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文檔簡介
…………○…………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年冀少新版選修3化學下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6題,共12分)1、若某原子在處于能量最低狀態(tài)時,外圍電子排布為3d14s2,則下列說法正確的是A.該元素原子處于能量最低狀態(tài)時,原子中共有3個未成對電子B.該元素原子核外共有4個能層C.該元素原子的M能層共有8個電子D.該元素原子最外層共有3個電子2、下列有關敘述中正確的是()A.因為s軌道的形狀是球形的,所以處于s軌道上的電子做的是圓周運動B.電子在三個軌道上運動時,能量不同C.的最外層電子排布式為D.H、F、Cl、O的電負性逐漸增大3、下列說法正確的是()A.電離能大的元素,不易失電子,易得到電子,表現(xiàn)非金屬性B.電離能大的元素其電負性必然也大C.電負性最大的非金屬元素形成的含氧酸的酸性最強D.電離能最小的元素形成的氧化物的水化物的堿性最強4、下列敘述中錯誤的是()A.所有的非金屬元素都在p區(qū)B.磷的外圍電子排布方式為3s23p3C.堿金屬元素具有較小的電負性D.當各軌道處于全滿、半滿、全空時原子較穩(wěn)定5、下列有關說法不正確的是A.隨著原子序數(shù)的遞增,堿金屬元素單質(zhì)的密度依次增大、熔點降低B.光照下甲烷和氯氣混合能發(fā)生取代反應,生成的有機物屬于烴的衍生物C.含2n個氫原子的烷烴分子中,所含有的化學鍵都是單鍵,且為(3n-2)個D.水結成冰,體積膨脹,密度變小的原因與氫鍵有關6、下列結論中正確的是()A.氫化物的沸點順序是HF>H2O>NH3B.ⅤA族元素氫化物沸點順序AsH3>PH3>NH3C.過氧化鈉和氧化納中陰離子與陽離子個數(shù)比都是1:2D.干冰(CO2)和SiO2屬于同主族非金屬氧化物,所以物理性質(zhì)相同評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)7、硅原子的電子排布式由1s22s22p63s23p2轉(zhuǎn)變?yōu)?s22s22p63s13p3,下列有關該過程的說法正確的是()A.硅原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài),這一過程吸收能量B.硅原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài),這一過程釋放能量C.硅原子處于激發(fā)態(tài)時的能量低于基態(tài)時的能量D.轉(zhuǎn)化后硅原子與基態(tài)磷原子的電子層結構相同,化學性質(zhì)相同8、以為原料,采用電解法制備電源TMAH[化學式]是一種高效;綠色工藝技術。原理如圖;M、N是離子交換膜。下列說法錯誤的是。
A.a是電源正極B.M為陰離子交換膜C.中N原子均為雜化D.通過1mol電子時,電解池中可產(chǎn)生16.8L(STP)氣體9、有下列兩組命題。A組B組Ⅰ.H2O分子間存在氫鍵,H2S則無①H2O比H2S穩(wěn)定Ⅱ.晶格能NaI比NaCl?、贜aCl比NaI熔點高Ⅲ.晶體類型不同③N2分子比磷的單質(zhì)穩(wěn)定Ⅳ.元素第一電離能大小與原子外圍電子排布有關,不一定像電負性隨原子序數(shù)遞增而增大④同周期元素第一電離能大的,電負性不一定大
B組中命題正確,且能用A組命題加以正確解釋的是A.Ⅰ①B.Ⅱ②C.Ⅲ③D.Ⅳ④10、水楊酸()是護膚品新寵兒。下列有關水楊酸的說法正確的是()A.水楊酸最多可與發(fā)生加成反應B.與對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11、膦(PH3)在常溫下是一種無色有大蒜臭味的有毒氣體,電石氣的雜質(zhì)中常含之。它的分子是三角錐形。以下關于PH3的敘述中,正確的是()A.PH3是非極性分子B.PH3分子中有未成鍵的電子對C.PH3中的P-H鍵的極性比NH3中N-H鍵的極性弱D.PH3分子中的P-H鍵是非極性鍵12、近年來有多個關于超高壓下新型晶體的形成與結構的研究報道。NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na或Cl2反應,可以形成不同組成、不同結構的晶體。如圖給出其中三種晶體的晶胞(大球為氯原子,小球為鈉原子),關于這三種晶胞的說法正確的是()
A.晶胞Ⅰ中鈉原子的配位數(shù)為12B.晶胞Ⅱ中含有6個鈉原子C.晶胞Ⅲ所對應晶體的化學式為Na2ClD.三種晶體均是由NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na反應所得13、鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度較高的儲氫材料之一;其晶胞結構如圖所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。則下列說法不正確的是。
A.鐵鎂合金的化學式為Mg2FeB.晶體中存在的化學鍵類型為金屬鍵、離子鍵C.晶胞中Fe與Mg的配位數(shù)均為4D.該晶胞的質(zhì)量是g評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)14、X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體;X與氫元素可形成XH3;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等;R2+離子的3d軌道中有9個電子。請回答下列問題:
(1)Y基態(tài)原子的電子排布式是________;Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是_____。
(2)XY2-離子的立體構型是_______;R2+的水合離子中,提供孤電子對的是原子是______。
(3)Z與某元素形成的化合物的晶胞如右圖所示,晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)之比是___________。
(4)將R單質(zhì)的粉末加入XH3的濃溶液中,通入Y2,充分反應后溶液呈深藍色,該反應的離子方程式是____________。15、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(shù)較多的是__。16、根據(jù)下列5種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ.mol-1)回答下列小題。
。元素符號。
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
V
420
3100
4400
5900
1.它們的氯化物的化學式,最可能正確的是______
A.QCl2B.RClC.SCl3D.TCl
2.利用表中的數(shù)據(jù)判斷,V元素最有可能是下列元素中的_____
A.HB.LiC.NaD.K17、C60的模型如圖所示,每個碳原子和相鄰的_________個碳原子以小棍結合。若要搭建一個這樣的模型,需要代表碳原子的小球_________個,需要代表化學鍵的連接小球的小棍________根。
18、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(xù)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F(xiàn)e元素的物質(zhì)在生產(chǎn)生活中有重要的用途。回答下列問題:
(1)在K3[Fe(CN)6]中中心離子是________,配體是_________,配位數(shù)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_________________________________________。19、世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的是中國;明朝末年《天工開物》一書中有世界上最早的關于煉鋅技術的記載?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Zn原子的核外電子所占據(jù)的最高能層符號為___。
(2)硫酸鋅溶于過量的氨水可形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子的空間構型為_______。
②中,中心原子的軌道雜化類型為________。
③寫出一種與互為等電子體的分子的化學式:________。
④NH3極易溶于水,除因為它們都是極性分子外,還因為________20、磷是生物體中不可缺少的元素之一;它能形成多種化合物。
(1)基態(tài)磷原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為________;該能層能量最高的電子云在空間有________個伸展方向,原子軌道呈________形。
(2)磷元素與同周期相鄰兩元素相比,第一電離能由大到小的順序為________。
(3)單質(zhì)磷與Cl2反應,可以生成PCl3和PCl5,其中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構的化合物中,P原子的雜化軌道類型為________,其分子的空間構型為________。
(4)H3PO4為三元中強酸,與Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性質(zhì)常用于掩蔽溶液中的Fe3+?;鶓B(tài)Fe3+的核外電子排布式為____________________;PO43-作為________為Fe提供________。21、已知鉬(Mo)的晶胞如圖所示,鉬原子半徑為apm,相對原子質(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)構成鉬晶體的粒子是__。
(4)金屬鉬的密度為__g·cm-3。22、(1)鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時原子釋放能量,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)____。
(2)價電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s區(qū)元素______。
(3)凡AB3型的共價化合物,其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵______。
(4)24Cr原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2______。
(5)金屬銅屬于六方最密堆積結構,金屬鎂屬于面心立方最密堆積結構______。
(6)氯化鈉晶體中,每個Na+周圍距離相等的Na+共有12個______。
(7)金剛石為網(wǎng)狀結構,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______。
(8)所有原子任一能層的s電子云輪廓圖都是球形,但球的半徑大小不同______。
(9)干冰晶體中,每個CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子______。
(10)模型中的小黑點表示電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述______。評卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共8分)23、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(zhì)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4題,共8分)24、Na3OCl是一種良好的離子導體;具有反鈣鈦礦晶體結構?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Ca小于Ti的是_______(填標號)。
A.最外層電子數(shù)B.未成對電子數(shù)C.原子半徑D.第三電離能
(2)由O、Cl元素可組成不同的單質(zhì)和化合物,其中Cl2O2能破壞臭氧層。
①Cl2O2的沸點比H2O2低,原因是___________________________________。
②O3分子中心原子雜化類型為_______;O3是極性分子,理由是___________________。
(3)Na3OCl可由以下兩種方法制得:
方法ⅠNa2O+NaClNa3OCl
方法II2Na+2NaOH+2NaCl2Na3OCl+H2↑
①Na2O的電子式為____________。
②在方法Ⅱ的反應中,形成的化學鍵有_______(填標號)。
A.金屬鍵B.離子鍵C.配位鍵D.極性鍵E.非極性鍵。
(4)Na3OCl晶體屬于立方晶系,其晶胞結構如右所示。已知:晶胞參數(shù)為anm,密度為dg·cm-3。
①Na3OCl晶胞中,Cl位于各頂點位置,Na位于_________位置,兩個Na之間的最短距離為________nm。
②用a、d表示阿伏加德羅常數(shù)的值NA=__________________(列計算式)。25、第四期某些過渡元素在工業(yè)生產(chǎn)中有著極其重要的作用。
(1)鉻是最硬的金屬單質(zhì);被稱為“不銹鋼的添加劑”。
寫出Cr在周期表中的位置___________;其原子核外電子排布的最高能層符號___________.
(2)在1molCrO5(其中Cr為+6價)中,含有過氧鍵的數(shù)目為___________。
(3)釩(23V)是我國的豐產(chǎn)元素;被稱之為“工業(yè)的味精”,廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè)?;卮鹣铝袉栴}:
寫出釩原子價電子排布圖___________;V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO3的三聚體環(huán)狀結構如圖所示,該結構中S原子的雜化軌道類型為___________;
(4)Ni是一種優(yōu)良的有機反應催化劑,Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,其中配原子是___________。
(5)鈦稱之為21世紀金屬,具有一定的生物功能。鈣鈦礦(CaTiO3)晶體是工業(yè)獲取鈦的重要原料。CaTiO3晶胞如下圖,邊長為a=0.266m,晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為___________nm,與Ti緊鄰的O個數(shù)為___________。
(6)在CaTiO3晶胞結構的另一種表示中,Ca處于各頂角位置,則T處于___________位置,O處于___________位置。26、ⅢA族的硼;鋁、鎵、銦、鉈等元素在化合物中通常表現(xiàn)出+3價;含ⅢA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題。
(1)基態(tài)Ga原子價層電子排布式_____。
(2)砷化鎵屬于第三代半導體,晶胞結構與金剛石相似。下列說法正確的是_____。
A.砷化鎵晶胞結構中Ga原子的軌道雜化方式為sp3
B.第一電離能:As
C.電負性:As
D.砷和鎵都屬于p區(qū)元素。
(3)BCl3的立體構型是____,由第二周期元素組成的與BCl3互為等電子體的陰離子為____。
(4)已知:Al的燃燒熱為△H1=akJ·mol-1;Fe2O3(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+2Fe(s);ΔH2=bkJ/mol,則:3O2(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s);ΔH3=____kJ/mol。
(5)人造立方氮化硼晶胞如圖所示,判斷該晶體結構中存在配位鍵的依據(jù)是____。設該晶體的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,晶體的密度為ag/cm3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體中兩個距離最近的B原子之間的距離為____cm。
27、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(zhì)溶液相比。
(1)已知Ag元素的原子序數(shù)為47,則Ag元素在周期表中的位置是_____________,屬于_____區(qū),基態(tài)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(wěn)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(shù)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(zhuǎn)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(yōu)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)=______________。
評卷人得分六、有機推斷題(共3題,共6分)28、A、B、C、D,E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關信息如下表:。元素相關信息A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等D原子半徑在同周期元素中最大E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子H是我國使用最早的合金中的最主要元素
請用化學用語填空:
(1)A元素位于元素周期表第_______周期_______族;B元素和C元素的第一電離能比較,較大的是________,C元素和F元素的電負性比較,較小的是________。
(2)B元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物的分子模型為________,B元素所形成的單質(zhì)分子鍵與π鍵數(shù)目之比為________。
(3)G元素的低價陽離子的離子結構示意圖是________,F(xiàn)元素原子的價電子的軌道表示式是________,H元素的基態(tài)原子核外電子排布式的________。
(4)G的高價陽離子的溶液與H單質(zhì)反應的離子方程式為_________________;與E元素成對角線關系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性,寫出該兩性物質(zhì)與D元素的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式:_________________。29、已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3;Z元素可以形成負一價離子。請回答下列問題:
(1)X元素原子基態(tài)時的電子排布式為__________,該元素的符號是__________。X與同周期鹵族元素的第一電離能比較,較大的是____________________(填元素符號)。
(2)Y元素原子的價層電子的電子排布圖為________,該元素的名稱是__________。
(3)X與Z可形成化合物XZ3,XZ3分子的VSEPR模型為____________________。
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3,產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O,該反應的化學方程式是___________________。
(5)XY43-的空間構型為__________,與其互為等電子體的一種分子__________。
(6)X的某氧化物的分子結構如圖所示。
該化合物的化學式為___________,X原子采取___________雜化。30、短周期元素X;Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大。已知:X的最外層電子數(shù)是次外層的2倍;在地殼中Z的含量最大,W是短周期元素中原子半徑最大的主族元素,Q的最外層比次外層少2個電子。請回答下列問題:
(1)X的價層電子排布式是___,Q的原子結構示意圖是____。
(2)Y、Z兩種元素中,第一電離能較大的是(填元素符號)_____,原因是______。
(3)Z、W、Q三種元素的簡單離子的半徑從小到大排列的是________。
(4)關于Y、Z、Q三種元素的下列有關說法,正確的有是_______;
A.Y的軌道表示式是:
B.Z;Q兩種元素的簡單氫化物的穩(wěn)定性較強的是Z
C.Z;Q兩種元素簡單氫化物的沸點較高的是Q
D.Y常見單質(zhì)中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是1:2
(5)Q與Z形成的化合物QZ2,中心原子Q的雜化類型是_____,QZ2易溶于水的原因是________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【詳解】
若某原子在處于能量最低狀態(tài)時,外圍電子排布為3d14s2;則該元素是Sc,則。
A.該元素原子處于能量最低狀態(tài)時;原子中共有1個未成對電子,A錯誤;
B.該元素原子核外共有4個能層;即K;L、M、N,B正確;
C.該元素原子的M能層共有9個電子;C錯誤;
D.該元素原子最外層共有2個電子;D錯誤;
答案選B。2、C【分析】【詳解】
A.s軌道的形狀是球形的;表示電子出現(xiàn)概率大小,而不表示電子運動軌跡,故A錯誤;
B.屬于同一能級上的電子;其能量相同,故B錯誤;
C.根據(jù)鐵原子的電子排布可知的最外層電子排布式為故C正確;
D.O、F處于同一周期,同周期自左而右電負性增大,故電負性F、Cl同主族,自上而下電負性減小,故電負性非金屬性越強電負性越強,所以H;Cl、O、F的電負性逐漸增大,故D錯誤;
答案選C。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.電離能大的元素;不易失電子,但并不表示易得到電子,故A錯誤;
B.電離能大的元素其電負性不一定大;如電離能N大于O,但電負性N小于O,故B錯誤;
C.電負性最大的非金屬元素是F;不能形成含氧酸,故C錯誤;
D.電離能最小的元素為金屬性最強的元素,形成的氧化物的水化物的堿性最強,故D正確;故選D。4、A【分析】【詳解】
A.除氫元素外;所有的非金屬元素都在P區(qū),選項A錯誤;
B.磷的最外層電子數(shù)為5,其外圍電子排布方式為3s23p3;選項B正確;
C.堿金屬極易失去電子;元素的電負性很小,選項C正確;
D.當各軌道處于全滿;半滿、全空時原子較穩(wěn)定;選項D正確;
故答案選A。5、A【分析】【分析】
【詳解】
A.隨著原子序數(shù)的遞增;堿金屬元素單質(zhì)的熔點降低,密度增大;但鉀的密度比鈉小,故A錯誤;
B.光照下甲烷和氯氣混合能發(fā)生取代反應;生成一氯甲烷;二氯甲烷等,這些有機物都屬于烴的衍生物,故B正確;
C.烷烴分子中含有的化學鍵都是單鍵,含2n個氫原子的烷烴的分子式為Cn-1H2n;含有2n個C-H鍵和n-2個C-C鍵,共(3n-2)個單鍵,故C正確;
D.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減小,留有相當大的空隙,所以水結成冰時,體積增大,密度變小,與氫鍵有關,故D正確;
答案選A。6、C【分析】【詳解】
A.常溫下水是液體,而HF是氣體,沸點H2O>HF;故A錯誤;
B.由于氨氣分子間存在氫鍵,導致沸點反常,所以氫化物沸點順序為NH3>AsH3>PH3;故B錯誤;
C.過氧化鈉是由鈉離子和過氧根離子構成;氧化鈉由鈉離子和氧離子構成,陰離子與陽離子個數(shù)比都是1:2,故C正確;
D.干冰是分子晶體;二氧化硅為原子晶體,二者物理性質(zhì)不同,故D錯誤;
故答案為C。二、多選題(共7題,共14分)7、AB【分析】【詳解】
A.由能量最低原理可知硅原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2,當變?yōu)?s22s22p63s13p3時;有1個3s電子躍遷到3p軌道上,3s軌道的能量低于3p軌道的能量,要發(fā)生躍遷,必須吸收能量,使電子能量增大,故A正確;
B.硅原子處于激發(fā)態(tài)時能量要高;處于基態(tài)能量變低,因而由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài),電子能量減小,需要釋放能量,故B正確;
C.基態(tài)原子吸收能量變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子;所以激發(fā)態(tài)原子能量大于基態(tài)原子能量,故C錯誤;
D.元素的性質(zhì)取決于價層電子,包括s、p軌道電子,硅原子的激化態(tài)為1s22s22p63s13p3,基態(tài)磷原子為1s22s22p63s23p3;則它們的價層電子數(shù)不同,性質(zhì)不同,故D錯誤;
答案為AB。8、CD【分析】【詳解】
A.(CH3)4N+移向右室,HCO3-移向左室;陰離子移向陽極,即a是電源正極,A正確;
B.HCO3-經(jīng)過M移向左室;M為陰離子交換膜,B正確;
C.中,(CH3)4N+的C、N原子均為雜化,但是,HCO3-中的C原子為雜化;C錯誤;
D.通過1mol電子時,陰極室H+放電,2H++2e-=H2↑產(chǎn)生H2為0.5mol,陽極室OH-放電,4OH--4e-=2H2O+O2↑,產(chǎn)生O2為0.25mol,同時,溶液中剩下的H+與HCO3-反應還要產(chǎn)生二氧化碳;因此,產(chǎn)生的氣體大于0.75mol,體積大于16.8L(STP)氣體,D錯誤。
答案選CD。9、BD【分析】【詳解】
試題分析:A、水分子比H2S穩(wěn)定與共價鍵強弱有關系;與二者是否能形成氫鍵沒有關系,錯誤;Ⅱ;碘化鈉和氯化鈉形成的均是離子晶體,晶格能NaI比NaCl小,因此NaCl比NaI熔點高,B正確;C、氮氣和磷形成的晶體均是分子晶體,C錯誤;D、元素第一電離能大小與原子外圍電子排布有關,不一定像電負性隨原子序數(shù)遞增而增大,同周期元素第一電離能大的,電負性不一定大,例如電負性氧元素大于氮元素,但氮元素的第一電離能大于氧元素,D正確,答案選BD。
考點:考查氫鍵、分子穩(wěn)定性、晶體類型和性質(zhì)及電離能和電負性判斷10、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,則1mol水楊酸最多能與3molH2發(fā)生加成反應;故A錯誤;
B.水楊酸與對甲氧基苯甲酸(含有-OCH3)含有的官能團不同;不是同系物,故B錯誤;
C.分子間氫鍵會導致物質(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)是平面結構,苯環(huán)上的C原子采用雜化,羧基中的碳原子的價層電子對數(shù)=3,沒有孤對電子,也采用雜化;故D正確;
故選CD。11、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.該分子為三角錐型結構;正負電荷重心不重合,所以為極性分子,A錯誤;
B.PH3分子中P原子最外層有5個電子;其中3個電子和3個H原子形成共用電子對,所以該物質(zhì)中有1個未成鍵的孤對電子,B正確;
C.氮元素非金屬性強于磷元素,PH3中的P-H鍵的極性比NH3中N-H鍵的極性弱;C正確;
D.同種非金屬元素之間存在非極性鍵;不同非金屬元素之間存在極性鍵,所以P-H是極性鍵,D錯誤;
答案選BC。12、AC【分析】【分析】
根據(jù)原子分攤可知,晶胞I中:晶胞中Na原子數(shù)目=1+8×=2、Cl原子數(shù)目=12×=6,化學式為NaCl3;晶胞II中Na原子數(shù)目=2+4×=3、Cl原子數(shù)目=8×=1,化學式為Na3Cl;晶胞III中Na原子數(shù)目=2+4×+2×=4、Cl原子數(shù)目=8×=2,化學式為Na2Cl,根據(jù)反應條件(NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na或Cl2反應,可以形成不同組成、不同結構的晶體)和原子守恒可知,晶胞I所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應的產(chǎn)物;晶胞II;III所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na反應的產(chǎn)物,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.由圖可知;晶胞中12個Cl原子位于面上,所以體心Na原子周圍有12個Cl,即鈉原子的配位數(shù)為12,故A正確;
B.Na有2個位于體內(nèi),4個位于棱心,棱心被4個晶胞共用,鈉原子個數(shù)為2+4×=3;即晶胞Ⅱ中含有3個鈉原子,故B錯誤;
C.晶胞III中Na原子數(shù)目=2+4×+2×=4、Cl原子數(shù)目=8×=2,化學式為Na2Cl;故C正確;
D.晶胞I、II、Ⅲ所對應晶體的化學式分別為NaCl3、Na3Cl、Na2Cl,根據(jù)原子守恒可知,晶胞I所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應的產(chǎn)物;晶胞II;III所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na反應的產(chǎn)物,故D錯誤;
答案選AC。13、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)均攤法,該晶胞中Fe原子的數(shù)目為=4,Mg原子的個數(shù)為8,F(xiàn)e、Mg原子個數(shù)之比=4:8=1:2,所以其化學式為Mg2Fe;故A正確;
B.金屬晶體中存在金屬鍵;該晶體屬于合金,屬于金屬晶體,所以只含金屬鍵,故B錯誤;
C.根據(jù)晶胞結構示意圖可知,距離Mg原子最近且相等的Fe原子有4個,即Mg的配位數(shù)為4,而該晶體的化學式為Mg2Fe;所以Fe的配位數(shù)為8,故C錯誤;
D.晶胞中Fe原子個數(shù)為4,Mg原子個數(shù)為8,所以晶胞的質(zhì)量為=g;故D正確;
故答案為BC。三、填空題(共9題,共18分)14、略
【分析】【詳解】
試題分析:X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體,該氣體是NO2,則X是氮元素,Y是氧元素;X與氫元素可形成XH3,該氣體是氨氣;Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等,則該元素的原子序數(shù)是2+8+2=12,即為鎂元素;R2+離子的3d軌道中有9個電子;因此R的原子序數(shù)是18+9+2=29,即為銅元素。
(1)氧元素的原子序數(shù)是8,則根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知,氧元素基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p4;同周期自左向右元素的第一電離能逐漸增大;鎂是第三周期,則所在周期中第一電離能最大的主族元素是Cl元素。
(2)根據(jù)價層電子對互斥理論可知,NO2-離子中心原子氮原子含有的孤對電子對數(shù)==1,即氮原子的價層電子對數(shù)是3,由于含有一對孤對電子,因此其離子的立體構型是V形;銅離子含有空軌道,而水分子中的氧原子含有孤對電子,因此在Cu2+的水合離子中;提供孤電子對的是原子是O原子。
(3)根據(jù)晶胞結構可知,陽離子在8個頂點和體心處各一個,則根據(jù)均攤法可知,陽離子個數(shù)=1+8×=2個。陰離子在上下面各2個,晶胞內(nèi)部2個,則陰離子個數(shù)=4×+2=4個;因此晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)之比是4:2=2:1。
(4)將R單質(zhì)的粉末加入氨氣的濃溶液中,通入氧氣,充分反應后溶液呈深藍色,這說明在反應中銅被氧化氧化為銅離子與氨氣結合形成配位鍵,則該反應的離子方程式是2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。
考點:考查元素推斷、核外電子排布、第一電離能、晶胞結構與計算、配位鍵等【解析】①.1s22s22p4②.Cl③.V形④.O⑤.2:1⑥.2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O15、略
【分析】【分析】
Co是27號元素;可按照能量最低原理書寫電子排布式;O為非金屬性,難以失去電子,第一電離能較大。
【詳解】
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(shù)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(shù)是5,因此核外未成對電子數(shù)較多的是Mn,故答案為:1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;O;Mn?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2②.O③.Mn16、B:D【分析】【分析】
根據(jù)元素電離能知;Q元素第一電離能到第四電離能之間相差不大,且其第一電離能較大,所以Q是稀有氣體元素;
R第一電離能和第二電離能相差較大;則R為第IA族元素;
S元素第二電離能和第三電離能相差較大;則S為第IIA族元素;
T元素第三電離能和第四電離能相差較大;則T元素為第IIIA族元素;
V元素的第一電離能和第二電離能相差較大;V為第IA族元素,由此分析解答。
【詳解】
1.A.稀有氣體元素;不易形成化合物,A錯誤;
B.R為第IA族元素;在氯化物中的化合價是+1,B正確;
C.S為第IIA族元素;在氯化物中的化合價是+2,C錯誤;
D.T為第IIIA族元素;在氯化物中的化合價是+3價,D錯誤;
故答案為:B;
2.由上分析可知:R和V為第IA族元素,且R的第一電離能大于V的第一電離能,都有第四電離能,核外電子數(shù)應該都超過4個,同一主族,從上到下,第一電離能逐漸減小,故V在Na和K中最有可能是K,D符合,故答案為:D。17、略
【分析】【詳解】
由圖中可以看出,在C60的模型中每一個碳原子和相鄰的三個碳原子相結合,從化學式C60可以看出每個C60分子由60個碳原子構成,而每一個小球代表一個碳原子,所以小球的個數(shù)應為60個,每個小球與三個小棍連接,而每個小棍都計算兩次,故小棍的數(shù)目應為:(60×3)/2=90;故答案為3、60、90?!窘馕觥?609018、略
【分析】【分析】
I.由信息可知,溶于水后加氨水發(fā)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(jù)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(shù)就是配體的個數(shù);
(2)根據(jù)結構式可知,N原子價電子對數(shù)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(tài),較穩(wěn)定,第一電離能最大,據(jù)此判斷第一電離能大小;
(4)分子結構中非羥基氧原子數(shù)比多或分子中As價態(tài)更高,導致中的O的電子向As偏移;據(jù)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(jù)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(shù)就是配體的個數(shù),所以配位數(shù)為6,故答案為:Fe3+;CN?;6;
(2)①價電子對數(shù)=鍵+孤電子對數(shù),根據(jù)結構式可知,N原子的價電子對數(shù)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(tài),較穩(wěn)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(shù)比多,所以的酸性強或分子中As價態(tài)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(shù)比多,所以的酸性強.或分子中As價態(tài)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(nèi)界和外界兩部分組成,內(nèi)界是配合物中心原子或離子和一定數(shù)目的配位體,是配合物的特征部分,外界是內(nèi)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(shù)比多,所以的酸性強.或分子中As價態(tài)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19、略
【分析】【詳解】
(1)Zn為30號元素,基態(tài)Zn原子的價層電子排布為3d104s2;占據(jù)最高能層為第4層,能層符號為N;
(2)①[Zn(NH3)4]SO4中陰離子為其中心原子價層電子對數(shù)為=4;不含孤電子對,空間構型為正四面體形;
②中,中心原子的價層電子對數(shù)為4,所以為sp3雜化;
③含有5個原子,價電子總數(shù)為32,與其互為等電子的分子有CCl4、SiCl4、SiF4等;
④NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應,也使氨氣極易溶于水。【解析】①.N②.正四面體③.sp3④.CCl4(或SiCl4、SiF4)⑤.NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應20、略
【分析】【分析】
(1)、P原子有三個能層;最外層為3s23p3;p軌道的電子云在三維空間中有3個延伸方向,原子軌道為啞鈴形;
(2);同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢;但P元素原子3p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素;
(3)、PCl3中P;CI均滿足8電子穩(wěn)定結構;計算中P的價層電子對數(shù),然后判斷;
(4)、根據(jù)構造原理寫出基態(tài)鐵原子核外電子排布式;H3[Fe(PO4)2]中PO43-為配體,F(xiàn)e3+為中心離子。
【詳解】
(1)、P原子核外有15個電子,分三層排布,即有三個能層,所以電子占據(jù)的最高能層符號為M;最外層為3s23p3;p軌道的電子云在三維空間中沿著x;y、z軸3個方向延伸,p原子軌道為啞鈴形;
故答案為M;3;啞鈴;
(2)、Si、P、S元素是同一周期相鄰元素,同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢,但P元素原子3p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能P>S>Si;
故答案為P>S>Si;
(3)、單質(zhì)磷與Cl2反應,可以生成PCl3和PCl5,PCl3中P、Cl均滿足8電子穩(wěn)定結構,PCl3中P原子的價層電子對數(shù)為:P原子的雜化軌道類型為sp3;所以分子的空間構型為三角錐型;
故答案為sp3;三角錐型;
(4)、鐵是26號元素,其原子核外有26個電子,根據(jù)構造原理其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,H3[Fe(PO4)2]中PO43-為配體,F(xiàn)e3+為中心離子;中心離子提供空軌道,配體提供孤對電子;
故答案為[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5);配體;孤電子對。
【點睛】
在書寫第一電離能時,需要判斷有無第二主族或是第五主族的元素,這兩個主族的元素的第一電離能比其左右兩邊都大,第二主族的s能級全滿,第五主族的p能級半滿,能量更低,其第一電離能越大。【解析】①.M②.3③.啞鈴④.P>S>Si⑤.sp3⑥.三角錐形⑦.[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)⑧.配體⑨.孤電子對21、略
【分析】【詳解】
(1)由晶胞結構可知;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)由晶胞結構可知;一個鉬原子的周圍有12個鉬原子,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)由晶胞結構可知,8個鉬原子位于頂點,6個鉬原子位于面上,利用均攤法,每個晶胞中鉬原子的個數(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角線為4apm,則正方形的邊長為即晶胞的邊長為故根據(jù)答案為:
【點睛】
金屬晶體中體心立方堆積、面心立方堆積中的幾組公式(設棱長為a,原子半徑為r):
(1)面對角線長=
(2)體對角線長=
(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④.22、略
【分析】【詳解】
(1)基態(tài)Mg原子的核外電子排布式為1s22s22p63s2,1s22s22p63p2屬于激發(fā)態(tài)的鎂原子的電子排布式;由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)需要吸收能量,(1)錯誤;
(2)基態(tài)原子價電子排布式為5s25p1的元素是In元素;位于周期表的第五周期ⅢA,屬于p區(qū)元素,(2)錯誤;
(3)BF3是AB3型共價化合物,B原子形成3個價層電子對,采用的是sp2雜化方式;(3)錯誤;
(4)基態(tài)Cr原子的價電子排布式為3d54s1;采取這種方式,可以使3d軌道和4s軌道呈現(xiàn)半充滿的狀態(tài),原子處于更穩(wěn)定的狀態(tài),(4)錯誤;
(5)金屬銅屬于面心立方最密堆積;金屬鎂屬于六方最密堆積,(5)錯誤;
(6)如果去除NaCl的晶胞中的Cl-,那么Na+在晶胞中的排列類似于面心立方的堆積形式你,因此每個Na+周圍最近的Na+有12個;(6)正確;
(7)金剛石是由C原子通過共價鍵形成的原子晶體;每個碳原子均與4個碳原子形成共價鍵,在金剛石的結構中,最小環(huán)是六元環(huán),由6個碳原子構成,(7)正確;
(8)s電子的電子云輪廓圖都是球形的;能層數(shù)越大,對應的半徑就越大,(8)正確;
(9)干冰的晶胞中CO2的堆積方式類似于面心立方最密堆積,其出現(xiàn)在晶胞的頂點和各個面心上,因此一個CO2周圍最近有12個CO2;(9)正確;
(10)電子云即概率密度的形象化描述,小黑點的疏密程度即表示電子在核外空間各處的概率密度,(10)正確;【解析】①.×②.×③.×④.×⑤.×⑥.√⑦.√⑧.√⑨.√⑩.√四、工業(yè)流程題(共1題,共8分)23、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(tài),更穩(wěn)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(jù)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(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得化學方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根據(jù)題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據(jù)元素守恒可知反應物應該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據(jù)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+五、原理綜合題(共4題,共8分)24、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)Ca原子核外電子排布為1s22s22p63s23p64s2,基態(tài)Ti原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2;結合元素周期律分析判斷;
(2)①同種類型晶體的熔沸點高低取決于微粒間作用力的大??;分子間存在氫鍵的熔沸點高;②根據(jù)價層電子對互斥理論和雜化軌道理論分析解答;
(3)Na2O為離子化合物,據(jù)此書寫其電子式;根據(jù)Na3OCl和H2存在的化學鍵類型判斷;
(4)①根據(jù)均攤法分析判斷Na3OCl晶體結構中空心白球、頂點陰影球、實心黑球的數(shù)目再結合Na3OCl化學式分析判斷;②由密度公式ρ=計算解答。
【詳解】
(1)基態(tài)Ca原子核外電子排布為1s22s22p63s23p64s2,未成對電子數(shù)為0,基態(tài)Ti原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2;未成對電子數(shù)為2。A.最外層電子數(shù)相等,錯誤;B.Ca的未成對電子數(shù)小于Ti,正確;C.同一周期元素,原子序數(shù)小的原子半徑大,原子半徑Ca原子略大,錯誤;D.Ca原子失去兩個電子后恰好達到全滿結構,很難失去第三個電子,第三電離能Ca較大,錯誤,故答案為B;
(2)①同種類型晶體的熔沸點高低取決于微粒間作用力的大小,H2O2分子間存在氫鍵,熔沸點高,故答案為H2O2分子間存在氫鍵;
②根據(jù)價層電子對互斥理論,O3分子的中心O原子的價層電子對為2+(6-2×2)=3,雜化形式為sp2,O3分子為V形結構,分子中正負電荷重心不重合,為極性分子,故答案為sp2;O3分子為V形結構(或O3分子中正負電荷重心不重合);
(3)①Na2O屬于離子化合物,電子式為故答案為
②在方法Ⅱ的反應中,形成的化學鍵有Na3OCl中Na與O、Na與Cl間的離子鍵,H2分子內(nèi)有H與H間的非極性鍵;故答案為BE;
(4)①Na3OCl晶體結構中空心白球類原子6×=3、頂點陰影球類原子8×=1、實心黑球類原子1×1=1,根據(jù)Na3OCl化學式,可判斷鈉原子應為空心白球,處在晶體結構的面心,兩個鈉原子之間的最短距離為晶體結構中兩個面心的距離,即為一半邊長的倍,即anm,故答案為面心;a;
②已知:晶胞參數(shù)為anm,密度為dg?cm-3,則dg?cm-3==解得:NA=故答案為
【點睛】
本題的易錯點為(4)②的計算,要注意掌握晶體密度的計算方法,注意單位的換算;另一個易錯點為(1),要注意根據(jù)鈣為20號元素,鈦為22號元素,均位于第四周期。本題的難點為Na3OCl中的離子種類,可以根據(jù)化合價分析判斷?!窘馕觥緽H2O2分子間存在氫鍵sp2O3分子為V形結構(或“O3分子中正負電荷重心不重合”等其他合理答案)BE面心25、略
【分析】【詳解】
(1)Cr為24號元素;在元素周期表中的位置為第四周期第ⅥB族,核外電子排布最高的能級層為第4層,為N層。答案為第四周期第ⅥB族N;
(2)過氧根中的氧的化合價為-1價,其他的氧為-2價,則可以設有x個過氧根,有y個氧離子,則根據(jù)化合物的化合價代數(shù)和為0以及原子守恒,過氧根中有2個O為-1價,則有2x×(-1)+y×(-2)+5=0,2x+y=5,可以求得x=2,則1molCrO5中含有2mol過氧鍵,過氧鍵的數(shù)目為2NA;答案為2NA;
(3)V為23號元素,其價電子的排布為3d34s2,則其價電子排布圖為從示意圖可以看出來,每個S原子與4個氧原子形成四面體結構,類似于CH4,故其S原子的雜化類型為sp3,答案為sp3;
(4)Ni(CO)4中;配位原子能夠提供電子對,其配位原子是否有孤對電子和電負性有關,O的電負性太大,不易提供電子對,而O的孤對電子配位給C原子,使得C原子一端擁有的電子較多,而且C的電負性沒有O大,易給出電子,因此配位原子是C。答案是C。
(5)晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為面對角線的一半,為nm;與Ti緊鄰的O,在Ti原子的上部有4個,在與Ti原子同平面的有4個O原子,在Ti原子的下面也有4個O原子,一共12個,答案為0.188nm12;
(6)CaTiO3晶胞結構的另一種表示中,Ca處于各頂角位置,O與Ga在同一直線上,則O在棱上。Ti在Ga形成的六面體的中心,則Ti為體心。答案為體心棱心【解析】第四周期第ⅥB族N2NAsp3C0.18812體心棱心26、略
【分析】【分析】
(1)Ga為31號元素;可利用電子進入軌道的順序?qū)懗鲭娮优挪际剑賹懗鲈觾r層電子排布式。
(2)砷與鎵都位于元素周期表的第四周期,且砷在鎵的右邊,所以非金屬性As>Ga。
A.砷化鎵晶胞結構與金剛石相似;則Ga原子的軌道雜化方式與C相同;
B.第一電離能與非金屬性基本相同;出現(xiàn)反常的也只是相鄰的價電子層處于半滿或全滿狀態(tài)的元素;
C.As;Ga的電負性與非金屬性關系相同;
D.砷和鎵中;能量高的電子排布在p軌道;
(3)由B原子的價層電子對數(shù),推斷BCl3的立體構型,由第二周期元素組成的與BCl3互為等電子體的陰離子;可從與B;Cl相鄰的元素進行分析。
(4)利用蓋斯定律可計算反應3O2(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)的ΔH3。
(5)判斷晶體結構中存在配位鍵時;可從B的價層電子對數(shù)進行分析。計算晶體中兩個距離最近的B原子之間的距離(為面上對角線的一半)時,可先算出晶體的參數(shù),再求距離最近的兩個B之間的距離。
【詳解】
(1)Ga為31號元素,基態(tài)Ga原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1,所以價層電子排布式為4s24p1。答案為:4s24p1;
(2)砷與鎵都位于元素周期表的第四周期,且砷在鎵的右邊,所以非金屬性As>Ga。
A.砷化鎵晶胞結構中,Ga原子與周圍的4個Ga原子形成共價鍵,價層電子對數(shù)為4,則軌道雜化方式為sp3;A正確;
B.因為非金屬性As>Ga,As價電子軌道處于半充滿狀態(tài),所以第一電離能:As>Ga;B錯誤;
C.非金屬性越強,電負性越大,則電負性As>Ga;C錯誤;
D.砷和鎵原子中;價層電子都排布在s;p軌道,所以它們都屬于p區(qū)元素,D正確;
故AD正確;答案為:AD;
(3)BCl3分子中,B原子的價層電子對數(shù)為3,所以立體構型是平面三角形;尋找與BCl3互為等電子體的陰離子,可用O替代Cl,則另一原子可能為C或N,從而得出陰離子為NO3-或CO32-。答案為:平面三角形;NO3-或CO32-;
(4)已知:Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)△H1=akJ·mol-1①
Fe2O3(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+2Fe(s);ΔH2=bkJ/mol②
利用蓋斯定律,將①×4-②×2得:3O2(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s);ΔH3=4a-2bkJ/mol。答案為:4a-2b;
(5)B原子的價層電子對數(shù)為3,但B原子形成了4個共價鍵,則該晶體結構中存在配位鍵,判斷依據(jù)是:BN晶體中,每1個B原子與4個N原子結合,而B原子只有3個價電子,故需提供1個空軌道形成配位鍵。在1個BN晶胞中,含有4個“BN”,設晶胞的棱長為x,則x3=從而求出x=晶體中兩個距離最近的B原子之間的距離為=cm。答案為:BN晶體中,每1個B原子與4個N原子結合,而B原子只有3個價電子,故需提供1個空軌道形成配位鍵;
【點睛】
在BN晶胞中,B原子位于頂點和面心,N原子位于體內(nèi)。1個晶胞中所含B原子數(shù)為:=4,因N原子完全屬于晶胞,所以晶胞中所含N原子數(shù)為4。從而得出,1個BN晶胞中,含有4個“BN”。【解析】4s24p1AD平面三角形NO3-或CO32-4a-2bBN晶體中,每1個B原子與4個N原子結合,而B原子只有3個價電子,故需提供1個空軌道形成配位鍵27、略
【分析】【分析】
根據(jù)同族元素來確定Ag元素的位置和價電子排布式;由價層電子對互斥理論確定雜化軌道和空間構型;含氧酸中非羥基氧原子個數(shù)越多酸性越強;四面體空隙:由四個球體圍成的空隙;球體中心線圍成四面體;八面體空隙:由六個球圍成的空隙,球體中心線圍成八面體形;根據(jù)均攤法確定離子個數(shù);八面體空隙和四面體空隙的個數(shù)。
【詳解】
(1)已知Ag元素的原子序數(shù)為47,第四周期有18種元素,47-18=29,29號元素為Cu,則Ag元素在周期表中應在Cu的下方,Cu原子的價電子為3d104s1,Cu元素在第四周期IB族,屬于ds區(qū),所以則Ag元素在周期表中的位置是第五周期IB族,屬于ds區(qū),基態(tài)Ag原子的價電子排布式為4d105s1。
(2)硫代硫酸根中因為硫比氧半徑更大,所以與銀離子的親和性更好,所以[Ag(S2O3)2]3-中配位原子是硫;配體陰離子-的中心原子是硫,另一個硫原子相當于氧原子,則中心原子硫的孤電子對數(shù)為價層電子對數(shù)為4+0=4,所以空間構型是四面體形,中心原子采用sp3雜化。
(3)H5IO6()中含有5個羥基氫,為五元酸,含非羥基氧原子1個,HIO4為一元酸,含有1個羥基氫,含非羥基氧原子3個,含非羥基氧原子個數(shù)越多酸性越強,所以酸性HIO4強于H5IO6;氯、溴、碘的氫化物為HCl、HBr、HI,由于氯、溴、碘的原子半徑逐漸增大,H—Cl、H—Br、H—I的鍵長逐漸增大,共價鍵鍵能逐漸減弱,所以HI更容易電離出H+,酸性更強,故酸性由強到弱排序為HI>HBr>HCl;
(4)如下圖2,離I-最靠近的Ag+的有四個,所以I-配位數(shù)為4;由于r(Ag+):r(I-)=0.573,在0.414<0.732范圍內(nèi),但是晶體結構和NaCl晶體不同,所以a幾何因素不可以作為晶體結構的原因;AgI和NaCl的陰陽離子的電荷比相同,所以b電荷因素不可以作為晶體結構的原因;Ag+和I-離子半徑大,受相反電荷離子的電場作用變成橢球形,不再維持原來的球形,離子鍵就向共價鍵過渡,它們的成鍵具有離子鍵和共價鍵的雙重特性,其離子鍵的純粹程度不高,離子鍵的純粹程度簡稱鍵性因素,所以造成AgI晶體結構不同于NaCl晶體結構的原因是鍵性因素,答案選ab。
(5)如圖取最小的單元,八面體空隙在面心(6個)和棱上(12個),有個,四面體空隙在面心,每個面心四個,有個,每個晶胞含有個離子,則n(Ag+)﹕n(八面體空隙)﹕n(四面體空隙)=2﹕6﹕12=1﹕3﹕6。
【點睛】
同族元素價電子基本相同,根據(jù)同族元素的相似性,確定元素的有關知識;中心原子的雜化類型和分子空間構型根據(jù)價層電子對互斥理論確定,先確定中性原子的孤電子對數(shù),再得到價層電子對數(shù),可得雜化類型和空間構型;立方晶胞原子的均攤法計算方法:頂點的原子數(shù)乘八分之一,棱上的乘四分之一,面上的乘二分之一,內(nèi)部的乘一;四面體空隙有8個,八面體空隙有4個?!窘馕觥康谖逯芷贗B族ds4d105s1硫四面體形sp3強于HI>HBr>HCl氯、溴、碘的原子半徑逐漸增大,H—Cl、H—Br、H—I的鍵長逐漸增大,共價鍵鍵能逐漸減弱,所以HI更容易電離出H+,酸性更強4ab1﹕3﹕6六、有機推斷題(共3題,共6分)28、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,A原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子,則A為碳元素;E基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1,則E為Al元素;D原子半徑在同周期元素中最大,且原子序數(shù)小于Al,大于碳,故處于第三周期ⅠA族,則D為Na元素;C基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等,原子序數(shù)小于Na,原子核外電子排布為1s22s22p4,則C為O元素;B的原子序數(shù)介于碳、氧之間,則B為N元素;G基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則G為Fe元素;F基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反,外圍電子排布為ns2np5;結合原子序數(shù)可知,F(xiàn)為Cl元素;H是我國使用最早的合金中的最主要元素,則H為Cu元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;A為碳元素,B為N元素;C為O元素;D為Na元素;E為Al元素;F為Cl元素;G為Fe元素;H為Cu元素。
(1)A為碳元素;位于元素周期表第二周期ⅣA族,N元素原子2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第
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