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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年浙教版選修3化學(xué)上冊(cè)月考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9題,共18分)1、a、b、c、d四種分子均含有14個(gè)電子,其有關(guān)信息列在下面的表中。abcd雙原子分子。
非極性分子。
只含非極性鍵雙原子分子。
極性分子。
只含極性鍵多原子分子。
極性分子。
只含極性鍵多原子分子。
非極性分子。
既有非極性鍵,又有極性鍵
符合題目給出的信息的選項(xiàng)是()
①a的化學(xué)式N2②b的化學(xué)式為CO③c的結(jié)構(gòu)式為H—C≡N④d的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HC≡CH⑤a的符號(hào)為⑥d的化學(xué)式為A.①②③④B.④⑤⑥C.②③⑤⑥D(zhuǎn).①②③④⑤⑥2、下列有關(guān)多電子原子的敘述中正確的是()A.在一個(gè)多電子原子中,不可能有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子B.在一個(gè)多電子原子中,不可能有兩個(gè)能量相同的電子C.在一個(gè)多電子原子中,N層上的電子能量肯定比M層上的電子能量高D.某個(gè)多電子原子的3p軌道上僅有兩個(gè)電子,它們的自旋狀態(tài)必須相反3、下列說(shuō)法或化學(xué)用語(yǔ)表達(dá)正確的是()A.s能級(jí)的原子軌道呈球形,處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)B.Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6C.p能級(jí)的原子軌道呈啞鈴形,隨著能層的增加,p能級(jí)原子軌道也在增多D.某原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1屬于激發(fā)態(tài)4、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.鍵角:BF3>CH4>NH3>H2OB.P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′C.C22-與O22+互為等電子體,1molO22+中含有的π鍵數(shù)目為2NAD.已知反應(yīng)N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(l),若該反應(yīng)中有4molN—H鍵斷裂,則形成的π鍵數(shù)目為3NA5、下列對(duì)一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)的理論解釋正確的是()。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)理論解釋AN原子的第一電離能大于O原子N原子2p軌道半充滿BCO2為直線形分子CO2分子中C=O之間的夾角為109.5°CNH3極易溶于水NH3與H2O發(fā)生化學(xué)反應(yīng)DHF的沸點(diǎn)高于HClHF的相對(duì)分子質(zhì)量小于HCl
A.AB.BC.CD.D6、2019年科學(xué)家們合成了具有半導(dǎo)體特性的環(huán)狀C18分子(結(jié)構(gòu)如圖),關(guān)于C18說(shuō)法正確的是()
A.與金剛石互為同位素B.是原子晶體C.屬于烴D.能與氫氣反應(yīng)7、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-2價(jià),如圖所示為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞,則下列說(shuō)法正確的是()
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)K+周圍有8個(gè)O2-,每個(gè)O2-周圍有8個(gè)K+C.晶體中與每個(gè)K+距離最近的K+有8個(gè),晶體中與每個(gè)O2-距離最近的O2-有6個(gè)D.晶體中其中0價(jià)氧和-2價(jià)氧的物質(zhì)的量之比為1:18、離子鍵的強(qiáng)弱主要決定于離子的半徑和離子電荷數(shù)。一般規(guī)律是:離子半徑越小,離子電荷數(shù)越大,則離子鍵越強(qiáng)。K2O、MgO、CaO三種物質(zhì)中離子鍵由強(qiáng)到弱的順序是()A.K2O、MgO、CaOB.MgO、K2O、CaOC.MgO、CaO、K2OD.CaO、MgO、K2O9、離子晶體熔點(diǎn)的高低決定于陰、陽(yáng)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(píng)卷人得分二、填空題(共6題,共12分)10、下表為元素周期表的一部分;表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。
回答下列問(wèn)題:
(1)寫出元素f的基態(tài)原子核外電子排布式:__。
(2)寫出元素h的基態(tài)原子核外電子軌道表示式:__。
(3)ci2分子的電子式為__。
(4)第一電離能:h__(填“>”“<”或“=”,下同)i;電負(fù)性:g__b。
(5)下列關(guān)于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外圍電子排布特點(diǎn)的敘述正確的是__(填字母)。
A.j位于元素周期表中第4周期ⅠB族;屬于ds區(qū)元素。
B.d的基態(tài)原子中;2p軌道為半充滿,屬于p區(qū)元素。
C.最外層電子排布式為4s1;該元素一定屬于第ⅠA族。
D.最外層電子排布式為ns2np1,該元素可能是第ⅢA族或ⅢB族11、氰化鉀是一種劇毒物質(zhì),貯存和使用時(shí)必須注意安全。已知:回答下列問(wèn)題:
(1)中所含三種元素的第一電離能從大到小的順序?yàn)開___________________(用元素符號(hào)表示,下同),電負(fù)性從大到小的順序?yàn)開_________,基態(tài)氮原子最外層電子排布式為__________。
(2)與互為等電子體的分子為__________(任舉一例)。12、每個(gè)時(shí)代的發(fā)展都離不開化學(xué)材料。黃銅是人類最早使用的合金之一;主要由鋅和銅組成?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)基態(tài)鋅原子的價(jià)電子排布式為___,屬于周期表___區(qū)元素。電子占據(jù)最高能層的電子云輪廓圖形狀為___。
(2)第一電離能I1(Zn)___I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
(3)向[Cu(H2O)4]2+溶液(天藍(lán)色)中加入過(guò)量氨水將生成更穩(wěn)定的[Cu(NH3)4]2+溶液(深藍(lán)色),原因是___;向深藍(lán)色溶液中逐滴加入稀鹽酸,觀察到的現(xiàn)象是___。13、鈦;鐵、砷、硒、鋅等元素的單質(zhì)及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
(1)基態(tài)Ti原子中,最高能層電子的電子云輪廓形狀為_______,與Ti同周期的所有過(guò)渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同的元素有________種。
(2)鐵的第三電離能第四電離能分別為和遠(yuǎn)大于的原因是______________________。
(3)離子可用于的檢驗(yàn),其對(duì)應(yīng)的酸有兩種,分別為硫氰酸和異硫氰酸
①寫出與互為等電子體的一種微粒_________分子或離子
②異硫氰酸的沸點(diǎn)比硫氰酸沸點(diǎn)高的原因是_______________。
(4)成語(yǔ)“信口雌黃”中的雌黃分子式為分子結(jié)構(gòu)如圖1所示,As原子的雜化方式為_______________。
(5)離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。一個(gè)晶胞含有的鍵有__________個(gè)。
(6)硒化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中X和Y點(diǎn)所堆積的原子均為____________填元素符號(hào)該晶胞中硒原子所處空隙類型為____________填“立方體”、“正四面體”或“正八面體”該種空隙的填充率為____________;若該晶胞密度為硒化鋅的摩爾質(zhì)量為用代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,則晶胞參數(shù)a為____________nm。
14、現(xiàn)有7種物質(zhì):①干冰②金剛石③四氯化碳④晶體硅⑤過(guò)氧化鈉⑥二氧化硅晶體⑦氯化銨(用序號(hào)回答)
(1)這些物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是___________
(2)屬于分子晶體的是___________;其中分子構(gòu)型為正四面體的是___________,雜化類型為___________。
(3)屬于離子晶體的是___________
(4)寫出含有極性鍵和配位鍵的離子化合物的電子式___________。15、已知NaCl、MgCl2、AlCl3、Al2O3晶體的熔點(diǎn)依次為801℃、714℃、190℃、2000℃,其中屬于分子晶體的一種晶體應(yīng)是________,它不適宜用作金屬冶煉的電解原料。工業(yè)上這種金屬的冶煉過(guò)程必須使用一種助熔劑___________。評(píng)卷人得分三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)16、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_______;AsH3的電子式為______;
(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__________(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__________;
(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______________。評(píng)卷人得分四、有機(jī)推斷題(共3題,共15分)17、A、B、C、D,E、F、G、H是元素周期表前四周期常見(jiàn)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(guó)使用最早的合金中的最主要元素
請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)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(jiǎn)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(yáng)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(yáng)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(duì)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:_________________。18、W;X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)依次增大。其中Y原子的L電子層中;成對(duì)電子與未成對(duì)電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無(wú)空軌道;X原子的L電子層中未成對(duì)電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道;W、Z的原子序數(shù)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(hào):W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子與Y原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則XY分子中X和Y原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是____;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價(jià)鍵的主要類型有____。
(3)XY2與ZYW反應(yīng)時(shí),通過(guò)控制反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比,可以得到不同的產(chǎn)物,相同條件下,在水中溶解度較小的產(chǎn)物是________(寫化學(xué)式)。
(4)寫出Z2Y2的電子式:____________。19、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________,AB﹣中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。
(3)FD3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強(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),寫出E置換F的離子方程式_________________。
(5)F單質(zhì)的晶體為面心立方最密堆積,若F的原子半徑為anm,F(xiàn)單質(zhì)的摩爾的的質(zhì)量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求F單質(zhì)的密度為______g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)評(píng)卷人得分五、計(jì)算題(共1題,共6分)20、鐵有δ;γ、α三種同素異形體;三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。
(1)δ、γ、α三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_________。
(2)若δ-Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm,α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm,則兩種晶胞空間利用率之比為________(用a、b表示)
(3)若Fe原子半徑為rpm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則γ-Fe單質(zhì)的密度為_______g/cm3(用含r的表達(dá)式表示;列出算式即可)
(4)三氯化鐵在常溫下為固體,熔點(diǎn)為282℃,沸點(diǎn)為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為______。評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共2題,共16分)21、Ⅰ.為了探究一種固體化合物甲(僅含3種元素)的組成和性質(zhì);設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn):(氣體體積已經(jīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)
請(qǐng)回答:
(1)寫出化合物甲的化學(xué)式________。
(2)寫出形成溶液C的化學(xué)方程式:_____________。
(3)寫出氣體A通入溶液D中,發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式__________。
Ⅱ.近年來(lái)化學(xué)家又研究開發(fā)出了用H2和CH3COOH為原料合成乙醇(反應(yīng)Ⅰ);同時(shí)會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Ⅱ。
反應(yīng)Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1
反應(yīng)Ⅱ.CH3COOH(g)+H2(g)CO(g)+CH4(g)+H2O(g)△H2>0
已知:乙醇選擇性是轉(zhuǎn)化的乙酸中生成乙醇的百分比。請(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)Ⅰ一定條件下能自發(fā)進(jìn)行,則△H1___0。(填“>”或“<”)
(2)某實(shí)驗(yàn)中控制CH3COOH和H2初始投料比為1∶1.5,在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):。溫度(K)催化劑乙酸的轉(zhuǎn)化率(%)乙醇選擇性(%)573甲4050573乙3060673甲5535673乙4050
①有利于提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有______。
A使用催化劑甲B使用催化劑乙。
C降低反應(yīng)溫度D投料比不變;增加反應(yīng)物的濃度。
E增大CH3COOH和H2的初始投料比。
②673K甲催化劑作用下反應(yīng)Ⅰ已達(dá)平衡狀態(tài),測(cè)得乙酸的轉(zhuǎn)化率為50%,乙醇的選擇性40%,若此時(shí)容器體積為1.0L,CH3COOH初始加入量為2.0mol,則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=_____。
③表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在相同溫度下不同的催化劑對(duì)CH3COOH轉(zhuǎn)化成CH3CH2OH的選擇性有顯著的影響,其原因是_________________。
(3)在圖中分別畫出I在催化劑甲和催化劑乙兩種情況下“反應(yīng)過(guò)程-能量”示意圖。_____
22、早在1913年就有報(bào)道說(shuō);在400℃以上AgI晶體的導(dǎo)電能力是室溫時(shí)的上萬(wàn)倍,可與電解質(zhì)溶液相比。
(1)已知Ag元素的原子序數(shù)為47,則Ag元素在周期表中的位置是_____________,屬于_____區(qū),基態(tài)Ag原子的價(jià)電子排布式為__________。
(2)硫代硫酸銀(Ag2S2O3)是微溶于水的白色化合物,它能溶于過(guò)量的硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液生成[Ag(S2O3)2]3-等絡(luò)陰離子。在[Ag(S2O3)2]3-中配位原子是______(填名稱),配體陰離子的空間構(gòu)型是______,中心原子采用_____雜化。
(3)碘的最高價(jià)氧化物的水化物有HIO4(偏高碘酸,不穩(wěn)定)和H5IO6(正高碘酸)等多種形式,它們的酸性HIO4_____H5IO6(填:弱于、等于或強(qiáng)于)。氯、溴、碘的氫化物的酸性由強(qiáng)到弱排序?yàn)開_____(用化學(xué)式表示),其結(jié)構(gòu)原因是______。
(4)在離子晶體中,當(dāng)0.414<0.732時(shí),AB型化合物往往采用和NaCl晶體相同的晶體結(jié)構(gòu)(如下圖1)。已知r(Ag+):r(I-)=0.573,但在室溫下,AgI的晶體結(jié)構(gòu)如下圖2所示,稱為六方碘化銀。I-的配位數(shù)為______,造成AgI晶體結(jié)構(gòu)不同于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的原因不可能是_______。
a.幾何因素b.電荷因素c.鍵性因素。
(5)當(dāng)溫度處于146~555℃間時(shí),六方碘化銀轉(zhuǎn)化為α–AgI(如下圖),Ag+可隨機(jī)地分布在四面體空隙和八面體空隙中,多面體空隙間又彼此共面相連。因此可以想象,在電場(chǎng)作用下,Ag+可從一個(gè)空隙穿越到另一個(gè)空隙,沿著電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng),這就不難理解α–AgI晶體是一個(gè)優(yōu)良的離子導(dǎo)體了。則在α–AgI晶體中,n(Ag+)﹕n(八面體空隙)﹕n(四面體空隙)=______________。
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【詳解】
首先從電子總數(shù)為14及a的相關(guān)信息推得a為N2,因是分子,a不能為C22-。若將N原子換成周期表中相鄰的碳,則b的另一種原子必定是O,因此b為CO;若考慮只換一個(gè)N原子為碳,這時(shí)電子數(shù)相差1,可用H原子來(lái)補(bǔ)足,得c為HCN,其結(jié)構(gòu)式為H-C≡N。再將另一個(gè)N也換成碳,則需要再補(bǔ)1個(gè)H,即d為C2H2;d的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HC≡CH。答案選A。
【點(diǎn)睛】
注意掌握等電子粒子的尋找規(guī)律:
(1)“10電子”微粒:
(2)“18電子”微粒:CH3-CH3、H2N-NH2、HO-OH、F-F、F-CH3、CH3-OH等;
(3)其他等電子微粒:①2電子微粒:②“14電子”微粒:Si、N2、CO、C2H2、C22-;③“16電子”微粒:S、O2、C2H4、HCHO。2、A【分析】【詳解】
A.在多電子的原子中;電子填充在不同的能層,能層又分不同的能級(jí),同一能級(jí)又有不同的原子軌道,每個(gè)軌道中最多可以填充兩個(gè)電子,自旋相反,在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中,不可能有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子,A選項(xiàng)正確;
B.每個(gè)軌道中最多可以填充兩個(gè)電子;自旋相反,這兩個(gè)電子的能量完全相同,另外在等價(jià)軌道上填充的電子能量也相同,可能存在能量相同的電子,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C;N層有4s、4p、4d、4f能級(jí)4s能級(jí)能量比3d能級(jí)低;故N層上的電子能量不一定比M層上的電子能量高,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D;某一基態(tài)3p能級(jí)上僅有2個(gè)電子;這2個(gè)電子分別占據(jù)不同的軌道,且自旋方向相同,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選A。3、B【分析】【詳解】
A.s能級(jí)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,A錯(cuò)誤;
B.Fe為26號(hào)元素,原子核外有26個(gè)電子,F(xiàn)e原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,失去2個(gè)電子形成Fe2+,則Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6;B正確;
C.p能級(jí)的原子軌道呈啞鈴形;任何能層上的p能級(jí)都有3個(gè)原子軌道,與能層的大小無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)軌道中的電子處于半滿或全滿狀態(tài)時(shí),能量較低,屬于穩(wěn)定狀態(tài),所以某原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1處于低能態(tài);D錯(cuò)誤;
故答案為:B。4、B【分析】【詳解】
A.在分子中,中心原子上孤電子對(duì)之間的排斥力>孤電子對(duì)和成鍵電子之間的排斥力>成鍵電子之間的排斥力,則含有孤電子對(duì)越多,分子中的鍵角越小,H2O中O原子含有2個(gè)孤電子對(duì),BF3中B原子不含孤電子對(duì),NH3分子中N原子含有1個(gè)孤電子對(duì),CH4分子中C原子不含孤電子對(duì),所以鍵角最小的是H2O,鍵角:BF3>CH4>NH3>H2O;選項(xiàng)A正確;
B.P4分子是正四面體,鍵角為60°;CH4是正四面體分子鍵角為109°28′;選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)等電子體原理可知,O22+的電子式與C22-的電子式相似;O22+的電子式為在1個(gè)O22+含有2個(gè)π鍵,故1molO22+中,含有2NA個(gè)π鍵;選項(xiàng)C正確;
D.有4molN-H鍵斷裂,即1molN2H4參加反應(yīng),生成1.5molN2,且1個(gè)N≡N中含2個(gè)π鍵,則形成的π鍵有1.5mol×2=3mol,則形成的π鍵數(shù)目為3NA;選項(xiàng)D正確。
答案選B。5、A【分析】【詳解】
A.N原子核外電子排布式為1s22s22p3,2p能級(jí)半充滿,O原子核外電子排布式為1s22s22p4;半充滿結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,N原子失電子較難,第一電離能大于O原子,A正確;
B.因?yàn)镃O2分子的價(jià)層電子對(duì)是2,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,CO2中C為sp雜化,CO2分子是直線型;B錯(cuò)誤;
C.由于NH3和H2O都是極性分子,根據(jù)相似相溶規(guī)律,所以NH3極易溶于水;C錯(cuò)誤;
D.由于HF分子間存在氫鍵;氯化氫中不含氫鍵,所以HF的沸點(diǎn)高,D錯(cuò)誤。
答案選A。6、D【分析】【詳解】
A.C18與金剛石都是碳元素的單質(zhì);屬于同素異形體,不屬于同位素,故A錯(cuò)誤;
B.C18由分子構(gòu)成;屬于分子晶體,不是原子晶體,故B錯(cuò)誤;
C.C18分子中不存在H原子;屬于單質(zhì),不是烴,故C錯(cuò)誤;
D.C18分子中含有碳碳三鍵;能與氫氣發(fā)生化合反應(yīng),故D正確;
故選D。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為C,要注意C18中只有一種元素,屬于單質(zhì),而烴是含有碳和氫兩種元素的化合物。7、A【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,故化學(xué)式為KO2;故A正確;
B.由晶胞圖可知,晶體中每個(gè)K+周圍有6個(gè)O2-,每個(gè)O2-周圍有6個(gè)K+;故B錯(cuò)誤;
C.由晶胞圖可知,晶體中與每個(gè)K+距離最近的K+有12個(gè),與每個(gè)O2-距離最近的O2-有12個(gè);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錯(cuò)誤;
故答案為A。
【點(diǎn)睛】
均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點(diǎn):每個(gè)頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;③面上:每個(gè)面的原子被2個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;④內(nèi)部:內(nèi)部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞。8、C【分析】【分析】
【詳解】
題干中明確指出離子鍵的強(qiáng)弱主要決定于離子的半徑和離子電荷值。一般規(guī)律是:離子半徑越小,離子電荷值越大,則離子鍵越強(qiáng)。離子半徑:K+>Ca2+>Mg2+,離子所帶電荷:Ca2+=Mg2+>K+,故離子鍵強(qiáng)弱順序?yàn)镸gO、CaO、K2O。答案選C。9、D【分析】【詳解】
對(duì)于離子晶體來(lái)說(shuō),離子所帶電荷數(shù)越多,陰、陽(yáng)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(yáng)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6題,共12分)10、略
【分析】【分析】
根據(jù)元素在周期表中的位置可知,a為H元素、b為Be元素;c為C元素、d為N元素、e為O元素、f為F元素、g為Na元素、h為P元素、i為S元素、j為Cu元素;結(jié)合原子結(jié)構(gòu)和元素周期律分析解答。
【詳解】
根據(jù)元素在周期表中的位置可知,a為H元素、b為Be元素;c為C元素、d為N元素、e為O元素、f為F元素、g為Na元素、h為P元素、i為S元素、j為Cu元素。
(1)f為F元素,原子核外電子數(shù)目為9,核外電子排布式為1s22s22p5,故答案為:1s22s22p5;
(2)元素h為P,為15號(hào)元素,基態(tài)原子核外電子軌道表示式為故答案為:
(3)ci2分子CS2,與二氧化碳的結(jié)構(gòu)類似,電子式為故答案為:
(4)P元素的3p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài);較穩(wěn)定,故第一電離能P>S;金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越小,故電負(fù)性Na<Be,故答案為:>,<;
(5)A.j是Cu元素位于元素周期表中第四周期、ⅠB族,價(jià)電子排布式為3d104s1,屬于ds區(qū)元素,故A正確;B.N原子的基態(tài)原子中2p能級(jí)為半充滿,屬于p區(qū)元素,故B正確;C.最外層電子排布式為4s1,可能處于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族,故C錯(cuò)誤;D.最外層電子排布式為ns2np1;該元素處于第ⅢA族,故D錯(cuò)誤;故答案為:AB。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(5),要注意最外層電子排布式為4s1,可能的電子排布式有3d104s1,3d54s1,3p64s1,可能處于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族?!窘馕觥竣?1s22s22p5②.③.④.>⑤.<⑥.AB11、略
【分析】【詳解】
(1)C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次增大,同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大呈增大趨勢(shì),但第ⅤA族元素的第一電離能大于第ⅥA族元素的第一電離能,故第一電離能大小順序是同周期元素自左而右電負(fù)性增大,故電負(fù)性:氮原子的核電荷數(shù)為7,核外電子排布式為其最外層電子排布式是
(2)含有3個(gè)原子,價(jià)電子總數(shù)為故其等電子體可以是等。
【點(diǎn)睛】
比較第一電離能時(shí),出現(xiàn)反常的元素是指價(jià)電子層電子排布處于半滿、全滿或全空的原子,且只比原子序數(shù)大1的元素第一電離能大?!窘馕觥浚ɑ虻龋?2、略
【分析】【分析】
(1)鋅的原子序數(shù)為30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,價(jià)電子排布式為3d104s2;
(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級(jí)處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2;4s能級(jí)處于全充滿狀態(tài);
(3)向天藍(lán)色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入過(guò)量氨水生成更穩(wěn)定的深藍(lán)色[Cu(NH3)4]2+溶液,說(shuō)明配位能力NH3分子大于H2O分子;向深藍(lán)色溶液中逐滴加入稀鹽酸;鹽酸先與銅氨絡(luò)離子反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,鹽酸過(guò)量,氫氧化銅沉淀溶解生成氯化銅。
【詳解】
(1)鋅的原子序數(shù)為30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,價(jià)電子排布式為3d104s2,屬于周期表ds區(qū)元素,電子占據(jù)最高能層的電子位于為4s軌道,s電子云輪廓圖形狀為球形,故答案為:3d104s2;ds;球形;
(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級(jí)處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2;4s能級(jí)處于全充滿狀態(tài),Zn原子更不易失去1個(gè)電子,所以Zn原子的第一電離能較大,故答案為:大于;
(3)向天藍(lán)色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入過(guò)量氨水生成更穩(wěn)定的深藍(lán)色[Cu(NH3)4]2+溶液,說(shuō)明配位能力NH3分子大于H2O分子,這是因?yàn)镹原子的電負(fù)性小于氧原子,提供孤電子對(duì)能力強(qiáng),形成的配位鍵更加穩(wěn)定;[Cu(NH3)4]2+在溶液中存在如下絡(luò)合平衡[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3;加入鹽酸,氨分子與氫離子反應(yīng),濃度減小,平衡向右移動(dòng),銅離子與溶液中氫氧根結(jié)合生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí),氫氧化銅沉淀溶于鹽酸生成氯化銅,溶液呈天藍(lán)色,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{(lán)色,故答案為:N原子的電負(fù)性小于氧原子,提供孤電子對(duì)能力強(qiáng),形成的配位鍵更加穩(wěn)定;先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{(lán)色。
【點(diǎn)睛】
Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級(jí)處于半充滿狀態(tài),而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2,4s能級(jí)處于全充滿狀態(tài),Zn原子更不易失去1個(gè)電子是分析難點(diǎn)。【解析】①.3d104s2②.ds③.球形④.大于⑤.N原子的電負(fù)性小于氧原子,提供孤電子對(duì)能力強(qiáng),形成的配位鍵更加穩(wěn)定⑥.先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樘焖{(lán)色13、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)構(gòu)造原理寫出核外電子排布式,判斷出最高能級(jí)的形狀,與Ti同周期的所有過(guò)渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同,結(jié)合構(gòu)造原理與洪特規(guī)則特例,符合條件元素原子的價(jià)電子排布為3d54s1、3d104s1;
(2)價(jià)電子排布為全滿或半滿時(shí);處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu),此時(shí)電離能將增大;
(3)C原子與1個(gè)單位負(fù)電荷可以等效替換為N原子,N原子與1個(gè)單位負(fù)電荷可以替換為O原子,S原子可以用氧原子替換,與SCN-互為等電子體的一種微粒為:N2O、CO2、CS2、OCN-(任意一種);從氫鍵的角度分析沸點(diǎn)的高低。
(4)由結(jié)構(gòu)圖可知,黑色球?yàn)锳s、白色球?yàn)镾,分子中As原子形成3個(gè)σ鍵、還含有1對(duì)孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為3+1=4,故As雜化方式為sp3雜化;
(5)計(jì)算出晶胞中C22-數(shù)目,每個(gè)C22-中含2個(gè)π鍵;
(6)根據(jù)圖示,Zn原子處于晶胞的頂點(diǎn)與面心,晶胞中Zn原子形成正四面體結(jié)構(gòu)有8個(gè),其中4個(gè)正四面體中心填充Se原子,正四面體空隙的填充率為50%;V===N可以從晶胞構(gòu)型中計(jì)算出N=4,NA;M、ρ均為已知;代入公式可以得到體積,晶胞參數(shù)等于體積的三次開方。
【詳解】
(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為[Ar]3d24s2,最高能層電子為4s能級(jí),電子云輪廓圖形為球形;與Ti同周期的所有過(guò)渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同,結(jié)合構(gòu)造原理與洪特規(guī)則特例,符合條件元素原子的價(jià)電子排布為3d54s1、3d104s1;故有2種;
故答案為:球形;2;
(2)由Fe2+變?yōu)镕e3+體現(xiàn)Fe的第三電離能,即價(jià)電子由3d6變?yōu)?d5;當(dāng)從3d5狀態(tài)再失去一個(gè)電子時(shí),體現(xiàn)第四電離能,因3d5為半充滿狀態(tài);較為穩(wěn)定,故第四電離能大于第三電離能;
故答案為:Fe3+的3d能級(jí)半充滿;結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;
(3)①C原子與1個(gè)單位負(fù)電荷可以等效替換為N原子,N原子與1個(gè)單位負(fù)電荷可以替換為O原子,S原子可以用氧原子替換,與SCN-互為等電子體的一種微粒為:N2O、CO2、CS2、OCN-(任意一種);
故答案為:或
②異硫氰酸分子間含有氫鍵;故異硫氰酸的沸點(diǎn)比硫氰酸沸點(diǎn)高;
故答案為:異硫氰酸分子間存在氫鍵;
(4)由結(jié)構(gòu)圖可知,黑色球?yàn)锳s、白色球?yàn)镾,分子中As原子形成3個(gè)σ鍵、還含有1對(duì)孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目為3+1=4,故As雜化方式為sp3雜化;
故答案為:sp3雜化;
(5)晶胞中C22-數(shù)目為:12×+1=4,每個(gè)C22-中含2個(gè)π鍵;一個(gè)晶胞含有平均有π鍵數(shù)目為:2×4=8;
故答案為:8;
(6)晶胞中Se、Zn原子數(shù)目之比為1:1,Zn原子處于晶胞的頂點(diǎn)與面心,Se原子與周圍的4個(gè)Zn原子形成正四面體構(gòu)型,Se處于正四面體的中心,X,Y都代表Zn;晶胞中Zn原子形成正四面體結(jié)構(gòu)有8個(gè),其中4個(gè)正四面體中心填充Se原子,正四面體空隙的填充率為50%;晶胞中Zn原子數(shù)目為:8×+6×=4、Se原子數(shù)目為4,晶胞中各微??傎|(zhì)量為:g,晶胞體積為:晶胞參數(shù)a=cm=nm;
故答案為:正四面體;
【點(diǎn)睛】
熟練1-36號(hào)元素的核外電子排布式,半充滿,全充滿的狀態(tài)導(dǎo)致電離能反常?!窘馕觥壳蛐?的3d能級(jí)半充滿,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定或異硫氰酸分子間存在氫鍵雜化正四面體14、略
【分析】試題分析:(1)一般而言;原子晶體的熔沸點(diǎn)較高,原子晶體有②④⑥,原子半徑越小,共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短,共價(jià)鍵越牢固,熔點(diǎn)越高,這些物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是金剛石,故選②;
(2)屬于分子晶體的是干冰和四氯化碳,其中分子構(gòu)型為正四面體的是四氯化碳,C的雜化類型為sp3,故答案為:①③;③;sp3;
(3)屬于離子晶體的是過(guò)氧化鈉和氯化銨;故選⑤⑦;
(4)含有極性鍵和配位鍵的離子化合物是氯化銨,電子式為故答案為:
考點(diǎn):考查了晶體的分類和化學(xué)鍵的相關(guān)知識(shí)?!窘馕觥浚?)②(2)①③;③;sp3;(3)⑤⑦(4)15、略
【分析】【分析】
根據(jù)離子晶體和分子晶體的熔點(diǎn)關(guān)系分析判斷;根據(jù)分子晶體在熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電分析判斷冶煉的金屬;再分析判斷。
【詳解】
根據(jù)NaCl、MgCl2、AlCl3、Al2O3晶體的熔點(diǎn)依次為801℃、714℃、190℃、2000℃,分子晶體的熔點(diǎn)一般較低,離子晶體的熔點(diǎn)較高,所以AlCl3為分子晶體;氧化鋁的熔點(diǎn)很高,直接電解熔融的氧化鋁冶煉鋁時(shí)會(huì)消耗大量的能量,因此常用冰晶石作助熔劑,在故答案為:AlCl3;冰晶石。【解析】①.AlCl3②.冰晶石三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)16、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)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過(guò)量的硫離子;使平衡逆向移動(dòng),一級(jí)沉砷更完全;
(5)含砷物質(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過(guò)氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得化學(xué)方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根據(jù)題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據(jù)元素守恒可知反應(yīng)物應(yīng)該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價(jià)升高15價(jià),一個(gè)O2降低4價(jià),所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據(jù)元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。
【點(diǎn)睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢(shì)中有些曲折,當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結(jié)構(gòu)時(shí),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(guò)量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動(dòng),使一級(jí)沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+四、有機(jī)推斷題(共3題,共15分)17、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常見(jiàn)元素,且原子序數(shù)依次增大,A原子核外有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,則A為碳元素;E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1,則E為Al元素;D原子半徑在同周期元素中最大,且原子序數(shù)小于Al,大于碳,故處于第三周期ⅠA族,則D為Na元素;C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等,原子序數(shù)小于Na,原子核外電子排布為1s22s22p4,則C為O元素;B的原子序數(shù)介于碳、氧之間,則B為N元素;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,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則G為Fe元素;F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它電子的自旋方向相反,外圍電子排布為ns2np5;結(jié)合原子序數(shù)可知,F(xiàn)為Cl元素;H是我國(guó)使用最早的合金中的最主要元素,則H為Cu元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;A為碳元素,B為N元素;C為O元素;D為Na元素;E為Al元素;F為Cl元素;G為Fe元素;H為Cu元素。
(1)A為碳元素;位于元素周期表第二周期ⅣA族,N元素原子2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于O元素;O與Cl形成的化合物中O元素表現(xiàn)負(fù)價(jià),對(duì)鍵合電子的吸引能力更強(qiáng),故Cl的電負(fù)性較小,故答案為二;ⅣA;N;Cl;
(2)N元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡(jiǎn)單化合物為NH3;分子構(gòu)型為三角錐形,N元素所形成的單質(zhì)分子結(jié)構(gòu)式為N≡N,分子σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶2,故答案為三角錐形;1∶2;
(3)G為Fe元素,其低價(jià)陽(yáng)離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是F為Cl元素,其原子的價(jià)電子軌道表示式為H為Cu元素,其基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,故答案為1s22s22p63s23p63d104s1;
(4)鐵離子與Cu反應(yīng)生成亞鐵離子與銅離子,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;與E(Al)元素成對(duì)角關(guān)系的某元素的最高價(jià)氧化物的水化物具有兩性,該元素為Be,其最高價(jià)氧化物為Be(OH)2,與氫氧化鈉反應(yīng)方程式為:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
【點(diǎn)睛】
正確判斷元素的種類是解答本題的關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(1)中第一電離能的判斷,要注意電離能突躍的原因;(4)中方程式的書寫,要注意呈兩性的物質(zhì)是氫氧化鈹,可以模仿氫氧化鋁與氫氧化鈉的反應(yīng)書寫方程式,注意鋁和鈹?shù)幕蟽r(jià)的不同。【解析】二ⅣANCl三角錐1∶21s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s12Fe3++3Cu=2Fe2++Cu2+Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O18、略
【分析】【分析】
W、X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)依次增大。其中Y原子的L電子層中,成對(duì)電子與未成對(duì)電子占據(jù)的軌道數(shù)相等,且無(wú)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(duì)電子數(shù)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(shù)相差10,Z的原子序數(shù)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(jù)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(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),CO中C原子與O之間形成三個(gè)共用電子對(duì),各含有1對(duì)孤對(duì)電子,其結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè),叁鍵中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,其中有一個(gè)π鍵是由氧原子單方提供了2個(gè)電子形成的,故CO分子中C和O原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是2和4;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價(jià)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(yīng)時(shí),通過(guò)控制反應(yīng)物的物質(zhì)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(guò)氧根離子以離子鍵相結(jié)合,O與O以非極性共價(jià)鍵相結(jié)合,電子式為:故答案為【解析】HCONa2和4σ鍵,π鍵NaHCO319、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]2-五、計(jì)算題(共1題,共6分)20、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)各種晶體結(jié)構(gòu)中微粒的空間位置確定三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù);然后得到其比值;
(2)先計(jì)算出兩種晶體中Fe原子個(gè)數(shù)比;然后根據(jù)密度定義計(jì)算出其密度比,就得到其空間利用率之比;
(3)先計(jì)算γ-Fe晶體中Fe原子個(gè)數(shù),根據(jù)Fe原子半徑計(jì)算晶胞的體積,然后根據(jù)計(jì)算晶體的密度;
(4)根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn);溶解性等物理性質(zhì)分析判斷。
【詳解】
(1)δ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是晶胞頂點(diǎn)的Fe異種;個(gè)數(shù)是8個(gè);
γ-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子個(gè)數(shù)=3××8=12;
α-Fe晶體中與每個(gè)鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點(diǎn)上鐵原子;鐵原子個(gè)數(shù)=2×3=6;
則三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)的比為8:12:6=4:6:3;
(2)若δ-Fe晶胞邊長(zhǎng)為acm,α-Fe晶胞邊長(zhǎng)為bcm,則兩種晶體中鐵原子個(gè)數(shù)之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶體的密度比等于物質(zhì)的空間利用率之比,所以兩種晶體晶胞空間利用率之比為2b3:a3;
(3)在γ-Fe晶體中Fe原子個(gè)數(shù)為8×+6×=4,F(xiàn)e原子半徑為rpm,假設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為L(zhǎng),則L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,則晶胞的體積V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe單質(zhì)的密度
(4)FeCl3晶體的熔沸點(diǎn)低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機(jī)溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結(jié)合分子晶體熔沸點(diǎn)較低,該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低,屬于分子晶體。
【點(diǎn)睛】
本題考查了Fe的晶體類型的比較、晶體空間利用率和密度的計(jì)算、鐵元素化合物晶體類型的判斷。學(xué)會(huì)利用均攤方法分析判斷晶胞中鐵原子數(shù)目,熟練掌握各種類型晶體的特點(diǎn),清楚晶體密度計(jì)算公式是解答本題的關(guān)鍵?!窘馕觥?:6:32b3:a3分子晶體六、原理綜合題(共2題,共16分)21、略
【分析】【分析】
Ⅰ.固體甲在空氣中灼燒生成的氣體A能使品紅褪色,加熱后恢復(fù)紅色,說(shuō)明氣體A為SO2,且物質(zhì)的量為=0.04mol;固體乙用NaOH溶解后并過(guò)濾,固體丙用稀硫酸溶解后的溶液中滴加KSCN溶液變紅色,說(shuō)明固體丙為Fe2O3,其物質(zhì)的量為=0.005mol;固體乙有部分固體能溶解于NaOH,質(zhì)量為1.82g-0.8g=1.02g,若為Al2O3,則其物質(zhì)的量為=0.01mol,此時(shí)固體甲中含有的三種元素的總質(zhì)量為0.04mol×32g/mol+0.005mol×2×56g/mol+0.01mol×2×27g/mol=2.38g,則固體乙為Fe2O3和Al2O3的混合物;
Ⅱ.(1)△H-T△S<0的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行;
(2)①結(jié)合平衡的移動(dòng)因素分析;一般當(dāng)平衡正向進(jìn)行時(shí),可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;
②673K時(shí),在甲催化劑作用下反應(yīng)Ⅰ已達(dá)平衡狀態(tài),此時(shí)容器體積為1.0L,若CH3COOH初始加入量為2.0mol,結(jié)合三行計(jì)算列式得到平衡濃度,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=
③不同的催化劑催化效率不同;
(3)加入催化劑;可降低反應(yīng)的活化能,催化能力越強(qiáng),活化能越低,但反應(yīng)熱不變。
【詳解】
Ⅰ.固體甲在空氣中灼燒生成的氣體A能使品紅褪色,加熱后恢復(fù)紅色,說(shuō)明氣體A為SO2,且物質(zhì)的量為=0.04mol;固體乙用NaOH溶解后并過(guò)濾,固體丙用稀硫酸溶解后的溶液中滴加KSCN溶液變紅色,說(shuō)明固體丙為Fe2O3,其物質(zhì)的量為=0.005mol;固體乙有部分固體能溶解于NaOH,質(zhì)量為1.82g-0.8g=1.02g,若為Al2O3,則其物質(zhì)的量為=0.01mol,此時(shí)固體甲中含有的三種元素的總質(zhì)量為0.04mol×32g/mol+0.005mol×2×56g/mol+0.01mol×2×27g/mol=2.38g,則固體乙為Fe2O3和Al2O3的混合物;
(1)由分析知化合物甲的組成元素是Fe、Al和S,三者的物質(zhì)的量之比為0.01mol:0.02mol:0.04mol=1:2:4,則化合物甲的化學(xué)式為FeAl2S4;
(2)氧化鋁溶于NaOH溶液生成偏鋁酸鈉,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
(3)氣體A為SO2氣體,溶液D含有Fe3+,通入SO2后發(fā)生氧化還原反應(yīng),所得溶液中生成Fe2+和SO42-,發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42—+4H+;
Ⅱ.(1)Ⅰ.CH3COOH(g)+2H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1,反應(yīng)△S<0,滿足△H-T△S<0,則△H1<0;
(2)①已知CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H1<0;
A.使用催化劑甲不影響平衡的移動(dòng),無(wú)法提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率;故A錯(cuò)誤;
B.使用催化劑乙不影響平衡的移動(dòng),無(wú)法提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率;故B錯(cuò)誤;
C.降低反應(yīng)溫度平衡正向移動(dòng),可提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH平衡轉(zhuǎn)化率;故C正確;
D.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)移動(dòng),可提高CH3COOH轉(zhuǎn)化為CH3CH2OH
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