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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年浙教版選修3化學下冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______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8題,共16分)1、下列電子排布中,原子處于激發(fā)狀態(tài)的是()A.1s22s22p63s23p63d44s2B.1s22s22p5C.1s22s22p1D.1s22s22p63s23p63d34s22、某原子最外層電子排布為2s22p3,則該原子A.核外有5個電子B.核外有3種能量不同的電子C.最外層電子占據(jù)3個軌道D.最外層上有3種運動狀態(tài)不同的電子3、二茂鐵[(C5H5)2Fe]分子是一種金屬有機配合物;是燃料油的添加劑,用以提高燃燒的效率和去煙,可作為導彈和衛(wèi)星的涂料等。它的結構如圖所示,下列說法不正確的是。
A.1mol環(huán)戊二烯()中含有σ鍵的數(shù)目為1NAB.環(huán)戊二烯中碳原子的雜化方式有sp3和sp2C.二茂鐵屬于分子晶體D.二茂鐵分子中的化學鍵有極性共價鍵、非極性共價鍵和配位鍵4、NCl3中,N原子采用的軌道雜化方式是A.spB.sp2C.sp3D.不確定5、在抗擊新冠病毒肺炎中瑞德西韋是主要藥物之一。瑞德西韋的結構如圖所示;下列說法正確的是()
A.瑞德西韋中N、O、P元素的電負性:N>O>PB.瑞德西韋中的N—H鍵的鍵能大于O—H鍵的鍵能C.瑞德西韋中所有N都為sp3雜化D.瑞德西韋結構中存在σ鍵、π鍵和大π鍵6、以下微粒含配位鍵的是()
①N2H5+②CH4③OH-④NH4+⑤Fe(CO)5⑥Fe(SCN)3⑦H3O+⑧[Ag(NH3)2]OHA.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部7、對于A1型最密堆積的描述錯誤的是()A.A1型最密堆積晶體的晶胞也叫面心立方晶胞B.面心立方晶胞的每個頂點上和每個面的中心上都各有一個微粒C.平均每個面心立方晶胞中有14個微粒D.A1型最密堆積可用符號“ABCABC”表示8、下列每組物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化所克服的粒子間的相互作用屬于同種類型的是()A.食鹽和蔗糖的熔化B.鈉和硫熔化C.碘和冰升華D.SiO2和Na2O熔化評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)9、下面是s能級和p能級的原子軌道圖;下列說法正確的是()
A.s電子的原子軌道呈球形,P軌道電子沿軸呈“8”字形運動B.s能級電子能量低于p能級C.每個p能級有3個原子軌道,在空間伸展方向是不同的D.任一電子層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該電子層序數(shù)10、多電子原子中,原子軌道能級高低次序不同,能量相近的原子軌道為相同的能級組。元素周期表中,能級組與周期對應。下列各選項中的不同原子軌道處于同一能級組的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d11、研究表明,氮氧化物在形成霧霾時與大氣中的氨有關(如圖所示)。下列有關各元素原子的說法正確的是()
A.接近沸點的水蒸氣中存在“締合分子”,“締合分子”內(nèi)存在氫鍵B.基態(tài)O2-的價電子排布式為1s22s22p6C.中N的雜化方式為sp3,與SO3互為等電子體D.的空間構型為正四面體,4個N-H共價鍵的鍵長相等12、下表中各粒子對應的立體構型及雜化方式均正確的是。選項粒子立體構型雜化方式ASO3平面三角形S原子采取sp2雜化BSO2V形S原子采取sp3雜化CCO32-三角錐形C原子采取sp2雜化DBeCl2直線性Be原子采取sp雜化
A.AB.BC.CD.D13、通過反應“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)ΔH>0”,能制得用于化學鍍鎳的NaH2PO2。P4的結構如圖所示;則下列說法正確的是。
A.白磷中各P原子通過共價鍵相連接形成共價晶體B.H2O分子的立體構型為V形C.該反應能自發(fā)進行,則ΔS<0D.反應產(chǎn)物PH3中磷原子的雜化方式為sp3雜化14、下列說法不正確的是()A.苯分子中每個碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個形成大π鍵B.Na3N與NaH均為離子化合物,都能與水反應放出氣體,且與水反應所得溶液均能使酚酞溶液變紅C.配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫)中的配位原子是C原子,配位數(shù)為4D.H2O中的孤對電子數(shù)比H3O+的多,故H2O的鍵角比H3O+的鍵角小15、肼(N2H4)為二元弱堿,在水中的電離方式與NH3相似。25℃時,水合肼(N2H4·H2O)的電離常數(shù)K1、K2依次為9.55×10-7、1.26×10-15。下列推測或敘述一定錯誤的是A.N2H4易溶于水和乙醇B.N2H4分子中所有原子處于同一平面C.N2H6Cl2溶液中:2c(N2H)+c(N2H)>c(Cl-)+c(OH-)D.25°C時,反應H++N2H4?N2H的平衡常數(shù)K=9.55×10716、近年來有多個關于超高壓下新型晶體的形成與結構的研究報道。NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na或Cl2反應,可以形成不同組成、不同結構的晶體。如圖給出其中三種晶體的晶胞(大球為氯原子,小球為鈉原子),關于這三種晶胞的說法正確的是()
A.晶胞Ⅰ中鈉原子的配位數(shù)為12B.晶胞Ⅱ中含有6個鈉原子C.晶胞Ⅲ所對應晶體的化學式為Na2ClD.三種晶體均是由NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na反應所得17、有關晶體的敘述正確的是()A.在24g石墨中,含C-C共價鍵鍵數(shù)為3molB.在12g金剛石中,含C-C共價鍵鍵數(shù)為4molC.在60g二氧化硅中,含Si-O共價鍵鍵數(shù)為4molD.在NaCl晶體中,與Na+最近且距離相等的Na+有6個評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)18、回答下列問題:
(1)碳原子的核外電子排布式為____________。與碳同周期的非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能,原因是________________。
(2)A、B均為短周期金屬元素。依據(jù)下表數(shù)據(jù),寫出B原子的電子排布式:________。電離能/kJ·mol-1I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540
(3)下表是第三周期部分元素的電離能[單位:eV(電子伏特)]數(shù)據(jù)。元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.171.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7
下列說法正確的是________(填字母)。
A.甲的金屬性比乙強。
B.乙的化合價為+1價。
C.丙不可能為非金屬元素。
D.丁一定為金屬元素。
(4)Mn、Fe均為第四周期過渡金屬元素,兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:。元素FeFe電離能/kJ·mol-1I1717759I2150915611561I3324829572957
錳元素位于第四周期第ⅦB族。請寫出基態(tài)Mn2+的價電子排布式:________,比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)Mn2+再失去1個電子比氣態(tài)Fe2+再失去1個電子難,對此你的解釋是_________________________。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弱。
(5)SiHCl3與水發(fā)生的化學反應可認為是廣義的水解反應,根據(jù)圖中數(shù)據(jù),該反應的化學方程式為______20、第四周期中的18種元素具有重要的用途;在現(xiàn)代工業(yè)中備受青睞。
(1)其中,未成對電子數(shù)最多的元素名稱為_______,該元素的基態(tài)原子中,電子占據(jù)的最高能層具有的原子軌道數(shù)為_______。
(2)第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大,總趨勢是逐漸增大的,30Zn與31Ga的第一電離能不符合這一規(guī)律原因是_______。
(3)AsH3中心原子雜化的類型為_______,分子構型為_______
(4)過渡元素鐵可形成多種配合物,如:[Fe(CN)6]4-、Fe(SCN)3等。基態(tài)鐵原子核外的價電子排布圖為_______。
(5)與CN-互為等電子體的一種分子為_______(填化學式);1.5mol[Fe(CN)6]3-中含有s鍵的數(shù)目為_______21、磷是生物體中不可缺少的元素之一;它能形成多種化合物。
(1)基態(tài)磷原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為________;該能層能量最高的電子云在空間有________個伸展方向,原子軌道呈________形。
(2)磷元素與同周期相鄰兩元素相比,第一電離能由大到小的順序為________。
(3)單質(zhì)磷與Cl2反應,可以生成PCl3和PCl5,其中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構的化合物中,P原子的雜化軌道類型為________,其分子的空間構型為________。
(4)H3PO4為三元中強酸,與Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性質(zhì)常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為____________________;PO43-作為________為Fe提供________。22、已知丙氨酸的結構簡式為:根據(jù)題意完成下面小題:
(1)丙氨酸中涉及到四種元素,它們的原子半徑由小到大的順序為___________。
(2)丙氨酸分子屬于___(填“極性”或“非極性”)分子,一個丙氨酸分子中含有_____個非極性共價鍵。
(3)丙氨酸分子中的氮原子核外有_____個未成對電子,有_____種不同能量的電子。
(4)碳、氮、氧都可以形成氫化物,氧元素的氫化物除H2O外,還有H2O2,碳元素的氫化物除CH4外,還有C2H6等。與之相似的氮元素的氫化物的除NH3外,還有________,該氫化物與足量鹽酸反應的化學方程式為________________。23、硼氫化鈉(NaBH4)在化工領域具有重要的應用價值,可采用硼砂、SiO2、Na和H2作為原料制備。回答下列問題:
(1)周期表中,與B的化學性質(zhì)最相似的鄰族元素是____;該元素基態(tài)原子核外M層電子中自旋狀態(tài)相同的有_____個。
(2)NaBH4中,電負性最大的元素是____(填元素符號);B的____雜化軌道與H的1s軌道形成鍵。
(3)硼砂是含8個結晶水的四硼酸鈉。其陰離子(含B;O、H三種元素)的球模型如圖所示:
①陰離子中,配位鍵存在于____和____原子之間。(均填原子的序號)
②硼砂的化學式為_______。
(4)SiO2晶胞(立方體)如圖所示,已知SiO2的密度為g/cm3,設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則SiO2晶胞的邊長為___pm。
24、LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6;LiCl等常用作鋰離子聚合物電池的材料和載體。
回答下列問題:
(1)LiFePO4中Fe的價層電子排布式為___________。
(2)LiPF6、LiAsF6和LiCl中所含的四種非金屬元素電負性由大到小的順序為___________。
(3)含氧酸的通式可寫為(HO)mROn,根據(jù)化學學科的規(guī)律下列幾種酸中酸性與H3PO4相近的有________。
a.HClOb.HClO3c.H2SO3d.HNO2
(4)通常在電極材料表面進行“碳”包覆處理以增強其導電性。抗壞血酸()常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是____________________,該分子中碳原子的雜化方式為___________。
(5)電池工作時,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧鏈遷移的過程如圖甲所示(圖中陰離子未畫出)。電解質(zhì)LiPF6或LiAsF6的陰離子結構如圖乙所示(X=P;As)
①從化學鍵角度看,Li+遷移過程發(fā)生___________(填“物理變化”或“化學變化”)。
②相同條件,Li+在___________(選填“LiPF6”或“LiAsF6”)中遷移較快,原因是___________。
(6)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數(shù)坐標。LiCl·3H2O屬正交晶系(長方體形)晶胞參數(shù)為0.72mm;1.0nm、0.56nm。如圖為沿x軸投影的晶胞中所有Cl原子的分布圖和原子分數(shù)坐標。
①該晶胞中Cl原子的數(shù)目為___________。
②LiCl·3H2O的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則LiCl·3H20晶體的密度為___g·cm-3(列出計算表達式)。25、碳元素不僅能形成豐富多彩的有機化合物;而且還能形成多種無機化合物如C,同時自身可以形成多種單質(zhì)如D和E,碳及其化合物的用途廣泛。
已知A為離子晶體;B為金屬晶體,C為分子晶體。
(1)圖中分別代表了五種常見的晶體,分別是:A________,B________,C________,D________,E________。(填名稱或化學式)
(2)干冰和冰是兩種常見的分子晶體,關于兩種晶體的比較中正確的是_____。
a.晶體的密度:干冰>冰b.晶體的熔點:干冰>冰。
c.晶體中的空間利用率:干冰>冰d.晶體中分子間相互作用力類型相同
(3)金剛石和石墨是碳的兩種常見單質(zhì),下列敘述正確的有________。
a.金剛石中碳原子的雜化類型為sp3雜化,石墨中碳原子的雜化類型為sp2雜化。
b.晶體中共價鍵的鍵長:金剛石中C—C<石墨中C—C
c.晶體的熔點:金剛石>石墨。
d.晶體中共價鍵的鍵角:金剛石>石墨。
e.金剛石晶體中只存在共價鍵;石墨晶體中則存在共價鍵;金屬鍵和范德華力。
f.金剛石和石墨的熔點都很高;所以金剛石和石墨都是原子晶體。
(4)金剛石晶胞結構如圖,一個晶胞中的C原子數(shù)目為________。
(5)C與孔雀石共熱可以得到金屬銅,金屬銅采用面心立方最密堆積,已知Cu單質(zhì)的晶體密度為ρg/cm3,Cu的相對原子質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則Cu的原子半徑為__________cm。評卷人得分四、實驗題(共1題,共7分)26、現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一種為橙黃色,另一種為紫紅色。請設計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來_____________________________。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共30分)27、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構?;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,寫出其化學反應方程式:__________。
(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。等電子體的結構相似、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,其化學式為_____。
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應時,B被還原到最低價,該反應的化學方程式是____________。28、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)可作為半導體材料B.其電負性大于磷。
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____。29、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構型相同,但立體構型不同,ZX3的立體構型為________,兩種化合物分子中化學鍵的鍵角較小的是________(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可形成結構相似的三種物質(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的這種氧化物的結構式是________。
(5)W元素原子的價電子排布式為________。30、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應的元素。
。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的電負性________元素④的電負性(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溶液反應的化學方程式:____________________。31、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應的元素。
(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、離子的化學式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價氧化物對應的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應時,元素④被還原到最低價,該反應的化學方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結構如圖所示,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__________。評卷人得分六、計算題(共4題,共40分)32、(1)石墨晶體的層狀結構,層內(nèi)為平面正六邊形結構(如圖a),試回答下列問題:圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個,碳原子數(shù)目與碳碳化學鍵數(shù)目之比為_______。
(2)2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結構單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子,6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學式可表示為_______。33、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)。
34、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉栴}。
(1)元素Na的焰色反應呈_______色。價電子被激發(fā)到相鄰高能級后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價電子軌道表示式為_______。
(2)KBr具有NaCl型的晶體結構,但其熔點比NaCl低,原因是________________。
(3)NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應;可以形成一種晶體,其立方晶胞如圖所示(大球為Cl,小球為Na)。
①若A的原子坐標為(0,0,0),B的原子坐標為(0,),則C的原子坐標為_______。
②晶體中,Cl構成的多面體包含______個三角形的面,與Cl緊鄰的Na個數(shù)為_______。
③已知晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為_________g·cm-3(列出計算式)。35、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結構分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個,在NaCl的晶胞中有Na+_____個,Cl-____個。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過_________結合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、A【分析】【詳解】
A.電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2不符合能量最低原理,處于激發(fā)態(tài),其基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1;故A正確;
B.電子排布式為1s22s22p5符合能量最低原理;所以為基態(tài),故B錯誤;
C.電子排布式為1s22s22p1符合能量最低原理;所以為基態(tài),故C錯誤;
D.電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2符合能量最低原理;所以為基態(tài),故D錯誤;
綜上所述,答案為A。2、B【分析】A.最外層為第二層有5個電子,核外電子數(shù)為7,A錯誤;B.每個能級的電子能量相同,核外有3個能級,即有3種能量不同的電子,B正確;C.2s能級有一個軌道,2p能級有3個軌道,由于電子會優(yōu)先獨自占用一個軌道,故最外層電子占據(jù)4個軌道,C錯誤;D.每個電子的運動狀態(tài)都不相同,故核外有7中運動狀態(tài)不同的電子,D錯誤。故選擇B。3、A【分析】【詳解】
A.一個環(huán)戊二烯分子()中含有鍵的個數(shù)是鍵的個數(shù)是所以一個環(huán)戊二烯分子有個鍵,所以環(huán)戊二烯含有鍵的個數(shù)為故A錯誤;
B.環(huán)戊二烯中含有雙鍵碳和單鍵碳,雙鍵碳是平面結構,雜化方式為單鍵碳是四面體結構,雜化方式為故B正確;
C.二茂鐵只有配位鍵和共價鍵;熔點比較低,屬于分子晶體,故C正確;
D.二茂鐵分子中含有兩個環(huán)戊二烯,所以含有化學鍵有極性共價鍵、非極性共價鍵,環(huán)戊二烯和形成配位鍵;故D正確;
故答案選A。4、C【分析】【詳解】
NCl3中N原子價層電子對數(shù)為因此采用的軌道雜化方式是sp3;故C符合題意。
綜上所述,答案為C。5、D【分析】【詳解】
A.一般情況下非金屬性越強,電負性越強,所以電負性:O>N>P;故A錯誤;
B.O原子半徑小于N原子半徑;電負性強于N,所以O-H鍵的鍵能大于N-H鍵鍵能,故B錯誤;
C.形成N=C鍵的N原子為sp2雜化;形成C≡N鍵的N原子為sp雜化,故C錯誤;
D.該分子中單鍵均為σ鍵;雙鍵和三鍵中含有π鍵、苯環(huán)中含有大π鍵;故D正確;
故答案為D。6、C【分析】【分析】
在物質(zhì)或離子中中心原子含有空軌道;和含有孤電子對的原子或離子能形成配位鍵,①氫離子提供空軌道,氮原子提供孤電子對;②無空軌道,無孤電子對;③無空軌道,④氫離子提供空軌道,氮原子提供孤電子對;⑤鐵原子提供空軌道,碳原子提供孤電子對;⑥鐵離子提供空軌道,硫原子提供孤電子對;⑦氫離子提供空軌道,氧原子提供孤電子對;⑧銀離子提供空軌道,氮原子提供孤電子對;據(jù)此分析解答。
【詳解】
①氫離子提供空軌道,N2H4氮原子提供孤電子對,所以能形成配位鍵,N2H5+含有配位鍵;①選;
②甲烷中碳原子滿足8電子穩(wěn)定結構,氫原子滿足2電子穩(wěn)定結構,無空軌道,無孤電子對,CH4不含有配位鍵;②不選;
③OH-電子式為無空軌道,OH-不含有配位鍵;③不選;
④氨氣分子中氮原子含有孤電子對,氫離子提供空軌道,可以形成配位鍵,NH4+含有配位鍵;④選;
⑤Fe原子有空軌道,CO中的碳原子上的孤電子對,可以形成配位鍵,F(xiàn)e(CO)5含有配位鍵;⑤選;
⑥SCN-的電子式鐵離子提供空軌道,硫原子提供孤電子對,F(xiàn)e(SCN)3含有配位鍵;⑥選;
⑦H3O+中O提供孤電子對,H+提供空軌道,二者形成配位鍵,H3O+含有配位鍵;⑦選;
⑧Ag+有空軌道,NH3中的氮原子上的孤電子對,可以形成配位鍵,Ag(NH3)2OH含有配位鍵;⑧選;
綜上;①④⑤⑥⑦⑧微粒中含有配位鍵,C項正確;
答案選C。7、C【分析】【詳解】
A.A1型最密堆積晶體的晶胞中微粒位于晶胞的每個頂點和面心;所以也叫面心立方晶胞,A正確;
B.面心立方晶胞的每個頂點上和每個面的中心上都各有一個微粒;B正確;
C.根據(jù)均攤法,平均每個面心立方晶胞中有=4個微粒;C錯誤;
D.面心立方晶胞在三維空間里以密置層采取ABCABC堆積;D正確;
故答案為C。8、C【分析】【詳解】
A.食鹽是離子化合物;熔化需要克服離子鍵,蔗糖是分子晶體,熔化需要克服分子間作用力,故不選A;
B.鈉是金屬晶體;熔化克服金屬鍵,硫是分子晶體,熔化需要克服分子間作用力,故不選B;
C.碘和冰都是分子晶體;碘和冰升華克服分子間作用力,故選C;
D.SiO2是原子晶體,熔化需要克服共價鍵,Na2O是離子化合物;熔化需要克服離子鍵,故不選D;
選C。
【點睛】
本題考查晶體類型與化學鍵、分子間作用力,注意此類題的解題方法是:先判斷晶體類型,再根據(jù)晶體類型判斷微粒間的作用力。二、多選題(共9題,共18分)9、CD【分析】【詳解】
A.s電子的原子軌道呈球形;p電子的原子軌道是“8”字形的,但是電子是做無規(guī)則運動,軌跡是不確定的,故A錯誤;
B.根據(jù)構造原理;各能級能量由低到高的順序為1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能級的能量不一定小于p能級的能量,如4s>3p,故B錯誤;
C.不同能級的電子云有不同的空間伸展方向;p軌道有3個相互垂直的呈紡錘形的不同伸展方向的軌道,故C正確;
D.多電子原子中;同一能層的電子,能量可能不同,還可以把它們分成能級,任一能層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該能層序數(shù),故D正確;
故選CD。
【點睛】
能層含有的能級數(shù)等于能層序數(shù),即第n能層含有n個能級,每一能層總是從s能級開始,同一能層中能級ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不違反泡利原理和洪特規(guī)則的條件下,電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道,使整個原子體系能量處于最低,這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài),所以任一能層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)。10、CD【分析】【詳解】
A.ls在K能層上;2s在L能層上,二者原子軌道能量不相近,不處于同一能級組,故A不符合題意;
B.2p在L能層上;3s在M能層上,二者原子軌道能量不相近,不處于同一能級組,故B不符合題意;
C.3s和3p都在M能層上;二者原子軌道能量相近,處于同一能級組,故C符合題意;
D.3d在M能層上;4s在N能層上,但由于4s的能量低于3d,電子在填充軌道時,先填充4s軌道,在填充3d軌道,因此二者原子軌道能量相近,處于同一能級組,故D符合題意;
答案選CD。11、AD【分析】【詳解】
A.接近沸點的水蒸氣中存在“締合分子”;水分子內(nèi)存在O-H共價鍵,“締合分子”內(nèi)水分子間存在氫鍵,A正確;
B.基態(tài)O2-的價電子排布式為2s22p6;B不正確;
C.中N的價層電子對數(shù)為3,雜化方式為sp2,與SO3互為等電子體;C不正確;
D.中N原子的價層電子對數(shù)為4;其空間構型為正四面體,4個N-H共價鍵的鍵長;鍵能都相等,D正確;
故選AD。12、AD【分析】【詳解】
A.SO3分子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(6-3×2)=3,所以硫原子采用sp2雜化;為平面三角形結構,故A正確;
B.SO2的價層電子對個數(shù)=2+(6-2×2)=3,硫原子采取sp2雜化;該分子為V形結構,故B錯誤;
C.碳酸根離子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(4+2-3×2)=3,所以原子雜化方式是sp2;為平面三角形結構,故C錯誤;
D.BeCl2分子中每個Be原子含有2個σ鍵;價層電子對個數(shù)是2,沒有孤電子對,為sp雜化,為直線型,故D正確;
故選AD。13、BD【分析】【詳解】
A.白磷中4個P原子通過共價鍵相連接形成P4分子;屬于分子晶體,故A錯誤;
B.H2O分子的立體構型為V形;故B正確;
C.該反應能自發(fā)進行則ΔH-TΔS<0;ΔH>0,則ΔS>0,故C錯誤;
D.PH3中磷原子的雜化方式為sp3雜化;故D正確;
答案選BD。
【點睛】
該反應能自發(fā)進行則ΔH-TΔS<0;PH3中磷原子于氫原子共用三個電子對,含有一對孤電子對,故雜化方式為sp3雜化。14、AC【分析】【詳解】
A.苯分子中每個碳原子有3個σ鍵,無孤對電子,因此碳原子是sp2雜化;每個碳原子剩余的一個電子形成大π鍵,故A錯誤;
B.Na3N與NaH均為離子化合物;都能與水反應放出氣體,且與水反應生成NaOH,所得溶液均能使酚酞溶液變紅,故B正確;
C.配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫)中的配位原子是N原子;N提供孤對電子,配位數(shù)為4,故C錯誤;
D.H2O中的孤對電子數(shù)比H3O+的多,孤對電子對成對電子排斥力大,因此H2O的鍵角比H3O+的鍵角小;故D正確。
綜上所述,答案為AC。15、BC【分析】【詳解】
A.N2H4是極性分子;且能與水分子和乙醇分子形成氫鍵,因此其易溶于水和乙醇,故A正確;
B.N2H4分子中N原子采用sp3雜化;為四面體結構,因此所有原子不可能共平面,故B錯誤;
C.N2H6Cl2溶液中存在電荷守恒:2c(N2H)+c(N2H)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),則2c(N2H)+c(N2H)-)+c(OH-);故C錯誤;
D.反應H++N2H4?N2H的平衡常數(shù)K==故D正確;
故選:BC。16、AC【分析】【分析】
根據(jù)原子分攤可知,晶胞I中:晶胞中Na原子數(shù)目=1+8×=2、Cl原子數(shù)目=12×=6,化學式為NaCl3;晶胞II中Na原子數(shù)目=2+4×=3、Cl原子數(shù)目=8×=1,化學式為Na3Cl;晶胞III中Na原子數(shù)目=2+4×+2×=4、Cl原子數(shù)目=8×=2,化學式為Na2Cl,根據(jù)反應條件(NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na或Cl2反應,可以形成不同組成、不同結構的晶體)和原子守恒可知,晶胞I所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應的產(chǎn)物;晶胞II;III所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na反應的產(chǎn)物,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.由圖可知;晶胞中12個Cl原子位于面上,所以體心Na原子周圍有12個Cl,即鈉原子的配位數(shù)為12,故A正確;
B.Na有2個位于體內(nèi),4個位于棱心,棱心被4個晶胞共用,鈉原子個數(shù)為2+4×=3;即晶胞Ⅱ中含有3個鈉原子,故B錯誤;
C.晶胞III中Na原子數(shù)目=2+4×+2×=4、Cl原子數(shù)目=8×=2,化學式為Na2Cl;故C正確;
D.晶胞I、II、Ⅲ所對應晶體的化學式分別為NaCl3、Na3Cl、Na2Cl,根據(jù)原子守恒可知,晶胞I所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應的產(chǎn)物;晶胞II;III所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na反應的產(chǎn)物,故D錯誤;
答案選AC。17、AC【分析】【詳解】
A.在石墨中,每個C原子與相鄰的3個C原子形成共價鍵,每個共價鍵為相鄰2個C原子所共有,所以每個C原子形成的共價鍵數(shù)目為3×=24g石墨含有的C原子的物質(zhì)的量是2mol,因此其中含有的C-C共價鍵的物質(zhì)的量為2mol×=3mol;A正確;
B.在金剛石晶體中每個碳原子與相鄰的4個C原子形成4個共價鍵,每個共價鍵為相鄰兩個C原子形成,所以其含有的C-C數(shù)目為4×=2個;則在12g金剛石含有的C原子的物質(zhì)的量是1mol,故含C-C共價鍵鍵數(shù)為2mol,B錯誤;
C.二氧化硅晶體中;每個硅原子含有4個Si-O共價鍵,所以在60g二氧化硅的物質(zhì)的量是1mol,則其中含Si-O共價鍵鍵數(shù)為4mol,C正確;
D.在NaCl晶體中,每個Na+周圍與它最近且距離相等的Na+有12個;D錯誤;
故合理選項是AC。三、填空題(共8題,共16分)18、略
【分析】【詳解】
(1)、碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2;N原子的核外電子排布式為1s22s22p3,2p軌道半充滿的原子能量低,較穩(wěn)定,O原子核外電子排布式為1s22s22p4;所以非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能;
故答案為1s22s22p2;N原子的2p軌道達到半充滿結構;比較穩(wěn)定;
(2)、從表中電離能數(shù)值來看,A、B的第三電離能出現(xiàn)突躍,可見它們是第ⅡA族元素,因A、B均為短周期元素,且B的第一、二電離能均比A的小,故B是鎂。鎂原子的核外電子排布式為1s22s22p63s2;
故答案為1s22s22p63s2;
(3);甲、乙、丙、丁為第三周期元素;甲元素的第一電離能遠遠小于第二電離能,說明甲元素最外層有1個電子,失去1個電子時達到穩(wěn)定結構,所以甲為Na元素;乙元素的第二電離能遠遠小于第三電離能,則乙元素最外層有2個電子,失去兩個電子后達到穩(wěn)定結構,所以乙為Mg元素;丙、丁元素的第一電離能、第二電離能、第三電離能相差不大,說明丙元素最外層大于3個電子,丙、丁一定為非金屬元素。甲為Na元素,乙為Mg元素,故甲的金屬性比乙強,A項正確;乙為Mg元素,化合價為+2價,B項錯誤;丙、丁一定為非金屬元素,C、D項錯誤;
故選A;
(4)、Mn的原子序數(shù)為25,失去2個電子變?yōu)镸n2+,則Mn2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),故其價電子排布式為3d5;由Mn2+轉化為Mn3+時,3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多;而Fe2+轉化為Fe3+時,3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少,故氣態(tài)Mn2+再失去1個電子比氣態(tài)Fe2+再失去1個電子難;
故答案為3d5;Mn2+轉化為Mn3+時,3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多;而Fe2+轉化為Fe3+時,3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少?!窘馕觥竣?1s22s22p2②.N原子的2p軌道達到半充滿結構,比較穩(wěn)定③.1s22s22p63s2④.A⑤.3d5⑥.由Mn2+轉化為Mn3+時,3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多;而Fe2+轉化為Fe3+時,3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少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弱;
(5)結合圖示中X值判斷各元素化合價;然后分析反應產(chǎn)物并寫出化學方程式。
【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值可代表電負性;X值越大非金屬性越強,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;X值的大小可用來衡量元素金屬性和非金屬性的強弱,故C正確;
故答案為:BC;
(5)X值可代表電負性,X值越大非金屬性越強,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,該反應方程式為:或
故答案為:(或)。
【點睛】
本題考查位置結構性質(zhì)的相互關系應用,題目難度中等,明確圖像曲線變化為解答關鍵,注意掌握原子結構與元素周期律、元素周期表的應用,試題側重考查學生的分析能力及綜合應用能力。【解析】O、Mg逐漸增大周期性ABC20、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)第四周期中原子未成對電子數(shù)最多的元素是鉻,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1;所以鉻最外層為N層,有1個電子,N層上原子軌道為spdf四種,共有軌道數(shù)為1+3+5+7=16,故答案為:鉻;16;
(2)原子的最外層電子數(shù)處于半滿或全滿時,是一種穩(wěn)定結構,此時原子的第一電離能都高于同周期相鄰的元素,30Zn的4s能級有2個電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定,所以30Zn與31Ga的第一電離能不符合逐漸增大的規(guī)律,故答案為:30Zn的4s能級有2個電子;處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定;
(3)氨分子中氮原子按sp3方式雜化,N與As同主族,所經(jīng)AsH3的結構應與NH3相似,AsH3中心原子雜化的類型為sp3,分子構型為三角錐形,故答案為:sp3;三角錐形;
(4)鐵為26號元素,基態(tài)鐵原子核外的價電子排布圖為故答案為:
(5)與CN-互為等電子體的分子有CO或N2;Fe3+和6個CN-形成6個配位鍵,這6個配位鍵都為鍵,每個CN-中含有1個鍵,則每個[Fe(CN)6]3-中含有鍵的數(shù)目為12,1.5mol[Fe(CN)6]3-中含有鍵的數(shù)目=1.5mol12NA/mol=18NA,故答案為:CO或N2;18NA?!窘馕觥裤t1630Zn的4s能級有2個電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定sp3三角錐形CO或N218NA21、略
【分析】【分析】
(1)、P原子有三個能層;最外層為3s23p3;p軌道的電子云在三維空間中有3個延伸方向,原子軌道為啞鈴形;
(2);同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢;但P元素原子3p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素;
(3)、PCl3中P;CI均滿足8電子穩(wěn)定結構;計算中P的價層電子對數(shù),然后判斷;
(4)、根據(jù)構造原理寫出基態(tài)鐵原子核外電子排布式;H3[Fe(PO4)2]中PO43-為配體,F(xiàn)e3+為中心離子。
【詳解】
(1)、P原子核外有15個電子,分三層排布,即有三個能層,所以電子占據(jù)的最高能層符號為M;最外層為3s23p3;p軌道的電子云在三維空間中沿著x;y、z軸3個方向延伸,p原子軌道為啞鈴形;
故答案為M;3;啞鈴;
(2)、Si、P、S元素是同一周期相鄰元素,同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢,但P元素原子3p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能P>S>Si;
故答案為P>S>Si;
(3)、單質(zhì)磷與Cl2反應,可以生成PCl3和PCl5,PCl3中P、Cl均滿足8電子穩(wěn)定結構,PCl3中P原子的價層電子對數(shù)為:P原子的雜化軌道類型為sp3;所以分子的空間構型為三角錐型;
故答案為sp3;三角錐型;
(4)、鐵是26號元素,其原子核外有26個電子,根據(jù)構造原理其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,H3[Fe(PO4)2]中PO43-為配體,F(xiàn)e3+為中心離子;中心離子提供空軌道,配體提供孤對電子;
故答案為[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5);配體;孤電子對。
【點睛】
在書寫第一電離能時,需要判斷有無第二主族或是第五主族的元素,這兩個主族的元素的第一電離能比其左右兩邊都大,第二主族的s能級全滿,第五主族的p能級半滿,能量更低,其第一電離能越大。【解析】①.M②.3③.啞鈴④.P>S>Si⑤.sp3⑥.三角錐形⑦.[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)⑧.配體⑨.孤電子對22、略
【分析】【分析】
(1)四種元素中H原子半徑最?。籆;N、O三種元素位于同一周期,同周期元素從左到右,原子半徑依次減小;
(2)由結構簡式可知;丙氨酸分子不對稱,是極性分子;丙氨酸分子分子中有2個C―C非極性共價鍵;
(3)氮原子核外2P軌道上有3個未成對電子;在1S;2S、2P三種軌道上有3種不同能量的電子;
(4)碳、氮、氧都可以形成氫化物,氧元素的氫化物除H2O外,還有H2O2,碳元素的氫化物除CH4外,還有C2H6等可知,與之相似的氮元素的氫化物的除NH3外,還有N2H4;N2H4與足量鹽酸反應生成N2H6Cl2。
【詳解】
(1)四種元素中H原子半徑最小;C;N、O三種元素位于同一周期,同周期元素從左到右,原子半徑依次減小,則原子半徑由小到大的順序為H<O<N<C,故答案為:H<O<N<C;
(2)由結構簡式可知;丙氨酸分子不對稱,是極性分子;丙氨酸分子分子中有2個C―C非極性共價鍵,故答案為:極性;2;
(3)氮原子核外2P軌道上有3個未成對電子;在1S;2S、2P三種軌道上有3種不同能量的電子;故答案為:3;3;
(4)碳、氮、氧都可以形成氫化物,氧元素的氫化物除H2O外,還有H2O2,碳元素的氫化物除CH4外,還有C2H6等可知,與之相似的氮元素的氫化物的除NH3外,還有N2H4;N2H4與足量鹽酸反應生成N2H6Cl2,反應的化學方程式為N2H4+2HCl=N2H6Cl2,故答案為:N2H4;N2H4+2HCl=N2H6Cl2?!窘馕觥竣?H<O<N<C②.極性③.2④.3⑤.3⑥.N2H4⑦.N2H4+2HCl=N2H6Cl223、略
【分析】【詳解】
(1)在周期表中,與B的化學性質(zhì)最相似的鄰族元素是Si,硅元素基態(tài)原子核外M層電子排布式為3s23p2;所以有3個電子的自旋狀態(tài)相同;
(2)電負性規(guī)律:同周期,從左到右:電負性依次增大;同主族,從上到下:電負性依次減小。NaBH4中電負性最大的元素為H;依據(jù)價層電子理論,NaBH4中B的價層電子對數(shù)為4,為sp3雜化。
(3)①1,3,5,6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;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,配位鍵存在4號與5號之間;
②硼砂晶體由Na+、含有B的陰離子和H2O構成。觀察模型,可知含有B的陰離子是(H4B4O9)m?,依據(jù)化合價H為+1,B為+3,O為?2,可得m=2,結合模型圖和組成,硼砂的化學式為Na2B4O5(OH)4·8H2O;
(4)SiO2晶胞中,大球是Si,小球是O。Si的數(shù)目為O是Si的2倍,故是16。晶體的密度晶胞的體積V=a3。因此SiO2晶胞的邊長a=【解析】Si3Hsp345Na2B4O5(OH)4·8H2O24、略
【分析】【詳解】
(1)26Fe的價層電子為最外層加上次外層d能級上的電子,所以價層電子為排布式為3d64s2,那么LiFePO4中Fe顯+2價,失去最外層電子,LiFePO4中Fe的價層電子排布式為3d6;答案為3d6。
(2)同周期自左而右電負性增大;同主族自上而下電負性減??;故電負性:F>P>As>Li;答案為F>P>As>Li。
(3)H3PO4可改寫為(HO)3PO1;非羥基氧原子數(shù)為1;
a.HClO可改寫為(HO)ClO0;非羥基氧原子數(shù)為0;
b.HClO3可改寫為(HO)ClO2;非羥基氧原子數(shù)為2;
c.H2SO3可改寫為(HO)2SO1;非羥基氧原子數(shù)為1;
d.HNO2可改寫為(HO)NO1;非羥基氧原子數(shù)為1;
非羥基氧原子數(shù)相同,酸性相近,故cd與H3PO4的非羥基氧原子數(shù)相同;酸性相近;答案為cd。
(4)抗壞血酸分子中含有多個羥基,可以與水分子形成分子間氫鍵;由抗壞血酸的分子結構可知該分子中存在碳碳雙鍵和碳碳單鍵,則碳原子的雜化方式有兩種sp2、sp3;答案為抗壞血酸分子含有多個羥基,與水形成分子間氫鍵,sp2、sp3。
(5)①從圖甲看出;Li+遷移過程生成了新物質(zhì),發(fā)生了化學變化;答案為化學變化。
②因為PF6-的半徑比AsF6-的小,PF6-與Li+的作用力就比AsF6-的強,遷移速度就慢;答案為LiAsF6;PF6-的半徑比AsF6-的小,PF6-與Li+的作用力就比AsF6-的強;遷移速度就慢。
(6)原子分數(shù)坐標為(0.5,0.2,0.5)的Cl原子位于晶胞體內(nèi),原子分數(shù)坐標為(0,0.3,0.5)及(1.0,0.3,0.5)的Cl原子分別位于晶胞的左側面、右側面上,原子分數(shù)坐標為(0.5,0.8,1.0)及(0.5,0.8,0)的Cl原子分別位于晶胞的上底面、下底面,原子分數(shù)坐標為(0,0.7,1.0)及(1.0,0.7,1.0)(0,0.7,0)及(1.0,0.7,0)的Cl原子位于晶胞平行于y軸的棱上,則晶胞中Cl原子數(shù)目為:1+4×+4×=4,根據(jù)Cs守恒有n(LiCl?3H2O)=n(Cl)=mol,晶胞的質(zhì)量m=nM=g,晶胞體積V=abc×10-27cm3=0.72×1.0×0.56×10-27cm3,晶體密度ρ===(g?cm-3);答案為:4,【解析】①.3d6②.F>Cl>P>As③.cd④.抗壞血酸分子含有多個羥基,與水形成分子間氫鍵⑤.sp2、sp3⑥.化學變化⑦.LiAsF6⑧.AsF6-的半徑比PF6-的大,AsF6-與Li+的作用力比PF6-弱⑨.4⑩.25、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖中晶體的結構;結合常見晶體可知,A為氯化鈉;B為Na、C為干冰、D為金剛石、E為石墨;
(2)水分子間存在氫鍵;且氫鍵有方向性,導致水分子形成冰時存在較大的空隙,而受熱融化時氫鍵被破,干冰分子之間只存在范德華力,形成的分子晶體是密堆積;
(3)a;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構成正四面體,石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合,形成平面正六邊形結構;
b;c、sp2雜化中;s軌道的成分比sp3雜化更多,而且石墨的碳原子還有大π鍵所以形成的共價鍵更短,更牢固,即石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短,作用力更大,破壞化學鍵需要更大能量;
d;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構成正四面體,石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合,形成正六角形的平面層狀結構;
e;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構成正四面體,晶體中只含有共價鍵;石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合,形成正六角形的平面層狀結構,而每個碳原子還有一個2p軌道,其中有一個2p電子.這些p軌道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2雜化軌道構成的平面,形成了大π鍵.因而這些π電子可以在整個碳原子平面上活動,類似金屬鍵的性質(zhì),石墨為層狀結構,層與層之間通過范德華力連接;
f;石墨為層狀結構;層與層之間通過范德華力連接;
(4)由金剛石的晶胞結構可知;晶胞內(nèi)部有4個C原子,面心上有6個C原子,頂點有8個C原子,根據(jù)均攤法計算;
(5)金屬銅采用面心立方最密堆積,利用均攤法計算晶胞原子數(shù)目,銅原子半徑為rcm;可計算晶胞參數(shù),根據(jù)m=ρV計算銅原子半徑。
【詳解】
:
(1)根據(jù)圖中晶體的結構;結合常見晶體可知,A為氯化鈉;B為Na、C為干冰、D為金剛石、E為石墨;
答案為:NaCl;Na;干冰;金剛石;石墨;
(2)a;水分子間存在氫鍵;且氫鍵有方向性,導致水分子形成冰時存在較大的空隙,密度比水小,干冰分子之間只存在范德華力,形成的分子晶體是密堆積,密度比水大,故a正確;
b、冰融化時氫鍵被破,干冰分子之間只存在范德華力,融化時破壞范德華力,氫鍵比范德華力強,故晶體的熔點冰>干冰,故b錯誤;
c;水分子間存在氫鍵;且氫鍵有方向性,導致水分子形成冰時存在較大的空隙,干冰分子之間只存在范德華力,形成的分子晶體是密堆積,晶體中的空間利用率:干冰>冰,故c正確;
d;干冰分子之間只存在范德華力;水分子之間既存在范德華力又存在氫鍵,晶體中分子間相互作用力類型不相同,故d錯誤.
答案選:ac;
(3)a、金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵,構成正四面體,碳原子的雜化類型為sp3雜化;石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合,形成平面正六邊形結構,碳原子的雜化類型為sp2雜化;故a正確;
b、sp2雜化中,s軌道的成分比sp3雜化更多,而且石墨的碳原子還有大π鍵所以形成的共價鍵更短,更牢固,即石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短,故b錯誤;
c;石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短;作用力更大,破壞化學鍵需要更大能量,所以晶體的熔點金剛石<石墨,故c錯誤;
d;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構成正四面體,鍵角為109°28′,石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合,形成正六角形的平面層狀結構,鍵角為120°,故d錯誤;
e;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構成正四面體,石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結合,形成正六角形的平面層狀結構,而每個碳原子還有一個2p軌道,其中有一個2p電子.這些p軌道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2雜化軌道構成的平面,形成了大π鍵.因而這些π電子可以在整個碳原子平面上活動,類似金屬鍵的性質(zhì),石墨為層狀結構,層與層之間通過范德華力連接,說明晶體中含有共價鍵、金屬鍵、范德華力,故e正確;
f;金剛石是原子晶體;石墨為層狀結構,層與層之間通過范德華力連接,石墨為混合型晶體,不屬于原子晶體,故f錯誤;
答案選:ae;
(4)由金剛石的晶胞結構可知,晶胞內(nèi)部有4個C原子,面心上有6個C原子,頂點有8個C原子,所以金剛石晶胞中c原子數(shù)目為4+6×+8×=8;
答案為:8;
(5)金屬銅采用面心立方最密堆積,晶胞內(nèi)Cu原子數(shù)目為8×+6×=4令銅原子的半徑為rcm,則晶胞的棱長為:4rcm=rcm,所以解得:r=cm;
答案為:cm
【點睛】
本題考查晶體類型與熔沸點高低判斷;晶體結構、對晶胞的理解與計算等;難度較大,對晶胞的計算注意均攤法的利用,需要學生具備空間想象能力,注意基礎知識的理解掌握.
【解析】NaClNa干冰金剛石石墨acae8×cm四、實驗題(共1題,共7分)26、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,外界氯離子可以與硝酸銀反應,將這兩種配合物區(qū)別開來的實驗方案: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。
【點睛】
把握配合物的構成特點,為解答該題的關鍵。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、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共30分)27、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構,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,其化學反應方程式: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,其化學式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應的化學方程式是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+3H2O28、略
【分析】【分析】
A元素的價電子構型為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,則原子序數(shù)為26,為Fe元素;F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質(zhì)穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能大于O元素;同一周期元素從左到右元素的電負性逐漸增強,故元素的電負性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號為Fe3+;
(3)F為Cu,位于周期表ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G為As元素;與Si位于周期表對角線位置,則其單質(zhì)可作為半導體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負性依次減??;則電負性:As<P,B錯誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減??;As與Ge元素同一周期,位于Ge的右側,則其原子半徑小于鍺,C錯誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定結構,故其第一電離能大于硒元素的,D錯誤;
故合理選項是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結構,Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去,故Mg元素第一電離能大于Al元素的第一電離能,即I1(Mg)>I1(Al)?!窘馕觥浚綨<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結構,Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去29、略
【分析】【分析】
原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、W四種元素;其中X是周期表中半徑最小的元素,則X是H元素;Y是形成化合物種類最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,則Z是N元素;R單質(zhì)占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數(shù)為29,則W是Cu元素;再結合物質(zhì)結構分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對,所以采取sp2雜化;一個乙烯分子中含有5個σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數(shù)目為5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型為正四面體形;但氨氣中的中心原子上含有1對孤對電子,所以其實際構型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更小;
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點最高;H2Se相對分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點比H2S高,三者的沸點由高到低的順序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體,CO2和N2O互為等電子體,所以元素C的這種氧化物CO2的結構式是O=C=O;
(5)銅是29號元素,其原子核外有29個電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價電子排布式為3d104s1?!窘馕觥縮p25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s130、略
【分析】【詳解】
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