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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5题,共10分)1、下列说法正确的是A.同一原子中,电子的能量逐渐减小B.同一原子中,上的电子较上的电子离核远C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离线远的区域运动D.各能层含有的能级数为(为能层序数)2、在下列元素的基态原子中,其最外电子层未成对电子最多的是()A.ClB.PC.AlD.Si3、对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是A.碱性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3B.第一电离能:Na<MgC.电负性:Na>Mg>AlD.熔点:Na<Mg<Al4、四种元素基态原子的电子排布式如下:①②③④下列有关比较中正确的是()A.第一电离能:④>③>②>①B.原子半径:④>③>①>②C.电负性:③>④>①>②D.最高正化合价:④=①>③=②5、下列常见分子的立体构型最相近的是A.和B.和C.和D.和评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)6、核电站为防止发生核辐射事故;通常用含有铅的水泥做成屏蔽罩,内衬钢板,反应的压力容器用铁;铜等具有反辐射合金材料制成。

(1)水泥中通常含有碳、氧、硅、铝等元素,则这四种元素的基态原子中3p能级上存在电子的有______(填元素符号)

(2)写出二价铜离子的基态电子排布式:______

(3)铅的核电荷数为82,写出铅原子的价电子排布式:______7、Cr电子排布式从3d54s1→3d6是__________能量(填“吸收”或“放出”);Co3+核外电子有_____个未成对电子数,Zn2+的价电子轨道表示式为_______________;V原子结构示意图为:_____________。8、(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。

(2)Zn原子核外电子排布式为____________________。

(3)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为________nm(填标号)。

a.404.4b.553.5c.589.2d.670.8e.766.5

(4)写出基态As原子的核外电子排布式:________________________。9、下图是元素周期表的一部分,请回答下列问题:。族/周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0族1①②2③④⑤3⑥⑦⑧⑨

(1)在这些元素中,第一电离能最大的是_______________(填元素符号,下同),⑥和⑦的离子半径大小关系为_________________________。

(2)在这些元素形成的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物为_______________(填物质的化学式)。

(3)在④和⑤两种元素中,电负性较大的是_______________(填元素名称),③与⑧形成三原子分子,该分子的一种等电子体分子式是_______________。10、(1)铁在元素周期表中的位置为_____,基态铁原子有个未成对电子_____,三价铁离子的电子排布式为_____。

(2)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号_____,该能层具有的原子轨道数为_____;铝元素的原子核外共有_____种不同运动状态的电子、_____种不同能级的电子。

(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_____形象化描述。在基态14C原子中,核外存在_____对自旋相反的电子。

(4)中国古代四大发明之一——黑火药,它的爆炸反应为:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑,除S外,上述元素的电负性从大到小依次为_____,第一电离能从大到小依次为_____。

(5)有以下物质:①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥CH4,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN(H—C≡N),⑩Ar,既有σ键又有π键的是______;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______;不存在化学键的是______。

(6)在BF3分子中,F—B—F的键角是______,硼原子的杂化轨道类型为______,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体构型为______。11、有下列几种晶体:A水晶B冰醋酸C白磷D金刚石E晶体氩F干冰。

(1)属于分子晶体的是____,直接由原子构成的分子晶体是____。

(2)属于原子晶体的化合物是____。

(3)直接由原子构成的晶体是____。

(4)受热熔化时,需克服共价键的是____。12、现有四种金属晶体:Na;Zn、Po、Au;如图所示为金属原子的四种基本堆积模型。请回答以下问题:

(1)堆积方式的空间利用率最低的基本堆积模型是___(填编号);符合该堆积模型的金属晶体是______(填化学符号)。

(2)金属原子在二维平面里放置得到密置层和非密置层;其中非密置层的配位数是_____,由非密置层互相错位堆积而成的基本堆积模型是_____(填编号),符合该堆积模型的金属晶体是_____(填化学符号)。

(3)按ABCABCABC方式堆积的基本堆积模型是____(填编号),符合该堆积模型的金属晶体是______(填化学符号)。评卷人得分三、计算题(共9题,共18分)13、(1)石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构(如图a),试回答下列问题:图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个,碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。

(2)2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图b所示的是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为_______。14、铁有δ;γ、α三种同素异形体;三种晶体在不同温度下能发生转化。

(1)δ、γ、α三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为_________。

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶胞空间利用率之比为________(用a、b表示)

(3)若Fe原子半径为rpm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则γ-Fe单质的密度为_______g/cm3(用含r的表达式表示;列出算式即可)

(4)三氯化铁在常温下为固体,熔点为282℃,沸点为315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为______。15、SiC有两种晶态变体:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC为立方晶胞;结构与金刚石相似,晶胞参数为434pm。针对β—SiC回答下列问题:

⑴C的配位数为__________。

⑵C和Si的最短距离为___________pm。

⑶假设C的原子半径为r,列式并计算金刚石晶体中原子的空间利用率_______。(π=3.14)16、用X射线研究某金属晶体,测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子,此时金属的密度为9.0g/cm3。试回答下列问题:

(1)此金属晶胞属于哪一种类型?_______

(2)求每个晶胞的质量。_______

(3)求此金属的相对原子质量。_______

(4)求此金属原子的原子半径(pm)。_______17、金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为____________。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为________g·cm-3(列出计算式)。

18、如图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构模型(原子间实际是相互接触的)。它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30g·cm-3;钨的相对原子质量为183.9.假定金属钨为等直径的刚性球,请回答以下各题:

(1)每一个晶胞中分摊到__________个钨原子。

(2)计算晶胞的边长a。_____________

(3)计算钨的原子半径r(提示:只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。___________

(4)计算金属钨原子采取的体心立方密堆积的空间利用率。____________19、NaCl是重要的化工原料。回答下列问题。

(1)元素Na的焰色反应呈_______色。价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态Na原子,其价电子轨道表示式为_______。

(2)KBr具有NaCl型的晶体结构,但其熔点比NaCl低,原因是________________。

(3)NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应;可以形成一种晶体,其立方晶胞如图所示(大球为Cl,小球为Na)。

①若A的原子坐标为(0,0,0),B的原子坐标为(0,),则C的原子坐标为_______。

②晶体中,Cl构成的多面体包含______个三角形的面,与Cl紧邻的Na个数为_______。

③已知晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_________g·cm-3(列出计算式)。20、NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列,若食盐的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1,食盐的摩尔质量为58.5g·mol-1。则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少?_______21、通常情况下;氯化钠;氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示。

(1)在NaCl的晶胞中,与Na+最近且等距的Na+有_____个,在NaCl的晶胞中有Na+_____个,Cl-____个。

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过_________结合在一起。

(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧键。

(4)设二氧化碳的晶胞密度为ag/cm3,写出二氧化碳的晶胞参数的表达式为____nm(用含NA的代数式表示)评卷人得分四、有机推断题(共1题,共9分)22、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________。评卷人得分五、工业流程题(共1题,共2分)23、饮用水中含有砷会导致砷中毒,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:

已知:①As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq);

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

(1)砷在元素周期表中的位置为_______;AsH3的电子式为______;

(2)下列说法正确的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半径:S>P>As

c.第一电离能:S

(3)沉淀X为__________(填化学式);

(4)“一级沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为__________;

(6)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3,同时生成导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为______________。评卷人得分六、元素或物质推断题(共5题,共50分)24、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____________。25、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____。26、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________。27、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

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:____________________。28、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、D【分析】【详解】

A.同一能级;能层越大,能级上电子的能量越大,所以同一原子中,1s;2s、3s电子的能量逐渐增大,故A错误;

B.同一原子中;2p上的电子在第2能层,3p上的电子在第3能层,所以3p上的电子离核更远,故B错误;

C.能量高的电子在离核远的区域运动;能量低的电子在离核近的区域运动,故C错误;

D.各能层含有的能级数与其能层数相等为n(n代表能层序数),即第n能层含有n个能级;如第一能层能级数为1,1s,故D正确;

故答案选D。2、B【分析】【分析】

【详解】

A.氯的电子排布式为1s22s22p63s23p5;未成对电子数为1;

B.磷的电子排布式为1s22s22p63s23p3;未成对电子数为3;

C.铝的电子排布式为1s22s22p63s23p1;未成对电子数为1;

D.硅的电子排布式为1s22s22p63s23p2;未成对电子数为2;

综上所述,最外电子层未成对电子最多的是磷,答案为B。3、D【分析】【分析】

同周期元素从左到右;元素的金属性逐渐减弱,对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱;同周期元素从左到右,元素的非金属性;电负性逐渐增强,第一电离能呈增大的趋势,但Mg的3s为全充满状态,能量低,第一电离能较大,金属晶体的熔点与金属键强弱有关,以此解答该题。

【详解】

A.同周期元素从左到右,元素的金属性逐渐减弱,对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱,金属性:Na>Mg>Al,则碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;故A错误;

B.同周期元素从左到右;第一电离能呈增大趋势,但Mg的3s为全充满状态,能量低,第一电离能较大,第一电离能:Mg>Al>Na,故B错误;

C.同周期元素从左到右;元素的电负性逐渐增强,则电负性:Na<Mg<Al,故C错误;

D.金属晶体中阳离子半径越小,所带电荷越多,则金属键越强,金属的熔点越高,离子半径:Na+>Mg2+>Al3+,所带电荷Na+<Mg2+<Al3+;金属键强度:Na<Mg<Al,所以熔点:Na<Mg<Al,故D正确;故选D。

【点睛】

本题考查同周期元素的性质的递变规律,题目难度不大,本题注意第一电离能的变化规律,为该题的易错点,答题时要注意把握。4、D【分析】【分析】

四种元素基态原子的电子排布式如下:①为Al元素;②为Mg元素;③为Be元素;④为B元素。

【详解】

A.第一电离能:③是全充满结构,第一电离能大于同周期的④故A错误;

B.原子半径:①为Al元素,②为Mg元素,是同周期两种元素,半径②>①;故B错误;

C.③为Be元素,④为B元素,同周期,电负性:④>③;故C错误;

D.最高正化合价:④=①为+3价,③=②为+2价,④=①>③=②;故D正确;

故选D。5、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。二、填空题(共7题,共14分)6、略

【分析】【详解】

(1)碳、氧、硅、铝四种元素分别位于第2、2、3、3周期,第3周期元素的原子的基态原子中3p能级上才有可能存在电子,铝的电子排布式为硅的电子排布式为故的3p能级上存在电子;

(2)铜的基态电子排布式为失去最外层4s上第一个电子和次外层3d上的一个电子后形成二价铜离子,其基态电子排布式为

(3)铅的核电荷数为82,位于周期表第6周期第ⅣA族,为p区元素,最外层有4个电子,故铅原子的价电子排布式为

【点睛】

铅的价电子排布式可以根据铅在周期表中的位置直接写出,因为铅是主族元素,最外层电子即为价电子,不必写出铅的电子排布式然后从中找出价电子排布式。【解析】7、略

【分析】【详解】

Cr电子排布式从3d54s1→3d6是由基态转化为激发态,吸收能量;Co3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,核外电子有4个未成对电子数,Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,价电子轨道表示式为V原子的质子数是23,原子结构示意图为【解析】①.吸收②.4③.④.8、略

【分析】【详解】

(1);由元素周期表中的“对角线规则”可知;与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg;Mg为12号元素,M层只有2个电子,排布在3s轨道上,故M层的2个电子自旋状态相反;

故答案为.Mg;相反;

(2)、Zn原子核外有30个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;

(3);当对金属钾或其化合物进行灼烧时;焰色反应显紫红色,可见光的波长范围为400~760nm,紫色光波长较短(钾原子中的电子吸收较多能量发生跃迁,但处于较高能量轨道的电子不稳定,跃迁到较低能量轨道时放出的能量较多,故放出的光的波长较短);

故选A;

(4);根据构造原理可写出基态As原子的核外电子排布式;

故答案为1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)。【解析】①.Mg②.相反③.1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)④.A⑤.1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)9、略

【分析】【分析】

根据元素周期表得①为H;②为He,③为C,④为N,⑤为O,⑥为Na,⑦为Al,⑧为S,⑨为Cl。

【详解】

(1)在这些元素中,He是稀有气体,性质稳定,所以第一电离能最大的是He,根据电子层结构相同的粒子,原子序数越大半径越小,则离子半径大小Na+>Al3+;

(2)同周期元素,从左往右非金属性逐渐增强,同主族元素,从上到下非金属性逐渐减弱,且非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强,注意O无最高价氧化物的水化物,所以非金属性最强的是Cl,即酸性最强的化合物为HClO4;

(3)同周期元素,从左往右电负性依次增大,则N和O两种元素中,电负性较大的是氧,C与S形成三原子分子是CS2,等电子体的原子总数和价电子相同,根据同族互换和电子迁移后可得,等电子体有CO2(或N2O;COS等)。

【点睛】

元素周期律的题目要抓住元素性质的递变规律进行解题,等电子体一般采用同族互换和电子迁移,根据价电子要相同,得到不同的等电子体。【解析】①.He②.Na+>Al3+③.HClO4④.氧⑤.CO2(或N2O、COS等合理分子)10、略

【分析】【详解】

(1)铁为26号元素,位于元素周期表的第4周期Ⅷ族;基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,有4个未成对电子;铁原子失去4s两个电子和3d一个电子形成铁离子,所以铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;

(2)原子中;离原子核越远的电子层其能量越高,所以Si原子中M电子层能量最高;该原子中含有3个s轨道;6个p轨道,所以一共有9个轨道;铝元素原子的核外共有13个电子,其每一个电子的运动状态都不相同,故共有13种,有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级;

(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述;基态14C原子的核外电子排布为1s22s22p2;1s;2s为成对电子,自旋方向相反,2p能级为单电子,自旋方向相同,核外存在2对自旋相反的电子;

(4)同周期元素从左到右电负性增强,金属性越强的元素电负性越小,故O>N>C>K;同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,由于N的核外2p轨道排3个电子,半充满,较稳定,比相邻元素的第一电离能都高,所以第一电离能从大到小依次为N>O>C>K;

(5)含双键和三键的分子既有σ键又有π键;为④⑤⑨;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的物质只有氢气,即⑦;稀有气体不含化学键,即⑩;

(6)BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ键,中心原子上的孤电子对数=(3-3×1)=0,杂化轨道数目为3,BF3分子的中心原子B原子采取sp2杂化,中心原子上没有孤对电子,所以其空间构型就是平面三角形,键角是120°;BF4-中B原子的价层电子对=4+(3+1-1×4)=4;该离子中不含孤电子对,为正四面体结构。

【点睛】

电子的运动状态由能层、能级、原子轨道和电子的自旋状态共同决定,没有运动状态完全相同的电子存在,所以核外有几个电子,就有几种运动状态不同的电子;非金属性越强,电负性越强,第一电离能同周期元素从左到右增强趋势,但是ⅡA族ⅤA族元素比相邻元素都高。【解析】①.第4周期Ⅷ族②.4③.1s22s22p63s23p63d5④.M⑤.9⑥.13⑦.5⑧.电子云⑨.2⑩.O>N>C>K⑪.N>O>C>K⑫.④⑤⑨⑬.⑦⑭.⑩⑮.120°⑯.sp2⑰.正四面体形11、略

【分析】根据构成晶体的微粒不同,分子晶体仅由分子构成,原子晶体中无分子。分子晶体有B、C、E、F,注意晶体氩是单原子分子晶体;原子晶体和单原子分子晶体都是由原子直接构成的,原子晶体有A、D,但属于化合物的只有A;分子晶体熔化时,一般不破坏化学键;原子晶体熔化时,破坏共价键。【解析】(1)B;C、E、FE

(2)A(3)A、D、E(4)A、D12、略

【分析】【分析】

(1)根据金属晶体的四种堆积方式分析判断;

(2)金属晶体中的原子在二维空间有2种放置方式,可形成密置层(如)和非密置层(如);据此分析判断;

(3)面心立方最密堆积;晶体中原子按“ABCABCABC”的方式堆积而成,据此分析解答。

【详解】

(1)简单立方堆积(Po型)空间利用率为52%;空间利用率最低,而体心立方堆积,属于钾;钠和铁型,空间利用率68%;六方最密堆积,属于镁、锌、钛型,空间利用率为74%,面心立方最密堆积(Cu型)空间利用率为74%,故答案为:①;Po;

(2)金属晶体中的原子在二维空间有2种放置方式,可形成密置层(如)和非密置层(如);密置层的配位数为6,非密置层的配位数为4,由非密置层互相错位堆积而成的基本堆积模型是体心立方,符合该堆积模型的金属晶体是钠;钾等,故答案为:4;②;Na;

(3)Cu;Au的晶体为面心立方最密堆积;晶体中原子按“ABCABCABC”的方式堆积而成,故答案为:④;Au。

【点睛】

解答本题需要掌握金属晶体的堆积方式和典型实例。本题的易错点为(2),正确画出图示是解题的关键。【解析】①Po4②Na④Au三、计算题(共9题,共18分)13、略

【分析】【分析】

(1)石墨晶体的层状结构;层内每个碳原子由3个正六边形共用,每个碳碳键由2个正六边形共用;

(2)根据均摊法计算晶胞中Mg原子和B原子的个数;进而确定化学式。

【详解】

(1)图中层内每个碳原子由3个正六边形共用,每个碳碳键由2个正六边形共用,则平均每个正六边形占有C原子数为6=2个、占有的碳碳键数为6=2个;碳原子数目与碳碳化学键数目之比为2:3;

(2)根据晶体结构单元可知,在六棱柱顶点上的镁原子被6个六棱柱共用,在上下底面上的镁原子被两个六棱柱共用,根据均摊法可知晶胞中Mg原子的个数为2×+2×6×=3,B原子的个数为6,所以Mg原子和B原子的个数比为3:6=1:2,所以化学式为MgB2。【解析】232:3MgB214、略

【分析】【分析】

(1)根据各种晶体结构中微粒的空间位置确定三种晶体晶胞中铁原子的配位数;然后得到其比值;

(2)先计算出两种晶体中Fe原子个数比;然后根据密度定义计算出其密度比,就得到其空间利用率之比;

(3)先计算γ-Fe晶体中Fe原子个数,根据Fe原子半径计算晶胞的体积,然后根据计算晶体的密度;

(4)根据物质的熔沸点;溶解性等物理性质分析判断。

【详解】

(1)δ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是晶胞顶点的Fe异种;个数是8个;

γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子个数=3××8=12;

α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子;铁原子个数=2×3=6;

则三种晶体晶胞中铁原子的配位数的比为8:12:6=4:6:3;

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶体中铁原子个数之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶体的密度比等于物质的空间利用率之比,所以两种晶体晶胞空间利用率之比为2b3:a3;

(3)在γ-Fe晶体中Fe原子个数为8×+6×=4,Fe原子半径为rpm,假设晶胞边长为L,则L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,则晶胞的体积V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe单质的密度

(4)FeCl3晶体的熔沸点低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有机溶剂,根据相似相溶原理,结合分子晶体熔沸点较低,该物质的熔沸点较低,属于分子晶体。

【点睛】

本题考查了Fe的晶体类型的比较、晶体空间利用率和密度的计算、铁元素化合物晶体类型的判断。学会利用均摊方法分析判断晶胞中铁原子数目,熟练掌握各种类型晶体的特点,清楚晶体密度计算公式是解答本题的关键。【解析】4:6:32b3:a3分子晶体15、略

【分析】【分析】

每个C周围有4个硅,C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,先计算金刚石晶胞中碳的个数,再根据公式计算空间利用率。

【详解】

⑴每个C周围有4个硅,因此C的配位数为4;故答案为:4。⑵C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,因此故答案为:188。⑶金刚石晶胞中有个碳,假设C的原子半径为r,则金刚石晶胞参数为金刚石晶体中原子的空间利用率故答案为:34%。【解析】418834%16、略

【分析】【分析】

(1)根据金属晶体的堆积方式进行分析;

(2)根据晶胞的边长可计算晶胞的体积;再根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量;

(3)根据摩尔质量M=NA乘以一个原子的质量可计算金属的摩尔质量;再根据相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量可得金属的相对原子质量;

(4)根据在面心立方晶胞中,原子的半径r与晶胞的边长的关系,晶胞的边长=可计算金属原子的原子半径。

【详解】

(1)根据题意;该立方晶胞中含有4个金属原子可知,该金属晶胞属于面心立方晶胞;

故答案为面心立方晶胞;

(2)根据晶胞的边长为360pm,可得晶胞的体积为(3.6×10-8)3cm3,根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;

故答案为4.2×10-22g;

(3)金属的摩尔质量=NA乘以一个原子的质量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量;

故答案为63.21;

(4)在面心立方晶胞中,设原子的半径为r,则晶胞的边长=因此,金属原子的原子半径为=×360pm≈127.26pm;

故答案为127.26pm;

【点睛】

第(2)问在计算晶胞质量时单位的换算时学生们的易错点,首先单位要统一,要将pm换算为cm,其次1pm=10-10cm,则360pm=3.6×10-8cm,另外经常用到的还有纳米与厘米的换算,1nm=10-7cm。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm17、略

【分析】【详解】

题图中原子的堆积方式为六方最密堆积。六棱柱底部正六边形的面积=6×a2cm2,六棱柱的体积=6×a2ccm3,该晶胞中Zn原子个数为12×+2×+3=6,已知Zn的相对原子质量为65,阿伏伽德罗常数的值为NA,则Zn的密度ρ==g·cm-3。【解析】六方最密堆积(A3型)18、略

【分析】【详解】

(1)晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有,体心钨原子完全为该晶胞所有,故晶胞中钨原子个数为故答案为:2;

(2)已知金属钨的密度为ρ,钨的相对原子质量是M,每个晶胞中含有2个钨原子,则每个晶胞的质量为又因为每个晶胞的体积为a3,所以晶胞的密度解得故答案为:0.3163nm;

(3)晶胞体对角线的长度为钨原子半径的4倍,则计算得出钨原子半径为故答案为:0.137nm;

(4)每个晶胞中含2个钨原子,钨原子为球状,根据则体心立方结构的空间利用率为故答案为:68%。【解析】20.3163nm0.137nm68%19、略

【分析】【详解】

(1)元素Na的焰色反应呈黄色;激发态Na原子,价电子由3s能级激发到3p能级,其价电了轨道表示式为答案:黄;

(2)KBr具有NaCl型的晶体结构,都属于离子晶体。但其熔点比NaCl低,原因是K+半径Na+大,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低,所以KBr熔点比NaCl低。答案:K+的半径大于Na+,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低。

(3)①根据晶胞的结构及A;B两点的坐标可知;C的原子坐标为(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。

②根据晶胞结构可知,晶体中Cl构成的多面体包含20个三角形的面;与Cl紧邻的Na个数为4;答案:20;4。

③根据均摊法可知,该晶体中含有2个Na和6个Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黄K+的半径大于Na+,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)20、略

【分析】【分析】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个距离最近的Na+中心间的距离,利用“均摊法”计算小立方体中Na+、Cl-的数目,进而计算小立方体的质量,根据公式密度计算出小立方体的边长;进而计算两个距离最近的钠离子中心间的距离。

【详解】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个Na+中心间的距离。由此不难想象出小立方体顶点上的每个离子均为8个小立方体所共有。因此小立方体含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每个小立方体含有1/2个(Na+-Cl-)离子对;

每个小立方体的质量

解得:a≈2.81×10-8cm,两个距离最近的Na+中心间的距离d=a≈4.0×10-8cm;

故答案为两个距离最近的Na+中心间的距离为4.0×10-8cm。【解析】两个距离最近的Na+中心间的距离d=a=4.0×10-8cm。21、略

【分析】【分析】

(1)氯化钠晶体中氯离子位于定点和面心;钠离子位于边和体心;

(2)阴;阳离子之间的静电作用为离子键;

(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键;

(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度

【详解】

(1)晶胞中位于体心的钠离子和位于边上Na+的短离最近,则最近且等距的Na+共有12个Na+;晶胞中Na+的个数为1+12=4,Na+的个数为8+6=4;

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过离子键结合在一起;

(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键,则1mol二氧化硅中有4mol硅氧键;

(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度则a=nm=nm。

【点睛】

均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是:①顶点:每个顶点的原子被8个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;②棱:每条棱的原子被4个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;③面上:每个面的原子被2个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;④内部:内部原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。【解析】1244离子键4四、有机推断题(共1题,共9分)22、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bSi五、工业流程题(共1题,共2分)23、略

【分析】【分析】

废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化钠生成As2S3沉淀,为防止As2S3与硫离子反应再次溶解,所以再加入硫酸亚铁除去过量的硫离子,过滤得到As2S3和FeS,滤液中加入过氧化氢将亚砷酸氧化成砷酸,亚铁离子氧化成铁离子,再加入CaO沉淀砷酸根、铁离子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低浓度含砷废水。

【详解】

(1)As元素为33号元素,与N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物,砷原子和三个氢原子形成三个As-H键,电子式为:

(2)a.同周期主族元素自左而右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物酸性增强,同主族自上而下非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正确;

b.同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径依次增大,原子半径:As>P>S,故b错误;

c.同主族元素自上而下第一电离能减小,P和S同周期,但是P原子3p能级为半满状态,更稳定,第一电离能更大,所以第一电离能P>S>As;故c错误;

综上所述选a;

(3)根据分析可知沉淀为微溶物CaSO4;

(4)As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq),所以需要加入FeSO4除去过量的硫离子;使平衡逆向移动,一级沉砷更完全;

(5)含砷物质物质为H3AsO3,加入过氧化氢可以将其氧化成H3AsO4,根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;

(6)根据题意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根据元素守恒可知反应物应该还有H2O,FeS2整体化合价升高15价,一个O2降低4价,所以二者的系数比为4:15,再根据元素守恒可得离子方程式为4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。

【点睛】

同一周期元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能大于相邻元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀过量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq)平衡逆向移动,使一级沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+六、元素或物质推断题(共5题,共50分)24、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+3H2O25、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

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