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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年魯教版選修3化學上冊階段測試試卷962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9題,共18分)1、下列敘述正確的是A.同一原子中,軌道的能量高低:1s>2s>3s>4sB.同一原子中,軌道的能量高低:3d<3p<3sC.不同能級中含有的原子軌道數(shù):s-2;p-6;d-10D.M層上所具有的原子軌道數(shù)共有9個2、在正規(guī)化學試卷的開始處總有“可能用到的相對原子質量”一項,如H:1C:12Cl:35.5S:32Cu:64等。請問這些數(shù)值準確的說法應該是A.某種核素的相對原子質量B.某種核素的原子質量C.某種元素的平均相對原子質量D.某種元素的平均相對原子質量的近似值3、科學家最近研制出可望成為高效火箭推進劑的N(NO2)3(如圖所示)。已知該分子中N-N-N鍵角都是108.1°,下列有關N(NO2)3的說法正確的是。
A.該物質既有氧化性又有還原性B.分子中四個氮原子共平面C.該物質屬于鹽類D.15.2g該物質含有6.02×1022個原子4、短周期主族元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大,A、B、C原子的最外層電子數(shù)之和為12,B、C、D位于同一周期,C原子的最外層電子數(shù)既是A原子內(nèi)層電子數(shù)的3倍又是B原子最外層電子數(shù)的3倍。下列說法正確的是()A.元素C的最高價氧化物對應的水化物的酸性:A>CB.元素B能與A的最高價氧化物發(fā)生置換反應C.AC2空間構型為角形D.C2D2是共價化合物,且為直線型非極性分子5、類推的思維方法在化學學習與研究中可能會產(chǎn)生錯誤的結論。因此類推出的結論需經(jīng)過實踐的檢驗才能確定其正確與否。下列幾種類推結論正確的是()A.從CH4、NH4+、SO42-為正四面體結構,可推測PH4+、PO43-也為正四面體結構B.H2O常溫下為液態(tài),H2S常溫下也為液態(tài)C.金剛石中C—C鍵的鍵長為154.45pm,C60中C—C鍵的鍵長為140~145pm,所以C60的熔點高于金剛石D.MgCl2熔點較高,BeCl2熔點也較高6、下列推測正確的是A.Mg2+半徑比Ca2+半徑小,可推測金屬鎂的熔點比鈣的低B.Si原子半徑比Ge原子半徑小,可推測晶體硅的硬度大于晶體鍺C.某物質在熔融狀態(tài)下能導電,可推測該物質在固態(tài)時為離子晶體D.N-H鍵比P-H鍵牢固,可推測NH3的沸點高于PH37、下列物質的性質比較,結論錯誤的是A.硬度:金剛石>碳化硅>晶體硅B.離子半徑:S2->Cl->Na+>O2-C.熔點:NaF>NaCl>NaBr>NaID.沸點:>8、下列各對物質;化學鍵完全相同的是。
①NaCl和NaOH②和③和④和⑤晶體硅和水晶A.②④B.①②③C.②D.②④⑤9、四種不同堆積方式的金屬晶體的晶胞如圖所示,有關說法正確的是(假設金屬的摩爾質量為Mg·mol-1金屬原子半徑為rcm,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
A.金屬Zn采用②堆積方式B.①和③中原子的配位數(shù)分別為:6、8C.對于采用②堆積方式的金屬的晶胞質量為D.金屬鍛壓時,會破壞密堆積的排列方式評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)10、(1)基態(tài)碳原子的核外電子排布式為______。
(2)基態(tài)鉻原子外圍電子軌道表示式為___。
(3)鹵族元素F、Cl的電負性由小到大的順序是______。
(4)比較晶格能:MgO___MgS(用“>”;“<”)
(5)CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為________。
(6)比較第一電離能:Mg___Al(用“>”;“<”)
(7)乙炔是________(填“非極性”或“極性”)分子。
(8)丙烯(CH3CH=CH2)分子中碳原子的雜化方式為________和________。
(9)某鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。11、〔化學—選修3:物質結構與性質〕
早期發(fā)現(xiàn)的一種天然準晶顆粒由三種Al;Cu、Fe元素組成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)準晶是一種無平移周期序;但有嚴格準周期位置序的獨特晶體,可通過_____________方法區(qū)分晶體;準晶體和非晶體。
(2)基態(tài)鐵原子有________個未成對電子;三價鐵離子的電子排布式為:___________可用硫氰化鉀檢驗三價鐵離子,形成配合物的顏色為_____________
(3)新制備的氫氧化銅可將乙醛氧化為乙酸;而自身還原成氧化亞銅,乙醛中碳原子的雜化軌道類型為_________;一摩爾乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為:______________。乙酸的沸點明顯高于乙醛,其主要原因是:_______________________。氧化亞銅為半導體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有四個氧原子,其余氧原子位于面心和頂點,則該晶胞中有_____________個銅原子。
(4)鋁單質為面心立方晶體,其晶胞參數(shù)a=0.405nm,晶胞中鋁原子的配位數(shù)為____________。列式表示鋁單質的密度_______________g·cm-3(不必計算出結果)12、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__________。13、有下列微粒:①CH4;②CH2=CH2;③CH≡CH④NH3⑤NH4+;⑥BF3;⑦P4;⑧H2O⑨H2O2填寫下列空白(填序號):
(1)呈正四面體的是__________。
(2)中心原子軌道為sp3雜化的是__________,為sp2雜化的是__________,為sp雜化的是__________。
(3)所有原子共平面(含共直線)的是__________,共直線的是__________。
(4)互為等電子體的一組是__________。14、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(tài)穩(wěn)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(wěn)定性,它的電子在其環(huán)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(shù)的值為N,氮化鋁晶體的密度為______列出計算式
15、按要求回答下列問題。
(1)下列基態(tài)原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是_______(填序號,下同),違反能量最低原理的是_____,違反泡利不相容原理的是_____,違反洪特規(guī)則的是_______。
①Si:
②Al:
③Co3+最外層:
④Mg2+:1s22s22p6
⑤Sc:1s22s22p63s23p63d3
⑥Cr:1s22s22p63s23p63d54s1
(2)物質:①甲烷②硫化氫③氫氧化鎂④氨氣⑤乙烯。條件符合條件物質的序號既含極性鍵又含非極性鍵______含有極性鍵的極性分子______上述分子中鍵角由大到小的順序______
(3)甲圖FeO晶胞中與Fe2+最近的Fe2+的個數(shù)為__________;乙圖晶胞中A、B兩種微粒個數(shù)比為______;丙圖晶胞中A、B兩種微粒個數(shù)比為_________。
甲.乙.丙.16、氯化汞(HgCl2)可用于木材和解剖標本的保存、皮革鞣制和鋼鐵鏤蝕,是分析化學的重要試劑,還可做消毒劑和防腐劑。HgCl2在水中稍有水解:HgCl2+H2OHg(OH)Cl+HCl
(1)為了抑制上述反應中HgCl2的水解,可以采取的措施是_________。(選填編號)
a.加水稀釋b.增加HCl的濃度c.及時移走產(chǎn)物d.降溫。
(2)HgCl2與稀氨水反應則生成難溶解的氨基氯化汞,化學方程式為HgCl2+2NH3→Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,上述反應的短周期元素中,非金屬性最強元素原子的最外層軌道排布式為__________,該原子核外電子云有_________種不同的伸展方向。
(3)已知PCl3與NH3分子結構相似,PCl3的電子式是_______________;PCl3與NH3的沸點比較,______高,其原因是_______________________。
(4)氮的一種氫化物HN3可用于有機合成,其酸性與醋酸相似,若HN3與氨水混合,此反應的化學方程式是_______________________。
(5)若將0.4mol/LNH4Cl與0.2mol/LNaOH溶液等體積混合后,PH=10,下列關系正確的是______
A.c(NH4+)>c(OH-)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(H+)
B.c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(NH3?H2O)>c(H+)
C.c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(NH3?H2O)
D.c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+)17、Ⅰ、在金剛石、CS2、N2、C2H4、H2O2;金屬Fe等六種晶體中:
(1)以非極性鍵結合的非極性分子是______________;
(2)通過非極性鍵形成的原子晶體是______________;
(3)含有極性共價鍵和非極性共價鍵的非極性分子是______________;
(4)固態(tài)和熔融狀態(tài)下都能導電的晶體是______________;
Ⅱ;C和Si元素在化學中占有極其重要的地位.
(1)CO2屬于______________晶體,熔化時克服的微粒間作用力是______________;SiO2屬于______________晶體,熔化時克服的微粒間作用力是______________;所以熔點CO2______________SiO2(填“<”;“=”或“>”).
(2)SiO2晶體中每個硅與______________個O相連,每個氧與______________Si相連.
(3)石墨晶體中,層內(nèi)形成正六邊形的平面網(wǎng)狀結構,試分析層內(nèi)每個正六邊形占有的碳原子數(shù)為___________個。
評卷人得分三、計算題(共8題,共16分)18、(1)石墨晶體的層狀結構,層內(nèi)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(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個,碳原子數(shù)目與碳碳化學鍵數(shù)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(nèi)。則該化合物的化學式可表示為_______。19、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晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為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單質的密度為_______g/cm3(用含r的表達式表示;列出算式即可)
(4)三氯化鐵在常溫下為固體,熔點為282℃,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(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為______。20、SiC有兩種晶態(tài)變體:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC為立方晶胞;結構與金剛石相似,晶胞參數(shù)為434pm。針對β—SiC回答下列問題:
⑴C的配位數(shù)為__________。
⑵C和Si的最短距離為___________pm。
⑶假設C的原子半徑為r,列式并計算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)21、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)。_______22、金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,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(shù)的值為NA,Zn的密度為________g·cm-3(列出計算式)。
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、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉栴}。
(1)元素Na的焰色反應呈_______色。價電子被激發(fā)到相鄰高能級后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價電子軌道表示式為_______。
(2)KBr具有NaCl型的晶體結構,但其熔點比NaCl低,原因是________________。
(3)NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應;可以形成一種晶體,其立方晶胞如圖所示(大球為Cl,小球為Na)。
①若A的原子坐標為(0,0,0),B的原子坐標為(0,),則C的原子坐標為_______。
②晶體中,Cl構成的多面體包含______個三角形的面,與Cl緊鄰的Na個數(shù)為_______。
③已知晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為_________g·cm-3(列出計算式)。25、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯排列,若食鹽的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023mol-1,食鹽的摩爾質量為58.5g·mol-1。則食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______評卷人得分四、實驗題(共1題,共10分)26、現(xiàn)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_____________________________。評卷人得分五、有機推斷題(共3題,共9分)27、W;X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)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(jù)的軌道數(shù)相等,且無空軌道;X原子的L電子層中未成對電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道;W、Z的原子序數(shù)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(wěn)定結構,則XY分子中X和Y原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是____;根據(jù)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(chǎn)物,相同條件下,在水中溶解度較小的產(chǎn)物是________(寫化學式)。
(4)寫出Z2Y2的電子式:____________。28、周期表中的五種元素A、B、D、E、F,原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpn;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子;D是一種富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d軌道中有10個電子;F位于第六周期;與Cu同族,其單質在金屬活動性順序表中排在末位。
(1)寫出E的基態(tài)原子的價層電子排布式___________。
(2)A、B形成的AB﹣常作為配位化合物中的配體,其A原子的雜化方式為________,AB﹣中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為________。
(3)FD3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強,易溶于水和乙醇,無論是固態(tài)、還是氣態(tài),它都是以二聚體F2D6的形式存在,依據(jù)以上信息判斷FD3,晶體的結構屬于____晶體,寫出F2D6的結構式________。
(4)E、F均能與AB﹣形成配離子,已知E與AB﹣形成的配離子為正四面體形。F(+1價)與AB形成的配離子為直線形,工業(yè)上常用F和AB﹣形成的配離子與E反應來提取F單質,寫出E置換F的離子方程式_________________。
(5)F單質的晶體為面心立方最密堆積,若F的原子半徑為anm,F(xiàn)單質的摩爾的的質量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求F單質的密度為______g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)29、原子序數(shù)依次增大的X;Y、Z、Q、E五種元素中;X元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同,Z是地殼內(nèi)含量(質量分數(shù))最高的元素,Q原子核外的M層中只有兩對成對電子,E元素原子序數(shù)為29。
用元素符號或化學式回答下列問題:
(1)Y在周期表中的位置為__________________。
(2)已知YZ2+與XO2互為等電子體,則1molYZ2+中含有π鍵數(shù)目為___________。
(3)X、Z與氫元素可形成化合物XH2Z,XH2Z分子中X的雜化方式為_________________。
(4)E原子的核外電子排布式為__________;E有可變價態(tài),它的某價態(tài)的離子與Z的陰離子形成晶體的晶胞如圖所示,該價態(tài)的化學式為____________。
(5)氧元素和鈉元素能夠形成化合物F,其晶胞結構如圖所示(立方體晶胞),晶體的密度為ρg··cm-3,列式計算晶胞的邊長為a=______________cm(要求列代數(shù)式)。評卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共9分)30、飲用水中含有砷會導致砷中毒,金屬冶煉過程產(chǎn)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______________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【詳解】
A.同一原子中,相同能級所在的能層離核越遠,能量越高,所以軌道的能量高低:1s<2s<3s<4s;A錯誤;
B.同一原子中,軌道的能量高低:3d>3p>3s;B錯誤;
C.不同能級中含有的原子軌道數(shù):s-1;p-3;d-5;C錯誤;
D.M層上有3s;3p、3d三個能級;所具有的原子軌道數(shù)共有1個+3個+5個=9個,D正確;
故選D。2、D【分析】試題分析:某種核素的相對原子質量;原子質量僅代表一種核素;不能代表某種元素的全部核素,在正規(guī)化學試卷的開始處總有“可能用到的相對原子質量”,是元素的相對原子質量的近似值,按各種天然同位素原子所占的一定百分比算出來的平均值的近似值,不是平均相對原子質量,答案選D。
【考點定位】本題主要考查了元素的相對原子質量判斷。
【名師點晴】該題的解答關鍵是理解相對原子質量;質量數(shù)等有關概念的區(qū)別;歸納如下:
。
原子質量。
原子的相對原子質量。
元素的相對原子質量。
質量數(shù)。
定義。
指某元素某種核素的一個原子的真實質量。
一個原子的真實質量與一個原子質量的1/12的比值。
該元素各種核素原子的相對原子質量與其在自然界中所占原子個數(shù)百分比的乘積之和。
一個原子核內(nèi)質子數(shù)與中子數(shù)的和。
實例。
一個原子的質量是2.657×10-26kg
的相對原子質量約為16
Mr=Mr1a%+Mr2b%+(其中a%+b%+=1)
的質量數(shù)為18
3、A【分析】【分析】
根據(jù)信息中該分子中N-N-N鍵角都是108.1°及N(NO2)3的結構應與氨氣相似;則分子中四個氮原子不共平面,利用元素的化合價來分析其性質,利用形成的化學鍵類型確定該化合物的類型。
【詳解】
A.該物質中N元素有-3價和+5價,所以該物質既有氧化性又有還原性,故A正確;
B.根據(jù)題干信息知該分子中N-N-N鍵角都是108.1°,推知分子中4個氮原子在空間呈四面體型,所以分子中四個氧原子不可能共平面,故B錯誤;
C.該物質和氨氣相似,原子間形成的是共價鍵,晶體中構成微粒是分子,所以不屬于鹽類,故C錯誤;
D.N(NO2)3的相對分子質量為152,15.2gN(NO2)3為0.1mol,該物質的分子中所含原子為1NA即6.02×1023個原子,故D錯誤.
故答案選A。
【點睛】
判斷簡單分子或離子的構型,酸、堿、鹽、氧化物的概念及其相互聯(lián)系,重要的氧化劑,重要的還原劑4、B【分析】【分析】
根據(jù)題意;C原子的最外層電子數(shù)是A原子內(nèi)層電子數(shù)的3倍,A原子內(nèi)層電子數(shù)只能是2,則C的最外層電子數(shù)為6,C原子的最外層電子數(shù)是B原子最外層電子數(shù)的3倍,B的最外層電子數(shù)為2,A;B、C原子的最外層電子數(shù)之和為12,A的最外層電子數(shù)為12-2-6=4,則A為C元素,由A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大,B、C、D位于同一周期,應為第三周期元素,B為Mg元素,C為S元素,則D應為Cl元素。
【詳解】
A.A為C元素,對應的最高價氧化物的水化物為碳酸,屬于弱酸,C為S元素,對應的最高價氧化物的水化物為硫酸,屬于強酸,故酸性:C>A;A錯誤;
B.元素B為Mg元素,A的最高價氧化物是CO2,根據(jù)反應:2Mg+CO22MgO+C;該反應為置換反應,B正確;
C.AC2形成的化合物為CS2,硫原子最外層6個電子,接受兩個電子穩(wěn)定,碳原子最外層4個電子,中心原則碳原子孤電子對數(shù)為:則碳原子的價層電子對數(shù)為2,則CS2的空間構型為直線型;C錯誤;
D.C2D2形成的化合物為S2Cl2,是共價化合物,氯原子最外層7個電子,接受1個電子穩(wěn)定,硫原子最外層6個電子,中間硫與硫之間形成一對電子,中心原子硫原子孤電子對數(shù)為:則硫原子的價層電子對數(shù)為2+2=4,所以VSEPR模型為四面體,則分子結構為:結構中正負電荷中心不重合,是極性分子,D錯誤。
答案選B。
【點睛】
分子的空間構型采用價層電子對互斥理論的計算方法得到,對學生要求較高,注意要學會計算中心原子的孤電子對數(shù)。5、A【分析】【詳解】
A.PH4+的結構類似于NH4+,PO43-的結構類似于SO42-,均為正四面體形,實際上,PH4+、PO43-中P原子價層電子對數(shù)都是4;且不含孤電子對,所以空間構型為正四面體結構,故A正確;
B.H2O常溫下為液態(tài),是因為水分子間存在氫鍵,而硫化氫分子間不能形成氫鍵,實際上,H2S常溫下氣態(tài);故B錯誤;
C.金剛石屬于原子晶體,融化時需要破壞共價鍵,而C60為分子晶體,熔化時破壞的是分子間作用力,無需破壞共價鍵,而分子間作用力比共價鍵弱,所需能量較低,故C60熔點低于金剛石;故C錯誤;
D.MgCl2屬于離子化合物,熔點較高,BeCl2屬于分子晶體;熔點較低,故D錯誤;
答案選A。
【點睛】
本題的易錯點為C,要注意區(qū)分金剛石、石墨和C60的熔點高低與結構中的C-C鍵長的關系,特別是金剛石與石墨。6、B【分析】【詳解】
A.Mg2+半徑比Ca2+半徑??;二者所帶電荷數(shù)相同,所以金屬鎂中金屬鍵更強,所以金屬鎂的熔點更高,故A錯誤;
B.Si原子半徑比Ge原子半徑?。凰許i—Si鍵的鍵能更大,晶體的硬度更大,故B正確;
C.金屬晶體在熔融狀態(tài)下也能導電;故C錯誤;
D.氨氣分子間存在氫鍵沸點更高;二者為分子晶體,熔沸點與共價鍵的鍵能無關,故D錯誤;
綜上所述答案為B。7、B【分析】【詳解】
A.鍵長C—C>C—Si>Si—Si;鍵長越短,鍵能越大,硬度越大,因此硬度:金剛石>碳化硅>晶體硅,故A正確;
B.根據(jù)層多徑大,同電子層結構核多徑小,因此離子半徑:S2?>Cl->O2?>Na+;故B錯誤;
C.離子半徑F--
--,根據(jù)鍵長越短,鍵能越大,晶格能越大,熔沸點越高,因此熔點:NaF>NaCl>NaBr>NaI;故C正確;
D.存在分子間氫鍵,存在分子內(nèi)氫鍵沸點,分子間氫鍵影響熔沸點升高,分子內(nèi)氫鍵影響熔沸點降低,因此沸點:>故D正確。
綜上所述;答案為B。
【點睛】
比較半徑根據(jù)層多徑大,同電子層結構核多徑小原則。8、A【分析】【分析】
【詳解】
①NaCl中只存在離子鍵;NaOH中存在離子鍵和共價鍵,所以化學鍵不同,故①錯誤;
②和中都只含非極性共價鍵;所以化學鍵相同,故②正確;
③Na2S和(NH4)2S中;前者只含離子鍵,后者含有共價鍵和離子鍵,所以化學鍵不同,故③錯誤;
④SiO2和CO2中;二者都只含極性共價鍵,所以化學鍵相同,故④正確;
⑤晶體硅和水晶中;二者都只含共價鍵,但前者為非極性鍵,后者為極性鍵,所以化學鍵不同,故⑤錯誤;
綜上只有②④正確;
答案選A。9、C【分析】【詳解】
A.②為體心立方堆積,而金屬Zn采取六方最密堆積,圖中③為六方最密堆積,故A錯誤;
B.①是簡單立方堆積;原子配位數(shù)為6,③是六方最密堆積,原子配位數(shù)為12,故B錯誤;
C.②晶胞中原子數(shù)目1+8×1/8=2,故晶胞質量=2×=g;故C正確;
D.金屬晶體具有延展性;當金屬受到外力作用時,密堆積層的陽離子容易發(fā)生相對滑動,但不會破壞密堆積的排列方式,也不會破壞金屬鍵,故D錯誤。
故選C。二、填空題(共8題,共16分)10、略
【分析】【詳解】
(1)C位于周期表的第二周期ⅣA,屬于p區(qū)元素,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p2;
(2)基態(tài)鉻原子的外圍電子排布式為3d54s1,相應的電子軌道表示式即電子排布圖為
(3)周期表中同一主族的元素;從上至下,元素的電負性逐漸減小,因此電負性Cl<F;
(4)由于S2-的半徑大于O2-,所以Mg2+和S2-的離子鍵較弱;所以MgS的晶格能較小;
(5)CO分子內(nèi)C和O原子之間形成的是三鍵;三鍵中包含1個σ鍵和2個π鍵,因此比例是1:2;
(6)同周期元素;第一電離能從左至右呈現(xiàn)增大趨勢;由于Mg的3s軌道處于全充滿的狀態(tài),能量更低更穩(wěn)定,因此其第一電離能大于Al的;
(7)乙炔分子是直線型分子;分子中的正電荷中心和負電荷中心重疊,因此屬于非極性分子;
(8)丙烯分子中甲基中的C原子采用sp3的雜化方式,形成碳碳雙鍵的C原子采用sp2的雜化方式;
(9)由晶胞結構可知,Cu原子位于晶胞的面心處,因此一個晶胞中Cu原子的個數(shù)為個;Ni原子位于晶胞的頂點上,因此一個晶胞中Ni原子的個數(shù)為個;因此晶胞中Cu原子和Ni原子的個數(shù)比為3:1?!窘馕觥?s22s22p2Cl<F>1:2>非極性sp3sp23:111、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)從外觀無法區(qū)分三者;但用X光照射揮發(fā)現(xiàn):晶體對X射線發(fā)生衍射,非晶體不發(fā)生衍射,準晶體介于二者之間,因此通過有無衍射現(xiàn)象即可確定;
(2)26號元素Fe基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p43d64s2,基態(tài)Fe原子核外處在能量最高的能級為3d,排布了6個電子,有6種不同的運動狀態(tài),可知在3d上存在4個未成對電子,失去電子變?yōu)殍F離子時,三價鐵離子的電子排布式為1s22s22p63s23p43d5;可用硫氰化鉀檢驗三價鐵離子,形成配合物的顏色為血紅色;
(3)乙醛中甲基上的C形成4條σ鍵,無孤電子對,因此采取sp3雜化類型,醛基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵,無孤電子對,采取sp2雜化類型;1個乙醛分子含有6個σ鍵和一個π鍵,則1mol乙醛含有6molσ鍵,即6NA個σ鍵;乙酸分子間可形成氫鍵,乙醛不能形成氫鍵,所以乙酸的沸點高于乙醛;該晶胞中O原子數(shù)為4×1+6×1/2+8×1/8=8,由Cu2O中Cu和O的比例可知該晶胞中銅原子數(shù)為O原子數(shù)的2倍;即為16個;
(4)在Al晶體的一個晶胞中與它距離相等且最近的Al原子在通過這個頂點的三個面心上;面心占1/2
,通過一個頂點可形成8個晶胞,因此該晶胞中鋁原子的配位數(shù)為8×3×1/2=12;一個晶胞中Al原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,因此Al的密度ρ=m/V=
考點:考查晶體的性質、原子核外電子排布規(guī)律、共價鍵類型、氫鍵、雜化類型、配位數(shù)及密度的計算【解析】X射線衍射4個1s22s22p63s23p43d5血紅色sp3、sp26NA乙酸的分子間存在氫鍵,增加了分子之間的相互作用161212、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?3、略
【分析】【分析】
首先計算各微粒的雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù);再判斷雜化類型和微粒的構型來解答(1);(2)和(3);
(4)原子總數(shù)相同;價電子總數(shù)也相同的微粒;互稱為等電子體,據(jù)此分析判斷。
【詳解】
①CH4中C原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4,所以采取sp3雜化;空間構型為正四面體結構;
②CH2=CH2中C原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+0=3,所以采取sp2雜化;空間構型為平面形分子;
③CH≡CH中C原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+0=2;所以采取sp雜化,空間構型為直線形分子;
④NH3中N原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+1=4,所以采取sp3雜化;空間構型為三角錐形分子;
⑤NH4+中N原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+1=4,所以采取sp3雜化;空間構型為正四面體結構;
⑥BF3中B原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+0=3,所以采取sp2雜化;空間構型為平面三角形分子;
⑦P4中P原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+1=4,所以采取sp3雜化;空間構型為正四面體結構;
⑧H2O中O原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+2=4,所以采取sp3雜化;空間構型為V形分子;
⑨H2O2中O原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+2=4,所以采取sp3雜化;空間構型為二面角結構,兩個H原子猶如在半展開的書的兩面紙上并有一定夾角;
(1)根據(jù)上述分析;呈正四面體的有①⑤⑦,故答案為①⑤⑦;
(2)根據(jù)上述分析,中心原子軌道為sp3雜化的有①④⑤⑦⑧⑨;中心原子軌道為sp2雜化的是②⑥;為sp雜化的是③;故答案為①④⑤⑦⑧⑨;②⑥;③;
(3)①CH4是正四面體結構;所有原子不共面也不共線;
②C2H4是平面形分子;所有原子共平面而不共線;
③CH≡CH是直線形分子;所有原子共平面也共線;
④NH3是三角錐形分子;所有原子不共面也不共線;
⑤NH4+是正四面體結構;所有原子不共面也不共線;
⑥BF3是平面三角形分子;所有原子共平面而不共線;
⑦P4是正四面體結構;所有原子不共面也不共線;
⑧H2O是V形分子;所有原子共平面而不共線;
⑨H2O2的空間構型是二面角結構;兩個H原子猶如在半展開的書的兩面紙上并有一定夾角,所有原子不共面也不共線;
所有原子共平面(含共直線)的是②③⑥⑧;共直線的是③,故答案為②③⑥⑧;③;
(4)①CH4⑤NH4+的原子數(shù)都為5,核外電子數(shù)都是10,屬于等電子體,故答案為①⑤?!窘馕觥竣佗茛撷佗堍茛撷啖幄冖蔻邰冖邰蔻啖邰佗?4、略
【分析】【分析】
原子核外有3個電子層、最外層電子數(shù)為3,主族元素中原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、其最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等,據(jù)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(shù)根據(jù)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(shù)是3且不含孤電子對;根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式;環(huán)上C原子價層電子對個數(shù)是3;乙基中兩個C原子價層電子對個數(shù)是4,根據(jù)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(shù)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(shù)根據(jù)化學式知Al原子個數(shù)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(shù)為3,主族元素中原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、其最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等,據(jù)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(shù)根據(jù)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(shù)是3且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式為環(huán)上C原子價層電子對個數(shù)是3、乙基中兩個C原子價層電子對個數(shù)是4,根據(jù)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(shù)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(shù)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(shù)根據(jù)化學式知Al原子個數(shù)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15、略
【分析】【分析】
核外電子排布需滿足3個原理或規(guī)則;即:
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;
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(tài)相反的電子;
洪特規(guī)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,據(jù)此回答。
【詳解】
(1)①Si的3p軌道的兩個電子應為圖上違反了洪特規(guī)則,①錯誤;
②Al的2p軌道成對的電子應當自旋相反;圖上違反了泡利不相容原理,②錯誤;
③Co為27號元素,Co3+有24個電子,價電子排布圖應為圖上違反了洪特規(guī)則,③錯誤;
④Mg2+有12-2=10個電子,其核外電子排布式為:1s22s22p6;④正確;
⑤Sc為21號元素,基態(tài)Sc原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d14s2;題上違反了能量最低原理,⑤錯誤;
⑥Cr為24號元素,基態(tài)Cr原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d54s1;⑥正確;
綜上所述;④⑥正確。
故答案為:④⑥;⑤;②;①③;
(2)活潑金屬與非金屬原子之間易形成離子鍵;非金屬原子之間易形成共價鍵,同種原子之間形成的共價鍵稱為非極性鍵,不同種原子之間形成共價鍵稱為極性鍵。
①甲烷:C和H之間以極性鍵結合成正四面體;鍵角109°28’,正負電荷重心重合,為非極性分子;
②硫化氫中S和H之間以極性鍵結合;硫化氫是V形分子,鍵角92°,正負電荷重心不重合,為極性分子;
③氫氧化鎂中Mg2+和OH-之間以離子鍵結合;是離子化合物,H和O之間以極性鍵結合;
④氨氣中N和H之間以極性鍵結合;為三角錐形分子,鍵角107°18’,正負電荷重心不重合,為極性分子;
⑤乙烯(CH2=CH2)中;C和C以非極性鍵結合成碳碳雙鍵,C和H之間以極性鍵結合,乙烯是平面型分子,鍵角120°,正負電荷重心重合,為非極性分子;
故答案為:⑤;②④;⑤①④②;
(3)甲:以上面面心的Fe2+為例,該Fe2+到水平面的四個Fe2+,下方的4個側面面心的Fe2+,還有上方的4個側面面心的Fe2+的距離都相當;為最小距離;
乙圖:根據(jù)均攤法,A粒子個數(shù)=6=0.5,B粒子個數(shù)==2;A;B粒子個數(shù)比=0.5:2=1:4;
丙圖:A粒子個數(shù)==1,B粒子個數(shù)=12=3;A;B粒子個數(shù)比=1:3。
故答案為:12;1:4;1:3。
【點睛】
采用均攤法計算粒子個數(shù)時,正三棱柱頂點的粒子有12個晶胞共用,上、下棱上的粒子有4個晶胞共用,側棱上的粒子有6個晶胞共用。【解析】④⑥⑤②①③⑤②④⑤①④②121:41:316、略
【分析】【分析】
(1)從化學平衡的角度分析;使平衡逆向移動所采取的措施;
(2)所涉及的元素中非金屬性最強元素是氯;根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出氯原子最外層電子排布式,確定電子云的空間伸展方向;
(3)仿照氨氣的電子式,寫出PCl3的電子式;從分子晶體的角度考慮沸點的高低;
(4)仿照醋酸與氨水的反應;寫出化學方程式;
(5)根據(jù)0.4mol/LNH4Cl與0.2mol/LNaOH反應后的溶液;比較出離子的濃度大小關系。
【詳解】
(1)根據(jù)水解反應,HgCl2+H2O?Hg(OH)Cl+HCl;
a.加水稀釋;促進水解,平衡正向移動,不符合題意;
b.增加HCl的濃度;增加生成物的濃度,平衡逆向移動,符合題意;
c.及時移走產(chǎn)物;平衡正向移動,不符合題意;
d.水解是吸熱反應;降溫平衡逆向移動,符合題意;
(2)非金屬性最強元素原子為氯原子,它的最外層軌道排布式為該原子核外有1s,2s,2p,3s,3p等5個能級,s軌道是球形的,只有一種空間伸展方向,p軌道是紡錘形的,有三種空間伸展方向,共有4種不同的伸展方向;
(3)磷原子的最外層電子數(shù)為5,氯原子的最外層電子數(shù)為7,形成三對共用電子對,剩余一對孤對電子,三氯化磷的電子式為:PCl3與NH3的沸點高;它們都是分子晶體,雖然氨分子存在氫鍵,但氨常溫下是氣體,但三氯化磷常溫下是液體,說明范德華力對沸點的影響超過了氫鍵的影響,兩者都是分子晶體,相對分子質量越大,分子間作用力越大,沸點越高,故三氯化磷的的沸點高于氨氣;
(4)HN3可用于有機合成,其酸性與醋酸相似,為一元弱酸,若HN3與氨水混合后的化學方程式為HN3+NH3?H2O=NH4N3+H2O;
(5)NaOH和NH4Cl反應方程式為NaOH+NH4Cl=NH3?H2O+NaCl,NH4Cl溶液濃度是NaOH溶液濃度的2倍,二者等體積混合,根據(jù)方程式知,NH4Cl有一半剩余,則溶液中的溶質為等物質的量濃度的NH4Cl、NH3?H2O、NaCl,NH4Cl中銨根離子水解程度小于NH3?H2O電離程度,導致溶液出堿性,則c(OH?)>c(H+),氯離子、鈉離子不水解,結合物料守恒知c(Cl?)最大,c(NH4+)>c(Na+),NH3?H2O是弱電解質,電離程度較小,所以溶液中粒子濃度大小順序是c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+),答案選D?!窘馕觥竣?b、d②.③.4④.⑤.PCl3⑥.兩者都是分子晶體,相對分子質量越大,分子間作用力越大,沸點越高⑦.HN3+NH3.H2O=NH4N3+H2O⑧.D17、略
【分析】【分析】
【詳解】
試題分析:Ⅰ、(1)雙原子單質分子是以非極性鍵結合的非極性分子,則N2是以非極性鍵結合的非極性分子,故答案為N2;
(2)金剛石是通過非極性鍵形成的原子晶體;故答案為金剛石;
(3)C2H4分子中含有C-H極性共價鍵和C-C非極性共價鍵的非極性分子,故答案為C2H4;
(4)金屬Fe中存在自由電子;所以固態(tài)和熔融狀態(tài)下都能導電,故答案為金屬Fe.
Ⅱ、(1)CO2屬于分子晶體,熔化時克服的微粒間作用力是分子間作用力;SiO2屬于是原子晶體;熔化時克服的微粒間作用力是共價鍵,化學鍵比分子間作用強得多,所以二氧化硅熔點高于二氧化碳氣體,故答案為分子;分子間作用;原子;共價鍵;<;
(2)SiO2晶體是原子晶體;一個硅與四個氧相連,一個氧與兩個硅相連形成正四面體,故答案為4;2;
(3)石墨層狀結構中,每個碳原子被三個正六邊形共用,所以平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)=6×=2;故答案為2。
【考點】
考查共價鍵的形成及共價鍵的主要類型;晶體的類型與物質熔點;硬度、導電性等的關系。
【點晴】
本題主要考查極性鍵和非極性鍵,熟悉常見元素之間的成鍵是解答本題的關鍵,注意化學鍵、空間構型與分子的極性的關系來分析解答即可,不同非金屬元素之間易形成極性共價鍵,分子的結構對稱、正負電荷的中心重合,則為非極性分子,如果存在自由移動的離子和電子就能導電,要學會利用均攤法進行有關晶胞的計算。【解析】Ⅰ、(1)N2;
(2)金剛石;
(3)C2H4;
(4)金屬Fe.
Ⅱ;(1)分子;分子間作用;原子;共價鍵;<;
(2)4;2;
(3)2三、計算題(共8題,共16分)18、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結構;層內(nèi)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(jù)均攤法計算晶胞中Mg原子和B原子的個數(shù);進而確定化學式。
【詳解】
(1)圖中層內(nèi)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(shù)為6=2個、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個;碳原子數(shù)目與碳碳化學鍵數(shù)目之比為2:3;
(2)根據(jù)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(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個數(shù)比為3:6=1:2,所以化學式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB219、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)各種晶體結構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)先計算出兩種晶體中Fe原子個數(shù)比;然后根據(jù)密度定義計算出其密度比,就得到其空間利用率之比;
(3)先計算γ-Fe晶體中Fe原子個數(shù),根據(jù)Fe原子半徑計算晶胞的體積,然后根據(jù)計算晶體的密度;
(4)根據(jù)物質的熔沸點;溶解性等物理性質分析判斷。
【詳解】
(1)δ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是晶胞頂點的Fe異種;個數(shù)是8個;
γ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子個數(shù)=3××8=12;
α-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點上鐵原子;鐵原子個數(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晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶體中鐵原子個數(shù)之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶體的密度比等于物質的空間利用率之比,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原子個數(shù)為8×+6×=4,F(xiàn)e原子半徑為rpm,假設晶胞邊長為L,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單質的密度
(4)FeCl3晶體的熔沸點低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結合分子晶體熔沸點較低,該物質的熔沸點較低,屬于分子晶體。
【點睛】
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算、鐵元素化合物晶體類型的判斷。學會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,清楚晶體密度計算公式是解答本題的關鍵。【解析】4:6:32b3:a3分子晶體20、略
【分析】【分析】
每個C周圍有4個硅,C和Si的最短距離為體對角線的四分之一,先計算金剛石晶胞中碳的個數(shù),再根據(jù)公式計算空間利用率。
【詳解】
⑴每個C周圍有4個硅,因此C的配位數(shù)為4;故答案為:4。⑵C和Si的最短距離為體對角線的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個碳,假設C的原子半徑為r,則金剛石晶胞參數(shù)為金剛石晶體中原子的空間利用率故答案為:34%。【解析】418834%21、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)金屬晶體的堆積方式進行分析;
(2)根據(jù)晶胞的邊長可計算晶胞的體積;再根據(jù)質量=密度×體積,可得晶胞的質量;
(3)根據(jù)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(jù)相對原子質量在數(shù)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(jù)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(jù)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(jù)晶胞的邊長為360pm,可得晶胞的體積為(3.6×10-8)3cm3,根據(jù)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(shù)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(tǒng)一,要將pm換算為cm,其次1pm=10-10cm,則360pm=3.6×10-8cm,另外經(jīng)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?.2×10-22g63.21127.26pm22、略
【分析】【詳解】
題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積=6×a2cm2,六棱柱的體積=6×a2ccm3,該晶胞中Zn原子個數(shù)為12×+2×+3=6,已知Zn的相對原子質量為65,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則Zn的密度ρ==g·cm-3?!窘馕觥苛阶蠲芏逊e(A3型)23、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(shù)為故答案為:2;
(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對原子質量是M,每個晶胞中含有2個鎢原子,則每個晶胞的質量為又因為每個晶胞的體積為a3,所以晶胞的密度解得故答案為:0.3163nm;
(3)晶胞體對角線的長度為鎢原子半徑的4倍,則計算得出鎢原子半徑為故答案為:0.137nm;
(4)每個晶胞中含2個鎢原子,鎢原子為球狀,根據(jù)則體心立方結構的空間利用率為故答案為:68%?!窘馕觥?0.3163nm0.137nm68%24、略
【分析】【詳解】
(1)元素Na的焰色反應呈黃色;激發(fā)態(tài)Na原子,價電子由3s能級激發(fā)到3p能級,其價電了軌道表示式為答案:黃;
(2)KBr具有NaCl型的晶體結構,都屬于離子晶體。但其熔點比NaCl低,原因是K+半徑Na+大,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低,所以KBr熔點比NaCl低。答案:K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。
(3)①根據(jù)晶胞的結構及A;B兩點的坐標可知;C的原子坐標為(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。
②根據(jù)晶胞結構可知,晶體中Cl構成的多面體包含20個三角形的面;與Cl緊鄰的Na個數(shù)為4;答案:20;4。
③根據(jù)均攤法可知,該晶體中含有2個Na和6個Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黃K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)25、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結構模型中分割出一個小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計算小立方體中Na+、Cl-的數(shù)目,進而計算小立方體的質量,根據(jù)公式密度計算出小立方體的邊長;進而計算兩個距離最近的鈉離子中心間的距離。
【詳解】
從上述NaCl晶體結構模型中分割出一個小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點上的每個離子均為8個小立方體所共有。因此小立方體含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每個小立方體含有1/2個(Na+-Cl-)離子對;
每個小立方體的質量
解得:a≈2.81×10-8cm,兩個距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;
故答案為兩個距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm。【解析】兩個距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。四、實驗題(共1題,共10分)26、略
【分析】【分析】
兩種配合物可電離出的氯離子數(shù)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(jù)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(nèi)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(nèi)界和外界的離子的性質不同,內(nèi)界中以配位鍵相結合,很牢固,難以在水溶液中電離,而內(nèi)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]Cl2五、有機推斷題(共3題,共9分)27、略
【分析】【分析】
W、X、Y、Z四種元素的原子序數(shù)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(jù)的軌道數(shù)相等,且無空軌道,則Y原子核外電子排布為1s22s22p4,Y為氧元素;X原子的L電子層中未成對電子數(shù)與Y相同,但還有空軌道,則X原子核外電子排布為1s22s22p2;X為碳元素;W;Z的原子序數(shù)相差10,Z的原子序數(shù)大于氧元素,則Z一定處于第三周期,且Z原子的第一電離能在同周期中最低,則Z為Na元素,故W為氫元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)由上述分析可知;W為H;X為C、Y為O、Z為Na,故答案為H;C;O;Na;
(2)XY分子為CO;X原子與Y原子都達到8電子穩(wěn)定結構,CO中C原子與O之間形成三個共用電子對,各含有1對孤對電子,其結構式為C≡O,叁鍵中有1個σ鍵和2個π鍵,其中有一個π鍵是由氧原子單方提供了2個電子形成的,故CO分子中C和O原子用于成鍵的電子數(shù)目分別是2和4;根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價鍵的主要類型有σ鍵;π鍵,故答案為2和4;σ鍵、π鍵;
(3)CO2與NaOH反應時,通過控制反應物的物質的量之比,可以得到碳酸鈉、碳酸氫鈉,相同條件下,在水中溶解度較小的是NaHCO3,故答案為NaHCO3;
(4)Z2Y2為Na2O2,為離子化合物,鈉離子和過氧根離子以離子鍵相結合,O與O以非極性共價鍵相結合,電子式為:故答案為【解析】HCONa2和4σ鍵,π鍵NaHCO328、略
【分析】【分析】
周期表中的五種元素A、B、D、E、F,原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpn,那么n只能為2,則A的基態(tài)原子價層電子排布為2s2p2,A為C元素;B的基態(tài)原子2p能級有3個單電子,那么B的價層電子排布式為2s22p3,B是N元素;D是一種富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位,那么D是Cl元素;E2+的3d軌道中有10個電子;E是Zn元素;F位于第六周期,與Cu同族,其單質在金屬活動性順序表中排在末位,F(xiàn)是Au。可在此基礎上利用物質結構基礎知識解各小題。
【詳解】
根據(jù)分析;A;B、D、E、F分別為C、N、
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