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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)2024年浙教新版選修3化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試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7題,共14分)1、下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是A.B.C.D.2、某原子最外層電子排布為2s22p3,則該原子A.核外有5個(gè)電子B.核外有3種能量不同的電子C.最外層電子占據(jù)3個(gè)軌道D.最外層上有3種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子3、下列中心原子的雜化軌道類型和分子幾何構(gòu)型不正確的是A.CCl4中C原子sp3雜化,為正四面體形B.H2S分子中,S為sp2雜化,為直線形C.CS2中C原子sp雜化,為直線形D.BF3中B原子sp2雜化,為平面三角形4、美國(guó)化學(xué)家鮑林教授具有獨(dú)特的化學(xué)想象力:只要給他物質(zhì)的分子式,他就能大體上想象出這種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)模型.多核離子所帶電荷可以認(rèn)為是中心原子得失電子所致,根據(jù)VSEPR模型,下列離子中所有原子都在同一平面上的一組是()A.NO和NHB.H3O+和ClOC.NO和COD.PO和SO5、下列分子中,既含有σ鍵,又含有π鍵的是()A.CH4B.H2O2C.CH3-C≡C-CH3D.F26、關(guān)于氫鍵,下列說(shuō)法中不正確的是()A.冰中的氫鍵有方向性和飽和性是導(dǎo)致冰的密度比水小的原因B.在水蒸氣、水和冰中都含有氫鍵C.分子間若形成氫鍵,則物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)較高D.HF是弱酸與氫鍵有關(guān)7、下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與粒子間的作用方式的敘述中,正確的是A.化學(xué)鍵只存在于分子內(nèi),分子間作用力只存在于分子間B.分子晶體在熔化時(shí),共價(jià)鍵沒(méi)有被破壞C.在晶體里有陽(yáng)離子存在時(shí),一定有陰離子存在D.物質(zhì)在溶于水的過(guò)程中,化學(xué)鍵一定會(huì)被破壞或改變?cè)u(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)8、下列各式中各能級(jí)能量高低的排列順序正確的是()A.B.C.D.9、下列說(shuō)法中正確的是A.所有的電子在同一區(qū)域里運(yùn)動(dòng)B.能量高的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng),能量低的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)C.處于最低能量的原子叫基態(tài)原子D.同一原子中,1s、2s、3s所能容納的電子數(shù)越來(lái)越多10、通過(guò)反應(yīng)“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)ΔH>0”,能制得用于化學(xué)鍍鎳的NaH2PO2。P4的結(jié)構(gòu)如圖所示;則下列說(shuō)法正確的是。
A.白磷中各P原子通過(guò)共價(jià)鍵相連接形成共價(jià)晶體B.H2O分子的立體構(gòu)型為V形C.該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則ΔS<0D.反應(yīng)產(chǎn)物PH3中磷原子的雜化方式為sp3雜化11、下列分子或離子中,中心原子含有孤電子對(duì)的是A.H3O+B.SiH4C.PH3D.-12、水楊酸()是護(hù)膚品新寵兒。下列有關(guān)水楊酸的說(shuō)法正確的是()A.水楊酸最多可與發(fā)生加成反應(yīng)B.與對(duì)甲氧基苯甲酸互為同系物C.存在分子內(nèi)氫鍵,使其在水中的溶解度減小D.分子中的碳原子均采用雜化13、近年來(lái)我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料,其中一類為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物。下列說(shuō)法正確的是A.元素As與N同族,可預(yù)測(cè)AsH3分子中As-H鍵的鍵角小于NH3中N-H鍵的鍵角B.Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去3d軌道電子C.配合物Fe(CO)n可用作催化劑,F(xiàn)e(CO)n內(nèi)中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=5D.每個(gè)H2O分子最多可與兩個(gè)H2O分子形成兩個(gè)氫鍵14、有一種藍(lán)色晶體[可表示為MxFey(CN)6],經(jīng)X射線研究發(fā)現(xiàn),其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3+和Fe2+互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn),而CN-位于立方體的棱上,則下列說(shuō)法正確的是()
A.x=2,y=1B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價(jià)C.M的離子不可能在立方體的體心位置D.該晶胞中與每個(gè)Fe3+距離最近且相等的CN-有3個(gè)15、在某晶體中;與某一個(gè)微粒x距離最近且等距離的另一個(gè)微粒y所圍成的立體構(gòu)型為如圖所示的正八面體形。該晶體可能是。
A.NaCl晶體(x=Na+,y=Cl-)B.CsCl晶體(x=Cs+,y=Cl-)C.CaTiO3晶體(x=Ti4+,y=O2-)D.NiAs晶體(x=Ni,y=As)16、疊氮化鈉用于汽車的安全氣囊中,當(dāng)發(fā)生車禍時(shí)迅速分解放出氮?dú)?,使安全氣囊充氣,其與酸反應(yīng)可生成氫疊氮酸(HN3),常用于引爆劑,氫疊氮酸還可由肼(N2H4)制得。下列敘述錯(cuò)誤的是A.CO2、N2O與N3-互為等電子體B.氫疊氮酸(HN3)和水能形成分子間氫鍵C.NaN3的晶格能小于KN3的晶格能D.HN3和N2H4都是由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的非極性分子評(píng)卷人得分三、填空題(共5題,共10分)17、硫及其化合物有許多用途,相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如表所示:。H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點(diǎn)/℃-85.5115.2>600(分解)-75.516.810.3沸點(diǎn)/℃-60.3444.6-10.045.0337.0337.0
回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為___形。
(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同其他分子的是__。
(3)圖(a)為S8的結(jié)構(gòu),其硫原子的雜化軌道類型為___。
(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構(gòu)型為___形;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為__。18、試用VSEPR理論判斷下列分子或離子的立體構(gòu)型,并判斷中心原子的雜化類型:(1)H2O____________形,雜化類型_________;(2)CO32-__________形,雜化類型_________;(3)SO32-__________形,雜化類型_________;19、X是合成碳酸二苯酯的一種有效的氧化還原催化助劑,可由EDTA與Fe3+反應(yīng)得到。
(1)EDTA中碳原子雜化軌道類型為_________________;EDTA中四種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開_________________。
(2)Fe3+基態(tài)核外電子排布式為_________________。
(3)EDTA與正二十一烷的相對(duì)分子質(zhì)量非常接近,但EDTA的沸點(diǎn)(540.6℃)比正二十一烷的沸點(diǎn)(100℃)高的原因是_________。
(4)1molEDTA中含有σ鍵的數(shù)目為______________。
(5)X中的配位原子是___________。20、已知鉬(Mo)的晶胞如圖所示,鉬原子半徑為apm,相對(duì)原子質(zhì)量為M,以NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。
(1)鉬晶體的堆積方式為__。
(2)鉬原子的配位數(shù)為__。
(3)構(gòu)成鉬晶體的粒子是__。
(4)金屬鉬的密度為__g·cm-3。21、用符號(hào)“>”“<”或“=”連接下列各項(xiàng)關(guān)系。
(1)第一電離能N_____O;(2)電負(fù)性:N____C;
(3)鍵角:H2S______NH3(4)晶格能:MgO_______KI評(píng)卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共16分)22、太陽(yáng)能電池的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了第三代。第三代就是銅銦鎵硒CIGS等化合物薄膜太陽(yáng)能電池以及薄膜硅系太陽(yáng)能電池。完成下列填空:
(1)亞銅離子(Cu+)基態(tài)時(shí)的電子排布式為_______________________。
(2)比較硒和同周期相鄰的元素砷的第一電離能I1的大小:I1(As)__I1(Se)。用原子結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)加以解釋______________________________________________。
(3)與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性(價(jià)電子數(shù)少于價(jià)層軌道數(shù)),其化合物可與具有孤對(duì)電子的分子或離子生成加合物,如BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3·NH3,BF3·NH3中N原子的雜化軌道類型為__________________,B與N之間形成________鍵。
(4)單晶硅的結(jié)構(gòu)與金剛石結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。金剛砂晶體屬于_________(填晶體類型),在SiC結(jié)構(gòu)中,每個(gè)C原子周圍最近的C原子數(shù)目為___________________。23、以氮化鎵(GaN);砷化鎵(GaAs)為代表的第三代半導(dǎo)體材料目前已成為全球半導(dǎo)體研究的前沿和熱點(diǎn);如砷化鎵燈泡壽命是普通燈泡的100倍,而耗能即為10%,推廣砷化鎵等發(fā)光二極管(LED)照明,是節(jié)能減排的有效舉措。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)鎵原子的價(jià)電子排布式為___。
(2)鎵失去電子的逐級(jí)電離能(單位:kJ·mol-1)的數(shù)值依次為577、1985、2962、6192,由此可推知鎵的主要化合價(jià)為__和+3。砷的電負(fù)性比鎵__(填“大”或“小”)。
(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸點(diǎn)依次升高,分析其變化原因:__。鎵的鹵化物GaCl3GaBr3GaI3熔點(diǎn)/℃77.75122.3211.5沸點(diǎn)/℃201.2279346
GaF3的熔點(diǎn)超過(guò)1000℃,可能的原因是__。
(4)①砷化鎵是將(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD(金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積)方法制備得到的,該反應(yīng)在700℃進(jìn)行,反應(yīng)的方程式為:___。
②反應(yīng)物AsH3分子的幾何構(gòu)型為__,(CH3)3Ga中鎵原子雜化方式為__。
(5)砷化鎵熔點(diǎn)為1238℃,立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)為a=565pm,As的配位數(shù)為__,晶體的密度為__(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,列出算式即可)g·cm-3。
24、我國(guó)秦俑彩繪和漢代器物上用的顏料被稱為“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”,近年來(lái),人們對(duì)這些顏料的成分進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)其成分主要為BaCuSi4O10、BaCuSi2O6。
(1)“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”中均有Cun+離子,n=___________,基態(tài)時(shí)該陽(yáng)離子的價(jià)電子排布式為___________。
(2)“中國(guó)藍(lán)”的發(fā)色中心是以Cun+為中心離子的配位化合物,其中提供孤對(duì)電子的是____元素。
(3)已知Cu、Zn的第二電離能分別為1957.9kJ·mol-1、1733.3kJ·mol-1,前者高于后者的原因是________________________________________。
(4)銅常用作有機(jī)反應(yīng)的催化劑。例如,2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。乙醛分子中碳原子的雜化軌道類型是___________;乙醛分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為___________。
(5)銅的晶胞如圖所示。銅銀合金是優(yōu)質(zhì)的金屬材料;其晶胞與銅晶胞類似,銀位于頂點(diǎn),銅位于面心。
①該銅銀合金的化學(xué)式是___________________。
②已知:該銅銀晶胞參數(shù)為acm,晶體密度為ρg·cm-3。
則阿伏加德羅常數(shù)(NA)為_______mol-1(用代數(shù)式表示;下同)。
③若Ag、Cu原子半徑分別為bcm、ccm,則該晶胞中原子空間利用率φ為___________。(提示:晶胞中原子空間利用率=×100%)25、物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì);新材料的不斷涌現(xiàn)有力地促進(jìn)了社會(huì)進(jìn)步,因此了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)具有重要意義。試回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)鐵原子中未成對(duì)電子數(shù)為_________,在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中________更穩(wěn)定。
(2)OF2中氧元素的化合價(jià)為____,中心原子的雜化方式為___,OF2的分子極性比H2O的__________(選填“大”或“小”)。
(3)一種新型鋁離子電池中的電解質(zhì)溶液由某種有機(jī)陽(yáng)離子與AlCl4﹣、Al2Cl7﹣構(gòu)成,AlCl4﹣的立體構(gòu)型為_________,Al2Cl7﹣中的原子都是8電子結(jié)構(gòu),則Al2Cl7﹣的結(jié)構(gòu)式為(配位鍵用“→”表示)__________。
(4)FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似,要比較FeO與NaCl的晶格能大小,還需要知道的數(shù)據(jù)是___________;
(5)氮化鋁、氮化硼、氮化鎵晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,它們晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序是___________。
(6)NH3分子中∠HNH鍵角為106.7o,而配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角為109.5o,配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角變大的原因是_____。
(7)下圖是Fe3O4晶體的晶胞。
①晶胞中亞鐵離子處于氧離子圍成的______(選填“正方形”;“正四面體”或“正八面體”)空隙。
②晶胞中氧離子的堆積方式的名稱為________。
③若晶胞的體對(duì)角線長(zhǎng)為anm,則Fe3O4晶體的密度為________g/cm3(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。評(píng)卷人得分五、計(jì)算題(共4題,共28分)26、(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)(如圖a),試回答下列問(wèn)題:圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為____個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為____個(gè),碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。
(2)2001年報(bào)道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)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(gè)鎂原子,6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為_______。27、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______。28、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯(cuò)排列,若食鹽的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023mol-1,食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol-1。則食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______29、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)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(gè),在NaCl的晶胞中有Na+_____個(gè),Cl-____個(gè)。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過(guò)_________結(jié)合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設(shè)二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達(dá)式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)評(píng)卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共9分)30、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______________。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.核外有10個(gè)電子,電子排布式為正確;
B.F核外有9個(gè)電子,電子排布式為正確;
C.核外有18個(gè)電子,電子排布式為錯(cuò)誤;
D.核外有33個(gè)電子,電子排布式為正確;
故選C。2、B【分析】A.最外層為第二層有5個(gè)電子,核外電子數(shù)為7,A錯(cuò)誤;B.每個(gè)能級(jí)的電子能量相同,核外有3個(gè)能級(jí),即有3種能量不同的電子,B正確;C.2s能級(jí)有一個(gè)軌道,2p能級(jí)有3個(gè)軌道,由于電子會(huì)優(yōu)先獨(dú)自占用一個(gè)軌道,故最外層電子占據(jù)4個(gè)軌道,C錯(cuò)誤;D.每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不相同,故核外有7中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,D錯(cuò)誤。故選擇B。3、B【分析】【分析】
首先判斷中心原子形成的σ鍵數(shù)目;然后判斷孤對(duì)電子數(shù)目,以此判斷雜化類型,結(jié)合價(jià)層電子對(duì)互斥模型可判斷分子的空間構(gòu)型。
【詳解】
A.CCl4中C原子形成4個(gè)σ鍵,孤對(duì)電子數(shù)為0,則為sp3雜化;為正四面體形,故A正確;
B.H2S分子中,S原子形成2個(gè)σ鍵,孤對(duì)電子數(shù)為=2,則為sp3雜化;為V形,故B錯(cuò)誤;
C.CS2中C原子形成2個(gè)σ鍵,孤對(duì)電子數(shù)為=0;則為sp雜化,為直線形,故C正確;
D.BF3中B原子形成3個(gè)σ鍵,孤對(duì)電子數(shù)為=0,則為sp2雜化;為平面三角形,故D正確;
答案選B。
【點(diǎn)睛】
把握雜化類型和空間構(gòu)型的判斷方法是解題的關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為孤電子對(duì)個(gè)數(shù)的計(jì)算,要注意公式(a-xb)中字母的含義的理解。4、C【分析】【分析】
離子中所有原子都在同一平面上;則離子的空間構(gòu)型為直線形;V形或平面三角形,根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷分子的空間構(gòu)型,價(jià)層電子對(duì)=σ鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì),據(jù)此分析。
【詳解】
A.NO2-中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+(5+1-2×2)×=3,含有一個(gè)孤電子對(duì),空間構(gòu)型為V形,NH4+中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+(5-1-4×1)×=4;沒(méi)有孤電子對(duì),空間構(gòu)型為正四面體,故A不符合題意;
B.H3O+中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(6-1-3×1)×=4,含有一個(gè)孤電子對(duì),空間構(gòu)型為三角錐形,ClO3-中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(7+1-3×2)×=4;含有一個(gè)孤電子對(duì),空間構(gòu)型為三角錐形,故B不符合題意;
C.NO3-中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(5+1-3×2)×=3,沒(méi)有孤電子對(duì),空間構(gòu)型為平面三角形,CO32-中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+(4+2-2×3)×=3;沒(méi)有孤電子對(duì),空間構(gòu)型為平面三角形,故C符合題意;
D.PO43-中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+(5+3-4×2)×=4,沒(méi)有孤電子對(duì),空間構(gòu)型為正四面體,SO42-中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+(6+2-4×2)×=4;沒(méi)有孤電子對(duì),空間構(gòu)型為正四面體,故D不符合題意;
答案為C。5、C【分析】【分析】
若原子間形成共價(jià)單鍵;則為σ鍵;若原子間形成共價(jià)雙鍵(或三鍵),則含有1個(gè)σ鍵;1個(gè)(或2個(gè))π鍵。
【詳解】
A.CH4的結(jié)構(gòu)式為只含有σ鍵,A不合題意;
B.H2O2結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H;只含有σ鍵,B不合題意;
C.CH3-C≡C-CH3分子內(nèi)含有共價(jià)單鍵和三鍵;既含有σ鍵,又含有π鍵,C符合題意;
D.F2的結(jié)構(gòu)式為F-F;只含有σ鍵,D不合題意;
故選C。6、B【分析】【詳解】
A.氫鍵有飽和性和方向性;所以液態(tài)水結(jié)成冰,分子間的空隙變大,體積變大,密度變小,故A正確;
B.水蒸氣中水分子距離較大;不形成氫鍵,故B錯(cuò)誤;
C.氫鍵較一般的分子間作用力強(qiáng);含有氫鍵的物質(zhì)具有較高的熔沸點(diǎn),故C正確;
D.HF的水溶液是弱酸;而氫溴酸;氫碘酸和氫氯酸都是強(qiáng)酸,因?yàn)闅浞崤c氫氟酸分子間由于氫鍵形成締合物,大大降低了HF的電離,故D正確;
答案為B。7、B【分析】【分析】
【詳解】
A.化學(xué)鍵不僅存在于分子內(nèi)的原子間;還存在于原子晶體內(nèi)的原子間;離子晶體內(nèi)的離子間,分子間作用力只存在于分子間,A錯(cuò)誤;
B.分子晶體熔化時(shí);破壞分子間作用力,屬于物理變化,不破壞化學(xué)鍵,B正確;
C.金屬晶體構(gòu)成微粒為陽(yáng)離子和電子;不存在陰離子,C錯(cuò)誤;
D.有些非電解質(zhì)溶于水沒(méi)有發(fā)生電離;化學(xué)鍵不會(huì)被破壞或改變,破壞了分子間作用力,D錯(cuò)誤。
答案選B。二、多選題(共9題,共18分)8、BC【分析】【詳解】
A.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A錯(cuò)誤;
B.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正確;
C.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正確;
D.不同能層不同能級(jí)的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)構(gòu)造原理,各能級(jí)能量高低順序?yàn)棰傧嗤琻而不同能級(jí)的能量高低順序?yàn)椋簄s<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級(jí)ns<(n-2)f<(n-1)d9、BC【分析】【詳解】
A.電子在核外的排布是分層的;不同的電子在不同的能級(jí)運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.離核越遠(yuǎn)的電子能量越大;離核越近的電子能量越小,故B正確;
C.處于最低能量的原子叫基態(tài)原子;故C正確;
D.s能層最多只能容納2個(gè)電子;與所在能層無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤;
故答案選BC。10、BD【分析】【詳解】
A.白磷中4個(gè)P原子通過(guò)共價(jià)鍵相連接形成P4分子;屬于分子晶體,故A錯(cuò)誤;
B.H2O分子的立體構(gòu)型為V形;故B正確;
C.該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行則ΔH-TΔS<0;ΔH>0,則ΔS>0,故C錯(cuò)誤;
D.PH3中磷原子的雜化方式為sp3雜化;故D正確;
答案選BD。
【點(diǎn)睛】
該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行則ΔH-TΔS<0;PH3中磷原子于氫原子共用三個(gè)電子對(duì),含有一對(duì)孤電子對(duì),故雜化方式為sp3雜化。11、AC【分析】【分析】
利用孤電子對(duì)數(shù)=(a-bx)進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
A.H3O+的中心氧原子孤電子對(duì)數(shù)=(6-1-1×3)=1,A符合題意;B.SiH4的中心Si原子孤電子對(duì)數(shù)=(4-1×4)=0,B與題意不符;C.PH3的中心P原子孤電子對(duì)數(shù)=(5-1×3)=1,C符合題意;D.的中心S原子孤電子對(duì)數(shù)=(6+2-2×4)=0,D與題意不符;答案為AC。12、CD【分析】【詳解】
A.水楊酸中只有苯環(huán)能夠與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),則1mol水楊酸最多能與3molH2發(fā)生加成反應(yīng);故A錯(cuò)誤;
B.水楊酸與對(duì)甲氧基苯甲酸(含有-OCH3)含有的官能團(tuán)不同;不是同系物,故B錯(cuò)誤;
C.分子間氫鍵會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)的溶解度減小;水楊酸分子中的羥基和羧基間存在分子內(nèi)氫鍵,使其在水中的溶解度減小,故C正確;
D.苯環(huán)是平面結(jié)構(gòu),苯環(huán)上的C原子采用雜化,羧基中的碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3,沒(méi)有孤對(duì)電子,也采用雜化;故D正確;
故選CD。13、AC【分析】【詳解】
A選項(xiàng),元素As與N同族,N的電負(fù)性大于As,使成鍵電子離N原子更近,兩個(gè)N—H鍵間的排斥力增大,NH3中鍵角更大,因此AsH3分子中As-H鍵的鍵角小于NH3中N-H鍵的鍵角;故A正確;
B選項(xiàng);Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去4s軌道電子,故B錯(cuò)誤;
C選項(xiàng),配合物Fe(CO)n可用作催化劑,F(xiàn)e的價(jià)電子為3d64s2,價(jià)電子數(shù)為8,一個(gè)配體CO提供2個(gè)電子,因此Fe(CO)n內(nèi)中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18;8+2×n=18,則n=5,故C正確;
D選項(xiàng),冰中每個(gè)H2O分子與周圍四個(gè)水分子形成氫鍵形成四面體結(jié)構(gòu);即一個(gè)水分子可以形成四個(gè)氫鍵,故D錯(cuò)誤。
綜上所述;答案為AC。
【點(diǎn)睛】
冰的密度比水小的原因是冰中水與周圍四個(gè)水分子以氫鍵形成四面體結(jié)構(gòu),中間有空隙,因此密度比水小。14、BC【分析】【詳解】
Fe3+在立方體的頂點(diǎn),每個(gè)Fe3+被8個(gè)晶胞共有,每個(gè)晶胞中Fe3+個(gè)數(shù)為4×=同理每個(gè)晶胞中Fe2+個(gè)數(shù)為CN-位于棱的中點(diǎn),每個(gè)CN-被4個(gè)晶胞共有,故每個(gè)晶胞中CN-個(gè)數(shù)為12×=3。
A.已知晶體的化學(xué)式為MxFey(CN)6,故有2個(gè)晶胞,陰離子含有一個(gè)Fe3+,1個(gè)Fe2+,6個(gè)CN-,晶體中的陰離子為[Fe2(CN)6]-,根據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0得晶體的化學(xué)式為MFe2(CN)6;綜上可知,x=1,y=2,A錯(cuò)誤;
B.M呈+1價(jià);因?yàn)橛嘘?;?yáng)離子,故該晶體屬于離子晶體,B正確;
C.若M的離子在立方體的體心位置,則該晶體的化學(xué)式可表示為MFe2(CN)3,與晶體化學(xué)式MFe2(CN)6不符合;故M的離子不可能在立方體的體心位置,C正確;
D.該晶胞中與每個(gè)Fe3+距離最近且相等的CN-有6個(gè);D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是BC。15、AC【分析】【分析】
根據(jù)圖片知;與某一個(gè)微粒x距離最近且等距離的另一個(gè)微粒y所圍成的空間構(gòu)型為正八面體形,所以x的配位數(shù)是6,只要晶體中配位數(shù)是6的就符合該圖,如果配位數(shù)不是6的就不符合該圖,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.氯化鈉晶體中的離子配位數(shù)是6;所以符合該圖,故A正確;
B.氯化銫晶體中的離子配位數(shù)是8;所以不符合該圖,故B錯(cuò)誤;
C.CaTiO3晶體中的離子配位數(shù)是6所以符合該圖;故C正確;
D.NiAs晶體中的離子配位數(shù)是4;所以不符合該圖,故B錯(cuò)誤;
故答案選AC。16、CD【分析】【詳解】
A.N3-含3個(gè)原子、16個(gè)價(jià)電子,因此與CO2、N2O互為等電子體;故A正確;
B.HN3的分子結(jié)構(gòu)為HN3和水能夠形成分子間氫鍵;故B正確;
C.由于鉀離子半徑大于鈉離子半徑,所以NaN3的晶格能大于KN3的晶格能;故C錯(cuò)誤;
D.HN3和N2H4都是極性分子;故D錯(cuò)誤;
答案選CD。三、填空題(共5題,共10分)17、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級(jí)有1s;2s、2p、3s、3p;最高能級(jí)為3p,其電子云輪廓圖為啞鈴形;
(2)H2S中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+=4、SO2中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+=3、SO3中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3;
(3如圖所示;每個(gè)硫原子形成兩個(gè)鍵,成鍵對(duì)數(shù)為2,硫原子核外最外層有2對(duì)孤電子對(duì),則硫原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+2=4;
(4)SO3中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3;且不含孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷其空間構(gòu)型為平面正三角形;該分子中S?O原子之間存在σ和離域大π鍵,所以共價(jià)鍵類型2種;該分子中每個(gè)S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)都是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷S原子雜化類型。
【詳解】
(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級(jí)有1s;2s、2p、3s、3p;最高能級(jí)為3p,其電子云輪廓圖為啞鈴形;
答案為:?jiǎn)♀徯危?/p>
(2)H2S中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+=4、SO2中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+=3、SO3中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3,中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子的是H2S;
答案為:H2S;
(3)如圖所示,每個(gè)硫原子形成兩個(gè)鍵,成鍵對(duì)數(shù)為2,硫原子核外最外層有2對(duì)孤電子對(duì),則硫原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+2=4,其硫原子的雜化軌道類型為sp3;
答案為:sp3;
(4)SO3中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3,且不含孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷其空間構(gòu)型為平面正三角形;該分子中S?O原子之間存在σ和離域大π鍵,所以共價(jià)鍵類型2種;該分子中每個(gè)S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)都是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷S原子雜化類型為sp3;
答案為:平面正三角形;sp3;【解析】①.啞鈴形②.H2S③.sp3④.平面正三角形⑤.sp318、略
【分析】【分析】
根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定分子或離子空間構(gòu)型,價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)n=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù),σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù),孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=(a-xb),a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù),x指配原子個(gè)數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)。根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)H2O中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)n=2+(6-2×1)=4,含孤電子對(duì)數(shù)為2,中心原子采用sp3雜化,所以該分子為V型;(2)CO32-中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)n=3+(4+2-3×2)=3,含孤電子對(duì)數(shù)為0,中心原子采用sp2雜化,所以該分子為平面三角形;(3)SO32-中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)n=3+(6+2-3×2)=4,含孤電子對(duì)數(shù)為1,中心原子采用sp3雜化,所以該分子為三角錐形。【解析】①.V形②.sp3③.平面三角形④.sp2⑤.三角錐形⑥.sp319、略
【分析】【分析】
(1)EDTA中羧基上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3;亞甲基上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化軌道類型;元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大;
(2)Fe原子失去3個(gè)電子生成鐵離子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫鐵離子核外電子排布式;
(3)能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高;
(4)共價(jià)單鍵為σ鍵;共價(jià)雙鍵中含有一個(gè)σ鍵;一個(gè)π鍵,則1個(gè)EDTA分子中σ鍵的數(shù)目35;
(5)X中N;O原子提供孤電子對(duì)。
【詳解】
(1)EDTA中羧基上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3、亞甲基上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化軌道類型,前者為sp2雜化、后者為sp3雜化,元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大,非金屬性H
故答案為:sp2和sp3;H
(2)Fe原子失去3個(gè)電子生成鐵離子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫鐵離子核外電子排布式為[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;
故答案為:[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;
(3)能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高;EDTA能形成分子間氫鍵,導(dǎo)致其熔沸點(diǎn)較高;
故答案為:EDTA分子間存在氫鍵;
(4)共價(jià)單鍵為σ鍵;共價(jià)雙鍵中含有一個(gè)σ鍵;一個(gè)π鍵,則1個(gè)EDTA分子中σ鍵的數(shù)目35,所以1molEDTA中含有σ鍵的數(shù)目為35mol;
故答案為:35mol;
(5)X中N;O原子提供孤電子對(duì);所以N、O為配位原子;
故答案為:N;O。
【點(diǎn)睛】
熔沸點(diǎn)的高低要看晶體的類型,分子晶體主要看范德華力的大小,還要考慮氫鍵。【解析】①.sp2和sp3②.H<C<N<O③.[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5④.EDTA分子間存在氫鍵⑤.35mol⑥.N、O20、略
【分析】【詳解】
(1)由晶胞結(jié)構(gòu)可知;鉬晶體的堆積方式為面心立方最密堆積,答案為:面心立方最密堆積;
(2)由晶胞結(jié)構(gòu)可知;一個(gè)鉬原子的周圍有12個(gè)鉬原子,則鉬原子的配位數(shù)為12,答案為:12;
(3)金屬晶體的成鍵粒子為金屬離子和自由電子;故構(gòu)成鉬晶體的粒子是金屬離子和自由電子,答案為:金屬離子;自由電子;
(4)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,8個(gè)鉬原子位于頂點(diǎn),6個(gè)鉬原子位于面上,利用均攤法,每個(gè)晶胞中鉬原子的個(gè)數(shù)為則1mol晶胞質(zhì)量為:鉬原子間緊密接觸,則可知晶胞中正方形的對(duì)角線為4apm,則正方形的邊長(zhǎng)為即晶胞的邊長(zhǎng)為故根據(jù)答案為:
【點(diǎn)睛】
金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設(shè)棱長(zhǎng)為a,原子半徑為r):
(1)面對(duì)角線長(zhǎng)=
(2)體對(duì)角線長(zhǎng)=
(3)體心立方堆積
(4)面心立方堆積【解析】①.面心立方最密堆積②.12③.金屬離子、自由電子④.21、略
【分析】【分析】
非金屬性越強(qiáng);電負(fù)性越大;非金屬性強(qiáng),總的來(lái)說(shuō),第一電離能大,但當(dāng)價(jià)電子在軌道中處于半滿;全滿或全空時(shí),第一電離能出現(xiàn)反常;鍵角既受分子結(jié)構(gòu)的影響,又受孤電子對(duì)的影響;比較晶格能時(shí),可通過(guò)分析離子的帶電荷與離子半徑確定。
【詳解】
(1)N的價(jià)電子排布為2s22p3;2p軌道上電子半充滿,第一電離能出現(xiàn)反常,所以第一電離能N>O;答案為:>;
(2)非金屬性越強(qiáng);電負(fù)性越大,非金屬性N>C,所以電負(fù)性:N>C;答案為:>;
(3)H2S的鍵角接近90°,NH3的鍵角為107°18′,所以鍵角:H2S<NH3;答案為:<;
(4)MgO和KI都形成離子晶體,MgO中的陰、陽(yáng)離子都帶2個(gè)電荷,而KI中的陰、陽(yáng)離子都帶1個(gè)電荷,離子半徑:Mg2+<K+、O2-<I-;所以晶格能:MgO>KI。答案為:>。
【點(diǎn)睛】
第一電離能出現(xiàn)反常時(shí),僅比原子序數(shù)大1的元素大?!窘馕觥竣?>②.>③.<④.>四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共16分)22、略
【分析】【詳解】
(1)銅是29號(hào)元素,銅原子失去一個(gè)電子變成亞銅離子,所以亞銅離子核外有28個(gè)電子,基態(tài)銅離子(Cu+)的電子排布式為:[Ar]3d10,故答案為[Ar]3d10;
(2)As、Se屬于同一周期且原子序數(shù)逐漸增大,這兩種元素依次屬于第VA族、第VIA族,Se原子最外層電子排布為4s24p4,而As原子最外層電子排布為4s24p3,p電子排布處于半充滿狀態(tài),根據(jù)洪特規(guī)則特例可知,半充滿狀態(tài)更穩(wěn)定,所以As元素的第一電離能比Se大,故答案為>;元素的第一電高能從左到右依次增大,而As原子最外層電子排布為4s24p3;電子排布處于半充滿狀態(tài),半充滿狀態(tài)更穩(wěn)定,所以As元素的第一電離能比Se大;
(3)BF3?NH3中B原子含有3個(gè)σ鍵一個(gè)配位鍵,所以其價(jià)層電子數(shù)是4,B原子采取sp3雜化,N原子含有3個(gè)σ鍵一個(gè)配位鍵,N原子采取sp3雜化,該化合物中,B原子提供空軌道的原子、N原子提供孤電子對(duì),所以B、N原子之間形成配位鍵,故答案為sp3;配位;
(4)金剛砂具有金剛石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);屬于原子晶體,每個(gè)碳原子連接4個(gè)硅原子,每個(gè)硅原子又連接其它3個(gè)碳原子,所以每個(gè)C原子周圍最近的C原子數(shù)目為3×4=12,故答案為原子晶體;12。
點(diǎn)睛:本題考查內(nèi)容涉及核外電子排布、第一電離能大小的比較、雜化方式的判斷等知識(shí)點(diǎn)。本題的難點(diǎn)是配位數(shù)的判斷,要注意根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)結(jié)合豐富想象力進(jìn)行分析解答。【解析】①.[Ar]3d10②.I1(As)>I1(Se)③.元素的第一電高能從左到右依次增大,而As原子最外層電子排布為4s24p3,電子排布處于半充滿狀態(tài),半充滿狀態(tài)更穩(wěn)定,所以As元素的第一電離能比Se大④.sp3⑤.配位⑥.原子晶體⑦.1223、略
【分析】【詳解】
(1)基態(tài)鎵原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1,則其價(jià)電子排布式為4s24p1。答案為:4s24p1;
(2)鎵的第一電離能比第二電離能要小得多,由此可推知鎵的主要化合價(jià)為+1價(jià)。砷的價(jià)電子排布式為4s24p3,鎵的價(jià)電子排布式為4s24p1;則二者同周期且砷在鎵的右邊,電負(fù)性砷大。答案為:大;
(3)鎵的鹵化物的熔點(diǎn)都比較低,則應(yīng)形成分子晶體,GaCl3、GaBr3、GaI3的沸點(diǎn)依次升高,其變化原因是GaCl3、GaBr3、GaI3均為分子晶體,結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增強(qiáng)。答案為:GaCl3、GaBr3、GaI3均為分子晶體;結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增強(qiáng);
GaF3的相對(duì)分子質(zhì)量最小,但其熔點(diǎn)超過(guò)1000℃,則不適合用分子晶體解釋,可能的原因是GaF3為離子晶體。答案為:GaF3為離子晶體;
(4)①在700℃時(shí),(CH3)3Ga和AsH3反應(yīng),生成GaAs等,反應(yīng)的方程式為(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4。答案為:(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4;
②反應(yīng)物AsH3分子的幾何構(gòu)型與NH3類似,則為三角錐形,(CH3)3Ga中鎵原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,且無(wú)孤對(duì)電子,由此可得出雜化方式為sp2。答案為:三角錐形;sp2;
(5)從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可以看出,As周圍有4個(gè)Ga原子,則配位數(shù)為4。1個(gè)晶胞中含有4個(gè)GaAs,由此可求出1個(gè)晶胞的質(zhì)量,再由晶胞參數(shù),即可求出晶胞的體積,從而求出晶體的密度為=g·cm-3。
答案為:4;
【點(diǎn)睛】
在判斷GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸點(diǎn)依次升高的原因時(shí),需從表中數(shù)據(jù)分析原因,切不可忽視表中數(shù)據(jù),武斷地認(rèn)為它們都是金屬的鹵化物,應(yīng)形成離子晶體。若從晶格能解釋,就難以找到原因。【解析】①.4s24p1②.+1③.大④.GaCl3、GaBr3、GaI3均為分子晶體,結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力依次增強(qiáng)⑤.GaF3為離子晶體⑥.(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4⑦.三角錐形⑧.sp2⑨.4⑩.24、略
【分析】【詳解】
中Cu元素化合價(jià)為價(jià),則“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”中均具有Cu2+,則Cu為29號(hào)元素,基態(tài)時(shí)該陽(yáng)離子的價(jià)電子為其3d能級(jí)上的9個(gè)電子,所以其價(jià)電子排布式為故答案為:2;
“中國(guó)藍(lán)”的發(fā)色中心是以為中心離子的配位化合物,該配合物中銅離子提供空軌道、O原子提供孤電子對(duì),所以提供孤電子對(duì)的是O元素,故答案為:氧或
因?yàn)镃u失去1個(gè)電子后,會(huì)變成穩(wěn)定的全滿結(jié)構(gòu),所以Cu較難失去第二個(gè)電子,而鋅失去兩個(gè)電子后會(huì)變成穩(wěn)定的全滿結(jié)構(gòu),所以Cu的第二電離能比Zn大,故答案為:Cu失去一個(gè)電子后的價(jià)層電子排布式為3d10,達(dá)到全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);Zn失去一個(gè)電子后的價(jià)層電子排布式為3d104s1,Zn+4s1上的電子比Cu+3d10上的電子易失去;
乙醛中甲基上的C形成4條鍵,無(wú)孤電子對(duì),因此采取雜化類型,醛基中的C形成3條鍵和1條鍵,無(wú)孤電子對(duì),采取雜化類型,乙醛分子中碳原子的雜化軌道類型是單鍵是鍵,雙鍵中一個(gè)是鍵,一個(gè)是鍵,所以乙醛分子中鍵與鍵的個(gè)數(shù)比為故答案為:6:1;
銀位于頂點(diǎn),則每個(gè)晶胞中含有銀為銅位于面心,每個(gè)晶胞中含有銅為所以該銅銀合金的化學(xué)式是或故答案為:或
該銅銀晶胞參數(shù)為晶體密度為則體積為質(zhì)量則故答案為:
若Ag、Cu原子半徑分別為則原子總體積==晶胞體積故答案為:【解析】23d9O或氧Cu失去一個(gè)電子后的價(jià)層電子排布式為3d10,達(dá)到全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);Zn失去一個(gè)電子后的價(jià)層電子排布式為3d104s1,Zn+4s1上的電子比Cu+3d10上的電子易失去sp2、sp36:1AgCu3或Cu3Ag25、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)根據(jù)電子排布式或軌道表示式進(jìn)行判斷。(2)根據(jù)元素的非金屬性和電負(fù)性以及價(jià)層電子對(duì)互斥理論進(jìn)行判斷。(3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論進(jìn)行判斷。(4)影響晶格能的因素有配位數(shù);離子半徑和離子電荷。(5)原子半徑越??;原子晶體中共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短,則共價(jià)鍵越強(qiáng),晶體的熔點(diǎn)越高。(6)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論進(jìn)行解釋。(7)根據(jù)配位數(shù)判斷堆積方式,根據(jù)晶胞的質(zhì)量和體積求晶體的密度。
(1)基態(tài)鐵原子的電子排布式為[Ar]3d64s2,根據(jù)洪特規(guī)則和泡利不相容原理,3d軌道的6個(gè)電子要占據(jù)其全部5個(gè)軌道,故其中未成對(duì)電子數(shù)為4。鐵在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中基態(tài)Fe3+電子排布式為[Ar]3d5;其3d軌道為較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài),故其更穩(wěn)定。
(2)F是非金屬性最強(qiáng)的元素,其最外層有7個(gè)電子,故OF2中氧元素的化合價(jià)為+2,中心原子O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,故其雜化方式為sp3。OF2和H2O的分子空間構(gòu)型相似,O與F之間的電負(fù)性的差值小于H和O的電負(fù)性差值,故OF2的分子極性比H2O的小。
(3)AlCl4﹣的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,故其立體構(gòu)型為正四面體,Al2Cl7﹣中的原子都是8電子結(jié)構(gòu),則可知Al2Cl7﹣的Al原子各形成了一個(gè)配位鍵,其結(jié)構(gòu)式為
(4)FeO晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似;影響晶格能大小的因素有配位數(shù);離子半徑和離子電荷,故要比較FeO與NaCl的晶格能大小,還需要知道的數(shù)據(jù)是離子半徑大??;
(5)氮化鋁;氮化硼、氮化鎵晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似;都是原子晶體,它們晶體的熔點(diǎn)由其共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)決定,鍵長(zhǎng)越短則共價(jià)鍵越強(qiáng),其熔點(diǎn)越高,因?yàn)锽、Al、Ga的原子半徑依次增大,故熔點(diǎn)由高到低的順序是氮化硼>氮化鋁>氮化鎵。
(6)NH3分子中∠HNH鍵角為106.7o,而配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角為109.5o,由價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知,配離子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH鍵角變大的原因是:NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2+的空軌道形成配離子后;原孤電子對(duì)與N-H鍵的成鍵電子對(duì)間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)之間的排斥,排斥作用減弱。
(7)①由Fe3O4晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知;晶胞中亞鐵離子處于氧離子圍成的正四面體空隙。
②晶胞中與每氧離子最近且等距的氧離子有12個(gè);故其堆積方式為面心立方最密堆積。
③根據(jù)均攤法,由Fe3O4晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可以求出該晶胞中氧離子、鐵離子和亞鐵離子分別有4、2、1個(gè),故每個(gè)晶胞中只有一個(gè)Fe3O4。晶胞的體對(duì)角線長(zhǎng)為anm,則晶胞的邊長(zhǎng)為故NA個(gè)晶胞的質(zhì)量和體積分別是232g和則Fe3O4晶體的密度為g/cm3。【解析】4Fe3++2sp3小正四面體離子半徑大小氮化硼>氮化鋁>氮化鎵NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2+的空軌道形成配離子后,原孤電子對(duì)與N-H鍵的成鍵電子對(duì)間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)之間的排斥,排斥作用減弱正四面體面心立方最密堆積五、計(jì)算題(共4題,共28分)26、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu);層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用;
(2)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Mg原子和B原子的個(gè)數(shù);進(jìn)而確定化學(xué)式。
【詳解】
(1)圖中層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用,則平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為6=2個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個(gè);碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為2:3;
(2)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)單元可知,在六棱柱頂點(diǎn)上的鎂原子被6個(gè)六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個(gè)六棱柱共用,根據(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個(gè)數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個(gè)數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個(gè)數(shù)比為3:6=1:2,所以化學(xué)式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB227、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。【解析】4:6:3
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