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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年上教版選修3化學(xué)下冊月考試卷912考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)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7題,共14分)1、在d軌道中電子排布成而不排布成最直接的根據(jù)是A.能量最低原理B.泡利不相容原理C.雜化軌道理論D.洪特規(guī)則2、已知:五種(1~20號)元素的的部分電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ?mol-1)。元素代號I1I2I3I4X2080400061009400Y500460069009500Z7401500770010500M5801800270011600N420410064008900
推測上述五種元素,處于周期表中同一族的是()A.X和YB.M和NC.Y和ND.Y和M3、下列表達方式或說法正確的是()A.基態(tài)到激發(fā)態(tài)產(chǎn)生的光譜是發(fā)射光譜B.氯化銨的電子式:C.NH3、H2O、CO2、HCl四分子中孤電子對最多的是CO2D.硫離子的核外電子排布式1s22s22p63s23p44、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、下列離子的VSEPR模型與離子的空間立體構(gòu)型一致的是()A.B.C.D.6、最近,科學(xué)家合成了含有N的鹽類,含有該離子的鹽是高能爆炸物質(zhì),該離子的結(jié)構(gòu)呈“V”形,如圖所示,以下有關(guān)該物質(zhì)的說法中正確的是()
A.每個N中含有35個質(zhì)子和36個電子B.該離子中有非極性鍵和配位鍵C.該離子中含有2個π鍵D.與PCl互為等電子體7、化合物NH3與BF3可以通過配位鍵形成NH3·BF3,下列說法正確的是A.NH3與BF3都是極性分子B.NH3與BF3都是平面三角形結(jié)構(gòu)C.可以通過晶體X射線衍射等技術(shù)測定BF3的結(jié)構(gòu)D.NH3·BF3中,NH3提供空軌道,BF3提供孤對電子評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)8、硫和釩的相關(guān)化合物;在藥物化學(xué)及催化化學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)釩原子的外圍電子軌道表達式為___________,釩有+2、+3、+4、+5等多種化合價,其中最穩(wěn)定的化合價是________,VO43-的幾何構(gòu)型為________.
(2)2-巰基煙酸氧釩配合物(圖1)是副作用小的有效調(diào)節(jié)血糖的新型藥物。
①基態(tài)S原子中原子核外未成對電子數(shù)為_______,該藥物中S原子的雜化方式是_______.所含第二周期元素第一電離能按由大到小順序的排列是___________.
②2-巰基煙酸(圖2)水溶性優(yōu)于2-巰基煙酸氧釩配合物的原因是_________.
(3)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p軌道,則p電子可在多個原子間運動,形成“離域Π鍵”,下列物質(zhì)中存在“離域Π鍵”的是_____.
A.SO2B.SO42-C.H2SD.CS2
(4)某六方硫釩化合物晶體的晶胞如圖3所示,該晶胞的化學(xué)式為______。圖4為該晶胞的俯視圖,該晶胞的密度為________g/cm3(列出計算式即可)。
9、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____________。10、用“>”“<”表示下列各組能級的能量高低。
(1)2s__4s;(2)2p__4p;(3)4s__3d11、(1)釩在元素周期表中的位置為__________,其價層電子排布圖為____________。
(2)基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式:__________________。
(3)Fe3+的電子排布式為__________________。
(4)基態(tài)銅原子的核外電子排布式為__________________。
(5)Ni2+的價層電子排布圖為_____________________。12、每個時代的發(fā)展都離不開化學(xué)材料。黃銅是人類最早使用的合金之一;主要由鋅和銅組成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)鋅原子的價電子排布式為___,屬于周期表___區(qū)元素。電子占據(jù)最高能層的電子云輪廓圖形狀為___。
(2)第一電離能I1(Zn)___I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
(3)向[Cu(H2O)4]2+溶液(天藍色)中加入過量氨水將生成更穩(wěn)定的[Cu(NH3)4]2+溶液(深藍色),原因是___;向深藍色溶液中逐滴加入稀鹽酸,觀察到的現(xiàn)象是___。13、試用VSEPR理論判斷:_____________。物質(zhì)孤對電子對數(shù)軌道雜化形式分子或離子的形狀SO3PO43-NCl3CS214、世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的是中國;明朝末年《天工開物》一書中有世界上最早的關(guān)于煉鋅技術(shù)的記載?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Zn原子的核外電子所占據(jù)的最高能層符號為___。
(2)硫酸鋅溶于過量的氨水可形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子的空間構(gòu)型為_______。
②中,中心原子的軌道雜化類型為________。
③寫出一種與互為等電子體的分子的化學(xué)式:________。
④NH3極易溶于水,除因為它們都是極性分子外,還因為________15、在極性分子中,正電荷重心與負電荷重心間的距離稱為偶極長,通常用表示。極性分子的極性強弱與偶極長和電荷量()有關(guān),一般用偶極矩()來衡量。分子的偶極矩是偶極長和電荷量的乘積,即在非極性分子中,其正、負電荷重心重合,故為0。試回答下列問題:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四種分子中的有______________________________。
(2)實驗測得:
①由此可知,PF3分子的空間構(gòu)型為____________________;
②BCl3分子的空間構(gòu)型為____________________,中心原子的雜化方式為____________________。
(3)治癌藥物具有平面四邊形結(jié)構(gòu),Pt處在四邊形中心,NH3和Cl分別處在四邊形的4個頂點。已知該化合物有兩種同分異構(gòu)體,棕黃色化合物的淡黃色化合物的試寫出兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________________(棕黃色)、____________________(淡黃色),在水中溶解度較大的是____________________(填結(jié)構(gòu)簡式)。評卷人得分三、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)16、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。化合物DC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(xué)反應(yīng)方程式:__________。
(5)1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數(shù)相同、電子數(shù)相同的分子,互稱為等電子體。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(xué)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(xué)方程式是____________。17、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____。18、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(xué)鍵的鍵角較小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結(jié)構(gòu)相似的三種物質(zhì),三者的沸點由高到低的順序是________。
(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________。19、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
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
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(xué)方程式:____________________。20、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(xué)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(xué)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__________。評卷人得分四、原理綜合題(共2題,共16分)21、第四期某些過渡元素在工業(yè)生產(chǎn)中有著極其重要的作用。
(1)鉻是最硬的金屬單質(zhì);被稱為“不銹鋼的添加劑”。
寫出Cr在周期表中的位置___________;其原子核外電子排布的最高能層符號___________.
(2)在1molCrO5(其中Cr為+6價)中,含有過氧鍵的數(shù)目為___________。
(3)釩(23V)是我國的豐產(chǎn)元素;被稱之為“工業(yè)的味精”,廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè)?;卮鹣铝袉栴}:
寫出釩原子價電子排布圖___________;V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示,該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為___________;
(4)Ni是一種優(yōu)良的有機反應(yīng)催化劑,Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,其中配原子是___________。
(5)鈦稱之為21世紀金屬,具有一定的生物功能。鈣鈦礦(CaTiO3)晶體是工業(yè)獲取鈦的重要原料。CaTiO3晶胞如下圖,邊長為a=0.266m,晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為___________nm,與Ti緊鄰的O個數(shù)為___________。
(6)在CaTiO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,Ca處于各頂角位置,則T處于___________位置,O處于___________位置。22、氨硼烷(NH3BH3)含氫量高;熱穩(wěn)定性好;是一種具有潛力的固體儲氫材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)H、B、N中,原子半徑最大的是______。根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素______的相似。
(2)NH3BH3分子中,N—B化學(xué)鍵稱為____鍵,其電子對由____提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2,的結(jié)構(gòu)如圖所示:在該反應(yīng)中,B原子的雜化軌道類型由______變?yōu)開_____。
(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負電性(Hδ-),電負性大小順序是__________。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是_________(寫分子式),其熔點比NH3BH3____________(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在____________________;也稱“雙氫鍵”。
(4)研究發(fā)現(xiàn),氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
氨硼烷晶體的密度ρ=___________g·cm?3(列出計算式,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共16分)23、A,B,C,D四種短周期元素的原子半徑依次減小,D能分別與A,B,C形成電子總數(shù)相等的分子X、Y、Z。C原子的最外層電子排布為nsnnp2n。E的原子序數(shù)為29。
(1)A,B,C的第一電離能由小到大的順序為________(用元素符號表示)。
(2)X是含有________鍵(填“非極性”或“極性”,下同)的________分子。
(3)A的一種氫化物的相對分子質(zhì)量為26,其分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為________。
(4)Y分子的空間構(gòu)型為__________,其中心原子采取________雜化。
(5)一種由B,C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學(xué)式為________。
(6)Y是一種易液化的氣體,請簡述其易液化的原因_________。
(7)寫出E2+的電子排布式___________________,并寫出E2+在Z中通入足量Y得到深藍色溶液的離子反應(yīng)方程式_______。24、硫酸銨[(NH4)2SO4]一種優(yōu)良的氮肥(俗稱肥田粉);適用于一般土壤和作物,能使枝葉生長旺盛,提高果實品質(zhì)和產(chǎn)量,增強作物對災(zāi)害的抵抗能力,可作基肥;追肥和種肥,與氫氧化鈣在加熱的條件下可以生成氨氣。根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題:
(1)基態(tài)S原子的價電子排布式為____________,能量最高的電子所處的能層的符號為_________。
(2)SO42-空間構(gòu)型為__________,中心原子的軌道雜化方式是________,寫出一個與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式__________。
(3)氨氣的沸點(-33.5℃)高于硫化氫的沸點(-60.4℃)的主要原因是:_____________________________。
(4)O、N、S的第一電離能從大到小的順序是___________________。
(5)硫酸銅溶液中通入過量的氨氣會生成[Cu(NH3)4]SO4,1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個數(shù)為________。
(6)以四氯化鈦、碳化鈣、疊氮酸鹽作原料,可以生成碳氮化鈦化合物。其結(jié)構(gòu)如下圖所示,這種碳氮化鈦化合物的化學(xué)式為________。若將該晶體的晶胞重新切割,使碳原子位于新晶胞的上下面心,則氮原子在新晶胞中的位置是__________________________________。
25、含族的磷、砷()等元素的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中有許多重要用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)下列狀態(tài)的磷中,電離最外層一個電子所需能量最小的是__________(填標(biāo)號)。
A.B.C.D.
(2)常溫下是一種白色晶體,由兩種微粒構(gòu)成。將其加熱至148℃熔化,形成一種能導(dǎo)電的熔體。已知兩種微粒分別與互為等電子體,則為________,其中心原子雜化軌道類型為________,為________。
(3)的分別為根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋遠大于的原因______________。
(4)的空間構(gòu)型為_____________。
(5)砷化鎵屬于第三代半導(dǎo)體,它能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽埽榛墴襞輭勖瞧胀襞莸?00倍,而耗能只有其10%。推廣砷化鎵等發(fā)光二極管()照明,是節(jié)能減排的有效舉措。已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)
①砷化鎵的化學(xué)式為__________,鎵原子的配位數(shù)為__________。
②砷化鎵的晶胞密度__________(列式并計算,精確到小數(shù)點后兩位),如圖是沿立方格子對角面取得的截圖,位置原子與位置原子的核間距x=________
26、⑴已知在周期表的某一周期,其零族元素的價層電子排布式為同周期的A、B兩種元素,最外層電子數(shù)為2、7,次外層電子數(shù)為8、18,則元素A為________,B為________(寫元素符號)。若周期表有第8周期,則其最終的零族元素的原子序數(shù)為____________。
⑵稀有氣體的化合物分子的空間構(gòu)型是__________,寫出與其互為等電子體的一種陰離子的化學(xué)式___________。
⑶硼酸能形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu);單層的結(jié)構(gòu)如圖所示。
則硼酸晶體中存在的作用力除共價鍵外,還有_____________。
⑷稀土資源是重要的戰(zhàn)略資源;下圖為某稀土元素A的氧化物晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,其中氧離子占據(jù)頂點;面心、棱心、體心的位置,A離子占據(jù)半數(shù)的立方體空隙。
寫出A氧化物的化學(xué)式______,A離子的配位數(shù)為______。已知晶胞參數(shù)為則間距為________設(shè)A的摩爾質(zhì)量為晶體的密度為_______參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【分析】
根據(jù)題中軌道電子排布可知;本題考查原子核外電子排布,根據(jù)洪特規(guī)則進行分析。
【詳解】
A.能量最低原理就是指核外電子總是盡可能先占能量最低的軌道;只有當(dāng)能量最低軌道被占滿后,電子才依次進入能量較高軌道,與題意不符合,A項錯誤;
B.泡利不相容原理指的是在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的電子;與題意不符合,B項錯誤;
C.雜化軌道理論指的是中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合;形成一組新的軌道,與題意不符合,C項錯誤;
D.當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時;基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,且自旋狀態(tài)相同,稱為洪特規(guī)則,根據(jù)圖片知,5個電子占據(jù)不同的軌道且自旋方向相同,所以其根據(jù)是洪特規(guī)則,D項正確;
答案選D。
【點睛】
洪特規(guī)則是:當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時,基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,且自旋狀態(tài)相同。2、C【分析】【詳解】
X元素從I1~I4相差不大,且第一電離能較大,應(yīng)該為稀有氣體元素;Y、N元素I1遠遠小于I2,且第一電離能較小,則Y元素最外層電子數(shù)為1,都屬于金屬元素,應(yīng)該位于ⅠA族;Z元素I1、I2都較小,且I2遠遠小于I3,則Z元素最外層電子數(shù)為2,屬于ⅡA族;M元素I1、I2、I3都較小,I3遠遠小于I4;則M元素最外層電子數(shù)為3,屬于ⅢA族,所以屬于同一族的元素是Y和N,故選C。
【點睛】
本題考查電離能,明確同一元素不同電離能變化特點、同一主族元素電離能變化規(guī)律即可解答,注意最外層電子數(shù)與電離能的關(guān)系。3、C【分析】A.電子從基態(tài)到激發(fā)態(tài)需要吸收能量,產(chǎn)生的光譜是吸收光譜;所以A錯B.B.氯化銨的電子式:Cl-周圍也是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故B錯;中心原子孤對電子數(shù)等于(a-xb)/2,a是中心原子的價電子數(shù),X是中心原子結(jié)合的原子數(shù),b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),據(jù)此,NH3的孤對電子數(shù)為1,H2O的孤對電子數(shù)為2、CO2的中小心原子的孤對電子數(shù)為0,但O原子的孤對電子數(shù)為4,HCl的孤對電子數(shù)為3,四分子中孤電子對最多的是CO2,故C正確;D.硫離子結(jié)構(gòu)示意圖為:則硫離子的核外電子排布式為:故D錯誤;答案:C。
點睛:電子式是指在元素周圍用小黑點表示原子最外層電子得式子。中心原子孤對電子數(shù)等于(a-xb)/2,a是中心原子的價電子數(shù),X是中心原子結(jié)合的原子數(shù),b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)進行求解。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(dāng)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(dāng)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】【詳解】
A.價層電子對數(shù)為VSEPR模型為四面體形,離子的空間立體構(gòu)型四面體形,故A符合題意;
B.價層電子對數(shù)為VSEPR模型為四面體形,離子的空間立體構(gòu)型三角錐形,故B不符合題意;
C.價層電子對數(shù)為VSEPR模型為平面三角形,離子的空間立體構(gòu)型“V”形,故C不符合題意;
D.價層電子對數(shù)為VSEPR模型為四面體形,離子的空間立體構(gòu)型三角錐形,故D不符合題意。
綜上所述,答案為A。6、B【分析】【詳解】
A.1個氮原子中含有7個質(zhì)子、7個電子,則1個N5分子中含有35個質(zhì)子、35個電子,N是由N5分子失去1個電子得到的,則1個N粒子中有35個質(zhì)子;34個電子,A錯誤;
B.N中氮氮三鍵是非極性共價鍵;中心的氮原子有空軌道,兩邊的兩個氮原子提供孤電子對形成配位鍵,B正確;
C.1個氮氮三鍵中含有2個π鍵;所以該離子中含有4個π鍵,C錯誤;
D.N和PCl具有相同原子數(shù);但價電子數(shù)分別為5×5-1=24,5+4×7-1=32,不是等電子體,D錯誤。
答案選B。7、C【分析】【分析】
BF3分子中,B原子最外層有3個電子,與3個F原子形成三個B-F鍵,B原子周圍沒孤電子對,NH3分子中,N原子最外層有5個電子,與3個H原子形成三個N-H鍵,N原子周圍有一對孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論可知,BF3分子為非極性分子,分子構(gòu)型為平面三角形,NH3分子為極性分子,分子構(gòu)型為三角錐形,NH3·BF3中B原子有空軌道,N原子有孤電子對,所以NH3提供孤電子對,BF3提供空軌道;形成配位鍵,使B;N原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),據(jù)此答題。
【詳解】
A.BF3分子為非極性分子;故A錯誤;
B.BF3分子構(gòu)型為平面三角形;故B錯誤;
C.可以通過晶體X射線衍射等技術(shù)測定BF3的結(jié)構(gòu);故C正確;
D.NH3?BF3中B原子有空軌道,N原子有孤電子對,所以NH3提供孤電子對,BF3提供空軌道;形成配位鍵,故D錯誤;
故答案選C。二、填空題(共8題,共16分)8、略
【分析】【分析】
(1)釩處于第四周期VB族,外圍電子排布式為3d34s2,結(jié)合泡利原理、洪特規(guī)則畫外圍電子軌道表達式;核外電子排布處于半充滿、全充滿或全空時更穩(wěn)定;VO43-中V形成4個σ鍵,孤電子對數(shù)為=0,雜化方式為sp3;
(2)①S原子形成2個σ鍵;有2對孤電子對,雜化軌道數(shù)目為4;同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,N原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素的;
②羧基可與水分子之間形成氫鍵;
(3)構(gòu)成條件:多原子分子中各原子在同一平面;且有相互平行的p軌道,有單電子;硫酸根離子是正四面體結(jié)構(gòu),各原子不在同一平面,硫化氫中H原子和S原子沒有平行的p軌道;
(4)均攤法計算晶胞中V、S原子數(shù)目,確定化學(xué)式;根據(jù)V、S原子數(shù)目,結(jié)合摩爾質(zhì)量計算晶胞質(zhì)量,再根據(jù)ρ=計算晶胞密度。
【詳解】
(1)釩原子為23號元素,電子排布式為[Ar]3d34s2,所以外圍電子軌道排布式為其最穩(wěn)定的化合價應(yīng)該是+5,即失去所有的價電子,形成最外層8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。根據(jù)價層電子對互斥原理,VO43-中的中心原子V的價電子為5;配位原子O不提供電子,帶有三個單位負電,所以外層電子為8個,共4對,空間構(gòu)型為正四面體。
(2)①S原子的電子排布為[Ne]3s23p4,所以S原子的3p能級上有4個電子,分配在三個軌道中,有兩個單電子。從圖中得到S的配位數(shù)為2,所以此時S的外層有6+2=8個電子,電子對為4,所以S應(yīng)該的雜化方式是sp3雜化。其中含有的第二周期元素是C、N、O。同周期元素從左向右應(yīng)該是第一電離能增大,因為N的2p能級上有3個電子,是p能級的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以N的第一電離能反常增大,所以第一電離能為:N>O>C。
②2-巰基煙酸有羧基可以與水分子形成氫鍵;所以其水溶性會更好。
(3)從題目表述來看;形成離域Π鍵的要求是:①原子共平面;②有相互平行的p軌道。根據(jù)價層電子對互斥理論,二氧化硫為平面三角形,硫酸根為正四面體,硫化氫為角型,二硫化碳為直線型。所以選項B一定錯誤。而硫化氫的H原子不存在p軌道。所以選項C錯誤。由上正確的是選項A和選項D。
(4)晶胞中有V為:8×1/8+4×1/4=2個;S為:2×1=2個,所以化學(xué)式為VS。因為該晶胞中有2個VS,所以晶胞質(zhì)量為2×(32+51)/NAg。根據(jù)圖4得到晶胞底面的面積為a×nm2,所以晶胞的體積為:a××bnm3。1nm=10-7cm,所以晶體密度為【解析】+5正四面體2sp3N>O>C2-巰基煙酸的羧基可與水分子之間形成氫鍵,使其在水中溶解度增大ADVS9、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S10、略
【分析】【分析】
根據(jù)構(gòu)造原理:各能級能量高低順序為①相同n而不同能級的能量高低順序為:ns<np<nd<nf;②n不同時的能量高低:2s<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級ns<(n-2)f<(n-1)d<np,絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子的排布都遵循下列順序:1s;2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f
【詳解】
(1)n不同時的能量高低:2s<4s;
(2)n不同時的能量高低:2p<4p;
(3)不同層不同能級ns<(n-1)d:4s<3d。
故答案為:<;<;<?!窘馕觥竣?<②.<③.<11、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)釩的核電荷數(shù)為23,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,其價層電子為3d24s2;根據(jù)能量最低原則;泡利不相容原理和洪特規(guī)則正確畫出其價層電子排布示意圖;
(2)鎵(Ga)原子的核電荷數(shù)為31;根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式;
(3)根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出基態(tài)鐵原子的電子排布式:1s22S22p63s23p63d64s2,據(jù)此寫出Fe3+的電子排布式;
(4)根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出基態(tài)銅原子的電子排布式;
(5)鎳原子核電荷數(shù)為28,Ni的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,,Ni2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8;根據(jù)能量最低原則;泡利不相容原理和洪特規(guī)則正確畫出其價層電子排布示意圖;
【詳解】
(1)釩的核電荷數(shù)為23,則可以推知釩在元素周期表中的位置為第4周期VB族,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,其價層電子排布式為3d34s2,則電子排布圖為
綜上所述,本題答案是:第四周期第ⅤB族;
(2)鎵原子的核電荷數(shù)為31,基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p1。
綜上所述,本題答案是:1s22s22p63s23p63d104s24p1。
(3)基態(tài)鐵原子的電子排布式:1s22S22p63s23p63d64s2,鐵原子失去3個電子,F(xiàn)e3+的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d5;
綜上所述,本題答案是:1s22s22p63s23p63d5。
(4)銅原子核電荷數(shù)為29,基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1;
綜上所述,本題答案是:1s22s22p63s23p63d104s1。
(5)鎳原子核電荷數(shù)為28,Ni的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,,Ni2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8,Ni2+的價層電子排布圖為
綜上所述,本題答案是:【解析】第四周期第ⅤB族1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d51s22s22p63s23p63d104s112、略
【分析】【分析】
(1)鋅的原子序數(shù)為30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,價電子排布式為3d104s2;
(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2;4s能級處于全充滿狀態(tài);
(3)向天藍色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入過量氨水生成更穩(wěn)定的深藍色[Cu(NH3)4]2+溶液,說明配位能力NH3分子大于H2O分子;向深藍色溶液中逐滴加入稀鹽酸;鹽酸先與銅氨絡(luò)離子反應(yīng)生成氫氧化銅藍色沉淀,鹽酸過量,氫氧化銅沉淀溶解生成氯化銅。
【詳解】
(1)鋅的原子序數(shù)為30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,價電子排布式為3d104s2,屬于周期表ds區(qū)元素,電子占據(jù)最高能層的電子位于為4s軌道,s電子云輪廓圖形狀為球形,故答案為:3d104s2;ds;球形;
(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2;4s能級處于全充滿狀態(tài),Zn原子更不易失去1個電子,所以Zn原子的第一電離能較大,故答案為:大于;
(3)向天藍色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入過量氨水生成更穩(wěn)定的深藍色[Cu(NH3)4]2+溶液,說明配位能力NH3分子大于H2O分子,這是因為N原子的電負性小于氧原子,提供孤電子對能力強,形成的配位鍵更加穩(wěn)定;[Cu(NH3)4]2+在溶液中存在如下絡(luò)合平衡[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3;加入鹽酸,氨分子與氫離子反應(yīng),濃度減小,平衡向右移動,銅離子與溶液中氫氧根結(jié)合生成氫氧化銅藍色沉淀,當(dāng)鹽酸過量時,氫氧化銅沉淀溶于鹽酸生成氯化銅,溶液呈天藍色,實驗現(xiàn)象為先產(chǎn)生藍色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{色,故答案為:N原子的電負性小于氧原子,提供孤電子對能力強,形成的配位鍵更加穩(wěn)定;先產(chǎn)生藍色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{色。
【點睛】
Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2,4s能級處于全充滿狀態(tài),Zn原子更不易失去1個電子是分析難點。【解析】①.3d104s2②.ds③.球形④.大于⑤.N原子的電負性小于氧原子,提供孤電子對能力強,形成的配位鍵更加穩(wěn)定⑥.先產(chǎn)生藍色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{色13、略
【分析】【分析】
SO3價層電子對數(shù)為PO43-價層電子對數(shù)為NCl3價層電子對數(shù)為CS2價層電子對數(shù)為
【詳解】
SO3價層電子對數(shù)為軌道雜化形式為sp2;VSEPR模型為平面三角形,由于孤對電子對數(shù)為0,分子構(gòu)型為平面三角形;
PO43?價層電子對數(shù)為軌道雜化形式為sp3;VSEPR模型為四面體形,由于孤對電子對數(shù)為0,離子構(gòu)型為正四面體形;
NCl3價層電子對數(shù)為軌道雜化形式為sp3;VSEPR模型為四面體形,由于孤對電子對數(shù)為1,分子構(gòu)型為三角錐形;
CS2價層電子對數(shù)為軌道雜化形式為sp,VSEPR模型為直線形,由于孤對電子對數(shù)為0,分子構(gòu)型為直線形;
故答案為:0、sp2、平面三角形;0、sp3、正四面體形;1、sp3、三角錐形;0、sp、直線形?!窘馕觥?。物質(zhì)孤對電子對數(shù)軌道雜化形式分子或離子的形狀SO30sp2平面三角形PO43?0sp3正四面體NCl31sp3三角錐形CS20sp直線形14、略
【分析】【詳解】
(1)Zn為30號元素,基態(tài)Zn原子的價層電子排布為3d104s2;占據(jù)最高能層為第4層,能層符號為N;
(2)①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子為其中心原子價層電子對數(shù)為=4;不含孤電子對,空間構(gòu)型為正四面體形;
②中,中心原子的價層電子對數(shù)為4,所以為sp3雜化;
③含有5個原子,價電子總數(shù)為32,與其互為等電子的分子有CCl4、SiCl4、SiF4等;
④NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應(yīng),也使氨氣極易溶于水?!窘馕觥竣?N②.正四面體③.sp3④.CCl4(或SiCl4、SiF4)⑤.NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應(yīng)15、略
【分析】【詳解】
(1)是由極性鍵形成的雙原子極性分子;根據(jù)價電子對互斥理論可知,是直線形分子,正、負電荷重心重合,為非極性分子,其偶極矩為0;都是V形結(jié)構(gòu),是極性分子,其
(2)①說明是極性分子,則是三角錐形結(jié)構(gòu);
②說明是非極性分子,其正、負電荷重心重合,應(yīng)是平面正三角形結(jié)構(gòu);中心原子B與3個原子形成3個共價鍵(沒有孤電子對),即B原子的雜化方式是雜化;
(3)根據(jù)題意,具有平面四邊形結(jié)構(gòu),若則為非極性分子,和分別對稱分布在四邊形的個頂點上,即正、負電荷重心重合,故淡黃色化合物是若則為極性分子,和在四邊形的4個頂點上的分布是不對稱的,即正、負電荷重心不重合,故棕黃色化合物是根據(jù)相似相溶規(guī)律,水是極性分子,因此屬于極性分子的溶質(zhì)易溶解在水中,即在水中溶解度較大的是棕黃色化合物,其結(jié)構(gòu)簡式為【解析】CS2三角錐形平面正三角形sp2雜化三、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)16、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(xué)反應(yīng)方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據(jù)CO與N2互為等電子體,一種由N、O組成的化合物與CO2互為等電子體,其化學(xué)式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O17、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)是核外電子總數(shù)的最外層電子數(shù)為2,故D為Mg元素;E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則原子序數(shù)為26,為Fe元素;F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質(zhì)穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能大于O元素;同一周期元素從左到右元素的電負性逐漸增強,故元素的電負性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號為Fe3+;
(3)F為Cu,位于周期表ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G為As元素;與Si位于周期表對角線位置,則其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負性依次減??;則電負性:As<P,B錯誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減小;As與Ge元素同一周期,位于Ge的右側(cè),則其原子半徑小于鍺,C錯誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故其第一電離能大于硒元素的,D錯誤;
故合理選項是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去,故Mg元素第一電離能大于Al元素的第一電離能,即I1(Mg)>I1(Al)?!窘馕觥浚綨<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去18、略
【分析】【分析】
原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、W四種元素;其中X是周期表中半徑最小的元素,則X是H元素;Y是形成化合物種類最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,則Z是N元素;R單質(zhì)占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數(shù)為29,則W是Cu元素;再結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對,所以采取sp2雜化;一個乙烯分子中含有5個σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數(shù)目為5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型為正四面體形;但氨氣中的中心原子上含有1對孤對電子,所以其實際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更小;
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點最高;H2Se相對分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點比H2S高,三者的沸點由高到低的順序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體,CO2和N2O互為等電子體,所以元素C的這種氧化物CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O;
(5)銅是29號元素,其原子核外有29個電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價電子排布式為3d104s1?!窘馕觥縮p25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s119、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的銅元素;為過渡元素,屬于ds區(qū)元素,故答案:ds;
(2)根據(jù)元素周期表可知:③為碳元素,⑧為氯元素,兩者形成的一種常見溶劑為CCl4;其分子空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),故答案:正四面體結(jié)構(gòu);
(3)根據(jù)元素周期表可知:元素①為氫元素,⑥為磷元素,兩者形成的最簡單分子為PH3;分子中正負電荷中心不重合,屬于極性分子,故答案:極性;
(4)根據(jù)元素周期表可知:元素⑥為磷元素,元素⑦為硫元素,P原子為半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),磷的第一電離能大于硫元素的第一電離能;元素②為鈹元素,元素④為鎂元素,同一主族從上到下,元素的電負性逐漸減小,則鈹元素的電負性大于鎂元素的電負性,故答案:>;>;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨為銅元素,位于第四周期IB族,所以銅元素的基態(tài)原子核外價電子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑧為氯元素,元素④為鎂元素,形成的化合物為MgCl2,其電子式為故答案:
(6)根據(jù)元素周期表可知:元素⑩為鋅元素,元素⑤為鋁元素,鋁能與NaOH溶液反應(yīng),所以鋅也能與NaOH溶液反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O?!窘馕觥縟s正四面體結(jié)構(gòu)極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O20、略
【分析】【詳解】
由元素在周期表中的位置可知,①為H,②為Be,③為C,④為N,⑤為O,⑥為F,⑦為Mg,⑧為Cl,⑨為Cr;⑩為Cu。
(1)⑨為Cr元素,原子核外電子數(shù)為24,價層電子排布為[Ar]3d54s1;
(2)素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為CH2=CH2,C原子成3個δ鍵、沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為3,C原子采取sp2雜化;
元素⑦與⑧形成的化合物MgCl2是由鎂離子和氯離子形成的離子化合物;晶體類型是離子晶體;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢,能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空時體系能量最低,原子較穩(wěn)定,因此價電子排布處于半滿的軌道的元素,其第一電離能比臨近原子的第一電離能大,所以元素④的第一電離能>元素⑤的第一電離能;元素④與元素①形成的是NH3分子,三角錐形;原子數(shù)目和電子總數(shù)(或價電子總數(shù))相同的微粒互為等電子體,N2的電子數(shù)為14,與之為等電子體的分子為CO,離子為CN-;
(4)④是N元素,最高價氧化物對應(yīng)的水化物稀溶液為稀硝酸,與Mg單質(zhì)反應(yīng),Mg是還原劑,被氧化為Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化劑、酸的作用,反應(yīng)的方程式為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球為氧原子,所以一個晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為1+8×=2?!窘馕觥竣?[Ar]3d54s1②.sp2③.離子晶體④.>⑤.三角錐形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2四、原理綜合題(共2題,共16分)21、略
【分析】【詳解】
(1)Cr為24號元素;在元素周期表中的位置為第四周期第ⅥB族,核外電子排布最高的能級層為第4層,為N層。答案為第四周期第ⅥB族N;
(2)過氧根中的氧的化合價為-1價,其他的氧為-2價,則可以設(shè)有x個過氧根,有y個氧離子,則根據(jù)化合物的化合價代數(shù)和為0以及原子守恒,過氧根中有2個O為-1價,則有2x×(-1)+y×(-2)+5=0,2x+y=5,可以求得x=2,則1molCrO5中含有2mol過氧鍵,過氧鍵的數(shù)目為2NA;答案為2NA;
(3)V為23號元素,其價電子的排布為3d34s2,則其價電子排布圖為從示意圖可以看出來,每個S原子與4個氧原子形成四面體結(jié)構(gòu),類似于CH4,故其S原子的雜化類型為sp3,答案為sp3;
(4)Ni(CO)4中;配位原子能夠提供電子對,其配位原子是否有孤對電子和電負性有關(guān),O的電負性太大,不易提供電子對,而O的孤對電子配位給C原子,使得C原子一端擁有的電子較多,而且C的電負性沒有O大,易給出電子,因此配位原子是C。答案是C。
(5)晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為面對角線的一半,為nm;與Ti緊鄰的O,在Ti原子的上部有4個,在與Ti原子同平面的有4個O原子,在Ti原子的下面也有4個O原子,一共12個,答案為0.188nm12;
(6)CaTiO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,Ca處于各頂角位置,O與Ga在同一直線上,則O在棱上。Ti在Ga形成的六面體的中心,則Ti為體心。答案為體心棱心【解析】第四周期第ⅥB族N2NAsp3C0.18812體心棱心22、略
【分析】【分析】
根據(jù)元素在周期表中的位置比較和判斷元素的相關(guān)性質(zhì);根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)確定其雜化軌道的類型;運用等量代換的方法尋找等電子體;根據(jù)電負性對化合價的影響比較不同元素的電負性;根據(jù)晶胞的質(zhì)量和體積求晶體的密度。
【詳解】
(1)在所有元素中;H原子的半徑是最小的,同一周期從左到右,原子半徑依次減小,所以,H;B、N中原子半徑最大是B。B與Si在元素周期表中處于對角張的位置,根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與Si元素相似。
(2)B原子最外層有3個電子,其與3個H原子形成共價鍵后,其價層電子對只有3對,還有一個空軌道;在NH3中,N原子有一對孤對電子,故在NH3BH3分子中,N—B鍵為配位鍵,其電子對由N原子提供。NH3BH3分子中,B原子的價層電子對數(shù)為4,故其雜化方式為sp3。NH3BH3在催化劑的作用下水解生成氫氣和B3O63-,由圖中信息可知,B3O63-中每個B原子只形成3個σ鍵,其中的B原子的雜化方式為sp2,因此,B原子的雜化軌道類型由sp3變?yōu)閟p2。
(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性,說明N的電負性大于H;與B原子相連的H呈負電性,說明H的電負性大于B,因此3種元素電負性由大到小的順序為N>H>B。NH3BH3分子中有8個原子,其價電子總數(shù)為14,N和B的價電子數(shù)的平均值為4,依據(jù)等量代換的原則,可以找到其等電子體為CH3CH3。由于NH3BH3分子屬于極性分子,而CH3CH3屬于非極性分子,兩者相對分子質(zhì)量接近,但是極性分子的分子間作用力較大,故CH3CH3熔點比NH3BH3低。NH3BH3分子間存在“雙氫鍵”,類比氫鍵的形成原理,說明其分子間存在Hδ+與Hδ-的靜電引力。
(4)在氨硼烷的222的超晶胞結(jié)構(gòu)中,共有16個氨硼烷分子,晶胞的長、寬、高分別為2apm、2bpm、2cpm,若將其平均分為8份可以得到8個小長方體,則平均每個小長方體中占有2個氨硼烷分子,小長方體的長、寬、高分別為apm、bpm、cpm,則小長方體的質(zhì)量為小長方體的體積為因此,氨硼烷晶體的密度為g?cm-3。
【點睛】
本題最后有關(guān)晶體密度的計算是難點,要求考生能讀懂題意,通過觀察晶胞結(jié)構(gòu),確定超晶胞結(jié)構(gòu)中的分子數(shù),并能合理分成8份,從而簡化計算?!窘馕觥緽Si(硅)配位Nsp3sp2N>H>BCH3CH3低Hδ+與Hδ?的靜電引力五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共16分)23、略
【分析】【分析】
A、B、C、D四種短周期元素的原子半徑依次減小,D能分別與A,B,C形成電子總數(shù)相等的分子X、Y、Z,說明D為氫元素,因為s層只能是2個電子,所以n=2,即C原子的最外層電子排布為2s22p4;為氧元素,則A為碳,B為氮,則形成的氫化物分別為甲烷;氨氣和水。E的原子序數(shù)為29,為銅元素。
【詳解】
(1)同周期隨著原子序數(shù)增大元素的第一電離能呈增大趨勢,但氮元素的2p能級容納3個電子,為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能由小到大的順序為C碳氫單鍵為σ鍵,碳碳三鍵含有一個σ鍵和2個π鍵,故其分子中的σ鍵和π堿的鍵數(shù)之比為3:2。(4)Y分子為氨氣,空間構(gòu)型為三角錐形,其中心原子氮原子價層電子對數(shù)=3+(5-1×3)/2=4,采取sp3雜化。(5)一種由氮和氧組成的化合物與二氧化碳互為等電子體,其化學(xué)式為N2O。(6)氨氣分子間存在氫鍵,沸點高而容易液化。(7)銅離子的電子排布式1s22s22p63s23p63d9,銅離子在水中通入足量氨氣得到深藍色溶液的離子反應(yīng)方程式為Cu2++4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O?!窘馕觥竣?C3⑦.N2O⑧.氨氣分子間存在氫鍵,沸點高而容易液化⑨.1s22s22p63s23p63d9⑩.Cu2++4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O24、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)S原子最外層有6個電子;排布在3s;3p能級上;離原子核越遠能量越高;
(2)根據(jù)價電子對數(shù)判斷S原子軌道雜化方式;根據(jù)價電子理論判斷SO42-空間構(gòu)型;等電子體是指具有相同價電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子;
(3)氨氣分子間有氫鍵;
(4)N原子2p軌道為半充滿狀態(tài);所以第一電離能大于相鄰的O原子;同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小,所以第一電離能O大于S原子;
(5)Cu和N之間是配位鍵;N和H之間是共價鍵;單鍵都是σ鍵;(6)根據(jù)均攤法計算化學(xué)式;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析氮原子在新晶胞中的位置。
【詳解】
(1)基態(tài)S原子最外層有6個電子,排布在3s、3p能級上,所以基態(tài)S原子的價電子排布式為3s23p4;離原子核越遠能量越高;能量最高的電子所處的能層是第三層,符號為M;
(2)S原子的價電子對數(shù)是孤對電子為0,所以SO42-空間構(gòu)型正四面體;S原子軌道雜化方式為sp3;等電子體是指具有相同價電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子,所以與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式是CCl4或SiF4;
(3)氨氣分子間有氫鍵,H2S分子間沒有氫鍵;所以氨氣的沸點高于硫化氫的沸點;
(4)N原子2p軌道為半充滿狀態(tài),所以第一電離能大于相鄰的O原子,同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小,所以第一電離
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