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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年華師大版選修3化學下冊月考試卷95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6題,共12分)1、下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是A.Na:1s22s22p63s1B.F:1s22s22p5C.N3?:1s22s22p6D.O2?:1s22s22p42、在元素周期表中,一稀有氣體元素原子的最外層電子構(gòu)型為4s24p6,與其同周期的A、B、C、D四種元素,它們的原子的最外層電子數(shù)依次為2、2、1、7,其中A、C兩元素原子的次外層電子數(shù)為8,B、D兩元素原子的次外層電子數(shù)為18,E、D兩元素處于同族,且在該族元素中,E的氣態(tài)氫化物的沸點最高。下列說法正確的是A.B元素在周期表中的d區(qū)B.元素C核外有6種能量不同的電子C.E的氣態(tài)氫化物沸點最高的原因是HE分子內(nèi)形成氫鍵D.元素D的電子排布式為[Ar]4s24p53、某物質(zhì)的實驗式為PtCl4·2NH3,其水溶液不導電,加入AgNO3溶液反應也不產(chǎn)生沉淀,以強堿處理并沒有NH3放出,則關(guān)于此化合物的說法中正確的是A.配合物中中心原子的電荷數(shù)和配位數(shù)均為6B.中心原子雜化類型為sp3雜化C.1摩爾該分子中含有σ鍵數(shù)目為12D.該分子空間結(jié)構(gòu)可能不止一種4、下列說法正確的是()A.sp2雜化表示s軌道的1個電子和p軌道的2個電子進行雜化B.1s22s12p1是激發(fā)態(tài)原子的電子排布式C.M能層中的原子軌道數(shù)目為3D.一個電子從3p能級躍遷到3s能級,產(chǎn)生的原子光譜為吸收光譜5、下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()A.SO3與SO2B.BF3與NH3C.BeCl2與SCl2D.H2O與SO26、下面有關(guān)離子晶體的敘述中,不正確的是()A.1mol氯化鈉中有NA個NaCl分子B.氯化鈉晶體中,每個Na+周圍緊鄰6個Cl-C.氯化銫晶體中,每個Cs+周圍緊鄰8個Cl-D.平均每個NaCl晶胞中有4個Na+、4個Cl-評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)7、以下列出的是一些原子的2p能級和3d能級中電子的排布情況。試判斷,違反了泡利不相容原理的是___________(填序號,下同),違反了洪特規(guī)則的是_______。
①②③④⑤8、如圖是s能級和p能級的原子軌道示意圖;試回答下列問題:
(1)若元素X的原子最外層電子排布式為原子中能量最高的是____________電子,其電子云在空間內(nèi)有____________個互相垂直的伸展方向;元素X的名稱是____________,它的簡單氫化物的電子式是____________。
(2)若元素X的原子最外層電子排布式為那么X的元素符號為____________,原子的軌道表示式為____________。9、研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中;Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應用前景?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為______。元素Mn與O中,第一電離能較大的是________,基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為__________和__________。
(3)在CO2和H2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質(zhì)中,沸點從高到低的順序為_______,原因是_____________。
(4)硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學鍵除了σ鍵外,還存在________。10、I.在化學實驗和科學研究中;水是一種最常用的溶劑。水是生命之源,它與我們的生活密切相關(guān)。
(1)寫出一種與H2O分子互為等電子體的微粒:_______。
(2)水分子在特定條件下容易得到一個H+,形成水合氫離子(H3O+)。下列對上述過程的描述不正確的是_______(填字母序號)。
A.氧原子的雜化類型發(fā)生了改變。
B.微粒的空間構(gòu)型發(fā)生了改變。
C.微粒中的鍵角發(fā)生了改變。
Ⅱ.Cu2+可形成多種配合物;廣泛應用于生產(chǎn)生活中。
(3)實驗時將無水CuSO4白色粉末溶解于水中,溶液呈藍色,是因為生成了一種呈藍色的配合物離子,請寫出該配合物離子的化學式:________。向該藍色溶液中滴加氨水,先形成沉淀,繼續(xù)加氨水,沉淀溶解,得到深藍色的透明溶液。寫出該沉淀溶解過程發(fā)生反應的離子方程式:____________。11、試判斷下列分子中心原子的雜化類型和分子構(gòu)型。
(1)NI3:______;
(2)CH3Cl:______;
(3)CO2:______;
(4)BF3:______;
(5)H2O:______。12、四種元素X;Y、Z、W位于元素周期表的前四周期;已知它們的核電荷數(shù)。
依次增加;且核電荷數(shù)之和為51;Y原子的L層p軌道中有2個電子;Z與Y原子的價層電子數(shù)相同;W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1。
(1)Y、Z可分別與X形成只含一個中心原子的共價化合物a、b,它們的分子式分別是_____、_______;雜化軌道分別是________、_________;a分子的立體結(jié)構(gòu)是____________。
(2)Y的最高價氧化物和Z的最高價氧化物的晶體類型分別是_______晶體、_______晶體:
(3)X的氧化物與Y的氧化物中,分子極性較小的是(填分子式)__________;
(4)Y與Z比較,電負性較大的____________,其+2價離子的核外電子排布式是_________。13、科學家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。請回答下列問題:
(1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_______形象化描述。在基態(tài)14C原子中,核外存在_______對自旋相反的電子。
(2)CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為_______。
(3)一定條件下,CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體,其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”。參數(shù)。
分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/kJ·mol-1CH40.43616.40CO20.51229.91
①下列關(guān)于CH4和CO2的說法正確的是_______(填序號)。
a.CO2分子中含有2個σ鍵和2個π鍵。
b.CH4分子中含有極性共價鍵;是極性分子。
c.因為碳氫鍵鍵能小于碳氧鍵,所以CH4熔點低于CO2
d.CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp
②為開采深海海底的“可燃冰”,有科學家提出用CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm,根據(jù)上述圖表所提供的數(shù)據(jù)分析,提出該設想的依據(jù)是_______。14、(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)__________。15、如圖所示分別為氯化鈉、氯化銫、氟化鈣的晶胞模型,請認真觀察后完成表格。___________
離子晶體晶體結(jié)構(gòu)粒子晶胞所含粒子數(shù)陰陽離子個數(shù)之比陰陽離子個數(shù)之比陰離子陽離子陰離子陽離子陰離子陽離子氯化鈉氯化銫氟化鈣評卷人得分三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)16、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______________。評卷人得分四、實驗題(共1題,共9分)17、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、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共14分)18、【化學-選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
已知銅的配合物A(結(jié)構(gòu)如下圖1)。請回答下列問題:
(l)Cu的簡化電子排布式為_____________。
(2)A所含三種元素C、N、O的第一電離能由大到小的順序為_________________。其中氮。
原子的雜化軌道類型為_____________________。
(3)配體氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受熱分解可產(chǎn)生CO2和N2,N2中σ鍵和π鍵數(shù)目。
之比是_____________;N2O與CO2互為等電子體,且N2O分子中O只與一個N相連,則N2O
的電子式為____________________。
(4)在Cu催化下,甲醇可被氧化為甲醛(HCHO),甲醛分子中H-C=O的鍵角___________1200(選填“大于”、“等于”或“小于”),甲醛能與水形成氫鍵,請在圖2中表示出來___________。
(5)立方氮化硼(如圖3)與金剛石結(jié)構(gòu)相似,是超硬材料。立方氮化硼晶體內(nèi)B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為__________;結(jié)構(gòu)化學上用原子坐標參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置,圖4立方氮化硼晶胞中,B原子的坐標參數(shù)分別有:B(0,0,0);B(1/2,0,1/2);B(1/2,1/2,0)等。則距離上述三個B原子最近且等距的N原子的坐標參數(shù)為_______________。19、在分析化學的電位法中,甘汞電極常做參比電極,它是由金屬汞及其難溶鹽Hg2Cl2和KCl溶液組成的電極。Hg2Cl2(甘汞)毒性較小,而HgCl2(升汞)有劇毒。
(1)K元素的基態(tài)原子的電子填充于_____個不同的能級。
(2)Hg的價層電子排布式為5d106s2,Hg元素位于元素周期表的_______區(qū)。
(3)Hg2Cl2在400~500℃時升華,由此推測Hg2Cl2的晶體類型為____。
(4)KCl和NaCl相比,____的熔點更高,原因是________。
(5)把NH4Cl和HgCl2按一定比例混合,在密封管中加熱時,生成某種晶體,其晶胞如圖所示。用X-射線衍射法測得該晶體的晶胞為長方體(晶胞參數(shù)a=b=419pm、c=794pm),每個NH4+可視為被8個Cl-圍繞,距離為335pm,Cl-與Cl-盡可能遠離。
①該晶體的化學式為________。
②晶體中Cl-的空間環(huán)境_____________(填“相同”或“不相同”)。用題中數(shù)據(jù)說明理由_______________
③設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為_______g/cm3(列出計算表達式)。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、D【分析】【詳解】
A.Na核外電子有11個,其電子排布式為1s22s22p63s1;故A正確;
B.F核外電子有9個,其電子排布式為1s22s22p5;故B正確;
C.N3?核外電子有10個,其電子排布式為1s22s22p6;故C正確;
D.O2?核外電子有10個,其電子排布式為1s22s22p6;故D錯誤。
綜上所述,答案為D。2、B【分析】【分析】
在元素周期表中,某稀有氣體元素原子的最外層電子構(gòu)型為4s24p6,處于第四周期,與其同周期的A、B、C、D四種元素,它們的原子最外層電子數(shù)依次為2、2、1、7,其中A、C兩元素原子的次外層電子數(shù)為8,則A為Ca、C為K;B、D兩元素原子的次外層電子數(shù)為18,則B為Zn、D為Br;E;D兩元素處于同族;且在該族元素中,E的氣態(tài)氫化物的沸點最高,則E為F,據(jù)此解答。
【詳解】
A.B元素為Zn;在元素表中的ds區(qū),故A錯誤;
B.C元素為K,其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s1;所以核外有6種能量不同的電子,故B正確;
C.E元素為F;HF的沸點最高的原因是HF分子間形成氫鍵,故C錯誤;
D.D元素為Br,其電子排布式為[Ar]3d104s24p5;故D錯誤;
故選B。3、D【分析】【分析】
實驗式為PtCl4?2NH3的物質(zhì),水溶液不導電說明它不是離子化合物,在溶液中不能電離出陰、陽離子;加入AgNO3溶液后不產(chǎn)生沉淀,和強堿反應不生成NH3,說明不存在游離的氯離子和氨氣分子,所以該物質(zhì)的配位化學式為PtCl4(NH3)2;配位數(shù)為6。
【詳解】
A.由于氨分子不帶電;所以該物質(zhì)的中心原子(Pt)的電荷數(shù)為+4,配位數(shù)為6,A錯誤;
B.該物質(zhì)的配位化學式應為PtCl4(NH3)2,該分子為正八面體形,雜化軌道為6,則雜化類型sp3d2雜化,而不是sp3雜化;B錯誤;
C.配位化學式應為PtCl4(NH3)2,NH3中由3個σ鍵,還有4個配位σ共價鍵;即3×2mol+4mol=10mol,即1摩爾該分子中含有σ鍵10mol,C錯誤;
D.該分子配位數(shù)為6,空間結(jié)構(gòu)是八面體形,Cl-和NH3分別在八面體的不同位置就會出現(xiàn)不同的空間結(jié)構(gòu);導致該分子空間結(jié)構(gòu)可能不止一種,D正確;
故答案選D。
【點睛】
配位鍵屬于共價鍵,不屬于分子間作用力,為易錯點。配合物有內(nèi)界和外界組成.外界為簡單離子組成,配合物可以無外界,但不能無內(nèi)界.內(nèi)界由中心離子和配位體組成;①形成體通常是金屬離子和原子,也有少數(shù)是非金屬元素,例如:Cu2+,Ag+,F(xiàn)e3+,F(xiàn)e,Ni,B(Ⅲ),P(Ⅴ);②配位體通常是非金屬的陰離子或分子,例如:F-,Cl-,Br-,I-,OH-,CN-,H2O,NH3,CO;③配位原子:與形成體成鍵的原子;配位鍵的形成條件:成鍵原子一方提供空軌道,另一方提供孤對電子。4、B【分析】【詳解】
A.sp2雜化表示1個s軌道和2個p軌道進行雜化形成3個能量相同的軌道;A錯誤;
B.2p軌道電子的能量比2s軌道的電子能量高,原子核外電子總是盡先排布在能量較低的能級上,只有當能量較低的能級排滿后,才依次排在能量稍高的能級上,一個2s軌道最多排布2個自旋方向相反的電子,所以1s22s12p1是激發(fā)態(tài)原子的電子排布式;B正確;
C.M能層中有1個s軌道;3個p軌道、5個d軌道;其原子軌道數(shù)目為1+3+5=9個,C錯誤;
D.原子核外電子的p軌道的能量比s軌道的能量高;當一個電子從3p能級躍遷到3s能級,多余的能量釋放出來,因此產(chǎn)生的原子光譜為發(fā)射光譜,D錯誤;
故合理選項是B。5、A【分析】【分析】
【詳解】
A.SO3中S原子的價電子對數(shù)為3+(6-6)=3,采取sp2雜化方式,SO2中S原子的價電子對數(shù)為2+(6-4)=3,采取sp2雜化方式;故A正確;
B.BF3中B原子的價電子對數(shù)為3+(3-3)=3,采取sp2雜化方式,NH3中N原子的價電子對數(shù)為3+(5-3)=4,采取sp3雜化方式;二者雜化方式不同,故B錯誤;
C.BeCl2中Be原子的價電子對數(shù)為2+(2-2)=2,采取sp雜化方式,SCl2中S原子的價電子對數(shù)為2+(6-2)=4,采取sp3雜化方式;二者雜化方式不同,故C錯誤;
D.H2O中O原子的價電子對數(shù)為2+(6-2)=4,采取sp3雜化方式,SO2中S原子的價電子對數(shù)為2+(6-4)=3,采取sp2雜化方式;二者雜化方式不同,故D錯誤;
答案選A。
【點睛】
本題考查原子軌道雜化類型判斷,難度中等。需熟練掌握幾種常見分子的中心原子雜化類型。6、A【分析】【詳解】
A.氯化鈉為離子晶體;不存在分子,故A錯誤;
B.在氯化鈉的晶胞中,鈉離子在棱心和體心時,頂點和面心為氯離子,則每個Na+周圍距離相等的Cl-共有6個;故B正確;
C.氯化銫晶體的晶胞中,銫離子在體心,氯離子在頂點,每個Cs+周圍緊鄰8個Cl-;故C正確;
D.在NaCl晶胞中,鈉離子在棱心和體心時,頂點和面心為氯離子,鈉離子為12×+1=4,氯離子為=4;故D正確;
故答案為A。二、填空題(共9題,共18分)7、略
【分析】【分析】
洪特規(guī)則即電子在能量相同的軌道上排布時;總是盡可能分占不同的軌道且自旋方向相同,而泡利不相容原理指同一軌道上的兩個電子,自旋方向相反,據(jù)此來分析各圖即可。
【詳解】
同一軌道中不應有自旋方向相同的電子,②違反了泡利不相容原理;對于基態(tài)原子,電子在能量相同的軌道上排布時,將盡可能分占不同的軌道并且自旋方向相同,③⑤違反了洪特規(guī)則?!窘馕觥竣?②②.③⑤8、略
【分析】【詳解】
(1)元素X的原子最外層電子排布式為則n=2,所以X為N元素,根據(jù)電子排布的能量最低原理,原子中能量最高的是2p電子;2p軌道上有三個未成對的電子,因而其電子云在空間內(nèi)有3個互相垂直的伸展方向;元素X的名稱是氮;它的簡單氫化物為NH3,電子式為
(2)元素X的原子最外層電子排布式為則n=3,所以X為硫元素,那么X的元素符號為S;原子的軌道表示式為【解析】2p3氮S9、略
【分析】【詳解】
(1)Co為27號元素,依據(jù)電子排布的原則,其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2。元素Mn為金屬,O為非金屬,第一電離能較大的是O;Mn和O的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)分別為3、2,則基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是Mn。答案為:[Ar]3d74s2;O;Mn;
(2)CO2分子中,C原子只與兩個氧原子形成共價鍵,且最外層無孤對電子,CH3OH分子中C原子與4個原子形成共價鍵,所以二者的雜化形式分別為sp和sp3。答案為:sp;sp3;
(3)CO2、H2、CH3OH、H2O四種分子中,CH3OH、H2O都能形成分子間的氫鍵,H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,CO2與H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大、范德華力較大,所以沸點從高到低的順序為H2O>CH3OH>CO2>H2,答案為:H2O>CH3OH>CO2>H2;H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,CO2與H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大;范德華力較大;
(4)硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學鍵除了σ鍵外,還存在Mn2+與NO3-間的離子鍵和NO3-內(nèi)的π鍵。答案為:離子鍵和π鍵。
【點睛】
注意分子間的范德華力比氫鍵小得多,比較沸點時,還需從氫鍵的數(shù)目和鍵長尋找突破?!窘馕觥竣?[Ar]3d74s2②.O③.Mn④.sp;sp3⑤.H2O>CH3OH>CO2>H2⑥.H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多⑦.CO2與H2均為非極性分子,CO2分子量較大、范德華力較大⑧.離子鍵和π鍵10、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)原子個數(shù)相等、價電子數(shù)相等的微粒為等電子體,據(jù)此書寫H2O的等電子體;
(2)利用價層電子對模型判斷粒子的空間結(jié)構(gòu);以此判斷微粒的形狀以及鍵角,根據(jù)物質(zhì)的組成判斷性質(zhì)是否一致;
Ⅱ.(3)硫酸銅溶于水,銅離子與水生成了呈藍色的配合離子[Cu(H2O)4]2+;氨水和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀,當氨水過量時,氨水和氫氧化銅反應生成可溶性的銅氨絡合物,據(jù)此分析解答。
【詳解】
Ⅰ.(1)原子個數(shù)相等、價電子數(shù)相等的微粒為等電子體,與水互為等電子體的微粒有:H2S、NH2-,故答案為:H2S、NH2-;
(2)A.H2O中O原子含有2個σ鍵,含有2個孤電子對,采用sp3雜化,H3O+含有3個σ鍵,含有1個孤電子對,采用sp3雜化,氧原子的雜化類型不變,故A錯誤;B.H2O為V形分子,H3O+含有3個σ鍵;含有1個孤電子對,為三角錐型,二者的空間構(gòu)型發(fā)生了改變,故B正確;C.兩種微粒的立體構(gòu)型不同,鍵角不同,鍵角發(fā)生了改變,故C正確;故答案為:A;
Ⅱ.(3)將白色的無水CuSO4溶解于H2O中,溶液呈藍色,是因為生成了一種呈藍色的配合離子,生成此配合離子的離子方程式:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+,該配離子的化學式:[Cu(H2O)4]2+,氨水和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀,當氨水過量時,氨水和氫氧化銅反應生成可溶性的銅氨絡合物,所以難溶物溶解得到深藍色的透明溶液,涉及的離子方程式為:Cu2++2NH3?H2O═Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3═[Cu(NH3)4]2++2OH-,故答案為:[Cu(H2O)4]2+;Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O?!窘馕觥竣?H2S(或NH2-等)②.A③.[Cu(H2O)4]2+④.Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O11、略
【分析】【分析】
利用雜化軌道理論和價層電子對互斥理論進行解題。
【詳解】
(1)NI3:中心原子N原子孤電子對數(shù)為×(5-3×1)=1,價層電子對數(shù)為3+1=4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,去掉孤電子對,分子空間構(gòu)型為三角錐形;
(2)CH3Cl:中心原子C原子孤電子對數(shù)為×(4-3×1-1)=0,價層電子對數(shù)為4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,無孤電子對,分子空間構(gòu)型為四面體型;
(3)CO2:中心原子C原子孤電子對數(shù)為×(4-2×2)=0;價層電子對數(shù)為2,雜化軌道為sp,VSEPR模型為直線型,無孤電子對,分子空間構(gòu)型為直線型;
(4)BF3:中心原子B原子孤電子對數(shù)為×(3-3×1)=0,價層電子對數(shù)為3,雜化軌道為sp2;VSEPR模型為平面三角形,無孤電子對,分子空間構(gòu)型為平面三角形;
(5)H2O:中心原子O原子孤電子對數(shù)為×(6-2×1)=2,價層電子對數(shù)為2+2=4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,去掉孤電子對,分子空間構(gòu)型為V型。
【點睛】
分子的中心原子價層電子對數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對數(shù),孤電子對數(shù)的計算用最外層電子數(shù)減去成鍵電子數(shù),再除以2。如果價層電子對數(shù)是4且不含孤電子對,則雜化軌道為sp3,四面體結(jié)構(gòu),如果價層電子對數(shù)是4且含有一個孤電子對,則雜化軌道為sp3,三角錐形結(jié)構(gòu),如果價電子對數(shù)是4且含有2個孤電子對,則雜化軌道為sp3,V形;如果價層電子對數(shù)是3且不含孤電子對,則雜化軌道為sp2,平面三角形結(jié)構(gòu),如果價層電子對數(shù)是2,則雜化軌道為sp,直線型結(jié)構(gòu)?!窘馕觥竣?sp3、三角錐②.sp3、四面體③.sp、直線型④.sp2、平面三角形⑤.sp3、V型12、略
【分析】【分析】
由“Y原子的L層p軌道中有2個電子”可知Y原子的電子排布式是1s22s22p2,為碳元素;由“Z與Y原子的價層電子數(shù)相同”可知Z與碳元素同主族,又因Z位于元素周期表的前四周期且核電荷數(shù)大于Y,所以Z可能為硅元素(14號)或鍺元素(32號),若Z為鍺元素,則四種元素的核電荷數(shù)之和大于51(因W的核電荷數(shù)比Z的還要大),即Z只能為硅元素;由“W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4︰1”可知W的最外層電子數(shù)為2,由“d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5︰1”可知d軌道中的電子數(shù)為10,所以W原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2;即W為鋅元素;又因四種元素的核電荷數(shù)之和為51,所以X元素的核電荷數(shù)為1,是氫元素。
【詳解】
(1)C和Si可分別與H形成只含一個中心原子的共價化合物a、b,它們的分子式分別是CH4、SiH4;雜化軌道分別是sp3、sp3;兩種分子的立體結(jié)構(gòu)都是正四面體。
(2)C的最高價氧化物和Si的最高價氧化物分別為CO2和SiO2;其晶體類型分別是分子晶體;原子晶體:
(3)H的氧化物與C的氧化物中,分子極性較小的是非極性分子CO2;
(4)C與Si是同一主族的元素,非金屬性越強的電負性越大,電負性較大的是C,其+2價離子的核外電子排布式是1s22s2。【解析】①.CH4②.SiH4③.sp3④.sp3⑤.正四面體⑥.分子⑦.原子⑧.CO2⑨.C⑩.1s22s213、略
【分析】(1)
處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概念密度分布可用電子云形象化描述;基態(tài)14C原子的軌道表示式為核外存在2對自旋相反的電子;
(2)
CH4中C為-4價、H為+1價,電負性:CH;非金屬性:OC,電負性:OC.H、O三種元素電負性由小到大的順序為:HCO;
(3)
①a.CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,CO2分子中含有2個σ鍵和2個π鍵;a項正確;
b.CH4分子中含極性共價鍵,由于CH4為正四面體結(jié)構(gòu),CH4分子中正電荷中心和負電荷中心重合,CH4為非極性分子,b項錯誤;
c.CH4的相對分子質(zhì)量小于CO2的相對分子質(zhì)量,CH4分子間作用力小于CO2分子間作用力,CH4的熔點低于CO2;c項錯誤;
d.CH4中碳原子采取sp3雜化,CO2中碳原子采取sp雜化;d項正確;答案選ad;
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),CO2的分子直徑(0.512nm)小于籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑(0.586nm),CO2與H2O的結(jié)合能(29.91kJ/mol)大于CH4與H2O的結(jié)合能(16.40kJ/mol),所以可用CO2置換“可燃冰”中的CH4?!窘馕觥侩娮釉?H、C、OadCO2的分子直徑小于籠狀空腔直徑,且與H2O的結(jié)合力大于CH414、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%15、略
【分析】【詳解】
(1)在NaCl晶胞中,晶體結(jié)構(gòu)粒子為:Na+、Cl-,由均難法:晶胞中Na+個數(shù)為:8×+6×=4,晶胞中Cl-個數(shù)為:12×+1=4;配位數(shù)是晶格中與某一原子相距最近的原子個數(shù)。每個鈉離子周圍有六個氯離子;每個氯離子周圍也有六個鈉離子,配位數(shù)均為6,陰陽離子個數(shù)之比:4:4=1:1;
(2)在CsCl晶胞中,晶體結(jié)構(gòu)粒子為:Cs+、Cl-,由均難法:晶胞中Cs+個數(shù)為:8×=1,晶胞中Cl-個數(shù)為:1;配位數(shù)是晶格中與某一原子相距最近的原子個數(shù)。每個Cs+離子周圍有8個氯離子,每個氯離子周圍也有8個Cs+離子;配位數(shù)均為8,陰陽離子個數(shù)之比:1:1;
(3)在CaF2晶胞中,晶體結(jié)構(gòu)粒子為:Ca2+、F-,F(xiàn)-填充在八個小立方體中心,8個四面體全被占據(jù),由均難法:晶胞中Ca2+個數(shù)為:8×+6×=4,晶胞中F-個數(shù)為:8;配位數(shù)是晶格中與某一原子相距最近的原子個數(shù)。每個Ca2+離子周圍有8個F-離子,配位數(shù)為8,每個F-離子周圍也有4個Ca2+離子;配位數(shù)為4,陰陽離子個數(shù)之比:8:4=2:1;
故答案為:。離子晶體晶體結(jié)構(gòu)粒子晶胞所含粒子數(shù)陰陽離子個數(shù)之比陰陽離子個數(shù)之比陰離子陽離子陰離子陽離子陰離子陽離子氯化鈉Na+、Cl-44661:1氯化銫Cs+、Cl-11881:1氟化鈣Ca2+、F-48842:1【解析】。離子晶體晶體結(jié)構(gòu)粒子晶胞所含粒子數(shù)陰陽離子個數(shù)之比陰陽離子個數(shù)之比陰離子陽離子陰離子陽離子陰離子陽離子氯化鈉Na+、Cl-44661:1氯化銫Cs+、Cl-11881:1氟化鈣Ca2+、F-48842:1三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)16、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+四、實驗題(共1題,共9分)17、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
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