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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年岳麓版選修3化學(xué)下冊階段測試試卷120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)一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、在d軌道中電子排布成而不排布成其直接的依據(jù)是()A.能量最低原理B.泡利原理C.原子軌道能級(jí)圖D.洪特規(guī)則2、下列能級(jí)符號(hào)不正確的是()A.1sB.2dC.3pD.4f3、下列各組元素的性質(zhì)正確的是A.第一電離能:B>Al>GaB.電負(fù)性:F>N>OC.最高正價(jià):F>S>SiD.原子半徑:P>N>C4、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、配體和配位數(shù)分別為A.Cu+NH34B.Cu2+NH34C.Cu2+OH-2D.Cu2+NH325、下列有關(guān)甲醛(HCHO)、苯、二氧化碳及水的說法不正確的是()A.苯分子中所有原子共平面B.甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2雜化C.苯、二氧化碳均是非極性分子,水和甲醛是極性分子D.水的沸點(diǎn)比甲醛高,是因?yàn)樗肿娱g能形成氫鍵,而甲醛分子間不能形成氫鍵6、下列說法中正確的是()A.CH4,C2H2,HCN都是含有極性鍵的非極性分子B.CO2與SO2的立體構(gòu)型相似,都是非極性分子C.葡萄糖分子(HOCH2—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)中的手性碳原子數(shù)為5D.酸性:H3PO4>HClO,因?yàn)镠3PO4的非羥基氧原子數(shù)比HClO的多7、下列說法正確的是()A.分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的熔點(diǎn)低B.晶體在受熱熔化過程中一定存在化學(xué)鍵的斷裂C.DNA呈雙螺旋結(jié)構(gòu)是由于兩條鏈間形成氫鍵所致D.根據(jù)價(jià)電子互斥理論可以分析出NH3、PH3、AsH3、SbH3分子的鍵角依次變大8、離子晶體熔點(diǎn)的高低決定于陰、陽離子之間距離、晶格能的大小,據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序是()A.KCl>NaCl>BaO>CaOB.NaCl>KCl>CaO>BaOC.CaO>BaO>KCl>NaClD.CaO>BaO>NaCl>KCl評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)9、下列原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是____________(填序號(hào),下同),違反能量最低____________,違反洪特規(guī)則的是____________,違反泡利不相容原理的是____________。
①
②
③P:
④
⑤
⑥
⑦O:10、下列基態(tài)原子或離子的電子排布式(圖)正確的是______(填序號(hào),下同),違反能量最低原理的是______,違反洪特規(guī)則的是______,違反泡利原理的是______.
①
②
③P:
④Cr:
⑤Fe:
⑥
⑦O:11、回答下列問題:
(1)碳原子的核外電子排布式為____________。與碳同周期的非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能,原因是________________。
(2)A、B均為短周期金屬元素。依據(jù)下表數(shù)據(jù),寫出B原子的電子排布式:________。電離能/kJ·mol-1I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540
(3)下表是第三周期部分元素的電離能[單位:eV(電子伏特)]數(shù)據(jù)。元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.171.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7
下列說法正確的是________(填字母)。
A.甲的金屬性比乙強(qiáng)。
B.乙的化合價(jià)為+1價(jià)。
C.丙不可能為非金屬元素。
D.丁一定為金屬元素。
(4)Mn、Fe均為第四周期過渡金屬元素,兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:。元素FeFe電離能/kJ·mol-1I1717759I2150915611561I3324829572957
錳元素位于第四周期第ⅦB族。請寫出基態(tài)Mn2+的價(jià)電子排布式:________,比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)Mn2+再失去1個(gè)電子比氣態(tài)Fe2+再失去1個(gè)電子難,對此你的解釋是_________________________。12、(1)鐵在元素周期表中的位置為_____,基態(tài)鐵原子有個(gè)未成對電子_____,三價(jià)鐵離子的電子排布式為_____。
(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_____;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_____對自旋相反的電子。
(4)中國古代四大發(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_____,第一電離能從大到小依次為_____。
(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______,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立體構(gòu)型為______。13、試用VSEPR理論判斷下列分子或離子的立體構(gòu)型,并判斷中心原子的雜化類型:(1)H2O____________形,雜化類型_________;(2)CO32-__________形,雜化類型_________;(3)SO32-__________形,雜化類型_________;14、四種元素X;Y、Z、W位于元素周期表的前四周期;已知它們的核電荷數(shù)。
依次增加;且核電荷數(shù)之和為51;Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子;Z與Y原子的價(jià)層電子數(shù)相同;W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1。
(1)Y、Z可分別與X形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物a、b,它們的分子式分別是_____、_______;雜化軌道分別是________、_________;a分子的立體結(jié)構(gòu)是____________。
(2)Y的最高價(jià)氧化物和Z的最高價(jià)氧化物的晶體類型分別是_______晶體、_______晶體:
(3)X的氧化物與Y的氧化物中,分子極性較小的是(填分子式)__________;
(4)Y與Z比較,電負(fù)性較大的____________,其+2價(jià)離子的核外電子排布式是_________。15、請回答下列問題:
(1)某元素X基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對電子,次外層有2個(gè)電子,其價(jià)電子排布圖為___,其原子核外有___種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;其最低價(jià)氫化物電子式為___,中心原子采用___雜化,分子立體構(gòu)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(gè)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(zhì)常常采用___堆積方式,配位數(shù)為___,空間利用率為___。16、硫和鈣的相關(guān)化合物在化工;醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題:
(1)鈣元素的焰色反應(yīng)呈磚紅色,其中紅色對應(yīng)的輻射波長為________nm(填字母)。
a.435b.500c.580d.605e.700
(2)元素S和Ca中,第一電離能較大的是________(填元素符號(hào)),其基態(tài)原子價(jià)電子排布式為________,其基態(tài)原子中電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有________種。
(3)硫的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物H2SO4能與肼反應(yīng)生成N2H6SO4,N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同,則N2H6SO4晶體內(nèi)不存在________(填字母)。
a.離子鍵b.共價(jià)鍵。
c.配位鍵d.范德華力。
(4)基態(tài)Ca原子中,核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是________,該能層為次外層時(shí)最多可以容納的電子數(shù)為________。鈣元素和錳元素屬于同一周期,且核外最外層電子排布相同,但金屬鈣的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬錳的低,原因是________________________________________________________。評卷人得分三、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)17、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。請根據(jù)以上情況;回答下列問題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對應(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___________。
(3)寫出化合物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(xué)式為_____。
(6)B的最高價(jià)氧化物對應(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____________。18、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(gè)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(fù)性由小到大的順序?yàn)開______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號(hào)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(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____。19、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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)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(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________。20、下表為長式周期表的一部分;其中的編號(hào)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(hào)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(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________。
(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(xué)方程式:____________________。21、下表為長式周期表的一部分;其中的序號(hào)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(xué)式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價(jià)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(shí),元素④被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)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(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__________。評卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共8分)22、半導(dǎo)體材料磷化硼(BP)可由BBr3和PBr3在高溫下合成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)P原子的價(jià)電子排布式為__________,同周期中第一電離能比P小的元素有______種。
(2)在水中的溶解度BBr3_______PBr3(填“>”或“<”),原因是_____________。
(3)一定溫度下PBr5能形成陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1:1的導(dǎo)電熔體,經(jīng)測定其中P—Br鍵鍵長均相等。寫出該導(dǎo)電熔體中陽離子的電子式:_________,其中P原子的雜化軌道類型是_______。
(4)已知磷化硼晶體中P原子作A1型最密堆積,B原子填入四面體空隙中,相鄰P原子和B原子核間距為dcm,則該晶體中每個(gè)B原子周圍有_____個(gè)B原子與它距離最近,晶體密度為____g·cm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值),若某個(gè)P原子的坐標(biāo)為(0,0,0),則晶胞中其余P原子的坐標(biāo)為__________(寫出一個(gè)即可)。23、物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì);新材料的不斷涌現(xiàn)有力地促進(jìn)了社會(huì)進(jìn)步,因此了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)具有重要意義。試回答下列問題:
(1)基態(tài)鐵原子中未成對電子數(shù)為_________,在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中________更穩(wěn)定。
(2)OF2中氧元素的化合價(jià)為____,中心原子的雜化方式為___,OF2的分子極性比H2O的__________(選填“大”或“小”)。
(3)一種新型鋁離子電池中的電解質(zhì)溶液由某種有機(jī)陽離子與AlCl4﹣、Al2Cl7﹣構(gòu)成,AlCl4﹣的立體構(gòu)型為_________,Al2Cl7﹣中的原子都是8電子結(jié)構(gòu),則Al2Cl7﹣的結(jié)構(gòu)式為(配位鍵用“→”表示)__________。
(4)FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似,要比較FeO與NaCl的晶格能大小,還需要知道的數(shù)據(jù)是___________;
(5)氮化鋁、氮化硼、氮化鎵晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,它們晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序是___________。
(6)NH3分子中∠HNH鍵角為106.7o,而配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角為109.5o,配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角變大的原因是_____。
(7)下圖是Fe3O4晶體的晶胞。
①晶胞中亞鐵離子處于氧離子圍成的______(選填“正方形”;“正四面體”或“正八面體”)空隙。
②晶胞中氧離子的堆積方式的名稱為________。
③若晶胞的體對角線長為anm,則Fe3O4晶體的密度為________g/cm3(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。評卷人得分五、有機(jī)推斷題(共3題,共27分)24、A、B、C、D,E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關(guān)信息如下表:。元素相關(guān)信息A原子核外有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等D原子半徑在同周期元素中最大E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個(gè)電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反G基態(tài)原子核外有7個(gè)能級(jí)且能量最高的能級(jí)上有6個(gè)電子H是我國使用最早的合金中的最主要元素
請用化學(xué)用語填空:
(1)A元素位于元素周期表第_______周期_______族;B元素和C元素的第一電離能比較,較大的是________,C元素和F元素的電負(fù)性比較,較小的是________。
(2)B元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物的分子模型為________,B元素所形成的單質(zhì)分子鍵與π鍵數(shù)目之比為________。
(3)G元素的低價(jià)陽離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是________,F(xiàn)元素原子的價(jià)電子的軌道表示式是________,H元素的基態(tài)原子核外電子排布式的________。
(4)G的高價(jià)陽離子的溶液與H單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為_________________;與E元素成對角線關(guān)系的某元素的最高價(jià)氧化物的水化物具有兩性,寫出該兩性物質(zhì)與D元素的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式:_________________。25、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(gè)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(fù)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(jià)電子軌道排布圖為______________________________;B的電子排布式為_________;C的價(jià)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(gè)σ鍵和_____個(gè)π鍵。
(3)B的原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)________有多少種,原子軌道數(shù)為______,能級(jí)數(shù)__________,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_________。
(4)四種元素最高價(jià)氧化物水化物酸性由強(qiáng)到弱的是(用對應(yīng)化學(xué)式回答)____________________。26、短周期元素W;X、Y和Z的原子序數(shù)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(shù)是內(nèi)層電子數(shù)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(shù)是其電子層數(shù)的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、_______種不同能量的電子。
(2)元素Z與元素X形成共價(jià)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(jià)氧化物對應(yīng)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(qiáng)的元素是_______(寫元素符號(hào)),試寫出一個(gè)能說明這一事實(shí)的化學(xué)方程式______________________________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【詳解】
A.能量最低原理是指在不違反保里原理的條件下;電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道,使整個(gè)原子體系能量處于最低,A不合題意;
B.泡利原理是指每個(gè)軌道(例如1s軌道;2p軌道中的px)最多只能容納兩個(gè)自旋相反的電子,B不合題意;
C.原子軌道能級(jí)圖與題干無關(guān);也不合題意;
D.洪特規(guī)則是指在相同能量的軌道上,電子在排布的時(shí)候優(yōu)先進(jìn)入空軌道,每個(gè)軌道中的單電子取得相同自旋;故在d軌道中電子排布成而不排布成顯然是根據(jù)洪特規(guī)則,故D符合題意;
故選:D。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.K層有s能級(jí);A正確;
B.L層只有兩個(gè)能級(jí);即s和p能級(jí),B錯(cuò)誤;
C.M層有3個(gè)能級(jí);即s;d、p,C正確;
D.N層有4個(gè)能級(jí);即s;d、p、f,D正確;
答案選B。3、A【分析】【詳解】
A.同一主族;從上到下,元素的第一電離能逐漸減小,所以第一電離能:B>Al>Ga,故A正確;
B.同周期;從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大,所以電負(fù)性:F>O>N,故B錯(cuò)誤;
C.主族元素最外層電子數(shù)=最高正價(jià);氧沒有最高價(jià);氟無正價(jià),所以最高正價(jià):S>Si,故C錯(cuò)誤;
D.一般而言;電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相同,原子序數(shù)越大,原子半徑越小,所以原子半徑:P>C>N,故D錯(cuò)誤;
答案選A。4、B【分析】【詳解】
配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子為Cu2+,配體為NH3;配位數(shù)為4,故B正確;
故選B。5、B【分析】【詳解】
A.苯是平面結(jié)構(gòu);所有原子共平面,故A不符合題意;
B.甲醛、苯分子中碳原子均含有3個(gè)σ鍵,沒有孤對電子,采用sp2雜化;二氧化碳中碳原子含有2個(gè)σ鍵,沒有孤對電子,采用sp雜化,故B符合題意;
C.苯、CO2結(jié)構(gòu)對稱;正;負(fù)電荷的中心重合,均為非極性分子,水和甲醛的正、負(fù)電荷的中心不重合,均為極性分子,故C不符合題意;
D.水的沸點(diǎn)比甲醛的高;是因?yàn)樗肿娱g能形成氫鍵,故D不符合題意;
故答案為:B。
【點(diǎn)睛】
判斷極性分子和非極性分子的方法:
①中心原子化合價(jià)法:在組成為ABn型化合物中,若中心原子A的化合價(jià)等于族的序數(shù),則該化合物為非極性分子,否則為極性分子,如CCl4、SO3、PCl5;
②受力分析法:若已知鍵角(或空間結(jié)構(gòu)),可進(jìn)行受力分析,合力為0者為非極性分子。如:C2H4、BF3;
③原子分析法:由同種原子組成的雙原子分子都是非極性分子。6、D【分析】【詳解】
A.CH4、C2H2為極性鍵構(gòu)成的非極性分子;而HCN為極性分子,故A錯(cuò)誤;
B.SO2分子為V形結(jié)構(gòu),分子中正負(fù)電荷重心不重合,屬于極性分子,CO2分子為直線型對稱結(jié)構(gòu);分子中正負(fù)電荷重心重合,屬于非極性分子,故B錯(cuò)誤;
C.葡萄糖分子(HOCH2—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)中中間的4個(gè)C原子連接了四個(gè)不同的原子或原子團(tuán);為手性碳原子,則手性碳原子數(shù)為4,故C錯(cuò)誤;
D.H3PO4的非羥基氧原子數(shù)比HClO的多;含氧酸中非羥基氧原子數(shù)越多,酸性越強(qiáng),所以磷酸的酸性強(qiáng)于次氯酸,故D正確;
答案選D。7、C【分析】【詳解】
A.分子晶體熔點(diǎn)可能比金屬晶體熔點(diǎn)高;有的金屬晶體熔點(diǎn)較低,如汞常溫下為液態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.分子晶體受熱熔化只破壞分子間作用力,不破壞化學(xué)鍵,故B錯(cuò)誤;
C.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)中間為堿基對;堿基之間形成氫鍵,從而維持了雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,故C正確;
D.NH3、PH3、AsH3、SbH3結(jié)構(gòu)相似,N、P、As、Sb的原子半徑依次越大,鍵合電子之間的排斥力越小,NH3、PH3、AsH3、SbH3分子的鍵角依次減?。粌r(jià)層電子對互斥理論只能判斷其空間構(gòu)型,故D錯(cuò)誤;
答案選C。
【點(diǎn)睛】
明確價(jià)層電子對互斥理論內(nèi)涵、晶體構(gòu)成微粒等知識(shí)點(diǎn)是解本題關(guān)鍵,注意規(guī)律中的特殊現(xiàn)象,氫鍵屬于分子間作用力而不屬于化學(xué)鍵。8、D【分析】【詳解】
對于離子晶體來說,離子所帶電荷數(shù)越多,陰、陽離子核間距離越小,晶格能越大,離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高,陽離子半徑大小順序?yàn)椋築a2+>K+>Ca2+>Na+;陰離子半徑:Cl->O2-,比較可得只有D項(xiàng)是正確的。答案選D。二、填空題(共8題,共16分)9、略
【分析】【分析】
能量最低原理:原子核外的電子應(yīng)優(yōu)先排布在能量最低的能級(jí)里;然后由里到外,依次排布在能量逐漸升高的能級(jí)里;洪特規(guī)則:即電子分布到能量筒并的原子軌道時(shí),優(yōu)先以自旋相同的方式分別占據(jù)不同的軌道,因?yàn)檫@種排布方式原子的總能量最低,所以在能量相等的軌道上,電子盡可能自旋平行地多占不同的軌道;泡利不相容原理:指的是在原子中不能容納運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子。
【詳解】
由分析知①⑤⑥表示式正確;
②根據(jù)核外電子排布規(guī)律判斷,電子排完2s軌道后應(yīng)排能量較低的2p軌道而不是3p軌道,正確的電子排布式應(yīng)為違背能量最低原理;
③3p軌道上正確的軌道表示式應(yīng)為沒有遵循洪特規(guī)則;
④忽略了能量相同的原子軌道上電子排布為半充滿狀態(tài)時(shí),體系的能量較低,原子較穩(wěn)定,正確的電子排布式應(yīng)為違背洪特規(guī)則;
⑦正確的軌道表示式應(yīng)為違反泡利不相容原理;
綜上所述;答案為:①⑤⑥;②;③④;⑦。
【點(diǎn)睛】
當(dāng)同一能級(jí)上的電子排布為全充滿,半充滿和全空狀態(tài)時(shí),具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性,這就是洪特規(guī)則的特例。【解析】①.①⑤⑥②.②③.③④④.⑦10、略
【分析】【分析】
根據(jù)構(gòu)造原理;利用核外電子排布的三個(gè)原理:能量最低原理;泡利原理、洪特規(guī)則可對各項(xiàng)作出判斷。
【詳解】
①Ca的電子排布式為:1s22s22p63s23p64s2,失去4s能級(jí)上的2個(gè)電子變成具有稀有氣體電子層結(jié)構(gòu)的Ca2+:1s22s22p63s23p6;離子的電子排布式書寫正確;
②②離子的電子排布違反了能量最低原理,能量:2p<3p,F(xiàn)-核外電子排布應(yīng)表示為:1s22s22p6;
③P的3p能級(jí)上的3個(gè)電子沒有獨(dú)占1個(gè)軌道,違反了洪特規(guī)則,正確的電子排布圖為:
④Cr的價(jià)電子構(gòu)型應(yīng)為:3d54s1;3d軌道半充滿狀態(tài)更穩(wěn)定,此為洪特規(guī)則特例,所以④違反了洪特規(guī)則;
⑤Fe原子序數(shù)為26,電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2;書寫正確;
⑥Mg的電子排布式為:1s22s22p63s2,失去3s能級(jí)上的2個(gè)電子變成具有稀有氣體電子層結(jié)構(gòu)的Mg2+:1s22s22p6;離子的電子排布式書寫正確;
⑦O電子排布圖2p能級(jí)的1個(gè)軌道上的一對電子自旋方向相同,違反了泡利原理,應(yīng)表示為:
總之;基態(tài)原子或離子的電子排布式(圖)正確的是①⑤⑥,違反能量最低原理的是②,違反洪特規(guī)則的是③④,違反泡利原理的是⑦。答案為:①⑤⑥;②;③④;⑦。
【點(diǎn)睛】
1.能量最低原理:原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài);
2.泡利原理:在一個(gè)原子軌道里;最多只能容納2個(gè)電子,而且它們的自旋方向相反;
3.洪特規(guī)則:當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,而且自旋方向相同。洪特規(guī)則特例:能量相等的軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p°、d°、f°)狀態(tài)比較穩(wěn)定?!窘馕觥竣?①⑤⑥②.②③.③④④.⑦11、略
【分析】【詳解】
(1)、碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2;N原子的核外電子排布式為1s22s22p3,2p軌道半充滿的原子能量低,較穩(wěn)定,O原子核外電子排布式為1s22s22p4;所以非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能;
故答案為1s22s22p2;N原子的2p軌道達(dá)到半充滿結(jié)構(gòu);比較穩(wěn)定;
(2)、從表中電離能數(shù)值來看,A、B的第三電離能出現(xiàn)突躍,可見它們是第ⅡA族元素,因A、B均為短周期元素,且B的第一、二電離能均比A的小,故B是鎂。鎂原子的核外電子排布式為1s22s22p63s2;
故答案為1s22s22p63s2;
(3);甲、乙、丙、丁為第三周期元素;甲元素的第一電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第二電離能,說明甲元素最外層有1個(gè)電子,失去1個(gè)電子時(shí)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以甲為Na元素;乙元素的第二電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第三電離能,則乙元素最外層有2個(gè)電子,失去兩個(gè)電子后達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以乙為Mg元素;丙、丁元素的第一電離能、第二電離能、第三電離能相差不大,說明丙元素最外層大于3個(gè)電子,丙、丁一定為非金屬元素。甲為Na元素,乙為Mg元素,故甲的金屬性比乙強(qiáng),A項(xiàng)正確;乙為Mg元素,化合價(jià)為+2價(jià),B項(xiàng)錯(cuò)誤;丙、丁一定為非金屬元素,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選A;
(4)、Mn的原子序數(shù)為25,失去2個(gè)電子變?yōu)镸n2+,則Mn2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),故其價(jià)電子排布式為3d5;由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí),3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多;而Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時(shí),3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少,故氣態(tài)Mn2+再失去1個(gè)電子比氣態(tài)Fe2+再失去1個(gè)電子難;
故答案為3d5;Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí),3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多;而Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時(shí),3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少。【解析】①.1s22s22p2②.N原子的2p軌道達(dá)到半充滿結(jié)構(gòu),比較穩(wěn)定③.1s22s22p63s2④.A⑤.3d5⑥.由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí),3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多;而Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時(shí),3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少12、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,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,中心原子上沒有孤對電子,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=4+(3+1-1×4)=4;該離子中不含孤電子對,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,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13、略
【分析】【分析】
根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論確定分子或離子空間構(gòu)型,價(jià)層電子對個(gè)數(shù)n=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對個(gè)數(shù),σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù),孤電子對個(gè)數(shù)=(a-xb),a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù),x指配原子個(gè)數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)。根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)H2O中價(jià)層電子對個(gè)數(shù)n=2+(6-2×1)=4,含孤電子對數(shù)為2,中心原子采用sp3雜化,所以該分子為V型;(2)CO32-中價(jià)層電子對個(gè)數(shù)n=3+(4+2-3×2)=3,含孤電子對數(shù)為0,中心原子采用sp2雜化,所以該分子為平面三角形;(3)SO32-中價(jià)層電子對個(gè)數(shù)n=3+(6+2-3×2)=4,含孤電子對數(shù)為1,中心原子采用sp3雜化,所以該分子為三角錐形。【解析】①.V形②.sp3③.平面三角形④.sp2⑤.三角錐形⑥.sp314、略
【分析】【分析】
由“Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子”可知Y原子的電子排布式是1s22s22p2,為碳元素;由“Z與Y原子的價(jià)層電子數(shù)相同”可知Z與碳元素同主族,又因Z位于元素周期表的前四周期且核電荷數(shù)大于Y,所以Z可能為硅元素(14號(hào))或鍺元素(32號(hào)),若Z為鍺元素,則四種元素的核電荷數(shù)之和大于51(因W的核電荷數(shù)比Z的還要大),即Z只能為硅元素;由“W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4︰1”可知W的最外層電子數(shù)為2,由“d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5︰1”可知d軌道中的電子數(shù)為10,所以W原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2;即W為鋅元素;又因四種元素的核電荷數(shù)之和為51,所以X元素的核電荷數(shù)為1,是氫元素。
【詳解】
(1)C和Si可分別與H形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物a、b,它們的分子式分別是CH4、SiH4;雜化軌道分別是sp3、sp3;兩種分子的立體結(jié)構(gòu)都是正四面體。
(2)C的最高價(jià)氧化物和Si的最高價(jià)氧化物分別為CO2和SiO2;其晶體類型分別是分子晶體;原子晶體:
(3)H的氧化物與C的氧化物中,分子極性較小的是非極性分子CO2;
(4)C與Si是同一主族的元素,非金屬性越強(qiáng)的電負(fù)性越大,電負(fù)性較大的是C,其+2價(jià)離子的核外電子排布式是1s22s2?!窘馕觥竣?CH4②.SiH4③.sp3④.sp3⑤.正四面體⑥.分子⑦.原子⑧.CO2⑨.C⑩.1s22s215、略
【分析】【分析】
(1)X元素基態(tài)原子的最外層有三個(gè)未成對電子;次外層有2個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)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(gè)未成對電子,根據(jù)構(gòu)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(gè)未成對電子,次外層有2個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子,則氮原子核外有7種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子;氮元素最低價(jià)氫化物的分子式為NH3,NH3為共價(jià)化合物,電子式為NH3分子中N原子的價(jià)層電子對數(shù)為4,孤對電子對數(shù)為1,則N原子采用的雜化方式為sp3雜化,NH3的分子立體構(gòu)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(gè)未成對電子可知,Y為銅元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu失去1個(gè)電子形成Cu+離子,Cu+的外圍電子排布式為3d10;銅單質(zhì)為金屬晶體,晶體的堆積方式是面心立方最密堆積,配位數(shù)是12,空間利用率為74%,故答案為:銅;3d10;面心立方最密;12;74%。【解析】①.②.7③.④.sp3⑤.三角錐形⑥.銅⑦.3d10⑧.面心立方最密⑨.12⑩.74%16、略
【分析】【詳解】
(1);鈣元素的焰色反應(yīng)呈磚紅色;其中紅色對應(yīng)的輻射波長為700nm,故選E;
(2)、S原子吸引電子的能力大于Ca原子,第一電離能較大的是S,S是16號(hào)元素,基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3s23p4;原子核外有多少個(gè)電子就有多少種運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
故答案為S;3s23p4;16;
(3)、N2H6SO4和(NH4)2SO4都是離子晶體,N2H62+和SO42-之間存在離子鍵,N2H62+中N和H之間形成6個(gè)共價(jià)鍵(其中2個(gè)為配位鍵),N和N之間形成共價(jià)鍵,SO42-中S和O之間形成共價(jià)鍵,N2H6SO4晶體中不存在范德華力;故選d;
(4);基態(tài)Ca原子含有4個(gè)電子層;核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是N,該能層為次外層時(shí)容納的電子數(shù)不超過18個(gè)。Ca原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少,導(dǎo)致鈣中金屬鍵較弱,使得金屬鈣的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬錳的低;
故答案為N;18;Ca原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少,金屬鍵較弱?!窘馕觥竣?E②.S③.3s23p4④.16⑤.d⑥.N⑦.18⑧.Ca原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少,金屬鍵較弱三、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)17、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。化合物DC為離子化合物,D的二價(jià)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(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;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?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O18、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(gè)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(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(fù)性依次減??;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19、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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)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(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對,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對孤對電子,所以其實(shí)際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價(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的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價(jià)鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s120、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(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+2H2O21、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(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+3H2O⑧.2四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共8分)22、略
【分析】【詳解】
(1)P在第三周期,第VA族,基態(tài)P原子的價(jià)電子排布式為3s23p3,同周期中第一電離能比P小的元素有Na、Mg、Al、Si、S共5種。(2)在水中的溶解度BBr33,原因是BBr3為非極性分子而PBr3為極性分子。(3)導(dǎo)電熔體中陽離子的電子式:P形成4個(gè)δP-Br,所以其中P原子的雜化軌道類型是sp3。(4)磷化硼晶體中P原子作A1型最密堆積,B原子填入四面體空隙中,相鄰P原子和B原子核間距為dcm,晶胞的邊長為則該晶體中每個(gè)B原子周圍有12個(gè)B原子與它距離最近,該晶胞中磷原子個(gè)數(shù)是8×1/8+6×1/2=4,硼原子個(gè)數(shù)4,晶體密度為g·cm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值),若某個(gè)P原子的坐標(biāo)為(0,0,0),則晶胞中其余P原子的坐標(biāo)為(0)(寫出一個(gè)即可)。
點(diǎn)睛:難點(diǎn)(4)根據(jù)“磷化硼晶體中P原子作A1型最密堆積,B原子填入四面體空隙中,相鄰P原子和B原子核間距為dcm,”畫出晶胞圖,再求出晶胞的邊長為再求出密度。【解析】3s23p35<BBr3為非極性分子而PBr3為極性分子sp312(0)23、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)根據(jù)電子排布式或軌道表示式進(jìn)行判斷。(2)根據(jù)元素的非金屬性和電負(fù)性以及價(jià)層電子對互斥理論進(jìn)行判斷。(3)根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論進(jìn)行判斷。(4)影響晶格能的因素有配位數(shù);離子半徑和離子電荷。(5)原子半徑越??;原子晶體中共價(jià)鍵的鍵長越短,則共價(jià)鍵越強(qiáng),晶體的熔點(diǎn)越高。(6)根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論進(jìn)行解釋。(7)根據(jù)配位數(shù)判斷堆積方式,根據(jù)晶胞的質(zhì)量和體積求晶體的密度。
(1)基態(tài)鐵原子的電子排布式為[Ar]3d64s2,根據(jù)洪特規(guī)則和泡利不相容原理,3d軌道的6個(gè)電子要占據(jù)其全部5個(gè)軌道,故其中未成對電子數(shù)為4。鐵在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中基態(tài)Fe3+電子排布式為[Ar]3d5;其3d軌道為較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài),故其更穩(wěn)定。
(2)F是非金屬性最強(qiáng)的元素,其最外層有7個(gè)電子,故OF2中氧元素的化合價(jià)為+2,中心原子O的價(jià)層電子對數(shù)是4,故其雜化方式為sp3。OF2和H2O的分子空間構(gòu)型相似,O與F之間的電負(fù)性的差值小于H和O的電負(fù)性差值,故OF2的分子極性比H2O的小。
(3)AlCl4﹣的中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為4,故其立體構(gòu)型為正四面體,Al2Cl7﹣中的原子都是8電子結(jié)構(gòu),則可知Al2Cl7﹣的Al原子各形成了一個(gè)配位鍵,其結(jié)構(gòu)式為
(4)FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似;影響晶格能大小的因素有配位數(shù);離子半徑和離子電荷,故要比較FeO與NaCl的晶格能大小,還需要知道的數(shù)據(jù)是離子半徑大??;
(5)氮化鋁;氮化硼、氮化鎵晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似;都是原子晶體,它們晶體的熔點(diǎn)由其共價(jià)鍵的鍵長決定,鍵長越短則共價(jià)鍵越強(qiáng),其熔點(diǎn)越高,因?yàn)锽、Al、Ga的原子半徑依次增大,故熔點(diǎn)由高到低的順序是氮化硼>氮化鋁>氮化鎵。
(6)NH3分子中∠HNH鍵角為106.7o,而配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角為109.5o,由價(jià)層電子對互斥理論可知,配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角變大的原因是:NH3分子中N原子的孤電子對進(jìn)入Zn2+的空軌道形成配離子后;原孤電子對與N-H鍵的成鍵電子對間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對之間的排斥,排斥作用減弱。
(7)①由Fe3O4晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知;晶胞中亞鐵離子處于氧離子圍成的正四面體空隙。
②晶胞中與每氧離子最近且等距的氧離子有12個(gè);故其堆積方式為面心立方最密堆積。
③根據(jù)均攤法,由Fe3O4晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可以求出該晶胞中氧離子、鐵離子和亞鐵離子分別有4、2、1個(gè),故每個(gè)晶胞中只有一個(gè)Fe3O4。晶胞的體對角線長為anm,則晶胞的邊長為故NA個(gè)晶胞的質(zhì)量和體積分別是232g和則Fe3O4晶體的密度為g/cm3。【解析】4Fe3++2sp3小正四面體離子半徑大小氮化硼>氮化鋁>氮化鎵NH3分子中N原子的孤電子對進(jìn)入Zn2+的空軌道形成配離子后,原孤電子對與N-H鍵的成鍵電子對間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對之間的排斥,排斥作用減弱正四面體面心立方最密堆積五、有機(jī)推斷題(共3題,共27分)24、略
【分析
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