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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年冀教新版選修3化學(xué)上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9題,共18分)1、金剛石是典型的原子晶體,下列關(guān)于金剛石的說法中錯誤的是()A.晶體中不存在獨立的“分子”B.碳原子間以共價鍵相結(jié)合C.硬度很大D.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,即使在高溫下也不會與氧氣發(fā)生反應(yīng)2、下列有關(guān)原子軌道的敘述中正確的A.氫原子的2s軌道能量較3p軌道高B.能層n=4的原子軌道最多可容納16個電子C.p能級的原子軌道呈啞鈴形,隨著能層序數(shù)的增加,p能級原子軌道也在增多D.鋰原子的2s與5s軌道皆為球形分布3、下列有關(guān)氮元素的化學(xué)用語中正確的是A.氮分子的結(jié)構(gòu)式:N≡NB.氮原子最外層的電子云圖:C.NH3的球棍模型:D.氮原子的軌道表示式:4、下列物質(zhì)的分子中,鍵角最小的是()A.H2OB.NF3C.CH4D.NH35、丁二酮肟鎳是丁二酮肟在氨性溶液(pH=8~9)中與Ni2+發(fā)生反應(yīng)生成的沉淀;該反應(yīng)常用作實驗室中檢驗鎳離子。其結(jié)構(gòu)如圖所示,下列對該物質(zhì)的分析與判斷中,正確的是。

A.該物質(zhì)中Ni原子具有空軌道,是配合物的配體B.該物質(zhì)中N、O原子存在孤電子對C.該物質(zhì)的分子中含有的化學(xué)鍵有共價鍵和配位鍵D.該物質(zhì)中碳原子的雜化類型均為sp2雜化6、下列事實與氫鍵有關(guān)的是A.水分解成氫氣和氧氣吸收熱量B.水結(jié)成冰體積膨脹,密度變小C.水加熱到很高的溫度都難以分解D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱7、下列說法中正確的是【】A.沸點:H2O>PH3>NH3B.鍺的第一電離能高于碳而電負(fù)性低于碳C.SO2和SO3雜化軌道類型均為sp2雜化,立體構(gòu)型分別為V形、平面三角形D.HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次增強8、下列說法不正確的是A.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂,新鍵的生成B.CH4、CF4、CCl4、CBr4熔、沸點逐漸升高,原因是分子間作用力逐漸增大C.NH3和H2O分子間都可以形成氫鍵D.NH4H是離子化合物,其含有離子鍵、極性鍵、非極性鍵9、最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦(Ti)原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團簇分子,分子模型如圖所示,其中圓圈表示鈦原子,黑點表示碳原子,則它的化學(xué)式為A.TiCB.TiC14C.Ti4C7D.Ti14C13評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)10、金屬鎳在電池;合金、催化劑等方面應(yīng)用廣泛.

(1)下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是_____.

a.金屬鍵具有方向性與飽和性。

b.金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用。

c.金屬導(dǎo)電是因為在外加電場作用下產(chǎn)生自由電子。

d.金屬具有光澤是因為金屬陽離子吸收并放出可見光。

(2)Ni是元素周期表中第28號元素,第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是____.

(3)過濾金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=___.CO與N2結(jié)構(gòu)相似,CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為______.

(4)甲醛(H2C═O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH).甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為_____,甲醇分子內(nèi)的O﹣C﹣H鍵角____(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O﹣C﹣H鍵角.11、寫出下列元素基態(tài)原子的電子排布式:

(1)Ca________

(2)Kr________

(3)Co________

(4)Ge________12、用符號“>”“<”或“=”連接下列各項關(guān)系。

(1)第一電離能:N___O,Mg___Ca。

(2)電負(fù)性:O___F,N__P。

(3)能量高低:ns__np,4s___3d。13、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______。

14、新型儲氫材料是開發(fā)利用氫能的重要研究方向.

(1)Ti(BH4)3是一種儲氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得.

①基態(tài)Cl原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為_____,該能層具有的原子軌道數(shù)為_____.

②LiBH4由Li+和BH4﹣構(gòu)成,BH4﹣的立體結(jié)構(gòu)是_____,B原子的雜化軌道類型是_____.

Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小排列順序為_____.

(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲氫材料.

①LiH中,離子半徑Li+_____H﹣(填“>”、“=”或“<”).②某儲氫材料是第三周期金屬元素M的氫化物.M的部分電離能如表所示:。I1/kJ?mol﹣1

I2/kJ?mol﹣1

I3/kJ?mol﹣1

I4/kJ?mol﹣1

I5/kJ?mol﹣1

738

1451

7733

10540

13630

M是_____(填元素符號).

(3)NaH具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu),已知NaH晶體的晶胞參數(shù)a=488pm(棱長),Na+半徑為102pm,H﹣的半徑為_____,NaH的理論密度是___________g?cm﹣3(只列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏加德羅常數(shù)為NA)15、已知NaCl、MgCl2、AlCl3、Al2O3晶體的熔點依次為801℃、714℃、190℃、2000℃,其中屬于分子晶體的一種晶體應(yīng)是________,它不適宜用作金屬冶煉的電解原料。工業(yè)上這種金屬的冶煉過程必須使用一種助熔劑___________。16、晶體具有規(guī)則的幾何外形,晶體中最基本的重復(fù)單位稱為晶胞。NaCl晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。已知FexO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型,由于晶體缺陷,x值小于1,測知FexO晶體密度ρ=5.71g·cm-3,晶胞邊長為4.28×10-10m。

(1)FexO中x值(精確至0.01)為________。

(2)晶體中的Fe分別為Fe2+、Fe3+,在Fe2+和Fe3+的總數(shù)中,F(xiàn)e2+所占分?jǐn)?shù)(用小數(shù)表示,精確至0.001)為________。

(3)此晶體的化學(xué)式為________。

(4)與某個Fe2+(或Fe3+)距離最近且等距離的O2-圍成的空間幾何形狀是________。

(5)在晶體中,鐵離子間最短距離為________cm。評卷人得分三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)17、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)致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評卷人得分四、原理綜合題(共4題,共24分)18、太陽能電池可分為:硅太陽能電池;化合物太陽能電池,如砷化鎵(GaAs);銅銦鎵硒(CIGS)、硫化鎘(CdS),功能高分子太陽能電池等,Al-Ni常作電極。據(jù)此回答問題:

(1)鎳(Ni)在周期表中的位置為______;S原子的價電子排布式為________;Ga、As和Se的第一電離能由大到小的順序是________。

(2)Na3As3中As原子的雜化方式為_____;AsCl3的空間構(gòu)型為____。

(3)GaAs熔點為1238℃,GaN熔點約為1500°,GaAs熔點低于GaN的原因為__________。

(4)寫出一種與SO42-互為等電子體的分子_________。

(5)GaAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中As原子形成的空隙類型有正八面體形和正四面體形,該晶胞中Ga原子所處空隙類型為_____。已知GaAs的密度為ρg/cm3,Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag/mol和MAsg/mol,則GaAs晶胞中Ga之間的最短距離為________pm。

19、X;Y、Z、M、N、Q、P為元素周期表前四周期的7種元素。其中;X原子核外的M層中只有兩對成對電子,Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,Z是地殼內(nèi)含量最高的元素,M的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的9倍,N的原子序數(shù)比M小1,Q在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大。P元素的第三電子層處于全充滿狀態(tài),第四電子層只有一個電子。請回答下列問題:

(1)基態(tài)X的外圍電子電子排布圖為_____;P元素屬于_____區(qū)元素。

(2)XZ2分子的空間構(gòu)型是_____,YZ2分子中Y的雜化軌道類型為_____;相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是_____(寫分子式),理由是_____。

(3)含有元素N的鹽的焰色反應(yīng)為____色;許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是___。

(4)元素M與元素Q形成晶體中;M離子與Q離子的配位數(shù)之比為_____。

(5)P單質(zhì)形成的晶體中,P原子采取的堆積方式為_____,P原子采取這種堆積方式的空間利用率為_____(用含π表達(dá)式表示)。20、近年來我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料;其中一類為Fe?Sm?As?F?O組成的化合物?;卮鹣铝袉栴}:

(1)元素As與N同族。預(yù)測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為_______,其沸點比NH3的_______(填“高”或“低”),其判斷理由是_________________________。

(2)Fe成為陽離子時首先失去______軌道電子,Sm的價層電子排布式為4f66s2,Sm3+的價層電子排布式為______________________。

(3)比較離子半徑:F?__________O2?(填“大于”等于”或“小于”)。

(4)一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示;晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。

圖中F?和O2?共同占據(jù)晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和1?x代表,則該化合物的化學(xué)式表示為____________,通過測定密度ρ和晶胞參數(shù),可以計算該物質(zhì)的x值,完成它們關(guān)系表達(dá)式:ρ=________g·cm?3。

以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo),例如圖1中原子1的坐標(biāo)為(),則原子2和3的坐標(biāo)分別為__________、__________。21、錳及其化合物用途非常廣泛,請回答下列問題:

(1)Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+,下列說法合理的是________

A.Mn3+的價電子構(gòu)型為3d4;不屬于較穩(wěn)定的電子構(gòu)型。

B.根據(jù)Mn2+的電子構(gòu)型可知,Mn4+中不含成對電子。

C.Mn2+易被氧化,可能是因為Mn2+軌道內(nèi)有大量自旋方向相同的電子。

D.Mn2+與Fe3+具有相同的價電子構(gòu)型;所以它們的化學(xué)性質(zhì)相似。

(2)錳的一種配合物的化學(xué)式為[Mn(CO)5(CH3CN)]。配體CH3CN與中心原子形成配位鍵時,提供孤對電子的原子是_________原子(填寫元素名稱),該分子中碳原子的雜化方式為___________。

(3)研究發(fā)現(xiàn),在成甲醇反應(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。反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點從高到低的順序為___________,原因是________________,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______,NO的空間構(gòu)型是______________(用文字描述)。

(4)某錳氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該錳氧化物的化學(xué)式為___________,該晶體中Mn的配位數(shù)是_______,該晶體中Mn之間的最近距離為_____cm(用含a、b的代數(shù)式表示)。

評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共30分)22、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)。化合物AC2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____________。23、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____。24、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________。25、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:____________________。26、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__________。評卷人得分六、計算題(共3題,共18分)27、用X射線研究某金屬晶體,測得在邊長為360pm的立方晶胞中含有4個金屬原子,此時金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問題:

(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______

(2)求每個晶胞的質(zhì)量。_______

(3)求此金屬的相對原子質(zhì)量。_______

(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______28、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)。

29、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)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(jié)合在一起。

(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。

(4)設(shè)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(dá)式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】在金剛石中,碳原子以共價鍵結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不存在分子。由于碳的原子半徑比較小,碳與碳之間的共價鍵的鍵能大,所以金剛石的硬度很大,因此A、B、C選項是正確的;金剛石是碳的單質(zhì),可以在空氣或氧氣中燃燒生成CO2,故D選項的說法是錯誤的。2、D【分析】【詳解】

A.H原子的2s軌道能量低于3p軌道;故A錯誤;

B.每個電子層最多能容納2n2個電子;所以能層n=4的原子軌道最多可容納32個電子,故B錯誤;

C.所有的p能級軌道都含有3個軌道;所以隨著能層序數(shù)的增加,p能級原子軌道不變,故C錯誤;

D.所有的s軌道電子云輪廓圖都是球形;所以鋰原子的2s與5s軌道皆為球形分布,故D正確;

故選D。3、A【分析】【詳解】

A.結(jié)構(gòu)式是利用短線代表共價鍵;氮氣的結(jié)構(gòu)式為:N≡N,A項正確;

B.氮原子最外層為p能級,氮原子的最外層應(yīng)該是pz,不是px;B項錯誤;

C.球棍模型是用球表示原子和用棍表示化學(xué)鍵的模型,該圖不是NH3的球棍模型;且氨氣是三角錐形,C項錯誤;

D.洪特規(guī)則指出當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時;基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,且自旋狀態(tài)相同,氮原子最外層p能級有3個電子,其軌道表示式顯然不遵循洪特規(guī)則,D項錯誤;

答案選A。4、A【分析】【詳解】

在分子中,中心原子上孤電子對之間的排斥力>孤電子對和成鍵電子之間的排斥力>成鍵電子之間的排斥力,則含有孤電子對越多,分子中的鍵角越小,由于H2O、NF3、CH4、NH3它們中心原子均采用sp3雜化,sp3雜化的理論鍵角為109°28′,根據(jù)H2O中O原子含有2個孤電子對,NF3中N原子含有1個孤電子對,NH3分子中N原子含有1個孤電子對,CH4分子中C原子不含孤電子對,所以鍵角最小的是H2O;

答案為A。5、C【分析】【分析】

非金屬元素之間易形成共價鍵;活潑金屬和活潑非金屬元素之間易形成離子鍵,只含共價鍵的化合物為共價化合物,共價化合物中一定不含離子鍵,以此來解答。

【詳解】

A.該物質(zhì)中Ni原子具有空軌道;是配合物的中心原子,故A錯誤。

B.該物質(zhì)中C原子的最外層電子均用來形成化學(xué)鍵;不存在孤電子對,故B錯誤;

C.該物質(zhì)中除了有共價鍵;配位鍵外;還有分子內(nèi)氫鍵,故C錯誤;

D.甲基上中心碳原子雜化類型為sp2雜化;環(huán)上碳原子雜化類型為sp雜化,故D錯誤;

故答案選C。

【點睛】

該物質(zhì)中C原子的最外層電子均用來形成化學(xué)鍵,不存在孤電子對。6、B【分析】【詳解】

A.水分解成氫氣和氧氣屬于化學(xué)變化;舊鍵斷裂,新鍵形成,與氫鍵無關(guān),故A錯誤;

B.氫鍵具有方向性;氫鍵的存在使四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子相互吸引,這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高,留有相當(dāng)大的空隙,所以水結(jié)成冰時,體積增大,當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時,熱運動使冰的結(jié)構(gòu)部分解體,水分子間的間隙減小,密度反而增大,故B正確;

C.H2O較穩(wěn)定是由于H-O鍵鍵能較大;與氫鍵無關(guān),故C錯誤。

D.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性與F、Cl、Br;I的非金屬性有關(guān);非金屬性越強,其氫化物越穩(wěn)定,同一主族的元素,非金屬性隨著原子序數(shù)的增加而減小,所以其氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸減弱,與氫鍵無關(guān),故D錯誤;

答案:B

【點睛】

明確氫鍵主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵。7、C【分析】【分析】

【詳解】

A.H2O和NH3分子間都能形成氫鍵,沸點反常,常溫下H2O呈液態(tài),NH3呈氣態(tài),而PH3分子間不能形成氫鍵,所以沸點:H2O>NH3>PH3;A不正確;

B.同主族元素;從上到下,金屬性依次增強,非金屬性依次減弱,所以鍺的第一電離能和電負(fù)性都低于碳,B不正確;

C.SO2和SO3的價層電子對數(shù)都為3,雜化軌道類型均為sp2雜化,SO2中的S原子價電子中有一對孤電子對,而SO3中S原子價電子中不存在孤電子對;所以立體構(gòu)型分別為V形;平面三角形,C正確;

D.HF、HCl、HBr;HI的穩(wěn)定性取決于共價鍵能的大小;從F到I,非金屬性依次減弱,共價鍵能依次減弱,所以穩(wěn)定性依次減弱,D不正確;

故選C。8、D【分析】【詳解】

A.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是舊鍵的斷裂;新鍵的生成,故A正確;

B.CH4、CF4、CCl4、CBr4均為分子晶體,其熔、沸點受分子間作用力的影響,結(jié)構(gòu)相似的共價物質(zhì)的分子間作用力與相對分子質(zhì)量成正比,CH4、CF4、CCl4、CBr4相對分子質(zhì)量依次增大;故分子間作用力逐漸增大,熔;沸點逐漸升高,故B正確;

C.氫鍵是指氫原子與電負(fù)性大的原子X以共價鍵結(jié)合,若與電負(fù)性大、半徑小的原子Y(O、F、N等)接近,在X與Y之間以氫為媒介,生成X-HY形式的一種特殊的分子間或分子內(nèi)相互作用,故NH3和H2O分子間都可以形成氫鍵;故C正確;

D.NH4H是離子化合物;其含有離子鍵;極性鍵,但沒有非極性鍵,故D錯誤;

故答案為:D。9、D【分析】【詳解】

根據(jù)題意知,如圖的結(jié)構(gòu)就是其分子結(jié)構(gòu),分子中含有的原子就是其化學(xué)式中含有的原子,根據(jù)分子模型直接數(shù)出其中的Ti原子和C原子個數(shù)分別為14、13,故其分子式為Ti14C13。

故選D。二、填空題(共7題,共14分)10、略

【分析】【分析】

(1)金屬鍵沒有方向性和飽和性;金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用,金屬導(dǎo)電是因為自由電子在外加電場作用下發(fā)生定向移動,屬具有光澤是因為自由電子能夠吸收可見光;

(2)Ni的外圍電子排布為3d84s2;3d能級上有2個未成對電子;

(3)CO配位時;提供碳原子上的一對孤對電子;CO中C和O以三鍵結(jié)合;

(4)ABm型雜化類型的判斷:

中心原子電子對計算公式:電子對數(shù)n=(中心原子的價電子數(shù)+配位原子的成鍵電子數(shù)±電荷數(shù))

注意:①當(dāng)上述公式中電荷數(shù)為正值時取“﹣”;電荷數(shù)為負(fù)值時取“+”.

②當(dāng)配位原子為氧原子或硫原子時;成鍵電子數(shù)為零。

根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化;sp3雜化是四面體構(gòu)型,sp2雜化;分子呈平面三角形。

【詳解】

(1)a.金屬鍵沒有方向性和飽和性;故A錯誤;

b.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用;故B正確;

c.金屬導(dǎo)電是因為自由電子在外加電場作用下發(fā)生定向移動;故C錯誤;

d.金屬具有光澤是因為自由電子能夠吸收可見光;故D錯誤;

故答案為b;

(2)Ni的外圍電子排布為3d84s2;3d能級上有2個未成對電子.第二周期中未成對電子數(shù)為2的元素有C;O,其中C的電負(fù)性小,故答案為C;

(3)中心原子價電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,中心原子是Ni,價電子排布3d84s2,共10個電子,CO配位時,提供碳原子上的一對孤對電子,=4;CO中C和O以三鍵結(jié)合;含有1個σ鍵;2個π鍵,故答案為4;1:2;

(4)甲醇分子內(nèi)C的成鍵電子對數(shù)為4,無孤電子對,雜化類型為sp3,是四面體結(jié)構(gòu),甲醛分子中的碳采取sp2雜化,是平面三角形結(jié)構(gòu),甲醇分子內(nèi)O﹣C﹣H鍵角比甲醛分子內(nèi)O﹣C﹣H鍵角小,故答案為sp3;小于?!窘馕觥竣?b②.C③.4④.1:2⑤.sp3⑥.小于11、略

【分析】【分析】

書寫基態(tài)電子排布須遵循能量最低原理;泡利原理和洪特規(guī)則。

【詳解】

(1).Ca為20號元素,核外電子排布式為:1s22s22p63s23p64s2;

答案為:1s22s22p63s23p64s2;

Kr為36號元素,核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s24p6;

答案為:1s22s22p63s23p63d104s24p6;

Co為27號元素,以核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d74s2;

答案為:1s22s22p63s23p63d74s2;

Ge為32號元素,核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s24p2;

答案為:1s22s22p63s23p63d104s24p2?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p64s2②.1s22s22p63s23p63d104s24p6③.1s22s22p63s23p63d74s2④.1s22s22p63s23p63d104s24p212、略

【分析】【詳解】

(1)同周期從左到右第一電離能逐漸增大,第VA族元素因為p軌道半充滿,第一電離能高于同周期第VIA族元素,所以N>O,同主族從上到下第一電離能逐漸減小,則Mg>Ca,故答案為:>;>;

(2)同周期元素從左到右,電負(fù)性逐漸增強,則OP,故答案為:<;>;

(3)能層序數(shù)相同時,能級越高,能量越高,則ns<3d,故答案為:<;<?!窘馕觥竣?>②.>③.<④.>⑤.<⑥.<13、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?。黄涞谝浑婋x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14、略

【分析】【分析】

(1)①Cl原子核外電子數(shù)為17,基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p5;據(jù)此解答;

②根據(jù)價層電子對互斥理論確定離子空間構(gòu)型;B原子的雜化軌道類型;元素的非金屬性越強;其電負(fù)性越大;

(2)①核外電子排布相同的離子;核電荷數(shù)越大,離子半徑越??;

②該元素的第III電離能劇增;則該元素屬于第IIA族;

(3)NaH具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu),食鹽晶體里Na+和Cl﹣的間距為棱長的一半;據(jù)此分析解答。

【詳解】

(1)①基態(tài)Cl原子中電子占據(jù)的最高能層為第3能層;符號M,該能層有1個s軌道;3個p軌道、5個d軌道,共有9個原子軌道;

故答案為M;9;

②BH4﹣中B原子價層電子數(shù)=4+=4,B原子的雜化軌道類型是sp3雜化;且不含孤電子對,所以是正四面體構(gòu)型,非金屬的非金屬性越強其電負(fù)性越大,非金屬性最強的是H元素,其次是B元素,最小的是Li元素,所以Li;B、H元素的電負(fù)性由大到小排列順序為H>B>Li;

故答案為正四面體;sp3;H>B>Li;

(2)①核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,鋰的質(zhì)子數(shù)為3,氫的質(zhì)子數(shù)為1,Li+、H﹣核外電子數(shù)都為2,所以半徑Li+<H﹣;

故答案為<;

②該元素的第III電離能劇增;則該元素屬于第IIA族,為Mg元素;

故答案為Mg;

(3)NaH具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu),NaH晶體的晶胞參數(shù)a=488pm(棱長),Na+半徑為102pm,H﹣的半徑為=142pm,該晶胞中鈉離子個數(shù)=8×+6×=4,氫離子個數(shù)=12×+1=4,NaH的理論密度是ρ=

;

故答案為142pm;【解析】①.M②.9③.正四面體④.sp3⑤.H>B>Li⑥.<⑦.Mg⑧.142pm⑨.15、略

【分析】【分析】

根據(jù)離子晶體和分子晶體的熔點關(guān)系分析判斷;根據(jù)分子晶體在熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電分析判斷冶煉的金屬;再分析判斷。

【詳解】

根據(jù)NaCl、MgCl2、AlCl3、Al2O3晶體的熔點依次為801℃、714℃、190℃、2000℃,分子晶體的熔點一般較低,離子晶體的熔點較高,所以AlCl3為分子晶體;氧化鋁的熔點很高,直接電解熔融的氧化鋁冶煉鋁時會消耗大量的能量,因此常用冰晶石作助熔劑,在故答案為:AlCl3;冰晶石。【解析】①.AlCl3②.冰晶石16、略

【分析】【詳解】

(1)由氯化鈉晶胞可知在此晶胞中應(yīng)有4個FexO,根據(jù)密度公式可得(56x+16)×4/NA=5.71×(4.28×10-8)3;解得x≈0.92。

(2)設(shè)晶體中的Fe2+個數(shù)為y,根據(jù)化合物中電荷守恒的原則,即正電荷總數(shù)等于負(fù)電荷總數(shù)可得:2y+3×(0.92-y)=2,解得y=0.76,所以可得Fe2+所占分?jǐn)?shù)=≈0.826。

(3)含F(xiàn)e3+個數(shù)為0.92-0.76=0.16,此晶體的化學(xué)式為

(4)根據(jù)氯化鈉的結(jié)構(gòu)可知與某個Fe2+(或Fe3+)距離最近且等距離的O2-位于面心處;圍成的空間幾何形狀是正八面體;

(5)由FexO晶體晶胞的結(jié)構(gòu)及晶胞的邊長可知,鐵離子間最短距離為面對角線的一半,即為×4.28×10-10m≈3.03×10-10m=3.03×10-8cm?!窘馕觥?.920.826正八面體3.03×10-8三、工業(yè)流程題(共1題,共2分)17、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)相同為共價化合物,砷原子和三個氫原子形成三個As-H鍵,電子式為:

(2)a.同周期主族元素自左而右非金屬性增強,最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性增強,同主族自上而下非金屬性減弱,最高價氧化物對應(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錯誤;

c.同主族元素自上而下第一電離能減小,P和S同周期,但是P原子3p能級為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,第一電離能更大,所以第一電離能P>S>As;故c錯誤;

綜上所述選a;

(3)根據(jù)分析可知沉淀為微溶物CaSO4;

(4)As2S3與過量的S2-存在反應(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,一級沉砷更完全;

(5)含砷物質(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得化學(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整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據(jù)元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。

【點睛】

同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折,當(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,原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素?!窘馕觥康谒闹芷诘赩A族aCaSO4沉淀過量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動,使一級沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+四、原理綜合題(共4題,共24分)18、略

【分析】【分析】

(1)鎳是28號元素;根據(jù)構(gòu)造原理,可確定Ni;S的核外電子排布式,結(jié)合原子結(jié)構(gòu)與元素在元素周期表的位置關(guān)系確定其在周期表中的位置;一般情況下,同一周期的元素原子序數(shù)越大,元素的第一電離能就越大,但當(dāng)原子核外電子處于其軌道上的全滿、半滿、全空時是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),比相應(yīng)原子序數(shù)大1個的VIA的元素大分析。

(2)根據(jù)As原子最外層電子數(shù)及形成化學(xué)鍵的關(guān)系分析Na3As3中As原子的雜化方式;AsCl3的空間構(gòu)型要根據(jù)成鍵電子對與孤對電子分析其空間構(gòu)型;

(3)GaAs根據(jù)微粒間的作用力與微粒半徑大小分析物質(zhì)熔點高低;

(4)根據(jù)等電子體的概念分析其相應(yīng)的等電子體;

(5)根據(jù)微粒的空間構(gòu)型及相對位置分析其空間構(gòu)型;用均攤法先計算晶胞中含有的As;Ga原子數(shù)目,計算出晶胞的質(zhì)量,結(jié)合晶胞的密度可得晶胞的體積。

【詳解】

(1)鎳是28號元素,根據(jù)構(gòu)造原理,可確定Ni核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,在元素在元素周期表的位置為第四周期第Ⅷ族;S原子的價電子排布式為1s22s22p4;一般情況下,同一周期的元素原子序數(shù)越大,元素的第一電離能就越大,但As原子核外最外層的4p軌道的電子處于半充滿的較穩(wěn)定狀態(tài),比同周期原子序數(shù)大1個的VIA的Se元素大,所以Ga、As和Se的第一電離能由大到小的順序是As>Se>Ga。

(2)在Na3As3中As最外層有5個電子,形成3個共價鍵即δ鍵電子對數(shù)為3,另外還有1個孤電子對,所以As的雜化方式為sp3;AsCl3中As的價層電子對數(shù)=3+(5-1×3)=4,As原子采用sp3雜化,由于孤電子對對成鍵電子對排斥了強,所以AsCl3分子空間構(gòu)成三角錐形分子;

(3)GaAs熔點為1238℃;GaN熔點約為1500°,GaAs熔點低于GaN是因為兩種晶體均為原子晶體,且GaN中N原子半徑比Ga小,Ga-N鍵長比Ga-As短,鍵能更大,斷裂化學(xué)鍵需要的能量大,因此熔點更高;

(4)根據(jù)等電子體的概念是原子數(shù)相同,最外層電子數(shù)也相同的微粒,則SO42-相應(yīng)的等電子體是CCl4、SiCl4、SiF4、CF4;

(5)該晶胞中Ga原子處于與它最近的四個As原子所構(gòu)成的正四面體的幾何中心,因此Ga所處空隙類型為正四面體;在該晶胞中含有的As原子數(shù)目為:=4,含有的Ga原子數(shù)目為:1×4=4,因此該晶胞在含有4個GaAs,則晶胞的質(zhì)量為m=g,由于晶胞的密度為ρg/cm3,所以晶胞的體積為V=cm3,則晶胞的邊長L=cm=×1010pm。在該晶體在兩個Ga原子之間的距離為晶胞邊長的倍,所以兩個Ga原子之間的距離為×1010pm。

【點睛】

本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的知識,涉及元素在元素周期表的位置、原子雜化方式判斷、微??臻g構(gòu)型、物質(zhì)熔點比較、晶體結(jié)構(gòu)分析與計算等知識點,本題綜合性較強,側(cè)重考查學(xué)生判斷及知識綜合應(yīng)用能力,易錯點是晶體中最近的Ga原子之間的位置及其與晶胞邊長的關(guān)系的確定與計算,題目難度中等。【解析】第四周期第Ⅷ族3s23p4As>Se>Gasp3三角錐形均為原子晶體,且GaN中N原子半徑小,Ga-N鍵長比Ga-As短,鍵能更大,熔點更高CCl4、SiCl4、SiF4、CF4(填其中一種即可)正四面體形×101019、略

【分析】【分析】

X、Y、Z、M、N、Q、P為元素周期表前四周期的7種元素,X原子核外的M層中只有兩對成對電子,核外電子排布應(yīng)為1s22s22p63s23p4;X為S元素;Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,Y有2個電子層,最外層電子數(shù)為4,則Y為C元素;Z是地殼內(nèi)含量最高的元素,為O元素;M的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的9倍,M只能處于第四周期,最外層電子數(shù)只能為2,內(nèi)層電子總數(shù)為18,核外電子總數(shù)為20,M為Ca元素;N的原子序數(shù)比M小1,則N為K元素;Q在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大,Q為F元素;P元素的第三電子層處于全充滿狀態(tài),第四電子層只有一個電子,原子核外電子數(shù)=2+8+18+1=29,則P為Cu元素,據(jù)此解答。

【詳解】

X為S元素;Y為C元素,Z為O元素,M為Ca元素,N為K元素,Q為F元素,P為Cu元素。

(1)X為S元素,元素在周期表中的位置是:第三周期ⅥA族,外圍電子排布為3s23p4,它的外圍電子的電子排布圖為P元素為Cu,屬于ds區(qū)元素;

(2)SO2分子中S原子價層電子對數(shù)2+=3,S原子含有1對孤電子對,所以其立體結(jié)構(gòu)是V形,CO2分子C原子呈2個σ鍵、沒有孤電子對,C的雜化軌道類型為sp雜化,SO2為極性分子,CO2為非極性分子,H2O為極性溶劑,極性分子易溶于極性溶劑,故SO2的溶解度較大;

(3)含有K元素的鹽的焰色反應(yīng)為紫色;許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是電子由較高能級躍遷到較低能級時,以光的形式釋放能量;

(4)元素M與Q分別為Ca和F,形成的晶體為CaF2,Ca2+作面心立方最密堆積,F(xiàn)-做四面體填隙,Ca2+的配位數(shù)為8,F(xiàn)-的配位數(shù)為4;所以M離子與Q離子的配位數(shù)之比為2∶1;

(5)P為Cu,P單質(zhì)形成的晶體中,原子采取的堆積方式為面心立方最密堆積,一個晶胞中有Cu的個數(shù)為8×個,設(shè)Cu的半徑為r,則V球=4×=根據(jù)幾何關(guān)系,晶胞邊長為a=2r,所以晶胞的體積V晶胞=a3=16r3,所以空間利用率為×100%。

【點睛】

本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查,涉及核外電子的排布、化學(xué)鍵、雜化方式與空間構(gòu)型、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞計算等,(4)中注意利用均攤法計算晶胞的質(zhì)量,涉及球、立方體的體積的計算等,難度中等。【解析】dsV形sp雜化SO2SO2為極性分子,CO2為非極性分子,H2O為極性溶劑,極性分子易溶于極性溶劑,故SO2的溶解度較大紫電子由較高能級躍遷到較低能級時,以光的形式釋放能量2∶1面心立方最密堆積20、略

【分析】【詳解】

(1)As與N同族,則AsH3分子的立體結(jié)構(gòu)類似于NH3,為三角錐形;由于NH3分子間存在氫鍵使沸點升高,故AsH3的沸點較NH3低;

故答案為三角錐形;低;NH3分子間存在氫鍵;

(2)Fe為26號元素,F(xiàn)e原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,F(xiàn)e原子失去1個電子使4s軌道為半充滿狀態(tài),能量較低,故首先失去4s軌道電子;Sm的價電子排布式為4f66s2,失去3個電子變成Sm3+成為穩(wěn)定狀態(tài),則應(yīng)先失去能量較高的4s電子,所以Sm3+的價電子排布式為為4f5;

故答案為4s;4f5;

(3)F-和O2-的核外電子排布相同,核電荷數(shù)越大,則半徑越小,故半徑:F-2-;

故答案為<;

(4)由圖1可知,每個晶胞中含Sm原子:4=2,含F(xiàn)e原子:4+1=2,含As原子:4=2,含O原子:(8+2)(1-x)=2(1-x),含F(xiàn)原子:(8+2)x=2x,所以該化合物的化學(xué)式為SmFeAsO1-xFx;

根據(jù)該化合物的化學(xué)式為SmFeAsO1-xFx,一個晶胞的質(zhì)量為一個晶胞的體積為a2c10-30cm3,則密度=g/cm3;

故答案為SmFeAsO1-xFx;

根據(jù)原子1的坐標(biāo)(),可知原子2和3的坐標(biāo)分別為(0),(0,0,);

故答案為(0);(0,0,);【解析】三角錐形低NH3分子間存在氫鍵4s4f5小于SmFeAsO1?xFx21、略

【分析】【分析】

(1)根據(jù)Mn2+和Mn4+的結(jié)構(gòu)分析;

(2)CH3CN分子中有3個C?H鍵、1個C?C鍵、1個C≡N鍵,只有N原子有1對孤電子對,分子中甲基中碳原子形成4個σ鍵、另一個碳原子形成2個σ鍵,都沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為4、2,碳原子采取sp3和sp雜化;

(3)水和甲醇分子間都存在氫鍵;二氧化碳和氫氣常溫下為氣體,結(jié)合氫鍵數(shù)目和相對分子質(zhì)量判斷,用價層電子對互斥理論判斷空間構(gòu)型;

(4)用均攤法計算化學(xué)式;并結(jié)合微粒的空間排列確定Mn的配位數(shù)。由晶胞結(jié)構(gòu)可知:在該晶胞中距離相等且最近的2個Mn在晶胞體對角線的一半。

【詳解】

(1)A.Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+,說明Mn3+不穩(wěn)定,Mn3+容易變成電子半充滿的穩(wěn)定的價電子構(gòu)型為3d5的Mn2+,3d4則屬于不穩(wěn)定的電子構(gòu)型;故A正確;

B.Mn4+中價電子層不含成對電子;但是內(nèi)層中含有成對電子,故B錯誤;

C.Mn2+內(nèi)有大量自旋方向相同的電子,這些電子自旋方向相同,能夠使原子的能量最低,而Mn2+易被氧化,顯然與Mn2+內(nèi)含有大量自旋方向相同的電子無關(guān);故C錯誤;

D.Mn2+與Fe3+具有相同的價電子構(gòu)型,微粒的化學(xué)性質(zhì)不僅與價電子構(gòu)型有關(guān),也和微粒的電荷數(shù)、微粒半徑、原子序數(shù)有關(guān),因此它們的化學(xué)性質(zhì)不相似,Mn2+具有強的還原性,而Fe3+具有較強的氧化性;故D錯誤;

答案選A;

(2)CH3CN分子中有3個C?H鍵、1個C?C鍵、1個C≡N鍵,只有N原子有1對孤電子對,提供孤對電子的原子是N原子;分子中甲基中碳原子形成4個σ鍵、另一個碳原子形成2個σ鍵,都沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為4、2,碳原子采取sp3和sp雜化;

(3)常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體,液體的沸點高于氣體;H2O和CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比CH3OH中多,CO2和H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大,范德華力較大,所以在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點從高到低的順序為H2O>CH3OH>CO2>H2;硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中氮原子和氧原子之間形成的有單鍵,雙鍵,硝酸根和錳離子間形成離子建,故化學(xué)鍵除了σ鍵外,還含有π鍵和離子鍵;NO的中心原子是氮,價層電子對數(shù)是它的雜化方式為sp2雜化,NO的空間構(gòu)型是平面三角形;

(4)在該晶體中含有的Mn原子個數(shù)為:×8+1=2,含有的O原子數(shù)目為×4+2=4,Mn:O=2:4=1:2,所以該錳的氧化物的化學(xué)式為MnO2;根據(jù)晶胞投影圖可知:在該晶體中與Mn原子距離相等且最近的O原子有6個,所以Mn的配位數(shù)為6;由晶胞結(jié)構(gòu)可知:在該晶胞中距離相等且最近的2個Mn在晶胞體對角線的一半,晶胞的體對角線為所以該晶體中Mn之間的最近距離為=cm。

【點睛】

第(3)題討論物質(zhì)沸點高低時,首先判斷物質(zhì)的類別,屬于哪一種晶體類型,都是分子晶體時要根據(jù)范德華力的大小判斷,不要忽略氫鍵的影響,氫鍵的數(shù)目是易錯點?!窘馕觥緼Nsp3和sp雜化H2O>CH3OH>CO2>H2H2O和CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比CH3OH中多,CO2和H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大,范德華力較大π鍵和離子鍵平面三角形MnO26五、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共30分)22、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(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(zhì)在CO2中點燃可生成碳和一種熔點較高的固體產(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的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時,NHO3被還原到最低價即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+3H2O23、略

【分析】【分析】

A元素的價電子構(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(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,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(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?。粍t電負(fù)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(cè),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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu),Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去24、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2p原子軌道上有3個未成對的電子,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分子中每個碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對,所以采取sp2雜化;一個乙烯分子中含有5個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對孤對電子,所以其實際構(gòu)型是三角錐形;

由于水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更??;

(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點最高;H2Se相對分子質(zhì)量比H2S大,分子間作用力大,沸點比H2S高,三者的沸點由高到低的順序是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號元素,其原子核外有29個電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價電子排布式為3d104s1?!窘馕觥縮p25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對數(shù)比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s125、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

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