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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年岳麓版選修3化學(xué)上冊(cè)月考試卷974考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、下列狀態(tài)的鋁元素中,電離最外層的一個(gè)電子所需能量最小的是A.[Ne]B.[Ne]C.[Ne]D.[Ne]2、下列有關(guān)敘述中正確的是()A.因?yàn)閟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(yùn)動(dòng)B.電子在三個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),能量不同C.的最外層電子排布式為D.H、F、Cl、O的電負(fù)性逐漸增大3、下列說法中正確的是()A.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大B.同一主族元素從上到下電負(fù)性逐漸變大C.鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí),原子釋放能量,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)D.最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的原子和最外層電子排布式為4s24p5的原子是同種元素原子4、下列說法正確的是()A.HF、HCl、HBr、HI的熔沸點(diǎn)依次升高B.CH4、XC14都是含有極性鍵的非極性分子C.H2O、CO2都是直線形分子D.氯的各種含氧酸的酸性由強(qiáng)到弱排列為:HClO>HClO2>HClO3>HC1O45、下列各組分子中,都屬于含極性鍵的非極性分子的是A.CS2、H2SB.BF3、CH4C.C60、C2H4D.NH3、HCl6、下列有關(guān)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(diǎn)降低B.光照下甲烷和氯氣混合能發(fā)生取代反應(yīng),生成的有機(jī)物屬于烴的衍生物C.含2n個(gè)氫原子的烷烴分子中,所含有的化學(xué)鍵都是單鍵,且為(3n-2)個(gè)D.水結(jié)成冰,體積膨脹,密度變小的原因與氫鍵有關(guān)7、有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法中不正確的是()A.在NaCl晶體(圖甲)中,距Na+最近的Cl-圍成正八面體B.該氣態(tài)團(tuán)簇分子(圖乙)的分子式為EF或FEC.在CO2晶體(圖丙)中,一個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)CO2分子緊鄰D.在碘晶體(圖?。┲?,存在的作用力有非極性鍵和范德華力評(píng)卷人得分二、填空題(共7題,共14分)8、許多金屬及其化合物在生活;化工、醫(yī)藥、材料等各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
(1)鈦由于其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),良好的耐高溫、耐低溫、抗強(qiáng)酸、抗強(qiáng)堿以及高強(qiáng)度、低密度,被美譽(yù)為“未來鋼鐵”、“戰(zhàn)略金屬”。鈦基態(tài)原子中電子占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)為________。與鈦同周期的元素中,基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的有_______種。鈦比鋼輕、比鋁硬,是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦硬度比鋁大的原因是___________________。
(2)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似,如圖所示,該晶胞中N、Ti之間的最近距離為a×10-10cm,則該氮化鈦的密度為______g·cm-3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值;只列計(jì)算式)。
(3)Li是最輕的固體金屬,采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能,得到廣泛應(yīng)用。Li2O是離子晶體,其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。
Li原子的第一電離能為______kJ·mol-1,OO鍵鍵能為_____kJ·mol-1,Li2O晶格能為____kJ·mol-1。9、比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低(填“<”“>”或“=”):
①2s_________3s
②2s_________3d
③2px________2Py
④4f_______6f。10、第三周期元素中,鎂元素核外有___種能量不同的電子;氯元素的最外層電子排布式為______;由這兩種元素組成的化合物的電子式為______________。11、CO2和CH4在一定條件下合成乙酸:CO2+CH4CH3COOH。完成下列填空:
(1)寫出碳原子最外電子層的軌道表示式___________________________。
(2)鈦(Ti)是22號(hào)元素,它是________________(選填編號(hào))。
a.主族元素b.副族元素c.短周期元素d.長(zhǎng)周期元素
(3)CO2分子的電子式為__________________;其熔沸點(diǎn)比CS2低,原因是_____________________________________________________。12、研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中;Co氧化物負(fù)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(yīng)用前景。回答下列問題:
(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(duì)電子數(shù)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和H2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開______,原因是_____________。
(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外,還存在________。13、氰化鉀是一種劇毒物質(zhì),貯存和使用時(shí)必須注意安全。已知:回答下列問題:
(1)中所含三種元素的第一電離能從大到小的順序?yàn)開___________________(用元素符號(hào)表示,下同),電負(fù)性從大到小的順序?yàn)開_________,基態(tài)氮原子最外層電子排布式為__________。
(2)與互為等電子體的分子為__________(任舉一例)。14、世界上最早發(fā)現(xiàn)并使用鋅的是中國(guó);明朝末年《天工開物》一書中有關(guān)于煉鋅技術(shù)的記載?;卮鹣铝袉栴}。
(1)硫酸鋅溶于過量的氨水可形成配合物[Zn(NH3)4]SO4。
①配合物[Zn(NH3)4]SO4中,[Zn(NH3)4]2+的名稱是____________。
②中,中心原子的軌道雜化類型為____________。
③NH3極易溶于水,除了因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外還因?yàn)開___________。
(2)Zn2+的4s和4p軌道可以形成sp3雜化軌道,那么[ZnCl4]2-的空間構(gòu)型為____________。
(3)氧化鋅的結(jié)構(gòu)有多種,其中一種立方閃鋅礦的結(jié)構(gòu)如圖所示,若該晶胞的邊長(zhǎng)為anm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值則立方閃鋅礦晶體的密度為____________g?cm-3。
評(píng)卷人得分三、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)15、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(jià)陽(yáng)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(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24。請(qǐng)根據(jù)以上情況;回答下列問題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)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(hào))。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開___________。
(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質(zhì)在AC2中點(diǎn)燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點(diǎn)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),B被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。16、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(jià)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(gè)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(jià)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(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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?yàn)開______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號(hào)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____。17、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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)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(diǎn)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(jià)電子排布式為________。18、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請(qǐng)回答下列問題:
(1)表中⑨號(hào)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(jiǎn)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(jià)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(qǐng)寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。19、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的序號(hào)代表對(duì)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(qǐng)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),元素④被還原到最低價(jià),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(shí)心球表示元素⑩原子,則一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為__________。評(píng)卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共7分)20、飲用水中含有砷會(huì)導(dǎo)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(cè)。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化學(xué)沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:
已知:①As2S3與過量的S2-存在反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);
②亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)砷酸鹽。
(1)砷在元素周期表中的位置為_______;AsH3的電子式為______;
(2)下列說法正確的是_________;
a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4
b.原子半徑:S>P>As
c.第一電離能:S
(3)沉淀X為__________(填化學(xué)式);
(4)“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級(jí)沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________;
(6)關(guān)于地下水中砷的來源有多種假設(shè),其中一種認(rèn)為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時(shí)生成導(dǎo)致砷脫離礦體進(jìn)入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評(píng)卷人得分五、有機(jī)推斷題(共4題,共36分)21、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(gè)未成對(duì)電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X2Y3;Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請(qǐng)回答下列問題:
(1)X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為__________,該元素的符號(hào)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(hào))。
(2)Y元素原子的價(jià)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(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。
(5)XY43-的空間構(gòu)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(jié)構(gòu)如圖所示。
該化合物的化學(xué)式為___________,X原子采取___________雜化。22、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(gè)電子。請(qǐng)回答下列問題:
(1)X的價(jià)層電子排布式是___,Q的原子結(jié)構(gòu)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(hào))_____,原因是______。
(3)Z、W、Q三種元素的簡(jiǎn)單離子的半徑從小到大排列的是________。
(4)關(guān)于Y、Z、Q三種元素的下列有關(guān)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(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性較強(qiáng)的是Z
C.Z;Q兩種元素簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)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________。23、短周期元素W;X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。金屬元素W是制備一種高效電池的重要材料;X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。
(1)W元素的原子核外共有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、_______種不同能量的電子。
(2)元素Z與元素X形成共價(jià)化合物XZ2是________(選填“極性”或“非極性”)分子,其電子式為________________。
(3)Y原子的最外層電子排布式為________________,Y元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的電離方程式為________________________________________________。
(4)兩種非金屬元素中,非金屬性較強(qiáng)的元素是_______(寫元素符號(hào)),試寫出一個(gè)能說明這一事實(shí)的化學(xué)方程式______________________________。24、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(jí)且各個(gè)能級(jí)所填充的電子數(shù)相同,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素,Q原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子,E元素原子序數(shù)為29。
用元素符號(hào)或化學(xué)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(jià)態(tài),它的某價(jià)態(tài)的離子與Z的陰離子形成晶體的晶胞如圖所示,該價(jià)態(tài)的化學(xué)式為____________。
(5)氧元素和鈉元素能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(立方體晶胞),晶體的密度為ρg··cm-3,列式計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)為a=______________cm(要求列代數(shù)式)。評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共2題,共16分)25、鐵;鈷、鎳等金屬及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)最多的是_________。
(2)酞菁鈷分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,中心離子為鈷離子,酞鈷分子中與鈷離子通過配位鍵結(jié)合的氮原子的編號(hào)是_______(填1、2、3、4),三種非金屬原子的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______(用相應(yīng)的元素符號(hào)表示);氮原子的雜化軌道類型為________。
(3)Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x,晶體屬于_______(填晶體類型),若配合物Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18,則x=________。
(4)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm,則熔點(diǎn)NiO______FeO(填“>”“<”或“=”),原因是_________。
(5)NiAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:①鎳離子的配位數(shù)為_________。
②若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體密度為pg·cm-3,則該晶胞中最近的Ni2+之間的距離為________cm。(寫出計(jì)算表達(dá)式)26、第VIII族元素;跟主族元素的金屬相比,它們有熔;沸點(diǎn)高、硬度高、密度大等特點(diǎn),并有良好的延展性和高導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。下列有關(guān)它們及其化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),請(qǐng)?zhí)顚懀?/p>
(1)在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為________,提供孤對(duì)電子的成鍵原子是________。
(2)①Co元素形成CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)各1mol,分別與足量硝酸銀溶液反應(yīng),都得到1molAgCl沉淀。兩種配合物中配合離子的配位數(shù)都是________,CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)的組成相同而顏色不同的原因是________。
②Co(OH)2為兩性氫氧化物,在濃的強(qiáng)堿溶液中可以形成[Co(OH)4]2?。寫出Co(OH)2酸式電離的電離方程式__________。
(3)與Co屬于同周期同族的過渡元素A;其基態(tài)原子排布中有四個(gè)未成對(duì)電子。
①由此元素可構(gòu)成固體X,區(qū)別X為晶體或非晶體的方法為______________。
②A可與CO反應(yīng)生成A(CO)5,常壓下熔點(diǎn)為-20.3℃,沸點(diǎn)為103.6℃,該晶體類型是______________。
③A3+與SCN?不僅能以1:3的個(gè)數(shù)比配合,還可以其它個(gè)數(shù)比配合。若A3+與SCN?以1:4的個(gè)數(shù)比配合,則ACl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為_______。
④A可與另兩種元素B、C構(gòu)成某種化合物,B、C的外圍電子排布分別為3d104s1、3s23p4,其晶胞如圖所示,則其化學(xué)式為_________。
該晶胞上下底面為正方形,側(cè)面與底面垂直,根據(jù)圖中所示的數(shù)據(jù)列式計(jì)算該晶體的密度d=__________g﹒cm?3。(保留兩位小數(shù))參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【分析】
電離最外層的一個(gè)電子所需能量:基態(tài)>激發(fā)態(tài);而第一電離能<第二電離能<第三電離能,據(jù)此判斷解答。
【詳解】
AB為基態(tài);其中A失去最外層1個(gè)電子,為第三電離能,B失去最外層1個(gè)電子,為第二電離能;C為鋁離子,穩(wěn)定結(jié)構(gòu),失去最外層1個(gè)電子所需能量最大;D為鋁原子的核外電子排布的激發(fā)態(tài),易失去最外層的一個(gè)電子;所以電離最外層的一個(gè)電子所需能量最小的是D。
答案選D。
【點(diǎn)睛】
本題考查電離能大小判斷,明確鋁原子核外電子排布,電離能基本概念和大小規(guī)律是解題關(guān)鍵。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(yùn)動(dòng)軌跡,故A錯(cuò)誤;
B.屬于同一能級(jí)上的電子;其能量相同,故B錯(cuò)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(fù)性增大,故電負(fù)性F、Cl同主族,自上而下電負(fù)性減小,故電負(fù)性非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越強(qiáng),所以H;Cl、O、F的電負(fù)性逐漸增大,故D錯(cuò)誤;
答案選C。3、D【分析】【詳解】
A.鎂原子的3s能級(jí)處于全滿穩(wěn)定狀態(tài);第一電離能比Al元素高,故A錯(cuò)誤;
B.同一主族元素從上到下;金屬性逐漸增強(qiáng),電負(fù)性依次減弱,故B錯(cuò)誤;
C.基態(tài)Mg的電子排布式為1s22s22p63s2,能量處于最低狀態(tài),當(dāng)變?yōu)?s22s22p63p2時(shí);電子發(fā)生躍遷,需要吸收能量,變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),故C錯(cuò)誤;
D、最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的的原子是Br,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外層電子排布為4s24p5;兩者是同種元素原子,故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)睛】
同周期從左到右第一電離能增大,但第IIA和第IIIA族、第VA族和第VIA反常。4、B【分析】【詳解】
A.HF分子間存在氫鍵,作用力大于HCl、HBr、HI間的分子間的作用力,HCl、HBr、HI分子間只存在分子間的作用力,且分子量越大,熔沸點(diǎn)越高,則HCl、HBr;HF、HI的熔沸點(diǎn)依次升高;A說法錯(cuò)誤;
B.CH4、CC14中心碳原子為sp3雜化;構(gòu)型為正四面體,都是含有極性鍵的非極性分子,B說法正確;
C.H2O空間構(gòu)型為V型,CO2為直線形分子;C說法錯(cuò)誤;
D.Cl元素的化合價(jià)越高,對(duì)應(yīng)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),則氯的各種含氧酸的酸性由強(qiáng)到弱排列為:HC1O4>HC1O3>HC1O2>HC1O;D說法錯(cuò)誤;
答案為B。
【點(diǎn)睛】
Cl元素的化合價(jià)越高,對(duì)應(yīng)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)。5、B【分析】【分析】
【詳解】
A.CS2類似CO2,為極性鍵形成的非極性分子;H2S類似H2O;為極性鍵形成的極性分子;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.BF3為極性鍵形成的分子,但其立體結(jié)構(gòu)對(duì)稱,鍵的極性抵消,為含極性鍵的非極性分子;CH4含有極性鍵;其立體結(jié)構(gòu)對(duì)稱,鍵的極性抵消,為含極性鍵的非極性分子;B項(xiàng)正確;
C.C60含非極性鍵,C2H4分子中含有極性鍵;其分子中正電中心與負(fù)電中心重合,為非極性分子;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.NH3含極性鍵;其立體構(gòu)型不對(duì)稱,鍵的極性不能抵消,為含極性鍵形成的極性分子;HCl含極性鍵,其分子中正電中心與負(fù)電中心不重合,為含極性鍵形成的極性分子;D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。6、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(diǎn)降低,密度增大;但鉀的密度比鈉小,故A錯(cuò)誤;
B.光照下甲烷和氯氣混合能發(fā)生取代反應(yīng);生成一氯甲烷;二氯甲烷等,這些有機(jī)物都屬于烴的衍生物,故B正確;
C.烷烴分子中含有的化學(xué)鍵都是單鍵,含2n個(gè)氫原子的烷烴的分子式為Cn-1H2n;含有2n個(gè)C-H鍵和n-2個(gè)C-C鍵,共(3n-2)個(gè)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(gè)水分子與四面體頂角方向的4個(gè)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(dāng)大的空隙,所以水結(jié)成冰時(shí),體積增大,密度變小,與氫鍵有關(guān),故D正確;
答案選A。7、B【分析】【詳解】
A.在NaCl晶體中,距Na+最近的Cl-有6個(gè),分別位于Na+的上;下、左、右、前、后;圍成正八面體,A正確;
B.乙是一個(gè)分子,不是晶胞,所以分子式為E4F4或F4E4;B錯(cuò)誤;
C.沒有氫鍵的分子晶體都是分子密堆積結(jié)構(gòu),所以1個(gè)CO2分子周圍有12個(gè)CO2分子緊鄰;C正確;
D.碘晶體中,有I2分子內(nèi)部的碘原子間的非極性共價(jià)鍵;還有碘分子間的范德華力,D正確;
故選B。
【點(diǎn)睛】
本題易錯(cuò)選項(xiàng)B,注意題目說法,不要憑經(jīng)驗(yàn),把乙當(dāng)做晶胞。二、填空題(共7題,共14分)8、略
【分析】【分析】
(1)鈦原子核外有22個(gè)電子;根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出鈦原子價(jià)電子排布式,再確定占據(jù)的最高能級(jí);基態(tài)Ti原子的未成對(duì)電子數(shù)為2;第四周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有Ge;Se、Ni,有3種;鈦原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3;
(2)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為6+8=4,Ti原子個(gè)數(shù)為1+12=4,所以晶胞的質(zhì)量為m=g,而晶胞的體積V=(2a×10-10)3cm3,再根據(jù)=計(jì)算;
(3)Li原子的第一電離能是指1mol氣態(tài)鋰原子失去1mol電子變成1mol氣態(tài)鋰離子所吸收的能量;OO鍵鍵能是指1mol氧氣分子斷裂生成氣態(tài)氧原子所吸收的能量;晶格能是指氣態(tài)離子結(jié)合生成1mol離子晶體所釋放的能量或1mol離子晶體斷裂離子鍵形成氣態(tài)離子所吸收的能量;以此解答。
【詳解】
(1)鈦原子核外有22個(gè)電子,基態(tài)鈦原子價(jià)電子排布式為3d24s2;占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)為3d;基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)為2;第四周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有Ge;Se、Ni,有3種;鈦原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3,鈦原子的價(jià)電子數(shù)比鋁多,金屬鍵更強(qiáng),所以鈦的硬度比鋁大;
因此;本題正確答案是:3d;3;鈦原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng);
(2)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為6+8=4,Ti原子個(gè)數(shù)為1+12=4,所以晶胞的質(zhì)量為m=g,而晶胞的體積V=(2a×10-10)3cm3,所以晶胞的密度=g·cm-3;
因此,本題正確答案是:
(3)Li原子的第一電離能是指1mol氣態(tài)鋰原子失去1mol電子變成1mol氣態(tài)鋰離子所吸收的能量,即為=520kJ·mol-1;O=O鍵鍵能是指1mol氧氣分子斷裂生成氣態(tài)氧原子所吸收的能量,即為249kJ·mol-1=498kJ·mol-1。晶格能是指氣態(tài)離子結(jié)合生成1mol離子晶體所釋放的能量或1mol離子晶體斷裂離子鍵形成氣態(tài)離子所吸收的能量,則Li2O晶格能為2908kJ·mol-1。
因此,本題正確答案是:520;498;2908?!窘馕觥竣?3d②.3③.鈦原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng)④.⑤.520⑥.498⑦.29089、略
【分析】【詳解】
相同電子層上原子軌道能量的高低順序:ns<2s<3s<4s<;同一電子層中同一能級(jí)上的原子軌道具有相同的能量:所以①2s<3s;②2s<3d;③2px=2Py;④4f<6f。
【點(diǎn)睛】
本題考查核外電子的排布,根據(jù)構(gòu)造原理把握能量大小的排布順序,為解答該題的關(guān)鍵之處,注意同一能級(jí)上的原子軌道具有相同的能量?!窘馕觥竣?<②.<③.=④.<10、略
【分析】【詳解】
判斷電子的能量是否相同,看軌道數(shù),鎂的核外電子排布式為:1s22s22p63s2,故鎂元素核外有4種能量不同的電子;氯是17號(hào)元素,最外層電子排布式為:3s23p5;鎂和氯形成的化合物是離子化合物,形成離子鍵,故電子式為:【解析】①.4②.3s23p5③.11、略
【分析】【分析】
(1)碳原子位于第二周期第IVA族,最外層電子排布式為2s22p2;
(2)鈦是22號(hào)元素;根據(jù)元素周期表排布規(guī)律,位于第4周期第IVB族;
(3)分子熔沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān)。
【詳解】
(1)碳原子最外層電子排布式為2s22p2,最外電子層的軌道表示式為
(2)鈦(Ti)是22號(hào)元素;位于第4周期第IVB族,它是長(zhǎng)周期元素;副族元素。答案為BD。
(3)CO2分子的電子式為其熔沸點(diǎn)比CS2低,原因是兩者都為分子晶體,CO2的相對(duì)分子質(zhì)量較低,分子間作用力較小,熔沸點(diǎn)越低?!窘馕觥縝d兩者都為分子晶體,CO2的相對(duì)分子質(zhì)量較低,分子間作用力較小,熔沸點(diǎn)越低。12、略
【分析】【詳解】
(1)Co為27號(hào)元素,依據(jù)電子排布的原則,其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2。元素Mn為金屬,O為非金屬,第一電離能較大的是O;Mn和O的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)分別為3、2,則基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是Mn。答案為:[Ar]3d74s2;O;Mn;
(2)CO2分子中,C原子只與兩個(gè)氧原子形成共價(jià)鍵,且最外層無(wú)孤對(duì)電子,CH3OH分子中C原子與4個(gè)原子形成共價(jià)鍵,所以二者的雜化形式分別為sp和sp3。答案為:sp;sp3;
(3)CO2、H2、CH3OH、H2O四種分子中,CH3OH、H2O都能形成分子間的氫鍵,H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,CO2與H2均為非極性分子,CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大、范德華力較大,所以沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)镠2O>CH3OH>CO2>H2,答案為:H2O>CH3OH>CO2>H2;H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,CO2與H2均為非極性分子,CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大;范德華力較大;
(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外,還存在Mn2+與NO3-間的離子鍵和NO3-內(nèi)的π鍵。答案為:離子鍵和π鍵。
【點(diǎn)睛】
注意分子間的范德華力比氫鍵小得多,比較沸點(diǎn)時(shí),還需從氫鍵的數(shù)目和鍵長(zhǎng)尋找突破。【解析】①.[Ar]3d74s2②.O③.Mn④.sp;sp3⑤.H2O>CH3OH>CO2>H2⑥.H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多⑦.CO2與H2均為非極性分子,CO2分子量較大、范德華力較大⑧.離子鍵和π鍵13、略
【分析】【詳解】
(1)C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次增大,同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大呈增大趨勢(shì),但第ⅤA族元素的第一電離能大于第ⅥA族元素的第一電離能,故第一電離能大小順序是同周期元素自左而右電負(fù)性增大,故電負(fù)性:氮原子的核電荷數(shù)為7,核外電子排布式為其最外層電子排布式是
(2)含有3個(gè)原子,價(jià)電子總數(shù)為故其等電子體可以是等。
【點(diǎn)睛】
比較第一電離能時(shí),出現(xiàn)反常的元素是指價(jià)電子層電子排布處于半滿、全滿或全空的原子,且只比原子序數(shù)大1的元素第一電離能大。【解析】(或等)14、略
【分析】【分析】
根據(jù)配合物的命名原則進(jìn)行命名;根據(jù)VSEPR理論判斷中心原子的雜化方式;根據(jù)NH3與H2O之間形成氫鍵解釋;根據(jù)雜化類型;判斷空間構(gòu)型;根據(jù)“均攤法”進(jìn)行晶胞的有關(guān)計(jì)算;據(jù)此解答。
【詳解】
(1)①由內(nèi)界配位離子的命名次序?yàn)榕湮惑w數(shù)(用中文一,二,三等注明)-配位體的名稱(不同配位體間用中圓點(diǎn)“·”隔開)-“合”-中心離子名稱-中心離子氧化數(shù)(加括號(hào),用羅馬數(shù)字注明)可知,[Zn(NH3)4]2+的名稱是四氨合鋅(II)離子;答案為四氨合鋅(II)離子。
②中,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+=4+0=4,S原子雜化方式為sp3雜化;答案為sp3雜化。
③NH3極易溶于水,除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外,還因?yàn)镹H3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應(yīng);答案為NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應(yīng)。
(2)此[ZnCl4]2-配離子的中心原子采取sp3雜化;配位數(shù)為4,故空間構(gòu)型為正四面體形;答案為正四面體形。
(3)由可知,Zn原子位于頂點(diǎn)和面心上,晶胞中Zn原子數(shù)目=8×+6×=4,晶胞中O原子數(shù)目=4,故化學(xué)式為ZnO,晶胞的質(zhì)量m=g,晶胞的體積V=(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3,晶體密度ρ===×1021g?cm-3;答案為×1021?!窘馕觥竣?四氨合鋅(II)離子②.sp3③.NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,NH3與H2O發(fā)生反應(yīng)④.正四面體形⑤.×l021三、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)15、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(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(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),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(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)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(shù)相同即最外層電子數(shù)只有一個(gè),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(shì);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?yàn)镃<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(zhì)在CO2中點(diǎn)燃可生成碳和一種熔點(diǎn)較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學(xué)反應(yīng)方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據(jù)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(xué)式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),NHO3被還原到最低價(jià)即NH4NO3,其反應(yīng)的化學(xué)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+3H2O16、略
【分析】【分析】
A元素的價(jià)電子構(gòu)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(shù)介于氮、氟之間,故B為O元素;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的最外層電子數(shù)為2,故D為Mg元素;E元素正三價(jià)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(shù)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(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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(jù)此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質(zhì)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(fù)性逐漸增強(qiáng),故元素的電負(fù)性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號(hào)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(duì)角線位置,則其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負(fù)性依次減??;則電負(fù)性:As<P,B錯(cuò)誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減?。籄s與Ge元素同一周期,位于Ge的右側(cè),則其原子半徑小于鍺,C錯(cuò)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(jié)構(gòu),故其第一電離能大于硒元素的,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)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(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)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(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去17、略
【分析】【分析】
原子序數(shù)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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子,則Z是N元素;R單質(zhì)占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數(shù)為29,則W是Cu元素;再結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì),所以采取sp2雜化;一個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數(shù)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(duì)孤對(duì)電子,所以其實(shí)際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)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(diǎn)最高;H2Se相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點(diǎn)比H2S高,三者的沸點(diǎn)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(jié)構(gòu)式是O=C=O;
(5)銅是29號(hào)元素,其原子核外有29個(gè)電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價(jià)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(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s118、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)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(jù)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(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu),故答案:正四面體結(jié)構(gòu);
(3)根據(jù)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(jiǎn)單分子為PH3;分子中正負(fù)電荷中心不重合,屬于極性分子,故答案:極性;
(4)根據(jù)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(jié)構(gòu),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(fù)性逐漸減小,則鈹元素的電負(fù)性大于鎂元素的電負(fù)性,故答案:>;>;
(5)根據(jù)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(jià)電子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根據(jù)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(jù)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(yīng),所以鋅也能與NaOH溶液反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)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(jié)構(gòu)極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O19、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(shù)為24,價(jià)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(gè)δ鍵、沒有孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)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(shì),能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空時(shí)體系能量最低,原子較穩(wěn)定,因此價(jià)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(shù)目和電子總數(shù)(或價(jià)電子總數(shù))相同的微?;榈入娮芋w,N2的電子數(shù)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液為稀硝酸,與Mg單質(zhì)反應(yīng),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(yīng)的方程式為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球?yàn)檠踉?,所以一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)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+3H2O⑧.2四、工業(yè)流程題(共1題,共7分)20、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(yīng)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(hào)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(jié)構(gòu)相同為共價(jià)化合物,砷原子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)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(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng),同主族自上而下非金屬性減弱,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)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(cuò)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(jí)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(cuò)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(yīng):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(dòng),一級(jí)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(xué)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(yīng)物應(yīng)該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價(jià)升高15價(jià),一個(gè)O2降低4價(jià),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(diǎn)睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢(shì)中有些曲折,當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結(jié)構(gòu)時(shí),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(dòng),使一級(jí)沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+五、有機(jī)推斷題(共4題,共36分)21、略
【分析】【分析】
X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子,X元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,處于第四周期第ⅤA族,故X為As元素;Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子,Y的2p軌道上有2個(gè)電子或4個(gè)電子,所以Y為碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3;故Y為氧元素;X;Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42,則Z的質(zhì)子數(shù)為42-8-33=1,則Z為氫元素,氫原子可以形成負(fù)一價(jià)離子,符合題意,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;X為As元素,Y為O元素,Z為H元素。
(1)根據(jù)上述分析可知,X為As;X元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3;與X同周期鹵族元素為Br,第一電離能較大的是Br,故答案為1s22s22p63s23p63d104s24p3;As;Br;
(2)Y為O元素,O原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子,價(jià)層電子的電子排布圖為故答案為氧;
(3)X為As元素,Z為H元素,X與Z可形成化合物AsH3;As的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1=4,VSEPR模型為四面體,故答案為四面體;
(4)X為As元素,Y為O元素,Z為H元素,化合物X2Y3為As2O3,XZ3為AsH3,As2O3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為AsH3,產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O,反應(yīng)中Zn元素化合價(jià)由0價(jià)升高為+2價(jià),As元素化合價(jià)由+3價(jià)降低為-3價(jià),參加反應(yīng)的Zn與As2O3的物質(zhì)的量之比為6×2∶2=6∶1,反應(yīng)方程式為As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,故答案為As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O;
(5)X為As元素,Y為O元素,AsO43-中As的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+=4,As采用sp3雜化,空間構(gòu)型為四面體,AsO43-的原子數(shù)=5,價(jià)電子數(shù)=5+4×6+3=32,與其互為等電子體的一種分子為CCl4,故答案為四面體;CCl4;
(6)X為As元素,根據(jù)As的某氧化物的分子結(jié)構(gòu)圖可知,分子中含有4個(gè)As原子和6個(gè)O原子,化學(xué)式為As4O6,As原子與3個(gè)O原子形成鍵,含有1個(gè)孤電子對(duì),采取sp3雜化,故答案為As4O6;sp3。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(3),要注意區(qū)分VSEPR模型和空間構(gòu)型的區(qū)別,微粒的價(jià)層電子對(duì)互斥模型略去孤電子對(duì)就是該分子的空間構(gòu)型。【解析】[Ar]4s24p3AsBr氧四面體As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O四面體CCl4As4O6sp322、略
【分析】【分析】
X的最外層電子數(shù)是次外層的2倍;則次外層只能是K層,容納2個(gè)電子,最外層是L層,有4個(gè)電子,X為C元素。地殼中Z的含量最大,則Z為O元素,X;Y、Z原子序數(shù)依次增大,則Y為N元素。W是短周期元素中原子半徑最大的主族元素,W為Na。Q的最外層比次外層少2個(gè)電子,Q的次外層為L(zhǎng)層,有8個(gè)電子,Q的最外層為M層,有6個(gè)電子,Q為S元素。
【詳解】
(1)X為C元素,核外電子排布為1s22s22p2,價(jià)層電子排布式為2s22p2;Q為S元素,16號(hào)元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)Y為N元素;Z為O元素,第一電離能大的是N元素,原因是N原子的2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu),能量低穩(wěn)定;
(3)Z、W、Q形成的離子分別為O2-、Na+、S2-。O2-和Na+具有相同的核外電子排布,核電荷數(shù)越大,半徑越小,則有r(Na+)<r(O2-)。O和S同主族,同主族元素形成的簡(jiǎn)單離子半徑從上到小依次增大,有r(O2-)<r(S2-),則排序?yàn)閞(Na+)<r(O2-)<r(S2-);
(4)Y為N,Z為O,Q為S;
A.Y的2p軌道上有3個(gè)電子;根據(jù)洪特原則,電子排布在能量相同的各個(gè)軌道時(shí),電子總是盡可能分占不同的原子軌道,且自旋狀態(tài)相同,2p軌道上的3個(gè)電子,應(yīng)該分別在3個(gè)不同的軌道;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.O的氫化物H2O的穩(wěn)定性比S的氫化物H2S的穩(wěn)定性強(qiáng);因?yàn)镺非金屬性比S的強(qiáng);B項(xiàng)正確;
C.O的氫化物H2O的沸點(diǎn)比S的氫化物H2S的沸點(diǎn)高;原因是水分子間存在氫鍵;C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.Y的單質(zhì)為N2;N和N原子之間有3對(duì)共用電子對(duì),其中σ鍵有1個(gè),π鍵有2個(gè),比例為1:2,D項(xiàng)正確;
本題答案選BD;
(5)QZ2為SO2,中心原子S的價(jià)電子有6個(gè),配位原子O不提供電子,對(duì)于SO2,VP=BP+LP=2+=3,中心S原子為sp2雜化;根據(jù)相似相溶的原理,SO2易溶于水是由于SO2是極性分子,H2O是極性溶劑,相似相溶;另外SO2與H2O反應(yīng)生成易溶于水的H2SO3?!窘馕觥?s22p2NN原子的2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu),能量低穩(wěn)定r(Na+)<r(O2-)<r(S2-)BDsp2雜化SO2是極性分子,H2O是極性溶劑,相似相溶;SO2與H2O反應(yīng)生成易溶于水的H2SO323、略
【分析】【分析】
X原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍可知X為C;地殼中含量最豐富的金屬元素是Al(Y),Z最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍可知Z為S,由四種元素原子序數(shù)依次增大且W是制造高效電池的材料可知W為L(zhǎng)i。
【詳解】
(1)同一個(gè)原子中沒有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子,Li原子序數(shù)為3,電子數(shù)也為3,所以W原子核外有3種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,Li核外電子排布式為1s22s1;所以有兩種不同能量的電子,故答案為:3;2;
(2)CS2是結(jié)構(gòu)對(duì)稱的共價(jià)化合物,屬于非極性分子,分子中含有兩個(gè)碳硫雙鍵,電子式為故答案為:非極性;
(3)Al的原子序數(shù)為13,最外層有3個(gè)電子,電子排布式為3s23p1;Al最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為氫氧化鋁,氫氧化鋁為兩性氫氧化物,電離方程式為H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-,故答案為:3s23p1;H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-;
(4)元素的非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),S、C對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物分別為H2SO4和H2CO3,硫酸是強(qiáng)酸,碳酸是弱酸,所以非金屬性S>C,可以用硫酸制取碳酸證明,反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑,故答案為:S;H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑?!窘馕觥?2非極性3s23p1H2O+H++AlO2-Al(OH)3Al3++3OH-SH2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑24、略
【分析】【詳解】
X元素原子核外有三種不同的能級(jí)且各個(gè)能級(jí)所填充的電子數(shù)相同,則X為C,Z是地殼中含有最高的元素,即Z為O,因?yàn)樵有驍?shù)依次增大,則Y為N,Q原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子,即Q為S,E的原子序數(shù)為29,則E為Cu,(1)考查元素在元素周期表中的位置,Y是N,位于第二周期VA族;(2)考查等電子體和π鍵判斷,YZ2+為NO2+,與CO2互為等電子體,等電子體的結(jié)構(gòu)相似,CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,因此1molNO2+中含有π鍵的數(shù)目為2NA個(gè);(3)考查雜化類型,形成的化合物是HCHO,其中碳原子是sp2雜化;(4)考查核外電子排布式,通過晶胞的結(jié)構(gòu)確定化學(xué)式,Cu位于第四周期IB族,核外電子排布式為1s22s22p63s13p23d63d104s1或[Ar]3d104s1;O原子位于頂點(diǎn)和體心,個(gè)數(shù)為8×1/8+1=2,Cu全部位于體心,因此化學(xué)式為Cu2O;(5)考查晶胞的計(jì)算,核外電子排布相同時(shí),半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,即氧元素位于頂點(diǎn)和面心,個(gè)數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,Na元素位于晶胞內(nèi),有8個(gè),因此化學(xué)式為Na2O,晶胞的質(zhì)量為4×62/NAg,晶胞的體積為a3cm3,根據(jù)密度的定義,有ρ=4×62/(NA×a3),即邊長(zhǎng)為
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