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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年滬教版選修3化學上冊月考試卷986考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、下列能級符號錯誤的是A.5sB.2fC.3dD.6p2、下列說法正確的是()A.鍵角:BF3>CH4>H2O>NH3B.CO2、HClO、HCHO分子中一定既有σ鍵又有π鍵C.已知二茂鐵【Fe(C5H5)2】熔點是173℃(在100℃時開始升華),沸點是249℃,不溶于水,易溶于苯等非極性溶劑。在二茂鐵結(jié)構(gòu)中,C5H5-與Fe2+之間是以離子鍵相結(jié)合D.在硅酸鹽中,SiO44-四面體通過共用頂角氧離子形成一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根如圖a,其中Si原子的雜化方式與b圖中S8單質(zhì)中S原子的雜化方式相同。

3、下列說法中正確的是A.同周期的所有元素,從左到右,電負性依次增大B.在H3O+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位鍵,因此它們形成的都是配位化合物C.焰色反應(yīng)本質(zhì)上就是發(fā)射光譜D.SO2、CO2都是極性分子4、下列離子中,中心原子的雜化方式與其它三種不同的是()A.SOB.ClOC.NOD.PO5、下列各分子中,屬于含極性鍵的非極性分子的是A.P4B.CO2C.H2SD.NH36、以極性鍵結(jié)合的多原子分子,分子是否有極性取決于分子的空間構(gòu)型。下列分子都屬于含極性鍵的非極性分子的是A.CO2H2OB.NH3BCl3C.PCl3CH4D.CS2BF37、CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如下圖所示),但由于CaC2晶體中啞鈴形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。

A.4B.6C.8D.128、下面的排序不正確的是A.晶體熔點由低到高:CF4﹤CCl4﹤CBr4﹤CI4B.硬度由大到小:金剛石>碳化硅>晶體硅C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3D.晶格能由大到?。篘aI>NaBr>NaCl>NaF評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)9、X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體;X與氫元素可形成XH3;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等;R2+離子的3d軌道中有9個電子。請回答下列問題:

(1)Y基態(tài)原子的電子排布式是________;Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是_____。

(2)XY2-離子的立體構(gòu)型是_______;R2+的水合離子中,提供孤電子對的是原子是______。

(3)Z與某元素形成的化合物的晶胞如右圖所示,晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)之比是___________。

(4)將R單質(zhì)的粉末加入XH3的濃溶液中,通入Y2,充分反應(yīng)后溶液呈深藍色,該反應(yīng)的離子方程式是____________。10、如圖是s能級和p能級的原子軌道圖。

試回答下列問題:

(1)s電子的原子軌道呈________形,每個s能級有________個原子軌道;p電子的原子軌道呈________形,每個p能級有________個原子軌道。

(2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,原子中能量最高的是________電子,其電子云在空間有3個互相________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名稱是________,它的最低價氫化物的電子式是________。

(3)元素Y的原子最外層電子排布式為nsn-1npn+1,Y的元素符號為________,原子的核外電子排布式為______________。11、下表是元素周期表的一部分;表中所列的字母分別代表一種化學元素。試回答下列問題:

(1)基態(tài)o原子的外圍電子排布圖________________________;基態(tài)p3+的最外層電子排布式___________________;n的原子結(jié)構(gòu)示意圖____________________。在以上元素中,沒有未成對電子的元素有______種。

(2)原子序數(shù)為52的元素x在元素周期表中與以上________________元素在同一族(填寫以上表中字母對應(yīng)的元素符號)。

(3)上表中o、p兩個字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和I3(p),則I3(o)__I3(p)(填“>”或“<”)。理由是_________________________________________________。

(4)將以上周期表中g(shù)、h、i、j四種元素的電負性由大到小排序____________________(用元素符號表示),第一電離能由大到小排序________________________(用元素符號表示)。12、20世紀50年代科學家提出價層電子對互斥模型(簡稱VSEPR模型),用于預(yù)測簡單分子立體結(jié)構(gòu)。用價層電子對互斥理論(VSEPR)判斷下列分子或離子的空間構(gòu)型。分子或離子BeCl2H3O+ClO4-空間構(gòu)型_______________13、把CoCl-2溶解于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后,生成[Co(NH3)6]2+。此時向溶液中通入空氣,得到的產(chǎn)物中有一種其組成可用CoCl3·5NH3表示。把分離出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸銀溶液,則析出AgCl沉淀。經(jīng)測定,每1molCoCl3·5NH3只生成2molAgCl。請寫出表示此配合物結(jié)構(gòu)的化學式:_________;此配合物中的Co化合價為_____________。14、離子液體是一種只由離子組成的液體;在低溫下也能以液態(tài)穩(wěn)定存在,是一種很有研究價值的溶劑。對離子液體的研究顯示最常見的離子液體主要由以下的正離子和負離子組成:

回答下列問題:

(1)在周期表中的位置是______,其價電子排布式為______圖1中負離子的空間構(gòu)型為______。

(2)氯化鋁的熔點為氮化鋁的熔點高達它們都是活潑金屬和非金屬的化合物,熔點相差這么大的原因是______。

(3)圖中正離子有令人驚奇的穩(wěn)定性,它的電子在其環(huán)狀結(jié)構(gòu)中高度離域。該正離子中N原子的雜化方式為______,C原子的雜化方式為______。

(4)為了使正離子以單體形式存在以獲得良好的溶解性能,與N原子相連的不能被H原子替換,請解釋原因:______。

(5)Mg、Al三種元素的第一電離能由大到小的順序是______。

(6)已知氮化鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。晶體中氮原子堆積方式如圖3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N,氮化鋁晶體的密度為______列出計算式

15、近日;《自然—通訊》發(fā)表了我國復(fù)旦大學魏大程團隊開發(fā)的一種共形六方氮化硼修飾技術(shù),可直接在二氧化硅表面生長高質(zhì)量六方氮化硼薄膜。

(1)下列N原子的電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最高的是___,能量最低的是___(用字母表示)。

A.B.

C.D.

(2)第二周期主族元素中,按第一電離能大小排序,第一電離能在B和N之間的元素有___種。

(3)Na與N形成的NaN3可用于制造汽車的安全氣囊,其中陰離子的空間構(gòu)型為___,Na在空氣中燃燒則發(fā)出黃色火焰,這種黃色焰色用光譜儀攝取的光譜為___光譜(填“發(fā)射”或“吸收”)。

(4)已知NH3分子的鍵角約為107°,而同主族磷的氫化物PH3分子的鍵角約為94°,試用價層電子對互斥理論解釋NH3的鍵角比PH3的鍵角大的原因:___。

(5)BH3·NH3是一種有效、安全的固體儲氫材料,可由BH3與NH3反應(yīng)生成,B與N之間形成配位鍵,氮原子提供___,在BH3·NH3中B原子的雜化方式為___。它的性質(zhì)與乙烷有所不同:在標準狀況下為無色無味的白色固體,在水中溶解度也較大,其原因是___。

(6)立方氮化硼屬于原子晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,可認為氮原子處于硼原子圍成的某種空隙中,則氮原子處于硼原子圍成的___(填空間結(jié)構(gòu))空隙中。圖2是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖,請在圖中圓球上涂“●”標明N的相對位置___。

已知立方氮化硼的密度為dg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶胞中硼原子與氮原子的最近距離為___nm。(只要求列算式)16、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(yīng)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。17、最常見、最熟知的原子晶體是周期表中_____族非金屬元素的單質(zhì)或化合物,如金剛石、二氧化硅和_________、_________,它們都有很高的熔點和硬度。評卷人得分三、計算題(共6題,共12分)18、(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)。則該化合物的化學式可表示為_______。19、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______。20、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)。_______21、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)。

22、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。____________23、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)。評卷人得分四、原理綜合題(共4題,共16分)24、周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價電子層中的未成對電子有3個;c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,d與c同族;e的最外層只有1個電子,但次外層有18個電子。

回答下列問題:

(1)b、c、d中第一電離能最大的是____________(填元素符號),e的價層電子排布圖為_________。

(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中,分子呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化方式為_________;分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是__________(填化學式;寫出兩種)。

(3)這些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是_________(任寫一種);酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是___________(填化學式)。

(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1所示,則e離子的電荷為__________。

(5)這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu);陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。該化合物中,陰離子為__________,陽離子中存在的化學鍵類型有____________;該化合物加熱時首先失去的組分是____________,判斷理由是___________________。

25、碳是地球上組成生命的最基本元素之一;與其他元素結(jié)合成不計其數(shù)的無機物和有機化合物,構(gòu)成了豐富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途?;卮鹣铝袉栴}:

(1)冠醚是由多個二元醇分子之間失水形成的環(huán)狀化合物。X;Y、Z是常見的三種冠醚;其結(jié)構(gòu)如圖所示。它們能與堿金屬離子作用,并且隨著環(huán)的大小不同而與不同金屬離子作用。

①Li+與X的空腔大小相近,恰好能進入到X的環(huán)內(nèi),且與氧原子的一對孤電子對作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)W(如圖)?;鶓B(tài)碳原子核外有___種運動狀態(tài)不同的電子,其外圍電子軌道表示式為___。W中Li+與孤對電子之間的作用屬于___(填標號)。

A.離子鍵B.共價鍵C.氫鍵D.配位鍵E.以上都不是。

②冠醚Y能與K+形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但不能與Li+形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),理由是___。

③冠醚分子中氧的雜化軌道的空間構(gòu)型是___,C—O—C的鍵角___(填“>”“<”或“=”)109°28′。

(2)碳的一種同素異形體——石墨,其晶體結(jié)構(gòu)及晶胞如圖1、圖2所示。則石墨晶胞含碳原子個數(shù)為___個。已知石墨的密度為ρg·cm-3,C—C鍵鍵長為rcm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,計算石墨晶體的層間距d為___cm。

(3)碳的另一種同素異形體——金剛石,其晶胞如圖3所示。已知金屬鈉的晶胞(體心立方堆積)沿其體對角線垂直在紙平面上的投影圖如圖A所示,則金剛石晶胞沿其體對角線垂直在紙平面上的投影圖應(yīng)該是圖___(從A~D圖中選填)。

26、下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學元素。

試回答下列問題:

(1)元素p為26號元素,請寫出其基態(tài)原子電子排布式:___________________。

(2)d與a反應(yīng)的產(chǎn)物的分子中中心原子的雜化形式為__________,該分子是__________(填“極性”或“非極性”)分子。

(3)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因:__________________________________________________________。

(4)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:。元素pp電離能/kJ·mol-1I1717759I2150915611561I3324829572957

比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)o2+再失去一個電子比氣態(tài)p2+再失去一個電子難。對此,你的解釋是__________________________________________________;

(5)i單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示;其晶胞特征如下圖乙所示,原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。

請回答:

①晶胞中i原子的配位數(shù)為________,一個晶胞中i原子的數(shù)目為________。27、如圖是元素周期表的一部分:

(1)陰影部分元素的外圍電子排布式的通式為______。Sb的元素名稱為____?;鶓B(tài)P原子中,電子占據(jù)的最高能級符號為_____,該能層具有的原子軌道數(shù)為____。

(2)氮族元素氫化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某種性質(zhì)隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如下圖所示,則Y軸可表示的氫化物(RH3)性質(zhì)可能有________。

A.穩(wěn)定性B.沸點C.R—H鍵能D.分子間作用力。

(3)某種新型儲氧材料的理論結(jié)構(gòu)模型如下圖所示,圖中虛線框內(nèi)碳原子的雜化軌道類型有____種。

(4)CN-和Fe2+、Fe3+及K+能形成一種藍色配位化合物普魯士藍。下圖是該物質(zhì)的的結(jié)構(gòu)單元(K+未標出),該圖是普魯士藍的晶胞嗎?_______(填“是”或“不是”),平均每個晶胞中含有______個K+。

(5)磷酸鹽與硅酸鹽之間具有幾何形態(tài)的相似性。如多磷酸鹽與多硅酸鹽一樣,也是通過四面體單元通過共用頂角氧離子形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀等結(jié)構(gòu)型式。不同的是多硅酸鹽中是{SiO4}四面體,多磷酸鹽中是{PO4}四面體。如圖為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多磷酸根,該多磷酸根的化學式為__________。

評卷人得分五、有機推斷題(共3題,共6分)28、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)化學式回答)____________________。29、短周期元素X;Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大。已知:X的最外層電子數(shù)是次外層的2倍;在地殼中Z的含量最大,W是短周期元素中原子半徑最大的主族元素,Q的最外層比次外層少2個電子。請回答下列問題:

(1)X的價層電子排布式是___,Q的原子結(jié)構(gòu)示意圖是____。

(2)Y、Z兩種元素中,第一電離能較大的是(填元素符號)_____,原因是______。

(3)Z、W、Q三種元素的簡單離子的半徑從小到大排列的是________。

(4)關(guān)于Y、Z、Q三種元素的下列有關(guān)說法,正確的有是_______;

A.Y的軌道表示式是:

B.Z;Q兩種元素的簡單氫化物的穩(wěn)定性較強的是Z

C.Z;Q兩種元素簡單氫化物的沸點較高的是Q

D.Y常見單質(zhì)中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是1:2

(5)Q與Z形成的化合物QZ2,中心原子Q的雜化類型是_____,QZ2易溶于水的原因是________。30、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)評卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共45分)31、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)的化學方程式是____________。32、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____。33、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。回答下列問題:

(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________。34、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

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)的化學方程式:____________________。35、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8題,共16分)1、B【分析】【詳解】

A.5s表示第5能層的s能級;A正確;

B.2f不存在;因為第2能層只有2s;2p能級,B錯誤;

C.3d表示第3能層的d能級;C正確;

D.6p表示第6能層的p能級;D正確;

故選B。2、D【分析】【詳解】

A.BF3:立體形狀平面三角形,鍵角120CH4:立體形狀正四面體形,鍵角10928′;H2O:立體呈角形(V),形鍵角105NH3:立體形狀三角錐形,鍵角107所以鍵角:BF3>CH4>NH3>H2O;故A錯誤;

B.CO2既有σ鍵又有π鍵;H-O-Cl只有σ鍵;H-CHO既有σ鍵又有π鍵;故B錯誤;

C.在二茂鐵結(jié)構(gòu)中,不存在C5H5-與Fe2+,碳原子含有孤對電子,鐵含有空軌道,所以碳原子和鐵原子之間形成配位鍵,故C錯誤;

D.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;S8單質(zhì)中S原子有兩個孤對電子和兩個共價鍵,雜化方式也為sp3;故D正確。

所以D選項是正確的。3、C【分析】【詳解】

A.電負性指原子對電子的吸引能力;同周期的稀有氣體元素原子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不吸引電子,故A錯誤;

B.H3O+中O原子提供孤電子對,與H+形成配位鍵,但不屬于配位化合物,[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空軌道,與NH3之間形成配位鍵,所以在H3O+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位鍵;故B錯誤;

C.焰色反應(yīng)是當堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時;原子中的電子吸收了能量,從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道,但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的,很快躍遷回能量較低的軌道,這時就將多余的能量以光的形式放出。而光的波長在可見光范圍內(nèi),因而能使火焰呈現(xiàn)顏色,所以焰色反應(yīng)主要是利用了原子光譜中原子發(fā)射光譜,故C正確;

D.SO2中心原子S的化合價為+4價,最外層電子未全部參與成鍵,含有孤對電子對,為極性分子;CO2中心原子C的化合價為+4價,最外層電子全部參與成鍵沒有孤對電子對,CO2是直線型的分子;是非極性分子,故D錯誤;

故答案:C。4、C【分析】【詳解】

A.SO中心原子的價層電子對數(shù)為=4,所以為sp3雜化;

B.ClO中心原子的價層電子對數(shù)為=4,所以為sp3雜化;

C.NO中心原子的價層電子對數(shù)為=3,所以為sp2雜化;

D.PO中心原子的價層電子對數(shù)為=4,所以為sp3雜化;

綜上所述雜化方式不同的是硝酸根;所以選C。

【點睛】

本題也可以利用等電子理論來判斷,原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子、離子為等電子體,等電子體中心原子雜化方式相同。5、B【分析】【詳解】

A.P4為非金屬單質(zhì);只存在P-P非極性鍵,A不符合題意;

B.CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O;含有C=O極性鍵,分子結(jié)構(gòu)對稱,為非極性分子,B符合題意;

C.H2S結(jié)構(gòu)式為為含有極性鍵的極性分子,C不符合題意;

D.NH3的結(jié)構(gòu)式為為含有極性鍵的極性分子,D不符合題意;

故選B。6、D【分析】【詳解】

A.二氧化碳結(jié)構(gòu)為O=C=O,結(jié)構(gòu)對稱,正負電荷的中心重合,屬于非極性分子,H2O為V形分子;結(jié)構(gòu)不對稱,正負電荷的中心不重合,屬于極性分子,A錯誤;

B.NH3為三角錐形,結(jié)構(gòu)不對稱,正負電荷的中心不重合,屬于極性分子,BCl3分子;為正三角形,結(jié)構(gòu)對稱,正負電荷的中心重合,屬于非極性分子,B錯誤;

C.PCl3為三角錐形,結(jié)構(gòu)不對稱,正負電荷的中心不重合,屬于極性分子,CH4為正四面體結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)對稱,正負電荷的中心重合,屬于非極性分子,C錯誤;

D.CS2的空間構(gòu)型是直線型分子,正負電荷的中心重合,屬于非極性分子,BF3分子;為正三角形,結(jié)構(gòu)對稱,正負電荷的中心重合,屬于非極性分子,D正確;

故答案為D。

【名師點晴】

極性分子中正負電荷的中心不重合,具有一定的極性,極性分子是由極性鍵構(gòu)成的結(jié)構(gòu)不對稱的分子,因此熟悉常見元素之間的成鍵是解答本題的關(guān)鍵,注意化學鍵與分子的極性的關(guān)系來分析解答即可,題目難度不大。7、A【分析】【詳解】

CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似,且CaC2晶體中啞鈴形C22-使晶胞沿一個方向拉長,則原先的正方體構(gòu)型變?yōu)榱碎L方體構(gòu)型(可以看成時長方體的高被拉長,長和寬依舊不變),則1個Ca2+周圍距離最近的C22-數(shù)目為4;故合理選項為A。

【點睛】

對于此類題目,要先理解題目的意思,再結(jié)合立體幾何知識去分析,得到答案。8、D【分析】【詳解】

A.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔點越高,所以晶體熔點由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4;故A正確;

B.原子晶體中原子半徑越??;共價鍵鍵能越大,晶體的硬度越大,原子半徑:C<Si,則鍵能C-C>C-Si>Si-Si,所以硬度由大到?。航饎偸咎蓟瑁揪w硅,故B正確;

C.非金屬性越強,對應(yīng)最高價含氧酸的酸性越強,非金屬性:Cl>S>P>Si,則酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3;故C正確;

D.離子晶體中離子半徑越小,晶格能越大,離子半徑:F-<Cl-<Br-<I-,所以晶格能:NaI<NaBr<NaCl<NaF;故D錯誤;

答案選D。二、填空題(共9題,共18分)9、略

【分析】【詳解】

試題分析:X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體,該氣體是NO2,則X是氮元素,Y是氧元素;X與氫元素可形成XH3,該氣體是氨氣;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等,則該元素的原子序數(shù)是2+8+2=12,即為鎂元素;R2+離子的3d軌道中有9個電子;因此R的原子序數(shù)是18+9+2=29,即為銅元素。

(1)氧元素的原子序數(shù)是8,則根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知,氧元素基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p4;同周期自左向右元素的第一電離能逐漸增大;鎂是第三周期,則所在周期中第一電離能最大的主族元素是Cl元素。

(2)根據(jù)價層電子對互斥理論可知,NO2-離子中心原子氮原子含有的孤對電子對數(shù)==1,即氮原子的價層電子對數(shù)是3,由于含有一對孤對電子,因此其離子的立體構(gòu)型是V形;銅離子含有空軌道,而水分子中的氧原子含有孤對電子,因此在Cu2+的水合離子中;提供孤電子對的是原子是O原子。

(3)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,陽離子在8個頂點和體心處各一個,則根據(jù)均攤法可知,陽離子個數(shù)=1+8×=2個。陰離子在上下面各2個,晶胞內(nèi)部2個,則陰離子個數(shù)=4×+2=4個;因此晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)之比是4:2=2:1。

(4)將R單質(zhì)的粉末加入氨氣的濃溶液中,通入氧氣,充分反應(yīng)后溶液呈深藍色,這說明在反應(yīng)中銅被氧化氧化為銅離子與氨氣結(jié)合形成配位鍵,則該反應(yīng)的離子方程式是2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。

考點:考查元素推斷、核外電子排布、第一電離能、晶胞結(jié)構(gòu)與計算、配位鍵等【解析】①.1s22s22p4②.Cl③.V形④.O⑤.2:1⑥.2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O10、略

【分析】【分析】

根據(jù)圖中信息得到s電子、p電子的原子軌道形狀和軌道數(shù)目;根據(jù)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1;得出n值,再進行分析。

【詳解】

(1)s電子的原子軌道呈球形;每個s能級有1個原子軌道;p電子的原子軌道呈啞鈴形,每個p能級有3個原子軌道;故答案為:球;1;啞鈴;3。

(2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,則n=2,因此原子中能量最高的是2p軌道電子,其電子云在空間有3個互相垂直的伸展方向。元素X價電子為2s22p3,其元素名稱是氮,它的最低價氫化物為NH3,其電子式是故答案為:2p軌道;垂直;氮;

(3)s軌道最多2個電子,因此元素Y的原子最外層電子排布式為3s23p4,則Y為16號元素,其元素符號為S,原子的核外電子排布式為[Ne]3s23p4;故答案為:S;[Ne]3s23p4?!窘馕觥竣?球②.1③.啞鈴④.3⑤.2p軌道⑥.垂直⑦.氮

⑧.⑨.S⑩.[Ne]3s23p411、略

【分析】【分析】

(1)o、p、n元素分別為錳、鐵和鉀,原子序數(shù)分別為為25、26和19,按電子排布規(guī)律寫基態(tài)o原子的外圍電子排布圖、基態(tài)p3+的最外層電子排布式及n的原子結(jié)構(gòu)示意圖;

(2)參照原子序數(shù)為54的元素在元素周期表是第5周期0族元素;則可推知原子序數(shù)為52的元素x的位置并據(jù)此回答;

(3)按電離能的性質(zhì)和規(guī)律回答上表中o、p兩個字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和I3(p)的相對大小及理由;

(4)按電負性規(guī)律和電離能的規(guī)律回答g;h、i、j四種元素的電負性由大到小排序及第一電離能由大到小排序;

【詳解】

根據(jù)元素周期表知,a-p各元素分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar;K、Mn、Fe。

(1)基態(tài)o原子為錳,核電荷數(shù)為25,其電子排布簡式為[Ar]3d54s2,則外圍電子排布圖基態(tài)p3+為Fe3+,最外層電子排布式3s23p63d5;n原子為鉀,核電荷數(shù)19,原子結(jié)構(gòu)示意圖在以上元素中,沒有未成對電子的元素有Mg、Ar兩種元素;共計2種;

答案為:3s23p63d5;2;

(2)稀有氣體氙;原子序數(shù)為54,位于0族,依次前推,53號元素為碘,52號元素銻,位于VIA族,與O或S同族;

答案為:O或S;

(3)o、p分別表示錳和鐵元素,由于Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,所以第三電離能分別為I3(o)>I3(p);

答案為:>;Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài);比較穩(wěn)定;

(4)g、h、i、j四種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅,同一周期從左到右電負性增大,因此電負性由大到小排序:Si>Al>Mg>Na;同一周期第一電離能從左到右增大,但是IIA、VA電離能大于鄰近元素的電離能,因此第一電離能由大到小排序Si>Mg>Al>Na;

答案為:Si>Al>Mg>Na;Si>Mg>Al>Na?!窘馕觥竣?②.3s23p63d5③.④.2⑤.O或S⑥.>⑦.Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定⑧.Si>Al>Mg>Na⑨.Si>Mg>Al>Na12、略

【分析】【詳解】

(1)BeCl2中中心原子Be原子的孤對電子對數(shù)是(2-1×2)÷2=0,中心原子相結(jié)合的原子+中心原子最外層未參與成鍵的電子對=2+0=2,即Pb原子是sp雜化;所以是直線形結(jié)構(gòu);

(2)H3O+中中心原子O原子的孤對電子對數(shù)是(6-1-1×3)÷2=1,中心原子相結(jié)合的原子+中心原子最外層未參與成鍵的電子對=3+1=4,即O原子是sp3雜化;所以是三角錐形結(jié)構(gòu);

(3)ClO4-中中心原子Cl原子的孤對電子對數(shù)是(7+1-2×4)÷2=0,中心原子相結(jié)合的原子+中心原子最外層未參與成鍵的電子對=4+0=4,即Cl原子是sp3雜化;所以是正四面體形結(jié)構(gòu);

故答案為:直線形;三角錐形;正四面體形。

【點睛】

本題主要考查了價層電子對互斥模型判斷分子的結(jié)構(gòu),解題關(guān)鍵:掌握價層電子對互斥模型(簡稱VSEPR模型)用于預(yù)測簡單分子立體結(jié)構(gòu)的方法,計算中心原子相結(jié)合的原子,中心原子最外層未參與成鍵的電子對(稱為孤對電子),是解題的兩個關(guān)鍵?!窘馕觥竣?直線形②.三角錐形③.正四面體形13、略

【分析】【分析】

1molCoCl3?5NH3只生成2molAgCl,說明一個CoCl3?5NH3的外界有兩個Cl-,一個Cl-為配體,Co3+的配位數(shù)為6,除了一個Cl-為配體,所以5個NH3為配體;據(jù)此確定其化學式。

【詳解】

根據(jù)化合物中各元素的正負化合價的代數(shù)和為0,氯離子的化合價為-1價,NH3不帶電荷,所以Co元素化合價為+3價,1molCoCl3?5NH3只生成2molAgCl,說明一個CoCl3?5NH3的外界有兩個Cl-,一個Cl-為配體,Co3+的配位數(shù)為6,除了一個Cl-為配體,5個NH3為配體,所以其化學式為[Co(NH3)5Cl]Cl2?!窘馕觥縖Co(NH3)5C1]C12+314、略

【分析】【分析】

原子核外有3個電子層、最外層電子數(shù)為3,主族元素中原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、其最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等,據(jù)此判斷在周期表中的位置;其3s、3p能級上的電子為其價電子;圖1中負離子的中心原子價層電子對個數(shù)根據(jù)價層電子對互斥理論判斷該離子空間構(gòu)型;

分子晶體熔沸點較低;原子晶體熔沸點較高;

該正離子中N原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對;根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式;環(huán)上C原子價層電子對個數(shù)是3;乙基中兩個C原子價層電子對個數(shù)是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子的雜化方式;

氮原子上連H原子形成分子間氫鍵;

同一周期元素;其第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但是第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素;

該晶體堆積方式為六方最密堆積,該六棱柱中N原子個數(shù)根據(jù)化學式知Al原子個數(shù)為6,六棱柱體積氮化鋁密度

【詳解】

原子核外有3個電子層、最外層電子數(shù)為3,主族元素中原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、其最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等,據(jù)此判斷在周期表中的位置為第三周期第IIIA族;其3s、3p能級上的電子為其價電子,其價電子排布式為圖1中負離子的中心原子價層電子對個數(shù)根據(jù)價層電子對互斥理論判斷該離子空間構(gòu)型為正四面體形;

分子晶體熔沸點較低;原子晶體熔沸點較高;氯化鋁為分子晶體、氮化鋁為原子晶體,所以二者熔沸點相差較大;

該正離子中N原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式為環(huán)上C原子價層電子對個數(shù)是3、乙基中兩個C原子價層電子對個數(shù)是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子的雜化方式,前者為雜化、后者為雜化;

氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,防止離子間形成氫鍵而聚沉或氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,該離子不易以單體形式存在所以與N原子相連的不能被氫原子替換;

同一周期元素,其第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但是第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,其第一電離能順序為因為隨著核電荷數(shù)增加,同周期主族元素的第一電離能逐漸變大,但Mg的3p軌道電子排布為全空結(jié)構(gòu),能量比Al的更低;所以第一電離能大;

該晶體堆積方式為六方最密堆積,該六棱柱中N原子個數(shù)根據(jù)化學式知Al原子個數(shù)為6,六棱柱體積氮化鋁密度

【點睛】

對于六方最密堆積的晶胞來講,處于六棱柱頂角上的原子是6個晶胞共用的,常見的立方堆積是8個晶胞共用,這其實是因為六邊形密鋪時每個點被3個六邊形共用而正方形密鋪時每個點被4個正方形共用對于處于六棱柱面心的原子、體心的原子,其共享方式與立方堆積無異?!窘馕觥康谌芷诘贗IIA族正四面體形氯化鋁為分子晶體、氮化鋁為原子晶體氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,防止離子間形成氫鍵而聚沉或氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,該離子不易以單體形式存在六方最密堆積15、略

【分析】【分析】

在電子排布圖中;根據(jù)能量最低原理排布的能量就最低,在能級越高的軌道中電子數(shù)越多,能量就越高來判定;根據(jù)同周期元素第一電離能的變化規(guī)律及IIA;VA反常來解答;根據(jù)價層電子對來判斷空間構(gòu)型;根據(jù)價層電子對互斥理論判斷鍵角大小原因;根據(jù)鍵的形成實質(zhì)及形成氫鍵來解答;根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)及密度計算晶胞及棱長,由棱長再計算兩原子的距離。

【詳解】

(1)N原子電子排布圖表示的狀態(tài)中;符合能量最低原理的其能量就最低,能量越高的軌道中電子個數(shù)越多,其能量越高,根據(jù)圖知,A符合能量最低原理,D中能量較高的軌道中電子數(shù)最多,所以能量最高;答案為D,A。

(2)同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢;IIA族;VA族為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素,因而在B與N之間還有Be、C、O三種元素;答案為3。

(3)N3-離子中心N原子價層電子對數(shù)=2+=2;價層電子對數(shù)為2,孤電子對為0,N原子雜化方式為sp雜化,離子空間構(gòu)型為直線形,電子從激發(fā)態(tài)躍遷到低能級,以光的形式釋放能量,Na元素發(fā)生焰色反應(yīng)是因為產(chǎn)生了原子,發(fā)射光譜;答案為直線形,發(fā)射。

(4)NH3、PH3的中心原子均為sp3雜化,N的電負性比P大,N原子半徑比P原子半徑小,N原子對鍵合電子吸引更強,因而NH3分子中成鍵電子對間的距離較近,成鍵電子對之間的斥力更大,使NH3的鍵角比PH3的鍵角大;答案為N的電負性比P大,N原子半徑比P原子半徑小,NH3分子中成鍵電子對間的距離較近;成鍵電子對之間的斥力更大。

(5)B原子形成3個B-H鍵,B原子有空軌道,氨分子中N原子有1對孤電子對,B與N之間形成配位鍵,氮原子提供孤電子對,在BH3·NH3中B原子形成3個B-H鍵,B還形成1個配位鍵,B原子雜化軌道數(shù)目為4,B原子雜化方式為:sp3雜化,在水中溶解度較大是因為BH3?NH3分子屬于極性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子間存在氫鍵,與水分子之間能形成氫鍵,該物質(zhì)易溶于水,而乙烷不能;答案為孤電子對,sp3雜化,BH3?NH3分子屬于極性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子間存在氫鍵;與水分子之間能形成氫鍵,該物質(zhì)易溶于水,而乙烷不能。

(6)立方氮化硼屬于原子晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,晶胞中每個N原子連接4個B原子,這4個B原子構(gòu)成以N原子為體心的正四面體結(jié)構(gòu),圖2是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖,在圖中圓球上涂“●”標明N的相對位置為已知立方氮化硼的密度為dg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶胞中N原子數(shù)為4,B原子8個頂點各一個,6個面心各一個,則B原子數(shù)=8×+6×=4,晶胞的質(zhì)量m=g=g,晶胞體積V=(a×10-7cm)3,晶胞的密度為dg·cm-3,由得出晶胞的棱長a=nm,由于立方氮化硼中氮原子與周圍的4個硼原子形成四面體結(jié)構(gòu),頂點N原子與四面體中心B原子連線處于晶胞體對角線上,且二者距離等于晶胞體對角線長度的晶胞體對角線長度等于晶胞棱長的倍,硼原子與氮原子最近的距離為xnm,則x=anm,將a代入,x=×107nm;答案為正四面體,×107。

【點睛】

本題應(yīng)特別注意第(6)小問,是計算N原子與B原子的最近距離,不是晶胞的棱長,應(yīng)根據(jù)它們的連線處于晶胞體對角線上,且二者距離等于晶胞體對角線長度的晶胞體對角線長度等于晶胞棱長的倍,以此計算?!窘馕觥竣?D②.A③.3④.直線形⑤.發(fā)射⑥.N的原子半徑P小、電負性比P大,使得NH3分子中孤對電子之間的距離比PH3分子中近、斥力大⑦.孤電子對⑧.sp3⑨.BH3·NH3分子間存在氫鍵,也能與水分子形成氫鍵,而乙烷分子不能⑩.正四面體?.?.×10716、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??;離子所帶電荷越多,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5317、略

【分析】【分析】

金剛石;硅、二氧化硅、碳化硅均為常見的原子晶體;據(jù)此分析解答。

【詳解】

金剛石、硅、二氧化硅、碳化硅均為常見的原子晶體,均為第ⅣA族元素的單質(zhì)及化合物,原子晶體以共價鍵結(jié)合,作用力較強,有很高的熔點和硬度,故答案為:ⅣA;單質(zhì)硅;碳化硅?!窘馕觥竣?ⅣA②.單質(zhì)硅③.碳化硅三、計算題(共6題,共12分)18、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,所以化學式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB219、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。【解析】4:6:32b3:a3分子晶體20、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?.2×10-22g63.21127.26pm21、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)22、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%?!窘馕觥?0.3163nm0.137nm68%23、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)四、原理綜合題(共4題,共16分)24、略

【分析】【分析】

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大,a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,則a為H元素;c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,最外層電子數(shù)不超過8個,則c是O元素;b的價電子層中的未成對電子有3個,且原子序數(shù)小于c,則b是N元素;e的最外層只有1個電子;但次外層有18個電子,則e原子核外電子數(shù)為2+8+18+1=29,為Cu元素;d與c同族,且原子序數(shù)小于e,所以d為S元素,據(jù)此解答。

【詳解】

(1)同一周期元素,元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第ⅡA族和第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,同一主族元素中,元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而減小,所以b、c、d元素第一電離能最大的是N元素;e的價層電子為3d、4s電子,其價層電子排布圖為

(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中,分子呈三角錐形,該分子為NH3,該分子的中心原子含有3個共價單鍵和一個孤電子對,所以N原子的雜化方式為sp3;分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物有H2O2和N2H4;

(3)這些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是HNO2、HNO3;酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是H2SO3;

(4)該晶胞中c離子個數(shù)=1+8×=2,e離子個數(shù)4,該晶胞中氧離子和銅離子個數(shù)之比=2:4=1:2,所以e和c形成的一種離子化合物化學式為Cu2O;則e離子的電荷為+1;

(5)這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu),說明該陰離子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對,為SO42-;陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu),根據(jù)圖知

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