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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2025年粤教新版选修3化学下册阶段测试试卷322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总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、如表所示列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用表示,单位为),下列关于元素R的判断一定正确的是。7401500770010500
A.R的最高正价为+3价B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族C.R元素的原子最外层共有4个电子D.R基态原子的核外电子排布式为2、某元素M的逐级电离能(kJ•mol﹣1)分别为580,1820,2750,11600。该元素氧化物的化学式最可能是A.MOB.MO2C.MO3D.M2O33、钛号称“崛起的第三金属”,因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能,被广泛应用于军事、医学等领域。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素,下列关于金属钛的叙述中不正确的是()A.上述钛原子中,中子数不可能为22B.钛元素在周期表中处于第四周期ⅡB族C.钛原子的外围电子排布为3d24s2D.钛元素位于元素周期表的d区,是过渡元素4、C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子;结构如图。下列说法不正确的是。
A.C60晶体易溶于苯、CS2,C60是非极性分子B.1molC60分子中,含有δ键数目为60NAC.C60与F2在一定条件下,发生反应生成C60F60D.C60、金刚石和石墨是同素异形体5、有关苯分子中化学键的描述正确的是A.每个碳原子的一个杂化轨道参与形成大键B.每个碳原子的未参加杂化的轨道形成大键C.碳原子的3个杂化轨道与其他碳原子形成2个键和1个键D.碳原子的未参加杂化的轨道与其他碳原子的轨道形成键6、下列说法正确的是()A.Na2S2、NaClO中所含化学键类型完全相同B.白磷和食盐晶体熔化需克服相同类型的作用力C.HF的沸点比HCl的沸点高是由于HF分子间存在氢键D.CCl4和HCl都是共价化合物,并且都属于电解质7、四种晶体的晶胞结构如图所示,下列有关说法正确的是()A.图甲所示晶体的化学式为A3B4CB.图乙所示晶体中阴阳离子个数比为1:1C.图丙所示CaF2晶体中Ca2+配位数为4,F-配位数为8D.图丁所示晶体属于简单立方堆积8、下列说法正确的是()A.含阳离子的晶体一定含有阴离子B.沸点由高到底的顺序:HF>HI>HBr>HClC.含有共价键的晶体一定具有高的熔沸点及硬度D.空间利用率面心立方最密堆积>六方最密堆积>体心立方密堆积评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、如图是元素周期表的一部分;所列字母分别代表一种化学元素。下列说法正确的是()
A.b的第一电离能小于c的第一电离能B.d在c的常见单质中燃烧,产物中既含有离子键也含有共价键C.e与a组成的化合物沸点比水低,原因是水分子之间可形成氢键D.f元素的基态原子失去4s能级上的所有电子后所形成的离子最稳定10、下表中所列的五种短周期元素;原子序数连续,但与表中排列顺序无关。用m表示基态原子的价电子数,用n表示基态原子的未成对电子数,m—n的值如下表所示:
下列说法错误的是A.第一电离能:A<td><>B.电负性:E<td><>C.原子序数:B<td><>D.核外未成对电子数:C=D11、下列叙述正确的是【】A.氢键是一种特殊的化学键,广泛存在于自然界中B.CO和N2的分子量相同,但CO的沸点比N2的高C.CH2=CH2分子中共有四个σ键和一个π键D.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性12、通过反应“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)ΔH>0”,能制得用于化学镀镍的NaH2PO2。P4的结构如图所示;则下列说法正确的是。
A.白磷中各P原子通过共价键相连接形成共价晶体B.H2O分子的立体构型为V形C.该反应能自发进行,则ΔS<0D.反应产物PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化13、短周期主族元素的原子序数依次增大,的最高正价与最低负价代数和为0,形成的化合物甲的结构如图所示,在同周期中原子半径最小。下列说法正确的是()
A.原子半径大小:B.电负性大小:C.形成的化合物为离子化合物D.化合物甲中阴离子的空间构型为三角锥形14、下列说法正确的是A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O中共价键的键能比较大C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释D.氨气极易溶于水是因为氨气可与水形成氢键这种化学键15、如图所示,高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元);则下列说法中错误的是()
A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O2-B.晶体中,每个O2-周围距离最近的O2-有8个C.晶体中与每个K+周围有8个O2-D.晶体中,0价氧与-2价氧的数目比为3∶116、近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子,小球为钠原子),关于这三种晶胞的说法正确的是()
A.晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为12B.晶胞Ⅱ中含有6个钠原子C.晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2ClD.三种晶体均是由NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应所得17、铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一;其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。则下列说法不正确的是。
A.铁镁合金的化学式为Mg2FeB.晶体中存在的化学键类型为金属键、离子键C.晶胞中Fe与Mg的配位数均为4D.该晶胞的质量是g评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)18、如图是s能级和p能级的原子轨道图。
试回答下列问题:
(1)s电子的原子轨道呈________形,每个s能级有________个原子轨道;p电子的原子轨道呈________形,每个p能级有________个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是________电子,其电子云在空间有3个互相________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是________,它的最低价氢化物的电子式是________。
(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,Y的元素符号为________,原子的核外电子排布式为______________。19、I.将少量CuSO4粉末溶于盛有水的试管中得到一种天蓝色溶液;先向试管里的溶液中滴加氨水,首先形成蓝色沉淀。继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液;再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体。
(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是_______________________。
(2)加入乙醇的作用是_____________________________。
(3)写出蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式______________。
(4)得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,晶体中Cu2+与NH3之间的化学键类型为_____________,该晶体中配体分子的空间构型为_______________________。(用文字描述)
II.含Fe元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下列问题:
(1)在K3[Fe(CN)6]中中心离子是________,配体是_________,配位数是_________。
(2)某个(Ⅱ)有机配合物的结构如图所示:
①该分子中N原子的杂化方式为________、________。
②请在图中用“”标出的配位键。_____
(3)Ge,As,Se元素处于同一周期,三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为__________________。
(4)的酸性强于的原因是_________________________________________。20、试用VSEPR理论判断下列分子或离子的立体构型,并判断中心原子的杂化类型:(1)H2O____________形,杂化类型_________;(2)CO32-__________形,杂化类型_________;(3)SO32-__________形,杂化类型_________;21、硼及其化合物的应用广泛。试回答下列问题:
(1)基态原子的价电子轨道表示式为__________,其第一电离能比的__________(填“大”或“小”)。
(2)氨硼烷()被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的原子是__________,写出一种与氨硼烷互为等电子体的有机小分子:___________________(填化学式)。
(3)常温常压下硼酸()的晶体结构为层状;其二维平面结构如图所示。
①B原子的杂化方式为__________。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大:_________________。
②路易斯酸碱理论认为,任何可接受电子对的分子或离子叫路易斯酸,任何可给出电子对的分子或离子叫路易斯碱。从结构角度分析硼酸是路易斯酸:______________________________。22、⑴氯酸钾熔化,粒子间克服了________的作用力;二氧化硅熔化,粒子间克服了________的作用力;碘的升华,粒子间克服了________的作用力。
⑵下列3种晶体:①CO2,②NaCl,③金刚石它们的熔点从低到高的顺序为________(填序号)。
⑶在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子有__________,由非极性键形成的非极性分子有________,含有氢键的晶体的化学式是________,属于离子晶体的是________,属于原子晶体的是________。23、叠氮化合物是一类重要的化合物,其中氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,其分子结构可表示为H—N=N≡N,肼(N2H4)被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸(HN3),发生的反应为N2H4+HNO2=2H2O+HN3。HN3的酸性和醋酸相近,可微弱电离出H+和N3-。试回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是___(填序号)。
A.HN3中含有5个σ键。
B.HN3中的三个氮原子均采用sp2杂化。
C.HN3、HNO2、H2O、N2H4都是极性分子。
D.N2H4沸点高达113.5℃;说明肼分子间可形成氢键。
(2)叠氮酸根能与许多金属离子等形成配合物,如[Co(N3)(NH3)5]SO4,在该配合物中钴显___价;根据价层电子对互斥理论判断SO42-的空间构型为___。
(3)与N3-互为等电子体的分子有___(写两种即可)。24、与铀氮化物是重要的核燃料,已知某温度下三碳酸铀酰铵可发生如下分解反应:阿伏加德罗常数的值为
回答下列问题:
(1)发生裂变反应:净产生的中子()数为________。基态原子的外围电子排布式为则处于下列状态的铀原子或离子失去一个电子所需的能量最高的为________(填序号)。
ABCD
(2)和中,沸点较高的为________,与形成的配离子稳定性较高的为________。
(3)中存在大键,形成该大键的电子数为________。
(4)某种铀氮化物的晶体结构与相同。的Bom-Haber循环如图所示。
①晶格能为________
②的第二电离能大于的第二电离能,是由于的半径较小、的核电荷更高以及_______。
(5)另一种铀氮化物的晶胞如下图所示,“原子”作面心立方最密堆积。
①铀元素的化合价为________,“原子”的配位数为________。
②已知晶胞参数为则晶体的密度为________(列出计算式)。25、Al的晶体中原子的堆积方式如图甲所示;其晶胞特征如图乙所示。
已知Al的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数;Al的相对原子质量为M。
(1)晶胞中Al原子的配位数为_____,一个晶胞中Al原子的数目为_____,该晶胞的空间利用率是_____。
(2)该晶体的密度为_____(用字母表示)。26、卤素单质可以参与很多化学反应,如:NF3气体可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到;反应①:2NH3+3F2NF3+3NH4F,Ta(钽)是一种过渡元素,利用“化学蒸气转移法”可以制备TaS2晶体;反应②:TaI4(g)+S2(g)TaS2(s)+2I2(g)+QkJ;Q>0
(1)反应①中:非金属性最强的元素原子核外有____种不同运动状态的电子;该反应中的某元素的单质可作粮食保护气,则该元素最外层的电子有___种自旋方向。
(2)反应①中:物质所属的晶体类型有____;并写出所有原子符合8电子稳定结构的化合物的电子式____。
(3)反应②中:平衡常数表达式:K=___,若反应达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时____。
a.平衡常数K增大b.S2的浓度减小c.I2的质量减小d.V(TaI4)逆增大。
(4)反应②在一定温度下进行,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得蒸气的质量减少了2.45g,则I2的平均反应速率为___。
(5)某同学对反应②又进行研究,他查阅资料,发现硫单质有多种同素异形体,可表示Sx(x为偶数),且在一定条件下可以相互转化,他认为仅增大压强对平衡是有影响的,则TaI4的平衡转化率会____(填增大或减小),其原因是___。评卷人得分四、计算题(共1题,共3分)27、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。____________参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【分析】
从题表中短周期元素R的各级电离能数据可看出;R的第一;第二电离能都较小,与第三电离能相差较大,所以R元素原子最外层有2个电子,为第ⅡA族元素,据此分析解答。
【详解】
A.最外层有2个电子;所以R的最高正化合价为+2价,故A错误;
B.R元素原子最外层有2个电子;所以R位于元素周期表中第ⅡA族,故B正确;
C.R原子最外层有2个电子;故C错误;
D.R元素为第ⅡA族元素,可能为Mg或Be,所以R基态原子的电子排布式不一定为故D错误;
答案选B。2、D【分析】【详解】
元素M的逐级电离能(kJ/mol)分别为580、1820、2750、11600,该元素的第四电离能剧增,故该元素化合价表现为+3价,故氧化物的化学式为M2O3;故选D。
【点睛】
本题考查电离能与化合价的关系,判断化合价是解题的关键。3、B【分析】【详解】
A、钛为22号元素,48Ti、49Ti、50Ti的中子数分别为26;27、28;中子数不可能为22,A正确;
B、钛原子的外围电子层排布为3d24s2;钛元素在周期表中处于第四周期ⅣB族,B错误;
C、根据构造原理知钛原子的外围电子层排布为3d24s2;C正确;
D、d区元素原子的价电子排布为(n-1)d1—9ns1—2;根据钛原子的价电子排布可知钛元素位于元素周期表的d区,是过渡元素,D正确。
答案选B。4、B【分析】【分析】
C60是分子晶体,易溶于苯、CS2,根据相似相溶原理可知C60是非极性分子;根据结构可知,每一个碳原子形成3个δ键,但每个δ键被两个六边形共用,所以每个碳原子形成δ键的个数:1molC60分子中有60个碳原子;同素异形体;是同种元素组成的不同形态的单质。
【详解】
A.C60是分子晶体,易溶于苯、CS2,根据相似相溶原理可知C60是非极性分子;故A正确;
B.根据结构可知,每一个碳原子形成3个δ键,但每个δ键被两个六边形共用,所以每个碳原子形成δ键的个数:1molC60分子中有60个碳原子,δ键数目为:故B错误;
C.根据元素周期律,F的非金属性强于C,则F的氧化性强于C,可发生如下氧化还原反应反应:故C正确;
D.同素异形体,是同种元素组成的不同形态的单质,C60;金刚石和石墨是同素异形体;D正确;
答案选B。5、B【分析】【详解】
A.杂化轨道只能形成键,而不能形成键;故A错误;
B.每个碳原子的两个杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的杂化轨道上的电子配对形成键;故B正确;
C.每个碳原子的另一个杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的1s电子配对形成键;故C错误;
D.未参与杂化的2p轨道形成大键;故D错误;
故选B。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.Na2S2中含有离子键和非极性键;NaClO中含有离子键和极性键,A错误;
B.白磷属于分子晶体;熔化时破坏分子间作用力,食盐是离子晶体,熔化时破坏离子键,B错误;
C.氢键是某些氢化物(NH3、H2O;HF)分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力;它的存在使氢化物的熔点、沸点相对较高,因此HF的沸点高是由氢键所致,C正确;
D.CCl4在熔融时和在水溶液中均不导电;属于非电解质,HCl在水溶液中能导电,属于电解质,D错误;
故答案为C。
【点睛】
同种元素之间形成的共价键为非极性共价键,不同种元素之间的共价键为极性共价键。7、B【分析】【详解】
A.由图甲可知,A原子位于6个面心,63;B位于8个顶点上,81;C位于体心,只有1个。因此,所示晶体的化学式为A3BC;A不正确;
B.由图乙可知,每个Ba2+离子周围有6个而每个周围有6个Ba2+;因此,所示晶体中阴阳离子个数比为1:1,B正确;
C.由图丙可知,位于顶点和面心的是Ca2+,共有4个;位于体内的是F-,共有8个。位于相邻的4个所形成的正四面体的体心,因此,所示CaF2晶体中F-配位数为4,则Ca2+配位数为8;C不正确;
D.图丁不能表示简单立方堆积;简单立方堆积的晶胞的体内没有原子,D不正确。
综上所述,有关说法正确的是B,故选B。8、B【分析】【详解】
A.含有阳离子的晶体不一定含有阴离子;如金属晶体含有的是金属阳离子和自由电子,故A项错误;
B.HF、HI、HBr、HCl均为分子晶体,由于HF分子间存在氢键,故沸点最高,又相对分子质量:HI>HBr>HCl,则范德华力HI>HBr>HCl,沸点HI>HBr>HCl,则沸点由高到底的顺序:HF>HI>HBr>HCl;B选项正确;
C.含有共价键的晶体可能是分子晶体;原子晶体或部分离子晶体(如NaOH晶体);若为分子晶体,则不一定有高的熔沸点及硬度,故C项错误;
D.空间利用率:面心立方最密堆积=六方最密堆积;都为74%,故D项错误;
答案选B。二、多选题(共9题,共18分)9、BC【分析】【详解】
由元素在周期表中位置可知,a为H、b为N;c为O、d为Na、e为S、f为Fe。
A.N元素的2p轨道为半充满稳定结构;第一电离能高于氧元素的第一电离能,故A错误;
B.Na在氧气中燃烧生成过氧化钠;过氧化钠中含有离子键;共价键,故B正确;
C.水分子之间存在氢键;硫化氢分子之间为范德华力,氢键比范德华力强,因此硫化氢的沸点低于水,故C正确;
D.Fe2+离子价电子为3d6,而Fe3+离子价电子为3d5稳定结构,Fe2+离子不如Fe3+离子稳定;故D错误;
故选BC。10、AD【分析】【分析】
短周期元素的价电子数就是其最外层电子数,用m表示基态原子的价电子数,用n表示基态原子的未成对电子数,A元素m—n为8,说明A的最外层电子数为8,均已成对,故A只能是Ne或者Ar;B元素m—n为6,说明B的最外层电子数为7,6个已成对,故B只能是F或者Cl,同理推导出:C为O或S,D为N;C、B、Be或P、Si、Al、Mg,E为Na或Li、H,又A、B、C、D、E原子序数连续,故只能分别为Ne、F、O、N、Na,据此分析作答。
【详解】
A.同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,分析可知A为惰性气体元素,其第一电离能在同周期中最大,故A>C;A错误;
B.据分析可知,E是Na为金属元素,D是N为非金属元素,故电负性E
C.据分析可知,E是Na,B是F,故原子序数:B
D.C是O;有2个未成对电子,而D是N,有3个未成对电子,故核外未成对电子数:C与D不相等,D错误;
故答案为:AD。11、BD【分析】【分析】
【详解】
A.氢键是一种分子间作用力;不是化学键,A错误;
B.CO和N2都是分子晶体,熔沸点主要受分子间作用力影响,但在相对分子质量相同的情况下,CO是极性分子,N2是非极性分子,极性分子的相互吸引力大于非极性分子,会使分子间作用力略大,CO的沸点比N2的高;B正确;
C.共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,所以CH2=CH2中有5个σ键;1个π键,C错误;
D.共价键具有饱和性和方向性,S最外层有6个电子,再接受2个电子就形成稳定结构,则把H2S分子写成H3S分子;违背了共价键的饱和性,D正确;
答案选BD。
【点睛】
共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,共价叁键中一个是σ键,两个是π键。12、BD【分析】【详解】
A.白磷中4个P原子通过共价键相连接形成P4分子;属于分子晶体,故A错误;
B.H2O分子的立体构型为V形;故B正确;
C.该反应能自发进行则ΔH-TΔS<0;ΔH>0,则ΔS>0,故C错误;
D.PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化;故D正确;
答案选BD。
【点睛】
该反应能自发进行则ΔH-TΔS<0;PH3中磷原子于氢原子共用三个电子对,含有一对孤电子对,故杂化方式为sp3杂化。13、AC【分析】【分析】
短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序数依次增大;W的最高正价与最低负价代数和为0,则W为C或Si,根据W、X、Y形成的化合物甲的结构示意图,X为O,则W为C,Y为+1价的阳离子,为Na元素;Z在同周期中原子半径最小,Z为Cl元素,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析;W为C元素,X为O元素,Y为Na元素,Z为Cl元素。
A.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径大小:故A正确;
B.元素的非金属性越强;电负性越大,电负性大小:X>Z,故B错误;
C.X为O元素;Y为Na元素,为活泼的非金属和金属元素,形成的化合物为离子化合物,故C正确;
D.化合物甲中阴离子为CO32-;C原子的价层电子对数=3,没有孤对电子,空间构型为平面三角形,故D错误;
故选AC。14、AC【分析】【详解】
A.HCl、HBr;HI均可形成分子晶体;其分子结构相似,相对分子质量越大则分子间作用力越大,所以熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关,故A正确;
B.氢键是比范德华力大的一种分子间作用力,水分子间可以形成氢键,H2S分子间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S;与共价键的键能无关,故B错误;
C.碘分子为非极性分子,CCl4也为非极性分子;碘易溶于四氯化碳可以用相似相溶原理解释,故C正确;
D.氢键不是化学键;故D错误;
故答案为AC。15、BC【分析】【详解】
A、由晶胞图可知,K+的个数为8×+6×=4,O2-的个数为12×+1=4,化学式为KO2,故A正确;
B、由晶胞图可知,晶体中每个O2-周围有12个O2-,故B错误;
C、由晶胞图可知,晶体中每个K+的周围有6个O2-,故C错误;
D、晶胞中K+与O2-个数分别为4、4,所以晶胞中共有8个氧原子,根据电荷守恒-2价O原子数目为2,所以0价氧原子数目为8-2=6,所以晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3:1,故D正确;
故选BC。16、AC【分析】【分析】
根据原子分摊可知,晶胞I中:晶胞中Na原子数目=1+8×=2、Cl原子数目=12×=6,化学式为NaCl3;晶胞II中Na原子数目=2+4×=3、Cl原子数目=8×=1,化学式为Na3Cl;晶胞III中Na原子数目=2+4×+2×=4、Cl原子数目=8×=2,化学式为Na2Cl,根据反应条件(NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体)和原子守恒可知,晶胞I所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应的产物;晶胞II;III所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应的产物,据此分析解答。
【详解】
A.由图可知;晶胞中12个Cl原子位于面上,所以体心Na原子周围有12个Cl,即钠原子的配位数为12,故A正确;
B.Na有2个位于体内,4个位于棱心,棱心被4个晶胞共用,钠原子个数为2+4×=3;即晶胞Ⅱ中含有3个钠原子,故B错误;
C.晶胞III中Na原子数目=2+4×+2×=4、Cl原子数目=8×=2,化学式为Na2Cl;故C正确;
D.晶胞I、II、Ⅲ所对应晶体的化学式分别为NaCl3、Na3Cl、Na2Cl,根据原子守恒可知,晶胞I所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应的产物;晶胞II;III所对应晶体是NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na反应的产物,故D错误;
答案选AC。17、BC【分析】【分析】
【详解】
A.根据均摊法,该晶胞中Fe原子的数目为=4,Mg原子的个数为8,Fe、Mg原子个数之比=4:8=1:2,所以其化学式为Mg2Fe;故A正确;
B.金属晶体中存在金属键;该晶体属于合金,属于金属晶体,所以只含金属键,故B错误;
C.根据晶胞结构示意图可知,距离Mg原子最近且相等的Fe原子有4个,即Mg的配位数为4,而该晶体的化学式为Mg2Fe;所以Fe的配位数为8,故C错误;
D.晶胞中Fe原子个数为4,Mg原子个数为8,所以晶胞的质量为=g;故D正确;
故答案为BC。三、填空题(共9题,共18分)18、略
【分析】【分析】
根据图中信息得到s电子、p电子的原子轨道形状和轨道数目;根据元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1;得出n值,再进行分析。
【详解】
(1)s电子的原子轨道呈球形;每个s能级有1个原子轨道;p电子的原子轨道呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道;故答案为:球;1;哑铃;3。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,则n=2,因此原子中能量最高的是2p轨道电子,其电子云在空间有3个互相垂直的伸展方向。元素X价电子为2s22p3,其元素名称是氮,它的最低价氢化物为NH3,其电子式是故答案为:2p轨道;垂直;氮;
(3)s轨道最多2个电子,因此元素Y的原子最外层电子排布式为3s23p4,则Y为16号元素,其元素符号为S,原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p4;故答案为:S;[Ne]3s23p4。【解析】①.球②.1③.哑铃④.3⑤.2p轨道⑥.垂直⑦.氮
⑧.⑨.S⑩.[Ne]3s23p419、略
【分析】【分析】
I.由信息可知,溶于水后加氨水发生Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,再加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体为Cu(NH3)4SO4•H2O。
II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析;含有空轨道的金属阳离子为中心离子,有孤对电子的原子或离子为配体,配位数就是配体的个数;
(2)根据结构式可知,N原子价电子对数为3、4,所以杂化方式为sp2、sp3;N;O提供孤电子对;
(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,据此判断第一电离能大小;
(4)分子结构中非羟基氧原子数比多或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移;据此判断酸性强弱。
【详解】
I.(1)溶液中呈天蓝色微粒的化学式是[Cu(NH3)4]2+,故答案为:[Cu(NH3)4]2+;
(2)加入乙醇的作用是降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度,故答案为:降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度;
(3)蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
故答案为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
(4)Cu(NH3)4SO4⋅H2O中Cu2+与NH3之间的化学键由Cu2+提供空轨道;N原子提供电子对,为配位键(或共价健);配体分子为氨气,空间构型为三角锥形,故答案为:配位键(或共价健);三角锥形。
II.(1)根据配合物K3[Fe(CN)6结构分析,含有空轨道的金属阳离子为中心离子,所以中心离子为Fe3+、有孤对电子的原子或离子为配体,所以配体为CN−、配位数就是配体的个数,所以配位数为6,故答案为:Fe3+;CN−;6;
(2)①价电子对数=键+孤电子对数,根据结构式可知,N原子的价电子对数为:3、4,其杂化方式为sp2、sp3,故答案为:sp2;sp3;
②N、O提供孤电子对,所以故答案为:
(3)同周期,从左到右,第一电离能增大,As的价电子排布式为:4s24p3;p轨道半充满状态,较稳定,第一电离能最大,则第一电离能为:As>Se>Ge,故答案为:As>Se>Ge;
(4)分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强,故答案为:分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强。
【点睛】
配位键是指由提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形成的一种特殊的共价键,可表示为:A→B,箭头指向接受孤电子对的原子;通常把金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物,一般配合物由内界和外界两部分组成,内界是配合物中心原子或离子和一定数目的配位体,是配合物的特征部分,外界是内界以外的其他离子,比如:【解析】①.[Cu(H2O)4]2+②.降低溶剂的极性,减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度③.Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-④.配位键(或共价健)⑤.三角锥形⑥.Fe3+⑦.CN—⑧.6⑨.⑩.⑪.⑫.As>Se>Ge⑬.分子结构中非羟基氧原子数比多,所以的酸性强.或分子中As价态更高,导致中的O的电子向As偏移,氧氢键的极性变大,在水分子作用下,越容易电离出H+,故酸性更强20、略
【分析】【分析】
根据价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型,价层电子对个数n=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数。根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化,据此分析解答。
【详解】
(1)H2O中价层电子对个数n=2+(6-2×1)=4,含孤电子对数为2,中心原子采用sp3杂化,所以该分子为V型;(2)CO32-中价层电子对个数n=3+(4+2-3×2)=3,含孤电子对数为0,中心原子采用sp2杂化,所以该分子为平面三角形;(3)SO32-中价层电子对个数n=3+(6+2-3×2)=4,含孤电子对数为1,中心原子采用sp3杂化,所以该分子为三角锥形。【解析】①.V形②.sp3③.平面三角形④.sp2⑤.三角锥形⑥.sp321、略
【分析】【详解】
(1)原子的核外电子排布式分别为原子的轨道处于全满状态,所以的第一电离能比的小,原子的价电子轨道表示式为故答案为:小。
(2)形成配位键,必须有一方提供空轨道,另一方提供孤对电子,在氨硼烷中,原子可提供一对孤电子,原子有一个空轨道,与互为等电子体,故答案为:
(3)①由图可知,硼酸中每个原子与原子形成3个键,即原子有3个成键轨道,且没有孤电子对,故为杂化,溶质分子间形成的氢键不利于溶质的溶解,加热时,硼酸的溶解度增大,可分析出,升温时硼酸分子中的部分氢键被破坏,故答案为:杂化硼酸分子间通过氢键缔合;加热时,部分氢键被破坏。
②硼酸分子中,原子有一个空的轨道,可以接受电子对,根据路易斯酸碱理论可知,硼酸为路易斯酸,故答案为:硼酸分子中B原子有一个空轨道。
【点睛】
同周期,从左到右,第一电离能增大,但在短周期,第ⅡA族与第ⅢA族中:Be>B、Mg>Al,第ⅤA族与第ⅥA族中:N>O、P>S。【解析】小杂化硼酸分子间通过氢键缔合,加热时,部分氢键被破坏硼酸分子中B原子有一个空轨道22、略
【分析】【分析】
⑴根据对应的晶体类型分析粒子间克服的作用力。
⑵一般情况;熔点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
⑶分析每个物质的化学键类型;分子极性和晶体类型。
【详解】
⑴氯酸钾是离子化合物;氯酸钾熔化,粒子间克服了离子键的作用力;二氧化硅是原子晶体,二氧化硅熔化,粒子间克服了共价键的作用力;碘是分子晶体,碘的升华,粒子间克服了分子间的作用力;故答案为:离子键;共价键;分子间。
⑵一般情况,熔点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体,①CO2是分子晶体;②NaCl是离子晶体,③金刚石是原子晶体,因此它们的熔点从低到高的顺序为①②③;故答案为:①②③。
⑶H2是非极性键形成的非极性分子,(NH4)2SO4是离子键、极性共价键形成的离子化合物,SiC是共价键形成的原子晶体,CO2是极性键形成的非极性分子,HF是极性键形成的极性分子,因此由极性键形成的非极性分子有CO2,由非极性键形成的非极性分子有H2,含有氢键的晶体的化学式是HF,属于离子晶体的是(NH4)2SO4,属于原子晶体的是SiC;故答案为:CO2;H2;HF;(NH4)2SO4;SiC。
【点睛】
物质结构题型是常考题型,主要考查晶体类型和克服的作用力、分子的极性、键的极性等。【解析】①.离子键②.共价键③.分子间④.①②③⑤.CO2⑥.H2⑦.HF⑧.(NH4)2SO4⑨.SiC23、略
【分析】【详解】
(1)A.根据HN3的分子结构可知,HN3分子中存在3个σ键;故A错误;
B.HN3分子中连接三键的氮原子为sp杂化;故B错误;
C.HN3、HNO2、H2O、N2H4分子的正;负电荷中心不重合;都是极性分子,故C正确;
D.N2H4为分子化合物;N元素电负性较高,能够形成分子间氢键,分子间氢键的存在会使物质的熔;沸点升高,故D正确;
故答案为:CD;
(2)[Co(N3)(NH3)5]SO4中带1个单位负电荷,NH3不带电荷,带2个单位负电荷,根据化合物中元素化合价的代数和等于零可知,[Co(N3)(NH3)5]SO4中钴显+3价;硫酸根离子中S原子的价层电子对数为无孤电子对,故其空间构型为正四面体形;
(3)互为等电子体的粒子必须满足两个条件:①所含原子总数相等;②所含价电子总数相等,价电子总数为3×5+1=16,因此与互为等电子体的分子有CO2、CS2。【解析】①.CD②.+3③.正四面体形④.CO2、CS224、略
【分析】【分析】
根据裂变反应:中净产生的中子()数和的物质的量判断;核外电子排布轨道处于半充满和全充满时相对稳定;根据电离能的递变性和变化规律判断;根据晶胞结构分析晶体的化学式并进行相关计算。
【详解】
(1)的物质的量为1mol,根据裂变反应:可知净产生的中子()的物质的量为2mol,数目为2NA;基态U原子的外围电子排布式为5f36d17s2,和均为其基态原子的激发态,为U+,由第二电离明显高于第一电离可知,再失去1个电子所需要的能量最高;故答案为B;
(2)NH3常温下为气态,而H2O常温下为液态,则沸点较高的为H2O;NH3结合质子的能力强于H2O,则NH3与Cu2+形成的配离子稳定性强于H2O与Cu2+形成的配离子稳定性;
(3)CO32-中存在大π键,C原子孤对电子数为=0,则其路易斯结构式为形成的大π键为该大π键的电子数为6;
(4)①MgO的晶格能为Mg2+(g)和O2-(g)生成MgO(s)放出的能量,则MgO的晶格能为3845kJ•mol-1;
②Al+的电子排布式为1s22s22p63s2,Mg+的电子排布式为1s22s22p63s1,可见Al的第二电离能大于Mg的第二电离能,是由于Al+的半径较Mg+小、Al+的核电荷更高以及Al+为3s2相对稳定结构;破坏需要额外提供能量;
(5)另一种铀氮化物的晶胞是U“原子”作面心立方最密堆积,其中含有U的原子数目为8×+6×=4,N原子数为8,其化学式为UN2;
①晶胞化学式为UN2;其中N为-3价,则铀元素的化合价为+6价;晶胞中顶点U原子最靠近的N原子数是1,顶点U为8个晶胞共用,则U原子的配位数为8;
②已知晶胞参数为anm,晶胞的体积为(a×10-7cm)3,晶胞的质量为g,则晶体的密度为=g/cm3。
【点睛】
本题涉及电离能的大小判断,可依据电离能的一般变化规律分析,其中判断电离能大小的关键要点是当外围电子在能量相等的轨道上形成全空(p0,d0,f0)、半满(p3,d5,f7
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