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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年冀教新版選修3化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷239考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、下列說(shuō)法或有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)的使用正確的是()A.在基態(tài)多電子原子中,p軌道電子的能量一定高于s軌道電子的能量B.Fe原子的外圍電子排布圖為C.氧的非金屬性比氮大,故氧元素的第一電離能比氮元素的第一電離能大D.銅原子的外圍電子排布式為3d94s22、某元素M的逐級(jí)電離能(kJ?mol﹣1)分別為580,1820,2750,11600。該元素氧化物的化學(xué)式最可能是A.MOB.MO2C.MO3D.M2O33、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(jià)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(shuō)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(jià)氧化物的水化物是一種強(qiáng)酸D.Z和W分別與氫元素形成的10電子化合物的沸點(diǎn):前者高于后者4、向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)滴加氨水,難溶物溶解得到深藍(lán)色透明溶液,若加入乙醇將析出深藍(lán)色晶體。下列說(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀,所以反應(yīng)前Cu2+的濃度不變B.在[Cu(NH3)4]2+離子中,Cu2+提供空軌道,NH3提供孤對(duì)電子C.沉淀溶解后生成的配離子[Cu(NH3)4]2+的空間構(gòu)型一定是正四面體D.加入極性較小的溶劑乙醇后,將析出[Cu(H2O)4]SO4·H2O晶體5、用價(jià)層電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)PCl3和的空間構(gòu)型,結(jié)論正確的是A.直線形;三角錐形B.三角錐形;平面三角形C.V形;三角錐形D.直線形;平面三角6、下列對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的理論解釋正確的是()。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)理論解釋A酸性:HC1O<H2CO3非金屬:C>C1BNH3溶于水形成的溶液能導(dǎo)電NH3是電解質(zhì)C氮原子的第一電離能大于氧原子氮原子2p能級(jí)半充滿DH2O的沸點(diǎn)高于H2SHO的鍵能大于HS的鍵能
A.AB.BC.CD.D7、現(xiàn)代無(wú)機(jī)化學(xué)對(duì)硫-氮化合物的研究是最為活躍的領(lǐng)域之一。如圖是已經(jīng)合成的最著名的硫-氮化合物(S4N4)的分子結(jié)構(gòu),下列關(guān)于S4N4的說(shuō)法中不正確的是。
A.S4N4屬于共價(jià)化合物B.S4N4中硫元素與氮元素的質(zhì)量比為1:1C.S4N4分子中既有極性鍵又有非極性鍵D.S4N4分子中所有原子的最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)8、根據(jù)實(shí)際和經(jīng)驗(yàn)推知,下列敘述不正確的是()A.鹵化氫易溶于水,不易溶于四氯化碳B.碘易溶于汽油,微溶于水C.氯化鈉易溶于水,也易溶于食用油D.丁烷易溶于煤油,難溶于水評(píng)卷人得分二、填空題(共5題,共10分)9、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示;x位于立方體的頂點(diǎn),Y位于立方體中心。試分析:
(1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著___個(gè)X,每個(gè)x同時(shí)吸引著__個(gè)Y,該晶體的化學(xué)式為___;
(2)晶體中在每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有___個(gè);
(3)晶體中距離最近的2個(gè)X與1個(gè)Y形成的夾角∠XYX的度數(shù)為__。
(4)下列分子中含有sp和sp3雜化方式的是___。
A.B.CH4C.CH2=CHCH3D.CH3CH2C≡CHE.CH3CH310、三價(jià)鉻離子(Cr3+)是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要組成成分,GTF能夠協(xié)助胰島素發(fā)揮作用。構(gòu)成葡萄糖耐量因子和蛋白質(zhì)的元素有C、H、O、N、S、Cr等;回答下列問(wèn)題:
(l)Cr的價(jià)電子排布式為______;
(2)O、N、S的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_____;
(3)SO2分子的VSEPR模型為______,其中心原子的雜化方式為______;
(4)CO和N2互為等電子體,兩種物質(zhì)相比沸點(diǎn)較高的是______,其原因是______;
(5)化學(xué)式為CrCl3?6H2O的化合物有多種結(jié)構(gòu),其中一種可表示為[CrCl2(H2O)4]Cl?2H2O,該物質(zhì)的配離子中提供孤電子對(duì)的原子為______,配位數(shù)為______;
(6)NH3分子可以與H+結(jié)合生成這個(gè)過(guò)程發(fā)生改變的是______(填序號(hào))
A.微粒的空間構(gòu)型B.N原子的雜化類型C.H-N-H鍵角D.微粒的電子數(shù)。
(7)由碳元素形成的某種晶體的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度為ρg?cm-3,則該晶胞的棱長(zhǎng)為______pm。
11、新型儲(chǔ)氫材料是開發(fā)利用氫能的重要研究方向。
(1)Ti(BH4)3是一種儲(chǔ)氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得。
①基態(tài)Cl原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為____。,該能層具有的原子軌道數(shù)為____。
②LiBH4由Li+和BH4-構(gòu)成,BH4-的立體結(jié)構(gòu)是____,Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小排列順序?yàn)開________。
(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料。
①LiH中,離子半徑:Li+_________H-(填“>”;“=”或“<”)。
②某儲(chǔ)氫材料是短周期金屬元素M的氫化物。M的部分電離能如下表所示:。I1/kJ·mol-1I2/kJ·mol-1I3/kJ·mol-1I4/kJ·mol-1I5/kJ·mol-1738145177331054013630
M是_________(填元素符號(hào))。12、請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)某元素X基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子,次外層有2個(gè)電子,其價(jià)電子排布圖為___,其原子核外有___種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;其最低價(jià)氫化物電子式為___,中心原子采用___雜化,分子立體構(gòu)型為___。
(2)某元素Y基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子,其元素名稱為___,Y+的外圍電子排布式為___,該元素固體單質(zhì)常常采用___堆積方式,配位數(shù)為___,空間利用率為___。13、⑴如圖為碳的一種同素異形體C60分子,每個(gè)C60分子中含有σ鍵的數(shù)目為___________;
⑵如圖為碳的另一種同素異形體——金剛石的晶胞結(jié)構(gòu),D與周圍4個(gè)原子形成的空間結(jié)構(gòu)是_______,所有鍵角均為_______。
⑶硼酸(H3BO3)的結(jié)構(gòu)與石墨相似如圖所示,層內(nèi)的分子以氫鍵相連,含1mol硼酸的晶體中有_____mol氫鍵。
⑷每個(gè)Na+(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有____個(gè),每個(gè)Na+周圍等距且緊鄰的Na+有_____個(gè)。
評(píng)卷人得分三、計(jì)算題(共6題,共12分)14、(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)(如圖a),試回答下列問(wèn)題:圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為____個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為____個(gè),碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。
(2)2001年報(bào)道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子,6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為_______。15、鐵有δ;γ、α三種同素異形體;三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。
(1)δ、γ、α三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_________。
(2)若δ-Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm,α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm,則兩種晶胞空間利用率之比為________(用a、b表示)
(3)若Fe原子半徑為rpm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則γ-Fe單質(zhì)的密度為_______g/cm3(用含r的表達(dá)式表示;列出算式即可)
(4)三氯化鐵在常溫下為固體,熔點(diǎn)為282℃,沸點(diǎn)為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為______。16、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(duì)β—SiC回答下列問(wèn)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(jì)算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)17、用X射線研究某金屬晶體,測(cè)得在邊長(zhǎng)為360pm的立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子,此時(shí)金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問(wèn)題:
(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______
(2)求每個(gè)晶胞的質(zhì)量。_______
(3)求此金屬的相對(duì)原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______18、如圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)模型(原子間實(shí)際是相互接觸的)。它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對(duì)原子質(zhì)量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請(qǐng)回答以下各題:
(1)每一個(gè)晶胞中分?jǐn)偟絖_________個(gè)鎢原子。
(2)計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)a。_____________
(3)計(jì)算鎢的原子半徑r(提示:只有體對(duì)角線上的各個(gè)球才是彼此接觸的)。___________
(4)計(jì)算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________19、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯(cuò)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(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______評(píng)卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)20、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(jià)陽(yáng)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(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24。請(qǐng)根據(jù)以上情況;回答下列問(wèn)題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)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(hào))。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開___________。
(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質(zhì)在AC2中點(diǎn)燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物,寫出其化學(xué)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(xué)式為_____。
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),B被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。21、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(jià)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(gè)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(jià)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(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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(fù)性由小到大的順序?yàn)開______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號(hào)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(dǎo)體材料B.其電負(fù)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____。22、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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)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?wèn)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(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(xué)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(diǎn)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(jià)電子排布式為________。23、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)表中⑨號(hào)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(jiǎn)單分子X(jué)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(fù)性________元素④的電負(fù)性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價(jià)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(qǐng)寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。24、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的序號(hào)代表對(duì)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(qǐng)寫出與元素④的單質(zhì)互為等電子體分子、離子的化學(xué)式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),元素④被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)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(shí)心球表示元素⑩原子,則一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為__________。評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共1題,共9分)25、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(dǎo)體材料;應(yīng)用于航空航天測(cè)控、光纖通訊等領(lǐng)域?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(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(diǎn)由高到低的順序?yàn)開_________,丁硅烯(Si4H8)中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為___。
(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半導(dǎo)體材料,晶體類型與晶體硅類似,熔點(diǎn)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(zhǎng)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(gè)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)。評(píng)卷人得分六、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共5分)26、現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一種為橙黃色,另一種為紫紅色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開來(lái)_____________________________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【分析】
A.同一能層時(shí)p電子能量比s電子能量高;
B.基態(tài)鐵原子外圍電子排布式為3d64s2;根據(jù)構(gòu)造原理寫出電子排布圖;
C.N元素原子2p能級(jí)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的;
D.銅為29號(hào)元素,基態(tài)銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1。
【詳解】
A.同一能層中的p軌道電子的能量一定比s軌道電子能量高;但外層s軌道電子能量則比內(nèi)層p軌道電子能量高,A錯(cuò)誤;
B.基態(tài)鐵原子外圍電子排布式為3d64s2,依據(jù)價(jià)電子排布規(guī)律可知,外圍電子排布圖為:,B正確;
C.N原子的2p軌道處于半滿的穩(wěn)定狀態(tài);失去電子所消耗的能量逼O高,故N的第一電離能大于氧原子,C錯(cuò)誤;
D.銅為29號(hào)元素,當(dāng)原子核外能級(jí)處于全滿、半滿或全空時(shí)是穩(wěn)定狀態(tài),則基態(tài)銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1,Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1;D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。
【點(diǎn)睛】
本題考查了核外電子排布、電子軌道表示式的判斷。明確核外電子排布規(guī)則是解題關(guān)鍵,注意掌握常見的化學(xué)用語(yǔ)的概念及正確表示方法,試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。2、D【分析】【詳解】
元素M的逐級(jí)電離能(kJ/mol)分別為580、1820、2750、11600,該元素的第四電離能劇增,故該元素化合價(jià)表現(xiàn)為+3價(jià),故氧化物的化學(xué)式為M2O3;故選D。
【點(diǎn)睛】
本題考查電離能與化合價(jià)的關(guān)系,判斷化合價(jià)是解題的關(guān)鍵。3、D【分析】【分析】
根據(jù)題干中,基態(tài)X的價(jià)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(gè)化學(xué)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(shì),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(cuò)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(cuò)誤;
C.X的最高價(jià)氧化物的水化物即硼酸;是弱酸,故C錯(cuò)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(gè)H原子生成兩個(gè)氫鍵,HF分子中的F原子只能形成一個(gè)氫鍵,一般氫鍵越多,熔沸點(diǎn)越高,所以H2O熔沸點(diǎn)高;故D正確;
本題答案為:D4、B【分析】【分析】
氨水呈堿性,向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物氫氧化銅,Cu2++2NH3·H2O═Cu(OH)2↓+2NH4+,繼續(xù)滴加氨水,難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液,原因是氫氧化銅和氨水反應(yīng)生成了銅氨絡(luò)合物,反應(yīng)為:Cu(OH)2+4NH3═[Cu(NH3)4]2++2OH-。
【詳解】
A.硫酸銅和氨水反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀;繼續(xù)加氨水時(shí),氫氧化銅和氨水繼續(xù)反應(yīng)生成絡(luò)合物而使溶液澄清,銅離子轉(zhuǎn)化到絡(luò)合物離子中,所以溶液中銅離子濃度減小,故A錯(cuò)誤;
B.在[Cu(NH3)4]2+離子中,銅離子含有空軌道,氨氣分子含有孤電子對(duì),所以Cu2+提供空軌道,NH3給出孤電子對(duì);故B正確;
C.硫酸銅和氨水反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,繼續(xù)加氨水時(shí),氫氧化銅和氨水繼續(xù)反應(yīng)生成絡(luò)合物離子[Cu(NH3)4]2+而使溶液澄清,但[Cu(NH3)4]2+的空間構(gòu)型為平面正方形;故C錯(cuò)誤;
D.[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,向溶液中加入乙醇后會(huì)析出藍(lán)色晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O;故D錯(cuò)誤;
故選B。5、B【分析】【分析】
根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù);確定相應(yīng)的價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型后,再根據(jù)價(jià)層電子對(duì)中的孤對(duì)電子數(shù),確定電子對(duì)的排布方式和分子的空間構(gòu)型。
【詳解】
PCl3中,P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=(5-1×3)÷2=1,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1=4,分子空間構(gòu)型為三角錐型;離子中,碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=3+(4+2-2×3)=3,沒(méi)有孤對(duì)電子對(duì),故離子是平面三角形結(jié)構(gòu);答案選B。
【點(diǎn)睛】
2個(gè)共用電子對(duì),2個(gè)孤對(duì)電子的分子為V構(gòu)型;3個(gè)共用電子對(duì),1個(gè)孤對(duì)電子的分子為三角錐型;3個(gè)共用電子對(duì),0個(gè)孤對(duì)電子的分子為平面三角形;2個(gè)共用電子對(duì),1個(gè)孤對(duì)電子的分子為V構(gòu)型。6、C【分析】【詳解】
A.元素的非金屬性越強(qiáng);最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),次氯酸中氯元素的化合價(jià)為+1,不是最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物,不能用于比較碳元素和氯元素的非金屬性強(qiáng)弱,故A錯(cuò)誤;
B.氨氣不能電離;屬于非電解質(zhì),故B錯(cuò)誤;
C.氮原子的2p能級(jí)為半充滿穩(wěn)定狀態(tài);則氮原子的第一電離能大于氧原子,故C正確;
D.水分子間能形成氫鍵;而硫化氫分子間不能形成氫鍵,水的的沸點(diǎn)高于硫化氫,故D錯(cuò)誤;
故選C。7、B【分析】【詳解】
A.S4N4由兩種非金屬元素組成;所以屬于共價(jià)化合物,A正確;
B.S4N4中硫元素與氮元素的物質(zhì)的量比為1:1;質(zhì)量比不是1:1,B錯(cuò)誤;
C.S4N4分子中既有S-N極性鍵;又有N-N非極性鍵,C正確;
D.S4N4分子中S形成二個(gè)共價(jià)鍵;N形成三個(gè)共價(jià)鍵;所有原子的最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D正確。
故選B。8、C【分析】【分析】
【詳解】
A;根據(jù)相似相容原理;鹵化氫是極性分子易溶于極性溶劑水,不易溶于非極性溶劑四氯化碳,A正確;
B;碘是非極性分子易溶于汽油,微溶于水;B正確;
C;氯化鈉是離子化合物;易溶于水,不溶于食用油,C錯(cuò)誤;
D;丁烷是有機(jī)物;易溶于煤油,難溶于水,D正確;
答案選C。二、填空題(共5題,共10分)9、略
【分析】【分析】
⑴晶體中以中心的Y分析Y同時(shí)吸引X的個(gè)數(shù);再以頂點(diǎn)的X分析X同時(shí)吸引Y的個(gè)數(shù),計(jì)算晶體中有X和Y個(gè)數(shù)。
⑵晶體中以頂點(diǎn)X分析;X與面對(duì)角線的X來(lái)分析。
⑶晶體中X與Y形成正四面體結(jié)構(gòu)。
⑷A.中苯環(huán)上的碳價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,是sp2雜化;B.CH4中碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化;C.CH2=CHCH3中第1個(gè)和第2個(gè)碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,是sp2雜化;D.CH3CH2C≡CH中第3個(gè)和第4個(gè)碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,是sp雜化,第1個(gè)和第2個(gè)碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化;E.CH3CH3中第1個(gè)和第2個(gè)碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化。
【詳解】
⑴晶體中以中心的Y分析,每個(gè)Y同時(shí)吸引著4個(gè)X,以頂點(diǎn)的X分析,每個(gè)X同時(shí)吸引著8個(gè)Y,該晶體中有X為個(gè),Y為1個(gè),因此化學(xué)式為XY2;故答案為:4;8;XY2。
⑵晶體中以頂點(diǎn)X分析;X與面對(duì)角線的X來(lái)分析,每個(gè)面有4個(gè),共3個(gè)面,因此在每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有12個(gè);故答案為:12。
⑶晶體中X與Y形成正四面體結(jié)構(gòu);因此距離最近的2個(gè)X與1個(gè)Y形成的夾角∠XYX的度數(shù)為109°28′;故答案為:109°28′。
⑷A.中苯環(huán)上的碳價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,是sp2雜化,故A不符合題意;B.CH4中碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化,故B不符合題意;C.CH2=CHCH3中第1個(gè)和第2個(gè)碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,是sp2雜化,故C不符合題意;D.CH3CH2C≡CH中第3個(gè)和第4個(gè)碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,是sp雜化,第1個(gè)和第2個(gè)碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化,故D符合題意;E.CH3CH3中第1個(gè)和第2個(gè)碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化,故E符合題意;綜上所述,答案為D。【解析】①.4②.8③.XY2④.12⑤.109°28′⑥.D10、略
【分析】【分析】
根據(jù)Cr的原子序數(shù)和在周期表的位置,寫出價(jià)電子排布;根據(jù)第一電離能遞變規(guī)律判斷第一電離能大??;根據(jù)VSEPR理論判斷SO2的VSEPR模型和中心原子的雜化形式;根據(jù)等電子體,分子量相同,由分子的極性判斷熔沸點(diǎn)高低;根據(jù)配位體的結(jié)構(gòu)判斷配體提供孤電子對(duì)和配位數(shù);根據(jù)VSEPR理論判斷NH3變?yōu)镹H4+時(shí)引起的變化;根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中C原子個(gè)數(shù);由密度,質(zhì)量計(jì)算晶胞的棱長(zhǎng);據(jù)此解答。
【詳解】
(1)Cr是24號(hào)元素,在元素周期表中位于第四周期第VIB,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,基態(tài)原子價(jià)電子排布為3d54s1;答案為:3d54s1。
(2)非金屬性越強(qiáng);第一電離能越大,N元素原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素,O,S屬于同主族元素,從上往下,非金屬性減弱,O的原子序數(shù)比S小,則非金屬性O(shè)>S,第一電離能O>S,則O;N、S的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>S;答案為N>O>S。
(3)SO2分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+=3,VSEPR模型的名稱為平面三角形,S原子采取sp2雜化;答案為平面三角形,sp2。
(4)CO和N2互為等電子體,且CO和N2分子量相同,由于CO是極性分子,N2是非極性分子,分子的極性越強(qiáng)分子間作用力越強(qiáng)熔沸點(diǎn)越高,所以熔沸點(diǎn)CO大于N2;答案為CO,CO和N2分子量相同,由于CO是極性分子,N2是非極性分子;極性分子與極性分子之間的范德華力較強(qiáng),故CO沸點(diǎn)較高。
(5)由[CrCl2(H2O)4]Cl?2H2O結(jié)構(gòu)可知,中心原子Cr3+提供空軌道;配體Cl;O提供孤電子對(duì),配位數(shù)為2+4=6;答案為Cl、O,6。
(6)NH3分子可以與H+結(jié)合生成NH4+,NH3分子中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3+1=4,采取sp3雜化,有一個(gè)孤電子對(duì),空間構(gòu)型為三角錐形,NH4+中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+=4+0=4,采取sp3雜化;無(wú)孤電子對(duì),空間構(gòu)型為正四面體,二者中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)均是4,N原子孤電子對(duì)數(shù)由1對(duì)變?yōu)?,N原子雜化方式不變,電子數(shù)數(shù)目不變,空間構(gòu)型由三角錐形變?yōu)檎拿骟w,鍵角減??;答案為A;C。
(7)晶胞中碳原子數(shù)目=4+8×+6×=8,設(shè)晶胞棱長(zhǎng)為apm,則8×=ρg/cm3×(a×10-10cm)3,解得a=×1010pm;答案為×1010。【解析】①.3d54S1②.N>O>S③.平面三角形④.sp2雜化⑤.CO⑥.CO為極性分子,N2為非極性分子,極性分子與極性分子之間的范德華力較強(qiáng),故CO沸點(diǎn)較高⑦.O、Cl⑧.6⑨.AC⑩.×101011、略
【分析】【詳解】
(1)①Cl原子核外電子數(shù)為17,基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p5;由此可得基態(tài)Cl原子中電子占據(jù)的最高能層為第3能層,符號(hào)M,該能層有1個(gè)s軌道;3個(gè)p軌道、5個(gè)d軌道,共有9個(gè)原子軌道。
②BH4﹣中B原子價(jià)層電子數(shù)為4,B原子的雜化軌道類型是sp3雜化;且不含孤電子對(duì),所以是正四面體構(gòu)型。非金屬的非金屬性越強(qiáng)其電負(fù)性越大,非金屬性最強(qiáng)的是H元素,其次是B元素,最小的是Li元素,所以Li;B、H元素的電負(fù)性由大到小排列順序?yàn)镠>B>Li。
(2)①核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小。鋰的質(zhì)子數(shù)為3,氫的質(zhì)子數(shù)為1,Li+、H﹣核外電子數(shù)都為2,所以半徑Li+<H﹣。
②該元素的第Ⅲ電離能劇增,則該元素屬于第ⅡA族,為Mg元素?!窘馕觥竣?M②.9③.正四面體④.<⑤.H>B>Li⑥.Mg12、略
【分析】【分析】
(1)X元素基態(tài)原子的最外層有三個(gè)未成對(duì)電子;次外層有2個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)造原理可知,該元素是N元素;
(2)由元素Y基態(tài)原子的M層全充滿;N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子,根據(jù)構(gòu)造原理可知,Y為銅元素。
【詳解】
(1)由元素X基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子,次外層有2個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)造原理可知,X為N元素,電子排布式為1s22s22p3,電子排布圖為由核外電子排布規(guī)律可知,核外沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子,則氮原子核外有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;氮元素最低價(jià)氫化物的分子式為NH3,NH3為共價(jià)化合物,電子式為NH3分子中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為1,則N原子采用的雜化方式為sp3雜化,NH3的分子立體構(gòu)型為三角錐形,故答案為:7;sp3;三角錐形;
(2)由元素Y基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子可知,Y為銅元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu失去1個(gè)電子形成Cu+離子,Cu+的外圍電子排布式為3d10;銅單質(zhì)為金屬晶體,晶體的堆積方式是面心立方最密堆積,配位數(shù)是12,空間利用率為74%,故答案為:銅;3d10;面心立方最密;12;74%。【解析】①.②.7③.④.sp3⑤.三角錐形⑥.銅⑦.3d10⑧.面心立方最密⑨.12⑩.74%13、略
【分析】【分析】
⑴每個(gè)C60分子中每個(gè)碳原子與周圍兩個(gè)碳原子形成單鍵;與另外一個(gè)碳原子形成碳碳雙鍵。
⑵金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)是空間網(wǎng)狀正四面體結(jié)構(gòu)。
⑶根據(jù)結(jié)構(gòu)得到每個(gè)硼酸與周圍6個(gè)硼酸形成分子間氫鍵。
⑷根據(jù)NaCl晶胞結(jié)構(gòu)分析配位數(shù)。
【詳解】
⑴如圖為碳的一種同素異形體C60分子,每個(gè)C60分子中每個(gè)碳原子與周圍兩個(gè)碳原子形成單鍵,與另外一個(gè)碳原子形成碳碳雙鍵,因此每個(gè)C60分子中共有60個(gè)碳碳單鍵,30個(gè)碳碳雙鍵,因此每個(gè)C60分子中含有σ鍵的數(shù)目為90;故答案為:30。
⑵金剛石的晶胞結(jié)構(gòu);根據(jù)空間結(jié)構(gòu)得到D與周圍4個(gè)原子形成的空間結(jié)構(gòu)是正四面體結(jié)構(gòu),所有鍵角均為109°28';故答案為:正四面體;109°28'。
⑶硼酸(H3BO3)的結(jié)構(gòu)與石墨相似如圖所示;層內(nèi)的分子以氫鍵相連,根據(jù)結(jié)構(gòu)得到每個(gè)硼酸與周圍6個(gè)硼酸形成分子間氫鍵,每個(gè)氫鍵屬于兩個(gè)硼酸共有,因此含1mol硼酸的晶體中有3mol氫鍵;故答案為:3。
⑷根據(jù)結(jié)構(gòu)以中心Cl-分析,每個(gè)Na+(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有6個(gè)即上下左右前后;以右側(cè)中心Na+分析,一個(gè)截面有4個(gè)Na+,三個(gè)截面,因此每個(gè)Na+周圍等距且緊鄰的Na+有12個(gè);故答案為:6;12。
【點(diǎn)睛】
晶胞結(jié)構(gòu)是??碱}型,常見晶體的結(jié)構(gòu)要理解,學(xué)會(huì)分析配位數(shù)的思維?!窘馕觥竣?90②.正四面體③.109°28'④.3⑤.6⑥.12三、計(jì)算題(共6題,共12分)14、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu);層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用;
(2)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Mg原子和B原子的個(gè)數(shù);進(jìn)而確定化學(xué)式。
【詳解】
(1)圖中層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用,則平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為6=2個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個(gè);碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為2:3;
(2)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)單元可知,在六棱柱頂點(diǎn)上的鎂原子被6個(gè)六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個(gè)六棱柱共用,根據(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個(gè)數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個(gè)數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個(gè)數(shù)比為3:6=1:2,所以化學(xué)式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB215、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)各種晶體結(jié)構(gòu)中微粒的空間位置確定三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù);然后得到其比值;
(2)先計(jì)算出兩種晶體中Fe原子個(gè)數(shù)比;然后根據(jù)密度定義計(jì)算出其密度比,就得到其空間利用率之比;
(3)先計(jì)算γ-Fe晶體中Fe原子個(gè)數(shù),根據(jù)Fe原子半徑計(jì)算晶胞的體積,然后根據(jù)計(jì)算晶體的密度;
(4)根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn);溶解性等物理性質(zhì)分析判斷。
【詳解】
(1)δ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是晶胞頂點(diǎn)的Fe異種;個(gè)數(shù)是8個(gè);
γ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子個(gè)數(shù)=3××8=12;
α-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點(diǎn)上鐵原子;鐵原子個(gè)數(shù)=2×3=6;
則三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)的比為8:12:6=4:6:3;
(2)若δ-Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm,α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm,則兩種晶體中鐵原子個(gè)數(shù)之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶體的密度比等于物質(zhì)的空間利用率之比,所以兩種晶體晶胞空間利用率之比為2b3:a3;
(3)在γ-Fe晶體中Fe原子個(gè)數(shù)為8×+6×=4,F(xiàn)e原子半徑為rpm,假設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為L(zhǎng),則L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,則晶胞的體積V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe單質(zhì)的密度
(4)FeCl3晶體的熔沸點(diǎn)低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機(jī)溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結(jié)合分子晶體熔沸點(diǎn)較低,該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低,屬于分子晶體。
【點(diǎn)睛】
本題考查了Fe的晶體類型的比較、晶體空間利用率和密度的計(jì)算、鐵元素化合物晶體類型的判斷。學(xué)會(huì)利用均攤方法分析判斷晶胞中鐵原子數(shù)目,熟練掌握各種類型晶體的特點(diǎn),清楚晶體密度計(jì)算公式是解答本題的關(guān)鍵?!窘馕觥?:6:32b3:a3分子晶體16、略
【分析】【分析】
每個(gè)C周圍有4個(gè)硅,C和Si的最短距離為體對(duì)角線的四分之一,先計(jì)算金剛石晶胞中碳的個(gè)數(shù),再根據(jù)公式計(jì)算空間利用率。
【詳解】
⑴每個(gè)C周圍有4個(gè)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(duì)角線的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個(gè)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%。【解析】418834%17、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)金屬晶體的堆積方式進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)可計(jì)算晶胞的體積;再根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量;
(3)根據(jù)摩爾質(zhì)量M=NA乘以一個(gè)原子的質(zhì)量可計(jì)算金屬的摩爾質(zhì)量;再根據(jù)相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量可得金屬的相對(duì)原子質(zhì)量;
(4)根據(jù)在面心立方晶胞中,原子的半徑r與晶胞的邊長(zhǎng)的關(guān)系,晶胞的邊長(zhǎng)=可計(jì)算金屬原子的原子半徑。
【詳解】
(1)根據(jù)題意;該立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子可知,該金屬晶胞屬于面心立方晶胞;
故答案為面心立方晶胞;
(2)根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)為360pm,可得晶胞的體積為(3.6×10-8)3cm3,根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;
故答案為4.2×10-22g;
(3)金屬的摩爾質(zhì)量=NA乘以一個(gè)原子的質(zhì)量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量;
故答案為63.21;
(4)在面心立方晶胞中,設(shè)原子的半徑為r,則晶胞的邊長(zhǎng)=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;
故答案為127.26pm;
【點(diǎn)睛】
第(2)問(wèn)在計(jì)算晶胞質(zhì)量時(shí)單位的換算時(shí)學(xué)生們的易錯(cuò)點(diǎn),首先單位要統(tǒng)一,要將pm換算為cm,其次1pm=10-10cm,則360pm=3.6×10-8cm,另外經(jīng)常用到的還有納米與厘米的換算,1nm=10-7cm?!窘馕觥棵嫘牧⒎骄О?.2×10-22g63.21127.26pm18、略
【分析】【詳解】
(1)晶胞中每個(gè)頂點(diǎn)的鎢原子為8個(gè)晶胞所共有,體心鎢原子完全為該晶胞所有,故晶胞中鎢原子個(gè)數(shù)為故答案為:2;
(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對(duì)原子質(zhì)量是M,每個(gè)晶胞中含有2個(gè)鎢原子,則每個(gè)晶胞的質(zhì)量為又因?yàn)槊總€(gè)晶胞的體積為a3,所以晶胞的密度解得故答案為:0.3163nm;
(3)晶胞體對(duì)角線的長(zhǎng)度為鎢原子半徑的4倍,則計(jì)算得出鎢原子半徑為故答案為:0.137nm;
(4)每個(gè)晶胞中含2個(gè)鎢原子,鎢原子為球狀,根據(jù)則體心立方結(jié)構(gòu)的空間利用率為故答案為:68%。【解析】20.3163nm0.137nm68%19、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長(zhǎng),d代表兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計(jì)算小立方體中Na+、Cl-的數(shù)目,進(jìn)而計(jì)算小立方體的質(zhì)量,根據(jù)公式密度計(jì)算出小立方體的邊長(zhǎng);進(jìn)而計(jì)算兩個(gè)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(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長(zhǎng),d代表兩個(gè)Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點(diǎn)上的每個(gè)離子均為8個(gè)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(gè)小立方體含有1/2個(gè)(Na+-Cl-)離子對(duì);
每個(gè)小立方體的質(zhì)量
解得:a≈2.81×10-8cm,兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;
故答案為兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm?!窘馕觥?jī)蓚€(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)20、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(jià)陽(yáng)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(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)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(gè),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(shì);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?yàn)镃<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(diǎn)燃可生成碳和一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學(xué)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(xué)式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),NHO3被還原到最低價(jià)即NH4NO3,其反應(yīng)的化學(xué)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+3H2O21、略
【分析】【分析】
A元素的價(jià)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(gè)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(jià)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(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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(fù)性逐漸增強(qiáng),故元素的電負(fù)性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號(hào)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(duì)角線位置,則其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負(fù)性依次減??;則電負(fù)性:As<P,B錯(cuò)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(cuò)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(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)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(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)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(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去22、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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)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(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì),所以采取sp2雜化;一個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)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(duì)孤對(duì)電子,所以其實(shí)際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更??;
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)最高;H2Se相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點(diǎn)比H2S高,三者的沸點(diǎn)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(hào)元素,其原子核外有29個(gè)電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價(jià)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(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s123、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(guò)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(jiǎn)單分子為PH3;分子中正負(fù)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(fù)性逐漸減小,則鈹元素的電負(fù)性大于鎂元素的電負(fù)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(jià)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(xué)方程式為:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面體結(jié)構(gòu)極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O24、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Cl,⑨為Cr;⑩為Cu。
(1)⑨為Cr元素,原子核外電子數(shù)為24,價(jià)層電子排布為[Ar]3d54s1;
(2)素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為CH2=CH2,C原子成3個(gè)δ鍵、沒(méi)有孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為3,C原子采取sp2雜化;
元素⑦與⑧形成的化合物MgCl2是由鎂離子和氯離子形成的離子化合
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