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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年華師大版選修3化學上冊月考試卷552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6題,共12分)1、已知含氧酸可用通式(OH)nXOm來表示,如X是S,則m=2,n=2,則這個式子就表示H2SO4。一般而言,該式中m大的是強酸,m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最強的是()A.H2SeO3B.HMnO4C.H3BO3D.H3PO42、下列關于第一電離能大小的比較正確的是A.K>Ca>GaB.Li>Na>KC.S>P>AlD.H>N>Ne3、現有四種元素基態原子的電子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。則下列有關比較中正確的是A.第一電離能:④>③>①>②B.原子半徑:②>①>③>④C.電負性:④>③>①>②D.最高正化合價:④>③=②>①4、酞菁鈷被廣泛應用于光電材料;光動力學光敏材料等方面。酞菁鈷(II)結構如圖所示(Co均形成單鍵;部分化學鍵未畫明)。下列說法錯誤的是()
A.酞菁鈷(II)中三種非金屬元素的電負性大小順序為N>C>HB.酞菁鈷(II)中碳原子的雜化方式只有sp2雜化C.1號和3號N原子的VSEPR模型均為平面三角形D.2號和4號N原子與Co(Ⅱ)是通過配位鍵結合5、已知在晶體中仍保持一定幾何形狀的最小單位稱為晶胞。干冰晶胞是一個面心立方體,在該晶體中每個頂角各有1個二氧化碳分子,每個面心各有一個二氧化碳分子。實驗測得25℃時干冰晶體的晶胞邊長為acm,其摩爾質量為Mg/mol,則該干冰晶體的密度為(單位:g/cm3)A.B.C.D.6、設NA表示阿伏伽德羅常數的值;下列說法正確的是()
NaCl晶胞A.124gP4含有的P-P鍵數為6NAB.12g石墨中含有的C-C鍵數為2NAC.58.5gNaCl中晶胞數為NAD.12g金剛石中含有的C-C鍵數為1.5NA評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)7、如圖是元素周期表的一部分;所列字母分別代表一種化學元素。下列說法正確的是()
A.b的第一電離能小于c的第一電離能B.d在c的常見單質中燃燒,產物中既含有離子鍵也含有共價鍵C.e與a組成的化合物沸點比水低,原因是水分子之間可形成氫鍵D.f元素的基態原子失去4s能級上的所有電子后所形成的離子最穩定8、在抗擊新冠病毒肺炎中瑞德西韋是主要藥物之一。瑞德西韋的結構如圖所示;下列說法正確的是。
A.瑞德西韋中N、O、P元素的電負性:N>O>PB.瑞德西韋中的O—H鍵的鍵能大于N—H鍵的鍵能C.瑞德西韋中所有N都為sp3雜化D.瑞德西韋結構中存在σ鍵、π鍵和大π鍵9、下表中所列的五種短周期元素;原子序數連續,但與表中排列順序無關。用m表示基態原子的價電子數,用n表示基態原子的未成對電子數,m—n的值如下表所示:
下列說法錯誤的是A.第一電離能:A<td><>B.電負性:E<td><>C.原子序數:B<td><>D.核外未成對電子數:C=D10、下列物質在CCl4中比在水中更易溶的是()A.NH3B.HFC.I2D.Br211、砷化氫(AsH3)是一種無色、可溶于水的氣體,其分子構型是三角錐形。下列關于AsH3的敘述中正確的是A.AsH3分子中有未成鍵的電子對B.AsH3是非極性分子C.AsH3是強氧化劑D.AsH3分子中的As—H鍵是極性鍵12、如圖所示,高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結構,晶體中氧的化合價部分為0價,部分為價。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞(晶體中最小的重復單元);則下列說法中錯誤的是()
A.超氧化鉀的化學式為KO2,每個晶胞含有4個K+和4個O2-B.晶體中,每個O2-周圍距離最近的O2-有8個C.晶體中與每個K+周圍有8個O2-D.晶體中,0價氧與-2價氧的數目比為3∶113、近年來有多個關于超高壓下新型晶體的形成與結構的研究報道。NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na或Cl2反應,可以形成不同組成、不同結構的晶體。如圖給出其中三種晶體的晶胞(大球為氯原子,小球為鈉原子),關于這三種晶胞的說法正確的是()
A.晶胞Ⅰ中鈉原子的配位數為12B.晶胞Ⅱ中含有6個鈉原子C.晶胞Ⅲ所對應晶體的化學式為Na2ClD.三種晶體均是由NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na反應所得14、鐵鎂合金是目前已發現的儲氫密度較高的儲氫材料之一;其晶胞結構如圖所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。則下列說法不正確的是。
A.鐵鎂合金的化學式為Mg2FeB.晶體中存在的化學鍵類型為金屬鍵、離子鍵C.晶胞中Fe與Mg的配位數均為4D.該晶胞的質量是g評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)15、氫原子是最輕的原子;人們曾預言它可能是所有元素之母。碳是地球上組成生命的最基本的元素之一。按要求回答:
(1)宇宙中含量最多的元素是氫和______?;鶓B碳原子的核外電子占有______個原子軌道。
(2)光化學煙霧中除了含有NOx外,還含有HCOOH、(PAN)等二次污染物。
①PAN中C的雜化方式有______。1molPAN中含有的σ鍵數目為______。組成PAN的元素的電負性大小順序為______。
②相同壓強下,HCOOH的沸點比CH3OCH3______(填“高”或“低”);
(3)水溶液中有H3O+、等微粒的形式。請畫出的結構式:______。16、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。17、銅的化合物用途非常廣泛。已知下列反應:[Cu(NH3)2]++NH3+CO?[Cu(NH3)3CO]+,2CH3COOH+2CH2=CH2+O22CH3COOCH=CH2+2H2O。
(1)Cu2+基態核外電子排布式為______。
(2)NH3分子空間構型為_______,其中心原子的雜化類型是______。
(3)CH3COOCH=CH2分子中碳原子軌道的雜化類型是_______,1molCH3COOCH=CH2中含鍵數目為_____。
(4)CH3COOH可與H2O混溶,除因為它們都是極性分子外,還因為__________。
(5)配離子[Cu(NH3)3CO]+中NH3及CO中的C與Cu(Ⅰ)形成配位鍵。不考慮空間構型,[Cu(NH3)3CO]+的結構示意圖表示為____18、近日;《自然—通訊》發表了我國復旦大學魏大程團隊開發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)19、元素的單質有多種形式,下圖依次是C60;石墨和金剛石的結構圖:
回答下列問題:
(1)金剛石、石墨、C60、碳納米管等都是碳元素的單質形式,它們互為__________。
(2)C60屬于_________晶體,石墨屬于________晶體。
(3)石墨晶體中,層內C-C鍵的鍵長為142pm,而金剛石中C-C鍵的鍵長為154pm。其原因是金剛石中只存在C-C間的_____共價鍵(填σ或π,下同),而石墨層內的C—C間不僅存在____共價鍵,還有____鍵。
(4)金剛石晶胞含有_______個碳原子。20、C和Si元素在化學中占有極其重要的地位。
(1)寫出Si的基態原子核外電子排布式_______。
從電負性角度分析,C、Si和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為_______。
(2)SiC的晶體結構與晶體硅的相似,其中C原子的雜化方式為_______,微粒間存在的作用力是_______。
(3)氧化物MO的電子總數與SiC的相等,則M為_______(填元素符號)。MO是優良的耐高溫材料,其晶體結構與NaCl晶體相似。MO的熔點比CaO的高,其原因是_______。
(4)C、Si為同一主族的元素,CO2和SiO2化學式相似,但結構和性質有很大不同。CO2中C與O原子間形成鍵和鍵,SiO2中Si與O原子間不形成上述鍵。從原子半徑大小的角度分析,為何C、O原子間能形成,而Si、O原子間不能形成上述鍵_______。21、干冰、石墨、C60;氟化鈣和金剛石的結構模型如下(石墨僅表示其中的一層結構):
回答下列問題:
(1)干冰晶胞中,每個CO2分子周圍有________個與之緊鄰且等距的CO2分子。
(2)由金剛石晶胞可知,每個金剛石晶胞占有________個碳原子。
(3)石墨層狀結構中,平均每個正六邊形占有的碳原子數是________。
(4)在CaF2晶體中,Ca2+的配位數是________,F-的配位數是________。
(5)固態時,C60屬于________(填“共價”或“分子”)晶體。22、A;B、C、D為四種晶體;性質如下:
A.固態時能導電;能溶于鹽酸。
B.能溶于CS2;不溶于水。
C.固態時不導電;液態時能導電,可溶于水。
D.固態;液態時均不導電;熔點為3500℃
試推斷它們的晶體類型:A._____;B._______;C._______;D._________。評卷人得分四、實驗題(共1題,共10分)23、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別開來_____________________________。評卷人得分五、工業流程題(共1題,共2分)24、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6題,共12分)1、B【分析】【詳解】
A.H2SeO3可改寫成(OH)3SeO;非羥基氧原子數目為1;
B.HMnO4可改寫為(OH)1MnO3;非羥基氧原子數目為3;
C.H3BO3可改寫成(OH)3B;非羥基氧原子數目為0;
D.H3PO4可改寫為(OH)3PO;非羥基氧原子數目為1;
根據題意可知,H3BO3中非羥基氧原子數最少,酸性最弱;HMnO4中非羥基氧原子數最多;酸性最強;
答案選B。2、B【分析】【分析】
同主族自上而下第一電離能減??;同周期隨原子序數增大,第一電離能呈增大趨勢,當ⅡA;VA族分別為全滿、半滿穩定狀態,能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素的.
【詳解】
A.同周期隨原子序數增大;第一電離能呈增大趨勢,K;Ca、Ga屬于同一周期的三種元素,原子序數K<Ca<Ga,所以第一電離能大小Ga>Ca>K,故A錯誤;
B.Li;Na、K屬于同一主族元素且原子序數逐漸增大;同主族自上而下第一電離能減小,故第一電離能Li>Na>K,故B正確;
C.Al;P、S屬于同周期元素;同周期隨原子序數增大,第一電離能呈增大趨勢,P元素原子3p能級為半滿穩定狀態,能量較低,第一電離能高于S,第一電離能大小P>S>Al,故C錯誤;
D.N、Ne屬于同周期元素,同周期隨原子序數增大,第一電離能呈增大趨勢,Ne元素原子3p能級為全滿狀態,N元素原子2p能級為半滿穩定狀態,能量較低,故第一電離能Ne>N>H,故D錯誤;
答案為B。3、B【分析】【詳解】
由四種元素基態原子電子排布式可知,①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素。
A;同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢;故第一電離能N<F,但P元素原子3p能級容納3個電子,為半滿穩定狀態,能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,所以第一電離能S<P,同主族自上而下第一電離能降低,所以第一電離能N>P,所以第一電離能S<P<N<F,即④>③>②>①,選項A錯誤;
B;同周期自左而右原子半徑減??;所以原子半徑P>S,N>F,電子層越多原子半徑越大,故原子半徑P>S>N>F,即②>①>③>④,選項B正確;
C;同周期自左而右電負性增大;所以電負性P<S,N<F,N元素非金屬性與S元素強,所以電負性P<N,故電負性P<S<N<F,即②<①<③<④,選項C錯誤;
D;最高正化合價等于最外層電子數;但F元素沒有正化合價,所以最高正化合價:①>②=③,選項D錯誤。
答案選B。4、C【分析】【詳解】
A.同周期;從左到右,電負性增大;同主族,從上到下,電負性減小,則電負性大小順序為:N>C>H,A正確;
B.酞菁鈷(II)中,碳原子均形成3個σ鍵,沒有孤電子對,其雜化方式只有sp2雜化;B正確;
C.1號和3號N原子均形成3個共價鍵;有一對孤電子對,其VSEPR模型均為四面體形,C錯誤;
D.N原子形成3個共價鍵即可達到8電子穩定結構;所以2號和4號N原子與Co離子是通過配位鍵結合,D正確;
答案為C。5、D【分析】【詳解】
每個頂點上的二氧化碳分子被8個晶胞共用,每個面心上的二氧化碳分子被兩個晶胞共用,所以該晶胞中二氧化碳分子個數=8×+6×=4,ρ===g/(cm)3,故D正確;答案為D。6、A【分析】【詳解】
A.124g白磷中含有的磷分子個數=×NA/mol=NA,一個白磷分子中含有6個P-P鍵,所以124gP4含有的P-P鍵的個數為6NA,故A正確;
B.12g石墨中含有碳原子個數=×NA/mol=NA,石墨中每個碳原子含有個C-C鍵,所以12g石墨中含有C-C鍵個數是1.5NA;故B錯誤;
C.58.5gNaCl的物質的量為=1mol,根據晶胞示意圖可知每個晶胞中含有4個Na+和4個Cl-,所以1molNaCl所含晶胞的物質的量為0.25mol,數目為0.25NA;故C錯誤;
D.12g金剛石中含有碳原子個數=×NA/mol=NA,金剛石中每個碳原子含有2個C-C鍵,所以12g金剛石中含有C-C鍵個數是2NA;故D錯誤;
故答案為A。
【點睛】
本題中要注意原子晶體中共價鍵數目的計算,以金剛石為例:金剛石中每個碳原子與其他四個碳原子相連,每個C-C被兩個碳原子共用,則屬于一個碳原子的C-C鍵為4×=2個。二、多選題(共8題,共16分)7、BC【分析】【詳解】
由元素在周期表中位置可知,a為H、b為N;c為O、d為Na、e為S、f為Fe。
A.N元素的2p軌道為半充滿穩定結構;第一電離能高于氧元素的第一電離能,故A錯誤;
B.Na在氧氣中燃燒生成過氧化鈉;過氧化鈉中含有離子鍵;共價鍵,故B正確;
C.水分子之間存在氫鍵;硫化氫分子之間為范德華力,氫鍵比范德華力強,因此硫化氫的沸點低于水,故C正確;
D.Fe2+離子價電子為3d6,而Fe3+離子價電子為3d5穩定結構,Fe2+離子不如Fe3+離子穩定;故D錯誤;
故選BC。8、BD【分析】【分析】
【詳解】
A.同一周期元素的非金屬性隨原子序數的增大而增大;同一主族元素的非金屬性隨原子序數的增大而減??;則元素的非金屬性:O>N>P。元素的非金屬性越強,其電負性就越大,故元素的電負性:O>N>P,A錯誤;
B.元素的非金屬性越強;元素的原子半徑越小,與同一元素的原子形成的共價鍵的鍵長就越短,其相應的鍵能就越大,由于元素的原子半徑:O<N,所以瑞德西韋中的O—H鍵的鍵能大于N—H鍵的鍵能,B正確;
C.在瑞德西韋中,形成3個共價鍵的N原子采用sp3雜化,含有C=N雙鍵的N原子則采用sp2雜化;C錯誤;
D.共價單鍵都是σ鍵;共價雙鍵中一個是σ鍵,一個是π鍵;在苯環及含有N原子的六元環中含大π鍵,根據瑞德西韋結構可知其中含有共價單鍵;雙鍵和苯環等六元環,故分子中存在σ鍵、π鍵和大π鍵,D正確;
故合理選項是BD。9、AD【分析】【分析】
短周期元素的價電子數就是其最外層電子數,用m表示基態原子的價電子數,用n表示基態原子的未成對電子數,A元素m—n為8,說明A的最外層電子數為8,均已成對,故A只能是Ne或者Ar;B元素m—n為6,說明B的最外層電子數為7,6個已成對,故B只能是F或者Cl,同理推導出:C為O或S,D為N;C、B、Be或P、Si、Al、Mg,E為Na或Li、H,又A、B、C、D、E原子序數連續,故只能分別為Ne、F、O、N、Na,據此分析作答。
【詳解】
A.同一周期從左往右元素的第一電離能呈增大趨勢,分析可知A為惰性氣體元素,其第一電離能在同周期中最大,故A>C;A錯誤;
B.據分析可知,E是Na為金屬元素,D是N為非金屬元素,故電負性E
C.據分析可知,E是Na,B是F,故原子序數:B
D.C是O;有2個未成對電子,而D是N,有3個未成對電子,故核外未成對電子數:C與D不相等,D錯誤;
故答案為:AD。10、CD【分析】【詳解】
A.NH3為極性分子;由相似相容原理可知,在極性溶劑水中的溶解度大于非極性溶劑四氯化碳中的溶解度,故A錯誤;
B.HF為極性分子;由相似相容原理可知,在極性溶劑水中的溶解度大于非極性溶劑四氯化碳中的溶解度,故B錯誤;
C.I2是非極性分子;由相似相容原理可知,在非極性溶劑四氯化碳中的溶解度大于極性溶劑水中的溶解度,故C正確;
D.Br2是非極性分子;由相似相容原理可知,在非極性溶劑四氯化碳中的溶解度大于極性溶劑水中的溶解度,故D正確;
答案選CD。
【點睛】
CCl4是非極性溶劑,水為極性溶劑,I2和Br2是非極性分子,按相似相容原理,I2和Br2在CCl4中比在水中更易溶。11、AD【分析】【詳解】
A.AsH3分子中As原子最外層有5個電子;其中3個電子和3個氫原子形成共用電子對,所以該物質中有1對未參與成鍵的孤對電子,故A正確;
B.該分子為三角錐形結構;正負電荷重心不重合,所以為極性分子,故B錯誤;
C.AsH3中As原子易失電子而作還原劑;所以是一種強還原劑,故C錯誤;
D.同種非金屬元素之間形成非極性鍵;不同種非金屬元素之間形成極性鍵,所以As—H原子之間存在極性鍵,故D正確;
故答案選:AD。12、BC【分析】【詳解】
A、由晶胞圖可知,K+的個數為8×+6×=4,O2-的個數為12×+1=4,化學式為KO2,故A正確;
B、由晶胞圖可知,晶體中每個O2-周圍有12個O2-,故B錯誤;
C、由晶胞圖可知,晶體中每個K+的周圍有6個O2-,故C錯誤;
D、晶胞中K+與O2-個數分別為4、4,所以晶胞中共有8個氧原子,根據電荷守恒-2價O原子數目為2,所以0價氧原子數目為8-2=6,所以晶體中,0價氧原子與-2價氧原子的數目比為3:1,故D正確;
故選BC。13、AC【分析】【分析】
根據原子分攤可知,晶胞I中:晶胞中Na原子數目=1+8×=2、Cl原子數目=12×=6,化學式為NaCl3;晶胞II中Na原子數目=2+4×=3、Cl原子數目=8×=1,化學式為Na3Cl;晶胞III中Na原子數目=2+4×+2×=4、Cl原子數目=8×=2,化學式為Na2Cl,根據反應條件(NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na或Cl2反應,可以形成不同組成、不同結構的晶體)和原子守恒可知,晶胞I所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應的產物;晶胞II;III所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na反應的產物,據此分析解答。
【詳解】
A.由圖可知;晶胞中12個Cl原子位于面上,所以體心Na原子周圍有12個Cl,即鈉原子的配位數為12,故A正確;
B.Na有2個位于體內,4個位于棱心,棱心被4個晶胞共用,鈉原子個數為2+4×=3;即晶胞Ⅱ中含有3個鈉原子,故B錯誤;
C.晶胞III中Na原子數目=2+4×+2×=4、Cl原子數目=8×=2,化學式為Na2Cl;故C正確;
D.晶胞I、II、Ⅲ所對應晶體的化學式分別為NaCl3、Na3Cl、Na2Cl,根據原子守恒可知,晶胞I所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應的產物;晶胞II;III所對應晶體是NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Na反應的產物,故D錯誤;
答案選AC。14、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.根據均攤法,該晶胞中Fe原子的數目為=4,Mg原子的個數為8,Fe、Mg原子個數之比=4:8=1:2,所以其化學式為Mg2Fe;故A正確;
B.金屬晶體中存在金屬鍵;該晶體屬于合金,屬于金屬晶體,所以只含金屬鍵,故B錯誤;
C.根據晶胞結構示意圖可知,距離Mg原子最近且相等的Fe原子有4個,即Mg的配位數為4,而該晶體的化學式為Mg2Fe;所以Fe的配位數為8,故C錯誤;
D.晶胞中Fe原子個數為4,Mg原子個數為8,所以晶胞的質量為=g;故D正確;
故答案為BC。三、填空題(共8題,共16分)15、略
【分析】【分析】
判斷有機物中C原子的雜化方式可以根據有機物中C的成鍵方式進行判斷;計算鍵數目時,要注意一個雙鍵中含有一個鍵;比較由分子構成的物質的沸點大小時,可以從摩爾質量,氫鍵以及結構中支鏈個數這幾個角度入手分析;書寫的結構時;要清楚其是由水合氫離子與水分子通過氫鍵形成的。
【詳解】
(1)宇宙中氫元素占88.6%、氦占11.1%,宇宙中含量最多的元素是氫和氦;C的電子排布為1s22s22p2;s能級只有1個軌道,p能級有3個軌道,基態原子電子排布滿足洪特規則,因此基態碳原子的2p能級有兩個軌道被占據,基態碳原子核外電子總計占有4個軌道;
(2)①PAN分子中,C原子形成了單鍵和雙鍵,形成4條單鍵的碳原子,其鍵角約為109°28′,形成一個雙鍵的碳原子,其鍵角約為120°,因此碳原子的雜化類型有sp3、sp2;一個雙鍵含有一個σ鍵,由PAN結構可知,一個PAN分子中含有10個σ鍵,所以1molPAN中含有的σ鍵數目為10NA;PAN分子中含有C;H、N、O元素;元素的非金屬性越強,其電負性越大,則電負性:O>N>C>H;
②由于HCOOH存在分子間氫鍵,CH3OCH3只存在分子間作用力,所以HCOOH的沸點比CH3OCH3高;
(3)是由水分子和水合氫離子通過氫鍵形成的微粒,則的結構式為:
【點睛】
對于碳原子,形成4條單鍵時一般可認為是sp3的雜化方式,形成1個雙鍵時一般可認為是sp2的雜化方式,形成1個三鍵時一般可認為是sp的雜化方式;對于O原子,形成單鍵時一般可認為是sp3的雜化方式;對于N原子,形成單鍵時一般可認為是sp3的雜化方式,形成雙鍵時一般可認為是sp2的雜化方式。【解析】氦4sp2、sp310NA(或6.02×1024)O>N>C>H高16、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17、略
【分析】【分析】
根據銅原子的電子排布式;失去最外層與次外層各一個電子,依此寫出銅離子的電子排布式;根據VSEPR判斷其空間構型和雜化軌道形式;根據結構中σ鍵數,判斷雜化軌道形式和計算σ鍵;根據分子間可以形成氫鍵,判斷相溶性;根據形成配位鍵,判斷結構示意圖。
【詳解】
(1)Cu元素的核電荷數為29,核外電子數也為29,基態Cu原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1,4s與3d能級各失去1個電子形成Cu2+,Cu2+基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9;答案為1s22s22p63s23p63d9。
(2)NH3分子中N原子價層電子對數=3+=4,且含有1對孤電子對,根據VSEPR模型為四面體形,由于一對孤電子對占據四面體的一個頂點,所以其空間構型為三角錐形,根據雜化軌道理論,中心N原子的雜化方式為sp3雜化;答案為三角錐形,sp3。
(3)CH3COOCH=CH2分子中甲基上的C形成4個σ鍵,沒有孤對電子,C原子為sp3雜化,羧基上的碳、碳碳雙鍵中碳都形成3個σ鍵,沒有孤對電子,為sp2雜化,CH3COOCH=CH2分子中含有1個C.6個C-H、2個C-O、1個C=O、1個C=C鍵,則σ鍵的數目為1+6+2+1+1=11,1molCH3COOCH=CH2分子中含有σ鍵的數目為11mol;答案為:sp2和sp3;11mol。
(4)乙酸和水都為極性分子,且分子之間可形成氫鍵,故CH3COOH可與H2O混溶;答案為CH3COOH與H2O之間可以形成氫鍵。
(5)Cu(I)提供空軌道,N、C原子提供孤對電子,Cu(I)與NH3及CO中的C形成配位鍵,結構示意圖表示為:答案為【解析】①.[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9②.三角錐③.sp3④.sp2和sp3⑤.11mol⑥.CH3COOH與H2O之間可以形成氫鍵⑦.18、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定狀態,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,電子從激發態躍遷到低能級,以光的形式釋放能量,Na元素發生焰色反應是因為產生了原子,發射光譜;答案為直線形,發射。
(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?.?.×10719、略
【分析】【分析】
(1)金剛石、石墨、C60;碳納米管等都是含有碳元素的不同單質;據此判斷;
(2)根據組成的微粒類型和微粒間作用力類型判斷晶體類型;
(3)根據兩種物質中存在的共價鍵類型分析解答;
(4)利用均攤法結合晶胞結構圖分析計算。
【詳解】
(1)由同種元素組成的不同單質互稱同素異形體,金剛石、石墨、C60;碳納米管等都是碳元素的單質;屬于同素異形體,故答案為:同素異形體;
(2)C60的構成微粒是分子;屬于分子晶體;石墨的構成微粒是原子,且層與層之間存在分子間作用力,所以石墨屬于混合型晶體,故答案為:分子;混合型;
(3)共價單鍵為σ鍵;共價雙鍵中含有σ鍵和π鍵,金剛石中碳原子之間只存在σ鍵,石墨中碳原子之間存在σ鍵和π鍵,故答案為:σ;σ;π;
(4)晶胞中頂點微粒數為:8×=1,面心微粒數為:6×=3;體內微粒數為4,共含有8個碳原子,故答案為:8。
【點睛】
本題的易錯點為(3),要注意金剛石結構中中存在單鍵,而石墨晶體中存在單鍵和雙鍵;難點為(4),要注意均攤法的理解和應用。【解析】①.同素異形體②.分子③.混合型④.σ⑤.σ⑥.π⑦.820、略
【分析】【分析】
(1)Si原子核外共14個電子;按照能量最低原則書寫電子排布式;元素周期表中主族元素越靠右;越靠上電負性越大,F的電負性最大(為4.0);
(2)晶體硅中一個硅原子周圍與4個硅原子相連,呈正四面體結構,所以雜化方式是sp3;非金屬原子之間形成的化學鍵為共價鍵;
(3)根據電子總數判斷M的原子序數;進而確定元素符號;從影響離子晶體熔沸點高低的因素分析二者熔沸點的高低;
(4)C的原子半徑較??;C;O原子能充分接近,p-p軌道肩并肩重疊程度較大,形成較穩定的π鍵;Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩定的π鍵。
【詳解】
(1)Si是14號元素,Si原子核外共14個電子,按照能量最低原則電子先填入能量最低的1s軌道,填滿后再依次填入能量較高的軌道;其電子排布式為:1s22s22p63s23p2;從電負性的角度分析,O和C位于同一周期,非金屬性O強于C;C和Si為與同一主族,C的非金屬性強于Si,故由強到弱為O>C>Si;
因此,本題正確答案是:1s22s22p63s23p2;O>C>Si;
(2)SiC中Si和C原子均形成四個單鍵,故其為sp3雜化;非金屬原子之間形成的化學鍵全部是共價鍵;
因此,本題正確答案是:sp3;共價鍵;
(3)MO和SiC的電子總數相等,故含有的電子數為20,則M含有12個電子,即Mg;晶格能與所組成離子所帶電荷成正比,與離子半徑成反比,MgO與CaO的離子電荷數相同,Mg2+半徑比Ca2+??;MgO晶格能大,熔點高;
因此,本題正確答案是:Mg;Mg2+半徑比Ca2+??;MgO晶格能大;
(4)π鍵是由p-p軌道肩并肩重疊形成的;且π鍵的強弱與重疊程度成正比。Si原子的原子半徑較大,Si;O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成穩定的π鍵。
因此,本題正確答案是:Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩定的π鍵?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p2②.O>C>Si③.sp3④.共價鍵⑤.Mg⑥.Mg2+半徑比Ca2+小,MgO晶格能大⑦.Si的原子半徑較大,Si、O原子間距離較大,p-p軌道肩并肩重疊程度較小,不能形成上述穩定的π鍵21、略
【分析】【詳解】
(1)根據CO2晶胞結構圖可知,以頂點上的CO2分子為例,距離其最近的CO2分子分布在經過這個頂點的各個面的面心上,一個頂點被8個晶胞共用,所以這樣的面共有=12個,所以一個CO2分子周圍有12個CO2分子緊鄰;
(2)根據均攤法,每個金剛石晶胞中碳原子的個數為=8;
(3)每個正六邊形上有6個碳原子,每個碳原子被3個六元環共用,則每個六元環占有的碳原子個數為=2;
(4)在CaF2晶胞中每個Ca2+連接4個氟離子,但在下面一個晶胞中又連接4個氟離子,所以其配位數為8,在CaF2晶胞中每個F-連接4個鈣離子;所以其配位數為4;
(5)C60中構成微粒是分子,所以屬于分子晶體?!窘馕觥竣?12②.8③.2④.8⑤.4⑥.分子22、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.固態時不導電;液態時能導電,可溶于水,屬于離子晶體,故答案為:離子晶體;
D.固態;液態時均不導電;熔點為3500℃,屬于原子晶體,故答
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