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文檔簡介
…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年外研版選修3化學下冊階段測試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總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、下列說法中錯誤的是:A.SO2、SO3都是極性分子B.在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位鍵C.元素電負性越大的原子,吸引電子的能力越強D.原子晶體中原子以共價鍵結合,具有鍵能大、熔點高、硬度大的特性2、下列各原子或離子的電子排列式錯誤的是()A.Na+1s22s22p6B.Fˉ1s22s22p6C.Fe2+1s22s22p63s23p63d44s2D.Cu[Ar]3d104s13、構造原理揭示的電子排布能級順序,實質是各能級能量高低。若以E(nl)表示某能級的能量,以下各式中正確的是A.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)C.E(4s)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)4、下列微粒的立體構型為正四面體形的是()A.NH4+B.PCl3C.CH3ClD.BCl35、向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解得到深藍色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象說法正確的是()A.反應后溶液中不存在任何沉淀,所以反應前后Cu2+的濃度不變B.沉淀溶解后,將生成深藍色的配合離子[Cu(NH3)4]2+C.向反應后的溶液加入乙醇,沒有任何現(xiàn)象,因為[Cu(NH3)4]2+與乙醇不反應D.在[[Cu(NH3)4]2+離子中,Cu2+提供孤電子對,NH3提供空軌道6、有關下列物理性質的說法不正確的是()A.熔點高低:Li>Na>KB.沸點高低:HBr>HCl>HFC.硬度大小:晶體硅>氯化鈉>硫D.沸點高低:正丁烷>異丁烷7、下列推論正確的是A.的沸點高于可推測的沸點高于B.為正四面體結構,可推測出也為正四面體結構C.晶體是分子晶體,可推測晶體也是分子晶體,D.是碳鏈為直線型的非極性分子,可推測也是碳鏈為直線型的非極性分子8、下列物質熔化時,不破壞化學鍵的是A.氯化鈉B.水晶C.金剛石D.十七烷評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)9、SCN-、NO2+具有相同的原子個數(shù),價電子數(shù)總是16,因此他們的結構與第二周期兩元素組成的___分子的結構相同,微粒呈___形,中心原子___雜化。10、硫及其化合物有許多用途,相關物質的物理常數(shù)如表所示:。H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/℃-85.5115.2>600(分解)-75.516.810.3沸點/℃-60.3444.6-10.045.0337.0337.0
回答下列問題:
(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為___形。
(2)根據(jù)價層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價層電子對數(shù)不同其他分子的是__。
(3)圖(a)為S8的結構,其硫原子的雜化軌道類型為___。
(4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體構型為___形;固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子,該分子中S原子的雜化軌道類型為__。11、硼氫化鈉(NaBH4)在化工領域具有重要的應用價值,可采用硼砂、SiO2、Na和H2作為原料制備。回答下列問題:
(1)周期表中,與B的化學性質最相似的鄰族元素是____;該元素基態(tài)原子核外M層電子中自旋狀態(tài)相同的有_____個。
(2)NaBH4中,電負性最大的元素是____(填元素符號);B的____雜化軌道與H的1s軌道形成鍵。
(3)硼砂是含8個結晶水的四硼酸鈉。其陰離子(含B;O、H三種元素)的球模型如圖所示:
①陰離子中,配位鍵存在于____和____原子之間。(均填原子的序號)
②硼砂的化學式為_______。
(4)SiO2晶胞(立方體)如圖所示,已知SiO2的密度為g/cm3,設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則SiO2晶胞的邊長為___pm。
12、我國是世界稀土資源大國,稀土元素是鑭系、鈧釔種元素的總稱;它們位于元素周期表中同一副族。
原子的價層電子排布式為______,第一電離能Sc______Y填“大于”或“小于”
是生產鈰的中間化合物,它可由氟碳酸鈰精礦制得:
中,Ce的化合價為______。
氧化焙燒生成二氧化鈰其在酸浸時發(fā)生反應的離子方程式為______。
離子的立體構型的名稱為______,中心原子的雜化方式為______,分子或離子中的大鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大鍵的原子數(shù),n代表參與形成大鍵的電子數(shù)如苯分子中的大鍵可表示為則中的大鍵應表示為______。
常溫、常壓下是鈰最穩(wěn)定的化合物,廣泛用于玻璃、原子能、電子管等工業(yè)。晶胞是立方螢石型,則鈰離子的配位數(shù)為______,如圖中離子坐標參數(shù)0,若將B選為晶胞頂點坐標參數(shù)0,則D離子處于______位置,坐標參數(shù)為______。已知該晶胞的棱長其密度為______列出計算式即可
13、銅及其化合物在科學研究和工業(yè)生產中具有許多用途。請回答下列問題:
(1)Cu2O中陽離子的基態(tài)核外電子排布式為__________________;Cu和Ni在元素周期表中的位置相鄰,Ni在周期表中的位置是__________________。
(2)將過量的氨水加到硫酸銅溶液中,溶液最終變成深藍色,繼續(xù)加入乙醇,析出深藍色的晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
①乙醇分子中C原子的軌道雜化類型為__________________,NH3與H+以配位鍵形成NH4+,則NH4+的空間構型為____________________。
②[Cu(NH3)4]SO4·H2O]中存在的化學鍵除了極性共價鍵外,還有____________________。
③NH3極易溶于水的原因主要有兩個,一是_______________,二是_______________________。
(3)CuSO4溶液中加入過量KCN溶液能生成配離子[Cu(CN)4]2-,1molCN-中含有的π鍵數(shù)目為__________。與CN-互為等電子體的離子有____________(寫出一種即可)。
(4)Cu與F形成的化合物的晶胞結構如圖所示,若晶體密度為ag·cm-3,則Cu與F最近距離為____________pm(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出計算表達式;不用化簡)。
評卷人得分三、計算題(共5題,共10分)14、(1)石墨晶體的層狀結構,層內為平面正六邊形結構(如圖a),試回答下列問題:圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個,碳原子數(shù)目與碳碳化學鍵數(shù)目之比為_______。
(2)2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結構單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子,6個硼原子位于棱柱內。則該化合物的化學式可表示為_______。15、鐵有δ;γ、α三種同素異形體;三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉化。
(1)δ、γ、α三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_________。
(2)若δ-Fe晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶胞空間利用率之比為________(用a、b表示)
(3)若Fe原子半徑為rpm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則γ-Fe單質的密度為_______g/cm3(用含r的表達式表示;列出算式即可)
(4)三氯化鐵在常溫下為固體,熔點為282℃,沸點為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為______。16、金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為____________。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為________g·cm-3(列出計算式)。
17、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯排列,若食鹽的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)6.02×1023mol-1,食鹽的摩爾質量為58.5g·mol-1。則食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______18、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結構分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個,在NaCl的晶胞中有Na+_____個,Cl-____個。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過_________結合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)評卷人得分四、實驗題(共1題,共3分)19、現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一種為橙黃色,另一種為紫紅色。請設計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來_____________________________。評卷人得分五、元素或物質推斷題(共5題,共15分)20、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。化合物DC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構?;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的單質在AC2中點燃可生成A的單質與一種熔點較高的固體產物,寫出其化學反應方程式:__________。
(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。等電子體的結構相似、物理性質相近。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,其化學式為_____。
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質反應時,B被還原到最低價,該反應的化學方程式是____________。21、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_______。
A.其單質可作為半導體材料B.其電負性大于磷。
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____。22、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構型相同,但立體構型不同,ZX3的立體構型為________,兩種化合物分子中化學鍵的鍵角較小的是________(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可形成結構相似的三種物質,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的單質互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結構式是________。
(5)W元素原子的價電子排布式為________。23、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
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的電負性________元素④的電負性(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。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應的化學方程式:____________________。24、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應的元素。
(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分子的空間構型為__________。請寫出與元素④的單質互為等電子體分子、離子的化學式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價氧化物對應的水化物稀溶液與元素⑦的單質反應時,元素④被還原到最低價,該反應的化學方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結構如圖所示,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__________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、A【分析】【詳解】
A項;三氧化硫分子是非極性分子,它是由一個硫原子和三個氧原子通過極性共價鍵結合而成,分子形狀呈平面三角形,硫原子居中,鍵角120°,故A項錯誤;
B項,在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位鍵;前者是氮原子提供配對電子對給氫原子,后者是銅原子提供空軌道,故B項正確;
C項;元素的原子在化合物中把電子吸引向自己的本領叫做元素的電負性,所以電負性越大的原子,吸引電子的能力越強,故C項正確;
D項;原子晶體中原子以共價鍵結合,一般原子晶體結構的物質鍵能都比較大;熔沸點比較高、硬度比較大,故D項正確。
答案選A。2、C【分析】【詳解】
A.Na原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s1,Na+是Na失去最外層電子,排布式為:1s22s22p6;A正確;
B.F原子的核外電子排布式為:1s22s22p5,F(xiàn)ˉ是F得到一個電子電子,排布式為:1s22s22p6;B正確;
C.Fe原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2,F(xiàn)e2+是Fe失去兩個電子,排布式為:1s22s22p63s23p63d6;C錯誤;
D.Cu原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1,簡寫為[Ar]3d104s1;D正確;
故選C。
【點睛】
本題要注意D選項,Cu的核外電子排布式,符合洪特規(guī)則的特例,3d軌道全滿。千萬不可寫成[Ar]3d94s2。3、B【分析】【詳解】
根據(jù)構造原理,各能級能量的大小順序為1s2s2p3s3p4s3d4p5s能量由低到高,A項和D項正確順序E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);對于不同能層的相同能級,能層序數(shù)越大,能量越高,所以C項錯誤。4、A【分析】【詳解】
A.NH4+的中心原子的價電子對數(shù)=沒有孤對電子,其空間構型為正四面體形,A選項正確;
B.PCl3中心原子的價電子對數(shù)=有1個孤對電子,其空間構型為三角錐形,B選項錯誤;
C.CH3Cl中心原子的價電子對數(shù)=沒有孤對電子,但C—H鍵和C—Cl鍵的鍵長不相等,則其空間構型為四面體形,C選項錯誤;
D.BCl3中心原子的價電子對數(shù)=沒有孤對電子,其空間構型為平面三角形,D選項錯誤;
答案選A。5、B【分析】發(fā)生的離子反應是Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,A、根據(jù)上述發(fā)生反應,反應后溶液中沒有Cu2+,故A錯誤;B、根據(jù)反應,生成深藍色的配合離子是[Cu(NH3)4]2+,故B正確;C、加入乙醇后,利用乙醇極性小的性質,有深藍色沉淀產生,故C錯誤;D、Cu2+提供空軌道,NH4+提供孤電子對,故D錯誤。6、B【分析】【詳解】
A.Li;Na、K晶體都是金屬晶體;離子半徑越小,金屬鍵能越大,則熔點Li>Na>K,A正確;
B.雖然HBr、HCl、HF都能形成分子晶體,相對分子質量依次減小,但由于HF分子間形成氫鍵,所以沸點HF>HBr>HCl;B不正確;
C.晶體硅;氯化鈉、硫分別形成原子晶體、離子晶體、分子晶體;微粒間的作用力依次減小,則硬度大小:晶體硅>氯化鈉>硫,C正確;
D.雖然正丁烷與異丁烷都能形成分子晶體;且相對分子質量相同,但正丁烷為直鏈結構,分子間的距離小,分子間作用力大,所以沸點高低:正丁烷>異丁烷,D正確;
故選B。7、B【分析】【詳解】
A.分子間不能形成氫鍵,而分子間可以形成氫鍵,因此,的沸點低于A不正確;
B.和的中心原子均屬于sp3雜化,因此,為正四面體結構,可推測出也為正四面體結構;B正確;
C.晶體中每個Si原子與鄰近的4個O原子形成共價鍵;每個O原子與鄰近的2個Si原子形成共價鍵,這種結構向空間發(fā)展形成立體空間網(wǎng)狀結構,故其屬于原子晶體,C不正確;
D.也是碳鏈不是直線型的,因為其中的碳原子均為sp3雜化的;鍵角不是180°,D不正確。
本題選B。8、D【分析】【詳解】
A.氯化鈉是離子晶體;熔化時破壞離子鍵,故A不符合題意;
B.水晶為二氧化硅原子晶體;熔化時破壞共價鍵,故B不符合題意;
C.金剛石為原子晶體;熔化時破壞共價鍵,故C不符合題意;
D.十七烷為分子晶體;熔化時破壞分子間作用力,不破壞化學鍵,故D符合題意;
故選:D。二、填空題(共5題,共10分)9、略
【分析】【分析】
根據(jù)價電子數(shù)C=N+;計算出碳原子價層電子對數(shù),再得出雜化方式和分子構型。
【詳解】
根據(jù)價電子數(shù)C=N+,SCN-、NO2+具有相同的原子個數(shù),價電子數(shù)總是16,因此他們的結構與第二周期兩元素組成的CO2分子的結構相同,CO2分子中碳原子價層電子對數(shù)為中心原子sp雜化,微粒呈直線形;故答案為:CO2;直線;sp。【解析】①.CO2②.直線③.sp10、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級有1s;2s、2p、3s、3p;最高能級為3p,其電子云輪廓圖為啞鈴形;
(2)H2S中S原子價層電子對個數(shù)=2+=4、SO2中S原子價層電子對個數(shù)=2+=3、SO3中S原子價層電子對個數(shù)=3+=3;
(3如圖所示;每個硫原子形成兩個鍵,成鍵對數(shù)為2,硫原子核外最外層有2對孤電子對,則硫原子價層電子對數(shù)=2+2=4;
(4)SO3中S原子價層電子對個數(shù)=3+=3;且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷其空間構型為平面正三角形;該分子中S?O原子之間存在σ和離域大π鍵,所以共價鍵類型2種;該分子中每個S原子價層電子對個數(shù)都是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型。
【詳解】
(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級有1s;2s、2p、3s、3p;最高能級為3p,其電子云輪廓圖為啞鈴形;
答案為:啞鈴形;
(2)H2S中S原子價層電子對個數(shù)=2+=4、SO2中S原子價層電子對個數(shù)=2+=3、SO3中S原子價層電子對個數(shù)=3+=3,中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是H2S;
答案為:H2S;
(3)如圖所示,每個硫原子形成兩個鍵,成鍵對數(shù)為2,硫原子核外最外層有2對孤電子對,則硫原子價層電子對數(shù)=2+2=4,其硫原子的雜化軌道類型為sp3;
答案為:sp3;
(4)SO3中S原子價層電子對個數(shù)=3+=3,且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷其空間構型為平面正三角形;該分子中S?O原子之間存在σ和離域大π鍵,所以共價鍵類型2種;該分子中每個S原子價層電子對個數(shù)都是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型為sp3;
答案為:平面正三角形;sp3;【解析】①.啞鈴形②.H2S③.sp3④.平面正三角形⑤.sp311、略
【分析】【詳解】
(1)在周期表中,與B的化學性質最相似的鄰族元素是Si,硅元素基態(tài)原子核外M層電子排布式為3s23p2;所以有3個電子的自旋狀態(tài)相同;
(2)電負性規(guī)律:同周期,從左到右:電負性依次增大;同主族,從上到下:電負性依次減小。NaBH4中電負性最大的元素為H;依據(jù)價層電子理論,NaBH4中B的價層電子對數(shù)為4,為sp3雜化。
(3)①1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2號B形成3個鍵,則B原子為SP2雜化,4號B形成4個鍵,則B原子為SP3雜化;B一般是形成3個鍵;4號B形成4個鍵,其中1個鍵很可能就是配位鍵,配位鍵存在4號與5號之間;
②硼砂晶體由Na+、含有B的陰離子和H2O構成。觀察模型,可知含有B的陰離子是(H4B4O9)m?,依據(jù)化合價H為+1,B為+3,O為?2,可得m=2,結合模型圖和組成,硼砂的化學式為Na2B4O5(OH)4·8H2O;
(4)SiO2晶胞中,大球是Si,小球是O。Si的數(shù)目為O是Si的2倍,故是16。晶體的密度晶胞的體積V=a3。因此SiO2晶胞的邊長a=【解析】Si3Hsp345Na2B4O5(OH)4·8H2O12、略
【分析】【分析】
(1)Sc位于周期表中第4周期第ⅢA族,則其價電子排布式為V位于周期表中第4周期第ⅤA族,則其價電子排布式為Sc與Y同族,第一電離能Sc大于Y;
(2)①根據(jù)CeFCO3呈電中性,F(xiàn)為價,CO32-為價,則Ce為價;
②氧化焙燒生成二氧化鈰(CeO2),酸浸時,加入稀硫酸和H2O2,Ce(Ⅳ),Ce(Ⅳ)轉化為,Ce(Ⅲ),H2O2被氧化生成O2;
③對于CO32-,根據(jù)VSEPR理論,價電子對數(shù)為根據(jù)雜化軌道理論,中心C原子的雜化方式為其空間構型為平面三角形,CO32-中,C為雜化,形成3根共價鍵,一個s電子躍遷到軌道,每個O還留有一個軌道上的一個單電子,整個CO32-形成4中心6電子的離域大鍵,所以記為
(3)根據(jù)晶胞結構分析,O2-做四面體填隙,Ce4+做面心立方最密堆積,從上底面面心的Ce4+看,Ce4+連接兩個晶胞,一個晶胞內與之等距且最近的數(shù)目為4,所以鈰離子的配位數(shù)為8,如圖中離子坐標參數(shù)A(0,0,0);C處于底心,B處于處,若將B選為晶胞頂點坐標參數(shù)B(0,0,0),相當于對A進行(0,0,0)則D的坐標應變?yōu)閯tD變?yōu)轶w心,坐標參數(shù)為一個晶胞中含有Ce4+數(shù)目為個,含有O2-的數(shù)目為8個,則1mol晶胞的質量為1個晶胞的體積為則晶體密度為
【詳解】
(1)Sc位于周期表中第4周期第ⅢA族,則其價電子排布式為V位于周期表中第4周期第ⅤA族,則其價電子排布式為Sc與Y同族,第一電離能Sc大于Y;
故答案為:大于;
(2)①根據(jù)CeFCO3呈電中性,F(xiàn)為價,CO32-為價,則Ce為價;
故答案為:
②氧化焙燒生成二氧化鈰(CeO2),酸浸時,加入稀硫酸和H2O2,Ce(Ⅳ),Ce(Ⅳ)轉化為,Ce(Ⅲ),H2O2被氧化生成O2,所以發(fā)生的化學反應為:
故答案為:
③對于CO32-,根據(jù)VSEPR理論,價電子對數(shù)為根據(jù)雜化軌道理論,中心C原子的雜化方式為其空間構型為平面三角形,CO32-中,C為雜化,形成3根共價鍵,一個s電子躍遷到軌道,每個O還留有一個軌道上的一個單電子,整個CO32-形成4中心6電子的離域大鍵,所以記為
故答案為:
(3)根據(jù)晶胞結構分析,O2-做四面體填隙,Ce4+做面心立方最密堆積,從上底面面心的Ce4+看,Ce4+連接兩個晶胞,一個晶胞內與之等距且最近的數(shù)目為4,所以鈰離子的配位數(shù)為8,如圖中離子坐標參數(shù)A(0,0,0);C處于底心,B處于處,若將B選為晶胞頂點坐標參數(shù)B(0,0,0),相當于對A進行(0,0,0)則D的坐標應變?yōu)閯tD變?yōu)轶w心,坐標參數(shù)為該晶胞的棱長取1mol這樣的晶胞,一個晶胞中含有Ce4+數(shù)目為個,含有O2-的數(shù)目為8個,則1mol晶胞的質量為1個晶胞的體積為則晶體密度為
故答案為:8;體心;【解析】大于平面三角形8體心13、略
【分析】【詳解】
(1)Cu2O中的陽離子Cu+,銅為29號元素,Cu+為銅原子失去1個電子后形成的,其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10[Ar]3d10;Ni為28號元素;在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。
(2)①乙醇分子中C原子形成4個σ鍵,軌道雜化類型為sp3;NH3與H+以配位鍵形成NHNH中N原子的價層電子對數(shù)=4+=4,孤電子對數(shù)為0,則NH的空間構型為正四面體形。
②[Cu(NH3)4]SO4·H2O]中存在的化學鍵有極性共價鍵;銅與氨分子之間的配位鍵,銅與硫酸根離子之間的離子鍵,故填:離子鍵;配位鍵。
③因為氨分子和水分子之間能形成氫鍵,氨分子和水分子都是極性分子,根據(jù)相似相溶原理NH3極易溶于水;
(3)氮氣與CN-互為等電子體,分子中含有三鍵,叁鍵含有1個σ鍵2個π鍵;則lmolCN-中含有的π鍵的數(shù)目為2NA或2×6.02×1023。原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的互為等電子體,與CN-互為等電子體的離子有C等。
(4)晶胞中Cu原子位于頂點和面心,一個晶胞中Cu原子數(shù)目為F原子位于晶胞內部,一個晶胞中F原子數(shù)目為4,則晶胞質量為設晶胞邊長為x,則晶胞體積為密度為Cu與F最近距離為晶胞體對角線的四分之一,則Cu與F最近距離【解析】1s22s22p63s23p63d10##[Ar]3d10第四周期第Ⅷ族sp3正四面體形離子鍵、配位鍵氨分子和水分子之間能形成氫鍵氨分子和水分子都是極性分子,相似相溶2NA或1.204×1024C(或其他合理答案)三、計算題(共5題,共10分)14、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結構;層內每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用;
(2)根據(jù)均攤法計算晶胞中Mg原子和B原子的個數(shù);進而確定化學式。
【詳解】
(1)圖中層內每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用,則平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為6=2個、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個;碳原子數(shù)目與碳碳化學鍵數(shù)目之比為2:3;
(2)根據(jù)晶體結構單元可知,在六棱柱頂點上的鎂原子被6個六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個六棱柱共用,根據(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個數(shù)比為3:6=1:2,所以化學式為MgB2。【解析】232:3MgB215、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)各種晶體結構中微粒的空間位置確定三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù);然后得到其比值;
(2)先計算出兩種晶體中Fe原子個數(shù)比;然后根據(jù)密度定義計算出其密度比,就得到其空間利用率之比;
(3)先計算γ-Fe晶體中Fe原子個數(shù),根據(jù)Fe原子半徑計算晶胞的體積,然后根據(jù)計算晶體的密度;
(4)根據(jù)物質的熔沸點;溶解性等物理性質分析判斷。
【詳解】
(1)δ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是晶胞頂點的Fe異種;個數(shù)是8個;
γ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子個數(shù)=3××8=12;
α-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點上鐵原子;鐵原子個數(shù)=2×3=6;
則三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)的比為8:12:6=4:6:3;
(2)若δ-Fe晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶體中鐵原子個數(shù)之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶體的密度比等于物質的空間利用率之比,所以兩種晶體晶胞空間利用率之比為2b3:a3;
(3)在γ-Fe晶體中Fe原子個數(shù)為8×+6×=4,F(xiàn)e原子半徑為rpm,假設晶胞邊長為L,則L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,則晶胞的體積V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe單質的密度
(4)FeCl3晶體的熔沸點低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結合分子晶體熔沸點較低,該物質的熔沸點較低,屬于分子晶體。
【點睛】
本題考查了Fe的晶體類型的比較、晶體空間利用率和密度的計算、鐵元素化合物晶體類型的判斷。學會利用均攤方法分析判斷晶胞中鐵原子數(shù)目,熟練掌握各種類型晶體的特點,清楚晶體密度計算公式是解答本題的關鍵。【解析】4:6:32b3:a3分子晶體16、略
【分析】【詳解】
題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積=6×a2cm2,六棱柱的體積=6×a2ccm3,該晶胞中Zn原子個數(shù)為12×+2×+3=6,已知Zn的相對原子質量為65,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則Zn的密度ρ==g·cm-3?!窘馕觥苛阶蠲芏逊e(A3型)17、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結構模型中分割出一個小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計算小立方體中Na+、Cl-的數(shù)目,進而計算小立方體的質量,根據(jù)公式密度計算出小立方體的邊長;進而計算兩個距離最近的鈉離子中心間的距離。
【詳解】
從上述NaCl晶體結構模型中分割出一個小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點上的每個離子均為8個小立方體所共有。因此小立方體含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每個小立方體含有1/2個(Na+-Cl-)離子對;
每個小立方體的質量
解得:a≈2.81×10-8cm,兩個距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;
故答案為兩個距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm?!窘馕觥績蓚€距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。18、略
【分析】【分析】
(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點和面心;鈉離子位于邊和體心;
(2)陰;陽離子之間的靜電作用為離子鍵;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度
【詳解】
(1)晶胞中位于體心的鈉離子和位于邊上Na+的短離最近,則最近且等距的Na+共有12個Na+;晶胞中Na+的個數(shù)為1+12=4,Na+的個數(shù)為8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過離子鍵結合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵,則1mol二氧化硅中有4mol硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度則a=nm=nm。
【點睛】
均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點:每個頂點的原子被8個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;③面上:每個面的原子被2個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;④內部:內部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞?!窘馕觥?244離子鍵4四、實驗題(共1題,共3分)19、略
【分析】【分析】
兩種配合物可電離出的氯離子數(shù)目不同;可將等質量的兩種配合物配制成溶液,滴加硝酸銀,根據(jù)生成沉淀的多少判斷。
【詳解】
兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,內界氯離子不能與硝酸銀反應,外界氯離子可以與硝酸銀反應,將這兩種配合物區(qū)別開來的實驗方案:稱取相同質量的兩種晶體分別配成溶液,向兩種溶液中分別滴加足量用硝酸酸化的硝酸銀溶液,充分反應后,過濾、洗滌、干燥后稱量,所得AgCl固體質量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固體質量小的,原晶體為[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,故答案為:取相同質量的兩種晶體分別配成溶液,向兩種溶液中分別滴加足量AgNO3溶液,靜置、過濾、干燥、稱量,沉淀質量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。
【點睛】
把握配合物的構成特點,為解答該題的關鍵。解答此類試題要注意配合物的內界和外界的離子的性質不同,內界中以配位鍵相結合,很牢固,難以在水溶液中電離,而內界和外界之間以離子鍵結合,在溶液中能夠完全電離。【解析】稱取相同質量的兩種晶體配成溶液,向兩種溶液中分別加入足量的硝酸銀溶液,靜置、過濾、干燥、稱量,所得氯化銀固體多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2五、元素或物質推斷題(共5題,共15分)20、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的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構,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,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,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;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為C<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的單質在CO2中點燃可生成碳和一種熔點較高的固體產物MgO,其化學反應方程式: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,其化學式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質反應時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應的化學方程式是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+3H2O21、略
【分析】【分析】
A元素的價電子構型為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層沒有成對電子,只有一個未成對電子,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性逐漸增強,故元素的電負性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號為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位于周期表對角線位置,則其單質可作為半導體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負性依次減小;則電負性:As<P,B錯誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減小;As與Ge元素同一周期,位于Ge的右側,則其原子半徑小于鍺,C錯誤;
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)定結構,故其第一電離能大于硒元素的,D錯誤;
故合理選項是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結構,Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去,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元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結構,Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去22、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
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