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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年外研銜接版選修3化學上冊階段測試試卷50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7題,共14分)1、下列能級符號表示錯誤的是A.1sB.3pC.2dD.4f2、下列有關(guān)說法正確的是()A.電子云通常用小黑點的疏密來表示,小黑點密表示在該空間的電子數(shù)多B.已知Sm的價層電子排布式為4f66s2,Sm3+的價層電子排布式為4f5C.Cu的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1,所以Cu處于s區(qū)D.原子光譜的特征譜線用于鑒定元素,從1s22s22p33s1躍遷至1s22s22p4時形成是吸收光譜3、下列各項敘述中,正確的是()A.鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時,原子釋放能量,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)B.價電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s區(qū)元素C.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D.24Cr原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s24、常溫下,NC13是一種油狀液體,其分子空間構(gòu)型為三角錐形,下列對NC13的有關(guān)敘述錯誤的是()A.NC13中N—C1鍵鍵長比CCl4中C—C1鍵鍵長短B.NC13分子中的所有原子均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.NCl3分子是極性分子D.NBr3的沸點比NCl3的沸點低5、砷是氮族元素,黃砷(As4)是其一種單質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)與白磷(P4)相似,以下關(guān)于黃砷與白磷的比較敘述正確的是A.黃砷的熔點高于白磷B.黃砷中共價鍵鍵能大于白磷C.黃砷分子極性大于白磷D.分子中共價鍵鍵角均為109°28′6、已知某離子晶體的晶胞如圖所示,其摩爾質(zhì)量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度為dg/cm9。下列關(guān)于該晶體的說法正確的是。
A.晶胞中陰、陽離子的個數(shù)都為1B.陰、陽離子的配位數(shù)都是4C.該晶胞可能是NaCl的晶胞D.該晶體中兩個距離最近的陽離子的核間距為7、下列關(guān)系與共價鍵鍵能無關(guān)的是()A.熱穩(wěn)定性:HCl>HBrB.熔沸點:SiO2>SiCC.熔沸點:C12>F2D.熔沸點:金剛石>單晶硅評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)8、下列敘述正確的是【】A.氫鍵是一種特殊的化學鍵,廣泛存在于自然界中B.CO和N2的分子量相同,但CO的沸點比N2的高C.CH2=CH2分子中共有四個σ鍵和一個π鍵D.若把H2S分子寫成H3S分子,違背了共價鍵的飽和性9、碳酸亞乙酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑,其結(jié)構(gòu)如圖:下列有關(guān)說法不正確的是A.分子式為C3H4O3B.分子中σ鍵與π鍵個數(shù)之比為3:1C.分子中既有極性鍵也有非極性鍵D.分子中碳原子的雜化方式全部為sp2雜化10、下列分子或離子中,中心原子含有孤電子對的是A.H3O+B.SiH4C.PH3D.-11、有下列兩組命題。A組B組Ⅰ.H2O分子間存在氫鍵,H2S則無①H2O比H2S穩(wěn)定Ⅱ.晶格能NaI比NaCl?、贜aCl比NaI熔點高Ⅲ.晶體類型不同③N2分子比磷的單質(zhì)穩(wěn)定Ⅳ.元素第一電離能大小與原子外圍電子排布有關(guān),不一定像電負性隨原子序數(shù)遞增而增大④同周期元素第一電離能大的,電負性不一定大
B組中命題正確,且能用A組命題加以正確解釋的是A.Ⅰ①B.Ⅱ②C.Ⅲ③D.Ⅳ④12、下列說法正確的是A.HCl、HBr、HI的熔、沸點依次升高與分子間作用力大小有關(guān)B.H2O的熔、沸點高于H2S是由于H2O中共價鍵的鍵能比較大C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解釋D.氨氣極易溶于水是因為氨氣可與水形成氫鍵這種化學鍵13、干冰汽化時,下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是()A.分子內(nèi)共價鍵B.分子間作用力C.分子間的距離D.分子內(nèi)共價鍵的鍵長14、如圖所示,高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu),晶體中氧的化合價部分為0價,部分為價。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元);則下列說法中錯誤的是()
A.超氧化鉀的化學式為KO2,每個晶胞含有4個K+和4個O2-B.晶體中,每個O2-周圍距離最近的O2-有8個C.晶體中與每個K+周圍有8個O2-D.晶體中,0價氧與-2價氧的數(shù)目比為3∶115、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,使晶胞沿一個方向拉長。則關(guān)于CaC2晶體的描述不正確的是()
A.CaC2晶體的熔點較高、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D.如圖的結(jié)構(gòu)中共含有4個Ca2+和4個C22-評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)16、(1)釩在元素周期表中的位置為__________,其價層電子排布圖為____________。
(2)基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式:__________________。
(3)Fe3+的電子排布式為__________________。
(4)基態(tài)銅原子的核外電子排布式為__________________。
(5)Ni2+的價層電子排布圖為_____________________。17、研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中;Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應(yīng)用前景?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為______。元素Mn與O中,第一電離能較大的是________,基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為__________和__________。
(3)在CO2和H2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點從高到低的順序為_______,原因是_____________。
(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學鍵除了σ鍵外,還存在________。18、比較下列各項中的前者和后者,用“>”、“<”或“=”填空。
(1)熔點:NaCl_______CaO
(2)沸點:____
(3)在水中的溶解度:SO2_____CO2
(4)酸性:H3PO3_________H3PO4
(5)鍵能:H—O______H—S
(6)價電子數(shù):O________Cr19、硫及其化合物有許多用途,相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如表所示:。H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/℃-85.5115.2>600(分解)-75.516.810.3沸點/℃-60.3444.6-10.045.0337.0337.0
回答下列問題:
(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為___形。
(2)根據(jù)價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數(shù)不同其他分子的是__。
(3)圖(a)為S8的結(jié)構(gòu),其硫原子的雜化軌道類型為___。
(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構(gòu)型為___形;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為__。20、在極性分子中,正電荷重心與負電荷重心間的距離稱為偶極長,通常用表示。極性分子的極性強弱與偶極長和電荷量()有關(guān),一般用偶極矩()來衡量。分子的偶極矩是偶極長和電荷量的乘積,即在非極性分子中,其正、負電荷重心重合,故為0。試回答下列問題:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四種分子中的有______________________________。
(2)實驗測得:
①由此可知,PF3分子的空間構(gòu)型為____________________;
②BCl3分子的空間構(gòu)型為____________________,中心原子的雜化方式為____________________。
(3)治癌藥物具有平面四邊形結(jié)構(gòu),Pt處在四邊形中心,NH3和Cl分別處在四邊形的4個頂點。已知該化合物有兩種同分異構(gòu)體,棕黃色化合物的淡黃色化合物的試寫出兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________________(棕黃色)、____________________(淡黃色),在水中溶解度較大的是____________________(填結(jié)構(gòu)簡式)。21、CuCl和CuCl2都是重要的化工原料;常用作催化劑;顏料、防腐劑和消毒劑等。
已知:①CuCl可以由CuCl2用適當?shù)倪€原劑如SO2,SnCl2等還原制得:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-
2CuCl2+SnCl2=2CuCl↓+SnCl4
②CuCl2溶液與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配離子:
請回答下列問題:
(1)基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為_________;H、N、O三種元素的電負性由大到小的順序是_____________
(2)SO2分子的空間構(gòu)型為_____________
(3)乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為_________乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺,但乙二胺比三甲胺的沸點高得多,原因是_____________
(4)②中所形成的配離子中含有的化學鍵類型有______(填字母)。
A.配位鍵B.極性鍵C.離子鍵D.非極性鍵22、碳元素不僅能形成豐富多彩的有機化合物;而且還能形成多種無機化合物如C,同時自身可以形成多種單質(zhì)如D和E,碳及其化合物的用途廣泛。
已知A為離子晶體;B為金屬晶體,C為分子晶體。
(1)圖中分別代表了五種常見的晶體,分別是:A________,B________,C________,D________,E________。(填名稱或化學式)
(2)干冰和冰是兩種常見的分子晶體,關(guān)于兩種晶體的比較中正確的是_____。
a.晶體的密度:干冰>冰b.晶體的熔點:干冰>冰。
c.晶體中的空間利用率:干冰>冰d.晶體中分子間相互作用力類型相同
(3)金剛石和石墨是碳的兩種常見單質(zhì),下列敘述正確的有________。
a.金剛石中碳原子的雜化類型為sp3雜化,石墨中碳原子的雜化類型為sp2雜化。
b.晶體中共價鍵的鍵長:金剛石中C—C<石墨中C—C
c.晶體的熔點:金剛石>石墨。
d.晶體中共價鍵的鍵角:金剛石>石墨。
e.金剛石晶體中只存在共價鍵;石墨晶體中則存在共價鍵;金屬鍵和范德華力。
f.金剛石和石墨的熔點都很高;所以金剛石和石墨都是原子晶體。
(4)金剛石晶胞結(jié)構(gòu)如圖,一個晶胞中的C原子數(shù)目為________。
(5)C與孔雀石共熱可以得到金屬銅,金屬銅采用面心立方最密堆積,已知Cu單質(zhì)的晶體密度為ρg/cm3,Cu的相對原子質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則Cu的原子半徑為__________cm。23、已知鉬(Mo)的晶胞如圖所示,鉬原子半徑為apm,相對原子質(zhì)量為M,以NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。
(1)鉬晶體的堆積方式為__。
(2)鉬原子的配位數(shù)為__。
(3)構(gòu)成鉬晶體的粒子是__。
(4)金屬鉬的密度為__g·cm-3。評卷人得分四、有機推斷題(共2題,共12分)24、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p軌道上僅有兩個未成對電子,B的3p軌道上有空軌道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中電負性最大的,D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅。試回答:
(1)A的價電子軌道排布圖為______________________________;B的電子排布式為_________;C的價電子排布式為____________;D的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。
(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_____________,含有_____個σ鍵和_____個π鍵。
(3)B的原子核外電子運動狀態(tài)________有多少種,原子軌道數(shù)為______,能級數(shù)__________,電子占據(jù)的最高能層符號為_________。
(4)四種元素最高價氧化物水化物酸性由強到弱的是(用對應(yīng)化學式回答)____________________。25、周期表中的五種元素A、B、D、E、F,原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpn;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子;D是一種富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d軌道中有10個電子;F位于第六周期;與Cu同族,其單質(zhì)在金屬活動性順序表中排在末位。
(1)寫出E的基態(tài)原子的價層電子排布式___________。
(2)A、B形成的AB﹣常作為配位化合物中的配體,其A原子的雜化方式為________,AB﹣中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。
(3)FD3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強,易溶于水和乙醇,無論是固態(tài)、還是氣態(tài),它都是以二聚體F2D6的形式存在,依據(jù)以上信息判斷FD3,晶體的結(jié)構(gòu)屬于____晶體,寫出F2D6的結(jié)構(gòu)式________。
(4)E、F均能與AB﹣形成配離子,已知E與AB﹣形成的配離子為正四面體形。F(+1價)與AB形成的配離子為直線形,工業(yè)上常用F和AB﹣形成的配離子與E反應(yīng)來提取F單質(zhì),寫出E置換F的離子方程式_________________。
(5)F單質(zhì)的晶體為面心立方最密堆積,若F的原子半徑為anm,F(xiàn)單質(zhì)的摩爾的的質(zhì)量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求F單質(zhì)的密度為______g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共45分)26、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C為離子化合物,D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。化合物AC2為一種常見的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數(shù)為24。請根據(jù)以上情況;回答下列問題:(答題時,A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示)
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是________,在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同還有_______(填元素符號)。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為____________。
(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質(zhì)在AC2中點燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點較高的固體產(chǎn)物,寫出其化學反應(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,其化學式為_____。
(6)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時,B被還原到最低價,該反應(yīng)的化學方程式是____________。27、現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價電子構(gòu)型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素;D元素核外有三個電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài);F元素基態(tài)原子的M層全充滿;N層沒有成對電子,只有一個未成對電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。
(1)A元素的第一電離能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能,A、B、C三種元素的電負性由小到大的順序為_______(用元素符號表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號為_______。
(3)F元素位于元素周期表的_______區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為_______
(4)G元素可能的性質(zhì)_______。
A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料B.其電負性大于磷。
C.其原子半徑大于鍺D.其第一電離能小于硒。
(5)活潑性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。28、原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、R、W五種元素;其中X是周期表中原子半徑最小的元素,Y是形成化合物種類最多的元素,Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,R單質(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)為29。回答下列問題:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為________。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構(gòu)型相同,但立體構(gòu)型不同,ZX3的立體構(gòu)型為________,兩種化合物分子中化學鍵的鍵角較小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結(jié)構(gòu)相似的三種物質(zhì),三者的沸點由高到低的順序是________。
(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的單質(zhì)互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結(jié)構(gòu)式是________。
(5)W元素原子的價電子排布式為________。29、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請回答下列問題:
(1)表中⑨號屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見溶劑,其分子立體空間構(gòu)型為________。
(3)元素①和⑥形成的最簡單分子X屬于________分子(填“極性”或“非極性”)
(4)元素⑥的第一電離能________元素⑦的第一電離能;元素②的電負性________元素④的電負性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價電子排布式是________。
(6)元素⑧和④形成的化合物的電子式為________。
(7)某些不同族元素的性質(zhì)也有一定的相似性,如表中元素⑩與元素⑤的氫氧化物有相似的性質(zhì)。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學方程式:____________________。30、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應(yīng)的元素。
(1)寫出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為___________________。
(2)在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中,元素③的雜化方式為_____雜化;元素⑦與⑧形成的化合物的晶體類型是___________。
(3)元素④的第一電離能______⑤(填寫“>”、“=”或“<”)的第一電離能;元素④與元素①形成的X分子的空間構(gòu)型為__________。請寫出與元素④的單質(zhì)互為等電子體分子、離子的化學式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價氧化物對應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時,元素④被還原到最低價,該反應(yīng)的化學方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其中實心球表示元素⑩原子,則一個晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為__________。評卷人得分六、原理綜合題(共3題,共24分)31、鐵及其化合物在生產(chǎn);生活中有廣泛應(yīng)用。
(1)鐵原子核外有__________種運動狀態(tài)不同的電子,F(xiàn)e3+基態(tài)核外電子排布式為_______________。
(2)實驗室常用K3[Fe(CN)6]檢驗Fe2+,[Fe(CN)6]3-中三種元素電負性由大到小的順序為________(用元素符號表示),CN-中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)=__________;HCN中C原子軌道的雜化類型為__________。HCN的沸點為25.7℃,既遠大于N2的沸點(-195.8℃)也大于HCl的沸點(-85℃)的原因是__________。
(3)FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子(Fe2Cl6)存在;該雙聚分子的結(jié)構(gòu)式為________,其中Fe的配位數(shù)為_____________。
(4)鐵氮化合物(Fe4N)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,其晶胞如上圖所示。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數(shù)坐標,例如圖中b位置Fe原子的坐標為(0,)、(0,)和(0),則a位置Fe原子和N原子的坐標分別為__________、__________。N與Fe原子之間最短距離apm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該鐵氮化合物的密度是__________g·cm-3(列出計算表達式)。32、硫及其化合物有許多用途。請回答下列問題。
(1)基態(tài)硫離子價層電子的軌道表達式為___________,其電子填充的最高能級的軌道數(shù)為___________。
(2)常見含硫的物質(zhì)有單質(zhì)硫(S8)、SO2、Na2S、K2S等,四種物質(zhì)的熔點由高到低的順序依次為___________,原因是___________。
(3)方鉛礦(即硫化鉛)是一種比較常見的礦物,酸溶反應(yīng)為:PbS+4HCl(濃)=H2[PbCl4]+H2S↑,則H2[PbCl4]中配位原子是_________,第一電離能I1(Cl)___________I1(S)(填“>”、“<”或¨=”),H2S中硫的雜化方式為_______,下列分子空間的構(gòu)型與H2S相同的有___________。
A.H2OB.SO3C.O3D.CH4
(4)方鉛礦的立方晶胞如圖所示,硫離子采取面心立方堆積,鉛離子填在由硫離子形成的___________空隙中。已知晶體密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶胞中硫離子與鉛離子最近的距離為___________nm。
33、砷化鎵是繼硅之后研究最深人;應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Ga基態(tài)原子核外電子排布式為________________,As基態(tài)原子核外有__________個未成對電子。
(2)Ga、As、Se的第一電離能由大到小的順序是__________,Ga、As、Se的電負性由大到小的順序是__________________。
(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點和沸點,分析其變化規(guī)律及原因:________,GaF的熔點超過1000℃,可能的原因是__________________________。
(4)二水合草酸鎵的結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中鎵原子的配位數(shù)為__________,草酸根離子中碳原子的雜化軌道類型為__________。
(5)砷化鎵的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,晶胞參數(shù)為a=0.565nm,砷化鎵晶體的密度為__________g·cm-3(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值;列出計算式即可)。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.K層只有1s;故A正確;
B.M層有3s;3p、3d三個能級;故B正確;
C.L層有2s;2p;而沒有2d能級,故C錯誤;
D.N層有4s;4p、4d、4f四個能級;故D正確。
綜上所述;答案為C。
【點睛】
第幾能層,就有幾個能級。2、B【分析】【詳解】
A.電子云通常用小黑點的疏密來表示;小黑點密表示在該空間電子出現(xiàn)的概率更大,A錯誤;
B.Sm3+是由Sm原子失去3個價電子形成的離子,該原子中6s軌道上的2個價電子在最外層最容易失去,4f軌道上失去一個電子后,即可達到半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故Sm3+的價層電子排布式為4f5;B正確;
C.Cu的價電子為3d104s1;所以Cu處于ds區(qū),C錯誤;
D.電子由高能級躍遷至低能級時,需要釋放能量,因此電子從1s22s22p33s1躍遷至1s22s22p4時形成是發(fā)射光譜;D錯誤;
故答案選B。3、C【分析】【詳解】
A;原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài);要吸收能量,A不正確。
B;應(yīng)該是位于第ⅢA;屬于p區(qū)元素,B不正確。
C;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,C不正確。
D、電子出全充滿或半充滿是穩(wěn)定的,所以24Cr原子的電子排布式是:1s22s22p63s23p63d54s1;D不正確。
所以正確的答案是C。4、D【分析】【詳解】
A.N的半徑小于C的半徑,NC13中N—C1鍵鍵長比CCl4中C—C1鍵鍵長短;A正確;
B.由電子式可知;B正確;
C.NC13的分子空間構(gòu)型是三角錐型結(jié)構(gòu)不是正四面體結(jié)構(gòu),NCl3分子空間構(gòu)型不對稱,所以NCl3分子是極性分子;C正確;
D.無氫鍵的分子晶體中物質(zhì)的熔沸點與相對分子質(zhì)量有關(guān),相對分子質(zhì)量越大其熔沸點越高,所以NBr3比NCl3的熔沸點高,D錯誤;故答案為:D。5、A【分析】【分析】
As和P位于相同主族,原子半徑As>P,由同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱可知非金屬性P>As;形成的晶體都為分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強,以此解答。
【詳解】
A.P和As形成的晶體都為分子晶體;相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強,則熔點越高,故A正確;
B.原子半徑As>P;鍵長越大,鍵能越小,黃砷中共價鍵鍵能小于白磷,故B錯誤;
C.黃砷和白磷都為非極性分子;分子極性相同,故C錯誤;
D.黃砷和白磷分子中共價鍵鍵角均為60°;故D錯誤;
故答案為:A。6、C【分析】【詳解】
A.R位于晶胞頂點及面心,R的數(shù)目為L位于晶胞棱及體心,L的數(shù)目為A項錯誤;
B.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知;R;L的配位數(shù)均為6,B項錯誤;
C.該晶胞中陰;陽離子個數(shù)比為1:1;故可能是NaCl晶胞,C選項正確;
D.設(shè)該晶胞邊長為acm,兩個距離最近的陽離子的核間距相當于晶胞中某一面對角線的一半,即為晶胞中含有4個R和4個L則晶胞的質(zhì)量為所以晶體的密度為所以兩個距離最近的陽離子的核間距為D項錯誤;
答案選C。7、C【分析】【詳解】
A.非金屬性:Cl>Br;元素的非金屬性越強,形成的氫化物共價鍵的鍵能越大,對應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定,與共價鍵的鍵能有關(guān),故A不選;
B.SiO2、SiC都屬于原子晶體,SiO2中硅氧鍵的鍵長小于SiC中碳硅鍵的鍵長,所以熔沸點:SiO2>SiC;與共價鍵的鍵能有關(guān),故B不選;
C.F2、Cl2屬于分子晶體;影響熔沸點的因素是分子間作用力的大小,物質(zhì)的相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強,沸點越高,與共價鍵的鍵能大小無關(guān),故C選;
D.金剛石;晶體硅都屬于原子晶體;金剛石中碳碳鍵的鍵長小于晶體硅中硅硅鍵的鍵長,所以金剛石的硬度、熔點、沸點都高于晶體硅,與共價鍵的鍵能有關(guān),故D不選;
故選C。
【點睛】
明確晶體的熔沸點和分子的穩(wěn)定性的影響因素是解題的關(guān)鍵。本題的易錯點為A,要注意分子的穩(wěn)定性與共價鍵的鍵能大小有關(guān)。二、多選題(共8題,共16分)8、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.氫鍵是一種分子間作用力;不是化學鍵,A錯誤;
B.CO和N2都是分子晶體,熔沸點主要受分子間作用力影響,但在相對分子質(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,會使分子間作用力略大,CO的沸點比N2的高;B正確;
C.共價單鍵是σ鍵,共價雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵,所以CH2=CH2中有5個σ鍵;1個π鍵,C錯誤;
D.共價鍵具有飽和性和方向性,S最外層有6個電子,再接受2個電子就形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則把H2S分子寫成H3S分子;違背了共價鍵的飽和性,D正確;
答案選BD。
【點睛】
共價單鍵是σ鍵,共價雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵,共價叁鍵中一個是σ鍵,兩個是π鍵。9、BD【分析】【詳解】
A.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式確定分子式為C3H4O3;故A正確;
B.雙鍵中含有一個σ鍵;一個π鍵;單鍵都是σ鍵,所以該分子中含有10個σ鍵、1個π鍵,所以分子中σ鍵與π鍵個數(shù)之比為10:1,故B錯誤;
C.同種非金屬元素之間形成非極性鍵;不同非金屬元素之間形成極性鍵,所以C-C之間存在非極性鍵;C-H和C-O原子之間存在極性鍵,故C正確;
D.該分子C-O中C原子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對,C原子為sp3雜化;C=O中C原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對,C原子雜化方式為sp2;故D錯誤;
故選BD。
【點睛】
該分子C-O中C原子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對、C=O中C原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化方式是解答關(guān)鍵。10、AC【分析】【分析】
利用孤電子對數(shù)=(a-bx)進行計算。
【詳解】
A.H3O+的中心氧原子孤電子對數(shù)=(6-1-1×3)=1,A符合題意;B.SiH4的中心Si原子孤電子對數(shù)=(4-1×4)=0,B與題意不符;C.PH3的中心P原子孤電子對數(shù)=(5-1×3)=1,C符合題意;D.的中心S原子孤電子對數(shù)=(6+2-2×4)=0,D與題意不符;答案為AC。11、BD【分析】【詳解】
試題分析:A、水分子比H2S穩(wěn)定與共價鍵強弱有關(guān)系;與二者是否能形成氫鍵沒有關(guān)系,錯誤;Ⅱ;碘化鈉和氯化鈉形成的均是離子晶體,晶格能NaI比NaCl小,因此NaCl比NaI熔點高,B正確;C、氮氣和磷形成的晶體均是分子晶體,C錯誤;D、元素第一電離能大小與原子外圍電子排布有關(guān),不一定像電負性隨原子序數(shù)遞增而增大,同周期元素第一電離能大的,電負性不一定大,例如電負性氧元素大于氮元素,但氮元素的第一電離能大于氧元素,D正確,答案選BD。
考點:考查氫鍵、分子穩(wěn)定性、晶體類型和性質(zhì)及電離能和電負性判斷12、AC【分析】【詳解】
A.HCl、HBr;HI均可形成分子晶體;其分子結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大則分子間作用力越大,所以熔、沸點依次升高與分子間作用力大小有關(guān),故A正確;
B.氫鍵是比范德華力大的一種分子間作用力,水分子間可以形成氫鍵,H2S分子間不能形成氫鍵,因此H2O的熔、沸點高于H2S;與共價鍵的鍵能無關(guān),故B錯誤;
C.碘分子為非極性分子,CCl4也為非極性分子;碘易溶于四氯化碳可以用相似相溶原理解釋,故C正確;
D.氫鍵不是化學鍵;故D錯誤;
故答案為AC。13、BC【分析】【詳解】
汽化是液態(tài)變氣態(tài)的過程;是物理變化,二氧化碳分子沒有改變,只是分子間的距離發(fā)生了變化,因此分子內(nèi)的共價鍵沒有任何變化;共價鍵的鍵長自然而然也不變,由于分子間距離增大,分子間的作用力被減弱,答案選BC。
【點睛】
A容易錯,同學經(jīng)常錯誤地以為,分子晶體熔化、汽化等變化時共價鍵斷裂了。14、BC【分析】【詳解】
A、由晶胞圖可知,K+的個數(shù)為8×+6×=4,O2-的個數(shù)為12×+1=4,化學式為KO2,故A正確;
B、由晶胞圖可知,晶體中每個O2-周圍有12個O2-,故B錯誤;
C、由晶胞圖可知,晶體中每個K+的周圍有6個O2-,故C錯誤;
D、晶胞中K+與O2-個數(shù)分別為4、4,所以晶胞中共有8個氧原子,根據(jù)電荷守恒-2價O原子數(shù)目為2,所以0價氧原子數(shù)目為8-2=6,所以晶體中,0價氧原子與-2價氧原子的數(shù)目比為3:1,故D正確;
故選BC。15、BC【分析】【分析】
離子晶體:陰陽離子通過離子鍵結(jié)合形成的晶體,離子鍵作用力強,所以離子晶體硬度高,具有較高的熔沸點;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:每個頂點的原子被8個晶胞共有;每條棱的原子被4個晶胞共有,每個面的原子被2個晶胞共有。
【詳解】
A.據(jù)CaC2晶體結(jié)構(gòu)可知其屬于離子晶體;所以熔點較高;硬度較大,故A正確;
B.由于晶胞沿一個方向拉長,故晶胞的一個平面的長與寬不相等,和Ca2+距離相同且最近的C22-有4個均位于面心;且在同一平面上,故B錯誤;
C.晶胞的一個平面的長與寬不相等,與每個Ca2+距離相等且最近的Ca2+應(yīng)為4個均位于棱上;故C錯誤。
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。
【點睛】
本題考查晶胞的分析,特別注意晶胞沿一個方向拉長的特點,為解答該題的關(guān)鍵,易錯點為C選項。三、填空題(共8題,共16分)16、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)釩的核電荷數(shù)為23,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,其價層電子為3d24s2;根據(jù)能量最低原則;泡利不相容原理和洪特規(guī)則正確畫出其價層電子排布示意圖;
(2)鎵(Ga)原子的核電荷數(shù)為31;根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式;
(3)根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出基態(tài)鐵原子的電子排布式:1s22S22p63s23p63d64s2,據(jù)此寫出Fe3+的電子排布式;
(4)根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出基態(tài)銅原子的電子排布式;
(5)鎳原子核電荷數(shù)為28,Ni的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,,Ni2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8;根據(jù)能量最低原則;泡利不相容原理和洪特規(guī)則正確畫出其價層電子排布示意圖;
【詳解】
(1)釩的核電荷數(shù)為23,則可以推知釩在元素周期表中的位置為第4周期VB族,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,其價層電子排布式為3d34s2,則電子排布圖為
綜上所述,本題答案是:第四周期第ⅤB族;
(2)鎵原子的核電荷數(shù)為31,基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p1。
綜上所述,本題答案是:1s22s22p63s23p63d104s24p1。
(3)基態(tài)鐵原子的電子排布式:1s22S22p63s23p63d64s2,鐵原子失去3個電子,F(xiàn)e3+的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d5;
綜上所述,本題答案是:1s22s22p63s23p63d5。
(4)銅原子核電荷數(shù)為29,基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1;
綜上所述,本題答案是:1s22s22p63s23p63d104s1。
(5)鎳原子核電荷數(shù)為28,Ni的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,,Ni2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8,Ni2+的價層電子排布圖為
綜上所述,本題答案是:【解析】第四周期第ⅤB族1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d51s22s22p63s23p63d104s117、略
【分析】【詳解】
(1)Co為27號元素,依據(jù)電子排布的原則,其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2。元素Mn為金屬,O為非金屬,第一電離能較大的是O;Mn和O的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)分別為3、2,則基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是Mn。答案為:[Ar]3d74s2;O;Mn;
(2)CO2分子中,C原子只與兩個氧原子形成共價鍵,且最外層無孤對電子,CH3OH分子中C原子與4個原子形成共價鍵,所以二者的雜化形式分別為sp和sp3。答案為:sp;sp3;
(3)CO2、H2、CH3OH、H2O四種分子中,CH3OH、H2O都能形成分子間的氫鍵,H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,CO2與H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大、范德華力較大,所以沸點從高到低的順序為H2O>CH3OH>CO2>H2,答案為:H2O>CH3OH>CO2>H2;H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,CO2與H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大;范德華力較大;
(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學鍵除了σ鍵外,還存在Mn2+與NO3-間的離子鍵和NO3-內(nèi)的π鍵。答案為:離子鍵和π鍵。
【點睛】
注意分子間的范德華力比氫鍵小得多,比較沸點時,還需從氫鍵的數(shù)目和鍵長尋找突破?!窘馕觥竣?[Ar]3d74s2②.O③.Mn④.sp;sp3⑤.H2O>CH3OH>CO2>H2⑥.H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多⑦.CO2與H2均為非極性分子,CO2分子量較大、范德華力較大⑧.離子鍵和π鍵18、略
【分析】【詳解】
(1)NaCl中離子所帶電荷數(shù)為1,CaO中離子所帶電荷數(shù)為2,且O2-的半徑小于Cl-的半徑,所以氯化鈉的晶格能小于氧化鈣的晶格能,所以熔點:NaCl
(2)形成分子內(nèi)氫鍵,而形成分子間氫鍵,分子間形成氫鍵的物質(zhì)的熔沸點較高,所以沸點:<
(3)SO2分子為V形,結(jié)構(gòu)不對稱,屬于極性分子,CO2分子為直線形,是非極性分子,水是極性分子,根據(jù)相似相溶原理,在水中的溶解度:SO2>CO2;
(4)含氧酸分子的結(jié)構(gòu)中含非羥基(羥基為-OH)氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強,所以含氧酸的通式可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,酸性越強,則酸性:H3PO33PO4;
(5)同一主族元素,元素原子半徑隨著原子序數(shù)增大而增大,鍵長:H-O<H-S,所以鍵能:H-O>H-S;
(6)O的價層電子排布式為2s22p4,價電子個數(shù)為6;Cr的價層電子排布式為3d54s1,價電子個數(shù)為6,所以價電子數(shù):O=Cr。
【點睛】
注意判斷含氧酸酸性的方法:含氧酸分子的結(jié)構(gòu)中含非羥基(羥基為-OH)氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強?!窘馕觥竣?<②.<③.>④.<⑤.>⑥.=19、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級有1s;2s、2p、3s、3p;最高能級為3p,其電子云輪廓圖為啞鈴形;
(2)H2S中S原子價層電子對個數(shù)=2+=4、SO2中S原子價層電子對個數(shù)=2+=3、SO3中S原子價層電子對個數(shù)=3+=3;
(3如圖所示;每個硫原子形成兩個鍵,成鍵對數(shù)為2,硫原子核外最外層有2對孤電子對,則硫原子價層電子對數(shù)=2+2=4;
(4)SO3中S原子價層電子對個數(shù)=3+=3;且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷其空間構(gòu)型為平面正三角形;該分子中S?O原子之間存在σ和離域大π鍵,所以共價鍵類型2種;該分子中每個S原子價層電子對個數(shù)都是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型。
【詳解】
(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級有1s;2s、2p、3s、3p;最高能級為3p,其電子云輪廓圖為啞鈴形;
答案為:啞鈴形;
(2)H2S中S原子價層電子對個數(shù)=2+=4、SO2中S原子價層電子對個數(shù)=2+=3、SO3中S原子價層電子對個數(shù)=3+=3,中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是H2S;
答案為:H2S;
(3)如圖所示,每個硫原子形成兩個鍵,成鍵對數(shù)為2,硫原子核外最外層有2對孤電子對,則硫原子價層電子對數(shù)=2+2=4,其硫原子的雜化軌道類型為sp3;
答案為:sp3;
(4)SO3中S原子價層電子對個數(shù)=3+=3,且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷其空間構(gòu)型為平面正三角形;該分子中S?O原子之間存在σ和離域大π鍵,所以共價鍵類型2種;該分子中每個S原子價層電子對個數(shù)都是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型為sp3;
答案為:平面正三角形;sp3;【解析】①.啞鈴形②.H2S③.sp3④.平面正三角形⑤.sp320、略
【分析】【詳解】
(1)是由極性鍵形成的雙原子極性分子;根據(jù)價電子對互斥理論可知,是直線形分子,正、負電荷重心重合,為非極性分子,其偶極矩為0;都是V形結(jié)構(gòu),是極性分子,其
(2)①說明是極性分子,則是三角錐形結(jié)構(gòu);
②說明是非極性分子,其正、負電荷重心重合,應(yīng)是平面正三角形結(jié)構(gòu);中心原子B與3個原子形成3個共價鍵(沒有孤電子對),即B原子的雜化方式是雜化;
(3)根據(jù)題意,具有平面四邊形結(jié)構(gòu),若則為非極性分子,和分別對稱分布在四邊形的個頂點上,即正、負電荷重心重合,故淡黃色化合物是若則為極性分子,和在四邊形的4個頂點上的分布是不對稱的,即正、負電荷重心不重合,故棕黃色化合物是根據(jù)相似相溶規(guī)律,水是極性分子,因此屬于極性分子的溶質(zhì)易溶解在水中,即在水中溶解度較大的是棕黃色化合物,其結(jié)構(gòu)簡式為【解析】CS2三角錐形平面正三角形sp2雜化21、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)銅的原子序數(shù)為29;結(jié)合能量最低原理書寫基態(tài)原子的電子排布式,根據(jù)電負性的變化規(guī)律比較電負性大??;
(2)根據(jù)判斷SO2分子含有的σ鍵以及孤電子對數(shù)判斷空間構(gòu)型;
(3)根據(jù)價層電子對數(shù)判斷乙二胺分子中氮原子的雜化類型;根據(jù)是否含有氫鍵分析二者熔沸點高低不同的原因;
(4)根據(jù)成鍵原子的特點判斷化學鍵類型。
【詳解】
(1)銅的原子序數(shù)為29,根據(jù)能量最低原理其態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;在元素周期表中同一周期從左到右元素的電負性逐漸增強,同一主族從上到下元素的電負性逐漸減弱,可知電負性強弱順序為O>N>H;
(2)SO2分子中含有2個σ鍵,孤電子對數(shù)==1;所以分子為V形;
(3)乙二胺分子中氮原子形成4個σ鍵,價層電子對數(shù)為4,氮原子為sp3雜化;乙二胺分子間可以形成氫鍵,物質(zhì)的熔沸點較高,而三甲胺分子間不能形成氫鍵,熔沸點較低;
(4)②中所形成的配離子中含有的化學鍵中N與Cu之間為配位鍵,C-C鍵為非極性鍵,C-N、N-H、C-H鍵為極性鍵,不含離子鍵,故答案為:ABD;【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1②.O>N>H③.V形④.sp3雜化⑤.乙二胺分子間能形成氫鍵而三甲胺分子之間不能形成氫鍵⑥.ABD22、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖中晶體的結(jié)構(gòu);結(jié)合常見晶體可知,A為氯化鈉;B為Na、C為干冰、D為金剛石、E為石墨;
(2)水分子間存在氫鍵;且氫鍵有方向性,導(dǎo)致水分子形成冰時存在較大的空隙,而受熱融化時氫鍵被破,干冰分子之間只存在范德華力,形成的分子晶體是密堆積;
(3)a;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)成正四面體,石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成平面正六邊形結(jié)構(gòu);
b;c、sp2雜化中;s軌道的成分比sp3雜化更多,而且石墨的碳原子還有大π鍵所以形成的共價鍵更短,更牢固,即石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短,作用力更大,破壞化學鍵需要更大能量;
d;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)成正四面體,石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu);
e;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)成正四面體,晶體中只含有共價鍵;石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu),而每個碳原子還有一個2p軌道,其中有一個2p電子.這些p軌道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2雜化軌道構(gòu)成的平面,形成了大π鍵.因而這些π電子可以在整個碳原子平面上活動,類似金屬鍵的性質(zhì),石墨為層狀結(jié)構(gòu),層與層之間通過范德華力連接;
f;石墨為層狀結(jié)構(gòu);層與層之間通過范德華力連接;
(4)由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可知;晶胞內(nèi)部有4個C原子,面心上有6個C原子,頂點有8個C原子,根據(jù)均攤法計算;
(5)金屬銅采用面心立方最密堆積,利用均攤法計算晶胞原子數(shù)目,銅原子半徑為rcm;可計算晶胞參數(shù),根據(jù)m=ρV計算銅原子半徑。
【詳解】
:
(1)根據(jù)圖中晶體的結(jié)構(gòu);結(jié)合常見晶體可知,A為氯化鈉;B為Na、C為干冰、D為金剛石、E為石墨;
答案為:NaCl;Na;干冰;金剛石;石墨;
(2)a;水分子間存在氫鍵;且氫鍵有方向性,導(dǎo)致水分子形成冰時存在較大的空隙,密度比水小,干冰分子之間只存在范德華力,形成的分子晶體是密堆積,密度比水大,故a正確;
b、冰融化時氫鍵被破,干冰分子之間只存在范德華力,融化時破壞范德華力,氫鍵比范德華力強,故晶體的熔點冰>干冰,故b錯誤;
c;水分子間存在氫鍵;且氫鍵有方向性,導(dǎo)致水分子形成冰時存在較大的空隙,干冰分子之間只存在范德華力,形成的分子晶體是密堆積,晶體中的空間利用率:干冰>冰,故c正確;
d;干冰分子之間只存在范德華力;水分子之間既存在范德華力又存在氫鍵,晶體中分子間相互作用力類型不相同,故d錯誤.
答案選:ac;
(3)a、金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵,構(gòu)成正四面體,碳原子的雜化類型為sp3雜化;石墨中的碳原子與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成平面正六邊形結(jié)構(gòu),碳原子的雜化類型為sp2雜化;故a正確;
b、sp2雜化中,s軌道的成分比sp3雜化更多,而且石墨的碳原子還有大π鍵所以形成的共價鍵更短,更牢固,即石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短,故b錯誤;
c;石墨的層內(nèi)共價鍵鍵長比金剛石的鍵長短;作用力更大,破壞化學鍵需要更大能量,所以晶體的熔點金剛石<石墨,故c錯誤;
d;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)成正四面體,鍵角為109°28′,石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu),鍵角為120°,故d錯誤;
e;金剛石中碳原子與四個碳原子形成4個共價單鍵;構(gòu)成正四面體,石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個碳原子以σ鍵結(jié)合,形成正六角形的平面層狀結(jié)構(gòu),而每個碳原子還有一個2p軌道,其中有一個2p電子.這些p軌道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2雜化軌道構(gòu)成的平面,形成了大π鍵.因而這些π電子可以在整個碳原子平面上活動,類似金屬鍵的性質(zhì),石墨為層狀結(jié)構(gòu),層與層之間通過范德華力連接,說明晶體中含有共價鍵、金屬鍵、范德華力,故e正確;
f;金剛石是原子晶體;石墨為層狀結(jié)構(gòu),層與層之間通過范德華力連接,石墨為混合型晶體,不屬于原子晶體,故f錯誤;
答案選:ae;
(4)由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞內(nèi)部有4個C原子,面心上有6個C原子,頂點有8個C原子,所以金剛石晶胞中c原子數(shù)目為4+6×+8×=8;
答案為:8;
(5)金屬銅采用面心立方最密堆積,晶胞內(nèi)Cu原子數(shù)目為8×+6×=4令銅原子的半徑為rcm,則晶胞的棱長為:4rcm=rcm,所以解得:r=cm;
答案為:cm
【點睛】
本題考查晶體類型與熔沸點高低判斷;晶體結(jié)構(gòu)、對晶胞的理解與計算等;難度較大,對晶胞的計算注意均攤法的利用,需要學生具備空間想象能力,注意基礎(chǔ)知識的理解掌握.
【解析】NaClNa干冰金剛石石墨acae8×cm23、略
【分析】【詳解】
(1)由晶胞結(jié)構(gòu)可知;鉬晶體的堆積方式為面心立方最密堆積,答案為:面心立方最密堆積;
(2)由晶胞結(jié)構(gòu)可知;一個鉬原子的周圍有12個鉬原子,則鉬原子的配位數(shù)為12,答案為:12;
(3)金屬晶體的成鍵粒子為金屬離子和自由電子;故構(gòu)成鉬晶體的粒子是金屬離子和自由電子,答案為:金屬離子;自由電子;
(4)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,8個鉬原子位于頂點,6個鉬原子位于面上,利用均攤法,每個晶胞中鉬原子的個數(shù)為則1mol晶胞質(zhì)量為:鉬原子間緊密接觸,則可知晶胞中正方形的對角線為4apm,則正方形的邊長為即晶胞的邊長為故根據(jù)答案為:
【點睛】
金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長為a,原子半徑為r):
(1)面對角線長=
(2)體對角線長=
(3)體心立方堆積
(4)面心立方堆積【解析】①.面心立方最密堆積②.12③.金屬離子、自由電子④.四、有機推斷題(共2題,共12分)24、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色酚酞試液變紅,則D為氮元素。
(1)A為6號的C元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p2,價電子軌道排布圖為B為14號Si元素,電子排布式為1s22s22p63s23p2;C為17號Cl元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p5,價電子排布式為3s23p5;D為7號氮元素,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σ鍵和1個π鍵;
(3)B的電子排布式為1s22s22p63s23p2;原子核外電子運動狀態(tài)有14種;原子軌道數(shù)為8,能級數(shù)5,電子占據(jù)的最高能層符號為M;
(4)元素非金屬性越強其最高價氧化物的水化物的酸性越強,則四種元素最高價氧化物水化物酸性由強到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3。【解析】1s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO325、略
【分析】【分析】
周期表中的五種元素A、B、D、E、F,原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpn,那么n只能為2,則A的基態(tài)原子價層電子排布為2s2p2,A為C元素;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子,那么B的價層電子排布式為2s22p3,B是N元素;D是一種富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位,那么D是Cl元素;E2+的3d軌道中有10個電子;E是Zn元素;F位于第六周期,與Cu同族,其單質(zhì)在金屬活動性順序表中排在末位,F(xiàn)是Au??稍诖嘶A(chǔ)上利用物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識解各小題。
【詳解】
根據(jù)分析;A;B、D、E、F分別為C、N、Cl、Zn、Au。
(1)E是鋅元素,核電荷數(shù)為30,在元素周期表中的位置為第四周期ⅡB族,E的基態(tài)原子的價層電子排布式3d104s2,答案為:3d104s2
(2)A、B形成的AB-,即CN-中C原子的價層電子對數(shù)為1+(4+1-1×3)/2=2,為sp雜化,CN-含有一個叁鍵;其中一個為σ鍵,另外2個為π鍵,σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1:2。答案為:sp;1:2
(3)AuCl3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強,易溶于水和乙醇,以二聚體Au2Cl6的形式存在,則2個AuCl3應(yīng)通過配位鍵結(jié)合,Au為中心原子,Cl為配位原子,形成的二聚體Au2Cl6為分子,所以可判斷AuCl3晶體屬于分子晶體,結(jié)構(gòu)式為:答案為:分子;
(4)Au(+1價)與CN-形成的直線形配離子為[Au(CN)2]-,Zn與CN-形成的正四面體形配離子為[Zn(CN)4]2-,用Zn提取Au單質(zhì)的反應(yīng)是置換反應(yīng),離子方程式為:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-。答案為:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-
(5)F是Au,其單質(zhì)的晶體為面心立方最密堆積,每一個Au的晶胞中含有4個Au原子,每一個晶胞的質(zhì)量為根據(jù)=g?cm-3。答案為:
【點睛】
1.價層電子對的一種計算方法是:價層電子對數(shù)=配位原子數(shù)+孤對電子對數(shù)。孤對電子對數(shù)=中心原子價電子數(shù)±電荷數(shù)-中心原子提供給配位原子的共用電子數(shù);當上述公式中電荷數(shù)為正值時取“-”,電荷數(shù)為負值時取“+”;
2.晶體密度的計算:選取1個晶胞作為計算對象,一方面,根據(jù)題給信息,利用均攤法計算該晶胞所含各種粒子的個數(shù),并計算出這個晶胞的質(zhì)量,晶胞質(zhì)量等于該晶胞所含原子摩爾質(zhì)量的總和除以NA;另一方面,根據(jù)題給信息,結(jié)合晶胞的結(jié)構(gòu),利用幾何知識計算該晶胞的體積?!窘馕觥?d104s2sp1:2分子Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共45分)26、略
【分析】【分析】
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C為離子化合物,D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),化合物AC2為一種常見的溫室氣體,則A為C,C為O,B為N,D為Mg。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數(shù)為24,E為Cr。
【詳解】
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同即最外層電子數(shù)只有一個,還有K、Cu;故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;
(2)同周期從左到右電離能有增大趨勢;但第IIA族元素電離能大于第IIIA族元素電離能,第VA族元素電離能大于第VIA族元素電離能,因此A;B、C的第一電離能由小到大的順序為C<O<N;故答案為:C<O<N;
(3)化合物AC2為CO2,其電子式故答案為:
(4)Mg的單質(zhì)在CO2中點燃可生成碳和一種熔點較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學反應(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,其化學式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應(yīng)的化學方程式是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+3H2O27、略
【分析】【分析】
A元素的價電子構(gòu)型為nsnnpn+1,則n=2,故A為N元素;C元素為最活潑的非金屬元素,則C為F元素;B原子序數(shù)介于氮、氟之間,故B為O元素;D元素核外有三個電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的最外層電子數(shù)為2,故D為Mg元素;E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則原子序數(shù)為26,為Fe元素;F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質(zhì)穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能大于O元素;同一周期元素從左到右元素的電負性逐漸增強,故元素的電負性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號為Fe3+;
(3)F為Cu,位于周期表ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G為As元素;與Si位于周期表對角線位置,則其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負性依次減小;則電負性:As<P,B錯誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減小;As與Ge元素同一周期,位于Ge的右側(cè),則其原子半徑小于鍺,C錯誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故其第一電離能大于硒元素的,D錯誤;
故合理選項是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去,故Mg元素第一電離能大于Al元素的第一電離能,即I1(Mg)>I1(Al)?!窘馕觥浚綨<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去28、略
【分析】【分析】
原子序數(shù)小于36的X;Y、Z、W四種元素;其中X是周期表中半徑最小的元素,則X是H元素;Y是形成化合物種類最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,則Z是N元素;R單質(zhì)占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數(shù)為29,則W是Cu元素;再結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對,所以采取sp2雜化;一個乙烯分子中含有5個σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數(shù)目為5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型為正四面體形;但氨氣中的中心原子上含有1對孤對電子,所以其實際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更?。?/p>
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點最高;H2Se相對分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點比H2S高,三者的沸點由高到低的順序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體,CO2和N2O互為等電子體,所以元素C的這種氧化物CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O;
(5)銅是29號元素,其原子核外有29個電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價電子排布式為3d104s1?!窘馕觥縮p25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s129、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的銅元素;為過渡元素,屬于ds區(qū)元素,故答案:ds;
(2)根據(jù)元素周期表可知:③為碳元素,⑧為氯元素,兩者形成的一種常見溶劑為CCl4;其分子空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),故答案:正四面體結(jié)構(gòu);
(3)根據(jù)元素周期表可知:元素①為氫元素,⑥為磷元素,兩者形成的最簡單分子為PH3;分子中正負電荷中心不重合,屬于極性分子,故答案:極性;
(4)根據(jù)元素周期表可知:元素⑥為磷元素,元素⑦為硫元素,P原子為半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),磷的第一電離能大于硫元素的第一電離能;元素②為鈹元素,元素④為鎂元素,同一主族從上到下,元素的電負性逐漸減小,則鈹元素的電負性大于鎂元素的電負性,故答案:>;>;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨為銅元素,位于第四周期IB族,所以銅元素的基態(tài)原子核外價電子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑧為氯元素,元素④為鎂元素,形成的化合物為MgCl2,其電子式為故答案:
(6)根據(jù)元素周期表可知:元素⑩為鋅元素,元素⑤為鋁元素,鋁能與NaOH溶液反應(yīng),所以鋅也能與NaOH溶液反應(yīng),其反應(yīng)的化學方程式為: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+2H2O30、略
【分析】【詳解】
由元素在周期表中的位置可知,①為H,②為Be,③為C,④為N,⑤為O,⑥為F,⑦為Mg,⑧為Cl,⑨為Cr;⑩為Cu。
(1)⑨為Cr元素,原子核外電子數(shù)為24,價層電子排布為[Ar]3d54s1;
(2)素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為CH2=CH2,C原子成3個δ鍵、沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為3,C原子采取sp2雜化;
元素⑦與⑧形成的化合物MgCl2是由鎂離子和氯離子形成的離子化合物;晶體類型是離子晶體;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢,能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空時體系能量最低,原子較穩(wěn)定,因此價電子排布處于半滿的軌道的元素,其第一電離能比臨近原子的第一電離能大,所以元素④的第一電離能>元素⑤的第一電離能;元素④與元素①形成的是NH3分子,三角錐形;原子數(shù)目和電子總數(shù)(或價電子總數(shù))相同的微粒互為等電子體,N2的電子數(shù)為14,與之為等電子體的分子為CO,離子為CN-;
(4)④是N元素,最高價氧化物對應(yīng)的水化物稀溶液為稀硝酸,與Mg單質(zhì)反
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