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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2025年人教版選修3化學下冊階段測試試卷458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6題,共12分)1、下列各組指定的元素,不能形成AB2型化合物的是A.2s22p2和2s22p4B.2s22p2和3s23p4C.3s2和3s23p5D.3s1和3s23p52、現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p4。則下列有關(guān)比較中正確的是()A.第一電離能:③>④>②>①B.原子半徑:②>①>④>③C.電負性:④>③>②>①D.最高正化合價:①=④>②=③3、氯化二硫(S2Cl2)是廣泛用于橡膠工業(yè)的硫化劑,其分子結(jié)構(gòu)如下圖所示。常溫下S2Cl2是一種橙黃色的液體;遇水易水解,并產(chǎn)生能使品紅褪色的氣體。下列說法錯誤的是。
A.S2Cl2含有非極性鍵,是非極性分子B.S2Cl2為共價化合物C.S2Br2與S2Cl2結(jié)構(gòu)相似,分子間作用力:S2Br2>S2Cl2D.S2Cl2與H2O反應的化學方程式可能為2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl4、下列推論正確的是A.的沸點高于可推測的沸點高于B.為正四面體結(jié)構(gòu),可推測出也為正四面體結(jié)構(gòu)C.晶體是分子晶體,可推測晶體也是分子晶體,D.是碳鏈為直線型的非極性分子,可推測也是碳鏈為直線型的非極性分子5、利用與Fe3+反應生成藍色沉淀可檢驗Fe3+存在。該沉淀物晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示(K+未畫出)。下列說法錯誤的是。
A.一個晶胞中K+個數(shù)為6B.晶體的化學式為C.晶體中與每個Fe3+距離相等且最近的CN-為6個D.一個晶胞中Fe2+個數(shù)為46、下列性質(zhì)中,能充分說明某晶體一定是離子晶體的是A.具有較高的熔點,硬度大B.固態(tài)不導電,水溶液能導電C.晶體中存在金屬陽離子,熔點較高D.固態(tài)不導電,熔融狀態(tài)能導電評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)7、(1)在現(xiàn)用周期表中氧族元素包括______________________(填元素名稱)五種元素,其中Se的基態(tài)原子的電子排布式為______________________,元素X與Se同周期,X元素原子核外未成對電子數(shù)最多,X為______________________(填元素符號)。
(2)與氧同周期的相鄰元素中,第一電離能有大到小的順序______________________。
(3)臭鼬排放的臭氣主要成分為3—MBT(3—甲基—2—丁烯硫醇,結(jié)構(gòu)如圖)。1mol3—MBT中含有σ鍵數(shù)目為____________(NA為阿佛加德羅常數(shù)的值)。沸點:3—MBT____________(CH3)2C==CHCH2OH(填“>”“<”或“=”),主要原因是________________________。
(4)S有+4和+6兩種價態(tài)的氧化物。
①下列關(guān)于氣態(tài)SO3和SO2的說法正確的是__________(填序號)。
A.中心原子的價層電子對數(shù)不相等。
B.都是極性分子。
C.中心原子的核對電子數(shù)目不相等。
D.都含有極性鍵。
②SO3分子的空間構(gòu)型為__________,與其互為等電子體的陰離子為__________(舉一例)。
(5)單質(zhì)Po是有__________鍵形成的晶體;若已知Po的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,原子半徑為rpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則釙晶體的密度的表達式為____________________g·cm-3。8、根據(jù)構(gòu)造原理寫出下列原子或離子的核外電子排布式。
(1)Ti:_____________________________________________________;
(2)Cr:____________________________________________________;
(3)銅:___________________________________________________;
(4)Fe3+:_________________________________________________。9、氫原子是最輕的原子;人們曾預言它可能是所有元素之母。碳是地球上組成生命的最基本的元素之一。按要求回答:
(1)宇宙中含量最多的元素是氫和______?;鶓B(tài)碳原子的核外電子占有______個原子軌道。
(2)光化學煙霧中除了含有NOx外,還含有HCOOH、(PAN)等二次污染物。
①PAN中C的雜化方式有______。1molPAN中含有的σ鍵數(shù)目為______。組成PAN的元素的電負性大小順序為______。
②相同壓強下,HCOOH的沸點比CH3OCH3______(填“高”或“低”);
(3)水溶液中有H3O+、等微粒的形式。請畫出的結(jié)構(gòu)式:______。10、下表是元素周期表的一部分;表中所列的字母分別代表一種化學元素。試回答下列問題:
(1)基態(tài)o原子的外圍電子排布圖________________________;基態(tài)p3+的最外層電子排布式___________________;n的原子結(jié)構(gòu)示意圖____________________。在以上元素中,沒有未成對電子的元素有______種。
(2)原子序數(shù)為52的元素x在元素周期表中與以上________________元素在同一族(填寫以上表中字母對應的元素符號)。
(3)上表中o、p兩個字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和I3(p),則I3(o)__I3(p)(填“>”或“<”)。理由是_________________________________________________。
(4)將以上周期表中g(shù)、h、i、j四種元素的電負性由大到小排序____________________(用元素符號表示),第一電離能由大到小排序________________________(用元素符號表示)。11、水是生命之源;它與我們的生活密切相關(guān)。在化學實驗和科學研究中,水也是一種常用的試劑。
(1)水分子中氧原子在基態(tài)時核外電子排布式為______________________________;
(2)寫出與H2O分子互為等電子體的微粒_________________________(填2種)。
(3)水分子在特定條件下容易得到一個H+,形成水合氫離子(H3O+)。下列對上述過程的描述不合理的是______________
。A.氧原子的雜化類型發(fā)生了改變B.微粒的形狀發(fā)生了改變。
C.微粒的化學性質(zhì)發(fā)生了改變D.微粒中的鍵角發(fā)生了改變。A.氧原子的雜化類型發(fā)生了改變B.微粒的形狀發(fā)生了改變。
C.微粒的化學性質(zhì)發(fā)生了改變D.微粒中的鍵角發(fā)生了改變
(4)下列是鈉;碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖(未按順序排序)。與冰的晶體類型相同的是_________(請用相應的編號填寫)
(5)在冰晶體中;每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵(如圖所示),已知冰的升華熱是51kJ/mol,除氫鍵外,水分子間還存在范德華力(11kJ/mol),則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是_________kJ/mol;
(6)將白色的無水CuSO4溶解于水中,溶液呈藍色,是因為生成了一種呈藍色的配離子。請寫出生成此配離子的離子方程式:__________________________________________________________。A.氧原子的雜化類型發(fā)生了改變B.微粒的形狀發(fā)生了改變。
C.微粒的化學性質(zhì)發(fā)生了改變D.微粒中的鍵角發(fā)生了改變評卷人得分三、有機推斷題(共8題,共16分)12、A、B、C、D,E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關(guān)信息如下表:。元素相關(guān)信息A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等D原子半徑在同周期元素中最大E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子H是我國使用最早的合金中的最主要元素
請用化學用語填空:
(1)A元素位于元素周期表第_______周期_______族;B元素和C元素的第一電離能比較,較大的是________,C元素和F元素的電負性比較,較小的是________。
(2)B元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物的分子模型為________,B元素所形成的單質(zhì)分子鍵與π鍵數(shù)目之比為________。
(3)G元素的低價陽離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是________,F(xiàn)元素原子的價電子的軌道表示式是________,H元素的基態(tài)原子核外電子排布式的________。
(4)G的高價陽離子的溶液與H單質(zhì)反應的離子方程式為_________________;與E元素成對角線關(guān)系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性,寫出該兩性物質(zhì)與D元素的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式:_________________。13、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p軌道上僅有兩個未成對電子,B的3p軌道上有空軌道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中電負性最大的,D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅。試回答:
(1)A的價電子軌道排布圖為______________________________;B的電子排布式為_________;C的價電子排布式為____________;D的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。
(2)已知D與H原子能形成一種高能量的分子D2H2,其中D原子滿足8電子結(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為_____________,含有_____個σ鍵和_____個π鍵。
(3)B的原子核外電子運動狀態(tài)________有多少種,原子軌道數(shù)為______,能級數(shù)__________,電子占據(jù)的最高能層符號為_________。
(4)四種元素最高價氧化物水化物酸性由強到弱的是(用對應化學式回答)____________________。14、已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3;Z元素可以形成負一價離子。請回答下列問題:
(1)X元素原子基態(tài)時的電子排布式為__________,該元素的符號是__________。X與同周期鹵族元素的第一電離能比較,較大的是____________________(填元素符號)。
(2)Y元素原子的價層電子的電子排布圖為________,該元素的名稱是__________。
(3)X與Z可形成化合物XZ3,XZ3分子的VSEPR模型為____________________。
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3,產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O,該反應的化學方程式是___________________。
(5)XY43-的空間構(gòu)型為__________,與其互為等電子體的一種分子__________。
(6)X的某氧化物的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。
該化合物的化學式為___________,X原子采取___________雜化。15、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個電子。請回答下列問題:
(1)X的價層電子排布式是___,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)_____,原因是______。
(3)Z、W、Q三種元素的簡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兩種元素的簡單氫化物的穩(wěn)定性較強的是Z
C.Z;Q兩種元素簡單氫化物的沸點較高的是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________。16、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;成對電子與未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無空軌道;X原子的L電子層中未成對電子數(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:W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子與Y原子都達到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,分子里共價鍵的主要類型有____。
(3)XY2與ZYW反應時,通過控制反應物的物質(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________(寫化學式)。
(4)寫出Z2Y2的電子式:____________。17、周期表中的五種元素A、B、D、E、F,原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpn;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子;D是一種富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d軌道中有10個電子;F位于第六周期;與Cu同族,其單質(zhì)在金屬活動性順序表中排在末位。
(1)寫出E的基態(tài)原子的價層電子排布式___________。
(2)A、B形成的AB﹣常作為配位化合物中的配體,其A原子的雜化方式為________,AB﹣中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。
(3)FD3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強,易溶于水和乙醇,無論是固態(tài)、還是氣態(tài),它都是以二聚體F2D6的形式存在,依據(jù)以上信息判斷FD3,晶體的結(jié)構(gòu)屬于____晶體,寫出F2D6的結(jié)構(gòu)式________。
(4)E、F均能與AB﹣形成配離子,已知E與AB﹣形成的配離子為正四面體形。F(+1價)與AB形成的配離子為直線形,工業(yè)上常用F和AB﹣形成的配離子與E反應來提取F單質(zhì),寫出E置換F的離子方程式_________________。
(5)F單質(zhì)的晶體為面心立方最密堆積,若F的原子半徑為anm,F(xiàn)單質(zhì)的摩爾的的質(zhì)量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求F單質(zhì)的密度為______g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)18、有A、B、D、E、F、G六種前四周期的元素,A是宇宙中最豐富的元素,B和D的原子都有1個未成對電子,B+比D少一個電子層,D原子得一個電子填入3p軌道后,3p軌道全充滿;E原子的2p軌道中有3個未成對電子,F(xiàn)的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4。R是由B、F兩元素形成的離子化合物,其中B+與F2-離子數(shù)之比為2∶1。G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的。請回答下列問題:
(1)D元素的電負性_______F元素的電負性(填“>”;“<”或“=”)。
(2)G的價電子排布圖_________________________________。
(3)B形成的晶體堆積方式為________,區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法是對固體進行_______實驗。
(4)D-的最外層共有______種不同運動狀態(tài)的電子,有___種能量不同的電子。F2D2廣泛用于橡膠工業(yè),各原子均滿足八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),F2D2中F原子的雜化類型是___________,F2D2是______分子(填“極性”或“非極性”)。
(5)A與E形成的最簡單化合物分子空間構(gòu)型為_____,在水中溶解度很大。該分子是極性分子的原因是_____。
(6)R的晶胞如圖所示,設(shè)F2-半徑為r1cm,B+半徑為r2cm。試計算R晶體的密度為______。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示;寫表達式,不化簡)
19、原子序數(shù)依次增大的X;Y、Z、Q、E五種元素中;X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分數(shù))最高的元素,Q原子核外的M層中只有兩對成對電子,E元素原子序數(shù)為29。
用元素符號或化學式回答下列問題:
(1)Y在周期表中的位置為__________________。
(2)已知YZ2+與XO2互為等電子體,則1molYZ2+中含有π鍵數(shù)目為___________。
(3)X、Z與氫元素可形成化合物XH2Z,XH2Z分子中X的雜化方式為_________________。
(4)E原子的核外電子排布式為__________;E有可變價態(tài),它的某價態(tài)的離子與Z的陰離子形成晶體的晶胞如圖所示,該價態(tài)的化學式為____________。
(5)氧元素和鈉元素能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(立方體晶胞),晶體的密度為ρg··cm-3,列式計算晶胞的邊長為a=______________cm(要求列代數(shù)式)。評卷人得分四、計算題(共1題,共2分)20、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個,在NaCl的晶胞中有Na+_____個,Cl-____個。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過_________結(jié)合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設(shè)二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共45分)21、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(jié)構(gòu)?;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(zhì)在AC2中點燃可生成A的單質(zhì)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(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。此后,等電子原理又有發(fā)展,例如,由短周期元素組成的微粒,只要其原子數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和相同,也可互稱為等電子體。一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學式為_____。
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應時,B被還原到最低價,該反應的化學方程式是____________。22、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(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(zhì)_______。
A.其單質(zhì)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____。23、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(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)為29?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為________。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構(gòu)型相同,但立體構(gòu)型不同,ZX3的立體構(gòu)型為________,兩種化合物分子中化學鍵的鍵角較小的是________(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元素原子的價電子排布式為________。24、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(gòu)型為________。
(3)元素①和⑥形成的最簡單分子X屬于________分子(填“極性”或“非極性”)
(4)元素⑥的第一電離能________元素⑦的第一電離能;元素②的電負性________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(zhì)也有一定的相似性,如表中元素⑩與元素⑤的氫氧化物有相似的性質(zhì)。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應的化學方程式:____________________。25、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(gòu)型為__________。請寫出與元素④的單質(zhì)互為等電子體分子、離子的化學式______________________(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(zhì)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(jié)構(gòu)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__________。評卷人得分六、原理綜合題(共4題,共40分)26、近年來我國科學家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導材料;其中一類為Fe?Sm?As?F?O組成的化合物?;卮鹣铝袉栴}:
(1)元素As與N同族。預測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為_______,其沸點比NH3的_______(填“高”或“低”),其判斷理由是_________________________。
(2)Fe成為陽離子時首先失去______軌道電子,Sm的價層電子排布式為4f66s2,Sm3+的價層電子排布式為______________________。
(3)比較離子半徑:F?__________O2?(填“大于”等于”或“小于”)。
(4)一種四方結(jié)構(gòu)的超導化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示;晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。
圖中F?和O2?共同占據(jù)晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和1?x代表,則該化合物的化學式表示為____________,通過測定密度ρ和晶胞參數(shù),可以計算該物質(zhì)的x值,完成它們關(guān)系表達式:ρ=________g·cm?3。
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1中原子1的坐標為(),則原子2和3的坐標分別為__________、__________。27、近年來我國科學家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導材料;其中一類為Fe—Sm—As—F—O組成的化合物?;卮鹣铝袉栴}:
(1)元素As與N同族。預測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為____,其氫化物沸點比NH3的__________(填“高”或“低”),其判斷理由是________________。
(2)Fe成為陽離子時首先失去______軌道電子,Sm的價層電子排布式為4f66s2,Sm3+價層電子排布式為____________。
(3)一種四方結(jié)構(gòu)的超導化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖中F-和O2-共同占據(jù)晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和1—x代表,則該化合物的化學式表示為___________;通過測定密度ρ和晶胞參數(shù),可以計算該物質(zhì)的x值,完成它們關(guān)系表達式:ρ=_______g?cm-3。
28、鎵(Ga);鍺(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的單質(zhì)及某些化合物如砷化鎵、磷化鎵等都是常用的半導體材料;應用于航空航天測控、光纖通訊等領(lǐng)域?;卮鹣铝袉栴}:
(1)硒常用作光敏材料,基態(tài)硒原子的核外電子排布式為[Ar]_______;與硒同周期的p區(qū)元素中第一電離能大于硒的元素有_____種;SeO3的空間構(gòu)型是_______。
(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga___As,第一電離能Ga_____As。(填“大于”或“小于”)
(3)水晶的主要成分是二氧化硅,在水晶中硅原子的配位數(shù)是______,硅與氫結(jié)合能形成一系列的二元化合物SiH4、Si2H6等,與氯、溴結(jié)合能形成SiCl4、SiBr4,上述四種物質(zhì)的沸點由高到低的順序為__________,丁硅烯(Si4H8)中σ鍵與π鍵個數(shù)之比為___。
(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半導體材料,晶體類型與晶體硅類似,熔點如下表所示,分析其變化原因___。
(5)GaN晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。已知六棱柱底邊邊長為acm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。
①晶體中Ga原子采用六方最密堆積方式,每個Ga原子周圍距離最近的Ga原子數(shù)目為_____。
②從GaN晶體中“分割”出的平行六面體如圖所示。若該平行六面體的體積為cm3,GaN晶體的密度為____g/cm3(用a、NA表示)。29、過渡元素參與組成的新型材料有著廣泛的用途;回答下列問題。
(1)基態(tài)鐵原子核外共有________種不同空間運動狀態(tài)的電子。鐵;鈷、鎳基態(tài)原子中;核外未成對電子數(shù)最少的原子價層電子軌道表示式(電子排布圖)為________。
(2)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和74pm;則熔點NiO________FeO(填“>”“<”或“=”),原因是________。
(3)Cr的一種配合物結(jié)構(gòu)如圖所示:
①陰離子的空間構(gòu)型為________形。
②配離子中;中心離子的配位數(shù)為_______,N與中心原子形成的化學鍵稱為_______鍵。
③配體H2NCH2CH2NH2(乙二胺)中碳原子的雜化方式是________;分子中三種元素電負性從大到小的順序為________。
(4)一種新型材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示;圖2是晶胞中Sm和As原子的投影位置。
圖1中F和O共同占據(jù)晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和1?x代表,則該化合物的化學式表示為________,晶體密度ρ=________g·cm?3(用含x的表達式表示,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。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1中原子1的坐標(),則原子2的坐標為________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【分析】
根據(jù)電子排布式確定元素的種類,進一步確定是否能形成AB2型化合物。
【詳解】
A.價層電子排布式為2s22p2的元素為C,價層電子排布式為2s22p4的元素為O,可形成CO2,能形成AB2型化合物;A項正確,不符合題意;
B.價層電子排布式為2s22p2的元素為C,價層電子排布式為3s23p4的元素為S,可形成CS2,能形成AB2型化合物;B項正確,不符合題意;
C.價層電子排布式為3s2的元素為Mg,價層電子排布式為3s23p5的元素為Cl,可形成MgCl2,能形成AB2型化合物;C項正確,不符合題意;
D.價層電子排布式為3s1的元素為Na,價層電子排布式為3s23p5的元素為Cl,可形成NaCl,不能形成AB2型化合物;D項錯誤,符合題意;
答案選D。2、A【分析】【分析】
由四種元素基態(tài)原子電子排布式可知,①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p4是O元素。
【詳解】
A.同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢;但是N的核外電子排布屬于半充滿,故第一電離能O<N,但P元素原子3p能級容納3個電子,為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,所以第一電離能S<P,同主族自上而下第一電離能降低,所以第一電離能N>P,所以第一電離能S<P<O<N,即③>④>②>①,故A正確;
B.同周期自左而右原子半徑減?。凰栽影霃絇>S,N>O,電子層越多原子半徑越大,故原子半徑P>S>N>O,即②>①>③>④,故B錯誤;
C.同周期自左而右電負性增大,所以電負性P<S,N<O,N元素非金屬性與S元素強,所以電負性P
D.主族元素最高正化合價等于最外層電子數(shù);但O元素沒有最高正化合價,所以最高正化合價:①>②=③,故D錯誤;
答案選A。
【點睛】
第一電離能進行比較時,需要考慮半充滿和全充滿,全空的狀態(tài),它們的第一電離能比相鄰元素的略高。3、A【分析】【詳解】
A.據(jù)圖可知氯化二硫分子中存在S-S鍵;為非極性鍵,該分子呈展開書頁結(jié)構(gòu),正負電荷中心不重合,為極性分子,故A錯誤;
B.S2Cl2分子中只存在共價鍵;為共價化合物,故B正確;
C.S2Br2與S2Cl2結(jié)構(gòu)相似,S2Br2的相對分子質(zhì)量大于S2Cl2,所以分子間作用力:S2Br2>S2Cl2;故C正確;
D.S2Cl2遇水易水解,并產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體,該氣體為二氧化硫,在反應過程中硫元素一部分升高到+4價(生成SO2),一部分降低到0價(生成S),根據(jù)電子守恒可得方程式為2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl;故D正確;
故答案為A。4、B【分析】【詳解】
A.分子間不能形成氫鍵,而分子間可以形成氫鍵,因此,的沸點低于A不正確;
B.和的中心原子均屬于sp3雜化,因此,為正四面體結(jié)構(gòu),可推測出也為正四面體結(jié)構(gòu);B正確;
C.晶體中每個Si原子與鄰近的4個O原子形成共價鍵;每個O原子與鄰近的2個Si原子形成共價鍵,這種結(jié)構(gòu)向空間發(fā)展形成立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),故其屬于原子晶體,C不正確;
D.也是碳鏈不是直線型的,因為其中的碳原子均為sp3雜化的;鍵角不是180°,D不正確。
本題選B。5、A【分析】【分析】
由沉淀物晶胞的結(jié)構(gòu)可知,一個晶胞中Fe2+的個數(shù)==4,F(xiàn)e3+的個數(shù)==4,CN-的個數(shù)==24。
【詳解】
A.結(jié)合化合物中化合價代數(shù)和為0可知一個晶胞中K+的個數(shù)=24-4×2-4×3=4;A錯誤;
B.結(jié)合分析和A可知,該晶體的化學式為B正確;
C.由化學式可知,F(xiàn)e3+的配位數(shù)為6,即晶體中與每個Fe3+距離相等且最近的CN-為6個;C正確;
D.由分析可知,一個晶胞中Fe2+個數(shù)為4;D正確。
答案選A。6、D【分析】【詳解】
A.具有較高的熔點;硬度大,該晶體可能是原子晶體,A不合題意;
B.固態(tài)不導電;水溶液能導電,該晶體可能是分子晶體,B不合題意;
C.晶體中存在金屬陽離子;熔點較高,該晶體可能是金屬晶體,C不合題意;
D.固態(tài)不導電;熔融狀態(tài)能導電,該晶體只能為離子晶體,D符合題意;
故選D。二、填空題(共5題,共10分)7、略
【分析】【分析】
根據(jù)原子的核外電子排布規(guī)律分析解答;根據(jù)元素周期表;元素周期律分析解答;根據(jù)價層電子對互斥理論分析解答。
【詳解】
(1)氧族元素即第VIA族元素,其中包括氧、硫、硒、碲、釙五種元素,其中Se是位于第四周期VIA族,Se的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4,元素X與Se同周期,X元素原子核外未成對電子數(shù)最多,則X的d軌道和4s軌道呈半滿狀態(tài)時,原子核外未成對電子數(shù)最多,所以X為Cr;
故答案為氧、硫、硒、碲、釙,1s22s22p63s23p63d104s24p4,Cr;
(2)與氧同周期的相鄰元素中有N元素和F元素;由于N原子2p軌道呈半滿狀態(tài),較穩(wěn)定,則N的第一電離能大于O原子的第一電離能,所以F;O、N的第一電離能由大到小的順序F>N>O;
故答案為F>N>O;
(3)有圖片可知,一分子3—MBT(3—甲基—2—丁烯硫醇)含有9個C—H鍵,4個C—Cσ鍵,一個C—S鍵,一個S—H鍵,所以1mol3—MBT中含有σ鍵數(shù)目為15NA,由于(CH3)2C=CHCH2OH分子間存在氫鍵,使沸點增高沸點,所以(CH3)2C=CHCH2OH的沸點高于3—MBT;
故答案為5NA,<,(CH3)2C=CHCH2OH分子間存在氫鍵;使沸點增高;
(4)①根據(jù)分析可知;二者中心原子的價層電子對數(shù)目相等,都是3對,故A正確;二氧化硫是極性分子,而三氧化硫為平面三角形,結(jié)構(gòu)對稱,為非極性分子,故B錯誤;中心原子的孤對電子數(shù)目不等,二氧化硫分子中含有1對,三氧化硫不存在孤對電子,故C正確;二氧化硫和三氧化硫都含有S與O之間的極性鍵,故D正確;
故答案為CD;
②SO3中心原子S原子價電子對數(shù)為3,即SO3為sp2雜化,所以SO3的空間構(gòu)型為平面三角形,價電子數(shù)和原子數(shù)分別相等的是等電子體,則與SO3互為等電子體的離子為NO3-,CO32-;
故答案為平面三角形,NO3-、CO32-;
(5)單質(zhì)釙是由金屬鍵形成的晶體,屬于簡單立方堆積,一個晶胞中含有1個原子,當原子半徑為rpm時,晶胞邊長為2rpm,則釙晶體的密度ρ===
故答案為【解析】氧、硫、硒、碲、釙1s22s22p63s23p63d104s24p4CrF>N>O15NA<(CH3)2C=CHCH2OH分子間存在氫鍵,使沸點增高CD平面三角形NO3-或CO32-金屬8、略
【分析】【詳解】
(1)Ti為22號元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知其電子排布式為:1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;
(2)Cr為24號元素,根據(jù)洪特規(guī)則可知其電子排布式中3d為半充滿結(jié)構(gòu):1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;
(3)銅為29號元素,根據(jù)洪特規(guī)則可知其電子排布式中3d為全充滿結(jié)構(gòu):1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)Fe3+為26號元素Fe失去外圍的三個電子,其電子排布式為:1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2②.1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1③.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1④.1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d59、略
【分析】【分析】
判斷有機物中C原子的雜化方式可以根據(jù)有機物中C的成鍵方式進行判斷;計算鍵數(shù)目時,要注意一個雙鍵中含有一個鍵;比較由分子構(gòu)成的物質(zhì)的沸點大小時,可以從摩爾質(zhì)量,氫鍵以及結(jié)構(gòu)中支鏈個數(shù)這幾個角度入手分析;書寫的結(jié)構(gòu)時;要清楚其是由水合氫離子與水分子通過氫鍵形成的。
【詳解】
(1)宇宙中氫元素占88.6%、氦占11.1%,宇宙中含量最多的元素是氫和氦;C的電子排布為1s22s22p2;s能級只有1個軌道,p能級有3個軌道,基態(tài)原子電子排布滿足洪特規(guī)則,因此基態(tài)碳原子的2p能級有兩個軌道被占據(jù),基態(tài)碳原子核外電子總計占有4個軌道;
(2)①PAN分子中,C原子形成了單鍵和雙鍵,形成4條單鍵的碳原子,其鍵角約為109°28′,形成一個雙鍵的碳原子,其鍵角約為120°,因此碳原子的雜化類型有sp3、sp2;一個雙鍵含有一個σ鍵,由PAN結(jié)構(gòu)可知,一個PAN分子中含有10個σ鍵,所以1molPAN中含有的σ鍵數(shù)目為10NA;PAN分子中含有C;H、N、O元素;元素的非金屬性越強,其電負性越大,則電負性:O>N>C>H;
②由于HCOOH存在分子間氫鍵,CH3OCH3只存在分子間作用力,所以HCOOH的沸點比CH3OCH3高;
(3)是由水分子和水合氫離子通過氫鍵形成的微粒,則的結(jié)構(gòu)式為:
【點睛】
對于碳原子,形成4條單鍵時一般可認為是sp3的雜化方式,形成1個雙鍵時一般可認為是sp2的雜化方式,形成1個三鍵時一般可認為是sp的雜化方式;對于O原子,形成單鍵時一般可認為是sp3的雜化方式;對于N原子,形成單鍵時一般可認為是sp3的雜化方式,形成雙鍵時一般可認為是sp2的雜化方式。【解析】氦4sp2、sp310NA(或6.02×1024)O>N>C>H高10、略
【分析】【分析】
(1)o、p、n元素分別為錳、鐵和鉀,原子序數(shù)分別為為25、26和19,按電子排布規(guī)律寫基態(tài)o原子的外圍電子排布圖、基態(tài)p3+的最外層電子排布式及n的原子結(jié)構(gòu)示意圖;
(2)參照原子序數(shù)為54的元素在元素周期表是第5周期0族元素;則可推知原子序數(shù)為52的元素x的位置并據(jù)此回答;
(3)按電離能的性質(zhì)和規(guī)律回答上表中o、p兩個字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和I3(p)的相對大小及理由;
(4)按電負性規(guī)律和電離能的規(guī)律回答g;h、i、j四種元素的電負性由大到小排序及第一電離能由大到小排序;
【詳解】
根據(jù)元素周期表知,a-p各元素分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar;K、Mn、Fe。
(1)基態(tài)o原子為錳,核電荷數(shù)為25,其電子排布簡式為[Ar]3d54s2,則外圍電子排布圖基態(tài)p3+為Fe3+,最外層電子排布式3s23p63d5;n原子為鉀,核電荷數(shù)19,原子結(jié)構(gòu)示意圖在以上元素中,沒有未成對電子的元素有Mg、Ar兩種元素;共計2種;
答案為:3s23p63d5;2;
(2)稀有氣體氙;原子序數(shù)為54,位于0族,依次前推,53號元素為碘,52號元素銻,位于VIA族,與O或S同族;
答案為:O或S;
(3)o、p分別表示錳和鐵元素,由于Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,所以第三電離能分別為I3(o)>I3(p);
答案為:>;Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài);比較穩(wěn)定;
(4)g、h、i、j四種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅,同一周期從左到右電負性增大,因此電負性由大到小排序:Si>Al>Mg>Na;同一周期第一電離能從左到右增大,但是IIA、VA電離能大于鄰近元素的電離能,因此第一電離能由大到小排序Si>Mg>Al>Na;
答案為:Si>Al>Mg>Na;Si>Mg>Al>Na?!窘馕觥竣?②.3s23p63d5③.④.2⑤.O或S⑥.>⑦.Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定⑧.Si>Al>Mg>Na⑨.Si>Mg>Al>Na11、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫;
(2)原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的微粒為等電子體;
(3)根據(jù)水分析以及水合氫離子中含有的化學鍵類型;空間構(gòu)型判斷;
(4)根據(jù)冰是分子晶體判斷;
(5)根據(jù)升華熱=范德華力+氫鍵判斷;
(6)根據(jù)銅離子能與水分子形成配位鍵分析。
【詳解】
詳解:(1)氧原子的核電荷數(shù)是8,根據(jù)構(gòu)造原理可知外圍電子有6個電子,2s能級上有2個電子,2p能級上有4個電子,所以水分子中氧原子在基態(tài)時核外電子排布式為1s22s22p4。
(2)水分子含有3個原子、8個價電子,因此與水互為等電子體的微粒有H2S、NH2-。
(3)A、水分子中氧原子含有2個共價單鍵和2個孤電子對,其空間構(gòu)型是V型,所以水中氧的雜化為sp3,H3O+中氧的雜化為sp3;則氧原子的雜化類型沒有改變,A錯誤;
B、水分子為V型,H3O+為三角錐型;則微粒的形狀發(fā)生了改變,B正確;
C;因結(jié)構(gòu)不同;則性質(zhì)不同,微粒的化學性質(zhì)發(fā)生了改變,C正確;
D、水分子為V型,鍵角是104.5°,H3O+為三角錐型;微粒中的鍵角發(fā)生了改變,D正確,答案選A;
(4)冰屬于分子晶體。根據(jù)微粒的晶胞結(jié)構(gòu)特點可知:A是離子晶體氯化鈉的晶胞;構(gòu)成微粒是離子;B為干冰的晶胞圖,構(gòu)成微粒為分子,屬于分子晶體;C為碘的晶胞圖,構(gòu)成微粒為碘分子,所以分子晶體;D是原子晶體金剛石的晶胞,構(gòu)成微粒是原子;E是金屬晶體鈉的晶胞,構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子。則與冰的晶體類型相同的是干冰和碘單質(zhì),答案選BC。
(5)在冰晶體中,每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵,則根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可知;1mol水中含有2mol氫鍵,升華熱=范德華力+氫鍵。由于冰的升華熱是51kJ/mol,水分子間的范德華力是11kJ/mol,所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是(51kJ/mol-11kJ/mol)÷2=20kJ/mol。
(6)無水硫酸銅溶于水后生成水合銅離子,銅離子提供空軌道,水分子中的氧原子提供孤電子對,形成配位鍵,則生成此配合離子的離子方程式Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。
【點睛】
本題難點是氫鍵“鍵能”的計算以及水分子形成的氫鍵個數(shù)判斷,注意從冰變?yōu)闅鈶B(tài)時需要克服分子間作用力以及氫鍵的角度去分析解答?!窘馕觥?S22S22P4H2S、NH2-ABC20Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+三、有機推斷題(共8題,共16分)12、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子,則A為碳元素;E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1,則E為Al元素;D原子半徑在同周期元素中最大,且原子序數(shù)小于Al,大于碳,故處于第三周期ⅠA族,則D為Na元素;C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等,原子序數(shù)小于Na,原子核外電子排布為1s22s22p4,則C為O元素;B的原子序數(shù)介于碳、氧之間,則B為N元素;G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則G為Fe元素;F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反,外圍電子排布為ns2np5;結(jié)合原子序數(shù)可知,F(xiàn)為Cl元素;H是我國使用最早的合金中的最主要元素,則H為Cu元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;A為碳元素,B為N元素;C為O元素;D為Na元素;E為Al元素;F為Cl元素;G為Fe元素;H為Cu元素。
(1)A為碳元素;位于元素周期表第二周期ⅣA族,N元素原子2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于O元素;O與Cl形成的化合物中O元素表現(xiàn)負價,對鍵合電子的吸引能力更強,故Cl的電負性較小,故答案為二;ⅣA;N;Cl;
(2)N元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物為NH3;分子構(gòu)型為三角錐形,N元素所形成的單質(zhì)分子結(jié)構(gòu)式為N≡N,分子σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶2,故答案為三角錐形;1∶2;
(3)G為Fe元素,其低價陽離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是F為Cl元素,其原子的價電子軌道表示式為H為Cu元素,其基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,故答案為1s22s22p63s23p63d104s1;
(4)鐵離子與Cu反應生成亞鐵離子與銅離子,反應的離子方程式為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;與E(Al)元素成對角關(guān)系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性,該元素為Be,其最高價氧化物為Be(OH)2,與氫氧化鈉反應方程式為:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
【點睛】
正確判斷元素的種類是解答本題的關(guān)鍵。本題的易錯點為(1)中第一電離能的判斷,要注意電離能突躍的原因;(4)中方程式的書寫,要注意呈兩性的物質(zhì)是氫氧化鈹,可以模仿氫氧化鋁與氫氧化鈉的反應書寫方程式,注意鋁和鈹?shù)幕蟽r的不同?!窘馕觥慷鬉NCl三角錐1∶21s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s12Fe3++3Cu=2Fe2++Cu2+Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O13、略
【分析】【詳解】
元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p軌道上只有兩個電子,則A的外圍電子排布為2s22p2,故A為C元素;B的3p軌道上有空軌道,則B的外圍電子排布為3s23p1或3s23p2;A;B同主族,故B為Si元素;B、C同周期,C是本周期中電負性最大的,故C為Cl元素;D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅,則D為氮元素。
(1)A為6號的C元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p2,價電子軌道排布圖為B為14號Si元素,電子排布式為1s22s22p63s23p2;C為17號Cl元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p5,價電子排布式為3s23p5;D為7號氮元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)D與H原子能形成一種高能量的分子N2H2,其中D原子滿足8電子結(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為根據(jù)結(jié)構(gòu)可知,含有3個σ鍵和1個π鍵;
(3)B的電子排布式為1s22s22p63s23p2;原子核外電子運動狀態(tài)有14種;原子軌道數(shù)為8,能級數(shù)5,電子占據(jù)的最高能層符號為M;
(4)元素非金屬性越強其最高價氧化物的水化物的酸性越強,則四種元素最高價氧化物水化物酸性由強到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3。【解析】1s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO314、略
【分析】【分析】
X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,X元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,處于第四周期第ⅤA族,故X為As元素;Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子,Y的2p軌道上有2個電子或4個電子,所以Y為碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3;故Y為氧元素;X;Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42,則Z的質(zhì)子數(shù)為42-8-33=1,則Z為氫元素,氫原子可以形成負一價離子,符合題意,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;X為As元素,Y為O元素,Z為H元素。
(1)根據(jù)上述分析可知,X為As;X元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3;與X同周期鹵族元素為Br,第一電離能較大的是Br,故答案為1s22s22p63s23p63d104s24p3;As;Br;
(2)Y為O元素,O原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子,價層電子的電子排布圖為故答案為氧;
(3)X為As元素,Z為H元素,X與Z可形成化合物AsH3;As的價層電子對數(shù)=3+1=4,VSEPR模型為四面體,故答案為四面體;
(4)X為As元素,Y為O元素,Z為H元素,化合物X2Y3為As2O3,XZ3為AsH3,As2O3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為AsH3,產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O,反應中Zn元素化合價由0價升高為+2價,As元素化合價由+3價降低為-3價,參加反應的Zn與As2O3的物質(zhì)的量之比為6×2∶2=6∶1,反應方程式為As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,故答案為As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O;
(5)X為As元素,Y為O元素,AsO43-中As的價層電子對數(shù)=4+=4,As采用sp3雜化,空間構(gòu)型為四面體,AsO43-的原子數(shù)=5,價電子數(shù)=5+4×6+3=32,與其互為等電子體的一種分子為CCl4,故答案為四面體;CCl4;
(6)X為As元素,根據(jù)As的某氧化物的分子結(jié)構(gòu)圖可知,分子中含有4個As原子和6個O原子,化學式為As4O6,As原子與3個O原子形成鍵,含有1個孤電子對,采取sp3雜化,故答案為As4O6;sp3。
【點睛】
本題的易錯點為(3),要注意區(qū)分VSEPR模型和空間構(gòu)型的區(qū)別,微粒的價層電子對互斥模型略去孤電子對就是該分子的空間構(gòu)型。【解析】[Ar]4s24p3AsBr氧四面體As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O四面體CCl4As4O6sp315、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個電子,最外層是L層,有4個電子,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個電子,Q的次外層為L層,有8個電子,Q的最外層為M層,有6個電子,Q為S元素。
【詳解】
(1)X為C元素,核外電子排布為1s22s22p2,價層電子排布式為2s22p2;Q為S元素,16號元素,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單離子半徑從上到小依次增大,有r(O2-)<r(S2-),則排序為r(Na+)<r(O2-)<r(S2-);
(4)Y為N,Z為O,Q為S;
A.Y的2p軌道上有3個電子;根據(jù)洪特原則,電子排布在能量相同的各個軌道時,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個電子,應該分別在3個不同的軌道;A項錯誤;
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;因為O非金屬性比S的強;B項正確;
C.O的氫化物H2O的沸點比S的氫化物H2S的沸點高;原因是水分子間存在氫鍵;C項錯誤;
D.Y的單質(zhì)為N2;N和N原子之間有3對共用電子對,其中σ鍵有1個,π鍵有2個,比例為1:2,D項正確;
本題答案選BD;
(5)QZ2為SO2,中心原子S的價電子有6個,配位原子O不提供電子,對于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反應生成易溶于水的H2SO3?!窘馕觥?s22p2NN原子的2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu),能量低穩(wěn)定r(Na+)<r(O2-)<r(S2-)BDsp2雜化SO2是極性分子,H2O是極性溶劑,相似相溶;SO2與H2O反應生成易溶于水的H2SO316、略
【分析】【分析】
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,成對電子與未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無空軌道,則Y原子核外電子排布為1s22s22p4,Y為氧元素;X原子的L電子層中未成對電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道,則X原子核外電子排布為1s22s22p2;X為碳元素;W;Z的原子序數(shù)相差10,Z的原子序數(shù)大于氧元素,則Z一定處于第三周期,且Z原子的第一電離能在同周期中最低,則Z為Na元素,故W為氫元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)由上述分析可知;W為H;X為C、Y為O、Z為Na,故答案為H;C;O;Na;
(2)XY分子為CO;X原子與Y原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),CO中C原子與O之間形成三個共用電子對,各含有1對孤對電子,其結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè),叁鍵中有1個σ鍵和2個π鍵,其中有一個π鍵是由氧原子單方提供了2個電子形成的,故CO分子中C和O原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是2和4;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價鍵的主要類型有σ鍵;π鍵,故答案為2和4;σ鍵、π鍵;
(3)CO2與NaOH反應時,通過控制反應物的物質(zhì)的量之比,可以得到碳酸鈉、碳酸氫鈉,相同條件下,在水中溶解度較小的是NaHCO3,故答案為NaHCO3;
(4)Z2Y2為Na2O2,為離子化合物,鈉離子和過氧根離子以離子鍵相結(jié)合,O與O以非極性共價鍵相結(jié)合,電子式為:故答案為【解析】HCONa2和4σ鍵,π鍵NaHCO317、略
【分析】【分析】
周期表中的五種元素A、B、D、E、F,原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpn,那么n只能為2,則A的基態(tài)原子價層電子排布為2s2p2,A為C元素;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子,那么B的價層電子排布式為2s22p3,B是N元素;D是一種富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位,那么D是Cl元素;E2+的3d軌道中有10個電子;E是Zn元素;F位于第六周期,與Cu同族,其單質(zhì)在金屬活動性順序表中排在末位,F(xiàn)是Au。可在此基礎(chǔ)上利用物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識解各小題。
【詳解】
根據(jù)分析;A;B、D、E、F分別為C、N、Cl、Zn、Au。
(1)E是鋅元素,核電荷數(shù)為30,在元素周期表中的位置為第四周期ⅡB族,E的基態(tài)原子的價層電子排布式3d104s2,答案為:3d104s2
(2)A、B形成的AB-,即CN-中C原子的價層電子對數(shù)為1+(4+1-1×3)/2=2,為sp雜化,CN-含有一個叁鍵;其中一個為σ鍵,另外2個為π鍵,σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1:2。答案為:sp;1:2
(3)AuCl3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強,易溶于水和乙醇,以二聚體Au2Cl6的形式存在,則2個AuCl3應通過配位鍵結(jié)合,Au為中心原子,Cl為配位原子,形成的二聚體Au2Cl6為分子,所以可判斷AuCl3晶體屬于分子晶體,結(jié)構(gòu)式為:答案為:分子;
(4)Au(+1價)與CN-形成的直線形配離子為[Au(CN)2]-,Zn與CN-形成的正四面體形配離子為[Zn(CN)4]2-,用Zn提取Au單質(zhì)的反應是置換反應,離子方程式為:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-。答案為:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-
(5)F是Au,其單質(zhì)的晶體為面心立方最密堆積,每一個Au的晶胞中含有4個Au原子,每一個晶胞的質(zhì)量為根據(jù)=g?cm-3。答案為:
【點睛】
1.價層電子對的一種計算方法是:價層電子對數(shù)=配位原子數(shù)+孤對電子對數(shù)。孤對電子對數(shù)=中心原子價電子數(shù)±電荷數(shù)-中心原子提供給配位原子的共用電子數(shù);當上述公式中電荷數(shù)為正值時取“-”,電荷數(shù)為負值時取“+”;
2.晶體密度的計算:選取1個晶胞作為計算對象,一方面,根據(jù)題給信息,利用均攤法計算該晶胞所含各種粒子的個數(shù),并計算出這個晶胞的質(zhì)量,晶胞質(zhì)量等于該晶胞所含原子摩爾質(zhì)量的總和除以NA;另一方面,根據(jù)題給信息,結(jié)合晶胞的結(jié)構(gòu),利用幾何知識計算該晶胞的體積?!窘馕觥?d104s2sp1:2分子Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-18、略
【分析】【分析】
A是宇宙中最豐富的元素,說明A為H,D原子得一個電子填入3p軌道后,3p軌道全充滿,說明D為17號元素Cl,B和D的原子都有1個未成對電子,B+比D少一個電子層,說明B為Na,E原子的2p軌道中有3個未成對電子,說明E為N,F(xiàn)的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4,說明F為S,G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的,說明G為Cr,R是由B、F兩元素形成的離子化合物,其中B+與F2-離子數(shù)之比為2∶1,則R為Na2S,綜上,A為H,B為Na,D為Cl,E為N,F(xiàn)為S,G為Cr;據(jù)此分析作答。
【詳解】
(1)根據(jù)元素周期律可知Cl的電負性大于S;
(2)Cr為24號元素,價電子排布圖為
(3)晶體鈉為體心立方堆積;區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法為對固體進行X-射線衍射實驗;
(4)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知,每個電子的運動狀態(tài)不同,Cl-最外層有8個電子,所以就有8種不同運動狀態(tài)的電子,最外層有兩個能級,每個能級上電子能量是相同的,所以最外層有2種能量不同的電子,在S2Cl2中要使個原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則分子存在一個S-S鍵和2個S-Cl鍵,S原子的價電子數(shù)為4,因此S原子以sp3方式雜化;S原子周圍有2對孤電子對,所以分子為極性分子;
(5)A與E形成的最簡單化合物為NH3,NH3分子中N原子周圍有3個共價鍵,一個孤電子對,因此分子空間構(gòu)型為三角錐形,由于在NH3中有孤電子對的存在;分子中正電中心和負電中心不重合,使分子的一部分呈正電性,另一部分呈負電性,所以分子顯極性;
(6)R為Na2S,在每個晶胞中含有Na+數(shù)為8,S2-為8×+6×=4,由R的晶胞可設(shè)S2-的半徑為r1cm,Na+半徑為r2cm,則晶胞的體對角線為4(r1+r2)cm,晶胞的邊長為(r1+r2)cm,晶體的密度==g/cm3=
【點睛】
本題的難點是晶胞密度的計算,只要掌握晶胞中粒子數(shù)與M、ρ(晶體密度,g·cm-3)之間的關(guān)系,難度即會降低。若1個晶胞中含有x個粒子,則1mol該晶胞中含有xmol粒子,其質(zhì)量為xMg;又1個晶胞的質(zhì)量為ρa3g(a3為晶胞的體積,單位為cm3),則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa3NAg,因此有xM=ρa3NA。【解析】>體心立方堆積X-射線衍射82sp3極性三角錐形分子中正電中心和負電中心不重合,使分子的一部分呈正電性,另一部分呈負電性19、略
【分析】【詳解】
X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,則X為C,Z是地殼中含有最高的元素,即Z為O,因為原子序數(shù)依次增大,則Y為N,Q原子核外的M層中只有兩對成對電子,即Q為S,E的原子序數(shù)為29,則E為Cu,(1)考查元素在元素周期表中的位置,Y是N,位于第二周期VA族;(2)考查等電子體和π鍵判斷,YZ2+為NO2+,與CO2互為等電子體,等電子體的結(jié)構(gòu)相似,CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,因此1molNO2+中含有π鍵的數(shù)目為2NA個;(3)考查雜化類型,形成的化合物是HCHO,其中碳原子是sp2雜化;(4)考查核外電子排布式,通過晶胞的結(jié)構(gòu)確定化學式,Cu位于第四周期IB族,核外電子排布式為1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1;O原子位于頂點和體心,個數(shù)為8×1/8+1=2,Cu全部位于體心,因此化學式為Cu2O;(5)考查晶胞的計算,核外電子排布相同時,半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,即氧元素位于頂點和面心,個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞內(nèi),有8個,因此化學式為Na2O,晶胞的質(zhì)量為4×62/NAg,晶胞的體積為a3cm3,根據(jù)密度的定義,有ρ=4×62/(NA×a3),即邊長為cm。點睛:本題難點是晶胞邊長的計算,首先根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)確認化學式,氧元素位于頂點和面心,個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞內(nèi),有8個,因此化學式為Na2O,然后根據(jù)n=N/NA,確認氧化鈉的物質(zhì)的量,再求出氧化鈉的質(zhì)量,最后利用密度的定義求出邊長?!窘馕觥康诙芷诘赩A族2NA或1.204×1024sp2雜化1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1Cu2O四、計算題(共1題,共2分)20、略
【分析】【分析】
(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點和面心;鈉離子位于邊和體心;
(2)陰;陽離子之間的靜電作用為
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