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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年統(tǒng)編版選修3化學(xué)上冊階段測試試卷818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、下列情況中分子間相距最近的是()A.0℃的水B.3℃的水蒸汽C.4℃的水D.100℃的沸水2、第三周期,基態(tài)原子的第一電離能處于Al、P之間的元素有A.1種B.2種C.3種D.4種3、下列說法或有關(guān)化學(xué)用語的表達正確的是()A.在基態(tài)多電子原子中,p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量B.基態(tài)Fe原子的價電子軌道表示式為C.因硫元素電負性比磷元素大,故硫元素第一電離能比磷元素第一電離能大D.根據(jù)原子核外電子排布的特點,Cu在元素周期表中位于s區(qū)4、下列現(xiàn)象不能用氫鍵解釋的是()A.冰的密度小于液態(tài)水B.氨易液化C.HF的沸點高于HID.HCl比HI分子更穩(wěn)定5、實驗室常用CS2溶解硫磺(S8)或白磷(P4),下列推測錯誤的是A.CS2是非極性分子B.CS2的沸點高于CO2C.CS2不能在空氣中燃燒D.CS2能證明非金屬性S>C6、下列物質(zhì)熔化時,不破壞化學(xué)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)7、下圖是一種鈀(Pd)的氯配合物X的晶胞結(jié)構(gòu)?;卮鹣铝袉栴}:
請回答下列問題:
(1)基態(tài)Cl原子中存在未成對電子的能級,畫出其該能級的軌道表示式______。
(2)下列關(guān)于Cl元素的敘述正確的是______(填序號)。
A.Cl2分子中無π鍵B.Cl是p區(qū)主族元素。
C.第一電離能:ClD.電負性:Cl>S
(3)NCl3分子的中心原子N的雜化方式是______。
(4)NH3常作制冷劑,其鍵角______(填“大于”或“小于”)NH4+的鍵角,NH3的沸點高于N2沸點的主要原因是______。
(5)物質(zhì)X的晶體類型為______,其中的Pd元素的化合價為______、配位數(shù)為______。
(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物,經(jīng)過元素分析與計算可知Y中Pd:Cl:N:H的數(shù)量比=1:2:2:6。試畫出配合物Y的可能結(jié)構(gòu)______。8、現(xiàn)有①BaCl2②金剛石③KOH④H2SO4⑤干冰⑥碘片⑦晶體硅⑧金屬銅八種物質(zhì);按下列要求回答:(填序號)
(1)熔化時不需要破壞化學(xué)鍵的是________,熔化時需要破壞共價鍵的是________,熔點最高的是________,熔點最低的是________。
(2)屬于離子化合物的是________,只有離子鍵的物質(zhì)是________,晶體以分子間作用力結(jié)合的是________。
(3)請寫出③的電子式______,⑤的電子式______。9、某鹽的組成可表示為3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl。回答下列問題:
(1)氯原子的電子排布式為________________。
(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_________________;氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是__________________。
(3)經(jīng)X射線衍射測得化合物3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。
①H3O+中心原子的雜化類型為________,NH4+的空間構(gòu)型為________。
②3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl中陰離子N5-中的σ鍵總數(shù)為________個。分子中的大π鍵可用符號Π表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Π),則N5-中的大π鍵應(yīng)表示為________。
③圖(b)中虛線代表氫鍵,其中表示式為(NH4+)N—HCl、________、________。10、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”)。11、金屬的常見堆積方式有三種,配位數(shù)為8的是________堆積,銅屬于________堆積.評卷人得分三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共8題,共16分)12、“天問一號”著陸火星;“嫦娥五號”采回月壤,探索宇宙離不開化學(xué)。鎳錸合金是制造噴氣發(fā)動機的燃燒室;渦輪葉片及排氣噴嘴的重要材料。75號元素錸Re,熔點僅次于鎢,是稀有金屬之一,地殼中錸的含量極低,多伴生于銅、鋅、鉛等礦物中。
(1)鎳原子價層電子表示式為_______,在元素周期表中,錸與錳在同族,錸在元素周期表中的位置是_______。
(2)錸易形成高配位數(shù)的化合物如該配合物中_______(填元素符號)提供孤對電子與錸成鍵,原因是_______,1mol中有_______mol配位鍵。
(3)鋅在潮濕的空氣中極易生成一層緊密的堿式碳酸鋅薄膜,使其具有抗腐蝕性。堿式碳酸鋅中非金屬元素的電負性由大到小的順序為_____,的空間構(gòu)型為_______(用文字描述)。與互為等電子體的分子是_______(寫一種即可)。
(4)分子中碳原子的雜化類型為_______,比的熔點沸點_______(填“高”或“低”),原因是_______。
(5)三氧化錸晶胞如圖所示,摩爾質(zhì)量為晶胞密度為錸原子配位數(shù)為_______,錸原子填在了氧原子圍成的_______(填“四面體”“立方體”或“八面體”)空隙中,該晶胞的空間利用率為_______(錸的原子半徑為氧原子半徑為列出計算式)。
13、在一定條件下,金屬相互化合形成的化合物稱為金屬互化物,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。
(1)某金屬互化物具有自范性,原子在三維空間里呈周期性有序排列,該金屬互化物屬于________(填“晶體”或“非晶體”)。
(2)基態(tài)銅原子有________個未成對電子;Cu2+的電子排布式為____________________;在CuSO4溶液中加入過量氨水,充分反應(yīng)后加入少量乙醇,析出一種深藍色晶體,該晶體的化學(xué)式為____________________,其所含化學(xué)鍵有____________________,乙醇分子中C原子的雜化軌道類型為________。
(3)銅能與類鹵素(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為________。(SCN)2對應(yīng)的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)、異硫氰酸(H—N===C===S)兩種。理論上前者沸點低于后者,其原因是______________________________________________________________________________________。
(4)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,在ZnS晶胞中,S2-的配位數(shù)為_______________。
(5)銅與金形成的金屬互化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞邊長為anm,該金屬互化物的密度為________g·cm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。14、前四周期元素A;B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大;A是宇宙中含量最豐富的元素;B和C同一主族,且B的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2.5倍;D和C同一周期;E元素原子核外電子有17種不同的運動狀態(tài),F(xiàn)位于第四周期,其未成對電子數(shù)只有一個,且內(nèi)層都處于全充滿狀態(tài)。請回答下列問題:
(1)B原子的L層電子排布圖____________。
(2)由A、B原子形成的分子的結(jié)構(gòu)式為:A-B=B-A,則該分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為________,B、C的氫化物中BH3的沸點高于CH3的沸點,原因是___________;C、D和E的電負性由大到小的順序為___________;C、D和E的第一電離能由大到小的順序是____________;C和D最高價含氧酸的酸性由弱到強的順序為_________________。CO中C的雜化方式為___________,該離子的“VSEPR”模型為__________________形。
(3)向FDO4溶液中加入過量稀氨水,得到的深藍色溶液中陽離子化學(xué)式為_______,該離子的配位體為________________。
(4)D(黑球)和F(白球)形成的某種晶體的晶胞如下圖所示,已知該晶胞的棱長為516pm,則該晶胞的密度為___________g/cm3(精確到0.1),最近的黑球和白球之間的距離為_______pm。
15、硫酸銨[(NH4)2SO4]一種優(yōu)良的氮肥(俗稱肥田粉);適用于一般土壤和作物,能使枝葉生長旺盛,提高果實品質(zhì)和產(chǎn)量,增強作物對災(zāi)害的抵抗能力,可作基肥;追肥和種肥,與氫氧化鈣在加熱的條件下可以生成氨氣。根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題:
(1)基態(tài)S原子的價電子排布式為____________,能量最高的電子所處的能層的符號為_________。
(2)SO42-空間構(gòu)型為__________,中心原子的軌道雜化方式是________,寫出一個與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式__________。
(3)氨氣的沸點(-33.5℃)高于硫化氫的沸點(-60.4℃)的主要原因是:_____________________________。
(4)O、N、S的第一電離能從大到小的順序是___________________。
(5)硫酸銅溶液中通入過量的氨氣會生成[Cu(NH3)4]SO4,1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個數(shù)為________。
(6)以四氯化鈦、碳化鈣、疊氮酸鹽作原料,可以生成碳氮化鈦化合物。其結(jié)構(gòu)如下圖所示,這種碳氮化鈦化合物的化學(xué)式為________。若將該晶體的晶胞重新切割,使碳原子位于新晶胞的上下面心,則氮原子在新晶胞中的位置是__________________________________。
16、二十一世紀(jì)世界資源爭奪的重點是海洋。海底有石油;可燃冰、石油氣、礦砂、錳結(jié)核的資源;海水中除有漁業(yè)資源外,還有食鹽、溴、碘等許多化學(xué)資源,所有資源中最豐富的是水資源。
(1)海水中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素是氧,該元素的原子核外電子占據(jù)的軌道共有______個,有______個未成對電子。
(2)水的沸點為100℃,氟化氫的沸點為19.5℃,水與氟化氫比較,穩(wěn)定性較強的是________。
(3)提取碘是將海帶灼燒成灰,溶于水過濾,濾液中通入氯氣,反應(yīng)的離子方程式為_______________________________,再用四氯化碳將生成的單質(zhì)碘________(填寫實驗操作名稱)出來,最后用_________(填寫實驗操作名稱)使碘和四氯化碳分離。
(4)海洋元素中的氯、溴、碘統(tǒng)稱為海水中的鹵素資源,它們的最外層電子排布都可表示為______________。17、我國化學(xué)家合成的鉻的化合物,通過烷基鋁和[ph3C]+[B(C6F5)4]-活化后,對乙烯聚合表現(xiàn)出較好的催化活性。合成銘的化合物過程中一步反應(yīng)如下,該反應(yīng)涉及H、C、N、O、Cl、Cr等多種元素。
回答下列問題:
(1)下列狀態(tài)的氯中,電離最外層一個電子所需能量最大的是_____________(填標(biāo)號)。
A.B.
C.D.
(2)化合物乙中碳原子采取的雜化方式為______,化合物丙中a、b、n、m處的化學(xué)鍵是配位鍵的是______(填字母)處。
(3)Cr3+具有較強的穩(wěn)定性,Cr3+的核外電子排布式為______;已知沒有未成對d電子的過渡金屬離子形成的水合離子是無色的,Ti4+、V3+、Ni2+三種離子的水合離子為無顏色的是______(填離子符號)。
(4)ClO3-的鍵角小于ClO4-的鍵角,原因是______。
(5)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋,HNO2的酸性比HNO3弱的原因:______。
(6)水在合成鉻的化合物的過程中作溶劑。研究表明水能凝結(jié)成13種類型的結(jié)晶體。其中重冰(密度比水大)屬于立方晶系,其立方晶胞沿x、y、z軸的投影圖如圖所示,晶體中的H2O配位數(shù)為_____晶胞邊長為apm,則重冰的密度為____g·cm-3(寫出數(shù)學(xué)表達式,NA為阿伏伽德羅常數(shù))。
18、⑴已知在周期表的某一周期,其零族元素的價層電子排布式為同周期的A、B兩種元素,最外層電子數(shù)為2、7,次外層電子數(shù)為8、18,則元素A為________,B為________(寫元素符號)。若周期表有第8周期,則其最終的零族元素的原子序數(shù)為____________。
⑵稀有氣體的化合物分子的空間構(gòu)型是__________,寫出與其互為等電子體的一種陰離子的化學(xué)式___________。
⑶硼酸能形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu);單層的結(jié)構(gòu)如圖所示。
則硼酸晶體中存在的作用力除共價鍵外,還有_____________。
⑷稀土資源是重要的戰(zhàn)略資源;下圖為某稀土元素A的氧化物晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,其中氧離子占據(jù)頂點;面心、棱心、體心的位置,A離子占據(jù)半數(shù)的立方體空隙。
寫出A氧化物的化學(xué)式______,A離子的配位數(shù)為______。已知晶胞參數(shù)為則間距為________設(shè)A的摩爾質(zhì)量為晶體的密度為_______19、翡翠是一類名貴的裝飾品,其主要成分為硅酸鋁鈉(NaAlSi2O6),常含微量Cr;Ni、Mn等元素?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硅原子的電子排布式為__;基態(tài)鉻原子的價電子排布圖不能寫成形式,其原因是違背了___。
(2)NaAlSi2O6中四種元素第一電離能由大到小的順序為___(填元素符號),灼燒硅酸鋁鈉時,當(dāng)鈉元素的價電子由__(填“激發(fā)態(tài)”或“基態(tài)”)躍遷到另一狀態(tài)時產(chǎn)生黃色火焰。
(3)工業(yè)上冶煉金屬鋁的方程式為__。硅與碳類似,能與氫元素形成SiH4、Si2H4、Si3H8,此三種分子中硅原子為sp3雜化的有___;分子空間構(gòu)型屬于正四面體的是__。
(4)已知氧化鈉、氧化鋁的熔點分別為1132℃、2054℃,從結(jié)構(gòu)的角度解釋導(dǎo)致這種差異的主要原因:___。
(5)某N、Cr元素組成的化合物具有高的硬度和良好的耐磨性,是一種很受重視的耐磨涂層,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲,圖乙為晶胞沿z軸投影圖,該化合物的化學(xué)式為__。知該晶體密度為ρg·cm-3。晶體中Cr原子和N的最近核間距為___pm(NA表示阿伏加德羅常數(shù)值)。
評卷人得分四、原理綜合題(共2題,共10分)20、第四期某些過渡元素在工業(yè)生產(chǎn)中有著極其重要的作用。
(1)鉻是最硬的金屬單質(zhì);被稱為“不銹鋼的添加劑”。
寫出Cr在周期表中的位置___________;其原子核外電子排布的最高能層符號___________.
(2)在1molCrO5(其中Cr為+6價)中,含有過氧鍵的數(shù)目為___________。
(3)釩(23V)是我國的豐產(chǎn)元素;被稱之為“工業(yè)的味精”,廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè)?;卮鹣铝袉栴}:
寫出釩原子價電子排布圖___________;V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示,該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為___________;
(4)Ni是一種優(yōu)良的有機反應(yīng)催化劑,Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,其中配原子是___________。
(5)鈦稱之為21世紀(jì)金屬,具有一定的生物功能。鈣鈦礦(CaTiO3)晶體是工業(yè)獲取鈦的重要原料。CaTiO3晶胞如下圖,邊長為a=0.266m,晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為___________nm,與Ti緊鄰的O個數(shù)為___________。
(6)在CaTiO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,Ca處于各頂角位置,則T處于___________位置,O處于___________位置。21、氫;氮、氧、硫、鎂、鐵、銅、鋅等元素及其化合物在人們的日常生活中有著廣泛的用途。回答下列問題:
(1)某同學(xué)根據(jù)已學(xué)知識,推斷Mg基態(tài)原子的核外電子排布為,該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了____
(2)Cu位于____族____區(qū),Cu+價電子排布式為____。
(3)MgCO3的分解溫度____BaCO3(填“>”或、“<”)
(4)Ge、As、Se元素的第一電離能由大到小的順序為____
(5)已知H3BO3是一元酸,1molH3BO3在水中完全電離得到的陰離子中含有σ鍵的數(shù)目為____
(6)下列有關(guān)說法不正確的是____。
A.熱穩(wěn)定性:NH3>PH3,原因是NH3分子間存在氫鍵,而PH3分子間存在范德華力。
B.SO2與CO2的化學(xué)性質(zhì)有些類似;但空間結(jié)構(gòu)與雜化方式不同。
C.熔、沸點:SiF4<SiCl4<SiBr44;原因是分子中共價鍵鍵能逐漸增大。
D.熔點:CaO>KCl>KBr;原因是晶格能逐漸減小。
(7)晶體Cu的堆積方式如圖所示,其中Cu原子在二維平面里放置時的配位數(shù)為_________,設(shè)Cu原子半徑為a,晶體的空間利用率為______。(用含π;a;的式子表示,不必化簡)
評卷人得分五、計算題(共4題,共20分)22、(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)(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(xué)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(dǎo)溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)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(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為_______。23、SiC有兩種晶態(tài)變體:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC為立方晶胞;結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶胞參數(shù)為434pm。針對β—SiC回答下列問題:
⑴C的配位數(shù)為__________。
⑵C和Si的最短距離為___________pm。
⑶假設(shè)C的原子半徑為r,列式并計算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)24、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)。
25、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)的表達式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)評卷人得分六、有機推斷題(共1題,共10分)26、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________種不同運動狀態(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元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物的電離方程式為________________________________________________。
(4)兩種非金屬元素中,非金屬性較強的元素是_______(寫元素符號),試寫出一個能說明這一事實的化學(xué)方程式______________________________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【分析】
同一物質(zhì)的密度就越大;體積越小,物質(zhì)中分子間的距離越小。
【詳解】
水在4℃時密度最大,體積最小,分子間的距離最小,故選C。2、C【分析】【詳解】
同一周期元素;元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢,但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一電離能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一電離能大;Mg;Al、Si、P、S、Cl屬于同一周期且其原子序數(shù)依次增大,但Mg屬于第ⅡA元素,Al屬于第ⅢA族,P屬于第VA元素,S屬于第ⅥA族,所Mg、Al、Si、P、S、Cl幾種元素的第一電離能從大到小排序是P、S、Si、Mg、Al,所以第一電離能處于Al、P之間的元素有3種,C項正確;
答案選C。
【點睛】
同一周期第一電離能隨原子序數(shù)增大呈現(xiàn)增大的趨勢,但同一周期第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一電離能大,第ⅤA族比第ⅥA族第一電離能大。3、B【分析】【詳解】
A.同電子層中的p軌道電子能量一定比s軌道電子能量高;但外層s軌道電子比內(nèi)層p軌道電子能量高,A項錯誤;
B.Fe元素原子價電子排布式為3d64s2,結(jié)合泡利原理、洪特規(guī)則可知,基態(tài)鐵原子的價電子軌道表示式為B項正確;
C.磷原子的3p軌道處于半充滿狀態(tài);更穩(wěn)定,因此磷元素的第一電離能大于硫元素,C項錯誤;
D.Cu的價電子排布式為位于元素周期表的ds區(qū),D項錯誤;
答案選B。4、D【分析】【詳解】
A.冰中含有氫鍵;其體積變大,則質(zhì)量不變時冰的密度比液態(tài)水的密度小,故A不符合題意;
B.氨氣分子之間能形成氫鍵;沸點高,因此易液化,故B不符合題意;
C.HF分子之間能形成氫鍵;沸點高于HI,故C不符合題意;
D.非金屬性Cl>I;HCl的化學(xué)鍵強度強于HI,導(dǎo)致HCl比HI分子更穩(wěn)定,不能用氫鍵解釋,故D符合題意;
故答案為:D。5、C【分析】【分析】
A.根據(jù)“相似相溶”原理知;非極性分子的溶質(zhì)極易溶于非極性分子的溶劑;
B.分子晶體熔沸點與其相對分子質(zhì)量成正比;還與氫鍵有關(guān);
C.CS2在空氣中燃燒生成二氧化硫和二氧化碳;
D.在同一種化合物中;電負性大的元素顯負化合價,電負性小的元素顯正化合價,元素的電負性越大其非金屬性越強。
【詳解】
A.根據(jù)“相似相溶”原理知,非極性分子的溶質(zhì)極易溶于非極性分子的溶劑,CS2溶解硫磺(S8)或白磷(P4),硫磺和白磷是非極性分子,則CS2為非極性分子;A項正確;
B.分子晶體熔沸點與其相對分子質(zhì)量成正比,還與氫鍵有關(guān),這兩種物質(zhì)都是分子晶體,且二硫化碳相對分子質(zhì)量大于二氧化碳,所以CS2的沸點高于CO2;B項正確;
C.CS2在空氣中燃燒生成二氧化硫和二氧化碳;所以二硫化碳能在空氣中燃燒,C項錯誤;
D.在同一種化合物中,電負性大的元素顯負化合價,電負性小的元素顯正化合價,元素的電負性越大其非金屬性越強,該化合物中C為+4價、S為-2價,所以非金屬性S>C;D項正確;
答案選C。6、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(xué)鍵,故D符合題意;
故選:D。二、填空題(共5題,共10分)7、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5;據(jù)此分析解答;
(2)根據(jù)Cl2分子的結(jié)構(gòu)式為Cl-Cl和Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5結(jié)合元素周期律分析判斷;
(3)NCl3分子的中心原子N上含有3個N-Clσ鍵;還含有1個孤電子對,據(jù)此分析解答;
(4)孤電子對與成鍵電子對間的排斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的排斥力;據(jù)此判斷鍵角的大小;結(jié)合氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響分析解答;
(5)根據(jù)物質(zhì)X的晶體結(jié)構(gòu)圖,結(jié)構(gòu)中含有等微粒,每個Pd原子周圍有6個Cl原子,根據(jù)均攤法計算Pd原子和Cl原子數(shù),同時判斷含有的數(shù);再根據(jù)化合價的代數(shù)和為0,計算Pd元素的化合價;
(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物;說明Pd在四邊形的內(nèi)部,結(jié)合Y中Pd:Cl:N:H的數(shù)量比=1:2:2:6,分析判斷可能的結(jié)構(gòu)。
【詳解】
(1)基態(tài)Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5,其中存在未成對電子的能級為3p,該能級的軌道表示式為故答案為:
(2)A.Cl2分子的結(jié)構(gòu)式為Cl-Cl;分子中無π鍵,故A正確;
B.Cl原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5;是p區(qū)主族元素,故B正確;
C.同一周期;從左到右,元素的第一電離能呈增大趨勢,但第IIA族;第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素,因此第一電離能:Cl>S,故C錯誤;
D.元素的非金屬性越強,電負性越大,電負性:Cl>S;故D正確;
故答案為:ABD;
(3)NCl3分子的中心原子N上含有3個N-Clσ鍵,還含有1個孤電子對,價層電子對數(shù)為4,雜化方式是sp3,故答案為:sp3;
(4)孤電子對與成鍵電子對間的排斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的排斥力,NH3分子中存在孤電子對,使得鍵角小于NH4+的鍵角,NH3分子間存在氫鍵,使得氨氣的沸點高于N2沸點,故答案為:小于;NH3分子間有氫鍵,N2分子間無氫鍵,致使NH3的沸點更高;
(5)根據(jù)物質(zhì)X的晶體結(jié)構(gòu)圖,結(jié)構(gòu)中含有等微粒,說明該晶體屬于離子晶體;根據(jù)圖示,每個Pd原子周圍有6個Cl原子,Pd的配位數(shù)為6,該晶胞中含有8×+6×=4個Pd原子,則含有24個Cl原子,同時含有8個根據(jù)化合價的代數(shù)和為0,其中Pd元素的化合價為=+4;故答案為:離子晶體;+4;6;
(6)配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物,說明Pd在平面四邊形的內(nèi)部,配位數(shù)為4,根據(jù)Y中Pd:Cl:N:H的數(shù)量比=1:2:2:6,則結(jié)構(gòu)中含有1個Pd原子,2個Cl原子和2個氨分子,則該配合物Y的結(jié)構(gòu)可能為故答案為:
【點睛】
本題的難點為(5),要注意均攤法在晶胞結(jié)構(gòu)中的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是氯原子數(shù)目的計算,易錯點為(6),要注意(6)中Pd的配位數(shù)與(5)中不一定相等。【解析】ABDsp3小于NH3分子間有氫鍵,N2分子間無氫鍵,氫鍵使NH3的沸點更高離子晶體+468、略
【分析】【分析】
①BaCl2是離子晶體;只含有離子鍵,熔化時破壞離子鍵;
②金剛石是原子晶體;只含有共價鍵,熔化時破壞共價鍵;
④H2SO4是分子晶體;熔化時破壞分子間作用力,不破壞共價鍵;
⑤干冰是分子晶體;熔化時破壞分子間作用力,不破壞共價鍵;
⑥碘片是分子晶體;熔化時破壞分子間作用力,不破壞共價鍵;
⑦晶體硅是原子晶體;只含有共價鍵,熔化時破壞共價鍵;
⑧金屬銅是金色晶體;只含有金屬鍵,熔化時破壞金屬鍵。
【詳解】
(1)分子晶體在熔化時不需要破壞化學(xué)鍵,H2SO4;干冰、碘片屬于分子晶體的;熔化時破壞分子間作用力,不破壞共價鍵;原子晶體在熔化時破壞共價鍵,金剛石、晶體硅屬于原子晶體,熔化時破壞共價鍵;原子晶體的熔點高,金剛石與硅相比,C的原子半徑小于Si原子半徑,屬于金剛石的共價鍵更強,熔點更高,則熔點最高的是金剛石;常溫下是氣體的物質(zhì)的熔點最低,則干冰的熔點最低,故答案為:④⑤⑥;②⑦;②;⑤;
(2)BaCl2、KOH中含有離子鍵,屬于離子化合物,其中BaCl2中只有離子鍵;以分子間作用力相結(jié)合的晶體是分子晶體;則④⑤⑥是分子晶體,故答案為:①③;①;④⑤⑥;
(3)KOH是離子化合物,是由鉀離子和氫氧根離子形成,電子式為干冰是二氧化碳,二氧化碳是含有碳氧雙鍵的共價化合物,電子式為故答案為:【解析】④⑤⑥②⑦②⑤①③①④⑤⑥9、略
【分析】【詳解】
(1)、氯原子的核電荷數(shù)為17,其電子排布式為1s22s22p63s23p5;
(2);周期元素隨核電荷數(shù)依次增大;原子半徑逐漸變小,故結(jié)合1個電子釋放出的能量依次增大,氮原子的2p軌道為半充滿狀態(tài),具有穩(wěn)定性;
故答案為同周期元素隨核電荷數(shù)增大,原子半徑逐漸變小,故結(jié)合一個電子釋放出的能量(E1)依次增大;N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài);具有穩(wěn)定性,故不易結(jié)合一個電子;
(3)①H3O+中價層電子對數(shù)都是3且含有一對孤電子對,所以為三角錐形結(jié)構(gòu),中心原子的雜化類型為sp3雜化,NH中價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對;其空間構(gòu)型為正四面體;
②3[H3ON5]·3[NH4N5]·NH4Cl中陰離子N中的σ鍵總數(shù)為5個,根據(jù)已知信息,N中參與形成大π鍵的原子數(shù)為5,形成大π鍵的電子數(shù)為6,所以N中的大π鍵表示為Π
③圖(b)中虛線代表氫鍵,其中表示式為(NH)N—HCl、(H3O+)O—HN(N)、(NH)N—HN(N);
故答案為sp3雜化;正四面體;5;Π(H3O+)O—HN(N);(NH)N—HN(N)?!窘馕觥?s22s22p63s23p5同周期元素隨核電荷數(shù)增大,原子半徑逐漸變小,故結(jié)合一個電子釋放出的能量(E1)依次增大N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài),具有穩(wěn)定性,故不易結(jié)合一個電子sp3雜化正四面體5Π(H3O+)O—HN(N)(NH)N—HN(N)10、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難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配位鍵。答案:F電負性比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難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配位鍵高11、略
【分析】【分析】
金屬的堆積模型有簡單立方堆積;體心立方堆積和面心立方堆積,配位數(shù)分別為6,8,12,銅屬于面心立方堆積。
【詳解】
金屬的堆積模型有簡單立方堆積;體心立方堆積和面心立方堆積,配位數(shù)分別為6,8,12,銅屬于面心立方堆積,所以配位數(shù)為8的是體心立方堆積;
故答案為:體心立方;面心立方。【解析】①.體心立方②.面心立方三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共8題,共16分)12、略
【分析】(1)
Ni原子序數(shù)為28,根據(jù)構(gòu)造原理確定其基態(tài)原子的電子排布式為過渡金屬的價電子是最外層加次外層最后填入的電子,即鎳原子的價層電子表示式為錳是25號元素;在第ⅦB族,根據(jù)元素周期表的排布規(guī)律,錸在第六周期ⅦB族。
(2)
根據(jù)CO的結(jié)構(gòu);碳氧原子都有孤電子對,但由于C的原子半徑大,電負性小,更有利于提供孤電子對,形成配位鍵,CO作為配位體,只能形成1個配位鍵,故由其分子式可知,1mol該配合物含有10mol配位鍵。
(3)
堿式碳酸鋅中的非金屬元素為C、O、H,根據(jù)元素周期律,同一周期中電負性從左至右依次增大,一般化合物中H顯正價,故電負性的順序為O、C、H;空間構(gòu)型為平面三角形,是4原子24價電子的微粒,4原子24價電子的微粒有其中為分子。
(4)
(4)甲苯中苯環(huán)是平面正六邊形,故苯環(huán)上的碳原子是雜化,甲基碳原子是雜化;甲苯和苯胺都是分子晶體;且二者相對分子量接近,苯胺中存在電負性較強的N以及苯環(huán)上較為活潑的氫原子,所以可以形成分子間氫鍵,甲苯分子間不能形成氫鍵,故甲苯的熔沸點都比苯胺低。
(5)
根據(jù)物質(zhì)的名稱可知晶胞的化學(xué)式;則Re與O的個數(shù)比為1:3,頂點的是錸原子,棱中心的是O,離子晶體中配位數(shù)是某個微粒周圍最近且等距離的異性電荷的微粒個數(shù),每個錸原子的上下左右前后都有一個等距的氧原子,故錸原子的配位數(shù)為6;錸原子填在了氧原子圍成的八面體空隙中。根據(jù)已知可得晶胞的體積是。1個晶胞中有1個Re和3個O,二者的原子半徑分別為和,阿伏加德羅常數(shù)值為,則晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為。
【點睛】
尋找粒子等電子體時可以先按照原子數(shù)將價電子數(shù)分組,比如本題中可以將價電子數(shù)分為4組(帶兩個單位負電荷):6666,存在4個原子,價電子數(shù)符合上述每組數(shù)量的分子有SO3,也可以調(diào)整每組價電子數(shù),但要保證總數(shù)相等,比如可以調(diào)整為:3777,這樣組合的分子有BCl3、BF3等?!窘馕觥?1)第六周期第ⅦB族。
(2)CC的電負性比O??;C原子提供孤電子對的傾向更大,更易形成配位鍵10
(3)O、C、H(或O>C>H)平面三角形
(4)低甲苯和苯胺都是分子晶體;相對分子質(zhì)量相近,苯胺分子間存在氫鍵。
(5)6八面體13、略
【分析】【分析】
1)晶體中粒子在三維空間里呈周期性有序排列;有自范性,非晶體中原子排列相對無序,無自范性;
(2)銅元素的原子序數(shù)為29,位于周期表第四周期ⅠB族,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1;CuSO4溶液與過量氨水反應(yīng)生成Cu(NH3)4SO4?H2O;Cu(NH3)4SO4?H2O晶體中含有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵;CH3-CH2-OH分子中兩個C原子均為飽和碳原子;價層電子對數(shù)均為4;
(3)(SCN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N;分子中有3個單鍵和2個碳氮三鍵;能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高;
(4)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)可知,可以根據(jù)鋅離子的配位數(shù)判斷距離S2-最近的鋅離子有4個;
(5)由均攤法計算得到金屬互化物的化學(xué)式;再由質(zhì)量公式計算密度。
【詳解】
(1)晶體中粒子在三維空間里呈周期性有序排列;有自范性,非晶體中原子排列相對無序,無自范性,金屬互化物具有自范性,原子在三維空間里呈周期性有序排列,則金屬互化物屬于晶體,故答案為晶體;
(2)銅元素的原子序數(shù)為29,位于周期表第四周期ⅠB族,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,含有一個未成對電子,失去2個電子形成Cu2+,故Cu2+離子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d9;在CuSO4溶液中加入過量氨水,CuSO4與過量氨水反應(yīng)生成Cu(NH3)4SO4?H2O,加入乙醇降低Cu(NH3)4SO4?H2O的溶解度,析出深藍色Cu(NH3)4SO4?H2O晶體,晶體中含有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵;CH3-CH2-OH分子中兩個C原子均為飽和碳原子,價層電子對數(shù)均為4,均為sp3雜化。
(3)(SCN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N,分子中有3個單鍵和2個碳氮三鍵,單鍵為σ鍵,三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵,(SCN)2分子含有5個σ鍵,故1mol(SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為5NA;能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高,異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能形成分子間氫鍵,所以異硫氰酸熔沸點高于硫氰酸,故答案為5NA;異硫氰酸分子間可形成氫鍵;而硫氰酸不能;
(4)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)可知,距離Zn2+最近的硫離子有4個,由硫化鋅的化學(xué)式可知,距離每個硫離子最近的鋅離子也有4個,即S2-的配位數(shù)為4;故答案為4;
(5)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Cu原子位于晶胞面心,數(shù)目為6×=3,Au原子為晶胞頂點,數(shù)目為8×=1,銅與金形成的金屬互化物的化學(xué)式為Cu3Au,晶胞體積V=(a×10-7)3cm3,則密度ρ===故答案為
【點睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),考查了晶體結(jié)構(gòu)、核外電子排布、配合物以及晶胞的計算等知識,注意核外電子排布規(guī)律,注意空間結(jié)構(gòu)的理解與應(yīng)用,把握均攤法計算、密度與質(zhì)量的關(guān)系為解答的關(guān)鍵?!窘馕觥烤w11s22s22p63s23p63d9Cu(NH3)4SO4?H2O離子鍵、極性共價鍵和配位鍵sp3雜化、sp3雜化5NA異硫氰酸分子間可形成氫鍵,而硫氰酸不能414、略
【分析】【詳解】
前四周期元素A;B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大;A是宇宙中含量最豐富的元素,A為H元素;B和C同一主族,且B的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2.5倍,B為N元素,C為P元素;E元素原子核外電子有17種不同的運動狀態(tài),E為Cl元素;F位于第四周期,其未成對電子數(shù)只有一個,且內(nèi)層都處于全充滿狀態(tài),F(xiàn)為銅元素;C、D、E的原子序數(shù)依次增大,D為S元素,即A-H、B-N、C-P、D-S、E-Cl、F-Cu。
(1)B為N元素,原子的L層5個電子,電子排布圖:(2)由A、B原子形成的分子的結(jié)構(gòu)式為:H-N=N-H,則該分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為3:1,B、C的氫化物中NH3的沸點高于PH3的沸點,原因是NH3分子間可以形成氫鍵,分子間作用力大,沸點高;在元素周期表中,同一周期元素的電負性從左到右逐漸增大,同一主族元素的電負性從上到下逐漸減小,C、D和E的電負性由大到小的順序為Cl>S>P;在元素周期表中,同一周期元素的第一電離能從左到右逐漸增大,同一主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小,當(dāng)處于充滿和半充滿狀態(tài)時,第一電離能變大,C、D和E的第一電離能由大到小的順序是Cl>P>S;在元素周期表中,同一周期元素的最高價含氧酸的酸性逐漸增強,C和D最高價含氧酸的酸性由弱到強的順序為H3PO4<H2SO4。PO43-中P孤電子對為=0,σ鍵為4,價電子對為4,PO43-中P的雜化方式為sp3雜化,該離子的“VSEPR”模型為正四面體形。(3)向CuSO4溶液中加入過量稀氨水,得到的深藍色溶液中陽離子化學(xué)式為[Cu(NH3)4]2+,NH3中N原子提供孤電子對,該離子的配位體為NH3;(4)D為S(黑球)和F為銅(白球)形成的某種晶體的晶胞中,S原子8×1/8+6×1/2=4,銅為4,已知該晶胞的棱長為516pm,則該晶胞的密度為=g/cm3=4.6g/cm3(精確到0.1);令晶胞的棱長a為516pm,四個銅離子在體內(nèi)四個小立方體的中心,過銅原子向底邊作垂線,與相鄰的硫構(gòu)成直角三角形,兩邊分別為a、a,可求得斜邊為a,最近的黑球和白球之間的距離為×516pm=129pm?!窘馕觥?︰1NH3分子間可以形成氫鍵Cl>S>PCl>P>SH3PO4<H2SO4sp3雜化正四面體[Cu(NH3)4]2+NH34.612915、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)S原子最外層有6個電子;排布在3s;3p能級上;離原子核越遠能量越高;
(2)根據(jù)價電子對數(shù)判斷S原子軌道雜化方式;根據(jù)價電子理論判斷SO42-空間構(gòu)型;等電子體是指具有相同價電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子;
(3)氨氣分子間有氫鍵;
(4)N原子2p軌道為半充滿狀態(tài);所以第一電離能大于相鄰的O原子;同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小,所以第一電離能O大于S原子;
(5)Cu和N之間是配位鍵;N和H之間是共價鍵;單鍵都是σ鍵;(6)根據(jù)均攤法計算化學(xué)式;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析氮原子在新晶胞中的位置。
【詳解】
(1)基態(tài)S原子最外層有6個電子,排布在3s、3p能級上,所以基態(tài)S原子的價電子排布式為3s23p4;離原子核越遠能量越高;能量最高的電子所處的能層是第三層,符號為M;
(2)S原子的價電子對數(shù)是孤對電子為0,所以SO42-空間構(gòu)型正四面體;S原子軌道雜化方式為sp3;等電子體是指具有相同價電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子,所以與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式是CCl4或SiF4;
(3)氨氣分子間有氫鍵,H2S分子間沒有氫鍵;所以氨氣的沸點高于硫化氫的沸點;
(4)N原子2p軌道為半充滿狀態(tài),所以第一電離能大于相鄰的O原子,同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小,所以第一電離能O大于S原子,所以O(shè)、N、S的第一電離能從大到小的順序是N>O>S;
(5)Cu和N之間是配位鍵、N和H之間是共價鍵,單鍵都是σ鍵,所以1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個數(shù)為16NA;
(6)原子數(shù)是N原子數(shù)是C原子數(shù)是化學(xué)式是Ti4CN3;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu);若碳原子位于新晶胞的上下面心,則氮原子在新晶胞中的位置是頂點和前后左右面心。
【點睛】
根據(jù)均攤原則,晶胞頂點的原子被8個晶胞占用,每個晶胞占用晶胞面心的原子被2個晶胞占用,每個晶胞占用晶胞楞上的原子被4個晶胞占用,每個晶胞占用【解析】①.3s23p4②.M③.正四面體④.sp3⑤.CCl4或SiF4等⑥.均為分子晶體,而氨氣分子間有氫鍵,H2S分子間沒有氫鍵⑦.N>O>S⑧.16NA⑨.Ti4CN3⑩.頂點和前后左右面心16、略
【分析】【分析】
(1)氧是8號元素,核外電子排布為1s22s22p4;所以有3個能級和2p軌道有2個未成對電子;
(2)非金屬性越強氫化物的穩(wěn)定性越強;而氟的非金屬性強于氧,所以氟化氫比水穩(wěn)定;
(3)氯氣先氧化碘離子,發(fā)生的離子反應(yīng)為Cl2+2I-=I2+2Cl-,向上述反應(yīng)后的濾液中加入1mLCCl4;發(fā)生萃取,然后兩種液體沸點不同,再用蒸餾的方法分離提純;
(4)第ⅤⅡA族最外層7個電子,元素最外層電子排布都可表示為ns2np5。
【詳解】
(1)氧是8號元素,核外電子排布為1s22s22p4;所以有3個能級5個軌道和2p軌道有2個未成對電子;
(2)非金屬性越強氫化物的穩(wěn)定性越強;而氟的非金屬性強于氧,所以氟化氫比水穩(wěn)定,故答案為:HF;
(3)氯氣先氧化碘離子,發(fā)生的離子反應(yīng)為Cl2+2I-=I2+2Cl-,向上述反應(yīng)后的濾液中加入1mLCCl4;發(fā)生萃取,然后用與不相溶的兩種液體沸點不同,再用蒸餾的方法分離提純;
故答案為:Cl2+2I-=I2+2Cl-或2I-+Cl2I2+2Cl-;萃??;蒸餾;
(4)第ⅦA族最外層7個電子,元素最外層電子排布都可表示為ns2np5,故答案為:ns2np5?!窘馕觥竣?5②.2③.HF④.2I-+Cl2I2+2Cl-⑤.萃取⑥.蒸餾⑦.ns2np517、略
【分析】【分析】
(1)同一原子;電離能逐漸增大,所以失去電子數(shù)越多,在電離最外層一個電子所需能量越大分析解答;
(2)化合物乙中碳原子有飽和碳原子和形成苯環(huán)的碳原子兩種類型;據(jù)此分析雜化方式;
根據(jù)配位鍵是一個原子單方面提供電子對與另外原子共用,結(jié)合化合物丙中a、b;n、m處的化學(xué)鍵分析;
(3)根據(jù)構(gòu)造原理書寫Cr原子核外電子排布式,Cr原子失去3個能量較高的電子得到Cr3+,據(jù)此書寫其電子排布式;根據(jù)沒有未成對d電子的過渡金屬離子形成的水合離子是無色的,及Ti4+、V3+、Ni2+三種離子的核外電子排布分析判斷;
(4)根據(jù)中心原子的電子形成化學(xué)鍵情況;結(jié)合孤電子對的排斥作用大于成鍵電子對的排斥作用分析判斷;
(5)根據(jù)分子中羥基受到中心原子吸引力大小分析;
(6)立方晶胞沿x、y或z軸的投影圖如圖可知為體心立方堆積。其配位數(shù)為8;每個晶胞中水分子個數(shù)為2,再用公式ρ=計算晶胞密度。
【詳解】
(1)A;C表示的微粒都是Cl原子;由于A是基態(tài),C是激發(fā)態(tài),微粒含有的能量:C>A,則穩(wěn)定性:A>C,所以失去1個電子需要能量:A>C;
B、D表示微粒都是Cl+;是Cl原子失去1個電子后得到的,微粒含有的能量:B>D,則穩(wěn)定性:D>B。所以失去1個電子需要能量:D>B;從帶一個單位正電荷的陽離子再失去1個電子需要的能量要比從中性原子失去1個電子需要的能量高,所以選項微粒失去1個電子需要能量最多的是D表示的微粒;
(2)化合物乙中碳原子有飽和碳原子和形成苯環(huán)的碳原子兩種類型,飽和C原子采用sp3雜化,形成苯環(huán)的C原子采用sp2雜化;
根據(jù)圖示可知:在化合物丙中a、b、n、m處的化學(xué)鍵,a、n、m都是一般共價鍵,而b處是N原子提供電子對與Cr原子共用;因此該共價鍵為配位鍵;
(3)Cr是24號元素,根據(jù)構(gòu)造原理可得Cr原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2,Cr原子失去2個4s電子和1個3d電子得到Cr3+,則其電子排布式為:1s22s22p63s23p63d3;
Ti4+核外電子排布是:1s22s22p63s23p4;沒有3d電子,則其水合離子為無顏色;
V3+核外電子排布是:1s22s22p63s23p63d2;有未成對d電子,其水合離子為有顏色;
Ni2+核外電子排布是:1s22s22p63s23p63d8,有未成對d電子,其水合離子為有顏色;故上述三種離子中水合離子無顏色的是Ti4+;
(4)ClO3-中氯原子有一個孤電子對,ClO3-中孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于ClO4-中成鍵電子對間的排斥力,導(dǎo)致鍵角:ClO3-<ClO4-;
(5)HNO2和HNO3都是一元酸,分子中都含有1個-OH,可分別表示為(HO)NO和(HO)NO2,(HO)NO中N為+3價,(HO)NO2中N為+5價,正電性更高,使N-O-H中O的電子更向N偏移,致使更容易電離出H+,因此酸性:HNO2<HNO3;
(6)立方晶胞沿x、y或z軸的投影圖如圖可知為體心立方堆積。其配位數(shù)為8;每個晶胞中水分子個數(shù)為×8+1=2,則由晶胞密度ρ=×1030g/cm3。
【點睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),涉及電離能比較、原子核外電子排布式的書寫、原子雜化方式判斷、配位鍵及晶胞計算等知識,把握晶胞的計算和投影圖的識別是解題關(guān)鍵,注意根據(jù)失去電子數(shù)越多再電離最外層一個電子所需能量越大,根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析判斷,側(cè)重考查學(xué)生空間想象能力及計算能力?!窘馕觥竣?D②.sp2、sp3③.b④.1s22s22p63s23p63d3⑤.Ti4+⑥.ClO3-中氯原子有一個孤電子對,ClO3-中孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于ClO4-中成鍵電子對間的排斥力。⑦.HNO2和HNO3可表示為(HO)NO和(HO)NO2,(HO)NO中N為+3價,(HO)NO2中N為+5價,正電性更高,使N-O-H中O的電子更向N偏移,致使更容易電離出H+⑧.8⑨.×103018、略
【分析】【分析】
⑴根據(jù)價電子說明是第四周期。
⑵計算化合物XeO3價層電子對數(shù),根據(jù)價電子進行分析等電子體。
⑶根據(jù)圖中信息得到硼酸晶體中存在的作用力。
⑷根據(jù)圖中信息計算氧個數(shù)和A個數(shù)為4;A-A間距面對角線的一半,根據(jù)晶體的密度公式進行計算。
【詳解】
⑴已知在周期表的某一周期,其0族元素的價層電子排布式為說明是第四周期,同周期的A、B兩種元素,最外層電子數(shù)為2、7,次外層電子數(shù)為8、18,則元素A為Ca,B為Br。第七周期0族元素為118,第八周期共有50種元素,若周期表有第八周期,則其最終的0族元素的原子序數(shù)為118+50=168;故答案為:Ca;Br;168。
⑵稀有氣體的化合物XeO3價層電子對數(shù)為因此分子的空間構(gòu)型是三角錐形,價電子Xe=Ar=S2?,因此與其互為等電子體的一種陰離子的化學(xué)式SO32?;故答案為:三角錐形;SO32?。
⑶根據(jù)圖中信息得到硼酸晶體中存在的作用力除共價鍵外;還有范德華力;氫鍵;故答案為:范德華力、氫鍵。
⑷根據(jù)圖中信息得到氧個數(shù)為A個數(shù)為4,因此A氧化物的化學(xué)式AO2,A周圍緊鄰的氧離子有8個,因此A離子的配位數(shù)為8。已知晶胞參數(shù)為apm,則A-A間距面對角線的一半,因此A-A間距為pm,設(shè)A的摩爾質(zhì)量為晶體的密度為故答案為:
【點睛】
物質(zhì)結(jié)構(gòu)是??碱}型,主要考查空間構(gòu)型,雜化類型,等電子體,晶胞計算。【解析】168三角錐形(其他合理答案)范德華力、氫鍵819、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)已知硅是14號元素,基態(tài)硅原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2;根據(jù)洪特規(guī)則,當(dāng)電子進入同一能級的不同軌道時,電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)不同的軌道且自旋方向相同,故基態(tài)鉻原子的價電子排布圖不能寫成形式,是違背了洪特規(guī)則,故答案為:1s22s22p63s23p2;洪特規(guī)則;
(2)同一周期從左往右元素第一電離能呈增大趨勢,ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA反常,同一主族從上往下元素第一電離能依次減小,故NaAlSi2O6中四種元素第一電離能由大到小的順序為O>Si>Al>Na;灼燒硅酸鋁鈉時,元素由基態(tài)到激發(fā)態(tài)時需吸收能量,當(dāng)由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài)時,則會釋放能量,故當(dāng)鈉元素的價電子由激發(fā)態(tài)躍遷到另一狀態(tài)時產(chǎn)生黃色火焰,故答案為:O>Si>Al>Na;激發(fā)態(tài);
(3)工業(yè)上電解熔融的氧化鋁來冶煉金屬鋁,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al2O3(熔融)4Al+3O2;硅與碳類似,能與氫元素形成SiH4、Si2H4、Si3H8,分別類似于CH4、C2H4、C3H8,故此三種分子中硅原子的雜化軌道類型有sp3、sp2、sp3,故硅原子為sp3雜化的有SiH4、Si3H8;CH4為正四面體結(jié)構(gòu),故分子空間構(gòu)型屬于正四面體的是SiH4,故答案為:2Al2O3(熔融)4Al+3O2;SiH4、Si3H8;SiH4;
(4)已知氧化鈉、氧化鋁的熔點分別為1132℃、2054℃,由于Na2O和Al2O3均為離子晶體,且鈉離子半徑比Al原子的大,所帶電荷比Al的小,離子鍵弱,熔點低故答案為:由于Na2O和Al2O3均為離子晶體;且鈉離子半徑比Al原子的大,所帶電荷比Al的小,離子鍵弱,熔點低;
(5)某N、Cr元素組成的化合物具有高的硬度和良好的耐磨性,是一種很受重視的耐磨涂層,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲,圖乙為晶胞沿z軸投影圖,根據(jù)均攤法結(jié)合圖甲可知,一個晶胞中含有的Cr原子數(shù)目為:N原子數(shù)目為:4,該化合物的化學(xué)式為CrN,設(shè)晶胞的邊長為xcm,由該晶體密度為ρg·cm-3,可知:解得:x=cm,故晶體中Cr原子和N的最近核間距為為體對角線的故為cm=×1010pm,故答案為:CrN;×1010?!窘馕觥?s22s22p63s23p2洪特規(guī)則O>Si>Al>Na激發(fā)態(tài)2Al2O3(熔融)4Al+3O2SiH4、Si3H8SiH4均為離子晶體,且鈉離子半徑比Al原子的大,所帶電荷比Al的小,離子鍵弱,熔點低CrN×1010四、原理綜合題(共2題,共10分)20、略
【分析】【詳解】
(1)Cr為24號元素;在元素周期表中的位置為第四周期第ⅥB族,核外電子排布最高的能級層為第4層,為N層。答案為第四周期第ⅥB族N;
(2)過氧根中的氧的化合價為-1價,其他的氧為-2價,則可以設(shè)有x個過氧根,有y個氧離子,則根據(jù)化合物的化合價代數(shù)和為0以及原子守恒,過氧根中有2個O為-1價,則有2x×(-1)+y×(-2)+5=0,2x+y=5,可以求得x=2,則1molCrO5中含有2mol過氧鍵,過氧鍵的數(shù)目為2NA;答案為2NA;
(3)V為23號元素,其價電子的排布為3d34s2,則其價電子排布圖為從示意圖可以看出來,每個S原子與4個氧原子形成四面體結(jié)構(gòu),類似于CH4,故其S原子的雜化類型為sp3,答案為sp3;
(4)Ni(CO)4中;配位原子能夠提供電子對,其配位原子是否有孤對電子和電負性有關(guān),O的電負性太大,不易提供電子對,而O的孤對電子配位給C原子,使得C原子一端擁有的電子較多,而且C的電負性沒有O大,易給出電子,因此配位原子是C。答案是C。
(5)晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為面對角線的一半,為nm;與Ti緊鄰的O,在Ti原子的上部有4個,在與Ti原子同平面的有4個O原子,在Ti原子的下面也有4個O原子,一共12個,答案為0.188nm12;
(6)CaTiO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中,Ca處于各頂角位置,O與Ga在同一直線上,則O在棱上。Ti在Ga形成的六面體的中心,則Ti為體心。答案為體心棱心【解析】第四周期第ⅥB族N2NAsp3C0.18812體心棱心21、略
【分析】【分析】
(1)Mg的3s軌道上的兩個電子自旋方向相同;
(2)基態(tài)Cu的價電子排布式為3d104s1;
(3)分解生成的MgO;BaO均為離子晶體;離子所帶電荷相同,離子半徑越小,晶格能越大,越穩(wěn)定,反應(yīng)越容易進行;
(4)第一電離能在主族元素中同周期從左到右呈上升趨勢;
(5)H3AO3為一元弱酸,與水形成配位鍵,電離出[A(OH)4]-與氫離子;
(7)晶體Cu的堆積方式為面心立方最密堆積。
【詳解】
(1)電子排布圖中3s能級;2個電子自旋方向相同,違背泡利原理;
(2)基態(tài)Cu的價電子排布式為3d104s1,Cu位于第四周期的IB族ds區(qū),Cu+價電子排布式為3d10;
(3)MgO、BaO均為離子晶體,離子所帶電荷相同,Mg2+、Ba2+的半徑依次增大,MgO的晶格能大于BaO的晶格能,導(dǎo)致MgCO3的分解溫度小于BaCO3的分解溫度;
(4)Ge;As、Se為同周期主族元素;核電荷數(shù)依次遞增,第一電離能呈增大趨勢,但As的4p轉(zhuǎn)道為半充滿結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,第一電離能比Se大,則Ge、As、Se元素的第一電離能由大到小的順序為:As>Se>Ge;
(5)H3AO3為一元弱酸,與水形成配位鍵,電離出[A(OH)4]-與氫離子,[A(OH)4]-的結(jié)構(gòu)式為單鍵均為σ鍵,則1mol[A(OH)4]-中含有σ鍵的數(shù)目為8NA(或8×6.02×1023);
(6)A.N的非金屬性比P強,則熱穩(wěn)定性:N
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