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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年冀教新版選修3化學上冊階段測試試卷239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、下列說法或有關化學用語的使用正確的是()A.在基態多電子原子中,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.氧的非金屬性比氮大,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3d94s22、某元素M的逐級電離能(kJ?mol﹣1)分別為580,1820,2750,11600。該元素氧化物的化學式最可能是A.MOB.MO2C.MO3D.M2O33、X、Y、Z、W是短周期同一周期的主族元素,原子序數依次增大;基態X的價電子軌道表示式為Z最外層電子數是其次外層電子數的3倍;四種元素與鋰組成的化合物結構如圖(箭頭表示配位鍵)。下列說法正確的是。

A.四種元素中第一電離能最大的是ZB.Y和Z形成的化合物常溫下均易溶于水C.X的最高價氧化物的水化物是一種強酸D.Z和W分別與氫元素形成的10電子化合物的沸點:前者高于后者4、向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續滴加氨水,難溶物溶解得到深藍色透明溶液,若加入乙醇將析出深藍色晶體。下列說法正確的是()A.反應后溶液中不存在任何沉淀,所以反應前Cu2+的濃度不變B.在[Cu(NH3)4]2+離子中,Cu2+提供空軌道,NH3提供孤對電子C.沉淀溶解后生成的配離子[Cu(NH3)4]2+的空間構型一定是正四面體D.加入極性較小的溶劑乙醇后,將析出[Cu(H2O)4]SO4·H2O晶體5、用價層電子對互斥理論預測PCl3和的空間構型,結論正確的是A.直線形;三角錐形B.三角錐形;平面三角形C.V形;三角錐形D.直線形;平面三角6、下列對實驗事實的理論解釋正確的是()。選項實驗事實理論解釋A酸性:HC1O<H2CO3非金屬:C>C1BNH3溶于水形成的溶液能導電NH3是電解質C氮原子的第一電離能大于氧原子氮原子2p能級半充滿DH2O的沸點高于H2SHO的鍵能大于HS的鍵能

A.AB.BC.CD.D7、現代無機化學對硫-氮化合物的研究是最為活躍的領域之一。如圖是已經合成的最著名的硫-氮化合物(S4N4)的分子結構,下列關于S4N4的說法中不正確的是。

A.S4N4屬于共價化合物B.S4N4中硫元素與氮元素的質量比為1:1C.S4N4分子中既有極性鍵又有非極性鍵D.S4N4分子中所有原子的最外層都達到8電子穩定結構8、根據實際和經驗推知,下列敘述不正確的是()A.鹵化氫易溶于水,不易溶于四氯化碳B.碘易溶于汽油,微溶于水C.氯化鈉易溶于水,也易溶于食用油D.丁烷易溶于煤油,難溶于水評卷人得分二、填空題(共5題,共10分)9、某離子晶體晶胞結構如圖所示;x位于立方體的頂點,Y位于立方體中心。試分析:

(1)晶體中每個Y同時吸引著___個X,每個x同時吸引著__個Y,該晶體的化學式為___;

(2)晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有___個;

(3)晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角∠XYX的度數為__。

(4)下列分子中含有sp和sp3雜化方式的是___。

A.B.CH4C.CH2=CHCH3D.CH3CH2C≡CHE.CH3CH310、三價鉻離子(Cr3+)是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要組成成分,GTF能夠協助胰島素發揮作用。構成葡萄糖耐量因子和蛋白質的元素有C、H、O、N、S、Cr等;回答下列問題:

(l)Cr的價電子排布式為______;

(2)O、N、S的第一電離能由大到小的順序為______;

(3)SO2分子的VSEPR模型為______,其中心原子的雜化方式為______;

(4)CO和N2互為等電子體,兩種物質相比沸點較高的是______,其原因是______;

(5)化學式為CrCl3?6H2O的化合物有多種結構,其中一種可表示為[CrCl2(H2O)4]Cl?2H2O,該物質的配離子中提供孤電子對的原子為______,配位數為______;

(6)NH3分子可以與H+結合生成這個過程發生改變的是______(填序號)

A.微粒的空間構型B.N原子的雜化類型C.H-N-H鍵角D.微粒的電子數。

(7)由碳元素形成的某種晶體的晶體結構如圖所示,若阿伏加德羅常數的值為NA,晶體的密度為ρg?cm-3,則該晶胞的棱長為______pm。

11、新型儲氫材料是開發利用氫能的重要研究方向。

(1)Ti(BH4)3是一種儲氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應制得。

①基態Cl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____。

②LiBH4由Li+和BH4-構成,BH4-的立體結構是____,Li、B、H元素的電負性由大到小排列順序為_________。

(2)金屬氫化物是具有良好發展前景的儲氫材料。

①LiH中,離子半徑:Li+_________H-(填“>”;“=”或“<”)。

②某儲氫材料是短周期金屬元素M的氫化物。M的部分電離能如下表所示:。I1/kJ·mol-1I2/kJ·mol-1I3/kJ·mol-1I4/kJ·mol-1I5/kJ·mol-1738145177331054013630

M是_________(填元素符號)。12、請回答下列問題:

(1)某元素X基態原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,其價電子排布圖為___,其原子核外有___種不同運動狀態的電子;其最低價氫化物電子式為___,中心原子采用___雜化,分子立體構型為___。

(2)某元素Y基態原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,其元素名稱為___,Y+的外圍電子排布式為___,該元素固體單質常常采用___堆積方式,配位數為___,空間利用率為___。13、⑴如圖為碳的一種同素異形體C60分子,每個C60分子中含有σ鍵的數目為___________;

⑵如圖為碳的另一種同素異形體——金剛石的晶胞結構,D與周圍4個原子形成的空間結構是_______,所有鍵角均為_______。

⑶硼酸(H3BO3)的結構與石墨相似如圖所示,層內的分子以氫鍵相連,含1mol硼酸的晶體中有_____mol氫鍵。

⑷每個Na+(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有____個,每個Na+周圍等距且緊鄰的Na+有_____個。

評卷人得分三、計算題(共6題,共12分)14、(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_______。15、鐵有δ;γ、α三種同素異形體;三種晶體在不同溫度下能發生轉化。

(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______。16、SiC有兩種晶態變體: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)17、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)。_______18、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。____________19、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?_______評卷人得分四、元素或物質推斷題(共5題,共10分)20、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。化合物DC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E原子的核外電子排布式是________,在第四周期中,與基態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____________。21、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;F元素基態原子的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,其基態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____。22、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________。23、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:____________________。24、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__________。評卷人得分五、原理綜合題(共1題,共9分)25、鎵(Ga);鍺(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的單質及某些化合物如砷化鎵、磷化鎵等都是常用的半導體材料;應用于航空航天測控、光纖通訊等領域。回答下列問題:

(1)硒常用作光敏材料,基態硒原子的核外電子排布式為[Ar]_______;與硒同周期的p區元素中第一電離能大于硒的元素有_____種;SeO3的空間構型是_______。

(2)根據元素周期律,原子半徑Ga___As,第一電離能Ga_____As。(填“大于”或“小于”)

(3)水晶的主要成分是二氧化硅,在水晶中硅原子的配位數是______,硅與氫結合能形成一系列的二元化合物SiH4、Si2H6等,與氯、溴結合能形成SiCl4、SiBr4,上述四種物質的沸點由高到低的順序為__________,丁硅烯(Si4H8)中σ鍵與π鍵個數之比為___。

(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半導體材料,晶體類型與晶體硅類似,熔點如下表所示,分析其變化原因___。

(5)GaN晶體結構如圖所示。已知六棱柱底邊邊長為acm,阿伏加德羅常數的值為NA。

①晶體中Ga原子采用六方最密堆積方式,每個Ga原子周圍距離最近的Ga原子數目為_____。

②從GaN晶體中“分割”出的平行六面體如圖所示。若該平行六面體的體積為cm3,GaN晶體的密度為____g/cm3(用a、NA表示)。評卷人得分六、實驗題(共1題,共5分)26、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_____________________________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【分析】

A.同一能層時p電子能量比s電子能量高;

B.基態鐵原子外圍電子排布式為3d64s2;根據構造原理寫出電子排布圖;

C.N元素原子2p能級為半滿穩定狀態;能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素的;

D.銅為29號元素,基態銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1。

【詳解】

A.同一能層中的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,A錯誤;

B.基態鐵原子外圍電子排布式為3d64s2,依據價電子排布規律可知,外圍電子排布圖為:,B正確;

C.N原子的2p軌道處于半滿的穩定狀態;失去電子所消耗的能量逼O高,故N的第一電離能大于氧原子,C錯誤;

D.銅為29號元素,當原子核外能級處于全滿、半滿或全空時是穩定狀態,則基態銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1,Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1;D錯誤;

故合理選項是B。

【點睛】

本題考查了核外電子排布、電子軌道表示式的判斷。明確核外電子排布規則是解題關鍵,注意掌握常見的化學用語的概念及正確表示方法,試題培養了學生靈活應用所學知識的能力。2、D【分析】【詳解】

元素M的逐級電離能(kJ/mol)分別為580、1820、2750、11600,該元素的第四電離能劇增,故該元素化合價表現為+3價,故氧化物的化學式為M2O3;故選D。

【點睛】

本題考查電離能與化合價的關系,判斷化合價是解題的關鍵。3、D【分析】【分析】

根據題干中,基態X的價電子軌道表示式為Z最外層電子數是其次外層電子數的3倍,推出Z是O,又原子序數依次增大,故X是B,在根據四種元素與鋰組成的化合物中Y原子周圍形成了四個化學鍵,故Y是C,再根據X;Y、Z、W是短周期同一周期的主族元素,故W為F。

【詳解】

A.根據同一周期從左往右第一電離能呈增大趨勢,第ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA反常;故四種元素中第一電離能最大的是W,故A錯誤;

B.Y和Z形成的化合物有CO和CO2;常溫下均難溶于水,故B錯誤;

C.X的最高價氧化物的水化物即硼酸;是弱酸,故C錯誤;

D.Z和W分別與氫元素形成的10電子化合物分別為H2O和HF,由于H2O分子中的O原子能與周圍H2O分子中的兩個H原子生成兩個氫鍵,HF分子中的F原子只能形成一個氫鍵,一般氫鍵越多,熔沸點越高,所以H2O熔沸點高;故D正確;

本題答案為:D4、B【分析】【分析】

氨水呈堿性,向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物氫氧化銅,Cu2++2NH3·H2O═Cu(OH)2↓+2NH4+,繼續滴加氨水,難溶物溶解得到深藍色的透明溶液,原因是氫氧化銅和氨水反應生成了銅氨絡合物,反應為:Cu(OH)2+4NH3═[Cu(NH3)4]2++2OH-。

【詳解】

A.硫酸銅和氨水反應生成氫氧化銅藍色沉淀;繼續加氨水時,氫氧化銅和氨水繼續反應生成絡合物而使溶液澄清,銅離子轉化到絡合物離子中,所以溶液中銅離子濃度減小,故A錯誤;

B.在[Cu(NH3)4]2+離子中,銅離子含有空軌道,氨氣分子含有孤電子對,所以Cu2+提供空軌道,NH3給出孤電子對;故B正確;

C.硫酸銅和氨水反應生成氫氧化銅藍色沉淀,繼續加氨水時,氫氧化銅和氨水繼續反應生成絡合物離子[Cu(NH3)4]2+而使溶液澄清,但[Cu(NH3)4]2+的空間構型為平面正方形;故C錯誤;

D.[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,向溶液中加入乙醇后會析出藍色晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O;故D錯誤;

故選B。5、B【分析】【分析】

根據中心原子的價層電子對數;確定相應的價層電子對構型后,再根據價層電子對中的孤對電子數,確定電子對的排布方式和分子的空間構型。

【詳解】

PCl3中,P原子的價層電子對數為=(5-1×3)÷2=1,價層電子對數為3+1=4,分子空間構型為三角錐型;離子中,碳原子的價層電子對數為=3+(4+2-2×3)=3,沒有孤對電子對,故離子是平面三角形結構;答案選B。

【點睛】

2個共用電子對,2個孤對電子的分子為V構型;3個共用電子對,1個孤對電子的分子為三角錐型;3個共用電子對,0個孤對電子的分子為平面三角形;2個共用電子對,1個孤對電子的分子為V構型。6、C【分析】【詳解】

A.元素的非金屬性越強;最高價氧化物對應水化物的酸性越強,次氯酸中氯元素的化合價為+1,不是最高價氧化物對應水化物,不能用于比較碳元素和氯元素的非金屬性強弱,故A錯誤;

B.氨氣不能電離;屬于非電解質,故B錯誤;

C.氮原子的2p能級為半充滿穩定狀態;則氮原子的第一電離能大于氧原子,故C正確;

D.水分子間能形成氫鍵;而硫化氫分子間不能形成氫鍵,水的的沸點高于硫化氫,故D錯誤;

故選C。7、B【分析】【詳解】

A.S4N4由兩種非金屬元素組成;所以屬于共價化合物,A正確;

B.S4N4中硫元素與氮元素的物質的量比為1:1;質量比不是1:1,B錯誤;

C.S4N4分子中既有S-N極性鍵;又有N-N非極性鍵,C正確;

D.S4N4分子中S形成二個共價鍵;N形成三個共價鍵;所有原子的最外層都達到8電子穩定結構,D正確。

故選B。8、C【分析】【分析】

【詳解】

A;根據相似相容原理;鹵化氫是極性分子易溶于極性溶劑水,不易溶于非極性溶劑四氯化碳,A正確;

B;碘是非極性分子易溶于汽油,微溶于水;B正確;

C;氯化鈉是離子化合物;易溶于水,不溶于食用油,C錯誤;

D;丁烷是有機物;易溶于煤油,難溶于水,D正確;

答案選C。二、填空題(共5題,共10分)9、略

【分析】【分析】

⑴晶體中以中心的Y分析Y同時吸引X的個數;再以頂點的X分析X同時吸引Y的個數,計算晶體中有X和Y個數。

⑵晶體中以頂點X分析;X與面對角線的X來分析。

⑶晶體中X與Y形成正四面體結構。

⑷A.中苯環上的碳價層電子對數為3,是sp2雜化;B.CH4中碳原子價層電子對數為4,是sp3雜化;C.CH2=CHCH3中第1個和第2個碳原子價層電子對數為3,是sp2雜化;D.CH3CH2C≡CH中第3個和第4個碳原子價層電子對數為2,是sp雜化,第1個和第2個碳原子價層電子對數為4,是sp3雜化;E.CH3CH3中第1個和第2個碳原子價層電子對數為4,是sp3雜化。

【詳解】

⑴晶體中以中心的Y分析,每個Y同時吸引著4個X,以頂點的X分析,每個X同時吸引著8個Y,該晶體中有X為個,Y為1個,因此化學式為XY2;故答案為:4;8;XY2。

⑵晶體中以頂點X分析;X與面對角線的X來分析,每個面有4個,共3個面,因此在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有12個;故答案為:12。

⑶晶體中X與Y形成正四面體結構;因此距離最近的2個X與1個Y形成的夾角∠XYX的度數為109°28′;故答案為:109°28′。

⑷A.中苯環上的碳價層電子對數為3,是sp2雜化,故A不符合題意;B.CH4中碳原子價層電子對數為4,是sp3雜化,故B不符合題意;C.CH2=CHCH3中第1個和第2個碳原子價層電子對數為3,是sp2雜化,故C不符合題意;D.CH3CH2C≡CH中第3個和第4個碳原子價層電子對數為2,是sp雜化,第1個和第2個碳原子價層電子對數為4,是sp3雜化,故D符合題意;E.CH3CH3中第1個和第2個碳原子價層電子對數為4,是sp3雜化,故E符合題意;綜上所述,答案為D。【解析】①.4②.8③.XY2④.12⑤.109°28′⑥.D10、略

【分析】【分析】

根據Cr的原子序數和在周期表的位置,寫出價電子排布;根據第一電離能遞變規律判斷第一電離能大小;根據VSEPR理論判斷SO2的VSEPR模型和中心原子的雜化形式;根據等電子體,分子量相同,由分子的極性判斷熔沸點高低;根據配位體的結構判斷配體提供孤電子對和配位數;根據VSEPR理論判斷NH3變為NH4+時引起的變化;根據均攤法計算晶胞中C原子個數;由密度,質量計算晶胞的棱長;據此解答。

【詳解】

(1)Cr是24號元素,在元素周期表中位于第四周期第VIB,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,基態原子價電子排布為3d54s1;答案為:3d54s1。

(2)非金屬性越強;第一電離能越大,N元素原子2p軌道為半充滿穩定狀態,第一電離能高于同周期相鄰元素,O,S屬于同主族元素,從上往下,非金屬性減弱,O的原子序數比S小,則非金屬性O>S,第一電離能O>S,則O;N、S的第一電離能由大到小的順序為N>O>S;答案為N>O>S。

(3)SO2分子的價層電子對數=2+=3,VSEPR模型的名稱為平面三角形,S原子采取sp2雜化;答案為平面三角形,sp2。

(4)CO和N2互為等電子體,且CO和N2分子量相同,由于CO是極性分子,N2是非極性分子,分子的極性越強分子間作用力越強熔沸點越高,所以熔沸點CO大于N2;答案為CO,CO和N2分子量相同,由于CO是極性分子,N2是非極性分子;極性分子與極性分子之間的范德華力較強,故CO沸點較高。

(5)由[CrCl2(H2O)4]Cl?2H2O結構可知,中心原子Cr3+提供空軌道;配體Cl;O提供孤電子對,配位數為2+4=6;答案為Cl、O,6。

(6)NH3分子可以與H+結合生成NH4+,NH3分子中N原子價層電子對數=3+=3+1=4,采取sp3雜化,有一個孤電子對,空間構型為三角錐形,NH4+中N原子價層電子對數=4+=4+0=4,采取sp3雜化;無孤電子對,空間構型為正四面體,二者中N原子價層電子對數均是4,N原子孤電子對數由1對變為0,N原子雜化方式不變,電子數數目不變,空間構型由三角錐形變為正四面體,鍵角減小;答案為A;C。

(7)晶胞中碳原子數目=4+8×+6×=8,設晶胞棱長為apm,則8×=ρg/cm3×(a×10-10cm)3,解得a=×1010pm;答案為×1010。【解析】①.3d54S1②.N>O>S③.平面三角形④.sp2雜化⑤.CO⑥.CO為極性分子,N2為非極性分子,極性分子與極性分子之間的范德華力較強,故CO沸點較高⑦.O、Cl⑧.6⑨.AC⑩.×101011、略

【分析】【詳解】

(1)①Cl原子核外電子數為17,基態原子核外電子排布為1s22s22p63s23p5;由此可得基態Cl原子中電子占據的最高能層為第3能層,符號M,該能層有1個s軌道;3個p軌道、5個d軌道,共有9個原子軌道。

②BH4﹣中B原子價層電子數為4,B原子的雜化軌道類型是sp3雜化;且不含孤電子對,所以是正四面體構型。非金屬的非金屬性越強其電負性越大,非金屬性最強的是H元素,其次是B元素,最小的是Li元素,所以Li;B、H元素的電負性由大到小排列順序為H>B>Li。

(2)①核外電子排布相同的離子,核電荷數越大,離子半徑越小。鋰的質子數為3,氫的質子數為1,Li+、H﹣核外電子數都為2,所以半徑Li+<H﹣。

②該元素的第Ⅲ電離能劇增,則該元素屬于第ⅡA族,為Mg元素。【解析】①.M②.9③.正四面體④.<⑤.H>B>Li⑥.Mg12、略

【分析】【分析】

(1)X元素基態原子的最外層有三個未成對電子;次外層有2個電子,根據構造原理可知,該元素是N元素;

(2)由元素Y基態原子的M層全充滿;N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,根據構造原理可知,Y為銅元素。

【詳解】

(1)由元素X基態原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,根據構造原理可知,X為N元素,電子排布式為1s22s22p3,電子排布圖為由核外電子排布規律可知,核外沒有運動狀態完全相同的電子,則氮原子核外有7種不同運動狀態的電子;氮元素最低價氫化物的分子式為NH3,NH3為共價化合物,電子式為NH3分子中N原子的價層電子對數為4,孤對電子對數為1,則N原子采用的雜化方式為sp3雜化,NH3的分子立體構型為三角錐形,故答案為:7;sp3;三角錐形;

(2)由元素Y基態原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子可知,Y為銅元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu失去1個電子形成Cu+離子,Cu+的外圍電子排布式為3d10;銅單質為金屬晶體,晶體的堆積方式是面心立方最密堆積,配位數是12,空間利用率為74%,故答案為:銅;3d10;面心立方最密;12;74%。【解析】①.②.7③.④.sp3⑤.三角錐形⑥.銅⑦.3d10⑧.面心立方最密⑨.12⑩.74%13、略

【分析】【分析】

⑴每個C60分子中每個碳原子與周圍兩個碳原子形成單鍵;與另外一個碳原子形成碳碳雙鍵。

⑵金剛石的晶胞結構是空間網狀正四面體結構。

⑶根據結構得到每個硼酸與周圍6個硼酸形成分子間氫鍵。

⑷根據NaCl晶胞結構分析配位數。

【詳解】

⑴如圖為碳的一種同素異形體C60分子,每個C60分子中每個碳原子與周圍兩個碳原子形成單鍵,與另外一個碳原子形成碳碳雙鍵,因此每個C60分子中共有60個碳碳單鍵,30個碳碳雙鍵,因此每個C60分子中含有σ鍵的數目為90;故答案為:30。

⑵金剛石的晶胞結構;根據空間結構得到D與周圍4個原子形成的空間結構是正四面體結構,所有鍵角均為109°28';故答案為:正四面體;109°28'。

⑶硼酸(H3BO3)的結構與石墨相似如圖所示;層內的分子以氫鍵相連,根據結構得到每個硼酸與周圍6個硼酸形成分子間氫鍵,每個氫鍵屬于兩個硼酸共有,因此含1mol硼酸的晶體中有3mol氫鍵;故答案為:3。

⑷根據結構以中心Cl-分析,每個Na+(Cl-)周圍等距且緊鄰的Cl-(Na+)有6個即上下左右前后;以右側中心Na+分析,一個截面有4個Na+,三個截面,因此每個Na+周圍等距且緊鄰的Na+有12個;故答案為:6;12。

【點睛】

晶胞結構是常考題型,常見晶體的結構要理解,學會分析配位數的思維。【解析】①.90②.正四面體③.109°28'④.3⑤.6⑥.12三、計算題(共6題,共12分)14、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。【解析】232:3MgB215、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16、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%。【解析】418834%17、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。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm18、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%。【解析】20.3163nm0.137nm68%19、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個小立方體所共有。因此小立方體含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每個小立方體含有1/2個(Na+-Cl-)離子對;

每個小立方體的質量

解得:a≈2.81×10-8cm,兩個距離最近的Na+中心間的距離d=a≈4.0×10-8cm;

故答案為兩個距離最近的Na+中心間的距離為4.0×10-8cm。【解析】兩個距離最近的Na+中心間的距離d=a=4.0×10-8cm。四、元素或物質推斷題(共5題,共10分)20、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。化合物DC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。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O21、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,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;性質穩定,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,其基態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小;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)。【解析】>N<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22、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的鍵角更小;

(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=O3d104s123、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。【解析】ds正四面體結構極性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O24、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

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