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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年中圖版選修3化學(xué)下冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍: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、為表示一個(gè)原子在第三電子層上有10個(gè)電子,可以寫成()A.3p10B.3d10C.3s23p63d2D.3s23p64s22、通常把原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現(xiàn)等電子體的空間結(jié)構(gòu)相同,則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.CH4和NH4+是等電子體,鍵角均為60°B.B3N3H6(B和N交替排列)和苯是等電子體,均有6mol非極性鍵C.NH3和PCl3是等電子體,均為三角錐形結(jié)構(gòu)D.BF3和CO32-是等電子體,均為平面三角形結(jié)構(gòu)3、下列描述中正確的是A.CS2為V形的極性分子B.ClO3—的空間構(gòu)型為平面三角形C.SF6中有6對(duì)相同的成鍵電子對(duì)D.SiF4和SO32—的中心原子均為sp2雜化4、下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的有幾項(xiàng)()
①H2O的熔沸點(diǎn)比同族元素氫化物的高②小分子的醇可以和水以任意比互溶③冰的密度比液態(tài)水的密度?、茑徚u基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低⑤HF分解時(shí)吸收的熱量比HCl分解時(shí)吸收的熱量多A.5項(xiàng)B.4項(xiàng)C.3項(xiàng)D.2項(xiàng)5、下列說(shuō)法正確的是()A.60gSiO2中含Si—O鍵的個(gè)數(shù)為4NAB.12g金剛石中含有C—C鍵的個(gè)數(shù)為NAC.金屬M(fèi)g比金屬Cu的空間利用率大D.鄰羥基苯甲醛()比對(duì)羥基苯甲醛()的沸點(diǎn)高6、根據(jù)圖中相關(guān)信息,判斷下列說(shuō)法正確的是()A.在NaCl晶體中,距離Na+最近的Cl-形成正四面體B.該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為E4F4或F4E4C.CO2晶胞中每個(gè)分子周圍有8個(gè)緊鄰的CO2分子D.在碘晶體中,碘分子的排列有4種不同的方向評(píng)卷人得分二、填空題(共9題,共18分)7、鋁;鋅、鐵在人類生產(chǎn)和生活中有重要作用;也是人體必需的微量元素?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)Fe2+電子排布式為_(kāi)__,Zn的基態(tài)原子能級(jí)最高的電子的電子云輪廓圖形狀為_(kāi)__。
(2)已知Al的第一電離能為578kJ·mol-1、Mg的第一電離能為740kJ·mol-1,請(qǐng)解釋Mg的第一電離能比Al大的原因___。
(3)Zn2+可形成[Zn(NH3)6]SO4絡(luò)合物,1mol[Zn(NH3)6]2+配離子中含σ鍵___mol,其陰離子中心原子的雜化方式是___,NH3的沸點(diǎn)高于PH3的原因是___。
(4)已知Zn2+等過(guò)渡元素離子形成的水合離子的顏色如下表所示:。離子Sc3+Cr3+Fe2+Zn2+水合離子的顏色無(wú)色綠色淺綠色無(wú)色
請(qǐng)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)推測(cè)Sc3+、Zn2+的水合離子為無(wú)色的原因:___。
(5)FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性,蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)__,其中Fe的配位數(shù)為_(kāi)__。
(6)Fe和N可組成一種過(guò)渡金屬氮化物,其晶胞如圖所示。六棱柱底邊邊長(zhǎng)為xcm,高為ycm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶胞的密度為_(kāi)__g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。
8、C;N、O、Al、Si、Cu是常見(jiàn)的六種元素。
(1)Si位于元素周期表第____周期第_____族。
(2)N的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)____;Cu的基態(tài)原子最外層有___個(gè)電子。
(3)用“>”或“<”填空:。原子半徑電負(fù)性熔點(diǎn)沸點(diǎn)Al_____SiN____O金剛石_____晶體硅CH4____SiH49、下圖是元素周期表的一部分,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:。族/周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0族1①②2③④⑤3⑥⑦⑧⑨
(1)在這些元素中,第一電離能最大的是_______________(填元素符號(hào),下同),⑥和⑦的離子半徑大小關(guān)系為_(kāi)________________________。
(2)在這些元素形成的最高價(jià)氧化物的水化物中,酸性最強(qiáng)的化合物為_(kāi)______________(填物質(zhì)的化學(xué)式)。
(3)在④和⑤兩種元素中,電負(fù)性較大的是_______________(填元素名稱),③與⑧形成三原子分子,該分子的一種等電子體分子式是_______________。10、(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(jí)圖填充電子時(shí),先填4s電子,而后填3d電子,試簡(jiǎn)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(gè)球,寫出它們的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為_(kāi)_____。
(4)關(guān)于是一個(gè)特殊的物質(zhì),高溫下順磁性,低溫下抗磁性,主要是因?yàn)榕c可以相互轉(zhuǎn)化,低溫時(shí)主要以雙聚分子形式存在,高溫時(shí)主要以單分子形式存在,同時(shí)在高溫時(shí)分子中存在離域鍵的存在,使得氧原子沒(méi)有成單電子,寫出中存在離域鍵為_(kāi)_____。
(5)在相同的雜化類型和相同的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)目時(shí),分子的鍵角也會(huì)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(jì)算飽和硫化氫溶液中氫離子的濃度為_(kāi)_____。11、世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的是中國(guó);明朝末年《天工開(kāi)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?wèn)題:
(1)基態(tài)Zn原子的核外電子所占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)__。
(2)硫酸鋅溶于過(guò)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_(kāi)______。
②中,中心原子的軌道雜化類型為_(kāi)_______。
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?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外,還因?yàn)開(kāi)_______12、下列物質(zhì)易溶于水的是________,易溶于CCl4的是________。(均填編號(hào))
①NH3②CH4③④HCl⑤C2H4⑥Br2⑦HNO3⑧H2S13、硼氫化鈉(NaBH4)在化工領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值,可采用硼砂、SiO2、Na和H2作為原料制備?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)周期表中,與B的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是____;該元素基態(tài)原子核外M層電子中自旋狀態(tài)相同的有_____個(gè)。
(2)NaBH4中,電負(fù)性最大的元素是____(填元素符號(hào));B的____雜化軌道與H的1s軌道形成鍵。
(3)硼砂是含8個(gè)結(jié)晶水的四硼酸鈉。其陰離子(含B;O、H三種元素)的球模型如圖所示:
①陰離子中,配位鍵存在于____和____原子之間。(均填原子的序號(hào))
②硼砂的化學(xué)式為_(kāi)______。
(4)SiO2晶胞(立方體)如圖所示,已知SiO2的密度為g/cm3,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則SiO2晶胞的邊長(zhǎng)為_(kāi)__pm。
14、2019年的化學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C給了為鋰電池研究作出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。有兩種常見(jiàn)鋰電池:一種是采用鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2或鎳鈷鋁酸鋰為正極的“三元材料鋰電池”;另一種是采用磷酸鐵鋰為正極的磷酸鐵鋰電池。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)鈷原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)___,Mn位于元素周期表的____區(qū)(填“s”或“p”或“d”或“ds”或“f”)。
(2)磷元素可以形成多種含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,這四種酸中酸性最強(qiáng)的是___。PO43-的空間構(gòu)型是___,中心原子的雜化方式是____。
(3)CoO、MnO兩種氧化物的熔點(diǎn)由高到低的順序是___,原因是___。
(4)PH3是____分子(填“極性”或“非極性”),其在水中的溶解性比NH3小,原因是_____
(5)硫化鋰Li2S(摩爾質(zhì)量Mg?mol-1)的納米晶體是開(kāi)發(fā)先進(jìn)鋰電池的關(guān)鍵材料,硫化鋰的晶體為反螢石結(jié)構(gòu),其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。若硫化鋰晶體的密度為ag.cm-3,則距離最近的兩個(gè)S2-的距離是___nm。(用含a、M、NA的計(jì)算式表示)
15、金屬的常見(jiàn)堆積方式有三種,配位數(shù)為8的是________堆積,銅屬于________堆積.評(píng)卷人得分三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)16、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)卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共25分)17、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____________。18、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____。19、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)_______。20、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)寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。21、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“>”、“=”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(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)_________。評(píng)卷人得分五、有機(jī)推斷題(共4題,共20分)22、A、B、C、D,E、F、G、H是元素周期表前四周期常見(jiàn)元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關(guān)信息如下表:。元素相關(guān)信息A原子核外有6種不同運(yùn)動(dòng)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(gè)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(gè)能級(jí)且能量最高的能級(jí)上有6個(gè)電子H是我國(guó)使用最早的合金中的最主要元素
請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)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(fù)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(jiǎn)單化合物的分子模型為_(kāi)_______,B元素所形成的單質(zhì)分子鍵與π鍵數(shù)目之比為_(kāi)_______。
(3)G元素的低價(jià)陽(yáng)離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是________,F(xiàn)元素原子的價(jià)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(jià)陽(yáng)離子的溶液與H單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________;與E元素成對(duì)角線關(guān)系的某元素的最高價(jià)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(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式:_________________。23、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p軌道上僅有兩個(gè)未成對(duì)電子,B的3p軌道上有空軌道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中電負(fù)性最大的,D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無(wú)色酚酞試液變紅。試回答:
(1)A的價(jià)電子軌道排布圖為_(kāi)_____________________________;B的電子排布式為_(kāi)________;C的價(jià)電子排布式為_(kāi)___________;D的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_________。
(2)已知D與H原子能形成一種高能量的分子D2H2,其中D原子滿足8電子結(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為_(kāi)____________,含有_____個(gè)σ鍵和_____個(gè)π鍵。
(3)B的原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)________有多少種,原子軌道數(shù)為_(kāi)_____,能級(jí)數(shù)__________,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)________。
(4)四種元素最高價(jià)氧化物水化物酸性由強(qiáng)到弱的是(用對(duì)應(yīng)化學(xué)式回答)____________________。24、短周期元素W;X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。金屬元素W是制備一種高效電池的重要材料;X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、_______種不同能量的電子。
(2)元素Z與元素X形成共價(jià)化合物XZ2是________(選填“極性”或“非極性”)分子,其電子式為_(kāi)_______________。
(3)Y原子的最外層電子排布式為_(kāi)_______________,Y元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的電離方程式為_(kāi)_______________________________________________。
(4)兩種非金屬元素中,非金屬性較強(qiáng)的元素是_______(寫元素符號(hào)),試寫出一個(gè)能說(shuō)明這一事實(shí)的化學(xué)方程式______________________________。25、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;寫表達(dá)式,不化簡(jiǎn))
評(píng)卷人得分六、計(jì)算題(共2題,共10分)26、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯(cuò)排列,若食鹽的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023mol-1,食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol-1。則食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______27、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個(gè),在NaCl的晶胞中有Na+_____個(gè),Cl-____個(gè)。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過(guò)_________結(jié)合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設(shè)二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)___nm(用含NA的代數(shù)式表示)參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
A.3p10;3p上最多有6個(gè)電子,故A不符合題意;
B.3d10,則第三電子層上3s23p63d10;第三電子層上有18個(gè)電子,故B不符合題意;
C.3s23p63d2第三電子層上有10個(gè)電子;故C符合題意;
D.3s23p64s2第三電子層上有8個(gè)電子;故D不符合題意。
綜上所述;答案為C。
【點(diǎn)睛】
第三電子層指3s、3p、3d上電子數(shù)之和。2、D【分析】【詳解】
A.CH4和NH4+原子總數(shù)為5;價(jià)電子總數(shù)都為8,是等電子體,為正四面體結(jié)構(gòu),鍵角均為109°28′,不是60°,故A錯(cuò)誤;
B.B3N3H6和苯原子總數(shù)為12,價(jià)電子總數(shù)都為30,是等電子體,但B和N交替排列所以B3N3H6分子中不存在非極性鍵;故B錯(cuò)誤;
C.NH3和PCl3原子總數(shù)為4,NH3價(jià)電子總數(shù)為8,PCl3價(jià)電子總數(shù)為26;不是等電子體,但二者都為三角錐型結(jié)構(gòu),故C錯(cuò)誤;
D.BF3和CO32-原子總數(shù)為4,價(jià)電子總數(shù)都為24,是等電子體,BF3成3個(gè)σ鍵,B原子不含孤對(duì)電子,采取sp2雜化,為平面正三角形,等電子體的空間結(jié)構(gòu)相同,故CO32-也為平面正三角形;故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)睛】
陽(yáng)離子價(jià)電子總數(shù)=原子的價(jià)電子總數(shù)-離子所帶的電荷數(shù),陰離子價(jià)電子總數(shù)=原子的價(jià)電子總數(shù)+離子所帶的電荷數(shù)。3、C【分析】【詳解】
A.CS2與CO2分子構(gòu)型相同,二氧化碳的分子結(jié)構(gòu)為O=C=O,則CS2的結(jié)構(gòu)為S=C=S;屬于直線形分子,故A錯(cuò)誤;
B.ClO3-中Cl的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(7+1-2×3)=4;含有一個(gè)孤電子對(duì),則離子的空間構(gòu)型為三角錐形,故B錯(cuò)誤;
C.SF6中S-F含有一個(gè)成鍵電子對(duì),所以SF6中含有6個(gè)S-F鍵;則分子中有6對(duì)完全相同的成鍵電子對(duì),故C正確;
D.SiF4中Si的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+(4-1×4)=4,SO32-中S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(6+2-2×3)=4,所以中心原子均為sp3雜化;故D錯(cuò)誤;
故選C。4、B【分析】【詳解】
①H2O分子之間存在氫鍵;因此其熔沸點(diǎn)比同族元素氫化物的高,①有關(guān);
②小分子的醇可以和水分子之間形成氫鍵;因此其可與水以任意比互溶,②有關(guān);
③氫鍵是有方向性的;水結(jié)為冰后,水分子間的空隙變大,故冰的密度比液態(tài)水的密度小,③有關(guān);
④對(duì)羥基苯甲酸易形成分子間的氫鍵;不能形成分子內(nèi)的氫鍵;而鄰羥基苯甲酸易形成分子內(nèi)的氫鍵,因此,鄰羥基苯甲酸的分子間作用力較小,其熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲酸的低,④有關(guān);
⑤F的非金屬性強(qiáng)于Cl;故HF比HCl穩(wěn)定,前者分子中的共價(jià)鍵的鍵能較大,HF分解時(shí)吸收的熱量比HCl分解時(shí)吸收的熱量多,⑤與氫鍵無(wú)關(guān)。
綜上所述,與氫鍵有關(guān)的有4項(xiàng),故選B。5、A【分析】【分析】
【詳解】
A.1molSiO2中含4molSi—O鍵,60gSiO2中含Si—O鍵的個(gè)數(shù)為4NA;故A正確;
B.1mol金剛石中含有2molC—C鍵,12g金剛石中含有C—C鍵的個(gè)數(shù)為2NA;故B錯(cuò)誤;
C.金屬M(fèi)g屬于六方最密堆積;金屬Cu屬于面心立方最密堆積,二者的空間利用率相同均為74%,故C錯(cuò)誤;
D.鄰羥基苯甲醛()比對(duì)羥基苯甲醛()的沸點(diǎn)低;前者易形成分子內(nèi)氫鍵,使熔沸點(diǎn)降低,后者易形成分子間氫鍵,使熔沸點(diǎn)升高,故D錯(cuò)誤;
故選A。6、B【分析】【詳解】
A.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,在NaCl晶體中,知距Na+最近的Cl-有6個(gè),而每個(gè)Na+離子為8個(gè)晶胞共有,則距Na+最近的多個(gè)Cl-構(gòu)成正八面體;故A錯(cuò)誤;
B.氣態(tài)團(tuán)簇分子不同于晶胞,由晶胞結(jié)構(gòu)可知,氣態(tài)團(tuán)簇分子中含有4個(gè)E原子,4個(gè)F原子,則分子式為E4F4或F4E4;故B正確;
C.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,二氧化碳分子位于頂點(diǎn)和面心,且頂點(diǎn)和面心的距離最近,則每個(gè)頂點(diǎn)為12個(gè)面共有,一個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)CO2分子緊鄰;故C錯(cuò)誤;
D.由晶胞結(jié)構(gòu)可知;碘分子的排列有2種不同的取向,在頂點(diǎn)和面心不同,2種取向不同的碘分子以4配位數(shù)交替配位形成層結(jié)構(gòu),故D錯(cuò)誤;
故選B。
【點(diǎn)睛】
易錯(cuò)選項(xiàng)是B,很多同學(xué)往往利用均攤法計(jì)算該分子中所含原子個(gè)數(shù),注意氣態(tài)團(tuán)簇與晶胞的區(qū)別是解答關(guān)鍵。二、填空題(共9題,共18分)7、略
【分析】【詳解】
(1)鐵為26號(hào)元素,基態(tài)原子電子排布式為[Ar]3d64s2,所以Fe2+電子排布式為[Ar]3d6;Zn為30號(hào)元素,基態(tài)原子能級(jí)最高的電子為4s上的2個(gè)電子,所有電子云輪廓圖形狀為球形,故答案為:[Ar]3d6球形;
(2)Mg的電子排布式為[Ne]3s2,Al的電子排布式為[Ne]3s23p1,鎂的3s處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定,不易失去一個(gè)電子,鋁的最外層為3p1,易失去一個(gè)電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以Al原子的第一電離能比Mg大,故答案為:Mg的電子排布式為[Ne]3s2,Al的電子排布式為[Ne]3s23p1,鎂的3s處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定不易失去一個(gè)電子,鋁的最外層為3p1;易失去一個(gè)電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu);
(3)[Zn(NH3)6]2+中每個(gè)N原子形成3個(gè)氮?dú)洇益I,與Zn2+形成1個(gè)配位鍵,配位鍵也屬于σ鍵,所以1mol該離子中σ鍵為24mol;陰離子為根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,其中心原子S的價(jià)電子對(duì)為對(duì),所以中心S為sp3雜化。NH3分子中N原子的電負(fù)性強(qiáng),原子半徑小,使得N—H鍵的極性增強(qiáng)而表現(xiàn)一定的電性,分子之間能夠形成氫鍵,而PH3分子中P半徑大,電負(fù)性小,則不能形成分子間氫鍵,只存在范德華力,氫鍵的作用力強(qiáng)于范德華力,所以沸點(diǎn)NH3大于PH3,故答案為:24sp3氨分子之間形成分子間氫鍵;
(4)Sc3+的外圍電子排布式為[Ar]3d0、Cr3+的外圍電子排布式為[Ar]3d3、Fe2+電子排布式為[Ar]3d6、Zn2+的外圍電子排布式為[Ar]3d10;對(duì)比四種離子的外圍電子排布式可知,其水合離子的顏色與3d軌道上的單電子有關(guān),故答案為:3d軌道上沒(méi)有未成對(duì)電子(或3d軌道全空或全滿狀態(tài));
(5)Fe能夠提供空軌道,而Cl能夠提供孤電子對(duì),故FeCl3分子雙聚時(shí)可形成配位鍵。由常見(jiàn)AlCl3的雙聚分子的結(jié)構(gòu)可知FeCl3的雙聚分子的結(jié)構(gòu)式為其中Fe的配位數(shù)為4,故答案為:4;
(6)由圖示,堆積方式為六方最緊密堆積。為了計(jì)算的方便,選取該六棱柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算:六棱柱頂點(diǎn)的原子是6個(gè)六棱柱共用的,面心是兩個(gè)六棱柱共用,所以該六棱柱中的鐵原子為個(gè),N原子位于六棱柱內(nèi)部,所以該六棱柱中的氮原子為2個(gè),該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量為該六棱柱的底面為正六邊形,邊長(zhǎng)為xcm,底面的面積為6個(gè)邊長(zhǎng)為xcm的正三角形面積之和,根據(jù)正三角形面積的計(jì)算公式,該底面的面積為cm2,高為ycm,所以體積為cm3。所以密度為:故答案為:【解析】[Ar]3d6球型Mg的電子排布式為[Ne]3s2,Al的電子排布式為[Ne]3s23p1,鎂的3s處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定不易失去一個(gè)電子,鋁的最外層為3p1,易失去一個(gè)電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)24sp3氨分子之間形成分子間氫鍵3d軌道上沒(méi)有未成對(duì)電子(或3d軌道全空或全滿狀態(tài))48、略
【分析】【分析】
(1)硅原子序數(shù)為14;按相關(guān)知識(shí)點(diǎn)填空即可;
(2)按N和Cu的原子核外電子排布式回答;
(3)按原子半徑規(guī)律;電負(fù)性規(guī)律填寫;熔點(diǎn)按原子晶體中影響熔點(diǎn)的因素填寫,沸點(diǎn)按分子晶體中影響沸點(diǎn)的規(guī)律填寫;
【詳解】
(1)硅原子序數(shù)為14;核外14個(gè)電子,分3層排布,最外層4個(gè)電子,則硅位于元素周期表第三周期第IVA族;
答案為:三;IVA;
(2)N和Cu的原子序數(shù)分別為7和29,N原子核外電子排布式為1s22s22p3,銅原子外圍電子構(gòu)型為3d34s1;則銅原子最外層有1個(gè)電子;
答案為:1s22s22p3;1;
(3)Al和Si同周期,原子序數(shù)大者原子半徑小,故原子半徑Al>Si;氮和氧是同周期非金屬元素,原子序數(shù)大者電負(fù)性大,故電負(fù)性N<O;金剛石和晶體硅都是原子晶體,原子晶體中熔點(diǎn)由共價(jià)鍵牢固程度決定,碳碳單鍵比硅硅單鍵牢固,故熔點(diǎn):金剛石>硅晶體,CH4和SiH4都是分子晶體,沸點(diǎn)由分子間作用力決定,CH4和SiH4組成結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量大者分子間作用力大,則沸點(diǎn)高,故沸點(diǎn):CH4<SiH4;
答案為:>;<;>;<?!窘馕觥竣?三②.IVA③.1s22s22p3④.1個(gè)⑤.)>⑥.<⑦.>⑧.<9、略
【分析】【分析】
根據(jù)元素周期表得①為H;②為He,③為C,④為N,⑤為O,⑥為Na,⑦為Al,⑧為S,⑨為Cl。
【詳解】
(1)在這些元素中,He是稀有氣體,性質(zhì)穩(wěn)定,所以第一電離能最大的是He,根據(jù)電子層結(jié)構(gòu)相同的粒子,原子序數(shù)越大半徑越小,則離子半徑大小Na+>Al3+;
(2)同周期元素,從左往右非金屬性逐漸增強(qiáng),同主族元素,從上到下非金屬性逐漸減弱,且非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng),注意O無(wú)最高價(jià)氧化物的水化物,所以非金屬性最強(qiáng)的是Cl,即酸性最強(qiáng)的化合物為HClO4;
(3)同周期元素,從左往右電負(fù)性依次增大,則N和O兩種元素中,電負(fù)性較大的是氧,C與S形成三原子分子是CS2,等電子體的原子總數(shù)和價(jià)電子相同,根據(jù)同族互換和電子遷移后可得,等電子體有CO2(或N2O;COS等)。
【點(diǎn)睛】
元素周期律的題目要抓住元素性質(zhì)的遞變規(guī)律進(jìn)行解題,等電子體一般采用同族互換和電子遷移,根據(jù)價(jià)電子要相同,得到不同的等電子體?!窘馕觥竣?He②.Na+>Al3+③.HClO4④.氧⑤.CO2(或N2O、COS等合理分子)10、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(jìn)行分析;
(2)整個(gè)分子是V形,中心O是雜化,分子中含一個(gè)3,4大鍵;
(3)據(jù)面心立方最密堆積;進(jìn)行分析;
(4)中心原子N采取雜化,其中一個(gè)雜化軌道上填有氮的一個(gè)單電子而不是孤對(duì)電子,從而此分子中的離域鍵是據(jù)此進(jìn)行分析;
(5)成鍵電子對(duì)間的距離越遠(yuǎn);成鍵電子對(duì)間的排斥力越?。?/p>
(6)據(jù)此進(jìn)行計(jì)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(jí)圖填充電子時(shí),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(gè)分子是V形,中心O是雜化,分子中含一個(gè)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(gè)球,它們的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為和
(4)中心N原子采取雜化,其中一個(gè)雜化軌道上填有氮的一個(gè)單電子而不是孤對(duì)電子,從而此分子中的離域鍵是
(5)氟的電負(fù)性大于氫,因此用于成鍵的電子對(duì)更偏向氟或離氮原子核較遠(yuǎn)氮周圍電子密度減小或成鍵電子對(duì)間的“距離”較遠(yuǎn)斥力較小,因而鍵角較小,故,大于
(6)
【點(diǎn)睛】
如果物質(zhì)內(nèi)部電子都是成對(duì)的,那么由電子自旋產(chǎn)生的磁場(chǎng)彼此抵消,這種物質(zhì)在磁場(chǎng)中表現(xiàn)出抗磁性。反之,有未成對(duì)電子存在時(shí),由電子自旋產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(gè)未成對(duì)的f電子,因此是磁力很強(qiáng)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11、略
【分析】【詳解】
(1)Zn為30號(hào)元素,基態(tài)Zn原子的價(jià)層電子排布為3d104s2;占據(jù)最高能層為第4層,能層符號(hào)為N;
(2)①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子為其中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4;不含孤電子對(duì),空間構(gòu)型為正四面體形;
②中,中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,所以為sp3雜化;
③含有5個(gè)原子,價(jià)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)12、略
【分析】【分析】
一般來(lái)說(shuō);無(wú)機(jī)物中的某些離子化合物,共價(jià)化合物中的某些極性分子易溶于水;非極性分子和有機(jī)物易溶于有機(jī)溶劑。
【詳解】
①NH3能與水分子間形成氫鍵,所以NH3極易溶于水,難溶于CCl4;
②CH4為非極性分子,難溶于水,易溶于CCl4;
③為非極性分子,難溶于水,易溶于CCl4;
④HCl為極性分子,易溶于水,難溶于CCl4;
⑤C2H4為非極性分子,難溶于水,易溶于CCl4;
⑥Br2為非極性分子,在水中的溶解度不大,易溶于CCl4;
⑦HNO3易溶于水,溶于水后生成強(qiáng)酸溶液,難溶于CCl4;
⑧H2S易溶于水,難溶于CCl4;
綜合以上分析,易溶于水的是①④⑦⑧,易溶于CCl4的是②③⑤⑥。答案為:①④⑦⑧;②③⑤⑥。
【點(diǎn)睛】
易溶于水的物質(zhì)也可能易溶于有機(jī)溶劑,如酒精;難溶于水的物質(zhì)也可能難溶于有機(jī)溶劑,如一氧化碳?!窘馕觥竣?①④⑦⑧②.②③⑤⑥13、略
【分析】【詳解】
(1)在周期表中,與B的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是Si,硅元素基態(tài)原子核外M層電子排布式為3s23p2;所以有3個(gè)電子的自旋狀態(tài)相同;
(2)電負(fù)性規(guī)律:同周期,從左到右:電負(fù)性依次增大;同主族,從上到下:電負(fù)性依次減小。NaBH4中電負(fù)性最大的元素為H;依據(jù)價(jià)層電子理論,NaBH4中B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,為sp3雜化。
(3)①1,3,5,6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;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,配位鍵存在4號(hào)與5號(hào)之間;
②硼砂晶體由Na+、含有B的陰離子和H2O構(gòu)成。觀察模型,可知含有B的陰離子是(H4B4O9)m?,依據(jù)化合價(jià)H為+1,B為+3,O為?2,可得m=2,結(jié)合模型圖和組成,硼砂的化學(xué)式為Na2B4O5(OH)4·8H2O;
(4)SiO2晶胞中,大球是Si,小球是O。Si的數(shù)目為O是Si的2倍,故是16。晶體的密度晶胞的體積V=a3。因此SiO2晶胞的邊長(zhǎng)a=【解析】Si3Hsp345Na2B4O5(OH)4·8H2O14、略
【分析】【詳解】
(1)鈷(Co)的核電荷數(shù)為27,基態(tài)鈷原子的價(jià)電子排布式為為3d74s2,Mn位于元素周期表的第四周期第ⅦB族,屬于d區(qū),故答案為:3d74s2;d。
(2)磷元素可以形成多種含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,偏磷酸的酸性最強(qiáng),次,亞,正依次減弱,PO43-的中P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,且不含孤對(duì)電子,所以空間構(gòu)型是正四面體,中心原子的雜化方式是sp3,故答案為:HPO3;正四面體;sp3。
(3)CoO和MnO都屬于離子晶體,離子半徑:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能,熔點(diǎn):CoO>MnO;故答案為:
CoO>MnO;CoO和MnO都屬于離子晶體,離子半徑:r(Mn2+)>r(Co2+);CoO的晶格能大于MnO的晶格能。
(4)PH3分子中磷原子形成了3個(gè)σ鍵,1個(gè)孤電子對(duì),其價(jià)層電子對(duì)的總數(shù)是4,空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,是極性分子,NH3能與水分子形成氫鍵,所以在水中的溶解性NH3大于PH3,故答案為:極性;NH3能與水分子形成氫鍵,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小。
(5)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,X原子個(gè)數(shù)為:Y原子個(gè)數(shù)為:8,所以X為S2-,Y為L(zhǎng)i+,設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為bcm,cm,距離最近的兩個(gè)S2-的是面對(duì)角線的一般,面對(duì)角線為則距離最近的兩個(gè)S2-的距離為nm,故答案為:【解析】3d74s2dHPO3正四面體sp3CoO>MnOCoO和MnO都屬于離子晶體,離子半徑:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能極性NH3能與水分子形成氫鍵,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小15、略
【分析】【分析】
金屬的堆積模型有簡(jiǎn)單立方堆積;體心立方堆積和面心立方堆積,配位數(shù)分別為6,8,12,銅屬于面心立方堆積。
【詳解】
金屬的堆積模型有簡(jiǎn)單立方堆積;體心立方堆積和面心立方堆積,配位數(shù)分別為6,8,12,銅屬于面心立方堆積,所以配位數(shù)為8的是體心立方堆積;
故答案為:體心立方;面心立方?!窘馕觥竣?體心立方②.面心立方三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)16、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+四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共25分)17、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(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?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O18、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??;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(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19、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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)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(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì),所以采取sp2雜化;一個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)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(duì)孤對(duì)電子,所以其實(shí)際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更??;
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)最高;H2Se相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點(diǎn)比H2S高,三者的沸點(diǎn)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(hào)元素,其原子核外有29個(gè)電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價(jià)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(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s120、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(guò)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(jiàn)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(jiǎn)單分子為PH3;分子中正負(fù)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(fù)性逐漸減小,則鈹元素的電負(fù)性大于鎂元素的電負(fù)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(jià)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+2H2O21、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(jià)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(gè)δ鍵、沒(méi)有孤電子對(duì),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(shì),能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空時(shí)體系能量最低,原子較穩(wěn)定,因此價(jià)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(jià)電子總數(shù))相同的微?;榈入娮芋w,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(jià)氧化物對(duì)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?yàn)檠踉?,所以一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.離子晶體④.>⑤.三角錐形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2五、有機(jī)推斷題(共4題,共20分)22、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(jiàn)元素,且原子序數(shù)依次增大,A原子核外有6種不同運(yùn)動(dòng)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(gè)能級(jí)且能量最高的能級(jí)上有6個(gè)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(gè)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(guó)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(fù)價(jià),對(duì)鍵合電子的吸引能力更強(qiáng),故Cl的電負(fù)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(jiǎn)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(jià)陽(yáng)離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是F為Cl元素,其原子的價(jià)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(yīng)生成亞鐵離子與銅離子,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;與E(Al)元素成對(duì)角關(guān)系的某元素的最高價(jià)氧化物的水化物具有兩性,該元素為Be,其最高價(jià)氧化物為Be(OH)2,與氫氧化鈉反應(yīng)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(diǎn)睛】
正確判斷元素的種類是解答本題的關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)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(yīng)書寫方程式,注意鋁和鈹?shù)幕蟽r(jià)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+2H2O23、略
【分析】【詳解】
元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p軌道上只有兩個(gè)電子,則A的外圍電子排布為2s22p2,故A為C元素;B的3p軌道上有空軌道,則B的外圍電子排布為3s23p1或3s23p2;A;B同主族,故B為Si元素;B、C同周期,C是本周期中電負(fù)性最大的,故C為Cl元素;D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無(wú)色酚酞試液變紅,則D為氮元素。
(1)A為6號(hào)的C元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p2,價(jià)電子軌道排布圖為B為14號(hào)Si元素,電子排布式為1s22s22p63s23p2;C為17號(hào)Cl元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p5,價(jià)電子排布式為3s23p5;D為7號(hào)氮元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)D與H原子能形成一種高能量的分子N2H2,其中D原子滿足8電子結(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為根據(jù)結(jié)構(gòu)可知,含有3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵;
(3)B的電子排布式為1s22s22p63s23p2;原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有14種;原子軌道數(shù)為8,能級(jí)數(shù)5,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為M;
(4)元素非金屬性越強(qiáng)其最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),則四種元素最高價(jià)氧化物水化物酸性由強(qiáng)到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3?!窘馕觥?s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO324、略
【分析】【分析】
X原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍可知X為C;地殼中含量最豐富的金屬元素是Al(Y),Z最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍可知Z為S,由四種元素原子序數(shù)依次增大且W是制造高效電池的材料可知W為L(zhǎng)i。
【詳解】
(1)同一個(gè)原子中沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子,Li原子序數(shù)
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