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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年浙科版选修3化学上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7题,共14分)1、下列各原子或离子的电子排布式错误的是A.B.C.D.2、下列说法正确的是A.Na+的电子排布式为1s22s22p63s1B.SO2分子的结构按VSEPR模型是V形C.HF的分子间作用力大于HCl,故HF比HCl更稳定D.有机物CH2=CH-CH3中杂化类型有sp3和sp2,其中有一个π键,2个σ键3、下列是关于多电子原子核外电子运动规律的叙述,其中叙述正确的是A.核外电子是分层运动的B.所有电子在同一区域里运动C.能量高的电子在离核近的区域运动D.同一能层的电子能量相同4、下列离子中外层d轨道达全充满状态的是()A.Cu+B.Fe3+C.Co3+D.Cr3+5、由多元素组成的化合物Fe-Sm-As-F-O是一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是A.F的核外电子排布式1s22s22p7B.Fe3+的轨道表示式违背了泡利不相容原理C.N、As同主族,第一电离能N<AsD.电负性F>O>As6、下列说法中不正确的是()A.N2O与CO2、CCl3F与CC12F2互为等电子体B.CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3方式杂化C.H2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1,二者的酸性(强度)非常相近D.由IA族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物7、下列说法正确的是()
①NaCl晶体中与每个Na+距离相等且最近的Na+共有12个。
②含有共价键的晶体一定具有高的熔;沸点及硬度。
③s-sσ键与s-pσ键的电子云形状相同。
④含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同。
⑤中心原子采取sp3杂化的分子;其立体构形不一定是正四面体。
⑥配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对A.①②⑤B.①④⑤C.②③⑤D.②③⑥评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)8、(1)在现用周期表中氧族元素包括______________________(填元素名称)五种元素,其中Se的基态原子的电子排布式为______________________,元素X与Se同周期,X元素原子核外未成对电子数最多,X为______________________(填元素符号)。
(2)与氧同周期的相邻元素中,第一电离能有大到小的顺序______________________。
(3)臭鼬排放的臭气主要成分为3—MBT(3—甲基—2—丁烯硫醇,结构如图)。1mol3—MBT中含有σ键数目为____________(NA为阿佛加德罗常数的值)。沸点:3—MBT____________(CH3)2C==CHCH2OH(填“>”“<”或“=”),主要原因是________________________。
(4)S有+4和+6两种价态的氧化物。
①下列关于气态SO3和SO2的说法正确的是__________(填序号)。
A.中心原子的价层电子对数不相等。
B.都是极性分子。
C.中心原子的核对电子数目不相等。
D.都含有极性键。
②SO3分子的空间构型为__________,与其互为等电子体的阴离子为__________(举一例)。
(5)单质Po是有__________键形成的晶体;若已知Po的摩尔质量为Mg·mol-1,原子半径为rpm,阿伏加德罗常数的值为NA,则钋晶体的密度的表达式为____________________g·cm-3。9、(1)基态碳原子的核外电子排布式为______。
(2)基态铬原子外围电子轨道表示式为___。
(3)卤族元素F、Cl的电负性由小到大的顺序是______。
(4)比较晶格能:MgO___MgS(用“>”;“<”)
(5)CO分子内σ键与π键个数之比为________。
(6)比较第一电离能:Mg___Al(用“>”;“<”)
(7)乙炔是________(填“非极性”或“极性”)分子。
(8)丙烯(CH3CH=CH2)分子中碳原子的杂化方式为________和________。
(9)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。10、金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛,Ni的基态原子有________种能量不同的电子;很多不饱和有机物在Ni催化下可以H2发生加成反应,如①CH2═CH2、②HC≡CH、③④HCHO等,其中碳原子不是采取sp2杂化的分子有________(填物质编号),HCHO分子的立体构型为________11、钙及其化合物在工业上;建筑工程上和医药上用途很大。回答下列问题。
(1)基态Ca原子M能层有_____个运动状态不同的电子,Ca的第一电离能__________(填“大于”或“小于”)Ga。
(2)Mn和Ca属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Mn的熔点沸点等都比金属Ca高,原因是____________________。
(3)氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物Ca(ClO3)2,Ca(ClO3)2中的阴离子空间构型是__________、中心原子的杂化形式为___________。
(4)碳酸盐的热分解示意图如图所示。
热分解温度:CaCO3_______(填“高于”或“低于”)SrCO3,原因是_____________________________。从价键轨道看,CO2分子内的化学键类型有__________。
(5)萤石是唯一一种可以提炼大量氟元素的矿物,晶胞如图所示。Ca2+的配位数为__________,萤石的一个晶胞的离子数为__________,已知晶胞参数为0.545nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则萤石的密度为__________g·cm-3(列出计算式)。
12、按要求完成下表:。元素符号核电荷数原子简化的电子排布式P15______K19______Ge32______Zn30______Cr24______13、X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
(1)Y在元素周期表中的位置为_________;
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_________(写化学式)。
(3)X、Y、Z、M组成两种盐的溶液反应可产生MY2气体;写出其反应离子方程式:_________;
(4)M的氧化物与G的单质的水溶液均有漂白性,相同条件下,相同体积的该M的氧化物与Y的单质混合通入品红溶液,品红溶液_________(填褪色或不褪色),原因(用化学方程式表示)_________。14、有下列微粒:①CH4;②CH2=CH2;③CH≡CH④NH3⑤NH4+;⑥BF3;⑦P4;⑧H2O⑨H2O2填写下列空白(填序号):
(1)呈正四面体的是__________。
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是__________,为sp2杂化的是__________,为sp杂化的是__________。
(3)所有原子共平面(含共直线)的是__________,共直线的是__________。
(4)互为等电子体的一组是__________。15、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_________________________________________。16、硼元素;钙元素、铜元素在化学中有很重要的地位;单质及其化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用。
已知与水反应生成乙炔。请回答下列问题:
将乙炔通入溶液中生成红棕色沉淀,基态核外电子排布式为______,其在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应生成和Cu,但CuO在高温下会分解成试从结构角度解释高温下CuO何会生成______。
中与互为等电子体,中含有的键数目为______。
乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是______,构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是______。
硼酸是一种片层状结构的白色晶体,层内的分子间通过氢键相连如图则的晶体中有______mol氢键。硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸它电离生成少量和则含有的化学键类型为______。
评卷人得分三、工业流程题(共1题,共2分)17、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______________。评卷人得分四、实验题(共1题,共9分)18、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15分)19、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____________。20、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____。21、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________。22、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:____________________。23、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__________。评卷人得分六、原理综合题(共3题,共24分)24、碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。根据要求回答下列问题:
(1)碳原子的价电子排布图:_________,核外有_________种不同运动状态的电子。
(2)碳可以形成多种有机化合物;下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。
①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序__________。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因_____________。
③吡啶结构中N原子的杂化方式___________。
④分子中的大π键可以用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。该嘌呤和吡啶中都含有大π键,请问该吡啶中的大π键表示为__________。
(3)碳可形成CO、CO2、H2CO3等多种无机化合物。
①在反应CO转化成CO2的过程中,下列说法正确的是______。
A.每个分子中孤对电子数不变B.分子极性变化。
C.原子间成键方式改变D.分子的熔沸点变大。
②干冰和冰是两种常见的分子晶体,晶体中的空间利用率:干冰___冰。(填“>”、“<”或“=”)
③H2CO3与H3PO4均有1个非羟基氧,H3PO4为中强酸,H2CO3为弱酸的原因______。
(4)在2017年,中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体:T-碳。T-碳的结构是:将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代,形成碳的一种新型三维立方晶体结构,如下图。已知T-碳晶胞参数为apm,阿伏伽德罗常数为NA,则T-碳的密度的表达式为______g/cm3。
25、CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性:Fe+5CO=Fe(CO)5;[Cu(NH3)2]Ac溶液用于除去CO的化学反应方程式:[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3=[Cu(NH3)3]Ac·CO(式中Ac-代表醋酸根)。请回答下列问题:
(1)C、N、O的第一电离能最大的是_____________,原因是___________________________。基态Fe原子的价电子排布图为___________________________。
(2)Fe(CO)5又名羰基铁,常温下为黄色油状液体,则Fe(CO)5的晶体类型是_____________,羰基铁的结构如图,根据该图可知CO作为配位体是以__________原子为配位原子与Fe原子结合。
(3)离子水化能是气态离子溶于大量水中成为无限稀释溶液时释放的能量。离子在溶液中的稳定性可以从离子的大小、电荷、水化能等因素来解释。Cu2+和Cu+的水化能分别是-2121kJ·mol-1和-582kJ·mol-1,在水溶液里Cu2+比Cu+稳定的原因是_______________________________。[Cu(NH3)2]+在水溶液中相对稳定,在配合物[Cu(NH3)2]Ac中碳原子的杂化类型是________________________________。
(4)用[Cu(NH3)2]Ac除去CO的反应中,肯定有形成________________。
a.离子键b.配位键c.非极性键d.σ键。
(5)钙铜合金的晶体结构可看成(a)(b)两种原子层交替堆积排列而成图(c),则该合金六方晶胞(即平行六面体晶胞)中含为Cu________个。已知同层的Ca-Cu的距离为294pm,根据图示求同层相邻Ca-Ca的距离__________pm(已知=1.73计算结果保留整数)。
26、Cu;Zn及其化合物在生产、生活中有着重要作用。请回答:
(1)Cu;Zn在周期表中________区;焰色反应时Cu的4s电子会跃迁至4p轨道,写出Cu的激发态电子排布式___________。
(2)分别向CuSO4、MgSO4溶液加氨水至过量;前者为深蓝色溶液,后者为白色沉淀。
①NH3与Cu2+形成配合物的能力大于Mg2+的原因为_________________。
②溶液中的水存在H3O+、等微粒形式,可看作是H3O+与H2O通过氢键形成的离子,则的结构式为___________。
(3)Zn的某种化合物M是很好的补锌剂;结构式如图:
①1molM含有的σ键的数目为___________。
②常见含氮的配体有H2NCH2COOˉ、NH3、等,NH3的分子空间构型为____________,的中心氮原子杂化方式为__________。
③M在人体内吸收率高的原因可能是锌形成配合物后;电荷__________(填“变多”“变少”或“不变”),可在消化道内维持良好的稳定性。
(4)卤化锌的熔点如表:
。卤化锌/ZnX2
ZnF2
ZnCl2
ZnBr2
熔点/℃
872
283
394
则ZnX2熔点如表变化的原因是____________________。
(5)Zn的某种硫化物的晶胞如图所示。已知S2-和Zn2+的半径分别为r1pm、r2pm,且S2-与Zn2+相切,NA为阿伏加德罗常数的值。则该晶体的密度为________g·cm-3(写计算表达式)。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【详解】
A.核外有10个电子,电子排布式为正确;
B.F核外有9个电子,电子排布式为正确;
C.核外有18个电子,电子排布式为错误;
D.核外有33个电子,电子排布式为正确;
故选C。2、B【分析】【详解】
A.Na+离子核外有10个电子,Na+的电子排布式为1s22s22p6;A错误;
B.SO2中S原子上有孤对电子对;所以分子的结构按VSEPR模型属于V形,B正确;
C.HF的分子内H-F化学键大于HCl分子内的H-Cl键;HF比HCl稳定,C错误;
D.有机物CH2=CH-CH3中甲基C原子为sp3杂化,碳碳双键中的C原子为sp2杂化;其中有一个π键,2个C-C形成的σ键和6个C-H形成的σ键,共8个σ键,D错误;
故合理选项是B。3、A【分析】【详解】
根据多电子的原子,核外电子是分层运动的,不在在同一区域里运动,能量高的电子在离核远的区域里运动,能量低的电子在离核近的区域里运动,在同一能层在,又根据电子能量的高低分成不同的能级,因此同一能层的电子能量不相同。故合理选项是A。4、A【分析】【分析】
3d轨道全充满说明3d轨道中含有10个电子,即为3d10;写出离子的价电子排布式进行判断。
【详解】
A.Cu+的价电子排布式为3d10;d轨道处于全满状态,故A正确;
B.Fe3+的价电子排布式为3d5;d轨道达半充满状态,故B错误;
C.Co3+的价电子排布式为3d6;d轨道不是全充满状态,故C错误;
D.Cr3+的价电子排布式为3d3;d轨道不是全充满状态,故D错误;
故答案为A。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.氟原子核外电子数为9,基态氟原子核外电子排布式为1s22s22p5;故A错误;
B.泡利不相容原理内容为:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子,选项中违背洪特规则,铁离子3d轨道排布图应为:故B错误;
C.N;As同主族;同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小,所以第一电离能N>As,故C错误;
D.同一周期元素从左到右电负性逐渐增大;电负性F>O>N,同一主族元素从上到下电负性逐渐减小,电负性N>As,所以电负性F>O>As,故D正确;
故选:D。6、C【分析】【详解】
A.原子数相同,电子总数相同的分子,互称为等电子体,N2O与CO2的价电子总数均为16,CCl3F与CC12F2的价电子总数均为32,它们互为等电子体,A项正确;B.CCl2F2无同分异构体,说明其分子为四面体形,C原子与其它原子以单键相连,碳原子采用sp3方式杂化,B项正确;C.碳酸属于弱酸,磷酸属于中强酸,它们的酸性不同,是因为它们的非羟基氧原子数不同,C项错误;D.由IA族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物是Na2O2,Na2O2是含有共价键的离子化合物,D项正确。答案选C。7、B【分析】【详解】
①采用沿X、Y、Z三轴切割的方法知,氯化钠的晶胞中每个Na+距离相等且最近的Na+个数是12;故正确;
②含有共价键的晶体不一定具有高的熔;沸点及硬度;如分子晶体的熔、沸点及硬度较低,故错误;
③s能级电子云是球形;p能级电子云是哑铃型,所以s-sσ键与s-pσ键的电子云形状不同,故错误;
④π键和σ键的活泼性不同导致物质的化学性质不同;含有π键的物质性质较活泼,所以含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同,故正确;
⑤中心原子采取sp3杂化的分子,VSEPR模型是正四面体,但其立体构形不一定是正四面体,如:水和氨气分子中中心原子采取sp3杂化,但H2O是V型,NH3是三角锥型;故正确;
⑥配位键形成时;一方提供空轨道,另一方提供孤对电子,成键双方各提供一个电子形成共用电子对形成共价键,故错误;
②③⑥正确,故选D。二、填空题(共9题,共18分)8、略
【分析】【分析】
根据原子的核外电子排布规律分析解答;根据元素周期表;元素周期律分析解答;根据价层电子对互斥理论分析解答。
【详解】
(1)氧族元素即第VIA族元素,其中包括氧、硫、硒、碲、钋五种元素,其中Se是位于第四周期VIA族,Se的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4,元素X与Se同周期,X元素原子核外未成对电子数最多,则X的d轨道和4s轨道呈半满状态时,原子核外未成对电子数最多,所以X为Cr;
故答案为氧、硫、硒、碲、钋,1s22s22p63s23p63d104s24p4,Cr;
(2)与氧同周期的相邻元素中有N元素和F元素;由于N原子2p轨道呈半满状态,较稳定,则N的第一电离能大于O原子的第一电离能,所以F;O、N的第一电离能由大到小的顺序F>N>O;
故答案为F>N>O;
(3)有图片可知,一分子3—MBT(3—甲基—2—丁烯硫醇)含有9个C—H键,4个C—Cσ键,一个C—S键,一个S—H键,所以1mol3—MBT中含有σ键数目为15NA,由于(CH3)2C=CHCH2OH分子间存在氢键,使沸点增高沸点,所以(CH3)2C=CHCH2OH的沸点高于3—MBT;
故答案为5NA,<,(CH3)2C=CHCH2OH分子间存在氢键;使沸点增高;
(4)①根据分析可知;二者中心原子的价层电子对数目相等,都是3对,故A正确;二氧化硫是极性分子,而三氧化硫为平面三角形,结构对称,为非极性分子,故B错误;中心原子的孤对电子数目不等,二氧化硫分子中含有1对,三氧化硫不存在孤对电子,故C正确;二氧化硫和三氧化硫都含有S与O之间的极性键,故D正确;
故答案为CD;
②SO3中心原子S原子价电子对数为3,即SO3为sp2杂化,所以SO3的空间构型为平面三角形,价电子数和原子数分别相等的是等电子体,则与SO3互为等电子体的离子为NO3-,CO32-;
故答案为平面三角形,NO3-、CO32-;
(5)单质钋是由金属键形成的晶体,属于简单立方堆积,一个晶胞中含有1个原子,当原子半径为rpm时,晶胞边长为2rpm,则钋晶体的密度ρ===
故答案为【解析】氧、硫、硒、碲、钋1s22s22p63s23p63d104s24p4CrF>N>O15NA<(CH3)2C=CHCH2OH分子间存在氢键,使沸点增高CD平面三角形NO3-或CO32-金属9、略
【分析】【详解】
(1)C位于周期表的第二周期ⅣA,属于p区元素,其基态原子电子排布式为1s22s22p2;
(2)基态铬原子的外围电子排布式为3d54s1,相应的电子轨道表示式即电子排布图为
(3)周期表中同一主族的元素;从上至下,元素的电负性逐渐减小,因此电负性Cl<F;
(4)由于S2-的半径大于O2-,所以Mg2+和S2-的离子键较弱;所以MgS的晶格能较小;
(5)CO分子内C和O原子之间形成的是三键;三键中包含1个σ键和2个π键,因此比例是1:2;
(6)同周期元素;第一电离能从左至右呈现增大趋势;由于Mg的3s轨道处于全充满的状态,能量更低更稳定,因此其第一电离能大于Al的;
(7)乙炔分子是直线型分子;分子中的正电荷中心和负电荷中心重叠,因此属于非极性分子;
(8)丙烯分子中甲基中的C原子采用sp3的杂化方式,形成碳碳双键的C原子采用sp2的杂化方式;
(9)由晶胞结构可知,Cu原子位于晶胞的面心处,因此一个晶胞中Cu原子的个数为个;Ni原子位于晶胞的顶点上,因此一个晶胞中Ni原子的个数为个;因此晶胞中Cu原子和Ni原子的个数比为3:1。【解析】1s22s22p2Cl<F>1:2>非极性sp3sp23:110、略
【分析】【分析】
Ni的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,同一能级轨道上的电子能量相同;CH2=CH2、HCHO中碳原子均形成3个σ键,没有孤对电子,碳原子均为sp2杂化,而HC≡CH中碳原子均形成2个σ键、没有孤对电子,为sp杂化;HCHO中碳原子为sp2杂化;空间构型为平面三角形。
【详解】
Ni的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,有7个能级,同一能级轨道上的电子能量相同,则Ni的基态原子有7种能量不同的电子;CH2=CH2、HCHO中碳原子均形成3个σ键,没有孤对电子,碳原子采取sp2杂化,HC≡CH中碳原子均形成2个σ键、没有孤对电子,碳原子采取sp杂化;HCHO中碳原子为sp2杂化,空间构型为平面三角形;故答案为:7,②,平面三角形。【解析】①.7②.②③.平面三角形11、略
【分析】【分析】
(1)原子核外电子的运动状态是由能层;能级(电子云)、电子云伸展方向、电子自旋决定的;据此解答。
(2)Mn和Ca属于同一周期;从原子半径和价电子数影响金属键强弱角度分析。
(3)分析阴离子ClO3-的中心氯原子的孤电子对数和σ键数;再根据价层电子对互斥理论确定该阴离子的空间构型和中心原子的杂化轨道类型。
(4)根据碳酸盐的热分解示意图可知,CaCO3热分解生成CaO,SrCO3热分解生成SrO,CaO和SrO都是离子晶体;离子晶体的晶格能越大,离子晶体越稳定,生成该晶体的反应越容易发生。
(5)根据萤石晶胞示意图中黑球和白球实际占有的个数,结合萤石的化学式(CaF2)中粒子个数比确定黑球、白球分别代表的粒子种类。在分析Ca2+的配位数时,可将萤石晶胞分割为8个小立方体,利用晶胞的“无隙并置”的特点,确定与1个Ca2+距离最近且相等的F-的个数。一个粒子(Ca2或F-)的质量=由于晶胞实际占有4个Ca2+和8个F-,故而确定晶胞质量,再根据公式ρ=计算该晶体的密度。
【详解】
(1)原子核外电子的运动状态是由能层、能级(电子云)、电子云伸展方向、电子自旋决定的。基态Ca原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,所以M能层上有8个运动状态不同的电子。由于Ca原子的价层电子排布为4s2,已达全充满状态,比较稳定;而Ga原子价层电子排布为4s24p1;不太稳定,所以Ca的第一电离能大于Ga的第一电离能。
(2)Mn和Ca属于同一周期,同周期从左至右原子半径逐渐减小;Mn原子价层电子排布为3d54s2,Ca原子价层电子排布为4s2;价电子数Mn比Ca多,原子半径越小,价电子数越多,金属键越强。所以,金属Mn的熔点沸点等都比金属Ca高的原因是:Mn原子半径较小且价电子数较多,金属键较强。
(3)Ca(ClO3)2中的阴离子化学式为ClO3-,中心原子氯的孤电子对数=(7+1-3×2)=1,σ键数=3,中心原子氯的价层电子对数=1+3=4,根据价层电子对互斥理论,ClO3-的空间构型是三角锥形,中心原子氯的杂化形式为sp3。
(4)由碳酸盐的热分解示意图看出,CaCO3热分解生成CaO,SrCO3热分解生成SrO,CaO和SrO都是离子晶体,因为离子半径r(Ca2+)2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,故CaCO3更易分解为CaO,所以CaCO3的热分解温度低于SrCO3。CO2分子结构为O=C=O,C=O双键中1条σ键,1条π键,所以CO2分子内的化学键类型有σ键;π键。
(5)萤石的化学式为CaF2,即晶胞中钙离子与氟离子个数比为1:2,从晶胞示意图看,每个晶胞中实际占有黑球的个数=8×+6×=4,晶胞中实际占有白球的个数为8,据此可知黑球代表Ca2+,白球代表F-。将该面心立方晶胞分割成8个小立方体(),每个小立方体的4个顶点上是Ca2+,体心是F-,现选取一个顶点(Ca2+)作为考查对象,经过该顶点的小立方体有8个,即与该顶点的Ca2+距离相等且最近的F-共有8个,所以Ca2+的配位数为8。萤石的一个晶胞中实际占有4个Ca2+和8个F-,所以萤石一个晶胞的离子数为12。1个Ca2+的质量==g,1个F-的质量==g,则萤石的密度ρ===g/cm3。
【点睛】
利用均摊法计算晶胞中实际占有的粒子数:处于立方晶胞顶点的粒子每个晶胞实际占有处于立方晶胞面心的粒子每个晶胞实际占有处于立方晶胞棱边中点的粒子每个晶胞实际占有处于立方晶胞内部的粒子完全被晶胞占有,每个晶胞实际占有的粒子数等于不同位置的粒子数分别与该位置粒子实际被晶胞占有的分数乘积之和。【解析】8大于Mn原子半径较小且价电子数较多,金属键较强三角锥形sp3低于r(Ca2+)2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,故CaCO3更易分解为CaOσ键,π键81212、略
【分析】【详解】
P是15号元素,根据构造原理,电子排布式为:1s22s22p63s23p3,简化的电子排布式为:[Ne]3s23p3;
K是19号元素,根据构造原理,电子排布式为:1s22s22p63s23p64s1,简化的电子排布式为:[Ar]4s1;
Ge是32号元素,根据构造原理,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p2,简化的电子排布式为:[Ar]3d104s24p2;
Zn是30号元素,根据构造原理,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s2,简化的电子排布式为:[Ar]3d104s2;
Cr是24号元素,根据构造原理,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,简化的电子排布式为:[Ar]3d54s1。
【点睛】
Cr价电子为3d54s1,处于半充满状态,较稳定。【解析】①.[Ne]3s23p3②.[Ar]4s1③.[Ar]3d104s24p2④.[Ar]3d104s2⑤.[Ar]3d54s113、略
【分析】试题分析:X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大,所以X是H元素;X、Z同主族,可形成离子化合物ZX,且Y原子序数大于Y原子序数,所以Z是Na元素;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子;所以Y是O元素,M是S元素,G是短周期主族元素,所以G是Cl元素(不考虑稀有气体)。
(1)Y是O元素;O原子有2个电子层,最外层电子数为6,处于第二周期第ⅥA族,故答案为:第二周期第ⅥA族;
(2)非金属元素的非金属性越强,其相应的最高价含氧酸的酸性越强,这几种元素非金属性最强的是Cl元素,所以其最高价含氧酸的酸性最强的是高氯酸HClO4,故答案为:HClO4;
(3)用硫酸氢钠和亚硫酸氢钠反应可制得二氧化硫气体,其反应离子方程式为HSO3-+H+=SO2↑+H2O,故答案为:HSO3-+H+=SO2↑+H2O;
(4)二氧化硫和氯水都有漂白性,但当它们以相同体积混合通人品红溶液,由于发生氧化还原反应,使两种物质都失去了漂白作用,所以品红溶液不褪色,化学方程式表示为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案为:不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。
考点:考查了元素周期律与元素周期表的相关知识。【解析】(1)第二周期第ⅥA族;
(2)HClO4;
(3)HSO3-+H+=SO2↑+H2O;
(4)不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl14、略
【分析】【分析】
首先计算各微粒的杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数;再判断杂化类型和微粒的构型来解答(1);(2)和(3);
(4)原子总数相同;价电子总数也相同的微粒;互称为等电子体,据此分析判断。
【详解】
①CH4中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4,所以采取sp3杂化;空间构型为正四面体结构;
②CH2=CH2中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化;空间构型为平面形分子;
③CH≡CH中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+0=2;所以采取sp杂化,空间构型为直线形分子;
④NH3中N原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;空间构型为三角锥形分子;
⑤NH4+中N原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;空间构型为正四面体结构;
⑥BF3中B原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+0=3,所以采取sp2杂化;空间构型为平面三角形分子;
⑦P4中P原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4,所以采取sp3杂化;空间构型为正四面体结构;
⑧H2O中O原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化;空间构型为V形分子;
⑨H2O2中O原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化;空间构型为二面角结构,两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角;
(1)根据上述分析;呈正四面体的有①⑤⑦,故答案为①⑤⑦;
(2)根据上述分析,中心原子轨道为sp3杂化的有①④⑤⑦⑧⑨;中心原子轨道为sp2杂化的是②⑥;为sp杂化的是③;故答案为①④⑤⑦⑧⑨;②⑥;③;
(3)①CH4是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;
②C2H4是平面形分子;所有原子共平面而不共线;
③CH≡CH是直线形分子;所有原子共平面也共线;
④NH3是三角锥形分子;所有原子不共面也不共线;
⑤NH4+是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;
⑥BF3是平面三角形分子;所有原子共平面而不共线;
⑦P4是正四面体结构;所有原子不共面也不共线;
⑧H2O是V形分子;所有原子共平面而不共线;
⑨H2O2的空间构型是二面角结构;两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角,所有原子不共面也不共线;
所有原子共平面(含共直线)的是②③⑥⑧;共直线的是③,故答案为②③⑥⑧;③;
(4)①CH4⑤NH4+的原子数都为5,核外电子数都是10,属于等电子体,故答案为①⑤。【解析】①⑤⑦①④⑤⑦⑧⑨②⑥③②③⑥⑧③①⑤15、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16、略
【分析】【分析】
(1)①Cu+基态核外电子排布式为价电子排布式为为全充满结构,更稳定,据此作答;②与互为等电子体,则中氧原子之间形成叁键,叁键中有1个键、2个键;据此作答;
③根据有机C原子的杂化规律,中,C、CH中碳原子含一个双键,采取杂化;而CN中碳原子含一个叁键,采取sp杂化;H元素非金属性最小;其第一电离能最小,同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素第一电离能大于C元素,据此解答;
(2)由图可知,一个分子对应着6个氢键,而一个氢键对应着2个分子,据此作答;中O与H原子之间形成共价键;O与B之间形成配位键;含有的化学键类型为共价键、配位键,据此解答;
【详解】
(1)①基态核外电子排布式为价电子排布式为为全充满结构,更稳定,故CuO在高温下会分解成
故答案为:价电子排布式为为全充满结构,更稳定;
②CaC2中与互为等电子体,则中氧原子之间形成叁键,叁键中有1个键、2个键,中含有的键数目为
故答案为:
③乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈丙烯腈分子中碳原子没有孤对电子,C、CH中碳原子均形成3个键,采取杂化,而CN中碳原子形成2个键;采取sp杂化;H元素非金属性最小;其第一电离能最小,同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素第一电离能大于C元素;
故答案为:sp、N;
由图可知,一个分子对应着6个氢键,而一个氢键对应着2个分子,因此含有分子的晶体中有3mol氢键,中O与H原子之间形成共价键;O与B之间形成配位键;含有的化学键类型为共价键、配位键;
故答案为:3;共价键、配位键;【解析】价电子排布式为为全充满结构,更稳定sp、N3共价键、配位键三、工业流程题(共1题,共2分)17、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+四、实验题(共1题,共9分)18、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15分)19、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+3H2O20、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21、略
【分析】【分析】
原子序数小于36的X;Y、Z、W四种元素;其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y是形成化合物种类最多的元素,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;R单质占空气体积的1/5,则R为O元素;W的原子序数为29,则W是Cu元素;再结合物质结构分析解答。
【详解】
(1)C2H4分子中每个碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采取sp2杂化;一个乙烯分子中含有5个σ键,则1molC2H4含有σ键的数目为5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型为正四面体形;但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子,所以其实际构型是三角锥形;
由于水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以H2O的键角更小;
(3)H2O可形成分子间氢键,沸点最高;H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,沸点比H2S高,三者的沸点由高到低的顺序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体,CO2和N2O互为等电子体,所以元素C的这种氧化物CO2的结构式是O=C=O;
(5)铜是29号元素,其原子核外有29个电子,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,价电子排布式为3d104s1。【解析】sp25NA三角锥形H2O水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以键角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s122、略
【分析】【详解】
(1)根据元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的铜元素;为过渡元素,属于ds区元素,故答案:ds;
(2)根据元素周期表可知:③为碳元素,⑧为氯元素,两者形成的一种常见溶剂为CCl4;其分子空间构型为正四面体结构,故答案:正四面体结构;
(3)根据元素周期表可知:元素①为氢元素,⑥为磷元素,两者形成的最简单分子为PH3;分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子,故答案:极性;
(4)根据元素周期表可知:元素⑥为磷元素,元素⑦为硫元素,P原子为半充满的稳定结构,磷的第一电离能大于硫元素的第一电离能;元素②为铍元素,元素④为镁元素,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则铍元素的电负性大于镁元素的电负性,故答案:>;>;
(5)根据元素周期表可知:元素⑨为铜元素,位于第四周期IB族,所以铜元素的基态原子核外价电子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根据元素周期表可知:元素⑧为氯元素,元素④为镁元素,形成的化合物为MgCl2,其电子式为故答案:
(6)根据元素周期表可知:元素⑩为锌元素,元素⑤为铝元素,铝能与NaOH溶液反应,所以锌也能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程式为:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面体结构极性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O23、略
【分析】【详解】
由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Mg,⑧为Cl,⑨为Cr;⑩为Cu。
(1)⑨为Cr元素,原子核外电子数为24,价层电子排布为[Ar]3d54s1;
(2)素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为CH2=CH2,C原子成3个δ键、没有孤电子对,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;
元素⑦与⑧形成的化合物MgCl2是由镁离子和氯离子形成的离子化合物;晶体类型是离子晶体;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大,所以元素④的第一电离能>元素⑤的第一电离能;元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,N2的电子数为14,与之为等电子体的分子为CO,离子为CN-;
(4)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,反应的方程式为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.离子晶体④.>⑤.三角锥形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2六、原理综合题(共3题,共24分)24、略
【分析】【详解】
(1)碳为6号元素,碳原子的价电子排布图为核外有6种不同运动状态的电子,故答案为6;
(2)①元素的非金属性越强,电负性数值越大,嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H,故答案为N>C>H;
②孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力;斥力越大,键角越大,因此嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,故答案为孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力大,键角大;
③吡啶结构中N原子连接有3个原子,含有1个孤对电子,采用sp3杂化,故答案为sp3;
④分子中的大π键可以用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。根据吡啶的结构,其中的
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