配套K12高三化学寒假作业9 新人教版选修4《化学反应原理》Word格式文档下载.docx
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5.
膦(PH3)又称为磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含之.它的分子是三角锥形.以下关于PH3的叙述中,正确的是( )
A.PH3是非极性分子
B.PH3分子中有未成键的电子对
C.PH3是强氧化剂
D.PH3分子中的P﹣H键是非极性键
6.已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,且原子间以单键结合.下列有关C3N4晶体的说法中正确的是( )
A.C3N4晶体是分子晶体
B.C3N4晶体中C﹣N键的键长比金刚石中的C﹣C键的键长短
C.C3N4晶体中C、N原子个数之比为4:
3
D.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合
7.有关晶体的叙述中正确的是()
A.在SiO2晶体中,由Si、O构成的最小单元环中共有8个原子
B.在28g晶体硅中,含Si﹣Si共价键个数为4NA
C.金刚石的熔沸点高于晶体硅,是因为C﹣C键键能小于Si﹣Si键
D.镁型和铜型金属晶体的配位数均为12
二、填空题(本题共3道小题)
8.A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期的元素。
只有A、B、C为金属且同周期,原子序数A<
B<
C。
A、C核外均没有未成对电子;
B原子核外有二个未成对电子和三个空轨道。
D原子最外层电子数是其周期序数的三倍。
E能与D形成化合物ED2,可用于自来水的消毒。
(1)C的基态原子的价层电子排布式为
;
D和E的电负性大小关系为
。
(用元素符号表示)
(2)化合物E2D分子的空间构型为
,中心原子采用
杂化。
E与D还可形成三角锥结构的阴离子,该离子的化学式为
,任意写出一种它的等电子体的化学式为
(3)B与E能形成一种化合物BE4,其熔点:
-25℃,沸点:
l36.4℃。
则该化合物属于
晶体,晶体内含有的作用力类型有
(4)A、B、D三种元素形成的某晶体的晶胞结构如图,则晶体的化学式为
若最近的B与D的原子距离为acm,该物质的摩尔质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数的数值为NA,则该晶体的密度为
g/cm3。
9.卤族元素包括F、Cl、Br等.
(1)下面曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是 .
(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 .
(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为 和 .第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 种.
(4)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,则该配合物中提供孤对电子的原子是 .
10.
(20分)下表是元素周期表的一部分.表中所列的字母分别代表一种化学元素.
试回答下列问题:
(答案中涉及字母均用具体元素符号作答)
(1)I的元素符号为 ,K的元素名称为 ,J在周期表中的位置是 ;
(2)写出基态时J元素原子的电子排布式 ,N元素原子的简化电子排布式 .
(3)ABGH的原子半径大小顺序是 ;
ABCD的第一电离能大小顺序是 ;
ABCD的电负性大小顺序是 ABGH的最高价氧化物的水化物酸性强弱顺序是 ;
(4)AC32﹣的中心原子的杂化轨道类型是 ,微粒的空间构型是 ;
BD3中心原子的杂化轨道类型是 ;
分子的空间构型是 ;
(5)根据等电子原理,指出B2C与AC2,AC与B2互为等电子体,那么A2B分子中的σ键数目为 ,π键数目为 ,AC分子中的σ键数目为 ,π键数目为 ;
(6)在L3[J(AB)6]中中心离子是 ,配体是 ,配位数是 .
试卷答案
1.A
考点:
共价键的形成及共价键的主要类型.
专题:
化学键与晶体结构.
分析:
乙烯中存在4个C﹣H键和1个C=C双键,没有孤对电子,成键数为3,则C原子采取sp2杂化,以此来解答.
解答:
解:
乙烯中存在4个C﹣H键和1个C=C双键,没有孤对电子,成键数为3,则C原子采取sp2杂化,
C﹣H之间是sp2形成的σ键,C﹣C之间有1个是sp2形成的σ键,C﹣C之间还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键,
故选A.
点评:
本题考查共价键的形成,注意C=C双键中有1个σ键、一个π键,π键是未参与杂化的2p轨道肩并肩形成的,题目难度中等.
2.D
配合物的成键情况.
只要反应过程中没有形成配位键、不生成配合物的就与配合物的形成无关,根据各物质间的反应判断.
A.银离子和氨水反应生成氢氧化银沉淀,氢氧化银能和氨水反应生成银氨配合物,所以与配合物的形成有关,故A不选;
B.铁离子和硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁配合物,所以与配合物的形成有关,故B不选;
C.铜离子和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜和氨水反应生成铜氨络合物,所以与配合物的形成有关,故C不选;
D.除去铁粉中的铝粉可以用强碱溶液,铝粉与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,没有配合物生成,与配合物的形成无关,故D选;
故选D.
本题考查了配合物的形成,明确物质间的反应是解本题关键,题目难度不大.
3.A
A、SO2中心原子S的化合价为+4价,最外层电子未全部参与成键,含有孤对电子对,为极性分子;
SO3中心原子S的化合价为+6价,最外层电子全部参与成键,没有孤对电子对,SO3是平面三角形的分子,是非极性分子,故A错误;
B、氨气分子与氢离子通过配位键形成NH4+,铜离子提供空轨道,氨气分子提供孤对电子对,Cu2+与NH3通过配位键形成
2+,故B正确;
C、电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度,元素电负性数值越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强;
反之,电负性数值越小,相应原子在化合物中吸引电子的能力越弱,故C正确;
D、原子晶体中相邻原子间以共价键结合而形成的空间网状结构的晶体,共价键结合牢固,原子晶体的熔、沸点高,硬度大,故D正确.
故选:
A.
4.C
极性键和非极性键;
物质分子中的原子个数计算;
键能、键长、键角及其应用.
根据信息中该分子中N﹣N﹣N键角都是108.1°
及N(NO2)3的结构应与氨气相同,则分子中四个氮原子不共平面,利用元素的化合价来分析其性质,利用是否同种元素之间形成共用电子对来分析极性键.
A、N(NO2)3是一种共价化合物,N、O原子之间形成的化学键是极性键,故A错误;
B、根据题干信息知该分子中N﹣N﹣N键角都是108.1°
,推知分子中4个氮原子在空间呈四面体型,
所以分子中四个氧原子不可能共平面,故B错误;
C、该分子中的氮元素为+3价,+3价氮既有氧化性又有还原性,故C正确;
D、N(NO2)3的相对分子质量为152,15.2gN(NO2)3为0.1mol,该物质的分子中所含原子为1NA即6.02×
1023个原子,故D错误.
C.
作为2011年的安徽理综高考题,题干信息比较新颖,同时考查大家熟悉的化学键、分子结构、氧化还原反应和物质的量的相关计算.
5.B
极性分子和非极性分子;
判断简单分子或离子的构型;
重要的氧化剂.
A.正负电荷重心不重合的分子为极性分子,正负电荷重心重合的分子为非极性分子;
B.PH3分子中有1个未成键的孤对电子;
C.根据P元素的化合价分析;
D.同种非金属元素之间存在非极性键,不同非金属元素之间存在极性键.
A.该分子为三角锥型结构,正负电荷重心不重合,所以为极性分子,故A错误;
B.PH3分子P原子最外层有5个电子,其中3个电子和3个H原子形成共用电子对,所以该物质中有1个未成键的孤对电子,故B正确;
C.PH3中P为﹣3价,为最低价态,易失电子而作还原剂,所以一种强还原剂,故C错误;
D.同种非金属元素之间存在非极性键,不同非金属元素之间存在极性键,所以P﹣H原子之间存在极性键,故D错误;
故选B.
本题以膦为载体考查了物质的结构、化学键等知识点,以氨气分子为例采用知识迁移的方法进行分析解答,注意结合基本概念分析,题目难度不大.
6.B
A.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体是原子晶体,故A错误;
B.因N的原子半径比C原子半径小,则C3N4晶体中,C﹣N键的键长比金刚石中C﹣C键的键长要短,故B正确;
C.原子间均以单键结合,则C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子,而每个N原子连接3个C原子,所以晶体中C、N原子个数之比为3:
4,故C错误;
D.C3N4晶体中构成微粒为原子,微粒间通过共价键合,故D错误;
7.D
晶胞的计算;
金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系;
金属晶体的基本堆积模型.
A.在SiO2晶体中,由Si、O构成的最小单元环中共有12个原子;
B.28g晶体硅的物质的量为
=1mol,每个Si原子占有两个Si﹣Si键;
C.原子晶体中,键能越大、键长越短,其熔沸点越高;
D.Mg是六方最密堆积、Cu是面心六方最密堆积,Cu晶体中Cu原子配位数=3×
8×
,Mg晶体中Mg原子配位数=4×
6×
.
A.在SiO2晶体中,每个环上有6个Si原子,每2个Si原子之间含有一个O原子,所以由Si、O构成的最小单元环中共有12个原子,故A错误;
=1mol,每个Si原子占有两个Si﹣Si键,所以在28g晶体硅中,含Si﹣Si共价键个数为2NA,故B错误;
C.原子晶体中,键能越大、键长越短,其熔沸点越高,金刚石的熔沸点高于晶体硅,是因为C﹣C键键长小于Si﹣Si键、C﹣C键能大于Si﹣Si,故C错误;
=12,Mg晶体中Mg原子配位数=4×
=12,故D正确;
本题考查基本计算、原子晶体熔沸点比较、化学键的计算等知识点,侧重考查学生分析计算、空间想象能力,知道金刚石、二氧化硅最小环上原子个数,难点是Mg晶体配位数的计算方法.
8.
(1)1s22s22p63s23p63d104s2;
O>
Cl;
(2)V形;
sp3;
ClO3-;
SO32-;
(3)分子晶体;
分子间作用力(范德华力)和共价键;
(4)
。
试题解析:
(1)A、B、C为金属且同周期,B原子核外有二个未成对电子和三个空轨道,可推出B的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,B为22号元素Ti;
原子序数A<
C,A、C核外均没有未成对电子,可以推出C的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,C为30号元素Zn,A为20号Ca;
D原子最外层电子数是其周期序数的三倍,可以推断出D为O元素,E能与D形成化合物ED2,可用于自来水的消毒,可知ED2为ClO2,则E为Cl元素,D和E的电负性大小关系为O>
(2)化合物E2D为Cl2O,三原子分子,类似于水分子,其分子的空间构型为V形,中心原子采用sp3杂化;
E与D还可形成三角锥结构的阴离子,该离子的化学式为ClO3-;
等电子体是指原子总数相同,价电子总数也相同的微粒,故SO32-是ClO3-的等电子体;
(3)B与E能形成一种化合物BE4,为TiCl4,其熔点:
l36.4℃熔沸点较低,属于分子晶体,晶体内含有的作用力类型有分子间作用力(范德华力)和共价键;
(4)A、B、D三种元素分别为Ca、Ti、O元素,从晶体的晶胞结构可以看出,一个晶胞中含有的钙原子(位于体心位置)数为1,钛原子(位于顶点)数为8×
=1,氧原子(位于面心)数为6×
=3,则晶体的化学式为CaTiO3;
设晶体的物质的量为1mol,则质量m=1mol×
Mg/mol=Mg;
从图中可以看出,晶胞的边长d=
a,一个晶胞的体积为(
a)3,1mol晶体的体积为(
a)3×
NA,则该晶体的密度为
=
9.
(1)a;
(2)2;
BN;
(3)sp2;
sp3;
3
(4)X.
(1)a.同一主族中,元素的电负性随着原子序数的增大而减小,所以从氟到溴,其电负性逐渐减小,故正确;
b.氟元素没有正化合价,第VIIA族氯、溴元素的最高化合价数值等于其族序数,故错误;
c.第VIIA族元素氢化物的沸点随着相对分子质量的增大而增大,但HF分子间能形成氢键,氢键属于特殊的分子间作用力,强度大于分子间作用力,沸点最高,故错误;
d.由于卤族元素的单质均属于分子晶体,随相对分子质量增大范德华力增大,因而沸点逐渐升高,故错误;
故选a;
(2)B的原子半径比N大,因而结构示意图中大球代表B原子,B原子个数=8×
,N原子个数=1+
=2,该晶胞中N原子和B原子个数之比=2:
2=1:
1,所以其化学式为BN,
故答案为:
2;
(3)BCl3中的B原子的价层电子对数是3且不含孤电子对,所以B原子属于sp2杂化;
NCl3中的N原子的价层电子对个数为4且含有一个孤电子对,所以N原子属于sp3杂化;
同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素,根据电离能的变化规律,半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期原子序数大的原子高,故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素,
sp2;
(4)BCl3是缺电子化合物,B原子的所有价电子已经使用,因而提供孤对电子的原子是X,故答案为:
X.
(1)Cr;
镓;
第三周期第Ⅷ族;
(2)1s22s22p63s23p63d64s2;
[Ar]3d104s24p5;
(3)Al>Si>C>N;
F>N>O>C;
F>O>N>C;
HNO3>H2CO3>H2SiO3>Al(OH)3;
(4)sp2,平面三角形;
sp3,三角锥形;
(5)2,2;
1,2;
(6)Fe3+;
CO;
6.
元素周期律和元素周期表的综合应用
元素周期律与元素周期表专题.
(1)由元素在周期表中位置可知,A为碳,B为氮,C为氧,D为氟,E为Ne,F为Mg,G为Al,H为Si,L为钾,I为Cr,J为Fe,M为Cu,K为Ga,N为Br,O为Rh;
(2)J为Fe,核外电子数为26,N为Br,核外电子数为35,根据核外电子排布规律书写电子排布式;
(3)同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大;
同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,元素原子核外处于半满、全满时,能力较低,第一电离能高于同周期相邻元素;
同周期随原子序数增大,电负性增大;
非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强;
(4)计算CO32﹣、NF3的中心原子的价层电子对数、孤对电子对数,确定杂化轨道类型、微粒的空间构型;
(5)N2O与CO2,CO与N2互为等电子体,则N2O的结构为N=O=N,CO的结构为C≡O;
(6)在K3[Fe(CN)6]中提供空轨道的为中心离子,提供孤电子对的为配体.
(1)由元素在周期表中位置可知,A为碳,B为氮,C为氧,D为氟,E为Ne,F为Mg,G为Al,H为Si,L为钾,I为Cr,J为Fe,M为Cu,K为Ga,N为Br,O为Rh,J在周期表中的位置是第三周期第Ⅷ族,
Cr;
(2)J为Fe,核外电子数为26,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,N为Br,核外电子数为35,简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5,
1s22s22p63s23p63d64s2;
(3)同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径:
Al>Si>C>N;
同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,N元素原子核外处于半满、全满,能力较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能:
F>N>O>C,
同周期随原子序数增大,电负性增大,故电负性:
非金属性Al<Si<C<N,非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,故酸性:
HNO3>H2CO3>H2SiO3>Al(OH)3,
(4)CO32﹣的中心原子的孤对电子对数=
=0,价层电子对数=0+3=3,C原子采取sp2杂化,微粒的空间构型为平面三角形;
NF3的中心原子的孤对电子对数=
=1,价层电子对数=1+3=4,N原子采取sp3杂化,分子空间构型三角锥形,
sp2,平面三角形;
(5)N2O与CO2,CO与N2互为等电子体,则N2O的结构为N=O=N,分子中的σ键数目为2,π键数目为2,CO的结构为C≡O,分子中的σ键数目为1,π键数目为2,
2,2;
(6)在K3[Fe(CN)6]中Fe3+为提供空轨道的为中心离子,CO提供孤电子对,为配体,配位数为6,
Fe3+;
本题是对物质结构的考查,题目综合性强,需要学生熟练掌握基础知识,难度中等.
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