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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年外研版選修3化學上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍: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9題,共18分)1、一定溫度下,可逆反應2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在體積固定的密閉容器中反應,達到平衡狀態(tài)的標志是①單位時間內(nèi)生成nmolO2,同時生成2nmolNO2;②單位時間內(nèi)生成nmolO2,同時生成2nmolNO;③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率的比為2∶2∶1;④混合氣體的壓強不再改變;⑤混合氣體的顏色不再改變;⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變。A.①④⑤⑥B.①③④⑥C.①②③⑤D.②⑤⑥2、下列說法正確的是A.2s電子云呈球形,表示電子繞原子核做圓周運動B.電子云圖中的小黑點密度大,說明該原子核外空間電子數(shù)目多C.ns能級的原子軌道圖可表示為D.3d能級上有3個原子軌道3、下列能層的能量由低到高的順序是A.K、M、N、LB.L、M、N、OC.M、N、Q、PD.M、N、P、O4、在下列元素的基態(tài)原子中,其最外電子層未成對電子最多的是()A.ClB.PC.AlD.Si5、下列分子或離子中,含有孤對電子的是A.NH4+B.CH4C.SiH4D.PH36、關于原子軌道的說法正確的是()A.凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其幾何構(gòu)型都是正四面體B.CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合形成C.sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組新軌道D.凡AB3型的共價化合物,其中中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵7、下列組合中,屬于含有極性鍵的非極性分子的是A.C2H4、C2H2、CO2B.CH4、CHCl3、CO2C.Cl2、H2、N2D.NH3、H2O、CO28、某固體僅由一種元素組成,其密度為5.0g·cm-3。用X射線研究該固體的結(jié)構(gòu)時得知:在邊長為10-7cm的正方體中含有20個原子,則此元素的相對原子質(zhì)量最接近于下列數(shù)據(jù)中的()。A.32B.120C.150D.1809、《天工開物》記載:“凡火藥以硝石、硫磺為主,草木灰為輔而后火藥成聲”。其中涉及的主要反應為:S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。下列說法正確的是()A.電負性N>OB.CO2分子中C原子為sp1雜化C.單質(zhì)硫?qū)儆诠矁r晶體D.KNO3中化學鍵只有σ鍵評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)10、下圖是一種鈀(Pd)的氯配合物X的晶胞結(jié)構(gòu)?;卮鹣铝袉栴}:

請回答下列問題:

(1)基態(tài)Cl原子中存在未成對電子的能級,畫出其該能級的軌道表示式______。

(2)下列關于Cl元素的敘述正確的是______(填序號)。

A.Cl2分子中無π鍵B.Cl是p區(qū)主族元素。

C.第一電離能:ClD.電負性:Cl>S

(3)NCl3分子的中心原子N的雜化方式是______。

(4)NH3常作制冷劑,其鍵角______(填“大于”或“小于”)NH4+的鍵角,NH3的沸點高于N2沸點的主要原因是______。

(5)物質(zhì)X的晶體類型為______,其中的Pd元素的化合價為______、配位數(shù)為______。

(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物,經(jīng)過元素分析與計算可知Y中Pd:Cl:N:H的數(shù)量比=1:2:2:6。試畫出配合物Y的可能結(jié)構(gòu)______。11、氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設中都有廣泛應用;回答下列問題:

(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為_______;

(2)NH3與NaClO反應可得到肼(N2H4),該反應的化學方程式為_______;

(3)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料,與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。

已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(1)△H1=-19.5kJ·mol-1

②N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2=-534.2kJ·mol-1

寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式_______;

(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性電池,該電池放電時,負極的反應式為_______。12、(1)17Cl的電子排布式___________;價層電子排布圖_________;Cl-的電子排布式_______________。

(2)26Fe的電子排布式__________;26Fe2+電子排布式_________;26Fe3+電子排布式_____________。

(3)第三周期中;第一電離能最小的元素是_________,第一電離能最大的元素是_________。

(4)在元素周期表中,電負性最大的元素是_________,第二、三周期P軌道半充滿的元素是_________。13、(1)如圖為4s和3d電子云的徑向分布圖,3d軌道離原子核更近,但是根據(jù)鮑林的軌道近似能級圖填充電子時,先填4s電子,而后填3d電子,試簡單寫出理由______。

(2)寫出臭氧的Lewis結(jié)構(gòu)式______只需要寫出一種共振式即可

(3)根據(jù)堆積原理,可以將等徑球的密堆積分為堆積,其中堆積形成抽出立方面心晶胞,又叫面心立方最密堆積,其構(gòu)成的晶胞中含有4個球,寫出它們的分數(shù)坐標為______。

(4)關于是一個特殊的物質(zhì),高溫下順磁性,低溫下抗磁性,主要是因為與可以相互轉(zhuǎn)化,低溫時主要以雙聚分子形式存在,高溫時主要以單分子形式存在,同時在高溫時分子中存在離域鍵的存在,使得氧原子沒有成單電子,寫出中存在離域鍵為______。

(5)在相同的雜化類型和相同的孤對電子對數(shù)目時,分子的鍵角也會不相同,試比較和中鍵角的大小,______填“大于”或“小于”或“等于”

(6)已知飽和硫化氫的濃度為硫化氫的離解常數(shù)為計算飽和硫化氫溶液中氫離子的濃度為______。14、N;P同屬于元素周期表的第VA族元素。

(1)基態(tài)磷原子的價電子排布圖是____________

(2)NCl3的VSEPR模型名稱是__________,中心原子雜化軌道類型是__________________。

(3)“笑氣”(N2O)是人類最早應用于醫(yī)療的麻醉劑之一。有關理論認為原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的粒子即等電子體具有相似的化學鍵特征,它們的許多性質(zhì)是接近的。寫出N2O的一種有第二周期非金屬元素組成的等電子體分子_______________________。

(4)沸點比較:PH3___________NH3(填“>”、“=”、“<”),理由是____________。

(5)已知鍵能:H-H鍵能為436KJ·mol-1,N-H鍵能為391KJ·mol-1,N≡N鍵能為945.6kJ?mol-1.。則N2+3H22NH3,生成2molNH3時,共放熱_________KJ

(6)NH3極易溶于水,原因是_______________15、數(shù)十億年來,地球上的物質(zhì)不斷的變化,大氣的成分也發(fā)生了很大的變化.下表是原始大氣和目前空氣的主要成分,用下表涉及的分子回答下列問題。原始大氣的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等目前空氣的主要成分N2、O2、CO2、水蒸氣、稀有氣體(He、Ne等)

(1)含有非極性共價鍵的分子是______(填化學式)

(2)含有極性共價鍵的非極性分子是______(填化學式)

(3)H2O中心原子的雜化方式及分子構(gòu)型為______

(4)圖中每條折線表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氫化物的沸點變化,每個小黑點代表一種氫化物。其中代表CH4的是______(填字母序號)

(5)根據(jù)NH3?H2O?NH4++OH-,用氫鍵表示式寫出氨分子和水分子之間最主要存在的氫鍵形式______16、中國古代四大發(fā)明之一——黑火藥,它在爆炸時發(fā)生的化學反應為2KNO3+3C+S=A+N2↑+3CO2↑(已配平)

(1)①除S外,上列元素的電負性從大到小依次為__________。

②在生成物中,A的晶體類型為_______,含極性共價鍵的分子的中心原子軌道雜化類型為_____。

③已知CN-與N2互為等電子體,推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_____。

(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,且原子序數(shù)T比Q多2。T的基態(tài)原子外圍電子(價電子)排布為______,Q2+的未成對電子數(shù)是_______。

(3)若某金屬單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示,其晶胞特征如圖乙所示,原子之間相互位置關系的平面圖如圖丙所示。則晶胞中該原子的配位數(shù)為________,該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為四種基本堆積方式中的________。

評卷人得分三、有機推斷題(共6題,共12分)17、Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,其余的均為短周期主族元素;Y原子的價電子(外圍電子)排布為msnmpn;②R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);③Q;X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4.請回答下列問題:

(1)Z2+的核外電子排布式是________。

(2)在[Z(NH3)4]2+離子中,Z2+的空軌道接受NH3分子提供的________形成配位鍵。

(3)Q與Y形成的最簡單氣態(tài)氫化物分別為甲;乙;下列判斷正確的是________。

a.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點:甲>乙。

b.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點:甲<乙。

c.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點:甲<乙。

d.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點:甲>乙。

(4)Q;R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序為________(用元素符號作答)。

(5)Q的一種氫化物相對分子質(zhì)量為26;其中分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為________,其中心原子的雜化類型是________。

(6)若電子由3d能級躍遷至4p能級時,可通過光譜儀直接攝取________。A.電子的運動軌跡圖像B.原子的吸收光譜C.電子體積大小的圖像D.原子的發(fā)射光譜(7)某元素原子的價電子構(gòu)型為3d54s1,該元素屬于________區(qū)元素,元素符號是________。18、A、B、C、D,E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關信息如下表:。元素相關信息A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等D原子半徑在同周期元素中最大E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子H是我國使用最早的合金中的最主要元素

請用化學用語填空:

(1)A元素位于元素周期表第_______周期_______族;B元素和C元素的第一電離能比較,較大的是________,C元素和F元素的電負性比較,較小的是________。

(2)B元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物的分子模型為________,B元素所形成的單質(zhì)分子鍵與π鍵數(shù)目之比為________。

(3)G元素的低價陽離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是________,F(xiàn)元素原子的價電子的軌道表示式是________,H元素的基態(tài)原子核外電子排布式的________。

(4)G的高價陽離子的溶液與H單質(zhì)反應的離子方程式為_________________;與E元素成對角線關系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性,寫出該兩性物質(zhì)與D元素的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式:_________________。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)關于Y、Z、Q三種元素的下列有關說法,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________。20、W;X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)依次增大。其中Y原子的L電子層中;成對電子與未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無空軌道;X原子的L電子層中未成對電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道;W、Z的原子序數(shù)相差10,且Z原子的第一電離能在同周期中最低。

(1)寫出下列元素的元素符號:W____,X____,Y____,Z____。

(2)XY分子中,X原子與Y原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則XY分子中X和Y原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是____;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價鍵的主要類型有____。

(3)XY2與ZYW反應時,通過控制反應物的物質(zhì)的量之比,可以得到不同的產(chǎn)物,相同條件下,在水中溶解度較小的產(chǎn)物是________(寫化學式)。

(4)寫出Z2Y2的電子式:____________。21、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個未成對電子,B+比D少一個電子層,D原子得一個電子填入3p軌道后,3p軌道全充滿;E原子的2p軌道中有3個未成對電子,F(xiàn)的最高化合價和最低化合價的代數(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。請回答下列問題:

(1)D元素的電負性_______F元素的電負性(填“>”;“<”或“=”)。

(2)G的價電子排布圖_________________________________。

(3)B形成的晶體堆積方式為________,區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法是對固體進行_______實驗。

(4)D-的最外層共有______種不同運動狀態(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形成的最簡單化合物分子空間構(gòu)型為_____,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F2-半徑為r1cm,B+半徑為r2cm。試計算R晶體的密度為______。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示;寫表達式,不化簡)

22、原子序數(shù)依次增大的X;Y、Z、Q、E五種元素中;X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分數(shù))最高的元素,Q原子核外的M層中只有兩對成對電子,E元素原子序數(shù)為29。

用元素符號或化學式回答下列問題:

(1)Y在周期表中的位置為__________________。

(2)已知YZ2+與XO2互為等電子體,則1molYZ2+中含有π鍵數(shù)目為___________。

(3)X、Z與氫元素可形成化合物XH2Z,XH2Z分子中X的雜化方式為_________________。

(4)E原子的核外電子排布式為__________;E有可變價態(tài),它的某價態(tài)的離子與Z的陰離子形成晶體的晶胞如圖所示,該價態(tài)的化學式為____________。

(5)氧元素和鈉元素能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(立方體晶胞),晶體的密度為ρg··cm-3,列式計算晶胞的邊長為a=______________cm(要求列代數(shù)式)。評卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共5分)23、飲用水中含有砷會導致砷中毒,金屬冶煉過程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化學沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:

已知:①As2S3與過量的S2-存在反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);

②亞砷酸鹽的溶解性大于相應砷酸鹽。

(1)砷在元素周期表中的位置為_______;AsH3的電子式為______;

(2)下列說法正確的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半徑:S>P>As

c.第一電離能:S

(3)沉淀X為__________(填化學式);

(4)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二級沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應的化學方程式為__________;

(6)關于地下水中砷的來源有多種假設,其中一種認為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時生成導致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評卷人得分五、計算題(共1題,共9分)24、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉栴}。

(1)元素Na的焰色反應呈_______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;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)。評卷人得分六、原理綜合題(共4題,共36分)25、元素周期表中第四周期的某些元素在生產(chǎn);生活中有著廣泛的應用。

(1)硒常用作光敏材料,基態(tài)硒原子的價電子排布圖為__________;與硒同周期的p區(qū)元素中第一電離能大于硒的元素有__________種;SeO3的空間構(gòu)型是_______________。

(2)科學家在研究金屬礦物質(zhì)組分的過程中,發(fā)現(xiàn)了Cu—Ni—Fe等多種金屬互化物。確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體的方法是_____________________________________。

(3)鎳能與類鹵素(SCN)2反應生成Ni(SCN)2。(SCN)2分子中硫原子的雜化方式是__________________,σ鍵和π鍵數(shù)目之比為_____________。

(4)Co(NH3)5Cl3是鈷的一種配合物,向100mL0.2mol·L-1該配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成5.74g白色沉淀,則該配合物的化學式為_____________,中心離子的配位數(shù)為________________。

(5)已知:r(Fe2+)為61pm,r(Co2+)為65pm。在隔絕空氣條件下分別加熱FeCO3和CoCO3,實驗測得FeCO3的分解溫度低于CoCO3,原因是__________________________________。

(6)某離子型鐵的氧化物晶胞如下圖所示,它由X、Y組成,則該氧化物的化學式為________________________。已知該晶體的密度為dg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該品體的晶胞參數(shù)a=_______pm(用含d和NA的代數(shù)式表示)。

26、高純硅晶體是信息技術(shù)的重要材料。

(1)在周期表的以下區(qū)域中可以找到類似硅的半導體材料的是______(填字母)。

A.過渡元素區(qū)域B.金屬和非金屬元素的分界線附近。

(2)工業(yè)上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知:

寫出用石英和焦炭制取粗硅的熱化學方程式____________________。

(3)某同學設計下列流程制備高純硅:

①Y的化學式為______。

②寫出反應Ⅰ的離子方程式______________。

③寫出反應Ⅳ的化學方程式______________。

④步驟Ⅵ中硅烷(SiH4)分解生成高純硅,已知甲烷分解的溫度遠遠高于硅烷,用原子結(jié)構(gòu)解釋其原因是______________。

(4)將粗硅轉(zhuǎn)化成三氯硅烷(SiHCl3);進一步反應也可以制得粗硅。其反應:

SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g),不同溫度下,SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應物的投料比(反應初始時各反應物的物質(zhì)的量之比)的變化關系如圖所示。下列說法正確的是______________(填字母)。

A.該反應是放熱反應。

B.橫坐標表示的投料比應該是

C.該反應的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大。

D.實際生產(chǎn)中為提高SiHCl3的利用率,可以適當增大壓強27、鈷的化合物在工業(yè)生產(chǎn);生命科技等行業(yè)有重要應用。

(1)Co2+的核外電子排布式為_______,Co的第四電離能比Fe的第四電離能要小得多,原因是__________________________。

(2)Co2+、Co3+都能與CN一形成配位數(shù)為6的配離子。CN一中碳原子的雜化方式為____________;HCN分子中含有鍵的數(shù)目為__________________。

(3)用KCN處理含Co2+的鹽溶液,有紅色的Co(CN)2析出,將它溶于過量的KCN溶液后,可生成紫色的[Co(CN)6]4-,該配離子是一種相當強的還原劑,在加熱時能與水反應生成[Co(CN)6]3-,寫出該反應的離子方程式:_______________。

(4)金屬鈷的堆積方式為六方最密堆積,其配位數(shù)是_____。有學者從鈷晶體中取出非常規(guī)的“六棱柱”晶胞,結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中原子個數(shù)為_____,該晶胞的邊長為anm,高為cnm,該晶體的密度為___g?cm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出代數(shù)式)

28、我國具有光輝燦爛的古代科技;早在商代就已經(jīng)鑄造出司母戊大方鼎?;卮鹣铝袉栴}:

(1)Cu在元素周期表中的位置___,Cu2+的價電子排布式為__。

(2)已知基態(tài)銅的部分電離能如表所示:。電離能/kJ·mol-1I1I2I3Cu74619582058

由表格數(shù)據(jù)知,I2(Cu)遠遠大于I1(Cu),其原因是__。

(3)Cu2+能與吡咯()的陰離子()形成雙吡咯銅。

①中C和N原子的雜化均為__,1mol含有__molσ鍵;

②雙吡咯銅Cu()2的配位原子為__;噻吩的沸點為84℃,吡咯()的沸點在129~131℃之間,吡咯沸點較高,其原因是__。

(4)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如圖所示(白球代表M原子)。每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目__;該晶體的化學式為__。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,晶體的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為__pm(只寫計算式)。

參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【詳解】

①單位時間內(nèi)生成nmolO2是指向右的反應,生成2nmolNO2是指向左的反應,有兩個反應方向,且比例正確n:2n=1:2;①正確。②單位時間內(nèi)生成nmolO2,同時生成2nmolNO,說的都是向右的反應,沒有說向左的反應,所以不正確。③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率的比為2∶2∶1,題目沒有說明表示的是正反應還是逆反應速率,所以錯誤。④混合氣體的壓強不再改變,恒容下壓強不變就是氣體的物質(zhì)的量不變,此反應氣體的總物質(zhì)的量不變,說明反應達平衡,④正確。⑤混合氣體的顏色不再改變,就是指NO2的濃度不變,所以正確。⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變,不變,根據(jù)質(zhì)量守恒定律m總不變,所以n總不變,氣體的n總不變可以說明反應達平衡;⑥正確。

點睛:判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的標志有:

(1)本質(zhì)標志:v(正)=v(逆)≠0。對于某一可逆反應來說;正反應消耗掉某反應物的速率等于逆反應生成該反應物的速率。要求必須有兩個反應方向,且比例正確。

(2)等價標志:①全是氣體參加的體積可變反應,體系的壓強不隨時間而變化。例如:N2+3H22NH3。②體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)保持不變。③全是氣體參加的體積可變反應,體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。④對同一物質(zhì)而言,斷裂化學鍵的物質(zhì)的量與形成化學鍵的物質(zhì)的量相等。⑤對于有顏色物質(zhì)參加或生成的可逆反應,體系的顏色不再隨時間而變化,如2NO2(g)N2O4(g)。⑥體系中某反應物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。2、C【分析】【詳解】

A.電子云是電子在原子核外空間概率密度分布的形象描述;電子云不代表電子的運動軌跡,故A錯誤;

B.小黑點的疏密表示電子出現(xiàn)概率的大??;密則出現(xiàn)概率大,疏則出現(xiàn)概率小,故B錯誤;

C.s能級的電子云呈球形;故C正確;

D.3d能級上有5個原子軌道;故D錯誤;

選C。3、B【分析】【詳解】

能層的能量由低到高的順序是K;L、M、N、O、P、Q;故B符合題意。

綜上所述,答案為B。4、B【分析】【分析】

【詳解】

A.氯的電子排布式為1s22s22p63s23p5;未成對電子數(shù)為1;

B.磷的電子排布式為1s22s22p63s23p3;未成對電子數(shù)為3;

C.鋁的電子排布式為1s22s22p63s23p1;未成對電子數(shù)為1;

D.硅的電子排布式為1s22s22p63s23p2;未成對電子數(shù)為2;

綜上所述,最外電子層未成對電子最多的是磷,答案為B。5、D【分析】【分析】

孤電子對個數(shù)=(a-xb),a為中心原子的價電子數(shù),x為與中心原子結(jié)合的原子個數(shù),b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù);據(jù)此計算孤對電子數(shù)。

【詳解】

A.NH4+中,孤電子對個數(shù)=(a-xb)=[(5-1)-4×1]=0;不含孤對電子,A不符合題意;

B.CH4中,孤電子對個數(shù)=(a-xb)=(4-4×1)=0;不含孤對電子,B不符合題意;

C.SiH4中,孤電子對個數(shù)=(a-xb)=(4-4×1)=0;不含孤對電子,C不符合題意;

D.PH3中,孤電子對個數(shù)=(a-xb)=(5-3×1)=1,含1對孤對電子,D符合題意;故答案為:D。6、C【分析】【分析】

【詳解】

A.凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其幾何構(gòu)型不一定都是正四面體,如NH3;屬于三角錐形,A錯誤;

B.sp3雜化軌道指一個原子同一電子層內(nèi)由一個ns軌道和三個np軌道發(fā)生雜化形成的軌道;不是不同原子的雜化,B錯誤;

C.sp3雜化軌道的定義就是由同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組新軌道;C正確;

D.比如BCl3屬于sp2雜化;D錯誤;

答案選C。7、A【分析】【詳解】

A.C2H4和C2H2均含有碳氫原子形成的極性鍵,且二者分子正負電荷中心重合屬于非極性分子;CO2含有碳原子和氧原子形成的極性鍵;且正負電荷中心重合屬于非極性分子,故A符合題意;

B.CHCl3為四面體結(jié)構(gòu);H原子和3個氯原子位于頂點,所以正負電荷中心不重合,屬于極性分子,故B不符合題意;

C.Cl2、H2、N2三種物質(zhì)中均只含非極性鍵;故C不符合題意;

D.NH3分子為三角錐形,H2O分子為V形;二者正負電荷中心均不重合,屬于極性分子,故D不符合題意;

綜上所述答案為A。8、C【分析】【詳解】

M=Vm·ρ=×6.02×1023mol-1×5.0g·cm-3=150g·mol-1,即Mr=150,答案選C。9、B【分析】【分析】

【詳解】

A.元素的非金屬性越強,電負性越大,非金屬性O>N,則電負性O>N;故A錯誤;

B.CO2分子的空間構(gòu)型為直線形;分子中C原子為sp雜化,故B正確;

C.單質(zhì)硫?qū)儆谌鄯悬c低的分子晶體;故C錯誤;

D.KNO3為離子化合物;含有離子鍵和共價鍵,故D錯誤;

故選B。二、填空題(共7題,共14分)10、略

【分析】【分析】

(1)基態(tài)Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5;據(jù)此分析解答;

(2)根據(jù)Cl2分子的結(jié)構(gòu)式為Cl-Cl和Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5結(jié)合元素周期律分析判斷;

(3)NCl3分子的中心原子N上含有3個N-Clσ鍵;還含有1個孤電子對,據(jù)此分析解答;

(4)孤電子對與成鍵電子對間的排斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的排斥力;據(jù)此判斷鍵角的大??;結(jié)合氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響分析解答;

(5)根據(jù)物質(zhì)X的晶體結(jié)構(gòu)圖,結(jié)構(gòu)中含有等微粒,每個Pd原子周圍有6個Cl原子,根據(jù)均攤法計算Pd原子和Cl原子數(shù),同時判斷含有的數(shù);再根據(jù)化合價的代數(shù)和為0,計算Pd元素的化合價;

(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物;說明Pd在四邊形的內(nèi)部,結(jié)合Y中Pd:Cl:N:H的數(shù)量比=1:2:2:6,分析判斷可能的結(jié)構(gòu)。

【詳解】

(1)基態(tài)Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5,其中存在未成對電子的能級為3p,該能級的軌道表示式為故答案為:

(2)A.Cl2分子的結(jié)構(gòu)式為Cl-Cl;分子中無π鍵,故A正確;

B.Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5;是p區(qū)主族元素,故B正確;

C.同一周期;從左到右,元素的第一電離能呈增大趨勢,但第IIA族;第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素,因此第一電離能:Cl>S,故C錯誤;

D.元素的非金屬性越強,電負性越大,電負性:Cl>S;故D正確;

故答案為:ABD;

(3)NCl3分子的中心原子N上含有3個N-Clσ鍵,還含有1個孤電子對,價層電子對數(shù)為4,雜化方式是sp3,故答案為:sp3;

(4)孤電子對與成鍵電子對間的排斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的排斥力,NH3分子中存在孤電子對,使得鍵角小于NH4+的鍵角,NH3分子間存在氫鍵,使得氨氣的沸點高于N2沸點,故答案為:小于;NH3分子間有氫鍵,N2分子間無氫鍵,致使NH3的沸點更高;

(5)根據(jù)物質(zhì)X的晶體結(jié)構(gòu)圖,結(jié)構(gòu)中含有等微粒,說明該晶體屬于離子晶體;根據(jù)圖示,每個Pd原子周圍有6個Cl原子,Pd的配位數(shù)為6,該晶胞中含有8×+6×=4個Pd原子,則含有24個Cl原子,同時含有8個根據(jù)化合價的代數(shù)和為0,其中Pd元素的化合價為=+4;故答案為:離子晶體;+4;6;

(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物,說明Pd在平面四邊形的內(nèi)部,配位數(shù)為4,根據(jù)Y中Pd:Cl:N:H的數(shù)量比=1:2:2:6,則結(jié)構(gòu)中含有1個Pd原子,2個Cl原子和2個氨分子,則該配合物Y的結(jié)構(gòu)可能為故答案為:

【點睛】

本題的難點為(5),要注意均攤法在晶胞結(jié)構(gòu)中的靈活應用,關鍵是氯原子數(shù)目的計算,易錯點為(6),要注意(6)中Pd的配位數(shù)與(5)中不一定相等。【解析】ABDsp3小于NH3分子間有氫鍵,N2分子間無氫鍵,氫鍵使NH3的沸點更高離子晶體+4611、略

【分析】【詳解】

試題分析:(1)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3;所以氮元素原子的L層電子數(shù)為5,故答案為5;

(2)NH3與NaClO發(fā)生氧化還原反應可得到肼(N2H4)、氯化鈉和水,所以該反應的化學方程式為:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O,故答案為2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;

(3)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料,與氧化劑N2H4反應生成N2和水蒸氣,將方程式②×2-①得肼和N2H4反應的熱化學方程式2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.9kJ/mol,故答案為2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.9kJ/mol;

(4)肼一空氣燃料堿性電池中,負極上肼失電子和氫氧根離子反應生成水和氮氣,電極反應式為:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2,故答案為N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O。

考點:考查了熱化學方程式的書寫、原電池和電解池的工作原理的相關知識【解析】①.5②.2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O③.2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.9kJ/mol④.N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑12、略

【分析】(1)氯元素是17號元素,17Cl的電子排布式為1s22s22p63s23p5;價層電子排布式為3s23p5;Cl-的電子排布式為1s22s22p63s23p6,故答案為:1s22s22p63s23p5;3s23p5;1s22s22p63s23p6;1s22s22p63s23p63d5

(2)26Fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2;26Fe2+電子排布式為1s22s22p63s23p63d6;26Fe3+電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,故答案為:1s22s22p63s23p63d64s2;1s22s22p63s23p63d6;1s22s22p63s23p63d5;

(3)第三周期中,鈉的金屬性最強,第一電離能最小,氬的性質(zhì)最不活潑,第一電離能最大,故答案為:Na;Ar;

(4)在元素周期表中;氟的非金屬性最強,電負性最大,第二;三周期P軌道半充滿的元素有N和P,故答案為:F;N、P。

點睛:本題考查原子核外電子的排布規(guī)律。根據(jù)構(gòu)造原理確定核外電子排布式是解題的基礎。①能量最低原理:原子核外電子先占有能量較低的軌道,然后依次進入能量較高的軌道;②泡利不相容原理:每個原子軌道上最多只能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子;③洪特規(guī)則:在等價軌道(相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道,且自旋方向相同?!窘馕觥?s22s22p63s23p53s23p51s22s22p63s23p51s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d61s22s22p63s23p63d5NaArFN、P13、略

【分析】【分析】

(1)軌道3d軌道鉆得深;可以更好地回避其它電子的屏蔽,據(jù)此進行分析;

(2)整個分子是V形,中心O是雜化,分子中含一個3,4大鍵;

(3)據(jù)面心立方最密堆積;進行分析;

(4)中心原子N采取雜化,其中一個雜化軌道上填有氮的一個單電子而不是孤對電子,從而此分子中的離域鍵是據(jù)此進行分析;

(5)成鍵電子對間的距離越遠;成鍵電子對間的排斥力越??;

(6)據(jù)此進行計算。

【詳解】

(1)軌道離原子核更近;但是根據(jù)鮑林的軌道近似能級圖填充電子時,先填4s電子,而后填3d電子,原因是4s軌道3d軌道鉆得深,可以更好地回避其它電子的屏蔽;

(2)整個分子是V形,中心O是雜化,分子中含一個3,4大鍵,故臭氧的Lewis結(jié)構(gòu)式為

(3)面心立方最密堆積,則晶胞中含有4個球,它們的分數(shù)坐標為和

(4)中心N原子采取雜化,其中一個雜化軌道上填有氮的一個單電子而不是孤對電子,從而此分子中的離域鍵是

(5)氟的電負性大于氫,因此用于成鍵的電子對更偏向氟或離氮原子核較遠氮周圍電子密度減小或成鍵電子對間的“距離”較遠斥力較小,因而鍵角較小,故,大于

(6)

【點睛】

如果物質(zhì)內(nèi)部電子都是成對的,那么由電子自旋產(chǎn)生的磁場彼此抵消,這種物質(zhì)在磁場中表現(xiàn)出抗磁性。反之,有未成對電子存在時,由電子自旋產(chǎn)生的磁場不能抵消,這種物質(zhì)就表現(xiàn)出順磁性。釓元素內(nèi)有7個未成對的f電子,因此是磁力很強的稀土金屬?!窘馕觥?s軌道3d軌道鉆得深,可以更好地回避其它電子的屏蔽大于14、略

【分析】【分析】

【詳解】

試題分析:

(1)基態(tài)磷原子的價電子排布式為3s23p3,根據(jù)泡利原理和洪特規(guī)則可得價電子排布圖為

(2)根據(jù)價層電子對互斥理論,NCl3中氮原子含有的孤對電子對數(shù)是(5-1×3)÷2=1,N原子的價層電子對數(shù)為3+1=4,則NCl3的VSEPR模型名稱是四面體,中心原子雜化軌道屬于sp3雜化。

(3)根據(jù)等電子體的特點,原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的即為等電子體。N2O的原子個數(shù)為3個,價電子數(shù)為16。則由第二周期非金屬元素組成的等電子體分子為CO2。

(4)因NH3分子之間有氫鍵,沸點比PH3高。

(5)H-H鍵能為436KJ·mol-1,N-H鍵能為391KJ·mol-1,N≡N鍵能為945.6kJ?mol-1.。對于反應N2+3H22NH3的反應熱=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=945.6kJ?mol-1+436KJ·mol-1×3-391KJ·mol-1×6=-92.4KJ·mol-1,則生成2molNH3時;共放熱92.4KJ。

(6)NH3極易溶于水,是因為NH3和水都是極性分子,相似相溶;NH3和水分子之間有氫鍵;NH3和水要發(fā)生化學反應。

考點:考查價電子排布圖,價層電子對互斥理論,雜化,等電子體,相似相溶原理,氫鍵,鍵能等。【解析】四面形sp3雜化軌道CO2<NH3分子之間有氫鍵92.4NH3和水都是極性分子,相似相溶;NH3和水分子之間有氫鍵;NH3和水要發(fā)生化學反應15、略

【分析】【分析】

同種非金屬元素之間存在非極性共價鍵;正負電荷重心重合的分子為非極性分子,根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)確定雜化方式,根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子的空間構(gòu)型,非金屬元素的氫化物沸點隨著相對分子質(zhì)量的增大而升高,存在氫鍵的物質(zhì)的沸點較高;在氨水中,水分子的氫原子和氨氣分子中的氮原子之間存在氫鍵。

【詳解】

(1)氮氣和氧氣都是雙原子分子,同種非金屬原子之間存在非極性共價鍵,所以含有非極性共價鍵的分子是N2、O2;

故答案為:N2、O2;

(2)甲烷中碳原子和氫原子之間存在極性鍵;甲烷是正四面體結(jié)構(gòu),二氧化碳分子中碳原子和氧原子之間存在極性鍵,二氧化碳是直線型結(jié)構(gòu),甲烷和二氧化碳分子中正負電荷重心重合,所以甲烷和二氧化碳是非極性分子;

答案為:CH4、CO2;

(3)水分子中價電子數(shù)=2+(6-2×1)=4;水分子中含有2個孤電子對,所以氧原子采取sp3雜化,分子空間構(gòu)型為V型;

答案為:sp3;V型;

(4)氫化物的沸點變化規(guī)律的圖象中;折線D可以得出該族元素的氫化物的沸點隨著原子序數(shù)的遞增,從上到下是逐漸升高的,符合第IVA元素的性質(zhì),甲烷屬于第IVA族元素的氫化物,相對分子質(zhì)量最小,沸點最低,故選D;

答案為D;

(5)氨水中,H2O中H原子與NH3分子中的N原子形成氫鍵;即O-HN;

答案為:O-HN

【點睛】

本題涉及到了非極性分子的判斷、原子的雜化方式、分子的空間構(gòu)型等知識點,難度不大,原子的雜化方式、分子的空間構(gòu)型、氫鍵等知識點是高考的熱點,應重點掌握?!窘馕觥竣?N2、O2②.CH4、CO2③.sp3V形④.D⑤.O—HN16、略

【分析】【分析】

(1)①金屬性越強電負性越??;非金屬性越強,電負性越大,據(jù)此解答;

②由原子守恒確定物質(zhì)A為K2S;含極性共價鍵的分子為CO2;分子中C原子形成2個C=O鍵,分子構(gòu)型為直線型,不含孤對電子,雜化軌道sp雜化;

③根據(jù)CN-與N2結(jié)構(gòu)相似;C原子與N原子之間形成三鍵進行分析;

(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T;在周期表中既處于同一周期又位于同一族,則Q;T處于第Ⅷ族,且原子序數(shù)T比Q多2,則Q為Fe元素,T為Ni元素,再經(jīng)過核外電子排布規(guī)律解答;

(3)由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知;以頂點原子為研究對象,與之最近的原子處于面心上,每個頂點原子為12個面共用,故晶胞中該原子的配位數(shù)為12,該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為面心立方最密堆積。

【詳解】

(1)①同周期自左而右電負性增大;金屬性越強電負性越小,故電負性O>N>C>K;

答案:O>N>C>K

②由原子守恒可知,物質(zhì)A為K2S,屬于離子化合物,由鉀離子與硫離子構(gòu)成;含極性共價鍵的分子為CO2;分子中C原子形成2個C=O鍵,分子構(gòu)型為直線型,不含孤對電子,雜化軌道數(shù)目為2,為sp雜化方式;

答案:離子晶體sp雜化。

③CN-與N2結(jié)構(gòu)相似;C原子與N原子之間形成三鍵,則HCN分子結(jié)構(gòu)式為H-C≡N,三鍵中含有1個σ鍵;2個π鍵,單鍵屬于σ鍵,故HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1:1;

答案:1:1

(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,則Q、T處于第Ⅷ族,且原子序數(shù)T比Q多2,則Q為Fe元素,T為Ni元素,Ni元素是28號元素,Ni原子價電子排布式為3d84s2,F(xiàn)e2+的核外電子排布式為1s24s22p63s23d6;3d能級有4個單電子;

答案:3d84s24

(3)由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知;以頂點原子為研究對象,與之最近的原子處于面心上,每個頂點原子為12個面共用,故晶胞中該原子的配位數(shù)為12,該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為面心立方最密堆積;

答案:12面心立方最密堆積【解析】①.O>N>C>K②.離子晶體③.sp雜化④.1∶1⑤.3d84s2⑥.4⑦.12⑧.面心立方最密堆積三、有機推斷題(共6題,共12分)17、略

【分析】Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,Z為銅元素,其余的均為短周期主族元素;Y原子的價電子(外圍電子)排布為msnmpn,n=2,Y是C或Si;②R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);③Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4,因此Q為碳元素,則R為氮元素,X為氧元素,Y為硅元素。(1)Z為銅,其核外電子排布式為[Ar]3d104s1,失去2個電子,即為銅離子,其核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)配位鍵形成時,銅離子提供空軌道,氨分子中的氮原子提供孤電子對。(3)甲為甲烷,乙為硅烷,同主族元素對應氫化物越向上越穩(wěn)定,沸點越向下越高(不含分子間氫鍵時),所以b選項正確。(4)第一電離能氮比碳高,因為氮元素原子核外電子p軌道為半充滿結(jié)構(gòu),硅的第一電離能最小,即第一電離能大小順序是Si54s1,該元素是24號元素,為Cr,屬于d區(qū)元素?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d9孤電子對bSi18、略

【分析】【分析】

A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子,則A為碳元素;E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1,則E為Al元素;D原子半徑在同周期元素中最大,且原子序數(shù)小于Al,大于碳,故處于第三周期ⅠA族,則D為Na元素;C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等,原子序數(shù)小于Na,原子核外電子排布為1s22s22p4,則C為O元素;B的原子序數(shù)介于碳、氧之間,則B為N元素;G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則G為Fe元素;F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反,外圍電子排布為ns2np5;結(jié)合原子序數(shù)可知,F(xiàn)為Cl元素;H是我國使用最早的合金中的最主要元素,則H為Cu元素,據(jù)此分析解答。

【詳解】

根據(jù)上述分析;A為碳元素,B為N元素;C為O元素;D為Na元素;E為Al元素;F為Cl元素;G為Fe元素;H為Cu元素。

(1)A為碳元素;位于元素周期表第二周期ⅣA族,N元素原子2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于O元素;O與Cl形成的化合物中O元素表現(xiàn)負價,對鍵合電子的吸引能力更強,故Cl的電負性較小,故答案為二;ⅣA;N;Cl;

(2)N元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物為NH3;分子構(gòu)型為三角錐形,N元素所形成的單質(zhì)分子結(jié)構(gòu)式為N≡N,分子σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶2,故答案為三角錐形;1∶2;

(3)G為Fe元素,其低價陽離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是F為Cl元素,其原子的價電子軌道表示式為H為Cu元素,其基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,故答案為1s22s22p63s23p63d104s1;

(4)鐵離子與Cu反應生成亞鐵離子與銅離子,反應的離子方程式為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;與E(Al)元素成對角關系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性,該元素為Be,其最高價氧化物為Be(OH)2,與氫氧化鈉反應方程式為:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。

【點睛】

正確判斷元素的種類是解答本題的關鍵。本題的易錯點為(1)中第一電離能的判斷,要注意電離能突躍的原因;(4)中方程式的書寫,要注意呈兩性的物質(zhì)是氫氧化鈹,可以模仿氫氧化鋁與氫氧化鈉的反應書寫方程式,注意鋁和鈹?shù)幕蟽r的不同?!窘馕觥慷鬉NCl三角錐1∶21s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s12Fe3++3Cu=2Fe2++Cu2+Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O19、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個電子,最外層是L層,有4個電子,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個電子,Q的次外層為L層,有8個電子,Q的最外層為M層,有6個電子,Q為S元素。

【詳解】

(1)X為C元素,核外電子排布為1s22s22p2,價層電子排布式為2s22p2;Q為S元素,16號元素,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單離子半徑從上到小依次增大,有r(O2-)<r(S2-),則排序為r(Na+)<r(O2-)<r(S2-);

(4)Y為N,Z為O,Q為S;

A.Y的2p軌道上有3個電子;根據(jù)洪特原則,電子排布在能量相同的各個軌道時,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個電子,應該分別在3個不同的軌道;A項錯誤;

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;因為O非金屬性比S的強;B項正確;

C.O的氫化物H2O的沸點比S的氫化物H2S的沸點高;原因是水分子間存在氫鍵;C項錯誤;

D.Y的單質(zhì)為N2;N和N原子之間有3對共用電子對,其中σ鍵有1個,π鍵有2個,比例為1:2,D項正確;

本題答案選BD;

(5)QZ2為SO2,中心原子S的價電子有6個,配位原子O不提供電子,對于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反應生成易溶于水的H2SO320、略

【分析】【分析】

W、X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)依次增大。其中Y原子的L電子層中,成對電子與未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無空軌道,則Y原子核外電子排布為1s22s22p4,Y為氧元素;X原子的L電子層中未成對電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道,則X原子核外電子排布為1s22s22p2;X為碳元素;W;Z的原子序數(shù)相差10,Z的原子序數(shù)大于氧元素,則Z一定處于第三周期,且Z原子的第一電離能在同周期中最低,則Z為Na元素,故W為氫元素,據(jù)此分析解答。

【詳解】

(1)由上述分析可知;W為H;X為C、Y為O、Z為Na,故答案為H;C;O;Na;

(2)XY分子為CO;X原子與Y原子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),CO中C原子與O之間形成三個共用電子對,各含有1對孤對電子,其結(jié)構(gòu)式為C≡O,叁鍵中有1個σ鍵和2個π鍵,其中有一個π鍵是由氧原子單方提供了2個電子形成的,故CO分子中C和O原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是2和4;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價鍵的主要類型有σ鍵;π鍵,故答案為2和4;σ鍵、π鍵;

(3)CO2與NaOH反應時,通過控制反應物的物質(zhì)的量之比,可以得到碳酸鈉、碳酸氫鈉,相同條件下,在水中溶解度較小的是NaHCO3,故答案為NaHCO3;

(4)Z2Y2為Na2O2,為離子化合物,鈉離子和過氧根離子以離子鍵相結(jié)合,O與O以非極性共價鍵相結(jié)合,電子式為:故答案為【解析】HCONa2和4σ鍵,π鍵NaHCO321、略

【分析】【分析】

A是宇宙中最豐富的元素,說明A為H,D原子得一個電子填入3p軌道后,3p軌道全充滿,說明D為17號元素Cl,B和D的原子都有1個未成對電子,B+比D少一個電子層,說明B為Na,E原子的2p軌道中有3個未成對電子,說明E為N,F(xiàn)的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4,說明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的電負性大于S;

(2)Cr為24號元素,價電子排布圖為

(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方法為對固體進行X-射線衍射實驗;

(4)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知,每個電子的運動狀態(tài)不同,Cl-最外層有8個電子,所以就有8種不同運動狀態(tài)的電子,最外層有兩個能級,每個能級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中要使個原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則分子存在一個S-S鍵和2個S-Cl鍵,S原子的價電子數(shù)為4,因此S原子以sp3方式雜化;S原子周圍有2對孤電子對,所以分子為極性分子;

(5)A與E形成的最簡單化合物為NH3,NH3分子中N原子周圍有3個共價鍵,一個孤電子對,因此分子空間構(gòu)型為三角錐形,由于在NH3中有孤電子對的存在;分子中正電中心和負電中心不重合,使分子的一部分呈正電性,另一部分呈負電性,所以分子顯極性;

(6)R為Na2S,在每個晶胞中含有Na+數(shù)為8,S2-為8×+6×=4,由R的晶胞可設S2-的半徑為r1cm,Na+半徑為r2cm,則晶胞的體對角線為4(r1+r2)cm,晶胞的邊長為(r1+r2)cm,晶體的密度==g/cm3=

【點睛】

本題的難點是晶胞密度的計算,只要掌握晶胞中粒子數(shù)與M、ρ(晶體密度,g·cm-3)之間的關系,難度即會降低。若1個晶胞中含有x個粒子,則1mol該晶胞中含有xmol粒子,其質(zhì)量為xMg;又1個晶胞的質(zhì)量為ρa3g(a3為晶胞的體積,單位為cm3),則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa3NAg,因此有xM=ρa3NA。【解析】>體心立方堆積X-射線衍射82sp3極性三角錐形分子中正電中心和負電中心不重合,使分子的一部分呈正電性,另一部分呈負電性22、略

【分析】【詳解】

X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,則X為C,Z是地殼中含有最高的元素,即Z為O,因為原子序數(shù)依次增大,則Y為N,Q原子核外的M層中只有兩對成對電子,即Q為S,E的原子序數(shù)為29,則E為Cu,(1)考查元素在元素周期表中的位置,Y是N,位于第二周期VA族;(2)考查等電子體和π鍵判斷,YZ2+為NO2+,與CO2互為等電子體,等電子體的結(jié)構(gòu)相似,CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,因此1molNO2+中含有π鍵的數(shù)目為2NA個;(3)考查雜化類型,形成的化合物是HCHO,其中碳原子是sp2雜化;(4)考查核外電子排布式,通過晶胞的結(jié)構(gòu)確定化學式,Cu位于第四周期IB族,核外電子排布式為1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1;O原子位于頂點和體心,個數(shù)為8×1/8+1=2,Cu全部位于體心,因此化學式為Cu2O;(5)考查晶胞的計算,核外電子排布相同時,半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,即氧元素位于頂點和面心,個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞內(nèi),有8個,因此化學式為Na2O,晶胞的質(zhì)量為4×62/NAg,晶胞的體積為a3cm3,根據(jù)密度的定義,有ρ=4×62/(NA×a3),即邊長為cm。點睛:本題難點是晶胞邊長的計算,首先根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)確認化學式,氧元素位于頂點和面心,個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞內(nèi),有8個,因此化學式為Na2O,然后根據(jù)n=N/NA,確認氧化鈉的物質(zhì)的量,再求出氧化鈉的質(zhì)量,最后利用密度的定義求出邊長?!窘馕觥康诙芷诘赩A族2NA或1.204×1024sp2雜化1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1Cu2O四、工業(yè)流程題(共1題,共5分)23、略

【分析】【分析】

廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化鈉生成As2S3沉淀,為防止As2S3與硫離子反應再次溶解,所以再加入硫酸亞鐵除去過量的硫離子,過濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過氧化氫將亞砷酸氧化成砷酸,亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入CaO沉淀砷酸根、鐵離子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低濃度含砷廢水。

【詳解】

(1)As元素為33號元素,與N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨氣分子結(jié)構(gòu)相同為共價化合物,砷原子和三個氫原子形成三個As-H鍵,電子式為:

(2)a.同周期主族元素自左而右非金屬性增強,最高價氧化物對應水化物酸性增強,同主族自上而下非金屬性減弱,最高價氧化物對應水化物酸性減弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正確;

b.同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑依次增大,原子半徑:As>P>S,故b錯誤;

c.同主族元素自上而下第一電離能減小,P和S同周期,但是P原子3p能級為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,第一電離能更大,所以第一電離能P>S>As;故c錯誤;

綜上所述選a;

(3)根據(jù)分析可知沉淀為微溶物CaSO4;

(4)As2S3與過量的S2-存在反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過量的硫離子;使平衡逆向移動,一級沉砷更完全;

(5)含砷物質(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得化學方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;

(6)根據(jù)題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據(jù)元素守恒可知反應物應該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據(jù)元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。

【點睛】

同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折,當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀過量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動,使一級沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+五、計算題(共1題,共9分)24、略

【分析】【詳解】

(1)元素Na的焰色反應呈黃色;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)六、原理綜合題(共4題,共36分)25、略

【分析】【分析】

(1)硒為34號元素,有6個價電子,據(jù)此書寫價層電子排布圖;同一周期中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;氣態(tài)SeO3分子Se原子孤電子對數(shù)==0;價層電子對數(shù)=3+0=3,為平面三角形;

(2)確定晶體;非晶體的方法是X射線衍射。

(3)根據(jù)(SCN)2分子中分子結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N分析;

(4)配合物中配位離子Cl-不與Ag+反應,據(jù)此計算出外界離子Cl-離子的數(shù)目;據(jù)此分析解答;

(5)根據(jù)產(chǎn)物FeO的晶格能和CoO的晶格能比較進行分析;

(6)根據(jù)均攤法確定微粒個數(shù),即可確定化學式;晶胞參數(shù)a=×1010cm。

【詳解】

(1)硒為34號元素,有6個價電子,價電子排布圖為同一周期中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,因此同一周期p區(qū)元素第一電離能大于硒的元素有3種,分別為As、Br、Kr;氣態(tài)SeO3分子Se原子孤電子對數(shù)==0;價層電子對數(shù)=3+0=3,為平面三角形;

答案:3平面三角形。

(2)確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體的方法是是X射線衍射。

答案:X射線衍射。

(3)(SCN)2分子中分子結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N,每個S原子價層電子對個數(shù)是4且含有兩個孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論知硫原子的雜化方式為sp3;該分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為5:4;

答案:sp3雜化5:4

(4)配合物的物質(zhì)的量為0.2mol/L×100×10-3L=0.02mol,氯化銀的物質(zhì)的量為配合物中配位離子Cl-不與Ag+反應,1mol該配合物生成2molAgCl沉淀,所以1mol該配合物中含2mol外界離子Cl-,即配離子中含有2個Cl-,該配合物的化學式可寫為:[Co(NH3)5Cl]Cl2;中心離子配位數(shù)6;

答案:[Co(NH3)5Cl]Cl26

(5)因為Fe2+的半徑小于Co2+,所以FeO的晶格能大于CoO,生成物FeO比CoO穩(wěn)定,所以FeCO3的分解溫度低于CoCO3;

答案:Fe2+的半徑小于Co2+,F(xiàn)eO的晶

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