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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年滬教新版選修3化學(xué)下冊月考試卷773考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)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、下列關(guān)于價電子構(gòu)型3s23p4的描述正確的是()A.它的元素符號為OB.可以與H2化合生成液態(tài)化合物C.其電子排布圖D.它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p42、具有下列電子層結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的原子:①2p軌道上有2對成對電子的原子;②外圍電子構(gòu)型為2s22p3的原子;③短周期第一電離能最??;④第三周期離子半徑最小。則下列有關(guān)比較中正確的是()A.第一電離能:②>③>①>④B.原子半徑:④>③>②>①C.電負(fù)性:①>②>④>③D.最高正化合價:②>③>①>④3、有5種元素X、Y、Z、Q、T,除Y外均為短周期元素。X原子M層上有2個未成對電子且無空軌道;Y原子的價電子排布式為3d64s2;Z原子的L電子層的p能級上有一個空軌道;Q原子的L電子層的p能級上只有一對成對電子;T原子的M電子層上p軌道半充滿。下列敘述不正確的是A.元素Y和Q可形成化合物YQB.T的一種單質(zhì)的空間構(gòu)型為正四面體形,鍵角為109°28′C.X和T第一電離能:X<TD.ZQ2是極性鍵構(gòu)成的非極性分子4、下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、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),范德華力只存在于分子間B.冰變?yōu)橐后w水時,共價鍵沒有被破壞C.液態(tài)HF中存在氫鍵,所以HF比HC1的穩(wěn)定性強(qiáng)D.物質(zhì)在溶于水的過程中,化學(xué)鍵一定會被破壞或改變5、下列說法正確的是A.HOCH2CH(OH)CH2OH與CH3CHClCH2CH3都是手性分子B.NH和CH4的空間構(gòu)型相似C.PH3與都是平面型分子D.CO2與H2O都是直線型分子6、三氟化硼乙醚絡(luò)合物是一種有機(jī)催化劑,測定其中的含量時涉及的反應(yīng)為下列說法錯誤的是()A.中B的雜化方式是B.的空間構(gòu)型為平面三角形C.均可形成分子間氫鍵D.晶體中每個周圍有8個7、下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的有幾項()

①H2O的熔沸點比同族元素氫化物的高②小分子的醇可以和水以任意比互溶③冰的密度比液態(tài)水的密度小④鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的低⑤HF分解時吸收的熱量比HCl分解時吸收的熱量多A.5項B.4項C.3項D.2項8、如圖是從NaCl和CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖;其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是()

A.只有cB.b和cC.a和cD.a和d9、一定條件下,氨氣和氟氣發(fā)生反應(yīng):4NH3+3F2→NF3+3NH4F,其中產(chǎn)物NF3分子結(jié)構(gòu)和NH3相似。下列有關(guān)說法錯誤的是A.NF3分子呈三角錐形B.NF3分子是極性分子C.NF3與NH3晶體類型相同D.上述反應(yīng)中,反應(yīng)物和生成物均屬于共價分子評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)10、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示;x位于立方體的頂點,Y位于立方體中心。試分析:

(1)晶體中每個Y同時吸引著___個X,每個x同時吸引著__個Y,該晶體的化學(xué)式為___;

(2)晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有___個;

(3)晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角∠XYX的度數(shù)為__。

(4)下列分子中含有sp和sp3雜化方式的是___。

A.B.CH4C.CH2=CHCH3D.CH3CH2C≡CHE.CH3CH311、硼元素;鈣元素、銅元素在化學(xué)中有很重要的地位;單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。

已知與水反應(yīng)生成乙炔。請回答下列問題:

將乙炔通入溶液中生成紅棕色沉淀,基態(tài)核外電子排布式為______,其在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生歧化反應(yīng)生成和Cu,但CuO在高溫下會分解成試從結(jié)構(gòu)角度解釋高溫下CuO何會生成______。

中與互為等電子體,中含有的鍵數(shù)目為______。

乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類型是______,構(gòu)成丙烯腈元素中第一電離能最大的是______。

硼酸是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體,層內(nèi)的分子間通過氫鍵相連如圖則的晶體中有______mol氫鍵。硼酸溶于水生成弱電解質(zhì)一水合硼酸它電離生成少量和則含有的化學(xué)鍵類型為______。

12、氮元素可以形成多種化合物.請回答以下問題:

⑴基態(tài)氮原子的價電子排布式是____________。

⑵肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物.

①請用價電子層對互斥理論推測NH3分子的空間構(gòu)型是__________________,其中H—N—H的鍵角為___________________,請根據(jù)價層電子對互斥理論解釋其鍵角小于109°28′的原因:_______。

②肼可用作火箭燃料;燃燒時發(fā)生的反應(yīng)是:

N2O4(l)+2N2H4(l)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1038.7kJ·mol﹣1

若該反應(yīng)中有4molN—H鍵斷裂,則形成π鍵的數(shù)目為__________。

⑶比較氮的簡單氫化物與同族第三、四周期元素所形成氫化物的沸點高低并說明理由___________________________________________。13、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(yīng),可以生成PCl3和PCl5,其中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物中,P原子的雜化軌道類型為________,其分子的空間構(gòu)型為________。

(4)H3PO4為三元中強(qiáng)酸,與Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性質(zhì)常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為____________________;PO43-作為________為Fe提供________。14、如圖所示為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物——鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu);該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小結(jié)構(gòu)重復(fù)單元。

(1)在該物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)中,每個鈦離子周圍與它最接近且距離相等的鈦離子、鈣離子、氧離子各有_____________、_____________、_____________個。

(2)該晶體結(jié)構(gòu)中,Ca、Ti、O個數(shù)比是___________;該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為___________。15、鎳及其化合物是重要的合金材料和催化劑。請回答下列問題:

(1)基態(tài)鎳原子的價電子排布式為___________,排布時最高能層的電子所占的原子軌道有__________個伸展方向。

(2)鎳能形成多種配合物如正四面體形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面體形的[Ni(NH3)6]2+等。下列說法不正確的有_________。

A.CO與CN-互為等電子體;其中CO分子內(nèi)σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1:2

B.NH3的空間構(gòu)型為平面三角形。

C.Ni2+在形成配合物時;其配位數(shù)可能為是4或6

D.Ni(CO)4中,鎳元素是sp3雜化。

(3)丁二酮肟常用于檢驗Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟與Ni2+反應(yīng)生成鮮紅色沉淀,其結(jié)構(gòu)如圖所示。該結(jié)構(gòu)中,除共價鍵外還存在配位鍵和氫鍵,請在圖中用“???”表示出氫鍵。_____

(4)NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同;相關(guān)離子半徑如下表:

NiO晶胞中Ni2+的配位數(shù)為_______,NiO熔點比NaCl高的原因是_______________________。

(5)研究發(fā)現(xiàn)鑭鎳合金LaNix是一種良好的儲氫材料。合金LaNix晶體屬六方晶系如圖a所示,其晶胞如圖a中實線所示,如圖b所示(其中小圓圈代表La,小黑點代表Ni)。儲氫位置有兩種,分別是八面體空隙(“”)和四面體空隙(“”),見圖c、d,這些就是氫原子存儲處。

①LaNix合金中x的值為_____;

②LaNix晶胞的密度是________g/cm-3(阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示,LaNix的摩爾質(zhì)量用M表示)

③晶胞中和“”同類的八面體空隙有______個。16、非金屬元素雖然種類不多;但是在自然界中的豐度卻很大,請回答下列問題:

(1)BN(氮化硼,晶胞結(jié)構(gòu)如圖)和CO2中的化學(xué)鍵均為共價鍵,BN的熔點高且硬度大,CO2的晶體干冰卻松軟且極易升華。由此可以判斷:BN可能是______晶體,CO2可能是______晶體,BN晶體中B原子的雜化軌道類型為______,干冰中C原子的雜化軌道類型為______

(2)分子極性:OF2______H2O,鍵角:OF2______H2O(填“>””或者“<”)

(3)金剛石和石墨都是碳元素的單質(zhì),但石墨晶體熔點比金剛石______,原因是______

(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)。在SiC結(jié)構(gòu)中,每個C原子周圍距離相等且最近的C原子數(shù)目為______,假設(shè)C-Si鍵長為acm,則晶胞密度為______g/cm3。

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(jié)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(dǎo)電的晶體是______________;

Ⅱ;C和Si元素在化學(xué)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(jié)構(gòu),試分析層內(nèi)每個正六邊形占有的碳原子數(shù)為___________個。

18、現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(℃)的數(shù)據(jù):

據(jù)此回答下列問題:

(1)A組屬于___________晶體,其熔化時克服的微粒間的作用力是__________________。

(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是___________________(填序號)。

①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性。

(3)C組中HF熔點反常是由于_______________________________________。

(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是_________________(填序號)。

①硬度?、谒芤耗軐?dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電。

(5)D組晶體的熔點由高到低的順序為NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解釋為_______________________________。評卷人得分三、原理綜合題(共5題,共10分)19、亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6])雙稱黃血鹽,是一種重要的化工原料。檢驗三價鐵發(fā)生的反應(yīng)為:K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏藍(lán))+3KCl;回答問題:

(1)寫出基態(tài)Fe3+的核外電子排布式_________。

(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共價鍵外,還有______和________。含有12molσ鍵的K4[Fe(CN)6的物質(zhì)的量為________mol。

(3)黃血鹽中N原子的雜化方式為______;C、N、O的第一電離能由大到小的排序為_____,電負(fù)性由大到小的排序為________。

(4)Fe;Na、K的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:

①鈉的熔點比鉀更高,原因是__________________________。

②Fe原子半徑是rcm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,鐵的相對原子質(zhì)量為a,則鐵單質(zhì)的密度是_______g/cm3。20、[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

氮的化合物在生產(chǎn);生活中有廣泛應(yīng)用。

(1)氮化鎵(GaN)是新型的半導(dǎo)體材料?;鶓B(tài)氮原子的核外電子排布圖為____;基態(tài)鎵(Ga)原子的核外具有____種不同能量的電子。

(2)乙二氨的結(jié)構(gòu)簡式為(H2N-CH2-CH2-NH2;簡寫為en)。

①分子中氮原子軌道雜化類型為____;

②乙二氨可與銅離子形成配合離子[Cu(en)2]2+,其中提供孤電子對的原子是____,配合離子結(jié)構(gòu)簡式為____;

③乙二氨易溶于水的主要原因是____。

(3)氮化硼(BN)是一種性能優(yōu)異;潛力巨大的新型材料;主要結(jié)構(gòu)有立方氮化硼(如圖1)和六方氮化硼(如圖2),前者類似于金剛石,后者與石墨相似。

①圖1中氮原子的配位數(shù)為____,離硼原子最近且等距離的硼原子有____個;

②已知六方氮化硼同層中B與N之間的距離為acm,密度為dg?cm-3,則相鄰層與層之間的距離為____pm(列出表達(dá)式)。21、Li、Fe、As均為重要的合金材料,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值?;卮鹣铝袉栴}:

(1)基態(tài)Li原子核外電子占據(jù)的空間運(yùn)動狀態(tài)有________個,占據(jù)最高能層電子的電子云輪廓圖形狀為_________。

(2)Li的焰色反應(yīng)為紫紅色,很多金屬元素能產(chǎn)生焰色反應(yīng)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(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)如圖所示。若晶胞參數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度可表示為______g●cm-3。(列式即可)

22、科學(xué)家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。

(1)CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序為______。

(2)下列關(guān)于CH4和CO2的說法正確的是______(填序號)。

a.固態(tài)CO2屬于分子晶體。

b.CH4分子中含有極性共價鍵;是極性分子。

c.因為碳?xì)滏I鍵能小于碳氧鍵,所以CH4熔點低于CO2

d.CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp

(3)在Ni基催化劑作用下,CH4和CO2反應(yīng)可獲得化工原料CO和H2。

①基態(tài)Ni原子的電子排布式為____________,Ni該元素位于元素周期表的第___族。

②Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,1molNi(CO)4中含有_____molσ鍵。

(4)一定條件下,CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如圖所示)的水合物晶體,其相關(guān)參數(shù)見下表.CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”。

①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是______。

②為開采深海海底的“可燃冰”,有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想.已知圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm,根據(jù)上述圖表,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析,該設(shè)想的依據(jù)是___________________________。23、金屬鐵及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。

(1)Fe3+的電子排布式為___________________。已知,F(xiàn)e3+的化學(xué)性質(zhì)比Fe2+穩(wěn)定,請從原子結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行解釋_____________________________________________________。

(2)Fe能與CO形成配合物Fe(CO)5,1molFe(CO)5中含有________molσ鍵。

(3)與CO互為等電子體的分子和離子分別為_______和_______(各舉一種即可;填化學(xué)式)

(4)已知某鐵晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①該晶胞中含有鐵原子的數(shù)目為___________。

②若晶胞的邊長為acm,則晶體鐵的密度為_______________________g·cm-3(用代數(shù)式表示,阿伏加德羅常數(shù)為NA)。評卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共15分)24、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(shù)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(jié)構(gòu)?;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(shù)為24。請根據(jù)以上情況;回答下列問題:(答題時,A、B、C、D、E用所對應(yīng)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(shù)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(zhì)在AC2中點燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點較高的固體產(chǎn)物,寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式:__________。

(5)1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數(shù)相同、電子數(shù)相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)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(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)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(xué)式為_____。

(6)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時,B被還原到最低價,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。25、現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價電子構(gòu)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(shù)是核外電子總數(shù)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(fù)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(zhì)_______。

A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料B.其電負(fù)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____。26、原子序數(shù)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(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)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(shù)目為________。

(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構(gòu)型相同,但立體構(gòu)型不同,ZX3的立體構(gòu)型為________,兩種化合物分子中化學(xué)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(jié)構(gòu)相似的三種物質(zhì),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(zhì)互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結(jié)構(gòu)式是________。

(5)W元素原子的價電子排布式為________。27、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應(yīng)的元素。

。①

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(gòu)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(fù)性________元素④的電負(fù)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(zhì)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(zhì)。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。28、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應(yīng)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(gòu)型為__________。請寫出與元素④的單質(zhì)互為等電子體分子、離子的化學(xué)式______________________(各寫一種)。

(4)④的最高價氧化物對應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時,元素④被還原到最低價,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)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(shù)目為__________。評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共9分)29、含族的磷、砷()等元素的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中有許多重要用途?;卮鹣铝袉栴}:

(1)下列狀態(tài)的磷中,電離最外層一個電子所需能量最小的是__________(填標(biāo)號)。

A.B.C.D.

(2)常溫下是一種白色晶體,由兩種微粒構(gòu)成。將其加熱至148℃熔化,形成一種能導(dǎo)電的熔體。已知兩種微粒分別與互為等電子體,則為________,其中心原子雜化軌道類型為________,為________。

(3)的分別為根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋遠(yuǎn)大于的原因______________。

(4)的空間構(gòu)型為_____________。

(5)砷化鎵屬于第三代半導(dǎo)體,它能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?,砷化鎵燈泡壽命是普通燈泡?00倍,而耗能只有其10%。推廣砷化鎵等發(fā)光二極管()照明,是節(jié)能減排的有效舉措。已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)

①砷化鎵的化學(xué)式為__________,鎵原子的配位數(shù)為__________。

②砷化鎵的晶胞密度__________(列式并計算,精確到小數(shù)點后兩位),如圖是沿立方格子對角面取得的截圖,位置原子與位置原子的核間距x=________

30、⑴已知在周期表的某一周期,其零族元素的價層電子排布式為同周期的A、B兩種元素,最外層電子數(shù)為2、7,次外層電子數(shù)為8、18,則元素A為________,B為________(寫元素符號)。若周期表有第8周期,則其最終的零族元素的原子序數(shù)為____________。

⑵稀有氣體的化合物分子的空間構(gòu)型是__________,寫出與其互為等電子體的一種陰離子的化學(xué)式___________。

⑶硼酸能形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu);單層的結(jié)構(gòu)如圖所示。

則硼酸晶體中存在的作用力除共價鍵外,還有_____________。

⑷稀土資源是重要的戰(zhàn)略資源;下圖為某稀土元素A的氧化物晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,其中氧離子占據(jù)頂點;面心、棱心、體心的位置,A離子占據(jù)半數(shù)的立方體空隙。

寫出A氧化物的化學(xué)式______,A離子的配位數(shù)為______。已知晶胞參數(shù)為則間距為________設(shè)A的摩爾質(zhì)量為晶體的密度為_______31、釹鐵硼磁鐵是目前為止具有最強(qiáng)磁力的永久磁鐵。生產(chǎn)釹鐵硼磁鐵的主要原材料有稀土金屬釹;高純鐵、鋁、硼等?;卮鹣铝袉栴}:

(1)釹(Nd)為60號元素,在周期表中位于第_________周期?;鶓B(tài)硼原子中占據(jù)最高能級的電子,電子云輪廓圖形狀為_______。鐵離子的電子排布式__________________

(2)實驗測得AlCl3的實際存在形式為Al2Cl6;其分子的球棍模型如下圖所示:

①分子中A1原子采取____雜化。Al2Cl6屬于____分子(填“極性”或“非極性”)。

②AlCl3與過量NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4],[A1(OH)4]-中存在的化學(xué)鍵有_________(填選項字母)。

A.離子鍵B.共價鍵C.配位鍵D.金屬鍵E.氫鍵。

(3)工業(yè)上可用電解熔融的FeO、Fe2O3冶煉高純鐵。基態(tài)Fe2+的價電子排布圖(軌道表達(dá)式)為______________;用物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識說明Fe2+容易被氧化成Fe3+的原因:________________________。

(4)氮化鐵晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示。該晶體中鐵、氮的微粒個數(shù)之比為_____。

(5)氧化亞鐵晶體的晶胞如圖2所示。已知:氧化亞鐵晶體的密度為ρg·cm—3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。在該晶胞中,與Fe2+緊鄰且等距離的Fe2+數(shù)目為_________;Fe2+與O2—的最短核間距為_____________pm。評卷人得分六、實驗題(共1題,共9分)32、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(shè)計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來_____________________________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【詳解】

價電子構(gòu)型3s23p4的元素是硫。

A.氧元素符號為O;它的原子核外只有2個電子層,A不合題意;

B.硫與H2化合生成硫化氫;是氣態(tài)化合物,B不合題意;

C.電子排布圖違反洪特規(guī)則;C不正確;

D.硫為16號元素,它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4;D正確。

故選D。2、C【分析】【分析】

①2p軌道上有2對成對電子的原子,則其2p能級電子排布為2p5,為F元素;②外圍電子構(gòu)型為2s22p3的原子為N元素;③短周期第一電離能最小的元素為Na元素;④第三周期離子半徑最小的元素Al。

【詳解】

A.同周期主族元素第一電離能呈增大趨勢,F(xiàn)的第一電離能大于N,即①>②;故A錯誤;

B.同周期主族元素的原子半徑自左至右依次減小,所以Na的原子半徑大于Al,即③>④;故B錯誤;

C.非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大;所以電負(fù)性①>②>④>③,故C正確;

D.F元素沒有最高正價;故D錯誤;

故答案為C。3、B【分析】【分析】

5種元素X、Y、Z、Q、T,除Y外均為短周期元素,X原子M層上有2個未成對電子且無空軌道,則X為S元素;Y原子的價電子排布式為3d64s2;則Y為Fe元素;Z原子的L電子層的p能級上有一個空軌道,則Z為C元素;Q原子的L電子層的P能級上只有一對成對電子,則Q是O元素;T原子的M電子層上p軌道半充滿,則T是P元素,據(jù)此解答。

【詳解】

根據(jù)分析可知;X為S元素,Y為Fe元素,Z為C元素,Q為O元素,T為P元素。

A.Y為Fe元素;Q為O元素,F(xiàn)e與O可形成FeO,故A正確;

B.T為P元素;P的單質(zhì)中,白磷的空間構(gòu)型為正四面體形,但白磷分子中四個P原子位于四個頂點上,其鍵角為60°,故B錯誤;

C.X為S元素;T是P元素,屬于同周期相鄰元素,由于P原子最外層3p能級電子為半充滿,較穩(wěn)定,則第一電離能P比S大,即S<P,故C正確;

D.Z為C元素,Q是O元素,ZQ2是CO2,該分子結(jié)構(gòu)中碳與每個氧形成兩對共用電子對,其電子式為結(jié)構(gòu)式為O=C=O,CO2分子中只含極性鍵,且CO2分子結(jié)構(gòu)對稱;正負(fù)電荷重心重合,是非極性分子,故D正確;

答案為B。4、B【分析】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,故A錯誤;B.冰變?yōu)橐簯B(tài)水時,是分子間距離的改變,克服分子間作用力,不破壞化學(xué)鍵,故B正確;C.穩(wěn)定性是化學(xué)性質(zhì),與氫鍵無關(guān),與氫氟的鍵能大小有關(guān),故C錯誤;D.非電解質(zhì)溶于水沒有發(fā)生電離,化學(xué)鍵不會被破壞或改變,只克服分子間作用力,故D錯誤;故選B。

點睛:本題考查了化學(xué)鍵的有關(guān)知識,根據(jù)化學(xué)鍵的概念來分析解答,注意分子間作用力不屬于化學(xué)鍵,氫鍵屬于分子間作用力,不屬于化學(xué)鍵,為易錯點。5、B【分析】【詳解】

A.手性分子的前提是存在手性碳原子,手性碳是指連接四個不同原子或者原子團(tuán)的碳原子,HOCH2CH(OH)CH2OH中不存在手性碳原子;故不是手性分子,故A錯誤;

B.NH和CH4的空間構(gòu)型均為正四面體形;構(gòu)型相似,故B正確;

C.PH3是三角錐形;苯環(huán)是平面正六邊形,故C錯誤;

D.二氧化碳是直線型分子;水分子是V形分子,故D錯誤;

故選:B。6、A【分析】【詳解】

A.中B原子采用雜化(),中B為雜化;故A錯誤;

B.中心原子價層電子對數(shù)N原子上無孤對電子,空間構(gòu)型為平面三角形,故B正確;

C.H2O和中均存在分子間可形成氫鍵,故C正確;

D.在螢石結(jié)構(gòu)中,的配位數(shù)為8,的配位數(shù)為4;故D正確;

故答案選A。7、B【分析】【詳解】

①H2O分子之間存在氫鍵;因此其熔沸點比同族元素氫化物的高,①有關(guān);

②小分子的醇可以和水分子之間形成氫鍵;因此其可與水以任意比互溶,②有關(guān);

③氫鍵是有方向性的;水結(jié)為冰后,水分子間的空隙變大,故冰的密度比液態(tài)水的密度小,③有關(guān);

④對羥基苯甲酸易形成分子間的氫鍵;不能形成分子內(nèi)的氫鍵;而鄰羥基苯甲酸易形成分子內(nèi)的氫鍵,因此,鄰羥基苯甲酸的分子間作用力較小,其熔、沸點比對羥基苯甲酸的低,④有關(guān);

⑤F的非金屬性強(qiáng)于Cl;故HF比HCl穩(wěn)定,前者分子中的共價鍵的鍵能較大,HF分解時吸收的熱量比HCl分解時吸收的熱量多,⑤與氫鍵無關(guān)。

綜上所述,與氫鍵有關(guān)的有4項,故選B。8、C【分析】【分析】

在NaCl晶體中,Na+或Cl-的配位數(shù)都是6,根據(jù)NaCl晶體中Na+與Cl-的配位數(shù)判斷其結(jié)構(gòu)的正確性。

【詳解】

在NaCl晶體中,每個Na+周圍同時吸引著距離相等且最近的6個Cl-,每個Cl-周圍同時吸引著距離相等且最近的6個Na+,這個離子吸引的帶相反電荷的微粒構(gòu)成的是正八面體結(jié)構(gòu),圖a符合條件;圖c則是選取其中一個離子,沿X、Y、Z三個方向切割可得到6個等距離且最近的帶相反電荷的離子,所以其配位數(shù)為6,故符合NaCl晶體結(jié)構(gòu)的圖示是a和c,故合理選項是C。9、D【分析】【詳解】

A.氨氣分子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(5-3×1)=4,所以氮原子雜化方式是sp3,因為含有一個孤電子對,所以是三角錐型結(jié)構(gòu),NF3分子構(gòu)型與NH3相似,所以NF3分子構(gòu)型也是三角錐型的;故A正確;

B.NF3分子構(gòu)型與NH3相似,NH3分子構(gòu)型是三角錐型的,所以NF3分子構(gòu)型也是三角錐型的;三角錐形分子的結(jié)構(gòu)不對稱,正負(fù)電荷中心不重疊,為極性分子,故B正確;

C.NF3存在N-F鍵,NH3存在N-H鍵,都為分子晶體,NF3與NH3晶體類型相同;故C正確;

D.氨氣、氟氣以及NF3為分子晶體,NH4F中存在的化學(xué)鍵是離子鍵、共價鍵,NH4F是離子化合物;故D錯誤;

故選:D。二、填空題(共9題,共18分)10、略

【分析】【分析】

⑴晶體中以中心的Y分析Y同時吸引X的個數(shù);再以頂點的X分析X同時吸引Y的個數(shù),計算晶體中有X和Y個數(shù)。

⑵晶體中以頂點X分析;X與面對角線的X來分析。

⑶晶體中X與Y形成正四面體結(jié)構(gòu)。

⑷A.中苯環(huán)上的碳價層電子對數(shù)為3,是sp2雜化;B.CH4中碳原子價層電子對數(shù)為4,是sp3雜化;C.CH2=CHCH3中第1個和第2個碳原子價層電子對數(shù)為3,是sp2雜化;D.CH3CH2C≡CH中第3個和第4個碳原子價層電子對數(shù)為2,是sp雜化,第1個和第2個碳原子價層電子對數(shù)為4,是sp3雜化;E.CH3CH3中第1個和第2個碳原子價層電子對數(shù)為4,是sp3雜化。

【詳解】

⑴晶體中以中心的Y分析,每個Y同時吸引著4個X,以頂點的X分析,每個X同時吸引著8個Y,該晶體中有X為個,Y為1個,因此化學(xué)式為XY2;故答案為:4;8;XY2。

⑵晶體中以頂點X分析;X與面對角線的X來分析,每個面有4個,共3個面,因此在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有12個;故答案為:12。

⑶晶體中X與Y形成正四面體結(jié)構(gòu);因此距離最近的2個X與1個Y形成的夾角∠XYX的度數(shù)為109°28′;故答案為:109°28′。

⑷A.中苯環(huán)上的碳價層電子對數(shù)為3,是sp2雜化,故A不符合題意;B.CH4中碳原子價層電子對數(shù)為4,是sp3雜化,故B不符合題意;C.CH2=CHCH3中第1個和第2個碳原子價層電子對數(shù)為3,是sp2雜化,故C不符合題意;D.CH3CH2C≡CH中第3個和第4個碳原子價層電子對數(shù)為2,是sp雜化,第1個和第2個碳原子價層電子對數(shù)為4,是sp3雜化,故D符合題意;E.CH3CH3中第1個和第2個碳原子價層電子對數(shù)為4,是sp3雜化,故E符合題意;綜上所述,答案為D?!窘馕觥竣?4②.8③.XY2④.12⑤.109°28′⑥.D11、略

【分析】【分析】

(1)①Cu+基態(tài)核外電子排布式為價電子排布式為為全充滿結(jié)構(gòu),更穩(wěn)定,據(jù)此作答;②與互為等電子體,則中氧原子之間形成叁鍵,叁鍵中有1個鍵、2個鍵;據(jù)此作答;

③根據(jù)有機(jī)C原子的雜化規(guī)律,中,C、CH中碳原子含一個雙鍵,采取雜化;而CN中碳原子含一個叁鍵,采取sp雜化;H元素非金屬性最??;其第一電離能最小,同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,N元素第一電離能大于C元素,據(jù)此解答;

(2)由圖可知,一個分子對應(yīng)著6個氫鍵,而一個氫鍵對應(yīng)著2個分子,據(jù)此作答;中O與H原子之間形成共價鍵;O與B之間形成配位鍵;含有的化學(xué)鍵類型為共價鍵、配位鍵,據(jù)此解答;

【詳解】

(1)①基態(tài)核外電子排布式為價電子排布式為為全充滿結(jié)構(gòu),更穩(wěn)定,故CuO在高溫下會分解成

故答案為:價電子排布式為為全充滿結(jié)構(gòu),更穩(wěn)定;

②CaC2中與互為等電子體,則中氧原子之間形成叁鍵,叁鍵中有1個鍵、2個鍵,中含有的鍵數(shù)目為

故答案為:

③乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈丙烯腈分子中碳原子沒有孤對電子,C、CH中碳原子均形成3個鍵,采取雜化,而CN中碳原子形成2個鍵;采取sp雜化;H元素非金屬性最??;其第一電離能最小,同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,N元素第一電離能大于C元素;

故答案為:sp、N;

由圖可知,一個分子對應(yīng)著6個氫鍵,而一個氫鍵對應(yīng)著2個分子,因此含有分子的晶體中有3mol氫鍵,中O與H原子之間形成共價鍵;O與B之間形成配位鍵;含有的化學(xué)鍵類型為共價鍵、配位鍵;

故答案為:3;共價鍵、配位鍵;【解析】價電子排布式為為全充滿結(jié)構(gòu),更穩(wěn)定sp、N3共價鍵、配位鍵12、略

【分析】【分析】

⑴N基態(tài)氮原子電子排布式為1s22s22p3,基態(tài)氮原子價電子排布式是2s22p3;故答案為:2s22p3。

⑵①先計算NH3分子中氮原子價層電子對數(shù),根據(jù)孤電子對影響鍵角進(jìn)行分析;②有4molN—H鍵斷裂即1molN2H4反應(yīng);生成1.5mol氮?dú)膺M(jìn)行分析。

⑶NH3、AsH3、PH3是分子晶體,NH3可形成分子間氫鍵,AsH3、PH3根據(jù)相對分子質(zhì)量越大;范德華力越大,熔沸點越高進(jìn)行分析。

【詳解】

⑴N核外有7個電子,其基態(tài)氮原子電子排布式為1s22s22p3,基態(tài)氮原子價電子排布式是2s22p3;故答案為:2s22p3。

⑵①NH3分子中氮原子價層電子對數(shù)為推測出NH3分子的空間構(gòu)型是三角錐形,其中H—N—H的鍵角為107°18′,請根據(jù)價層電子對互斥理論解釋其鍵角小于109°28′的原因是NH3分子含有1個孤電子對,孤電子對影響鍵角;故答案為:三角錐形;NH3分子含有1個孤電子對;孤電子對影響鍵角。

②若該反應(yīng)中有4molN—H鍵斷裂即1molN2H4反應(yīng),生成1.5mol氮?dú)?,因此形成π鍵的數(shù)目為3NA;故答案為:3NA。

⑶比較氮的簡單氫化物與同族第三、四周期元素所形成氫化物的沸點高低并說明理由,NH3可形成分子間氫鍵,沸點最高,AsH3、PH3是分子晶體,根據(jù)相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,熔沸點越高分析得到AsH3相對分子質(zhì)量比PH3大,分子間作用力大,因而AsH3比PH3沸點高;故答案為:NH3>AsH3>PH3,NH3可形成分子間氫鍵,沸點最高,AsH3相對分子質(zhì)量比PH3大,分子間作用力大,因而AsH3比PH3沸點高。

【點睛】

物質(zhì)結(jié)構(gòu)是常考題型,主要考查電子排布式、分子構(gòu)型,共價鍵分類,鍵角分析、熔沸點分析。【解析】①.2s22p3;②.三角錐形③.107°18′④.NH3分子含有1個孤電子對,孤電子對影響鍵角⑤.3NA⑥.NH3>AsH3>PH3,NH3可形成分子間氫鍵,沸點最高,AsH3相對分子質(zhì)量比PH3大,分子間作用力大,因而AsH3比PH3沸點高。13、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(jié)構(gòu);計算中P的價層電子對數(shù),然后判斷;

(4)、根據(jù)構(gòu)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(yīng),可以生成PCl3和PCl5,PCl3中P、Cl均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),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(gòu)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(gòu)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?!窘馕觥竣?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14、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知;以晶胞頂點上的鈦離子為例,與之最近的鈦離子分布在與相鄰的頂點上,這樣的離子有6個(上下左右前后各1個),鈣離子分布在體心上,這樣的離子有8個(每個頂點可以形成8個立方體),氧離子分布在棱上,最接近且距離相等的也是6個(上下左右前后各1個);答案為6,8,6。

(2)利用均攤法可知,鈦離子位于頂點,在每個晶胞中鈦離子個數(shù)為8×=1,氧離子位于棱上,氧離子的個數(shù)為12×=3,鈣離子位于體心,鈣離子個數(shù)為1,所以鈣、鈦、氧的離子個數(shù)比是1:1:3,化學(xué)式可表示為CaTiO3;答案為1:1:3;CaTiO3?!窘馕觥竣?6②.8③.6④.1:1:3⑤.CaTiO315、略

【分析】【分析】

(1)Ni元素原子序數(shù)是28;其3d;4s電子為其價電子,3d、4s能級上電子數(shù)分別是8、2,據(jù)此書寫其價電子排布式,找到最高能層,為N層,能級為4s,判斷它的空間伸展方向;

(2)A.CO與CN-互為等電子體;則一氧化碳中含有碳氧三鍵,其中σ鍵個數(shù)為1;π鍵個數(shù)為2;故σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1:2;

B.NH3的中心原子為N;價層電子歲數(shù)為4對,有一對孤對電子,sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形;

C.根據(jù)題干信息,鎳能形成多種配合物如正四面體形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面體形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物時;其配位數(shù)可能為是4或6;

D.Ni(CO)4中;鎳元素成鍵電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為0,則價電子對數(shù)為4;

(3)中心原子提供空軌道配體提供孤電子對形成配位鍵;氫鍵存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的H與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間,則氫鍵表示為

(4)因為NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同;而氯化鈉中陰陽離子的配位數(shù)均為6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6;根據(jù)表格數(shù)據(jù),氧離子和鎳離子的半徑小于鈉離子和氯離子,則NiO的鍵長小于NaCl,離子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,熔點越高,所以氧化鎳熔點高于氯化鈉熔點;

(5)①由圖b可知,La的個數(shù)為8×=1,Ni的個數(shù)為8×+1=5;La與Ni的個數(shù)比1:5,則x=5;

②由圖a可得晶胞的體積V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度=進(jìn)行計算;

③六個球形成的空隙為八面體空隙,顯然圖c中的八面體空隙都是由2個La原子和4個Ni原子所形成,這樣的八面體空隙位于晶胞的,上底和下底的棱邊和面心處,共有8×+2×=3個;

【詳解】

(1)Ni元素原子序數(shù)是28,其3d、4s電子為其價電子,3d、4s能級上電子數(shù)分別是8、2,其價電子排布式為3d84s2;最高能層的電子為N,分別占據(jù)的原子軌道為4s,原子軌道為球形,所以有一種空間伸展方向;

答案為:3d84s2;1;

(2)A.CO與CN-互為等電子體;則一氧化碳中含有碳氧三鍵,其中σ鍵個數(shù)為1;π鍵個數(shù)為2;故σ鍵和π鍵個數(shù)之比為1:2,故A正確;

B.NH3的中心原子為N;價層電子歲數(shù)為4對,有一對孤對電子,sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形,故B錯誤;

C.根據(jù)題干信息,鎳能形成多種配合物如正四面體形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面體形的[Ni(NH3)6]2+,因此Ni2+在形成配合物時;其配位數(shù)可能為是4或6,故C正確;

D.Ni(CO)4中,鎳元素成鍵電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為0,則價電子對數(shù)為4,是sp3雜化;故D正確;

答案選B。

(3)中心原子提供空軌道配體提供孤電子對形成配位鍵;氫鍵存在于已經(jīng)與N、O、F等電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的H與另外的N、O、F等電負(fù)性很大的原子之間,則氫鍵表示為

故答案為:

(4)因為NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同;而氯化鈉中陰陽離子的配位數(shù)均為6,所以NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6;根據(jù)表格數(shù)據(jù),氧離子和鎳離子的半徑小于鈉離子和氯離子,則NiO的鍵長小于NaCl,二者都屬于離子晶體,離子晶體的熔點與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān),離子所帶電荷越多,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔點越高,所以氧化鎳熔點高于氯化鈉熔點;

答案為:6;離子半徑越?。浑x子所帶電荷越多,鍵長越短,鍵能越大,熔點越高;

(5)①由圖b可知,La的個數(shù)為8×=1,Ni的個數(shù)為8×+1=5;La與Ni的個數(shù)比1:5,則x=5;

答案為:5;

②由圖a可得晶胞的體積V=5×10-8cm×5×10-8cm×4×10-8cm=1×10-21cm3,密度==g/cm-3;

答案為:

③六個球形成的空隙為八面體空隙,顯然圖c中的八面體空隙都是由2個La原子和4個Ni原子所形成,這樣的八面體空隙位于晶胞的,上底和下底的棱邊和面心處,共有8×+2×=3個;

答案為:3。

【點睛】

考查同學(xué)們的空間立體結(jié)構(gòu)的思維能力,難度較大。該題的難點和易錯點在(5)的③,與“”同類的八面體空隙位于晶胞的,上底和下底的棱邊和面心處,且空隙與其他晶胞共用,計算數(shù)目時也要注意使用平均法進(jìn)行計算?!窘馕觥?d84s21B6離子半徑越小,離子所帶電荷越多,鍵長越短,鍵能越大,熔點越高5316、略

【分析】【分析】

本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查;涉及晶體類型與性質(zhì);雜化方式、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞計算等,側(cè)重考查學(xué)生分析解決問題的能力,分子極性大小及鍵角的大小判斷為易錯點、難點,(4)中關(guān)鍵是明確鍵長與晶胞棱長關(guān)系,需要學(xué)生具有一定的數(shù)學(xué)計算能力。

【詳解】

(1)BN由共價鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),熔點高、硬度大,屬于原子晶體;而干冰松軟且極易升華,屬于分子晶體;BN晶體中B原子形成4個B-N鍵,雜化軌道數(shù)目為4,B原子采取sp3雜化,干冰中C原子形成2個σ鍵,沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為2,C原子采取sp雜化,故答案為:原子;分子;sp3;sp;

(2)二者結(jié)構(gòu)相似;均為V形,F(xiàn)與O的電負(fù)性相對比較接近,H與O的電負(fù)性相差較大,水分子中共用電子對較大地偏向O,所以O(shè)-F鍵的極性較弱,所以整個分子的極性也較弱,水分子中成鍵電子對之間排斥更大,故水分子中鍵角也更大,故答案為:<;<;

(3)石墨層內(nèi)碳碳鍵的鍵長比金剛石要短;鍵能比金剛石大,故石墨晶體熔點比金剛石的高。故答案為:高;石墨層內(nèi)碳碳鍵的鍵長比金剛石要短,鍵能比金剛石大;

(4)晶胞中每個碳原子與4個Si原子形成正四面體,每個Si原子與周圍的4個C原子形成正四面體,晶胞中Si、C的相對位置相同,可以將白色球看作C、黑色球看作Si,互換后以頂點原子研究,與之最近的原子處于面心,每個頂點為8個晶胞共用,每個面心為2個晶胞共用,故每個C原子周圍距離相等且最近的C原子數(shù)目為頂點Si原子與四面體中心C原子連線處于晶胞體對角線上,且距離等于體對角線長度的而體對角線長度等于晶胞棱長的倍,假設(shè)C-Si鍵長為acm,則晶胞棱長=cm,晶胞中Si原子數(shù)目=C原子數(shù)目=4,晶胞質(zhì)量=g,晶胞密度=(g)÷(cm)3=g/cm3,故答案為:12;【解析】原子分子sp3sp<<高石墨層內(nèi)碳碳鍵的鍵長比金剛石要短,鍵能比金剛石大1217、略

【分析】【分析】

【詳解】

試題分析:Ⅰ、(1)雙原子單質(zhì)分子是以非極性鍵結(jié)合的非極性分子,則N2是以非極性鍵結(jié)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(dǎo)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(xué)鍵比分子間作用強(qiáng)得多,所以二氧化硅熔點高于二氧化碳?xì)怏w,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(jié)構(gòu)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(zhì)熔點;硬度、導(dǎo)電性等的關(guān)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(guān)鍵,注意化學(xué)鍵、空間構(gòu)型與分子的極性的關(guān)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(jié)構(gòu)對稱、正負(fù)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(dǎo)電,要學(xué)會利用均攤法進(jìn)行有關(guān)晶胞的計算?!窘馕觥竣?、(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)218、略

【分析】【詳解】

(1)A組熔點最高;屬于原子晶體,原子晶體的構(gòu)成微粒為原子,微粒間作用力為共價鍵;

故答案為原子;共價鍵;

(2)B組物質(zhì)為金屬;具有金屬光澤;導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性,故答案為①②③④;

(3)由于HF分子間存在氫鍵;導(dǎo)致HF的沸點比其它氫化物的沸點高,故答案為HF分子間能形成氫鍵,其熔化時需要消耗的能量更多;

(4)D組物質(zhì)為離子晶體;離子晶體具有硬而脆;水溶液能導(dǎo)電、固體不能導(dǎo)電而熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的性質(zhì),故答案為②④;

(5)離子晶體中,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+);在離子所帶電荷相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點就越高;

故答案為D組晶體都為離子晶體,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在離子所帶電荷相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點就越高?!窘馕觥吭庸矁r鍵①②③④HF分子間能形成氫鍵,其熔化時需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)②④D組晶體都為離子晶體,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在離子所帶電荷相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點就越高三、原理綜合題(共5題,共10分)19、略

【分析】【分析】

(1)基態(tài)Fe3+的核外電子排布式;就是按電子進(jìn)入軌道的順序,從能量最低的1s軌道排起,共排布23個電子;

(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共價鍵外,還有K+與[Fe(CN)6]4-間的作用力和Fe2+與CN-間的作用力;1個[Fe(CN)6]4-內(nèi)共含12個σ鍵,由此可確定含有12molσ鍵的K4[Fe(CN)6的物質(zhì)的量;

(3)黃血鹽中N原子與C原子間形成共價三鍵;另外N原子的最外層還有1對孤對電子,從而得出N的雜化方式;C;N、O的第一電離能中,N原子最外層處于半滿狀態(tài),出現(xiàn)反常;電負(fù)性與非金屬性成正比;

(4)①鈉的熔點比鉀更高;原因從離子帶電荷與離子半徑綜合分析;

②由圖中可知;1個Fe晶胞中含有2個Fe原子。設(shè)晶胞的邊長為x,則。

4r=x=

【詳解】

(1)基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;

(2)K4[Fe(CN)6]中的作用力除共價鍵外,還有K+與[Fe(CN)6]4-間的離子鍵和Fe2+與CN-間的配位鍵;1個[Fe(CN)6]4-內(nèi)共含12個σ鍵,由此可確定含有12molσ鍵的K4[Fe(CN)6的物質(zhì)的量為1mol;

(3)黃血鹽中N原子與C原子間形成共價三鍵,另外N原子的最外層還有1對孤對電子,從而得出N的雜化方式sp;C、N、O的第一電離能中,N原子最外層處于半滿狀態(tài),出現(xiàn)反常,即為N>O>C;電負(fù)性與非金屬性成正比,即為O>N>C;

(4)①鈉的熔點比鉀更高;原因是Na的半徑小,形成的金屬鍵鍵能大,熔點高;

②由圖中可知;1個Fe晶胞中含有2個Fe原子,設(shè)晶胞的邊長為x,則。

4r=x==g/cm3。

【點睛】

在金屬晶體中,金屬原子是相互接觸的,不像圖中原子間有很大的距離,解題時,我們要清楚實物與圖形的差異,否則,就難以求出結(jié)果?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5配位鍵離子鍵1spN>O>CO>N>CNa的半徑小,形成的金屬鍵鍵能大,熔點高20、略

【分析】【分析】

(1)氮原子核外有7個電子,電子排布式為1s22s22p3;鎵為31號元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1;依據(jù)電子排布式解答;

(2)①H2N-CH2-CH2-NH2中氮原子的價層電子對數(shù)為(5+3)=4;

②中心原子Cu2+提供空軌道;乙二氨分子中N原子提供孤對電子;

③乙二氨和水都是極性分子;相似相溶,乙二氨分子與水分子間可形成氫鍵。

(3)①觀察晶胞結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)N原子周圍距離最近的B數(shù)目為4;即配位數(shù)為4;由圖可知,晶胞為面心立方堆積,以頂點的N原子分析,位于面心的原子與之相鄰,1個頂點原子為12個面共用,所以離N原子最近且等距離的N原子有12個,同理離硼原子最近且等距離的硼原子有12個;

②每個六棱柱平均含有一個N原子和一個B原子,兩原子的相對原子質(zhì)量之和為25,設(shè)層與層之間距離為h,六棱柱體積為a2hcm3,六棱柱質(zhì)量為=a2hdg,所以h=cm=×1010pm。

【詳解】

(1)氮原子核外有7個電子,基態(tài)氮原子的核外電子排布圖為鎵為31號元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1;有8個不同的能層,所以基態(tài)鎵(Ga)原子的核外具有8種不同能量的電子。

故答案為8;

(2)①H2N-CH2-CH2-NH2中氮原子的價層電子對數(shù)為(5+3)=4,所以軌道雜化類型為sp3;

②配合離子[Cu(en)2]2+中心原子Cu2+提供空軌道,乙二氨分子中N原子提供孤對電子,因此提供孤電子對的原子是N,配合離子結(jié)構(gòu)簡式為

③乙二氨和水都是極性分子;相似相溶,乙二氨分子與水分子間可形成氫鍵,所以乙二氨易溶于水。

故答案為sp3;N;乙二氨與水形成分子間氫鍵;乙二氨分子與水分子均為極性分子;

(3)①觀察晶胞結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)N原子周圍距離最近的B數(shù)目為4;即配位數(shù)為4;由圖可知,晶胞為面心立方堆積,以頂點的N原子分析,位于面心的原子與之相鄰,1個頂點原子為12個面共用,所以離N原子最近且等距離的N原子有12個,同理離硼原子最近且等距離的硼原子有12個;

②選取晶體結(jié)構(gòu)中最小的正六棱柱為計算單位,根據(jù)均攤法可以計算出每個六棱柱平均含有一個N原子和一個B原子,兩原子的相對原子質(zhì)量之和為25。已知六方氮化硼同層中B與N之間的距離為acm,則正六邊形的邊長為acm,設(shè)層與層之間距離為h,六棱柱體積為a2hcm3,又知其密度為dg?cm-3,則六棱柱質(zhì)量為=a2hdg,所以h=cm=×1010pm,則層與層之間距離的計算表達(dá)式為×1010pm。

故答案為4;12;1010?!窘馕觥?sp3N乙二氨與水形成分子間氫鍵,乙二氨分子與水分子均為極性分子412101021、略

【分析】【分析】

(1)根據(jù)構(gòu)造原理書寫Li核外電子排布式;據(jù)此書寫基態(tài)Li原子核外電子占據(jù)的空間運(yùn)動狀態(tài),據(jù)此判斷Li原子核外占據(jù)最高能層電子的電子云輪廓圖形狀;

(2)焰色反應(yīng)是是電子躍遷的結(jié)果;

(3)原子核外各個軌道電子排布處于全滿;半滿或全空時是穩(wěn)定狀態(tài);

(4)①根據(jù)價層電子對分析,在SCN-中C原子形成了共價三鍵;據(jù)此判斷C原子雜化類型;

②元素吸引電子能力越大;其電離能就越大;根據(jù)配位體及配位原子中含有的σ鍵計算;

(5)根據(jù)物質(zhì)中含有的非羥基O原子數(shù)目分析;

(6)先根據(jù)均攤方法計算一個晶胞中含有的各種元素的原子個數(shù)然后根據(jù)ρ=計算密度。

【詳解】

(1)Li核外電子排布式是1s22s1;1個原子軌道為1個空間運(yùn)動狀態(tài),基態(tài)Li原子核外電子占據(jù)的軌道有1s;2s兩個,故有2個空間運(yùn)動狀態(tài)。占據(jù)最高能層為L層2s軌道,故電子云輪廓圖形狀為球形;

(2)金屬元素產(chǎn)生焰色反應(yīng)的原因為電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時;以光的形式釋放多余的能量,形成焰色反應(yīng),不同金屬元素的電子躍遷時釋放的能量不同,因此焰色反應(yīng)不同;

(3)基態(tài)Fe3+的價層電子排布式為3d5,為d軌道的半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),相對穩(wěn)定形強(qiáng),而基態(tài)Fe2+的價層電子排布式為3d6;穩(wěn)定性不如半充滿狀態(tài);

(4)①SCN-中C原子的價層電子對數(shù)目為2;立體構(gòu)型為直線形,其中碳原子的雜化方式為sp;

②K4[Fe(CN)6]中基態(tài)K、Fe、C、N原子吸引電子能力依次增強(qiáng),第一電離能依次增大;所以四種元素的第一電離能由大到小的順序為N>C>Fe>K;Fe2+與CN-形成配位鍵含6個σ鍵,每1個CN-中含有1個σ鍵,所以1mol[Fe(CN)6]4-中含有σ鍵的數(shù)目為12NA;

(5)H3AsO3中非羥基氧原子數(shù)是0,而H3AsO4中非羥基氧原子數(shù)是1,可見H3AsO3中非羥基氧原子數(shù)小于H3AsO4,酸分子中非羥基O原子數(shù)目越大,該酸的酸性就越強(qiáng),且非羥基氧原子數(shù)少的酸分子中砷元素的正電性更小,羥基更不易電離出氫離子,故酸性弱于H3AsO4;

(6)由圖可知,每個晶胞中含有4個Li、4個As、4個Fe,則該晶體的密度可表示為ρ=g/cm3。

【點睛】

本題考查了原子核外電子排布、原子的雜化方式、電離能及含氧酸的酸性比較、化學(xué)鍵數(shù)目的計算和晶體密度的計算等,全面考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu),掌握核外電子排布規(guī)律、價層電子對互斥理論等物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論及電離能、電負(fù)性等概念是本題解答的關(guān)鍵,在進(jìn)行晶體密度計算時,要學(xué)會用均攤法分析,題目考查了學(xué)生的分析與計算能力?!窘馕觥?球形電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時,以光的形式釋放能量基態(tài)Fe2+的價層電子排布式為3d6,而基態(tài)Fe3+的價層電子排布式為3d5,為半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性更強(qiáng)直線形spN>C>Fe>K12NAH3AsO3中非羥基氧原子數(shù)小于H3AsO4,砷元素的正電性更小,羥基更不易電離出氫離子22、略

【分析】【詳解】

(1)元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性就越大;在CH4和CO2所含的H、C、O三種元素中,元素的非金屬性由強(qiáng)到弱的順序是O>C>H,所以元素的電負(fù)性從小到大的順序為H

(2)a.固態(tài)CO2是由CO2分子通過分子間作用力結(jié)合形成的分子晶體;a正確;

b.在CH4分子中含有不同種非金屬元素形成的C—H極性共價鍵,由于該分子是正四面體型的結(jié)構(gòu)的分子,分子中正負(fù)電中心重合,因此該反應(yīng)是非極性分子,b錯誤;

c.CH4和CO2都是由分子構(gòu)成的分子晶體;分子之間通過分子間作用力結(jié)合,分子間作用力越強(qiáng),物質(zhì)的熔;沸點就越高,物質(zhì)的熔沸點高低與分子內(nèi)的化學(xué)鍵的強(qiáng)弱無關(guān),c錯誤;

d.CH4分子中碳原子的價層電子對數(shù)為4+×(4-4×1)=4,碳原子的雜化類型是sp3雜化,CO2分子中C原子的價層電子對數(shù)為2+×(4-2×2)=2;碳原子的雜化類型是sp雜化,d正確;

故答案選ad。

(3)①28號元素Ni的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2;該元素位于元素周期表的第四周期第VIII族。

②Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,在每個配位體中含有一個σ鍵,在每個配位體與中心原子之間形成一個σ鍵,所以1molNi(CO)4中含有8molσ鍵。

(4)①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是范德華力和氫鍵。

②根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,籠狀空腔的直徑(0.586nm)大于CO2分子的直徑(0.512nm),而且CO2與水分子之間的結(jié)合力大于CH4,因此可以實現(xiàn)用CO2置換CH4的設(shè)想?!窘馕觥縃<C<Oad[Ar]3d84s2VⅢ8氫鍵、范德華力

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