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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年統(tǒng)編版選修3化學上冊階段測試試卷578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、下列有關說法不正確的是()A.水合銅離子的模型如圖所示,1個水合銅離子中有4個配位鍵B.CaF2晶體的晶胞如圖所示,每個CaF2晶胞平均占有4個Ca2+C.H原子的電子云圖如圖所示,H原子核外的大多數電子在原子核附近運動D.金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖所示,該金屬晶體為最密堆積,每個Cu原子的配位數均為122、原子序數小于18的元素X,其原子最外層中未成對電子數最多,含這種元素的陰離子可能是A.B.C.D.3、下列有關微粒性質的排列順序正確的是A.離子半徑:O2->Na+>S2-B.第一電離能:O>N>CC.電負性:F>P>OD.基態(tài)原子中未成對電子數:Mn>Si>Cl4、下列對原子結構與性質的說法中,正確的一項是A.ns電子的能量不一定高于(n-1)p電子的能量B.基態(tài)原子3p軌道上只有2個未成對電子的元素是S或SiC.LiOH是一種易溶于水、受熱不易分解的強堿D.電離能大的元素,其原子不易失電子而易得電子,表現出非金屬性5、下列分子的中心原子的雜化類型與其他不同的是()A.SiCl4B.H2SC.PCl5D.NH36、通常情況下,NCl3是一種油狀液體,其分子空間構型與氨分子相似,下列對NCl3的有關敘述正確的是()A.分子中的所有原子均達到8電子穩(wěn)定結構B.NCl3分子的價電子對數為4,其分子的立體構型為正四面體形C.NCl3分子是非極性分子D.NCl3分子中N、Cl原子均以sp3雜化軌道參與成鍵7、下列離子的VSEPR模型與離子的空間立體構型一致的是()A.B.C.D.8、下列關于SiO2和金剛石的敘述正確的是A.SiO2晶體結構中,每個Si原子與2個O原子直接相連B.通常狀況下,60gSiO2晶體中含有的分子數為NA(NA表示阿伏加德羅常數)C.金剛石網狀結構中,由共價鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個碳原子D.1mol金剛石含4molC-C鍵評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)9、在下列有關晶體的敘述中錯誤的是()A.分子晶體中,一定存在極性共價鍵B.原子晶體中,只存在共價鍵C.金屬晶體的熔沸點均很高D.稀有氣體的原子能形成分子晶體10、如圖是元素周期表的一部分;所列字母分別代表一種化學元素。下列說法正確的是()
A.b的第一電離能小于c的第一電離能B.d在c的常見單質中燃燒,產物中既含有離子鍵也含有共價鍵C.e與a組成的化合物沸點比水低,原因是水分子之間可形成氫鍵D.f元素的基態(tài)原子失去4s能級上的所有電子后所形成的離子最穩(wěn)定11、下列敘述正確的是【】A.氫鍵是一種特殊的化學鍵,廣泛存在于自然界中B.CO和N2的分子量相同,但CO的沸點比N2的高C.CH2=CH2分子中共有四個σ鍵和一個π鍵D.若把H2S分子寫成H3S分子,違背了共價鍵的飽和性12、四硼酸鈉的陰離子Xm-(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示。下列說法不正確的是()
A.陰離子中三種元素的第一電離能:O>B>HB.在Xm-中,硼原子軌道的雜化類型有sp2和sp3C.配位鍵存在于4、5原子之間和4、6原子之間D.m=2,NamX的化學式為Na2B4O5(OH)413、工業(yè)上用合成氣(CO和H2)制取乙醇的反應為2CO+4H2CH3CH2OH+H2O;以CO、O2、NH3為原料,可合成尿素[CO(NH2)2]。下列敘述錯誤的是A.H2O分子VSEPR模型為V形B.CH3CH2OH分子中亞甲基(-CH2-)上的C原子的雜化形式為sp3C.在上述涉及的4種物質中,沸點從低到高的順序為H2<H2O3CH2OHD.CO(NH2)2分子中含有的σ鍵與π鍵的數目之比為7:114、有一種藍色晶體[可表示為MxFey(CN)6],經X射線研究發(fā)現,其晶體中陰離子的最小結構單元如圖所示。它的結構特征是Fe3+和Fe2+互相占據立方體互不相鄰的頂點,而CN-位于立方體的棱上,則下列說法正確的是()
A.x=2,y=1B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價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Fe3+距離最近且相等的CN-有3個評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)15、如圖是s能級和p能級的原子軌道示意圖;試回答下列問題:
(1)若元素X的原子最外層電子排布式為原子中能量最高的是____________電子,其電子云在空間內有____________個互相垂直的伸展方向;元素X的名稱是____________,它的簡單氫化物的電子式是____________。
(2)若元素X的原子最外層電子排布式為那么X的元素符號為____________,原子的軌道表示式為____________。16、第一電離能是指處于基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個電子,生成+1價氣態(tài)陽離子所需要的能量。如圖是部分元素的第一電離能I1隨原子序數變化的曲線圖。
請回答下列問題:
(1)分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律,將Na~Ar之間1~6號元素用短線連接起來,構成完整的圖象___。
(2)根據圖分析可知,同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律是___。
(3)圖中5號元素在元素周期表中的位置是___。17、(1)比較離子半徑:F-_____O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)C;H、O三種元素的電負性由小到大的順序為________________。
(3)F、Cl、Br、I的第一電離能大小順序為________________,電負性大小順序為__________________。18、有以下物質:①②③④⑤⑥⑦⑧和⑨
(1)只含有鍵的是__________(填序號;下同);
(2)既含有鍵又含有鍵的是__________。
(3)含有由兩個原子的軌道重疊形成鍵的是__________。19、如圖表示兩種晶體的微觀結構:
試回答下列有關問題:
(1)高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結構。晶體中氧的化合價部分為0價,部分為-2價。圖I為超氧化鉀晶體的一個晶胞(晶體中最小的重復單元)。則晶體中,與每個K+距離最近的K+有_________個,0價氧原子與-2價氧原子的數目比為_________;
(2)正硼酸(H3BO3)是一種片層結構的白色晶體,層內的H3BO3分子通過氫鍵相連(如圖II)。下列有關說法正確的有_________。
①正硼酸晶體屬于原子晶體。
②H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關。
③在H3BO3分子中各原子未能都滿足8e-穩(wěn)定結構。
④含1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵。
⑤含1molH3BO3的晶體中有3mol極性共價鍵。
⑥晶體中每個B與相鄰的3個O共平面評卷人得分四、元素或物質推斷題(共5題,共40分)20、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(tài)E原子的核外電子排布式是________,在第四周期中,與基態(tài)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(fā)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____________。21、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(tài);F元素基態(tài)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(qū),其基態(tài)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____。22、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(tài)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________。23、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(qū)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(tài)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:____________________。24、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(tài)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__________。評卷人得分五、實驗題(共1題,共8分)25、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(qū)別開來_____________________________。評卷人得分六、原理綜合題(共3題,共30分)26、研究發(fā)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?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Co基態(tài)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(tài)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。
27、碳是地球上組成生命的最基本元素之一;與其他元素結合成不計其數的無機物和有機化合物,構成了豐富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生產中有許多重要用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)冠醚是由多個二元醇分子之間失水形成的環(huán)狀化合物。X;Y、Z是常見的三種冠醚;其結構如圖所示。它們能與堿金屬離子作用,并且隨著環(huán)的大小不同而與不同金屬離子作用。
①Li+與X的空腔大小相近,恰好能進入到X的環(huán)內,且與氧原子的一對孤電子對作用形成穩(wěn)定結構W(如圖)?;鶓B(tài)碳原子核外有___種運動狀態(tài)不同的電子,其外圍電子軌道表示式為___。W中Li+與孤對電子之間的作用屬于___(填標號)。
A.離子鍵B.共價鍵C.氫鍵D.配位鍵E.以上都不是。
②冠醚Y能與K+形成穩(wěn)定結構,但不能與Li+形成穩(wěn)定結構,理由是___。
③冠醚分子中氧的雜化軌道的空間構型是___,C—O—C的鍵角___(填“>”“<”或“=”)109°28′。
(2)碳的一種同素異形體——石墨,其晶體結構及晶胞如圖1、圖2所示。則石墨晶胞含碳原子個數為___個。已知石墨的密度為ρg·cm-3,C—C鍵鍵長為rcm,阿伏加德羅常數的值為NA,計算石墨晶體的層間距d為___cm。
(3)碳的另一種同素異形體——金剛石,其晶胞如圖3所示。已知金屬鈉的晶胞(體心立方堆積)沿其體對角線垂直在紙平面上的投影圖如圖A所示,則金剛石晶胞沿其體對角線垂直在紙平面上的投影圖應該是圖___(從A~D圖中選填)。
28、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(tài)Li原子核外電子占據的空間運動狀態(tài)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(tài)Fe3+比基態(tài)Fe2+穩(wěn)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)
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】
A.如圖所示;銅離子與4個水分子結合,所以1個水合銅離子中有4個配位鍵,故A正確;
B.晶胞中Ca2+處于晶胞的頂點和面心,則每個CaF2晶胞中Ca2+數為8×1/8+6×1/2=4;故B正確;
C.H原子外只有一個電子;在原子核附近運動,故C錯誤;
D.在金屬晶體的最密堆積中;對于每個原子來說,在其周圍的原子有與之同一層上有六個原子和上一層的三個及下一層的三個,故每個原子周圍都有12個原子與之相連,故D正確;
故選C。2、D【分析】【分析】
原子序數小于18的元素X,其原子最外層中未成對電子數最多,原子最外層中未成對電子數最多的元素,p能級含有3個電子,故最外層電子數為5;位于第VA族,則X可能是N或P元素,再結合其形成的含氧酸根離子判斷。
【詳解】
原子序數小于18的元素X;其原子最外層中未成對電子數最多,原子最外層中未成對電子數最多的元素位于第VA族,則X可能是N或P元素,N元素化合價有+3價;+5價等,P元素有+5價等;
A.中X為+7價;N或P元素沒有這種化合價,故A不符合題意;
B.中X為+4價;N或P元素沒有這種化合價,故B不符合題意;
C.中X為+6價;N或P元素沒有這種化合價,故C不符合題意;
D.中的X為+5價,可能為故D符合題意;
答案選D。3、D【分析】【詳解】
A、電子層數越多,半徑越多;電子層數相同時,半徑隨著原子序數的遞增而減小,因此離子半徑大小順序是:S2->O2->Na+,故A錯誤;B、同周期從左向右第一電離能呈增大趨勢,但IIA>IIIA,VA>VIA,因此第一電離能大小順序是N>O>C,故B錯誤;C、同周期從左向右電負性增大,同主族從上到下電負性減小,F的電負性大于O,N的電負性大于P,O的電負性大于N,因此電負性大小順序是F>O>P,故C錯誤;D、Mn的價電子排布式為3d54s2,未成對電子數為5,Si的價電子排布式為3s23p2,未成對電子數為2,Cl的價電子排布式為3s23p7,未成對電子數為1,因此順序是F>Si>Cl;故D正確。
【點睛】
半徑大小比較:一看電子層數,一般電子層數越多,半徑增大,二看原子序數,電子層數相同,半徑隨著原子序數的遞增而減小,三看電子數,電子層數相同,原子序數相同,電子數越多,半徑越大。4、B【分析】【詳解】
A.電子能量與能層和能級都有關,ns電子的能量一定高于(n?1)p電子的能量;故A錯誤;
B.基態(tài)原子3p軌道上只有2個未成對電子的元素是S或Si;故B正確;
C.LiOH是一種易溶于水;受熱易分解的強堿;故C錯誤;
D.第一電離能大的元素;其原子不易失電子而易得電子,表現出非金屬性故D錯誤;
答案選B。
【點睛】
本題主要考查原子結構與性質,了解電子的排布規(guī)則,與電子能量大小,電離能與第一電離能區(qū)別。5、C【分析】【分析】
根據分子的組成判斷形成的鍵數目以及孤電子對數目;以此判斷雜化類型。
【詳解】
A.SiCl4中C形成4個鍵,無孤電子對,為sp3雜化;
B.H2S中S形成2個鍵,孤電子對=(6-2×2)=2,為sp3雜化;
C.PCl5中P形成5個鍵,沒有孤電子對,為sp3d雜化;
D.NH3中N形成3個鍵,孤電子對=(5-3×1)=1,為sp3雜化;
所以四種分子中中心原子雜化類型與三個不同的是PCl5,答案選C。6、A【分析】【分析】
【詳解】
A.NCl3中N原子最外層電子數+化合價的絕對值=5+3=8,所以N原子達到8電子穩(wěn)定結構;NCl3中C1原子最外層電子數+化合價的絕對值=7+1=8,所以Cl原子達到8電子穩(wěn)定結構,故A正確;B.NCl3中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數為4,采取sp3雜化雜化,所以NCl3分子空間構型是三角錐形,故B錯誤;C.NCl3的分子空間構型與氨分子相似,都是三角錐形結構,氨分子是極性分子,所以NCl3分子也是極性分子,故C錯誤;D.NCl3中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數為4,采取sp3雜化雜化,Cl原子形成的化學鍵不屬于雜化軌道,故D錯誤;故選A。7、A【分析】【詳解】
A.價層電子對數為VSEPR模型為四面體形,離子的空間立體構型四面體形,故A符合題意;
B.價層電子對數為VSEPR模型為四面體形,離子的空間立體構型三角錐形,故B不符合題意;
C.價層電子對數為VSEPR模型為平面三角形,離子的空間立體構型“V”形,故C不符合題意;
D.價層電子對數為VSEPR模型為四面體形,離子的空間立體構型三角錐形,故D不符合題意。
綜上所述,答案為A。8、C【分析】【詳解】
A.SiO2晶體結構中;每個Si原子與4個O原子直接相連,每個O原子與2個Si原子直接相連,故A錯誤;
B.SiO2晶體是原子晶體;不存在分子,故B錯誤;
C.金剛石是原子晶體;在原子晶體里,原子間以共價鍵相互結合,由共價鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個碳原子,故C正確;
D.一個碳原子含有2個C-C鍵;所以1mol金剛石含2molC-C鍵,故D錯誤;
故選C。二、多選題(共6題,共12分)9、AC【分析】【分析】
A.分子晶體如果是單質中只存在非極性鍵;所以A錯;B.原子晶體中只存在共價鍵。
是正確的;故B正確;C.金屬晶體的熔沸點有高有低,如鎢的熔沸點很高,而金屬汞常溫下為液體,故C錯;D.稀有氣體的原子能形成分子晶體是正確的,故D正確。
【詳解】
所以本題的正確答案為:A.C。10、BC【分析】【詳解】
由元素在周期表中位置可知,a為H、b為N;c為O、d為Na、e為S、f為Fe。
A.N元素的2p軌道為半充滿穩(wěn)定結構;第一電離能高于氧元素的第一電離能,故A錯誤;
B.Na在氧氣中燃燒生成過氧化鈉;過氧化鈉中含有離子鍵;共價鍵,故B正確;
C.水分子之間存在氫鍵;硫化氫分子之間為范德華力,氫鍵比范德華力強,因此硫化氫的沸點低于水,故C正確;
D.Fe2+離子價電子為3d6,而Fe3+離子價電子為3d5穩(wěn)定結構,Fe2+離子不如Fe3+離子穩(wěn)定;故D錯誤;
故選BC。11、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.氫鍵是一種分子間作用力;不是化學鍵,A錯誤;
B.CO和N2都是分子晶體,熔沸點主要受分子間作用力影響,但在相對分子質量相同的情況下,CO是極性分子,N2是非極性分子,極性分子的相互吸引力大于非極性分子,會使分子間作用力略大,CO的沸點比N2的高;B正確;
C.共價單鍵是σ鍵,共價雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵,所以CH2=CH2中有5個σ鍵;1個π鍵,C錯誤;
D.共價鍵具有飽和性和方向性,S最外層有6個電子,再接受2個電子就形成穩(wěn)定結構,則把H2S分子寫成H3S分子;違背了共價鍵的飽和性,D正確;
答案選BD。
【點睛】
共價單鍵是σ鍵,共價雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵,共價叁鍵中一個是σ鍵,兩個是π鍵。12、AC【分析】【分析】
由圖示可以看出該結構可以表示為[H4B4O9]m?,其中B為+3價,O為?2價,H為+1價,根據化合價判斷m值求解Xm?的化學式;根據價層電子對互斥理論確定分子空間構型及中心原子雜化方式,價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數,σ鍵個數=配原子個數,孤電子對個數=(a?xb),a指中心原子價電子個數,x指配原子個數,b指配原子形成穩(wěn)定結構需要的電子個數,1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為sp2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為sp3雜化;陰離子中含配位鍵,不含離子鍵,以此來解答。
【詳解】
A.H電子軌道排布式為1s1;處于半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,第一電離能為O>H>B,故A錯誤;
B.2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為sp2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為sp3雜化;故B正確;
C.2號B形成3個鍵;4號B形成4個鍵,其中1個鍵就是配位鍵,所以配位鍵存在4;5原子之間或4、6原子之間,故C錯誤;
D.觀察模型,可知Xm?是[H4B4O9]m?,依據化合價H為+1,B為+3,O為?2,可得m=2,NamX的化學式為Na2B4O5(OH)4;故D正確;
故答案選AC。13、AC【分析】【詳解】
A.水分子中價層電子對數為2+=4;所以VSEPR模型為正四面體結構,A錯誤;
B.CH3CH2OH分子中亞甲基(-CH2-)上的C原子形成了4個σ鍵,沒有孤電子對,雜化軌道數目為4,所以C原子的雜化形式為sp3雜化;B正確;
C.四種物質都是由分子構成的分子晶體,分子之間通過分子間作用力結合,在室溫下H2和CO是氣體,H2O和CH3CH2OH是液體,氣體的沸點小于液體物質的沸點,分子間作用力H222O和CH3CH2OH分子之間都存在分子間作用力,而且分子間還存在氫鍵,由于氫鍵:H2O>CH3CH2OH,所以物質的沸點CH3CH2OH2O,故四種物質的沸點從低到高的順序為H23CH2OH2O;C錯誤;
D.CO(NH2)2分子中含有的σ鍵數目為7個;含有π鍵的數目是1個,所以分子中含有的σ鍵與π鍵的數目之比為7:1,D正確;
故答案選AC。14、BC【分析】【詳解】
Fe3+在立方體的頂點,每個Fe3+被8個晶胞共有,每個晶胞中Fe3+個數為4×=同理每個晶胞中Fe2+個數為CN-位于棱的中點,每個CN-被4個晶胞共有,故每個晶胞中CN-個數為12×=3。
A.已知晶體的化學式為MxFey(CN)6,故有2個晶胞,陰離子含有一個Fe3+,1個Fe2+,6個CN-,晶體中的陰離子為[Fe2(CN)6]-,根據化合物中各元素的化合價代數和為0得晶體的化學式為MFe2(CN)6;綜上可知,x=1,y=2,A錯誤;
B.M呈+1價;因為有陰;陽離子,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,則該晶體的化學式可表示為MFe2(CN)3,與晶體化學式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Fe3+距離最近且相等的CN-有6個;D錯誤;
故合理選項是BC。三、填空題(共5題,共10分)15、略
【分析】【詳解】
(1)元素X的原子最外層電子排布式為則n=2,所以X為N元素,根據電子排布的能量最低原理,原子中能量最高的是2p電子;2p軌道上有三個未成對的電子,因而其電子云在空間內有3個互相垂直的伸展方向;元素X的名稱是氮;它的簡單氫化物為NH3,電子式為
(2)元素X的原子最外層電子排布式為則n=3,所以X為硫元素,那么X的元素符號為S;原子的軌道表示式為【解析】2p3氮S16、略
【分析】【分析】
(1)同周期元素的第一電離能隨核電荷數的增大而增大;當最外層電子排布處于,全滿;半滿、全空時比相鄰元素的電離能大;
(2)根據圖分析可知;同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律隨核電荷數增大而減??;
(3)圖中5號元素為磷元素。
【詳解】
(1)同周期元素的第一電離能隨核電荷數的增大而增大,當最外層電子排布處于,全滿、半滿、全空時比相鄰元素的電離能大,鎂元素最外層電子排布式為3s2,處于全滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離比相鄰的元素大,磷元素最外層電子排布式為3s23p3,處于半充滿狀態(tài),第一電離能比相鄰的元素大,則Na~Ar之間1~6號元素用短線連接起來,構成完整的圖象為
(2)根據圖分析可知;同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律隨核電荷數增大而減小,故變化規(guī)律為,同主族元素從上到下第一電離能逐漸減?。?/p>
(3)圖中5號元素為磷元素,原子結構示意圖為位于元素周期表第三周期,第ⅤA族?!窘馕觥竣?②.從上到下第一電離能逐漸減?、?第三周期第ⅤA族17、略
【解析】小于HCl>Br>IF>Cl>Br>I18、略
【分析】【分析】
化合物中,單鍵也是鍵,雙鍵:一個鍵,一個鍵;三鍵:一個鍵,兩個鍵。
【詳解】
①形成單鍵,只含鍵;②形成單鍵,只含鍵;③形成單鍵,只含鍵;④形成氮氮三鍵,既有鍵,又有鍵;⑤是烯烴,既有鍵,又有鍵;⑥是烷烴,均形成單鍵,只含鍵;⑦形成單鍵,只含鍵;⑧均形成單鍵,只含鍵;⑨中有碳氮三鍵,既有鍵、鍵,又有鍵;
(1)由分析知,只含鍵的是:①②③⑥⑦⑧;
(2)既含有鍵又含有鍵的是:④⑤⑨;
(3)含有由兩個原子的軌道重疊形成鍵的是氫氣⑦?!窘馕觥竣佗冖邰蔻撷啖堍茛幄?9、略
【分析】【詳解】
(1)晶體中,與每個K+距離最近的K+個數=3×8÷2=12;該晶胞中K+個數=8×+6×=4,O2-個數=1+12×=4;設0價氧原子與-2價氧原子個數分別為x;y,根據原子守恒得x+y=2,化合價得0?2y=?1,解得y=0.5,x=1.5,所以0價氧原子與-2價氧原子的數目比=1.5:0.5=3:1;答案為:12;3:1。
(2)①正硼酸晶體中存在H3BO3分子;且該晶體中存在氫鍵,說明硼酸由分子構成,為分子晶體,原子晶體內只有共價鍵,故①錯誤;
②分子的穩(wěn)定性與化學鍵有關;與氫鍵無關,氫鍵影響其熔沸點,故②錯誤;
③硼原子最外層只有3個電子,與氧原子形成3對共用電子對,所以B原子不是8e-穩(wěn)定結構;故③正確;
④1個硼酸分子形成了6個氫鍵,但每個氫鍵是2個硼酸分子共用的,所以平均含3個氫鍵,則含有1molH3BO3的晶體中有3mol氫鍵;故④正確;
⑤1molH3BO3的晶體中有3molB-O鍵和3molO-H鍵,則1molH3BO3的晶體中有6mol極性共價鍵;故⑤錯誤;
⑥晶體中與每個“構成粒子”相鄰的粒子形成3個氫鍵,為平面結構,為平面正三角形結構,故⑥正確;答案為③④⑥。【解析】①.12②.3:1③.③④⑥四、元素或物質推斷題(共5題,共40分)20、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(tài)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(tài)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?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O21、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(tài),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(tài)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(tài);性質穩(wěn)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(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G為As元素;與Si位于周期表對角線位置,則其單質可作為半導體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負性依次減小;則電負性:As<P,B錯誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減小;As與Ge元素同一周期,位于Ge的右側,則其原子半徑小于鍺,C錯誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定結構,故其第一電離能大于硒元素的,D錯誤;
故合理選項是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結構,Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去,故Mg元素第一電離能大于Al元素的第一電離能,即I1(Mg)>I1(Al)?!窘馕觥浚綨<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結構,Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去22、略
【分析】【分析】
原子序數小于36的X;Y、Z、W四種元素;其中X是周期表中半徑最小的元素,則X是H元素;Y是形成化合物種類最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,則Z是N元素;R單質占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數為29,則W是Cu元素;再結合物質結構分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對,所以采取sp2雜化;一個乙烯分子中含有5個σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數目為5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型為正四面體形;但氨氣中的中心原子上含有1對孤對電子,所以其實際構型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對數比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更?。?/p>
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點最高;H2Se相對分子質量比H2S大,分子間作用力大,沸點比H2S高,三者的沸點由高到低的順序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體,CO2和N2O互為等電子體,所以元素C的這種氧化物CO2的結構式是O=C=O;
(5)銅是29號元素,其原子核外有29個電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價電子排布式為3d104s1?!窘馕觥縮p25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對數比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s123、略
【分析】【詳解】
(1)根據元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的銅元素;為過渡元素,屬于ds區(qū)元素,故答案:ds;
(2)根據元素周期表可知:③為碳元素,⑧為氯元素,兩者形成的一種常見溶劑為CCl4;其分子空間構型為正四面體結構,故答案:正四面體結構;
(3)根據元素周期表可知:元素①為氫元素,⑥為磷元素,兩者形成的最簡單分子為PH3;分子中正負電荷中心不重合,屬于極性分子,故答案:極性;
(4)根據元素周期表可知:元素⑥為磷元素,元素⑦為硫元素,P原子為半充滿的穩(wěn)定結構,磷的第一電離能大于硫元素的第一電離能;元素②為鈹元素,元素④為鎂元素,同一主族從上到下,元素的電負性逐漸減小,則鈹元素的電負性大于鎂元素的電負性,故答案:>;>;
(5)根據元素周期表可知:元素⑨為銅元素,位于第四周期IB族,所以銅元素的基態(tài)原子核外價電子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根據元素周期表可知:元素⑧為氯元素,元素④為鎂元素,形成的化合物為MgCl2,其電子式為故答案:
(6)根據元素周期表可知:元素⑩為鋅元素,元素⑤為鋁元素,鋁能與NaOH溶液反應,所以鋅也能與NaOH溶液反應,其反應的化學方程式為:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O?!窘馕觥縟s正四面體結構極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O24、略
【分析】【詳解】
由元素在周期表中的位置可知,①為H,②為Be,③為C,④為N,⑤為O,⑥為F,⑦為Mg,⑧為Cl,⑨為Cr;⑩為Cu。
(1)⑨為Cr元素,原子核外電子數為24,價層電子排布為[Ar]3d54s1;
(2)素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為CH2=CH2,C原子成3個δ鍵、沒有孤電子對,雜化軌道數目為3,C原子采取sp2雜化;
元素⑦與⑧形成的化合物MgCl2是由鎂離子和氯離子形成的離子化合物;晶體類型是離子晶體;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢,能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空時體系能量最低,原子較穩(wěn)定,因此價電子排布處于半滿的軌道的元素,其第一電離能比臨近原子的第一電離能大,所以元素④的第一電離能>元素⑤的第一電離能;元素④與元素①形成的是NH3分子,三角錐形;原子數目和電子總數(或價電子總數)相同的微粒互為等電子體,N2的電子數為14,與之為等電子體的分子為CO,離子為CN-;
(4)④是N元素,最高價氧化物對應的水化物稀溶液為稀硝酸,與Mg單質反應,Mg是還原劑,被氧化為Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化劑、酸的作用,反應的方程式為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球為氧原子,所以一個晶胞中所包含的氧原子數目為1+8×=2?!窘馕觥竣?[Ar]3d54s1②.sp2③.離子晶體④.>⑤.三角錐形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2五、實驗題(共1題,共8分)25、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(qū)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?!窘馕觥糠Q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]Cl2六、原理綜合題(共3題,共30分)26、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(tài)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(tài)原子價電子為2s22p4,所以其核外未成對電子數是2,而Mn基態(tài)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
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