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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年湘教新版选修3化学下册月考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、关于化学式为的配合物,下列说法中正确的是A.配体是和配位数是9B.中心离子是配离子是C.内界和外界中的数目比是1∶2D.加入足量溶液,所有均被完全沉淀2、据2001年报道;由硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录。如图示意的是该化合物的晶胞结构:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有一个镁原子;6个硼原子位于棱柱侧面上。则该化合物的化学式为。

A.MgBB.Mg5B2C.Mg2BD.Mg2B33、最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构,下列对该晶体叙述错误的是A.该晶体类型是原子晶体B.该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2C.晶体中碳原子数与C—O化学键数之比为1∶2D.晶体的空间最小环共有12个原子构成4、铁有δ;γ、α三种晶体结构;以下依次是δ、γ、α三种晶体在不同温度下转化的图示。下列有关说法中正确的是。

δ-Feγ-Feα-FeA.δ、γ、α三种晶体互为同分异构体B.γ-Fe晶体为面心立方体紧密堆积C.α-Fe晶体与每个Fe原子距离相等且最近的Fe原子有8个D.将Fe加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型相同5、下列说法中正确的是A.离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子B.金属导电的原因是在外加电场的作用下,金属产生了自由电子C.分子晶体的熔沸点很低,常温下都呈液态或是气态D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键结合评卷人得分二、多选题(共6题,共12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、下列说法正确的是A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O中共价键的键能比较大C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释D.氨气极易溶于水是因为氨气可与水形成氢键这种化学键8、有5种元素X、Y、Z、Q、T。X为短周期元素,其原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道;Y原子的价电子排布式为3d64s2;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是A.元素Y和X的单质可在加热的条件下形成化合Y2X3B.T和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形C.X和Q结合生成的化合物为离子化合物D.ZQ2是极性键构成的非极性分子9、硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法正确的是()

A.m=2B.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型相同C.1、2原子间和4、5原子间的化学键可能是配位键D.若382g硼砂晶体中含2molNa+,则硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O10、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11、铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一;其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。则下列说法不正确的是。

A.铁镁合金的化学式为Mg2FeB.晶体中存在的化学键类型为金属键、离子键C.晶胞中Fe与Mg的配位数均为4D.该晶胞的质量是g评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)12、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__。13、在下列物质中:①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤C2H4、⑥NaOH、⑦Ar

(1)只存在极性键的分子是___;只由非极性键构成的非极性分子是__;(填序号;下同)。

(2)CO32﹣的中心原子的杂化轨道类型是__,微粒的空间构型是__。

(3)在K3[Fe(CN)6]中中心离子是__,配体是__,配位数是___。14、我国是世界稀土资源大国,稀土元素是镧系、钪钇种元素的总称;它们位于元素周期表中同一副族。

原子的价层电子排布式为______,第一电离能Sc______Y填“大于”或“小于”

是生产铈的中间化合物,它可由氟碳酸铈精矿制得:

中,Ce的化合价为______。

氧化焙烧生成二氧化铈其在酸浸时发生反应的离子方程式为______。

离子的立体构型的名称为______,中心原子的杂化方式为______,分子或离子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数如苯分子中的大键可表示为则中的大键应表示为______。

常温、常压下是铈最稳定的化合物,广泛用于玻璃、原子能、电子管等工业。晶胞是立方萤石型,则铈离子的配位数为______,如图中离子坐标参数0,若将B选为晶胞顶点坐标参数0,则D离子处于______位置,坐标参数为______。已知该晶胞的棱长其密度为______列出计算式即可

15、镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。请回答下列问题:

(1)基态镍原子的价电子排布式为___________,排布时最高能层的电子所占的原子轨道有__________个伸展方向。

(2)镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等。下列说法不正确的有_________。

A.CO与CN-互为等电子体;其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:2

B.NH3的空间构型为平面三角形。

C.Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6

D.Ni(CO)4中,镍元素是sp3杂化。

(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用“•••”表示出氢键。_____

(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同;相关离子半径如下表:

NiO晶胞中Ni2+的配位数为_______,NiO熔点比NaCl高的原因是_______________________。

(5)研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。合金LaNix晶体属六方晶系如图a所示,其晶胞如图a中实线所示,如图b所示(其中小圆圈代表La,小黑点代表Ni)。储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“”)和四面体空隙(“”),见图c、d,这些就是氢原子存储处。

①LaNix合金中x的值为_____;

②LaNix晶胞的密度是________g/cm-3(阿伏伽德罗常数用NA表示,LaNix的摩尔质量用M表示)

③晶胞中和“”同类的八面体空隙有______个。16、CCl4、SiC,P4是空间构型均为正四面体的三种物质,其中形成的晶体类型与其他两种物质不同的是__,键角与其他两种物质不同的是__。评卷人得分四、结构与性质(共2题,共12分)17、【化学-选修3:物质结构与性质】

已知铜的配合物A(结构如下图1)。请回答下列问题:

(l)Cu的简化电子排布式为_____________。

(2)A所含三种元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_________________。其中氮。

原子的杂化轨道类型为_____________________。

(3)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2,N2中σ键和π键数目。

之比是_____________;N2O与CO2互为等电子体,且N2O分子中O只与一个N相连,则N2O

的电子式为____________________。

(4)在Cu催化下,甲醇可被氧化为甲醛(HCHO),甲醛分子中H-C=O的键角___________1200(选填“大于”、“等于”或“小于”),甲醛能与水形成氢键,请在图2中表示出来___________。

(5)立方氮化硼(如图3)与金刚石结构相似,是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为__________;结构化学上用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置,图4立方氮化硼晶胞中,B原子的坐标参数分别有:B(0,0,0);B(1/2,0,1/2);B(1/2,1/2,0)等。则距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为_______________。18、铂钴合金是以铂为基含钴二元合金;在高温下,铂与钻可无限互溶,其固体为面心立方晶格。铂钻合金磁性极强,磁稳定性较高,耐化学腐蚀性很好,主要用于航天航空仪表;电子钟表、磁控管等。氟及其化合物CuF用途非常广泛。回答下列问题:

(1)聚四氟乙烯是一种准晶体,准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________________方法区分晶体;准晶体和非晶体。

(2)基态F原子的价层电子排布图(轨道表达式)为________________。

(3)[H2F]+[SbF6]ˉ(氟锑酸)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子的空间构型为______________,与[H2F]+具有相同空间构型且中心原子与F原子同周期的分子是_____________。

(4)NH4F(氟化铵)可用于玻璃的蚀刻防腐剂、消毒剂。中心原子的杂化类型是____________;氟化铵中存在_______________(填字母)。

A.离子键B.σ键C.π键D.氢键。

(5)SF4被广泛用作高压电气设备的绝缘介质。SF4是一种共价化合物,可通过类似于Bom-Haber循环能量构建能量图计算相关键能。则F-F键的键能为_____kJ/mol,S-F键的键能为______kJ/mol。

(6)CuCl的熔点为326℃;能升华,熔化呈液态时不导电;CuF的熔点为1008℃,熔化呈液态时能导电。

①CuF中Cu+的基态价电子排布式________铜元素位于元素周期________区,金属Cu的堆积模型为__________________。

②CuF的熔点比CuCl的高,原因是______________

③已知NA为阿伏加德罗常数的值,CuF的密度为7.1g/cm3,晶胞结构如图所示,则CuF的晶胞参数a=_______nm(列出计算式)

评卷人得分五、原理综合题(共2题,共16分)19、碳是地球上组成生命的最基本元素之一;与其他元素结合成不计其数的无机物和有机化合物,构成了丰富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:

(1)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X;Y、Z是常见的三种冠醚;其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用,并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。

①Li+与X的空腔大小相近,恰好能进入到X的环内,且与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。基态碳原子核外有___种运动状态不同的电子,其外围电子轨道表示式为___。W中Li+与孤对电子之间的作用属于___(填标号)。

A.离子键B.共价键C.氢键D.配位键E.以上都不是。

②冠醚Y能与K+形成稳定结构,但不能与Li+形成稳定结构,理由是___。

③冠醚分子中氧的杂化轨道的空间构型是___,C—O—C的键角___(填“>”“<”或“=”)109°28′。

(2)碳的一种同素异形体——石墨,其晶体结构及晶胞如图1、图2所示。则石墨晶胞含碳原子个数为___个。已知石墨的密度为ρg·cm-3,C—C键键长为rcm,阿伏加德罗常数的值为NA,计算石墨晶体的层间距d为___cm。

(3)碳的另一种同素异形体——金刚石,其晶胞如图3所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示,则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图___(从A~D图中选填)。

20、砷化镓是继硅之后研究最深人;应用最广泛的半导体材料。回答下列问题:

(1)Ga基态原子核外电子排布式为________________,As基态原子核外有__________个未成对电子。

(2)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是__________,Ga、As、Se的电负性由大到小的顺序是__________________。

(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:________,GaF的熔点超过1000℃,可能的原因是__________________________。

(4)二水合草酸镓的结构如图1所示,其中镓原子的配位数为__________,草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为__________。

(5)砷化镓的立方晶胞结构如图2所示,晶胞参数为a=0.565nm,砷化镓晶体的密度为__________g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值;列出计算式即可)。

评卷人得分六、工业流程题(共1题,共8分)21、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______________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【分析】

【详解】

A.配合物配位体是和配位数是6,A项错误;

B.中心离子是Ti3+,内配离子是外配离子是B项错误;

C.配合物内配离子是为1,外配离子是为2,内界和外界中的的数目比是:1:2,C项正确;

D.加入足量溶液,外界离子与Ag+反应,内配位离子不与Ag+反应,D项错误;

答案选C。2、A【分析】【分析】

利用均摊法先计算出镁原子与硼原子个数;再求出原子个数比,即可解答。

【详解】

处于六棱柱顶点上的镁原子同时为6个晶胞所共有;每个镁原子有1/6属于该晶胞;处于面上的镁原子同时为2个晶胞所共有,每个镁原子有1/2属于该晶胞;处于棱柱侧面上6个硼原子同时为2个晶胞所共有,每个硼原子有1/2属于该晶胞,所以镁原子:12×1/6+2×1/2=3,硼原子是6×1/2=3,故化学式可表示为:MgB,A正确,故答案为:A。

【点睛】

六棱柱:顶点上的原子为6个晶胞所共有,面上的原子为2个晶胞所共有,侧棱上的原子为3个晶胞所共有,底面上的棱上的原子为4个晶胞所共有。3、C【分析】【分析】

根据题意知;该化合物晶体中以C-O结合为一种空间网状的无限延伸结构,所以该化合物属于原子晶体,和晶体二氧化硅的结构相似,利用均摊法确定其化学式,根据原子晶体的性质分析解答。

【详解】

A.该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构;不存在分子,属于原子晶体,故A叙述正确;

B.晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合;每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合,所以碳氧原子个数比=1:2,故B叙述正确;

C.该晶体中;每个碳原子含有4个C-O共价键,所以C原子与C-0化学键数目之比为1:4,故C叙述错误;

D.该晶体的空间最小环由6个碳原子和6个氧原子构成;故晶体的空间最小环共有12个原子构成,D叙述正确;

故选C。4、B【分析】【详解】

A.Fe是单质;δ;γ、α三种晶体结构不同,属于同素异形体,不是同分异构体,故A错误;

B.γ-Fe晶体中Fe原子处于顶点与面心;属于面心立方密堆积,故B正确;

C.α-Fe晶体中Fe原子处于顶点;属于简单立方堆积,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,与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个,故C错误;

D.由题给信息可知;将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,温度不同,得到的晶体类型不相同,故D错误;

故选B。5、D【分析】【详解】

A.NaCl晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子;CsCl晶体中每个离子周围均吸引着8个带相反电荷的离子,故A错误;

B.金属导电的原因是在外加电场的作用下;自由电子定向移动形成电流,故B错误;

C.分子晶体的熔沸点很低;常温下呈液态或气态或固态,比如水呈液态,二氧化碳呈气态,硫呈固态,故C错误;

D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键结合;故D正确。

综上所述,答案为D。二、多选题(共6题,共12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、AC【分析】【详解】

A.HCl、HBr;HI均可形成分子晶体;其分子结构相似,相对分子质量越大则分子间作用力越大,所以熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关,故A正确;

B.氢键是比范德华力大的一种分子间作用力,水分子间可以形成氢键,H2S分子间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S;与共价键的键能无关,故B错误;

C.碘分子为非极性分子,CCl4也为非极性分子;碘易溶于四氯化碳可以用相似相溶原理解释,故C正确;

D.氢键不是化学键;故D错误;

故答案为AC。8、AC【分析】【分析】

根据题意,X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道,则X的电子排布式为1s22s22p63s23p4,为S元素;Y原子的特征电子构型为3d64s2,则Y的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Y为Fe元素;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,则Z的电子排布式为1s22s22p2,为C元素;Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子,Q的电子排布式为1s22s22p4,Q为O元素;T原子的M电子层上p轨道半充满,T的电子排布式为1s22s22p63s23p3;则T为为P元素,据此分析。

【详解】

A.元素Y和X的单质分别是Fe;S;加热的条件下生成FeS,A错误;

B.T和Z分别是P、C,它们形成的单质有P4和金刚石;它们的分子构型均为正四面体型,B正确;

C.X与Q形成的化合物SO2或SO3都为共价化合物;C错误;

D.ZQ2是为CO2,CO2是直线型分子,结构式是O=C=O,结构对称,正负电荷中心重合,则CO2是极性键构成的非极性分子;D正确。

答案选AC。9、AD【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.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,故A正确;

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,所以在Xm-中;硼原子轨道的杂化类型有不同,故B错误;

C.2号B一般是形成3个键;4号B形成4个键,其中1个键很可能就是配位键,所以配位键存在4号与5号之间,故C错误;

D.若硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O,则382g硼砂晶体中含×2=2molNa+;故D正确;

答案选AD。10、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。11、BC【分析】【分析】

【详解】

A.根据均摊法,该晶胞中Fe原子的数目为=4,Mg原子的个数为8,Fe、Mg原子个数之比=4:8=1:2,所以其化学式为Mg2Fe;故A正确;

B.金属晶体中存在金属键;该晶体属于合金,属于金属晶体,所以只含金属键,故B错误;

C.根据晶胞结构示意图可知,距离Mg原子最近且相等的Fe原子有4个,即Mg的配位数为4,而该晶体的化学式为Mg2Fe;所以Fe的配位数为8,故C错误;

D.晶胞中Fe原子个数为4,Mg原子个数为8,所以晶胞的质量为=g;故D正确;

故答案为BC。三、填空题(共5题,共10分)12、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.Mn13、略

【分析】【分析】

①HCl是极性键的极性分子;②N2是非极性键的非极性分子;③NH3是极性键的极性分子;④Na2O2含离子键和非极性键的离子化合物;⑤C2H4是含极性键和非极性键的非极性分子;⑥NaOH是含离子键和极性键的离子化合物;⑦Ar不含共价键的分子。

⑵CO32−的中心原子的价层电子对数为

⑶配合物中提供空轨道的离子为中心离子;常为过渡金属离子;提供孤对电子的物质为配体;配体的数目为配位数。

【详解】

⑴根据上面分析得出只存在极性键的分子是①③;只由非极性键构成的非极性分子是②;故答案为:①③;②。

⑵CO32−的中心原子的价层电子对数为杂化轨道类型是sp2,微粒的空间构型是平面三角形;故答案为:sp2;平面三角形。

⑶配合物中提供空轨道的离子为中心离子,常为过渡金属离子;提供孤对电子的物质为配体;配体的数目为配位数;因此K3[Fe(CN)6]中中心离子是Fe3+,配体是CN-,配位数是6;故答案为:Fe3+;CN-;6。【解析】①.①③②.②③.sp2④.平面三角形⑤.Fe3+⑥.CN-⑦.614、略

【分析】【分析】

(1)Sc位于周期表中第4周期第ⅢA族,则其价电子排布式为V位于周期表中第4周期第ⅤA族,则其价电子排布式为Sc与Y同族,第一电离能Sc大于Y;

(2)①根据CeFCO3呈电中性,F为价,CO32-为价,则Ce为价;

②氧化焙烧生成二氧化铈(CeO2),酸浸时,加入稀硫酸和H2O2,Ce(Ⅳ),Ce(Ⅳ)转化为,Ce(Ⅲ),H2O2被氧化生成O2;

③对于CO32-,根据VSEPR理论,价电子对数为根据杂化轨道理论,中心C原子的杂化方式为其空间构型为平面三角形,CO32-中,C为杂化,形成3根共价键,一个s电子跃迁到轨道,每个O还留有一个轨道上的一个单电子,整个CO32-形成4中心6电子的离域大键,所以记为

(3)根据晶胞结构分析,O2-做四面体填隙,Ce4+做面心立方最密堆积,从上底面面心的Ce4+看,Ce4+连接两个晶胞,一个晶胞内与之等距且最近的数目为4,所以铈离子的配位数为8,如图中离子坐标参数A(0,0,0);C处于底心,B处于处,若将B选为晶胞顶点坐标参数B(0,0,0),相当于对A进行(0,0,0)则D的坐标应变为则D变为体心,坐标参数为一个晶胞中含有Ce4+数目为个,含有O2-的数目为8个,则1mol晶胞的质量为1个晶胞的体积为则晶体密度为

【详解】

(1)Sc位于周期表中第4周期第ⅢA族,则其价电子排布式为V位于周期表中第4周期第ⅤA族,则其价电子排布式为Sc与Y同族,第一电离能Sc大于Y;

故答案为:大于;

(2)①根据CeFCO3呈电中性,F为价,CO32-为价,则Ce为价;

故答案为:

②氧化焙烧生成二氧化铈(CeO2),酸浸时,加入稀硫酸和H2O2,Ce(Ⅳ),Ce(Ⅳ)转化为,Ce(Ⅲ),H2O2被氧化生成O2,所以发生的化学反应为:

故答案为:

③对于CO32-,根据VSEPR理论,价电子对数为根据杂化轨道理论,中心C原子的杂化方式为其空间构型为平面三角形,CO32-中,C为杂化,形成3根共价键,一个s电子跃迁到轨道,每个O还留有一个轨道上的一个单电子,整个CO32-形成4中心6电子的离域大键,所以记为

故答案为:

(3)根据晶胞结构分析,O2-做四面体填隙,Ce4+做面心立方最密堆积,从上底面面心的Ce4+看,Ce4+连接两个晶胞,一个晶胞内与之等距且最近的数目为4,所以铈离子的配位数为8,如图中离子坐标参数A(0,0,0);C处于底心,B处于处,若将B选为晶胞顶点坐标参数B(0,0,0),相当于对A进行(0,0,0)则D的坐标应变为则D变为体心,坐标参数为该晶胞的棱长取1mol这样的晶胞,一个晶胞中含有Ce4+数目为个,含有O2-的数目为8个,则1mol晶胞的质量为1个晶胞的体积为则晶体密度为

故答案为:8;体心;【解析】大于平面三角形8体心15、略

【分析】【分析】

(1)Ni元素原子序数是28;其3d;4s电子为其价电子,3d、4s能级上电子数分别是8、2,据此书写其价电子排布式,找到最高能层,为N层,能级为4s,判断它的空间伸展方向;

(2)A.CO与CN-互为等电子体;则一氧化碳中含有碳氧三键,其中σ键个数为1;π键个数为2;故σ键和π键个数之比为1:2;

B.NH3的中心原子为N;价层电子岁数为4对,有一对孤对电子,sp3杂化,空间构型为三角锥形;

C.根据题干信息,镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6;

D.Ni(CO)4中;镍元素成键电子对数为4,孤电子对数为0,则价电子对数为4;

(3)中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键;氢键存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间,则氢键表示为

(4)因为NiO的晶体结构类型均与氯化钠的相同;而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6;根据表格数据,氧离子和镍离子的半径小于钠离子和氯离子,则NiO的键长小于NaCl,离子半径越小,键长越短,键能越大,熔点越高,所以氧化镍熔点高于氯化钠熔点;

(5)①由图b可知,La的个数为8×=1,Ni的个数为8×+1=5;La与Ni的个数比1:5,则x=5;

②由图a可得晶胞的体积V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度=进行计算;

③六个球形成的空隙为八面体空隙,显然图c中的八面体空隙都是由2个La原子和4个Ni原子所形成,这样的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,共有8×+2×=3个;

【详解】

(1)Ni元素原子序数是28,其3d、4s电子为其价电子,3d、4s能级上电子数分别是8、2,其价电子排布式为3d84s2;最高能层的电子为N,分别占据的原子轨道为4s,原子轨道为球形,所以有一种空间伸展方向;

答案为:3d84s2;1;

(2)A.CO与CN-互为等电子体;则一氧化碳中含有碳氧三键,其中σ键个数为1;π键个数为2;故σ键和π键个数之比为1:2,故A正确;

B.NH3的中心原子为N;价层电子岁数为4对,有一对孤对电子,sp3杂化,空间构型为三角锥形,故B错误;

C.根据题干信息,镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物时;其配位数可能为是4或6,故C正确;

D.Ni(CO)4中,镍元素成键电子对数为4,孤电子对数为0,则价电子对数为4,是sp3杂化;故D正确;

答案选B。

(3)中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键;氢键存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的H与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间,则氢键表示为

故答案为:

(4)因为NiO的晶体结构类型均与氯化钠的相同;而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6;根据表格数据,氧离子和镍离子的半径小于钠离子和氯离子,则NiO的键长小于NaCl,二者都属于离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高,所以氧化镍熔点高于氯化钠熔点;

答案为:6;离子半径越小;离子所带电荷越多,键长越短,键能越大,熔点越高;

(5)①由图b可知,La的个数为8×=1,Ni的个数为8×+1=5;La与Ni的个数比1:5,则x=5;

答案为:5;

②由图a可得晶胞的体积V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度==g/cm-3;

答案为:

③六个球形成的空隙为八面体空隙,显然图c中的八面体空隙都是由2个La原子和4个Ni原子所形成,这样的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,共有8×+2×=3个;

答案为:3。

【点睛】

考查同学们的空间立体结构的思维能力,难度较大。该题的难点和易错点在(5)的③,与“”同类的八面体空隙位于晶胞的,上底和下底的棱边和面心处,且空隙与其他晶胞共用,计算数目时也要注意使用平均法进行计算。【解析】3d84s21B6离子半径越小,离子所带电荷越多,键长越短,键能越大,熔点越高5316、略

【分析】【分析】

原子晶体的构成微粒是原子;分子晶体的构成微粒是分子,构成微粒不同,则晶体类型不同。

【详解】

CCl4晶体由CCl4分子构成,键角为109°28',形成分子晶体;SiC晶体由Si原子和C原子构成,键角为109°28',形成的晶体为原子晶体;P4晶体由P4分子构成,键角为60°,形成的晶体为分子晶体。所以形成的晶体类型与其他两种物质不同的是SiC,键角与其他两种物质不同的是P4。答案为:SiC;P4。

【点睛】

虽然P4与CCl4的晶体类型都为正四面体,但由于构成晶体的分子组成不同,所以键角不同。【解析】①.SiC②.P4四、结构与性质(共2题,共12分)17、略

【分析】【详解】

本题考查过渡元素Cu及其化合物的结构;电子排布、杂化轨道、晶体结构等物质结构的有关知识点。根据Cu的原子结构和电子排布规律、杂化轨道及分子构型的知识和晶体的类型以及晶包有关知识来解答此题。

(1)基态Cu原子核外有29个电子,外围电子排布式为3d104s1,全充满结构,稳定。简化电子排布式为[Ar]3d104S1

(2)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,N原子外围电子排布为2s22p3,为半充满结构,较稳定,N的电离能最大,C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。氮原子有4个杂化轨道,所以为SP3杂化。

(3)N2的结构式为N≡N,含1个σ键和2个π键,所以σ键和π键数目比为1:2,N2O与CO2互为等电子体,且N2O分子中O只与一个N相连,则N2O结构与CO2相似,所以其结构为N=N=O,电子式为

(4)甲醛分子中,碳原子为sp2杂化,分子成平面三角型,键角约120°,由于氧原子有孤电子对,对氢原子有排斥作用,所以OCH键角会稍大于120°,羰基氧有很强的电负性,与H2O中H有较强的静电吸引力,而形成氢键。

(5)由图可知,一个B原子与4个N原子形成4个B-N共价键,B-N键数与硼原子数之比为4:1,根据各个原子的相对位置可知,距离上述三个B原子最近且等距的N原子在x、y、z轴三个方向的1/4处,所以其坐标是()

点睛:本题最后一问,求原子的坐标参数,学生缺乏想象力,较难理解,立方体的每个顶角原子的坐标均为(0,0,0,)从每个顶角引出3维坐标轴xyz,N原子位于每个轴的1/4处,即可判断N的坐标。【解析】[Ar]3d104s1N>O>Csp3杂化1:2大于4:1(1/4,1/4,1/4)18、略

【分析】【分析】

(2)根据核外电子排布规律写出F的核外电子排布;再画出价电子排布图;

(3)根据同族替换和等量代换原则找等电子体;等电子体具有相同的空间构型;

(4)根据价层电子对互斥理论判断原子的杂化方式;

(5)在标准状况下;将1mol气态分子解离为气态原子所需的能量;

(6)离子晶体熔沸点高于分子晶体;根据均摊法计算晶胞中各微粒的数目,确定晶胞的质量,根据计算晶胞参数。

【详解】

(1)从外观无法区分晶体;准晶体和非晶体;但用X光照射会发现:晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间,因此通过X-射线衍射实验可区分晶体、准晶体和非晶体;

(2)F的原子序数为9,核外电子排布式为1s22s22p5,价电子为2s22p5,因此基态F原子的价电子排布图为

(3)[H2F]+的中心原子的价层电子对数为=4,含有两对孤对电子,所以空间构型为V形;原子总数相同,价电子总数相同的分子或离子互为等电子体,结构相似,所以与[H2F]+具有相同空间构型且中心原子与F原子同周期的分子是H2O;

(4)中心原子的价层电子对数为4,所以为sp3杂化;NH4F中氟离子和铵根之间为离子键;铵根内部共价键和配位键均为σ键,所以选AB;

(5)由图象可知,3molF2(g)形成F(g)断裂3molF-F键,吸收465kJ能量,则F-F键的键能为155kJ•mol-1;由图可知1molS(g)和6molF(g)形成SF6(g)要形成6molS-F键,放出1962kJ能量,则S-F的键能为kJ•mol-1=327kJ•mol-1;

(6)①Cu元素为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去最外层一个电子形成Cu+,所以Cu+的价电子排布式为3d10;铜元素位于第四周期第IB族;所以属于ds区;金属铜为面心立方最密堆积;

②CuCl的熔点为426℃;熔化时几乎不导电,应为分子晶体,而CuF为离子晶体,一般离子晶体的熔沸点比分子晶体高,所以CuF比CuCl熔点高;

③根据均摊法,晶胞内部黑球个数为4,晶体化学式为CuF,所以白球个数也为4,即晶胞中有4个亚铜离子和4个氟离子,所以晶胞的质量为m=g,晶胞体积V=a3,晶体的密度可解得a=×107nm。

【点睛】

等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子,等电子体具有相同的结构特征;可采用同族元素互换法、价电子迁移法、电子-电荷互换法判断等电子体。【解析】X-射线衍射实验V形H2Osp3AB1553273d10ds面心立方最密堆积CuF为离子晶体,CuCl为分子晶体×107五、原理综合题(共2题,共16分)19、略

【分析】【详解】

(1)①碳原子为6号元素,原子核外有6个电子,每个电子的运动状态各不相同,所以有6种运动状态不同的电子,核外电子排布为1s22s22p2,外围电子排布式为2s22p2,所以外围电子轨道表示式为W中Li+提供空轨道;O原子提供孤对电子,形成配位键,所以选D;

②Li+半径比Y的空腔小很多;不易与空腔内氧原子的孤电子对形成稳定结构;

③冠醚分子中O原子形成2个σ键,根据氧原子的最外层电子数可知O原子价层还有2对孤电子对,所以O原子的价层电子对数为4,为sp3杂化;杂化轨道的空间构型是四面体形;由于孤电子对成键电子的排斥作用较大,所以C—O—C的键角<109°28′;

(2)根据均摊法,石墨晶胞中碳原子分别位于顶点(8个)、棱心(4个)、面心(2个)、内部(1个),所以个数为=4;晶胞的质量为g,晶胞的底面图为则有=r×sin60°,可得a=则底面菱形的高为=r,所以底面积为×r,晶胞的高为2d,所以晶胞的体积为V=×r×2d=3r2dcm3,晶胞的密度解得d=cm;

(3)体对角线上的原子投影重合;投影在在正六边形中心,另外6个顶点原子投影形成正六边形,面心上6个C原子投影也形成小的正六边形,位于内部的4个C原子的投影,或与六边形中心重合,或与面心C原子的投影重叠,所以D选项符合。

【点睛】

晶胞的相关计算为本题难点,要注意石墨晶胞的底面不是正方形,而是菱形,然后根据几何关系计算出底面积。【解析】6DLi+半径比Y的空腔小很多,不易与空腔内氧原子的孤电子对形成稳定结构四面体<4D20、略

【分析】【分析】

(1)Ga是31号元素,处于第四周期IIIA族,结合构造原理书写核外电子排布式;As基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3;

(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势;As原子4p轨道为半充满稳定状态,第一电离能共用同周期相邻元素的;同周期主族元素自左而右电负性增大;

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