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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年粤人版选修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.3p2表示3p能级上有两个轨道B.M能层中的原子轨道数目为3C.1s22s12p1是激发态原子的电子排布式D.一个电子从3p能级跃迁到3s能级,产生的原子光谱为吸收光谱2、由短周期前10号元素组成的物质T和X;有如图所示的转化。X不稳定,易分解。下列有关说法正确的是。
A.T转化为X的过程中,断裂和形成的共价键类型相同B.等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NAC.X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍D.T分子中只含有极性键,X分子中既含有极性键又含有非极性键3、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A.CO2与SO2B.BF3与NH3C.BeCl2与SCl2D.H2O与CH44、有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是()
A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体B.该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4C.在CO2晶体中,一个CO2分子周围有4个CO2分子紧邻D.在碘晶体中,碘分子的排列有两种不同的方向5、某晶体化学式为N2H6SO4,其晶体类型与硫酸铵相同。试分析在该晶体中不会存在()A.分子间作用力B.共价键C.离子键D.阳离子评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)6、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7、下表中所列的五种短周期元素;原子序数连续,但与表中排列顺序无关。用m表示基态原子的价电子数,用n表示基态原子的未成对电子数,m—n的值如下表所示:
下列说法错误的是A.第一电离能:A<td><>B.电负性:E<td><>C.原子序数:B<td><>D.核外未成对电子数:C=D8、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图:下列有关说法不正确的是A.分子式为C3H4O3B.分子中σ键与π键个数之比为3:1C.分子中既有极性键也有非极性键D.分子中碳原子的杂化方式全部为sp2杂化9、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)410、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8题,共16分)11、已知元素的电负性和原子半径一样,也是元素的基本性质。下表给出14种元素的电负性:。元素ALBBeCClFLiMgNNaOPSSi电负性1.52.01.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.8
试结合元素周期律相关知识完成下列问题。
(1)根据上表给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律是__________(从电负性与结构的关系考虑)。
(2)请预测Br与I元素电负性的大小关系:_________。
(3)经验规律告诉我们:当成键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,一般为离子键,而小于1.7时,一般为共价键。试推断中化学键的类型是___________。
(4)预测元素周期表中电负性最小的元素是_____(放射性元素除外)。12、有以下物质:①②③④⑤⑥⑦⑧和⑨
(1)只含有键的是__________(填序号;下同);
(2)既含有键又含有键的是__________。
(3)含有由两个原子的轨道重叠形成键的是__________。13、现有①BaCl2②金刚石③KOH④H2SO4⑤干冰⑥碘片⑦晶体硅⑧金属铜八种物质;按下列要求回答:(填序号)
(1)熔化时不需要破坏化学键的是________,熔化时需要破坏共价键的是________,熔点最高的是________,熔点最低的是________。
(2)属于离子化合物的是________,只有离子键的物质是________,晶体以分子间作用力结合的是________。
(3)请写出③的电子式______,⑤的电子式______。14、回答下列填空:
(1)有下列分子或离子:①CS2,②PCl3,③H2S,④CH2O,⑤H3O+,⑥NH4+,⑦BF3,⑧SO2。粒子的立体构型为直线形的有________(填序号,下同);粒子的立体构型为V形的有________;粒子的立体构型为平面三角形的有________;粒子的立体构型为三角锥形的有____;粒子的立体构型为正四面体形的有____。
(2)俗称光气的氯代甲酰氯分子(COCl2)为平面三角形,但C—Cl键与C=O键之间的夹角为124.3°;C—Cl键与C—Cl键之间的夹角为111.4°,解释其原因:____。15、铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途;如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表第IB族。Cu2+的核外电子排布式为__________。
(2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_____。
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_______________。
(4)Cu2O的熔点比Cu2S的_________(填“高”或“低”)。16、如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶体结构;该结构是具有代表性的最小结构重复单元。
(1)在该物质的晶体结构中,每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子、钙离子、氧离子各有_____________、_____________、_____________个。
(2)该晶体结构中,Ca、Ti、O个数比是___________;该物质的化学式可表示为___________。17、请完成下列各题:
(1)前4周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有________种。
(2)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似。在GaN晶体中,每个Ga原子与________个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为____________。在四个晶体类型中,GaN属于________晶体。
(3)在极性分子NCl3(遇水强烈水解)中,N原子的化合价为-3价,Cl原子的化合价为+1价,请推测NCl3水解的主要产物是________________(填化学式)。18、磷存在于人体所有细胞中;是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题:
(1)基态P原子的价电子排布式为___。
(2)磷的一种同素异形体——白磷(P4)的空间构型为___,其键角为__,推测其在CS2中的溶解度___(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
(3)膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6°和107°,试用价层电子对互斥理论分析PH3的键角小于NH3的原因:___。
(4)常温下PCl5是一种白色晶体,其立方晶系晶体结构模型如图所示,由A、B两种微粒构成。将其加热至148℃熔化,形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体,则A、B的化学式分别为___、__,A的中心原子杂化轨道类型为___。
(5)第三周期主族元素中,按第一电离能大小排序,第一电离能在磷和铝之间的元素是__(填元素符号)。
(6)氮化硼、氮化铝、氮化镓的结构类似于金刚石,熔点如下表所示。试从结构的角度分析它们熔点不同的原因:__。物质BNAlNGaN熔点/℃300022001700评卷人得分四、结构与性质(共2题,共8分)19、我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”、“中国紫”,近年来,人们对这些颜料的成分进行了研究,发现其成分主要为BaCuSi4O10、BaCuSi2O6。
(1)“中国蓝”、“中国紫”中均有Cun+离子,n=___________,基态时该阳离子的价电子排布式为___________。
(2)“中国蓝”的发色中心是以Cun+为中心离子的配位化合物,其中提供孤对电子的是____元素。
(3)已知Cu、Zn的第二电离能分别为1957.9kJ·mol-1、1733.3kJ·mol-1,前者高于后者的原因是________________________________________。
(4)铜常用作有机反应的催化剂。例如,2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。乙醛分子中碳原子的杂化轨道类型是___________;乙醛分子中σ键与π键的个数比为___________。
(5)铜的晶胞如图所示。铜银合金是优质的金属材料;其晶胞与铜晶胞类似,银位于顶点,铜位于面心。
①该铜银合金的化学式是___________________。
②已知:该铜银晶胞参数为acm,晶体密度为ρg·cm-3。
则阿伏加德罗常数(NA)为_______mol-1(用代数式表示;下同)。
③若Ag、Cu原子半径分别为bcm、ccm,则该晶胞中原子空间利用率φ为___________。(提示:晶胞中原子空间利用率=×100%)20、Ge;Na及其化合物在航空航天、电子工业上有重要应用。请回答下列问题:
(1)基态Ge原子价层电子的排布式为___,其电子填充的最高能级的轨道数为___。电子占据最高能级的电子云轮廓图为___形。
(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是___。
(3)硼氢化钠(NaBH4)是有机化学中的一种常用还原剂,[BH4]-的空间构型是__,中心原子的杂化形式为___。NaBH4中存在___(填标号)。
A.离子键B.σ键C.π键D.氢键。
(4)NaC1是离子晶体;其晶格能可通过下图的循环计算得到。
△H(晶格能)=___。
(5)Na2O的立方晶胞如图所示,氧离子采取面心立方堆积,钠离子填在由氧离子形成的__空隙中。已知晶胞边长a=0.566nm,晶胞中O原子的配位数为__;该晶体的密度是___g·cm-3(列出计算表达式)。
评卷人得分五、实验题(共1题,共7分)21、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、有机推断题(共3题,共30分)22、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)____________________。23、短周期元素W;X、Y和Z的原子序数依次增大。金属元素W是制备一种高效电池的重要材料;X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、_______种不同能量的电子。
(2)元素Z与元素X形成共价化合物XZ2是________(选填“极性”或“非极性”)分子,其电子式为________________。
(3)Y原子的最外层电子排布式为________________,Y元素最高价氧化物对应的水化物的电离方程式为________________________________________________。
(4)两种非金属元素中,非金属性较强的元素是_______(写元素符号),试写出一个能说明这一事实的化学方程式______________________________。24、周期表中的五种元素A、B、D、E、F,原子序数依次增大,A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B的基态原子2p能级有3个单电子;D是一种富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d轨道中有10个电子;F位于第六周期;与Cu同族,其单质在金属活动性顺序表中排在末位。
(1)写出E的基态原子的价层电子排布式___________。
(2)A、B形成的AB﹣常作为配位化合物中的配体,其A原子的杂化方式为________,AB﹣中含有的σ键与π键的数目之比为________。
(3)FD3是一种褐红色晶体,吸湿性极强,易溶于水和乙醇,无论是固态、还是气态,它都是以二聚体F2D6的形式存在,依据以上信息判断FD3,晶体的结构属于____晶体,写出F2D6的结构式________。
(4)E、F均能与AB﹣形成配离子,已知E与AB﹣形成的配离子为正四面体形。F(+1价)与AB形成的配离子为直线形,工业上常用F和AB﹣形成的配离子与E反应来提取F单质,写出E置换F的离子方程式_________________。
(5)F单质的晶体为面心立方最密堆积,若F的原子半径为anm,F单质的摩尔的的质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数为NA,求F单质的密度为______g/cm3。(用a、NA、M的代数式表示)参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【详解】
A.3p2表示3p能级上有两个电子;A错误;
B.M能层中的原子轨道数目为1+3+5=8个;B错误;
C.由于2p能级的能量比2s能级的能量高,原子核外电子总是尽可能先排布能量较低的能级,然后依次排入能量较高的能级,这样的排布使原子能量低,稳定,所以1s22s12p1是激发态原子的电子排布式;C正确;
D.一个电子从能量较高的3p能级跃迁到能量较低的3s能级时;产生的原子光谱为发射光谱,D错误;
故合理选项是C。2、A【分析】【分析】
由球棍模型可知,黑球为C,大白球为O,小白球为H,则T为HCHO,X不稳定,易分解,则X为H2CO3;则Y为氧化剂,据此分析解答。
【详解】
A.T转化为X的过程中;断裂的是C-H键,形成的是C-O键和O-H键,断裂和形成的共价键类型相同,故A正确;
B.HCHO、H2CO3分子中都含有1个C=O,因此等物质的量的HCHO、H2CO3分子中含有π键的数目相等,但物质的量未定,故不一定为NA;故B错误;
C.X分子中含有的σ键个数为5;T分子中含有的σ键个数为3,不是2倍的关系,故C错误;
D.X为H2CO3;只含有极性键,故D错误;
故选A。3、D【分析】【分析】
ABm型杂化类型的判断:
公式:电子对数n=(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数)
注意:①当上述公式中电荷数为正值时取“-”,电荷数为负值时取“+”;
②当配位原子为氧原子或硫原子时,成键电子数为零。
根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化。
【详解】
A.CO2中C原子杂化轨道数为×(4+0)=2,采取sp杂化方式,SO2中S原子杂化轨道数为×(6+0)=3,采取sp2杂化方式,中心原子杂化轨道的类型不同,故A错误;
B.NH3中N原子杂化轨道数为×(5+3)=4,采取sp3杂化方式,BF3中B原子杂化轨道数为×(3+3)=3,采取sp2杂化方式,中心原子杂化轨道的类型不相同,故B错误;
C.BeCl2中Be原子杂化轨道数为(2+2)=2,采取sp杂化方式,SCl2中S原子杂化轨道数为(6+2)=4,采取sp3杂化方式,中心原子杂化轨道的类型不同,故C错误;
D.CH4中C原子杂化轨道数为×(4+4)=4,采取sp3杂化方式,H2O中O原子杂化轨道数为×(6+2)=4,采取sp3杂化方式,中心原子杂化轨道的类型相同,故D正确;
答案选D。
【点睛】
本题考查了分子或离子中原子轨道杂化类型的判断,难度中等,判断中心原子的杂化轨道数是关键。4、C【分析】【详解】
A.氯化钠晶体中,距Na+最近的Cl-是6个;钠离子的配位数是6,6个氯离子形成正八面体结构,故A正确;
B.该模型是分子模型,据图可知一个分子中含有4个E原子和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4;故B正确;
C.根据CO2晶胞结构图可知,以顶点上的CO2分子为例,距离其最近的CO2分子分布在经过这个顶点的各个面的面心上,一个顶点被8个晶胞共用,所以这样的面共有=12个,所以一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻;故C错误;
D.根据晶胞结构图可知;碘为分子晶体,晶胞中占据顶点和面心,碘分子在顶点和面心有2种不同的方向,故D正确;
故答案为C。
【点睛】
选项B为易错点,注意题干信息,该物质为分子晶体,分子模型中计算各原子的个数时不用均摊法。5、A【分析】【详解】
硫酸铵晶体中铵根离子和硫酸根离子之间存在离子键,铵根离子内部N和H之间存在共价键,硫酸铵晶体属于离子晶体,不存在分子间作用力,N2H6SO4的某晶体的晶体类型与硫酸铵相同,所以该晶体中含有离子键、共价键、阳离子和阴离子,不存在分子间作用力,故选A。二、多选题(共5题,共10分)6、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。7、AD【分析】【分析】
短周期元素的价电子数就是其最外层电子数,用m表示基态原子的价电子数,用n表示基态原子的未成对电子数,A元素m—n为8,说明A的最外层电子数为8,均已成对,故A只能是Ne或者Ar;B元素m—n为6,说明B的最外层电子数为7,6个已成对,故B只能是F或者Cl,同理推导出:C为O或S,D为N;C、B、Be或P、Si、Al、Mg,E为Na或Li、H,又A、B、C、D、E原子序数连续,故只能分别为Ne、F、O、N、Na,据此分析作答。
【详解】
A.同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,分析可知A为惰性气体元素,其第一电离能在同周期中最大,故A>C;A错误;
B.据分析可知,E是Na为金属元素,D是N为非金属元素,故电负性E
C.据分析可知,E是Na,B是F,故原子序数:B
D.C是O;有2个未成对电子,而D是N,有3个未成对电子,故核外未成对电子数:C与D不相等,D错误;
故答案为:AD。8、BD【分析】【详解】
A.根据结构简式确定分子式为C3H4O3;故A正确;
B.双键中含有一个σ键;一个π键;单键都是σ键,所以该分子中含有10个σ键、1个π键,所以分子中σ键与π键个数之比为10:1,故B错误;
C.同种非金属元素之间形成非极性键;不同非金属元素之间形成极性键,所以C-C之间存在非极性键;C-H和C-O原子之间存在极性键,故C正确;
D.该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,C原子为sp3杂化;C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,C原子杂化方式为sp2;故D错误;
故选BD。
【点睛】
该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对、C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式是解答关键。9、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。10、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8题,共16分)11、略
【分析】【分析】
(1)结合表格中的数据;从周期和族两个方面总结规律;
(2)根据电负性变化规律分析;
(3)Cl和Al的电负性之差为1.5,小于1.7,故AlCl3中的化学键为共价键。
(4)电负性较小的元素位于元素周期表的左下方。
【详解】
(1)由表中数据可知;第二周期元素从Li~F,随着原子序数的递增,元素的电负性逐渐增大,第三周期元素从Na~S,随着原子序数的递增,元素的电负性也逐渐增大,并呈周期性变化;同主族元素,元素随核电荷数的递增,元素电负性依次减小;
(2)根据电负性变化规律,同主族元素,元素随核电荷数的递增,元素电负性依次减小Br的电负性大于I的电负性;
(3)当成键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,一般为离子键,而小于1.7时,一般为共价键。结合表格数据,Cl和Al的电负性之差为1.5,小于1.7,故AlCl3中的化学键为共价键;
(4)电负性较小的元素位于元素周期表的左下方,放射性元素除外,电负性最小的元素是Cs。【解析】①.同周期元素随核电荷数的递增,元素电负性依次增大,同主族元素随核电荷数的递增,元素电负性依次减小②.Br>I③.共价键④.Cs12、略
【分析】【分析】
化合物中,单键也是键,双键:一个键,一个键;三键:一个键,两个键。
【详解】
①形成单键,只含键;②形成单键,只含键;③形成单键,只含键;④形成氮氮三键,既有键,又有键;⑤是烯烃,既有键,又有键;⑥是烷烃,均形成单键,只含键;⑦形成单键,只含键;⑧均形成单键,只含键;⑨中有碳氮三键,既有键、键,又有键;
(1)由分析知,只含键的是:①②③⑥⑦⑧;
(2)既含有键又含有键的是:④⑤⑨;
(3)含有由两个原子的轨道重叠形成键的是氢气⑦。【解析】①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦13、略
【分析】【分析】
①BaCl2是离子晶体;只含有离子键,熔化时破坏离子键;
②金刚石是原子晶体;只含有共价键,熔化时破坏共价键;
④H2SO4是分子晶体;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;
⑤干冰是分子晶体;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;
⑥碘片是分子晶体;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;
⑦晶体硅是原子晶体;只含有共价键,熔化时破坏共价键;
⑧金属铜是金色晶体;只含有金属键,熔化时破坏金属键。
【详解】
(1)分子晶体在熔化时不需要破坏化学键,H2SO4;干冰、碘片属于分子晶体的;熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键;原子晶体在熔化时破坏共价键,金刚石、晶体硅属于原子晶体,熔化时破坏共价键;原子晶体的熔点高,金刚石与硅相比,C的原子半径小于Si原子半径,属于金刚石的共价键更强,熔点更高,则熔点最高的是金刚石;常温下是气体的物质的熔点最低,则干冰的熔点最低,故答案为:④⑤⑥;②⑦;②;⑤;
(2)BaCl2、KOH中含有离子键,属于离子化合物,其中BaCl2中只有离子键;以分子间作用力相结合的晶体是分子晶体;则④⑤⑥是分子晶体,故答案为:①③;①;④⑤⑥;
(3)KOH是离子化合物,是由钾离子和氢氧根离子形成,电子式为干冰是二氧化碳,二氧化碳是含有碳氧双键的共价化合物,电子式为故答案为:【解析】④⑤⑥②⑦②⑤①③①④⑤⑥14、略
【分析】【分析】
(1)根据价层电子对个数=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);结合杂化轨道理论分析解答;
(2)从C=O键与C-Cl键排斥作用与C-Cl键与C-Cl键的排斥作用的大小分析解答。
【详解】
①CS2中C的价层电子对个数=2+=2;且不含孤电子对,为直线形分子;
②PCl3中P的价层电子对个数=3+=4;且含有1个孤电子对,为三角锥形分子;
③H2S中S的价层电子对个数=2+=4;且含有2个孤电子对,为V形分子;
④CH2O中C的价层电子对个数=3+=3;且不含孤电子对,为平面三角形分子;
⑤H3O+中O的价层电子对个数=3+=4;且含有1个孤电子对,为三角锥形离子;
⑥NH4+中N的价层电子对个数=4+=4;且不含孤电子对,为正四面体形;
⑦BF3中B的价层电子对个数=3+=3;且不含孤电子对,为平面三角形;
⑧SO2中S的价层电子对个数=2+=3;且含有1个孤电子对,为V形;
立体构型为直线形的有①;粒子的立体构型为V形的有③⑧;立体构型为平面三角形的有④⑦;粒子的立体构型为三角锥形的有②⑤,粒子的立体构型为正四面体形的有⑥,故答案为:①;③⑧;④⑦;②⑤;⑥;
(2)C=O键与C-Cl键之间电子对的排斥作用强于C-Cl键与C-Cl键之间电子对的排斥作用,使得COCl2中C—Cl键与C=O键之间的夹角大于C—Cl键与C—Cl键之间的夹角;故答案为:C=O键与C-Cl键之间电子对的排斥作用强于C-Cl键与C-Cl键之间电子对的排斥作用。
【点睛】
本题的易错点为(1),要注意理解价层电子对互斥理论的内涵及孤电子对个数计算方法,难点是CH2O的计算。【解析】①.①②.③⑧③.④⑦④.②⑤⑤.⑥⑥.C==O键与C-Cl键之间电子对的排斥作用强于C-Cl键与C-Cl键之间电子对的排斥作用15、略
【分析】【详解】
(1)Cu电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,在形成Cu2+的过程中,参与反应的电子是最外层的4s及3d上各一个电子,故Cu2+离子的电子排布式是为:1s22s22p63s23p63d9;本题正确答案是:1s22s22p63s23p63d9。
(2)从图中可以看出阴离子在晶胞有四类:顶点(8个)、棱上(4个)、面上(2个)、体心(1个),根据立方体的分摊法,可以知道该晶胞中阴离子数目为:,8+4+1=4,本题正确答案是:4;
(3)因为N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,所以N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键。答案:F电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键。
(4)因为氧离子的离子半径小于硫离子的离子半径,所带电荷数又相同,所以亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高.因此,本题正确答案是:高。【解析】1s22s22p63s23p63d94F电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配位键高16、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据晶胞的结构可知;以晶胞顶点上的钛离子为例,与之最近的钛离子分布在与相邻的顶点上,这样的离子有6个(上下左右前后各1个),钙离子分布在体心上,这样的离子有8个(每个顶点可以形成8个立方体),氧离子分布在棱上,最接近且距离相等的也是6个(上下左右前后各1个);答案为6,8,6。
(2)利用均摊法可知,钛离子位于顶点,在每个晶胞中钛离子个数为8×=1,氧离子位于棱上,氧离子的个数为12×=3,钙离子位于体心,钙离子个数为1,所以钙、钛、氧的离子个数比是1:1:3,化学式可表示为CaTiO3;答案为1:1:3;CaTiO3。【解析】①.6②.8③.6④.1:1:3⑤.CaTiO317、略
【分析】【详解】
(1)第一周期中,有一个未成对电子的是氢原子,其电子排布为1s1;第二周期中,未成对电子是两个的有两种——C:1s22s22p2和O:1s22s22p4;第三周期中,未成对电子是三个的是P:1s22s22p63s23p3;第四周期中未成对电子是四个的是Fe:1s22s22p63s23p64s23d6
(2)Ga在元素周期表中是第四周期、第ⅢA族,原子序数是31,即其原子核外电子数是31,根据核外电子的排布规律可以写出该原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1;根据题目所给信息;GaN的晶体结构与单晶硅相似,晶体结构为空间网状结构,每个Ga原子与四个N相连,这四个N原子构成的空间构型是正四面体型,属于原子晶体。
(3)水解即该物质中的带正电的原子或原子团与水电离出的OH-结合成弱电解质,带负电的原子或原子团与水电离出的H+结合成弱电解质的过程,水解反应前后各元素的化合价不变,类似于复分解反应,由题意知NCl3中N的化合价为-3价,Cl的化合价为+1价,则在NCl3水解的产物中N的化合价也是-3价,Cl的化合价是+1价,分析可知其水解产物是HClO和NH3·H2O。【解析】54正四面体形原子HClO、NH318、略
【分析】【分析】
(1)基态P原子的核电荷数为15;根据核外电子排布规律来写价电子排布式;
(2)白磷分子是正四面体结构;四个P原子位于正四面体顶点上,物质溶解性遵循相似相溶原理;
(3)NH3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3型杂化杂化;孤对电子对成键电子的排斥作用较强,氨气分子空间构型是三角锥形,电负性N强于P,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小;
(4)PCl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,说明生成自由移动的阴阳离子,一种正四面体形阳离子是PCl4+和一种正六面体形阴离子是PCl6-,即发生反应为:2PCl5=PCl4++PCl6-;
(5)同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势;IIA族;VA族为全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的;
(6)氮化硼;氮化铝、氮化镓都是原子晶体;键长越短,键能越大,共价键越稳定,物质熔点越高。
【详解】
(1)P原子核外有15个电子,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p3,则基态P原子的价电子排布式为3s23p3;
(2)白磷分子是正四面体结构,四个P原子位于正四面体顶点上,所以键角是60°,为非极性分子,相似相容原理可知,易溶于非极性溶剂中,二硫化碳为非极性溶剂,所以白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度;
(3)NH3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3型杂化杂化,孤对电子对成键电子的排斥作用较强,N-H之间的键角小于109°28′,所以氨气分子空间构型是三角锥形,电负性N强于P,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成键电子对之间的排斥力增大,键角变大,PH3的键角小于NH3的键角;
(4)PCl5是一种白色晶体,在恒容密闭容器中加热可在148℃液化,形成一种能导电的熔体,说明生成自由移动的阴阳离子,一种正四面体形阳离子是PCl4+和一种正六面体形阴离子是PCl6-,即发生反应为:2PCl5=PCl4++PCl6-,已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体,则A为:PCl4+,PCl4+中P没有孤电子对。含四个σ键,所以原子杂化方式是sp3,B为:PCl6-;
(5)同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势;IIA族;VA族为全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,第三周期主族元素中,第一电离能在磷和铝之间的元素有:S、Si、Mg;
(6)氮化硼、氮化铝、氮化镓它们熔点的不同,其主要原因是氮化硼、氮化铝、氮化镓都是原子晶体,硼、铝、镓的原子半径逐渐增大,键长增长,键能减小,熔点降低。【解析】①.3s23p3②.正四面体③.60°④.大于⑤.电负性N强于P,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成键电子对之间的排斥力增大,键角变大⑥.PCl4+⑦.PCl6-⑧.sp3⑨.Mg、Si、S⑩.氮化硼、氮化铝、氮化镓都是原子晶体,硼、铝、镓的原子半径逐渐增大,键长增长,键能减小,熔点降低四、结构与性质(共2题,共8分)19、略
【分析】【详解】
中Cu元素化合价为价,则“中国蓝”、“中国紫”中均具有Cu2+,则Cu为29号元素,基态时该阳离子的价电子为其3d能级上的9个电子,所以其价电子排布式为故答案为:2;
“中国蓝”的发色中心是以为中心离子的配位化合物,该配合物中铜离子提供空轨道、O原子提供孤电子对,所以提供孤电子对的是O元素,故答案为:氧或
因为Cu失去1个电子后,会变成稳定的全满结构,所以Cu较难失去第二个电子,而锌失去两个电子后会变成稳定的全满结构,所以Cu的第二电离能比Zn大,故答案为:Cu失去一个电子后的价层电子排布式为3d10,达到全充满稳定结构;Zn失去一个电子后的价层电子排布式为3d104s1,Zn+4s1上的电子比Cu+3d10上的电子易失去;
乙醛中甲基上的C形成4条键,无孤电子对,因此采取杂化类型,醛基中的C形成3条键和1条键,无孤电子对,采取杂化类型,乙醛分子中碳原子的杂化轨道类型是单键是键,双键中一个是键,一个是键,所以乙醛分子中键与键的个数比为故答案为:6:1;
银位于顶点,则每个晶胞中含有银为铜位于面心,每个晶胞中含有铜为所以该铜银合金的化学式是或故答案为:或
该铜银晶胞参数为晶体密度为则体积为质量则故答案为:
若Ag、Cu原子半径分别为则原子总体积==晶胞体积故答案为:【解析】23d9O或氧Cu失去一个电子后的价层电子排布式为3d10,达到全充满稳定结构;Zn失去一个电子后的价层电子排布式为3d104s1,Zn+4s1上的电子比Cu+3d10上的电子易失去sp2、sp36:1AgCu3或Cu3Ag20、略
【分析】【分析】
(1)Ge是32号元素;有4个价电子,根据核外电子排布规律书写电子排布图,其电子填充的最高能级为4p能级,它的轨道数为3,形状为纺锤(或哑铃)。
(2)Ge与C是同族元素;C原子之间可以形成双键;叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,它们属于同族元素,半径逐渐增大,难以形成双键。
(3)[BH4]-单位空间构型要算孤电子对数和成键电子对数,相加算出价层电子对数,由于没有孤对电子,得到VSEPR模型就是该分子的立体构型,为正四面体,[BH4]-中B原子孤电子对数==0,价层电子对数=4+0=4,VSEPR模型为正四面体,没有孤电子对,空间构型为正四面体,价层电子对数为4,则杂化方式为sp3,根据NaBH4的晶体类型;可判断出晶体中含有共价键(σ键)和离子键。
(4)利用晶格能的定义和盖斯定律算出△H;
①Na(g)+Cl(g)=Na+(g)+Cl−(g)△H1
②Na(g)+Cl(g)=Na(s)+Cl2(g)△H2
③Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)△H3
②+③-①可得:Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s),由气态变为固态为放热,△H<0算出△H=-(△H1-△H2-△H3),故晶格能为△H1-△H2-△H3。
(5)Na2O晶胞中阴离子O2-位于晶胞的顶点和面心,阳离子Na+位于晶胞的体心,根据晶胞的结构判断配位数,O2-半径大于Na+;据此计算质量和体积,进而计算密度。
【详解】
(1)Ge是32号元素,位于第四周期第IVA族,基态Ge原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2;原子价层电子的排布式为4s24p2;其电子填充的最高能级4p,4p能级有三个轨道,4p轨道是哑铃型或纺锤形的;
故答案为4s24p2;3;纺锤(或哑铃);
(2)Ge原子半径大;难以通过“肩并肩”方式形成π键;
答案为:锗元素原子半径大;难以通过“肩并肩”方式形成π键;
(3)[BH4]-中B原子孤电子对数==0,价层电子对数=4+0=4,VSEPR模型为正四面体,没有孤电子对,空间构型为正四面体,B原子杂化方式为:sp3,Na+、[BH4]-离子之间形成离子键,[BH4]-中B原子与H原子之间形成普通共价键;配位键;均属于σ键;
故答案为正四面体;sp3;AB;
(4)晶格能是指在标准状况下,使离子晶体变成气态正离子和气态负离子时所吸收的能量NaCl晶格能是Na+、Cl−气态离子形成1molNaCl晶体释放的能量;故NaCl的晶格能。
根据图示,需求出Na+(g)+Cl−(g)=NaC1(s)的焓变;就是晶格能;
已知①Na(g)+Cl(g)=Na+(g)+Cl−(g)△H1
②Na(g)+Cl(g)=Na(s)+Cl2(g)△H2
③Na(s)+Cl2(g)=NaCl(s)△H3
②+③-①可得:Na+(g)+Cl−(g)=NaCl(s),由气态变为固态为放热,△H<0,则△H=-(△H1-△H2-△H3),故晶格能为△H1-△H2-△H3;
故答案为△H1-△H2-△H3;
(5)Na2O晶胞中阴离子O2-位于晶胞的顶点和面心,阳离子Na+位于晶胞的体心,从图中可以得知,钠离子填在由氧离子形成的四面体空隙中,根据晶胞的结构判断配位数,Na+的个数为8,O2-的个数为8×+6×=4,据此计算质量和体积,进而计算密度.晶胞中O位于顶点,Na位于体心,每个晶胞中有1个Na与O的距离最近,每个定点为8个晶胞共有,则晶胞中O原子的配位数为8,Na的个数为8,O的个数为8×+6×=4,晶胞的质量为==晶胞的体积为(0.566×10−7)3cm3,则晶体的密度为==
答案为:四面体;8;【解析】4s24p23纺锤(或哑铃)锗元素原子半径大,难以通过“肩并肩”方式形成π键正四面体sp3AB△H1-△H2-△H3四面体8五、实验题(共1题,共7分)21、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、有机推断题(共3题,共30分)22、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
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