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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年外研版2024选修三化学上册月考试卷772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总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、下列说法中正确的是A.所有元素中钠的第一电离能最小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中,氟的第一电离能和电负性值都是最大D.氮、氧、氟的原子半径小,电负性值大,与氢形成的共价键极性强,容易形成氢键2、多原子分子中各原子若在同一平面,且有2个以上相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,下列物质中存在“离域π键”的是()A.SO2B.PO43-C.H2SD.HCHO3、已知CN-与N2互为等电子体,则下列有关HCN的说法正确的是A.HCN分子的立体构型为V形B.HCN分子中σ键与π键个数比为1:2C.已知HCN标况下为液态,与水、乙醇互溶,则其固态时为分子晶体D.HCN制备:C2H4+NH3=HCN+CH4+H2,该方程式涉及到的非极性分子有2种4、下列描述中正确的是()A.ClO−的空间构型为直线形B.SiF4和SO3的中心原子均为sp3杂化C.在所有的元素中,氟的第一电离能最大D.C2H5OH分子中共含有8个极性键,1个π键5、下列有关甲醛(HCHO)、苯、二氧化碳及水的说法不正确的是()A.苯分子中所有原子共平面B.甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2杂化C.苯、二氧化碳均是非极性分子,水和甲醛是极性分子D.水的沸点比甲醛高,是因为水分子间能形成氢键,而甲醛分子间不能形成氢键评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)6、下列说法中正确的是A.所有的电子在同一区域里运动B.能量高的电子在离核远的区域运动,能量低的电子在离核近的区域运动C.处于最低能量的原子叫基态原子D.同一原子中,1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多7、基态原子由原子核和绕核运动的电子组成,下列有关核外电子说法正确的是A.基态原子的核外电子填充的能层数与元素所在的周期数相等B.基态原子的核外电子填充的轨道总数一定大于或等于(m表示原子核外电子数)C.基态原子的核外电子填充的能级总数为(n为原子的电子层数)D.基态原子的核外电子运动都有顺时针和逆时针两种自旋状态8、已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X是周期表中的原子半径最小的元素,Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,Z的核电荷数是Y的2倍,W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍。下列说法不正确的是A.原子半径:Z>W>RB.W、R对应的简单氢化物的稳定性前者大于后者C.W与X、W与Z形成的化合物的化学键类型完全相同D.电负性R>Y、X9、在抗击新冠病毒肺炎中瑞德西韦是主要药物之一。瑞德西韦的结构如图所示;下列说法正确的是。

A.瑞德西韦中N、O、P元素的电负性:N>O>PB.瑞德西韦中的O—H键的键能大于N—H键的键能C.瑞德西韦中所有N都为sp3杂化D.瑞德西韦结构中存在σ键、π键和大π键10、研究表明,氮氧化物在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列有关各元素原子的说法正确的是()

A.接近沸点的水蒸气中存在“缔合分子”,“缔合分子”内存在氢键B.基态O2-的价电子排布式为1s22s22p6C.中N的杂化方式为sp3,与SO3互为等电子体D.的空间构型为正四面体,4个N-H共价键的键长相等11、下表中各粒子对应的立体构型及杂化方式均正确的是。选项粒子立体构型杂化方式ASO3平面三角形S原子采取sp2杂化BSO2V形S原子采取sp3杂化CCO32-三角锥形C原子采取sp2杂化DBeCl2直线性Be原子采取sp杂化

A.AB.BC.CD.D12、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图:下列有关说法不正确的是A.分子式为C3H4O3B.分子中σ键与π键个数之比为3:1C.分子中既有极性键也有非极性键D.分子中碳原子的杂化方式全部为sp2杂化评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)13、钒及其化合物在科学研究中和工业生产中具有许多用途。

(1)基态钒原子的核外价电子排布式为________。

(2)钒有+2、+3、+4、+5等几种化合价。这几种价态中,最稳定的是______。

(3)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。例举与VO43-空间构型相同的一种阳离子__________(填化学式)。

(4)钒(Ⅱ)的配离子有[V(CN)6]4-、[V(H2O)6]2+等。

①CN-与N2互为等电子体,CN-中σ键和Π键数目比为________。

②对H2O与V2+形成[V(H2O)6]2+过程的描述不合理的是______________。

a.氧原子的杂化类型发生了变化。

b.微粒的化学性质发生了改变。

c.微粒中氢氧键(H-O)的夹角发生了改变。

d.H2O与V2+之间通过范德华力相结合。

③在[V(H2O)6]2+中存在的化学键有___________。

a.金属键b.配位键c.σ键d.Π键f.氢键。

(5)已知单质钒的晶胞如图,则V原子的配位数是_______,假设晶胞的边长为dnm,密度ρg·cm-3,则钒的相对原子质量为_______________。(设阿伏伽德罗常数为NA)

14、钙及其化合物在工业上;建筑工程上和医药上用途很大。回答下列问题。

(1)基态Ca原子M能层有_____个运动状态不同的电子,Ca的第一电离能__________(填“大于”或“小于”)Ga。

(2)Mn和Ca属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Mn的熔点沸点等都比金属Ca高,原因是____________________。

(3)氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物Ca(ClO3)2,Ca(ClO3)2中的阴离子空间构型是__________、中心原子的杂化形式为___________。

(4)碳酸盐的热分解示意图如图所示。

热分解温度:CaCO3_______(填“高于”或“低于”)SrCO3,原因是_____________________________。从价键轨道看,CO2分子内的化学键类型有__________。

(5)萤石是唯一一种可以提炼大量氟元素的矿物,晶胞如图所示。Ca2+的配位数为__________,萤石的一个晶胞的离子数为__________,已知晶胞参数为0.545nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则萤石的密度为__________g·cm-3(列出计算式)。

15、Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu2O。

(1)在基态Cu2+核外电子中,M层的电子运动状态有_________种。

(2)Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-中的配位原子为_____(填元素符号)。

(3)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为________。

(4)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为________;推测抗坏血酸在水中的溶解性:________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。

(5)一个Cu2O晶胞(如图2)中,Cu原子的数目为________。

(6)单质铜及镍都是由_______________键形成的晶体:元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_________________________________。16、C60的模型如图所示,每个碳原子和相邻的_________个碳原子以小棍结合。若要搭建一个这样的模型,需要代表碳原子的小球_________个,需要代表化学键的连接小球的小棍________根。

17、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.评卷人得分四、结构与性质(共2题,共10分)18、以氮化镓(GaN);砷化镓(GaAs)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点;如砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能即为10%,推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措。请回答下列问题:

(1)基态镓原子的价电子排布式为___。

(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ·mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192,由此可推知镓的主要化合价为__和+3。砷的电负性比镓__(填“大”或“小”)。

(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高,分析其变化原因:__。镓的卤化物GaCl3GaBr3GaI3熔点/℃77.75122.3211.5沸点/℃201.2279346

GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是__。

(4)①砷化镓是将(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)方法制备得到的,该反应在700℃进行,反应的方程式为:___。

②反应物AsH3分子的几何构型为__,(CH3)3Ga中镓原子杂化方式为__。

(5)砷化镓熔点为1238℃,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a=565pm,As的配位数为__,晶体的密度为__(设NA为阿伏加德罗常数的数值,列出算式即可)g·cm-3。

19、钕铁硼磁铁是目前为止具有最强磁力的永久磁铁。生产钕铁硼磁铁的主要原材料有稀土金属钕;高纯铁、铝、硼等。回答下列问题:

(1)钕(Nd)为60号元素,在周期表中位于第_________周期。基态硼原子中占据最高能级的电子,电子云轮廓图形状为_______。铁离子的电子排布式__________________

(2)实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6;其分子的球棍模型如下图所示:

①分子中A1原子采取____杂化。Al2Cl6属于____分子(填“极性”或“非极性”)。

②AlCl3与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],[A1(OH)4]-中存在的化学键有_________(填选项字母)。

A.离子键B.共价键C.配位键D.金属键E.氢键。

(3)工业上可用电解熔融的FeO、Fe2O3冶炼高纯铁。基态Fe2+的价电子排布图(轨道表达式)为______________;用物质结构知识说明Fe2+容易被氧化成Fe3+的原因:________________________。

(4)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_____。

(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm—3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_________;Fe2+与O2—的最短核间距为_____________pm。评卷人得分五、原理综合题(共3题,共9分)20、材料是人类文明进步的阶梯;第ⅢA;ⅣA、VA族元素是组成特殊材料的重要元素。请回答下列问题:

(1)基态Ge原子的价层电子排布图为___________;基态As原子核外能量最高能级的电子云形状为___________。

(2)Si、P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为___________。

(3M与Ga位于同周期,M3+的一种配合物组成为[M(NH3)5(H2O)]Cl3。

①下列有关NH3、H2O的说法正确的是___________(填字母)。

a分子空间构型相同b中心原子杂化类型相同c.键角大小相同。

②1mol[M(NH3)5(H2O)]3+含___________molσ键。

③配合物T与[M(NH3)5(H2O)]Cl3组成元素相同,中心离子的配位数相同。1molT溶于水,加入足量AgNO3溶液可生成2molAgCl。则T的化学式为______________________。

(4)碳和钨组成一种晶体,其熔点为2870℃,硬度接近金刚石,其晶胞结构如图甲所示,则其化学式为______________________。

(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,其晶胞结构如图乙所示,该晶胞中B原子所处空间类型为___________(填“立方体”“正四面体”或“正八面体”),空间的填充率为___________。

已知该晶体的密度为ρg·cm-3,NA是阿伏加德罗常数的值。BP晶胞中面心上6个P原子相连构成正八面体,该正八面体的边长为___________pm(列式即可)。21、黄铜是人类最早使用的合金之一;主要由锌和铜组成。回答下列问题:

(1)铜原子核外电子共有__种不同运动状态,基态铜原子的核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为__。

(2)根据铜、锌原子结构可知第二电离能I2(Zn)__I2(Cu)填“大于”或“小于”。

(3)向蓝色硫酸铜溶液[Cu(H2O)4]2+中加入稍过量的氨水,溶液变为深蓝色[Cu(NH3)4]2+。

①H2O分子中心原子的杂化类型为__;分子中的键角:H2O__NH3(填“大于”或“小于”)。

②通过上述实验现象可知,与Cu2+的配位能力:H2O__NH3(填“大于”或“小于”)。

③氨硼烷(BH3—NH3)可以作为机动车使用的备选氢来源或氢储存的材料。

下列与氨硼烷是等电子体的有__(填编号)。

A.乙烷B.H2O2C.H3PO4D.S8

④写出BH3—NH3的结构式结构中若含配位键用→表示__。

(4)某磷青铜晶胞结构如图所示。

①其化学式为__。

②若晶体密度为8.82g/cm3,最近的Cu原子核间距为__cm(用NA表示阿伏加德罗常数,用M表示该晶体的摩尔质量)。22、Ⅰ.某离子晶体特征结构如图A所示。X●位于立方体部分顶点;Y○位于立方体中心。试分析:

(1)每个Y同时吸引着_______个X,该晶体的化学式为______________。

(2)晶体中每个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是___________。

(4)设该晶体的摩尔质量为Mg/mol,晶体密度为g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的X中心间距为__________cm。

Ⅱ.B4Cl4是一种淡黄色并具有挥发性的固体化合物,在70℃以下,它存在于真空中。结构测定表明:该化合物中每个氯原子均结合一个硼原子,其键长都是0.170nm,任意两个硼原子之间为0.171nm。每个硼原子周围各有4个共价键。根据上述性质和参数画出B4Cl4分子空间构型的示意图______________________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【分析】

【详解】

A.第三周期元素中;钠的第一电离能最小,故A错误;

B.镁原子的3s能级处于全满稳定状态;能量较低,第一电离能比Al元素高,故B错误;

C.同周期主族元素从左到右第一电离能逐渐增大;同族元素从上到下第一电离能逐渐减小,则氦的第一电离能最大,故C错误;

D.因为氮;氧、氟的原子半径小;电负性值大,与氢形成的共价键极性强,所以容易形成氢键,故D正确;

故选D。2、A【分析】【详解】

形成“离域π键”的形成条件是“原子都在同一平面且有2个以上相互平行的p轨道”,根据价层电子对互斥理论,PO43-为正四面体结构,原子不处于同一平面内,H2S、HCHO中H原子没有p轨道,不具备“离域π键”的形成条件,SO2为平面三角形形结构,有2个以上相互平行的p轨道,可以形成“离域π键”,答案选A。3、C【分析】【详解】

A.HCN分子中CN-与N2互为等电子体,则C与N之间为三键,中心C原子为sp杂化,HCN的立体构型为直线形,A说法错误;B.HCN分子中σ键与π键个数均为2,比值为1∶1,B说法错误;C.已知HCN标况下为液态,与水、乙醇互溶,HCN为共价化合物,则其固态时为分子晶体,C说法正确;D.HCN制备:C2H4+NH3=HCN+CH4+H2,该方程式涉及到的非极性分子有C2H4、CH4、H2,共有3种,D说法错误;答案为C。4、A【分析】【详解】

A.ClO−的空间构型为直线形;A正确;

B.SiF4中Si原子的孤电子对数为价层电子对数为4,中心原子的杂化方式为sp3杂化,SO3中S原子的原子的孤电子对数为价层电子对为3,中心原子的杂化方式为sp2杂化;B错误;

C.稀有气体的原子结构是稳定结构;同周期稀有气体的第一电离能最大,同族自上而下第一电离能降低,故氦元素的第一电离能最大,C错误;

D.C2H5OH的结构式为:C2H5OH分子中共含有5个碳氢极性共价键;1个碳氧极性共价键和1个氢氧极性共价键;所以含有7个极性共价键,含1个碳碳非极性共价键,无π键,D错误;

故答案为:A。5、B【分析】【详解】

A.苯是平面结构;所有原子共平面,故A不符合题意;

B.甲醛、苯分子中碳原子均含有3个σ键,没有孤对电子,采用sp2杂化;二氧化碳中碳原子含有2个σ键,没有孤对电子,采用sp杂化,故B符合题意;

C.苯、CO2结构对称;正;负电荷的中心重合,均为非极性分子,水和甲醛的正、负电荷的中心不重合,均为极性分子,故C不符合题意;

D.水的沸点比甲醛的高;是因为水分子间能形成氢键,故D不符合题意;

故答案为:B。

【点睛】

判断极性分子和非极性分子的方法:

①中心原子化合价法:在组成为ABn型化合物中,若中心原子A的化合价等于族的序数,则该化合物为非极性分子,否则为极性分子,如CCl4、SO3、PCl5;

②受力分析法:若已知键角(或空间结构),可进行受力分析,合力为0者为非极性分子。如:C2H4、BF3;

③原子分析法:由同种原子组成的双原子分子都是非极性分子。二、多选题(共7题,共14分)6、BC【分析】【详解】

A.电子在核外的排布是分层的;不同的电子在不同的能级运动,故A错误;

B.离核越远的电子能量越大;离核越近的电子能量越小,故B正确;

C.处于最低能量的原子叫基态原子;故C正确;

D.s能层最多只能容纳2个电子;与所在能层无关,故D错误;

故答案选BC。7、AB【分析】【详解】

A.基态原子的核外电子填充的能层数等于电子层数;等于所在的周期数,故A正确;

B.由泡利(不相容)原理可知1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,若基态原子的核外电子填充的轨道总数为n,容纳的核外电子数m最多为2n,则n大于或等于故B正确;

C.若n为原子的电子层数,基态原子的核外电子填充的能级总数为n2;故C错误;

D.依据洪特规则可知;当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,则基态原子的核外电子运动不一定都有顺时针和逆时针两种自旋状态,故D错误;

故选AB。8、BC【分析】【分析】

已知X;Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素;X是周期表中原子半径最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,这说明Y是第ⅣA族元素;Z的核电荷数是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍,且原子序数大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序数最大,所以R是Cl元素,据此解答。

【详解】

根据以上分析可知X是H;Y是C,Z是Mg,W是S,R是Cl。

A.同周期自左向右原子半径逐渐减小;则原子半径:Z>W>R,故A正确;

B.W是S;R是Cl,非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>S,则对应的简单氢化物的稳定性前者小于后者,故B错误;

C.X是H,Z是Mg,W是S,H2S含有的化学键是极性共价键;MgS含有的化学键是离子键,因此W与X;W与Z形成的化合物的化学键类型完全不相同,故C错误;

D.X是H;Y是C,R是Cl,非金属性越强,其电负性越强,三种元素中Cl的非金属性最强,则电负性R>Y;X,故D正确;

答案选BC。9、BD【分析】【分析】

【详解】

A.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增大;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减小;则元素的非金属性:O>N>P。元素的非金属性越强,其电负性就越大,故元素的电负性:O>N>P,A错误;

B.元素的非金属性越强;元素的原子半径越小,与同一元素的原子形成的共价键的键长就越短,其相应的键能就越大,由于元素的原子半径:O<N,所以瑞德西韦中的O—H键的键能大于N—H键的键能,B正确;

C.在瑞德西韦中,形成3个共价键的N原子采用sp3杂化,含有C=N双键的N原子则采用sp2杂化;C错误;

D.共价单键都是σ键;共价双键中一个是σ键,一个是π键;在苯环及含有N原子的六元环中含大π键,根据瑞德西韦结构可知其中含有共价单键;双键和苯环等六元环,故分子中存在σ键、π键和大π键,D正确;

故合理选项是BD。10、AD【分析】【详解】

A.接近沸点的水蒸气中存在“缔合分子”;水分子内存在O-H共价键,“缔合分子”内水分子间存在氢键,A正确;

B.基态O2-的价电子排布式为2s22p6;B不正确;

C.中N的价层电子对数为3,杂化方式为sp2,与SO3互为等电子体;C不正确;

D.中N原子的价层电子对数为4;其空间构型为正四面体,4个N-H共价键的键长;键能都相等,D正确;

故选AD。11、AD【分析】【详解】

A.SO3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(6-3×2)=3,所以硫原子采用sp2杂化;为平面三角形结构,故A正确;

B.SO2的价层电子对个数=2+(6-2×2)=3,硫原子采取sp2杂化;该分子为V形结构,故B错误;

C.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;为平面三角形结构,故C错误;

D.BeCl2分子中每个Be原子含有2个σ键;价层电子对个数是2,没有孤电子对,为sp杂化,为直线型,故D正确;

故选AD。12、BD【分析】【详解】

A.根据结构简式确定分子式为C3H4O3;故A正确;

B.双键中含有一个σ键;一个π键;单键都是σ键,所以该分子中含有10个σ键、1个π键,所以分子中σ键与π键个数之比为10:1,故B错误;

C.同种非金属元素之间形成非极性键;不同非金属元素之间形成极性键,所以C-C之间存在非极性键;C-H和C-O原子之间存在极性键,故C正确;

D.该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,C原子为sp3杂化;C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,C原子杂化方式为sp2;故D错误;

故选BD。

【点睛】

该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对、C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式是解答关键。三、填空题(共5题,共10分)13、略

【分析】【详解】

(1)钒是23号元素,基态钒原子的核外价电子排布式为3d34s2,故答案为3d34s2;

(2)根据钒原子的核外价电子排布式为3d34s2可知;+5的钒最外层为8电子稳定结构,最稳定,故答案为+5;

(3)VO43-空间构型为正四面体,与之具有相同结构的一种阳离子是NH4+,故答案为NH4+;

(4)①CN-中含有C≡N三键;σ键和Π键数目比为1:2,故答案为1:2;

②a.水中氧的杂化为sp3,[V(H2O)6]2+中氧的杂化为sp3,则氧原子的杂化类型没有改变,故a错误;b.H2O与V2+形成[V(H2O)6]2+微粒的结构发生了变化,则化学性质发生改变,故b正确;c.水分子中的孤对电子与V2+形成了配位键,使得水分子中氢氧键(H-O)的夹角发生了改变,故c正确;d.H2O与V2+之间通过配位键相结合;配位键属于化学键,不属于分子间作用力,故d错误;故选ad;

③在[V(H2O)6]2+中存在的化学键有H2O与V2+间的配位键、水分子中的H-Oσ键,故选bc;

(5)单质钒的晶胞为体心立方,V原子的配位数为8;1个晶胞中含有2个V原子,1mol晶胞的质量为2Mg,1mol晶胞的体积为(d×10-7cm)3NA,则ρ=g·cm-3,解得M=5NAρd3×10-22,故答案为8;5NAρd3×10-22。【解析】3d34s2+5NH4+1:2adbc85NAρd3×10-2214、略

【分析】【分析】

(1)原子核外电子的运动状态是由能层;能级(电子云)、电子云伸展方向、电子自旋决定的;据此解答。

(2)Mn和Ca属于同一周期;从原子半径和价电子数影响金属键强弱角度分析。

(3)分析阴离子ClO3-的中心氯原子的孤电子对数和σ键数;再根据价层电子对互斥理论确定该阴离子的空间构型和中心原子的杂化轨道类型。

(4)根据碳酸盐的热分解示意图可知,CaCO3热分解生成CaO,SrCO3热分解生成SrO,CaO和SrO都是离子晶体;离子晶体的晶格能越大,离子晶体越稳定,生成该晶体的反应越容易发生。

(5)根据萤石晶胞示意图中黑球和白球实际占有的个数,结合萤石的化学式(CaF2)中粒子个数比确定黑球、白球分别代表的粒子种类。在分析Ca2+的配位数时,可将萤石晶胞分割为8个小立方体,利用晶胞的“无隙并置”的特点,确定与1个Ca2+距离最近且相等的F-的个数。一个粒子(Ca2或F-)的质量=由于晶胞实际占有4个Ca2+和8个F-,故而确定晶胞质量,再根据公式ρ=计算该晶体的密度。

【详解】

(1)原子核外电子的运动状态是由能层、能级(电子云)、电子云伸展方向、电子自旋决定的。基态Ca原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,所以M能层上有8个运动状态不同的电子。由于Ca原子的价层电子排布为4s2,已达全充满状态,比较稳定;而Ga原子价层电子排布为4s24p1;不太稳定,所以Ca的第一电离能大于Ga的第一电离能。

(2)Mn和Ca属于同一周期,同周期从左至右原子半径逐渐减小;Mn原子价层电子排布为3d54s2,Ca原子价层电子排布为4s2;价电子数Mn比Ca多,原子半径越小,价电子数越多,金属键越强。所以,金属Mn的熔点沸点等都比金属Ca高的原因是:Mn原子半径较小且价电子数较多,金属键较强。

(3)Ca(ClO3)2中的阴离子化学式为ClO3-,中心原子氯的孤电子对数=(7+1-3×2)=1,σ键数=3,中心原子氯的价层电子对数=1+3=4,根据价层电子对互斥理论,ClO3-的空间构型是三角锥形,中心原子氯的杂化形式为sp3。

(4)由碳酸盐的热分解示意图看出,CaCO3热分解生成CaO,SrCO3热分解生成SrO,CaO和SrO都是离子晶体,因为离子半径r(Ca2+)2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,故CaCO3更易分解为CaO,所以CaCO3的热分解温度低于SrCO3。CO2分子结构为O=C=O,C=O双键中1条σ键,1条π键,所以CO2分子内的化学键类型有σ键;π键。

(5)萤石的化学式为CaF2,即晶胞中钙离子与氟离子个数比为1:2,从晶胞示意图看,每个晶胞中实际占有黑球的个数=8×+6×=4,晶胞中实际占有白球的个数为8,据此可知黑球代表Ca2+,白球代表F-。将该面心立方晶胞分割成8个小立方体(),每个小立方体的4个顶点上是Ca2+,体心是F-,现选取一个顶点(Ca2+)作为考查对象,经过该顶点的小立方体有8个,即与该顶点的Ca2+距离相等且最近的F-共有8个,所以Ca2+的配位数为8。萤石的一个晶胞中实际占有4个Ca2+和8个F-,所以萤石一个晶胞的离子数为12。1个Ca2+的质量==g,1个F-的质量==g,则萤石的密度ρ===g/cm3。

【点睛】

利用均摊法计算晶胞中实际占有的粒子数:处于立方晶胞顶点的粒子每个晶胞实际占有处于立方晶胞面心的粒子每个晶胞实际占有处于立方晶胞棱边中点的粒子每个晶胞实际占有处于立方晶胞内部的粒子完全被晶胞占有,每个晶胞实际占有的粒子数等于不同位置的粒子数分别与该位置粒子实际被晶胞占有的分数乘积之和。【解析】8大于Mn原子半径较小且价电子数较多,金属键较强三角锥形sp3低于r(Ca2+)2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,故CaCO3更易分解为CaOσ键,π键81215、略

【分析】【分析】

根据Cu2+的核外电子排布式,求出M层上的电子数,判断其运动状态种数;根据配位键形成的实质,判断配原子;根据[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl取代;能得到两种不同结构的产物,判断其空间构型;根据抗坏血酸的分子结构,求出价层电子对数,由价层电子对互斥理论,判断碳原子杂化类型;由均摊法求出原子个数比,根据化学式判断Cu原子个数;根据外围电子排布,判断失电子的难易,比较第二电离能的大小。

【详解】

(1)Cu元素原子核外电子数为29,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu原子失去4s、3d能级的1个电子形成Cu2+,Cu2+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9;M层上还有17个电子,其运动状态有17种;答案为17。

(2)Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,该配离子中Cu2+提供空轨道;O原子提供孤电子对形成配位键;所以配原子为O;答案为O。

(3)[Cu(NH3)4]2+中形成4个配位键,具有对称的空间构型,可能为平面正方形或正四面体,若为正四面体,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代;只有一种结构,所以应为平面正方形;答案为平面正方形。

(4)该分子中亚甲基、次亚甲基上C原子价层电子对个数都是4,连接碳碳双键和碳氧双键的C原子价层电子对个数是3,根据价层电子对互斥理论判断该分子中碳原子的轨道杂化类型,前者为sp3杂化、后者为sp2杂化;抗坏血酸中羟基属于亲水基,能与水分子形成氢键,所以抗坏血酸易溶于水;答案为sp3、sp2;易溶于水;

(5)该晶胞中白色球个数=8×+1=2;黑色球个数为4;则白色球和黑色球个数之比=2:4=1:2,根据其化学式知,白色球表示O原子、黑色球表示Cu原子,则该晶胞中Cu原子数目为4;答案为4。

(6)单质铜及镍都属于金属晶体,都是由金属键形成的晶体;Cu+的外围电子排布为3d10,呈全充满状态,比较稳定,Ni+的外围电子排布为3d84s1,Cu+失去电子是3d10上的,Cu+的核外电子排布稳定,失去第二个电子更难,Ni+失去电子是4s上的,比较容易,第二电离能就小,因而元素铜的第二电离能高于镍的第二电离能;答案为金属,Cu+电子排布呈全充满状态,比较稳定,失电子需要能量高,第二电离能数值大。【解析】①.17②.O③.平面正方形④.sp3、sp2⑤.易溶于水⑥.4⑦.金属⑧.铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子16、略

【分析】【详解】

由图中可以看出,在C60的模型中每一个碳原子和相邻的三个碳原子相结合,从化学式C60可以看出每个C60分子由60个碳原子构成,而每一个小球代表一个碳原子,所以小球的个数应为60个,每个小球与三个小棍连接,而每个小棍都计算两次,故小棍的数目应为:(60×3)/2=90;故答案为3、60、90。【解析】3609017、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】④⑥⑤②①③⑤②④⑤①④②121:41:3四、结构与性质(共2题,共10分)18、略

【分析】【详解】

(1)基态镓原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,则其价电子排布式为4s24p1。答案为:4s24p1;

(2)镓的第一电离能比第二电离能要小得多,由此可推知镓的主要化合价为+1价。砷的价电子排布式为4s24p3,镓的价电子排布式为4s24p1;则二者同周期且砷在镓的右边,电负性砷大。答案为:大;

(3)镓的卤化物的熔点都比较低,则应形成分子晶体,GaCl3、GaBr3、GaI3的沸点依次升高,其变化原因是GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强。答案为:GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体;结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强;

GaF3的相对分子质量最小,但其熔点超过1000℃,则不适合用分子晶体解释,可能的原因是GaF3为离子晶体。答案为:GaF3为离子晶体;

(4)①在700℃时,(CH3)3Ga和AsH3反应,生成GaAs等,反应的方程式为(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4。答案为:(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4;

②反应物AsH3分子的几何构型与NH3类似,则为三角锥形,(CH3)3Ga中镓原子的价层电子对数为3,且无孤对电子,由此可得出杂化方式为sp2。答案为:三角锥形;sp2;

(5)从晶胞结构图中可以看出,As周围有4个Ga原子,则配位数为4。1个晶胞中含有4个GaAs,由此可求出1个晶胞的质量,再由晶胞参数,即可求出晶胞的体积,从而求出晶体的密度为=g·cm-3。

答案为:4;

【点睛】

在判断GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高的原因时,需从表中数据分析原因,切不可忽视表中数据,武断地认为它们都是金属的卤化物,应形成离子晶体。若从晶格能解释,就难以找到原因。【解析】①.4s24p1②.+1③.大④.GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强⑤.GaF3为离子晶体⑥.(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4⑦.三角锥形⑧.sp2⑨.4⑩.19、略

【分析】【详解】

(1)钕(Nd)为60号元素,在周期表中位于第六周期。基态硼原子中占据的最高能级为2p,电子云轮廓图形状为哑铃形或纺锤形。铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,形成离子优先失去最外层电子,故铁离子的电子排布式1s22s22p63s23p63d5;

(2)①Al2Cl6分子中每个铝原子与四个氯原子形成共价键,故A1原子采取sp3杂化。Al2Cl6分子中正负电荷中心重合,则Al2Cl6属于非极性分子;

②Al最外层的空轨可以接受氧原子提供的孤对电子形成配位键,O和H之间形成极性共价键,故选BC;

(3)基态Fe2+的价电子排布式为3d6,则价电子排布图(轨道表达式)为Fe2+容易被氧化成Fe3+的原因是Fe3+的3d轨道是半充满;比较稳定;

(4)氮化铁晶胞为六棱柱,顶点贡献率为棱点贡献率为面点贡献率为观察晶胞可知,12个铁原子位于顶点,2个点位于面心,3个铁位于体内。2个氮位于体内。则1个晶胞含铁微粒数为12+2+3=6;含氮微粒数为2,则该晶体中铁;氮的微粒个数之比为6:2=3:1;

(5)观察图2可知,上、中、下三层各4个氧离子(共12个氧离子)与中心的氧离子紧邻且等距离,而氧化亚铁晶体中氧离子、亚铁离子个数比为1:1,所以与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为12个。1个氧化亚铁晶胞含Fe2+数目为8+6=4,含O2—数目为12+1=4,所以,1个氧化亚铁晶胞含4个“FeO”,设Fe2+与O2—的最短核间距为dpm,有ρ=解得d=pm。【解析】六或6哑铃形或纺锤形1s22s22p63s23p63d5sp3非极性BCFe3+的3d轨道是半充满3:112五、原理综合题(共3题,共9分)20、略

【分析】【详解】

(1)锗是32号元素,价层电子排布图为4s24p2,有2个未成对电子,价层电子排布图为砷原子价层电子排布式为4s24p3;4p能级能量最高,电子云形状为哑铃形或纺缍形;

(2)磷原子3p能级为半充满状态,故磷的第一电离能大于元素硫、但是小于元素氯;故Si、P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S>Si;

(3)①NH3和H2O的键角、空间构型不同,杂化类型相同,为sp3,故答案选b;

②NH3·H2O中的共价键都是键,每个分子形成一个配位键,配位键也是键,所以1个NH3形成4个键,1个H2O形成3个σ键。故1mol[M(NH3)5(H2O)]3+含(54+3)molσ键;③该配合物中M3+的配位数为6,依题意,1molT中有2molCl-在外界,能电离出2molCl-,只有1molCl-形成配离子,故T的化学式为[M(NH3)5Cl]Cl2·H2O;

(4)图甲为六棱柱形,12个w位于顶点,2个w位于面心、6个w位于棱心、1个w位于体内。顶点贡献率为面心贡献率为棱心贡献率为所以1个晶含w的原子个数为12++2晶胞体内有6个C;所以其化学式为WC;

(5)由图乙知,P原子将晶胞围成8个正四面体(类比氯化钠晶胞),而B原子位于体对角线的一位置,4个B原子填充了4个正四面体.其填充率为50%。面心上六个P原子构成正八面体,该正八面体的边长等于面对角线的一半,设BP晶胞参数为acm,1个晶胞含4个BP.所以a=故正八面体的边长为【解析】哑铃形(或纺锤形)Cl>P>S>Sib23[M(NH3)5Cl]Cl2·H2OWC正四面体50%21、略

【分析】【分析】

(1)Cu位于周期表中第4周期第ⅠB族,基态核外电子排布为[Ar]3d104s1;

(2)根据Zn和Cu的电子排布式考虑

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