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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年上外版选修3化学上册阶段测试试卷847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9题,共18分)1、硫离子核外具有多少种不同能量的电子:A.16种B.18种C.2种D.5种2、符号“3Px”没有给出的信息是A.能级B.电子层C.电子云伸展方向D.电子的自旋3、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4、下列说法中正确的是A.同周期的所有元素,从左到右,电负性依次增大B.在H3O+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键,因此它们形成的都是配位化合物C.焰色反应本质上就是发射光谱D.SO2、CO2都是极性分子5、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A.6.2g白磷(分子结构如图)中所含P—P键的数目为0.2NA

B.1mol甲苯中含有σ键数目为15NAC.6gSiO2晶体中,含有的Si—O键数目为0.2NAD.12g金刚石含C—C键数目为NA6、下列描述中正确的是A.CS2为V形的极性分子B.ClO3—的空间构型为平面三角形C.SF6中有6对相同的成键电子对D.SiF4和SO32—的中心原子均为sp2杂化7、通常情况下,NCl3是一种油状液体,其分子空间构型与NH3相似。下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是A.NCl3的沸点高于NH3的沸点B.在氨水中,大部分NH3与H2O以氢键(用“”表示)结合形成NH3•H2O分子,则NH3•H2O的结构式为C.NCl3分子是非极性分子D.NBr3比NCl3易挥发8、常温下,NC13是一种油状液体,其分子空间构型为三角锥形,下列对NC13的有关叙述错误的是()A.NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短B.NC13分子中的所有原子均达到8电子稳定结构C.NCl3分子是极性分子D.NBr3的沸点比NCl3的沸点低9、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CaS评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)10、下列关于粒子结构的描述不正确的是A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,且H2S分子的键角较大B.HS﹣和HCl均是含一个极性键的18电子微粒C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子D.1molD216O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)11、下列说法不正确的是()A.苯分子中每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键B.Na3N与NaH均为离子化合物,都能与水反应放出气体,且与水反应所得溶液均能使酚酞溶液变红C.配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)中的配位原子是C原子,配位数为4D.H2O中的孤对电子数比H3O+的多,故H2O的键角比H3O+的键角小12、水杨酸()是护肤品新宠儿。下列有关水杨酸的说法正确的是()A.水杨酸最多可与发生加成反应B.与对甲氧基苯甲酸互为同系物C.存在分子内氢键,使其在水中的溶解度减小D.分子中的碳原子均采用杂化13、工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O;以CO、O2、NH3为原料,可合成尿素[CO(NH2)2]。下列叙述错误的是A.H2O分子VSEPR模型为V形B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为sp3C.在上述涉及的4种物质中,沸点从低到高的顺序为H2<H2O3CH2OHD.CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为7:114、下列说法正确的是A.LiAlH4中的阴离子的中心原子的杂化形式为sp3B.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则C.CN-与N2的结构相似,CH3CN分子中σ键与π键数目之比为2∶1D.SO2、BF3、NCl3都含有极性键,都是极性分子15、膦(PH3)在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含之。它的分子是三角锥形。以下关于PH3的叙述中,正确的是()A.PH3是非极性分子B.PH3分子中有未成键的电子对C.PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱D.PH3分子中的P-H键是非极性键评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)16、核电站为防止发生核辐射事故;通常用含有铅的水泥做成屏蔽罩,内衬钢板,反应的压力容器用铁;铜等具有反辐射合金材料制成。

(1)水泥中通常含有碳、氧、硅、铝等元素,则这四种元素的基态原子中3p能级上存在电子的有______(填元素符号)

(2)写出二价铜离子的基态电子排布式:______

(3)铅的核电荷数为82,写出铅原子的价电子排布式:______17、研究发现,在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,Mn(NO3)2是制备该催化剂的原料之一。

(1)Co基态原子核外电子排布式为__________。

(2)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_________,中,N原子的杂化方式为________,写出一种与互为等电子体的分子的化学式:__________。

(3)CO2分子中,σ键和π键的数目之比为________。

(4)H2O的沸点高于CO2的原因是__________。18、(1)有两种活性反应中间体离子;它们的离子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式:

___________;______________。

(2)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。

平面三角形分子___________,三角锥形分子____________,正四面体形分子_____________。

(3)写出SO3的常见的等电子体的化学式:一价阴离子____________(写出一种,下同),二价阴离子____________,它们的中心原子采用的杂化方式都是____________。19、按要求回答下列问题。

(1)下列基态原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是_______(填序号,下同),违反能量最低原理的是_____,违反泡利不相容原理的是_____,违反洪特规则的是_______。

①Si:

②Al:

③Co3+最外层:

④Mg2+:1s22s22p6

⑤Sc:1s22s22p63s23p63d3

⑥Cr:1s22s22p63s23p63d54s1

(2)物质:①甲烷②硫化氢③氢氧化镁④氨气⑤乙烯。条件符合条件物质的序号既含极性键又含非极性键______含有极性键的极性分子______上述分子中键角由大到小的顺序______

(3)甲图FeO晶胞中与Fe2+最近的Fe2+的个数为__________;乙图晶胞中A、B两种微粒个数比为______;丙图晶胞中A、B两种微粒个数比为_________。

甲.乙.丙.20、下图中A~D是中学化学教科书中常见的几种晶体结构模型:

请填写相应物质的名称:A._________;B.______;C.______;D.________。21、如图所示分别为氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞模型,请认真观察后完成表格。___________

离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数阴阳离子个数之比阴阳离子个数之比阴离子阳离子阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠氯化铯氟化钙评卷人得分四、原理综合题(共3题,共9分)22、在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒;其分散在Al中可使得铝材的硬度增加;延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:

(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是____________(填标号)。

A.B.C.D.

(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是__________、__________。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是__________,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是__________(填“Mg2+”或“Cu2+”)。

(3)一些氧化物的熔点如下表所示:。氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/°C1570280023.8−75.5

解释表中氧化物之间熔点差异的原因__________。

(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=__________pm,Mg原子之间最短距离y=__________pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是__________g·cm−3(列出计算表达式)。

23、太阳能电池可分为:硅太阳能电池;化合物太阳能电池,如砷化镓(GaAs);铜铟镓硒(CIGS)、硫化镉(CdS),功能高分子太阳能电池等,Al-Ni常作电极。据此回答问题:

(1)镍(Ni)在周期表中的位置为______;S原子的价电子排布式为________;Ga、As和Se的第一电离能由大到小的顺序是________。

(2)Na3As3中As原子的杂化方式为_____;AsCl3的空间构型为____。

(3)GaAs熔点为1238℃,GaN熔点约为1500°,GaAs熔点低于GaN的原因为__________。

(4)写出一种与SO42-互为等电子体的分子_________。

(5)GaAs的晶胞结构如图所示,其中As原子形成的空隙类型有正八面体形和正四面体形,该晶胞中Ga原子所处空隙类型为_____。已知GaAs的密度为ρg/cm3,Ga和As的摩尔质量分别为MGag/mol和MAsg/mol,则GaAs晶胞中Ga之间的最短距离为________pm。

24、2018年11月《NatureEnergy》报道了中科院大连化学物理研究所科学家用Ni-BaH2/Al2O3;Ni-LiH等作催化剂;实现了在常压、100~300℃的条件下合成氨。

(1)在元素周期表中,Li、O、H三种元素的电负性由大到小的顺序为___________;Al原子核外电子空间运动状态有8种,则该原子处于____(填“基态”或“激发态”)。

(2)氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位,也是重要的化工原料,可用于合成氨基酸、硝酸、TNT等。甘氨酸(NH2CH2COOH)是组成最简单的氨基酸;熔点为182℃,沸点为233℃。

①硝酸溶液中NO3‑的空间构型为__________。

②甘氨酸中N原子的杂化类型为________,分子中σ键与π键的个数比为_________;其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为-21℃,沸点为141℃)的主要原因:一是甘氨酸能形成内盐,二是______________。

(3)[Cu(NH3)4]2+在实验室中制备方法如下:向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液,请写出蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液的离子方程式___________________。

(4)X-射线衍射分析表明,由Ni元素形成的化合物Mg2NiH4的立方晶胞如图所示,其面心和顶点均被Ni原子占据,所有Mg原子的Ni配位数都相等。则Mg原子填入由Ni原子形成的___空隙中(填“正四面体”或“正八面体”),填隙率是____。

(5)已知Mg2NiH4晶体的晶胞参数为646.5pm,液氢的密度为0.0708g•cm-3。若以材料中氢的密度与液氢密度之比定义为储氢材料的储氢能力,在Mg2NiH4的储氢能力为____________(列出计算式即可)。

评卷人得分五、工业流程题(共1题,共8分)25、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、计算题(共2题,共20分)26、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)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9题,共18分)1、D【分析】【分析】

【详解】

硫原子的核电荷数为16,硫离子核外有18个电子,硫离子核外电子排布:1s22s22p63s23p6;据此可知离子核外有5种不同能量的电子,故选D项;

故答案选D。2、D【分析】【分析】

【详解】

3px表示原子核外第3能层(电子层)p能级(电子亚层)轨道,其中p轨道应有3个不同伸展方向的轨道,可分别表示为px、py、pz,同一个原子轨道中最多含有2个自旋相反的电子,所以从符号“3px”中不能看出电子的自旋方向。

故选D。3、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。4、C【分析】【详解】

A.电负性指原子对电子的吸引能力;同周期的稀有气体元素原子达到稳定结构,不吸引电子,故A错误;

B.H3O+中O原子提供孤电子对,与H+形成配位键,但不属于配位化合物,[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空轨道,与NH3之间形成配位键,所以在H3O+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键;故B错误;

C.焰色反应是当碱金属及其盐在火焰上灼烧时;原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出。而光的波长在可见光范围内,因而能使火焰呈现颜色,所以焰色反应主要是利用了原子光谱中原子发射光谱,故C正确;

D.SO2中心原子S的化合价为+4价,最外层电子未全部参与成键,含有孤对电子对,为极性分子;CO2中心原子C的化合价为+4价,最外层电子全部参与成键没有孤对电子对,CO2是直线型的分子;是非极性分子,故D错误;

故答案:C。5、B【分析】【详解】

A.一个P4分子中有6个P-P键;6.2g白磷含P4的物质的量为:0.05molP4分子中含有的P-P键的物质的量为:所含P-P键的数目为0.3NA;故A错误;

B.一个甲苯分子中,含有15个σ键,则1mol甲苯中含有σ键数目为15NA;故B正确;

C.SiO2是原子晶体,晶体中一个Si与四个O成正四面体结构,所以一个Si有4个Si-O键;6gSiO2物质的量为0.1mol,应该是含有0.4NA个Si-O键;故C错误;

D.每个C-C都两个C原子共同的,所以完全属于一个C原子的C-C单键只有个;又因每个C原子与四个C原子连结,所以一个C原子有两个完全属于2的C-C单键;即1mol金刚石中含有2molC-C单键,所以12g金刚石中含有2NA个C-C单键;故D错误;

答案选B。6、C【分析】【详解】

A.CS2与CO2分子构型相同,二氧化碳的分子结构为O=C=O,则CS2的结构为S=C=S;属于直线形分子,故A错误;

B.ClO3-中Cl的价层电子对数=3+(7+1-2×3)=4;含有一个孤电子对,则离子的空间构型为三角锥形,故B错误;

C.SF6中S-F含有一个成键电子对,所以SF6中含有6个S-F键;则分子中有6对完全相同的成键电子对,故C正确;

D.SiF4中Si的价层电子对数=4+(4-1×4)=4,SO32-中S的价层电子对数=3+(6+2-2×3)=4,所以中心原子均为sp3杂化;故D错误;

故选C。7、B【分析】【详解】

A项、NH3分子间形成氢键,所以NCl3的沸点低于NH3的沸点;故A错误;

B项、NH3与H2O以氢键(用“”表示)结合形成NH3•H2O分子;则NH3•H2O的结构式为故B正确;

C项、NC13的分子空间构型与氨分子相似,都是三角锥型结构,氨分子是极性分子,所以NCl3分子也是极性分子;故C错误;

D项、结构相似的分子晶体的熔沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大其熔沸点越高,所以NBr3比NCl3的熔沸点高,NCl3比NBr3易挥发;故D错误;

故选B。

【点睛】

结构相似的分子晶体的熔沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大其熔沸点越高是解答关键。8、D【分析】【详解】

A.N的半径小于C的半径,NC13中N—C1键键长比CCl4中C—C1键键长短;A正确;

B.由电子式可知;B正确;

C.NC13的分子空间构型是三角锥型结构不是正四面体结构,NCl3分子空间构型不对称,所以NCl3分子是极性分子;C正确;

D.无氢键的分子晶体中物质的熔沸点与相对分子质量有关,相对分子质量越大其熔沸点越高,所以NBr3比NCl3的熔沸点高,D错误;故答案为:D。9、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。二、多选题(共6题,共12分)10、AC【分析】【详解】

A、H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,NH3的键角约为107°,而H2S的键角比H2O的小(104.5°),接近90°,故H2S分子的键角较小;A错误;

B、HS﹣和HCl均是含一个极性键的18电子微粒;B正确;

C、CH2Cl2和CCl4均是四面体构型;前者是极性分子,后者是非极性分子,C错误;

D、1个D216O分子含10个质子,10个中子,10个电子,则1molD216O中含中子、质子、电子各10mol,即10NA;D正确;

故选AC。11、AC【分析】【详解】

A.苯分子中每个碳原子有3个σ键,无孤对电子,因此碳原子是sp2杂化;每个碳原子剩余的一个电子形成大π键,故A错误;

B.Na3N与NaH均为离子化合物;都能与水反应放出气体,且与水反应生成NaOH,所得溶液均能使酚酞溶液变红,故B正确;

C.配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写)中的配位原子是N原子;N提供孤对电子,配位数为4,故C错误;

D.H2O中的孤对电子数比H3O+的多,孤对电子对成对电子排斥力大,因此H2O的键角比H3O+的键角小;故D正确。

综上所述,答案为AC。12、CD【分析】【详解】

A.水杨酸中只有苯环能够与氢气发生加成反应,则1mol水杨酸最多能与3molH2发生加成反应;故A错误;

B.水杨酸与对甲氧基苯甲酸(含有-OCH3)含有的官能团不同;不是同系物,故B错误;

C.分子间氢键会导致物质的溶解度减小;水杨酸分子中的羟基和羧基间存在分子内氢键,使其在水中的溶解度减小,故C正确;

D.苯环是平面结构,苯环上的C原子采用杂化,羧基中的碳原子的价层电子对数=3,没有孤对电子,也采用杂化;故D正确;

故选CD。13、AC【分析】【详解】

A.水分子中价层电子对数为2+=4;所以VSEPR模型为正四面体结构,A错误;

B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子形成了4个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为4,所以C原子的杂化形式为sp3杂化;B正确;

C.四种物质都是由分子构成的分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,在室温下H2和CO是气体,H2O和CH3CH2OH是液体,气体的沸点小于液体物质的沸点,分子间作用力H222O和CH3CH2OH分子之间都存在分子间作用力,而且分子间还存在氢键,由于氢键:H2O>CH3CH2OH,所以物质的沸点CH3CH2OH2O,故四种物质的沸点从低到高的顺序为H23CH2OH2O;C错误;

D.CO(NH2)2分子中含有的σ键数目为7个;含有π键的数目是1个,所以分子中含有的σ键与π键的数目之比为7:1,D正确;

故答案选AC。14、AB【分析】【详解】

A.LiAlH4中的阴离子为Al中心Al原子有4条共价键,则杂化形式为sp3;A说法正确;

B.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d14s2,其能量小于[Ar]3d3,排布稳定,所以电子排布式1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则;B说法正确;

C.氮气分子间形成三对共价键,CN-与N2的结构相似,CH3CN分子中σ键与π键数目之比为5∶2;C说法错误;

D.SO2、NCl3都含有极性键,正负电荷重心不重合,都是极性分子,BF3含有极性键;正负电荷重心重合,属于非极性分子,D说法错误;

答案为AB。15、BC【分析】【分析】

【详解】

A.该分子为三角锥型结构;正负电荷重心不重合,所以为极性分子,A错误;

B.PH3分子中P原子最外层有5个电子;其中3个电子和3个H原子形成共用电子对,所以该物质中有1个未成键的孤对电子,B正确;

C.氮元素非金属性强于磷元素,PH3中的P-H键的极性比NH3中N-H键的极性弱;C正确;

D.同种非金属元素之间存在非极性键;不同非金属元素之间存在极性键,所以P-H是极性键,D错误;

答案选BC。三、填空题(共6题,共12分)16、略

【分析】【详解】

(1)碳、氧、硅、铝四种元素分别位于第2、2、3、3周期,第3周期元素的原子的基态原子中3p能级上才有可能存在电子,铝的电子排布式为硅的电子排布式为故的3p能级上存在电子;

(2)铜的基态电子排布式为失去最外层4s上第一个电子和次外层3d上的一个电子后形成二价铜离子,其基态电子排布式为

(3)铅的核电荷数为82,位于周期表第6周期第ⅣA族,为p区元素,最外层有4个电子,故铅原子的价电子排布式为

【点睛】

铅的价电子排布式可以根据铅在周期表中的位置直接写出,因为铅是主族元素,最外层电子即为价电子,不必写出铅的电子排布式然后从中找出价电子排布式。【解析】17、略

【分析】【分析】

根据Co的原子序数和周期表的位置,写出其电子排布式;根据电负性递变规律判断;根据VSEPR理论判断杂化类型;根据等电子体概念写出等电子体;根据CO2成键情况判断;根据水分子间形成氢键判断。

【详解】

(1)Co是27号元素,位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;答案为[Ar]3d74s2。

(2)同一周期元素,元素的电负性从左至右,依次增大,则C、N、O属于同一周期元素,原子序数O>N>C,电负性O>N>C;NO3-的价层电子对数=3+=3,故N原子采取sp2杂化;等电子体是指原子总数相等,价电子总数相等的微粒,则NO3-中原子总数为4,价电子总数为24,与NO3-互为等电子体的分子为SO3或BCl3;答案为O>N>C,sp2,SO3或BCl3。

(3)CO2分子中,碳原子与每个氧形成两对共用电子对,其电子式为结构式为O=C=O,CO2分子中;σ键2个和π键2个,数目比为1:1;答案为1:1。

(4)水的沸点高于CO2的原因是水分子间含氢键,二氧化碳分子中只含范德华力;答案为水分子间含氢键,二氧化碳分子中只含范德华力。【解析】[Ar]3d74s2O>N>Csp2SO3(BCl3等)1:1H2O分子间存在氢键,而CO2分子间只存在范德华力18、略

【分析】【分析】

(1)根据分子的空间构型;杂化类型以及价层电子对数结合粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子来分析判断;

(2)由第二周期非金属元素构成的中性分子,第二周期元素为中心原子,如果是平面形分子,则通过sp2杂化形成中性分子;如果是三角锥型分子,则通过sp3杂化形成中性分子;且价层电子对个数是4,含有一个孤电子对;如果是正四面体结构,则该分子的价层电子对个数是4且不含孤电子对,据此分析解答;

(3)等电子体是指具有相同价电子总数和原子总数的分子或离子;根据价电子对互斥理论确定原子的杂化方式;价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数计算判断。

【详解】

(1)第一种微粒的空间结构为平面三角形,则碳原子为sp2杂化,中心碳原子无孤电子对,因此价层电子对数3,化学式为CH3+,第二种微粒的空间结构为三角锥形,则碳原子为sp3杂化,中心碳原子有1个孤电子对,因此价层电子对数4,化学式CH3-,故答案为CH3+;CH3-;

(2)由第二周期非金属元素构成的中性分子,第二周期元素为中心原子,通过sp2杂化形成中性分子,是平面形分子,该类型分子有BF3;第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子,如果是三角锥型分子,则该分子中价层电子对个数是4且含有一个孤电子对,该类型分子有NF3;如果该分子为正四面体结构,则该分子的价层电子对个数是4且不含孤电子对,该类型分子有CF4,故答案为BF3;NF3;CF4;

(3)SO3的原子数为4,价电子数为24,与SO3互为等电子体的为NO3-或CO32-、BF3或COCl2等;NO3-中N原子形成3个σ键,没有孤电子对,杂化类型为sp2,碳酸根离子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(4+2-3×2)=3,所以原子杂化方式是sp2,SO3分子中S原子的价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+=3,杂化类型为sp2,故答案为NO3-;CO32-;sp2。【解析】CH3+CH3-BF3NF3CF4NO3-CO32-sp219、略

【分析】【分析】

核外电子排布需满足3个原理或规则;即:

能量最低原理:原子核外电子先占有能量较低的轨道;然后依次进入能量较高的轨道;

泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子;

洪特规则:在等价轨道(相同电子层;电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道;且自旋方向相同,据此回答。

【详解】

(1)①Si的3p轨道的两个电子应为图上违反了洪特规则,①错误;

②Al的2p轨道成对的电子应当自旋相反;图上违反了泡利不相容原理,②错误;

③Co为27号元素,Co3+有24个电子,价电子排布图应为图上违反了洪特规则,③错误;

④Mg2+有12-2=10个电子,其核外电子排布式为:1s22s22p6;④正确;

⑤Sc为21号元素,基态Sc原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d14s2;题上违反了能量最低原理,⑤错误;

⑥Cr为24号元素,基态Cr原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1;⑥正确;

综上所述;④⑥正确。

故答案为:④⑥;⑤;②;①③;

(2)活泼金属与非金属原子之间易形成离子键;非金属原子之间易形成共价键,同种原子之间形成的共价键称为非极性键,不同种原子之间形成共价键称为极性键。

①甲烷:C和H之间以极性键结合成正四面体;键角109°28’,正负电荷重心重合,为非极性分子;

②硫化氢中S和H之间以极性键结合;硫化氢是V形分子,键角92°,正负电荷重心不重合,为极性分子;

③氢氧化镁中Mg2+和OH-之间以离子键结合;是离子化合物,H和O之间以极性键结合;

④氨气中N和H之间以极性键结合;为三角锥形分子,键角107°18’,正负电荷重心不重合,为极性分子;

⑤乙烯(CH2=CH2)中;C和C以非极性键结合成碳碳双键,C和H之间以极性键结合,乙烯是平面型分子,键角120°,正负电荷重心重合,为非极性分子;

故答案为:⑤;②④;⑤①④②;

(3)甲:以上面面心的Fe2+为例,该Fe2+到水平面的四个Fe2+,下方的4个侧面面心的Fe2+,还有上方的4个侧面面心的Fe2+的距离都相当;为最小距离;

乙图:根据均摊法,A粒子个数=6=0.5,B粒子个数==2;A;B粒子个数比=0.5:2=1:4;

丙图:A粒子个数==1,B粒子个数=12=3;A;B粒子个数比=1:3。

故答案为:12;1:4;1:3。

【点睛】

采用均摊法计算粒子个数时,正三棱柱顶点的粒子有12个晶胞共用,上、下棱上的粒子有4个晶胞共用,侧棱上的粒子有6个晶胞共用。【解析】④⑥⑤②①③⑤②④⑤①④②121:41:320、略

【分析】【分析】

根据常见晶体结构模型和含有的微粒数目的关系判断物质的种类。

【详解】

由晶胞结构模型可知A晶胞中含有8×+6×+1+12×=8个黑球,8个白球,为氯化铯;B的晶胞中含有8×+6×=4个黑球,12×+1=4个白球;为氯化钠;C中含有两种原子,存在四面体结构,且黑球和白球的个数比为2∶1,为二氧化硅;D中只存在一种原子,存在四面体结构,为金刚石(或晶体硅),故答案为:氯化铯;氯化钠;二氧化硅;金刚石(或晶体硅)。

【点睛】

本题的易错点为D的判断,要注意金刚石和硅晶体的结构相似。【解析】①.氯化铯②.氯化钠③.二氧化硅④.金刚石(或晶体硅)21、略

【分析】【详解】

(1)在NaCl晶胞中,晶体结构粒子为:Na+、Cl-,由均难法:晶胞中Na+个数为:8×+6×=4,晶胞中Cl-个数为:12×+1=4;配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个钠离子周围有六个氯离子;每个氯离子周围也有六个钠离子,配位数均为6,阴阳离子个数之比:4:4=1:1;

(2)在CsCl晶胞中,晶体结构粒子为:Cs+、Cl-,由均难法:晶胞中Cs+个数为:8×=1,晶胞中Cl-个数为:1;配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个Cs+离子周围有8个氯离子,每个氯离子周围也有8个Cs+离子;配位数均为8,阴阳离子个数之比:1:1;

(3)在CaF2晶胞中,晶体结构粒子为:Ca2+、F-,F-填充在八个小立方体中心,8个四面体全被占据,由均难法:晶胞中Ca2+个数为:8×+6×=4,晶胞中F-个数为:8;配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个Ca2+离子周围有8个F-离子,配位数为8,每个F-离子周围也有4个Ca2+离子;配位数为4,阴阳离子个数之比:8:4=2:1;

故答案为:。离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数阴阳离子个数之比阴阳离子个数之比阴离子阳离子阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠Na+、Cl-44661:1氯化铯Cs+、Cl-11881:1氟化钙Ca2+、F-48842:1【解析】。离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数阴阳离子个数之比阴阳离子个数之比阴离子阳离子阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠Na+、Cl-44661:1氯化铯Cs+、Cl-11881:1氟化钙Ca2+、F-48842:1四、原理综合题(共3题,共9分)22、略

【分析】【详解】

(1)A.[Ne]3s1属于基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量较高;B.[Ne]3s2属于基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+;C.[Ne]3s13p1属于激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子;D.[Ne]3p1属于激发态Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1;答案选A;

(2)乙二胺中N形成3个单键,含有1对孤对电子,属于sp3杂化;C形成4个单键,不存在孤对电子,也是sp3杂化;由于乙二胺的两个N可提供孤对电子给金属离子形成配位键,因此乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子;由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子,因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+;

(3)由于Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O,分子间力(分子量)P4O6>SO2,所以熔点大小顺序是MgO>Li2O>P4O6>SO2;

(4)根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的1/4,由于边长是apm,则面对角线是则x=pm;Mg原子之间最短距离为体对角线的1/4,由于边长是apm,则体对角线是则y=根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是8×1/8+6×1/2+4=8,则Cu原子个数16,晶胞的质量是由于边长是apm,则MgCu2的密度是g·cm−3。【解析】Asp3sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2+Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O,分子间力(分子量)P4O6>SO223、略

【分析】【分析】

(1)镍是28号元素;根据构造原理,可确定Ni;S的核外电子排布式,结合原子结构与元素在元素周期表的位置关系确定其在周期表中的位置;一般情况下,同一周期的元素原子序数越大,元素的第一电离能就越大,但当原子核外电子处于其轨道上的全满、半满、全空时是稳定结构,比相应原子序数大1个的VIA的元素大分析。

(2)根据As原子最外层电子数及形成化学键的关系分析Na3As3中As原子的杂化方式;AsCl3的空间构型要根据成键电子对与孤对电子分析其空间构型;

(3)GaAs根据微粒间的作用力与微粒半径大小分析物质熔点高低;

(4)根据等电子体的概念分析其相应的等电子体;

(5)根据微粒的空间构型及相对位置分析其空间构型;用均摊法先计算晶胞中含有的As;Ga原子数目,计算出晶胞的质量,结合晶胞的密度可得晶胞的体积。

【详解】

(1)镍是28号元素,根据构造原理,可确定Ni核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,在元素在元素周期表的位置为第四周期第Ⅷ族;S原子的价电子排布式为1s22s22p4;一般情况下,同一周期的元素原子序数越大,元素的第一电离能就越大,但As原子核外最外层的4p轨道的电子处于半充满的较稳定状态,比同周期原子序数大1个的VIA的Se元素大,所以Ga、As和Se的第一电离能由大到小的顺序是As>Se>Ga。

(2)在Na3As3中As最外层有5个电子,形成3个共价键即δ键电子对数为3,另外还有1个孤电子对,所以As的杂化方式为sp3;AsCl3中As的价层电子对数=3+(5-1×3)=4,As原子采用sp3杂化,由于孤电子对对成键电子对排斥了强,所以AsCl3分子空间构成三角锥形分子;

(3)GaAs熔点为1238℃;GaN熔点约为1500°,GaAs熔点低于GaN是因为两种晶体均为原子晶体,且GaN中N原子半径比Ga小,Ga-N键长比Ga-As短,键能更大,断裂化学键需要的能量大,因此熔点更高;

(4)根据等电子体的概念是原子数相同,最外层电子数也相同的微粒,则SO42-相应的等电子体是CCl4、SiCl4、SiF4、CF4;

(5)该晶胞中Ga原子处于与它最近的四个As原子所构成的正四面体的几何中心,因此Ga所处空隙类型为正四面体;在该晶胞中含有的As原子数目为:=4,含有的Ga原子数目为:1×4=4,因此该晶胞在含有4个GaAs,则晶胞的质量为m=g,由于晶胞的密度为ρg/cm3,所以晶胞的体积为V=cm3,则晶胞的边长L=cm=×1010pm。在该晶体在两个Ga原子之间的距离为晶胞边长的倍,所以两个Ga原子之间的距离为×1010pm。

【点睛】

本题考查物质结构和性质的知识,涉及元素在元素周期表的位置、原子杂化方式判断、微粒空间构型、物质熔点比较、晶体结构分析与计算等知识点,本题综合性较强,侧重考查学生判断及知识综合应用能力,易错点是晶体中最近的Ga原子之间的位置及其与晶胞边长的关系的确定与计算,题目难度中等。【解析】第四周期第Ⅷ族3s23p4As>Se>Gasp3三角锥形均为原子晶体,且GaN中N原子半径小,Ga-N键长比Ga-As短,键能更大,熔点更高CCl4、SiCl4、SiF4、CF4(填其中一种即可)正四面体形×101024、略

【分析】【详解】

(1)同一周期元素原子的电负性随着原子序数的递增而增大,同一主族元素原子的电负性随着原子序数的递增而减小,在Li、H、O三种元素中Li的电负性最小,O的电负性最大,则电负性从大到小的顺序为O>H>Li;基态Al原子核外电子空间运动状态有7种;当运动状态不为7种时为激发态;

(2)①NO3-的中心原子价层电子对数为=3;孤电子对数为0,所以空间构型为平面三角形;

②甘氨酸中N原子形成两个N-H键和一个N-C键,达到饱和状态,价层电子对数为4,所以为sp3杂化;分子中碳氧双键中存在1个π键;其余均为σ键,所以分子中σ键与π键的个数比为9:1;分子质量相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数比丙酸分子间形成的氢键数多(或甘氨酸中的氨基使分子间产生氢键);

(3)蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液的过程是氢氧化铜变成氢氧化四氨合铜

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