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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年湘教新版選修3化學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、下列各圖中哪一個是氧原子的電子排布圖()A.B.C.D.2、電子在一個原子的下列能級中排布時,最后一個排布的是()A.nsB.npC.(n-1)dD.(n-2)f3、膽礬CuSO4·5H2O可寫[Cu(H2O)4]SO4·H2O;其結(jié)構(gòu)示意圖如圖:
下列有關膽礬的說法正確的是()A.Cu2+的電子排布式為[Ar]3d84s1B.所有氧原子都采取sp3雜化C.氧原子參與形成離子鍵、配位鍵和氫鍵三種化學鍵D.因為作用力的不同,膽礬中的水在不同溫度下會分步失去4、下列現(xiàn)象與氫鍵有關的是()①NH3的熔、沸點比VA族其他元素氫化物的高②乙醇、乙酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液態(tài)水的密度小④水分子高溫下也很穩(wěn)定A.①②③④B.①②③C.①②④D.②③④5、我國科學家提出用CO2置換可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4的設想;置換過程如圖所示,下列說法正確的是。
A.E代表CO2,F(xiàn)代表CH4B.籠狀結(jié)構(gòu)中水分子間主要靠氫鍵結(jié)合C.CO2置換出CH4的過程是化學變化D.CO2可置換可燃冰中所有的CH4分子6、有5種元素X、Y、Z、Q、T。X原子的價電子排布式為(n+2)sn;Y原子的特征電子構(gòu)型為3d64s2;Z原子的核外電子總數(shù)等于Q原子的最外層電子數(shù);Q原子的L電子層的p能級上只有一對成對電子;T原子有1個3p空軌道。下列敘述錯誤的是()A.元素Y和Q可形成化合物Y2Q3B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Q>T>ZC.X和Q結(jié)合生成的化合物晶體類型為離子晶體D.T和Z的最高價氧化物晶體類型不同7、下列物質(zhì)中熔點最高的是A.干冰B.氯化鈉C.金剛石D.汞8、2019年科學家們合成了具有半導體特性的環(huán)狀C18分子(結(jié)構(gòu)如圖),關于C18說法正確的是()
A.與金剛石互為同位素B.是原子晶體C.屬于烴D.能與氫氣反應9、下列敘述錯誤的是A.金屬晶體中,六方最密堆積的空間利用率大于面心立方最密堆積B.由于ZnS的晶格能大于PbS的晶格能,所以巖漿冷卻時ZnS先析出C.干冰晶體中,每個CO2分子周圍距離相等且最近的CO2分子共有12個D.AgCl沉淀不溶于硝酸,但能溶于氨水評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)10、下列各式中各能級能量高低的排列順序正確的是()A.B.C.D.11、下列關于粒子結(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)12、如圖是元素周期表的一部分;所列字母分別代表一種化學元素。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13、下表中各粒子對應的立體構(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.D14、碳酸亞乙酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑,其結(jié)構(gòu)如圖:下列有關說法不正確的是A.分子式為C3H4O3B.分子中σ鍵與π鍵個數(shù)之比為3:1C.分子中既有極性鍵也有非極性鍵D.分子中碳原子的雜化方式全部為sp2雜化15、以為原料,采用電解法制備電源TMAH[化學式]是一種高效;綠色工藝技術。原理如圖;M、N是離子交換膜。下列說法錯誤的是。
A.a是電源正極B.M為陰離子交換膜C.中N原子均為雜化D.通過1mol電子時,電解池中可產(chǎn)生16.8L(STP)氣體16、短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大,的最高正價與最低負價代數(shù)和為0,形成的化合物甲的結(jié)構(gòu)如圖所示,在同周期中原子半徑最小。下列說法正確的是()
A.原子半徑大小:B.電負性大?。篊.形成的化合物為離子化合物D.化合物甲中陰離子的空間構(gòu)型為三角錐形17、膦(PH3)在常溫下是一種無色有大蒜臭味的有毒氣體,電石氣的雜質(zhì)中常含之。它的分子是三角錐形。以下關于PH3的敘述中,正確的是()A.PH3是非極性分子B.PH3分子中有未成鍵的電子對C.PH3中的P-H鍵的極性比NH3中N-H鍵的極性弱D.PH3分子中的P-H鍵是非極性鍵評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)18、“張亭棟研究小組”受民間中醫(yī)啟發(fā),發(fā)現(xiàn)As2O3對白血病有明顯的治療作用。氮(N);磷(P)、砷(As)為第VA族元素;該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有著許多重要用途。
(1)N原子的價電子排布式為______,N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為______。
(2)NH3的沸點比AsH3的沸點高,原因是____________。
(3)立方氮化硼晶體(BN);是一種超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性,其晶胞如圖所示。
①立方氮化硼是_________晶體,晶體中N原子的雜化軌道類型為_________,B原子的配位數(shù)為_________。
②立方氮化硼晶體中“一般共價鍵”與配位鍵的數(shù)目之比為_________。
(4)若立方氮化硼晶胞的邊長為362pm,則立方氮化硼的密度為_________g/cm3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。19、下表給出了14種元素的電負性:
運用元素周期律知識完成下列各題。
(1)同一周期中,從左到右,主族元素的電負性________;同一主族中,從上到下,元素的電負性________。所以主族元素的電負性隨原子序數(shù)遞增呈____________變化。
(2)短周期元素中,電負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性差值大于1.7時,通常形成離子鍵,兩成鍵元素間的電負性差值小于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________。20、下列反應曾用于檢測司機是否酒后駕駛:
2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H++13H2O=4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
(1)[Cr(H2O)6]3+中,與Cr3+形成配位鍵的原子是__(填元素符號),配位數(shù)是__。
(2)1molCH3COOH分子含有σ鍵的數(shù)目為___;含有π鍵的數(shù)目為__。
(3)水與乙醇可以任意比例互溶,除因為它們都是極性分子外,還因為__。
(4)Cr原子的外圍電子排布式是__。21、A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型;C;D為同周期元素;C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍;D元素最外層有一個未成對電子?;卮鹣铝袉栴}:
(1)四種元素中電負性最大的是______(填元素符號),其中C原子的核外電子排布式為__________。
(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體,其中沸點高的是_____(填分子式),原因是_______;A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為______和______。
(3)C和D反應可生成組成比為1:3的化合物E,E的立體構(gòu)型為______,中心原子的雜化軌道類型為______。
(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為___,中心原子的價層電子對數(shù)為______,單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應可制備D2A,其化學方程式為_________。
(5)A和B能夠形成化合物F,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù),a=0.566nm,F(xiàn)的化學式為______:晶胞中A原子的配位數(shù)為_________;列式計算晶體F的密度(g.cm-3)_____。
22、按要求回答下列問題。
(1)下列基態(tài)原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是_______(填序號,下同),違反能量最低原理的是_____,違反泡利不相容原理的是_____,違反洪特規(guī)則的是_______。
①Si:
②Al:
③Co3+最外層:
④Mg2+:1s22s22p6
⑤Sc:1s22s22p63s23p63d3
⑥Cr:1s22s22p63s23p63d54s1
(2)物質(zhì):①甲烷②硫化氫③氫氧化鎂④氨氣⑤乙烯。條件符合條件物質(zhì)的序號既含極性鍵又含非極性鍵______含有極性鍵的極性分子______上述分子中鍵角由大到小的順序______
(3)甲圖FeO晶胞中與Fe2+最近的Fe2+的個數(shù)為__________;乙圖晶胞中A、B兩種微粒個數(shù)比為______;丙圖晶胞中A、B兩種微粒個數(shù)比為_________。
甲.乙.丙.評卷人得分四、原理綜合題(共3題,共12分)23、微量元素硼對植物生長及人體健康有著十分重要的作用;也廣泛應用于新型材料的制備。
基態(tài)硼原子的價電子軌道表達式是______。與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序為______。
晶體硼單質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,其能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形,這種性質(zhì)稱為晶體的______。
的簡單氫化物不能游離存在,常傾向于形成較穩(wěn)定的或與其他分子結(jié)合。
分子結(jié)構(gòu)如圖,則B原子的雜化方式為______。
氨硼烷被認為是最具潛力的新型儲氫材料之一,分子中存在配位鍵,提供孤電子對的成鍵原子是______,寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子______填化學式
以硼酸為原料可制得硼氫化鈉它是有機合成中的重要還原劑。的立體構(gòu)型為______。24、硫和釩的相關化合物;在藥物化學及催化化學等領域應用廣泛。回答下列問題:
(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、氨硼烷(NH3BH3)含氫量高;熱穩(wěn)定性好;是一種具有潛力的固體儲氫材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)H、B、N中,原子半徑最大的是______。根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學性質(zhì)與元素______的相似。
(2)NH3BH3分子中,N—B化學鍵稱為____鍵,其電子對由____提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2,的結(jié)構(gòu)如圖所示:在該反應中,B原子的雜化軌道類型由______變?yōu)開_____。
(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負電性(Hδ-),電負性大小順序是__________。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是_________(寫分子式),其熔點比NH3BH3____________(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在____________________;也稱“雙氫鍵”。
(4)研究發(fā)現(xiàn),氨硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
氨硼烷晶體的密度ρ=___________g·cm?3(列出計算式,設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共4分)26、A,B,C,D四種短周期元素的原子半徑依次減小,D能分別與A,B,C形成電子總數(shù)相等的分子X、Y、Z。C原子的最外層電子排布為nsnnp2n。E的原子序數(shù)為29。
(1)A,B,C的第一電離能由小到大的順序為________(用元素符號表示)。
(2)X是含有________鍵(填“非極性”或“極性”,下同)的________分子。
(3)A的一種氫化物的相對分子質(zhì)量為26,其分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為________。
(4)Y分子的空間構(gòu)型為__________,其中心原子采取________雜化。
(5)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)Y是一種易液化的氣體,請簡述其易液化的原因_________。
(7)寫出E2+的電子排布式___________________,并寫出E2+在Z中通入足量Y得到深藍色溶液的離子反應方程式_______。27、X;Y、Z、Q、W為前四周期中原子序數(shù)依次增大的元素。X原子的2p能級上有兩個未成對電子;且無空軌道。Y原子K層的電子數(shù)與M層的電子數(shù)的乘積等于其L層的電子數(shù);Z與X同族,Q位于第ⅠB族;W元素最高正價和最低負價的代數(shù)和為4。根據(jù)以上信息,回答下列問題。
(1)W元素的名稱是:___________;其簡化的電子排布式為___________________;X的基態(tài)原子核外最高能級上有_____種不同空間運動狀態(tài)的電子;已知高溫下4QX→2Q2X+X2,從Q原子價層電子結(jié)構(gòu)的角度分析,能生成Q2X的原因是__________________________________。
(2)Y與X可以形成多種復雜陰離子,如下圖所示,若其中a對應的陰離子化學式為YX則c對應的陰離子的化學式為_________________(圓圈代表X原子;黑點代表Y原子)。
(3)向盛有含Q2+的溶液中加入氨水至過量,沉淀溶解的離子方程式為___________________。寫出最后所得配離子的結(jié)構(gòu)式____________________________________(配位鍵須注明)。
(4)W、Y均能與氫元素形成氣態(tài)氫化物,則它們形成的組成最簡單的氫化物中,VSEPR構(gòu)型____________(填“相同”或“不相同”),若“Y?H”中共用電子對偏向氫元素,氫氣與W反應時單質(zhì)W是氧化劑,則W與Y的電負性相對大小為______________(用元素符號作答)。評卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共35分)28、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)?;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(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(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(zhì)反應時,B被還原到最低價,該反應的化學方程式是____________。29、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____。30、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________。31、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(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(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溶液反應的化學方程式:____________________。32、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(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(zhì)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(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__________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.該選項違反了洪特規(guī)則;電子分布到能量簡并的原子軌道時,優(yōu)先以自旋相同的方式分別占據(jù)不同的軌道,A項錯誤;
B.氧原子的核外電子排布式為1s22s22p4,電子排布圖為:B項正確;
C.該選項違反了能量最低原理;應先排滿2s軌道,C項錯誤;
D.2p能級上的兩個單電子;應自旋方向相同,違反了洪特規(guī)則,D項錯誤;
答案選B。2、B【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)構(gòu)造原理;原子核外電子大多按能級順序填充,填滿一個能級再填一個新能級,不同能層不同能級的能量順序為ns<(n-2)f<(n-1)d<np,所以電子最后排布的是np;
答案選B。3、D【分析】【詳解】
A.Cu為29號元素,Cu原子失去最外層2兩個電子形成Cu2+,所以Cu2+的電子排布式為[Ar]3d9;故A錯誤;
B.氧原子并不都是sp3雜化,該結(jié)構(gòu)中的氧原子部分飽和,部分不飽和,雜化方式不同,硫酸根中含有S=O雙鍵,則該氧原子不可能是sp3雜化;故B錯誤;
C.在上述結(jié)構(gòu)示意圖中,存在O→Cu配位鍵,[Cu(H2O)4]SO4與H2O存在氫鍵;沒有形成離子鍵,且氫鍵不是化學鍵,故C錯誤;
D.由于膽礬晶體中水分子有兩類;一類是形成配體的水分子,一類是形成氫鍵的水分子,作用力不同,因此加熱過程中膽礬中的水會分步失去,故D正確;
故答案為D。
【點睛】
氫鍵是分子間作用力不屬于化學鍵。4、B【分析】【詳解】
①因ⅤA族中,N的非金屬性最強,氨氣中分子之間存在氫鍵,則氨氣的熔、沸點比ⅤA族其他元素氫化物的高,故①正確;②因乙醇、乙酸與水分子之間能形成氫鍵,則乙醇、乙酸可以和水以任意比互溶,故②正確;③冰中存在氫鍵,其體積變大,則相同質(zhì)量時冰的密度比液態(tài)水的密度小,故③正確;④水分子高溫下也很穩(wěn)定,其穩(wěn)定性與化學鍵有關,而與氫鍵無關,故④錯誤;故選B。5、B【分析】【分析】
【詳解】
A.CO2置換可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4,由題圖可知E代表CH4,F(xiàn)代表CO2;故A錯誤;
B.籠狀結(jié)構(gòu)中水分子間主要靠氫鍵結(jié)合;故B正確;
C.由圖可知CO2置換出CH4的過程沒有形成新的化學鍵,則CO2置換出CH4的過程是物理變化;故C錯誤;
D.由圖可知小籠中的CH4沒有被置換出來,則CO2不可置換可燃冰中所有的CH4分子;故D錯誤;
故答案選:B。6、B【分析】【分析】
X原子的價電子排布式為(n+2)sn,則X原子的價電子排布式為3s1或4s2;X為Na或Ca;
Y原子的特征電子構(gòu)型為3d64s2;則Y原子的核外電子總數(shù)=18+8=26,Y為Fe;
Q原子的L電子層的p能級上只有一對成對電子,則Q原子的核外電子排布式為1s22s2p4;Q為O;
Z原子的核外電子總數(shù)等于Q原子的最外層電子數(shù);即6,則Z為C;
T原子有1個3p空軌道,則T的核外電子排布式為1s22s2p63s23p2;則T為Si;
綜上所述;X;Y、Z、Q、T分別為:Na或Ca、Fe、C、O、Si,據(jù)此解答。
【詳解】
A.元素Y和Q可形成化合物Y2Q3,即Fe2O3;A正確;
B.非金屬性:Q>Z>T,所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Q>Z>T;B錯誤;
C.X為Na或Ca;Q為O,二者結(jié)合生成的化合物晶體類型為離子晶體,C正確;
D.T的最高價氧化物為SiO2,為原子晶體,Z的最高價氧化物為CO2;為分子晶體,二者晶體類型不同,D正確。
答案選B。7、C【分析】【詳解】
干冰常溫下為氣體,其晶體為分子晶體,氯化鈉為離子晶體,金剛石為原子晶體,Hg是金屬晶體常溫下為液體,所以熔點從高到低順序為:金剛石>氯化鈉>汞>干冰,所以熔點最高的是金剛石,故C正確;
故選:C。
【點睛】
一般來說晶體的熔點原子晶體>離子晶體>金屬晶體>分子晶體,所以比較物質(zhì)熔沸點時可先判斷物質(zhì)的晶體類型。8、D【分析】【詳解】
A.C18與金剛石都是碳元素的單質(zhì);屬于同素異形體,不屬于同位素,故A錯誤;
B.C18由分子構(gòu)成;屬于分子晶體,不是原子晶體,故B錯誤;
C.C18分子中不存在H原子;屬于單質(zhì),不是烴,故C錯誤;
D.C18分子中含有碳碳三鍵;能與氫氣發(fā)生化合反應,故D正確;
故選D。
【點睛】
本題的易錯點為C,要注意C18中只有一種元素,屬于單質(zhì),而烴是含有碳和氫兩種元素的化合物。9、A【分析】【詳解】
A.金屬晶體中;六方最密堆積的空間利用率等于面心立方最密堆積的空間利用率,空間利用率都為74%,故A錯誤;
B.由于ZnS的晶格能大于PbS的晶格能,ZnS的熔點高于PbS的熔點;冷卻時,先析出的是熔點高的,因此巖漿冷卻時ZnS先析出,故B正確;
C.干冰晶體中,以頂點CO2分析,每個面的面心CO2分析,一個面有4個,三個面共12個,因此每個CO2分子周圍距離相等且最近的CO2分子共有12個;故C正確;
D.AgCl沉淀不溶于硝酸;但能溶于氨水形成配合物,故D正確。
綜上所述;答案為A。
【點睛】
六方最密堆積的空間利用率、面心立方最密堆積空間利用率都為74%,體心立方空間利用率為68%,簡單立方空間利用率為52%。二、多選題(共8題,共16分)10、BC【分析】【詳解】
A.不同能層不同能級的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故A錯誤;
B.不同能層不同能級的電子能量:E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s);故B正確;
C.不同能層不同能級的電子能量:E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s);故C正確;
D.不同能層不同能級的電子能量:E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s);故D錯誤;
故選:BC。
【點睛】
根據(jù)構(gòu)造原理,各能級能量高低順序為①相同n而不同能級的能量高低順序為:ns<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級ns<(n-2)f<(n-1)d11、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的小(104.5°),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。12、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,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。13、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。14、BD【分析】【詳解】
A.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式確定分子式為C3H4O3;故A正確;
B.雙鍵中含有一個σ鍵;一個π鍵;單鍵都是σ鍵,所以該分子中含有10個σ鍵、1個π鍵,所以分子中σ鍵與π鍵個數(shù)之比為10:1,故B錯誤;
C.同種非金屬元素之間形成非極性鍵;不同非金屬元素之間形成極性鍵,所以C-C之間存在非極性鍵;C-H和C-O原子之間存在極性鍵,故C正確;
D.該分子C-O中C原子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對,C原子為sp3雜化;C=O中C原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對,C原子雜化方式為sp2;故D錯誤;
故選BD。
【點睛】
該分子C-O中C原子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對、C=O中C原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化方式是解答關鍵。15、CD【分析】【詳解】
A.(CH3)4N+移向右室,HCO3-移向左室;陰離子移向陽極,即a是電源正極,A正確;
B.HCO3-經(jīng)過M移向左室;M為陰離子交換膜,B正確;
C.中,(CH3)4N+的C、N原子均為雜化,但是,HCO3-中的C原子為雜化;C錯誤;
D.通過1mol電子時,陰極室H+放電,2H++2e-=H2↑產(chǎn)生H2為0.5mol,陽極室OH-放電,4OH--4e-=2H2O+O2↑,產(chǎn)生O2為0.25mol,同時,溶液中剩下的H+與HCO3-反應還要產(chǎn)生二氧化碳;因此,產(chǎn)生的氣體大于0.75mol,體積大于16.8L(STP)氣體,D錯誤。
答案選CD。16、AC【分析】【分析】
短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大;W的最高正價與最低負價代數(shù)和為0,則W為C或Si,根據(jù)W、X、Y形成的化合物甲的結(jié)構(gòu)示意圖,X為O,則W為C,Y為+1價的陽離子,為Na元素;Z在同周期中原子半徑最小,Z為Cl元素,據(jù)此分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析;W為C元素,X為O元素,Y為Na元素,Z為Cl元素。
A.同一周期,從左到右,原子半徑逐漸減小,同一主族,從上到下,原子半徑逐漸增大,原子半徑大小:故A正確;
B.元素的非金屬性越強;電負性越大,電負性大小:X>Z,故B錯誤;
C.X為O元素;Y為Na元素,為活潑的非金屬和金屬元素,形成的化合物為離子化合物,故C正確;
D.化合物甲中陰離子為CO32-;C原子的價層電子對數(shù)=3,沒有孤對電子,空間構(gòu)型為平面三角形,故D錯誤;
故選AC。17、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.該分子為三角錐型結(jié)構(gòu);正負電荷重心不重合,所以為極性分子,A錯誤;
B.PH3分子中P原子最外層有5個電子;其中3個電子和3個H原子形成共用電子對,所以該物質(zhì)中有1個未成鍵的孤對電子,B正確;
C.氮元素非金屬性強于磷元素,PH3中的P-H鍵的極性比NH3中N-H鍵的極性弱;C正確;
D.同種非金屬元素之間存在非極性鍵;不同非金屬元素之間存在極性鍵,所以P-H是極性鍵,D錯誤;
答案選BC。三、填空題(共5題,共10分)18、略
【分析】【詳解】
(1)氮原子的原子序數(shù)為7,最外層電子層是低層,其最外層電子排布式為2s22p3,主族元素N原子的最外層電子就是其價電子,即價電了排布式為2s22p3;N;P、As位于同一主族;隨著原子序數(shù)逐漸增大,原子半徑逐漸增大,原子失去電子的能力逐漸增強,原子的第一電離能逐漸減小,所以N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為N>P>As;
(2)NH3的沸點比AsH3的沸點高;是因為氨分子間除存在分子間作用力外,還有氫鍵;
(3)①立方氮化硼晶體超硬、優(yōu)異的耐磨性,所以立方氮化硼晶體為原子晶體;立方氮化硼中氮原子與周圍的4個硼原子形成四面體結(jié)構(gòu)、硼原子與周圍的4個氮原子形成四面體結(jié)構(gòu),因此晶體中N原子的雜化軌道類型為sp3;原子的配位數(shù)為4;
②立方氮化硼中氮原子與周圍的4個硼原子形成四面體結(jié)構(gòu);硼原子與周圍的4個氮原子形成四面體結(jié)構(gòu);因此立方氮化硼晶胞中應該含有4個N和4個B原子,B原子最外層有3個電子,形成4個共價鍵,所以含有1個配位鍵,故B原子與N原子之間共價鍵與配位鍵的數(shù)目比為3:1;
(4)BN晶胞中N原子數(shù)為4,B原子數(shù)=8×+6×=4,BN晶胞的質(zhì)量為m=g,立方氮化硼晶胞的體積V=(3.62×10-10cm)3,因此立方氮化硼的密度ρ=g/cm3。【解析】2s22p3N>P>AsNH3能形成分子間氫鍵原子sp3雜化43:119、略
【分析】【分析】
根據(jù)表格電負性大小關系得出同一周期;同一主族的電負性變化規(guī)律;短周期元素中,電負性最大的元素為F根據(jù)電負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,主族元素的電負性逐漸增大;同一主族中,從上到下,元素的電負性逐漸減小。所以主族元素的電負性隨原子序數(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)Mg3N2:兩者電負性之差3.0-1.2=1.8>1.7,是離子化合物;BeCl2:兩者電負性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共價化合物;AlCl3:兩者電負性之差3.0-1.5=1.5<1.7,是共價化合物;SiC:兩者電負性之差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、SiC20、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)配合物定義回答出配位數(shù);配位原子;
(2)根據(jù)乙酸的分子結(jié)構(gòu)式可知;σ鍵和π鍵的數(shù)目;
(3)根據(jù)H2O與CH3CH3OH分子的性質(zhì);
(4)根據(jù)Cr在元素周期表中的位置;寫出核外電子排布式,寫出外圍電子排布式。
【詳解】
(1)配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+為中心離子,H2O為配體,O原子提供孤對電子,與Cr3+形成配位鍵,與Cr3+形成配位鍵的原子是O;配位數(shù)是6;
(2)根據(jù)乙酸的分子結(jié)構(gòu)式可知,CH3CHOOH分子中含有1個C?C、3個C?H、1個C?O、1個C=O、1個O?H等化學鍵,單鍵是σ鍵,雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵,CH3COOH中C原子分別形成7個σ鍵,一個π鍵,則1molCH3COOH分子中含有σ鍵的數(shù)目為7NA或7×6.02×1023,π鍵的數(shù)目為NA;
(3)二者都為極性分子,H2O與CH3CH3OH都含有氫鍵且相互之間可形成氫鍵;可以任意比例互溶;
(4)Cr位于周期表第四周期ⅥB族,原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1,外圍電子排布式是3d54s1?!窘馕觥竣?O②.6③.7NA(或7×6.02×1023)④.NA⑤.H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵⑥.3d54s121、略
【分析】【分析】
C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍,應為P元素,C、D為同周期元素,則應為第三周期元素,D元素最外層有一個未成對電子,應為Cl元素,A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型;結(jié)合原子序數(shù)關系可知A為O元素,B為Na元素。
【詳解】
(1)四種元素分別為O、Na、O、Cl,電負性最大的為O元素,C為P元素,核外電子排布為1s22s22p63s23p3;
(2)A為O元素,有O2、O3兩種同素異形體,二者對應的晶體都為分子晶體,因O3相對原子質(zhì)量較大;則范德華力較大,沸點較高,A的氫化物為水,為分子晶體,B的氫化物為NaH,為離子晶體;
(3)C和D反應可生成組成比為1:3的化合物為PCl3,P形成3個δ鍵,孤電子對數(shù)為(5-3×1)/2=1,則為sp3雜化;立體構(gòu)型為為三角錐形;
(4)化合物D2A為Cl2O,O為中心原子,形成2個δ鍵,孤電子對數(shù)為(6-2×1)/2=2,則中心原子的價層電子對數(shù)為4,立體構(gòu)型為V形,氯氣與濕潤的Na2CO3反應可制備Cl2O,反應的方程式為2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl;
(5)A和B能夠形成化合物F為離子化合物,陰離子位于晶胞的頂點和面心,陽離子位于晶胞的體心,則Na的個數(shù)為8,O的個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,N(Na):N(O)=2:1,則形成的化合物為Na2O,晶胞中O位于頂點,Na位于體心,每個晶胞中有1個Na與O的距離最近,每個定點為8個晶胞共有,則晶胞中O原子的配位數(shù)為8,晶胞的質(zhì)量為(4×62g/mol)÷6.02×1023/mol,晶胞的體積為(0.566×10-7)cm3,則晶體F的密度為=2.27g?cm-3。【解析】O1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)O3O3相對分子質(zhì)量較大,范德華力大分子晶體離子晶體三角錐形sp3V形42Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl
(或2Cl2+2Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)Na2O8=2.27g?cm-322、略
【分析】【分析】
核外電子排布需滿足3個原理或規(guī)則;即:
能量最低原理:原子核外電子先占有能量較低的軌道;然后依次進入能量較高的軌道;
泡利不相容原理:每個原子軌道上最多只能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子;
洪特規(guī)則:在等價軌道(相同電子層;電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道;且自旋方向相同,據(jù)此回答。
【詳解】
(1)①Si的3p軌道的兩個電子應為圖上違反了洪特規(guī)則,①錯誤;
②Al的2p軌道成對的電子應當自旋相反;圖上違反了泡利不相容原理,②錯誤;
③Co為27號元素,Co3+有24個電子,價電子排布圖應為圖上違反了洪特規(guī)則,③錯誤;
④Mg2+有12-2=10個電子,其核外電子排布式為:1s22s22p6;④正確;
⑤Sc為21號元素,基態(tài)Sc原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d14s2;題上違反了能量最低原理,⑤錯誤;
⑥Cr為24號元素,基態(tài)Cr原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d54s1;⑥正確;
綜上所述;④⑥正確。
故答案為:④⑥;⑤;②;①③;
(2)活潑金屬與非金屬原子之間易形成離子鍵;非金屬原子之間易形成共價鍵,同種原子之間形成的共價鍵稱為非極性鍵,不同種原子之間形成共價鍵稱為極性鍵。
①甲烷:C和H之間以極性鍵結(jié)合成正四面體;鍵角109°28’,正負電荷重心重合,為非極性分子;
②硫化氫中S和H之間以極性鍵結(jié)合;硫化氫是V形分子,鍵角92°,正負電荷重心不重合,為極性分子;
③氫氧化鎂中Mg2+和OH-之間以離子鍵結(jié)合;是離子化合物,H和O之間以極性鍵結(jié)合;
④氨氣中N和H之間以極性鍵結(jié)合;為三角錐形分子,鍵角107°18’,正負電荷重心不重合,為極性分子;
⑤乙烯(CH2=CH2)中;C和C以非極性鍵結(jié)合成碳碳雙鍵,C和H之間以極性鍵結(jié)合,乙烯是平面型分子,鍵角120°,正負電荷重心重合,為非極性分子;
故答案為:⑤;②④;⑤①④②;
(3)甲:以上面面心的Fe2+為例,該Fe2+到水平面的四個Fe2+,下方的4個側(cè)面面心的Fe2+,還有上方的4個側(cè)面面心的Fe2+的距離都相當;為最小距離;
乙圖:根據(jù)均攤法,A粒子個數(shù)=6=0.5,B粒子個數(shù)==2;A;B粒子個數(shù)比=0.5:2=1:4;
丙圖:A粒子個數(shù)==1,B粒子個數(shù)=12=3;A;B粒子個數(shù)比=1:3。
故答案為:12;1:4;1:3。
【點睛】
采用均攤法計算粒子個數(shù)時,正三棱柱頂點的粒子有12個晶胞共用,上、下棱上的粒子有4個晶胞共用,側(cè)棱上的粒子有6個晶胞共用?!窘馕觥竣堍蔻茛冖佗邰茛冖堍茛佗堍?21:41:3四、原理綜合題(共3題,共12分)23、略
【分析】【分析】
處于周期表中第2周期第ⅢA族,基態(tài)硼原子的價電子3個,價電子排布式為同周期元素的第一電離依次增大,其中第ⅡA族和第ⅤA族的因素的第一電離能比相鄰元素的第一電離能大;
晶體的特征性質(zhì)為自范性;對稱性、各向異性;
分子的結(jié)構(gòu)可知,分子中有共價鍵;每個B原子周圍有4個共價鍵,據(jù)此判斷雜化方式;
原子有空軌道,中N原子有1對孤電子對;與氨硼烷互為等電子體的分子,可以用2個C原子代替B;N原子;
為離子化合物,含離子鍵、共價鍵,中含四個共價鍵,B原子是sp3雜化;
【詳解】
處于周期表中第二周期第ⅢA族,價電子排布式為則其價電子軌道表示式為:
同周期主族元素隨著原子序數(shù)增大,第一電離能呈增大的趨勢,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和硼的第一電離能由大到小的順序為:
故答案為
能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形;這種性質(zhì)稱為晶體的自范性;
故答案為自范性;
分子的結(jié)構(gòu)可知,分子中有共價鍵,分子中有2種共價鍵,每個B原子周圍有4個共價鍵,所以B原子的雜化方式為
故答案為雜化;
原子有空軌道,中N原子有1對孤電子對,N原子提供孤電子對與B原子形成配位鍵,與氨硼烷互為等電子體的分子,可以用2個C原子代替B、N原子,與氨硼烷等電子體一種分子為:
故答案為N;
為離子化合物,含離子鍵、共價鍵,中含四個共價鍵,B原子是sp3雜化,其電子式為其中立體構(gòu)型為正四面體;
故答案為正四面體?!窘馕觥孔苑缎噪s化N正四面體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】
根據(jù)元素在周期表中的位置比較和判斷元素的相關性質(zhì);根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)確定其雜化軌道的類型;運用等量代換的方法尋找等電子體;根據(jù)電負性對化合價的影響比較不同元素的電負性;根據(jù)晶胞的質(zhì)量和體積求晶體的密度。
【詳解】
(1)在所有元素中;H原子的半徑是最小的,同一周期從左到右,原子半徑依次減小,所以,H;B、N中原子半徑最大是B。B與Si在元素周期表中處于對角張的位置,根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學性質(zhì)與Si元素相似。
(2)B原子最外層有3個電子,其與3個H原子形成共價鍵后,其價層電子對只有3對,還有一個空軌道;在NH3中,N原子有一對孤對電子,故在NH3BH3分子中,N—B鍵為配位鍵,其電子對由N原子提供。NH3BH3分子中,B原子的價層電子對數(shù)為4,故其雜化方式為sp3。NH3BH3在催化劑的作用下水解生成氫氣和B3O63-,由圖中信息可知,B3O63-中每個B原子只形成3個σ鍵,其中的B原子的雜化方式為sp2,因此,B原子的雜化軌道類型由sp3變?yōu)閟p2。
(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性,說明N的電負性大于H;與B原子相連的H呈負電性,說明H的電負性大于B,因此3種元素電負性由大到小的順序為N>H>B。NH3BH3分子中有8個原子,其價電子總數(shù)為14,N和B的價電子數(shù)的平均值為4,依據(jù)等量代換的原則,可以找到其等電子體為CH3CH3。由于NH3BH3分子屬于極性分子,而CH3CH3屬于非極性分子,兩者相對分子質(zhì)量接近,但是極性分子的分子間作用力較大,故CH3CH3熔點比NH3BH3低。NH3BH3分子間存在“雙氫鍵”,類比氫鍵的形成原理,說明其分子間存在Hδ+與Hδ-的靜電引力。
(4)在氨硼烷的222的超晶胞結(jié)構(gòu)中,共有16個氨硼烷分子,晶胞的長、寬、高分別為2apm、2bpm、2cpm,若將其平均分為8份可以得到8個小長方體,則平均每個小長方體中占有2個氨硼烷分子,小長方體的長、寬、高分別為apm、bpm、cpm,則小長方體的質(zhì)量為小長方體的體積為因此,氨硼烷晶體的密度為g?cm-3。
【點睛】
本題最后有關晶體密度的計算是難點,要求考生能讀懂題意,通過觀察晶胞結(jié)構(gòu),確定超晶胞結(jié)構(gòu)中的分子數(shù),并能合理分成8份,從而簡化計算?!窘馕觥緽Si(硅)配位Nsp3sp2N>H>BCH3CH3低Hδ+與Hδ?的靜電引力五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共4分)26、略
【分析】【分析】
A、B、C、D四種短周期元素的原子半徑依次減小,D能分別與A,B,C形成電子總數(shù)相等的分子X、Y、Z,說明D為氫元素,因為s層只能是2個電子,所以n=2,即C原子的最外層電子排布為2s22p4;為氧元素,則A為碳,B為氮,則形成的氫化物分別為甲烷;氨氣和水。E的原子序數(shù)為29,為銅元素。
【詳解】
(1)同周期隨著原子序數(shù)增大元素的第一電離能呈增大趨勢,但氮元素的2p能級容納3個電子,為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能由小到大的順序為C碳氫單鍵為σ鍵,碳碳三鍵含有一個σ鍵和2個π鍵,故其分子中的σ鍵和π堿的鍵數(shù)之比為3:2。(4)Y分子為氨氣,空間構(gòu)型為三角錐形,其中心原子氮原子價層電子對數(shù)=3+(5-1×3)/2=4,采取sp3雜化。(5)一種由氮和氧組成的化合物與二氧化碳互為等電子體,其化學式為N2O。(6)氨氣分子間存在氫鍵,沸點高而容易液化。(7)銅離子的電子排布式1s22s22p63s23p63d9,銅離子在水中通入足量氨氣得到深藍色溶液的離子反應方程式為Cu2++4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O?!窘馕觥竣?C3⑦.N2O⑧.氨氣分子間存在氫鍵,沸點高而容易液化⑨.1s22s22p63s23p63d9⑩.Cu2++4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O27、略
【分析】【分析】
X、Y、Z、Q、W為前四周期中原子序數(shù)依次增大的元素。X原子的2p能級上有兩個未成對電子,且無空軌道,則X的價電子排布式為2s22p4,X為O,Y原子K層的電子數(shù)與M層的電子數(shù)的乘積等于其L層的電子數(shù);K層2個電子,L層8個電子,則其M層的4個電子,Y為Si,Q位于第ⅠB族且只能是第4周期,則Q為Cu;Z與X同族即第ⅥA,X、Y、Z、Q、W原子序數(shù)依次增大,則Z為S,W元素最高正價和最低負價的代數(shù)和為4,W位于ⅥA;為Se,據(jù)此結(jié)合相關知識分析回答;
【詳解】
(1)W即Se元素的名稱是硒;原子序數(shù)為34,則其簡化的電子排布式為[Ar]3d104s24p4;按原子軌道能量的高低規(guī)律,X的基態(tài)原子核外最高能級為2p,有3種不同空間運動狀態(tài)的電子;已知高溫下4QX→2Q2X+X2,即高溫下氧化銅分解生成氧化亞銅和氧氣,則能生成Cu2O原因是CuO中銅的外圍電子排布為3d9,Cu2O中銅的價電子排布為3d10;后者處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而前者不是;
答案為:硒;[Ar]3d104s24p4;3;CuO中銅的外圍電子排布為3d9,Cu2O中銅的價電子排布為3d10;后者處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而前者不是;
(2)Y與X可以形成多種復雜硅氧根陰離子,若其中a對應的陰離子化學式為YX即是硅氧四面體結(jié)構(gòu),則c對應的陰離子為6個硅氧四面體構(gòu)成,硅氧四面體通過共用頂角氧原子成連接起來的,則每個硅氧四面體內(nèi)有1個硅原子、2+2×=3個氧原子,則化學式為Si6O
答案為:Si6O
(3)向盛有含Q2+即銅離子的溶液中加入氨水至過量,先生成Cu(OH)2后沉淀溶解,則沉淀溶解的離子方程式為Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O(或Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-);反應后得到的配離子的結(jié)構(gòu)式為
答案為:Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O(或Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-);
(4)W為Se、Y為Si,均能與氫元素形成氣態(tài)氫化物,它們形成的最簡單的氫化物分別為H2Se,SiH4,它們的價層電子對數(shù)均為4,故VSEPR構(gòu)型相同,若“Y?H”即Si-H中共用電子對偏向氫元素,則電負性H>Si,氫氣與W即Se反應時,單質(zhì)W即Se是氧化劑,則W即Se的電負性比氫大,則Si與Se的電負性相對大小為Se>Si;
答案為:相同;Se>Si。
【點睛】
本題的難點是(2),用均攤法求算離子的化學式?!窘馕觥课鳾Ar]3d104s24p43CuO中銅的外圍電子排布為3d9,Cu2O中銅的價電子排布為3d10,后者處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而前者不是Si6OCu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O(或Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-)相同Se>Si六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共35分)28、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(zhì)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+3H2O29、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
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