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选修3期中测试
第I卷(选择题)
一、单选题
1.下列说法中正确的是( )
A.焰色反应是化学变化
B.基态碳原子的电子排布式为1s22s12p3
C.焰色反应中观察到的特殊焰色是金属原子在电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱谱线的颜色
D.同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量
2.下列说法错误的是( )
A.原子模型是玻尔提出的
B.宇宙大爆炸后短时间内产生了氢、氦和大量的锂
C.原子半径、核电荷数、核外电子排布共同决定了元素的性质
D.电子云模型中的小黑点表示电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述
3.下列元素的第一电离能是由大到小的顺序排列的是( )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
4.原子总数和价电子总数相等的粒子叫做等电子体,具有相似的化学键特征,下列各组粒子属于等电子体的是( )
A.CH4和NH3 B.CO和N2 C.NO和NO2 D.CO2和SO2
5.下列表示式错误的是( )
A.Na+的轨道表示式: B.Na+的结构示意图:
C.Na的电子排布式:1s22s22p63s1 D.Na的简化电子排布式:[Ne]3s1
6.下列分子或离子中,VSEPR模型名称与分子或离子的立体构型名称不一致的是( )
A.CS2 B.NF3 C.CO D.PO
7.下列说法错误的是( )
A.ns电子的能量可能低于(n-1)p电子的能量
B.6C的电子排布式,违反了洪特规则
C.电子排布式(22Ti)ls22s22p63s23p10违反了能量最低原理
D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利不相容原理
8.已知CN-与N2结构相似,可推算出HCN分子中σ键与π键的数目之比为( )
A.1∶3 B.2∶1 C.1∶1 D.1∶2
9.下列关于原子核外电子的说法错误的是( )
A.电子运动的能量状态具有量子化的特征
B.节日燃放的焰火与电子在一定条件下的激发与跃迁有关
C.电子的运动状态可以用原子轨道描述,2p能级只有一个2p轨道
D.多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同
10.在碱性溶液中,Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
B.该配离子中铜离子的配位数是4
C.基态Cu原子的价电子排布式是 3d104s1
D.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
11.下列分子中既有σ键,又有π键的是_____。
①HCl ②H2O ③乙醛 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A.①②③ B.③④⑤⑥ C.④⑤⑥ D.③⑤⑥
12.下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.根据原子核外电子排布的特点,Cu在周期表中属于d区元素
C.基态Na原子核外电子的空间运动状态有11种
D.基态Fe原子的外围电子排布图为
13.X、Y、Z、Q、E、M六种元素中,X的原子的基态价电子排布式为2s2,Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子,Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代,Q是元素周期表中电负性最大的元素,E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中,M的原子序数比E大1。下列说法正确的是( )
A.EYQ4 中阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化
B.X、Y元素的第一电离能大小关系:X<Y
C.ZO32 的空间构型为V形
D.MZ2含离子键和非极性共价键,阴、阳离子之比为2:1
14.下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据
元素编号元素性质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
原子半径(10-10m) 1.52 2.27 0.74 1.43 0.77 1.1 0.99 1.86 0.75 0.71
最高价态 +1 +1 —— +3 +4 +5 +7 +1 +5 ——
最低价态 —— —— -2 —— -4 -3 -1 —— -3 -1
第三周期元素R的原子半径为1.02×10-10m,下列有关叙述不正确的是( )
A.元素R的最高正价为+6
B.以上10种元素的原子中,失去核外第一个电子所需能量最少的是②
C.若物质Na2R4是一种含有非极性共价键的离子化合物,则其化合物的电子式
D.由⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是PCl5和CCl4
15.As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示),溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4还原生成AsH3,下列说法正确的是( )
A.AsCl3空间构型为平面正三角形
B.LiAlH4为共价化合物
C.As2O3分子中As原子的杂化方式为sp3
D.AsH3分子键角大于109.5°
16.基态硫离子核外具有多少种不同能量的电子( )
A.18 种 B.16 种 C.5 种 D.3种
17.三种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p63d104s24p3; ②1s22s22p63s23p4; ③1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是( )
A.原子半径:③>②>① B.电负性:③>②>①
C.金属性:③>②>① D.最高正化合价:③>②>①
18.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1500 7700 10500 ……
①R的最高正价为+3价 ②R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素位于元素周期表中第ⅡA族
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
19.向溶液中滴加几滴的氨水,首先形成蓝色沉淀,继续滴加氨水并振荡,沉淀溶解,得到深蓝色溶液;继续滴加的乙醇,析出深蓝色的晶体。下列分析错误的是( )
A.深蓝色晶体的化学式为
B.属于配离子,为配体
C.可表示为,离子空间结构一定为正四面体形
D.五水硫酸铜可表示为
20.下列说法中正确的是( )
A.P4和CH4都是正四面体形分子,且键角都为109°28’
B.乙烯分子中,碳原子的sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
C.键长H-F < H-Cl < H-Br < H-I,因此稳定性HF < HCl < HBr < HI
D.PH3分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用弱
第II卷(非选择题)
二、推断题
21.现有五种元素,其中A、B、C为短周期主族元素,D、E为第四周期元素,它们的原子序数依次增大,其他相关信息如下表:
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素原子最外层有2个电子
D是前四周期中电负性最小的元素
E在周期表的第七列
回答下列问题:
(1)已知为离子化合物,写出其电子式:_______。
(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有_______个方向,原子轨道呈_______形。
(3)某同学根据上述信息,推断C的基态原子的轨道表示式为,该同学所画的轨道表示式违背了____________。
(4)E位于_______族_______区,价电子排布式为_______。
(5)检验D元素的方法是_________________。
22.X、Y、Z、M、R五种元素的原子序数依次增大,只有X、Y、Z为短周期元素,相关信息如表:
元素 相关信息
X 基态原子核外有3个能级,且各能级电子数目相等
Y 常见化合价只有0、-1、-2
Z 单质为黄绿色有毒气体
M 第四周期d区元素,基态原子的核外有6个未成对电子
R 第五周期,与X处于同一主族
(1)元素X、Y电负性的大小顺序是________________(用元素符号表示)。
(2)XYZ2分子中所有原子均满足8电子构型,分子中σ键与π键的数目比为___________。
(3)元素Y可形成一种氢化物的空间结构如图所示,中心原子Y的杂化方式是___________,该分子为______(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)元素M基态原子的价电子排布式为___________,MO5中M的化合价为+6价,则该分子中含有过氧键的数目为______。
(5)元素R与Z可形成化合物RZ2,用价层电子对互斥理论推断该分子的空间构型为______,分子中Z-R-Z的键角______120°(填“>”、“=”或“<”)。
三、填空题
23.回答下列问题:
(1)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物提供孤电子对的原子是________________。
(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内存在________(填序号,下同)。
a.离子键 b.配位键 c.共价键
(3)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水,先生成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是________。
A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B.沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+
C.[Cu(NH3)4]2+的立体结构为正四面体形
D.在[Cu(NH3)4]2+配离子中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道
(4)向氯化铜溶液中加入过量浓氨水,然后加入适量乙醇,溶液中析出深蓝色的[Cu(NH3)4]Cl2晶体,深蓝色晶体中含有的化学键除普通的共价键外,还有________和________。
24.(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的立体构型。PO43—________;CS2________;AlBr3(共价分子)________。
(2)有两种活性反应中间体粒子,它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型,写出相应的化学式:
____________________;
____________________。
(3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。
平面三角形分子________,三角锥形分子________,四面体形分子________。
(4)为了解释和预测分子的立体构型,科学家在归纳了许多已知的分子立体构型的基础上,提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类:一类是________________;另一类是______________________。
BF3和NF3都是四个原子的分子,BF3的中心原子是________,NF3的中心原子是________;BF3分子的立体构型是平面三角形而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是_________________________。
25.二甘氨酸合铜(II)是最早被发现的电中性内配盐,它的结构如图:
(1)基态Cu2+的最外层电子排布式为__。
(2)二甘氨酸合铜(II)中,第一电离能最大的元素与电负性最小的非金属元素可形成多种微粒,其中一种是5核10电子的微粒,该微粒的空间构型是_______。
(3)lmol二甘氨酸合铜(II)含有的π键数目是_______。
(4)二甘氨酸合铜(II)结构中,与铜形成的化学键中一定属于配位键的是_______(填写编号)。
参考答案
1.D
解析:
A.焰色反应是电子跃迁至低能级原子轨道同时以光能形式释放能量的现象,是物理变化,描述错误不符题意;
B.基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2,描述错误,不符题意;
C.焰色反应中的特殊焰色是金属原子在电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱谱线的颜色,描述错误,不符题意;
D.原子处于激发态时,电子会分布在更高能级原子轨道,故能量高于同原子基态能量,描述正确,符合题意;
综上,本题选B。
2.B
解析:
A.波尔在卢瑟福核式模型基础上,提出了核外电子分层排布的原子结构模型,A正确;
B.宇宙大爆炸产生了氢元素和氦元素,以及很少的锂元素,B错误;
C.原子半径、核电荷数、核外电子排布共同决定了元素的电离能、电负性等性质,C正确;
D.电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少,即概率密度分布的形象化描述,D正确;
综上所述答案为B。
3.A
解析:
A.同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,ⅡA、ⅤA族元素原子最外层为半充满或全充满状态,较稳定,第一电离能较大,大于相邻元素,、、、的第一电离能是由大到小的顺序排列的是、、、,故A正确;
B.同主族自上而下电离能降低,、、、的第一电离能是由大到小的顺序排列的是F、Cl、Br、I,故B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,ⅡA、ⅤA族元素原子最外层为半充满或全充满状态,较稳定,第一电离能较大,大于相邻元素,、、、的第一电离能是由大到小的顺序排列的是Br、As、Se、Ge,故C错误;
D.同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,ⅡA、ⅤA族元素原子最外层为半充满或全充满状态,较稳定,第一电离能较大,大于相邻元素, 、、、的第一电离能是由大到小的顺序排列的是F、N、C、Li,故D错误;
故选A。
4.B
解析:
A.两者原子总数不同,不属于等电子体,A错误;
B.CO的价电子数是4+6=10,N2的价电子数是5×2=10,两者的原子数均为2,是等电子体,B正确;
C.NO、NO2的原子数不相等,不是等电子体,C错误;
D.CO2的价电子数是4+6×2=16,SO2的价电子数是6+6×2=18,价电子数不相等,不是等电子体,D错误;
故选:B。
5.A
解析:
A.根据鲍利原理可知,同一轨道的两个电子的自旋方向相反,故Na+的轨道表示式:,A错误;
B.金属钠是11号元素,故Na+的结构示意图:,B正确;
C.金属钠是11号元素,根据能量最低原则和能级构造原理可知,Na的电子排布式:1s22s22p63s1,C正确;
D.根据基态Na的电子排布式:1s22s22p63s1,故可简化为:[Ne]3s1,D正确;
故答案为:A。
6.B
解析:
当中心原子不存在孤对电子对时,分子或离子的VSEPR模型名称与立体构型一致。
A.CS2中C原子的孤对电子对数==0,故A不选;
B.NF3中N原子的孤对电子对数==1,故B选;
C.CO中C原子的孤对电子对数==0,故C不选;
D.PO中P原子的孤对电子对数==0,故D不选;
综上所述,答案为B。
7.A
解析:
A.电子的能量与能层、能级有关,ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,A选项错误;
B.根据洪特规则知,2p能级上的两个电子应排在两个不同轨道上,B选项正确;
C.根据能量最低原理知,电子先排能量低的轨道,后排能量高的轨道,3p轨道最多容纳6个电子,排完3p轨道后再排4s轨道,最后2个电子排在3d轨道上,即电子排布式应为1s22s22p63s23p63d24s2,C选项正确;
D.p能级有3个轨道,每个轨道最多容纳2个电子,且自旋方向相反,3p能级最多填充6个电子,而填充10个电子违反了泡利原理,D选项正确;
答案选A。
8.C
解析:
CN-与N2互为等电子体,二者结构相似,C原子与N原子之间形成三键,则HCN分子的结构式为,三键中含有1个键、2个键,单键属于键,故HCN分子中键与键的数目之比为,故选C。
9.C
解析:
A.电子运动的能量状态不连续变化,具有量子化的特征,A正确;
B.燃放烟花时原子中的电子吸收了能量,从能量较低的基态跃迁到能量较高的激发态,但处于能量较高激发态的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的基态,将多余的能量以光的形式放出,因而能使火焰呈现颜色,B正确;
C.2p能级有2px、2py、2pz三个轨道,C错误;
D.同一能层中会有不同的能级,不同能级的电子能量不同,所以同一能层的电子,能量也可能不同,D正确;
综上所述答案为C。
10.A
解析:
A.该配离子中的H原子也可以和水分子中的O原子形成氢键,A错误;
B.根据配离子的结构可知,铜离子为受体,N和O为配体,铜离子的配位数为4,B正确;
C.Cu为29号元素,基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1,C正确;
D.非金属性越强元素的电负性越大,所以电负性大小顺序为O>N>C>H,D正确;
综上所述答案为A。
11.D
解析:
①HCl中含有的H-Cl键为σ键,不含π键,①不符合题意;
②H2O的结构式是H-O-H,分子中存在的H-O键为σ键,不含π键,②不符合题意;
③乙醛结构简式是CH3CHO,分子中含有C-H、C-C及C、O双键,共价单键都是σ键;双键中一个是σ键,一个是π键,因此物质分子中既有σ键,又有π键,③符合题意;
④H2O2中存在H-O和O-O键都是共价单键,属于σ键,不含π键,④不符合题意;
⑤C2H4结构简式是CH2=CH2,分子中含有的C-H为σ键,碳碳双键中一个是σ键,一个是π键,因此物质分子中既有σ键,又有π键,⑤符合题意;
⑥C2H2结构简式是CH≡CH,分子中含有的C-H为σ键,碳碳三键中一个是σ键,两个是π键,因此物质分子中既有σ键,又有π键,⑥符合题意;
综上所述可知:分子中既有σ键,又有π键的物质序号是③⑤⑥,故合理选项是D。
12.D
解析:
A.同一能层中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高,A错误;
B.Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,位于元素周期表的ds区,B错误;
C.原子核外有几个轨道,就有几种空间运动状态。Na是11号元素,原子核外电子排布是1s22s22p63s1,其核外电子占具的轨道数目是1+1+3+1=6,所以基态Na原子核外电子的空间运动状态有6种,C错误;
D.基态铁原子外围电子排布式为3d64s2,则基态Fe外围电子排布图为 ,D正确;
故合理选项是D。
13.A
解析:
X、Y、Z、Q、E、M六种元素中,X的原子的基态价电子排布式为2s2,X为Be;Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子,Y的质子数为5,Y为B;Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代,则Z为C;Q是元素周期表中电负性最大的元素,Q为F;E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中,E为K;M的原子序数比E大1,M为Ca,结合元素周期律分析解答。
根据上述分析可知,X为Be、Y为B、Z为C、Q为F、E为K、M为Ca元素。
A.KBF4中阴离子的中心B原子价层电子对个数为4 +=4,且不含孤电子对,则阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化,A正确;
B.同一周期元素第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势,但Be的最外层电子数全满为稳定结构,第一电离能较大;则X、Y元素的第一电离能大小关系:X>Y,B错误;
C.中阴离子的中心原子价层电子对个数为3+=3,且不含孤电子对,中心原子的杂化方式为sp2杂化,空间构型为平面三角形,C错误;
D.CaC2为离子化合物,其中阳离子Ca2+与阴离子以离子键结合,在阴离子中2个C原子之间以非极性共价键结合,故该化合物中含离子键、 非极性共价键,阴、阳离子之比为1:1,D错误;
故合理选项是A。
14.D
解析:
①②⑧最高正价为+1,为第IA族元素,原子半径都大于⑩原子半径,结合原子半径可知,①是Li元素、②是K元素、⑧是Na元素;
⑦⑩最低价为-1,为第VIIA族元素,⑦的原子半径大于⑩,所以⑦是Cl元素、⑩是F元素;
③只有-2价,没有正化合价,为第VIA族元素,则③是O元素;
④只有+3价,为第IIIA族元素,原子半径大于Cl原子半径,所以④是Al元素;
⑤有+4、-4价,为第IVA族元素,原子半径小于Cl原子半径,所以⑤是C元素;
⑥⑨有+5、-3价,为第VA族元素,⑥的原子半径大于⑨,则⑥是P元素、⑨是N元素;
结合物质的性质分析解答。
A.结合分析可知R的原子半径位于Cl和P元素之间,所以为S元素,为第ⅥA族元素,最高正价为+6,故A正确;
B.同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能减小,故以上10种元素的原子中,失去核外第一个电子所需能量最少的是金属性最强的②K元素,故B正确;
C.Na2R4即Na2S4,是一种含有非极性共价键的离子化合物,存在S离子,离子中每两个S原子之间形成1对共用电子对且都满足8电子稳定结构,该化合物的电子式为,故C正确;
D.⑤是C元素、⑥是P元素、⑦是Cl元素,⑤、⑥、⑦三种元素中的两种元素形成的化合物有PCl3、CCl4、PCl5,元素化合价的绝对值+其最外层电子数=8,则该原子达到8电子稳定结构,所以每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质的化学式为PCl3、CCl4,而PCl5分子中P元素最外层有10个电子,故D错误;
综上所述答案为D。
15.C
解析:
A.AsCl3中As原子上的孤电子对数为,键电子对数为3,价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,略去VSEPR模型中中心原子上的孤电子对,则 AsCl3空间构型为三角锥形,故A错误;
B.LiAlH4由Li+和构成,属于离子化合物,故B错误;
C.As2O3分子中As原子形成3个 键,As原子上有1对孤电子对,故As原子的杂化方式为sp3,故C正确;
D.AsH3中As原子上的孤电子对数为,键电子对数为3,价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,由于孤电子对有较大的斥力,故 AsH3分子键角小于109.5°,故D错误;
答案选C。
16.C
解析:
硫原子的核电荷数为16,硫离子核外有18个电子,硫离子核外电子排布:1s22s22p63s23p6,据此可知离子核外有5种不同能量的电子,C正确;
答案选C。
17.B
解析:
根据原子核外电子排布式可知①是As元素,②是S元素,③是F元素,然后根据元素周期律分析解答。
A.原子核外电子层数越多,元素周期序数越大,原子半径就越大,可知原子半径:①>②>③,A错误;
B.元素的非金属性越强,其电负性就越大。元素的非金属性:F>S>As,所以元素的电负性大小关系为:F>S>As,用序号表示为:③>②>①,B正确;
C.元素的原子核外电子层数越多,元素的金属性越强;同一周期元素的金属性随原子序数的增大而减小,所以元素的金属性:①>②>③,C错误;
D.一般情况下,元素的最高正化合价等于元素原子最外层电子数,但F元素由于原子半径小,元素的非金属性非常强,没有与最外层电子数相同的最高正化合价,故三种元素最高正化合价关系为:②>①>③,D错误;
故合理选项是B。
18.C
解析:
某短周期元素R的第三电离能剧增,说明该原子最外层有2个电子,处于IIA族,该原子存在第五电离能,说明核外电子数数目大于4,故R为Mg元素。
①R为Mg元素,R的最高正价为+2价,①错误;
②R为Mg元素,1s2s22p63s2,②错误;
③R元素最外层电子排布式为3s2,为全满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素的,③正确;
④R为Mg元素,1s2s22p63s2,原子核外最外层共有2个电子,位于元素周期表中第ⅡA族,④正确;
综上所述可知:元素R的判断中一定正确的叙述序号是③④,故合理选项是C。
19.C
解析:
A.铜离子和氨气形成配位键,形成的配合物在乙醇中的溶解性降低,所以深蓝色晶体的化学式为,A正确;
B.铜离子含有空轨道,氨气中氮原子含有孤电子对,因此属于配离子,其中为配体,B正确;
C.可表示为,离子空间结构不一定为正四面体形,也可能为平面正方形,C错误;
D.铜离子和水也可以形成配位键,所以五水硫酸铜可表示为,D正确;
答案选C。
20.B
解析:
A.P4和CH4都是正四面体形分子,甲烷的键角为109°28’,但P4的键角为60°,故A错误;
B.乙烯分子中含碳碳双键,碳原子的sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键,B正确;
C.键长H-F < H-Cl < H-Br < H-I,键长越长,键能越小,故稳定性HF>HCl>HBr>HI,C错误;
D.PH3的键角为96.3°,故PH3分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强,D错误;
答案选B。
21. 3 哑铃 泡利不相容原理 第ⅦB d 焰色反应
解析:
A、B、C为短周期主族元素,D、E为第四周期元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,则A为H元素;B元素原子的核外p电子数比s电子数少1,原子核外电子排布式为1s22s22p3,故B为N元素;C元素原子最外层有2个电子,原子序数大于氮,故C为Mg;D是前四周期中电负性最小的元素,则D为K元素;E在周期表的第七列,则E为Mn。据此解答。
(1)NH5为离子化合物,由铵根离子与氢负离子构成,其电子式为;
(2)B元素原子的核外p电子数比s电子数少1,原子核外电子排布式为1s22s22p3,能量最高的电子为2p能级电子,其电子云在空间有3个方向,原子轨道呈哑铃形;
(3)根据示意图可判断3s轨道2个电子自旋方向相同,该同学所画的电子排布图违背了泡利不相容原理;
(4)E位于第四周期第七列,即处于周期表中第四周期第ⅦB族,属于d区元素,其价电子排布式为3d54s2;
(5)D是K元素,检验钾元素的方法是焰色反应。
22.O>C 3∶1 sp3 极性 3d54s1 2 V形 <
解析:
X、Y、Z、M、R五种元素的原子序数依次增大,只有X、Y、Z为短周期元素,X的基态原子核外有3个能级,且各能级电子数目相等,其核外电子排布为1s22s22p2,则X为C元素;Y的常见化合价只有0价、-1价、-2价,则Y为O元素;Z单质为黄绿色有毒气体,Z为Cl元素;M为第四周期d区元素,基态原子的核外有6个未成对电子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,则M为Cr元素;R位于第五周期,与X处于同一主族,则R为Sn元素,据此分析解答。
根据上述分析,X为C元素,Y为O元素,Z为Cl元素,M为Cr元素,R为Sn元素。
(1)X为C,Y为O,同一周期从左向右,电负性逐渐增强,则电负性:O>C,故答案为:O>C;
(2)XYZ2为COCl2,COCl2分子中所有原子均满足8电子构型,说明其分子中含有1个C=O键和两个C-Cl键,每个碳碳双键中含有1个σ键和1个π键,则COCl2分子中σ键与π键之比为 (1+2)∶1=3∶1,故答案为:3∶1;
(3)Y为O,根据图示可知,该氢化物为H2O2,其分子中含有的H-O键为极性键,且分子结构不对称,属于极性分子;H2O2的中心原子O原子成3个σ键、含有1对孤对电子,其杂化轨道数为4,采取sp3杂化,故答案为:sp3;极性;
(4)M为Cr,原子序数为24,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,则Cr的价电子排布式为3d54s1;CrO5中Cr的化合价为+6价,设过氧键的数目为x,由化合物中正负化合价倒数和为0可知,x×2×(-1)+(5-2x)×(-2)+6=0,解得:x=2,故答案为:3d54s1;2;
(5)元素R与Z可形成化合物RZ2为SnCl2,分子中Sn原子价层电子对个数=2+=3,含有一个孤电子对,Sn原子是sp2杂化,为V形结构,孤电子对之间的排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,所以Sn-Cl的键角<120o,故答案为:V形;<。
23.X abc B 离子键 配位键
解析:
(1)BCl3分子中的B原子的1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化形成3个sp2杂化轨道,B原子还有1个空轨道(未杂化的2p轨道),所以B原子与X形成配位键时,X应提供孤电子对。
(2)(NH4)2SO4中,存在配位键、共价键,表示为,与之间以离子键结合;故N2H6SO4中存在配位键、共价键,表示为,与之间以离子键结合,故N2H6SO4中存在离子键、配位键、共价键;
(3) A.反应后溶液中不存在任何沉淀,Cu2+→[Cu(NH3)4]2+,所以反应后Cu2+的浓度降低,故A错误;
B.氢氧化铜和氨水反应生成[Cu(NH3)4] 2+,沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+,故B正确;
C.[Cu(NH3)4]2+的立体结构为平面正方形,故C错误;
D.在[Cu(NH3)4]2+配离子中,Cu2+提供空轨道,NH3提供孤电子对,故D错误;
选B。
(4)Cu2+中存在空轨道,NH3中N原子上有孤电子对,N与Cu2+之间以配位键结合、[Cu(NH3)4]2+与Cl-间以离子键结合。
24.四面体形 直线形 平面三角形 CH CH BF3 NF3 CF4 中心原子上的价电子都用于形成共价键 中心原子上有孤对电子 B N BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键,而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键,还有一对未成键的电子对,占据了N原子周围的空间,参与相互排斥,形成三角锥形
解析:
(1)PO是AB4型,成键电子对是4,为四面体形。CS2是AB2型,成键电子对是2,是直线形。AlBr3是AB3型,成键电子对是3,是平面三角形。
(2)AB3型分子,中心原子无孤电子对的呈平面三角形,有一对孤电子对的呈三角锥形,所以分别是CH、CH。
(3)第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式,呈三角锥形的是NF3,呈平面三角形的是BF3,呈四面体形的是CF4。
25.3d9 正四面体形 2NA或1.204×1024 1和4
解析:
(1)Cu是29号元素,原子核外电子数为29,基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,铜原子失去4s及3d上各一个电子形成Cu2+,故Cu2+离子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9,基态Cu2+的最外层电子排布式为3d9;
(2)已知二甘氨酸合铜(Ⅱ)的结构图,其中第一电离能最大的为N元素,元素的非金属最小的非金属为H元素,二者形成的5核10电子的微粒为NH4+,该微粒的空间构型是正四面体;
(3)已知双键中含有1个π键,由二甘氨酸合铜(Ⅱ)的结构图可知,1mol二甘氨酸合铜(Ⅱ)含有2molC=O,则含有的π键数目是2NA或1.204×1024;
(4)Cu原子含有空轨道能与其它原子形成配位键,由于O原子在化合物中能形成2个共价键,所以O与Cu形成共价键,N与Cu形成配位键,即属于配位键的是1和4。
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