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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線(xiàn)※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年人教版PEP選修3化學(xué)下冊(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6題,共12分)1、下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.電子云通常用小黑點(diǎn)的疏密來(lái)表示,小黑點(diǎn)密表示在該空間的電子數(shù)多B.已知Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2,Sm3+的價(jià)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(xiàn)用于鑒定元素,從1s22s22p33s1躍遷至1s22s22p4時(shí)形成是吸收光譜2、能夠證明核外電子是分層排布的事實(shí)是()A.電負(fù)性B.電離能C.非金屬性D.電子繞核運(yùn)動(dòng)3、下列說(shuō)法中不正確的是A.分子晶體中,分子間作用力越大,該物質(zhì)越穩(wěn)定B.水分子內(nèi)氧原子結(jié)合的電子數(shù)已經(jīng)達(dá)到飽和,故不能再結(jié)合氫原子C.非金屬元素原子之間形成的化合物也可能是離子化合物D.所有簡(jiǎn)單離子的核電荷數(shù)與其核外電子數(shù)一定不相等4、硼烯具有優(yōu)異的電學(xué);力學(xué)、熱學(xué)等屬性;將成為繼石墨烯之后又一種“神奇納米材料”。科學(xué)家已成功合成多種結(jié)構(gòu)的硼烯,如圖為“皺褶”式硼烯的結(jié)構(gòu)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.“皺褶”式硼烯中每個(gè)硼原子共用3對(duì)電子B.“皺褶”式硼烯中硼原子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.硼烯有望代替石墨烯作電極材料D.氧化硼的水化物是一種弱酸,與過(guò)量OH-反應(yīng)可生成B(OH)4-或BO2-5、硝基胍是固體火箭推進(jìn)劑的重要組分;其結(jié)構(gòu)如圖所示(“→”是配位鍵),下列有關(guān)硝基胍的說(shuō)法正確的是。
A.硝基胍分子中只含極性鍵,不含非極性鍵B.硝基胍中所有N原子的雜化方式相同C.硝基胍分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比是5:1D.10.4g該物質(zhì)含有NA個(gè)原子6、已知ⅣA族氫化物的沸點(diǎn)大小順序?yàn)镃H4444,其主要原因?yàn)?)A.氫鍵B.離子鍵C.共價(jià)鍵D.范德華力評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)7、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8、下列各式中各能級(jí)能量高低的排列順序正確的是()A.B.C.D.9、如圖是元素周期表的一部分;所列字母分別代表一種化學(xué)元素。下列說(shuō)法正確的是()
A.b的第一電離能小于c的第一電離能B.d在c的常見(jiàn)單質(zhì)中燃燒,產(chǎn)物中既含有離子鍵也含有共價(jià)鍵C.e與a組成的化合物沸點(diǎn)比水低,原因是水分子之間可形成氫鍵D.f元素的基態(tài)原子失去4s能級(jí)上的所有電子后所形成的離子最穩(wěn)定10、下列說(shuō)法正確的是()A.抗壞血酸分子的結(jié)構(gòu)為分子中碳原子的雜化方式為sp2和sp3B.氯化鋁在177.8℃時(shí)升華,因此AlCl3為分子晶體,是非電解質(zhì)C.碳元素和硅元素同主族,因此CO2和SiO2互為等電子體D.一種磁性材料的單晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶胞中碳原子的原子坐標(biāo)為()
11、下列說(shuō)法不正確的是()A.苯分子中每個(gè)碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個(gè)形成大π鍵B.Na3N與NaH均為離子化合物,都能與水反應(yīng)放出氣體,且與水反應(yīng)所得溶液均能使酚酞溶液變紅C.配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡(jiǎn)寫(xiě))中的配位原子是C原子,配位數(shù)為4D.H2O中的孤對(duì)電子數(shù)比H3O+的多,故H2O的鍵角比H3O+的鍵角小12、以為原料,采用電解法制備電源TMAH[化學(xué)式]是一種高效;綠色工藝技術(shù)。原理如圖;M、N是離子交換膜。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。
A.a是電源正極B.M為陰離子交換膜C.中N原子均為雜化D.通過(guò)1mol電子時(shí),電解池中可產(chǎn)生16.8L(STP)氣體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、下列說(shuō)法正確的是A.HCl、HBr、HI的熔、沸點(diǎn)依次升高與分子間作用力大小有關(guān)B.H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S是由于H2O中共價(jià)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?yàn)榘睔饪膳c水形成氫鍵這種化學(xué)鍵15、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(jià)部分為0價(jià),部分為價(jià)。如圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元);則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
A.超氧化鉀的化學(xué)式為KO2,每個(gè)晶胞含有4個(gè)K+和4個(gè)O2-B.晶體中,每個(gè)O2-周?chē)嚯x最近的O2-有8個(gè)C.晶體中與每個(gè)K+周?chē)?個(gè)O2-D.晶體中,0價(jià)氧與-2價(jià)氧的數(shù)目比為3∶1評(píng)卷人得分三、填空題(共6題,共12分)16、研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇的反應(yīng)(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,Mn(NO3)2是制備該催化劑的原料之一。
(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)_________。
(2)C、N、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是_________,中,N原子的雜化方式為_(kāi)_______,寫(xiě)出一種與互為等電子體的分子的化學(xué)式:__________。
(3)CO2分子中,σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為_(kāi)_______。
(4)H2O的沸點(diǎn)高于CO2的原因是__________。17、(1)有兩種活性反應(yīng)中間體離子;它們的離子中均含有1個(gè)碳原子和3個(gè)氫原子。請(qǐng)依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型,寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)式:
___________;______________。
(2)按要求寫(xiě)出第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式。
平面三角形分子___________,三角錐形分子____________,正四面體形分子_____________。
(3)寫(xiě)出SO3的常見(jiàn)的等電子體的化學(xué)式:一價(jià)陰離子____________(寫(xiě)出一種,下同),二價(jià)陰離子____________,它們的中心原子采用的雜化方式都是____________。18、光伏材料是指能將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的材料。光伏材料又稱(chēng)太陽(yáng)能材料;只有半導(dǎo)體材料具有這種功能??勺鎏?yáng)電池材料的有單晶硅;多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe、CuInSe等。
(1)已知Se在周期表的位置為_(kāi)____,基態(tài)Ga原子核外電子占據(jù)的最高能級(jí)為_(kāi)____。
(2)P、S、Ga電負(fù)性從大到小的順序?yàn)開(kāi)____。
(3)與Al元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性,其化合物往往具有加合性,因而硼酸(H3BO3)在水溶液中能與水反應(yīng)生成[B(OH)4]-而體現(xiàn)一元弱酸的性質(zhì),[B(OH)4]-的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)___(標(biāo)出配位鍵)
(4)已知[Cu(H2O)4]2+具有對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型,[Cu(H2O)4]2+中的2個(gè)H2O被Cl-取代,能得到2種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,則[Cu(H2O)4]2+的空間構(gòu)型為_(kāi)____。請(qǐng)畫(huà)出該離子中配位鍵的結(jié)合形式__。19、有下列粒子:①CH4②CH2=CH2③CH≡CH④NH3⑤NH4+⑥BF3⑦H2O。填寫(xiě)下列空白(填序號(hào)):
(1)呈正四面體的是__________
(2)中心原子軌道為sp3雜化的是__________,為sp2雜化的是__________,為sp雜化的是__________
(3)所有原子共平面的是__________
(4)粒子存在配位鍵的是__________
(5)含有極性鍵的極性分子的是__________20、亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6])又稱(chēng)黃血鹽,用于檢驗(yàn)Fe3+,也用作實(shí)驗(yàn)的防結(jié)劑。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)Fe3+的核外電子排布式_________;
(2)與CN-互為等電子體的分子是______,K4[Fe(CN)6]中的作用力除離子鍵和共價(jià)鍵外,還有_______。含有12molσ鍵的K4[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為_(kāi)______mol。
(3)黃血鹽中C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)_______;
(4)Fe;Na、K的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。
①鈉的熔點(diǎn)比鉀更高,原因是__________;
②Fe原子半徑是rcm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為a,則鐵單質(zhì)的密度是_____g/cm3。21、(1)將等徑圓球在二維空間里進(jìn)行排列;可形成密置層和非密置層,在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中,A屬于________層,配位數(shù)是________;B屬于________層,配位數(shù)是________。
(2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積;得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞,它被稱(chēng)為簡(jiǎn)單立方堆積,在這種晶體中,金屬原子的配位數(shù)是________,平均每個(gè)晶胞所占有的原子數(shù)目是________。
(3)有資料表明,只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式,釙位于元素周期表的第________周期第__________族,元素符號(hào)是________,最外電子層的電子排布式是________。評(píng)卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)22、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C為離子化合物,D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)?;衔顰C2為一種常見(jiàn)的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24。請(qǐng)根據(jù)以上情況;回答下列問(wèn)題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是________,在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同還有_______(填元素符號(hào))。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開(kāi)___________。
(3)寫(xiě)出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質(zhì)在AC2中點(diǎn)燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物,寫(xiě)出其化學(xué)反應(yīng)方程式:__________。
(5)1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數(shù)相同、電子數(shù)相同的分子,互稱(chēng)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(chēng)為等電子體。一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學(xué)式為_(kāi)____。
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),B被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。23、現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿(mǎn)狀態(tài);F元素基態(tài)原子的M層全充滿(mǎn);N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。
(1)A元素的第一電離能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能,A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_(kāi)______;E3+的離子符號(hào)為_(kāi)______。
(3)F元素位于元素周期表的_______區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)______
(4)G元素可能的性質(zhì)_______。
A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料B.其電負(fù)性大于磷。
C.其原子半徑大于鍺D.其第一電離能小于硒。
(5)活潑性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。24、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(lèi)最多的元素,Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子,R單質(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)為29?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類(lèi)型為_(kāi)_______,1molZ2X4含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構(gòu)型相同,但立體構(gòu)型不同,ZX3的立體構(gòu)型為_(kāi)_______,兩種化合物分子中化學(xué)鍵的鍵角較小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結(jié)構(gòu)相似的三種物質(zhì),三者的沸點(diǎn)由高到低的順序是________。
(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的單質(zhì)互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結(jié)構(gòu)式是________。
(5)W元素原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_______。25、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)表中⑨號(hào)屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見(jiàn)溶劑,其分子立體空間構(gòu)型為_(kāi)_______。
(3)元素①和⑥形成的最簡(jiǎn)單分子X(jué)屬于________分子(填“極性”或“非極性”)
(4)元素⑥的第一電離能________元素⑦的第一電離能;元素②的電負(fù)性________元素④的電負(fù)性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式是________。
(6)元素⑧和④形成的化合物的電子式為_(kāi)_______。
(7)某些不同族元素的性質(zhì)也有一定的相似性,如表中元素⑩與元素⑤的氫氧化物有相似的性質(zhì)。請(qǐng)寫(xiě)出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。26、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的序號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
(1)寫(xiě)出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)__________________。
(2)在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中,元素③的雜化方式為_(kāi)____雜化;元素⑦與⑧形成的化合物的晶體類(lèi)型是___________。
(3)元素④的第一電離能______⑤(填寫(xiě)“>”、“=”或“<”)的第一電離能;元素④與元素①形成的X分子的空間構(gòu)型為_(kāi)_________。請(qǐng)寫(xiě)出與元素④的單質(zhì)互為等電子體分子、離子的化學(xué)式______________________(各寫(xiě)一種)。
(4)④的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),元素④被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其中實(shí)心球表示元素⑩原子,則一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為_(kāi)_________。評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共1題,共2分)27、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、計(jì)算題(共4題,共40分)28、SiC有兩種晶態(tài)變體:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC為立方晶胞;結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶胞參數(shù)為434pm。針對(duì)β—SiC回答下列問(wèn)題:
⑴C的配位數(shù)為_(kāi)_________。
⑵C和Si的最短距離為_(kāi)__________pm。
⑶假設(shè)C的原子半徑為r,列式并計(jì)算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)29、用X射線(xiàn)研究某金屬晶體,測(cè)得在邊長(zhǎng)為360pm的立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子,此時(shí)金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問(wèn)題:
(1)此金屬晶胞屬于哪一種類(lèi)型?_______
(2)求每個(gè)晶胞的質(zhì)量。_______
(3)求此金屬的相對(duì)原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______30、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈_______色。價(jià)電子被激發(fā)到相鄰高能級(jí)后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價(jià)電子軌道表示式為_(kāi)______。
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),但其熔點(diǎn)比NaCl低,原因是________________。
(3)NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應(yīng);可以形成一種晶體,其立方晶胞如圖所示(大球?yàn)镃l,小球?yàn)镹a)。
①若A的原子坐標(biāo)為(0,0,0),B的原子坐標(biāo)為(0,),則C的原子坐標(biāo)為_(kāi)______。
②晶體中,Cl構(gòu)成的多面體包含______個(gè)三角形的面,與Cl緊鄰的Na個(gè)數(shù)為_(kāi)______。
③已知晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為_(kāi)________g·cm-3(列出計(jì)算式)。31、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個(gè),在NaCl的晶胞中有Na+_____個(gè),Cl-____個(gè)。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過(guò)_________結(jié)合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設(shè)二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫(xiě)出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)___nm(用含NA的代數(shù)式表示)參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【詳解】
A.電子云通常用小黑點(diǎn)的疏密來(lái)表示;小黑點(diǎn)密表示在該空間電子出現(xiàn)的概率更大,A錯(cuò)誤;
B.Sm3+是由Sm原子失去3個(gè)價(jià)電子形成的離子,該原子中6s軌道上的2個(gè)價(jià)電子在最外層最容易失去,4f軌道上失去一個(gè)電子后,即可達(dá)到半充滿(mǎn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故Sm3+的價(jià)層電子排布式為4f5;B正確;
C.Cu的價(jià)電子為3d104s1;所以Cu處于ds區(qū),C錯(cuò)誤;
D.電子由高能級(jí)躍遷至低能級(jí)時(shí),需要釋放能量,因此電子從1s22s22p33s1躍遷至1s22s22p4時(shí)形成是發(fā)射光譜;D錯(cuò)誤;
故答案選B。2、B【分析】【詳解】
原子核外電子是分層排布的,同一層中電子能量相近,而不同能層中的電子具有的能量差別較大。電離能反映了原子或離子失去一個(gè)電子所消耗的最低能量,故失去同一層上的電子消耗的最低能量差別較小,而失去不同層上的電子消耗的最低能量差別較大,故可根據(jù)失去一個(gè)電子消耗的最低能量發(fā)生突變而確定原子核外電子是分層排布的。答案選B。3、A【分析】【詳解】
A.分子晶體中;分子間作用力只影響物質(zhì)的物理性質(zhì),物質(zhì)的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵的強(qiáng)弱有關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.一個(gè)原子的未成對(duì)電子一旦與另一個(gè)自旋相反的未成對(duì)電子成鍵后,就不能再與第三個(gè)電子配對(duì)成鍵,因此,一個(gè)原子有幾個(gè)不成對(duì)電子,就會(huì)與幾個(gè)自旋相反的未成對(duì)電子成鍵,這就是共價(jià)鍵的飽和性,故一個(gè)氧原子只能與兩個(gè)氫原子結(jié)合生成H2O;故B正確;
C.非金屬元素原子之間形成的化合物也可能是離子化合物,如NH4Cl等銨鹽;故C正確;
D.不管是陰離子還是陽(yáng)離子,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)必定存在差別,此差值就是離子所帶的電荷數(shù),故D正確;4、B【分析】【分析】
【詳解】
A.硼原子最外層最多有3個(gè)電子;可形成3對(duì)共用電子對(duì),達(dá)到6個(gè)電子,因此“皺褶”式硼烯中每個(gè)硼原子共用3對(duì)電子,故A正確;
B.硼原子最外層最多有3個(gè)電子;可形成3對(duì)共用電子對(duì),達(dá)到6個(gè)電子,因此“皺褶”式硼烯中硼原子未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故B錯(cuò)誤;
C.由于硼烯有著很高的表面活性;也更容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故硼烯有望代替石墨烯作電極材料,故C正確;
D.氧化硼的水化物是一種弱酸,與過(guò)量OH-反應(yīng)可生成B(OH)4-或BO2-和H2O;故D正確。
綜上所述,答案為B。5、C【分析】【詳解】
A.分子中N-O鍵;N-H鍵為極性鍵;N-N鍵為非極性鍵,故A錯(cuò)誤;
B.分子中的四個(gè)氮原子,成單鍵的氮原子雜化方式為sp3雜化,成雙鍵的氮原子雜化方式為sp2雜化,碳原子采用sp2雜化;所有C;N原子的雜化方式不相同,故B錯(cuò)誤;
C.1個(gè)分子中含有4個(gè)N-H鍵;1個(gè)N=C鍵,1個(gè)N=O鍵,2個(gè)N-C鍵,1個(gè)N-N單鍵和1個(gè)N→O配位鍵,雙鍵中一個(gè)是σ鍵,一個(gè)是π鍵,單鍵全部是σ鍵,σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比是5:1,故C正確;
D.分子式為CN4H4O2,相對(duì)分子質(zhì)量為104,10.4g該物質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol,1個(gè)分子含有11個(gè)原子,該物質(zhì)含有1.1NA個(gè)原子;故D錯(cuò)誤;
答案選C。6、D【分析】【詳解】
第IVA元素的氫化物都是由分子構(gòu)成的物質(zhì),在固態(tài)時(shí)屬于分子晶體,分子之間通過(guò)分子間作用力結(jié)合,分子間作用力又叫范德華力。分子的相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力就越大,克服分子間作用力使物質(zhì)熔化、氣化需要的能量就越多,因此物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高,所以ⅣA族氫化物的沸點(diǎn)大小順序?yàn)镃H4444。
答案選D。二、多選題(共9題,共18分)7、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。8、BC【分析】【詳解】
A.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A錯(cuò)誤;
B.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正確;
C.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正確;
D.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)構(gòu)造原理,各能級(jí)能量高低順序?yàn)棰傧嗤琻而不同能級(jí)的能量高低順序?yàn)椋簄s<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級(jí)ns<(n-2)f<(n-1)d9、BC【分析】【詳解】
由元素在周期表中位置可知,a為H、b為N;c為O、d為Na、e為S、f為Fe。
A.N元素的2p軌道為半充滿(mǎn)穩(wěn)定結(jié)構(gòu);第一電離能高于氧元素的第一電離能,故A錯(cuò)誤;
B.Na在氧氣中燃燒生成過(guò)氧化鈉;過(guò)氧化鈉中含有離子鍵;共價(jià)鍵,故B正確;
C.水分子之間存在氫鍵;硫化氫分子之間為范德華力,氫鍵比范德華力強(qiáng),因此硫化氫的沸點(diǎn)低于水,故C正確;
D.Fe2+離子價(jià)電子為3d6,而Fe3+離子價(jià)電子為3d5穩(wěn)定結(jié)構(gòu),F(xiàn)e2+離子不如Fe3+離子穩(wěn)定;故D錯(cuò)誤;
故選BC。10、AD【分析】【詳解】
A.根據(jù)抗壞血酸分子的結(jié)構(gòu)可知,分子中以4個(gè)單鍵相連的碳原子采取sp3雜化,碳碳雙鍵和碳氧雙鍵中的碳原子采取sp2雜化;A選項(xiàng)正確;
B.氯化鋁在177.8℃時(shí)升華,熔沸點(diǎn)低,因此AlCl3為分子晶體,但AlCl3在水溶液中完全電離;屬于強(qiáng)電解質(zhì),B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.CO2是分子晶體,為直線(xiàn)形分子,而SiO2是原子晶體,沒(méi)有獨(dú)立的SiO2微粒;兩者結(jié)構(gòu)不同,因此兩者不互為等電子體,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖分析可知,C原子位于晶胞的體心,由幾何知識(shí)可知,該碳原子的坐標(biāo)為();D選項(xiàng)正確;
答案選AD。
【點(diǎn)睛】
C選項(xiàng)為易錯(cuò)點(diǎn),解答時(shí)需理解:具有相同價(jià)電子數(shù)和相同原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征,這一原理稱(chēng)為等電子原理,滿(mǎn)足等電子原理的分子、離子或原子團(tuán)稱(chēng)為等電子體。11、AC【分析】【詳解】
A.苯分子中每個(gè)碳原子有3個(gè)σ鍵,無(wú)孤對(duì)電子,因此碳原子是sp2雜化;每個(gè)碳原子剩余的一個(gè)電子形成大π鍵,故A錯(cuò)誤;
B.Na3N與NaH均為離子化合物;都能與水反應(yīng)放出氣體,且與水反應(yīng)生成NaOH,所得溶液均能使酚酞溶液變紅,故B正確;
C.配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡(jiǎn)寫(xiě))中的配位原子是N原子;N提供孤對(duì)電子,配位數(shù)為4,故C錯(cuò)誤;
D.H2O中的孤對(duì)電子數(shù)比H3O+的多,孤對(duì)電子對(duì)成對(duì)電子排斥力大,因此H2O的鍵角比H3O+的鍵角??;故D正確。
綜上所述,答案為AC。12、CD【分析】【詳解】
A.(CH3)4N+移向右室,HCO3-移向左室;陰離子移向陽(yáng)極,即a是電源正極,A正確;
B.HCO3-經(jīng)過(guò)M移向左室;M為陰離子交換膜,B正確;
C.中,(CH3)4N+的C、N原子均為雜化,但是,HCO3-中的C原子為雜化;C錯(cuò)誤;
D.通過(guò)1mol電子時(shí),陰極室H+放電,2H++2e-=H2↑產(chǎn)生H2為0.5mol,陽(yáng)極室OH-放電,4OH--4e-=2H2O+O2↑,產(chǎn)生O2為0.25mol,同時(shí),溶液中剩下的H+與HCO3-反應(yīng)還要產(chǎn)生二氧化碳;因此,產(chǎn)生的氣體大于0.75mol,體積大于16.8L(STP)氣體,D錯(cuò)誤。
答案選CD。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、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(duì)分子質(zhì)量越大則分子間作用力越大,所以熔、沸點(diǎn)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(diǎn)高于H2S;與共價(jià)鍵的鍵能無(wú)關(guān),故B錯(cuò)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?zhuān)蔆正確;
D.氫鍵不是化學(xué)鍵;故D錯(cuò)誤;
故答案為AC。15、BC【分析】【詳解】
A、由晶胞圖可知,K+的個(gè)數(shù)為8×+6×=4,O2-的個(gè)數(shù)為12×+1=4,化學(xué)式為KO2,故A正確;
B、由晶胞圖可知,晶體中每個(gè)O2-周?chē)?2個(gè)O2-,故B錯(cuò)誤;
C、由晶胞圖可知,晶體中每個(gè)K+的周?chē)?個(gè)O2-,故C錯(cuò)誤;
D、晶胞中K+與O2-個(gè)數(shù)分別為4、4,所以晶胞中共有8個(gè)氧原子,根據(jù)電荷守恒-2價(jià)O原子數(shù)目為2,所以0價(jià)氧原子數(shù)目為8-2=6,所以晶體中,0價(jià)氧原子與-2價(jià)氧原子的數(shù)目比為3:1,故D正確;
故選BC。三、填空題(共6題,共12分)16、略
【分析】【分析】
根據(jù)Co的原子序數(shù)和周期表的位置,寫(xiě)出其電子排布式;根據(jù)電負(fù)性遞變規(guī)律判斷;根據(jù)VSEPR理論判斷雜化類(lèi)型;根據(jù)等電子體概念寫(xiě)出等電子體;根據(jù)CO2成鍵情況判斷;根據(jù)水分子間形成氫鍵判斷。
【詳解】
(1)Co是27號(hào)元素,位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;答案為[Ar]3d74s2。
(2)同一周期元素,元素的電負(fù)性從左至右,依次增大,則C、N、O屬于同一周期元素,原子序數(shù)O>N>C,電負(fù)性O(shè)>N>C;NO3-的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3,故N原子采取sp2雜化;等電子體是指原子總數(shù)相等,價(jià)電子總數(shù)相等的微粒,則NO3-中原子總數(shù)為4,價(jià)電子總數(shù)為24,與NO3-互為等電子體的分子為SO3或BCl3;答案為O>N>C,sp2,SO3或BCl3。
(3)CO2分子中,碳原子與每個(gè)氧形成兩對(duì)共用電子對(duì),其電子式為結(jié)構(gòu)式為O=C=O,CO2分子中;σ鍵2個(gè)和π鍵2個(gè),數(shù)目比為1:1;答案為1:1。
(4)水的沸點(diǎn)高于CO2的原因是水分子間含氫鍵,二氧化碳分子中只含范德華力;答案為水分子間含氫鍵,二氧化碳分子中只含范德華力。【解析】[Ar]3d74s2O>N>Csp2SO3(BCl3等)1:1H2O分子間存在氫鍵,而CO2分子間只存在范德華力17、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)分子的空間構(gòu)型;雜化類(lèi)型以及價(jià)層電子對(duì)數(shù)結(jié)合粒子中均含有1個(gè)碳原子和3個(gè)氫原子來(lái)分析判斷;
(2)由第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子,第二周期元素為中心原子,如果是平面形分子,則通過(guò)sp2雜化形成中性分子;如果是三角錐型分子,則通過(guò)sp3雜化形成中性分子;且價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4,含有一個(gè)孤電子對(duì);如果是正四面體結(jié)構(gòu),則該分子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì),據(jù)此分析解答;
(3)等電子體是指具有相同價(jià)電子總數(shù)和原子總數(shù)的分子或離子;根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論確定原子的雜化方式;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)計(jì)算判斷。
【詳解】
(1)第一種微粒的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,則碳原子為sp2雜化,中心碳原子無(wú)孤電子對(duì),因此價(jià)層電子對(duì)數(shù)3,化學(xué)式為CH3+,第二種微粒的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,則碳原子為sp3雜化,中心碳原子有1個(gè)孤電子對(duì),因此價(jià)層電子對(duì)數(shù)4,化學(xué)式CH3-,故答案為CH3+;CH3-;
(2)由第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子,第二周期元素為中心原子,通過(guò)sp2雜化形成中性分子,是平面形分子,該類(lèi)型分子有BF3;第二周期元素為中心原子,通過(guò)sp3雜化形成中性分子,如果是三角錐型分子,則該分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且含有一個(gè)孤電子對(duì),該類(lèi)型分子有NF3;如果該分子為正四面體結(jié)構(gòu),則該分子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì),該類(lèi)型分子有CF4,故答案為BF3;NF3;CF4;
(3)SO3的原子數(shù)為4,價(jià)電子數(shù)為24,與SO3互為等電子體的為NO3-或CO32-、BF3或COCl2等;NO3-中N原子形成3個(gè)σ鍵,沒(méi)有孤電子對(duì),雜化類(lèi)型為sp2,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,SO3分子中S原子的價(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+=3,雜化類(lèi)型為sp2,故答案為NO3-;CO32-;sp2?!窘馕觥緾H3+CH3-BF3NF3CF4NO3-CO32-sp218、略
【分析】【分析】
(1)Se是34號(hào)元素;4個(gè)電子層;最外層6個(gè)電子;根據(jù)能量最低原理,核外電子從低能級(jí)向高能級(jí)排布;
(2)同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大;同主族元素從上到下電負(fù)性減?。?/p>
(3)B最外層有5個(gè)電子,與三個(gè)羥基形成三對(duì)共價(jià)鍵,剩余一對(duì)孤對(duì)電子,形成配位鍵,H3BO3與水反應(yīng)生成[B(OH)4]-時(shí)形成1個(gè)配位鍵;
(4)[Cu(NH3)4]2+具有對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型;則該微??赡転檎拿骟w結(jié)構(gòu)或平面正方形結(jié)構(gòu),平面正方形結(jié)構(gòu)有兩種不同的二氯代物,正四面體結(jié)構(gòu)有一種二氯代物。
【詳解】
(1)Se是34號(hào)元素,4個(gè)電子層、最外層6個(gè)電子,在周期表的位置為第四周期VIA族;Ga是31號(hào)元素,核外有31個(gè)電子,基態(tài)Ga原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1;最高能級(jí)為4p;
(2)同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大;S和P同周期,故電負(fù)性:S>P,同主族元素從上到下電負(fù)性減小,P和As同主族,P>As,As和Ga同周期,電負(fù)性As>Ga,所以電負(fù)性S>P>Ga;
(3)B最外層有3個(gè)電子,與三個(gè)羥基形成三對(duì)共價(jià)鍵,羥基提供H3BO3與水反應(yīng)生成[B(OH)4]-時(shí)形成1個(gè)配位鍵,[B(OH)4]-的結(jié)構(gòu)式為
(4)[Cu(NH3)4]2+具有對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型,則該微??赡転檎拿骟w結(jié)構(gòu)或平面正方形結(jié)構(gòu),平面正方形結(jié)構(gòu)有兩種不同的二氯代物,正四面體結(jié)構(gòu)有一種二氯代物,[Cu(H2O)4]2+中的2個(gè)H2O被Cl-取代,能得到2種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,則[Cu(H2O)4]2+的空間構(gòu)型為平面正方形,銅原子提供空軌道,水分子提供孤對(duì)電子,形成4對(duì)配位鍵,構(gòu)型為
【點(diǎn)睛】
不是同周期,不是同主族的元素的電負(fù)性進(jìn)行比較時(shí),可以選擇一個(gè)參照物,例如P和Ga不位于同周期,也不位于同族,選擇As進(jìn)行對(duì)照,方便解題?!窘馕觥竣?第四周期VIA族②.4p③.S>P>Ga④.⑤.平面正方形⑥.19、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷雜化類(lèi)型判斷微粒的構(gòu)型來(lái)解答,①CH4是正四面體結(jié)構(gòu),②C2H4是平面形分子③C2H2是直線(xiàn)形分子④NH3是三角錐形分子,⑤NH4+是正四面體結(jié)構(gòu),⑥BF3是平面三角形分子⑦H2O是V形分子;
(2)根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷雜化類(lèi)型;雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù),據(jù)此判斷雜質(zhì)類(lèi)型;
(3)①CH4是正四面體結(jié)構(gòu),②C2H4是平面形分子③C2H2是直線(xiàn)形分子④NH3是三角錐形分子,⑤NH4+是正四面體結(jié)構(gòu),⑥BF3是平面三角形分子⑦H2O是V形分子;
(4)判斷分子中能否有提供孤電子對(duì)和空軌道的粒子;以此來(lái)解答;
(5)不同原子間形成極性鍵;同種原子間形成非極性鍵;結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng);正負(fù)電荷中心重疊的分子為極性分子。
【詳解】
(1)①CH4中C原子采取sp3雜化,空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),②C2H4中C原子采取sp2雜化,空間構(gòu)型為平面形分子,③C2H2中C原子采取sp雜化,空間構(gòu)型為直線(xiàn)形分子④NH3中氮原子采取sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形分子,⑤NH4+中氮原子采取sp3雜化,空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),⑥BF3中硼原子采取sp2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形分子⑦H2O中O原子采取sp3雜化;空間構(gòu)型為V形分子,呈正四面體的是:①⑤;
(2)①CH4中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=4+0=4,所以采取sp3雜化;
②C2H4中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=3+0=3,所以采取sp2雜化;
③C2H2中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=2+0=2;所以采取sp雜化;
④NH3中氮原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=3+1=4,所以采取sp3雜化;
⑤NH4+中氮原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=4+0=4,所以采取sp3雜化;
⑥BF3中B原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=3+0=3,所以采取sp2雜化;
⑦H2O中O原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=2+2=4,所以采取sp3雜化;
所以中心原子軌道為sp3雜化的是①④⑤⑦,中心原子軌道為sp2雜化的是②⑥;為sp雜化的是③;
(3)①CH4是正四面體結(jié)構(gòu);所有原子不共面也不共線(xiàn);
②C2H4是平面形分子;所有原子共平面而不共線(xiàn);
③CH≡CH是直線(xiàn)形分子;所有原子共平面也共線(xiàn);
④NH3是三角錐形分子;所有原子不共面也不共線(xiàn);
⑤NH4+是正四面體結(jié)構(gòu);所有原子不共面也不共線(xiàn);
⑥BF3是平面三角形分子;所有原子共平面而不共線(xiàn);
⑦H2O是V形分子;所有原子共平面而不共線(xiàn);
所有原子共平面的是:②③⑥;
(4)①CH4中無(wú)孤對(duì)電子;
②CH2═CH2中上無(wú)孤對(duì)電子;
③CH≡CH中無(wú)孤對(duì)電子;
④NH3中N上有1對(duì)孤對(duì)電子;無(wú)空軌道;
⑤NH4+中N提供孤電子對(duì),H+提供空軌道;二者都能形成配位鍵;
⑥BF3中無(wú)孤對(duì)電子;
⑦H2O中O上有2對(duì)孤對(duì)電子;無(wú)空軌道;
粒子存在配位鍵的是⑤;
(5)①CH4中C上無(wú)孤對(duì)電子;形成4個(gè)σ鍵,為正四面體結(jié)構(gòu),只含C?H極性鍵,結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng),為非極性分子;
②CH2═CH2中C上無(wú)孤對(duì)電子;每個(gè)C形成3個(gè)σ鍵,為平面結(jié)構(gòu),含C=C;C?H鍵,為非極性分子;
③CH≡CH中C上無(wú)孤對(duì)電子;每個(gè)C形成2個(gè)σ鍵,為直線(xiàn)結(jié)構(gòu),含C≡C;C?H鍵,為非極性分子;
④NH3中N上有1對(duì)孤對(duì)電子;N形成3個(gè)σ鍵,為三角錐型,只含N?H鍵,為極性分子;
⑤NH4+中N上無(wú)孤對(duì)電子;N形成4個(gè)σ鍵,為正四面體結(jié)構(gòu),只含N?H鍵,為非極性分子;
⑥BF3中B上無(wú)孤對(duì)電子;形成3個(gè)σ鍵,為平面三角形,只含B?F鍵,為非極性分子;
⑦H2O中O上有2對(duì)孤對(duì)電子;O形成2個(gè)σ鍵,為V型,含O?H極性鍵,為極性分子;
含有極性鍵的極性分子的是:④⑦?!窘馕觥竣?①⑤②.①④⑤⑦③.②⑥④.③⑤.②③⑥⑥.⑤⑦.④⑦20、略
【分析】【分析】
(1)Fe是26號(hào)元素,核外有26個(gè)電子,失去3個(gè)電子得到Fe3+,根據(jù)構(gòu)造原理寫(xiě)出基態(tài)Fe3+的核外電子排布式;
(2)CN-有2個(gè)原子,價(jià)層電子數(shù)為10;K4[Fe(CN)6]是離子化合物,其中含有共價(jià)鍵和配位鍵,1個(gè)中含有6個(gè)配位鍵,CN-中含有C≡N,1個(gè)C≡N中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,即1個(gè)中含有12個(gè)σ鍵;據(jù)此計(jì)算解答;
(3)CN?中中心原子C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,即CN-的VSEPR模型為直線(xiàn)型;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;同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大;
(4)①金屬的金屬鍵越強(qiáng);熔點(diǎn)越高;
②設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為x,則該晶胞中Fe原子數(shù)為:8×1/8+1=2,晶胞密度為:計(jì)算密度。
【詳解】
(1)Fe原子核外有26個(gè)電子,失去3個(gè)電子得到Fe3+,基態(tài)Fe3+的核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d5,故答案為:1s22s22p63s23p63d5;
(2)CN-有2個(gè)原子,價(jià)層電子數(shù)為10,則與CN-互為等電子體的分子為N2;K4[Fe(CN)6]是離子化合物,存在離子鍵,其中含有共價(jià)鍵和配位鍵,即化學(xué)鍵為離子鍵、配位鍵和共價(jià)鍵;1個(gè)中含有6個(gè)配位鍵,CN?中含有C≡N,1個(gè)C≡N中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,即1個(gè)中含有12個(gè)σ鍵,所以含有12molσ鍵的K4[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為1mol,故答案為:N2;配位鍵;1;
(3)CN?中中心原子C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2,即CN?的VSEPR模型為直線(xiàn)型,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;故答案為:sp;N>O>C;
(4)①K和Na都為金屬晶體;K和Na價(jià)電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強(qiáng),熔點(diǎn)更高,故答案為:K和Na的價(jià)電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強(qiáng),熔點(diǎn)更高;
②設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為x,則晶胞體積該晶胞中Fe原子數(shù)為:8×1/8+1=2,晶胞密度為:故答案為:【解析】1s22s22p63s23p63d5N2配位鍵1spN>O>CK和Na的價(jià)電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強(qiáng),熔點(diǎn)更高21、略
【分析】【分析】
密置層的排列最緊密;靠的最近,空隙最少,每一層中,一個(gè)原子與周?chē)齻€(gè)原子相互接觸,據(jù)此分析;根據(jù)配位數(shù)為中心原子直接接觸的原子的個(gè)數(shù)分析;金屬原子周?chē)苯咏佑|的原子數(shù)目有六個(gè),每個(gè)晶胞有8個(gè)原子,一個(gè)原子被8個(gè)晶胞所共有,據(jù)此分析;根據(jù)釙元素是氧族元素解答。
【詳解】
(1)密置層的排列最緊密;靠的最近,空隙最少,在圖1所示的半徑相等的圓球的排列中,A中的排布不是最緊密,A屬于非密置層,一個(gè)中心圓球周?chē)兴膫€(gè)圓球,配位數(shù)是4;B中排布是最緊密的結(jié)構(gòu),B屬于密置層,一個(gè)中心圓球周?chē)辛鶄€(gè)圓球,配位數(shù)是6;答案:非密置;4;密置;6。
(2)將非密置層一層一層地在三維空間里堆積;得到如圖2所示的一種金屬晶體的晶胞,它被稱(chēng)為簡(jiǎn)單立方堆積,在這種晶體中,金屬原子周?chē)苯咏佑|的原子數(shù)目有六個(gè),金屬原子的配位數(shù)是6,每個(gè)晶胞有8個(gè)原子,一個(gè)原子被8個(gè)晶胞所共有,平均每個(gè)晶胞所占有的原子數(shù)目是8×1/8=1;答案:6;1。
(3)有資料表明,只有釙的晶體中的原子具有如圖2所示的堆積方式,釙位于元素周期表的第六周期ⅥA族,元素符號(hào)是Po,最外層電子排布式是6s26p4。答案:六;ⅥA;Po;6s26p4?!窘馕觥糠敲苤?密置661六ⅥAPo6s26p4四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)22、略
【分析】【分析】
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C為離子化合物,D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),化合物AC2為一種常見(jiàn)的溫室氣體,則A為C,C為O,B為N,D為Mg。B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24,E為Cr。
【詳解】
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)相同即最外層電子數(shù)只有一個(gè),還有K、Cu;故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;
(2)同周期從左到右電離能有增大趨勢(shì);但第IIA族元素電離能大于第IIIA族元素電離能,第VA族元素電離能大于第VIA族元素電離能,因此A;B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N;故答案為:C<O<N;
(3)化合物AC2為CO2,其電子式故答案為:
(4)Mg的單質(zhì)在CO2中點(diǎn)燃可生成碳和一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學(xué)反應(yīng)方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據(jù)CO與N2互為等電子體,一種由N、O組成的化合物與CO2互為等電子體,其化學(xué)式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),NHO3被還原到最低價(jià)即NH4NO3,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O23、略
【分析】【分析】
A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1,則n=2,故A為N元素;C元素為最活潑的非金屬元素,則C為F元素;B原子序數(shù)介于氮、氟之間,故B為O元素;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的最外層電子數(shù)為2,故D為Mg元素;E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿(mǎn)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(mǎn),N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿(mǎn)狀態(tài);性質(zhì)穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能大于O元素;同一周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng),故元素的電負(fù)性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號(hào)為Fe3+;
(3)F為Cu,位于周期表ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G為As元素;與Si位于周期表對(duì)角線(xiàn)位置,則其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負(fù)性依次減小;則電負(fù)性:As<P,B錯(cuò)誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減??;As與Ge元素同一周期,位于Ge的右側(cè),則其原子半徑小于鍺,C錯(cuò)誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿(mǎn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故其第一電離能大于硒元素的,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿(mǎn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去,故Mg元素第一電離能大于Al元素的第一電離能,即I1(Mg)>I1(Al)?!窘馕觥浚綨<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿(mǎn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去24、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(lèi)最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子,則Z是N元素;R單質(zhì)占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數(shù)為29,則W是Cu元素;再結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì),所以采取sp2雜化;一個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數(shù)目為5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型為正四面體形;但氨氣中的中心原子上含有1對(duì)孤對(duì)電子,所以其實(shí)際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更??;
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)最高;H2Se相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點(diǎn)比H2S高,三者的沸點(diǎn)由高到低的順序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體,CO2和N2O互為等電子體,所以元素C的這種氧化物CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O;
(5)銅是29號(hào)元素,其原子核外有29個(gè)電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價(jià)電子排布式為3d104s1。【解析】sp25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s125、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的銅元素;為過(guò)渡元素,屬于ds區(qū)元素,故答案:ds;
(2)根據(jù)元素周期表可知:③為碳元素,⑧為氯元素,兩者形成的一種常見(jiàn)溶劑為CCl4;其分子空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),故答案:正四面體結(jié)構(gòu);
(3)根據(jù)元素周期表可知:元素①為氫元素,⑥為磷元素,兩者形成的最簡(jiǎn)單分子為PH3;分子中正負(fù)電荷中心不重合,屬于極性分子,故答案:極性;
(4)根據(jù)元素周期表可知:元素⑥為磷元素,元素⑦為硫元素,P原子為半充滿(mǎn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),磷的第一電離能大于硫元素的第一電離能;元素②為鈹元素,元素④為鎂元素,同一主族從上到下,元素的電負(fù)性逐漸減小,則鈹元素的電負(fù)性大于鎂元素的電負(fù)性,故答案:>;>;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑨為銅元素,位于第四周期IB族,所以銅元素的基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根據(jù)元素周期表可知:元素⑧為氯元素,元素④為鎂元素,形成的化合物為MgCl2,其電子式為故答案:
(6)根據(jù)元素周期表可知:元素⑩為鋅元素,元素⑤為鋁元素,鋁能與NaOH溶液反應(yīng),所以鋅也能與NaOH溶液反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O?!窘馕觥縟s正四面體結(jié)構(gòu)極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O26、略
【分析】【詳解】
由元素在周期表中的位置可知,①為H,②為Be,③為C,④為N,⑤為O,⑥為F,⑦為Mg,⑧為Cl,⑨為Cr;⑩為Cu。
(1)⑨為Cr元素,原子核外電子數(shù)為24,價(jià)層電子排布為[Ar]3d54s1;
(2)素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為CH2=CH2,C原子成3個(gè)δ鍵、沒(méi)有孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為3,C原子采取sp2雜化;
元素⑦與⑧形成的化合物MgCl2是由鎂離子和氯離子形成的離子化合物;晶體類(lèi)型是離子晶體;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢(shì),能量相同的原子軌道在全滿(mǎn)、半滿(mǎn)、全空時(shí)體系能量最低,原子較穩(wěn)定,因此價(jià)電子排布處于半滿(mǎn)的軌道的元素,其第一電離能比臨近原子的第一電離能大,所以元素④的第一電離能>元素⑤的第一電離能;元素④與元素①形成的是NH3分子,三角錐形;原子數(shù)目和電子總數(shù)(或價(jià)電子總數(shù))相同的微?;榈入娮芋w,N2的電子數(shù)為14,與之為等電子體的分子為CO,離子為CN-;
(4)④是N元素,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液為稀硝酸,與Mg單質(zhì)反應(yīng),Mg是還原劑,被氧化為Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化劑、酸的作用,反應(yīng)的方程式為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球?yàn)檠踉?,所以一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為1+8×=2?!窘馕觥竣?[Ar]3d54s1②.sp2③.離子晶體④.>⑤.三角錐形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2五、工業(yè)流程題(共1題,共2分)27、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(mǎn)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)
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