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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年滬科版選修3化學下冊月考試卷782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6題,共12分)1、下列說法錯誤的是A.鈉元素的第二電離能大于鎂元素的第二電離能B.基態(tài)氧原子有8種能量不同的電子C.鋰原子的2s和5s軌道皆為球形分布D.N2與CO互為等電子體,它們具有相似的化學鍵特征和許多相似的性質2、下列元素原子結構的最外層電子排布中,元素屬于副族元素的是A.3s33p3B.3d104s1C.3d64s2D.2s22p43、下表給出的是第三周期的七種元素和第四周期的鉀元素的電負性的值:。元素NaMgAlSiPSClK電負性0.91.21.51.82.12.53.00.8
則鈣元素的電負性值的最小范圍是()A.小于0.8B.大于1.2C.在0.8與1.2之間D.在0.8與1.5之間4、科學家發(fā)現鉑的兩種化合物a和b(見下圖),實驗測得a和b具有不同的性質,且a具有抗癌作用,而b沒有。下列關于a、b的敘述錯誤的是。
A.a和b互為同分異構體B.a和b互為“鏡”和“像”的關系C.a和b的空間構型是平面四邊形D.a和b分別是非極性分子和極性分子5、C12能與過量的NH3反應得到一種固體M和單質H.下列說法正確的是()A.M中含離子鍵、共價鍵、配位鍵B.NH3的電子式為C.H中σ鍵與π百鍵個數比為1:1D.NH3和Cl2都屬于極性分子6、下列各組分子中,都屬于含極性鍵的非極性分子的是A.CS2、H2SB.BF3、CH4C.C60、C2H4D.NH3、HCl評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)7、“3s”和“3s2”都是關于原子核外第三電子層s亞層的化學用語,這兩個用語的區(qū)別在于______8、(1)X射線衍射測定等發(fā)現,I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的幾何構型為_____,中心原子的雜化類型為_____。
(2)CS2分子中,C原子的雜化軌道類型是_____。
(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子構型為_____,其中氧原子的雜化方式為_____。
(4)CH3COOH中C原子軌道雜化類型為_____。9、磷是生物體中不可缺少的元素之一;它能形成多種化合物。
(1)基態(tài)磷原子中,電子占據的最高能層符號為________;該能層能量最高的電子云在空間有________個伸展方向,原子軌道呈________形。
(2)磷元素與同周期相鄰兩元素相比,第一電離能由大到小的順序為________。
(3)單質磷與Cl2反應,可以生成PCl3和PCl5,其中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構的化合物中,P原子的雜化軌道類型為________,其分子的空間構型為________。
(4)H3PO4為三元中強酸,與Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性質常用于掩蔽溶液中的Fe3+?;鶓B(tài)Fe3+的核外電子排布式為____________________;PO43-作為________為Fe提供________。10、以Fe和BN為原料合成的鐵氮化合物在光電子器材領域有廣泛應用。
(1)基態(tài)Fe原子核外電子排布式為___。
(2)硼在室溫下與F2反應生成BF3,BF3的空間構型為__。寫出一種與BF3互為等電子體的陰離子:___。
(3)以氨硼烷(NH3BH3)為原料可以獲得BN。氨硼烷的結構式為__(配位鍵用“→”表示),氨硼烷能溶于水,其主要原因是__。
(4)如圖為Fe與N所形成的一種化合物的基本結構單元,該化合物的化學式為__。
11、世界上最早發(fā)現并使用鋅的是中國;明朝末年《天工開物》一書中有關于煉鋅技術的記載?;卮鹣铝袉栴}。
(1)硫酸鋅溶于過量的氨水可形成配合物[Zn(NH3)4]SO4。
①配合物[Zn(NH3)4]SO4中,[Zn(NH3)4]2+的名稱是____________。
②中,中心原子的軌道雜化類型為____________。
③NH3極易溶于水,除了因為它們都是極性分子外還因為____________。
(2)Zn2+的4s和4p軌道可以形成sp3雜化軌道,那么[ZnCl4]2-的空間構型為____________。
(3)氧化鋅的結構有多種,其中一種立方閃鋅礦的結構如圖所示,若該晶胞的邊長為anm,NA為阿伏加德羅常數的值則立方閃鋅礦晶體的密度為____________g?cm-3。
12、請回答下列問題:
(1)某元素X基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,其價電子排布圖為___,其原子核外有___種不同運動狀態(tài)的電子;其最低價氫化物電子式為___,中心原子采用___雜化,分子立體構型為___。
(2)某元素Y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,其元素名稱為___,Y+的外圍電子排布式為___,該元素固體單質常常采用___堆積方式,配位數為___,空間利用率為___。13、⑴如圖為碳的一種同素異形體C60分子,每個C60分子中含有σ鍵的數目為___________;
⑵如圖為碳的另一種同素異形體——金剛石的晶胞結構,D與周圍4個原子形成的空間結構是_______,所有鍵角均為_______。
⑶硼酸(H3BO3)的結構與石墨相似如圖所示,層內的分子以氫鍵相連,含1mol硼酸的晶體中有_____mol氫鍵。
⑷每個Na+(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有____個,每個Na+周圍等距且緊鄰的Na+有_____個。
評卷人得分三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)14、飲用水中含有砷會導致砷中毒,金屬冶煉過程產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______________。評卷人得分四、有機推斷題(共4題,共32分)15、短周期元素X;Y、Z、W、Q原子序數依次增大。已知:X的最外層電子數是次外層的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的原子結構示意圖是____。
(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常見單質中σ鍵與π鍵的數目之比是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________。16、W;X、Y、Z四種元素的原子序數依次增大。其中Y原子的L電子層中;成對電子與未成對電子占據的軌道數相等,且無空軌道;X原子的L電子層中未成對電子數與Y相同,但還有空軌道;W、Z的原子序數相差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)定結構,則XY分子中X和Y原子用于成鍵的電子數目分別是____;根據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的量之比,可以得到不同的產物,相同條件下,在水中溶解度較小的產物是________(寫化學式)。
(4)寫出Z2Y2的電子式:____________。17、短周期元素W;X、Y和Z的原子序數依次增大。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是內層電子數的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是其電子層數的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________種不同運動狀態(tài)的電子、_______種不同能量的電子。
(2)元素Z與元素X形成共價化合物XZ2是________(選填“極性”或“非極性”)分子,其電子式為________________。
(3)Y原子的最外層電子排布式為________________,Y元素最高價氧化物對應的水化物的電離方程式為________________________________________________。
(4)兩種非金屬元素中,非金屬性較強的元素是_______(寫元素符號),試寫出一個能說明這一事實的化學方程式______________________________。18、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的最高化合價和最低化合價的代數和為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)定結構,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______。(阿伏加德羅常數用NA表示;寫表達式,不化簡)
評卷人得分五、計算題(共4題,共16分)19、(1)石墨晶體的層狀結構,層內為平面正六邊形結構(如圖a),試回答下列問題:圖中平均每個正六邊形占有C原子數為____個、占有的碳碳鍵數為____個,碳原子數目與碳碳化學鍵數目之比為_______。
(2)2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結構單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子,6個硼原子位于棱柱內。則該化合物的化學式可表示為_______。20、用X射線研究某金屬晶體,測得在邊長為360pm的立方晶胞中含有4個金屬原子,此時金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問題:
(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______
(2)求每個晶胞的質量。_______
(3)求此金屬的相對原子質量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______21、如圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結構模型(原子間實際是相互接觸的)。它是一種體心立方結構。實驗測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對原子質量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請回答以下各題:
(1)每一個晶胞中分攤到__________個鎢原子。
(2)計算晶胞的邊長a。_____________
(3)計算鎢的原子半徑r(提示:只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的)。___________
(4)計算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________22、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型的晶體結構,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構成的多面體包含______個三角形的面,與Cl緊鄰的Na個數為_______。
③已知晶胞參數為apm,阿伏加德羅常數的值為NA,則該晶體的密度為_________g·cm-3(列出計算式)。評卷人得分六、元素或物質推斷題(共5題,共45分)23、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構。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的原子序數為24。請根據以上情況;回答下列問題:(答題時,A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示)
(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的單質在AC2中點燃可生成A的單質與一種熔點較高的固體產物,寫出其化學反應方程式:__________。
(5)1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數相同、電子數相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結構相似、物理性質相近。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,只要其原子數相同,各原子最外層電子數之和相同,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的水化物的稀溶液與D的單質反應時,B被還原到最低價,該反應的化學方程式是____________。24、現有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數依次增大。A元素的價電子構型為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,最外層電子數是核外電子總數的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_______。
A.其單質可作為半導體材料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____。25、原子序數小于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單質占空氣體積的1/5;W的原子序數為29?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1molZ2X4含有σ鍵的數目為________。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構型相同,但立體構型不同,ZX3的立體構型為________,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可形成結構相似的三種物質,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的單質互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結構式是________。
(5)W元素原子的價電子排布式為________。26、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應的元素。
。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。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應的化學方程式:____________________。27、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應的元素。
(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分子的空間構型為__________。請寫出與元素④的單質互為等電子體分子、離子的化學式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價氧化物對應的水化物稀溶液與元素⑦的單質反應時,元素④被還原到最低價,該反應的化學方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結構如圖所示,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目為__________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【詳解】
A.鈉失去1個電子變?yōu)镹a+;最外層有8個電子,屬于穩(wěn)定結構,Mg原子的2s全滿為穩(wěn)定結構,則鈉元素的第一電離能小于鎂元素的第一電離能,鈉元素的第二電離能大于鎂元素的第二電離能,A正確;
B.基態(tài)O原子核外電子排布為1s22s22p4;有三種不同的軌道,基態(tài)O原子核外有3中能量不同的電子,B錯誤;
C.s軌道的電子云都是球形分布;與是哪一個能層無關,C正確;
D.N2與CO原子數相同;原子核外最外層電子數也相同,二者互為等電子體,它們具有相似的化學鍵特征和許多相似的性質,D正確;
故合理選項是B。2、B【分析】【詳解】
A.元素原子結構的最外層電子排布3s23p3,為P元素,屬于主族元素,故A錯誤;
B.元素原子結構的最外層電子排布3d104s1,為Cu元素,屬于副族元素,故B正確;
C.元素原子結構的最外層電子排布3d64s2,為鐵元素,屬于ⅤⅢ族元素,故C錯誤;
D.元素原子結構的最外層電子排布4s24p4,為Se元素,屬于主族元素,故D錯誤;
故選:B。
【點睛】
第ⅤⅢ族元素不是副族元素,元素周期表分為主族、副族、ⅤⅢ族和0族元素。3、C【分析】【分析】
同一周期從左至右;隨著核電荷數的遞增,原子半徑遞減,對電子的吸引能力漸強,因而電負性值遞增;同族元素從上到下,隨著原子半徑的增大,元素電負性值遞減,據此判斷。
【詳解】
設鈣的電負性為X,同一周期從左至右,隨著核電荷數的遞增,原子半徑遞減,對電子的吸引能力漸強,因而電負性值遞增,所以鈣元素的電負性大于鉀0.8;同族元素從上到下,隨著原子半徑的增大,元素電負性值遞減,所以鈣元素的電負性小于鎂1.2,鈣元素的電負性的取值范圍:0.8<1.2;故答案選C。
【點睛】
根據元素周期表的位置關系,同周期同主族電負性的遞變規(guī)律,鈣的電負性范圍應該小于鎂,大于鉀。4、B【分析】【詳解】
A.兩者分子式相同;但結構不同,所以不是同一種物質,互為同分異構體,A正確;
B.二者結構不同;不能互為“鏡”和“像”的關系,B錯誤;
C.a和b的空間構型都是平面四邊形結構;C正確;
D.a分子中結構對稱,屬于非極性分子,b分子中結構不對稱;屬于極性分子,D正確。
答案選B。5、A【分析】【分析】
C12能與過量的NH3反應生成氮氣和氯化銨,方程式為:3C12+8NH3=N2+NH4Cl,則固體M為NH4Cl,單質H為N2,其中NH4Cl中含離子鍵、共價鍵、配位鍵,N2中N原子之間形成三對共用電子對,則σ鍵與π百鍵個數比為1:2,Cl2分子正負電荷重心重合;為非極性分子,據此分析解答。
【詳解】
C12能與過量的NH3反應生成氮氣和氯化銨,方程式為:3C12+8NH3=N2+NH4Cl,則固體M為NH4Cl,單質H為N2;
A.M為NH4Cl;含離子鍵;共價鍵、配位鍵,故A正確;
B.NH3分子中含有3個氮氫共價鍵,則NH3的電子式為故B錯誤;
C.H為N2,N2中N原子之間形成三對共用電子對;則σ鍵與π百鍵個數比為1:2,故C錯誤;
D.Cl2分子正負電荷重心重合;為非極性分子,故D錯誤;
故選:A。
【點睛】
本題考查了電子式、作用力、極性分子的判斷等,注意掌握常見的化學用語的概念及正確的表示方法是解題關鍵。6、B【分析】【分析】
【詳解】
A.CS2類似CO2,為極性鍵形成的非極性分子;H2S類似H2O;為極性鍵形成的極性分子;A項錯誤;
B.BF3為極性鍵形成的分子,但其立體結構對稱,鍵的極性抵消,為含極性鍵的非極性分子;CH4含有極性鍵;其立體結構對稱,鍵的極性抵消,為含極性鍵的非極性分子;B項正確;
C.C60含非極性鍵,C2H4分子中含有極性鍵;其分子中正電中心與負電中心重合,為非極性分子;C項錯誤;
D.NH3含極性鍵;其立體構型不對稱,鍵的極性不能抵消,為含極性鍵形成的極性分子;HCl含極性鍵,其分子中正電中心與負電中心不重合,為含極性鍵形成的極性分子;D項錯誤;
答案選B。二、填空題(共7題,共14分)7、略
【分析】【分析】
“3s”中“3”表示能層,“s”表示能級;“3s2”表示某電子層的某種s能級上有兩個電子;據此分析解答。
【詳解】
“3s”中“3”表示能層,“s”表示能級,所以“3s”表示軌道名稱;“3s2”表示第三電子層的s能級上有兩個電子,所以“3s2”表示該軌道的電子排布,故答案為:“3s”表示軌道(或能級)名稱,“3s2”表示該軌道的電子排布?!窘馕觥俊?s”表示軌道(或能級)名稱,“3s2”表示該軌道的電子排布8、略
【分析】【分析】
根據價層電子對互拆理論分析中心原子的價層電子對數;并確定其雜化類型和分子的空間構型。
【詳解】
(1)X射線衍射測定等發(fā)現,I3AsF6中存在I3+離子。I3+離子的價層電子對數為由于中心原子只形成2個共價鍵,故其有2個孤電子對,故其幾何構型為V形,中心原子的雜化類型為sp3。
(2)CS2分子中,C原子價層電子對數為中心原子沒有孤電子對,故其雜化軌道類型是sp。
(3)OF2分子的中心原子的價層電子對數為中心原子還有2個孤電子對,故其分子的空間構型為V形,其中氧原子的雜化方式為sp3。
(4)CH3COOH中C原子有兩種,甲基中的碳原子與相鄰原子形成4個共用電子對、沒有孤電子對,故其軌道雜化類型為sp3;羧基中的碳原子與氧原子形成雙鍵,還分別與甲基上的碳原子、羥基中的氧原子各形成1個共用電子對,沒有孤電子對,故其軌道雜化類型為sp2。
【點睛】
計算中心原子的價層電子對數,除了使用公式之外,還可以根據其所形成的共用電子對數目(或單鍵數目)與其孤電子對數的和進行計算,若中心原子的價電子對數3,還可以根據其形成的雙鍵數目或叁鍵數目進行分析,例如,當碳原子沒有形成雙鍵或叁鍵時,其價層電子對數就是4,sp3雜化;當碳原子參與形成1個雙鍵時,其價層電子對數為3,sp2雜化;當碳原子參與形成2個雙鍵或1個叁鍵時,其價層電子對數就是2,sp雜化。【解析】①.V形②.sp3③.sp④.V形⑤.sp3⑥.sp3、sp9、略
【分析】【分析】
(1)、P原子有三個能層;最外層為3s23p3;p軌道的電子云在三維空間中有3個延伸方向,原子軌道為啞鈴形;
(2);同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢;但P元素原子3p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素;
(3)、PCl3中P;CI均滿足8電子穩(wěn)定結構;計算中P的價層電子對數,然后判斷;
(4)、根據構造原理寫出基態(tài)鐵原子核外電子排布式;H3[Fe(PO4)2]中PO43-為配體,Fe3+為中心離子。
【詳解】
(1)、P原子核外有15個電子,分三層排布,即有三個能層,所以電子占據的最高能層符號為M;最外層為3s23p3;p軌道的電子云在三維空間中沿著x;y、z軸3個方向延伸,p原子軌道為啞鈴形;
故答案為M;3;啞鈴;
(2)、Si、P、S元素是同一周期相鄰元素,同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢,但P元素原子3p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能P>S>Si;
故答案為P>S>Si;
(3)、單質磷與Cl2反應,可以生成PCl3和PCl5,PCl3中P、Cl均滿足8電子穩(wěn)定結構,PCl3中P原子的價層電子對數為:P原子的雜化軌道類型為sp3;所以分子的空間構型為三角錐型;
故答案為sp3;三角錐型;
(4)、鐵是26號元素,其原子核外有26個電子,根據構造原理其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,H3[Fe(PO4)2]中PO43-為配體,Fe3+為中心離子;中心離子提供空軌道,配體提供孤對電子;
故答案為[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5);配體;孤電子對。
【點睛】
在書寫第一電離能時,需要判斷有無第二主族或是第五主族的元素,這兩個主族的元素的第一電離能比其左右兩邊都大,第二主族的s能級全滿,第五主族的p能級半滿,能量更低,其第一電離能越大?!窘馕觥竣?M②.3③.啞鈴④.P>S>Si⑤.sp3⑥.三角錐形⑦.[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)⑧.配體⑨.孤電子對10、略
【分析】【分析】
根據分子中δ鍵和孤電子對數判斷雜化類型和分子的空間構型;根據均攤法;晶胞中的S;Fe原子數目,進而確定化學式。
【詳解】
(1)根據電子能級排布,基態(tài)Fe原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2。
(2)BF3分子中,B原子價層電子對數=3+中心原子B原子沒有孤對電子,則應為sp2雜化,空間構型為平面三角形。原子數相同,價電子數相同的粒子互為等電子體,則與BF3互為等電子體的陰離子為CO32-。
(3)氮原子提供一對共用電子對給硼原子形成配位鍵,氨硼烷的結構式為氨硼烷能溶于水,其主要原因是氨硼烷與水分子間形成氫鍵。
(4)由圖可知,根據均攤法,該晶胞中鐵原子個數為4,氮原子個數=1+4×=1.5,鐵原子和氮原子的數目之比為8:3,所以該化合物的化學式為Fe8N3?!窘馕觥竣?[Ar]3d64s2②.平面三角形③.CO32-④.⑤.氨硼烷與水分子間形成氫鍵⑥.Fe8N311、略
【分析】【分析】
根據配合物的命名原則進行命名;根據VSEPR理論判斷中心原子的雜化方式;根據NH3與H2O之間形成氫鍵解釋;根據雜化類型;判斷空間構型;根據“均攤法”進行晶胞的有關計算;據此解答。
【詳解】
(1)①由內界配位離子的命名次序為配位體數(用中文一,二,三等注明)-配位體的名稱(不同配位體間用中圓點“·”隔開)-“合”-中心離子名稱-中心離子氧化數(加括號,用羅馬數字注明)可知,[Zn(NH3)4]2+的名稱是四氨合鋅(II)離子;答案為四氨合鋅(II)離子。
②中,價層電子對數=4+=4+0=4,S原子雜化方式為sp3雜化;答案為sp3雜化。
③NH3極易溶于水,除因為它們都是極性分子外,還因為NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應;答案為NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應。
(2)此[ZnCl4]2-配離子的中心原子采取sp3雜化;配位數為4,故空間構型為正四面體形;答案為正四面體形。
(3)由可知,Zn原子位于頂點和面心上,晶胞中Zn原子數目=8×+6×=4,晶胞中O原子數目=4,故化學式為ZnO,晶胞的質量m=g,晶胞的體積V=(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3,晶體密度ρ===×1021g?cm-3;答案為×1021?!窘馕觥竣?四氨合鋅(II)離子②.sp3③.NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應④.正四面體形⑤.×l02112、略
【分析】【分析】
(1)X元素基態(tài)原子的最外層有三個未成對電子;次外層有2個電子,根據構造原理可知,該元素是N元素;
(2)由元素Y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,根據構造原理可知,Y為銅元素。
【詳解】
(1)由元素X基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,根據構造原理可知,X為N元素,電子排布式為1s22s22p3,電子排布圖為由核外電子排布規(guī)律可知,核外沒有運動狀態(tài)完全相同的電子,則氮原子核外有7種不同運動狀態(tài)的電子;氮元素最低價氫化物的分子式為NH3,NH3為共價化合物,電子式為NH3分子中N原子的價層電子對數為4,孤對電子對數為1,則N原子采用的雜化方式為sp3雜化,NH3的分子立體構型為三角錐形,故答案為:7;sp3;三角錐形;
(2)由元素Y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可知,Y為銅元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu失去1個電子形成Cu+離子,Cu+的外圍電子排布式為3d10;銅單質為金屬晶體,晶體的堆積方式是面心立方最密堆積,配位數是12,空間利用率為74%,故答案為:銅;3d10;面心立方最密;12;74%?!窘馕觥竣?②.7③.④.sp3⑤.三角錐形⑥.銅⑦.3d10⑧.面心立方最密⑨.12⑩.74%13、略
【分析】【分析】
⑴每個C60分子中每個碳原子與周圍兩個碳原子形成單鍵;與另外一個碳原子形成碳碳雙鍵。
⑵金剛石的晶胞結構是空間網狀正四面體結構。
⑶根據結構得到每個硼酸與周圍6個硼酸形成分子間氫鍵。
⑷根據NaCl晶胞結構分析配位數。
【詳解】
⑴如圖為碳的一種同素異形體C60分子,每個C60分子中每個碳原子與周圍兩個碳原子形成單鍵,與另外一個碳原子形成碳碳雙鍵,因此每個C60分子中共有60個碳碳單鍵,30個碳碳雙鍵,因此每個C60分子中含有σ鍵的數目為90;故答案為:30。
⑵金剛石的晶胞結構;根據空間結構得到D與周圍4個原子形成的空間結構是正四面體結構,所有鍵角均為109°28';故答案為:正四面體;109°28'。
⑶硼酸(H3BO3)的結構與石墨相似如圖所示;層內的分子以氫鍵相連,根據結構得到每個硼酸與周圍6個硼酸形成分子間氫鍵,每個氫鍵屬于兩個硼酸共有,因此含1mol硼酸的晶體中有3mol氫鍵;故答案為:3。
⑷根據結構以中心Cl-分析,每個Na+(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有6個即上下左右前后;以右側中心Na+分析,一個截面有4個Na+,三個截面,因此每個Na+周圍等距且緊鄰的Na+有12個;故答案為:6;12。
【點睛】
晶胞結構是??碱}型,常見晶體的結構要理解,學會分析配位數的思維?!窘馕觥竣?90②.正四面體③.109°28'④.3⑤.6⑥.12三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)14、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和氨氣分子結構相同為共價化合物,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)含砷物質物質為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據電子守恒和元素守恒可得化學方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根據題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據元素守恒可知反應物應該還有H2O,FeS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數比為4:15,再根據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、半滿或全滿結構時,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+四、有機推斷題(共4題,共32分)15、略
【分析】【分析】
X的最外層電子數是次外層的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,原子結構示意圖為
(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軌道為半充滿結構,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軌道為半充滿結構,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H2SO316、略
【分析】【分析】
W、X、Y、Z四種元素的原子序數依次增大。其中Y原子的L電子層中,成對電子與未成對電子占據的軌道數相等,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的原子序數相差10,Z的原子序數大于氧元素,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)定結構,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,其結構式為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目分別是2和4;根據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合,O與O以非極性共價鍵相結合,電子式為:故答案為【解析】HCONa2和4σ鍵,π鍵NaHCO317、略
【分析】【分析】
X原子最外層電子數是內層電子數的2倍可知X為C;地殼中含量最豐富的金屬元素是Al(Y),Z最外層電子數是電子層數的2倍可知Z為S,由四種元素原子序數依次增大且W是制造高效電池的材料可知W為Li。
【詳解】
(1)同一個原子中沒有運動狀態(tài)完全相同的電子,Li原子序數為3,電子數也為3,所以W原子核外有3種不同運動狀態(tài)的電子,Li核外電子排布式為1s22s1;所以有兩種不同能量的電子,故答案為:3;2;
(2)CS2是結構對稱的共價化合物,屬于非極性分子,分子中含有兩個碳硫雙鍵,電子式為故答案為:非極性;
(3)Al的原子序數為13,最外層有3個電子,電子排布式為3s23p1;Al最高價氧化物對應水化物為氫氧化鋁,氫氧化鋁為兩性氫氧化物,電離方程式為H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-,故答案為:3s23p1;H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-;
(4)元素的非金屬性越強,最高價氧化物對應水化物的酸性越強,S、C對應的最高價氧化物對應水化物分別為H2SO4和H2CO3,硫酸是強酸,碳酸是弱酸,所以非金屬性S>C,可以用硫酸制取碳酸證明,反應的化學方程式為H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑,故答案為:S;H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑?!窘馕觥?2非極性3s23p1H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-SH2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑18、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的最高化合價和最低化合價的代數和為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-離子數之比為2∶1,則R為Na2S,綜上,A為H,B為Na,D為Cl,E為N,F為S,G為Cr;據此分析作答。
【詳解】
(1)根據元素周期律可知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)定結構,則分子存在一個S-S鍵和2個S-Cl鍵,S原子的價電子數為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,其質量為xMg;又1個晶胞的質量為ρa3g(a3為晶胞的體積,單位為cm3),則1mol晶胞的質量為ρa3NAg,因此有xM=ρa3NA?!窘馕觥浚倔w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,另一部分呈負電性五、計算題(共4題,共16分)19、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結構;層內每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用;
(2)根據均攤法計算晶胞中Mg原子和B原子的個數;進而確定化學式。
【詳解】
(1)圖中層內每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用,則平均每個正六邊形占有C原子數為6=2個、占有的碳碳鍵數為6=2個;碳原子數目與碳碳化學鍵數目之比為2:3;
(2)根據晶體結構單元可知,在六棱柱頂點上的鎂原子被6個六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個六棱柱共用,根據均攤法可知晶胞中Mg原子的個數為2×+2×6×=3,B原子的個數為6,所以Mg原子和B原子的個數比為3:6=1:2,所以化學式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB220、略
【分析】【分析】
(1)根據金屬晶體的堆積方式進行分析;
(2)根據晶胞的邊長可計算晶胞的體積;再根據質量=密度×體積,可得晶胞的質量;
(3)根據摩爾質量M=NA乘以一個原子的質量可計算金屬的摩爾質量;再根據相對原子質量在數值上等于該元素的摩爾質量可得金屬的相對原子質量;
(4)根據在面心立方晶胞中,原子的半徑r與晶胞的邊長的關系,晶胞的邊長=可計算金屬原子的原子半徑。
【詳解】
(1)根據題意;該立方晶胞中含有4個金屬原子可知,該金屬晶胞屬于面心立方晶胞;
故答案為面心立方晶胞;
(2)根據晶胞的邊長為360pm,可得晶胞的體積為(3.6×10-8)3cm3,根據質量=密度×體積,可得晶胞的質量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;
故答案為4.2×10-22g;
(3)金屬的摩爾質量=NA乘以一個原子的質量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對原子質量在數值上等于該元素的摩爾質量;
故答案為63.21;
(4)在面心立方晶胞中,設原子的半徑為r,則晶胞的邊長=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;
故答案為127.26pm;
【點睛】
第(2)問在計算晶胞質量時單位的換算時學生們的易錯點,首先單位要統(tǒng)一,要將pm換算為cm,其次1pm=10-10cm,則360pm=3.6×10-8cm,另外經常用到的還有納米與厘米的換算,1nm=10-7cm?!窘馕觥棵嫘牧⒎骄О?.2×10-22g63.21127.26pm21、略
【分析】【詳解】
(1)晶胞中每個頂點的鎢原子為8個晶胞所共有,體心鎢原子完全為該晶胞所有,故晶胞中鎢原子個數為故答案為:2;
(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對原子質量是M,每個晶胞中含有2個鎢原子,則每個晶胞的質量為又因為每個晶胞的體積為a3,所以晶胞的密度解得故答案為:0.3163nm;
(3)晶胞體對角線的長度為鎢原子半徑的4倍,則計算得出鎢原子半徑為故答案為:0.137nm;
(4)每個晶胞中含2個鎢原子,鎢原子為球狀,根據則體心立方結構的空間利用率為故答案為:68%?!窘馕觥?0.3163nm0.137nm68%22、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型的晶體結構,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根據晶胞的結構及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根據晶胞結構可知,晶體中Cl構成的多面體包含20個三角形的面;與Cl緊鄰的Na個數為4;答案:20;4。
③根據均攤法可知,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、元素或物質推斷題(共5題,共45分)23、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構,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原子最外層電子數相同即最外層電子數只有一個,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的單質在CO2中點燃可生成碳和一種熔點較高的固體產物MgO,其化學反應方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據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的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質反應時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應的化學方程式是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+3H2O24、略
【分析】【分析】
A元素的價電子構型為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,最外層電子數是核外電子總數的最外層電子數為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,據此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質穩(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]
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