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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,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年人民版選修3化學(xué)上冊(cè)月考試卷30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7題,共14分)1、下列關(guān)于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關(guān)系的敘述正確的是()A.基態(tài)原子核外N電子層上只有一個(gè)電子的元素一定是第ⅠA族元素B.原子核外價(jià)電子排布式為的元素一定是副族元素C.基態(tài)原子的p能級(jí)上半充滿的元素原子的價(jià)電子排布式為D.基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式為的元素的族序數(shù)一定為x+y2、下列關(guān)于氫原子電子云圖的說法正確的是()A.通常用小黑點(diǎn)來表示電子的多少,黑點(diǎn)密度大,電子數(shù)目多B.黑點(diǎn)密度大,單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多C.通常用小黑點(diǎn)來表示電子繞核做高速圓周運(yùn)動(dòng)D.電子云圖是對(duì)運(yùn)動(dòng)無規(guī)律性的描述3、下列電子排布圖能表示基態(tài)氮原子的是()A.B.C.D.4、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5、類推的思維方法在化學(xué)學(xué)習(xí)與研究中可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論。因此類推出的結(jié)論需經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)才能確定其正確與否。下列幾種類推結(jié)論正確的是()A.從CH4、NH4+、SO42-為正四面體結(jié)構(gòu),可推測PH4+、PO43-也為正四面體結(jié)構(gòu)B.H2O常溫下為液態(tài),H2S常溫下也為液態(tài)C.金剛石中C—C鍵的鍵長為154.45pm,C60中C—C鍵的鍵長為140~145pm,所以C60的熔點(diǎn)高于金剛石D.MgCl2熔點(diǎn)較高,BeCl2熔點(diǎn)也較高6、納米材料的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例極大,這是它具有許多特殊性質(zhì)的原因。假設(shè)某納米顆粒的大小和形狀恰好與某晶體晶胞的大小和形狀(如圖)相同,則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的百分?jǐn)?shù)為()
A.87.5%B.88.9%C.96.3%D.100%7、有關(guān)晶體的下列說法中,正確的是A.原子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高B.晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定C.冰融化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂D.氯化鈉熔化時(shí)離子鍵未被破壞評(píng)卷人得分二、填空題(共5題,共10分)8、根據(jù)題給要求填空。
(1)某元素的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p2,它的次外層上電子云形狀有________種,原子中所有電子占有________個(gè)軌道,核外共有________種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。
(2)E原子核外占有9個(gè)軌道,且具有1個(gè)未成對(duì)電子,E離子結(jié)構(gòu)示意圖是_______。
(3)F、G都是短周期元素,F(xiàn)2-與G3+的電子層結(jié)構(gòu)相同,則G元素的原子序數(shù)是________,F(xiàn)2-的電子排布式是______。
(4)M能層上有________個(gè)能級(jí),有________個(gè)軌道,作為內(nèi)層最多可容納________個(gè)電子,作為最外層時(shí),最多可含有________個(gè)未成對(duì)電子。9、N;P同屬于元素周期表的第VA族元素。
(1)基態(tài)磷原子的價(jià)電子排布圖是____________
(2)NCl3的VSEPR模型名稱是__________,中心原子雜化軌道類型是__________________。
(3)“笑氣”(N2O)是人類最早應(yīng)用于醫(yī)療的麻醉劑之一。有關(guān)理論認(rèn)為原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的粒子即等電子體具有相似的化學(xué)鍵特征,它們的許多性質(zhì)是接近的。寫出N2O的一種有第二周期非金屬元素組成的等電子體分子_______________________。
(4)沸點(diǎn)比較:PH3___________NH3(填“>”、“=”、“<”),理由是____________。
(5)已知鍵能:H-H鍵能為436KJ·mol-1,N-H鍵能為391KJ·mol-1,N≡N鍵能為945.6kJ?mol-1.。則N2+3H22NH3,生成2molNH3時(shí),共放熱_________KJ
(6)NH3極易溶于水,原因是_______________10、在下列物質(zhì)中:①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤C2H4、⑥NaOH、⑦Ar
(1)只存在極性鍵的分子是___;只由非極性鍵構(gòu)成的非極性分子是__;(填序號(hào);下同)。
(2)CO32﹣的中心原子的雜化軌道類型是__,微粒的空間構(gòu)型是__。
(3)在K3[Fe(CN)6]中中心離子是__,配體是__,配位數(shù)是___。11、A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型;C;D為同周期元素;C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子?;卮鹣铝袉栴}:
(1)四種元素中電負(fù)性最大的是______(填元素符號(hào)),其中C原子的核外電子排布式為__________。
(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體,其中沸點(diǎn)高的是_____(填分子式),原因是_______;A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為______和______。
(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為1:3的化合物E,E的立體構(gòu)型為______,中心原子的雜化軌道類型為______。
(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為___,中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為______,單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A,其化學(xué)方程式為_________。
(5)A和B能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù),a=0.566nm,F(xiàn)的化學(xué)式為______:晶胞中A原子的配位數(shù)為_________;列式計(jì)算晶體F的密度(g.cm-3)_____。
12、鎳及其化合物是重要的合金材料和催化劑。請(qǐng)回答下列問題:
(1)基態(tài)鎳原子的價(jià)電子排布式為___________,排布時(shí)最高能層的電子所占的原子軌道有__________個(gè)伸展方向。
(2)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。下列說法不正確的有_________。
A.CO與CN-互為等電子體;其中CO分子內(nèi)σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為1:2
B.NH3的空間構(gòu)型為平面三角形。
C.Ni2+在形成配合物時(shí);其配位數(shù)可能為是4或6
D.Ni(CO)4中,鎳元素是sp3雜化。
(3)丁二酮肟常用于檢驗(yàn)Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟與Ni2+反應(yīng)生成鮮紅色沉淀,其結(jié)構(gòu)如圖所示。該結(jié)構(gòu)中,除共價(jià)鍵外還存在配位鍵和氫鍵,請(qǐng)?jiān)趫D中用“???”表示出氫鍵。_____
(4)NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同;相關(guān)離子半徑如下表:
NiO晶胞中Ni2+的配位數(shù)為_______,NiO熔點(diǎn)比NaCl高的原因是_______________________。
(5)研究發(fā)現(xiàn)鑭鎳合金LaNix是一種良好的儲(chǔ)氫材料。合金LaNix晶體屬六方晶系如圖a所示,其晶胞如圖a中實(shí)線所示,如圖b所示(其中小圓圈代表La,小黑點(diǎn)代表Ni)。儲(chǔ)氫位置有兩種,分別是八面體空隙(“”)和四面體空隙(“”),見圖c、d,這些就是氫原子存儲(chǔ)處。
①LaNix合金中x的值為_____;
②LaNix晶胞的密度是________g/cm-3(阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示,LaNix的摩爾質(zhì)量用M表示)
③晶胞中和“”同類的八面體空隙有______個(gè)。評(píng)卷人得分三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共5題,共10分)13、【化學(xué)-選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
已知銅的配合物A(結(jié)構(gòu)如下圖1)。請(qǐng)回答下列問題:
(l)Cu的簡化電子排布式為_____________。
(2)A所含三種元素C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開________________。其中氮。
原子的雜化軌道類型為_____________________。
(3)配體氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受熱分解可產(chǎn)生CO2和N2,N2中σ鍵和π鍵數(shù)目。
之比是_____________;N2O與CO2互為等電子體,且N2O分子中O只與一個(gè)N相連,則N2O
的電子式為____________________。
(4)在Cu催化下,甲醇可被氧化為甲醛(HCHO),甲醛分子中H-C=O的鍵角___________1200(選填“大于”、“等于”或“小于”),甲醛能與水形成氫鍵,請(qǐng)?jiān)趫D2中表示出來___________。
(5)立方氮化硼(如圖3)與金剛石結(jié)構(gòu)相似,是超硬材料。立方氮化硼晶體內(nèi)B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為__________;結(jié)構(gòu)化學(xué)上用原子坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置,圖4立方氮化硼晶胞中,B原子的坐標(biāo)參數(shù)分別有:B(0,0,0);B(1/2,0,1/2);B(1/2,1/2,0)等。則距離上述三個(gè)B原子最近且等距的N原子的坐標(biāo)參數(shù)為_______________。14、我國化學(xué)家合成的鉻的化合物,通過烷基鋁和[ph3C]+[B(C6F5)4]-活化后,對(duì)乙烯聚合表現(xiàn)出較好的催化活性。合成銘的化合物過程中一步反應(yīng)如下,該反應(yīng)涉及H、C、N、O、Cl、Cr等多種元素。
回答下列問題:
(1)下列狀態(tài)的氯中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是_____________(填標(biāo)號(hào))。
A.B.
C.D.
(2)化合物乙中碳原子采取的雜化方式為______,化合物丙中a、b、n、m處的化學(xué)鍵是配位鍵的是______(填字母)處。
(3)Cr3+具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,Cr3+的核外電子排布式為______;已知沒有未成對(duì)d電子的過渡金屬離子形成的水合離子是無色的,Ti4+、V3+、Ni2+三種離子的水合離子為無顏色的是______(填離子符號(hào))。
(4)ClO3-的鍵角小于ClO4-的鍵角,原因是______。
(5)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋,HNO2的酸性比HNO3弱的原因:______。
(6)水在合成鉻的化合物的過程中作溶劑。研究表明水能凝結(jié)成13種類型的結(jié)晶體。其中重冰(密度比水大)屬于立方晶系,其立方晶胞沿x、y、z軸的投影圖如圖所示,晶體中的H2O配位數(shù)為_____晶胞邊長為apm,則重冰的密度為____g·cm-3(寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式,NA為阿伏伽德羅常數(shù))。
15、CP是一種起爆藥,化學(xué)式為[Co(NH3)5(C2N5)](ClO4)2。CP可由5-氰基四唑(分子式為HC2N5,結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示)和[Co(NH3)5(H2O)](ClO4)3反應(yīng)制備。
(1)CP中Co3+基態(tài)電子排布式為___。
(2)5-氰基四唑中C原子的雜化類型為__,所含C、N元素的電負(fù)性的大小關(guān)系為C__(填“>”“=”或“<”)N。1mol5-氰基四唑中含有σ鍵的數(shù)目為__。
(3)[Co(NH3)5(H2O)](ClO4)3中的配離子部分結(jié)構(gòu)如圖2所示。
①請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)位置補(bǔ)填缺少的配體___。
②與NH3互為等電子體的一種陽離子為___(填化學(xué)式)。16、2016年,中科院以立方相的SrTiO3作為模型,合成了單一晶面的六面體SrTiO3和暴露不等同晶面的十八面體SrTiO3?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鈦元素基態(tài)原子的簡化電子排布式為___________。
(2)TiO的立體構(gòu)型是___________,中心原子的雜化方式是___________,與TiO互為等電子體的一種由主族元素構(gòu)成的分子為___________。(填分子式)
(3)向Ti4+的水溶液中加入雙氧水,得到產(chǎn)物[Ti(O2)(H2O)4]2+,則產(chǎn)物中含有的化學(xué)鍵類型有___________。
(4)熔融狀態(tài)的SrTiO3和CaTiO3均可導(dǎo)電,則熔點(diǎn):SrTiO___________CaTiO3(填“大于或“小于”或“等于”),原因是___________。
(5)單一晶面的六面體SrTiO3的立方晶胞中,每個(gè)Ti原子和周圍六個(gè)O原子形成規(guī)則八面體,Ti位于八面體的中心位置(如上圖),Sr原子則位于立方體八個(gè)頂點(diǎn)位置。則SrTiO3晶體中一個(gè)O周圍和它最近且距離相等的O有___________個(gè)。已知晶胞參數(shù)a=3.905nm,列式計(jì)算該晶胞的密度:___________g/cm3(只要求列算式,不必計(jì)算出數(shù)值,阿伏伽德羅常數(shù)設(shè)為NA)17、水楊酸配合物在醫(yī)藥;農(nóng)業(yè)等方面有重要的用途;一種水楊酸銅配合物(E)的合成如下:
回答下列問題:
(1)同周期第一電離能比氧大的元素有_______種。
(2)圈出如圖醋酸酐分子中采取sp3雜化的原子_______。
(3)鄰甲基苯酚(A)在熱水中的溶解度比冷水顯著增大的主要原因是:_______。
(4)Cu(NO3)2中的化學(xué)鍵,除了σ鍵外,還存在_______。
(5)配離子中,Cu2+的配位數(shù)為_______,價(jià)電子的電子排布式為_______。
(6)寫出反應(yīng)③的離子方程式:_______。評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共5分)18、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_____________________________。評(píng)卷人得分五、計(jì)算題(共3題,共18分)19、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______。20、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)21、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)卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共2分)22、飲用水中含有砷會(huì)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(jí)沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級(jí)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______________。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A、基態(tài)原子的N層上只有一個(gè)電子的元素,可能為K、Cr或Cu,K為主族元素,Cr;Cu為副族元素;故A錯(cuò)誤;
B、副族元素的d能級(jí)電子數(shù)為10或1~5,原子的價(jià)電子排布為(n-1)d6-8ns2的元素為Ⅷ族元素;故B錯(cuò)誤;
C;基態(tài)原子的p能級(jí)上半充滿的元素;電子最后填充p能級(jí),屬于p區(qū),故C正確;
D;為ⅢB~ⅦB及Ⅷ族元素;其族序數(shù)為外圍電子中d、s能級(jí)含有電子數(shù)目之和,族序數(shù)一定為x+y,而ⅠB族、ⅡB族元素,族序數(shù)等于外圍電子排布中s能級(jí)中的電子數(shù)為y,故D錯(cuò)誤。
答案選C。
【點(diǎn)睛】
本題考查結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、元素周期表,側(cè)重對(duì)過渡元素的考查,注意把握元素周期表的結(jié)構(gòu),過渡元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2、B【分析】【詳解】
A.小黑點(diǎn)表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)率;不表示電子數(shù)目,故A錯(cuò)誤;
B.小黑點(diǎn)密度大表示電子在原子核外空間的單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大;故B正確;
C.小黑點(diǎn)表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)率;不代表電子的運(yùn)動(dòng)軌跡,故C錯(cuò)誤;
D.電子云圖反映電子在核外無規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)在某點(diǎn)出現(xiàn)的概率;是對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
【點(diǎn)睛】
解答本題需要注意:電子云中小黑點(diǎn)本身沒有意義,不代表1個(gè)電子,也不代表出現(xiàn)次數(shù),小黑點(diǎn)的疏密表示出現(xiàn)機(jī)率的多少,密則機(jī)率大,疏則機(jī)率小。3、A【分析】氮為7號(hào)元素,根據(jù)洪特規(guī)則和保利不相容原理,電子排布圖為故選A。4、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,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:D5、A【分析】【詳解】
A.PH4+的結(jié)構(gòu)類似于NH4+,PO43-的結(jié)構(gòu)類似于SO42-,均為正四面體形,實(shí)際上,PH4+、PO43-中P原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)都是4;且不含孤電子對(duì),所以空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),故A正確;
B.H2O常溫下為液態(tài),是因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵,而硫化氫分子間不能形成氫鍵,實(shí)際上,H2S常溫下氣態(tài);故B錯(cuò)誤;
C.金剛石屬于原子晶體,融化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵,而C60為分子晶體,熔化時(shí)破壞的是分子間作用力,無需破壞共價(jià)鍵,而分子間作用力比共價(jià)鍵弱,所需能量較低,故C60熔點(diǎn)低于金剛石;故C錯(cuò)誤;
D.MgCl2屬于離子化合物,熔點(diǎn)較高,BeCl2屬于分子晶體;熔點(diǎn)較低,故D錯(cuò)誤;
答案選A。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為C,要注意區(qū)分金剛石、石墨和C60的熔點(diǎn)高低與結(jié)構(gòu)中的C-C鍵長的關(guān)系,特別是金剛石與石墨。6、C【分析】【詳解】
由NaCl的晶胞圖可知,NaCl的晶胞為正立方體結(jié)構(gòu),立方體的體心只有一個(gè)Na+,而其它的離子都處在立方體的面上,晶胞中的總原子數(shù)為27個(gè),而表面上就有26個(gè),故這種納米顆粒的表面粒子占總粒子數(shù)的百分比為×100%=96.3%;故選C。
【點(diǎn)睛】
解答本題要注意該納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同,但不是晶胞。7、A【分析】【分析】
原子晶體熔化;需要克服共價(jià)鍵,分子晶體熔化,只需克服分子間作用力,離子晶體熔化需要克服離子鍵,據(jù)此解答。
【詳解】
A.原子晶體中共價(jià)鍵的強(qiáng)弱決定其熔點(diǎn)的高低;所以原子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高,故A正確;
B.分子間作用力只影響晶體的物理性質(zhì);與其穩(wěn)定性無關(guān),晶體中分子間作用力越大,其熔沸點(diǎn)越大,故B錯(cuò)誤;
C.冰中存在分子間作用力;所以冰融化時(shí)克服分子間作用力,共價(jià)鍵不變,故C錯(cuò)誤;
D.氯化鈉是由離子鍵形成的化合物;則熔化時(shí)要破壞離子鍵,故D錯(cuò)誤;
答案為A。二、填空題(共5題,共10分)8、略
【分析】【詳解】
(1)某元素的基態(tài)原子最外層電子排布為3s23p2,該元素為Si,核外電子排布式為1s22s22p63s23p2;次外層能級(jí)為2s;2p,有s、p兩種不同的軌道,電子云形狀有2種。原子中所有電子占有8個(gè)軌道,分別為1s、2s、3s共3個(gè)軌道,3個(gè)2p軌道,2個(gè)3p軌道;原子核外有14個(gè)電子,每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不一樣,因此有14種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(2)E原子核外占有9個(gè)軌道,且具有1個(gè)未成對(duì)電子,則其核外電子排布圖為從圖可知,該原子為Cl原子,得到1個(gè)電子,形成Cl-,其結(jié)構(gòu)示意圖為
(3)F、G都是短周期元素,F(xiàn)2-與G3+的電子層結(jié)構(gòu)相同,F(xiàn)為短周期元素,能夠形成離子F2-,只能是O2-或S2-,但是G也是短周期元素,G3+的電子層結(jié)構(gòu)與F2-相同,如果F是S元素,則G不是短周期元素,因此F為O,G為Al;G為Al,其原子序數(shù)為13;F2-是O2-,其電子排布式1s22s22p6;
(4)M能層上3個(gè)能級(jí),分別為3s、3p、3d;3s有1個(gè)軌道,3p有3個(gè)軌道,3d有5個(gè)軌道,共9個(gè)軌道;每個(gè)軌道可以容納2個(gè)電子,作為內(nèi)層最多可容納9×2=18個(gè)電子;作為最外層時(shí),只有3s、3p能級(jí)上填充電子,未成對(duì)電子最多,則3個(gè)3p軌道上均只有1個(gè)電子,最多可含有3個(gè)未成對(duì)電子?!窘馕觥竣?2②.8③.14④.⑤.13⑥.1s22s22p6⑦.3⑧.9⑨.18⑩.39、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:
(1)基態(tài)磷原子的價(jià)電子排布式為3s23p3,根據(jù)泡利原理和洪特規(guī)則可得價(jià)電子排布圖為
(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,NCl3中氮原子含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是(5-1×3)÷2=1,N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1=4,則NCl3的VSEPR模型名稱是四面體,中心原子雜化軌道屬于sp3雜化。
(3)根據(jù)等電子體的特點(diǎn),原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的即為等電子體。N2O的原子個(gè)數(shù)為3個(gè),價(jià)電子數(shù)為16。則由第二周期非金屬元素組成的等電子體分子為CO2。
(4)因NH3分子之間有氫鍵,沸點(diǎn)比PH3高。
(5)H-H鍵能為436KJ·mol-1,N-H鍵能為391KJ·mol-1,N≡N鍵能為945.6kJ?mol-1.。對(duì)于反應(yīng)N2+3H22NH3的反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=945.6kJ?mol-1+436KJ·mol-1×3-391KJ·mol-1×6=-92.4KJ·mol-1,則生成2molNH3時(shí);共放熱92.4KJ。
(6)NH3極易溶于水,是因?yàn)镹H3和水都是極性分子,相似相溶;NH3和水分子之間有氫鍵;NH3和水要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
考點(diǎn):考查價(jià)電子排布圖,價(jià)層電子對(duì)互斥理論,雜化,等電子體,相似相溶原理,氫鍵,鍵能等?!窘馕觥克拿嫘蝧p3雜化軌道CO2<NH3分子之間有氫鍵92.4NH3和水都是極性分子,相似相溶;NH3和水分子之間有氫鍵;NH3和水要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)10、略
【分析】【分析】
①HCl是極性鍵的極性分子;②N2是非極性鍵的非極性分子;③NH3是極性鍵的極性分子;④Na2O2含離子鍵和非極性鍵的離子化合物;⑤C2H4是含極性鍵和非極性鍵的非極性分子;⑥NaOH是含離子鍵和極性鍵的離子化合物;⑦Ar不含共價(jià)鍵的分子。
⑵CO32?的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為
⑶配合物中提供空軌道的離子為中心離子;常為過渡金屬離子;提供孤對(duì)電子的物質(zhì)為配體;配體的數(shù)目為配位數(shù)。
【詳解】
⑴根據(jù)上面分析得出只存在極性鍵的分子是①③;只由非極性鍵構(gòu)成的非極性分子是②;故答案為:①③;②。
⑵CO32?的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為雜化軌道類型是sp2,微粒的空間構(gòu)型是平面三角形;故答案為:sp2;平面三角形。
⑶配合物中提供空軌道的離子為中心離子,常為過渡金屬離子;提供孤對(duì)電子的物質(zhì)為配體;配體的數(shù)目為配位數(shù);因此K3[Fe(CN)6]中中心離子是Fe3+,配體是CN-,配位數(shù)是6;故答案為:Fe3+;CN-;6?!窘馕觥竣?①③②.②③.sp2④.平面三角形⑤.Fe3+⑥.CN-⑦.611、略
【分析】【分析】
C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍,應(yīng)為P元素,C、D為同周期元素,則應(yīng)為第三周期元素,D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子,應(yīng)為Cl元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型;結(jié)合原子序數(shù)關(guān)系可知A為O元素,B為Na元素。
【詳解】
(1)四種元素分別為O、Na、O、Cl,電負(fù)性最大的為O元素,C為P元素,核外電子排布為1s22s22p63s23p3;
(2)A為O元素,有O2、O3兩種同素異形體,二者對(duì)應(yīng)的晶體都為分子晶體,因O3相對(duì)原子質(zhì)量較大;則范德華力較大,沸點(diǎn)較高,A的氫化物為水,為分子晶體,B的氫化物為NaH,為離子晶體;
(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為1:3的化合物為PCl3,P形成3個(gè)δ鍵,孤電子對(duì)數(shù)為(5-3×1)/2=1,則為sp3雜化;立體構(gòu)型為為三角錐形;
(4)化合物D2A為Cl2O,O為中心原子,形成2個(gè)δ鍵,孤電子對(duì)數(shù)為(6-2×1)/2=2,則中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,立體構(gòu)型為V形,氯氣與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備Cl2O,反應(yīng)的方程式為2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl;
(5)A和B能夠形成化合物F為離子化合物,陰離子位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,陽離子位于晶胞的體心,則Na的個(gè)數(shù)為8,O的個(gè)數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,N(Na):N(O)=2:1,則形成的化合物為Na2O,晶胞中O位于頂點(diǎn),Na位于體心,每個(gè)晶胞中有1個(gè)Na與O的距離最近,每個(gè)定點(diǎn)為8個(gè)晶胞共有,則晶胞中O原子的配位數(shù)為8,晶胞的質(zhì)量為(4×62g/mol)÷6.02×1023/mol,晶胞的體積為(0.566×10-7)cm3,則晶體F的密度為=2.27g?cm-3?!窘馕觥縊1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)O3O3相對(duì)分子質(zhì)量較大,范德華力大分子晶體離子晶體三角錐形sp3V形42Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl
(或2Cl2+2Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)Na2O8=2.27g?cm-312、略
【分析】【分析】
(1)Ni元素原子序數(shù)是28;其3d;4s電子為其價(jià)電子,3d、4s能級(jí)上電子數(shù)分別是8、2,據(jù)此書寫其價(jià)電子排布式,找到最高能層,為N層,能級(jí)為4s,判斷它的空間伸展方向;
(2)A.CO與CN-互為等電子體;則一氧化碳中含有碳氧三鍵,其中σ鍵個(gè)數(shù)為1;π鍵個(gè)數(shù)為2;故σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為1:2;
B.NH3的中心原子為N;價(jià)層電子歲數(shù)為4對(duì),有一對(duì)孤對(duì)電子,sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形;
C.根據(jù)題干信息,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+,因此Ni2+在形成配合物時(shí);其配位數(shù)可能為是4或6;
D.Ni(CO)4中;鎳元素成鍵電子對(duì)數(shù)為4,孤電子對(duì)數(shù)為0,則價(jià)電子對(duì)數(shù)為4;
(3)中心原子提供空軌道配體提供孤電子對(duì)形成配位鍵;氫鍵存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的H與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間,則氫鍵表示為
(4)因?yàn)镹iO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同;而氯化鈉中陰陽離子的配位數(shù)均為6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6;根據(jù)表格數(shù)據(jù),氧離子和鎳離子的半徑小于鈉離子和氯離子,則NiO的鍵長小于NaCl,離子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,熔點(diǎn)越高,所以氧化鎳熔點(diǎn)高于氯化鈉熔點(diǎn);
(5)①由圖b可知,La的個(gè)數(shù)為8×=1,Ni的個(gè)數(shù)為8×+1=5;La與Ni的個(gè)數(shù)比1:5,則x=5;
②由圖a可得晶胞的體積V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度=進(jìn)行計(jì)算;
③六個(gè)球形成的空隙為八面體空隙,顯然圖c中的八面體空隙都是由2個(gè)La原子和4個(gè)Ni原子所形成,這樣的八面體空隙位于晶胞的,上底和下底的棱邊和面心處,共有8×+2×=3個(gè);
【詳解】
(1)Ni元素原子序數(shù)是28,其3d、4s電子為其價(jià)電子,3d、4s能級(jí)上電子數(shù)分別是8、2,其價(jià)電子排布式為3d84s2;最高能層的電子為N,分別占據(jù)的原子軌道為4s,原子軌道為球形,所以有一種空間伸展方向;
答案為:3d84s2;1;
(2)A.CO與CN-互為等電子體;則一氧化碳中含有碳氧三鍵,其中σ鍵個(gè)數(shù)為1;π鍵個(gè)數(shù)為2;故σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為1:2,故A正確;
B.NH3的中心原子為N;價(jià)層電子歲數(shù)為4對(duì),有一對(duì)孤對(duì)電子,sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)題干信息,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+,因此Ni2+在形成配合物時(shí);其配位數(shù)可能為是4或6,故C正確;
D.Ni(CO)4中,鎳元素成鍵電子對(duì)數(shù)為4,孤電子對(duì)數(shù)為0,則價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化;故D正確;
答案選B。
(3)中心原子提供空軌道配體提供孤電子對(duì)形成配位鍵;氫鍵存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的H與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間,則氫鍵表示為
故答案為:
(4)因?yàn)镹iO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同;而氯化鈉中陰陽離子的配位數(shù)均為6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6;根據(jù)表格數(shù)據(jù),氧離子和鎳離子的半徑小于鈉離子和氯離子,則NiO的鍵長小于NaCl,二者都屬于離子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān),離子所帶電荷越多,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高,所以氧化鎳熔點(diǎn)高于氯化鈉熔點(diǎn);
答案為:6;離子半徑越?。浑x子所帶電荷越多,鍵長越短,鍵能越大,熔點(diǎn)越高;
(5)①由圖b可知,La的個(gè)數(shù)為8×=1,Ni的個(gè)數(shù)為8×+1=5;La與Ni的個(gè)數(shù)比1:5,則x=5;
答案為:5;
②由圖a可得晶胞的體積V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度==g/cm-3;
答案為:
③六個(gè)球形成的空隙為八面體空隙,顯然圖c中的八面體空隙都是由2個(gè)La原子和4個(gè)Ni原子所形成,這樣的八面體空隙位于晶胞的,上底和下底的棱邊和面心處,共有8×+2×=3個(gè);
答案為:3。
【點(diǎn)睛】
考查同學(xué)們的空間立體結(jié)構(gòu)的思維能力,難度較大。該題的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)在(5)的③,與“”同類的八面體空隙位于晶胞的,上底和下底的棱邊和面心處,且空隙與其他晶胞共用,計(jì)算數(shù)目時(shí)也要注意使用平均法進(jìn)行計(jì)算。【解析】3d84s21B6離子半徑越小,離子所帶電荷越多,鍵長越短,鍵能越大,熔點(diǎn)越高53三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共5題,共10分)13、略
【分析】【詳解】
本題考查過渡元素Cu及其化合物的結(jié)構(gòu);電子排布、雜化軌道、晶體結(jié)構(gòu)等物質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識(shí)點(diǎn)。根據(jù)Cu的原子結(jié)構(gòu)和電子排布規(guī)律、雜化軌道及分子構(gòu)型的知識(shí)和晶體的類型以及晶包有關(guān)知識(shí)來解答此題。
(1)基態(tài)Cu原子核外有29個(gè)電子,外圍電子排布式為3d104s1,全充滿結(jié)構(gòu),穩(wěn)定。簡化電子排布式為[Ar]3d104S1
(2)同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢,第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,N原子外圍電子排布為2s22p3,為半充滿結(jié)構(gòu),較穩(wěn)定,N的電離能最大,C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>C。氮原子有4個(gè)雜化軌道,所以為SP3雜化。
(3)N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N,含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,所以σ鍵和π鍵數(shù)目比為1:2,N2O與CO2互為等電子體,且N2O分子中O只與一個(gè)N相連,則N2O結(jié)構(gòu)與CO2相似,所以其結(jié)構(gòu)為N=N=O,電子式為
(4)甲醛分子中,碳原子為sp2雜化,分子成平面三角型,鍵角約120°,由于氧原子有孤電子對(duì),對(duì)氫原子有排斥作用,所以OCH鍵角會(huì)稍大于120°,羰基氧有很強(qiáng)的電負(fù)性,與H2O中H有較強(qiáng)的靜電吸引力,而形成氫鍵。
(5)由圖可知,一個(gè)B原子與4個(gè)N原子形成4個(gè)B-N共價(jià)鍵,B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為4:1,根據(jù)各個(gè)原子的相對(duì)位置可知,距離上述三個(gè)B原子最近且等距的N原子在x、y、z軸三個(gè)方向的1/4處,所以其坐標(biāo)是()
點(diǎn)睛:本題最后一問,求原子的坐標(biāo)參數(shù),學(xué)生缺乏想象力,較難理解,立方體的每個(gè)頂角原子的坐標(biāo)均為(0,0,0,)從每個(gè)頂角引出3維坐標(biāo)軸xyz,N原子位于每個(gè)軸的1/4處,即可判斷N的坐標(biāo)?!窘馕觥縖Ar]3d104s1N>O>Csp3雜化1:2大于4:1(1/4,1/4,1/4)14、略
【分析】【分析】
(1)同一原子;電離能逐漸增大,所以失去電子數(shù)越多,在電離最外層一個(gè)電子所需能量越大分析解答;
(2)化合物乙中碳原子有飽和碳原子和形成苯環(huán)的碳原子兩種類型;據(jù)此分析雜化方式;
根據(jù)配位鍵是一個(gè)原子單方面提供電子對(duì)與另外原子共用,結(jié)合化合物丙中a、b;n、m處的化學(xué)鍵分析;
(3)根據(jù)構(gòu)造原理書寫Cr原子核外電子排布式,Cr原子失去3個(gè)能量較高的電子得到Cr3+,據(jù)此書寫其電子排布式;根據(jù)沒有未成對(duì)d電子的過渡金屬離子形成的水合離子是無色的,及Ti4+、V3+、Ni2+三種離子的核外電子排布分析判斷;
(4)根據(jù)中心原子的電子形成化學(xué)鍵情況;結(jié)合孤電子對(duì)的排斥作用大于成鍵電子對(duì)的排斥作用分析判斷;
(5)根據(jù)分子中羥基受到中心原子吸引力大小分析;
(6)立方晶胞沿x、y或z軸的投影圖如圖可知為體心立方堆積。其配位數(shù)為8;每個(gè)晶胞中水分子個(gè)數(shù)為2,再用公式ρ=計(jì)算晶胞密度。
【詳解】
(1)A;C表示的微粒都是Cl原子;由于A是基態(tài),C是激發(fā)態(tài),微粒含有的能量:C>A,則穩(wěn)定性:A>C,所以失去1個(gè)電子需要能量:A>C;
B、D表示微粒都是Cl+;是Cl原子失去1個(gè)電子后得到的,微粒含有的能量:B>D,則穩(wěn)定性:D>B。所以失去1個(gè)電子需要能量:D>B;從帶一個(gè)單位正電荷的陽離子再失去1個(gè)電子需要的能量要比從中性原子失去1個(gè)電子需要的能量高,所以選項(xiàng)微粒失去1個(gè)電子需要能量最多的是D表示的微粒;
(2)化合物乙中碳原子有飽和碳原子和形成苯環(huán)的碳原子兩種類型,飽和C原子采用sp3雜化,形成苯環(huán)的C原子采用sp2雜化;
根據(jù)圖示可知:在化合物丙中a、b、n、m處的化學(xué)鍵,a、n、m都是一般共價(jià)鍵,而b處是N原子提供電子對(duì)與Cr原子共用;因此該共價(jià)鍵為配位鍵;
(3)Cr是24號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理可得Cr原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2,Cr原子失去2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子得到Cr3+,則其電子排布式為:1s22s22p63s23p63d3;
Ti4+核外電子排布是:1s22s22p63s23p4;沒有3d電子,則其水合離子為無顏色;
V3+核外電子排布是:1s22s22p63s23p63d2;有未成對(duì)d電子,其水合離子為有顏色;
Ni2+核外電子排布是:1s22s22p63s23p63d8,有未成對(duì)d電子,其水合離子為有顏色;故上述三種離子中水合離子無顏色的是Ti4+;
(4)ClO3-中氯原子有一個(gè)孤電子對(duì),ClO3-中孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于ClO4-中成鍵電子對(duì)間的排斥力,導(dǎo)致鍵角:ClO3-<ClO4-;
(5)HNO2和HNO3都是一元酸,分子中都含有1個(gè)-OH,可分別表示為(HO)NO和(HO)NO2,(HO)NO中N為+3價(jià),(HO)NO2中N為+5價(jià),正電性更高,使N-O-H中O的電子更向N偏移,致使更容易電離出H+,因此酸性:HNO2<HNO3;
(6)立方晶胞沿x、y或z軸的投影圖如圖可知為體心立方堆積。其配位數(shù)為8;每個(gè)晶胞中水分子個(gè)數(shù)為×8+1=2,則由晶胞密度ρ=×1030g/cm3。
【點(diǎn)睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),涉及電離能比較、原子核外電子排布式的書寫、原子雜化方式判斷、配位鍵及晶胞計(jì)算等知識(shí),把握晶胞的計(jì)算和投影圖的識(shí)別是解題關(guān)鍵,注意根據(jù)失去電子數(shù)越多再電離最外層一個(gè)電子所需能量越大,根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析判斷,側(cè)重考查學(xué)生空間想象能力及計(jì)算能力?!窘馕觥竣?D②.sp2、sp3③.b④.1s22s22p63s23p63d3⑤.Ti4+⑥.ClO3-中氯原子有一個(gè)孤電子對(duì),ClO3-中孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于ClO4-中成鍵電子對(duì)間的排斥力。⑦.HNO2和HNO3可表示為(HO)NO和(HO)NO2,(HO)NO中N為+3價(jià),(HO)NO2中N為+5價(jià),正電性更高,使N-O-H中O的電子更向N偏移,致使更容易電離出H+⑧.8⑨.×103015、略
【分析】【詳解】
(1)鈷是27號(hào)元素,CP中Co3+基態(tài)電子排布式為:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。
故答案為:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;
(2)5-氰基四唑中C原子的雜化類型有兩種,五元環(huán)中的碳,形成3個(gè)σ鍵,一個(gè)π鍵,雜化方式為sp2、-CN中C形成2個(gè)σ鍵,2個(gè)π鍵,為sp;C、N處于同一周期,從左到右,電負(fù)性增大,C、N元素的電負(fù)性的大小關(guān)系為C23或4.816×1024。
故答案為:sp2、sp;<;8mol或8×6.02×1023或4.816×1024;
(3)[Co(NH3)5(H2O)](ClO4)3中的配離子部分結(jié)構(gòu)如圖2所示,Co配位數(shù)為6,已經(jīng)有4分子的NH3,①缺少1分子NH3,1分子H2O,在相應(yīng)位置補(bǔ)填缺少的配體后為:
②原子個(gè)數(shù)相等,價(jià)電子數(shù)目相等的微粒互為等電子體。與NH3互為等電子體的一種陽離子為H3O+(填化學(xué)式)。
故答案為:H3O+。
【點(diǎn)睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),原子雜化方式判斷、等電子體等知識(shí)點(diǎn),易錯(cuò)點(diǎn),5-氰基四唑中含有σ鍵的計(jì)算,5-氰基四唑中含有σ鍵為4個(gè)N-N鍵,3個(gè)C-N鍵,1個(gè)C-C鍵,難點(diǎn):等電子體的尋找,理解:原子個(gè)數(shù)相等,價(jià)電子數(shù)目相等的微?;榈入娮芋w?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6②.sp2、sp③.<④.8mol或8×6.02×1023或4.816×1024⑤.⑥.H3O+16、略
【分析】【分析】
(1)
Ti原子序數(shù)為22,其核外電子排布式為:[Ar]3d24S2,故答案為:[Ar]3d24S2;
(2)
TiO中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為3,,立體構(gòu)型是平面三角形,雜化方式為sp2雜化;TiO價(jià)電子數(shù)為24,與SO3互為等電子體,故答案為:平面三角形;sp2;SO3;
(3)
[Ti(O2)(H2O)4]2+中Ti2+與氧分子;水分子之間能形成配位鍵;水分子、氧分子中含有共價(jià)鍵,故答案為:共價(jià)鍵、配位鍵;
(4)
熔融狀態(tài)的SrTiO3和CaTiO3均可導(dǎo)電,均為離子晶體,熔點(diǎn)的高低取決于晶格能,Sr2+半徑比Ca2+半徑大,SrTiO3的晶格能比CaTiO3小,SrTiO3熔點(diǎn)小于CaTiO3,故答案為:小于;Sr2+半徑比Ca2+半徑大,SrTiO3的晶格能比CaTiO3小;
(5)
每個(gè)Ti原子和周圈六個(gè)O原子形成規(guī)則八面體,Ti位于八面體的中心位置,Sr原子則位于立方體八個(gè)頂點(diǎn)位置。則SrTiO3晶體中一個(gè)O周圍和它最近且距離相等的O有8個(gè),根據(jù)立方晶胞結(jié)構(gòu)圖,晶腿中含有SrTiO3數(shù)為1,晶胞質(zhì)量為該晶胞密度==故答案為:8;或【解析】(1)[Ar]3d24S2
(2)平面三角形sp2SO3
(3)共價(jià)鍵;配位鍵。
(4)小于Sr2+半徑比Ca2+半徑大,SrTiO3的晶格能比CaTiO3小。
(5)8或17、略
【分析】【分析】
(1)同周期元素;隨核電荷數(shù)增大第一電離能有逐漸增大的趨勢,當(dāng)最外層電子排布處于半滿;全滿等狀態(tài)時(shí),第一電離能比相鄰元素大;
(2)如圖醋酸酐分子中含有兩個(gè)甲基;類似于甲烷的結(jié)構(gòu),兩個(gè)羰基中間的氧原子的成鍵對(duì)數(shù)為2,孤電子對(duì)數(shù)為2,即氧原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,C=O為平面結(jié)構(gòu),據(jù)此分析解答;
(3)A與水形成了分子間氫鍵;
(4)Cu(NO3)2為離子化合物;除了σ鍵外,還含有離子鍵,硝酸根離子中含有π鍵;
(5)配離子中,Cu2+的4s和4p的三個(gè)軌道全空,可用于接受電子對(duì),Cu2+的核外電子排布式為[Ar]3d9;
(6)根據(jù)圖示C的結(jié)構(gòu)中含有酯基和羧基;酯基在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng),羧基與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)。
【詳解】
(1)與O元素同周期的非金屬元素有C、N、F、Ne,同周期元素,隨核電荷數(shù)增大第一電離能有逐漸增大的趨勢,由于氮原子最外層電子排布為2p3;為半充滿狀態(tài),原子處于較穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能比相鄰元素大,因此比O元素第一電離能大的元素有N;F、Ne共3種;
(2)如圖醋酸酐分子中含有兩個(gè)甲基,類似于甲烷的四面體結(jié)構(gòu),甲基上的碳原子采取sp3雜化,兩個(gè)羰基中間的氧原子成鍵對(duì)數(shù)為2,孤電子對(duì)數(shù)為2,即該氧原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,氧原子采取sp3雜化,C=O為平面結(jié)構(gòu),C=O上的碳原子和氧原子采取sp2雜化,則醋酸酐分子中采取sp3雜化的原子如圖所示(C;O各;圈出1個(gè)碳原子即可);
(3)A的分子間存在氫鍵;在熱水中,熱水破壞了A的分子間氫鍵,A與水形成了分子間氫鍵,鄰甲基苯酚(A)在熱水中的溶解度比冷水顯著增大;
(4)Cu(NO3)2為離子化合物;含有離子鍵,硝酸根離子中含有π鍵和σ鍵;
(5)配離子中,Cu2+的4s和4p的三個(gè)軌道全空,可用于接受電子對(duì),結(jié)合圖示,反應(yīng)流程中E為配合物,Cu2+的配位數(shù)為4,Cu2+的核外電子排布式為[Ar]3d9,價(jià)電子的電子排布式為3d9;(6)根據(jù)圖示C的結(jié)構(gòu)中含有酯基和羧基,酯基在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng),羧基與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng),則反應(yīng)③的離子方程式為:+3OH-+CH3COO-+2H2O。
【點(diǎn)睛】
易錯(cuò)點(diǎn)為(1),同周期元素,隨核電荷數(shù)增大第一電離能有逐漸增大的趨勢,由于氮原子最外層電子排布為2p3,為半充滿狀態(tài),原子處于較穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能比相鄰元素大?!窘馕觥?(C、O各,圈出1個(gè)碳原子即可)熱水破壞了A的分子間氫鍵,A與水形成了分子間氫鍵離子鍵、π鍵43d9+3OH-+CH3COO-+2H2O四、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共5分)18、略
【分析】【分析】
兩種配合物可電離出的氯離子數(shù)目不同;可將等質(zhì)量的兩種配合物配制成溶液,滴加硝酸銀,根據(jù)生成沉淀的多少判斷。
【詳解】
兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,內(nèi)界氯離子不能與硝酸銀反應(yīng),外界氯離子可以與硝酸銀反應(yīng),將這兩種配合物區(qū)別開來的實(shí)驗(yàn)方案:稱取相同質(zhì)量的兩種晶體分別配成溶液,向兩種溶液中分別滴加足量用硝酸酸化的硝酸銀溶液,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥后稱量,所得AgCl固體質(zhì)量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固體質(zhì)量小的,原晶體為[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,故答案為:取相同質(zhì)量的兩種晶體分別配成溶液,向兩種溶液中分別滴加足量AgNO3溶液,靜置、過濾、干燥、稱量,沉淀質(zhì)量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。
【點(diǎn)睛】
把握配合物的構(gòu)成特點(diǎn),為解答該題的關(guān)鍵。解答此類試題要注意配合物的內(nèi)界和外界的離子的性質(zhì)不同,內(nèi)界中以配位鍵相結(jié)合,很牢固,難以在水溶液中電離,而內(nèi)界和外界之間以離子鍵結(jié)合,在溶液中能夠完全電離?!窘馕觥糠Q取相同質(zhì)量的兩種晶體配成溶液,向兩種溶液中分別加入足量的硝酸銀溶液,靜置、過濾、干燥、稱量,所得氯化銀固體多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2五、計(jì)算題(共3題,共18分)19、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-
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