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全書綜合測(cè)評(píng)
注意事項(xiàng)
1.全卷滿分100分。考試用時(shí)75分鐘。
2.可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H 1　Li 7　C 12　N 14　O 16　F 19　Na 23　Mg 24　S 32　Cl 35.5　Fe 56　Zn 65　Se 79　Br 80　I 127　Te 128　Pb 207。
一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.第19屆杭州亞運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式盡顯化學(xué)高科技。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.亞運(yùn)會(huì)火種燈的火種燃料是丙烷氣體,丙烷分子中碳原子采用sp3雜化
B.利用微信小程序,調(diào)控石墨烯片加熱保暖,石墨烯和碳納米管互為同分異構(gòu)體
C.運(yùn)動(dòng)館采用的硫化鎘發(fā)電玻璃,可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,硫元素在元素周期表的p區(qū)
D.運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)某些部位會(huì)產(chǎn)生酸痛,是因?yàn)轶w內(nèi)產(chǎn)生了乳酸(),1個(gè)乳酸分子中有一個(gè)手性碳原子
2.下列表示不正確的是(　　)
A.C的空間結(jié)構(gòu)模型 B.SO2的VSEPR模型 C.基態(tài)Cr的價(jià)層電子軌道表示式 D.px軌道的電子云輪廓圖
3.下列各組表述中,一定不屬于同種元素原子的是(　　)
A.3p能級(jí)有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p2的原子
B.M層全充滿而N層為4s2的原子和價(jià)層電子排布式為3d64s2的原子
C.最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的的原子和價(jià)層電子排布式為4s24p5的原子
D.2p能級(jí)有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子和原子的價(jià)層電子排布式為2s22p5的原子
4.下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.價(jià)層電子對(duì)互斥模型中,π鍵電子對(duì)數(shù)計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)
B.簡(jiǎn)單氫化物熱穩(wěn)定性:HF>H2O>NH3
C.強(qiáng)度:氫鍵>化學(xué)鍵>范德華力
D.沸點(diǎn):>
5.某有機(jī)物結(jié)構(gòu)如圖,關(guān)于該有機(jī)物分子,下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A.O—H鍵極性強(qiáng)于C—H鍵
B.①號(hào)碳原子和②號(hào)碳原子雜化類型相同
C.該分子中含有手性碳原子,具有旋光性
D.帶“*”的氮原子能與H+以配位鍵結(jié)合
6.某物質(zhì)A的實(shí)驗(yàn)式為CoCl3·4NH3,向1 mol A中加入足量的AgNO3溶液能生成1 mol白色沉淀,以強(qiáng)堿處理并沒(méi)有NH3放出,則關(guān)于此化合物的說(shuō)法中不正確的是(　　)
A.Co3+與NH3、Cl-形成配位鍵
B.該配合物配位數(shù)為6
C.該配合物的配離子可能是平面正方形結(jié)構(gòu)
D.此配合物可寫成[Co(NH3)4Cl2]Cl
7.下列物質(zhì)按沸點(diǎn)由高到低順序排列正確的一組是(　　)
A.HF、HCl、HBr、HI　　　　B.F2、Cl2、Br2、I2
C.H2O、H2S、H2Se、H2Te　　　　D.CI4、CBr4、CCl4、CF4
8.釩(V)固氮酶種類眾多,其中一種結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.CH3CN中所含σ鍵與π鍵數(shù)目之比為5∶1
B.CH3CN中碳原子的雜化類型為sp3和sp
C.根據(jù)價(jià)層電子排布式可推測(cè)V的化合價(jià)可能有+5價(jià)
D.可通過(guò)向硫化鈉溶液中通入少量氯氣來(lái)證明非金屬性Cl>S
9.砷化鎵可用作半導(dǎo)體材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示;鉍(Bi)熔點(diǎn)為271.3 ℃,下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.N中鍵的夾角為120°　　　　
B.PH3中P原子采用sp2雜化
C.砷化鎵的化學(xué)式為GaAs4　　　　
D.晶體鉍屬于共價(jià)晶體
10.一水合甘氨酸鋅是一種礦物類飼料添加劑,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列表示或說(shuō)法正確的是(　　)
A.氧原子的軌道表示式:
B.分子中形成的p-p π鍵電子云模型:
C.基態(tài)Zn原子的核外電子有30種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
D.該物質(zhì)中,配位原子為O、N、C
11.有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說(shuō)法中不正確的是(　　)
A.在NaCl晶體中,距Na+最近的Cl-形成正八面體
B.在CaF2晶體中,與每個(gè)Ca2+距離相等且最近的F-共有4個(gè)
C.在金剛石晶體中,碳原子與碳碳鍵個(gè)數(shù)之比為1∶2
D.該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為E4F4或F4E4
12.分子或離子中的大π鍵可表示為,其中x表示參與形成大π鍵的原子總數(shù),y表示π電子數(shù),已知π電子數(shù)=價(jià)層電子總數(shù)-(σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù))×2。SO2和SO3的結(jié)構(gòu)如圖所示:
下列關(guān)于SO2和SO3的說(shuō)法正確的是(　　)
A.SO2的π電子數(shù)為6
B.SO3的大π鍵可表示為
C.SO3中心原子為sp3雜化
D.SO2與SO3空間結(jié)構(gòu)相同
13.C2O3是一種無(wú)色無(wú)味的氣體,結(jié)構(gòu)式如圖所示,可溶于水,與水反應(yīng)生成草酸(HOOCCOOH)。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.甲酸與草酸互為同系物
B.C2O3是非極性分子
C.熔點(diǎn):草酸>三氧化二碳>干冰
D.CO2、C2O3和HOOCCOOH分子中碳原子的雜化方式均相同
14.已知:[Co(H2O)6]2+呈粉紅色,[CoCl4]2-呈藍(lán)色,[ZnCl4]2-為無(wú)色。現(xiàn)將CoCl2溶于水,加入濃鹽酸后,溶液由粉紅色變?yōu)樗{(lán)色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl- [CoCl4]2-+6H2O,用該溶液做實(shí)驗(yàn),溶液的顏色變化如下:
下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.由實(shí)驗(yàn)①可推知正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ鍵數(shù)之比為9∶4
C.實(shí)驗(yàn)②是由于c(H2O)增大,導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)
D.由實(shí)驗(yàn)③可知配離子的穩(wěn)定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-
15.砷化鎘晶胞結(jié)構(gòu)如圖。圖中“①”和“②”位是“真空”,晶胞參數(shù)為a pm,建立如圖的原子坐標(biāo)系,①號(hào)位的坐標(biāo)參數(shù)為(,,)。已知:砷化鎘的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.砷化鎘中Cd與As原子個(gè)數(shù)比為3∶2
B.兩個(gè)Cd原子間最短距離為0.5a pm
C.③號(hào)位的坐標(biāo)參數(shù)為(,1,)
D.該晶胞的密度為 g·cm-3
二、非選擇題(本題共4小題,共55分)
16.(15分)回答下列問(wèn)題:
(1)鋁原子核外有　　　　種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,其電子所在最高能級(jí)的電子云輪廓圖的形狀為　　　　。
(2)過(guò)渡金屬元素鉻(Cr)是不銹鋼的重要成分,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用。
①對(duì)于基態(tài)Cr原子,下列敘述正確的是　　　　(填字母)。
A.軌道處于半充滿時(shí)體系總能量低,核外電子排布式應(yīng)為[Ar]3d54s1
B.4s電子能量較高,總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)
C.電負(fù)性比鉀大,原子對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀強(qiáng)
②NH3、H2O以及PH3的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如圖所示。
PH3中P的雜化類型是　　　　,H2O的鍵角小于NH3的鍵角,分析原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,分子中碳原子的軌道雜化類型為　　　　;推測(cè)抗壞血酸在水中的溶解性:　　　　(填“難溶”或“易溶”)于水;抗壞血酸分子　　　　(填“是”或“不是”)手性分子。
17.(14分)(1)基態(tài)Se原子的電子排布式為　　　　　　　　,As的第一電離能比Se大,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)SrTiO3為白色結(jié)晶粉末,熔點(diǎn)為2 020 ℃。SrTiO3的晶體類型為　　　　。
(3)用SrTiO3做電極材料,通過(guò)光電解可將H2O和CH4催化合成CH3OH,羥基自由基(·OH)的電子式為　　　,H2O、CH4中鍵角的大小關(guān)系為　　　　　　　　。
(4)Fe、Se、Li形成的一種新型超導(dǎo)材料的晶胞如圖所示,以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。Li原子①的坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),Se原子②的坐標(biāo)參數(shù)為(1,0,),Se原子③的坐標(biāo)參數(shù)為(,,),則Fe原子④的坐標(biāo)參數(shù)為　　　　;已知晶胞參數(shù)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體的密度為　　　　g·cm-3。
18.(12分)X、Y、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)元素。X原子中K層和L層電子數(shù)相等;Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2YO3;Z可形成氫化物ZH3;Q的一種核素的中子數(shù)為14,質(zhì)量數(shù)為28;R最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的一半;T為同周期非金屬性最強(qiáng)的主族元素;U可與T形成離子化合物UT2。
(1)下列X原子的軌道表示式表示的狀態(tài)中,能量最高的是　　　　(填字母)。
(2)Z2H4、Z中Z原子的雜化方式分別為　　　　　和　　　　　。
(3)Y單質(zhì)、Q單質(zhì)及QY化合物均為共價(jià)晶體,熔點(diǎn)由高到低的排序是　　　　　　　　。
(4)R4空間構(gòu)型為正四面體形,鍵角為　　　　　,R的簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)低于同族Z的簡(jiǎn)單氫化物,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
19.(14分)如圖所示是金剛石的晶胞結(jié)構(gòu),除頂點(diǎn)和面心上有碳原子外,4條體對(duì)角線的處還各有1個(gè)碳原子。回答下列問(wèn)題:
(1)若圖中原子1的坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),則原子2的坐標(biāo)參數(shù)為　　　　。若金剛石的晶胞參數(shù)為a1 pm,則其中最近的兩個(gè)碳原子之間的距離為　　　pm(用含a1的代數(shù)式表示)。
(2)面心立方ZnS晶胞與金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)類似,陰、陽(yáng)離子各占晶胞所含粒子數(shù)的一半。
①S元素及其同周期的相鄰元素第一電離能由小到大的順序是　　　　　　;二氯化硫(SCl2)分子中S原子的雜化軌道類型是　　　　。
②寫出基態(tài)Zn2+的電子排布式:　　　　。把晶胞示意圖中表示Zn2+的小球全部涂色。
③鋅錳干電池中Zn2+可吸收電池反應(yīng)產(chǎn)生的NH3生成[Zn(NH3)4]2+,1個(gè)該離子中含有　　　　個(gè)σ鍵。
④若該ZnS晶胞的晶胞參數(shù)為a2 pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體的密度為　　　　　　g·cm-3。
答案與解析
1.B　烷烴分子中碳原子都是sp3雜化,A正確;石墨烯和碳納米管都是由碳元素組成的不同性質(zhì)的單質(zhì),互為同素異形體,B錯(cuò)誤;S的價(jià)層電子排布式是3s23p4,在元素周期表的p區(qū),C正確;乳酸分子中間的碳原子是手性碳原子,D正確。
2.C　C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+=3,中心原子采取sp2雜化,其空間構(gòu)型為平面三角形,A正確;SO2的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+=3,含有一個(gè)孤電子對(duì),中心原子采取sp2雜化,VSEPR模型為平面三角形,B正確;基態(tài)Cr的價(jià)層電子排布式為3d54s1,C錯(cuò)誤;p軌道的電子云輪廓圖為啞鈴形,px軌道的電子云輪廓圖是沿x軸方向伸展的啞鈴形,D正確。
3.B　3p能級(jí)有一個(gè)空軌道,則3p能級(jí)有2個(gè)電子,價(jià)層電子排布式為3s23p2,A不符合題意;M層全充滿而N層為4s2的原子,電子排布式為[Ar]3d104s2,是Zn,價(jià)層電子排布式為3d64s2的原子是鐵原子,B符合題意;最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的,該原子最外層電子數(shù)為7,核外電子總數(shù)為35,與價(jià)層電子排布式為4s24p5的原子是同種元素的原子,C不符合題意;2p能級(jí)有一個(gè)未成對(duì)電子,價(jià)層電子排布式可以是2s22p1,也可以是2s22p5,D不符合題意。
4.B　價(jià)層電子對(duì)互斥模型中,π鍵電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù),A錯(cuò)誤;已知非金屬性F>O>N,非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng),即HF>H2O>NH3,B正確;氫鍵是一種分子間作用力,其強(qiáng)度弱于化學(xué)鍵,C錯(cuò)誤;由于鄰羥基苯甲酸能夠形成分子內(nèi)氫鍵,而對(duì)羥基苯甲酸能形成分子間氫鍵,故沸點(diǎn):鄰羥基苯甲酸小于對(duì)羥基苯甲酸,D錯(cuò)誤。
5.B　O的電負(fù)性大于C,故O—H鍵極性強(qiáng)于C—H鍵,A正確;①號(hào)碳原子為苯環(huán)上的碳原子,為sp2雜化,②號(hào)碳原子為飽和碳原子,為sp3雜化,雜化類型不相同,B錯(cuò)誤;手性碳原子是連有四個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子,分子中含有手性碳原子,具有旋光性,C正確;題圖中帶“*”的氮原子有一個(gè)孤電子對(duì),氫離子存在空軌道,故能與H+以配位鍵結(jié)合,D正確。
6.C　向1 mol A中加入足量的AgNO3溶液能生成1 mol白色沉淀,說(shuō)明1 mol A中外界含有1 mol Cl-,以強(qiáng)堿處理并沒(méi)有NH3放出,說(shuō)明NH3在內(nèi)界,該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為[Co(NH3)4Cl2]Cl,Cl-與NH3分子均與Co3+形成配位鍵,配位數(shù)為6,A、B、D正確;該配合物的配離子的配位數(shù)為6,是八面體結(jié)構(gòu),C錯(cuò)誤。
7.D　對(duì)于結(jié)構(gòu)和組成相似的分子晶體,其沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高,但HF、H2O分子間都存在氫鍵,沸點(diǎn)反常。A項(xiàng),應(yīng)為HF>HI>HBr>HCl;B項(xiàng),應(yīng)為I2>Br2>Cl2>F2;C項(xiàng),應(yīng)為H2O>H2Te>H2Se>H2S。
8.A　1個(gè)CH3CN中所含σ鍵的數(shù)目為5,π鍵數(shù)目為2,二者之比為5∶2,故A錯(cuò)誤;CH3CN中—CH3、—CN中碳原子的雜化類型分別為sp3和sp,故B正確;V的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,價(jià)層電子排布式為3d34s2,可推測(cè)V的化合價(jià)可能有+5價(jià),故C正確;向硫化鈉溶液中通入少量氯氣,發(fā)生反應(yīng)Cl2+S2- S↓+2Cl-,說(shuō)明氯氣的氧化性大于硫,則可證明非金屬性:Cl>S,故D正確。
9.A　N中心原子N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+(5+1-2×3)=3,無(wú)孤電子對(duì),分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,N中鍵的夾角為120°,A正確;PH3的中心原子P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+(5-1×3)=4,為sp3雜化,B錯(cuò)誤;根據(jù)均攤法計(jì)算,晶胞中Ga的個(gè)數(shù)為4,As的個(gè)數(shù)為8×+6×=4,化學(xué)式為GaAs,C錯(cuò)誤;晶體鉍屬于金屬晶體,D錯(cuò)誤。
10.B　軌道表示式不符合洪特規(guī)則,A錯(cuò)誤;雙鍵中的π鍵是原子軌道肩并肩重疊形成的,B正確;基態(tài)Zn原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2,有15個(gè)原子軌道有電子,即有15種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),C錯(cuò)誤;該物質(zhì)中配位原子為O、N,D錯(cuò)誤。
11.B　NaCl晶體中,距Na+最近的Cl-有6個(gè),6個(gè)Cl-形成正八面體結(jié)構(gòu),A正確;在CaF2晶體中,每個(gè)Ca2+周圍距離相等且最近的F-有8個(gè),B錯(cuò)誤;金剛石晶體中,每個(gè)碳原子與4個(gè)碳原子相連,而碳碳鍵為2個(gè)碳原子共用,則碳原子與C—C鍵的個(gè)數(shù)之比為1∶2,C正確;由于是氣態(tài)團(tuán)簇分子,則圖中所示為一個(gè)分子的結(jié)構(gòu),其分子式為E4F4或F4E4,D正確。
12.B　SO2的π電子數(shù)=18-(2+5)×2=4,A項(xiàng)錯(cuò)誤;SO3的π電子數(shù)=24-(3+6)×2=6,大π鍵可表示為,B項(xiàng)正確;SO3中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+=3,則雜化軌道類型為sp2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+=3,空間結(jié)構(gòu)為V形,SO3中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+=3,空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
13.C　結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差1個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的化合物互為同系物,甲酸(HCOOH)與草酸(HOOCCOOH)不符合要求,不互為同系物,A錯(cuò)誤;由題圖可知C2O3正電中心和負(fù)電中心不重合,是極性分子,B錯(cuò)誤;草酸分子間能形成氫鍵,而C2O3不能,故草酸熔點(diǎn)比C2O3高,CO2相對(duì)分子質(zhì)量比C2O3小,因此CO2熔點(diǎn)低于C2O3,熔點(diǎn):草酸>三氧化二碳>干冰,C正確;CO2中碳原子的雜化方式為sp,C2O3中碳原子的雜化方式為sp2,HOOCCOOH分子中碳原子的雜化方式為sp2,雜化方式不完全相同,D錯(cuò)誤。
14.D　實(shí)驗(yàn)①將藍(lán)色溶液置于冰水浴中,溶液顏色變?yōu)榉奂t色,說(shuō)明題中反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng),則可推知正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;1個(gè)[Co(H2O)6]2+和1個(gè)[CoCl4]2-中σ鍵數(shù)目分別為18、4,故等物質(zhì)的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ鍵數(shù)之比為18∶4=9∶2,B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)②中加水后,溶液由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,說(shuō)明題中反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng),由于H2O為純液體,其濃度保持不變,平衡逆向移動(dòng)的原因是Cl-、[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2-濃度減小,正反應(yīng)速率減小的幅度大于逆反應(yīng)速率減小的幅度,C錯(cuò)誤;由實(shí)驗(yàn)③可知,加入氯化鋅固體,溶液變?yōu)榉奂t色,題中反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng),鋅離子結(jié)合氯離子生成更穩(wěn)定的[ZnCl4]2-,則配離子的穩(wěn)定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-,D正確。
15.D　一個(gè)晶胞中As的個(gè)數(shù)為8×+6×=4,Cd的個(gè)數(shù)為6,砷化鎘中Cd與As原子個(gè)數(shù)比為6∶4=3∶2,A正確;由題圖可知,兩個(gè)Cd原子間最短距離為0.5a pm,B正確;由題圖可知,③號(hào)位原子位于右側(cè)面的面心上,坐標(biāo)參數(shù)為(,1,),C正確;一個(gè)晶胞中含有6個(gè)Cd和4個(gè)As,即含有2個(gè)“Cd3As2”,該晶胞的密度為 g·cm-3,D錯(cuò)誤。
16.答案　(除標(biāo)注外,每空2分)
(1)13　啞鈴形
(2)①AC　②sp3　H2O、NH3中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,H2O中O原子有2個(gè)孤電子對(duì),NH3中N原子有1個(gè)孤電子對(duì),由于孤電子對(duì)間排斥力>孤電子對(duì)和成鍵電子對(duì)間的排斥力>成鍵電子對(duì)間的排斥力,所以H2O的鍵角小于NH3的鍵角
(3)sp2、sp3　易溶(1分)　是
解析　(1)Al元素原子序數(shù)為13,核外電子排布式為1s22s22p63s23p1,核外13個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同,因此核外有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,電子所在最高能級(jí)為3p,其電子云輪廓圖為啞鈴形。(2)①Cr元素原子序數(shù)為24,原子軌道處于半滿狀態(tài)時(shí)能量低,較穩(wěn)定,Cr原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d54s1,故A正確;4s電子不總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;鉀原子對(duì)鍵合電子的吸引力小,易失電子,而Cr原子對(duì)鍵合電子的吸引能力較強(qiáng),電負(fù)性比鉀大,故C正確。②PH3中心原子P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+=4,P原子為sp3雜化。H2O中O原子形成2個(gè)σ鍵,有2個(gè)孤電子對(duì);NH3中N原子形成3個(gè)σ鍵,有1個(gè)孤電子對(duì),VSEPR模型都為四面體形,由于孤電子對(duì)間排斥力>孤電子對(duì)和成鍵電子對(duì)間的排斥力>成鍵電子對(duì)間的排斥力,所以H2O的鍵角小于NH3的鍵角。(3)抗壞血酸分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子中碳原子的軌道雜化類型為sp2、sp3;抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)中含有較多羥基,羥基為親水基,則其易溶于水;在有機(jī)物中,碳原子連接4個(gè)不同的原子或原子團(tuán),則為手性碳原子,如圖(標(biāo)“*”的為手性碳原子),抗壞血酸的分子中存在手性異構(gòu)體,該分子為手性分子。
17.答案　(每空2分)
(1)[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4)　As和Se同周期,As的4p軌道處于半滿狀態(tài)
(2)離子晶體
(3)H···　CH4>H2O
(4)(0,,)　×1021
解析　(1)基態(tài)Se原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p4;As和Se同周期,As的4p軌道處于半滿狀態(tài),較穩(wěn)定,所以As的第一電離能比Se大。(2)SrTiO3的熔點(diǎn)為2 020 ℃,熔點(diǎn)高,所以SrTiO3的晶體類型為離子晶體。(3)羥基自由基(·OH)中氧原子有1個(gè)單電子,電子式為H···;H2O中氧原子有2個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)具有排斥作用,CH4是正四面體結(jié)構(gòu),H2O是V形結(jié)構(gòu),所以鍵角的大小關(guān)系為CH4>H2O。(4)根據(jù)Li原子①的坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),Se原子②的坐標(biāo)參數(shù)為(1,0,),Se原子③的坐標(biāo)參數(shù)為(,,),可知Fe原子④的坐標(biāo)參數(shù)為(0,,)。根據(jù)均攤法,晶胞中Fe原子數(shù)為8×=4,Se原子數(shù)為8×+2=4,Li原子數(shù)為8×+1=2,晶胞的體積為a2b×10-21 cm3,則晶體的密度為 g·cm-3=×1021 g·cm-3。
18.答案　(每空2分)
(1)D　(2)sp3　sp2　(3)C>SiC>Si　(4)60°　NH3中存在分子間氫鍵
解析　X、Y、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)元素。X原子中K層和L層電子數(shù)相等,則X是Be;Q的一種核素的中子數(shù)為14,質(zhì)量數(shù)為28,質(zhì)子數(shù)為28-14=14,則Q為Si;Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2YO3,Y為C;Z可形成氫化物ZH3,Z為N;R最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的一半,R為P;T為同周期非金屬性最強(qiáng)的主族元素,T為Cl;U可與T形成離子化合物UT2,U為Ca。
(1)A是基態(tài)Be原子的軌道表示式,B、C、D均表示激發(fā)態(tài)Be原子,其中D中2p軌道電子數(shù)最多,能量最高。
(2)N2H4中每個(gè)氮原子形成3個(gè)σ鍵,含有1個(gè)孤電子對(duì),為sp3雜化;N中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+=3,為sp2雜化。
(3)C單質(zhì)、Si單質(zhì)及SiC均為共價(jià)晶體,原子半徑C>Si,熔點(diǎn)由高到低的順序是C>SiC>Si。
(4)P4的空間構(gòu)型為正四面體形,鍵角為60°;由于NH3中存在分子間氫鍵,所以P的簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)低于N的簡(jiǎn)單氫化物。
19.答案　(除標(biāo)注外,每空2分)
(1)(,,)　
(2)①S②[Ar]3d10(1分)　或
③16
④
解析　(1)若題圖中原子1的坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),則可建立以原子1為原點(diǎn)的坐標(biāo)系,根據(jù)題干信息可知,原子2位于其中一條體對(duì)角線上,則原子2的坐標(biāo)參數(shù)為(,,)。晶胞中最近的兩個(gè)C原子之間的距離剛好為體對(duì)角線長(zhǎng)的,為 pm。
(2)①與S元素同周期的相鄰元素分別為P和Cl,同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),但P的第一電離能大于S,則P、S、Cl的第一電離能由小到大的順序?yàn)镾②Zn為30號(hào)元素,原子核外共有30個(gè)電子,Zn失去兩個(gè)電子變成Zn2+,其核外電子排布式為[Ar]3d10;ZnS晶胞與金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)類似,陰、陽(yáng)離子各占晶胞所含粒子數(shù)的一半,則Zn2+可位于晶胞的頂點(diǎn)和面心或位于晶胞內(nèi)。
③[Zn(NH3)4]2+中Zn2+和NH3形成了4個(gè)配位鍵,同時(shí)1個(gè)NH3中有3個(gè)共價(jià)鍵,則1個(gè)該離子中共含有4+3×4=16個(gè)σ鍵。
④由②分析可知,1個(gè)ZnS晶胞中有4個(gè)Zn2+,4個(gè)S2-,則1個(gè)晶胞的質(zhì)量為 g= g,1個(gè)晶胞的體積為(a2×10-10 cm)3=×10-30 cm3,則該晶體的密度為= g·cm-3。

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