一、單選題(共27小題,每小題2.0分,共54分)
1.下列說(shuō)法正確的是(  )
A. 鍵能越大,表示該分子越容易受熱分解
B. 共價(jià)鍵都具有方向性
C. 在分子中,兩個(gè)成鍵的原子間的距離叫鍵長(zhǎng)
D. H—Cl的鍵能為431.8 kJ·mol-1,H—Br的鍵能為366 kJ·mol-1,這可以說(shuō)明HCl比HBr分子穩(wěn)定
【答案】D
【解析】
A:鍵能越大,表示該分子越難分解,不正確
B:不正確,例如s—sσ鍵沒(méi)有方向性,排除
C:在分子中,兩個(gè)成鍵原子核間的距離為鍵長(zhǎng),不正確
D:正確
2.下列說(shuō)法正確的是
A. 基態(tài)氧原子中未成對(duì)電子數(shù)是0
B. 基態(tài)氮原子中未成對(duì)電子數(shù)是3
C. 基態(tài)碳原子中未成對(duì)電子數(shù)是4
D. 基態(tài)銅原子中未成對(duì)電子排布在3d軌道
【答案】B
【解析】
【分析】
根據(jù)能量最低原理和洪特規(guī)則來(lái)解答。
【詳解】A.基態(tài)氧原子最外層電子排布圖應(yīng)為,未成對(duì)電子數(shù)為2;故A錯(cuò)誤;
B.基態(tài)氮原子最外層電子排布圖應(yīng)為,未成對(duì)電子數(shù)為3;故B正確;
C.基態(tài)碳原子最外層電子排布圖為,未成對(duì)電子數(shù)為2;故C錯(cuò)誤;
D.基態(tài)銅原子最外層的電子排布圖為,3d全充滿,未成對(duì)電子排布在4s,故D錯(cuò)誤;
故選B。
3.在短周期主族元素中,原子的核電荷數(shù)、核外電子層數(shù)、每層所容納的電子數(shù)、主族序數(shù)均為偶數(shù)的有
A. 2種 B. 3種 C. 4種 D. 8種
【答案】B
【解析】
考查原子核外電子的排布規(guī)律。同時(shí)符合原子的核電荷數(shù)、核外電子層數(shù),每層所容納的電子數(shù)、主族序數(shù)均為偶數(shù)的元素是Be、C、O,所以答案是B。
4.固體A的化學(xué)式為NH5,它的所有原子的最外層都符合相應(yīng)稀有氣體原子的最外電子層結(jié)構(gòu),則下列有關(guān)說(shuō)法,不正確的是
A. NH5中既有離子鍵又有共價(jià)鍵 B. NH5的熔沸點(diǎn)高于NH3
C. 1mol NH5中含有5molN—H鍵 D. NH5固體投入少量水中,可產(chǎn)生兩種氣體
【答案】C
【解析】
試題分析:物質(zhì)A的化學(xué)式為NH5 ,它的所有原子的最外層都符合相應(yīng)稀有氣體元素原子的最外電子層結(jié)構(gòu),則該物質(zhì)的化學(xué)式應(yīng)該寫(xiě)為NH4H;該化合物是離子化合物,陽(yáng)離子是NH4+,陰離子是H-,在陽(yáng)離子中含有共價(jià)鍵,陰離子和陽(yáng)離子之間通過(guò)離子鍵結(jié)合,因此NH5中既有離子鍵又有共價(jià)鍵,選項(xiàng)A正確。離子化合物含有的離子鍵比共價(jià)化合物NH3的分子間作用力強(qiáng)的多,因此物質(zhì)的熔沸點(diǎn)NH5>NH3,選項(xiàng)B正確;1mol NH5中含有4 mol N-H鍵,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.NH5固體投入少量水中,發(fā)生反應(yīng):NH5+H2O=NH3↑+H2↑+H2O,因此可產(chǎn)生兩種氣體,正確。
考點(diǎn):考查NH5的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的知識(shí)。
5.HCl氣體易溶于溶劑A,那么下列物質(zhì)也可能易溶于A的是(  )
A. NH3 B. CH4 C. CCl4 D. O2
【答案】A
【解析】
【詳解】由相似相溶原理得知,HCl氣體為極性分子,則A為極性溶劑。分析下列選項(xiàng)得知NH3為極性分子,故選A。
6.關(guān)于CS2,SO2,NH3三種物質(zhì)的說(shuō)法中正確的是(  )
A. CS2在水中的溶解度很小,是由于其屬于極性分子
B. SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它們都是極性分子
C. CS2為非極性分子,所以在三種物質(zhì)中熔、沸點(diǎn)最低
D. NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有極性
【答案】B
【解析】
【分析】
A. 二硫化碳屬于非極性分子,水是極性分子;
B. 根據(jù)相似相容原理進(jìn)行判斷;
C. CS2常溫下是液體,SO2和NH3常溫下是氣體;
D. NH3在水中溶解度很大,除了由于NH3分子有極性外,還因?yàn)镹H3分子和H2O分子之間可以形成氫鍵。
【詳解】A. 水是極性分子,CS2是非極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理可知,二硫化碳不易溶于水,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B. 由于SO2和NH3都是極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理,二者均易溶于水,故B項(xiàng)正確;
C. 由于CS2常溫下是液體,SO2和NH3常溫下是氣體,故此三種物質(zhì)中二硫化碳的沸點(diǎn)最高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D. NH3在水中溶解度很大,除了由于NH3分子有極性外,還因?yàn)镹H3分子和H2O分子之間可以形成氫鍵,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。
【點(diǎn)睛】相似相容原理是經(jīng)典考點(diǎn),具體規(guī)律為:
1. 極性溶劑(如水,CH3CH2OH)易溶解極性物質(zhì)(離子晶體、分子晶體中的極性物質(zhì)如強(qiáng)酸等);
2. 非極性溶劑(如苯、汽油、四氯化碳等)能溶解非極性物質(zhì)(大多數(shù)有機(jī)物、Br2、I2等);
3. 含有相同官能團(tuán)的物質(zhì)互溶,如水中含羥基(-OH)能溶解含有羥基的醇、酚、羧酸;
4、一般情況,可簡(jiǎn)記極性相似,便可相溶。
7.用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷SO3的分子構(gòu)型( ?。?br /> A. 正四面體形 B. V形 C. 三角錐形 D. 平面三角形
【答案】D
【解析】
SO3的中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)為0,分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,即VSEPR模型為平面三角形。
8.下列電子排布圖(每一個(gè)小方框表示一個(gè)原子軌道)所表示元素的原子中,其能量處于最低狀態(tài)的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
試題分析:A.能級(jí)能量由低到高的順序?yàn)椋?s、2s、2p;每個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)電子,且自旋相反,簡(jiǎn)并軌道(能級(jí)相同的軌道)中電子優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)1個(gè)軌道,且自旋方向相同,能量最低,故A正確;B.2p能級(jí)的3個(gè)簡(jiǎn)并軌道(能級(jí)相同的軌道)只有被電子逐一自旋平行地占據(jù)后,才能容納第二個(gè)電子,不符合能量最低原理,原子處于能量較高的激發(fā)態(tài),故B錯(cuò)誤;C.2s能級(jí)的能量比3p能量低,電子盡可能占據(jù)能量最低的軌道,不符合能量最低原理,原子處于能量較高的激發(fā)態(tài),故C錯(cuò)誤;D.2s能級(jí)的能量比2p能量低,電子盡可能占據(jù)能量最低的軌道,不符合能量最低原理,原子處于能量較高的激發(fā)態(tài),故D錯(cuò)誤;故選A。
考點(diǎn):考查基態(tài)原子核外電子排布規(guī)則,遵循洪特規(guī)則、泡利不相容原理、能量最低原理的基態(tài)原子排布能量最低。
9.下列有關(guān)元素周期表的說(shuō)法中不正確的是(   )
A. 在元素周期表中共有7個(gè)周期
B. 元素周期表中有三個(gè)短周期
C. 第二周期共有8種元素
D. 第三周期元素全部是金屬元素
【答案】D
【解析】
分析:A、元素周期表中共有7個(gè)周期,其中有短周期3個(gè),長(zhǎng)周期4個(gè);第二周期、第三周期各有8種元素;第三周期既有金屬元素(如鈉、鎂等),又有非金屬元素(如硫、氯等)。
詳解:元素周期表中共有7個(gè)周期,其中有短周期3個(gè),長(zhǎng)周期4個(gè),選項(xiàng)A、選項(xiàng)B正確;第二周期、第三周期各有8種元素,選項(xiàng)C正確;第三周期既有金屬元素(如鈉、鎂等),又有非金屬元素(如硫、氯等),選項(xiàng)D不正確。答案選D。
10. 下列變化過(guò)程中,原物質(zhì)分子內(nèi)共價(jià)鍵被破壞,同時(shí)有離子鍵形成的是
A. 鹽酸和NaOH溶液混合 B. 氯化氫溶于水
C. 溴化氫氣體與氨氣相遇反應(yīng) D. 鋅和稀硫酸反應(yīng)
【答案】C
【解析】
試題分析:A、鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng),破壞了共價(jià)鍵和離子鍵,同時(shí)形成了新的共價(jià)鍵和離子鍵,A錯(cuò)誤;B、氯化氫溶于水,共價(jià)鍵被破壞,沒(méi)有離子鍵形成,B錯(cuò)誤;C、溴化氫和氨反應(yīng),破壞了共價(jià)鍵,同時(shí)形成了離子鍵,C正確;D、鋅和稀硫酸反應(yīng),沒(méi)有破壞共價(jià)鍵,同時(shí)也沒(méi)有形成離子鍵,D錯(cuò)誤;答案選C。
考點(diǎn):考查化學(xué)鍵的斷裂和形成
11. 下列不屬于配合物的是(  )
A. [Cu(H2O)4]SO4·H2O B. [Ag(NH3)2]OH
C. KAl(SO4)2·12H2O D. Na[Al(OH)4]
【答案】C
【解析】
試題分析:通過(guò)配位健形成的化合物是配位化合物,所以選項(xiàng)ABD都是配位化合物。C是明礬,屬于復(fù)鹽,不存在配位健,不是配位化合物,答案選C。
考點(diǎn):考查配位化合物的判斷
點(diǎn)評(píng):該題是基礎(chǔ)性試題的考查,難度不大。主要是考查學(xué)生靈活運(yùn)用配位健解決實(shí)際問(wèn)題的能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。該題的關(guān)鍵是明確配位化合物的含義以及判斷依據(jù),然后結(jié)合題意靈活運(yùn)用即可。
12.元素在周期表中的位置與其原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有密切關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是(  )
A. 由于同一主族元素的原子最外層電子數(shù)相同,所以化學(xué)性質(zhì)完全相同
B. 由于氦原子最外層未達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以化學(xué)性質(zhì)活潑
C. 第三周期主族元素的最高正價(jià)數(shù)等于它所處的族序數(shù)
D. ⅠA族元素均為金屬元素
【答案】C
【解析】
【分析】
A. 同主族元素化學(xué)性質(zhì)具有相似性與遞變性,化學(xué)性質(zhì)不完全相同,ⅠA族中H元素與堿金屬元素性質(zhì)相差很大;
B. 氦原子核外只有2個(gè)電子,為穩(wěn)定狀態(tài);
C. 主族元素最高正化合價(jià)等于其主族族序數(shù)(O、F除外);
D. ⅠA族元素包括氫元素與堿金屬元素。
【詳解】A.同主族元素最外層電子數(shù)相同,所以化學(xué)性質(zhì)具有相似性,同時(shí)自上而下原子半徑增大,化學(xué)性質(zhì)具有遞變性,同主族化學(xué)性質(zhì)不完全相同,且ⅠA族中H元素與堿金屬元素性質(zhì)相差很大,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.氦原子核外只有2個(gè)電子,為穩(wěn)定狀態(tài),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.主族元素最高正化合價(jià)等于其族序數(shù)(O、F除外),第三周期主族元素的最高正價(jià)數(shù)等于它所處的族序數(shù),故C項(xiàng)正確;
D.ⅠA族元素包括氫元素與堿金屬元素,氫元素屬于非金屬性元素,故D項(xiàng)錯(cuò)誤,
答案選C。
【點(diǎn)睛】需要注意的是,不是所有原子核外最外層電子數(shù)都是必須滿8個(gè)才能達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),如氦原子只有一個(gè)能層,也只有s能級(jí),s能級(jí)最多容納2個(gè)電子,做題時(shí),要特別注意第一周期的氫元素與氦元素核外電子排布情況。
13.下列對(duì)元素周期律和元素周期表的認(rèn)識(shí)正確的是(  )
A. 元素周期律的本質(zhì)是隨著核電荷數(shù)的增加元素化合價(jià)呈周期性的變化
B. 核外電子排布的周期性變化是元素性質(zhì)周期性變化的本質(zhì)
C. 元素周期表中可以把元素分成s、p、d、ds四個(gè)區(qū)
D. 元素周期表中最外層電子數(shù)離子晶體>分子晶體,綜上所述,故正確;④離子晶體中除含有離子鍵外,可能含有共價(jià)鍵,如NaOH,但分子晶體中一定不含離子鍵,故錯(cuò)誤;⑤根據(jù)化學(xué)式,以及晶胞結(jié)構(gòu),Ti2+位于頂點(diǎn),O2-位于面上,Ca2+位于體心,因此每個(gè)Ti4+周?chē)罱腛2-有12個(gè),故正確;⑥SiO2中Si有4個(gè)鍵,與4個(gè)氧原子相連,故錯(cuò)誤;⑦只有分子晶體中含有分子間作用力,且分子間作用力影響的物質(zhì)的物理性質(zhì),而穩(wěn)定性是化學(xué)性質(zhì),故錯(cuò)誤;⑧熔化離子晶體破壞離子鍵,故正確;綜上所述,選項(xiàng)D正確。
考點(diǎn):考查晶體的基本性質(zhì)、熔沸點(diǎn)高低、晶體結(jié)構(gòu)等知識(shí)。
22.能與NaOH溶液反應(yīng)的屬于原子晶體的單質(zhì)是( ?。?br /> A. 金剛石 B. 晶體硅
C. 石英(SiO2) D. CO2
【答案】C
【解析】
A、金剛石的成分是C,不與NaOH反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B、Si與NaOH反應(yīng):Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,但晶體硅屬于單質(zhì),不屬于化合物,故B錯(cuò)誤;C、SiO2屬于原子晶體,且屬于酸性氧化物,與NaOH反應(yīng):SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,故C正確;D、CO2不是原子晶體,故D錯(cuò)誤。
點(diǎn)睛:注意審題,題中所說(shuō)的是原子晶體的化合物,不是單質(zhì)或混合物,因此晶體硅錯(cuò)誤。
23.如圖是氯化銫晶體的晶胞(晶體中的最小重復(fù)單元),已知晶體中兩個(gè)最近的Cs+離子核間距離為a cm,氯化銫的相對(duì)分子質(zhì)量為M,NA為阿伏加德羅常數(shù),則氯化銫晶體密度是(  )

A. g/cm3 B. g/cm3 C. g/cm3 D. g/cm3
【答案】C
【解析】
晶體的密度等于晶體的質(zhì)量與晶體在該質(zhì)量下的體積的比值(即晶體的密度=),據(jù)式量可知,1 mol CsCl的質(zhì)量為M克,故需求出1 mol CsCl的體積。因晶體是由晶胞構(gòu)成的,而1個(gè)CsCl晶胞的體積為a3cm3,因此,此題解題的關(guān)鍵是找出1 mol CsCl晶體中的晶胞數(shù)目。由晶胞的示意圖可知,1個(gè)晶胞中含1個(gè)Cs+和1個(gè)Cl-,所以,在1 mol CsCl晶體中含NA個(gè)晶胞。由此可得,晶體的密度為=g·cm-3。
24.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu),在每一層內(nèi),每一個(gè)碳原子都跟其他3個(gè)碳原子相結(jié)合,下圖是其晶體結(jié)構(gòu)的俯視圖,則圖中7個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是

A. 10個(gè) B. 18個(gè) C. 24個(gè) D. 14個(gè)
【答案】D
【解析】
試題分析:利用切割法分析。根據(jù)石墨晶體的結(jié)構(gòu)示意圖知,每個(gè)環(huán)中有6個(gè)碳原子,每個(gè)碳原子為三個(gè)環(huán)共用,對(duì)一個(gè)環(huán)的貢獻(xiàn)為1/3,則一個(gè)六元環(huán)平均占有兩個(gè)碳原子,則圖中7個(gè)六元環(huán)完全占有的碳原子數(shù)是14,選D。
考點(diǎn):考查石墨的結(jié)構(gòu)。
25.已知SiC晶體具有較大的硬度,且原子間均以單鍵結(jié)合,下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的是(  )
A. SiC晶體是分子晶體
B. SiC晶體中,C-Si鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石中C-C鍵的鍵長(zhǎng)要短
C. SiC晶體中微粒間通過(guò)離子鍵結(jié)合
D. SiC晶體中每個(gè)C原子連接4個(gè)Si原子,而每個(gè)Si原子連接4個(gè)C原子
【答案】D
【解析】
【分析】
A. SiC晶體具有較大的硬度,而分子晶體硬度小;
B. 根據(jù)元素周期律可知,Si的原子半徑比C的原子半徑大;
C. SiC晶體中構(gòu)成的微粒為原子,故微粒之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合;
D. 根據(jù)C和Si原子元素均屬于IVA族元素可知,SiC晶體中每個(gè)C原子連接4個(gè)Si原子,而每個(gè)Si原子連接4個(gè)C原子。
【詳解】A. SiC晶體具有較大的硬度,因此SiC屬于原子晶體,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B. 根據(jù)元素周期律可知,Si的原子半徑比C的原子半徑大,則SiC晶體中,C-Si鍵的鍵長(zhǎng)比金剛石中C-C鍵的鍵長(zhǎng)要長(zhǎng),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. SiC晶體中構(gòu)成的微粒為原子,故微粒之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合,而非離子鍵結(jié)合,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D. 根據(jù)C和Si原子元素均屬于IVA族元素可知,SiC晶體中每個(gè)C原子連接4個(gè)Si原子,而每個(gè)Si原子連接4個(gè)C原子,故D項(xiàng)正確。
26.已知食鹽的密度為ρ g·cm-3,其摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則在食鹽晶體里Na+和Cl-的間距大約是
A. cm B. cm C. cm D. cm
【答案】B
【解析】
【分析】
該晶胞中鈉離子個(gè)數(shù)=8×+6× = 4,氯離子個(gè)數(shù) = 12×+1 = 4,晶胞體積= = cm3,晶胞棱長(zhǎng) = cm,又因?yàn)槭雏}晶體里Na+和Cl-的間距為棱長(zhǎng)的一半,據(jù)此分析作答。
【詳解】該晶胞中鈉離子個(gè)數(shù)=8×+6× = 4,氯離子個(gè)數(shù) = 12×+1 = 4,晶胞體積= = cm3,晶胞棱長(zhǎng) = cm,又因?yàn)槭雏}晶體里Na+和Cl-的間距為棱長(zhǎng)的一半= = ,
故答案為B。
27.下列有關(guān)金屬的敘述正確的是(  )
A. 金屬受外力作用時(shí)常常發(fā)生變形而不易折斷,是由于金屬離子之間有較強(qiáng)的作用
B. 通常情況下,金屬里的自由電子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng),而形成電流
C. 金屬是借助金屬離子的運(yùn)動(dòng),把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分
D. 金屬的導(dǎo)電性隨溫度的升高而降低
【答案】D
【解析】
【分析】
A. 當(dāng)金屬受到外力作用時(shí),晶體中的各原子層就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),由于金屬離子與自由電子之間的相互作用沒(méi)有方向性,滑動(dòng)以后,各層之間仍保持著這種相互作用,在外力作用下,金屬雖然發(fā)生了變形,但不會(huì)導(dǎo)致斷裂;
B. 金屬導(dǎo)電是自由電子在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)的結(jié)果;
C. 金屬導(dǎo)熱是自由電子碰撞金屬離子而將能量傳給金屬離子的結(jié)果;
D. 金屬內(nèi)部主要是金屬陽(yáng)離子和自由電子,電子可以自由移動(dòng),而金屬陽(yáng)離子只能做很小范圍的振動(dòng),當(dāng)溫度升高時(shí),陽(yáng)離子的振動(dòng)加劇,對(duì)自由電子的定向移動(dòng)產(chǎn)生了阻礙作用,故導(dǎo)電能力下降。
【詳解】A. 金屬受外力作用時(shí)常常發(fā)生變形而不易折斷,是因?yàn)榻饘倬w中各原子層會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),由于金屬離子與自由電子之間的相互作用(金屬鍵)沒(méi)有方向性,滑動(dòng)以后,各層之間仍保持著這種相互作用(金屬鍵仍然存在),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B. 金屬里的自由電子要在外加電場(chǎng)作用下才能發(fā)生定向移動(dòng)形成電流,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. 金屬的導(dǎo)熱性是通過(guò)自由電子與金屬離子間的碰撞,將能量從高溫部分傳遞至低溫部分,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D. 溫度升高,電阻升高,金屬導(dǎo)電性較弱,故D項(xiàng)正確。
故選D。
分卷II
二、填空題(共6小題,共46分)
28.按要求填空。
(1)基態(tài)鋁原子核外電子云有________種不同的伸展方向,共有________種不同能級(jí)的電子,有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
(2)S的基態(tài)原子核外有________個(gè)未成對(duì)電子,Si的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)_____________?;鶓B(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)_______,該能層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)_______,電子數(shù)為_(kāi)_______。
(3)可正確表示原子軌道的是________(填字母)。
A.2s B.2d C.3p D.3f
(4)基態(tài)Fe原子有________個(gè)未成對(duì)電子,F(xiàn)e3+的電子排布式為_(kāi)_______________;Cu+基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)_____________。
(5)某元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn+2,則n=________;原子中能量最高的是________能級(jí)電子。
(6)第四周期中最外層僅有1個(gè)電子的所有基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)____________,第四周期中,3d軌道半充滿的元素符號(hào)是________。
【答案】 (1). 4 (2). 5 (3). 13 (4). 2 (5). 1s22s22p63s23p2 (6). M (7). 9 (8). 4 (9). AC (10). 4 (11). 1s22s22p63s23p63d5 (12). 1s22s22p63s23p63d10 (13). 2 (14). 2p (15). 19K:[Ar]4s1、24Cr:[Ar]3d54s1、29Cu:[Ar]3d104s1 (16). Cr、Mn
【解析】
【分析】
(1)Al位于周期表中第3周期,第IIIA族,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p1;
(2)S的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,Si原子核外電子數(shù)為14,核外電子基態(tài)排布式為1s22s22p63s23p2;
(3)根據(jù)各能級(jí)含有的軌道分析,s能級(jí)只有1個(gè)軌道,p能級(jí)有3個(gè)軌道,d能級(jí)有5個(gè)軌道,f能級(jí)有7個(gè)軌道,注意不存在2d、3f能級(jí);
(4)Fe元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,F(xiàn)e3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,Cu+基態(tài)核外電子排布式1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;
(5)由于s亞層最多只能排2個(gè)電子,所以n=2;
(6)第四周期元素中,基態(tài)原子的最外層只有1個(gè)電子的元素中,主族元素是K,副族元素有Cr和Cu共計(jì)是3種元素;3d軌道半充滿,外圍電子排布式為3d54s1或3d54s2,所以為Cr、Mn。
【詳解】(1)Al位于周期表中第3周期,第IIIA族,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p1,涉及3個(gè)s軌道、2個(gè)p軌道,因此其核外電子云(軌道)的伸展方向有4個(gè);核外13個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同,因此核外有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,故答案為:4;5;13;
(2)S的最外層有6個(gè)電子,為3s23p4,3p能級(jí)三個(gè)軌道、四個(gè)電子,依據(jù)泡利原理和洪特規(guī)則,先每個(gè)軌道排1個(gè),方向相同,排滿后再排,方向相反,故有兩個(gè)孤對(duì)電子;Si原子核外電子數(shù)為14,核外電子基態(tài)排布式為1s22s22p63s23p2;基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為M,該能層具有的原子軌道數(shù)為1+3+5=9、電子數(shù)為4,故答案為:2;1s22s22p63s23p2;M; 9;4;
(3)A項(xiàng)、2s能級(jí)只有1個(gè)軌道,故2s可以表示原子軌道,故A正確;
B項(xiàng)、不存在2d能級(jí),故B錯(cuò)誤;
C項(xiàng)、3s能級(jí)含有3個(gè)軌道,3個(gè)軌道相互垂直,3p?z?表示為z軸上的軌道,故C正確;
D項(xiàng)、不存在3f能級(jí),故D錯(cuò)誤;
故選AC,故答案為:AC;
(4)Fe元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,可知在3d上存在4個(gè)未成對(duì)電子,先失去4s上的2個(gè)電子后、再失去3d上的1個(gè)電子形成Fe3+,F(xiàn)e3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,Cu+核外有28個(gè)電子,Cu原子失去1個(gè)電子生成Cu+,失去的電子數(shù)是其最外層電子數(shù),根據(jù)構(gòu)造原理知Cu+基態(tài)核外電子排布式1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10,故答案為:4;1s22s22p63s23p63d5;1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;
(5)由于s亞層最多只能排2個(gè)電子,所以n=2, 最外層電子的電子排布為2s2 2p3, 能量為高的是2p電子,故答案為:2;2p;
(6)第四周期元素中,基態(tài)原子的最外層只有1個(gè)電子的元素中,主族元素是K,副族元素有Cr和Cu共計(jì)是3種元素,3種元素基態(tài)原子的電子排布式分別為:[Ar]4s1、 [Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1;3d軌道半充滿,外圍電子排布式為3d54s1或3d54s2,所以為Cr、Mn,故答案為:[Ar]4s1、 [Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1;Cr、Mn。
【點(diǎn)睛】本題考查核外電子排布規(guī)律,難度不大,關(guān)鍵是對(duì)核外電子排布規(guī)律的理解掌握,核外電子的分層排布規(guī)律:(1)第一層不超過(guò)2個(gè),第二層不超過(guò)8個(gè);(2)最外層不超過(guò)8個(gè)。每層最多容納電子數(shù)為2n2個(gè)(n代表電子層數(shù)),即第一層不超過(guò)2個(gè),第二層不超過(guò)8個(gè),第三層不超過(guò)18個(gè);(3)最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(只有1個(gè)電子層時(shí),最多可容納2個(gè)電子)。(4)最低能量原理:電子盡可能地先占有能量低的軌道,然后進(jìn)入能量高的軌道,使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。(5)泡利原理:每個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子,且自旋狀態(tài)相反。(6)洪特規(guī)則:當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,且自旋狀態(tài)相同。
29.溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂等離子晶體的核間距和晶格能(部分)如下表所示

(1)溴化鈉晶體比氯化鈉晶體晶格能________(填“大”或“小”),主要原因是_____。
(2)氧化鎂晶體比氯化鈉晶體晶格能大,主要原因是_________________________________。
(3)溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂晶體中,硬度最大的是________。工業(yè)制取單質(zhì)鎂時(shí),往往電解的是氯化鎂而不是氧化鎂,主要原因是_______________________________________。
【答案】 (1). 小 (2). NaBr比NaCl離子的核間距大 (3). 氧化鎂晶體中的陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)絕對(duì)值大,并且半徑小 (4). 氧化鎂 (5). 氧化鎂晶體比氯化鎂晶體晶格能大,熔點(diǎn)高,電解時(shí)消耗電能大
【解析】
(1)溴化鈉晶體比氯化鈉晶體晶格能小,主要原因是NaBr比NaCl離子的核間距大;(2)
晶格能與離子所帶的電荷成正比,而與離子半徑的大小成反比。離子所帶的電荷數(shù)越多,晶格能越大;離子半徑越小晶格能越大,故氧化鎂晶體比氯化鈉晶體晶格能大;(3)溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂晶體中,硬度最大的是氧化鎂。工業(yè)制取單質(zhì)鎂時(shí),往往電解的是氯化鎂而不是氧化鎂,主要原因是氧化鎂晶體比氯化鎂晶體晶格能大,熔點(diǎn)高,電解時(shí)消耗電能大。
30.已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1個(gè)長(zhǎng)周期,短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3,它們形成的化合物的分子是XY4。
試回答:
(1)X元素原子的基態(tài)電子排布式為_(kāi)_____________________________________;
Y元素原子最外層電子的電子排布圖為_(kāi)_________________________________。
(2)若X、Y兩元素電負(fù)性分別為2.1和2.85,則XY4中X與Y之間的化學(xué)鍵為_(kāi)_______(填“共價(jià)鍵”或“離子鍵”)。
(3)該化合物的空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)___________,中心原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)_______,分子為_(kāi)_______(填“極性”或“非極性”)分子。
(4)該化合物在常溫下為液體,它存在的分子間作用力是________。
(5)該化合物的沸點(diǎn)與SiCl4的比較,________(填化學(xué)式)的高,原因是__________ 。
【答案】(7分)(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar] 3d104s24p2 (2)共價(jià)鍵(3)正四面體形 非極性分子
(4)共價(jià)鍵、范德華力
(5)GeCl4二者結(jié)構(gòu)相似,GeCl4相對(duì)分子質(zhì)量大,范德華力強(qiáng),熔、沸點(diǎn)高(各1分)
【解析】
試題分析:與碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1個(gè)長(zhǎng)周期,則X應(yīng)該是Ge元素。短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3,它們所形成化合物的分子式是XY4,所以Y應(yīng)該是氯元素。
(1)根據(jù)構(gòu)造原理可知,Ge元素的原子基態(tài)時(shí)電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar] 3d104s24p2。
(2)兩種元素的電負(fù)性均大于1.8,都是非金屬,所以XY4中X與Y之間的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。
(3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知,分子中中心原子含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=(4-4×1)÷2=0,所以該分子是正四面體型結(jié)構(gòu),屬于非極性分子。
(4)XY4在常溫下為液體,說(shuō)明該化合物形成的晶體類(lèi)型是分子晶體,所以該化合物中存在的微粒間作用力有共價(jià)鍵、范德華力。
(5)由于二者結(jié)構(gòu)相似,形成的晶體類(lèi)型都是分子晶體,但GeCl4相對(duì)分子質(zhì)量大,范德華力強(qiáng),所以GeCl4熔、沸點(diǎn)高。
考點(diǎn):考查核外電子排布、分子的空間構(gòu)型、化學(xué)鍵、分子的極性、微粒間作用力以及沸點(diǎn)高低的判斷
點(diǎn)評(píng):該題是高考中的常見(jiàn)題型和考點(diǎn),屬于中等難度試題的考查。試題基礎(chǔ)性強(qiáng),難易適中,側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和訓(xùn)練,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范答題能力。該題以“周期表中元素的推斷”為載體,考查學(xué)生對(duì)元素周期表的熟悉程度及其對(duì)表中各元素性質(zhì)和相應(yīng)原子結(jié)構(gòu)的周期性遞變規(guī)律的認(rèn)識(shí)和掌握程度??疾榱藢W(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及運(yùn)用元素周期律解決具體化學(xué)問(wèn)題的能力。
31.原子序數(shù)依次增大的四種主族元素A,B,C,D分別處于第一至第四周期,其中A元素原子核是一個(gè)質(zhì)子;B元素原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),B與C可形成正四面體形分子,D原子外圍電子排布為3d104s1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)這四種元素中電負(fù)性最大的是________(填元素符號(hào)),第一電離能最小的是________(填元素符號(hào))。
(2)C所在的主族元素氣態(tài)氫化物中,沸點(diǎn)最低的是________(填化學(xué)式)。
(3)B元素可形成多種單質(zhì),其中“只有一層原子厚”的物質(zhì),被公認(rèn)為目前世界上已知的最薄、最堅(jiān)硬、傳導(dǎo)電子速度最快的新型材料,該材料晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)_______雜化。

(4)D的水合醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶體中含有的化學(xué)鍵是________(填選項(xiàng)序號(hào))。

①極性鍵?、诜菢O性鍵 ③配位鍵?、芙饘冁I
【答案】 (1). Cl (2). Cu (3). HCl (4). sp2 (5). ①②③
【解析】
【分析】
原子序數(shù)依次增大的四種主族元素A、B、C、D分別處于第一至第四周期,其中A原子核是一個(gè)質(zhì)子,則A為H元素;B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即核外有6個(gè)電子,則B為C元素;B與C可形成正四面體型分子,且C處于第三周期,則C為Cl元素;D原子外圍電子排布為3d104s1,則D為Cu元素;
【詳解】(1)四種元素中,氯元素的非金屬性最強(qiáng),則電負(fù)性最大;銅為金屬,其它為非金屬,所以銅第一電離能最小,故答案為:Cl;Cu;
(2)C為ⅶA族元素,HF中存在氫鍵,沸點(diǎn)比HCl高,其它氫化物相對(duì)分子質(zhì)量越大,沸點(diǎn)越高,所以HCl的沸點(diǎn)最低,故答案為:HCl;
(3)在其層狀結(jié)構(gòu)中碳碳鍵鍵角為120°,每個(gè)碳原子都結(jié)合著3個(gè)碳原子,碳原子間形成離域大π鍵,故答案為:sp2;
(4)由結(jié)構(gòu)圖可知,該晶體中含有C-H鍵為極性鍵、C-C鍵為非極性鍵、配位鍵,故選:①②③。
【點(diǎn)睛】分子晶體的熔沸點(diǎn)與分子間的作用力有關(guān),分子量越大,熔沸點(diǎn)越高,但N、O、F與不直接相連H原子可形成氫鍵,導(dǎo)致熔沸點(diǎn)升高。
32.現(xiàn)有部分前四周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表:

(1)B單質(zhì)分子中,含有________個(gè)鍵和__________個(gè)鍵,元素B的氣態(tài)氫化物的空間型為_(kāi)_______________。
(2)C單質(zhì)的熔點(diǎn)____________A單質(zhì)的熔點(diǎn)(填“高于”或“低于”),其原因是:_______________
(3)寫(xiě)出元素D基態(tài)原子的電子排布式:______________________。
【答案】 (1). 1 (2). 2 (3). 三角錐形 (4). 低于 (5). Cl2晶體屬于分子晶體,Si晶體屬于原子晶體,原子晶體中原子之間以很強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合,而分子晶體中分子間以較弱的分子間作用力結(jié)合,因而原子晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的熔點(diǎn)高 (6). 1s22s22p63s23p63d54s1
【解析】
【分析】
根據(jù)信息A為第三周期中的半導(dǎo)體材料,得出A為Si;B的L層s電子數(shù)比p電子數(shù)少1,得出B為N;同一周期,元素原子對(duì)應(yīng)的第一電離能有增大的趨勢(shì),則根據(jù)C在第三周期主族元素中其第一電離能最大,推出該元素為Cl;D在前四周期中其未成對(duì)電子數(shù)最多,所以為Cr。
【詳解】A為第三周期中的半導(dǎo)體材料,得出A為Si;B的L層s電子數(shù)比p電子數(shù)少1,即電子排布式為1s22s22p3,得出B為N元素;C在第三周期主族元素中其第一電離能最大,為Cl;D在前四周期呀中其未成對(duì)電子數(shù)最多,即M層d能級(jí)半滿,N層s能級(jí)半滿,即電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,所以該元素為Cr。
(1)B單質(zhì)分子為氮?dú)?,分子?nèi)為氮氮三鍵,則含有1個(gè)鍵和2個(gè)鍵;其氣態(tài)氫化物為NH3,空間構(gòu)型為三角錐形,
故答案為:1;2;三角錐形;
(2)C單質(zhì)為Cl2,其晶體類(lèi)型為分子晶體;A單質(zhì)為Si,其晶體屬于原子晶體,因原子晶體中原子之間以很強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合,而分子晶體中分子間以較弱的分子間作用力結(jié)合,所以C單質(zhì)(Cl2)的熔點(diǎn)低于A單質(zhì)(Si)的熔點(diǎn),
故答案為:低于;Cl2晶體屬于分子晶體,Si晶體屬于原子晶體,原子晶體中原子之間以很強(qiáng)的共價(jià)鍵結(jié)合,而分子晶體中分子間以較弱的分子間作用力結(jié)合,因而原子晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的熔點(diǎn)高;
(3)D在前四周期中,其未成對(duì)電子數(shù)最多,即M層d能級(jí)半滿,N層s能級(jí)半滿,即其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,
故答案為:1s22s22p63s23p63d54s1。
【點(diǎn)睛】電離能的規(guī)律是元素周期律的考點(diǎn)之一,具體可歸納為:
1. 每個(gè)周期的第一種元素(H和堿金屬)第一電離能最小,稀有氣體原子的第一電離能最大,同周期中從左到右元素的第一電離能呈增大的趨勢(shì),同主族元素原子的第一電離能從上到下逐漸減?。?br /> 2. 逐級(jí)電離能的遞增有突躍現(xiàn)象:當(dāng)電離能突然變大時(shí)說(shuō)明電子的能層發(fā)生了變化,即同一能層中電離能相近,不同能層中電離能有很大的差距;
3. 通常情況下,第一電離能大的主族元素非金屬性較強(qiáng),但I(xiàn)IA族、VA族元素原子的價(jià)電子排布式分別為ns2、ns2np3,為全滿和半滿結(jié)構(gòu),這兩族元素原子的第一電離能反常,學(xué)生做題時(shí)要特別留意,可能會(huì)有陷阱。
33.決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu).請(qǐng)回答下列問(wèn)題.
(1)已知A和B為第三周期元素,其原子的第一至第四電離能如下表所示:

則,A的化合價(jià)__B的化合價(jià)(填“>”、“<”或“=”).
(2)實(shí)驗(yàn)證明:KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似(如圖所示),其中3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:


則該 4種離子晶體(不包括NaCl)熔點(diǎn)從高到低的順序是:__.
(3)金屬陽(yáng)離子含未成對(duì)電子越多,則磁性越大,磁記錄性能越好.離子型氧化物V2O5和CrO2中,適合作錄音帶磁粉原料的是___________________________.
(4)某配合物的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,則N原子的雜化方式為_(kāi)_;基態(tài)Ni原子的電子排布式__.

【答案】 (1). > (2). TiN>MgO>CaO>KCl (3). CrO2 (4). sp2 (5). [Ar]3d84s2
【解析】
【分析】
(1)A和B為第三周期元素,由電離能數(shù)據(jù)可知A可失去3個(gè)電子,B可失去2個(gè)電子;
(2)離子晶體的晶格能越大,熔點(diǎn)越高;
(3)根據(jù)離子的最外層電子數(shù)判斷;
(4)根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可知N形成3個(gè)δ鍵和1個(gè)π鍵,根據(jù)能量最低原理書(shū)寫(xiě)電子排布式。
【詳解】(1)A和B為第三周期元素,由電離能數(shù)據(jù)可知A可失去3個(gè)電子,最高化合價(jià)為+3價(jià),B可失去2個(gè)電子,最高化合價(jià)為+2價(jià),則最高化合價(jià)A>B,
故答案為:>;
(2)離子晶體的離子半徑越小,帶電荷數(shù)越多,晶格能越大,則晶體的熔沸點(diǎn)越高,則有TiN>MgO,MgO>CaO,由表中數(shù)據(jù)可知CaO>KCl,則TiN>MgO>CaO>KCl,
故答案為:TiN>MgO>CaO>KCl;
(3)V2O5中,V的最外層電子全部失去或成鍵,其未成對(duì)電子數(shù)是0;CrO2中Cr失去4個(gè)電子,離子的最外層未成對(duì)電子數(shù)為2,金屬陽(yáng)離子的未成對(duì)電子越多磁性越大,則適合作錄音帶磁粉原料的是CrO2,
故答案為:CrO2;
(4)根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可知N形成3個(gè)δ鍵和1個(gè)π鍵,其雜化類(lèi)型為sp2雜化,Ni的原子序數(shù)為28,其電子排布式為[Ar]3d84s2,
故答案為:sp2;[Ar]3d84s2。

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