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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年人教新起点选修3化学下册月考试卷197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.s电子的原子轨道都呈球形,2s电子比1s电子能量高且电子云比1s更扩散B.p电子的原子轨道都呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道,它们相互垂直,能量相同C.p电子能量一定高于s电子能量D.处于同一原子轨道中的电子,自旋状态有两种2、第三周期的下列基态原子中,第一电离能最小的是A.3s23p3B.3s23p5C.3s23p4D.3s23p63、配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法正确的是A.该物质中Fe化合价为+2B.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]的中心原子杂化方式为sp3C.该物质不存在的化学键有氢键D.NO作为配体提供一对孤对电子4、下列说法正确的是A.最外层都只有2个电子的元素原子性质一定相似B.同一周期元素中,第一电离能随原子序数增加而增大C.I3AsF6晶体中存在I3+离子,I3+离子的几何构型为V形D.H2O2是一种含有极性键和非极性键的非极性分子5、下列描述中正确的是。
①CS2为V形的极性分子。
②ClO3-的空间构型为平面三角形。
③SF6中有6对完全相同的成键电子对。
④SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化A.①②B.②③C.③④D.①④6、下列说法不正确的是()A.由于NaCl晶体和CsCl晶体中正负离子半径比不相等,所以两种晶体中离子的配位数不相等B.CaF2晶体中,Ca2+的配位数为8,F-的配位数为4,配位数不相等主要是由于F-、Ca2+所带电荷(绝对值)不相等C.MgO的熔点比MgCl2的高主要是因为MgO的晶格能比MgCl2大D.MCO3中M2+半径越大,MCO3晶体的晶格能越大评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)7、某离子晶体晶胞结构如图所示;x位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着___个X,每个x同时吸引着__个Y,该晶体的化学式为___;
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有___个;
(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为__。
(4)下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是___。
A.B.CH4C.CH2=CHCH3D.CH3CH2C≡CHE.CH3CH38、“张亭栋研究小组”受民间中医启发,发现As2O3对白血病有明显的治疗作用。氮(N);磷(P)、砷(As)为第VA族元素;该族元素的化合物在研究和生产中有着许多重要用途。
(1)N原子的价电子排布式为______,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)NH3的沸点比AsH3的沸点高,原因是____________。
(3)立方氮化硼晶体(BN);是一种超硬材料,有优异的耐磨性,其晶胞如图所示。
①立方氮化硼是_________晶体,晶体中N原子的杂化轨道类型为_________,B原子的配位数为_________。
②立方氮化硼晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为_________。
(4)若立方氮化硼晶胞的边长为362pm,则立方氮化硼的密度为_________g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA)。9、下表为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。
回答下列问题:
(1)写出元素f的基态原子核外电子排布式:__。
(2)写出元素h的基态原子核外电子轨道表示式:__。
(3)ci2分子的电子式为__。
(4)第一电离能:h__(填“>”“<”或“=”,下同)i;电负性:g__b。
(5)下列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叙述正确的是__(填字母)。
A.j位于元素周期表中第4周期ⅠB族;属于ds区元素。
B.d的基态原子中;2p轨道为半充满,属于p区元素。
C.最外层电子排布式为4s1;该元素一定属于第ⅠA族。
D.最外层电子排布式为ns2np1,该元素可能是第ⅢA族或ⅢB族10、元素的第一电离能:Al_________Si(填“>”或“<”)11、元素铜(Cu);砷(As)、镓(Ga)等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途;回答下列问题:
(1)基态铜原子的价电子排布式为_____________,价电子中未成对电子占据原子轨道的形状是__________________________。
(2)化合物AsCl3分子的立体构型为________________,其中As的杂化轨道类型为_____________。
(3)第一电离能Ga__________As。(填“>”或“<”)
(4)若将络合离子[Cu(CN)4]2-中的2个CN-换为两个Cl-,只有一种结构,则[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子所处空间构型为_______________,一个CN-中有__________个π键。
(5)砷化镓是一种重要的半导体材料;晶胞结构如图所示。
熔点为1238℃,密度为⍴g·cm-3,该晶体类型为______________,Ga与As以__________键键合,Ga和As的相对原子质量分别为Ma和Mb,原子半径分别为racm和rbcm,阿伏加德罗常数值为NA,GaAs晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率为____________________。(列出计算公式)12、元素及其化合物在生活及生产中有很多重要用途。
卤素化学丰富多彩;能形成卤化物;卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
(1)拟卤素如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等与卤素单质结构相似、性质相近。已知(CN)2分子中所有原子都满足8电子稳定结构,则其分子中σ键与π键数目之比为__。(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的沸点,其原因是__。
(2)卤化物RbICl2在加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质,A的化学式__。13、葡萄糖酸锌是一种常见的补锌药物,常用葡萄糖酸和反应制备。
(1)基态核外电子排布式为________。
(2)的空间构型为________(用文字描述);与反应能生成不考虑空间构型,的结构可用示意图表示为________。
(3)葡萄糖酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为________;推测葡萄糖酸在水中的溶解性:________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(4)用可以制备一个晶胞(如图2)中,的数目为________。14、C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式_______。
从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为_______。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为_______,微粒间存在的作用力是_______。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为_______(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是_______。
(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成键和键,SiO2中Si与O原子间不形成上述键。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述键_______。评卷人得分三、结构与性质(共7题,共14分)15、前四周期元素A;B、C、D、E、F的原子序数依次增大;A是宇宙中含量最丰富的元素;B和C同一主族,且B的L层电子数是K层电子数的2.5倍;D和C同一周期;E元素原子核外电子有17种不同的运动状态,F位于第四周期,其未成对电子数只有一个,且内层都处于全充满状态。请回答下列问题:
(1)B原子的L层电子排布图____________。
(2)由A、B原子形成的分子的结构式为:A-B=B-A,则该分子中σ键和π键的数目之比为________,B、C的氢化物中BH3的沸点高于CH3的沸点,原因是___________;C、D和E的电负性由大到小的顺序为___________;C、D和E的第一电离能由大到小的顺序是____________;C和D最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序为_________________。CO中C的杂化方式为___________,该离子的“VSEPR”模型为__________________形。
(3)向FDO4溶液中加入过量稀氨水,得到的深蓝色溶液中阳离子化学式为_______,该离子的配位体为________________。
(4)D(黑球)和F(白球)形成的某种晶体的晶胞如下图所示,已知该晶胞的棱长为516pm,则该晶胞的密度为___________g/cm3(精确到0.1),最近的黑球和白球之间的距离为_______pm。
16、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______________________。17、CP是一种起爆药,化学式为[Co(NH3)5(C2N5)](ClO4)2。CP可由5-氰基四唑(分子式为HC2N5,结构简式如图1所示)和[Co(NH3)5(H2O)](ClO4)3反应制备。
(1)CP中Co3+基态电子排布式为___。
(2)5-氰基四唑中C原子的杂化类型为__,所含C、N元素的电负性的大小关系为C__(填“>”“=”或“<”)N。1mol5-氰基四唑中含有σ键的数目为__。
(3)[Co(NH3)5(H2O)](ClO4)3中的配离子部分结构如图2所示。
①请在相应位置补填缺少的配体___。
②与NH3互为等电子体的一种阳离子为___(填化学式)。18、“天问一号”着陆火星;“嫦娥五号”采回月壤,探索宇宙离不开化学。镍铼合金是制造喷气发动机的燃烧室;涡轮叶片及排气喷嘴的重要材料。75号元素铼Re,熔点仅次于钨,是稀有金属之一,地壳中铼的含量极低,多伴生于铜、锌、铅等矿物中。
(1)镍原子价层电子表示式为_______,在元素周期表中,铼与锰在同族,铼在元素周期表中的位置是_______。
(2)铼易形成高配位数的化合物如该配合物中_______(填元素符号)提供孤对电子与铼成键,原因是_______,1mol中有_______mol配位键。
(3)锌在潮湿的空气中极易生成一层紧密的碱式碳酸锌薄膜,使其具有抗腐蚀性。碱式碳酸锌中非金属元素的电负性由大到小的顺序为_____,的空间构型为_______(用文字描述)。与互为等电子体的分子是_______(写一种即可)。
(4)分子中碳原子的杂化类型为_______,比的熔点沸点_______(填“高”或“低”),原因是_______。
(5)三氧化铼晶胞如图所示,摩尔质量为晶胞密度为铼原子配位数为_______,铼原子填在了氧原子围成的_______(填“四面体”“立方体”或“八面体”)空隙中,该晶胞的空间利用率为_______(铼的原子半径为氧原子半径为列出计算式)。
19、⑴已知在周期表的某一周期,其零族元素的价层电子排布式为同周期的A、B两种元素,最外层电子数为2、7,次外层电子数为8、18,则元素A为________,B为________(写元素符号)。若周期表有第8周期,则其最终的零族元素的原子序数为____________。
⑵稀有气体的化合物分子的空间构型是__________,写出与其互为等电子体的一种阴离子的化学式___________。
⑶硼酸能形成类似于石墨的层状结构;单层的结构如图所示。
则硼酸晶体中存在的作用力除共价键外,还有_____________。
⑷稀土资源是重要的战略资源;下图为某稀土元素A的氧化物晶体的立方晶胞结构示意图,其中氧离子占据顶点;面心、棱心、体心的位置,A离子占据半数的立方体空隙。
写出A氧化物的化学式______,A离子的配位数为______。已知晶胞参数为则间距为________设A的摩尔质量为晶体的密度为_______20、铂钴合金是以铂为基含钴二元合金;在高温下,铂与钻可无限互溶,其固体为面心立方晶格。铂钻合金磁性极强,磁稳定性较高,耐化学腐蚀性很好,主要用于航天航空仪表;电子钟表、磁控管等。氟及其化合物CuF用途非常广泛。回答下列问题:
(1)聚四氟乙烯是一种准晶体,准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________________方法区分晶体;准晶体和非晶体。
(2)基态F原子的价层电子排布图(轨道表达式)为________________。
(3)[H2F]+[SbF6]ˉ(氟锑酸)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子的空间构型为______________,与[H2F]+具有相同空间构型且中心原子与F原子同周期的分子是_____________。
(4)NH4F(氟化铵)可用于玻璃的蚀刻防腐剂、消毒剂。中心原子的杂化类型是____________;氟化铵中存在_______________(填字母)。
A.离子键B.σ键C.π键D.氢键。
(5)SF4被广泛用作高压电气设备的绝缘介质。SF4是一种共价化合物,可通过类似于Bom-Haber循环能量构建能量图计算相关键能。则F-F键的键能为_____kJ/mol,S-F键的键能为______kJ/mol。
(6)CuCl的熔点为326℃;能升华,熔化呈液态时不导电;CuF的熔点为1008℃,熔化呈液态时能导电。
①CuF中Cu+的基态价电子排布式________铜元素位于元素周期________区,金属Cu的堆积模型为__________________。
②CuF的熔点比CuCl的高,原因是______________
③已知NA为阿伏加德罗常数的值,CuF的密度为7.1g/cm3,晶胞结构如图所示,则CuF的晶胞参数a=_______nm(列出计算式)
21、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)评卷人得分四、元素或物质推断题(共5题,共15分)22、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____________。23、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____。24、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________。25、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:____________________。26、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9分)27、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、有机推断题(共3题,共12分)28、元素A;B、C、D都是短周期元素;A元素原子的2p轨道上仅有两个未成对电子,B的3p轨道上有空轨道,A、B同主族,B、C同周期,C是同周期中电负性最大的,D的气态氢化物的水溶液能使无色酚酞试液变红。试回答:
(1)A的价电子轨道排布图为______________________________;B的电子排布式为_________;C的价电子排布式为____________;D的原子结构示意图为__________。
(2)已知D与H原子能形成一种高能量的分子D2H2,其中D原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为_____________,含有_____个σ键和_____个π键。
(3)B的原子核外电子运动状态________有多少种,原子轨道数为______,能级数__________,电子占据的最高能层符号为_________。
(4)四种元素最高价氧化物水化物酸性由强到弱的是(用对应化学式回答)____________________。29、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)30、原子序数依次增大的X;Y、Z、Q、E五种元素中;X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q原子核外的M层中只有两对成对电子,E元素原子序数为29。
用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置为__________________。
(2)已知YZ2+与XO2互为等电子体,则1molYZ2+中含有π键数目为___________。
(3)X、Z与氢元素可形成化合物XH2Z,XH2Z分子中X的杂化方式为_________________。
(4)E原子的核外电子排布式为__________;E有可变价态,它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示,该价态的化学式为____________。
(5)氧元素和钠元素能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示(立方体晶胞),晶体的密度为ρg··cm-3,列式计算晶胞的边长为a=______________cm(要求列代数式)。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】
A.s能级的原子轨道呈球形;处在该轨道上的电子不只在球壳内运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小,故2s电子比1s电子能量高且电子云比1s更扩散,故A正确;
B.p电子的原子轨道呈哑铃形;每个P能级都有3个原子轨道,它们相互垂直且能量相同,故B正确;
C.能量高低还与能层有关;故C错误;
D.根据泡利原理知;同一轨道上的两个电子最多容纳2个电子,且自旋方向相反,故D正确;
故选:C。2、C【分析】【分析】
A选项,3s23p3为P元素;B选项,3s23p5为Cl元素;C选项,3s23p4为S元素;D选项,3s23p6为Ar元素。
【详解】
第三周期的基态原子中,第一电离具有增大的趋势,但第IIA族元素大于第IIIA族元素,第VA族元素大于第VIA族元素;因此第一电离能最小的是S元素,故C正确。
综上所述;答案为C。
【点睛】
同周期从左到右第一电离具有增大的趋势,但第IIA族元素大于第IIIA族元素,第VA族元素大于第VIA族元素。3、D【分析】【分析】
A、配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+;
B、配体为CN-和NO,配位原子为C和N,都是单齿配体,配位数为6,中心原子的杂化方式不可能是sp3;
C;该物质中没有氢原子;没有氢键,且氢键不是化学键;
D;NO配位原子为N;提供一对孤对电子与中心原子铁的空轨道形成一个配位键(σ键);
【详解】
A、配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+;故A错误;
B、配体为CN-和NO,配位原子为C和N,都是单齿配体,配位数为6,配位数多于4,故中心原子的杂化方式不可能是sp3;故B错误;
C、该物质中没有氢原子,没有氢键,且氢键不是化学键,配合物中存在配位键,内界和外界存在离子键:内界CN-,NO存在极性键,内界中配位键也属于σ键,配位CN-中含有1根σ键;NO含有1根σ键,1mol配合物中σ键数目为6+1×5+1=12mol,故C错误;
D;NO配位原子为N;提供一对孤对电子与中心原子铁的空轨道形成一个配位键(σ键),故D正确;
故选D。
【点睛】
本题考查配合物基本知识概念,解题关键:明确配位,配位数,内界,外界的相关性质。难点是B选项,要明确sp3杂化轨道有4个,不可能通过sp3杂货轨道形成该配合物。4、C【分析】【详解】
A.例如Be和He元素最外层都只有2个电子;但二者性质不相似,故A错误;
B.同一周期元素中;第一电离能随原子序数增加而呈增大趋势,但第ⅡA族元素(最外层全满)和第ⅤA族(最外层半满)反常,故B错误;
C.I3+离子中心原子价层电子对数为=4;含有2对孤电子对,所以几何构型为V形,故C正确;
D.H2O2分子中O-O为非极性键,O-H键为极性键,H2O2是展开书页型结构;该物质结构不对称,正负电荷重心不重合,为极性分子,故D错误;
故答案为C。
【点睛】
选项D为易错点,要注意H2O2是展开书页型结构,该物质结构不对称;C选项为难点,判断I3+离子中心原子杂化类型可以将其理解成II2+,然后根据价层电子对互斥理论判断,也可以通过等电子体理论判断,I3+的原子数为3,价电子对数为20,与Cl2O为等电子体,等电子体具有相似的空间构型。5、C【分析】【详解】
①CS2中价层电子对数=2+=2;且该分子中正负电荷重心重合,所以为直线形非极性分子,①错误;
②ClO3-中Cl的价层电子对数=3+=4;所以空间构型为三角锥形,②错误;
③SF6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,③正确;
④SiF4中价层电子对个数=4+=4,SO32-中价层电子对个数=3+=4,因此中心原子均为sp3杂化;④正确;
故选C。
【点晴】
根据价层电子对互斥理论确定微粒的空间构型及原子是杂化方式,价层电子对个数=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)/2,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,答题时注意灵活应用。6、D【分析】【详解】
A.NaCl晶体和CsCl晶体中正负离子半径比不相等;所以两晶体中离子的配位数不相等,故A正确;
B.在CaF2晶体中,Ca2+和F−的电荷比(绝对值)是2:l,Ca2+和F−的个数比是l:2,Ca2+的配位数为8,F−的配位数为4;故B正确;
C.MgO的晶体能比MgCl2大,所以MgO的熔点比MgCl2高;故C正确;
D.MCO3中M2+半径越大,MCO3晶体的晶格能越小;故D错误;
故答案选:D。二、填空题(共8题,共16分)7、略
【分析】【分析】
⑴晶体中以中心的Y分析Y同时吸引X的个数;再以顶点的X分析X同时吸引Y的个数,计算晶体中有X和Y个数。
⑵晶体中以顶点X分析;X与面对角线的X来分析。
⑶晶体中X与Y形成正四面体结构。
⑷A.中苯环上的碳价层电子对数为3,是sp2杂化;B.CH4中碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化;C.CH2=CHCH3中第1个和第2个碳原子价层电子对数为3,是sp2杂化;D.CH3CH2C≡CH中第3个和第4个碳原子价层电子对数为2,是sp杂化,第1个和第2个碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化;E.CH3CH3中第1个和第2个碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化。
【详解】
⑴晶体中以中心的Y分析,每个Y同时吸引着4个X,以顶点的X分析,每个X同时吸引着8个Y,该晶体中有X为个,Y为1个,因此化学式为XY2;故答案为:4;8;XY2。
⑵晶体中以顶点X分析;X与面对角线的X来分析,每个面有4个,共3个面,因此在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有12个;故答案为:12。
⑶晶体中X与Y形成正四面体结构;因此距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为109°28′;故答案为:109°28′。
⑷A.中苯环上的碳价层电子对数为3,是sp2杂化,故A不符合题意;B.CH4中碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化,故B不符合题意;C.CH2=CHCH3中第1个和第2个碳原子价层电子对数为3,是sp2杂化,故C不符合题意;D.CH3CH2C≡CH中第3个和第4个碳原子价层电子对数为2,是sp杂化,第1个和第2个碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化,故D符合题意;E.CH3CH3中第1个和第2个碳原子价层电子对数为4,是sp3杂化,故E符合题意;综上所述,答案为D。【解析】①.4②.8③.XY2④.12⑤.109°28′⑥.D8、略
【分析】【详解】
(1)氮原子的原子序数为7,最外层电子层是低层,其最外层电子排布式为2s22p3,主族元素N原子的最外层电子就是其价电子,即价电了排布式为2s22p3;N;P、As位于同一主族;随着原子序数逐渐增大,原子半径逐渐增大,原子失去电子的能力逐渐增强,原子的第一电离能逐渐减小,所以N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为N>P>As;
(2)NH3的沸点比AsH3的沸点高;是因为氨分子间除存在分子间作用力外,还有氢键;
(3)①立方氮化硼晶体超硬、优异的耐磨性,所以立方氮化硼晶体为原子晶体;立方氮化硼中氮原子与周围的4个硼原子形成四面体结构、硼原子与周围的4个氮原子形成四面体结构,因此晶体中N原子的杂化轨道类型为sp3;原子的配位数为4;
②立方氮化硼中氮原子与周围的4个硼原子形成四面体结构;硼原子与周围的4个氮原子形成四面体结构;因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子,B原子最外层有3个电子,形成4个共价键,所以含有1个配位键,故B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为3:1;
(4)BN晶胞中N原子数为4,B原子数=8×+6×=4,BN晶胞的质量为m=g,立方氮化硼晶胞的体积V=(3.62×10-10cm)3,因此立方氮化硼的密度ρ=g/cm3。【解析】2s22p3N>P>AsNH3能形成分子间氢键原子sp3杂化43:19、略
【分析】【分析】
根据元素在周期表中的位置可知,a为H元素、b为Be元素;c为C元素、d为N元素、e为O元素、f为F元素、g为Na元素、h为P元素、i为S元素、j为Cu元素;结合原子结构和元素周期律分析解答。
【详解】
根据元素在周期表中的位置可知,a为H元素、b为Be元素;c为C元素、d为N元素、e为O元素、f为F元素、g为Na元素、h为P元素、i为S元素、j为Cu元素。
(1)f为F元素,原子核外电子数目为9,核外电子排布式为1s22s22p5,故答案为:1s22s22p5;
(2)元素h为P,为15号元素,基态原子核外电子轨道表示式为故答案为:
(3)ci2分子CS2,与二氧化碳的结构类似,电子式为故答案为:
(4)P元素的3p能级为半满稳定状态;较稳定,故第一电离能P>S;金属性越强,电负性越小,故电负性Na<Be,故答案为:>,<;
(5)A.j是Cu元素位于元素周期表中第四周期、ⅠB族,价电子排布式为3d104s1,属于ds区元素,故A正确;B.N原子的基态原子中2p能级为半充满,属于p区元素,故B正确;C.最外层电子排布式为4s1,可能处于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族,故C错误;D.最外层电子排布式为ns2np1;该元素处于第ⅢA族,故D错误;故答案为:AB。
【点睛】
本题的易错点为(5),要注意最外层电子排布式为4s1,可能的电子排布式有3d104s1,3d54s1,3p64s1,可能处于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族。【解析】①.1s22s22p5②.③.④.>⑤.<⑥.AB10、略
【分析】【详解】
同周期;从左到右,总体上第一电离能逐渐增大(第二和第五主族例外);故铝的第一电离能小于硅。
答案为:<。【解析】<11、略
【分析】【分析】
本题考查的是原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用,、晶胞的计算、原子轨道杂化方式及杂化类型判断。
(1)铜是29号元素;原子核外电子数为29,根据核外电子排布规律书写铜的基态原子价电子电子排布式。
(2)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5−3×1)/2=4,所以原子杂化方式是sp3;由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形;
(3)同一周期;原子序数越小半径越大,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大;
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为平面构型,用两个Cl-换2个CN-有两种结构,分别为两个Cl-换相邻或相对,若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为正四面体构型,用两个Cl-换2个CN-有一种结构;由于共价键单键中含有一个σ键;双键中含有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键;
(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密度为ρg⋅cm−3,根据均摊法计算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10−30,晶胞的体积V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为V1/V2×100%将V1、V2带入计算得百分率据此解答。
【详解】
(1)Cu是29号元素,原子核外电子数为29,铜的基态原子价电子电子排布式为3d104s1,价电子中未成对电子占据原子轨道的形状是球形。本小题答案为:3d104s1;球形。
(2)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5−3×1)/2=4,所以原子杂化方式是sp3,由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形。本小题答案为:三角锥形;sp3。
(3)根据元素周期律,Ga与As位于同一周期,Ga原子序数小于As,故半径Ga大于As,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大,故第一电离能Ga小于As。本小题答案为:<。
(4)若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为平面构型,用两个Cl-换2个CN-有两种结构,分别为两个Cl-换相邻或相对,若[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子为正四面体构型,用两个Cl-换2个CN-有一种结构;由于共价键单键中含有一个σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键,则CN-中含有三键;三键中含有两个π键。本小题答案为:正四面体;2。
(5)GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成属于原子晶体,密度为ρg⋅cm−3,根据均摊法计算,As:8×1/8+6×1/2=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V1=(4/3πr3b×4+4/3πr3a×4)×10−30,晶胞的体积V2=m/ρ=[4×(Ma+Mb)/NA]/ρ,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为V1/V2×100%将V1、V2带入计算得百分率本小题答案为:原子晶体;共价键;【解析】3d104s1球形三角锥形sp3<正四面体2原子晶体共价键12、略
【分析】【分析】
(1)拟卤素如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2等与卤素单质结构相似、性质相近.已知(CN)2分子中所有原子都满足8电子稳定结构;C原子形成四个共用电子对;N原子形成三个共用电子对;能形成分子间氢键的物质熔沸点较高,异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能形成分子间氢键;
(2)RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质;利用半径来分析晶格能相对较大的卤化物。
【详解】
拟卤素如等与卤素单质结构相似、性质相近.已知分子中所有原子都满足8电子稳定结构,C原子形成四个共用电子对、N原子形成三个共用电子对,结构式为每个分子中含有4个键,3个键,则其分子中键与键数目之比为3:4;能形成分子间氢键的物质熔沸点较高;异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能形成分子间氢键,所以异硫氰酸熔沸点高于硫氰酸;
故答案为:3:4;异硫氰酸分子间可形成氢键;而硫氰酸不能;
加热时会分解为晶格能相对大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质,氯离子的半径小于碘离子的半径,则RbCl的离子键长小于RbI的离子键长,则RbCl的晶格能较大,则A为RbCl,故答案为:RbCl;
故答案为:RbCl。【解析】①.3:4②.异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸不能③.RbCl13、略
【分析】【分析】
(1)Zn原子序数为30,Zn2+失去了2个电子,基态核外电子排布式为
(2)根据价电子理论;可推出空间构型。
(3)根据有机物空间结构;推断碳原子轨道杂化类型。
(4)根据晶胞的结构,结合立体几何知识可看出Zn2+离子数量。
【详解】
(1)根据电子排布结构,基态核外电子排布式为或
(2)中心S原子价层电子对数故为正四面体,配合物中,铜原子提供空轨道,中氧原子提供孤电子对,与4个形成配位键,配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子,所以其表示方法为
(3)羧基中碳原子是其余碳原子是葡萄糖酸中含有5个羟基和1个羧基;都是亲水基团,故易溶于水。
(4)由图2可知,Y为锌离子,一个晶胞中,的数目为4。【解析】或正四面体易溶于水414、略
【分析】【分析】
(1)Si原子核外共14个电子;按照能量最低原则书写电子排布式;元素周期表中主族元素越靠右;越靠上电负性越大,F的电负性最大(为4.0);
(2)晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连,呈正四面体结构,所以杂化方式是sp3;非金属原子之间形成的化学键为共价键;
(3)根据电子总数判断M的原子序数;进而确定元素符号;从影响离子晶体熔沸点高低的因素分析二者熔沸点的高低;
(4)C的原子半径较小;C;O原子能充分接近,p-p轨道肩并肩重叠程度较大,形成较稳定的π键;Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键。
【详解】
(1)Si是14号元素,Si原子核外共14个电子,按照能量最低原则电子先填入能量最低的1s轨道,填满后再依次填入能量较高的轨道;其电子排布式为:1s22s22p63s23p2;从电负性的角度分析,O和C位于同一周期,非金属性O强于C;C和Si为与同一主族,C的非金属性强于Si,故由强到弱为O>C>Si;
因此,本题正确答案是:1s22s22p63s23p2;O>C>Si;
(2)SiC中Si和C原子均形成四个单键,故其为sp3杂化;非金属原子之间形成的化学键全部是共价键;
因此,本题正确答案是:sp3;共价键;
(3)MO和SiC的电子总数相等,故含有的电子数为20,则M含有12个电子,即Mg;晶格能与所组成离子所带电荷成正比,与离子半径成反比,MgO与CaO的离子电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小;MgO晶格能大,熔点高;
因此,本题正确答案是:Mg;Mg2+半径比Ca2+小;MgO晶格能大;
(4)π键是由p-p轨道肩并肩重叠形成的;且π键的强弱与重叠程度成正比。Si原子的原子半径较大,Si;O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成稳定的π键。
因此,本题正确答案是:Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键。【解析】①.1s22s22p63s23p2②.O>C>Si③.sp3④.共价键⑤.Mg⑥.Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大⑦.Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键三、结构与性质(共7题,共14分)15、略
【分析】【详解】
前四周期元素A;B、C、D、E、F的原子序数依次增大;A是宇宙中含量最丰富的元素,A为H元素;B和C同一主族,且B的L层电子数是K层电子数的2.5倍,B为N元素,C为P元素;E元素原子核外电子有17种不同的运动状态,E为Cl元素;F位于第四周期,其未成对电子数只有一个,且内层都处于全充满状态,F为铜元素;C、D、E的原子序数依次增大,D为S元素,即A-H、B-N、C-P、D-S、E-Cl、F-Cu。
(1)B为N元素,原子的L层5个电子,电子排布图:(2)由A、B原子形成的分子的结构式为:H-N=N-H,则该分子中σ键和π键的数目之比为3:1,B、C的氢化物中NH3的沸点高于PH3的沸点,原因是NH3分子间可以形成氢键,分子间作用力大,沸点高;在元素周期表中,同一周期元素的电负性从左到右逐渐增大,同一主族元素的电负性从上到下逐渐减小,C、D和E的电负性由大到小的顺序为Cl>S>P;在元素周期表中,同一周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大,同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小,当处于充满和半充满状态时,第一电离能变大,C、D和E的第一电离能由大到小的顺序是Cl>P>S;在元素周期表中,同一周期元素的最高价含氧酸的酸性逐渐增强,C和D最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序为H3PO4<H2SO4。PO43-中P孤电子对为=0,σ键为4,价电子对为4,PO43-中P的杂化方式为sp3杂化,该离子的“VSEPR”模型为正四面体形。(3)向CuSO4溶液中加入过量稀氨水,得到的深蓝色溶液中阳离子化学式为[Cu(NH3)4]2+,NH3中N原子提供孤电子对,该离子的配位体为NH3;(4)D为S(黑球)和F为铜(白球)形成的某种晶体的晶胞中,S原子8×1/8+6×1/2=4,铜为4,已知该晶胞的棱长为516pm,则该晶胞的密度为=g/cm3=4.6g/cm3(精确到0.1);令晶胞的棱长a为516pm,四个铜离子在体内四个小立方体的中心,过铜原子向底边作垂线,与相邻的硫构成直角三角形,两边分别为a、a,可求得斜边为a,最近的黑球和白球之间的距离为×516pm=129pm。【解析】3︰1NH3分子间可以形成氢键Cl>S>PCl>P>SH3PO4<H2SO4sp3杂化正四面体[Cu(NH3)4]2+NH34.612916、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+2H2O17、略
【分析】【详解】
(1)钴是27号元素,CP中Co3+基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。
故答案为:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;
(2)5-氰基四唑中C原子的杂化类型有两种,五元环中的碳,形成3个σ键,一个π键,杂化方式为sp2、-CN中C形成2个σ键,2个π键,为sp;C、N处于同一周期,从左到右,电负性增大,C、N元素的电负性的大小关系为C23或4.816×1024。
故答案为:sp2、sp;<;8mol或8×6.02×1023或4.816×1024;
(3)[Co(NH3)5(H2O)](ClO4)3中的配离子部分结构如图2所示,Co配位数为6,已经有4分子的NH3,①缺少1分子NH3,1分子H2O,在相应位置补填缺少的配体后为:
②原子个数相等,价电子数目相等的微粒互为等电子体。与NH3互为等电子体的一种阳离子为H3O+(填化学式)。
故答案为:H3O+。
【点睛】
本题考查物质结构和性质,原子杂化方式判断、等电子体等知识点,易错点,5-氰基四唑中含有σ键的计算,5-氰基四唑中含有σ键为4个N-N键,3个C-N键,1个C-C键,难点:等电子体的寻找,理解:原子个数相等,价电子数目相等的微粒互为等电子体。【解析】①.1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6②.sp2、sp③.<④.8mol或8×6.02×1023或4.816×1024⑤.⑥.H3O+18、略
【分析】(1)
Ni原子序数为28,根据构造原理确定其基态原子的电子排布式为过渡金属的价电子是最外层加次外层最后填入的电子,即镍原子的价层电子表示式为锰是25号元素;在第ⅦB族,根据元素周期表的排布规律,铼在第六周期ⅦB族。
(2)
根据CO的结构;碳氧原子都有孤电子对,但由于C的原子半径大,电负性小,更有利于提供孤电子对,形成配位键,CO作为配位体,只能形成1个配位键,故由其分子式可知,1mol该配合物含有10mol配位键。
(3)
碱式碳酸锌中的非金属元素为C、O、H,根据元素周期律,同一周期中电负性从左至右依次增大,一般化合物中H显正价,故电负性的顺序为O、C、H;空间构型为平面三角形,是4原子24价电子的微粒,4原子24价电子的微粒有其中为分子。
(4)
(4)甲苯中苯环是平面正六边形,故苯环上的碳原子是杂化,甲基碳原子是杂化;甲苯和苯胺都是分子晶体;且二者相对分子量接近,苯胺中存在电负性较强的N以及苯环上较为活泼的氢原子,所以可以形成分子间氢键,甲苯分子间不能形成氢键,故甲苯的熔沸点都比苯胺低。
(5)
根据物质的名称可知晶胞的化学式;则Re与O的个数比为1:3,顶点的是铼原子,棱中心的是O,离子晶体中配位数是某个微粒周围最近且等距离的异性电荷的微粒个数,每个铼原子的上下左右前后都有一个等距的氧原子,故铼原子的配位数为6;铼原子填在了氧原子围成的八面体空隙中。根据已知可得晶胞的体积是。1个晶胞中有1个Re和3个O,二者的原子半径分别为和,阿伏加德罗常数值为,则晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。
【点睛】
寻找粒子等电子体时可以先按照原子数将价电子数分组,比如本题中可以将价电子数分为4组(带两个单位负电荷):6666,存在4个原子,价电子数符合上述每组数量的分子有SO3,也可以调整每组价电子数,但要保证总数相等,比如可以调整为:3777,这样组合的分子有BCl3、BF3等。【解析】(1)第六周期第ⅦB族。
(2)CC的电负性比O小;C原子提供孤电子对的倾向更大,更易形成配位键10
(3)O、C、H(或O>C>H)平面三角形
(4)低甲苯和苯胺都是分子晶体;相对分子质量相近,苯胺分子间存在氢键。
(5)6八面体19、略
【分析】【分析】
⑴根据价电子说明是第四周期。
⑵计算化合物XeO3价层电子对数,根据价电子进行分析等电子体。
⑶根据图中信息得到硼酸晶体中存在的作用力。
⑷根据图中信息计算氧个数和A个数为4;A-A间距面对角线的一半,根据晶体的密度公式进行计算。
【详解】
⑴已知在周期表的某一周期,其0族元素的价层电子排布式为说明是第四周期,同周期的A、B两种元素,最外层电子数为2、7,次外层电子数为8、18,则元素A为Ca,B为Br。第七周期0族元素为118,第八周期共有50种元素,若周期表有第八周期,则其最终的0族元素的原子序数为118+50=168;故答案为:Ca;Br;168。
⑵稀有气体的化合物XeO3价层电子对数为因此分子的空间构型是三角锥形,价电子Xe=Ar=S2−,因此与其互为等电子体的一种阴离子的化学式SO32−;故答案为:三角锥形;SO32−。
⑶根据图中信息得到硼酸晶体中存在的作用力除共价键外;还有范德华力;氢键;故答案为:范德华力、氢键。
⑷根据图中信息得到氧个数为A个数为4,因此A氧化物的化学式AO2,A周围紧邻的氧离子有8个,因此A离子的配位数为8。已知晶胞参数为apm,则A-A间距面对角线的一半,因此A-A间距为pm,设A的摩尔质量为晶体的密度为故答案为:
【点睛】
物质结构是常考题型,主要考查空间构型,杂化类型,等电子体,晶胞计算。【解析】168三角锥形(其他合理答案)范德华力、氢键820、略
【分析】【分析】
(2)根据核外电子排布规律写出F的核外电子排布;再画出价电子排布图;
(3)根据同族替换和等量代换原则找等电子体;等电子体具有相同的空间构型;
(4)根据价层电子对互斥理论判断原子的杂化方式;
(5)在标准状况下;将1mol气态分子解离为气态原子所需的能量;
(6)离子晶体熔沸点高于分子晶体;根据均摊法计算晶胞中各微粒的数目,确定晶胞的质量,根据计算晶胞参数。
【详解】
(1)从外观无法区分晶体;准晶体和非晶体;但用X光照射会发现:晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间,因此通过X-射线衍射实验可区分晶体、准晶体和非晶体;
(2)F的原子序数为9,核外电子排布式为1s22s22p5,价电子为2s22p5,因此基态F原子的价电子排布图为
(3)[H2F]+的中心原子的价层电子对数为=4,含有两对孤对电子,所以空间构型为V形;原子总数相同,价电子总数相同的分子或离子互为等电子体,结构相似,所以与[H2F]+具有相同空间构型且中心原子与F原子同周期的分子是H2O;
(4)中心原子的价层电子对数为4,所以为sp3杂化;NH4F中氟离子和铵根之间为离子键;铵根内部共价键和配位键均为σ键,所以选AB;
(5)由图象可知,3molF2(g)形成F(g)断裂3molF-F键,吸收465kJ能量,则F-F键的键能为155kJ•mol-1;由图可知1molS(g)和6molF(g)形成SF6(g)要形成6molS-F键,放出1962kJ能量,则S-F的键能为kJ•mol-1=327kJ•mol-1;
(6)①Cu元素为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去最外层一个电子形成Cu+,所以Cu+的价电子排布式为3d10;铜元素位于第四周期第IB族;所以属于ds区;金属铜为面心立方最密堆积;
②CuCl的熔点为426℃;熔化时几乎不导电,应为分子晶体,而CuF为离子晶体,一般离子晶体的熔沸点比分子晶体高,所以CuF比CuCl熔点高;
③根据均摊法,晶胞内部黑球个数为4,晶体化学式为CuF,所以白球个数也为4,即晶胞中有4个亚铜离子和4个氟离子,所以晶胞的质量为m=g,晶胞体积V=a3,晶体的密度可解得a=×107nm。
【点睛】
等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子,等电子体具有相同的结构特征;可采用同族元素互换法、价电子迁移法、电子-电荷互换法判断等电子体。【解析】X-射线衍射实验V形H2Osp3AB1553273d10ds面心立方最密堆积CuF为离子晶体,CuCl为分子晶体×10721、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1m
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