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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年外研版選修3化學上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8題,共16分)1、現有四種元素。其中兩種元素的基態原子的電子排布式為:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;另兩種元素的特征電子構型為③2s22p3;④2s22p5。則下列有關比較中正確的是A.第一電離能:④>③>①>②B.原子半徑:②>①>③>④C.電負性:③>④>①>②D.最高正化合價:④>①>③=②2、砷是第ⅤA族元素,黃砷(As4)是砷元素的一種單質,其分子結構與白磷(P4)相似。下列關于黃砷和白磷的敘述正確的是A.黃砷和白磷分子中共價鍵的鍵角均為109.5oB.黃砷分子中共價鍵的鍵能大于白磷分子C.黃砷分子的極性大于白磷分子D.黃砷的熔點高于白磷3、有A、B、C、D四種元素,其中A、B、C屬于同一周期,A原子最外層p能級的電子數等于次外層的電子總數;B原子最外層中有三個不成對的電子;C元素可分別與A、B、D生成RC2型化合物,其中的DC2與C3互為等電子體。下列敘述中不正確的是A.D原子的簡化電子排布式為[Ar]3s23p4B.B.C兩元素的第一電離能大小關系為B>CC.用電子式表示AD2的形成過程為D.由B60分子形成的晶體與A60相似,分子中總鍵能:B60>A604、下列關于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的說法正確的是A.配體為水分子,外界為Br-B.中心離子的配位數為6C.中心原子采取sp3雜化D.中心離子的化合價為+2價5、下列說法正確的是A.鍵角:BF3>CH4>H2O>NH3B.中σ鍵和π鍵比例為7:1C.已知二茂鐵(Fe(C5H5)2)熔點是173(在100時開始升華),沸點是249不溶于水,易溶于苯等非極性溶劑。在二茂鐵結構中,與Fe2+之間是以離子鍵相結合D.在硅酸鹽中,四面體通過共用頂角氧離子形成一種無限長單鏈結構的多硅酸根如圖a,其中Si原子的雜化方式與b圖中S8單質中S原子的雜化方式相同。
6、金晶體是面心立方最密堆積,已知立方體的每個面上5個金原子緊密堆砌,金原子半徑為rcm,則金晶體的空間利用率為A.B.C.D.7、有關晶體的敘述中,錯誤的是A.區分晶體和非晶體最可靠的科學方法是對固體進行X-射線衍射實驗B.晶體與非晶體的本質區別在于是否具有規則的幾何外形C.分子晶體熔化時,不破壞共價鍵;原子晶體熔化時,破壞共價鍵D.在金屬銅的晶體中,由于存在自由電子,因此銅能導電8、下列說法不正確的是A.單晶硅和石英晶體都是由共價鍵結合形成的原子晶體B.干冰氣化和食鹽熔化克服的作用力均為分子間作用力C.碳酸鈣晶體和氧化鋇晶體均屬于離子晶體D.氯氣和氯化氫分子中氯原子的最外電子層都具有8電子的穩定結構評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)9、鋁;鋅、鐵在人類生產和生活中有重要作用;也是人體必需的微量元素。回答下列問題:
(1)Fe2+電子排布式為___,Zn的基態原子能級最高的電子的電子云輪廓圖形狀為___。
(2)已知Al的第一電離能為578kJ·mol-1、Mg的第一電離能為740kJ·mol-1,請解釋Mg的第一電離能比Al大的原因___。
(3)Zn2+可形成[Zn(NH3)6]SO4絡合物,1mol[Zn(NH3)6]2+配離子中含σ鍵___mol,其陰離子中心原子的雜化方式是___,NH3的沸點高于PH3的原因是___。
(4)已知Zn2+等過渡元素離子形成的水合離子的顏色如下表所示:。離子Sc3+Cr3+Fe2+Zn2+水合離子的顏色無色綠色淺綠色無色
請根據原子結構推測Sc3+、Zn2+的水合離子為無色的原因:___。
(5)FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸汽狀態下以雙聚分子存在的FeCl3的結構式為___,其中Fe的配位數為___。
(6)Fe和N可組成一種過渡金屬氮化物,其晶胞如圖所示。六棱柱底邊邊長為xcm,高為ycm,NA為阿伏加德羅常數的值,則晶胞的密度為___g·cm-3(列出計算式即可)。
10、第三周期元素中,鎂元素核外有___種能量不同的電子;氯元素的最外層電子排布式為______;由這兩種元素組成的化合物的電子式為______________。11、如圖是s能級和p能級的原子軌道圖。
試回答下列問題:
(1)s電子的原子軌道呈________形,每個s能級有________個原子軌道;p電子的原子軌道呈________形,每個p能級有________個原子軌道。
(2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,原子中能量最高的是________電子,其電子云在空間有3個互相________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名稱是________,它的最低價氫化物的電子式是________。
(3)元素Y的原子最外層電子排布式為nsn-1npn+1,Y的元素符號為________,原子的核外電子排布式為______________。12、I.將少量CuSO4粉末溶于盛有水的試管中得到一種天藍色溶液;先向試管里的溶液中滴加氨水,首先形成藍色沉淀。繼續滴加氨水,沉淀溶解,得到深藍色溶液;再加入乙醇溶劑,將析出深藍色的晶體。
(1)溶液中呈天藍色微粒的化學式是_______________________。
(2)加入乙醇的作用是_____________________________。
(3)寫出藍色沉淀溶解成深藍色溶液的離子方程式______________。
(4)得到的深藍色晶體是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,晶體中Cu2+與NH3之間的化學鍵類型為_____________,該晶體中配體分子的空間構型為_______________________。(用文字描述)
II.含Fe元素的物質在生產生活中有重要的用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在K3[Fe(CN)6]中中心離子是________,配體是_________,配位數是_________。
(2)某個(Ⅱ)有機配合物的結構如圖所示:
①該分子中N原子的雜化方式為________、________。
②請在圖中用“”標出的配位鍵。_____
(3)Ge,As,Se元素處于同一周期,三種元素原子的第一電離能由大到小的順序為__________________。
(4)的酸性強于的原因是_________________________________________。13、下列物質易溶于水的是________,易溶于CCl4的是________。(均填編號)
①NH3②CH4③④HCl⑤C2H4⑥Br2⑦HNO3⑧H2S14、非金屬元素雖然種類不多;但是在自然界中的豐度卻很大,請回答下列問題:
(1)BN(氮化硼,晶胞結構如圖)和CO2中的化學鍵均為共價鍵,BN的熔點高且硬度大,CO2的晶體干冰卻松軟且極易升華。由此可以判斷:BN可能是______晶體,CO2可能是______晶體,BN晶體中B原子的雜化軌道類型為______,干冰中C原子的雜化軌道類型為______
(2)分子極性:OF2______H2O,鍵角:OF2______H2O(填“>””或者“<”)
(3)金剛石和石墨都是碳元素的單質,但石墨晶體熔點比金剛石______,原因是______
(4)單晶硅的結構與金剛石結構相似,若將金剛石晶體中一半的C原子換成Si原子且同種原子不成鍵,則得如圖所示的金剛砂(SiC)結構。在SiC結構中,每個C原子周圍距離相等且最近的C原子數目為______,假設C-Si鍵長為acm,則晶胞密度為______g/cm3。
15、硫和鈣的相關化合物在化工;醫藥、材料等領域有著廣泛的應用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鈣元素的焰色反應呈磚紅色,其中紅色對應的輻射波長為________nm(填字母)。
a.435b.500c.580d.605e.700
(2)元素S和Ca中,第一電離能較大的是________(填元素符號),其基態原子價電子排布式為________,其基態原子中電子的空間運動狀態有________種。
(3)硫的最高價氧化物對應的水化物H2SO4能與肼反應生成N2H6SO4,N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同,則N2H6SO4晶體內不存在________(填字母)。
a.離子鍵b.共價鍵。
c.配位鍵d.范德華力。
(4)基態Ca原子中,核外電子占據最高能層的符號是________,該能層為次外層時最多可以容納的電子數為________。鈣元素和錳元素屬于同一周期,且核外最外層電子排布相同,但金屬鈣的熔點、沸點等都比金屬錳的低,原因是________________________________________________________。評卷人得分三、實驗題(共1題,共2分)16、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_____________________________。評卷人得分四、工業流程題(共1題,共5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______________。評卷人得分五、原理綜合題(共3題,共30分)18、Li、Fe、As均為重要的合金材料,NA為阿伏加德羅常數的值?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態Li原子核外電子占據的空間運動狀態有________個,占據最高能層電子的電子云輪廓圖形狀為_________。
(2)Li的焰色反應為紫紅色,很多金屬元素能產生焰色反應的原因為_________。
(3)基態Fe3+比基態Fe2+穩定的原因為____________。
(4)KSCN和K4[Fe(CN)6]均可用于檢驗Fe3+。
①SCN-的立體構型為_______,碳原子的雜化方式為_____________。
②K4[Fe(CN)6]中所含元素的第一電離能由大到小的順序為__________(用元素符號表示);1mol[Fe(CN)6]4-中含有σ鍵的數目為____________。
(5)H3AsO3的酸性弱于H3AsO4的原因為____________________。
(6)Li、Fe和As可組成一種新型材料,其立方晶胞結構如圖所示。若晶胞參數為anm,阿伏加德羅常數的值為NA,則該晶體的密度可表示為______g●cm-3。(列式即可)
19、氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料,以天然硼砂為起始物,經過一系列反應可以得到BF3和BN;如下圖所示:
請回答下列問題:
⑴由B2O3制備BN的化學方程式是_______。
⑵基態B原子的電子排布式為_____;B和N相比,電負性較大的是_____,BN中B元素的化合價為_____。
⑶在BF3分子中,F-B-F的鍵角是_____,B原子的雜化軌道類型為_____,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,的立體構型為_____。
⑷氮化硼晶體有多種結構,如立方氮化硼和六方氮化硼等。立方氮化硼結構與金剛石相似,硬度與金剛石相當,晶胞邊長為361.5pm,則立方氮化硼的密度是______________g·cm-3(只要求列算式,不必計算出數值。阿伏加德羅常數為NAmol-1)。20、鐵及其化合物在生產生活中有著廣泛的應用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態Fe原子的外圍電子排布圖為____,基態Fe2+中,核外電子占據最高能層的符號是____,Fe2+和Fe3+是鐵的兩種常見離子,Fe3+的穩定性強于Fe2+;原因是____。
(2)Fe3+可以與SCN—形成一系列不同配位數的紅色配合物,所以常用KSCN溶液檢驗Fe3+的存在,KSCN中四種元素的電負性由小到大的順序為_______,SCN—的幾何構型為______;中心原子的雜化類型為_______。
(3)實驗中常用K3[Fe(CN)6]檢驗Fe2+,K3[Fe(CN)6]晶體中的化學鍵有_________(填寫選項字母)
a.離子鍵.b.共價鍵c;氫鍵d.配位鍵e.金屬鍵。
1molK3[Fe(CN)6]中含有σ鍵與π鍵的數目比為_____________。
(4)FexO為氯化鈉型結構,在實際晶體中,由于存在缺陷,x<1。測得Fe0.92O晶體的晶胞參數a=428.0pm,則該晶體的密度ρ=__________g/cm3(列出計算式),晶體中最近的兩個鐵離子間的距離為_______pm。評卷人得分六、元素或物質推斷題(共5題,共45分)21、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C為離子化合物,D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構?;衔顰C2為一種常見的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數為24。請根據以上情況;回答下列問題:(答題時,A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示)
(1)基態E原子的核外電子排布式是________,在第四周期中,與基態E原子最外層電子數相同還有_______(填元素符號)。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為____________。
(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質在AC2中點燃可生成A的單質與一種熔點較高的固體產物,寫出其化學反應方程式:__________。
(5)1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數相同、電子數相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結構相似、物理性質相近。此后,等電子原理又有發展,例如,由短周期元素組成的微粒,只要其原子數相同,各原子最外層電子數之和相同,也可互稱為等電子體。一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學式為_____。
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質反應時,B被還原到最低價,該反應的化學方程式是____________。22、現有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數依次增大。A元素的價電子構型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素;D元素核外有三個電子層,最外層電子數是核外電子總數的E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態;F元素基態原子的M層全充滿;N層沒有成對電子,只有一個未成對電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。
(1)A元素的第一電離能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能,A、B、C三種元素的電負性由小到大的順序為_______(用元素符號表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號為_______。
(3)F元素位于元素周期表的_______區,其基態原子的電子排布式為_______
(4)G元素可能的性質_______。
A.其單質可作為半導體材料B.其電負性大于磷。
C.其原子半徑大于鍺D.其第一電離能小于硒。
(5)活潑性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。23、原子序數小于36的X;Y、Z、R、W五種元素;其中X是周期表中原子半徑最小的元素,Y是形成化合物種類最多的元素,Z原子基態時2p原子軌道上有3個未成對的電子,R單質占空氣體積的1/5;W的原子序數為29?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1molZ2X4含有σ鍵的數目為________。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構型相同,但立體構型不同,ZX3的立體構型為________,兩種化合物分子中化學鍵的鍵角較小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結構相似的三種物質,三者的沸點由高到低的順序是________。
(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的單質互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結構式是________。
(5)W元素原子的價電子排布式為________。24、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請回答下列問題:
(1)表中⑨號屬于______區元素。
(2)③和⑧形成的一種常見溶劑,其分子立體空間構型為________。
(3)元素①和⑥形成的最簡單分子X屬于________分子(填“極性”或“非極性”)
(4)元素⑥的第一電離能________元素⑦的第一電離能;元素②的電負性________元素④的電負性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態原子核外價電子排布式是________。
(6)元素⑧和④形成的化合物的電子式為________。
(7)某些不同族元素的性質也有一定的相似性,如表中元素⑩與元素⑤的氫氧化物有相似的性質。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應的化學方程式:____________________。25、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應的元素。
(1)寫出上表中元素⑨原子的基態原子核外電子排布式為___________________。
(2)在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中,元素③的雜化方式為_____雜化;元素⑦與⑧形成的化合物的晶體類型是___________。
(3)元素④的第一電離能______⑤(填寫“>”、“=”或“<”)的第一電離能;元素④與元素①形成的X分子的空間構型為__________。請寫出與元素④的單質互為等電子體分子、離子的化學式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價氧化物對應的水化物稀溶液與元素⑦的單質反應時,元素④被還原到最低價,該反應的化學方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結構如圖所示,其中實心球表示元素⑩原子,則一個晶胞中所包含的氧原子數目為__________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【分析】
由電子排布式①1s22s22p63s23p4,②1s22s22p63s23p3;特征電子構型為③2s22p3,④2s22p5;可確定四種元素分別為:①—硫(S),②—磷(P),③—氮(N),④—氟(F)。
【詳解】
A.總的來說,非金屬性越強,第一電離能越大,但P的3p軌道半充滿,電子的能量低于硫的3p軌道,第一電離能出現反常,所以第一電離能:④>③>②>①;A不正確;
B.一般,電子層數越多,半徑越大,同一周期元素,原子序數越大,半徑越小,所以原子半徑:②>①>③>④;B正確;
C.非金屬性越強,電負性越大,所以電負性:④>③>①>②;C不正確;
D.一般,最高正價等于原子的最外層電子數,但氟不顯正價,所以最高正化合價:①>③=②>④;D不正確;
故選B。2、D【分析】【詳解】
A.黃砷和白磷分子中共價鍵的鍵角均為60°;故A錯誤;
B.原子半徑As>P;鍵長越大,鍵能越小,黃砷分子中共價鍵的鍵能小于白磷分子,故B錯誤;
C.黃砷和白磷分子均為非極性分子;分子極性相同,故C錯誤;
D.形成的晶體都為分子晶體;相對分子質量越大,分子間作用力越強,則熔點越高,黃砷的熔點高于白磷,故D正確;
故選D。3、A【分析】【詳解】
A、B、C、D四種元素,A原子最外層p能級的電子數等于次外層的電子總數,p能級最多容納6個電子,故A由2個電子層,最外層電子數為4,故A為碳元素;A、B、C屬于同一周期,B原子最外層中有三個不成對的電子,B的p能級容納3的電子,故B為氮元素;C元素可分別與A、B、D生成RC2型化合物,其中的DC2與C3互為等電子體;則C;D屬于同主族元素,故C為氧元素,D為硫元素;
A.D為硫元素,S原子的簡化電子排布式為[Ne]3s23p4;故A錯誤;
B.B為氮元素,C為氧元素,氮元素2p能級為半充滿的較穩定狀態,能量較低,第一電離能N>O;故B正確;
C.AD2是CS2,CS2屬于共價化合物,CS2的結構與CO2相似,碳原子與硫原子之間形成2對共用電子對,用電子式表示CS2的形成過程為故C正確;
D.N60分子形成的晶體與C60相似,氮氮鍵長比碳碳鍵長短,故氮氮鍵鍵能更大,故N60分子中總鍵能大于C60;故D正確;
答案選A。4、B【分析】【詳解】
A.配體為水分子和Br-;A不正確;
B.中心離子的配體為水分子和Br-;配位數為4+2=6,B正確;
C.中心原子形成6個配位鍵,采取sp3d2雜化;C不正確;
D.中心離子的化合價為+3價;D不正確;
故選B。5、D【分析】【詳解】
A.BF3為平面三角,鍵角為120CH4為正四面體,其鍵角為109°28’,NH3為三棱錐型,鍵角為107H2O為V型,其鍵角為104所以鍵角:BF3>CH4>NH3>H2O,故A錯誤;
B.中σ鍵和π鍵數目為18和2;所以σ鍵和π鍵數比例為9:1,故B錯誤;
C.C5H5-與Fe2+之間形成的化學鍵時,亞鐵離子提供空軌道,C提供孤對電子,二者形成配位鍵,故C錯誤;
D.硅酸鹽中的硅酸根(SiO4-)為正四面體結構,所以中心原子Si原子采取了sp3雜化方式;S8單質中S原子有兩個孤電子對和兩個共價鍵,雜化方式為sp3;故D正確;
故答案:D。6、B【分析】【分析】
面心立方最密堆積原子在晶胞中的位置關系如圖。
【詳解】
金晶體為面心立方最密堆積,則晶胞面對角線為金原子半徑的4倍,金原子半徑為rcm,則晶胞的邊長為4r=rcm,每個金晶胞中含有4個原子,則金原子總體積為金晶胞體積為故空間利用率為
故選B。
【點睛】
本題考查晶胞結構與計算,解題關鍵是明確原子在晶胞中的位置,理解原子半徑與晶胞棱長的關系,需要學生具有一定的數學計算能力。7、B【分析】【分析】
【詳解】
A.構成晶體的粒子在微觀空間里呈現周期性的有序排列;晶體的這一結構特征可以通過X?射線衍射圖譜反映出來。因此,區分晶體和非晶體的最可靠的科學方法是對固體進行X?射線衍射實驗,故A正確;
B.晶體與非晶體的根本區別在于其內部粒子在空間上是否按一定規律做周期性重復排列;不是在于是否具有規則的幾何外形,故B錯誤;
C.分子晶體是由分子以分子間作用力結合而成的;熔化時破壞的是分子間作用力;原子晶體是原子間以共價鍵結合而成的,熔化時破壞了共價鍵,故C正確;
D.金屬導電是原因金屬晶體中存在自由移動的電子;故D正確;
答案選B。8、B【分析】【詳解】
A.單晶硅通過Si-Si鍵形成的原子晶體;石英晶體是二氧化硅,通過Si-O鍵形成的原子晶體,故A正確;
B.干冰氣化克服的是分子間作用力;食鹽熔化破壞的是離子鍵,故B錯誤;
C.碳酸鈣和氧化鋇都屬于離子化合物;所以他們的晶體均屬于離子晶體,故C正確;
D.氯氣分子是通過一個共用電子對形成的8電子穩定結構的分子;氯化氫分子中氯原子和氫原子通過一個共用電子對形成的穩定結構的分子,所以氯氣和氯化氫中的氯原子最外電子層都具有8電子的穩定結構,故D正確;
答案:B。二、填空題(共7題,共14分)9、略
【分析】【詳解】
(1)鐵為26號元素,基態原子電子排布式為[Ar]3d64s2,所以Fe2+電子排布式為[Ar]3d6;Zn為30號元素,基態原子能級最高的電子為4s上的2個電子,所有電子云輪廓圖形狀為球形,故答案為:[Ar]3d6球形;
(2)Mg的電子排布式為[Ne]3s2,Al的電子排布式為[Ne]3s23p1,鎂的3s處于全滿狀態,較穩定,不易失去一個電子,鋁的最外層為3p1,易失去一個電子形成穩定結構,所以Al原子的第一電離能比Mg大,故答案為:Mg的電子排布式為[Ne]3s2,Al的電子排布式為[Ne]3s23p1,鎂的3s處于全滿狀態,較穩定不易失去一個電子,鋁的最外層為3p1;易失去一個電子形成穩定結構;
(3)[Zn(NH3)6]2+中每個N原子形成3個氮氫σ鍵,與Zn2+形成1個配位鍵,配位鍵也屬于σ鍵,所以1mol該離子中σ鍵為24mol;陰離子為根據價層電子對互斥理論,其中心原子S的價電子對為對,所以中心S為sp3雜化。NH3分子中N原子的電負性強,原子半徑小,使得N—H鍵的極性增強而表現一定的電性,分子之間能夠形成氫鍵,而PH3分子中P半徑大,電負性小,則不能形成分子間氫鍵,只存在范德華力,氫鍵的作用力強于范德華力,所以沸點NH3大于PH3,故答案為:24sp3氨分子之間形成分子間氫鍵;
(4)Sc3+的外圍電子排布式為[Ar]3d0、Cr3+的外圍電子排布式為[Ar]3d3、Fe2+電子排布式為[Ar]3d6、Zn2+的外圍電子排布式為[Ar]3d10;對比四種離子的外圍電子排布式可知,其水合離子的顏色與3d軌道上的單電子有關,故答案為:3d軌道上沒有未成對電子(或3d軌道全空或全滿狀態);
(5)Fe能夠提供空軌道,而Cl能夠提供孤電子對,故FeCl3分子雙聚時可形成配位鍵。由常見AlCl3的雙聚分子的結構可知FeCl3的雙聚分子的結構式為其中Fe的配位數為4,故答案為:4;
(6)由圖示,堆積方式為六方最緊密堆積。為了計算的方便,選取該六棱柱結構進行計算:六棱柱頂點的原子是6個六棱柱共用的,面心是兩個六棱柱共用,所以該六棱柱中的鐵原子為個,N原子位于六棱柱內部,所以該六棱柱中的氮原子為2個,該結構的質量為該六棱柱的底面為正六邊形,邊長為xcm,底面的面積為6個邊長為xcm的正三角形面積之和,根據正三角形面積的計算公式,該底面的面積為cm2,高為ycm,所以體積為cm3。所以密度為:故答案為:【解析】[Ar]3d6球型Mg的電子排布式為[Ne]3s2,Al的電子排布式為[Ne]3s23p1,鎂的3s處于全滿狀態,較穩定不易失去一個電子,鋁的最外層為3p1,易失去一個電子形成穩定結構24sp3氨分子之間形成分子間氫鍵3d軌道上沒有未成對電子(或3d軌道全空或全滿狀態)410、略
【分析】【詳解】
判斷電子的能量是否相同,看軌道數,鎂的核外電子排布式為:1s22s22p63s2,故鎂元素核外有4種能量不同的電子;氯是17號元素,最外層電子排布式為:3s23p5;鎂和氯形成的化合物是離子化合物,形成離子鍵,故電子式為:【解析】①.4②.3s23p5③.11、略
【分析】【分析】
根據圖中信息得到s電子、p電子的原子軌道形狀和軌道數目;根據元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1;得出n值,再進行分析。
【詳解】
(1)s電子的原子軌道呈球形;每個s能級有1個原子軌道;p電子的原子軌道呈啞鈴形,每個p能級有3個原子軌道;故答案為:球;1;啞鈴;3。
(2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,則n=2,因此原子中能量最高的是2p軌道電子,其電子云在空間有3個互相垂直的伸展方向。元素X價電子為2s22p3,其元素名稱是氮,它的最低價氫化物為NH3,其電子式是故答案為:2p軌道;垂直;氮;
(3)s軌道最多2個電子,因此元素Y的原子最外層電子排布式為3s23p4,則Y為16號元素,其元素符號為S,原子的核外電子排布式為[Ne]3s23p4;故答案為:S;[Ne]3s23p4?!窘馕觥竣?球②.1③.啞鈴④.3⑤.2p軌道⑥.垂直⑦.氮
⑧.⑨.S⑩.[Ne]3s23p412、略
【分析】【分析】
I.由信息可知,溶于水后加氨水發生Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,再加入乙醇溶劑,將析出深藍色的晶體為Cu(NH3)4SO4?H2O。
II.(1)根據配合物K3[Fe(CN)6結構分析;含有空軌道的金屬陽離子為中心離子,有孤對電子的原子或離子為配體,配位數就是配體的個數;
(2)根據結構式可知,N原子價電子對數為3、4,所以雜化方式為sp2、sp3;N;O提供孤電子對;
(3)同周期,從左到右,第一電離能增大,As的價電子排布式為:4s24p3;p軌道半充滿狀態,較穩定,第一電離能最大,據此判斷第一電離能大小;
(4)分子結構中非羥基氧原子數比多或分子中As價態更高,導致中的O的電子向As偏移;據此判斷酸性強弱。
【詳解】
I.(1)溶液中呈天藍色微粒的化學式是[Cu(NH3)4]2+,故答案為:[Cu(NH3)4]2+;
(2)加入乙醇的作用是降低溶劑的極性,減小Cu(NH3)4SO4?H2O的溶解度,故答案為:降低溶劑的極性,減小Cu(NH3)4SO4?H2O的溶解度;
(3)藍色沉淀溶解成深藍色溶液的離子方程式為:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
故答案為:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
(4)Cu(NH3)4SO4?H2O中Cu2+與NH3之間的化學鍵由Cu2+提供空軌道;N原子提供電子對,為配位鍵(或共價健);配體分子為氨氣,空間構型為三角錐形,故答案為:配位鍵(或共價健);三角錐形。
II.(1)根據配合物K3[Fe(CN)6結構分析,含有空軌道的金屬陽離子為中心離子,所以中心離子為Fe3+、有孤對電子的原子或離子為配體,所以配體為CN?、配位數就是配體的個數,所以配位數為6,故答案為:Fe3+;CN?;6;
(2)①價電子對數=鍵+孤電子對數,根據結構式可知,N原子的價電子對數為:3、4,其雜化方式為sp2、sp3,故答案為:sp2;sp3;
②N、O提供孤電子對,所以故答案為:
(3)同周期,從左到右,第一電離能增大,As的價電子排布式為:4s24p3;p軌道半充滿狀態,較穩定,第一電離能最大,則第一電離能為:As>Se>Ge,故答案為:As>Se>Ge;
(4)分子結構中非羥基氧原子數比多,所以的酸性強或分子中As價態更高,導致中的O的電子向As偏移,氧氫鍵的極性變大,在水分子作用下,越容易電離出H+,故酸性更強,故答案為:分子結構中非羥基氧原子數比多,所以的酸性強.或分子中As價態更高,導致中的O的電子向As偏移,氧氫鍵的極性變大,在水分子作用下,越容易電離出H+,故酸性更強。
【點睛】
配位鍵是指由提供孤電子對的原子與接受孤電子對的原子之間形成的一種特殊的共價鍵,可表示為:A→B,箭頭指向接受孤電子對的原子;通常把金屬離子或原子與某些分子或離子以配位鍵結合形成的化合物稱為配位化合物,簡稱配合物,一般配合物由內界和外界兩部分組成,內界是配合物中心原子或離子和一定數目的配位體,是配合物的特征部分,外界是內界以外的其他離子,比如:【解析】①.[Cu(H2O)4]2+②.降低溶劑的極性,減小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度③.Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-④.配位鍵(或共價健)⑤.三角錐形⑥.Fe3+⑦.CN—⑧.6⑨.⑩.?.?.As>Se>Ge?.分子結構中非羥基氧原子數比多,所以的酸性強.或分子中As價態更高,導致中的O的電子向As偏移,氧氫鍵的極性變大,在水分子作用下,越容易電離出H+,故酸性更強13、略
【分析】【分析】
一般來說;無機物中的某些離子化合物,共價化合物中的某些極性分子易溶于水;非極性分子和有機物易溶于有機溶劑。
【詳解】
①NH3能與水分子間形成氫鍵,所以NH3極易溶于水,難溶于CCl4;
②CH4為非極性分子,難溶于水,易溶于CCl4;
③為非極性分子,難溶于水,易溶于CCl4;
④HCl為極性分子,易溶于水,難溶于CCl4;
⑤C2H4為非極性分子,難溶于水,易溶于CCl4;
⑥Br2為非極性分子,在水中的溶解度不大,易溶于CCl4;
⑦HNO3易溶于水,溶于水后生成強酸溶液,難溶于CCl4;
⑧H2S易溶于水,難溶于CCl4;
綜合以上分析,易溶于水的是①④⑦⑧,易溶于CCl4的是②③⑤⑥。答案為:①④⑦⑧;②③⑤⑥。
【點睛】
易溶于水的物質也可能易溶于有機溶劑,如酒精;難溶于水的物質也可能難溶于有機溶劑,如一氧化碳?!窘馕觥竣?①④⑦⑧②.②③⑤⑥14、略
【分析】【分析】
本題是對物質結構與性質的考查;涉及晶體類型與性質;雜化方式、分子結構與性質、晶胞計算等,側重考查學生分析解決問題的能力,分子極性大小及鍵角的大小判斷為易錯點、難點,(4)中關鍵是明確鍵長與晶胞棱長關系,需要學生具有一定的數學計算能力。
【詳解】
(1)BN由共價鍵形成的空間網狀結構,熔點高、硬度大,屬于原子晶體;而干冰松軟且極易升華,屬于分子晶體;BN晶體中B原子形成4個B-N鍵,雜化軌道數目為4,B原子采取sp3雜化,干冰中C原子形成2個σ鍵,沒有孤電子對,雜化軌道數目為2,C原子采取sp雜化,故答案為:原子;分子;sp3;sp;
(2)二者結構相似;均為V形,F與O的電負性相對比較接近,H與O的電負性相差較大,水分子中共用電子對較大地偏向O,所以O-F鍵的極性較弱,所以整個分子的極性也較弱,水分子中成鍵電子對之間排斥更大,故水分子中鍵角也更大,故答案為:<;<;
(3)石墨層內碳碳鍵的鍵長比金剛石要短;鍵能比金剛石大,故石墨晶體熔點比金剛石的高。故答案為:高;石墨層內碳碳鍵的鍵長比金剛石要短,鍵能比金剛石大;
(4)晶胞中每個碳原子與4個Si原子形成正四面體,每個Si原子與周圍的4個C原子形成正四面體,晶胞中Si、C的相對位置相同,可以將白色球看作C、黑色球看作Si,互換后以頂點原子研究,與之最近的原子處于面心,每個頂點為8個晶胞共用,每個面心為2個晶胞共用,故每個C原子周圍距離相等且最近的C原子數目為頂點Si原子與四面體中心C原子連線處于晶胞體對角線上,且距離等于體對角線長度的而體對角線長度等于晶胞棱長的倍,假設C-Si鍵長為acm,則晶胞棱長=cm,晶胞中Si原子數目=C原子數目=4,晶胞質量=g,晶胞密度=(g)÷(cm)3=g/cm3,故答案為:12;【解析】原子分子sp3sp<<高石墨層內碳碳鍵的鍵長比金剛石要短,鍵能比金剛石大1215、略
【分析】【詳解】
(1);鈣元素的焰色反應呈磚紅色;其中紅色對應的輻射波長為700nm,故選E;
(2)、S原子吸引電子的能力大于Ca原子,第一電離能較大的是S,S是16號元素,基態原子價電子排布式為3s23p4;原子核外有多少個電子就有多少種運動狀態;
故答案為S;3s23p4;16;
(3)、N2H6SO4和(NH4)2SO4都是離子晶體,N2H62+和SO42-之間存在離子鍵,N2H62+中N和H之間形成6個共價鍵(其中2個為配位鍵),N和N之間形成共價鍵,SO42-中S和O之間形成共價鍵,N2H6SO4晶體中不存在范德華力;故選d;
(4);基態Ca原子含有4個電子層;核外電子占據最高能層的符號是N,該能層為次外層時容納的電子數不超過18個。Ca原子半徑較大且價電子數較少,導致鈣中金屬鍵較弱,使得金屬鈣的熔點、沸點等都比金屬錳的低;
故答案為N;18;Ca原子半徑較大且價電子數較少,金屬鍵較弱?!窘馕觥竣?E②.S③.3s23p4④.16⑤.d⑥.N⑦.18⑧.Ca原子半徑較大且價電子數較少,金屬鍵較弱三、實驗題(共1題,共2分)16、略
【分析】【分析】
兩種配合物可電離出的氯離子數目不同;可將等質量的兩種配合物配制成溶液,滴加硝酸銀,根據生成沉淀的多少判斷。
【詳解】
兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,內界氯離子不能與硝酸銀反應,外界氯離子可以與硝酸銀反應,將這兩種配合物區別開來的實驗方案:稱取相同質量的兩種晶體分別配成溶液,向兩種溶液中分別滴加足量用硝酸酸化的硝酸銀溶液,充分反應后,過濾、洗滌、干燥后稱量,所得AgCl固體質量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固體質量小的,原晶體為[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,故答案為:取相同質量的兩種晶體分別配成溶液,向兩種溶液中分別滴加足量AgNO3溶液,靜置、過濾、干燥、稱量,沉淀質量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。
【點睛】
把握配合物的構成特點,為解答該題的關鍵。解答此類試題要注意配合物的內界和外界的離子的性質不同,內界中以配位鍵相結合,很牢固,難以在水溶液中電離,而內界和外界之間以離子鍵結合,在溶液中能夠完全電離。【解析】稱取相同質量的兩種晶體配成溶液,向兩種溶液中分別加入足量的硝酸銀溶液,靜置、過濾、干燥、稱量,所得氯化銀固體多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2四、工業流程題(共1題,共5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。【解析】第四周期第VA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3題,共30分)18、略
【分析】【分析】
(1)根據構造原理書寫Li核外電子排布式;據此書寫基態Li原子核外電子占據的空間運動狀態,據此判斷Li原子核外占據最高能層電子的電子云輪廓圖形狀;
(2)焰色反應是是電子躍遷的結果;
(3)原子核外各個軌道電子排布處于全滿;半滿或全空時是穩定狀態;
(4)①根據價層電子對分析,在SCN-中C原子形成了共價三鍵;據此判斷C原子雜化類型;
②元素吸引電子能力越大;其電離能就越大;根據配位體及配位原子中含有的σ鍵計算;
(5)根據物質中含有的非羥基O原子數目分析;
(6)先根據均攤方法計算一個晶胞中含有的各種元素的原子個數然后根據ρ=計算密度。
【詳解】
(1)Li核外電子排布式是1s22s1;1個原子軌道為1個空間運動狀態,基態Li原子核外電子占據的軌道有1s;2s兩個,故有2個空間運動狀態。占據最高能層為L層2s軌道,故電子云輪廓圖形狀為球形;
(2)金屬元素產生焰色反應的原因為電子從較高能級的激發態躍遷到較低能級的激發態乃至基態時;以光的形式釋放多余的能量,形成焰色反應,不同金屬元素的電子躍遷時釋放的能量不同,因此焰色反應不同;
(3)基態Fe3+的價層電子排布式為3d5,為d軌道的半充滿的穩定狀態,相對穩定形強,而基態Fe2+的價層電子排布式為3d6;穩定性不如半充滿狀態;
(4)①SCN-中C原子的價層電子對數目為2;立體構型為直線形,其中碳原子的雜化方式為sp;
②K4[Fe(CN)6]中基態K、Fe、C、N原子吸引電子能力依次增強,第一電離能依次增大;所以四種元素的第一電離能由大到小的順序為N>C>Fe>K;Fe2+與CN-形成配位鍵含6個σ鍵,每1個CN-中含有1個σ鍵,所以1mol[Fe(CN)6]4-中含有σ鍵的數目為12NA;
(5)H3AsO3中非羥基氧原子數是0,而H3AsO4中非羥基氧原子數是1,可見H3AsO3中非羥基氧原子數小于H3AsO4,酸分子中非羥基O原子數目越大,該酸的酸性就越強,且非羥基氧原子數少的酸分子中砷元素的正電性更小,羥基更不易電離出氫離子,故酸性弱于H3AsO4;
(6)由圖可知,每個晶胞中含有4個Li、4個As、4個Fe,則該晶體的密度可表示為ρ=g/cm3。
【點睛】
本題考查了原子核外電子排布、原子的雜化方式、電離能及含氧酸的酸性比較、化學鍵數目的計算和晶體密度的計算等,全面考查了物質結構,掌握核外電子排布規律、價層電子對互斥理論等物質結構理論及電離能、電負性等概念是本題解答的關鍵,在進行晶體密度計算時,要學會用均攤法分析,題目考查了學生的分析與計算能力?!窘馕觥?球形電子從較高能級的激發態躍遷到較低能級的激發態乃至基態時,以光的形式釋放能量基態Fe2+的價層電子排布式為3d6,而基態Fe3+的價層電子排布式為3d5,為半充滿狀態,穩定性更強直線形spN>C>Fe>K12NAH3AsO3中非羥基氧原子數小于H3AsO4,砷元素的正電性更小,羥基更不易電離出氫離子19、略
【分析】【分析】
硼砂和硫酸反應生成H3BO3,H3BO3受熱分解得到B2O3,B2O3與NH3在高溫下反應生成BN和H2O,B2O3與硫酸、氟化鈣反應BF3。同周期從左到右電負性逐漸增大;分析物質空間構型和中心原子雜化方式時一般先計算價層電子對數,根據密度公式進行計算。
【詳解】
⑴B2O3與NH3在高溫下反應生成BN和H2O,其反應的化學方程式是B2O3+2NH32BN+3H2O;故答案為:B2O3+2NH32BN+3H2O。
⑵B是5號元素,基態B原子的電子排布式為1s22s22p1;同周期從左到右電負性逐漸增大,因此B和N相比,電負性較大的是N,BN中N為?3價,B元素的化合價為+3價;故答案為:1s22s22p1;N;+3。
⑶BF3中B價層電子對數為空間構型為平面正三角形,在BF3分子中,F-B-F的鍵角是120°,B原子的雜化軌道類型為sp2,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF4-中B價層電子對數為其立體構型為正四面體形;故答案為:120°;sp2;正四面體形。
⑷立方氮化硼結構與金剛石相似,金剛石中有8個碳原子,則立方氮化硼晶胞中有4個BN,晶胞邊長為361.5pm,則立方氮化硼的密度是故答案為:【解析】B2O3+2NH32BN+3H2O1s22s22p1N+3120°sp2正四面體形20、略
【分析】【分析】
(1)依據鐵的原子序數;推測其核外電子排布式,然后書寫其外圍電子軌道式,外圍電子軌道式也是價電子軌道式;
(2)結合元素的非金屬的強弱,同周期元素非金屬性性質的遞變規律,確定元素C、N、S、K非金屬性的強弱;利用SCN—與二氧化碳等電子體,推測SCN—的幾何構型;以及中心原子C的雜化類型;
(3)依據離子鍵、共價鍵、金屬鍵的定義判斷K3[Fe(CN)6]晶體中含有的哪些類型的化學鍵;
(4)根據氯化鈉晶胞結構的特征,去計算Fe0.92O晶體的密度。
【詳解】
(1)Fe的原子序數為26,基態Fe原子的外圍電子排布式為3d64s2,基態Fe原子的外圍電子排布圖為基態Fe2+的核外電子排布式為[Ar]3d6,核外電子占據最高能層的符號是M;Fe3+的穩定性強于Fe2+,原因是Fe3+的價電子排布為3d5;半滿結構穩定;
(2)液態NH3和液態H2S相比,液態NH3分子間存在氫鍵,說明N比S更強烈的吸引H上的電子,而形成氫鍵,所以就電負性而言,N?S,C與N同一周期,電負性N?C,硫酸是強酸,而碳酸是弱酸,故電負性S?C,K是金屬元素,K的電負性最小,所以KSCN中四種元素的電負性由小到大的順序為K—與二氧化碳等電子體;幾何構型為直線形,中心原子的雜化類型為sp;
(3)a.K+與[Fe(CN)6]3-形成離子鍵;a正確;
b.[Fe(CN)6]3-離子中,C原子與N原子之間形成極性共價鍵,b正確;
c.氫鍵不屬于化學鍵;c錯誤;
d.Fe3+與CN-形成配位鍵;d正確;
e.K3[Fe(CN)6]不屬于金屬晶體;不存在金屬鍵,e錯誤;
答案選a、b、d;
在配合物K3[Fe(CN)6]中,Fe3+與CN-之間形成6個配位鍵,配位鍵也是σ鍵,在每個CN-內部有1個σ鍵和2個π鍵,故1molK3[Fe(CN)6]中含有σ鍵的數目為12NA,π鍵的數目為12NA,故1molK3[Fe(CN)6]中含有σ鍵與π鍵的數目比為1:1;
(4)FexO為氯化鈉型結構,每個晶胞中含有4個“FexO”,測得Fe0.92O晶體的晶胞參數a=428.0pm,所以(428.0×10-10)3×ρ×6.02×1023=4×(56×0.92+16),ρ=g/cm3;由氯化鈉的晶胞圖形,設Fe在面心,另外的Fe在立方體的頂點,面對角線的一半為晶體中最近的兩個鐵離子間的距離,其距離為=302.6pm。【解析】MFe3+的價電子排布為3d5,半滿結構穩定K、d1:1302.6六、元素或物質推斷題(共5題,共45分)21、略
【分析】【分析】
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C為離子化合物,D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構,化合物AC2為一種常見的溫室氣體,則A為C,C為O,B為N,D為Mg。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數為24,E為Cr。
【詳解】
(1)基態E原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,與基態E原子最外層電子數相同即最外層電子數只有一個,還有K、Cu;故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;
(2)同周期從左到右電離能有增大趨勢;但第IIA族元素電離能大于第IIIA族元素電離能,第VA族元素電離能大于第VIA族元素電離能,因此A;B、C的第一電離能由小到大的順序為C<O<N;故答案為:C<O<N;
(3)化合物AC2為CO2,其電子式故答案為:
(4)Mg的單質在CO2中點燃可生成碳和一種熔點較高的固體產物MgO,其化學反應方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據CO與N2互為等電子體,一種由N、O組成的化合物與CO2互為等電子體,其化學式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質反應時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應的化學方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O22、略
【分析】【分析】
A元素的價電子構型為nsnnpn+1,則n=2,故A為N元素;C元素為最活潑的非金屬元素,則C為F元素;B原子序數介于氮、氟之間,故B為O元素;D元素核外有三個電子層,最外層電子數是核外電子總數的最外層電子數為2,故D為Mg元素;E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態,原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則原子序數為26,為Fe元素;F元素基態原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態;性質穩定,難以失去電子,第一電離能大于O元素;同一周期元素從左到右元素的電負性逐漸增強,故元素的電負性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號為Fe3+;
(3)F為Cu,位于周期表ds區,其基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案
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