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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年沪科版选修3化学下册月考试卷73考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、下列分子中,最不容易聚合的是()A.N2O5B.BeCl2C.AlCl3D.NO22、下列说法正确的是()A.Na+和Mg2+核外电子排布相同,核外电子能量也相同B.已知钾在空气中燃烧的产物含有KO2,KO2中各离子最外层均为8电子稳定结构C.二甲醚易溶于水,氨基乙酸的熔点较高,主要原因都与氢键有关D.C60Si60是一种新型的球形分子,经测定结构中包含C60也有Si60,则C60被包裹在Si60中3、下列各组物质中;按熔点由低到高的顺序排列正确的是()

①O2、I2、Hg②CO、Al、SiO2③Na、K、Rb④Na、Mg、AlA.①③B.①④C.②③D.②④4、元素ⅹ位于第4周期;其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2;元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。X与Y形成的化合物的晶胞结构如图所示,下列关于该晶体的说法正确的是。

A.1个晶胞中所含离子总数为18B.X2+的配位数为8,Y2-的配位数为4C.与每个X2+距离最近且相等的X2+共有12个D.该化合物的化学式为CaS5、根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据,判断下列有关说法中错误的是()。晶体NaClKClAlCl3SiCl4单质B熔点/℃810776190﹣682300沸点/℃14651418180572500

A.SiCl4是分子晶体B.单质B可能是共价晶体C.AlCl3加热能升华D.NaCl中化学键的强度比KCl中的小评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)6、下图是元素周期表的一部分,请回答下列问题:。族/周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0族1①②2③④⑤3⑥⑦⑧⑨

(1)在这些元素中,第一电离能最大的是_______________(填元素符号,下同),⑥和⑦的离子半径大小关系为_________________________。

(2)在这些元素形成的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物为_______________(填物质的化学式)。

(3)在④和⑤两种元素中,电负性较大的是_______________(填元素名称),③与⑧形成三原子分子,该分子的一种等电子体分子式是_______________。7、(1)如图为4s和3d电子云的径向分布图,3d轨道离原子核更近,但是根据鲍林的轨道近似能级图填充电子时,先填4s电子,而后填3d电子,试简单写出理由______。

(2)写出臭氧的Lewis结构式______只需要写出一种共振式即可

(3)根据堆积原理,可以将等径球的密堆积分为堆积,其中堆积形成抽出立方面心晶胞,又叫面心立方最密堆积,其构成的晶胞中含有4个球,写出它们的分数坐标为______。

(4)关于是一个特殊的物质,高温下顺磁性,低温下抗磁性,主要是因为与可以相互转化,低温时主要以双聚分子形式存在,高温时主要以单分子形式存在,同时在高温时分子中存在离域键的存在,使得氧原子没有成单电子,写出中存在离域键为______。

(5)在相同的杂化类型和相同的孤对电子对数目时,分子的键角也会不相同,试比较和中键角的大小,______填“大于”或“小于”或“等于”

(6)已知饱和硫化氢的浓度为硫化氢的离解常数为计算饱和硫化氢溶液中氢离子的浓度为______。8、如图所示;甲;乙、丙分别表示C、二氧化碳、碘晶体的晶胞结构模型。

请回答下列问题:

(1)C60的熔点为280℃,从晶体类型来看,C60属____________晶体。

(2)二氧化碳晶胞中显示出的二氧化碳分子数为14,实际上一个二氧化碳晶胞中含有____________个二氧化碳分子,二氧化碳分子中键与键的个数比为____________。

(3)①碘晶体属于____________晶体。

②碘晶体熔化过程中克服的作用力为____________。

③假设碘晶胞中长方体的长、宽、高分别为acm、bcm、ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则碘晶体的密度为____________g·cm-3。9、世界上最早发现并使用锌的是中国;明朝末年《天工开物》一书中有关于炼锌技术的记载。回答下列问题。

(1)硫酸锌溶于过量的氨水可形成配合物[Zn(NH3)4]SO4。

①配合物[Zn(NH3)4]SO4中,[Zn(NH3)4]2+的名称是____________。

②中,中心原子的轨道杂化类型为____________。

③NH3极易溶于水,除了因为它们都是极性分子外还因为____________。

(2)Zn2+的4s和4p轨道可以形成sp3杂化轨道,那么[ZnCl4]2-的空间构型为____________。

(3)氧化锌的结构有多种,其中一种立方闪锌矿的结构如图所示,若该晶胞的边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值则立方闪锌矿晶体的密度为____________g•cm-3。

10、非金属元素虽然种类不多;但是在自然界中的丰度却很大,请回答下列问题:

(1)BN(氮化硼,晶胞结构如图)和CO2中的化学键均为共价键,BN的熔点高且硬度大,CO2的晶体干冰却松软且极易升华。由此可以判断:BN可能是______晶体,CO2可能是______晶体,BN晶体中B原子的杂化轨道类型为______,干冰中C原子的杂化轨道类型为______

(2)分子极性:OF2______H2O,键角:OF2______H2O(填“>””或者“<”)

(3)金刚石和石墨都是碳元素的单质,但石墨晶体熔点比金刚石______,原因是______

(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构。在SiC结构中,每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为______,假设C-Si键长为acm,则晶胞密度为______g/cm3。

11、已知NaCl、MgCl2、AlCl3、Al2O3晶体的熔点依次为801℃、714℃、190℃、2000℃,其中属于分子晶体的一种晶体应是________,它不适宜用作金属冶炼的电解原料。工业上这种金属的冶炼过程必须使用一种助熔剂___________。评卷人得分三、计算题(共9题,共18分)12、(1)石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构(如图a),试回答下列问题:图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个,碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。

(2)2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图b所示的是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为_______。13、铁有δ;γ、α三种同素异形体;三种晶体在不同温度下能发生转化。

(1)δ、γ、α三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为_________。

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶胞空间利用率之比为________(用a、b表示)

(3)若Fe原子半径为rpm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则γ-Fe单质的密度为_______g/cm3(用含r的表达式表示;列出算式即可)

(4)三氯化铁在常温下为固体,熔点为282℃,沸点为315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为______。14、SiC有两种晶态变体:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC为立方晶胞;结构与金刚石相似,晶胞参数为434pm。针对β—SiC回答下列问题:

⑴C的配位数为__________。

⑵C和Si的最短距离为___________pm。

⑶假设C的原子半径为r,列式并计算金刚石晶体中原子的空间利用率_______。(π=3.14)15、用X射线研究某金属晶体,测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子,此时金属的密度为9.0g/cm3。试回答下列问题:

(1)此金属晶胞属于哪一种类型?_______

(2)求每个晶胞的质量。_______

(3)求此金属的相对原子质量。_______

(4)求此金属原子的原子半径(pm)。_______16、金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为____________。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为________g·cm-3(列出计算式)。

17、如图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构模型(原子间实际是相互接触的)。它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30g·cm-3;钨的相对原子质量为183.9.假定金属钨为等直径的刚性球,请回答以下各题:

(1)每一个晶胞中分摊到__________个钨原子。

(2)计算晶胞的边长a。_____________

(3)计算钨的原子半径r(提示:只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。___________

(4)计算金属钨原子采取的体心立方密堆积的空间利用率。____________18、NaCl是重要的化工原料。回答下列问题。

(1)元素Na的焰色反应呈_______色。价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态Na原子,其价电子轨道表示式为_______。

(2)KBr具有NaCl型的晶体结构,但其熔点比NaCl低,原因是________________。

(3)NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应;可以形成一种晶体,其立方晶胞如图所示(大球为Cl,小球为Na)。

①若A的原子坐标为(0,0,0),B的原子坐标为(0,),则C的原子坐标为_______。

②晶体中,Cl构成的多面体包含______个三角形的面,与Cl紧邻的Na个数为_______。

③已知晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_________g·cm-3(列出计算式)。19、NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列,若食盐的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1,食盐的摩尔质量为58.5g·mol-1。则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少?_______20、通常情况下;氯化钠;氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示。

(1)在NaCl的晶胞中,与Na+最近且等距的Na+有_____个,在NaCl的晶胞中有Na+_____个,Cl-____个。

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过_________结合在一起。

(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧键。

(4)设二氧化碳的晶胞密度为ag/cm3,写出二氧化碳的晶胞参数的表达式为____nm(用含NA的代数式表示)评卷人得分四、元素或物质推断题(共5题,共30分)21、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。化合物AC2为一种常见的温室气体。B;C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24。请根据以上情况;回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)

(1)基态E原子的核外电子排布式是________,在第四周期中,与基态E原子最外层电子数相同还有_______(填元素符号)。

(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为____________。

(3)写出化合物AC2的电子式_____________。

(4)D的单质在AC2中点燃可生成A的单质与一种熔点较高的固体产物,写出其化学反应方程式:__________。

(5)1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。此后,等电子原理又有发展,例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体。一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为_____。

(6)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是____________。22、现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1;C元素为最活泼的非金属元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态;F元素基态原子的M层全充满;N层没有成对电子,只有一个未成对电子;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒。

(1)A元素的第一电离能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一电离能,A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。

(2)C元素的电子排布图为_______;E3+的离子符号为_______。

(3)F元素位于元素周期表的_______区,其基态原子的电子排布式为_______

(4)G元素可能的性质_______。

A.其单质可作为半导体材料B.其电负性大于磷。

C.其原子半径大于锗D.其第一电离能小于硒。

(5)活泼性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。23、原子序数小于36的X;Y、Z、R、W五种元素;其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y是形成化合物种类最多的元素,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,R单质占空气体积的1/5;W的原子序数为29。回答下列问题:

(1)Y2X4分子中Y原子轨道的杂化类型为________,1molZ2X4含有σ键的数目为________。

(2)化合物ZX3与化合物X2R的VSEPR构型相同,但立体构型不同,ZX3的立体构型为________,两种化合物分子中化学键的键角较小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。

(3)与R同主族的三种非金属元素与X可形成结构相似的三种物质,三者的沸点由高到低的顺序是________。

(4)元素Y的一种氧化物与元素Z的单质互为等电子体,元素Y的这种氧化物的结构式是________。

(5)W元素原子的价电子排布式为________。24、下表为长式周期表的一部分;其中的编号代表对应的元素。

。①

请回答下列问题:

(1)表中⑨号属于______区元素。

(2)③和⑧形成的一种常见溶剂,其分子立体空间构型为________。

(3)元素①和⑥形成的最简单分子X属于________分子(填“极性”或“非极性”)

(4)元素⑥的第一电离能________元素⑦的第一电离能;元素②的电负性________元素④的电负性(选填“>”、“=”或“<”)。

(5)元素⑨的基态原子核外价电子排布式是________。

(6)元素⑧和④形成的化合物的电子式为________。

(7)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如表中元素⑩与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素⑩的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:____________________。25、下表为长式周期表的一部分;其中的序号代表对应的元素。

(1)写出上表中元素⑨原子的基态原子核外电子排布式为___________________。

(2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为_____杂化;元素⑦与⑧形成的化合物的晶体类型是___________。

(3)元素④的第一电离能______⑤(填写“>”、“=”或“<”)的第一电离能;元素④与元素①形成的X分子的空间构型为__________。请写出与元素④的单质互为等电子体分子、离子的化学式______________________(各写一种)。

(4)④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时,元素④被还原到最低价,该反应的化学方程式为_______________。

(5)元素⑩的某种氧化物的晶体结构如图所示,其中实心球表示元素⑩原子,则一个晶胞中所包含的氧原子数目为__________。评卷人得分五、工业流程题(共1题,共10分)26、饮用水中含有砷会导致砷中毒,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:

已知:①As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq);

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

(1)砷在元素周期表中的位置为_______;AsH3的电子式为______;

(2)下列说法正确的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半径:S>P>As

c.第一电离能:S

(3)沉淀X为__________(填化学式);

(4)“一级沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为__________;

(6)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3,同时生成导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为______________。评卷人得分六、原理综合题(共4题,共28分)27、(1)基态溴原子的价层电子轨道排布图为________。

(2)第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有________种。

(3)某同学画出基态碳原子的核外电子排布图为该电子排布图违背了________。

(4)CaC2中C22-与O22+互为等电子体。

①O22+的电子式可表示为______。

②CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。则CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为_____。

(5)磷化硼是一种耐磨涂料;它可用作金属的表面保护层。

①磷化硼晶体晶胞如图甲所示:已知晶胞边长apm,阿伏加德罗常数为NA。则磷化硼晶体的密度(g/cm3)为________(写出计算式即可)。

②图甲中表示P原子,在图乙(磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影)中用画出P原子的投影位置。__________________________

28、中国古代四大发明之一——黑火药,它的爆炸反应为2KNO3+3C+SA+N2↑+3CO2↑(已配平)

(1)除S外;上列元素的电负性从大到小依次为________。

(2)在生成物中;A的晶体类型为________,含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为________。

(3)已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。29、向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水;首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体。

Ⅰ.在化学实验和科学研究中;水是一种最常用的溶剂。水是生命之源,它与我们的生活密切相关。

(1)写出H2O分子的电子式:________。

(2)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是________。

A.氧原子的杂化类型发生了改变。

B.微粒的形状发生了改变。

C.微粒的化学性质发生了改变。

D.微粒中的键角发生了改变。

Ⅱ.胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料;波尔多液是一种保护性杀菌剂,广泛应用于树木;花卉上。

(3)写出铜原子价电子层的电子排布式:_____,与铜同一周期副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有________(填元素符号)。

(4)实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有________。

(5)实验过程中加入C2H5OH后可观察到析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。实验中所加C2H5OH的作用是_________________________。30、碳族元素的单质及其化合物在生产;生活中是一类重要物质。请回答下列问题。

(1)碳原子核外有__种不同运动状态的电子,第一电离能介于硼和碳之间的元素的名称为__,碳族元素外围电子排布的通式为__。

(2)青蒿素(C15H22O5)的结构如图所示,图中数字标识的五个碳原子的杂化轨道类型为__,组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是__。

(3)青蒿素分子中,氧元素的成键方式有___;从青蒿中提取青蒿素的最佳溶剂是___。

a.乙醇b.乙醚c.水。

(4)SnO2是一种重要的半导体传感器材料,用来制备灵敏度高的气敏传感器,SnO2与熔融NaOH反应生成Na2SnO3,Na2SnO3中阴离子空间构型为__。

(5)第三代太阳能电池利用有机金属卤化物碘化铅甲胺(CH3NH3PbI3,相对分子质量为Mr)半导体作为吸光材料,CH3NH3PbI3具有钙钛矿(AMX3)的立方结构,其晶胞如图所示。AMX3晶胞中与金属阳离子(M)距离最近的卤素阴离子(X)形成正八面体结构,则X处于__位置。CH3NH3PbI3晶体的晶胞参数为anm,其晶体密度为dg·cm-3,则阿伏加德罗常数的值NA的计算表达式为__。

参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、A【分析】【详解】

A.N2O5最不容易聚合;A正确;

B.BeCl2容易通过配位键形成二聚合分子;B错误;

C.AlCl3容易通过配位键形成二聚合分子;C错误;

D.NO2容易聚合为N2O4分子;D错误;

答案选A。2、D【分析】【详解】

A.Na+和Mg2+核外电子排布相同;质子数不同,质子对核外电子的作用力大小不同,则核外电子能量不相同,故A错误;

B.已知钾在空气中燃烧的产物含有KO2,KO2中钾离子最外层为8电子,但O2-中氧原子最外层外电子不为8;故B错误;

C.二甲醚易溶于水与氢键有关;氨基乙酸的熔点较高,主要是形成内盐结构,故C错误;

D.硅原子半径大于C原子,则Si-Si形成的Si60空间结构的空隙较大,C60被包裹在Si60中;故D正确;

答案选D。3、D【分析】【详解】

①中Hg在常温下为液态,而I2为固态;①错误;

②中SiO2为原子晶体;其熔点最高,CO是分子晶体,其熔点最低,②正确;

③中Na、K、Rb价电子数相同;其阳离子半径依次增大,金属键依次减弱,熔点逐渐降低,③错误;

④中Na;Mg、Al价电子数依次增多;离子半径逐渐减小,金属键依次增强,熔点逐渐升高,④正确;

答案选D。4、C【分析】元素X位于第4周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,则内层电子数为2+8+18=28,且最外层电子数为2,所以该原子有30个电子,为Zn元素;元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p4;则Y是S元素。

【详解】

A.由晶胞结构可知,1个晶胞中所含离子总数为A项错误;

B.根据晶胞结构图分析,Y2-的配位数为4,X2+的配位数也为4;B选项错误;

C.由晶胞结构可知,与顶点上每个X2+距离最近且相等的X2+在其面心;则共有12个,C选项正确;

D.根据上述分析;X与Y形成的化合物为ZnS,D选项错误;

答案选C。5、D【分析】【分析】

可根据题给的几种物质的熔点;沸点数据;判断这些物质的晶体类型:共价晶体熔沸点很高,离子晶体熔沸点也较高,分子晶体熔沸点低。在此基础上进一步判断各选项是否正确。

【详解】

A.根据题给数据,SiCl4熔点低;属于分子晶体,A选项正确;

B.根据题给数据;单质B熔沸点很高,可能是共价晶体,B选项正确;

C.AlCl3沸点低于熔点,加热时先达到沸点,所以,AlCl3加热能升华;C选项正确;

D.NaCl和KCl都是离子晶体,化学键均为离子键,由于半径:r(Na+)<r(K+);所以NaCl中离子键的强度比KCl中的大,D选项错误;

答案选D。

【点睛】

离子键强弱比较:离子半径越小、所带电荷越高,离子键越强。二、填空题(共6题,共12分)6、略

【分析】【分析】

根据元素周期表得①为H;②为He,③为C,④为N,⑤为O,⑥为Na,⑦为Al,⑧为S,⑨为Cl。

【详解】

(1)在这些元素中,He是稀有气体,性质稳定,所以第一电离能最大的是He,根据电子层结构相同的粒子,原子序数越大半径越小,则离子半径大小Na+>Al3+;

(2)同周期元素,从左往右非金属性逐渐增强,同主族元素,从上到下非金属性逐渐减弱,且非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强,注意O无最高价氧化物的水化物,所以非金属性最强的是Cl,即酸性最强的化合物为HClO4;

(3)同周期元素,从左往右电负性依次增大,则N和O两种元素中,电负性较大的是氧,C与S形成三原子分子是CS2,等电子体的原子总数和价电子相同,根据同族互换和电子迁移后可得,等电子体有CO2(或N2O;COS等)。

【点睛】

元素周期律的题目要抓住元素性质的递变规律进行解题,等电子体一般采用同族互换和电子迁移,根据价电子要相同,得到不同的等电子体。【解析】①.He②.Na+>Al3+③.HClO4④.氧⑤.CO2(或N2O、COS等合理分子)7、略

【分析】【分析】

(1)轨道3d轨道钻得深;可以更好地回避其它电子的屏蔽,据此进行分析;

(2)整个分子是V形,中心O是杂化,分子中含一个3,4大键;

(3)据面心立方最密堆积;进行分析;

(4)中心原子N采取杂化,其中一个杂化轨道上填有氮的一个单电子而不是孤对电子,从而此分子中的离域键是据此进行分析;

(5)成键电子对间的距离越远;成键电子对间的排斥力越小;

(6)据此进行计算。

【详解】

(1)轨道离原子核更近;但是根据鲍林的轨道近似能级图填充电子时,先填4s电子,而后填3d电子,原因是4s轨道3d轨道钻得深,可以更好地回避其它电子的屏蔽;

(2)整个分子是V形,中心O是杂化,分子中含一个3,4大键,故臭氧的Lewis结构式为

(3)面心立方最密堆积,则晶胞中含有4个球,它们的分数坐标为和

(4)中心N原子采取杂化,其中一个杂化轨道上填有氮的一个单电子而不是孤对电子,从而此分子中的离域键是

(5)氟的电负性大于氢,因此用于成键的电子对更偏向氟或离氮原子核较远氮周围电子密度减小或成键电子对间的“距离”较远斥力较小,因而键角较小,故,大于

(6)

【点睛】

如果物质内部电子都是成对的,那么由电子自旋产生的磁场彼此抵消,这种物质在磁场中表现出抗磁性。反之,有未成对电子存在时,由电子自旋产生的磁场不能抵消,这种物质就表现出顺磁性。钆元素内有7个未成对的f电子,因此是磁力很强的稀土金属。【解析】4s轨道3d轨道钻得深,可以更好地回避其它电子的屏蔽大于8、略

【分析】【分析】

(1)C60有固定的组成;不属于空间网状结构,以此判断晶体类型;

(2)利用均摊法计算晶胞;根据二氧化碳的结构式判断共价键的类型和数目。

【详解】

(1)C60有固定的组成;不属于空间网状结构,熔沸点远低于金刚石等原子晶体的熔沸点,应为分子晶体,故答案为:分子;

(2)二氧化碳的晶胞中,二氧化碳分子分布于晶胞的定点和面心位置,则晶胞中含有二氧化碳的分子数为8×18+6×12=4;二氧化碳的分子结构为O=C=C,每个分子中含有2个σ键和2个π键,所以σ键与π键的个数比为1:1;

故答案为:4;1:1;

(3)观察碘晶胞不难发现,一个晶胞中含有碘分子数为8×1/8+6×1/2=4,即舍有8个碘原子。一个晶胞的体积为a3cm3,其质量则碘晶体的密度为

故答案为:【解析】分子41:1分子分子间作用力9、略

【分析】【分析】

根据配合物的命名原则进行命名;根据VSEPR理论判断中心原子的杂化方式;根据NH3与H2O之间形成氢键解释;根据杂化类型;判断空间构型;根据“均摊法”进行晶胞的有关计算;据此解答。

【详解】

(1)①由内界配位离子的命名次序为配位体数(用中文一,二,三等注明)-配位体的名称(不同配位体间用中圆点“·”隔开)-“合”-中心离子名称-中心离子氧化数(加括号,用罗马数字注明)可知,[Zn(NH3)4]2+的名称是四氨合锌(II)离子;答案为四氨合锌(II)离子。

②中,价层电子对数=4+=4+0=4,S原子杂化方式为sp3杂化;答案为sp3杂化。

③NH3极易溶于水,除因为它们都是极性分子外,还因为NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应;答案为NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应。

(2)此[ZnCl4]2-配离子的中心原子采取sp3杂化;配位数为4,故空间构型为正四面体形;答案为正四面体形。

(3)由可知,Zn原子位于顶点和面心上,晶胞中Zn原子数目=8×+6×=4,晶胞中O原子数目=4,故化学式为ZnO,晶胞的质量m=g,晶胞的体积V=(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3,晶体密度ρ===×1021g•cm-3;答案为×1021。【解析】①.四氨合锌(II)离子②.sp3③.NH3与H2O之间可形成分子间氢键,NH3与H2O发生反应④.正四面体形⑤.×l02110、略

【分析】【分析】

本题是对物质结构与性质的考查;涉及晶体类型与性质;杂化方式、分子结构与性质、晶胞计算等,侧重考查学生分析解决问题的能力,分子极性大小及键角的大小判断为易错点、难点,(4)中关键是明确键长与晶胞棱长关系,需要学生具有一定的数学计算能力。

【详解】

(1)BN由共价键形成的空间网状结构,熔点高、硬度大,属于原子晶体;而干冰松软且极易升华,属于分子晶体;BN晶体中B原子形成4个B-N键,杂化轨道数目为4,B原子采取sp3杂化,干冰中C原子形成2个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为2,C原子采取sp杂化,故答案为:原子;分子;sp3;sp;

(2)二者结构相似;均为V形,F与O的电负性相对比较接近,H与O的电负性相差较大,水分子中共用电子对较大地偏向O,所以O-F键的极性较弱,所以整个分子的极性也较弱,水分子中成键电子对之间排斥更大,故水分子中键角也更大,故答案为:<;<;

(3)石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短;键能比金刚石大,故石墨晶体熔点比金刚石的高。故答案为:高;石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大;

(4)晶胞中每个碳原子与4个Si原子形成正四面体,每个Si原子与周围的4个C原子形成正四面体,晶胞中Si、C的相对位置相同,可以将白色球看作C、黑色球看作Si,互换后以顶点原子研究,与之最近的原子处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,故每个C原子周围距离相等且最近的C原子数目为顶点Si原子与四面体中心C原子连线处于晶胞体对角线上,且距离等于体对角线长度的而体对角线长度等于晶胞棱长的倍,假设C-Si键长为acm,则晶胞棱长=cm,晶胞中Si原子数目=C原子数目=4,晶胞质量=g,晶胞密度=(g)÷(cm)3=g/cm3,故答案为:12;【解析】原子分子sp3sp<<高石墨层内碳碳键的键长比金刚石要短,键能比金刚石大1211、略

【分析】【分析】

根据离子晶体和分子晶体的熔点关系分析判断;根据分子晶体在熔融状态下不能导电分析判断冶炼的金属;再分析判断。

【详解】

根据NaCl、MgCl2、AlCl3、Al2O3晶体的熔点依次为801℃、714℃、190℃、2000℃,分子晶体的熔点一般较低,离子晶体的熔点较高,所以AlCl3为分子晶体;氧化铝的熔点很高,直接电解熔融的氧化铝冶炼铝时会消耗大量的能量,因此常用冰晶石作助熔剂,在故答案为:AlCl3;冰晶石。【解析】①.AlCl3②.冰晶石三、计算题(共9题,共18分)12、略

【分析】【分析】

(1)石墨晶体的层状结构;层内每个碳原子由3个正六边形共用,每个碳碳键由2个正六边形共用;

(2)根据均摊法计算晶胞中Mg原子和B原子的个数;进而确定化学式。

【详解】

(1)图中层内每个碳原子由3个正六边形共用,每个碳碳键由2个正六边形共用,则平均每个正六边形占有C原子数为6=2个、占有的碳碳键数为6=2个;碳原子数目与碳碳化学键数目之比为2:3;

(2)根据晶体结构单元可知,在六棱柱顶点上的镁原子被6个六棱柱共用,在上下底面上的镁原子被两个六棱柱共用,根据均摊法可知晶胞中Mg原子的个数为2×+2×6×=3,B原子的个数为6,所以Mg原子和B原子的个数比为3:6=1:2,所以化学式为MgB2。【解析】232:3MgB213、略

【分析】【分析】

(1)根据各种晶体结构中微粒的空间位置确定三种晶体晶胞中铁原子的配位数;然后得到其比值;

(2)先计算出两种晶体中Fe原子个数比;然后根据密度定义计算出其密度比,就得到其空间利用率之比;

(3)先计算γ-Fe晶体中Fe原子个数,根据Fe原子半径计算晶胞的体积,然后根据计算晶体的密度;

(4)根据物质的熔沸点;溶解性等物理性质分析判断。

【详解】

(1)δ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是晶胞顶点的Fe异种;个数是8个;

γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子个数=3××8=12;

α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子;铁原子个数=2×3=6;

则三种晶体晶胞中铁原子的配位数的比为8:12:6=4:6:3;

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶体中铁原子个数之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶体的密度比等于物质的空间利用率之比,所以两种晶体晶胞空间利用率之比为2b3:a3;

(3)在γ-Fe晶体中Fe原子个数为8×+6×=4,Fe原子半径为rpm,假设晶胞边长为L,则L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,则晶胞的体积V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe单质的密度

(4)FeCl3晶体的熔沸点低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有机溶剂,根据相似相溶原理,结合分子晶体熔沸点较低,该物质的熔沸点较低,属于分子晶体。

【点睛】

本题考查了Fe的晶体类型的比较、晶体空间利用率和密度的计算、铁元素化合物晶体类型的判断。学会利用均摊方法分析判断晶胞中铁原子数目,熟练掌握各种类型晶体的特点,清楚晶体密度计算公式是解答本题的关键。【解析】4:6:32b3:a3分子晶体14、略

【分析】【分析】

每个C周围有4个硅,C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,先计算金刚石晶胞中碳的个数,再根据公式计算空间利用率。

【详解】

⑴每个C周围有4个硅,因此C的配位数为4;故答案为:4。⑵C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,因此故答案为:188。⑶金刚石晶胞中有个碳,假设C的原子半径为r,则金刚石晶胞参数为金刚石晶体中原子的空间利用率故答案为:34%。【解析】418834%15、略

【分析】【分析】

(1)根据金属晶体的堆积方式进行分析;

(2)根据晶胞的边长可计算晶胞的体积;再根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量;

(3)根据摩尔质量M=NA乘以一个原子的质量可计算金属的摩尔质量;再根据相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量可得金属的相对原子质量;

(4)根据在面心立方晶胞中,原子的半径r与晶胞的边长的关系,晶胞的边长=可计算金属原子的原子半径。

【详解】

(1)根据题意;该立方晶胞中含有4个金属原子可知,该金属晶胞属于面心立方晶胞;

故答案为面心立方晶胞;

(2)根据晶胞的边长为360pm,可得晶胞的体积为(3.6×10-8)3cm3,根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;

故答案为4.2×10-22g;

(3)金属的摩尔质量=NA乘以一个原子的质量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量;

故答案为63.21;

(4)在面心立方晶胞中,设原子的半径为r,则晶胞的边长=因此,金属原子的原子半径为=×360pm≈127.26pm;

故答案为127.26pm;

【点睛】

第(2)问在计算晶胞质量时单位的换算时学生们的易错点,首先单位要统一,要将pm换算为cm,其次1pm=10-10cm,则360pm=3.6×10-8cm,另外经常用到的还有纳米与厘米的换算,1nm=10-7cm。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm16、略

【分析】【详解】

题图中原子的堆积方式为六方最密堆积。六棱柱底部正六边形的面积=6×a2cm2,六棱柱的体积=6×a2ccm3,该晶胞中Zn原子个数为12×+2×+3=6,已知Zn的相对原子质量为65,阿伏伽德罗常数的值为NA,则Zn的密度ρ==g·cm-3。【解析】六方最密堆积(A3型)17、略

【分析】【详解】

(1)晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有,体心钨原子完全为该晶胞所有,故晶胞中钨原子个数为故答案为:2;

(2)已知金属钨的密度为ρ,钨的相对原子质量是M,每个晶胞中含有2个钨原子,则每个晶胞的质量为又因为每个晶胞的体积为a3,所以晶胞的密度解得故答案为:0.3163nm;

(3)晶胞体对角线的长度为钨原子半径的4倍,则计算得出钨原子半径为故答案为:0.137nm;

(4)每个晶胞中含2个钨原子,钨原子为球状,根据则体心立方结构的空间利用率为故答案为:68%。【解析】20.3163nm0.137nm68%18、略

【分析】【详解】

(1)元素Na的焰色反应呈黄色;激发态Na原子,价电子由3s能级激发到3p能级,其价电了轨道表示式为答案:黄;

(2)KBr具有NaCl型的晶体结构,都属于离子晶体。但其熔点比NaCl低,原因是K+半径Na+大,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低,所以KBr熔点比NaCl低。答案:K+的半径大于Na+,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低。

(3)①根据晶胞的结构及A;B两点的坐标可知;C的原子坐标为(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。

②根据晶胞结构可知,晶体中Cl构成的多面体包含20个三角形的面;与Cl紧邻的Na个数为4;答案:20;4。

③根据均摊法可知,该晶体中含有2个Na和6个Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黄K+的半径大于Na+,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)19、略

【分析】【分析】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个距离最近的Na+中心间的距离,利用“均摊法”计算小立方体中Na+、Cl-的数目,进而计算小立方体的质量,根据公式密度计算出小立方体的边长;进而计算两个距离最近的钠离子中心间的距离。

【详解】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个Na+中心间的距离。由此不难想象出小立方体顶点上的每个离子均为8个小立方体所共有。因此小立方体含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每个小立方体含有1/2个(Na+-Cl-)离子对;

每个小立方体的质量

解得:a≈2.81×10-8cm,两个距离最近的Na+中心间的距离d=a≈4.0×10-8cm;

故答案为两个距离最近的Na+中心间的距离为4.0×10-8cm。【解析】两个距离最近的Na+中心间的距离d=a=4.0×10-8cm。20、略

【分析】【分析】

(1)氯化钠晶体中氯离子位于定点和面心;钠离子位于边和体心;

(2)阴;阳离子之间的静电作用为离子键;

(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键;

(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度

【详解】

(1)晶胞中位于体心的钠离子和位于边上Na+的短离最近,则最近且等距的Na+共有12个Na+;晶胞中Na+的个数为1+12=4,Na+的个数为8+6=4;

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过离子键结合在一起;

(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键,则1mol二氧化硅中有4mol硅氧键;

(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度则a=nm=nm。

【点睛】

均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是:①顶点:每个顶点的原子被8个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;②棱:每条棱的原子被4个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;③面上:每个面的原子被2个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;④内部:内部原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。【解析】1244离子键4四、元素或物质推断题(共5题,共30分)21、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,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,化合物AC2为一种常见的温室气体,则A为C,C为O,B为N,D为Mg。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24,E为Cr。

【详解】

(1)基态E原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,与基态E原子最外层电子数相同即最外层电子数只有一个,还有K、Cu;故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;

(2)同周期从左到右电离能有增大趋势;但第IIA族元素电离能大于第IIIA族元素电离能,第VA族元素电离能大于第VIA族元素电离能,因此A;B、C的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N;故答案为:C<O<N;

(3)化合物AC2为CO2,其电子式故答案为:

(4)Mg的单质在CO2中点燃可生成碳和一种熔点较高的固体产物MgO,其化学反应方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案为:2Mg+CO22MgO+C;

(5)根据CO与N2互为等电子体,一种由N、O组成的化合物与CO2互为等电子体,其化学式为N2O;故答案为:N2O;

(6)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液为HNO3与Mg的单质反应时,NHO3被还原到最低价即NH4NO3,其反应的化学方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O22、略

【分析】【分析】

A元素的价电子构型为nsnnpn+1,则n=2,故A为N元素;C元素为最活泼的非金属元素,则C为F元素;B原子序数介于氮、氟之间,故B为O元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的最外层电子数为2,故D为Mg元素;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则原子序数为26,为Fe元素;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1;故F为Cu元素;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则G为As元素,据此解答。

【详解】

(1)N原子最外层为半充满状态;性质稳定,难以失去电子,第一电离能大于O元素;同一周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,故元素的电负性:N<O<F;

(2)C为F元素,电子排布图为E3+的离子符号为Fe3+;

(3)F为Cu,位于周期表ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案为:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;

(4)A.G为As元素;与Si位于周期表对角线位置,则其单质可作为半导体材料,A正确;

B.同主族从上到下元素的电负性依次减小;则电负性:As<P,B错误;

C.同一周期从左到右原子半径依次减小;As与Ge元素同一周期,位于Ge的右侧,则其原子半径小于锗,C错误;

D.As与硒元素同一周期;由于其最外层电子处于半充满的稳定结构,故其第一电离能大于硒元素的,D错误;

故合理选项是A;

(5)D为Mg元素,其金属活泼性大于Al的活泼性;Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去,故Mg元素第一电离能大于Al元素的第一电离能,即I1(Mg)>I1(Al)。【解析】>N<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去23、略

【分析】【分析】

原子序数小于36的X;Y、Z、W四种元素;其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y是形成化合物种类最多的元素,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;R单质占空气体积的1/5,则R为O元素;W的原子序数为29,则W是Cu元素;再结合物质结构分析解答。

【详解】

(1)C2H4分子中每个碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采取sp2杂化;一个乙烯分子中含有5个σ键,则1molC2H4含有σ键的数目为5NA;

(2)NH3和CH4的VSEPR模型为正四面体形;但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子,所以其实际构型是三角锥形;

由于水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以H2O的键角更小;

(3)H2O可形成分子间氢键,沸点最高;H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,沸点比H2S高,三者的沸点由高到低的顺序是H2O>H2Se>H2S;

(4)元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体,CO2和N2O互为等电子体,所以元素C的这种氧化物CO2的结构式是O=C=O;

(5)铜是29号元素,其原子核外有29个电子,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,价电子排布式为3d104s1。【解析】sp25NA三角锥形H2O水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以键角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s124、略

【分析】【详解】

(1)根据元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的铜元素;为过渡元素,属于ds区元素,故答案:ds;

(2)根据元素周期表可知:③为碳元素,⑧为氯元素,两者形成的一种常见溶剂为CCl4;其分子空间构型为正四面体结构,故答案:正四面体结构;

(3)根据元素周期表可知:元素①为氢元素,⑥为磷元素,两者形成的最简单分子为PH3;分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子,故答案:极性;

(4)根据元素周期表可知:元素⑥为磷元素,元素⑦为硫元素,P原子为半充满的稳定结构,磷的第一电离能大于硫元素的第一电离能;元素②为铍元素,元素④为镁元素,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则铍元素的电负性大于镁元素的电负性,故答案:>;>;

(5)根据元素周期表可知:元素⑨为铜元素,位于第四周期IB族,所以铜元素的基态原子核外价电子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;

(5)根据元素周期表可知:元素⑧为氯元素,元素④为镁元素,形成的化合物为MgCl2,其电子式为故答案:

(6)根据元素周期表可知:元素⑩为锌元素,元素⑤为铝元素,铝能与NaOH溶液反应,所以锌也能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程式为:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面体结构极性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O25、略

【分析】【详解】

由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Mg,⑧为Cl,⑨为Cr;⑩为Cu。

(1)⑨为Cr元素,原子核外电子数为24,价层电子排布为[Ar]3d54s1;

(2)素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为CH2=CH2,C原子成3个δ键、没有孤电子对,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;

元素⑦与⑧形成的化合物MgCl2是由镁离子和氯离子形成的离子化合物;晶体类型是离子晶体;

(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大,所以元素④的第一电离能>元素⑤的第一电离能;元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,N2的电子数为14,与之为等电子体的分子为CO,离子为CN-;

(4)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,反应的方程式为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;

(5)白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.离子晶体④.>⑤.三角锥形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2五、工业流程题(共1题,共10分)26、略

【分析】【分析】

废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化钠生成As2S3沉淀,为防止As2S3与硫离子反应再次溶解,所以再加入硫酸亚铁除去过量的硫离子,过滤得到As2S3和FeS,滤液中加入过氧化氢将亚砷酸氧化成砷酸,亚铁离子氧化成铁离子,再加入CaO沉淀砷酸根、铁离子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低浓度含砷废水。

【详解】

(1)As元素为33号元素,与N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物,砷原子和三个氢原子形成三个As-H键,电子式为:

(2)a.同周期主族元素自左而右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物酸性增强,同主族自上而下非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正确;

b.同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径依次增大,原子半径:As>P>S,故b错误;

c.同主族元素自上而下第一电离能减小,P和S同周期,但是P原子3p能级为半满状态,更稳定,第一电离能更大,所以第一电离能P>S>As;故c错误;

综上所述选a;

(3)根据分析可知沉淀为微溶物CaSO4;

(4)As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq),所以需要加入FeSO4除去过量的硫离子;使平衡逆向移动,一级沉砷更完全;

(5)含砷物质物质为H3AsO3,加入过氧化氢可以将其氧化成H3AsO4,根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;

(6)根据题意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根据元素守恒可知反应物应该还有H2O,FeS2整体化合价升高15价,一个O2降低4价,所以二者的系数比为4:15,再根据元素守恒可得离子方程式为4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。

【点睛】

同一周期元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能大于相邻元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀过量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq)平衡逆向移动,使一级沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+六、原理综合题(共4题,共28分)27、略

【分析】【详解】

(1)溴元素位于元素周期表第4周期第ⅦA族,最外层电子为价电子,价电子排布式为4s24p5,所以基态溴原子的价层电子轨道排布图为

(2)溴原子未成对电子数为1,第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有K(4s1)、Sc(3d14s2)、Cu(3d104s1)、Ga(4s24p1);共4种;

(3)洪特规则规定:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同。基态碳原子的核外电子排布图应为该同学画出的基态碳原子的核外电子排布图违背了洪特规则;

(4)①C22-与O22+

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