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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年北師大版選修3化學(xué)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(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6題,共12分)1、下列能層中,不包含d能級的是()A.1B.4C.5D.62、下列說法正確的是()A.任何一個電子層最多只有s、p、d、f四個能級B.用n表示電子層數(shù),則每一電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2C.核外電子運(yùn)動的概率密度分布圖就是原子軌道D.電子的運(yùn)動狀態(tài)可從電子層、能級、原子軌道三個方面進(jìn)行描述3、下列物質(zhì)的熔、沸點高低順序不正確的是A.F2<Cl2<Br2<I2B.CF4>CCl4>CBr4>CI4C.HCl<HBr<HI<HFD.CH4<SiH4<GeH4<SnH44、下面的排序不正確的是A.晶體熔點由低到高:CF4﹤CCl4﹤CBr4﹤CI4B.硬度由大到?。航饎偸咎蓟瑁揪w硅C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3D.晶格能由大到?。篘aI>NaBr>NaCl>NaF5、下列各組物質(zhì)熔點高低的比較,正確的是()A.晶體硅>金剛石>碳化硅B.C.D.6、制造光導(dǎo)纖維的材料是一種很純的硅氧化物;它是具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,下圖是簡化了的平面示意圖,關(guān)于這種制造光纖的材料,下列說法正確的是()
A.它的晶體中硅原子與氧原子數(shù)目比是1:4B.它的晶體中硅原子與氧原子數(shù)目比是1:6C.這種氧化物是原子晶體D.這種氧化物是分子晶體評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)7、基態(tài)原子由原子核和繞核運(yùn)動的電子組成,下列有關(guān)核外電子說法正確的是A.基態(tài)原子的核外電子填充的能層數(shù)與元素所在的周期數(shù)相等B.基態(tài)原子的核外電子填充的軌道總數(shù)一定大于或等于(m表示原子核外電子數(shù))C.基態(tài)原子的核外電子填充的能級總數(shù)為(n為原子的電子層數(shù))D.基態(tài)原子的核外電子運(yùn)動都有順時針和逆時針兩種自旋狀態(tài)8、下列關(guān)于粒子結(jié)構(gòu)的描述不正確的是A.H2S和NH3均是價電子總數(shù)為8的極性分子,且H2S分子的鍵角較大B.HS﹣和HCl均是含一個極性鍵的18電子微粒C.CH2Cl2和CCl4均是四面體構(gòu)型的非極性分子D.1molD216O中含中子、質(zhì)子、電子各10NA(NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)9、如圖是元素周期表的一部分;所列字母分別代表一種化學(xué)元素。下列說法正確的是()
A.b的第一電離能小于c的第一電離能B.d在c的常見單質(zhì)中燃燒,產(chǎn)物中既含有離子鍵也含有共價鍵C.e與a組成的化合物沸點比水低,原因是水分子之間可形成氫鍵D.f元素的基態(tài)原子失去4s能級上的所有電子后所形成的離子最穩(wěn)定10、在抗擊新冠病毒肺炎中瑞德西韋是主要藥物之一。瑞德西韋的結(jié)構(gòu)如圖所示;下列說法正確的是。
A.瑞德西韋中N、O、P元素的電負(fù)性:N>O>PB.瑞德西韋中的O—H鍵的鍵能大于N—H鍵的鍵能C.瑞德西韋中所有N都為sp3雜化D.瑞德西韋結(jié)構(gòu)中存在σ鍵、π鍵和大π鍵11、下表中各粒子對應(yīng)的立體構(gòu)型及雜化方式均正確的是。選項粒子立體構(gòu)型雜化方式ASO3平面三角形S原子采取sp2雜化BSO2V形S原子采取sp3雜化CCO32-三角錐形C原子采取sp2雜化DBeCl2直線性Be原子采取sp雜化
A.AB.BC.CD.D12、下列說法正確的是()A.抗壞血酸分子的結(jié)構(gòu)為分子中碳原子的雜化方式為sp2和sp3B.氯化鋁在177.8℃時升華,因此AlCl3為分子晶體,是非電解質(zhì)C.碳元素和硅元素同主族,因此CO2和SiO2互為等電子體D.一種磁性材料的單晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶胞中碳原子的原子坐標(biāo)為()
13、下列說法正確的是A.HCl、HBr、HI的熔、沸點依次升高與分子間作用力大小有關(guān)B.H2O的熔、沸點高于H2S是由于H2O中共價鍵的鍵能比較大C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解釋D.氨氣極易溶于水是因為氨氣可與水形成氫鍵這種化學(xué)鍵14、下列說法正確的是A.LiAlH4中的陰離子的中心原子的雜化形式為sp3B.電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原則C.CN-與N2的結(jié)構(gòu)相似,CH3CN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為2∶1D.SO2、BF3、NCl3都含有極性鍵,都是極性分子評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)15、Mn、Fe均為第四周期過渡元素,兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:。元素FeFe電離能/kJ·mol-1I1717759I2150915611561I3324829572957
回答下列問題:
(1)亞鐵離子價電子層的電子排布式為_______
(2)Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物。
①與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是_______;
②六氰合亞鐵離子(Fe(CN))中的配體CN-中C原子的雜化軌道類型是_______,寫出一種與CN-互為等電子體的單質(zhì)分子的電子式_______;
(3)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如右圖所示。體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比為_______。
16、Cr電子排布式從3d54s1→3d6是__________能量(填“吸收”或“放出”);Co3+核外電子有_____個未成對電子數(shù),Zn2+的價電子軌道表示式為_______________;V原子結(jié)構(gòu)示意圖為:_____________。17、下表給出了14種元素的電負(fù)性:
運(yùn)用元素周期律知識完成下列各題。
(1)同一周期中,從左到右,主族元素的電負(fù)性________;同一主族中,從上到下,元素的電負(fù)性________。所以主族元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)遞增呈____________變化。
(2)短周期元素中,電負(fù)性最大的元素與氫元素形成的化合物屬于________化合物,用電子式表示該化合物的形成過程__________________________。
(3)已知:兩成鍵元素間的電負(fù)性差值大于1.7時,通常形成離子鍵,兩成鍵元素間的電負(fù)性差值小于1.7時,通常形成共價鍵。則Mg3N2、BeCl2、AlCl3、SiC中為離子化合物的是________,為共價化合物的是________。18、I.在化學(xué)實驗和科學(xué)研究中;水是一種最常用的溶劑。水是生命之源,它與我們的生活密切相關(guān)。
(1)寫出一種與H2O分子互為等電子體的微粒:_______。
(2)水分子在特定條件下容易得到一個H+,形成水合氫離子(H3O+)。下列對上述過程的描述不正確的是_______(填字母序號)。
A.氧原子的雜化類型發(fā)生了改變。
B.微粒的空間構(gòu)型發(fā)生了改變。
C.微粒中的鍵角發(fā)生了改變。
Ⅱ.Cu2+可形成多種配合物;廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。
(3)實驗時將無水CuSO4白色粉末溶解于水中,溶液呈藍(lán)色,是因為生成了一種呈藍(lán)色的配合物離子,請寫出該配合物離子的化學(xué)式:________。向該藍(lán)色溶液中滴加氨水,先形成沉淀,繼續(xù)加氨水,沉淀溶解,得到深藍(lán)色的透明溶液。寫出該沉淀溶解過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:____________。19、第四周期中的18種元素具有重要的用途;在現(xiàn)代工業(yè)中備受青睞。
(1)其中,未成對電子數(shù)最多的元素名稱為_______,該元素的基態(tài)原子中,電子占據(jù)的最高能層具有的原子軌道數(shù)為_______。
(2)第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大,總趨勢是逐漸增大的,30Zn與31Ga的第一電離能不符合這一規(guī)律原因是_______。
(3)AsH3中心原子雜化的類型為_______,分子構(gòu)型為_______
(4)過渡元素鐵可形成多種配合物,如:[Fe(CN)6]4-、Fe(SCN)3等?;鶓B(tài)鐵原子核外的價電子排布圖為_______。
(5)與CN-互為等電子體的一種分子為_______(填化學(xué)式);1.5mol[Fe(CN)6]3-中含有s鍵的數(shù)目為_______20、元素銅(Cu);砷(As)、鎵(Ga)等形成的化合物在現(xiàn)代工業(yè)中有廣泛的用途;回答下列問題:
(1)基態(tài)銅原子的價電子排布式為_____________,價電子中未成對電子占據(jù)原子軌道的形狀是__________________________。
(2)化合物AsCl3分子的立體構(gòu)型為________________,其中As的雜化軌道類型為_____________。
(3)第一電離能Ga__________As。(填“>”或“<”)
(4)若將絡(luò)合離子[Cu(CN)4]2-中的2個CN-換為兩個Cl-,只有一種結(jié)構(gòu),則[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子所處空間構(gòu)型為_______________,一個CN-中有__________個π鍵。
(5)砷化鎵是一種重要的半導(dǎo)體材料;晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
熔點為1238℃,密度為?g·cm-3,該晶體類型為______________,Ga與As以__________鍵鍵合,Ga和As的相對原子質(zhì)量分別為Ma和Mb,原子半徑分別為racm和rbcm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,GaAs晶胞中原子體積占晶胞體積的百分率為____________________。(列出計算公式)21、銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途;如金屬銅用來制造電線電纜,五水硫酸銅可用作殺菌劑。
(1)Cu位于元素周期表第IB族。Cu2+的核外電子排布式為__________。
(2)下圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,可確定該晶胞中陰離子的個數(shù)為_____。
(3)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配離子。已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是_______________。
(4)Cu2O的熔點比Cu2S的_________(填“高”或“低”)。22、按要求回答下列問題:
(1)C;Be、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的應(yīng)用。
①查表得知,Be的電負(fù)性是1.5,Cl的電負(fù)性是3.0,則BeCl2應(yīng)為_______(填離子或共價)化合物。
(2)鎳元素基態(tài)原子的價電子排布式為_______;3d能級上的未成對電子數(shù)為______。
(3)科學(xué)發(fā)現(xiàn),C和Ni、Mg元素的原子形成的晶體也具有超導(dǎo)性,其晶胞的結(jié)構(gòu)特點如圖,則該化合物的化學(xué)式為______,C、Ni、Mg三種元素中,電負(fù)性最大的是______。
23、銅元素是一種金屬化學(xué)元素;也是人體所必須的一種微量元素,銅也是人類最早發(fā)現(xiàn)的金屬,是人類廣泛使用的一種金屬,屬于重金屬。某種銅的氯化物晶體結(jié)構(gòu)如圖:
若氯原子位于銅形成的四面體的體心,且銅原子與銅原子、銅原子與氯原子都是采取最密堆積方式,則氯原子與銅原子半徑之比為________。評卷人得分四、原理綜合題(共3題,共12分)24、硫和釩的相關(guān)化合物;在藥物化學(xué)及催化化學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)釩原子的外圍電子排布式為_________________。釩有+2、+3、+4、+5等多種化合價,其中最穩(wěn)定的化合價是______________,VO43-的立體構(gòu)型為__________。
(2)2-巰基煙酸氧釩配合物(圖1)是副作用較小的有效調(diào)節(jié)血糖的新型藥物。
①該藥物中N原子的雜化方式是____________,其所含第二周期元素第一電離能按由大到小順序的排列是__________________。
②2-巰基煙酸(圖2)水溶性優(yōu)于2-疏基煙酸氧釩配合物的原因是_________________________________。
(3)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p軌道,則p電子可在多個原子間運(yùn)動,形成“離域π鍵”,下列物質(zhì)中存在“離域π鍵”的是________。
A.SO2B.SO42-C.H2SD.CS2
(4)某六方硫釩化合物晶體的晶胞如圖3所示,圖4為該晶胞的俯視圖,該晶胞的密度為________________g·cm-3(列出計算式即可)。
25、研究含碳化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì);對生產(chǎn);科研等具有重要意義。
(1)冠醚是由多個二元醇分子之間失水形成的環(huán)狀化合物。X;Y、Z是常見的三種冠醚;其結(jié)構(gòu)如圖所示。它們能與堿金屬離子作用,并且隨著環(huán)的大小不同而與不同金屬離子作用。
①Li+計與X的空腔大小相近,恰好能進(jìn)入到X的環(huán)內(nèi),且Li+與氧原子的一對孤電子對作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)W(如圖)。
a.基態(tài)鋰離子核外能量最高的電子所處能層符號為___________;
b.W中Li+與孤對電子之間的作用屬于___________(選填字母標(biāo)號)
A.離子鍵B.共價鍵C.配位鍵D.氫鍵E.以上都不是。
②冠醚Y能與K+形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但不能與Li+計形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。理由是___________。
③烯烴難溶于水,被KMnO4水溶液氧化的效果較差。若烯烴中溶人冠醚Z;氧化效果明顯提升。
i.水分子中氧的雜化軌道的空間構(gòu)型是___________,H-O鍵鍵角___________(填“>”“<”或“=”)109°28′
ii.已知:冠醚Z與KMnO4可以發(fā)生右圖所示的變化。加入冠醚Z后,烯烴的氧化效果明顯提升的原因是___________。
(2)甲烷是重要的清潔能源;其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)為anm。
①常溫常壓下不存在甲烷晶體。從微粒間相互作用的角度解釋,其理由是___________;
②甲烷分子的配位數(shù)為___________;
③A分子中碳原子的坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),則B分子的碳原子的坐標(biāo)參數(shù)為___________。
④甲烷晶體的密度為___________(g·cm-3)。
26、英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫。共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法從石墨中成功獲得超薄材料石墨烯而獲獎。制備石墨烯方法有石墨剝離法;化學(xué)氣相沉積法等。石墨烯的球棍模型示意圖如下:
(1)下列有關(guān)石墨烯的說法正確的是_________
A.12g石墨烯含化學(xué)鍵數(shù)為NA
B.石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面。
C.從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用力。
D.石墨烯中每個C原子連接3個六元環(huán),每個六元環(huán)占有6個C原子。
(2)化學(xué)氣相沉積法是獲得大量石墨烯的有效方法之一,催化劑為金;銅、鈷等金屬或合金,含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一種或任意組合。
①基態(tài)銅原子能量最高的電子占據(jù)的能級符號是_________;第四周期元素中,最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素還有___________。
②下列分子屬于非極性分子的是__________。
a.甲烷b.二氯甲烷c.苯d.乙醇。
③乙醇的沸點要高于相對分子質(zhì)量比它還大的丁烷,請解釋原因____________________________。
④酞菁與酞菁銅染料分子結(jié)構(gòu)(如圖),酞菁分子中碳原子采用的雜化方式是____。
⑤金與銅可形成的金屬互化物合金(如圖),它的化學(xué)式可表示為_________;在Au周圍最近并距離相等的Cu有_____個,若2個Cu原子核的最小距離為dpm,該晶體的密度可以表示為__________g/cm3。(阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示).
評卷人得分五、有機(jī)推斷題(共4題,共12分)27、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(guān)信息如下表:。元素相關(guān)信息A原子核外有6種不同運(yùn)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(xué)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(fù)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(jié)構(gòu)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(yīng)的離子方程式為_________________;與E元素成對角線關(guān)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(yīng)的離子方程式:_________________。28、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p軌道上僅有兩個未成對電子,B的3p軌道上有空軌道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中電負(fù)性最大的,D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅。試回答:
(1)A的價電子軌道排布圖為______________________________;B的電子排布式為_________;C的價電子排布式為____________;D的原子結(jié)構(gòu)示意圖為__________。
(2)已知D與H原子能形成一種高能量的分子D2H2,其中D原子滿足8電子結(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為_____________,含有_____個σ鍵和_____個π鍵。
(3)B的原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)________有多少種,原子軌道數(shù)為______,能級數(shù)__________,電子占據(jù)的最高能層符號為_________。
(4)四種元素最高價氧化物水化物酸性由強(qiáng)到弱的是(用對應(yīng)化學(xué)式回答)____________________。29、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(zhì)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(qiáng),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(jié)構(gòu)屬于____晶體,寫出F2D6的結(jié)構(gòu)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(yīng)來提取F單質(zhì),寫出E置換F的離子方程式_________________。
(5)F單質(zhì)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(zhì)的摩爾的的質(zhì)量為Mg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求F單質(zhì)的密度為______g/cm3。(用a、NA、M的代數(shù)式表示)30、有A、B、D、E、F、G六種前四周期的元素,A是宇宙中最豐富的元素,B和D的原子都有1個未成對電子,B+比D少一個電子層,D原子得一個電子填入3p軌道后,3p軌道全充滿;E原子的2p軌道中有3個未成對電子,F(xiàn)的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4。R是由B、F兩元素形成的離子化合物,其中B+與F2-離子數(shù)之比為2∶1。G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的。請回答下列問題:
(1)D元素的電負(fù)性_______F元素的電負(fù)性(填“>”;“<”或“=”)。
(2)G的價電子排布圖_________________________________。
(3)B形成的晶體堆積方式為________,區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行_______實驗。
(4)D-的最外層共有______種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子,有___種能量不同的電子。F2D2廣泛用于橡膠工業(yè),各原子均滿足八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),F2D2中F原子的雜化類型是___________,F2D2是______分子(填“極性”或“非極性”)。
(5)A與E形成的最簡單化合物分子空間構(gòu)型為_____,在水中溶解度很大。該分子是極性分子的原因是_____。
(6)R的晶胞如圖所示,設(shè)F2-半徑為r1cm,B+半徑為r2cm。試計算R晶體的密度為______。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示;寫表達(dá)式,不化簡)
評卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共2分)31、飲用水中含有砷會導(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。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)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級沉砷”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______________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、A【分析】【詳解】
從第三能層開始,出現(xiàn)d能級,第一能層只有s能級,不包含d能級,故選A。2、B【分析】【詳解】
A.在多電子原子中;同一能層的電子能量也不同,還可以把它們分成能級,隨著能層數(shù)的增大,能級逐漸增多,能級分為s;p、d、f、g等,A選項錯誤;
B.在多電子的原子核外電子的能量是不同的,按電子的能量差異,可將核外電子分成不同的能層,用n表示能層序數(shù),則每一能層最多容納電子數(shù)為2n2;B選項正確;
C.電子云就是用小黑點疏密來表示空間各電子出現(xiàn)概率大小的一種圖形;電子在原子核外的一個空間運(yùn)動狀態(tài)稱為一個原子軌道,核外電子運(yùn)動的概率分布圖(電子云)并不完全等同于原子軌道,C選項錯誤;
D.決定電子運(yùn)動狀態(tài)有四個量:主量子數(shù);角量子數(shù)、磁量子數(shù)、自旋量子數(shù);所以電子的運(yùn)動狀態(tài)可從能層、能級、軌道、自旋方向4個方面進(jìn)行描述;D選項錯誤;
答案選B。
【點睛】
C選項為易錯點,要準(zhǔn)確知道電子云就是用小黑點疏密來表示空間各電子出現(xiàn)概率大小的一種圖形,而電子在原子核外的一個空間運(yùn)動狀態(tài)稱為一個原子軌道。3、B【分析】【詳解】
A.對應(yīng)的晶體都為分子晶體;相對分子質(zhì)量越大,則熔沸點越高,A正確;
B.根據(jù)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),物質(zhì)的熔沸點越高,應(yīng)為CF4<CCl4<CBr4<CI4;B錯誤;
C.HF含有氫鍵,沸點最高,HCl、HBr;HI相對分子質(zhì)量逐漸增大;分子間作用力逐漸增強(qiáng),物質(zhì)的熔沸點逐漸增高,C正確;
D.都不含氫鍵;相對分子質(zhì)量越大,熔沸點越高,D正確;
答案選B。
【點晴】
注意同種晶體和不同晶體熔沸點高低比較的方法和角度,不同類型晶體熔沸點高低的比較:一般來說,原子晶體>離子晶體>分子晶體;分子晶體中含有氫鍵的熔沸點較高;同種類型的分子晶體相對分子質(zhì)量越大,熔沸點越高,解答時注意靈活應(yīng)用。4、D【分析】【詳解】
A.組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔點越高,所以晶體熔點由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4;故A正確;
B.原子晶體中原子半徑越?。还矁r鍵鍵能越大,晶體的硬度越大,原子半徑:C<Si,則鍵能C-C>C-Si>Si-Si,所以硬度由大到小:金剛石>碳化硅>晶體硅,故B正確;
C.非金屬性越強(qiáng),對應(yīng)最高價含氧酸的酸性越強(qiáng),非金屬性:Cl>S>P>Si,則酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3;故C正確;
D.離子晶體中離子半徑越小,晶格能越大,離子半徑:F-<Cl-<Br-<I-,所以晶格能:NaI<NaBr<NaCl<NaF;故D錯誤;
答案選D。5、C【分析】【詳解】
A.晶體硅;金剛石、碳化硅都是原子晶體;因鍵長C-C<C-Si<Si-Si,原子晶體中半徑越小,共價鍵越強(qiáng),熔點越大,則熔點為金剛石>碳化硅>晶體硅,A錯誤;
B.這幾種都是離子晶體,陰離子相同,離子半徑Cs+>K+>Na+;晶格能CsCl<KCl<NaCl,物質(zhì)的晶格能越大,熔沸點越高,所以晶體熔點CsCl<KCl<NaCl,B錯誤;
C.二氧化硅是原子晶體,原子間通過共價鍵結(jié)合,二氧化碳是分子晶體,CO2分子之間通過分子間作用力結(jié)合,He是分子晶體,He分子之間通過分子間作用力結(jié)合,二氧化碳相對分子質(zhì)量大于He,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔沸點越高,化學(xué)鍵比分子間作用力大很多,所以晶體熔點SiO2>CO2>He;C正確;
D.Cl2、Br2、I2都是分子晶體,物質(zhì)的分子的相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力就越強(qiáng),物質(zhì)的熔沸點就越高,由于相對分子質(zhì)量I2>Br2>Cl2,所以這三種物質(zhì)熔點高低順序是I2>Br2>Cl2;D錯誤;
故合理選項是C。6、C【分析】【詳解】
由題意可知,該晶體具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是原子晶體,一個Si原子與4個O原子形成4個Si-O鍵,一個O原子與2個Si原子形成2個Si-O鍵,所以在晶體中硅原子與氧原子數(shù)目比是1:2,答案選C。二、多選題(共8題,共16分)7、AB【分析】【詳解】
A.基態(tài)原子的核外電子填充的能層數(shù)等于電子層數(shù);等于所在的周期數(shù),故A正確;
B.由泡利(不相容)原理可知1個原子軌道里最多只能容納2個電子,若基態(tài)原子的核外電子填充的軌道總數(shù)為n,容納的核外電子數(shù)m最多為2n,則n大于或等于故B正確;
C.若n為原子的電子層數(shù),基態(tài)原子的核外電子填充的能級總數(shù)為n2;故C錯誤;
D.依據(jù)洪特規(guī)則可知;當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道(能量相同)時,總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,而且自旋方向相同,則基態(tài)原子的核外電子運(yùn)動不一定都有順時針和逆時針兩種自旋狀態(tài),故D錯誤;
故選AB。8、AC【分析】【詳解】
A、H2S和NH3均是價電子總數(shù)為8的極性分子,NH3的鍵角約為107°,而H2S的鍵角比H2O的?。?04.5°),接近90°,故H2S分子的鍵角較??;A錯誤;
B、HS﹣和HCl均是含一個極性鍵的18電子微粒;B正確;
C、CH2Cl2和CCl4均是四面體構(gòu)型;前者是極性分子,后者是非極性分子,C錯誤;
D、1個D216O分子含10個質(zhì)子,10個中子,10個電子,則1molD216O中含中子、質(zhì)子、電子各10mol,即10NA;D正確;
故選AC。9、BC【分析】【詳解】
由元素在周期表中位置可知,a為H、b為N;c為O、d為Na、e為S、f為Fe。
A.N元素的2p軌道為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);第一電離能高于氧元素的第一電離能,故A錯誤;
B.Na在氧氣中燃燒生成過氧化鈉;過氧化鈉中含有離子鍵;共價鍵,故B正確;
C.水分子之間存在氫鍵;硫化氫分子之間為范德華力,氫鍵比范德華力強(qiáng),因此硫化氫的沸點低于水,故C正確;
D.Fe2+離子價電子為3d6,而Fe3+離子價電子為3d5穩(wěn)定結(jié)構(gòu),F(xiàn)e2+離子不如Fe3+離子穩(wěn)定;故D錯誤;
故選BC。10、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.同一周期元素的非金屬性隨原子序數(shù)的增大而增大;同一主族元素的非金屬性隨原子序數(shù)的增大而減??;則元素的非金屬性:O>N>P。元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性就越大,故元素的電負(fù)性:O>N>P,A錯誤;
B.元素的非金屬性越強(qiáng);元素的原子半徑越小,與同一元素的原子形成的共價鍵的鍵長就越短,其相應(yīng)的鍵能就越大,由于元素的原子半徑:O<N,所以瑞德西韋中的O—H鍵的鍵能大于N—H鍵的鍵能,B正確;
C.在瑞德西韋中,形成3個共價鍵的N原子采用sp3雜化,含有C=N雙鍵的N原子則采用sp2雜化;C錯誤;
D.共價單鍵都是σ鍵;共價雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵;在苯環(huán)及含有N原子的六元環(huán)中含大π鍵,根據(jù)瑞德西韋結(jié)構(gòu)可知其中含有共價單鍵;雙鍵和苯環(huán)等六元環(huán),故分子中存在σ鍵、π鍵和大π鍵,D正確;
故合理選項是BD。11、AD【分析】【詳解】
A.SO3分子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(6-3×2)=3,所以硫原子采用sp2雜化;為平面三角形結(jié)構(gòu),故A正確;
B.SO2的價層電子對個數(shù)=2+(6-2×2)=3,硫原子采取sp2雜化;該分子為V形結(jié)構(gòu),故B錯誤;
C.碳酸根離子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+(4+2-3×2)=3,所以原子雜化方式是sp2;為平面三角形結(jié)構(gòu),故C錯誤;
D.BeCl2分子中每個Be原子含有2個σ鍵;價層電子對個數(shù)是2,沒有孤電子對,為sp雜化,為直線型,故D正確;
故選AD。12、AD【分析】【詳解】
A.根據(jù)抗壞血酸分子的結(jié)構(gòu)可知,分子中以4個單鍵相連的碳原子采取sp3雜化,碳碳雙鍵和碳氧雙鍵中的碳原子采取sp2雜化;A選項正確;
B.氯化鋁在177.8℃時升華,熔沸點低,因此AlCl3為分子晶體,但AlCl3在水溶液中完全電離;屬于強(qiáng)電解質(zhì),B選項錯誤;
C.CO2是分子晶體,為直線形分子,而SiO2是原子晶體,沒有獨立的SiO2微粒;兩者結(jié)構(gòu)不同,因此兩者不互為等電子體,C選項錯誤;
D.根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖分析可知,C原子位于晶胞的體心,由幾何知識可知,該碳原子的坐標(biāo)為();D選項正確;
答案選AD。
【點睛】
C選項為易錯點,解答時需理解:具有相同價電子數(shù)和相同原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征,這一原理稱為等電子原理,滿足等電子原理的分子、離子或原子團(tuán)稱為等電子體。13、AC【分析】【詳解】
A.HCl、HBr;HI均可形成分子晶體;其分子結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大則分子間作用力越大,所以熔、沸點依次升高與分子間作用力大小有關(guān),故A正確;
B.氫鍵是比范德華力大的一種分子間作用力,水分子間可以形成氫鍵,H2S分子間不能形成氫鍵,因此H2O的熔、沸點高于H2S;與共價鍵的鍵能無關(guān),故B錯誤;
C.碘分子為非極性分子,CCl4也為非極性分子;碘易溶于四氯化碳可以用相似相溶原理解釋,故C正確;
D.氫鍵不是化學(xué)鍵;故D錯誤;
故答案為AC。14、AB【分析】【詳解】
A.LiAlH4中的陰離子為Al中心Al原子有4條共價鍵,則雜化形式為sp3;A說法正確;
B.電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d14s2,其能量小于[Ar]3d3,排布穩(wěn)定,所以電子排布式1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原則;B說法正確;
C.氮氣分子間形成三對共價鍵,CN-與N2的結(jié)構(gòu)相似,CH3CN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為5∶2;C說法錯誤;
D.SO2、NCl3都含有極性鍵,正負(fù)電荷重心不重合,都是極性分子,BF3含有極性鍵;正負(fù)電荷重心重合,屬于非極性分子,D說法錯誤;
答案為AB。三、填空題(共9題,共18分)15、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)鐵原子構(gòu)造書寫鐵元素價電子層和電子排布式。
(2)①形成配離子具有的條件為為中心原子具有空軌道;配體具有孤對電子對。
②根據(jù)價層電子對互斥理論確定雜化方式;原子個數(shù)相等價電子相等的微粒為等電子體。
(3)利用均攤法計算晶胞結(jié)構(gòu)。
【詳解】
(1)亞鐵離子的價電子排布式為3d6。
(2)①形成配離子具備的條件為中心原子具有空軌道;配體具有孤對電子。
②CN-中碳原子與氮原子以三鍵連接,三鍵中有一個σ鍵,2個π鍵,碳原子還有一對孤對電子,雜化軌道數(shù)為2,碳原子采取sp雜化,CN-含有2個原子,價電子總數(shù)為4+5+1=10,故其等電子體為氮氣分子等,氮氣分子中兩個氮原子通過共用三對電子結(jié)合在一起,其電子式為
(3)體心立方晶胞中含有鐵原子的個數(shù)為面心立方晶胞中實際含有的鐵原子個數(shù)為所以體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的鐵原子個數(shù)之比為1:2?!窘馕觥?d6具有孤對電子sp1∶216、略
【分析】【詳解】
Cr電子排布式從3d54s1→3d6是由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài),吸收能量;Co3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,核外電子有4個未成對電子數(shù),Zn2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10,價電子軌道表示式為V原子的質(zhì)子數(shù)是23,原子結(jié)構(gòu)示意圖為【解析】①.吸收②.4③.④.17、略
【分析】【分析】
根據(jù)表格電負(fù)性大小關(guān)系得出同一周期;同一主族的電負(fù)性變化規(guī)律;短周期元素中,電負(fù)性最大的元素為F根據(jù)電負(fù)性差值來判斷離子化合物還是共價化合物。
【詳解】
(1)同一周期中;從左到右,主族元素的電負(fù)性逐漸增大;同一主族中,從上到下,元素的電負(fù)性逐漸減小。所以主族元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)遞增呈周期性變化;故答案為:逐漸增大;逐漸減??;周期性。
(2)短周期元素中,電負(fù)性最大的元素為F,與氫元素形成的化合物(HF)屬于共價化合物,用電子式表示該化合物的形成過程+故答案為:共價;+
(3)Mg3N2:兩者電負(fù)性之差3.0-1.2=1.8>1.7,是離子化合物;BeCl2:兩者電負(fù)性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共價化合物;AlCl3:兩者電負(fù)性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共價化合物;SiC:兩者電負(fù)性之差2.5-1.8=0.7<1.7,是共價化合物;因此為離子化合物的是Mg3N2,為共價化合物的是BeCl2、AlCl3、SiC;故答案為:Mg3N2;BeCl2、AlCl3;SiC。
【點睛】
根據(jù)電負(fù)性的大小差值判斷化合物類型?!窘馕觥恐饾u增大逐漸減小周期性共價+Mg3N2BeCl2、AlCl3、SiC18、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)原子個數(shù)相等、價電子數(shù)相等的微粒為等電子體,據(jù)此書寫H2O的等電子體;
(2)利用價層電子對模型判斷粒子的空間結(jié)構(gòu);以此判斷微粒的形狀以及鍵角,根據(jù)物質(zhì)的組成判斷性質(zhì)是否一致;
Ⅱ.(3)硫酸銅溶于水,銅離子與水生成了呈藍(lán)色的配合離子[Cu(H2O)4]2+;氨水和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,當(dāng)氨水過量時,氨水和氫氧化銅反應(yīng)生成可溶性的銅氨絡(luò)合物,據(jù)此分析解答。
【詳解】
Ⅰ.(1)原子個數(shù)相等、價電子數(shù)相等的微粒為等電子體,與水互為等電子體的微粒有:H2S、NH2-,故答案為:H2S、NH2-;
(2)A.H2O中O原子含有2個σ鍵,含有2個孤電子對,采用sp3雜化,H3O+含有3個σ鍵,含有1個孤電子對,采用sp3雜化,氧原子的雜化類型不變,故A錯誤;B.H2O為V形分子,H3O+含有3個σ鍵;含有1個孤電子對,為三角錐型,二者的空間構(gòu)型發(fā)生了改變,故B正確;C.兩種微粒的立體構(gòu)型不同,鍵角不同,鍵角發(fā)生了改變,故C正確;故答案為:A;
Ⅱ.(3)將白色的無水CuSO4溶解于H2O中,溶液呈藍(lán)色,是因為生成了一種呈藍(lán)色的配合離子,生成此配合離子的離子方程式:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+,該配離子的化學(xué)式:[Cu(H2O)4]2+,氨水和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,當(dāng)氨水過量時,氨水和氫氧化銅反應(yīng)生成可溶性的銅氨絡(luò)合物,所以難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液,涉及的離子方程式為:Cu2++2NH3?H2O═Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3═[Cu(NH3)4]2++2OH-,故答案為:[Cu(H2O)4]2+;Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。【解析】①.H2S(或NH2-等)②.A③.[Cu(H2O)4]2+④.Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)第四周期中原子未成對電子數(shù)最多的元素是鉻,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1;所以鉻最外層為N層,有1個電子,N層上原子軌道為spdf四種,共有軌道數(shù)為1+3+5+7=16,故答案為:鉻;16;
(2)原子的最外層電子數(shù)處于半滿或全滿時,是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu),此時原子的第一電離能都高于同周期相鄰的元素,30Zn的4s能級有2個電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定,所以30Zn與31Ga的第一電離能不符合逐漸增大的規(guī)律,故答案為:30Zn的4s能級有2個電子;處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定;
(3)氨分子中氮原子按sp3方式雜化,N與As同主族,所經(jīng)AsH3的結(jié)構(gòu)應(yīng)與NH3相似,AsH3中心原子雜化的類型為sp3,分子構(gòu)型為三角錐形,故答案為:sp3;三角錐形;
(4)鐵為26號元素,基態(tài)鐵原子核外的價電子排布圖為故答案為:
(5)與CN-互為等電子體的分子有CO或N2;Fe3+和6個CN-形成6個配位鍵,這6個配位鍵都為鍵,每個CN-中含有1個鍵,則每個[Fe(CN)6]3-中含有鍵的數(shù)目為12,1.5mol[Fe(CN)6]3-中含有鍵的數(shù)目=1.5mol12NA/mol=18NA,故答案為:CO或N2;18NA?!窘馕觥裤t1630Zn的4s能級有2個電子,處于全滿狀態(tài),較穩(wěn)定sp3三角錐形CO或N218NA20、略
【分析】【分析】
本題考查的是原子核外電子排布;元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,、晶胞的計算、原子軌道雜化方式及雜化類型判斷。
(1)銅是29號元素;原子核外電子數(shù)為29,根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫銅的基態(tài)原子價電子電子排布式。
(2)AsCl3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)/2=4,所以原子雜化方式是sp3;由于有一對孤對電子對,分子空間構(gòu)型為三角錐形;
(3)同一周期;原子序數(shù)越小半徑越大,同周期第一電離能從左到右,逐漸增大;
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為平面構(gòu)型,用兩個Cl-換2個CN-有兩種結(jié)構(gòu),分別為兩個Cl-換相鄰或相對,若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為正四面體構(gòu)型,用兩個Cl-換2個CN-有一種結(jié)構(gòu);由于共價鍵單鍵中含有一個σ鍵;雙鍵中含有一個σ鍵和一個π鍵,三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵;
(5)GaAs的熔點為1238℃,熔點較高,以共價鍵結(jié)合形成屬于原子晶體,密度為ρg?cm?3,根據(jù)均攤法計算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的體積V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10?30,晶胞的體積V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為V1/V2×100%將V1、V2帶入計算得百分率據(jù)此解答。
【詳解】
(1)Cu是29號元素,原子核外電子數(shù)為29,銅的基態(tài)原子價電子電子排布式為3d104s1,價電子中未成對電子占據(jù)原子軌道的形狀是球形。本小題答案為:3d104s1;球形。
(2)AsCl3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)/2=4,所以原子雜化方式是sp3,由于有一對孤對電子對,分子空間構(gòu)型為三角錐形。本小題答案為:三角錐形;sp3。
(3)根據(jù)元素周期律,Ga與As位于同一周期,Ga原子序數(shù)小于As,故半徑Ga大于As,同周期第一電離能從左到右,逐漸增大,故第一電離能Ga小于As。本小題答案為:<。
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為平面構(gòu)型,用兩個Cl-換2個CN-有兩種結(jié)構(gòu),分別為兩個Cl-換相鄰或相對,若[Cu(CN-)4]2-中4個氮原子為正四面體構(gòu)型,用兩個Cl-換2個CN-有一種結(jié)構(gòu);由于共價鍵單鍵中含有一個σ鍵,雙鍵中含有一個σ鍵和一個π鍵,三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵,則CN-中含有三鍵;三鍵中含有兩個π鍵。本小題答案為:正四面體;2。
(5)GaAs的熔點為1238℃,熔點較高,以共價鍵結(jié)合形成屬于原子晶體,密度為ρg?cm?3,根據(jù)均攤法計算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的體積V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10?30,晶胞的體積V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為V1/V2×100%將V1、V2帶入計算得百分率本小題答案為:原子晶體;共價鍵;【解析】3d104s1球形三角錐形sp3<正四面體2原子晶體共價鍵21、略
【分析】【詳解】
(1)Cu電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1,在形成Cu2+的過程中,參與反應(yīng)的電子是最外層的4s及3d上各一個電子,故Cu2+離子的電子排布式是為:1s22s22p63s23p63d9;本題正確答案是:1s22s22p63s23p63d9。
(2)從圖中可以看出陰離子在晶胞有四類:頂點(8個)、棱上(4個)、面上(2個)、體心(1個),根據(jù)立方體的分?jǐn)偡?可以知道該晶胞中陰離子數(shù)目為:,8+4+1=4,本題正確答案是:4;
(3)因為N、F、H三種元素的電負(fù)性:F>N>H,所以N-F成鍵電子對向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng)難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配位鍵。答案:F電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng)難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配位鍵。
(4)因為氧離子的離子半徑小于硫離子的離子半徑,所帶電荷數(shù)又相同,所以亞銅離子與氧離子形成的離子鍵強(qiáng)于亞銅離子與硫離子形成的離子鍵,所以Cu2O的熔點比Cu2S的高.因此,本題正確答案是:高?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d94F電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng)難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配位鍵高22、略
【分析】【詳解】
(1)Be的電負(fù)性是1.5,Cl的電負(fù)性是3.0,Cl與Be電負(fù)性差值為1.5,電負(fù)性差值大于1.7的化合物為離子化合物,小于1.7的化合物為共價化合物,則BeCl2應(yīng)為共價化合物;
(2)鎳是28號元素,按照能量最低原理,鎳元素基態(tài)原子的核外電子排布式為:[Ar]3d84s2,價電子排布式為3d84s2;3d能級上的未成對電子數(shù)為2;
(3)根據(jù)晶胞可知,C位于體心,C的個數(shù)為1,Ni位于6個面心,Ni的個數(shù)為6=3,Mg位于8個頂點,Mg的個數(shù)為8=1,則該化合物的化學(xué)式為MgCNi3,C、Ni、Mg三種元素中,Ni、Mg都是金屬元素,C為非金屬元素,電負(fù)性最大的是C?!窘馕觥竣?共價②.3d84s2③.2④.MgCNi3⑤.C23、略
【分析】【詳解】
Cl原子位于Cu原子構(gòu)成的四面體體心,則體對角線是銅原子和氯原子的半徑之和的4倍,Cu原子位于立方體的頂點和面心,為面心立方最密堆積,則面對角線是銅原子半徑的4倍,晶胞的邊長為acm,所以面對角線等于acm,則銅原子半徑為acm,體對角線等于acm,則氯原子半徑為cm,求得氯原子與銅原子半徑之比為【解析】四、原理綜合題(共3題,共12分)24、略
【分析】【詳解】
(1)釩原子為23號元素,外圍電子排布式為3d34s2;其最穩(wěn)定的化合價應(yīng)是+5,即失去所有的價電子,形成最外層8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。根據(jù)價層電子對互斥原理,VO43-中的中心原子V的價電子為5;可以算出價層電子對數(shù)為4,所以空間構(gòu)型為正四面體;
(2)①N原子在吡啶環(huán)中,吡啶環(huán)類似于苯環(huán)的結(jié)構(gòu),故N原子為sp2雜化;其中含有的第二周期元素是C、N、O。同周期元素從左向右第一電離能增大,但N的2p能級上有3個電子,達(dá)到半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以N第一電離能反常增大,第一電離能大小為:N>O>C。
②2-巰基煙酸有羧基可以與水分子形成氫鍵;分子間作用力增大,所以其水溶性會更好;
(3)從題目表述來看;形成離域π鍵的要求是:①原子共平面;②有相互平行的p軌道。根據(jù)價層電子對互斥理論;
A.SO2為V型;A正確;
B.SO42-為正四面體;不共平面,B項錯誤;
C.H2S為V型,但H2S的H原子不存在p軌道;C錯誤;
D.CS2為直線型;故D項正確;
故選AD。
(4)晶胞中V的個數(shù)為:S的個數(shù)為:即每個晶胞含有2個VS。晶胞質(zhì)量為根據(jù)圖4可計算出晶胞底面積為晶胞體積為所以晶胞密度為g·cm-3;【解析】3d34s2+5正四面體sp2N>O>C2巰基可以與水分子形成氫鍵,所以其水溶性會更好AD25、略
【分析】【分析】
①a.基態(tài)鋰離子核外電子排布為1S2;所以核外能量最高的電子所處能層符號為K;
b.因為共用電子對由氧原子提供;與鋰離子共用,所以屬于配位鍵;
②根據(jù)Li+的半徑比K+的半徑小來回答;
③在水分子中,氧原子2s、2px、2py、2pz4個原子軌道通過sp3雜化形成4個雜化軌道,所以水分子中氧的雜化軌道的空間構(gòu)型為正四面體構(gòu)型;但在其中有2對未共用的電子對(稱之為孤電子對)占據(jù)在兩個sp3雜化軌道中。孤電子對所占用的雜化軌道電子云比較密集;對成鍵電子對所占的雜化軌道起了推斥和壓縮的作用,以致兩個O-H鍵間夾角被壓縮成了104°45′,而不再是正四面體雜化的109°28′;
ii.由相似相溶原理可知,冠醚可溶于烯烴,進(jìn)入冠醚中的K+因靜電作用將MnO4-帶入烯烴中,增大烯烴與MnO4-接觸機(jī)會;提升氧化效果。
(2)①甲烷屬于分子晶體;微粒間存在分子間作用力進(jìn)行分析;
②根據(jù)晶胞可以看出;甲烷的晶胞結(jié)構(gòu)為面心立方,所以甲烷的配位數(shù)為12;
③A分子中碳原子的坐標(biāo)參數(shù)為(0;0,0),則B分子的碳原子的坐標(biāo)參數(shù)為(-0.5a,0.5a,a)
④算出晶胞中甲烷分子的質(zhì)量;再除以晶胞體積;
【詳解】
①a.基態(tài)鋰離子核外電子排布為1S2;所以核外能量最高的電子所處能層符號為K;
正確答案:K。
b.因為共用電子對由氧原子提供;與鋰離子共用,所以屬于配位鍵;
正確答案:C。
②根據(jù)Li+的半徑比K+的半徑小來回答;
正確答案:Li+半徑比Y的空腔小得多;不易與空腔內(nèi)氧原子的孤電子對作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
③在水分子中,氧原子2s、2px、2py、2pz4個原子軌道通過sp3雜化形成4個雜化軌道,所以水分子中氧的雜化軌道的空間構(gòu)型為正四面體構(gòu)型;但在其中有2對未共用的電子對(稱之為孤電子對)占據(jù)在兩個sp3雜化軌道中。孤電子對所占用的雜化軌道電子云比較密集;對成鍵電子對所占的雜化軌道起了排斥和壓縮的作用,以致兩個O-H鍵間夾角被壓縮成了104°45′,而不再是正四面體構(gòu)型中的109°28′。
正確答案:正四面體<
ii.由相似相溶原理可知,冠醚可溶于烯烴,進(jìn)入冠醚中的K+因靜電作用將MnO4-帶入烯烴中,增大烯烴與MnO4-接觸機(jī)會;提升氧化效果。
正確答案:冠醚可溶于烯烴,進(jìn)入冠醚中的K+因靜電作用將MnO4-帶入烯烴中,增大烯烴與MnO4-接觸機(jī)會;提升氧化效果。
(2)①甲烷屬于分子晶體;微粒間是分子間作用力進(jìn)行分析;
正確答案:甲烷是分子晶體;分子間作用力很小,熔沸點遠(yuǎn)低于常溫。
②根據(jù)晶胞可以看出;甲烷的晶胞結(jié)構(gòu)為面心立方,所以甲烷的配位數(shù)為12;
正確答案:12
③A分子中碳原子的坐標(biāo)參數(shù)為(0;0,0),則B分子的碳原子的坐標(biāo)參數(shù)為(-0.5a,0.5a,a)
正確答案:(-0.5a,0.5a,a)
④算出晶胞中甲烷分子的質(zhì)量;再除以晶胞體積;
(1)晶胞中含有甲烷分子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4個,質(zhì)量為m(CH4)==64/NAg;(2)晶胞體積V=(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3。根據(jù)(1)(2)得到密度=m(CH4)/V=(64/NAg)/(a3×10-21cm3)=64×1021/(a3?NA);
正確答案:64×1021/(a3?NA)。【解析】KCLi+半徑比Y的空腔小得多,不易與空腔內(nèi)氧原子的孤電子對作用形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)正四面體小于冠醚可溶于烯烴,進(jìn)入冠醚中的K+因靜電作用將MnO4-帶入烯烴中,增大烯烴與MnO4-接觸機(jī)會,提升氧化效果。甲烷是分子晶體,分子間作用力很小,熔沸點遠(yuǎn)低于常溫。12(-0.5a,0.5a,a)64×1021/(a?NA)26、略
【分析】【詳解】
(1)A.石墨烯中一個碳原子具有1.5個σ鍵;所以12g石墨烯含σ鍵數(shù)為1.5NA,選項A錯誤;
B.碳碳雙鍵上所有原子都處于同一平面;所以導(dǎo)致石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面,選項B正確;
C.石墨結(jié)構(gòu)中;石墨層與層之間存在分子間作用力,所以從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用力,選項C正確;
D、石墨烯晶體中最小的環(huán)為六元環(huán),每個碳原子連接3個C-C化學(xué)鍵,則每個C原子連接3個六元環(huán),每個六元環(huán)占有的C原子數(shù)為6×=2;選項D錯誤;
答案選BC;
(2)①銅是29號元素,其基態(tài)原子的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1;基態(tài)銅原子能量最高的電子占據(jù)的能級符號是3d;
第四周期元素中,最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素還有K、Cr;
②a.甲烷為正四面體結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)對稱,正負(fù)電荷的中心重合,屬于非極性分子,選項a正確;
b.二氯甲烷為四面體分子,結(jié)構(gòu)不對稱,正負(fù)電荷的中心不重合,屬于極性分子,選項b錯誤;
c.苯為平面正六邊形;結(jié)構(gòu)對稱,正負(fù)電荷的中心重合,屬于非極性分子,選項c正確;
d.乙醇結(jié)構(gòu)不對稱;正負(fù)電荷的中心不重合,屬于極性分子,選項d錯誤;
答案選ac;
③乙醇分子間存在氫鍵;使得其熔;沸點升高,而丁烷分子間不存在氫鍵;
④酞菁分子中碳原子形成3個σ鍵和1個π鍵,所以采取sp2雜化;酞菁銅分子中能提供孤電子對的氮原子才是配位原子;所以酞菁銅分子中心原子的配位數(shù)為2;
⑤該晶胞中含銅原子個數(shù)為6=3,含有金原子數(shù)為8=1,所以其化學(xué)式為Cu3Au或AuCu3,根據(jù)圖示,銅原子周圍最近并距離相等的金原子有4個。根據(jù)化學(xué)式,在Au周圍最近并距離相等的Cu有12個;若2個銅原子核的最小距離為dpm,則晶胞的棱長為dpm=d10-10cm,該晶體的密度==【解析】BC3dK、Cra、c乙醇分子間可形成氫鍵而丁烷分子間不能形成氫鍵sp2Cu3Au或AuCu312五、有機(jī)推斷題(共4題,共12分)27、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(yùn)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(jié)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,第一電離能高于O元素;O與Cl形成的化合物中O元素表現(xiàn)負(fù)價,對鍵合電子的吸引能力更強(qiáng),故Cl的電負(fù)性較小,故答案為二;ⅣA;N;Cl;
(2)N元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物為NH3;分子構(gòu)型為三角錐形,N元素所形成的單質(zhì)分子結(jié)構(gòu)式為N≡N,分子σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶2,故答案為三角錐形;1∶2;
(3)G為Fe元素,其低價陽離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是F為Cl元素,其原子的價電子軌道表示式為H為Cu元素,其基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,故答案為1s22s22p63s23p63d104s1;
(4)鐵離子與Cu反應(yīng)生成亞鐵離子與銅離子,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;與E(Al)元素成對角關(guān)系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性,該元素為Be,其最高價氧化物為Be(OH)2,與氫氧化鈉反應(yīng)方程式為:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
【點睛】
正確判斷元素的種類是解答本題的關(guān)鍵。本題的易錯點為(1)中第一電離能的判斷,要注意電離能突躍的原因;(4)中方程式的書寫,要注意呈兩性的物質(zhì)是氫氧化鈹,可以模仿氫氧化鋁與氫氧化鈉的反應(yīng)書寫方程式,注意鋁和鈹?shù)幕蟽r的不同?!窘馕觥慷鬉NCl三角錐1∶21s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s12Fe3++3Cu=2Fe2++Cu2+Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O28、略
【分析】【詳解】
元素A、B、C、D都是短周期元素,A元素原子的2p軌道上只有兩個電子,則A的外圍電子排布為2s22p2,故A為C元素;B的3p軌道上有空軌道,則B的外圍電子排布為3s23p1或3s23p2;A;B同主族,故B為Si元素;B、C同周期,C是本周期中電負(fù)性最大的,故C為Cl元素;D的氣態(tài)氫化物的水溶液能使無色酚酞試液變紅,則D為氮元素。
(1)A為6號的C元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p2,價電子軌道排布圖為B為14號Si元素,電子排布式為1s22s22p63s23p2;C為17號Cl元素,基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p5,價電子排布式為3s23p5;D為7號氮元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)D與H原子能形成一種高能量的分子N2H2,其中D原子滿足8電子結(jié)構(gòu)特征,則該分子的電子式為根據(jù)結(jié)構(gòu)可知,含有3個σ鍵和1個π鍵;
(3)B的電子排布式為1s22s22p63s23p2;原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)有14種;原子軌道數(shù)為8,能級數(shù)5,電子占據(jù)的最高能層符號為M;
(4)元素非金屬性越強(qiáng)其最高價氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),則四種元素最高價氧化物水化物酸性由強(qiáng)到弱的是HClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO3。【解析】1s22s22p63s23p23s23p5311485MHClO4>HNO3>H2CO3>H2SiO329、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(zhì)在金屬活動性順序表中排在末位,F(xiàn)是Au??稍诖嘶A(chǔ)上利用物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識解各小題。
【詳解】
根據(jù)分析;A;B、D、E、F分別為C、N、Cl、Zn、Au。
(1)E是鋅元素,核電荷數(shù)為30,在元素周期表中的位置為第四周期ⅡB族,E的基態(tài)原子的價層電子排布式3d104s2,答案為:3d104s2
(2)A、B形成的AB-,即CN-中C原子的價層電子對數(shù)為1+(4+1-1×3)/2=2,為sp雜化,CN-含有一個叁鍵;其中一個為σ鍵,另外2個為π鍵,σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1:2。答案為:sp;1:2
(3)AuCl3是一種褐紅色晶體,吸濕性極強(qiáng),易溶于水和乙醇,以二聚體Au2Cl6的形式存在,則2個AuCl3應(yīng)通過配位鍵結(jié)合,Au為中心原子,Cl為配位原
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