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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(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2024年浙教新版選修3化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷793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)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、以下列出的是一些基態(tài)原子的2p軌道和3d軌道中電子排布的情況;違反洪特規(guī)則的有()
A.①②③B.④⑤⑥C.②④⑥D(zhuǎn).③④⑥2、能說(shuō)明X元素非金屬性比Y元素非金屬性強(qiáng)的是A.X原子得到電子的數(shù)目比Y原子少B.X元素的最高正價(jià)比Y元素的最高正價(jià)要高C.氣態(tài)氫化物溶于水后的酸性:X比Y強(qiáng)D.X單質(zhì)能與Y的氫化物水溶液反應(yīng),生成Y單質(zhì)3、下列分子中,最不容易聚合的是()A.N2O5B.BeCl2C.AlCl3D.NO24、在[Cu(NH3)4]2+離子中NH3與中心離子Cu2+結(jié)合的化學(xué)鍵是()A.離子鍵B.非極性鍵C.極性鍵D.配位鍵5、鎳能形成多種配合物如正四面體形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面體形的[Ni(NH3)6]2+等。下列說(shuō)法正確的有A.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2-中,鎳元素均是sp3雜化B.NH3的空間構(gòu)型為平面三角形C.CO與CN-互為等電子體,其中CO分子內(nèi)σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為1:2D.Ni2+在形成配合物時(shí),其配位數(shù)只能為46、下列關(guān)系與共價(jià)鍵鍵能無(wú)關(guān)的是()A.熱穩(wěn)定性:HCl>HBrB.熔沸點(diǎn):SiO2>SiCC.熔沸點(diǎn):C12>F2D.熔沸點(diǎn):金剛石>單晶硅7、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.從CH4、NH4+、SO42-為正四面體結(jié)構(gòu),可推測(cè)PH4+、PO43-也為正四面體結(jié)構(gòu)B.1mol金剛石晶體中,平均含有2molC—C鍵C.堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)從Li到Cs逐漸減小D.D;某氣態(tài)團(tuán)簇分子結(jié)構(gòu)如圖所示;該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為EF或FE
8、類(lèi)推的思維方法在化學(xué)學(xué)習(xí)與研究中可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論,因此類(lèi)推出的結(jié)論需經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)才能確定其正確與否。下列幾種類(lèi)推結(jié)論正確的是A.金剛石中C—C鍵的鍵長(zhǎng)為154.45pm,C60中C—C鍵的鍵長(zhǎng)為140~145pm,所以C60的熔點(diǎn)高于金剛石B.CO2晶體是分子晶體,SiO2晶體也是分子晶體C.從CH4、為正面體結(jié)構(gòu),可推測(cè)CC14、也為正四面體結(jié)構(gòu)D.H2O常溫下為液態(tài),H2S常溫下也為液態(tài)9、離子鍵的強(qiáng)弱主要決定于離子的半徑和離子電荷數(shù)。一般規(guī)律是:離子半徑越小,離子電荷數(shù)越大,則離子鍵越強(qiáng)。K2O、MgO、CaO三種物質(zhì)中離子鍵由強(qiáng)到弱的順序是()A.K2O、MgO、CaOB.MgO、K2O、CaOC.MgO、CaO、K2OD.CaO、MgO、K2O評(píng)卷人得分二、多選題(共8題,共16分)10、下列說(shuō)法中正確的是A.所有的電子在同一區(qū)域里運(yùn)動(dòng)B.能量高的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng),能量低的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)C.處于最低能量的原子叫基態(tài)原子D.同一原子中,1s、2s、3s所能容納的電子數(shù)越來(lái)越多11、研究表明,氮氧化物在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如圖所示)。下列有關(guān)各元素原子的說(shuō)法正確的是()
A.接近沸點(diǎn)的水蒸氣中存在“締合分子”,“締合分子”內(nèi)存在氫鍵B.基態(tài)O2-的價(jià)電子排布式為1s22s22p6C.中N的雜化方式為sp3,與SO3互為等電子體D.的空間構(gòu)型為正四面體,4個(gè)N-H共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)相等12、通過(guò)反應(yīng)“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)ΔH>0”,能制得用于化學(xué)鍍鎳的NaH2PO2。P4的結(jié)構(gòu)如圖所示;則下列說(shuō)法正確的是。
A.白磷中各P原子通過(guò)共價(jià)鍵相連接形成共價(jià)晶體B.H2O分子的立體構(gòu)型為V形C.該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則ΔS<0D.反應(yīng)產(chǎn)物PH3中磷原子的雜化方式為sp3雜化13、四硼酸鈉的陰離子X(jué)m-(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()
A.陰離子中三種元素的第一電離能:O>B>HB.在Xm-中,硼原子軌道的雜化類(lèi)型有sp2和sp3C.配位鍵存在于4、5原子之間和4、6原子之間D.m=2,NamX的化學(xué)式為Na2B4O5(OH)414、以為原料,采用電解法制備電源TMAH[化學(xué)式]是一種高效;綠色工藝技術(shù)。原理如圖;M、N是離子交換膜。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。
A.a是電源正極B.M為陰離子交換膜C.中N原子均為雜化D.通過(guò)1mol電子時(shí),電解池中可產(chǎn)生16.8L(STP)氣體15、近年來(lái)我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料,其中一類(lèi)為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物。下列說(shuō)法正確的是A.元素As與N同族,可預(yù)測(cè)AsH3分子中As-H鍵的鍵角小于NH3中N-H鍵的鍵角B.Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去3d軌道電子C.配合物Fe(CO)n可用作催化劑,F(xiàn)e(CO)n內(nèi)中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=5D.每個(gè)H2O分子最多可與兩個(gè)H2O分子形成兩個(gè)氫鍵16、肼(N2H4)為二元弱堿,在水中的電離方式與NH3相似。25℃時(shí),水合肼(N2H4·H2O)的電離常數(shù)K1、K2依次為9.55×10-7、1.26×10-15。下列推測(cè)或敘述一定錯(cuò)誤的是A.N2H4易溶于水和乙醇B.N2H4分子中所有原子處于同一平面C.N2H6Cl2溶液中:2c(N2H)+c(N2H)>c(Cl-)+c(OH-)D.25°C時(shí),反應(yīng)H++N2H4?N2H的平衡常數(shù)K=9.55×10717、有關(guān)晶體的敘述正確的是()A.在24g石墨中,含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為3molB.在12g金剛石中,含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為4molC.在60g二氧化硅中,含Si-O共價(jià)鍵鍵數(shù)為4molD.在NaCl晶體中,與Na+最近且距離相等的Na+有6個(gè)評(píng)卷人得分三、填空題(共9題,共18分)18、金屬鎳在電池;合金、催化劑等方面應(yīng)用廣泛.
(1)下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說(shuō)法正確的是_____.
a.金屬鍵具有方向性與飽和性。
b.金屬鍵是金屬陽(yáng)離子與自由電子間的相互作用。
c.金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子。
d.金屬具有光澤是因?yàn)榻饘訇?yáng)離子吸收并放出可見(jiàn)光。
(2)Ni是元素周期表中第28號(hào)元素,第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是____.
(3)過(guò)濾金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=___.CO與N2結(jié)構(gòu)相似,CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為_(kāi)_____.
(4)甲醛(H2C═O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH).甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為_(kāi)____,甲醇分子內(nèi)的O﹣C﹣H鍵角____(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O﹣C﹣H鍵角.19、Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)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_(kāi)____(填元素符號(hào))。
(3)[Cu(NH3)4]2+具有對(duì)稱(chēng)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_(kāi)_______。
(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(lèi)型為_(kāi)_______;推測(cè)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_(kāi)_______。
(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_________________________________。20、二甘氨酸合銅(II)是最早被發(fā)現(xiàn)的電中性?xún)?nèi)配鹽;它的結(jié)構(gòu)如圖:
(1)基態(tài)Cu2+的最外層電子排布式為_(kāi)_。
(2)二甘氨酸合銅(II)中;第一電離能最大的元素與電負(fù)性最小的非金屬元素可形成多種微粒,其中一種是5核10電子的微粒,該微粒的空間構(gòu)型是__。
(3)lmol二甘氨酸合銅(II)含有的π鍵數(shù)目是__。
(4)二甘氨酸合銅(II)結(jié)構(gòu)中,與銅形成的化學(xué)鍵中一定屬于配位鍵的是__(填寫(xiě)編號(hào))。21、鉀的化合物廣泛存在于自然界中?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象化描述。
(2)鉀的焰色反應(yīng)為_(kāi)_______色,發(fā)生焰色反應(yīng)的原因是_____________________。
(3)疊氮化鉀(KN3)晶體中,含有的共價(jià)鍵類(lèi)型有________________,N3-的空間構(gòu)型為_(kāi)_______。
(4)CO能與金屬K和Mn形成配合物K[Mn(CO)5],Mn元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_______。22、回答下列填空:
(1)有下列分子或離子:①CS2,②PCl3,③H2S,④CH2O,⑤H3O+,⑥NH4+,⑦BF3,⑧SO2。粒子的立體構(gòu)型為直線形的有________(填序號(hào),下同);粒子的立體構(gòu)型為V形的有________;粒子的立體構(gòu)型為平面三角形的有________;粒子的立體構(gòu)型為三角錐形的有____;粒子的立體構(gòu)型為正四面體形的有____。
(2)俗稱(chēng)光氣的氯代甲酰氯分子(COCl2)為平面三角形,但C—Cl鍵與C=O鍵之間的夾角為124.3°;C—Cl鍵與C—Cl鍵之間的夾角為111.4°,解釋其原因:____。23、現(xiàn)有7種物質(zhì):①干冰②金剛石③四氯化碳④晶體硅⑤過(guò)氧化鈉⑥二氧化硅晶體⑦氯化銨(用序號(hào)回答)
(1)這些物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是___________
(2)屬于分子晶體的是___________;其中分子構(gòu)型為正四面體的是___________,雜化類(lèi)型為_(kāi)__________。
(3)屬于離子晶體的是___________
(4)寫(xiě)出含有極性鍵和配位鍵的離子化合物的電子式___________。24、銅元素是一種金屬化學(xué)元素;也是人體所必須的一種微量元素,銅也是人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)的金屬,是人類(lèi)廣泛使用的一種金屬,屬于重金屬。某種銅的氯化物晶體結(jié)構(gòu)如圖:
若氯原子位于銅形成的四面體的體心,且銅原子與銅原子、銅原子與氯原子都是采取最密堆積方式,則氯原子與銅原子半徑之比為_(kāi)_______。25、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(guò)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(lèi)型有____;并寫(xiě)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(cè)得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g,則I2的平均反應(yīng)速率為_(kāi)__。
(5)某同學(xué)對(duì)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(duì)平衡是有影響的,則TaI4的平衡轉(zhuǎn)化率會(huì)____(填增大或減?。湓蚴莀__。26、回答下列問(wèn)題:
(l)離子化合物中陰陽(yáng)離子半徑之比是決定晶體構(gòu)型的重要因素之一;配位數(shù)與離子半徑之比存在如下關(guān)系:
若某化合物由+1價(jià)陽(yáng)離子和-1價(jià)陰離子組成,陽(yáng)離子的半徑為70pm,陰離子的半徑為140pm,分析以上信息,可以推導(dǎo)出該晶體結(jié)構(gòu),與常見(jiàn)的_______晶體(填寫(xiě)化學(xué)式)陰陽(yáng)離子的配位數(shù)相同。與陰(陽(yáng))離子配位的這幾個(gè)陽(yáng)(陰)離子,在空間構(gòu)成的立體形狀為_(kāi)______。
(2)金剛石的晶胞為面心立方;另有四碳原子在晶胞內(nèi)部,如圖。
則一個(gè)金剛石的晶胞中含有的碳原子數(shù)為_(kāi)______,若金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為a,則其中C—C的鍵長(zhǎng)為_(kāi)______。評(píng)卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共40分)27、【化學(xué)-選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
已知銅的配合物A(結(jié)構(gòu)如下圖1)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(l)Cu的簡(jiǎn)化電子排布式為_(kāi)____________。
(2)A所含三種元素C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)________________。其中氮。
原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)____________________。
(3)配體氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受熱分解可產(chǎn)生CO2和N2,N2中σ鍵和π鍵數(shù)目。
之比是_____________;N2O與CO2互為等電子體,且N2O分子中O只與一個(gè)N相連,則N2O
的電子式為_(kāi)___________________。
(4)在Cu催化下,甲醇可被氧化為甲醛(HCHO),甲醛分子中H-C=O的鍵角___________1200(選填“大于”、“等于”或“小于”),甲醛能與水形成氫鍵,請(qǐng)?jiān)趫D2中表示出來(lái)___________。
(5)立方氮化硼(如圖3)與金剛石結(jié)構(gòu)相似,是超硬材料。立方氮化硼晶體內(nèi)B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為_(kāi)_________;結(jié)構(gòu)化學(xué)上用原子坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置,圖4立方氮化硼晶胞中,B原子的坐標(biāo)參數(shù)分別有:B(0,0,0);B(1/2,0,1/2);B(1/2,1/2,0)等。則距離上述三個(gè)B原子最近且等距的N原子的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)______________。28、硫酸銨[(NH4)2SO4]一種優(yōu)良的氮肥(俗稱(chēng)肥田粉);適用于一般土壤和作物,能使枝葉生長(zhǎng)旺盛,提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量,增強(qiáng)作物對(duì)災(zāi)害的抵抗能力,可作基肥;追肥和種肥,與氫氧化鈣在加熱的條件下可以生成氨氣。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)S原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)___________,能量最高的電子所處的能層的符號(hào)為_(kāi)________。
(2)SO42-空間構(gòu)型為_(kāi)_________,中心原子的軌道雜化方式是________,寫(xiě)出一個(gè)與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式__________。
(3)氨氣的沸點(diǎn)(-33.5℃)高于硫化氫的沸點(diǎn)(-60.4℃)的主要原因是:_____________________________。
(4)O、N、S的第一電離能從大到小的順序是___________________。
(5)硫酸銅溶液中通入過(guò)量的氨氣會(huì)生成[Cu(NH3)4]SO4,1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。
(6)以四氯化鈦、碳化鈣、疊氮酸鹽作原料,可以生成碳氮化鈦化合物。其結(jié)構(gòu)如下圖所示,這種碳氮化鈦化合物的化學(xué)式為_(kāi)_______。若將該晶體的晶胞重新切割,使碳原子位于新晶胞的上下面心,則氮原子在新晶胞中的位置是__________________________________。
29、Li是最輕的固體金屬;采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕;能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應(yīng)用。回答下列問(wèn)題:
(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為_(kāi)__、___(填標(biāo)號(hào))。
A.
B.
C.
D.
(2)Li+與H?具有相同的電子構(gòu)型,r(Li+)小于r(H?),原因是___。
(3)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子(AlH)空間構(gòu)型是___、中心原子的雜化形式為_(kāi)__。
(4)Li2O是離子晶體,其晶格能可通過(guò)如圖的Born?Haber循環(huán)計(jì)算得到。
可知,Li原子的第一電離能為_(kāi)__kJ·mol?1,O=O鍵鍵能為_(kāi)__kJ·mol?1。30、物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì);新材料的不斷涌現(xiàn)有力地促進(jìn)了社會(huì)進(jìn)步,因此了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)具有重要意義。試回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)鐵原子中未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)________,在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中________更穩(wěn)定。
(2)OF2中氧元素的化合價(jià)為_(kāi)___,中心原子的雜化方式為_(kāi)__,OF2的分子極性比H2O的__________(選填“大”或“小”)。
(3)一種新型鋁離子電池中的電解質(zhì)溶液由某種有機(jī)陽(yáng)離子與AlCl4﹣、Al2Cl7﹣構(gòu)成,AlCl4﹣的立體構(gòu)型為_(kāi)________,Al2Cl7﹣中的原子都是8電子結(jié)構(gòu),則Al2Cl7﹣的結(jié)構(gòu)式為(配位鍵用“→”表示)__________。
(4)FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似,要比較FeO與NaCl的晶格能大小,還需要知道的數(shù)據(jù)是___________;
(5)氮化鋁、氮化硼、氮化鎵晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,它們晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序是___________。
(6)NH3分子中∠HNH鍵角為106.7o,而配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角為109.5o,配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角變大的原因是_____。
(7)下圖是Fe3O4晶體的晶胞。
①晶胞中亞鐵離子處于氧離子圍成的______(選填“正方形”;“正四面體”或“正八面體”)空隙。
②晶胞中氧離子的堆積方式的名稱(chēng)為_(kāi)_______。
③若晶胞的體對(duì)角線長(zhǎng)為anm,則Fe3O4晶體的密度為_(kāi)_______g/cm3(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共1題,共7分)31、飲用水中含有砷會(huì)導(dǎo)致砷中毒,金屬冶煉過(guò)程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測(cè)。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(guò)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_(kāi)______;AsH3的電子式為_(kāi)_____;
(2)下列說(shuō)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_(kāi)_________(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_(kāi)_________;
(6)關(guān)于地下水中砷的來(lái)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_(kāi)_____________。評(píng)卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共25分)32、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(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)?;衔顰C2為一種常見(jiàn)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(qǐng)根據(jù)以上情況;回答下列問(wèn)題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)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(hào))。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開(kāi)___________。
(3)寫(xiě)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(xiě)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(chēng)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(chēng)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_(kāi)____。
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)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____________。33、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(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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(kāi)______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_(kāi)______;E3+的離子符號(hào)為_(kāi)______。
(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_(kāi)______
(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____。34、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(lèi)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(duì)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?wèn)題:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類(lèi)型為_(kāi)_______,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。
(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_(kāi)_______,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_(kāi)_______。35、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)表中⑨號(hào)屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見(jiàn)溶劑,其分子立體空間構(gòu)型為_(kāi)_______。
(3)元素①和⑥形成的最簡(jiǎn)單分子X(jué)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_(kāi)_______。
(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(qǐng)寫(xiě)出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。36、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的序號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
(1)寫(xiě)出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)__________________。
(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_(kāi)____雜化;元素⑦與⑧形成的化合物的晶體類(lèi)型是___________。
(3)元素④的第一電離能______⑤(填寫(xiě)“>”、“=”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_(kāi)_________。請(qǐng)寫(xiě)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(xiě)一種)。
(4)④的最高價(jià)氧化物對(duì)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_(kāi)______________。
(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_(kāi)_________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】
泡利原理:在一個(gè)原子軌里;最多容納2個(gè)電子,且自旋狀態(tài)相反;洪特規(guī)則:當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,而且自旋狀態(tài)相同;
【詳解】
①符合洪特規(guī)則和泡利原理;故①不符合題意;
②根據(jù)洪特規(guī)則;該排布圖違背洪特規(guī)則,故②符合題意;
③違背泡利原理;故③不符合題意;
④違背洪特規(guī)則;故④符合題意;
⑤該排布圖符合洪特規(guī)則和泡利原理;故⑤不符合題意;
⑥違背洪特規(guī)則;故⑥符合題意;
綜上所述,選項(xiàng)C符合題意。2、D【分析】【詳解】
試題分析:A.得電子數(shù)目多少不能確定非金屬性的強(qiáng)弱;例如F只能得到1個(gè)電子,但是最活潑的非金屬,A錯(cuò)誤;B.最高正價(jià)不能比較非金屬性,如非金屬性F>Cl,但F沒(méi)有正價(jià),B錯(cuò)誤;C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性可比較非金屬性強(qiáng)弱,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:但氫化物水溶液的酸性不能比較非金屬性,C錯(cuò)誤;D.X單質(zhì)能與Y的氫化物水溶液反應(yīng),生成Y單質(zhì),則X得電子能力強(qiáng),非金屬性X>Y,D正確,答案選D。
【考點(diǎn)定位】本題主要是考查非金屬性強(qiáng)弱的比較。
【名師點(diǎn)晴】把握非金屬性強(qiáng)得電子能力強(qiáng)為解答本題的關(guān)鍵,注意歸納非金屬性比較的方法即可解答。非金屬性強(qiáng)弱的比較方法有:①單質(zhì)與氫氣易(難)反應(yīng);②生成的氫化物穩(wěn)定(不穩(wěn)定);③最高價(jià)氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(qiáng)(弱);④相互置換反應(yīng)(強(qiáng)制弱);⑤單質(zhì)得電子的能力比較非金屬性強(qiáng)弱等等,選項(xiàng)C是易錯(cuò)點(diǎn)。3、A【分析】【詳解】
A.N2O5最不容易聚合;A正確;
B.BeCl2容易通過(guò)配位鍵形成二聚合分子;B錯(cuò)誤;
C.AlCl3容易通過(guò)配位鍵形成二聚合分子;C錯(cuò)誤;
D.NO2容易聚合為N2O4分子;D錯(cuò)誤;
答案選A。4、D【分析】【詳解】
在[Cu(NH3)4]2+離子中,Cu2+提供空軌道,NH3提供孤電子對(duì),形成配位鍵,故選D。5、C【分析】【詳解】
A.[Ni(CN)4]2-的空間構(gòu)型為正方形,雜化方式為dsp2雜化,而Ni(CO)4為正四面體結(jié)構(gòu),為sp3雜化;故A錯(cuò)誤;
B.NH3的空間構(gòu)型為三角錐形;故B錯(cuò)誤;
C.CO價(jià)電子數(shù)為10,CN-價(jià)電子數(shù)為10;所以互為等電子體,CO分子內(nèi)含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,所以CO分子內(nèi)σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為1:2,故C正確;
D.Ni2+的價(jià)電子為3d8,Ni2+在形成配合物時(shí);其配位數(shù)可以為4或6,故D錯(cuò)誤;
故答案為C。
【點(diǎn)睛】
具有相同價(jià)電子數(shù)和相同原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征,這一原理稱(chēng)為等電子原理,滿足等電子原理的分子、離子或原子團(tuán)稱(chēng)為等電子體。6、C【分析】【詳解】
A.非金屬性:Cl>Br;元素的非金屬性越強(qiáng),形成的氫化物共價(jià)鍵的鍵能越大,對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定,與共價(jià)鍵的鍵能有關(guān),故A不選;
B.SiO2、SiC都屬于原子晶體,SiO2中硅氧鍵的鍵長(zhǎng)小于SiC中碳硅鍵的鍵長(zhǎng),所以熔沸點(diǎn):SiO2>SiC;與共價(jià)鍵的鍵能有關(guān),故B不選;
C.F2、Cl2屬于分子晶體;影響熔沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小,物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),沸點(diǎn)越高,與共價(jià)鍵的鍵能大小無(wú)關(guān),故C選;
D.金剛石;晶體硅都屬于原子晶體;金剛石中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)小于晶體硅中硅硅鍵的鍵長(zhǎng),所以金剛石的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都高于晶體硅,與共價(jià)鍵的鍵能有關(guān),故D不選;
故選C。
【點(diǎn)睛】
明確晶體的熔沸點(diǎn)和分子的穩(wěn)定性的影響因素是解題的關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為A,要注意分子的穩(wěn)定性與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)。7、D【分析】【詳解】
A.PH4+、PO43-分別是銨根和硫酸根的等電子體;根據(jù)等電子原理可知,這種兩離子均為正四面體結(jié)構(gòu),故A正確;
B.金剛石晶體中,每個(gè)C原子與其它4個(gè)C原子形成共價(jià)鍵,且每2個(gè)C原子形成1個(gè)共價(jià)鍵,則1mol金剛石晶體中,平均含有4mol×=2molC-C鍵;故B正確;
C.堿金屬都屬于金屬晶體;從Li到Cs金屬陽(yáng)離子半徑增大,原子核對(duì)最外層電子吸引力減弱,金屬鍵減弱,所以熔沸點(diǎn)降低,故C正確;
D.團(tuán)簇分子中含有4個(gè)E、4個(gè)F原子,分子式應(yīng)為E4F4或F4E4;故D錯(cuò)誤;
答案選D。8、C【分析】【詳解】
A.金剛石為原子晶體,C60為分子晶體,分子晶體的熔點(diǎn)一般低于原子晶體,故C60的熔點(diǎn)低于金剛石;與鍵長(zhǎng)沒(méi)有關(guān)系,A錯(cuò)誤;
B.CO2晶體中含CO2分子,是分子晶體,SiO2晶體中每個(gè)硅周?chē)B四個(gè)氧原子,每個(gè)氧原子連兩個(gè)硅原子,所以SiO2屬于原子晶體;B錯(cuò)誤;
C.從CH4、為正面體結(jié)構(gòu),CC14與CH4相似,與相似,與相似,所以可推測(cè)CC14、也為正四面體結(jié)構(gòu);C正確;
D.由于水分子間形成氫鍵,所以H2O常溫下為液態(tài),而H2S分子間沒(méi)有氫鍵,所以H2S常溫下為氣態(tài);D錯(cuò)誤。
答案選C。
【點(diǎn)睛】
當(dāng)同為原子晶體時(shí),鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,熔點(diǎn)越高。9、C【分析】【分析】
【詳解】
題干中明確指出離子鍵的強(qiáng)弱主要決定于離子的半徑和離子電荷值。一般規(guī)律是:離子半徑越小,離子電荷值越大,則離子鍵越強(qiáng)。離子半徑:K+>Ca2+>Mg2+,離子所帶電荷:Ca2+=Mg2+>K+,故離子鍵強(qiáng)弱順序?yàn)镸gO、CaO、K2O。答案選C。二、多選題(共8題,共16分)10、BC【分析】【詳解】
A.電子在核外的排布是分層的;不同的電子在不同的能級(jí)運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.離核越遠(yuǎn)的電子能量越大;離核越近的電子能量越小,故B正確;
C.處于最低能量的原子叫基態(tài)原子;故C正確;
D.s能層最多只能容納2個(gè)電子;與所在能層無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;
故答案選BC。11、AD【分析】【詳解】
A.接近沸點(diǎn)的水蒸氣中存在“締合分子”;水分子內(nèi)存在O-H共價(jià)鍵,“締合分子”內(nèi)水分子間存在氫鍵,A正確;
B.基態(tài)O2-的價(jià)電子排布式為2s22p6;B不正確;
C.中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,雜化方式為sp2,與SO3互為等電子體;C不正確;
D.中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4;其空間構(gòu)型為正四面體,4個(gè)N-H共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng);鍵能都相等,D正確;
故選AD。12、BD【分析】【詳解】
A.白磷中4個(gè)P原子通過(guò)共價(jià)鍵相連接形成P4分子;屬于分子晶體,故A錯(cuò)誤;
B.H2O分子的立體構(gòu)型為V形;故B正確;
C.該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行則ΔH-TΔS<0;ΔH>0,則ΔS>0,故C錯(cuò)誤;
D.PH3中磷原子的雜化方式為sp3雜化;故D正確;
答案選BD。
【點(diǎn)睛】
該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行則ΔH-TΔS<0;PH3中磷原子于氫原子共用三個(gè)電子對(duì),含有一對(duì)孤電子對(duì),故雜化方式為sp3雜化。13、AC【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(jià),O為?2價(jià),H為+1價(jià),根據(jù)化合價(jià)判斷m值求解Xm?的化學(xué)式;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù),σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù),孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=(a?xb),a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù),x指配原子個(gè)數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù),1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2號(hào)B形成3個(gè)鍵,則B原子為sp2雜化,4號(hào)B形成4個(gè)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(lái)解答。
【詳解】
A.H電子軌道排布式為1s1;處于半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,第一電離能為O>H>B,故A錯(cuò)誤;
B.2,4代表B原子,2號(hào)B形成3個(gè)鍵,則B原子為sp2雜化,4號(hào)B形成4個(gè)鍵,則B原子為sp3雜化;故B正確;
C.2號(hào)B形成3個(gè)鍵;4號(hào)B形成4個(gè)鍵,其中1個(gè)鍵就是配位鍵,所以配位鍵存在4;5原子之間或4、6原子之間,故C錯(cuò)誤;
D.觀察模型,可知Xm?是[H4B4O9]m?,依據(jù)化合價(jià)H為+1,B為+3,O為?2,可得m=2,NamX的化學(xué)式為Na2B4O5(OH)4;故D正確;
故答案選AC。14、CD【分析】【詳解】
A.(CH3)4N+移向右室,HCO3-移向左室;陰離子移向陽(yáng)極,即a是電源正極,A正確;
B.HCO3-經(jīng)過(guò)M移向左室;M為陰離子交換膜,B正確;
C.中,(CH3)4N+的C、N原子均為雜化,但是,HCO3-中的C原子為雜化;C錯(cuò)誤;
D.通過(guò)1mol電子時(shí),陰極室H+放電,2H++2e-=H2↑產(chǎn)生H2為0.5mol,陽(yáng)極室OH-放電,4OH--4e-=2H2O+O2↑,產(chǎn)生O2為0.25mol,同時(shí),溶液中剩下的H+與HCO3-反應(yīng)還要產(chǎn)生二氧化碳;因此,產(chǎn)生的氣體大于0.75mol,體積大于16.8L(STP)氣體,D錯(cuò)誤。
答案選CD。15、AC【分析】【詳解】
A選項(xiàng),元素As與N同族,N的電負(fù)性大于As,使成鍵電子離N原子更近,兩個(gè)N—H鍵間的排斥力增大,NH3中鍵角更大,因此AsH3分子中As-H鍵的鍵角小于NH3中N-H鍵的鍵角;故A正確;
B選項(xiàng);Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去4s軌道電子,故B錯(cuò)誤;
C選項(xiàng),配合物Fe(CO)n可用作催化劑,F(xiàn)e的價(jià)電子為3d64s2,價(jià)電子數(shù)為8,一個(gè)配體CO提供2個(gè)電子,因此Fe(CO)n內(nèi)中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18;8+2×n=18,則n=5,故C正確;
D選項(xiàng),冰中每個(gè)H2O分子與周?chē)膫€(gè)水分子形成氫鍵形成四面體結(jié)構(gòu);即一個(gè)水分子可以形成四個(gè)氫鍵,故D錯(cuò)誤。
綜上所述;答案為AC。
【點(diǎn)睛】
冰的密度比水小的原因是冰中水與周?chē)膫€(gè)水分子以氫鍵形成四面體結(jié)構(gòu),中間有空隙,因此密度比水小。16、BC【分析】【詳解】
A.N2H4是極性分子;且能與水分子和乙醇分子形成氫鍵,因此其易溶于水和乙醇,故A正確;
B.N2H4分子中N原子采用sp3雜化;為四面體結(jié)構(gòu),因此所有原子不可能共平面,故B錯(cuò)誤;
C.N2H6Cl2溶液中存在電荷守恒:2c(N2H)+c(N2H)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),則2c(N2H)+c(N2H)-)+c(OH-);故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)H++N2H4?N2H的平衡常數(shù)K==故D正確;
故選:BC。17、AC【分析】【詳解】
A.在石墨中,每個(gè)C原子與相鄰的3個(gè)C原子形成共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵為相鄰2個(gè)C原子所共有,所以每個(gè)C原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目為3×=24g石墨含有的C原子的物質(zhì)的量是2mol,因此其中含有的C-C共價(jià)鍵的物質(zhì)的量為2mol×=3mol;A正確;
B.在金剛石晶體中每個(gè)碳原子與相鄰的4個(gè)C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵為相鄰兩個(gè)C原子形成,所以其含有的C-C數(shù)目為4×=2個(gè);則在12g金剛石含有的C原子的物質(zhì)的量是1mol,故含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為2mol,B錯(cuò)誤;
C.二氧化硅晶體中;每個(gè)硅原子含有4個(gè)Si-O共價(jià)鍵,所以在60g二氧化硅的物質(zhì)的量是1mol,則其中含Si-O共價(jià)鍵鍵數(shù)為4mol,C正確;
D.在NaCl晶體中,每個(gè)Na+周?chē)c它最近且距離相等的Na+有12個(gè);D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是AC。三、填空題(共9題,共18分)18、略
【分析】【分析】
(1)金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性;金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子間的相互作用,金屬導(dǎo)電是因?yàn)樽杂呻娮釉谕饧与妶?chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng),屬具有光澤是因?yàn)樽杂呻娮幽軌蛭湛梢?jiàn)光;
(2)Ni的外圍電子排布為3d84s2;3d能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子;
(3)CO配位時(shí);提供碳原子上的一對(duì)孤對(duì)電子;CO中C和O以三鍵結(jié)合;
(4)ABm型雜化類(lèi)型的判斷:
中心原子電子對(duì)計(jì)算公式:電子對(duì)數(shù)n=(中心原子的價(jià)電子數(shù)+配位原子的成鍵電子數(shù)±電荷數(shù))
注意:①當(dāng)上述公式中電荷數(shù)為正值時(shí)取“﹣”;電荷數(shù)為負(fù)值時(shí)取“+”.
②當(dāng)配位原子為氧原子或硫原子時(shí);成鍵電子數(shù)為零。
根據(jù)n值判斷雜化類(lèi)型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化;sp3雜化是四面體構(gòu)型,sp2雜化;分子呈平面三角形。
【詳解】
(1)a.金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性;故A錯(cuò)誤;
b.金屬鍵是金屬陽(yáng)離子和自由電子間的相互作用;故B正確;
c.金屬導(dǎo)電是因?yàn)樽杂呻娮釉谕饧与妶?chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng);故C錯(cuò)誤;
d.金屬具有光澤是因?yàn)樽杂呻娮幽軌蛭湛梢?jiàn)光;故D錯(cuò)誤;
故答案為b;
(2)Ni的外圍電子排布為3d84s2;3d能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子.第二周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有C;O,其中C的電負(fù)性小,故答案為C;
(3)中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,中心原子是Ni,價(jià)電子排布3d84s2,共10個(gè)電子,CO配位時(shí),提供碳原子上的一對(duì)孤對(duì)電子,=4;CO中C和O以三鍵結(jié)合;含有1個(gè)σ鍵;2個(gè)π鍵,故答案為4;1:2;
(4)甲醇分子內(nèi)C的成鍵電子對(duì)數(shù)為4,無(wú)孤電子對(duì),雜化類(lèi)型為sp3,是四面體結(jié)構(gòu),甲醛分子中的碳采取sp2雜化,是平面三角形結(jié)構(gòu),甲醇分子內(nèi)O﹣C﹣H鍵角比甲醛分子內(nèi)O﹣C﹣H鍵角小,故答案為sp3;小于?!窘馕觥竣?b②.C③.4④.1:2⑤.sp3⑥.小于19、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(lèi)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(chēng)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(lèi)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20、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)Cu是29號(hào)元素,原子核外電子數(shù)為29,基態(tài)原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,銅原子失去4s及3d上各一個(gè)電子形成Cu2+,故Cu2+離子的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9,基態(tài)Cu2+的最外層電子排布式為3d9;
(2)已知二甘氨酸合銅(Ⅱ)的結(jié)構(gòu)圖,其中第一電離能最大的為N元素,元素的非金屬最小的非金屬為H元素,二者形成的5核10電子的微粒為NH4+;該微粒的空間構(gòu)型是正四面體;
(3)已知雙鍵中含有1個(gè)π鍵,由二甘氨酸合銅(Ⅱ)的結(jié)構(gòu)圖可知,1mol二甘氨酸合銅(Ⅱ)含有2molC=O,則含有的π鍵數(shù)目是2NA或1.204×1024;
(4)Cu原子含有空軌道能與其它原子形成配位鍵;由于O原子在化合物中能形成2個(gè)共價(jià)鍵,所以O(shè)與Cu形成共價(jià)鍵,N與Cu形成配位鍵,即屬于配位鍵的是1和4。
【點(diǎn)睛】
注意區(qū)分最外層電子排布式(外圍電子排布式)和核外電子排布式的區(qū)別?!窘馕觥?d9正四面體形2NA或1.204×10241和421、略
【分析】【詳解】
(1);處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用電子云形象化描述;
故答案為電子云;
(2);鉀的焰色反應(yīng)為紫色。發(fā)生焰色反應(yīng);是由于電子從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)釋放能量,釋放的能量以光的形式呈現(xiàn);
故答案為紫色;電子從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)釋放能量;釋放的能量以光的形式呈現(xiàn);
(3)、根據(jù)氮原子的結(jié)構(gòu),疊氮化鉀晶體中含有的共價(jià)鍵類(lèi)型有σ鍵和π鍵。N3-與CO2是等電子體,等電子體的結(jié)構(gòu)相似,CO2的結(jié)構(gòu)為直線形,則N3-的空間構(gòu)型為直線形;
故答案為σ鍵和π鍵;直線形;
(4)、Mn元素基態(tài)原子核外有25個(gè)電子,電子排布式為[Ar]3d54s2,故其價(jià)電子排布式為3d54s2?!窘馕觥竣?電子云②.紫③.電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),以光的形式釋放能量④.σ鍵和π鍵⑤.直線形⑥.3d54s222、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù),σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù),孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=(a-xb);結(jié)合雜化軌道理論分析解答;
(2)從C=O鍵與C-Cl鍵排斥作用與C-Cl鍵與C-Cl鍵的排斥作用的大小分析解答。
【詳解】
①CS2中C的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+=2;且不含孤電子對(duì),為直線形分子;
②PCl3中P的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=4;且含有1個(gè)孤電子對(duì),為三角錐形分子;
③H2S中S的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+=4;且含有2個(gè)孤電子對(duì),為V形分子;
④CH2O中C的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3;且不含孤電子對(duì),為平面三角形分子;
⑤H3O+中O的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=4;且含有1個(gè)孤電子對(duì),為三角錐形離子;
⑥NH4+中N的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+=4;且不含孤電子對(duì),為正四面體形;
⑦BF3中B的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3;且不含孤電子對(duì),為平面三角形;
⑧SO2中S的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+=3;且含有1個(gè)孤電子對(duì),為V形;
立體構(gòu)型為直線形的有①;粒子的立體構(gòu)型為V形的有③⑧;立體構(gòu)型為平面三角形的有④⑦;粒子的立體構(gòu)型為三角錐形的有②⑤,粒子的立體構(gòu)型為正四面體形的有⑥,故答案為:①;③⑧;④⑦;②⑤;⑥;
(2)C=O鍵與C-Cl鍵之間電子對(duì)的排斥作用強(qiáng)于C-Cl鍵與C-Cl鍵之間電子對(duì)的排斥作用,使得COCl2中C—Cl鍵與C=O鍵之間的夾角大于C—Cl鍵與C—Cl鍵之間的夾角;故答案為:C=O鍵與C-Cl鍵之間電子對(duì)的排斥作用強(qiáng)于C-Cl鍵與C-Cl鍵之間電子對(duì)的排斥作用。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(1),要注意理解價(jià)層電子對(duì)互斥理論的內(nèi)涵及孤電子對(duì)個(gè)數(shù)計(jì)算方法,難點(diǎn)是CH2O的計(jì)算?!窘馕觥竣?①②.③⑧③.④⑦④.②⑤⑤.⑥⑥.C==O鍵與C-Cl鍵之間電子對(duì)的排斥作用強(qiáng)于C-Cl鍵與C-Cl鍵之間電子對(duì)的排斥作用23、略
【分析】試題分析:(1)一般而言;原子晶體的熔沸點(diǎn)較高,原子晶體有②④⑥,原子半徑越小,共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短,共價(jià)鍵越牢固,熔點(diǎn)越高,這些物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是金剛石,故選②;
(2)屬于分子晶體的是干冰和四氯化碳,其中分子構(gòu)型為正四面體的是四氯化碳,C的雜化類(lèi)型為sp3,故答案為:①③;③;sp3;
(3)屬于離子晶體的是過(guò)氧化鈉和氯化銨;故選⑤⑦;
(4)含有極性鍵和配位鍵的離子化合物是氯化銨,電子式為故答案為:
考點(diǎn):考查了晶體的分類(lèi)和化學(xué)鍵的相關(guān)知識(shí)?!窘馕觥浚?)②(2)①③;③;sp3;(3)⑤⑦(4)24、略
【分析】【詳解】
Cl原子位于Cu原子構(gòu)成的四面體體心,則體對(duì)角線是銅原子和氯原子的半徑之和的4倍,Cu原子位于立方體的頂點(diǎn)和面心,為面心立方最密堆積,則面對(duì)角線是銅原子半徑的4倍,晶胞的邊長(zhǎng)為acm,所以面對(duì)角線等于acm,則銅原子半徑為acm,體對(duì)角線等于acm,則氯原子半徑為cm,求得氯原子與銅原子半徑之比為【解析】25、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(méi)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(lèi)型;對(duì)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(shū)寫(xiě)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(cè)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??;故d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(cè)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26、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】NaCl正八面體8四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共40分)27、略
【分析】【詳解】
本題考查過(guò)渡元素Cu及其化合物的結(jié)構(gòu);電子排布、雜化軌道、晶體結(jié)構(gòu)等物質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識(shí)點(diǎn)。根據(jù)Cu的原子結(jié)構(gòu)和電子排布規(guī)律、雜化軌道及分子構(gòu)型的知識(shí)和晶體的類(lèi)型以及晶包有關(guān)知識(shí)來(lái)解答此題。
(1)基態(tài)Cu原子核外有29個(gè)電子,外圍電子排布式為3d104s1,全充滿結(jié)構(gòu),穩(wěn)定。簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d104S1
(2)同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,N原子外圍電子排布為2s22p3,為半充滿結(jié)構(gòu),較穩(wěn)定,N的電離能最大,C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>C。氮原子有4個(gè)雜化軌道,所以為SP3雜化。
(3)N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N,含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,所以σ鍵和π鍵數(shù)目比為1:2,N2O與CO2互為等電子體,且N2O分子中O只與一個(gè)N相連,則N2O結(jié)構(gòu)與CO2相似,所以其結(jié)構(gòu)為N=N=O,電子式為
(4)甲醛分子中,碳原子為sp2雜化,分子成平面三角型,鍵角約120°,由于氧原子有孤電子對(duì),對(duì)氫原子有排斥作用,所以OCH鍵角會(huì)稍大于120°,羰基氧有很強(qiáng)的電負(fù)性,與H2O中H有較強(qiáng)的靜電吸引力,而形成氫鍵。
(5)由圖可知,一個(gè)B原子與4個(gè)N原子形成4個(gè)B-N共價(jià)鍵,B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為4:1,根據(jù)各個(gè)原子的相對(duì)位置可知,距離上述三個(gè)B原子最近且等距的N原子在x、y、z軸三個(gè)方向的1/4處,所以其坐標(biāo)是()
點(diǎn)睛:本題最后一問(wèn),求原子的坐標(biāo)參數(shù),學(xué)生缺乏想象力,較難理解,立方體的每個(gè)頂角原子的坐標(biāo)均為(0,0,0,)從每個(gè)頂角引出3維坐標(biāo)軸xyz,N原子位于每個(gè)軸的1/4處,即可判斷N的坐標(biāo)?!窘馕觥縖Ar]3d104s1N>O>Csp3雜化1:2大于4:1(1/4,1/4,1/4)28、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)S原子最外層有6個(gè)電子;排布在3s;3p能級(jí)上;離原子核越遠(yuǎn)能量越高;
(2)根據(jù)價(jià)電子對(duì)數(shù)判斷S原子軌道雜化方式;根據(jù)價(jià)電子理論判斷SO42-空間構(gòu)型;等電子體是指具有相同價(jià)電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子;
(3)氨氣分子間有氫鍵;
(4)N原子2p軌道為半充滿狀態(tài);所以第一電離能大于相鄰的O原子;同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小,所以第一電離能O大于S原子;
(5)Cu和N之間是配位鍵;N和H之間是共價(jià)鍵;單鍵都是σ鍵;(6)根據(jù)均攤法計(jì)算化學(xué)式;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析氮原子在新晶胞中的位置。
【詳解】
(1)基態(tài)S原子最外層有6個(gè)電子,排布在3s、3p能級(jí)上,所以基態(tài)S原子的價(jià)電子排布式為3s23p4;離原子核越遠(yuǎn)能量越高;能量最高的電子所處的能層是第三層,符號(hào)為M;
(2)S原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)是孤對(duì)電子為0,所以SO42-空間構(gòu)型正四面體;S原子軌道雜化方式為sp3;等電子體是指具有相同價(jià)電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子,所以與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式是CCl4或SiF4;
(3)氨氣分子間有氫鍵,H2S分子間沒(méi)有氫鍵;所以氨氣的沸點(diǎn)高于硫化氫的沸點(diǎn);
(4)N原子2p軌道為半充滿狀態(tài),所以第一電離能大于相鄰的O原子,同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小,所以第一電離能O大于S原子,所以O(shè)、N、S的第一電離能從大到小的順序是N>O>S;
(5)Cu和N之間是配位鍵、N和H之間是共價(jià)鍵,單鍵都是σ鍵,所以1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個(gè)數(shù)為16NA;
(6)原子數(shù)是N原子數(shù)是C原子數(shù)是化學(xué)式是Ti4CN3;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu);若碳原子位于新晶胞的上下面心,則氮原子在新晶胞中的位置是頂點(diǎn)和前后左右面心。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)均攤原則,晶胞頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞占用,每個(gè)晶胞占用晶胞面心的原子被2個(gè)晶胞占用,每個(gè)晶胞占用晶胞楞上的原子被4個(gè)晶胞占用,每個(gè)晶胞占用【解析】①.3s23p4②.M③.正四面體④.sp3⑤.CCl4或SiF4等⑥.均為分子晶體,而氨氣分子間有氫鍵,H2S分子間沒(méi)有氫鍵⑦.N>O>S⑧.16NA⑨.Ti4CN3⑩.頂點(diǎn)和前后左右面心29、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)原子核外電子排布中;如果電子所占的軌道能級(jí)越高,該原子能量越高,激發(fā)態(tài)的原子比基態(tài)原子能量高,根據(jù)圖知,電子排布能量最低的是D項(xiàng)的基態(tài)原子,能量最高的是處于激發(fā)態(tài)的C項(xiàng)對(duì)應(yīng)的原子,故答案為:D;C;
(2)離子核電荷數(shù):Li+>H-,其吸引電子能力:Li+>H-,導(dǎo)致其半徑越小。故答案為:Li+核電荷數(shù)較大;
(3)LiAlH4中的陰離子中Al原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+=4且不含孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷其空間構(gòu)型及中心原子雜化方式分別為正四面體形、sp3雜化。故答案為:正四面體;sp3;
(4)Li原子的第一電離能為L(zhǎng)i原子失去1個(gè)電子所需要的能量,所以其第一電離能為kJ·mol-1=520kJ·mol-1;O=O鍵鍵能為氧氣分子變?yōu)檠踉铀枘芰?,其鍵能=2×249kJ·mol-1=498kJ·mol-1。故答案為:520;498。
【點(diǎn)睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),涉及微??臻g構(gòu)型判斷、原子雜化方式判斷等知識(shí)點(diǎn),側(cè)重考查基本知識(shí)及基本原理,側(cè)重考查學(xué)生公式運(yùn)用、空間想像及數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,難點(diǎn)(4)從圖中讀出:Li原子的第一電離能為L(zhǎng)i原子失去1個(gè)電子所需要的能量kJ·mol-1,O=O鍵鍵能為氧氣分子變?yōu)檠踉铀枘芰?,其鍵能=2×249kJ·mol-1?!窘馕觥竣?D②.C③.Li+核電荷數(shù)較大④.正四面體⑤.sp3⑥.520⑦.49830、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)根據(jù)電子排布式或軌道表示式進(jìn)行判斷。(2)根據(jù)元素的非金屬性和電負(fù)性以及價(jià)層電子對(duì)互斥理論進(jìn)行判斷。(3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論進(jìn)行判斷。(4)影響晶格能的因素有配位數(shù);離子半徑和離子電荷。(5)原子半徑越??;原子晶體中共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短,則共價(jià)鍵越強(qiáng),晶體的熔點(diǎn)越高。(6)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論進(jìn)行解釋。(7)根據(jù)配位數(shù)判斷堆積方式,根據(jù)晶胞的質(zhì)量和體積求晶體的密度。
(1)基態(tài)鐵原子的電子排布式為[Ar]3d64s2,根據(jù)洪特規(guī)則和泡利不相容原理,3d軌道的6個(gè)電子要占據(jù)其全部5個(gè)軌道,故其中未成對(duì)電子數(shù)為4。鐵在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中基態(tài)Fe3+電子排布式為[Ar]3d5;其3d軌道為較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài),故其更穩(wěn)定。
(2)F是非金屬性最強(qiáng)的元素,其最外層有7個(gè)電子,故OF2中氧元素的化合價(jià)為+2,中心原子O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,故其雜化方式為sp3。OF2和H2O的分子空間構(gòu)型相似,O與F之間的電負(fù)性的差值小于H和O的電負(fù)性差值,故OF2的分子極性比H2O的小。
(3)AlCl4﹣的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,故其立體構(gòu)型為正四面體,Al2Cl7﹣中的原子都是8電子結(jié)構(gòu),則可知Al2Cl7﹣的Al原子各形成了一個(gè)配位鍵,其結(jié)構(gòu)式為
(4)FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似;影響晶格能大小的因素有配位數(shù);離子半徑和離子電荷,故要比較FeO與NaCl的晶格能大小,還需要知道的數(shù)據(jù)是離子半徑大小;
(5)氮化鋁;氮化硼、氮化鎵晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似;都是原子晶體,它們晶體的熔點(diǎn)由其共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)決定,鍵長(zhǎng)越短則共價(jià)鍵越強(qiáng),其熔點(diǎn)越高,因?yàn)锽、Al、Ga的原子半徑依次增大,故熔點(diǎn)由高到低的順序是氮化硼>氮化鋁>氮化鎵。
(6)NH3分子中∠HNH鍵角為106.7o,而配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角為109.5o,由價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知,配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角變大的原因是:NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2+的空軌道形成配離子后;原孤電子對(duì)與N-H鍵的成鍵電子對(duì)間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)之間的排斥,排斥作用減弱。
(7)①由Fe3O4晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知;晶胞中亞鐵離子處于氧離子圍成的正四面體空隙。
②晶胞中與每氧離子最近且等距的氧離子有12個(gè);故其堆積方式為面心立方最密堆積。
③根據(jù)均攤法,由Fe3O4晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可以求出該晶胞中氧離子、鐵離子和亞鐵離子分別有4、2、1個(gè),故每個(gè)晶胞中只有一個(gè)Fe3O4。晶胞的體對(duì)角線長(zhǎng)為anm,則晶胞的邊長(zhǎng)為故NA個(gè)晶胞的質(zhì)量和體積分別是232g和則Fe3O4晶體的密度為g/cm3。【解析】4Fe3++2sp3小正四面體離子半徑大小氮化硼>氮化鋁>氮化鎵NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2+的空軌道形成配離子后,原孤電子對(duì)與N-H鍵的成鍵電子對(duì)間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)之間的排斥,排斥作用減弱正四面體面心立方最密堆積五、工業(yè)流程題(共1題,共7分)31、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(guò)量的硫離子,過(guò)濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過(guò)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(hào)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(jià)化合物,砷原子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)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(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng),同主族自上而下非金屬性減弱,最高價(jià)氧化物對(duì)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(cuò)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(jí)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(cuò)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(guò)量的S2-存在反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過(guò)量的硫離子;使平衡逆向移動(dòng),一級(jí)沉砷更完全;
(5)含砷物質(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過(guò)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(jià)升高15價(jià),一個(gè)O2降低4價(jià),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(diǎn)睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢(shì)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(shí),原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀過(guò)量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動(dòng),使一級(jí)沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共25分)32、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(yáng)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(jiàn)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(shì);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:
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