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…………○…………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年浙教版選修3化學上冊階段測試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8題,共16分)1、下列表示式錯誤的是()A.Na+的電子排布圖:B.Na+的結構示意圖:C.Na的電子排布式:1s22s22p63s1D.Na的簡化電子排布式:[Ne]3s12、下列說法中正確的是A.元素的第一電離能越大,其金屬性越強B.原子核外的M層上的s能級和p能級都填滿了電子,而d軌道上尚未排有電子的兩種原子,其對應元素不一定位于同一周期C.元素電負性越大的原子,失電子能力越強D.金屬單質跟酸反應的難易,只跟該金屬元素的第一電離能有關3、氨氣和氟氣發生反應:4NH3+3F2=NF3+3NH4F。下列有關NF3說法錯誤的是A.NF3分子呈三角錐形B.NF3分子是極性分子C.NF3與NH3晶體類型相同D.NF3熔沸點低于NH3,因為N-F鍵能低4、合成某種滴眼液的原料為4-二甲氨基吡啶。下列敘述錯誤的是()
A.該分子中C原子的雜化類型有sp2、sp3B.該分子中N原子的雜化類型有sp2、sp3C.1mol該分子所含的σ鍵為15NAD.該分子中含的大π鍵為Π5、下列描述中正確的是A.CS2為V形的極性分子B.ClO3-的空間構型為平面三角形C.SF6中S原子和氟原子均滿足最外層8電子穩定結構D.SiF4和SO32-的中心原子均為sp3雜化,SiF4分子呈空間正四面體,SO32-呈三角錐形6、下列事實與氫鍵有關的是A.水分解成氫氣和氧氣吸收熱量B.水結成冰體積膨脹,密度變小C.水加熱到很高的溫度都難以分解D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性依次減弱7、下列敘述中正確的是()A.在冰(固態水)中,既有極性鍵、非極性鍵、又有氫鍵B.二氧化碳分子是由極性鍵形成的非極性分子C.含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體D.金屬晶體的熔沸點一定比分子晶體的高8、下圖是氯化鈉、氯化銫、二氧化硅、晶體硅的晶體結構一部分,有關晶體的敘述中,正確的是()A.SiC與二氧化硅晶體熔化時,所克服的微粒間相互作用不相同B.氯化鈉晶體中,每個Na+周圍距離相等的Na+共有6個C.氯化銫晶體中,每個Cs+周圍緊鄰8個Cl-D.在晶體硅中,硅原子與Si—Si鍵數目比為1:4評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)9、Ni2+的價電子排布圖為________10、Cu2O廣泛應用于太陽能電池領域。以CuSO4、NaOH和抗壞血酸為原料,可制備Cu?O。
(1)抗壞血酸的分子結構如圖1所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為__________;推測抗壞血酸在水中的溶解性:____________(填“難溶于水”或“易溶于水”)。
(2)一個Cu2O晶胞(見圖2)中,Cu原子的數目為__________。11、每個時代的發展都離不開化學材料。黃銅是人類最早使用的合金之一;主要由鋅和銅組成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態鋅原子的價電子排布式為___,屬于周期表___區元素。電子占據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(天藍色)中加入過量氨水將生成更穩定的[Cu(NH3)4]2+溶液(深藍色),原因是___;向深藍色溶液中逐滴加入稀鹽酸,觀察到的現象是___。12、試判斷下列分子中心原子的雜化類型和分子構型。
(1)NI3:______;
(2)CH3Cl:______;
(3)CO2:______;
(4)BF3:______;
(5)H2O:______。13、離子液體是一種只由離子組成的液體;在低溫下也能以液態穩定存在,是一種很有研究價值的溶劑。對離子液體的研究顯示最常見的離子液體主要由以下的正離子和負離子組成:
回答下列問題:
(1)在周期表中的位置是______,其價電子排布式為______圖1中負離子的空間構型為______。
(2)氯化鋁的熔點為氮化鋁的熔點高達它們都是活潑金屬和非金屬的化合物,熔點相差這么大的原因是______。
(3)圖中正離子有令人驚奇的穩定性,它的電子在其環狀結構中高度離域。該正離子中N原子的雜化方式為______,C原子的雜化方式為______。
(4)為了使正離子以單體形式存在以獲得良好的溶解性能,與N原子相連的不能被H原子替換,請解釋原因:______。
(5)Mg、Al三種元素的第一電離能由大到小的順序是______。
(6)已知氮化鋁的晶胞結構如圖2所示。晶體中氮原子堆積方式如圖3所示,這種堆積方式稱為______。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數的值為N,氮化鋁晶體的密度為______列出計算式
14、鹵族元素的單質和化合物在生產生活中有重要的用途。
(1)基態溴原子的核外電子排布式為[Ar]_________。
(2)在一定濃度的HF溶液中,氟化氫是以締合形式(HF)2存在的。使氟化氫分子締合的作用力是_________。
(3)HIO3的酸性_________(填“強于”或“弱于”)HIO4,原因是_________。
(4)ClO2-中心氯原子的雜化類型為_________,ClO3-的空間構型為_________。
(5)晶胞有兩個基本要素:①原子坐標參數:表示晶胞內部各微粒的相對位置。下圖是CaF2的晶胞,其中原子坐標參數A處為(0,0,0);B處為(0);C處為(1,1,1)。則D處微粒的坐標參數為_________。
②晶胞參數:描述晶胞的大小和形狀。已知CaF2晶體的密度為cg·cm-3,則晶胞中Ca2+與離它最近的F-之間的距離為_________nm(設NA為阿伏加德羅常數的值,用含C、NA的式子表示;相對原子質量:Ca40F19)。15、銅及其化合物在科學研究和工業生產中具有許多用途。請回答下列問題:
(1)Cu2O中陽離子的基態核外電子排布式為__________________;Cu和Ni在元素周期表中的位置相鄰,Ni在周期表中的位置是__________________。
(2)將過量的氨水加到硫酸銅溶液中,溶液最終變成深藍色,繼續加入乙醇,析出深藍色的晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
①乙醇分子中C原子的軌道雜化類型為__________________,NH3與H+以配位鍵形成NH4+,則NH4+的空間構型為____________________。
②[Cu(NH3)4]SO4·H2O]中存在的化學鍵除了極性共價鍵外,還有____________________。
③NH3極易溶于水的原因主要有兩個,一是_______________,二是_______________________。
(3)CuSO4溶液中加入過量KCN溶液能生成配離子[Cu(CN)4]2-,1molCN-中含有的π鍵數目為__________。與CN-互為等電子體的離子有____________(寫出一種即可)。
(4)Cu與F形成的化合物的晶胞結構如圖所示,若晶體密度為ag·cm-3,則Cu與F最近距離為____________pm(用NA表示阿伏加德羅常數的值,列出計算表達式;不用化簡)。
16、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生了改變B.微粒的形狀發生了改變。
C.微粒的化學性質發生了改變D.微粒中的鍵角發生了改變。A.氧原子的雜化類型發生了改變B.微粒的形狀發生了改變。
C.微粒的化學性質發生了改變D.微粒中的鍵角發生了改變
(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)在冰晶體中;每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵(如圖所示),已知冰的升華熱是51kJ/mol,除氫鍵外,水分子間還存在范德華力(11kJ/mol),則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是_________kJ/mol;
(6)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離子。請寫出生成此配離子的離子方程式:__________________________________________________________。A.氧原子的雜化類型發生了改變B.微粒的形狀發生了改變。
C.微粒的化學性質發生了改變D.微粒中的鍵角發生了改變評卷人得分三、工業流程題(共1題,共2分)17、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______________。評卷人得分四、計算題(共1題,共4分)18、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)。_______評卷人得分五、結構與性質(共4題,共20分)19、【化學-選修3:物質結構與性質】
已知銅的配合物A(結構如下圖1)。請回答下列問題:
(l)Cu的簡化電子排布式為_____________。
(2)A所含三種元素C、N、O的第一電離能由大到小的順序為_________________。其中氮。
原子的雜化軌道類型為_____________________。
(3)配體氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受熱分解可產生CO2和N2,N2中σ鍵和π鍵數目。
之比是_____________;N2O與CO2互為等電子體,且N2O分子中O只與一個N相連,則N2O
的電子式為____________________。
(4)在Cu催化下,甲醇可被氧化為甲醛(HCHO),甲醛分子中H-C=O的鍵角___________1200(選填“大于”、“等于”或“小于”),甲醛能與水形成氫鍵,請在圖2中表示出來___________。
(5)立方氮化硼(如圖3)與金剛石結構相似,是超硬材料。立方氮化硼晶體內B-N鍵數與硼原子數之比為__________;結構化學上用原子坐標參數表示晶胞內部各原子的相對位置,圖4立方氮化硼晶胞中,B原子的坐標參數分別有:B(0,0,0);B(1/2,0,1/2);B(1/2,1/2,0)等。則距離上述三個B原子最近且等距的N原子的坐標參數為_______________。20、1915年諾貝爾物理學獎授予HenryBragg和LawrenceBragg;以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻.
(1)科學家通過X射線探明;NaCl;KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體的晶格能數據如下表:
4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是__.
(2)科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵;又含有氫鍵,其結構示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示.
①寫出基態Cu原子的核外電子排布式__;金屬銅采用下列__(填字母代號)堆積方式.
②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(必須將配位鍵表示出來)__.
③水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質的影響__.
④SO42﹣的空間構型是________.21、Ⅰ;下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學元素。
(1)寫出基態時Q元素原子的電子排布式__________,J元素原子的外圍電子排布圖________________。
(2)下列對比正確的是__________。
a.原子半徑H>G>B>Ab.第一電離能E>D>C>B
c.電負性A>H>G>Qd.最高價氧化物的水化物酸性B>A>H>G
(3)關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的有關敘述不正確的是______。
a.L位于元素周期表第五周期ⅠA族;屬于s區元素。
b.O位于元素周期表第七周期Ⅷ族;屬于ds區元素。
c.M的外圍電子排布式為6s1;屬于ds區元素。
d.H所在族的外圍電子排布式為ns2np2;屬于p區元素。
Ⅱ、已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它們的原子序數依次增大。A是元素周期表中原子半徑最小的元素,D3B中陰;陽離子具有相同的電子層結構;B、C均可分別與A形成10電子分子,B、C屬同一周期,兩者可以形成許多種共價化合物,C、F屬同一主族,B原子最外電子層的p能級上的電子處于半滿狀態,C的最外層電子數是內層電子數的3倍,E最外層電子數比最內層多1。請用具體的元素回答下列問題:
(4)F、G元素對應的最高價含氧酸中酸性較強的化學式為__________。
(5)第一電離能:B__________C,電負性:C__________F。(填“<”;“>”或“=”)
(6)A、C形成的一種綠色氧化劑X有廣泛應用,X分子中A、C原子個數比為1∶1,X的電子式為____________,試寫出Cu、稀硫酸與X反應制備硫酸銅的離子方程式__________。
(7)寫出E與D的最高價氧化物對應的水化物反應的化學方程式______________________。22、(1)氯化鐵溶液用于檢驗食用香精乙酰乙酯時;會生成紫色配合物,其配離子結構如圖所示。
①此配合物中,基態鐵離子的價電子排布式為________________。
②此配合物中碳原子的雜化軌道類型有________________。
③此配離子中含有的化學鍵有____________(填字母)。
A.離子鍵B.金屬鍵C.極性鍵D.非極性鍵E.配位鍵F.氫鍵G.σ鍵H.π鍵。
④氯化鐵在常溫下是固體,熔點為306℃,沸點為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據此判斷氯化鐵的晶體類型為_________。
(2)基態A原子的價電子排布式為3s23p5;銅與A形成化合物的晶胞如圖所示(黑球代表銅原子)。
①該化合物的化學式為____________,A原子的配位數是______________。
②已知該化合物晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數的值為NA,則該晶體中Cu原子和A原子之間的最短距離為________pm(列出計算表達式即可)。評卷人得分六、原理綜合題(共4題,共24分)23、Fe;Ni、Pt在周期表中同族;該族元素的化合物在科學研究和實際生產中有許多重要用途。
(1)①Fe在元素周期表中的位置為________。
②已知FeO晶體晶胞結構如NaCl型,Fe2+的價層電子排布式為________,陰離子的配位數為_______。
③K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中,屬于第二周期元素的電負性由小到大的順序是_______。
④把氯氣通入黃血鹽(K4[Fe(CN)6])溶液中,得到赤血鹽(K3[Fe(CN)6]),該反應的化學方程式為________。
(2)鉑可與不同的配體形成多種配合物。分子式為[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配體是______;該配合物有兩種不同的結構,其中呈橙黃色的物質的結構比較不穩定,在水中的溶解度大;呈亮黃色的物質的結構較穩定,在水中的溶解度小,下圖圖1所示的物質中呈亮黃色的是______(填“A”或“B”),理由是________。
(3)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料,其晶胞結構如上圖圖2所示。儲氫原理為:鑭鎳合金吸咐H2,H2解離為H儲存在其中形成化合物。若儲氫后,氫原子占據晶胞中上下底面的棱心和上下底面的面心,則形成的儲氫化合物的化學式為_______。24、以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵銨【(NH4)3Fe(C6H5O7)2】。
(1)Fe基態核外電子排布式為___________;中與Fe2+配位的原子是________(填元素符號)。
(2)NH3分子中氮原子的軌道雜化類型是____________;C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序為_______________。
(3)與NH互為等電子體的一種分子為_______________(填化學式)。
(4)檸檬酸的結構簡式見圖。1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數目為_________mol。
25、鈷的合金及其配合物用途非常廣泛。已知比的氧化性更強;在水溶液中不能大量存在.
(1)的核外電子排布式為_____________。
(2)無水的熔點為沸點為熔點為沸點為.屬于_______晶體,屬于_____晶體。
(3)可用于激光起爆器等,可由共反應制備.
①的空間構型為______________________。
②的化學式為與(III)形成配位鍵的原子是_____
已知的結構式是
③可以(雙聚氰胺)為原料制備,雙聚氯胺分子中含鍵的數目為___________。
(4)與作用可生成其結構如圖所示,該分子中原子的雜化方式為_____________________________。
(5)鈷酸鋰是常見鋰電池的電極材料,其晶胞結構如圖所示。該晶胞中氧原子的數目為______。已知為阿伏加德羅常數的數值,則該晶胞的密度為______(用含的代數式表示)26、早在1913年就有報道說;在400℃以上AgI晶體的導電能力是室溫時的上萬倍,可與電解質溶液相比。
(1)已知Ag元素的原子序數為47,則Ag元素在周期表中的位置是_____________,屬于_____區,基態Ag原子的價電子排布式為__________。
(2)硫代硫酸銀(Ag2S2O3)是微溶于水的白色化合物,它能溶于過量的硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液生成[Ag(S2O3)2]3-等絡陰離子。在[Ag(S2O3)2]3-中配位原子是______(填名稱),配體陰離子的空間構型是______,中心原子采用_____雜化。
(3)碘的最高價氧化物的水化物有HIO4(偏高碘酸,不穩定)和H5IO6(正高碘酸)等多種形式,它們的酸性HIO4_____H5IO6(填:弱于、等于或強于)。氯、溴、碘的氫化物的酸性由強到弱排序為______(用化學式表示),其結構原因是______。
(4)在離子晶體中,當0.414<0.732時,AB型化合物往往采用和NaCl晶體相同的晶體結構(如下圖1)。已知r(Ag+):r(I-)=0.573,但在室溫下,AgI的晶體結構如下圖2所示,稱為六方碘化銀。I-的配位數為______,造成AgI晶體結構不同于NaCl晶體結構的原因不可能是_______。
a.幾何因素b.電荷因素c.鍵性因素。
(5)當溫度處于146~555℃間時,六方碘化銀轉化為α–AgI(如下圖),Ag+可隨機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,在電場作用下,Ag+可從一個空隙穿越到另一個空隙,沿著電場方向運動,這就不難理解α–AgI晶體是一個優良的離子導體了。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8題,共16分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
A.同一軌道內的2個電子自旋方向應該相反,鈉原子失去3s的1個電子形成鈉離子,鈉離子核外有10個電子,Na+的電子排布圖:故A錯誤;
B.Na+核外電子數為10,有2個電子層,各層電子數為2、8,結構示意圖為故B正確;
C.Na原子核外電子數為11,則鈉原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1;故C正確;
D.鈉原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1,內層電子排布為1s22s22p6,Na原子的簡化電子排布式為:[Ne]3s1;故D正確;
答案選A。2、B【分析】【詳解】
A.第一電離能越大;原子失電子能力越弱,金屬性越弱,故A錯誤;
B.原子核外的M層上的s能級和p能級都填滿了電子的原子是Ar;而3d軌道上沒有排電子的原子可以在4s軌道上排了電子,所以可以是氬元素,也可以是鉀,故B正確;
C.元素電負性越大的原子;吸引電子能力越強,故C錯誤;
D.金屬單質跟酸反應時,例如鈉生成價的化合物,鎂生成價的化合物;鋁生成+3價的化合物,所以不只跟該金屬元素的第一電離能有關,與第二電離能,第三電離能也有關系,故D錯誤;
答案選B。3、D【分析】【詳解】
A.NF3分子構型與NH3相似,NH3分子構型是三角錐型的,所以NF3分子為極性分子;A正確;
B.NF3分子呈三角錐形,是由極性鍵構成的分子,由于分子中正、負電荷重心不重合,因此NF3分子為極性分子;B正確;
C.NF3與NH3都是由分子構成的分子晶體;因此物質的晶體類型相同,C正確;
D.NF3熔沸點低于NH3,因為NH3分子之間除存在分子間作用力外還有氫鍵存在,增加了分子之間的吸引力,而NF3分子之間只存在分子間作用力;D錯誤;
故合理選項是D。4、C【分析】【詳解】
A.由結構簡式得出,甲基(-CH3)上的碳為sp3雜化,雙鍵C原子的雜化為sp2雜化,該分子中C原子的雜化類型有sp2、sp3;故A正確;
B.單鍵N原子雜化為sp3雜化,雙鍵N原子雜化類型為sp2雜化,該分子中N原子的雜化類型有sp2、sp3;故B正確;
C.1個分子中有3+3+3+6+4=19個σ鍵,lmol該分子所含的σ鍵為19NA;故C錯誤;
D.分子中有6個原子各提供1個電子構成的大π鍵,該分子中含的大π鍵為Π故D正確;
故選C。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.CS2中C原子雜化方式是sp;無孤電子對,空間構型為直線形,結構對稱,所以是非極性分子,故A錯誤;
B.ClO3-中Cl原子的雜化軌道數是有1個孤電子對,空間構型為三角錐形,故B錯誤;
C.SF6中S原子價電子對數是6;S原子不滿足最外層8電子穩定結構,故C錯誤;
D.SiF4和SO32-的中心原子均為sp3雜化,SiF4中Si原子無孤電子對,分子呈空間正四面體,SO32-中S原子有1個孤電子對;呈三角錐形,故D正確;
選D。6、B【分析】【詳解】
A.水分解成氫氣和氧氣屬于化學變化;舊鍵斷裂,新鍵形成,與氫鍵無關,故A錯誤;
B.氫鍵具有方向性;氫鍵的存在使四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引,這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高,留有相當大的空隙,所以水結成冰時,體積增大,當冰剛剛融化為液態水時,熱運動使冰的結構部分解體,水分子間的間隙減小,密度反而增大,故B正確;
C.H2O較穩定是由于H-O鍵鍵能較大;與氫鍵無關,故C錯誤。
D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性與F、Cl、Br;I的非金屬性有關;非金屬性越強,其氫化物越穩定,同一主族的元素,非金屬性隨著原子序數的增加而減小,所以其氫化物的熱穩定性逐漸減弱,與氫鍵無關,故D錯誤;
答案:B
【點睛】
明確氫鍵主要影響物質的物理性質是解答本題的關鍵。7、B【分析】A.在冰中不存在非極性鍵,存在氫鍵和極性鍵,故A錯誤;B.二氧化碳是直線形分子,結構對稱,正負電荷重心重合,為非極性分子,碳原子和O原子之間存在極性鍵,所以B選項是正確的;C.含有金屬陽離子的晶體可能不是離子晶體,可能是金屬晶體,故C錯誤;D.金屬晶體的熔沸點不一定比分子晶體的高,如鈉的熔沸點低于碘,故D錯誤;所以B選項是正確的。8、C【分析】【詳解】
A.SiC與二氧化硅晶體都是原子晶體;熔化時,所克服的微粒間相互作用都是共價鍵,故A錯誤;
B.由氯化鈉晶胞圖可知,氯化鈉晶體中,每個Na+周圍距離相等的Na+共有12個;故B錯誤;
C.從CsCl晶體結構圖中分割出來的部分結構圖為則由圖可知在CsCl晶體中每個Cs+周圍都緊鄰8個Cl-;故C正確;
D.硅原子的最外層電子數是4個;所以平均1個硅原子形成的Si—Si鍵是4÷2=2個,故D錯誤。
答案選C。二、填空題(共8題,共16分)9、略
【分析】【詳解】
Ni核外電子排布式為[Ar]3d84s2,則Ni2+價電子排布式為3d8,根據泡利原理和洪特規則,價電子排布圖為故答案為:【解析】10、略
【分析】【詳解】
(1)根據抗壞血酸的分子結構,該結構中有兩種碳原子,全形成單鍵的碳原子和雙鍵的碳原子,全形成單鍵的碳原子為sp3雜化,雙鍵的碳原子為sp2雜化;根據抗環血酸分子結構;分子中含有4個-OH,能與水形成分子間氫鍵,因此抗壞血酸易溶于水;
(2)晶胞的計算:白球位于頂點和內部,屬于該晶胞的個數為8×1/8+1=2,黑球全部位于晶胞內部,屬于該晶胞的個數為4,化學式為Cu2O,因此白球為O原子,黑球為Cu原子,即Cu原子的數目為4?!窘馕觥竣?sp3、sp2②.易溶于水③.411、略
【分析】【分析】
(1)鋅的原子序數為30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,價電子排布式為3d104s2;
(2)Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級處于半充滿狀態,而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2;4s能級處于全充滿狀態;
(3)向天藍色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入過量氨水生成更穩定的深藍色[Cu(NH3)4]2+溶液,說明配位能力NH3分子大于H2O分子;向深藍色溶液中逐滴加入稀鹽酸;鹽酸先與銅氨絡離子反應生成氫氧化銅藍色沉淀,鹽酸過量,氫氧化銅沉淀溶解生成氯化銅。
【詳解】
(1)鋅的原子序數為30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,價電子排布式為3d104s2,屬于周期表ds區元素,電子占據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能級處于半充滿狀態,而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2;4s能級處于全充滿狀態,Zn原子更不易失去1個電子,所以Zn原子的第一電離能較大,故答案為:大于;
(3)向天藍色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入過量氨水生成更穩定的深藍色[Cu(NH3)4]2+溶液,說明配位能力NH3分子大于H2O分子,這是因為N原子的電負性小于氧原子,提供孤電子對能力強,形成的配位鍵更加穩定;[Cu(NH3)4]2+在溶液中存在如下絡合平衡[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3;加入鹽酸,氨分子與氫離子反應,濃度減小,平衡向右移動,銅離子與溶液中氫氧根結合生成氫氧化銅藍色沉淀,當鹽酸過量時,氫氧化銅沉淀溶于鹽酸生成氯化銅,溶液呈天藍色,實驗現象為先產生藍色沉淀,后沉淀溶解,溶液變為天藍色,故答案為:N原子的電負性小于氧原子,提供孤電子對能力強,形成的配位鍵更加穩定;先產生藍色沉淀,后沉淀溶解,溶液變為天藍色。
【點睛】
Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1,4s能級處于半充滿狀態,而Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2,4s能級處于全充滿狀態,Zn原子更不易失去1個電子是分析難點?!窘馕觥竣?3d104s2②.ds③.球形④.大于⑤.N原子的電負性小于氧原子,提供孤電子對能力強,形成的配位鍵更加穩定⑥.先產生藍色沉淀,后沉淀溶解,溶液變為天藍色12、略
【分析】【分析】
利用雜化軌道理論和價層電子對互斥理論進行解題。
【詳解】
(1)NI3:中心原子N原子孤電子對數為×(5-3×1)=1,價層電子對數為3+1=4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,去掉孤電子對,分子空間構型為三角錐形;
(2)CH3Cl:中心原子C原子孤電子對數為×(4-3×1-1)=0,價層電子對數為4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,無孤電子對,分子空間構型為四面體型;
(3)CO2:中心原子C原子孤電子對數為×(4-2×2)=0;價層電子對數為2,雜化軌道為sp,VSEPR模型為直線型,無孤電子對,分子空間構型為直線型;
(4)BF3:中心原子B原子孤電子對數為×(3-3×1)=0,價層電子對數為3,雜化軌道為sp2;VSEPR模型為平面三角形,無孤電子對,分子空間構型為平面三角形;
(5)H2O:中心原子O原子孤電子對數為×(6-2×1)=2,價層電子對數為2+2=4,雜化軌道為sp3;VSEPR模型為四面體,去掉孤電子對,分子空間構型為V型。
【點睛】
分子的中心原子價層電子對數=σ鍵個數+孤電子對數,孤電子對數的計算用最外層電子數減去成鍵電子數,再除以2。如果價層電子對數是4且不含孤電子對,則雜化軌道為sp3,四面體結構,如果價層電子對數是4且含有一個孤電子對,則雜化軌道為sp3,三角錐形結構,如果價電子對數是4且含有2個孤電子對,則雜化軌道為sp3,V形;如果價層電子對數是3且不含孤電子對,則雜化軌道為sp2,平面三角形結構,如果價層電子對數是2,則雜化軌道為sp,直線型結構。【解析】①.sp3、三角錐②.sp3、四面體③.sp、直線型④.sp2、平面三角形⑤.sp3、V型13、略
【分析】【分析】
原子核外有3個電子層、最外層電子數為3,主族元素中原子核外電子層數與其周期數相等、其最外層電子數與其族序數相等,據此判斷在周期表中的位置;其3s、3p能級上的電子為其價電子;圖1中負離子的中心原子價層電子對個數根據價層電子對互斥理論判斷該離子空間構型;
分子晶體熔沸點較低;原子晶體熔沸點較高;
該正離子中N原子價層電子對個數是3且不含孤電子對;根據價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式;環上C原子價層電子對個數是3;乙基中兩個C原子價層電子對個數是4,根據價層電子對互斥理論判斷C原子的雜化方式;
氮原子上連H原子形成分子間氫鍵;
同一周期元素;其第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢,但是第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素;
該晶體堆積方式為六方最密堆積,該六棱柱中N原子個數根據化學式知Al原子個數為6,六棱柱體積氮化鋁密度
【詳解】
原子核外有3個電子層、最外層電子數為3,主族元素中原子核外電子層數與其周期數相等、其最外層電子數與其族序數相等,據此判斷在周期表中的位置為第三周期第IIIA族;其3s、3p能級上的電子為其價電子,其價電子排布式為圖1中負離子的中心原子價層電子對個數根據價層電子對互斥理論判斷該離子空間構型為正四面體形;
分子晶體熔沸點較低;原子晶體熔沸點較高;氯化鋁為分子晶體、氮化鋁為原子晶體,所以二者熔沸點相差較大;
該正離子中N原子價層電子對個數是3且不含孤電子對,根據價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式為環上C原子價層電子對個數是3、乙基中兩個C原子價層電子對個數是4,根據價層電子對互斥理論判斷C原子的雜化方式,前者為雜化、后者為雜化;
氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,防止離子間形成氫鍵而聚沉或氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,該離子不易以單體形式存在所以與N原子相連的不能被氫原子替換;
同一周期元素,其第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢,但是第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,其第一電離能順序為因為隨著核電荷數增加,同周期主族元素的第一電離能逐漸變大,但Mg的3p軌道電子排布為全空結構,能量比Al的更低;所以第一電離能大;
該晶體堆積方式為六方最密堆積,該六棱柱中N原子個數根據化學式知Al原子個數為6,六棱柱體積氮化鋁密度
【點睛】
對于六方最密堆積的晶胞來講,處于六棱柱頂角上的原子是6個晶胞共用的,常見的立方堆積是8個晶胞共用,這其實是因為六邊形密鋪時每個點被3個六邊形共用而正方形密鋪時每個點被4個正方形共用對于處于六棱柱面心的原子、體心的原子,其共享方式與立方堆積無異?!窘馕觥康谌芷诘贗IIA族正四面體形氯化鋁為分子晶體、氮化鋁為原子晶體氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,防止離子間形成氫鍵而聚沉或氮原子上連H原子形成分子間氫鍵,該離子不易以單體形式存在六方最密堆積14、略
【分析】【詳解】
(1)基態溴原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p5。
(2)氟原子的半徑小;電負性大,易與氫形成氫鍵;正確答案:氫鍵;
(3)同HIO3相比較,HIO4分子中非羥基氧原子數多,I的正電性高,導致I-O-H中O的電子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易電離出H+,即酸性越強;所以HIO3的酸性弱于HIO4;
(4)ClO2-為角型,中心氯原子周圍有四對價層電子,ClO2-中心氯原子的雜化軌道類型為sp3;根據價層電子對互斥理論,ClO3-中心原子價電子對數為4,采取sp3雜化,軌道呈四面體構型,但由于它配位原子數為3,所以有一個雜化軌道被一個孤電子對占據,所以分子構型為三角錐型。正確答案:sp3;三角錐形;
(5)氟化鈣晶胞中,陽離子Ca2+呈立方密堆積,陰離子F-填充在四面體空隙中,面心立方點陣對角線的和處;根據晶胞中D點的位置看出,D點的位置均為晶胞中處;正確答案:();已知一個氟化鈣晶胞中有4個氟化鈣;設晶胞中棱長為Lcm;氟化鈣的式量為78;根據密度計算公式:==C,所以L=由晶胞中結構看出,與Ca2+最近的F-距離為L,即cm=××107nm;正確答案:();××107或××107。【解析】3d104s24p5氫鍵弱于同HIO3相比較,HIO4分子中非羥基氧原子數多,I的正電性高,導致I-O-H中O的電子向I偏移,因而在水分子的作用下,越容易電離出H+,即酸性越強sp3三角錐形()××107或××10715、略
【分析】【詳解】
(1)Cu2O中的陽離子Cu+,銅為29號元素,Cu+為銅原子失去1個電子后形成的,其基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10[Ar]3d10;Ni為28號元素;在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。
(2)①乙醇分子中C原子形成4個σ鍵,軌道雜化類型為sp3;NH3與H+以配位鍵形成NHNH中N原子的價層電子對數=4+=4,孤電子對數為0,則NH的空間構型為正四面體形。
②[Cu(NH3)4]SO4·H2O]中存在的化學鍵有極性共價鍵;銅與氨分子之間的配位鍵,銅與硫酸根離子之間的離子鍵,故填:離子鍵;配位鍵。
③因為氨分子和水分子之間能形成氫鍵,氨分子和水分子都是極性分子,根據相似相溶原理NH3極易溶于水;
(3)氮氣與CN-互為等電子體,分子中含有三鍵,叁鍵含有1個σ鍵2個π鍵;則lmolCN-中含有的π鍵的數目為2NA或2×6.02×1023。原子數和價電子數分別都相等的互為等電子體,與CN-互為等電子體的離子有C等。
(4)晶胞中Cu原子位于頂點和面心,一個晶胞中Cu原子數目為F原子位于晶胞內部,一個晶胞中F原子數目為4,則晶胞質量為設晶胞邊長為x,則晶胞體積為密度為Cu與F最近距離為晶胞體對角線的四分之一,則Cu與F最近距離【解析】1s22s22p63s23p63d10##[Ar]3d10第四周期第Ⅷ族sp3正四面體形離子鍵、配位鍵氨分子和水分子之間能形成氫鍵氨分子和水分子都是極性分子,相似相溶2NA或1.204×1024C(或其他合理答案)16、略
【分析】【分析】
(1)根據核外電子排布規律書寫;
(2)原子數和價電子數分別都相等的微粒為等電子體;
(3)根據水分析以及水合氫離子中含有的化學鍵類型;空間構型判斷;
(4)根據冰是分子晶體判斷;
(5)根據升華熱=范德華力+氫鍵判斷;
(6)根據銅離子能與水分子形成配位鍵分析。
【詳解】
詳解:(1)氧原子的核電荷數是8,根據構造原理可知外圍電子有6個電子,2s能級上有2個電子,2p能級上有4個電子,所以水分子中氧原子在基態時核外電子排布式為1s22s22p4。
(2)水分子含有3個原子、8個價電子,因此與水互為等電子體的微粒有H2S、NH2-。
(3)A、水分子中氧原子含有2個共價單鍵和2個孤電子對,其空間構型是V型,所以水中氧的雜化為sp3,H3O+中氧的雜化為sp3;則氧原子的雜化類型沒有改變,A錯誤;
B、水分子為V型,H3O+為三角錐型;則微粒的形狀發生了改變,B正確;
C;因結構不同;則性質不同,微粒的化學性質發生了改變,C正確;
D、水分子為V型,鍵角是104.5°,H3O+為三角錐型;微粒中的鍵角發生了改變,D正確,答案選A;
(4)冰屬于分子晶體。根據微粒的晶胞結構特點可知:A是離子晶體氯化鈉的晶胞;構成微粒是離子;B為干冰的晶胞圖,構成微粒為分子,屬于分子晶體;C為碘的晶胞圖,構成微粒為碘分子,所以分子晶體;D是原子晶體金剛石的晶胞,構成微粒是原子;E是金屬晶體鈉的晶胞,構成微粒是金屬陽離子和自由電子。則與冰的晶體類型相同的是干冰和碘單質,答案選BC。
(5)在冰晶體中,每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵,則根據結構圖可知;1mol水中含有2mol氫鍵,升華熱=范德華力+氫鍵。由于冰的升華熱是51kJ/mol,水分子間的范德華力是11kJ/mol,所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是(51kJ/mol-11kJ/mol)÷2=20kJ/mol。
(6)無水硫酸銅溶于水后生成水合銅離子,銅離子提供空軌道,水分子中的氧原子提供孤電子對,形成配位鍵,則生成此配合離子的離子方程式Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。
【點睛】
本題難點是氫鍵“鍵能”的計算以及水分子形成的氫鍵個數判斷,注意從冰變為氣態時需要克服分子間作用力以及氫鍵的角度去分析解答?!窘馕觥?S22S22P4H2S、NH2-ABC20Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+三、工業流程題(共1題,共2分)17、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,更穩定,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,FeS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數比為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+四、計算題(共1題,共4分)18、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。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm五、結構與性質(共4題,共20分)19、略
【分析】【詳解】
本題考查過渡元素Cu及其化合物的結構;電子排布、雜化軌道、晶體結構等物質結構的有關知識點。根據Cu的原子結構和電子排布規律、雜化軌道及分子構型的知識和晶體的類型以及晶包有關知識來解答此題。
(1)基態Cu原子核外有29個電子,外圍電子排布式為3d104s1,全充滿結構,穩定。簡化電子排布式為[Ar]3d104S1
(2)同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢,第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,N原子外圍電子排布為2s22p3,為半充滿結構,較穩定,N的電離能最大,C、N、O的第一電離能由大到小的順序為N>O>C。氮原子有4個雜化軌道,所以為SP3雜化。
(3)N2的結構式為N≡N,含1個σ鍵和2個π鍵,所以σ鍵和π鍵數目比為1:2,N2O與CO2互為等電子體,且N2O分子中O只與一個N相連,則N2O結構與CO2相似,所以其結構為N=N=O,電子式為
(4)甲醛分子中,碳原子為sp2雜化,分子成平面三角型,鍵角約120°,由于氧原子有孤電子對,對氫原子有排斥作用,所以OCH鍵角會稍大于120°,羰基氧有很強的電負性,與H2O中H有較強的靜電吸引力,而形成氫鍵。
(5)由圖可知,一個B原子與4個N原子形成4個B-N共價鍵,B-N鍵數與硼原子數之比為4:1,根據各個原子的相對位置可知,距離上述三個B原子最近且等距的N原子在x、y、z軸三個方向的1/4處,所以其坐標是()
點睛:本題最后一問,求原子的坐標參數,學生缺乏想象力,較難理解,立方體的每個頂角原子的坐標均為(0,0,0,)從每個頂角引出3維坐標軸xyz,N原子位于每個軸的1/4處,即可判斷N的坐標。【解析】[Ar]3d104s1N>O>Csp3雜化1:2大于4:1(1/4,1/4,1/4)20、略
【分析】【分析】
(1)影響晶體晶格能大小的因素有離子半徑以及離子所帶電荷的多少,晶格能越大熔點越高;
(2)①Cu的原子序數為29,結合能量最低原理和洪特規則的特例書寫電子排布式;Cu為面心立方密堆積;
②Cu2+提供空軌道,水中氧原子提供孤電子對,形成配位鍵;
③氫鍵較一般分子間作用力強;影響物質的物理性質;
④計算S原子價層電子對數與孤電子對數,判斷SO42-的空間結構。
【詳解】
(1)離子半徑Mg2++2-2+-,離子電荷數Na+=Cl-<O2-=Mg2+=Ca2+;離子晶體的離子半徑越小,帶電荷數越多,晶格能越大,則晶體的熔沸點越高,則有NaCl;KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是MgO>CaO>NaCl>KCl;
正確答案:MgO>CaO>NaCl>KCl。
(2)①Cu的原子序數為29,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1;Cu為面心立方密堆積,配位數為12,故C符合;
正確答案:1s22s22p63s23p63d104s1;C。
②Cu2+提供空軌道,水中氧原子提供孤電子對,形成配位鍵,水合銅離子的結構簡式為:
正確答案:
③氫鍵較一般分子間作用力強;所以水的熔;沸點較高,因為氫鍵具有方向性,結冰時,氫鍵增多,體積增大,密度減小;
正確答案:水的熔、沸點較高,結冰時密度減小。
④SO42﹣中心原子S的價層電子對數=4+=4;孤電子對數為0;為正四面體結構;
正確答案:正四面體。【解析】MgO>CaO>NaCl>KCl1s22s22p63s23p63d104s1C水的熔、沸點較高,結冰時密度減小正四面體21、略
【分析】【詳解】
Ⅰ.(1)Q元素是31號鎵,原子的電子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p1,J元素為鐵元素,原子的外圍電子排布圖3d64s2,正確答案:1s22s22p63s23p63d104s24p1;3d64s2。
(2)根據周期表可知:A為碳元素、B為氮元素、C為氧元素、D為氟元素、E為氖元素、G為鋁元素、H硅元素、Q鎵元素;原子半徑同一周期從左到右減?。ㄏ∮袣怏w除外),同一主族從上到下原子半徑增大,所以Al>Si,a錯誤;同一周期從左到右第一電離能增大,氮元素2p能級為半充滿狀態,第一電離能大于相鄰的氧元素,即N>O,B錯誤;同一周期從左到右電負性增強,同主族從上到下電負性減小,c正確;最高價氧化物的水化物酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3>Al(OH)3,d正確;正確答案:cd。
(3)L為銣元素,位于周期表中第五周期ⅠA族價電子排布為5s1,屬于s區元素,a正確;Ⅷ族的元素屬于d區,O位于周期表中第七周期Ⅷ族,屬于d區元素,b錯誤;M的外圍電子排布式為6s1,屬于s區元素,c錯誤;H所在族位置IVA族,外圍電子排布式為ns2np2;屬于p區元素,d正確;正確選項ad。
Ⅱ、根據題意分析:A是元素周期表中原子半徑最小的元素,A為氫元素;B原子最外電子層的p能級上的電子處于半滿狀態,B是氮元素;C的最外層電子數是內層電子數的3倍,C是氧元素;C、F屬同一主族,F是硫元素;E最外層電子數比最內層多1,E是鋁;D3B中陰;陽離子具有相同的電子層結構;D是鈉;G原子序數大于硫,G為氯元素;
(4)F是硫元素、G為氯元素;F、G元素對應的最高價含氧酸中H2SO4和HClO4,氯元素的非金屬大于硫元素,高氯酸的酸性較強;正確答案:HClO4。
(5)B是氮元素、C是氧元素;由于B原子最外電子層的p能級上的電子處于半滿狀態,所以第一電離能:B>C;C是氧元素、F是硫元素;電負性:C>F;正確答案:>;>。
6)A為氫元素、C是氧元素;A、C形成的一種綠色氧化劑X有廣泛應用,X分子中A、C原子個數比為1∶1,X為過氧化氫,電子式為Cu、稀硫酸與H2O2反應生成硫酸銅和水,離子方程式為Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;正確答案:Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O。
(7)E是鋁、D是鈉;D的最高價氧化物對應的水化物為氫氧化鈉,E的最高價氧化物對應的水化物為氫氧化鋁,氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水,化學方程式:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;正確答案:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
點睛:同一周期從左到右第一電離能增大,但是氮元素2p能級為半充滿狀態,第一電離能大于相鄰的氧元素。【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s24p1②.3d64s2③.cd④.cd⑤.HClO4⑥.>⑦.>⑧.⑨.Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O⑩.Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O22、略
【分析】【詳解】
(1)①由題可知,配離子中的Fe為+3價,因此其價電子排布式為3d5;
②由題可知,該配合物中的的配體中的C原子有形成4條單鍵的,也有形成雙鍵的,因此雜化方式有sp3和sp2;
③配離子是由中心原子和配體通過配位鍵形成的;由圖可知,該配離子中含配位鍵,以及配體內部存在的極性鍵,非極性鍵,σ鍵以及π鍵,所以CDEGH正確;
④由題可知,FeCl3具有熔沸點不高;易升華,并且能溶于有機溶劑中的性質,所以推測其為共價化合物,屬于分子晶體;
(2)由基態A原子的價電子排布式可知A為Cl元素;
①由晶胞結構可知,Cu位于晶胞的內部,一個晶胞中含有個Cu,Cl位于晶胞的面心和頂點處,一個晶胞中含有個Cl;所以晶胞中Cu和Cl的個數比為1:1,該化合物化學式為CuCl;由晶胞結構可知,Cl-周圍最近的Cu+有4個,所以Cl-的配位數為4;
②由晶胞結構可知,Cu+和Cl-的最短距離即為晶胞體對角線的由題可知,晶胞的邊長a為:那么Cu+和Cl-的最短距離即
【點睛】
在計算晶胞的邊長時,要知道晶體的密度=晶胞的密度,另外就是在計算晶胞的質量時,要用均攤法求得的一個晶胞實際含有的各類粒子的數目,最后要注意單位換算的問題。【解析】3d5sp3sp2CDEGH分子晶體CuCl4六、原理綜合題(共4題,共24分)23、略
【分析】【分析】
(1)①Fe是26號元素;根據核外電子排布規律,結合原子結構與元素在周期表的位置判斷其位置;
②Fe2+是Fe原子失去2個電子形成的;根據原子的構造原理可得其價層電子排布式;
③K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中;屬于第二周期元素有C;N、O,根據元素的非金屬性越強,其電負性就越大分析比較元素的電負性的大??;
④氯氣有氧化性,會把黃血鹽(K4[Fe(CN)6])氧化為得到赤血鹽(K3[Fe(CN)6]);
(2)分子式為Pt(NH3)2Cl4的配合物的配體是NH3、Cl-;
結構對稱正負電荷中心重合的A為非極性分子;正負電荷中心不重合的B為極性分子;水是極性分子,極性分子的溶質易溶于極性分子的溶劑;
(3)用均攤法計算每個晶胞中含有的各種元素的原子個數;得到其化學式。
【詳解】
(1)①Fe是26號元素;核外電子排布是2;8、14、2,因此其在元素周期表的位置是第四周期第VIII族;
②Fe2+是Fe原子失去2個電子形成的,根據原子的構造原理可得Fe2+的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d6,所以其價層電子排布式為3d6;FeO晶體晶胞結構如NaCl型,在O2-周圍距離相等且最近的有6個Fe2+,在Fe2+周圍距離相等且最近的有6個O2-,所以O2-的配位數是6;
③在K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中,屬于第二周期元素有C、N、O,由于元素的非金屬性越強,其電負性就越大,元素的非金屬性O>N>C,所以元素的電負性由小到大的順序是C
④氯氣有氧化性,會把黃血鹽(K4[Fe(CN)6])氧化為得到赤血鹽(K3[Fe(CN)6]),該反應的化學方程式為:2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl;
(2)根據圖1,可知該物質的配體為NH3和Cl-;橙黃色在水中的溶解度較大,水為極性分子,根據相似相溶,橙黃色也為極性分子,A為對稱結構,屬于非極性分子;B為非對稱結構,屬于極性分子,則橙黃色的配合物為B,亮黃色的為A;
(3)根據晶胞結構,可用均攤法計算其化學式,La:8=1,Ni的原子個數為8+1=5,H原子的個數為8+2=3,所以其化學式為LaNi5H3。
【點睛】
本題考查物質結構和性質的知識,涉及晶胞化學式的確定、配合物的判斷等知識點,注意(2)根據物質的對稱性,用相似相容原理分析判斷,(3)中要用均攤方法計算,為易錯點?!窘馕觥康谒闹芷冖?d66C4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KClNH3、Cl-AA的結構對稱程度高,較穩定,為非極性分子,根據相似相溶原理,A在水中的溶解度小LaNi5H324、略
【分析】【分析】
(1)Fe核外有26個電子,H2O中O原子有孤對電子,提供孤對電子。(2)先計算NH3分子中氮原子價層電子對數,同周期,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族。(3)根據價電子數Si=C=N+的關系得出互為等電子體的分子。(4)羧基的結構是一個羧基中有碳原子與氧原子分別形成兩個σ鍵,一個羥基與碳原子相連形成一個σ鍵。
【詳解】
(1)Fe核外有26個電子,其基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;由于H2O中O原子有孤對電子,因此[Fe(H2O)6]2+中與Fe2+配位的原子是O;故答案為:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;O。(2)NH3分子中氮原子價層電子對數為因此氮雜化類型為sp3,同周期,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序為N>O>C;故答案為:sp3;N>O>C。(3)根據價電子數Si=C=N+,得出互為等電子體的分子是CH4或SiH4;故答案為:CH4或SiH4。(4)羧基的結構是一個羧基中有碳原子與氧原子分別形成兩個σ鍵,三個羧基有6個,還有一個羥基與碳原子相連形成一個σ鍵,因此1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ
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