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浙江省高考化学三年(2021-2023)模拟题分类汇编69原子结构与性质(1)
展开浙江省高考化学三年(2021-2023)模拟题分类汇编69原子结构与性质(1)
一、单选题
1.(2023·浙江·统考模拟预测)氯化二乙基铝(CH3CH2)2AlCl既能形成稳定的二聚体,也能形成三聚体。(CH3CH2)2AlCl三聚体所有原子最外层电子均达到稳定结构,结构如图所示,下列推测不合理的是
A.(CH3CH2)2AlCl三聚体分子中含有3个配位键,每个Al的配位数是4
B.(CH3CH2)2AlCl的三聚体为非极性分子
C.(CH3CH2)2AlCl与O2完全反应生成二氧化碳,水,氧化铝和氯化氢
D.(CH3CH2)2AlCl比(CH3CH2)2AlBr更易水解
2.(2023·浙江·统考模拟预测)X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X在电池能源领域有重要而广泛的用途,Y的价层空轨道数目是半充满轨道数目的一半,Z的一种单质是常见的消毒剂,M与X为同主族元素,Q是地壳中含量最多的金属元素,下列说法不正确的是
A.X的2s电子云比1s电子云更扩散
B.Z与Q形成的晶体是典型的分子晶体
C.五种元素的原子中第一电离能最高的是Z
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Q
3.(2023·浙江绍兴·统考模拟预测)下列化学用语表示正确的是
A.的结构示意图:
B.锌原子的价层电子的轨道表示式:
C.的VSEPR模型:V形
D.的电子式:
4.(2023·浙江·模拟预测)X、Y、Z、Q、T五种元素,原子序数依次增大。X原子轨道上有1个空轨道,Y原子的轨道只有一对成对电子,Z原子M层上有两个未成对电子,Q最高价氧化物对应水化物是常见的三元酸,微粒的价电子构型是。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.X和Q各有一种单质的结构单元是正四面体
C.Y和Z形成的化合物为分子晶体
D.T与Y可形成阴离子
5.(2023·浙江宁波·统考二模)R、X、Y、Z、M五种短周期主族元素,原子序数依次增大。基态R原子每个能级上电子数相等,基态X原子的价层电子排布为,Y与M同主族,Z是同周期元素中原子半径最大的元素,Z核电荷数等于X、M原子的最外层电子数之和。下列说法不正确的是
A.电负性:Y>X>R
B.原子半径:Z>M>Y
C.氢化物的沸点:R<Y
D.Z与Y可形成两种常见的离子化合物,且晶体中的阴阳离子个数比均为1∶2
6.(2023·浙江嘉兴·统考二模)关于反应,下列说法正确的是
A.该反应的氧化剂是硝酸钾
B.生成标准状况下2.24L,反应共转移1mol电子
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶1
D.电负性:O>N>C>K
7.(2023·浙江台州·统考二模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的最高正价与最低负价代数和为0,X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同,Y的最外层电子数为偶数,Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和。下列说法不正确的是
A.第一电离能:X>Y B.W、X、Y可能形成离子晶体
C.原子半径:Z>Y>X D.W与Z形成的化合物中可能含有非极性键
8.(2023·浙江嘉兴·统考二模)X、Y、Z、W、R五种前20号主族元素,原子序数依次增大。基态X原子中有3个未成对电子,Z是元素周期表中电负性最大的元素,Y和W同主族,常温下的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12。下列说法正确的是
A.简单离子半径:r(W)
9.(2023·浙江·模拟预测)下列化学用语表示正确的是
A.中子数为16的磷原子:
B.羟基的电子式:
C.的VSEPR模型:(平面三角形)
D.基态最高能级的电子云轮廓图:
10.(2023·浙江·模拟预测)前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子,X元素形成的某种单质是极性分子,基态Y原子的价层电子排布式为,基态Z原子次外层全充满,最外层电子数为1,下列说法正确的是
A.W和X的简单氢化物的稳定性:W>X
B.基态X原子的第一电离能比同周期相邻原子都要低
C.YX2空间构型是直线形
D.单质Z与单质Y反应生成ZY
11.(2023·浙江·二模)下列化学用语正确的是
A.镁原子最外层电子云轮廓图:
B.乙醛空间填充模型:
C.反式聚异戊二烯结构简式:
D.基态铬原子的价层电子排布式:
12.(2023·浙江·模拟预测)四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中X是元素周期表中原子半径最小的元素;Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子,次外层有2个电子;Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同;W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n。下列说法正确的是
A.氢化物的稳定性:一定有Z<W
B.同周期中第一电离能小于Z的有5种
C.Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.X、Z可形成Z2X4,该分子中所有原子均满足8e﹣稳定结构
二、多选题
13.(2023·浙江绍兴·统考模拟预测)W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素,W基态原子只有一种自旋取向,X的最高正化合价与最低负化合价代数和为零,Y位于第二周期,基态原子的s能级电子总数与p能级电子总数相等,Z基态原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动中的电子数相等,N的简单离子半径是同周期元素简单离子中最大的。下列说法正确的是
A.Y的第一电离能一定低于同周期相邻元素
B.由W、X、Y、N四种元素中的任意两种形成的化合物只有极性共价键
C.由W、X、Y三种元素形成的化合物可能有成千上万种
D.最简单氢化物的稳定性:
三、结构与性质
14.(2023·浙江金华·统考模拟预测)铜单质及其化合物在社会实际中有着广泛的应用。回答下列相关问题:
(1)碘化钠溶液和硫酸铜溶液能反应生成一种铜的碘化物A(白色沉淀),A的晶胞如图甲所示,则A的化学式是___________,化合物A中阳离子的基态电子排布式为___________。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀,再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液,继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的沉淀,该物质中的通过___________键与中心离子结合,离子的空间结构为___________,N、O元素第一电离能大小关系为___________,原因是___________。
(3)晶体铜的晶胞结构如图乙表示,原子之间相对位置关系的平面图如图丙所示,铜原子半径为127.8pm,表示阿佛加德罗常数的值,晶体铜的密度为___________(列出计算式即可)。
15.(2023·浙江绍兴·统考二模)物质结构理论是材料科学、医学科学和生命科学的重要基础。请回答:
(1)常常作为有机反应的催化剂,画出基态原子的价层电子轨道表示式___________;要制备高纯可先制得,其中C原子的杂化方式为___________。
(2)乙二酸具有优良的还原性,易被氧化成。测得乙二酸中的的键长比普通的键长要长,说明理由___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.现代化学,常利用原子光谱上特征谱线鉴定元素
B.电负性大于1.8一定是非金属
C.配合物的稳定性不仅与配体有关,还与中心原子的所带电荷等因素有关。
D.晶体的密度为,图示晶胞与的距离
(4)锌黄锡矿外观漂亮,晶胞结构如图所示,请写出锌黄锡矿的化学式___________;并在晶胞中找出平移能完全重合的两个___________。(请选择合适的编号填写一种组合)
16.(2023·浙江·模拟预测)氯化钠是一种典型且极具魅力的晶体,我们通过学习氯化钠可以更好地了解其他类似物质的结构。已知氯化钠的晶胞如下图1所示。
图1
(1)下列关于氯化钠的说法正确的是_______。
A.基态的电子有5种空间运动状态
B.钠是第一电离能最大的碱金属元素
C.氯原子的价电子排布式可写成
D.每个氯离子周围与它最近且等距的氯离子有12个
(2)已知的密度为,的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,则在晶体里和的最短距离为_______。
(3)温度升高时,晶体出现缺陷,如图2所示,当图中方格内填入时,恰好构成氯化钠晶胞的1/8。晶体出现缺陷时,其导电性大大增强,原因是_______。
(4)、的晶体类型与氯化钠相同,和的离子半径分别为和,则熔点:_______(填“>”“<”或“=”)
(5)钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,其阴阳离子的排布与氯化钠相同,其中存在的化学键的类型为_______。
17.(2023·浙江宁波·统考二模)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。请回答:
(1)和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。
(2)卤化物受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为____(写化学式)。解释X的熔点比Y高的原因_____。
(3)一种铜的溴化物立方晶胞如图所示。
该化合物的化学式为______,在晶体中与Cu距离最近且相等的Cu有___个,若该晶体密度为 ,化合物式量为M,则该晶体中Cu原子与Br原子的最小核间距为______pm(写出表达式,阿伏加德罗常数为)。
18.(2023·浙江台州·统考二模)回答下列问题:
(1)乙二胺四乙酸缩写为EDTA,是—种六齿配体有机分子(如图1所示):
请回答:
①EDTA中不存在的共价键类型为_______。
A.键 B.键 C.键 D.非极性键
EDTA中电负性最大的元素的基态原子轨道表示式为_______。
②是一种含铜配合物(如图2所示),该配合物的配位数为_______,中心离子的价层电子排布式为_______。
(2)与晶体在常温下均为闪锌矿结构,可表示为图3的形式,请回答:
①若晶体中两个氯原子之间的最近距离为,代表阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度=_______。(用含d,的代数式表示)
②加热至440℃会转变为更稳定的氯化钠型结构,而转化的温度则更高,请从结构角度解释原因_______。
19.(2023·浙江嘉兴·统考二模)铬(Cr)及其化合物用途广泛。请回答:
(1)基态铬原子的价层电子排布式_______,属于周期表的_______区。同周期的基态原子中,与Cr最高能层电子数相同的还有_______(写元素符号)。
(2)的三种结构:①、②、③,下列说法正确的是_______。
A.①②③中Cr的配位数都是6
B.①中配合离子空间结构为或(已略去位于正八面体中心的Cr)
C.②中存在的化学键有离子键、共价键、配位键和氢键
D.等物质的量的①②③分别与足量溶液反应,得到AgCl物质的量也相等
(3)对配合物进行加热时,配体比更容易失去,请解释原因_______。
(4)铬的一种氮化物晶体的立方晶胞结构如图所示,若该晶体的密度为,阿伏加德罗常数为,则晶胞中Cr原子之间的最近核间距为_______pm(写出表达式即可)。
20.(2023·浙江·模拟预测)含氮化合物在生产,生活中有非常重要的应用。请回答:
(1)基态氮原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)氮化镓的结构与金刚石相似(如图所示),
①氮与镓之间形成的化学键类型为___________,镓原子的配位数为___________。
②传统制备氮化镓是采用与在一定条件下反应制备,不采用金属与制备的原因是___________。
(3)大多数离子液体含有较大的阴、阳离子,如含氮的阳离子( ),其中键与键的个数之比为___________。
(4)由铁、钨、氮三种元素组成的氮化物表现出特殊的导电性质,晶胞结构如图,该晶体的化学式为___________;设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度___________(列出计算式即可)
参考答案:
1.D
【详解】A.由图可知,(CH3CH2)2AlCl三聚体分子中中心离子是铝离子,氯离子和乙基是配体,铝离子的配位数为4,故A正确;
B.由图可知,(CH3CH2)2AlCl三聚体分子是结构对称的非极性分子,故B正确;
C.由质量守恒定律可知,(CH3CH2)2AlCl一定条件下与氧气完全反应生成二氧化碳,水,氧化铝和氯化氢,故C正确;
D.氯元素的电负性大于溴元素,铝氯键强于铝溴键,则水解时(CH3CH2)2AlCl的铝氯键比(CH3CH2)2AlBr的铝溴键难以断裂,比(CH3CH2)2AlBr更难水解,故D错误;
故选D。
2.B
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X在电池能源领域有重要而广泛的用途,则X为Li元素;Y的价层空轨道数目是半充满轨道数目的一半,则Y为C元素;Z的一种单质是常见的消毒剂,则Z为O元素;M与X为同主族元素,则M为Na元素;Q是地壳中含量最多的金属元素,则Q为Al元素。
【详解】A.1s轨道离原子核的距离较近较,而2s轨道相对于1s轨道来说离原子核的距离就要远些了,所以锂原子的2s电子云比1s电子云更扩散,故A正确;
B.氧化铝是共价键百分数大于离子键百分数的过渡晶体,不是分子晶体,故B错误;
C.非金属元素的第一电离能大于金属元素,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则五种元素的原子中第一电离能最高的是氧原子,故C正确;
D.碳元素的最高价氧化物对应水化物为弱酸碳酸,铝元素的最高价氧化物对应水化物为两性氢氧化物氢氧化铝,所以碳酸的酸性强于氢氧化铝,故D正确;
故选B。
3.B
【详解】A.Ca2+的质子数为20,电子数为18,各层上电子数为2、8、8,结构示意图为 ,故A错误;
B.基态Zn原子价层电子为3d、4s能级上的电子,基态锌原子的价层电子排布式:3d104s2,轨道表示式: ,故B正确;
C.SO2分子中S原子的价层电子对数为2+=3,含有1对孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,故C错误;
D.过氧化氢是共价化合物,其电子式为 ,故D错误;
故选:B。
4.C
【分析】X、Y、Z、Q、T五种元素,原子序数依次增大;Y原子的轨道只有一对成对电子,Y为氧;X原子轨道上有1个空轨道,且原子序数小于氧,为碳;微粒的价电子构型是,T为铁;Q最高价氧化物对应水化物是常见的三元酸, Q为磷;Z原子M层上有两个未成对电子,且原子序数小于磷,Z为硅;
【详解】A.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;第一电离能:,A正确;
B.金刚石、P4单质的结构单元是正四面体,B正确;
C.氧和硅形成的二氧化硅为共价晶体,C错误;
D.铁与氧能形成高铁酸根离子,D正确;
故选C。
5.C
【分析】R、X、Y、Z、M五种短周期主族元素,原子序数依次增大,基态R原子每个能级上电子数相等,则R为C,基态X原子的价层电子排布为,则X为N,Y与M同主族,Z是同周期元素中原子半径最大的元素,则Z为Na,Z核电荷数等于X、M原子的最外层电子数之和,则M为S,Y为O。
【详解】A.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性:Y>X>R,故A正确;
B.根据层多径大,同电子层结构核多径小,则原子半径:Z>M>Y,故B正确;
C.C形成的氢化物可能是固体,比如碳原子数多的固态烷烃,因此氢化物的沸点:R不一定小于Y,故C错误;
D.Z与Y可形成两种常见的离子化合物即过氧化钠和氧化钠,过氧化钠中含有过氧根和钠离子,两者晶体中的阴阳离子个数比均为1∶2,故D正确。
综上所述,答案为C。
6.D
【详解】A.反应中,N和S元素化合价降低,该反应的氧化剂是S和,故A错误;
B.生成标准状况下2.24L,物质的量为0.1mol,则生成0.3molCO2,C元素由0价上升到+4价,转移1.2mol电子,故B错误;
C.反应中,N和S元素化合价降低,C元素化合价上升,为氧化产物,和为还原产物,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2,故C错误;
D.非金属性越强,电负性越强,所以电负性:O>N>C>K,故D正确;
故选D。
7.C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的最高正价与最低负价代数和为0,W位于第ⅠA族或第ⅣA族,X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同,X位于第ⅤA族,Y的最外层电子数为偶数,Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和,因此W只能是H或C,X是N,Y是O,Z是Na,据此解答。
【详解】A.由于氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态,稳定性强,因此第一电离能:N>O,A正确;
B.W、X、Y可能形成离子晶体,例如硝酸铵等,B正确;
C.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Na>N>O,C错误;
D.W与Z形成的化合物中可能含有非极性键,即Na2C2,D正确;
答案选C。
8.D
【分析】Z是元素周期表中电负性最大的元素,则Z为F。基态X原子中有3个未成对电子且其原子序数小于9,则X为N。根据原子序数大小关系,可判断Y为O。Y和W同主族,则W为S。常温下的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=12,说明R的最高价氧化物对应的水化物为强碱,R为K。
【详解】A.简单离子半径r(S2-)>r(K+),A项错误;
B.一般来说主族元素最高正价就是原子序数,N的最高正价为+5价,但是F,O比较特殊,O的最高正价为+2(OF2),F没有正价,B项错误;
C.N为半充满电子排布,其第一电离能大于O,则第一电离能:,C项错误;
D.O的电负性大于S,H2O中的成键电子对相比H2S更靠近中心原子,成键电子对间的斥力更大,则键角也更大。简单氢化物的键角:H2O>H2S,D项正确。
答案选D。
9.C
【详解】A.中子数为16的磷原子的质量数为15+16=31,核素符号为子,故A错误;
B.羟基的电子式为,故B错误;
C.中心原子价层电子对数为2+=3,VSEPR模型为平面三角形,故C正确;
D.基态的价层电子排布式为3d6,最高能级为3d,电子云轮廓图是花瓣形,故D错误;
故选C。
10.B
【分析】W原子中又7个运动状态不同的电子,W为N。X元素形成的某种单质是极性分子,X为O。Y价层电子排布式为ns2np4,Y为O族元素,Y为S。Z的原子次外层全满,最外层电子数为1,即电子排布为[Ar]3d104s1,Z为Cu。
【详解】A.同周期从左往右非金属增强,气态氢化物的稳定性增强:NH3
D.S弱氧化性与金属单质反应生成低价金属化合物,即生成Cu2S,D项错误;
故选B。
11.B
【详解】A.镁原子价电子排布为3s2,最外层电子云轮廓图为球形,A错误;
B.乙醛结构简式为CH3CHO,空间填充模型:,B正确;
C.反式聚异戊二烯结构简式:,C错误;
D.基态铬原子的价层电子排布式:,D错误;
故选B。
12.B
【分析】四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中X是元素周期表中原子半径最小的元素,可知X是H元素;W元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n,可知W为O元素;Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同,则Z为N,Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子,次外层有2个电子,则Y为Li或B,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Z为N,W为O,最简单氢化物的稳定性与非金属性成正比,非金属性Z<W,则氢化物的稳定性NH3<H2O,但是稳定性NH3>H2O2,A错误;
B.由分析可知,Z为N,N的2p能级处于半满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,则同周期中第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O共5种,B正确;
C.由分析可知,Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子,次外层有2个电子,则Y为Li或B,最高价氧化物对应的水化物不可能是强酸,C错误;
D.由分析可知,X为H,Z为N,X、Z可形成Z2X4,该分子中H原子不满足8e-稳定结构,D错误;
故答案为:B。
13.AC
【分析】W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素,W基态原子只有一种自旋取向,说明W中只有1个电子,为H元素;X的最高正化合价与最低负化合价代数和为零,X为第IVA族元素,X为C元素;Y位于第二周期,基态原子的s能级电子总数与p能级电子总数相等,Y的电子排布式为1s22s22p4,为O元素;Z基态原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动中的电子数相等,则Z的价电子排布式为3s23p2,为Si元素,N的简单离子半径是同周期元素简单离子中最大的,N为P元素,以此解答。
【详解】A.F对最外层电子的吸引力比O强,N原子核外电子处于半满的较稳定状态,故第一电离能均高于O,故A正确;
B.H和O构成的化合物H2O2中存在非极性共价键,故B错误;
C.由H、C、O三种元素形成的有机化合物可能有成千上万种,故C正确;
D.非金属性:O>Si,则最简单氢化物的稳定性:,故D错误;
故选AC。
14.(1) CuI 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
(2) 配位 平面正方形 N>O N原子2p轨道上的电子处于半充满状态,较稳定,比O难失去电子
(3)
【详解】(1)碘化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成一种铜的碘化物A,根据均摊法,A的晶胞中含白球4个,黑球8×+6×=4个,则A的化学式为CuI;化合物A中I元素的化合价为-1价,则化合物A中阳离子为Cu+,Cu+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10);答案为:CuI;1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10);
(2)在[Cu(NH3)4]SO4∙H2O中NH3中N原子提供孤电子对与Cu2+的空轨道共用,形成配位键;[Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面正方形;同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,N原子的2p轨道上的电子处于半充满状态,较稳定,比O难失去电子,故第一电离能N>O;答案为:配位;平面正方形;N>O;N原子2p轨道上的电子处于半充满状态,较稳定,比O难失去电子;
(3)设晶胞的边长为x,由图丙结构知,x=4r(Cu)=4×127.8pm,解得x=2×127.8pm,晶胞的体积为(2×127.8×10-10cm)3;根据均摊法,晶胞中含Cu的个数为8×+6×=4,晶胞的质量为;晶体铜的密度为÷(2×127.8×10-10cm)3=g/cm3;答案为:。
15.(1) sp
(2)乙二酸中2个碳原子与2个电负性很高的氧原子成键,导致碳原子上电荷密度下降
(3)AC
(4) Cu2SnZnSe4 1、6或2、5或3、8或4、7
【详解】(1)基态为28号元素,价层电子轨道表示式; 中的CO为配体,配体CO中C和O都是sp杂化,形成一个σ键和两个相互垂直的π键;
(2)乙二酸中2个碳原子与2个电负性很高的氧原子成键,导致碳原子上电荷密度下降,所以使得乙二酸中的的共价单键键长比普通的键长要长;
(3)A.固定的元素都有特定的光谱,故现代化学,常利用原子光谱上特征谱线鉴定元素,A正确;
B.电负性大于1.8不一定是非金属,例如钴、镍的电负性大于1.8,而其为金属元素,B错误;
C.配合物中中心离子所带的电荷会影响配位键的形成,故配合物的稳定性不仅与配体有关,还与中心原子的所带电荷等因素有关,C正确;
D.据“均摊法”,晶胞中含个Na+、个Cl-,设晶胞边长为acm,则晶体密度为,则晶胞与的距离为晶胞边长的一半为:,D错误;
故选AC;
(4)据“均摊法”,晶胞中含个Zn、个Cu、个Sn、8个Se,故化学式为Cu2SnZnSe4;
该晶胞中以体心的Zn为顶点构建晶胞时,则6号Se位置与1号Se位置重合,结合该晶胞中8个Se位置可知,晶胞中平移能完全重合的两个Se为1、6或2、5或3、8或4、7。
16.(1)AD
(2)
(3)该晶体在通电时,钠离子可在电场的作用下迁移到缺陷处,形成电流
(4)>
(5)离子键、非极性共价键
【详解】(1)A. 基态的核外电子排布为:,核外电子有5种空间运动状态,A正确;
B. 同主族元素从上到下第一电离能递减,则锂是第一电离能最大的碱金属元素,B错误;
C. 氯原子的价电子排布式可写成,C错误;
D. 以体心氯离子为观察对象,可知其周围与它最近且等距的氯离子位于棱心,有12个,D正确;
故答案为:AD;
(2)由晶胞结构可知钠离子位于顶点和面心,个数为,氯离子位于体心和棱心,个数为:,则晶胞的质量为:g,的密度为,则晶胞的体积为:cm3,晶胞的边长为:,则在晶体里和的最短距离为边长的一半,即pm,故答案为:;
(3)该惊晶体在通电条件下,钠离子在电场的作用下可以发生迁移,迁移到缺陷处,从而形成电流,故答案为:该晶体在通电时,钠离子可在电场的作用下迁移到缺陷处,形成电流;
(4)、的晶体类型与氯化钠相同,均为离子晶体,半径小于半径,离子半径越小、离子键越强,晶格能越大,晶体的熔沸点越高,故熔点:大于FeO,故答案为:>;
(5)中钡离子与过氧根离子之间存在离子键,过氧根内为非极性共价键,故答案为:离子键、非极性共价键。
17.(1) sp2 sp3 3
(2) CsCl CsCl为离子晶体,熔融克服离子键,而ICl为分子晶体,熔融只需克服分子间作用力
(3) CuBr 12 ×1010
【详解】(1)中心B原子的价层电子对数为,B原子采用sp 2杂化,中心N原子的价层电子对数为,N原子采用sp3杂化;B、N位于同周期,同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但IIA、IIIA和VA、VIA异常,因此第一电离能介于B、N之间的元素有Be、C、O三种,故答案为:sp2;sp3;3;
(2)卤化物受热发生非氧化还原反应,生成CsCl和ICl两种物质,其中CsCl为离子晶体,则无色晶体为CsCl,红棕色液体为ICl,CsCl为离子晶体,熔融克服离子键,而ICl为分子晶体,熔融只需克服分子间作用力,故答案为:ICl;CsCl为离子晶体,熔融克服离子键,而ICl为分子晶体,熔融只需克服分子间作用力;
(3)由晶胞结构可知Br有8个位于顶点,6个位于面心,个数为:,Cu位于体内个数为4,两种原子的个数比为1:1,则该晶体的化学式为CuBr,由晶胞结构可知4个Cu原子围成正四面体构型,以一个顶点Cu为观察对象,可知在一个空间四面体面的伸展方向上有3个Cu原子与顶点Cu距离最近且相等,则在四面体的四个面的伸展方向上共有12个Cu原子与其距离相等且最近;由晶胞结构可知,晶体中Cu原子与Br原子的最小核间距为体对角线的,晶胞的质量为:g,晶胞的体积为:,晶胞的边长为cm,则该晶体中Cu原子与Br原子的最小核间距为×1010,故答案为:×1010。
18.(1) AC 6 3d9
(2) I原子半径大于Cl原子,使得Cu-I键比Cu-Cl键更容易断裂,CuI更容易发生晶体结构改变
【详解】(1)①EDTA分子中,羧基中C=O键含键,C-C键为非极性键,中心C和N原子均采用杂化方式成键,所以不存在键和键,故选AC;
EDTA中含有C、H、O、N元素,同周期元素从左至右,电负性逐渐增大,则电负性最大的元素为O,基态O原子轨道表示式为;
②由图可知,该配合物的配位数为6;Cu原子序数为29,基态Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1,则中心Cu2+的价层电子排布式为3d9;
(2)①位于晶胞内部Cu+个数为4,位于晶胞顶点和面心Cl-个数为,晶体中两个氯原子之间的最近距离为晶胞面对角线长度的一半,则晶胞边长为,则晶体的密度=;
②I原子半径大于Cl原子,使得Cu-I键比Cu-Cl键更容易断裂,CuI更容易发生晶体结构改变,因而转化温度较低。
19.(1) 3d54s1 d K和Cu
(2)AB
(3)配位原子电负性越大,吸引电子的能力越强,则给出电子对和中心元素配合的能力就越弱,形成的配位键越弱,加热易失去,电负性O>N,该配合物加热时,首先失去配离子中的配体是H2O
(4)
【详解】(1)基态Cr原子核外有24个电子,价层电子排布式为:3d54s1,属于周期表的d区,Cr原子最高能层电子数为1,第四周期中与Cr最高能层电子数相同的还有K和Cu。
(2)A.①、②、③中Cr的配位数都是6,故A正确;
B.①中Cr原子价层电子对数为6,Cr3+位于正八面体的中心,H2O和Cl-位于正八面体顶点,当两个Cl-相邻时为一种结构,两个Cl-不相邻时为另一种结构,即或,故B正确;
C.②中存在的化学键有离子键、配位键、极性共价键,氢键不是化学键,故C错误;
D.①②③中作为配体的Cl-不能在水溶液中电离出来,等物质的量的①②③分别与足量溶液反应,得到AgCl物质的量不相等,故D错误;
故选AB。
(3)配位原子电负性越大,吸引电子的能力越强,则给出电子对和中心元素配合的能力就越弱,形成的配位键越弱,加热易失去,电负性O>N,该配合物加热时,首先失去配离子中的配体是H2O。
(4)该晶胞中N原子个数为8+6=4,Cr原子个数为1+12 =4,若该晶体的密度为,则晶胞的边长a= pm,晶胞中Cr原子之间的最近核间距为=pm。
20.(1)
(2) 共价键 4 氮分子键能大,反应条件要求高,产物中气体分子数减少(属于熵减反应)
(3)25∶2
(4) FeWN2
【详解】(1)基态氮原子的价层电子轨道表示式为 。故答案为: ;
(2)①氮与镓之间是以共用电子对形成的化学键,化学键类型为共价键,每个镓原子周围有4个氮,镓原子的配位数为4。故答案为:共价键;4;
②传统制备氮化镓是采用与在一定条件下反应制备,不采用金属与制备的原因是氮分子键能大,反应条件要求高,产物中气体分子数减少(属于熵减反应)。故答案为:氮分子键能大,反应条件要求高,产物中气体分子数减少(属于熵减反应);
(3)如含氮的阳离子( ),键为:15个C-H键、4个C-C键、6个C-N键,其中键与键的个数之比为25∶2。故答案为:25∶2;
(4)由铁、钨、氮三种元素组成的氮化物表现出特殊的导电性质,晶胞结构如图,Fe的个数:2,W的个数:2,N的个数:4,该晶体的化学式为FeWN2;设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度 == 故答案为:FeWN2;。
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