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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年外研銜接版選修3化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷602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5題,共10分)1、下列敘述正確的是A.鉻原子的電子排布式:ls22s22p63s23p63d44s2B.Na、Mg、Al的第一電離能逐漸增大C.碳原子的電子排布圖:D.N、O、F的電負(fù)性逐漸增大2、下列能級(jí)中可容納電子數(shù)最多的是A.6sB.4pC.3dD.4f3、下列各組多電子原子的能級(jí)能量比較____的是。
①2p=3p②4s>2s③4p>4f④4d>3dA.①④B.①③C.③④D.②③4、下列敘述正確A.任何晶體中,若含有陽(yáng)離子也一定含有陰離子B.原子晶體中只含有共價(jià)鍵C.離子晶體中只含有離子鍵D.分子晶體中只存在分子間作用力,不含化學(xué)鍵5、共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力是微粒之間的三種作用力。下列晶體中含有兩種作用力的是A.ArB.SiO2C.Na2O2D.金剛石評(píng)卷人得分二、多選題(共5題,共10分)6、下列各式中各能級(jí)能量高低的排列順序正確的是()A.B.C.D.7、下面是s能級(jí)和p能級(jí)的原子軌道圖;下列說(shuō)法正確的是()
A.s電子的原子軌道呈球形,P軌道電子沿軸呈“8”字形運(yùn)動(dòng)B.s能級(jí)電子能量低于p能級(jí)C.每個(gè)p能級(jí)有3個(gè)原子軌道,在空間伸展方向是不同的D.任一電子層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始,而且能級(jí)數(shù)等于該電子層序數(shù)8、研究表明,氮氧化物在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)(如圖所示)。下列有關(guān)各元素原子的說(shuō)法正確的是()
A.接近沸點(diǎn)的水蒸氣中存在“締合分子”,“締合分子”內(nèi)存在氫鍵B.基態(tài)O2-的價(jià)電子排布式為1s22s22p6C.中N的雜化方式為sp3,與SO3互為等電子體D.的空間構(gòu)型為正四面體,4個(gè)N-H共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)相等9、碳酸亞乙酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑,其結(jié)構(gòu)如圖:下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A.分子式為C3H4O3B.分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為3:1C.分子中既有極性鍵也有非極性鍵D.分子中碳原子的雜化方式全部為sp2雜化10、硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉,其陰離子X(jué)m-(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.m=2B.在Xm-中,硼原子軌道的雜化類型相同C.1、2原子間和4、5原子間的化學(xué)鍵可能是配位鍵D.若382g硼砂晶體中含2molNa+,則硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)11、A、B、D、E、F為短周期元素,非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同,B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍。B在D中充分燃燒能生成其最高價(jià)化合物BD2。E+與D2-具有相同的電子數(shù)。A在F中燃燒;產(chǎn)物溶于水得到一種強(qiáng)酸?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)A在周期表中的位置是___________,寫(xiě)出一種工業(yè)制備單質(zhì)F的離子方程式_____________。
(2)B、D、E組成的一種鹽中,E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43%,其俗名為_(kāi)_____________,其水溶液與F單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________;在產(chǎn)物中加入少量KI,反應(yīng)后加入CC14并振蕩,有機(jī)層顯_______色。
(3)由這些元素組成的物質(zhì),其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表:。物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)信息a含有A的二元離子化合物b含有非極性共價(jià)鍵的二元離子化合物,且原子數(shù)之比為1:1c化學(xué)組成為BDF2d只存在一種類型作用力且可導(dǎo)電的單質(zhì)晶體
a的化學(xué)式為_(kāi)____;b的化學(xué)式為_(kāi)_____________;c的電子式為_(kāi)_______________;
d的晶體類型是_________________。
(4)由A和B、D元素組成的兩種二元化合物形成一類新能源物質(zhì)。一種化合物分子通過(guò)____鍵構(gòu)成具有空腔的固體;另一種化合物(沼氣的主要成分)分子進(jìn)入該空腔,其分子的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_____。12、開(kāi)發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是開(kāi)發(fā)利用氫能的重要研究方向。
(1)是一種儲(chǔ)氫材料,可由和反應(yīng)制得。
①基態(tài)Cl原子中,電子占據(jù)的最高電子層符號(hào)為_(kāi)_____,該電子層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)______。
②Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小的排列順序?yàn)開(kāi)__________。
(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料。
①LiH中,離子半徑:Li+___________(填“>”“=”或“<”)H-。
②某儲(chǔ)氫材料是短周期金屬元素M的氫化物。M的部分電離能如表所示:。738145177331054013630
則M是______________(填元素名稱)。13、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(xué)元素。試回答下列問(wèn)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(méi)有未成對(duì)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(xiě)以上表中字母對(duì)應(yīng)的元素符號(hào))。
(3)上表中o、p兩個(gè)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(fù)性由大到小排序____________________(用元素符號(hào)表示),第一電離能由大到小排序________________________(用元素符號(hào)表示)。14、(1)鐵在元素周期表中的位置為_(kāi)____,基態(tài)鐵原子有個(gè)未成對(duì)電子_____,三價(jià)鐵離子的電子排布式為_(kāi)____。
(2)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)_____,該能層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)____;鋁元素的原子核外共有_____種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、_____種不同能級(jí)的電子。
(3)處于一定空間運(yùn)動(dòng)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(duì)自旋相反的電子。
(4)中國(guó)古代四大發(fā)明之一——黑火藥,它的爆炸反應(yīng)為:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑,除S外,上述元素的電負(fù)性從大到小依次為_(kāi)____,第一電離能從大到小依次為_(kāi)____。
(5)有以下物質(zhì):①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥CH4,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN(H—C≡N),⑩Ar,既有σ鍵又有π鍵的是______;含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是______;不存在化學(xué)鍵的是______。
(6)在BF3分子中,F(xiàn)—B—F的鍵角是______,硼原子的雜化軌道類型為_(kāi)_____,BF3和過(guò)量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立體構(gòu)型為_(kāi)_____。15、試用VSEPR理論判斷下列分子或離子的立體構(gòu)型,并判斷中心原子的雜化類型:(1)H2O____________形,雜化類型_________;(2)CO32-__________形,雜化類型_________;(3)SO32-__________形,雜化類型_________;16、有下列幾種晶體:A水晶B冰醋酸C白磷D金剛石E晶體氬F干冰。
(1)屬于分子晶體的是____,直接由原子構(gòu)成的分子晶體是____。
(2)屬于原子晶體的化合物是____。
(3)直接由原子構(gòu)成的晶體是____。
(4)受熱熔化時(shí),需克服共價(jià)鍵的是____。17、現(xiàn)有7種物質(zhì):①干冰②金剛石③四氯化碳④晶體硅⑤過(guò)氧化鈉⑥二氧化硅晶體⑦氯化銨(用序號(hào)回答)
(1)這些物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是___________
(2)屬于分子晶體的是___________;其中分子構(gòu)型為正四面體的是___________,雜化類型為_(kāi)__________。
(3)屬于離子晶體的是___________
(4)寫(xiě)出含有極性鍵和配位鍵的離子化合物的電子式___________。18、A;B、C、D為四種晶體;性質(zhì)如下:
A.固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電;能溶于鹽酸。
B.能溶于CS2;不溶于水。
C.固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電;液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電,可溶于水。
D.固態(tài);液態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電;熔點(diǎn)為3500℃
試推斷它們的晶體類型:A._____;B._______;C._______;D._________。評(píng)卷人得分四、有機(jī)推斷題(共2題,共4分)19、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(gè)電子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)X的價(jià)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(hào))_____,原因是______。
(3)Z、W、Q三種元素的簡(jiǎn)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(shuō)法,正確的有是_______;
A.Y的軌道表示式是:
B.Z;Q兩種元素的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性較強(qiáng)的是Z
C.Z;Q兩種元素簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)較高的是Q
D.Y常見(jiàn)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________。20、有A、B、D、E、F、G六種前四周期的元素,A是宇宙中最豐富的元素,B和D的原子都有1個(gè)未成對(duì)電子,B+比D少一個(gè)電子層,D原子得一個(gè)電子填入3p軌道后,3p軌道全充滿;E原子的2p軌道中有3個(gè)未成對(duì)電子,F(xiàn)的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的代數(shù)和為4。R是由B、F兩元素形成的離子化合物,其中B+與F2-離子數(shù)之比為2∶1。G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)D元素的電負(fù)性_______F元素的電負(fù)性(填“>”;“<”或“=”)。
(2)G的價(jià)電子排布圖_________________________________。
(3)B形成的晶體堆積方式為_(kāi)_______,區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對(duì)固體進(jìn)行_______實(shí)驗(yàn)。
(4)D-的最外層共有______種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,有___種能量不同的電子。F2D2廣泛用于橡膠工業(yè),各原子均滿足八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),F2D2中F原子的雜化類型是___________,F2D2是______分子(填“極性”或“非極性”)。
(5)A與E形成的最簡(jiǎn)單化合物分子空間構(gòu)型為_(kāi)____,在水中溶解度很大。該分子是極性分子的原因是_____。
(6)R的晶胞如圖所示,設(shè)F2-半徑為r1cm,B+半徑為r2cm。試計(jì)算R晶體的密度為_(kāi)_____。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示;寫(xiě)表達(dá)式,不化簡(jiǎn))
評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共4題,共12分)21、鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池;傳感器、固體電阻器等的功能材料;回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為_(kāi)___________。
(2)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示,TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高,原因是____________?;衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377﹣24.1238.3155
(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________;金屬離子與氧離子間的作用力為_(kāi)_________,Ca2+的配位數(shù)是__________。
(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同,有機(jī)堿中,N原子的雜化軌道類型是__________;若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為_(kāi)________g·cm-3(列出計(jì)算式)。
(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽(yáng)能電池在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘,降低了器件效率和使用壽命。我國(guó)科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽,提升了太陽(yáng)能電池的效率和使用壽命,其作用原理如圖(c)所示,用離子方程式表示該原理_______、_______。
22、Li、Fe、As均為重要的合金材料,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)基態(tài)Li原子核外電子占據(jù)的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有________個(gè),占據(jù)最高能層電子的電子云輪廓圖形狀為_(kāi)________。
(2)Li的焰色反應(yīng)為紫紅色,很多金屬元素能產(chǎn)生焰色反應(yīng)的原因?yàn)開(kāi)________。
(3)基態(tài)Fe3+比基態(tài)Fe2+穩(wěn)定的原因?yàn)開(kāi)___________。
(4)KSCN和K4[Fe(CN)6]均可用于檢驗(yàn)Fe3+。
①SCN-的立體構(gòu)型為_(kāi)______,碳原子的雜化方式為_(kāi)____________。
②K4[Fe(CN)6]中所含元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_________(用元素符號(hào)表示);1mol[Fe(CN)6]4-中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)___________。
(5)H3AsO3的酸性弱于H3AsO4的原因?yàn)開(kāi)___________________。
(6)Li、Fe和As可組成一種新型材料,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若晶胞參數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度可表示為_(kāi)_____g●cm-3。(列式即可)
23、第Ⅷ族元素性質(zhì)相似;稱為鐵系元素,主要用于制造合金?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)基態(tài)原子核外能量最高的電子位于_______能級(jí),同周期元素中,基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與相同的元素名稱為_(kāi)_____________。
(2)與酚類物質(zhì)的顯色反應(yīng)常用于其離子檢驗(yàn),已知遇鄰苯二酚()和對(duì)苯二酚()均顯綠色。鄰苯二酚的熔沸點(diǎn)比對(duì)苯二酚_____(填“高”或“低”),原因是_________。
(3)有歷史記載的第一個(gè)配合物是(普魯士藍(lán)),該配合物的內(nèi)界為_(kāi)_________。表為不同配位數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能(可衡量形成配合物時(shí),總能量的降低)。由表可知,比較穩(wěn)定的配離子配位數(shù)是__________(填“4”或“6”)。性質(zhì)活潑,易被還原,但很穩(wěn)定,可能的原因是________________。離子配位數(shù)晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能(Dq)6-8Dq+2p4-5.34Dq+2p-5.34Dq+2p6-12Dq+3p4-3.56Dq+3p-3.56Dq+3p
(4)晶體結(jié)構(gòu)中陰陽(yáng)離子的配位數(shù)均為6,則晶胞的俯視圖可能是_______(填選項(xiàng)字母)。若晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為晶體的密度是________
24、磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)Fe原子的價(jià)電子軌道表示式(電子排布圖)為_(kāi)___,O2-核外電子有___種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(2)鋰的紫紅色焰色是一種_______光譜,LiFePO4中陰離子VSEPR模型名稱為_(kāi)_____,中心原子的雜化軌道類型為_(kāi)___。
(3)一般情況下,同種物質(zhì)固態(tài)時(shí)密度比液態(tài)大,但普通冰的密度比水小,原因是____________;H2O2難溶于CS2,簡(jiǎn)要說(shuō)明理由:____________________。
(4)Li2O是離子晶體,其晶體能可通過(guò)如圖甲的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。可知,Li2O晶格能為_(kāi)___kJ/mol。
(5)磷化鈦熔點(diǎn)高;硬度大;其晶胞如圖乙所示。
①磷化鈦晶體中Ti原子周圍最鄰近的Ti數(shù)目為_(kāi)___;設(shè)晶體中Ti原子與最鄰近的P原子之間的距離為r,則Ti原子與跟它次鄰近的P原子之間的距離為_(kāi)______。
②設(shè)磷化鈦晶體中Ti、P原子半徑分別為apm、bpm,它們?cè)诰w中緊密接觸,則該晶胞中原子的空間利用率為_(kāi)____(用a、b表示)。評(píng)卷人得分六、計(jì)算題(共1題,共5分)25、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)參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、D【分析】【詳解】
A.鉻的原子序數(shù)為24,電子排布式:ls22s22p63s23p63d54s1,故A錯(cuò)誤;
B.Mg的外圍電子排布為3s2,s軌道處于全充滿狀態(tài),第一電離能相對(duì)較高,故Na;Mg、Al的第一電離能最大的是Mg,故B錯(cuò)誤;
C.2p軌道上的兩個(gè)電子應(yīng)分占兩個(gè)不同的軌道,故C錯(cuò)誤;
D.同一周期,主族元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大,故N;O、F的電負(fù)性逐漸增大,故D正確;
故選D。2、D【分析】【詳解】
A.6s能級(jí)有1個(gè)軌道;最多可容納2個(gè)電子,A錯(cuò)誤;
B.4p能級(jí)有3個(gè)軌道;最多可容納6個(gè)電子,B錯(cuò)誤;
C.3d能級(jí)有5個(gè)軌道;最多可以容納10個(gè)電子,C錯(cuò)誤;
D.4f能級(jí)有7個(gè)軌道;最多可以容納14個(gè)電子,D正確;
答案選D。3、B【分析】【詳解】
根據(jù)能級(jí)構(gòu)造原理可知:不同能層的相同能級(jí)的能量大小為:(n-1)s<ns<(n+1)s,(n-1)p<np<(n+1)p,(n-1)d<nd<(n+1)d,故2p<3p,故①不正確;4s>2s,故②正確;4d>3d,故④正確;相同電子層上原子軌道能量的高低:ns<np<nd<nf,所以4p<4f,故③不正確;故①③不正確,答案為B。4、B【分析】【詳解】
A.金屬晶體中;只含有陽(yáng)離子不含有陰離子,A錯(cuò)誤;
B.原子晶體由原子構(gòu)成;原子間只含有共價(jià)鍵,B正確;
C.離子晶體中一定含有離子鍵;可能含有共價(jià)鍵,B錯(cuò)誤;
D.只有稀有氣體形成的分子晶體中不含化學(xué)鍵;D錯(cuò)誤;
故選B。5、C【分析】【詳解】
A、Ar中只存在范德華力;A不選;
B、SiO2中只存在共價(jià)鍵;B不選;
C、Na2O2中既含有離子鍵;又有共價(jià)鍵,C選;
D;金剛石中只有共價(jià)鍵;D不選;
答案選C。二、多選題(共5題,共10分)6、BC【分析】【詳解】
A.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A錯(cuò)誤;
B.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正確;
C.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正確;
D.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)構(gòu)造原理,各能級(jí)能量高低順序?yàn)棰傧嗤琻而不同能級(jí)的能量高低順序?yàn)椋簄s<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級(jí)ns<(n-2)f<(n-1)d7、CD【分析】【詳解】
A.s電子的原子軌道呈球形;p電子的原子軌道是“8”字形的,但是電子是做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),軌跡是不確定的,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)構(gòu)造原理;各能級(jí)能量由低到高的順序?yàn)?s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能級(jí)的能量不一定小于p能級(jí)的能量,如4s>3p,故B錯(cuò)誤;
C.不同能級(jí)的電子云有不同的空間伸展方向;p軌道有3個(gè)相互垂直的呈紡錘形的不同伸展方向的軌道,故C正確;
D.多電子原子中;同一能層的電子,能量可能不同,還可以把它們分成能級(jí),任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始,而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù),故D正確;
故選CD。
【點(diǎn)睛】
能層含有的能級(jí)數(shù)等于能層序數(shù),即第n能層含有n個(gè)能級(jí),每一能層總是從s能級(jí)開(kāi)始,同一能層中能級(jí)ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不違反泡利原理和洪特規(guī)則的條件下,電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道,使整個(gè)原子體系能量處于最低,這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài),所以任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始,而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)。8、AD【分析】【詳解】
A.接近沸點(diǎn)的水蒸氣中存在“締合分子”;水分子內(nèi)存在O-H共價(jià)鍵,“締合分子”內(nèi)水分子間存在氫鍵,A正確;
B.基態(tài)O2-的價(jià)電子排布式為2s22p6;B不正確;
C.中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,雜化方式為sp2,與SO3互為等電子體;C不正確;
D.中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4;其空間構(gòu)型為正四面體,4個(gè)N-H共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng);鍵能都相等,D正確;
故選AD。9、BD【分析】【詳解】
A.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式確定分子式為C3H4O3;故A正確;
B.雙鍵中含有一個(gè)σ鍵;一個(gè)π鍵;單鍵都是σ鍵,所以該分子中含有10個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,所以分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為10:1,故B錯(cuò)誤;
C.同種非金屬元素之間形成非極性鍵;不同非金屬元素之間形成極性鍵,所以C-C之間存在非極性鍵;C-H和C-O原子之間存在極性鍵,故C正確;
D.該分子C-O中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì),C原子為sp3雜化;C=O中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì),C原子雜化方式為sp2;故D錯(cuò)誤;
故選BD。
【點(diǎn)睛】
該分子C-O中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì)、C=O中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化方式是解答關(guān)鍵。10、AD【分析】【分析】
由圖示可以看出該結(jié)構(gòu)可以表示為[H4B4O9]m-,其中B為+3價(jià),O為-2價(jià),H為+1價(jià),根據(jù)化合價(jià)判斷m值求解Xm-的化學(xué)式;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù),σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù),孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=(a-xb),a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù),x指配原子個(gè)數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù),1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2號(hào)B形成3個(gè)鍵,則B原子為sp2雜化,4號(hào)B形成4個(gè)鍵,則B原子為sp3雜化;陰離子中含配位鍵,不含離子鍵,以此來(lái)解答。
【詳解】
A.觀察模型,可知Xm-是(H4B4O9)m-;依據(jù)化合價(jià)H為+1,B為+3,O為-2,可得m=2,故A正確;
B.2,4代表B原子,2號(hào)B形成3個(gè)鍵,則B原子為SP2雜化,4號(hào)B形成4個(gè)鍵,則B原子為SP3雜化,所以在Xm-中;硼原子軌道的雜化類型有不同,故B錯(cuò)誤;
C.2號(hào)B一般是形成3個(gè)鍵;4號(hào)B形成4個(gè)鍵,其中1個(gè)鍵很可能就是配位鍵,所以配位鍵存在4號(hào)與5號(hào)之間,故C錯(cuò)誤;
D.若硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7?10H2O,則382g硼砂晶體中含×2=2molNa+;故D正確;
答案選AD。三、填空題(共8題,共16分)11、略
【分析】【詳解】
根據(jù)“非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同”確定A為氫元素;然后根據(jù)其它信息推出B為碳元素,D為氧元素,E為鈉元素,F(xiàn)為氯元素。
⑴H在周期表中的位置為第一周期IA族;工業(yè)制備上Cl2的原理有電解飽和食鹽水或電解熔融的NaCl;據(jù)此便可寫(xiě)出其相應(yīng)的離子方程式。
⑵C、O、Na組成的一種鹽中,滿足E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43%的鹽為Na2CO3,俗稱純堿或蘇打;其水溶液與Cl2反應(yīng),可理解為Cl2先與水反應(yīng)有HCl和HClO,Na2CO3水解有NaHCO3和NaOH,二者再反應(yīng),可確定其生成物有NaClO、NaCl、NaHCO3,然后通過(guò)氧化還原反應(yīng)的配平方法將其配平;在產(chǎn)物中加入少量KI,NaClO將KI氧化生成I2,反應(yīng)后加人CC14并振蕩溶液顯紫色。
⑶在這些元素中只有Na才與H形成二元離子化合物NaH(a的化學(xué)式);形成含有非極性共價(jià)鍵的二元離子化合物,且原子數(shù)之比為1:1的物質(zhì)有Na2〇2和Na2C2(b的化學(xué)式);BDF2的化學(xué)式為COCl2,其結(jié)構(gòu)式為據(jù)此便可寫(xiě)出其電子式只存在一種類型作用力且可導(dǎo)電的單質(zhì)晶體為金屬鈉;屬于金屬晶體。
⑷由H和C、O元素組成的兩種二元化合物CH4、H2O能形成一類新能源物質(zhì),一種化合物分子(H2O)通過(guò)氫鍵構(gòu)成具有空腔的固體;另一種化合物(沼氣的主要成分CH4)分子進(jìn)入該空腔,CH4分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體結(jié)構(gòu)。
考點(diǎn):考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與元素周期表(律)、化學(xué)式的推斷、電子式的書(shū)寫(xiě)、化學(xué)、離子方程式的書(shū)寫(xiě),晶體類型、分子間作用力(氫鍵)、空間構(gòu)型等?!窘馕觥竣?第一周期IA族②.2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+C12↑(或2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑③.純堿(或蘇打)④.2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3⑤.紫⑥.NaH⑦.Na2〇2和Na2C2⑧.⑨.金屬晶體⑩.氫?.正四面體12、略
【分析】【分析】
(1)①基態(tài)Cl原子中;電子占據(jù)的最高能層為第三層,符號(hào)為M,該能層具有的原子軌道類型為s;p、d;
②元素的非金屬性越強(qiáng);其電負(fù)性越大;
(2)①核外電子排布相同的離子;核電荷數(shù)越大,離子半徑越小;
②該元素的第三電離能劇增;則該元素屬于第IIA族。
【詳解】
(1)①Cl原子核外電子教為17,基態(tài)Cl原子核外電子排布為ls22s22p63s23p5;由此可得基態(tài)Cl原子中電子占據(jù)的最高電子層為第三電子層,符號(hào)為M,該電子層有1個(gè)s軌道;3個(gè)p軌道、5個(gè)d軌道,共有9個(gè)原子軌道;
②同周期從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大,則B的電負(fù)性大于Li的電負(fù)性,在LiBH4中H為-1價(jià);Li;B分別為+1、+3價(jià),則電負(fù)性最大的是H元素,所以Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小的排列順序?yàn)镠>B>Li;
(2)①核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,其離子半徑越??;鋰的核電荷數(shù)為3,氫的核電荷數(shù)為1,Li+、H-的核外電子數(shù)都為2,所以半徑:Li+<H-;
②該元素的第三電離能劇增;則該元素屬于第ⅡA族元素,而且該元素的原子核外電子數(shù)不少于5個(gè),為Mg元素。
【點(diǎn)睛】
微粒半徑大小比較的一般規(guī)律:電子層數(shù)越多半徑越大;電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大半徑越小。【解析】①.M②.9③.H>B>Li④.<⑤.鎂13、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(xiě)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(gè)字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和I3(p)的相對(duì)大小及理由;
(4)按電負(fù)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(fù)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(jiǎn)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(méi)有未成對(duì)電子的元素有Mg、Ar兩種元素;共計(jì)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(hào)元素為碘,52號(hào)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(fù)性增大,因此電負(fù)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。【解析】①.②.3s23p63d5③.④.2⑤.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>Na14、略
【分析】【詳解】
(1)鐵為26號(hào)元素,位于元素周期表的第4周期Ⅷ族;基態(tài)鐵原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,有4個(gè)未成對(duì)電子;鐵原子失去4s兩個(gè)電子和3d一個(gè)電子形成鐵離子,所以鐵離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5;
(2)原子中;離原子核越遠(yuǎn)的電子層其能量越高,所以Si原子中M電子層能量最高;該原子中含有3個(gè)s軌道;6個(gè)p軌道,所以一共有9個(gè)軌道;鋁元素原子的核外共有13個(gè)電子,其每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不相同,故共有13種,有1s、2s、2p、3s、3p共5個(gè)能級(jí);
(3)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用電子云形象化描述;基態(tài)14C原子的核外電子排布為1s22s22p2;1s;2s為成對(duì)電子,自旋方向相反,2p能級(jí)為單電子,自旋方向相同,核外存在2對(duì)自旋相反的電子;
(4)同周期元素從左到右電負(fù)性增強(qiáng),金屬性越強(qiáng)的元素電負(fù)性越小,故O>N>C>K;同周期元素第一電離能從左到右呈增大趨勢(shì),由于N的核外2p軌道排3個(gè)電子,半充滿,較穩(wěn)定,比相鄰元素的第一電離能都高,所以第一電離能從大到小依次為N>O>C>K;
(5)含雙鍵和三鍵的分子既有σ鍵又有π鍵;為④⑤⑨;含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的物質(zhì)只有氫氣,即⑦;稀有氣體不含化學(xué)鍵,即⑩;
(6)BF3分子的中心原子B原子上含有3個(gè)σ鍵,中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=(3-3×1)=0,雜化軌道數(shù)目為3,BF3分子的中心原子B原子采取sp2雜化,中心原子上沒(méi)有孤對(duì)電子,所以其空間構(gòu)型就是平面三角形,鍵角是120°;BF4-中B原子的價(jià)層電子對(duì)=4+(3+1-1×4)=4;該離子中不含孤電子對(duì),為正四面體結(jié)構(gòu)。
【點(diǎn)睛】
電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由能層、能級(jí)、原子軌道和電子的自旋狀態(tài)共同決定,沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子存在,所以核外有幾個(gè)電子,就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子;非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越強(qiáng),第一電離能同周期元素從左到右增強(qiáng)趨勢(shì),但是ⅡA族ⅤA族元素比相鄰元素都高?!窘馕觥竣?第4周期Ⅷ族②.4③.1s22s22p63s23p63d5④.M⑤.9⑥.13⑦.5⑧.電子云⑨.2⑩.O>N>C>K?.N>O>C>K?.④⑤⑨?.⑦?.⑩?.120°?.sp2?.正四面體形15、略
【分析】【分析】
根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定分子或離子空間構(gòu)型,價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)n=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù),σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù),孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=(a-xb),a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù),x指配原子個(gè)數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)。根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)H2O中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)n=2+(6-2×1)=4,含孤電子對(duì)數(shù)為2,中心原子采用sp3雜化,所以該分子為V型;(2)CO32-中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)n=3+(4+2-3×2)=3,含孤電子對(duì)數(shù)為0,中心原子采用sp2雜化,所以該分子為平面三角形;(3)SO32-中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)n=3+(6+2-3×2)=4,含孤電子對(duì)數(shù)為1,中心原子采用sp3雜化,所以該分子為三角錐形。【解析】①.V形②.sp3③.平面三角形④.sp2⑤.三角錐形⑥.sp316、略
【分析】根據(jù)構(gòu)成晶體的微粒不同,分子晶體僅由分子構(gòu)成,原子晶體中無(wú)分子。分子晶體有B、C、E、F,注意晶體氬是單原子分子晶體;原子晶體和單原子分子晶體都是由原子直接構(gòu)成的,原子晶體有A、D,但屬于化合物的只有A;分子晶體熔化時(shí),一般不破壞化學(xué)鍵;原子晶體熔化時(shí),破壞共價(jià)鍵?!窘馕觥?1)B;C、E、FE
(2)A(3)A、D、E(4)A、D17、略
【分析】試題分析:(1)一般而言;原子晶體的熔沸點(diǎn)較高,原子晶體有②④⑥,原子半徑越小,共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短,共價(jià)鍵越牢固,熔點(diǎn)越高,這些物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是金剛石,故選②;
(2)屬于分子晶體的是干冰和四氯化碳,其中分子構(gòu)型為正四面體的是四氯化碳,C的雜化類型為sp3,故答案為:①③;③;sp3;
(3)屬于離子晶體的是過(guò)氧化鈉和氯化銨;故選⑤⑦;
(4)含有極性鍵和配位鍵的離子化合物是氯化銨,電子式為故答案為:
考點(diǎn):考查了晶體的分類和化學(xué)鍵的相關(guān)知識(shí)?!窘馕觥浚?)②(2)①③;③;sp3;(3)⑤⑦(4)18、略
【分析】【分析】
根據(jù)常見(jiàn)晶體的物理性質(zhì)分析判斷。
【詳解】
A.固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電;能溶于鹽酸,說(shuō)明該晶體屬于金屬晶體,故答案為:金屬晶體;
B.能溶于CS2;不溶于水,屬于分子晶體,故答案為:分子晶體;
C.固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電;液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電,可溶于水,屬于離子晶體,故答案為:離子晶體;
D.固態(tài);液態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電;熔點(diǎn)為3500℃,屬于原子晶體,故答案為:原子晶體。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為金屬晶體和離子晶體的判斷,要注意金屬一般具有良好的導(dǎo)電性,而離子晶體固態(tài)時(shí)不能導(dǎo)電?!窘馕觥竣?金屬晶體②.分子晶體③.離子晶體④.原子晶體四、有機(jī)推斷題(共2題,共4分)19、略
【分析】【分析】
X的最外層電子數(shù)是次外層的2倍;則次外層只能是K層,容納2個(gè)電子,最外層是L層,有4個(gè)電子,X為C元素。地殼中Z的含量最大,則Z為O元素,X;Y、Z原子序數(shù)依次增大,則Y為N元素。W是短周期元素中原子半徑最大的主族元素,W為Na。Q的最外層比次外層少2個(gè)電子,Q的次外層為L(zhǎng)層,有8個(gè)電子,Q的最外層為M層,有6個(gè)電子,Q為S元素。
【詳解】
(1)X為C元素,核外電子排布為1s22s22p2,價(jià)層電子排布式為2s22p2;Q為S元素,16號(hào)元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)Y為N元素;Z為O元素,第一電離能大的是N元素,原因是N原子的2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu),能量低穩(wěn)定;
(3)Z、W、Q形成的離子分別為O2-、Na+、S2-。O2-和Na+具有相同的核外電子排布,核電荷數(shù)越大,半徑越小,則有r(Na+)<r(O2-)。O和S同主族,同主族元素形成的簡(jiǎn)單離子半徑從上到小依次增大,有r(O2-)<r(S2-),則排序?yàn)閞(Na+)<r(O2-)<r(S2-);
(4)Y為N,Z為O,Q為S;
A.Y的2p軌道上有3個(gè)電子;根據(jù)洪特原則,電子排布在能量相同的各個(gè)軌道時(shí),電子總是盡可能分占不同的原子軌道,且自旋狀態(tài)相同,2p軌道上的3個(gè)電子,應(yīng)該分別在3個(gè)不同的軌道;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.O的氫化物H2O的穩(wěn)定性比S的氫化物H2S的穩(wěn)定性強(qiáng);因?yàn)镺非金屬性比S的強(qiáng);B項(xiàng)正確;
C.O的氫化物H2O的沸點(diǎn)比S的氫化物H2S的沸點(diǎn)高;原因是水分子間存在氫鍵;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.Y的單質(zhì)為N2;N和N原子之間有3對(duì)共用電子對(duì),其中σ鍵有1個(gè),π鍵有2個(gè),比例為1:2,D項(xiàng)正確;
本題答案選BD;
(5)QZ2為SO2,中心原子S的價(jià)電子有6個(gè),配位原子O不提供電子,對(duì)于SO2,VP=BP+LP=2+=3,中心S原子為sp2雜化;根據(jù)相似相溶的原理,SO2易溶于水是由于SO2是極性分子,H2O是極性溶劑,相似相溶;另外SO2與H2O反應(yīng)生成易溶于水的H2SO3?!窘馕觥?s22p2NN原子的2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu),能量低穩(wěn)定r(Na+)<r(O2-)<r(S2-)BDsp2雜化SO2是極性分子,H2O是極性溶劑,相似相溶;SO2與H2O反應(yīng)生成易溶于水的H2SO320、略
【分析】【分析】
A是宇宙中最豐富的元素,說(shuō)明A為H,D原子得一個(gè)電子填入3p軌道后,3p軌道全充滿,說(shuō)明D為17號(hào)元素Cl,B和D的原子都有1個(gè)未成對(duì)電子,B+比D少一個(gè)電子層,說(shuō)明B為Na,E原子的2p軌道中有3個(gè)未成對(duì)電子,說(shuō)明E為N,F(xiàn)的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的代數(shù)和為4,說(shuō)明F為S,G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的,說(shuō)明G為Cr,R是由B、F兩元素形成的離子化合物,其中B+與F2-離子數(shù)之比為2∶1,則R為Na2S,綜上,A為H,B為Na,D為Cl,E為N,F(xiàn)為S,G為Cr;據(jù)此分析作答。
【詳解】
(1)根據(jù)元素周期律可知Cl的電負(fù)性大于S;
(2)Cr為24號(hào)元素,價(jià)電子排布圖為
(3)晶體鈉為體心立方堆積;區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法為對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn);
(4)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知,每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,Cl-最外層有8個(gè)電子,所以就有8種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,最外層有兩個(gè)能級(jí),每個(gè)能級(jí)上電子能量是相同的,所以最外層有2種能量不同的電子,在S2Cl2中要使個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則分子存在一個(gè)S-S鍵和2個(gè)S-Cl鍵,S原子的價(jià)電子數(shù)為4,因此S原子以sp3方式雜化;S原子周圍有2對(duì)孤電子對(duì),所以分子為極性分子;
(5)A與E形成的最簡(jiǎn)單化合物為NH3,NH3分子中N原子周圍有3個(gè)共價(jià)鍵,一個(gè)孤電子對(duì),因此分子空間構(gòu)型為三角錐形,由于在NH3中有孤電子對(duì)的存在;分子中正電中心和負(fù)電中心不重合,使分子的一部分呈正電性,另一部分呈負(fù)電性,所以分子顯極性;
(6)R為Na2S,在每個(gè)晶胞中含有Na+數(shù)為8,S2-為8×+6×=4,由R的晶胞可設(shè)S2-的半徑為r1cm,Na+半徑為r2cm,則晶胞的體對(duì)角線為4(r1+r2)cm,晶胞的邊長(zhǎng)為(r1+r2)cm,晶體的密度==g/cm3=
【點(diǎn)睛】
本題的難點(diǎn)是晶胞密度的計(jì)算,只要掌握晶胞中粒子數(shù)與M、ρ(晶體密度,g·cm-3)之間的關(guān)系,難度即會(huì)降低。若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)粒子,則1mol該晶胞中含有xmol粒子,其質(zhì)量為xMg;又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3為晶胞的體積,單位為cm3),則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NAg,因此有xM=ρa(bǔ)3NA?!窘馕觥浚倔w心立方堆積X-射線衍射82sp3極性三角錐形分子中正電中心和負(fù)電中心不重合,使分子的一部分呈正電性,另一部分呈負(fù)電性五、原理綜合題(共4題,共12分)21、略
【分析】【分析】
(1)考查了對(duì)基態(tài)原子電子排布規(guī)律的認(rèn)識(shí);(2)考查了不同類型的晶體的熔沸點(diǎn)比較;相同類型的晶體的熔沸點(diǎn)比較;(3)考查了電負(fù)性的周期性變化規(guī)律,微粒間的相互作用以及晶胞中離子的配位數(shù);(4)考查了晶胞中微粒的位置和雜化理論,晶體密度的計(jì)算問(wèn)題;(5)重點(diǎn)考查通過(guò)反應(yīng)歷程圖,來(lái)書(shū)寫(xiě)離子方程式等。
【詳解】
(1)鈦元素是22號(hào)元素,故其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;故答案為:1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;
(2)一般不同的晶體類型的熔沸點(diǎn)是原子晶體>離子晶體>分子晶體,TiF4是離子晶體,其余三種則為分子晶體,故TiF4的熔點(diǎn)高于其余三種物質(zhì);TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體,對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,則其相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力依次越大,熔點(diǎn)越高;故答案為:TiF4是離子晶體,其余三種則為分子晶體,故TiF4的熔點(diǎn)高于其余三種物質(zhì);TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體;相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增強(qiáng),故熔點(diǎn)依次升高;
(3)CaTiO3晶體中含有Ca、Ti、O三種元素,Ca、Ti是同為第四周期的金屬元素,Ca在Ti的左邊,根據(jù)同一周期元素的電負(fù)性從左往右依次增大,故Ti>Ca,O為非金屬,故其電負(fù)性最強(qiáng),故三者電負(fù)性由大到小的順序是:O>Ti>Ca,金屬陽(yáng)離子和氧負(fù)離子之間以離子鍵結(jié)合,離子晶體晶胞中某微粒的配位數(shù)是指與之距離最近且相等的帶相反電性的離子,故Ca2+的配位數(shù)必須是與之距離最近且相等的氧離子的數(shù)目,從圖(a)可知,該數(shù)目為三個(gè)相互垂直的三個(gè)面上,每一個(gè)面上有4個(gè),故Ca2+的配位數(shù)是12;故答案為:O>Ti>Ca;離子鍵;12;
(4)比較晶胞(a)(b)可知,將圖(b)中周圍緊鄰的八個(gè)晶胞中體心上的離子連接起來(lái),就能變?yōu)閳D(a)所示晶胞結(jié)構(gòu),圖(b)中體心上的Pb2+就變?yōu)榱税藗€(gè)頂點(diǎn),即相當(dāng)于圖(a)中的Ti4+;圖(b)中頂點(diǎn)上的I-就變成了體心,即相當(dāng)于圖(a)中的Ca2+;圖(b)面心上中的就變成了棱心,即相當(dāng)于圖(a)中的O2-;故圖(b)中的Pb2+與圖(a)中的Ti4+的空間位置相同;有機(jī)堿中N原子上無(wú)孤對(duì)電子,周圍形成了4個(gè)鍵,故N原子采用sp3雜化;從圖(b)可知,一個(gè)晶胞中含有Pb2+的數(shù)目為個(gè),的數(shù)目為個(gè),I-的數(shù)目為個(gè),故晶胞的密度為故答案為:Ti4+;sp3;
(5)從作用原理圖(c)可以推出,這里發(fā)生兩個(gè)離子反應(yīng)方程式,左邊發(fā)生Pb+2Eu3+=Pb2++2Eu2+,右邊發(fā)生I2+2Eu2+=2Eu3++2I-,故答案為:Pb+2Eu3+=Pb2++2Eu2+;I2+2Eu2+=2Eu3++2I-
【點(diǎn)睛】
對(duì)電負(fù)性的考查,只要掌握周期表同一周期從左往右電負(fù)性依次增大,同一主族從上往下電負(fù)性依次減小的規(guī)律,另金屬元素的電負(fù)性小于非金屬的;化學(xué)鍵的類型判斷主要也是通過(guò)電負(fù)性,當(dāng)兩元素的電負(fù)性相差1.7以上形成離子鍵,小于則形成共價(jià)鍵;判斷分子等構(gòu)型時(shí),可以通過(guò)價(jià)層電子對(duì)互斥理論或雜化軌道理論以及等電子體原理進(jìn)行判斷;由陌生晶胞結(jié)構(gòu)計(jì)算晶體密度時(shí),先要確定晶胞中含有的微粒數(shù)目,這時(shí)一方面要認(rèn)真分析晶胞中各類粒子的位置信息,另一方面也要注意均攤法的使用,然后根據(jù)質(zhì)量的兩種計(jì)算方法相等即來(lái)進(jìn)行求算。【解析】1s22s22p63s23p63d24s2TiF4為離子化合物,熔點(diǎn)高,其他三種均為共價(jià)化合物,隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大,熔點(diǎn)逐漸升高O>Ti>Ca離子鍵12Ti4+sp32Eu3++Pb=2Eu2++Pb2+2Eu2++I2=2Eu3++2I?22、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)Li核外電子排布式;據(jù)此書(shū)寫(xiě)基態(tài)Li原子核外電子占據(jù)的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),據(jù)此判斷Li原子核外占據(jù)最高能層電子的電子云輪廓圖形狀;
(2)焰色反應(yīng)是是電子躍遷的結(jié)果;
(3)原子核外各個(gè)軌道電子排布處于全滿;半滿或全空時(shí)是穩(wěn)定狀態(tài);
(4)①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)分析,在SCN-中C原子形成了共價(jià)三鍵;據(jù)此判斷C原子雜化類型;
②元素吸引電子能力越大;其電離能就越大;根據(jù)配位體及配位原子中含有的σ鍵計(jì)算;
(5)根據(jù)物質(zhì)中含有的非羥基O原子數(shù)目分析;
(6)先根據(jù)均攤方法計(jì)算一個(gè)晶胞中含有的各種元素的原子個(gè)數(shù)然后根據(jù)ρ=計(jì)算密度。
【詳解】
(1)Li核外電子排布式是1s22s1;1個(gè)原子軌道為1個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),基態(tài)Li原子核外電子占據(jù)的軌道有1s;2s兩個(gè),故有2個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。占據(jù)最高能層為L(zhǎng)層2s軌道,故電子云輪廓圖形狀為球形;
(2)金屬元素產(chǎn)生焰色反應(yīng)的原因?yàn)殡娮訌妮^高能級(jí)的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級(jí)的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí);以光的形式釋放多余的能量,形成焰色反應(yīng),不同金屬元素的電子躍遷時(shí)釋放的能量不同,因此焰色反應(yīng)不同;
(3)基態(tài)Fe3+的價(jià)層電子排布式為3d5,為d軌道的半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),相對(duì)穩(wěn)定形強(qiáng),而基態(tài)Fe2+的價(jià)層電子排布式為3d6;穩(wěn)定性不如半充滿狀態(tài);
(4)①SCN-中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目為2;立體構(gòu)型為直線形,其中碳原子的雜化方式為sp;
②K4[Fe(CN)6]中基態(tài)K、Fe、C、N原子吸引電子能力依次增強(qiáng),第一電離能依次增大;所以四種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>C>Fe>K;Fe2+與CN-形成配位鍵含6個(gè)σ鍵,每1個(gè)CN-中含有1個(gè)σ鍵,所以1mol[Fe(CN)6]4-中含有σ鍵的數(shù)目為12NA;
(5)H3AsO3中非羥基氧原子數(shù)是0,而H3AsO4中非羥基氧原子數(shù)是1,可見(jiàn)H3AsO3中非羥基氧原子數(shù)小于H3AsO4,酸分子中非羥基O原子數(shù)目越大,該酸的酸性就越強(qiáng),且非羥基氧原子數(shù)少的酸分子中砷元素的正電性更小,羥基更不易電離出氫離子,故酸性弱于H3AsO4;
(6)由圖可知,每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Li、4個(gè)As、4個(gè)Fe,則該晶體的密度可表示為ρ=g/cm3。
【點(diǎn)睛】
本題考查了原子核外電子排布、原子的雜化方式、電離能及含氧酸的酸性比較、化學(xué)鍵數(shù)目的計(jì)算和晶體密度的計(jì)算等,全面考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu),掌握核外電子排布規(guī)律、價(jià)層電子對(duì)互斥理論等物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論及電離能、電負(fù)性等概念是本題解答的關(guān)鍵,在進(jìn)行晶體密度計(jì)算時(shí),要學(xué)會(huì)用均攤法分析,題目考查了學(xué)生的分析與計(jì)算能力。【解析】2球形電子從較高能級(jí)的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級(jí)的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí),以光的形式釋放能量基態(tài)Fe2+的價(jià)層電子排布式為3d6,而基態(tài)Fe3+的價(jià)層電子排布式為3d5,為半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性更強(qiáng)直線形spN>C>Fe>K12NAH3AsO3中非羥基氧原子數(shù)小于H3AsO4,砷元素的正電性更小,羥基更不易電離出氫離子23、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)為28號(hào)元素,基態(tài)的電子排布式為[Ar]3d84s2,核外能量最高的電子位于3d能級(jí);根據(jù)基態(tài)的電子排布式為[Ar]3d84s2,其3d能級(jí)上未成對(duì)電子數(shù)為2,同周期中,未成對(duì)電子數(shù)為2的還有:鈦為22號(hào)元素,基態(tài)電子排布式為:[Ar]3d24s2、鍺為32號(hào)元素,基態(tài)電子排布式為:[Ar]3d104s24p2、硒為34號(hào)元素,基態(tài)電子排布式為:[Ar]3d104s24p4;故答案為:3d,鈦;鍺、硒;
(2)鄰苯二酚易形成分子內(nèi)氫鍵,對(duì)苯二酚易形成的分子間氫鍵,后者分子間作用力較大,因此,熔沸點(diǎn)較低;
(3)配合物是中內(nèi)界為由表中數(shù)據(jù)可知,配位數(shù)為6的晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能為-12Dq+3p,其能量降低的更多,能量越低越穩(wěn)定;性質(zhì)活潑,但很穩(wěn)定;說(shuō)明形成配位鍵后,三價(jià)鈷的氧化性減弱,性質(zhì)變得穩(wěn)定;
(4)晶體結(jié)構(gòu)中陰陽(yáng)離子的配位數(shù)均為6,晶胞的俯視圖應(yīng)類似于NaCl晶胞,而NaCl晶胞俯視圖為CD;從
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