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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線(xiàn)※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2024年浙教版選修3化學(xué)上冊(cè)月考試卷378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、下列四元素:①C、②N、③F、④O,電負(fù)性由大到小的順序?yàn)锳.①②③④B.④③②①C.③④②①D.③④①②2、下列各項(xiàng)敘述中,正確的是A.N、P、As的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增大而增大B.2p和3p軌道形狀均為啞鈴形,能量也相等C.價(jià)電子排布為4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p區(qū)元素D.主族元素的電負(fù)性越大,元素原子的第一電離能一定越大3、根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型,判斷下列分子或者離子的空間構(gòu)型不是三角錐形的是A.PCl3B.H3O+C.NO3-D.PH3+4、有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如下圖所示,下列說(shuō)法中____的是。
A.在NaCl晶體中,距Na+最近的Cl-形成正八面體B.在CaF2晶體中,每個(gè)晶胞平均占有4個(gè)Ca2+C.在金剛石晶體中,6個(gè)碳原子形成一個(gè)環(huán)且不在同一平面上D.該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為EF或FE5、下列物質(zhì)中,化學(xué)式能準(zhǔn)確表示該物質(zhì)分子組成的是A.SiCB.MgOC.ArD.6、下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的組合是()
①分子晶體中都存在共價(jià)鍵②在晶體中只要有陽(yáng)離子就一定有陰離子③金剛石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶體的熔點(diǎn)依次降低④離子晶體中只有離子鍵沒(méi)有共價(jià)鍵,分子晶體中肯定沒(méi)有離子鍵⑤SiO2晶體中每個(gè)硅原子與兩個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合⑥晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定⑦氯化鈉熔化時(shí)離子鍵被破壞A.①②③⑥B.①②④C.③⑤⑥D(zhuǎn).③⑦評(píng)卷人得分二、填空題(共6題,共12分)7、Mn、Fe均為第四周期過(guò)渡元素,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
回答下列問(wèn)題:
(1)亞鐵離子價(jià)電子層的電子排布式為_(kāi)______
(2)Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物。
①與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是_______;
②六氰合亞鐵離子(Fe(CN))中的配體CN-中C原子的雜化軌道類(lèi)型是_______,寫(xiě)出一種與CN-互為等電子體的單質(zhì)分子的電子式_______;
(3)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如右圖所示。體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)之比為_(kāi)______。
8、下表為元素周期表的一部分;表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。
回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出元素f的基態(tài)原子核外電子排布式:__。
(2)寫(xiě)出元素h的基態(tài)原子核外電子軌道表示式:__。
(3)ci2分子的電子式為_(kāi)_。
(4)第一電離能:h__(填“>”“<”或“=”,下同)i;電負(fù)性:g__b。
(5)下列關(guān)于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外圍電子排布特點(diǎn)的敘述正確的是__(填字母)。
A.j位于元素周期表中第4周期ⅠB族;屬于ds區(qū)元素。
B.d的基態(tài)原子中;2p軌道為半充滿(mǎn),屬于p區(qū)元素。
C.最外層電子排布式為4s1;該元素一定屬于第ⅠA族。
D.最外層電子排布式為ns2np1,該元素可能是第ⅢA族或ⅢB族9、C60的模型如圖所示,每個(gè)碳原子和相鄰的_________個(gè)碳原子以小棍結(jié)合。若要搭建一個(gè)這樣的模型,需要代表碳原子的小球_________個(gè),需要代表化學(xué)鍵的連接小球的小棍________根。
10、葡萄糖酸鋅是一種常見(jiàn)的補(bǔ)鋅藥物,常用葡萄糖酸和反應(yīng)制備。
(1)基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)_______。
(2)的空間構(gòu)型為_(kāi)_______(用文字描述);與反應(yīng)能生成不考慮空間構(gòu)型,的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為_(kāi)_______。
(3)葡萄糖酸的分子結(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)葡萄糖酸在水中的溶解性:________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。
(4)用可以制備一個(gè)晶胞(如圖2)中,的數(shù)目為_(kāi)_______。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(wèn)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_(kāi)_________。
(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(zhǎng)為142pm,而金剛石中C-C鍵的鍵長(zhǎng)為154pm。其原因是金剛石中只存在C-C間的_____共價(jià)鍵(填σ或π,下同),而石墨層內(nèi)的C—C間不僅存在____共價(jià)鍵,還有____鍵。
(4)金剛石晶胞含有_______個(gè)碳原子。12、(15分)周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序數(shù)依次增大。X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,Y基態(tài)原子的p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè),Z基態(tài)原子的價(jià)電子層中有2個(gè)未成對(duì)電子,T與Z同主族,W基態(tài)原子的M層全充滿(mǎn),N層只有一個(gè)電子。回答下列問(wèn)題:
(1)Y、Z、T中第一電離能最大的是____(填元素符號(hào),下同),原子半徑最小的是____。
(2)T的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)___,W基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)___。
(3)X和上述其他元素中的一種形成的化合物中,分子呈三角錐形的是____(填化學(xué)式);分子中既含有極性共價(jià)鍵,又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是____(填化學(xué)式;寫(xiě)一種)。
(4)T與Z形成的化合物中,屬于非極性分子的是____(填化學(xué)式)。
(5)這5種元素形成的一種陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:1型的配合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu),陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)如圖所示。該配合物的化學(xué)式為_(kāi)___,陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有____。
評(píng)卷人得分三、計(jì)算題(共7題,共14分)13、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_(kāi)________。
(2)若δ-Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm,α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm,則兩種晶胞空間利用率之比為_(kāi)_______(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_(kāi)______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(lèi)型為_(kāi)_____。14、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(wèn)題:
⑴C的配位數(shù)為_(kāi)_________。
⑵C和Si的最短距離為_(kāi)__________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)15、用X射線(xiàn)研究某金屬晶體,測(cè)得在邊長(zhǎng)為360pm的立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子,此時(shí)金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問(wèn)題:
(1)此金屬晶胞屬于哪一種類(lèi)型?_______
(2)求每個(gè)晶胞的質(zhì)量。_______
(3)求此金屬的相對(duì)原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______16、如圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)模型(原子間實(shí)際是相互接觸的)。它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對(duì)原子質(zhì)量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請(qǐng)回答以下各題:
(1)每一個(gè)晶胞中分?jǐn)偟絖_________個(gè)鎢原子。
(2)計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)a。_____________
(3)計(jì)算鎢的原子半徑r(提示:只有體對(duì)角線(xiàn)上的各個(gè)球才是彼此接觸的)。___________
(4)計(jì)算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________17、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈_______色。價(jià)電子被激發(fā)到相鄰高能級(jí)后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價(jià)電子軌道表示式為_(kāi)______。
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),但其熔點(diǎn)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?yàn)镃l,小球?yàn)镹a)。
①若A的原子坐標(biāo)為(0,0,0),B的原子坐標(biāo)為(0,),則C的原子坐標(biāo)為_(kāi)______。
②晶體中,Cl構(gòu)成的多面體包含______個(gè)三角形的面,與Cl緊鄰的Na個(gè)數(shù)為_(kāi)______。
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_(kāi)________g·cm-3(列出計(jì)算式)。18、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?_______19、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(gè),在NaCl的晶胞中有Na+_____個(gè),Cl-____個(gè)。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過(guò)_________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(xiě)出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)___nm(用含NA的代數(shù)式表示)評(píng)卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共15分)20、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(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)?;衔顰C2為一種常見(jiàn)的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24。請(qǐng)根據(jù)以上情況;回答下列問(wèn)題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)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(hào))。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開(kāi)___________。
(3)寫(xiě)出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質(zhì)在AC2中點(diǎn)燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物,寫(xiě)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(chēng)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(chēng)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_(kāi)____。
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),B被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。21、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(jià)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(gè)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(jià)離子的3d軌道為半充滿(mǎn)狀態(tài);F元素基態(tài)原子的M層全充滿(mǎn);N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。
(1)A元素的第一電離能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能,A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_(kāi)______;E3+的離子符號(hào)為_(kāi)______。
(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_(kāi)______
(4)G元素可能的性質(zhì)_______。
A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料B.其電負(fù)性大于磷。
C.其原子半徑大于鍺D.其第一電離能小于硒。
(5)活潑性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。22、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(lèi)最多的元素,Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)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?wèn)題:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類(lèi)型為_(kāi)_______,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。
(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_(kāi)_______,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(diǎn)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(jià)電子排布式為_(kāi)_______。23、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)表中⑨號(hào)屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見(jiàn)溶劑,其分子立體空間構(gòu)型為_(kāi)_______。
(3)元素①和⑥形成的最簡(jiǎn)單分子X(jué)屬于________分子(填“極性”或“非極性”)
(4)元素⑥的第一電離能________元素⑦的第一電離能;元素②的電負(fù)性________元素④的電負(fù)性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式是________。
(6)元素⑧和④形成的化合物的電子式為_(kāi)_______。
(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(qǐng)寫(xiě)出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。24、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的序號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
(1)寫(xiě)出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)__________________。
(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_(kāi)____雜化;元素⑦與⑧形成的化合物的晶體類(lèi)型是___________。
(3)元素④的第一電離能______⑤(填寫(xiě)“>”、“=”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_(kāi)_________。請(qǐng)寫(xiě)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(xiě)一種)。
(4)④的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),元素④被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其中實(shí)心球表示元素⑩原子,則一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為_(kāi)_________。評(píng)卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共16分)25、“天問(wèn)一號(hào)”著陸火星;“嫦娥五號(hào)”采回月壤,探索宇宙離不開(kāi)化學(xué)。鎳錸合金是制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室;渦輪葉片及排氣噴嘴的重要材料。75號(hào)元素錸Re,熔點(diǎn)僅次于鎢,是稀有金屬之一,地殼中錸的含量極低,多伴生于銅、鋅、鉛等礦物中。
(1)鎳原子價(jià)層電子表示式為_(kāi)______,在元素周期表中,錸與錳在同族,錸在元素周期表中的位置是_______。
(2)錸易形成高配位數(shù)的化合物如該配合物中_______(填元素符號(hào))提供孤對(duì)電子與錸成鍵,原因是_______,1mol中有_______mol配位鍵。
(3)鋅在潮濕的空氣中極易生成一層緊密的堿式碳酸鋅薄膜,使其具有抗腐蝕性。堿式碳酸鋅中非金屬元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)____,的空間構(gòu)型為_(kāi)______(用文字描述)。與互為等電子體的分子是_______(寫(xiě)一種即可)。
(4)分子中碳原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)______,比的熔點(diǎn)沸點(diǎn)_______(填“高”或“低”),原因是_______。
(5)三氧化錸晶胞如圖所示,摩爾質(zhì)量為晶胞密度為錸原子配位數(shù)為_(kāi)______,錸原子填在了氧原子圍成的_______(填“四面體”“立方體”或“八面體”)空隙中,該晶胞的空間利用率為_(kāi)______(錸的原子半徑為氧原子半徑為列出計(jì)算式)。
26、第四周期某些過(guò)渡元素在工業(yè)生產(chǎn)中有著極其重要的作用。
(1)鉻是最硬的金屬單質(zhì),被稱(chēng)為“不銹鋼的添加劑”。寫(xiě)出Cr在周期表中的位置___;其原子核外電子排布的最高能層符號(hào)為_(kāi)__。
(2)在1molCrO5(其中Cr為+6價(jià))中,含有過(guò)氧鍵的數(shù)目為_(kāi)_。
(3)釩(23V)廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè),被稱(chēng)之為“工業(yè)的味精”。寫(xiě)出釩原子價(jià)電子排布圖___;V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示,該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)__。
(4)Ni是一種優(yōu)良的有機(jī)反應(yīng)催化劑,Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,其中配原子是____。(填元素符號(hào))
(5)鈦稱(chēng)之為21世紀(jì)金屬,具有一定的生物功能。鈣鈦礦(CaTiO3)晶體是工業(yè)獲取鈦的重要原料。CaTiO3晶胞如圖,邊長(zhǎng)為a=0.266nm,晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為_(kāi)__nm,與Ti緊鄰的O個(gè)數(shù)為_(kāi)__。
(6)在CaTiO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,Ca處于各頂角位置,則Ti處于___位置,O處于___位置。27、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(jiǎn)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_(kāi)__。
(2)5-氰基四唑中C原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)_,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_(kāi)_。
(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(yáng)離子為_(kāi)__(填化學(xué)式)。28、半導(dǎo)體材料磷化硼(BP)可由BBr3和PBr3在高溫下合成。回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)P原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_________,同周期中第一電離能比P小的元素有______種。
(2)在水中的溶解度BBr3_______PBr3(填“>”或“<”),原因是_____________。
(3)一定溫度下PBr5能形成陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:1的導(dǎo)電熔體,經(jīng)測(cè)定其中P—Br鍵鍵長(zhǎng)均相等。寫(xiě)出該導(dǎo)電熔體中陽(yáng)離子的電子式:_________,其中P原子的雜化軌道類(lèi)型是_______。
(4)已知磷化硼晶體中P原子作A1型最密堆積,B原子填入四面體空隙中,相鄰P原子和B原子核間距為dcm,則該晶體中每個(gè)B原子周?chē)衉____個(gè)B原子與它距離最近,晶體密度為_(kāi)___g·cm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值),若某個(gè)P原子的坐標(biāo)為(0,0,0),則晶胞中其余P原子的坐標(biāo)為_(kāi)_________(寫(xiě)出一個(gè)即可)。評(píng)卷人得分六、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共5分)29、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(kāi)來(lái)_____________________________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【詳解】
一般來(lái)說(shuō);同周期元素從左到右,元素的電負(fù)性逐漸變大;因此電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镕>O>N>C,C符合題意;
答案選C。2、C【分析】【詳解】
A.N、P、As為同一主族元素,且原子序數(shù)N>P>As;電負(fù)性逐漸減小,故A錯(cuò)誤;
B.2p和3p軌道形狀均為啞鈴形;但所處能層不同,能量不同,故B錯(cuò)誤;
C.價(jià)電子排布為4s24p3可知其處于第四周期;其最外層電子數(shù)為5,因此該元素位于第四周期第ⅤA族,是p區(qū)元素,故C正確;
D.同一周期從左至右元素電負(fù)性逐漸增加,其第一電離能有逐漸增大的趨勢(shì),但不完全遵循該趨勢(shì),如I1(N)>I1(O);故D錯(cuò)誤;
故答案為:C。
【點(diǎn)睛】
同周期元素原子的最外層電子排布是全空、半充滿(mǎn)和全充滿(mǎn)狀態(tài)時(shí),第一電離能就會(huì)反常的大,如第ⅡA族、ⅤA族元素。3、C【分析】【詳解】
根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,A項(xiàng),PCl3中價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(5-3×1)=4,且含有一個(gè)孤電子對(duì),所以空間構(gòu)型是三角錐形,故A不符合題意;B項(xiàng),H3O+中價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(6-1-3×1)=4,且含有一個(gè)孤電子對(duì),所以空間構(gòu)型是三角錐形,故B不符合題意;C項(xiàng),NO3-中價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(5+1-3×2)=3,不含孤電子對(duì),所以空間構(gòu)型是平面三角形,故C符合題意;D項(xiàng),PH3+中價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(5-1-3×1)=3.5≈4;所以空間構(gòu)型是三角錐形,故D不符合題意。
點(diǎn)睛:價(jià)層電子對(duì)互斥模型是根據(jù)鍵對(duì)與孤對(duì)數(shù)目判斷構(gòu)型,計(jì)算方法遵循m+n規(guī)則,對(duì)于ABm型共價(jià)分子,m為中心原子周?chē)鶥原子個(gè)數(shù),n=(中心原子價(jià)電子數(shù)-直接相連原子數(shù)×該原子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需電子數(shù))÷2,特別注意:當(dāng)算出的n值不是整數(shù)值時(shí),有2種取值方法,①n>3時(shí),只取整數(shù)位;②n<3時(shí),采取四舍五入,例如題中D項(xiàng),(5-1-3×1)=0.5≈1。若3個(gè)鍵對(duì),1個(gè)孤對(duì),分子為三角錐型,若3個(gè)鍵對(duì),0個(gè)孤對(duì),分子為平面三角形。4、D【分析】【詳解】
A.氯化鈉晶體中,距Na+最近的Cl-是6個(gè);即鈉離子的配位數(shù)是6,6個(gè)氯離子形成正八面體結(jié)構(gòu),故A正確;
B.Ca2+位于晶胞頂點(diǎn)和面心,數(shù)目為8×+6×=4,即每個(gè)晶胞平均占有4個(gè)Ca2+;故B正確;
C.金剛石晶胞中相連4個(gè)C形成四面體結(jié)構(gòu);則6個(gè)碳原子形成一個(gè)環(huán)且不在同一平面上,故C正確;
D.該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子含有4個(gè)E和4個(gè)F原子,則該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為E4F4或F4E4;故D錯(cuò)誤;
故選D。
【點(diǎn)睛】
本題易錯(cuò)選項(xiàng)是D,分子的化學(xué)式由組成原子的數(shù)目判斷,要注意是“分子”,不要與晶胞的計(jì)算混淆。5、C【分析】【詳解】
A.SiC屬于原子晶體;化學(xué)式不能表示分子組成,表示晶體中原子數(shù)目比,A錯(cuò)誤;
B.MgO屬于金屬氧化物;屬于離子化合物,化學(xué)式不能表示分子組成,表示晶體中離子數(shù)目比,B錯(cuò)誤;
C.Ar屬于單原子分子;屬于分子晶體,化學(xué)式能表示分子組成,C正確;
D.是聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,不是分子式,不能表示分子組成,D錯(cuò)誤;故答案為:C。6、D【分析】【詳解】
①稀有氣體形成的分子晶體;不存在共價(jià)鍵,①錯(cuò)誤;
②金屬晶體中有陽(yáng)離子;但沒(méi)有陰離子,②錯(cuò)誤;
③金剛石、SiC為原子晶體,C的原子半徑小于硅,共價(jià)鍵能前者大于后者,熔點(diǎn)前者大于后者;NaF、NaCl為離子晶體,離子帶電荷相同,F(xiàn)-半徑小于Cl-,前者晶格能大于后者;H2O、H2S為分子晶體;前者能形成分子間的氫鍵,分子間作用力前者大于后者。總的來(lái)說(shuō),熔點(diǎn)依原子晶體;離子晶體、分子晶體依次降低,③正確;
④離子晶體中一定有離子鍵可能有共價(jià)鍵;分子晶體中肯定沒(méi)有離子鍵,④錯(cuò)誤;
⑤SiO2晶體中每個(gè)硅原子與四個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合;⑤錯(cuò)誤;
⑥分子晶體中分子間作用力決定了晶體的熔沸點(diǎn);分子的穩(wěn)定性取決于原子間的共價(jià)鍵,⑥錯(cuò)誤;
⑦氯化鈉熔化時(shí);離子間的距離改變,離子鍵被破壞,⑦正確。
綜合以上分析,只有③⑦正確。故選D。二、填空題(共6題,共12分)7、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)鐵原子構(gòu)造書(shū)寫(xiě)鐵元素價(jià)電子層和電子排布式。
(2)①形成配離子具有的條件為為中心原子具有空軌道;配體具有孤對(duì)電子對(duì)。
②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定雜化方式;原子個(gè)數(shù)相等價(jià)電子相等的微粒為等電子體。
(3)利用均攤法計(jì)算晶胞結(jié)構(gòu)。
【詳解】
(1)亞鐵離子的價(jià)電子排布式為3d6。
(2)①形成配離子具備的條件為中心原子具有空軌道;配體具有孤對(duì)電子。
②CN-中碳原子與氮原子以三鍵連接,三鍵中有一個(gè)σ鍵,2個(gè)π鍵,碳原子還有一對(duì)孤對(duì)電子,雜化軌道數(shù)為2,碳原子采取sp雜化,CN-含有2個(gè)原子,價(jià)電子總數(shù)為4+5+1=10,故其等電子體為氮?dú)夥肿拥?,氮?dú)夥肿又袃蓚€(gè)氮原子通過(guò)共用三對(duì)電子結(jié)合在一起,其電子式為
(3)體心立方晶胞中含有鐵原子的個(gè)數(shù)為面心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子個(gè)數(shù)為所以體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子個(gè)數(shù)之比為1:2。【解析】3d6具有孤對(duì)電子sp1∶28、略
【分析】【分析】
根據(jù)元素在周期表中的位置可知,a為H元素、b為Be元素;c為C元素、d為N元素、e為O元素、f為F元素、g為Na元素、h為P元素、i為S元素、j為Cu元素;結(jié)合原子結(jié)構(gòu)和元素周期律分析解答。
【詳解】
根據(jù)元素在周期表中的位置可知,a為H元素、b為Be元素;c為C元素、d為N元素、e為O元素、f為F元素、g為Na元素、h為P元素、i為S元素、j為Cu元素。
(1)f為F元素,原子核外電子數(shù)目為9,核外電子排布式為1s22s22p5,故答案為:1s22s22p5;
(2)元素h為P,為15號(hào)元素,基態(tài)原子核外電子軌道表示式為故答案為:
(3)ci2分子CS2,與二氧化碳的結(jié)構(gòu)類(lèi)似,電子式為故答案為:
(4)P元素的3p能級(jí)為半滿(mǎn)穩(wěn)定狀態(tài);較穩(wěn)定,故第一電離能P>S;金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越小,故電負(fù)性Na<Be,故答案為:>,<;
(5)A.j是Cu元素位于元素周期表中第四周期、ⅠB族,價(jià)電子排布式為3d104s1,屬于ds區(qū)元素,故A正確;B.N原子的基態(tài)原子中2p能級(jí)為半充滿(mǎn),屬于p區(qū)元素,故B正確;C.最外層電子排布式為4s1,可能處于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族,故C錯(cuò)誤;D.最外層電子排布式為ns2np1;該元素處于第ⅢA族,故D錯(cuò)誤;故答案為:AB。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(5),要注意最外層電子排布式為4s1,可能的電子排布式有3d104s1,3d54s1,3p64s1,可能處于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族?!窘馕觥竣?1s22s22p5②.③.④.>⑤.<⑥.AB9、略
【分析】【詳解】
由圖中可以看出,在C60的模型中每一個(gè)碳原子和相鄰的三個(gè)碳原子相結(jié)合,從化學(xué)式C60可以看出每個(gè)C60分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成,而每一個(gè)小球代表一個(gè)碳原子,所以小球的個(gè)數(shù)應(yīng)為60個(gè),每個(gè)小球與三個(gè)小棍連接,而每個(gè)小棍都計(jì)算兩次,故小棍的數(shù)目應(yīng)為:(60×3)/2=90;故答案為3、60、90?!窘馕觥?609010、略
【分析】【分析】
(1)Zn原子序數(shù)為30,Zn2+失去了2個(gè)電子,基態(tài)核外電子排布式為
(2)根據(jù)價(jià)電子理論;可推出空間構(gòu)型。
(3)根據(jù)有機(jī)物空間結(jié)構(gòu);推斷碳原子軌道雜化類(lèi)型。
(4)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),結(jié)合立體幾何知識(shí)可看出Zn2+離子數(shù)量。
【詳解】
(1)根據(jù)電子排布結(jié)構(gòu),基態(tài)核外電子排布式為或
(2)中心S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)故為正四面體,配合物中,銅原子提供空軌道,中氧原子提供孤電子對(duì),與4個(gè)形成配位鍵,配位鍵由提供孤電子對(duì)的原子指向提供空軌道的原子,所以其表示方法為
(3)羧基中碳原子是其余碳原子是葡萄糖酸中含有5個(gè)羥基和1個(gè)羧基;都是親水基團(tuán),故易溶于水。
(4)由圖2可知,Y為鋅離子,一個(gè)晶胞中,的數(shù)目為4?!窘馕觥炕蛘拿骟w易溶于水411、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(lèi)型和微粒間作用力類(lèi)型判斷晶體類(lèi)型;
(3)根據(jù)兩種物質(zhì)中存在的共價(jià)鍵類(lèi)型分析解答;
(4)利用均攤法結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)圖分析計(jì)算。
【詳解】
(1)由同種元素組成的不同單質(zhì)互稱(chēng)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(jià)單鍵為σ鍵;共價(jià)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(diǎn)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(gè)碳原子,故答案為:8。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)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(diǎn)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】試題分析:周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序數(shù)依次增大。X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,則X是氫元素。Y基態(tài)原子的p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè),則Y應(yīng)該是氮元素。Z基態(tài)原子的價(jià)電子層中有2個(gè)未成對(duì)電子,所以Z是氧元素。T與Z同主族,則T是S元素。W基態(tài)原子的M層全充滿(mǎn),N層只有一個(gè)電子,則W是Cu元素。
(1)非金屬性越強(qiáng);第一電離能越大。但氮元素的2p軌道電子處于半充滿(mǎn)狀態(tài),穩(wěn)定性強(qiáng),則氮元素的第一電離能大于氧元素的。同周期自左向右原子半徑逐漸減小,同主族自上而下原子半徑逐漸增大,則原子半徑最小的是O。
(2)S的原子序數(shù)是16,原子結(jié)構(gòu)示意圖為根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知W基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1。
(3)X和上述其他元素中的一種形成的化合物中,分子呈三角錐形的是NH3。分子中既含有極性共價(jià)鍵,又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是H2O2或N2H4。
(4)T與Z形成的化合物中,SO2是V形結(jié)構(gòu),三氧化硫是平面三角形,則屬于非極性分子的是SO3。
(5)這5種元素形成的一種陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:1型的配合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu),則為硫酸根。陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)如右圖所示,即為氨氣和銅離子形成的配位健,則該配合物的化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4;陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有配位健及氮元素與氫原子之間的共價(jià)鍵。
考點(diǎn):考查元素推斷、第一電離能、空間構(gòu)型、原子半徑、化學(xué)鍵、核外電子排布等【解析】(1)NO(各1分)(2)(1分)[Ar]3d104s1(2分)
(3)NH3(2分)H2O2或N2H4(2分)(4)SO3(2分)
(5)[Cu(NH3)4]SO4(2分)共價(jià)鍵、配位鍵(2分)三、計(jì)算題(共7題,共14分)13、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(zhǎng)為acm,α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm,則兩種晶體中鐵原子個(gè)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?xún)煞N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(gè)數(shù)為8×+6×=4,F(xiàn)e原子半徑為rpm,假設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為L(zhǎng),則L=4rpm,所以L(fǎng)=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(diǎn)低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機(jī)溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結(jié)合分子晶體熔沸點(diǎn)較低,該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低,屬于分子晶體。
【點(diǎn)睛】
本題考查了Fe的晶體類(lèi)型的比較、晶體空間利用率和密度的計(jì)算、鐵元素化合物晶體類(lèi)型的判斷。學(xué)會(huì)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(lèi)型晶體的特點(diǎn),清楚晶體密度計(jì)算公式是解答本題的關(guān)鍵?!窘馕觥?:6:32b3:a3分子晶體14、略
【分析】【分析】
每個(gè)C周?chē)?個(gè)硅,C和Si的最短距離為體對(duì)角線(xiàn)的四分之一,先計(jì)算金剛石晶胞中碳的個(gè)數(shù),再根據(jù)公式計(jì)算空間利用率。
【詳解】
⑴每個(gè)C周?chē)?個(gè)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(duì)角線(xiàn)的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個(gè)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%15、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)金屬晶體的堆積方式進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)可計(jì)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(gè)原子的質(zhì)量可計(jì)算金屬的摩爾質(zhì)量;再根據(jù)相對(duì)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(duì)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(zhǎng)的關(guān)系,晶胞的邊長(zhǎng)=可計(jì)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(gè)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(zhǎng)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(gè)原子的質(zhì)量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對(duì)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(zhǎng)=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;
故答案為127.26pm;
【點(diǎn)睛】
第(2)問(wèn)在計(jì)算晶胞質(zhì)量時(shí)單位的換算時(shí)學(xué)生們的易錯(cuò)點(diǎn),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?.2×10-22g63.21127.26pm16、略
【分析】【詳解】
(1)晶胞中每個(gè)頂點(diǎn)的鎢原子為8個(gè)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(gè)數(shù)為故答案為:2;
(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對(duì)原子質(zhì)量是M,每個(gè)晶胞中含有2個(gè)鎢原子,則每個(gè)晶胞的質(zhì)量為又因?yàn)槊總€(gè)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(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度為鎢原子半徑的4倍,則計(jì)算得出鎢原子半徑為故答案為:0.137nm;
(4)每個(gè)晶胞中含2個(gè)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%?!窘馕觥?0.3163nm0.137nm68%17、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(jià)電子由3s能級(jí)激發(fā)到3p能級(jí),其價(jià)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)的坐標(biāo)可知;C的原子坐標(biāo)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(gè)三角形的面;與Cl緊鄰的Na個(gè)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(gè)Na和6個(gè)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)18、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長(zhǎng),d代表兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計(jì)算小立方體中Na+、Cl-的數(shù)目,進(jìn)而計(jì)算小立方體的質(zhì)量,根據(jù)公式密度計(jì)算出小立方體的邊長(zhǎng);進(jìn)而計(jì)算兩個(gè)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(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長(zhǎng),d代表兩個(gè)Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點(diǎn)上的每個(gè)離子均為8個(gè)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(gè)小立方體含有1/2個(gè)(Na+-Cl-)離子對(duì);
每個(gè)小立方體的質(zhì)量
解得:a≈2.81×10-8cm,兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;
故答案為兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm?!窘馕觥?jī)蓚€(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。19、略
【分析】【分析】
(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點(diǎn)和面心;鈉離子位于邊和體心;
(2)陰;陽(yáng)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(gè)硅原子與4個(gè)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(gè)Na+;晶胞中Na+的個(gè)數(shù)為1+12=4,Na+的個(gè)數(shù)為8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過(guò)離子鍵結(jié)合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個(gè)硅原子與4個(gè)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(diǎn)睛】
均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點(diǎn):每個(gè)頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;③面上:每個(gè)面的原子被2個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)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、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共15分)20、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(jià)陽(yáng)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(jiàn)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(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)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(gè),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(shì);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?yàn)镃<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(diǎn)燃可生成碳和一種熔點(diǎn)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),NHO3被還原到最低價(jià)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。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O21、略
【分析】【分析】
A元素的價(jià)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(gè)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(jià)離子的3d軌道為半充滿(mǎn)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(mǎn),N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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(mǎn)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(fù)性逐漸增強(qiáng),故元素的電負(fù)性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號(hào)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(duì)角線(xiàn)位置,則其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負(fù)性依次減小;則電負(fù)性:As<P,B錯(cuò)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(cè),則其原子半徑小于鍺,C錯(cuò)誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿(mǎn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故其第一電離能大于硒元素的,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)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(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿(mǎn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)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)。【解析】>N<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿(mǎn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去22、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(lèi)最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)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(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì),所以采取sp2雜化;一個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)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(duì)孤對(duì)電子,所以其實(shí)際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更??;
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)最高;H2Se相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點(diǎn)比H2S高,三者的沸點(diǎn)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(jié)構(gòu)式是O=C=O;
(5)銅是29號(hào)元素,其原子核外有29個(gè)電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價(jià)電子排布式為3d104s1。【解析】sp25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s123、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的銅元素;為過(guò)渡元素,屬于ds區(qū)元素,故答案:ds;
(2)根據(jù)元素周期表可知:③為碳元素,⑧為氯元素,兩者形成的一種常見(jiàn)溶劑為CCl4;其分子空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),故答案:正四面體結(jié)構(gòu);
(3)根據(jù)元素周期表可知:元素①為氫元素,⑥為磷元素,兩者形成的最簡(jiǎn)單分子為PH3;分子中正負(fù)電荷中心不重合,屬于極性分子,故答案:極性;
(4)根據(jù)元素周期表可知:元素⑥為磷元素,元素⑦為硫元素,P原子為半充滿(mǎn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),磷的第一電離能大于硫元素的第一電離能;元素②為鈹元素,元素④為鎂元素,同一主族從上到下,元素的電負(fù)性逐漸減小,則鈹元素的電負(fù)性大于鎂元素的電負(fù)性,故答案:>;>;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨為銅元素,位于第四周期IB族,所以銅元素的基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑧為氯元素,元素④為鎂元素,形成的化合物為MgCl2,其電子式為故答案:
(6)根據(jù)元素周期表可知:元素⑩為鋅元素,元素⑤為鋁元素,鋁能與NaOH溶液反應(yīng),所以鋅也能與NaOH溶液反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面體結(jié)構(gòu)極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O24、略
【分析】【詳解】
由元素在周期表中的位置可知,①為H,②為Be,③為C,④為N,⑤為O,⑥為F,⑦為Mg,⑧為Cl,⑨為Cr;⑩為Cu。
(1)⑨為Cr元素,原子核外電子數(shù)為24,價(jià)層電子排布為[Ar]3d54s1;
(2)素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為CH2=CH2,C原子成3個(gè)δ鍵、沒(méi)有孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為3,C原子采取sp2雜化;
元素⑦與⑧形成的化合物MgCl2是由鎂離子和氯離子形成的離子化合物;晶體類(lèi)型是離子晶體;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢(shì),能量相同的原子軌道在全滿(mǎn)、半滿(mǎn)、全空時(shí)體系能量最低,原子較穩(wěn)定,因此價(jià)電子排布處于半滿(mǎn)的軌道的元素,其第一電離能比臨近原子的第一電離能大,所以元素④的第一電離能>元素⑤的第一電離能;元素④與元素①形成的是NH3分子,三角錐形;原子數(shù)目和電子總數(shù)(或價(jià)電子總數(shù))相同的微?;榈入娮芋w,N2的電子數(shù)為14,與之為等電子體的分子為CO,離子為CN-;
(4)④是N元素,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液為稀硝酸,與Mg單質(zhì)反應(yīng),Mg是還原劑,被氧化為Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化劑、酸的作用,反應(yīng)的方程式為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球?yàn)檠踉?,所以一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為1+8×=2?!窘馕觥竣?[Ar]3d54s1②.sp2③.離子晶體④.>⑤.三角錐形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共16分)25、略
【分析】(1)
Ni原子序數(shù)為28,根據(jù)構(gòu)造原理確定其基態(tài)原子的電子排布式為過(guò)渡金屬的價(jià)電子是最外層加次外層最后填入的電子,即鎳原子的價(jià)層電子表示式為錳是25號(hào)元素;在第ⅦB族,根據(jù)元素周期表的排布規(guī)律,錸在第六周期ⅦB族。
(2)
根據(jù)CO的結(jié)構(gòu);碳氧原子都有孤電子對(duì),但由于C的原子半徑大,電負(fù)性小,更有利于提供孤電子對(duì),形成配位鍵,CO作為配位體,只能形成1個(gè)配位鍵,故由其分子式可知,1mol該配合物含有10mol配位鍵。
(3)
堿式碳酸鋅中的非金屬元素為C、O、H,根據(jù)元素周期律,同一周期中電負(fù)性從左至右依次增大,一般化合物中H顯正價(jià),故電負(fù)性的順序?yàn)镺、C、H;空間構(gòu)型為平面三角形,是4原子24價(jià)電子的微粒,4原子24價(jià)電子的微粒有其中為分子。
(4)
(4)甲苯中苯環(huán)是平面正六邊形,故苯環(huán)上的碳原子是雜化,甲基碳原子是雜化;甲苯和苯胺都是分子晶體;且二者相對(duì)分子量接近,苯胺中存在電負(fù)性較強(qiáng)的N以及苯環(huán)上較為活潑的氫原子,所以可以形成分子間氫鍵,甲苯分子間不能形成氫鍵,故甲苯的熔沸點(diǎn)都比苯胺低。
(5)
根據(jù)物質(zhì)的名稱(chēng)可知晶胞的化學(xué)式;則Re與O的個(gè)數(shù)比為1:3,頂點(diǎn)的是錸原子,棱中心的是O,離子晶體中配位數(shù)是某個(gè)微粒周?chē)罱业染嚯x的異性電荷的微粒個(gè)數(shù),每個(gè)錸原子的上下左右前后都有一個(gè)等距的氧原子,故錸原子的配位數(shù)為6;錸原子填在了氧原子圍成的八面體空隙中。根據(jù)已知可得晶胞的體積是。1個(gè)晶胞中有1個(gè)Re和3個(gè)O,二者的原子半徑分別為和,阿伏加德羅常數(shù)值為,則晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為。
【點(diǎn)睛】
尋找粒子等電子體時(shí)可以先按照原子數(shù)將價(jià)電子數(shù)分組,比如本題中可以將價(jià)電子數(shù)分為4組(帶兩個(gè)單位負(fù)電荷):6666,存在4個(gè)原子,價(jià)電子數(shù)符合上述每組數(shù)量的分子有SO3,也可以調(diào)整每組價(jià)電子數(shù),但要保證總數(shù)相等,比如可以調(diào)整為:3777,這樣組合的分子有BCl3、BF3等?!窘馕觥?1)第六周期第ⅦB族。
(2)CC的電負(fù)性比O小;C原子提供孤電子對(duì)的傾向更大,更易形成配位鍵10
(3)O、C、H(或O>C>H)平面三角形
(4)低甲苯和苯胺都是分子晶體;相對(duì)分子質(zhì)量相近,苯胺分子間存在氫鍵。
(5)6八面體26、略
【分析】【分析】
根據(jù)化合價(jià)之和為0,計(jì)算過(guò)氧鍵的數(shù)目;釩原子價(jià)電子排布式為3d34s2;結(jié)合泡利原理;洪特規(guī)則畫(huà)出價(jià)電子排布圖;S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷S原子雜化類(lèi)型;C原子與O原子均含有1對(duì)孤對(duì)電子,電負(fù)性越強(qiáng)越不易提供孤對(duì)電子;Ti與O之間的最短距離為晶胞面對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的一半。
【詳解】
(1)Cr為24號(hào)元素;在元素周期表中的位置為第四周期第ⅥB族,核外電子排布最高的能級(jí)
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