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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年新科版選修三化學(xué)上冊階段測試試卷433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5題,共10分)1、下列說法中正確的是()A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中沒有一個分子中原子的最外層電子都滿足了8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.P4和CH4都是正四面體分子且鍵角都為109o28ˊC.NaCl晶體中與每個Na+距離相等且最近的Na+共有12個D.由原子間通過共價鍵而形成的晶體一定具有高的熔、沸點及硬度2、《本草綱目》中記載爐甘石(主要成分為ZnCO3)可止血,消腫毒,生肌肉,明目等。下列說法正確的是A.Zn元素位于元素周期表第四周期第IIB族,d區(qū)B.Zn、O的電負性大小為O>C>ZnC.中C原子的雜化類型為sp3雜化D.ZnCO3中的化學(xué)鍵類型有離子鍵、非極性鍵和極性鍵3、氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相;與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu),可作高溫潤滑劑,但不能導(dǎo)電。立方相氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于這兩種晶體的說法,正確的是。
A.立方相氮化硼含配位鍵B→NB.六方相氮化硼層間作用力小,所以質(zhì)地軟,熔點低C.兩種氮化硼中的硼原子都是采用sp2雜化D.六方相氮化硼晶體其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電,原因是沒有可以自由移動的電子4、將石墨置于熔融的鉀或氣態(tài)鉀中,石墨吸收鉀形成名稱為鉀石墨的物質(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K原子之間距離為石墨中C—C鍵鍵長的2倍5、下列說法正確的是A.水的沸點較高是因為水分子間存在較強的化學(xué)鍵B.離子晶體中可能存在共價鍵,而分子晶體中一定存在共價鍵C.CO2與SiO2均為共價化合物,其固體熔化時,均破壞了分子間作用力D.某物質(zhì)熔點1067°C,易溶于水,其水溶液和熔融態(tài)均能導(dǎo)電,其晶體一定為離子晶體評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)6、[化學(xué)—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
硅是重要的半導(dǎo)體材料;構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。請回答下列問題:
(1)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為_______,該能層具有的原子軌道數(shù)為________、電子數(shù)為___________。
(2)硅主要以硅酸鹽、___________等化合物的形式存在于地殼中。
(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體,其中原子與原子之間以___________相結(jié)合,其晶胞中共有8個原子,其中在面心位置貢獻__________個原子。
(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。
(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實:?;瘜W(xué)鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/(kJ?mol-1356413336226318452
①硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多,原因是______。
②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是___________________________。
(6)在硅酸鹽中,SiO4-4四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根,其中Si原子的雜化形式為______,Si與O的原子數(shù)之比為_________,化學(xué)式為__________________。
7、用符號“>”“<”或“=”連接下列各項關(guān)系。
(1)第一電離能:N___O,Mg___Ca。
(2)電負性:O___F,N__P。
(3)能量高低:ns__np,4s___3d。8、二甘氨酸合銅(II)是最早被發(fā)現(xiàn)的電中性內(nèi)配鹽;它的結(jié)構(gòu)如圖:
(1)基態(tài)Cu2+的最外層電子排布式為__。
(2)二甘氨酸合銅(II)中;第一電離能最大的元素與電負性最小的非金屬元素可形成多種微粒,其中一種是5核10電子的微粒,該微粒的空間構(gòu)型是__。
(3)lmol二甘氨酸合銅(II)含有的π鍵數(shù)目是__。
(4)二甘氨酸合銅(II)結(jié)構(gòu)中,與銅形成的化學(xué)鍵中一定屬于配位鍵的是__(填寫編號)。9、世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的是中國;明朝末年《天工開物》一書中有世界上最早的關(guān)于煉鋅技術(shù)的記載?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Zn原子的核外電子所占據(jù)的最高能層符號為___。
(2)硫酸鋅溶于過量的氨水可形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子的空間構(gòu)型為_______。
②中,中心原子的軌道雜化類型為________。
③寫出一種與互為等電子體的分子的化學(xué)式:________。
④NH3極易溶于水,除因為它們都是極性分子外,還因為________10、SiC;GaN、GaP、GaAs等是人工合成半導(dǎo)體的材料;具有高溫、高頻、大功率和抗輻射的應(yīng)用性能而成為半導(dǎo)體領(lǐng)域研究熱點。試回答下列問題:
(1)碳的基態(tài)原子L層電子軌道表達式為__,砷屬于__區(qū)元素。
(2)N與氫元素可形成一種原子個數(shù)比為1:1的粒子,其式量為60,經(jīng)測定該粒子中有一正四面體構(gòu)型,判斷該粒子中存在的化學(xué)鍵__。
A.配位鍵B.極性共價鍵C.非極性共價鍵D.氫鍵。
(3)CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖1所示),但CaC2晶體中含有的啞鈴形C22-的存在,使晶胞沿一個方向拉長。CaC2晶體中1個Ca2+周圍距離最近的C22-數(shù)目為__。
11、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。12、已知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl型。某同學(xué)畫出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,請改正圖中錯誤______
13、金屬的常見堆積方式有三種,配位數(shù)為8的是________堆積,銅屬于________堆積.評卷人得分三、計算題(共9題,共18分)14、(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)(如圖a),試回答下列問題:圖中平均每個正六邊形占有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(xué)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(dǎo)溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子,6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為_______。15、鐵有δ;γ、α三種同素異形體;三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。
(1)δ、γ、α三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_________。
(2)若δ-Fe晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶胞空間利用率之比為________(用a、b表示)
(3)若Fe原子半徑為rpm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則γ-Fe單質(zhì)的密度為_______g/cm3(用含r的表達式表示;列出算式即可)
(4)三氯化鐵在常溫下為固體,熔點為282℃,沸點為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為______。16、SiC有兩種晶態(tài)變體:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC為立方晶胞;結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶胞參數(shù)為434pm。針對β—SiC回答下列問題:
⑴C的配位數(shù)為__________。
⑵C和Si的最短距離為___________pm。
⑶假設(shè)C的原子半徑為r,列式并計算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)17、用X射線研究某金屬晶體,測得在邊長為360pm的立方晶胞中含有4個金屬原子,此時金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問題:
(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______
(2)求每個晶胞的質(zhì)量。_______
(3)求此金屬的相對原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______18、金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為____________。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為________g·cm-3(列出計算式)。
19、如圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結(jié)構(gòu)模型(原子間實際是相互接觸的)。它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實驗測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對原子質(zhì)量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請回答以下各題:
(1)每一個晶胞中分攤到__________個鎢原子。
(2)計算晶胞的邊長a。_____________
(3)計算鎢的原子半徑r(提示:只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的)。___________
(4)計算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________20、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉栴}。
(1)元素Na的焰色反應(yīng)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(jié)構(gòu),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(yīng);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(gòu)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)。21、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯排列,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。則食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______22、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個,在NaCl的晶胞中有Na+_____個,Cl-____個。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過_________結(jié)合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設(shè)二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)評卷人得分四、有機推斷題(共4題,共12分)23、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p軌道上僅有兩個未成對電子,B的3p軌道上有空軌道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中電負性最大的,D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅。試回答:
(1)A的價電子軌道排布圖為______________________________;B的電子排布式為_________;C的價電子排布式為____________;D的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。
(2)已知D與H原子能形成一種高能量的分子D2H2,其中D原子滿足8電子結(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為_____________,含有_____個σ鍵和_____個π鍵。
(3)B的原子核外電子運動狀態(tài)________有多少種,原子軌道數(shù)為______,能級數(shù)__________,電子占據(jù)的最高能層符號為_________。
(4)四種元素最高價氧化物水化物酸性由強到弱的是(用對應(yīng)化學(xué)式回答)____________________。24、W;X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)依次增大。其中Y原子的L電子層中;成對電子與未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無空軌道;X原子的L電子層中未成對電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道;W、Z的原子序數(shù)相差10,且Z原子的第一電離能在同周期中最低。
(1)寫出下列元素的元素符號:W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子與Y原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則XY分子中X和Y原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是____;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價鍵的主要類型有____。
(3)XY2與ZYW反應(yīng)時,通過控制反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比,可以得到不同的產(chǎn)物,相同條件下,在水中溶解度較小的產(chǎn)物是________(寫化學(xué)式)。
(4)寫出Z2Y2的電子式:____________。25、短周期元素W;X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。金屬元素W是制備一種高效電池的重要材料;X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________種不同運動狀態(tài)的電子、_______種不同能量的電子。
(2)元素Z與元素X形成共價化合物XZ2是________(選填“極性”或“非極性”)分子,其電子式為________________。
(3)Y原子的最外層電子排布式為________________,Y元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物的電離方程式為________________________________________________。
(4)兩種非金屬元素中,非金屬性較強的元素是_______(寫元素符號),試寫出一個能說明這一事實的化學(xué)方程式______________________________。26、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)原子價層電子排布為nsnnpn;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子;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個電子;F位于第六周期;與Cu同族,其單質(zhì)在金屬活動性順序表中排在末位。
(1)寫出E的基態(tài)原子的價層電子排布式___________。
(2)A、B形成的AB﹣常作為配位化合物中的配體,其A原子的雜化方式為________,AB﹣中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。
(3)FD3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強,易溶于水和乙醇,無論是固態(tài)、還是氣態(tài),它都是以二聚體F2D6的形式存在,依據(jù)以上信息判斷FD3,晶體的結(jié)構(gòu)屬于____晶體,寫出F2D6的結(jié)構(gòu)式________。
(4)E、F均能與AB﹣形成配離子,已知E與AB﹣形成的配離子為正四面體形。F(+1價)與AB形成的配離子為直線形,工業(yè)上常用F和AB﹣形成的配離子與E反應(yīng)來提取F單質(zhì),寫出E置換F的離子方程式_________________。
(5)F單質(zhì)的晶體為面心立方最密堆積,若F的原子半徑為anm,F(xiàn)單質(zhì)的摩爾的的質(zhì)量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求F單質(zhì)的密度為______g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共35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(jié)構(gòu)。化合物AC2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____________。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(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(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________。30、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(yīng)的化學(xué)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(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5題,共10分)1、C【分析】【分析】
A.ABn型化合物中;中心原子的族序數(shù)+成鍵數(shù)=8的時候,所有原子都滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);
B.P4和CH4都是正四面體結(jié)構(gòu);但甲烷中的碳原子位于正四面體的中心;
C.NaCl晶體中與每個Na+距離相等且最近的Na+共有12個;配位數(shù)為6;
D.原子間通過共價鍵而形成的晶體可能是分子晶體;也可能是原子晶體;
【詳解】
A.NCl3分子中原子的最外層電子都滿足了8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu);A項錯誤;
B.P4和CH4都是正四面體結(jié)構(gòu),P4的鍵角為60CH4的鍵角為10928’;B項錯誤;
C.NaCl晶體中與每個Na+距離相等且最近的Na+共有12個;C項正確;
D.原子間通過共價鍵而形成的晶體可能是分子晶體;也可能是原子晶體,若為原子晶體硬度大,熔沸點高,若為分子晶體熔沸點較低,硬度不大,D項錯誤;
答案選C。2、B【分析】【詳解】
A.Zn元素位于元素周期表第四周期第IIB族,其核外電子排布式為:[Ar]3d104s2,位于ds區(qū);故A錯誤;
B.金屬的電負性小于非金屬元素的;同周期自左而右元素的非金屬性增大,則電負性:O>C>Zn,故B正確;
C.中C原子孤電子對數(shù)==0,價層電子對數(shù)=3+0=3,離子的空間構(gòu)型為:平面三角形,C原子采取sp2雜化;故C錯誤;
D.ZnCO3為離子化合物;化學(xué)鍵類型有離子鍵和極性共價鍵,故D錯誤;
答案選B。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.B原子最外層有3個電子;存在一個空軌道,N原子最外層有5個電子,存在一個孤電子對,由晶體結(jié)構(gòu)可知,立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與金剛石類似,立方相氮化硼中B形成4個共價鍵,其中1個為B←N配位鍵,故A錯誤;
B.六方相氮化硼具有層狀結(jié)構(gòu);層間作用力小,所以質(zhì)地軟,但層內(nèi)原子間通過共價鍵結(jié)合,導(dǎo)致熔點很高,故B錯誤;
C.立方相氮化硼中硼原子形成4個共價鍵,所以立方相氮化硼中硼原子采用的是sp3雜化;故C錯誤;
D.晶體中存在可以自由移動的電子能導(dǎo)電;六方相氮化硼晶體中沒有可以自由移動的電子,所以不導(dǎo)電,故D正確;
答案選D。4、D【分析】【詳解】
A.題干中列舉的6種物質(zhì)是石墨吸收鉀形成的不屬于有機物;而是無機化合物,A項錯誤;
B.鉀石墨是石墨吸收鉀形成的化合物,其中的碳原子形成了鍵角約為120°的三條共價鍵,因此采用的是sp2雜化;B項錯誤;
C.由該種鉀石墨的結(jié)構(gòu)可知,可選擇圖中虛線框選的部分作為該鉀石墨的晶胞,碳原子位于晶胞的內(nèi)部共有8個,鉀原子位于晶胞的四個頂點上,因此均攤法計算該鉀石墨的化學(xué)式為C8K;C項錯誤;
D.由該種鉀石墨的結(jié)構(gòu)可知,鉀原子排列在每個六邊形單元格中心位置,并且間隔一個六邊形單元格填充,因此鉀原子之間的最短距離等于相鄰的兩個六邊形單元格中心連線的長度的2倍,即碳碳鍵長的倍;D項正確;
答案選D。5、D【分析】【詳解】
A.水的沸點較高是因為水分子間存在較強的氫鍵;故A錯誤;
B.離子晶體中可能存在共價鍵如氫氧化鈉;而分子晶體中不一定存在共價鍵,如稀有氣體,是單原子分子,沒有化學(xué)鍵,故B錯誤;
C.CO2與SiO2均為共價化合物,但CO2是分子晶體,其固體熔化時,破壞了分子間作用力,SiO2是原子晶體;其固體熔化時,破壞共價鍵,故C錯誤;
D.離子晶體的熔沸點較高,一般在幾百至1000℃左右,某物質(zhì)熔點1067℃;易溶于水,其水溶液和熔融態(tài)能導(dǎo)電的是離子化合物,其晶體一定為離子晶體,故D正確;
答案選D。
【點睛】
離子晶體的熔沸點較高,一般在幾百至1000℃左右,其溶于水及熔化時均能夠?qū)щ?。二、填空題(共8題,共16分)6、略
【分析】【詳解】
(1)硅原子核外有14個電子,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2,對應(yīng)能層分別別為K、L、M,其中能量最高的是最外層M層,該能層有s、p、d三個能級,s能級有1個軌道,p能級有3個軌道,d能級有5個軌道,所以共有9個原子軌道,硅原子的M能層有4個電子(3s23p2);
故答案為M;9;4;
(2)硅元素在自然界中主要以化合態(tài)(二氧化硅和硅酸鹽)形式存在;
故答案為二氧化硅。
(3)硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體,硅原子之間以共價鍵結(jié)合.在金剛石晶體的晶胞中,每個面心有一個碳原子(晶體硅類似結(jié)構(gòu)),則面心位置貢獻的原子為6×=3個;
故答案為共價鍵;3;
(4)Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4、NH3和MgCl2,方程式為:Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2,故答案為Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2;
(5)①烷烴中的C-C鍵和C-H鍵大于硅烷中的Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能;所以硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成;
故答案為C-C鍵和C-H鍵較強;所形成的烷烴穩(wěn)定,而硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能較低,易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成;
②鍵能越大;物質(zhì)就越穩(wěn)定;C-H鍵的鍵能大于C-O鍵,故C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定,而Si-H鍵的鍵能遠小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向與形成穩(wěn)定性更強的Si-O鍵;
故答案:C-H鍵的鍵能大于C-O鍵;C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定.而Si-H鍵的鍵能卻遠小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si-O鍵;
(6)硅酸鹽中的硅酸根(SiO44-)為正四面體結(jié)構(gòu),所以中心原子Si原子采取了sp3雜化方式;
故答案為sp3;
根據(jù)圖(b)的一個結(jié)構(gòu)單元中含有1個硅、3個氧原子,化學(xué)式為SiO32-;
故答案為1:3;SiO32-?!窘馕觥竣?M②.9③.4④.二氧化硅⑤.共價鍵⑥.3⑦.Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2⑧.C—C鍵和C—H鍵較強,所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低,易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成⑨.C—H鍵的鍵能大于C—O鍵,C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠小于Si—O鍵,所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O鍵⑩.sp3?.1∶3?.SiO32-7、略
【分析】【詳解】
(1)同周期從左到右第一電離能逐漸增大,第VA族元素因為p軌道半充滿,第一電離能高于同周期第VIA族元素,所以N>O,同主族從上到下第一電離能逐漸減小,則Mg>Ca,故答案為:>;>;
(2)同周期元素從左到右,電負性逐漸增強,則OP,故答案為:<;>;
(3)能層序數(shù)相同時,能級越高,能量越高,則ns<3d,故答案為:<;<?!窘馕觥竣?>②.>③.<④.>⑤.<⑥.<8、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)Cu是29號元素,原子核外電子數(shù)為29,基態(tài)原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,銅原子失去4s及3d上各一個電子形成Cu2+,故Cu2+離子的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9,基態(tài)Cu2+的最外層電子排布式為3d9;
(2)已知二甘氨酸合銅(Ⅱ)的結(jié)構(gòu)圖,其中第一電離能最大的為N元素,元素的非金屬最小的非金屬為H元素,二者形成的5核10電子的微粒為NH4+;該微粒的空間構(gòu)型是正四面體;
(3)已知雙鍵中含有1個π鍵,由二甘氨酸合銅(Ⅱ)的結(jié)構(gòu)圖可知,1mol二甘氨酸合銅(Ⅱ)含有2molC=O,則含有的π鍵數(shù)目是2NA或1.204×1024;
(4)Cu原子含有空軌道能與其它原子形成配位鍵;由于O原子在化合物中能形成2個共價鍵,所以O(shè)與Cu形成共價鍵,N與Cu形成配位鍵,即屬于配位鍵的是1和4。
【點睛】
注意區(qū)分最外層電子排布式(外圍電子排布式)和核外電子排布式的區(qū)別?!窘馕觥?d9正四面體形2NA或1.204×10241和49、略
【分析】【詳解】
(1)Zn為30號元素,基態(tài)Zn原子的價層電子排布為3d104s2;占據(jù)最高能層為第4層,能層符號為N;
(2)①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子為其中心原子價層電子對數(shù)為=4;不含孤電子對,空間構(gòu)型為正四面體形;
②中,中心原子的價層電子對數(shù)為4,所以為sp3雜化;
③含有5個原子,價電子總數(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)10、略
【分析】【詳解】
碳原子的L層有4個電子,2個在2S上,2個在2P上,且自旋相同,碳的基態(tài)原子L層電子軌道表達式為砷原子的外圍電子排布為
故答案為:p;
氮原子之間形成非極性鍵;氮原子和氫原子之間形成極性鍵,氫原子和氮原子之間形成配位鍵;
故答案為:ABC;
根據(jù)圖知,以最中心鈣離子為例,晶體中1個周圍距離最近的數(shù)目為4;
故答案為:4?!窘馕觥縫ABC411、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.π⑦.812、略
【分析】【詳解】
NaCl型晶胞為面心立方結(jié)構(gòu);已知陽離子和陰離子是交替排列,所以5;7、8、9號4個球都是白球是不正確的,應(yīng)該將8號白球改為灰球,故答案為:8號白球改為灰球。
【點睛】
掌握氯化鈉型晶胞結(jié)構(gòu)特點是解題的關(guān)鍵,平時的學(xué)習(xí)中需要多積累?!窘馕觥?號白球改為灰球13、略
【分析】【分析】
金屬的堆積模型有簡單立方堆積;體心立方堆積和面心立方堆積,配位數(shù)分別為6,8,12,銅屬于面心立方堆積。
【詳解】
金屬的堆積模型有簡單立方堆積;體心立方堆積和面心立方堆積,配位數(shù)分別為6,8,12,銅屬于面心立方堆積,所以配位數(shù)為8的是體心立方堆積;
故答案為:體心立方;面心立方?!窘馕觥竣?體心立方②.面心立方三、計算題(共9題,共18分)14、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu);層內(nèi)每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用;
(2)根據(jù)均攤法計算晶胞中Mg原子和B原子的個數(shù);進而確定化學(xué)式。
【詳解】
(1)圖中層內(nèi)每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用,則平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為6=2個、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個;碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為2:3;
(2)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)單元可知,在六棱柱頂點上的鎂原子被6個六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個六棱柱共用,根據(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個數(shù)比為3:6=1:2,所以化學(xué)式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB215、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)各種晶體結(jié)構(gòu)中微粒的空間位置確定三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù);然后得到其比值;
(2)先計算出兩種晶體中Fe原子個數(shù)比;然后根據(jù)密度定義計算出其密度比,就得到其空間利用率之比;
(3)先計算γ-Fe晶體中Fe原子個數(shù),根據(jù)Fe原子半徑計算晶胞的體積,然后根據(jù)計算晶體的密度;
(4)根據(jù)物質(zhì)的熔沸點;溶解性等物理性質(zhì)分析判斷。
【詳解】
(1)δ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是晶胞頂點的Fe異種;個數(shù)是8個;
γ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子個數(shù)=3××8=12;
α-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點上鐵原子;鐵原子個數(shù)=2×3=6;
則三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)的比為8:12:6=4:6:3;
(2)若δ-Fe晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶體中鐵原子個數(shù)之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶體的密度比等于物質(zhì)的空間利用率之比,所以兩種晶體晶胞空間利用率之比為2b3:a3;
(3)在γ-Fe晶體中Fe原子個數(shù)為8×+6×=4,F(xiàn)e原子半徑為rpm,假設(shè)晶胞邊長為L,則L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,則晶胞的體積V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe單質(zhì)的密度
(4)FeCl3晶體的熔沸點低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結(jié)合分子晶體熔沸點較低,該物質(zhì)的熔沸點較低,屬于分子晶體。
【點睛】
本題考查了Fe的晶體類型的比較、晶體空間利用率和密度的計算、鐵元素化合物晶體類型的判斷。學(xué)會利用均攤方法分析判斷晶胞中鐵原子數(shù)目,熟練掌握各種類型晶體的特點,清楚晶體密度計算公式是解答本題的關(guān)鍵?!窘馕觥?:6:32b3:a3分子晶體16、略
【分析】【分析】
每個C周圍有4個硅,C和Si的最短距離為體對角線的四分之一,先計算金剛石晶胞中碳的個數(shù),再根據(jù)公式計算空間利用率。
【詳解】
⑴每個C周圍有4個硅,因此C的配位數(shù)為4;故答案為:4。⑵C和Si的最短距離為體對角線的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個碳,假設(shè)C的原子半徑為r,則金剛石晶胞參數(shù)為金剛石晶體中原子的空間利用率故答案為:34%?!窘馕觥?18834%17、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)金屬晶體的堆積方式進行分析;
(2)根據(jù)晶胞的邊長可計算晶胞的體積;再根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量;
(3)根據(jù)摩爾質(zhì)量M=NA乘以一個原子的質(zhì)量可計算金屬的摩爾質(zhì)量;再根據(jù)相對原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量可得金屬的相對原子質(zhì)量;
(4)根據(jù)在面心立方晶胞中,原子的半徑r與晶胞的邊長的關(guān)系,晶胞的邊長=可計算金屬原子的原子半徑。
【詳解】
(1)根據(jù)題意;該立方晶胞中含有4個金屬原子可知,該金屬晶胞屬于面心立方晶胞;
故答案為面心立方晶胞;
(2)根據(jù)晶胞的邊長為360pm,可得晶胞的體積為(3.6×10-8)3cm3,根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;
故答案為4.2×10-22g;
(3)金屬的摩爾質(zhì)量=NA乘以一個原子的質(zhì)量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量;
故答案為63.21;
(4)在面心立方晶胞中,設(shè)原子的半徑為r,則晶胞的邊長=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;
故答案為127.26pm;
【點睛】
第(2)問在計算晶胞質(zhì)量時單位的換算時學(xué)生們的易錯點,首先單位要統(tǒng)一,要將pm換算為cm,其次1pm=10-10cm,則360pm=3.6×10-8cm,另外經(jīng)常用到的還有納米與厘米的換算,1nm=10-7cm?!窘馕觥棵嫘牧⒎骄О?.2×10-22g63.21127.26pm18、略
【分析】【詳解】
題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積=6×a2cm2,六棱柱的體積=6×a2ccm3,該晶胞中Zn原子個數(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?!窘馕觥苛阶蠲芏逊e(A3型)19、略
【分析】【詳解】
(1)晶胞中每個頂點的鎢原子為8個晶胞所共有,體心鎢原子完全為該晶胞所有,故晶胞中鎢原子個數(shù)為故答案為:2;
(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對原子質(zhì)量是M,每個晶胞中含有2個鎢原子,則每個晶胞的質(zhì)量為又因為每個晶胞的體積為a3,所以晶胞的密度解得故答案為:0.3163nm;
(3)晶胞體對角線的長度為鎢原子半徑的4倍,則計算得出鎢原子半徑為故答案為:0.137nm;
(4)每個晶胞中含2個鎢原子,鎢原子為球狀,根據(jù)則體心立方結(jié)構(gòu)的空間利用率為故答案為:68%。【解析】20.3163nm0.137nm68%20、略
【分析】【詳解】
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈黃色;激發(fā)態(tài)Na原子,價電子由3s能級激發(fā)到3p能級,其價電了軌道表示式為答案:黃;
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),都屬于離子晶體。但其熔點比NaCl低,原因是K+半徑Na+大,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低,所以KBr熔點比NaCl低。答案:K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。
(3)①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)及A;B兩點的坐標可知;C的原子坐標為(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。
②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶體中Cl構(gòu)成的多面體包含20個三角形的面;與Cl緊鄰的Na個數(shù)為4;答案:20;4。
③根據(jù)均攤法可知,該晶體中含有2個Na和6個Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黃K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)21、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計算小立方體中Na+、Cl-的數(shù)目,進而計算小立方體的質(zhì)量,根據(jù)公式密度計算出小立方體的邊長;進而計算兩個距離最近的鈉離子中心間的距離。
【詳解】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點上的每個離子均為8個小立方體所共有。因此小立方體含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每個小立方體含有1/2個(Na+-Cl-)離子對;
每個小立方體的質(zhì)量
解得:a≈2.81×10-8cm,兩個距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;
故答案為兩個距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm。【解析】兩個距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。22、略
【分析】【分析】
(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點和面心;鈉離子位于邊和體心;
(2)陰;陽離子之間的靜電作用為離子鍵;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度
【詳解】
(1)晶胞中位于體心的鈉離子和位于邊上Na+的短離最近,則最近且等距的Na+共有12個Na+;晶胞中Na+的個數(shù)為1+12=4,Na+的個數(shù)為8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過離子鍵結(jié)合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵,則1mol二氧化硅中有4mol硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度則a=nm=nm。
【點睛】
均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點:每個頂點的原子被8個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;③面上:每個面的原子被2個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;④內(nèi)部:內(nèi)部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞?!窘馕觥?244離子鍵4四、有機推斷題(共4題,共12分)23、略
【分析】【詳解】
元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p軌道上只有兩個電子,則A的外圍電子排布為2s22p2,故A為C元素;B的3p軌道上有空軌道,則B的外圍電子排布為3s23p1或3s23p2;A;B同主族,故B為Si元素;B、C同周期,C是本周期中電負性最大的,故C為Cl元素;D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅,則D為氮元素。
(1)A為6號的C元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p2,價電子軌道排布圖為B為14號Si元素,電子排布式為1s22s22p63s23p2;C為17號Cl元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p5,價電子排布式為3s23p5;D為7號氮元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)D與H原子能形成一種高能量的分子N2H2,其中D原子滿足8電子結(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為根據(jù)結(jié)構(gòu)可知,含有3個σ鍵和1個π鍵;
(3)B的電子排布式為1s22s22p63s23p2;原子核外電子運動狀態(tài)有14種;原子軌道數(shù)為8,能級數(shù)5,電子占據(jù)的最高能層符號為M;
(4)元素非金屬性越強其最高價氧化物的水化物的酸性越強,則四種元素最高價氧化物水化物酸性由強到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3?!窘馕觥?s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO324、略
【分析】【分析】
W、X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)依次增大。其中Y原子的L電子層中,成對電子與未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無空軌道,則Y原子核外電子排布為1s22s22p4,Y為氧元素;X原子的L電子層中未成對電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道,則X原子核外電子排布為1s22s22p2;X為碳元素;W;Z的原子序數(shù)相差10,Z的原子序數(shù)大于氧元素,則Z一定處于第三周期,且Z原子的第一電離能在同周期中最低,則Z為Na元素,故W為氫元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)由上述分析可知;W為H;X為C、Y為O、Z為Na,故答案為H;C;O;Na;
(2)XY分子為CO;X原子與Y原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),CO中C原子與O之間形成三個共用電子對,各含有1對孤對電子,其結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè),叁鍵中有1個σ鍵和2個π鍵,其中有一個π鍵是由氧原子單方提供了2個電子形成的,故CO分子中C和O原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是2和4;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價鍵的主要類型有σ鍵;π鍵,故答案為2和4;σ鍵、π鍵;
(3)CO2與NaOH反應(yīng)時,通過控制反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比,可以得到碳酸鈉、碳酸氫鈉,相同條件下,在水中溶解度較小的是NaHCO3,故答案為NaHCO3;
(4)Z2Y2為Na2O2,為離子化合物,鈉離子和過氧根離子以離子鍵相結(jié)合,O與O以非極性共價鍵相結(jié)合,電子式為:故答案為【解析】HCONa2和4σ鍵,π鍵NaHCO325、略
【分析】【分析】
X原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍可知X為C;地殼中含量最豐富的金屬元素是Al(Y),Z最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍可知Z為S,由四種元素原子序數(shù)依次增大且W是制造高效電池的材料可知W為Li。
【詳解】
(1)同一個原子中沒有運動狀態(tài)完全相同的電子,Li原子序數(shù)為3,電子數(shù)也為3,所以W原子核外有3種不同運動狀態(tài)的電子,Li核外電子排布式為1s22s1;所以有兩種不同能量的電子,故答案為:3;2;
(2)CS2是結(jié)構(gòu)對稱的共價化合物,屬于非極性分子,分子中含有兩個碳硫雙鍵,電子式為故答案為:非極性;
(3)Al的原子序數(shù)為13,最外層有3個電子,電子排布式為3s23p1;Al最高價氧化物對應(yīng)水化物為氫氧化鋁,氫氧化鋁為兩性氫氧化物,電離方程式為H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-,故答案為:3s23p1;H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-;
(4)元素的非金屬性越強,最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,S、C對應(yīng)的最高價氧化物對應(yīng)水化物分別為H2SO4和H2CO3,硫酸是強酸,碳酸是弱酸,所以非金屬性S>C,可以用硫酸制取碳酸證明,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑,故答案為:S;H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑?!窘馕觥?2非極性3s23p1H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-SH2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑26、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)原子價層電子排布為nsnnpn,那么n只能為2,則A的基態(tài)原子價層電子排布為2s2p2,A為C元素;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子,那么B的價層電子排布式為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)在金屬活動性順序表中排在末位,F(xiàn)是Au。可在此基礎(chǔ)上利用物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識解各小題。
【詳解】
根據(jù)分析;A;B、D、E、F分別為C、N、Cl、Zn、Au。
(1)E是鋅元素,核電荷數(shù)為30,在元素周期表中的位置為第四周期ⅡB族,E的基態(tài)原子的價層電子排布式3d104s2,答案為:3d104s2
(2)A、B形成的AB-,即CN-中C原子的價層電子對數(shù)為1+(4+1-1×3)/2=2,為sp雜化,CN-含有一個叁鍵;其中一個為σ鍵,另外2個為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,易溶于水和乙醇,以二聚體Au2Cl6的形式存在,則2個AuCl3應(yīng)通過配位鍵結(jié)合,Au為中心原子,Cl為配位原子,形成的二聚體Au2Cl6為分子,所以可判斷AuCl3晶體屬于分子晶體,結(jié)構(gòu)式為:答案為:分子;
(4)Au(+1價)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Au的晶胞中含有4個Au原子,每一個晶胞的質(zhì)量為根據(jù)=g?cm-3。答案為:
【點睛】
1.價層電子對的一種計算方法是:價層電子對數(shù)=配位原子數(shù)+孤對電子對數(shù)。孤對電子對數(shù)=中心原子價電子數(shù)±電荷數(shù)-中心原子提供給配位原子的共用電子數(shù);當上述公式中電荷數(shù)為正值時取“-”,電荷數(shù)為負值時取“+”;
2.晶體密度的計算:選取1個晶胞作為計算對象,一方面,根據(jù)題給信息,利用均攤法計算該晶胞所含各種粒子的個數(shù),并計算出這個晶胞的質(zhì)量,晶胞質(zhì)量等于該晶胞所含原子摩爾質(zhì)量的總和除以NA;另一方面,根據(jù)題給信息,結(jié)合晶胞的結(jié)構(gòu),利用幾何知識計算該晶胞的體積?!窘馕觥?d104s2sp1:2分子Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共35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(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+3H2O28、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
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