【文档说明】山东省德州市第一中学2022-2023学年高二下学期3月月考化学试题 word版含解析.docx,共(20)页,895.477 KB,由小赞的店铺上传
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高二年级3月份阶段性测试化学试题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。2.请将答案正确填写在答题卡上。可能用到的原子量:H-1B-11C-12N-14O-16S-32Na-23Cl-35.5Ca-40Cr-52Co-59Cu-64Mn-55Zn-65第I卷(选择题)
一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20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.化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法正确的是A.冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃,碲和镉均属于过渡元素B.近年来的材料新宠——石墨烯,与金刚石互为同位
素C.速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键D.焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关【答案】D【解析】【详解】A.碲属于ⅥA族元素,不属于过渡元素,A错误;B.金刚石、石墨烯是
碳元素的单质,互为同素异形体,B错误;C.干冰升华过程中,只发生状态的改变,不发生分子的改变,不破坏共价键,C错误;D.焰火、激光的产生与原子核外电子跃迁释放能量有关,D正确;故选D。2.下列化学用语或图示表达正确的是A.图中电子排布违反了能量最低原理B.
氧原子核外能量最高的电子云的形状:C.Na2O2的电子式:D.由于H2O分子间可以存在氢键,水的热稳定性很强【答案】B【解析】【详解】A.图中电子排布违反了洪特规则,选项A错误;B.氧原子核外能量最高的电子2p轨道的4个电子,因此其电子云的形状为:,选项B正确;C.过氧化钠是离子化合物,由
钠离子与过氧根离子构成,电子式为,选项C错误;D.因为水分子中H−O的键能较大,键能越大,分子越稳定,分子的稳定性与氢键无关,选项D错误;答案选B。3.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A.12gNaHSO4中含有0.2NA个阳离子B.34g
呋喃()中含有的极性键数目为3NAC.8gCH4含有中子数为3NAD.1mol[Cu(NH3)4]2+中共价键的个数为16NA【答案】A【解析】【详解】A.12gNaHSO4为0.1mol,其晶体中含有0.1NA个阳离子,选项A不正确;B.1个呋喃()中含有6个极性键,分别是4个碳氢键和
2个碳氧键,34g呋喃()的物质的量为0.5mol,则其中含有的极性键数目为3NA,选项B正确;C.8g甲烷的物质的量为0.5mol,每个甲烷分子中含有6个中子,0.5mol甲烷含有中子数为3NA,选项C
正确;D.每个[Cu(NH3)4]2+中含有共价键43+4=16,故1mol[Cu(NH3)4]2+中共价键的个数为16NA,选项D正确;答案选A。4.下列相关比较中,不正确的是A.第一电离能:F>N>O>CB.熔点:Na<Mg<AlC.分解温度:MgCO3>CaCO3>BaCO3
D.分子中键角:H2O>H2S>H2Se【答案】C【解析】【详解】A.同周期元素第一电离能随原子序数递增而逐渐增大,N的2p轨道是3个电子,是半充满状态,属于稳定状态,第一电离能大于O,则第一电离能F>N>O>C,选项A正确
;B.三种均是金属单质,根据半径越小,电荷数越多金属键键能越大可判断熔点:Na<Mg<Al,选项B正确;C.三种盐中对应阳离子的半径依次增大,电荷数相同,半径越小,结合氧的能力越强,碳酸盐越容易分解,则碳酸盐的分解温度越低,所以分解温
度:MgCO3<CaCO3<BaCO3,选项C不正确;D.对于中心原子O、S、Se电负性依次减小,与H原子成键时,H2O中共用电子对更偏向中心原子,故成键电子对间的排斥力最强,键角最大,而Se的电负性最小,故H2Se的键角最小,故键角:H2O>H
2S>H2Se,选项D正确;答案选C。5.某种合成医药、农药的中间体W结构如图所示,其中X、Y、Z、M、R均为短周期元素,原子序数依次增大。下列说法错误的是A.Z2和YM为等电子体B.RM3的空间构型为平面三角形C.W分子中R的杂化方式为sp2D
.W分子中既存在极性共价键,又存在非极性共价键【答案】C【解析】【分析】X、Y、Z、M、R均为短周期元素,原子序数依次增大;且由图可知,X只形成1个共价键,所以为H元素;Y形成4个共价键,所以为C元素;Z形成3个共价键,所以为N
元素;M形成1个双键,所以为O元素;R形成了两个单键和两个双键,所以为S元素;据此分析解题。【详解】A.Z2为N2;YM为CO;N2和CO均是含有14电子的双原子分子,为等电子体,故A正确;B.RM3为SO3,三氧化硫分子中价层电子对数是3+0=3,
空间构型为平面三角形,故B正确;C.如图所示,W分子中R形成四个σ键且无孤电子对,杂化方式为sp3,故C错误;D.W分子中既存在极性共价键,如Y-X,Z-X;又存在非极性共价键,如Y-Y,故D正确;故答案选C。6.下列事实与氢键无关有①HF比HCl的熔、沸
点高②相同温度下,冰的密度比水小③水分子比硫化氢分子稳定④乙醇可以和水以任意比例互溶⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸低A.1项B.2项C.3项D.4项【答案】A【解析】【详解】①HF分子之间能形成氢键,导致其熔、沸点高于HCl;②氢键具有方向性,相同温度下,冰中氢键数目比液态水中
多,使得水分子间距增大,体积增加,所以冰的密度比水小;③水分子比硫化氢分子稳定是因为O的非金属性强于S,与氢键无关;④乙醇可以和水分子形成氢键,使其溶解度较大,可以与水互溶;⑤邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键使其熔、沸点降低,对羟基苯甲醛易形成分子间氢键使其熔、沸点升高;因此与氢键
无关的只有③;故选:A。7.对乙酰氨基酚主要用于感冒引起的发热,也用于缓解疼痛,其分子结构如图所示。下列说法错误的是A.该分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子个数比为7:1B.该分子中所有碳原子不可能处于同一平面上C.该分子中含有20个σ键
的D.苯环中的大键是由碳原子6个未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”的方式重叠而成【答案】B【解析】【详解】A.苯环上的碳原子以及羰基碳原子的价层电子对数均为3,采取sp2杂化,甲基碳原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,故该分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原
子个数比为7:1,故A正确;B.苯环上的碳原子共平面,碳氧双键上的碳原子采取sp2杂化,故羰基碳原子、甲基碳原子、氮原子共平面,N原子采取sp3杂化,碳氮单键可以旋转,故该分子中所有碳原子可能处于同一平面上,
故B错误;C.单键为σ键,双键中有一个σ键,一个π键,苯环上没有连接侧链的碳原子上省略了氢原子,故该分子中含有20个σ键,故C正确;D.苯环上的碳原子的价层电子对数为3,采取sp2杂化,6个碳原子各有一个未参与杂化的2p轨道垂直于苯环平面,互相平行,以“肩并肩”的方式重叠而形成大
π键,故D正确;故选B。8.3PCl是合成各种有机农药的原料,下列判断错误的是A.3PCl分子中P原子为2sp杂化,分子呈平面三角形B.P的电负性小于S,而P的第一电离能大于S的第一电离能C.3PCl的键角大于3PF的键角D.3PCl分子稳定性低于3PF分子,因为P-F键键能大【答案】AC【解析
】【详解】A.3PCl有4个价电子对,P原子为3sp杂化3个σ键和1对孤电子对,所以空间构型为三角锥形,A错误;B.P的电负性小于S,但是P原子的价电子排布为:233s3p,p轨道有3个电子,半充满稳定状态,所以第
一电离能大于S的第一电离能,B正确;C.因为氟原子半径较小,氟原子之间的距离较近,氟原子之间的排斥力较大,键角较大,C错误;D.因为氟原子半径小,P-F键键长较短,键能较大,所以3PF稳定性较强,D正确;故选AC。9.3Fe+的配位化合物较稳定且应用广泛。3Fe+
可与2HO、SCN−、F−、Cl−等配体形成使溶液呈浅紫色的()326FeHO+、红色的()36FeSCN−、无色的36FeF−、黄色的4FeCl−配离子。某同学按如下步骤完成实验:已知:向2Co+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的()24CoSCN−
配离子;2Co+不能与F−形成配离子。下列说法不正确的是A.Ⅰ中溶液呈黄色可能是由3Fe+水解产物的颜色造成B.向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体,溶液可能再次变为红色C.可用NaF和KSCN溶液检验3FeCl溶
液中是否含有2Co+D.为了能观察到溶液Ⅰ中()326FeHO+的颜色,可向该溶液中加入稀盐酸【答案】D【解析】【分析】Fe(NO3)3溶液中部分3Fe+水解生成Fe(OH)3,部分3Fe+形成()326FeHO
+;向Fe(NO3)3溶液中加KSCN,()326FeHO+转化为红色的()36FeSCN−,在加NaF,()36FeSCN−转化为无色的36FeF−。【详解】A.()326FeHO+使溶液呈浅紫色,3Fe+易水解,Fe(NO3)3溶液呈
黄色可能是由3Fe+水解生成Fe(OH)3等使溶液呈黄色,故A正确;B.向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体,SCN-浓度增大,使()36FeSCN−(aq)+6F-(aq)36FeF−(aq)+6SCN-(aq)平衡逆向移动,溶液可能再次变为红色,故B正确;C.先向溶液中加足量N
aF溶液,再加KSCN溶液,若溶液呈蓝色,则说明含有2Co+,否则不含2Co+,故C正确;D.Fe(NO3)3溶液中加稀盐酸形成黄色的4FeCl−,观察不到()326FeHO+的颜色,故D错误;选
D。10.钴的某种氧化物广泛应用于硬质合金、超耐热合金、绝缘材料和磁性材料的生产,其晶胞结构如图所示。下列有关说法错误的是A.该氧化物的化学式为CoOB.晶胞中Co2+的配位数为12C.根据晶体类型推测,该物质熔点高于硫(S8)D.若该氧
化物的密度为ρg•cm-3,阿伏加德罗常数为NAmol-1,则晶胞中两个O2-间的最短距离是22×3A300ρNcm【答案】B【解析】【详解】A.据“均摊法”,晶胞中含12×14+1=4个Co2+、8×18+6×12=4个
O2−,该氧化物的化学式为CoO,A正确;B.以体心钴离子为例,晶胞中Co2+的配位数为6,B错误;C.一般来说分子晶体熔点低于离子晶体,根据晶体类型推测,CoO(离子晶体)高于S8(分子晶体)熔点,C正确;D.设晶胞棱长为acm,
1个晶胞中含有4个CoO,则晶体密度为ρ=-3-333AA4M300gcmgcmNaaN=,晶胞棱长a=3A300ρNcm,两个O2−间的最短距离为3A2230022ρNa=cm,D正确;故选:B。二、不定项选择题:本题共5小题,共20分。
在每小题给出的四个选项中有1~2个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.氯元素有多种化合价,可形成234ClClOClOClOClO−−−−−、、、、等离子.下列说法错误的是A
.基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种B.键角:234ClOClOClO−−−CCl−提供孤电子对与2Cu+可形成24CuCl−D.234ClOClOClO−−−、、中Cl的杂化方式相同【答案】B【解析】【详解
】A.已知基态Cl原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p5,故基态Cl原子核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3=9种,A正确;B.已知234ClOClOClO−−−、、中中心原子周围的价层电子对数为:2+1(7+1-2?2)2=4、3+1(7+1-
3?2)2=4、4+1(7+1-4?2)2=4,孤电子对数分别为2、1、0,由于孤电子对对孤电子对的排斥作用>孤电子对对成键电子对的排斥作用>成键电子对对成键电子对的排斥作用,故键角:---234ClOClOClO<<,B错误;C.Cl-中含有孤电子对,故Cl−提供孤电子对与2Cu+可形成24Cu
Cl−,C正确;D.由B项分析可知,234ClOClOClO−−−、、中Cl周围的价层电子对数均为4,故三者的杂化方式相同,均为sp3杂化,D正确;故答案为:B。12.联氨(N2H4)可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。下列叙述不正确的
是A.N2H4分子中σ键与π键的数目之比为5∶1B.1molN2H4可处理水中1.5molO2C.含铜的氧化物中,Cu+比Cu2+稳定D.③中发生的反应为4Cu(NH3)2++O2+8NH3·H2O=4Cu(NH3)24++4OH-+6H2O.【答案】AB【解析】【详解】A.N2
H4分子中含有5个σ键,不含π键,A错误;B.联氨在处理溶解氧时,氮元素化合价由-2升高到零价,1mol联氨转移4mol电子,根据电子守恒可知,可处理1mol氧气,B错误;C.Cu+的价电子排布为3d10,Cu2+
的价电子排布为3d9,Cu+比Cu2+稳定,C正确;D.反应③中Cu(NH3)2+被氧气氧化为Cu(NH3)24+,本质上是中心离子Cu+被氧化为Cu2+,根据电荷守恒、元素守恒可得反应的离子方程式为4Cu(NH3)2++O2+
8NH3·H2O=4Cu(NH3)24++4OH-+6H2O,D正确;故选AB。13.硒化锌是一种重要的半导体材料;其晶胞结构如图甲所示,已知晶胞参数为pnm,乙图为晶胞的俯视图,下列说法正确的是A.晶胞中硒原子
的配位数为12B.晶胞中d点原子分数坐标为313,,444C.相邻两个Zn原子的最短距离为2pnmD.电负性:Zn>Se【答案】B【解析】【详解】A.该晶胞中Zn原子的配位数是4,则ZnSe晶胞中Se原子的配位数也是4,
A错误;B.该晶胞中a点坐标为(0,0,0),b点坐标为B为(12,1,12),则a原子位于坐标原点,b原子在坐标轴正方向空间内,由图乙可知d原子也在坐标轴正方向空间内,且到x轴、y轴、z轴的距离分别为34、
14、34,即d原子的坐标为(34,14,34),B正确;C.面对角线的两个Zn原子距离最短,为22pnm,C错误;D.Zn、Se为同周期元素,根据非金属性越强,电负性越大,非金属性:Zn<Se,电负性:Zn<Se,D错误;故选B。14.硼氢化钠(NaBH4)具
有很强的还原性,被称为“万能还原剂”,NaBH4在催化剂钌(44Ru)表面与水反应的历程如图所示:下列说法正确的是A.元素钌(44Ru)位于d区B.BH3分子的空间结构和VSEPR模型不同C.过程④中产生1molH2,转移电子物质的量为2
molD.硼氢化钠中硼元素的化合价为+3价,反应过程中硼元素的化合价始终保持不变【答案】AD【解析】【详解】A.元素钌(44Ru)的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d65s2,则其在元素周期表中位于d区,
A正确;B.BH3分子中B原子的价层电子对数为3,则发生sp2杂化,B的最外层只有3个电子,全部用于成键,所以其最外层不含孤电子对,为平面三角形,和VSEPR模型相同,B错误;C.从图中可以看出,过程④中发生反应HB(OH)2+2H2O+e-=4B(OH)−+32H2↑,则产生1molH2,
转移电子的物质的量为23mol,C错误;D.硼氢化钠中硼元素的化合价为+3价,反应过程中硼元素的化合价始终保持+3价,D正确;故选AD。15.根据如图所示,下列说法错误的是A.第三周期某元素的前5个电子的电离能如图1所示。该元素是MgB.铝镁
合金是优质储钠材料,原子位于面心和顶点,其晶胞如图2所示。1个铝原子周围有4个镁原子最近且等距离C.图3所示是[Zn(NH3)6]2+的部分结构以及其中H-N-H键键角,键角比NH3大与NH3中N原子的孤电子对转化为成键电子对有关D.立方BN晶体晶胞结构如图4
所示,设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为3A75316aNg•cm-3【答案】BD【解析】【详解】A.从图上看出I3是I2的五倍多,说明该原子最外层有两个电子,故该原子是第三周期的Mg原子,故A正确;B.与侧面面心的Al原子等距离且最近的Mg原子处
于该面的4个顶点及面心位置,而每个侧面为2个晶胞共有,故1个铝原子周围有8个镁原子最近且等距离,故B错误;C.在NH3分子中,N原子的孤电子对排斥成键电子对能力强,[Zn(NH3)6]2+中,N原子的孤电子对转化为成键电子对,对其他三个成键电子对的排斥作
用减弱,键角增大,故C正确;D.根据均摊法可知该晶胞中有4个B和4个N原子,设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm,晶胞边长为x,3x=4a,晶胞体积为:V=321341()0cm3a−,则晶体的密度为2132A75310gcm16aN−,故D错误;故选:BD。第II卷(
非选择题)三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.C、O、S、Fe、Cu、Co、Ge等元素的单质及化合物在诸多领域都有广泛应用。回答下列问题:(1)Cu元素在元素周期表的位置是_____,基态Ge原子的电子排布式为______。(2)Co3+可以形成配合物[Co(NH2-CH2
-CH2-NH2)(NH3)2Cl2]Cl。①该配合物中Co3+的配位数是_____。②乙二胺(NH2-CH2-CH2-NH2)与三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,三甲胺分子中氮原子杂化类型为______,C、N、H三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____。分析乙二胺的沸点比三甲胺高很多的
原因是_____。(3)CO23−的键角______SO23−的键角(填“>”、“<”或“=”),理由是______,CO23−含有大π键是______。【答案】(1)①.第4周期第IB族②.[Ar]3d104s24p2(2)①.6②.sp3③.N>C
>H④.乙二胺分子间可以形成氢键,但三甲胺不能(3)①.>②.CO23−中心原子发生sp2杂化,且杂化轨道全部用于成键;SO23−中心原子发生sp3杂化,且有一对孤对电子③.π64【解析】【小问1详解】Cu为29号元素,位于周期表中第4周期IB族;Ge
为32号元素,电子排布式为[Ar]3d104s24p2,故答案为:第4周期IB族;[Ar]3d104s24p2;【小问2详解】①该配合物中Co3+与NH2-CH2-CH2-NH2中两个N原子形成配位键,同时与NH3和Cl-形成配位键,其配位数为6,故答案为:
6;②三甲胺分子中氮原子以单键与三个甲基相连,N原子采用sp3杂化,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,第一电离能:N>C,C>H,乙二胺分子间可以形成氢键,但三甲胺不能,因的此乙二胺的沸点高于三甲胺,故答案为:sp3;N>C>H;乙
二胺分子间可以形成氢键,但三甲胺不能;【小问3详解】CO23−中心原子C原子的价层电子对数=4232+=,发生sp2杂化,无孤对电子,杂化轨道全部用于成键;CO23−中C与O先形成σ键,C原子有1个单电子,O原子各有1个单电子,再加上得到2个电子,则形成的Π键为π64,SO23
−中心S原子的价层电子对数=6242+=,发生sp3杂化,且有一对孤对电子,CO23−的键角大于SO23−,故答案为:>;CO23−中心原子发生sp2杂化,且杂化轨道全部用于成键;SO23−中心原子发生sp3杂化,且
有一对孤对电子;π64;17.新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题:(1)基态Si原子中,核外电子占据的最高能层的符号为_____,占据最高能
级的电子的电子云轮廓图形状为_____;基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1,其转化为下列激发态时,吸收能量最少的是_____(填选项字母)。A.[Ar]B.[Ar]C.[Ar]D.[Ar](2)C与Si
是同主族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Si原子之间难以形成双键、叁键。从原子结构分析,其原因为_____。(3)硼(B)与Ga是同主族元素,硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂,其阴离子
BH4−的立体构型为_____;另一种含硼阴离子的结构如图所示,其中B原子的杂化方式为_____。(4)GaCl3的熔点为77.9℃,GaF3的熔点为1000℃,试分析GaCl3熔点低于GaF3的原因为_____;气态GaCl3常以二聚体形式存在,二聚体中各原子
均满足8e-结构,据此写出二聚体的结构式为_____。【答案】(1)①.M②.哑铃(纺锤)③.B(2)Si原子半径大,原子之间形成的σ键键长较长,p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠,难以形成π键(3)①.正四面体形②.sp2杂化和sp3杂化(4)
①.GaCl3熔化时破坏分子间作用力,GaF3熔化时破坏离子键,离子键强于分子间作用力,所以GaCl3的熔点低于GaF3②.【解析】【小问1详解】基态Si原子核外电子排布式为:226221s2s2p3s3p,最高能层为第三层,符号为
M;最高能级为3p,形状为纺锤形或哑铃形;A、B表示1个4s电子被激发到4p轨道,A中电子被激发到含电子能级中,B中4s电子被激发到4p空轨道中,符合洪特规则,能量更低,而C、D中均有2个4s电子被激发到4p能级,吸收能量高于A、B,故答案为:M
;哑铃(纺锤);B;【小问2详解】Si原子有三个电子层,原子半径大C原子,原子之间形成的σ键键长较长,p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠,难以形成π键,故答案为:Si原子半径大,原子之间形成的σ键键长较长,p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠,难以形成π键;【小问3详解】BH4−中B原子的价
层电子对数=314142++=,无孤电子对,呈正四面体构型,由图中信息可知B有两种成键方式,与4个原子相连的B原子采用sp3杂化,与三个原子相连的B原子采用sp2杂化,故答案为:正四面体形;sp2杂化和sp3杂化;【小问4详解】Ga与F的电负性
差较大,形成离子键,GaF3为离子化合物,Ga与Cl电负性差小,形成共价键,GaCl3为共价分子,因此在熔化时,GaCl3熔化时破坏分子间作用力,GaF3熔化时破坏离子键,离子键强于分子间作用力,所以GaCl3的熔点低于GaF3;气态GaCl3常以二聚体形式存在,二聚体中各
原子均满足8e-结构,该二聚体结构式为:,故答案为:GaCl3熔化时破坏分子间作用力,GaF3熔化时破坏离子键,离子键强于分子间作用力,所以GaCl3的熔点低于GaF3;。的18.自然界中存在大量的金属元素,在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:(1)下列有关微粒性质的排列顺序错
误的是_____。A.元素的电负性:P<O<FB.元素的第一电离能:C<N<OC.离子半径:O2->Na+>Mg2+D.原子的未成对电子数:Mn>Si>Cl(2)基态Ni原子核外电子运动状态有_____种,其核外电子排布式中未成对电子数为_____个。(3)钌-多吡啶配合物具有丰富的光化学和
光物理信息,结构简式如图所示。钌(II)的配位数是______,N原子的杂化类型为______。(4)氧铬酸钙是一种常见含铬矿石,其立方晶胞如图所示。①氧铬酸钙的化学式为_____。②1个钙原子与_____个氧原子最近且等距离。③该晶体密度为_____g
•cm-3(列出计算式即可。已知Ca和O的最近距离为anm,NA代表阿伏加德罗常数)【答案】(1)B(2)①.28②.2(3)①.6②.sp2、sp3(4)①.CaCrO3②.12③.-73A40+52+163(2a1
0)N【解析】【小问1详解】A.得电子能力P<O<F,所以元素的电负性P<O<F,选项A正确;B.同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道半充满,第一电离能大于同周期相邻的元素,故第一电离能应该是N的最大,C最小,选项B错误;C.这些离子是电子层一样多的微粒,核电荷数越多半径越小,则
离子半径:O2->Na+>Mg2+,选项C正确;D.Mn、Si、Cl原子的未成对电子数分别为5、2、1,即原子的未成对电子数:Mn>Si>Cl,选项D正确;答案选B;【小问2详解】Ni有28个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,原子核外电
子运动状态有28种,其核外电子排布式中未成对电子数为2个;【小问3详解】由钌-多吡啶配合物的结构简式可知,Ru与6个N形成配位键,则钌(Ⅱ)的配位数为6,N原子形成了单键和双键,则杂化方式为sp2、sp3,答案为6;sp2、sp3;【小问4详解】根据晶胞结构,Ca在顶点,原
子个数为1818=,Cr原子在体心,原子个数为1,O原子在面心,个数为1632=,所以该晶胞的化学式为:3CaCrO;Ca在顶点,O原子在面心,1个钙原子与12个氧原子最近且等距离;已知Ca和O的最近距离为
,晶胞棱长为2anm,则该晶体密度为A73m4052163ρ=V(210)aN−++=,答案为3CaCrO;12;-73A40+52+163(2a10)N。19.我国科学家利用锰簇催化剂(Mn4CaOx,x代表氧原子数)
解密光合作用。锰簇的可逆结构异构化反应如图。请回答下列问题:(1)基态氧原子价电子轨道表示式为______。基态钙原子中能量最高的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为______形。(2)已知:在元素周期表中Mn、Cr相邻。第二电离能与第一电离能之差较小的是____
__(填“Mn”或“Cr”),理由是______。(3)在上述异构化反应中,1molA中由Mn形成的σ键有______mol。(4)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,MnS晶胞结构如图所示。①Mn原子的配位数是______,距离Mn原子最近的Mn原子有______个。②以晶胞参数为
单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中,1号S原子坐标为(0,0,0),3号S原子坐标为(1,1,1),则2号S原子坐标为______。③已知:MnS晶体的密度为ρg•cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值。则MnS晶胞中阴
、阳离子最近距离为______pm(列出计算式即可)。【答案】(1)①.②.球(2)①.Mn②.基态Cr、Mn的价层电子排布式分别为3d54s1、3d54s2,基态铬的d轨道为半满较稳定结构,较为容易失去1个电子、较难失去第2个电子
,则第一电离能:Cr<Mn、第二电离能:Cr>Mn,故第二电离能与第一电离能之差较小的是Mn(3)14(4)①.6②.12③.(12,1,12)④.103A34810ρN2【解析】【小问1详解】基态氧原子价电子排布式为2s22p4,按照洪特规则和泡利不相
容原理,其价电子轨道表示式为;基态钙原子的排布式为[Ar]4s2,因此能量最高的电子所占据原子轨道为4s,电子云轮廓图为球形;故答案为;球;【小问2详解】基态Cr、Mn的价层电子排布式分别为3d54s1、3d54s2,基态Cr原子失去第一个电子是4s能级上的
电子,失去第二个电子是3d上的电子,出现了能层间能量变化,能层间能量变化大;基态Mn失去第一、第二电子均是4s上的,属于同一能层,同一能层能量变化较小;故答案为基态Cr、Mn的价层电子排布式分别为3d54s1、3d54s2
,基态铬的d轨道为半满较稳定结构,较为容易失去1个电子、较难失去第2个电子,则第一电离能:Cr<Mn、第二电离能:Cr>Mn,故第二电离能与第一电离能之差较小的是Mn;【小问3详解】根据A的结构可知,2个Mn与4个O形成σ键,2个Mn与3个O形成σ键,因此
1molA中Mn形成的σ键有14mol;故答案为14;【小问4详解】①根据MnS的晶胞图可知,Mn原子周围有6个S原子,即Mn的配位数为6,距离Mn原子最近的Mn的原子有12个;故答案为6;12;②2号S位于正方体后
面面心位置,因此坐标为(12,1,12);故答案为(12,1,12);③阴阳离子最近的距离是边长的一半,Mn原子位于棱上、体心,个数为1124+1=4,S位于顶点和面心,个数为118682+=4,晶胞的质
量为A4(5532)gN+=A348gN,令晶胞参数为acm,晶胞的体积为a3cm3,根据密度的定义,ρ=A33348gNacm=3A348Na,因此有阴阳离子最近距离是103A34810ρN2pm;故答案为103A34810ρN2。20.铁(Fe)、钴(
Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素,在化学上称为铁系元素,其化合物在生产生活中应用广泛。(1)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。已知室温时Fe(CO)5为浅黄色液体,沸点103℃,则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括_____(填字母)。A.极性共
价键B.离子键C.配位键D.金属键(2)镍能形成多种配合物,如Ni(CO)4、[Ni(CN)4]2-、[Ni(NH3)6]2+等,下列有关说法正确的是_____(填选项字母)。A.[Ni(NH3)6]2+中含有共价键和离子键的B.CO与CN-互为等电子体,其中CO分子内σ键和π键的个数比为1:2C
.NH3中N原子为sp3杂化,其空间构型为正四面体形D.Ni2+在形成配合物时其配位数只能为4,Fe在形成配合物时其配位数只能为6(3)Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同,但相应单质的熔点,Fe、Co、Ni明显高于Ca,其
原因是______。(4)CoxNi(1-x)Fe2O4中Co、Ni的化合价都是+2,则Fe的化合价是______。Fe3+比Fe2+更稳定的原因是______。(5)铁镁合金储氢材料,晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm,储氢后H原子以正八面体的配位模式有序
分布在Fe原子的周围,H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的14。储氢后晶体的化学式为_____,Mg原子占据Fe原子形成的______空隙,两个H原子之间的最短距离为_____,该储氢材料中氢的密度ρ为______g•cm-3(用含a
的代数式表示)。【答案】(1)AC(2)B(3)Fe、Co、Ni的原子半径比Ca的小,同时价电子数目多,金属键强,因此熔点高(4)①.+3②.Fe3+的电子排布是[Ar]3d5,最外层电子半充满,比电子排布
[Ar]3d6的Fe2+更稳定(5)①.Mg2FeH6②.正四面体③.24apm④.-103A241N(a10)g•cm-3【解析】【小问1详解】Fe(CO)5中Fe与CO之间存在配位键,CO中含有极性共价键,答案选AC;【小问2详
解】A.[Ni(NH3)6]2+中Ni与NH3之间存在配位键,N与H原子之间存在极性共价键,选项A错误;B.CO与CN-互为等电子体,则一氧化碳中含有碳氧三键,其中σ键个数为1,π键个数为2,故CO分子内σ键和π键的个数比为1:2,选项B正确;C
.NH3中N原子的价层电子对为5132−=4,N原子为sp3杂化,其空间构型为三角锥形,选项C错误;D.Ni2+的价电子为3d8,Ni2+在形成配合物时,其配位数可以为4或6,选项D错误;答案选B;【小问3详解】Fe、Co、Ni的原子
半径比Ca的小,同时价电子数目多,金属键强,因此熔点高;【小问4详解】O的化合价是-2,Co、Ni的化合价都是+2,设Fe元素化合价为a,则2a+2a+2(1-a)+4×(-2)=0,解得a=+3;Fe
3+的电子排布是[Ar]3d5,最外层电子半充满,比电子排布[Ar]3d6的Fe2+更稳定,故答案为+3;Fe3+的电子排布是[Ar]3d5,最外层电子半充满,比电子排布[Ar]3d6的Fe2+更稳定;【小问5详解】如图,晶胞中有8个Mg原子,Fe原子位于顶点面心,
晶胞中Fe原子数目=612+818=4,储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围,则H原子数目为46=24个,储氢后晶体的化学式为Mg2FeH6,据图,Mg原子占据Fe原子形成的正四面体空隙;已知H原子构成正八面体、铁原子位于正八面体的体心,晶胞参数为apm,
H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的14,即H原子与Fe原子之间距离为14apm,则两个H原子之间的最短距离为上44apm该储氢材料每个晶胞中含24个H原子、氢质量241ANg,晶胞体积(a10-10)3cm3,则储
氢材料中氢的密度ρ为-103A241N(a10)g•cm-3(用含a的代数式表示)。