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…………○…………內(nèi)…………○…○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年湘教新版選修3化學(xué)下冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍: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5題,共10分)1、當(dāng)鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí),以下認(rèn)識(shí)正確的是A.鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài),這一過程中吸收能量B.鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài),這一過程中釋放能量C.轉(zhuǎn)化后位于p能級(jí)上的兩個(gè)電子處于同一軌道,且自旋方向相同D.轉(zhuǎn)化后鎂原子與硅原子電子層結(jié)構(gòu)相同,化學(xué)性質(zhì)相似2、能證明BF3為平面三角形而不是三角錐形分子的理由是()A.BF2Cl只有一種結(jié)構(gòu)B.三根B﹣F鍵間鍵角都為120°C.BFCl2只有一種結(jié)構(gòu)D.三根B﹣F鍵鍵長(zhǎng)都為130pm3、下列各組微粒中,中心原子雜化類型和微??臻g構(gòu)型都相同的是A.CO2與SO2B.NH3與BF3C.CH4與NHD.C2H2與H2O24、下列關(guān)于SiO2和金剛石的敘述正確的是A.SiO2晶體結(jié)構(gòu)中,每個(gè)Si原子與2個(gè)O原子直接相連B.通常狀況下,60gSiO2晶體中含有的分子數(shù)為NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù))C.金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子D.1mol金剛石含4molC-C鍵5、制造光導(dǎo)纖維的材料是一種很純的硅氧化物;它是具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,下圖是簡(jiǎn)化了的平面示意圖,關(guān)于這種制造光纖的材料,下列說法正確的是()
A.它的晶體中硅原子與氧原子數(shù)目比是1:4B.它的晶體中硅原子與氧原子數(shù)目比是1:6C.這種氧化物是原子晶體D.這種氧化物是分子晶體評(píng)卷人得分二、填空題(共7題,共14分)6、釩及其化合物在科學(xué)研究中和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。
(1)基態(tài)釩原子的核外價(jià)電子排布式為________。
(2)釩有+2、+3、+4、+5等幾種化合價(jià)。這幾種價(jià)態(tài)中,最穩(wěn)定的是______。
(3)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到釩酸鈉(Na3VO4)。例舉與VO43-空間構(gòu)型相同的一種陽(yáng)離子__________(填化學(xué)式)。
(4)釩(Ⅱ)的配離子有[V(CN)6]4-、[V(H2O)6]2+等。
①CN-與N2互為等電子體,CN-中σ鍵和Π鍵數(shù)目比為________。
②對(duì)H2O與V2+形成[V(H2O)6]2+過程的描述不合理的是______________。
a.氧原子的雜化類型發(fā)生了變化。
b.微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變。
c.微粒中氫氧鍵(H-O)的夾角發(fā)生了改變。
d.H2O與V2+之間通過范德華力相結(jié)合。
③在[V(H2O)6]2+中存在的化學(xué)鍵有___________。
a.金屬鍵b.配位鍵c.σ鍵d.Π鍵f.氫鍵。
(5)已知單質(zhì)釩的晶胞如圖,則V原子的配位數(shù)是_______,假設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為dnm,密度ρg·cm-3,則釩的相對(duì)原子質(zhì)量為_______________。(設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)為NA)
7、根據(jù)原子結(jié)構(gòu);元素周期表和元素周期律的知識(shí)回答下列問題:
(1)A元素次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的其外圍電子軌道表示式是__。
(2)B是1~36號(hào)元素原子核外電子排布中未成對(duì)電子數(shù)最多的元素,B元素的名稱是__,在元素周期表中的位置是__,位于周期表___區(qū),寫出基態(tài)B原子的核外電子排布式___。
(3)C、N、O、F四種元素第一電離能由大到小的順序?yàn)開__,電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開__。
(4)基態(tài)Fe2+核外電子排布式為__,Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2,Sm3+的價(jià)層電子排布式為__。
(5)根據(jù)元素As在周期表中的位置預(yù)測(cè)As的氫化物分子的空間構(gòu)型為__,其沸點(diǎn)比NH3的__(填“高”或“低”),其判斷理由是__。8、根據(jù)元素周期表和周期律相關(guān)知識(shí);回答下列問題:
(1)C、N、O三種元素中電負(fù)性最大的是_______,第一電離能最大的是_______;
(2)①O2-,②Al3+,③Cl-,④Ca2+的半徑由大到小排列為:________________(用序號(hào)表示);
(3)元素非金屬性Cl______S(填“>”或“<”),請(qǐng)舉例證明:____________________(可用方程式或客觀事實(shí)回答);
(4)由于Be與Al處于對(duì)角線位置,性質(zhì)具有相似性,根據(jù)“對(duì)角線規(guī)則”,寫出Be(OH)2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________。9、根據(jù)有關(guān)知識(shí);回答下列問題。
(1)化學(xué)元素(0族和放射性元素除外)中,第一電離能最小的元素是___(填元素符號(hào),下同),第一電離能最大的元素是___,電負(fù)性最大的元素是___。
(2)銅的原子序數(shù)是29,其價(jià)電子排布式為___。
(3)元素的電負(fù)性越大,則在形成化合物時(shí)此元素___越強(qiáng)。
(4)Be的第一電離能大于B的第一電離能,這是因?yàn)開__。10、LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6;LiCl等常用作鋰離子聚合物電池的材料和載體。
回答下列問題:
(1)LiFePO4中Fe的價(jià)層電子排布式為___________。
(2)LiPF6、LiAsF6和LiCl中所含的四種非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開__________。
(3)含氧酸的通式可寫為(HO)mROn,根據(jù)化學(xué)學(xué)科的規(guī)律下列幾種酸中酸性與H3PO4相近的有________。
a.HClOb.HClO3c.H2SO3d.HNO2
(4)通常在電極材料表面進(jìn)行“碳”包覆處理以增強(qiáng)其導(dǎo)電性??箟难?)常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是____________________,該分子中碳原子的雜化方式為___________。
(5)電池工作時(shí),Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧鏈遷移的過程如圖甲所示(圖中陰離子未畫出)。電解質(zhì)LiPF6或LiAsF6的陰離子結(jié)構(gòu)如圖乙所示(X=P;As)
①?gòu)幕瘜W(xué)鍵角度看,Li+遷移過程發(fā)生___________(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。
②相同條件,Li+在___________(選填“LiPF6”或“LiAsF6”)中遷移較快,原因是___________。
(6)以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)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)。LiCl·3H2O屬正交晶系(長(zhǎng)方體形)晶胞參數(shù)為0.72mm;1.0nm、0.56nm。如圖為沿x軸投影的晶胞中所有Cl原子的分布圖和原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。
①該晶胞中Cl原子的數(shù)目為___________。
②LiCl·3H2O的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則LiCl·3H20晶體的密度為___g·cm-3(列出計(jì)算表達(dá)式)。11、(1)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH1=-1452.8kJ·mol-
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:____________________。
(2)下圖1是采用NaBH4(B元素的化合價(jià)為+3價(jià))和H2O2作原料的燃料電池。電池工作過程中負(fù)極反應(yīng)式為__________________________。
(3)一種含錳磁性材料的單晶胞結(jié)構(gòu)為立方晶胞,如圖2所示。A、B位置的Sn原子坐標(biāo)如圖所示,則該晶胞中碳原子的原子坐標(biāo)為___________。
12、含氮、磷化合物在生活和生產(chǎn)中有許多重要用途,如:(CH3)3N、磷化硼(BP)、磷青銅(Cu3SnP)等。
回答下列問題:
(1)錫(Sn)是第五周期ⅣA元素。基態(tài)錫原子的價(jià)電子排布式為_________,據(jù)此推測(cè),錫的最高正價(jià)是_________。
(2)與P同周期的主族元素中,電負(fù)性比P小的元素有____種,第一電離能比P大有____種。
(3)PH3分子的空間構(gòu)型為___________。PH3的鍵角小于NH3的原因是__________。
(4)化合物(CH3)3N能溶于水,試解析其原因____________。
(5)磷化硼是一種耐磨涂料;它可用作金屬的表面保護(hù)層。磷化硼晶體晶胞如圖所示:
①在一個(gè)晶胞中磷原子空間堆積方式為________,磷原子的配位數(shù)為________。
②已知晶胞邊長(zhǎng)apm,阿伏加德羅常數(shù)為NA。則磷化硼晶體的密度為______g/cm3。
③磷化硼晶胞沿著體對(duì)角線方向的投影如圖,請(qǐng)將表示B原子的圓圈涂黑________。評(píng)卷人得分三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共5題,共10分)13、已知A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,其元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如圖:。A原子核外電子分占3個(gè)不同能級(jí),且每個(gè)能級(jí)上排布的電子數(shù)相同B原子最高能級(jí)的不同軌道都有電子,且自旋方向相同C在周期表所有元素中電負(fù)性最大D位于周期表中第4縱列E基態(tài)原子M層全充滿,N層只有一個(gè)電子
(1)A的最高價(jià)氧化物是___________分子(填“極性”或“非極性”)。
(2)B與其同周期相鄰元素第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________(請(qǐng)?zhí)钤胤?hào));其一種氣態(tài)氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化軌道類型為___________。
(3)C的氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)是同族元素氫化物沸點(diǎn)中最高的,其原因是___________。
(4)A、B、C三種元素的原子半徑由大到小的順序:___________(請(qǐng)?zhí)钤胤?hào))。
(5)D屬于___________區(qū)的元素,其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為___________。
(6)E的基態(tài)原子電子排布式為___________。14、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?yàn)開_______(用元素符號(hào)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(duì)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(xué)式為________。
(6)Y是一種易液化的氣體,請(qǐng)簡(jiǎn)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(lán)色溶液的離子反應(yīng)方程式_______。15、鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。正極材料為L(zhǎng)iCoO2、LiFePO4等,負(fù)極材料一般為石墨碳,以溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯(DEC)作電解液。
(1)Fe2+基態(tài)核外電子排布式為________。
(2)PO43-的空間構(gòu)型為________(用文字描述)。
(3)中的配位數(shù)為6,該配合物中的配位原子為_____。
(4)碳酸二乙酯(DEC)的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為_____,1mol碳酸二乙酯(DEC)中含有σ鍵的數(shù)目為_____。
(5)氮化鋰是一種新型無(wú)機(jī)貯氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶體的化學(xué)式為_______。
16、氮化鈦(Ti3N4)為金黃色晶體,由于具有令人滿意的仿金效果,越來(lái)越多地成為黃金的代替品。以TiCl4為原料,經(jīng)過一系列反應(yīng)可以制得Ti3N4和納米TiO2(如圖1)。
圖中的M是短周期金屬元素,M的部分電離能如表:。I1I2I3I4I5電離能/(kJ/mol)738145177331054013630
請(qǐng)回答下列問題:
(1)Ti的基態(tài)原子外圍電子排布式為________________。
(2)M是________(填元素符號(hào)),該金屬晶體的堆積模型為六方最密堆積,配位數(shù)為____。
(3)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑,納米TiO2催化的一個(gè)實(shí)例如圖2所示?;衔锛椎姆肿又胁扇p2方式雜化的碳原子有________個(gè),化合物乙中采取sp3方式雜化的原子3對(duì)應(yīng)的元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_______________。
(4)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似,如圖3所示,該晶胞中N、Ti之間的最近距離為apm,則該氮化鈦的密度為________________g/cm3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,只列計(jì)算式)。該晶體中與氮原子距離相等且最近的氮原子有________個(gè)。
(5)科學(xué)家通過X-射線探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶體與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似。且知三種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù):。離子晶體NaClKClCaO晶格能/(kJ/mol)7867153401
KCl、CaO、TiN三種離子晶體熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開_________________。17、(1)氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酯時(shí);會(huì)生成紫色配合物,其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示。
①此配合物中,基態(tài)鐵離子的價(jià)電子排布式為________________。
②此配合物中碳原子的雜化軌道類型有________________。
③此配離子中含有的化學(xué)鍵有____________(填字母)。
A.離子鍵B.金屬鍵C.極性鍵D.非極性鍵E.配位鍵F.氫鍵G.σ鍵H.π鍵。
④氯化鐵在常溫下是固體,熔點(diǎn)為306℃,沸點(diǎn)為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷氯化鐵的晶體類型為_________。
(2)基態(tài)A原子的價(jià)電子排布式為3s23p5;銅與A形成化合物的晶胞如圖所示(黑球代表銅原子)。
①該化合物的化學(xué)式為____________,A原子的配位數(shù)是______________。
②已知該化合物晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體中Cu原子和A原子之間的最短距離為________pm(列出計(jì)算表達(dá)式即可)。評(píng)卷人得分四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)18、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(jià)陽(yáng)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(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24。請(qǐng)根據(jù)以上情況;回答下列問題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)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(hào))。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)開___________。
(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質(zhì)在AC2中點(diǎn)燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點(diǎn)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),B被還原到最低價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。19、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(jià)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(gè)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(jià)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(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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?yàn)開______(用元素符號(hào)表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號(hào)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____。20、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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)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(diǎn)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(jià)電子排布式為________。21、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請(qǐng)回答下列問題:
(1)表中⑨號(hào)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(jiǎn)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(jià)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(qǐng)寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。22、下表為長(zhǎng)式周期表的一部分;其中的序號(hào)代表對(duì)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(qǐng)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),元素④被還原到最低價(jià),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(shí)心球表示元素⑩原子,則一個(gè)晶胞中所包含的氧原子數(shù)目為__________。評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共7分)23、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(lái)_____________________________。評(píng)卷人得分六、計(jì)算題(共1題,共9分)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(zhǎng)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)。
參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、A【分析】【詳解】
A.鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí);屬于電子的躍遷,鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài),需要吸收能量,所以選項(xiàng)A正確;
B.根據(jù)A中分析可知B不正確;
C.轉(zhuǎn)化后位于p能級(jí)上的兩個(gè)電子處于同一軌道;不符號(hào)洪特規(guī),應(yīng)該處于不同軌道上,且自旋方向相同,選項(xiàng)C不正確;
D.轉(zhuǎn)化后鎂原子與硅原子電子層結(jié)構(gòu)不相同;化學(xué)性質(zhì)不相似,選項(xiàng)D不正確;
答案選A。2、B【分析】【詳解】
A.BF2Cl只有一種結(jié)構(gòu);可能為三角錐型,可能為平面三角形,故A錯(cuò)誤;
B.BF3中B的價(jià)電子對(duì)數(shù)為3,雜化類型為sp2;三根B﹣F鍵間鍵角都為120°,為平面三角形,故B正確;
C.BFCl2只有一種結(jié)構(gòu);可能為三角錐型,可能為平面三角形,故C錯(cuò)誤;
D.三根B﹣F鍵鍵長(zhǎng)都為130pm;可能為三角錐型,可能為平面三角形,故D錯(cuò)誤;
故選B。3、C【分析】【詳解】
A.CO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=2,為sp雜化,SO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=3,為sp2雜化;故A不符合題意;
B.NH3中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4,為sp3雜化,BF3中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=3,為sp2雜化;故B不符合題意;
C.CH4中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4,為sp3雜化,不含孤電子對(duì),空間構(gòu)型為正四面體;NH中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4,為sp3雜化;不含孤電子對(duì),空間構(gòu)型為正四面體;故C符合題意;
D.C2H2中碳原子為sp雜化,空間構(gòu)型為直線形;H2O2中氧原子為sp3雜化;空間構(gòu)型書頁(yè)形,故D不符合題意;
綜上所述答案為C。4、C【分析】【詳解】
A.SiO2晶體結(jié)構(gòu)中;每個(gè)Si原子與4個(gè)O原子直接相連,每個(gè)O原子與2個(gè)Si原子直接相連,故A錯(cuò)誤;
B.SiO2晶體是原子晶體;不存在分子,故B錯(cuò)誤;
C.金剛石是原子晶體;在原子晶體里,原子間以共價(jià)鍵相互結(jié)合,由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子,故C正確;
D.一個(gè)碳原子含有2個(gè)C-C鍵;所以1mol金剛石含2molC-C鍵,故D錯(cuò)誤;
故選C。5、C【分析】【詳解】
由題意可知,該晶體具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是原子晶體,一個(gè)Si原子與4個(gè)O原子形成4個(gè)Si-O鍵,一個(gè)O原子與2個(gè)Si原子形成2個(gè)Si-O鍵,所以在晶體中硅原子與氧原子數(shù)目比是1:2,答案選C。二、填空題(共7題,共14分)6、略
【分析】【詳解】
(1)釩是23號(hào)元素,基態(tài)釩原子的核外價(jià)電子排布式為3d34s2,故答案為3d34s2;
(2)根據(jù)釩原子的核外價(jià)電子排布式為3d34s2可知;+5的釩最外層為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),最穩(wěn)定,故答案為+5;
(3)VO43-空間構(gòu)型為正四面體,與之具有相同結(jié)構(gòu)的一種陽(yáng)離子是NH4+,故答案為NH4+;
(4)①CN-中含有C≡N三鍵;σ鍵和Π鍵數(shù)目比為1:2,故答案為1:2;
②a.水中氧的雜化為sp3,[V(H2O)6]2+中氧的雜化為sp3,則氧原子的雜化類型沒有改變,故a錯(cuò)誤;b.H2O與V2+形成[V(H2O)6]2+微粒的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,則化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,故b正確;c.水分子中的孤對(duì)電子與V2+形成了配位鍵,使得水分子中氫氧鍵(H-O)的夾角發(fā)生了改變,故c正確;d.H2O與V2+之間通過配位鍵相結(jié)合;配位鍵屬于化學(xué)鍵,不屬于分子間作用力,故d錯(cuò)誤;故選ad;
③在[V(H2O)6]2+中存在的化學(xué)鍵有H2O與V2+間的配位鍵、水分子中的H-Oσ鍵,故選bc;
(5)單質(zhì)釩的晶胞為體心立方,V原子的配位數(shù)為8;1個(gè)晶胞中含有2個(gè)V原子,1mol晶胞的質(zhì)量為2Mg,1mol晶胞的體積為(d×10-7cm)3NA,則ρ=g·cm-3,解得M=5NAρd3×10-22,故答案為8;5NAρd3×10-22?!窘馕觥?d34s2+5NH4+1:2adbc85NAρd3×10-227、略
【分析】【詳解】
(1)A元素次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的A元素只能是Ne,則其外圍電子軌道表示式是故答案為
(2)B是1~36號(hào)元素原子核外電子排布中未成對(duì)電子數(shù)最多的元素,B元素是鉻,其名稱是24號(hào)元素鉻,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥB族,位于周期表d區(qū),基態(tài)Cr原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,故答案為:鉻;第四周期第ⅥB族;d;1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;
(3)C、N、O、F四種元素中,原子半徑r(C)>r(N)>r(O)>r(F),而N原子核外處于2p3半充滿狀態(tài),更穩(wěn)定,所以第一電離能F>N>O>C,電負(fù)性F>O>N>C,故答案為:F>N>O>C;F>O>N>C;
(4)Fe是26號(hào)元素,核外有26個(gè)電子,失去兩個(gè)電子得到Fe2+,基態(tài)Fe2+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6,Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2,失去三個(gè)電子得到Sm3+,Sm3+的價(jià)層電子排布式為4f5,故答案為:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;4f5;
(5)As的氫化物分子AsH3與NH3為同一主族的氫化物,結(jié)構(gòu)相似,故AsH3的空間構(gòu)型為三角錐形,因?yàn)镹H3分子間含有氫鍵,所以AsH3的沸點(diǎn)低于氨氣,故答案為:三角錐形;低;氨氣分子間含有氫鍵?!窘馕觥裤t第四周期第ⅥB族d1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1F>N>O>CF>O>N>C1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d64f5三角錐形低氨氣分子間含有氫鍵8、略
【分析】【詳解】
(1)同一周期從左向右電負(fù)性增強(qiáng),即O的電負(fù)性是三種元素中最強(qiáng)的,同周期從從左向右第一電離能呈增大趨勢(shì),但I(xiàn)IA>IIA,VA>VIA,因此第一電離能最大的是N;(2)Cl-、Ca2+核外有三個(gè)電子層,O2-、Al3+核外有2個(gè)電子層,電子層數(shù)相同,半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小,半徑大小順序是Cl->Ca2+>O2->Al3+,即③④①②;(3)同周期從左向右非金屬性增強(qiáng),即Cl的非金屬性強(qiáng)于S,可以用置換反應(yīng)進(jìn)行判斷,即Cl2+H2S=2HCl+S,也可以用最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性進(jìn)行比較,HClO4酸性強(qiáng)于H2SO4;(4)氫氧化鋁表現(xiàn)兩性,即Be(OH)2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。【解析】ON③④①②>Cl2+H2S=S+2HCl或HClO4酸性比H2SO4強(qiáng)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O9、略
【分析】【分析】
(1)元素的金屬性越強(qiáng)其第一電離能越小;元素非金屬性越強(qiáng)第一電離能越大;元素的非金屬性越強(qiáng);其電負(fù)性越大;
(2)銅是29號(hào)元素;根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫;
(3)元素電負(fù)性越大;非金屬性就越強(qiáng),因此吸引電子的能力也越強(qiáng);
(4)Be有2s2全滿結(jié)構(gòu),而B失去一個(gè)電子后有2s22p0的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
【詳解】
(1)元素的金屬性越強(qiáng)其第一電離能越??;Cs的金屬性最強(qiáng),所以第一電離能最小的元素是Cs;元素非金屬性越強(qiáng)第一電離能越大,氟元素的非金屬性最強(qiáng),所以第一電離能最大的元素是F;元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大,所以氟元素電負(fù)性最大;
(2)銅是29號(hào)元素,質(zhì)子數(shù)為29,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,所以銅的價(jià)電子排布式為3d104s1;
(3)元素電負(fù)性越大;非金屬性就越強(qiáng),因此吸引電子的能力也越強(qiáng),所以元素的電負(fù)性越大,則在分子中此元素吸引成鍵電子的能力越強(qiáng);
(4)Be有2s2全滿結(jié)構(gòu),而B失去一個(gè)電子后有2s22p0的穩(wěn)定結(jié)構(gòu);所以B的第一電離能比Be的小。
【點(diǎn)睛】
銅的價(jià)電子排布式是易錯(cuò)點(diǎn),3d軌道為全充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定?!窘馕觥竣?Cs②.F③.F④.3d104s1⑤.吸引成鍵電子的能力⑥.Be的2s能級(jí)為全滿狀態(tài),較穩(wěn)定,而B失去一個(gè)電子后變?yōu)?s能級(jí)全滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以B的第一電離能比Be的小10、略
【分析】【詳解】
(1)26Fe的價(jià)層電子為最外層加上次外層d能級(jí)上的電子,所以價(jià)層電子為排布式為3d64s2,那么LiFePO4中Fe顯+2價(jià),失去最外層電子,LiFePO4中Fe的價(jià)層電子排布式為3d6;答案為3d6。
(2)同周期自左而右電負(fù)性增大;同主族自上而下電負(fù)性減小;故電負(fù)性:F>P>As>Li;答案為F>P>As>Li。
(3)H3PO4可改寫為(HO)3PO1;非羥基氧原子數(shù)為1;
a.HClO可改寫為(HO)ClO0;非羥基氧原子數(shù)為0;
b.HClO3可改寫為(HO)ClO2;非羥基氧原子數(shù)為2;
c.H2SO3可改寫為(HO)2SO1;非羥基氧原子數(shù)為1;
d.HNO2可改寫為(HO)NO1;非羥基氧原子數(shù)為1;
非羥基氧原子數(shù)相同,酸性相近,故cd與H3PO4的非羥基氧原子數(shù)相同;酸性相近;答案為cd。
(4)抗壞血酸分子中含有多個(gè)羥基,可以與水分子形成分子間氫鍵;由抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)可知該分子中存在碳碳雙鍵和碳碳單鍵,則碳原子的雜化方式有兩種sp2、sp3;答案為抗壞血酸分子含有多個(gè)羥基,與水形成分子間氫鍵,sp2、sp3。
(5)①?gòu)膱D甲看出;Li+遷移過程生成了新物質(zhì),發(fā)生了化學(xué)變化;答案為化學(xué)變化。
②因?yàn)镻F6-的半徑比AsF6-的小,PF6-與Li+的作用力就比AsF6-的強(qiáng),遷移速度就慢;答案為L(zhǎng)iAsF6;PF6-的半徑比AsF6-的小,PF6-與Li+的作用力就比AsF6-的強(qiáng);遷移速度就慢。
(6)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.2,0.5)的Cl原子位于晶胞體內(nèi),原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0.3,0.5)及(1.0,0.3,0.5)的Cl原子分別位于晶胞的左側(cè)面、右側(cè)面上,原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.8,1.0)及(0.5,0.8,0)的Cl原子分別位于晶胞的上底面、下底面,原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0.7,1.0)及(1.0,0.7,1.0)(0,0.7,0)及(1.0,0.7,0)的Cl原子位于晶胞平行于y軸的棱上,則晶胞中Cl原子數(shù)目為:1+4×+4×=4,根據(jù)Cs守恒有n(LiCl?3H2O)=n(Cl)=mol,晶胞的質(zhì)量m=nM=g,晶胞體積V=abc×10-27cm3=0.72×1.0×0.56×10-27cm3,晶體密度ρ===(g?cm-3);答案為:4,【解析】①.3d6②.F>Cl>P>As③.cd④.抗壞血酸分子含有多個(gè)羥基,與水形成分子間氫鍵⑤.sp2、sp3⑥.化學(xué)變化⑦.LiAsF6⑧.AsF6-的半徑比PF6-的大,AsF6-與Li+的作用力比PF6-弱⑨.4⑩.11、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH1=-1452.8kJ·mol-
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律可知(①-②)/2即得到甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)?H=-443.4kJ/mol。
(2)原電池的負(fù)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),則根據(jù)示意圖可知負(fù)極是BH4-失去電子,電解質(zhì)溶液顯堿性,則電池工作過程中負(fù)極反應(yīng)式為BH4――8e-+8OH-=BO2-+6H2O。
(3)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知碳原子位于體心處,則該晶胞中碳原子的原子坐標(biāo)為(1/2,1/2,1/2)。【解析】①.CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)?H=-443.4kJ/mol②.BH4--8e-+8OH-=BO2-+6H2O③.(1/2,1/2,1/2)12、略
【分析】【分析】
(1)第ⅣA元素價(jià)電子排布為5s25p2;最多失去4個(gè)電子;
(2)同主族元素;隨著原子序數(shù)增大,電負(fù)性減小,第一電離能減小;
(3)根據(jù)VSEPR理論判斷PH3的空間構(gòu)型,根據(jù)P和N電負(fù)性不同分析PH3和NH3鍵角差異;
(4)化合物(CH3)3N能溶于水;考慮N與水中H形成分子間氫鍵,增大溶解度;
(5)①實(shí)心球?yàn)榱自?;根?jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析,P做面心立方最密堆積,從上底面面心的P分析,周圍等距且最近的B原子有4個(gè);
②根據(jù)晶體密度ρ=計(jì)算;
③根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析;立方磷化硼晶胞沿著體對(duì)角線方向可以觀察到六邊形,中心B與P重合,六邊形中形成兩個(gè)倒立關(guān)系的正三角形,分別由3個(gè)B或者3個(gè)P形成。
【詳解】
(1)錫(Sn)是第五周期ⅣA元素,第ⅣA元素價(jià)電子排布為5s25p2;最多失去4個(gè)電子,所以錫的最高正價(jià)是+4價(jià);
(2)同主族元素,隨著原子序數(shù)增大,元素的電負(fù)性逐漸減小,與P同周期的主族元素有N,As,Sb,Bi,Mc,比P電負(fù)性小的有As,Sb;Bi,Mc,共有4個(gè);隨著原子序數(shù)增大,元素的第一電離能逐漸減小,則第一電離能比P大的只有N元素一種;
(3)根據(jù)VSEPR理論,對(duì)于PH3,價(jià)電子對(duì)數(shù)數(shù)為3+VSEPR模型為正四面體,由于一對(duì)孤電子對(duì)占據(jù)四面體的一個(gè)頂點(diǎn),所以PH3的空間構(gòu)型為三角錐形;由于電負(fù)性N>P,鍵合電子對(duì)偏向N,成鍵電子對(duì)間斥力增大,鍵角增大,所以PH3的鍵角小于NH3;
(4)化合物(CH3)3N能溶于水,是因?yàn)镹與水中H形成分子間氫鍵,增大了溶解度,(CH3)3N本身也為極性分子;極性分子構(gòu)成的物質(zhì)容易溶于由極性分子構(gòu)成的物質(zhì)中;
(5)①實(shí)心球?yàn)榱自?;根?jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析,P原子作面心立方最密堆積,從上底面面心的P原子分析,周圍等距且最近的B原子有4個(gè);
②1個(gè)晶胞中,含有P原子數(shù)目為8×個(gè),含有B原子數(shù)目為4個(gè),假設(shè)取NA個(gè)這樣的晶胞,1mol晶胞的質(zhì)量為m=42×4g,所以晶體密度為ρ=g/cm3;
③根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析,立方磷化硼晶胞沿著體對(duì)角線方向可以觀察到六邊形,中心B與P重合,六邊形中形成兩個(gè)倒立關(guān)系的正三角形,分別由3個(gè)B原子或者3個(gè)P原子形成,所以畫圖為:或
【點(diǎn)睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的知識(shí)。涉及原子核外電子排布、分子的空間構(gòu)型、電負(fù)性、電離能大小比較、均攤法在晶胞計(jì)算的應(yīng)用等,側(cè)重考查學(xué)生知識(shí)運(yùn)用、空間想象等能力,難點(diǎn)是(5)題投影圖原子位置判斷,明確晶胞內(nèi)4個(gè)B原子形成的空間結(jié)構(gòu)排布式是關(guān)鍵,題目難度中等。【解析】5s25p2+441三角錐形電負(fù)性N>P,成鍵電子對(duì)離中心原子越近,成鍵電子對(duì)之間的排斥力越大,鍵角變大(CH3)3N為極性分子且可與水分子間形成氫鍵面心立方最密堆積4三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共5題,共10分)13、略
【分析】【分析】
A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,A原子核外電子分占3個(gè)不同能級(jí),且每個(gè)能級(jí)上排布的電子數(shù)相同,則A核外電子排布是1s22s22p2,所以A是C元素;C在周期表所有元素中電負(fù)性最大,則C是F元素;B原子最高能級(jí)的不同軌道都有電子,且自旋方向相同,原子序數(shù)比C大,比F小,則B是N元素;D位于周期表中第4縱列,則D為22號(hào)Ti元素;基態(tài)E原子M層全充滿,N層只有一個(gè)電子,則E核外電子排布是1s22s22p63s23p63d104s1;E是29號(hào)Cu元素,然后根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析可知A是C;B是N,C是F,D是Ti,E是Cu元素。
(1)A是C元素,C的最高價(jià)氧化物CO2分子高度對(duì)稱,正負(fù)電荷重心重合,因此CO2分子屬于非極性分子;
(2)B是N元素,與其同周期相鄰元素有C、O。一般情況下,同一周期元素原子序數(shù)越大,元素的第一電離能越大。但由于N原子最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同一周期相鄰元素,故C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋篘>O>C;氣態(tài)氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形,則該分子的中心原子的雜化軌道類型為sp3雜化;
(3)C是F元素;由于F元素非金屬性很強(qiáng),原子半徑小,所以HF分子之間除存在分子間作用力外,還存在氫鍵,增加了分子之間的吸引力,使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)增大,而同族其它元素的氫化物分子之間只有分子間作用力,因此HF的沸點(diǎn)在是同族元素氫化物沸點(diǎn)中最高的;
(4)同一周期元素;原子序數(shù)越大,原子半徑越小。A是C,B是N,C是F,所以原子半徑由大到小的順序?yàn)椋篊>N>F;
(5)D是Ti元素,屬于元素周期表d區(qū)元素;根據(jù)構(gòu)造原理可知其核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2,則其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為
(6)E是Cu元素,基態(tài)Cu原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1(或?qū)憺閇Ar]3d104s1)。【解析】①.非極性②.N>O>C③.sp3④.分子間有氫鍵⑤.C>N>F⑥.d⑦.⑧.1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)14、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?yàn)閟層只能是2個(gè)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(shì),但氮元素的2p能級(jí)容納3個(gè)電子,為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能由小到大的順序?yàn)镃碳?xì)鋯捂I為σ鍵,碳碳三鍵含有一個(gè)σ鍵和2個(gè)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(jià)層電子對(duì)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(xué)式為N2O。(6)氨氣分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)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(lán)色溶液的離子反應(yīng)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(diǎn)高而容易液化⑨.1s22s22p63s23p63d9⑩.Cu2++4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O15、略
【分析】【詳解】
(1)Fe2+原子核外有24個(gè)電子,依據(jù)核外電子排布規(guī)律,F(xiàn)e2+基態(tài)核外電子排布式為
故答案為:
(2)P原子孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)故PO43-的空間構(gòu)型為正四面體;
故答案為:正四面體;
(3)中的配位數(shù)為6,則配體為Cl和NH3;配位原子為Cl;N;
故答案為:N;Cl;
(4)根據(jù)碳酸二乙酯(DEC)的分子結(jié)構(gòu)示意圖可知,碳酸二乙酯中含有酯鍵,和甲基團(tuán),故碳原子的軌道雜化類型為sp3、sp2;碳酸二乙酯中含有17個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,故1mol碳酸二乙酯(DEC)中含有σ鍵的數(shù)目為17NA;
故答案為:sp3、sp2;17NA;
(5)通過晶胞結(jié)構(gòu)圖可知Li原子數(shù)N原子數(shù)故化學(xué)式為L(zhǎng)i3N;
故答案為:Li3N?!窘馕觥空拿骟wN、Clsp3、sp217NALi3N16、略
【分析】【分析】
(1)Ti原子核外電子數(shù)為22;根據(jù)能量最低原理書寫;
(2)M是短周期金屬元素,M的第三電離能劇增,處于ⅡA族,能與TiCl4反應(yīng)置換出Ti;則M為Mg,Mg晶體屬于六方最密堆積,配位數(shù)為12;
(3)采取sp2雜化的碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3,采取sp3雜化的原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,乙中采取sp3雜化的原子有C;N、O;同一周期元素中,元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大;
(4)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Ti、N原子數(shù)目,進(jìn)而計(jì)算晶胞質(zhì)量,根據(jù)ρ=計(jì)算晶胞密度;以晶胞頂點(diǎn)N原子研究;與之距離相等且最近的N原子處于面心位置;
(5)由表中數(shù)據(jù)可知;離子半徑越小晶格能越大,離子帶電荷越大,晶格能越大,晶格能大,對(duì)應(yīng)的離子晶體的熔點(diǎn)就越高。
【詳解】
(1)Ti為22號(hào)元素,原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2,因此外圍電子排布式為3d24s2;
(2)M是短周期金屬元素,M的第三電離能劇增,處于ⅡA族,能與TiCl4反應(yīng)置換出Ti;則M為Mg,Mg晶體屬于六方最密堆積,配位數(shù)為12;
(3)化合物甲的分子中采取sp2雜化的碳原子為苯環(huán)上的六個(gè);羰基中的一個(gè);共7個(gè)該C原子;
采取sp3雜化的原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,乙中采取sp3雜化的原子有C、N、O,同一周期元素中,元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)依次增加電負(fù)性逐漸增大,所以它們的電負(fù)性關(guān)系為:O>N>C;
(4)根據(jù)均攤法,可知該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為:6×+8×=4,該晶胞中Ti原子個(gè)數(shù)為:1+12×=4,所以晶胞的質(zhì)量m=4×g,而晶胞的體積V=(2a×10-10)3cm3,所以晶體的密度ρ=g/cm3;以晶胞頂點(diǎn)N原子研究,與之距離相等且最近的N原子處于面心位置,每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用。每個(gè)面為2個(gè)晶胞共用,故與之距離相等且最近的N原子為=12;
(5)離子晶體中,離子半徑越小,帶電荷數(shù)越多,晶格能越大,則晶體的熔沸點(diǎn)越高,則有TiN>CaO,由表中數(shù)據(jù)可知CaO>KCl,則三種晶體的晶格能由大到小的順序?yàn)椋篢iN>CaO>KCl,所以KCl、CaO、TiN三種離子晶體熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)門iN>CaO>KCl。
【點(diǎn)睛】
本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),涉及核外電子排布、原子的雜化、電負(fù)性、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等,注意理解電離能與最外層電子數(shù)關(guān)系,采用均攤方法對(duì)晶胞進(jìn)行計(jì)算,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)。【解析】3d24s2Mg127O>N>C12TiN>CaO>KCl17、略
【分析】【詳解】
(1)①由題可知,配離子中的Fe為+3價(jià),因此其價(jià)電子排布式為3d5;
②由題可知,該配合物中的的配體中的C原子有形成4條單鍵的,也有形成雙鍵的,因此雜化方式有sp3和sp2;
③配離子是由中心原子和配體通過配位鍵形成的;由圖可知,該配離子中含配位鍵,以及配體內(nèi)部存在的極性鍵,非極性鍵,σ鍵以及π鍵,所以CDEGH正確;
④由題可知,F(xiàn)eCl3具有熔沸點(diǎn)不高;易升華,并且能溶于有機(jī)溶劑中的性質(zhì),所以推測(cè)其為共價(jià)化合物,屬于分子晶體;
(2)由基態(tài)A原子的價(jià)電子排布式可知A為Cl元素;
①由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Cu位于晶胞的內(nèi)部,一個(gè)晶胞中含有個(gè)Cu,Cl位于晶胞的面心和頂點(diǎn)處,一個(gè)晶胞中含有個(gè)Cl;所以晶胞中Cu和Cl的個(gè)數(shù)比為1:1,該化合物化學(xué)式為CuCl;由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Cl-周圍最近的Cu+有4個(gè),所以Cl-的配位數(shù)為4;
②由晶胞結(jié)構(gòu)可知,Cu+和Cl-的最短距離即為晶胞體對(duì)角線的由題可知,晶胞的邊長(zhǎng)a為:那么Cu+和Cl-的最短距離即
【點(diǎn)睛】
在計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)時(shí),要知道晶體的密度=晶胞的密度,另外就是在計(jì)算晶胞的質(zhì)量時(shí),要用均攤法求得的一個(gè)晶胞實(shí)際含有的各類粒子的數(shù)目,最后要注意單位換算的問題?!窘馕觥?d5sp3sp2CDEGH分子晶體CuCl4四、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共10分)18、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(jià)陽(yáng)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(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)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(gè),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(shì);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?yàn)镃<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(diǎn)燃可生成碳和一種熔點(diǎn)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),NHO3被還原到最低價(jià)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+3H2O19、略
【分析】【分析】
A元素的價(jià)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(gè)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(jià)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(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)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(qiáng),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(hào)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(duì)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??;則電負(fù)性:As<P,B錯(cuò)誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減??;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(cuò)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(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)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(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)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(jià)層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al的價(jià)層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個(gè)電子較易失去20、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(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)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(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì),所以采取sp2雜化;一個(gè)乙烯分子中含有5個(gè)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(duì)孤對(duì)電子,所以其實(shí)際構(gòu)型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對(duì)數(shù)比氨分子中N原子多,對(duì)共價(jià)鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更?。?/p>
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)最高;H2Se相
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