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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年華東師大版選修3化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試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8題,共16分)1、下列說(shuō)法正確的是A.Na+的電子排布式為1s22s22p63s1B.SO2分子的結(jié)構(gòu)按VSEPR模型是V形C.HF的分子間作用力大于HCl,故HF比HCl更穩(wěn)定D.有機(jī)物CH2=CH-CH3中雜化類型有sp3和sp2,其中有一個(gè)π鍵,2個(gè)σ鍵2、下列關(guān)于核外電子的描述中,正確的是()A.電子云圖中一個(gè)小黑點(diǎn)表示一個(gè)電子B.電子式中元素符號(hào)周圍的小黑點(diǎn)數(shù)表示核外電子總數(shù)C.s電子在s電子云的球形空間內(nèi)做規(guī)則運(yùn)動(dòng)D.核外電子的能量大小主要是由電子層和電子亞層決定3、下列有關(guān)微粒性質(zhì)的排列順序正確的是A.離子半徑:O2->Na+>S2-B.第一電離能:O>N>CC.電負(fù)性:F>P>OD.基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù):Mn>Si>Cl4、下列說(shuō)法正確的是A.離子鍵的陰、陽(yáng)離子間只存在靜電吸引力B.任何分子中每個(gè)原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)C.冰融化時(shí),水分子中H-O鍵發(fā)生斷裂D.熔沸點(diǎn)由高到低的順序是:金剛石>NaCl>H2O5、設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)正確的是A.室溫下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水電離的OH-數(shù)目為0.1NAB.2.0gH218O與D216O的混合物中所含中子數(shù)為NAC.50ml12mol/L鹽酸與足量MnO2共熱,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NAD.常溫常壓下,4.4g乙醛所含σ鍵數(shù)目為0.7NA6、配位化合物的數(shù)量巨大,組成和結(jié)構(gòu)形形色色,豐富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配體、中心離子的電荷數(shù)和配位數(shù)分別為A.Cu2+、NH3、+2、4B.Cu+、NH3、+1、4C.Cu2+、OH-、+2、2D.Cu2+、NH3、+2、27、CO和的某些性質(zhì)及相關(guān)鍵能如下表所示;下列說(shuō)法不正確的是。
表一。分子熔點(diǎn)沸點(diǎn)常溫時(shí)在水中的溶解度CO
表二。碳氮鍵鍵能氮氮鍵鍵鍵能193418946
A.CO與的價(jià)電子總數(shù)相等B.由表2可知,CO的活潑性不及因?yàn)榈逆I能大于C.由表1可知,CO的熔沸點(diǎn)高于因?yàn)镃O分子間作用力大于D.由表1可知,室溫時(shí)CO在水中的溶解度大于因?yàn)镃O是極性分子8、CaO在2973K時(shí)熔化,而NaCl在1074K時(shí)熔化,二者的離子間距離接近,晶體結(jié)構(gòu)類似,有關(guān)它們?nèi)埸c(diǎn)差別較大的原因的敘述不正確的是()A.氧化鈣晶體中陰、陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù)多B.氧化鈣的晶格能比氯化鈉的晶格能大C.氧化鈣晶體的結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)類型不同D.在氧化鈣與氯化鈉的離子間距離接近的情況下晶格能主要由陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)的多少?zèng)Q定評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)9、硅原子的電子排布式由1s22s22p63s23p2轉(zhuǎn)變?yōu)?s22s22p63s13p3,下列有關(guān)該過(guò)程的說(shuō)法正確的是()A.硅原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài),這一過(guò)程吸收能量B.硅原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài),這一過(guò)程釋放能量C.硅原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)的能量低于基態(tài)時(shí)的能量D.轉(zhuǎn)化后硅原子與基態(tài)磷原子的電子層結(jié)構(gòu)相同,化學(xué)性質(zhì)相同10、多電子原子中,原子軌道能級(jí)高低次序不同,能量相近的原子軌道為相同的能級(jí)組。元素周期表中,能級(jí)組與周期對(duì)應(yīng)。下列各選項(xiàng)中的不同原子軌道處于同一能級(jí)組的是A.ls、2sB.2p、3sC.3s、3pD.4s、3d11、下表中各粒子對(duì)應(yīng)的立體構(gòu)型及雜化方式均正確的是。選項(xiàng)粒子立體構(gòu)型雜化方式ASO3平面三角形S原子采取sp2雜化BSO2V形S原子采取sp3雜化CCO32-三角錐形C原子采取sp2雜化DBeCl2直線性Be原子采取sp雜化
A.AB.BC.CD.D12、下列分子或離子中,中心原子含有孤電子對(duì)的是A.H3O+B.SiH4C.PH3D.-13、水楊酸()是護(hù)膚品新寵兒。下列有關(guān)水楊酸的說(shuō)法正確的是()A.水楊酸最多可與發(fā)生加成反應(yīng)B.與對(duì)甲氧基苯甲酸互為同系物C.存在分子內(nèi)氫鍵,使其在水中的溶解度減小D.分子中的碳原子均采用雜化14、砷化氫(AsH3)是一種無(wú)色、可溶于水的氣體,其分子構(gòu)型是三角錐形。下列關(guān)于AsH3的敘述中正確的是A.AsH3分子中有未成鍵的電子對(duì)B.AsH3是非極性分子C.AsH3是強(qiáng)氧化劑D.AsH3分子中的As—H鍵是極性鍵15、有關(guān)晶體的敘述正確的是()A.在24g石墨中,含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為3molB.在12g金剛石中,含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為4molC.在60g二氧化硅中,含Si-O共價(jià)鍵鍵數(shù)為4molD.在NaCl晶體中,與Na+最近且距離相等的Na+有6個(gè)16、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+周圍距離最近且等距離的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)17、鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷正確的是()
A.該晶體屬于分子晶體B.該晶胞中Zn2+和S2-數(shù)目相等C.陽(yáng)離子的配位數(shù)為6D.氧化鋅的熔點(diǎn)高于硫化鋅評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)18、(1)下列原子或離子的電子排布的表示方法中,正確的是___,違反了能量最低原理的是___,違反洪特規(guī)則的是__。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6
②F-:1s22s23p6
③P:
④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
⑥Mg2+:1s22s22p6
⑦C:
綠柱石被國(guó)際珠寶界公認(rèn)為四大名貴寶石之一。主要成分為Be3Al2[Si6O18],因含適量的Cr2O3(0.15~0.6%);而形成祖母綠。試回答下列問(wèn)題:
(2)基態(tài)Al原子中,電子填充的最高能級(jí)是___,基態(tài)Cr原子的價(jià)電子排布式是___。
(3)用“>”或“<”填空:。第一電離能沸點(diǎn)離子半徑Be___BH2S___H2OAl3+___O2-
(4)卟啉與Fe2+合即可形成血紅素,F(xiàn)e2+的電子排布式為_(kāi)__,鐵在周期表中的位置為_(kāi)_。19、根據(jù)下列5種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ.mol-1)回答下列小題。
。元素符號(hào)。
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
V
420
3100
4400
5900
1.它們的氯化物的化學(xué)式,最可能正確的是______
A.QCl2B.RClC.SCl3D.TCl
2.利用表中的數(shù)據(jù)判斷,V元素最有可能是下列元素中的_____
A.HB.LiC.NaD.K20、亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6])雙稱黃血鹽,是一種重要的化工原料。檢驗(yàn)三價(jià)鐵發(fā)生的反應(yīng)為:K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏藍(lán))+3KCl;回答問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出基態(tài)Fe3+的核外電子排布式___。
(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共價(jià)鍵外;還有___和___。
(3)黃血鹽中N原子的雜化方式為_(kāi)___;C、N、O的第一電離能由大到小的排序?yàn)開(kāi)__,電負(fù)性由大到小的排序?yàn)開(kāi)__。21、(1)鐵在元素周期表中的位置為_(kāi)____,基態(tài)鐵原子有個(gè)未成對(duì)電子_____,三價(jià)鐵離子的電子排布式為_(kāi)____。
(2)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)_____,該能層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)____;鋁元素的原子核外共有_____種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、_____種不同能級(jí)的電子。
(3)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。
(4)中國(guó)古代四大發(fā)明之一——黑火藥,它的爆炸反應(yīng)為:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑,除S外,上述元素的電負(fù)性從大到小依次為_(kāi)____,第一電離能從大到小依次為_(kāi)____。
(5)有以下物質(zhì):①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥CH4,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN(H—C≡N),⑩Ar,既有σ鍵又有π鍵的是______;含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是______;不存在化學(xué)鍵的是______。
(6)在BF3分子中,F(xiàn)—B—F的鍵角是______,硼原子的雜化軌道類型為_(kāi)_____,BF3和過(guò)量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立體構(gòu)型為_(kāi)_____。22、(1)某科學(xué)工作者通過(guò)射線衍射分析推測(cè)膽礬中既含有配位鍵;又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)可能如圖所示,其中配位鍵和氫鍵均用虛線表示。
①寫(xiě)出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式:__。
②寫(xiě)出圖中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(必須將配位鍵表示出來(lái)):__。
(2)很多不飽和有機(jī)物在Ni的催化作用下可以與H2發(fā)生加成反應(yīng),如①CH2=CH2、②CHCH、③④HCHO等,其中碳原子采取sp2雜化的分子有__(填序號(hào)),推測(cè)HCHO分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_形。23、X;Y、Z、W是元素周期表中前36號(hào)元素;且原子序數(shù)依次增大。其相關(guān)信息如下表:
。元素編號(hào)。
元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)。
X
X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍。
Y
Y的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為nsnnpn+2
Z
最外層中只有兩對(duì)成對(duì)電子。
W
前四周期基態(tài)原子中;W元素的未成對(duì)電子數(shù)最多。
(1)元素X最高價(jià)氧化物分子的空間構(gòu)型是__________________,是_________(填“極性”或“非極性”)分子。
(2)Y的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)比Z的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)高,原因是____________________________________
(3)基態(tài)Z原子中,電子占據(jù)的最高電子層符號(hào)為_(kāi)________,該電子層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)_______________
(4)元素W位于元素周期表的第________族。24、碳元素不僅能形成豐富多彩的有機(jī)化合物;而且還能形成多種無(wú)機(jī)化合物如C,同時(shí)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(jiàn)的晶體,分別是:A________,B________,C________,D________,E________。(填名稱或化學(xué)式)
(2)干冰和冰是兩種常見(jiàn)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(diǎn):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(jiàn)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(jià)鍵的鍵長(zhǎng):金剛石中C—C<石墨中C—C
c.晶體的熔點(diǎn):金剛石>石墨。
d.晶體中共價(jià)鍵的鍵角:金剛石>石墨。
e.金剛石晶體中只存在共價(jià)鍵;石墨晶體中則存在共價(jià)鍵;金屬鍵和范德華力。
f.金剛石和石墨的熔點(diǎn)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(gè)晶胞中的C原子數(shù)目為_(kāi)_______。
(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(duì)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_(kāi)_________cm。25、(15分)周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序數(shù)依次增大。X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,Y基態(tài)原子的p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè),Z基態(tài)原子的價(jià)電子層中有2個(gè)未成對(duì)電子,T與Z同主族,W基態(tài)原子的M層全充滿,N層只有一個(gè)電子?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)Y、Z、T中第一電離能最大的是____(填元素符號(hào),下同),原子半徑最小的是____。
(2)T的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)___,W基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)___。
(3)X和上述其他元素中的一種形成的化合物中,分子呈三角錐形的是____(填化學(xué)式);分子中既含有極性共價(jià)鍵,又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是____(填化學(xué)式;寫(xiě)一種)。
(4)T與Z形成的化合物中,屬于非極性分子的是____(填化學(xué)式)。
(5)這5種元素形成的一種陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:1型的配合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu),陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)如圖所示。該配合物的化學(xué)式為_(kāi)___,陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類型有____。
評(píng)卷人得分四、有機(jī)推斷題(共4題,共28分)26、Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,其余的均為短周期主族元素;Y原子的價(jià)電子(外圍電子)排布為msnmpn;②R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);③Q;X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)Z2+的核外電子排布式是________。
(2)在[Z(NH3)4]2+離子中,Z2+的空軌道接受NH3分子提供的________形成配位鍵。
(3)Q與Y形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物分別為甲;乙;下列判斷正確的是________。
a.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點(diǎn):甲>乙。
b.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點(diǎn):甲<乙。
c.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點(diǎn):甲<乙。
d.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點(diǎn):甲>乙。
(4)Q;R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______(用元素符號(hào)作答)。
(5)Q的一種氫化物相對(duì)分子質(zhì)量為26;其中分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為_(kāi)_______,其中心原子的雜化類型是________。
(6)若電子由3d能級(jí)躍遷至4p能級(jí)時(shí),可通過(guò)光譜儀直接攝取________。A.電子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖像B.原子的吸收光譜C.電子體積大小的圖像D.原子的發(fā)射光譜(7)某元素原子的價(jià)電子構(gòu)型為3d54s1,該元素屬于________區(qū)元素,元素符號(hào)是________。27、已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X2Y3;Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為_(kāi)_________,該元素的符號(hào)是__________。X與同周期鹵族元素的第一電離能比較,較大的是____________________(填元素符號(hào))。
(2)Y元素原子的價(jià)層電子的電子排布圖為_(kāi)_______,該元素的名稱是__________。
(3)X與Z可形成化合物XZ3,XZ3分子的VSEPR模型為_(kāi)___________________。
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3,產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。
(5)XY43-的空間構(gòu)型為_(kāi)_________,與其互為等電子體的一種分子__________。
(6)X的某氧化物的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。
該化合物的化學(xué)式為_(kāi)__________,X原子采取___________雜化。28、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(jià)層電子排布為nsnnpn;B的基態(tài)原子2p能級(jí)有3個(gè)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(gè)電子;F位于第六周期;與Cu同族,其單質(zhì)在金屬活動(dòng)性順序表中排在末位。
(1)寫(xiě)出E的基態(tài)原子的價(jià)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_(kāi)_______,AB﹣中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為_(kāi)_______。
(3)FD3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強(qiáng),易溶于水和乙醇,無(wú)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(xiě)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(jià))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(lái)提取F單質(zhì),寫(xiě)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_(kāi)_____g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)29、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(xiě)表達(dá)式,不化簡(jiǎn))
評(píng)卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共6分)30、A,B,C,D四種短周期元素的原子半徑依次減小,D能分別與A,B,C形成電子總數(shù)相等的分子X(jué)、Y、Z。C原子的最外層電子排布為nsnnp2n。E的原子序數(shù)為29。
(1)A,B,C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______(用元素符號(hào)表示)。
(2)X是含有________鍵(填“非極性”或“極性”,下同)的________分子。
(3)A的一種氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為26,其分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為_(kāi)_______。
(4)Y分子的空間構(gòu)型為_(kāi)_________,其中心原子采取________雜化。
(5)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)Y是一種易液化的氣體,請(qǐng)簡(jiǎn)述其易液化的原因_________。
(7)寫(xiě)出E2+的電子排布式___________________,并寫(xiě)出E2+在Z中通入足量Y得到深藍(lán)色溶液的離子反應(yīng)方程式_______。31、含族的磷、砷()等元素的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中有許多重要用途?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)下列狀態(tài)的磷中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最小的是__________(填標(biāo)號(hào))。
A.B.C.D.
(2)常溫下是一種白色晶體,由兩種微粒構(gòu)成。將其加熱至148℃熔化,形成一種能導(dǎo)電的熔體。已知兩種微粒分別與互為等電子體,則為_(kāi)_______,其中心原子雜化軌道類型為_(kāi)_______,為_(kāi)_______。
(3)的分別為根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋遠(yuǎn)大于的原因______________。
(4)的空間構(gòu)型為_(kāi)____________。
(5)砷化鎵屬于第三代半導(dǎo)體,它能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?,砷化鎵燈泡壽命是普通燈泡?00倍,而耗能只有其10%。推廣砷化鎵等發(fā)光二極管()照明,是節(jié)能減排的有效舉措。已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)
①砷化鎵的化學(xué)式為_(kāi)_________,鎵原子的配位數(shù)為_(kāi)_________。
②砷化鎵的晶胞密度__________(列式并計(jì)算,精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位),如圖是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖,位置原子與位置原子的核間距x=________
評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共2題,共8分)32、氨硼烷(NH3BH3)含氫量高;熱穩(wěn)定性好;是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料。回答下列問(wèn)題:
(1)H、B、N中,原子半徑最大的是______。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素______的相似。
(2)NH3BH3分子中,N—B化學(xué)鍵稱為_(kāi)___鍵,其電子對(duì)由____提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2,的結(jié)構(gòu)如圖所示:在該反應(yīng)中,B原子的雜化軌道類型由______變?yōu)開(kāi)_____。
(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),電負(fù)性大小順序是__________。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是_________(寫(xiě)分子式),其熔點(diǎn)比NH3BH3____________(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在____________________;也稱“雙氫鍵”。
(4)研究發(fā)現(xiàn),氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
氨硼烷晶體的密度ρ=___________g·cm?3(列出計(jì)算式,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。33、2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在“分子機(jī)器設(shè)計(jì)和合成”領(lǐng)域有突出成就的三位科學(xué)家;其研究對(duì)象之一“分子開(kāi)關(guān)”即與大環(huán)主體分子苯芳烴;硫或氮雜環(huán)杯芳烴等有關(guān)。回答下列問(wèn)題:
(1)對(duì)叔丁基杯[4]芳烴(如圖Ⅰ所示)可用于ⅢB族元素對(duì)應(yīng)離子的萃取,如La3+、Sc2+。寫(xiě)出基態(tài)二價(jià)鈧離子(Sc2+)的核外電子排布式:____,其中電子占據(jù)的軌道數(shù)為_(kāi)____個(gè)。
(2)對(duì)叔丁基杯[4]芳烴由4個(gè)羥基構(gòu)成杯底,其中羥基氧原子的雜化方式為_(kāi)____,羥基間的相互作用力為_(kāi)____。
(3)不同大小苯芳烴能識(shí)別某些離子,如:N3-、SCN?等。一定條件下,SCN?與MnO2反應(yīng)可得到(SCN)2,試寫(xiě)出(SCN)2的結(jié)構(gòu)式_______。
(4)NH3分子在獨(dú)立存在時(shí)H-N-H鍵角為106.7°。[Zn(NH3)6]2+離子中H-N-H鍵角變?yōu)?09.5°,其原因是:_________________________。
(5)已知C60分子結(jié)構(gòu)和C60晶胞示意圖(如圖Ⅱ、圖Ⅲ所示):則一個(gè)C60分子中含有σ鍵的個(gè)數(shù)為_(kāi)_____,C60晶體密度的計(jì)算式為_(kāi)___g?cm?3。(NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值)
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
A.Na+離子核外有10個(gè)電子,Na+的電子排布式為1s22s22p6;A錯(cuò)誤;
B.SO2中S原子上有孤對(duì)電子對(duì);所以分子的結(jié)構(gòu)按VSEPR模型屬于V形,B正確;
C.HF的分子內(nèi)H-F化學(xué)鍵大于HCl分子內(nèi)的H-Cl鍵;HF比HCl穩(wěn)定,C錯(cuò)誤;
D.有機(jī)物CH2=CH-CH3中甲基C原子為sp3雜化,碳碳雙鍵中的C原子為sp2雜化;其中有一個(gè)π鍵,2個(gè)C-C形成的σ鍵和6個(gè)C-H形成的σ鍵,共8個(gè)σ鍵,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。2、D【分析】【詳解】
A.電子云圖中的小黑點(diǎn)表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)會(huì);不表示電子數(shù)目,故A錯(cuò)誤;
B.電子式中元素符號(hào)周圍的小黑點(diǎn)數(shù)表示最外層電子數(shù);故B錯(cuò)誤;
C.s亞層的原子軌道呈球形;處在該軌道上的電子不只在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng),還在球殼外運(yùn)動(dòng),只是在球殼外運(yùn)動(dòng)概率較小,故C錯(cuò)誤;
D.核外電子的能量大小主要是由電子層和電子亞層決定;能層越大,電子的能量越大,同一能層,不同能級(jí)的電子能量不同,故D正確;
選D。3、D【分析】【詳解】
A、電子層數(shù)越多,半徑越多;電子層數(shù)相同時(shí),半徑隨著原子序數(shù)的遞增而減小,因此離子半徑大小順序是:S2->O2->Na+,故A錯(cuò)誤;B、同周期從左向右第一電離能呈增大趨勢(shì),但I(xiàn)IA>IIIA,VA>VIA,因此第一電離能大小順序是N>O>C,故B錯(cuò)誤;C、同周期從左向右電負(fù)性增大,同主族從上到下電負(fù)性減小,F(xiàn)的電負(fù)性大于O,N的電負(fù)性大于P,O的電負(fù)性大于N,因此電負(fù)性大小順序是F>O>P,故C錯(cuò)誤;D、Mn的價(jià)電子排布式為3d54s2,未成對(duì)電子數(shù)為5,Si的價(jià)電子排布式為3s23p2,未成對(duì)電子數(shù)為2,Cl的價(jià)電子排布式為3s23p7,未成對(duì)電子數(shù)為1,因此順序是F>Si>Cl;故D正確。
【點(diǎn)睛】
半徑大小比較:一看電子層數(shù),一般電子層數(shù)越多,半徑增大,二看原子序數(shù),電子層數(shù)相同,半徑隨著原子序數(shù)的遞增而減小,三看電子數(shù),電子層數(shù)相同,原子序數(shù)相同,電子數(shù)越多,半徑越大。4、D【分析】【詳解】
A.離子鍵為靜電作用;包含陰;陽(yáng)離子間的靜電吸引力和靜電排斥力,A錯(cuò)誤;
B.H2;He的分子中每個(gè)原子最外層均滿足2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);B錯(cuò)誤;
C.冰融化時(shí);水分子間的的作用力和氫鍵被破壞,而分子中H-O鍵不發(fā)生斷裂,C錯(cuò)誤;
D.金剛石屬于原子晶體,原子間以極強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合,斷裂消耗很高能量,因而熔沸點(diǎn)很高;NaCl為離子晶體,陰陽(yáng)離子間以比較強(qiáng)的離子鍵結(jié)合,斷裂消耗比較高的能量,因而熔沸點(diǎn)比較高;而H2O則是H2O分子之間以微弱的分子間作用力結(jié)合,斷裂消耗的能量比較低,所以其熔沸點(diǎn)比較低,故三種物質(zhì)的熔沸點(diǎn)由高到低的順序是:金剛石>NaCl>H2O;D正確;
故合理選項(xiàng)是D。5、B【分析】試題分析:A、室溫下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水電離的OH-濃度為10-13mol/L,則數(shù)目為10-13NA,A錯(cuò)誤;B、H218O的相對(duì)分子質(zhì)量是20,一個(gè)分子中含有10個(gè)中子;D2O相對(duì)分子質(zhì)量是20,一個(gè)分子中含中子數(shù)是10個(gè),則2.0gH218O與D2O的混合物中所含分子的物質(zhì)的量是2.0g÷20g/mol=0.1mol,因此含有的中子數(shù)為0.1mol×10×NA/mol=NA,B正確;C、50ml濃度為12mol·L-1鹽酸中含HCl的物質(zhì)的量是0.6mol,若完全發(fā)生反應(yīng)。轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.3mol,由于MnO2只能與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度,溶液變?yōu)橄←}酸,反應(yīng)就不再進(jìn)行,因此與足量MnO2共熱,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于0.3NA,C錯(cuò)誤;D、常溫常壓下,4.4g乙醛的物質(zhì)的量是n=4.4g÷44g/mol=0.1mol,在一個(gè)乙醛分子中含6個(gè)σ鍵,則0.1mol乙醛中所含σ鍵數(shù)目為0.6NA;D錯(cuò)誤;答案選B。
考點(diǎn):考查阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算的知識(shí)。6、A【分析】【詳解】
配合物[Cu(NH3)4](OH)2中,Cu2+為中心離子,電荷數(shù)為+2,NH3為配體,配位數(shù)為4,故選A。7、B【分析】【詳解】
與屬于等電子體,結(jié)構(gòu)相似,CO與的價(jià)電子總數(shù)相等為14;故A正確;
B.根據(jù)氮?dú)夥肿咏Y(jié)構(gòu)知,一個(gè)CO分子中含有2個(gè)鍵,根據(jù)表中鍵能知,CO中第一個(gè)鍵的鍵能是中第一個(gè)鍵的鍵能是CO中第一個(gè)鍵的鍵能較小,所以CO的第一個(gè)鍵比更容易斷;所以一氧化碳比氮?dú)饣顫姡蔅錯(cuò)誤;
C.一氧化碳和氮?dú)庑纬删w為分子晶體,分子間作用力越大,沸點(diǎn)越高,由表1可知,CO的熔沸點(diǎn)高于是因?yàn)镃O分子間作用力大于故C正確;
D.水是極性溶劑,氮?dú)鉃榉菢O性分子,一氧化碳為極性分子,由表1可知,室溫時(shí),CO在水中的溶解性大于是因?yàn)镃O分子有弱極性,故D正確;
故選:B。8、C【分析】【詳解】
氧化鈣和氯化鈉都屬于離子晶體;熔點(diǎn)的高低可根據(jù)晶格能的大小判斷,晶格能的大小與離子所帶電荷數(shù)多少;離子間距離、晶體結(jié)構(gòu)類型等因素有關(guān),二者的離子間距離和結(jié)構(gòu)都類似,所以其晶格能與陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)有關(guān),氧化鈣陰、陽(yáng)離子都帶兩個(gè)單位電荷,氯化鈉中陰、陽(yáng)離子都帶一個(gè)單位電荷,所以氧化鈣的熔點(diǎn)比氯化鈉的熔點(diǎn)高,由此可知A、B、D均正確,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選C。二、多選題(共9題,共18分)9、AB【分析】【詳解】
A.由能量最低原理可知硅原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2,當(dāng)變?yōu)?s22s22p63s13p3時(shí);有1個(gè)3s電子躍遷到3p軌道上,3s軌道的能量低于3p軌道的能量,要發(fā)生躍遷,必須吸收能量,使電子能量增大,故A正確;
B.硅原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)能量要高;處于基態(tài)能量變低,因而由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài),電子能量減小,需要釋放能量,故B正確;
C.基態(tài)原子吸收能量變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子;所以激發(fā)態(tài)原子能量大于基態(tài)原子能量,故C錯(cuò)誤;
D.元素的性質(zhì)取決于價(jià)層電子,包括s、p軌道電子,硅原子的激化態(tài)為1s22s22p63s13p3,基態(tài)磷原子為1s22s22p63s23p3;則它們的價(jià)層電子數(shù)不同,性質(zhì)不同,故D錯(cuò)誤;
答案為AB。10、CD【分析】【詳解】
A.ls在K能層上;2s在L能層上,二者原子軌道能量不相近,不處于同一能級(jí)組,故A不符合題意;
B.2p在L能層上;3s在M能層上,二者原子軌道能量不相近,不處于同一能級(jí)組,故B不符合題意;
C.3s和3p都在M能層上;二者原子軌道能量相近,處于同一能級(jí)組,故C符合題意;
D.3d在M能層上;4s在N能層上,但由于4s的能量低于3d,電子在填充軌道時(shí),先填充4s軌道,在填充3d軌道,因此二者原子軌道能量相近,處于同一能級(jí)組,故D符合題意;
答案選CD。11、AD【分析】【詳解】
A.SO3分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+(6-3×2)=3,所以硫原子采用sp2雜化;為平面三角形結(jié)構(gòu),故A正確;
B.SO2的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+(6-2×2)=3,硫原子采取sp2雜化;該分子為V形結(jié)構(gòu),故B錯(cuò)誤;
C.碳酸根離子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+(4+2-3×2)=3,所以原子雜化方式是sp2;為平面三角形結(jié)構(gòu),故C錯(cuò)誤;
D.BeCl2分子中每個(gè)Be原子含有2個(gè)σ鍵;價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是2,沒(méi)有孤電子對(duì),為sp雜化,為直線型,故D正確;
故選AD。12、AC【分析】【分析】
利用孤電子對(duì)數(shù)=(a-bx)進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
A.H3O+的中心氧原子孤電子對(duì)數(shù)=(6-1-1×3)=1,A符合題意;B.SiH4的中心Si原子孤電子對(duì)數(shù)=(4-1×4)=0,B與題意不符;C.PH3的中心P原子孤電子對(duì)數(shù)=(5-1×3)=1,C符合題意;D.的中心S原子孤電子對(duì)數(shù)=(6+2-2×4)=0,D與題意不符;答案為AC。13、CD【分析】【詳解】
A.水楊酸中只有苯環(huán)能夠與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),則1mol水楊酸最多能與3molH2發(fā)生加成反應(yīng);故A錯(cuò)誤;
B.水楊酸與對(duì)甲氧基苯甲酸(含有-OCH3)含有的官能團(tuán)不同;不是同系物,故B錯(cuò)誤;
C.分子間氫鍵會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)的溶解度減小;水楊酸分子中的羥基和羧基間存在分子內(nèi)氫鍵,使其在水中的溶解度減小,故C正確;
D.苯環(huán)是平面結(jié)構(gòu),苯環(huán)上的C原子采用雜化,羧基中的碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3,沒(méi)有孤對(duì)電子,也采用雜化;故D正確;
故選CD。14、AD【分析】【詳解】
A.AsH3分子中As原子最外層有5個(gè)電子;其中3個(gè)電子和3個(gè)氫原子形成共用電子對(duì),所以該物質(zhì)中有1對(duì)未參與成鍵的孤對(duì)電子,故A正確;
B.該分子為三角錐形結(jié)構(gòu);正負(fù)電荷重心不重合,所以為極性分子,故B錯(cuò)誤;
C.AsH3中As原子易失電子而作還原劑;所以是一種強(qiáng)還原劑,故C錯(cuò)誤;
D.同種非金屬元素之間形成非極性鍵;不同種非金屬元素之間形成極性鍵,所以As—H原子之間存在極性鍵,故D正確;
故答案選:AD。15、AC【分析】【詳解】
A.在石墨中,每個(gè)C原子與相鄰的3個(gè)C原子形成共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵為相鄰2個(gè)C原子所共有,所以每個(gè)C原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目為3×=24g石墨含有的C原子的物質(zhì)的量是2mol,因此其中含有的C-C共價(jià)鍵的物質(zhì)的量為2mol×=3mol;A正確;
B.在金剛石晶體中每個(gè)碳原子與相鄰的4個(gè)C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵為相鄰兩個(gè)C原子形成,所以其含有的C-C數(shù)目為4×=2個(gè);則在12g金剛石含有的C原子的物質(zhì)的量是1mol,故含C-C共價(jià)鍵鍵數(shù)為2mol,B錯(cuò)誤;
C.二氧化硅晶體中;每個(gè)硅原子含有4個(gè)Si-O共價(jià)鍵,所以在60g二氧化硅的物質(zhì)的量是1mol,則其中含Si-O共價(jià)鍵鍵數(shù)為4mol,C正確;
D.在NaCl晶體中,每個(gè)Na+周圍與它最近且距離相等的Na+有12個(gè);D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是AC。16、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+周圍距離最近的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)。17、BD【分析】【詳解】
A.ZnS是Zn2+和S2-構(gòu)成的離子化合物;屬于離子晶體,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Zn分別位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,Zn2+數(shù)目為:S2-數(shù)目也為4;B選項(xiàng)正確;
C.ZnS晶體中,陽(yáng)離子Zn2+的配位數(shù)是4;C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.ZnO和ZnS所帶電荷相等;氧離子半徑小于硫離子,故ZnO的晶格能大于ZnS,D選項(xiàng)正確;
答案選BD。三、填空題(共8題,共16分)18、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)構(gòu)造原理確定核外電子排布式是否正確;能量最低原理:原子核外電子先占有能量較低的軌道.然后依次進(jìn)入能量較高的軌道;泡利不相容原理:每個(gè)原子軌道上最多只能容納2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子;洪特規(guī)則:在等價(jià)軌道(相同電子層;電子亞層上的各個(gè)軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道,且自旋方向相同。
(2)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可以寫(xiě)出價(jià)電子排布式;根據(jù)充滿和半充滿狀態(tài)能量最低也是最穩(wěn)定的狀態(tài)進(jìn)行分析;
(3)Be;B同周期自左而右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì);ⅡA族反常;水分子間含有氫鍵;核外電子數(shù)相同的,原子序數(shù)越大,半徑越小;
(4)Fe是26號(hào)元素;其原子核外有26個(gè)電子,失去兩個(gè)最外層電子生成亞鐵離子,根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)其核外電子排布式;
【詳解】
(1)①正確;②違反了能力最低原子;③違反了洪特規(guī)則;④違反了洪特原則;⑤正確;⑥正確;⑦違反了洪特規(guī)則;故答案為:①⑤⑥;②;③④⑦;
(2)Al為13號(hào)元素,其電子排布式為1s22s22p63s23p1,最高能級(jí)為3p,根據(jù)核外電子排布規(guī)律可以寫(xiě)出基態(tài)鉻價(jià)電子排布式為1s22s22p63s23p63s23p63d54s1,所以基態(tài)鉻(Cr)原子的價(jià)電子排布式是3d54s1,故答案為:3p;3d54s1;
(3)同周期自左而右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),但ⅡA族最外層為ns能級(jí)容納2個(gè)電子,為全滿確定狀態(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B<Be;水分子間含有氫鍵,使得水的分子間作用力大于硫化氫分子的,故水的沸點(diǎn)大;電子層數(shù)越多半徑越大,核外電子數(shù)相同的,原子序數(shù)越大,半徑越小,O2-、Al3+有2個(gè)電子層,O的原子序數(shù)小所以O(shè)2-半徑比Al3+大,所以離子半徑O2->Al3+;故答案為:>;<;<;
(4)Fe是26號(hào)元素,其原子核外有26個(gè)電子,失去兩個(gè)最外層電子生成亞鐵離子,根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,鐵元素在元素周期表的位置為第四周期第Ⅷ族,故答案為:1s22s22p63s23p63d6;第四周期第Ⅷ族?!窘馕觥竣?①⑤⑥②.②③.③④⑦④.3p⑤.3d54s1⑥.>⑦.<⑧.<⑨.1s22s22p63s23p63d6⑩.第四周期第Ⅷ族19、B:D【分析】【分析】
根據(jù)元素電離能知;Q元素第一電離能到第四電離能之間相差不大,且其第一電離能較大,所以Q是稀有氣體元素;
R第一電離能和第二電離能相差較大;則R為第IA族元素;
S元素第二電離能和第三電離能相差較大;則S為第IIA族元素;
T元素第三電離能和第四電離能相差較大;則T元素為第IIIA族元素;
V元素的第一電離能和第二電離能相差較大;V為第IA族元素,由此分析解答。
【詳解】
1.A.稀有氣體元素;不易形成化合物,A錯(cuò)誤;
B.R為第IA族元素;在氯化物中的化合價(jià)是+1,B正確;
C.S為第IIA族元素;在氯化物中的化合價(jià)是+2,C錯(cuò)誤;
D.T為第IIIA族元素;在氯化物中的化合價(jià)是+3價(jià),D錯(cuò)誤;
故答案為:B;
2.由上分析可知:R和V為第IA族元素,且R的第一電離能大于V的第一電離能,都有第四電離能,核外電子數(shù)應(yīng)該都超過(guò)4個(gè),同一主族,從上到下,第一電離能逐漸減小,故V在Na和K中最有可能是K,D符合,故答案為:D。20、略
【分析】【詳解】
(1)Fe原子核外有26個(gè)電子,失去外圍3個(gè)電子形成Fe3+,所以基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;
(2)K4[Fe(CN)6]是離子化合物,存在離子鍵,其中Fe(CN)64-含有共價(jià)鍵和配位鍵;即化學(xué)鍵為離子鍵;配位鍵和共價(jià)鍵;
(3)CN-中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1+=2;所以N采用sp雜化;同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì),但是第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,所以C、N、O第一電離能大小順序?yàn)镹>O>C;同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大,所以C、N、O的電負(fù)性大小順序?yàn)镺>N>C。
【點(diǎn)睛】
同一周期元素中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢(shì),但第ⅡA族元素(最外層全滿)大于第ⅢA族元素,第ⅤA族(最外層半滿)的第一電離能大于第ⅥA族元素?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5配位鍵離子鍵spN>O>CO>N>C21、略
【分析】【詳解】
(1)鐵為26號(hào)元素,位于元素周期表的第4周期Ⅷ族;基態(tài)鐵原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,有4個(gè)未成對(duì)電子;鐵原子失去4s兩個(gè)電子和3d一個(gè)電子形成鐵離子,所以鐵離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5;
(2)原子中;離原子核越遠(yuǎn)的電子層其能量越高,所以Si原子中M電子層能量最高;該原子中含有3個(gè)s軌道;6個(gè)p軌道,所以一共有9個(gè)軌道;鋁元素原子的核外共有13個(gè)電子,其每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不相同,故共有13種,有1s、2s、2p、3s、3p共5個(gè)能級(jí);
(3)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電子云形象化描述;基態(tài)14C原子的核外電子排布為1s22s22p2;1s;2s為成對(duì)電子,自旋方向相反,2p能級(jí)為單電子,自旋方向相同,核外存在2對(duì)自旋相反的電子;
(4)同周期元素從左到右電負(fù)性增強(qiáng),金屬性越強(qiáng)的元素電負(fù)性越小,故O>N>C>K;同周期元素第一電離能從左到右呈增大趨勢(shì),由于N的核外2p軌道排3個(gè)電子,半充滿,較穩(wěn)定,比相鄰元素的第一電離能都高,所以第一電離能從大到小依次為N>O>C>K;
(5)含雙鍵和三鍵的分子既有σ鍵又有π鍵;為④⑤⑨;含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的物質(zhì)只有氫氣,即⑦;稀有氣體不含化學(xué)鍵,即⑩;
(6)BF3分子的中心原子B原子上含有3個(gè)σ鍵,中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=(3-3×1)=0,雜化軌道數(shù)目為3,BF3分子的中心原子B原子采取sp2雜化,中心原子上沒(méi)有孤對(duì)電子,所以其空間構(gòu)型就是平面三角形,鍵角是120°;BF4-中B原子的價(jià)層電子對(duì)=4+(3+1-1×4)=4;該離子中不含孤電子對(duì),為正四面體結(jié)構(gòu)。
【點(diǎn)睛】
電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由能層、能級(jí)、原子軌道和電子的自旋狀態(tài)共同決定,沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子存在,所以核外有幾個(gè)電子,就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子;非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越強(qiáng),第一電離能同周期元素從左到右增強(qiáng)趨勢(shì),但是ⅡA族ⅤA族元素比相鄰元素都高?!窘馕觥竣?第4周期Ⅷ族②.4③.1s22s22p63s23p63d5④.M⑤.9⑥.13⑦.5⑧.電子云⑨.2⑩.O>N>C>K?.N>O>C>K?.④⑤⑨?.⑦?.⑩?.120°?.sp2?.正四面體形22、略
【分析】【分析】
(1)①銅是29號(hào)元素,其原子核外有29個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)其基態(tài)原子核外電子排布式;②CuSO4?5H2O中銅離子含有空軌道;水分子含有孤對(duì)電子對(duì),銅離子與水分子之間形成配位鍵,銅離子配體數(shù)為4,據(jù)此書(shū)寫(xiě)水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;
(2)根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷雜化類型;雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù);根據(jù)雜化軌道方式及雜化軌道成鍵情況判斷HCHO立體結(jié)構(gòu)。
【詳解】
①銅是29號(hào)元素,其原子核外有29個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)造原理知,其基態(tài)原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
②CuSO4?5H2O中銅離子含有空軌道,水分子含有孤對(duì)電子對(duì),銅離子與水分子之間形成配位鍵,銅離子配體數(shù)為4,水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為故答案為:
(2)①CH2=CH2中每個(gè)碳原子成2個(gè)C-Hσ鍵,1個(gè)碳碳雙鍵,雙鍵中含有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,雜化軌道數(shù)為2+1=3,所以碳原子采取sp2雜化;②CH≡CH中每個(gè)碳原子成1個(gè)C-Hσ鍵,1個(gè)碳碳三鍵,三鍵中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,雜化軌道數(shù)為1+1=2,所以碳原子采取sp雜化;③苯中每個(gè)碳原子成1個(gè)C-Hσ鍵,2個(gè)C-Cσ鍵,同時(shí)參與成大π鍵,雜化軌道數(shù)為1+2=3,所以碳原子采取sp2雜化;④HCHO中碳原子成2個(gè)C-Hσ鍵,1個(gè)碳氧雙鍵,雙鍵中含有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,雜化軌道數(shù)為2+1=3,所以碳原子采取sp2雜化;故①③④采取sp2雜化;HCHO中碳原子采取sp2雜化;雜化軌道為平面正三角形,沒(méi)有孤對(duì)電子對(duì),參與成鍵的原子不同,所以HCHO為平面三角形,故答案為:①③④;平面三角。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(2)中苯中C的雜化類型的判斷,要注意苯分子中形成的是大π鍵,其中沒(méi)有σ鍵。【解析】1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1①③④平面三角23、略
【分析】【詳解】
試題分析:本題考查元素的推斷,分子空間構(gòu)型和分子極性的判斷,物質(zhì)沸點(diǎn)高低的比較,元素在周期表中的位置。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍,X為C元素;Y的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為nsnnpn+2,由于np能級(jí)排有電子,則ns上排有2個(gè)電子即n=2,Y的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為2s22p4,Y為O元素;X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,Z的最外層中只有兩對(duì)成對(duì)電子,Z為S元素;W為前四周期基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)最多的元素,W為Cr元素。
(1)元素X的最高價(jià)氧化物為CO2,CO2中中心原子C上的孤電子對(duì)數(shù)=(4-22)=0,成鍵電子對(duì)數(shù)為2,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為0+2=2,VSEPR模型為直線型,由于C上沒(méi)有孤電子對(duì),CO2分子的空間構(gòu)型為直線型。CO2分子為直線型,鍵角為180o,正電中心和負(fù)電中心重合,CO2為非極性分子。
(2)Y的最簡(jiǎn)單氫化物為H2O,Z的最簡(jiǎn)單氫化物為H2S,H2O的沸點(diǎn)比H2S高的原因是:H2O分子間能形成氫鍵,H2S分子間不能形成氫鍵。
(3)基態(tài)Z原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,電子占據(jù)的最高電子層為第三電子層,第三電子層的符號(hào)為M。第三電子層具有的原子軌道數(shù)為32=9。
(4)W為Cr元素,基態(tài)Cr原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,Cr位于元素周期表中第四周期第VIB族?!窘馕觥恐本€型非極性H2O分子間能形成氫鍵M9ⅥB24、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖中晶體的結(jié)構(gòu);結(jié)合常見(jiàn)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(shí)存在較大的空隙,而受熱融化時(shí)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(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵;構(gòu)成正四面體,石墨中的碳原子與相鄰的三個(gè)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(jià)鍵更短,更牢固,即石墨的層內(nèi)共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比金剛石的鍵長(zhǎng)短,作用力更大,破壞化學(xué)鍵需要更大能量;
d;金剛石中碳原子與四個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)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(gè)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(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵;構(gòu)成正四面體,晶體中只含有共價(jià)鍵;石墨中的碳原子用sp2雜化軌道與相鄰的三個(gè)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(gè)碳原子還有一個(gè)2p軌道,其中有一個(gè)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(gè)碳原子平面上活動(dòng),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(guò)范德華力連接;
f;石墨為層狀結(jié)構(gòu);層與層之間通過(guò)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(gè)C原子,面心上有6個(gè)C原子,頂點(diǎn)有8個(gè)C原子,根據(jù)均攤法計(jì)算;
(5)金屬銅采用面心立方最密堆積,利用均攤法計(jì)算晶胞原子數(shù)目,銅原子半徑為rcm;可計(jì)算晶胞參數(shù),根據(jù)m=ρV計(jì)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(jiàn)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(shí)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(shí)氫鍵被破,干冰分子之間只存在范德華力,融化時(shí)破壞范德華力,氫鍵比范德華力強(qiáng),故晶體的熔點(diǎn)冰>干冰,故b錯(cuò)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(shí)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(cuò)誤.
答案選:ac;
(3)a、金剛石中碳原子與四個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)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(gè)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(jià)鍵更短,更牢固,即石墨的層內(nèi)共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比金剛石的鍵長(zhǎng)短,故b錯(cuò)誤;
c;石墨的層內(nèi)共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)比金剛石的鍵長(zhǎng)短;作用力更大,破壞化學(xué)鍵需要更大能量,所以晶體的熔點(diǎn)金剛石<石墨,故c錯(cuò)誤;
d;金剛石中碳原子與四個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)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(gè)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(cuò)誤;
e;金剛石中碳原子與四個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)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(gè)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(gè)碳原子還有一個(gè)2p軌道,其中有一個(gè)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(gè)碳原子平面上活動(dòng),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(guò)范德華力連接,說(shuō)明晶體中含有共價(jià)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(guò)范德華力連接,石墨為混合型晶體,不屬于原子晶體,故f錯(cuò)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(gè)C原子,面心上有6個(gè)C原子,頂點(diǎn)有8個(gè)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(zhǎng)為:4rcm=rcm,所以解得:r=cm;
答案為:cm
【點(diǎn)睛】
本題考查晶體類型與熔沸點(diǎn)高低判斷;晶體結(jié)構(gòu)、對(duì)晶胞的理解與計(jì)算等;難度較大,對(duì)晶胞的計(jì)算注意均攤法的利用,需要學(xué)生具備空間想象能力,注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握.
【解析】NaClNa干冰金剛石石墨acae8×cm25、略
【分析】試題分析:周期表前四周期的元素X;Y、Z、T、W;原子序數(shù)依次增大。X的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,則X是氫元素。Y基態(tài)原子的p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè),則Y應(yīng)該是氮元素。Z基態(tài)原子的價(jià)電子層中有2個(gè)未成對(duì)電子,所以Z是氧元素。T與Z同主族,則T是S元素。W基態(tài)原子的M層全充滿,N層只有一個(gè)電子,則W是Cu元素。
(1)非金屬性越強(qiáng);第一電離能越大。但氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強(qiáng),則氮元素的第一電離能大于氧元素的。同周期自左向右原子半徑逐漸減小,同主族自上而下原子半徑逐漸增大,則原子半徑最小的是O。
(2)S的原子序數(shù)是16,原子結(jié)構(gòu)示意圖為根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知W基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1。
(3)X和上述其他元素中的一種形成的化合物中,分子呈三角錐形的是NH3。分子中既含有極性共價(jià)鍵,又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是H2O2或N2H4。
(4)T與Z形成的化合物中,SO2是V形結(jié)構(gòu),三氧化硫是平面三角形,則屬于非極性分子的是SO3。
(5)這5種元素形成的一種陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1:1型的配合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu),則為硫酸根。陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)如右圖所示,即為氨氣和銅離子形成的配位健,則該配合物的化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4;陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類型有配位健及氮元素與氫原子之間的共價(jià)鍵。
考點(diǎn):考查元素推斷、第一電離能、空間構(gòu)型、原子半徑、化學(xué)鍵、核外電子排布等【解析】(1)NO(各1分)(2)(1分)[Ar]3d104s1(2分)
(3)NH3(2分)H2O2或N2H4(2分)(4)SO3(2分)
(5)[Cu(NH3)4]SO4(2分)共價(jià)鍵、配位鍵(2分)四、有機(jī)推斷題(共4題,共28分)26、略
【分析】Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,Z為銅元素,其余的均為短周期主族元素;Y原子的價(jià)電子(外圍電子)排布為msnmpn,n=2,Y是C或Si;②R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);③Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4,因此Q為碳元素,則R為氮元素,X為氧元素,Y為硅元素。(1)Z為銅,其核外電子排布式為[Ar]3d104s1,失去2個(gè)電子,即為銅離子,其核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)配位鍵形成時(shí),銅離子提供空軌道,氨分子中的氮原子提供孤電子對(duì)。(3)甲為甲烷,乙為硅烷,同主族元素對(duì)應(yīng)氫化物越向上越穩(wěn)定,沸點(diǎn)越向下越高(不含分子間氫鍵時(shí)),所以b選項(xiàng)正確。(4)第一電離能氮比碳高,因?yàn)榈卦雍送怆娮觩軌道為半充滿結(jié)構(gòu),硅的第一電離能最小,即第一電離能大小順序是Si54s1,該元素是24號(hào)元素,為Cr,屬于d區(qū)元素。【解析】1s22s22p63s23p63d9孤電子對(duì)bSi27、略
【分析】【分析】
X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子,X元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,處于第四周期第ⅤA族,故X為As元素;Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子,Y的2p軌道上有2個(gè)電子或4個(gè)電子,所以Y為碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3;故Y為氧元素;X;Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42,則Z的質(zhì)子數(shù)為42-8-33=1,則Z為氫元素,氫原子可以形成負(fù)一價(jià)離子,符合題意,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;X為As元素,Y為O元素,Z為H元素。
(1)根據(jù)上述分析可知,X為As;X元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3;與X同周期鹵族元素為Br,第一電離能較大的是Br,故答案為1s22s22p63s23p63d104s24p3;As;Br;
(2)Y為O元素,O原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子,價(jià)層電子的電子排布圖為故答案為氧;
(3)X為As元素,Z為H元素,X與Z可形成化合物AsH3;As的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1=4,VSEPR模型為四面體,故答案為四面體;
(4)X為As元素,Y為O元素,Z為H元素,化合物X2Y3為As2O3,XZ3為AsH3,As2O3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為AsH3,產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O,反應(yīng)中Zn元素化合價(jià)由0價(jià)升高為+2價(jià),As元素化合價(jià)由+3價(jià)降低為-3價(jià),參加反應(yīng)的Zn與As2O3的物質(zhì)的量之比為6×2∶2=6∶1,反應(yīng)方程式為As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,故答案為As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O;
(5)X為As元素,Y為O元素,AsO43-中As的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+=4,As采用sp3雜化,空間構(gòu)型為四面體,AsO43-的原子數(shù)=5,價(jià)電子數(shù)=5+4×6+3=32,與其互為等電子體的一種分子為CCl4,故答案為四面體;CCl4;
(6)X為As元素,根據(jù)As的某氧化物的分子結(jié)構(gòu)圖可知,分子中含有4個(gè)As原子和6個(gè)O原子,化學(xué)式為As4O6,As原子與3個(gè)O原子形成鍵,含有1個(gè)孤電子對(duì),采取sp3雜化,故答案為As4O6;sp3。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(3),要注意區(qū)分VSEPR模型和空間構(gòu)型的區(qū)別,微粒的價(jià)層電子對(duì)互斥模型略去孤電子對(duì)就是該分子的空間構(gòu)型?!窘馕觥縖Ar]4s24p3AsBr氧四面體As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O四面體CCl4As4O6sp328、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(jià)層電子排布為nsnnpn,那么n只能為2,則A的基態(tài)原子價(jià)層電子排布為2s2p2,A為C元素;B的基態(tài)原子2p能級(jí)有3個(gè)單電子,那么B的價(jià)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(gè)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(dòng)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(shí)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(jià)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(jià)層電子對(duì)數(shù)為1+(4+1-1×3)/2=2,為sp雜化,CN-含有一個(gè)叁鍵;其中一個(gè)為σ鍵,另外2個(gè)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(qiáng),易溶于水和乙醇,以二聚體Au2Cl6的形式存在,則2個(gè)AuCl3應(yīng)通過(guò)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(jià))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(gè)Au的晶胞中含有4個(gè)Au原子,每一個(gè)晶胞的質(zhì)量為根據(jù)=g?cm-3。答案為:
【點(diǎn)睛】
1.價(jià)層電子對(duì)的一種計(jì)算方法是:價(jià)層電子對(duì)數(shù)=配位原子數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)。孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=中心原子價(jià)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(dāng)上述公式中電荷數(shù)為正值時(shí)取“-”,電荷數(shù)為負(fù)值時(shí)取“+”;
2.晶體密度的計(jì)算:選取1個(gè)晶胞作為計(jì)算對(duì)象,一方面,根據(jù)題給信息,利用均攤法計(jì)算該晶胞所含各種粒子的個(gè)數(shù),并計(jì)算出這個(gè)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(shí)計(jì)算該晶胞的體積?!窘馕觥?d104s2sp1:2分子Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-29、略
【分析】【分析】
A是宇宙中最豐富的元素,說(shuō)明A為H,D原子得一個(gè)電子填入3p軌道后,3p軌道全充滿,說(shuō)明D為17號(hào)元素Cl,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,說(shuō)明B為Na,E原子的2p軌道中有3個(gè)未成對(duì)電子,說(shuō)明E為N,F(xiàn)的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的代數(shù)和為4,說(shuō)明F為S,G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的,說(shuō)明G為Cr,R是由B、F兩元素形成的離子化合物,其中B+與F2-離子數(shù)之比為2∶1,則R為Na2S,綜上,A為H,B為Na,D為Cl,E為N,F(xiàn)為S,G為Cr;據(jù)此分析作答。
【詳解】
(1)根據(jù)元素周期律可知Cl的電負(fù)性大于S;
(2)Cr為24號(hào)元素,價(jià)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(xué)方法為對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn);
(4)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知,每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,Cl-最外層有8個(gè)電子,所以就有8種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,最外層有兩個(gè)能級(jí),每個(gè)能級(jí)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(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則分子存在一個(gè)S-S鍵和2個(gè)S-Cl鍵,S原子的價(jià)電子數(shù)為4,因此S原子以sp3方式雜化;S原子周圍有2對(duì)孤電子對(duì),所以分子為極性分子;
(5)A與E形成的最簡(jiǎn)單化合物為NH3,NH3分子中N原子周圍有3個(gè)共價(jià)鍵,一個(gè)孤電子對(duì),因此分子空間構(gòu)型為三角錐形,由于在NH3中有孤電子對(duì)的存在;分子中正電中心和負(fù)電中心不重合,使分子的一部分呈正電性,另一部分呈負(fù)電性,所以分子顯極性;
(6)R為Na2S,在每個(gè)晶胞中含有Na+數(shù)為8,S2-為8×+6×=4,由R的晶胞可設(shè)S2-的半徑為r1cm,Na+半徑為r2cm,則晶胞的體對(duì)角線為4(r1+r2)cm,晶胞的邊長(zhǎng)為(r1+r2)cm,晶體的密度==g/cm3=
【點(diǎn)睛】
本題的難點(diǎn)是晶胞密度的計(jì)算,只要掌握晶胞中粒子數(shù)與M、ρ(晶體密度,g·cm-3)之間的關(guān)系,難度即會(huì)降低。若1個(gè)晶胞中含有x個(gè)粒子,則1mol該晶胞中含有xmol粒子,其質(zhì)量為xMg;又1個(gè)晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3g(a3為晶胞的體積,單位為cm3),則1mol晶胞的質(zhì)量為ρa(bǔ)3NAg,因此有xM=ρa(bǔ)3NA?!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(fù)電中心不重合,使分子的一部分呈正電性,另一部分呈負(fù)電性五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共6分)30、略
【分析】【分析】
A、B、C、D四種短周期元素的原子半徑依次減小,D能分別與A,B,C形成電子總數(shù)相等的分子X(jué)、Y、Z,說(shuō)明D為氫元素,因?yàn)閟層只能是2個(gè)電子,所以n=2,即C原子的最外層電子排布為2s22p4;為氧元素,則A為碳,B為氮,則形成的氫化物分別為甲烷;氨氣和水。E的原子序數(shù)為29,為銅元素。
【詳解】
(1)同周期隨著原子序數(shù)增大元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),但氮元素的2p能級(jí)容納3個(gè)電子,為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能由小到大的順序?yàn)镃碳?xì)鋯捂I為σ鍵,碳碳三鍵含有一個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,故其分子中的σ鍵和π堿的鍵數(shù)之比為3:2。(4)Y分子為氨氣,空間構(gòu)型為三角錐形,其中心原子氮原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(5-1×3)/2=4,采取sp3雜化。(5)一種由氮和氧組成的化合物與二氧化碳互為等電子體,其化學(xué)式為N2O。(6)氨氣分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)高而容易液化。(7)銅離子的電子排布式1s22s22p63s23p63d9,銅離子在水中通入足量氨氣得到深藍(lán)色溶液的離子反應(yīng)方程式為Cu2++4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O。【解析
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