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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化学上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围: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6题,共12分)1、下列说法错误的是A.质子数相同的原子,其核外电子排布也相同B.质量数相同的不同原子,其化学性质一定相同C.金属性越强,其原子在反应中越容易失去电子D.非金属性越强,其阴离子反应中越容易失去电子2、下列状态的铝中,电离最外层一个电子所需能量最大的是()A.B.C.D.3、下列物质的沸点按由高到低的顺序排列的是()A.HF、HCl、HBr、HIB.F2、Cl2、Br2、I2C.H2O、H2S、H2Se、H2TeD.CI4、CBr4、CCl4、CF44、下列说法中正确的是()A.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低B.水很稳定是因为水中含有大量的氢键C.HCHO、CH3OH、CH4分子中的C原子分别采取sp、sp2、sp3杂化D.配合物[Cu(H2O)4]SO4中,中心离子是Cu2+,配位体是SO42-,配位数是15、下列叙述正确的是()A.BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl键间的夹角为180∘,是由极性键构成的非极性分子B.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致C.PCl3分子中三个共价键的键长,键角都相等,故为非极性分子D.NH3分子中N原子形成三个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道6、下列各组物质中前者的熔点高于后者的是()A.干冰与固态二硫化碳B.晶体硅与金刚石C.NaCl晶体与KCl晶体D.干冰与碘晶体评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)7、[化学—选修3:物质结构与性质]
硅是重要的半导体材料;构成了现代电子工业的基础。请回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为_______,该能层具有的原子轨道数为________、电子数为___________。
(2)硅主要以硅酸盐、___________等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以___________相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献__________个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为___________________________________。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:。化学键C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ•mol-1356413336226318452
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是______。
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是___________________________。
(6)在硅酸盐中,SiO4-4四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为______,Si与O的原子数之比为_________,化学式为__________________。
8、氰化钾是一种剧毒物质,贮存和使用时必须注意安全。已知:回答下列问题:
(1)中所含三种元素的第一电离能从大到小的顺序为____________________(用元素符号表示,下同),电负性从大到小的顺序为__________,基态氮原子最外层电子排布式为__________。
(2)与互为等电子体的分子为__________(任举一例)。9、配位键是一种特殊的化学键,其中共用电子对由某原子单方面提供。如就是由(氮原子提供共用电子对)和(缺电子)通过配位键形成的。据此回答下列问题。
(1)下列粒子中存在配位键的是__________(填序号)
A.B.C.D.
(2)硼酸()溶液呈酸性,试写出其电离方程式:____________________。
(3)科学家对结构的认识经历了较为漫长的过程;最初科学家提出了两种观点:
甲:(式中O→O表示配位键;在化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂)
乙:HOOH
化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构;设计并完成了下列实验:
a.将C2H5OH与浓H2SO4反应生成(C2H5)2SO4和水;
b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;
c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。
①如果H2O2的结构如甲所示,实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)________________。
②为了进一步确定H2O2的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案:____________。10、S与O可形成
(1)的空间构型为_____________________。
(2)写出一种与互为等电子体的分子的化学式:____________________。11、硼元素;钙元素、铜元素在化学中有很重要的地位;单质及其化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用。
已知与水反应生成乙炔。请回答下列问题:
将乙炔通入溶液中生成红棕色沉淀,基态核外电子排布式为______,其在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应生成和Cu,但CuO在高温下会分解成试从结构角度解释高温下CuO何会生成______。
中与互为等电子体,中含有的键数目为______。
乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是______,构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是______。
硼酸是一种片层状结构的白色晶体,层内的分子间通过氢键相连如图则的晶体中有______mol氢键。硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸它电离生成少量和则含有的化学键类型为______。
12、N;P同属于元素周期表的第VA族元素。
(1)基态磷原子的价电子排布图是____________
(2)NCl3的VSEPR模型名称是__________,中心原子杂化轨道类型是__________________。
(3)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为原子总数相同、价电子总数相同的粒子即等电子体具有相似的化学键特征,它们的许多性质是接近的。写出N2O的一种有第二周期非金属元素组成的等电子体分子_______________________。
(4)沸点比较:PH3___________NH3(填“>”、“=”、“<”),理由是____________。
(5)已知键能:H-H键能为436KJ·mol-1,N-H键能为391KJ·mol-1,N≡N键能为945.6kJ•mol-1.。则N2+3H22NH3,生成2molNH3时,共放热_________KJ
(6)NH3极易溶于水,原因是_______________13、A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C;D为同周期元素;C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是______(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为__________。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是_____(填分子式),原因是_______;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为______和______。
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E,E的立体构型为______,中心原子的杂化轨道类型为______。
(4)化合物D2A的立体构型为___,中心原子的价层电子对数为______,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为_________。
(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数,a=0.566nm,F的化学式为______:晶胞中A原子的配位数为_________;列式计算晶体F的密度(g.cm-3)_____。
14、LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6;LiCl等常用作锂离子聚合物电池的材料和载体。
回答下列问题:
(1)LiFePO4中Fe的价层电子排布式为___________。
(2)LiPF6、LiAsF6和LiCl中所含的四种非金属元素电负性由大到小的顺序为___________。
(3)含氧酸的通式可写为(HO)mROn,根据化学学科的规律下列几种酸中酸性与H3PO4相近的有________。
a.HClOb.HClO3c.H2SO3d.HNO2
(4)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸()常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是____________________,该分子中碳原子的杂化方式为___________。
(5)电池工作时,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图甲所示(图中阴离子未画出)。电解质LiPF6或LiAsF6的阴离子结构如图乙所示(X=P;As)
①从化学键角度看,Li+迁移过程发生___________(填“物理变化”或“化学变化”)。
②相同条件,Li+在___________(选填“LiPF6”或“LiAsF6”)中迁移较快,原因是___________。
(6)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。LiCl·3H2O属正交晶系(长方体形)晶胞参数为0.72mm;1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的晶胞中所有Cl原子的分布图和原子分数坐标。
①该晶胞中Cl原子的数目为___________。
②LiCl·3H2O的摩尔质量为Mg·mol-1,设NA为阿伏加德罗常数的值,则LiCl·3H20晶体的密度为___g·cm-3(列出计算表达式)。15、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.________。评卷人得分三、实验题(共1题,共2分)16、现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来_____________________________。评卷人得分四、结构与性质(共3题,共9分)17、Ⅰ;下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
(1)写出基态时Q元素原子的电子排布式__________,J元素原子的外围电子排布图________________。
(2)下列对比正确的是__________。
a.原子半径H>G>B>Ab.第一电离能E>D>C>B
c.电负性A>H>G>Qd.最高价氧化物的水化物酸性B>A>H>G
(3)关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述不正确的是______。
a.L位于元素周期表第五周期ⅠA族;属于s区元素。
b.O位于元素周期表第七周期Ⅷ族;属于ds区元素。
c.M的外围电子排布式为6s1;属于ds区元素。
d.H所在族的外围电子排布式为ns2np2;属于p区元素。
Ⅱ、已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素,D3B中阴;阳离子具有相同的电子层结构;B、C均可分别与A形成10电子分子,B、C属同一周期,两者可以形成许多种共价化合物,C、F属同一主族,B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,C的最外层电子数是内层电子数的3倍,E最外层电子数比最内层多1。请用具体的元素回答下列问题:
(4)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的化学式为__________。
(5)第一电离能:B__________C,电负性:C__________F。(填“<”;“>”或“=”)
(6)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X的电子式为____________,试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式__________。
(7)写出E与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式______________________。18、均是铬的重要化合物;回答下列问题:
(1)基态Cr原子的未成对电子数为________________。
(2)的结构如图所示。
①下列有关的说法正确的是__________(填标号)。
A.含离子键、σ键B.含离子键;σ键和π键。
C.氧原子与中心原子间形成配位键D.铬显+10价。
②已知电子亲和能(E)是基态的气态原子得到电子变为气态阴离子所放出的能量,氧的第一电子亲和能E1为__________kJ/mol;△H2>0,其原因是_____________________________________。
(3)雷氏盐的化学式为
①H、C、N、O四种元素的电负性由大到小的顺序为__________________。
②其阳离子的中心原子的杂化方式为_________________,配体之一NH3分子的立体构型为______。
③与配体NCSˉ互为等电子体的阴离子有等,分子有_____________________(写1种);画出的结构式:_____________________________。
(4)的晶体密度为晶体结构(如下图)为六棱柱,底边边长为高为设阿伏加德罗常数的值为NA,则a2c=_______________(列出计算式)。
19、金属钛因为其优越的性能被称为“未来金属”,其工业冶炼涉及到的反应如下:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。回答下列相关问题:
(1)基态钛原子的价层电子排布式为____,上述反应中非金属元素电负性由大到小是______;
(2)已知部分物质熔沸点如下:。名称金红石金刚石四氯化钛四溴化钛四碘化钛化学式TiO2CTiCl4TiBr4TiI4熔点/℃18303550-24.138150沸点/℃29274827136.4233.1377.2
自左向右,表中的三种钛的卤化物熔沸点依次升高的原因是__________。
(3)配位数为6,组成为TiCl3•6H2O的晶体有两种:化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O的X呈绿色,定量实验表明,X与AgNO3以1:2物质的量比反应生成沉淀。Y呈紫色,且Y与AgNO3以1:3物质的量之比反应生成沉淀,则Y的化学式为______。
(4)钙钛矿是重要的含钛矿物之一。其主要成分Z的晶胞如图所示。推测Z的化学式为__________,Ca填充在O围成的_________空隙中。
(5)若晶胞参数a=384.1pm,Z晶体的密度为_________列出计算表达式并计算出两位有效数字结果,3.8413≈56.67,阿伏加德罗常数用6.0×1023mol-1)评卷人得分五、元素或物质推断题(共5题,共25分)20、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____________。21、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____。22、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________。23、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
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
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:____________________。24、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__________。评卷人得分六、有机推断题(共4题,共24分)25、已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3;Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为__________,该元素的符号是__________。X与同周期卤族元素的第一电离能比较,较大的是____________________(填元素符号)。
(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为________,该元素的名称是__________。
(3)X与Z可形成化合物XZ3,XZ3分子的VSEPR模型为____________________。
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是___________________。
(5)XY43-的空间构型为__________,与其互为等电子体的一种分子__________。
(6)X的某氧化物的分子结构如图所示。
该化合物的化学式为___________,X原子采取___________杂化。26、W;X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大。其中Y原子的L电子层中;成对电子与未成对电子占据的轨道数相等,且无空轨道;X原子的L电子层中未成对电子数与Y相同,但还有空轨道;W、Z的原子序数相差10,且Z原子的第一电离能在同周期中最低。
(1)写出下列元素的元素符号:W____,X____,Y____,Z____。
(2)XY分子中,X原子与Y原子都达到8电子稳定结构,则XY分子中X和Y原子用于成键的电子数目分别是____;根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的主要类型有____。
(3)XY2与ZYW反应时,通过控制反应物的物质的量之比,可以得到不同的产物,相同条件下,在水中溶解度较小的产物是________(写化学式)。
(4)写出Z2Y2的电子式:____________。27、周期表中的五种元素A、B、D、E、F,原子序数依次增大,A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B的基态原子2p能级有3个单电子;D是一种富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d轨道中有10个电子;F位于第六周期;与Cu同族,其单质在金属活动性顺序表中排在末位。
(1)写出E的基态原子的价层电子排布式___________。
(2)A、B形成的AB﹣常作为配位化合物中的配体,其A原子的杂化方式为________,AB﹣中含有的σ键与π键的数目之比为________。
(3)FD3是一种褐红色晶体,吸湿性极强,易溶于水和乙醇,无论是固态、还是气态,它都是以二聚体F2D6的形式存在,依据以上信息判断FD3,晶体的结构属于____晶体,写出F2D6的结构式________。
(4)E、F均能与AB﹣形成配离子,已知E与AB﹣形成的配离子为正四面体形。F(+1价)与AB形成的配离子为直线形,工业上常用F和AB﹣形成的配离子与E反应来提取F单质,写出E置换F的离子方程式_________________。
(5)F单质的晶体为面心立方最密堆积,若F的原子半径为anm,F单质的摩尔的的质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数为NA,求F单质的密度为______g/cm3。(用a、NA、M的代数式表示)28、有A、B、D、E、F、G六种前四周期的元素,A是宇宙中最丰富的元素,B和D的原子都有1个未成对电子,B+比D少一个电子层,D原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道全充满;E原子的2p轨道中有3个未成对电子,F的最高化合价和最低化合价的代数和为4。R是由B、F两元素形成的离子化合物,其中B+与F2-离子数之比为2∶1。G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的。请回答下列问题:
(1)D元素的电负性_______F元素的电负性(填“>”;“<”或“=”)。
(2)G的价电子排布图_________________________________。
(3)B形成的晶体堆积方式为________,区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行_______实验。
(4)D-的最外层共有______种不同运动状态的电子,有___种能量不同的电子。F2D2广泛用于橡胶工业,各原子均满足八电子稳定结构,F2D2中F原子的杂化类型是___________,F2D2是______分子(填“极性”或“非极性”)。
(5)A与E形成的最简单化合物分子空间构型为_____,在水中溶解度很大。该分子是极性分子的原因是_____。
(6)R的晶胞如图所示,设F2-半径为r1cm,B+半径为r2cm。试计算R晶体的密度为______。(阿伏加德罗常数用NA表示;写表达式,不化简)
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
试题分析:A;原子呈电中性;质子数等于核外电子数,故A正确;B、决定化学性质的是元素的最外层电子数,而质量数等于质子数和中子数之和,所以质量数相同的原子,核外电子数不一定相等,故B错误;C、金属性越强,金属越活泼,还原性越强,越容易失去电子,故C正确;D、非金属性越强,非金属越活泼,越易得电子,得电子后的微粒越难失去电子,故D正确。故选B。
考点:考查了原子结构与元素周期律的相关知识。2、C【分析】【分析】
电离最外层的一个电子所需能量:基态>激发态;第一电离能<第二电离能<第三电离能,据此判断解答。
【详解】
A、B都是铝原子的核外电子排布,A为基态,B为激发态,稳定性A大于B,失去最外层1个电子需要能量A大于B;C、D为铝失去2个电子的核外电子排布,C为基态,D为激发态,稳定性,C大于D,失去最外层1个电子需要能量C大于D;A失去最外层一个电子,为第一电离能,C失去最外层1个电子,为第三电离能,所以第三电离能大于第一电离能,答案选C。3、D【分析】【详解】
A.HF分子间形成的有氢键,氢键作用力比范德华力强,熔沸点高,比HCl、HBr、HI熔沸点高,HCl、HBr;HI组成和结构相似;相对分子量越大,熔沸点越高,故A错误;
B.F2、Cl2、Br2、I2都是分子晶体;组成和结构相似,相对分子量越大,熔沸点越高,所以熔沸点逐步升高,故B错误;
C.H2O分子间形成的有氢键,氢键作用力比范德华力强,熔沸点高,比H2S、H2Se、H2Te熔沸点高,H2S、H2Se、H2Te都是分子晶体;组成和结构相似,相对分子量越大,熔沸点越高,所以熔沸点逐步升高,故C错误;
D.CI4、CBr4、CCl4、CF4都是分子晶体;组成和结构相似,相对分子量越大,熔沸点越高,所以熔沸点逐步降低,故D正确;
故选:D。4、A【分析】【详解】
A.由于对羟基苯甲酸可以形成分子间氢键;故邻羟基苯甲酸的熔;沸点比对羟基苯甲酸的熔、沸点低,故A正确;
B.很稳定,是因为键键能大;氢键决定水的熔沸点较高,故B错误;
C.在分子中N、O、C均采用杂化,只不过分子中孤电子对占据着杂化轨道;故C错误;
D.中配位体是配位数是4,故D错误;
答案选A。5、A【分析】【分析】
【详解】
A.Be-C1是极性键,BeCl2分子的立体构为直线形,所以BeCl2是由极性键构成的非极性分子;A正确;
B.H2O很稳定;是因为O一H键的键能大,水的沸点较高,是因为水分子之间可形成氢键,B错误;
C.PCl3分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形,PCl3分子是由P—Cl极性键构成的极性分子;C错误;
D.NH3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3型杂化杂化,CH4分子中C原子采取sp3型杂化杂化;杂化轨道全部用于成键,C原子形成4个杂化轨道,D错误;
故答案为:A。
【点睛】
非极性分子是指偶极矩μ=0的分子,即原子间以共价键结合,分子里电荷分布均匀,正负电荷中心重合的分子,分子中各键全部为非极性键时,分子是非极性的(O3除外)。当一个分子中各个键完全相同,都为极性键,但分子的构型是对称的,则分子是非极性的。6、C【分析】【详解】
A.和均为分子晶体且结构相似;结构相似的分子晶体,分子量越大则熔沸点越高,因此后者高于前者,A项错误;
B.二者是结构相似的原子晶体;结构相似的原子晶体,成键原子越小则熔沸点越高,因此后者高于前者,B项错误;
C.二者是结构相似的离子晶体;结构相似的离子晶体,成键原子越小则熔沸点越高,因此前者高于后者,C项正确;
D.二者结构不相似,无法比较,但是在常温常压下为气体;碘则为固体,故后者的熔沸点高于前者,D项错误;
答案选C。
【点睛】
实际上,原子晶体的熔沸点取决于其共价键的强弱,共价键越强则越不容易被拆开,而成键原子半径越小,成键数越多,共价键的强度就越强。二、填空题(共9题,共18分)7、略
【分析】【详解】
(1)硅原子核外有14个电子,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,对应能层分别别为K、L、M,其中能量最高的是最外层M层,该能层有s、p、d三个能级,s能级有1个轨道,p能级有3个轨道,d能级有5个轨道,所以共有9个原子轨道,硅原子的M能层有4个电子(3s23p2);
故答案为M;9;4;
(2)硅元素在自然界中主要以化合态(二氧化硅和硅酸盐)形式存在;
故答案为二氧化硅。
(3)硅晶体和金刚石晶体类似都属于原子晶体,硅原子之间以共价键结合.在金刚石晶体的晶胞中,每个面心有一个碳原子(晶体硅类似结构),则面心位置贡献的原子为6×=3个;
故答案为共价键;3;
(4)Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4、NH3和MgCl2,方程式为:Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2,故答案为Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2;
(5)①烷烃中的C-C键和C-H键大于硅烷中的Si-Si键和Si-H键的键能;所以硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能易断裂,导致长链硅烷难以生成;
故答案为C-C键和C-H键较强;所形成的烷烃稳定,而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成;
②键能越大;物质就越稳定;C-H键的键能大于C-O键,故C-H键比C-O键稳定,而Si-H键的键能远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向与形成稳定性更强的Si-O键;
故答案:C-H键的键能大于C-O键;C-H键比C-O键稳定.而Si-H键的键能却远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键;
(6)硅酸盐中的硅酸根(SiO44-)为正四面体结构,所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式;
故答案为sp3;
根据图(b)的一个结构单元中含有1个硅、3个氧原子,化学式为SiO32-;
故答案为1:3;SiO32-。【解析】①.M②.9③.4④.二氧化硅⑤.共价键⑥.3⑦.Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2⑧.C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成⑨.C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键,所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键⑩.sp3⑪.1∶3⑫.SiO32-8、略
【分析】【详解】
(1)C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,但第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族元素的第一电离能,故第一电离能大小顺序是同周期元素自左而右电负性增大,故电负性:氮原子的核电荷数为7,核外电子排布式为其最外层电子排布式是
(2)含有3个原子,价电子总数为故其等电子体可以是等。
【点睛】
比较第一电离能时,出现反常的元素是指价电子层电子排布处于半满、全满或全空的原子,且只比原子序数大1的元素第一电离能大。【解析】(或等)9、略
【分析】【分析】
(1)分析各物质是否有提供孤对电子的配体和能容纳电子的空轨道;进而作出判断;
(2)硼酸为缺电子分子;能接受孤对电子;
(3)根据题意,该实验设计的思路为:用C2H5OH与浓H2SO4反应生成的(C2H5)2SO4与H2O2反应生成A(C2H5)2O2,再用还原剂H2还原,检测是否生成水,如果生成水则H2O2为甲结构;否则为乙结构。
【详解】
(1)根据配位键的概念可知;要形成配位键必须有提供孤对电子的配体和能容纳孤对电子的空轨道。
A.CO2中的碳氧键为C和O提供等量电子形成;没有配位键;
B.H3O+可看作是H2O中的O提供孤对电子与H+共用形成;所以有配位键;
C.CH4中C-H键为C和H提供等量电子形成;没有配位键;
D.H2SO4中S和非羟基O之间有配位键;
答案为:BD;
(2)硼酸中B原子含有空轨道,水中的氧原子提供孤对电子,形成配位键,所以硼酸溶于水显酸性,电离方程式为H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-。
答案为:H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-;
(3)根据原子守恒可知,A的分子式为C4H10O2,所以如果双氧水的结构如甲所示,O→O键遇到还原剂时易断裂,则c中的反应为+H2→C2H5OC2H5+H2O;如果双氧水的结构如乙所示,则反应为C2H5O-OC2H5+H2→2CH3OH;两者的区别之一为是否有水生成,所以可利用无水硫酸铜检验,从而作出判断。
答案为:+H2→C2H5OC2H5+H2O;用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)。
【点睛】
H2SO4分子中的S采用sp3杂化,2个羟基O与S形成σ键,S中的孤对电子与非羟基O形成配位键,同时,非羟基O的p电子与S的3d空轨道形成反馈π键。【解析】BD+H2→C2H5OC2H5+H2O用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)10、略
【分析】【分析】
(1)由中心原子的杂化方式及与它形成共价键的原子个数,便可确定的空间构型。
(2)分析的原子总数和价电子总数;依据“就近原则”,可确定它的等电子体的化学式。
【详解】
(1)的中心原子S的价电子对数孤电子对数S采用杂化,的空间构型为正四面体。答案为:正四面体;
(2)与互为等电子体的分子应为AB4型结构,且中心A原子的价电子对数为30。我们可把显负价的元素定为F或Cl,从而得出中心原子可能为C或Si,一种与互为等电子体的分子的化学式CCl4(或SiCl4,其他合理答案也可)。答案为:CCl4(或SiCl4;其他合理答案也可)。
【点睛】
若不注意审题,很容易忽视“分子的化学式”,而写成离子的化学式。【解析】①.正四面体②.CCl4(或SiCl4,其他合理答案也可)11、略
【分析】【分析】
(1)①Cu+基态核外电子排布式为价电子排布式为为全充满结构,更稳定,据此作答;②与互为等电子体,则中氧原子之间形成叁键,叁键中有1个键、2个键;据此作答;
③根据有机C原子的杂化规律,中,C、CH中碳原子含一个双键,采取杂化;而CN中碳原子含一个叁键,采取sp杂化;H元素非金属性最小;其第一电离能最小,同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素第一电离能大于C元素,据此解答;
(2)由图可知,一个分子对应着6个氢键,而一个氢键对应着2个分子,据此作答;中O与H原子之间形成共价键;O与B之间形成配位键;含有的化学键类型为共价键、配位键,据此解答;
【详解】
(1)①基态核外电子排布式为价电子排布式为为全充满结构,更稳定,故CuO在高温下会分解成
故答案为:价电子排布式为为全充满结构,更稳定;
②CaC2中与互为等电子体,则中氧原子之间形成叁键,叁键中有1个键、2个键,中含有的键数目为
故答案为:
③乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈丙烯腈分子中碳原子没有孤对电子,C、CH中碳原子均形成3个键,采取杂化,而CN中碳原子形成2个键;采取sp杂化;H元素非金属性最小;其第一电离能最小,同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素第一电离能大于C元素;
故答案为:sp、N;
由图可知,一个分子对应着6个氢键,而一个氢键对应着2个分子,因此含有分子的晶体中有3mol氢键,中O与H原子之间形成共价键;O与B之间形成配位键;含有的化学键类型为共价键、配位键;
故答案为:3;共价键、配位键;【解析】价电子排布式为为全充满结构,更稳定sp、N3共价键、配位键12、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:
(1)基态磷原子的价电子排布式为3s23p3,根据泡利原理和洪特规则可得价电子排布图为
(2)根据价层电子对互斥理论,NCl3中氮原子含有的孤对电子对数是(5-1×3)÷2=1,N原子的价层电子对数为3+1=4,则NCl3的VSEPR模型名称是四面体,中心原子杂化轨道属于sp3杂化。
(3)根据等电子体的特点,原子总数相同、价电子总数相同的即为等电子体。N2O的原子个数为3个,价电子数为16。则由第二周期非金属元素组成的等电子体分子为CO2。
(4)因NH3分子之间有氢键,沸点比PH3高。
(5)H-H键能为436KJ·mol-1,N-H键能为391KJ·mol-1,N≡N键能为945.6kJ•mol-1.。对于反应N2+3H22NH3的反应热=反应物的总键能-生成物的总键能=945.6kJ•mol-1+436KJ·mol-1×3-391KJ·mol-1×6=-92.4KJ·mol-1,则生成2molNH3时;共放热92.4KJ。
(6)NH3极易溶于水,是因为NH3和水都是极性分子,相似相溶;NH3和水分子之间有氢键;NH3和水要发生化学反应。
考点:考查价电子排布图,价层电子对互斥理论,杂化,等电子体,相似相溶原理,氢键,键能等。【解析】四面形sp3杂化轨道CO2<NH3分子之间有氢键92.4NH3和水都是极性分子,相似相溶;NH3和水分子之间有氢键;NH3和水要发生化学反应13、略
【分析】【分析】
C核外电子总数是最外层电子数的3倍,应为P元素,C、D为同周期元素,则应为第三周期元素,D元素最外层有一个未成对电子,应为Cl元素,A2-和B+具有相同的电子构型;结合原子序数关系可知A为O元素,B为Na元素。
【详解】
(1)四种元素分别为O、Na、O、Cl,电负性最大的为O元素,C为P元素,核外电子排布为1s22s22p63s23p3;
(2)A为O元素,有O2、O3两种同素异形体,二者对应的晶体都为分子晶体,因O3相对原子质量较大;则范德华力较大,沸点较高,A的氢化物为水,为分子晶体,B的氢化物为NaH,为离子晶体;
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物为PCl3,P形成3个δ键,孤电子对数为(5-3×1)/2=1,则为sp3杂化;立体构型为为三角锥形;
(4)化合物D2A为Cl2O,O为中心原子,形成2个δ键,孤电子对数为(6-2×1)/2=2,则中心原子的价层电子对数为4,立体构型为V形,氯气与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O,反应的方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl;
(5)A和B能够形成化合物F为离子化合物,阴离子位于晶胞的顶点和面心,阳离子位于晶胞的体心,则Na的个数为8,O的个数为8×1/8+6×1/2=4,N(Na):N(O)=2:1,则形成的化合物为Na2O,晶胞中O位于顶点,Na位于体心,每个晶胞中有1个Na与O的距离最近,每个定点为8个晶胞共有,则晶胞中O原子的配位数为8,晶胞的质量为(4×62g/mol)÷6.02×1023/mol,晶胞的体积为(0.566×10-7)cm3,则晶体F的密度为=2.27g•cm-3。【解析】O1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)O3O3相对分子质量较大,范德华力大分子晶体离子晶体三角锥形sp3V形42Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl
(或2Cl2+2Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)Na2O8=2.27g•cm-314、略
【分析】【详解】
(1)26Fe的价层电子为最外层加上次外层d能级上的电子,所以价层电子为排布式为3d64s2,那么LiFePO4中Fe显+2价,失去最外层电子,LiFePO4中Fe的价层电子排布式为3d6;答案为3d6。
(2)同周期自左而右电负性增大;同主族自上而下电负性减小;故电负性:F>P>As>Li;答案为F>P>As>Li。
(3)H3PO4可改写为(HO)3PO1;非羟基氧原子数为1;
a.HClO可改写为(HO)ClO0;非羟基氧原子数为0;
b.HClO3可改写为(HO)ClO2;非羟基氧原子数为2;
c.H2SO3可改写为(HO)2SO1;非羟基氧原子数为1;
d.HNO2可改写为(HO)NO1;非羟基氧原子数为1;
非羟基氧原子数相同,酸性相近,故cd与H3PO4的非羟基氧原子数相同;酸性相近;答案为cd。
(4)抗坏血酸分子中含有多个羟基,可以与水分子形成分子间氢键;由抗坏血酸的分子结构可知该分子中存在碳碳双键和碳碳单键,则碳原子的杂化方式有两种sp2、sp3;答案为抗坏血酸分子含有多个羟基,与水形成分子间氢键,sp2、sp3。
(5)①从图甲看出;Li+迁移过程生成了新物质,发生了化学变化;答案为化学变化。
②因为PF6-的半径比AsF6-的小,PF6-与Li+的作用力就比AsF6-的强,迁移速度就慢;答案为LiAsF6;PF6-的半径比AsF6-的小,PF6-与Li+的作用力就比AsF6-的强;迁移速度就慢。
(6)原子分数坐标为(0.5,0.2,0.5)的Cl原子位于晶胞体内,原子分数坐标为(0,0.3,0.5)及(1.0,0.3,0.5)的Cl原子分别位于晶胞的左侧面、右侧面上,原子分数坐标为(0.5,0.8,1.0)及(0.5,0.8,0)的Cl原子分别位于晶胞的上底面、下底面,原子分数坐标为(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轴的棱上,则晶胞中Cl原子数目为:1+4×+4×=4,根据Cs守恒有n(LiCl•3H2O)=n(Cl)=mol,晶胞的质量m=nM=g,晶胞体积V=abc×10-27cm3=0.72×1.0×0.56×10-27cm3,晶体密度ρ===(g•cm-3);答案为:4,【解析】①.3d6②.F>Cl>P>As③.cd④.抗坏血酸分子含有多个羟基,与水形成分子间氢键⑤.sp2、sp3⑥.化学变化⑦.LiAsF6⑧.AsF6-的半径比PF6-的大,AsF6-与Li+的作用力比PF6-弱⑨.4⑩.15、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)三、实验题(共1题,共2分)16、略
【分析】【分析】
两种配合物可电离出的氯离子数目不同;可将等质量的两种配合物配制成溶液,滴加硝酸银,根据生成沉淀的多少判断。
【详解】
两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2•NH3,内界氯离子不能与硝酸银反应,外界氯离子可以与硝酸银反应,将这两种配合物区别开来的实验方案:称取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量用硝酸酸化的硝酸银溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥后称量,所得AgCl固体质量大的,原晶体为[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固体质量小的,原晶体为[Co(NH3)5Cl]Cl2•NH3,故答案为:取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,静置、过滤、干燥、称量,沉淀质量大的,原晶体为[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。
【点睛】
把握配合物的构成特点,为解答该题的关键。解答此类试题要注意配合物的内界和外界的离子的性质不同,内界中以配位键相结合,很牢固,难以在水溶液中电离,而内界和外界之间以离子键结合,在溶液中能够完全电离。【解析】称取相同质量的两种晶体配成溶液,向两种溶液中分别加入足量的硝酸银溶液,静置、过滤、干燥、称量,所得氯化银固体多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2四、结构与性质(共3题,共9分)17、略
【分析】【详解】
Ⅰ.(1)Q元素是31号鎵,原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p1,J元素为铁元素,原子的外围电子排布图3d64s2,正确答案:1s22s22p63s23p63d104s24p1;3d64s2。
(2)根据周期表可知:A为碳元素、B为氮元素、C为氧元素、D为氟元素、E为氖元素、G为铝元素、H硅元素、Q鎵元素;原子半径同一周期从左到右减小(稀有气体除外),同一主族从上到下原子半径增大,所以Al>Si,a错误;同一周期从左到右第一电离能增大,氮元素2p能级为半充满状态,第一电离能大于相邻的氧元素,即N>O,B错误;同一周期从左到右电负性增强,同主族从上到下电负性减小,c正确;最高价氧化物的水化物酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3>Al(OH)3,d正确;正确答案:cd。
(3)L为铷元素,位于周期表中第五周期ⅠA族价电子排布为5s1,属于s区元素,a正确;Ⅷ族的元素属于d区,O位于周期表中第七周期Ⅷ族,属于d区元素,b错误;M的外围电子排布式为6s1,属于s区元素,c错误;H所在族位置IVA族,外围电子排布式为ns2np2;属于p区元素,d正确;正确选项ad。
Ⅱ、根据题意分析:A是元素周期表中原子半径最小的元素,A为氢元素;B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,B是氮元素;C的最外层电子数是内层电子数的3倍,C是氧元素;C、F属同一主族,F是硫元素;E最外层电子数比最内层多1,E是铝;D3B中阴;阳离子具有相同的电子层结构;D是钠;G原子序数大于硫,G为氯元素;
(4)F是硫元素、G为氯元素;F、G元素对应的最高价含氧酸中H2SO4和HClO4,氯元素的非金属大于硫元素,高氯酸的酸性较强;正确答案:HClO4。
(5)B是氮元素、C是氧元素;由于B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,所以第一电离能:B>C;C是氧元素、F是硫元素;电负性:C>F;正确答案:>;>。
6)A为氢元素、C是氧元素;A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X为过氧化氢,电子式为Cu、稀硫酸与H2O2反应生成硫酸铜和水,离子方程式为Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;正确答案:Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O。
(7)E是铝、D是钠;D的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钠,E的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,化学方程式:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;正确答案:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
点睛:同一周期从左到右第一电离能增大,但是氮元素2p能级为半充满状态,第一电离能大于相邻的氧元素。【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s24p1②.3d64s2③.cd④.cd⑤.HClO4⑥.>⑦.>⑧.⑨.Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O⑩.Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O18、略
【分析】【分析】
(1)根据基态Cr原子核外电子排布分析;
(3)①非金属性越强;电负性越大;
②根据价层电子对互斥理论判断;
③根据同族替换和等量代换原则找等电子体;
(4)根据均摊法确定晶胞所含微粒个数,从而确定晶胞质量,根据计算晶胞体积,根据几何知识根据晶胞体积计算a2c。
【详解】
(1)Cr是24号元素,其原子核外有24个电子,根据能量最低原理可写出电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,Cr原子有6个未成对电子;
(2)①钾离子和CrO之间形成离子键,O原子之间为σ键,不含π键;根据共价键的饱和性,O原子可以形成2个共价键,图示结构氧原子形成3个单键,说明有一个配位键,O原子提供孤电子对,Cr3+提供空轨道;据图可知该物质中O原子之间形成过氧键,所以O元素化合价为-1价,根据电中性原则可知Cr为+5价;综上所述选AC;
②根据可知氧的第一电子亲和能E1为140kJ/mol;
Oˉ带负电荷,对再得到的电子产生排斥,克服斥力需消耗能量,所以△H2>0;
(3)①非金属性O>N>C>H,所以电负性O>N>C>H;
②其阳离子为NH中心原子的价层电子对数为=4,为sp3杂化;NH3分子的中心原子价层电子对数为4;含一对孤电子对,所以立体构型为三角锥形;
③NCSˉ价电子数为16,原子数为3,用S、O代替Nˉ可得互为等电子的分子有CO2、CS2,同理还有N2O;F电负性较强,容易形成氢键,根据共价键的饱和性可知中有氢键,所以其结构式为
(4)根据均摊法,晶胞中Cr的数目为=3,B的数目为6,所以晶胞的质量为m=根据几何知识,晶胞的体积为V=nm3,晶胞的密度解得a2c=cm3
【点睛】
第2小题为易错点,要注意根据的结构判断出含有过氧键,O为-1价,然后计算Cr的化合价,根据共价键的饱和性判断出有配位键。【解析】6AC140Oˉ带负电荷,对再得到的电子产生排斥,克服斥力需消耗能量O>N>C>H三角锥形CO2(或CS2、N2O等)19、略
【分析】【分析】
(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族;元素的非金属性越强其电负性越强;
(2)三种钛的卤化物均为分子晶体;结构相似,相对分子质量越大,熔沸点越高;
(3)配合物外界能够完全电离,根据与AgNO3发生反应的物质的量之比确定配合物的化学式;
(4)根据晶胞结构,顶点粒子占面心粒子占内部粒子为整个晶胞所有,据此推测化学式;根据晶胞结构示意图推断Ca原子的位置;
(5)根据密度ρ=做相关计算。
【详解】
(1)Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族,所以钛的价层电子排布式为3d24s2;元素的非金属性越强其电负性越强;故上述反应中非金属元素电负性由大到小是O>Cl>C;
(2)三种钛的卤化物均为分子晶体;结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高;
(3)配合物外界能够完全电离,Y与AgNO3以1:3物质的量比反应生成沉淀,所以Y的外界能够解离出3份Cl−,则Y的化学式为[Ti(H2O)6]Cl3;
(4)根据晶胞结构,顶点粒子占面心粒子占内部粒子为整个晶胞所有,所以一个晶胞中有Ti为8×=1个,有Ca为1个,有O为6×=3个,所以Z的化学式为CaTiO3;根据晶胞结构示意图可知Ca填充在O围成的正八面体空隙中;
(5)不妨设有1mol这样的晶胞,即有NA个这样的晶胞,1个晶胞的体积为V=a3pm3=a3×10−30cm3,1mol晶胞的质量为m=1mol×136g/mol=136g,所以晶体密度为ρ==g/cm3=g/cm3=4.0g/cm3。【解析】3d24s2O>Cl>C三种物质都是分子晶体,组成和结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高[Ti(H2O)6]Cl3CaTiO3(正)八面体4.0g/cm3五、元素或物质推断题(共5题,共25分)20、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+3H2O21、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22、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=O3d104s123、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
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