
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文檔簡介
…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年魯科五四新版選修3化學上冊階段測試試卷654考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______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、金剛石是典型的原子晶體,下列關于金剛石的說法中錯誤的是()A.晶體中不存在獨立的“分子”B.碳原子間以共價鍵相結合C.硬度很大D.化學性質穩(wěn)定,即使在高溫下也不會與氧氣發(fā)生反應2、下列關于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O]的說法正確的是()A.配體為水分子,外界為Br-B.Br-均為配體C.中心離子的配位數(shù)為6D.中心離子的化合價為+23、下列說法正確的是A.凡是中心原子采取sp3雜化的分子,其立體構型都是正四面體型B.在SCl2中,中心原子S采取sp雜化方式,分子構型為直線型C.雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對D.凡AB3型的共價化合物,其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵4、下列說法正確的是()A.sp2雜化表示s軌道的1個電子和p軌道的2個電子進行雜化B.1s22s12p1是激發(fā)態(tài)原子的電子排布式C.M能層中的原子軌道數(shù)目為3D.一個電子從3p能級躍遷到3s能級,產(chǎn)生的原子光譜為吸收光譜5、下列事實與氫鍵有關的是A.水分解成氫氣和氧氣吸收熱量B.水結成冰體積膨脹,密度變小C.水加熱到很高的溫度都難以分解D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱6、下列關于物質結構與性質的說法正確的是A.標況下,22.4LC2H2中所含的π鍵數(shù)和18g冰中所含的氫鍵數(shù)均為2NAB.由于氫鍵的作用NH3、H2O、HF的沸點反常,且高低順序為HF>H2O>NH3C.VSEPR模型就是分子的空間構型D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性和還原性從左到右依次減弱7、下列各組物質的晶體中,化學鍵類型相同,晶體類型也相同的是()A.SiO2和SO2B.CO2和H2OC.NaCl和HClD.CCl4和KCl8、下列各種比較中,正確的是A.元素電負性:B.第一電離能磷硒C.離子半徑:D.熔沸點:9、下列有關性質的比較中,不正確的是A.硬度由大到?。航饎偸?gt;碳化硅>晶體硅B.晶格能:NaBrC.鍵的極性:N-HD.在水中的溶解度:NH3>CO2>SO2>H2評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)10、(1)基態(tài)碳原子的核外電子排布式為______。
(2)基態(tài)鉻原子外圍電子軌道表示式為___。
(3)鹵族元素F、Cl的電負性由小到大的順序是______。
(4)比較晶格能:MgO___MgS(用“>”;“<”)
(5)CO分子內σ鍵與π鍵個數(shù)之比為________。
(6)比較第一電離能:Mg___Al(用“>”;“<”)
(7)乙炔是________(填“非極性”或“極性”)分子。
(8)丙烯(CH3CH=CH2)分子中碳原子的雜化方式為________和________。
(9)某鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。11、研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇的反應(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,Mn(NO3)2是制備該催化劑的原料之一。
(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為__________。
(2)C、N、O三種元素的電負性由大到小的順序是_________,中,N原子的雜化方式為________,寫出一種與互為等電子體的分子的化學式:__________。
(3)CO2分子中,σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為________。
(4)H2O的沸點高于CO2的原因是__________。12、第一電離能是指處于基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個電子,生成+1價氣態(tài)陽離子所需要的能量。如圖是部分元素的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖。
請回答下列問題:
(1)分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律,將Na~Ar之間1~6號元素用短線連接起來,構成完整的圖象___。
(2)根據(jù)圖分析可知,同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律是___。
(3)圖中5號元素在元素周期表中的位置是___。13、下圖是元素周期表的一部分,請回答下列問題:。族/周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0族1①②2③④⑤3⑥⑦⑧⑨
(1)在這些元素中,第一電離能最大的是_______________(填元素符號,下同),⑥和⑦的離子半徑大小關系為_________________________。
(2)在這些元素形成的最高價氧化物的水化物中,酸性最強的化合物為_______________(填物質的化學式)。
(3)在④和⑤兩種元素中,電負性較大的是_______________(填元素名稱),③與⑧形成三原子分子,該分子的一種等電子體分子式是_______________。14、已知:①CS2②PCl3③H2S④CH2O⑤H3O+⑥NH4+⑦BF3⑧SO2。請回答下列問題:
(1)中心原子沒有孤電子對的是__________(填序號;下同)。
(2)立體構型為直線形的是__________;立體構型為平面三角形的是__________。
(3)立體構型為V形的是__________。
(4)立體構型為三角錐形的是__________;立體構型為正四面體形的是__________。15、世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的是中國;明朝末年《天工開物》一書中有關于煉鋅技術的記載?;卮鹣铝袉栴}。
(1)硫酸鋅溶于過量的氨水可形成配合物[Zn(NH3)4]SO4。
①配合物[Zn(NH3)4]SO4中,[Zn(NH3)4]2+的名稱是____________。
②中,中心原子的軌道雜化類型為____________。
③NH3極易溶于水,除了因為它們都是極性分子外還因為____________。
(2)Zn2+的4s和4p軌道可以形成sp3雜化軌道,那么[ZnCl4]2-的空間構型為____________。
(3)氧化鋅的結構有多種,其中一種立方閃鋅礦的結構如圖所示,若該晶胞的邊長為anm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值則立方閃鋅礦晶體的密度為____________g?cm-3。
評卷人得分三、原理綜合題(共9題,共18分)16、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)碳原子的價電子排布圖:_________,核外有_________種不同運動狀態(tài)的電子。
(2)碳可以形成多種有機化合物;下圖所示是一種嘌呤和一種吡啶的結構,兩種分子中所有原子都在一個平面上。
①嘌呤中所有元素的電負性由大到小的順序__________。
②嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大,解釋原因_____________。
③吡啶結構中N原子的雜化方式___________。
④分子中的大π鍵可以用符號表示,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,請問該吡啶中的大π鍵表示為__________。
(3)碳可形成CO、CO2、H2CO3等多種無機化合物。
①在反應CO轉化成CO2的過程中,下列說法正確的是______。
A.每個分子中孤對電子數(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個非羥基氧,H3PO4為中強酸,H2CO3為弱酸的原因______。
(4)在2017年,中外科學家團隊共同合成了碳的一種新型同素異形體:T-碳。T-碳的結構是:將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體結構單元取代,形成碳的一種新型三維立方晶體結構,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-碳的密度的表達式為______g/cm3。
17、VA族元素氮、磷、砷(As)、銻(Sb);鉍(Bi)的單質及其化合物在科研和生產(chǎn)中有許多重要用途。
(1)鉍合金可用于自動噴水器的安全塞,一旦發(fā)生火災時,安全塞會“自動”熔化,噴出水來滅火。鉍的價電子排布式為_______。
(2)第三周期元素中第一電離能大于磷的元素有_______(填元素符號)。
(3)Pt(NH3)2C12具有如圖所示的兩種平面四邊形結構(一種有抗癌作用),其中在水中的溶解度較小是_______(填“順式”或“反式”)。
(4)氨硼烷(BH3?NH3)是一種儲氫材料,與乙烷互為等電子體,熔點為104℃。氨硼烷晶體中各種微粒間的作用力涉及________(填標號)。
A.范德華力B.離子鍵C.配位鍵D.金屬鍵。
(5)偏亞砷酸鈉(NaAsO2)是一種滅生性除草劑,可殺死各種草本植物,其陰離子的立體構型為___。
(6)化肥廠生產(chǎn)的(NH4)2SO4中往往含有少量極易被植物根系吸收的具有正四面體結構的N4H44+,其結構式為_______,其中N原子的雜化方式為________。
(7)鑭、鐵、銻三種元素組成的一種固體能實現(xiàn)熱電效應。該固體晶胞結構如圖l所示,晶胞參數(shù)為anm,F(xiàn)e原子填在6個Sb原子形成的正八面體空隙中;晶胞6個表面的結構都如圖2所示。
①以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數(shù)坐標,例如圖l中原子甲的坐標為(0,0,0),原子乙的坐標為(0),則原子丙的坐標為________。
②設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該固體的密度ρ=__g·cm-3(列出計算式即可)。18、第四周期的元素,如:鈦(22Ti)、鐵(26Fe);砷、硒、鋅等及其相關化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Ti原子中,最高能層電子的電子云輪廓形狀為___________,與Ti同周期的所有過渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同的元素有______種。
(2)琥珀酸亞鐵片是用于缺鐵性貧血的預防和治療的常見藥物,臨床建議服用維生素C促進“亞鐵”的吸收,避免生成Fe3+,從結構角度來看,F(xiàn)e2+易被氧化成Fe3+的原因是______________。
(3)SCN-離子可用于Fe3+的檢驗;其對應的酸有兩種,分別為硫氰酸(H-S-C≡N)和異硫氰酸(H-N=C=S)。
①寫出與SCN-互為等電子體的一種微粒_________________(分子或離子);
②硫氰酸分子中π鍵和σ鍵的個數(shù)之比為___________;
③異硫氰酸的沸點比硫氰酸沸點高的原因是________________________。
(4)成語“信口雌黃”中的雌黃分子式為As2S3,分子結構如圖,As原子的雜化方式為____________,雌黃和SnCl2在鹽酸中反應轉化為雌黃(As4S4)和SnCl4并放出H2S氣體,寫出該反應方程式__________________________。SnCl4分子的空間構型為______________。
(5)高子化合物CaC2的一種晶體結構如圖所示。該物質的電子式___________。一個晶胞含有的π鍵平均有___________個。
(6)硒化鋅的晶胞結構如圖所示,圖中X和Y點所堆積的原子均為___________(填元素符號);該晶胞中硒原子所處空隙類型為___________(填“立方體”、“正四面體”或正八面體”),該種空隙的填充率為___________;若該晶胞密度為pg?cm-3,硒化鋅的摩爾質量為Mg?mol-1。用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,則晶胞參數(shù)a為___________nm。
19、碳族元素包括:C、Si、Ge、Sn、Pb。
(1)碳納米管有單層或多層石墨層卷曲而成,其結構類似于石墨晶體,每個碳原子通過____雜化與周圍碳原子成鍵,多層碳納米管的層與層之間靠____結合在一起。
(2)CH4中共用電子對偏向C,SiH4中共用電子對偏向H,則C、Si、H的電負性由大到小的順序為____。
(3)用價層電子對互斥理論推斷SnBr2分子中Sn—Br的鍵角___120°(填“>”“<”或“=”)。
(4)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結構是:Pb4+處于立方晶胞頂點,Ba2+處于晶胞中心,O2-處于晶胞棱邊中心,該化合物化學式為_______,每個Ba2+與____個O2-配位。20、錳及其化合物用途非常廣泛,請回答下列問題:
(1)Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+,下列說法合理的是________
A.Mn3+的價電子構型為3d4;不屬于較穩(wěn)定的電子構型。
B.根據(jù)Mn2+的電子構型可知,Mn4+中不含成對電子。
C.Mn2+易被氧化,可能是因為Mn2+軌道內有大量自旋方向相同的電子。
D.Mn2+與Fe3+具有相同的價電子構型;所以它們的化學性質相似。
(2)錳的一種配合物的化學式為[Mn(CO)5(CH3CN)]。配體CH3CN與中心原子形成配位鍵時,提供孤對電子的原子是_________原子(填寫元素名稱),該分子中碳原子的雜化方式為___________。
(3)研究發(fā)現(xiàn),在成甲醇反應(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,CO氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性。反應所涉及的4種物質中,沸點從高到低的順序為___________,原因是________________,硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學鍵除了σ鍵外,還存在______,NO的空間構型是______________(用文字描述)。
(4)某錳氧化物的晶胞結構如圖所示,該錳氧化物的化學式為___________,該晶體中Mn的配位數(shù)是_______,該晶體中Mn之間的最近距離為_____cm(用含a、b的代數(shù)式表示)。
21、瑞德西韋是一種核苷類似物;具有抗病毒活性,對新型冠狀病毒病例展現(xiàn)出較好的療效。其結構如圖所示:
回答下列問題:
(1)該結構基態(tài)P原子中;核外電子占據(jù)最高能層的符號是________________,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為________________。
(2)瑞德西韋中位于第二周期元素的第一電離能從大到小的順序為________________;分子中氮原子的雜化類型有________________。
(3)苯酚()是合成瑞德西韋的原料之一,其熔點為43℃,苯酚的晶體類型是________________。苯酚與甲苯()的相對分子質量相近;但苯酚的熔;沸點高于甲苯,原因是________________。
(4)MgSO4是合成瑞德西韋的催化劑之一。MgSO4中;陰離子的空間構型為________________。
(5)磷酸也是合成瑞德西韋的原料之一。直鏈的多磷酸鹽則是-種復雜磷酸鹽;如:焦磷酸鈉;三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示:
這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為________________(用n代表P原子數(shù))。
(6)合成瑞德西韋的原料之一的苯酚可通過如下途徑制得:電石(CaC2)→乙烯→苯→溴苯→苯酚。四方相碳化鈣(CaC2)晶體的晶跑結構如圖所示.其晶胞參數(shù)分別為apm、apm、bpm,四方相碳化鈣晶體的密度為g·cm-3,[C≡C]2-中鍵長為cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA.則m位置的鈣離子與P位置的碳原子之間的距離為________________pm(用不含a的計算表達式表示)。22、銅單質及其化合物在很多領域中都有重要的用途。請回答以下問題:
(1)超細銅粉可用作導電材料;催化劑等;其制備方法如下:
①NH4CuSO3中金屬陽離子的核外電子排布式為__________________。N、O、S三種元素的第一電離能大小順序為____________(填元素符號)。
②向CuSO4溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列說法正確的是________。
A.氨氣極易溶于水,原因之一是NH3分子和H2O分子之間形成氫鍵的緣故。
B.NH3分子和H2O分子;分子空間構型不同,氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角。
C.[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇;會析出深藍色的晶體。
D.已知3.4g氨氣在氧氣中完全燃燒生成無污染的氣體,并放出akJ熱量,則NH3的燃燒熱的熱化學方程式為:NH3(g)+3/4O2(g)===1/2N2(g)+3/2H2O(g)ΔH=-5akJ·mol-1
(2)銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的氧氣變?yōu)槌粞?與SO2互為等電子體)。根據(jù)等電子原理,O3分子的空間構型為________。
(3)氯與不同價態(tài)的銅可生成兩種化合物,其陰離子均為無限長鏈結構(如圖所示),a位置上Cl原子(含有一個配位鍵)的雜化軌道類型為____________________。
(4)如圖是金屬Ca和D所形成的某種合金的晶胞結構示意圖,已知鑭鎳合金與上述Ca-D合金都具有相同類型的晶胞結構XYn,它們有很強的儲氫能力。已知鑭鎳合金LaNin晶胞體積為9.0×10-23cm3,儲氫后形成LaNinH4.5合金(氫進入晶胞空隙,體積不變),則LaNin中n=______________________(填數(shù)值);氫在合金中的密度為________(保留兩位有效數(shù)字)。
23、氫;氮、氧、硫、鎂、鐵、銅、鋅等元素及其化合物在人們的日常生活中有著廣泛的用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)某同學根據(jù)已學知識,推斷Mg基態(tài)原子的核外電子排布為,該同學所畫的電子排布圖違背了____
(2)Cu位于____族____區(qū),Cu+價電子排布式為____。
(3)MgCO3的分解溫度____BaCO3(填“>”或、“<”)
(4)Ge、As、Se元素的第一電離能由大到小的順序為____
(5)已知H3BO3是一元酸,1molH3BO3在水中完全電離得到的陰離子中含有σ鍵的數(shù)目為____
(6)下列有關說法不正確的是____。
A.熱穩(wěn)定性:NH3>PH3,原因是NH3分子間存在氫鍵,而PH3分子間存在范德華力。
B.SO2與CO2的化學性質有些類似;但空間結構與雜化方式不同。
C.熔、沸點:SiF4<SiCl4<SiBr44;原因是分子中共價鍵鍵能逐漸增大。
D.熔點:CaO>KCl>KBr;原因是晶格能逐漸減小。
(7)晶體Cu的堆積方式如圖所示,其中Cu原子在二維平面里放置時的配位數(shù)為_________,設Cu原子半徑為a,晶體的空間利用率為______。(用含π;a;的式子表示,不必化簡)
24、實驗室常利用“棕色環(huán)”現(xiàn)象檢驗NO3—離子。其方法為:取含有NO3—的溶液于試管中,加入FeSO4溶液振蕩,然后沿著試管內壁加入濃H2SO4;在溶液的界面上出現(xiàn)“棕色環(huán)”?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Fe2+核外未成對電子個數(shù)為_____。
(2)形成“棕色環(huán)”主要發(fā)生如下反應:
3[Fe(H2O)6]2++NO3-+4H+=3[Fe(H2O)6]3++NO↑+2H2O
[Fe(H2O)6]2++NO=[Fe(NO)(H2O)5]2+(棕色)+H2O
[Fe(NO)(H2O)5]2+中,配體是______、______,配位數(shù)為______。
(3)與NO互為等電子體的微粒是_____(任寫一例)。
(4)SO42-的空間構型是_____,其中S原子的雜化方式是________。
(5)鐵原子在不同溫度下排列構成不同晶體結構;在912℃以下排列構成的晶體叫做α-鐵;在912℃至1394℃之間排列構成的晶體叫做γ-鐵;在1394℃以上排列構成的晶體,叫做δ-鐵。晶胞剖面結構如圖所示:
①α-鐵的原子堆積方式為_____。δ-鐵配位數(shù)為____。
②已知γ-鐵晶體密度為dg/cm3,則Fe原子的半徑為____nm(用含d、NA的式子表示)。評卷人得分四、元素或物質推斷題(共5題,共20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的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構?;衔顰C2為一種常見的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。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,A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示)
(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為____________。
(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質在AC2中點燃可生成A的單質與一種熔點較高的固體產(chǎn)物,寫出其化學反應方程式:__________。
(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。等電子體的結構相似、物理性質相近。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,其化學式為_____。
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質反應時,B被還原到最低價,該反應的化學方程式是____________。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元素的價電子構型為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三種元素的電負性由小到大的順序為_______(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_______。
A.其單質可作為半導體材料B.其電負性大于磷。
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2p原子軌道上有3個未成對的電子,R單質占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)為29。回答下列問題:
(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構型相同,但立體構型不同,ZX3的立體構型為________,兩種化合物分子中化學鍵的鍵角較小的是________(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可形成結構相似的三種物質,三者的沸點由高到低的順序是________。
(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的單質互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結構式是________。
(5)W元素原子的價電子排布式為________。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的電負性________元素④的電負性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價電子排布式是________。
(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。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應的化學方程式:____________________。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分子的空間構型為__________。請寫出與元素④的單質互為等電子體分子、離子的化學式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價氧化物對應的水化物稀溶液與元素⑦的單質反應時,元素④被還原到最低價,該反應的化學方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結構如圖所示,其中實心球表示元素⑩原子,則一個晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為__________。評卷人得分五、計算題(共2題,共18分)30、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(列出計算式)。
31、如圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結構模型(原子間實際是相互接觸的)。它是一種體心立方結構。實驗測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對原子質量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請回答以下各題:
(1)每一個晶胞中分攤到__________個鎢原子。
(2)計算晶胞的邊長a。_____________
(3)計算鎢的原子半徑r(提示:只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的)。___________
(4)計算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________評卷人得分六、結構與性質(共4題,共32分)32、1915年諾貝爾物理學獎授予HenryBragg和LawrenceBragg;以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻.
(1)科學家通過X射線探明;NaCl;KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:
4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是__.
(2)科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵;又含有氫鍵,其結構示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示.
①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式__;金屬銅采用下列__(填字母代號)堆積方式.
②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(必須將配位鍵表示出來)__.
③水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質的影響__.
④SO42﹣的空間構型是________.33、前四周期元素A;B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大;A是宇宙中含量最豐富的元素;B和C同一主族,且B的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2.5倍;D和C同一周期;E元素原子核外電子有17種不同的運動狀態(tài),F(xiàn)位于第四周期,其未成對電子數(shù)只有一個,且內層都處于全充滿狀態(tài)。請回答下列問題:
(1)B原子的L層電子排布圖____________。
(2)由A、B原子形成的分子的結構式為:A-B=B-A,則該分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為________,B、C的氫化物中BH3的沸點高于CH3的沸點,原因是___________;C、D和E的電負性由大到小的順序為___________;C、D和E的第一電離能由大到小的順序是____________;C和D最高價含氧酸的酸性由弱到強的順序為_________________。CO中C的雜化方式為___________,該離子的“VSEPR”模型為__________________形。
(3)向FDO4溶液中加入過量稀氨水,得到的深藍色溶液中陽離子化學式為_______,該離子的配位體為________________。
(4)D(黑球)和F(白球)形成的某種晶體的晶胞如下圖所示,已知該晶胞的棱長為516pm,則該晶胞的密度為___________g/cm3(精確到0.1),最近的黑球和白球之間的距離為_______pm。
34、已知A、B、C、D、E、F、G為前四周期中的常見元素,且原子序數(shù)依次增大,A的原子半徑最?。籅的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍;C與B同周期且基態(tài)原子最外層電子排布式為nsmnpm+2;D;E、F、G是位于同一周期的金屬元素;元素D的焰色反應要透過藍色鈷玻璃才能觀察到紫色;且D、G的原子序數(shù)相差10;E元素有多種化合價,它的一種氫氧化物在空氣中易被氧化且最終變?yōu)榧t褐色,且E、F的電子數(shù)相差1。
請回答下列問題:
(1)基態(tài)E原子的價電子排布式為___。
(2)與BC分子互為等電子體的離子為___(填化學式;任寫一種)。
(3)在液態(tài)非極性分子B6A6中,B原子采取的雜化方式為___。
(4)元素C的簡單氫化物的沸點比同主族的簡單氫化物都高的原因是___。
(5)F可形成化學式均為F(NH3)5BrSO4的兩種配合物,其中一種化學式為[F(NH3)5Br]SO4。向另一種配合物的溶液中加入BaCl2溶液時,無明顯現(xiàn)象。若加入AgNO3溶液時,產(chǎn)生淡黃色沉淀,則第二種配合物的化學式為___。
(6)金屬D;G晶體的晶胞結構如圖所示。
①金屬G的晶胞中,測得晶胞中G原子的半徑為apm,則G晶體的密度為___g/cm3(列出表達式即可,NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值),D、G兩種晶胞中金屬的配位數(shù)之比為___。
②金屬G、鋅兩種元素的第一電離能、第二電離能如下表所示:。電離能/kJ·mol-1I1I2G7461958鋅9061733
G的第二電離能(I2)大于鋅的第二電離能(I2),其主要原因是___。35、【化學-選修3:物質結構與性質】
已知銅的配合物A(結構如下圖1)。請回答下列問題:
(l)Cu的簡化電子排布式為_____________。
(2)A所含三種元素C、N、O的第一電離能由大到小的順序為_________________。其中氮。
原子的雜化軌道類型為_____________________。
(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N相連,則N2O
的電子式為____________________。
(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,請在圖2中表示出來___________。
(5)立方氮化硼(如圖3)與金剛石結構相似,是超硬材料。立方氮化硼晶體內B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為__________;結構化學上用原子坐標參數(shù)表示晶胞內部各原子的相對位置,圖4立方氮化硼晶胞中,B原子的坐標參數(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B原子最近且等距的N原子的坐標參數(shù)為_______________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】在金剛石中,碳原子以共價鍵結合成空間網(wǎng)狀結構,不存在分子。由于碳的原子半徑比較小,碳與碳之間的共價鍵的鍵能大,所以金剛石的硬度很大,因此A、B、C選項是正確的;金剛石是碳的單質,可以在空氣或氧氣中燃燒生成CO2,故D選項的說法是錯誤的。2、C【分析】【詳解】
A.[Cr(H2O)4Br2]Br?2H2O中配位體是H2O、Br-,外界為Br-;故A錯誤;
B.[Cr(H2O)4Br2]Br?2H2O中Br-既是配體;也是外界離子,故B錯誤;
C.[Cr(H2O)4Br2]Br?2H2O中的中心離子的配體是H2O、Br-,該配離子中含有4個H2O、2個Br-;所以配位數(shù)是6,故C正確;
D.[Cr(H2O)4Br2]Br?2H2O中陰離子是溴離子;溴離子的化合價是-1價,所以鉻離子的化合價是+3價,故D錯誤;
故選C。
【點睛】
正確認識配合物的結構是解題的關鍵。本題的易錯點為Br-的判斷,要注意[Cr(H2O)4Br2]Br?2H2O中Br-既是配體(2個),也是外界離子(1個)。3、C【分析】【詳解】
A.中心原子采取sp3雜化的分子,若沒有孤電子對,則分子構型是四面體型,但若有孤電子對,則分子構型可能為三角錐形,如NH3;也可能為V形,如水,A不正確;
B.在SCl2中,中心原子S采取sp3雜化方式;分子構型為V型,B不正確;
C.用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對的軌道為雜化軌道;形成π鍵的軌道未參與雜化,C正確;
D.AB3型的共價化合物,中心原子A可能采用sp3雜化軌道成鍵,也可能采用sp2雜化軌道成鍵;D不正確;
故選C。4、B【分析】【詳解】
A.sp2雜化表示1個s軌道和2個p軌道進行雜化形成3個能量相同的軌道;A錯誤;
B.2p軌道電子的能量比2s軌道的電子能量高,原子核外電子總是盡先排布在能量較低的能級上,只有當能量較低的能級排滿后,才依次排在能量稍高的能級上,一個2s軌道最多排布2個自旋方向相反的電子,所以1s22s12p1是激發(fā)態(tài)原子的電子排布式;B正確;
C.M能層中有1個s軌道;3個p軌道、5個d軌道;其原子軌道數(shù)目為1+3+5=9個,C錯誤;
D.原子核外電子的p軌道的能量比s軌道的能量高;當一個電子從3p能級躍遷到3s能級,多余的能量釋放出來,因此產(chǎn)生的原子光譜為發(fā)射光譜,D錯誤;
故合理選項是B。5、B【分析】【詳解】
A.水分解成氫氣和氧氣屬于化學變化;舊鍵斷裂,新鍵形成,與氫鍵無關,故A錯誤;
B.氫鍵具有方向性;氫鍵的存在使四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引,這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高,留有相當大的空隙,所以水結成冰時,體積增大,當冰剛剛融化為液態(tài)水時,熱運動使冰的結構部分解體,水分子間的間隙減小,密度反而增大,故B正確;
C.H2O較穩(wěn)定是由于H-O鍵鍵能較大;與氫鍵無關,故C錯誤。
D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性與F、Cl、Br;I的非金屬性有關;非金屬性越強,其氫化物越穩(wěn)定,同一主族的元素,非金屬性隨著原子序數(shù)的增加而減小,所以其氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸減弱,與氫鍵無關,故D錯誤;
答案:B
【點睛】
明確氫鍵主要影響物質的物理性質是解答本題的關鍵。6、A【分析】【詳解】
A.乙炔的結構簡式為H-CC-H,所以1mol乙炔中含2mol鍵;冰中水分子的O原子以類似于金剛石中C原子的四面體空間網(wǎng)狀結構排列,每2個O原子間都有一個H原子,更靠近H原子的O原子與它形成共價鍵,另一個與它形成氫鍵,即每個H原子都形成一個氫鍵,18g冰的物質的量為1mol,所以1mol冰中存在2mol氫鍵,即標況下,22.4LC2H2中所含的π鍵數(shù)和18g冰中所含的氫鍵數(shù)均為2NA;故A正確;
B.氫鍵的作用力大于分子間作用力,由于氫鍵的作用NH3、H2O、HF的沸點反常,且常溫下H2O為液態(tài),所以沸點由高到低的順序為H2O>HF>NH3;故B錯誤;
C.VSEPR模型可用來預測分子的立體構型;但不一定是分子的空間構型,還要考慮孤電子對的影響,故C錯誤;
D.F、Cl、Br;I屬于同主族元素;同主族從上到下非金屬性減弱,其氫化物的熱穩(wěn)定性減弱,還原性增強,故D錯誤;
故答案:A。7、B【分析】【分析】
一般來說;活潑金屬與非金屬之間形成離子鍵,非金屬與非金屬之間形成共價鍵;由離子構成的晶體為離子晶體,由分子構成的晶體為分子晶體,由原子構成且存在空間網(wǎng)狀結構的晶體為原子晶體。
【詳解】
A.SO2和SiO2都只含共價鍵,但SO2為分子晶體,SiO2為原子晶體;A不合題意;
B.CO2和H2O都只含共價鍵;且二者都是分子晶體,B符合題意;
C.NaCl含有離子鍵;是離子晶體,HCl含有共價鍵,是分子晶體,C不合題意;
D.CCl4含有共價鍵,是分子晶體,KCl含有離子鍵,是離子晶體,D不合題意;故答案為:B。8、B【分析】【詳解】
A.同周期元素從左到右電負性逐漸增大,則有同主族元素電負性從上到下逐漸減小,則所以電負性故A錯誤;
B.P原子核外最外層的3p能級為半充滿狀態(tài);較穩(wěn)定,難以失去電子,P的第一電離能大于Se,故B正確;
C.具有相同電子層結構的離子,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,離子半徑故C錯誤;
D.為共價化合物,屬于分子晶體,而氯化鎂為離子晶體,離子鍵的強度遠大于分子間作用力,MgCl2的熔沸點高于AlCl3;故D錯誤;
答案選B。9、D【分析】【詳解】
A.鍵長越短,共價鍵越強,硬度越大,鍵長C?C碳化硅>晶體硅;故A正確;
B.離子半徑越小,所帶電荷數(shù)越大,晶格能越大,離子半徑Br?>Cl?>O2?,離子半徑越小,所帶電荷數(shù)越大,晶格能越大,所以NaBr
C.非金屬性強到弱的是N
D.根據(jù)相似相溶原理,SO2為極性分子、CO2為非極性分子,SO2在水中的溶解大于CO2;故D錯誤;
故選:D。二、填空題(共6題,共12分)10、略
【分析】【詳解】
(1)C位于周期表的第二周期ⅣA,屬于p區(qū)元素,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p2;
(2)基態(tài)鉻原子的外圍電子排布式為3d54s1,相應的電子軌道表示式即電子排布圖為
(3)周期表中同一主族的元素;從上至下,元素的電負性逐漸減小,因此電負性Cl<F;
(4)由于S2-的半徑大于O2-,所以Mg2+和S2-的離子鍵較弱;所以MgS的晶格能較??;
(5)CO分子內C和O原子之間形成的是三鍵;三鍵中包含1個σ鍵和2個π鍵,因此比例是1:2;
(6)同周期元素;第一電離能從左至右呈現(xiàn)增大趨勢;由于Mg的3s軌道處于全充滿的狀態(tài),能量更低更穩(wěn)定,因此其第一電離能大于Al的;
(7)乙炔分子是直線型分子;分子中的正電荷中心和負電荷中心重疊,因此屬于非極性分子;
(8)丙烯分子中甲基中的C原子采用sp3的雜化方式,形成碳碳雙鍵的C原子采用sp2的雜化方式;
(9)由晶胞結構可知,Cu原子位于晶胞的面心處,因此一個晶胞中Cu原子的個數(shù)為個;Ni原子位于晶胞的頂點上,因此一個晶胞中Ni原子的個數(shù)為個;因此晶胞中Cu原子和Ni原子的個數(shù)比為3:1?!窘馕觥?s22s22p2Cl<F>1:2>非極性sp3sp23:111、略
【分析】【分析】
根據(jù)Co的原子序數(shù)和周期表的位置,寫出其電子排布式;根據(jù)電負性遞變規(guī)律判斷;根據(jù)VSEPR理論判斷雜化類型;根據(jù)等電子體概念寫出等電子體;根據(jù)CO2成鍵情況判斷;根據(jù)水分子間形成氫鍵判斷。
【詳解】
(1)Co是27號元素,位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;答案為[Ar]3d74s2。
(2)同一周期元素,元素的電負性從左至右,依次增大,則C、N、O屬于同一周期元素,原子序數(shù)O>N>C,電負性O>N>C;NO3-的價層電子對數(shù)=3+=3,故N原子采取sp2雜化;等電子體是指原子總數(shù)相等,價電子總數(shù)相等的微粒,則NO3-中原子總數(shù)為4,價電子總數(shù)為24,與NO3-互為等電子體的分子為SO3或BCl3;答案為O>N>C,sp2,SO3或BCl3。
(3)CO2分子中,碳原子與每個氧形成兩對共用電子對,其電子式為結構式為O=C=O,CO2分子中;σ鍵2個和π鍵2個,數(shù)目比為1:1;答案為1:1。
(4)水的沸點高于CO2的原因是水分子間含氫鍵,二氧化碳分子中只含范德華力;答案為水分子間含氫鍵,二氧化碳分子中只含范德華力?!窘馕觥縖Ar]3d74s2O>N>Csp2SO3(BCl3等)1:1H2O分子間存在氫鍵,而CO2分子間只存在范德華力12、略
【分析】【分析】
(1)同周期元素的第一電離能隨核電荷數(shù)的增大而增大;當最外層電子排布處于,全滿;半滿、全空時比相鄰元素的電離能大;
(2)根據(jù)圖分析可知;同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律隨核電荷數(shù)增大而減小;
(3)圖中5號元素為磷元素。
【詳解】
(1)同周期元素的第一電離能隨核電荷數(shù)的增大而增大,當最外層電子排布處于,全滿、半滿、全空時比相鄰元素的電離能大,鎂元素最外層電子排布式為3s2,處于全滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離比相鄰的元素大,磷元素最外層電子排布式為3s23p3,處于半充滿狀態(tài),第一電離能比相鄰的元素大,則Na~Ar之間1~6號元素用短線連接起來,構成完整的圖象為
(2)根據(jù)圖分析可知;同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律隨核電荷數(shù)增大而減小,故變化規(guī)律為,同主族元素從上到下第一電離能逐漸減?。?/p>
(3)圖中5號元素為磷元素,原子結構示意圖為位于元素周期表第三周期,第ⅤA族?!窘馕觥竣?②.從上到下第一電離能逐漸減小③.第三周期第ⅤA族13、略
【分析】【分析】
根據(jù)元素周期表得①為H;②為He,③為C,④為N,⑤為O,⑥為Na,⑦為Al,⑧為S,⑨為Cl。
【詳解】
(1)在這些元素中,He是稀有氣體,性質穩(wěn)定,所以第一電離能最大的是He,根據(jù)電子層結構相同的粒子,原子序數(shù)越大半徑越小,則離子半徑大小Na+>Al3+;
(2)同周期元素,從左往右非金屬性逐漸增強,同主族元素,從上到下非金屬性逐漸減弱,且非金屬性越強,對應的最高價氧化物的水化物酸性越強,注意O無最高價氧化物的水化物,所以非金屬性最強的是Cl,即酸性最強的化合物為HClO4;
(3)同周期元素,從左往右電負性依次增大,則N和O兩種元素中,電負性較大的是氧,C與S形成三原子分子是CS2,等電子體的原子總數(shù)和價電子相同,根據(jù)同族互換和電子遷移后可得,等電子體有CO2(或N2O;COS等)。
【點睛】
元素周期律的題目要抓住元素性質的遞變規(guī)律進行解題,等電子體一般采用同族互換和電子遷移,根據(jù)價電子要相同,得到不同的等電子體?!窘馕觥竣?He②.Na+>Al3+③.HClO4④.氧⑤.CO2(或N2O、COS等合理分子)14、略
【分析】【分析】
①CS2中心C原子的價電子對數(shù)為2;發(fā)生sp雜化;
②PCl3中心P原子的價電子對數(shù)為4,發(fā)生sp3雜化;
③H2S中心S原子的價電子對數(shù)為4,發(fā)生sp3雜化;
④CH2O中心C原子的價電子對數(shù)為3,發(fā)生sp2雜化;
⑤H3O+中心O原子的價電子對數(shù)為4,發(fā)生sp3雜化;
⑥NH4+中心N原子的價電子對數(shù)為4,發(fā)生sp3雜化;
⑦BF3中心B原子的價電子對數(shù)為3,發(fā)生sp2雜化;
⑧SO2中心S原子的價電子對數(shù)為3,發(fā)生sp2雜化。
【詳解】
(1)中心原子的價電子對數(shù)等于形成共價鍵的原子個數(shù);則中心原子沒有孤電子對。由以上分析可知,中心原子沒有孤電子對的是①④⑥⑦。答案為:①④⑥⑦;
(2)中心原子的價電子對數(shù)等于2;立體構型為直線形。由此可知,立體構型為直線形的是①;中心原子的價電子對數(shù)等于3,且與3個其它原子形成共價鍵,立體構型為平面三角形。由此可知,立體構型為平面三角形的是④⑦。答案為:①;④⑦;
(3)中心原子的價電子對數(shù)等于4;與其它2個原子形成共價鍵,其立體構型為V形。由此可知,立體構型為V形的是③⑧。答案為:③⑧;
(4)中心原子的價電子對數(shù)等于4;與其它3個原子形成共價鍵,立體構型為三角錐形,由此可知,立體構型為三角錐形的是②⑤;中心原子的價電子對數(shù)等于4,與其它4個原子形成共價鍵,立體構型為正四面體形。由此可知,立體構型為正四面體形的是⑥。答案為:②⑤;⑥。
【點睛】
不管分子構型如何,對于由兩種元素組成的微粒,只要價層電子對全部用于形成共價鍵,則微粒結構對稱?!窘馕觥竣?①④⑥⑦②.①③.④⑦④.③⑧⑤.②⑤⑥.⑥15、略
【分析】【分析】
根據(jù)配合物的命名原則進行命名;根據(jù)VSEPR理論判斷中心原子的雜化方式;根據(jù)NH3與H2O之間形成氫鍵解釋;根據(jù)雜化類型;判斷空間構型;根據(jù)“均攤法”進行晶胞的有關計算;據(jù)此解答。
【詳解】
(1)①由內界配位離子的命名次序為配位體數(shù)(用中文一,二,三等注明)-配位體的名稱(不同配位體間用中圓點“·”隔開)-“合”-中心離子名稱-中心離子氧化數(shù)(加括號,用羅馬數(shù)字注明)可知,[Zn(NH3)4]2+的名稱是四氨合鋅(II)離子;答案為四氨合鋅(II)離子。
②中,價層電子對數(shù)=4+=4+0=4,S原子雜化方式為sp3雜化;答案為sp3雜化。
③NH3極易溶于水,除因為它們都是極性分子外,還因為NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應;答案為NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應。
(2)此[ZnCl4]2-配離子的中心原子采取sp3雜化;配位數(shù)為4,故空間構型為正四面體形;答案為正四面體形。
(3)由可知,Zn原子位于頂點和面心上,晶胞中Zn原子數(shù)目=8×+6×=4,晶胞中O原子數(shù)目=4,故化學式為ZnO,晶胞的質量m=g,晶胞的體積V=(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3,晶體密度ρ===×1021g?cm-3;答案為×1021。【解析】①.四氨合鋅(II)離子②.sp3③.NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應④.正四面體形⑤.×l021三、原理綜合題(共9題,共18分)16、略
【分析】【詳解】
(1)碳為6號元素,碳原子的價電子排布圖為核外有6種不同運動狀態(tài)的電子,故答案為6;
(2)①元素的非金屬性越強,電負性數(shù)值越大,嘌呤中所有元素的電負性由大到小的順序為N>C>H,故答案為N>C>H;
②孤電子對與鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對之間的斥力;斥力越大,鍵角越大,因此嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大,故答案為孤電子對與鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對之間的斥力,斥力大,鍵角大;
③吡啶結構中N原子連接有3個原子,含有1個孤對電子,采用sp3雜化,故答案為sp3;
④分子中的大π鍵可以用符號表示,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)吡啶的結構,其中的大π鍵由5個原子6個電子形成的,表示為故答案為
(3)①A.CO分子中碳和氧上各有1個孤對電子,CO2分子中碳和氧上各有2個孤對電子,故A錯誤;B.CO為極性分子,二氧化碳為非極性分子,故B正確;C.CO中存在碳氧三鍵,CO2中存在碳氧雙鍵;分子間成鍵方式改變,故C正確;D.反應物中的一氧化碳和氧氣的相對分子質量小于生成物二氧化碳,分子的熔沸點變大,故D正確;故選BCD;
②水分子間存在氫鍵;且氫鍵有方向性,導致水分子形成冰時存在較大的空隙,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,故答案為>;
③由于溶于水的二氧化碳分子只有約幾百分之一與水結合成碳酸;與按二氧化碳全部轉化為碳酸分子來估算酸的強度相比,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合成碳酸,與按二氧化碳全部轉化為碳酸分子來估算酸的強度相比,自然就小了近百倍了;
(4)根據(jù)晶胞結構圖,晶胞中含有的正四面體結構的數(shù)目=8×+6×+4=8,每個正四面體結構含有4個碳原子,晶胞的質量=晶胞參數(shù)為apm,則晶胞的密度==g/cm3,故答案為
點睛:本題考查了物質結構與性質,涉及了分子的性質的判斷、晶胞的計算等。本題的易錯點為(2)④中大π鍵類型的判斷,難點為(3)③H2CO3與H3PO4酸性強弱的判斷,要注意根據(jù)溶解度即反應的限度分析判斷?!窘馕觥?N>C>H(或NCH)孤電子對與鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對之間的斥力,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合成碳酸,與按二氧化碳全部轉化為碳酸分子來估算酸的強度相比,自然就小了近百倍了17、略
【分析】【分析】
(1)第VA的元素最外層有5個電子;根據(jù)構造原理可得其價層電子排布式;
(2)根據(jù)同一周期的元素;原子序數(shù)越大,元素的電離能越大分析(第IIA;VIA反常);
(3)H2O是由極性分子構成的物質;根據(jù)相似相溶原理分析;
(4)氨硼烷屬于分子晶體;根據(jù)分子內元素的原子結構特點及分子之間的作用力分析;
(5)根據(jù)價層電子對數(shù)及孤電子對數(shù)分析判斷;
(6)根據(jù)N4H44+具有正四面體結構;結合N;H原子個數(shù)比書寫其結構式;根據(jù)該微粒中N原子結合其它原子數(shù)目確定其雜化軌道類型;
(7)①根據(jù)圖示可知丙原子在體對角線的處;根據(jù)已知原子的坐標可確定丙原子的坐標;
②利用均攤方法計算一個晶胞中含有的各種元素的原子個數(shù),然后根據(jù)密度ρ=計算。
【詳解】
(1)鉍是第六周期第VA的元素,價電子排布式為6s26p3;
(2)一般情況下同一周期的元素,原子序數(shù)越大,元素的第一電離能也越大,但第VA的元素由于其處于p軌道的半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同周期相鄰元素,第一電離能P>S,故第三周期元素中第一電離能大于磷的元素有Cl、Ar;
(3)H2O是由極性分子構成的物質,根據(jù)相似相溶原理:由極性分子構成的溶質易溶于由極性分子構成的溶劑中。由圖示可知Pt(NH3)2C12的順式結構的極性大于反式結構的極性,所以它在水中溶解度:順式大于反式,即反式的Pt(NH3)2C12在水中溶解度比較小;
(4)氨硼烷屬于分子晶體;分子之間以范德華力結合,在分子內N;H原子間及B、H原子間以共價鍵結合,B、N原子之間以配位鍵結合,其中N提供孤對電子,B原子提供空軌道,故合理選項是AC;
(5)偏亞砷酸鈉(NaAsO2)的陰離子是AsO2-,其中As原子的孤電子對數(shù)為=1,價層電子對數(shù)為1+2=3,所以As原子采用sp2雜化,所以AsO2-的立體構型為V形;
(6)N4H44+具有正四面體結構,由于N、H原子個數(shù)比是1:1,則其結構式為根據(jù)微粒結構可知N原子最外層的1個s軌道和3個p軌道全部參與成鍵,形成了四個共價鍵,故其雜化軌道類型為sp3雜化;
(7)①根據(jù)圖示可知:丙原子在體對角線的處,由于甲原子坐標為(0,0,0),乙原子坐標為(0)可知丙原子的坐標為();
②根據(jù)晶胞結構可知,在一個晶胞中含有的La:8×+1=2;含有Fe:8×1=8;含Sb:24×+(3×8)×=24,晶胞邊長L=anm=a×10-7cm,所以該固體的密度ρ==g/cm3=g/cm3。
【點睛】
本題考查物質結構與性質,涉及核外電子排布、電離能、空間構型、雜化方式、晶胞計算等,注意同周期主族元素第一電離能變化異常情況,明確VSEPR模型與微粒立體構型關系,掌握均攤法進行晶胞有關計算,判斷晶體中含有的各種元素的原子數(shù)目為該題的難點和易錯點,題目側重考查學生的分析能力、計算能力?!窘馕觥?s26p3Ar、Cl反式ACV形(或角形、折線形)sp3()18、略
【分析】【詳解】
(1)基態(tài)Ti原子的價層電子排布式為:3d24s2,最高能層為第四能層,s電子云輪廓形狀為球形;與Ti同周期的所有過渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同的元素有Cr3d54s1,Cu3d104s1;共兩種;
(2)從結構角度來看,F(xiàn)e2+的價電子排布式是:3d6,再失一個電子就是3d5半充滿穩(wěn)定結構,故易被氧化成Fe3+;
(3)①與SCN-互為等電子體的一種微粒是:N2O(或CO2、CS2、OCN-);
②硫氰酸(H-S-C≡N)中π鍵和σ鍵的個數(shù)之比為2∶3;
③異硫氰酸分子間可以形成氫鍵;故其沸點比硫氰酸沸點高;
(4)雌黃分子式為As2S3,As有四對價層電子對,As原子的雜化方式為sp3雜化;
雌黃和SnCl2在鹽酸中反應轉化為雌黃(As4S4)和SnCl4并放出H2S氣體,故其反應方程式為:2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H4S↑;SnCl4分子的空間構型為正四面體;
(5)CaC2為離子化合物,電子式為:一個晶胞含有4個Ca2+,4個C22-,一個C22-中有兩個π鍵;一個晶胞含有的π鍵平均有8個;
(6)硒化鋅的晶胞結構中X和Y點所堆積的原子均為Zn,該晶胞中四個硒原子所處晶胞體對角線四分之一處,空隙類型為正四面體,但只占據(jù)了其中4個位置,故該種空隙的填充率為50%;若該晶胞密度為pg?cm-3,硒化鋅的摩爾質量為Mg?mol-1。用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,則晶胞參數(shù)a為×107nm?!窘馕觥壳蛐?Fe3+的3d5半滿狀態(tài)更穩(wěn)定N2O(或CO2、CS2、OCN-)2∶3異硫氰酸分子間含有氫鍵sp3雜化2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H4S↑正四面體形8Zn正四面體50%×10719、略
【分析】【詳解】
(1)碳納米管的結構類似于石墨晶體,石墨屬于平面層狀結構,同一層內碳原子通過sp2雜化與其它碳原子成鍵;而層與層之間通過范德華力結合在一起。
(2)元素電負性越大,共用電子對就偏向該原子,CH4中共用電子對偏向C,則電負性:C>H,SiH4中共用電子對偏向H,則電負性:H>Si;C;Si、H的電負性由大到小的順序為C>H>Si。
(3)根據(jù)價層電子對互斥理論可知,中心原子Sn含有的孤對電子對數(shù)(4-2×1)÷2=1,σ鍵電子對數(shù)為2,價層電子對數(shù)為1+2=3,其VSEPR模型為平面三角形,由于孤電子對間的排斥作用>孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用>成鍵電子對間的排斥作用;所以其鍵角小于120°。
(4)Pb4+處于立方晶胞頂點,Ba2+處于晶胞中心,O2-處于晶胞棱邊中心,所以每個Ba2+與12個O2-配位,則晶胞中Pb4+的個數(shù)為8×=1、Ba2+是1個、O2-是12×=3,所以化學式為BaPbO3?!窘馕觥縮p2范德華力C>H>Si<BaPbO31220、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)Mn2+和Mn4+的結構分析;
(2)CH3CN分子中有3個C?H鍵、1個C?C鍵、1個C≡N鍵,只有N原子有1對孤電子對,分子中甲基中碳原子形成4個σ鍵、另一個碳原子形成2個σ鍵,都沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為4、2,碳原子采取sp3和sp雜化;
(3)水和甲醇分子間都存在氫鍵;二氧化碳和氫氣常溫下為氣體,結合氫鍵數(shù)目和相對分子質量判斷,用價層電子對互斥理論判斷空間構型;
(4)用均攤法計算化學式;并結合微粒的空間排列確定Mn的配位數(shù)。由晶胞結構可知:在該晶胞中距離相等且最近的2個Mn在晶胞體對角線的一半。
【詳解】
(1)A.Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+,說明Mn3+不穩(wěn)定,Mn3+容易變成電子半充滿的穩(wěn)定的價電子構型為3d5的Mn2+,3d4則屬于不穩(wěn)定的電子構型;故A正確;
B.Mn4+中價電子層不含成對電子;但是內層中含有成對電子,故B錯誤;
C.Mn2+內有大量自旋方向相同的電子,這些電子自旋方向相同,能夠使原子的能量最低,而Mn2+易被氧化,顯然與Mn2+內含有大量自旋方向相同的電子無關;故C錯誤;
D.Mn2+與Fe3+具有相同的價電子構型,微粒的化學性質不僅與價電子構型有關,也和微粒的電荷數(shù)、微粒半徑、原子序數(shù)有關,因此它們的化學性質不相似,Mn2+具有強的還原性,而Fe3+具有較強的氧化性;故D錯誤;
答案選A;
(2)CH3CN分子中有3個C?H鍵、1個C?C鍵、1個C≡N鍵,只有N原子有1對孤電子對,提供孤對電子的原子是N原子;分子中甲基中碳原子形成4個σ鍵、另一個碳原子形成2個σ鍵,都沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為4、2,碳原子采取sp3和sp雜化;
(3)常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體,液體的沸點高于氣體;H2O和CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比CH3OH中多,CO2和H2均為非極性分子,CO2相對分子質量較大,范德華力較大,所以在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質中,沸點從高到低的順序為H2O>CH3OH>CO2>H2;硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料,Mn(NO3)2中氮原子和氧原子之間形成的有單鍵,雙鍵,硝酸根和錳離子間形成離子建,故化學鍵除了σ鍵外,還含有π鍵和離子鍵;NO的中心原子是氮,價層電子對數(shù)是它的雜化方式為sp2雜化,NO的空間構型是平面三角形;
(4)在該晶體中含有的Mn原子個數(shù)為:×8+1=2,含有的O原子數(shù)目為×4+2=4,Mn:O=2:4=1:2,所以該錳的氧化物的化學式為MnO2;根據(jù)晶胞投影圖可知:在該晶體中與Mn原子距離相等且最近的O原子有6個,所以Mn的配位數(shù)為6;由晶胞結構可知:在該晶胞中距離相等且最近的2個Mn在晶胞體對角線的一半,晶胞的體對角線為所以該晶體中Mn之間的最近距離為=cm。
【點睛】
第(3)題討論物質沸點高低時,首先判斷物質的類別,屬于哪一種晶體類型,都是分子晶體時要根據(jù)范德華力的大小判斷,不要忽略氫鍵的影響,氫鍵的數(shù)目是易錯點。【解析】ANsp3和sp雜化H2O>CH3OH>CO2>H2H2O和CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比CH3OH中多,CO2和H2均為非極性分子,CO2相對分子質量較大,范德華力較大π鍵和離子鍵平面三角形MnO2621、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)P原子為第15號元素,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p3;其核外電子占據(jù)最高能層的符號是M,占據(jù)該能層電子分別位于3s和3p軌道,其電子云形狀為球形和啞鈴形,故答案為:M;球形;啞鈴形;
(2)由結構分析可知,瑞德西韋中含有的第二周期元素有C、N、O,由于N原子的價層電子為2s22p3,2p為半充滿狀態(tài),較難失去電子,其第一電離能比相鄰元素大,O原子半徑小于C原子,第一電離能大,則第一電離能:N>O>C;該分子中N原子分別形成了單鍵、雙鍵和三鍵,則N原子的雜化方式有sp3、sp2、sp,故答案為:N>O>C;sp3、sp2;sp;
(3)苯酚的熔點為43℃;相對較低,因此苯酚屬于分子晶體;由于苯酚分子間可以形成氫鍵,所以導致苯酚的熔;沸點高于甲苯,故答案為:分子晶體;苯酚分子間存在氫鍵;
(4)MgSO4中陰離子為SO42-,其中心原子S原子的價電子對數(shù)為不含有孤電子對,則其空間構型為正四面體形,故答案為:正四面體形;
(5)根據(jù)磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化學式(PO42-、P2O74-、P3O105-)可推導:磷原子的變化規(guī)律為:1,2,3,4,n,氧原子的變化規(guī)律為:4,7,10,3n+1,酸根的變化規(guī)律為:3,4,5,n+2,因此這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為(PnO3n+1)(n+2)-,故答案為:(PnO3n+1)(n+2)-;
(6)根據(jù)均攤法,一個晶胞中含有Ca2+的數(shù)目為含有C22-的數(shù)目為則一個晶胞中包含了2個CaC2,所以一個晶胞的質量又則因此m位置的鈣離子與P位置的碳原子之間的距離為故答案為:
【點睛】
本題考查化學鍵、晶體類型、氫鍵等知識,易錯點為(5)應用數(shù)學的找規(guī)律遞推到通式,解答關鍵在于首先寫出磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化學式,然后尋找規(guī)律?!窘馕觥縈球形、啞鈴形N>O>Csp3、sp2、sp分子晶體苯酚分子間存在氫鍵正四面體形(PnO3n+1)(n+2)-22、略
【分析】【分析】
(1)①NH4CuSO3中金屬陽離子為Cu+;銅是29號元素,失去一個電子生成亞銅離子;N原子2p軌道為半充滿結構,第一電離能大
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