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…………○…………內(nèi)…………○…○…………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年人教A新版選修3化學(xué)上冊(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5題,共10分)1、[Zn(CN)4]2-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng):4HCHO+[Zn(CN)4]2?+4H++4H2O=[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN,HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是()
A.HOCH2CN分子中沒(méi)有手性碳原子B.1molHOCH2CN分子中含有σ鍵的物質(zhì)的量為5molC.[Zn(CN)4]2-和[Zn(H2O)4]2+的中心原子配位數(shù)均為4D.HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型分別是sp3和sp雜化2、光氣(COCl2)是一種很重要的有機(jī)中間體。下列關(guān)于光氣分子的幾何構(gòu)型和中心原子(C)的雜化方式說(shuō)法正確的是A.平面三角形、sp2B.V形、sp3C.三角錐形、sp3D.三角錐形、sp23、短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,它們的原子最外層電子數(shù)為互不相等的奇數(shù),且X、Y、W原子最外層電子數(shù)之和恰好等于Z元素的核電荷數(shù),X與W的最高化合價(jià)之和為8.常見(jiàn)元素Z的單質(zhì)是目前使用量最大的主族金屬元素單質(zhì),下列說(shuō)法中不正確的是A.因?yàn)閆的氧化物熔點(diǎn)很高。不適宜于電解,故工業(yè)上常用電解Z與W的化合物的方法制取單質(zhì)ZB.化合物YW3遇水能強(qiáng)烈水解,產(chǎn)物之一具有強(qiáng)氧化性C.離子化合物YX5假如存在。該物質(zhì)與水反應(yīng)必然生成氣體X2,同時(shí)得到一種弱堿溶液D.Y、Z形成的一種化合物強(qiáng)度高,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料,該化合物屬于原子晶體4、下列敘述正確A.任何晶體中,若含有陽(yáng)離子也一定含有陰離子B.原子晶體中只含有共價(jià)鍵C.離子晶體中只含有離子鍵D.分子晶體中只存在分子間作用力,不含化學(xué)鍵5、下列說(shuō)法不正確的是()A.由于NaCl晶體和CsCl晶體中正負(fù)離子半徑比不相等,所以兩種晶體中離子的配位數(shù)不相等B.CaF2晶體中,Ca2+的配位數(shù)為8,F(xiàn)-的配位數(shù)為4,配位數(shù)不相等主要是由于F-、Ca2+所帶電荷(絕對(duì)值)不相等C.MgO的熔點(diǎn)比MgCl2的高主要是因?yàn)镸gO的晶格能比MgCl2大D.MCO3中M2+半徑越大,MCO3晶體的晶格能越大評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)6、下面是s能級(jí)和p能級(jí)的原子軌道圖;下列說(shuō)法正確的是()
A.s電子的原子軌道呈球形,P軌道電子沿軸呈“8”字形運(yùn)動(dòng)B.s能級(jí)電子能量低于p能級(jí)C.每個(gè)p能級(jí)有3個(gè)原子軌道,在空間伸展方向是不同的D.任一電子層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始,而且能級(jí)數(shù)等于該電子層序數(shù)7、下表中所列的五種短周期元素;原子序數(shù)連續(xù),但與表中排列順序無(wú)關(guān)。用m表示基態(tài)原子的價(jià)電子數(shù),用n表示基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù),m—n的值如下表所示:
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.第一電離能:A<td><>B.電負(fù)性:E<td><>C.原子序數(shù):B<td><>D.核外未成對(duì)電子數(shù):C=D8、下列敘述正確的是【】A.氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵,廣泛存在于自然界中B.CO和N2的分子量相同,但CO的沸點(diǎn)比N2的高C.CH2=CH2分子中共有四個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵D.若把H2S分子寫(xiě)成H3S分子,違背了共價(jià)鍵的飽和性9、短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序數(shù)依次增大,X、Y、W形成的一種陰離子常用于檢驗(yàn)Fe3+,R的單質(zhì)常用于制造路燈,其發(fā)出的黃色光透霧能力強(qiáng),Z是地殼中含量最高的元素。下列敘述正確的是A.W的氧化物的水化物一定是強(qiáng)酸B.XW2的結(jié)構(gòu)式為:W=X=WC.WZ3分子中所有原子處于同一平面D.Z與R形成的化合物中只含有離子鍵10、短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大,的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為0,形成的化合物甲的結(jié)構(gòu)如圖所示,在同周期中原子半徑最小。下列說(shuō)法正確的是()
A.原子半徑大小:B.電負(fù)性大?。篊.形成的化合物為離子化合物D.化合物甲中陰離子的空間構(gòu)型為三角錐形11、近年來(lái)我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料,其中一類(lèi)為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物。下列說(shuō)法正確的是A.元素As與N同族,可預(yù)測(cè)AsH3分子中As-H鍵的鍵角小于NH3中N-H鍵的鍵角B.Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去3d軌道電子C.配合物Fe(CO)n可用作催化劑,F(xiàn)e(CO)n內(nèi)中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=5D.每個(gè)H2O分子最多可與兩個(gè)H2O分子形成兩個(gè)氫鍵12、有一種藍(lán)色晶體[可表示為MxFey(CN)6],經(jīng)X射線研究發(fā)現(xiàn),其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3+和Fe2+互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn),而CN-位于立方體的棱上,則下列說(shuō)法正確的是()
A.x=2,y=1B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價(jià)C.M的離子不可能在立方體的體心位置D.該晶胞中與每個(gè)Fe3+距離最近且相等的CN-有3個(gè)13、CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示),但CaC2晶體中由于啞鈴形C22-的存在,使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。則關(guān)于CaC2晶體的描述不正確的是()
A.CaC2晶體的熔點(diǎn)較高、硬度也較大B.和Ca2+距離相同且最近的C22-構(gòu)成的多面體是正八面體C.和Ca2+距離相同且最近的Ca2+有12個(gè)D.如圖的結(jié)構(gòu)中共含有4個(gè)Ca2+和4個(gè)C22-14、CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示),但CaC2晶體中含有的啞鈴形C22-的存在,使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)(該晶胞為長(zhǎng)方體)。下列關(guān)于CaC2晶體的說(shuō)法中正確的是()
A.1個(gè)Ca2+周?chē)嚯x最近且等距離的C22-數(shù)目為6B.6.4gCaC2晶體中含陰離子0.1molC.該晶體中存在離子鍵和共價(jià)鍵D.與每個(gè)Ca2+距離相等且最近的Ca2+共有12個(gè)評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)15、生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合;催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。
(1)上述反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫(xiě)出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式___。
(2)根據(jù)等電子原理,寫(xiě)出CO分子的結(jié)構(gòu)式_________。
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸點(diǎn)比甲醛的高,其主要原因是____________________;
甲醛分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型為_(kāi)________。
②甲醛分子的空間構(gòu)型是_________;
1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為_(kāi)____。
③在1個(gè)Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖所示);
所包含的Cu原子數(shù)目為_(kāi)______。16、砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料;可用于制作微型激光器或太陽(yáng)能電池的材料等?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)寫(xiě)出基態(tài)As原子的核外電子排布式_____________。
(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga_____________As(填“>”或“<”,下同),第一電離能Ga_____________As。
(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為_(kāi)____________。
(4)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,比較下表中鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因_____________。GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃?49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約40017、科學(xué)家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_______形象化描述。在基態(tài)14C原子中,核外存在_______對(duì)自旋相反的電子。
(2)CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序?yàn)開(kāi)______。
(3)一定條件下,CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體,其相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表。CH4與H2O形成的水合物俗稱(chēng)“可燃冰”。參數(shù)。
分子分子直徑/nm分子與H2O的結(jié)合能E/kJ·mol-1CH40.43616.40CO20.51229.91
①下列關(guān)于CH4和CO2的說(shuō)法正確的是_______(填序號(hào))。
a.CO2分子中含有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵。
b.CH4分子中含有極性共價(jià)鍵;是極性分子。
c.因?yàn)樘細(xì)滏I鍵能小于碳氧鍵,所以CH4熔點(diǎn)低于CO2
d.CH4和CO2分子中碳原子的雜化類(lèi)型分別是sp3和sp
②為開(kāi)采深海海底的“可燃冰”,有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm,根據(jù)上述圖表所提供的數(shù)據(jù)分析,提出該設(shè)想的依據(jù)是_______。18、按要求回答下列問(wèn)題:
(1)C;Be、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的應(yīng)用。
①查表得知,Be的電負(fù)性是1.5,Cl的電負(fù)性是3.0,則BeCl2應(yīng)為_(kāi)______(填離子或共價(jià))化合物。
(2)鎳元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)______;3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)_____。
(3)科學(xué)發(fā)現(xiàn),C和Ni、Mg元素的原子形成的晶體也具有超導(dǎo)性,其晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖,則該化合物的化學(xué)式為_(kāi)_____,C、Ni、Mg三種元素中,電負(fù)性最大的是______。
19、硼及其化合物在新材料;工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面用途很廣。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
元素的基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為_(kāi)_____,B、N、O元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____。
三氟化硼在常溫常壓下為具有刺鼻惡臭和強(qiáng)刺激性氣味的無(wú)色有毒腐蝕性氣體,其分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_____,B原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)_____。
自然界中,含B的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學(xué)式寫(xiě)作實(shí)際上它的陰離子結(jié)構(gòu)單元是由兩個(gè)和兩個(gè)縮合而成的雙六元環(huán),應(yīng)該寫(xiě)成其結(jié)構(gòu)式如圖1,它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu)。該陰離子由極性鍵和配位鍵構(gòu)成,請(qǐng)?jiān)诖痤}卷中抄上圖1結(jié)構(gòu)式后用“”標(biāo)出其中的配位鍵,該陰離子通過(guò)______相互結(jié)合形成鏈狀結(jié)構(gòu)。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)硼化鎂在39K時(shí)有超導(dǎo)性,在硼化鎂晶體的理想模型中,鎂原子和硼原子是分層排布的,一層鎂一層硼相間排列。圖2是該晶體微觀結(jié)構(gòu)中取出的部分原子沿z軸方向的投影,白球是鎂原子投影,黑球是硼原子投影。則硼化鎂的化學(xué)式為_(kāi)_____。
磷化硼是一種有價(jià)值的超硬耐磨涂層材料,這種陶瓷材料可作為金屬表面的保護(hù)薄膜。磷化硼晶胞如圖3所示,在BP晶胞中B的堆積方式為_(kāi)_____,當(dāng)晶胞晶格參數(shù)為478pm時(shí),磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離為_(kāi)_____cm。20、(1)回答下列問(wèn)題:
①處于基態(tài)的Ca和Fe原子,下列參數(shù)前者小于后者的是_________;
a.最外層電子數(shù)b.未成對(duì)電子數(shù)c.第一電離能d.原子半徑。
②有文獻(xiàn)表明,迄今為止(至2016年)除氦外,所有其他稀有氣體元素都能形成化合物。試簡(jiǎn)要說(shuō)明未能制得氦的化合物的理由_______________________。
(2)H和N可以形成多種化合物。
①已知聯(lián)氨(N2H4)的物理性質(zhì)與水接近,其原因是_____________________;
②計(jì)算表明:N4H62+的一種結(jié)構(gòu)如圖所示,氫原子只有一種化學(xué)環(huán)境,氮原子有兩種環(huán)境,其中的大π鍵可表示為_(kāi)________________。
(3)晶體X只含鈉;鎂、鉛三種元素。在不同的溫度和壓力下;晶體X呈現(xiàn)不同的晶相。
①γ-X是立方晶系的晶體。鉛為立方最密堆積,其余兩種原子有選擇的填充鉛原子構(gòu)成的四面體空隙和八面體空隙。在不同的條件下,γ-X也呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu),其晶胞如圖所示。X的化學(xué)式為_(kāi)____________;在(b)型晶胞中,邊長(zhǎng)為apm,距離Pb最短的Na有_______個(gè),長(zhǎng)度為_(kāi)______pm(用a表示);Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為_(kāi)_______和八面體空隙的百分比為_(kāi)_______。已知(a)型晶胞的邊長(zhǎng)為770pm,則該型晶體的密度為_(kāi)________g·cm-3。(只列出計(jì)算式)
②α-X是一種六方晶系的晶體,而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類(lèi)似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間。試畫(huà)出一層α-X的結(jié)構(gòu)__________。21、如圖所示是某些晶體的結(jié)構(gòu);它們分別是NaCl;CsCl、干冰、金剛石、石墨結(jié)構(gòu)中的某一部分。
(1)其中代表金剛石的是(填編號(hào)字母,下同)____。
(2)其中代表石墨的是____。
(3)其中代表NaCl的是___。
(4)代表CsCl的是___。
(5)代表干冰的是____。22、(1)鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí)原子釋放能量,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)____。
(2)價(jià)電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s區(qū)元素______。
(3)凡AB3型的共價(jià)化合物,其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵______。
(4)24Cr原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2______。
(5)金屬銅屬于六方最密堆積結(jié)構(gòu),金屬鎂屬于面心立方最密堆積結(jié)構(gòu)______。
(6)氯化鈉晶體中,每個(gè)Na+周?chē)嚯x相等的Na+共有12個(gè)______。
(7)金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子______。
(8)所有原子任一能層的s電子云輪廓圖都是球形,但球的半徑大小不同______。
(9)干冰晶體中,每個(gè)CO2分子周?chē)o鄰12個(gè)CO2分子______。
(10)模型中的小黑點(diǎn)表示電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述______。評(píng)卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)23、已知A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,其元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如圖:。A原子核外電子分占3個(gè)不同能級(jí),且每個(gè)能級(jí)上排布的電子數(shù)相同B原子最高能級(jí)的不同軌道都有電子,且自旋方向相同C在周期表所有元素中電負(fù)性最大D位于周期表中第4縱列E基態(tài)原子M層全充滿,N層只有一個(gè)電子
(1)A的最高價(jià)氧化物是___________分子(填“極性”或“非極性”)。
(2)B與其同周期相鄰元素第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)__________(請(qǐng)?zhí)钤胤?hào));其一種氣態(tài)氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)__________。
(3)C的氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)是同族元素氫化物沸點(diǎn)中最高的,其原因是___________。
(4)A、B、C三種元素的原子半徑由大到小的順序:___________(請(qǐng)?zhí)钤胤?hào))。
(5)D屬于___________區(qū)的元素,其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為_(kāi)__________。
(6)E的基態(tài)原子電子排布式為_(kāi)__________。24、硫酸銨[(NH4)2SO4]一種優(yōu)良的氮肥(俗稱(chēng)肥田粉);適用于一般土壤和作物,能使枝葉生長(zhǎng)旺盛,提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量,增強(qiáng)作物對(duì)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(shí)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)S原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)___________,能量最高的電子所處的能層的符號(hào)為_(kāi)________。
(2)SO42-空間構(gòu)型為_(kāi)_________,中心原子的軌道雜化方式是________,寫(xiě)出一個(gè)與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式__________。
(3)氨氣的沸點(diǎn)(-33.5℃)高于硫化氫的沸點(diǎn)(-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(guò)量的氨氣會(huì)生成[Cu(NH3)4]SO4,1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。
(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_(kāi)_______。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、我國(guó)具有悠久的歷史,在西漢就有濕法煉銅(Fe+CuSO4=Cu+FeSO4);試回答下列問(wèn)題。
(1)Cu2+的未成對(duì)電子數(shù)有_____個(gè),H、O、S電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____________________。
(2)已知[Cu(NH3)4]SO4是一種配合物。
①[Cu(NH3)4]SO4中化學(xué)鍵類(lèi)型有______________,[Cu(NH3)4]2+的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)________________。陰離子中心原子雜化類(lèi)型為_(kāi)___________________。
②NH3、H2O、HF的沸點(diǎn)由高到低為_(kāi)________________。
(3)鐵銅合金晶體類(lèi)型為_(kāi)_______________;鐵的第三(I3)和第四(I4)電離能分別為2957kJ/mol、5290kJ/mol,比較數(shù)據(jù)并分析原因________________。
(4)金銅合金的一種晶體結(jié)構(gòu)為立方晶型;如圖所示。
①該合金的化學(xué)式為_(kāi)______________。
②已知該合金的密度為dg/cm3,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則該晶胞的棱長(zhǎng)為_(kāi)_________nm。評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共1題,共4分)26、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、原理綜合題(共3題,共18分)27、用Cl2生產(chǎn)含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生HCl,利用反應(yīng)4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。完成下列填空:
(1)上述反應(yīng)若在固定體積的密閉容器中發(fā)生,能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡的是_________(選填序號(hào))。
a.2ν(HCl)正=ν(Cl2)逆b.體系壓強(qiáng)不再改變。
c.混合氣體密度不變d.K=
(2)二氯化二硫(S2C12)可用作橡膠工業(yè)的硫化劑,它的分子結(jié)構(gòu)與H2O2相似。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是___(選填序號(hào))。
a.S2C12分子中有4對(duì)共用電子對(duì)b.S2C12分子中沒(méi)有非極性鍵。
c.S2C12分子中,S為+1價(jià),Cl為-1價(jià)d.S2C12分子中各原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
(3)已知X2(g)+H2(g)2HX(g)+Q(X2表示Cl2、Br2)如圖表示上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系。
①Q(mào)表示X2(g)與H2(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱,Q____0(填“>”;“<”或“=”)。
②寫(xiě)出曲線b表示的平衡常數(shù)K的表達(dá)式,K=_________________(表達(dá)式中寫(xiě)物質(zhì)的化學(xué)式)。
(4)向新制的氯水中加入少量下列物質(zhì),能增強(qiáng)溶液漂白能力的是()
A.氯化鈣B.碳酸鈣粉末C.二氧化硫溶液D.稀硫酸。
(5)若向氯化銀沉淀中逐漸滴加HBr,會(huì)看到白色沉淀逐漸變?yōu)榈S色沉淀現(xiàn)象,請(qǐng)用溶解平衡原理解釋此現(xiàn)象____。
(6)已知BBr3與BI3的空間構(gòu)型是平面三角形結(jié)構(gòu),則它們是____分子(填極性或非極性),且BBr3的沸點(diǎn)低于BI3,原因是____________。28、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu);元素在周期表中的位置有著密切的關(guān)系?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)如圖表示某短周期元素X的前五級(jí)電離能(I)的對(duì)數(shù)值;試推測(cè)并寫(xiě)出X的元素符號(hào)___。
(2)化合物甲與SO2所含元素種類(lèi)相同;兩者互為等電子體,請(qǐng)寫(xiě)出甲的化學(xué)式___,甲分子中心原子的雜化類(lèi)型是___。
(3)配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn),將1mo1CoC13·5NH3(紫紅色)和1mo1CoC13?4NH3(綠色)溶于水,加入AgNO3溶液;立即沉淀的AgCl分別為2mo1;1mol。則紫紅色配合物中配離子的化學(xué)式為_(kāi)__,綠色配合物中Co的配位數(shù)為_(kāi)__。
(4)某稀土元素M的氧化物晶體為立方晶胞;其結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中小球代表氧離子,大球代表M離子。
①寫(xiě)出該氧化物的化學(xué)式___。
②己知該晶體密度為ρg·cm-3,晶胞參數(shù)為anm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。則M的相對(duì)原子質(zhì)量Mr=___(用含ρ;a等的代數(shù)式表示);
③以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱(chēng)作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo),例如圖中原子1(M原子)的坐標(biāo)為(),則原子2(M原子)的坐標(biāo)為_(kāi)__。29、第四周期某些過(guò)渡元素在工業(yè)生產(chǎn)中有著極其重要的作用。
(1)鉻(Cr)被稱(chēng)為“不銹鋼的添加劑”。
①寫(xiě)出Cr在周期表中的位置______;
②其原子核外電子排布的最高能層符號(hào)是______。
③在lmolCrO5(其中Cr為+6價(jià))中,含有過(guò)氧鍵的數(shù)目為_(kāi)_____。
(2)釩(V)是我國(guó)的豐產(chǎn)元素;被譽(yù)為“工業(yè)的味精”,廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
①寫(xiě)出基態(tài)釩原子的價(jià)電子排布圖:______。
②V2O5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1所示,該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)_____。
(3)鎳(Ni)是一種優(yōu)良的有機(jī)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______(填元素符號(hào))。
(4)鈦(Ti)被稱(chēng)為“21世紀(jì)金屬”,鈣鈦礦(CaTiO3)晶體是工業(yè)獲取鈦的重要原料;其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2,晶胞參數(shù)為a=0.266nm,晶胞中Ti;Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。
①Ti與O之間的最短距離為_(kāi)_____nm;
②與Ti緊鄰的O個(gè)數(shù)為_(kāi)_____。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【詳解】
A.HOCH2CN分子中有1個(gè)碳原子是不飽和碳原子;1個(gè)碳原子連兩個(gè)H原子,故分子中沒(méi)有手性碳原子,故A正確;
B.HOCH2CN分子中有1個(gè)2個(gè)C-H鍵,1個(gè)C-C鍵,1個(gè)C-O鍵,1個(gè)H-O鍵,單鍵都是σ鍵,三鍵中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,故1molHOCH2CN分子中含有σ鍵的物質(zhì)的量為6mol;故B錯(cuò)誤;
C.[Zn(CN)4]2-和[Zn(H2O)4]2+的中心原子配位數(shù)均為4;故C正確;
D.HOCH2CN分子中其中與羥基(-OH)相連的一個(gè)碳為飽和碳原子,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+0=4,雜化軌道類(lèi)型為sp3;另外一碳原子與氮原子形成碳氮三鍵,三鍵含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,碳原子雜化軌道類(lèi)型為sp,故D正確;
故選B。2、A【分析】【詳解】
根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定微粒的空間構(gòu)型,光氣(COCl2)分子中C原子形成2個(gè)C-Cl鍵,1個(gè)C=O,C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=沒(méi)有孤電子對(duì),則其分子空間構(gòu)型為平面三角形,中心原子(C)采取sp2雜化;故A正確;
故選A。3、A【分析】【分析】
Z的單質(zhì)是目前使用量最大的主族金屬元素單質(zhì);則Z為Al;X與W的最高化合價(jià)之和為8,則W的最外層電子數(shù)為7,其原子序數(shù)大于Al,則其為Cl;X的最外層電子數(shù)為1,其為H;從而確定Y的最外層電子數(shù)為5,其為N。
【詳解】
A.Z與W形成的化合物AlCl3為共價(jià)化合物;熔融時(shí)不導(dǎo)電,A不正確;
B.NCl3+3H2O=NH3+3HClO;HClO具有強(qiáng)氧化性,B正確;
C.NH4H+H2O=H2↑+NH3?H2O;C正確;
D.Y;Z形成的一種化合物AlN;具有強(qiáng)度高,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料,該化合物屬于原子晶體,D正確。
故選A。4、B【分析】【詳解】
A.金屬晶體中;只含有陽(yáng)離子不含有陰離子,A錯(cuò)誤;
B.原子晶體由原子構(gòu)成;原子間只含有共價(jià)鍵,B正確;
C.離子晶體中一定含有離子鍵;可能含有共價(jià)鍵,B錯(cuò)誤;
D.只有稀有氣體形成的分子晶體中不含化學(xué)鍵;D錯(cuò)誤;
故選B。5、D【分析】【詳解】
A.NaCl晶體和CsCl晶體中正負(fù)離子半徑比不相等;所以兩晶體中離子的配位數(shù)不相等,故A正確;
B.在CaF2晶體中,Ca2+和F?的電荷比(絕對(duì)值)是2:l,Ca2+和F?的個(gè)數(shù)比是l:2,Ca2+的配位數(shù)為8,F(xiàn)?的配位數(shù)為4;故B正確;
C.MgO的晶體能比MgCl2大,所以MgO的熔點(diǎn)比MgCl2高;故C正確;
D.MCO3中M2+半徑越大,MCO3晶體的晶格能越?。还蔇錯(cuò)誤;
故答案選:D。二、多選題(共9題,共18分)6、CD【分析】【詳解】
A.s電子的原子軌道呈球形;p電子的原子軌道是“8”字形的,但是電子是做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),軌跡是不確定的,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)構(gòu)造原理;各能級(jí)能量由低到高的順序?yàn)?s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f,所以s能級(jí)的能量不一定小于p能級(jí)的能量,如4s>3p,故B錯(cuò)誤;
C.不同能級(jí)的電子云有不同的空間伸展方向;p軌道有3個(gè)相互垂直的呈紡錘形的不同伸展方向的軌道,故C正確;
D.多電子原子中;同一能層的電子,能量可能不同,還可以把它們分成能級(jí),任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始,而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù),故D正確;
故選CD。
【點(diǎn)睛】
能層含有的能級(jí)數(shù)等于能層序數(shù),即第n能層含有n個(gè)能級(jí),每一能層總是從s能級(jí)開(kāi)始,同一能層中能級(jí)ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不違反泡利原理和洪特規(guī)則的條件下,電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道,使整個(gè)原子體系能量處于最低,這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài),所以任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始,而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)。7、AD【分析】【分析】
短周期元素的價(jià)電子數(shù)就是其最外層電子數(shù),用m表示基態(tài)原子的價(jià)電子數(shù),用n表示基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù),A元素m—n為8,說(shuō)明A的最外層電子數(shù)為8,均已成對(duì),故A只能是Ne或者Ar;B元素m—n為6,說(shuō)明B的最外層電子數(shù)為7,6個(gè)已成對(duì),故B只能是F或者Cl,同理推導(dǎo)出:C為O或S,D為N;C、B、Be或P、Si、Al、Mg,E為Na或Li、H,又A、B、C、D、E原子序數(shù)連續(xù),故只能分別為Ne、F、O、N、Na,據(jù)此分析作答。
【詳解】
A.同一周期從左往右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),分析可知A為惰性氣體元素,其第一電離能在同周期中最大,故A>C;A錯(cuò)誤;
B.據(jù)分析可知,E是Na為金屬元素,D是N為非金屬元素,故電負(fù)性E
C.據(jù)分析可知,E是Na,B是F,故原子序數(shù):B
D.C是O;有2個(gè)未成對(duì)電子,而D是N,有3個(gè)未成對(duì)電子,故核外未成對(duì)電子數(shù):C與D不相等,D錯(cuò)誤;
故答案為:AD。8、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.氫鍵是一種分子間作用力;不是化學(xué)鍵,A錯(cuò)誤;
B.CO和N2都是分子晶體,熔沸點(diǎn)主要受分子間作用力影響,但在相對(duì)分子質(zhì)量相同的情況下,CO是極性分子,N2是非極性分子,極性分子的相互吸引力大于非極性分子,會(huì)使分子間作用力略大,CO的沸點(diǎn)比N2的高;B正確;
C.共價(jià)單鍵是σ鍵,共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵,一個(gè)是π鍵,所以CH2=CH2中有5個(gè)σ鍵;1個(gè)π鍵,C錯(cuò)誤;
D.共價(jià)鍵具有飽和性和方向性,S最外層有6個(gè)電子,再接受2個(gè)電子就形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則把H2S分子寫(xiě)成H3S分子;違背了共價(jià)鍵的飽和性,D正確;
答案選BD。
【點(diǎn)睛】
共價(jià)單鍵是σ鍵,共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵,一個(gè)是π鍵,共價(jià)叁鍵中一個(gè)是σ鍵,兩個(gè)是π鍵。9、BC【分析】【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序數(shù)依次增大,X、Y、W形成的一種陰離子常用于檢驗(yàn)Fe3+,則該離子為SCN-;則X為C元素,Y為N元素,W為S元素;R的單質(zhì)常用于制造路燈,其發(fā)出的黃色光透霧能力強(qiáng),R為Na;Z是地殼中含量最高的元素,則Z為O元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.W為S元素;其氧化物的水化物形成的為硫酸和亞硫酸,亞硫酸為弱酸,故A錯(cuò)誤;
B.X為C元素,W為S元素,XW2為CS2,CS2與CO2互為等電子體,互為等電子體的微粒具有相似的結(jié)構(gòu),CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,則CS2的結(jié)構(gòu)式為S=C=S;即:W=X=W,故B正確;
C.W為S元素,Z為O元素,WZ3為SO3,分子中中心原子S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3,S采取sp2雜化;結(jié)構(gòu)為平面三角形,則分子中所有原子處于同一平面,故C正確;
D.Z為O元素,R為Na,Z與R形成的化合物為Na2O或Na2O2,二者均為離子化合物,Na2O中只含有離子鍵,Na2O2中含有離子鍵和共價(jià)鍵;故D錯(cuò)誤;
答案選BC。10、AC【分析】【分析】
短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大;W的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為0,則W為C或Si,根據(jù)W、X、Y形成的化合物甲的結(jié)構(gòu)示意圖,X為O,則W為C,Y為+1價(jià)的陽(yáng)離子,為Na元素;Z在同周期中原子半徑最小,Z為Cl元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;W為C元素,X為O元素,Y為Na元素,Z為Cl元素。
A.同一周期,從左到右,原子半徑逐漸減小,同一主族,從上到下,原子半徑逐漸增大,原子半徑大?。汗蔄正確;
B.元素的非金屬性越強(qiáng);電負(fù)性越大,電負(fù)性大小:X>Z,故B錯(cuò)誤;
C.X為O元素;Y為Na元素,為活潑的非金屬和金屬元素,形成的化合物為離子化合物,故C正確;
D.化合物甲中陰離子為CO32-;C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3,沒(méi)有孤對(duì)電子,空間構(gòu)型為平面三角形,故D錯(cuò)誤;
故選AC。11、AC【分析】【詳解】
A選項(xiàng),元素As與N同族,N的電負(fù)性大于As,使成鍵電子離N原子更近,兩個(gè)N—H鍵間的排斥力增大,NH3中鍵角更大,因此AsH3分子中As-H鍵的鍵角小于NH3中N-H鍵的鍵角;故A正確;
B選項(xiàng);Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去4s軌道電子,故B錯(cuò)誤;
C選項(xiàng),配合物Fe(CO)n可用作催化劑,F(xiàn)e的價(jià)電子為3d64s2,價(jià)電子數(shù)為8,一個(gè)配體CO提供2個(gè)電子,因此Fe(CO)n內(nèi)中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18;8+2×n=18,則n=5,故C正確;
D選項(xiàng),冰中每個(gè)H2O分子與周?chē)膫€(gè)水分子形成氫鍵形成四面體結(jié)構(gòu);即一個(gè)水分子可以形成四個(gè)氫鍵,故D錯(cuò)誤。
綜上所述;答案為AC。
【點(diǎn)睛】
冰的密度比水小的原因是冰中水與周?chē)膫€(gè)水分子以氫鍵形成四面體結(jié)構(gòu),中間有空隙,因此密度比水小。12、BC【分析】【詳解】
Fe3+在立方體的頂點(diǎn),每個(gè)Fe3+被8個(gè)晶胞共有,每個(gè)晶胞中Fe3+個(gè)數(shù)為4×=同理每個(gè)晶胞中Fe2+個(gè)數(shù)為CN-位于棱的中點(diǎn),每個(gè)CN-被4個(gè)晶胞共有,故每個(gè)晶胞中CN-個(gè)數(shù)為12×=3。
A.已知晶體的化學(xué)式為MxFey(CN)6,故有2個(gè)晶胞,陰離子含有一個(gè)Fe3+,1個(gè)Fe2+,6個(gè)CN-,晶體中的陰離子為[Fe2(CN)6]-,根據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0得晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6;綜上可知,x=1,y=2,A錯(cuò)誤;
B.M呈+1價(jià);因?yàn)橛嘘?;?yáng)離子,故該晶體屬于離子晶體,B正確;
C.若M的離子在立方體的體心位置,則該晶體的化學(xué)式可表示為MFe2(CN)3,與晶體化學(xué)式MFe2(CN)6不符合;故M的離子不可能在立方體的體心位置,C正確;
D.該晶胞中與每個(gè)Fe3+距離最近且相等的CN-有6個(gè);D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是BC。13、BC【分析】【分析】
離子晶體:陰陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵結(jié)合形成的晶體,離子鍵作用力強(qiáng),所以離子晶體硬度高,具有較高的熔沸點(diǎn);該晶胞不是正方體構(gòu)成的,觀察體心處Ca2+,與它距離相同且最近的C22-位于面心,距離相同且最近的Ca2+位于棱上;它們共平面;
晶胞中粒子數(shù)目用均攤法確定:每個(gè)頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞共有;每條棱的原子被4個(gè)晶胞共有,每個(gè)面的原子被2個(gè)晶胞共有。
【詳解】
A.據(jù)CaC2晶體結(jié)構(gòu)可知其屬于離子晶體;所以熔點(diǎn)較高;硬度較大,故A正確;
B.由于晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng),故晶胞的一個(gè)平面的長(zhǎng)與寬不相等,和Ca2+距離相同且最近的C22-有4個(gè)均位于面心;且在同一平面上,故B錯(cuò)誤;
C.晶胞的一個(gè)平面的長(zhǎng)與寬不相等,與每個(gè)Ca2+距離相等且最近的Ca2+應(yīng)為4個(gè)均位于棱上;故C錯(cuò)誤。
D.圖示結(jié)構(gòu)中N(Ca2+)=12×+1=4,N(C22-)=8×+6×=4;故D正確;
答案選BC。
【點(diǎn)睛】
本題考查晶胞的分析,特別注意晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)的特點(diǎn),為解答該題的關(guān)鍵,易錯(cuò)點(diǎn)為C選項(xiàng)。14、BC【分析】【詳解】
A.依據(jù)晶胞示意圖可以看出,晶胞的一個(gè)平面的長(zhǎng)與寬不相等,再由圖中體心可知1個(gè)Ca2+周?chē)嚯x最近的C22-有4個(gè);而不是6個(gè),故A錯(cuò)誤;
B.6.4克CaC2為0.1mol,CaC2晶體中含陰離子為C22-;則含陰離子0.1mol,故B正確;
C.該晶體中存在鈣離子和C22-間的離子鍵,C22-中存在C與C的共價(jià)鍵;故C正確;
D.晶胞的一個(gè)平面的長(zhǎng)與寬不相等,與每個(gè)Ca2+距離相等且最近的Ca2+為4個(gè);故D錯(cuò)誤;
故選BC。
【點(diǎn)睛】
解答本題要注意區(qū)分該晶胞和氯化鈉晶胞的不同,該晶胞存在沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)的特點(diǎn),為解答該題的關(guān)鍵和易錯(cuò)點(diǎn)。三、填空題(共8題,共16分)15、略
【分析】【詳解】
(1)Zn的原子序數(shù)為30,在周期表中位于第四周期、ⅡB族,則其核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。
(2)根據(jù)等電子原理,CO與N2屬于等電子體,所以其分子結(jié)構(gòu)相似,由于N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N;所以CO也應(yīng)為C≡O(shè)。
(3)①由于甲醇分子間可以形成氫鍵,而甲醛分子間不能形成氫鍵,所以甲醇的沸點(diǎn)高于甲醛;由于甲醛分子結(jié)構(gòu)中每個(gè)碳原子只形成三個(gè)σ鍵,則應(yīng)該是sp2雜化形式。
②甲醛的中心原子C是sp2雜化,C原子形成3個(gè)σ鍵,所以甲醛的空間構(gòu)型為平面三角形;甲醛分子中的2個(gè)C-H鍵是σ鍵,C=O鍵中的一個(gè)鍵是σ鍵,另一個(gè)則是π鍵,則一個(gè)甲醛分子中有2個(gè)σ鍵,所以1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為3NA。
③由化學(xué)式Cu2O和晶胞模型可知,白球?yàn)檠踉樱谏驗(yàn)殂~原子,且銅原子位于晶胞內(nèi)部,所以1個(gè)Cu2O晶胞中包含Cu原子數(shù)目為4個(gè)。【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2②.C≡O(shè)③.甲醇分子之間形成氫鍵④.sp2雜化⑤.平面三角形⑥.3NA⑦.416、略
【分析】【詳解】
(1)As位于元素周期表中第四周期第VA族,則基態(tài)As原子的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。故答案為:1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3;
(2)同一周期元素,原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,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;Ga位于第四周期第IIIA族、As位于第四周期第VA族,二者位于同一周期,根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga>As,第一電離能Ga;<;
(3)AsCl3分子的中心原子As的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=4,As采用sp3雜化;立體構(gòu)型為三角錐形。故答案為:三角錐形;
(4)鍺的鹵化物都是分子晶體,分子間通過(guò)分子間作用力結(jié)合,對(duì)于組成與結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越高,由于相對(duì)分子質(zhì)量:GeCl4<GeBr4<GeI4,故分子間作用力:GeCl4<GeBr4<GeI4,熔、沸點(diǎn):GeCl4<GeBr4<GeI4,故答案為:GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸點(diǎn)依次升高;GeCl4、GeBr4、GeI4均為分子晶體,組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3②.>③.<④.三角錐形⑤.GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸點(diǎn)依次升高;GeCl4、GeBr4、GeI4均為分子晶體,組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高17、略
【分析】(1)
處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概念密度分布可用電子云形象化描述;基態(tài)14C原子的軌道表示式為核外存在2對(duì)自旋相反的電子;
(2)
CH4中C為-4價(jià)、H為+1價(jià),電負(fù)性:CH;非金屬性:OC,電負(fù)性:OC.H、O三種元素電負(fù)性由小到大的順序?yàn)椋篐CO;
(3)
①a.CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,CO2分子中含有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵;a項(xiàng)正確;
b.CH4分子中含極性共價(jià)鍵,由于CH4為正四面體結(jié)構(gòu),CH4分子中正電荷中心和負(fù)電荷中心重合,CH4為非極性分子,b項(xiàng)錯(cuò)誤;
c.CH4的相對(duì)分子質(zhì)量小于CO2的相對(duì)分子質(zhì)量,CH4分子間作用力小于CO2分子間作用力,CH4的熔點(diǎn)低于CO2;c項(xiàng)錯(cuò)誤;
d.CH4中碳原子采取sp3雜化,CO2中碳原子采取sp雜化;d項(xiàng)正確;答案選ad;
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),CO2的分子直徑(0.512nm)小于籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑(0.586nm),CO2與H2O的結(jié)合能(29.91kJ/mol)大于CH4與H2O的結(jié)合能(16.40kJ/mol),所以可用CO2置換“可燃冰”中的CH4。【解析】電子云2H、C、OadCO2的分子直徑小于籠狀空腔直徑,且與H2O的結(jié)合力大于CH418、略
【分析】【詳解】
(1)Be的電負(fù)性是1.5,Cl的電負(fù)性是3.0,Cl與Be電負(fù)性差值為1.5,電負(fù)性差值大于1.7的化合物為離子化合物,小于1.7的化合物為共價(jià)化合物,則BeCl2應(yīng)為共價(jià)化合物;
(2)鎳是28號(hào)元素,按照能量最低原理,鎳元素基態(tài)原子的核外電子排布式為:[Ar]3d84s2,價(jià)電子排布式為3d84s2;3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為2;
(3)根據(jù)晶胞可知,C位于體心,C的個(gè)數(shù)為1,Ni位于6個(gè)面心,Ni的個(gè)數(shù)為6=3,Mg位于8個(gè)頂點(diǎn),Mg的個(gè)數(shù)為8=1,則該化合物的化學(xué)式為MgCNi3,C、Ni、Mg三種元素中,Ni、Mg都是金屬元素,C為非金屬元素,電負(fù)性最大的是C?!窘馕觥竣?共價(jià)②.3d84s2③.2④.MgCNi3⑤.C19、略
【分析】【分析】
元素處于第二周期IIIA族,價(jià)電子排布式為結(jié)合泡利原理;洪特規(guī)則畫(huà)出價(jià)電子排布圖;同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì),但I(xiàn)IA族、VA族元素原子最高能級(jí)為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰的元素;
分子的中心B原子孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)B原子雜化軌道數(shù)目為3;
形成4個(gè)鍵的B原子中含有1個(gè)配位鍵;氫氧根離子中氧原子與B原子之間形成配位鍵;該陰離子通過(guò)氫鍵相互結(jié)合形成鏈狀結(jié)構(gòu);
個(gè)B原子為3個(gè)Mg原子共用;1個(gè)Mg原子為6個(gè)B原子共用,均攤法計(jì)算硼原子和鎂原子的個(gè)數(shù)之比,確定硼化鎂的化學(xué)式;
由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中B原子處于晶胞頂點(diǎn)與面心,B的堆積方式為面心立方最密堆積;P原子與周?chē)?個(gè)B原子最近且形成正四面體結(jié)構(gòu),二者連線處于體對(duì)角線上,為體對(duì)角線的
【詳解】
原子核外電子排布式為由泡利原理、洪特規(guī)則,核外電子排布圖為同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì),N元素原子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的元素,故第一電離能:
故答案為:
分子的中心B原子孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)分子空間構(gòu)型為平面正三角形,B原子的雜化軌道類(lèi)型為
故答案為:平面正三角形;
形成4個(gè)鍵的B原子中含有1個(gè)配位鍵,氫氧根離子中氧原子與B原子之間形成配位鍵,圖1中用“”標(biāo)出其中的配位鍵為:該陰離子通過(guò)氫鍵相互結(jié)合形成鏈狀結(jié)構(gòu);
故答案為:氫鍵;
根據(jù)投影可知,1個(gè)B原子為3個(gè)Mg原子共用,1個(gè)Mg原子為6個(gè)B原子共用,故一個(gè)Mg原子的B原子為由此可知Mg、B原子數(shù)目之比為1:2,故硼化鎂的化學(xué)式為
故答案為:
由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中B原子處于晶胞頂點(diǎn)與面心,B的堆積方式為面心立方最密堆積;P原子與周?chē)?個(gè)B原子最近且形成正四面體結(jié)構(gòu),二者連線處于體對(duì)角線上,為體對(duì)角線的立方體的每條邊長(zhǎng)為478pm,則晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)為則P原子與B原子最近距離為
故答案為:面心立方最密堆積;【解析】平面正三角形氫鍵面心立方最密堆積20、略
【分析】【分析】
(1)①根據(jù)基態(tài)的Ca和Fe原子核外電子排布式分析判斷;
②根據(jù)基態(tài)氦原子核外電子排布結(jié)構(gòu)分析判斷;
(2)①聯(lián)氨(N2H4)的分子中的氮原子可與氫原子形成氫鍵;
②根據(jù)N4H62+的結(jié)構(gòu)示意圖;四個(gè)氮原子形成六電子的大π鍵;
(3)①結(jié)合原子在晶胞中的位置關(guān)系,利用均攤法計(jì)算書(shū)寫(xiě)分子式;在(b)型晶胞中,體對(duì)角線處的Na距離Pb最短據(jù)此計(jì)算距離;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成的四面體有8個(gè),其中只有4個(gè)四面體中填充了Na,鉛原子構(gòu)成八面體只有一個(gè),且Na原子在八面體的體心;根據(jù)晶胞密度計(jì)算公式ρ=進(jìn)行解答;
②α-X是一種六方晶系的晶體;而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類(lèi)似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間,則層內(nèi)只有鎂和鉛。
【詳解】
(1)①基態(tài)的Ca原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,基態(tài)Fe原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2;
a.二者最外層電子數(shù)相等,故a不符合題意;
b.Ca原子沒(méi)有未成對(duì)電子,F(xiàn)e原子有4個(gè)未成對(duì)的電子,故b符合題意;
c.Ca與Fe同周期,同周期元素第一電離能從左至右呈增大的趨勢(shì),Ca原子核外電子排布處于全充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能比相鄰元素大,但鐵原子與鈣不相鄰,則第一電離能Ca<Fe,故c符合題意;
d.Ca與Fe同周期;電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,則原子半徑:Ca>Fe,故d不符合題意;
答案選bc;
②基態(tài)氦原子核外電子排布式為1s2;基態(tài)氦原子具有唯一全充滿的1s電子層,半徑較小,具有較高的第一電離能,所以難以形成化合物;
(2)①聯(lián)氨(N2H4)的分子中的氮原子可與氫原子形成氫鍵,并且分子間氫鍵數(shù)目較多,水分子間氧原子與氫原子也能形成氫鍵,則聯(lián)氨(N2H4)的物理性質(zhì)與水接近;
②根據(jù)N4H62+的結(jié)構(gòu)示意圖,四個(gè)氮原子形成六電子的大π鍵,可表示為
(3)①結(jié)合原子在晶胞中的位置關(guān)系,利用均攤法,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,數(shù)目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內(nèi),數(shù)目為8,Mg原子位于晶胞的棱上和體心,數(shù)目為12×+1=4,X的化學(xué)式為Na2MgPb;在(b)型晶胞中,體對(duì)角線處的Na距離Pb最短,共有4個(gè),棱長(zhǎng)為apm,面對(duì)角線長(zhǎng)為apm,則體對(duì)角線的長(zhǎng)度為apm,距離Pb最短的Na的長(zhǎng)度為體對(duì)角線長(zhǎng)度的則長(zhǎng)度為apm;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成的四面體有8個(gè),其中只有4個(gè)四面體中填充了Na,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為50%;鉛原子構(gòu)成八面體只有一個(gè),且Na原子在八面體的體心,Na填充了晶胞中鉛原子構(gòu)成四面體空隙的百分比為100%;(a)型晶胞的邊長(zhǎng)為770pm,則晶胞的體積V=(770pm)3=(7.70×10-8)3cm3,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,數(shù)目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內(nèi),數(shù)目為8,Mg原子位于晶胞的棱上和體心,數(shù)目為12×+1=4,則一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Na2MgPb;根據(jù)晶胞密度計(jì)算公式ρ==
②α-X是一種六方晶系的晶體,而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類(lèi)似于石墨的層狀結(jié)構(gòu),鈉填在層間,則層內(nèi)只有鎂和鉛,層內(nèi)α-X的結(jié)構(gòu)為【解析】bc基態(tài)氦原子具有唯一全充滿的1s電子層,半徑較小,具有較高的第一電離能,所以難以形成化合物聯(lián)氨分子間能形成較多氫鍵Na2MgPb4a50%100%21、略
【分析】【詳解】
(1)在金剛石晶胞中;每個(gè)碳可與周?chē)膫€(gè)碳原子形成共價(jià)鍵,將這四個(gè)碳原子連結(jié)起來(lái)后可以形成正四面體,體心有一個(gè)碳原子,所以圖D為金剛石,故答案為:D;
(2)石墨是層狀結(jié)構(gòu);在層與層之間以范德華力相互作用,有分子晶體的特點(diǎn),在層內(nèi)碳與碳以共價(jià)鍵相互作用,形成六邊形,所以圖E為石墨的結(jié)構(gòu),故答案為:E;
(3)氯化鈉是離子晶體;其構(gòu)成微粒是陰陽(yáng)離子,NaCl晶胞是簡(jiǎn)單的立方單元,所以圖A為氯化鈉結(jié)構(gòu),故答案為:A;
(4)氯化銫也是離子晶體;陰陽(yáng)離子的配位數(shù)均是8,即每個(gè)銫離子與8個(gè)氯離子緊鄰,所以C圖為氯化銫的結(jié)構(gòu),故答案為:C;
(5)干冰是分子晶體,CO2分子位于立方體的頂點(diǎn)和面心上,以頂點(diǎn)上的CO2分子為例,與它距離最近的CO2分子分布在與該頂點(diǎn)相連的12個(gè)面的面心上,所以圖B為干冰晶體,故答案為:B?!窘馕觥竣?D②.E③.A④.C⑤.B22、略
【分析】【詳解】
(1)基態(tài)Mg原子的核外電子排布式為1s22s22p63s2,1s22s22p63p2屬于激發(fā)態(tài)的鎂原子的電子排布式;由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)需要吸收能量,(1)錯(cuò)誤;
(2)基態(tài)原子價(jià)電子排布式為5s25p1的元素是In元素;位于周期表的第五周期ⅢA,屬于p區(qū)元素,(2)錯(cuò)誤;
(3)BF3是AB3型共價(jià)化合物,B原子形成3個(gè)價(jià)層電子對(duì),采用的是sp2雜化方式;(3)錯(cuò)誤;
(4)基態(tài)Cr原子的價(jià)電子排布式為3d54s1;采取這種方式,可以使3d軌道和4s軌道呈現(xiàn)半充滿的狀態(tài),原子處于更穩(wěn)定的狀態(tài),(4)錯(cuò)誤;
(5)金屬銅屬于面心立方最密堆積;金屬鎂屬于六方最密堆積,(5)錯(cuò)誤;
(6)如果去除NaCl的晶胞中的Cl-,那么Na+在晶胞中的排列類(lèi)似于面心立方的堆積形式你,因此每個(gè)Na+周?chē)罱腘a+有12個(gè);(6)正確;
(7)金剛石是由C原子通過(guò)共價(jià)鍵形成的原子晶體;每個(gè)碳原子均與4個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵,在金剛石的結(jié)構(gòu)中,最小環(huán)是六元環(huán),由6個(gè)碳原子構(gòu)成,(7)正確;
(8)s電子的電子云輪廓圖都是球形的;能層數(shù)越大,對(duì)應(yīng)的半徑就越大,(8)正確;
(9)干冰的晶胞中CO2的堆積方式類(lèi)似于面心立方最密堆積,其出現(xiàn)在晶胞的頂點(diǎn)和各個(gè)面心上,因此一個(gè)CO2周?chē)罱?2個(gè)CO2;(9)正確;
(10)電子云即概率密度的形象化描述,小黑點(diǎn)的疏密程度即表示電子在核外空間各處的概率密度,(10)正確;【解析】①.×②.×③.×④.×⑤.×⑥.√⑦.√⑧.√⑨.√⑩.√四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)23、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,A原子核外電子分占3個(gè)不同能級(jí),且每個(gè)能級(jí)上排布的電子數(shù)相同,則A核外電子排布是1s22s22p2,所以A是C元素;C在周期表所有元素中電負(fù)性最大,則C是F元素;B原子最高能級(jí)的不同軌道都有電子,且自旋方向相同,原子序數(shù)比C大,比F小,則B是N元素;D位于周期表中第4縱列,則D為22號(hào)Ti元素;基態(tài)E原子M層全充滿,N層只有一個(gè)電子,則E核外電子排布是1s22s22p63s23p63d104s1;E是29號(hào)Cu元素,然后根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析可知A是C;B是N,C是F,D是Ti,E是Cu元素。
(1)A是C元素,C的最高價(jià)氧化物CO2分子高度對(duì)稱(chēng),正負(fù)電荷重心重合,因此CO2分子屬于非極性分子;
(2)B是N元素,與其同周期相鄰元素有C、O。一般情況下,同一周期元素原子序數(shù)越大,元素的第一電離能越大。但由于N原子最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同一周期相鄰元素,故C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘>O>C;氣態(tài)氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形,則該分子的中心原子的雜化軌道類(lèi)型為sp3雜化;
(3)C是F元素;由于F元素非金屬性很強(qiáng),原子半徑小,所以HF分子之間除存在分子間作用力外,還存在氫鍵,增加了分子之間的吸引力,使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)增大,而同族其它元素的氫化物分子之間只有分子間作用力,因此HF的沸點(diǎn)在是同族元素氫化物沸點(diǎn)中最高的;
(4)同一周期元素;原子序數(shù)越大,原子半徑越小。A是C,B是N,C是F,所以原子半徑由大到小的順序?yàn)椋篊>N>F;
(5)D是Ti元素,屬于元素周期表d區(qū)元素;根據(jù)構(gòu)造原理可知其核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2,則其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為
(6)E是Cu元素,基態(tài)Cu原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1(或?qū)憺閇Ar]3d104s1)?!窘馕觥竣?非極性②.N>O>C③.sp3④.分子間有氫鍵⑤.C>N>F⑥.d⑦.⑧.1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)24、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)S原子最外層有6個(gè)電子;排布在3s;3p能級(jí)上;離原子核越遠(yuǎn)能量越高;
(2)根據(jù)價(jià)電子對(duì)數(shù)判斷S原子軌道雜化方式;根據(jù)價(jià)電子理論判斷SO42-空間構(gòu)型;等電子體是指具有相同價(jià)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(jià)鍵;單鍵都是σ鍵;(6)根據(jù)均攤法計(jì)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(gè)電子,排布在3s、3p能級(jí)上,所以基態(tài)S原子的價(jià)電子排布式為3s23p4;離原子核越遠(yuǎn)能量越高;能量最高的電子所處的能層是第三層,符號(hào)為M;
(2)S原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)是孤對(duì)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(jià)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(méi)有氫鍵;所以氨氣的沸點(diǎn)高于硫化氫的沸點(diǎn);
(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,所以O(shè)、N、S的第一電離能從大到小的順序是N>O>S;
(5)Cu和N之間是配位鍵、N和H之間是共價(jià)鍵,單鍵都是σ鍵,所以1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個(gè)數(shù)為16NA;
(6)原子數(shù)是N原子數(shù)是C原子數(shù)是化學(xué)式是Ti4CN3;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu);若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頂點(diǎn)和前后左右面心。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)均攤原則,晶胞頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞占用,每個(gè)晶胞占用晶胞面心的原子被2個(gè)晶胞占用,每個(gè)晶胞占用晶胞楞上的原子被4個(gè)晶胞占用,每個(gè)晶胞占用【解析】①.3s23p4②.M③.正四面體④.sp3⑤.CCl4或SiF4等⑥.均為分子晶體,而氨氣分子間有氫鍵,H2S分子間沒(méi)有氫鍵⑦.N>O>S⑧.16NA⑨.Ti4CN3⑩.頂點(diǎn)和前后左右面心25、略
【分析】【分析】
Cu是29號(hào)元素,Cu原子失去最外層1個(gè)4s電子和次外層的1個(gè)3d電子形成Cu2+。根據(jù)構(gòu)造原理可得Cu2+的核外電子排布式;元素的非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大;
(2)①[Cu(NH3)4]SO4中[Cu(NH3)4]2+與SO42-形成離子鍵,[Cu(NH3)4]2+中銅離子與氨分子之間形成配位鍵,氨分子中N原子與H原子之間形成共價(jià)鍵;先計(jì)算SO42-中心原子S的孤電子對(duì)數(shù)和雜化軌道數(shù)目;然后利用價(jià)層電子對(duì)數(shù)目判斷;
②分子之間形成氫鍵會(huì)使其沸點(diǎn)升高;
(3)鐵銅合金晶體屬于金屬晶體;Fe原子失去3個(gè)電子形成3d5半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);再失去1個(gè)電子需要的能量較多;
(4)①均攤法計(jì)算晶胞中Au;Cu原子數(shù)目;確定化學(xué)式;
②根據(jù)晶胞中含有的各種元素的原子個(gè)數(shù)計(jì)算晶胞質(zhì)量,再根據(jù)ρ=計(jì)算;求晶胞參數(shù)。
【詳解】
(1)Cu2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9,3d軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子,其余電子均形成了電子對(duì),因此Cu2+核外只有1個(gè)未成對(duì)電子;元素的非金屬性越強(qiáng);其電負(fù)性越大,由于元素的非金屬性:O>S>H,故元素的電負(fù)性由大到小順序?yàn)椋篛>S>H;
(2)①[Cu(NH3)4]SO4中[Cu(NH3)4]2+與SO42-形成離子鍵,[Cu(NH3)4]2+中銅離子與氨分子之間形成配位鍵,氨分子中N原子與H原子之間形成共價(jià)鍵,所以[Cu(NH3)4]SO4中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型為離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵;[Cu(NH3)4]2+的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
SO42-中心原子S的孤電子對(duì)數(shù)==0,雜化軌道數(shù)目=0+4=4,所以S原子采取sp3雜化;
②NH3、H2O、HF分子之間都存在氫鍵,氫鍵的產(chǎn)生,增加了分子之間的吸引力,使物質(zhì)熔沸點(diǎn)升高。由于H2O分子之間氫鍵數(shù)目多、氫鍵強(qiáng),其熔沸點(diǎn)最高,HF分子之間的氫鍵比NH3分子間的氫鍵強(qiáng),則NH3、H2O、HF的沸點(diǎn)由高到低為:H2O>HF>NH3;
(3)鐵銅合金晶體屬于金屬晶體;Fe是26號(hào)元素,基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為3d64s2,F(xiàn)e的第三電離能是失去3d6的1個(gè)電子需要的能量,而第四電離能是失去3d5的1個(gè)電子需要的能力,由于3d5為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),再失去1個(gè)電子需要的能量較多,故鐵的第四(I4)電離能遠(yuǎn)大于第三(I3)電離能;
(4)①晶胞中Au原子數(shù)目=8×=1,Cu原子數(shù)目=6×=3,故化學(xué)式為AuCu3或?qū)憺镃u3Au;
②晶胞質(zhì)量m=g,晶胞密度為dg/cm3,則晶胞參數(shù)L=cm=×107nm。
【點(diǎn)睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及核外電子排布、電負(fù)性、配合物、氫鍵、電離能、晶胞計(jì)算等,(4)中計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn),關(guān)鍵是理解晶胞結(jié)構(gòu),理解晶胞參數(shù)與晶胞體積的關(guān)系,注意長(zhǎng)度單位的變換關(guān)系?!窘馕觥?O>S>H共價(jià)鍵、配位鍵、離子鍵sp3雜化H2O>HF>NH3金屬晶體基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為3d64s2,失去3個(gè)電子后核外電子呈半充滿穩(wěn)定狀態(tài),因此I4遠(yuǎn)大于I3AuCu3或Cu3Au×107五、工業(yè)流程題(共1題,共4分)26、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。【解析】第四周期第VA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、原理綜合題(共3題,共18分)27、略
【分析】【詳解】
(1)
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