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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年蘇教版選修3化學上冊月考試卷801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、下列說法正確的是A.第二周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)遞增依次增大B.鹵族元素中氟的電負性最大C.CO2、SO2都是直線型的非極性分子D.CH2=CH2分子中共有四個鍵和一個鍵2、構(gòu)造原理揭示的電子排布能級順序,實質(zhì)是各能級能量高低順序.若以E表示某能級的能量,下列能量大小順序中正確的是()A.E(4f)>E(4s)>E(3d)B.E(3s)>E(2s)>E(1s)C.E(3s)>E(3p)>E(3d)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)3、現(xiàn)有四種元素基態(tài)原子電子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。則下列有關(guān)比較中正確的是A.電負性:④>③>②>①B.原子半徑:②>①>④>③C.第一電離能:④>③>②>①D.最高正化合價:④>①>③=②4、以極性鍵結(jié)合的多原子分子,分子是否有極性取決于分子的空間構(gòu)型。下列分子都屬于含極性鍵的非極性分子的是A.CO2H2OB.NH3BCl3C.PCl3CH4D.CS2BF35、關(guān)于如圖敘述不正確的是()
A.該種堆積方式為最密堆積B.該種堆積方式可用符號“”表示C.該種堆積方式為簡單立方堆積D.金屬就屬于此種最密堆積型式6、離子晶體熔點的高低決定于陰、陽離子之間距離、晶格能的大小,據(jù)所學知識判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的高低順序是()A.KCl>NaCl>BaO>CaOB.NaCl>KCl>CaO>BaOC.CaO>BaO>KCl>NaClD.CaO>BaO>NaCl>KCl評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)7、根據(jù)原子結(jié)構(gòu);元素周期表和元素周期律的知識回答下列問題:
(1)A元素次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的其外圍電子軌道表示式是__。
(2)B是1~36號元素原子核外電子排布中未成對電子數(shù)最多的元素,B元素的名稱是__,在元素周期表中的位置是__,位于周期表___區(qū),寫出基態(tài)B原子的核外電子排布式___。
(3)C、N、O、F四種元素第一電離能由大到小的順序為___,電負性由大到小的順序為___。
(4)基態(tài)Fe2+核外電子排布式為__,Sm的價層電子排布式為4f66s2,Sm3+的價層電子排布式為__。
(5)根據(jù)元素As在周期表中的位置預(yù)測As的氫化物分子的空間構(gòu)型為__,其沸點比NH3的__(填“高”或“低”),其判斷理由是__。8、鉀的化合物廣泛存在于自然界中?;卮鹣铝袉栴}:
(1)處于一定空間運動狀態(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________色,發(fā)生焰色反應(yīng)的原因是_____________________。
(3)疊氮化鉀(KN3)晶體中,含有的共價鍵類型有________________,N3-的空間構(gòu)型為________。
(4)CO能與金屬K和Mn形成配合物K[Mn(CO)5],Mn元素基態(tài)原子的價電子排布式為________。9、試用VSEPR理論判斷下列分子或離子的立體構(gòu)型,并判斷中心原子的雜化類型:(1)H2O____________形,雜化類型_________;(2)CO32-__________形,雜化類型_________;(3)SO32-__________形,雜化類型_________;10、非金屬元素雖然種類不多;但是在自然界中的豐度卻很大,請回答下列問題:
(1)BN(氮化硼,晶胞結(jié)構(gòu)如圖)和CO2中的化學鍵均為共價鍵,BN的熔點高且硬度大,CO2的晶體干冰卻松軟且極易升華。由此可以判斷:BN可能是______晶體,CO2可能是______晶體,BN晶體中B原子的雜化軌道類型為______,干冰中C原子的雜化軌道類型為______
(2)分子極性:OF2______H2O,鍵角:OF2______H2O(填“>””或者“<”)
(3)金剛石和石墨都是碳元素的單質(zhì),但石墨晶體熔點比金剛石______,原因是______
(4)單晶硅的結(jié)構(gòu)與金剛石結(jié)構(gòu)相似,若將金剛石晶體中一半的C原子換成Si原子且同種原子不成鍵,則得如圖所示的金剛砂(SiC)結(jié)構(gòu)。在SiC結(jié)構(gòu)中,每個C原子周圍距離相等且最近的C原子數(shù)目為______,假設(shè)C-Si鍵長為acm,則晶胞密度為______g/cm3。
11、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過氧化鈉⑥二氧化硅晶體⑦氯化銨(用序號回答)
(1)這些物質(zhì)中熔點最高的是___________
(2)屬于分子晶體的是___________;其中分子構(gòu)型為正四面體的是___________,雜化類型為___________。
(3)屬于離子晶體的是___________
(4)寫出含有極性鍵和配位鍵的離子化合物的電子式___________。評卷人得分三、原理綜合題(共9題,共18分)12、大型客機燃油用四乙基鉛[Pb(CH2CH3)4])做抗震添加劑,但皮膚長期接觸四乙基鉛對身體健康有害,可用硫基乙胺(HSCH2CH2NH2)和KMnO4清除四乙基鉛。
(1)錳元素在周期表中的位置是_____,基態(tài)錳原子的外圍電子排布式為_____,該原子能量最高的電子的電子云輪廓圖形狀為____。
(2)N、C和Mn電負性由大到小的順序為_____。
(3)HSCH2CH2NH2中C的雜化方式為____,其中NH2-空間構(gòu)型為____;N和P的價電子相同,但磷酸的組成為H3PO4,而硝酸的組成不是H3NO4,其原因是____。
(4)Pb(CH2CH3)4是一種難電離且易溶于有機溶劑的配合物,其晶體類型屬于_____晶體。已知Pb(CH2CH3)4晶體的堆積方式如下。
Pb(CH2CH3)4]在xy平面上的二維堆積中的配位數(shù)是______。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA/mol,Pb(CH2CH3)4]的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,則Pb(CH2CH3)4]晶體的密度是_____g/cm3(列出計算式即可)。13、微量元素硼對植物生長及人體健康有著十分重要的作用;也廣泛應(yīng)用于新型材料的制備。
基態(tài)硼原子的價電子軌道表達式是______。與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序為______。
晶體硼單質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,其能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形,這種性質(zhì)稱為晶體的______。
的簡單氫化物不能游離存在,常傾向于形成較穩(wěn)定的或與其他分子結(jié)合。
分子結(jié)構(gòu)如圖,則B原子的雜化方式為______。
氨硼烷被認為是最具潛力的新型儲氫材料之一,分子中存在配位鍵,提供孤電子對的成鍵原子是______,寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子______填化學式
以硼酸為原料可制得硼氫化鈉它是有機合成中的重要還原劑。的立體構(gòu)型為______。14、現(xiàn)有A;B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素;它們位于元素周期表的前四周期。B元素含有3個能級,且每個能級所含的電子數(shù)相同;D的原子核外有8個運動狀態(tài)不同的電子,E元素與F元素處于同一周期相鄰的族,它們的原子序數(shù)相差3,且E元素的基態(tài)原子有4個未成對電子。請回答下列問題:
(1)請寫出D基態(tài)的價層電子排布圖:_____。
(2)下列說法正確的是_____。
A.二氧化硅的相對分子質(zhì)量比二氧化碳大,所以沸點SiO2>CO2
B.電負性順序:C<N<O<F
C.N2與CO為等電子體;結(jié)構(gòu)相似,化學性質(zhì)相似。
D.穩(wěn)定性:H2O>H2S;原因是水分子間存在氫鍵。
(3)某化合物與F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合價為+1)結(jié)合形成如圖所示的離子,該離子中碳原子的雜化方式是______。
(4)已知(BC)2是直線性分子,并有對稱性,且分子中每個原子最外層都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則(BC)2中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為______。
(5)C元素最高價含氧酸與硫酸酸性強度相近,原因是______。
(6)Fe3O4晶體中,O2-的重復(fù)排列方式如圖所示,該排列方式中存在著由如1、3、6、7的O2-圍成的正四面體空隙和3、6、7、8、9、12的O2-圍成的正八面體空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面體空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面體空隙中,則Fe3O4晶體中,正四面體空隙數(shù)與O2-數(shù)之比為_____,有_____%的正八面體空隙沒有填充陽離子。Fe3O4晶胞中有8個圖示結(jié)構(gòu)單元,晶體密度為5.18g/cm3,則該晶胞參數(shù)a=______pm。(寫出計算表達式)
15、如圖是元素周期表的一部分:
(1)陰影部分元素的外圍電子排布式的通式為______。Sb的元素名稱為____。基態(tài)P原子中,電子占據(jù)的最高能級符號為_____,該能層具有的原子軌道數(shù)為____。
(2)氮族元素氫化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某種性質(zhì)隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如下圖所示,則Y軸可表示的氫化物(RH3)性質(zhì)可能有________。
A.穩(wěn)定性B.沸點C.R—H鍵能D.分子間作用力。
(3)某種新型儲氧材料的理論結(jié)構(gòu)模型如下圖所示,圖中虛線框內(nèi)碳原子的雜化軌道類型有____種。
(4)CN-和Fe2+、Fe3+及K+能形成一種藍色配位化合物普魯士藍。下圖是該物質(zhì)的的結(jié)構(gòu)單元(K+未標出),該圖是普魯士藍的晶胞嗎?_______(填“是”或“不是”),平均每個晶胞中含有______個K+。
(5)磷酸鹽與硅酸鹽之間具有幾何形態(tài)的相似性。如多磷酸鹽與多硅酸鹽一樣,也是通過四面體單元通過共用頂角氧離子形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀等結(jié)構(gòu)型式。不同的是多硅酸鹽中是{SiO4}四面體,多磷酸鹽中是{PO4}四面體。如圖為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多磷酸根,該多磷酸根的化學式為__________。
16、哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院張亭棟教授被認為最有可能獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的學者之一,他是使用砒霜(As2O3)治療白血病的奠基人;回答下列問題:
(1)基態(tài)As原子核外電子排布中能級最高的是___________,與As同周期且相鄰原子的第一電離能由大到小的順序為___________。
(2)NH3的沸點比PH3___________(填“高”或“低”),原因是___________。
(3)NH5中所有原子最外層都滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則NH5中含有的化學鍵類型為___________。
A、離子鍵B、配位鍵C、共價鍵D、氫鍵E、σ鍵F;π鍵。
(4)As4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,則該化合物中As的雜化方式是__________。與AsO43-互為等電子體的微粒是___________(寫一種)
(5)白磷(P4)的晶體屬于分子晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2(小黑點表示白磷分子),已知晶胞的邊長為anm,阿伏加德羅常數(shù)為NAmol-1,則該晶胞中含有的P4分子數(shù)為___________,該晶體的密度為___________g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。17、研究發(fā)現(xiàn);鋁元素能損害人的腦細胞。適當?shù)匮a充碘元素可預(yù)防甲狀腺腫大,但攝入過多也會導致甲狀腺腫大,因此補充人體所需的元素時也要適可而止。試回答下列問題:
(1)Fe也是人體需要補充的元素之一,試寫出Fe2+的核外電子排布式:__。
(2)與Al同一周期的Na、Mg元素也是人體所需元素,Na、Mg、Al基態(tài)原子第一電離能的大小關(guān)系是__。
(3)氯化鋁的熔點是194℃,氧化鋁的熔點是2054℃,但是工業(yè)上不能用電解熔融氯化鋁的方法獲取鋁單質(zhì),這是因為__。
(4)F與I是同一主族的元素,BeF2與H2O都是由三個原子構(gòu)成的共價化合物分子,二者分子中的中心原子Be和O的雜化方式分別為__、__,BeF2分子的立體構(gòu)型是___,H2O分子的立體構(gòu)型是__。
(5)I2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中含有__個I2分子,設(shè)該晶胞的晶胞參數(shù)為acm,則I2的密度是__g·cm-3。
18、第Ⅷ族元素性質(zhì)相似;稱為鐵系元素,主要用于制造合金。回答下列問題:
(1)基態(tài)原子核外能量最高的電子位于_______能級,同周期元素中,基態(tài)原子未成對電子數(shù)與相同的元素名稱為______________。
(2)與酚類物質(zhì)的顯色反應(yīng)常用于其離子檢驗,已知遇鄰苯二酚()和對苯二酚()均顯綠色。鄰苯二酚的熔沸點比對苯二酚_____(填“高”或“低”),原因是_________。
(3)有歷史記載的第一個配合物是(普魯士藍),該配合物的內(nèi)界為__________。表為不同配位數(shù)時對應(yīng)的晶體場穩(wěn)定化能(可衡量形成配合物時,總能量的降低)。由表可知,比較穩(wěn)定的配離子配位數(shù)是__________(填“4”或“6”)。性質(zhì)活潑,易被還原,但很穩(wěn)定,可能的原因是________________。離子配位數(shù)晶體場穩(wěn)定化能(Dq)6-8Dq+2p4-5.34Dq+2p-5.34Dq+2p6-12Dq+3p4-3.56Dq+3p-3.56Dq+3p
(4)晶體結(jié)構(gòu)中陰陽離子的配位數(shù)均為6,則晶胞的俯視圖可能是_______(填選項字母)。若晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為晶體的密度是________
19、我國科學家在鐵基超導研究方面取得了一系列的重大突破;標志著我國在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域已經(jīng)成為一個強國。LiZnAs是研究鐵基超導材料的重要前體。
(1)LiZnAs中三種元素的電負性從小到大的順序為_____。
(2)AsF3分子的空間構(gòu)型為_____;As原子的雜化軌道類型為_____。
(3)CO分子內(nèi)因配位鍵的存在,使C原子上的電子云密度較高而易與血紅蛋白結(jié)合,導致CO有劇毒。1mol[Zn(CN)4]2-離子內(nèi)含有的共價鍵的數(shù)目為_____;配原子為_____。
(4)鎳的氧化物常用作電極材料的基質(zhì)。純粹的NiO晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相同,為獲得更好的導電能力,將純粹的NiO晶體在空氣中加熱,使部分Ni2+被氧化成Ni3+后,每個晶胞內(nèi)O2-的數(shù)目和位置均未發(fā)生變化,鎳離子的位置雖然沒變,但其數(shù)目減少,造成晶體內(nèi)產(chǎn)生陽離子空位(如圖所示)?;瘜W式為NiO的某鎳氧化物晶體,陽離子的平均配位數(shù)為__________,陰離子的平均配位數(shù)與純粹的NiO晶體相比____________(填“增大”“減小”或“不變””,寫出能體現(xiàn)鎳元素化合價的該晶體的化學式________示例:Fe3O4寫作Fe2+Fe23+O4)。
(5)所有的晶體均可看作由某些微粒按一定的方式堆積,另外的某些微粒填充在上述堆積所形成的空隙中。在面心立方緊密堆積的晶胞中存在兩種類型的空隙:八面體空隙和四面體空隙(如下左圖所示)。在LiZnAs立方晶胞中,Zn以面心立方形式堆積,Li和As分別填充在Zn原子圍成的八面體空隙和四面體空隙中,在a=0,0.5和1三個截面上Zn和Li按下圖所示分布:請在下圖As原子所在的截面上用“Δ”補畫出As原子的位置,______________并說明a=__________。
20、銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)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(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu)(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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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)。
評卷人得分四、計算題(共1題,共6分)21、SiC有兩種晶態(tài)變體:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC為立方晶胞;結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶胞參數(shù)為434pm。針對β—SiC回答下列問題:
⑴C的配位數(shù)為__________。
⑵C和Si的最短距離為___________pm。
⑶假設(shè)C的原子半徑為r,列式并計算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共50分)22、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(yīng)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(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(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時,B被還原到最低價,該反應(yīng)的化學方程式是____________。23、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____。24、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________。25、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應(yīng)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(yīng)的化學方程式:____________________。26、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應(yīng)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(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時,元素④被還原到最低價,該反應(yīng)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、工業(yè)流程題(共1題,共8分)27、飲用水中含有砷會導致砷中毒,金屬冶煉過程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化學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__________(填化學式);
(4)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學方程式為__________;
(6)關(guān)于地下水中砷的來源有多種假設(shè),其中一種認為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時生成導致砷脫離礦體進入地下水。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、B【分析】【詳解】
A;其中Be和N屬于全充滿或半充滿;第一電離能分別大于B和O,不正確;
B;氟是最強的非金屬;電負性最大,B正確。
C、SO2是v形的極性分子;C不正確。
D;雙鍵是由1個σ鍵和一個π鍵構(gòu)成;所以乙烯中共有5個σ鍵和一個π鍵,D不正確;
答案選B。2、B【分析】【詳解】
根據(jù)構(gòu)造原理可判斷,A不正確,應(yīng)該是E(4f)>E(3d)>E(4s)。C不正確,應(yīng)該是E(3s)<E(3p)<E(3d)。D也不正確,應(yīng)該是E(4f)>E(5s)>E(4s)。所以答案選B。3、C【分析】【分析】
由核外電子排布式可知,①1s22s22p63s23p4為S,②1s22s22p63s23p3為P,③1s22s22p3為N;④1s22s22p5為F。
【詳解】
A.非金屬性越強,電負性越大,非金屬性F>N>S>P;所以電負性④>③>①>②,故A錯誤;
B.電子層數(shù)越多原子半徑越大;電子層數(shù)相同核電荷數(shù)越小半徑越大,所以原子半徑②>①>③>④,故B錯誤;
C.同主族元素自上而下第一電離能減小;同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢,但第ⅤA族元素p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能大于相鄰元素,所以第一電離能:④>③>②>①,故C正確;
D.主族元素最高正價等于族序數(shù);但F沒有最高正價,故D錯誤;
故答案為C。
【點睛】
同一周期元素中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢,但第ⅡA族元素(最外層全滿)大于第ⅢA元素,第ⅤA族(最外層半滿)大于第ⅥA族元素;F和O沒有最高正價。4、D【分析】【詳解】
A.二氧化碳結(jié)構(gòu)為O=C=O,結(jié)構(gòu)對稱,正負電荷的中心重合,屬于非極性分子,H2O為V形分子;結(jié)構(gòu)不對稱,正負電荷的中心不重合,屬于極性分子,A錯誤;
B.NH3為三角錐形,結(jié)構(gòu)不對稱,正負電荷的中心不重合,屬于極性分子,BCl3分子;為正三角形,結(jié)構(gòu)對稱,正負電荷的中心重合,屬于非極性分子,B錯誤;
C.PCl3為三角錐形,結(jié)構(gòu)不對稱,正負電荷的中心不重合,屬于極性分子,CH4為正四面體結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)對稱,正負電荷的中心重合,屬于非極性分子,C錯誤;
D.CS2的空間構(gòu)型是直線型分子,正負電荷的中心重合,屬于非極性分子,BF3分子;為正三角形,結(jié)構(gòu)對稱,正負電荷的中心重合,屬于非極性分子,D正確;
故答案為D。
【名師點晴】
極性分子中正負電荷的中心不重合,具有一定的極性,極性分子是由極性鍵構(gòu)成的結(jié)構(gòu)不對稱的分子,因此熟悉常見元素之間的成鍵是解答本題的關(guān)鍵,注意化學鍵與分子的極性的關(guān)系來分析解答即可,題目難度不大。5、C【分析】【分析】
該堆積方式第一層和第四層重合;屬于面心立方最密堆積。
【詳解】
A.面心立方最密堆積是最密堆積之一;故A正確;
B.面心立方最密堆積,即金屬原子在三維空間里以密置層“”堆積;故B正確;
C.該堆積方式屬于面心立方最密堆積;故C錯誤;
D.該堆積模型也稱為A1型;典型代表有:銅;銀、金,故D正確;
答案選C。6、D【分析】【詳解】
對于離子晶體來說,離子所帶電荷數(shù)越多,陰、陽離子核間距離越小,晶格能越大,離子鍵越強,熔點越高,陽離子半徑大小順序為:Ba2+>K+>Ca2+>Na+;陰離子半徑:Cl->O2-,比較可得只有D項是正確的。答案選D。二、填空題(共5題,共10分)7、略
【分析】【詳解】
(1)A元素次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的A元素只能是Ne,則其外圍電子軌道表示式是故答案為
(2)B是1~36號元素原子核外電子排布中未成對電子數(shù)最多的元素,B元素是鉻,其名稱是24號元素鉻,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥB族,位于周期表d區(qū),基態(tài)Cr原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,故答案為:鉻;第四周期第ⅥB族;d;1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;
(3)C、N、O、F四種元素中,原子半徑r(C)>r(N)>r(O)>r(F),而N原子核外處于2p3半充滿狀態(tài),更穩(wěn)定,所以第一電離能F>N>O>C,電負性F>O>N>C,故答案為:F>N>O>C;F>O>N>C;
(4)Fe是26號元素,核外有26個電子,失去兩個電子得到Fe2+,基態(tài)Fe2+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6,Sm的價層電子排布式為4f66s2,失去三個電子得到Sm3+,Sm3+的價層電子排布式為4f5,故答案為:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;4f5;
(5)As的氫化物分子AsH3與NH3為同一主族的氫化物,結(jié)構(gòu)相似,故AsH3的空間構(gòu)型為三角錐形,因為NH3分子間含有氫鍵,所以AsH3的沸點低于氨氣,故答案為:三角錐形;低;氨氣分子間含有氫鍵?!窘馕觥裤t第四周期第ⅥB族d1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1F>N>O>CF>O>N>C1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d64f5三角錐形低氨氣分子間含有氫鍵8、略
【分析】【詳解】
(1);處于一定空間運動狀態(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躍遷到較低能級時釋放能量,釋放的能量以光的形式呈現(xiàn);
故答案為紫色;電子從較高能級躍遷到較低能級時釋放能量;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鍵類型有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個電子,電子排布式為[Ar]3d54s2,故其價電子排布式為3d54s2?!窘馕觥竣?電子云②.紫③.電子由較高能級躍遷到較低能級時,以光的形式釋放能量④.σ鍵和π鍵⑤.直線形⑥.3d54s29、略
【分析】【分析】
根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子或離子空間構(gòu)型,價層電子對個數(shù)n=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù),σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù),孤電子對個數(shù)=(a-xb),a指中心原子價電子個數(shù),x指配原子個數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù)。根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)H2O中價層電子對個數(shù)n=2+(6-2×1)=4,含孤電子對數(shù)為2,中心原子采用sp3雜化,所以該分子為V型;(2)CO32-中價層電子對個數(shù)n=3+(4+2-3×2)=3,含孤電子對數(shù)為0,中心原子采用sp2雜化,所以該分子為平面三角形;(3)SO32-中價層電子對個數(shù)n=3+(6+2-3×2)=4,含孤電子對數(shù)為1,中心原子采用sp3雜化,所以該分子為三角錐形?!窘馕觥竣?V形②.sp3③.平面三角形④.sp2⑤.三角錐形⑥.sp310、略
【分析】【分析】
本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查;涉及晶體類型與性質(zhì);雜化方式、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞計算等,側(cè)重考查學生分析解決問題的能力,分子極性大小及鍵角的大小判斷為易錯點、難點,(4)中關(guān)鍵是明確鍵長與晶胞棱長關(guān)系,需要學生具有一定的數(shù)學計算能力。
【詳解】
(1)BN由共價鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),熔點高、硬度大,屬于原子晶體;而干冰松軟且極易升華,屬于分子晶體;BN晶體中B原子形成4個B-N鍵,雜化軌道數(shù)目為4,B原子采取sp3雜化,干冰中C原子形成2個σ鍵,沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為2,C原子采取sp雜化,故答案為:原子;分子;sp3;sp;
(2)二者結(jié)構(gòu)相似;均為V形,F(xiàn)與O的電負性相對比較接近,H與O的電負性相差較大,水分子中共用電子對較大地偏向O,所以O(shè)-F鍵的極性較弱,所以整個分子的極性也較弱,水分子中成鍵電子對之間排斥更大,故水分子中鍵角也更大,故答案為:<;<;
(3)石墨層內(nèi)碳碳鍵的鍵長比金剛石要短;鍵能比金剛石大,故石墨晶體熔點比金剛石的高。故答案為:高;石墨層內(nèi)碳碳鍵的鍵長比金剛石要短,鍵能比金剛石大;
(4)晶胞中每個碳原子與4個Si原子形成正四面體,每個Si原子與周圍的4個C原子形成正四面體,晶胞中Si、C的相對位置相同,可以將白色球看作C、黑色球看作Si,互換后以頂點原子研究,與之最近的原子處于面心,每個頂點為8個晶胞共用,每個面心為2個晶胞共用,故每個C原子周圍距離相等且最近的C原子數(shù)目為頂點Si原子與四面體中心C原子連線處于晶胞體對角線上,且距離等于體對角線長度的而體對角線長度等于晶胞棱長的倍,假設(shè)C-Si鍵長為acm,則晶胞棱長=cm,晶胞中Si原子數(shù)目=C原子數(shù)目=4,晶胞質(zhì)量=g,晶胞密度=(g)÷(cm)3=g/cm3,故答案為:12;【解析】原子分子sp3sp<<高石墨層內(nèi)碳碳鍵的鍵長比金剛石要短,鍵能比金剛石大1211、略
【分析】試題分析:(1)一般而言;原子晶體的熔沸點較高,原子晶體有②④⑥,原子半徑越小,共價鍵的鍵長越短,共價鍵越牢固,熔點越高,這些物質(zhì)中熔點最高的是金剛石,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的雜化類型為sp3,故答案為:①③;③;sp3;
(3)屬于離子晶體的是過氧化鈉和氯化銨;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:考查了晶體的分類和化學鍵的相關(guān)知識。【解析】(1)②(2)①③;③;sp3;(3)⑤⑦(4)三、原理綜合題(共9題,共18分)12、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)錳元素的原子序數(shù)為25分析解答。
(2)電負性是衡量元素吸引電子的能力。
(3)HSCH2CH2NH2中C原子周圍形成4個單鍵,四面體結(jié)構(gòu),雜化方式為sp3雜化;NH2-中N原子是sp3雜化,有2對孤對電子,NH2-空間構(gòu)型為V形。
(4)根據(jù)均攤法計算。
【詳解】
(1)錳元素的原子序數(shù)為25,在周期表中的位置是第四周期第VIIB族,基態(tài)錳原子的外圍電子排布式為3d54s2,最高能層電子為4s2,電子云輪廓圖形狀為球形,故答案為第四周期第VIIB族;3d54s2;球形。
(2)電負性是衡量元素吸引電子的能力,N、C和Mn電負性由大到小的順序為N>C>Mn,故答案為N>C>Mn。
(3)HSCH2CH2NH2中C原子周圍形成4個單鍵,四面體結(jié)構(gòu),雜化方式為sp3雜化;NH2-中N原子是sp3雜化,有2對孤對電子,NH2-空間構(gòu)型為V形;N和P的價電子相同,但磷酸的組成為H3PO4,而硝酸的組成不是H3NO4,其原因是原子半徑N小于P,N原子周圍空間小不能同時容下四個氧原子成鍵。故答案為sp3;V形;原子半徑N小于P;N原子周圍空間小不能同時容下四個氧原子成鍵。
(4)Pb(CH2CH3)4是一種難電離且易溶于有機溶劑的配合物,屬于分子晶體,由圖可知,Pb(CH2CH3)4在xy平面上的二維堆積中的配位數(shù)是6,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖求出V=a×10-7×a×10-7×b×10-7=a2b×10-21cm3,根據(jù)均攤法屬于該晶胞的Pb(CH2CH3)4的個數(shù)為8×1/8+1=2,故ρ=m/V=(M/NA)/(a2b×10-21)=4M×10-21/NAa2b,故答案為分子;6;4M×10-21/NAa2b。
【點睛】
確定晶胞中原(離)子數(shù)目及晶體化學式:
①處于頂點的微粒;同時為8個晶胞所共享,每個微粒有1/8屬于該晶胞;
②處于棱上的微粒;同時為4個晶胞所共享,每個微粒有1/4屬于該晶胞;
③處于面上的微粒;同時為2個晶胞所共享,每個微粒有1/2屬于該晶胞;
④處于晶胞內(nèi)部的微粒,完全屬于該晶胞。【解析】第四周期第VIIB族3d54s2球形N>C>Mnsp3V形原子半徑N小于P,N原子周圍空間小不能同時容下四個氧原子成鍵分子64M×10-21/NAa2b13、略
【分析】【分析】
處于周期表中第2周期第ⅢA族,基態(tài)硼原子的價電子3個,價電子排布式為同周期元素的第一電離依次增大,其中第ⅡA族和第ⅤA族的因素的第一電離能比相鄰元素的第一電離能大;
晶體的特征性質(zhì)為自范性;對稱性、各向異性;
分子的結(jié)構(gòu)可知,分子中有共價鍵;每個B原子周圍有4個共價鍵,據(jù)此判斷雜化方式;
原子有空軌道,中N原子有1對孤電子對;與氨硼烷互為等電子體的分子,可以用2個C原子代替B;N原子;
為離子化合物,含離子鍵、共價鍵,中含四個共價鍵,B原子是sp3雜化;
【詳解】
處于周期表中第二周期第ⅢA族,價電子排布式為則其價電子軌道表示式為:
同周期主族元素隨著原子序數(shù)增大,第一電離能呈增大的趨勢,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序為:
故答案為
能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形;這種性質(zhì)稱為晶體的自范性;
故答案為自范性;
分子的結(jié)構(gòu)可知,分子中有共價鍵,分子中有2種共價鍵,每個B原子周圍有4個共價鍵,所以B原子的雜化方式為
故答案為雜化;
原子有空軌道,中N原子有1對孤電子對,N原子提供孤電子對與B原子形成配位鍵,與氨硼烷互為等電子體的分子,可以用2個C原子代替B、N原子,與氨硼烷等電子體一種分子為:
故答案為N;
為離子化合物,含離子鍵、共價鍵,中含四個共價鍵,B原子是sp3雜化,其電子式為其中立體構(gòu)型為正四面體;
故答案為正四面體。【解析】自范性雜化N正四面體14、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素,均位于元素周期表的前四周期,B元素含有3個能級,且每個能級所含的電子數(shù)相同,核外電子排布為1s22s22p2,故B為碳元素;D的原子核外有8個運動狀態(tài)不同的電子,則D為O元素;C的原子序數(shù)介于碳、氧之間,故C為N元素;E元素與F元素處于同一周期相鄰的族,它們的原序數(shù)相差3,二者只能處于第四周期,且E元素的基態(tài)原子有4個未成對電子,外圍電子排布為3d64s2,則E為Fe,F(xiàn)為Cu,(3)中C(氮元素)與A形成的氣體x,則A為H元素,形成的x為NH3;據(jù)此解答本題。
【詳解】
(1)(1)D為O元素,價電子排布為2s22p4,基態(tài)的價層電子排布圖為:
故答案為:
(2)A、二氧化硅屬于原子晶體,二氧化碳形成分子晶體,故點:SiO2>CO2;故A錯誤;
B、同周期自左而右電負性增大,電負性順序:C
C、N2與CO為等電子體;氮氣分子中N原子之間形成3對共用電子對,化學性質(zhì)穩(wěn)定,CO還原性較強,二者化學性質(zhì)不同,故C錯誤;
D、水分子間存在氫鍵,影響物理性質(zhì),不影響化學性質(zhì),由于非金屬性O(shè)>S,所以穩(wěn)定性:H2O>H2S;故D錯誤;
故答案為:B;
(3)雜環(huán)上的碳原子含有3個σ鍵,沒有孤對電子,采用sp2雜化,甲基、亞甲基上碳原子含有4個共價單鍵,采用sp3雜化;
故答案為:sp2、sp3;
(4)(CN)2是直線型分子,并有對稱性,結(jié)構(gòu)式為:N≡C-C≡N,單鍵為σ鍵,三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵,(CN)2中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為3:4;
故答案為:3:4;
(5)HNO3的非羥基氧個數(shù)與H2SO4的非羥基氧個數(shù)相同;所以酸性強度相近;
故答案為:HNO3的非羥基氧個數(shù)與H2SO4的非羥基氧個數(shù)相同;所以酸性強度相近;
(6)結(jié)構(gòu)中如1、3、6、7的O2?圍成的正四面體空隙有8個,由圖可知晶體結(jié)構(gòu)中O2?離子數(shù)目為8×+6×=4個,則正四面體空隙數(shù)與O2?離子數(shù)目之比為8:4=2:1;
Fe3O4中有一半的Fe3+填充到正四面體空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面體空隙中;則有50%的正八面體空隙沒有填充陽離子;
含有Fe3+和Fe2+的總數(shù)為3,晶胞中有8個圖示結(jié)構(gòu)單元,不妨取1mol這樣的晶胞,則1mol晶胞的質(zhì)量為m=8×(3×56+4×16)g=8×232g,1mol晶胞即有6.02×1023個晶胞,1個晶胞的體積為V=(a×10?10)3cm3,所以晶體密度為所以晶胞邊長a=pm;
故答案為:2:1;50;【解析】Bsp2、sp33:4HNO3的非羥基氧個數(shù)與H2SO4的非羥基氧個數(shù)相同,所以酸性強度相近2∶150%15、略
【分析】【詳解】
(1)陰影部分元素處于ⅤA族,最外層有5個電子,其外圍電子排布的通式為ns2np3,P核外還有3個電子層,則電子占據(jù)的最高層符號為M,M層還有1個s軌道、3個p軌道和5個d軌道,總共還有9個軌道,電子占有的最高能級為3p;Sb元素為銻,答案為ns2np3銻3P9;
(2)A.N、P、As位于周期表同一主族,從上到下排列,根據(jù)元素周期律可以知道,非金屬性越強,氫化物的穩(wěn)定性越強,因此三種氫化物的穩(wěn)定性逐漸降低,A選項正確;B.因為氨氣分子間存在氫鍵,因此氨氣的沸點最高,AsH3的相對分子質(zhì)量大于PH3,AsH3沸點較PH3高;故B錯誤;C.非金屬性越強與氫元素形成的共價鍵越強,鍵能越大,因此鍵能隨原子序數(shù)的增大而減小,所以C選項是正確的;D.三種氫化物生成的晶體均是分子晶體,分子間作用力隨相對分子質(zhì)量的增加而增大,故D錯誤;答案為AC;
(3)C原子的雜化構(gòu)型可以通過周圍有幾個原子來判斷,在框圖中C原子周邊的原子數(shù)有3、4、2,共3種情況,球的部分基本上所有的C原子周圍有3個C原子,為sp2雜化,在球和鏈相連的C原子其周圍有4個C原子,sp3雜化;鏈上的C周邊有2個C原子,sp雜化,答案為3。
(4)普魯士藍的化學式為Fe4[Fe(CN)6]3,F(xiàn)e2+和Fe3+的個數(shù)相等為CN-的個數(shù)為它們的個數(shù)比不符合普魯士藍的化學式。在晶胞中電荷守恒,F(xiàn)e2+和Fe3+所帶的正電荷而CN-帶的負電荷為3,K+所帶的電荷為每個晶胞中含有個K+,答案為不是
(5)根據(jù)圖片知,每個三角錐結(jié)構(gòu)中P原子是1個,O原子個數(shù)是個,所以P原子和氧原子個數(shù)之比1:3,3個O原子帶6個單位負電荷,磷酸鹽,P的化合價為+5,所以形成離子為(PO3)nn-或PO3-?!窘馕觥縩s2np3銻3P9AC3不是(PO3)nn-或PO3-16、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)構(gòu)造原理,基態(tài)As原子核外電子排布中能級最高的是4p,As的4p能級處于半充滿狀態(tài),第一電離能比相鄰?fù)谠鼐螅cAs同周期且相鄰原子的第一電離能由大到小的順序為As>Se>Ge。
(2)根據(jù)分子晶體影響沸點的因素分析;
(3)NH5是離子化合物;含有離子鍵和共價鍵,以此分析。
(4)根據(jù)雜化軌道理論判斷中心As的雜化方式;原子總數(shù)和價電子總數(shù)相同的稱為等電子體。
(5)根據(jù)均攤法可知,晶胞中P4分子數(shù)目為4;則晶胞中含有16個P原子,計算晶胞質(zhì)量,再根據(jù)ρ=m/V計算晶胞密度。
【詳解】
(1)根據(jù)構(gòu)造原理,基態(tài)As原子核外電子排布中能級最高的是4p,As的4p能級處于半充滿狀態(tài),第一電離能比相鄰?fù)谠鼐螅cAs同周期且相鄰原子的第一電離能由大到小的順序為As>Se>Ge。
(2)NH3的沸點比PH3高,原因是NH3分子間存在氫鍵;相對分子質(zhì)量對沸點的影響占次要地位。
(3)NH5中所有原子最外層都滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其中N與H形成共價鍵,是σ鍵,4個共價鍵中有一個是配位鍵,NH4+與H-之間形成離子鍵,則NH5中含有的化學鍵類型為ABCE。
(4)價電子對數(shù)=3+(5-1×3)/2=4,VSEPR模型為四面體,所以其空間構(gòu)型為正四面體,根據(jù)雜化軌道理論,中心As的雜化方式為sp3,原子總數(shù)和價電子總數(shù)相同的稱為等電子體,與AsO43-互為等電子體的微粒是PO43-或SO42-或ClO4-;
(5)根據(jù)均攤法可知,晶胞中P4分子數(shù)目為8×1/8+6×1/2=4,則晶胞中P原子數(shù)目為4×4=16,晶胞質(zhì)量為16×31/NAg,晶胞體積為(a×10-7cm)3,則晶胞密度為g·cm-3,即:g·cm-3
【點睛】
本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查,涉及核外電子排布、電離能、價層電子對互斥理論、雜化方式與空間構(gòu)型判斷、化學鍵、晶胞計算等,是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)主干知識的考查,難點:應(yīng)用均攤法進行有關(guān)晶胞計算?!窘馕觥?pAs>Se>Ge高NH3分子間存在氫鍵ABCEsp3PO43-或SO42-或ClO4-417、略
【分析】【分析】
(1).鐵元素為26號元素,失去2電子后形成Fe2+;
(2).同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢;但第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,Na、Mg、Al屬于同一周期元素;
(3).氯化鋁的熔點是194℃;熔點較低,是分子晶體,熔融狀態(tài)下不存在離子,不能導電;
(4).算出BeF2與H2O的價層電子對數(shù);結(jié)合孤對電子,得出雜化類型和空間構(gòu)型;
(5).根據(jù)均攤法,I2分子分布在頂點和面心;根據(jù)來分析解答。
【詳解】
(1).鐵元素為26號元素,其核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,失去2電子后形成Fe2+,故Fe2+的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d6,故答案為:1s22s22p63s23p63d6;
(2).同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,故Na、Mg、Al基態(tài)原子第一電離能的大小關(guān)系是Na<Al<Mg;故答案為::Na<Al<Mg;
(3).氯化鋁的熔點是194℃;熔點較低,是分子晶體,熔融狀態(tài)下不存在離子,不能導電,故不能用電解其來制備單質(zhì),故答案為:氯化鋁是分子晶體,熔融狀態(tài)下不存在離子,不能導電;
(4).BeF2的價層電子對數(shù)為=不存在孤對電子,故雜化類型為sp,空間構(gòu)型為直線形;H2O的價層電子對數(shù)為=有兩對孤對電子,故雜化類型為sp3,空間構(gòu)型為V形;故答案為:sp;sp3;直線形;V形;
(5).根據(jù)均攤法,I2分子分布在頂點和面心,即有根據(jù)
故答案為:4;【解析】1s22s22p63s23p63d6Na<Al<Mg氯化鋁是分子晶體,熔融狀態(tài)下不存在離子,不能導電spsp3直線形V形418、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)為28號元素,基態(tài)的電子排布式為[Ar]3d84s2,核外能量最高的電子位于3d能級;根據(jù)基態(tài)的電子排布式為[Ar]3d84s2,其3d能級上未成對電子數(shù)為2,同周期中,未成對電子數(shù)為2的還有:鈦為22號元素,基態(tài)電子排布式為:[Ar]3d24s2、鍺為32號元素,基態(tài)電子排布式為:[Ar]3d104s24p2、硒為34號元素,基態(tài)電子排布式為:[Ar]3d104s24p4;故答案為:3d,鈦;鍺、硒;
(2)鄰苯二酚易形成分子內(nèi)氫鍵,對苯二酚易形成的分子間氫鍵,后者分子間作用力較大,因此,熔沸點較低;
(3)配合物是中內(nèi)界為由表中數(shù)據(jù)可知,配位數(shù)為6的晶體場穩(wěn)定化能為-12Dq+3p,其能量降低的更多,能量越低越穩(wěn)定;性質(zhì)活潑,但很穩(wěn)定;說明形成配位鍵后,三價鈷的氧化性減弱,性質(zhì)變得穩(wěn)定;
(4)晶體結(jié)構(gòu)中陰陽離子的配位數(shù)均為6,晶胞的俯視圖應(yīng)類似于NaCl晶胞,而NaCl晶胞俯視圖為CD;從晶體中最小重復(fù)單元出發(fā),1個晶胞中含Ni2+為含O2-為即根據(jù)各微粒在晶胞中位置計算出每個NiO晶胞中含4個NiO,NiO的摩爾質(zhì)量75g/mol,晶體的密度除以1個晶胞的質(zhì)量除以1個晶胞的體積,即為=故答案為:
【點睛】
晶胞計算中,要找準一個晶胞中所含微粒數(shù)目,如此題中,1個晶胞中含Ni2+為含O2-為即根據(jù)各微粒在晶胞中位置計算出每個NiO晶胞中含4個NiO;同時要找準一個晶胞的體積,注意單位換算?!窘馕觥?d鈦、鍺、硒低鄰苯二酚形成分子內(nèi)氫鍵,比對苯二酚易形成的分子間氫鍵作用力小,熔沸點低6形成配位鍵后,三價鈷的氧化性減弱,性質(zhì)變得穩(wěn)定CD19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)鋰是活潑金屬;鋅是較活潑的金屬;砷是非金屬,失電子能力減弱,得電子能力增強,電負性增強,LiZnAs中三種元素的電負性從小到大的順序為Li<Zn<As。
故答案為:Li<Zn<As
(2)AsF3分子,價層電子對=3+=4,有一對孤電子對,空間構(gòu)型為三角錐,As原子的雜化軌道類型為sp3。
故答案為:三角錐;sp3;
(3)CO分子內(nèi)因配位鍵的存在,使C原子上的電子云密度較高而易與血紅蛋白結(jié)合,導致CO有劇毒。1mol[Zn(CN)4]2-離子內(nèi)共價鍵:C與N之間是叁鍵、Zn與C之間是配位鍵,含有的共價鍵的數(shù)目為(3×4+4)NA=16NA;C原子上的電子云密度較高,配原子為C。
故答案為:16NA;C;
(4)純粹的NiO晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相同,陽離子的上下、前后、左右有6個陰離子,陽離子的平均配位數(shù)為6;部分Ni2+被氧化成Ni3+后;陽離子減少,陰離子的平均配位數(shù)與純粹的NiO晶體相比減??;
根據(jù)化合價代數(shù)和等于0,結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu),能體現(xiàn)鎳元素化合價的該晶體的化學式Ni2+3Ni3+4O9;。
故答案為:6;減?。籒i2+3Ni3+4O9;
(5)結(jié)合在a=0,0.5和1三個截面上Zn和Li按下圖所示分布:在LiZnAs立方晶胞中,Zn以面心立方形式堆積,Li填充在Zn原子圍成的八面體空隙,而As填充在Zn原子圍成的四面體空隙中,As原子所在的截面即a=0.25(或0.75)的截面上用“Δ”畫出As原子的位置,如圖:或
故答案為:或0.25(或0.75)?!窘馕觥縇i<Zn<As三角錐sp316NAC6減小Ni2+3Ni3+4O9或0.25(或0.75)20、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(jié)構(gòu),第一電離能大于O原子,同一主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減??;
A;氨氣分子與水分子之間存在氫鍵;
B、氨氣分子中N原子和水分子O原子均為sp3雜化;氨分子中N原子只有一對孤對電子,水分子中O原子有兩對孤對電子;
C;根據(jù)相似相溶可知;乙醇分子極性弱于水的極性;
D、燃燒熱的熱化學方程式中,產(chǎn)物H2O為液態(tài);
(2)O3分子與SO2互為等電子體;等電子體具有相同的空間構(gòu)型;
(3)a位置上的Cl形成了2條單鍵;還有2對孤對電子;
(4)由圖可知;在晶胞上;下兩個面上共有4個D原子,在前、后、左、右四個面上共有4個D原子,在晶胞的中心還有一個D原子。
【詳解】
(1)①NH4CuSO3中金屬陽離子為Cu+,銅是29號元素,根據(jù)能量最低原理其態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,該原子失去一個電子時,生成亞銅離子,失去的電子是最外層電子,所以亞銅離子的基態(tài)的電子排布式為:1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;N原子2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu),第一電離能大于O原子,同一主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小,所以其第一電離能大小為N>O>S,故答案為1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;N>O>S;
②A;氨氣分子與水分子之間存在氫鍵;氫鍵的存在使物質(zhì)的溶解性顯著增大,故正確;
B、氨氣分子中N原子和水分子O原子均為sp3雜化;氨分子中N原子只有一對孤對電子,水分子中O原子有兩對孤對電子,根據(jù)價層電子對互斥理論可知,氨分子的鍵角大于水分子的鍵角,故錯誤;
C、根據(jù)相似相溶可知,乙醇分子極性弱于水的極性,[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度降低,則[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇會析出深藍色的晶體;故正確;
D、表示燃燒熱的熱化學方程式中,產(chǎn)物H2O為液態(tài);故錯誤;
故選AC;故答案為AC;
(2)O3分子與SO2互為等電子體,SO2分子中S原子價層電子對數(shù)為3,孤對電子數(shù)為1,空間構(gòu)型為V形,等電子體具有相同的空間構(gòu)型,則O3分子空間構(gòu)型為V形;故答案為V形;
(3)a位置上的Cl形成了2條單鍵,還有2對孤對電子,故為sp3雜化,故答案為sp3雜化;
(4)鑭鎳合金、Ca-D合金都具有相同類型的晶胞結(jié)構(gòu)XYn,由圖可知,在晶胞上、下兩個面上共有4個D原子,在前、后、左、右四個面上共有4個D原子,在晶胞的中心還有一個D原子,故Ca與D的個數(shù)比為8×(8×+1)=1:5,故n=5;晶胞體積為9.0×10-23cm3,LaNinH4.5合金中H的質(zhì)量為=氫在合金中的密度為=0.083g·cm-3,故答案為0.083g·cm-3。
【點睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及了電子排布式、第一電離能、等電子體、分子的空間構(gòu)型、晶胞的計算等知識,其中計算是難點?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2分)N>O>S(2分)AC(2分)V形(2分)sp3雜化(2分)5(2分)0.083g·cm-3(3分)四、計算題(共1題,共6分)21、略
【分析】【分析】
每個C周圍有4個硅,C和Si的最短距離為體對角線的四分之一,先計算金剛石晶胞中碳的個數(shù),再根據(jù)公式計算空間利用率。
【詳解】
⑴每個C周圍有4個硅,因此C的配位數(shù)為4;故答案為:4。⑵C和Si的最短距離為體對角線的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個碳,假設(shè)C的原子半徑為r,則金剛石晶胞參數(shù)為金剛石晶體中原子的空間利用率故答案為:34%?!窘馕觥?18834%五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共50分)22、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?;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),化合物AC2為一種常見的溫室氣體,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,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,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;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為C<O<N;故答案為:C<O<N;
(3)化合物AC2為CO2,其電子式故答案為:
(4)Mg的單質(zhì)在CO2中點燃可生成碳和一種熔點較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學反應(yīng)方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據(jù)CO與N2互為等電子體,一種由N、O組成的化合物與CO2互為等電子體,其化學式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應(yīng)的化學方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O23、略
【分析】【分析】
A元素的價電子構(gòu)型為nsnnpn+1,則n=2,故A為N元素;C元素為最活潑的非金屬元素,則C為F元素;B原子序數(shù)介于氮、氟之間,故B為O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)的最外層電子數(shù)為2,故D為Mg元素;E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則原子序數(shù)為26,為Fe元素;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,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質(zhì)穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能大于O元素;同一周期元素從左到右元素的電負性逐漸增強,故元素的電負性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號為Fe3+;
(3)F為Cu,位于周期表ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G為As元素;與Si位于周期表對角線位置,則其單質(zhì)可作為半導體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負性依次減??;則電負性:As<P,B錯誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減?。籄s與Ge元素同一周期,位于Ge的右側(cè),則其原子半徑小于鍺,C錯誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故其第一電離能大于硒元素的,D錯誤;
故合理選項是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去,故Mg元素第一電離能大于Al元素的第一電離能,即I1(Mg)>I1(Al)?!窘馕觥浚綨<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去24、略
【分析】【分析】
原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、W四種元素;其中X是周期表中半徑最小的元素,則X是H元素;Y是形成化合物種類最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,則Z是N元素;R單質(zhì)占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數(shù)為29,則W是Cu元素;再結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對,
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