1、山西省晋中市和诚中学2019-2020学年高二化学4月月考试题(含解析)一、选择题(每个3分,共48分)1.某元素基态原子的电子排布式为Ar3d74s2,它在元素周期表中的位置是()A. 第3周期B族B. 第4周期B族C. 第4周期B族D. 第4周期族【答案】D【解析】【详解】该元素的基态原子核外电子排布式为Ar3d74s2,根据电子排布式知,该原子含有4个能层,所以位于第四周期,其价电子排布式为3d74s2,属于第族元素,所以该元素位于第四周期第族,故答案为D。2.X、Y、Z为短周期元素,X原子最外层只有一个电子,Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4,Z原子的最外层电子数是内层电子总数的3
2、倍。下列有关叙述正确的是()A. Y原子的价层电子排布式为3s23p5B. 稳定性:Y的氢化物Z的氢化物C. 第一电离能:YZD. X、Y两元素形成的化合物为离子化合物【答案】C【解析】【详解】X、Y、Z为短周期元素,X原子最外层只有一个电子,则X为H、Li或Na;Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4,则Y有3个电子层,最外层有6个电子,则Y为硫元素;Z的最外层电子数是内层电子总数的三倍,则Z有2个电子层,最外层电子数为6,则Z为氧元素。则AY为硫元素,Y的价层电子排布式为3s23p4,故A错误;BY为硫元素,Z为氧元素,非金属性OS,非金属性越强,氢化物越稳定,氢化物稳定性ZY,故B错误;
3、CY为硫元素,Z为氧元素,第一电离能:YZ,故C正确;DX为H、Li或Na,Y为硫元素,H、Li或Na与硫元素可以形成硫化氢属于共价化合物,硫化钠和硫化锂属于离子化合物,故D错误;故选C。3.设X、Y、Z代表元素周期表中前4周期中的三种元素,已知X+和Y-具有相同的电子层结构;Z的原子核内质子数比Y的原子核内质子数少9;Y和Z可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是A. Z的简单氢化物分子中含有10个电子B. Y的气态氢化物分子中含有18个电子C. Z与元素X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构D. Y、Z组成的化合物属于离子化合物【答案】D【解析】【分析】由Y和Z两
4、种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子,分情况讨论、计算得Y、Z分别是氯、氧元素;结合X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构得到K元素。【详解】Y和Z两种元素形成的4核负一价阴离子有以下三种情况:(1)Y2Z2-、(2)YZ3-、(3)Y3Z-,因为该负一价阴离子有42个电子,电子数是偶数,可排除情况(1),根据情况(2)、(3)讨论、计算。令Z的质子数为n,由Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个知,则Y的质子数为n+9,若为情况(2):(n+9)+3n+1=42;解之得:n=8;则n+9=17,所以Z为O元素,Y为Cl元素。若为情况(3):3(n+9)+n+1=42;解之得:n=
5、3.5(不合题意,舍去)。故Z为O元素,Y为Cl元素。X+和Y-是两种简单的一价离子,具有相同的电子层结构,Y为Cl,Cl-核外有18个电子,所以X+核外有18个电子,因此X+核内质子数为18+1=19,故X为K元素。A.元素Z的简单氢化物是水,水分子中含有10个电子,所以A选项是正确的;B.元素Y的气态氢化物是氯化氢,氯化氢分子中含有18个电子,所以B选项是正确的;C.元素Z与元素X形成的化合物K2O中钾离子和氧离子都达到最外层8电子稳定结构,所以C选项是正确的;D.元素Y、Z都是非金属元素,组成的化合物属于共价化合物,故D错误。故答案选D。【点睛】本题考查是原子结构与性质,结合已知条件通过
6、讨论、计算来推断元素;审题时注意,要求书写元素符号还是元素名称,此类习题常常出错。4.有五种元素X、Y、Z、Q、T。X元素为主族元素,X原子的M层上有两个未成对电子且无空轨道;Y原子的价电子排布式为3d64s2;Z原子的L电子层的p亚层上有一个空轨道;Q原子的L电子层的p亚层上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是( )A. 元素Y和Q可形成化合物Y2Q3B. X与T的最高价氧化物对应的水化物,前者的酸性比后者强C. X和Q结合生成的化合物为离子化合物D. ZQ2是由极性键构成的非极性分子【答案】C【解析】【分析】X元素为主族元素,X原子的M层有两个未成对电子且无
7、空轨道,则X为S;Y原子的特征电子构型为3d64s2,Y的原子序数为26,Y为Fe元素;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,电子排布为1s22s22p2,Z为C;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子,电子排布为1s22s22p4,Q为O;T原子的M电子层上p轨道半充满,电子排布为1s22s22p63s23p3,T为P,以此来解答。【详解】X元素为主族元素,X原子的M层有两个未成对电子且无空轨道,则X为S;Y原子的特征电子构型为3d64s2,Y的原子序数为26,Y为Fe元素;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,电子排布为1s22s22p2,Z为C;Q原子的L电子层的p能级上只有一对
8、成对电子,电子排布为1s22s22p4,Q为O;T原子的M电子层上p轨道半充满,电子排布为1s22s22p63s23p3,T为P;AYFe元素、Q是O元素,Fe、O可形成化合物氧化铁,化学式为Fe2O3,故A正确;B非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,则X与T的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、H3PO4,前者的酸性比后者强,故B正确;CX和Q结合生成的化合物为SO2或SO3,都只含共价键,为共价化合物,故C错误;DZQ2的结构式为OCO,含极性键,为直线结构的非极性分子,故D正确;故答案选C。【点睛】本题把握电子排布规律来推断各元素种类为解答的关键,注意M层含s、p、d三个能级
9、。5.Co3+的八面体配合物CoClmnNH3如图所示,其中数字处的小圆圈表示NH3分子或Cl,Co3+位于八面体的中心。若1 mol配合物与AgNO3作用生成2 mol AgCl沉淀,则n的值是A. 2B. 3C. 4D. 5【答案】D【解析】【详解】由1 mol配合物生成2 mol AgCl可知1 mol配合物电离出2 mol Cl即配离子显+2价,外界有2个Cl。因为Co显+3价,所以CoClm2nNH32+中有1个Cl,又因为该配合物的空间构型是八面体,所以n=61=5。答案选D。【点睛】本题主要考查了配合物的组成,配合物在电离时外界电离,内界不电离是解题的关键。6.下列几组微粒互为等
10、电子体的是( )SO32-和PO33- NO+和CN- CO2和CS2 N2O和CO2 BF3和SO3A. 仅B. 仅C. 仅D. 【答案】D【解析】【分析】等电子体具有两个明显特征:一是原子总数相等,二是价电子总数相等。【详解】组微粒的原子总数分别相等,其中和的价电子总数均为26,和CN-的价电子总数均为10,和的价电子总数均为16,N2O和的价电子总数均为16,BF3和SO3的价电子总数均为24,故选D。7.下列物质的熔点或沸点比较正确的是( )A. 沸点:H2OH2SH2SeB. 熔点:F2Cl2Br2C. 沸点:CH4SiH4GeH4D. 熔点:LiNaK【答案】D【解析】【详解】A.
11、水分子间含有氢键,沸点最高。一般来说,组成与结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,则沸点:H2SeH2S,故A错误;B. 一般来说,组成与结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔点越高,则熔点Br2Cl2F2,故B错误;C. CH4、SiH4、GeH4均为分子晶体,则沸点:GeH4SiH4CH4,故C错误;D.金属键越强,熔点越高,则熔点:LiNaK,故D正确;故答案选:D。8.观察下列模型并结合有关信息,判断下列说法不正确是( )晶体硼(其每个结构单元中有12个B原子)NaClS8HCN结构模型示意图备注熔点2573K易溶于CS2A. 晶体硼属于原子晶体,结构单元中含有30个B-B
12、键,含20个正三角形B. NaCl晶体中每个Na+周围距离最近且相等的Na+有6个C. S8分子中的共价键为非极性键D. HCN分子中含有2个键,2个键【答案】B【解析】【详解】A.晶体硼是由非金属原子通过共价键形成的,且其熔点高,应属于原子晶体,每个硼原子与其他硼原子间形成5个共价键,则该结构单元中含B一B键的个数为,每个正三角形平均占有硼原子的个数为,故结构单元中含正三角形个数为,故A正确;B.NaCl晶体中每个Na+周围距离最近且相等的Na+有12个,故B不正确;C.S8分子中同种原子间形成非极性键,故C正确;D.HCN的结构式为HCN,故其分子中含有2个键、2个键,故D正确;故答案选:
13、B。9.下列说法正确的是( )A. 含阳离子的晶体一定含有阴离子B. 沸点由高到底的顺序:HFHIHBrHClC. 含有共价键的晶体一定具有高的熔沸点及硬度D. 空间利用率面心立方最密堆积六方最密堆积体心立方密堆积【答案】B【解析】【详解】A含有阳离子的晶体不一定含有阴离子,如金属晶体含有的是金属阳离子和自由电子,故A项错误;BHF、HI、HBr、HCl均为分子晶体,由于HF分子间存在氢键,故沸点最高,又相对分子质量:HIHBrHCl,则范德华力HIHBrHCl,沸点HIHBrHCl,则沸点由高到底的顺序:HFHIHBrHCl,B选项正确;C含有共价键的晶体可能是分子晶体、原子晶体或部分离子晶
14、体(如NaOH晶体),若为分子晶体,则不一定有高的熔沸点及硬度,故C项错误;D空间利用率:面心立方最密堆积=六方最密堆积,都为74%,故D项错误;答案选B。10.有关晶体的下列说法中正确的是 ( )A. 晶体中分子间作用力越大,分子越稳定B. 原子晶体中共价键越强,熔点越高C. 冰熔化时水分子中共价键发生断裂D. 氯化钠熔化时离子键未被破坏【答案】B【解析】【详解】A、分子间作用力不是化学键,不能影响分子的稳定性,一般影响物质的物理性质,A不正确。B、原子晶体中共价键越强,熔点越高,B正确。C、水形成的晶体水分子晶体,熔化破坏的是分子间作用力,而不是化学键,C不正确。D、氯化钠形成的晶体是离子
15、晶体,熔化破坏的是离子键,D不正确。所以正确的答案选B。11.甲、乙两容器都在进行AB的反应,甲容器内每分钟减少4mol A,乙容器内每分钟减少2mol A,则甲容器内的反应速率与乙容器内的反应速率相比A. 甲快B. 甲慢C. 相等D. 无法判断快慢【答案】D【解析】【分析】化学反应速率v=n/(Vt),用单位时间内浓度的变化量表示反应快慢。【详解】化学反应速率v=n/(Vt),对于甲和乙的时间t是相等的,甲的n为4mol,乙的n为2mol,但甲和乙容器的体积未知,故不能比较两容器中的反应速率,答案选D。12.下列说法正确的是()氢键是一种化学键由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物离子键只
16、是阳离子、阴离子的相互吸引气体单质分子中一定含有共价键由不同种元素组成的多原子分子中,一定只存在极性共价键离子化合物中可能有共价键共价化合物中可能有离子键A. B. C. D. 【答案】A【解析】分析:氢键介于分子间作用力和化学键之间,是一种独特的分子间作用力,不是化学键;全部由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物;离子键是阳离子、阴离子之间的静电作用;稀有气体分子中不含化学键;由不同种元素组成的多原子分子,可存在非极性键;只含共价键的化合物是共价化合物。详解:氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故错误;非金属元素形成的化合物可能是离子化合物,如铵盐,故正确;离子键是阳离子、阴离子之间的静电
17、作用,既有吸引力也有排斥力,故错误;气态分子中不一定存在共价键,如稀有气体分子中就不含化学键,故错误;由不同种元素组成的多原子分子,可存在非极性键,如H-O-O-H中存在O-O非极性键,故错误;只含共价键的化合物是共价化合物,含有离子键的化合物为离子化合物,故错误;答案选A。点睛:本题考查化学键,为高频考点,把握化学键的形成及判断的一般规律为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意常见物质中的化学键,题目难度不大。13.硼和镁形成的化合物可刷新金属化合物超导温度的最高记录。下图是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下面还各有一个镁原子;6个硼原子位于棱柱的侧棱上,则该化合
18、物的化学式可表示为( )A. Mg3B2B. MgB2C. Mg2B3D. Mg2B【答案】C【解析】Mg原子处于晶胞顶点与面心上,顶点上Mg原子为6个晶胞共用,面心上的Mg原子为2个晶胞共用,B原子位于棱柱的侧棱上为三个晶胞共用,故晶胞中镁原子个数=12+2=3,B原子个数=6=2,所以镁原子和硼原子个数比为3:2,则其化学式为Mg3B2,故选C。点睛:理解均摊法计算晶胞组成结构是解题关键,Mg原子处于晶胞顶点与面心上,顶点上Mg原子为6个晶胞共用,面心上的Mg原子为2个晶胞共用,硼原子位于棱柱的侧棱上为三个晶胞共用,根据均摊法计算晶胞中Mg原子数目和硼原子数目,再根据原子数目之比确定化学式
19、。14.若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,运用价层电子对互斥理论,下列说法正确的是( )A. 若n2,则分子的空间构型为V形B. 若n3,则分子的空间构型为三角锥形C. 若n4,则分子的空间构型为正四面体形D. 以上说法都不正确【答案】C【解析】【详解】根据价层电子对互斥理论知,若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子,则:A、若n=2,则分子的立体构型为直线形,故A错误;B、若n=3,则分子的立体构型为平面三角形,故B错误;C、若n=4,则分子的立体构型为正四面体形,故C正确;D、由以上分析可知,D错误;答案选C。15.正硼酸(H3BO3)是一种片层状结
20、构白色晶体,有与石墨相似的层状结构,受热易分解,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示),则下列有关说法中不正确的( )A. 正硼酸晶体属于分子晶体B. 正硼酸分子的稳定性与氢键无关C. 1molH3BO3晶体中含有3mol氢键D. B原子杂化轨道的类型sp2,层间的H3BO3分子通过共价键相连【答案】D【解析】【详解】A正硼酸与石墨有相似的层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键相连,受热易分解,所以正硼酸晶体属于分子晶体,故A正确;B分子的稳定性与分子内的B-O、H-O共价键有关,熔沸点与氢键有关,故B正确;C1个硼酸分子形成了6个氢键,但每个氢键是2个硼酸分子共用的,所以平均含3个氢键
21、,则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键,故C正确;DB只形成了3个单键,没有孤电子对,价层电子对数为3,所以采取sp2杂化,层间硼酸分子的主要作用力是范德华力,故D错误;故选D。【点睛】根据硼酸的结构跟石墨相似可知B原子的杂化方式为sp2。因为硼酸中有电负性强的O元素,分子中还有活泼H,同层分子间的主要作用力是氢键。根据其受热易分解,说明硼酸是分子晶体。16.下列说法不正确的是( )A. CS2中所含所有原子的最外层电子数均为8B. 沸点:CH4CCl4SiO2C. 有些物质不含化学键,存在分子间作用力D. 金刚石和冰在熔化时均要破坏共价键【答案】D【解析】【详解】A、若最外层电子数
22、+化合价=8,原子满足最外层8电子结构,所以CS2中所含所有原子最外层电子数均为8,故A正确;B、SiO2是原子晶体,沸点最高,CH4、CCl4都是分子晶体,相对分子质量CH4CCl4,所以沸点CH4CCl4OC (7). ONC (8). Na的半径小,形成的金属键键能大,熔点高 (9). 【解析】【分析】(1)基态Fe3+的核外电子排布式,就是按电子进入轨道的顺序,从能量最低的1s轨道排起,共排布23个电子;(2)K4Fe(CN)6中的作用力除共价键外,还有K+与Fe(CN)64-间的作用力和Fe2+与CN-间的作用力;1个Fe(CN)64-内共含12个键,由此可确定含有12mol键的K4
23、Fe(CN)6的物质的量;(3)黄血盐中N原子与C原子间形成共价三键,另外N原子的最外层还有1对孤对电子,从而得出N的杂化方式;C、N、O的第一电离能中,N原子最外层处于半满状态,出现反常;电负性与非金属性成正比;(4)钠的熔点比钾更高,原因从离子带电荷与离子半径综合分析;由图中可知,1个Fe晶胞中含有2个Fe原子。设晶胞的边长为x,则4r=,x=,。【详解】(1)基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 或Ar3d5;(2)K4Fe(CN)6中的作用力除共价键外,还有K+与Fe(CN)64-间的离子键和Fe2+与CN-间的配位键;1个Fe(CN)64-内共含12个键
24、,由此可确定含有12mol键的K4Fe(CN)6的物质的量为1mol;(3)黄血盐中N原子与C原子间形成共价三键,另外N原子的最外层还有1对孤对电子,从而得出N的杂化方式sp;C、N、O的第一电离能中,N原子最外层处于半满状态,出现反常,即为NOC;电负性与非金属性成正比,即为ONC;(4)钠的熔点比钾更高,原因是Na的半径小,形成的金属键键能大,熔点高;由图中可知,1个Fe晶胞中含有2个Fe原子,设晶胞的边长为x,则4r=,x=,=g/cm3。【点睛】在金属晶体中,金属原子是相互接触的,不像图中原子间有很大的距离,解题时,我们要清楚实物与图形的差异,否则,就难以求出结果。18.N、P、As等
25、元素的化合物在生产和研究中有许多重要用途.请回答下列问题:(1)意大利罗马大学的Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子,该分子的空间构型与P4类似,其中氮原子的轨道杂化方式为_,NN键的键角为_;(2)基态砷原子的价电子排布图为_,砷与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的顺序为_;(3)配位原子对孤对电子的吸引力越弱,配体越容易与过渡金属形成配合物。PH3与NH3的结构相似,和过渡金属更容易形成配合物的是_(填“PH3”或“NH3”)。(4)SCl3+和PCl3是等电子体,SCl3+的空间构型是_;SCl键键长 _P-Cl键键长(填“”、“=”或“”),原因是_。(5)砷化镓为第三代
26、半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示,砷化镓的化学式为_。若该晶体的密度为g/cm3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则a、b的距离为_pm(用含和NA的代数式表示)。【答案】 (1). sp3 (2). 60 (3). (4). AsSeGe (5). PH3 (6). 三角锥形 (7). (8). S 原子半径小于P原子半径,故S-Cl键要比P-Cl键短 (9). GaAs (10). 【解析】【分析】(1)N4分子的空间构型与P4类似,4个N原子形成正四面体构型,每个N原子形成3个N-N键和1对孤对电子;(2)As元素是第四周期VA族,价电子排布式为4
27、s24p3,根据泡利原理、洪特规则画出价电子排布图;As原子4p轨道为半满稳定状态,能量较低,第一电离能比同周期相邻元素的高;(3)P元素的电负性比N元素的小,P原子对孤电子对吸引更弱,容易给出孤对电子形成配位键;(4)PCl3中P原子形成3个P-Cl键,含有1对孤对电子,其空间结构三角锥形,而等电子体的结构相似;原子半径越小,原子之间形成的共价键越短;(5)利用均摊法计算晶胞中含有Ga原子、As原子数目,可以确定其化学式;As原子与周围的4个Ga原子形成正四面体,As原子与晶胞顶点Ga原子连线处于晶胞体对角线上,且Ga原子与As原子之间的距离为晶胞体对角线长度的1/4倍,所以晶胞的体对角线为
28、晶胞棱长的倍,结合晶胞中含有原子数目,表示出晶胞质量,再根据m=V计算晶胞棱长【详解】(1)N4分子的空间构型与P4类似,4个N原子形成正四面体构型,每个N原子形成3个N-N键,还含有1对孤对电子,杂化轨道数目为4,故N原子采取sp3杂化,每个面均为正三角形,故N-N键的键角为60;(2)As元素处于第四周期VA族,价电子排布式为4s24p3,价电子排布图为:;As原子4p轨道为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能:AsSeGe;(3)P元素的电负性比N元素的小,P原子对孤电子对吸引更弱,容易给出孤对电子形成配位键,即为:PH3;(4)PCl3中P原子形成3个P-
29、Cl键,含有1对孤对电子,其空间结构三角锥形,而等电子体的结构相似,SCl3的空间构型是三角锥形,S 原子半径小于P原子半径,故 S-Cl 键要比 P-Cl 键短。(5)晶胞中含有Ga原子数为81/8+61/2=4,As原子数目为4,化学式为GaAs,As原子与周围的4个Ga原子形成正四面体,As原子与晶胞顶点Ga原子连线处于晶胞体对角线上,Ga原子与As原子之间的距离为晶胞体对角线长度的1/4倍,所以晶胞的体对角线为晶胞棱长的倍,晶胞质量为4(70+75)/NAg,则晶胞棱长=,故a、b的距离为 。19.据科技日报报道,我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、
30、Ni、Cu)催化剂,在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成C的含氧化合物。请回答下列问题:(1)在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中,某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”(指能量相同的原子轨道在全满、半满、全空状态时,体系的能量最低),该原子的外围电子排布式为_。(2)在3d过渡金属中,基态原子未成对电子数最多的元素是_(填元素符号)。(3)铜的焰色反应呈绿色,在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为_。(4)石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的C-H键,导致C与H之间的作用力_ (“减弱”或“不变”)。铁晶体中粒子之间作用力类型是_。(5)常温下,H2O2氧化C
31、H4生成CH3OH、HCHO、HCOOH等。它们的沸点分别为64.7、-19.5、100.8,其主要原因是_;CH4和HCHO比较,键角较大的是_,主要原因是_。(6)钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞分别如图1、2所示。钴晶胞堆积方式的名称为_;已知白铜晶胞的密度为dgcm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为_ pm(列出计算式)。【答案】 (1). 3d104s1 (2). Cr (3). 光谱分析 (4). 减弱 (5). 金属键 (6). HCOOH、CH3OH存在氢键,且HCOOH中氢键更强,HCHO分子间存在范德华力,氢键比范德华力更强 (7). HC
32、HO (8). CH4中C原子采取sp3杂化,HCHO中C原子采取sp2杂化 (9). 六方最密堆积 (10). 【解析】【分析】(1)具有全充满、半充满、全空的电子构型的原子更稳定;(2)在3d过渡金属中,基态原子未成对电子数最多的元素的价电子排布式为3d54s1;(3)用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素称为光谱分析;(4)石墨烯限域单原子铁活化CH4分子中的C-H键,说明在催化剂条件下C-H更容易发生断裂,其键能降低;铁晶体属于金属晶体,晶体中存在自由电子和金属阳离子,靠金属键结合形成金属单质;(5)HCOOH、CH3OH存在氢键,且HCOOH中氢键更强,HCHO分子间存在范德华力,氢键比范
33、德华力更强;CH4为正四面体构型,HCHO为平面三角形,键角主要由碳原子杂化方式决定;(6)由图1所示,可知钴晶胞的堆积方式是六方最密堆积;面心6个Cu原子构成正八面体,棱上2个Cu原子与体心连线形成等腰直角三角形,该等腰直角三角形的斜边长即为两个面心上铜原子最短核间距,由几何知识可知两个面心上铜原子最短核间距=直角边长度的倍,而等腰直角三角形的直角边长等于晶胞棱长的,均摊法计算晶胞中Cu、Ni原子数目,计算晶胞质量,结合晶胞质量=晶体密度晶胞体积计算晶胞棱长。【详解】(1)具有全充满、半充满、全空的电子构型的原子更稳定,在Mn、Fe、Co、Ni、Cu的外围电子排布式分别为3d54s2、3d6
34、4s2、3d74s2、3d84s2、3d104s1,某基态原子Cu原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”;(2)在3d过渡金属中,基态原子未成对电子数最多的元素的价电子排布式为3d54s1,该元素为Cr;(3)用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素称为光谱分析;(4)石墨烯限域单原子铁活化CH4分子中的C-H键,说明在催化剂条件下C-H更容易发生断裂,其键能降低,即导致C与H之间的作用力减弱;铁晶体属于金属晶体,晶体中存在自由电子和金属阳离子,靠金属键结合形成金属单质;(5)HCOOH、CH3OH存在氢键,且HCOOH中氢键更强,HCHO分子间存在范德华力,氢键比范德华力更强,故沸点HCOOHCH3O
35、HHCHO;CH4中C原子采取sp3杂化,为正四面体构型,HCHO中C原子采取sp2杂化,为平面三角形,HCHO中键角较大;(6)由图1所示,可知钴晶胞的堆积方式是六方最密堆积;面心6个Cu原子构成正八面体,棱上2个Cu原子与体心连线形成等腰直角三角形,该等腰直角三角形的斜边长即为两个面心上铜原子最短核间距,由几何知识可知两个面心上铜原子最短核间距=直角边长度的倍,而等腰直角三角形的直角边长等于晶胞棱长的,晶胞中Cu=6=3、Ni原子数目=8=1,晶胞质量=g,设晶胞棱长为 a pm,则:dgcm-3(a10-10 cm)3=g,解得a=,故两个面心上铜原子最短核间距=(pm)=pm。【点睛】
36、考查物质结构与性质,涉及核外电子排布、光谱、氢键、对信息的理解与运用、晶胞结构与计算等,这些都是常考知识点,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,(6)中计算需要学生具有一定的空间想象与数学计算能力。20.化学一选修3:物质结构与性质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ABCl (3). V形 (4). sp3 (5). ClO3- (6). SO32- (7). 分子 (8). 分子间作用力(范德华力)和共价键 (9). CaTiO3 (10). 【解析】【详解】A、B、C为金属且同周期,原子序数ABC, A、C核外均没有未成对电子;可知
37、A、B、C为第四周期元素;B原子核外有二个未成对电子和三个空轨道,说明B的价电子排布为3d24s2,为Ti,则A为4S2为Ca,C为3d104s2,为Zn。D原子最外层电子数是其周期序数的三倍,D为O。E能与D形成化合物ED2,可用于自来水的消毒,E为Cl。(1)C的基态原子的价层电子排布式为3d104s2;由E能与D形成化合物ED2,知电负性OCl(2)化合物E2D中中心原子O的杂化类型为sp3,分子的空间构型为折线型; O与Cl形成三角锥结构的阴离子的化学式为ClO3-,它的等电子体有SO32-等。(3)根据熔点:-25,沸点:l 364。则该化合物属于分子晶体,晶体内含有的作用力类型有分子间作用力和分子内的共价键(4)根据A、B、D三种元素形成的某晶体的晶胞结构可知,一个晶胞中含有一个Ca一个Ti和三个O,因此化学式为CaTiO3;最近的B与D的原子距离为a cm,则立方体的边长为acm,该物质的摩尔质量为M gmol,阿伏加德罗常数的数值为NA,设该晶体的密度为xg/cm3。(a)3NAx=M,解得:x=。