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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※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2024年浙科版選修3化學(xué)上冊階段測試試卷399考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、下列說法中正確的是。
①外圍電子構(gòu)型為nsnnpn的原子形成的化合物的種類最多;②在硫酸銅氨溶液中加入乙醇有深藍(lán)色晶體析出;③H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物,這是由于H2O分子間存在氫鍵所致;④P4、BF3、CH3Cl三種分子中所有原子的最外層均滿足8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu);⑤乙醇分子中只含σ鍵.⑥鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù),鍵長的大小與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關(guān),鍵能越大,鍵長越長,共價(jià)化合物越穩(wěn)定A.①③⑤正確B.③④⑥正確C.①②⑤正確D.⑤正確,其他均不正確2、下列說法中正確的是()A.s電子繞核旋轉(zhuǎn),其軌道為一圓圈,而p電子是∞字形B.能層為1時(shí),有自旋相反的兩個(gè)軌道C.能層為3時(shí),有3s、3p、3d、4f四個(gè)軌道D.s電子云是球形對稱的,其疏密程度表示電子在該處出現(xiàn)的概率大小3、價(jià)電子排布式為4s1的基態(tài)原子,其基態(tài)簡單離子核外電子占有的軌道數(shù)為()A.5B.6C.9D.104、下列電子排布式或軌道表示式正確的是()
①C原子的軌道表示式:
②Cr原子的電子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2
③O原子的軌道表示式:
④Br原子的外層電子排布式:3d104s24p5
⑤B原子的軌道表示式:A.①②③B.②③④C.①②④⑤D.只有③5、下列化學(xué)用語的表達(dá)正確的是A.二氧化碳的比例模型B.原子核內(nèi)有10個(gè)中子的原子:C.的最外層電子排布式為D.Cu基態(tài)的外圍電子排布圖:6、下列說法錯(cuò)誤的是A.甘油和水可以任意比例互溶B.H2O的沸點(diǎn)高于HF,是因?yàn)榍罢叩臍滏I作用較大C.氫氟酸水溶液中氫鍵的類型有F—H???F、F—H???O、O—H???F、O—H???OD.比熔點(diǎn)低的原因是前者形成分子內(nèi)氫鍵7、最近我國科學(xué)家預(yù)測并據(jù)此合成了新型碳材料:T-碳。可以看作金剛石結(jié)構(gòu)中的一個(gè)碳原子被四個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正四面體結(jié)構(gòu)單元替代(如圖所示;所有小球都代表碳原子)。下列說法正確的是。
金剛石T-碳A.T-碳與石墨、金剛石互為同分異構(gòu)體B.T-碳晶體與金剛石晶體類似,屬于原子晶體C.T-碳晶體和金剛石晶體中含有的化學(xué)鍵不同D.T-碳與金剛石中的碳原子采取的雜化方式不同8、下列對一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)的理論解釋正確的是。
。選項(xiàng)。
實(shí)驗(yàn)事實(shí)。
理論解釋。
A
N原子的第一電離能大于O原子。
N原子半徑更小。
B
C的電負(fù)性比Si大。
C-C共價(jià)鍵強(qiáng)。
C
金剛石的熔點(diǎn)高于鈉。
金剛石的原子化熱大。
D
Al2O3的熔點(diǎn)高。
晶格能大。
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)9、(1)釩在元素周期表中的位置為__________,其價(jià)層電子排布圖為____________。
(2)基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式:__________________。
(3)Fe3+的電子排布式為__________________。
(4)基態(tài)銅原子的核外電子排布式為__________________。
(5)Ni2+的價(jià)層電子排布圖為_____________________。10、第四周期中的18種元素具有重要的用途;在現(xiàn)代工業(yè)中備受青睞。
(1)其中,未成對電子數(shù)最多的元素名稱為_______,該元素的基態(tài)原子中,電子占據(jù)的最高能層具有的原子軌道數(shù)為_______。
(2)第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大,總趨勢是逐漸增大的,30Zn與31Ga的第一電離能不符合這一規(guī)律原因是_______。
(3)AsH3中心原子雜化的類型為_______,分子構(gòu)型為_______
(4)過渡元素鐵可形成多種配合物,如:[Fe(CN)6]4-、Fe(SCN)3等。基態(tài)鐵原子核外的價(jià)電子排布圖為_______。
(5)與CN-互為等電子體的一種分子為_______(填化學(xué)式);1.5mol[Fe(CN)6]3-中含有s鍵的數(shù)目為_______11、砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料;可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式_____________。
(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga_____________As(填“>”或“<”,下同),第一電離能Ga_____________As。
(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為_____________。
(4)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,比較下表中鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因_____________。GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃?49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約40012、鹵族元素的單質(zhì)和化合物在生產(chǎn)生活中有重要的用途。
(1)基態(tài)溴原子的核外電子排布式為[Ar]_________。
(2)在一定濃度的HF溶液中,氟化氫是以締合形式(HF)2存在的。使氟化氫分子締合的作用力是_________。
(3)HIO3的酸性_________(填“強(qiáng)于”或“弱于”)HIO4,原因是_________。
(4)ClO2-中心氯原子的雜化類型為_________,ClO3-的空間構(gòu)型為_________。
(5)晶胞有兩個(gè)基本要素:①原子坐標(biāo)參數(shù):表示晶胞內(nèi)部各微粒的相對位置。下圖是CaF2的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A處為(0,0,0);B處為(0);C處為(1,1,1)。則D處微粒的坐標(biāo)參數(shù)為_________。
②晶胞參數(shù):描述晶胞的大小和形狀。已知CaF2晶體的密度為cg·cm-3,則晶胞中Ca2+與離它最近的F-之間的距離為_________nm(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,用含C、NA的式子表示;相對原子質(zhì)量:Ca40F19)。13、金屬晶體中金屬原子有三種常見的堆積方式:六方最密堆積、面心立方最密堆積和體心立方密堆積,圖(a)、(b);(c)分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)。
(1)三種堆積方式實(shí)質(zhì)是金屬陽離子的堆積方式,那么自由電子有無確切的堆積方式?_______(填“有”或“無”)。
(2)影響金屬晶體熔點(diǎn)的主要因素是___________________。14、如圖表示兩種晶體的微觀結(jié)構(gòu):
試回答下列有關(guān)問題:
(1)高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)。晶體中氧的化合價(jià)部分為0價(jià),部分為-2價(jià)。圖I為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)。則晶體中,與每個(gè)K+距離最近的K+有_________個(gè),0價(jià)氧原子與-2價(jià)氧原子的數(shù)目比為_________;
(2)正硼酸(H3BO3)是一種片層結(jié)構(gòu)的白色晶體,層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵相連(如圖II)。下列有關(guān)說法正確的有_________。
①正硼酸晶體屬于原子晶體。
②H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)。
③在H3BO3分子中各原子未能都滿足8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
④含1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵。
⑤含1molH3BO3的晶體中有3mol極性共價(jià)鍵。
⑥晶體中每個(gè)B與相鄰的3個(gè)O共平面15、鹵素單質(zhì)可以參與很多化學(xué)反應(yīng),如:NF3氣體可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到;反應(yīng)①:2NH3+3F2NF3+3NH4F,Ta(鉭)是一種過渡元素,利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”可以制備TaS2晶體;反應(yīng)②:TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)+QkJ;Q>0
(1)反應(yīng)①中:非金屬性最強(qiáng)的元素原子核外有____種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;該反應(yīng)中的某元素的單質(zhì)可作糧食保護(hù)氣,則該元素最外層的電子有___種自旋方向。
(2)反應(yīng)①中:物質(zhì)所屬的晶體類型有____;并寫出所有原子符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物的電子式____。
(3)反應(yīng)②中:平衡常數(shù)表達(dá)式:K=___,若反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其他條件不變,降低溫度,重新達(dá)到平衡時(shí)____。
a.平衡常數(shù)K增大b.S2的濃度減小c.I2的質(zhì)量減小d.V(TaI4)逆增大。
(4)反應(yīng)②在一定溫度下進(jìn)行,若反應(yīng)容器的容積為2L,3min后達(dá)到平衡,測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g,則I2的平均反應(yīng)速率為___。
(5)某同學(xué)對反應(yīng)②又進(jìn)行研究,他查閱資料,發(fā)現(xiàn)硫單質(zhì)有多種同素異形體,可表示Sx(x為偶數(shù)),且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,他認(rèn)為僅增大壓強(qiáng)對平衡是有影響的,則TaI4的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)____(填增大或減小),其原因是___。評卷人得分三、計(jì)算題(共8題,共16分)16、(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_______。17、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______。18、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)19、金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為____________。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為________g·cm-3(列出計(jì)算式)。
20、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;鎢的相對原子質(zhì)量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請回答以下各題:
(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。____________21、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉栴}。
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈_______色。價(jià)電子被激發(fā)到相鄰高能級后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價(jià)電子軌道表示式為_______。
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),但其熔點(diǎn)比NaCl低,原因是________________。
(3)NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應(yīng);可以形成一種晶體,其立方晶胞如圖所示(大球?yàn)镃l,小球?yàn)镹a)。
①若A的原子坐標(biāo)為(0,0,0),B的原子坐標(biāo)為(0,),則C的原子坐標(biāo)為_______。
②晶體中,Cl構(gòu)成的多面體包含______個(gè)三角形的面,與Cl緊鄰的Na個(gè)數(shù)為_______。
③已知晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為_________g·cm-3(列出計(jì)算式)。22、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?_______23、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)評卷人得分四、有機(jī)推斷題(共1題,共2分)24、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p軌道上僅有兩個(gè)未成對電子,B的3p軌道上有空軌道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中電負(fù)性最大的,D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅。試回答:
(1)A的價(jià)電子軌道排布圖為______________________________;B的電子排布式為_________;C的價(jià)電子排布式為____________;D的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。
(2)已知D與H原子能形成一種高能量的分子D2H2,其中D原子滿足8電子結(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為_____________,含有_____個(gè)σ鍵和_____個(gè)π鍵。
(3)B的原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)________有多少種,原子軌道數(shù)為______,能級數(shù)__________,電子占據(jù)的最高能層符號為_________。
(4)四種元素最高價(jià)氧化物水化物酸性由強(qiáng)到弱的是(用對應(yīng)化學(xué)式回答)____________________。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共15分)25、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C為離子化合物,D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。化合物AC2為一種常見的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24。請根據(jù)以上情況;回答下列問題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示)
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是________,在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同還有_______(填元素符號)。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開___________。
(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質(zhì)在AC2中點(diǎn)燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物,寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式:__________。
(5)1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數(shù)相同、電子數(shù)相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。此后,等電子原理又有發(fā)展,例如,由短周期元素組成的微粒,只要其原子數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和相同,也可互稱為等電子體。一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學(xué)式為_____。
(6)B的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),B被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。26、現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài);F元素基態(tài)原子的M層全充滿;N層沒有成對電子,只有一個(gè)未成對電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。
(1)A元素的第一電離能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能,A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開______(用元素符號表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號為_______。
(3)F元素位于元素周期表的_______區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為_______
(4)G元素可能的性質(zhì)_______。
A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料B.其電負(fù)性大于磷。
C.其原子半徑大于鍺D.其第一電離能小于硒。
(5)活潑性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。27、原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、R、W五種元素;其中X是周期表中原子半徑最小的元素,Y是形成化合物種類最多的元素,Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對的電子,R單質(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)為29?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為________。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構(gòu)型相同,但立體構(gòu)型不同,ZX3的立體構(gòu)型為________,兩種化合物分子中化學(xué)鍵的鍵角較小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結(jié)構(gòu)相似的三種物質(zhì),三者的沸點(diǎn)由高到低的順序是________。
(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的單質(zhì)互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結(jié)構(gòu)式是________。
(5)W元素原子的價(jià)電子排布式為________。28、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請回答下列問題:
(1)表中⑨號屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見溶劑,其分子立體空間構(gòu)型為________。
(3)元素①和⑥形成的最簡單分子X屬于________分子(填“極性”或“非極性”)
(4)元素⑥的第一電離能________元素⑦的第一電離能;元素②的電負(fù)性________元素④的電負(fù)性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式是________。
(6)元素⑧和④形成的化合物的電子式為________。
(7)某些不同族元素的性質(zhì)也有一定的相似性,如表中元素⑩與元素⑤的氫氧化物有相似的性質(zhì)。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。29、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應(yīng)的元素。
(1)寫出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為___________________。
(2)在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中,元素③的雜化方式為_____雜化;元素⑦與⑧形成的化合物的晶體類型是___________。
(3)元素④的第一電離能______⑤(填寫“>”、“=”或“<”)的第一電離能;元素④與元素①形成的X分子的空間構(gòu)型為__________。請寫出與元素④的單質(zhì)互為等電子體分子、離子的化學(xué)式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),元素④被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其中實(shí)心球表示元素⑩原子,則一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為__________。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共5分)30、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)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級沉砷”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______________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
①外圍電子構(gòu)型為nsnnpn的原子s軌道只能容納兩個(gè)電子,可知n=2,則該原子的外圍電子排布為2s22p2為碳原子;碳可以形成有機(jī)化合物,形成的化合物的種類最多,故正確;
②銅氨溶液主要成份是絡(luò)合物硫酸四氨合銅([Cu(NH3)4]SO4)其在乙醇中的溶解度遠(yuǎn)小于在水中的溶解度;因此加入乙醇后會(huì)析出深藍(lán)色硫酸四氨合銅晶體,故正確;
③H2O非常穩(wěn)定是因?yàn)樗蠬-O鍵鍵能較大,與H2O分子間存在氫鍵無關(guān);故錯(cuò)誤;
④H不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);B最外層3個(gè)電子形成三個(gè)共價(jià)鍵,電子數(shù)為6也不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故錯(cuò)誤;
⑤乙醇分子中只含單鍵形式;單鍵均為σ鍵,故正確;
⑥鍵長越短;鍵能越大,共價(jià)化合物越穩(wěn)定,故錯(cuò)誤;
正確的有①②⑤.
故選:C。
【點(diǎn)睛】
物質(zhì)的穩(wěn)定性與形成物質(zhì)內(nèi)部粒子之間的化學(xué)鍵的強(qiáng)弱有關(guān),為氫鍵屬于特殊的分子間作用力,只會(huì)影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)和溶解度的大小,與物質(zhì)的穩(wěn)定性無關(guān)。2、D【分析】【詳解】
A;核外電子的運(yùn)動(dòng)并無固定軌道;錯(cuò)誤;
B;第一能層有一個(gè)能級;有一個(gè)軌道,錯(cuò)誤;
C;第三能層有3s、3p、3d三個(gè)能級;其軌道數(shù)分別為1、3、5,錯(cuò)誤;
D;s電子云是球形對稱的;其疏密程度表示電子在該處出現(xiàn)的幾率大小,正確。
答案選D。3、C【分析】【詳解】
價(jià)電子排布式為4s1的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s1,為19號K原子,其基態(tài)簡單離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6,核外電子占有的軌道數(shù)為1+1+3+1+3=9,答案選C。4、D【分析】【詳解】
①C是6號元素,原子核外電子排布式是1s22s22p2,其原子的軌道表示式:①錯(cuò)誤;
②Cr是24號元素,由于原子核外電子處于半充滿、全充滿或全空時(shí)是穩(wěn)定狀態(tài),所以其原子的電子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1;②錯(cuò)誤;
③O是8號元素,原子核外電子排布式是1s22s22p4,故原子的軌道表示式:③正確;
④Br是第VIIA元素,在發(fā)生反應(yīng)時(shí)只有最外層電子發(fā)生變化,原子的外層電子排布式:4s24p5;④錯(cuò)誤;
⑤B是5號元素,同一軌道上最多可容納2個(gè)自旋方向相反的電子,這樣能量最低,原子穩(wěn)定,故B原子的軌道表示式⑤錯(cuò)誤;
綜上所述可知,說法正確的只有③,故合理選項(xiàng)是D。5、C【分析】【詳解】
A.二氧化碳分子為直線型,比例模型為故A錯(cuò)誤;
B.碳原子的質(zhì)子數(shù)為6,故原子核內(nèi)有10個(gè)中子的碳原子的質(zhì)量數(shù)為16,則為故B錯(cuò)誤;
C.Fe元素基態(tài)原子核外電子排布式為可知在3d上存在4個(gè)未成對電子,先失去4s上的2個(gè)電子后、再失去3d上的1個(gè)電子形成的最外層電子排布式為故C正確;
D.Cu原子核外有29個(gè)電子,其3d、4s電子為其外圍電子,所以其外圍電子排布式為故D錯(cuò)誤;
答案選C。6、B【分析】【詳解】
A.甘油為丙三醇;可與水任意比例互溶,A正確;
B.水的沸點(diǎn)比氫氟酸高;是因?yàn)榈任镔|(zhì)的量情況下,前者比后者含有的氫鍵數(shù)目多,但氫鍵作用力氫氟酸比較高,B錯(cuò)誤;
C.氫氟酸水溶液中共有兩種不同的氫原子;可以分別與F;O原子形成氫鍵,故氫氟酸水溶液中氫鍵類型有四種,C正確;
D.鄰羥基苯甲醛易形成分子內(nèi)氫鍵;對羥基苯甲醛易形成分子間氫鍵,分子間氫鍵使分子熔沸點(diǎn)降低,D正確;
故選B。7、B【分析】【詳解】
A.根據(jù)題干信息和T-碳的晶胞分析可知;T-碳是由C元素組成的單質(zhì),與石墨;金剛石互為同素異形體,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.T-碳可以看作金剛石結(jié)構(gòu)中的一個(gè)碳原子被四個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正四面體結(jié)構(gòu)單元替代;屬于原子晶體,B選項(xiàng)正確;
C.T-碳晶體和金剛石晶體中含有的化學(xué)鍵均是共價(jià)鍵;相同,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.T-碳與金剛石中的碳原子采取的雜化方式均采取sp3雜化;雜化方式相同,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。8、D【分析】【詳解】
A.原子軌道處于半滿;全滿或全空時(shí)原子最穩(wěn)定;N原子2p軌道電子半充滿,所以N原子不容易失去電子,所以N原子的第一電離能大于O原子,故A錯(cuò)誤;
B.同一主族;自上而下元素電負(fù)性遞減,C的電負(fù)性比Si大,與C-C鍵強(qiáng)弱無關(guān),故B錯(cuò)誤;
C.金剛石為原子晶體;金屬鈉為金屬晶體,原子化熱是指1mol金屬變成氣態(tài)原子所需吸收的能量,可用來衡量金屬鍵的強(qiáng)度,故C錯(cuò)誤;
D.Al2O3為離子晶體;晶格能越大,晶體的熔點(diǎn)越高,所以D選項(xiàng)是正確的。
故答案選D。二、填空題(共7題,共14分)9、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)釩的核電荷數(shù)為23,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,其價(jià)層電子為3d24s2;根據(jù)能量最低原則;泡利不相容原理和洪特規(guī)則正確畫出其價(jià)層電子排布示意圖;
(2)鎵(Ga)原子的核電荷數(shù)為31;根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式;
(3)根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出基態(tài)鐵原子的電子排布式:1s22S22p63s23p63d64s2,據(jù)此寫出Fe3+的電子排布式;
(4)根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出基態(tài)銅原子的電子排布式;
(5)鎳原子核電荷數(shù)為28,Ni的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,,Ni2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8;根據(jù)能量最低原則;泡利不相容原理和洪特規(guī)則正確畫出其價(jià)層電子排布示意圖;
【詳解】
(1)釩的核電荷數(shù)為23,則可以推知釩在元素周期表中的位置為第4周期VB族,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,其價(jià)層電子排布式為3d34s2,則電子排布圖為
綜上所述,本題答案是:第四周期第ⅤB族;
(2)鎵原子的核電荷數(shù)為31,基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p1。
綜上所述,本題答案是:1s22s22p63s23p63d104s24p1。
(3)基態(tài)鐵原子的電子排布式:1s22S22p63s23p63d64s2,鐵原子失去3個(gè)電子,F(xiàn)e3+的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d5;
綜上所述,本題答案是:1s22s22p63s23p63d5。
(4)銅原子核電荷數(shù)為29,基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1;
綜上所述,本題答案是:1s22s22p63s23p63d104s1。
(5)鎳原子核電荷數(shù)為28,Ni的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,,Ni2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8,Ni2+的價(jià)層電子排布圖為
綜上所述,本題答案是:【解析】第四周期第ⅤB族1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d51s22s22p63s23p63d104s110、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)第四周期中原子未成對電子數(shù)最多的元素是鉻,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1;所以鉻最外層為N層,有1個(gè)電子,N層上原子軌道為spdf四種,共有軌道數(shù)為1+3+5+7=16,故答案為:鉻;16;
(2)原子的最外層電子數(shù)處于半滿或全滿時(shí),是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu),此時(shí)原子的第一電離能都高于同周期相鄰的元素,30Zn的4s能級有2個(gè)電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定,所以30Zn與31Ga的第一電離能不符合逐漸增大的規(guī)律,故答案為:30Zn的4s能級有2個(gè)電子;處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定;
(3)氨分子中氮原子按sp3方式雜化,N與As同主族,所經(jīng)AsH3的結(jié)構(gòu)應(yīng)與NH3相似,AsH3中心原子雜化的類型為sp3,分子構(gòu)型為三角錐形,故答案為:sp3;三角錐形;
(4)鐵為26號元素,基態(tài)鐵原子核外的價(jià)電子排布圖為故答案為:
(5)與CN-互為等電子體的分子有CO或N2;Fe3+和6個(gè)CN-形成6個(gè)配位鍵,這6個(gè)配位鍵都為鍵,每個(gè)CN-中含有1個(gè)鍵,則每個(gè)[Fe(CN)6]3-中含有鍵的數(shù)目為12,1.5mol[Fe(CN)6]3-中含有鍵的數(shù)目=1.5mol12NA/mol=18NA,故答案為:CO或N2;18NA?!窘馕觥裤t1630Zn的4s能級有2個(gè)電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定sp3三角錐形CO或N218NA11、略
【分析】【詳解】
(1)As位于元素周期表中第四周期第VA族,則基態(tài)As原子的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。故答案為:1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3;
(2)同一周期元素,原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素;Ga位于第四周期第IIIA族、As位于第四周期第VA族,二者位于同一周期,根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga>As,第一電離能Ga;<;
(3)AsCl3分子的中心原子As的價(jià)層電子對數(shù)=3+=4,As采用sp3雜化;立體構(gòu)型為三角錐形。故答案為:三角錐形;
(4)鍺的鹵化物都是分子晶體,分子間通過分子間作用力結(jié)合,對于組成與結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越高,由于相對分子質(zhì)量:GeCl4<GeBr4<GeI4,故分子間作用力:GeCl4<GeBr4<GeI4,熔、沸點(diǎn):GeCl4<GeBr4<GeI4,故答案為:GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸點(diǎn)依次升高;GeCl4、GeBr4、GeI4均為分子晶體,組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3②.>③.<④.三角錐形⑤.GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸點(diǎn)依次升高;GeCl4、GeBr4、GeI4均為分子晶體,組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高12、略
【分析】【詳解】
(1)基態(tài)溴原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p5。
(2)氟原子的半徑?。浑娯?fù)性大,易與氫形成氫鍵;正確答案:氫鍵;
(3)同HIO3相比較,HIO4分子中非羥基氧原子數(shù)多,I的正電性高,導(dǎo)致I-O-H中O的電子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易電離出H+,即酸性越強(qiáng);所以HIO3的酸性弱于HIO4;
(4)ClO2-為角型,中心氯原子周圍有四對價(jià)層電子,ClO2-中心氯原子的雜化軌道類型為sp3;根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論,ClO3-中心原子價(jià)電子對數(shù)為4,采取sp3雜化,軌道呈四面體構(gòu)型,但由于它配位原子數(shù)為3,所以有一個(gè)雜化軌道被一個(gè)孤電子對占據(jù),所以分子構(gòu)型為三角錐型。正確答案:sp3;三角錐形;
(5)氟化鈣晶胞中,陽離子Ca2+呈立方密堆積,陰離子F-填充在四面體空隙中,面心立方點(diǎn)陣對角線的和處;根據(jù)晶胞中D點(diǎn)的位置看出,D點(diǎn)的位置均為晶胞中處;正確答案:();已知一個(gè)氟化鈣晶胞中有4個(gè)氟化鈣;設(shè)晶胞中棱長為Lcm;氟化鈣的式量為78;根據(jù)密度計(jì)算公式:==C,所以L=由晶胞中結(jié)構(gòu)看出,與Ca2+最近的F-距離為L,即cm=××107nm;正確答案:();××107或××107?!窘馕觥?d104s24p5氫鍵弱于同HIO3相比較,HIO4分子中非羥基氧原子數(shù)多,I的正電性高,導(dǎo)致I-O-H中O的電子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易電離出H+,即酸性越強(qiáng)sp3三角錐形()××107或××10713、略
【分析】【詳解】
(1)由于金屬晶體中的自由電子不屬于每個(gè)固定的原子;而是在整個(gè)晶體中自由移動(dòng),故自由電子無確切的堆積方式,答案為:無;
(2)金屬晶體是金屬原子通過金屬鍵形成的,金屬鍵的強(qiáng)弱直接影響僉屬晶體的熔點(diǎn)。金屬鍵越強(qiáng),晶體的熔點(diǎn)越高,故答案為:金屬鍵的強(qiáng)弱?!窘馕觥竣?無②.金屬鍵的強(qiáng)弱14、略
【分析】【詳解】
(1)晶體中,與每個(gè)K+距離最近的K+個(gè)數(shù)=3×8÷2=12;該晶胞中K+個(gè)數(shù)=8×+6×=4,O2-個(gè)數(shù)=1+12×=4;設(shè)0價(jià)氧原子與-2價(jià)氧原子個(gè)數(shù)分別為x;y,根據(jù)原子守恒得x+y=2,化合價(jià)得0?2y=?1,解得y=0.5,x=1.5,所以0價(jià)氧原子與-2價(jià)氧原子的數(shù)目比=1.5:0.5=3:1;答案為:12;3:1。
(2)①正硼酸晶體中存在H3BO3分子;且該晶體中存在氫鍵,說明硼酸由分子構(gòu)成,為分子晶體,原子晶體內(nèi)只有共價(jià)鍵,故①錯(cuò)誤;
②分子的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵有關(guān);與氫鍵無關(guān),氫鍵影響其熔沸點(diǎn),故②錯(cuò)誤;
③硼原子最外層只有3個(gè)電子,與氧原子形成3對共用電子對,所以B原子不是8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu);故③正確;
④1個(gè)硼酸分子形成了6個(gè)氫鍵,但每個(gè)氫鍵是2個(gè)硼酸分子共用的,所以平均含3個(gè)氫鍵,則含有1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵;故④正確;
⑤1molH3BO3的晶體中有3molB-O鍵和3molO-H鍵,則1molH3BO3的晶體中有6mol極性共價(jià)鍵;故⑤錯(cuò)誤;
⑥晶體中與每個(gè)“構(gòu)成粒子”相鄰的粒子形成3個(gè)氫鍵,為平面結(jié)構(gòu),為平面正三角形結(jié)構(gòu),故⑥正確;答案為③④⑥?!窘馕觥竣?12②.3:1③.③④⑥15、略
【分析】【分析】
(1)反應(yīng)①中:非金屬性最強(qiáng)的元素是F;原子中沒有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子,核外有幾個(gè)電子就有幾種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;氮?dú)饪勺骷Z食保護(hù)氣,最外層有5個(gè)電子,電子的自旋方向有2種;
(2)根據(jù)共價(jià)物質(zhì)的組成分析晶體的類型;對于ABn的共價(jià)化合物;各元素滿足|化合價(jià)|+元素原子的最外層電子數(shù)=8,原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu);,然后書寫電子式;
(3)平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值;該反應(yīng)為放熱反應(yīng);降低溫度,平衡正向移動(dòng);
(4)反應(yīng)容器的容積為2L,3min后達(dá)到平衡,測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g,依據(jù)化學(xué)方程式的氣體質(zhì)量變化計(jì)算反應(yīng)I2物質(zhì)的量;依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計(jì)算;
(5)根據(jù)S2會(huì)轉(zhuǎn)變成S4、S6、S8;反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量偏小。
【詳解】
(1)反應(yīng)①中:非金屬性最強(qiáng)的元素是F;F原子中有9個(gè)電子,就有9種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;氮?dú)饪勺骷Z食保護(hù)氣,最外層有5個(gè)電子,電子的自旋方向有2種;
(2)NH3、F2、NF3屬于分子晶體,NH4F屬于離子晶體,Cu屬于金屬晶體;NF3中N元素化合價(jià)為+3,N原子最外層電子數(shù)為5,所以3+5=8,分子中N原子滿足8電子結(jié)構(gòu);F元素化合價(jià)為-1,F(xiàn)原子最外層電子數(shù)為7,所以|-1|+7=8,分子中F原子滿足8電子結(jié)構(gòu),電子是為:
(3)反應(yīng)TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)體系中,平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,K=該反應(yīng)為放熱反應(yīng);降低溫度,平衡正向移動(dòng);
a.降低溫度;平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)K增大,故a正確;
b.平衡正向移動(dòng),S2的濃度減小,故b正確;
c.平衡正向移動(dòng),I2的質(zhì)量增大;故c錯(cuò)誤;
d.溫度降低,V(TaI4)逆減?。还蔰錯(cuò)誤;
故答案為ab;
(4)若反應(yīng)容器的容積為2L;3min后達(dá)到平衡,測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g,則。
TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)△m2mol245g0.02mol2.45g
生成的I2為0.02mol,則I2的平均反應(yīng)速率==0.00333mol/(L?min);
(5)S2會(huì)轉(zhuǎn)變成S4或S6或S8,反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量偏小,所以增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),TaI4的平衡轉(zhuǎn)化率減小?!窘馕觥?2分子晶體、金屬晶體、離子晶體[I2]2/[TaI4][S2]ab0.00333mol/(L?min)或1/300mol/(L?min)平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)減小原因是在S2可以轉(zhuǎn)化為S4或S6或S8+,2TaI4(g)+S4(g)2TaS2(s)+4I2(g)加壓使平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行三、計(jì)算題(共8題,共16分)16、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?32:3MgB217、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?!窘馕觥?:6:32b3:a3分子晶體18、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%?!窘馕觥?18834%19、略
【分析】【詳解】
題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積=6×a2cm2,六棱柱的體積=6×a2ccm3,該晶胞中Zn原子個(gè)數(shù)為12×+2×+3=6,已知Zn的相對原子質(zhì)量為65,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則Zn的密度ρ==g·cm-3?!窘馕觥苛阶蠲芏逊e(A3型)20、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%21、略
【分析】【詳解】
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈黃色;激發(fā)態(tài)Na原子,價(jià)電子由3s能級激發(fā)到3p能級,其價(jià)電了軌道表示式為答案:黃;
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),都屬于離子晶體。但其熔點(diǎn)比NaCl低,原因是K+半徑Na+大,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低,所以KBr熔點(diǎn)比NaCl低。答案:K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。
(3)①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)及A;B兩點(diǎn)的坐標(biāo)可知;C的原子坐標(biāo)為(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。
②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶體中Cl構(gòu)成的多面體包含20個(gè)三角形的面;與Cl緊鄰的Na個(gè)數(shù)為4;答案:20;4。
③根據(jù)均攤法可知,該晶體中含有2個(gè)Na和6個(gè)Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黃K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)22、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;
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。23、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、有機(jī)推斷題(共1題,共2分)24、略
【分析】【詳解】
元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p軌道上只有兩個(gè)電子,則A的外圍電子排布為2s22p2,故A為C元素;B的3p軌道上有空軌道,則B的外圍電子排布為3s23p1或3s23p2;A;B同主族,故B為Si元素;B、C同周期,C是本周期中電負(fù)性最大的,故C為Cl元素;D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅,則D為氮元素。
(1)A為6號的C元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p2,價(jià)電子軌道排布圖為B為14號Si元素,電子排布式為1s22s22p63s23p2;C為17號Cl元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p5,價(jià)電子排布式為3s23p5;D為7號氮元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)D與H原子能形成一種高能量的分子N2H2,其中D原子滿足8電子結(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為根據(jù)結(jié)構(gòu)可知,含有3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵;
(3)B的電子排布式為1s22s22p63s23p2;原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有14種;原子軌道數(shù)為8,能級數(shù)5,電子占據(jù)的最高能層符號為M;
(4)元素非金屬性越強(qiáng)其最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),則四種元素最高價(jià)氧化物水化物酸性由強(qiáng)到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3。【解析】1s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共15分)25、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,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素。化合物DC為離子化合物,D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),化合物AC2為一種常見的溫室氣體,則A為C,C為O,B為N,D為Mg。B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24,E為Cr。
【詳解】
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同即最外層電子數(shù)只有一個(gè),還有K、Cu;故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;
(2)同周期從左到右電離能有增大趨勢;但第IIA族元素電離能大于第IIIA族元素電離能,第VA族元素電離能大于第VIA族元素電離能,因此A;B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N;故答案為:C<O<N;
(3)化合物AC2為CO2,其電子式故答案為:
(4)Mg的單質(zhì)在CO2中點(diǎn)燃可生成碳和一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學(xué)反應(yīng)方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據(jù)CO與N2互為等電子體,一種由N、O組成的化合物與CO2互為等電子體,其化學(xué)式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),NHO3被還原到最低價(jià)即NH4NO3,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O26、略
【分析】【分析】
A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1,則n=2,故A為N元素;C元素為最活潑的非金屬元素,則C為F元素;B原子序數(shù)介于氮、氟之間,故B為O元素;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的最外層電子數(shù)為2,故D為Mg元素;E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則原子序數(shù)為26,為Fe元素;F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個(gè)未成對電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質(zhì)穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能大于O元素;同一周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng),故元素的電負(fù)性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號為Fe3+;
(3)F為Cu,位于周期表ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G為As元素;與Si位于周期表對角線位置,則其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負(fù)性依次減小;則電負(fù)性:As<P,B錯(cuò)誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減??;As與Ge元素同一周期,位于Ge的右側(cè),則其原子半徑小于鍺,C錯(cuò)誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故其第一電離能大于硒元素的,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去,故Mg元素第一電離能大于Al元素的第一電離能,即I1(Mg)>I1(Al)?!窘馕觥浚綨<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去27、略
【分析】【分析】
原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、W四種元素;其中X是周期表中半徑最小的元素,則X是H元素;Y是形成化合物種類最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對的電子,則Z是N元素;R單質(zhì)占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數(shù)為29,則W是Cu元素;再結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對,所以采取sp2雜化;一個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數(shù)目為5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型為正四面體形;但氨氣中的中心原子上含有1對孤對電子,所以其實(shí)際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價(jià)鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更??;
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)最高;H2Se相對分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點(diǎn)比H2S高,三者的沸點(diǎn)由高到低的順序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體,CO2和N2O互為等電子體,所以元素C的這種氧化物CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O;
(5)銅是29號元素,其原子核外有29個(gè)電子,其基態(tài)原子的
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