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文檔簡介
…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年外研版三年級起點選修3化學下冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、下列說法錯誤的是()A.s電子的原子軌道都呈球形,2s電子比1s電子能量高且電子云比1s更擴散B.p電子的原子軌道都呈啞鈴形,每個p能級有3個原子軌道,它們相互垂直,能量相同C.p電子能量一定高于s電子能量D.處于同一原子軌道中的電子,自旋狀態(tài)有兩種2、已知X;Y均為主族元素;I為電離能,單位是kJ/mol。根據下表所列數(shù)據判斷錯誤的是。
A.元素X的常見化合價是+1價B.元素Y是ⅢA族的元素C.元素X與氯形成化合物時,化學式是XClD.若元素Y處于第3周期,它可與冷水劇烈反應3、下列不屬于共價鍵成鍵因素的是A.共用電子對在兩原子核之間出現(xiàn)的概率高B.共用的電子必須配對C.兩原子體積大小要適中D.成鍵后體系能量降低,趨于更穩(wěn)定4、當0.01mol氯化鉻(Ⅲ)(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過量的硝酸銀處理時,有0.02mol氯化銀沉淀析出,此樣品的配離子的表示式為A.[Cr(H2O)6]3+B.[CrCl(H2O)5]2+C.[CrCl2(H2O)4]+D.[CrCl3(H2O)3]5、通常把原子總數(shù)和價電子總數(shù)相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現(xiàn)等電子體的空間結構相同,則下列有關說法中正確的是()A.CH4和NH4+是等電子體,鍵角均為60°B.B3N3H6(B和N交替排列)和苯是等電子體,均有6mol非極性鍵C.NH3和PCl3是等電子體,均為三角錐形結構D.BF3和CO32-是等電子體,均為平面三角形結構6、下列對一些實驗事實的理論解釋正確的是()。選項實驗事實理論解釋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)生化學反應DHF的沸點高于HClHF的相對分子質量小于HCl
A.AB.BC.CD.D7、在NaCl晶體中與每個Na+距離等同且最近的幾個Cl-所圍成的空間幾何構型為A.正四面體B.正六面體C.正八面體D.正十二面體評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)8、鈣及其化合物在工業(yè)上;建筑工程上和醫(yī)藥上用途很大?;卮鹣铝袉栴}。
(1)基態(tài)Ca原子M能層有_____個運動狀態(tài)不同的電子,Ca的第一電離能__________(填“大于”或“小于”)Ga。
(2)Mn和Ca屬于同一周期,且核外最外層電子構型相同,但金屬Mn的熔點沸點等都比金屬Ca高,原因是____________________。
(3)氯氣與熟石灰反應制漂白粉時會生成副產物Ca(ClO3)2,Ca(ClO3)2中的陰離子空間構型是__________、中心原子的雜化形式為___________。
(4)碳酸鹽的熱分解示意圖如圖所示。
熱分解溫度:CaCO3_______(填“高于”或“低于”)SrCO3,原因是_____________________________。從價鍵軌道看,CO2分子內的化學鍵類型有__________。
(5)螢石是唯一一種可以提煉大量氟元素的礦物,晶胞如圖所示。Ca2+的配位數(shù)為__________,螢石的一個晶胞的離子數(shù)為__________,已知晶胞參數(shù)為0.545nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則螢石的密度為__________g·cm-3(列出計算式)。
9、(1)以下列出的是一些原子的2p能級和3d能級中電子排布的情況,試判斷哪些違反了泡利原理___,哪些違反了洪特規(guī)則____。
(2)某元素的激發(fā)態(tài)(不穩(wěn)定狀態(tài))原子的電子排布式為1s22s22p63s13p33d2,則該元素基態(tài)原子的電子排布式為__________;其最高價氧化物對應水化物的化學式是__________。
(3)將下列多電子原子的原子軌道按軌道能量由低到高順序排列。
①2s②3d③4s④3s⑤4p⑥3p
軌道能量由低到高排列順序是__________。10、水是生命之源;它與我們的生活密切相關。在化學實驗和科學研究中,水也是一種常用的試劑。
(1)水分子中氧原子在基態(tài)時核外電子排布式為_________
(2)寫出與H2O分子互為等電子體的微粒______(填2種)。
(3)水分子在特定條件下容易得到一個H+,形成水合氫離子(H3O+)。
下列對上述過程的描述不合理的是______
A.氧原子的雜化類型發(fā)生了改變。
B.微粒的形狀發(fā)生了改變。
C.微粒的化學性質發(fā)生了改變。
D.微粒中的鍵角發(fā)生了改變。
(4)下列是鈉;碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖(未按順序排序)。
與冰的晶體類型相同的是______(請用相應的編號填寫)
(5)將白色的無水CuSO4溶解于水中;溶液呈藍色,是因為生成了一種呈藍。
色的配合離子。請寫出生成此配合離子的離子方程式:_______。11、硼及其化合物在新材料;工農業(yè)生產等方面用途很廣。請回答下列問題:
元素的基態(tài)原子的價電子排布圖為______,B、N、O元素的第一電離能由大到小的順序為______。
三氟化硼在常溫常壓下為具有刺鼻惡臭和強刺激性氣味的無色有毒腐蝕性氣體,其分子的立體構型為______,B原子的雜化類型為______。
自然界中,含B的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學式寫作實際上它的陰離子結構單元是由兩個和兩個縮合而成的雙六元環(huán),應該寫成其結構式如圖1,它的陰離子可形成鏈狀結構。該陰離子由極性鍵和配位鍵構成,請在答題卷中抄上圖1結構式后用“”標出其中的配位鍵,該陰離子通過______相互結合形成鏈狀結構。
科學家發(fā)現(xiàn)硼化鎂在39K時有超導性,在硼化鎂晶體的理想模型中,鎂原子和硼原子是分層排布的,一層鎂一層硼相間排列。圖2是該晶體微觀結構中取出的部分原子沿z軸方向的投影,白球是鎂原子投影,黑球是硼原子投影。則硼化鎂的化學式為______。
磷化硼是一種有價值的超硬耐磨涂層材料,這種陶瓷材料可作為金屬表面的保護薄膜。磷化硼晶胞如圖3所示,在BP晶胞中B的堆積方式為______,當晶胞晶格參數(shù)為478pm時,磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離為______cm。12、C和Si元素在化學中占有極其重要的地位。
(1)寫出Si的基態(tài)原子核外電子排布式_______。
從電負性角度分析,C、Si和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為_______。
(2)SiC的晶體結構與晶體硅的相似,其中C原子的雜化方式為_______,微粒間存在的作用力是_______。
(3)氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等,則M為_______(填元素符號)。MO是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結構與NaCl晶體相似。MO的熔點比CaO的高,其原因是_______。
(4)C、Si為同一主族的元素,CO2和SiO2化學式相似,但結構和性質有很大不同。CO2中C與O原子間形成鍵和鍵,SiO2中Si與O原子間不形成上述鍵。從原子半徑大小的角度分析,為何C、O原子間能形成,而Si、O原子間不能形成上述鍵_______。13、氯化汞(HgCl2)可用于木材和解剖標本的保存、皮革鞣制和鋼鐵鏤蝕,是分析化學的重要試劑,還可做消毒劑和防腐劑。HgCl2在水中稍有水解:HgCl2+H2OHg(OH)Cl+HCl
(1)為了抑制上述反應中HgCl2的水解,可以采取的措施是_________。(選填編號)
a.加水稀釋b.增加HCl的濃度c.及時移走產物d.降溫。
(2)HgCl2與稀氨水反應則生成難溶解的氨基氯化汞,化學方程式為HgCl2+2NH3→Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,上述反應的短周期元素中,非金屬性最強元素原子的最外層軌道排布式為__________,該原子核外電子云有_________種不同的伸展方向。
(3)已知PCl3與NH3分子結構相似,PCl3的電子式是_______________;PCl3與NH3的沸點比較,______高,其原因是_______________________。
(4)氮的一種氫化物HN3可用于有機合成,其酸性與醋酸相似,若HN3與氨水混合,此反應的化學方程式是_______________________。
(5)若將0.4mol/LNH4Cl與0.2mol/LNaOH溶液等體積混合后,PH=10,下列關系正確的是______
A.c(NH4+)>c(OH-)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(H+)
B.c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(NH3?H2O)>c(H+)
C.c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(NH3?H2O)
D.c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+)評卷人得分三、結構與性質(共5題,共10分)14、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、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為________(用元素符號表示)。
(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分子質量為26,其分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為________。
(4)Y分子的空間構型為__________,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,其化學式為________。
(6)Y是一種易液化的氣體,請簡述其易液化的原因_________。
(7)寫出E2+的電子排布式___________________,并寫出E2+在Z中通入足量Y得到深藍色溶液的離子反應方程式_______。15、前四周期元素A;B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大;A是宇宙中含量最豐富的元素;B和C同一主族,且B的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2.5倍;D和C同一周期;E元素原子核外電子有17種不同的運動狀態(tài),F(xiàn)位于第四周期,其未成對電子數(shù)只有一個,且內層都處于全充滿狀態(tài)。請回答下列問題:
(1)B原子的L層電子排布圖____________。
(2)由A、B原子形成的分子的結構式為:A-B=B-A,則該分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為________,B、C的氫化物中BH3的沸點高于CH3的沸點,原因是___________;C、D和E的電負性由大到小的順序為___________;C、D和E的第一電離能由大到小的順序是____________;C和D最高價含氧酸的酸性由弱到強的順序為_________________。CO中C的雜化方式為___________,該離子的“VSEPR”模型為__________________形。
(3)向FDO4溶液中加入過量稀氨水,得到的深藍色溶液中陽離子化學式為_______,該離子的配位體為________________。
(4)D(黑球)和F(白球)形成的某種晶體的晶胞如下圖所示,已知該晶胞的棱長為516pm,則該晶胞的密度為___________g/cm3(精確到0.1),最近的黑球和白球之間的距離為_______pm。
16、第四周期某些過渡元素在工業(yè)生產中有著極其重要的作用。
(1)鉻是最硬的金屬單質,被稱為“不銹鋼的添加劑”。寫出Cr在周期表中的位置___;其原子核外電子排布的最高能層符號為___。
(2)在1molCrO5(其中Cr為+6價)中,含有過氧鍵的數(shù)目為__。
(3)釩(23V)廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè),被稱之為“工業(yè)的味精”。寫出釩原子價電子排布圖___;V2O5常用作SO2轉化為SO3的催化劑。SO3的三聚體環(huán)狀結構如圖所示,該結構中S原子的雜化軌道類型為___。
(4)Ni是一種優(yōu)良的有機反應催化劑,Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,其中配原子是____。(填元素符號)
(5)鈦稱之為21世紀金屬,具有一定的生物功能。鈣鈦礦(CaTiO3)晶體是工業(yè)獲取鈦的重要原料。CaTiO3晶胞如圖,邊長為a=0.266nm,晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為___nm,與Ti緊鄰的O個數(shù)為___。
(6)在CaTiO3晶胞結構的另一種表示中,Ca處于各頂角位置,則Ti處于___位置,O處于___位置。17、含族的磷、砷()等元素的化合物在科學研究和工業(yè)生產中有許多重要用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)下列狀態(tài)的磷中,電離最外層一個電子所需能量最小的是__________(填標號)。
A.B.C.D.
(2)常溫下是一種白色晶體,由兩種微粒構成。將其加熱至148℃熔化,形成一種能導電的熔體。已知兩種微粒分別與互為等電子體,則為________,其中心原子雜化軌道類型為________,為________。
(3)的分別為根據結構與性質的關系解釋遠大于的原因______________。
(4)的空間構型為_____________。
(5)砷化鎵屬于第三代半導體,它能直接將電能轉變?yōu)楣饽埽榛墴襞輭勖瞧胀襞莸?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構如圖所示,晶胞參數(shù)
①砷化鎵的化學式為__________,鎵原子的配位數(shù)為__________。
②砷化鎵的晶胞密度__________(列式并計算,精確到小數(shù)點后兩位),如圖是沿立方格子對角面取得的截圖,位置原子與位置原子的核間距x=________
18、鈦的化合物在化工;醫(yī)藥、材料等領域具有廣泛應用。回答下列問題:
(1)基態(tài)Ti原子的未成對電子數(shù)是______,基態(tài)Ti原子4s軌道上的一個電子激發(fā)到4p軌道上形成激發(fā)態(tài),寫出該激發(fā)態(tài)價層電子排布式____。
(2)鈦鹵化物的熔點和沸點如表所示,TiCl4、TiBr4、TiI4熔沸點依次升高的原因是_____;TiF4熔點反常的原因是_____。TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃377-2438150沸點/℃—136230377
(3)Ti可形成配合物[Ti(urea)6](ClO4)3,urea表示尿素;其結構如圖所示:
①配合物中Ti化合價為_____。
②尿素中C原子的雜化軌道類型為_____。
③的立體構型為_____。
(4)如圖為具有較高催化活性材料金紅石的晶胞結構,其化學式為______;已知該晶體的密度為ρg·cm-3,Ti、O原子半徑分別為apm和bpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則金紅石晶體的空間利用率為______(列出計算式)。
評卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共8分)19、飲用水中含有砷會導致砷中毒,金屬冶煉過程產生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化學沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:
已知:①As2S3與過量的S2-存在反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);
②亞砷酸鹽的溶解性大于相應砷酸鹽。
(1)砷在元素周期表中的位置為_______;AsH3的電子式為______;
(2)下列說法正確的是_________;
a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4
b.原子半徑:S>P>As
c.第一電離能:S
(3)沉淀X為__________(填化學式);
(4)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級沉砷”中H2O2與含砷物質反應的化學方程式為__________;
(6)關于地下水中砷的來源有多種假設,其中一種認為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時生成導致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評卷人得分五、原理綜合題(共2題,共20分)20、Na3OCl是一種良好的離子導體;具有反鈣鈦礦晶體結構。回答下列問題:
(1)Ca小于Ti的是_______(填標號)。
A.最外層電子數(shù)B.未成對電子數(shù)C.原子半徑D.第三電離能
(2)由O、Cl元素可組成不同的單質和化合物,其中Cl2O2能破壞臭氧層。
①Cl2O2的沸點比H2O2低,原因是___________________________________。
②O3分子中心原子雜化類型為_______;O3是極性分子,理由是___________________。
(3)Na3OCl可由以下兩種方法制得:
方法ⅠNa2O+NaClNa3OCl
方法II2Na+2NaOH+2NaCl2Na3OCl+H2↑
①Na2O的電子式為____________。
②在方法Ⅱ的反應中,形成的化學鍵有_______(填標號)。
A.金屬鍵B.離子鍵C.配位鍵D.極性鍵E.非極性鍵。
(4)Na3OCl晶體屬于立方晶系,其晶胞結構如右所示。已知:晶胞參數(shù)為anm,密度為dg·cm-3。
①Na3OCl晶胞中,Cl位于各頂點位置,Na位于_________位置,兩個Na之間的最短距離為________nm。
②用a、d表示阿伏加德羅常數(shù)的值NA=__________________(列計算式)。21、氮及其化合物在生產生活中應用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)“中國制造2025”是中國政府實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領。氮化鉻(CrN)具有極高的硬度和力學強度、優(yōu)異的抗腐蝕性能和高溫穩(wěn)定性能,氮化鉻在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮更重要的作用,請寫出Cr3+的外圍電子排布式____;基態(tài)鉻;氮原子的核外未成對電子數(shù)之比為____。
(2)氮化鉻的晶體結構類型與氯化鈉相同;但氮化鉻熔點(1282℃)比氯化鈉(801'C)的高,主要原因是________。
(3)過硫酸銨[(NH4)2S2O8],廣泛地用于蓄電池工業(yè)、石油開采、淀粉加工、油脂工業(yè)、照相工業(yè)等,過硫酸銨中N、S、O的第一電離能由大到小的順序為_______,其中NH4+的空間構型為____________
(4)是20世紀80年代美國研制的典型鈍感起爆藥Ⅲ,它是由和[Co(NH3)5H2O](ClO4)3反應合成的,中孤電子對與π鍵比值為_______,CP的中心Co3+的配位數(shù)為______。
(5)鐵氮化合物是磁性材料研究中的熱點課題之一,因其具有高飽和磁化強度、低矯頑力,有望獲得較高的微波磁導率,具有極大的市場潛力,其四子格結構如圖所示,已知晶體密度為ρg?cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA。
①寫出氮化鐵中鐵的堆積方式為____。
②該化合物的化學式為_______
③計算出Fe(II)圍成的八面體的體積為____cm3。評卷人得分六、計算題(共3題,共15分)22、用X射線研究某金屬晶體,測得在邊長為360pm的立方晶胞中含有4個金屬原子,此時金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問題:
(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______
(2)求每個晶胞的質量。_______
(3)求此金屬的相對原子質量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______23、金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為____________。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為________g·cm-3(列出計算式)。
24、如圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結構模型(原子間實際是相互接觸的)。它是一種體心立方結構。實驗測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對原子質量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請回答以下各題:
(1)每一個晶胞中分攤到__________個鎢原子。
(2)計算晶胞的邊長a。_____________
(3)計算鎢的原子半徑r(提示:只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的)。___________
(4)計算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.s能級的原子軌道呈球形;處在該軌道上的電子不只在球殼內運動,還在球殼外運動,只是在球殼外運動概率較小,故2s電子比1s電子能量高且電子云比1s更擴散,故A正確;
B.p電子的原子軌道呈啞鈴形;每個P能級都有3個原子軌道,它們相互垂直且能量相同,故B正確;
C.能量高低還與能層有關;故C錯誤;
D.根據泡利原理知;同一軌道上的兩個電子最多容納2個電子,且自旋方向相反,故D正確;
故選:C。2、D【分析】【分析】
X;Y是主族元素;I為電離能,X第一電離能和第二電離能差距較大,說明X為第IA族元素;Y第三電離能和第四電離能差距較大,說明Y為第ⅢA族元素,X的第一電離能小于Y,說明X的金屬活潑性大于Y。據此解答。
【詳解】
A.X為第IA族元素;元素最高化合價與其族序數(shù)相等,所以X常見化合價為+1價,故A正確;
B.通過以上分析知;Y為第ⅢA族元素,故B正確;
C.元素X與氯形成化合物時;X的電負性小于Cl元素,所以在二者形成的化合物中x顯+1價;Cl元素顯-1價,則化學式可能是XCl,故C正確;
D.若元素Y處于第3周期;為Al元素,它不能與冷水劇烈反應,但能溶于酸和強堿溶液,故D錯誤;
答案選D。3、C【分析】【詳解】
A.共用電子對在兩原子核之間出現(xiàn)的概率高;故A正確;
B.共用的電子必須成對;故B正確;
C.共價鍵成鍵與兩原子體積大小無關;比如HI成鍵,故C錯誤;
D.成鍵后釋放能量;體系能量降低,趨于更穩(wěn)定,故D正確。
綜上所述,答案為C。4、B【分析】【詳解】
試題分析:當0.01mol氯化鉻(III)(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過量的硝酸銀處理時,有0.02mol氯化銀沉淀析出,說明CrCl3·6H2O中有2個Cl-在配合物的外界,另一個Cl-在內界(作配體),所以此樣品的配離子的表示式為[CrCl(H2O)5]2+;B正確,本題選B。
點睛:配合物中外界的離子可以完全電離,內界的離子以配位鍵與中心原子成鍵,不易電離。5、D【分析】【詳解】
A.CH4和NH4+原子總數(shù)為5;價電子總數(shù)都為8,是等電子體,為正四面體結構,鍵角均為109°28′,不是60°,故A錯誤;
B.B3N3H6和苯原子總數(shù)為12,價電子總數(shù)都為30,是等電子體,但B和N交替排列所以B3N3H6分子中不存在非極性鍵;故B錯誤;
C.NH3和PCl3原子總數(shù)為4,NH3價電子總數(shù)為8,PCl3價電子總數(shù)為26;不是等電子體,但二者都為三角錐型結構,故C錯誤;
D.BF3和CO32-原子總數(shù)為4,價電子總數(shù)都為24,是等電子體,BF3成3個σ鍵,B原子不含孤對電子,采取sp2雜化,為平面正三角形,等電子體的空間結構相同,故CO32-也為平面正三角形;故D正確;
故選:D。
【點睛】
陽離子價電子總數(shù)=原子的價電子總數(shù)-離子所帶的電荷數(shù),陰離子價電子總數(shù)=原子的價電子總數(shù)+離子所帶的電荷數(shù)。6、A【分析】【詳解】
A.N原子核外電子排布式為1s22s22p3,2p能級半充滿,O原子核外電子排布式為1s22s22p4;半充滿結構更穩(wěn)定,N原子失電子較難,第一電離能大于O原子,A正確;
B.因為CO2分子的價層電子對是2,根據價層電子對互斥理論,CO2中C為sp雜化,CO2分子是直線型;B錯誤;
C.由于NH3和H2O都是極性分子,根據相似相溶規(guī)律,所以NH3極易溶于水;C錯誤;
D.由于HF分子間存在氫鍵;氯化氫中不含氫鍵,所以HF的沸點高,D錯誤。
答案選A。7、C【分析】【分析】
先確定Na+的配位數(shù);進一步確定空間幾何構型。
【詳解】
NaCl晶體中Na+的配位數(shù)為6,將6個Cl-結合Na+可得空間幾何構型為正八面體;
答案選C。二、填空題(共6題,共12分)8、略
【分析】【分析】
(1)原子核外電子的運動狀態(tài)是由能層;能級(電子云)、電子云伸展方向、電子自旋決定的;據此解答。
(2)Mn和Ca屬于同一周期;從原子半徑和價電子數(shù)影響金屬鍵強弱角度分析。
(3)分析陰離子ClO3-的中心氯原子的孤電子對數(shù)和σ鍵數(shù);再根據價層電子對互斥理論確定該陰離子的空間構型和中心原子的雜化軌道類型。
(4)根據碳酸鹽的熱分解示意圖可知,CaCO3熱分解生成CaO,SrCO3熱分解生成SrO,CaO和SrO都是離子晶體;離子晶體的晶格能越大,離子晶體越穩(wěn)定,生成該晶體的反應越容易發(fā)生。
(5)根據螢石晶胞示意圖中黑球和白球實際占有的個數(shù),結合螢石的化學式(CaF2)中粒子個數(shù)比確定黑球、白球分別代表的粒子種類。在分析Ca2+的配位數(shù)時,可將螢石晶胞分割為8個小立方體,利用晶胞的“無隙并置”的特點,確定與1個Ca2+距離最近且相等的F-的個數(shù)。一個粒子(Ca2或F-)的質量=由于晶胞實際占有4個Ca2+和8個F-,故而確定晶胞質量,再根據公式ρ=計算該晶體的密度。
【詳解】
(1)原子核外電子的運動狀態(tài)是由能層、能級(電子云)、電子云伸展方向、電子自旋決定的。基態(tài)Ca原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,所以M能層上有8個運動狀態(tài)不同的電子。由于Ca原子的價層電子排布為4s2,已達全充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定;而Ga原子價層電子排布為4s24p1;不太穩(wěn)定,所以Ca的第一電離能大于Ga的第一電離能。
(2)Mn和Ca屬于同一周期,同周期從左至右原子半徑逐漸減小;Mn原子價層電子排布為3d54s2,Ca原子價層電子排布為4s2;價電子數(shù)Mn比Ca多,原子半徑越小,價電子數(shù)越多,金屬鍵越強。所以,金屬Mn的熔點沸點等都比金屬Ca高的原因是:Mn原子半徑較小且價電子數(shù)較多,金屬鍵較強。
(3)Ca(ClO3)2中的陰離子化學式為ClO3-,中心原子氯的孤電子對數(shù)=(7+1-3×2)=1,σ鍵數(shù)=3,中心原子氯的價層電子對數(shù)=1+3=4,根據價層電子對互斥理論,ClO3-的空間構型是三角錐形,中心原子氯的雜化形式為sp3。
(4)由碳酸鹽的熱分解示意圖看出,CaCO3熱分解生成CaO,SrCO3熱分解生成SrO,CaO和SrO都是離子晶體,因為離子半徑r(Ca2+)2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,故CaCO3更易分解為CaO,所以CaCO3的熱分解溫度低于SrCO3。CO2分子結構為O=C=O,C=O雙鍵中1條σ鍵,1條π鍵,所以CO2分子內的化學鍵類型有σ鍵;π鍵。
(5)螢石的化學式為CaF2,即晶胞中鈣離子與氟離子個數(shù)比為1:2,從晶胞示意圖看,每個晶胞中實際占有黑球的個數(shù)=8×+6×=4,晶胞中實際占有白球的個數(shù)為8,據此可知黑球代表Ca2+,白球代表F-。將該面心立方晶胞分割成8個小立方體(),每個小立方體的4個頂點上是Ca2+,體心是F-,現(xiàn)選取一個頂點(Ca2+)作為考查對象,經過該頂點的小立方體有8個,即與該頂點的Ca2+距離相等且最近的F-共有8個,所以Ca2+的配位數(shù)為8。螢石的一個晶胞中實際占有4個Ca2+和8個F-,所以螢石一個晶胞的離子數(shù)為12。1個Ca2+的質量==g,1個F-的質量==g,則螢石的密度ρ===g/cm3。
【點睛】
利用均攤法計算晶胞中實際占有的粒子數(shù):處于立方晶胞頂點的粒子每個晶胞實際占有處于立方晶胞面心的粒子每個晶胞實際占有處于立方晶胞棱邊中點的粒子每個晶胞實際占有處于立方晶胞內部的粒子完全被晶胞占有,每個晶胞實際占有的粒子數(shù)等于不同位置的粒子數(shù)分別與該位置粒子實際被晶胞占有的分數(shù)乘積之和。【解析】8大于Mn原子半徑較小且價電子數(shù)較多,金屬鍵較強三角錐形sp3低于r(Ca2+)2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,故CaCO3更易分解為CaOσ鍵,π鍵8129、略
【分析】【詳解】
(1)在一個原子軌道里;最多只能容納2個電子,而且它們的自旋狀態(tài)相反,稱為泡利不相容原理,所以違反泡利不相容原理的有③;當電子排布在同一個能級的不同軌道時,基態(tài)原子中的電子總是單獨優(yōu)先占據一個軌道,而且自旋狀態(tài)相同,稱為洪特規(guī)則,所以違反洪特規(guī)則的有②④⑥;
(2)根據激發(fā)態(tài)原子核外電子排布式知該元素核外有16個電子,為S元素;根據能量最低原理,其基態(tài)原子核外電子排是1s22s22p63s23p4;S元素最外層有6個電子,所以最高價是+6價,最高價氧化物對應水化物的化學式是H2SO4;
(3)相同電子層上原子軌道能量的高低:ns<np<nd;形狀相同的原子軌道能量的高低:1s<2s<3s<4s,多電子原子的原子軌道按軌道能量由低到高順序是①④⑥③②⑤?!窘馕觥竣?③②.②④⑥③.1s22s22p63s23p4④.H2SO4⑤.①④⑥③②⑤10、略
【分析】【詳解】
(1)根據核外電子排布規(guī)律,水分子中氧原子在基態(tài)時核外電子排布式為:1s22s22p4;
(2)原子總數(shù)相同,價電子總數(shù)相同的物質互為等電子體,與H2O分子互為等電子體的微粒:H2S和NH
(3)水分子在特定條件下容易得到一個H+,形成水合氫離子(H3O+):
A.水中氧原子采取sp3雜化,水合氫離子通過計算可得:也sp3雜化;故氧原子的雜化類型不變,A不合理;
B.水是V型;水合氫離子是三角錐型,形狀發(fā)生了改變,B合理;
C.微粒本身發(fā)生了改變;保持物質性質的微粒變化,則微粒的化學性質發(fā)生了改變,C合理;
D.微粒由V型變成三角錐型;鍵角發(fā)生了改變,D合理;
故答案為A;
(4)冰是分子晶體;A是氯化鈉是離子晶體;B是干冰,是分子晶體;C是碘,是分子晶體;D是金剛石,是原子晶體;E是鈉,是金屬晶體;與冰的晶體類型相同的是:BC;
(5)白色的無水CuSO4溶解于水中,溶液呈藍色,是因為生成了一種呈藍色的配合離子[Cu(H2O)4]2+,生成此配合離子的離子方程式為:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+?!窘馕觥?s22s22p4H2S和NHABCCu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+11、略
【分析】【分析】
元素處于第二周期IIIA族,價電子排布式為結合泡利原理;洪特規(guī)則畫出價電子排布圖;同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,但IIA族、VA族元素原子最高能級為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰的元素;
分子的中心B原子孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)B原子雜化軌道數(shù)目為3;
形成4個鍵的B原子中含有1個配位鍵;氫氧根離子中氧原子與B原子之間形成配位鍵;該陰離子通過氫鍵相互結合形成鏈狀結構;
個B原子為3個Mg原子共用;1個Mg原子為6個B原子共用,均攤法計算硼原子和鎂原子的個數(shù)之比,確定硼化鎂的化學式;
由晶胞結構可知,晶胞中B原子處于晶胞頂點與面心,B的堆積方式為面心立方最密堆積;P原子與周圍的4個B原子最近且形成正四面體結構,二者連線處于體對角線上,為體對角線的
【詳解】
原子核外電子排布式為由泡利原理、洪特規(guī)則,核外電子排布圖為同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,N元素原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰的元素,故第一電離能:
故答案為:
分子的中心B原子孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)分子空間構型為平面正三角形,B原子的雜化軌道類型為
故答案為:平面正三角形;
形成4個鍵的B原子中含有1個配位鍵,氫氧根離子中氧原子與B原子之間形成配位鍵,圖1中用“”標出其中的配位鍵為:該陰離子通過氫鍵相互結合形成鏈狀結構;
故答案為:氫鍵;
根據投影可知,1個B原子為3個Mg原子共用,1個Mg原子為6個B原子共用,故一個Mg原子的B原子為由此可知Mg、B原子數(shù)目之比為1:2,故硼化鎂的化學式為
故答案為:
由晶胞結構可知,晶胞中B原子處于晶胞頂點與面心,B的堆積方式為面心立方最密堆積;P原子與周圍的4個B原子最近且形成正四面體結構,二者連線處于體對角線上,為體對角線的立方體的每條邊長為478pm,則晶胞體對角線長為則P原子與B原子最近距離為
故答案為:面心立方最密堆積;【解析】平面正三角形氫鍵面心立方最密堆積12、略
【分析】【分析】
(1)Si原子核外共14個電子;按照能量最低原則書寫電子排布式;元素周期表中主族元素越靠右;越靠上電負性越大,F(xiàn)的電負性最大(為4.0);
(2)晶體硅中一個硅原子周圍與4個硅原子相連,呈正四面體結構,所以雜化方式是sp3;非金屬原子之間形成的化學鍵為共價鍵;
(3)根據電子總數(shù)判斷M的原子序數(shù);進而確定元素符號;從影響離子晶體熔沸點高低的因素分析二者熔沸點的高低;
(4)C的原子半徑較??;C;O原子能充分接近,p-p軌道肩并肩重疊程度較大,形成較穩(wěn)定的π鍵;Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩(wěn)定的π鍵。
【詳解】
(1)Si是14號元素,Si原子核外共14個電子,按照能量最低原則電子先填入能量最低的1s軌道,填滿后再依次填入能量較高的軌道;其電子排布式為:1s22s22p63s23p2;從電負性的角度分析,O和C位于同一周期,非金屬性O強于C;C和Si為與同一主族,C的非金屬性強于Si,故由強到弱為O>C>Si;
因此,本題正確答案是:1s22s22p63s23p2;O>C>Si;
(2)SiC中Si和C原子均形成四個單鍵,故其為sp3雜化;非金屬原子之間形成的化學鍵全部是共價鍵;
因此,本題正確答案是:sp3;共價鍵;
(3)MO和SiC的電子總數(shù)相等,故含有的電子數(shù)為20,則M含有12個電子,即Mg;晶格能與所組成離子所帶電荷成正比,與離子半徑成反比,MgO與CaO的離子電荷數(shù)相同,Mg2+半徑比Ca2+小;MgO晶格能大,熔點高;
因此,本題正確答案是:Mg;Mg2+半徑比Ca2+小;MgO晶格能大;
(4)π鍵是由p-p軌道肩并肩重疊形成的;且π鍵的強弱與重疊程度成正比。Si原子的原子半徑較大,Si;O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成穩(wěn)定的π鍵。
因此,本題正確答案是:Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩(wěn)定的π鍵。【解析】①.1s22s22p63s23p2②.O>C>Si③.sp3④.共價鍵⑤.Mg⑥.Mg2+半徑比Ca2+小,MgO晶格能大⑦.Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩(wěn)定的π鍵13、略
【分析】【分析】
(1)從化學平衡的角度分析;使平衡逆向移動所采取的措施;
(2)所涉及的元素中非金屬性最強元素是氯;根據核外電子排布規(guī)律寫出氯原子最外層電子排布式,確定電子云的空間伸展方向;
(3)仿照氨氣的電子式,寫出PCl3的電子式;從分子晶體的角度考慮沸點的高低;
(4)仿照醋酸與氨水的反應;寫出化學方程式;
(5)根據0.4mol/LNH4Cl與0.2mol/LNaOH反應后的溶液;比較出離子的濃度大小關系。
【詳解】
(1)根據水解反應,HgCl2+H2O?Hg(OH)Cl+HCl;
a.加水稀釋;促進水解,平衡正向移動,不符合題意;
b.增加HCl的濃度;增加生成物的濃度,平衡逆向移動,符合題意;
c.及時移走產物;平衡正向移動,不符合題意;
d.水解是吸熱反應;降溫平衡逆向移動,符合題意;
(2)非金屬性最強元素原子為氯原子,它的最外層軌道排布式為該原子核外有1s,2s,2p,3s,3p等5個能級,s軌道是球形的,只有一種空間伸展方向,p軌道是紡錘形的,有三種空間伸展方向,共有4種不同的伸展方向;
(3)磷原子的最外層電子數(shù)為5,氯原子的最外層電子數(shù)為7,形成三對共用電子對,剩余一對孤對電子,三氯化磷的電子式為:PCl3與NH3的沸點高;它們都是分子晶體,雖然氨分子存在氫鍵,但氨常溫下是氣體,但三氯化磷常溫下是液體,說明范德華力對沸點的影響超過了氫鍵的影響,兩者都是分子晶體,相對分子質量越大,分子間作用力越大,沸點越高,故三氯化磷的的沸點高于氨氣;
(4)HN3可用于有機合成,其酸性與醋酸相似,為一元弱酸,若HN3與氨水混合后的化學方程式為HN3+NH3?H2O=NH4N3+H2O;
(5)NaOH和NH4Cl反應方程式為NaOH+NH4Cl=NH3?H2O+NaCl,NH4Cl溶液濃度是NaOH溶液濃度的2倍,二者等體積混合,根據方程式知,NH4Cl有一半剩余,則溶液中的溶質為等物質的量濃度的NH4Cl、NH3?H2O、NaCl,NH4Cl中銨根離子水解程度小于NH3?H2O電離程度,導致溶液出堿性,則c(OH?)>c(H+),氯離子、鈉離子不水解,結合物料守恒知c(Cl?)最大,c(NH4+)>c(Na+),NH3?H2O是弱電解質,電離程度較小,所以溶液中粒子濃度大小順序是c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+),答案選D?!窘馕觥竣?b、d②.③.4④.⑤.PCl3⑥.兩者都是分子晶體,相對分子質量越大,分子間作用力越大,沸點越高⑦.HN3+NH3.H2O=NH4N3+H2O⑧.D三、結構與性質(共5題,共10分)14、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、Y、Z,說明D為氫元素,因為s層只能是2個電子,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,但氮元素的2p能級容納3個電子,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為C碳氫單鍵為σ鍵,碳碳三鍵含有一個σ鍵和2個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,空間構型為三角錐形,其中心原子氮原子價層電子對數(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,其化學式為N2O。(6)氨氣分子間存在氫鍵,沸點高而容易液化。(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色溶液的離子反應方程式為Cu2++4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O?!窘馕觥竣?C3⑦.N2O⑧.氨氣分子間存在氫鍵,沸點高而容易液化⑨.1s22s22p63s23p63d9⑩.Cu2++4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O15、略
【分析】【詳解】
前四周期元素A;B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大;A是宇宙中含量最豐富的元素,A為H元素;B和C同一主族,且B的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2.5倍,B為N元素,C為P元素;E元素原子核外電子有17種不同的運動狀態(tài),E為Cl元素;F位于第四周期,其未成對電子數(shù)只有一個,且內層都處于全充滿狀態(tài),F(xiàn)為銅元素;C、D、E的原子序數(shù)依次增大,D為S元素,即A-H、B-N、C-P、D-S、E-Cl、F-Cu。
(1)B為N元素,原子的L層5個電子,電子排布圖:(2)由A、B原子形成的分子的結構式為:H-N=N-H,則該分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為3:1,B、C的氫化物中NH3的沸點高于PH3的沸點,原因是NH3分子間可以形成氫鍵,分子間作用力大,沸點高;在元素周期表中,同一周期元素的電負性從左到右逐漸增大,同一主族元素的電負性從上到下逐漸減小,C、D和E的電負性由大到小的順序為Cl>S>P;在元素周期表中,同一周期元素的第一電離能從左到右逐漸增大,同一主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小,當處于充滿和半充滿狀態(tài)時,第一電離能變大,C、D和E的第一電離能由大到小的順序是Cl>P>S;在元素周期表中,同一周期元素的最高價含氧酸的酸性逐漸增強,C和D最高價含氧酸的酸性由弱到強的順序為H3PO4<H2SO4。PO43-中P孤電子對為=0,σ鍵為4,價電子對為4,PO43-中P的雜化方式為sp3雜化,該離子的“VSEPR”模型為正四面體形。(3)向CuSO4溶液中加入過量稀氨水,得到的深藍色溶液中陽離子化學式為[Cu(NH3)4]2+,NH3中N原子提供孤電子對,該離子的配位體為NH3;(4)D為S(黑球)和F為銅(白球)形成的某種晶體的晶胞中,S原子8×1/8+6×1/2=4,銅為4,已知該晶胞的棱長為516pm,則該晶胞的密度為=g/cm3=4.6g/cm3(精確到0.1);令晶胞的棱長a為516pm,四個銅離子在體內四個小立方體的中心,過銅原子向底邊作垂線,與相鄰的硫構成直角三角形,兩邊分別為a、a,可求得斜邊為a,最近的黑球和白球之間的距離為×516pm=129pm。【解析】3︰1NH3分子間可以形成氫鍵Cl>S>PCl>P>SH3PO4<H2SO4sp3雜化正四面體[Cu(NH3)4]2+NH34.612916、略
【分析】【分析】
根據化合價之和為0,計算過氧鍵的數(shù)目;釩原子價電子排布式為3d34s2;結合泡利原理;洪特規(guī)則畫出價電子排布圖;S原子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對,根據價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型;C原子與O原子均含有1對孤對電子,電負性越強越不易提供孤對電子;Ti與O之間的最短距離為晶胞面對角線長度的一半。
【詳解】
(1)Cr為24號元素;在元素周期表中的位置為第四周期第ⅥB族,核外電子排布最高的能級層為第4層,為N層;
(2)過氧根中的氧的化合價為-1價,其他的氧為-2價,則可以設有x個過氧根,有y個氧離子,則根據化合物的化合價代數(shù)和為0以及原子守恒,過氧根中有2個O為-1價,則有2x×(-1)+y×(-2)+5=0,2x+y=5,可以求得x=2,則1molCrO5中含有2mol過氧鍵,過氧鍵的數(shù)目為2×6.02×1023(或2NA);
(3)V為23號元素,其價電子的排布為3d34s2,則其價電子排布圖為從示意圖可以看出來,每個S原子與4個氧原子形成四面體結構,類似于CH4,故其S原子的雜化類型為sp3;
(4)Ni(CO)4中;配位原子能夠提供電子對,其配位原子是否有孤對電子和電負性有關,O的電負性太大,不易提供電子對,而O的孤對電子配位給C原子,使得C原子一端擁有的電子較多,而且C的電負性沒有O大,易給出電子,因此配位原子是C;
(5)晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為面對角線的一半,為與Ti緊鄰的O,在Ti原子的上部有4個,在與Ti原子同平面的有4個O原子,在Ti原子的下面也有4個O原子,一共12個;
(6)CaTiO3晶胞結構的另一種表示中;Ca處于各頂角位置,O與Ca在同一直線上,則O在棱上;Ti在Ca形成的六面體的中心,則Ti為體心,所以Ti處于體心,O處于棱心位置。
【點睛】
本題考查晶胞計算、原子雜化類型判斷、原子核外電子排布等知識點,側重考查基本公式的理解和運用、空間想象能力及計算能力,注意過氧鍵個數(shù)的計算?!窘馕觥康谒闹芷诘赩IB族N2×6.02×1023(或2NA)sp3C0.18812體心棱心17、略
【分析】【分析】
(1)根據圖示判斷微粒的電離能狀態(tài);結合電離最外層的一個電子需要的能量:基態(tài)大于激發(fā)態(tài),第一電離能小于第二電離能小于第三電離能小于第四電離能分析判斷;
(2)PCl5是一種白色晶體,在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導電的熔體,說明生成自由移動的陰陽離子,一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正六面體形陰離子是PCl6-,即發(fā)生反應為:2PCl5=PCl4++PCl6-;
(3)根據磷酸的電離平衡常數(shù)進行解答;
(4)根據中心原子價層電子互斥理論分析判斷;
(5)①根據砷化鎵晶胞的結構圖,m位置Ga原子,n位置As原子,利用均攤法可知,晶胞中含有Ga原子數(shù)為8×+6×=4;含有As原子數(shù)為4,據此判斷其化學式,根據晶胞圖可知,鎵原子周圍距離最近的砷原子數(shù)為4,據此答題;
②晶胞的邊長為565pm,所以晶胞的體積為(565pm)3,根據ρ=計算密度,晶胞的邊長為565pm,所以晶胞的體對角線為×565pm,m位置Ga原子與n位置As原子之間的距離應為晶胞體對角線的據此計算。
【詳解】
(1)A.為磷原子的基態(tài)原子核外電子排布圖,失去最外層一個電子,為第一電離能;
B.為磷原子的基態(tài)原子失去兩個電子的核外電子排布圖;再失去最外層一個電子,為第三電離能;
C.為磷原子的基態(tài)原子失去一個電子的核外電子排布圖,再失去最外層一個電子,為第二電離能;
D.為磷原子的基態(tài)原子失去三個電子的核外電子排布圖;再失去最外層一個電子,為第四電離能;
結合電離最外層的一個電子需要的能量:基態(tài)大于激發(fā)態(tài);第一電離能小于第二電離能小于第三電離能小于第四電離能,故電離最外層一個電子所需能量最小的是A,答案選A。
(2)PCl5是一種白色晶體,在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導電的熔體,說明生成自由移動的陰陽離子,一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正六面體形陰離子是PCl6?,即發(fā)生反應為:2PCl5=PCl4++PCl6?,已知A.B兩種微粒分別與CCl4、SF6互為等電子體,則A為:PCl4+,PCl4+中P沒有孤電子對。含四個σ鍵,所以原子雜化方式是sp3,B為:PCl6?;
(3)相同條件下K越大,酸的電離程度越大,所以相同條件下,電離平衡常數(shù)越小,表示弱電解質的電離能力越弱,多元弱酸分步電離,電離程度依次減小,從H3PO4的Kl、K2、K3分別為7.6×10-3、6.3×10-8、4.4×10-13看出:磷酸第一步電離出氫離子后變?yōu)殛庪x子,生成的陰離子發(fā)生第二步電離時,第一步產生的氫離子對生成的陰離子的電離起抑制作用,使陰離子的第二步電離平衡逆向移動,導致難電離出帶正電荷的氫離子,因此Kl遠大于K2;
(4)的中心原子P的價層電子對數(shù)=4+=4,則P原子為sp3雜化;五個原子構成的微粒,空間構型為正四面體;
(5)①根據砷化鎵晶胞的結構圖,m位置Ga原子,n位置As原子,利用均攤法可知,晶胞中含有Ga原子數(shù)為8×+6×=4;含有As原子數(shù)為4,其化學式為GaAs,根據晶胞圖可知,鎵原子周圍距離最近的砷原子數(shù)為4,所以鎵原子的配位數(shù)為4;
②晶胞的邊長為565pm,所以晶胞的體積為(565pm)3,所以晶體的密度為g/cm3=5.34g/cm3,晶胞的邊長為565pm,所以晶胞的體對角線為×565pm,m位置Ga原子與n位置As原子之間的距離應為晶胞體對角線的所以Ga原子與As原子之間的距離為pm?!窘馕觥康谝徊诫婋x出的氫離子抑制了第二步的電離正四面體418、略
【分析】【詳解】
(1)Ti是22號元素,基態(tài)Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2;3d軌道的2個電子為單電子,基態(tài)Ti原子4s軌道上的1個電子激發(fā)到4p軌道上形成激發(fā)態(tài),該激發(fā)態(tài)價電子排布式為3d24s14p1,答案:2;3d24s14p1;(2)TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶體,而且組成和結構相似,其相對分子質量依次增大,分子間作用力逐漸增大,因而三者的熔點和沸點依次升高。TiF4屬于離子晶體,熔點高于其它三者而表現(xiàn)異常,答案:它們都屬于分子晶體,隨著相對分子質量的增大,熔沸點依次升高;TiF4屬于離子晶體,因此熔點高于其他三者;(3)①配合物外界為尿素分子整體為0價,根據化合價代數(shù)和為0,可知配合物中Ti的化合價為+3,答案:+3;②尿素分子中C原子沒有孤電子對、形成3個鍵,碳原子雜化軌道數(shù)目=0+3=3,C原子采取sp2雜化,答案:sp2;③的中心Cl原子孤電子對數(shù)==0,價層電子對數(shù)=0+4=4,則其立體構型為正四面體形,答案:正四面體形;(4)晶胞中Ti原子數(shù)目=1+8×=2、O原子數(shù)目=2+4×=4,所以Ti、O原子數(shù)目之比為2:4=1:2,化學式為TiO2;晶胞中原子總體積=晶胞質量=晶胞體積=ρg·cm-3,所以晶胞中原子空間利用率={[](ρg·cm-3)}×100%=×100%,答案:TiO2;×100%?!窘馕觥竣?2②.3d24s14p1③.它們都屬于分子晶體,隨著相對分子質量的增大,熔沸點依次升高④.TiF4屬于離子晶體,因此熔點高于其他三者⑤.+3⑥.sp2⑦.正四面體形⑧.TiO2⑨.×100%四、工業(yè)流程題(共1題,共8分)19、略
【分析】【分析】
廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化鈉生成As2S3沉淀,為防止As2S3與硫離子反應再次溶解,所以再加入硫酸亞鐵除去過量的硫離子,過濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過氧化氫將亞砷酸氧化成砷酸,亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入CaO沉淀砷酸根、鐵離子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低濃度含砷廢水。
【詳解】
(1)As元素為33號元素,與N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨氣分子結構相同為共價化合物,砷原子和三個氫原子形成三個As-H鍵,電子式為:
(2)a.同周期主族元素自左而右非金屬性增強,最高價氧化物對應水化物酸性增強,同主族自上而下非金屬性減弱,最高價氧化物對應水化物酸性減弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正確;
b.同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑依次增大,原子半徑:As>P>S,故b錯誤;
c.同主族元素自上而下第一電離能減小,P和S同周期,但是P原子3p能級為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,第一電離能更大,所以第一電離能P>S>As;故c錯誤;
綜上所述選a;
(3)根據分析可知沉淀為微溶物CaSO4;
(4)As2S3與過量的S2-存在反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過量的硫離子;使平衡逆向移動,一級沉砷更完全;
(5)含砷物質物質為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據電子守恒和元素守恒可得化學方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根據題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據元素守恒可知反應物應該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。
【點睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折,當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結構時,原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素?!窘馕觥康谒闹芷诘赩A族aCaSO4沉淀過量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動,使一級沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+五、原理綜合題(共2題,共20分)20、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)Ca原子核外電子排布為1s22s22p63s23p64s2,基態(tài)Ti原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2;結合元素周期律分析判斷;
(2)①同種類型晶體的熔沸點高低取決于微粒間作用力的大?。环肿娱g存在氫鍵的熔沸點高;②根據價層電子對互斥理論和雜化軌道理論分析解答;
(3)Na2O為離子化合物,據此書寫其電子式;根據Na3OCl和H2存在的化學鍵類型判斷;
(4)①根據均攤法分析判斷Na3OCl晶體結構中空心白球、頂點陰影球、實心黑球的數(shù)目再結合Na3OCl化學式分析判斷;②由密度公式ρ=計算解答。
【詳解】
(1)基態(tài)Ca原子核外電子排布為1s22s22p63s23p64s2,未成對電子數(shù)為0,基態(tài)Ti原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2;未成對電子數(shù)為2。A.最外層電子數(shù)相等,錯誤;B.Ca的未成對電子數(shù)小于Ti,正確;C.同一周期元素,原子序數(shù)小的原子半徑大,原子半徑Ca原子略大,錯誤;D.Ca原子失去兩個電子后恰好達到全滿結構,很難失去第三個電子,第三電離能Ca較大,錯誤,故答案為B;
(2)①同種類型晶體的熔沸點高低取決于微粒間作用力的大小,H2O2分子間存在氫鍵,熔沸點高,故答案為H2O2分子間存在氫鍵;
②根據價層電子對互斥理論,O3分子的中心O原子的價層電子對為2+(6-2×2)=3,雜化形式為sp2,O3分子為V形結構,分子中正負電荷重心不重合,為極性分子,故答案為sp2;O3分子為V形結構(或O3分子中正負電荷重心不重合);
(3)①Na2O屬于離子化合物,電子式為故答案為
②在方法Ⅱ的反應中,形成的化學鍵有Na3OCl中Na與O、Na與Cl間的離子鍵,H2分子內有H與H間的非極性鍵;故答案為BE;
(4)①Na3OCl晶體結構中空心白球類原子6×=3、頂點陰影球類原子8×=1、實心黑球類原子1×1=1,根據Na3OCl化學式,可判斷鈉原子應為空心白球,處在晶體結構的面心,兩個鈉原子之間的最短距離為晶體結構中兩個面心的距離,即為一半邊長的倍,即anm,故答案為面心;a;
②已知:晶胞參數(shù)為anm,密度為dg?cm-3,則dg?cm-3==解得:NA=故答案為
【點睛】
本題的易錯點為(4)②的計算,要注意掌握晶體密度的計算方法,注意單位的換算;另一
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