精品解析:河北省承德市2023-2024学年高二下学期3月阶段性考试化学试题
2024-09-26
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2份
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22页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 承德市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.60 MB |
| 发布时间 | 2024-09-26 |
| 更新时间 | 2026-06-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47620597.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
承德市2025届高二年级3月阶段性测试
化学
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:Li:7 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5 Cu:64 K:39 Zr:91 Sb:122
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 嫦娥五号的成功发射,是我国航天事业的又一伟大成就。下列对月球探测器部件所用的材料的分析正确的是
A. 钛合金筛网车轮的材料比钛硬度大,承受能力更强
B. 太阳能电池板材料主要由纯净的二氧化硅组成
C. 聚酰亚胺反光板材料属于无机非金属材料
D. 铝合金底盘的材料熔点远高于单质铝
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. NaCl的电子式为
B. HCl的形成过程:
C. 基态铍原子最外层原子轨道的电子云轮廓图为:
D. 基态N原子的价层电子排布图:
3. 在下列元素的基态原子中,其最外电子层未成对电子最多的是
A. C B. P C. D.
4. 下列关于金属及金属键的说法正确的是
A. 金属键具有方向性与饱和性
B. 金属具有金属光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
C. 金属钠中的金属键比金属钾中的弱
D. 用铁做炊具可用金属键知识解释
5. 下列各项叙述中,正确的是
A. 镁原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B. 外围电子排布为的元素位于第5周期IA族
C. 基态氧原子核外电子的运动状态有8种
D. 所有p轨道的形状相同,大小相等
6. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>②>①
B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:④>③>②>①
D. 最高正化合价:④>③=②>①
7. 下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)
A. 中含键的个数为2NA
B. 氯化钠固体中含有0.1NA个分子
C. 金刚石中含有键的个数为2NA
D. 标准状况下,中含有的键的数目为0.4NA
8. 下图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的稳定性: B. 第一电离能:
C. 基态原子的未成对电子数: D. 原子半径:
9. 下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是
A. 晶格能:NaF>NaCl>NaBr B. 熔点:NaF>MgF2>AlF3
C. 硬度:MgO>CaO>BaO D. 配位数:NaCl晶胞中阴离子配位数与阳离子配位数相等
10. 已知各共价键的键能如表所示,下列说法正确的是
共价键
键能
436
157
568
431
298
A. 表中最稳定的是键
B. 上述键能数据可以说明热稳定性的强弱顺序为
C.
D.
11. AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在键、键。下列说法错误的是
A. 晶体中所有原子的配位数均相同 B. 晶体中所有化学键均为极性键
C. 晶体中的外围电子排布式为 D. 的熔点高于
12. 2022年诺贝尔化学奖授予了三位研究点击化学的科学家。Cu+催化的叠氮化物-炔烃环加成和催化剂CuCl的晶体结构如图所示。下列说法正确的是
A. 晶胞结构中,Cu+的配位数为8
B. 基态Cu的价层电子排布式为3d94s2
C. 叠氮化物-炔烃环加成反应只有σ键的断裂与形成
D. 若晶体的密度为dg/cm3,则晶胞参数
13. 某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. Ca2+的配位数为14 B. 与F-距离最近的是K+
C. 该物质的化学式为KCaF3 D. 若F-换为Cl-,则晶胞棱长不变
14. 锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 该氧化物的密度为
C. 原子之间的最短距离为
D. 若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则q点原子位于晶胞面的面心
二、非选择题:本题共3小题,共58分。
15. 根据已学知识,回答下列问题:
(1)基态N原子中,核外电子占据的最高能级为___________,占据该能级的电子云轮廓图形状为___________。
(2)写出轨道上有2个未成对电子的元素的符号:___________。
(3)基态S原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为___________。
(4)基态原子的价电子轨道表示式为___________,在元素周期表中的位置为___________。
(5)的价层电子排布式为___________,基态和中未成对的电子数之比为___________。
(6)柠檬酸的结构简式如图,1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为___________mol。
16. 有a、b、c、d、e、f、g七种元素,原子序数依次增大,前5种为短周期主族元素,f、g为第四周期的元素。有关信息如下表,请回答以下问题:
a
a能形成一种硬度最大的固体单质
c
c元素基态原子的电子排布式为
d
d基态原子的;;;
e
e基态原子核外3p轨道半满
f
f在周期表中第11纵行
g
g基态原子最外层电子数为2
(1)a、f的元素符号为_______、_______,分别位于元素周期表的_______分区和_______分区。
(2)e的基态原子中能量最高的电子所占的轨道形状是_______,其电子云在空间有_______个伸展方向。
(3)d基态原子的价层电子的轨道表示式为_______,某元素在元素周期表中位置处于d元素的左上角对角线处,它们具有部分相似的性质,请写出该元素组成的单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_______
(4)b、c两种元素基态原子的第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。解释造成两者电离能大小差别的主要原因:_______。
(5)g基态原子的简化电子排布式为_______。
(6)元素f基态原子的第二电离能_______元素g基态原子的第二电离能(填“>”、“<”或“=”)
17. 由于锂离子电池成本的日益上涨以及锂资源的不断消耗,钾离子电池成为近几年的研究热点。回答下列问题:某立方晶系的锑钾合金可作为钾离子电池的负极电极材料。如右图是元素周期表的一部分:
N
P
①
Sb
(1)写出①的元素符号___________,与①同周期的主族元素中,第一电离能比①大的有___________种。
(2)基态锑(Sb)原子的价电子排布式为___________。
(3)该锑钾()合金的晶胞结构如图甲,图乙表示晶胞的一部分,设为阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。1号原子的坐标为,3号原子的坐标为。
①与最邻近的K原子数为___________。
②图甲中原子与K原子的个数比为___________。
③2号原子的坐标为___________。
④若该晶胞的晶胞参数为,则该晶体的密度为___________,K与之间的最短距离为___________。
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承德市2025届高二年级3月阶段性测试
化学
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:Li:7 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5 Cu:64 K:39 Zr:91 Sb:122
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 嫦娥五号的成功发射,是我国航天事业的又一伟大成就。下列对月球探测器部件所用的材料的分析正确的是
A. 钛合金筛网车轮的材料比钛硬度大,承受能力更强
B. 太阳能电池板材料主要由纯净的二氧化硅组成
C. 聚酰亚胺反光板材料属于无机非金属材料
D. 铝合金底盘的材料熔点远高于单质铝
【答案】A
【解析】
【详解】A.一般情况下,合金的硬度比各组分都大,承受能力比各组分都强,故A正确;
B.太阳能电池板材料主要由晶体硅组成,不是由二氧化硅组成,故B错误;
C.聚酰亚胺属于合成高分子化合物,则反光板材料属于有机高分子材料,故C错误;
D.一般情况下,合金的熔点比各组分都低,故D错误;
故选A。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. NaCl的电子式为
B. HCl的形成过程:
C. 基态铍原子最外层原子轨道的电子云轮廓图为:
D. 基态N原子的价层电子排布图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaCl为离子化合物,电子式为,A不正确;
B.HCl为共价化合物,不是由阴、阳离子构成的,HCl的形成过程:,B不正确;
C.基态铍原子最外层电子排布式为2s2,原子轨道的电子云轮廓图为球形,不是纺锤形,C不正确;
D.基态N原子的价电子排布式为2s22p3,则价层电子排布图:,D正确;
故选D。
3. 在下列元素的基态原子中,其最外电子层未成对电子最多的是
A. C B. P C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.C为6号元素,价电子排布式为2s22p2,最外层有2个未成对电子;
B.P为15号元素,价电子排布式为3s23p3,最外层有3个未成对电子;
C.为13号元素,价电子排布式为3s23p1,最外层有1个未成对电子;
D.为14号元素,价电子排布式为3s23p2,最外层有2个未成对电子;
由上述分析可知,P的最外层未成对电子数最多,故选B。
4. 下列关于金属及金属键的说法正确的是
A. 金属键具有方向性与饱和性
B. 金属具有金属光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
C. 金属钠中的金属键比金属钾中的弱
D. 用铁做炊具可用金属键知识解释
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属键存在于金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用,不是存在于相邻原子之间的作用力,而是属于整块金属,没有方向性和饱和性,A错误;
B.金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光,并不是能放出可见光,B错误;
C.原子半径越小,自由电子数越多,金属键越强,即金属钠中的金属键比金属钾中的强,C错误;
D.金属的物理共性,如导电性、导热性、延展性等都与金属键有关,D正确;
答案选D。
5. 下列各项叙述中,正确的是
A. 镁原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B. 外围电子排布为的元素位于第5周期IA族
C. 基态氧原子核外电子的运动状态有8种
D. 所有p轨道的形状相同,大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.镁原子由,由基态转化成激发态,是吸收能量,A错误;
B.外围电子排布为的元素是In元素,最外层3个电子,位于第5周期IIIA族,B错误;
C.基态氧原子核外有8个电子,电子的运动状态有8种,C正确;
D.不同能层的p轨道大小不同,形状相同,D错误;
答案选C。
6. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>②>①
B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:④>③>②>①
D. 最高正化合价:④>③=②>①
【答案】A
【解析】
【分析】根据元素的电子排布式,①是S、②是P、③是N、④是F。
【详解】A.根据元素周期律,同一周期从左向右,元素的第一电离能逐渐增大,同主族从上向下,电离能减小,且第三周期存在反常情况:N>S,因此,第一电离能关系为:F>N>P>S,即④>③>②>①,A正确;
B.原子半径的变化规律为:同主族从上向下,原子半径增大,同周期从左向右,原子半径减小,因此F半径最小,P半径大于N,B错误;
C.同周期元素从左向右,元素电负性逐渐增大,即S>P,C错误;
D.元素的最高正价等于其族序数,F无正价,因此关系为:S>P=N,D错误。
本题选A。
7. 下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)
A. 中含键的个数为2NA
B. 氯化钠固体中含有0.1NA个分子
C. 金刚石中含有键的个数为2NA
D. 标准状况下,中含有的键的数目为0.4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.在SiO2晶体中,平均1个“SiO2”中含有4个Si-O键,则中含键的个数为4NA,A不正确;
B.氯化钠为离子化合物,不含有氯化钠分子,B不正确;
C.金刚石晶体中,平均每个C原子形成2个C-C共价键,则金刚石中含有键的个数为2NA,C正确;
D.标准状况下,CCl4呈液态,无法计算中含有的键的数目,D不正确;
故选C。
8. 下图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的稳定性: B. 第一电离能:
C. 基态原子的未成对电子数: D. 原子半径:
【答案】A
【解析】
【分析】由均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半,图中W含有1个化学键,原子序数最小,故W为H,X含有4个共价键,故X为C,Z和Q都含2个共价键,且Z原子的电子数是Q的一半,故Z为O,Q为S,Y含3个共价键,而且原子序数介于C和O之间,故Y为N,据此回答
【详解】A.非金属性:O>S,故简单氢化物的稳定性:,A正确;
B.同一周期从左到右第一电离能呈现增大的趋势,故第一电离能:,B错误;
C.基态原子中C的未成对电子数为2个,S的未成对电子数也为2个,故基态原子的未成对电子数:,C错误;
D.原子半径为O>H,故原子半径:,D错误;
故选A。
9. 下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是
A. 晶格能:NaF>NaCl>NaBr B. 熔点:NaF>MgF2>AlF3
C. 硬度:MgO>CaO>BaO D. 配位数:NaCl晶胞中阴离子配位数与阳离子配位数相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaF、NaCl、NaBr都形成离子晶体,阴、阳离子的带电荷都分别相同,阳离子半径相同,阴离子半径依次增大,则晶格能:NaF>NaCl>NaBr,A正确;
B.NaF、MgF2、AlF3都形成离子晶体,阴离子半径相同,阳离子半径依次减小,则晶格能依次增大,所以熔点:NaF<MgF2<AlF3,B不正确;
C.MgO、CaO、BaO都形成离子晶体,阳离子半径依次减小,晶格能依次减小,所以硬度:MgO>CaO>BaO,C正确;
D.在NaCl晶胞中,阴离子(Cl-)的配位数为6,阳离子(Na+)的配位数也为6,D正确;
故选B。
10. 已知各共价键的键能如表所示,下列说法正确的是
共价键
键能
436
157
568
431
298
A. 表中最稳定的是键
B. 上述键能数据可以说明热稳定性的强弱顺序为
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.键能越大,键越牢固,表中数据显示,键的键能最大,则最稳定的是键,A不正确;
B.表中数据显示,的键能依次减小,则说明热稳定性的强弱顺序为,B不正确;
C.Cl、Br、I的原子半径依次增大,则H-Cl、H-Br、H-I的键能依次减小,所以,C正确;
D. △H=436 kJ∙mol-1+157 kJ∙mol-1-2×568 kJ∙mol-1=-543 kJ∙mol-1,D不正确;
故选C。
11. AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在键、键。下列说法错误的是
A. 晶体中所有原子的配位数均相同 B. 晶体中所有化学键均为极性键
C. 晶体中的外围电子排布式为 D. 的熔点高于
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,AlN、GaN都形成共价晶体,每个Al或Ga原子周围有4个N原子,每个N原子周围有4个Al或Ga原子。
【详解】A.AlN、GaN都形成共价晶体,晶体结构类似于金刚石,则晶体中所有原子的配位数均为4,A正确;
B.晶体中所有化学键都由不同元素的原子形成,则均为极性键,B正确;
C.Ga为第四周期元素,与Al同主族,则晶体中的外围电子排布式为,C正确;
D.AlN、GaN都形成共价晶体,Ga原子半径大于Al原子半径,则的熔点低于,D错误;
故选D。
12. 2022年诺贝尔化学奖授予了三位研究点击化学的科学家。Cu+催化的叠氮化物-炔烃环加成和催化剂CuCl的晶体结构如图所示。下列说法正确的是
A. 晶胞结构中,Cu+的配位数为8
B. 基态Cu的价层电子排布式为3d94s2
C. 叠氮化物-炔烃环加成反应只有σ键的断裂与形成
D. 若晶体的密度为dg/cm3,则晶胞参数
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干晶胞示意图可知,晶胞结构中,Cu+位于顶点和面心的Cl-形成的8个正四面体中的4个中心,故Cu+的配位数即离Cu+最近且距离相等的Cl-数目为4,A错误;
B.已知Cu是29号元素,故基态Cu的价层电子排布式为3d104s1,B错误;
C.已知单键均为σ键,双键为一个σ键和一个π键,三键为一个σ键和2个π键,根据题干反应可知,叠氮化物-炔烃环加成反应只有π键的断裂和只有σ键的形成,C错误;
D.由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有4个Cu+,Cl-个数为:=4,即一个晶胞的质量为:,故若晶体的密度为dg/cm3,则晶胞参数,D正确;
故选D。
13. 某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. Ca2+的配位数为14 B. 与F-距离最近的是K+
C. 该物质的化学式为KCaF3 D. 若F-换为Cl-,则晶胞棱长不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.从图中可以看出,中心Ca2+与距离最近的6个F-构成正八面体结构,则Ca2+的配位数为6,A不正确;
B.与F-距离最近的K+距离为棱长的倍,与F-距离最近的Ca2+距离为棱长的,则与F-距离最近的是Ca2+,B不正确;
C.晶胞中,含有K+数目为=1,含有F-数目为=3,含有Ca2+数目为1,则该物质的化学式为KCaF3,C正确;
D.若F-换为Cl-,由于Cl-半径大于F-半径,则晶胞棱长将发生改变,D不正确;
故选C。
14. 锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 该氧化物的密度为
C. 原子之间的最短距离为
D. 若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则q点原子位于晶胞面的面心
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据“均摊法”,晶胞中含4个Zr、个O,则立方氧化锆的化学式为ZrO2,A正确;
B.结合A分析可知,晶体密度为,B错误;
C.原子之间的最短距离为面对角线的一半,即,C正确;
D.根据晶胞的位置可知,若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则垂直向下,q点原子位于晶胞面的面心,D正确;
答案选B。
二、非选择题:本题共3小题,共58分。
15. 根据已学知识,回答下列问题:
(1)基态N原子中,核外电子占据的最高能级为___________,占据该能级的电子云轮廓图形状为___________。
(2)写出轨道上有2个未成对电子的元素的符号:___________。
(3)基态S原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为___________。
(4)基态原子的价电子轨道表示式为___________,在元素周期表中的位置为___________。
(5)的价层电子排布式为___________,基态和中未成对的电子数之比为___________。
(6)柠檬酸的结构简式如图,1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为___________mol。
【答案】(1) ①. 2p ②. 哑铃形或纺锤形
(2)Si、S (3)1:2或2:1
(4) ①. ②. 第4周期第ⅥB族
(5) ①. 3d6 ②. 4:5
(6)7
【解析】
【小问1详解】
基态N原子,价电子排布式为2s22p3,则其核外电子占据的最高能级为2p,占据该能级的电子云轮廓图形状为哑铃形或纺锤形。
【小问2详解】
轨道上有2个未成对电子,则其价电子排布式为3s23p2或3s23p4,原子序数为14或16,元素的符号:Si、S。
【小问3详解】
基态S原子的价电子轨道表示式为,则价电子中两种自旋状态的电子数之比为1:2或2:1。
【小问4详解】
基态原子的价电子排布式为3d54s1,则其价电子轨道表示式为,在元素周期表中的位置为第4周期第ⅥB族。
【小问5详解】
Fe的价电子排布式为3d64s2,则的价电子排布式为3d6,基态和的价电子轨道表示式分别为、,则未成对的电子数之比为4:5。
【小问6详解】
由柠檬酸的结构简式可知,分子中有3个羧基,1个-COOH中,C原子与2个O原子各形成1个σ键,羟基氧原子与碳原子形成1个σ键,则1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的物质的量为(1+2×3)mol=7mol。
16. 有a、b、c、d、e、f、g七种元素,原子序数依次增大,前5种为短周期主族元素,f、g为第四周期的元素。有关信息如下表,请回答以下问题:
a
a能形成一种硬度最大的固体单质
c
c元素基态原子的电子排布式为
d
d基态原子的;;;
e
e基态原子核外3p轨道半满
f
f在周期表中第11纵行
g
g基态原子最外层电子数为2
(1)a、f的元素符号为_______、_______,分别位于元素周期表的_______分区和_______分区。
(2)e的基态原子中能量最高的电子所占的轨道形状是_______,其电子云在空间有_______个伸展方向。
(3)d基态原子的价层电子的轨道表示式为_______,某元素在元素周期表中位置处于d元素的左上角对角线处,它们具有部分相似的性质,请写出该元素组成的单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_______
(4)b、c两种元素基态原子的第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。解释造成两者电离能大小差别的主要原因:_______。
(5)g基态原子的简化电子排布式为_______。
(6)元素f基态原子的第二电离能_______元素g基态原子的第二电离能(填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1) ①. C ②. Cu ③. p ④. ds
(2) ①. 哑铃形 ②. 3
(3) ①. ②.
(4) ①. N>O ②. N的电子排布是半充满的,比较稳定,电离能较高,O失去的是已经配对的电子,配对电子相互排斥,因而电离能较低。
(5)
(6)>
【解析】
【分析】a~e是原子序数依次增大的知周期主族元素,a能形成一种硬度最大的固体单质,a是碳元素;根据c基态原子的电子排布式知c是氧元素,b在a、c之间,是氮元素;d基态原子第一、二、三电离能相差不大,第四电离能比第三电离能大很多,说明d基态原子容易失去3个电子,形成+3价阳离子,则d位于周期表第三周期第ⅢA族,是铝元素;e基态原子核外3p轨道半满,则核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,是磷元素;f、g是第四周期元素,f在第11纵行,则第ⅠB族,f是铜元素;g的基态原子最外层电子数为2,且原子序数比f大,则g位于第四周期第ⅡB族,是锌元素。
【小问1详解】
根据分析知,a、f的元素符号分别是C、Cu;分别位于元素周期表的p区、ds区。
【小问2详解】
e基态原子核外3p轨道半满,为能量最高轨道,p轨道的形状是哑铃形,电子云在空间有3个伸展方向。
【小问3详解】
d是铝元素,基态原子的价层电子排布式是3s23p1,其轨道表示式 ,在元素周期表中位置处于d元素的左上角对角线处的元素是Be,其单质与NaOH溶液反应的化学方程式为:。
【小问4详解】
b、c分别是N、O元素,每个周期的第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的第一电离能最大,但N的电子排布是半充满的,比较稳定,电离能较高,O失去的是已经配对的电子,配对电子相互排斥,因而电离能较低,故N、O的第一电离能大小顺序是N>O。
【小问5详解】
g位于第四周期第ⅡB族,是锌元素,其基态原子的简化电子排布式为。
【小问6详解】
轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,再失去电子需要的能量较大。f、g分别是铜、锌元素,Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu+,能量较低,所以Cu的第二电离能相对较大,Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn+,还容易再失去一个电子,所以Zn的第二电离能相对较小。
17. 由于锂离子电池成本的日益上涨以及锂资源的不断消耗,钾离子电池成为近几年的研究热点。回答下列问题:某立方晶系的锑钾合金可作为钾离子电池的负极电极材料。如右图是元素周期表的一部分:
N
P
①
Sb
(1)写出①的元素符号___________,与①同周期的主族元素中,第一电离能比①大的有___________种。
(2)基态锑(Sb)原子的价电子排布式为___________。
(3)该锑钾()合金的晶胞结构如图甲,图乙表示晶胞的一部分,设为阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。1号原子的坐标为,3号原子的坐标为。
①与最邻近的K原子数为___________。
②图甲中原子与K原子的个数比为___________。
③2号原子的坐标为___________。
④若该晶胞的晶胞参数为,则该晶体的密度为___________,K与之间的最短距离为___________。
【答案】(1) ①. ②. 1
(2)
(3) ①. 8 ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
①的元素位于第四周期第VA族,元素符号为;与①同周期的主族元素中,第一电离能比①大的只有溴,与①同周期的主族元素中,第一电离能比①大的有1种;
【小问2详解】
锑()为第五周期元素,与氮同族,N的价电子排布为,所以基态原子的价电子排布为;
【小问3详解】
①根据图示,与最邻近的K原子数为8;
②根据均摊法,原子数是、K原子数是,Sb原子与K原子的个数比为1:3;
③根据1号原子的坐标为、3号原子的坐标为,可知2号原子的坐标为;
④Sb原子数是、K原子数是,若该晶胞的晶胞参数为a pm,则该晶体的密度为,由晶胞结构图可知K与之间的最短距离为体对角线的即。
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