版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
…………○…………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年新科版選修3化學(xué)下冊月考試卷845考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)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5題,共10分)1、有A、B、C三種主族元素,已知A元素原子的價(jià)電子構(gòu)型為nsn,B元素原子的M層上有兩個(gè)未成對電子,C元素原子L層的p軌道上有一對成對電子,由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式不可能是A.A3BC4B.A2BC4C.A2BC3D.A4BC42、下列能層中,不包含d能級的是()A.1B.4C.5D.63、下列氮元素化學(xué)用語正確的是A.氮分子的電子式:B.氮原子電子排布式:lS22S22p5C.氮分子的結(jié)構(gòu)式:D.氮原子最外層軌道表示式:4、下列離子中外層d軌道達(dá)全充滿狀態(tài)的是()A.Cu+B.Fe3+C.Co3+D.Cr3+5、在[Cu(NH3)4]2+離子中NH3與中心離子Cu2+結(jié)合的化學(xué)鍵是()A.離子鍵B.非極性鍵C.極性鍵D.配位鍵評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)6、用“>”“<”表示下列各組能級的能量高低。
(1)2s__4s;(2)2p__4p;(3)4s__3d7、“張亭棟研究小組”受民間中醫(yī)啟發(fā),發(fā)現(xiàn)As2O3對白血病有明顯的治療作用。氮(N);磷(P)、砷(As)為第VA族元素;該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有著許多重要用途。
(1)N原子的價(jià)電子排布式為______,N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_____。
(2)NH3的沸點(diǎn)比AsH3的沸點(diǎn)高,原因是____________。
(3)立方氮化硼晶體(BN);是一種超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性,其晶胞如圖所示。
①立方氮化硼是_________晶體,晶體中N原子的雜化軌道類型為_________,B原子的配位數(shù)為_________。
②立方氮化硼晶體中“一般共價(jià)鍵”與配位鍵的數(shù)目之比為_________。
(4)若立方氮化硼晶胞的邊長為362pm,則立方氮化硼的密度為_________g/cm3(只要求列算式,不必計(jì)算出數(shù)值,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。8、根據(jù)元素周期表和周期律相關(guān)知識;回答下列問題:
(1)C、N、O三種元素中電負(fù)性最大的是_______,第一電離能最大的是_______;
(2)①O2-,②Al3+,③Cl-,④Ca2+的半徑由大到小排列為:________________(用序號表示);
(3)元素非金屬性Cl______S(填“>”或“<”),請舉例證明:____________________(可用方程式或客觀事實(shí)回答);
(4)由于Be與Al處于對角線位置,性質(zhì)具有相似性,根據(jù)“對角線規(guī)則”,寫出Be(OH)2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________。9、(1)X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的幾何構(gòu)型為_____,中心原子的雜化類型為_____。
(2)CS2分子中,C原子的雜化軌道類型是_____。
(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子構(gòu)型為_____,其中氧原子的雜化方式為_____。
(4)CH3COOH中C原子軌道雜化類型為_____。10、水是生命之源;它與我們的生活密切相關(guān)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)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(shí)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(gè)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(xué)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(yīng)的編號填寫)
(5)將白色的無水CuSO4溶解于水中;溶液呈藍(lán)色,是因?yàn)樯闪艘环N呈藍(lán)。
色的配合離子。請寫出生成此配合離子的離子方程式:_______。11、(1)立方氮化硼可利用人工方法在高溫高壓條件下合成,其硬度僅次于金剛石而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它材料,因此它與金剛石統(tǒng)稱為超硬材料。BN的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似,其中B原子的雜化方式為__________,微粒間存在的作用力是__________。
(2)用“>”;“<”或“=”填寫下列空格:
①沸點(diǎn):H2S_______H2O②酸性:H2SO4_______H2SeO4
③原子的核外電子排布中,未成對電子數(shù):24Cr_______25Mn
④A、B元素的電子構(gòu)型分別為ns2np3、ns2np4,第一電離能:A________B
(3)SiO2晶體結(jié)構(gòu)片斷如下圖所示。SiO2晶體中:
Si原子數(shù)目和Si-O鍵數(shù)目的比例為_____________。
通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能?;瘜W(xué)鍵Si-OSi-SiO=O鍵能/KJ·mol-1460176498
Si(s)+O2(g)SiO2(s),該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=___________12、硫和鈣的相關(guān)化合物在化工;醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鈣元素的焰色反應(yīng)呈磚紅色,其中紅色對應(yīng)的輻射波長為________nm(填字母)。
a.435b.500c.580d.605e.700
(2)元素S和Ca中,第一電離能較大的是________(填元素符號),其基態(tài)原子價(jià)電子排布式為________,其基態(tài)原子中電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有________種。
(3)硫的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物H2SO4能與肼反應(yīng)生成N2H6SO4,N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同,則N2H6SO4晶體內(nèi)不存在________(填字母)。
a.離子鍵b.共價(jià)鍵。
c.配位鍵d.范德華力。
(4)基態(tài)Ca原子中,核外電子占據(jù)最高能層的符號是________,該能層為次外層時(shí)最多可以容納的電子數(shù)為________。鈣元素和錳元素屬于同一周期,且核外最外層電子排布相同,但金屬鈣的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬錳的低,原因是________________________________________________________。13、下圖中A~D是中學(xué)化學(xué)教科書中常見的幾種晶體結(jié)構(gòu)模型:
請?zhí)顚懴鄳?yīng)物質(zhì)的名稱:A._________;B.______;C.______;D.________。評卷人得分三、計(jì)算題(共8題,共16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晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為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(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,測得在邊長為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)求此金屬的相對原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______18、金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為____________。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為________g·cm-3(列出計(jì)算式)。
19、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)測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對原子質(zhì)量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請回答以下各題:
(1)每一個(gè)晶胞中分?jǐn)偟絖_________個(gè)鎢原子。
(2)計(jì)算晶胞的邊長a。_____________
(3)計(jì)算鎢的原子半徑r(提示:只有體對角線上的各個(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。____________20、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?_______21、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(gè),在NaCl的晶胞中有Na+_____個(gè),Cl-____個(gè)。
(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(dá)式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)評卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共3分)22、飲用水中含有砷會導(dǎo)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(xué)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(xué)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(xué)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(rèn)為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時(shí)生成導(dǎo)致砷脫離礦體進(jìn)入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評卷人得分五、有機(jī)推斷題(共3題,共24分)23、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(gè)電子。請回答下列問題:
(1)X的價(jià)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(qiáng)的是Z
C.Z;Q兩種元素簡單氫化物的沸點(diǎn)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________。24、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(jià)層電子排布為nsnnpn;B的基態(tài)原子2p能級有3個(gè)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(gè)電子;F位于第六周期;與Cu同族,其單質(zhì)在金屬活動(dòng)性順序表中排在末位。
(1)寫出E的基態(tài)原子的價(jià)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(qiáng),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(jià))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(yīng)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)25、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(gè)能級所填充的電子數(shù)相同,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?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(xué)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(jià)態(tài),它的某價(jià)態(tài)的離子與Z的陰離子形成晶體的晶胞如圖所示,該價(jià)態(tài)的化學(xué)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(jì)算晶胞的邊長為a=______________cm(要求列代數(shù)式)。評卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共8分)26、碳元素以C—C鍵構(gòu)成了有機(jī)界,硅元素以鍵構(gòu)成了整個(gè)礦物界;鍺元素是重要的國家戰(zhàn)略資源。碳族元素組成了有機(jī)界;無機(jī)界和當(dāng)代工業(yè)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)鍺()原子的核外電子排布式為_____;分子空間構(gòu)型是__________。
(2)發(fā)生水解的機(jī)理如圖:
不能按照上述機(jī)理發(fā)生水解反應(yīng),原因是____________________。
(3)金剛石熔點(diǎn)為4440℃,晶體硅熔點(diǎn)為1410℃,金剛石熔點(diǎn)比晶體硅高的原因是_______。
(4)C和經(jīng)常形成原子晶體,原子晶體的配位數(shù)普遍低于離子晶體,原因是_____。
(5)在硅酸鹽中,四面體[如圖(a)和(b)]通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(c)為片層狀結(jié)構(gòu)的多硅酸根,其中原子的雜化方式為______,化學(xué)式為_______。
(6)鋁硅酸鹽分子篩在化工領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。鋁硅酸鹽結(jié)構(gòu)中價(jià)鋁部分地置換四面體結(jié)構(gòu)中價(jià)的硅。從結(jié)構(gòu)角度分析價(jià)鋁能夠置換價(jià)硅的原因是_________。
(7)石墨采取六方最密堆積方式,晶胞結(jié)構(gòu)如圖。晶胞參數(shù)為底邊長高阿伏加德羅常數(shù)為則石墨晶體的密度為_______
27、太陽能電池的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了第三代。第三代就是銅銦鎵硒CIGS等化合物薄膜太陽能電池以及薄膜硅系太陽能電池。完成下列填空:
(1)亞銅離子(Cu+)基態(tài)時(shí)的電子排布式為_______________________。
(2)比較硒和同周期相鄰的元素砷的第一電離能I1的大小:I1(As)__I1(Se)。用原子結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)加以解釋______________________________________________。
(3)與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性(價(jià)電子數(shù)少于價(jià)層軌道數(shù)),其化合物可與具有孤對電子的分子或離子生成加合物,如BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3·NH3,BF3·NH3中N原子的雜化軌道類型為__________________,B與N之間形成________鍵。
(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)。金剛砂晶體屬于_________(填晶體類型),在SiC結(jié)構(gòu)中,每個(gè)C原子周圍最近的C原子數(shù)目為___________________。28、氧是地殼中含量最多的元素。
(1)氧元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為____________。
(2)H2O分子內(nèi)的O—H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為________。的沸點(diǎn)比高,原因是__________。
(3)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下,加氫可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為__________,甲醇分子內(nèi)的O—C—H鍵角____________(填“大于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O—C—H鍵角。29、乙醇能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,發(fā)生反應(yīng):5C2H5OH+4MnO4-+12H++13H2O=5CH3COOH+4[Mn(H2O)6]2+。
(1)H、C、O中.原子半輕最大的是______(填元素符號,下同).電負(fù)性最大的是___________。
(2)[Mn(H2O)6]2+中Mn-O化學(xué)鍵稱為_______鍵,其電子對________由提供。H2O與H+結(jié)合生成H3O+,與H3O+所含原子總數(shù)相等的等電子體是________(填分子式,寫一種)。
(3)在上述反應(yīng)中C2H5OH轉(zhuǎn)化為CH3COOH,C原子的雜化軌道類型由____變?yōu)開_______。
(4)CH3COOH能與H2O任意比混溶的原因,除它們都是極性分子外還因?yàn)開___________。
(5)第一電離能I1(O)___(填”>”“<”或”=“)I1(S),其原因是___________________。
(6)β-MnSe的結(jié)構(gòu)中Se為面心立方最密堆積,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若距離最近的兩個(gè)錳原子之間的距離為bpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA.則β-MnSe的密度=____(列出表達(dá)式)g·cm-3。
參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、A【分析】【詳解】
由題意知,A的價(jià)電子構(gòu)型不可能是2s2,只能為1s1,所以A為H元素:B元素的價(jià)電子構(gòu)型為3s23p4,是S元素;C的價(jià)電子構(gòu)型為2s22p4,是O元素。H、O、S三種元素組成的化合物中,H通常是+1價(jià),O通常顯-2價(jià),S有+2、+4、+6價(jià),根據(jù)化合物中元素的化合價(jià)代數(shù)和為0,可判斷A中的S顯+5價(jià),不可能,所以A選項(xiàng)符合題意。2、A【分析】【詳解】
從第三能層開始,出現(xiàn)d能級,第一能層只有s能級,不包含d能級,故選A。3、D【分析】【詳解】
A.氮?dú)夥肿又械娱g形成三鍵,電子式為故A錯(cuò)誤;
B.氮原子質(zhì)子數(shù)為7,電子排布式為1s22s22p3;故B錯(cuò)誤;
C.氮分子的結(jié)構(gòu)式為:N≡N;故C錯(cuò)誤;
D.氮原子軌道表示式應(yīng)遵循泡利不相容原理,能量最低,洪特規(guī)則等,氮原子最外層電子軌道表示式為故D正確;
故答案選D。4、A【分析】【分析】
3d軌道全充滿說明3d軌道中含有10個(gè)電子,即為3d10;寫出離子的價(jià)電子排布式進(jìn)行判斷。
【詳解】
A.Cu+的價(jià)電子排布式為3d10;d軌道處于全滿狀態(tài),故A正確;
B.Fe3+的價(jià)電子排布式為3d5;d軌道達(dá)半充滿狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.Co3+的價(jià)電子排布式為3d6;d軌道不是全充滿狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.Cr3+的價(jià)電子排布式為3d3;d軌道不是全充滿狀態(tài),故D錯(cuò)誤;
故答案為A。5、D【分析】【詳解】
在[Cu(NH3)4]2+離子中,Cu2+提供空軌道,NH3提供孤電子對,形成配位鍵,故選D。二、填空題(共8題,共16分)6、略
【分析】【分析】
根據(jù)構(gòu)造原理:各能級能量高低順序?yàn)棰傧嗤琻而不同能級的能量高低順序?yàn)椋簄s<np<nd<nf;②n不同時(shí)的能量高低:2s<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級ns<(n-2)f<(n-1)d<np,絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子的排布都遵循下列順序:1s;2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f
【詳解】
(1)n不同時(shí)的能量高低:2s<4s;
(2)n不同時(shí)的能量高低:2p<4p;
(3)不同層不同能級ns<(n-1)d:4s<3d。
故答案為:<;<;<。【解析】①.<②.<③.<7、略
【分析】【詳解】
(1)氮原子的原子序數(shù)為7,最外層電子層是低層,其最外層電子排布式為2s22p3,主族元素N原子的最外層電子就是其價(jià)電子,即價(jià)電了排布式為2s22p3;N;P、As位于同一主族;隨著原子序數(shù)逐漸增大,原子半徑逐漸增大,原子失去電子的能力逐漸增強(qiáng),原子的第一電離能逐漸減小,所以N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>P>As;
(2)NH3的沸點(diǎn)比AsH3的沸點(diǎn)高;是因?yàn)榘狈肿娱g除存在分子間作用力外,還有氫鍵;
(3)①立方氮化硼晶體超硬、優(yōu)異的耐磨性,所以立方氮化硼晶體為原子晶體;立方氮化硼中氮原子與周圍的4個(gè)硼原子形成四面體結(jié)構(gòu)、硼原子與周圍的4個(gè)氮原子形成四面體結(jié)構(gòu),因此晶體中N原子的雜化軌道類型為sp3;原子的配位數(shù)為4;
②立方氮化硼中氮原子與周圍的4個(gè)硼原子形成四面體結(jié)構(gòu);硼原子與周圍的4個(gè)氮原子形成四面體結(jié)構(gòu);因此立方氮化硼晶胞中應(yīng)該含有4個(gè)N和4個(gè)B原子,B原子最外層有3個(gè)電子,形成4個(gè)共價(jià)鍵,所以含有1個(gè)配位鍵,故B原子與N原子之間共價(jià)鍵與配位鍵的數(shù)目比為3:1;
(4)BN晶胞中N原子數(shù)為4,B原子數(shù)=8×+6×=4,BN晶胞的質(zhì)量為m=g,立方氮化硼晶胞的體積V=(3.62×10-10cm)3,因此立方氮化硼的密度ρ=g/cm3?!窘馕觥?s22p3N>P>AsNH3能形成分子間氫鍵原子sp3雜化43:18、略
【分析】【詳解】
(1)同一周期從左向右電負(fù)性增強(qiáng),即O的電負(fù)性是三種元素中最強(qiáng)的,同周期從從左向右第一電離能呈增大趨勢,但I(xiàn)IA>IIA,VA>VIA,因此第一電離能最大的是N;(2)Cl-、Ca2+核外有三個(gè)電子層,O2-、Al3+核外有2個(gè)電子層,電子層數(shù)相同,半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小,半徑大小順序是Cl->Ca2+>O2->Al3+,即③④①②;(3)同周期從左向右非金屬性增強(qiáng),即Cl的非金屬性強(qiáng)于S,可以用置換反應(yīng)進(jìn)行判斷,即Cl2+H2S=2HCl+S,也可以用最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性進(jìn)行比較,HClO4酸性強(qiáng)于H2SO4;(4)氫氧化鋁表現(xiàn)兩性,即Be(OH)2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O?!窘馕觥縊N③④①②>Cl2+H2S=S+2HCl或HClO4酸性比H2SO4強(qiáng)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O9、略
【分析】【分析】
根據(jù)價(jià)層電子對互拆理論分析中心原子的價(jià)層電子對數(shù);并確定其雜化類型和分子的空間構(gòu)型。
【詳解】
(1)X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的價(jià)層電子對數(shù)為由于中心原子只形成2個(gè)共價(jià)鍵,故其有2個(gè)孤電子對,故其幾何構(gòu)型為V形,中心原子的雜化類型為sp3。
(2)CS2分子中,C原子價(jià)層電子對數(shù)為中心原子沒有孤電子對,故其雜化軌道類型是sp。
(3)OF2分子的中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為中心原子還有2個(gè)孤電子對,故其分子的空間構(gòu)型為V形,其中氧原子的雜化方式為sp3。
(4)CH3COOH中C原子有兩種,甲基中的碳原子與相鄰原子形成4個(gè)共用電子對、沒有孤電子對,故其軌道雜化類型為sp3;羧基中的碳原子與氧原子形成雙鍵,還分別與甲基上的碳原子、羥基中的氧原子各形成1個(gè)共用電子對,沒有孤電子對,故其軌道雜化類型為sp2。
【點(diǎn)睛】
計(jì)算中心原子的價(jià)層電子對數(shù),除了使用公式之外,還可以根據(jù)其所形成的共用電子對數(shù)目(或單鍵數(shù)目)與其孤電子對數(shù)的和進(jìn)行計(jì)算,若中心原子的價(jià)電子對數(shù)3,還可以根據(jù)其形成的雙鍵數(shù)目或叁鍵數(shù)目進(jìn)行分析,例如,當(dāng)碳原子沒有形成雙鍵或叁鍵時(shí),其價(jià)層電子對數(shù)就是4,sp3雜化;當(dāng)碳原子參與形成1個(gè)雙鍵時(shí),其價(jià)層電子對數(shù)為3,sp2雜化;當(dāng)碳原子參與形成2個(gè)雙鍵或1個(gè)叁鍵時(shí),其價(jià)層電子對數(shù)就是2,sp雜化?!窘馕觥竣?V形②.sp3③.sp④.V形⑤.sp3⑥.sp3、sp10、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律,水分子中氧原子在基態(tài)時(shí)核外電子排布式為:1s22s22p4;
(2)原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相同的物質(zhì)互為等電子體,與H2O分子互為等電子體的微粒:H2S和NH
(3)水分子在特定條件下容易得到一個(gè)H+,形成水合氫離子(H3O+):
A.水中氧原子采取sp3雜化,水合氫離子通過計(jì)算可得:也sp3雜化;故氧原子的雜化類型不變,A不合理;
B.水是V型;水合氫離子是三角錐型,形狀發(fā)生了改變,B合理;
C.微粒本身發(fā)生了改變;保持物質(zhì)性質(zhì)的微粒變化,則微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變,C合理;
D.微粒由V型變成三角錐型;鍵角發(fā)生了改變,D合理;
故答案為A;
(4)冰是分子晶體;A是氯化鈉是離子晶體;B是干冰,是分子晶體;C是碘,是分子晶體;D是金剛石,是原子晶體;E是鈉,是金屬晶體;與冰的晶體類型相同的是:BC;
(5)白色的無水CuSO4溶解于水中,溶液呈藍(lán)色,是因?yàn)樯闪艘环N呈藍(lán)色的配合離子[Cu(H2O)4]2+,生成此配合離子的離子方程式為:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+?!窘馕觥?s22s22p4H2S和NHABCCu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+11、略
【分析】【詳解】
(1)BN的硬度較大,所以BN是原子晶體,根據(jù)金剛石的結(jié)構(gòu)知BN中B原子的雜化方式為sp3,原子晶體中只含有共價(jià)鍵,故答案為sp3;共價(jià)鍵;
(2)①水分子間能夠形成氫鍵,沸點(diǎn):H2S<H2O;②非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),酸性:H2SO4>H2SeO4;③24Cr核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1,未成對電子數(shù)為6,25Mn核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d54s2,未成對電子數(shù)為5,所以未成對電子數(shù):24Cr>25Mn;④元素的電子構(gòu)型為ns2np3,為第ⅤA族,電子排布為半滿狀態(tài),較穩(wěn)定,不易失去電子,所以第一電離能較大,B元素的電子構(gòu)型為ns2np4;為第ⅥA族,所以第一電離能:A>B;故答案為<;>;>;>;
(3)二氧化硅晶體中每個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-O鍵,1mol二氧化硅晶體中含有4molSi-O鍵,則SiO2晶體中Si和Si-O鍵的比例為1:4;
因晶體硅中每個(gè)Si原子與周圍的4個(gè)硅原子形成正四面體,向空間延伸的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每Si原子與周圍的4個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-Si鍵,每個(gè)Si-Si鍵為1個(gè)Si原子提供個(gè)Si-Si鍵,所以1mol晶體硅中含有1mol×4×=2molSi-Si鍵;
反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中;△H=176kJ/mol×2mol+498kJ/mol-460kJ/mol×4=-990kJ/mol,故答案為1:4;-990kJ/mol。
點(diǎn)睛:本題考查氫鍵、元素周期律、電子排布式、第一電離能,鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系等。本題的易錯(cuò)點(diǎn)是(3)中反應(yīng)熱的計(jì)算,確定1mol晶體硅中Si-Si鍵、1mol二氧化硅晶體中Si-O鍵的物質(zhì)的量是解題關(guān)鍵?!窘馕觥縮p3共價(jià)鍵<>>>1∶4-990kJ/mol12、略
【分析】【詳解】
(1);鈣元素的焰色反應(yīng)呈磚紅色;其中紅色對應(yīng)的輻射波長為700nm,故選E;
(2)、S原子吸引電子的能力大于Ca原子,第一電離能較大的是S,S是16號元素,基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3s23p4;原子核外有多少個(gè)電子就有多少種運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
故答案為S;3s23p4;16;
(3)、N2H6SO4和(NH4)2SO4都是離子晶體,N2H62+和SO42-之間存在離子鍵,N2H62+中N和H之間形成6個(gè)共價(jià)鍵(其中2個(gè)為配位鍵),N和N之間形成共價(jià)鍵,SO42-中S和O之間形成共價(jià)鍵,N2H6SO4晶體中不存在范德華力;故選d;
(4);基態(tài)Ca原子含有4個(gè)電子層;核外電子占據(jù)最高能層的符號是N,該能層為次外層時(shí)容納的電子數(shù)不超過18個(gè)。Ca原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少,導(dǎo)致鈣中金屬鍵較弱,使得金屬鈣的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬錳的低;
故答案為N;18;Ca原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少,金屬鍵較弱?!窘馕觥竣?E②.S③.3s23p4④.16⑤.d⑥.N⑦.18⑧.Ca原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少,金屬鍵較弱13、略
【分析】【分析】
根據(jù)常見晶體結(jié)構(gòu)模型和含有的微粒數(shù)目的關(guān)系判斷物質(zhì)的種類。
【詳解】
由晶胞結(jié)構(gòu)模型可知A晶胞中含有8×+6×+1+12×=8個(gè)黑球,8個(gè)白球,為氯化銫;B的晶胞中含有8×+6×=4個(gè)黑球,12×+1=4個(gè)白球;為氯化鈉;C中含有兩種原子,存在四面體結(jié)構(gòu),且黑球和白球的個(gè)數(shù)比為2∶1,為二氧化硅;D中只存在一種原子,存在四面體結(jié)構(gòu),為金剛石(或晶體硅),故答案為:氯化銫;氯化鈉;二氧化硅;金剛石(或晶體硅)。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為D的判斷,要注意金剛石和硅晶體的結(jié)構(gòu)相似?!窘馕觥竣?氯化銫②.氯化鈉③.二氧化硅④.金剛石(或晶體硅)三、計(jì)算題(共8題,共16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晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為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)晶胞邊長為L,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與晶胞的邊長的關(guān)系,晶胞的邊長=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=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。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm18、略
【分析】【詳解】
題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積=6×a2cm2,六棱柱的體積=6×a2ccm3,該晶胞中Zn原子個(gè)數(shù)為12×+2×+3=6,已知Zn的相對原子質(zhì)量為65,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則Zn的密度ρ==g·cm-3。【解析】六方最密堆積(A3型)19、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)晶胞體對角線的長度為鎢原子半徑的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%?!窘馕觥?0.3163nm0.137nm68%20、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,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;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,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;
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?!窘馕觥績蓚€(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。21、略
【分析】【分析】
(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點(diǎn)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(gè)硅原子與4個(gè)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(gè)Na+;晶胞中Na+的個(gè)數(shù)為1+12=4,Na+的個(gè)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(gè)硅原子與4個(gè)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(diǎn)睛】
均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點(diǎn):每個(gè)頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞共有,所以晶胞對頂點(diǎn)原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個(gè)晶胞共有,所以晶胞對頂點(diǎn)原子只占份額;③面上:每個(gè)面的原子被2個(gè)晶胞共有,所以晶胞對頂點(diǎn)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。【解析】1244離子鍵4四、工業(yè)流程題(共1題,共3分)22、略
【分析】【分析】
廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化鈉生成As2S3沉淀,為防止As2S3與硫離子反應(yīng)再次溶解,所以再加入硫酸亞鐵除去過量的硫離子,過濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過氧化氫將亞砷酸氧化成砷酸,亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入CaO沉淀砷酸根、鐵離子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低濃度含砷廢水。
【詳解】
(1)As元素為33號元素,與N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨氣分子結(jié)構(gòu)相同為共價(jià)化合物,砷原子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)As-H鍵,電子式為:
(2)a.同周期主族元素自左而右非金屬性增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性增強(qiáng),同主族自上而下非金屬性減弱,最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性減弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正確;
b.同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑依次增大,原子半徑:As>P>S,故b錯(cuò)誤;
c.同主族元素自上而下第一電離能減小,P和S同周期,但是P原子3p能級為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,第一電離能更大,所以第一電離能P>S>As;故c錯(cuò)誤;
綜上所述選a;
(3)根據(jù)分析可知沉淀為微溶物CaSO4;
(4)As2S3與過量的S2-存在反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過量的硫離子;使平衡逆向移動(dòng),一級沉砷更完全;
(5)含砷物質(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得化學(xué)方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根據(jù)題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據(jù)元素守恒可知反應(yīng)物應(yīng)該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價(jià)升高15價(jià),一個(gè)O2降低4價(jià),所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據(jù)元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。
【點(diǎn)睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折,當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結(jié)構(gòu)時(shí),原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀過量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動(dòng),使一級沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+五、有機(jī)推斷題(共3題,共24分)23、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(gè)電子,最外層是L層,有4個(gè)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(gè)電子,Q的次外層為L層,有8個(gè)電子,Q的最外層為M層,有6個(gè)電子,Q為S元素。
【詳解】
(1)X為C元素,核外電子排布為1s22s22p2,價(jià)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?yàn)閞(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(gè)電子;根據(jù)洪特原則,電子排布在能量相同的各個(gè)軌道時(shí),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(gè)電子,應(yīng)該分別在3個(gè)不同的軌道;A項(xiàng)錯(cuò)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(qiáng);因?yàn)镺非金屬性比S的強(qiáng);B項(xiàng)正確;
C.O的氫化物H2O的沸點(diǎn)比S的氫化物H2S的沸點(diǎn)高;原因是水分子間存在氫鍵;C項(xiàng)錯(cuò)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(gè),π鍵有2個(gè),比例為1:2,D項(xiàng)正確;
本題答案選BD;
(5)QZ2為SO2,中心原子S的價(jià)電子有6個(gè),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(yīng)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(yīng)生成易溶于水的H2SO324、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(jià)層電子排布為nsnnpn,那么n只能為2,則A的基態(tài)原子價(jià)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(gè)單電子,那么B的價(jià)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(gè)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(dòng)性順序表中排在末位,F(xiàn)是Au??稍诖嘶A(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(jià)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(jià)層電子對數(shù)為1+(4+1-1×3)/2=2,為sp雜化,CN-含有一個(gè)叁鍵;其中一個(gè)為σ鍵,另外2個(gè)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(qiáng),易溶于水和乙醇,以二聚體Au2Cl6的形式存在,則2個(gè)AuCl3應(yīng)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(jià))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(yīng)是置換反應(yīng),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(gè)Au的晶胞中含有4個(gè)Au原子,每一個(gè)晶胞的質(zhì)量為根據(jù)=g?cm-3。答案為:
【點(diǎn)睛】
1.價(jià)層電子對的一種計(jì)算方法是:價(jià)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(jià)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(dāng)上述公式中電荷數(shù)為正值時(shí)取“-”,電荷數(shù)為負(fù)值時(shí)取“+”;
2.晶體密度的計(jì)算:選取1個(gè)晶胞作為計(jì)算對象,一方面,根據(jù)題給信息,利用均攤法計(jì)算該晶胞所含各種粒子的個(gè)數(shù),并計(jì)算出這個(gè)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(jì)算該晶胞的體積。【解析】3d104s2sp1:2分子Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-25、略
【分析】【詳解】
X元素原子核外有三種不同的能級且各個(gè)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?yàn)樵有驍?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(gè);(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(xué)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(diǎn)和體心,個(gè)數(shù)為8×1/8+1=2,Cu全部位于體心,因此化學(xué)式為Cu2O;(5)考查晶胞的計(jì)算,核外電子排布相同時(shí),半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,即氧元素位于頂點(diǎn)和面心,個(gè)數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞內(nèi),有8個(gè),因此化學(xué)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(diǎn)睛:本題難點(diǎn)是晶胞邊長的計(jì)算,首先根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)確認(rèn)化學(xué)式,氧元素位于頂點(diǎn)和面心,個(gè)數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞內(nèi),有8個(gè),因此化學(xué)式為Na2O,然后根據(jù)n=N/NA,確認(rèn)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六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共8分)26、略
【分析】【詳解】
(1)鍺和硅是同一主族元素,均為最外層電子數(shù)為4的主族元素,故基態(tài)鍺()原子的核外電子排布式為利用等電子體原理可知和CCl4互為等電子體,故分子空間構(gòu)型是正四面體,故答案為:正四面體;
(2)根據(jù)發(fā)生水解的機(jī)理圖可知,過程中由于Si原子上的3d空軌道中接受了H2O中O原子上的孤對電子;從而發(fā)生水解反應(yīng),而C原子只有兩個(gè)電子層,L層上沒有d軌道,故不能接受孤對電子,無法水解,故答案為:C沒有d軌道;
(3)金剛石和晶體硅均為原子晶體;其熔點(diǎn)高低主要取決于其中共價(jià)鍵的鍵能大小,由于C原子半徑比Si原子的小,故C-C的鍵長小于Si-Si的鍵長,一般共價(jià)鍵的鍵長越短,鍵能越大,故金剛石熔點(diǎn)比晶體硅高的原因是結(jié)構(gòu)相似,C原子半徑小,C—C鍵能大,故答案為:結(jié)構(gòu)相似,C原子半徑小,C—C鍵能大;
(4)C和經(jīng)常形成原子晶體;原子晶體是通過共
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年度大型活動(dòng)安全保障責(zé)任承諾書3篇
- 2025年選煤廠生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能改造承包合同2篇
- 二零二五年度工程項(xiàng)目索賠處理與索賠評估合同3篇
- 2025年度酒店業(yè)客房清潔與售后服務(wù)協(xié)議書4篇
- 綜合組網(wǎng)課程設(shè)計(jì)
- 路基碾壓施工方案
- 2025年全民健身活動(dòng)合作協(xié)議
- 2025年分銷合同表格
- 2025年度叉車租賃與節(jié)能改造工程合同3篇
- 二零二四年醫(yī)院生物樣本庫建設(shè)與合作轉(zhuǎn)化合同3篇
- 人教版小學(xué)數(shù)學(xué)(2024)一年級下冊第一單元 認(rèn)識平面圖形綜合素養(yǎng)測評 B卷(含答案)
- 企業(yè)年會攝影服務(wù)合同
- 電商運(yùn)營管理制度
- 二零二五年度一手房購房協(xié)議書(共有產(chǎn)權(quán)房購房協(xié)議)3篇
- 2025年上半年上半年重慶三峽融資擔(dān)保集團(tuán)股份限公司招聘6人易考易錯(cuò)模擬試題(共500題)試卷后附參考答案
- 城市公共交通運(yùn)營協(xié)議
- 內(nèi)燃副司機(jī)晉升司機(jī)理論知識考試題及答案
- 2024北京東城初二(上)期末語文試卷及答案
- 2024設(shè)計(jì)院與職工勞動(dòng)合同書樣本
- 2024年貴州公務(wù)員考試申論試題(B卷)
- 電工高級工練習(xí)題庫(附參考答案)
評論
0/150
提交評論