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…………○…………内…………○…○…………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年华东师大版选修3化学下册月考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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、下列说法中;正确的是()
①与是不同的核素,因此分别由这两种原子构成的2与2化学性质不同
②2、2、2互为同位素,
③C60与12C、14C互为同位素
④科学家已发现了H3分子,H2与H3互为同素异形体
⑤稀土元素与的质量数不同;属于两种元素
⑥H2O与D2O互称同素异形体。
⑦和质子数相同,互为同位素A.④⑥B.③⑦C.②⑤D.④⑦2、已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是()A.该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固B.该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子C.该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D.该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性键形成空间网状结构3、已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。请根据下表所列数据判断;下列说法错误的是()
。元素。
I1
I2
I3
I4
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A.元素X的常见化合价是+1价B.元素Y是第ⅢA族元素C.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XClD.若元素Y处于第三周期,则它可与冷水剧烈反应4、下列说法中正确的是()A.SO2、BF3、NH3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构B.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′C.N2H4分子类似乙烯分子,其立体构型为平面正方形D.AsH3分子的VSEPR构型为四面体形5、以下微粒含配位键的是。
①[Al(OH)4]-②CH4③OH-④NH⑤[Cu(NH3)4]2+⑥Fe(SCN)3⑦H3O+⑧[Ag(NH3)2]OHA.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部6、下列分子或离子的中心原子,带有一对孤对电子的是()A.XeO4B.BeCl2C.CH4D.PCl37、下列事实中与氢键的形成有关的是A.水加热到比较高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀,密度变小C.水和乙醇分别与金属钠反应,前者比后者剧烈D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱8、如图为碘晶体晶胞结构;下列有关说法正确的是。
A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层状结构B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体D.碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力9、下列晶体中,熔点最高的是A.KFB.MgOC.CaOD.NaCl评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)10、根据原子结构;元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题:
(1)A元素次外层电子数是最外层电子数的其外围电子轨道表示式是__。
(2)B是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素,B元素的名称是__,在元素周期表中的位置是__,位于周期表___区,写出基态B原子的核外电子排布式___。
(3)C、N、O、F四种元素第一电离能由大到小的顺序为___,电负性由大到小的顺序为___。
(4)基态Fe2+核外电子排布式为__,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为__。
(5)根据元素As在周期表中的位置预测As的氢化物分子的空间构型为__,其沸点比NH3的__(填“高”或“低”),其判断理由是__。11、CO2和CH4在一定条件下合成乙酸:CO2+CH4CH3COOH。完成下列填空:
(1)写出碳原子最外电子层的轨道表示式___________________________。
(2)钛(Ti)是22号元素,它是________________(选填编号)。
a.主族元素b.副族元素c.短周期元素d.长周期元素
(3)CO2分子的电子式为__________________;其熔沸点比CS2低,原因是_____________________________________________________。12、用符号“>”或“<”表示下列各项关系。
(1)第一电离能:Na__________Mg,Mg_______Ca。
(2)电负性:O________F,F________Cl。
(3)能量高低:ns________(n+1)s,ns________np。13、有以下物质:①②③④⑤⑥⑦⑧和⑨
(1)只含有键的是__________(填序号;下同);
(2)既含有键又含有键的是__________。
(3)含有由两个原子的轨道重叠形成键的是__________。14、回答下列填空:
(1)有下列分子或离子:①CS2,②PCl3,③H2S,④CH2O,⑤H3O+,⑥NH4+,⑦BF3,⑧SO2。粒子的立体构型为直线形的有________(填序号,下同);粒子的立体构型为V形的有________;粒子的立体构型为平面三角形的有________;粒子的立体构型为三角锥形的有____;粒子的立体构型为正四面体形的有____。
(2)俗称光气的氯代甲酰氯分子(COCl2)为平面三角形,但C—Cl键与C=O键之间的夹角为124.3°;C—Cl键与C—Cl键之间的夹角为111.4°,解释其原因:____。15、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__。16、硼及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)基态B原子的价电子轨道表达式为____________________________,其第一电离能比Be____________(填“大”或“小”)
(2)氨硼烷(NH3BH3)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,提供孤电子对的成键原子是______________。
(3)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状;其二维平面结构如图。
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的原因是_______________________________。17、(1)可用作食盐的抗结剂,高温下会分解生成KCN、C、C等物质,上述物质中涉及的几种元素的第一电离能由大到小的顺序为______;中,铁原子不是采用杂化的理由是______。
(2)气态为单分子时,分子中S原子的杂化轨道类型为______,分子的立体构型为______;的三聚体环状结构如图1所示,该结构中键长有a、b两类,b的键长大于a的键长的可能原因为______。
(3)已知:多原子分子中,若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域键”或大键大键可用表示,其中m、n分别代表参与形成大键的电子数和原子个数,如苯分子中大键表示为
①下列微粒中存在“离域键”的是______;
A.
②分子中大键可以表示为______;
(4)铁、钾两种单质的堆积方式剖面图分别如图2、图3所示。铁晶体中原子的空间利用率为______用含的式子表示评卷人得分三、元素或物质推断题(共5题,共10分)18、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____________。19、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____。20、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________。21、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:____________________。22、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__________。评卷人得分四、结构与性质(共2题,共4分)23、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。
24、Li是最轻的固体金属;采用Li作为负极材料的电池具有小而轻;能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___、___(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)Li+与H−具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H−),原因是___。
(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子(AlH)空间构型是___、中心原子的杂化形式为___。
(4)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过如图的Born−Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为___kJ·mol−1,O=O键键能为___kJ·mol−1。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______________。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【详解】
分析:元素是质子数相同的一类原子的统称;核素就是一种原子,同位素简单说就是同种元素的不同原子,同素异形体是由同种元素形成的性质不同的单质;其中同位素之间;同素异形体之间的物理性质不同,化学性质几乎相同。
详解:①与是不同的核素,也是O元素的两种同位素,由它们形成的单质2和2的物理性质不同;但化学性质几乎相同,所以①错误;
②2、2、2是由H的三种同位素形成的单质;故②错误;
③C60是由C元素形成的单质,而12C、14C是C元素的两种同位素;所以③错误;
④H2与H3都是由H元素形成的单质;它们互为同素异形体,则④正确;
⑤稀土元素与的质量数不同;但质子数相同,所以它们是同一种元素,则⑤错误;
⑥H2O与D2O是由H的两种同位素与O形成的化合物;不是同素异形体,故⑥错误;
⑦和质子数相同;则为同一种元素,但质量数不同,即中子数不同,所以互为同位素,故⑦正确。可见只有④⑦是正确的。本题答案为D。
点睛:准确把握相关概念的含义是正确解答本题的依据,如元素、核素、同位素、同素异形体,同时要了解这些概念的微粒在性质的异同。2、D【分析】【详解】
A.C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度;该晶体为原子晶体,其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固,A正确;
B.碳原子最外层有4个电子;氮原子最外层有5个电子,则该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子,B正确;
C.构成该晶体的微粒间只以单键结合;每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子,则晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构,C正确;
D.金刚石只含有非极性共价键,但是C3N4晶体中碳;氮之间以极性共价键结合;原子间以极性键形成空间网状结构,D错误;
故答案选D。3、D【分析】【分析】
观察表中的数据,X元素的I1和I2相差很大,而I2、I3、I4的差距相差较小,则X易形成X+,即X位于IA族;同理,Y元素的I3和I4相差极大,则Y易形成Y3+;Y位于IIIA族。
【详解】
A.由电离能的数据可以推出X易形成+1价的化合物;A正确;
B.由电离能的数据可以推出Y易形成+3价的化合物;则Y位于IIIA族,B正确;
C.X位于IA族;则其与氯形成化合物时,化学式可能是XCl,C正确;
D.Y位于IIIA族;若Y在第三周期,则Y为Al,它和沸水反应缓慢,不和冷水反应,D错误;
故合理选项为D。
【点睛】
对于元素的电离能而言,In和In+1的两个数据发生突变时,该元素易形成+n价的化合物,从而可以判断该元素在周期表中的族位置。4、D【分析】【详解】
A.BF3中B最外层为6个电子;不满足8电子稳定结构,故A错误;
B.白磷结构如图键角为60°,CH4分子中化学键之间的夹角相等且均为109°28′;故B错误;
C.N2H4分子类似乙烯分子,其结构式应为该分子中的氮原子采取sp3杂化;不可能为平面结构,故C错误;
D.AsH3分子中心原子的价层电子对数为=4;所以VSEPR构型为四面体形,故D正确;
故答案为D。
【点睛】
白磷分子的空间构型虽为正四面体,但要注意P原子占据的是四面体的顶点位置,所以键角为60°。5、C【分析】【详解】
①Al(OH)3中Al上有空轨道,OH-中含孤电子对,Al(OH)3与OH-以配位键形成[Al(OH)4]-,结构为[Al(OH)4]-中含配位键;②CH4中C原子提供4个电子与4个H原子各提供1个电子形成4个C—H键,不含配位键;③OH-中O提供的1个电子与H提供的1个电子形成1个O—H键,不含配位键;④NH3分子中N上有孤电子对,H+有空轨道,NH3与H+以配位键形成NH4+,NH4+中含配位键;⑤Cu2+有空轨道,NH3分子中N上有孤电子对,Cu2+与NH3以配位键形成[Cu(NH3)4]2+,[Cu(NH3)4]2+中含配位键;⑥Fe3+有空轨道,SCN-含孤电子对,Fe3+与SCN-以配位键形成Fe(SCN)3,Fe(SCN)3中含配位键;⑦H2O分子中O上有孤电子对,H+有空轨道,H2O与H+以配位键形成H3O+,H3O+中含配位键;⑧Ag+有空轨道,NH3分子中N上有孤电子对,Ag+与NH3以配位键形成[Ag(NH3)2]+,[Ag(NH3)2]OH中含配位键;含配位键的为①④⑤⑥⑦⑧;答案选C。
点睛:本题考查配位键的判断,理解配位键的形成条件是解题的关键。配位键的形成条件是一方具有空轨道,另一方提供孤电子对。6、D【分析】【分析】
分子中孤电子对个数=(中心原子价电子数-配原子个数×配原子形成稳定结构需要的电子数);据此分析解答。
【详解】
A.XeO4中Xe的孤电子对数=(8-4×2)=0;
B.BeCl2中Be的孤电子对数=(2-2×1)=0;
C.CH4中C的孤电子对数=(4-4×1)=0;
D.PCl3中P的孤电子对数=(5-3×1)=1;
所以带有一对孤对电子的是PCl3;答案为D。7、B【分析】【分析】
分子的稳定性与共价键有关;根据氢键对冰的结构;密度的影响判断;水和乙醇分别与金属Na反应;与羟基的活泼性有关;根据氢化物的热稳定性与非金属的非金属性之间的关系判断。
【详解】
A.水加热到很高的温度都难以分解,是因为水分子中存在H-O共价键,与氢键无关,故A错误;
B.氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以水结成冰时,体积增大,密度减小,故B正确;
C.水和乙醇分别与金属钠反应,是化学性质,与羟基的活泼性有关,与氢键无关,故C错误;
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与F、Cl、Br、I的非金属性有关,非金属性越强,其氢化物越稳定,同一主族的元素,非金属性随着原子序数的增加而减小,所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱,与氢键无关,故D错误;
答案选B。
【点睛】
氢键是一种分子间的相互作用,比化学键弱,比分子间作用力强。8、A【分析】【分析】
碘为分子晶体;晶胞中占据顶点和面心,以此分析。
【详解】
A;碘分子的排列有2种不同的取向;在顶点和面心不同,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构,故A正确;
B、B.用均摊法计算:顶点碘分子个数加面心碘分子个数=8×+6×=4;因此平均每个晶胞中有4个碘分子,即有8个碘原子,故B错误;
C;碘晶体为无限延伸的空间结构;构成微粒为分子,是分子晶体,故C错误;
D;碘晶体中的碘原子间存在I-I非极性键;碘分子之间存在范德华力,故D错误;
答案选A。9、B【分析】【详解】
四种晶体都是离子晶体,形成离子晶体的离子键越强,熔点越高。而构成离子键的离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子键越强,所以答案是B。二、填空题(共8题,共16分)10、略
【分析】【详解】
(1)A元素次外层电子数是最外层电子数的A元素只能是Ne,则其外围电子轨道表示式是故答案为
(2)B是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素,B元素是铬,其名称是24号元素铬,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥB族,位于周期表d区,基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,故答案为:铬;第四周期第ⅥB族;d;1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;
(3)C、N、O、F四种元素中,原子半径r(C)>r(N)>r(O)>r(F),而N原子核外处于2p3半充满状态,更稳定,所以第一电离能F>N>O>C,电负性F>O>N>C,故答案为:F>N>O>C;F>O>N>C;
(4)Fe是26号元素,核外有26个电子,失去两个电子得到Fe2+,基态Fe2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6,Sm的价层电子排布式为4f66s2,失去三个电子得到Sm3+,Sm3+的价层电子排布式为4f5,故答案为:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;4f5;
(5)As的氢化物分子AsH3与NH3为同一主族的氢化物,结构相似,故AsH3的空间构型为三角锥形,因为NH3分子间含有氢键,所以AsH3的沸点低于氨气,故答案为:三角锥形;低;氨气分子间含有氢键。【解析】铬第四周期第ⅥB族d1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1F>N>O>CF>O>N>C1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d64f5三角锥形低氨气分子间含有氢键11、略
【分析】【分析】
(1)碳原子位于第二周期第IVA族,最外层电子排布式为2s22p2;
(2)钛是22号元素;根据元素周期表排布规律,位于第4周期第IVB族;
(3)分子熔沸点与分子间作用力有关。
【详解】
(1)碳原子最外层电子排布式为2s22p2,最外电子层的轨道表示式为
(2)钛(Ti)是22号元素;位于第4周期第IVB族,它是长周期元素;副族元素。答案为BD。
(3)CO2分子的电子式为其熔沸点比CS2低,原因是两者都为分子晶体,CO2的相对分子质量较低,分子间作用力较小,熔沸点越低。【解析】bd两者都为分子晶体,CO2的相对分子质量较低,分子间作用力较小,熔沸点越低。12、略
【分析】【分析】
(1)第一电离能的变化规律与金属性类似;但是要注意半满的特殊情况;
(2)电负性的变化与非金属性类似;非金属性越强的元素其电负性也越大;
(3)越外层的轨道能量越高;越不稳定。
【详解】
(1)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,因此同主族元素从上到下第一电离能减小,因此
(2)同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,因此同主族元素自上到下电负性减小,因此
(3)越外层的轨道能量越高,因此【解析】①.<②.>③.<④.>⑤.<⑥.<13、略
【分析】【分析】
化合物中,单键也是键,双键:一个键,一个键;三键:一个键,两个键。
【详解】
①形成单键,只含键;②形成单键,只含键;③形成单键,只含键;④形成氮氮三键,既有键,又有键;⑤是烯烃,既有键,又有键;⑥是烷烃,均形成单键,只含键;⑦形成单键,只含键;⑧均形成单键,只含键;⑨中有碳氮三键,既有键、键,又有键;
(1)由分析知,只含键的是:①②③⑥⑦⑧;
(2)既含有键又含有键的是:④⑤⑨;
(3)含有由两个原子的轨道重叠形成键的是氢气⑦。【解析】①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦14、略
【分析】【分析】
(1)根据价层电子对个数=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);结合杂化轨道理论分析解答;
(2)从C=O键与C-Cl键排斥作用与C-Cl键与C-Cl键的排斥作用的大小分析解答。
【详解】
①CS2中C的价层电子对个数=2+=2;且不含孤电子对,为直线形分子;
②PCl3中P的价层电子对个数=3+=4;且含有1个孤电子对,为三角锥形分子;
③H2S中S的价层电子对个数=2+=4;且含有2个孤电子对,为V形分子;
④CH2O中C的价层电子对个数=3+=3;且不含孤电子对,为平面三角形分子;
⑤H3O+中O的价层电子对个数=3+=4;且含有1个孤电子对,为三角锥形离子;
⑥NH4+中N的价层电子对个数=4+=4;且不含孤电子对,为正四面体形;
⑦BF3中B的价层电子对个数=3+=3;且不含孤电子对,为平面三角形;
⑧SO2中S的价层电子对个数=2+=3;且含有1个孤电子对,为V形;
立体构型为直线形的有①;粒子的立体构型为V形的有③⑧;立体构型为平面三角形的有④⑦;粒子的立体构型为三角锥形的有②⑤,粒子的立体构型为正四面体形的有⑥,故答案为:①;③⑧;④⑦;②⑤;⑥;
(2)C=O键与C-Cl键之间电子对的排斥作用强于C-Cl键与C-Cl键之间电子对的排斥作用,使得COCl2中C—Cl键与C=O键之间的夹角大于C—Cl键与C—Cl键之间的夹角;故答案为:C=O键与C-Cl键之间电子对的排斥作用强于C-Cl键与C-Cl键之间电子对的排斥作用。
【点睛】
本题的易错点为(1),要注意理解价层电子对互斥理论的内涵及孤电子对个数计算方法,难点是CH2O的计算。【解析】①.①②.③⑧③.④⑦④.②⑤⑤.⑥⑥.C==O键与C-Cl键之间电子对的排斥作用强于C-Cl键与C-Cl键之间电子对的排斥作用15、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.RbCl16、略
【分析】试题分析:本题考查价电子轨道表示式的书写;第一电离能的比较,配位键,杂化方式的判断,氢键的应用。
(1)B的原子序数为5,B原子核外有5个电子,基态B原子核外电子排布式为1s22s22p1,价电子排布式为2s22p1,价电子轨道表示式为Be的价电子排布式为2s2;较稳定,B的第一电离能比Be小。
(2)氨硼烷的结构式为B原子具有空轨道,N原子有孤电子对,N提供孤电子对与B共用,提供孤电子对的成键原子是N。
(3)①根据结构,每个B原子形成3个硼氧σ键且B上没有孤电子对,B原子的杂化方式为sp2杂化。根据结构,常温常压下H3BO3分子间通过氢键缔合,由于氢键具有饱和性,H3BO3分子难与H2O分子间形成氢键;加热时部分H3BO3分子间氢键被破坏,H3BO3分子与水分子间形成氢键;所以硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大。
②H3BO3分子中B原子有一个2p空轨道,能接受电子对,根据路易斯酸碱理论,硼酸是路易斯酸。【解析】小Nsp2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2p空轨道17、略
【分析】【分析】
(1)第一电离能实际上就是失电子的难易程度;电离能越小则代表失电子越容易,则还原性越强,因此可以从氧化还原性的强弱来考虑;
(2)键长与键能呈负相关,即键越长则能量越低,越容易断裂;对于稳定性而言是三键>双键>单键,则键长是单键>双键>三键;
(3)题干中已经告知我们大键的形成条件;因此我们只要从这些微粒的分子结构来判断存不存在相互平行的p轨道即可;
(4)利用率即“原子的体积占整个晶胞体积的百分比”;分别算出二者的体积再构造分式即可。
【详解】
一般金属性越强则第一电离能越小,同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,IIA族、VA族为全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能:与形成6个配位键,配位数为6,杂化无法形成6个空轨道;
分子中S原子形成2个键,孤电子对数为价层电子对数故分子中S原子的杂化轨道类型为杂化;分子的立体构型为V形;连接2个S原子的氧原子与S原子之间形成单键,连接1个S原子的氧原子与S之间形成双键,单键之间作用力比双键弱,单键的键长较长;
形成离域键的条件是“原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道“,硫酸根离子是正四面体结构,原子不处于同一平面内,硫化氢中H原子和S原子没有平行的p轨道,为V形结构,为平面三角形,有相互平行的p轨道,可以形成离域键;
故答案为AD;
为直形型结构,有相互平行的p轨道,分子中大键可以表示为:
铁的晶体为面心立方最密堆积,令Fe原子的半径为rcm,则晶胞的棱长为晶胞体积晶胞中Fe原子数目晶胞中Fe原子总体积晶胞中原子的空间利用率【解析】中配位数为6V形形成b键的氧原子与两个S原子结合,原子之间形成单键,作用力较小三、元素或物质推断题(共5题,共10分)18、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+3H2O19、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20、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=O3d104s121、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=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面体结构极性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O22、略
【分析】【详解】
由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Mg,⑧为Cl,⑨为Cr;⑩为Cu。
(1)⑨为Cr元素,原子核外电子数为24,价层电子排布为[Ar]3d54s1;
(2)素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为CH2=CH2,C原子成3个δ键、没有孤电子对,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;
元素⑦与⑧形成的化合物MgCl2是由镁离子和氯离子形成的离子化合物;晶体类型是离子晶体;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大,所以元素④的第一电离能>元素⑤的第一电离能;元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,N2的电子数为14,与之为等电子体的分子为CO,离子为CN-;
(4)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,反应的方程式为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(5)白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.离子晶体④.>⑤.三角锥形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2四、结构与性质(共2题,共4分)23、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
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