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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※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年岳麓版選修三化學(xué)下冊階段測試試卷14考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、第四周期元素中基態(tài)原子未成對(duì)電子有一個(gè)單電子的元素種數(shù)為()A.3B.4C.5D.62、下列軌道表示式表示的元素原子中,能量處于最低狀態(tài)的是()A.B.C.D.3、X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見元素。其相關(guān)信息如下表:。元素相關(guān)信息XX的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層的2倍YY的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn+2ZZ存在質(zhì)量數(shù)為23,中子數(shù)為12的核素WW有多種化合價(jià),其白色氫氧化物在空氣中會(huì)迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色
下列說法不正確的是()A.W是Fe元素B.X的電負(fù)性比Y的大C.Z2Y2中陰離子和陽離子個(gè)數(shù)比為1:2D.XY2是一種直線形分子4、下列四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5,則下列有關(guān)的比較中正確的是A.第一電離能:④>③>②>①B.原子半徑:④>③>②>①C.電負(fù)性:④>②>①>③D.最高正化合價(jià):④>③=②>①5、S2Cl2是一種常用的橡膠硫化劑,易水解產(chǎn)生酸性懸濁液,其分子結(jié)構(gòu)如圖。下列說法錯(cuò)誤的是A.其電子式為為非極性分子B.S2Cl2里的共價(jià)鍵的電子云圖全是“頭碰頭”重疊形成C.S2Cl2水解方程式為:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HClD.S2Cl2分子中S原子采取sp3雜化,其分子空間構(gòu)型與H2O2類似6、有關(guān)晶體的敘述中正確的是A.在SiO2晶體中,由Si、O構(gòu)成的最小單元環(huán)中共有8個(gè)原子B.在28g晶體硅中,含Si-Si共價(jià)鍵個(gè)數(shù)為4NAC.金剛石的熔沸點(diǎn)高于晶體硅,是因?yàn)镃-C鍵鍵能小于Si-Si鍵D.鎂型和銅型金屬晶體的配位數(shù)均為12評(píng)卷人得分二、填空題(共8題,共16分)7、下列原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是____________(填序號(hào),下同),違反能量最低____________,違反洪特規(guī)則的是____________,違反泡利不相容原理的是____________。
①
②
③P:
④
⑤
⑥
⑦O:8、“3s”和“3s2”都是關(guān)于原子核外第三電子層s亞層的化學(xué)用語,這兩個(gè)用語的區(qū)別在于______9、有以下物質(zhì):①②③④⑤⑥⑦⑧和⑨
(1)只含有鍵的是__________(填序號(hào);下同);
(2)既含有鍵又含有鍵的是__________。
(3)含有由兩個(gè)原子的軌道重疊形成鍵的是__________。10、已知丙氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為:根據(jù)題意完成下面小題:
(1)丙氨酸中涉及到四種元素,它們的原子半徑由小到大的順序?yàn)開__________。
(2)丙氨酸分子屬于___(填“極性”或“非極性”)分子,一個(gè)丙氨酸分子中含有_____個(gè)非極性共價(jià)鍵。
(3)丙氨酸分子中的氮原子核外有_____個(gè)未成對(duì)電子,有_____種不同能量的電子。
(4)碳、氮、氧都可以形成氫化物,氧元素的氫化物除H2O外,還有H2O2,碳元素的氫化物除CH4外,還有C2H6等。與之相似的氮元素的氫化物的除NH3外,還有________,該氫化物與足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。11、鎂;鋁、硅、銀、鐵的單質(zhì)及其化合物在建筑業(yè)、飛機(jī)制造業(yè)、電子工業(yè)和石油化工等方面應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Fe3+價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為__。
(2)晶體硅屬于______晶體。硅能形成多種化合物(如SiH4、Si2H4等),SiH4的分子的立體構(gòu)型為____;Si2H4分子中含有的σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為____。
有機(jī)物種類繁多的原因其中之一就是因?yàn)樘荚又g既可以形成單鍵又可以形成雙鍵和三鍵,Si和Ge與C是同主族價(jià)電子數(shù)相同,但是Si和Ge就難形成雙鍵或三鍵,原因是________
(3)Mg、Al、Si的第一電離能由大到小順序:______________
(4)Ca和Fe屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬Ca的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Fe低,原因是______。
(5)Ag晶體的堆積方式為面心立方最密堆積(如圖所示),晶胞中Ag原子的配位數(shù)為______;設(shè)Ag原子半徑為rcm,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則Ag晶體的密度為______g·cm-3(寫出表達(dá)式)。
12、(1)立方氮化硼可利用人工方法在高溫高壓條件下合成,其硬度僅次于金剛石而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它材料,因此它與金剛石統(tǒng)稱為超硬材料。BN的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似,其中B原子的雜化方式為__________,微粒間存在的作用力是__________。
(2)用“>”;“<”或“=”填寫下列空格:
①沸點(diǎn):H2S_______H2O②酸性:H2SO4_______H2SeO4
③原子的核外電子排布中,未成對(duì)電子數(shù):24Cr_______25Mn
④A、B元素的電子構(gòu)型分別為ns2np3、ns2np4,第一電離能:A________B
(3)SiO2晶體結(jié)構(gòu)片斷如下圖所示。SiO2晶體中:
Si原子數(shù)目和Si-O鍵數(shù)目的比例為_____________。
通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能?;瘜W(xué)鍵Si-OSi-SiO=O鍵能/KJ·mol-1460176498
Si(s)+O2(g)SiO2(s),該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=___________13、早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al;Ca、Cu、Fe四種金屬元素組成;回答下列問題:
(1)基態(tài)Fe原子有_______個(gè)未成對(duì)電子,F(xiàn)e3+的價(jià)電子排布式為__________。
(2)新制的Cu(OH)2可將乙醛氧化成乙酸,而自身還原成Cu2O。乙醛分子中含有的σ鍵與π鍵的比例為___。乙醛中碳原子的雜化軌道類型為_____,配合物[Cu(NH3)4](OH)2中含有的化學(xué)鍵類型有_________,1mol該物質(zhì)中有______個(gè)σ鍵。
(3)Cu2O為半導(dǎo)體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子,其余氧原子位于面心和頂點(diǎn),則該晶胞中有______個(gè)銅原子。
(4)CaCl2熔點(diǎn)高于AlCl3的原因__________________________________。
(5)CaF2晶胞如圖所示,已知:氟化鈣晶體密度為ρg·cm-3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。氟化鈣晶體中Ca2+和F-之間最近核間距(d)為______________pm(只要求列出計(jì)算式即可)。14、氯化汞(HgCl2)可用于木材和解剖標(biāo)本的保存、皮革鞣制和鋼鐵鏤蝕,是分析化學(xué)的重要試劑,還可做消毒劑和防腐劑。HgCl2在水中稍有水解:HgCl2+H2OHg(OH)Cl+HCl
(1)為了抑制上述反應(yīng)中HgCl2的水解,可以采取的措施是_________。(選填編號(hào))
a.加水稀釋b.增加HCl的濃度c.及時(shí)移走產(chǎn)物d.降溫。
(2)HgCl2與稀氨水反應(yīng)則生成難溶解的氨基氯化汞,化學(xué)方程式為HgCl2+2NH3→Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,上述反應(yīng)的短周期元素中,非金屬性最強(qiáng)元素原子的最外層軌道排布式為__________,該原子核外電子云有_________種不同的伸展方向。
(3)已知PCl3與NH3分子結(jié)構(gòu)相似,PCl3的電子式是_______________;PCl3與NH3的沸點(diǎn)比較,______高,其原因是_______________________。
(4)氮的一種氫化物HN3可用于有機(jī)合成,其酸性與醋酸相似,若HN3與氨水混合,此反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。
(5)若將0.4mol/LNH4Cl與0.2mol/LNaOH溶液等體積混合后,PH=10,下列關(guān)系正確的是______
A.c(NH4+)>c(OH-)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(H+)
B.c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(NH3?H2O)>c(H+)
C.c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)>c(NH3?H2O)
D.c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+)評(píng)卷人得分三、計(jì)算題(共8題,共16分)15、(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(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為____個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為____個(gè),碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。
(2)2001年報(bào)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(gè)鎂原子,6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為_______。16、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(duì)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(jì)算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)17、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(gè)金屬原子,此時(shí)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(gè)晶胞的質(zhì)量。_______
(3)求此金屬的相對(duì)原子質(zhì)量。_______
(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______18、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(jì)算式)。
19、如圖是金屬鎢晶體中的一個(gè)晶胞的結(jié)構(gòu)模型(原子間實(shí)際是相互接觸的)。它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對(duì)原子質(zhì)量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請(qǐng)回答以下各題:
(1)每一個(gè)晶胞中分?jǐn)偟絖_________個(gè)鎢原子。
(2)計(jì)算晶胞的邊長a。_____________
(3)計(jì)算鎢的原子半徑r(提示:只有體對(duì)角線上的各個(gè)球才是彼此接觸的)。___________
(4)計(jì)算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________20、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉栴}。
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈_______色。價(jià)電子被激發(fā)到相鄰高能級(jí)后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價(jià)電子軌道表示式為_______。
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),但其熔點(diǎn)比NaCl低,原因是________________。
(3)NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應(yīng);可以形成一種晶體,其立方晶胞如圖所示(大球?yàn)镃l,小球?yàn)镹a)。
①若A的原子坐標(biāo)為(0,0,0),B的原子坐標(biāo)為(0,),則C的原子坐標(biāo)為_______。
②晶體中,Cl構(gòu)成的多面體包含______個(gè)三角形的面,與Cl緊鄰的Na個(gè)數(shù)為_______。
③已知晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為_________g·cm-3(列出計(jì)算式)。21、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯(cuò)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(zhì)量為58.5g·mol-1。則食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______22、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(gè),在NaCl的晶胞中有Na+_____個(gè),Cl-____個(gè)。
(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)評(píng)卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共3分)23、飲用水中含有砷會(huì)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(jí)沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級(jí)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(shí)生成導(dǎo)致砷脫離礦體進(jìn)入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共6分)24、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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開來_____________________________。評(píng)卷人得分六、原理綜合題(共1題,共2分)25、稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57到71的15種鑭系元素;以及與鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似的鈧(Sc)和釔(Y),共17種元素。稀土有“工業(yè)維生素”的美稱,如今已成為極其重要的戰(zhàn)略資源。
(1)鑭系元素位于元素周期表第_______族,鑭系元素位于周期表的______區(qū)。
(2)鈧(Sc)為21號(hào)元素,其基態(tài)原子M能層電子數(shù)為_______;基態(tài)鏑(Dy)原子的電子排布式為[Xe]4f106s2,一個(gè)基態(tài)鏑原子所含的未成對(duì)電子數(shù)為______。
(3)稀土元素最常見的化合價(jià)為+3價(jià),但也有少數(shù)還有+4價(jià)。請(qǐng)根據(jù)下表中的電離能數(shù)據(jù),判斷表中最可能有+4價(jià)的元素是___。
幾種稀土元素的電離能(單位:kJ·mol-1):
(4)Sm(釤)的單質(zhì)與1,2-二碘乙烷可發(fā)生反應(yīng)Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子的雜化軌道類型為_____,1molCH2=CH2中含有的σ鍵數(shù)目為____。常溫下,1,2-二碘乙烷為液體而乙烷為氣體,其主要原因是_____。
(5)PrO2(二氧化鐠)的晶體結(jié)構(gòu)與CaF2相似,晶胞中Pr(鐠)原子位于面心和頂點(diǎn),則PrO2(二氧化鐠)的晶胞中有_____個(gè)氧原子。
(6)Ce(鈰)單質(zhì)為面心立方晶體,其相對(duì)原子質(zhì)量為140,其晶胞參數(shù)為α=516pm。晶胞中Ce(鈰)原子的配位數(shù)為______。列式表示Ce(鈰)單質(zhì)的密度為______g·cm-3(不必計(jì)算出結(jié)果)。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【詳解】
第四周期元素中基態(tài)原子未成對(duì)電子有一個(gè)單電子的元素分別為K、Sc、Cu、Ga、Br共5種;故C符合題意。
綜上所述所,答案為C。2、D【分析】【分析】
洪特規(guī)則:即電子分布到能量簡并的原子軌道時(shí);優(yōu)先以自旋相同的方式分別占據(jù)不同的軌道,因?yàn)檫@種排布方式原子的總能量最低,所以在能量相等的軌道上,電子盡可能自旋平行地多占不同的軌道;泡利不相容原理:指的是在原子中不能容納運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子;能量最低原理:原子核外的電子應(yīng)優(yōu)先排布在能量最低的能級(jí)里,然后由里到外,依次排布在能量逐漸升高的能級(jí)里。
【詳解】
A.2s能級(jí)的能量比2p能量低;電子盡可能占據(jù)能量最低的軌道,不符合能量最低原理,故A錯(cuò)誤;
B.2p能級(jí)的3個(gè)簡并軌道(能級(jí)相同的軌道)只有被電子逐一自旋平行的占據(jù)后;才能容納第二個(gè)電子,違背洪特規(guī)則,故B錯(cuò)誤;
C.2s能級(jí)的能量比2p;3s能量低;電子盡可能占據(jù)能量最低的軌道,不符合能量最低原理,故C錯(cuò)誤;
D.能級(jí)能量由低到高的順序?yàn)椋?s;2s、2p;每個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)電子,且自旋相反,簡并軌道(能級(jí)相同的軌道)中電子優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)1個(gè)軌道,且自旋方向相同,原子處于基態(tài),其能量最低,故D正確;
綜上所述,答案為D。3、B【分析】【分析】
X的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層的2倍,X是C;Y的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn+2,n=2即2s22p4;為O;Z存在質(zhì)量數(shù)為23,中子數(shù)為12的核素,質(zhì)子數(shù)為11,為Na;W有多種化合價(jià),其白色氫氧化物在空氣中會(huì)迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,為Fe。
【詳解】
A.從分析可知;W是鐵元素,A正確;
B.X為C;Y為O,C的電負(fù)性小于O,B錯(cuò)誤;
C.Z2Y2為Na2O2,陰離子為O22-,陽離子為Na+;陰離子和陽離子個(gè)數(shù)比為1:2,C正確;
D.XY2為CO2;是直線形分子,D正確;
故選B。4、A【分析】【詳解】
由四種元素基態(tài)原子電子排布式可知,①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素;A.同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢;故第一電離能N<F,但P元素原子3p能級(jí)容納3個(gè)電子,為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,所以第一電離能S<P,同主族自上而下第一電離能降低,所以第一電離能N>P,所以第一電離能S<P<N<F,即④>③>②>①,故A正確;B.同周期自左而右原子半徑減小,所以原子半徑P>S,N>F,電子層越多原子半徑越大,故原子半徑P>S>N>F,即②>①>③>④,故B錯(cuò)誤;C.同周期自左而右電負(fù)性增大,所以電負(fù)性P<S,N<F,N元素非金屬性比S元素強(qiáng),所以電負(fù)性P<N,故電負(fù)性P<S<N<F,即②<①<③<④,故C錯(cuò)誤;D.最高正化合價(jià)等于最外層電子數(shù),但F元素沒有正化合價(jià),所以最高正化合價(jià):①>②=③,故D錯(cuò)誤;故答案為A。
【點(diǎn)睛】
比較第一電離能時(shí)要注意“同一周期元素中,元素第一電離能的變化趨勢,及異?,F(xiàn)象”,電離能的變化規(guī)律一般為:①同周期:第一種元素的第一電離能最小,最后一種元素的第一電離能最大,總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢。②同族元素:從上至下第一電離能逐漸減小。③同種原子:逐級(jí)電離能越來越大(即I1≤I2≤I3);特別注意當(dāng)原子電子排布處于半充滿或全充滿時(shí)原子的能量較低,元素的第一電離能較大,其第一電離相對(duì)較大,如N的第一電離能大于O。5、A【分析】【詳解】
A.其電子式為S2Cl2是展開書頁形結(jié)構(gòu),Cl?S位于兩個(gè)書頁面內(nèi),該物質(zhì)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,正負(fù)電荷重心不重合,為極性分子,A說法錯(cuò)誤;B.S2Cl2里的共價(jià)鍵均為單鍵,其電子云圖全是“頭碰頭”重疊形成,B說法正確;C.S2Cl2易水解產(chǎn)生酸性懸濁液,即生成不溶于水的固體和酸,硫的化合價(jià)部分升高為二氧化硫,部分降低為單質(zhì)硫,水解方程式為:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl,C說法正確;D.S2Cl2分子中S原子采取sp3雜化,H2O2分子中O?O為非極性鍵,H?O鍵為極性鍵,S2Cl2分子空間構(gòu)型與H2O2類似,D說法正確;答案為A。6、D【分析】【詳解】
A;在二氧化硅晶體中;由Si、O原子構(gòu)成的最小單元環(huán)為6個(gè)Si原子、6個(gè)O原子的12元環(huán),A錯(cuò)誤;
B、28gSi的物質(zhì)的量是1mol,每個(gè)Si原子與4個(gè)Si原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,屬于該Si原子的只有2個(gè),所以1molSi晶體中只有2NA共價(jià)鍵;B錯(cuò)誤;
C;金剛石中的C-C鍵鍵長小于Si-Si鍵;所以C-C鍵鍵能大于Si-Si鍵,則金剛石的熔沸點(diǎn)高,C錯(cuò)誤;
D;Mg與Cu的晶體堆積方式都是最密堆積;其配位數(shù)都是12,D正確;
答案選D。二、填空題(共8題,共16分)7、略
【分析】【分析】
能量最低原理:原子核外的電子應(yīng)優(yōu)先排布在能量最低的能級(jí)里;然后由里到外,依次排布在能量逐漸升高的能級(jí)里;洪特規(guī)則:即電子分布到能量筒并的原子軌道時(shí),優(yōu)先以自旋相同的方式分別占據(jù)不同的軌道,因?yàn)檫@種排布方式原子的總能量最低,所以在能量相等的軌道上,電子盡可能自旋平行地多占不同的軌道;泡利不相容原理:指的是在原子中不能容納運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子。
【詳解】
由分析知①⑤⑥表示式正確;
②根據(jù)核外電子排布規(guī)律判斷,電子排完2s軌道后應(yīng)排能量較低的2p軌道而不是3p軌道,正確的電子排布式應(yīng)為違背能量最低原理;
③3p軌道上正確的軌道表示式應(yīng)為沒有遵循洪特規(guī)則;
④忽略了能量相同的原子軌道上電子排布為半充滿狀態(tài)時(shí),體系的能量較低,原子較穩(wěn)定,正確的電子排布式應(yīng)為違背洪特規(guī)則;
⑦正確的軌道表示式應(yīng)為違反泡利不相容原理;
綜上所述;答案為:①⑤⑥;②;③④;⑦。
【點(diǎn)睛】
當(dāng)同一能級(jí)上的電子排布為全充滿,半充滿和全空狀態(tài)時(shí),具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性,這就是洪特規(guī)則的特例?!窘馕觥竣?①⑤⑥②.②③.③④④.⑦8、略
【分析】【分析】
“3s”中“3”表示能層,“s”表示能級(jí);“3s2”表示某電子層的某種s能級(jí)上有兩個(gè)電子;據(jù)此分析解答。
【詳解】
“3s”中“3”表示能層,“s”表示能級(jí),所以“3s”表示軌道名稱;“3s2”表示第三電子層的s能級(jí)上有兩個(gè)電子,所以“3s2”表示該軌道的電子排布,故答案為:“3s”表示軌道(或能級(jí))名稱,“3s2”表示該軌道的電子排布?!窘馕觥俊?s”表示軌道(或能級(jí))名稱,“3s2”表示該軌道的電子排布9、略
【分析】【分析】
化合物中,單鍵也是鍵,雙鍵:一個(gè)鍵,一個(gè)鍵;三鍵:一個(gè)鍵,兩個(gè)鍵。
【詳解】
①形成單鍵,只含鍵;②形成單鍵,只含鍵;③形成單鍵,只含鍵;④形成氮氮三鍵,既有鍵,又有鍵;⑤是烯烴,既有鍵,又有鍵;⑥是烷烴,均形成單鍵,只含鍵;⑦形成單鍵,只含鍵;⑧均形成單鍵,只含鍵;⑨中有碳氮三鍵,既有鍵、鍵,又有鍵;
(1)由分析知,只含鍵的是:①②③⑥⑦⑧;
(2)既含有鍵又含有鍵的是:④⑤⑨;
(3)含有由兩個(gè)原子的軌道重疊形成鍵的是氫氣⑦?!窘馕觥竣佗冖邰蔻撷啖堍茛幄?0、略
【分析】【分析】
(1)四種元素中H原子半徑最?。籆;N、O三種元素位于同一周期,同周期元素從左到右,原子半徑依次減?。?/p>
(2)由結(jié)構(gòu)簡式可知;丙氨酸分子不對(duì)稱,是極性分子;丙氨酸分子分子中有2個(gè)C―C非極性共價(jià)鍵;
(3)氮原子核外2P軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子;在1S;2S、2P三種軌道上有3種不同能量的電子;
(4)碳、氮、氧都可以形成氫化物,氧元素的氫化物除H2O外,還有H2O2,碳元素的氫化物除CH4外,還有C2H6等可知,與之相似的氮元素的氫化物的除NH3外,還有N2H4;N2H4與足量鹽酸反應(yīng)生成N2H6Cl2。
【詳解】
(1)四種元素中H原子半徑最?。籆;N、O三種元素位于同一周期,同周期元素從左到右,原子半徑依次減小,則原子半徑由小到大的順序?yàn)镠<O<N<C,故答案為:H<O<N<C;
(2)由結(jié)構(gòu)簡式可知;丙氨酸分子不對(duì)稱,是極性分子;丙氨酸分子分子中有2個(gè)C―C非極性共價(jià)鍵,故答案為:極性;2;
(3)氮原子核外2P軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子;在1S;2S、2P三種軌道上有3種不同能量的電子;故答案為:3;3;
(4)碳、氮、氧都可以形成氫化物,氧元素的氫化物除H2O外,還有H2O2,碳元素的氫化物除CH4外,還有C2H6等可知,與之相似的氮元素的氫化物的除NH3外,還有N2H4;N2H4與足量鹽酸反應(yīng)生成N2H6Cl2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2H4+2HCl=N2H6Cl2,故答案為:N2H4;N2H4+2HCl=N2H6Cl2?!窘馕觥竣?H<O<N<C②.極性③.2④.3⑤.3⑥.N2H4⑦.N2H4+2HCl=N2H6Cl211、略
【分析】【分析】
根據(jù)Fe核電荷數(shù)為26,核外26個(gè)電子,F(xiàn)e3+則失去最外層4s上2個(gè)電子和3d軌道上一個(gè)電子,寫出價(jià)電子的軌道表達(dá)式;根據(jù)Si晶體的結(jié)構(gòu)推出晶體類型,由VSEPR理論確定SiH4的空間構(gòu)型,由C2H4結(jié)構(gòu)類推Si2H4中σ鍵;π鍵;由Si、Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道不能重疊,說明難形成雙鍵或叁鍵;根據(jù)第一電離能遞變規(guī)律,判斷電離能的大??;根據(jù)Ca的原子半徑比Fe大,形成金屬鍵弱來解釋;根據(jù)晶體的結(jié)構(gòu),進(jìn)行晶胞的相關(guān)計(jì)算。
【詳解】
(1)Fe元素為26號(hào)元素,原子核外有26個(gè)電子,所以核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,F(xiàn)e3+的價(jià)層電子為其3d能級(jí)上5個(gè)電子,F(xiàn)e3+的價(jià)層電子的電子排布圖為:答案為:
(2)晶體硅是Si原子間通過共價(jià)鍵形成的網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,SiH4的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+(4?1×4)=4,沒有孤電子對(duì),故中心原子的雜化軌道類型為sp3雜化,其分子的立體構(gòu)型為正四面體,鍵角109°28',Si2H4分子與乙烯一致,Si原子成2個(gè)Si-H鍵、1個(gè)Si=Si鍵,單鍵是σ鍵,雙鍵中含有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,故分子中含有5個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,1molSi2H4分子中含有σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為5:1;因?yàn)镾i;Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道幾乎不能重疊,難以形成穩(wěn)定的π鍵,所以不易形成雙鍵或三鍵,答案為原子,正四面體,5:1,因?yàn)镾i、Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道幾乎不能重疊,難以形成穩(wěn)定的π鍵,所以不易形成雙鍵或三鍵。
(3)同一周期元素;元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,Mg、Al、Si為同一周期元素,鎂為IIA族元素,所以元素第一電離能:Si>Mg>Al;答案為Si>Mg>Al。
(4)與Fe相比Ca的原子半徑較大;且價(jià)電子較少,金屬鍵較弱,則金屬Ca的熔點(diǎn);沸點(diǎn)等都比金屬Fe低;答案為金屬Ca的原子半徑較大,且價(jià)電子較少,金屬鍵較弱。
(5)由晶胞圖可知,Ag為面心立方最密堆積,以頂點(diǎn)Ag原子研究,其配原子位于晶胞面心,每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用,每個(gè)面心為2個(gè)晶胞共用,故其配原子數(shù)目為=12,處于面對(duì)角線上的原子相鄰,Ag原子半徑為rcm,則晶胞棱長為2rcm,晶胞中Ag原子數(shù)目=8×+6×=4,晶胞質(zhì)量=4×g,晶體密度=(4×g)÷(2rcm)3=g?cm-3;答案為:12,【解析】①.②.原子③.正四面體形④.5:1⑤.Si、Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道幾乎不能重疊,難以形成穩(wěn)定的π鍵,所以不易形成雙鍵或三鍵⑥.Si>Mg>Al⑦.Ca的原子半徑較大,且價(jià)電子較少,金屬鍵較弱⑧.12⑨.12、略
【分析】【詳解】
(1)BN的硬度較大,所以BN是原子晶體,根據(jù)金剛石的結(jié)構(gòu)知BN中B原子的雜化方式為sp3,原子晶體中只含有共價(jià)鍵,故答案為sp3;共價(jià)鍵;
(2)①水分子間能夠形成氫鍵,沸點(diǎn):H2S<H2O;②非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),酸性:H2SO4>H2SeO4;③24Cr核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1,未成對(duì)電子數(shù)為6,25Mn核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d54s2,未成對(duì)電子數(shù)為5,所以未成對(duì)電子數(shù):24Cr>25Mn;④元素的電子構(gòu)型為ns2np3,為第ⅤA族,電子排布為半滿狀態(tài),較穩(wěn)定,不易失去電子,所以第一電離能較大,B元素的電子構(gòu)型為ns2np4;為第ⅥA族,所以第一電離能:A>B;故答案為<;>;>;>;
(3)二氧化硅晶體中每個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-O鍵,1mol二氧化硅晶體中含有4molSi-O鍵,則SiO2晶體中Si和Si-O鍵的比例為1:4;
因晶體硅中每個(gè)Si原子與周圍的4個(gè)硅原子形成正四面體,向空間延伸的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每Si原子與周圍的4個(gè)Si原子形成4個(gè)Si-Si鍵,每個(gè)Si-Si鍵為1個(gè)Si原子提供個(gè)Si-Si鍵,所以1mol晶體硅中含有1mol×4×=2molSi-Si鍵;
反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中;△H=176kJ/mol×2mol+498kJ/mol-460kJ/mol×4=-990kJ/mol,故答案為1:4;-990kJ/mol。
點(diǎn)睛:本題考查氫鍵、元素周期律、電子排布式、第一電離能,鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系等。本題的易錯(cuò)點(diǎn)是(3)中反應(yīng)熱的計(jì)算,確定1mol晶體硅中Si-Si鍵、1mol二氧化硅晶體中Si-O鍵的物質(zhì)的量是解題關(guān)鍵?!窘馕觥縮p3共價(jià)鍵<>>>1∶4-990kJ/mol13、略
【分析】【詳解】
(1)26號(hào)元素鐵基態(tài)原子核外電子排布是為1s22s22p63s23p63d64s2,可知在3d上存在4個(gè)未成對(duì)電子,失去電子變成鐵離子時(shí),先失去4s上的2個(gè)電子后失去3d上的1個(gè)電子,因此鐵離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5;(2).一個(gè)乙醛分子含有6個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,乙醛中甲基上的碳形成4條σ鍵,無孤對(duì)電子,因此采取sp3雜化類型,醛基中的碳形成3條σ鍵和1條π鍵,無孤對(duì)電子,采取sp2雜化類型。配合物{Cu(NH3)4}(OH)2中銅離子提供空軌道,氮原子提供孤對(duì)電子,銅離子和氨氣分子之間形成配位鍵,氨氣分子中氮和氫原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合,內(nèi)界離子和外界離子氫氧根離子之間以離子鍵結(jié)合,所以含有的化學(xué)鍵離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵,1mol[Cu(NH3)4](OH)2中含4mol氨氣,4mol氨氣總共含有σ鍵的物質(zhì)的量為12mol,1mol該配合物中含有4mol配位鍵,外界的氫氧根離子中也有2molσ鍵,所以含有的σ鍵的物質(zhì)的量為18mol,即18NA個(gè)。(3).該晶胞中氧原子個(gè)數(shù)為=8,有氧化亞銅中銅和氧的比例關(guān)系可知該晶胞中銅原子個(gè)數(shù)為氧原子個(gè)數(shù)的2倍,即為16個(gè)。(4)CaCl2是離子晶體,AlCl3是分子晶體,所以氯化鈣的熔點(diǎn)比氯化鋁的高。(5)該晶胞中氟離子個(gè)數(shù)為8,鈣離子個(gè)數(shù)為=4,故1mol晶胞的質(zhì)量為4×78g,由晶胞的密度可以求出晶胞的體積為cm3,故晶胞的邊長為cm。將晶胞分成8個(gè)小正方體,則氟離子與鈣離子之間的最小距離就是小正方體的頂點(diǎn)與體心之間的距離,因此,d=cm=pm?!窘馕觥?1s22s22p63s23p63d56:1sp2sp3離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵18NA16CaCl2是離子晶體,AlCl3是分子晶體14、略
【分析】【分析】
(1)從化學(xué)平衡的角度分析;使平衡逆向移動(dòng)所采取的措施;
(2)所涉及的元素中非金屬性最強(qiáng)元素是氯;根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出氯原子最外層電子排布式,確定電子云的空間伸展方向;
(3)仿照氨氣的電子式,寫出PCl3的電子式;從分子晶體的角度考慮沸點(diǎn)的高低;
(4)仿照醋酸與氨水的反應(yīng);寫出化學(xué)方程式;
(5)根據(jù)0.4mol/LNH4Cl與0.2mol/LNaOH反應(yīng)后的溶液;比較出離子的濃度大小關(guān)系。
【詳解】
(1)根據(jù)水解反應(yīng),HgCl2+H2O?Hg(OH)Cl+HCl;
a.加水稀釋;促進(jìn)水解,平衡正向移動(dòng),不符合題意;
b.增加HCl的濃度;增加生成物的濃度,平衡逆向移動(dòng),符合題意;
c.及時(shí)移走產(chǎn)物;平衡正向移動(dòng),不符合題意;
d.水解是吸熱反應(yīng);降溫平衡逆向移動(dòng),符合題意;
(2)非金屬性最強(qiáng)元素原子為氯原子,它的最外層軌道排布式為該原子核外有1s,2s,2p,3s,3p等5個(gè)能級(jí),s軌道是球形的,只有一種空間伸展方向,p軌道是紡錘形的,有三種空間伸展方向,共有4種不同的伸展方向;
(3)磷原子的最外層電子數(shù)為5,氯原子的最外層電子數(shù)為7,形成三對(duì)共用電子對(duì),剩余一對(duì)孤對(duì)電子,三氯化磷的電子式為:PCl3與NH3的沸點(diǎn)高;它們都是分子晶體,雖然氨分子存在氫鍵,但氨常溫下是氣體,但三氯化磷常溫下是液體,說明范德華力對(duì)沸點(diǎn)的影響超過了氫鍵的影響,兩者都是分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,沸點(diǎn)越高,故三氯化磷的的沸點(diǎn)高于氨氣;
(4)HN3可用于有機(jī)合成,其酸性與醋酸相似,為一元弱酸,若HN3與氨水混合后的化學(xué)方程式為HN3+NH3?H2O=NH4N3+H2O;
(5)NaOH和NH4Cl反應(yīng)方程式為NaOH+NH4Cl=NH3?H2O+NaCl,NH4Cl溶液濃度是NaOH溶液濃度的2倍,二者等體積混合,根據(jù)方程式知,NH4Cl有一半剩余,則溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的NH4Cl、NH3?H2O、NaCl,NH4Cl中銨根離子水解程度小于NH3?H2O電離程度,導(dǎo)致溶液出堿性,則c(OH?)>c(H+),氯離子、鈉離子不水解,結(jié)合物料守恒知c(Cl?)最大,c(NH4+)>c(Na+),NH3?H2O是弱電解質(zhì),電離程度較小,所以溶液中粒子濃度大小順序是c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+),答案選D?!窘馕觥竣?b、d②.③.4④.⑤.PCl3⑥.兩者都是分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,沸點(diǎn)越高⑦.HN3+NH3.H2O=NH4N3+H2O⑧.D三、計(jì)算題(共8題,共16分)15、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu);層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用;
(2)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Mg原子和B原子的個(gè)數(shù);進(jìn)而確定化學(xué)式。
【詳解】
(1)圖中層內(nèi)每個(gè)碳原子由3個(gè)正六邊形共用,每個(gè)碳碳鍵由2個(gè)正六邊形共用,則平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為6=2個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個(gè);碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為2:3;
(2)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)單元可知,在六棱柱頂點(diǎn)上的鎂原子被6個(gè)六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個(gè)六棱柱共用,根據(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個(gè)數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個(gè)數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個(gè)數(shù)比為3:6=1:2,所以化學(xué)式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB216、略
【分析】【分析】
每個(gè)C周圍有4個(gè)硅,C和Si的最短距離為體對(duì)角線的四分之一,先計(jì)算金剛石晶胞中碳的個(gè)數(shù),再根據(jù)公式計(jì)算空間利用率。
【詳解】
⑴每個(gè)C周圍有4個(gè)硅,因此C的配位數(shù)為4;故答案為:4。⑵C和Si的最短距離為體對(duì)角線的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個(gè)碳,假設(shè)C的原子半徑為r,則金剛石晶胞參數(shù)為金剛石晶體中原子的空間利用率故答案為:34%?!窘馕觥?18834%17、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)金屬晶體的堆積方式進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)晶胞的邊長可計(jì)算晶胞的體積;再根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量;
(3)根據(jù)摩爾質(zhì)量M=NA乘以一個(gè)原子的質(zhì)量可計(jì)算金屬的摩爾質(zhì)量;再根據(jù)相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量可得金屬的相對(duì)原子質(zhì)量;
(4)根據(jù)在面心立方晶胞中,原子的半徑r與晶胞的邊長的關(guān)系,晶胞的邊長=可計(jì)算金屬原子的原子半徑。
【詳解】
(1)根據(jù)題意;該立方晶胞中含有4個(gè)金屬原子可知,該金屬晶胞屬于面心立方晶胞;
故答案為面心立方晶胞;
(2)根據(jù)晶胞的邊長為360pm,可得晶胞的體積為(3.6×10-8)3cm3,根據(jù)質(zhì)量=密度×體積,可得晶胞的質(zhì)量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;
故答案為4.2×10-22g;
(3)金屬的摩爾質(zhì)量=NA乘以一個(gè)原子的質(zhì)量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對(duì)原子質(zhì)量在數(shù)值上等于該元素的摩爾質(zhì)量;
故答案為63.21;
(4)在面心立方晶胞中,設(shè)原子的半徑為r,則晶胞的邊長=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;
故答案為127.26pm;
【點(diǎn)睛】
第(2)問在計(jì)算晶胞質(zhì)量時(shí)單位的換算時(shí)學(xué)生們的易錯(cuò)點(diǎn),首先單位要統(tǒng)一,要將pm換算為cm,其次1pm=10-10cm,則360pm=3.6×10-8cm,另外經(jīng)常用到的還有納米與厘米的換算,1nm=10-7cm?!窘馕觥棵嫘牧⒎骄О?.2×10-22g63.21127.26pm18、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(gè)數(shù)為12×+2×+3=6,已知Zn的相對(duì)原子質(zhì)量為65,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則Zn的密度ρ==g·cm-3。【解析】六方最密堆積(A3型)19、略
【分析】【詳解】
(1)晶胞中每個(gè)頂點(diǎn)的鎢原子為8個(gè)晶胞所共有,體心鎢原子完全為該晶胞所有,故晶胞中鎢原子個(gè)數(shù)為故答案為:2;
(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對(duì)原子質(zhì)量是M,每個(gè)晶胞中含有2個(gè)鎢原子,則每個(gè)晶胞的質(zhì)量為又因?yàn)槊總€(gè)晶胞的體積為a3,所以晶胞的密度解得故答案為:0.3163nm;
(3)晶胞體對(duì)角線的長度為鎢原子半徑的4倍,則計(jì)算得出鎢原子半徑為故答案為:0.137nm;
(4)每個(gè)晶胞中含2個(gè)鎢原子,鎢原子為球狀,根據(jù)則體心立方結(jié)構(gòu)的空間利用率為故答案為:68%。【解析】20.3163nm0.137nm68%20、略
【分析】【詳解】
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈黃色;激發(fā)態(tài)Na原子,價(jià)電子由3s能級(jí)激發(fā)到3p能級(jí),其價(jià)電了軌道表示式為答案:黃;
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),都屬于離子晶體。但其熔點(diǎn)比NaCl低,原因是K+半徑Na+大,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低,所以KBr熔點(diǎn)比NaCl低。答案:K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。
(3)①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)及A;B兩點(diǎn)的坐標(biāo)可知;C的原子坐標(biāo)為(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。
②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶體中Cl構(gòu)成的多面體包含20個(gè)三角形的面;與Cl緊鄰的Na個(gè)數(shù)為4;答案:20;4。
③根據(jù)均攤法可知,該晶體中含有2個(gè)Na和6個(gè)Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黃K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)21、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計(jì)算小立方體中Na+、Cl-的數(shù)目,進(jìn)而計(jì)算小立方體的質(zhì)量,根據(jù)公式密度計(jì)算出小立方體的邊長;進(jìn)而計(jì)算兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離。
【詳解】
從上述NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型中分割出一個(gè)小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個(gè)Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點(diǎn)上的每個(gè)離子均為8個(gè)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(gè)小立方體含有1/2個(gè)(Na+-Cl-)離子對(duì);
每個(gè)小立方體的質(zhì)量
解得:a≈2.81×10-8cm,兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;
故答案為兩個(gè)距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm?!窘馕觥績蓚€(gè)距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。22、略
【分析】【分析】
(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點(diǎn)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(gè)硅原子與4個(gè)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(zhì)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(gè)Na+;晶胞中Na+的個(gè)數(shù)為1+12=4,Na+的個(gè)數(shù)為8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過離子鍵結(jié)合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個(gè)硅原子與4個(gè)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(zhì)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(diǎn)睛】
均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點(diǎn):每個(gè)頂點(diǎn)的原子被8個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;③面上:每個(gè)面的原子被2個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;④內(nèi)部:內(nèi)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、工業(yè)流程題(共1題,共3分)23、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(hào)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(jià)化合物,砷原子和三個(gè)氫原子形成三個(gè)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(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng),同主族自上而下非金屬性減弱,最高價(jià)氧化物對(duì)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(cuò)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(jí)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(cuò)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(dòng),一級(jí)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
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