第16单元 物质的结构与性质(选考)(A卷 基础过关检测)试卷
展开一、选择题:本题共18个小题,每小题3分,共54分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列有关微粒性质的排列顺序中错误的是( )
A.原子半径:Na>S>O B.稳定性:PH3<H2S<H2O
C.离子半径:Al3+>Mg2+>Na+ D.第一电离能:O<F<Ne
1.C
【解析】A. 同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大,所以原子半径Na>S>O,故A正确;B. 元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性O>S>P,所以稳定性PH3<H2S<H2O,故B正确;C. 核外电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径Na+>Mg2+>Al3+,故C错误;D. 同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而呈增大的趋势,所以第一电离能O<F<Ne,故D正确;答案选C。
点睛:本题主要考查元素周期律,易错点是离子半径和第一电离能的大小比较,比较核外电子排布相同的离子半径时:“序大径小”,比较核外电子排布不相同的离子半径时:电子层数越多,半径越大;比较第一电离能大小时,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈现增大的趋势,同时要注意同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的,第ⅤA族的大于第ⅥA族的。
2.X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,质子数比Y少5,X和Z在同一主族。下列叙述不正确的是( )
A.原子半径:Y>Z
B.X元素的一种单质可用于消毒杀菌
C.Y的氧化物是工业制取Y单质的主要原料
D.Z的单质在氧气中点燃可生成两种酸性氧化物
2.D
【解析】
X原子的最外层电子数是Y原子最外层电子数的2倍,质子数比Y少5,则应为第二周期元素,Y为第三周期元素,设X的最外层电子数为2x,则Y的最外层电子数为x,则有(2+8+x)-5=2+2x,x=3,则X的原子序数为8,为O元素,Y的原子为13,为Al元素,X和Z在同一主族,则Z为S元素,则
A.Y为Al元素,Z为S元素,位于相同周期,原子半径Al大于S,选项A正确;
B.X为O元素,对应的单质O3可用于消毒杀菌,选项B正确;
C.工业常用电解氧化铝的方法冶炼铝,选项C正确;
D.S在氧气中燃烧只生成SO2,在催化剂的条件下与氧气反应生成SO3,选项D错误.
答案选D。
3.下列说法中正确的是( )
A.分子中键能越大,键长越长,则分子越稳定
B.元素周期表中的第ⅠA族和第ⅦA族元素的原子间可能形成共价键
C.水分子可表示为H—O—H,分子中键角为180°
D.电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将吸收能量
3.B
【解析】
A.分子中键能越大,键长越短,则分子越稳定,故A不符合题意;
B.元素周期表中的第ⅠA族包括氢元素和碱金属元素,第ⅦA族元素为卤族元素,若为氢原子和卤素原子间形成共价键,若为碱金属元素和卤素原子间易形成离子键,故B符合题意;
C.水分子中氧原子和氢原子各形成一对共价键,结构式可表示为H—O—H,水是V形分子,分子中键角为104.5∘,故C不符合题意;
D.电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将释放能量,故D不符合题意;
答案选B。
4.在对电子运动状态的描述中,确定一个“轨道”应选择以下四项中的( )
①能层②能级③电子云的伸展方向④电子的自旋状态
①②③④B.①②③C.①②D.①
4.B
【解析】
在对电子运动状态的描述中,确定一个“轨道”的方面包括:①能层,即电子层; ②能级,即电子亚层; ③电子云的伸展方向,①②③三个方面对电子运动状态确定一个“轨道”,④电子的自旋状态,与电子运动轨道无关,描述的是电子自旋的方向,故答案为B。
【点睛】
决定核外电子运动状态的四个量:①主量子数(n)-描述各电子层能量的高低和离核的远近;②副(角)量子数(l)-描述同一电子层内还存在着能量差别很小的若干个亚层;③磁量子数(m)-用来描述原子轨道或电子云在空间的伸展方向;④自旋量子数(ms):描述电子自旋的方向,与电子运动轨道无关。
5.下列说法中正确的是( )
A.Cu原子的简化电子排布式:[Ar]3d104s1;外围电子排布式:3d104s1。
B.磷元素基态原子的电子排布图为
C.铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6
D.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等
5.A
【解析】
A、Cu原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1,外围电子排布式为3d104s1;
B、违反洪特规则;
C、核外电子式书写时同一能层的写在一起;
D、离原子核越远,能量越高。
A项、Cu原子核外有29个电子,其3d、4s电子为外围电子,Cu原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1,外围电子排布式为3d104s1,故A正确;
B项、P原子核外有15个电子,依据洪特规则可知基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3,电子排布图为,故B错误;
C项、核外电子式书写时同一能层的写在一起,基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故C错误;
D项、离原子核越远,能量越高,2p轨道能量低于3p,故D错误。
【点睛】
本题考查原子核外电子排布式写,明确原子结构,知道哪些电子是价电子,结合构造原理书写是解本题关键。
6.根据元素周期表和元素周期律分析下面的判断,其中正确的是
A.铍(Be)原子失电子能力比镁强
B.B的金属性比Al强
C.硒(Se)化氢比硫化氢稳定
D.氢氧化锶[Sr(OH)2]比氢氧化钙的碱性强
6.D
【解析】
同周期从左到右元素金属性依次减弱,非金属性依次增强;同主族元素中从上到下,元素金属性依次增强,非金属性依次减弱;且非金属性越强,对应的最高价氧化物对应的水化物中酸性越强;金属性越强,对应的最高价氧化物对应的水化物中碱性越强,
A. 同主族从上向下金属性增强,则铍(Be)原子失电子能力比镁弱,A项错误;
B. B和Al同主族,位于Al的上一周期,则其金属性比Al弱,B项错误;
C. 硒(Se)与S同主族,位于S的下一周期,则非金属性:S>Se,故硒(Se)化氢不如硫化氢稳定,C项错误;
D. Sr与Ca同主族,位于Ca的下一周期,金属性比较:Sr> Ca,则氢氧化锶[Sr(OH)2]比氢氧化钙的碱性强,D项正确;
答案选D。
7.X、Y、Z、M是元素周期表中前20号主族元素,其原子序数依次增大,且X、Y、Z相邻。X的核电荷数是Y核外电子数的一半,Y与M可形成化合物M2Y。下列说法正确的是( )
A.YX2、M2Y都是电解质
B.Z元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HZO4
C.氢化物的还原性:X >Y >Z
D.简单离子的半径:M >Z >Y >X
7.B
【解析】X、Y、Z、M是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大,且X、Y、Z相邻,X的核电荷数是Y的核外电子数的一半,推测X为氧元素,则Y为硫元素,Z为氯元素;Y与M可形成化合物M2Y,则M为K元素。A.SO2的水溶液能够导电,是生成的亚硫酸电离的结果,二氧化硫属于非电解质,故A错误;B.Z为氯元素,其最高价氧化物的水化物为HClO4,故B正确;C.非金属性O>Cl>S,三种元素中S元素的非金属性最弱,因此其氢化物的还原性最强,则还原性为:Y的氢化物>Z的氢化物>X的氢化物,故C错误;D.电子层数越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子,核电荷数越大的离子半径小,则离子的半径:Y的离子>Z的离子>M的离子>X的离子,故D错误;故选B。
8.元素A和B的原子序数都小于18.已知A元素原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数为(a﹣b),L层电子数为(a+b),则A、B两元素所形成的化合物的晶体类型为
A.原子晶体B.分子晶体C.离子晶体D.金属晶体
8.A
【解析】
元素A和B的原子序数都小于18.B元素原子的M层电子数为(a-b),L层电子数为(a+b),则a+b=8,A元素原子最外层电子数为a,次外层电子数为b,则A元素的次外层为K层,即b=2,有2个电子层,所以a=8-2=6,故A为氧元素,B为的M层电子数为6-2=4,故B为硅元素,A、B两元素所形成的化合物为SiO2,属于原子晶体,故选A。
【点睛】
准确推断元素是解题关键;元素A和B的原子序数都小于18.B元素原子的M层电子数为(a-b),L层电子数为(a+b),则a+b=8,A元素原子最外层电子数为a,次外层电子数为b,则A元素的次外层为K层,即b=2,有2个电子层,所以a=8-2=6,故A为氧元素,B为的M层电子数为6-2=4,故B为硅元素,A、B两元素所形成的化合物为SiO2,结合物质的性质解答。
9.A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两元素的下列叙述:
①原子半径A<B;②离子半径A>B;③原子序数A>B;④原子最外层电子数A<B;⑤A 的正价与B的负价绝对值一定相等;⑥A的电负性小于B的电负性;⑦A的第一电离能大于B的第一电离能。其中正确的组合是( )
③④⑥B.①②⑦C.③⑤D.③④⑤⑥⑦
9.A
【解析】
A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,则A在B的下一周期,且A为金属元素,在反应中易失去电子,具有较强的金属性,B为非金属元素,在反应中易得到电子,具有较强的非金属性,据此分析解答。
A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,A在B的下一周期,则
①A在B的下一周期,根据“层多径大”,原子半径A>B,①错误;
②A在B的下一周期,原子序数A>B,A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,根据“序大径小”,则离子半径A<B,②错误;
③A在B的下一周期,原子序数A>B,③正确;
④当原子最外层电子数<4时易失去最外层电子形成阳离子,当原子最外层电子>4时,易得到电子形成阴离子,则原子最外层电子数A<B,④正确;
⑤A、B原子最外层电子数不能确定,则元素的化合价关系不能确定,如Na+与F-时A的正价与B的负价的绝对值相等,而Mg2+与F-时A的正价与B的负价的绝对值不相等,⑤错误;
⑥A能形成阳离子,说明A易失去电子,具有较强的金属性,电负性较小,B能形成阴离子,说明B易得到电子,具有较强的非金属性,电负性较大,则A的电负性小于B的电负性,⑥正确;
⑦A能形成阳离子,说明A易失去电子,具有较强的金属性,第一电离能较小,B能形成阴离子,说明B易得到电子,具有较强的非金属性,第一电离能较大,故A的第一电离能小于B的第一电离能,⑦错误;
正确的有③④⑥,答案选A。
10.下列说法正确的是:
①非极性分子中一定含有非极性键;
②s-sσ键与s-pσ键的电子云形状相同;
③含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同;
④中心原子采取sp3杂化的分子,其立体构型不一定是正四面体;
⑤氢键不仅存在于分子之间,有时也存在于分子内;
⑥3p2表示3p能级有两个轨道
③④⑤ B.①②③④⑤ C.②③④ D.②③④⑤⑥
10.A
【解析】①非极性分子中可能只含极性键,如四氯化碳,是极性键形成的非极性分子,故错误;②s能级电子云是球形,p能级电子云是哑铃型,所以s-s σ键与s-p σ键的电子云形状不同,故错误; ③π键和σ键的活泼性不同导致物质的化学性质不同,含有π键的物质性质较活泼,故正确;④中心原子采取sp3杂化的分子,VSEPR模型是正四面体,但其立体构形不一定是正四面体,如:水和氨气分子中中心原子采取sp3杂化,但H2O是V型,NH3是三角锥型,故正确;⑤有的分子内也含有氢键,所以不是仅存在于分子之间,故正确;⑥3p2表示3p能级有两个电子,而不是两个轨道,故错误;③④⑤正确,故选A。
点睛:本题考查杂化类型的判断及分子构型的判断,氢键及分子晶体中原子的杂化类型是高考的热点。需要注意几点内容。①结构对称、正负电荷中心重合的分子为非极性分子;②s-s σ键与s-p σ键的电子云形状不同;③氢键有分子间氢键和分子内氢键两种类型;④π键和σ键的活泼性不同导致物质的化学性质不同;⑤中心原子采取sp3杂化的分子,VSEPR模型是正四面体,但其立体构形不一定是正四面体。
11.下列化学表述正确的是
A.氯化钠的晶体模型:
B.铍原子最外层的电子云图:
C.次氯酸的结构式:H-O-Cl
D.CH3CHOHCH(CH3)2名称:2-3-二甲基丙醇
11.C
【解析】
A、氯化钠中阴阳离子的配位数均为6,其晶体结构模型可表示为,A不正确;
B、铍原子最外层的电子是2s2,电子云是球形对称的,B不正确;
C、次氯酸中氧元素的化合价是-2价,氢元素和氯元素均是+1价,结构式是H-O-Cl,C正确;
D、CH3CHOHCH(CH3)2名称是3-甲基-2-丁醇,D不正确。
答案选C。
12.能够用键能解释的是
A.氮气的化学性质比氧气稳定B.常温常压下,溴呈液体,碘为固体
C.稀有气体一般很难发生化学反应D.硝酸易挥发,硫酸难挥发
12.A
【解析】
A、氮气中键能是氮氮三键,键能大于氧气的,所以氮气稳定,A选。
B、溴和碘形成的晶体是分子晶体,其熔沸点和分子间作用力有关,碘的分子间作用力强于溴的,熔沸点高于溴的,B不选。
C、稀有气体的最外层电子已经达到稳定结构,其单质分子化学性质稳定,C不选。
D、溶质的挥发性和键能无关,与其沸点是有关的,D不选。
所以正确的答案是A。
13.设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.2.3g钠变成钠离子失去的电子数目为0.1NA
B.常温常压下,11.2L氮气所含的原子数目为NA
C.32g氧气的体积为22.4L
体积相同的H2和O2含有相同的分子数
13.A
【解析】
A、根据n=m/M计算钠的物质的量,每个钠原子失去1个电子形成钠离子,再根据N=nNA计算电子数;
B、气体摩尔体积22.4L/ml的使用条件是标准状况;
C、气体摩尔体积22.4L/ml 的使用条件是标准状况;
D、相同条件下,体积之比等于分子个数之比,温度、压强不一定相同。
A、2.3g 钠变成钠离子失去的电子数目为2.3/23×1×NA=0.1NA,故A正确;
B、不是标准状况,不能使用气体摩尔体积22.4L/ml,故B错误;
C、气体不一定处于标准状况下,不能使用气体摩尔体积22.4L/ml,故C错误;
D、H2和O2的温度、压强不一定相同,故D错误;
故答案选A。
14.已知1~18号元素的离子都具有相同的电子层结构,则下列叙述或表示方法正确的是
A.四种元素位于同一周期 B.氢化物的稳定性H2Y>HZ
C.离子的氧化性 D.a+3<c-2
14.C
【解析】
1~18号元素的离子都具有相同的电子层结构,说明这几种离子中核外电子个数相等,阴离子中核外电子数=原子序数+电荷数,阳离子中核外电子数=原子序数-电荷数,所以这几种离子存在a-3=b-1=c+2=d+1,阴离子元素位于阳离子元素上一周期,且原子序数大小顺序是a>b>d>c,则
A.W、X属于同一周期,Y和Z属于同一周期,且X、W位于Y和Z下一周期,A错误;
B.非金属性Y<Z,则氢化物的稳定性H2Y<HZ,B错误;
C.电子层结构相同的阳离子,所带电荷越多其阳离子氧化性越强,所以离子的氧化性,C正确;
D.根据电子排布相同可知,a-3=b-1=c+2=d+1,则a+3>c-2,D错误;
答案选C。
【点睛】
本题考查位置结构性质的相互关系及应用,明确离子电子层结构相同离子在周期表中的位置、原子序数大小顺序是解本题的关键,熟练掌握元素周期律、原子结构并灵活运用知识解答问题,题目难度不大。
15.X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的五种短周期主族元素.X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,W+与Y2-具有相同的电子层结构,R与Y可形成化合物RY2、RY3。下列说法正确的是
A.W2Y、W2Y2中阴、阳离子个数比均为1:2
B.沸点:Y的氢化物一定高于X的氢化物
C.最高正化合价:Z>Y=R>X>W
D.将XY2通入W单质与水反应后的溶液中,生成的盐只有一种
15.A
【解析】
X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的五种短周期主族元素.X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,则X为碳元素,W+与Y2-具有相同的电子层结构,则W为钠元素,Y为氧元素,R与Y可形成化合物RY2、RY3,则R为硫元素。因此Z为F元素,据此分析解答。
A. Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1:2,选项A正确;B. C的氢化物中随着碳原子数的增加,沸点增大,常温下某些烃为液态或固态,而HF为气态,故Y的氢化物的沸点不一定高于X的氢化物,选项B错误;C. F没有正价,选项C错误;D. 将CO2通入W单质钠与水反应后的氢氧化钠溶液中,生成的盐可能有碳酸钠、碳酸氢钠两种,选项D错误。答案选A。
【点睛】
本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,注意对元素周期律的理解掌握,难度中等。
16.下列化合物中,阳离子半径与阴离子半径比值最小的是
A.NaFB.NaClC.MgI2D.KBr
16.C
【解析】
阳离子与阴离子的半径比值最小,则阳离子最小,阴离子最大。在所给物质的阳离子中,K+半径最大,其次是镁离子,钠离子最小;阴离子中碘离子的电子层数最多,所以碘离子的半径最大,所以排除D;A与B相比则氯离子的半径大于氟离子,排除A;C与B相比钠与镁是同周期元素,钠离子与镁离子的半径相差不大,但碘离子比氯离子的半径大的多,所以比值最小的是C,答案选C。
17.原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。下列说法正确的是
A.Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为sp2杂化
B.化合物YX4的沸点比化合物ZX3的沸点高
C.W的价层电子排布式为3d94S2
D.Y元素的电负性小于Z元素的电负性
17.D
【解析】
原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素,其中W的原子序数为29,可推知它们是前四周期元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,由于最外层电子数不超过8个,所以Y元素只能是第二周期元素,可推测出Y元素是C元素。X是形成化合物种类最多的元素,化合物种类最多的是有机化合物,可推知X是H元素或C元素,由于Y元素是C元素,且它们的原子序数依次增大,所以X只能是H元素。Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,可推测出Z是N元素。综上所述这四种元素分别是H、C、N、Cu
A.Y2X2分子根据推测出的元素应该是C2H2分子,而C2H2分子中的C原子的轨道的杂化类型为sp杂化,故A项错误;
B.化合物YX4应该是CH4,化合物ZX3应该是NH3由于NH3分子间存在氢键,导致NH3的沸点高于CH4所以化合物YX4的沸点比ZX3低,故B项错误;
C. W是29号铜元素,Cu的价层电子排布式为3d104S1,因为根据洪特规则,核外电子排布全满或半满状态,整个原子的能量最低,所以3d94S2是错误的,故C项错误;
D.Y元素是C元素,Z元素是N元素,同一周期,电负性从左往右,越来越大,所以C
A.常温下,X的单质为气体B.W与Z形成的化合物中可能含有共价键
C.W、X和Y三种元素可以形成离子化合物D.简单离子半径:Y>Z>W
18.B
【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的单质在Y的单质中点燃可以安静地燃烧,火焰为苍白色,且伴有白雾生成,则W为H,Y为Cl; W、X、Y最外层电子数之和为13,则X最外层电子数为13-1-7=5,X为氮元素,W与Z的族序数相邻,故Z为钙元素,据此分析解答。
根据所给信息及特征反应可以推出,W、X、Y、Z依次为H、N、Cl、Ca;
A.常温下,N2为气体,A项正确;
B.W与Z形成的化合物CaH2,CaH2为离子化合物,结构中不含共价键,B项错误;
C.W、X和Y三种元素可以形成离子化合物NH4Cl,C项正确;
D.简单离子半径:,D项正确;
故答案选:B。
二、非选择题:本大题共4小题,共46分。
19.立方ZnS结构的晶体结构可看作阴离子(S2- )按面心立方密堆积排布,构成面心立方晶胞,将该晶胞分成八个小立方体,阳离子(Zn2+)均匀地填充在互不相邻的小立方体中心。阴离子(S2- )的配位数为______,阳离子(Zn2+)的配位数为_______,这些与某个离子最邻近的异号离子构成的空间图形是________,立方ZnS的配位数与NaCl不同,这是由______因素决定的。
19.4 4 正四面体 几何或半径
【解析】
根据均摊法可知,阴离子(S2- )的配位数为8×+6×=4,阳离子(Zn2+)的配位数为4,根据图中离子的位置可判断,这些与某个离子最邻近的异号离子构成的空间图形是正四面体,立方ZnS的配位数与NaCl不同,这是由几何或半径因素决定的。
20.中国古代四大发明之一——黑火药,它在爆炸时发生的化学反应为2KNO3+3C+S=A+N2↑+3CO2↑(已配平)
(1)①除S外,上列元素的电负性从大到小依次为__________。
②在生成物中,A的晶体类型为_______,含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为_____。
③已知CN-与N2互为等电子体,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为_____。
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子(价电子)排布为______,Q2+的未成对电子数是_______。
(3)若某金属单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。则晶胞中该原子的配位数为________,该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的________。
20.(1)O>N>C>K 离子晶体 sp杂化 1∶1 (2) 3d84s2 4 (3) 12 面心立方最密堆积
【解析】
(1)①金属性越强电负性越小,非金属性越强,电负性越大,据此解答;
②由原子守恒确定物质A为K2S;含极性共价键的分子为CO2,分子中C原子形成2个C=O键,分子构型为直线型,不含孤对电子,杂化轨道sp杂化;
③根据CN-与N2结构相似,C原子与N原子之间形成三键进行分析;
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,则Q、T处于第Ⅷ族,且原子序数T比Q多2,则Q为Fe元素,T为Ni元素,再经过核外电子排布规律解答;
(3)由晶胞结构图可知,以顶点原子为研究对象,与之最近的原子处于面心上,每个顶点原子为12个面共用,故晶胞中该原子的配位数为12,该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积。
(1)①同周期自左而右电负性增大,金属性越强电负性越小,故电负性O>N>C>K;
答案:O>N>C>K
②由原子守恒可知,物质A为K2S,属于离子化合物,由钾离子与硫离子构成;含极性共价键的分子为CO2,分子中C原子形成2个C=O键,分子构型为直线型,不含孤对电子,杂化轨道数目为2,为sp杂化方式;
答案:离子晶体 sp杂化
③CN-与N2结构相似,C原子与N原子之间形成三键,则HCN分子结构式为H-C≡N,三键中含有1个σ键、2个π键,单键属于σ键,故HCN分子中σ键与π键数目之比为1:1;
答案:1:1
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,则Q、T处于第Ⅷ族,且原子序数T比Q多2,则Q为Fe元素,T为Ni元素,Ni元素是28号元素,Ni原子价电子排布式为3d84s2,Fe2+的核外电子排布式为1s24s22p63s23d6,3d能级有4个单电子;
答案:3d84s2 4
(3)由晶胞结构图可知,以顶点原子为研究对象,与之最近的原子处于面心上,每个顶点原子为12个面共用,故晶胞中该原子的配位数为12,该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积;
答案:12 面心立方最密堆积
21.铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列问题:
(1)画出基态Cu原子的价电子排布图_______________;
(2)已知高温下Cu2O比CuO稳定,从核外电子排布角度解释高温下Cu2O更稳定的原因____________________________________;
(3)配合物 [Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是___________,配体中提供孤对电子的原子是________。C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是_______________(用元素符号表示)。
(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示,则晶体铜原子的堆积方式为____________。
(5)M原子的价电子排布式为3s23p5,铜与M形成化合物的晶胞如图2所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为_____________。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0,则铜与M形成的化合物属于________化合物(填“离子”、“共价”)。
③已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,已知该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为体对角线的1/4,则该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为___________pm(写出计算列式)。
21. (1) (2)亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态 (3) sp2、sp3 N N>O>C (4)面心立方最密堆积 (5)CuCl 共价
【解析】(1)基态Cu原子的外围电子排布为:3d104s1,则基态Cu原子的价电子排布图为:;(2)失去一个电子后,亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态,所以导致高温下Cu2O比CuO稳定;(3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子第一个有一个碳氧双键,其他为单键,形成的是sp2杂化,第二个碳与第一个碳和三个氢形成单键,形成的是sp3杂化;配体中N有一对孤对电子,提供孤对电子的原子是N;同周期元素的第一电离能随核电荷数的增加而增大,但N原子的2P轨道是半充满的稳定状态,所以N元素的第一电离能大于O,则C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C;
(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示,为三层分ABA形,则晶体铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积;
(5)M原子的价电子排布式为3s23p5,M是第三周期第ⅦA族元素,即Cl,铜在晶胞占有的位置8个顶点、6个面,铜原子的个数=4,Cl原子在晶胞的位置在体心,全部属于晶胞,Cl原子的个数是4,①该晶体的化学式为CuCl;②一般认为两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7形成离子键,小于1.7形成共价键,铜与氯电负性差值3.0-1.9=1.1<1.7,该化合物属于共价化合物;③设边长为acm,,,该晶胞类似于金刚石的晶胞,铜和氯最近的距离是体对角线的1/4,即距离为:。
22.(1)下列3种不同粒子H、H、H表示______种元素,______种核素,H、H、H互称为__________________。
(2)有人称煤炭是“工业的粮食”,通过煤的综合利用可以获得重要化工原料,如焦炭,它是煤的______ (填“蒸馏”或“干馏”)产物,可用于________________ (填出一种用途);以煤为原料可以制得水煤气,其反应的化学方程式为________________________________。
(3)元素的电负性的大小可以作为判断元素金属性与非金属性强弱的尺度。下表列出部分短周期元素的电负性。请回答下列问题。
①根据上表给出的数据,可知元素的电负性越大,____________(填“金属性”或“非金属性”)越强。
②推测Y 为______(填元素符号),用电子式表示X元素与Y元素的化合物的形成过程__________________。
22.(1)1 3 (2)同位素 干馏 金属冶炼 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) (3) 非金属性 Na
【解析】
(1)H、H、H为氢元素的三种不同核素,三种微粒质子数相同中子数不同,互称为同位素;
(2)煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏,干馏后剩余的黑色固体是焦炭,焦炭具有还原性可以用来冶炼金属,例如用焦炭还原氧化铜、高炉炼铁等,水蒸汽通过炽热煤层而生成的气体叫水煤气,主要成份是一氧化碳、氢气,化学方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
(3)①电负性表示对键合电子的吸引力,电负性越大对键合电子吸引力越大,所以电负性越强非金属性越强;
②由表中数据可知,同周期自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性降低,Y电负性为0.9,介于Li1.0和Mg1.2间为Na,X电负性最大,为F元素,NaF为离子化合物,书写电子式时注意,左边写钠原子和氟原子电子式,右边写氟化钠的电子式,中间用箭头连接,用电子式表示氟化钠的形成过程为。
【点睛】
煤是我们生活中常用的燃料之一,将煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏,也叫煤的焦化。煤隔绝空气受强热时,有气体生成,其成分为煤焦油、焦炉气、粗氨水、粗笨。反应完毕后的黑色固体物质叫焦炭,碳具有强的还原性常用来冶炼金属,也可用来制水煤气。
元素
Al
B
Be
C
Cl
X
Li
电负性
1.5
2.0
1.5
2.5
3.0
4.0
1.0
元素
Mg
N
Y
O
P
S
Si
电负性
1.2
3.0
0.9
3.5
2.1
2.5
1.8
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