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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)2025年新科版選修3化學(xué)上冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍: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6題,共12分)1、處于基態(tài)的下列微粒,核外電子中未成對(duì)電子數(shù)最多的是A.OB.PC.CrD.Fe3+2、下列描述中正確的是()A.ClO?的空間構(gòu)型為直線形B.SiF4和SO3的中心原子均為sp3雜化C.在所有的元素中,氟的第一電離能最大D.C2H5OH分子中共含有8個(gè)極性鍵,1個(gè)π鍵3、某物質(zhì)分子式為C2H4,下列說法不正確的是A.該分子中既含有極性共價(jià)鍵,又含有非極性共價(jià)鍵B.該分子是極性分子C.該分子中六個(gè)原子位于同一平面,鍵角為120oD.該物質(zhì)難溶于水4、下列對(duì)一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋正確的是()
。選項(xiàng)。
實(shí)驗(yàn)事實(shí)。
解釋。
A
水加熱到較高溫度都難以分解。
水分子間存在氫鍵。
B
白磷為正四面體分子。
白磷分子中P-P鍵間的鍵角是109°28′
C
用苯萃取碘水中的I2
苯和I2均為非極性分子且苯與水不互溶。
D
H2O的沸點(diǎn)高于H2S
H-O鍵的鍵長(zhǎng)比H-S鍵的鍵長(zhǎng)短。
A.AB.BC.CD.D5、下列關(guān)于共價(jià)鍵的說法正確的是()A.丙炔分子中含有5個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵B.乙醇分子中O-H鍵的極性強(qiáng)于C-H鍵的極性C.乙烷分子中只含有極性鍵不含有非極性鍵D.分子晶體中共價(jià)鍵鍵能越大,該分子晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)一定也越高6、下列說法錯(cuò)誤的是()A.在CaF2晶體中,Ca2+的配位數(shù)是8B.1mol金剛石晶體中,平均含有2molC—C鍵C.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性從左到右依次減弱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
評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)7、在下列有關(guān)晶體的敘述中錯(cuò)誤的是()A.分子晶體中,一定存在極性共價(jià)鍵B.原子晶體中,只存在共價(jià)鍵C.金屬晶體的熔沸點(diǎn)均很高D.稀有氣體的原子能形成分子晶體8、下列各式中各能級(jí)能量高低的排列順序正確的是()A.B.C.D.9、多電子原子中,原子軌道能級(jí)高低次序不同,能量相近的原子軌道為相同的能級(jí)組。元素周期表中,能級(jí)組與周期對(duì)應(yīng)。下列各選項(xiàng)中的不同原子軌道處于同一能級(jí)組的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d10、已知X、Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X是周期表中的原子半徑最小的元素,Y元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值相等,Z的核電荷數(shù)是Y的2倍,W的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的3倍。下列說法不正確的是A.原子半徑:Z>W(wǎng)>RB.W、R對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性前者大于后者C.W與X、W與Z形成的化合物的化學(xué)鍵類型完全相同D.電負(fù)性R>Y、X11、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(wú)關(guān)。用m表示基態(tài)原子的價(jià)電子數(shù),用n表示基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù),m—n的值如下表所示:
下列說法錯(cuò)誤的是A.第一電離能:A<td><>B.電負(fù)性:E<td><>C.原子序數(shù):B<td><>D.核外未成對(duì)電子數(shù):C=D12、四硼酸鈉的陰離子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)413、有下列兩組命題。A組B組Ⅰ.H2O分子間存在氫鍵,H2S則無(wú)①H2O比H2S穩(wěn)定Ⅱ.晶格能NaI比NaCl?、贜aCl比NaI熔點(diǎn)高Ⅲ.晶體類型不同③N2分子比磷的單質(zhì)穩(wěn)定Ⅳ.元素第一電離能大小與原子外圍電子排布有關(guān),不一定像電負(fù)性隨原子序數(shù)遞增而增大④同周期元素第一電離能大的,電負(fù)性不一定大
B組中命題正確,且能用A組命題加以正確解釋的是A.Ⅰ①B.Ⅱ②C.Ⅲ③D.Ⅳ④14、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=9.55×10715、下列關(guān)于物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的比較不正確的是()A.Si、Si金剛石的熔點(diǎn)依次降低B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔點(diǎn)依次升高C.F2、Cl2、Br2、I2的沸點(diǎn)依次升高D.AsH3、PH3、NH3的沸點(diǎn)依次升高評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)16、許多金屬及其化合物在生活;化工、醫(yī)藥、材料等各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
(1)鈦由于其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),良好的耐高溫、耐低溫、抗強(qiáng)酸、抗強(qiáng)堿以及高強(qiáng)度、低密度,被美譽(yù)為“未來(lái)鋼鐵”、“戰(zhàn)略金屬”。鈦基態(tài)原子中電子占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)為________。與鈦同周期的元素中,基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的有_______種。鈦比鋼輕、比鋁硬,是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦硬度比鋁大的原因是___________________。
(2)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似,如圖所示,該晶胞中N、Ti之間的最近距離為a×10-10cm,則該氮化鈦的密度為______g·cm-3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值;只列計(jì)算式)。
(3)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。Li2O是離子晶體,其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。
Li原子的第一電離能為______kJ·mol-1,OO鍵鍵能為_____kJ·mol-1,Li2O晶格能為____kJ·mol-1。17、(1)在周期表中,與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是________,該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)________(填“相同”或“相反”)。
(2)Zn原子核外電子排布式為____________________。
(3)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為________nm(填標(biāo)號(hào))。
a.404.4b.553.5c.589.2d.670.8e.766.5
(4)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式:________________________。18、試判斷下列分子中心原子的雜化類型和分子構(gòu)型。
(1)NI3:______;
(2)CH3Cl:______;
(3)CO2:______;
(4)BF3:______;
(5)H2O:______。19、四種元素X;Y、Z、W位于元素周期表的前四周期;已知它們的核電荷數(shù)。
依次增加;且核電荷數(shù)之和為51;Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子;Z與Y原子的價(jià)層電子數(shù)相同;W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1。
(1)Y、Z可分別與X形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物a、b,它們的分子式分別是_____、_______;雜化軌道分別是________、_________;a分子的立體結(jié)構(gòu)是____________。
(2)Y的最高價(jià)氧化物和Z的最高價(jià)氧化物的晶體類型分別是_______晶體、_______晶體:
(3)X的氧化物與Y的氧化物中,分子極性較小的是(填分子式)__________;
(4)Y與Z比較,電負(fù)性較大的____________,其+2價(jià)離子的核外電子排布式是_________。20、以Fe和BN為原料合成的鐵氮化合物在光電子器材領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
(1)基態(tài)Fe原子核外電子排布式為___。
(2)硼在室溫下與F2反應(yīng)生成BF3,BF3的空間構(gòu)型為__。寫出一種與BF3互為等電子體的陰離子:___。
(3)以氨硼烷(NH3BH3)為原料可以獲得BN。氨硼烷的結(jié)構(gòu)式為__(配位鍵用“→”表示),氨硼烷能溶于水,其主要原因是__。
(4)如圖為Fe與N所形成的一種化合物的基本結(jié)構(gòu)單元,該化合物的化學(xué)式為__。
21、(1)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH1=-1452.8kJ·mol-
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:____________________。
(2)下圖1是采用NaBH4(B元素的化合價(jià)為+3價(jià))和H2O2作原料的燃料電池。電池工作過程中負(fù)極反應(yīng)式為__________________________。
(3)一種含錳磁性材料的單晶胞結(jié)構(gòu)為立方晶胞,如圖2所示。A、B位置的Sn原子坐標(biāo)如圖所示,則該晶胞中碳原子的原子坐標(biāo)為___________。
22、元素的單質(zhì)有多種形式,下圖依次是C60;石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖:
回答下列問題:
(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們互為__________。
(2)C60屬于_________晶體,石墨屬于________晶體。
(3)石墨晶體中,層內(nèi)C-C鍵的鍵長(zhǎng)為142pm,而金剛石中C-C鍵的鍵長(zhǎng)為154pm。其原因是金剛石中只存在C-C間的_____共價(jià)鍵(填σ或π,下同),而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在____共價(jià)鍵,還有____鍵。
(4)金剛石晶胞含有_______個(gè)碳原子。23、早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al;Ca、Cu、Fe四種金屬元素組成;回答下列問題:
(1)基態(tài)Fe原子有_______個(gè)未成對(duì)電子,F(xiàn)e3+的價(jià)電子排布式為__________。
(2)新制的Cu(OH)2可將乙醛氧化成乙酸,而自身還原成Cu2O。乙醛分子中含有的σ鍵與π鍵的比例為___。乙醛中碳原子的雜化軌道類型為_____,配合物[Cu(NH3)4](OH)2中含有的化學(xué)鍵類型有_________,1mol該物質(zhì)中有______個(gè)σ鍵。
(3)Cu2O為半導(dǎo)體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子,其余氧原子位于面心和頂點(diǎn),則該晶胞中有______個(gè)銅原子。
(4)CaCl2熔點(diǎn)高于AlCl3的原因__________________________________。
(5)CaF2晶胞如圖所示,已知:氟化鈣晶體密度為ρg·cm-3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。氟化鈣晶體中Ca2+和F-之間最近核間距(d)為______________pm(只要求列出計(jì)算式即可)。評(píng)卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)24、硼;硅、硒等元素及其化合物用途廣泛。請(qǐng)回答下列問題:
(1)基態(tài)硒原子的價(jià)電子排布式為_______;SeO2常溫下為白色晶體,熔點(diǎn)為340~350℃,315℃時(shí)升華,則SeO2固體為________晶體。
(2)在硼、硅、硒的氣態(tài)氫化物中,其立體構(gòu)型為正四面體的是_______(填化學(xué)式),在硅的氫化物中共用電子對(duì)偏向氫元素,氫氣與硒反應(yīng)時(shí)單質(zhì)硒是氧化劑,則硒與硅的電負(fù)性大小為Se_____Si(填“>”或“<”)。
(3)在周期表的第二周期中,第一電離能介于硼元素和氮元素之間的元素有_____種。
(4)硼元素具有缺電子性(價(jià)電子數(shù)少于價(jià)層軌道數(shù)),其化合物可與具有孤對(duì)電子的分子或離子生成配合物,如BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3·NH3,BF3·NH3中B與N之間形成______鍵;NH3中N原子的雜化軌道類型為______,寫出與NH3等電子體的一種離子符號(hào)________。
(5)金剛砂(SiC)的摩氏硬度為9.5,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。在SiC中,每個(gè)Si原子周圍距離最近的Si原子數(shù)目為________;若金剛砂的密度為ρg·cm-3,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶胞中碳原子與硅原子的最近距離為________pm。(用含ρ和NA的式子表示)
25、碳是地球上組成生命的最基本的元素之一。根據(jù)要求回答下列問題:
(1)碳原子的價(jià)電子排布圖:________________,核外有______種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
(2)碳可以形成多種有機(jī)化合物;下圖所示是一種嘌呤和一種吡啶的結(jié)構(gòu),兩種分子中所有原子都在一個(gè)平面上。
①嘌呤中所有元素的電負(fù)性由大到小的順序______________________。
②嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大,解釋原因_________________________________。
③吡啶結(jié)構(gòu)中N原子的雜化方式___________。
④分子中的大π鍵可以用符號(hào)表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為)。該嘌呤和吡啶中都含有大π鍵,請(qǐng)問該吡啶中的大π鍵表示為______________。
(3)碳可形成CO、CO2、H2CO3等多種無(wú)機(jī)化合物。
①在反應(yīng)CO轉(zhuǎn)化成CO2的過程中,下列說法正確的是__________。
A.每個(gè)分子中孤對(duì)電子數(shù)不變B.分子極性變化。
C.原子間成鍵方式改變D.分子的熔沸點(diǎn)變大。
②干冰和冰是兩種常見的分子晶體,晶體中的空間利用率:干冰_______冰。(填“>”、“<”或“=”)
③H2CO3與H3PO4均有1個(gè)非羥基氧,H3PO4為中強(qiáng)酸,H2CO3為弱酸的原因___________。
(4)在2017年,中外科學(xué)家團(tuán)隊(duì)共同合成了碳的一種新型同素異形體:T-碳。T-碳的結(jié)構(gòu)是:將立方金剛石中的每個(gè)碳原子用一個(gè)由4個(gè)碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代,形成碳的一種新型三維立方晶體結(jié)構(gòu),如下圖。已知T-碳晶胞參數(shù)為apm,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則T-碳的密度的表達(dá)式為______________g/cm3。
26、硅、鎵、鍺、硒等單質(zhì)及某些化合物(如砷化鎵)都是常用的半導(dǎo)體材料,廣泛用于光電應(yīng)用領(lǐng)域。具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物(通常用ABX3表示)作為一種新型半導(dǎo)體材料也備受關(guān)注,A是陽(yáng)離子(CH3NHCs+等),B是二價(jià)金屬陽(yáng)離子(Pb2+,Sn2+等);X是鹵離子。
(1)基態(tài)Se原子的核外電子排布式為______,其能量最高軌道的電子云形狀為______。
(2)鎵、鍺、砷、硒的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_____(用元素符號(hào)表示)。
(3)CH3NH中N原子的雜化方式為______,該離子與______分子互為等電子體;CH3NH中H—N—H鍵角比NH3中H—N—H鍵角______(填“大”或“小”),理由是______。
(4)鍺的一種氧化物的立方晶胞如圖所示:
其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),B為(1,1,0),則C原子坐標(biāo)參數(shù)為______,O的配位數(shù)為______,每個(gè)Ge原子周圍距離最近且相等的Ge原子有______個(gè)。已知Ge與O的最近距離為anm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則該晶體的密度ρ=______g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。評(píng)卷人得分五、有機(jī)推斷題(共4題,共20分)27、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(jiǎn)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________。28、短周期元素X;Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大。已知:X的最外層電子數(shù)是次外層的2倍;在地殼中Z的含量最大,W是短周期元素中原子半徑最大的主族元素,Q的最外層比次外層少2個(gè)電子。請(qǐng)回答下列問題:
(1)X的價(jià)層電子排布式是___,Q的原子結(jié)構(gòu)示意圖是____。
(2)Y、Z兩種元素中,第一電離能較大的是(填元素符號(hào))_____,原因是______。
(3)Z、W、Q三種元素的簡(jiǎn)單離子的半徑從小到大排列的是________。
(4)關(guān)于Y、Z、Q三種元素的下列有關(guān)說法,正確的有是_______;
A.Y的軌道表示式是:
B.Z;Q兩種元素的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性較強(qiáng)的是Z
C.Z;Q兩種元素簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)較高的是Q
D.Y常見單質(zhì)中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是1:2
(5)Q與Z形成的化合物QZ2,中心原子Q的雜化類型是_____,QZ2易溶于水的原因是________。29、W;X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)依次增大。其中Y原子的L電子層中;成對(duì)電子與未成對(duì)電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無(wú)空軌道;X原子的L電子層中未成對(duì)電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道;W、Z的原子序數(shù)相差10,且Z原子的第一電離能在同周期中最低。
(1)寫出下列元素的元素符號(hào):W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子與Y原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則XY分子中X和Y原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是____;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價(jià)鍵的主要類型有____。
(3)XY2與ZYW反應(yīng)時(shí),通過控制反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比,可以得到不同的產(chǎn)物,相同條件下,在水中溶解度較小的產(chǎn)物是________(寫化學(xué)式)。
(4)寫出Z2Y2的電子式:____________。30、短周期元素W;X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。金屬元素W是制備一種高效電池的重要材料;X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、_______種不同能量的電子。
(2)元素Z與元素X形成共價(jià)化合物XZ2是________(選填“極性”或“非極性”)分子,其電子式為________________。
(3)Y原子的最外層電子排布式為________________,Y元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的電離方程式為________________________________________________。
(4)兩種非金屬元素中,非金屬性較強(qiáng)的元素是_______(寫元素符號(hào)),試寫出一個(gè)能說明這一事實(shí)的化學(xué)方程式______________________________。評(píng)卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共10分)31、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(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(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______________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【詳解】
O價(jià)電子為2s22p4,未成對(duì)電子數(shù)為2個(gè);P價(jià)電子為3s23p3,未成對(duì)電子數(shù)為3個(gè);Cr價(jià)電子為3d54s1,未成對(duì)電子數(shù)為6個(gè);Fe3+價(jià)電子為3d5,未成對(duì)電子數(shù)為5個(gè);因此核外電子中未成對(duì)電子數(shù)最多的是Cr;故C符合題意。
綜上所述,答案為C。2、A【分析】【詳解】
A.ClO?的空間構(gòu)型為直線形;A正確;
B.SiF4中Si原子的孤電子對(duì)數(shù)為價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,中心原子的雜化方式為sp3雜化,SO3中S原子的原子的孤電子對(duì)數(shù)為價(jià)層電子對(duì)為3,中心原子的雜化方式為sp2雜化;B錯(cuò)誤;
C.稀有氣體的原子結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定結(jié)構(gòu);同周期稀有氣體的第一電離能最大,同族自上而下第一電離能降低,故氦元素的第一電離能最大,C錯(cuò)誤;
D.C2H5OH的結(jié)構(gòu)式為:C2H5OH分子中共含有5個(gè)碳?xì)錁O性共價(jià)鍵;1個(gè)碳氧極性共價(jià)鍵和1個(gè)氫氧極性共價(jià)鍵;所以含有7個(gè)極性共價(jià)鍵,含1個(gè)碳碳非極性共價(jià)鍵,無(wú)π鍵,D錯(cuò)誤;
故答案為:A。3、B【分析】【詳解】
A.乙烯分子中含有C=C和C—H;分別為非極性共價(jià)鍵和極性共價(jià)鍵,故A正確;
B.乙烯分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱;正負(fù)電荷重心重合,為非極性分子,故B錯(cuò)誤;
C.乙烯分子為平面形結(jié)構(gòu);六個(gè)原子位于同一平面,鍵角為120o,故C正確;
D.C2H4為非極性分子;難溶于水,故D正確。
綜上所述,答案為B。4、C【分析】【分析】
【詳解】
A.水分子的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵有關(guān);與氫鍵無(wú)關(guān),水加熱到較高溫度都難以分解,說明水中存在的化學(xué)鍵較強(qiáng),A錯(cuò)誤;
B.白磷是正四面體結(jié)構(gòu);四個(gè)頂點(diǎn)上分別占有一個(gè)P原子,鍵角為60°,B錯(cuò)誤;
C.非極性分子的溶質(zhì)極易溶于非極性分子的溶劑,碘和苯都是非極性分子,水是極性分子,所以可以用苯萃取碘水中的I2;C正確;
D.氫化物的熔沸點(diǎn)與分子間作用力和氫鍵有關(guān),H2O的沸點(diǎn)高于H2S;說明水中含有氫鍵,D錯(cuò)誤;
答案選C。
【點(diǎn)睛】
化學(xué)鍵影響物質(zhì)穩(wěn)定性,分子間作用力和氫鍵影響物質(zhì)熔沸點(diǎn),為易錯(cuò)點(diǎn)。5、B【分析】【詳解】
A.丙炔分子中含有4個(gè)C-H鍵;兩個(gè)C-C鍵,兩個(gè)π鍵,即丙炔分子中有6個(gè)σ鍵,2個(gè)π鍵,故A錯(cuò)誤;
B.氧的電負(fù)性強(qiáng)于碳;則O-H鍵的極性強(qiáng)于C-H鍵的極性,故B正確;
C.乙烷分子中只含有極性C-H和非極性C-C鍵;即乙烷分子中既含極性鍵又含有非極性鍵,故C錯(cuò)誤;
D.分子晶體的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)與分子之間的作用力有關(guān);與分子內(nèi)的共價(jià)鍵的鍵能無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;
答案選B。6、D【分析】【分析】
A.CaF2晶體中;氟離子的配位數(shù)為4,離子的配位數(shù)之比與離子數(shù)目成反比;
B.金剛石中;1molC形成2molC-C鍵;
C.同主族從上到下;非金屬性逐漸減弱,氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱;
D.團(tuán)簇分子中含有4個(gè)E;4個(gè)F;
【詳解】
A.CaF2晶體中;氟離子的配位數(shù)為4,鈣離子的配位數(shù)為4×2=8,A項(xiàng)正確;
B.金剛石中;1molC形成2molC-C鍵,B項(xiàng)正確;
C.同主族從上到下,非金屬性逐漸減弱,氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,則有HF、HCl、HBr;HI的熱穩(wěn)定性從左到右依次減弱;
D.團(tuán)簇分子中含有4個(gè)E、4個(gè)F,分子式為E4F4或者F4E4;D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選D。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)是對(duì)團(tuán)簇分子利用均攤法判斷分子式,需要注意的是團(tuán)簇分子不與其他分子或顆粒共用,其實(shí)就是獨(dú)立的分子,不能使用均攤法。二、多選題(共9題,共18分)7、AC【分析】【分析】
A.分子晶體如果是單質(zhì)中只存在非極性鍵;所以A錯(cuò);B.原子晶體中只存在共價(jià)鍵。
是正確的;故B正確;C.金屬晶體的熔沸點(diǎn)有高有低,如鎢的熔沸點(diǎn)很高,而金屬汞常溫下為液體,故C錯(cuò);D.稀有氣體的原子能形成分子晶體是正確的,故D正確。
【詳解】
所以本題的正確答案為:A.C。8、BC【分析】【詳解】
A.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A錯(cuò)誤;
B.不同能層不同能級(jí)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(jí)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(jí)的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)構(gòu)造原理,各能級(jí)能量高低順序?yàn)棰傧嗤琻而不同能級(jí)的能量高低順序?yàn)椋簄s<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級(jí)ns<(n-2)f<(n-1)d9、CD【分析】【詳解】
A.ls在K能層上;2s在L能層上,二者原子軌道能量不相近,不處于同一能級(jí)組,故A不符合題意;
B.2p在L能層上;3s在M能層上,二者原子軌道能量不相近,不處于同一能級(jí)組,故B不符合題意;
C.3s和3p都在M能層上;二者原子軌道能量相近,處于同一能級(jí)組,故C符合題意;
D.3d在M能層上;4s在N能層上,但由于4s的能量低于3d,電子在填充軌道時(shí),先填充4s軌道,在填充3d軌道,因此二者原子軌道能量相近,處于同一能級(jí)組,故D符合題意;
答案選CD。10、BC【分析】【分析】
已知X;Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X是周期表中原子半徑最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值相等,這說明Y是第ⅣA族元素;Z的核電荷數(shù)是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的3倍,且原子序數(shù)大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序數(shù)最大,所以R是Cl元素,據(jù)此解答。
【詳解】
根據(jù)以上分析可知X是H;Y是C,Z是Mg,W是S,R是Cl。
A.同周期自左向右原子半徑逐漸減小;則原子半徑:Z>W(wǎng)>R,故A正確;
B.W是S;R是Cl,非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性:Cl>S,則對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性前者小于后者,故B錯(cuò)誤;
C.X是H,Z是Mg,W是S,H2S含有的化學(xué)鍵是極性共價(jià)鍵;MgS含有的化學(xué)鍵是離子鍵,因此W與X;W與Z形成的化合物的化學(xué)鍵類型完全不相同,故C錯(cuò)誤;
D.X是H;Y是C,R是Cl,非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越強(qiáng),三種元素中Cl的非金屬性最強(qiáng),則電負(fù)性R>Y;X,故D正確;
答案選BC。11、AD【分析】【分析】
短周期元素的價(jià)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(jià)電子數(shù),用n表示基態(tài)原子的未成對(duì)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(duì),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(gè)已成對(duì),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(shì),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(cuò)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(fù)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(gè)未成對(duì)電子,而D是N,有3個(gè)未成對(duì)電子,故核外未成對(duì)電子數(shù):C與D不相等,D錯(cuò)誤;
故答案為:AD。12、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。13、BD【分析】【詳解】
試題分析:A、水分子比H2S穩(wěn)定與共價(jià)鍵強(qiáng)弱有關(guān)系;與二者是否能形成氫鍵沒有關(guān)系,錯(cuò)誤;Ⅱ;碘化鈉和氯化鈉形成的均是離子晶體,晶格能NaI比NaCl小,因此NaCl比NaI熔點(diǎn)高,B正確;C、氮?dú)夂土仔纬傻木w均是分子晶體,C錯(cuò)誤;D、元素第一電離能大小與原子外圍電子排布有關(guān),不一定像電負(fù)性隨原子序數(shù)遞增而增大,同周期元素第一電離能大的,電負(fù)性不一定大,例如電負(fù)性氧元素大于氮元素,但氮元素的第一電離能大于氧元素,D正確,答案選BD。
考點(diǎn):考查氫鍵、分子穩(wěn)定性、晶體類型和性質(zhì)及電離能和電負(fù)性判斷14、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。15、AD【分析】【詳解】
A.Si;SiC、金剛石都是原子晶體;共價(jià)鍵越強(qiáng)熔點(diǎn)越大,共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)C-C<Si-C<Si-Si,所以熔點(diǎn)高低的順序?yàn)椋航饎偸維iC>Si,故A錯(cuò)誤;
B.一般來(lái)說,熔點(diǎn)為原子晶體>離子晶體>分子晶體,則熔點(diǎn)為BN>MgBr2>SiCl4;故B正確;
C.結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,沸點(diǎn)越高,所以F2、Cl2、Br2、I2的沸點(diǎn)依次升高;故C正確;
D.AsH3、PH3、符合組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,沸點(diǎn)越高,所以AsH3>PH3,氨氣分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)大于AsH3、PH3,因而沸點(diǎn)順序?yàn)镹H3>AsH3>PH3;故D錯(cuò)誤;
答案選AD。三、填空題(共8題,共16分)16、略
【分析】【分析】
(1)鈦原子核外有22個(gè)電子;根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出鈦原子價(jià)電子排布式,再確定占據(jù)的最高能級(jí);基態(tài)Ti原子的未成對(duì)電子數(shù)為2;第四周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有Ge;Se、Ni,有3種;鈦原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3;
(2)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為6+8=4,Ti原子個(gè)數(shù)為1+12=4,所以晶胞的質(zhì)量為m=g,而晶胞的體積V=(2a×10-10)3cm3,再根據(jù)=計(jì)算;
(3)Li原子的第一電離能是指1mol氣態(tài)鋰原子失去1mol電子變成1mol氣態(tài)鋰離子所吸收的能量;OO鍵鍵能是指1mol氧氣分子斷裂生成氣態(tài)氧原子所吸收的能量;晶格能是指氣態(tài)離子結(jié)合生成1mol離子晶體所釋放的能量或1mol離子晶體斷裂離子鍵形成氣態(tài)離子所吸收的能量;以此解答。
【詳解】
(1)鈦原子核外有22個(gè)電子,基態(tài)鈦原子價(jià)電子排布式為3d24s2;占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)為3d;基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)為2;第四周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有Ge;Se、Ni,有3種;鈦原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3,鈦原子的價(jià)電子數(shù)比鋁多,金屬鍵更強(qiáng),所以鈦的硬度比鋁大;
因此;本題正確答案是:3d;3;鈦原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng);
(2)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為6+8=4,Ti原子個(gè)數(shù)為1+12=4,所以晶胞的質(zhì)量為m=g,而晶胞的體積V=(2a×10-10)3cm3,所以晶胞的密度=g·cm-3;
因此,本題正確答案是:
(3)Li原子的第一電離能是指1mol氣態(tài)鋰原子失去1mol電子變成1mol氣態(tài)鋰離子所吸收的能量,即為=520kJ·mol-1;O=O鍵鍵能是指1mol氧氣分子斷裂生成氣態(tài)氧原子所吸收的能量,即為249kJ·mol-1=498kJ·mol-1。晶格能是指氣態(tài)離子結(jié)合生成1mol離子晶體所釋放的能量或1mol離子晶體斷裂離子鍵形成氣態(tài)離子所吸收的能量,則Li2O晶格能為2908kJ·mol-1。
因此,本題正確答案是:520;498;2908?!窘馕觥竣?3d②.3③.鈦原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng)④.⑤.520⑥.498⑦.290817、略
【分析】【詳解】
(1);由元素周期表中的“對(duì)角線規(guī)則”可知;與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是Mg;Mg為12號(hào)元素,M層只有2個(gè)電子,排布在3s軌道上,故M層的2個(gè)電子自旋狀態(tài)相反;
故答案為.Mg;相反;
(2)、Zn原子核外有30個(gè)電子,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;
(3);當(dāng)對(duì)金屬鉀或其化合物進(jìn)行灼燒時(shí);焰色反應(yīng)顯紫紅色,可見光的波長(zhǎng)范圍為400~760nm,紫色光波長(zhǎng)較短(鉀原子中的電子吸收較多能量發(fā)生躍遷,但處于較高能量軌道的電子不穩(wěn)定,躍遷到較低能量軌道時(shí)放出的能量較多,故放出的光的波長(zhǎng)較短);
故選A;
(4);根據(jù)構(gòu)造原理可寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式;
故答案為1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)?!窘馕觥竣?Mg②.相反③.1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)④.A⑤.1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)18、略
【分析】【分析】
利用雜化軌道理論和價(jià)層電子對(duì)互斥理論進(jìn)行解題。
【詳解】
(1)NI3:中心原子N原子孤電子對(duì)數(shù)為×(5-3×1)=1,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1=4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,去掉孤電子對(duì),分子空間構(gòu)型為三角錐形;
(2)CH3Cl:中心原子C原子孤電子對(duì)數(shù)為×(4-3×1-1)=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,無(wú)孤電子對(duì),分子空間構(gòu)型為四面體型;
(3)CO2:中心原子C原子孤電子對(duì)數(shù)為×(4-2×2)=0;價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,雜化軌道為sp,VSEPR模型為直線型,無(wú)孤電子對(duì),分子空間構(gòu)型為直線型;
(4)BF3:中心原子B原子孤電子對(duì)數(shù)為×(3-3×1)=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,雜化軌道為sp2;VSEPR模型為平面三角形,無(wú)孤電子對(duì),分子空間構(gòu)型為平面三角形;
(5)H2O:中心原子O原子孤電子對(duì)數(shù)為×(6-2×1)=2,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+2=4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,去掉孤電子對(duì),分子空間構(gòu)型為V型。
【點(diǎn)睛】
分子的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù),孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算用最外層電子數(shù)減去成鍵電子數(shù),再除以2。如果價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4且不含孤電子對(duì),則雜化軌道為sp3,四面體結(jié)構(gòu),如果價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4且含有一個(gè)孤電子對(duì),則雜化軌道為sp3,三角錐形結(jié)構(gòu),如果價(jià)電子對(duì)數(shù)是4且含有2個(gè)孤電子對(duì),則雜化軌道為sp3,V形;如果價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3且不含孤電子對(duì),則雜化軌道為sp2,平面三角形結(jié)構(gòu),如果價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2,則雜化軌道為sp,直線型結(jié)構(gòu)。【解析】①.sp3、三角錐②.sp3、四面體③.sp、直線型④.sp2、平面三角形⑤.sp3、V型19、略
【分析】【分析】
由“Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子”可知Y原子的電子排布式是1s22s22p2,為碳元素;由“Z與Y原子的價(jià)層電子數(shù)相同”可知Z與碳元素同主族,又因Z位于元素周期表的前四周期且核電荷數(shù)大于Y,所以Z可能為硅元素(14號(hào))或鍺元素(32號(hào)),若Z為鍺元素,則四種元素的核電荷數(shù)之和大于51(因W的核電荷數(shù)比Z的還要大),即Z只能為硅元素;由“W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4︰1”可知W的最外層電子數(shù)為2,由“d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5︰1”可知d軌道中的電子數(shù)為10,所以W原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2;即W為鋅元素;又因四種元素的核電荷數(shù)之和為51,所以X元素的核電荷數(shù)為1,是氫元素。
【詳解】
(1)C和Si可分別與H形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物a、b,它們的分子式分別是CH4、SiH4;雜化軌道分別是sp3、sp3;兩種分子的立體結(jié)構(gòu)都是正四面體。
(2)C的最高價(jià)氧化物和Si的最高價(jià)氧化物分別為CO2和SiO2;其晶體類型分別是分子晶體;原子晶體:
(3)H的氧化物與C的氧化物中,分子極性較小的是非極性分子CO2;
(4)C與Si是同一主族的元素,非金屬性越強(qiáng)的電負(fù)性越大,電負(fù)性較大的是C,其+2價(jià)離子的核外電子排布式是1s22s2?!窘馕觥竣?CH4②.SiH4③.sp3④.sp3⑤.正四面體⑥.分子⑦.原子⑧.CO2⑨.C⑩.1s22s220、略
【分析】【分析】
根據(jù)分子中δ鍵和孤電子對(duì)數(shù)判斷雜化類型和分子的空間構(gòu)型;根據(jù)均攤法;晶胞中的S;Fe原子數(shù)目,進(jìn)而確定化學(xué)式。
【詳解】
(1)根據(jù)電子能級(jí)排布,基態(tài)Fe原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2。
(2)BF3分子中,B原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+中心原子B原子沒有孤對(duì)電子,則應(yīng)為sp2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形。原子數(shù)相同,價(jià)電子數(shù)相同的粒子互為等電子體,則與BF3互為等電子體的陰離子為CO32-。
(3)氮原子提供一對(duì)共用電子對(duì)給硼原子形成配位鍵,氨硼烷的結(jié)構(gòu)式為氨硼烷能溶于水,其主要原因是氨硼烷與水分子間形成氫鍵。
(4)由圖可知,根據(jù)均攤法,該晶胞中鐵原子個(gè)數(shù)為4,氮原子個(gè)數(shù)=1+4×=1.5,鐵原子和氮原子的數(shù)目之比為8:3,所以該化合物的化學(xué)式為Fe8N3。【解析】①.[Ar]3d64s2②.平面三角形③.CO32-④.⑤.氨硼烷與水分子間形成氫鍵⑥.Fe8N321、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH1=-1452.8kJ·mol-
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律可知(①-②)/2即得到甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)?H=-443.4kJ/mol。
(2)原電池的負(fù)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),則根據(jù)示意圖可知負(fù)極是BH4-失去電子,電解質(zhì)溶液顯堿性,則電池工作過程中負(fù)極反應(yīng)式為BH4――8e-+8OH-=BO2-+6H2O。
(3)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知碳原子位于體心處,則該晶胞中碳原子的原子坐標(biāo)為(1/2,1/2,1/2)?!窘馕觥竣?CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)?H=-443.4kJ/mol②.BH4--8e-+8OH-=BO2-+6H2O③.(1/2,1/2,1/2)22、略
【分析】【分析】
(1)金剛石、石墨、C60;碳納米管等都是含有碳元素的不同單質(zhì);據(jù)此判斷;
(2)根據(jù)組成的微粒類型和微粒間作用力類型判斷晶體類型;
(3)根據(jù)兩種物質(zhì)中存在的共價(jià)鍵類型分析解答;
(4)利用均攤法結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)圖分析計(jì)算。
【詳解】
(1)由同種元素組成的不同單質(zhì)互稱同素異形體,金剛石、石墨、C60;碳納米管等都是碳元素的單質(zhì);屬于同素異形體,故答案為:同素異形體;
(2)C60的構(gòu)成微粒是分子;屬于分子晶體;石墨的構(gòu)成微粒是原子,且層與層之間存在分子間作用力,所以石墨屬于混合型晶體,故答案為:分子;混合型;
(3)共價(jià)單鍵為σ鍵;共價(jià)雙鍵中含有σ鍵和π鍵,金剛石中碳原子之間只存在σ鍵,石墨中碳原子之間存在σ鍵和π鍵,故答案為:σ;σ;π;
(4)晶胞中頂點(diǎn)微粒數(shù)為:8×=1,面心微粒數(shù)為:6×=3;體內(nèi)微粒數(shù)為4,共含有8個(gè)碳原子,故答案為:8。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(3),要注意金剛石結(jié)構(gòu)中中存在單鍵,而石墨晶體中存在單鍵和雙鍵;難點(diǎn)為(4),要注意均攤法的理解和應(yīng)用?!窘馕觥竣?同素異形體②.分子③.混合型④.σ⑤.σ⑥.π⑦.823、略
【分析】【詳解】
(1)26號(hào)元素鐵基態(tài)原子核外電子排布是為1s22s22p63s23p63d64s2,可知在3d上存在4個(gè)未成對(duì)電子,失去電子變成鐵離子時(shí),先失去4s上的2個(gè)電子后失去3d上的1個(gè)電子,因此鐵離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5;(2).一個(gè)乙醛分子含有6個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,乙醛中甲基上的碳形成4條σ鍵,無(wú)孤對(duì)電子,因此采取sp3雜化類型,醛基中的碳形成3條σ鍵和1條π鍵,無(wú)孤對(duì)電子,采取sp2雜化類型。配合物{Cu(NH3)4}(OH)2中銅離子提供空軌道,氮原子提供孤對(duì)電子,銅離子和氨氣分子之間形成配位鍵,氨氣分子中氮和氫原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合,內(nèi)界離子和外界離子氫氧根離子之間以離子鍵結(jié)合,所以含有的化學(xué)鍵離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵,1mol[Cu(NH3)4](OH)2中含4mol氨氣,4mol氨氣總共含有σ鍵的物質(zhì)的量為12mol,1mol該配合物中含有4mol配位鍵,外界的氫氧根離子中也有2molσ鍵,所以含有的σ鍵的物質(zhì)的量為18mol,即18NA個(gè)。(3).該晶胞中氧原子個(gè)數(shù)為=8,有氧化亞銅中銅和氧的比例關(guān)系可知該晶胞中銅原子個(gè)數(shù)為氧原子個(gè)數(shù)的2倍,即為16個(gè)。(4)CaCl2是離子晶體,AlCl3是分子晶體,所以氯化鈣的熔點(diǎn)比氯化鋁的高。(5)該晶胞中氟離子個(gè)數(shù)為8,鈣離子個(gè)數(shù)為=4,故1mol晶胞的質(zhì)量為4×78g,由晶胞的密度可以求出晶胞的體積為cm3,故晶胞的邊長(zhǎng)為cm。將晶胞分成8個(gè)小正方體,則氟離子與鈣離子之間的最小距離就是小正方體的頂點(diǎn)與體心之間的距離,因此,d=cm=pm?!窘馕觥?1s22s22p63s23p63d56:1sp2sp3離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵18NA16CaCl2是離子晶體,AlCl3是分子晶體四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)24、略
【分析】【詳解】
(1)Se元素為34號(hào)元素,原子核外有34個(gè)電子,所以核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s24p4,基態(tài)硒原子的價(jià)電子排布式為4s24p4;SeO2常溫下白色晶體,熔、沸點(diǎn)低,為分子晶體,故答案為:4s24p4;分子;
(2)硒、硅均能與氫元素形成氣態(tài)氫化物分別為H2Se,SiH4,其分子結(jié)構(gòu)分別V形、正四面體;若“Si-H”中鍵合電子偏向氫原子,說明硅顯正價(jià),氫氣與硒反應(yīng)時(shí)單質(zhì)硒是氧化劑,硒顯負(fù)價(jià),所以硒與硅的電負(fù)性相對(duì)大小為Se>Si,故答案為:SiH4;>;
(3)第二周期中;元素的第一電離能處于B與N之間的元素有Be;C、O三種,故答案為:3;
(4)BF3?NH3中B原子含有3個(gè)σ鍵和1個(gè)配位鍵,所以其價(jià)層電子數(shù)是4,B原子采取sp3雜化,該化合物中,B原子提供空軌道的原子、N原子提供孤電子對(duì),所以B、N原子之間形成配位鍵;在NH3中,N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3+(5-3×1)/2=4,所以雜化軌道類型為sp3;NH3中有10個(gè)電子,等電子體的一種離子符號(hào)有:H3O+,故答案為:配位;sp3;H3O+;
(5)每個(gè)碳原子周圍最近的碳原子數(shù)目為12,因此在SiC中,每個(gè)Si原子周圍距離最近的Si原子數(shù)目為12;該晶胞中C原子個(gè)數(shù)=8×+6×=4,Si原子個(gè)數(shù)為4,晶胞質(zhì)量為設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為apm,則(a×10-10)3×ρ×NA=4×40,解得a=碳原子與硅原子的最近距離為晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度的所以碳原子與硅原子的最近距離為故答案為:12;
【點(diǎn)睛】
本題難點(diǎn)(5),計(jì)算晶胞中碳原子與硅原子的最近距離,要先確定晶胞的邊長(zhǎng),可以根據(jù)密度公式,求出體積,再換算為邊長(zhǎng),最近距離,根據(jù)原子的關(guān)系,得到最終結(jié)果?!窘馕觥?s24p4分子SiH4>3配位sp3H3O+1225、略
【分析】【詳解】
(1)碳為6號(hào)元素,碳原子的價(jià)電子排布圖為:核外有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;(2)①元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性數(shù)值越大,嘌呤中所有元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹>C>H;②孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)之間的斥力,斥力越大,鍵角越大,因此嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大;③吡啶結(jié)構(gòu)中N原子連接有3個(gè)原子,含有1個(gè)孤對(duì)電子,采用sp3雜化;④分子中的大π鍵可以用符號(hào)表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)。根據(jù)吡啶的結(jié)構(gòu),其中的大π鍵由5個(gè)原子6個(gè)電子形成的表示為(3)①A.CO分子中碳和氧上各有1個(gè)孤對(duì)電子,CO2分子中碳和氧上各有2個(gè)孤對(duì)電子,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.CO為極性分子,CO2為非極性分子,分子極性變化,選項(xiàng)B正確;C.CO中存在碳氧三鍵,CO2中存在碳氧雙鍵,分子中原子間成鍵方式改變,選項(xiàng)C正確;D.反應(yīng)物中的一氧化碳和氧氣的相對(duì)分子質(zhì)量小于生成物二氧化碳,分子的熔沸點(diǎn)變大,選項(xiàng)D正確。答案選BCD;②水分子間存在氫鍵,且氫鍵有方向性,導(dǎo)致水分子形成冰時(shí)存在較大的空隙,干冰分子之間只存在范德華力,形成的分子晶體是密堆積,晶體中的空間利用率:干冰>冰;③由于溶于水的二氧化碳分子只有約幾百分之一與水結(jié)合成碳酸,與按二氧化碳全部轉(zhuǎn)化為碳酸分子來(lái)估算酸的強(qiáng)度相比,自然就小了近百倍了,而溶于水的五氧化二磷幾乎能夠完全反應(yīng)生成磷酸,故答案為由于溶于水的二氧化碳分子只有約幾百分之一與水結(jié)合成碳酸,與按二氧化碳全部轉(zhuǎn)化為碳酸分子來(lái)估算酸的強(qiáng)度相比,自然就小了近百倍了;(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖,晶胞中含有的正四面體結(jié)構(gòu)的數(shù)目=每個(gè)正四面體結(jié)構(gòu)含有4個(gè)碳原子,晶胞的質(zhì)量=已知T-碳晶胞參數(shù)為apm,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則T-碳的密度為g/cm3。
【點(diǎn)睛】
本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及了分子的性質(zhì)的判斷、晶胞的計(jì)算等。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(2)②中大π鍵類型的判斷,難點(diǎn)為(3)③碳酸與磷酸酸性強(qiáng)弱的判斷,要注意根據(jù)溶解度即反應(yīng)的限度分析判斷?!窘馕觥?N>C>H(或NCH)孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)之間的斥力,斥力大,鍵角大sp3BCD>由于溶于水的二氧化碳分子只有約幾百分之一與水結(jié)合成碳酸,與按二氧化碳全部轉(zhuǎn)化為碳酸分子來(lái)估算酸的強(qiáng)度相比,自然就小了近百倍了26、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)基態(tài)Se原子序數(shù)為34,位于第四周期ⅥA族,核外電子排布式為[Ar]3dl04s24p4,其能量最高軌道為p軌道,電子云形狀為啞鈴形或紡錘形;故答案為:[Ar]3dl04s24p4;啞鈴形或紡錘形;
(2)同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì),As族元素原子4p軌道為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能高于同周期相鄰元素的,故第一電離能:As>Se>Ge>Ga;故答案為:As>Se>Ge>Ga;
(3)CH3NH中N原子形成3個(gè)共價(jià)鍵,價(jià)層還有一對(duì)孤電子對(duì),則N的價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,為sp3雜化;CH3NH中共18個(gè)電子,與CH3CH3互為等電子體;CH3NH中N形成4個(gè)σ鍵,而NH3分子中N有一對(duì)孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)H—N鍵的排斥力更大,將H—N—H鍵角壓縮變??;故答案為:sp3;CH3CH3;大;CH3NH中N形成4個(gè)σ鍵,而NH3分子中N有一對(duì)孤電子對(duì);孤電子對(duì)對(duì)H—N鍵的排斥力更大,將H—N—H鍵角壓縮變?。?/p>
(4)C與周圍4個(gè)原子形成正四面體結(jié)構(gòu),則C原子坐標(biāo)參數(shù)為();由圖知1個(gè)Ge連著4個(gè)O,1個(gè)O連著4個(gè)Ge,所以O(shè)配位數(shù)為4;每個(gè)Ge原子周圍距離最近且相等的Ge原子有12個(gè);已知Ge與O的最近距離為anm,設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為xnm,則x=則1mol晶胞的體積為:NA1個(gè)晶胞含有Ge原子個(gè)數(shù)為4,O原子個(gè)數(shù)為則則1mol晶胞的質(zhì)量為:4g=4g,晶體密度為:故答案為:();4;12;【解析】[Ar]3dl04s24p4啞鈴形或紡錘形As>Se>Ge>Gasp3CH3CH3大CH3NH中N形成4個(gè)σ鍵,而NH3分子中N有一對(duì)孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)H—N鍵的排斥力更大,將H—N—H鍵角壓縮變小()412五、有機(jī)推斷題(共4題,共20分)27、略
【分析】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,Z為銅元素,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,n=2,Y是C或Si;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,因此Q為碳元素,則R為氮元素,X為氧元素,Y為硅元素。(1)Z為銅,其核外電子排布式為[Ar]3d104s1,失去2個(gè)電子,即為銅離子,其核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)配位鍵形成時(shí),銅離子提供空軌道,氨分子中的氮原子提供孤電子對(duì)。(3)甲為甲烷,乙為硅烷,同主族元素對(duì)應(yīng)氫化物越向上越穩(wěn)定,沸點(diǎn)越向下越高(不含分子間氫鍵時(shí)),所以b選項(xiàng)正確。(4)第一電離能氮比碳高,因?yàn)榈卦雍送怆娮觩軌道為半充滿結(jié)構(gòu),硅的第一電離能最小,即第一電離能大小順序是Si54s1,該元素是24號(hào)元素,為Cr,屬于d區(qū)元素?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d9孤電子對(duì)bSi28、略
【分析】【分析】
X的最外層電子數(shù)是次外層的2倍;則次外層只能是K層,容納2個(gè)電子,最外層是L層,有4個(gè)電子,X為C元素。地殼中Z的含量最大,則Z為O元素,X;Y、Z原子序數(shù)依次增大,則Y為N元素。W是短周期元素中原子半徑最大的主族元素,W為Na。Q的最外層比次外層少2個(gè)電子,Q的次外層為L(zhǎng)層,有8個(gè)電子,Q的最外層為M層,有6個(gè)電子,Q為S元素。
【詳解】
(1)X為C元素,核外電子排布為1s22s22p2,價(jià)層電子排布式為2s22p2;Q為S元素,16號(hào)元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)Y為N元素;Z為O元素,第一電離能大的是N元素,原因是N原子的2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu),能量低穩(wěn)定;
(3)Z、W、Q形成的離子分別為O2-、Na+、S2-。O2-和Na+具有相同的核外電子排布,核電荷數(shù)越大,半徑越小,則有r(Na+)<r(O2-)。O和S同主族,同主族元素形成的簡(jiǎn)單離子半徑從上到小依次增大,有r(O2-)<r(S2-),則排序?yàn)閞(Na+)<r(O2-)<r(S2-);
(4)Y為N,Z為O,Q為S;
A.Y的2p軌道上有3個(gè)電子;根據(jù)洪特原則,電子排布在能量相同的各個(gè)軌道時(shí),電子總是盡可能分占不同的原子軌道,且自旋狀態(tài)相同,2p軌道上的3個(gè)電子,應(yīng)該分別在3個(gè)不同的軌道;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.O的氫化物H2O的穩(wěn)定性比S的氫化物H2S的穩(wěn)定性強(qiáng);因?yàn)镺非金屬性比S的強(qiáng);B項(xiàng)正確;
C.O的氫化物H2O的沸點(diǎn)比S的氫化物H2S的沸點(diǎn)高;原因是水分子間存在氫鍵;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.Y的單質(zhì)為N2;N和N原子之間有3對(duì)共用電子對(duì),其中σ鍵有1個(gè),π鍵有2個(gè),比例為1:2,D項(xiàng)正確;
本題答案選BD;
(5)QZ2為SO2,中心原子S的價(jià)電子有6個(gè),配位原子O不提供電子,對(duì)于SO2,VP=BP+LP=2+=3,中心S原子為sp2雜化;根據(jù)相似相溶的原理,SO2易溶于水是由于SO2是極性分子,H2O是極性溶劑,相似相溶;另外SO2與H2O反應(yīng)生
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