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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年人教版選修3化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷含答案考試試卷考試范圍: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6題,共12分)1、以下列出的是一些原子的2p能級(jí)和3d能級(jí)中電子排布的情況,其中違反洪特規(guī)則的是A.B.C.D.2、下列說(shuō)法正確的是A.根據(jù)等電子體原理,推測(cè)N2O的結(jié)構(gòu)式可表示為N=N=OB.根據(jù)等電子體原理,推測(cè)O3為非極性分子C.分子(HOOC-CHOH-CHCl-COOH)是一個(gè)僅含1個(gè)手性碳原子的手性分子D.酸性由強(qiáng)到弱排列:HClO4>H3PO4>HCl>HClO3、苯分子不能使酸性溶液褪色的原因是A.分子是平面結(jié)構(gòu)B.分子中只存在鍵C.苯不具有還原性D.分子中存在6電子大鍵,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定4、下列說(shuō)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5、工業(yè)上制取冰晶石(Na3AlF6)的化學(xué)方程式如下:2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O
下列說(shuō)法正確的是A.CO2晶胞為分子密堆積,配位數(shù)為12B.AlF63-中Al3+為配體,接受孤電子對(duì)C.CO32-和CO2中C的雜化方式相同D.分子間氫鍵:HF大于H2O,HF的熔沸點(diǎn)高6、將石墨置于熔融的鉀或氣態(tài)的鉀中,石墨吸收鉀而形成名稱(chēng)為鉀石墨的物質(zhì),其組成可以是C8K、C12K、C24K、C36K、C48K、C60K等。下列分析正確的是。
A.題干中所列舉的6種鉀石墨屬于有機(jī)高分子化合物B.鉀石墨中碳原子的雜化方式是sp3雜化C.若某鉀石墨的原子分布如圖所示,則它所表示的是C12KD.最近兩個(gè)K原子之間的距離為石墨中C—C鍵鍵長(zhǎng)的2倍評(píng)卷人得分二、多選題(共5題,共10分)7、下列分子或離子中,中心原子含有孤電子對(duì)的是A.H3O+B.SiH4C.PH3D.-8、砷化氫(AsH3)是一種無(wú)色、可溶于水的氣體,其分子構(gòu)型是三角錐形。下列關(guān)于AsH3的敘述中正確的是A.AsH3分子中有未成鍵的電子對(duì)B.AsH3是非極性分子C.AsH3是強(qiáng)氧化劑D.AsH3分子中的As—H鍵是極性鍵9、近年來(lái)我國(guó)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(lèi)為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物。下列說(shuō)法正確的是A.元素As與N同族,可預(yù)測(cè)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(yáng)離子時(shí)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(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=5D.每個(gè)H2O分子最多可與兩個(gè)H2O分子形成兩個(gè)氫鍵10、有一種藍(lán)色晶體[可表示為MxFey(CN)6],經(jīng)X射線研究發(fā)現(xiàn),其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3+和Fe2+互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn),而CN-位于立方體的棱上,則下列說(shuō)法正確的是()
A.x=2,y=1B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價(jià)C.M的離子不可能在立方體的體心位置D.該晶胞中與每個(gè)Fe3+距離最近且相等的CN-有3個(gè)11、鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)氫密度較高的儲(chǔ)氫材料之一;其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。則下列說(shuō)法不正確的是。
A.鐵鎂合金的化學(xué)式為Mg2FeB.晶體中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型為金屬鍵、離子鍵C.晶胞中Fe與Mg的配位數(shù)均為4D.該晶胞的質(zhì)量是g評(píng)卷人得分三、填空題(共9題,共18分)12、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_(kāi)__;
(2)晶體中在每個(gè)X周?chē)c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_(kāi)_。
(4)下列分子中含有sp和sp3雜化方式的是___。
A.B.CH4C.CH2=CHCH3D.CH3CH2C≡CHE.CH3CH313、甲醛分子(CH2O)的中心原子(碳原子)的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)_______,其孤電子對(duì)數(shù)為_(kāi)_______,則該分子呈________形。甲醛分子的中心原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)_______,分子中共有________個(gè)σ鍵,有________個(gè)π鍵,其中C﹣H的σ鍵的類(lèi)型為_(kāi)_______,C﹣O的σ鍵的類(lèi)型為_(kāi)_______14、Cu2O廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料,可制備Cu2O。
(1)在基態(tài)Cu2+核外電子中,M層的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有_________種。
(2)Cu2+與OH-反應(yīng)能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-中的配位原子為_(kāi)____(填元素符號(hào))。
(3)[Cu(NH3)4]2+具有對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型,[Cu(NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl取代,能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,則[Cu(NH3)4]2+的空間構(gòu)型為_(kāi)_______。
(4)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,分子中碳原子的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi)_______;推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性:________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。
(5)一個(gè)Cu2O晶胞(如圖2)中,Cu原子的數(shù)目為_(kāi)_______。
(6)單質(zhì)銅及鎳都是由_______________鍵形成的晶體:元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_________________________________。15、現(xiàn)有①BaCl2②金剛石③KOH④H2SO4⑤干冰⑥碘片⑦晶體硅⑧金屬銅八種物質(zhì);按下列要求回答:(填序號(hào))
(1)熔化時(shí)不需要破壞化學(xué)鍵的是________,熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵的是________,熔點(diǎn)最高的是________,熔點(diǎn)最低的是________。
(2)屬于離子化合物的是________,只有離子鍵的物質(zhì)是________,晶體以分子間作用力結(jié)合的是________。
(3)請(qǐng)寫(xiě)出③的電子式______,⑤的電子式______。16、S與O可形成
(1)的空間構(gòu)型為_(kāi)____________________。
(2)寫(xiě)出一種與互為等電子體的分子的化學(xué)式:____________________。17、世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的是中國(guó);明朝末年《天工開(kāi)物》一書(shū)中有世界上最早的關(guān)于煉鋅技術(shù)的記載。回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)Zn原子的核外電子所占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)__。
(2)硫酸鋅溶于過(guò)量的氨水可形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子的空間構(gòu)型為_(kāi)______。
②中,中心原子的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi)_______。
③寫(xiě)出一種與互為等電子體的分子的化學(xué)式:________。
④NH3極易溶于水,除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外,還因?yàn)開(kāi)_______18、鉻、鉬鎢都是ⅥB族元素;且原子序數(shù)依次增大,它們的單質(zhì)和化合物在生活;生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
鉻元素的最高化合價(jià)為_(kāi)_______;基態(tài)鉬原子的核外電子排布類(lèi)似于基態(tài)鉻原子,其原子核外有________個(gè)未成對(duì)電子。
鉬可作有機(jī)合成的催化劑。例如;苯甲醛被還原成環(huán)己基甲醇。
環(huán)己基甲醇分子中采取雜化的原子是________寫(xiě)元素符號(hào)
環(huán)己基甲醇的沸點(diǎn)高于苯甲醛,其原因是________。
鉻離子能形成多種配合物,例如
已知配合物的中心粒子的配位數(shù)指配位原子總數(shù)。上述配合物中,的配位數(shù)為_(kāi)_______。
上述配合物中的非金屬元素按電負(fù)性由小到大的順序排列為_(kāi)_______。
鉻的一種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
該氧化物的化學(xué)式為_(kāi)_______。
已知晶胞底面的邊長(zhǎng)為acm,晶胞的高為bcm,代表阿伏加德羅常數(shù)的值,該鉻的氧化物的摩爾質(zhì)量為該晶體的密度為_(kāi)_______用含a、b、和M的代數(shù)式表示19、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(wèn)題:
(1)基態(tài)鎳原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)__________,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(shuō)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(lèi)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_(kāi)______,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(jiàn)圖c、d,這些就是氫原子存儲(chǔ)處。
①LaNix合金中x的值為_(kāi)____;
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(lèi)的八面體空隙有______個(gè)。20、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?wèn)題:
(1)鈣元素的焰色反應(yīng)呈磚紅色,其中紅色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為_(kāi)_______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(hào)),其基態(tài)原子價(jià)電子排布式為_(kāi)_______,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(duì)應(yīng)的水化物H2SO4能與肼反應(yīng)生成N2H6SO4,N2H6SO4晶體類(lèi)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(hào)是________,該能層為次外層時(shí)最多可以容納的電子數(shù)為_(kāi)_______。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________________________________________________________。評(píng)卷人得分四、有機(jī)推斷題(共3題,共27分)21、Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,其余的均為短周期主族元素;Y原子的價(jià)電子(外圍電子)排布為msnmpn;②R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);③Q;X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)Z2+的核外電子排布式是________。
(2)在[Z(NH3)4]2+離子中,Z2+的空軌道接受NH3分子提供的________形成配位鍵。
(3)Q與Y形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物分別為甲;乙;下列判斷正確的是________。
a.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點(diǎn):甲>乙。
b.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點(diǎn):甲<乙。
c.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點(diǎn):甲<乙。
d.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點(diǎn):甲>乙。
(4)Q;R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______(用元素符號(hào)作答)。
(5)Q的一種氫化物相對(duì)分子質(zhì)量為26;其中分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為_(kāi)_______,其中心原子的雜化類(lèi)型是________。
(6)若電子由3d能級(jí)躍遷至4p能級(jí)時(shí),可通過(guò)光譜儀直接攝取________。A.電子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖像B.原子的吸收光譜C.電子體積大小的圖像D.原子的發(fā)射光譜(7)某元素原子的價(jià)電子構(gòu)型為3d54s1,該元素屬于________區(qū)元素,元素符號(hào)是________。22、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(jí)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(xiě)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_(kāi)_______,AB﹣中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為_(kāi)_______。
(3)FD3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強(qiáng),易溶于水和乙醇,無(wú)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(xiě)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(lái)提取F單質(zhì),寫(xiě)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_(kāi)_____g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)23、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(jí)且各個(gè)能級(jí)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(duì)成對(duì)電子,E元素原子序數(shù)為29。
用元素符號(hào)或化學(xué)式回答下列問(wèn)題:
(1)Y在周期表中的位置為_(kāi)_________________。
(2)已知YZ2+與XO2互為等電子體,則1molYZ2+中含有π鍵數(shù)目為_(kāi)__________。
(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_(kāi)________________。
(4)E原子的核外電子排布式為_(kāi)_________;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_(kāi)___________。
(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(zhǎng)為a=______________cm(要求列代數(shù)式)。評(píng)卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共20分)24、在一定條件下,金屬相互化合形成的化合物稱(chēng)為金屬互化物,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。
(1)某金屬互化物具有自范性,原子在三維空間里呈周期性有序排列,該金屬互化物屬于________(填“晶體”或“非晶體”)。
(2)基態(tài)銅原子有________個(gè)未成對(duì)電子;Cu2+的電子排布式為_(kāi)___________________;在CuSO4溶液中加入過(guò)量氨水,充分反應(yīng)后加入少量乙醇,析出一種深藍(lán)色晶體,該晶體的化學(xué)式為_(kāi)___________________,其所含化學(xué)鍵有____________________,乙醇分子中C原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)_______。
(3)銅能與類(lèi)鹵素(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。(SCN)2對(duì)應(yīng)的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)、異硫氰酸(H—N===C===S)兩種。理論上前者沸點(diǎn)低于后者,其原因是______________________________________________________________________________________。
(4)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,在ZnS晶胞中,S2-的配位數(shù)為_(kāi)______________。
(5)銅與金形成的金屬互化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞邊長(zhǎng)為anm,該金屬互化物的密度為_(kāi)_______g·cm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。25、鹵族元素是典型的非金屬元素,包括F、Cl、Br;I等。請(qǐng)回答下面有關(guān)問(wèn)題。
(1)同主族元素的電負(fù)性大小存在一定的規(guī)律,鹵族元素F、Cl、Br、I的電負(fù)性由小到大的順序是_____。
(2)Br原子的M層核外電子排布式為_(kāi)________。
(3)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷BeCl2的構(gòu)型為_(kāi)_______,BF3分子中B-F鍵的鍵角為_(kāi)_______。
(4)CCl4分子中碳原子的雜化方式為_(kāi)_____,NF3分子的空間構(gòu)型為_(kāi)______。
(5)F、Mg、K三種元素形成的晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,一個(gè)晶胞中Mg元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。
26、前四周期元素A;B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大;A是宇宙中含量最豐富的元素;B和C同一主族,且B的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2.5倍;D和C同一周期;E元素原子核外電子有17種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),F(xiàn)位于第四周期,其未成對(duì)電子數(shù)只有一個(gè),且內(nèi)層都處于全充滿(mǎn)狀態(tài)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)B原子的L層電子排布圖____________。
(2)由A、B原子形成的分子的結(jié)構(gòu)式為:A-B=B-A,則該分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為_(kāi)_______,B、C的氫化物中BH3的沸點(diǎn)高于CH3的沸點(diǎn),原因是___________;C、D和E的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)__________;C、D和E的第一電離能由大到小的順序是____________;C和D最高價(jià)含氧酸的酸性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)開(kāi)________________。CO中C的雜化方式為_(kāi)__________,該離子的“VSEPR”模型為_(kāi)_________________形。
(3)向FDO4溶液中加入過(guò)量稀氨水,得到的深藍(lán)色溶液中陽(yáng)離子化學(xué)式為_(kāi)______,該離子的配位體為_(kāi)_______________。
(4)D(黑球)和F(白球)形成的某種晶體的晶胞如下圖所示,已知該晶胞的棱長(zhǎng)為516pm,則該晶胞的密度為_(kāi)__________g/cm3(精確到0.1),最近的黑球和白球之間的距離為_(kāi)______pm。
27、【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(wèn)題:
(l)Cu的簡(jiǎn)化電子排布式為_(kāi)____________。
(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(kāi)________________。其中氮。
原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)____________________。
(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_(kāi)___________________。
(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(lái)___________。
(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_(kāi)_________;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_(kāi)______________。評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共4題,共20分)28、鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類(lèi)可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池;傳感器、固體電阻器等的功能材料;回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為_(kāi)___________。
(2)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示,TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高,原因是____________?;衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377﹣24.1238.3155
(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________;金屬離子與氧離子間的作用力為_(kāi)_________,Ca2+的配位數(shù)是__________。
(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同,有機(jī)堿中,N原子的雜化軌道類(lèi)型是__________;若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為_(kāi)________g·cm-3(列出計(jì)算式)。
(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽(yáng)能電池在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘,降低了器件效率和使用壽命。我國(guó)科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽,提升了太陽(yáng)能電池的效率和使用壽命,其作用原理如圖(c)所示,用離子方程式表示該原理_______、_______。
29、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu);元素在周期表中的位置有著密切的關(guān)系?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)如圖表示某短周期元素X的前五級(jí)電離能(I)的對(duì)數(shù)值;試推測(cè)并寫(xiě)出X的元素符號(hào)___。
(2)化合物甲與SO2所含元素種類(lèi)相同;兩者互為等電子體,請(qǐng)寫(xiě)出甲的化學(xué)式___,甲分子中心原子的雜化類(lèi)型是___。
(3)配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn),將1mo1CoC13·5NH3(紫紅色)和1mo1CoC13?4NH3(綠色)溶于水,加入AgNO3溶液;立即沉淀的AgCl分別為2mo1;1mol。則紫紅色配合物中配離子的化學(xué)式為_(kāi)__,綠色配合物中Co的配位數(shù)為_(kāi)__。
(4)某稀土元素M的氧化物晶體為立方晶胞;其結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中小球代表氧離子,大球代表M離子。
①寫(xiě)出該氧化物的化學(xué)式___。
②己知該晶體密度為ρg·cm-3,晶胞參數(shù)為anm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。則M的相對(duì)原子質(zhì)量Mr=___(用含ρ;a等的代數(shù)式表示);
③以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱(chēng)作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo),例如圖中原子1(M原子)的坐標(biāo)為(),則原子2(M原子)的坐標(biāo)為_(kāi)__。30、Fe;Ni、Pt在周期表中同族;該族元素的化合物在科學(xué)研究和實(shí)際生產(chǎn)中有許多重要用途。
(1)①Fe在元素周期表中的位置為_(kāi)_______。
②已知FeO晶體晶胞結(jié)構(gòu)如NaCl型,F(xiàn)e2+的價(jià)層電子排布式為_(kāi)_______,陰離子的配位數(shù)為_(kāi)______。
③K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中,屬于第二周期元素的電負(fù)性由小到大的順序是_______。
④把氯氣通入黃血鹽(K4[Fe(CN)6])溶液中,得到赤血鹽(K3[Fe(CN)6]),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。
(2)鉑可與不同的配體形成多種配合物。分子式為[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配體是______;該配合物有兩種不同的結(jié)構(gòu),其中呈橙黃色的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)比較不穩(wěn)定,在水中的溶解度大;呈亮黃色的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,在水中的溶解度小,下圖圖1所示的物質(zhì)中呈亮黃色的是______(填“A”或“B”),理由是________。
(3)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲(chǔ)氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如上圖圖2所示。儲(chǔ)氫原理為:鑭鎳合金吸咐H2,H2解離為H儲(chǔ)存在其中形成化合物。若儲(chǔ)氫后,氫原子占據(jù)晶胞中上下底面的棱心和上下底面的面心,則形成的儲(chǔ)氫化合物的化學(xué)式為_(kāi)______。31、過(guò)渡元素有特殊性能常用于合金冶煉;p區(qū)元素用于農(nóng)藥醫(yī)藥;顏料和光電池等工業(yè)。
(l)量子力學(xué)把電子在原子核外的一種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱(chēng)為一個(gè)原子軌道,電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外,還有一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫作_______
(2)基態(tài)亞銅離子中電子占據(jù)的原子軌道數(shù)目為_(kāi)___。
(3)Cr3+可以與CN-形成配離子,其中Cr3+以d2sp3方式雜化,雜化軌道全部用來(lái)與CN-形成配位鍵,則Cr3+的配位數(shù)為_(kāi)_____,1mol該配離子中含有_______molσ鍵。
(4)單晶硅可由二氧化硅制得,二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,在二氧化硅晶體中,Si、O原子所連接的最小環(huán)為_(kāi)___元環(huán),則每個(gè)O原子連接________個(gè)最小環(huán)。
(5)與砷同周期的p區(qū)元素中第一電離能大于砷的元素有________(填元素符號(hào));請(qǐng)根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)比較酸性強(qiáng)弱亞砷酸(H3AsO3,三元酸)____HNO3(填>,=,<)。
(6)Zn與S形成晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶體密度為pg/cm3,則晶胞中距離最近的Zn、S之間的核間距離是____pm。(NA表示阿伏加德羅常數(shù),用含p、NA等的代數(shù)式表示)
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【詳解】
A.原子核外的電子總是盡可能的成單排列;而且自旋方向相同,這樣可以使原子的能量最低,原子穩(wěn)定。A.表示的是2p軌道有4個(gè)電子,符合洪特規(guī)則,表示的是O元素,A正確;
B.表示的是2p軌道有4個(gè)電子;符合洪特規(guī)則,成對(duì)電子可以在三個(gè)軌道的任何一個(gè),能量相同,表示的是O元素,B正確;
C.表示在3d能級(jí)的軌道上有6個(gè)電子;表示的是26號(hào)元素Fe原子的核外電子排布,C正確;
D.表示在3d軌道有空軌道;有的卻容納2個(gè)成對(duì)的電子,這與洪特規(guī)則相矛盾,D錯(cuò)誤。
答案選D。2、A【分析】【詳解】
A.N2O與CO2分子均含有3個(gè)原子,價(jià)電子數(shù)均為16,二者互為等電子體,N2O的結(jié)構(gòu)式為N=N=O;故A正確;
B.O3與SO2是等電子體,SO2分子為V型分子,正、負(fù)電荷中心不重合,即極性分子,等電子體的結(jié)構(gòu)相似,O3為極性分子;故B錯(cuò)誤;
C.HOOC-CHOH-CHCl-COOH中間的兩個(gè)碳原子都連有四個(gè)不同的取代基;是手性碳原子,所以有兩個(gè)手性碳原子,故C錯(cuò)誤;
D.鹽酸是強(qiáng)酸而磷酸是弱酸;所以鹽酸的酸性強(qiáng)于磷酸,故D錯(cuò)誤。
故選A。
【點(diǎn)睛】
手性碳原子的判斷方法:1.手性碳原子一定是飽和碳原子;2.手性碳原子所連接的四個(gè)基團(tuán)要是不同的。3、D【分析】苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;說(shuō)明苯分子中不含碳碳雙鍵,可以證明苯環(huán)結(jié)構(gòu)中不存在C-C單鍵與C=C雙鍵的交替結(jié)構(gòu)。
【詳解】
A.分子是平面結(jié)構(gòu);如含有碳碳雙鍵也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故A不符;
B.6個(gè)碳原子中未參與雜化的2p軌道以"肩并肩"形式形成一個(gè)大π鍵;故B不符;
C.苯能與氧氣中燃燒;具有還原性,且與題意不符,故C不符;
D.苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,說(shuō)明苯分子中不含碳碳雙鍵,可以證明苯環(huán)結(jié)構(gòu)中不存在C-C單鍵與C=C雙鍵的交替結(jié)構(gòu)。分子中存在6電子大鍵;結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,故D符合;
故選D。4、C【分析】【詳解】
A.電負(fù)性指原子對(duì)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(cuò)誤;
B.H3O+中O原子提供孤電子對(duì),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(cuò)誤;
C.焰色反應(yīng)是當(dāng)堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時(shí);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(shí)就將多余的能量以光的形式放出。而光的波長(zhǎng)在可見(jiàn)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(jià)為+4價(jià),最外層電子未全部參與成鍵,含有孤對(duì)電子對(duì),為極性分子;CO2中心原子C的化合價(jià)為+4價(jià),最外層電子全部參與成鍵沒(méi)有孤對(duì)電子對(duì),CO2是直線型的分子;是非極性分子,故D錯(cuò)誤;
故答案:C。5、A【分析】【詳解】
A.CO2晶胞為分子密堆積;配位數(shù)為12,故A正確;
B.AlF63?中F-為配體;提供孤電子對(duì),故B錯(cuò)誤;
C.CO32?價(jià)層電子對(duì)數(shù)為為sp2雜化,CO2價(jià)層電子對(duì)數(shù)為為sp雜化,故C錯(cuò)誤;
D.分子間氫鍵:H2O大于HF,H2O的熔沸點(diǎn)高;故D錯(cuò)誤。
綜上所述;答案為A。
【點(diǎn)睛】
計(jì)算雜化軌道以及分子構(gòu)型時(shí),一定要先計(jì)算價(jià)層電子對(duì)數(shù),再來(lái)分析雜化軌道或分子構(gòu)型。6、D【分析】【詳解】
A.題干中所列舉的6種鉀石墨屬于無(wú)機(jī)化合物;A錯(cuò)誤;
B.鉀石墨中碳原子成3根共價(jià)鍵,每個(gè)C原子采取雜化;B錯(cuò)誤;
C.可以選擇圖中紅框中的部分作為該鉀石墨的晶胞,利用均攤法,可以算出該鉀石墨的化學(xué)式為C8K;C錯(cuò)誤;
D.可以選擇圖中藍(lán)色的正三角形進(jìn)行計(jì)算,最近兩個(gè)K原子之間的距離為石墨中C—C鍵鍵長(zhǎng)的2倍;D正確;
故答案選D。二、多選題(共5題,共10分)7、AC【分析】【分析】
利用孤電子對(duì)數(shù)=(a-bx)進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
A.H3O+的中心氧原子孤電子對(duì)數(shù)=(6-1-1×3)=1,A符合題意;B.SiH4的中心Si原子孤電子對(duì)數(shù)=(4-1×4)=0,B與題意不符;C.PH3的中心P原子孤電子對(duì)數(shù)=(5-1×3)=1,C符合題意;D.的中心S原子孤電子對(duì)數(shù)=(6+2-2×4)=0,D與題意不符;答案為AC。8、AD【分析】【詳解】
A.AsH3分子中As原子最外層有5個(gè)電子;其中3個(gè)電子和3個(gè)氫原子形成共用電子對(duì),所以該物質(zhì)中有1對(duì)未參與成鍵的孤對(duì)電子,故A正確;
B.該分子為三角錐形結(jié)構(gòu);正負(fù)電荷重心不重合,所以為極性分子,故B錯(cuò)誤;
C.AsH3中As原子易失電子而作還原劑;所以是一種強(qiáng)還原劑,故C錯(cuò)誤;
D.同種非金屬元素之間形成非極性鍵;不同種非金屬元素之間形成極性鍵,所以As—H原子之間存在極性鍵,故D正確;
故答案選:AD。9、AC【分析】【詳解】
A選項(xiàng),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(gè)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(xiàng);Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去4s軌道電子,故B錯(cuò)誤;
C選項(xiàng),配合物Fe(CO)n可用作催化劑,F(xiàn)e的價(jià)電子為3d64s2,價(jià)電子數(shù)為8,一個(gè)配體CO提供2個(gè)電子,因此Fe(CO)n內(nèi)中心原子價(jià)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(xiàng),冰中每個(gè)H2O分子與周?chē)膫€(gè)水分子形成氫鍵形成四面體結(jié)構(gòu);即一個(gè)水分子可以形成四個(gè)氫鍵,故D錯(cuò)誤。
綜上所述;答案為AC。
【點(diǎn)睛】
冰的密度比水小的原因是冰中水與周?chē)膫€(gè)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。10、BC【分析】【詳解】
Fe3+在立方體的頂點(diǎn),每個(gè)Fe3+被8個(gè)晶胞共有,每個(gè)晶胞中Fe3+個(gè)數(shù)為4×=同理每個(gè)晶胞中Fe2+個(gè)數(shù)為CN-位于棱的中點(diǎn),每個(gè)CN-被4個(gè)晶胞共有,故每個(gè)晶胞中CN-個(gè)數(shù)為12×=3。
A.已知晶體的化學(xué)式為MxFey(CN)6,故有2個(gè)晶胞,陰離子含有一個(gè)Fe3+,1個(gè)Fe2+,6個(gè)CN-,晶體中的陰離子為[Fe2(CN)6]-,根據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0得晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6;綜上可知,x=1,y=2,A錯(cuò)誤;
B.M呈+1價(jià);因?yàn)橛嘘帲魂?yáng)離子,故該晶體屬于離子晶體,B正確;
C.若M的離子在立方體的體心位置,則該晶體的化學(xué)式可表示為MFe2(CN)3,與晶體化學(xué)式MFe2(CN)6不符合;故M的離子不可能在立方體的體心位置,C正確;
D.該晶胞中與每個(gè)Fe3+距離最近且相等的CN-有6個(gè);D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是BC。11、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)均攤法,該晶胞中Fe原子的數(shù)目為=4,Mg原子的個(gè)數(shù)為8,F(xiàn)e、Mg原子個(gè)數(shù)之比=4:8=1:2,所以其化學(xué)式為Mg2Fe;故A正確;
B.金屬晶體中存在金屬鍵;該晶體屬于合金,屬于金屬晶體,所以只含金屬鍵,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知,距離Mg原子最近且相等的Fe原子有4個(gè),即Mg的配位數(shù)為4,而該晶體的化學(xué)式為Mg2Fe;所以Fe的配位數(shù)為8,故C錯(cuò)誤;
D.晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)為4,Mg原子個(gè)數(shù)為8,所以晶胞的質(zhì)量為=g;故D正確;
故答案為BC。三、填空題(共9題,共18分)12、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?chē)c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.D13、略
【分析】【分析】
根據(jù)雜化軌道理論分析,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵數(shù)+孤電子對(duì),甲醛分子的中心原子為C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+1=3,為sp2雜化;空間構(gòu)型為平面三角形;單鍵為σ鍵,雙鍵有一個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵。
【詳解】
HCHO中C原子成2個(gè)C﹣H鍵、1個(gè)C=O雙鍵,單鍵為σ鍵,雙鍵有一個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,不含孤電子對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+1=3,C原子采取sp2雜化,為平面三角形,分子中有3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,其中C-H的σ鍵是C的sp2雜化軌道與H的s軌道形成,類(lèi)型為sp2-s,C-O的σ鍵為C的sp2雜化軌道與O的p軌道形成,類(lèi)型為sp2-p;故答案為:3,0,平面三角形,sp2雜化,3,1,sp2-s、sp2-p。【解析】①.3②.0③.平面三角形④.sp2雜化⑤.3⑥.1⑦.sp2﹣s⑧.sp2﹣p14、略
【分析】【分析】
根據(jù)Cu2+的核外電子排布式,求出M層上的電子數(shù),判斷其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種數(shù);根據(jù)配位鍵形成的實(shí)質(zhì),判斷配原子;根據(jù)[Cu(NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl取代;能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,判斷其空間構(gòu)型;根據(jù)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu),求出價(jià)層電子對(duì)數(shù),由價(jià)層電子對(duì)互斥理論,判斷碳原子雜化類(lèi)型;由均攤法求出原子個(gè)數(shù)比,根據(jù)化學(xué)式判斷Cu原子個(gè)數(shù);根據(jù)外圍電子排布,判斷失電子的難易,比較第二電離能的大小。
【詳解】
(1)Cu元素原子核外電子數(shù)為29,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu原子失去4s、3d能級(jí)的1個(gè)電子形成Cu2+,Cu2+的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d9;M層上還有17個(gè)電子,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有17種;答案為17。
(2)Cu2+與OH-反應(yīng)能生成[Cu(OH)4]2-,該配離子中Cu2+提供空軌道;O原子提供孤電子對(duì)形成配位鍵;所以配原子為O;答案為O。
(3)[Cu(NH3)4]2+中形成4個(gè)配位鍵,具有對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型,可能為平面正方形或正四面體,若為正四面體,[Cu(NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl-取代;只有一種結(jié)構(gòu),所以應(yīng)為平面正方形;答案為平面正方形。
(4)該分子中亞甲基、次亞甲基上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)都是4,連接碳碳雙鍵和碳氧雙鍵的C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷該分子中碳原子的軌道雜化類(lèi)型,前者為sp3雜化、后者為sp2雜化;抗壞血酸中羥基屬于親水基,能與水分子形成氫鍵,所以抗壞血酸易溶于水;答案為sp3、sp2;易溶于水;
(5)該晶胞中白色球個(gè)數(shù)=8×+1=2;黑色球個(gè)數(shù)為4;則白色球和黑色球個(gè)數(shù)之比=2:4=1:2,根據(jù)其化學(xué)式知,白色球表示O原子、黑色球表示Cu原子,則該晶胞中Cu原子數(shù)目為4;答案為4。
(6)單質(zhì)銅及鎳都屬于金屬晶體,都是由金屬鍵形成的晶體;Cu+的外圍電子排布為3d10,呈全充滿(mǎn)狀態(tài),比較穩(wěn)定,Ni+的外圍電子排布為3d84s1,Cu+失去電子是3d10上的,Cu+的核外電子排布穩(wěn)定,失去第二個(gè)電子更難,Ni+失去電子是4s上的,比較容易,第二電離能就小,因而元素銅的第二電離能高于鎳的第二電離能;答案為金屬,Cu+電子排布呈全充滿(mǎn)狀態(tài),比較穩(wěn)定,失電子需要能量高,第二電離能數(shù)值大?!窘馕觥竣?17②.O③.平面正方形④.sp3、sp2⑤.易溶于水⑥.4⑦.金屬⑧.銅失去的是全充滿(mǎn)的3d10電子,鎳失去的是4s1電子15、略
【分析】【分析】
①BaCl2是離子晶體;只含有離子鍵,熔化時(shí)破壞離子鍵;
②金剛石是原子晶體;只含有共價(jià)鍵,熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵;
④H2SO4是分子晶體;熔化時(shí)破壞分子間作用力,不破壞共價(jià)鍵;
⑤干冰是分子晶體;熔化時(shí)破壞分子間作用力,不破壞共價(jià)鍵;
⑥碘片是分子晶體;熔化時(shí)破壞分子間作用力,不破壞共價(jià)鍵;
⑦晶體硅是原子晶體;只含有共價(jià)鍵,熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵;
⑧金屬銅是金色晶體;只含有金屬鍵,熔化時(shí)破壞金屬鍵。
【詳解】
(1)分子晶體在熔化時(shí)不需要破壞化學(xué)鍵,H2SO4;干冰、碘片屬于分子晶體的;熔化時(shí)破壞分子間作用力,不破壞共價(jià)鍵;原子晶體在熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵,金剛石、晶體硅屬于原子晶體,熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵;原子晶體的熔點(diǎn)高,金剛石與硅相比,C的原子半徑小于Si原子半徑,屬于金剛石的共價(jià)鍵更強(qiáng),熔點(diǎn)更高,則熔點(diǎn)最高的是金剛石;常溫下是氣體的物質(zhì)的熔點(diǎn)最低,則干冰的熔點(diǎn)最低,故答案為:④⑤⑥;②⑦;②;⑤;
(2)BaCl2、KOH中含有離子鍵,屬于離子化合物,其中BaCl2中只有離子鍵;以分子間作用力相結(jié)合的晶體是分子晶體;則④⑤⑥是分子晶體,故答案為:①③;①;④⑤⑥;
(3)KOH是離子化合物,是由鉀離子和氫氧根離子形成,電子式為干冰是二氧化碳,二氧化碳是含有碳氧雙鍵的共價(jià)化合物,電子式為故答案為:【解析】④⑤⑥②⑦②⑤①③①④⑤⑥16、略
【分析】【分析】
(1)由中心原子的雜化方式及與它形成共價(jià)鍵的原子個(gè)數(shù),便可確定的空間構(gòu)型。
(2)分析的原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù);依據(jù)“就近原則”,可確定它的等電子體的化學(xué)式。
【詳解】
(1)的中心原子S的價(jià)電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)S采用雜化,的空間構(gòu)型為正四面體。答案為:正四面體;
(2)與互為等電子體的分子應(yīng)為AB4型結(jié)構(gòu),且中心A原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為30。我們可把顯負(fù)價(jià)的元素定為F或Cl,從而得出中心原子可能為C或Si,一種與互為等電子體的分子的化學(xué)式CCl4(或SiCl4,其他合理答案也可)。答案為:CCl4(或SiCl4;其他合理答案也可)。
【點(diǎn)睛】
若不注意審題,很容易忽視“分子的化學(xué)式”,而寫(xiě)成離子的化學(xué)式?!窘馕觥竣?正四面體②.CCl4(或SiCl4,其他合理答案也可)17、略
【分析】【詳解】
(1)Zn為30號(hào)元素,基態(tài)Zn原子的價(jià)層電子排布為3d104s2;占據(jù)最高能層為第4層,能層符號(hào)為N;
(2)①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子為其中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4;不含孤電子對(duì),空間構(gòu)型為正四面體形;
②中,中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,所以為sp3雜化;
③含有5個(gè)原子,價(jià)電子總數(shù)為32,與其互為等電子的分子有CCl4、SiCl4、SiF4等;
④NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應(yīng),也使氨氣極易溶于水?!窘馕觥竣?N②.正四面體③.sp3④.CCl4(或SiCl4、SiF4)⑤.NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應(yīng)18、略
【分析】【分析】
(1)Cr位于周期表中第4周期第ⅥB族,最高化合價(jià)為+6,基態(tài)鉬原子的核外電子排布類(lèi)似于基態(tài)鉻原子,根據(jù)Cr的電子排布解答;
(2)①環(huán)己基甲醇分子中;C和O均滿(mǎn)足八隅體,C和O均達(dá)到飽和;
②環(huán)己基甲醇的分子間存在氫鍵;
(3)①配合物的中心粒子的配位數(shù)指配位原子總數(shù),OH-和H2O均為單齒配體,H2NCH2CH2NH2為雙齒配體;
②上述配合物中;非金屬元素有C;H、O、N,同周期主族元素,隨著原子序數(shù)增大,電負(fù)性增大;
(4)①每個(gè)晶胞中含有數(shù)目為:4;數(shù)目為:
每個(gè)晶胞的質(zhì)量晶胞的體積再結(jié)合計(jì)算即可。
【詳解】
為24號(hào)元素,價(jià)電子排布式為最高正價(jià)為價(jià);基態(tài)鉬原子的核外電子排布類(lèi)似于基態(tài)鉻原子,價(jià)電子排布式為其原子核外有6個(gè)未成對(duì)電子;
環(huán)己基甲醇中C均以單鍵連接,采取雜化,O原子的雜化軌道數(shù)為4,也采取雜化;
環(huán)己基甲醇中含有羥基;分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)較高;
中2個(gè)N原子均與形成配位鍵,配體有3個(gè)1個(gè)和1個(gè)故C的配位數(shù)為6;
同周期從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大,氫的電負(fù)性在四種元素中最小,故電負(fù)性:
每個(gè)晶胞中含有數(shù)目為:4;數(shù)目為:故化學(xué)式為
每個(gè)晶胞的質(zhì)量晶胞的體積故晶胞的密度【解析】6O環(huán)己基甲醇分子間能夠形成氫鍵19、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(shū)寫(xiě)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(lèi)型均與氯化鈉的相同;而氯化鈉中陰陽(yáng)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(zhǎng)小于NaCl,離子半徑越小,鍵長(zhǎng)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(lèi)型均與氯化鈉的相同;而氯化鈉中陰陽(yáng)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(zhǎng)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??;離子所帶電荷越多,鍵長(zhǎng)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(lèi)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?!窘馕觥?d84s21B6離子半徑越小,離子所帶電荷越多,鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,熔點(diǎn)越高5320、略
【分析】【詳解】
(1);鈣元素的焰色反應(yīng)呈磚紅色;其中紅色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)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(hào)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(hào)是N,該能層為次外層時(shí)容納的電子數(shù)不超過(guò)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,金屬鍵較弱四、有機(jī)推斷題(共3題,共27分)21、略
【分析】Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,Z為銅元素,其余的均為短周期主族元素;Y原子的價(jià)電子(外圍電子)排布為msnmpn,n=2,Y是C或Si;②R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);③Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4,因此Q為碳元素,則R為氮元素,X為氧元素,Y為硅元素。(1)Z為銅,其核外電子排布式為[Ar]3d104s1,失去2個(gè)電子,即為銅離子,其核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)配位鍵形成時(shí),銅離子提供空軌道,氨分子中的氮原子提供孤電子對(duì)。(3)甲為甲烷,乙為硅烷,同主族元素對(duì)應(yīng)氫化物越向上越穩(wěn)定,沸點(diǎn)越向下越高(不含分子間氫鍵時(shí)),所以b選項(xiàng)正確。(4)第一電離能氮比碳高,因?yàn)榈卦雍送怆娮觩軌道為半充滿(mǎn)結(jié)構(gòu),硅的第一電離能最小,即第一電離能大小順序是Si54s1,該元素是24號(hào)元素,為Cr,屬于d區(qū)元素。【解析】1s22s22p63s23p63d9孤電子對(duì)bSi22、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(jí)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(shí)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(duì)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(guò)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(duì)的一種計(jì)算方法是:價(jià)層電子對(duì)數(shù)=配位原子數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)。孤對(duì)電子對(duì)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(duì)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(shí)計(jì)算該晶胞的體積?!窘馕觥?d104s2sp1:2分子Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-23、略
【分析】【詳解】
X元素原子核外有三種不同的能級(jí)且各個(gè)能級(jí)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(duì)成對(duì)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(lèi)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(guò)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(zhǎng)為cm。點(diǎn)睛:本題難點(diǎn)是晶胞邊長(zhǎng)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(zhǎng)。【解析】第二周期第VA族2NA或1.204×1024sp2雜化1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1Cu2O五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共20分)24、略
【分析】【分析】
1)晶體中粒子在三維空間里呈周期性有序排列;有自范性,非晶體中原子排列相對(duì)無(wú)序,無(wú)自范性;
(2)銅元素的原子序數(shù)為29,位于周期表第四周期ⅠB族,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1;CuSO4溶液與過(guò)量氨水反應(yīng)生成Cu(NH3)4SO4?H2O;Cu(NH3)4SO4?H2O晶體中含有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵;CH3-CH2-OH分子中兩個(gè)C原子均為飽和碳原子;價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4;
(3)(SCN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N;分子中有3個(gè)單鍵和2個(gè)碳氮三鍵;能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高;
(4)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)可知,可以根據(jù)鋅離子的配位數(shù)判斷距離S2-最近的鋅離子有4個(gè);
(5)由均攤法計(jì)算得到金屬互化物的化學(xué)式;再由質(zhì)量公式計(jì)算密度。
【詳解】
(1)晶體中粒子在三維空間里呈周期性有序排列;有自范性,非晶體中原子排列相對(duì)無(wú)序,無(wú)自范性,金屬互化物具有自范性,原子在三維空間里呈周期性有序排列,則金屬互化物屬于晶體,故答案為晶體;
(2)銅元素的原子序數(shù)為29,位于周期表第四周期ⅠB族,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,含有一個(gè)未成對(duì)電子,失去2個(gè)電子形成Cu2+,故Cu2+離子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d9;在CuSO4溶液中加入過(guò)量氨水,CuSO4與過(guò)量氨水反應(yīng)生成Cu(NH3)4SO4?H2O,加入乙醇降低Cu(NH3)4SO4?H2O的溶解度,析出深藍(lán)色Cu(NH3)4SO4?H2O晶體,晶體中含有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵;CH3-CH2-OH分子中兩個(gè)C原子均為飽和碳原子,價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,均為sp3雜化。
(3)(SCN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N,分子中有3個(gè)單鍵和2個(gè)碳氮三鍵,單鍵為σ鍵,三鍵含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,(SCN)2分子含有5個(gè)σ鍵,故1mol(SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為5NA;能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高,異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能形成分子間氫鍵,所以異硫氰酸熔沸點(diǎn)高于硫氰酸,故答案為5NA;異硫氰酸分子間可形成氫鍵;而硫氰酸不能;
(4)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)可知,距離Zn2+最近的硫離子有4個(gè),由硫化鋅的化學(xué)式可知,距離每個(gè)硫離子最近的鋅離子也有4個(gè),即S2-的配位數(shù)為4;故答案為4;
(5)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Cu原子位于晶胞面心,數(shù)目為6×=3,Au原子為晶胞頂點(diǎn),數(shù)目為8×=1,銅與金形成的金屬互化物的化學(xué)式為Cu3Au,晶胞體積V=(a×10-7)3cm3,則密度ρ===故答案為
【點(diǎn)睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),考查了晶體結(jié)構(gòu)、核外電子排布、配合物以及晶胞的計(jì)算等知識(shí),注意核外電子排布規(guī)律,注意空間結(jié)構(gòu)的理解與應(yīng)用,把握均攤法計(jì)算、密度與質(zhì)量的關(guān)系為解答的關(guān)鍵?!窘馕觥烤w11s22s22p63s23p63d9Cu(NH3)4SO4?H2O離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵sp3雜化、sp3雜化5NA異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能425、略
【分析】【詳解】
(1)非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,即電負(fù)由小到大的順序是IBrClF;故答案為:IBrClF;
(2)Br是第四周期元素,原子核外有35個(gè)電子,其M層電子排布式為3s23p63d10,故答案為:3s23p63d10;
(3)BeCl2中含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)是2,所以BeCl2是直線型。BF3中含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是=0,σ鍵數(shù)是3,是平面正三角型,鍵角是120。,故答案為:直線型;120。;
(4)CCl4中含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是=0,σ鍵數(shù)是4,是正四面體,C原子采取的是sp3雜化;N原子含有孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是==1,σ鍵數(shù)是3,N原子采取的是sp3雜化,AB3型,所以NF3是三角錐型。故答案為:sp3;三角錐型;
(5)該晶胞中含Mg(8×)=1個(gè),K原子個(gè)數(shù)為1,F(xiàn)原子數(shù)為12×=3,所以其化學(xué)式為KMgF3,由化學(xué)式可算出Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==20%,故答案為:20%?!窘馕觥竣?IBrClF②.3s23p63d10③.直線型④.120。⑤.sp3⑥.三角錐形⑦.20%26、略
【分析】【詳解】
前四周期元素A;B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大;A是宇宙中含量最豐富的元素,A為H元素;B和C同一主族,且B的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2.5倍,B為N元素,C為P元素;E元素原子核外電子有17種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),E為Cl元素;F位于第四周期,其未成對(duì)電子數(shù)只有一個(gè),且內(nèi)層都處于全充滿(mǎn)狀態(tài),F(xiàn)為銅元素;C、D、E的原子序數(shù)依次增大,D為S元素,即A-H、B-N、C-P、D-S、E-Cl、F-Cu。
(1)B為N元素,原子的L層5個(gè)電子,電子排布圖:(2)由A、B原子形成的分子的結(jié)構(gòu)式為:H-N=N-H,則該分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為3:1,B、C的氫化物中NH3的沸點(diǎn)高于PH3的沸點(diǎn),原因是NH3分子間可以形成氫鍵,分子間作用力大,沸點(diǎn)高;在元素周期表中,同一周期元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大,同一主族元素的電負(fù)性從上到下逐漸減小,C、D和E的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镃l>S>P;在元素周期表中,同一周期元素的第一電離能從左到右逐漸增大,同一主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小,當(dāng)處于充滿(mǎn)和半充滿(mǎn)狀態(tài)時(shí),第一電離能變大,C、D和E的第一電離能由大到小的順序是Cl>P>S;在元素周期表中,同一周期元素的最高價(jià)含氧酸的酸性逐漸增強(qiáng),C和D最高價(jià)含氧酸的酸性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)镠3PO4<H2SO4。PO43-中P孤電子對(duì)為=0,σ鍵為4,價(jià)電子對(duì)為4,PO43-中P的雜化方式為sp3雜化,該離子的“VSEPR”模型為正四面體形。(3)向CuSO4溶液中加入過(guò)量稀氨水,得到的深藍(lán)色溶液中陽(yáng)離子化學(xué)式為[Cu(NH3)4]2+,NH3中N原子提供孤電子對(duì),該離子的配位體為NH3;(4)D為S(黑球)和F為銅(白球)形成的某種晶體的晶胞中,S原子8×1/8+6×1/2=4,銅為4,已知該晶胞的棱長(zhǎng)為516pm,則該晶胞的密度為=g/cm3=4.6g/cm3(精確到0.1);令晶胞的棱長(zhǎng)a為516pm,四個(gè)銅離子在體內(nèi)四個(gè)小立方體的中心,過(guò)銅原子向底邊作垂線,與相鄰的硫構(gòu)成直角三角形,兩邊分別為a、a,可求得斜邊為a,最近的黑球和白球之間的距離為×516pm=129pm。【解析】3︰1NH3分子間可以形成氫鍵Cl>S>PCl>P>SH3PO4<H2SO4sp3雜化正四面體[Cu(NH3)4]2+NH34.612927、略
【分析】【詳解】
本題考查過(guò)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(lèi)型以及晶包有關(guān)知識(shí)來(lái)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(mǎn)結(jié)構(gòu),穩(wěn)定。簡(jiǎn)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(shì),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(mǎn)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),
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