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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年湘教新版選修3化學上冊階段測試試卷363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、下表給出的是第三周期的七種元素和第四周期的鉀元素的電負性的值:。元素NaMgAlSiPSClK電負性0.91.21.51.82.12.53.00.8
則鈣元素的電負性值的最小范圍是()A.小于0.8B.大于1.2C.在0.8與1.2之間D.在0.8與1.5之間2、X、Y、Z、W是短周期同一周期的主族元素,原子序數(shù)依次增大;基態(tài)X的價電子軌道表示式為Z最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍;四種元素與鋰組成的化合物結(jié)構(gòu)如圖(箭頭表示配位鍵)。下列說法正確的是。
A.四種元素中第一電離能最大的是ZB.Y和Z形成的化合物常溫下均易溶于水C.X的最高價氧化物的水化物是一種強酸D.Z和W分別與氫元素形成的10電子化合物的沸點:前者高于后者3、硝基胍是固體火箭推進劑的重要組分;其結(jié)構(gòu)如圖所示(“→”是配位鍵),下列有關(guān)硝基胍的說法正確的是。
A.硝基胍分子中只含極性鍵,不含非極性鍵B.硝基胍中所有N原子的雜化方式相同C.硝基胍分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比是5:1D.10.4g該物質(zhì)含有NA個原子4、屬于原子晶體的化合物的是()A.晶體硅B.H3PO4C.金剛石D.SiO25、下列不屬于金屬晶體的共性的是()A.易導電B.易導熱C.有延展性D.高熔點6、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:評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)7、下列各式中各能級能量高低的排列順序正確的是()A.B.C.D.8、水楊酸()是護膚品新寵兒。下列有關(guān)水楊酸的說法正確的是()A.水楊酸最多可與發(fā)生加成反應(yīng)B.與對甲氧基苯甲酸互為同系物C.存在分子內(nèi)氫鍵,使其在水中的溶解度減小D.分子中的碳原子均采用雜化9、下列說法正確的是A.HCl、HBr、HI的熔、沸點依次升高與分子間作用力大小有關(guān)B.H2O的熔、沸點高于H2S是由于H2O中共價鍵的鍵能比較大C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解釋D.氨氣極易溶于水是因為氨氣可與水形成氫鍵這種化學鍵10、膦(PH3)在常溫下是一種無色有大蒜臭味的有毒氣體,電石氣的雜質(zhì)中常含之。它的分子是三角錐形。以下關(guān)于PH3的敘述中,正確的是()A.PH3是非極性分子B.PH3分子中有未成鍵的電子對C.PH3中的P-H鍵的極性比NH3中N-H鍵的極性弱D.PH3分子中的P-H鍵是非極性鍵11、CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示),但CaC2晶體中由于啞鈴形C22-的存在,使晶胞沿一個方向拉長。則關(guān)于CaC2晶體的描述不正確的是()
A.CaC2晶體的熔點較高、硬度也較大B.和Ca2+距離相同且最近的C22-構(gòu)成的多面體是正八面體C.和Ca2+距離相同且最近的Ca2+有12個D.如圖的結(jié)構(gòu)中共含有4個Ca2+和4個C22-12、CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示),但CaC2晶體中含有的啞鈴形C22-的存在,使晶胞沿一個方向拉長(該晶胞為長方體)。下列關(guān)于CaC2晶體的說法中正確的是()
A.1個Ca2+周圍距離最近且等距離的C22-數(shù)目為6B.6.4gCaC2晶體中含陰離子0.1molC.該晶體中存在離子鍵和共價鍵D.與每個Ca2+距離相等且最近的Ca2+共有12個13、鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷正確的是()
A.該晶體屬于分子晶體B.該晶胞中Zn2+和S2-數(shù)目相等C.陽離子的配位數(shù)為6D.氧化鋅的熔點高于硫化鋅評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)14、(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。15、金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛,Ni的基態(tài)原子有________種能量不同的電子;很多不飽和有機物在Ni催化下可以H2發(fā)生加成反應(yīng),如①CH2═CH2、②HC≡CH、③④HCHO等,其中碳原子不是采取sp2雜化的分子有________(填物質(zhì)編號),HCHO分子的立體構(gòu)型為________16、(1)以下列出的是一些原子的2p能級和3d能級中電子排布的情況,試判斷哪些違反了泡利原理___,哪些違反了洪特規(guī)則____。
(2)某元素的激發(fā)態(tài)(不穩(wěn)定狀態(tài))原子的電子排布式為1s22s22p63s13p33d2,則該元素基態(tài)原子的電子排布式為__________;其最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學式是__________。
(3)將下列多電子原子的原子軌道按軌道能量由低到高順序排列。
①2s②3d③4s④3s⑤4p⑥3p
軌道能量由低到高排列順序是__________。17、比較下列各項中的前者和后者,用“>”、“<”或“=”填空。
(1)熔點:NaCl_______CaO
(2)沸點:____
(3)在水中的溶解度:SO2_____CO2
(4)酸性:H3PO3_________H3PO4
(5)鍵能:H—O______H—S
(6)價電子數(shù):O________Cr18、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_________;19、元素及其化合物在生活及生產(chǎn)中有很多重要用途。
鹵素化學豐富多彩;能形成鹵化物;鹵素互化物、多鹵化物等多種類型的化合物。
(1)擬鹵素如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近。已知(CN)2分子中所有原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則其分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為__。(SCN)2對應(yīng)的酸有兩種,理論上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸點低于異硫氰酸(H-N=C=S)的沸點,其原因是__。
(2)鹵化物RbICl2在加熱時會分解為晶格能相對較大的鹵化物A和鹵素互化物或鹵素單質(zhì),A的化學式__。20、碳元素不僅能形成豐富多彩的有機化合物;而且還能形成多種無機化合物如C,同時自身可以形成多種單質(zhì)如D和E,碳及其化合物的用途廣泛。
已知A為離子晶體;B為金屬晶體,C為分子晶體。
(1)圖中分別代表了五種常見的晶體,分別是:A________,B________,C________,D________,E________。(填名稱或化學式)
(2)干冰和冰是兩種常見的分子晶體,關(guān)于兩種晶體的比較中正確的是_____。
a.晶體的密度:干冰>冰b.晶體的熔點:干冰>冰。
c.晶體中的空間利用率:干冰>冰d.晶體中分子間相互作用力類型相同
(3)金剛石和石墨是碳的兩種常見單質(zhì),下列敘述正確的有________。
a.金剛石中碳原子的雜化類型為sp3雜化,石墨中碳原子的雜化類型為sp2雜化。
b.晶體中共價鍵的鍵長:金剛石中C—C<石墨中C—C
c.晶體的熔點:金剛石>石墨。
d.晶體中共價鍵的鍵角:金剛石>石墨。
e.金剛石晶體中只存在共價鍵;石墨晶體中則存在共價鍵;金屬鍵和范德華力。
f.金剛石和石墨的熔點都很高;所以金剛石和石墨都是原子晶體。
(4)金剛石晶胞結(jié)構(gòu)如圖,一個晶胞中的C原子數(shù)目為________。
(5)C與孔雀石共熱可以得到金屬銅,金屬銅采用面心立方最密堆積,已知Cu單質(zhì)的晶體密度為ρg/cm3,Cu的相對原子質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則Cu的原子半徑為__________cm。21、請完成下列各題:
(1)前4周期元素中,基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有________種。
(2)第ⅢA、ⅤA族元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導體材料,其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似。在GaN晶體中,每個Ga原子與________個N原子相連,與同一個Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為____________。在四個晶體類型中,GaN屬于________晶體。
(3)在極性分子NCl3(遇水強烈水解)中,N原子的化合價為-3價,Cl原子的化合價為+1價,請推測NCl3水解的主要產(chǎn)物是________________(填化學式)。22、Ⅰ、在金剛石、CS2、N2、C2H4、H2O2;金屬Fe等六種晶體中:
(1)以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是______________;
(2)通過非極性鍵形成的原子晶體是______________;
(3)含有極性共價鍵和非極性共價鍵的非極性分子是______________;
(4)固態(tài)和熔融狀態(tài)下都能導電的晶體是______________;
Ⅱ;C和Si元素在化學中占有極其重要的地位.
(1)CO2屬于______________晶體,熔化時克服的微粒間作用力是______________;SiO2屬于______________晶體,熔化時克服的微粒間作用力是______________;所以熔點CO2______________SiO2(填“<”;“=”或“>”).
(2)SiO2晶體中每個硅與______________個O相連,每個氧與______________Si相連.
(3)石墨晶體中,層內(nèi)形成正六邊形的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),試分析層內(nèi)每個正六邊形占有的碳原子數(shù)為___________個。
評卷人得分四、計算題(共3題,共12分)23、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)24、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯排列,若食鹽的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023mol-1,食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol-1。則食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______25、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)26、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素。化合物DC為離子化合物,D的二價陽離子與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。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____________。27、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____。28、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________。29、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:____________________。30、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、原理綜合題(共3題,共21分)31、據(jù)世界權(quán)威刊物《自然》最近報道,我國科學家選擇碲化鋯(ZrTe2)和砷化鎘(Cd3As2)為材料驗證了三維量子霍爾效應(yīng);并發(fā)現(xiàn)了金屬-絕緣體的轉(zhuǎn)換?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鋅原子的價電子排布圖:____________________________________________
(2)硫和碲位于同主族,H2S的分解溫度高于H2Te,其主要原因是________________
(3)Cd2+與NH3等配體形成配離子。1mol[Cd(NH3)4]2+含___________molσ鍵。該配離子中三種元素的電負性大小關(guān)系是:_______________________
(4)砷與鹵素形成多種鹵化物。AsCl3、AsF3、AsBr3的熔點由高到低的排序為________
(5)鋯晶胞如圖1所示,這種堆積方式稱為______________________,鎘晶胞如圖2所示。已知:NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,晶體密度為dg·cm3。在該晶胞中兩個鎘原子最近核間距為______nm(用含NA、d的代數(shù)式表示),鎘晶胞中原子空間利用率為________(用含π的代數(shù)式表示)。
32、鈷的化合物在工業(yè)生產(chǎn);生命科技等行業(yè)有重要應(yīng)用。
(1)Co2+的核外電子排布式為___;Co的第四電離能比Fe的第四電離能要小得多,原因是___。
(2)Fe、Co均能與CO形成配合物,如Fe(CO)5、Co2(CO)8的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示,圖1中1molFe(CO)5含有__mol配位鍵;圖2中C原子的雜化方式為___,形成上述兩種化合物的四種元素中電負性最大的是___(填元素符號)。
(3)金屬鈷的堆積方式為六方最密堆積,其配位數(shù)是___,鈷晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示,該晶胞中原子個數(shù)為___;該晶胞的邊長為anm,高為cnm,該晶胞的密度為___(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出代數(shù)式)g·cm-3。33、金屬鐵及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。
(1)Fe3+的電子排布式為___________________。已知,F(xiàn)e3+的化學性質(zhì)比Fe2+穩(wěn)定,請從原子結(jié)構(gòu)的角度進行解釋_____________________________________________________。
(2)Fe能與CO形成配合物Fe(CO)5,1molFe(CO)5中含有________molσ鍵。
(3)與CO互為等電子體的分子和離子分別為_______和_______(各舉一種即可;填化學式)
(4)已知某鐵晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
①該晶胞中含有鐵原子的數(shù)目為___________。
②若晶胞的邊長為acm,則晶體鐵的密度為_______________________g·cm-3(用代數(shù)式表示,阿伏加德羅常數(shù)為NA)。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【分析】
同一周期從左至右;隨著核電荷數(shù)的遞增,原子半徑遞減,對電子的吸引能力漸強,因而電負性值遞增;同族元素從上到下,隨著原子半徑的增大,元素電負性值遞減,據(jù)此判斷。
【詳解】
設(shè)鈣的電負性為X,同一周期從左至右,隨著核電荷數(shù)的遞增,原子半徑遞減,對電子的吸引能力漸強,因而電負性值遞增,所以鈣元素的電負性大于鉀0.8;同族元素從上到下,隨著原子半徑的增大,元素電負性值遞減,所以鈣元素的電負性小于鎂1.2,鈣元素的電負性的取值范圍:0.8<1.2;故答案選C。
【點睛】
根據(jù)元素周期表的位置關(guān)系,同周期同主族電負性的遞變規(guī)律,鈣的電負性范圍應(yīng)該小于鎂,大于鉀。2、D【分析】【分析】
根據(jù)題干中,基態(tài)X的價電子軌道表示式為Z最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍,推出Z是O,又原子序數(shù)依次增大,故X是B,在根據(jù)四種元素與鋰組成的化合物中Y原子周圍形成了四個化學鍵,故Y是C,再根據(jù)X;Y、Z、W是短周期同一周期的主族元素,故W為F。
【詳解】
A.根據(jù)同一周期從左往右第一電離能呈增大趨勢,第ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA反常;故四種元素中第一電離能最大的是W,故A錯誤;
B.Y和Z形成的化合物有CO和CO2;常溫下均難溶于水,故B錯誤;
C.X的最高價氧化物的水化物即硼酸;是弱酸,故C錯誤;
D.Z和W分別與氫元素形成的10電子化合物分別為H2O和HF,由于H2O分子中的O原子能與周圍H2O分子中的兩個H原子生成兩個氫鍵,HF分子中的F原子只能形成一個氫鍵,一般氫鍵越多,熔沸點越高,所以H2O熔沸點高;故D正確;
本題答案為:D3、C【分析】【詳解】
A.分子中N-O鍵;N-H鍵為極性鍵;N-N鍵為非極性鍵,故A錯誤;
B.分子中的四個氮原子,成單鍵的氮原子雜化方式為sp3雜化,成雙鍵的氮原子雜化方式為sp2雜化,碳原子采用sp2雜化;所有C;N原子的雜化方式不相同,故B錯誤;
C.1個分子中含有4個N-H鍵;1個N=C鍵,1個N=O鍵,2個N-C鍵,1個N-N單鍵和1個N→O配位鍵,雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵,單鍵全部是σ鍵,σ鍵與π鍵的個數(shù)比是5:1,故C正確;
D.分子式為CN4H4O2,相對分子質(zhì)量為104,10.4g該物質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol,1個分子含有11個原子,該物質(zhì)含有1.1NA個原子;故D錯誤;
答案選C。4、D【分析】【詳解】
A.晶體硅是原子晶體;屬于單質(zhì),故A不選;
B.H3PO4是分子晶體;屬于化合物,故B不選;
C.金剛石是原子晶體;屬于單質(zhì),故C不選;
D.SiO2屬于原子晶體;屬于化合物,故D選;
故選D。
【點睛】
解答本題要記住常見的原子晶體,如金剛石、硅晶體、SiO2、SiC等。5、D【分析】【詳解】
金屬晶體通常具有良好的導電性、導熱性和延展性,但是有的金屬熔點較高,如鎢熔點很高,有些金屬的熔點比較低,比如汞在常溫下為液態(tài),故選D項。綜上所述,本題正確答案為D。6、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(jié)構(gòu)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。二、多選題(共7題,共14分)7、BC【分析】【詳解】
A.不同能層不同能級的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A錯誤;
B.不同能層不同能級的電子能量: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.不同能層不同能級的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D錯誤;
故選:BC。
【點睛】
根據(jù)構(gòu)造原理,各能級能量高低順序為①相同n而不同能級的能量高低順序為:ns<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級ns<(n-2)f<(n-1)d8、CD【分析】【詳解】
A.水楊酸中只有苯環(huán)能夠與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),則1mol水楊酸最多能與3molH2發(fā)生加成反應(yīng);故A錯誤;
B.水楊酸與對甲氧基苯甲酸(含有-OCH3)含有的官能團不同;不是同系物,故B錯誤;
C.分子間氫鍵會導致物質(zhì)的溶解度減小;水楊酸分子中的羥基和羧基間存在分子內(nèi)氫鍵,使其在水中的溶解度減小,故C正確;
D.苯環(huán)是平面結(jié)構(gòu),苯環(huán)上的C原子采用雜化,羧基中的碳原子的價層電子對數(shù)=3,沒有孤對電子,也采用雜化;故D正確;
故選CD。9、AC【分析】【詳解】
A.HCl、HBr;HI均可形成分子晶體;其分子結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大則分子間作用力越大,所以熔、沸點依次升高與分子間作用力大小有關(guān),故A正確;
B.氫鍵是比范德華力大的一種分子間作用力,水分子間可以形成氫鍵,H2S分子間不能形成氫鍵,因此H2O的熔、沸點高于H2S;與共價鍵的鍵能無關(guān),故B錯誤;
C.碘分子為非極性分子,CCl4也為非極性分子;碘易溶于四氯化碳可以用相似相溶原理解釋,故C正確;
D.氫鍵不是化學鍵;故D錯誤;
故答案為AC。10、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.該分子為三角錐型結(jié)構(gòu);正負電荷重心不重合,所以為極性分子,A錯誤;
B.PH3分子中P原子最外層有5個電子;其中3個電子和3個H原子形成共用電子對,所以該物質(zhì)中有1個未成鍵的孤對電子,B正確;
C.氮元素非金屬性強于磷元素,PH3中的P-H鍵的極性比NH3中N-H鍵的極性弱;C正確;
D.同種非金屬元素之間存在非極性鍵;不同非金屬元素之間存在極性鍵,所以P-H是極性鍵,D錯誤;
答案選BC。11、BC【分析】【分析】
離子晶體:陰陽離子通過離子鍵結(jié)合形成的晶體,離子鍵作用力強,所以離子晶體硬度高,具有較高的熔沸點;該晶胞不是正方體構(gòu)成的,觀察體心處Ca2+,與它距離相同且最近的C22-位于面心,距離相同且最近的Ca2+位于棱上;它們共平面;
晶胞中粒子數(shù)目用均攤法確定:每個頂點的原子被8個晶胞共有;每條棱的原子被4個晶胞共有,每個面的原子被2個晶胞共有。
【詳解】
A.據(jù)CaC2晶體結(jié)構(gòu)可知其屬于離子晶體;所以熔點較高;硬度較大,故A正確;
B.由于晶胞沿一個方向拉長,故晶胞的一個平面的長與寬不相等,和Ca2+距離相同且最近的C22-有4個均位于面心;且在同一平面上,故B錯誤;
C.晶胞的一個平面的長與寬不相等,與每個Ca2+距離相等且最近的Ca2+應(yīng)為4個均位于棱上;故C錯誤。
D.圖示結(jié)構(gòu)中N(Ca2+)=12×+1=4,N(C22-)=8×+6×=4;故D正確;
答案選BC。
【點睛】
本題考查晶胞的分析,特別注意晶胞沿一個方向拉長的特點,為解答該題的關(guān)鍵,易錯點為C選項。12、BC【分析】【詳解】
A.依據(jù)晶胞示意圖可以看出,晶胞的一個平面的長與寬不相等,再由圖中體心可知1個Ca2+周圍距離最近的C22-有4個;而不是6個,故A錯誤;
B.6.4克CaC2為0.1mol,CaC2晶體中含陰離子為C22-;則含陰離子0.1mol,故B正確;
C.該晶體中存在鈣離子和C22-間的離子鍵,C22-中存在C與C的共價鍵;故C正確;
D.晶胞的一個平面的長與寬不相等,與每個Ca2+距離相等且最近的Ca2+為4個;故D錯誤;
故選BC。
【點睛】
解答本題要注意區(qū)分該晶胞和氯化鈉晶胞的不同,該晶胞存在沿一個方向拉長的特點,為解答該題的關(guān)鍵和易錯點。13、BD【分析】【詳解】
A.ZnS是Zn2+和S2-構(gòu)成的離子化合物;屬于離子晶體,A選項錯誤;
B.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Zn分別位于晶胞的頂點和面心,Zn2+數(shù)目為:S2-數(shù)目也為4;B選項正確;
C.ZnS晶體中,陽離子Zn2+的配位數(shù)是4;C選項錯誤;
D.ZnO和ZnS所帶電荷相等;氧離子半徑小于硫離子,故ZnO的晶格能大于ZnS,D選項正確;
答案選BD。三、填空題(共9題,共18分)14、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15、略
【分析】【分析】
Ni的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,同一能級軌道上的電子能量相同;CH2=CH2、HCHO中碳原子均形成3個σ鍵,沒有孤對電子,碳原子均為sp2雜化,而HC≡CH中碳原子均形成2個σ鍵、沒有孤對電子,為sp雜化;HCHO中碳原子為sp2雜化;空間構(gòu)型為平面三角形。
【詳解】
Ni的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,有7個能級,同一能級軌道上的電子能量相同,則Ni的基態(tài)原子有7種能量不同的電子;CH2=CH2、HCHO中碳原子均形成3個σ鍵,沒有孤對電子,碳原子采取sp2雜化,HC≡CH中碳原子均形成2個σ鍵、沒有孤對電子,碳原子采取sp雜化;HCHO中碳原子為sp2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形;故答案為:7,②,平面三角形?!窘馕觥竣?7②.②③.平面三角形16、略
【分析】【詳解】
(1)在一個原子軌道里;最多只能容納2個電子,而且它們的自旋狀態(tài)相反,稱為泡利不相容原理,所以違反泡利不相容原理的有③;當電子排布在同一個能級的不同軌道時,基態(tài)原子中的電子總是單獨優(yōu)先占據(jù)一個軌道,而且自旋狀態(tài)相同,稱為洪特規(guī)則,所以違反洪特規(guī)則的有②④⑥;
(2)根據(jù)激發(fā)態(tài)原子核外電子排布式知該元素核外有16個電子,為S元素;根據(jù)能量最低原理,其基態(tài)原子核外電子排是1s22s22p63s23p4;S元素最外層有6個電子,所以最高價是+6價,最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學式是H2SO4;
(3)相同電子層上原子軌道能量的高低:ns<np<nd;形狀相同的原子軌道能量的高低:1s<2s<3s<4s,多電子原子的原子軌道按軌道能量由低到高順序是①④⑥③②⑤。【解析】①.③②.②④⑥③.1s22s22p63s23p4④.H2SO4⑤.①④⑥③②⑤17、略
【分析】【詳解】
(1)NaCl中離子所帶電荷數(shù)為1,CaO中離子所帶電荷數(shù)為2,且O2-的半徑小于Cl-的半徑,所以氯化鈉的晶格能小于氧化鈣的晶格能,所以熔點:NaCl
(2)形成分子內(nèi)氫鍵,而形成分子間氫鍵,分子間形成氫鍵的物質(zhì)的熔沸點較高,所以沸點:<
(3)SO2分子為V形,結(jié)構(gòu)不對稱,屬于極性分子,CO2分子為直線形,是非極性分子,水是極性分子,根據(jù)相似相溶原理,在水中的溶解度:SO2>CO2;
(4)含氧酸分子的結(jié)構(gòu)中含非羥基(羥基為-OH)氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強,所以含氧酸的通式可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,酸性越強,則酸性:H3PO33PO4;
(5)同一主族元素,元素原子半徑隨著原子序數(shù)增大而增大,鍵長:H-O<H-S,所以鍵能:H-O>H-S;
(6)O的價層電子排布式為2s22p4,價電子個數(shù)為6;Cr的價層電子排布式為3d54s1,價電子個數(shù)為6,所以價電子數(shù):O=Cr。
【點睛】
注意判斷含氧酸酸性的方法:含氧酸分子的結(jié)構(gòu)中含非羥基(羥基為-OH)氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強?!窘馕觥竣?<②.<③.>④.<⑤.>⑥.=18、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.sp319、略
【分析】【分析】
(1)擬鹵素如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近.已知(CN)2分子中所有原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);C原子形成四個共用電子對;N原子形成三個共用電子對;能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高,異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能形成分子間氫鍵;
(2)RbICl2加熱時會分解為晶格能相對較大的鹵化物A和鹵素互化物或鹵素單質(zhì);利用半徑來分析晶格能相對較大的鹵化物。
【詳解】
擬鹵素如等與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近.已知分子中所有原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C原子形成四個共用電子對、N原子形成三個共用電子對,結(jié)構(gòu)式為每個分子中含有4個鍵,3個鍵,則其分子中鍵與鍵數(shù)目之比為3:4;能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高;異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能形成分子間氫鍵,所以異硫氰酸熔沸點高于硫氰酸;
故答案為:3:4;異硫氰酸分子間可形成氫鍵;而硫氰酸不能;
加熱時會分解為晶格能相對大的鹵化物A和鹵素互化物或鹵素單質(zhì),氯離子的半徑小于碘離子的半徑,則RbCl的離子鍵長小于RbI的離子鍵長,則RbCl的晶格能較大,則A為RbCl,故答案為:RbCl;
故答案為:RbCl?!窘馕觥竣?3:4②.異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能③.RbCl20、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖中晶體的結(jié)構(gòu);結(jié)合常見晶體可知,A為氯化鈉;B為Na、C為干冰、D為金剛石、E為石墨;
(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,而受熱融化時氫鍵被破,干冰分子之間只存在范德華力,形成的分子晶體是密堆積;
(3)a;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)成正四面體,石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成平面正六邊形結(jié)構(gòu);
b;c、sp2雜化中;s軌道的成分比sp3雜化更多,而且石墨的碳原子還有大π鍵所以形成的共價鍵更短,更牢固,即石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短,作用力更大,破壞化學鍵需要更大能量;
d;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)成正四面體,石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu);
e;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)成正四面體,晶體中只含有共價鍵;石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu),而每個碳原子還有一個2p軌道,其中有一個2p電子.這些p軌道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2雜化軌道構(gòu)成的平面,形成了大π鍵.因而這些π電子可以在整個碳原子平面上活動,類似金屬鍵的性質(zhì),石墨為層狀結(jié)構(gòu),層與層之間通過范德華力連接;
f;石墨為層狀結(jié)構(gòu);層與層之間通過范德華力連接;
(4)由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可知;晶胞內(nèi)部有4個C原子,面心上有6個C原子,頂點有8個C原子,根據(jù)均攤法計算;
(5)金屬銅采用面心立方最密堆積,利用均攤法計算晶胞原子數(shù)目,銅原子半徑為rcm;可計算晶胞參數(shù),根據(jù)m=ρV計算銅原子半徑。
【詳解】
:
(1)根據(jù)圖中晶體的結(jié)構(gòu);結(jié)合常見晶體可知,A為氯化鈉;B為Na、C為干冰、D為金剛石、E為石墨;
答案為:NaCl;Na;干冰;金剛石;石墨;
(2)a;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,密度比水小,干冰分子之間只存在范德華力,形成的分子晶體是密堆積,密度比水大,故a正確;
b、冰融化時氫鍵被破,干冰分子之間只存在范德華力,融化時破壞范德華力,氫鍵比范德華力強,故晶體的熔點冰>干冰,故b錯誤;
c;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c正確;
d;干冰分子之間只存在范德華力;水分子之間既存在范德華力又存在氫鍵,晶體中分子間相互作用力類型不相同,故d錯誤.
答案選:ac;
(3)a、金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵,構(gòu)成正四面體,碳原子的雜化類型為sp3雜化;石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成平面正六邊形結(jié)構(gòu),碳原子的雜化類型為sp2雜化;故a正確;
b、sp2雜化中,s軌道的成分比sp3雜化更多,而且石墨的碳原子還有大π鍵所以形成的共價鍵更短,更牢固,即石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短,故b錯誤;
c;石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短;作用力更大,破壞化學鍵需要更大能量,所以晶體的熔點金剛石<石墨,故c錯誤;
d;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)成正四面體,鍵角為109°28′,石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu),鍵角為120°,故d錯誤;
e;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)成正四面體,石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu),而每個碳原子還有一個2p軌道,其中有一個2p電子.這些p軌道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2雜化軌道構(gòu)成的平面,形成了大π鍵.因而這些π電子可以在整個碳原子平面上活動,類似金屬鍵的性質(zhì),石墨為層狀結(jié)構(gòu),層與層之間通過范德華力連接,說明晶體中含有共價鍵、金屬鍵、范德華力,故e正確;
f;金剛石是原子晶體;石墨為層狀結(jié)構(gòu),層與層之間通過范德華力連接,石墨為混合型晶體,不屬于原子晶體,故f錯誤;
答案選:ae;
(4)由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞內(nèi)部有4個C原子,面心上有6個C原子,頂點有8個C原子,所以金剛石晶胞中c原子數(shù)目為4+6×+8×=8;
答案為:8;
(5)金屬銅采用面心立方最密堆積,晶胞內(nèi)Cu原子數(shù)目為8×+6×=4令銅原子的半徑為rcm,則晶胞的棱長為:4rcm=rcm,所以解得:r=cm;
答案為:cm
【點睛】
本題考查晶體類型與熔沸點高低判斷;晶體結(jié)構(gòu)、對晶胞的理解與計算等;難度較大,對晶胞的計算注意均攤法的利用,需要學生具備空間想象能力,注意基礎(chǔ)知識的理解掌握.
【解析】NaClNa干冰金剛石石墨acae8×cm21、略
【分析】【詳解】
(1)第一周期中,有一個未成對電子的是氫原子,其電子排布為1s1;第二周期中,未成對電子是兩個的有兩種——C:1s22s22p2和O:1s22s22p4;第三周期中,未成對電子是三個的是P:1s22s22p63s23p3;第四周期中未成對電子是四個的是Fe:1s22s22p63s23p64s23d6
(2)Ga在元素周期表中是第四周期、第ⅢA族,原子序數(shù)是31,即其原子核外電子數(shù)是31,根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可以寫出該原子的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1;根據(jù)題目所給信息;GaN的晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似,晶體結(jié)構(gòu)為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每個Ga原子與四個N相連,這四個N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型是正四面體型,屬于原子晶體。
(3)水解即該物質(zhì)中的帶正電的原子或原子團與水電離出的OH-結(jié)合成弱電解質(zhì),帶負電的原子或原子團與水電離出的H+結(jié)合成弱電解質(zhì)的過程,水解反應(yīng)前后各元素的化合價不變,類似于復分解反應(yīng),由題意知NCl3中N的化合價為-3價,Cl的化合價為+1價,則在NCl3水解的產(chǎn)物中N的化合價也是-3價,Cl的化合價是+1價,分析可知其水解產(chǎn)物是HClO和NH3·H2O?!窘馕觥?4正四面體形原子HClO、NH322、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:Ⅰ、(1)雙原子單質(zhì)分子是以非極性鍵結(jié)合的非極性分子,則N2是以非極性鍵結(jié)合的非極性分子,故答案為N2;
(2)金剛石是通過非極性鍵形成的原子晶體;故答案為金剛石;
(3)C2H4分子中含有C-H極性共價鍵和C-C非極性共價鍵的非極性分子,故答案為C2H4;
(4)金屬Fe中存在自由電子;所以固態(tài)和熔融狀態(tài)下都能導電,故答案為金屬Fe.
Ⅱ、(1)CO2屬于分子晶體,熔化時克服的微粒間作用力是分子間作用力;SiO2屬于是原子晶體;熔化時克服的微粒間作用力是共價鍵,化學鍵比分子間作用強得多,所以二氧化硅熔點高于二氧化碳氣體,故答案為分子;分子間作用;原子;共價鍵;<;
(2)SiO2晶體是原子晶體;一個硅與四個氧相連,一個氧與兩個硅相連形成正四面體,故答案為4;2;
(3)石墨層狀結(jié)構(gòu)中,每個碳原子被三個正六邊形共用,所以平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)=6×=2;故答案為2。
【考點】
考查共價鍵的形成及共價鍵的主要類型;晶體的類型與物質(zhì)熔點;硬度、導電性等的關(guān)系。
【點晴】
本題主要考查極性鍵和非極性鍵,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、空間構(gòu)型與分子的極性的關(guān)系來分析解答即可,不同非金屬元素之間易形成極性共價鍵,分子的結(jié)構(gòu)對稱、正負電荷的中心重合,則為非極性分子,如果存在自由移動的離子和電子就能導電,要學會利用均攤法進行有關(guān)晶胞的計算。【解析】Ⅰ、(1)N2;
(2)金剛石;
(3)C2H4;
(4)金屬Fe.
Ⅱ;(1)分子;分子間作用;原子;共價鍵;<;
(2)4;2;
(3)2四、計算題(共3題,共12分)23、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%24、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計算小立方體中Na+、Cl-的數(shù)目,進而計算小立方體的質(zhì)量,根據(jù)公式密度計算出小立方體的邊長;進而計算兩個距離最近的鈉離子中心間的距離。
【詳解】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點上的每個離子均為8個小立方體所共有。因此小立方體含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每個小立方體含有1/2個(Na+-Cl-)離子對;
每個小立方體的質(zhì)量
解得:a≈2.81×10-8cm,兩個距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;
故答案為兩個距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm。【解析】兩個距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。25、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離子鍵;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度
【詳解】
(1)晶胞中位于體心的鈉離子和位于邊上Na+的短離最近,則最近且等距的Na+共有12個Na+;晶胞中Na+的個數(shù)為1+12=4,Na+的個數(shù)為8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過離子鍵結(jié)合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵,則1mol二氧化硅中有4mol硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度則a=nm=nm。
【點睛】
均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點:每個頂點的原子被8個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;③面上:每個面的原子被2個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;④內(nèi)部:內(nèi)部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞?!窘馕觥?244離子鍵4五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共45分)26、略
【分析】【分析】
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素。化合物DC為離子化合物,D的二價陽離子與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+3H2O27、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??;As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28、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,所以采取sp2雜化;一個乙烯分子中含有5個σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數(shù)目為5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型為正四面體形;但氨氣中的中心原子上含有1對孤對電子,所以其實際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更?。?/p>
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點最高;H2Se相對分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點比H2S高,三者的沸點由高到低的順序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體,CO2和N2O互為等電子體,所以元素C的這種氧化物CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O;
(5)銅是29號元素,其原子核外有29個電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價電子排布式為3d104s1?!窘馕觥縮p25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s129、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的銅元素;為過渡元素,屬于ds區(qū)元素,故答案:ds;
(2)根據(jù)元素周期表可知:③為碳元素,⑧為氯元素,兩者形成的一種常見溶劑為CCl4;其分子空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),故答案:正四面體結(jié)構(gòu);
(3)根據(jù)元素周期表可知:元素①為氫元素,⑥為磷元素,兩者形成的最簡單分子為PH3;分子中正負電荷中心不重合,屬于極性分子,故答案:極性;
(4)根據(jù)元素周期表可知:元素⑥為磷元素,元素⑦為硫元素,P原子為半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),磷的第一電離能大于硫元素的第一電離能;元素②為鈹元素,元素④為鎂元素,同一主族從上到下,元素的電負性逐漸減小,則鈹元素的電負性大于鎂元素的電負性,故答案:>;>;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨為銅元素,位于第四周期IB族,所以銅元素的基態(tài)原子核外價電子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑧為氯元素,元素④為鎂元素,形成的化合物為MgCl2,其電子式為故答案:
(6)根據(jù)元素周期表可知:元素⑩為鋅元素,元素⑤為鋁元素,鋁能與NaOH溶液反應(yīng),所以鋅也能與NaOH溶液反應(yīng),其反應(yīng)的化學方程式為:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O?!窘馕觥縟s正四面體結(jié)構(gòu)極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O30、略
【分析】【詳解】
由元素在周期表中的位置可知,①為H,②為Be,③為C,④為N,⑤為O,⑥為F,⑦為Mg,⑧為
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