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1.B提示:同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,而IIA族和VA族元素达到全满或半满状态,第一电离能略反常,即第一电离能顺序:F》N》O,A项正确。该分子中双键的成键N原子为sp’杂化,其他N原子均为sp’杂化,B项错误。根据原子半径F》H,可知鍵长C-F》C-H,故键能CH》C-F,C项正确。共价单键为1个键,双键含1个键和1个π键,故该分子中o键与π键数目之比为15:4,D项正确。
2.C提示:金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁至高能轨道,然后再从高能轨道向低能轨道跃迁,从而释放出不同波长的光,A项错误。CH和NH。的空间构型分别为正四面体形和三角锥形,两者的中心原子均采取sp”杂化,B项错误。热稳定性HF》HC1是因为非金属性F》Cl,H一F的键能比HCl的键能大,C项正确。SiO,为原子晶体,不存在分子间作用力,干冰为分子晶体,D项错误。
3.A提示:根据价层电子排布式可知其电子排布式为1s2s’2p’3s’3p’,其基态原子每个sp能级分别占据1个和3个轨道,则核外电子占据轨道数为1 1 3 1 3=9,A项正确。P能级3个轨道,分别沿x、y、z三个不同方向延伸,3p,表示第三电子层沿?轴方向伸展的p轨道,B项错误。分子中含大兀ε键,形成大π键的电子由N提供,B提供空轨道,C项错误。氯化铝在177.8。C时升华,熔沸点低,属于分子晶体,但AICI。在水溶液中完全电离,属于强电解质,D项错误。
4.C提示:由X.Y、Z、M在周期表中的位置关系可知,X为He元素,Y为F元素,M为C1元素,Z为S元素。根据元素在周期表中的位置可知,非金属性Y》M》Z,故电负性Y》M》Z,A项错误。离子层数越多,其半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越小,其离子半径越大,即离子半径Z一》M》Y,B项错误。Z和M的最高价含氧酸分别为HSO,和HCIO,非羟基氧原子数分别为2和3,C项正确。同一轨道两个电子的自旋方向应该相反,违反了洪特规则,D项错误。
5.D提示:镁原子由1s’2s’2p’3s’》1s’2s’2p’3p’时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,A项错误。价电子排布为5s’5p’的元素位于第五周期第IA族,是p区元素,B项错误。元素周期表中s区中H是非金属元素,C项错误。由图可知,HPO,中非羟基氧原子数大于HCIO中非羟基氧原子数,则酸性HPO,》HCIO,D项正确。
6.B提示:CHCH,OH和HO分子中,正负电荷中心均不重合,故均为极性分子,A项正确。根据CH.COOH的结构简式可知,1molCH.COOH中含有7molo键和1molπ键,B项错误。【Cr(H,O)。】 中Cr提供空轨道,H,O中0提供孤电子对,即Cr 与H,O间存在配位键,H,O分子中含共价键,C项正确。结合反应中Cr元素由十6价降至十3价,C元素由一2价升至0价,可知1molCr,O参加反应转移6mol电子,D项正确。
7.A提示:根据图示可知,胆矾中存在配位键、共价键和离子键,其中O-Cu为配位键,A项正确。Cu的价电子排布式为3d",B项错误。胆矾中的水有两种,一类是形成配体的水分子,一类是形成氢键的水分子,C项错误。胆矾中的水分为两类,受热时会分步失去,D项错误。
8.D提示:抗坏血酸分子中以4个单键相连的碳原子采取sp’杂化,碳碳双键和碳氧双键中的碳原子采取sp’杂化,A项正确。硫化锌晶胞中,Zn分别位于晶胞的顶点和面心,由均摊法可知,Zn数目为
数目也为4,ZnO和ZnS所带电荷2相等,离子半径O-《S,故晶格能Zn0》ZnS,熔点ZnS《ZnO,B项正确。由晶胞结构可知,碳原子位于晶胞体心,其坐标为(211-),C项正确。CO,是分子晶体,为直线2’2形分子,而SiO,是原子晶体,没有独立的SiO,微粒,二者结构不同,不互为等电子体,D项错误。
9.(1)3d*4s’(1分)分子(1分)
(2)Cut的核外电子排布为3d轨道全充满状态(【Ar】3d"),而Zn的核外电子排布为【Ar】3d"4s’,故Znt易再失去一个电子(2分)
(3)sp’(1分)NH;》AsH;》PH(2分)NH分子间有氢键,AsH,和PH结构相似,而AsH。的相对分子质量大于PH的相对分子质量,分子间作用力AsH。大于PH;(2分)
提示:(1)根据构造原理和Ti原子核外有22个电子,可知Ti原子的价电子排布式为3d*4s,由于TiCl,的熔、沸点较低,故其为分子晶体。(2)气态Cu原子失去一个电子变成核外电子排布式为【Ar】3d"的Cut,此时3d轨道处于全充满的稳定状态,不易再失去一个电子,而气态Zn原子失去一个电子变成核外电子排布式为【Ar】3d"4s’的Zn ,易再失去一个电子。(3)AsH。的中心原子的价层电子对数为4,故杂化类型为sp’。NH。分子之间有氢键,沸点较高,在一定压强下将AsH、NHg、PH的混合气体降温时首先液化的是NH,,由于AsH。和PH均为分子晶体,AsH。的相对分子质量大于PH。的相对分子质量,故分子间作用力AsH。大于PH,,则该混合气体降温时液化顺序是NH;》AsH;》PH。(4)由图可以看出铬晶胞属于体心立方堆积,设晶胞参数为anm,则晶胞
(2)Na《S《0(2分)基态P原子3p能级处于半充满状态,其第一电离能较高(2分)
(3)H,0分子间存在氢键(1分)H,O和H,S为极性分子,而苯和CCI为非极性分子,符合相似相溶原理(2分)
(4)正四面体形(1分)sp"(1分)
提示:(1)由构造原理可知,基态S原子的价层电子排布式为3s’3p’,由此可画出其价层电子排布图。(2)Na,S,O中含Na.O、S三种元素,根据电负性的递变规律,可知其大小顺序为Na《S《O;基态P原子3p能级排布3个电子处于半充满状态,较难失去一个电子,故其第一电离能高于基态S原子的第一电离能。(3)H,O的沸点出现反常,是因为H,O分子间存在氢键,使其沸点升高;H,O和H,S均为极性分子,苯和CCI,均为非极性分子,根据相似相溶原理可解释H,S易溶于水,而几乎不溶于苯或CCl。(4)SO~中中心原子S的成键电子对数为4,故SO的空间构型为正四面体形结构;结合焦硫酸根(S,O)的结构可知,S原子采取sp’杂化。(5)①由均摊法可知该晶胞中 l
s-数目为x8 -X6=4,Zn 周围有4个等距离的S~,即Zn的配位数为4。②由均摊法可知该晶胞中含有4个ZnS,设晶胞的边长为acm,则pa=X97,解得a=Nx
11.(1)3d(1分)2:1(1分)
(2)氮化铬的离子所带电荷数多,晶格能较大(2分)
(3)N》0》S(1分)正四面体(1分)(4)5:4(2分)6(1分)
(5)①面心立方最密堆积(2分)
提示:(1)由构造原理可知基态Cr的核外电子排布式为1s’2s’2p°3s’3p"3d4s’,则基态Cr3 的外围电子排布式為3d。基态Cr原子未成对电子为3d*4s’,基态N原子未成对电子为2p’,则未成对电子数之比为6:3=2:1。(2)由于氮化铬的晶体结构类型与氯化钠相同,即均为离子晶体,氮化铬的熔点比氯化钠的高,是因为氮化铬的离子所带电荷数多,晶格能较大的缘故。(3)结合第一电离能的递变规律,可知第一电离能大小顺序为N》O》S;NH中中心原子N为sp”杂化,且孤电子对数为0,即NH的空间构型
各有1个孤电子对,分子中含1个三键和2个双键,即π键数为4,则孤电子对与兀键的比值为5:4,结合CP的结构,可知中心Co3 的配位数为6。(5)①结合图示中铁原子排布可知该晶体中铁原子为面心立方最密堆积。②取一子格研究,顶点和面心均为Fe,则含Fe为=x8 2-X6=4个,体心含1个N,即该化合物的化学式为Fe,N。③晶胞内平均含有6个Fe(II)形成的正八面体,故该
正八面体的体积应为晶胞体积的。晶胞的
12.(1)2Nx(1分)B(1分)
(2)H,O(1分)NH;(1分)
(3)6(2分)
(4)①3845(2分)②A1t为3s’相对稳定结构,破坏需要额外提供能量(2分)
(5)① 6(2分)8(1分)
提示:(1)结合题中裂变反应可知1个2U参加反应时,净产生2个中子,而235g2U的物质的量为1mol,发生该裂变反应时应净产生2mol中子,即净产生的中子数为2N。基态U原子的电子排布式为5f6d’7s’,A项是6d电子跃迁至高能级7p,B项是失去最外层1个电子,C项是6d跃迁至低能级5f,D项是7s有1个电子跃迁至高能级的6d,相对来说B项的离子再失去1个电子更难,即失去1个电子所需能量更高。(2)NH和H,0分子间均存在氢键,但水在常温下呈液态,其沸点更高;NH与Cu形成配离子的稳定性较高。(3)CO中存在的大π键为,即形成该大兀键的电子数为6。(4)①由晶格能的概念并结合循环流程可知MgO的晶格能为3845kJ。mol~’。②A1的3s能级排满2个电子,为相对稳定的结构,再失去1个电子需要的能量更多,故Al的第二电离能比Mg的要大。(5)①结合U原子为面心立方最密堆积,由均摊法可确定原子均在晶胞内,即晶胞中U、N原子个数比为1:2,即该铀氮化合物的化学式为UN2,其中N为一3价,则根据化合价代数和为0,可知U的化合价为十6价。结合晶胞图示可知,每个U原子周围有8个等距离的N原子,即U原子的配位数为8。②根据晶胞中
(责任编辑谢启刚)
2.C提示:金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁至高能轨道,然后再从高能轨道向低能轨道跃迁,从而释放出不同波长的光,A项错误。CH和NH。的空间构型分别为正四面体形和三角锥形,两者的中心原子均采取sp”杂化,B项错误。热稳定性HF》HC1是因为非金属性F》Cl,H一F的键能比HCl的键能大,C项正确。SiO,为原子晶体,不存在分子间作用力,干冰为分子晶体,D项错误。
3.A提示:根据价层电子排布式可知其电子排布式为1s2s’2p’3s’3p’,其基态原子每个sp能级分别占据1个和3个轨道,则核外电子占据轨道数为1 1 3 1 3=9,A项正确。P能级3个轨道,分别沿x、y、z三个不同方向延伸,3p,表示第三电子层沿?轴方向伸展的p轨道,B项错误。分子中含大兀ε键,形成大π键的电子由N提供,B提供空轨道,C项错误。氯化铝在177.8。C时升华,熔沸点低,属于分子晶体,但AICI。在水溶液中完全电离,属于强电解质,D项错误。
4.C提示:由X.Y、Z、M在周期表中的位置关系可知,X为He元素,Y为F元素,M为C1元素,Z为S元素。根据元素在周期表中的位置可知,非金属性Y》M》Z,故电负性Y》M》Z,A项错误。离子层数越多,其半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越小,其离子半径越大,即离子半径Z一》M》Y,B项错误。Z和M的最高价含氧酸分别为HSO,和HCIO,非羟基氧原子数分别为2和3,C项正确。同一轨道两个电子的自旋方向应该相反,违反了洪特规则,D项错误。
5.D提示:镁原子由1s’2s’2p’3s’》1s’2s’2p’3p’时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,A项错误。价电子排布为5s’5p’的元素位于第五周期第IA族,是p区元素,B项错误。元素周期表中s区中H是非金属元素,C项错误。由图可知,HPO,中非羟基氧原子数大于HCIO中非羟基氧原子数,则酸性HPO,》HCIO,D项正确。
6.B提示:CHCH,OH和HO分子中,正负电荷中心均不重合,故均为极性分子,A项正确。根据CH.COOH的结构简式可知,1molCH.COOH中含有7molo键和1molπ键,B项错误。【Cr(H,O)。】 中Cr提供空轨道,H,O中0提供孤电子对,即Cr 与H,O间存在配位键,H,O分子中含共价键,C项正确。结合反应中Cr元素由十6价降至十3价,C元素由一2价升至0价,可知1molCr,O参加反应转移6mol电子,D项正确。
7.A提示:根据图示可知,胆矾中存在配位键、共价键和离子键,其中O-Cu为配位键,A项正确。Cu的价电子排布式为3d",B项错误。胆矾中的水有两种,一类是形成配体的水分子,一类是形成氢键的水分子,C项错误。胆矾中的水分为两类,受热时会分步失去,D项错误。
8.D提示:抗坏血酸分子中以4个单键相连的碳原子采取sp’杂化,碳碳双键和碳氧双键中的碳原子采取sp’杂化,A项正确。硫化锌晶胞中,Zn分别位于晶胞的顶点和面心,由均摊法可知,Zn数目为
数目也为4,ZnO和ZnS所带电荷2相等,离子半径O-《S,故晶格能Zn0》ZnS,熔点ZnS《ZnO,B项正确。由晶胞结构可知,碳原子位于晶胞体心,其坐标为(211-),C项正确。CO,是分子晶体,为直线2’2形分子,而SiO,是原子晶体,没有独立的SiO,微粒,二者结构不同,不互为等电子体,D项错误。
9.(1)3d*4s’(1分)分子(1分)
(2)Cut的核外电子排布为3d轨道全充满状态(【Ar】3d"),而Zn的核外电子排布为【Ar】3d"4s’,故Znt易再失去一个电子(2分)
(3)sp’(1分)NH;》AsH;》PH(2分)NH分子间有氢键,AsH,和PH结构相似,而AsH。的相对分子质量大于PH的相对分子质量,分子间作用力AsH。大于PH;(2分)
提示:(1)根据构造原理和Ti原子核外有22个电子,可知Ti原子的价电子排布式为3d*4s,由于TiCl,的熔、沸点较低,故其为分子晶体。(2)气态Cu原子失去一个电子变成核外电子排布式为【Ar】3d"的Cut,此时3d轨道处于全充满的稳定状态,不易再失去一个电子,而气态Zn原子失去一个电子变成核外电子排布式为【Ar】3d"4s’的Zn ,易再失去一个电子。(3)AsH。的中心原子的价层电子对数为4,故杂化类型为sp’。NH。分子之间有氢键,沸点较高,在一定压强下将AsH、NHg、PH的混合气体降温时首先液化的是NH,,由于AsH。和PH均为分子晶体,AsH。的相对分子质量大于PH。的相对分子质量,故分子间作用力AsH。大于PH,,则该混合气体降温时液化顺序是NH;》AsH;》PH。(4)由图可以看出铬晶胞属于体心立方堆积,设晶胞参数为anm,则晶胞
(2)Na《S《0(2分)基态P原子3p能级处于半充满状态,其第一电离能较高(2分)
(3)H,0分子间存在氢键(1分)H,O和H,S为极性分子,而苯和CCI为非极性分子,符合相似相溶原理(2分)
(4)正四面体形(1分)sp"(1分)
提示:(1)由构造原理可知,基态S原子的价层电子排布式为3s’3p’,由此可画出其价层电子排布图。(2)Na,S,O中含Na.O、S三种元素,根据电负性的递变规律,可知其大小顺序为Na《S《O;基态P原子3p能级排布3个电子处于半充满状态,较难失去一个电子,故其第一电离能高于基态S原子的第一电离能。(3)H,O的沸点出现反常,是因为H,O分子间存在氢键,使其沸点升高;H,O和H,S均为极性分子,苯和CCI,均为非极性分子,根据相似相溶原理可解释H,S易溶于水,而几乎不溶于苯或CCl。(4)SO~中中心原子S的成键电子对数为4,故SO的空间构型为正四面体形结构;结合焦硫酸根(S,O)的结构可知,S原子采取sp’杂化。(5)①由均摊法可知该晶胞中 l
s-数目为x8 -X6=4,Zn 周围有4个等距离的S~,即Zn的配位数为4。②由均摊法可知该晶胞中含有4个ZnS,设晶胞的边长为acm,则pa=X97,解得a=Nx
11.(1)3d(1分)2:1(1分)
(2)氮化铬的离子所带电荷数多,晶格能较大(2分)
(3)N》0》S(1分)正四面体(1分)(4)5:4(2分)6(1分)
(5)①面心立方最密堆积(2分)
提示:(1)由构造原理可知基态Cr的核外电子排布式为1s’2s’2p°3s’3p"3d4s’,则基态Cr3 的外围电子排布式為3d。基态Cr原子未成对电子为3d*4s’,基态N原子未成对电子为2p’,则未成对电子数之比为6:3=2:1。(2)由于氮化铬的晶体结构类型与氯化钠相同,即均为离子晶体,氮化铬的熔点比氯化钠的高,是因为氮化铬的离子所带电荷数多,晶格能较大的缘故。(3)结合第一电离能的递变规律,可知第一电离能大小顺序为N》O》S;NH中中心原子N为sp”杂化,且孤电子对数为0,即NH的空间构型
各有1个孤电子对,分子中含1个三键和2个双键,即π键数为4,则孤电子对与兀键的比值为5:4,结合CP的结构,可知中心Co3 的配位数为6。(5)①结合图示中铁原子排布可知该晶体中铁原子为面心立方最密堆积。②取一子格研究,顶点和面心均为Fe,则含Fe为=x8 2-X6=4个,体心含1个N,即该化合物的化学式为Fe,N。③晶胞内平均含有6个Fe(II)形成的正八面体,故该
正八面体的体积应为晶胞体积的。晶胞的
12.(1)2Nx(1分)B(1分)
(2)H,O(1分)NH;(1分)
(3)6(2分)
(4)①3845(2分)②A1t为3s’相对稳定结构,破坏需要额外提供能量(2分)
(5)① 6(2分)8(1分)
提示:(1)结合题中裂变反应可知1个2U参加反应时,净产生2个中子,而235g2U的物质的量为1mol,发生该裂变反应时应净产生2mol中子,即净产生的中子数为2N。基态U原子的电子排布式为5f6d’7s’,A项是6d电子跃迁至高能级7p,B项是失去最外层1个电子,C项是6d跃迁至低能级5f,D项是7s有1个电子跃迁至高能级的6d,相对来说B项的离子再失去1个电子更难,即失去1个电子所需能量更高。(2)NH和H,0分子间均存在氢键,但水在常温下呈液态,其沸点更高;NH与Cu形成配离子的稳定性较高。(3)CO中存在的大π键为,即形成该大兀键的电子数为6。(4)①由晶格能的概念并结合循环流程可知MgO的晶格能为3845kJ。mol~’。②A1的3s能级排满2个电子,为相对稳定的结构,再失去1个电子需要的能量更多,故Al的第二电离能比Mg的要大。(5)①结合U原子为面心立方最密堆积,由均摊法可确定原子均在晶胞内,即晶胞中U、N原子个数比为1:2,即该铀氮化合物的化学式为UN2,其中N为一3价,则根据化合价代数和为0,可知U的化合价为十6价。结合晶胞图示可知,每个U原子周围有8个等距离的N原子,即U原子的配位数为8。②根据晶胞中
(责任编辑谢启刚)