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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※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3化學(xué)下冊階段測試試卷509考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)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6題,共12分)1、下列電子排布式中,原子處于激發(fā)態(tài)的是A.ls22s22p63s23p63d34s2B.ls22s22p63s23p63d44s2C.ls22s22p63s23p63d54s2D.ls22s22p63s23p63d64s22、下列說法正確的是()A.基態(tài)原子的能量一定比激發(fā)態(tài)原子的能量低B.某原子的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d54s1,其表示的是基態(tài)原子的電子排布C.日常生活中我們看到的許多可見光,如霓虹燈光、節(jié)日焰火,是因為原子核外電子發(fā)生躍遷吸收能量導(dǎo)致的D.電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜3、下列各項敘述中,正確的是A.價電子排布為4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p區(qū)元素B.N、P、As的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增大而增大C.2p和3p軌道形狀均為紡錘形,能量也相等D.分子晶體中都存在共價鍵4、現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下:
①1s22s22p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5
則下列有關(guān)比較中正確的是()A.最高正化合價:④>①>③=②B.電負(fù)性:④>①>③>②C.原子半徑:④>③>②>①D.第一電離能:④>③>①>②5、氮氧化鋁(AlON)屬原子晶體,是一種超強(qiáng)透明材料,下列描述錯誤的是()A.AlON和石英的化學(xué)鍵類型相同B.AlON和石英晶體類型相同C.AlON和Al2O3的化學(xué)鍵類型不同D.AlON和Al2O3晶體類型相同6、下列各組物質(zhì)熔點高低的比較,正確的是()A.晶體硅>金剛石>碳化硅B.C.D.評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)7、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(guān)?是什么關(guān)系_____。8、用“>”“<”表示下列各組能級的能量高低。
(1)2s__4s;(2)2p__4p;(3)4s__3d9、依據(jù)原子結(jié)構(gòu)知識回答:
(1)基態(tài)原子的電子排布式是_______________________________;S的價層電子排布式是_________________。
(2)基態(tài)的原子有______個未成對電子,的外圍電子排布圖為______________。
(3)四種元素K、O、中第一電離能最小的是_____,電負(fù)性最大的是______。
(4)下列有關(guān)微粒性質(zhì)的排列順序中,錯誤的是______。
A.元素的電負(fù)性:元素的第一電離能:
C.離子半徑:原子的未成對電子數(shù):10、亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6])又稱黃血鹽,用于檢驗Fe3+,也用作實驗的防結(jié)劑。檢驗三價鐵發(fā)生的反應(yīng)為:K4[Fe(CN)6]+FeCl3=KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏藍(lán))+3KCl;回答問題:
(1)Fe3+的核外電子排布式_________;
(2)與CN-互為等電子體的分子是______,K4[Fe(CN)6]中的作用力除離子鍵和共價鍵外,還有_______。含有12molσ鍵的K4[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為_______mol。
(3)黃血鹽中C原子的雜化方式為______;C、N、O的第一電離能由大到小的排序為________;
(4)Fe;Na、K的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。
①鈉的熔點比鉀更高,原因是__________;
②Fe原子半徑是rcm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,鐵的相對原子質(zhì)量為a,則鐵單質(zhì)的密度是_____g/cm3。11、干冰、石墨、C60;氟化鈣和金剛石的結(jié)構(gòu)模型如下(石墨僅表示其中的一層結(jié)構(gòu)):
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(jié)構(gòu)中,平均每個正六邊形占有的碳原子數(shù)是________。
(4)在CaF2晶體中,Ca2+的配位數(shù)是________,F(xiàn)-的配位數(shù)是________。
(5)固態(tài)時,C60屬于________(填“共價”或“分子”)晶體。12、已知NaCl、MgCl2、AlCl3、Al2O3晶體的熔點依次為801℃、714℃、190℃、2000℃,其中屬于分子晶體的一種晶體應(yīng)是________,它不適宜用作金屬冶煉的電解原料。工業(yè)上這種金屬的冶煉過程必須使用一種助熔劑___________。評卷人得分三、計算題(共7題,共14分)13、(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)(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(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個,碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)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(dǎo)溫度的最高記錄。如圖b所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)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(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為_______。14、鐵有δ;γ、α三種同素異形體;三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。
(1)δ、γ、α三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)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(shù)的值,則γ-Fe單質(zhì)的密度為_______g/cm3(用含r的表達(dá)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(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為______。15、SiC有兩種晶態(tài)變體:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC為立方晶胞;結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶胞參數(shù)為434pm。針對β—SiC回答下列問題:
⑴C的配位數(shù)為__________。
⑵C和Si的最短距離為___________pm。
⑶假設(shè)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)16、金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示,這種堆積方式稱為____________。六棱柱底邊邊長為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,Zn的密度為________g·cm-3(列出計算式)。
17、如圖是金屬鎢晶體中的一個晶胞的結(jié)構(gòu)模型(原子間實際是相互接觸的)。它是一種體心立方結(jié)構(gòu)。實驗測得金屬鎢的密度為19.30g·cm-3;鎢的相對原子質(zhì)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?jǐn)偟絖_________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。____________18、NaCl是重要的化工原料?;卮鹣铝袉栴}。
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈_______色。價電子被激發(fā)到相鄰高能級后形成的激發(fā)態(tài)Na原子,其價電子軌道表示式為_______。
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),但其熔點比NaCl低,原因是________________。
(3)NaCl晶體在50~300GPa的高壓下和Cl2反應(yīng);可以形成一種晶體,其立方晶胞如圖所示(大球為Cl,小球為Na)。
①若A的原子坐標(biāo)為(0,0,0),B的原子坐標(biāo)為(0,),則C的原子坐標(biāo)為_______。
②晶體中,Cl構(gòu)成的多面體包含______個三角形的面,與Cl緊鄰的Na個數(shù)為_______。
③已知晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為_________g·cm-3(列出計算式)。19、通常情況下;氯化鈉;氯化銫、二氧化碳和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)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(jié)合在一起。
(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧鍵。
(4)設(shè)二氧化碳的晶胞密度為ag/cm3,寫出二氧化碳的晶胞參數(shù)的表達(dá)式為____nm(用含NA的代數(shù)式表示)評卷人得分四、原理綜合題(共2題,共20分)20、第四周期的元素,如:鈦(22Ti)、鐵(26Fe);砷、硒、鋅等及其相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題:
(1)基態(tài)Ti原子中,最高能層電子的電子云輪廓形狀為___________,與Ti同周期的所有過渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同的元素有______種。
(2)琥珀酸亞鐵片是用于缺鐵性貧血的預(yù)防和治療的常見藥物,臨床建議服用維生素C促進(jìn)“亞鐵”的吸收,避免生成Fe3+,從結(jié)構(gòu)角度來看,F(xiàn)e2+易被氧化成Fe3+的原因是______________。
(3)SCN-離子可用于Fe3+的檢驗;其對應(yīng)的酸有兩種,分別為硫氰酸(H-S-C≡N)和異硫氰酸(H-N=C=S)。
①寫出與SCN-互為等電子體的一種微粒_________________(分子或離子);
②硫氰酸分子中π鍵和σ鍵的個數(shù)之比為___________;
③異硫氰酸的沸點比硫氰酸沸點高的原因是________________________。
(4)成語“信口雌黃”中的雌黃分子式為As2S3,分子結(jié)構(gòu)如圖,As原子的雜化方式為____________,雌黃和SnCl2在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雌黃(As4S4)和SnCl4并放出H2S氣體,寫出該反應(yīng)方程式__________________________。SnCl4分子的空間構(gòu)型為______________。
(5)高子化合物CaC2的一種晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。該物質(zhì)的電子式___________。一個晶胞含有的π鍵平均有___________個。
(6)硒化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中X和Y點所堆積的原子均為___________(填元素符號);該晶胞中硒原子所處空隙類型為___________(填“立方體”、“正四面體”或正八面體”),該種空隙的填充率為___________;若該晶胞密度為pg?cm-3,硒化鋅的摩爾質(zhì)量為Mg?mol-1。用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,則晶胞參數(shù)a為___________nm。
21、復(fù)合氫化物可作為儲氫和固體電解質(zhì)材料;在能源與材料領(lǐng)域得到了深入的研究。
如:①Mg(NH2)2②NaNH2③H3N-BH3④NaAlH4⑤Li3AlH6
(1)復(fù)合氫化物升溫加熱可逐步分解放出氫氣,理論上單位質(zhì)量的上述復(fù)合氫化物其儲氫能力最低的是__________(填標(biāo)號)。
(2)在Mg(NH2)2和NaNH2中均存在的空間構(gòu)型為_________,中心原子的雜化方式為____________。
(3)H3N-BH3與水反應(yīng)生成一種鹽和H2的化學(xué)方程式:_____________________。寫出基態(tài)B原子的價電子軌道表達(dá)式:__________________________。
(4)Li3AlH6晶體的晶胞參數(shù)為a=b=801.7pm;c=945.5pm,α=β=90°;γ=120°,結(jié)構(gòu)如圖所示:
①已知的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0)、(0,0,),(),(),()和(),晶胞中Li+的個數(shù)為____________。
②如圖是上述Li3AlH6晶胞的某個截面,共含有10個其中6個已經(jīng)畫出(圖中的○),請在圖中用○將剩余的畫出____________。
③此晶體的密度為____g·cm-3(列出計算式,已知阿伏加德羅常數(shù)約為6.02×1023mol-1)。評卷人得分五、工業(yè)流程題(共1題,共5分)22、飲用水中含有砷會導(dǎo)致砷中毒,金屬冶煉過程產(chǎn)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(xué)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(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq);
②亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)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(xué)式);
(4)“一級沉砷”中FeSO4的作用是________。
(5)“二級沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________;
(6)關(guān)于地下水中砷的來源有多種假設(shè),其中一種認(rèn)為富含砷的黃鐵礦(FeS2)被氧化為Fe(OH)3,同時生成導(dǎo)致砷脫離礦體進(jìn)入地下水。FeS2被O2氧化的離子方程式為______________。評卷人得分六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共35分)23、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(shù)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(jié)構(gòu)?;衔顰C2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(shù)為24。請根據(jù)以上情況;回答下列問題:(答題時,A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示)
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式是________,在第四周期中,與基態(tài)E原子最外層電子數(shù)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(zhì)在AC2中點燃可生成A的單質(zhì)與一種熔點較高的固體產(chǎn)物,寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式:__________。
(5)1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數(shù)相同、電子數(shù)相同的分子,互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。此后,等電子原理又有發(fā)展,例如,由短周期元素組成的微粒,只要其原子數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)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(xué)式為_____。
(6)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時,B被還原到最低價,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。24、現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價電子構(gòu)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(shù)是核外電子總數(shù)的E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài);F元素基態(tài)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(fù)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(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為_______
(4)G元素可能的性質(zhì)_______。
A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料B.其電負(fù)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____。25、原子序數(shù)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(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,R單質(zhì)占空氣體積的1/5;W的原子序數(shù)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(shù)目為________。
(2)化合物ZX3與化合物X2R的VSEPR構(gòu)型相同,但立體構(gòu)型不同,ZX3的立體構(gòu)型為________,兩種化合物分子中化學(xué)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(jié)構(gòu)相似的三種物質(zhì),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(zhì)互為等電子體,元素Y的這種氧化物的結(jié)構(gòu)式是________。
(5)W元素原子的價電子排布式為________。26、下表為長式周期表的一部分;其中的編號代表對應(yīng)的元素。
。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
請回答下列問題:
(1)表中⑨號屬于______區(qū)元素。
(2)③和⑧形成的一種常見溶劑,其分子立體空間構(gòu)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(fù)性________元素④的電負(fù)性(選填“>”、“=”或“<”)。
(5)元素⑨的基態(tài)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(zhì)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(zhì)。請寫出元素⑩的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________。27、下表為長式周期表的一部分;其中的序號代表對應(yīng)的元素。
(1)寫出上表中元素⑨原子的基態(tài)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(gòu)型為__________。請寫出與元素④的單質(zhì)互為等電子體分子、離子的化學(xué)式______________________(各寫一種)。
(4)④的最高價氧化物對應(yīng)的水化物稀溶液與元素⑦的單質(zhì)反應(yīng)時,元素④被還原到最低價,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
(5)元素⑩的某種氧化物的晶體結(jié)構(gòu)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(shù)目為__________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【詳解】
A.1s22s22p63s23p63d34s2的核外電子排布符合基態(tài)原子核外電子填充的能級順序和能量最低原理;原子處于基態(tài),故A不選;
B.1s22s22p63s23p63d44s2為激發(fā)態(tài),根據(jù)能量最低原理,其基態(tài)應(yīng)為1s22s22p63s23p63d54s1;故B選;
C.1s22s22p63s23p63d54s2的核外電子排布符合基態(tài)原子核外電子填充的能級順序和能量最低原理;原子處于基態(tài),故C不選;
D.1s22s22p63s23p63d64s2的核外電子排布符合基態(tài)原子核外電子填充的能級順序和能量最低原理;原子處于基態(tài),故D不選;
答案選B。
【點睛】
原子的核外電子排布符合基態(tài)原子核外電子填充的能級順序和能量最低原理、泡利不相容原理及洪特規(guī)則,原子處于基態(tài),否則處于激發(fā)態(tài)。2、B【分析】【詳解】
A.對于同類原子而言;基態(tài)原子的能量總是低于激發(fā)態(tài)原子的能量,不同類的原子不一定符合這個規(guī)律,A錯誤;
B.電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1的原子是Cr;屬于洪特規(guī)則的特例,是基態(tài)原子的電子排布,B正確;
C.光是電子釋放能量的重要形式之一;不同元素的原子中發(fā)生躍遷時吸收或放出的光是不同的,霓虹燈光;激光、焰火等都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān),而不是吸收能量,C錯誤;
D.原子光譜有兩種;基態(tài)原子的電子躍遷到激發(fā)態(tài)時產(chǎn)生吸收光譜,電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生發(fā)射光譜,D錯誤;
故選B。3、A【分析】【分析】
【詳解】
A.價電子排布為4s24p3的元素原子序數(shù)33,為砷元素,位于第四周期第ⅤA族,屬于p區(qū)元素,故A正確;B.同主族元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增大而減小,N、P、As同主族,電負(fù)性N>P>As,故B錯誤;C.2p和3p軌道形狀均為紡錘形,但兩者能層不同,能層高的軌道能量高,3p能量高于2p,故C錯誤;D.分子晶體中不一定都存在共價鍵,如稀有氣體為單原子分子,不存在化學(xué)鍵,故D錯誤;故選A。4、D【分析】【分析】
由基態(tài)原子的電子排布式可知;①為S原子;②為P原子、③為N原子、④為F原子。
【詳解】
A.最高正化合價等于最外層電子數(shù);但F元素沒有正化合價,所以最高正化合價①>②=③,故A錯誤;
B.同周期自左而右電負(fù)性增大,所以電負(fù)性P<S,N<F,N元素非金屬性與S元素強(qiáng),所以電負(fù)性S<N,則電負(fù)性F>N>S>P,即④>③>①>②;故B錯誤;
C.同周期自左而右原子半徑減小;所以原子半徑P>S,N>F,同主族自上而下原子半徑增大,所以原子半徑P>N,故原子半徑P>S>N>F,即②>①>③>④,故C錯誤;
D.同周期自左而右第一電離能增大;由于P為半充滿狀態(tài),較穩(wěn)定,所以第一電離能S<P,N<F,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,故D正確;
故選D。
【點睛】
最高正化合價等于最外層電子數(shù),但F元素沒有正化合價是解答關(guān)鍵。5、D【分析】原子晶體中相鄰的原子間形成共價鍵。常見的原子晶體有金剛石、二氧化硅(石英)晶體等。是離子晶體,Al2O3結(jié)構(gòu)粒子為陰、陽離子,離子間作用力為離子鍵。所以D的描述是錯誤的。6、C【分析】【詳解】
A.晶體硅;金剛石、碳化硅都是原子晶體;因鍵長C-C<C-Si<Si-Si,原子晶體中半徑越小,共價鍵越強(qiáng),熔點越大,則熔點為金剛石>碳化硅>晶體硅,A錯誤;
B.這幾種都是離子晶體,陰離子相同,離子半徑Cs+>K+>Na+;晶格能CsCl<KCl<NaCl,物質(zhì)的晶格能越大,熔沸點越高,所以晶體熔點CsCl<KCl<NaCl,B錯誤;
C.二氧化硅是原子晶體,原子間通過共價鍵結(jié)合,二氧化碳是分子晶體,CO2分子之間通過分子間作用力結(jié)合,He是分子晶體,He分子之間通過分子間作用力結(jié)合,二氧化碳相對分子質(zhì)量大于He,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔沸點越高,化學(xué)鍵比分子間作用力大很多,所以晶體熔點SiO2>CO2>He;C正確;
D.Cl2、Br2、I2都是分子晶體,物質(zhì)的分子的相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力就越強(qiáng),物質(zhì)的熔沸點就越高,由于相對分子質(zhì)量I2>Br2>Cl2,所以這三種物質(zhì)熔點高低順序是I2>Br2>Cl2;D錯誤;
故合理選項是C。二、填空題(共6題,共12分)7、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(shù)n有關(guān),s能級原子軌道的半徑隨主量子數(shù)n的增大而增大?!窘馕觥竣?球②.1③.啞鈴④.3⑤.與主量子數(shù)n(或電子層序數(shù))有關(guān);隨主量子數(shù)n(或電子層序數(shù))的增大而增大8、略
【分析】【分析】
根據(jù)構(gòu)造原理:各能級能量高低順序為①相同n而不同能級的能量高低順序為:ns<np<nd<nf;②n不同時的能量高低:2s<3s<4s2p<3p<4p;③不同層不同能級ns<(n-2)f<(n-1)d<np,絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子的排布都遵循下列順序:1s;2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f
【詳解】
(1)n不同時的能量高低:2s<4s;
(2)n不同時的能量高低:2p<4p;
(3)不同層不同能級ns<(n-1)d:4s<3d。
故答案為:<;<;<?!窘馕觥竣?<②.<③.<9、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)構(gòu)造原理;寫出核外電子排布式;
(2)根據(jù)核外電子排布式回答;
(3)根據(jù)元素周期律中第一電離能和電負(fù)性的遞變規(guī)律回答;
(4)根據(jù)元素周期律判斷。
【詳解】
(1)元素為14號元素,原子核外有14個電子,則核外電子排布式為:S元素為16號元素,原子核外有16個電子,所以核外電子排布式為:則S的價層電子排布式為:
(2)為26號元素,原子核外有26個電子,F(xiàn)e基態(tài)原子電子排布式為則原子有4個未成對電子;Fe元素的價電子為3d和4s上電子,亞鐵離子核外有24個電子,的外圍電子排布式為其外圍電子排布圖為
(3)元素的金屬性越強(qiáng),其第一電離能越小,則四種元素K、O、中K的第一電離能最小;元素的非金屬性越強(qiáng);其電負(fù)性越大,所以F的電負(fù)性最大;
(4)A.得電子能力所以元素的電負(fù)性故A正確;
B.C的電子排布式:N的電子排布式:p軌道處于半充滿狀態(tài),O的電子排布式:第一電離能應(yīng)該是N的最大,則元素的第一電離能:故B錯誤;
C.電子層數(shù)相同核電荷數(shù)越多半徑越小,則離子半徑:故C正確;
D.Mn、Si、Cl原子的未成對電子數(shù)分別為5、2、1,即原子的未成對電子數(shù):故D正確;
故答案為B?!窘馕觥?KFB10、略
【分析】【分析】
(1)Fe是26號元素,核外有26個電子,失去3個電子得到Fe3+,根據(jù)構(gòu)造原理寫出基態(tài)Fe3+的核外電子排布式;
(2)CN-有2個原子,價層電子數(shù)為10;K4[Fe(CN)6]是離子化合物,其中含有共價鍵和配位鍵,1個中含有6個配位鍵,CN-中含有C≡N,1個C≡N中含有1個σ鍵、2個π鍵,即1個中含有12個σ鍵;據(jù)此計算解答;
(3)CN?中中心原子C的價層電子對數(shù)為2,即CN-的VSEPR模型為直線型;采用sp雜化;同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但是第IIA族;第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素;同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大;
(4)①金屬的金屬鍵越強(qiáng);熔點越高;
②設(shè)晶胞的邊長為x,則該晶胞中Fe原子數(shù)為:8×1/8+1=2,晶胞密度為:計算密度。
【詳解】
(1)Fe原子核外有26個電子,失去3個電子得到Fe3+,基態(tài)Fe3+的核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d5,故答案為:1s22s22p63s23p63d5;
(2)CN-有2個原子,價層電子數(shù)為10,則與CN-互為等電子體的分子為N2;K4[Fe(CN)6]是離子化合物,存在離子鍵,其中含有共價鍵和配位鍵,即化學(xué)鍵為離子鍵、配位鍵和共價鍵;1個中含有6個配位鍵,CN?中含有C≡N,1個C≡N中含有1個σ鍵、2個π鍵,即1個中含有12個σ鍵,所以含有12molσ鍵的K4[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為1mol,故答案為:N2;配位鍵;1;
(3)CN?中中心原子C的價層電子對數(shù)為2,即CN?的VSEPR模型為直線型,采用sp雜化;同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但是第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素,所以C.N、O第一電離能大小順序為N>O>C;故答案為:sp;N>O>C;
(4)①K和Na都為金屬晶體;K和Na價電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強(qiáng),熔點更高,故答案為:K和Na的價電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強(qiáng),熔點更高;
②設(shè)晶胞的邊長為x,則晶胞體積該晶胞中Fe原子數(shù)為:8×1/8+1=2,晶胞密度為:故答案為:【解析】1s22s22p63s23p63d5N2配位鍵1spN>O>CK和Na的價電子數(shù)相同,但Na原子半徑小于K原子半徑,所以Na金屬鍵更強(qiáng),熔點更高11、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)CO2晶胞結(jié)構(gòu)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(jīng)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(jù)均攤法,每個金剛石晶胞中碳原子的個數(shù)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(huán)共用,則每個六元環(huán)占有的碳原子個數(shù)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(shù)為8,在CaF2晶胞中每個F-連接4個鈣離子;所以其配位數(shù)為4;
(5)C60中構(gòu)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12、略
【分析】【分析】
根據(jù)離子晶體和分子晶體的熔點關(guān)系分析判斷;根據(jù)分子晶體在熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電分析判斷冶煉的金屬;再分析判斷。
【詳解】
根據(jù)NaCl、MgCl2、AlCl3、Al2O3晶體的熔點依次為801℃、714℃、190℃、2000℃,分子晶體的熔點一般較低,離子晶體的熔點較高,所以AlCl3為分子晶體;氧化鋁的熔點很高,直接電解熔融的氧化鋁冶煉鋁時會消耗大量的能量,因此常用冰晶石作助熔劑,在故答案為:AlCl3;冰晶石。【解析】①.AlCl3②.冰晶石三、計算題(共7題,共14分)13、略
【分析】【分析】
(1)石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu);層內(nèi)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(jù)均攤法計算晶胞中Mg原子和B原子的個數(shù);進(jìn)而確定化學(xué)式。
【詳解】
(1)圖中層內(nèi)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(shù)為6=2個、占有的碳碳鍵數(shù)為6=2個;碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為2:3;
(2)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)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(jù)均攤法可知晶胞中Mg原子的個數(shù)為2×+2×6×=3,B原子的個數(shù)為6,所以Mg原子和B原子的個數(shù)比為3:6=1:2,所以化學(xué)式為MgB2?!窘馕觥?32:3MgB214、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)各種晶體結(jié)構(gòu)中微粒的空間位置確定三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù);然后得到其比值;
(2)先計算出兩種晶體中Fe原子個數(shù)比;然后根據(jù)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(shù),根據(jù)Fe原子半徑計算晶胞的體積,然后根據(jù)計算晶體的密度;
(4)根據(jù)物質(zhì)的熔沸點;溶解性等物理性質(zhì)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(shù)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(shù)=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(shù)=2×3=6;
則三種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)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(shù)之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶體的密度比等于物質(zhì)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(shù)為8×+6×=4,F(xiàn)e原子半徑為rpm,假設(shè)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(zhì)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(jī)溶劑,根據(jù)相似相溶原理,結(jié)合分子晶體熔沸點較低,該物質(zhì)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(xué)會利用均攤方法分析判斷晶胞中鐵原子數(shù)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(guān)鍵?!窘馕觥?:6:32b3:a3分子晶體15、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(shù),再根據(jù)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(shù)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(shè)C的原子半徑為r,則金剛石晶胞參數(shù)為金剛石晶體中原子的空間利用率故答案為:34%?!窘馕觥?18834%16、略
【分析】【詳解】
題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積=6×a2cm2,六棱柱的體積=6×a2ccm3,該晶胞中Zn原子個數(shù)為12×+2×+3=6,已知Zn的相對原子質(zhì)量為65,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則Zn的密度ρ==g·cm-3?!窘馕觥苛阶蠲芏逊e(A3型)17、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(shù)為故答案為:2;
(2)已知金屬鎢的密度為ρ,鎢的相對原子質(zhì)量是M,每個晶胞中含有2個鎢原子,則每個晶胞的質(zhì)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(jù)則體心立方結(jié)構(gòu)的空間利用率為故答案為:68%?!窘馕觥?0.3163nm0.137nm68%18、略
【分析】【詳解】
(1)元素Na的焰色反應(yīng)呈黃色;激發(fā)態(tài)Na原子,價電子由3s能級激發(fā)到3p能級,其價電了軌道表示式為答案:黃;
(2)KBr具有NaCl型的晶體結(jié)構(gòu),都屬于離子晶體。但其熔點比NaCl低,原因是K+半徑Na+大,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低,所以KBr熔點比NaCl低。答案:K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。
(3)①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)及A;B兩點的坐標(biāo)可知;C的原子坐標(biāo)為(1,0.75,0.5);答案:(1,0.75,0.5)。
②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶體中Cl構(gòu)成的多面體包含20個三角形的面;與Cl緊鄰的Na個數(shù)為4;答案:20;4。
③根據(jù)均攤法可知,該晶體中含有2個Na和6個Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/(NAa310-30)【解析】黃K+的半徑大于Na+,Br-半徑大于Cl-,KBr中離子鍵較弱,晶格能較低。(1,0.75,0.5)204259/(NAa310-30)19、略
【分析】【分析】
(1)氯化鈉晶體中氯離子位于定點和面心;鈉離子位于邊和體心;
(2)陰;陽離子之間的靜電作用為離子鍵;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度
【詳解】
(1)晶胞中位于體心的鈉離子和位于邊上Na+的短離最近,則最近且等距的Na+共有12個Na+;晶胞中Na+的個數(shù)為1+12=4,Na+的個數(shù)為8+6=4;
(2)在CsCl的晶胞中,Cs+與Cl-通過離子鍵結(jié)合在一起;
(3)二氧化硅是原子晶體;每個硅原子與4個氧原子形成硅氧鍵,則1mol二氧化硅中有4mol硅氧鍵;
(4)晶胞中CO2分子數(shù)目為8+6=4,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度則a=nm=nm。
【點睛】
均攤法確定立方晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點:每個頂點的原子被8個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;②棱:每條棱的原子被4個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;③面上:每個面的原子被2個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占份額;④內(nèi)部:內(nèi)部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞。【解析】1244離子鍵4四、原理綜合題(共2題,共20分)20、略
【分析】【詳解】
(1)基態(tài)Ti原子的價層電子排布式為:3d24s2,最高能層為第四能層,s電子云輪廓形狀為球形;與Ti同周期的所有過渡元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鈦不同的元素有Cr3d54s1,Cu3d104s1;共兩種;
(2)從結(jié)構(gòu)角度來看,F(xiàn)e2+的價電子排布式是:3d6,再失一個電子就是3d5半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故易被氧化成Fe3+;
(3)①與SCN-互為等電子體的一種微粒是:N2O(或CO2、CS2、OCN-);
②硫氰酸(H-S-C≡N)中π鍵和σ鍵的個數(shù)之比為2∶3;
③異硫氰酸分子間可以形成氫鍵;故其沸點比硫氰酸沸點高;
(4)雌黃分子式為As2S3,As有四對價層電子對,As原子的雜化方式為sp3雜化;
雌黃和SnCl2在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雌黃(As4S4)和SnCl4并放出H2S氣體,故其反應(yīng)方程式為:2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H4S↑;SnCl4分子的空間構(gòu)型為正四面體;
(5)CaC2為離子化合物,電子式為:一個晶胞含有4個Ca2+,4個C22-,一個C22-中有兩個π鍵;一個晶胞含有的π鍵平均有8個;
(6)硒化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)中X和Y點所堆積的原子均為Zn,該晶胞中四個硒原子所處晶胞體對角線四分之一處,空隙類型為正四面體,但只占據(jù)了其中4個位置,故該種空隙的填充率為50%;若該晶胞密度為pg?cm-3,硒化鋅的摩爾質(zhì)量為Mg?mol-1。用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,則晶胞參數(shù)a為×107nm?!窘馕觥壳蛐?Fe3+的3d5半滿狀態(tài)更穩(wěn)定N2O(或CO2、CS2、OCN-)2∶3異硫氰酸分子間含有氫鍵sp3雜化2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H4S↑正四面體形8Zn正四面體50%×10721、略
【分析】【詳解】
(1)理論上單位質(zhì)量復(fù)合氫化物其儲氫能力即為復(fù)合氫化物中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù):①Mg(NH2)2中H%為②NaNH2中H%為③H3N-BH3中H%為④NaAlH4中H%為⑤Li3AlH6中H%為所以儲氫能力最低的是②;
(2)NH2-的價層電子數(shù)為根據(jù)VSEPR理論,NH2-的理論構(gòu)型為正四面體,因含兩對孤對電子,所以NH2-的空間構(gòu)型為V形,因價層電子對數(shù)為4,所以中心原子N的雜化方式為sp3雜化;
(3)根據(jù)電負(fù)性數(shù)值,H3N-BH3中氮原子上的氫原子帶正電荷,硼原子上的氫原子帶負(fù)電荷,所以H3N-BH3與水反應(yīng)時,-BH3中的氫原子與水發(fā)生歸中反應(yīng)生成氫氣,-BH3轉(zhuǎn)化為B(OH)4-(變可簡寫為BO2-),所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H3N-BH3+2H2O=NH4BO2+3H2;
硼是第5號元素,在元素周期表中位于第二周期第ⅢA族、p區(qū),其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p1,價電子排布式為2s22p1,價電子軌道表達(dá)式為
(4)①根據(jù)AlH63-的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可以判斷其在晶胞中的位置:8個在頂點、4個在側(cè)棱棱心、4個在晶胞體內(nèi),由分?jǐn)偡傻靡粋€晶胞中含有6個AlH63-,所以一個晶胞中所含有Li+的個數(shù)為18;
②由截面的邊長(801.7pm和945.5pm)可知這是過晶胞底面長軸的橫截面,題目表明了這個截面中一共含有10個AlH63-,又畫出4個位于頂點、2個位于棱心的AlH63-,所以需要畫出的是4個位于晶.胞體內(nèi)的AlH63-,結(jié)合AlH63-的分?jǐn)?shù)坐標(biāo),即可將缺失的AlH63-補(bǔ)充完整,得到下圖:或
③根據(jù)晶胞密度公式:晶胞中M=54g/mol、Z=6、V=801.72945.5sin60pm3,所以該晶體的密度為【解析】②V形sp3雜化H3N-BH3+2H2O=NH4BO2+3H218或五、工業(yè)流程題(共1題,共5分)22、略
【分析】【分析】
廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化鈉生成As2S3沉淀,為防止As2S3與硫離子反應(yīng)再次溶解,所以再加入硫酸亞鐵除去過量的硫離子,過濾得到As2S3和FeS,濾液中加入過氧化氫將亞砷酸氧化成砷酸,亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入CaO沉淀砷酸根、鐵離子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低濃度含砷廢水。
【詳解】
(1)As元素為33號元素,與N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨氣分子結(jié)構(gòu)相同為共價化合物,砷原子和三個氫原子形成三個As-H鍵,電子式為:
(2)a.同周期主族元素自左而右非金屬性增強(qiáng),最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性增強(qiáng),同主族自上而下非金屬性減弱,最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性減弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正確;
b.同周期主族元素自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑依次增大,原子半徑:As>P>S,故b錯誤;
c.同主族元素自上而下第一電離能減小,P和S同周期,但是P原子3p能級為半滿狀態(tài),更穩(wěn)定,第一電離能更大,所以第一電離能P>S>As;故c錯誤;
綜上所述選a;
(3)根據(jù)分析可知沉淀為微溶物CaSO4;
(4)As2S3與過量的S2-存在反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq),所以需要加入FeSO4除去過量的硫離子;使平衡逆向移動,一級沉砷更完全;
(5)含砷物質(zhì)物質(zhì)為H3AsO3,加入過氧化氫可以將其氧化成H3AsO4,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得化學(xué)方程式為H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;
(6)根據(jù)題意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根據(jù)元素守恒可知反應(yīng)物應(yīng)該還有H2O,F(xiàn)eS2整體化合價升高15價,一個O2降低4價,所以二者的系數(shù)比為4:15,再根據(jù)元素守恒可得離子方程式為4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。
【點睛】
同一周期元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折,當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,元素的第一電離能大于相鄰元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀過量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)?2(aq)平衡逆向移動,使一級沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+六、元素或物質(zhì)推斷題(共5題,共35分)23、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(shù)A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?;衔顳C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(jié)構(gòu),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(shù)為24,E為Cr。
【詳解】
(1)基態(tài)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(tài)E原子最外層電子數(shù)相同即最外層電子數(shù)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(zhì)在CO2中點燃可生成碳和一種熔點較高的固體產(chǎn)物MgO,其化學(xué)反應(yīng)方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案為:2Mg+CO22MgO+C;
(5)根據(jù)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(xué)式為N2O;故答案為:N2O;
(6)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液為HNO3與Mg的單質(zhì)反應(yīng)時,NHO3被還原到最低價即NH4NO3,其反應(yīng)的化學(xué)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+3H2O24、略
【分析】【分析】
A元素的價電子構(gòu)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(shù)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(shù)是核外電子總數(shù)的最外層電子數(shù)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(tài),原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則原子序數(shù)為26,為Fe元素;F元素基態(tài)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(jù)此解答。
【詳解】
(1)N原子最外層為半充滿狀態(tài);性質(zhì)穩(wěn)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(fù)性逐漸增強(qiáng),故元素的電負(fù)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(qū),其基態(tài)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(zhì)可作為半導(dǎo)體材料,A正確;
B.同主族從上到下元素的電負(fù)性依次減?。粍t電負(fù)性:As<P,B錯誤;
C.同一周期從左到右原子半徑依次減??;As與Ge元素同一周期,位于Ge的右側(cè),則其原子半徑小于鍺,C錯誤;
D.As與硒元
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