第3章 晶体结构与性质【单元卷·测试卷】-2024-2025学年高二化学同步单元卷(上海专用,沪科版2020选择性必修2)
2025-01-02
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版选择性必修2 物质结构与性质 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 本章复习 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 晶体结构与性质 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.64 MB |
| 发布时间 | 2025-01-02 |
| 更新时间 | 2025-01-02 |
| 作者 | 沪上matrix |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49720744.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第1章
测试卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、磷及其化合物的结构与性质(14分)
1.磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。
(1)基态磷原子价电子的轨道表示式是 。
(2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。
①白磷()是分子晶体,易溶于,难溶于水,可能原因是 。
②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体是与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是 (填序号)。
a.层与层之间的作用力是共价键
b.分子中磷原子杂化方式为杂化
c.是混合型晶体
(3)与水会形成黄色的配离子,为避免颜色干扰,常在溶液中加入形成无色的。由此推测与形成的配离子更稳定的配体是 ,其空间构型是 。
(4)第ⅢA族磷化物均为共价化合物,被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。
物质
磷化铝(AlP)
磷化镓(GaP)
磷化铟(InP)
熔点/℃
2000
1465
1070
从结构角度说明表中三种物质熔点差异的原因 。
(5)过硼酸钠被用于洗衣粉中作增白剂,其负离子结构如图所示,该物质可用于增白的原因是 。
二、二氧化硅的结构与性质(12分)
2.晶态的晶胞如图:
(1)①基态硅原子的价层电子排布式为 。
②含有 mol Si-O键。
(2)碳与硅属同族元素,其氧化物二氧化碳固态下又称干冰,熔点为,远低于二氧化硅,其原因为 。
(3)硅酸盐与二氧化硅一样,都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成各种不同的硅酸根离子。硅氧四面体可以用投影图表示,其中表示氧原子,表示硅原子。在由硅氧四面体共顶点连接形成的无限长单链负离子中(见下图),硅原子与氧原子的个数之比为 。
(4)无机硅胶(化学式用表示)是一种高活性吸附材料,可由硅元素最高价氧化物对应的水化物原硅酸()发生分子间脱水获得。
①从结构的角度分析脱水后溶解度降低的原因: 。
②脱水过程中能量变化很小,结合化学键变化分析其原因可能是 。
三、第四周期化合物的结构与性质(22分)
3.I.第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。
(1)铬(Cr)被称为“不锈钢的添加剂”。
①Cr位于元素周期表的 区。
②Cr原子核外电子排布的最高能层符号是 。
(2)钒(V)是我国的丰产元素,被誉为“工业的味精”,广泛用于催化及钢铁工业。
①写出基态钒原子的价电子排布式: 。
②常用作转化为的催化剂。的三聚体环状结构如图所示,该结构中S原子的杂化轨道类型为 。
(3)钛(Ti)被称为“21世纪金属”,钙钛矿晶体是工业获取钛的重要原料,其晶胞结构如图,其中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置,与Ti紧邻的O个数为 ,该晶体的化学式为 。
II.我国科研工作者发现并制备了一系列主要由N、O、P、Se等元素组成的导电材料。回答下列问题:
(4)键角: (填“>”、“<”或“=”)。
(5)肼()分子中孤电子对与键的数目之比为 ,肼的相对分子质量与乙烯接近,但沸点远高于乙烯的原因是 。
(6)正硝酸钠()是一种重要的化工原料。负离子的空间结构为 形,其中心原子杂化方式为 杂化。
四、有机碱离子组成的光电材料(20分)
4.有机碱离子与氨硼烷()结构相似,该离子与、可以组成一种光电材料。
请回答下列问题:
(1)基态B原子的价电子排布图为 。
(2)基态N原子中,核外电子占据的最高能层的符号是 ,占据的最高能级的电子云轮廓图形状为 。
(3)已知分子中所有原子都满足8电子稳定结构,则其分子中σ键与π键数目之比为 。
(4)X射线衍射测定发现中存在离子,离子的空间结构为 。
(5)分子中存在配位键,则分子电子式为 ,的熔点比的熔点 (填“高”或“低”)。
(6)C与N元素可以形成一种超硬新材料,其晶体部分结构如图所示,有关该晶体的说法正确的是___________(填标号)。
A.该晶体属于分子晶体 B.该晶体的硬度比金刚石小
C.该晶体的化学式是 D.该晶体熔化时破坏共价键
(7)与、组成的物质的晶胞如图所示:
该物质的化学式为 ,的配位数是 。
五、工业制取Mn3O4和CuCl(18分)
5.以辉铜矿(主要成分Cu2S,以及少量Fe2O3等)和软锰矿(主要成分MnO2,及少量SiO2、Fe2O3等)为原料制备电池用Mn3O4和CuCl的工艺流程如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)MnO2常用作“脱硫”“脱氮”的催化剂。MnO2的长方体晶胞结构如图1所示,图中已表示出晶胞边长及坐标轴,图2为沿y轴方向晶胞投影图。基态Mn原子的价层电子排布式为 ;请在图3方框中画出该晶胞沿z轴方向的晶胞投影图 ;该晶体的密度ρ= g·cm-3
(2)“酸浸”时,得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。该反应中,硫元素价态变化只有一种,则参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)“还原”时,需加入过量(NH4)2SO3,发生反应的离子方程式为 ,该步骤Cu+的沉淀率与加入NH4Cl的量的关系如图4所示,随着n(NH4Cl)增大,Cu+沉淀率先升高后降低的原因是 。
(4)“氧化”时,反应的化学方程式为 ,根据图5数据,氧化时应控制温度约为 (填“300℃”“770℃”或“900℃”)。图中300℃时,剩余固体中n(Mn):n(O)为 。
六、天宫组成材料中的元素的结构与性质(14分)
6.我国在新材料领域的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站的制作材料中含有B、C、N、P、Ti、Ni、Cu等元素。回答下列问题:
(1)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①、②、③,有关这些微粒的叙述,正确的是_______。
A.微粒半径:③>①>② B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③ D.得电子能力:①>②
(2)立方氮化硼(BN)硬度大、熔点为3000℃,其晶体类型为 ;制备氮化硼(BN)的一种方法为,则和的键角较大的是 (填化学式)。
(3)一种配合物的结构如图所示:
①组成该配合物的第二周期元素的电负性由大到小的顺序是 (填元素符号)。
②该配合物中存在的化学键类型有 (填标号)。
A.离子键 B.键 C.键 D.氢键 E.配位键
(4)铁蓝钾盐是一种常见染料。一定条件下,可用、与KCN反应制得,其配离子的结构如图所示 (小白球代表或且两者比例1:1,小黑球代表):
①Fe元素在周期表中的位置为 。
②反应的化学方程式为 。
试卷第14页,共14页
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第1章
测试卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、磷及其化合物的结构与性质(14分)
1.磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。
(1)基态磷原子价电子的轨道表示式是 。
(2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。
①白磷()是分子晶体,易溶于,难溶于水,可能原因是 。
②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体是与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是 (填序号)。
a.层与层之间的作用力是共价键
b.分子中磷原子杂化方式为杂化
c.是混合型晶体
(3)与水会形成黄色的配离子,为避免颜色干扰,常在溶液中加入形成无色的。由此推测与形成的配离子更稳定的配体是 ,其空间构型是 。
(4)第ⅢA族磷化物均为共价化合物,被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。
物质
磷化铝(AlP)
磷化镓(GaP)
磷化铟(InP)
熔点/℃
2000
1465
1070
从结构角度说明表中三种物质熔点差异的原因 。
(5)过硼酸钠被用于洗衣粉中作增白剂,其负离子结构如图所示,该物质可用于增白的原因是 。
【答案】(1)(2分)
(2) CS2是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理,P4是非极性分子,易溶于CS2,难溶于水 (2分) c(2分)
(3) (2分) 正四面体(2分)
(4)三者均为共价晶体,由于原子半径Al<Ga<In,所以键长:Al-P<Ga-P<In-P,键能:Al-P>Ga-P>In-P,熔点:AlP>GaP>InP(2分)
(5)过硼酸根中含有过氧键,具有强氧化性,具有漂白性(2分)
【解析】(1)
基态磷原子价电子为3s、3p能级上的电子,根据构造原理P原子价电子轨道表示式为;
(2)①CS2是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理,P4是非极性分子,易溶于CS2,难溶于水;
②a.中层与层之间的作用力是分子间作用力,故a错误;
b.由结构可知黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp3杂化,故b错误;
c.黑磷晶体是与石墨类似的层状结构,故为混合型晶体,故c正确;
答案为c;
(3)Fe3+与水会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+,为避免颜色干扰,常在Fe3+溶液中加入H3PO4形成无色的[Fe(PO4)2]3-,即形成更稳定的配合物,故由此推测与Fe3+形成的配离子更稳定的配体是,是中心原子为P,其中σ键电子对数为4,中心原子孤电子对数=×(5+3-4×2)=0,中心原子价层电子对数为4+0=4,P原子采用sp3杂化,立体构型为正四面体;
(4)三者均为共价晶体,由于原子半径Al<Ga<In,所以键长:Al-P<Ga-P<In-P,键能:Al-P>Ga-P>In-P,熔点:AlP>GaP>InP;
(5)该物质可用于增白的原因是:过硼酸根中含有过氧键,具有强氧化性,具有漂白性。
二、二氧化硅的结构与性质(12分)
2.晶态的晶胞如图:
(1)①基态硅原子的价层电子排布式为 。
②含有 mol Si-O键。
(2)碳与硅属同族元素,其氧化物二氧化碳固态下又称干冰,熔点为,远低于二氧化硅,其原因为 。
(3)硅酸盐与二氧化硅一样,都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成各种不同的硅酸根离子。硅氧四面体可以用投影图表示,其中表示氧原子,表示硅原子。在由硅氧四面体共顶点连接形成的无限长单链负离子中(见下图),硅原子与氧原子的个数之比为 。
(4)无机硅胶(化学式用表示)是一种高活性吸附材料,可由硅元素最高价氧化物对应的水化物原硅酸()发生分子间脱水获得。
①从结构的角度分析脱水后溶解度降低的原因: 。
②脱水过程中能量变化很小,结合化学键变化分析其原因可能是 。
【答案】(1) 3s23p2 (2分) 4(2分)
(2)二氧化硅为共价晶体,二氧化碳为分子晶体(2分)
(3)1:3(2分)
(4) 原硅酸脱水后,羟基相对数量减少,与水形成氢键的数目减少,同时可能发生交联形成空间网状结构 (2分) 成键(O-H)放出与断键(Si-O键和O-H键)吸收的能量接近(2分)
【解析】(1)①硅元素的原子序数为14,基态原子的价层电子排布式为3s23p2;故答案为:3s23p2;
②由晶胞结构可知,二氧化硅是共价晶体,晶胞中每个硅原子与4个氧原子形成4个共价键,则1mol二氧化硅中含有4mol硅氧键,故答案为:4;
(2)一般情况下,共价晶体中原子间的共价键远强于分子晶体中分子间作用力,熔点远高于分子晶体,二氧化硅为共价晶体,二氧化碳为分子晶体,所以二氧化硅的熔点远高于二氧化碳,故答案为:二氧化硅为共价晶体,二氧化碳为分子晶体;
(3)由图可知,硅氧四面体中每个硅原子与4个氧原子形成4个共价键,其中2个氧原子为2个硅原子所共有,则硅酸盐中硅原子与氧原子的个数之比为1:(2+2×)=1:3,故答案为:1:3;
(4)①原硅酸脱水后,羟基相对数量减少,与水形成氢键的数目减少,同时可能发生交联形成空间网状结构,所以原硅酸脱水后溶解度降低,故答案为:原硅酸脱水后,羟基相对数量减少,与水形成氢键的数目减少,同时可能发生交联形成空间网状结构;
②由结构简式可知,原硅酸脱水过程中能量变化很小说明成键(O-H)放出与断键(Si-O键和O-H键)吸收的能量接近,故答案为:成键(O-H)放出与断键(Si-O键和O-H键)吸收的能量接近。
三、第四周期化合物的结构与性质(22分)
3.I.第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。
(1)铬(Cr)被称为“不锈钢的添加剂”。
①Cr位于元素周期表的 区。
②Cr原子核外电子排布的最高能层符号是 。
(2)钒(V)是我国的丰产元素,被誉为“工业的味精”,广泛用于催化及钢铁工业。
①写出基态钒原子的价电子排布式: 。
②常用作转化为的催化剂。的三聚体环状结构如图所示,该结构中S原子的杂化轨道类型为 。
(3)钛(Ti)被称为“21世纪金属”,钙钛矿晶体是工业获取钛的重要原料,其晶胞结构如图,其中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置,与Ti紧邻的O个数为 ,该晶体的化学式为 。
II.我国科研工作者发现并制备了一系列主要由N、O、P、Se等元素组成的导电材料。回答下列问题:
(4)键角: (填“>”、“<”或“=”)。
(5)肼()分子中孤电子对与键的数目之比为 ,肼的相对分子质量与乙烯接近,但沸点远高于乙烯的原因是 。
(6)正硝酸钠()是一种重要的化工原料。负离子的空间结构为 形,其中心原子杂化方式为 杂化。
【答案】(1) d (2分) N(2分)
(2) 3d34s2 (2分) sp3(2分)
(3) 12 (2分) CaTiO3(2分)
(4) >(2分)
(5) 2:5 (2分) 肼分子能形成分子间氢键,乙烯分子不能形成分子间氢键(2分)
(6) 正四面体形 (2分) sp3(2分)
【解析】(1)铬元素的原子序数为24,基态原子的价电子排布式为3d54s1,位于元素周期表的d区,最高能层为N,故答案为:d;N;
(2)①钒元素的原子序数为23,基态原子的价电子排布式3d34s2,故答案为:3d34s2;
②由图可知,三氧化硫的三聚体中硫原子的价层电子对数为4,原子的杂化方式为sp3杂化,故答案为:sp3;
(3)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的钛原子与位于面心的氧原子距离最近,则钛原子紧邻的氧原子个数为12;晶胞中位于顶点的钛原子个数为8×=1、位于体心的钙原子个数为1、位于面心的氧原子个数为6×=3,则晶体的化学式为CaTiO3,故答案为:12;CaTiO3;
(4)氧原子的原子半径小于硒原子,所以水分子中成键电子对的斥力大于硒化氢,键角大于硒化氢,故答案为:磷;>;
(5)肼分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,原子的杂化方式为sp3杂化,分子中含有2对孤对电子和5个σ键,则分子中孤电子对与σ键的数目之比为2:5;肼分子能形成分子间氢键,乙烯分子不能形成分子间氢键,所以肼分子的分子间作用力大于乙烯分子,沸点远高于乙烯分子,故答案为:2:5;肼分子能形成分子间氢键,乙烯分子不能形成分子间氢键;
(6)正硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,原子的杂化方式为sp3杂化,离子的空间结构正四面体形,故答案为:正四面体形;sp3;
四、有机碱离子组成的光电材料(20分)
4.有机碱离子与氨硼烷()结构相似,该离子与、可以组成一种光电材料。
请回答下列问题:
(1)基态B原子的价电子排布图为 。
(2)基态N原子中,核外电子占据的最高能层的符号是 ,占据的最高能级的电子云轮廓图形状为 。
(3)已知分子中所有原子都满足8电子稳定结构,则其分子中σ键与π键数目之比为 。
(4)X射线衍射测定发现中存在离子,离子的空间结构为 。
(5)分子中存在配位键,则分子电子式为 ,的熔点比的熔点 (填“高”或“低”)。
(6)C与N元素可以形成一种超硬新材料,其晶体部分结构如图所示,有关该晶体的说法正确的是___________(填标号)。
A.该晶体属于分子晶体 B.该晶体的硬度比金刚石小
C.该晶体的化学式是 D.该晶体熔化时破坏共价键
(7)与、组成的物质的晶胞如图所示:
该物质的化学式为 ,的配位数是 。
【答案】(1) (2分)
(2) L (2分) 哑铃形(2分)
(3)3∶4(2分)
(4)V形(2分)
(5) (2分) 高(2分)
(6)CD(2分)
(7) (2分) 12(2分)
【解析】(1)
基态B原子的价电子排布式为2s22p1,则其价电子排布图为;
(2)基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,最高能层是第二层,符号为L;
最高能级为2p,电子云轮廓图形状为哑铃形;
(3)已知分子中所有原子都满足8电子稳定结构,则其结构式为N≡C-C≡N,单键为σ键,三键为1个σ键与2个π键,故其分子中σ键与π键数目之比为3∶4;
(4)中I原子为中心原子,形成2个σ键,孤电子对数,则I原子采取sp3杂化,空间构型为V形;
(5)
分子中N原子有孤电子对,B原子有空轨道,二者形成配位键,则分子电子式为;和相对分子质量相同,但分子的极性强于,分子的极性越强,分子间作用力越强,熔沸点越高,因此熔点高于;
(6)A.由晶体结构可知,C与N原子通过共价键形成立体网状结构且形成的是超硬新材料,故属于共价晶体,A错误;
B.原子半径N<C,故C-N键键长小于C-C键键长,共价键键能更大,故此晶体比金刚石硬度大,B错误;
C.每个C原子连接4个N原子,每个N原子连接3个C原子,据均摊法可求晶体化学式为C3N4,C正确;
D.该晶体为共价晶体,只存在共价键,则该晶体熔化时共价键被破坏,D正确;
答案选CD;
(7)由晶胞结构可知,位于面心,其个数为,位于顶角,其个数为,位于体心,其个数为1,综上该物质的化学式为;
的配位数研究的是周围距离其最近的的个数,位于顶角,位于面心,故配位数为12。
五、工业制取Mn3O4和CuCl(18分)
5.以辉铜矿(主要成分Cu2S,以及少量Fe2O3等)和软锰矿(主要成分MnO2,及少量SiO2、Fe2O3等)为原料制备电池用Mn3O4和CuCl的工艺流程如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)MnO2常用作“脱硫”“脱氮”的催化剂。MnO2的长方体晶胞结构如图1所示,图中已表示出晶胞边长及坐标轴,图2为沿y轴方向晶胞投影图。基态Mn原子的价层电子排布式为 ;请在图3方框中画出该晶胞沿z轴方向的晶胞投影图 ;该晶体的密度ρ= g·cm-3
(2)“酸浸”时,得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。该反应中,硫元素价态变化只有一种,则参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)“还原”时,需加入过量(NH4)2SO3,发生反应的离子方程式为 ,该步骤Cu+的沉淀率与加入NH4Cl的量的关系如图4所示,随着n(NH4Cl)增大,Cu+沉淀率先升高后降低的原因是 。
(4)“氧化”时,反应的化学方程式为 ,根据图5数据,氧化时应控制温度约为 (填“300℃”“770℃”或“900℃”)。图中300℃时,剩余固体中n(Mn):n(O)为 。
【答案】(1) 3d54s2 (2分) (2分) (2分)
(2)2:1(2分)
(3) (2分) A→B点,c(Cl-)增大使Cu+形成CuCl沉淀,B→C点CuCl与继续反应生成(2分)
(4) (2分) 770℃ (2分) 1:2(2分)
【解析】(1)
基态Mn原子的原子序号为25,因此价层电子排布式为3d54s2;若沿z轴方向投影,顶点上处于对称位置的Mn原子会重合在长方形的顶点,位于体心的Mn原子会位于长方形的面心,位于面上和体内的O原子位于长方形内相邻两个Mn原子连线上,投影图为;每个晶胞平均含有2个Mn原子和4个O原子,该晶体的密度。
(2)“酸浸”时,得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等,该反应的反应方程式为:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=2CuSO4+S+2MnSO4+4H2O,则参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1。
(3)“还原”时加入过量的(NH4)2SO3溶液,Cu2+被还原使生成CuCl,发生反应的离子方程式为;结合已知信息,随着n(NH4Cl)增大,Cu+沉淀率先升高后降低的原因:是A→B点,c(Cl-)增大使Cu+形成CuCl沉淀,B→C点CuCl与继续反应生成。
(4)“氧化”中MnCO3与氧气反应生成Mn3O4,反应的化学方程式为:;设MnCO3的物质的量为1mol,即质量为115g。A点剩余固体质量为115g×75.65%≈87g,减少的质量为115g-87g=28g,可知MnCO3失去的组成为“CO”,故剩余固体的成分为MnO2,B点剩余固体质量为115g×66.38%≈76g,锰元素质量m(Mn)=55g,则m(O)=76g-55g=21g,氧原子物质的量,固体中锰原子和氧原子个数比为1 : ≈3 : 4,剩余固体成分化学式Mn3O4,C点剩余固体质量为115g×61.74%≈71g,根据原子守恒,锰原子为1mol,锰元素质量m(Mn)=55g,则m(O)=71g-55g=16g,氧原子物质的量为1mol,固体中锰原子和氧原子个数比为1 : 1,化学式为MnO,由于最终要得到产物Mn3O4,氧化时应控制温度约为770℃;图中300℃时,剩余固体为MnO2,n(Mn):n(O)为1:2。
六、天宫组成材料中的元素的结构与性质(14分)
6.我国在新材料领域的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站的制作材料中含有B、C、N、P、Ti、Ni、Cu等元素。回答下列问题:
(1)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①、②、③,有关这些微粒的叙述,正确的是_______。
A.微粒半径:③>①>② B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③ D.得电子能力:①>②
(2)立方氮化硼(BN)硬度大、熔点为3000℃,其晶体类型为 ;制备氮化硼(BN)的一种方法为,则和的键角较大的是 (填化学式)。
(3)一种配合物的结构如图所示:
①组成该配合物的第二周期元素的电负性由大到小的顺序是 (填元素符号)。
②该配合物中存在的化学键类型有 (填标号)。
A.离子键 B.键 C.键 D.氢键 E.配位键
(4)铁蓝钾盐是一种常见染料。一定条件下,可用、与KCN反应制得,其配离子的结构如图所示 (小白球代表或且两者比例1:1,小黑球代表):
①Fe元素在周期表中的位置为 。
②反应的化学方程式为 。
【答案】(1)AB(2分)
(2) 共价晶体 (2分) (2分)
(3) O>N>C (2分) BCE(2分)
(4) 第四周期Ⅷ族(2分) (2分)
【解析】(1)由电子排布式可知,①为基态硅原子、②为基态Si+离子、③为激发态硅原子;
A.微粒的电子层数越大,微粒半径越大,则微粒半径的大小顺序为③>①>②,故正确;
B.由分析可知,①为基态硅原子、②为基态Si+离子,故正确;
C.原子的激发态能量大于基态,电离一个电子所需最低能量低于基态,元素的第一电离能小于第二电离能,所以基态Si+离子电离一个电子所需最低能量高于基态硅原子,则电离一个电子所需最低能量的大小顺序为②>①>③,故错误;
D.基态硅原子失去一个电子形成基态Si+离子,由氧化产物的得到电子的能力强于还原剂可知,基态Si+离子强于基态硅原子,故错误;
选AB。
(2)由熔点和硬度可知,立方氮化硼是硬度大、熔点高的共价晶体;三氯化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,分子的空间构型为平面正三角形,氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,分子的空间构型为三角锥形,所以三氯化硼的键角大于氨分子,故答案为:共价晶体;;
(3)①同周期元素,从左到右非金属性依次增强,电负性依次增大,则元素电负性由大到小的顺序是O>N>C,故答案为:O>N>C;
②氢键是较强的分子间作用力,不属于化学键,由图可知,该配合物中存在的化学键为σ键、π键和配位键,不存在离子键,故选BCE;
(4)①铁元素的原子序数为26,位于元素周期表第四周期Ⅷ族,故答案为:第四周期Ⅷ族;
②由晶胞结构可知,负离子的晶胞中位于顶点的白球个数为8×=1,位于棱上的黑球个数为12×=3,由题意可知,负离子的化学式为Fe[Fe(CN)6]—,则生成配合物的反应为等物质的量的氯化亚铁和氯化铁与氰化钾反应生成K Fe[Fe(CN)6],反应的化学方程式为,故答案为:。
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