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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年北師大新版選修3化學(xué)上冊(cè)月考試卷212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6題,共12分)1、下列狀態(tài)的氮中,能表示最低能量狀態(tài)的軌道表示式是A.B.C.D.2、下列說(shuō)法正確的是A.熔點(diǎn):鋰<鈉<鉀<銣<銫B.由于HCl的分子間作用力比HI的強(qiáng),故HC1比HI穩(wěn)定C.等質(zhì)量的金剛石和石墨晶體所含碳碳鍵的數(shù)目相等D.已知離子晶體AB的晶胞如圖所示,則每個(gè)A+周圍距離最近且等距的B-有8個(gè)。
3、近年來(lái),科學(xué)家合成了一系列具有獨(dú)特化學(xué)特性的(AlH3)n氫鋁化合物。已知,最簡(jiǎn)單的氫鋁化合物的分子式為Al2H6,它的熔點(diǎn)為150℃,燃燒熱極高。Al2H6球棍模型如圖;下列有關(guān)說(shuō)法肯定錯(cuò)誤的是()
A.Al2H6在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體B.氫鋁化合物可能成為未來(lái)的儲(chǔ)氫材料和火箭燃料C.Al2H6在空氣中完全燃燒,產(chǎn)物為氧化鋁和水D.Al2H6中Al原子采取sp2雜化4、如圖是從NaCl和CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來(lái)的部分結(jié)構(gòu)圖;其中屬于從NaCl晶體中分割出來(lái)的結(jié)構(gòu)圖是()
A.只有cB.b和cC.a和cD.a和d5、下列關(guān)于晶格能的說(shuō)法正確的是A.晶格能是指形成1mol離子鍵所放出的能量B.晶格能是指破壞1mol離子鍵所吸收的能量C.晶格能是指1mol離子晶體中的陰、陽(yáng)離子完全氣化而遠(yuǎn)離所吸收的能量D.晶格能的大小與晶體的熔點(diǎn)、硬度都無(wú)關(guān)6、下列數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)表;有關(guān)的判斷正確的是()
A.只要含有金屬陽(yáng)離子的晶體就一定是離子晶體B.在共價(jià)化合物分子中各原子都形成8電子結(jié)構(gòu)C.同族元素的氧化物不可能形成不同類型的晶體D.金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的高評(píng)卷人得分二、多選題(共6題,共12分)7、硅原子的電子排布式由1s22s22p63s23p2轉(zhuǎn)變?yōu)?s22s22p63s13p3,下列有關(guān)該過(guò)程的說(shuō)法正確的是()A.硅原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài),這一過(guò)程吸收能量B.硅原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài),這一過(guò)程釋放能量C.硅原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)的能量低于基態(tài)時(shí)的能量D.轉(zhuǎn)化后硅原子與基態(tài)磷原子的電子層結(jié)構(gòu)相同,化學(xué)性質(zhì)相同8、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.9、下列說(shuō)法正確的是A.LiAlH4中的陰離子的中心原子的雜化形式為sp3B.電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原則C.CN-與N2的結(jié)構(gòu)相似,CH3CN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為2∶1D.SO2、BF3、NCl3都含有極性鍵,都是極性分子10、如圖所示,高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu),晶體中氧的化合價(jià)部分為0價(jià),部分為價(jià)。如圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元);則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
A.超氧化鉀的化學(xué)式為KO2,每個(gè)晶胞含有4個(gè)K+和4個(gè)O2-B.晶體中,每個(gè)O2-周圍距離最近的O2-有8個(gè)C.晶體中與每個(gè)K+周圍有8個(gè)O2-D.晶體中,0價(jià)氧與-2價(jià)氧的數(shù)目比為3∶111、有關(guān)晶體的敘述正確的是()A.在24g石墨中,含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為3molB.在12g金剛石中,含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為4molC.在60g二氧化硅中,含Si-O共價(jià)鍵鍵數(shù)為4molD.在NaCl晶體中,與Na+最近且距離相等的Na+有6個(gè)12、鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷正確的是()
A.該晶體屬于分子晶體B.該晶胞中Zn2+和S2-數(shù)目相等C.陽(yáng)離子的配位數(shù)為6D.氧化鋅的熔點(diǎn)高于硫化鋅評(píng)卷人得分三、填空題(共5題,共10分)13、我國(guó)秦俑彩繪和漢代器物上用的顏料被稱為“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”,近年來(lái),人們對(duì)這些顏料的成分進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)其成分主要為BaCuSi4O10、BaCuSi2O6。
(1)“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”中均有Cun+離子,n=___________,基態(tài)時(shí)該陽(yáng)離子的價(jià)電子排布式為_(kāi)__________。
(2)“中國(guó)藍(lán)”的發(fā)色中心是以Cun+為中心離子的配位化合物,其中提供孤對(duì)電子的是____元素。
(3)已知Cu、Zn的第二電離能分別為1957.9kJ·mol-1、1733.3kJ·mol-1,前者高于后者的原因是________________________________________。
(4)銅常用作有機(jī)反應(yīng)的催化劑。例如,2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
①乙醇的沸點(diǎn)高于乙醛,其主要原因是_________________________________;乙醛分子中π鍵與σ鍵的個(gè)數(shù)比為_(kāi)__________。
②乙醛分子中碳原子的雜化軌道類型是___________。
(5)銅的晶胞如圖所示。銅銀合金是優(yōu)質(zhì)的金屬材料;其晶胞與銅晶胞類似,銀位于頂點(diǎn),銅位于面心。
①該銅銀合金的化學(xué)式是___________________。
②已知:該銅銀晶胞參數(shù)為acm,晶體密度為ρg·cm-3。則阿伏加德羅常數(shù)(NA)為_(kāi)______mol-1(用代數(shù)式表示;下同)。
③若Ag、Cu原子半徑分別為bcm、ccm,則該晶胞中原子空間利用率φ為_(kāi)__________。(提示:晶胞中原子空間利用率=×100%)14、(1)以下列出的是一些原子的2p能級(jí)和3d能級(jí)中電子排布的情況,試判斷哪些違反了泡利原理___,哪些違反了洪特規(guī)則____。
(2)某元素的激發(fā)態(tài)(不穩(wěn)定狀態(tài))原子的電子排布式為1s22s22p63s13p33d2,則該元素基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)_________;其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是__________。
(3)將下列多電子原子的原子軌道按軌道能量由低到高順序排列。
①2s②3d③4s④3s⑤4p⑥3p
軌道能量由低到高排列順序是__________。15、(1)寫(xiě)出與N同主族的As的基態(tài)原子的核外電子排布式:___________________從原子結(jié)構(gòu)的角度分析B、N和O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)______________
(2)寫(xiě)出Fe2+的核外電子排布式:_____________________
(3)Zn2+的核外電子排布式為_(kāi)__________________16、X;Y、Z、W是元素周期表中前36號(hào)元素;且原子序數(shù)依次增大。其相關(guān)信息如下表:
。元素編號(hào)。
元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)。
X
X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍。
Y
Y的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為nsnnpn+2
Z
最外層中只有兩對(duì)成對(duì)電子。
W
前四周期基態(tài)原子中;W元素的未成對(duì)電子數(shù)最多。
(1)元素X最高價(jià)氧化物分子的空間構(gòu)型是__________________,是_________(填“極性”或“非極性”)分子。
(2)Y的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)比Z的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)高,原因是____________________________________
(3)基態(tài)Z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)_______________
(4)元素W位于元素周期表的第________族。17、與鈾氮化物是重要的核燃料,已知某溫度下三碳酸鈾酰銨可發(fā)生如下分解反應(yīng):阿伏加德羅常數(shù)的值為
回答下列問(wèn)題:
(1)發(fā)生裂變反應(yīng):凈產(chǎn)生的中子()數(shù)為_(kāi)_______?;鶓B(tài)原子的外圍電子排布式為則處于下列狀態(tài)的鈾原子或離子失去一個(gè)電子所需的能量最高的為_(kāi)_______(填序號(hào))。
ABCD
(2)和中,沸點(diǎn)較高的為_(kāi)_______,與形成的配離子穩(wěn)定性較高的為_(kāi)_______。
(3)中存在大鍵,形成該大鍵的電子數(shù)為_(kāi)_______。
(4)某種鈾氮化物的晶體結(jié)構(gòu)與相同。的Bom-Haber循環(huán)如圖所示。
①晶格能為_(kāi)_______
②的第二電離能大于的第二電離能,是由于的半徑較小、的核電荷更高以及_______。
(5)另一種鈾氮化物的晶胞如下圖所示,“原子”作面心立方最密堆積。
①鈾元素的化合價(jià)為_(kāi)_______,“原子”的配位數(shù)為_(kāi)_______。
②已知晶胞參數(shù)為則晶體的密度為_(kāi)_______(列出計(jì)算式)。評(píng)卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共4分)18、(一)Na;Cu、O、Si、S、Cl是常見(jiàn)的六種元素.
(1)Na位于元素周期表第__周期第__族;S的基態(tài)原子核外有__個(gè)未成對(duì)電子;
Si的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)_.
(2)用“>”或“<”填空:
。第一電離能離子半徑熔點(diǎn)酸性Si______SO2-______Na+NaCl______SiH2SO4__________HClO4
(3)ClO2常用于水的凈化,工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目___
(二).某元素的原子序數(shù)為33;請(qǐng)回答:
(1)該元素原子核外有_______個(gè)電子層,______個(gè)能級(jí),______個(gè)原子軌道。
(2)它的最外層電子排布式為_(kāi)___________,它的電子排布式為_(kāi)_______,軌道表示式為_(kāi)______________。19、⑴已知在周期表的某一周期,其零族元素的價(jià)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_(kāi)_______,B為_(kāi)_______(寫(xiě)元素符號(hào))。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_(kāi)___________。
⑵稀有氣體的化合物分子的空間構(gòu)型是__________,寫(xiě)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(jià)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(diǎn);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(xiě)出A氧化物的化學(xué)式______,A離子的配位數(shù)為_(kāi)_____。已知晶胞參數(shù)為則間距為_(kāi)_______設(shè)A的摩爾質(zhì)量為晶體的密度為_(kāi)______評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共1題,共10分)20、飲用水中含有砷會(huì)導(dǎo)致砷中毒,金屬冶煉過(guò)程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測(cè)。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化學(xué)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(guò)量的S2-存在反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);
②亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)砷酸鹽。
(1)砷在元素周期表中的位置為_(kāi)______;AsH3的電子式為_(kāi)_____;
(2)下列說(shuō)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_(kāi)_________(填化學(xué)式);
(4)“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級(jí)沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________;
(6)關(guān)于地下水中砷的來(lái)源有多種假設(shè),其中一種認(rèn)為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時(shí)生成導(dǎo)致砷脫離礦體進(jìn)入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為_(kāi)_____________。評(píng)卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)21、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(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)?;衔顰C2為一種常見(jiàn)的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24。請(qǐng)根據(jù)以上情況;回答下列問(wèn)題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)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(hào))。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開(kāi)___________。
(3)寫(xiě)出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質(zhì)在AC2中點(diǎn)燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物,寫(xiě)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_(kāi)____。
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),B被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。22、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(jià)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(gè)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(jià)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(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_(kāi)______;E3+的離子符號(hào)為_(kāi)______。
(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_(kāi)______
(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(fù)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____。23、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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子,R單質(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)為29?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為_(kāi)_______,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。
(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_(kāi)_______,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(diǎn)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(jià)電子排布式為_(kāi)_______。24、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)表中⑨號(hào)屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見(jiàn)溶劑,其分子立體空間構(gòu)型為_(kāi)_______。
(3)元素①和⑥形成的最簡(jiǎn)單分子X(jué)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(fù)性________元素④的電負(fù)性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式是________。
(6)元素⑧和④形成的化合物的電子式為_(kāi)_______。
(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(qǐng)寫(xiě)出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。25、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的序號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
(1)寫(xiě)出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)__________________。
(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_(kāi)____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(xiě)“>”、“=”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_(kāi)_________。請(qǐng)寫(xiě)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(xiě)一種)。
(4)④的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),元素④被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其中實(shí)心球表示元素⑩原子,則一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為_(kāi)_________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、A【分析】【詳解】
N是7號(hào)元素,原子核外電子排布式是1s22s22p3,由于能級(jí)相同的軌道中電子總是盡可能成單排列,且自旋方向相同,這樣的排布使原子的能量最低,故氮原子能量最低排布是:故合理選項(xiàng)是A。2、D【分析】【詳解】
A.金屬鍵越強(qiáng)其單質(zhì)的熔點(diǎn)越高;金屬鍵:鋰>鈉>鉀>銣>銫,則物質(zhì)的熔點(diǎn):鋰>鈉>鉀>銣>銫,A錯(cuò)誤;
B.HCl比HI穩(wěn)定是因?yàn)榉肿觾?nèi)的化學(xué)鍵H-Cl鍵比H-I鍵強(qiáng);斷裂消耗的能量高,與分子之間的作用力大小無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;
C.金剛石是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每個(gè)C原子與相鄰的四個(gè)C原子形成四個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵為2個(gè)C原子形成,所以屬于1個(gè)C原子的C-C鍵數(shù)目為4×=2,12g金剛石中含C原子的物質(zhì)的量是1mol,則其中含有2molC-C鍵,石墨是層狀結(jié)構(gòu),每個(gè)C原子與相鄰的3個(gè)C原子形成3個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵為2個(gè)C原子形成,所以屬于1個(gè)C原子的C-C鍵數(shù)目為3×=1.5;12g石墨中含有1.5molC-C鍵,可見(jiàn)等質(zhì)量的金剛石和石墨晶體所含碳碳鍵的數(shù)目不相等,C錯(cuò)誤;
D.A+位于晶胞的頂點(diǎn)上,B-位于晶胞內(nèi),通過(guò)一個(gè)頂點(diǎn)可形成8個(gè)晶胞,所以每個(gè)A+被8個(gè)B-所形成的立方體包圍,B-亦被8個(gè)A+所形成的立方體包圍,每個(gè)A+周圍距離最近且等距的B-有8個(gè),每個(gè)B-周圍距離最近且等距的A+有8個(gè);D正確;
故合理選項(xiàng)是D。3、D【分析】【詳解】
A.Al2H6的熔點(diǎn)為150℃,熔點(diǎn)較低,在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體,故A正確;
B.燃燒時(shí)放出大量的熱量,并且能與H原子形成共價(jià)鍵,可成為未來(lái)的儲(chǔ)氫材料和火箭燃料,故B正確;
C.根據(jù)元素組成可知Al2H6在空氣中完全燃燒,產(chǎn)物為氧化鋁和水,故C正確。
D.據(jù)圖可知一個(gè)鋁原子與4個(gè)氫原子形成4個(gè)σ鍵,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,所以Al原子采取sp3雜化,故D錯(cuò)誤;
故選:D。4、C【分析】【分析】
在NaCl晶體中,Na+或Cl-的配位數(shù)都是6,根據(jù)NaCl晶體中Na+與Cl-的配位數(shù)判斷其結(jié)構(gòu)的正確性。
【詳解】
在NaCl晶體中,每個(gè)Na+周圍同時(shí)吸引著距離相等且最近的6個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-周圍同時(shí)吸引著距離相等且最近的6個(gè)Na+,這個(gè)離子吸引的帶相反電荷的微粒構(gòu)成的是正八面體結(jié)構(gòu),圖a符合條件;圖c則是選取其中一個(gè)離子,沿X、Y、Z三個(gè)方向切割可得到6個(gè)等距離且最近的帶相反電荷的離子,所以其配位數(shù)為6,故符合NaCl晶體結(jié)構(gòu)的圖示是a和c,故合理選項(xiàng)是C。5、C【分析】【分析】
晶格能是指1mol離子化合物中的陰;陽(yáng)離子由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子結(jié)合成離子晶體時(shí)所放出的能量或者標(biāo)準(zhǔn)狀況下拆開(kāi)1mol離子化合物使其變?yōu)闅鈶B(tài)陰離子和陽(yáng)離子所需要吸收的能量;稱為離子晶體的晶格能。
【詳解】
·
A.晶格能是指1mol離子化合物中的陰;陽(yáng)離子由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子結(jié)合成離子晶體時(shí)所放出的能量;A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.晶格能是指標(biāo)準(zhǔn)狀況下拆開(kāi)1mol離子化合物使其變?yōu)闅鈶B(tài)陰離子和陽(yáng)離子所需要吸收的能量;B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.晶格能是指1mol離子晶體中的陰;陽(yáng)離子完全氣化而遠(yuǎn)離所吸收的能量;C選項(xiàng)正確;
D.晶格能越大;離子晶體的熔;沸點(diǎn)越高,硬度越大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選C。
【點(diǎn)睛】
理解晶格能的概念時(shí)需要注意:①1mol離子化合物;②氣態(tài)陰、陽(yáng)離子。6、D【分析】【詳解】
A.金屬單質(zhì)含有金屬陽(yáng)離子是金屬晶體;不是離子晶體,所以含有金屬陽(yáng)離子的晶體不一定是離子晶體,故A錯(cuò)誤;
B.BCl3為共價(jià)化合物;B原子最外層電子數(shù)為6,故B錯(cuò)誤;
C.C和Si同主族;但氧化物的晶體類型不同,分別屬于分子晶體和原子晶體,所以同族元素的氧化物可能形成不同類型的晶體,故C錯(cuò)誤;
D.Na的熔點(diǎn)比AlF3低;所以金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的高,故D正確;
故選D。二、多選題(共6題,共12分)7、AB【分析】【詳解】
A.由能量最低原理可知硅原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2,當(dāng)變?yōu)?s22s22p63s13p3時(shí);有1個(gè)3s電子躍遷到3p軌道上,3s軌道的能量低于3p軌道的能量,要發(fā)生躍遷,必須吸收能量,使電子能量增大,故A正確;
B.硅原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)能量要高;處于基態(tài)能量變低,因而由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài),電子能量減小,需要釋放能量,故B正確;
C.基態(tài)原子吸收能量變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子;所以激發(fā)態(tài)原子能量大于基態(tài)原子能量,故C錯(cuò)誤;
D.元素的性質(zhì)取決于價(jià)層電子,包括s、p軌道電子,硅原子的激化態(tài)為1s22s22p63s13p3,基態(tài)磷原子為1s22s22p63s23p3;則它們的價(jià)層電子數(shù)不同,性質(zhì)不同,故D錯(cuò)誤;
答案為AB。8、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)d9、AB【分析】【詳解】
A.LiAlH4中的陰離子為Al中心Al原子有4條共價(jià)鍵,則雜化形式為sp3;A說(shuō)法正確;
B.電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d14s2,其能量小于[Ar]3d3,排布穩(wěn)定,所以電子排布式1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原則;B說(shuō)法正確;
C.氮?dú)夥肿娱g形成三對(duì)共價(jià)鍵,CN-與N2的結(jié)構(gòu)相似,CH3CN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為5∶2;C說(shuō)法錯(cuò)誤;
D.SO2、NCl3都含有極性鍵,正負(fù)電荷重心不重合,都是極性分子,BF3含有極性鍵;正負(fù)電荷重心重合,屬于非極性分子,D說(shuō)法錯(cuò)誤;
答案為AB。10、BC【分析】【詳解】
A、由晶胞圖可知,K+的個(gè)數(shù)為8×+6×=4,O2-的個(gè)數(shù)為12×+1=4,化學(xué)式為KO2,故A正確;
B、由晶胞圖可知,晶體中每個(gè)O2-周圍有12個(gè)O2-,故B錯(cuò)誤;
C、由晶胞圖可知,晶體中每個(gè)K+的周圍有6個(gè)O2-,故C錯(cuò)誤;
D、晶胞中K+與O2-個(gè)數(shù)分別為4、4,所以晶胞中共有8個(gè)氧原子,根據(jù)電荷守恒-2價(jià)O原子數(shù)目為2,所以0價(jià)氧原子數(shù)目為8-2=6,所以晶體中,0價(jià)氧原子與-2價(jià)氧原子的數(shù)目比為3:1,故D正確;
故選BC。11、AC【分析】【詳解】
A.在石墨中,每個(gè)C原子與相鄰的3個(gè)C原子形成共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵為相鄰2個(gè)C原子所共有,所以每個(gè)C原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目為3×=24g石墨含有的C原子的物質(zhì)的量是2mol,因此其中含有的C-C共價(jià)鍵的物質(zhì)的量為2mol×=3mol;A正確;
B.在金剛石晶體中每個(gè)碳原子與相鄰的4個(gè)C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵為相鄰兩個(gè)C原子形成,所以其含有的C-C數(shù)目為4×=2個(gè);則在12g金剛石含有的C原子的物質(zhì)的量是1mol,故含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為2mol,B錯(cuò)誤;
C.二氧化硅晶體中;每個(gè)硅原子含有4個(gè)Si-O共價(jià)鍵,所以在60g二氧化硅的物質(zhì)的量是1mol,則其中含Si-O共價(jià)鍵鍵數(shù)為4mol,C正確;
D.在NaCl晶體中,每個(gè)Na+周圍與它最近且距離相等的Na+有12個(gè);D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是AC。12、BD【分析】【詳解】
A.ZnS是Zn2+和S2-構(gòu)成的離子化合物;屬于離子晶體,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Zn分別位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,Zn2+數(shù)目為:S2-數(shù)目也為4;B選項(xiàng)正確;
C.ZnS晶體中,陽(yáng)離子Zn2+的配位數(shù)是4;C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.ZnO和ZnS所帶電荷相等;氧離子半徑小于硫離子,故ZnO的晶格能大于ZnS,D選項(xiàng)正確;
答案選BD。三、填空題(共5題,共10分)13、略
【分析】【分析】
(1)化合物中所有元素化合價(jià)代數(shù)和為0;可計(jì)算出Cu的化合價(jià)和價(jià)電子排布式;
(2)有孤電子對(duì)的原子提供孤對(duì)電子;
(3)根據(jù)價(jià)電子排布分析分子間存在氫鍵比沒(méi)有氫鍵的化合物沸點(diǎn)高;
(4)4條σ鍵,碳原子無(wú)孤電子對(duì),采取sp3雜化類型,3條σ鍵和1條π鍵,碳原子無(wú)孤電子對(duì),采取sp2雜化類型;NA采用密度公式進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
(1)根據(jù)化合物中所有元素化合價(jià)代數(shù)和為0,可計(jì)算出Cu的化合價(jià)為+2,所以Cun+離子,n=2,Cu的價(jià)電子排布式為3d104s1,Cu2+價(jià)電子排布式為3d9;
(2)“中國(guó)藍(lán)”中Ba2+;Si都不存在孤對(duì)電子;而O原子中存在孤對(duì)電子,所以只能氧原子來(lái)提供孤對(duì)電子;
(3)Cu失去一個(gè)電子后的價(jià)層電子排布式為3d10,達(dá)到全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);Zn失去一個(gè)電子后的價(jià)層電子排布式為3d104s1,Zn+4s1上的電子比Cu+3d10上的電子易失去;所以Cu的第二電離能高于Zn的第二電離能;
(4)①乙醇分子間存在氫鍵;而乙醛分子間沒(méi)有氫鍵,所以乙醇的沸點(diǎn)高于乙醛;乙醛分子中還有一個(gè)碳氧雙鍵,所以含有1個(gè)π鍵6個(gè)σ鍵,個(gè)數(shù)比為1:6;
②乙醛中甲基上的C形成4條σ鍵,無(wú)孤電子對(duì),因此采取sp3雜化類型,醛基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵,無(wú)孤電子對(duì),采取sp2雜化類型。
(5)①用均攤法,6個(gè)銅原子位于立方體面心,8個(gè)銀原子位于頂點(diǎn),則該晶胞含個(gè)銅原子,個(gè)銀原子,所以化學(xué)式為AgCu3或Cu3Ag;
②AgCu3或Cu3Ag的摩爾質(zhì)量為(64×3+108)g/mol=300g/mol,根據(jù)密度公式得所以
③原子空間利用率
【點(diǎn)睛】
氫鍵的作用力比分子間作用力大,分子間存在氫鍵,使熔沸點(diǎn)升高;立方晶胞原子的計(jì)算方法:頂點(diǎn)的原子數(shù)乘八分之一,棱上的乘四分之一,面上的乘二分之一,內(nèi)部的乘一;原子空間利用率的計(jì)算用原子的體積除以晶胞的體積?!窘馕觥?3d9OCu失去一個(gè)電子后的價(jià)層電子排布式為3d10,達(dá)到全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);Zn失去一個(gè)電子后的價(jià)層電子排布式為3d104s1,Zn+4s1上的電子比Cu+3d10上的電子易失去乙醇分子間存在氫鍵1:6sp2、sp3AgCu3或Cu3Ag14、略
【分析】【詳解】
(1)在一個(gè)原子軌道里;最多只能容納2個(gè)電子,而且它們的自旋狀態(tài)相反,稱為泡利不相容原理,所以違反泡利不相容原理的有③;當(dāng)電子排布在同一個(gè)能級(jí)的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是單獨(dú)優(yōu)先占據(jù)一個(gè)軌道,而且自旋狀態(tài)相同,稱為洪特規(guī)則,所以違反洪特規(guī)則的有②④⑥;
(2)根據(jù)激發(fā)態(tài)原子核外電子排布式知該元素核外有16個(gè)電子,為S元素;根據(jù)能量最低原理,其基態(tài)原子核外電子排是1s22s22p63s23p4;S元素最外層有6個(gè)電子,所以最高價(jià)是+6價(jià),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是H2SO4;
(3)相同電子層上原子軌道能量的高低:ns<np<nd;形狀相同的原子軌道能量的高低:1s<2s<3s<4s,多電子原子的原子軌道按軌道能量由低到高順序是①④⑥③②⑤?!窘馕觥竣?③②.②④⑥③.1s22s22p63s23p4④.H2SO4⑤.①④⑥③②⑤15、略
【分析】【詳解】
(1)N元素屬于第VA族元素,則As是第VA族元素,其最外層s能級(jí)、p能級(jí)上分別含有2、3個(gè)電子,As是33號(hào)元素,其原子核外有33個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3;
同一周期元素中;元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì),但第VA族元素的第一電離能大于其相鄰元素,所以三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>B;
(2)鐵是26號(hào)元素,鐵原子核外有26個(gè)電子,鐵原子失去最外層2個(gè)電子變?yōu)镕e2+,根據(jù)構(gòu)造原理知,該離子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;
(3)Zn是30號(hào)元素,處于第四周期第IIB族,失去4s能級(jí)2軌道電子形成Zn2+,基態(tài)Zn2+核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。
【點(diǎn)睛】
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(shì),但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3②.N>O>B③.1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6④.1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d1016、略
【分析】【詳解】
試題分析:本題考查元素的推斷,分子空間構(gòu)型和分子極性的判斷,物質(zhì)沸點(diǎn)高低的比較,元素在周期表中的位置。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍,X為C元素;Y的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為nsnnpn+2,由于np能級(jí)排有電子,則ns上排有2個(gè)電子即n=2,Y的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為2s22p4,Y為O元素;X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,Z的最外層中只有兩對(duì)成對(duì)電子,Z為S元素;W為前四周期基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)最多的元素,W為Cr元素。
(1)元素X的最高價(jià)氧化物為CO2,CO2中中心原子C上的孤電子對(duì)數(shù)=(4-22)=0,成鍵電子對(duì)數(shù)為2,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為0+2=2,VSEPR模型為直線型,由于C上沒(méi)有孤電子對(duì),CO2分子的空間構(gòu)型為直線型。CO2分子為直線型,鍵角為180o,正電中心和負(fù)電中心重合,CO2為非極性分子。
(2)Y的最簡(jiǎn)單氫化物為H2O,Z的最簡(jiǎn)單氫化物為H2S,H2O的沸點(diǎn)比H2S高的原因是:H2O分子間能形成氫鍵,H2S分子間不能形成氫鍵。
(3)基態(tài)Z原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,電子占據(jù)的最高電子層為第三電子層,第三電子層的符號(hào)為M。第三電子層具有的原子軌道數(shù)為32=9。
(4)W為Cr元素,基態(tài)Cr原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,Cr位于元素周期表中第四周期第VIB族?!窘馕觥恐本€型非極性H2O分子間能形成氫鍵M9ⅥB17、略
【分析】【分析】
根據(jù)裂變反應(yīng):中凈產(chǎn)生的中子()數(shù)和的物質(zhì)的量判斷;核外電子排布軌道處于半充滿和全充滿時(shí)相對(duì)穩(wěn)定;根據(jù)電離能的遞變性和變化規(guī)律判斷;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析晶體的化學(xué)式并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
【詳解】
(1)的物質(zhì)的量為1mol,根據(jù)裂變反應(yīng):可知凈產(chǎn)生的中子()的物質(zhì)的量為2mol,數(shù)目為2NA;基態(tài)U原子的外圍電子排布式為5f36d17s2,和均為其基態(tài)原子的激發(fā)態(tài),為U+,由第二電離明顯高于第一電離可知,再失去1個(gè)電子所需要的能量最高;故答案為B;
(2)NH3常溫下為氣態(tài),而H2O常溫下為液態(tài),則沸點(diǎn)較高的為H2O;NH3結(jié)合質(zhì)子的能力強(qiáng)于H2O,則NH3與Cu2+形成的配離子穩(wěn)定性強(qiáng)于H2O與Cu2+形成的配離子穩(wěn)定性;
(3)CO32-中存在大π鍵,C原子孤對(duì)電子數(shù)為=0,則其路易斯結(jié)構(gòu)式為形成的大π鍵為該大π鍵的電子數(shù)為6;
(4)①M(fèi)gO的晶格能為Mg2+(g)和O2-(g)生成MgO(s)放出的能量,則MgO的晶格能為3845kJ?mol-1;
②Al+的電子排布式為1s22s22p63s2,Mg+的電子排布式為1s22s22p63s1,可見(jiàn)Al的第二電離能大于Mg的第二電離能,是由于Al+的半徑較Mg+小、Al+的核電荷更高以及Al+為3s2相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu);破壞需要額外提供能量;
(5)另一種鈾氮化物的晶胞是U“原子”作面心立方最密堆積,其中含有U的原子數(shù)目為8×+6×=4,N原子數(shù)為8,其化學(xué)式為UN2;
①晶胞化學(xué)式為UN2;其中N為-3價(jià),則鈾元素的化合價(jià)為+6價(jià);晶胞中頂點(diǎn)U原子最靠近的N原子數(shù)是1,頂點(diǎn)U為8個(gè)晶胞共用,則U原子的配位數(shù)為8;
②已知晶胞參數(shù)為anm,晶胞的體積為(a×10-7cm)3,晶胞的質(zhì)量為g,則晶體的密度為=g/cm3。
【點(diǎn)睛】
本題涉及電離能的大小判斷,可依據(jù)電離能的一般變化規(guī)律分析,其中判斷電離能大小的關(guān)鍵要點(diǎn)是當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空(p0,d0,f0)、半滿(p3,d5,f7)或全滿(p6,d10,f14)結(jié)構(gòu)時(shí),原子的能量較低,元素的第一電離能較大?!窘馕觥緽63845為相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),破壞需要額外提供能量8四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共4分)18、略
【分析】【詳解】
(一);
(1)Na元素位于元素周期表第三周期第IA族;S的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子處于3p軌道,共2個(gè)未成對(duì)電子;Si原子核外電子數(shù)為14,核外電子基態(tài)排布式為1s22s22p63s23p2;
故答案為三;IA;2;1s22s22p63s23p2。
(2)同一周期元素,隨著原子序數(shù)的增加,原子核對(duì)核外電子的吸引力增強(qiáng),第一電離能增大,所以第一電離能:S>Si;核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以離子半徑:O2->Na+;一般來(lái)說(shuō),原子晶體(Si)的熔點(diǎn)高于離子晶體(NaCl)的熔點(diǎn),故熔點(diǎn):Si>NaCl;元素的非金屬性越強(qiáng),元素最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),因?yàn)榉墙饘傩訡l>S,所以酸性:HClO4>H2SO4;
故答案為<;>;<;<。
(3)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,本身被還原為氯離子,1個(gè)氯氣分子反應(yīng)得到2個(gè)電子,因此離子方程式、電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目表示為
故答案為
(二);
(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫(xiě)出33號(hào)元素的核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p3;所以該元素原子核外有4個(gè)電子層,有8個(gè)能級(jí),該元素原子中被電子占據(jù)的軌道,s軌道有4個(gè),p軌道有3×3=9個(gè),d軌道有5個(gè),所以占據(jù)的原子軌道總共有18個(gè),故答案為4;8;18。
(2)該元素的核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p3,最外層電子排布式為4s24p3,軌道表示式為故答案為4s24p3;1s22s22p63s23p63d104s24p3;【解析】①.三②.IA③.2④.1s22s22p63s23p2⑤.<⑥.>⑦.<⑧.<⑨.⑩.4?.8?.18?.4s24p3?.1s22s22p63s23p63d104s24p3?.19、略
【分析】【分析】
⑴根據(jù)價(jià)電子說(shuō)明是第四周期。
⑵計(jì)算化合物XeO3價(jià)層電子對(duì)數(shù),根據(jù)價(jià)電子進(jìn)行分析等電子體。
⑶根據(jù)圖中信息得到硼酸晶體中存在的作用力。
⑷根據(jù)圖中信息計(jì)算氧個(gè)數(shù)和A個(gè)數(shù)為4;A-A間距面對(duì)角線的一半,根據(jù)晶體的密度公式進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
⑴已知在周期表的某一周期,其0族元素的價(jià)層電子排布式為說(shuō)明是第四周期,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Ca,B為Br。第七周期0族元素為118,第八周期共有50種元素,若周期表有第八周期,則其最終的0族元素的原子序數(shù)為118+50=168;故答案為:Ca;Br;168。
⑵稀有氣體的化合物XeO3價(jià)層電子對(duì)數(shù)為因此分子的空間構(gòu)型是三角錐形,價(jià)電子X(jué)e=Ar=S2?,因此與其互為等電子體的一種陰離子的化學(xué)式SO32?;故答案為:三角錐形;SO32?。
⑶根據(jù)圖中信息得到硼酸晶體中存在的作用力除共價(jià)鍵外;還有范德華力;氫鍵;故答案為:范德華力、氫鍵。
⑷根據(jù)圖中信息得到氧個(gè)數(shù)為A個(gè)數(shù)為4,因此A氧化物的化學(xué)式AO2,A周圍緊鄰的氧離子有8個(gè),因此A離子的配位數(shù)為8。已知晶胞參數(shù)為apm,則A-A間距面對(duì)角線的一半,因此A-A間距為pm,設(shè)A的摩爾質(zhì)量為晶體的密度為故答案為:
【點(diǎn)睛】
物質(zhì)結(jié)構(gòu)是??碱}型,主要考查空間構(gòu)型,雜化類型,等電子體,晶胞計(jì)算?!窘馕觥?68三角錐形(其他合理答案)范德華力、氫鍵8五、工業(yè)流程題(共1題,共10分)20、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(yīng)再次溶解,所以再加入硫酸亞鐵除去過(guò)量的硫離子,過(guò)濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過(guò)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(hào)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(jià)化合物,砷原子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)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(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng),同主族自上而下非金屬性減弱,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)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(cuò)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(jí)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(cuò)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(guò)量的S2-存在反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過(guò)量的硫離子;使平衡逆向移動(dòng),一級(jí)沉砷更完全;
(5)含砷物質(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過(guò)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(xué)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(yīng)物應(yīng)該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價(jià)升高15價(jià),一個(gè)O2降低4價(jià),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(diǎn)睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢(shì)中有些曲折,當(dāng)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(shí),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(guò)量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動(dòng),使一級(jí)沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)21、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。化合物DC為離子化合物,D的二價(jià)陽(yáng)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(jiàn)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(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)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(gè),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(shì);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?yàn)镃<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(diǎn)燃可生成碳和一種熔點(diǎn)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),NHO3被還原到最低價(jià)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+3H2O22、略
【分析】【分析】
A元素的價(jià)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(gè)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(jià)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(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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(fù)性逐漸增強(qiáng),故元素的電負(fù)性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號(hào)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(duì)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(fù)性依次減??;則電負(fù)性:As<P,B錯(cuò)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(cuò)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(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)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(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去,故Mg元素第
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