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…………○…………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年蘇人新版選修3化學下冊月考試卷50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:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、高溫煉銅的反應之一為:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2。下列有關化學用語的說法正確的是A.銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d94s2B.SO2分子空間構型為直線型C.S2—的結構示意圖D.質量數為18的氧原子可表示為:188O2、下列說法正確的是A.過氧化鉻(CrO5)的結構為:可推知CrO5中氧元素的化合價全部是-1價B.第三周期部分元素電離能如圖所示,其中a、b、c分別代表的含義是I2、I3、I1

C.可以用如圖實驗裝置圖除去甲烷中混有的乙烯D.銀鏡反應后試管壁上的銀鏡和黏附在試管壁上的油脂可分別用稀氨水、熱堿液洗滌3、以下有關元素性質的說法不正確的是A.具有下列電子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4,原子半徑最大的是①B.某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級電離能分別為578,1817,2745,11578、15630,當它與氯氣反應時可能生成的陽離子是X3+C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl,元素的電負性隨原子序數的增加而遞增的是④D.具有下列最外層電子排布式的原子中,①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4,第一電離能最大的是④4、下列各組粒子互為等電子體,且中心原子均進行sp3雜化的是A.N3–與CO2B.BF3和CO32--C.NO2+與CO2.D.H3O+與NH35、下列說法正確的是A.凡是中心原子采取sp3雜化的分子,其立體構型都是正四面體型B.在SCl2中,中心原子S采取sp雜化方式,分子構型為直線型C.雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對D.凡AB3型的共價化合物,其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵6、下列物質的分子中,鍵角最小的是()A.H2OB.NF3C.CH4D.NH37、下列關于雜化軌道的敘述中,錯誤的是()A.分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結構B.氣體單質中(除稀有氣體),一定有σ鍵,可能有π鍵C.雜化前后的軌道數不變,但軌道的形狀發(fā)生了改變D.sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別一定為109°28′、120°、180°8、常溫下,NC13是一種油狀液體,其分子空間構型為三角錐形,下列對NC13的有關敘述錯誤的是()A.NC13中N—C1鍵鍵長比CCl4中C—C1鍵鍵長短B.NC13分子中的所有原子均達到8電子穩(wěn)定結構C.NCl3分子是極性分子D.NBr3的沸點比NCl3的沸點低9、設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是()A.60g二氧化硅晶體中含有2NA個硅氧鍵B.1molD2O中含有10NA個質子C.12g金剛石中含有NA個碳碳鍵D.1mol石墨晶體中含有2NA個碳碳鍵評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)10、(1)在周期表中,與Li的化學性質最相似的鄰族元素是________,該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)________(填“相同”或“相反”)。

(2)Zn原子核外電子排布式為____________________。

(3)元素K的焰色反應呈紫紅色,其中紫色對應的輻射波長為________nm(填標號)。

a.404.4b.553.5c.589.2d.670.8e.766.5

(4)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式:________________________。11、根據有關知識;回答下列問題。

(1)化學元素(0族和放射性元素除外)中,第一電離能最小的元素是___(填元素符號,下同),第一電離能最大的元素是___,電負性最大的元素是___。

(2)銅的原子序數是29,其價電子排布式為___。

(3)元素的電負性越大,則在形成化合物時此元素___越強。

(4)Be的第一電離能大于B的第一電離能,這是因為___。12、已知:①CS2②PCl3③H2S④CH2O⑤H3O+⑥NH4+⑦BF3⑧SO2。請回答下列問題:

(1)中心原子沒有孤電子對的是__________(填序號;下同)。

(2)立體構型為直線形的是__________;立體構型為平面三角形的是__________。

(3)立體構型為V形的是__________。

(4)立體構型為三角錐形的是__________;立體構型為正四面體形的是__________。13、砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料;可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答下列問題:

(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式_____________。

(2)根據元素周期律,原子半徑Ga_____________As(填“>”或“<”,下同),第一電離能Ga_____________As。

(3)AsCl3分子的立體構型為_____________。

(4)鍺(Ge)是典型的半導體元素,比較下表中鍺鹵化物的熔點和沸點,分析其變化規(guī)律及原因_____________。GeCl4GeBr4GeI4熔點/℃?49.526146沸點/℃83.1186約40014、近日;《自然—通訊》發(fā)表了我國復旦大學魏大程團隊開發(fā)的一種共形六方氮化硼修飾技術,可直接在二氧化硅表面生長高質量六方氮化硼薄膜。

(1)下列N原子的電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最高的是___,能量最低的是___(用字母表示)。

A.B.

C.D.

(2)第二周期主族元素中,按第一電離能大小排序,第一電離能在B和N之間的元素有___種。

(3)Na與N形成的NaN3可用于制造汽車的安全氣囊,其中陰離子的空間構型為___,Na在空氣中燃燒則發(fā)出黃色火焰,這種黃色焰色用光譜儀攝取的光譜為___光譜(填“發(fā)射”或“吸收”)。

(4)已知NH3分子的鍵角約為107°,而同主族磷的氫化物PH3分子的鍵角約為94°,試用價層電子對互斥理論解釋NH3的鍵角比PH3的鍵角大的原因:___。

(5)BH3·NH3是一種有效、安全的固體儲氫材料,可由BH3與NH3反應生成,B與N之間形成配位鍵,氮原子提供___,在BH3·NH3中B原子的雜化方式為___。它的性質與乙烷有所不同:在標準狀況下為無色無味的白色固體,在水中溶解度也較大,其原因是___。

(6)立方氮化硼屬于原子晶體,其晶胞結構如圖1所示,可認為氮原子處于硼原子圍成的某種空隙中,則氮原子處于硼原子圍成的___(填空間結構)空隙中。圖2是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖,請在圖中圓球上涂“●”標明N的相對位置___。

已知立方氮化硼的密度為dg·cm-3,阿伏加德羅常數的值為NA,則晶胞中硼原子與氮原子的最近距離為___nm。(只要求列算式)15、(1)回答下列問題:

①處于基態(tài)的Ca和Fe原子,下列參數前者小于后者的是_________;

a.最外層電子數b.未成對電子數c.第一電離能d.原子半徑。

②有文獻表明,迄今為止(至2016年)除氦外,所有其他稀有氣體元素都能形成化合物。試簡要說明未能制得氦的化合物的理由_______________________。

(2)H和N可以形成多種化合物。

①已知聯氨(N2H4)的物理性質與水接近,其原因是_____________________;

②計算表明:N4H62+的一種結構如圖所示,氫原子只有一種化學環(huán)境,氮原子有兩種環(huán)境,其中的大π鍵可表示為_________________。

(3)晶體X只含鈉;鎂、鉛三種元素。在不同的溫度和壓力下;晶體X呈現不同的晶相。

①γ-X是立方晶系的晶體。鉛為立方最密堆積,其余兩種原子有選擇的填充鉛原子構成的四面體空隙和八面體空隙。在不同的條件下,γ-X也呈現不同的結構,其晶胞如圖所示。X的化學式為_____________;在(b)型晶胞中,邊長為apm,距離Pb最短的Na有_______個,長度為_______pm(用a表示);Na填充了晶胞中鉛原子構成四面體空隙的百分比為________和八面體空隙的百分比為________。已知(a)型晶胞的邊長為770pm,則該型晶體的密度為_________g·cm-3。(只列出計算式)

②α-X是一種六方晶系的晶體,而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結構,鈉填在層間。試畫出一層α-X的結構__________。16、如圖表示一些晶體中的某些結構;請回答下列問題:

(1)代表金剛石的是(填編號字母,下同)___,其中每個碳原子與____個碳原子最近且距離相等。金剛石屬于____晶體。

(2)代表石墨的是____,每個正六邊形占有的碳原子數平均為____個。

(3)代表NaCl的是___,每個Na+周圍與它最近且距離相等的Na+有___個。

(4)代表CsCl的是___,它屬于____晶體,每個Cs+與____個Cl-緊鄰。

(5)代表干冰的是___,它屬于___晶體,每個CO2分子與___個CO2分子緊鄰。

(6)已知石墨中碳碳鍵的鍵長比金剛石中碳碳鍵的鍵長短,則上述五種物質熔點由高到低的排列順序為____。17、A;B、C、D為四種晶體;性質如下:

A.固態(tài)時能導電;能溶于鹽酸。

B.能溶于CS2;不溶于水。

C.固態(tài)時不導電;液態(tài)時能導電,可溶于水。

D.固態(tài);液態(tài)時均不導電;熔點為3500℃

試推斷它們的晶體類型:A._____;B._______;C._______;D._________。評卷人得分三、計算題(共8題,共16分)18、(1)石墨晶體的層狀結構,層內為平面正六邊形結構(如圖a),試回答下列問題:圖中平均每個正六邊形占有C原子數為____個、占有的碳碳鍵數為____個,碳原子數目與碳碳化學鍵數目之比為_______。

(2)2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結構單元:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子,6個硼原子位于棱柱內。則該化合物的化學式可表示為_______。19、鐵有δ;γ、α三種同素異形體;三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉化。

(1)δ、γ、α三種晶體晶胞中鐵原子的配位數之比為_________。

(2)若δ-Fe晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶胞空間利用率之比為________(用a、b表示)

(3)若Fe原子半徑為rpm,NA表示阿伏加德羅常數的值,則γ-Fe單質的密度為_______g/cm3(用含r的表達式表示;列出算式即可)

(4)三氯化鐵在常溫下為固體,熔點為282℃,沸點為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。據此判斷三氯化鐵的晶體類型為______。20、SiC有兩種晶態(tài)變體:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC為立方晶胞;結構與金剛石相似,晶胞參數為434pm。針對β—SiC回答下列問題:

⑴C的配位數為__________。

⑵C和Si的最短距離為___________pm。

⑶假設C的原子半徑為r,列式并計算金剛石晶體中原子的空間利用率_______。(π=3.14)21、用X射線研究某金屬晶體,測得在邊長為360pm的立方晶胞中含有4個金屬原子,此時金屬的密度為9.0g/cm3。試回答下列問題:

(1)此金屬晶胞屬于哪一種類型?_______

(2)求每個晶胞的質量。_______

(3)求此金屬的相對原子質量。_______

(4)求此金屬原子的原子半徑(pm)。_______22、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)。

23、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。____________24、NaCl是重要的化工原料。回答下列問題。

(1)元素Na的焰色反應呈_______色。價電子被激發(fā)到相鄰高能級后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價電子軌道表示式為_______。

(2)KBr具有NaCl型的晶體結構,但其熔點比NaCl低,原因是________________。

(3)NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應;可以形成一種晶體,其立方晶胞如圖所示(大球為Cl,小球為Na)。

①若A的原子坐標為(0,0,0),B的原子坐標為(0,),則C的原子坐標為_______。

②晶體中,Cl構成的多面體包含______個三角形的面,與Cl緊鄰的Na個數為_______。

③已知晶胞參數為apm,阿伏加德羅常數的值為NA,則該晶體的密度為_________g·cm-3(列出計算式)。25、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)評卷人得分四、工業(yè)流程題(共1題,共8分)26、飲用水中含有砷會導致砷中毒,金屬冶煉過程產生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化學沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:

已知:①As2S3與過量的S2-存在反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);

②亞砷酸鹽的溶解性大于相應砷酸鹽。

(1)砷在元素周期表中的位置為_______;AsH3的電子式為______;

(2)下列說法正確的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半徑:S>P>As

c.第一電離能:S

(3)沉淀X為__________(填化學式);

(4)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二級沉砷”中H2O2與含砷物質反應的化學方程式為__________;

(6)關于地下水中砷的來源有多種假設,其中一種認為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時生成導致砷脫離礦體進入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評卷人得分五、原理綜合題(共1題,共3分)27、第IIA族元素在地殼內蘊藏較豐富;其單質和化合物用途廣泛?;卮鹣铝袉栴}:

(1)基態(tài)Ca原子M能層有_______個運動狀態(tài)不同的電子,Mn和Ca屬于同一周期,且核外最外層電子構型相同,但金屬Mn的熔沸點等都比金屬Ca高,原因______。

(2)氯氣與熟石灰反應制漂白粉時會生成副產物Ca(ClO3)2,Ca(ClO3)2中的陰離子空間構型是_________,中心原子的雜化方式為_______。

(3)碳酸鹽的熱分解示意圖如下圖所示。熱分解溫度:CaCO3__________(填“高于”或“低于”)SrCO3,原因是_______。從成鍵軌道看,CO2分子內的化學鍵類型有________。

(4)格氏試劑RMgX是鎂和鹵代烴反應的產物,它在醚的稀溶液中以單體形式存在,在濃溶液中以二聚體存在,二聚體結構如下圖所示。請在圖中標出二聚體中的配位鍵__________。

評卷人得分六、元素或物質推斷題(共5題,共10分)28、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。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____________。29、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____。30、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。回答下列問題:

(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________。31、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

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:____________________。32、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__________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【詳解】

A.根據洪特規(guī)則,銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1;故A錯誤;

B.SO2價電子對數是3;有1個孤電子對,分子空間構型為V型,故B錯誤;

C.S2-的質子數為16,結構示意圖故C錯誤;

D.氧原子的質子數是8,質量數為18的氧原子可表示為故D正確。

答案選D。2、B【分析】【詳解】

A.根據過氧化鉻的結構可知,中存在2個過氧鍵、1個Cr=O鍵,則4個O原子顯-1價、1個O原子顯-2價,Cr元素顯+6價;故A錯誤;

B.同一周期,從左到右,元素的第一電離能逐漸增大,但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素,因此c為第一電離能I1;在第三周期元素中,鈉失去1個電子后,就已經達到穩(wěn)定結構,所以鈉的第二電離能最大,鎂最外層為2個電子,失去2個電子后為穩(wěn)定結構,所以鎂的第二電離能較小,鋁最外層有3個電子,失去2個電子后還未達穩(wěn)定結構,而鋁的金屬性比鎂弱,所以第二電離能比鎂略高,硅最外層上2p層有2個電子,失去后,留下2s軌道上有2個電子,相對較穩(wěn)定,所以硅的第二電離能比鋁要低,磷、硫非金屬性逐漸增大,第二電離能也增大,由于硫失去一個電子后,3p軌道上是3個電子,是較穩(wěn)定結構,所以硫的第二電離能要高于氯,因此a為第二電離能I2,則b為第三電離能I3;故B正確;

C.乙烯被高錳酸鉀氧化生成二氧化碳;引入新雜質,應選溴水;洗氣除雜,故C錯誤;

D.銀單質與氨水不反應;應該用稀硝酸洗去,故D錯誤;

答案選B。

【點睛】

本題的易錯點和難點為B,要注意首先根據第一電離能的變化規(guī)律判斷出第一電離能的變化曲線,再結合穩(wěn)定結構依次分析判斷。3、D【分析】【詳解】

A;根據電子排布式;①為Si,②為N,③為C,④為S,同周期從左向右原子半徑減小,同主族從上到下原子半徑增大,即Si的原子半徑最大,故A說法正確;

B、當電離能發(fā)生突變,說明能層發(fā)生變化,2745→11578能層發(fā)生變化,最外層有3個電子,即當它與氯氣反應時可能生成的陽離子是X3+;故B說法正確;

C;同周期從左向右電負性增大;同主族從上到下電負性減小,因此元素的電負性隨原子序數的增加而遞增的是④,故C說法正確;

D、元素分別為Al、Si、P、S,同周期從左向右第一電離能增大,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,第一電離能最大的是P,故D說法錯誤。4、D【分析】【詳解】

A.N3–與CO2的最外層電子數和原子數相等,屬于等電子體,二氧化碳為直線結構,碳原子為sp雜化,故A錯誤;B.BF3和CO32—的最外層電子數和原子數相等,屬于等電子體,BF3為平面三角形結構,B原子為sp2雜化,故B錯誤;C.NO2+與CO2的最外層電子數和原子數相等,屬于等電子體,二氧化碳為直線結構,碳原子為sp雜化,故C錯誤;D.H3O+與NH3的最外層電子數和原子數相等,屬于等電子體,氨氣分子為三角錐型結構,N原子為sp3雜化,故D正確;故選D。5、C【分析】【詳解】

A.中心原子采取sp3雜化的分子,若沒有孤電子對,則分子構型是四面體型,但若有孤電子對,則分子構型可能為三角錐形,如NH3;也可能為V形,如水,A不正確;

B.在SCl2中,中心原子S采取sp3雜化方式;分子構型為V型,B不正確;

C.用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對的軌道為雜化軌道;形成π鍵的軌道未參與雜化,C正確;

D.AB3型的共價化合物,中心原子A可能采用sp3雜化軌道成鍵,也可能采用sp2雜化軌道成鍵;D不正確;

故選C。6、A【分析】【詳解】

在分子中,中心原子上孤電子對之間的排斥力>孤電子對和成鍵電子之間的排斥力>成鍵電子之間的排斥力,則含有孤電子對越多,分子中的鍵角越小,由于H2O、NF3、CH4、NH3它們中心原子均采用sp3雜化,sp3雜化的理論鍵角為109°28′,根據H2O中O原子含有2個孤電子對,NF3中N原子含有1個孤電子對,NH3分子中N原子含有1個孤電子對,CH4分子中C原子不含孤電子對,所以鍵角最小的是H2O;

答案為A。7、D【分析】試題分析:A、分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,若不含孤電子對,則為四面體結構,若含有1個孤電子對,則為三角錐形,A正確;B、單鍵中只有σ鍵,雙鍵和三鍵中含有σ鍵和π鍵,氫氣中只含有單鍵含有σ鍵,氮氣中含有三鍵則含有σ鍵和π鍵,所以氣體單質中(除稀有氣體),一定有σ鍵,可能有π鍵,B正確;C、雜化前后的軌道數不變,軌道的形狀發(fā)生了改變,雜化后,各個軌道盡可能分散、對稱分布,C正確;D、含有孤電子對的分子中,孤電子對對雜化軌道的排斥作用較大,若含有孤電子對,則雜化軌道的夾角會減小,所以sp3、sp2;sp雜化軌道的夾角不一定為109°28′、120°、180°;D錯誤,答案選D。

考點:考查雜化軌道、分子空間結構等8、D【分析】【詳解】

A.N的半徑小于C的半徑,NC13中N—C1鍵鍵長比CCl4中C—C1鍵鍵長短;A正確;

B.由電子式可知;B正確;

C.NC13的分子空間構型是三角錐型結構不是正四面體結構,NCl3分子空間構型不對稱,所以NCl3分子是極性分子;C正確;

D.無氫鍵的分子晶體中物質的熔沸點與相對分子質量有關,相對分子質量越大其熔沸點越高,所以NBr3比NCl3的熔沸點高,D錯誤;故答案為:D。9、B【分析】【詳解】

A、60g二氧化硅的物質的量n(SiO2)==1mol,而1mol二氧化硅中含4mol硅氧鍵,故含硅氧鍵4NA個;故A錯誤;

B、1個重水(D2O)分子中含10個質子,故1mol重水中含10mol質子,即10NA個;故B正確;

C、12g金剛石中含有碳原子的物質的量為1mol,金剛石中n(C):n(C—C)=1:2,故含2NA個碳碳鍵;故C錯誤;

D、石墨晶體中n(C):n(C—C)=2:3,所以1mol石墨晶體中含有碳碳鍵數為NA;故D錯誤;

答案選B。二、填空題(共8題,共16分)10、略

【分析】【詳解】

(1);由元素周期表中的“對角線規(guī)則”可知;與Li的化學性質最相似的鄰族元素是Mg;Mg為12號元素,M層只有2個電子,排布在3s軌道上,故M層的2個電子自旋狀態(tài)相反;

故答案為.Mg;相反;

(2)、Zn原子核外有30個電子,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;

(3);當對金屬鉀或其化合物進行灼燒時;焰色反應顯紫紅色,可見光的波長范圍為400~760nm,紫色光波長較短(鉀原子中的電子吸收較多能量發(fā)生躍遷,但處于較高能量軌道的電子不穩(wěn)定,躍遷到較低能量軌道時放出的能量較多,故放出的光的波長較短);

故選A;

(4);根據構造原理可寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式;

故答案為1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)。【解析】①.Mg②.相反③.1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)④.A⑤.1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)11、略

【分析】【分析】

(1)元素的金屬性越強其第一電離能越??;元素非金屬性越強第一電離能越大;元素的非金屬性越強;其電負性越大;

(2)銅是29號元素;根據核外電子排布規(guī)律書寫;

(3)元素電負性越大;非金屬性就越強,因此吸引電子的能力也越強;

(4)Be有2s2全滿結構,而B失去一個電子后有2s22p0的穩(wěn)定結構。

【詳解】

(1)元素的金屬性越強其第一電離能越小;Cs的金屬性最強,所以第一電離能最小的元素是Cs;元素非金屬性越強第一電離能越大,氟元素的非金屬性最強,所以第一電離能最大的元素是F;元素的非金屬性越強,其電負性越大,所以氟元素電負性最大;

(2)銅是29號元素,質子數為29,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,所以銅的價電子排布式為3d104s1;

(3)元素電負性越大;非金屬性就越強,因此吸引電子的能力也越強,所以元素的電負性越大,則在分子中此元素吸引成鍵電子的能力越強;

(4)Be有2s2全滿結構,而B失去一個電子后有2s22p0的穩(wěn)定結構;所以B的第一電離能比Be的小。

【點睛】

銅的價電子排布式是易錯點,3d軌道為全充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定?!窘馕觥竣?Cs②.F③.F④.3d104s1⑤.吸引成鍵電子的能力⑥.Be的2s能級為全滿狀態(tài),較穩(wěn)定,而B失去一個電子后變?yōu)?s能級全滿的穩(wěn)定結構,所以B的第一電離能比Be的小12、略

【分析】【分析】

①CS2中心C原子的價電子對數為2;發(fā)生sp雜化;

②PCl3中心P原子的價電子對數為4,發(fā)生sp3雜化;

③H2S中心S原子的價電子對數為4,發(fā)生sp3雜化;

④CH2O中心C原子的價電子對數為3,發(fā)生sp2雜化;

⑤H3O+中心O原子的價電子對數為4,發(fā)生sp3雜化;

⑥NH4+中心N原子的價電子對數為4,發(fā)生sp3雜化;

⑦BF3中心B原子的價電子對數為3,發(fā)生sp2雜化;

⑧SO2中心S原子的價電子對數為3,發(fā)生sp2雜化。

【詳解】

(1)中心原子的價電子對數等于形成共價鍵的原子個數;則中心原子沒有孤電子對。由以上分析可知,中心原子沒有孤電子對的是①④⑥⑦。答案為:①④⑥⑦;

(2)中心原子的價電子對數等于2;立體構型為直線形。由此可知,立體構型為直線形的是①;中心原子的價電子對數等于3,且與3個其它原子形成共價鍵,立體構型為平面三角形。由此可知,立體構型為平面三角形的是④⑦。答案為:①;④⑦;

(3)中心原子的價電子對數等于4;與其它2個原子形成共價鍵,其立體構型為V形。由此可知,立體構型為V形的是③⑧。答案為:③⑧;

(4)中心原子的價電子對數等于4;與其它3個原子形成共價鍵,立體構型為三角錐形,由此可知,立體構型為三角錐形的是②⑤;中心原子的價電子對數等于4,與其它4個原子形成共價鍵,立體構型為正四面體形。由此可知,立體構型為正四面體形的是⑥。答案為:②⑤;⑥。

【點睛】

不管分子構型如何,對于由兩種元素組成的微粒,只要價層電子對全部用于形成共價鍵,則微粒結構對稱。【解析】①.①④⑥⑦②.①③.④⑦④.③⑧⑤.②⑤⑥.⑥13、略

【分析】【詳解】

(1)As位于元素周期表中第四周期第VA族,則基態(tài)As原子的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。故答案為:1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3;

(2)同一周期元素,原子半徑隨著原子序數增大而減小,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;Ga位于第四周期第IIIA族、As位于第四周期第VA族,二者位于同一周期,根據元素周期律,原子半徑Ga>As,第一電離能Ga;<;

(3)AsCl3分子的中心原子As的價層電子對數=3+=4,As采用sp3雜化;立體構型為三角錐形。故答案為:三角錐形;

(4)鍺的鹵化物都是分子晶體,分子間通過分子間作用力結合,對于組成與結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,分子間作用力越強,熔沸點越高,由于相對分子質量:GeCl4<GeBr4<GeI4,故分子間作用力:GeCl4<GeBr4<GeI4,熔、沸點:GeCl4<GeBr4<GeI4,故答案為:GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸點依次升高;GeCl4、GeBr4、GeI4均為分子晶體,組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,分子間作用力越大,熔沸點越高?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3②.>③.<④.三角錐形⑤.GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸點依次升高;GeCl4、GeBr4、GeI4均為分子晶體,組成和結構相似的分子晶體,相對分子質量越大,分子間作用力越大,熔沸點越高14、略

【分析】【分析】

在電子排布圖中;根據能量最低原理排布的能量就最低,在能級越高的軌道中電子數越多,能量就越高來判定;根據同周期元素第一電離能的變化規(guī)律及IIA;VA反常來解答;根據價層電子對來判斷空間構型;根據價層電子對互斥理論判斷鍵角大小原因;根據鍵的形成實質及形成氫鍵來解答;根據晶體結構及密度計算晶胞及棱長,由棱長再計算兩原子的距離。

【詳解】

(1)N原子電子排布圖表示的狀態(tài)中;符合能量最低原理的其能量就最低,能量越高的軌道中電子個數越多,其能量越高,根據圖知,A符合能量最低原理,D中能量較高的軌道中電子數最多,所以能量最高;答案為D,A。

(2)同周期主族元素隨原子序數增大第一電離能呈增大趨勢;IIA族;VA族為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素,因而在B與N之間還有Be、C、O三種元素;答案為3。

(3)N3-離子中心N原子價層電子對數=2+=2;價層電子對數為2,孤電子對為0,N原子雜化方式為sp雜化,離子空間構型為直線形,電子從激發(fā)態(tài)躍遷到低能級,以光的形式釋放能量,Na元素發(fā)生焰色反應是因為產生了原子,發(fā)射光譜;答案為直線形,發(fā)射。

(4)NH3、PH3的中心原子均為sp3雜化,N的電負性比P大,N原子半徑比P原子半徑小,N原子對鍵合電子吸引更強,因而NH3分子中成鍵電子對間的距離較近,成鍵電子對之間的斥力更大,使NH3的鍵角比PH3的鍵角大;答案為N的電負性比P大,N原子半徑比P原子半徑小,NH3分子中成鍵電子對間的距離較近;成鍵電子對之間的斥力更大。

(5)B原子形成3個B-H鍵,B原子有空軌道,氨分子中N原子有1對孤電子對,B與N之間形成配位鍵,氮原子提供孤電子對,在BH3·NH3中B原子形成3個B-H鍵,B還形成1個配位鍵,B原子雜化軌道數目為4,B原子雜化方式為:sp3雜化,在水中溶解度較大是因為BH3?NH3分子屬于極性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子間存在氫鍵,與水分子之間能形成氫鍵,該物質易溶于水,而乙烷不能;答案為孤電子對,sp3雜化,BH3?NH3分子屬于極性分子,相似相溶,且BH3·NH3分子間存在氫鍵;與水分子之間能形成氫鍵,該物質易溶于水,而乙烷不能。

(6)立方氮化硼屬于原子晶體,其晶胞結構如圖1所示,晶胞中每個N原子連接4個B原子,這4個B原子構成以N原子為體心的正四面體結構,圖2是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖,在圖中圓球上涂“●”標明N的相對位置為已知立方氮化硼的密度為dg·cm-3,阿伏加德羅常數的值為NA,晶胞中N原子數為4,B原子8個頂點各一個,6個面心各一個,則B原子數=8×+6×=4,晶胞的質量m=g=g,晶胞體積V=(a×10-7cm)3,晶胞的密度為dg·cm-3,由得出晶胞的棱長a=nm,由于立方氮化硼中氮原子與周圍的4個硼原子形成四面體結構,頂點N原子與四面體中心B原子連線處于晶胞體對角線上,且二者距離等于晶胞體對角線長度的晶胞體對角線長度等于晶胞棱長的倍,硼原子與氮原子最近的距離為xnm,則x=anm,將a代入,x=×107nm;答案為正四面體,×107。

【點睛】

本題應特別注意第(6)小問,是計算N原子與B原子的最近距離,不是晶胞的棱長,應根據它們的連線處于晶胞體對角線上,且二者距離等于晶胞體對角線長度的晶胞體對角線長度等于晶胞棱長的倍,以此計算?!窘馕觥竣?D②.A③.3④.直線形⑤.發(fā)射⑥.N的原子半徑P小、電負性比P大,使得NH3分子中孤對電子之間的距離比PH3分子中近、斥力大⑦.孤電子對⑧.sp3⑨.BH3·NH3分子間存在氫鍵,也能與水分子形成氫鍵,而乙烷分子不能⑩.正四面體?.?.×10715、略

【分析】【分析】

(1)①根據基態(tài)的Ca和Fe原子核外電子排布式分析判斷;

②根據基態(tài)氦原子核外電子排布結構分析判斷;

(2)①聯氨(N2H4)的分子中的氮原子可與氫原子形成氫鍵;

②根據N4H62+的結構示意圖;四個氮原子形成六電子的大π鍵;

(3)①結合原子在晶胞中的位置關系,利用均攤法計算書寫分子式;在(b)型晶胞中,體對角線處的Na距離Pb最短據此計算距離;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構成的四面體有8個,其中只有4個四面體中填充了Na,鉛原子構成八面體只有一個,且Na原子在八面體的體心;根據晶胞密度計算公式ρ=進行解答;

②α-X是一種六方晶系的晶體;而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結構,鈉填在層間,則層內只有鎂和鉛。

【詳解】

(1)①基態(tài)的Ca原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,基態(tài)Fe原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2;

a.二者最外層電子數相等,故a不符合題意;

b.Ca原子沒有未成對電子,Fe原子有4個未成對的電子,故b符合題意;

c.Ca與Fe同周期,同周期元素第一電離能從左至右呈增大的趨勢,Ca原子核外電子排布處于全充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能比相鄰元素大,但鐵原子與鈣不相鄰,則第一電離能Ca<Fe,故c符合題意;

d.Ca與Fe同周期;電子層數相同,核電荷數越大,原子半徑越小,則原子半徑:Ca>Fe,故d不符合題意;

答案選bc;

②基態(tài)氦原子核外電子排布式為1s2;基態(tài)氦原子具有唯一全充滿的1s電子層,半徑較小,具有較高的第一電離能,所以難以形成化合物;

(2)①聯氨(N2H4)的分子中的氮原子可與氫原子形成氫鍵,并且分子間氫鍵數目較多,水分子間氧原子與氫原子也能形成氫鍵,則聯氨(N2H4)的物理性質與水接近;

②根據N4H62+的結構示意圖,四個氮原子形成六電子的大π鍵,可表示為

(3)①結合原子在晶胞中的位置關系,利用均攤法,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點和面心,數目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內,數目為8,Mg原子位于晶胞的棱上和體心,數目為12×+1=4,X的化學式為Na2MgPb;在(b)型晶胞中,體對角線處的Na距離Pb最短,共有4個,棱長為apm,面對角線長為apm,則體對角線的長度為apm,距離Pb最短的Na的長度為體對角線長度的則長度為apm;在(b)型晶胞中,Na填充了晶胞中鉛原子構成的四面體有8個,其中只有4個四面體中填充了Na,Na填充了晶胞中鉛原子構成四面體空隙的百分比為50%;鉛原子構成八面體只有一個,且Na原子在八面體的體心,Na填充了晶胞中鉛原子構成四面體空隙的百分比為100%;(a)型晶胞的邊長為770pm,則晶胞的體積V=(770pm)3=(7.70×10-8)3cm3,在(a)型晶胞中,Pb位于晶胞的頂點和面心,數目為8×+6×=4,Na位于晶胞的體內,數目為8,Mg原子位于晶胞的棱上和體心,數目為12×+1=4,則一個晶胞中含有4個Na2MgPb;根據晶胞密度計算公式ρ==

②α-X是一種六方晶系的晶體,而在α-X中,鎂和鉛按1:1的比例形成類似于石墨的層狀結構,鈉填在層間,則層內只有鎂和鉛,層內α-X的結構為【解析】bc基態(tài)氦原子具有唯一全充滿的1s電子層,半徑較小,具有較高的第一電離能,所以難以形成化合物聯氨分子間能形成較多氫鍵Na2MgPb4a50%100%16、略

【分析】【詳解】

(1)在金剛石晶胞中;每個碳原子連接4個碳原子,原子間以共價鍵相結合,將這4個碳原子連接后形成四面體,體心有一個碳原子,因此D為金剛石,每個原子與4個碳原子最近且距離相等,金剛石是空間網狀結構,屬于原子晶體;

(2)石墨是層狀結構,在層與層之間以范德華力相互作用,在層內碳與碳之間以共價鍵相互作用,形成六邊形,因此E為石墨的結構,每個正六邊形的碳原子數平均為6×=2;

(3)在NaCl晶胞中,每個Na+周圍有6個Cl-,每個Cl-周圍也有6個Na+,所以A圖為NaCl的結構;根據晶胞的結構,每個Na+周圍距離最近的Na+在小立方體的面對角線上,每個Na+周圍有8個這樣的立方體,所以,每個Na+周圍與它距離相等的Na+有12個;

(4)CsCl的晶胞中Cs+和Cl-的配位數都是8,即每個Cs+周圍有8個Cl-,每個Cl-的周圍也有8個Cs+;所以C圖為CsCl的晶胞,屬于離子晶體;

(5)干冰屬于分子晶體,CO2位于立方體的頂點和面心上,以頂點上的CO2為例,與它距離最近的CO2位于與該頂點相連的12個面的面心上;因此B圖為干冰晶體;

(6)熔點:原子晶體>離子晶體>分子晶體,石墨的熔點大于金剛石,在離子晶體中,半徑越大,晶格能越小,熔點越低,由于Cs+半徑大于Na+,因此熔點由高到低的順序為:石墨>金剛石>NaCl>CsCl>干冰。【解析】①.D②.4③.原子④.E⑤.2⑥.A⑦.12⑧.C⑨.離子⑩.8?.B?.分子?.12?.石墨>金剛石>NaCl>CsCl>干冰17、略

【分析】【分析】

根據常見晶體的物理性質分析判斷。

【詳解】

A.固態(tài)時能導電;能溶于鹽酸,說明該晶體屬于金屬晶體,故答案為:金屬晶體;

B.能溶于CS2;不溶于水,屬于分子晶體,故答案為:分子晶體;

C.固態(tài)時不導電;液態(tài)時能導電,可溶于水,屬于離子晶體,故答案為:離子晶體;

D.固態(tài);液態(tài)時均不導電;熔點為3500℃,屬于原子晶體,故答案為:原子晶體。

【點睛】

本題的易錯點為金屬晶體和離子晶體的判斷,要注意金屬一般具有良好的導電性,而離子晶體固態(tài)時不能導電?!窘馕觥竣?金屬晶體②.分子晶體③.離子晶體④.原子晶體三、計算題(共8題,共16分)18、略

【分析】【分析】

(1)石墨晶體的層狀結構;層內每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用;

(2)根據均攤法計算晶胞中Mg原子和B原子的個數;進而確定化學式。

【詳解】

(1)圖中層內每個碳原子由3個正六邊形共用,每個碳碳鍵由2個正六邊形共用,則平均每個正六邊形占有C原子數為6=2個、占有的碳碳鍵數為6=2個;碳原子數目與碳碳化學鍵數目之比為2:3;

(2)根據晶體結構單元可知,在六棱柱頂點上的鎂原子被6個六棱柱共用,在上下底面上的鎂原子被兩個六棱柱共用,根據均攤法可知晶胞中Mg原子的個數為2×+2×6×=3,B原子的個數為6,所以Mg原子和B原子的個數比為3:6=1:2,所以化學式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB219、略

【分析】【分析】

(1)根據各種晶體結構中微粒的空間位置確定三種晶體晶胞中鐵原子的配位數;然后得到其比值;

(2)先計算出兩種晶體中Fe原子個數比;然后根據密度定義計算出其密度比,就得到其空間利用率之比;

(3)先計算γ-Fe晶體中Fe原子個數,根據Fe原子半徑計算晶胞的體積,然后根據計算晶體的密度;

(4)根據物質的熔沸點;溶解性等物理性質分析判斷。

【詳解】

(1)δ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是晶胞頂點的Fe異種;個數是8個;

γ-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子個數=3××8=12;

α-Fe晶體中與每個鐵原子距離相等且最近的鐵原子是相鄰頂點上鐵原子;鐵原子個數=2×3=6;

則三種晶體晶胞中鐵原子的配位數的比為8:12:6=4:6:3;

(2)若δ-Fe晶胞邊長為acm,α-Fe晶胞邊長為bcm,則兩種晶體中鐵原子個數之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶體的密度比等于物質的空間利用率之比,所以兩種晶體晶胞空間利用率之比為2b3:a3;

(3)在γ-Fe晶體中Fe原子個數為8×+6×=4,Fe原子半徑為rpm,假設晶胞邊長為L,則L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,則晶胞的體積V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe單質的密度

(4)FeCl3晶體的熔沸點低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有機溶劑,根據相似相溶原理,結合分子晶體熔沸點較低,該物質的熔沸點較低,屬于分子晶體。

【點睛】

本題考查了Fe的晶體類型的比較、晶體空間利用率和密度的計算、鐵元素化合物晶體類型的判斷。學會利用均攤方法分析判斷晶胞中鐵原子數目,熟練掌握各種類型晶體的特點,清楚晶體密度計算公式是解答本題的關鍵。【解析】4:6:32b3:a3分子晶體20、略

【分析】【分析】

每個C周圍有4個硅,C和Si的最短距離為體對角線的四分之一,先計算金剛石晶胞中碳的個數,再根據公式計算空間利用率。

【詳解】

⑴每個C周圍有4個硅,因此C的配位數為4;故答案為:4。⑵C和Si的最短距離為體對角線的四分之一,因此故答案為:188。⑶金剛石晶胞中有個碳,假設C的原子半徑為r,則金剛石晶胞參數為金剛石晶體中原子的空間利用率故答案為:34%?!窘馕觥?18834%21、略

【分析】【分析】

(1)根據金屬晶體的堆積方式進行分析;

(2)根據晶胞的邊長可計算晶胞的體積;再根據質量=密度×體積,可得晶胞的質量;

(3)根據摩爾質量M=NA乘以一個原子的質量可計算金屬的摩爾質量;再根據相對原子質量在數值上等于該元素的摩爾質量可得金屬的相對原子質量;

(4)根據在面心立方晶胞中,原子的半徑r與晶胞的邊長的關系,晶胞的邊長=可計算金屬原子的原子半徑。

【詳解】

(1)根據題意;該立方晶胞中含有4個金屬原子可知,該金屬晶胞屬于面心立方晶胞;

故答案為面心立方晶胞;

(2)根據晶胞的邊長為360pm,可得晶胞的體積為(3.6×10-8)3cm3,根據質量=密度×體積,可得晶胞的質量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;

故答案為4.2×10-22g;

(3)金屬的摩爾質量=NA乘以一個原子的質量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相對原子質量在數值上等于該元素的摩爾質量;

故答案為63.21;

(4)在面心立方晶胞中,設原子的半徑為r,則晶胞的邊長=因此,金屬原子的原子半徑為=×360pm≈127.26pm;

故答案為127.26pm;

【點睛】

第(2)問在計算晶胞質量時單位的換算時學生們的易錯點,首先單位要統(tǒng)一,要將pm換算為cm,其次1pm=10-10cm,則360pm=3.6×10-8cm,另外經常用到的還有納米與厘米的換算,1nm=10-7cm?!窘馕觥棵嫘牧⒎骄О?.2×10-22g63.21127.26pm22、略

【分析】【詳解】

題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積=6×a2cm2,六棱柱的體積=6×a2ccm3,該晶胞中Zn原子個數為12×+2×+3=6,已知Zn的相對原子質量為65,阿伏伽德羅常數的值為NA,則Zn的密度ρ==g·cm-3?!窘馕觥苛阶蠲芏逊e(A3型)23、略

【分析】【詳解】

(1)晶胞中每個頂點的鎢原子為8個晶胞所共有,體心鎢原子完全為該晶胞所有,故晶胞中鎢原子個數為故答案為:2;

(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對原子質量是M,每個晶胞中含有2個鎢原子,則每個晶胞的質量為又因為每個晶胞的體積為a3,所以晶胞的密度解得故答案為:0.3163nm;

(3)晶胞體對角線的長度為鎢原子半徑的4倍,則計算得出鎢原子半徑為故答案為:0.137nm;

(4)每個晶胞中含2個鎢原子,鎢原子為球狀,根據則體心立方結構的空間利用率為故答案為:68%?!窘馕觥?0.3163nm0.137nm68%24、略

【分析】【詳解】

(1)元素Na的焰色反應呈黃色;激發(fā)態(tài)Na原子,價電子由3s能級激發(fā)到3p能級,其價電了軌道表示式為答案:黃;

(2)KBr具有NaCl型的晶體結構,都屬于離子晶體。但其熔點比NaCl低,原因是K+半徑Na+大,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低,所以KBr熔點比NaCl低。答案:K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。

(3)①根據晶胞的結構及A;B兩點的坐標可知;C的原子坐標為(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。

②根據晶胞結構可知,晶體中Cl構成的多面體包含20個三角形的面;與Cl緊鄰的Na個數為4;答案:20;4。

③根據均攤法可知,該晶體中含有2個Na和6個Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黃K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)25、略

【分析】【分析】

(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點和面心;鈉離子位于邊和體心;

(2)陰;陽離子之間的靜電作用為離子鍵;

(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵;

(4)晶胞中CO2分子數目為8+6=4,晶胞的質量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度

【詳解】

(1)晶胞中位于體心的鈉離子和位于邊上Na+的短離最近,則最近且等距的Na+共有12個Na+;晶胞中Na+的個數為1+12=4,Na+的個數為8+6=4;

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過離子鍵結合在一起;

(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵,則1mol二氧化硅中有4mol硅氧鍵;

(4)晶胞中CO2分子數目為8+6=4,晶胞的質量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度則a=nm=nm。

【點睛】

均攤法確定立方晶胞中粒子數目的方法是:①頂點:每個頂點的原子被8個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;③面上:每個面的原子被2個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;④內部:內部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞。【解析】1244離子鍵4四、工業(yè)流程題(共1題,共8分)26、略

【分析】【分析】

廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化鈉生成As2S3沉淀,為防止As2S3與硫離子反應再次溶解,所以再加入硫酸亞鐵除去過量的硫離子,過濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過氧化氫將亞砷酸氧化成砷酸,亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入CaO沉淀砷酸根、鐵離子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低濃度含砷廢水。

【詳解】

(1)As元素為33號元素,與N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨氣分子結構相同為共價化合物,砷原子和三個氫原子形成三個As-H鍵,電子式為:

(2)a.同周期主族元素自左而右非金屬性增強,最高價氧化物對應水化物酸性增強,同主族自上而下非金屬性減弱,最高價氧化物對應水化物酸性減弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正確;

b.同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑依次增大,原子半徑:As>P>S,故b錯誤;

c.同主族元素自上而下第一電離能減小,P和S同周期,但是P原子3p能級為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,第一電離能更大,所以第一電離能P>S>As;故c錯誤;

綜上所述選a;

(3)根據分析可知沉淀為微溶物CaSO4;

(4)As2S3與過量的S2-存在反應:As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過量的硫離子;使平衡逆向移動,一級沉砷更完全;

(5)含砷物質物質為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據電子守恒和元素守恒可得化學方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;

(6)根據題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據元素守恒可知反應物應該還有H2O,FeS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數比為4:15,再根據元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。

【點睛】

同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折,當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結構時,原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀過量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動,使一級沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+五、原理綜合題(共1題,共3分)27、略

【分析】【分析】

(1)元素有幾種電子;其核外電子就有幾種運動狀態(tài);Mn的原子半徑更?。粌r電子更多;

(2)ClO3-中心原子Cl的孤電子對數==1;價層電子對數=1+3=4,雜化軌道數目為4,在VSEPR模型基礎上忽略孤對電子可得微??臻g構型;

(3)碳酸鹽的熱分解本質是金屬陽離子結合酸根離子中的氧離子,r(Ca2+)<r(Sr2+),CaO晶格能大于SrO晶格能;CO2分子為O=C=O結構;雙鍵中碳原子與氧原子電子云以“頭碰頭”“肩并肩”形成進行重疊;

(4)含有空軌道的離子和含有孤電子對的原子間易形成配位鍵;配位鍵由提供孤電子對的原子指向提供空軌道的離子。

【詳解】

(1)元素有幾種電子;其核外電子就有幾種運動狀態(tài),Ca原子M層有8個電子,所以M層電子有8種運動狀態(tài);與Ca相比,Mn的原子半徑更小;價電子數更多,Mn中金屬鍵更強,故金屬Mn的熔點沸點都比金屬Ca高;

(2)ClO3?中心原子Cl的孤電子對數==1,價層電子對數=1+3=4,雜化軌道數目為4,Cl原子采取sp3雜化;微粒的VSEPR模型為四面體形,忽略孤對電子可得微??臻g構型為三角錐形;

(3)碳酸鹽的熱分解本質是金屬陽離子結合酸根離子中的氧離子,r(Ca2+)<r(Sr2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,CaCO3更易分解,即碳酸鈣的熱分解溫度低于碳酸鍶;CO2分子為O=C=O結構;雙鍵中碳原子與氧原子電子云以“頭碰頭”“肩并肩”形成進行重疊,含有σ鍵;π鍵;

(4)配位鍵是由孤對電子與空對軌道形成的,Mg最外層有兩個電子,可以與R、X形成離子鍵,而O原子中存在孤對電子,所以兩個O(C2H5)2可以與Mg形成配位鍵,在二聚體中,同理,一個Mg與R、X相連,則另外一個X和O(C2H5)2則與Mg形成配位鍵,如圖所示:

【點睛】

配合物中,一般金屬陽離子提供空軌道,含有孤電子對的原子提供孤電子對,配位鍵表示時,由提供孤電子對的原子指向提供空軌道的原子?!窘馕觥?Mn原子半徑較小且價電子數較多,金屬鍵較強三角錐形sp3低于r(Ca2+)<r(Sr2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,CaCO3更易分解σ鍵、π鍵六、元素或物質推斷題(共5題,共10分)28、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+3H2O29、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

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