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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2024年魯教版選修3化學下冊階段測試試卷26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.處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子B.3s2表示3s能級有兩個軌道C.同一原子中,1s、2s、3s電子的能量逐漸減小D.同一原子中,3d、4d、5d能級的軌道數(shù)依次增多2、下列有關(guān)說法正確的是A.7.8g苯含有0.6NA個σ鍵B.基態(tài)F原子核外有9種能量不同的電子C.第一電離能:Ga>ZnD.每個面心立方晶胞中八面體空隙與四面體空隙個數(shù)比為1:23、下列分子或離子中,空間構(gòu)型是平面三角形的是A.B.C.D.4、下列說法中正確的是()A.ABn型分子中,若中心原子沒有孤對電子,則ABn為空間對稱結(jié)構(gòu),屬于非極性分子B.水很穩(wěn)定是因為水中含有大量的氫鍵所致C.H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C分別形成2個、3個、4個鍵,故O、N、C原子分別采取sp、sp2、sp3雜化D.配合物[Cu(H2O)4]SO4中,中心離子是Cu2+,配位體是SO42-5、下列有關(guān)金屬晶體的說法正確的是A.六方最密堆積的晶胞中原子配位數(shù)是8B.晶胞中原子配位數(shù)為12的金屬一定采取面心立方最密堆積C.鋅的晶胞類型與銅的相同D.鐵的晶胞中空間利用率為68%評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)6、已知X、Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,X是周期表中的原子半徑最小的元素,Y元素的最高正價與最低負價的絕對值相等,Z的核電荷數(shù)是Y的2倍,W的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的3倍。下列說法不正確的是A.原子半徑:Z>W(wǎng)>RB.W、R對應的簡單氫化物的穩(wěn)定性前者大于后者C.W與X、W與Z形成的化合物的化學鍵類型完全相同D.電負性R>Y、X7、下列分子或離子中,中心原子含有孤電子對的是A.H3O+B.SiH4C.PH3D.-8、短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大,的最高正價與最低負價代數(shù)和為0,形成的化合物甲的結(jié)構(gòu)如圖所示,在同周期中原子半徑最小。下列說法正確的是()

A.原子半徑大?。築.電負性大?。篊.形成的化合物為離子化合物D.化合物甲中陰離子的空間構(gòu)型為三角錐形9、有下列兩組命題。A組B組Ⅰ.H2O分子間存在氫鍵,H2S則無①H2O比H2S穩(wěn)定Ⅱ.晶格能NaI比NaCl?、贜aCl比NaI熔點高Ⅲ.晶體類型不同③N2分子比磷的單質(zhì)穩(wěn)定Ⅳ.元素第一電離能大小與原子外圍電子排布有關(guān),不一定像電負性隨原子序數(shù)遞增而增大④同周期元素第一電離能大的,電負性不一定大

B組中命題正確,且能用A組命題加以正確解釋的是A.Ⅰ①B.Ⅱ②C.Ⅲ③D.Ⅳ④10、有一種藍色晶體[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,而CN-位于立方體的棱上,則下列說法正確的是()

A.x=2,y=1B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價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Fe3+距離最近且相等的CN-有3個11、近年來有多個關(guān)于超高壓下新型晶體的形成與結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(guān)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12、下列關(guān)于物質(zhì)熔、沸點的比較不正確的是()A.Si、Si金剛石的熔點依次降低B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔點依次升高C.F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高D.AsH3、PH3、NH3的沸點依次升高評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)13、[化學—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

硅是重要的半導體材料;構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎。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)分解反應來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應制得SiH4,該反應的化學方程式為___________________________________。

(5)碳和硅的有關(guān)化學鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實:?;瘜W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_________,化學式為__________________。

14、請回答以下問題:

(1)第四周期的某主族元素,其第一至五電離能數(shù)據(jù)如下圖1所示,則該元素對應原子的M層電子排布式為___________。

(2)如下圖2所示,每條折線表示周期表ⅣA-ⅦA中的某一族元素氫化物的沸點變化。每個小黑點代表一種氫化物,其中a點代表的是___________。簡述你的判斷依據(jù)___________。

(3)CO2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如下圖3所示。該晶體的類型屬于___________(選填“分子”“原子”“離子”或“金屬”)晶體,該晶體中碳原子軌道的雜化類型為___________。

(4)在離子晶體中正、負離子間力求盡可能多的接觸,以降低體系的能量,使晶體穩(wěn)定存在。已知Na+半徑是Cl-的a倍,Cs+半徑是Cl-的b倍,請回顧課本上NaCl和CsCl的晶胞,其晶胞邊長比為___________。

(5)Fe的一種晶體如甲、乙所示,若按甲虛線方向切乙得到的A-D圖中正確的是___________。鐵原子的配位數(shù)是___________,假設鐵原子的半徑是rcm,該晶體的密度是pg/cm3,則鐵的相對原子質(zhì)量為___________(設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。

15、第一電離能是指處于基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個電子,生成+1價氣態(tài)陽離子所需要的能量。如圖是部分元素的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖。

請回答下列問題:

(1)分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律,將Na~Ar之間1~6號元素用短線連接起來,構(gòu)成完整的圖象___。

(2)根據(jù)圖分析可知,同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律是___。

(3)圖中5號元素在元素周期表中的位置是___。16、如圖所示;甲;乙、丙分別表示C、二氧化碳、碘晶體的晶胞結(jié)構(gòu)模型。

請回答下列問題:

(1)C60的熔點為280℃,從晶體類型來看,C60屬____________晶體。

(2)二氧化碳晶胞中顯示出的二氧化碳分子數(shù)為14,實際上一個二氧化碳晶胞中含有____________個二氧化碳分子,二氧化碳分子中鍵與鍵的個數(shù)比為____________。

(3)①碘晶體屬于____________晶體。

②碘晶體熔化過程中克服的作用力為____________。

③假設碘晶胞中長方體的長、寬、高分別為acm、bcm、ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則碘晶體的密度為____________g·cm-3。17、鎳及其化合物是重要的合金材料和催化劑。請回答下列問題:

(1)基態(tài)鎳原子的價電子排布式為___________,排布時最高能層的電子所占的原子軌道有__________個伸展方向。

(2)鎳能形成多種配合物如正四面體形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面體形的[Ni(NH3)6]2+等。下列說法不正確的有_________。

A.CO與CN-互為等電子體;其中CO分子內(nèi)σ鍵和π鍵個數(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;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Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟與Ni2+反應生成鮮紅色沉淀,其結(jié)構(gòu)如圖所示。該結(jié)構(gòu)中,除共價鍵外還存在配位鍵和氫鍵,請在圖中用“???”表示出氫鍵。_____

(4)NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同;相關(guān)離子半徑如下表:

NiO晶胞中Ni2+的配位數(shù)為_______,NiO熔點比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中實線所示,如圖b所示(其中小圓圈代表La,小黑點代表Ni)。儲氫位置有兩種,分別是八面體空隙(“”)和四面體空隙(“”),見圖c、d,這些就是氫原子存儲處。

①LaNix合金中x的值為_____;

②LaNix晶胞的密度是________g/cm-3(阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示,LaNix的摩爾質(zhì)量用M表示)

③晶胞中和“”同類的八面體空隙有______個。18、(1)回答下列問題:

①處于基態(tài)的Ca和Fe原子,下列參數(shù)前者小于后者的是_________;

a.最外層電子數(shù)b.未成對電子數(shù)c.第一電離能d.原子半徑。

②有文獻表明,迄今為止(至2016年)除氦外,所有其他稀有氣體元素都能形成化合物。試簡要說明未能制得氦的化合物的理由_______________________。

(2)H和N可以形成多種化合物。

①已知聯(lián)氨(N2H4)的物理性質(zhì)與水接近,其原因是_____________________;

②計算表明:N4H62+的一種結(jié)構(gòu)如圖所示,氫原子只有一種化學環(huán)境,氮原子有兩種環(huán)境,其中的大π鍵可表示為_________________。

(3)晶體X只含鈉;鎂、鉛三種元素。在不同的溫度和壓力下;晶體X呈現(xiàn)不同的晶相。

①γ-X是立方晶系的晶體。鉛為立方最密堆積,其余兩種原子有選擇的填充鉛原子構(gòu)成的四面體空隙和八面體空隙。在不同的條件下,γ-X也呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu),其晶胞如圖所示。X的化學式為_____________;在(b)型晶胞中,邊長為apm,距離Pb最短的Na有_______個,長度為_______pm(用a表示);Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為________和八面體空隙的百分比為________。已知(a)型晶胞的邊長為770pm,則該型晶體的密度為_________g·cm-3。(只列出計算式)

②α-X是一種六方晶系的晶體,而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間。試畫出一層α-X的結(jié)構(gòu)__________。19、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(guān)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(jié)構(gòu)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。20、(1)已知在常溫常壓下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH1=-1452.8kJ·mol-

②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1

寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:____________________。

(2)下圖1是采用NaBH4(B元素的化合價為+3價)和H2O2作原料的燃料電池。電池工作過程中負極反應式為__________________________。

(3)一種含錳磁性材料的單晶胞結(jié)構(gòu)為立方晶胞,如圖2所示。A、B位置的Sn原子坐標如圖所示,則該晶胞中碳原子的原子坐標為___________。

21、按要求回答下列問題。

(1)下列基態(tài)原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是_______(填序號,下同),違反能量最低原理的是_____,違反泡利不相容原理的是_____,違反洪特規(guī)則的是_______。

①Si:

②Al:

③Co3+最外層:

④Mg2+:1s22s22p6

⑤Sc:1s22s22p63s23p63d3

⑥Cr:1s22s22p63s23p63d54s1

(2)物質(zhì):①甲烷②硫化氫③氫氧化鎂④氨氣⑤乙烯。條件符合條件物質(zhì)的序號既含極性鍵又含非極性鍵______含有極性鍵的極性分子______上述分子中鍵角由大到小的順序______

(3)甲圖FeO晶胞中與Fe2+最近的Fe2+的個數(shù)為__________;乙圖晶胞中A、B兩種微粒個數(shù)比為______;丙圖晶胞中A、B兩種微粒個數(shù)比為_________。

甲.乙.丙.評卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共5分)22、飲用水中含有砷會導致砷中毒,金屬冶煉過程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化學沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:

已知:①As2S3與過量的S2-存在反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);

②亞砷酸鹽的溶解性大于相應砷酸鹽。

(1)砷在元素周期表中的位置為_______;AsH3的電子式為______;

(2)下列說法正確的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半徑:S>P>As

c.第一電離能:S

(3)沉淀X為__________(填化學式);

(4)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二級沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應的化學方程式為__________;

(6)關(guān)于地下水中砷的來源有多種假設,其中一種認為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時生成導致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共30分)23、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)?;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(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____________。24、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____。25、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________。26、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

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溶液反應的化學方程式:____________________。27、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(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(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、A【分析】【詳解】

A.處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子;故A正確;

B.3s2表示3s能級容納2個電子;s能級有1個原子軌道,故B錯誤;

C.能級符號相同;能層越大,電子能量越高,所以1s;2s、3s電子的能量逐漸增大,故C錯誤;

D.同一原子中;2d;3d、4d能級的軌道數(shù)相等,都為5,故D錯誤;

故選A。2、D【分析】【詳解】

A.7.8g苯的物質(zhì)的量為0.1mol,所以含有1.2NA個σ鍵(C-C鍵;C-H鍵);A錯誤;

B.基態(tài)F是9號元素,它的電子排布式:1s22s22p5;能級不同,能量才會不同,所以基態(tài)F原子核外有3種能量不同的電子,B錯誤;

C.Ga和Zn是同周期元素;因為Zn的核外電子達到全滿狀態(tài),而Ga含有空軌道,所以第一電離能:Ga<Zn,C錯誤;

D.四面體空隙:由四個球體圍成的空隙;球體中心線圍成四面體;八面體空隙:由六個球圍成的空隙,球體中心線圍成八面體形;對有n個等徑球體堆積而成的系統(tǒng),共有:四面體空隙2n個,八面體空隙n個,所以每個面心立方晶胞中八面體空隙與四面體空隙個數(shù)比為1:2,D正確;

答案選D。3、C【分析】【詳解】

A.中原子形成4個鍵,孤電子對數(shù)中心原子采取雜化;空間構(gòu)型為正四面體形,A不合題意;

B.中N原子形成3個鍵,孤電子對數(shù)中心原子采取雜化;空間構(gòu)型為三角錐形,B不合題意;

C.中N原子形成3個鍵,孤電子對數(shù)中心原子采取雜化;空間構(gòu)型為平面三角形,C符合題意;

D.中碳原子形成2個鍵,孤電子對數(shù)中心原子采取sp雜化,空間構(gòu)型為直線形,D不合題意;

故選C。4、A【分析】【詳解】

A.在ABn型分子中;若中心原子A無孤對電子,則是非極性分子,非極性分子空間結(jié)構(gòu)都是對稱結(jié)構(gòu),故A正確;

B.水的穩(wěn)定性來源于化學鍵O-H的穩(wěn)定;與氫鍵無關(guān),故B錯誤;

C.H2O、NH3、CH4中心原子的價層電子對數(shù)分別為2+(6-1×2)=4、3+(5-1×3)=4、4+(4-1×4)=4,均采取sp3雜化;故C錯誤;

D.配合物[Cu(H2O)4]SO4中,中心離子是Cu2+,配位體是H2O;配位數(shù)是4,故D錯誤;

答案選A。5、D【分析】【詳解】

A.六方最密堆積中原子配位數(shù)為12;A選項錯誤;

B.面心立方最密堆積和六方最密堆積中原子配位數(shù)均為12;所以晶胞中原子配位數(shù)為12的金屬不一定采取面心立方最密堆積,B選項錯誤;

C.鋅采取六方最密堆積;銅采取面心立方最密堆積,所以鋅的晶胞類型與銅的不相同,C選項錯誤;

D.鐵采取體心立方密堆積;空間利用率為68%,D選項正確;

答案選D。二、多選題(共7題,共14分)6、BC【分析】【分析】

已知X;Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素;X是周期表中原子半徑最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正價與最低負價的絕對值相等,這說明Y是第ⅣA族元素;Z的核電荷數(shù)是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的3倍,且原子序數(shù)大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序數(shù)最大,所以R是Cl元素,據(jù)此解答。

【詳解】

根據(jù)以上分析可知X是H;Y是C,Z是Mg,W是S,R是Cl。

A.同周期自左向右原子半徑逐漸減小;則原子半徑:Z>W(wǎng)>R,故A正確;

B.W是S;R是Cl,非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,非金屬性:Cl>S,則對應的簡單氫化物的穩(wěn)定性前者小于后者,故B錯誤;

C.X是H,Z是Mg,W是S,H2S含有的化學鍵是極性共價鍵;MgS含有的化學鍵是離子鍵,因此W與X;W與Z形成的化合物的化學鍵類型完全不相同,故C錯誤;

D.X是H;Y是C,R是Cl,非金屬性越強,其電負性越強,三種元素中Cl的非金屬性最強,則電負性R>Y;X,故D正確;

答案選BC。7、AC【分析】【分析】

利用孤電子對數(shù)=(a-bx)進行計算。

【詳解】

A.H3O+的中心氧原子孤電子對數(shù)=(6-1-1×3)=1,A符合題意;B.SiH4的中心Si原子孤電子對數(shù)=(4-1×4)=0,B與題意不符;C.PH3的中心P原子孤電子對數(shù)=(5-1×3)=1,C符合題意;D.的中心S原子孤電子對數(shù)=(6+2-2×4)=0,D與題意不符;答案為AC。8、AC【分析】【分析】

短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大;W的最高正價與最低負價代數(shù)和為0,則W為C或Si,根據(jù)W、X、Y形成的化合物甲的結(jié)構(gòu)示意圖,X為O,則W為C,Y為+1價的陽離子,為Na元素;Z在同周期中原子半徑最小,Z為Cl元素,據(jù)此分析解答。

【詳解】

根據(jù)上述分析;W為C元素,X為O元素,Y為Na元素,Z為Cl元素。

A.同一周期,從左到右,原子半徑逐漸減小,同一主族,從上到下,原子半徑逐漸增大,原子半徑大?。汗蔄正確;

B.元素的非金屬性越強;電負性越大,電負性大?。篨>Z,故B錯誤;

C.X為O元素;Y為Na元素,為活潑的非金屬和金屬元素,形成的化合物為離子化合物,故C正確;

D.化合物甲中陰離子為CO32-;C原子的價層電子對數(shù)=3,沒有孤對電子,空間構(gòu)型為平面三角形,故D錯誤;

故選AC。9、BD【分析】【詳解】

試題分析:A、水分子比H2S穩(wěn)定與共價鍵強弱有關(guān)系;與二者是否能形成氫鍵沒有關(guān)系,錯誤;Ⅱ;碘化鈉和氯化鈉形成的均是離子晶體,晶格能NaI比NaCl小,因此NaCl比NaI熔點高,B正確;C、氮氣和磷形成的晶體均是分子晶體,C錯誤;D、元素第一電離能大小與原子外圍電子排布有關(guān),不一定像電負性隨原子序數(shù)遞增而增大,同周期元素第一電離能大的,電負性不一定大,例如電負性氧元素大于氮元素,但氮元素的第一電離能大于氧元素,D正確,答案選BD。

考點:考查氫鍵、分子穩(wěn)定性、晶體類型和性質(zhì)及電離能和電負性判斷10、BC【分析】【詳解】

Fe3+在立方體的頂點,每個Fe3+被8個晶胞共有,每個晶胞中Fe3+個數(shù)為4×=同理每個晶胞中Fe2+個數(shù)為CN-位于棱的中點,每個CN-被4個晶胞共有,故每個晶胞中CN-個數(shù)為12×=3。

A.已知晶體的化學式為MxFey(CN)6,故有2個晶胞,陰離子含有一個Fe3+,1個Fe2+,6個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代數(shù)和為0得晶體的化學式為MFe2(CN)6;綜上可知,x=1,y=2,A錯誤;

B.M呈+1價;因為有陰;陽離子,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,則該晶體的化學式可表示為MFe2(CN)3,與晶體化學式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Fe3+距離最近且相等的CN-有6個;D錯誤;

故合理選項是BC。11、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(jié)構(gòu)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。12、AD【分析】【詳解】

A.Si;SiC、金剛石都是原子晶體;共價鍵越強熔點越大,共價鍵鍵長C-C<Si-C<Si-Si,所以熔點高低的順序為:金剛石>SiC>Si,故A錯誤;

B.一般來說,熔點為原子晶體>離子晶體>分子晶體,則熔點為BN>MgBr2>SiCl4;故B正確;

C.結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,沸點越高,所以F2、Cl2、Br2、I2的沸點依次升高;故C正確;

D.AsH3、PH3、符合組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,沸點越高,所以AsH3>PH3,氨氣分子間存在氫鍵,沸點大于AsH3、PH3,因而沸點順序為NH3>AsH3>PH3;故D錯誤;

答案選AD。三、填空題(共9題,共18分)13、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?.SiO32-14、略

【分析】【詳解】

試題分析:(1)該元素第三電離能遠遠大于第二電離能,說明該元素的原子價電子數(shù)為2,為Ca,M層電子排布式為:3s23p6

(2)在ⅣA~ⅦA中的氫化物里,NH3、H2O、HF因分子間存在氫鍵,故沸點高于同主族相鄰元素氫化物的沸點,只有ⅣA族元素氫化物不存在反?,F(xiàn)象,第ⅣA族形成的氫化物分之間為范德華力,組成與結(jié)構(gòu)相似,相對分子量越大,范德華力越大,沸點越高,所以a點所在折線對應的是氣態(tài)氫化物SiH4。

(3)由CO2在高溫高壓下所形成的晶體圖可以看出,其晶體結(jié)構(gòu)為空間物質(zhì)結(jié)構(gòu),每個C原子周圍通過共價鍵連接4個O原子,所以該晶體為原子晶體,碳原子軌道的雜化類型為sp3雜化。

(4)設Cl ̄半徑為r,則Na+半徑為ar,Cs+半徑為br,NaCl晶胞邊長為x,因為NaCl晶胞為面心立方結(jié)構(gòu),所以2x2=(2r+2ar)2,得r=(1+a)r;CsCl晶胞為體心李立方結(jié)構(gòu),所以y2+2y2=(2r+2br)2,可得y=2/(1+b)r,x:y=(1+b):(1+a)

(5)甲中Fe位于頂點和體心,乙由8個甲組成,按甲虛線方向切乙形成的縱截面邊長不相等,則排除B、D,由于每個小晶胞中的體心含有1個Fe原子,則應為A;由圖甲可以看出,位于體心的鐵原子周圍距離最近的鐵原子有8個,所以鐵原子的配位數(shù)是8;設圖甲晶胞的邊長為acm,則a2+2a2=(4r)2,得a=4/3r,圖甲晶胞的體積V=a3=64/9r3,根據(jù)均攤發(fā)可知甲中晶胞含F(xiàn)e原子:8×1/8+1=2,設Fe的相對原子質(zhì)量為M,則64/9r3?ρ="2M/"NA,M=

考點:考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體知識等內(nèi)容?!窘馕觥竣?3s23p6②.SiH4③.在ⅣA~ⅦA中的氫化物里,NH3、H2O、HF因分子間存在氫鍵,故沸點高于同主族相鄰元素氫化物的沸點,只有ⅣA族元素氫化物不存在反?,F(xiàn)象;組成與結(jié)構(gòu)相似,相對分子量越大,分子間作用力越大,沸點越高,a點所在折線對應的是氣態(tài)氫化物SiH4④.原子⑤.sp3雜化⑥.(1+b):(1+a)⑦.A⑧.8⑨.15、略

【分析】【分析】

(1)同周期元素的第一電離能隨核電荷數(shù)的增大而增大;當最外層電子排布處于,全滿;半滿、全空時比相鄰元素的電離能大;

(2)根據(jù)圖分析可知;同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律隨核電荷數(shù)增大而減小;

(3)圖中5號元素為磷元素。

【詳解】

(1)同周期元素的第一電離能隨核電荷數(shù)的增大而增大,當最外層電子排布處于,全滿、半滿、全空時比相鄰元素的電離能大,鎂元素最外層電子排布式為3s2,處于全滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離比相鄰的元素大,磷元素最外層電子排布式為3s23p3,處于半充滿狀態(tài),第一電離能比相鄰的元素大,則Na~Ar之間1~6號元素用短線連接起來,構(gòu)成完整的圖象為

(2)根據(jù)圖分析可知;同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律隨核電荷數(shù)增大而減小,故變化規(guī)律為,同主族元素從上到下第一電離能逐漸減??;

(3)圖中5號元素為磷元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為位于元素周期表第三周期,第ⅤA族。【解析】①.②.從上到下第一電離能逐漸減?、?第三周期第ⅤA族16、略

【分析】【分析】

(1)C60有固定的組成;不屬于空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),以此判斷晶體類型;

(2)利用均攤法計算晶胞;根據(jù)二氧化碳的結(jié)構(gòu)式判斷共價鍵的類型和數(shù)目。

【詳解】

(1)C60有固定的組成;不屬于空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),熔沸點遠低于金剛石等原子晶體的熔沸點,應為分子晶體,故答案為:分子;

(2)二氧化碳的晶胞中,二氧化碳分子分布于晶胞的定點和面心位置,則晶胞中含有二氧化碳的分子數(shù)為8×18+6×12=4;二氧化碳的分子結(jié)構(gòu)為O=C=C,每個分子中含有2個σ鍵和2個π鍵,所以σ鍵與π鍵的個數(shù)比為1:1;

故答案為:4;1:1;

(3)觀察碘晶胞不難發(fā)現(xiàn),一個晶胞中含有碘分子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,即舍有8個碘原子。一個晶胞的體積為a3cm3,其質(zhì)量則碘晶體的密度為

故答案為:【解析】分子41:1分子分子間作用力17、略

【分析】【分析】

(1)Ni元素原子序數(shù)是28;其3d;4s電子為其價電子,3d、4s能級上電子數(shù)分別是8、2,據(jù)此書寫其價電子排布式,找到最高能層,為N層,能級為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鍵個數(shù)為1;π鍵個數(shù)為2;故σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1:2;

B.NH3的中心原子為N;價層電子歲數(shù)為4對,有一對孤對電子,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;其配位數(shù)可能為是4或6;

D.Ni(CO)4中;鎳元素成鍵電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為0,則價電子對數(shù)為4;

(3)中心原子提供空軌道配體提供孤電子對形成配位鍵;氫鍵存在于已經(jīng)與N、O、F等電負性很大的原子形成共價鍵的H與另外的N、O、F等電負性很大的原子之間,則氫鍵表示為

(4)因為NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同;而氯化鈉中陰陽離子的配位數(shù)均為6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6;根據(jù)表格數(shù)據(jù),氧離子和鎳離子的半徑小于鈉離子和氯離子,則NiO的鍵長小于NaCl,離子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,熔點越高,所以氧化鎳熔點高于氯化鈉熔點;

(5)①由圖b可知,La的個數(shù)為8×=1,Ni的個數(shù)為8×+1=5;La與Ni的個數(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=進行計算;

③六個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La原子和4個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;

【詳解】

(1)Ni元素原子序數(shù)是28,其3d、4s電子為其價電子,3d、4s能級上電子數(shù)分別是8、2,其價電子排布式為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鍵個數(shù)為1;π鍵個數(shù)為2;故σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1:2,故A正確;

B.NH3的中心原子為N;價層電子歲數(shù)為4對,有一對孤對電子,sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形,故B錯誤;

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;其配位數(shù)可能為是4或6,故C正確;

D.Ni(CO)4中,鎳元素成鍵電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為0,則價電子對數(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形成配位鍵;氫鍵存在于已經(jīng)與N、O、F等電負性很大的原子形成共價鍵的H與另外的N、O、F等電負性很大的原子之間,則氫鍵表示為

故答案為:

(4)因為NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同;而氯化鈉中陰陽離子的配位數(shù)均為6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6;根據(jù)表格數(shù)據(jù),氧離子和鎳離子的半徑小于鈉離子和氯離子,則NiO的鍵長小于NaCl,二者都屬于離子晶體,離子晶體的熔點與離子鍵的強弱有關(guān),離子所帶電荷越多,離子半徑越小,離子鍵越強,熔點越高,所以氧化鎳熔點高于氯化鈉熔點;

答案為:6;離子半徑越?。浑x子所帶電荷越多,鍵長越短,鍵能越大,熔點越高;

(5)①由圖b可知,La的個數(shù)為8×=1,Ni的個數(shù)為8×+1=5;La與Ni的個數(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La原子和4個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;

答案為:3。

【點睛】

考查同學們的空間立體結(jié)構(gòu)的思維能力,難度較大。該題的難點和易錯點在(5)的③,與“”同類的八面體空隙位于晶胞的,上底和下底的棱邊和面心處,且空隙與其他晶胞共用,計算數(shù)目時也要注意使用平均法進行計算?!窘馕觥?d84s21B6離子半徑越小,離子所帶電荷越多,鍵長越短,鍵能越大,熔點越高5318、略

【分析】【分析】

(1)①根據(jù)基態(tài)的Ca和Fe原子核外電子排布式分析判斷;

②根據(jù)基態(tài)氦原子核外電子排布結(jié)構(gòu)分析判斷;

(2)①聯(lián)氨(N2H4)的分子中的氮原子可與氫原子形成氫鍵;

②根據(jù)N4H62+的結(jié)構(gòu)示意圖;四個氮原子形成六電子的大π鍵;

(3)①結(jié)合原子在晶胞中的位置關(guān)系,利用均攤法計算書寫分子式;在(b)型晶胞中,體對角線處的Na距離Pb最短據(jù)此計算距離;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成的四面體有8個,其中只有4個四面體中填充了Na,鉛原子構(gòu)成八面體只有一個,且Na原子在八面體的體心;根據(jù)晶胞密度計算公式ρ=進行解答;

②α-X是一種六方晶系的晶體;而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間,則層內(nèi)只有鎂和鉛。

【詳解】

(1)①基態(tài)的Ca原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,基態(tài)Fe原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2;

a.二者最外層電子數(shù)相等,故a不符合題意;

b.Ca原子沒有未成對電子,F(xiàn)e原子有4個未成對的電子,故b符合題意;

c.Ca與Fe同周期,同周期元素第一電離能從左至右呈增大的趨勢,Ca原子核外電子排布處于全充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能比相鄰元素大,但鐵原子與鈣不相鄰,則第一電離能Ca<Fe,故c符合題意;

d.Ca與Fe同周期;電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,則原子半徑:Ca>Fe,故d不符合題意;

答案選bc;

②基態(tài)氦原子核外電子排布式為1s2;基態(tài)氦原子具有唯一全充滿的1s電子層,半徑較小,具有較高的第一電離能,所以難以形成化合物;

(2)①聯(lián)氨(N2H4)的分子中的氮原子可與氫原子形成氫鍵,并且分子間氫鍵數(shù)目較多,水分子間氧原子與氫原子也能形成氫鍵,則聯(lián)氨(N2H4)的物理性質(zhì)與水接近;

②根據(jù)N4H62+的結(jié)構(gòu)示意圖,四個氮原子形成六電子的大π鍵,可表示為

(3)①結(jié)合原子在晶胞中的位置關(guān)系,利用均攤法,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點和面心,數(shù)目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內(nèi),數(shù)目為8,Mg原子位于晶胞的棱上和體心,數(shù)目為12×+1=4,X的化學式為Na2MgPb;在(b)型晶胞中,體對角線處的Na距離Pb最短,共有4個,棱長為apm,面對角線長為apm,則體對角線的長度為apm,距離Pb最短的Na的長度為體對角線長度的則長度為apm;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成的四面體有8個,其中只有4個四面體中填充了Na,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為50%;鉛原子構(gòu)成八面體只有一個,且Na原子在八面體的體心,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為100%;(a)型晶胞的邊長為770pm,則晶胞的體積V=(770pm)3=(7.70×10-8)3cm3,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點和面心,數(shù)目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內(nèi),數(shù)目為8,Mg原子位于晶胞的棱上和體心,數(shù)目為12×+1=4,則一個晶胞中含有4個Na2MgPb;根據(jù)晶胞密度計算公式ρ==

②α-X是一種六方晶系的晶體,而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間,則層內(nèi)只有鎂和鉛,層內(nèi)α-X的結(jié)構(gòu)為【解析】bc基態(tài)氦原子具有唯一全充滿的1s電子層,半徑較小,具有較高的第一電離能,所以難以形成化合物聯(lián)氨分子間能形成較多氫鍵Na2MgPb4a50%100%19、略

【分析】【分析】

(1)根據(jù)圖中晶體的結(jié)構(gòu);結(jié)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(gòu)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(jié)合,形成平面正六邊形結(jié)構(gòu);

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(gòu)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(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu);

e;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)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(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu),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(gòu)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(jié)構(gòu),層與層之間通過范德華力連接;

f;石墨為層狀結(jié)構(gòu);層與層之間通過范德華力連接;

(4)由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu);結(jié)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(gòu)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(jié)合,形成平面正六邊形結(jié)構(gòu),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(gòu)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(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu),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(gòu)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(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu),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(gòu)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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)、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×cm20、略

【分析】【詳解】

(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH1=-1452.8kJ·mol-

②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律可知(①-②)/2即得到甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)?H=-443.4kJ/mol。

(2)原電池的負極發(fā)生失去電子的氧化反應,則根據(jù)示意圖可知負極是BH4-失去電子,電解質(zhì)溶液顯堿性,則電池工作過程中負極反應式為BH4――8e-+8OH-=BO2-+6H2O。

(3)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知碳原子位于體心處,則該晶胞中碳原子的原子坐標為(1/2,1/2,1/2)。【解析】①.CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)?H=-443.4kJ/mol②.BH4--8e-+8OH-=BO2-+6H2O③.(1/2,1/2,1/2)21、略

【分析】【分析】

核外電子排布需滿足3個原理或規(guī)則;即:

能量最低原理:原子核外電子先占有能量較低的軌道;然后依次進入能量較高的軌道;

泡利不相容原理:每個原子軌道上最多只能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子;

洪特規(guī)則:在等價軌道(相同電子層;電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道;且自旋方向相同,據(jù)此回答。

【詳解】

(1)①Si的3p軌道的兩個電子應為圖上違反了洪特規(guī)則,①錯誤;

②Al的2p軌道成對的電子應當自旋相反;圖上違反了泡利不相容原理,②錯誤;

③Co為27號元素,Co3+有24個電子,價電子排布圖應為圖上違反了洪特規(guī)則,③錯誤;

④Mg2+有12-2=10個電子,其核外電子排布式為:1s22s22p6;④正確;

⑤Sc為21號元素,基態(tài)Sc原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d14s2;題上違反了能量最低原理,⑤錯誤;

⑥Cr為24號元素,基態(tài)Cr原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d54s1;⑥正確;

綜上所述;④⑥正確。

故答案為:④⑥;⑤;②;①③;

(2)活潑金屬與非金屬原子之間易形成離子鍵;非金屬原子之間易形成共價鍵,同種原子之間形成的共價鍵稱為非極性鍵,不同種原子之間形成共價鍵稱為極性鍵。

①甲烷:C和H之間以極性鍵結(jié)合成正四面體;鍵角109°28’,正負電荷重心重合,為非極性分子;

②硫化氫中S和H之間以極性鍵結(jié)合;硫化氫是V形分子,鍵角92°,正負電荷重心不重合,為極性分子;

③氫氧化鎂中Mg2+和OH-之間以離子鍵結(jié)合;是離子化合物,H和O之間以極性鍵結(jié)合;

④氨氣中N和H之間以極性鍵結(jié)合;為三角錐形分子,鍵角107°18’,正負電荷重心不重合,為極性分子;

⑤乙烯(CH2=CH2)中;C和C以非極性鍵結(jié)合成碳碳雙鍵,C和H之間以極性鍵結(jié)合,乙烯是平面型分子,鍵角120°,正負電荷重心重合,為非極性分子;

故答案為:⑤;②④;⑤①④②;

(3)甲:以上面面心的Fe2+為例,該Fe2+到水平面的四個Fe2+,下方的4個側(cè)面面心的Fe2+,還有上方的4個側(cè)面面心的Fe2+的距離都相當;為最小距離;

乙圖:根據(jù)均攤法,A粒子個數(shù)=6=0.5,B粒子個數(shù)==2;A;B粒子個數(shù)比=0.5:2=1:4;

丙圖:A粒子個數(shù)==1,B粒子個數(shù)=12=3;A;B粒子個數(shù)比=1:3。

故答案為:12;1:4;1:3。

【點睛】

采用均攤法計算粒子個數(shù)時,正三棱柱頂點的粒子有12個晶胞共用,上、下棱上的粒子有4個晶胞共用,側(cè)棱上的粒子有6個晶胞共用?!窘馕觥竣堍蔻茛冖佗邰茛冖堍茛佗堍?21:41:3四、工業(yè)流程題(共1題,共5分)22、略

【分析】【分析】

廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化鈉生成As2S3沉淀,為防止As2S3與硫離子反應再次溶解,所以再加入硫酸亞鐵除去過量的硫離子,過濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過氧化氫將亞砷酸氧化成砷酸,亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入CaO沉淀砷酸根、鐵離子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低濃度含砷廢水。

【詳解】

(1)As元素為33號元素,與N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨氣分子結(jié)構(gòu)相同為共價化合物,砷原子和三個氫原子形成三個As-H鍵,電子式為:

(2)a.同周期主族元素自左而右非金屬性增強,最高價氧化物對應水化物酸性增強,同主族自上而下非金屬性減弱,最高價氧化物對應水化物酸性減弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正確;

b.同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑依次增大,原子半徑:As>P>S,故b錯誤;

c.同主族元素自上而下第一電離能減小,P和S同周期,但是P原子3p能級為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,第一電離能更大,所以第一電離能P>S>As;故c錯誤;

綜上所述選a;

(3)根據(jù)分析可知沉淀為微溶物CaSO4;

(4)As2S3與過量的S2-存在反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過量的硫離子;使平衡逆向移動,一級沉砷更完全;

(5)含砷物質(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得化學方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;

(6)根據(jù)題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據(jù)元素守恒可知反應物應該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據(jù)元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。

【點睛】

同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折,當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素?!窘馕觥康谒闹芷诘赩A族aCaSO4沉淀過量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動,使一級沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共30分)23、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+3H2O24、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

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