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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年外研版選修三化學(xué)上冊階段測試試卷640考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、下列說法或有關(guān)化學(xué)用語的表達(dá)正確的是()A.在基態(tài)多電子原子中,p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量B.基態(tài)Fe原子的外圍電子排布圖為C.因氧元素電負(fù)性比氮元素大,故氧原子第一電離能比氮原子第一電離能大D.根據(jù)原子核外電子排布的特點,Cu在元素周期表中位于s區(qū)2、如表所示列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用表示,單位為),下列關(guān)于元素R的判斷一定正確的是。7401500770010500
A.R的最高正價為+3價B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族C.R元素的原子最外層共有4個電子D.R基態(tài)原子的核外電子排布式為3、下列說法正確的是A.過氧化鉻(CrO5)的結(jié)構(gòu)為:可推知CrO5中氧元素的化合價全部是-1價B.第三周期部分元素電離能如圖所示,其中a、b、c分別代表的含義是I2、I3、I1
C.可以用如圖實驗裝置圖除去甲烷中混有的乙烯D.銀鏡反應(yīng)后試管壁上的銀鏡和黏附在試管壁上的油脂可分別用稀氨水、熱堿液洗滌4、下列說法正確的是()A.電離能大的元素,不易失電子,易得到電子,表現(xiàn)非金屬性B.電離能大的元素其電負(fù)性必然也大C.電負(fù)性最大的非金屬元素形成的含氧酸的酸性最強(qiáng)D.電離能最小的元素形成的氧化物的水化物的堿性最強(qiáng)5、鎳能形成多種配合物如正四面體形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面體形的[Ni(NH3)6]2+等。Ni(CO)4常溫下為液態(tài),易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑。下列說法正確的是A.NH3的鍵角大于CCl4B.固態(tài)Ni(CO)4屬于離子晶體C.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2-中,鎳元素均是sp3雜化D.Ni(CO)4分子內(nèi)σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1∶16、對H3O+的說法正確的是()A.O原子采取sp2雜化B.O原子采取sp雜化C.離子中存在配位鍵D.離子中存在非極性鍵7、下列說法中正確的是A.同周期的所有元素,從左到右,電負(fù)性依次增大B.在H3O+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位鍵,因此它們形成的都是配位化合物C.焰色反應(yīng)本質(zhì)上就是發(fā)射光譜D.SO2、CO2都是極性分子8、配位化合物的數(shù)量巨大,組成和結(jié)構(gòu)形形色色,豐富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配體、中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)分別為A.Cu2+、NH3、+2、4B.Cu+、NH3、+1、4C.Cu2+、OH-、+2、2D.Cu2+、NH3、+2、29、有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示(假設(shè)金屬的摩爾質(zhì)量為Xg?mol-1,金屬原子半徑為rcm,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。有關(guān)說法正確的是。
A.③和④中原子的配位數(shù)分別為6、12B.金屬Zn采用②堆積方式C.①中空間利用率的表達(dá)式為:×100%D.對于采用②堆積方式的金屬,實驗測得Wg該金屬的體積為Vcm3,則阿伏加德羅常數(shù)NA的表達(dá)式為評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)10、有關(guān)元素X、Y、Z、W的信息如下:。元素信息X所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4Y最高氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)電解質(zhì),能電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子Z單質(zhì)是生活中常見物質(zhì),其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞W基態(tài)原子核外5個能級上有電子,且最后的能級上只有1個電子
下列說法不正確的是()A.原子半徑:Y>W>XB.Z3+離子的最外層電子排布式為3s23p63d5C.Y的單質(zhì)在X2氣體中燃燒,所得生成物的陰、陽離子個數(shù)比為1:1D.W的單質(zhì)能溶于Y的最高價氧化物的水化物的水溶液中,若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.3mol電子,則消耗氧化劑1.8克11、如圖是元素周期表的一部分;所列字母分別代表一種化學(xué)元素。下列說法正確的是()
A.b的第一電離能小于c的第一電離能B.d在c的常見單質(zhì)中燃燒,產(chǎn)物中既含有離子鍵也含有共價鍵C.e與a組成的化合物沸點比水低,原因是水分子之間可形成氫鍵D.f元素的基態(tài)原子失去4s能級上的所有電子后所形成的離子最穩(wěn)定12、下列敘述正確的是【】A.氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵,廣泛存在于自然界中B.CO和N2的分子量相同,但CO的沸點比N2的高C.CH2=CH2分子中共有四個σ鍵和一個π鍵D.若把H2S分子寫成H3S分子,違背了共價鍵的飽和性13、四硼酸鈉的陰離子Xm-(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示。下列說法不正確的是()
A.陰離子中三種元素的第一電離能:O>B>HB.在Xm-中,硼原子軌道的雜化類型有sp2和sp3C.配位鍵存在于4、5原子之間和4、6原子之間D.m=2,NamX的化學(xué)式為Na2B4O5(OH)414、以為原料,采用電解法制備電源TMAH[化學(xué)式]是一種高效;綠色工藝技術(shù)。原理如圖;M、N是離子交換膜。下列說法錯誤的是。
A.a是電源正極B.M為陰離子交換膜C.中N原子均為雜化D.通過1mol電子時,電解池中可產(chǎn)生16.8L(STP)氣體15、近年來我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料,其中一類為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物。下列說法正確的是A.元素As與N同族,可預(yù)測AsH3分子中As-H鍵的鍵角小于NH3中N-H鍵的鍵角B.Fe成為陽離子時首先失去3d軌道電子C.配合物Fe(CO)n可用作催化劑,F(xiàn)e(CO)n內(nèi)中心原子價電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=5D.每個H2O分子最多可與兩個H2O分子形成兩個氫鍵16、如圖所示,高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu),晶體中氧的化合價部分為0價,部分為價。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元);則下列說法中錯誤的是()
A.超氧化鉀的化學(xué)式為KO2,每個晶胞含有4個K+和4個O2-B.晶體中,每個O2-周圍距離最近的O2-有8個C.晶體中與每個K+周圍有8個O2-D.晶體中,0價氧與-2價氧的數(shù)目比為3∶117、硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉,其陰離子Xm-(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示。下列說法正確的是()
A.m=2B.在Xm-中,硼原子軌道的雜化類型相同C.1、2原子間和4、5原子間的化學(xué)鍵可能是配位鍵D.若382g硼砂晶體中含2molNa+,則硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)18、比較下列能級的能量大小關(guān)系(填“>”“=”或“<”):
(1)2s________4s;
(2)3p________3d;
(3)3d________4s;
(4)4d________5d;
(5)2p________3s;
(6)4d________5f。19、如圖為元素周期表中部分元素某種性質(zhì)值隨原子序數(shù)變化的關(guān)系。
(1)短周期中原子核外p能級上電子總數(shù)與s能級上電子總數(shù)相等的元素是______填元素符號
(2)同周期,隨著原子序數(shù)的增大,X值變化趨勢為______再結(jié)合同主族不同元素的X值變化的特點,體現(xiàn)了元素性質(zhì)的______變化規(guī)律。
(3)X值較小的元素集中在元素周期表的______填序號
A.左下角右上角分界線附近。
(4)下列關(guān)于元素此性質(zhì)的說法中正確的是______填序號
A.X值可反映元素最高正化合價的變化規(guī)律。
B.X值可反映原子在分子中吸引電子的能力。
C.X值的大小可用來衡量元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱。
(5)SiHCl3與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可認(rèn)為是廣義的水解反應(yīng),根據(jù)圖中數(shù)據(jù),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______20、元素銅(Cu);砷(As)、鎵(Ga)等形成的化合物在現(xiàn)代工業(yè)中有廣泛的用途;回答下列問題:
(1)基態(tài)銅原子的價電子排布式為_____________,價電子中未成對電子占據(jù)原子軌道的形狀是__________________________。
(2)化合物AsCl3分子的立體構(gòu)型為________________,其中As的雜化軌道類型為_____________。
(3)第一電離能Ga__________As。(填“>”或“<”)
(4)若將絡(luò)合離子[Cu(CN)4]2-中的2個CN-換為兩個Cl-,只有一種結(jié)構(gòu),則[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子所處空間構(gòu)型為_______________,一個CN-中有__________個π鍵。
(5)砷化鎵是一種重要的半導(dǎo)體材料;晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
熔點為1238℃,密度為?g·cm-3,該晶體類型為______________,Ga與As以__________鍵鍵合,Ga和As的相對原子質(zhì)量分別為Ma和Mb,原子半徑分別為racm和rbcm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,GaAs晶胞中原子體積占晶胞體積的百分率為____________________。(列出計算公式)21、四種元素X;Y、Z、W位于元素周期表的前四周期;已知它們的核電荷數(shù)。
依次增加;且核電荷數(shù)之和為51;Y原子的L層p軌道中有2個電子;Z與Y原子的價層電子數(shù)相同;W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1。
(1)Y、Z可分別與X形成只含一個中心原子的共價化合物a、b,它們的分子式分別是_____、_______;雜化軌道分別是________、_________;a分子的立體結(jié)構(gòu)是____________。
(2)Y的最高價氧化物和Z的最高價氧化物的晶體類型分別是_______晶體、_______晶體:
(3)X的氧化物與Y的氧化物中,分子極性較小的是(填分子式)__________;
(4)Y與Z比較,電負(fù)性較大的____________,其+2價離子的核外電子排布式是_________。22、鎂;鋁、硅、銀、鐵的單質(zhì)及其化合物在建筑業(yè)、飛機(jī)制造業(yè)、電子工業(yè)和石油化工等方面應(yīng)用廣泛。回答下列問題:
(1)Fe3+價層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為__。
(2)晶體硅屬于______晶體。硅能形成多種化合物(如SiH4、Si2H4等),SiH4的分子的立體構(gòu)型為____;Si2H4分子中含有的σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為____。
有機(jī)物種類繁多的原因其中之一就是因為碳原子之間既可以形成單鍵又可以形成雙鍵和三鍵,Si和Ge與C是同主族價電子數(shù)相同,但是Si和Ge就難形成雙鍵或三鍵,原因是________
(3)Mg、Al、Si的第一電離能由大到小順序:______________
(4)Ca和Fe屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬Ca的熔點、沸點等都比金屬Fe低,原因是______。
(5)Ag晶體的堆積方式為面心立方最密堆積(如圖所示),晶胞中Ag原子的配位數(shù)為______;設(shè)Ag原子半徑為rcm,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則Ag晶體的密度為______g·cm-3(寫出表達(dá)式)。
23、硼及其化合物在新材料;工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面用途很廣。請回答下列問題:
元素的基態(tài)原子的價電子排布圖為______,B、N、O元素的第一電離能由大到小的順序為______。
三氟化硼在常溫常壓下為具有刺鼻惡臭和強(qiáng)刺激性氣味的無色有毒腐蝕性氣體,其分子的立體構(gòu)型為______,B原子的雜化類型為______。
自然界中,含B的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學(xué)式寫作實際上它的陰離子結(jié)構(gòu)單元是由兩個和兩個縮合而成的雙六元環(huán),應(yīng)該寫成其結(jié)構(gòu)式如圖1,它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu)。該陰離子由極性鍵和配位鍵構(gòu)成,請在答題卷中抄上圖1結(jié)構(gòu)式后用“”標(biāo)出其中的配位鍵,該陰離子通過______相互結(jié)合形成鏈狀結(jié)構(gòu)。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)硼化鎂在39K時有超導(dǎo)性,在硼化鎂晶體的理想模型中,鎂原子和硼原子是分層排布的,一層鎂一層硼相間排列。圖2是該晶體微觀結(jié)構(gòu)中取出的部分原子沿z軸方向的投影,白球是鎂原子投影,黑球是硼原子投影。則硼化鎂的化學(xué)式為______。
磷化硼是一種有價值的超硬耐磨涂層材料,這種陶瓷材料可作為金屬表面的保護(hù)薄膜。磷化硼晶胞如圖3所示,在BP晶胞中B的堆積方式為______,當(dāng)晶胞晶格參數(shù)為478pm時,磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離為______cm。24、元素的單質(zhì)有多種形式,下圖依次是C60;石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖:
回答下列問題:
(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們互為__________。
(2)C60屬于_________晶體,石墨屬于________晶體。
(3)石墨晶體中,層內(nèi)C-C鍵的鍵長為142pm,而金剛石中C-C鍵的鍵長為154pm。其原因是金剛石中只存在C-C間的_____共價鍵(填σ或π,下同),而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在____共價鍵,還有____鍵。
(4)金剛石晶胞含有_______個碳原子。25、鹵素單質(zhì)可以參與很多化學(xué)反應(yīng),如:NF3氣體可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應(yīng)直接得到;反應(yīng)①:2NH3+3F2NF3+3NH4F,Ta(鉭)是一種過渡元素,利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”可以制備TaS2晶體;反應(yīng)②:TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)+QkJ;Q>0
(1)反應(yīng)①中:非金屬性最強(qiáng)的元素原子核外有____種不同運動狀態(tài)的電子;該反應(yīng)中的某元素的單質(zhì)可作糧食保護(hù)氣,則該元素最外層的電子有___種自旋方向。
(2)反應(yīng)①中:物質(zhì)所屬的晶體類型有____;并寫出所有原子符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物的電子式____。
(3)反應(yīng)②中:平衡常數(shù)表達(dá)式:K=___,若反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持其他條件不變,降低溫度,重新達(dá)到平衡時____。
a.平衡常數(shù)K增大b.S2的濃度減小c.I2的質(zhì)量減小d.V(TaI4)逆增大。
(4)反應(yīng)②在一定溫度下進(jìn)行,若反應(yīng)容器的容積為2L,3min后達(dá)到平衡,測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g,則I2的平均反應(yīng)速率為___。
(5)某同學(xué)對反應(yīng)②又進(jìn)行研究,他查閱資料,發(fā)現(xiàn)硫單質(zhì)有多種同素異形體,可表示Sx(x為偶數(shù)),且在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,他認(rèn)為僅增大壓強(qiáng)對平衡是有影響的,則TaI4的平衡轉(zhuǎn)化率會____(填增大或減小),其原因是___。26、磷存在于人體所有細(xì)胞中;是維持骨骼和牙齒的必要物質(zhì),幾乎參與所有生理上的化學(xué)反應(yīng)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)P原子的價電子排布式為___。
(2)磷的一種同素異形體——白磷(P4)的空間構(gòu)型為___,其鍵角為__,推測其在CS2中的溶解度___(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
(3)膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6°和107°,試用價層電子對互斥理論分析PH3的鍵角小于NH3的原因:___。
(4)常溫下PCl5是一種白色晶體,其立方晶系晶體結(jié)構(gòu)模型如圖所示,由A、B兩種微粒構(gòu)成。將其加熱至148℃熔化,形成一種能導(dǎo)電的熔體。已知A、B兩種微粒分別與CCl4、SF6互為等電子體,則A、B的化學(xué)式分別為___、__,A的中心原子雜化軌道類型為___。
(5)第三周期主族元素中,按第一電離能大小排序,第一電離能在磷和鋁之間的元素是__(填元素符號)。
(6)氮化硼、氮化鋁、氮化鎵的結(jié)構(gòu)類似于金剛石,熔點如下表所示。試從結(jié)構(gòu)的角度分析它們?nèi)埸c不同的原因:__。物質(zhì)BNAlNGaN熔點/℃300022001700評卷人得分四、計算題(共1題,共7分)27、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(列出計算式)。
評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)28、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(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(xué)方程式是____________。29、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(fù)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(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____。30、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(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________。31、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(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(xué)方程式:____________________。32、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(xué)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(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__________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.在基態(tài)多電子原子中;3p軌道電子能量比4s軌道電子能量低,A錯誤;
B.基態(tài)Fe原子的外圍電子排布式為3d64s2,3d軌道中,電子未充滿,應(yīng)遵循洪特規(guī)則,則外圍電子排布圖為B正確;
C.因為氮原子的最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài);第一電離能出現(xiàn)反常,所以氧原子第一電離能比氮原子第一電離能小,C錯誤;
D.Cu的價電子排布式為3d104s1;所以Cu在元素周期表中位于ds區(qū),D錯誤。
故選B。2、B【分析】【分析】
從題表中短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)可看出;R的第一;第二電離能都較小,與第三電離能相差較大,所以R元素原子最外層有2個電子,為第ⅡA族元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.最外層有2個電子;所以R的最高正化合價為+2價,故A錯誤;
B.R元素原子最外層有2個電子;所以R位于元素周期表中第ⅡA族,故B正確;
C.R原子最外層有2個電子;故C錯誤;
D.R元素為第ⅡA族元素,可能為Mg或Be,所以R基態(tài)原子的電子排布式不一定為故D錯誤;
答案選B。3、B【分析】【詳解】
A.根據(jù)過氧化鉻的結(jié)構(gòu)可知,中存在2個過氧鍵、1個Cr=O鍵,則4個O原子顯-1價、1個O原子顯-2價,Cr元素顯+6價;故A錯誤;
B.同一周期,從左到右,元素的第一電離能逐漸增大,但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素,因此c為第一電離能I1;在第三周期元素中,鈉失去1個電子后,就已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以鈉的第二電離能最大,鎂最外層為2個電子,失去2個電子后為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以鎂的第二電離能較小,鋁最外層有3個電子,失去2個電子后還未達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而鋁的金屬性比鎂弱,所以第二電離能比鎂略高,硅最外層上2p層有2個電子,失去后,留下2s軌道上有2個電子,相對較穩(wěn)定,所以硅的第二電離能比鋁要低,磷、硫非金屬性逐漸增大,第二電離能也增大,由于硫失去一個電子后,3p軌道上是3個電子,是較穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以硫的第二電離能要高于氯,因此a為第二電離能I2,則b為第三電離能I3;故B正確;
C.乙烯被高錳酸鉀氧化生成二氧化碳;引入新雜質(zhì),應(yīng)選溴水;洗氣除雜,故C錯誤;
D.銀單質(zhì)與氨水不反應(yīng);應(yīng)該用稀硝酸洗去,故D錯誤;
答案選B。
【點睛】
本題的易錯點和難點為B,要注意首先根據(jù)第一電離能的變化規(guī)律判斷出第一電離能的變化曲線,再結(jié)合穩(wěn)定結(jié)構(gòu)依次分析判斷。4、D【分析】【分析】
【詳解】
A.電離能大的元素;不易失電子,但并不表示易得到電子,故A錯誤;
B.電離能大的元素其電負(fù)性不一定大;如電離能N大于O,但電負(fù)性N小于O,故B錯誤;
C.電負(fù)性最大的非金屬元素是F;不能形成含氧酸,故C錯誤;
D.電離能最小的元素為金屬性最強(qiáng)的元素,形成的氧化物的水化物的堿性最強(qiáng),故D正確;故選D。5、D【分析】【詳解】
A.孤電子對與成鍵電子對之間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對之間的斥力,導(dǎo)致鍵角減小,則NH3的鍵角小于CCl4的鍵角;故A錯誤;
B.因為Ni(CO)4常溫下為液態(tài),易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑,根據(jù)相似相溶原理知,固態(tài)Ni(CO)4屬于分子晶體;故B錯誤;
C.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2-中;鎳元素提供了空軌道,不存在雜化,故C錯誤;
D.CO結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè),共價三鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵,配位鍵屬于σ鍵,所以Ni(CO)4分子內(nèi)σ鍵和π鍵個數(shù)之比為(4+4)∶(2×4)=1∶1;故D正確;
故選D。6、C【分析】【詳解】
A.H3O+中,O原子的價層電子對數(shù)=因此O原子采取sp3雜化;A錯誤;
B.H3O+中,O原子的價層電子對數(shù)=則O原子采取sp3雜化;B錯誤;
C.在H3O+中O原子成3個共價鍵鍵;其中含有1個配位鍵,C正確;
D.H3O+離子中不存在非極性鍵;存在的都是H-O極性共價鍵,D錯誤;
答案選C。7、C【分析】【詳解】
A.電負(fù)性指原子對電子的吸引能力;同周期的稀有氣體元素原子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不吸引電子,故A錯誤;
B.H3O+中O原子提供孤電子對,與H+形成配位鍵,但不屬于配位化合物,[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空軌道,與NH3之間形成配位鍵,所以在H3O+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位鍵;故B錯誤;
C.焰色反應(yīng)是當(dāng)堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時;原子中的電子吸收了能量,從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道,但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的,很快躍遷回能量較低的軌道,這時就將多余的能量以光的形式放出。而光的波長在可見光范圍內(nèi),因而能使火焰呈現(xiàn)顏色,所以焰色反應(yīng)主要是利用了原子光譜中原子發(fā)射光譜,故C正確;
D.SO2中心原子S的化合價為+4價,最外層電子未全部參與成鍵,含有孤對電子對,為極性分子;CO2中心原子C的化合價為+4價,最外層電子全部參與成鍵沒有孤對電子對,CO2是直線型的分子;是非極性分子,故D錯誤;
故答案:C。8、A【分析】【詳解】
配合物[Cu(NH3)4](OH)2中,Cu2+為中心離子,電荷數(shù)為+2,NH3為配體,配位數(shù)為4,故選A。9、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)晶胞圖示分析可知;③為六方最密堆積,④為面心立法最密堆積,配位數(shù)均為12,A錯誤;
B.金屬Zn為六方最密堆積;因此Zn采用③堆積方式,B錯誤;
C.①為簡單立方堆積,原子半徑為r,則其晶胞參數(shù)a=2r,一個晶胞中含有的原子個數(shù)為則原子的體積為則其空間利用率為×100%;C正確;
D.②為體心立方堆積,金屬原子半徑與正方體邊長的關(guān)系根據(jù)晶胞的模型,晶胞中含有金屬原子的個數(shù)為8×+1=2,因此該晶胞的質(zhì)量為=邊長與金屬半徑的關(guān)系是邊長=即晶胞的體積為cm3,即有推出阿伏加德羅常數(shù)為故D錯誤;
答案選C。
【點睛】
難點是空間利用率的計算和阿伏加德羅常數(shù)的計算,這類題的關(guān)鍵點,找出原子半徑與邊長的關(guān)系,即哪些原子是剛性接觸。二、多選題(共8題,共16分)10、CD【分析】【分析】
X所在主族序數(shù)與所在周期序數(shù)之差為4,則為第2周期時,在ⅥA族,即X為O元素,或為第3周期時,在ⅤⅡA族,即X為Cl元素;Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物,能電離出電子數(shù)相等的陰、陽離子,則由NaOH═Na++OH-,所以Y為Na元素;Z的單質(zhì)是生活中常見物質(zhì),其制品在潮濕空氣中易被腐蝕或損壞,則Z為Fe元素;W基態(tài)原子核外5個能級上有電子,且最后的能級上只有1個電子1s22s22p3;則W為Al,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;X為O元素或Cl元素,Y為Na元素,Z為Fe元素,W為Al元素。
A.一般而言,電子層數(shù)越多,半徑越大,電子層數(shù)相同,原子序數(shù)越大,半徑越小,原子半徑:Y>W>X;故A正確;
B.鐵為26號元素,Z3+離子的最外層電子排布式為3s23p63d5;故B正確;
C.鈉的單質(zhì)在氧氣或氯氣中燃燒;所得生成物為過氧化鈉或氯化鈉,其中過氧化鈉的陰;陽離子個數(shù)比為1:2,故C錯誤;
D.W的單質(zhì)能溶于Y的最高價氧化物的水化物的水溶液中,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,該反應(yīng)的氧化劑為水,若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.3mol電子,則消耗氧化劑H2O0.3mol;質(zhì)量為5.4g,故D錯誤;
故選CD。
【點睛】
正確判斷元素是解題的關(guān)鍵。本題的難點為X的不確定性,易錯點為D,要注意鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中鋁為還原劑,水為氧化劑。11、BC【分析】【詳解】
由元素在周期表中位置可知,a為H、b為N;c為O、d為Na、e為S、f為Fe。
A.N元素的2p軌道為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);第一電離能高于氧元素的第一電離能,故A錯誤;
B.Na在氧氣中燃燒生成過氧化鈉;過氧化鈉中含有離子鍵;共價鍵,故B正確;
C.水分子之間存在氫鍵;硫化氫分子之間為范德華力,氫鍵比范德華力強(qiáng),因此硫化氫的沸點低于水,故C正確;
D.Fe2+離子價電子為3d6,而Fe3+離子價電子為3d5穩(wěn)定結(jié)構(gòu),F(xiàn)e2+離子不如Fe3+離子穩(wěn)定;故D錯誤;
故選BC。12、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.氫鍵是一種分子間作用力;不是化學(xué)鍵,A錯誤;
B.CO和N2都是分子晶體,熔沸點主要受分子間作用力影響,但在相對分子質(zhì)量相同的情況下,CO是極性分子,N2是非極性分子,極性分子的相互吸引力大于非極性分子,會使分子間作用力略大,CO的沸點比N2的高;B正確;
C.共價單鍵是σ鍵,共價雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵,所以CH2=CH2中有5個σ鍵;1個π鍵,C錯誤;
D.共價鍵具有飽和性和方向性,S最外層有6個電子,再接受2個電子就形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則把H2S分子寫成H3S分子;違背了共價鍵的飽和性,D正確;
答案選BD。
【點睛】
共價單鍵是σ鍵,共價雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵,共價叁鍵中一個是σ鍵,兩個是π鍵。13、AC【分析】【分析】
由圖示可以看出該結(jié)構(gòu)可以表示為[H4B4O9]m?,其中B為+3價,O為?2價,H為+1價,根據(jù)化合價判斷m值求解Xm?的化學(xué)式;根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,價層電子對個數(shù)=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),1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為sp2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為sp3雜化;陰離子中含配位鍵,不含離子鍵,以此來解答。
【詳解】
A.H電子軌道排布式為1s1;處于半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,第一電離能為O>H>B,故A錯誤;
B.2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為sp2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為sp3雜化;故B正確;
C.2號B形成3個鍵;4號B形成4個鍵,其中1個鍵就是配位鍵,所以配位鍵存在4;5原子之間或4、6原子之間,故C錯誤;
D.觀察模型,可知Xm?是[H4B4O9]m?,依據(jù)化合價H為+1,B為+3,O為?2,可得m=2,NamX的化學(xué)式為Na2B4O5(OH)4;故D正確;
故答案選AC。14、CD【分析】【詳解】
A.(CH3)4N+移向右室,HCO3-移向左室;陰離子移向陽極,即a是電源正極,A正確;
B.HCO3-經(jīng)過M移向左室;M為陰離子交換膜,B正確;
C.中,(CH3)4N+的C、N原子均為雜化,但是,HCO3-中的C原子為雜化;C錯誤;
D.通過1mol電子時,陰極室H+放電,2H++2e-=H2↑產(chǎn)生H2為0.5mol,陽極室OH-放電,4OH--4e-=2H2O+O2↑,產(chǎn)生O2為0.25mol,同時,溶液中剩下的H+與HCO3-反應(yīng)還要產(chǎn)生二氧化碳;因此,產(chǎn)生的氣體大于0.75mol,體積大于16.8L(STP)氣體,D錯誤。
答案選CD。15、AC【分析】【詳解】
A選項,元素As與N同族,N的電負(fù)性大于As,使成鍵電子離N原子更近,兩個N—H鍵間的排斥力增大,NH3中鍵角更大,因此AsH3分子中As-H鍵的鍵角小于NH3中N-H鍵的鍵角;故A正確;
B選項;Fe成為陽離子時首先失去4s軌道電子,故B錯誤;
C選項,配合物Fe(CO)n可用作催化劑,F(xiàn)e的價電子為3d64s2,價電子數(shù)為8,一個配體CO提供2個電子,因此Fe(CO)n內(nèi)中心原子價電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18;8+2×n=18,則n=5,故C正確;
D選項,冰中每個H2O分子與周圍四個水分子形成氫鍵形成四面體結(jié)構(gòu);即一個水分子可以形成四個氫鍵,故D錯誤。
綜上所述;答案為AC。
【點睛】
冰的密度比水小的原因是冰中水與周圍四個水分子以氫鍵形成四面體結(jié)構(gòu),中間有空隙,因此密度比水小。16、BC【分析】【詳解】
A、由晶胞圖可知,K+的個數(shù)為8×+6×=4,O2-的個數(shù)為12×+1=4,化學(xué)式為KO2,故A正確;
B、由晶胞圖可知,晶體中每個O2-周圍有12個O2-,故B錯誤;
C、由晶胞圖可知,晶體中每個K+的周圍有6個O2-,故C錯誤;
D、晶胞中K+與O2-個數(shù)分別為4、4,所以晶胞中共有8個氧原子,根據(jù)電荷守恒-2價O原子數(shù)目為2,所以0價氧原子數(shù)目為8-2=6,所以晶體中,0價氧原子與-2價氧原子的數(shù)目比為3:1,故D正確;
故選BC。17、AD【分析】【分析】
由圖示可以看出該結(jié)構(gòu)可以表示為[H4B4O9]m-,其中B為+3價,O為-2價,H為+1價,根據(jù)化合價判斷m值求解Xm-的化學(xué)式;根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,價層電子對個數(shù)=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),1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為sp2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為sp3雜化;陰離子中含配位鍵,不含離子鍵,以此來解答。
【詳解】
A.觀察模型,可知Xm-是(H4B4O9)m-;依據(jù)化合價H為+1,B為+3,O為-2,可得m=2,故A正確;
B.2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為SP2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為SP3雜化,所以在Xm-中;硼原子軌道的雜化類型有不同,故B錯誤;
C.2號B一般是形成3個鍵;4號B形成4個鍵,其中1個鍵很可能就是配位鍵,所以配位鍵存在4號與5號之間,故C錯誤;
D.若硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O,則382g硼砂晶體中含×2=2molNa+;故D正確;
答案選AD。三、填空題(共9題,共18分)18、略
【分析】【分析】
由構(gòu)造原理可知:①同一能層的能級能量高低順序為:ns
【詳解】
(1)根據(jù)不同能層上英文字母相同的能級的能量高低:1s<2s<3s<4s,所以2s<4s;
(2)根據(jù)構(gòu)造原理,同一能層的能級能量高低順序為:ns<3d;
(3)根據(jù)構(gòu)造原理,3d具有的能量介于4s和4p具有的能量之間,所以3d>4s;
(4)根據(jù)不同能層上英文字母相同的能級的能量高低:3d<4d<5d<6d,所以4d<5d;
(5)根據(jù)構(gòu)造原理,能量:2p<3s;
(6)根據(jù)構(gòu)造原理,能量高低:4d<5d<5f,所以4d<5f。【解析】①.<②.<③.>④.<⑤.<⑥.<19、略
【分析】【分析】
(1)p能級最多容納6個電子;s能級最多容納2個電子,結(jié)合原子核外電子排布規(guī)律分析;
(2)根據(jù)圖示曲線變化分析同主族;同周期X的變化規(guī)律;
(3)根據(jù)圖示可知;周期表中X較小的元素集中在左下角;
(4)此變化規(guī)律可以判斷兩元素的金屬性或非金屬性強(qiáng)弱;
(5)結(jié)合圖示中X值判斷各元素化合價;然后分析反應(yīng)產(chǎn)物并寫出化學(xué)方程式。
【詳解】
(1)p能級最多容納6個電子,s能級最多容納2個電子,則短周期中原子核外p能級上電子總數(shù)與s能級上電子總數(shù)相等的元素的核外電子排布式為分別為O;Mg元素;
故答案為:O;Mg;
(2)根據(jù)圖示可知;同周期隨著原子序數(shù)的增大,X值逐漸增大,同主族從上至下,對應(yīng)的X值減小,體現(xiàn)了元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律;
故答案為:逐漸增大;周期性;
(3)同周期;X值左邊小,同一主族,X值下邊小,所以周期表中X較小的元素集中在左下角,故A正確;
故答案為:A;
(4)A;X值可代表電負(fù)性;無法根據(jù)X值判斷元素最高正化合價,故A錯誤;
B;X值可代表電負(fù)性;X值越大非金屬性越強(qiáng),能夠反映原子在分子中吸引電子的能力,故B正確;
C;X值越大金屬性越弱、非金屬性越強(qiáng);X值的大小可用來衡量元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱,故C正確;
故答案為:BC;
(5)X值可代表電負(fù)性,X值越大非金屬性越強(qiáng),根據(jù)圖示可知,非金屬性:則中Si為價,H、Cl元素為價,與水反應(yīng)時,Si元素生成或價H元素與水分子中價H生成氫氣,該反應(yīng)方程式為:或
故答案為:(或)。
【點睛】
本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,題目難度中等,明確圖像曲線變化為解答關(guān)鍵,注意掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、元素周期表的應(yīng)用,試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及綜合應(yīng)用能力?!窘馕觥縊、Mg逐漸增大周期性ABC20、略
【分析】【分析】
本題考查的是原子核外電子排布;元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,、晶胞的計算、原子軌道雜化方式及雜化類型判斷。
(1)銅是29號元素;原子核外電子數(shù)為29,根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫銅的基態(tài)原子價電子電子排布式。
(2)AsCl3中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(5?3×1)/2=4,所以原子雜化方式是sp3;由于有一對孤對電子對,分子空間構(gòu)型為三角錐形;
(3)同一周期;原子序數(shù)越小半徑越大,同周期第一電離能從左到右,逐漸增大;
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為平面構(gòu)型,用兩個Cl-換2個CN-有兩種結(jié)構(gòu),分別為兩個Cl-換相鄰或相對,若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為正四面體構(gòu)型,用兩個Cl-換2個CN-有一種結(jié)構(gòu);由于共價鍵單鍵中含有一個σ鍵;雙鍵中含有一個σ鍵和一個π鍵,三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵;
(5)GaAs的熔點為1238℃,熔點較高,以共價鍵結(jié)合形成屬于原子晶體,密度為ρg?cm?3,根據(jù)均攤法計算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的體積V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10?30,晶胞的體積V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為V1/V2×100%將V1、V2帶入計算得百分率據(jù)此解答。
【詳解】
(1)Cu是29號元素,原子核外電子數(shù)為29,銅的基態(tài)原子價電子電子排布式為3d104s1,價電子中未成對電子占據(jù)原子軌道的形狀是球形。本小題答案為:3d104s1;球形。
(2)AsCl3中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(5?3×1)/2=4,所以原子雜化方式是sp3,由于有一對孤對電子對,分子空間構(gòu)型為三角錐形。本小題答案為:三角錐形;sp3。
(3)根據(jù)元素周期律,Ga與As位于同一周期,Ga原子序數(shù)小于As,故半徑Ga大于As,同周期第一電離能從左到右,逐漸增大,故第一電離能Ga小于As。本小題答案為:<。
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為平面構(gòu)型,用兩個Cl-換2個CN-有兩種結(jié)構(gòu),分別為兩個Cl-換相鄰或相對,若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為正四面體構(gòu)型,用兩個Cl-換2個CN-有一種結(jié)構(gòu);由于共價鍵單鍵中含有一個σ鍵,雙鍵中含有一個σ鍵和一個π鍵,三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵,則CN-中含有三鍵;三鍵中含有兩個π鍵。本小題答案為:正四面體;2。
(5)GaAs的熔點為1238℃,熔點較高,以共價鍵結(jié)合形成屬于原子晶體,密度為ρg?cm?3,根據(jù)均攤法計算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的體積V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10?30,晶胞的體積V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為V1/V2×100%將V1、V2帶入計算得百分率本小題答案為:原子晶體;共價鍵;【解析】3d104s1球形三角錐形sp3<正四面體2原子晶體共價鍵21、略
【分析】【分析】
由“Y原子的L層p軌道中有2個電子”可知Y原子的電子排布式是1s22s22p2,為碳元素;由“Z與Y原子的價層電子數(shù)相同”可知Z與碳元素同主族,又因Z位于元素周期表的前四周期且核電荷數(shù)大于Y,所以Z可能為硅元素(14號)或鍺元素(32號),若Z為鍺元素,則四種元素的核電荷數(shù)之和大于51(因W的核電荷數(shù)比Z的還要大),即Z只能為硅元素;由“W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4︰1”可知W的最外層電子數(shù)為2,由“d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5︰1”可知d軌道中的電子數(shù)為10,所以W原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2;即W為鋅元素;又因四種元素的核電荷數(shù)之和為51,所以X元素的核電荷數(shù)為1,是氫元素。
【詳解】
(1)C和Si可分別與H形成只含一個中心原子的共價化合物a、b,它們的分子式分別是CH4、SiH4;雜化軌道分別是sp3、sp3;兩種分子的立體結(jié)構(gòu)都是正四面體。
(2)C的最高價氧化物和Si的最高價氧化物分別為CO2和SiO2;其晶體類型分別是分子晶體;原子晶體:
(3)H的氧化物與C的氧化物中,分子極性較小的是非極性分子CO2;
(4)C與Si是同一主族的元素,非金屬性越強(qiáng)的電負(fù)性越大,電負(fù)性較大的是C,其+2價離子的核外電子排布式是1s22s2?!窘馕觥竣?CH4②.SiH4③.sp3④.sp3⑤.正四面體⑥.分子⑦.原子⑧.CO2⑨.C⑩.1s22s222、略
【分析】【分析】
根據(jù)Fe核電荷數(shù)為26,核外26個電子,F(xiàn)e3+則失去最外層4s上2個電子和3d軌道上一個電子,寫出價電子的軌道表達(dá)式;根據(jù)Si晶體的結(jié)構(gòu)推出晶體類型,由VSEPR理論確定SiH4的空間構(gòu)型,由C2H4結(jié)構(gòu)類推Si2H4中σ鍵;π鍵;由Si、Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道不能重疊,說明難形成雙鍵或叁鍵;根據(jù)第一電離能遞變規(guī)律,判斷電離能的大??;根據(jù)Ca的原子半徑比Fe大,形成金屬鍵弱來解釋;根據(jù)晶體的結(jié)構(gòu),進(jìn)行晶胞的相關(guān)計算。
【詳解】
(1)Fe元素為26號元素,原子核外有26個電子,所以核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,F(xiàn)e3+的價層電子為其3d能級上5個電子,F(xiàn)e3+的價層電子的電子排布圖為:答案為:
(2)晶體硅是Si原子間通過共價鍵形成的網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,SiH4的中心原子的價層電子對數(shù)=4+(4?1×4)=4,沒有孤電子對,故中心原子的雜化軌道類型為sp3雜化,其分子的立體構(gòu)型為正四面體,鍵角109°28',Si2H4分子與乙烯一致,Si原子成2個Si-H鍵、1個Si=Si鍵,單鍵是σ鍵,雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵,故分子中含有5個σ鍵、1個π鍵,1molSi2H4分子中含有σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為5:1;因為Si;Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道幾乎不能重疊,難以形成穩(wěn)定的π鍵,所以不易形成雙鍵或三鍵,答案為原子,正四面體,5:1,因為Si、Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道幾乎不能重疊,難以形成穩(wěn)定的π鍵,所以不易形成雙鍵或三鍵。
(3)同一周期元素;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,Mg、Al、Si為同一周期元素,鎂為IIA族元素,所以元素第一電離能:Si>Mg>Al;答案為Si>Mg>Al。
(4)與Fe相比Ca的原子半徑較大;且價電子較少,金屬鍵較弱,則金屬Ca的熔點;沸點等都比金屬Fe低;答案為金屬Ca的原子半徑較大,且價電子較少,金屬鍵較弱。
(5)由晶胞圖可知,Ag為面心立方最密堆積,以頂點Ag原子研究,其配原子位于晶胞面心,每個頂點為8個晶胞共用,每個面心為2個晶胞共用,故其配原子數(shù)目為=12,處于面對角線上的原子相鄰,Ag原子半徑為rcm,則晶胞棱長為2rcm,晶胞中Ag原子數(shù)目=8×+6×=4,晶胞質(zhì)量=4×g,晶體密度=(4×g)÷(2rcm)3=g?cm-3;答案為:12,【解析】①.②.原子③.正四面體形④.5:1⑤.Si、Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道幾乎不能重疊,難以形成穩(wěn)定的π鍵,所以不易形成雙鍵或三鍵⑥.Si>Mg>Al⑦.Ca的原子半徑較大,且價電子較少,金屬鍵較弱⑧.12⑨.23、略
【分析】【分析】
元素處于第二周期IIIA族,價電子排布式為結(jié)合泡利原理;洪特規(guī)則畫出價電子排布圖;同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,但I(xiàn)IA族、VA族元素原子最高能級為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰的元素;
分子的中心B原子孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)B原子雜化軌道數(shù)目為3;
形成4個鍵的B原子中含有1個配位鍵;氫氧根離子中氧原子與B原子之間形成配位鍵;該陰離子通過氫鍵相互結(jié)合形成鏈狀結(jié)構(gòu);
個B原子為3個Mg原子共用;1個Mg原子為6個B原子共用,均攤法計算硼原子和鎂原子的個數(shù)之比,確定硼化鎂的化學(xué)式;
由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中B原子處于晶胞頂點與面心,B的堆積方式為面心立方最密堆積;P原子與周圍的4個B原子最近且形成正四面體結(jié)構(gòu),二者連線處于體對角線上,為體對角線的
【詳解】
原子核外電子排布式為由泡利原理、洪特規(guī)則,核外電子排布圖為同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,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的元素,故第一電離能:
故答案為:
分子的中心B原子孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)分子空間構(gòu)型為平面正三角形,B原子的雜化軌道類型為
故答案為:平面正三角形;
形成4個鍵的B原子中含有1個配位鍵,氫氧根離子中氧原子與B原子之間形成配位鍵,圖1中用“”標(biāo)出其中的配位鍵為:該陰離子通過氫鍵相互結(jié)合形成鏈狀結(jié)構(gòu);
故答案為:氫鍵;
根據(jù)投影可知,1個B原子為3個Mg原子共用,1個Mg原子為6個B原子共用,故一個Mg原子的B原子為由此可知Mg、B原子數(shù)目之比為1:2,故硼化鎂的化學(xué)式為
故答案為:
由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中B原子處于晶胞頂點與面心,B的堆積方式為面心立方最密堆積;P原子與周圍的4個B原子最近且形成正四面體結(jié)構(gòu),二者連線處于體對角線上,為體對角線的立方體的每條邊長為478pm,則晶胞體對角線長為則P原子與B原子最近距離為
故答案為:面心立方最密堆積;【解析】平面正三角形氫鍵面心立方最密堆積24、略
【分析】【分析】
(1)金剛石、石墨、C60;碳納米管等都是含有碳元素的不同單質(zhì);據(jù)此判斷;
(2)根據(jù)組成的微粒類型和微粒間作用力類型判斷晶體類型;
(3)根據(jù)兩種物質(zhì)中存在的共價鍵類型分析解答;
(4)利用均攤法結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)圖分析計算。
【詳解】
(1)由同種元素組成的不同單質(zhì)互稱同素異形體,金剛石、石墨、C60;碳納米管等都是碳元素的單質(zhì);屬于同素異形體,故答案為:同素異形體;
(2)C60的構(gòu)成微粒是分子;屬于分子晶體;石墨的構(gòu)成微粒是原子,且層與層之間存在分子間作用力,所以石墨屬于混合型晶體,故答案為:分子;混合型;
(3)共價單鍵為σ鍵;共價雙鍵中含有σ鍵和π鍵,金剛石中碳原子之間只存在σ鍵,石墨中碳原子之間存在σ鍵和π鍵,故答案為:σ;σ;π;
(4)晶胞中頂點微粒數(shù)為:8×=1,面心微粒數(shù)為:6×=3;體內(nèi)微粒數(shù)為4,共含有8個碳原子,故答案為:8。
【點睛】
本題的易錯點為(3),要注意金剛石結(jié)構(gòu)中中存在單鍵,而石墨晶體中存在單鍵和雙鍵;難點為(4),要注意均攤法的理解和應(yīng)用?!窘馕觥竣?同素異形體②.分子③.混合型④.σ⑤.σ⑥.π⑦.825、略
【分析】【分析】
(1)反應(yīng)①中:非金屬性最強(qiáng)的元素是F;原子中沒有運動狀態(tài)相同的電子,核外有幾個電子就有幾種不同運動狀態(tài)的電子;氮氣可作糧食保護(hù)氣,最外層有5個電子,電子的自旋方向有2種;
(2)根據(jù)共價物質(zhì)的組成分析晶體的類型;對于ABn的共價化合物;各元素滿足|化合價|+元素原子的最外層電子數(shù)=8,原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu);,然后書寫電子式;
(3)平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值;該反應(yīng)為放熱反應(yīng);降低溫度,平衡正向移動;
(4)反應(yīng)容器的容積為2L,3min后達(dá)到平衡,測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g,依據(jù)化學(xué)方程式的氣體質(zhì)量變化計算反應(yīng)I2物質(zhì)的量;依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計算;
(5)根據(jù)S2會轉(zhuǎn)變成S4、S6、S8;反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量偏小。
【詳解】
(1)反應(yīng)①中:非金屬性最強(qiáng)的元素是F;F原子中有9個電子,就有9種不同運動狀態(tài)的電子;氮氣可作糧食保護(hù)氣,最外層有5個電子,電子的自旋方向有2種;
(2)NH3、F2、NF3屬于分子晶體,NH4F屬于離子晶體,Cu屬于金屬晶體;NF3中N元素化合價為+3,N原子最外層電子數(shù)為5,所以3+5=8,分子中N原子滿足8電子結(jié)構(gòu);F元素化合價為-1,F(xiàn)原子最外層電子數(shù)為7,所以|-1|+7=8,分子中F原子滿足8電子結(jié)構(gòu),電子是為:
(3)反應(yīng)TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)體系中,平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,K=該反應(yīng)為放熱反應(yīng);降低溫度,平衡正向移動;
a.降低溫度;平衡正向移動,平衡常數(shù)K增大,故a正確;
b.平衡正向移動,S2的濃度減小,故b正確;
c.平衡正向移動,I2的質(zhì)量增大;故c錯誤;
d.溫度降低,V(TaI4)逆減??;故d錯誤;
故答案為ab;
(4)若反應(yīng)容器的容積為2L;3min后達(dá)到平衡,測得蒸氣的質(zhì)量減少了2.45g,則。
TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)△m2mol245g0.02mol2.45g
生成的I2為0.02mol,則I2的平均反應(yīng)速率==0.00333mol/(L?min);
(5)S2會轉(zhuǎn)變成S4或S6或S8,反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量偏小,所以增大壓強(qiáng),平衡逆向移動,TaI4的平衡轉(zhuǎn)化率減小?!窘馕觥?2分子晶體、金屬晶體、離子晶體[I2]2/[TaI4][S2]ab0.00333mol/(L?min)或1/300mol/(L?min)平衡轉(zhuǎn)化率會減小原因是在S2可以轉(zhuǎn)化為S4或S6或S8+,2TaI4(g)+S4(g)2TaS2(s)+4I2(g)加壓使平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行26、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)P原子的核電荷數(shù)為15;根據(jù)核外電子排布規(guī)律來寫價電子排布式;
(2)白磷分子是正四面體結(jié)構(gòu);四個P原子位于正四面體頂點上,物質(zhì)溶解性遵循相似相溶原理;
(3)NH3中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3型雜化雜化;孤對電子對成鍵電子的排斥作用較強(qiáng),氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形,電負(fù)性N強(qiáng)于P,中心原子的電負(fù)性越大,成鍵電子對離中心原子越近,成鍵電子對之間距離越?。?/p>
(4)PCl5是一種白色晶體,在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導(dǎo)電的熔體,說明生成自由移動的陰陽離子,一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正六面體形陰離子是PCl6-,即發(fā)生反應(yīng)為:2PCl5=PCl4++PCl6-;
(5)同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢;IIA族;VA族為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素的;
(6)氮化硼;氮化鋁、氮化鎵都是原子晶體;鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定,物質(zhì)熔點越高。
【詳解】
(1)P原子核外有15個電子,核外電子排布式為:1s22s22p63s23p3,則基態(tài)P原子的價電子排布式為3s23p3;
(2)白磷分子是正四面體結(jié)構(gòu),四個P原子位于正四面體頂點上,所以鍵角是60°,為非極性分子,相似相容原理可知,易溶于非極性溶劑中,二硫化碳為非極性溶劑,所以白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度;
(3)NH3中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3型雜化雜化,孤對電子對成鍵電子的排斥作用較強(qiáng),N-H之間的鍵角小于109°28′,所以氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形,電負(fù)性N強(qiáng)于P,中心原子的電負(fù)性越大,成鍵電子對離中心原子越近,成鍵電子對之間距離越小,成鍵電子對之間的排斥力增大,鍵角變大,PH3的鍵角小于NH3的鍵角;
(4)PCl5是一種白色晶體,在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導(dǎo)電的熔體,說明生成自由移動的陰陽離子,一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正六面體形陰離子是PCl6-,即發(fā)生反應(yīng)為:2PCl5=PCl4++PCl6-,已知A、B兩種微粒分別與CCl4、SF6互為等電子體,則A為:PCl4+,PCl4+中P沒有孤電子對。含四個σ鍵,所以原子雜化方式是sp3,B為:PCl6-;
(5)同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢;IIA族;VA族為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素的,第三周期主族元素中,第一電離能在磷和鋁之間的元素有:S、Si、Mg;
(6)氮化硼、氮化鋁、氮化鎵它們?nèi)埸c的不同,其主要原因是氮化硼、氮化鋁、氮化鎵都是原子晶體,硼、鋁、鎵的原子半徑逐漸增大,鍵長增長,鍵能減小,熔點降低?!窘馕觥竣?3s23p3②.正四面體③.60°④.大于⑤.電負(fù)性N強(qiáng)于P,中心原子的電負(fù)性越大,成鍵電子對離中心原子越近,成鍵電子對之間距離越小,成鍵電子對之間的排斥力增大,鍵角變大⑥.PCl4+⑦.PCl6-⑧.sp3⑨.Mg、Si、S⑩.氮化硼、氮化鋁、氮化鎵都是原子晶體,硼、鋁、鎵的原子半徑逐漸增大,鍵長增長,鍵能減小,熔點降低四、計算題(共1題,共7分)27、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)五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)28、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(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(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+3H2O29、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
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