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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年中圖版選修3化學(xué)上冊月考試卷850考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間: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9題,共18分)1、符號“3p”沒有給出的信息是A.能級B.電子層C.電子亞層D.電子云在空間的伸展方向2、下列說法中正確的()。A.1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的電子排布B.3p2表示3p能級有兩個軌道C.同一原子中,3d軌道的能量小于4s軌道的能量D.同一原子中,2p、3p、4p電子的能量逐漸減小3、已知X、Y是主族元素,I為電離能,單位是kJ·mol-1。根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)判斷正確的是()。元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600
A.元素X的常見化合價是+2價B.元素Y是ⅢA族的元素C.元素Y與氯形成化合物時,化學(xué)式可能是YClD.若元素Y處于第3周期,它可與冷水劇烈反應(yīng)4、如下圖所示的分子;下面兩空依次填入正確的是()
則,此分子中有____個σ鍵,_____個π鍵。A.13,2B.10,2C.10,3D.9,35、對H3O+的說法正確的是()A.O原子采取sp2雜化B.O原子采取sp雜化C.離子中存在配位鍵D.離子中存在非極性鍵6、通常情況下,NCl3是一種油狀液體,其分子空間構(gòu)型與氨分子相似,下列對NCl3的有關(guān)敘述正確的是()A.分子中的所有原子均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.NCl3分子的價電子對數(shù)為4,其分子的立體構(gòu)型為正四面體形C.NCl3分子是非極性分子D.NCl3分子中N、Cl原子均以sp3雜化軌道參與成鍵7、已知CN-與N2互為等電子體,則下列有關(guān)HCN的說法正確的是A.HCN分子的立體構(gòu)型為V形B.HCN分子中σ鍵與π鍵個數(shù)比為1:2C.已知HCN標(biāo)況下為液態(tài),與水、乙醇互溶,則其固態(tài)時為分子晶體D.HCN制備:C2H4+NH3=HCN+CH4+H2,該方程式涉及到的非極性分子有2種8、配位化合物的數(shù)量巨大,組成和結(jié)構(gòu)形形色色,豐富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配體和配位數(shù)分別為A.Cu+NH34B.Cu2+NH34C.Cu2+OH-2D.Cu2+NH329、下列說法不正確的是A.金屬晶體中一定含有金屬鍵B.在含有陽離子的化合物的晶體中,一定含有陰離子C.金屬的熔點和硬度由金屬晶體中金屬離子與自由電子間的作用強弱決定D.Ti晶體中原子堆積方式為面心立方最密堆積評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)10、下列各式中各能級能量高低的排列順序正確的是()A.B.C.D.11、有關(guān)元素X、Y、Z、W的信息如下:。元素信息X所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4Y最高氧化物對應(yīng)的水化物為強電解質(zhì),能電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子Z單質(zhì)是生活中常見物質(zhì),其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞W基態(tài)原子核外5個能級上有電子,且最后的能級上只有1個電子
下列說法不正確的是()A.原子半徑:Y>W>XB.Z3+離子的最外層電子排布式為3s23p63d5C.Y的單質(zhì)在X2氣體中燃燒,所得生成物的陰、陽離子個數(shù)比為1:1D.W的單質(zhì)能溶于Y的最高價氧化物的水化物的水溶液中,若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.3mol電子,則消耗氧化劑1.8克12、下面是s能級和p能級的原子軌道圖;下列說法正確的是()
A.s電子的原子軌道呈球形,P軌道電子沿軸呈“8”字形運動B.s能級電子能量低于p能級C.每個p能級有3個原子軌道,在空間伸展方向是不同的D.任一電子層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該電子層序數(shù)13、下表中所列的五種短周期元素;原子序數(shù)連續(xù),但與表中排列順序無關(guān)。用m表示基態(tài)原子的價電子數(shù),用n表示基態(tài)原子的未成對電子數(shù),m—n的值如下表所示:
下列說法錯誤的是A.第一電離能:A<td><>B.電負性:E<td><>C.原子序數(shù):B<td><>D.核外未成對電子數(shù):C=D14、下列說法不正確的是()A.苯分子中每個碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個形成大π鍵B.Na3N與NaH均為離子化合物,都能與水反應(yīng)放出氣體,且與水反應(yīng)所得溶液均能使酚酞溶液變紅C.配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫)中的配位原子是C原子,配位數(shù)為4D.H2O中的孤對電子數(shù)比H3O+的多,故H2O的鍵角比H3O+的鍵角小15、CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示),但CaC2晶體中由于啞鈴形C22-的存在,使晶胞沿一個方向拉長。則關(guān)于CaC2晶體的描述不正確的是()
A.CaC2晶體的熔點較高、硬度也較大B.和Ca2+距離相同且最近的C22-構(gòu)成的多面體是正八面體C.和Ca2+距離相同且最近的Ca2+有12個D.如圖的結(jié)構(gòu)中共含有4個Ca2+和4個C22-16、硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉,其陰離子Xm-(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示。下列說法正確的是()
A.m=2B.在Xm-中,硼原子軌道的雜化類型相同C.1、2原子間和4、5原子間的化學(xué)鍵可能是配位鍵D.若382g硼砂晶體中含2molNa+,則硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O17、在某晶體中;與某一個微粒x距離最近且等距離的另一個微粒y所圍成的立體構(gòu)型為如圖所示的正八面體形。該晶體可能是。
A.NaCl晶體(x=Na+,y=Cl-)B.CsCl晶體(x=Cs+,y=Cl-)C.CaTiO3晶體(x=Ti4+,y=O2-)D.NiAs晶體(x=Ni,y=As)18、疊氮化鈉用于汽車的安全氣囊中,當(dāng)發(fā)生車禍時迅速分解放出氮氣,使安全氣囊充氣,其與酸反應(yīng)可生成氫疊氮酸(HN3),常用于引爆劑,氫疊氮酸還可由肼(N2H4)制得。下列敘述錯誤的是A.CO2、N2O與N3-互為等電子體B.氫疊氮酸(HN3)和水能形成分子間氫鍵C.NaN3的晶格能小于KN3的晶格能D.HN3和N2H4都是由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的非極性分子評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)19、銅是第四周期重要的過渡元素之一;其單質(zhì)及化合物具有廣泛用途。
請回答下列有關(guān)問題:
⑴銅原子的基態(tài)電子排布式是____________。比較第一電離能Cu______Zn(填“>”、“=”、“<”),說明理由___________________。
⑵氮和銅形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則其化學(xué)式為_______。(每個球均表示1個原子)
⑶銅可以形成多種多樣的配合物。
①NH3可以和很多過渡金屬形成配合物。NH3分子中心原子的雜化類型為____雜化,與NH3互為等電子體的粒子有___。(只寫其中一種)
②向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解得到深藍色的透明溶液。試用離子方程式表示其原因____、___。
⑷在綠色植物標(biāo)本的制作過程中,將植物材料洗凈后浸入5%的硫酸銅溶液中,葉綠素(如圖1)中心離子Mg2+被置換成Cu2+(如圖2),葉片則永保綠色,請在圖2中用箭頭表示出配位鍵。20、與鈾氮化物是重要的核燃料,已知某溫度下三碳酸鈾酰銨可發(fā)生如下分解反應(yīng):阿伏加德羅常數(shù)的值為
回答下列問題:
(1)發(fā)生裂變反應(yīng):凈產(chǎn)生的中子()數(shù)為________。基態(tài)原子的外圍電子排布式為則處于下列狀態(tài)的鈾原子或離子失去一個電子所需的能量最高的為________(填序號)。
ABCD
(2)和中,沸點較高的為________,與形成的配離子穩(wěn)定性較高的為________。
(3)中存在大鍵,形成該大鍵的電子數(shù)為________。
(4)某種鈾氮化物的晶體結(jié)構(gòu)與相同。的Bom-Haber循環(huán)如圖所示。
①晶格能為________
②的第二電離能大于的第二電離能,是由于的半徑較小、的核電荷更高以及_______。
(5)另一種鈾氮化物的晶胞如下圖所示,“原子”作面心立方最密堆積。
①鈾元素的化合價為________,“原子”的配位數(shù)為________。
②已知晶胞參數(shù)為則晶體的密度為________(列出計算式)。21、中國古代四大發(fā)明之一——黑火藥,它在爆炸時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2KNO3+3C+S=A+N2↑+3CO2↑(已配平)
(1)①除S外,上列元素的電負性從大到小依次為__________。
②在生成物中,A的晶體類型為_______,含極性共價鍵的分子的中心原子軌道雜化類型為_____。
③已知CN-與N2互為等電子體,推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_____。
(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,且原子序數(shù)T比Q多2。T的基態(tài)原子外圍電子(價電子)排布為______,Q2+的未成對電子數(shù)是_______。
(3)若某金屬單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示,其晶胞特征如圖乙所示,原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丙所示。則晶胞中該原子的配位數(shù)為________,該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為四種基本堆積方式中的________。
22、如圖為一個金屬銅的晶胞;請完成以下各題。
①該晶胞“實際”擁有的銅原子數(shù)是___個。
②該晶胞稱為___(填序號).
A.六方晶胞B.體心立方晶胞C.面心立方晶胞.23、在工業(yè)上;通過含鋅礦石制取應(yīng)用廣泛的鋅及其化合物。
(1)Zn在元素周期表中位于_____區(qū),其基態(tài)原子價電子排布式為________。
(2)[Zn(CN)4]2-常用于電鍍工業(yè)中,其中配位原子基態(tài)時核外電子的軌道表示式為_____,與CN-互為等電子體的粒子有_____、________(寫出兩種)。
(3)[Zn(CN)4]2-在水溶液中與甲醛(HCHO)溶液反應(yīng)可制得HOCH2CN。甲醛分子的立體構(gòu)型為________.中心原子雜化方式為________;HOCH2CN中元素電負性由大到小的順序_______,1molHOCH2CN分子中,含有σ鍵的數(shù)為_________。
(4)ZnS和HgS晶體在巖漿中先晶出的是________,其原因是___________。
(5)ZnO的一種晶體結(jié)構(gòu)與金剛石類似,4個鋅原子占據(jù)金剛石中晶胞內(nèi)四個碳原子的位置,則該氧化物的密度為______g/cm3(設(shè)晶胞參數(shù)為apm,NA表示阿伏伽德羅常數(shù))評卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共3分)24、飲用水中含有砷會導(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),其中一種認為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時生成導(dǎo)致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評卷人得分五、計算題(共3題,共27分)25、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的表達式表示;列出算式即可)
(4)三氯化鐵在常溫下為固體,熔點為282℃,沸點為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為______。26、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個金屬原子,此時金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問題:
(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______
(2)求每個晶胞的質(zhì)量。_______
(3)求此金屬的相對原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______27、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(大球為Cl,小球為Na)。
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______個三角形的面,與Cl緊鄰的Na個數(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(列出計算式)。評卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共1題,共6分)28、A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種前四周期元素。A的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同;B的價電子排布式為nsnnpn+2;C、D為同周期元素,C是同周期元素中離子半徑最小的元素,D元素最外層有一個未成對電子;E位于元素周期表的第四周期第IVB族,常用加熱ED4溶液的方法制備納米材料。
回答下列問題:
(1)D原子的價電子排布圖為___________,E原子核外有_____個未成對電子,五種元素中電負性最大的是___________(填元素符號)。
(2)化合物D2B的中心原子的雜化方式為______________,它的VSEPR模型名稱____________,分子的立體構(gòu)型為_____________。
(3)與分子晶體D2B3互為等電子體的一種分子為____________(填化學(xué)式)。
(4)由A、B、D三種元素所形成的一系列化合物中氧化性最強的是_______(填化學(xué)式,下同),酸性最強的是_________________。
(5)單質(zhì)B有兩種同素異形體,其中沸點高的是______(填分子式),原因是__________。
(6)C與D能形成化合物Q。在1.01×105Pa、T1℃時,氣體摩爾體積為53.4L/mol,實驗測得Q的氣態(tài)密度為5.00g/L,則此時Q的化學(xué)式為____________________。
(7)E單質(zhì)有兩種同素異形體,高溫下是體心立方堆積,但在常溫下的晶體結(jié)構(gòu)為如圖所示的六方最密堆積。已知晶胞參數(shù)分別為acm和ccm,則該晶體的密度可表示為______g·cm-3。(用含a和c的式子表示,用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值)。
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【詳解】
3p表示原子核外第3能層(電子層)p能級(電子亞層)軌道,其中p軌道應(yīng)有3個不同伸展方向的軌道,可分別表示為px、py、pz,題中沒有給出,故選D。2、A【分析】【詳解】
A.1個2s電子被激發(fā)到2p能級上;表示的是激發(fā)態(tài)原子;A選項正確;
B.3p2表示3p能級上填充了2個電子;B選項錯誤;
C.同一原子中能層序數(shù)越大;能量也就越高;離核越遠;故1s;2s、3s電子的能量逐漸升高;C選項錯誤;
D.在同一能級中;其軌道數(shù)是一定的,而不論它在哪一能層中,即同一原子中2p;3p、4p能級中的軌道數(shù)都是相同的,D選項錯誤;
答案選A。3、B【分析】【分析】
X和Y都是主族元素;I是電離能,X第一電離能和第二電離能相差較大,則說明X原子最外層只有一個電子,X為第IA族元素;Y元素第三電離能和第四電離能相差較大,則Y是第IIIA族元素,X第一電離能小于Y,說明X活潑性大于Y。
【詳解】
A.由分析知;X原子核外最外層只有一個電子,則其化合價為+1價,故A錯誤;
B.由分析知;Y原子核外有最外層有3個電子,為ⅢA族元素,故B正確;
C.由分析知,Y為ⅢA族元素,與氯形成化合物時,化學(xué)式為YCl3;故C錯誤;
D.如果Y是第三周期元素;最外層有3個電子,則Y為Al元素,單質(zhì)Al和冷水反應(yīng)能迅速生成一層致密的薄膜而使反應(yīng)停止,不會觀察到明顯現(xiàn)象,故D錯誤;
綜上所述,答案為B。4、C【分析】【詳解】
分子中有6個C—H鍵、2個C—C鍵、1個C=C鍵、1個C≡C鍵,單鍵全是σ鍵,雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵,叁鍵中有1個σ鍵和2個π鍵,故該分子中共有10個σ鍵和3個π鍵,故選C。5、C【分析】【詳解】
A.H3O+中,O原子的價層電子對數(shù)=因此O原子采取sp3雜化;A錯誤;
B.H3O+中,O原子的價層電子對數(shù)=則O原子采取sp3雜化;B錯誤;
C.在H3O+中O原子成3個共價鍵鍵;其中含有1個配位鍵,C正確;
D.H3O+離子中不存在非極性鍵;存在的都是H-O極性共價鍵,D錯誤;
答案選C。6、A【分析】【分析】
【詳解】
A.NCl3中N原子最外層電子數(shù)+化合價的絕對值=5+3=8,所以N原子達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);NCl3中C1原子最外層電子數(shù)+化合價的絕對值=7+1=8,所以Cl原子達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故A正確;B.NCl3中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3雜化雜化,所以NCl3分子空間構(gòu)型是三角錐形,故B錯誤;C.NCl3的分子空間構(gòu)型與氨分子相似,都是三角錐形結(jié)構(gòu),氨分子是極性分子,所以NCl3分子也是極性分子,故C錯誤;D.NCl3中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3雜化雜化,Cl原子形成的化學(xué)鍵不屬于雜化軌道,故D錯誤;故選A。7、C【分析】【詳解】
A.HCN分子中CN-與N2互為等電子體,則C與N之間為三鍵,中心C原子為sp雜化,HCN的立體構(gòu)型為直線形,A說法錯誤;B.HCN分子中σ鍵與π鍵個數(shù)均為2,比值為1∶1,B說法錯誤;C.已知HCN標(biāo)況下為液態(tài),與水、乙醇互溶,HCN為共價化合物,則其固態(tài)時為分子晶體,C說法正確;D.HCN制備:C2H4+NH3=HCN+CH4+H2,該方程式涉及到的非極性分子有C2H4、CH4、H2,共有3種,D說法錯誤;答案為C。8、B【分析】【詳解】
配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子為Cu2+,配體為NH3;配位數(shù)為4,故B正確;
故選B。9、D【分析】【詳解】
A.金屬晶體是金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體;一定存在金屬鍵,A選項正確;
B.含有陽離子的化合物為離子化合物;離子化合物中含有陽離子,必定含有陰離子,B選項正確;
C.金屬晶體中金屬離子與自由電子間的作用叫做金屬鍵;金屬鍵的強弱決定著金屬的熔點和硬度等物理性質(zhì),C選項正確;
D.Ti晶體中原子堆積方式為六方最密堆積;D選項錯誤;
答案選D。二、多選題(共9題,共18分)10、BC【分析】【詳解】
A.不同能層不同能級的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A錯誤;
B.不同能層不同能級的電子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正確;
C.不同能層不同能級的電子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正確;
D.不同能層不同能級的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D錯誤;
故選:BC。
【點睛】
根據(jù)構(gòu)造原理,各能級能量高低順序為①相同n而不同能級的能量高低順序為:ns<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級ns<(n-2)f<(n-1)d11、CD【分析】【分析】
X所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4,則為第2周期時,在ⅥA族,即X為O元素,或為第3周期時,在ⅤⅡA族,即X為Cl元素;Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物,能電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子,則由NaOH═Na++OH-,所以Y為Na元素;Z的單質(zhì)是生活中常見物質(zhì),其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞,則Z為Fe元素;W基態(tài)原子核外5個能級上有電子,且最后的能級上只有1個電子1s22s22p3;則W為Al,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;X為O元素或Cl元素,Y為Na元素,Z為Fe元素,W為Al元素。
A.一般而言,電子層數(shù)越多,半徑越大,電子層數(shù)相同,原子序數(shù)越大,半徑越小,原子半徑:Y>W>X;故A正確;
B.鐵為26號元素,Z3+離子的最外層電子排布式為3s23p63d5;故B正確;
C.鈉的單質(zhì)在氧氣或氯氣中燃燒;所得生成物為過氧化鈉或氯化鈉,其中過氧化鈉的陰;陽離子個數(shù)比為1:2,故C錯誤;
D.W的單質(zhì)能溶于Y的最高價氧化物的水化物的水溶液中,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,該反應(yīng)的氧化劑為水,若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.3mol電子,則消耗氧化劑H2O0.3mol;質(zhì)量為5.4g,故D錯誤;
故選CD。
【點睛】
正確判斷元素是解題的關(guān)鍵。本題的難點為X的不確定性,易錯點為D,要注意鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中鋁為還原劑,水為氧化劑。12、CD【分析】【詳解】
A.s電子的原子軌道呈球形;p電子的原子軌道是“8”字形的,但是電子是做無規(guī)則運動,軌跡是不確定的,故A錯誤;
B.根據(jù)構(gòu)造原理;各能級能量由低到高的順序為1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能級的能量不一定小于p能級的能量,如4s>3p,故B錯誤;
C.不同能級的電子云有不同的空間伸展方向;p軌道有3個相互垂直的呈紡錘形的不同伸展方向的軌道,故C正確;
D.多電子原子中;同一能層的電子,能量可能不同,還可以把它們分成能級,任一能層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該能層序數(shù),故D正確;
故選CD。
【點睛】
能層含有的能級數(shù)等于能層序數(shù),即第n能層含有n個能級,每一能層總是從s能級開始,同一能層中能級ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不違反泡利原理和洪特規(guī)則的條件下,電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道,使整個原子體系能量處于最低,這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài),所以任一能層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)。13、AD【分析】【分析】
短周期元素的價電子數(shù)就是其最外層電子數(shù),用m表示基態(tài)原子的價電子數(shù),用n表示基態(tài)原子的未成對電子數(shù),A元素m—n為8,說明A的最外層電子數(shù)為8,均已成對,故A只能是Ne或者Ar;B元素m—n為6,說明B的最外層電子數(shù)為7,6個已成對,故B只能是F或者Cl,同理推導(dǎo)出:C為O或S,D為N;C、B、Be或P、Si、Al、Mg,E為Na或Li、H,又A、B、C、D、E原子序數(shù)連續(xù),故只能分別為Ne、F、O、N、Na,據(jù)此分析作答。
【詳解】
A.同一周期從左往右元素的第一電離能呈增大趨勢,分析可知A為惰性氣體元素,其第一電離能在同周期中最大,故A>C;A錯誤;
B.據(jù)分析可知,E是Na為金屬元素,D是N為非金屬元素,故電負性E
C.據(jù)分析可知,E是Na,B是F,故原子序數(shù):B
D.C是O;有2個未成對電子,而D是N,有3個未成對電子,故核外未成對電子數(shù):C與D不相等,D錯誤;
故答案為:AD。14、AC【分析】【詳解】
A.苯分子中每個碳原子有3個σ鍵,無孤對電子,因此碳原子是sp2雜化;每個碳原子剩余的一個電子形成大π鍵,故A錯誤;
B.Na3N與NaH均為離子化合物;都能與水反應(yīng)放出氣體,且與水反應(yīng)生成NaOH,所得溶液均能使酚酞溶液變紅,故B正確;
C.配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫)中的配位原子是N原子;N提供孤對電子,配位數(shù)為4,故C錯誤;
D.H2O中的孤對電子數(shù)比H3O+的多,孤對電子對成對電子排斥力大,因此H2O的鍵角比H3O+的鍵角??;故D正確。
綜上所述,答案為AC。15、BC【分析】【分析】
離子晶體:陰陽離子通過離子鍵結(jié)合形成的晶體,離子鍵作用力強,所以離子晶體硬度高,具有較高的熔沸點;該晶胞不是正方體構(gòu)成的,觀察體心處Ca2+,與它距離相同且最近的C22-位于面心,距離相同且最近的Ca2+位于棱上;它們共平面;
晶胞中粒子數(shù)目用均攤法確定:每個頂點的原子被8個晶胞共有;每條棱的原子被4個晶胞共有,每個面的原子被2個晶胞共有。
【詳解】
A.據(jù)CaC2晶體結(jié)構(gòu)可知其屬于離子晶體;所以熔點較高;硬度較大,故A正確;
B.由于晶胞沿一個方向拉長,故晶胞的一個平面的長與寬不相等,和Ca2+距離相同且最近的C22-有4個均位于面心;且在同一平面上,故B錯誤;
C.晶胞的一個平面的長與寬不相等,與每個Ca2+距離相等且最近的Ca2+應(yīng)為4個均位于棱上;故C錯誤。
D.圖示結(jié)構(gòu)中N(Ca2+)=12×+1=4,N(C22-)=8×+6×=4;故D正確;
答案選BC。
【點睛】
本題考查晶胞的分析,特別注意晶胞沿一個方向拉長的特點,為解答該題的關(guān)鍵,易錯點為C選項。16、AD【分析】【分析】
由圖示可以看出該結(jié)構(gòu)可以表示為[H4B4O9]m-,其中B為+3價,O為-2價,H為+1價,根據(jù)化合價判斷m值求解Xm-的化學(xué)式;根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù),σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù),孤電子對個數(shù)=(a-xb),a指中心原子價電子個數(shù),x指配原子個數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù),1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為sp2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為sp3雜化;陰離子中含配位鍵,不含離子鍵,以此來解答。
【詳解】
A.觀察模型,可知Xm-是(H4B4O9)m-;依據(jù)化合價H為+1,B為+3,O為-2,可得m=2,故A正確;
B.2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為SP2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為SP3雜化,所以在Xm-中;硼原子軌道的雜化類型有不同,故B錯誤;
C.2號B一般是形成3個鍵;4號B形成4個鍵,其中1個鍵很可能就是配位鍵,所以配位鍵存在4號與5號之間,故C錯誤;
D.若硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O,則382g硼砂晶體中含×2=2molNa+;故D正確;
答案選AD。17、AC【分析】【分析】
根據(jù)圖片知;與某一個微粒x距離最近且等距離的另一個微粒y所圍成的空間構(gòu)型為正八面體形,所以x的配位數(shù)是6,只要晶體中配位數(shù)是6的就符合該圖,如果配位數(shù)不是6的就不符合該圖,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.氯化鈉晶體中的離子配位數(shù)是6;所以符合該圖,故A正確;
B.氯化銫晶體中的離子配位數(shù)是8;所以不符合該圖,故B錯誤;
C.CaTiO3晶體中的離子配位數(shù)是6所以符合該圖;故C正確;
D.NiAs晶體中的離子配位數(shù)是4;所以不符合該圖,故B錯誤;
故答案選AC。18、CD【分析】【詳解】
A.N3-含3個原子、16個價電子,因此與CO2、N2O互為等電子體;故A正確;
B.HN3的分子結(jié)構(gòu)為HN3和水能夠形成分子間氫鍵;故B正確;
C.由于鉀離子半徑大于鈉離子半徑,所以NaN3的晶格能大于KN3的晶格能;故C錯誤;
D.HN3和N2H4都是極性分子;故D錯誤;
答案選CD。三、填空題(共5題,共10分)19、略
【分析】【分析】
(1)銅的原子序數(shù)是29;同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大;
(2)根據(jù)晶胞中微粒個數(shù)的分配方法計算化學(xué)式;
(3)①NH3分子中N原子呈3個N-H鍵;N原子還原1對孤對電子對,雜化軌道數(shù)為4,據(jù)此判斷雜化方式;原子數(shù)和電子數(shù)目相同的微粒為等電子體;②氨水和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍色沉淀,當(dāng)氨水過量時,氨水和氫氧化銅反應(yīng)生成可溶性的銅氨絡(luò)合物,所以難溶物溶解得到深藍色的透明溶液;
(4)配位鍵是化學(xué)鍵的一種;兩個或多個原子共同使用它們的外層電子,在理想情況下達到電子飽和的狀態(tài)。
【詳解】
(1)銅原子的基態(tài)電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1;Cu失去1個電子后內(nèi)層電子達到全充滿的穩(wěn)定狀態(tài);銅的第一電離能小于鋅;
答案:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;<;Cu失去1個電子后內(nèi)層電子達到全充滿的穩(wěn)定狀態(tài);
(2)根據(jù)晶胞中微粒個數(shù)的分配方法計算,晶胞中含有N原子的數(shù)目為8×=1,Cu原子的數(shù)目為:12×=3,故化學(xué)式為Cu3N;
答案:Cu3N;
(3)①NH3分子中N原子呈3個N-H鍵,N原子還原1對孤對電子對,雜化軌道數(shù)為4,N原子采取sp3雜化;NH3的等電子體H3O+;
答案:sp3;H3O+;
②氨水和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍色沉淀,當(dāng)氨水過量時,氨水和氫氧化銅反應(yīng)生成可溶性的銅氨絡(luò)合物,所以難溶物溶解得到深藍色的透明溶液:Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-;
答案:Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-;
(4)配位鍵是指成鍵雙方一方提供空軌道一方提供孤對電子.N元素最外層有5個電子通過3個共用電子對就可以形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu).所以Cu與4個氮形成共價健的氮原子中;有2條是配位鍵,氮原子提供電子,Cu提供空軌道;
答案:【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1②.<③.Cu失去1個電子后內(nèi)層電子達到全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)④.Cu3N⑤.SP3⑥.H3O+⑦.Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+⑧.Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH-20、略
【分析】【分析】
根據(jù)裂變反應(yīng):中凈產(chǎn)生的中子()數(shù)和的物質(zhì)的量判斷;核外電子排布軌道處于半充滿和全充滿時相對穩(wěn)定;根據(jù)電離能的遞變性和變化規(guī)律判斷;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析晶體的化學(xué)式并進行相關(guān)計算。
【詳解】
(1)的物質(zhì)的量為1mol,根據(jù)裂變反應(yīng):可知凈產(chǎn)生的中子()的物質(zhì)的量為2mol,數(shù)目為2NA;基態(tài)U原子的外圍電子排布式為5f36d17s2,和均為其基態(tài)原子的激發(fā)態(tài),為U+,由第二電離明顯高于第一電離可知,再失去1個電子所需要的能量最高;故答案為B;
(2)NH3常溫下為氣態(tài),而H2O常溫下為液態(tài),則沸點較高的為H2O;NH3結(jié)合質(zhì)子的能力強于H2O,則NH3與Cu2+形成的配離子穩(wěn)定性強于H2O與Cu2+形成的配離子穩(wěn)定性;
(3)CO32-中存在大π鍵,C原子孤對電子數(shù)為=0,則其路易斯結(jié)構(gòu)式為形成的大π鍵為該大π鍵的電子數(shù)為6;
(4)①MgO的晶格能為Mg2+(g)和O2-(g)生成MgO(s)放出的能量,則MgO的晶格能為3845kJ?mol-1;
②Al+的電子排布式為1s22s22p63s2,Mg+的電子排布式為1s22s22p63s1,可見Al的第二電離能大于Mg的第二電離能,是由于Al+的半徑較Mg+小、Al+的核電荷更高以及Al+為3s2相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu);破壞需要額外提供能量;
(5)另一種鈾氮化物的晶胞是U“原子”作面心立方最密堆積,其中含有U的原子數(shù)目為8×+6×=4,N原子數(shù)為8,其化學(xué)式為UN2;
①晶胞化學(xué)式為UN2;其中N為-3價,則鈾元素的化合價為+6價;晶胞中頂點U原子最靠近的N原子數(shù)是1,頂點U為8個晶胞共用,則U原子的配位數(shù)為8;
②已知晶胞參數(shù)為anm,晶胞的體積為(a×10-7cm)3,晶胞的質(zhì)量為g,則晶體的密度為=g/cm3。
【點睛】
本題涉及電離能的大小判斷,可依據(jù)電離能的一般變化規(guī)律分析,其中判斷電離能大小的關(guān)鍵要點是當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空(p0,d0,f0)、半滿(p3,d5,f7)或全滿(p6,d10,f14)結(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,元素的第一電離能較大?!窘馕觥緽63845為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu),破壞需要額外提供能量821、略
【分析】【分析】
(1)①金屬性越強電負性越??;非金屬性越強,電負性越大,據(jù)此解答;
②由原子守恒確定物質(zhì)A為K2S;含極性共價鍵的分子為CO2;分子中C原子形成2個C=O鍵,分子構(gòu)型為直線型,不含孤對電子,雜化軌道sp雜化;
③根據(jù)CN-與N2結(jié)構(gòu)相似;C原子與N原子之間形成三鍵進行分析;
(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T;在周期表中既處于同一周期又位于同一族,則Q;T處于第Ⅷ族,且原子序數(shù)T比Q多2,則Q為Fe元素,T為Ni元素,再經(jīng)過核外電子排布規(guī)律解答;
(3)由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知;以頂點原子為研究對象,與之最近的原子處于面心上,每個頂點原子為12個面共用,故晶胞中該原子的配位數(shù)為12,該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為面心立方最密堆積。
【詳解】
(1)①同周期自左而右電負性增大;金屬性越強電負性越小,故電負性O(shè)>N>C>K;
答案:O>N>C>K
②由原子守恒可知,物質(zhì)A為K2S,屬于離子化合物,由鉀離子與硫離子構(gòu)成;含極性共價鍵的分子為CO2;分子中C原子形成2個C=O鍵,分子構(gòu)型為直線型,不含孤對電子,雜化軌道數(shù)目為2,為sp雜化方式;
答案:離子晶體sp雜化。
③CN-與N2結(jié)構(gòu)相似;C原子與N原子之間形成三鍵,則HCN分子結(jié)構(gòu)式為H-C≡N,三鍵中含有1個σ鍵;2個π鍵,單鍵屬于σ鍵,故HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1:1;
答案:1:1
(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,則Q、T處于第Ⅷ族,且原子序數(shù)T比Q多2,則Q為Fe元素,T為Ni元素,Ni元素是28號元素,Ni原子價電子排布式為3d84s2,F(xiàn)e2+的核外電子排布式為1s24s22p63s23d6;3d能級有4個單電子;
答案:3d84s24
(3)由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知;以頂點原子為研究對象,與之最近的原子處于面心上,每個頂點原子為12個面共用,故晶胞中該原子的配位數(shù)為12,該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為面心立方最密堆積;
答案:12面心立方最密堆積【解析】①.O>N>C>K②.離子晶體③.sp雜化④.1∶1⑤.3d84s2⑥.4⑦.12⑧.面心立方最密堆積22、略
【分析】【分析】
根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu);銅在頂點和面心上。
【詳解】
①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),銅在頂點和面心上,因此該晶胞“實際”擁有的銅原子數(shù)是個;故答案為:4。
②根據(jù)銅在頂點和面心上,則為面心立方晶胞;故答案為C?!窘馕觥竣?4②.C23、略
【分析】【詳解】
(1)Zn為30號元素,價電子排布式為3d104s2,在元素周期表中位于ds區(qū),故答案為ds;3d104s2;
(2)[Zn(CN)4]2-常用于電鍍工業(yè)中,其中配位原子為C原子,基態(tài)時核外電子的軌道表示式為與CN-互為等電子體的粒子有CO和N2,故答案為CO和N2;
(3)甲醛分子中的C原子是sp2雜化,立體構(gòu)型為平面三角形,根據(jù)電負性的變化規(guī)律,同一周期從左到右,電負性逐漸增大,同一主族,從上到下,電負性逐漸減小,HOCH2CN中元素電負性由大到小的順序為O>N>C>H,HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2C≡N,1molHOCH2CN分子中,含有σ鍵6mol,故答案為平面三角形;sp2;O>N>C>H;6NA;
(4)Zn2+半徑小于Hg2+半徑,ZnS晶格能大于HgS的晶格能,ZnS和HgS晶體在巖漿中先晶出ZnS,故答案為ZnS;Zn2+半徑小于Hg2+半徑;ZnS晶格能大于HgS的晶格能;
(5)ZnO的一種晶體結(jié)構(gòu)與金剛石類似,4個鋅原子占據(jù)金剛石中晶胞內(nèi)四個碳原子的位置,根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,1mol晶胞中含有4molO原子和4molZn原子,1mol晶胞的質(zhì)量為324g,則該氧化物的密度為=×1030g/cm3,故答案為×1030。
點睛:本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),明確構(gòu)造原理、雜化方式的判斷、晶胞計算的方法是解題的關(guān)鍵。本題的難點是(5),要熟悉金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)?!窘馕觥縟s3d104s2CON2平面三角形sp2O>N>C>H6NAZnSZn2+半徑小于Hg2+半徑,ZnS晶格能大于HgS的晶格能×1030四、工業(yè)流程題(共1題,共3分)24、略
【分析】【分析】
廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化鈉生成As2S3沉淀,為防止As2S3與硫離子反應(yīng)再次溶解,所以再加入硫酸亞鐵除去過量的硫離子,過濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過氧化氫將亞砷酸氧化成砷酸,亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入CaO沉淀砷酸根、鐵離子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低濃度含砷廢水。
【詳解】
(1)As元素為33號元素,與N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨氣分子結(jié)構(gòu)相同為共價化合物,砷原子和三個氫原子形成三個As-H鍵,電子式為:
(2)a.同周期主族元素自左而右非金屬性增強,最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性增強,同主族自上而下非金屬性減弱,最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性減弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正確;
b.同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑依次增大,原子半徑:As>P>S,故b錯誤;
c.同主族元素自上而下第一電離能減小,P和S同周期,但是P原子3p能級為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,第一電離能更大,所以第一電離能P>S>As;故c錯誤;
綜上所述選a;
(3)根據(jù)分析可知沉淀為微溶物CaSO4;
(4)As2S3與過量的S2-存在反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過量的硫離子;使平衡逆向移動,一級沉砷更完全;
(5)含砷物質(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得化學(xué)方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根據(jù)題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據(jù)元素守恒可知反應(yīng)物應(yīng)該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據(jù)元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。
【點睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折,當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素?!窘馕觥康谒闹芷诘赩A族aCaSO4沉淀過量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動,使一級沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+五、計算題(共3題,共27分)25、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)先計算出兩種晶體中Fe原子個數(shù)比;然后根據(jù)密度定義計算出其密度比,就得到其空間利用率之比;
(3)先計算γ-Fe晶體中Fe原子個數(shù),根據(jù)Fe原子半徑計算晶胞的體積,然后根據(jù)計算晶體的密度;
(4)根據(jù)物質(zhì)的熔沸點;溶解性等物理性質(zhì)分析判斷。
【詳解】
(1)δ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是晶胞頂點的Fe異種;個數(shù)是8個;
γ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子個數(shù)=3××8=12;
α-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點上鐵原子;鐵原子個數(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晶體的熔沸點低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結(jié)合分子晶體熔沸點較低,該物質(zhì)的熔沸點較低,屬于分子晶體。
【點睛】
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算、鐵元素化合物晶體類型的判斷。學(xué)會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,清楚晶體密度計算公式是解答本題的關(guān)鍵?!窘馕觥?:6:32b3:a3分子晶體26、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)金屬晶體的堆積方式進行分析;
(2)根據(jù)晶胞的邊長可計算晶胞的體積;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乘以一個原子的質(zhì)量可計算金屬的摩爾質(zhì)量;再根據(jù)相對原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾
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