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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年北師大版選修3化學上冊月考試卷940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5題,共10分)1、下列敘述錯誤的是()A.1s22s12p1表示的是激發態的原子的電子排布B.碳原子的核外電子排布由1s22s22p2轉變為1s22s12p3時,要從外界環境中吸收能量C.我們看到的燈光是原子核外電子發生躍遷吸收能量的結果D.電子由3d能級躍遷至4p能級時,可通過光譜儀直接提取吸收光譜2、下列能級中可容納電子數最多的是A.6sB.4pC.3dD.4f3、能夠證明核外電子是分層排布的事實是()A.電負性B.電離能C.非金屬性D.電子繞核運動4、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,趨于更穩定5、有四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示(假設金屬的摩爾質量為Xg?mol-1,金屬原子半徑為rcm,用NA表示阿伏加德羅常數的值)。有關說法正確的是。
A.③和④中原子的配位數分別為6、12B.金屬Zn采用②堆積方式C.①中空間利用率的表達式為:×100%D.對于采用②堆積方式的金屬,實驗測得Wg該金屬的體積為Vcm3,則阿伏加德羅常數NA的表達式為評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)6、比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低(填“<”“>”或“=”):
①2s_________3s
②2s_________3d
③2px________2Py
④4f_______6f。7、(1)17Cl的電子排布式___________;價層電子排布圖_________;Cl-的電子排布式_______________。
(2)26Fe的電子排布式__________;26Fe2+電子排布式_________;26Fe3+電子排布式_____________。
(3)第三周期中;第一電離能最小的元素是_________,第一電離能最大的元素是_________。
(4)在元素周期表中,電負性最大的元素是_________,第二、三周期P軌道半充滿的元素是_________。8、科學家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉化和利用。請回答下列問題:
(1)處于一定空間運動狀態的電子在原子核外出現的概率密度分布可用_______形象化描述。在基態14C原子中,核外存在_______對自旋相反的電子。
(2)CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為_______。
(3)一定條件下,CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結構(如下圖所示)的水合物晶體,其相關參數見下表。CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”。參數。
分子分子直徑/nm分子與H2O的結合能E/kJ·mol-1CH40.43616.40CO20.51229.91
①下列關于CH4和CO2的說法正確的是_______(填序號)。
a.CO2分子中含有2個σ鍵和2個π鍵。
b.CH4分子中含有極性共價鍵;是極性分子。
c.因為碳氫鍵鍵能小于碳氧鍵,所以CH4熔點低于CO2
d.CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp
②為開采深海海底的“可燃冰”,有科學家提出用CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結構的空腔直徑為0.586nm,根據上述圖表所提供的數據分析,提出該設想的依據是_______。9、X;Y、Z、W是元素周期表中前36號元素;且原子序數依次增大。其相關信息如下表:
。元素編號。
元素性質或原子結構。
X
X原子的最外層電子數是其內層電子總數的2倍。
Y
Y的基態原子價電子排布式為nsnnpn+2
Z
最外層中只有兩對成對電子。
W
前四周期基態原子中;W元素的未成對電子數最多。
(1)元素X最高價氧化物分子的空間構型是__________________,是_________(填“極性”或“非極性”)分子。
(2)Y的最簡單氫化物的沸點比Z的最簡單氫化物的沸點高,原因是____________________________________
(3)基態Z原子中,電子占據的最高電子層符號為_________,該電子層具有的原子軌道數為________________
(4)元素W位于元素周期表的第________族。10、新型儲氫材料是開發利用氫能的重要研究方向.
(1)Ti(BH4)3是一種儲氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應制得.
①基態Cl原子中,電子占據的最高能層符號為_____,該能層具有的原子軌道數為_____.
②LiBH4由Li+和BH4﹣構成,BH4﹣的立體結構是_____,B原子的雜化軌道類型是_____.
Li、B、H元素的電負性由大到小排列順序為_____.
(2)金屬氫化物是具有良好發展前景的儲氫材料.
①LiH中,離子半徑Li+_____H﹣(填“>”、“=”或“<”).②某儲氫材料是第三周期金屬元素M的氫化物.M的部分電離能如表所示:。I1/kJ?mol﹣1
I2/kJ?mol﹣1
I3/kJ?mol﹣1
I4/kJ?mol﹣1
I5/kJ?mol﹣1
738
1451
7733
10540
13630
M是_____(填元素符號).
(3)NaH具有NaCl型晶體結構,已知NaH晶體的晶胞參數a=488pm(棱長),Na+半徑為102pm,H﹣的半徑為_____,NaH的理論密度是___________g?cm﹣3(只列算式,不必計算出數值,阿伏加德羅常數為NA)11、Al的晶體中原子的堆積方式如圖甲所示;其晶胞特征如圖乙所示。
已知Al的原子半徑為d,NA代表阿伏加德羅常數;Al的相對原子質量為M。
(1)晶胞中Al原子的配位數為_____,一個晶胞中Al原子的數目為_____,該晶胞的空間利用率是_____。
(2)該晶體的密度為_____(用字母表示)。12、如圖為CaF2、H3BO3(層狀結構,層內的H3BO3分子通過氫鍵結合);金屬銅三種晶體的結構示意圖;請回答下列問題:
(1)圖I所示的CaF2晶胞中與Ca2+最近且等距離的F-的個數為____________。
(2)圖Ⅱ所示的物質結構中最外層已達8電子結構的原子是____________,H2BO3晶體中硼原子個數與極性鍵個數之比為____________。
(3)由圖Ⅲ所示的銅原子的堆積模型可知,未標號的銅原子形成晶體后其周圍最緊鄰的銅原子數為____________。
(4)三種晶體中熔點最低的是其晶體受熱熔化時,克服的微粒之間的相互作用為____________。評卷人得分三、原理綜合題(共8題,共16分)13、大型客機燃油用四乙基鉛[Pb(CH2CH3)4])做抗震添加劑,但皮膚長期接觸四乙基鉛對身體健康有害,可用硫基乙胺(HSCH2CH2NH2)和KMnO4清除四乙基鉛。
(1)錳元素在周期表中的位置是_____,基態錳原子的外圍電子排布式為_____,該原子能量最高的電子的電子云輪廓圖形狀為____。
(2)N、C和Mn電負性由大到小的順序為_____。
(3)HSCH2CH2NH2中C的雜化方式為____,其中NH2-空間構型為____;N和P的價電子相同,但磷酸的組成為H3PO4,而硝酸的組成不是H3NO4,其原因是____。
(4)Pb(CH2CH3)4是一種難電離且易溶于有機溶劑的配合物,其晶體類型屬于_____晶體。已知Pb(CH2CH3)4晶體的堆積方式如下。
Pb(CH2CH3)4]在xy平面上的二維堆積中的配位數是______。設阿伏加德羅常數為NA/mol,Pb(CH2CH3)4]的摩爾質量為Mg/mol,則Pb(CH2CH3)4]晶體的密度是_____g/cm3(列出計算式即可)。14、研究發現,在CO2低壓合成甲醇反應(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中;Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應用前景。回答下列問題:
(1)Co基態原子核外電子排布式為_____________。元素Mn與O中,第一電離能較大的是_________,基態原子核外未成對電子數較多的是_________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為__________和__________。
(3)在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質中,沸點從高到低的順序為_________________,原因是______________________________。
(4)硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學鍵除了σ鍵外,還存在________。
(5)MgO具有NaCl型結構(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數為a=0.420nm,則r(O2-)為________nm。MnO也屬于NaCl型結構,晶胞參數為a'=0.448nm,則r(Mn2+)為________nm。
15、(1)黃銅是人類最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)___I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
(2)基態Fe2+的電子排布式為___。
(3)在N、Mg、Al、Si四種元素中,有一種元素的電離能數據如下:。電離能I1I2I3I4I0/kJ·mol-15781817274511575
則該元素的元素符號是___。
(4)NO3-的空間構型__(用文字描述),SO42-中硫原子的雜化方式為___。
(5)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子空間構型是___、中心原子的雜化形式為___。根據價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態分子中,中心原子價層電子對數不同于其他分子的是___。
(6)與O3分子互為等電子體的一種陰離子為___(填化學式)。
(7)N2分子中σ鍵與π鍵的數目比n(σ):n(π)=___。
(8)Cu、N兩元素形成的某化合物的晶胞結構如圖所示,則該化合物的化學式是___(用元素符號表示);若晶胞的棱長anm,阿伏加德羅常數為NA,則該晶體的密度為___g/cm3(用含a、NA的式子表示)。
16、(1)依據第2周期元素第一電離能的變化規律,參照下圖B、F元素的位置,用小黑點標出C、N、O三種元素的相對位置_______。
(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化劑存在下反應直接得到:4NH3+3F2NF3+3NH4F
①上述化學方程式中的5種物質所屬的晶體類型有_________(填序號)。
a.離子晶體b.分子晶體c.原子晶體d.金屬晶體。
②基態銅原子的核外電子排布式為________。
(3)BF3與一定量水形成(H2O)2·BF3晶體Q;Q在一定條件下可轉化為R:
①晶體Q中各種微粒間的作用力不涉及___________(填序號)。
a.離子鍵b.共價鍵c.配位鍵d.金屬鍵e.氫鍵f.范德華力。
②R中陽離子的空間構型為_______,陰離子的中心原子軌道采用_______雜化。
(4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1×10-10;水楊酸第一級電離形成的離子能形成分子內氫鍵。據此判斷,相同溫度下電離平衡常數Ka2(水楊酸)_______Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是__________。17、磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動力電池之一。請回答下列問題:
(1)基態Fe原子的價電子軌道表示式(電子排布圖)為____,O2-核外電子有___種運動狀態。
(2)鋰的紫紅色焰色是一種_______光譜,LiFePO4中陰離子VSEPR模型名稱為______,中心原子的雜化軌道類型為____。
(3)一般情況下,同種物質固態時密度比液態大,但普通冰的密度比水小,原因是____________;H2O2難溶于CS2,簡要說明理由:____________________。
(4)Li2O是離子晶體,其晶體能可通過如圖甲的Born-Haber循環計算得到??芍琇i2O晶格能為____kJ/mol。
(5)磷化鈦熔點高;硬度大;其晶胞如圖乙所示。
①磷化鈦晶體中Ti原子周圍最鄰近的Ti數目為____;設晶體中Ti原子與最鄰近的P原子之間的距離為r,則Ti原子與跟它次鄰近的P原子之間的距離為_______。
②設磷化鈦晶體中Ti、P原子半徑分別為apm、bpm,它們在晶體中緊密接觸,則該晶胞中原子的空間利用率為_____(用a、b表示)。18、第VIII族元素;跟主族元素的金屬相比,它們有熔;沸點高、硬度高、密度大等特點,并有良好的延展性和高導電、導熱性。下列有關它們及其化合物的結構與性質,請填寫:
(1)在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+與NH3之間形成的化學鍵稱為________,提供孤對電子的成鍵原子是________。
(2)①Co元素形成CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)各1mol,分別與足量硝酸銀溶液反應,都得到1molAgCl沉淀。兩種配合物中配合離子的配位數都是________,CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)的組成相同而顏色不同的原因是________。
②Co(OH)2為兩性氫氧化物,在濃的強堿溶液中可以形成[Co(OH)4]2?。寫出Co(OH)2酸式電離的電離方程式__________。
(3)與Co屬于同周期同族的過渡元素A;其基態原子排布中有四個未成對電子。
①由此元素可構成固體X,區別X為晶體或非晶體的方法為______________。
②A可與CO反應生成A(CO)5,常壓下熔點為-20.3℃,沸點為103.6℃,該晶體類型是______________。
③A3+與SCN?不僅能以1:3的個數比配合,還可以其它個數比配合。若A3+與SCN?以1:4的個數比配合,則ACl3與KSCN在水溶液中發生反應的化學方程式可表示為_______。
④A可與另兩種元素B、C構成某種化合物,B、C的外圍電子排布分別為3d104s1、3s23p4,其晶胞如圖所示,則其化學式為_________。
該晶胞上下底面為正方形,側面與底面垂直,根據圖中所示的數據列式計算該晶體的密度d=__________g﹒cm?3。(保留兩位小數)19、75號元素錸Re;熔點僅次于鎢,是制造航空發動機的必需元素。地殼中錸的含量極低,多伴生于鉬;銅、鋅、鉛等礦物中?;卮鹣铝袉栴}:
(1)錳原子價層電子的軌道表示式為__,錳處于周期表的__區。
(2)與錸伴生的銅能形成多種配合物。如:醋酸二氨合銅(I)[Cu(NH3)2]Ac可用于吸收合成氨中對催化劑有害的CO氣體:[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO。(Ac表示醋酸根)
①與銅離子形成配合物的分子或離子應具備的結構特征是__。
②醋酸根中C原子的雜化類型為__,1mol配離子[Cu(NH3)2]+中含有σ鍵的數目為__。
③寫出與NH3互為等電子體的一種離子的化學式__。
(3)錳與錸處于同一族,金屬錸的熔點高于錳,原因是___。
(4)三氧化錸為立方晶胞,晶胞參數為apm,三氧化錸的摩爾質量為Mg/mol;錸原子占據頂點,氧原子占據所有棱心。則錸原子的配位數為__,錸原子填在了氧原子圍成的空隙中___(填“四面體”“立方體”或“八面體”),三氧化錸的密度為__g/cm3。(用NA表示阿伏加德羅常數的值)20、銅單質及其化合物在很多領域中都有重要的用途。請回答以下問題:
(1)超細銅粉可用作導電材料;催化劑等;其制備方法如下:
①NH4CuSO3中金屬陽離子的核外電子排布式為__________________。N、O、S三種元素的第一電離能大小順序為____________(填元素符號)。
②向CuSO4溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列說法正確的是________。
A.氨氣極易溶于水,原因之一是NH3分子和H2O分子之間形成氫鍵的緣故。
B.NH3分子和H2O分子;分子空間構型不同,氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角。
C.[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇;會析出深藍色的晶體。
D.已知3.4g氨氣在氧氣中完全燃燒生成無污染的氣體,并放出akJ熱量,則NH3的燃燒熱的熱化學方程式為:NH3(g)+3/4O2(g)===1/2N2(g)+3/2H2O(g)ΔH=-5akJ·mol-1
(2)銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的氧氣變為臭氧(與SO2互為等電子體)。根據等電子原理,O3分子的空間構型為________。
(3)氯與不同價態的銅可生成兩種化合物,其陰離子均為無限長鏈結構(如圖所示),a位置上Cl原子(含有一個配位鍵)的雜化軌道類型為____________________。
(4)如圖是金屬Ca和D所形成的某種合金的晶胞結構示意圖,已知鑭鎳合金與上述Ca-D合金都具有相同類型的晶胞結構XYn,它們有很強的儲氫能力。已知鑭鎳合金LaNin晶胞體積為9.0×10-23cm3,儲氫后形成LaNinH4.5合金(氫進入晶胞空隙,體積不變),則LaNin中n=______________________(填數值);氫在合金中的密度為________(保留兩位有效數字)。
評卷人得分四、計算題(共4題,共12分)21、(1)石墨晶體的層狀結構,層內為平面正六邊形結構(如圖a),試回答下列問題:圖中平均每個正六邊形占有C原子數為____個、占有的碳碳鍵數為____個,碳原子數目與碳碳化學鍵數目之比為_______。
(2)2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結構單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子,6個硼原子位于棱柱內。則該化合物的化學式可表示為_______。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、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。____________24、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結構分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個,在NaCl的晶胞中有Na+_____個,Cl-____個。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過_________結合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數的表達式為____nm(用含NA的代數式表示)評卷人得分五、有機推斷題(共2題,共10分)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是同周期中電負性最大的,D的氣態氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅。試回答:
(1)A的價電子軌道排布圖為______________________________;B的電子排布式為_________;C的價電子排布式為____________;D的原子結構示意圖為__________。
(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電子結構特征,則該分子的電子式為_____________,含有_____個σ鍵和_____個π鍵。
(3)B的原子核外電子運動狀態________有多少種,原子軌道數為______,能級數__________,電子占據的最高能層符號為_________。
(4)四種元素最高價氧化物水化物酸性由強到弱的是(用對應化學式回答)____________________。26、W;X、Y、Z四種元素的原子序數依次增大。其中Y原子的L電子層中;成對電子與未成對電子占據的軌道數相等,且無空軌道;X原子的L電子層中未成對電子數與Y相同,但還有空軌道;W、Z的原子序數相差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:W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子與Y原子都達到8電子穩定結構,則XY分子中X和Y原子用于成鍵的電子數目分別是____;根據電子云重疊方式的不同,分子里共價鍵的主要類型有____。
(3)XY2與ZYW反應時,通過控制反應物的物質的量之比,可以得到不同的產物,相同條件下,在水中溶解度較小的產物是________(寫化學式)。
(4)寫出Z2Y2的電子式:____________。評卷人得分六、實驗題(共1題,共3分)27、現有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一種為橙黃色,另一種為紫紅色。請設計實驗方案將這兩種配合物區別開來_____________________________。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、C【分析】【詳解】
A.1s22s12p1表示有4個電子,若為基態原子,電子排布式為1s22s2,那么,1s22s12p1就表示1個2s電子躍遷到了2p能級;是鈹原子的激發態,A正確;
B.碳原子的核外電子排布由1s22s22p2轉變為1s22s12p3時;碳原子由基態變為激發態,碳原子是從外界環境中吸收能量,B正確;
C.燈光是核外電子發生躍遷時釋放能量的結果;C錯誤;
D.因E(3d)<E(4p);故電子由3d能級躍遷至4p能級時,要吸收能量,形成吸收光譜,D正確。
答案選C。2、D【分析】【詳解】
A.6s能級有1個軌道;最多可容納2個電子,A錯誤;
B.4p能級有3個軌道;最多可容納6個電子,B錯誤;
C.3d能級有5個軌道;最多可以容納10個電子,C錯誤;
D.4f能級有7個軌道;最多可以容納14個電子,D正確;
答案選D。3、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,故可根據失去一個電子消耗的最低能量發生突變而確定原子核外電子是分層排布的。答案選B。4、C【分析】【詳解】
A.共用電子對在兩原子核之間出現的概率高;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,趨于更穩定,故D正確。
綜上所述,答案為C。5、C【分析】【詳解】
A.根據晶胞圖示分析可知;③為六方最密堆積,④為面心立法最密堆積,配位數均為12,A錯誤;
B.金屬Zn為六方最密堆積;因此Zn采用③堆積方式,B錯誤;
C.①為簡單立方堆積,原子半徑為r,則其晶胞參數a=2r,一個晶胞中含有的原子個數為則原子的體積為則其空間利用率為×100%;C正確;
D.②為體心立方堆積,金屬原子半徑與正方體邊長的關系根據晶胞的模型,晶胞中含有金屬原子的個數為8×+1=2,因此該晶胞的質量為=邊長與金屬半徑的關系是邊長=即晶胞的體積為cm3,即有推出阿伏加德羅常數為故D錯誤;
答案選C。
【點睛】
難點是空間利用率的計算和阿伏加德羅常數的計算,這類題的關鍵點,找出原子半徑與邊長的關系,即哪些原子是剛性接觸。二、填空題(共7題,共14分)6、略
【分析】【詳解】
相同電子層上原子軌道能量的高低順序:ns<2s<3s<4s<;同一電子層中同一能級上的原子軌道具有相同的能量:所以①2s<3s;②2s<3d;③2px=2Py;④4f<6f。
【點睛】
本題考查核外電子的排布,根據構造原理把握能量大小的排布順序,為解答該題的關鍵之處,注意同一能級上的原子軌道具有相同的能量。【解析】①.<②.<③.=④.<7、略
【分析】(1)氯元素是17號元素,17Cl的電子排布式為1s22s22p63s23p5;價層電子排布式為3s23p5;Cl-的電子排布式為1s22s22p63s23p6,故答案為:1s22s22p63s23p5;3s23p5;1s22s22p63s23p6;1s22s22p63s23p63d5
(2)26Fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2;26Fe2+電子排布式為1s22s22p63s23p63d6;26Fe3+電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,故答案為:1s22s22p63s23p63d64s2;1s22s22p63s23p63d6;1s22s22p63s23p63d5;
(3)第三周期中,鈉的金屬性最強,第一電離能最小,氬的性質最不活潑,第一電離能最大,故答案為:Na;Ar;
(4)在元素周期表中;氟的非金屬性最強,電負性最大,第二;三周期P軌道半充滿的元素有N和P,故答案為:F;N、P。
點睛:本題考查原子核外電子的排布規律。根據構造原理確定核外電子排布式是解題的基礎。①能量最低原理:原子核外電子先占有能量較低的軌道,然后依次進入能量較高的軌道;②泡利不相容原理:每個原子軌道上最多只能容納2個自旋狀態相反的電子;③洪特規則:在等價軌道(相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道,且自旋方向相同。【解析】1s22s22p63s23p53s23p51s22s22p63s23p51s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d61s22s22p63s23p63d5NaArFN、P8、略
【分析】(1)
處于一定空間運動狀態的電子在原子核外出現的概念密度分布可用電子云形象化描述;基態14C原子的軌道表示式為核外存在2對自旋相反的電子;
(2)
CH4中C為-4價、H為+1價,電負性:CH;非金屬性:OC,電負性:OC.H、O三種元素電負性由小到大的順序為:HCO;
(3)
①a.CO2的結構式為O=C=O,CO2分子中含有2個σ鍵和2個π鍵;a項正確;
b.CH4分子中含極性共價鍵,由于CH4為正四面體結構,CH4分子中正電荷中心和負電荷中心重合,CH4為非極性分子,b項錯誤;
c.CH4的相對分子質量小于CO2的相對分子質量,CH4分子間作用力小于CO2分子間作用力,CH4的熔點低于CO2;c項錯誤;
d.CH4中碳原子采取sp3雜化,CO2中碳原子采取sp雜化;d項正確;答案選ad;
②根據表中數據,CO2的分子直徑(0.512nm)小于籠狀結構的空腔直徑(0.586nm),CO2與H2O的結合能(29.91kJ/mol)大于CH4與H2O的結合能(16.40kJ/mol),所以可用CO2置換“可燃冰”中的CH4?!窘馕觥侩娮釉?H、C、OadCO2的分子直徑小于籠狀空腔直徑,且與H2O的結合力大于CH49、略
【分析】【詳解】
試題分析:本題考查元素的推斷,分子空間構型和分子極性的判斷,物質沸點高低的比較,元素在周期表中的位置。X原子的最外層電子數是其內層電子總數的2倍,X為C元素;Y的基態原子價電子排布式為nsnnpn+2,由于np能級排有電子,則ns上排有2個電子即n=2,Y的基態原子價電子排布式為2s22p4,Y為O元素;X、Y、Z的原子序數依次增大,Z的最外層中只有兩對成對電子,Z為S元素;W為前四周期基態原子中未成對電子數最多的元素,W為Cr元素。
(1)元素X的最高價氧化物為CO2,CO2中中心原子C上的孤電子對數=(4-22)=0,成鍵電子對數為2,價層電子對數為0+2=2,VSEPR模型為直線型,由于C上沒有孤電子對,CO2分子的空間構型為直線型。CO2分子為直線型,鍵角為180o,正電中心和負電中心重合,CO2為非極性分子。
(2)Y的最簡單氫化物為H2O,Z的最簡單氫化物為H2S,H2O的沸點比H2S高的原因是:H2O分子間能形成氫鍵,H2S分子間不能形成氫鍵。
(3)基態Z原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,電子占據的最高電子層為第三電子層,第三電子層的符號為M。第三電子層具有的原子軌道數為32=9。
(4)W為Cr元素,基態Cr原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,Cr位于元素周期表中第四周期第VIB族?!窘馕觥恐本€型非極性H2O分子間能形成氫鍵M9ⅥB10、略
【分析】【分析】
(1)①Cl原子核外電子數為17,基態原子核外電子排布為1s22s22p63s23p5;據此解答;
②根據價層電子對互斥理論確定離子空間構型;B原子的雜化軌道類型;元素的非金屬性越強;其電負性越大;
(2)①核外電子排布相同的離子;核電荷數越大,離子半徑越??;
②該元素的第III電離能劇增;則該元素屬于第IIA族;
(3)NaH具有NaCl型晶體結構,食鹽晶體里Na+和Cl﹣的間距為棱長的一半;據此分析解答。
【詳解】
(1)①基態Cl原子中電子占據的最高能層為第3能層;符號M,該能層有1個s軌道;3個p軌道、5個d軌道,共有9個原子軌道;
故答案為M;9;
②BH4﹣中B原子價層電子數=4+=4,B原子的雜化軌道類型是sp3雜化;且不含孤電子對,所以是正四面體構型,非金屬的非金屬性越強其電負性越大,非金屬性最強的是H元素,其次是B元素,最小的是Li元素,所以Li;B、H元素的電負性由大到小排列順序為H>B>Li;
故答案為正四面體;sp3;H>B>Li;
(2)①核外電子排布相同,核電荷數越大,離子半徑越小,鋰的質子數為3,氫的質子數為1,Li+、H﹣核外電子數都為2,所以半徑Li+<H﹣;
故答案為<;
②該元素的第III電離能劇增;則該元素屬于第IIA族,為Mg元素;
故答案為Mg;
(3)NaH具有NaCl型晶體結構,NaH晶體的晶胞參數a=488pm(棱長),Na+半徑為102pm,H﹣的半徑為=142pm,該晶胞中鈉離子個數=8×+6×=4,氫離子個數=12×+1=4,NaH的理論密度是ρ=
;
故答案為142pm;【解析】①.M②.9③.正四面體④.sp3⑤.H>B>Li⑥.<⑦.Mg⑧.142pm⑨.11、略
【分析】【分析】
根據晶胞結構得出金屬Al為面心立方;根據面心立方得出配位數,空間利用率,再根據晶胞結構先計算晶胞參數,再計算密度。
【詳解】
(1)根據晶胞的結構得出晶體Al是面心立方,晶胞中原子的配位數為12,一個晶胞中Al原子的數目為該晶胞的空間利用率是74%;故答案為:12;4;74%。
(2)晶體Al是面心立方,則晶胞參數該晶體的密度為故答案為:
【點睛】
晶胞密度的計算是??贾R,根據密度公式分別找出質量和體積,先找出一個的質量,再乘以晶胞中有幾個,再根據晶胞參數計算晶胞體積。【解析】①.12②.4③.74%④.12、略
【分析】【詳解】
(1)由圖I可知,以圖中上面面心的Ca2+為例,與之最近且等距離的F-下面有4個,上面有4個(未畫出),則CaF2晶體中與Ca2+最近且等距離的F-的個數為8;故答案為:8;
(2)圖Ⅱ所示的物質結構中最外層已達8電子結構的原子是氧原子。由圖Ⅱ可知,每個硼原子與3個氧原子形成3個極性鍵,3個氫原子與氧原子也形成3個極性鍵,則H3BO3晶體中硼原子個數與極性鍵個數之比為1:6;答案為:1:6;
(3)圖Ⅲ中未標號的銅原子的上面有3個銅原子;周圍有6個銅原子、下面有3個銅原子;其周圍最緊鄰的銅原子數為12,故答案為:12;
(4)CaF2是離子晶體,Cu是金屬晶體,H3BO3是分子晶體,故H3BO3熔點最低,晶體受熱熔化時,克服的微粒之間的相互作用是分子間作用力,故答案為:分子間作用力?!窘馕觥竣?8②.O③.1:6④.12⑤.分子間作用力三、原理綜合題(共8題,共16分)13、略
【分析】【分析】
(1)根據錳元素的原子序數為25分析解答。
(2)電負性是衡量元素吸引電子的能力。
(3)HSCH2CH2NH2中C原子周圍形成4個單鍵,四面體結構,雜化方式為sp3雜化;NH2-中N原子是sp3雜化,有2對孤對電子,NH2-空間構型為V形。
(4)根據均攤法計算。
【詳解】
(1)錳元素的原子序數為25,在周期表中的位置是第四周期第VIIB族,基態錳原子的外圍電子排布式為3d54s2,最高能層電子為4s2,電子云輪廓圖形狀為球形,故答案為第四周期第VIIB族;3d54s2;球形。
(2)電負性是衡量元素吸引電子的能力,N、C和Mn電負性由大到小的順序為N>C>Mn,故答案為N>C>Mn。
(3)HSCH2CH2NH2中C原子周圍形成4個單鍵,四面體結構,雜化方式為sp3雜化;NH2-中N原子是sp3雜化,有2對孤對電子,NH2-空間構型為V形;N和P的價電子相同,但磷酸的組成為H3PO4,而硝酸的組成不是H3NO4,其原因是原子半徑N小于P,N原子周圍空間小不能同時容下四個氧原子成鍵。故答案為sp3;V形;原子半徑N小于P;N原子周圍空間小不能同時容下四個氧原子成鍵。
(4)Pb(CH2CH3)4是一種難電離且易溶于有機溶劑的配合物,屬于分子晶體,由圖可知,Pb(CH2CH3)4在xy平面上的二維堆積中的配位數是6,根據晶胞的結構圖求出V=a×10-7×a×10-7×b×10-7=a2b×10-21cm3,根據均攤法屬于該晶胞的Pb(CH2CH3)4的個數為8×1/8+1=2,故ρ=m/V=(M/NA)/(a2b×10-21)=4M×10-21/NAa2b,故答案為分子;6;4M×10-21/NAa2b。
【點睛】
確定晶胞中原(離)子數目及晶體化學式:
①處于頂點的微粒;同時為8個晶胞所共享,每個微粒有1/8屬于該晶胞;
②處于棱上的微粒;同時為4個晶胞所共享,每個微粒有1/4屬于該晶胞;
③處于面上的微粒;同時為2個晶胞所共享,每個微粒有1/2屬于該晶胞;
④處于晶胞內部的微粒,完全屬于該晶胞。【解析】第四周期第VIIB族3d54s2球形N>C>Mnsp3V形原子半徑N小于P,N原子周圍空間小不能同時容下四個氧原子成鍵分子64M×10-21/NAa2b14、略
【分析】【詳解】
(1)Co是27號元素,位于元素周期表第4周期第VIII族,其基態原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。元素Mn與O中,由于O元素是非金屬性而Mn是過渡元素,所以第一電離能較大的是O。O基態原子價電子為2s22p4,所以其核外未成對電子數是2,而Mn基態原子價電子排布為3d54s2;所以其核外未成對電子數是5,因此核外未成對電子數較多的是Mn。
(2)CO2和CH3OH的中心原子C原子的價層電子對數分別為2和4,所以CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為sp和sp3。
(3)在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質中,沸點從高到低的順序為H2O>CH3OH>CO2>H2,原因是常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體,液體的沸點高于氣體;H2O與CH3OH均為非極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多;所以水的沸點高于甲醇;二氧化碳的相對分子質量比氫氣大,所以二氧化碳分子間作用力較大;沸點較高。
(4)硝酸錳是離子化合物;硝酸根和錳離子之間形成離子鍵,硝酸根中N原子與3個氧原子形成3個σ鍵,硝酸根中有一個氮氧雙鍵,所以還存在π鍵。
(5)因為O2-是面心立方最密堆積方式,面對角線是O2-半徑的4倍,即4r=a,解得r=nm=0.148nm;MnO也屬于NaCl型結構,根據晶胞的結構,晶胞棱長是2r(O2-)+2r(Mn2+)=a'=0.448nm,解得r(Mn2+)=0.076nm?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2OMnspsp3H2O>CH3OH>CO2>H2H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多;CO2與H2均為非極性分子,CO2分子量較大、范德華力較大離子鍵和π鍵(或鍵)0.1480.07615、略
【分析】【詳解】
(1)Zn的第一電離能應該高于Cu的第一電離能;原因是,Zn的核外電子排布已經達到了每個能級都是全滿的穩定結構,所以失電子比較困難。同時也可以考慮到Zn最外層上是一對電子,而Cu的最外層是一個電子,Zn電離最外層一個電子還要拆開電子對,額外吸收能量;
故答案為大于;
(2)鐵是26號元素,鐵原子核外有26個電子,鐵原子失去2個電子變成亞鐵離子,Fe2+在基態時,核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d6;
(3)從表中原子的第一至第四電離能可以看出;元素的第一;第二、第三電離能都較小,可失去3個電子,最高化合價為+3價,即最外層應有3個電子,應為Al元素;
(4)根據NO3-的中心原子的價層電子對數為=3,所以氮原子雜化方式為sp2雜化,離子中沒有孤電子對,所以其空間構型為平面三角形,SO42-中硫原子的價層電子對數為=4,所以硫原子的雜化方式為sp3雜化;
(5)LiAlH4中的陰離子是AlH4-,中心原子鋁原子含有的價層電子對數是4,且不存在孤對電子,所以空間構型是正四面體,中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化;
根據價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態分子中,中心原子價層電子對數分別是2+=4、2+=3、3+=3,因此不同于其他分子的是H2S;
(6)用替代法,與O3互為等電子體的一種陰離子為NO2-;
(7)N2的結構式為NN,三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵,N2分子中σ鍵與π鍵的數目比n(σ):n(π)=1:2;
(8)該晶胞中N原子個數=8×=1,Cu原子個數=12×=3,所以其化學式為Cu3N;
若晶胞的棱長anm,其體積為a3nm3,阿伏加德羅常數為NA,則該晶體的密度為=g/cm3。【解析】大于1s22s22p63s23p63d6Al平面三角形sp3雜化正四面體sp3H2SNO2-1:2Cu3N16、略
【分析】【詳解】
(1)同周期從左到右,第一電離能逐漸升高,但受到全滿、半滿的影響,出現兩處反常,Be>B,N>O,可表示為
(2)NH3、NF3、F2為分子晶體;Cu為金屬晶體,NH4F為離子晶體;銅位于第ⅠB族,故電子排布式為[Ar]3d104s1;
(3)晶體Q為分子晶體,分子內部存在共價鍵,O與B之間存在配位鍵,分子間存在氫鍵和分子間作用力(范德華力);B采用sp3雜化;存在孤對電子,故為三角錐形;
(4)因為存在分子內氫鍵,減弱了氫離子的電離,故電離常數減小?!窘馕觥竣?②.a、b、d③.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1④.a、d⑤.三角錐⑥.sp3⑦.<⑧.中形成分子內氫鍵,使其更難電離出H+17、略
【分析】【分析】
(1)Fe的電子排布式是[Ar]3d64s2,O2-核外電子總數為10;其原子核外有10種運動狀態不同的電子;
(2)PO43-中P原子價層電子對個數=且不含孤電子對,根據價層電子對互斥理論判斷該微??臻g構型及P原子的雜化形式;
(3)液態水中分子間相對自由,冰中每個水分子中的氫原子和氧原子共參與形成4個氫鍵,水分子形成正四面體,使水分子之間間隙增大,密度變小,導致固態H2O的密度比其液態時小,H2O2為極性分子,而CS2為非極性溶劑,根據“相似相溶”規律可知;
(4)晶格能是氣態離子形成1mol離子晶體釋放的能量。
(5)①有一個Ti原子位于體心,在三維坐標中,體心Ti原子可以形成3個面,每一個形成的面上有4個Ti原子;由晶胞的截圖可知;頂點Ti原子與小立方體頂點P原子最鄰近,與體對角線的P原子次近鄰;
②磷化鈦晶胞為面心立方密堆積;晶胞中P原子位于頂點和面心上,Ti位于棱邊上和體內,利用均攤法計算。
【詳解】
(1)Fe的電子排布式是[Ar]3d64s2,價電子軌道表示式(電子排布圖)為故答案為:O2-核外電子總數為10;其原子核外有10種運動狀態不同的電子,故答案為10;
(2)紫紅色波長介于380-435nm之間,是一種發射光譜,故答案為:發射;PO43-中P原子價層電子對個數=且不含孤電子對,據價層電子對互斥理論判斷該微粒VSEPR模型為正四面體形、P原子的雜化形式為sp3;故答案為正四面體、sp3;
(3)液態水中分子間相對自由,冰中每個水分子中的氫原子和氧原子共參與形成4個氫鍵,水分子形成正四面體,使水分子之間間隙增大,密度變小,導致固態H2O的密度比其液態時小,故答案為:液態水中分子間相對自由,冰中每個水分子中的氫原子和氧原子共參與形成4個氫鍵,水分子形成正四面體,分子間距離增大,密度減小;H2O2為極性分子,而CS2為非極性溶劑,根據“相似相溶”規律可知,H2O2難溶于CS2;
故答案為:H2O2為極性分子,CS2為非極性分子,根據相似相溶原理,H2O2難溶于CS2;
(4)圖中:2Li(晶體)+1/2O2(g)=Li2O(晶體)的△H=-598KJ·mol?1,Li原子的第一電離能為Li原子失去1個電子所需要的能量,所以其第一電離能為1040/2kJ·mol-1=520kJ·mol-1;O=O鍵鍵能為氧氣分子變為氧原子所需能量,其鍵能=2×249kJ·mol-1=498kJ·mol-1;晶格能是氣態離子形成1mol離子晶體釋放的能量,所以其晶格能為2908kJ·mol-1;故答案為:2908;
(5)①根據磷化鈦晶體可知,有一個Ti原子位于體心,在三維坐標中,體心Ti原子可以形成3個面,每一個形成的面上有4個Ti原子,則該Ti原子最鄰近的Ti的數目為3×4=12個;由晶胞的截圖可知,頂點Ti原子與小立方體頂點P原子最鄰近,與體對角線的P原子次近鄰,Ti原子與跟它最鄰近的P原子之間的距離為r,則跟它次鄰近的P原子之間的距離為=r,故答案為:12;r;
②磷化鈦晶胞為面心立方密堆積,晶胞中P原子位于頂點和面心上,Ti位于棱邊上和體內,每個晶胞中含有的P原子個數為8×+6×=4,含有的Ti原子個數為12×+1=4,P原子和Ti原子的體積之和為π(a+b)3×4pm3,晶胞的邊長(2a+2b)pm,體積為(2a+2b)3pm3,則在磷化鈦晶體中原子的空間利用率為×100%,故答案為:×100%;
【點睛】
本題考查物質結構和性質,側重于考查分析能力、計算能力以及對基礎知識的綜合應用能力,注意電子排布式書寫、晶胞的計算方法是解答關鍵,難點是晶胞的計算?!窘馕觥?0發射正四面體sp3液態水中分子間相對自由,冰中每個水分子中的氫原子和氧原子共參與形成4個氫鍵,水分子形成正四面體,分子間距離增大,密度減小H2O2為極性分子,CS2為非極性分子,根據相似相溶原理,H2O2難溶于CS2290812r18、略
【分析】【分析】
(1)在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+離子具有空軌道,NH3分子中N原子具有孤對電子,Ni2+與NH3之間能形成配位鍵;
(2)①1molCOCl3?4NH3(綠色)和CoCl3?4NH3(紫色)分別與足量硝酸銀溶液反應,都得到1molAgCl沉淀,則1molCoCl3?4NH3中有1molCl-為外界離子,鈷的配位數為6,則配體為NH3和Cl-;兩者空間構型不同導致顏色不同;
②由題意可知Co(OH)2在溶液中部分電離出[Co(OH)4]2?和H+;
(3)由過渡元素A與Co屬于同周期同族;基態原子排布中有四個未成對電子可知,A為Fe元素。
【詳解】
(1)在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+離子具有空軌道,NH3分子中N原子具有孤對電子,Ni2+與NH3之間能形成配位鍵;故答案為配位鍵;N;
(2)①1molCOCl3?4NH3(綠色)和CoCl3?4NH3(紫色)分別與足量硝酸銀溶液反應,都得到1molAgCl沉淀,則1molCoCl3?4NH3中有1molCl-為外界離子,鈷的配位數為6,則配體為NH3和Cl-,所以其化學式都為Co(NH3)4(Cl)2]Cl;因兩者空間構型不同導致顏色不同,故答案為6;空間結構不同;
②由題意可知Co(OH)2在溶液中部分電離出[Co(OH)4]2?和H+,電離方程式為Co(OH)2+2H2O[Co(OH)4]2?+2H+,故答案為Co(OH)2+2H2O[Co(OH)4]2?+2H+;
(3)由過渡元素A與Co屬于同周期同族;基態原子排布中有四個未成對電子可知,A為Fe元素。
①晶體與非晶體最本質的區別是組成物質的粒子在微觀空間是否有序排列;x射線衍射可以看到微觀結構,故區別X為晶體或非晶體的方法為X-射線衍射,故答案為X-射線衍射;
②Fe(CO)5常壓下熔;沸點低;屬于分子晶體,故答案為分子晶體;
③A3+與SCN?以1:4的個數比配合形成[Fe(SCN)4]—離子,則FeCl3與KSCN在水溶液中發生反應的化學方程式FeCl3+4KSCN=K[Fe(SCN)4]+3KCl,故答案為FeCl3+4KSCN=K[Fe(SCN)4]+3KCl;
④由B、C的外圍電子排布分別為3d104s1、3s23p4可知B為Cu元素、C為S元素,由晶胞結構可知Fe原子有6個位于面上、4個位于棱上,個數為6×+4×=4,Cu原子有4個位于面上、1個位于體內、8個位于頂點,個數為,4×+1+8×=4,S原子數為8,晶體中N(Cu)∶N(Fe)∶N(S)=4∶4∶8=1∶1∶2,故該晶體的化學式為CuFeS2。晶胞質量為晶胞體積為(524×10-10cm)2×1030×10-10cm,則該晶體的密度d為≈4.32g/cm3,故答案為CuFeS2;4.32。
【點睛】
由晶胞結構確定Fe原子有6個位于面上、4個位于棱上,Cu原子有4個位于面上、1個位于體內、8個位于頂點,S原子數為8,依據分攤法計算化學式是解答關鍵?!窘馕觥颗湮绘IN6空間結構不同Co(OH)2+2H2O[Co(OH)4]2?+2H+X-射線衍射分子晶體FeCl3+4KSCN=K[Fe(SCN)4]+3KClCuFeS24.3219、略
【分析】【分析】
⑴錳元素是25號元素,錳原子價電子為3d74s2。
⑵①銅離子有空軌道,因此與銅離子形成配合物的分子或離子應具有孤電子對;②醋酸根中兩個碳原子的價電子對數分別為4個和3個,[Cu(NH3)2]+中每個銅離子形成2個配位鍵,每個配體分子中有3個共價鍵;③根據價電子C-=N=O+,可以書寫出與NH3互為等電子體的離子。
⑶錳和錸的晶體都屬于金屬晶體;其熔點決定與金屬鍵。
⑷三氧化錸為立方晶胞;錸原子占據頂點,氧原子占據所有棱心,則每個晶胞中有1個錸原子核3個氧原子,每個錸原子的上;下、左、右、前、后都有一個等距的氧原子,根據公式求出三氧化錸的密度。
【詳解】
⑴錳元素是25號元素,錳原子價電子為3d74s2,價電子排布圖為它處于元素周期表d區;故答案為:d。
⑵①銅離子有空軌道;因此與銅離子形成配合物的分子或離子應具有孤電子對;故答案為:具有孤對電子(或孤對電子)。
②醋酸根中兩個碳原子的價電子對數分別為4個和3個,故其雜化軌道類型為sp3和sp2,[Cu(NH3)2]+中每個銅離子形成2個配位鍵,每個配體分子中有3個共價鍵,因此1mol[Cu(NH3)2]+配離子中含有σ鍵的數目為8NA,故答案為:sp3和sp2;8NA。
③根據價電子C-=N=O+,與NH3互為等電子體的離子有H3O+或CH3-;故答案為:H3O+或CH3-。
⑶錳和錸的晶體都屬于金屬晶體;其熔點決定與金屬鍵,金屬錸的熔點高于錳,說明錳的金屬鍵弱于錸;故答案為:錸中的金屬鍵強于錳。
⑷三氧化錸為立方晶胞,晶胞參數為apm,錸原子占據頂點,氧原子占據所有棱心,則每個晶胞中有1個錸原子核3個氧原子,每個錸原子的上、下、左、右、前、后都有一個等距的氧原子,故錸原子的配位數為6,錸原子填在了氧原子圍成的八面體空隙中,三氧化錸的密度為故答案為:6;八面體;【解析】d具有孤對電子(或孤對電子)sp3和sp28NAH3O+或CH3-錸中的金屬鍵強于錳6八面體20、略
【分析】【分析】
(1)①NH4CuSO3中金屬陽離子為Cu+;銅是29號元素,失去一個電子生成亞銅離子;N原子2p軌道為半充滿結構,第一電離能大于O原子,同一主族元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小;
A;氨氣分子與水分子之間存在氫鍵;
B、氨氣分子中N原子和水分子O原子均為sp3雜化;氨分子中N原子只有一對孤對電子,水分子中O原子有兩對孤對電子;
C;根據相似相溶可知;乙醇分子極性弱于水的極性;
D、燃燒熱的熱化學方程式中,產物H2O為液態;
(2)O3分子與SO2互為等電子體;等電子體具有相同的空間構型;
(3)a位置上的Cl形成了2條單鍵;還有2對孤對電子;
(4)由圖可知;在晶胞上;下兩個面上共有4個D原子,在前、后、左、右四個面上共有4個D原子,在晶胞的中心還有一個D原子。
【詳解】
(1)①NH4CuSO3中金屬陽離子為Cu+,銅是29號元素,根據能量最低原理其態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,該原子失去一個電子時,生成亞銅離子,失去的電子是最外層電子,所以亞銅離子的基態的電子排布式為:1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;N原子2p軌道為半充滿結構,第一電離能大于O原子,同一主族元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小,所以其第一電離能大小為N>O>S,故答案為1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;N>O>S;
②A;氨氣分子與水分子之間存在氫鍵;氫鍵的存在使物質的溶解性顯著增大,故正確;
B、氨氣分子中N原子和水分子O原子均為sp3雜化;氨分子中N原子只有一對孤對電子,水分子中O原子有兩對孤對電子,根據價層電子對互斥理論可知,氨分子的鍵角大于水分子的鍵角,故錯誤;
C、根據相似相溶可知,乙醇分子極性弱于水的極性,[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度降低,則[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇會析出深藍色的晶體;故正確;
D、表示燃燒熱的熱化學方程式中,產物H2O為液態;故錯誤;
故選AC;故答案為AC;
(2)O3分子與SO2互為等電子體,SO2分子中S原子價層電子對數為3,孤對電子數為1,空間構型為V形,等電子體具有相同的空間構型,則O3分子空間構型為V形;故答案為V形;
(3)a位置上的Cl形成了2條單鍵,還有2對孤對電子,故為sp3雜化,故答案為sp3雜化;
(4)鑭鎳合金、Ca-D合金都具有相同類型的晶胞結構XYn,由圖可知,在晶胞上、下兩個面上共有4個D原子,在前、后、左、右四個面上共有4個D原子,在晶胞的中心還有一個D原子,故Ca與D的個數比為8×(8×+1)=1:5,故n=5;晶胞體積為9.0×10-23cm3,LaNinH4.5合金中H的質量為=氫在合金中的密度為=0.083g·cm-3,故答案為0.083g·cm-3。
【點睛】
本題考查物質結構與性質,涉及了電子排布式、第一電離能、等電子體、分子的空間構型、晶胞的計算等知識,其中計算是難點。【解析】1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2分)N>O>S(2分)AC(2分)V形(2分)sp3雜化(2分)5(2分)0.083g·cm-3(3分)四、計算題(共4題,共12分)21、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結構;層內每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用;
(2)根據均攤法計算晶胞中Mg原子和B原子的個數;進而確定化學式。
【詳解】
(1)圖中層內每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用,則平均每個正六邊形占有C原子數為6=2個、占有的碳碳鍵數為6=2個;碳原子數目與碳碳化學鍵數目之比為2:3;
(2)根據晶體結構單元可知,在六棱柱頂點上的鎂原子被6個六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個六棱柱共用,根據均攤法可知晶胞中Mg原子的個數為2×+2×6×=3,B原子的個數為6,所以Mg原子和B原子的個數比為3:6=1:2,所以化學式為MgB2。【解析】232:3MgB222、略
【分析】【分析】
(1)根據金屬晶體的堆積方式進行分析;
(2)根據晶胞的邊長可計算晶胞的體積;再根據質量=密度×體積,可得晶胞的質量;
(3)根據摩爾質量M=NA乘以一個原子的質量可計算金屬的摩爾質量;再根據相對原子質量在數值上等于該元素的摩爾質量可得金屬的相對原子質量;
(4)根據在面心立方晶胞中,原子的半徑r與晶胞的邊長的關系,晶胞的邊長=可計算金屬原子的原子半徑。
【詳解】
(1)根據題意;該立方晶胞中含有4個金屬原子可知,該金屬晶胞屬于面心立方晶胞;
故答案為面心立方晶胞;
(2)根據晶胞的邊長為360pm,可得晶胞的體積為(3.6×10-8)3cm3,根據質量=密度×體積,可得晶胞的質量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;
故答案為4.2×10-22g;
(3)金屬的摩爾質量=NA乘以一個原子的質量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對原子質量在數值上等于該元素的摩爾質量;
故答案為63.21;
(4)在面心立方晶胞中,設原子的半徑為r,則晶胞的邊長=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;
故答案為127.26pm;
【點睛】
第(2)問在計算晶胞質量時單位的換算時學生們的易錯點,首先單位要統一,要將pm換算為cm,其次1pm=10-10cm,則360pm=3.6×10-8cm,另外經常用到的還有納米與厘米的換算,1nm=10-7cm?!窘馕觥棵嫘牧⒎骄О?.2×10-22g63.21127.26pm23、略
【分析】【詳解】
(1)晶胞中每個頂點的鎢原子為8個晶胞所共有,體心鎢原子完全為該晶胞所有,故晶胞中鎢原子個數為故答案為:2;
(2)已知金屬鎢的
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