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文檔簡介
…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年上教版選修3化學上冊階段測試試卷944考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、在25℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:。物質XYZ初始濃度/(mol·L-1)0.10.20平衡濃度/(mol·L-1)0.050.050.1
下列說法錯誤的是()A.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數增大B.反應可表示為X+3Y2Z,其平衡常數為1600C.反應達平衡時,X的轉化率為50%D.改變溫度可以改變此反應的平衡常數2、在下列元素的基態(tài)原子中,其最外電子層未成對電子最多的是()A.ClB.PC.AlD.Si3、下列說法或有關化學用語的使用正確的是()A.在基態(tài)多電子原子中,p軌道電子的能量一定高于s軌道電子的能量B.Fe原子的外圍電子排布圖為C.氧的電負性比氮大,故氧元素的第一電離能比氮元素的第一電離能大D.銅原子的外圍電子排布式為3d94s24、[Zn(CN)4]2-在水溶液中可與HCHO發(fā)生反應生成[Zn(H2O)4]2+和HOCH2CN,下列說法錯誤的是()A.Zn2+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d10B.1molHCHO分子中含有σ鍵的數目為1.806×1024C.HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是sp3D.[Zn(CN)4]2-中Zn2+與CN-的C原子形成配位鍵,結構可表示為5、下列中心原子的雜化軌道類型和分子幾何構型不正確的是A.PCl3中P原子sp3雜化,為三角錐型B.NH4+中N原子sp3雜化,為正四面體型C.H2S中S原子sp雜化,為直線形D.SO2中S原子sp2雜化,為V形評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)6、金屬鎳在電池;合金、催化劑等方面應用廣泛.
(1)下列關于金屬及金屬鍵的說法正確的是_____.
a.金屬鍵具有方向性與飽和性。
b.金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用。
c.金屬導電是因為在外加電場作用下產生自由電子。
d.金屬具有光澤是因為金屬陽離子吸收并放出可見光。
(2)Ni是元素周期表中第28號元素,第二周期基態(tài)原子未成對電子數與Ni相同且電負性最小的元素是____.
(3)過濾金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價電子數與配體提供電子總數之和為18,則n=___.CO與N2結構相似,CO分子內σ鍵與π鍵個數之比為______.
(4)甲醛(H2C═O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH).甲醇分子內C原子的雜化方式為_____,甲醇分子內的O﹣C﹣H鍵角____(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內的O﹣C﹣H鍵角.7、用符號“>”“<”或“=”連接下列各項關系。
(1)第一電離能:N___O,Mg___Ca。
(2)電負性:O___F,N__P。
(3)能量高低:ns__np,4s___3d。8、(1)元素C、N、O、K的電負性從大到小依次為______________。
(2)CH4中共用電子對偏向C,SiH4中共用電子對偏向H,則C、Si、H的電負性由大到小的順序為___________。
(3)下圖是周期表中短周期的一部分,A的單質是空氣中含量最多的物質,其中第一電離能最小的元素是______________(填“A”“B”“C”或“D”)。
9、二甘氨酸合銅(II)是最早被發(fā)現的電中性內配鹽;它的結構如圖:
(1)基態(tài)Cu2+的最外層電子排布式為__。
(2)二甘氨酸合銅(II)中;第一電離能最大的元素與電負性最小的非金屬元素可形成多種微粒,其中一種是5核10電子的微粒,該微粒的空間構型是__。
(3)lmol二甘氨酸合銅(II)含有的π鍵數目是__。
(4)二甘氨酸合銅(II)結構中,與銅形成的化學鍵中一定屬于配位鍵的是__(填寫編號)。10、(1)如圖為4s和3d電子云的徑向分布圖,3d軌道離原子核更近,但是根據鮑林的軌道近似能級圖填充電子時,先填4s電子,而后填3d電子,試簡單寫出理由______。
(2)寫出臭氧的Lewis結構式______只需要寫出一種共振式即可
(3)根據堆積原理,可以將等徑球的密堆積分為堆積,其中堆積形成抽出立方面心晶胞,又叫面心立方最密堆積,其構成的晶胞中含有4個球,寫出它們的分數坐標為______。
(4)關于是一個特殊的物質,高溫下順磁性,低溫下抗磁性,主要是因為與可以相互轉化,低溫時主要以雙聚分子形式存在,高溫時主要以單分子形式存在,同時在高溫時分子中存在離域鍵的存在,使得氧原子沒有成單電子,寫出中存在離域鍵為______。
(5)在相同的雜化類型和相同的孤對電子對數目時,分子的鍵角也會不相同,試比較和中鍵角的大小,______填“大于”或“小于”或“等于”
(6)已知飽和硫化氫的濃度為硫化氫的離解常數為計算飽和硫化氫溶液中氫離子的濃度為______。11、如圖所示;甲;乙、丙分別表示C、二氧化碳、碘晶體的晶胞結構模型。
請回答下列問題:
(1)C60的熔點為280℃,從晶體類型來看,C60屬____________晶體。
(2)二氧化碳晶胞中顯示出的二氧化碳分子數為14,實際上一個二氧化碳晶胞中含有____________個二氧化碳分子,二氧化碳分子中鍵與鍵的個數比為____________。
(3)①碘晶體屬于____________晶體。
②碘晶體熔化過程中克服的作用力為____________。
③假設碘晶胞中長方體的長、寬、高分別為acm、bcm、ccm,阿伏加德羅常數的值為NA,則碘晶體的密度為____________g·cm-3。12、鎂;鋁、硅、銀、鐵的單質及其化合物在建筑業(yè)、飛機制造業(yè)、電子工業(yè)和石油化工等方面應用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Fe3+價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為__。
(2)晶體硅屬于______晶體。硅能形成多種化合物(如SiH4、Si2H4等),SiH4的分子的立體構型為____;Si2H4分子中含有的σ鍵和π鍵的數目之比為____。
有機物種類繁多的原因其中之一就是因為碳原子之間既可以形成單鍵又可以形成雙鍵和三鍵,Si和Ge與C是同主族價電子數相同,但是Si和Ge就難形成雙鍵或三鍵,原因是________
(3)Mg、Al、Si的第一電離能由大到小順序:______________
(4)Ca和Fe屬于同一周期,且核外最外層電子構型相同,但金屬Ca的熔點、沸點等都比金屬Fe低,原因是______。
(5)Ag晶體的堆積方式為面心立方最密堆積(如圖所示),晶胞中Ag原子的配位數為______;設Ag原子半徑為rcm,阿伏加德羅常數的值用NA表示,則Ag晶體的密度為______g·cm-3(寫出表達式)。
13、由N;P、S、Cl、Ni等元素組成的新型材料有著廣泛的用途;請回答下列問題:
(1)基態(tài)N的原子核外___種運動狀態(tài)不同的電子,基態(tài)P原子核外電子排布式為_____,P、S、Cl的第一電離能由大到小順序為___。
(2)PCl3分子中的中心原子雜化軌道類型是__,該分子構型為____。
(3)PCl3是一種無色的液體,遇水容易水解生成兩種酸,則方程式__。
(4)已知MgO與NiO的晶體結構(如圖)相同,其中Mg2+和Ni2+的離子半徑分別為66pm和69pm。則熔點:MgO___NiO(填“>”、“<”或“=”),理由是__。
(5)金剛石晶胞含有__個碳原子。若碳原子半徑為r,金剛石晶胞的邊長為a,根據硬球接觸模型,則r=___a,列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率___(請用r和a表示不要求計算結果)。
14、2019年的化學諾貝爾獎頒給了為鋰電池研究作出貢獻的三位科學家。有兩種常見鋰電池:一種是采用鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2或鎳鈷鋁酸鋰為正極的“三元材料鋰電池”;另一種是采用磷酸鐵鋰為正極的磷酸鐵鋰電池。請回答下列問題:
(1)基態(tài)鈷原子的價電子排布式為____,Mn位于元素周期表的____區(qū)(填“s”或“p”或“d”或“ds”或“f”)。
(2)磷元素可以形成多種含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,這四種酸中酸性最強的是___。PO43-的空間構型是___,中心原子的雜化方式是____。
(3)CoO、MnO兩種氧化物的熔點由高到低的順序是___,原因是___。
(4)PH3是____分子(填“極性”或“非極性”),其在水中的溶解性比NH3小,原因是_____
(5)硫化鋰Li2S(摩爾質量Mg?mol-1)的納米晶體是開發(fā)先進鋰電池的關鍵材料,硫化鋰的晶體為反螢石結構,其晶胞結構如圖。若硫化鋰晶體的密度為ag.cm-3,則距離最近的兩個S2-的距離是___nm。(用含a、M、NA的計算式表示)
評卷人得分三、元素或物質推斷題(共5題,共10分)15、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C為離子化合物,D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構?;衔顰C2為一種常見的溫室氣體。B;C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數為24。請根據以上情況;回答下列問題:(答題時,A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示)
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是________,在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數相同還有_______(填元素符號)。
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為____________。
(3)寫出化合物AC2的電子式_____________。
(4)D的單質在AC2中點燃可生成A的單質與一種熔點較高的固體產物,寫出其化學反應方程式:__________。
(5)1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數相同、電子數相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結構相似、物理性質相近。此后,等電子原理又有發(fā)展,例如,由短周期元素組成的微粒,只要其原子數相同,各原子最外層電子數之和相同,也可互稱為等電子體。一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學式為_____。
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質反應時,B被還原到最低價,該反應的化學方程式是____________。16、現有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數依次增大。A元素的價電子構型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素;D元素核外有三個電子層,最外層電子數是核外電子總數的E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài);F元素基態(tài)原子的M層全充滿;N層沒有成對電子,只有一個未成對電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。
(1)A元素的第一電離能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能,A、B、C三種元素的電負性由小到大的順序為_______(用元素符號表示)。
(2)C元素的電子排布圖為_______;E3+的離子符號為_______。
(3)F元素位于元素周期表的_______區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為_______
(4)G元素可能的性質_______。
A.其單質可作為半導體材料B.其電負性大于磷。
C.其原子半徑大于鍺D.其第一電離能小于硒。
(5)活潑性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。17、原子序數小于36的X;Y、Z、R、W五種元素;其中X是周期表中原子半徑最小的元素,Y是形成化合物種類最多的元素,Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,R單質占空氣體積的1/5;W的原子序數為29?;卮鹣铝袉栴}:
(1)Y2X4分子中Y原子軌道的雜化類型為________,1molZ2X4含有σ鍵的數目為________。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構型相同,但立體構型不同,ZX3的立體構型為________,兩種化合物分子中化學鍵的鍵角較小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。
(3)與R同主族的三種非金屬元素與X可形成結構相似的三種物質,三者的沸點由高到低的順序是________。
(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的單質互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結構式是________。
(5)W元素原子的價電子排布式為________。18、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請回答下列問題:
(1)表中⑨號屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見溶劑,其分子立體空間構型為________。
(3)元素①和⑥形成的最簡單分子X屬于________分子(填“極性”或“非極性”)
(4)元素⑥的第一電離能________元素⑦的第一電離能;元素②的電負性________元素④的電負性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)原子核外價電子排布式是________。
(6)元素⑧和④形成的化合物的電子式為________。
(7)某些不同族元素的性質也有一定的相似性,如表中元素⑩與元素⑤的氫氧化物有相似的性質。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應的化學方程式:____________________。19、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應的元素。
(1)寫出上表中元素⑨原子的基態(tài)原子核外電子排布式為___________________。
(2)在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中,元素③的雜化方式為_____雜化;元素⑦與⑧形成的化合物的晶體類型是___________。
(3)元素④的第一電離能______⑤(填寫“>”、“=”或“<”)的第一電離能;元素④與元素①形成的X分子的空間構型為__________。請寫出與元素④的單質互為等電子體分子、離子的化學式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價氧化物對應的水化物稀溶液與元素⑦的單質反應時,元素④被還原到最低價,該反應的化學方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結構如圖所示,其中實心球表示元素⑩原子,則一個晶胞中所包含的氧原子數目為__________。評卷人得分四、實驗題(共1題,共4分)20、現有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一種為橙黃色,另一種為紫紅色。請設計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來_____________________________。評卷人得分五、計算題(共3題,共24分)21、金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為____________。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數的值為NA,Zn的密度為________g·cm-3(列出計算式)。
22、如圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結構模型(原子間實際是相互接觸的)。它是一種體心立方結構。實驗測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對原子質量為183.9.假定金屬鎢為等直徑的剛性球,請回答以下各題:
(1)每一個晶胞中分攤到__________個鎢原子。
(2)計算晶胞的邊長a。_____________
(3)計算鎢的原子半徑r(提示:只有體對角線上的各個球才是彼此接觸的)。___________
(4)計算金屬鎢原子采取的體心立方密堆積的空間利用率。____________23、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結構分別如下圖所示。
(1)在NaCl的晶胞中,與Na+最近且等距的Na+有_____個,在NaCl的晶胞中有Na+_____個,Cl-____個。
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過_________結合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數的表達式為____nm(用含NA的代數式表示)參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、A【分析】【分析】
根據表格中的數據可知反應物為X和Y,Z為生成物,X、Y、Z的濃度變化量分別為0.05mol·L-1,0.15mol·L-1,0.10mol·L-1,變化量之比等于計量數之比,因此方程式為X(g)+3Y(g)?2Z(g);由三段法有:
據此進行分析判斷。
【詳解】
A.增壓使平衡向生成Z的方向移動;但平衡常數只與溫度有關,改變壓強平衡常數不變,A錯誤;
B.反應可表示為X+3Y?2Z,其平衡常數為==1600;B正確;
C.X的轉化率為=50%;C正確;
D.平衡常數只受溫度的影響;溫度改變時,化學平衡常數一定變化,D正確;
故選A。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.氯的電子排布式為1s22s22p63s23p5;未成對電子數為1;
B.磷的電子排布式為1s22s22p63s23p3;未成對電子數為3;
C.鋁的電子排布式為1s22s22p63s23p1;未成對電子數為1;
D.硅的電子排布式為1s22s22p63s23p2;未成對電子數為2;
綜上所述,最外電子層未成對電子最多的是磷,答案為B。3、B【分析】【詳解】
A.同一層即同一能級中的p軌道電子的能量一定比s軌道電子能量高;但外層s軌道電子能量則比內層p軌道電子能量高,故A錯誤;
B.基態(tài)鐵原子外圍電子排布式為3d64s2,外圍電子排布圖為:故B正確;
C.N原子的2p軌道處于半滿;其第一電離能大于氧原子的,故C錯誤;
D.Cu的外圍電子排布式為3d104s1;位于元素周期表的ds區(qū),故D錯誤;
正確答案是B。
【點睛】
本題考查原子核外電子排布規(guī)律,題目難度不大,注意能量最低原理、泡利原理與洪特規(guī)則及其特例。4、C【分析】【詳解】
A.Zn原子序數為30,位于ⅡB族,所以,Zn2+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d10;A選項正確;
B.1分子HCHO含2個C-H鍵和1個C=O鍵,共有3個σ鍵,所以,1molHCHO分子中含有σ鍵的物質的量為3mol,數目為1.806×1024;B選項正確;
C.HOCH2CN分子中與羥基相連的C為sp3雜化;-CN(-C≡N)中的C為sp雜化,C選項錯誤;
D.[Zn(CN)4]2-中Zn2+與CN-的C原子形成配位鍵,Zn為sp3雜化,配位原子形成正四面體,所以,[Zn(CN)4]2-結構可表示為D選項正確;
答案選C。
【點睛】
一般,兩原子間形成的共價鍵,有且只有1個σ鍵,如:C=O雙鍵含1個σ鍵、1個π鍵,C≡N叁鍵含1個σ鍵、2個π鍵。5、C【分析】【分析】
首先判斷中心原子形成的鍵數目;然后判斷孤對電子數目,以此判斷雜化類型,結合價層電子對互斥模型可判斷分子的空間構型。
【詳解】
A.PCl3中P原子形成3個鍵,孤對電子數為(5?3×1)/2=1,則為sp3雜化;為三角錐形,A正確;
B.NH4+中N原子形成4個鍵,孤對電子數為(5-1-4×1)/2=0,則為sp3雜化;為正四面體型,B正確;
C.H2S分子中,S原子形成2個鍵,孤對電子數為(6?2×1)/2=2,則為sp3雜化;為V形,C錯誤;
D.SO2中S原子形成2個鍵,孤對電子數為(6?2×2)/2=1,則sp2雜化;為V形,D正確;
答案選C。
【點睛】
本題考查原子雜化類型以及分子空間構型的判斷,注意把握雜化類型和空間構型的判斷方法。需要注意的是價層電子對互斥模型說明的是價層電子對的立體構型,而分子的立體構型指的是成鍵電子對的立體構型,不包括孤電子對。①當中心原子無孤電子對時,兩者的構型一致;②當中心原子有孤電子對時,兩者的構型不一致。二、填空題(共9題,共18分)6、略
【分析】【分析】
(1)金屬鍵沒有方向性和飽和性;金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用,金屬導電是因為自由電子在外加電場作用下發(fā)生定向移動,屬具有光澤是因為自由電子能夠吸收可見光;
(2)Ni的外圍電子排布為3d84s2;3d能級上有2個未成對電子;
(3)CO配位時;提供碳原子上的一對孤對電子;CO中C和O以三鍵結合;
(4)ABm型雜化類型的判斷:
中心原子電子對計算公式:電子對數n=(中心原子的價電子數+配位原子的成鍵電子數±電荷數)
注意:①當上述公式中電荷數為正值時取“﹣”;電荷數為負值時取“+”.
②當配位原子為氧原子或硫原子時;成鍵電子數為零。
根據n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化;sp3雜化是四面體構型,sp2雜化;分子呈平面三角形。
【詳解】
(1)a.金屬鍵沒有方向性和飽和性;故A錯誤;
b.金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用;故B正確;
c.金屬導電是因為自由電子在外加電場作用下發(fā)生定向移動;故C錯誤;
d.金屬具有光澤是因為自由電子能夠吸收可見光;故D錯誤;
故答案為b;
(2)Ni的外圍電子排布為3d84s2;3d能級上有2個未成對電子.第二周期中未成對電子數為2的元素有C;O,其中C的電負性小,故答案為C;
(3)中心原子價電子數與配體提供電子總數之和為18,中心原子是Ni,價電子排布3d84s2,共10個電子,CO配位時,提供碳原子上的一對孤對電子,=4;CO中C和O以三鍵結合;含有1個σ鍵;2個π鍵,故答案為4;1:2;
(4)甲醇分子內C的成鍵電子對數為4,無孤電子對,雜化類型為sp3,是四面體結構,甲醛分子中的碳采取sp2雜化,是平面三角形結構,甲醇分子內O﹣C﹣H鍵角比甲醛分子內O﹣C﹣H鍵角小,故答案為sp3;小于?!窘馕觥竣?b②.C③.4④.1:2⑤.sp3⑥.小于7、略
【分析】【詳解】
(1)同周期從左到右第一電離能逐漸增大,第VA族元素因為p軌道半充滿,第一電離能高于同周期第VIA族元素,所以N>O,同主族從上到下第一電離能逐漸減小,則Mg>Ca,故答案為:>;>;
(2)同周期元素從左到右,電負性逐漸增強,則OP,故答案為:<;>;
(3)能層序數相同時,能級越高,能量越高,則ns<3d,故答案為:<;<?!窘馕觥竣?>②.>③.<④.>⑤.<⑥.<8、略
【分析】【詳解】
(1)非金屬性越強,電負性越強,所以電負性:O>N>C>K;
(2)SiH4中共用電子對偏向H,說明H對電子的吸引能力更強,H的電負性大于Si,同理C的電負性大于H,所以三種元素電負性:C>H>Si;
(3)A的單質是空氣中含量最多的物質;則A為N,B為O,C為P,D為S,同主族元素自上而下第一電離能減小,所以A;B的第一電離能大于C、D,由于P元素的最為層為半滿狀態(tài),所以第一電離能大于S,故四種元素中第一電離能最小的是D。
【點睛】
同一周期元素中,元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢,但第ⅡA族元素(最外層全滿)大于第ⅢA元素,第ⅤA族(最外層半滿)大于第ⅥA族元素?!窘馕觥竣?O>N>C>K②.C>H>Si③.D9、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)Cu是29號元素,原子核外電子數為29,基態(tài)原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,銅原子失去4s及3d上各一個電子形成Cu2+,故Cu2+離子的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9,基態(tài)Cu2+的最外層電子排布式為3d9;
(2)已知二甘氨酸合銅(Ⅱ)的結構圖,其中第一電離能最大的為N元素,元素的非金屬最小的非金屬為H元素,二者形成的5核10電子的微粒為NH4+;該微粒的空間構型是正四面體;
(3)已知雙鍵中含有1個π鍵,由二甘氨酸合銅(Ⅱ)的結構圖可知,1mol二甘氨酸合銅(Ⅱ)含有2molC=O,則含有的π鍵數目是2NA或1.204×1024;
(4)Cu原子含有空軌道能與其它原子形成配位鍵;由于O原子在化合物中能形成2個共價鍵,所以O與Cu形成共價鍵,N與Cu形成配位鍵,即屬于配位鍵的是1和4。
【點睛】
注意區(qū)分最外層電子排布式(外圍電子排布式)和核外電子排布式的區(qū)別。【解析】3d9正四面體形2NA或1.204×10241和410、略
【分析】【分析】
(1)軌道3d軌道鉆得深;可以更好地回避其它電子的屏蔽,據此進行分析;
(2)整個分子是V形,中心O是雜化,分子中含一個3,4大鍵;
(3)據面心立方最密堆積;進行分析;
(4)中心原子N采取雜化,其中一個雜化軌道上填有氮的一個單電子而不是孤對電子,從而此分子中的離域鍵是據此進行分析;
(5)成鍵電子對間的距離越遠;成鍵電子對間的排斥力越小;
(6)據此進行計算。
【詳解】
(1)軌道離原子核更近;但是根據鮑林的軌道近似能級圖填充電子時,先填4s電子,而后填3d電子,原因是4s軌道3d軌道鉆得深,可以更好地回避其它電子的屏蔽;
(2)整個分子是V形,中心O是雜化,分子中含一個3,4大鍵,故臭氧的Lewis結構式為
(3)面心立方最密堆積,則晶胞中含有4個球,它們的分數坐標為和
(4)中心N原子采取雜化,其中一個雜化軌道上填有氮的一個單電子而不是孤對電子,從而此分子中的離域鍵是
(5)氟的電負性大于氫,因此用于成鍵的電子對更偏向氟或離氮原子核較遠氮周圍電子密度減小或成鍵電子對間的“距離”較遠斥力較小,因而鍵角較小,故,大于
(6)
【點睛】
如果物質內部電子都是成對的,那么由電子自旋產生的磁場彼此抵消,這種物質在磁場中表現出抗磁性。反之,有未成對電子存在時,由電子自旋產生的磁場不能抵消,這種物質就表現出順磁性。釓元素內有7個未成對的f電子,因此是磁力很強的稀土金屬?!窘馕觥?s軌道3d軌道鉆得深,可以更好地回避其它電子的屏蔽大于11、略
【分析】【分析】
(1)C60有固定的組成;不屬于空間網狀結構,以此判斷晶體類型;
(2)利用均攤法計算晶胞;根據二氧化碳的結構式判斷共價鍵的類型和數目。
【詳解】
(1)C60有固定的組成;不屬于空間網狀結構,熔沸點遠低于金剛石等原子晶體的熔沸點,應為分子晶體,故答案為:分子;
(2)二氧化碳的晶胞中,二氧化碳分子分布于晶胞的定點和面心位置,則晶胞中含有二氧化碳的分子數為8×18+6×12=4;二氧化碳的分子結構為O=C=C,每個分子中含有2個σ鍵和2個π鍵,所以σ鍵與π鍵的個數比為1:1;
故答案為:4;1:1;
(3)觀察碘晶胞不難發(fā)現,一個晶胞中含有碘分子數為8×1/8+6×1/2=4,即舍有8個碘原子。一個晶胞的體積為a3cm3,其質量則碘晶體的密度為
故答案為:【解析】分子41:1分子分子間作用力12、略
【分析】【分析】
根據Fe核電荷數為26,核外26個電子,Fe3+則失去最外層4s上2個電子和3d軌道上一個電子,寫出價電子的軌道表達式;根據Si晶體的結構推出晶體類型,由VSEPR理論確定SiH4的空間構型,由C2H4結構類推Si2H4中σ鍵;π鍵;由Si、Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道不能重疊,說明難形成雙鍵或叁鍵;根據第一電離能遞變規(guī)律,判斷電離能的大??;根據Ca的原子半徑比Fe大,形成金屬鍵弱來解釋;根據晶體的結構,進行晶胞的相關計算。
【詳解】
(1)Fe元素為26號元素,原子核外有26個電子,所以核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,Fe3+的價層電子為其3d能級上5個電子,Fe3+的價層電子的電子排布圖為:答案為:
(2)晶體硅是Si原子間通過共價鍵形成的網狀立體結構,屬于原子晶體,SiH4的中心原子的價層電子對數=4+(4?1×4)=4,沒有孤電子對,故中心原子的雜化軌道類型為sp3雜化,其分子的立體構型為正四面體,鍵角109°28',Si2H4分子與乙烯一致,Si原子成2個Si-H鍵、1個Si=Si鍵,單鍵是σ鍵,雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵,故分子中含有5個σ鍵、1個π鍵,1molSi2H4分子中含有σ鍵與π鍵的數目之比為5:1;因為Si;Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道幾乎不能重疊,難以形成穩(wěn)定的π鍵,所以不易形成雙鍵或三鍵,答案為原子,正四面體,5:1,因為Si、Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道幾乎不能重疊,難以形成穩(wěn)定的π鍵,所以不易形成雙鍵或三鍵。
(3)同一周期元素;元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢,但第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,Mg、Al、Si為同一周期元素,鎂為IIA族元素,所以元素第一電離能:Si>Mg>Al;答案為Si>Mg>Al。
(4)與Fe相比Ca的原子半徑較大;且價電子較少,金屬鍵較弱,則金屬Ca的熔點;沸點等都比金屬Fe低;答案為金屬Ca的原子半徑較大,且價電子較少,金屬鍵較弱。
(5)由晶胞圖可知,Ag為面心立方最密堆積,以頂點Ag原子研究,其配原子位于晶胞面心,每個頂點為8個晶胞共用,每個面心為2個晶胞共用,故其配原子數目為=12,處于面對角線上的原子相鄰,Ag原子半徑為rcm,則晶胞棱長為2rcm,晶胞中Ag原子數目=8×+6×=4,晶胞質量=4×g,晶體密度=(4×g)÷(2rcm)3=g?cm-3;答案為:12,【解析】①.②.原子③.正四面體形④.5:1⑤.Si、Ge原子半徑大,原子間形成σ鍵長,P-P軌道幾乎不能重疊,難以形成穩(wěn)定的π鍵,所以不易形成雙鍵或三鍵⑥.Si>Mg>Al⑦.Ca的原子半徑較大,且價電子較少,金屬鍵較弱⑧.12⑨.13、略
【分析】【詳解】
(1)基態(tài)N的原子核外有7個電子,每個電子的能量不同,不運動狀態(tài)也不同。故有7種運動狀態(tài)不同的電子。基態(tài)P原子為15號元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p3;P;S、Cl為同周期元素;同周期隨原子序數增大,元素第一電離能呈增大趨勢,P元素原子3p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能:Cl>P>S。
答案為:7;1s22s22p63s23p3;Cl>P>S;
(2)根據價電子理論,PCl3分子中的中心原子的價電子對數=雜化軌道類型是sp3雜化;該分子4個原子構成,空間構型為三角錐形。
答案為:sp3;三角錐形;
(3)PCl3遇水容易水解生成亞磷酸和鹽酸,方程式PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl。
答案為:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl;
(4)Mg2+半徑比Ni2+?。籑gO晶格能比NiO大,晶格能越大,熔沸點越高。
答案為:>;Mg2+半徑比Ni2+??;MgO晶格能比NiO大;
(5)金剛石晶胞中各個頂點、面上和體內的原子數目依次為8、6、4,然后依據晶胞計算確定在晶體中碳原子數目,碳原子數目為n=8×1/8+6×1/2+4=8;根據硬球接觸模型可以確定,正方體對角線的就是C-C鍵的鍵長,體對角線四分之一處的原子與頂點上的原子緊貼,晶胞正方體對角線長度=因此有所以r=碳原子在晶胞中的空間占有率=
答案為【解析】71s22s22p63s23p3Cl>P>Ssp3三角錐形PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl>Mg2+半徑比Ni2+小,MgO晶格能比NiO大814、略
【分析】【詳解】
(1)鈷(Co)的核電荷數為27,基態(tài)鈷原子的價電子排布式為為3d74s2,Mn位于元素周期表的第四周期第ⅦB族,屬于d區(qū),故答案為:3d74s2;d。
(2)磷元素可以形成多種含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,偏磷酸的酸性最強,次,亞,正依次減弱,PO43-的中P原子的價層電子對數為4,且不含孤對電子,所以空間構型是正四面體,中心原子的雜化方式是sp3,故答案為:HPO3;正四面體;sp3。
(3)CoO和MnO都屬于離子晶體,離子半徑:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能,熔點:CoO>MnO;故答案為:
CoO>MnO;CoO和MnO都屬于離子晶體,離子半徑:r(Mn2+)>r(Co2+);CoO的晶格能大于MnO的晶格能。
(4)PH3分子中磷原子形成了3個σ鍵,1個孤電子對,其價層電子對的總數是4,空間結構為三角錐形,是極性分子,NH3能與水分子形成氫鍵,所以在水中的溶解性NH3大于PH3,故答案為:極性;NH3能與水分子形成氫鍵,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小。
(5)由晶胞結構可知,X原子個數為:Y原子個數為:8,所以X為S2-,Y為Li+,設晶胞的邊長為bcm,cm,距離最近的兩個S2-的是面對角線的一般,面對角線為則距離最近的兩個S2-的距離為nm,故答案為:【解析】3d74s2dHPO3正四面體sp3CoO>MnOCoO和MnO都屬于離子晶體,離子半徑:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能極性NH3能與水分子形成氫鍵,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小三、元素或物質推斷題(共5題,共10分)15、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,它們的核電荷數A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C為離子化合物,D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構,化合物AC2為一種常見的溫室氣體,則A為C,C為O,B為N,D為Mg。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數為24,E為Cr。
【詳解】
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數相同即最外層電子數只有一個,還有K、Cu;故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;
(2)同周期從左到右電離能有增大趨勢;但第IIA族元素電離能大于第IIIA族元素電離能,第VA族元素電離能大于第VIA族元素電離能,因此A;B、C的第一電離能由小到大的順序為C<O<N;故答案為:C<O<N;
(3)化合物AC2為CO2,其電子式故答案為:
(4)Mg的單質在CO2中點燃可生成碳和一種熔點較高的固體產物MgO,其化學反應方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據CO與N2互為等電子體,一種由N、O組成的化合物與CO2互為等電子體,其化學式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質反應時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應的化學方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案為:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O?!窘馕觥?s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O16、略
【分析】【分析】
A元素的價電子構型為nsnnpn+1,則n=2,故A為N元素;C元素為最活潑的非金屬元素,則C為F元素;B原子序數介于氮、氟之間,故B為O元素;D元素核外有三個電子層,最外層電子數是核外電子總數的最外層電子數為2,故D為Mg元素;E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則原子序數為26,為Fe元素;F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1;故F為Cu元素;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G為As元素,據此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質穩(wěn)定,難以失去電子,第一電離能大于O元素;同一周期元素從左到右元素的電負性逐漸增強,故元素的電負性:N<O<F;
(2)C為F元素,電子排布圖為E3+的離子符號為Fe3+;
(3)F為Cu,位于周期表ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案為:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(4)A.G為As元素;與Si位于周期表對角線位置,則其單質可作為半導體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負性依次減??;則電負性:As<P,B錯誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減小;As與Ge元素同一周期,位于Ge的右側,則其原子半徑小于鍺,C錯誤;
D.As與硒元素同一周期;由于其最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定結構,故其第一電離能大于硒元素的,D錯誤;
故合理選項是A;
(5)D為Mg元素,其金屬活潑性大于Al的活潑性;Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結構,Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去,故Mg元素第一電離能大于Al元素的第一電離能,即I1(Mg)>I1(Al)?!窘馕觥浚綨<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的價層電子排布式為:3s2,處于全充滿的穩(wěn)定結構,Al的價層電子排布式為3s23p1,其3p上的1個電子較易失去17、略
【分析】【分析】
原子序數小于36的X;Y、Z、W四種元素;其中X是周期表中半徑最小的元素,則X是H元素;Y是形成化合物種類最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,則Z是N元素;R單質占空氣體積的1/5,則R為O元素;W的原子序數為29,則W是Cu元素;再結合物質結構分析解答。
【詳解】
(1)C2H4分子中每個碳原子含有3個σ鍵且不含孤電子對,所以采取sp2雜化;一個乙烯分子中含有5個σ鍵,則1molC2H4含有σ鍵的數目為5NA;
(2)NH3和CH4的VSEPR模型為正四面體形;但氨氣中的中心原子上含有1對孤對電子,所以其實際構型是三角錐形;
由于水分子中O的孤電子對數比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以H2O的鍵角更??;
(3)H2O可形成分子間氫鍵,沸點最高;H2Se相對分子質量比H2S大,分子間作用力大,沸點比H2S高,三者的沸點由高到低的順序是H2O>H2Se>H2S;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體,CO2和N2O互為等電子體,所以元素C的這種氧化物CO2的結構式是O=C=O;
(5)銅是29號元素,其原子核外有29個電子,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,價電子排布式為3d104s1。【解析】sp25NA三角錐形H2O水分子中O的孤電子對數比氨分子中N原子多,對共價鍵排斥力更大,所以鍵角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s118、略
【分析】【詳解】
(1)根據元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的銅元素;為過渡元素,屬于ds區(qū)元素,故答案:ds;
(2)根據元素周期表可知:③為碳元素,⑧為氯元素,兩者形成的一種常見溶劑為CCl4;其分子空間構型為正四面體結構,故答案:正四面體結構;
(3)根據元素周期表可知:元素①為氫元素,⑥為磷元素,兩者形成的最簡單分子為PH3;分子中正負電荷中心不重合,屬于極性分子,故答案:極性;
(4)根據元素周期表可知:元素⑥為磷元素,元素⑦為硫元素,P原子為半充滿的穩(wěn)定結構,磷的第一電離能大于硫元素的第一電離能;元素②為鈹元素,元素④為鎂元素,同一主族從上到下,元素的電負性逐漸減小,則鈹元素的電負性大于鎂元素的電負性,故答案:>;>;
(5)根據元素周期表可知:元素⑨為銅元素,位于第四周期IB族,所以銅元素的基態(tài)原子核外價電子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;
(5)根據元素周期表可知:元素⑧為氯元素,元素④為鎂元素,形成的化合物為MgCl2,其電子式為故答案:
(6)根據元素周期表可知:元素⑩為鋅元素,元素⑤為鋁元素,鋁能與NaOH溶液反應,所以鋅也能與NaOH溶液反應,其反應的化學方程式為:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O?!窘馕觥縟s正四面體結構極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O19、略
【分析】【詳解】
由元素在周期表中的位置可知,①為H,②為Be,③為C,④為N,⑤為O,⑥為F,⑦為Mg,⑧為Cl,⑨為Cr;⑩為Cu。
(1)⑨為Cr元素,原子核外電子數為24,價層電子排布為[Ar]3d54s1;
(2)素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為CH2=CH2,C原子成3個δ鍵、沒有孤電子對,雜化軌道數目為3,C原子采取sp2雜化;
元素⑦與⑧形成的化合物MgCl2是由鎂離子和氯離子形成的離子化合物;晶體類型是離子晶體;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢,能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空時體系能量最低,原子較穩(wěn)定,因此價電子排布處于半滿的軌道的
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