NA/mol=NA,金刚石中每个碳原子含有2个C-C键,所以12g金刚石中含有C-C键个数是2NA;故D错误;
故答案为A。
【点睛】
本题中要注意原子晶体中共价键数目的计算,以金刚石为例:金刚石中每个碳原子与其他四个碳原子相连,每个C-C被两个碳原子共用,则属于一个碳原子的C-C键为4×=2个。5、C【分析】【详解】
A.1个B(OH)4-中含有4个氢氧键和4个硼氧键,均为σ键,所以1molB(OH)4-中含有σ键的数目为8NA;故A正确;
B.中心B原子的价层电子对数为=4;孤电子对数为0,所以立体构型为正四面体,故B正确;
C.同一能级的电子能量相同;B原子核外1s能级有2个电子能量相同,2s能级有2电子能量相同,故C错误;
D.以顶点Ni原子为研究对象,与之最近的Ni原子位于面心,每个顶点为8个晶胞共用,Ni晶体中每个Ni原子周围距离最近的Ni原子数目为=12;故D正确;
故答案为C。6、D【分析】【详解】
①稀有气体是由单原子组成的分子;其晶体中不含化学键,故错误;
②晶体分为分子晶体;原子晶体、离子晶体、金属晶体;其中金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成,故错误;
③金刚石和SiC为原子晶体,原子晶体中键长越长,熔沸点越低,Si的半径比C的半径大,因此金刚石比SiC熔沸点高,H2O和H2S属于分子晶体,H2O分子间含有氢键,因此H2O的熔沸点高于H2S,熔沸点高低判断:一般原子晶体>离子晶体>分子晶体;综上所述,故正确;
④离子晶体中除含有离子键外;可能含有共价键,如NaOH,但分子晶体中一定不含离子键,故错误;
⑤根据化学式以及晶胞结构,Ti2+位于顶点,O2-位于面上,Ca2+位于体心,因此每个Ti4+周围最近的O2-有12个;故正确;
⑥SiO2中Si有4个键;与4个氧原子相连,故错误;
⑦只有分子晶体中含有分子间作用力;且分子间作用力影响的是物质的物理性质,而稳定性是化学性质,故错误;
⑧离子晶体溶于水破坏离子键;故正确;综上所述,选项D正确;
答案:D。7、D【分析】【详解】
A.同一主族的元素;原子半径越大,其单质的熔点不一定越高,比如碱金属单质从上到下熔点越来越低,卤素单质从上到下熔沸点越来越高,故A错误;
B.只要含有金属阳离子的晶体就不一定是离子晶体;可能是金属晶体,故B错误;
C.同一主族的元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点不一定越高,比如H2O的沸点比H2S沸点高;故C错误;
D.稀有气体的单质的固态属于分子晶体;稀有气体元素的原子序数越大,其单质的沸点一定越高,故D正确。
综上所述,答案为D。二、多选题(共9题,共18分)8、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。9、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】【详解】
A.苯分子中每个碳原子有3个σ键,无孤对电子,因此碳原子是sp2杂化;每个碳原子剩余的一个电子形成大π键,故A错误;
B.Na3N与NaH均为离子化合物;都能与水反应放出气体,且与水反应生成NaOH,所得溶液均能使酚酞溶液变红,故B正确;
C.配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)中的配位原子是N原子;N提供孤对电子,配位数为4,故C错误;
D.H2O中的孤对电子数比H3O+的多,孤对电子对成对电子排斥力大,因此H2O的键角比H3O+的键角小;故D正确。
综上所述,答案为AC。11、AC【分析】【分析】
由图示可以看出该结构可以表示为[H4B4O9]m−,其中B为+3价,O为−2价,H为+1价,根据化合价判断m值求解Xm−的化学式;根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,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),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数,1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;阴离子中含配位键,不含离子键,以此来解答。
【详解】
A.H电子轨道排布式为1s1;处于半充满状态,比较稳定,第一电离能为O>H>B,故A错误;
B.2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;故B正确;
C.2号B形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键就是配位键,所以配位键存在4;5原子之间或4、6原子之间,故C错误;
D.观察模型,可知Xm−是[H4B4O9]m−,依据化合价H为+1,B为+3,O为−2,可得m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)4;故D正确;
故答案选AC。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、CD【分析】【详解】
A.NH3为极性分子;由相似相容原理可知,在极性溶剂水中的溶解度大于非极性溶剂四氯化碳中的溶解度,故A错误;
B.HF为极性分子;由相似相容原理可知,在极性溶剂水中的溶解度大于非极性溶剂四氯化碳中的溶解度,故B错误;
C.I2是非极性分子;由相似相容原理可知,在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度大于极性溶剂水中的溶解度,故C正确;
D.Br2是非极性分子;由相似相容原理可知,在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度大于极性溶剂水中的溶解度,故D正确;
答案选CD。
【点睛】
CCl4是非极性溶剂,水为极性溶剂,I2和Br2是非极性分子,按相似相容原理,I2和Br2在CCl4中比在水中更易溶。14、BC【分析】【详解】
汽化是液态变气态的过程;是物理变化,二氧化碳分子没有改变,只是分子间的距离发生了变化,因此分子内的共价键没有任何变化;共价键的键长自然而然也不变,由于分子间距离增大,分子间的作用力被减弱,答案选BC。
【点睛】
A容易错,同学经常错误地以为,分子晶体熔化、汽化等变化时共价键断裂了。15、AC【分析】【分析】
根据原子分摊可知,晶胞I中:晶胞中Na原子数目=1+8×=2、Cl原子数目=12×=6,化学式为NaCl3;晶胞II中Na原子数目=2+4×=3、Cl原子数目=8×=1,化学式为Na3Cl;晶胞III中Na原子数目=2+4×+2×=4、Cl原子数目=8×=2,化学式为Na2Cl,根据反应条件(NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体)和原子守恒可知,晶胞I所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应的产物;晶胞II;III所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应的产物,据此分析解答。
【详解】
A.由图可知;晶胞中12个Cl原子位于面上,所以体心Na原子周围有12个Cl,即钠原子的配位数为12,故A正确;
B.Na有2个位于体内,4个位于棱心,棱心被4个晶胞共用,钠原子个数为2+4×=3;即晶胞Ⅱ中含有3个钠原子,故B错误;
C.晶胞III中Na原子数目=2+4×+2×=4、Cl原子数目=8×=2,化学式为Na2Cl;故C正确;
D.晶胞I、II、Ⅲ所对应晶体的化学式分别为NaCl3、Na3Cl、Na2Cl,根据原子守恒可知,晶胞I所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应的产物;晶胞II;III所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应的产物,故D错误;
答案选AC。16、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)17、略
【分析】【分析】
洪特规则即电子在能量相同的轨道上排布时;总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同,而泡利不相容原理指同一轨道上的两个电子,自旋方向相反,据此来分析各图即可。
【详解】
同一轨道中不应有自旋方向相同的电子,②违反了泡利不相容原理;对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同,③⑤违反了洪特规则。【解析】①.②②.③⑤18、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19、略
【分析】【分析】
(1)硅原子序数为14;按相关知识点填空即可;
(2)按N和Cu的原子核外电子排布式回答;
(3)按原子半径规律;电负性规律填写;熔点按原子晶体中影响熔点的因素填写,沸点按分子晶体中影响沸点的规律填写;
【详解】
(1)硅原子序数为14;核外14个电子,分3层排布,最外层4个电子,则硅位于元素周期表第三周期第IVA族;
答案为:三;IVA;
(2)N和Cu的原子序数分别为7和29,N原子核外电子排布式为1s22s22p3,铜原子外围电子构型为3d34s1;则铜原子最外层有1个电子;
答案为:1s22s22p3;1;
(3)Al和Si同周期,原子序数大者原子半径小,故原子半径Al>Si;氮和氧是同周期非金属元素,原子序数大者电负性大,故电负性N<O;金刚石和晶体硅都是原子晶体,原子晶体中熔点由共价键牢固程度决定,碳碳单键比硅硅单键牢固,故熔点:金刚石>硅晶体,CH4和SiH4都是分子晶体,沸点由分子间作用力决定,CH4和SiH4组成结构相似,相对分子质量大者分子间作用力大,则沸点高,故沸点:CH4<SiH4;
答案为:>;<;>;<。【解析】①.三②.IVA③.1s22s22p3④.1个⑤.)>⑥.<⑦.>⑧.<20、略
【分析】【详解】
(1)Zn的原子序数为30,在周期表中位于第四周期、ⅡB族,则其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。
(2)根据等电子原理,CO与N2属于等电子体,所以其分子结构相似,由于N2的结构式为N≡N;所以CO也应为C≡O。
(3)①由于甲醇分子间可以形成氢键,而甲醛分子间不能形成氢键,所以甲醇的沸点高于甲醛;由于甲醛分子结构中每个碳原子只形成三个σ键,则应该是sp2杂化形式。
②甲醛的中心原子C是sp2杂化,C原子形成3个σ键,所以甲醛的空间构型为平面三角形;甲醛分子中的2个C-H键是σ键,C=O键中的一个键是σ键,另一个则是π键,则一个甲醛分子中有2个σ键,所以1mol甲醛分子中σ键的数目为3NA。
③由化学式Cu2O和晶胞模型可知,白球为氧原子,黑色球为铜原子,且铜原子位于晶胞内部,所以1个Cu2O晶胞中包含Cu原子数目为4个。【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2②.C≡O③.甲醇分子之间形成氢键④.sp2杂化⑤.平面三角形⑥.3NA⑦.421、略
【分析】【分析】
I.由信息可知,溶于水后加氨水发生Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体为Cu(NH3)4SO4•H2O。
II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析;含有空轨道的金属阳离子为中心离子,有孤对电子的原子或离子为配体,配位数就是配体的个数;
(2)根据结构式可知,N原子价电子对数为3、4,所以杂化方式为sp2、sp3;N;O提供孤电子对;
(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,据此判断第一电离能大小;
(4)分子结构中非羟基氧原子数比多或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移;据此判断酸性强弱。
【详解】
I.(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是[Cu(NH3)4]2+,故答案为:[Cu(NH3)4]2+;
(2)加入乙醇的作用是降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度,故答案为:降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度;
(3)蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
故答案为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
(4)Cu(NH3)4SO4⋅H2O中Cu2+与NH3之间的化学键由Cu2+提供空轨道;N原子提供电子对,为配位键(或共价健);配体分子为氨气,空间构型为三角锥形,故答案为:配位键(或共价健);三角锥形。
II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析,含有空轨道的金属阳离子为中心离子,所以中心离子为Fe3+、有孤对电子的原子或离子为配体,所以配体为CN−、配位数就是配体的个数,所以配位数为6,故答案为:Fe3+;CN−;6;
(2)①价电子对数=键+孤电子对数,根据结构式可知,N原子的价电子对数为:3、4,其杂化方式为sp2、sp3,故答案为:sp2;sp3;
②N、O提供孤电子对,所以故答案为:
(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,则第一电离能为:As>Se>Ge,故答案为:As>Se>Ge;
(4)分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强,故答案为:分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强。
【点睛】
配位键是指由提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形成的一种特殊的共价键,可表示为:A→B,箭头指向接受孤电子对的原子;通常把金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物,一般配合物由内界和外界两部分组成,内界是配合物中心原子或离子和一定数目的配位体,是配合物的特征部分,外界是内界以外的其他离子,比如:【解析】①.[Cu(H2O)4]2+②.降低溶剂的极性,减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度③.Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-④.配位键(或共价健)⑤.三角锥形⑥.Fe3+⑦.CN—⑧.6⑨.⑩.⑪.⑫.As>Se>Ge⑬.分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强22、略
【分析】【分析】
(1)①铜是29号元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式;②CuSO4•5H2O中铜离子含有空轨道;水分子含有孤对电子对,铜离子与水分子之间形成配位键,铜离子配体数为4,据此书写水合铜离子的结构简式;
(2)根据杂化轨道数判断杂化类型;杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数;根据杂化轨道方式及杂化轨道成键情况判断HCHO立体结构。
【详解】
①铜是29号元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理知,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
②CuSO4•5H2O中铜离子含有空轨道,水分子含有孤对电子对,铜离子与水分子之间形成配位键,铜离子配体数为4,水合铜离子的结构简式为故答案为:
(2)①CH2=CH2中每个碳原子成2个C-Hσ键,1个碳碳双键,双键中含有1个σ键、1个π键,杂化轨道数为2+1=3,所以碳原子采取sp2杂化;②CH≡CH中每个碳原子成1个C-Hσ键,1个碳碳三键,三键中含有1个σ键、2个π键,杂化轨道数为1+1=2,所以碳原子采取sp杂化;③苯中每个碳原子成1个C-Hσ键,2个C-Cσ键,同时参与成大π键,杂化轨道数为1+2=3,所以碳原子采取sp2杂化;④HCHO中碳原子成2个C-Hσ键,1个碳氧双键,双键中含有1个σ键、1个π键,杂化轨道数为2+1=3,所以碳原子采取sp2杂化;故①③④采取sp2杂化;HCHO中碳原子采取sp2杂化;杂化轨道为平面正三角形,没有孤对电子对,参与成键的原子不同,所以HCHO为平面三角形,故答案为:①③④;平面三角。
【点睛】
本题的易错点为(2)中苯中C的杂化类型的判断,要注意苯分子中形成的是大π键,其中没有σ键。【解析】1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1①③④平面三角23、略
【分析】【详解】
(1)是由极性键形成的双原子极性分子;根据价电子对互斥理论可知,是直线形分子,正、负电荷重心重合,为非极性分子,其偶极矩为0;都是V形结构,是极性分子,其
(2)①说明是极性分子,则是三角锥形结构;
②说明是非极性分子,其正、负电荷重心重合,应是平面正三角形结构;中心原子B与3个原子形成3个共价键(没有孤电子对),即B原子的杂化方式是杂化;
(3)根据题意,具有平面四边形结构,若则为非极性分子,和分别对称分布在四边形的个顶点上,即正、负电荷重心重合,故淡黄色化合物是若则为极性分子,和在四边形的4个顶点上的分布是不对称的,即正、负电荷重心不重合,故棕黄色化合物是根据相似相溶规律,水是极性分子,因此属于极性分子的溶质易溶解在水中,即在水中溶解度较大的是棕黄色化合物,其结构简式为【解析】CS2三角锥形平面正三角形sp2杂化24、略
【分析】【分析】
⑴N基态氮原子电子排布式为1s22s22p3,基态氮原子价电子排布式是2s22p3;故答案为:2s22p3。
⑵①先计算NH3分子中氮原子价层电子对数,根据孤电子对影响键角进行分析;②有4molN—H键断裂即1molN2H4反应;生成1.5mol氮气进行分析。
⑶NH3、AsH3、PH3是分子晶体,NH3可形成分子间氢键,AsH3、PH3根据相对分子质量越大;范德华力越大,熔沸点越高进行分析。
【详解】
⑴N核外有7个电子,其基态氮原子电子排布式为1s22s22p3,基态氮原子价电子排布式是2s22p3;故答案为:2s22p3。
⑵①NH3分子中氮原子价层电子对数为推测出NH3分子的空间构型是三角锥形,其中H—N—H的键角为107°18′,请根据价层电子对互斥理论解释其键角小于109°28′的原因是NH3分子含有1个孤电子对,孤电子对影响键角;故答案为:三角锥形;NH3分子含有1个孤电子对;孤电子对影响键角。
②若该反应中有4molN—H键断裂即1molN2H4反应,生成1.5mol氮气,因此形成π键的数目为3NA;故答案为:3NA。
⑶比较氮的简单氢化物与同族第三、四周期元素所形成氢化物的沸点高低并说明理由,NH3可形成分子间氢键,沸点最高,AsH3、PH3是分子晶体,根据相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高分析得到AsH3相对分子质量比PH3大,分子间作用力大,因而AsH3比PH3沸点高;故答案为:NH3>AsH3>PH3,NH3可形成分子间氢键,沸点最高,AsH3相对分子质量比PH3大,分子间作用力大,因而AsH3比PH3沸点高。
【点睛】
物质结构是常考题型,主要考查电子排布式、分子构型,共价键分类,键角分析、熔沸点分析。【解析】①.2s22p3;②.三角锥形③.107°18′④.NH3分子含有1个孤电子对,孤电子对影响键角⑤.3NA⑥.NH3>AsH3>PH3,NH3可形成分子间氢键,沸点最高,AsH3相对分子质量比PH3大,分子间作用力大,因而AsH3比PH3沸点高。25、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.×l021四、原理综合题(共4题,共20分)26、略
【分析】【分析】
(1)根据图片知;每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对,根据价层电子对互斥理论确定S原子杂化方式;
(2)同一主族元素;元素原子失电子能力随着原子序数的增大而增强,原子失电子能力越强,其第一电离能越小;
(3)Se元素34号元素;M电子层上有18个电子,分别位于3s;3p、3d能级上;
(4)非金属性越强的元素;其与氢元素的结合能力越强,则其氢化物在水溶液中就越难电离,酸性就越弱;
根据价层电子对互斥理论确定气态SeO3分子的立体构型、SO32-离子的立体构型;
(5)①第一步电离后生成的负离子;较难再进一步电离出带正电荷的氢离子;
②根据中心元素Se的化合价可以判断电性高低,电性越高,对Se-O-H中O原子的电子吸引越强,越易电离出H+;
(6)利用均摊法计算晶胞中Zn、S原子数目,进而计算晶胞质量,再根据ρ=计算晶胞密度;
b位置黑色球与周围4个白色球构成正四面体结构,黑色球与两个白色球连线夹角为109°28′,计算a位置白色球与面心白色球距离,设a位置S2-与b位置Zn2+之间的距离,由三角形中相邻两边、夹角与第三边关系:a2+b2-2abcosθ=c2计算。
【详解】
(1)根据图片知,每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对,所以每个S原子的价层电子对个数是4,则S原子为sp3杂化,故答案为sp3;
(2)同一主族元素;元素原子失电子能力随着原子序数的增大而增强,原子失电子能力越强,其第一电离能越小,所以其第一电离能大小顺序是O>S>Se,故答案为O>S>Se;
(3)Se元素34号元素,M电子层上有18个电子,分别位于3s、3p、3d能级上,所以其核外M层电子的排布式为3s23p63d10,故答案为34;3s23p63d10;
(4)非金属性越强的元素,其与氢元素的结合能力越强,则其氢化物在水溶液中就越难电离,酸性就
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