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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年浙教版選修三化學上冊月考試卷238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8題,共16分)1、構造原理揭示的電子排布能級順序,實質是各能級能量高低順序.若以E表示某能級的能量,下列能量大小順序中正確的是()A.E(4f)>E(4s)>E(3d)B.E(3s)>E(2s)>E(1s)C.E(3s)>E(3p)>E(3d)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)2、下列敘述正確的是A.通常,同周期元素的第一電離能ⅦA族的元素最大B.主族元素的原子形成單原子離子時的化合價數都和它的族序數相等C.第ⅠⅡA族元素的原子,其半徑越大,第一電離能越大D.在同一主族中,自上而下第一電離能逐漸減小3、下列關于價電子構型為3s23p4的粒子描述正確的是()A.它的原子核外有三種形狀不同的電子云B.它的原子核外電子共有16種不同的運動狀態(tài)C.它可與H2反應生成的化合物為非極性分子D.核外電子軌道表示式為:4、下列說法中不正確的是()A.ABn型分子中,若中心原子沒有孤對電子,則ABn為空間對稱結構,屬于非極性分子B.SO3、的空間構型均為三角錐形C.NH3、H2O、H3O+、CH4中的N、O、C原子均是采取sp3雜化的D.配合物[Cu(H2O)4]SO4中,中心離子是Cu2+,配位體是H2O,配位數是45、科學家成功地制成了一種新型的碳氧化合物,該化合物晶體中每個碳原子均以四個共價單鍵與氧原子結合為一種空間網狀的無限伸展結構,下列對該晶體的敘述錯誤的是()A.該物質的化學式為CO4B.晶體中C原子數與C?O鍵數之比為1:4C.晶體的熔、沸點高,硬度大D.該晶體為原子晶體6、石墨烯是從石墨材料中剝離出來;由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。下列關于石墨與石墨烯的說法中正確的是。
A.從石墨中剝離石墨烯需要破壞化學鍵B.石墨中的碳原子采取sp2雜化,每個sp2雜化軌道含s軌道與p軌道C.石墨屬于混合晶體,層與層之間存在分子間作用力;層內碳原子間存在共價鍵;石墨能導電,存在金屬鍵D.石墨烯中平均每個六元碳環(huán)含有3個碳原子7、下列性質中,能充分說明某晶體一定是離子晶體的是A.具有較高的熔點,硬度大B.固態(tài)不導電,水溶液能導電C.晶體中存在金屬陽離子,熔點較高D.固態(tài)不導電,熔融狀態(tài)能導電8、下列說法中錯誤的是()A.從CH4、NH4+、SO42-為正四面體結構,可推測PH4+、PO43-也為正四面體結構B.1mol金剛石晶體中,平均含有2molC—C鍵C.堿金屬單質的熔點從Li到Cs逐漸減小D.D;某氣態(tài)團簇分子結構如圖所示;該氣態(tài)團簇分子的分子式為EF或FE
評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)9、已知X、Y、Z、W、R是原子序數依次增大的短周期主族元素,X是周期表中的原子半徑最小的元素,Y元素的最高正價與最低負價的絕對值相等,Z的核電荷數是Y的2倍,W的最外層電子數是其最內層電子數的3倍。下列說法不正確的是A.原子半徑:Z>W>RB.W、R對應的簡單氫化物的穩(wěn)定性前者大于后者C.W與X、W與Z形成的化合物的化學鍵類型完全相同D.電負性R>Y、X10、通過反應“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)ΔH>0”,能制得用于化學鍍鎳的NaH2PO2。P4的結構如圖所示;則下列說法正確的是。
A.白磷中各P原子通過共價鍵相連接形成共價晶體B.H2O分子的立體構型為V形C.該反應能自發(fā)進行,則ΔS<0D.反應產物PH3中磷原子的雜化方式為sp3雜化11、下列說法正確的是()A.抗壞血酸分子的結構為分子中碳原子的雜化方式為sp2和sp3B.氯化鋁在177.8℃時升華,因此AlCl3為分子晶體,是非電解質C.碳元素和硅元素同主族,因此CO2和SiO2互為等電子體D.一種磁性材料的單晶胞結構如圖所示。該晶胞中碳原子的原子坐標為()
12、短周期主族元素的原子序數依次增大,的最高正價與最低負價代數和為0,形成的化合物甲的結構如圖所示,在同周期中原子半徑最小。下列說法正確的是()
A.原子半徑大?。築.電負性大?。篊.形成的化合物為離子化合物D.化合物甲中陰離子的空間構型為三角錐形13、工業(yè)上用合成氣(CO和H2)制取乙醇的反應為2CO+4H2CH3CH2OH+H2O;以CO、O2、NH3為原料,可合成尿素[CO(NH2)2]。下列敘述錯誤的是A.H2O分子VSEPR模型為V形B.CH3CH2OH分子中亞甲基(-CH2-)上的C原子的雜化形式為sp3C.在上述涉及的4種物質中,沸點從低到高的順序為H2<H2O3CH2OHD.CO(NH2)2分子中含有的σ鍵與π鍵的數目之比為7:114、鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷正確的是()
A.該晶體屬于分子晶體B.該晶胞中Zn2+和S2-數目相等C.陽離子的配位數為6D.氧化鋅的熔點高于硫化鋅評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)15、[化學—選修3:物質結構與性質]
硅是重要的半導體材料;構成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎。請回答下列問題:
(1)基態(tài)Si原子中,電子占據的最高能層符號為_______,該能層具有的原子軌道數為________、電子數為___________。
(2)硅主要以硅酸鹽、___________等化合物的形式存在于地殼中。
(3)單質硅存在與金剛石結構類似的晶體,其中原子與原子之間以___________相結合,其晶胞中共有8個原子,其中在面心位置貢獻__________個原子。
(4)單質硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質中反應制得SiH4,該反應的化學方程式為___________________________________。
(5)碳和硅的有關化學鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關事實:?;瘜W鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/(kJ?mol-1356413336226318452
①硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數量上都遠不如烷烴多,原因是______。
②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是___________________________。
(6)在硅酸鹽中,SiO4-4四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網狀四大類結構型式。圖(b)為一種無限長單鏈結構的多硅酸根,其中Si原子的雜化形式為______,Si與O的原子數之比為_________,化學式為__________________。
16、下面是s能級;p能級的原子軌道圖;試回答問題:
(1)s能級的原子軌道呈____________形,每個s能級有_______個原子軌道;p能級的原子軌道呈____________形,每個p能級有_____個原子軌道。
(2)s能級原子軌道的半徑與什么因素有關?是什么關系_____。17、下列原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是____________(填序號,下同),違反能量最低____________,違反洪特規(guī)則的是____________,違反泡利不相容原理的是____________。
①
②
③P:
④
⑤
⑥
⑦O:18、CO2和CH4在一定條件下合成乙酸:CO2+CH4CH3COOH。完成下列填空:
(1)寫出碳原子最外電子層的軌道表示式___________________________。
(2)鈦(Ti)是22號元素,它是________________(選填編號)。
a.主族元素b.副族元素c.短周期元素d.長周期元素
(3)CO2分子的電子式為__________________;其熔沸點比CS2低,原因是_____________________________________________________。19、下表為元素周期表的一部分;表中所列的字母分別代表一種化學元素。
回答下列問題:
(1)寫出元素f的基態(tài)原子核外電子排布式:__。
(2)寫出元素h的基態(tài)原子核外電子軌道表示式:__。
(3)ci2分子的電子式為__。
(4)第一電離能:h__(填“>”“<”或“=”,下同)i;電負性:g__b。
(5)下列關于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外圍電子排布特點的敘述正確的是__(填字母)。
A.j位于元素周期表中第4周期ⅠB族;屬于ds區(qū)元素。
B.d的基態(tài)原子中;2p軌道為半充滿,屬于p區(qū)元素。
C.最外層電子排布式為4s1;該元素一定屬于第ⅠA族。
D.最外層電子排布式為ns2np1,該元素可能是第ⅢA族或ⅢB族20、回答下列填空:
(1)有下列分子或離子:①CS2,②PCl3,③H2S,④CH2O,⑤H3O+,⑥NH4+,⑦BF3,⑧SO2。粒子的立體構型為直線形的有________(填序號,下同);粒子的立體構型為V形的有________;粒子的立體構型為平面三角形的有________;粒子的立體構型為三角錐形的有____;粒子的立體構型為正四面體形的有____。
(2)俗稱光氣的氯代甲酰氯分子(COCl2)為平面三角形,但C—Cl鍵與C=O鍵之間的夾角為124.3°;C—Cl鍵與C—Cl鍵之間的夾角為111.4°,解釋其原因:____。21、CuCl和CuCl2都是重要的化工原料;常用作催化劑;顏料、防腐劑和消毒劑等。
已知:①CuCl可以由CuCl2用適當的還原劑如SO2,SnCl2等還原制得:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-
2CuCl2+SnCl2=2CuCl↓+SnCl4
②CuCl2溶液與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配離子:
請回答下列問題:
(1)基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為_________;H、N、O三種元素的電負性由大到小的順序是_____________
(2)SO2分子的空間構型為_____________
(3)乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為_________乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺,但乙二胺比三甲胺的沸點高得多,原因是_____________
(4)②中所形成的配離子中含有的化學鍵類型有______(填字母)。
A.配位鍵B.極性鍵C.離子鍵D.非極性鍵22、銅元素是一種金屬化學元素;也是人體所必須的一種微量元素,銅也是人類最早發(fā)現(xiàn)的金屬,是人類廣泛使用的一種金屬,屬于重金屬。某種銅的氯化物晶體結構如圖:
若氯原子位于銅形成的四面體的體心,且銅原子與銅原子、銅原子與氯原子都是采取最密堆積方式,則氯原子與銅原子半徑之比為________。23、如圖所示分別為氯化鈉、氯化銫、氟化鈣的晶胞模型,請認真觀察后完成表格。___________
離子晶體晶體結構粒子晶胞所含粒子數陰陽離子個數之比陰陽離子個數之比陰離子陽離子陰離子陽離子陰離子陽離子氯化鈉氯化銫氟化鈣評卷人得分四、實驗題(共1題,共5分)24、現(xiàn)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4題,共24分)25、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)26、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。____________27、NaCl晶體中Na+與Cl-都是等距離交錯排列,若食鹽的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德羅常數6.02×1023mol-1,食鹽的摩爾質量為58.5g·mol-1。則食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離是多少?_______28、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)評卷人得分六、工業(yè)流程題(共1題,共5分)29、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______________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
根據構造原理可判斷,A不正確,應該是E(4f)>E(3d)>E(4s)。C不正確,應該是E(3s)<E(3p)<E(3d)。D也不正確,應該是E(4f)>E(5s)>E(4s)。所以答案選B。2、D【分析】【詳解】
A.通常;同周期元素的第一電離能0族的元素最大,A錯誤;
B.主族元素的原子形成單原子陽離子時的化合價數都和它的族序數相等;而陰離子的化合價絕對值與族序數的和為8,B錯誤;
C.第ⅠA;ⅡA族元素的原子;其半徑越大,第一電離能越小,C錯誤;
D.在同一主族中;自上而下由于原子半徑逐漸增大,所以第一電離能逐漸減小,D正確。
答案選D。3、B【分析】【詳解】
A.價電子構型為的元素是16號元素S;具有s和p兩種能級,因此該原子的電子云形狀有兩種,故A錯誤;
B.S原子具有16個核外電子;處于不同能層;能級上的電子具有的能量不同,同一能級上的電子自旋方向相反,故有16種不同的運動狀態(tài),故B正確;
C.硫和氫氣化合生成的硫化氫;分子構型V型,為極性分子,故C錯誤;
D.電子排布在同一能級的不同軌道時;總是優(yōu)先單獨占據一個軌道,且自旋方向相同,所以3p能級上電子排布圖違反洪特規(guī)則,故D錯誤;
故答案為B。4、B【分析】【詳解】
A.ABn型分子中,若中心原子沒有孤對電子,則ABn為空間對稱結構;正電中心與負電中心重合,屬于非極性分子,A正確;
B.SO3、的中心原子孤電子對數分別為0、0、0、1,價層電子對數分別為3、3、3、4,所以SO3、為平面三角形,為三角錐形;B錯誤;
C.NH3、H2O、H3O+、CH4中的N、O、C原子雜化軌道數都是4,均是采取sp3雜化的,只不過NH3、H2O、H3O+中孤對電子占據著雜化軌道;C正確;
D.配合物[Cu(H2O)4]SO4中,中心離子Cu2+提供空軌道,配位體H2O中氧原子提供孤電子對;形成配位鍵,配位數是4,D正確。
答案選B。5、A【分析】【詳解】
根據描述我們可以類比二氧化硅,二氧化硅是硅原子和氧原子形成的空間網狀無限延伸結構(原子晶體),其中每個硅原子與4個氧原子相連,每個氧原子與2個硅原子相連。因此該物質的化學式與二氧化硅類似,為而作為原子晶體,一般熔、沸點都較高,硬度較大,答案選A。6、C【分析】【分析】
石墨晶體中;層與層之間的作用力為分子間作用力,層內存在共價鍵,每個C原子形成3個σ鍵,且每個C原子為3個環(huán)共有,以此解答該題。
【詳解】
A.石墨晶體中;層與層之間的作用力為分子間作用力,從石墨中剝離石墨烯需要破壞分子間作用力,故A錯誤;
B.石墨中的碳原子采取sp2雜化,每個sp2雜化軌道含s軌道與p軌道;故B錯誤;
C.石墨屬于混合晶體;層與層之間存在分子間作用力;層內碳原子間存在共價鍵;石墨能導電,存在金屬鍵,故C正確;
D.每個C原子為3個環(huán)共有,則石墨烯中平均每個六元碳環(huán)含有碳原子數為故D錯誤;
故答案選C。
【點睛】
石墨屬于混合晶體,層與層之間存在分子間作用力;層內碳原子間存在共價鍵;石墨能導電,存在金屬鍵。7、D【分析】【詳解】
A.具有較高的熔點;硬度大,該晶體可能是原子晶體,A不合題意;
B.固態(tài)不導電;水溶液能導電,該晶體可能是分子晶體,B不合題意;
C.晶體中存在金屬陽離子;熔點較高,該晶體可能是金屬晶體,C不合題意;
D.固態(tài)不導電;熔融狀態(tài)能導電,該晶體只能為離子晶體,D符合題意;
故選D。8、D【分析】【詳解】
A.PH4+、PO43-分別是銨根和硫酸根的等電子體;根據等電子原理可知,這種兩離子均為正四面體結構,故A正確;
B.金剛石晶體中,每個C原子與其它4個C原子形成共價鍵,且每2個C原子形成1個共價鍵,則1mol金剛石晶體中,平均含有4mol×=2molC-C鍵;故B正確;
C.堿金屬都屬于金屬晶體;從Li到Cs金屬陽離子半徑增大,原子核對最外層電子吸引力減弱,金屬鍵減弱,所以熔沸點降低,故C正確;
D.團簇分子中含有4個E、4個F原子,分子式應為E4F4或F4E4;故D錯誤;
答案選D。二、多選題(共6題,共12分)9、BC【分析】【分析】
已知X;Y、Z、W、R是原子序數依次增大的短周期主族元素;X是周期表中原子半徑最小的元素,所以X是H;Y元素的最高正價與最低負價的絕對值相等,這說明Y是第ⅣA族元素;Z的核電荷數是Y的2倍,且是短周期元素,因此Y是C,Z是Mg;W的最外層電子數是其最內層電子數的3倍,且原子序數大于Mg的,因此W是第三周期的S;R的原子序數最大,所以R是Cl元素,據此解答。
【詳解】
根據以上分析可知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徑逐漸減??;則原子半徑:Z>W>R,故A正確;
B.W是S;R是Cl,非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強,非金屬性:Cl>S,則對應的簡單氫化物的穩(wěn)定性前者小于后者,故B錯誤;
C.X是H,Z是Mg,W是S,H2S含有的化學鍵是極性共價鍵;MgS含有的化學鍵是離子鍵,因此W與X;W與Z形成的化合物的化學鍵類型完全不相同,故C錯誤;
D.X是H;Y是C,R是Cl,非金屬性越強,其電負性越強,三種元素中Cl的非金屬性最強,則電負性R>Y;X,故D正確;
答案選BC。10、BD【分析】【詳解】
A.白磷中4個P原子通過共價鍵相連接形成P4分子;屬于分子晶體,故A錯誤;
B.H2O分子的立體構型為V形;故B正確;
C.該反應能自發(fā)進行則ΔH-TΔS<0;ΔH>0,則ΔS>0,故C錯誤;
D.PH3中磷原子的雜化方式為sp3雜化;故D正確;
答案選BD。
【點睛】
該反應能自發(fā)進行則ΔH-TΔS<0;PH3中磷原子于氫原子共用三個電子對,含有一對孤電子對,故雜化方式為sp3雜化。11、AD【分析】【詳解】
A.根據抗壞血酸分子的結構可知,分子中以4個單鍵相連的碳原子采取sp3雜化,碳碳雙鍵和碳氧雙鍵中的碳原子采取sp2雜化;A選項正確;
B.氯化鋁在177.8℃時升華,熔沸點低,因此AlCl3為分子晶體,但AlCl3在水溶液中完全電離;屬于強電解質,B選項錯誤;
C.CO2是分子晶體,為直線形分子,而SiO2是原子晶體,沒有獨立的SiO2微粒;兩者結構不同,因此兩者不互為等電子體,C選項錯誤;
D.根據晶胞結構圖分析可知,C原子位于晶胞的體心,由幾何知識可知,該碳原子的坐標為();D選項正確;
答案選AD。
【點睛】
C選項為易錯點,解答時需理解:具有相同價電子數和相同原子數的分子或離子具有相同的結構特征,這一原理稱為等電子原理,滿足等電子原理的分子、離子或原子團稱為等電子體。12、AC【分析】【分析】
短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序數依次增大;W的最高正價與最低負價代數和為0,則W為C或Si,根據W、X、Y形成的化合物甲的結構示意圖,X為O,則W為C,Y為+1價的陽離子,為Na元素;Z在同周期中原子半徑最小,Z為Cl元素,據此分析解答。
【詳解】
根據上述分析;W為C元素,X為O元素,Y為Na元素,Z為Cl元素。
A.同一周期,從左到右,原子半徑逐漸減小,同一主族,從上到下,原子半徑逐漸增大,原子半徑大?。汗蔄正確;
B.元素的非金屬性越強;電負性越大,電負性大小:X>Z,故B錯誤;
C.X為O元素;Y為Na元素,為活潑的非金屬和金屬元素,形成的化合物為離子化合物,故C正確;
D.化合物甲中陰離子為CO32-;C原子的價層電子對數=3,沒有孤對電子,空間構型為平面三角形,故D錯誤;
故選AC。13、AC【分析】【詳解】
A.水分子中價層電子對數為2+=4;所以VSEPR模型為正四面體結構,A錯誤;
B.CH3CH2OH分子中亞甲基(-CH2-)上的C原子形成了4個σ鍵,沒有孤電子對,雜化軌道數目為4,所以C原子的雜化形式為sp3雜化;B正確;
C.四種物質都是由分子構成的分子晶體,分子之間通過分子間作用力結合,在室溫下H2和CO是氣體,H2O和CH3CH2OH是液體,氣體的沸點小于液體物質的沸點,分子間作用力H222O和CH3CH2OH分子之間都存在分子間作用力,而且分子間還存在氫鍵,由于氫鍵:H2O>CH3CH2OH,所以物質的沸點CH3CH2OH2O,故四種物質的沸點從低到高的順序為H23CH2OH2O;C錯誤;
D.CO(NH2)2分子中含有的σ鍵數目為7個;含有π鍵的數目是1個,所以分子中含有的σ鍵與π鍵的數目之比為7:1,D正確;
故答案選AC。14、BD【分析】【詳解】
A.ZnS是Zn2+和S2-構成的離子化合物;屬于離子晶體,A選項錯誤;
B.由晶胞結構可知,Zn分別位于晶胞的頂點和面心,Zn2+數目為:S2-數目也為4;B選項正確;
C.ZnS晶體中,陽離子Zn2+的配位數是4;C選項錯誤;
D.ZnO和ZnS所帶電荷相等;氧離子半徑小于硫離子,故ZnO的晶格能大于ZnS,D選項正確;
答案選BD。三、填空題(共9題,共18分)15、略
【分析】【詳解】
(1)硅原子核外有14個電子,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2,對應能層分別別為K、L、M,其中能量最高的是最外層M層,該能層有s、p、d三個能級,s能級有1個軌道,p能級有3個軌道,d能級有5個軌道,所以共有9個原子軌道,硅原子的M能層有4個電子(3s23p2);
故答案為M;9;4;
(2)硅元素在自然界中主要以化合態(tài)(二氧化硅和硅酸鹽)形式存在;
故答案為二氧化硅。
(3)硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體,硅原子之間以共價鍵結合.在金剛石晶體的晶胞中,每個面心有一個碳原子(晶體硅類似結構),則面心位置貢獻的原子為6×=3個;
故答案為共價鍵;3;
(4)Mg2Si和NH4Cl在液氨介質中反應制得SiH4、NH3和MgCl2,方程式為:Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2,故答案為Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2;
(5)①烷烴中的C-C鍵和C-H鍵大于硅烷中的Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能;所以硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能易斷裂,導致長鏈硅烷難以生成;
故答案為C-C鍵和C-H鍵較強;所形成的烷烴穩(wěn)定,而硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能較低,易斷裂,導致長鏈硅烷難以生成;
②鍵能越大;物質就越穩(wěn)定;C-H鍵的鍵能大于C-O鍵,故C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定,而Si-H鍵的鍵能遠小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向與形成穩(wěn)定性更強的Si-O鍵;
故答案:C-H鍵的鍵能大于C-O鍵;C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定.而Si-H鍵的鍵能卻遠小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si-O鍵;
(6)硅酸鹽中的硅酸根(SiO44-)為正四面體結構,所以中心原子Si原子采取了sp3雜化方式;
故答案為sp3;
根據圖(b)的一個結構單元中含有1個硅、3個氧原子,化學式為SiO32-;
故答案為1:3;SiO32-?!窘馕觥竣?M②.9③.4④.二氧化硅⑤.共價鍵⑥.3⑦.Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2⑧.C—C鍵和C—H鍵較強,所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低,易斷裂,導致長鏈硅烷難以生成⑨.C—H鍵的鍵能大于C—O鍵,C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠小于Si—O鍵,所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O鍵⑩.sp3?.1∶3?.SiO32-16、略
【分析】【詳解】
(1)s能級的原子軌道呈球形;每個s能級有1個原子軌道;p能級的原子軌道呈啞鈴形,每個p能級有3個原子軌道。
(2)s能級原子軌道的半徑與與主量子數n有關,s能級原子軌道的半徑隨主量子數n的增大而增大?!窘馕觥竣?球②.1③.啞鈴④.3⑤.與主量子數n(或電子層序數)有關;隨主量子數n(或電子層序數)的增大而增大17、略
【分析】【分析】
能量最低原理:原子核外的電子應優(yōu)先排布在能量最低的能級里;然后由里到外,依次排布在能量逐漸升高的能級里;洪特規(guī)則:即電子分布到能量筒并的原子軌道時,優(yōu)先以自旋相同的方式分別占據不同的軌道,因為這種排布方式原子的總能量最低,所以在能量相等的軌道上,電子盡可能自旋平行地多占不同的軌道;泡利不相容原理:指的是在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的兩個電子。
【詳解】
由分析知①⑤⑥表示式正確;
②根據核外電子排布規(guī)律判斷,電子排完2s軌道后應排能量較低的2p軌道而不是3p軌道,正確的電子排布式應為違背能量最低原理;
③3p軌道上正確的軌道表示式應為沒有遵循洪特規(guī)則;
④忽略了能量相同的原子軌道上電子排布為半充滿狀態(tài)時,體系的能量較低,原子較穩(wěn)定,正確的電子排布式應為違背洪特規(guī)則;
⑦正確的軌道表示式應為違反泡利不相容原理;
綜上所述;答案為:①⑤⑥;②;③④;⑦。
【點睛】
當同一能級上的電子排布為全充滿,半充滿和全空狀態(tài)時,具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性,這就是洪特規(guī)則的特例?!窘馕觥竣?①⑤⑥②.②③.③④④.⑦18、略
【分析】【分析】
(1)碳原子位于第二周期第IVA族,最外層電子排布式為2s22p2;
(2)鈦是22號元素;根據元素周期表排布規(guī)律,位于第4周期第IVB族;
(3)分子熔沸點與分子間作用力有關。
【詳解】
(1)碳原子最外層電子排布式為2s22p2,最外電子層的軌道表示式為
(2)鈦(Ti)是22號元素;位于第4周期第IVB族,它是長周期元素;副族元素。答案為BD。
(3)CO2分子的電子式為其熔沸點比CS2低,原因是兩者都為分子晶體,CO2的相對分子質量較低,分子間作用力較小,熔沸點越低。【解析】bd兩者都為分子晶體,CO2的相對分子質量較低,分子間作用力較小,熔沸點越低。19、略
【分析】【分析】
根據元素在周期表中的位置可知,a為H元素、b為Be元素;c為C元素、d為N元素、e為O元素、f為F元素、g為Na元素、h為P元素、i為S元素、j為Cu元素;結合原子結構和元素周期律分析解答。
【詳解】
根據元素在周期表中的位置可知,a為H元素、b為Be元素;c為C元素、d為N元素、e為O元素、f為F元素、g為Na元素、h為P元素、i為S元素、j為Cu元素。
(1)f為F元素,原子核外電子數目為9,核外電子排布式為1s22s22p5,故答案為:1s22s22p5;
(2)元素h為P,為15號元素,基態(tài)原子核外電子軌道表示式為故答案為:
(3)ci2分子CS2,與二氧化碳的結構類似,電子式為故答案為:
(4)P元素的3p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài);較穩(wěn)定,故第一電離能P>S;金屬性越強,電負性越小,故電負性Na<Be,故答案為:>,<;
(5)A.j是Cu元素位于元素周期表中第四周期、ⅠB族,價電子排布式為3d104s1,屬于ds區(qū)元素,故A正確;B.N原子的基態(tài)原子中2p能級為半充滿,屬于p區(qū)元素,故B正確;C.最外層電子排布式為4s1,可能處于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族,故C錯誤;D.最外層電子排布式為ns2np1;該元素處于第ⅢA族,故D錯誤;故答案為:AB。
【點睛】
本題的易錯點為(5),要注意最外層電子排布式為4s1,可能的電子排布式有3d104s1,3d54s1,3p64s1,可能處于ⅠA族、ⅠB族、ⅥB族。【解析】①.1s22s22p5②.③.④.>⑤.<⑥.AB20、略
【分析】【分析】
(1)根據價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數,σ鍵個數=配原子個數,孤電子對個數=(a-xb);結合雜化軌道理論分析解答;
(2)從C=O鍵與C-Cl鍵排斥作用與C-Cl鍵與C-Cl鍵的排斥作用的大小分析解答。
【詳解】
①CS2中C的價層電子對個數=2+=2;且不含孤電子對,為直線形分子;
②PCl3中P的價層電子對個數=3+=4;且含有1個孤電子對,為三角錐形分子;
③H2S中S的價層電子對個數=2+=4;且含有2個孤電子對,為V形分子;
④CH2O中C的價層電子對個數=3+=3;且不含孤電子對,為平面三角形分子;
⑤H3O+中O的價層電子對個數=3+=4;且含有1個孤電子對,為三角錐形離子;
⑥NH4+中N的價層電子對個數=4+=4;且不含孤電子對,為正四面體形;
⑦BF3中B的價層電子對個數=3+=3;且不含孤電子對,為平面三角形;
⑧SO2中S的價層電子對個數=2+=3;且含有1個孤電子對,為V形;
立體構型為直線形的有①;粒子的立體構型為V形的有③⑧;立體構型為平面三角形的有④⑦;粒子的立體構型為三角錐形的有②⑤,粒子的立體構型為正四面體形的有⑥,故答案為:①;③⑧;④⑦;②⑤;⑥;
(2)C=O鍵與C-Cl鍵之間電子對的排斥作用強于C-Cl鍵與C-Cl鍵之間電子對的排斥作用,使得COCl2中C—Cl鍵與C=O鍵之間的夾角大于C—Cl鍵與C—Cl鍵之間的夾角;故答案為:C=O鍵與C-Cl鍵之間電子對的排斥作用強于C-Cl鍵與C-Cl鍵之間電子對的排斥作用。
【點睛】
本題的易錯點為(1),要注意理解價層電子對互斥理論的內涵及孤電子對個數計算方法,難點是CH2O的計算?!窘馕觥竣?①②.③⑧③.④⑦④.②⑤⑤.⑥⑥.C==O鍵與C-Cl鍵之間電子對的排斥作用強于C-Cl鍵與C-Cl鍵之間電子對的排斥作用21、略
【分析】【分析】
(1)根據銅的原子序數為29;結合能量最低原理書寫基態(tài)原子的電子排布式,根據電負性的變化規(guī)律比較電負性大小;
(2)根據判斷SO2分子含有的σ鍵以及孤電子對數判斷空間構型;
(3)根據價層電子對數判斷乙二胺分子中氮原子的雜化類型;根據是否含有氫鍵分析二者熔沸點高低不同的原因;
(4)根據成鍵原子的特點判斷化學鍵類型。
【詳解】
(1)銅的原子序數為29,根據能量最低原理其態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;在元素周期表中同一周期從左到右元素的電負性逐漸增強,同一主族從上到下元素的電負性逐漸減弱,可知電負性強弱順序為O>N>H;
(2)SO2分子中含有2個σ鍵,孤電子對數==1;所以分子為V形;
(3)乙二胺分子中氮原子形成4個σ鍵,價層電子對數為4,氮原子為sp3雜化;乙二胺分子間可以形成氫鍵,物質的熔沸點較高,而三甲胺分子間不能形成氫鍵,熔沸點較低;
(4)②中所形成的配離子中含有的化學鍵中N與Cu之間為配位鍵,C-C鍵為非極性鍵,C-N、N-H、C-H鍵為極性鍵,不含離子鍵,故答案為:ABD;【解析】①.1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1②.O>N>H③.V形④.sp3雜化⑤.乙二胺分子間能形成氫鍵而三甲胺分子之間不能形成氫鍵⑥.ABD22、略
【分析】【詳解】
Cl原子位于Cu原子構成的四面體體心,則體對角線是銅原子和氯原子的半徑之和的4倍,Cu原子位于立方體的頂點和面心,為面心立方最密堆積,則面對角線是銅原子半徑的4倍,晶胞的邊長為acm,所以面對角線等于acm,則銅原子半徑為acm,體對角線等于acm,則氯原子半徑為cm,求得氯原子與銅原子半徑之比為【解析】23、略
【分析】【詳解】
(1)在NaCl晶胞中,晶體結構粒子為:Na+、Cl-,由均難法:晶胞中Na+個數為:8×+6×=4,晶胞中Cl-個數為:12×+1=4;配位數是晶格中與某一原子相距最近的原子個數。每個鈉離子周圍有六個氯離子;每個氯離子周圍也有六個鈉離子,配位數均為6,陰陽離子個數之比:4:4=1:1;
(2)在CsCl晶胞中,晶體結構粒子為:Cs+、Cl-,由均難法:晶胞中Cs+個數為:8×=1,晶胞中Cl-個數為:1;配位數是晶格中與某一原子相距最近的原子個數。每個Cs+離子周圍有8個氯離子,每個氯離子周圍也有8個Cs+離子;配位數均為8,陰陽離子個數之比:1:1;
(3)在CaF2晶胞中,晶體結構粒子為:Ca2+、F-,F(xiàn)-填充在八個小立方體中心,8個四面體全被占據,由均難法:晶胞中Ca2+個數為:8×+6×=4,晶胞中F-個數為:8;配位數是晶格中與某一原子相距最近的原子個數。每個Ca2+離子周圍有8個F-離子,配位數為8,每個F-離子周圍也有4個Ca2+離子;配位數為4,陰陽離子個數之比:8:4=2:1;
故答案為:。離子晶體晶體結構粒子晶胞所含粒子數陰陽離子個數之比陰陽離子個數之比陰離子陽離子陰離子陽離子陰離子陽離子氯化鈉Na+、Cl-44661:1氯化銫Cs+、Cl-11881:1氟化鈣Ca2+、F-48842:1【解析】。離子晶體晶體結構粒子晶胞所含粒子數陰陽離子個數之比陰陽離子個數之比陰離子陽離子陰離子陽離子陰離子陽離子氯化鈉Na+、Cl-44661:1氯化銫Cs+、Cl-11881:1氟化鈣Ca2+、F-48842:1四、實驗題(共1題,共5分)24、略
【分析】【分析】
兩種配合物可電離出的氯離子數目不同;可將等質量的兩種配合物配制成溶液,滴加硝酸銀,根據生成沉淀的多少判斷。
【詳解】
兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,內界氯離子不能與硝酸銀反應,外界氯離子可以與硝酸銀反應,將這兩種配合物區(qū)別開來的實驗方案:稱取相同質量的兩種晶體分別配成溶液,向兩種溶液中分別滴加足量用硝酸酸化的硝酸銀溶液,充分反應后,過濾、洗滌、干燥后稱量,所得AgCl固體質量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,所得AgCl固體質量小的,原晶體為[Co(NH3)5Cl]Cl2?NH3,故答案為:取相同質量的兩種晶體分別配成溶液,向兩種溶液中分別滴加足量AgNO3溶液,靜置、過濾、干燥、稱量,沉淀質量大的,原晶體為[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。
【點睛】
把握配合物的構成特點,為解答該題的關鍵。解答此類試題要注意配合物的內界和外界的離子的性質不同,內界中以配位鍵相結合,很牢固,難以在水溶液中電離,而內界和外界之間以離子鍵結合,在溶液中能夠完全電離?!窘馕觥糠Q取相同質量的兩種晶體配成溶液,向兩種溶液中分別加入足量的硝酸銀溶液,靜置、過濾、干燥、稱量,所得氯化銀固體多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2五、計算題(共4題,共24分)25、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%26、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%27、略
【分析】【分析】
從上述NaCl晶體結構模型中分割出一個小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個距離最近的Na+中心間的距離,利用“均攤法”計算小立方體中Na+、Cl-的數目,進而計算小立方體的質量,根據公式密度計算出小立方體的邊長;進而計算兩個距離最近的鈉離子中心間的距離。
【詳解】
從上述NaCl晶體結構模型中分割出一個小立方體,如圖中所示:其中a代表其邊長,d代表兩個Na+中心間的距離。由此不難想象出小立方體頂點上的每個離子均為8個小立方體所共
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