2024届高三新高考化学大一轮专题训练--物质的结构与性质(含解析)

2024届高三新高考化学大一轮专题训练--物质的结构与性质
1.(2023春·四川广安·高三广安二中校考期中)回答下列问题:
(1)CH2Cl2是_______填“极性”或“非极性”分子。基态氯原子的价电子排布式为_______。
(2)的电子排布式为,则在元素周期表中的位置是_______。
(3)比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中键角的大小:NH3_______[Cu(NH3)4]2+填“”或“”;
(4)金刚烷晶体采取分子密堆积、晶胞结构如图甲所示,若晶胞体积为,阿伏加德罗常数为NA,则金刚烷的分子式_______,晶体的密度为_______。
(5)金属硼氢化物可用作储氢材料。图乙是一种金属硼氢化物氨合物的晶体结构示意图。图中八面体的中心代表金属原子,顶点代表氨分子;四面体的中心代表硼原子,顶点代表氢原子,且在晶胞内。该晶体属立方晶系,晶胞棱边夹角均为,棱长为,密度为,阿伏加德罗常数的值为NA。
①该晶体的化学式为_______用含、、、表示。
②金属的相对原子质量为_______列出表达式。
2.(2023春·山东滨州·高三统考开学考试)N、Fe等元素的单质及化合物在科研和工农业生产中有着广泛应用。回答以下问题:
(1)的价电子轨道表示式为_______。
(2)检验时,可加入_______溶液(填名称),生成橙红色的,1mol该配合物离子中有_______mol配位键。使用该试剂时,应控制溶液pH在2~9范围内,原因是_______。
(3)、、的沸点由高到低的顺序为_______;、、分子的键角分别为107.3°、93.6°、91.8°,其键角逐渐减小的原因是_______。
3.(2023春·浙江绍兴·高三校联考期中)C、、、是同族元素,该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重重要应用。
请回答下列问题:
(1)已知乙醇()与钠反应的速率不如水()与钠反应的剧烈,试从结构上解释原因___________。
(2)写出的原子结构示意图___________。
(3)甲烷在水中的溶解度与氨气相差较大,其中氨气极易溶于水与分子间氢键有关,请写出氨水中存在的氢键的表达式___________。
(4)中的配位数为___________,其中碳原子的杂化轨道类型为___________。1mol中含有键与键的数目之比为___________。
(5)为重要的半导体材料,硅与溶液反应生成溶液,该溶液中四种元素电负性由小到大的顺序为___________。硅酸盐中的硅酸根离子通常以四面体(如图1所示)的方式形成链状、环状或网络状复杂阴离子,图2所示为一种环状硅酸根离子,写出其化学式:___________。
4.(2023春·福建宁德·高三福建省福安市第一中学校联考期中)新型节能材料高温超导体的最先突破是从1987年新的钇钡铜氧材料的研究开始的。对钇钡铜氧材料的分析表明,其组成为;其中39号元素金属钇化合价为+3价,铜以常见的和罕见的高价态形式存在。
(1)写出该物质中高价铜离子的核外价电子排布图___________。
(2)将试样溶于稀酸,高价铜离子全部被还原为。写出试样在稀酸中溶解的离子反应方程式___________。
(3)能与形成具有对称空间结构的。若中两个分别被取代,能得到(m)、(n)两种不同结构的:
(m) (n)
的空间构型是___________;在水中的溶解度:(m)___________(n)(填“>”、“=”或“<”)。
(4)与具有相同的空间构型,但不易与形成配离子,理由是___________。
(5)①写出Y在周期表中的位置(周期和族)___________。
②钇钡铜氧晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱长夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。如原子分数坐标A为,B为,C为,则D的原子分数坐标为___________。
5.(2023春·湖北·高三校联考期中)Ⅰ.硒-钴-镧(La)三元整流剂在导电玻璃中应用广泛,且三种元素形成的单质及其化合物均有重要的应用。请回答下列问题:
(1)镧与Sc同族位于第六周期,镧位于元素周期表中_____区。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,则与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态Co原子,其核外电子自旋磁量子数的代数和为_____。
(3)一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如图:
下列说法正确的是_____。
A.I中仅有σ键
B.I中Se-Se键为非极性共价键
C.Ⅱ易溶于水
D.Ⅱ中原子的杂化轨道类型有sp、sp2和sp3
E.I~Ⅲ含有的元素中,O电负性最大
F.Ⅳ中具有孤电子对的原子有O和Se
(4)硒的某种氧化物为链状聚合结构,该氧化物的化学式为_____。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒,SeO的立体构型为_____。
Ⅱ.硼是第ⅢA族中唯一的非金属元素,可以形成众多的化合物。
(5)自然界中不存在单质硼,硼的氢化物也很少,主要存在的是硼的含氧化合物,根据表中数据分析其原因是_____。
化学键 B-H B-O B-B
键能/(kJ mol-1) 389 561 293
(6)氨硼烷(H3N·BH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。氮硼烷分子中与N相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,它们之间存在静电相互吸引作用,称为双氢键,用“N-H…H-B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是_____。
A.H2O2和H2O B.苯和三氯甲烷 C.C2H4和C2H2 D.B2H6和NH3
6.(2023春·黑龙江双鸭山·高三双鸭山一中校考阶段练习)I、吡啶( )是类似于苯的芳香化合物,工业上用作合成药品、消毒剂、染料等的原料。2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如图路线合成。
请回答下列问题:
(1)MPy分子中碳原子的杂化方式为_______
(2)EPy晶体中微粒间的作用力类型有_______(填标号)。
a.离子键b.金属键c.极性键d.非极性键e.配位键f.氢键
(3)反应①中每生成1molEPy,断裂_______个π键,形成_______个σ键。
(4)吡啶、与形成二氯二吡啶合铂配合物,有顺式和反式两种同分异构体。科学研究表明,顺式分子具有抗癌活性。
的配位数为_______。顺式二氯二吡啶合铂分子能否溶于水_______(填“能”或“否”),
Ⅱ、有下列实验:
(5)该深蓝色晶体的化学式为_______,溶剂X可以是_______(填名称),继续添加氨水,沉淀溶解,写出沉淀溶解的离子方程式为_______。
(6)该实验能说明、与结合能力的强到弱的顺序是_______。
(7)下列有关化学实验“操作→现象→解释”均正确的是_______。
选项 操作 现象 解释
A 向某溶液中滴加KSCN溶液 产生红色沉淀
B 向由0.1molCrCl3·6H2O配成的溶液加入足量AgNO3溶液 产生0.2mol沉淀 已知的配位数为6.则CrCl3·6H2O的化学式可表示为
C 向K2Cr2O7溶液中先滴加3滴浓硫酸,再改加l0滴浓NaOH 溶液先橙色加深,后变为黄色 溶液中存在:
D 向AgCl悬浊液中滴加氨水 沉淀溶解 AgCl不溶于水,但溶于氨水,重新电离成Ag+和Cl-
7.(2023春·山东潍坊·高三统考期中)因为其较高的比容量,近年来在锂离子电池市场中很受欢迎。回答下列问题。
(1)在化合物中的常见价态有:、、、价,其中基态的核外电子运动状态有_______种。
(2)第二周期基态原子未成对电子数与相同且电负性小的元素是_______。
(3)在周期表中,与的化学性质最相似的邻族元素是_______。
(4)金属与可形成易溶于、苯等有机溶剂的液态配合物(结构如图1所示)。该配合物在固态时属于_______晶体,作为配体时,提供孤电子对的通常是C原子而不是O原子,其原因是_______。
(5)含的盐溶液用处理,最终生成淡黄色。空间构型为正八面体形,则中心原子杂化方式是_______(填字母序号)。
A. B. C. D.
(6)氧化锂晶胞如图2所示,C点原子的分数坐标为_______;晶胞边长为a nm,C、D之间的距离为_______。
8.(2023·山东淄博·校联考二模)磷、钠、铁等元素形成的化合物在生产、科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态原子未成对电子数与基态P相同,且与同周期的元素有___________种;第三周期主族元素部分电离能如图所示,其中a、b和c分别代表___________(填标号)。
A.a为、b为、c为 B.a为、b为、c为
C.a为、b为、c为 D.a为、b为、c为
(2)锂离子电池正极材料,结构中八面体与四面体共用氧原子形成稳定的三维通道,有利于快速传输。与结构相似,但不能用作钠离子电池正极材料,从原子结构角度分析可能的原因是___________。
(3)能在有机溶剂中发生电离,生成空间结构相同的阴、阳离子,阳离子的化学式为___________,阴离子中心原子的杂化方式为___________。
(4)常温下黏度很大,温度升高,黏度降低,原因是___________。
(5)在超高压下,金属钠和氦可形成化合物。该化合物中,按简单立方排布,形成立方体空隙(部分结构如图所示),和交替填充在立方体的中心。晶体中配位的原子数为___________:晶胞中间距为,该晶体的密度为___________;若将取在晶胞顶点,在晶胞中的分数坐标为(0,0,)、(,0,0)、___________和___________。
9.(2023春·天津红桥·高三天津三中校考期中)按要求回答下列问题:
(1)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素,探究其结构有重要意义。
①Fe、Co、Ni在元素周期表中的位置为___________,请写出基态镍原子的核外电子排布式___________。
②按照核外电子排布,可把元素周期表划分为5个区,Co在元素周期表中属于___________区。
③用X射线衍射测定,得到Fe的两种晶胞A、B,其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为___________。每个晶胞B中含Fe原子数为___________。
(2)[Co(NH3)5Cl] Cl2是Co3+的一种重要配合物。
①1mol [Co(NH3)5Cl] Cl2与足量的硝酸银溶液反应产生___________molAgCl沉淀。
②Co3+的价层电子轨道表示式是___________。
③1mol[Co(NH3)5Cl]2+中含有的键的数目为___________。
(3)第ⅤA族元素及其化合物的结构和性质如下:
①NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为___________ (填化学式,下同),键角由大到小的顺序为___________。
②某种氮化硼晶体的立方晶胞结构如图,该物质熔沸点高、硬度大与金刚石类似:
i.氮化硼属___________晶体;该种氮化硼的熔点___________SiC (填“>”或“<”或“=”)。
ii.已知氮化硼晶胞的边长为a nm,则晶胞密度为___________g·cm-3 (用含有a、NA的代数式表示)。
10.(2023春·湖南长沙·高三长沙县第一中学校考期中)晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大晶体已变用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白。回答下列问题:
(1)在的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是_______(填离子符号)。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数,对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。
(3)已知是次磷酸的正盐,的结构式为_______,其中P采取_______杂化方式。
(4)已知有关氮、磷的单键和三键的键能如表:
193 946 197 489
从能量角度看,氮以、而白磷以(结构式可表示为)形式存在的原因是_______。
(5)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团。如与,那么与互为等电子体的分子式为_______。
(6)和属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_______(用代表P原子数)。
(7)分别用○、 表示和,晶体的四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是、在晶胞面、面上的位置:
①若晶胞底边的边长均为、高为,阿伏加德罗常数的值为,晶体的密度为_______(写出表达式)。
②晶胞在轴方向的投影图为_______(填标号)。
A、 B、 C、 D、
11.(2023春·贵州铜仁·高三贵州省松桃民族中学校考阶段练习)联氨(N2H4)可以用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种可能的反应机理如图所示,回答下列问题:
(1)[Cu(NH3)4]2+是一种常见的配离子,其结构式为_____________,配位原子为_______________。
(2)N2H4与O2的相对分子质量相近,但N2H4的熔点(2℃)沸点(114℃)分别远远高于O2的熔点(-218℃)、沸点(-183℃),原因是______________________。
(3)NaClO发生水解可生成HClO。HClO的空间构型是_______,中心原子的杂化类型是_______。
(4)钠晶胞结构如图所示,配位数为____________。若钠晶胞的边长为c cm,NA代表阿伏加德罗常数的值,则钠晶体的密度为____________ g·cm-3。
12.(2023春·江西·高三统考期中)近日,科学家将Co和Cu过渡金属引入到MgO中,以调节原始氧配位环境和表面晶格氧的不同反应途径。成功实现了450 ℃以下甲烷转化为合成气。

回答下列问题:
(1)基态Cu原子核外电子排布式为_______。
(2)元素周期表中,Mg和A1相邻,第一电离能较大的是_______(填“Mg”或“Al”)。
(3)在表面上直接生成的阴离子的空间构型是_______。在CuO表面上生成的产物(c)中键和键之比为_______。
(4)已知CuO、在熔融状态下能导电。在CuO表面上和CuO反应生成CHO和。预测熔点:CuO_______(填“>”“<”或“=”),判断依据是_______。
(5)MgO晶体属于立方晶系,其晶胞如图所示。已知:NA为阿伏加德罗常数,晶体密度为。MgO晶胞中,_______个O2-与O2-最近且等距离。O2-的半径为_______nm。

13.(2023·广西南宁·统考二模)硼及其化合物具有重要的工业用途,请回答以下问题:
(1)基态B原子核外电子有_______种能量不同的电子。
(2)在硼酸盐中,硼酸盐的阴离子结构丰富,有基本结构单元是[BO3]平面三角形和[BO4]四面体形,其基团的数目和连接方式不同,其中一种的结构如下,则B与O的原子数之比______,其化学式为_______。

(3)硼的卤化物的沸点如表所示:
卤化物 BF3 BCl3 BBr3
沸点/℃ -100.3 12.5 90
①硼的卤化物沸点变化规律并解释其原因_______。
②BF3和NF3的键角大小关系为B3F_____NF3(填“>”、“<”或“=”),原因为______。
(4)硼可与多种金属形成化合物.其中与Ca组成的金属硼化物可做新型半导体材料,晶胞结构如图所示:

①该晶胞中B原子数为______个,晶体中Ca原子的配位数为______。
②晶胞在z轴方向的投影图为图中的_______(填标号)。

③已知B6八面体中B-B键的键长为rpm,晶胞参数为apm,已知晶胞中钙原子的分数坐标为(,,),则M点原子的分数坐标为_______。
14.(2023春·江西宜春·高三江西省清江中学校考期中)海洋是元素的摇篮,海水中含有的大量元素在生产、生活、科学研究等多方面具有重要作用。回答下列问题:
(1)写出基态溴原子的价电子排布式_______,氟、氯、溴、氧四种元素中,电负性由大到小的顺序为_______(填元素符号)
(2)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I离子。I离子的几何构型为_______,中心原子的杂化类型为_______
(3)C原子可以形成多种有机物,如图所示是一种吡啶和一种嘌呤的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上
①1 mol吡啶分子中含有σ键数目是_______NA
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因_______
③分子中的大π键可以用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。该吡啶和嘌呤中都含有大π键,则该吡啶中的大π键表示为_______
(4)CaF2可用于冶金、化工和建材等很多行业,为立方晶胞,结构如下图所示:
①“原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置,已知A、B两点的原子坐标参数如图所示,则C点的“原子坐标参数”为(_______,_______,),_______
②已知晶胞参数为0.5462 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则其密度为_______ g·cm-3 (列出计算式即可)
15.(2023春·福建厦门·高三福建省厦门第二中学校考阶段练习)回答下列问题
(1)对于基态Cr原子,下列叙述正确的是_______(填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为
B.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高,原子对键合电子的吸引力比钾大
(2)中配体分子、以及分子的空间结构和相应键角如图所示。
的VSEPR模型为_______;的沸点比的_______(填写“高”或“低”),原因是_______;的键角小于的键角,原因是_______。
(3)和NaClO均可作化工生产的氧化剂或氯化剂。制备的反应为。
①上述方程式中涉及的非金属元素电负性由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
②常温时是一种易溶于的液体,则分子属于_______分子(填“极性”或“非极性”)。
③配合物中心离子的配位数为6,向含的溶液中滴加溶液,反应完全后共消耗溶液,则该配合物的化学式为_______。
16.(2023春·广东佛山·高三顺德一中校考期中)填空。
(1)基态与离子中未成对的电子数之比为___________。
(2)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(,7.6℃)之间,其原因是___________。
(3)中配体分子、以及分子的空间结构和相应的键角如下图所示。
中P的杂化类型是___________,的键角小于的,分析原因___________。
(4)Sn为IVA族元素,单质Sn与干燥反应生成。常温常压下为无色液体,空间结构为___________。
(5)中的化学键具有明显的共价性外蒸汽状态下以双聚分子存在的的结构式为________。
(6)和属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为___________(用n代表P原于数)。
17.(2023春·福建龙岩·高三校联考期中)铜及其化合物在日常生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)和CuCl是铜的两种常见的氯化物。
①从结构角度看,基态比基态更_______(填“稳定”或“不稳定”),理由是_______。
②下图表示的是_______(填“”或“CuCl”)的晶胞。
③原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。上图中各原子坐标参数A为;B为;C为;则D原子的坐标参数为_______。
④图示晶胞中C、D两原子核间距为298 pm,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为_______g·cm。(列出计算式即可)
(2)某化合物的化学式为,其阴离子呈四面体形结构,阳离子如图所示,呈狭长的八面体形结构,阳离子中存在的化学键类型有_______;该化合物加热时首先失去的组分是_______,理由是_______。
18.(2023春·福建福州·高三福建省福州高级中学校考期中)中国科学家首次在月球上发现新矿物,将其命名为“嫦娥石”,“嫦娥石”中包含了Fe、Cu、Ti、Cr、Ni、Mo、N、O等多种元素。
(1)鉴定月球土壤的元素组成,可采用的方法是___________。
A.光谱分析 B.X-射线衍射分析
(2)在第二周期中,第一电离能比N高的主族元素是___________。氮原子的电子排布图表示的状态中,能量由低到高的顺序是___________(填序号)。
A. B.
C. D.
(3)已知有关氮、磷的单键和三键的键能()如下表:
N-N P-P
193 946 197 489
从能量角度看,氮以、而白磷以(结构式可表示为)形式存在的原因是___________。
(4)已知分子的键角约为107°,而同主族磷的氢化物分子的键角约为94°,试用价层电子对互斥模型解释的键角比的键角大的原因:___________
(5)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,已知晶胞边长为apm,乙图为甲图的俯视图,若原子坐标A为(0,0,0),B为,则D原子坐标为___________;若该晶胞密度为,则阿伏加德罗常数为_________________。
19.(2023春·浙江·高三浙江大学附属中学校考期中)下表是元素周期表中第一、第二周期10种元素的某些性质的一组数据(所列数据的单位相同),除带“……”的四种元素外,其余元素都给出了该种元素的全部该类数据。
(H) 13.6 () 24.6 54.4
() () (B) (C) (N) (O) (F) ()
5.4 9.3 8.3] 11.3 14.5 13.6 17.4 21.6
75.6 18.2 25.2 24.4 29.6 35.1 34.9 41.6
122.5 153.9 37.9 47.9 47.4 …… …… ……
217.7 259.4 64.5 72.5 …… …… ……
340.2 392.1 97.9 …… …… ……
489.9 552.1 …… …… ……
…… …… …… ……
…… …… ……
…… …… ……
…… …… ……
研究这些数据,回答下列问题:
(1)每组数据可能是该元素的___________(填序号)
A.原子逐个得到电子所放出的能量 B.原子逐个失去电子所吸收的能量
C.原子半径的大小 D.原子及形成不同分子的半径的大小
(2)分析同周期自左向右各元素的第一个数据:
①总体变化趋势是___________(填“增大”或“减小”):
②与前后元素相比,由于该元素的数值增大较多而变得反常的元素位于元素周期表的___________族;
③根据你分析所得的变化规律推测,镁和铝的第一个数据的大小关系为___________(填“大于”或“小于”)。
(3)分析每个元素的一组数据:
①有些元素的一组数据中个别地方增大的比例(倍数)特别大,形成“突跃”,由此可以证明原子结构中___________的结论。
②根据这个规律,你认为氧元素8个数据中出现“突跃”的数据应该是第___________个。
(4)的结构可表示为,相关化学键的键能如表:(单位)
物质 化学键
单键 双键 三键
351 745 1071.9
193 418 946
结合数据说明比活泼的原因___________。
参考答案:
1.(1) 极性 3s23p5
(2)第四周期第VIII族
(3)<
(4) C10H16
(5) M(NH3)6B2H8
【详解】(1)CH2Cl2相当于两个氯原子取代甲烷中的两个氢原子,正负电荷中心不重合,为极性分子;氯为17号元素,则基态氯原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5,其价电子排布式为3s23p5,故答案为:极性;3s23p5;
(2)的电子排布式为,则其原子序数为28,在元素周期表中位于第四周期第VIII族,故答案为:第四周期第VIII族;
(3)NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后,N-H成键电子对受到的排斥力减小, H-N-H键角增大,则键角:NH3<[Cu(NH3)4]2+,故答案为:<;
(4)根据金刚烷的结构式可知,其分子式为C10H16;该晶胞中金刚烷分子数目为,则晶体的密度,故答案为:C10H16;;
(5)①该晶胞中M原子数目为,氨分子个数是M原子个数的6倍,所以含有24个氨分子、B原子个数是8、H原子个数是B原子个数的4倍,有32个氢原子,该晶胞中M、NH3、B、H个数之比=4:24:8:32=1:6:2:8,其化学式为M(NH3)6B2H8,故答案为:M(NH3)6B2H8;
②该晶胞的体积为,,则该化合物的摩尔质量为,则金属M的相对原子质量为,故答案为:。
2.(1)
(2) 邻二氮菲 6 当pH<2时,邻二氮菲中的N原子易与H结合;当pH>9时,Fe2+会与OH-结合形成沉淀,从面影响邻二氮菲与Fe2+形成配合物
(3) >> 、、分子均为三角锥形,结构相似,中心原子电负性越大,中心原子周围电子云密度越大,电子对之间的相互排斥作用越大,相应的键角越大
【详解】(1)Fe为26号元素,价电子排布式为:,则的价电子排布式为:,价电子轨道表示式为,故答案为:;
(2)根据加入试剂后产物的结构可知检验时,选用的是邻二氮菲;由结构可知邻二氮菲中两个N原子均与Fe形成配位键,则1mol该配合物离子中有6mol配位键;使用该试剂时,应控制溶液pH在2~9范围内,原因是pH值过小时邻二氮菲中的N原子易与H+结合;pH值过大时,Fe2+会与OH-结合形成沉淀,从面影响邻二氮菲与Fe2+形成配合物;故答案为:邻二氮菲;6;当pH<2时,邻二氮菲中的N原子易与H+结合;当pH>9时,Fe2+会与OH-结合形成沉淀,从面影响邻二氮菲与Fe2+形成配合物;
(3)、、均为分子晶体,组成结构相似,但之间能形成氢键导致其沸点偏高,的相对分子质量大于,因此分子间作用力大于,沸点高于,三者沸点:>>,、、分子均为三角锥形,结构相似,而电负性:N>P>As,中心原子电负性越大,中心原子周围电子云密度越大,电子对之间的相互排斥作用越大,相应的键角越大,故答案为:>>;、、分子均为三角锥形,结构相似,中心原子电负性越大,中心原子周围电子云密度越大,电子对之间的相互排斥作用越大,相应的键角越大。
3.(1)烃基是推电子基团,使醇分子中的氢氧键的极性小于水分子中的氢氧键的极性
(2)
(3)N-H N、N-H O、O-H N、O-H O
(4) 6 sp杂化 1:1
(5) Na【详解】(1)水与钠反应更剧烈,是由于C的电负性略大于H的电负性,烃基是推电子基团,使醇分子中的氢氧键的极性小于水分子中的氢氧键的极性,答案:烃基是推电子基团,使醇分子中的氢氧键的极性小于水分子中的氢氧键的极性;
(2)Ge是32号元素,位于第四周期第ⅣA族,原子结构示意图,答案:;
(3)氨气溶于水,氨气和水分子之间形成氢键,存在的氢键有N-H N、N-H O、O-H N、O-H O,答案:N-H N、N-H O、O-H N、O-H O;
(4)KFe(CN)6中Fe3+的配体是CN-,Fe3+的配位数是6,CN-中C原子与N原子形成碳氮叁键,C原子与Fe3+形成一个配位键,杂化轨道数为2,所以C原子杂化类型是sp杂化,[Fe(CN)6] 3-中Fe3+和6个C原子形成6个σ键,每个CN-中含有1个σ键和2个π键,则每个[Fe(CN)6] 3-中含有12个σ键、12个π键,所以每个[Fe(CN)6] 3-中σ键、π键个数之比=12:12=1:1,则1molK[Fe(CN)中含有σ键与π键的数目之比为1:1答案:6;sp杂化;1:1;
(5)同周期自左向右,电负性增大,同一主族自上而下,电负性减小,则溶液,该溶液中四种元素Na、Si、O、H的电负性由小到大的顺序Na4.(1)
(2)
(3) 平面正方形 >
(4)F的电负性比N大,N-F键成键电子偏向于F,导致中N原子核对其孤电子对吸引能力增强,难以形成配位键
(5) 第五周期ⅢB族
【详解】(1)由化学式可推测出该高价铜离子为+3价离子,则基态Cu3+的价电子排布式为3d8,则其轨道表示式为 ;
故答案为: ;
(2)高价铜离子化合价降低为Cu2+,O元素的化合价由-2价升高到0,则;
故答案为:;
(3)①若其为正四面体结构,则离子中任意两个NH3均为相邻的位置关系,则当配合物离子中两个NH3分别被Cl-取代后只能得到一种结构,故假设不合理;
若配合物离子为平面结构,则两个NH3分子的位置关系有两种(相邻或相对),则当配合物离子中两个NH3分别被Cl-取代后得到m、n两种不同结构,故假设合理;
综上的空间构型为平面正方形;
故答案为:平面正方形;
②m是极性分子、n是非极性分子,根据"相似相溶",m在水中的溶解度大;
故答案为:>;
(4)电负性F>N,N-F成键电子对偏向F,导致NF3中N原子对孤电子对的吸引能力增强,N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配离子;
故答案为:F的电负性比N大,N-F键成键电子偏向于F,导致 NF3 中N原子核对其孤电子对吸引能力增强,难以形成配位键;
(5) Y 原子序数 39,位于第五周期ⅢB族 如原子坐标,A(0,0,0),B为,C为,则D的原子分数坐标;
故答案为:第五周期ⅢB族;。
5.(1)d区
(2)+或-
(3)BEF
(4) (SeO2)n 正四面体
(5)B—O键键能大于B—B键、B—H键键能,所以更易形成稳定性更强的硼的含氧化合物。
(6)D
【详解】(1)镧与Sc同族且位于第六周期,Sc在周期表的d区,所以镧也位于元素周期表中的d区;
(2)基态钴原子的价电子排布式为:3d74s2, 其核外电子自旋磁量子数的代数和为+++=+或-+(-)+(-)=-;
(3)A.I中苯环中有大П键,A错误;
B.I中Se-Se键为同种原子形成的共价价,属于非极性共价键 ,B正确;
C.烃基为憎水基,Ⅱ难溶于水 ,C错误;
D.Ⅱ中含有苯环、碳碳双键、碳碳三键,因此原子的杂化轨道类型有sp、sp2,D错误;
E.I~Ⅲ含有的元素有C、H、O、N,根据同一周期,从左到右,电负性一般逐渐增大的变化规律,O电负性最大,E正确;
F.O和Se属于第ⅥA族元素,由结构图可知,Ⅳ中具有孤电子对的原子有O和Se;
(4)该链状聚合结构中,每个Se原子的四周形成一个硒氧双键、两个硒氧单键,则在单个重复单元中Se:O=1:2,即该氧化物的化学式为:(SeO2)n;
(5)由表格数据,B—O键的键能最大,更能形成稳定性较强的硼的含氧化合物;
(6)A.H2O2和H2O中的H都呈正电性,因此不存在双氢键,A不符合题意;
B.苯和三氯甲烷中的H都呈正电性,因此不存在双氢键,B不符合题意;
C.C2H4和C2H2中H都呈正电性,因此不存在双氢键,C不符合题意;
D.在B2H6中H呈负电性,在NH3中H呈现正电性,二者之间存在双氢键,D符合题意;
故选D。
6.(1)sp2 、sp3
(2)cdf
(3) NA 2NA
(4) 4 能
(5) 乙醇
(6)>
(7)BC
【详解】(1)MPy分子中含有甲基,即含有饱和碳原子,也含有双键碳原子,故碳原子的杂化方式为sp2 、sp3;
(2)EPy晶体中含有碳氢键,碳氧键,碳氮键,氢氧键等极性键,也有碳碳之间的非极性键,分子中有羟基,分子间存在氢键,无离子键和配位键,故微粒间的作用力类型有cdf;
(3)反应①中醛基中碳氧双键中的π键断裂,甲基中的一个碳氢键断裂,同时形成氢氧键,和碳碳单键,所以每生成1molEPy,断裂NA个π键,形成2NA个σ键;
(4)由图分析的配位数为4。顺式二氯二吡啶合铂分子中正负电荷的中心不重合,属于极性分子,水是极性分子,故能溶于水;
(5)天蓝色的离子为四水合铜离子,通入氨气后生成蓝色沉淀为氢氧化铜,再通入氨气,形成四氨合铜离子,为深蓝色溶液,沉淀溶解的离子方程式为:,加入X的作用是降低溶剂的极性,减少Cu(NH3)4SO4·H2O的溶解,故试剂X为乙醇,该深蓝色晶体的化学式为Cu(NH3)4SO4·H2O。
(6)天蓝色的最终转化为深蓝色的,说明氨气与铜离子的结合能力大于水分子的结合能力。
(7)A.硫氰化钾遇到铁离子生成红色溶液,不是沉淀,A错误;
B.0.1molCrCl3·6H2O配成的溶液加入足量AgNO3溶液生成0.2mol沉淀,说明外界有2个氯离子,已知铬离子的配位数为6,则CrCl3·6H2O的化学式可表示为,B正确;
C.重铬酸钾溶液中加入酸,橙色加深,说明重铬酸根离子浓度增大,再加入碱,变为黄色,说明向铬酸根离子方向移动,即存在化学平衡,C正确;
D.氯化银不溶于水,但溶于氨水形成氢氧化二氨合银,不是重新电离出银离子和氯离子,D错误;
故选BC。
7.(1)23
(2)C(或碳)
(3)Mg(或镁)
(4) 分子 电负性C小于O,C对孤电子对的吸引力较弱,更容易给出孤电子对(合理即可)
(5)D
(6)
【详解】(1)微粒核外不同的电子,其运动状态均不同,因基态的核外电子数为23,所以其电子的运动状态有23种;
(2)基态Ni原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2,Ni有2个未成对电子,第二周期基态原子中有2个未成对电子的是C和O,电负性小的元素是C(或碳);
(3)根据“对角线规则”可知,在周期表中,与的化学性质最相似的邻族元素是Mg(或镁);
(4)根据相似相溶原理可知,金属与形成的配合物易溶于、苯等有机溶剂,所以固体时形成的晶体是分子晶体;
配体CO分子中为碳氧三键,有个2个键,电负性C小于O,C对孤电子对的吸引力较弱,更容易给出孤电子对,故CO做配体时配位原子是C;
(5)空间构型为正八面体形,则中心原子的价电子数为6,采用杂化方式,故选D;
(6)根据氧化锂晶胞图结合几何关系可知,C点的原子坐标为;C、D之间的距离为体对角线的四分之一,所以该距离可表示为。
8.(1) 3 D
(2)Na+的半径大于Li+,在三维通道中传输困难
(3) PCl sp3
(4)H3PO4分子间存在较强的分子间氢键使溶液粘度很大,升高温度,一部分分子间氢键被破坏,粘度减小
(5) 4 (0, ,0) (, ,)
【详解】(1)磷元素的原子序数为15,基态原子的价电子排布式为3s23p3,原子核外有3个未成对电子,与铁元素同周期的第四周期元素中,价电子排布式为3d34s2、3d54s2、4s24p3的钒原子、锰原子和砷原子也有3个未成对电子,共有3种;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,M原子的3s轨道为全充满结构、磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则图c表示第三周期的第一电离能变化规律;钠原子失去1个电子所得钠离子的2p轨道为全充满结构,较难失去电子,镁原子失去2个电子后,镁离子的2p轨道为全充满结构,较难失去电子,所以第二周期元素中钠元素的第二电离能最大,镁元素的第三电离能最大,则图a表示第三周期的第二电离能变化规律、图b表示第三周期的第三电离能变化规律,故选D,故答案为:3;D;
(2)由于钠离子的离子半径大于锂离子,在三维通道中传输困难,所以与LiFePO4结构相似的NaFePO4不能用作钠离子电池正极材料,故答案为:Na+的半径大于Li+,在三维通道中传输困难;
(3)由铝原子的价电子排布式为3s23p1可知,PCl5 AlCl3在有机溶剂中电离出空间结构相同的AlCl离子和PCl离子;AlCl离子中铝原子的价层电子对数为4,则铝原子的杂化方式为sp3杂化,故答案为:PCl;sp3;
(4)磷酸是三元中强酸,分子中含有的非羟基氧原子和羟基能形成分子间氢键,使分子间的作用力增大,导致溶液粘度很大,升高温度,一部分分子间氢键被破坏,分子间作用力减弱,溶液的粘度减小,故答案为:H3PO4分子间存在较强的分子间氢键使溶液粘度很大,升高温度,一部分分子间氢键被破坏,粘度减小;
(5)由题意可知,晶胞中钠离子位于顶点、面心、体心、棱中心,电子对、He原子处于小立方体的中心,则处于体心的钠离子与位于小立方体中心的氦原子的距离最近,则钠离子的配位数为4;由晶胞结构可知,晶胞中钠离子的个数为8×+6×+12×+1=8,位于体内的电子对、氦原子个数为4,晶胞中间距为体对角线的,则晶胞的参数为nm,设晶体的密度为ag/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(×10—7)3a,解得a=;由将取在晶胞顶点,位于顶点在晶胞中的分数坐标为(0,0,)、(,0,0)、(0, ,0),位于体心在晶胞中的分数坐标为(, ,),故答案为:4;;(0, ,0);(, ,)。
9.(1) 第四周期第Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d84s2 d 8 4
(2) 2 21NA
(3) NH3>AsH3>PH3 NH3>PH3>AsH3 共价 >
【详解】(1)①元素Fe为26号元素,Co为27号元素,Ni为30号元素,在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族,基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d74s2;
②钴元素为过渡元素,位于元素周期表d区;
③由图可知,晶胞A中Fe的配位数为8,所以每个Fe原子紧邻的原子数为8。根据原子均摊法,每个晶胞B中含Fe原子数为;
(2)①配合物的外界完全解离,1mol [Co(NH3)5Cl] Cl2完全解离出2molCl-,与足量AgNO3溶液反应得到2molAgCl沉淀;
②钴元素的原子序数为27,三价钴离子的价电子排布式为3d6,价层电子轨道表示式为;
③配离子中配位键属于σ键,氨分子中氮氢键属于σ键,则1mol配离子中σ键的数目为1mol×10×NAmol-1=21NA;
(3)①氨分子能形成分子间氢键,而磷化氢、砷化氢不能形成分子间氢键,则氨分子的沸点高于磷化氢、砷化氢,磷化氢、砷化氢是结构相似的分子晶体,砷化氢的相对分子质量大于磷化氢,分子间作用力大于磷化氢,沸点高于磷化氢,所以三种氢化物的沸点大小顺序为NH3>AsH3>PH3;同主族元素,从上到下原子半径依次增大、电负性依次减小,氢化物分子中成键电子对的斥力依次减小,键角依次减小,所以三种氢化物分子中键角的大小顺序为NH3>PH3>AsH3,故答案为:NH3>AsH3>PH3;NH3>PH3>AsH3;
②氮化硼晶体为熔沸点高、硬度大的共价晶体,由于氮原子的原子半径小于碳原子、硼原子的原子半径小于硅原子,所以氮化硼晶体中氮硼键的共价键强于碳化硅中碳硅键,熔点高于碳化硅,晶胞中位于顶点和面心的氮原子个数为,位于体内的硼原子个数为4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=10-21a3d,解得d=,故答案为:共价;>;。
10.(1)K+和P3-
(2)或
(3) sp3
(4)在原子数目相同的条件下,N2比N4具有更低的能量,而P4比P2具有更低的能量,能量越低越稳定
(5)SiF4、SO2F2等
(6)PnO
(7) B
【详解】(1)在的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H+(或H-)、O2-、K+和P3-,其中核外电子排布相同的是K+和P3-。
(2)对于基态的磷原子,其价电子排布式为3s23p3,其中3s轨道的2个电子自旋状态相反,自旋磁量子数的代数和为0;根据洪特规则可知,其3p轨道的3个电子的自旋状态相同,因此,基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为或。
(3)含氧酸分子中只有羟基上的H可以电离;由KH2PO2是次磷酸的正盐可知,次磷酸为一元酸,其分子中只有一个羟基,另外2个H与P成键,还有一个O与P形成双键,故其结构式为,其中P共形成4个σ键、没有孤电子对,故其价层电子对数为4,其采取sp3杂化。
(4)根据表中的相关共价键的键能可知,若6mol N形成类似白磷分子结构的N4分子,可以释放出的能量为193kJ6=1158kJ;若6mol N形成N2分子,则可释放的能量为946kJ2=1892kJ,显然,形成N2分子放出的能量更多,故在N数目相同的条件下,N2具有更低的能量,能量越低越稳定。同理,若6mol P形成P4分子,可以释放出的能量为197kJ6=1182kJ;若6mol P形成P2分子,则可释放的能量为489kJ2=978kJ,显然,形成P4分子放出的能量更多,故在P数目相同的条件下,P4具有更低的能量,能量越低越稳定。
(5)等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同,根据前加后减、前减后加、总数不变的原则,可以找到与PO电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(6)由题中信息可知,n个磷酸分子间脱去(n-1)个水分子形成链状的多磷酸,因此,如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则可脱去n个水分子得到(HPO3)n,其失去氢离子后得到相应的酸根,故该酸根可写为PnO。
(7)①由晶胞结构可知,位于晶胞的顶点、面上和体心,顶点上有8个、面上有4个,体心有1个,故晶胞中的数目为;K+位于面上和棱上,面上有6个,棱上4个,故晶胞中钾离子的数目为。因此,平均每个晶胞中占有的和K+数目均为4,若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,则晶胞的体积为10-30a2c cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为g/cm3。
②由图(a)、(b)、(c)可知,晶胞在x轴方向的投影图为,选B。
11.(1) N
(2)N2H4分子之间存在氢键,氧气分子之间为范德华力,氢键比范德华力更强
(3) V形 sp3
(4) 8
【详解】(1)在配合物[Cu(NH3)4]SO4中,氨分子中氮提供孤电子对,铜离子提供空轨道形成配位键,Cu2+是中心原子,N是配位原子,NH3是配位体,[Cu(NH3)4]2+的结构式为 ;
(2)N2H4与O2的相对分子质量相近,但N2H4的熔点(2℃)、沸点(114℃)分别远远高于O2的熔点( 218℃)、沸点( 183℃),原因是N2H4分子之间存在氢键,氧气分子之间为范德华力,氢键比范德华力更强;
(3)HClO的中心原子氧原子孤电子对数为,价层电子对数为2+2=4,中心原子氧原子的杂化类型是sp3,空间构型是V形;
(4)每个钠原子周围最近且等距离的钠原子有8个,所以配位数是8;运用均摊法可知每个晶胞中含有2个钠原子,设钠晶体密度为ρ g·cm-3,故ρ= 。
12.(1)(或)
(2)Mg
(3) 平面三角形 1:2
(4) > 它们都是离子晶体,半径比小,所带电荷数比多,故和之间晶格能较大
(5) 12
【详解】(1)已知Cu是29号元素,基态Cu原子核外电子排布式为(或),故答案为:(或);
(2)根据镁、铝价电子排布式3s2、3s23p1可以判断,Mg的3s处于全充满状态,能量低不容易失去一个电子,Al的最外层为3p1容易失去一个电子形成稳定结构,铝的第一电离能比镁低,故答案为:Mg;
(3)由题干历程图可知,CH3在Co3O4表面上直接生成的阴离子为,中中心原子碳原子周围的价层电子对数为:3+=3,故其空间构型是平面三角形,而CH4在CuO表面上生成的产物(c)即CO,其结构简式为:C≡O,CO分子中含2个键、1个键,故CO中键和键之比为1:2,故答案为:平面三角形;1:2;
(4)根据CuO、在熔融状态下能导电的已知信息可知,CuO、Cu2O都是离子晶体,而Cu2+半径比Cu+小,所带电荷数比Cu+多,故Cu2+和O2-之间晶格能较大,熔点CuO>Cu2O,故答案为:>;它们都是离子晶体,Cu2+半径比Cu+小,所带电荷数Cu2+更多,故Cu2+和O2-之间晶格能较大;
(5)氧化镁晶胞类似氯化钠晶胞,由题干MgO晶胞图示可知,有12个O2-与O2-最近且等距离,如图 中12条棱心上的O2-均与体心上的O2-最近且距离相等,由题干晶胞图可知,1个晶胞中含有Mg2+个数为:,O2-的个数为:,设晶胞参数为a,,,根据棱上3个O2-离子相切,即氧负离子半径为面对角线的,,故答案为:12;。
13.(1)3
(2) 1:2 BO
(3) BF3、BCl3、BBr3均为分子晶体,分子结构相似,随相对分子质量增大,分子间作用力逐渐增强,故沸点依次升高 > BF3中B原子采用sp2杂化,无孤对电子,键角120°;NF3中N原子采用sp3杂化,有一对孤对电子,键角小于109°28′,故键角:BF3>NF3。
(4) 6 24 C (,0,0)
【详解】(1)基态B原子核外电子排布为,同一能级能量相同,则B原子有3种能量不同的电子,故答案为:3;
(2)由图可知每个[BO3]单元中都有1个B原子,1个氧完全属于该单元,剩余2个O分别为2个[BO3]单元共用,所以B:O=1:(1+2×)=1:2,,其化学式为:BO,故答案为:1:2;BO;
(3)①硼的卤化物的三种卤化物均为分子晶体,分子结构相似,相对分子质量增大,分子间作用力逐渐增强,故沸点依次升高,故答案为:BF3、BCl3、BBr3均为分子晶体,分子结构相似,随相对分子质量增大,分子间作用力逐渐增强,故沸点依次升高;
②BF3为平面三角形,键角120°;NF3为三角锥形,键角约为102.5°;故键角BF3>NF3;原因:BF3中B原子采用sp2杂化,无孤对电子,键角120°;NF3中N原子采用sp3杂化,有一对孤对电子,键角小于109°28′,故键角:BF3>NF3,故答案为:BF3中B原子采用sp2杂化,无孤对电子,键角120°;NF3中N原子采用sp3杂化,有一对孤对电子,键角小于109°28′,故键角:BF3>NF3;
(4)①由晶胞结构可知Ca位于以8个B6形成的立方晶胞的体心位置,B6的个数为:,则B原子个数为6,该晶胞的化学式为:CaB6,位于晶胞顶点的每个B6中只有3个B原子距离Ca原子最近,即Ca的配位数为24,故答案为:6;24;
②由晶胞结构可知B6围成正八面体构型,沿z轴方向的上下顶点投影为正方形的顶点,其余原子投影棱上,则符合的投影图为C,故答案为:C;
③B-B键的键长为rpm,则M点距离坐标原点的距离为pm,M点分数坐标为:(,0,0),故答案为:(,0,0)。
14.(1) 4s24p5 F>O>Cl>Br
(2) V形 sp3
(3) 10 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,斥力大
(4) (,,)
【详解】(1)溴的原子序数为35,基态溴原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5,则其价电子排布式为4s24p5;F、Cl、Br为同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,O和F为同周期元素,从左到右电负性逐渐增强,再结合氧化物ClO2,O为负价可知O的电负性大于Cl,可得电负性由强到弱为:F>O>Cl>Br,故答案为:4s24p5;F>O>Cl>Br;
(2)I离子中心I原子的孤对电子数为=2,价层电子对数为2+2=4,有两对孤电子对,空间构型为V形,中心碘原子采用sp3杂化,故答案为:V形;sp3;
(3)①单键为σ键,双键中有一条是σ键,一条是π键,由结构可知,1 mol吡啶分子中含有σ键数目为10 mol,即10NA,故答案为:10;
②孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对对成键电子对之间的斥力,导致电子对与成键电子对之间的夹角减小,因此∠1比∠2大,故答案为:孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,斥力大;
③吡啶为平面结构,N形成3个共价键,未参与成键的p轨道有一对电子,参与形成离域大π键,每个C原子留有一个p轨道,轨道上留有一个单电子形成大π键,所以吡啶环形成5中心6电子的离域大π键,表示为:,故答案为:;
(4)①内部的8个F-形成小立方体结构,该小立方体的棱长等于晶胞棱长的,故图中C到左侧面距离等于晶胞棱长的,即为参数x,到前平面距离为晶胞棱长的,即为参数y,到下底面距离等于晶胞棱长,即为参数z,故C的坐标参数为(,,),故答案为:(,,);
②由晶胞结构可知8个钙离子位于顶点,6个位于面心,个数为,8个氟离子位于体内,则晶胞的质量为: g,晶胞的边长为0.5462 nm,晶胞体积为:(0.546 2×10-7)3 cm3,晶胞的密度为 g·cm-3,故答案为:。
15.(1)AC
(2) 四面体形 高 NH3能形成分子间氢键,PH3不能形成分子间氢键 NH3分子中含有1对孤对电子,H2O分子中含有2对孤对电子,H2O分子中孤对电子对成键电子对的斥力大
(3) O>Cl>C 非极性 [Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
【详解】(1)A.铬元素的原子序数为24,由洪特规则特例可知,轨道处于半充满时体系总能量低,则基态原子的核外电子排布应为[Ar] 3d54s1,故正确;
B.4s电子能量高于3s电子,电子在离核更远的地方的出现几率大于3s电子,但不一定总是在比3s电子离核更远的地方运动,故错误;
C.元素的金属性越强,电负性越小,原子对键合电子的吸引力越小,铬元素的金属性弱于钾元素,电负性大于钾元素,所以原子对键合电子的吸引力比钾原子大,故正确;
故选AC;
(2)磷化氢分子中磷原子的价层电子对数为4,则分子的VSEPR模型为四面体形;氨分子能形成分子间氢键,磷化氢分子不能形成分子间氢键,所以氨分子间的分子间作用力大于磷化氢分子,沸点高于磷化氢;分子中孤对电子数目越多,孤对电子对成键电子对的斥力越大,分子的键角越小,氨分子中含有1对孤对电子,水分子中含有2对孤对电子,水分子中孤对电子对成键电子对的斥力大,所以水分子的键角小于氨分子,故答案为:四面体形;NH3能形成分子间氢键,PH3不能形成分子间氢键;NH3分子中含有1对孤对电子,H2O分子中含有2对孤对电子,H2O分子中孤对电子对成键电子对的斥力大;
(3)①元素的非金属性越大,电负性越大,方程式中涉及的非金属元素的非金属性强弱顺序为O>Cl>C,则电负性由大到小的顺序为O>Cl>C,故答案为:O>Cl>C;
②四氯化碳是结构对称的非极性分子,常温时CrO2Cl2是一种易溶于四氯化碳的液体,由相似相溶原理可知,CrO2Cl2是非极性分子,故答案为:非极性;
③向含0.1molCrCl3·6H2O的溶液中滴加2mol/L硝酸银溶液,反应完全后共消耗硝酸银溶液50mL,则与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀的氯离子的物质的量为2mol/L×0.05L=0.1mol,未与硝酸银溶液反应的氯离子的物质的量为0.02mol,所以配合物的内界中有2个氯离子、外界中有1个氯离子,由铬离子的配位数为6可知,配合物的化学式为[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O,故答案为:[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。
16.(1)4∶5
(2)甲硫醇不能形成分子间氢键,而水和甲醇均能形成氢键,且水比甲醇形成的氢键多
(3) 含有1个孤电子对,而含有2个孤电子对,中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大
(4)正四面体形
(5)
(6)
【详解】(1)基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,失去外层电子转化为与,这两种基态离子的价电子排布式分别为3d6、3d5,根据洪特规则可知,基态离子中未成对的电子数为4个,基态离子中未成对的电子数为5个,则基态与离子中未成对的电子数之比为4:5;
(2)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(,7.6℃)之间,其原因是甲硫醇不能形成分子间氢键,而水和甲醇均能形成氢键,且水比甲醇形成的氢键多;
(3)中P的价层电子对数为3+1=4,则中P的杂化类型是;的键角小于的原因含有1个孤电子对,而含有2个孤电子对,中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大;
(4)Sn为元素周期表中IVA族元素,最外层有4个电子,所以的中心原子Sn的价层电子对数为,且均为成键电子对,则空间结构为正四面体形;
(5)中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的的结构式为;
(6)由题给焦磷酸根离子、三磷酸根离子的结构式可看出,多磷酸盐中存在结构单元,n个结构单元共用(n-1)个O原子,则O原子总数为4n-(n-1)=3n+1,离子所带电荷数为-(n+2),故通式为。
17.(1) 稳定 的价电子排布式为,的价电子排布式为,其3d轨道全充满,能量更低更稳定 CuCl
(2) 共价键、配位键 与的配位键比与的配位键弱
【详解】(1)①的价电子排布式为,的价电子排布式为,其3d轨道全充满,能量更低更稳定;
②晶胞中Cl-的个数为8+6=4,Cu的个数为4,则化学式为CuCl,属于CuCl的晶胞;
③D与周围4个原子形成正四面体结构,D与顶点C的连线处于晶胞体对角线上,且DC间距离为对角线的处,则D原子的坐标参数为;
④已知一个晶胞中含有4个CuCl,设晶胞的边长为a,则CD间距离为,a=pm,则晶胞的体积为a3,晶胞的密度为 g·cm;
(2)阳离子呈轴向狭长的八面体结构结合图2知,该化合物的化学式为[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4,则阳离子中存在的化学键类型有共价键和配位键;因为氮原子的比较大于氧原子的半径,所以H2O与Cu2+形成的配位键比NH3与Cu2+的弱,该化合物加热时首先失去的组分是H2O。
答案为:共价键和配位键;H2O;H2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱。
18.(1)A
(2) F A<B<D<C
(3)由数据可知,N≡N键键能大于N-N键键能的3倍,而P≡P键键能小于P-P键键能的3倍
(4)N的电负性比P大,N原子半径比P原子半径小,NH3分子中成键电子对间的距离较近,成键电子对之间的斥力更大
(5)
【详解】(1)原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱,每一种原子的光谱都不同,可以通过光谱分析确定元素种类,故选A。
(2)N的2p轨道处于半充满较稳定状态,故N的第一电离能高于O,所以在第二周期中第一电离能比N高的主族元素是F;据能量最低原理可知核外电子先占有能量低的轨道,再占有能量高的轨道可知C的能量最高;据洪特规则,各个轨道为半充满状态,能量较低,为相对稳定的状态可知,A的能量最低,B的能量低于D的能量,所以能量由低到高的顺序是A<B<D<C。
(3)键能越大,物质越稳定,结合表中数据可知,N≡N键键能大于N-N键键能的3倍,而P≡P键键能小于P-P键键能的3倍。
(4)NH3、PH3的中心原子均为sp3杂化,N的电负性比P大,N原子半径比P原子半径小,N原子对键合电子吸引更强,因而NH3分子中成键电子对间的距离较近,成键电子对之间的斥力更大,使NH3的键角比PH3的键角大。
(5)若原子坐标A为(0,0,0),B为,所以A为原点,结合俯视图可知D为位于右上前的Se,坐标为,根据均摊法可知一个晶胞中Zn原子的个数为4,Se原子的个数为8=4,所以晶胞的质量m=,所以晶胞的密度=,解得NA=mol-1。
19.(1)B
(2) 增大 ⅡA族和ⅤA族 大于
(3) 核外电子分层排布 7
(4)两者结构相似,均存在1个σ键2个π键;CO中断裂第一个π键所需能量为1071.9-745=326.9,而中断裂第一个π键所需能量为946-418=528,可见CO中第一个π键容易断裂,CO比活泼
【详解】(1)A.同一元素随着获得电子增多,放出能量减小,A错误;
B.同一元素原子失去电子增加,吸收的能量增大,B正确;
C.同一元素原子的原子半径不变,C错误;
D.同一元素原子及形成分子的半径不变,D错误;
故选B;
(2)①由图表可知,总体变化趋势是增大;
②由图表可知,与前后元素相比,由于该元素的数值增大较多而变得反常的元素位于元素周期表的ⅡA族和ⅤA族;
③处于ⅡA族元素的数据大于同周期相邻元素,故根据分析所得的变化规律推测,镁和铝的第一个数据的大小关系为>;
(3)①有些元素的一组数据中个别地方增大的比例(倍数)特别大,形成“突跃”,以锂为例,3个数据分别为5.4、75.6、122.5,即失去第一个电子所需能量最小,失去第二、三个电子所需能量较大,由此可以证明原子结构中核外电子分层排布的结论。
②基态O原子核外电子排布为1s22s22p4,根据这个规律,你认为氧元素8个数据中出现“突跃”的数据应该是第7个。
(4)的结构可表示为,两者结构相似,均存在1个σ键2个π键;CO中断裂第一个π键所需能量为1071.9-745=326.9,而中断裂第一个π键所需能量为946-418=528,可见CO中第一个π键容易断裂,CO比活泼。

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