
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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年陜教新版選修3化學(xué)下冊(cè)月考試卷460考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、下列說法正確的是A.2s電子云呈球形,表示電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)B.電子云圖中的小黑點(diǎn)密度大,說明該原子核外空間電子數(shù)目多C.ns能級(jí)的原子軌道圖可表示為D.表示3d能級(jí)有3個(gè)軌道2、某化合物的分子式為A屬于第ⅥA族元素,B屬于第ⅦA族元素,A和B在同一周期,它們的電負(fù)性分別為和已知分子的鍵角為下列推斷不正確的是A.分子的空間構(gòu)型為V形B.鍵為極性共價(jià)鍵,分子為非極性分子C.分子中A原子采取雜化D.分子中無H原子,分子間不能形成氫鍵3、水是最寶貴的資源之一。下列表述正確的是A.因?yàn)樗肿觾?nèi)存在氫鍵,所以水分子非常穩(wěn)定B.水分子中存在著共價(jià)鍵和氫鍵兩種化學(xué)鍵C.分子中,各原子質(zhì)量數(shù)之和是其質(zhì)子數(shù)之和的兩倍D.水分子間存在的氫鍵屬于化學(xué)鍵,導(dǎo)致水的沸點(diǎn)較高4、觀察下列模型并結(jié)合有關(guān)信息;判斷下列說法不正確的是()
。
HCN
S8
SF6
B12結(jié)構(gòu)單元。
結(jié)構(gòu)模型。
示意圖。
備注。
—
易溶于CS2
—
熔點(diǎn)1873K
A.HCN的結(jié)構(gòu)式為H—C≡N,分子中含有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵B.固態(tài)硫S8屬于原子晶體C.SF6是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子D.單質(zhì)硼屬原子晶體,結(jié)構(gòu)單元中含有30個(gè)B—B鍵5、下面有關(guān)晶體的敘述中,正確的是A.干冰晶體中,每個(gè)CO2分子周圍緊鄰12個(gè)CO2分子B.熔點(diǎn)由高到低的順序:KCl>NaCl>MgCl2>MgOC.金屬銅屬于六方最密堆積結(jié)構(gòu),金屬鎂屬于面心立方最密堆積結(jié)構(gòu)D.若某晶體中含有非極性鍵,該晶體不可能是離子晶體6、下列物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)高低順序正確的是A.金剛石>晶體硅>二氧化硅>碳化硅B.CI4>CBr4>CCl4>CF4C.NH3>H2O>N2>COD.生鐵>鈉>純鐵評(píng)卷人得分二、填空題(共5題,共10分)7、釩及其化合物在科學(xué)研究中和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。
(1)基態(tài)釩原子的核外價(jià)電子排布式為________。
(2)釩有+2、+3、+4、+5等幾種化合價(jià)。這幾種價(jià)態(tài)中,最穩(wěn)定的是______。
(3)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到釩酸鈉(Na3VO4)。例舉與VO43-空間構(gòu)型相同的一種陽離子__________(填化學(xué)式)。
(4)釩(Ⅱ)的配離子有[V(CN)6]4-、[V(H2O)6]2+等。
①CN-與N2互為等電子體,CN-中σ鍵和Π鍵數(shù)目比為________。
②對(duì)H2O與V2+形成[V(H2O)6]2+過程的描述不合理的是______________。
a.氧原子的雜化類型發(fā)生了變化。
b.微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變。
c.微粒中氫氧鍵(H-O)的夾角發(fā)生了改變。
d.H2O與V2+之間通過范德華力相結(jié)合。
③在[V(H2O)6]2+中存在的化學(xué)鍵有___________。
a.金屬鍵b.配位鍵c.σ鍵d.Π鍵f.氫鍵。
(5)已知單質(zhì)釩的晶胞如圖,則V原子的配位數(shù)是_______,假設(shè)晶胞的邊長為dnm,密度ρg·cm-3,則釩的相對(duì)原子質(zhì)量為_______________。(設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)為NA)
8、某元素的激發(fā)態(tài)(不穩(wěn)定狀態(tài))原子的電子排布式為則該元素基態(tài)原子的電子排布式為_______;其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是______。9、Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料,可制備Cu2O。
(1)在基態(tài)Cu2+核外電子中,M層的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有_________種。
(2)Cu2+與OH-反應(yīng)能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-中的配位原子為_____(填元素符號(hào))。
(3)[Cu(NH3)4]2+具有對(duì)稱的空間構(gòu)型,[Cu(NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl取代,能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,則[Cu(NH3)4]2+的空間構(gòu)型為________。
(4)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為________;推測抗壞血酸在水中的溶解性:________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。
(5)一個(gè)Cu2O晶胞(如圖2)中,Cu原子的數(shù)目為________。
(6)單質(zhì)銅及鎳都是由_______________鍵形成的晶體:元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_________________________________。10、碳;硅、鐵、銅、鋁、鈦是重要的材料元素。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:
(1)上述元素中屬于主族元素的是________(填寫元素符號(hào),下同),在元素周期表d區(qū)的元素是________。
(2)原子核外電子含有四個(gè)能層的元素是________,基態(tài)原子的原子軌道中未成對(duì)電子數(shù)最多的是________。
(3)基態(tài)鈦原子外圍電子的電子排布圖為________。
(4)基態(tài)銅原子的外圍電子排布式為3d104s1,由此可判斷銅在元素周期表中位于第________周期________族。11、X是合成碳酸二苯酯的一種有效的氧化還原催化助劑,可由EDTA與Fe3+反應(yīng)得到。
(1)EDTA中碳原子雜化軌道類型為_________________;EDTA中四種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開_________________。
(2)Fe3+基態(tài)核外電子排布式為_________________。
(3)EDTA與正二十一烷的相對(duì)分子質(zhì)量非常接近,但EDTA的沸點(diǎn)(540.6℃)比正二十一烷的沸點(diǎn)(100℃)高的原因是_________。
(4)1molEDTA中含有σ鍵的數(shù)目為______________。
(5)X中的配位原子是___________。評(píng)卷人得分三、計(jì)算題(共7題,共14分)12、(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)(如圖a),試回答下列問題:圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為____個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為____個(gè),碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。
(2)2001年報(bào)道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子,6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為_______。13、鐵有δ;γ、α三種同素異形體;三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。
(1)δ、γ、α三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_________。
(2)若δ-Fe晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶胞空間利用率之比為________(用a、b表示)
(3)若Fe原子半徑為rpm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則γ-Fe單質(zhì)的密度為_______g/cm3(用含r的表達(dá)式表示;列出算式即可)
(4)三氯化鐵在常溫下為固體,熔點(diǎn)為282℃,沸點(diǎn)為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為______。14、SiC有兩種晶態(tài)變體:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC為立方晶胞;結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶胞參數(shù)為434pm。針對(duì)β—SiC回答下列問題:
⑴C的配位數(shù)為__________。
⑵C和Si的最短距離為___________pm。
⑶假設(shè)C的原子半徑為r,列式并計(jì)算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)15、用X射線研究某金屬晶體,測得在邊長為360pm的立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子,此時(shí)金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問題:
(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______
(2)求每個(gè)晶胞的質(zhì)量。_______
(3)求此金屬的相對(duì)原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______16、如圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)模型(原子間實(shí)際是相互接觸的)。它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對(duì)原子質(zhì)量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請(qǐng)回答以下各題:
(1)每一個(gè)晶胞中分?jǐn)偟絖_________個(gè)鎢原子。
(2)計(jì)算晶胞的邊長a。_____________
(3)計(jì)算鎢的原子半徑r(提示:只有體對(duì)角線上的各個(gè)球才是彼此接觸的)。___________
(4)計(jì)算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________17、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯(cuò)排列,若食鹽的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023mol-1,食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol-1。則食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______18、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個(gè),在NaCl的晶胞中有Na+_____個(gè),Cl-____個(gè)。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過_________結(jié)合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設(shè)二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達(dá)式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)評(píng)卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共8分)19、飲用水中含有砷會(huì)導(dǎo)致砷中毒,金屬冶煉過程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化學(xué)沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:
已知:①As2S3與過量的S2-存在反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);
②亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)砷酸鹽。
(1)砷在元素周期表中的位置為_______;AsH3的電子式為______;
(2)下列說法正確的是_________;
a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4
b.原子半徑:S>P>As
c.第一電離能:S
(3)沉淀X為__________(填化學(xué)式);
(4)“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級(jí)沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________;
(6)關(guān)于地下水中砷的來源有多種假設(shè),其中一種認(rèn)為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時(shí)生成導(dǎo)致砷脫離礦體進(jìn)入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評(píng)卷人得分五、有機(jī)推斷題(共1題,共3分)20、Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,其余的均為短周期主族元素;Y原子的價(jià)電子(外圍電子)排布為msnmpn;②R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);③Q;X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4.請(qǐng)回答下列問題:
(1)Z2+的核外電子排布式是________。
(2)在[Z(NH3)4]2+離子中,Z2+的空軌道接受NH3分子提供的________形成配位鍵。
(3)Q與Y形成的最簡單氣態(tài)氫化物分別為甲;乙;下列判斷正確的是________。
a.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點(diǎn):甲>乙。
b.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點(diǎn):甲<乙。
c.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點(diǎn):甲<乙。
d.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點(diǎn):甲>乙。
(4)Q;R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)開_______(用元素符號(hào)作答)。
(5)Q的一種氫化物相對(duì)分子質(zhì)量為26;其中分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為________,其中心原子的雜化類型是________。
(6)若電子由3d能級(jí)躍遷至4p能級(jí)時(shí),可通過光譜儀直接攝取________。A.電子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖像B.原子的吸收光譜C.電子體積大小的圖像D.原子的發(fā)射光譜(7)某元素原子的價(jià)電子構(gòu)型為3d54s1,該元素屬于________區(qū)元素,元素符號(hào)是________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【詳解】
A.2s電子電子云呈球形;代表s電子在離核距離相同的區(qū)域出現(xiàn)的概率相同,但s電子的運(yùn)動(dòng)軌跡測不準(zhǔn),A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.電子云是用小黑點(diǎn)表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的概率;小黑點(diǎn)不代表電子,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.s能級(jí)的原子軌道圖均為球形對(duì)稱;C選項(xiàng)正確;
D.3d2表示第三能層d能級(jí)有2個(gè)電子;d能級(jí)有5個(gè)軌道,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選C。2、B【分析】【詳解】
A.A屬于第ⅥA族元素,最外層有6個(gè)電子,與B形成2個(gè)單鍵,含有2對(duì)孤電子對(duì),故A原子采取雜化,分子的鍵角為VSEPR模型為四面體,減去孤對(duì)電子,分子的立體構(gòu)型為“V”形,故A正確;
B.由電負(fù)性可知,B元素的非金屬性更強(qiáng),鍵為極性共價(jià)鍵,且分子構(gòu)型為V形,正、負(fù)電荷中心不重合,故AB2分子為極性分子;B錯(cuò)誤;
C.A屬于第ⅥA族元素,最外層有6個(gè)電子,與B形成2個(gè)單鍵,含有2對(duì)孤電子對(duì),故A原子采取雜化;故C正確;
D.A屬于第ⅥA族元素,B屬于第ⅦA族元素,分子中不可能含有H原子;分子間不能形成氫鍵,故D正確;
答案選B。3、C【分析】【詳解】
A.水分子內(nèi)存在化學(xué)鍵(共價(jià)鍵);不存在氫鍵,A不正確;
B.水分子中只存在1種化學(xué)鍵(共價(jià)鍵);氫鍵不屬于化學(xué)鍵,B不正確;
C.分子中;各原子質(zhì)量數(shù)之和為4+16=20,質(zhì)子數(shù)之和為10,質(zhì)量數(shù)之和是質(zhì)子數(shù)之和的兩倍,C正確;
D.水分子間存在的氫鍵不屬于化學(xué)鍵;屬于分子間的作用力,D不正確;
故選C。4、B【分析】【分析】
【詳解】
A;“C≡N”鍵中含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵;所以H-C≡N中共有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,A正確;
B、S8易溶于CS2;因此屬于分子晶體,B錯(cuò)誤;
C、SF6是正八面體對(duì)稱結(jié)構(gòu);是非極性分子,C正確;
D;由硼的結(jié)構(gòu)和熔點(diǎn)可知;單質(zhì)硼屬原子晶體,硼晶體的結(jié)構(gòu)單元中有12個(gè)B原子,每個(gè)原子形成5個(gè)B-B鍵,而每個(gè)B-B鍵為2個(gè)原子所共有,所以B-B鍵數(shù)為12×5/2=30個(gè),D正確。
答案選B。5、A【分析】【詳解】
A.二氧化碳晶體屬于面心立方;每個(gè)二氧化碳分子周圍緊鄰二氧化碳分子個(gè)數(shù)=3×8÷2=12,故A正確;
B.離子晶體的晶格能大小取決于離子半徑的電荷的因素,離子半徑越小,電荷越多,晶格能越大,離子晶體的熔點(diǎn)越高,則有KCl<NaCl<MgCl2<MgO;故B錯(cuò)誤;
C.金屬鎂為六方最密堆積,堆積方式為:金屬銅是面心立方最密堆積,堆積方式為:故C錯(cuò)誤;
D.金剛石為原子晶體;晶體中含有非極性共價(jià)鍵C-C鍵,故D錯(cuò)誤;
故答案為A。
【點(diǎn)睛】
一般相同同非金屬元素之間形成非極性鍵,已知某晶體中含有非極性鍵,若該晶體為化合物,可能是離子化合物、共價(jià)化合物,若為單質(zhì),可能為分子晶體,也可能為原子晶體。6、B【分析】【詳解】
試題分析:A.原子晶體中共價(jià)鍵的鍵長越短,鍵能越大,熔沸點(diǎn)越大,則熔沸點(diǎn)為金剛石>二氧化硅>碳化硅>晶體硅,A錯(cuò)誤;B.結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,熔沸點(diǎn)越大,則熔沸點(diǎn)為CI4>CBr4>CCl4>CH4,B正確;C.應(yīng)該是H2O>CO>N2>NH3;C錯(cuò)誤;D.合金的熔點(diǎn)比純金屬的低,則熔沸點(diǎn)為純鐵>生鐵>鈉,D錯(cuò)誤;答案選B。
【考點(diǎn)定位】本題主要是考查不同類型晶體的熔沸點(diǎn)比較。
【名師點(diǎn)晴】明確不同類型晶體的熔沸點(diǎn)比較方法是解答本題的關(guān)鍵,注意水中含有氫鍵及合金與組成金屬的熔點(diǎn)的關(guān)系即可解答,題目難度不大。易錯(cuò)選項(xiàng)是C,解答時(shí)需要注意如果都屬于分子晶體,一般看相對(duì)分子質(zhì)量,質(zhì)量越大的熔沸點(diǎn)越高;相對(duì)分子質(zhì)量接近的,看分子極性,對(duì)稱性差、分子極性強(qiáng)的,熔沸點(diǎn)高一些。二、填空題(共5題,共10分)7、略
【分析】【詳解】
(1)釩是23號(hào)元素,基態(tài)釩原子的核外價(jià)電子排布式為3d34s2,故答案為3d34s2;
(2)根據(jù)釩原子的核外價(jià)電子排布式為3d34s2可知;+5的釩最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),最穩(wěn)定,故答案為+5;
(3)VO43-空間構(gòu)型為正四面體,與之具有相同結(jié)構(gòu)的一種陽離子是NH4+,故答案為NH4+;
(4)①CN-中含有C≡N三鍵;σ鍵和Π鍵數(shù)目比為1:2,故答案為1:2;
②a.水中氧的雜化為sp3,[V(H2O)6]2+中氧的雜化為sp3,則氧原子的雜化類型沒有改變,故a錯(cuò)誤;b.H2O與V2+形成[V(H2O)6]2+微粒的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,則化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,故b正確;c.水分子中的孤對(duì)電子與V2+形成了配位鍵,使得水分子中氫氧鍵(H-O)的夾角發(fā)生了改變,故c正確;d.H2O與V2+之間通過配位鍵相結(jié)合;配位鍵屬于化學(xué)鍵,不屬于分子間作用力,故d錯(cuò)誤;故選ad;
③在[V(H2O)6]2+中存在的化學(xué)鍵有H2O與V2+間的配位鍵、水分子中的H-Oσ鍵,故選bc;
(5)單質(zhì)釩的晶胞為體心立方,V原子的配位數(shù)為8;1個(gè)晶胞中含有2個(gè)V原子,1mol晶胞的質(zhì)量為2Mg,1mol晶胞的體積為(d×10-7cm)3NA,則ρ=g·cm-3,解得M=5NAρd3×10-22,故答案為8;5NAρd3×10-22?!窘馕觥?d34s2+5NH4+1:2adbc85NAρd3×10-228、略
【分析】【詳解】
激發(fā)態(tài)原子的電子排布式為有16個(gè)電子,則該原子為硫,其基態(tài)原子的電子排布式為其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是H2SO4。
【點(diǎn)睛】
激發(fā)態(tài)只是電子吸收能量后躍遷到了能量更高的軌道上,電子的數(shù)目是不會(huì)改變的,因此可以按照電子數(shù)目來推斷相應(yīng)的原子種類?!窘馕觥?、略
【分析】【分析】
根據(jù)Cu2+的核外電子排布式,求出M層上的電子數(shù),判斷其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種數(shù);根據(jù)配位鍵形成的實(shí)質(zhì),判斷配原子;根據(jù)[Cu(NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl取代;能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,判斷其空間構(gòu)型;根據(jù)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu),求出價(jià)層電子對(duì)數(shù),由價(jià)層電子對(duì)互斥理論,判斷碳原子雜化類型;由均攤法求出原子個(gè)數(shù)比,根據(jù)化學(xué)式判斷Cu原子個(gè)數(shù);根據(jù)外圍電子排布,判斷失電子的難易,比較第二電離能的大小。
【詳解】
(1)Cu元素原子核外電子數(shù)為29,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu原子失去4s、3d能級(jí)的1個(gè)電子形成Cu2+,Cu2+的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d9;M層上還有17個(gè)電子,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有17種;答案為17。
(2)Cu2+與OH-反應(yīng)能生成[Cu(OH)4]2-,該配離子中Cu2+提供空軌道;O原子提供孤電子對(duì)形成配位鍵;所以配原子為O;答案為O。
(3)[Cu(NH3)4]2+中形成4個(gè)配位鍵,具有對(duì)稱的空間構(gòu)型,可能為平面正方形或正四面體,若為正四面體,[Cu(NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl-取代;只有一種結(jié)構(gòu),所以應(yīng)為平面正方形;答案為平面正方形。
(4)該分子中亞甲基、次亞甲基上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)都是4,連接碳碳雙鍵和碳氧雙鍵的C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷該分子中碳原子的軌道雜化類型,前者為sp3雜化、后者為sp2雜化;抗壞血酸中羥基屬于親水基,能與水分子形成氫鍵,所以抗壞血酸易溶于水;答案為sp3、sp2;易溶于水;
(5)該晶胞中白色球個(gè)數(shù)=8×+1=2;黑色球個(gè)數(shù)為4;則白色球和黑色球個(gè)數(shù)之比=2:4=1:2,根據(jù)其化學(xué)式知,白色球表示O原子、黑色球表示Cu原子,則該晶胞中Cu原子數(shù)目為4;答案為4。
(6)單質(zhì)銅及鎳都屬于金屬晶體,都是由金屬鍵形成的晶體;Cu+的外圍電子排布為3d10,呈全充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,Ni+的外圍電子排布為3d84s1,Cu+失去電子是3d10上的,Cu+的核外電子排布穩(wěn)定,失去第二個(gè)電子更難,Ni+失去電子是4s上的,比較容易,第二電離能就小,因而元素銅的第二電離能高于鎳的第二電離能;答案為金屬,Cu+電子排布呈全充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,失電子需要能量高,第二電離能數(shù)值大?!窘馕觥竣?17②.O③.平面正方形④.sp3、sp2⑤.易溶于水⑥.4⑦.金屬⑧.銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子10、略
【分析】【詳解】
(1);C、Si是第ⅣA族元素;Al是第ⅢA族元素;Cu、Ti屬于副族,F(xiàn)e是第Ⅷ族元素。C、Si、Al為p區(qū),Ti、Fe為d區(qū),Cu為ds區(qū);
故答案為C;Si、Al;Ti、Fe;
(2)、第四周期的Ti、Fe、Cu均有四個(gè)能層;基態(tài)Fe原子的外圍電子排布式為3d64s2;d軌道中含有4個(gè)未成對(duì)電子;
故答案為Ti;Fe、Cu;Fe;
(3)、鈦位于第四周期ⅣB族,外圍電子排布式為3d24s2;
故答案為
(4);由外圍電子排布中的4s可推知Cu為第四周期;由外圍電子排布式中的電子為11個(gè)可知Cu在元素周期表中第11列,位于第ⅠB族;
故答案為四;ⅠB?!窘馕觥竣?C、Si、Al②.Ti、Fe③.Ti、Fe、Cu④.Fe⑤.⑥.四⑦.ⅠB11、略
【分析】【分析】
(1)EDTA中羧基上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3;亞甲基上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化軌道類型;元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大;
(2)Fe原子失去3個(gè)電子生成鐵離子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫鐵離子核外電子排布式;
(3)能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高;
(4)共價(jià)單鍵為σ鍵;共價(jià)雙鍵中含有一個(gè)σ鍵;一個(gè)π鍵,則1個(gè)EDTA分子中σ鍵的數(shù)目35;
(5)X中N;O原子提供孤電子對(duì)。
【詳解】
(1)EDTA中羧基上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3、亞甲基上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化軌道類型,前者為sp2雜化、后者為sp3雜化,元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大,非金屬性H
故答案為:sp2和sp3;H
(2)Fe原子失去3個(gè)電子生成鐵離子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫鐵離子核外電子排布式為[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;
故答案為:[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;
(3)能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高;EDTA能形成分子間氫鍵,導(dǎo)致其熔沸點(diǎn)較高;
故答案為:EDTA分子間存在氫鍵;
(4)共價(jià)單鍵為σ鍵;共價(jià)雙鍵中含有一個(gè)σ鍵;一個(gè)π鍵,則1個(gè)EDTA分子中σ鍵的數(shù)目35,所以1molEDTA中含有σ鍵的數(shù)目為35mol;
故答案為:35mol;
(5)X中N;O原子提供孤電子對(duì);所以N、O為配位原子;
故答案為:N;O。
【點(diǎn)睛】
熔沸點(diǎn)的高低要看晶體的類型,分子晶體主要看范德華力的大小,還要考慮氫鍵?!窘馕觥竣?sp2和sp3②.H<C<N<O③.[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5④.EDTA分子間存在氫鍵⑤.35mol⑥.N、O三、計(jì)算題(共7題,共14分)12、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu);層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用;
(2)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Mg原子和B原子的個(gè)數(shù);進(jìn)而確定化學(xué)式。
【詳解】
(1)圖中層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用,則平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為6=2個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個(gè);碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為2:3;
(2)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)單元可知,在六棱柱頂點(diǎn)上的鎂原子被6個(gè)六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個(gè)六棱柱共用,根據(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個(gè)數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個(gè)數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個(gè)數(shù)比為3:6=1:2,所以化學(xué)式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB213、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)各種晶體結(jié)構(gòu)中微粒的空間位置確定三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù);然后得到其比值;
(2)先計(jì)算出兩種晶體中Fe原子個(gè)數(shù)比;然后根據(jù)密度定義計(jì)算出其密度比,就得到其空間利用率之比;
(3)先計(jì)算γ-Fe晶體中Fe原子個(gè)數(shù),根據(jù)Fe原子半徑計(jì)算晶胞的體積,然后根據(jù)計(jì)算晶體的密度;
(4)根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn);溶解性等物理性質(zhì)分析判斷。
【詳解】
(1)δ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是晶胞頂點(diǎn)的Fe異種;個(gè)數(shù)是8個(gè);
γ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子個(gè)數(shù)=3××8=12;
α-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點(diǎn)上鐵原子;鐵原子個(gè)數(shù)=2×3=6;
則三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)的比為8:12:6=4:6:3;
(2)若δ-Fe晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶體中鐵原子個(gè)數(shù)之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶體的密度比等于物質(zhì)的空間利用率之比,所以兩種晶體晶胞空間利用率之比為2b3:a3;
(3)在γ-Fe晶體中Fe原子個(gè)數(shù)為8×+6×=4,F(xiàn)e原子半徑為rpm,假設(shè)晶胞邊長為L,則L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,則晶胞的體積V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe單質(zhì)的密度
(4)FeCl3晶體的熔沸點(diǎn)低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機(jī)溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結(jié)合分子晶體熔沸點(diǎn)較低,該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低,屬于分子晶體。
【點(diǎn)睛】
本題考查了Fe的晶體類型的比較、晶體空間利用率和密度的計(jì)算、鐵元素化合物晶體類型的判斷。學(xué)會(huì)利用均攤方法分析判斷晶胞中鐵原子數(shù)目,熟練掌握各種類型晶體的特點(diǎn),清楚晶體密度計(jì)算公式是解答本題的關(guān)鍵。【解析】4:6:32b3:a3分子晶體14、略
【分析】【分析】
每個(gè)C周圍有4個(gè)硅,C和Si的最短距離為體對(duì)角線的四分之一,先計(jì)算金剛石晶胞中碳的個(gè)數(shù),再根據(jù)公式計(jì)算空間利用率。
【詳解】
⑴每個(gè)C周圍有4個(gè)硅,因此C的配位數(shù)為4;故答案為:4。⑵C和Si的最短距離為體對(duì)角線的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個(gè)碳,假設(shè)C的原子半徑為r,則金剛石晶胞參數(shù)為金剛石晶體中原子的空間利用率故答案為:34%。【解析】418834%15、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)金屬晶體的堆積方式進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)晶胞的邊長可計(jì)算晶胞的體積;再根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量;
(3)根據(jù)摩爾質(zhì)量M=NA乘以一個(gè)原子的質(zhì)量可計(jì)算金屬的摩爾質(zhì)量;再根據(jù)相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量可得金屬的相對(duì)原子質(zhì)量;
(4)根據(jù)在面心立方晶胞中,原子的半徑r與晶胞的邊長的關(guān)系,晶胞的邊長=可計(jì)算金屬原子的原子半徑。
【詳解】
(1)根據(jù)題意;該立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子可知,該金屬晶胞屬于面心立方晶胞;
故答案為面心立方晶胞;
(2)根據(jù)晶胞的邊長為360pm,可得晶胞的體積為(3.6×10-8)3cm3,根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;
故答案為4.2×10-22g;
(3)金屬的摩爾質(zhì)量=NA乘以一個(gè)原子的質(zhì)量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量;
故答案為63.21;
(4)在面心立方晶胞中,設(shè)原子的半徑為r,則晶胞的邊長=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;
故答案為127.26pm;
【點(diǎn)睛】
第(2)問在計(jì)算晶胞質(zhì)量時(shí)單位的換算時(shí)學(xué)生們的易錯(cuò)點(diǎn),首先單位要統(tǒng)一,要將pm換算為cm,其次1pm=10-10cm,則360pm=3.6×10-8cm,另外經(jīng)常用到的還有納米與厘米的換算,1nm=10-7cm。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm16、略
【分析】【詳解】
(1)晶胞中每個(gè)頂點(diǎn)的鎢原子為8個(gè)晶胞所共有,體心鎢原子完全為該晶胞所有,故晶胞中鎢原子個(gè)數(shù)為故答案為:2;
(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對(duì)原子質(zhì)量是M,每個(gè)晶胞中含有2個(gè)鎢原子,則每個(gè)晶胞的質(zhì)量為又因?yàn)槊總€(gè)晶胞的體積為a3,所以晶胞的密度解得故答案為:0.3163nm;
(3)晶胞體對(duì)角線的長度為鎢原子半徑的4倍,則計(jì)算得出鎢原子半徑為故答案為:0.137nm;
(4)每個(gè)晶胞中含2個(gè)鎢原子,鎢原子為球狀,根據(jù)則體心立方結(jié)構(gòu)的空間利用率為故答案為:68%?!窘馕觥?0.3163nm0.137nm68%17、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計(jì)算小立方體中Na+、Cl-的數(shù)目,進(jìn)而計(jì)算小立方體的質(zhì)量,根據(jù)公式密度計(jì)算出小立方體的邊長;進(jìn)而計(jì)算兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離。
【詳解】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個(gè)Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點(diǎn)上的每個(gè)離子均為8個(gè)小立方體所共有。因此小立方體含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每個(gè)小立方體含有1/2個(gè)(Na+-Cl-)離子對(duì);
每個(gè)小立方體的質(zhì)量
解得:a≈2.81×10-8cm,兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;
故答案為兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm?!窘馕觥績蓚€(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。18、略
【分析】【分析】
(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點(diǎn)和面心;鈉離子位于邊和體心;
(2)陰;陽離子之間的靜電作用為離子鍵;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子形成硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度
【詳解】
(1)晶胞中位于體心的鈉離子和位于邊上Na+的短離最近,則最近且等距的Na+共有12個(gè)Na+;晶胞中Na+的個(gè)數(shù)為1+12=4,Na+的個(gè)數(shù)為8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過離子鍵結(jié)合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子形成硅氧鍵,則1mol二氧化硅中有4mol硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度則a=nm=nm。
【點(diǎn)睛】
均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點(diǎn):每個(gè)頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;③面上:每個(gè)面的原子被2個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;④內(nèi)部:內(nèi)部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞?!窘馕觥?244離子鍵4四、工業(yè)流程題(共1題,共8分)1
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