内容正文:
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生反应产生SO2、HCl,向反应后的溶液中加入AgNO3 溶液,
HCl与AgNO3反应产生 AgCl白色沉淀,则fdg2 与 H2O反
应的化学反应方程式为:SOCl2+H2OSO2+2HCl。
答案 (1)O2->Na+ HCl
(2)N
(3)↑↓
1s
↑↓
2s
↑ ↑
2p
(4)SOCl2+H2OSO2+2HCl
20.解析 (1)A元素的原子最外层电子排布式为ns1,则 A为
ⅠA族元素;B元素的原子价电子排布式为ns2np2,则B为
ⅣA族元素;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电
子总数相等,则C为氧元素;D元素原子的M能层的p能级中
有3个未成对电子,则D为磷元素;E元素原子有5个未成对
电子,则E为25号元素锰元素。(1)C、D、E元素名称依次为
氧、磷、锰。(2)氧元素核电荷数为8,则根据构造原理、能量最
低原 理、洪 特 规 则 和 泡 利 原 理,其 轨 道 表 示 式 为↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓ ↑ ↑
2p
。(3)当n=2时,B为碳元素,则B的最简单气态氢
化物的电子式为 H·· C
··
H
··
H
·
·H;CO2 分子的结构式是 OC
O;当n=3时,则B为硅元素,SiO2 与氢氧化钠溶液反应的离
子方程式是SiO2+2OH-SiO2-3 +H2O。(4)若A元素的
原子最外层电子排布式为2s1,则A为Li;B元素的原子价电
子排布式为3s23p2,则B为Si;C为O,D为P;A、B、C、D四种
元素的第一电离能由大到小的顺序是 O>P>Si>Li。(5)E
元素是锰元素,原子序数为25,位于元素周期表第四周期ⅦB
族,所以价电子排布式为3d54s2,最高正价为+7价,其最高价
氧化物的化学式是 Mn2O7。
答案 (1)氧 磷 锰
(2)↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓ ↑ ↑
2p
(3)H··C
··
H
··
H
·
·H OCO SiO2+2OH-SiO2-3 +H2O
(4)O>P>Si>Li
(5)3d54s2 第四周期ⅦB族 Mn2O7
第三次月考滚动检测卷
1.C [四种原子分别是S、N、Na、C,其中Na是活泼金属,在化学
反应中易失去一个电子,形成的是离子键,而π键是共价键中
的一种。]
2.A [激发态时能量较高,较不稳定,A正确、B不正确。电子从
较低能量的基态跃迁到较高能量的激发态时,也会产生原子光
谱,D不正确。]
3.C [在原子结构示意图中,圆圈内的质子数应带“+”,则碳原
子结构示意图为 ,A不正确;原子核外电子排布时,需遵
循洪特 规 则,所 以 基 态 铜 原 子(29Cu)的 价 电 子 排 布 式 不 是
3d94s2,而 是 3d104s1,B 不 正 确;氧 原 子 的 电 子 排 布 式 为
1s22s22p4,则 核 外 能 量 最 高 的 电 子 云 为p电 子 云,形 状 为:
,C正确;碳原子核外电子排布为1s22s22p2,轨道表
示式为↓↑
1s
↓↑
2s
↑ ↑
2p
,D不正确。]
4.C [C、N原子间形成的化学键,三键键能最大,单键键能最小,A
正确;原子半径:I>Br>Cl,则键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl,B正
确;H2O分子中键角是105°,CO2分子中键角是180°,C错误;一般
相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大,D正确。]
5.A [同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,磷原子的
3p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元
素,则氟元素的第一电离能大于氮元素,同主族元素,从上到下
第一电离能依次减小,则四种元素的第一电离能大小顺序为F
>N>P>S,故A正确;同周期元素,从左到右非金属性依次增
强,电负性依次增大,则磷元素的电负性小于硫元素,故B错
误;同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则氟原子的原子
半径小于氮原子,故C错误;氟元素的非金属性强,不存在正化
合价,故D错误。]
6.B [鲍林首次提出电负性的概念,并以氟的电负性为4.0,锂的
电负性为1.0作为相对标准,得出了各元素的电负性,并不是
根据实验测得了氟的电负性为4.0,锂的电负性为1.0,A错
误;稀有气体原子最外层都达到稳定结构,故稀有气体化学性
质比较稳定,目前只发现了Xe存在稳定的化合物,B正确;已
知Ag的基态原子核外电子排布式为:[Kr]4d105s1,故Ag原子
的4s轨道上有2个自旋方向相反的电子,C错误;原子光谱包
括吸收光谱和发射光谱,且原子光谱是线状光谱不是连续光
谱,在光谱色带中有明显的特征谱线,特征谱线之外还有很多
空余色带,即Li原子的吸收光谱中缺失的色带不完全是Li原
子的发射光谱,D错误。]
7.A [硒元素位于元素周期表中第16列,故A错误;基态硒元
素原子核外电子所占据的最高能级4p的电子云轮廓图为哑铃
形,故B正确;硒的最高价为+6价,硒的最高价氧化物对应的
水化物的化学式为 H2SeO4,故C正确;O和Se基态原子的电
子最后排入的轨道均为p轨道,均为p区非金属元素,故 D
正确。]
8.C [可推测A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar。]
9.C [22Ti的原子序数为22,位于第四周期第ⅣB族,属于d区
的过渡元素;根据三种核素的相对原子质量可知,其中子数最
小为26;钛的三种核素的质子数均为22,故在元素周期表中处
于同一位置。]
10.D [根据五种元素的电负性和最低负化合价,推知A为C、B
为S、C为Cl、D为O、E为F。选项 A,C、D、E的氢化物依次
为 HCl、H2O、HF,氢化物的稳定性顺序:HF>H2O>HCl。
选项B,碳元素原子最外层电子排布式为2s22p2,2p能级上的
两个电子分占两个p轨道,且自旋状态相同。选项C,S原子
最外层有6个电子,Cl原子最外层有7个电子,它们之间可通
过形成共价键,使两种原子均达到8电子稳定结构,形成的化
合物有SCl2 等。选项D,此单质为Na,Na能与 H2O发生置
换反应生成NaOH和 H2。]
11.B [在基态多电子原子中,p能级电子能量不一定高于s能级
电子能量,如3s能级电子能量高于2p能级电子能量,故A错
误;铁元素 的 原 子 序 数 为26,基 态 原 子 的 价 电 子 排 布 式 为
3d64s2,外围电子轨道表示式为↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
3d
↑↓
4s
,故B正
确;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的
2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元
素,则氮元素的第一电离能大于氧元素,故C错误;铜元素的
原子序数为29,基态原子的价电子排布式为3d104s1,处于元
素周期表ds区,故D错误。]
12.B [在短周期元素中,寻找基态原子核外未成对电子数等于
能层序数的元素可按周期序数进行,第一周期中有 H,第二周
期中原子核外未成对电子数为2的元素有C和O,第三周期
中原子核外未成对电子数为3的元素有P,符合条件的元素共
有4种,即a=4。符合基态原子最外层电子数是未成对电子
数2倍的元素,其基态原子的最外层电子数是2、4、6或8,若
最外层电子数为2,则是 He、Be或 Mg,但这三种元素无未成
对电子,不符合题意;若最外层电子数为4,则是C、Si,符合题
意;若最外层电子数为6,则是 O、S,最外层有2个未成对电
子,最外层电子数是未成对电子数的3倍,不符合题意;若最
外层电子数为8,则是Ne、Ar,但这两种元素均无未成对电子,
不符合题意,则符合题意的元素共有2种,即b=2。综上可
知,a
b
的值为2。故选B。]
13.B [甲、乙、丙、丁为四种短周期元素,由甲与乙、丙、丁在周期
表中的位置关系可知,甲位于第二周期,原子序数:乙>丙,且
丁的原子序数与乙、丙原子序数之和相等,则甲与丁处于同主
族,甲与乙、丙处于同一周期,乙在甲的右侧相邻、丙在甲的左
侧相邻,令甲的原子序数为x,则乙为x+1、丙为x-1,丁为x
+8,则x-1+x+1=x+8,解得x=8,故甲为O、乙为F、丙
为N、丁为S,据此解答。A.同一周期元素中,元素的非金属
性随着原子序数的增大而增强,元素的非金属性越强,其氢化
物的稳定性越强,F的非金属性大于O元素,所以乙的氢化物
的稳定性大于甲,A项错误;B.根据上述分析,元素丁为S,位
于周期表中的第三周期第ⅥA族,B项正确;C.根据上述分
析,乙为F,F的非金属性很强,没有含氧酸,C项错误;D.电子
层数越多,离子半径越大,电子层结构相同的离子,离子半径
随着原子序数的增大而减小,所以离子半径为S2->N3->
O2->F-,D项错误;故选B。]
14.C [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,核 外 电 子 排 布 为
1s22s22p63s23p4,故X为S元素;Y原子的特征电子构型为
3d64s2,则Y为Fe;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨
道,核外电子排布为1s22s22p2,则Z为C元素;Q原子的L电
子层的p能级上有一对成对电子,核外电子排布为1s22s22p4,
故Q为O元素;T原子的 M 电子层上p轨道半充满,核外电
子排布为1s22s22p63s23p3,则 T为P元素。A.Fe元素和 O
元素可形成化合物Fe2O3,故 A正确;B.S的非金属性比P
强,则 H2SO4的酸性比 H3PO4 强,故B正确;C.X和Q结合
生成的化合物为二氧化硫、三氧化硫,均为共价化合物,故C
错误;D.CO2 中 碳 氧 原 子 间 为 极 性 键,为 直 线 形 结 构,故 D
正确。]
15.C [A、B、C、D为同一短周期元素,C与E位于同一主族,A
形成4个共价键,A为碳;D形成1个共价键,为氟;E形成6
个共价键,E为硫,则C为氧、B为氮。D、C、E的简单气态氢
化物分别为 HF、H2O、H2S,其稳定性为 HF>H2O>H2S,A
错误;第一电离能:D> C>E,B错误;电负性:D>C>E,C
正确;8电子稳定结构即每个原子最外层都有8个电子,A为
C,成键数为4,最外层电子数为4,和为8,满足8电子稳定结
构;C为O,成键数为2,最外层电子数为6,和为8,满足8电子
稳定结构;D为F,成键数为1,最外层电子数为7,和为8,满足
8电子稳定结构;B为N,成键数为2,带一个单位负电荷,最外
层电子数为5,和为8,满足8电子稳定结构;E为S,成键数为
6,最外层电子数为6,和不为8,不满足8电子稳定结构;故该
化合物中A、B、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构,
D错误。]
16.解析 (1)基 态 硅 原 子 的 核 外 电 子 数 为 14,排 布 式 为:
1s22s22p63s23p2;基 态 硫 原 子 的 价 电 子 排 布 式 为:3s23p4;
(2)基态铁原子电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,3d轨
道上有4个未成对电子;基态Fe2+的价电子排布式为:3d6,价
电子排布图为:↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
3d
;(3)根据原子结构,最容易
失电子的为K,第一电离能最小的是K,F吸引电子能力最强,
所以电负性最大的是F;(4)根据元素周期律,元素的非金属
性:P<O<F,所以电负性:P<O<F,A正确;根据元素周期
律,同周期元素,从左到右第一电离能逐渐增大,但是N原子,
因为最外层p轨道为2p3,为半充满稳定状态,第一电离能比
O原子大,所以元素的第一电离能:C<O<N,B错误;O2-、
Na+、Mg2+核外电子排布相同,核电荷越大,半径越小,所以
离子半径:O2->Na+>Mg2+,C正确;Mn原子价电子排布
为:3d54s2,未 成 对 电 子 数 为5,Si原 子 的 价 电 子 排 布 为:
3s23p2,未成对电子数为2,Cl原子价电子数为:3s23p5,未成
对电子数为1,所以原子的未成对电子数:Mn>Si>Cl,D正
确。(5)① Ca2+:1s22s22p63s23p6,符 合 原 理;② F-:
1s22s23p6,电子排完2s轨道,应该排在2p轨道,不符合能量
最低原理;③P:↓↑
1s
↓↑
2s
↓↑↓↑↓↑
2p
↓↑
3s
↓↑ ↑
3p
,违背了
洪特规则,不符合原理;④Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,电子排
布不完整,不符合原理;⑤Mg2+:1s22s22p6,符合原理;⑥C:
↓↑
1s
↑↑
2s
↑ ↑
2p
,排布在能量相同的电子对,自旋状态相
反,不符合泡利原理;电子排布式或排布图正确的是①⑤;违
反能量最低原理的是②;违反洪特规则的是③;违反泡利原理
的是⑥;(6)能量最低的是基态硼原子,选B,能量最高的是跃
迁的电子较多的激发态,选D。
答案 (1)1s22s22p63s23p2 3s23p4
(2)4 ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
3d
(3)K F
(4)B
(5)①⑤ ② ③ ⑥
(6)B D
17.解析 (1)ΔH=反应物总键能-生成物总键能=(462.8kJ·
mol-1×2+142kJ·mol-1)×2-(497.3kJ·mol-1+462.8
kJ·mol-1×4)=-213.3kJ·mol-1。(2)键长越小,键能越
大,O—H、S—H、Se—H键的键长依次增大,因而键能依次减
小;N—H、P—H、As—H键的键长依次增大,因而键能依次减
小,P—H键键能介于N—H键和As—H键键能之间,即247
kJ·mol-1<P—H键键能<390.8kJ·mol-1。(3)C—C键
键能较大,较稳定,因而易形成C—C长链,而N—N、O—O键
键能小,不稳定易断裂,因此难以形成N—N、O—O长链。
答案 (1)-213.3kJ·mol-1
(2)O—H、S—H、Se—H键的键长依次增大,因而键能依次减
小 247kJ·mol-1 390.8kJ·mol-1
(3)C—C键键能较大,较稳定,因而易形成C—C长链,而N—
N、O—O键键能小,不稳定、易断裂,因此难以形成 N—N、
O—O长链
18.解析 (1)①CO2的结构式是OCO,碳原子的价层电子
对数为2+4-2×22 =2
,故杂化方式为sp杂化;CH3OH中,碳
原子连有4个共价单键,价层电子对数为4,故杂化方式为sp3
杂化;②四种物质固态时均为分子晶体,分子晶体的沸点主要
取决于分子间作用力的大小,包括范德华力与氢键,范德华力
主要考虑分子的极性和相对分子质量的大小,水与甲醇是极
性分子,且分子间都存在氢键,水分子中氢键比甲醇多,二氧
化碳与氢气均为非极性分子,二氧化碳的相对分子质量大,范
德华力大,故沸点由高到低:H2O>CH3OH>CO2>H2;③硝
酸锰是离子化合物,故存在离子键,在NO-3 中,N原子的价层
电子对数为3+5+1-2×32 =3
,N为sp3 杂化,离子的空间构
型为平面三角形,N的5个价电子除去形成σ键的三个电子,
还有未成键的2个电子,它与3个O的未成键电子,加上得到
的一个电子,形成4中心6电子π键。(2)①单键都是σ键,双
键中有一个σ键,一个π键,所以甲基中碳原子形成4个σ键,
羰基中碳原子形成3个σ键,均没有孤对电子,甲基中碳原子
的价层电子对数为4,碳原子采用sp3 杂化,羰基中碳原子的
价层电子对数为3,采用sp2 杂化;丙酮分子中含有6个碳氢
键,2个碳碳单键,1个碳氧双键,双键中含有一个σ键,所以分
子中含有1个π键,所以1mol丙酮分子中含有π键的数目为
NA;②同周期从左到右,电负性逐渐增大,所以氧元素的电负
性大于碳元素的电负性,而碳和氧在氢化物均表现负化合价,
所以碳元素和氧元素的电负性均比氢元素的电负性大,故电
负性由小到大顺序:H<C<O;③乙醇分子间存在氢键,而丙
酮分子间不存在氢键,故乙醇的沸点高于丙酮。
答案 (1)①sp sp3 ②H2O>CH3OH>CO2>H2 四种
物质固态时均为分子晶体,水与甲醇是极性分子,且分子间都
存在氢键,水分子中氢键比甲醇多,二氧化碳与氢气均为非极
性分子,二氧化碳的相对分子质量大,范德华力大 ③离子键
和π键
(2)①sp3、sp2 NA ②H<C<O ③乙醇分子间存在氢键,
而丙酮分子间不存在氢键
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—108 —
19.解析 A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递
增。A元素原子核内无中子,则A为氢元素;B元素原子核外
最外层电子数是次外层电子数的2倍,B原子只能有2个电子
层,最外层有4个电子,则B为碳元素;D元素是地壳中含量
最多的元素,则D为氧元素;C元素原子序数介于碳与氧之
间,则C为氮元素;E是短周期元素中金属性最强的元素,则E
为钠元素;G原子序数大于钠元素,处于第三周期,且G是同
周期元素中原子半径最小的元素,故G为Cl元素;F与G位
置相邻,原子序数大于钠元素,故F为硫元素,(1)B为碳元
素,原子核外有2个电子层,最外层有4个电子,位于元素周期
表第二周期第ⅣA族;氮气分子中N原子之间形成3对共用电子
对,其电子式为··N︙︙N··。(2)H与O形成的18电子的化合物
为H2O2,与SO2化合生成一种强酸,应生成硫酸,其化学方程式
为:H2O2+SO2H2SO4。(3)电子层结构相同核电荷数越大
离子半径越小,最外层电子数相同电子层越多离子半径越大,故
离子半径:S2->Cl->Na+。(4)用电子式表示化合物Na2S的
形成过程为: 。(5)负
极发生氧化反应,氢气在负极失去电子,碱性条件下生成水,负极
电极反应式为:H2-2e-+2OH-2H2O。(6)16gN2H4的物
质的量为0.5mol,则1molN2H4完全燃烧释放的热量为624kJ,
发生反应的热化学方程式:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O
(l) ΔH=-624kJ·mol-1。
答案 (1)第二周期第ⅣA族 ··N︙︙N··
(2)H2O2+SO2H2SO4
(3)S2->Cl->Na+
(4)
(5)H2-2e-+2OH-2H2O
(6)N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624kJ
·mol-1
20.解析 (1)(Y)位于元素周期表中 (Sc)的下一周期,则(Y)位
于元素周期表的第五周期第ⅢB族,基态(Y)原子的价电子排
布式为4d15s2,价电子排布图为 ↑
4d
↑↓
5s
;Sc基
态原子的电子排布式为3d14s2,有1个未成对电子,则与Sc元
素同周期的基态原子中,未成对电子数与Sc原子相同的元素
还有4种:钾(价电子排布式为4s1)、铜(价电子排布式为3d10
4s1)、镓(价 电 子 排 布 式 为 4s24p1)、溴(价 电 子 排 布 式 为
4s24p5);(2)在元素周期表中,Be和Al处于第二周期和第三
周期的对角线位置,化学性质相似:①Be的最高价氧化物对应
水化物Be(OH)2与烧碱溶液反应的离子方程式:Be(OH)2+
2OH-[Be(OH)4]2-;②已知Be元素和F元素的电负性
分别为1.5和4.0,二者电负性差值为2.5大于1.7,则它们形
成的化合物是离子化合物;(3)①基态O原子的电子排布式为
1s22s22p4,核外电子的空间运动状态等于轨道数,则O元素的
原子核外共有5种不同空间运动状态的电子;②由表格中数
据可知I1(N)>I1(O);原因是基态N原子的电子排布是半充
满的,比较稳定,第一电离能较高,O失去的是已经配对的电
子,配对电子相互排斥,因此第一电离能较低;C的电子排布式
为:1s22s22p2,N的电子排布式为:1s22s22p3,失去两个电子
后,C原子需要失去2s的1个电子,N需要失去2p的1个电
子,所以第三电离能I3(C)>I3(N);(4)Fe为第26号元素,价
电子 排 布 式 为:3d64s2,位 于 元 素 周 期 表 中 d区,Fe3+ 与
SCN-反应得到红色溶液,实验室检验Fe3+的离子方程式为:
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
答案 (1)↑
4d
↑↓
5s
4
(2)①Be(OH)2+2OH-[Be(OH)4]2- ②离子化合物
(3)①5 ②基态N原子的电子排布是半充满的,比较稳定,第
一电离能较高;O失去的是已经配对的电子,配对电子相互排
斥,因此第一电离能较低 >
(4)d Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
第二章 分子结构与性质
1.B [A.H2S分子为V形,S原子有孤电子对,正负电荷中心不
重合,为极性分子,A不符合题意;B.CO2 为直线型,C原子没
有孤电子对,正负电荷中心重合,为非极性分子,含有极性键,
CH4为正四面体形,C原子没有孤电子对,正负电荷中心重合,
为非极性分子,含有极性键,B符合题意;C.C60中不含极性键,
C不符合题意;D.NH3、HCl的中心原子均含有孤电子对,正负
电荷中心均不重合,都是极性分子,D不符合题意。]
2.C [键长越长,作用力越小,键能越小,化合物越不稳定。]
3.D [“暖冰”中水分子的形状不会改变,所发生的变化是物理变
化,水分子中的氧原子满足8电子稳定结构,而氢原子是2电子
稳定结构。]
4.A [星号碳原子上连有两个一样的原子团,不是手性碳原子;
星号碳原子上连有四个不一样的基团:氢原子、甲基、羧基和氨
基,是手性碳原子;星号碳原子上连有四个不一样的基团:氢原
子、—CH2OH、羟基以及剩余的大取代基,是手性碳原子;该星
号碳原子上连有四个不一样的基团:氢原子、—CH2OH、羟基
以及醛基,是手性碳原子。]
5.C [σ键是头碰头形成的,π键是肩并肩形成的,σ键的电子云
重叠程度比π键大,稳定性强,A项正确;N原子最外层有5个
电子,达到8电子稳定结构需要3个电子,即可以和3个 H原
子结合形成共价键,是由共价键的饱和性决定的,B项正确;同
周期主族元素,第一电离能呈增大趋势,但由于ns2 处于全充
满,np3处于半充满的稳定状态,存在反常现象,第一电离能:Ⅱ
A族>ⅢA族,ⅤA族>Ⅵ族,第三周期元素的第一电离能:Na
<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar,则第一电离能介于 Mg和P
之间的元素有Si,S,C项错误;短周期主族元素中位于s区的有
5种,分别是 H,Li,Na,Be,Mg,D项正确。]
6.B [在 中含有3个单键和1对孤电子对,价层电子
对数为4,空间上为三角锥形,A正确;B原子最外层含有3个
电子,BF3中B原子形成3个共价键,B原子没有孤电子对,所
以R不是BF3,B错误;R分子的结构不对称,R是极性分子,C
正确;三角锥形分子的键角小于109°28',D正确。]
7.C [1molS8分子中含有8molσ键,因此32gS8分子中所含
σ键为 32g
8×32g·mol-1
×8=1mol,A项错误;根据SF6 的结构
模型可知,SF6是由S—F极性键构成的,B项错误;单键为1个
σ键,三键中有1个σ键和2个π键,因此1mol乙炔中含有3
molσ键和2molπ键,C项正确;C2H2分子中所含的碳碳三键
是非极性键,D项错误。]
8.B [PH3与NH3分子的结构相似,因此在P原子的最外层有
一对孤电子对未成键。P—H 键是由不同种原子形成的共价
键,属于极性键。根据PH3的分子结构可知该分子的正电和负
电中心不重合,故分子有极性。PH3 中P呈-3价,具有很强
的还原性。]
9.B [NH3中心原子的价层电子对数=3+
1
2
(5-3×1)=4,杂
化方式为sp3,含有一对孤电子对,分子的立体构型为三角锥
形,A错误;CCl4中心原子的价层电子对数=4+
1
2
(4-4×1)
=4,杂化方式为sp3,没有孤电子对,分子的立体构型为正四面
体,B正确;H2O中心原子的价层电子对数=2+
1
2
(6-2×1)
=4,杂化方式为sp3,含有两对孤电子对,分子的立体构型为V
形,C错误;CO2-3 中心原子的价层电子对数=3+
1
2
(4+2-3
×2)=3,杂化方式为sp2,没有孤电子对,分子的立体构型为平
面三角形,D错误。]
10.B [甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的,
为四面体结构,是由极性键组成的极性分子,A正确;N2H4 中
N原子的杂化方式为sp3,不是平面形,B错误;N2H4 分子中
连接 N 原 子 的 H 原 子 数 多,存 在 氢 键 的 数 目 多,而
(CH3)2NNH2 只有一端可以形成氢键,另一端的两个甲基基
团比较大,影响了分子的排列,沸点较 N2H4 的低,C正确;
CH3OH 为 四 面 体 结 构,—OH 结 构 类 似 于 水 的 结 构,
(CH3)2NNH2的结构简式为 N N
H
H
,两者分子中C、O、
N杂化方式均为sp3,D正确。]
11.B [由球棍模型可知X能形成3个共价键,则X最外层含有
5个电子,则X原子可能为ⅤA族元素,故 A正确;Y形成1
个共价键,且最外层达到8电子稳定结构,则Y原子最外层含
有7个电子,则 Y原子为ⅦA族元素,故B错误;该分子中,
X—Y键为极性键,X—X键为非极性键,故C正确;F原子的
半径小于N原子,则从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4;
故D正确。]
12.A [从S2Cl2分子的空间结构可知,该分子空间结构不对称,
为极性分子,A错误;S2Cl2中Cl—S键属于极性键,S—S键属
于非极性键,不对称的结构,为极性分子,B正确;同主族元素
的性质相似,C正确;氯原子半径小于硫原子半径,键长越短键
能越大,所以分子中S—Cl键能大于S—S键的键能,D正确。]
13.D [由所给部分元素周期表可知A、B、C、D、E五种元素分别
是C、O、F、S、Cl。C与Cl形成的化合物CCl4为非极性分子。]
14.C [CO与N2的价层电子总数均为14,A正确;CO与N2 分
子结构相似,一个CO分子中含有2个π键,根据表中键能知,
CO中 第 一 个 π 键 的 键 能 约 为 1071.9kJ· mol-1 -
745kJ·mol-1=326.9kJ·mol-1,N2 中第一个π键的键能
约为946kJ·mol-1-418kJ·mol-1=528kJ·mol-1,CO
中第一个π键的键能较小,所以CO的第一个π键比N2 中第
一个π键更容易断裂,所以一氧化碳比氮气活泼,B正确;由表
1可知,CO的熔、沸点高于 N2,说明CO分子间作用力大于
N2,C错误;水是极性溶剂,氮气为非极性分子,一氧化碳为极
性分子,由表1可知,室温时,CO在水中的溶解性大于N2,是
因为CO分子有弱极性,D正确。]
15.B [由N+13的结构式可知,所有 N原子均满足8电子稳定结
构,故A正确;中心N原子为sp3 杂化,与中心N原子直接相
连的N原子为sp2 杂化,与端位N原子直接相连的N原子为
sp杂化,端位N原子为sp2 杂化,则 N原子的杂化方式有3
种,故B错误;中心N原子为sp3 杂化,则其空间结构为四面
体形,故C正确;单键存在一个σ键,双键存在一个σ键和一个
π键,该 离 子 的σ键 与π键 数 目 比 为12∶8=3∶2,故 D
正确。]
16.解析 由 题 意 可 知,A 元 素 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为
1s22s22p2或1s22s22p4,A可能为碳元素或氧元素。B元素原
子的价电子排布式为ns2np3,为第ⅤA族元素,由B的气态氢
化物的溶解度可知B为氮元素,则A为碳元素。C的最高正
价和最低负价的代数和为4,其为第ⅥA族元素,为硫元素。
D元素原子的价电子排布式为3s23p5,D为氯元素。(1)CS2
的结构式为SCS,含有2个π键,为直线形结构,属于非
极性分子。(2)NH3 分子中 N原子采用sp3 杂化,其中一个
杂化轨道被孤电子对占有,立体构型为三角锥形。(3)碳元素
的常见氧化物有CO和CO2,其中CO2与氮的氧化物N2O互
为等电子体。(4)硫、氯同周期,一般来说,同周期元素的电负
性随原子序数的递增而增大,所以电负性:S<Cl。
答案 (1)2 非极性
(2)三角锥形 sp3
(3)CO2和N2O
(4)< H2S+Cl22HCl+S↓
17.解析 (1)基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3,故有两对
成对电子,即4个成对电子,3个未成对电子。(2)氨水中,氨
分子与水分子,氨分子与氨分子,水分子与水分子之间都存在
氢键及分子间作用力。(3)甘氨酸分子中存在羧基和氨基,羧
基中的羟基氧原子与水分子中氢原子,羟基氢原子与水分子
中的氧原子、氨基氮原子与水分子中氢原子,氨基氢原子与水
分子中的氧原子都能形成氢键。(4)H2N—NH2分子中,每个
N原子的三个未成对电子与两个 H原子和另外一个N原子
形成单键,氮原子外层还有一对孤电子对,故每个氮原子周围
是4对电子(3对成键电子和1对孤电子对),故 N原子采取
sp3杂化;由此可推知,一个氮原子和与其相连的两个氢原子
及另外一个氮原子类似于氨气的三角锥形结构,故六个原子
不可能共面。
答案 (1)4∶3
(2)共价键 氢键、范德华力(或分子间作用力)
(3)甘氨酸分子与水分子之间存在氢键,而戊烷与水分子不能
形成氢键
(4)sp3 不在
(5)氢键
18.解析 (1)同一周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强,同
一主族元素从上向下非金属性逐渐减弱,因此非金属性最强
的为P,位于元素周期表第三周期第ⅤA族;As的原子序数是
33,其 基 态 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为:1s22s22p63s23p63d10
4s24p3,最外层的电子排布式为:4s24p3,原子核外有3个未成
对电子;
(2)同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,因此Ga
的原子半径大于As;
(3)PH3的价层电子对数为3+
1
2×
(5-3×1)=4,中心原子
P采取sp3杂化,但有一对孤对电子,因此PH3 的分子构型是
三角锥形,而其正负电荷中心不重合,因此为极性分子;
(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,可能
的原因是:GaF3是离子晶体,熔化时破坏的是离子键,键能较
大,故熔点较高,而GaCl3 是分子晶体,熔化时破坏的是分子
间作用力,比较弱,故熔点较低。
答案 (1)P 第三周期第ⅤA族 4s24p3 3
(2)>
(3)三角锥形 极性
(4)GaF3是离子晶体,熔化时破坏的是离子键,键能较大,故
熔点较高,而GaCl3是分子晶体,熔化时破坏的是分子间作用
力,比较弱,故熔点较低
19.解析 (1)①在冰中,每个水分子与周围4个水分子形成4个
氢键,按“均摊法”计算,相当于每个水分子有2个氢键;②水
分子为V形结构。(2)②由 H2O2 的立体构型图可知,H2O2
是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键;③CS2为非极
性分子,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2。
答案 (1)①2 ②B
(2)①H··O
··
··
·
·O
··
··
·
·H H—O—O—H ②极性 非极性 极
性 ③H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相
溶”规律,H2O2难溶于CS2 ④-1价 因O—O键为非极性
键,而O—H键为极性键,共用电子对偏向氧,故氧为-1价
20.解析 (1)根据S8的环状结构图知,每个S原子含有2个σ键
和2对孤电子对,所以每个S原子的价层电子对数是4,则S
原子为sp3杂化,故答案为:sp3。(2)同一主族元素,元素原子
失电子能力随着原子序数的增大而增强,原子失电子能力越
强,其第一电离能越小,所以第一电离能大小顺序:O>S>Se。
(3)Se 元 素 是 34 号 元 素,其 核 外 电 子 排 布 式 为
1s22s22p63s23p63d104s24p4,所 以 其 核 外 价 电 子 的 排 布 式 为
4s24p4,故答案为:34;4s24p4。(4)非金属性越强的元素,其与
氢元素的结合能力越强,则其氢化物在水溶液中就越难电离,
酸性就越弱,非金属性S>Se,所以H2Se的酸性比H2S强,气
态SeO3分子中Se原子价层电子对数=3+
1
2×
(6-3×2)=
3且不含孤电子对,所以其立体构型为平面三角形,SO2-3 离
子中S原子价层电子对数=3+12×
(6+2-3×2)=4且含
有一对孤电子对,所以其立体构型为三角锥形。(5)同一元素
不同价态的含氧酸的酸性随成酸元素的化合价升高而增强,
故H2SeO4的酸性比H2SeO3强。(6)同一主族从上往下元素
的非金属性依次减弱,故O的非金属性比S强,元素的非金属
性跟其单质的氧化性一般一致,在同一个氧化还原反应中有
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第三次月考滚动检测卷
(范围:原子结构与性质 共价键)
(时间:90分钟 满分:100分)
名师推好题 第15题。该题主要以对LiTFSI(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进,能显著提高
锂离子电池传输电荷的能力为背景,考查电离能、电负性及氢化物的稳定性,从而提高学生的综
合应用能力,值得推荐。
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.具有下列电子排布式的原子中,不能形成π键的是 ( )
A.1s22s22p63s23p4 B.1s22s22p3 C.1s22s22p63s1 D.1s22s22p2
2.下列关于同一原子中的基态和激发态说法中,正确的是 ( )
A.基态时的能量比激发态时低
B.激发态时比较稳定
C.由基态转化为激发态过程中放出能量
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
3.下列描述原子结构的化学用语正确的是 ( )
A.碳原子结构示意图:
B.基态铜原子(29Cu)的价电子排布式:3d94s2
C.氧原子核外能量最高的电子云的形状:
D.碳原子核外电子的轨道表示式:↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓
2p
4.下列有关化学键知识的比较肯定错误的是 ( )
A.键能:C—N<CN<C≡N
B.键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl
C.分子中的键角:H2O>CO2
D.一般相同元素原子间形成的共价键键能:σ键>π键
5.下列各元素性质的比较中,正确的是 ( )
A.第一电离能:F>N>P>S B.电负性:F>N>P>S
C.原子半径:F>N>P>S D.最高正化合价:F>N>P>S
6.下列说法正确的是 ( )
A.鲍林根据实验测得了氟的电负性为4.0,锂的电负性为1.0,并以此为标准,得出了各元素的电负性
B.稀有气体化学性质比较稳定,目前只发现了Xe存在稳定的化合物
C.Ag原子的4s轨道上的电子只有一种自旋方向
D.Li原子的吸收光谱中缺失的色带就是Li原子的发射光谱
7.硒(34Se)是人体必需的微量元素,它能有效提高人体免疫机能,抑制癌症和心脑血管等疾病的发
病率,下列有关说法错误的是 ( )
A.硒元素位于元素周期表中第15列
B.基态硒元素原子核外电子所占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
C.硒的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 H2SeO4
D.O和Se均为p区非金属元素
8.A、B、C、D四种元素,已知A元素是地壳中含量最多的元素;B元素为金属元素,它的原子核外
K、L层上电子数之和等于 M、N层电子数之和;C元素是第三周期第一电离能最小的元素;D元
素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是 ( )
A.四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar
B.元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2 等
C.元素A、C简单离子的半径大小关系为A<C
D.元素B、C原子半径大小关系为B>C
9.闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能,被广泛地应
用于军事、医学等领域,号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素,下列关于金属
钛的叙述中不正确的是 ( )
A.上述钛原子中,中子数不可能为22
B.钛元素在元素周期表中处于第四周期
C.钛的不同核素在元素周期表中处于不同的位置
D.钛元素是d区的过渡元素
10.以下是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质:
序号 A B C D E
最低负化合价 -4 -2 -1 -2 -1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
下列判断正确的是 ( )
A.C、D、E的氢化物的稳定性顺序为C>D>E
B.元素A的最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C.元素B、C不可能形成化合物
D.与元素B处于同周期且在该周期中第一电离能最小的元素的单质能与 H2O发生置换反应
11.下列说法或有关化学用语的表述正确的是 ( )
A.在基态多电子原子中,p能级电子能量一定高于s能级电子能量
B.基态Fe原子的外围电子轨道表示式为↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
3d
↑↓
4s
C.因O的电负性比N大,故O的第一电离能比N也大
D.根据原子核外电子排布的特点,Cu在元素周期表中位于s区
12.在短周期元素中,元素的基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素有a种,元素的基态
原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种,则ab
的值为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
13.甲、乙、丙、丁为4种短周期元素,在元素周期表中,甲与乙、丙、丁在元素周期表中
的位置关系如图所示(原子序数:乙>丙)。丁的原子序数与乙、丙原子序数之和
相等,4种元素原子的最外层电子数之和为24。下列判断正确的是 ( )
A.元素甲的简单气态氢化物稳定性比乙的强
B.元素丁在周期表中的位置为第三周期第ⅥA族
C.元素乙和元素丁的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
D.4种元素的简单阴离子半径从大到小顺序为:丁>乙>丙>甲
14.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原子的特征电子构型为3d64s2;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;Q原子的L
电子层的P能级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Y2Q3
B.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 是极性键构成的直线形分子
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15.最近,科学家发现对LiTFSI(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进,能显著提高锂离子电池传输电
荷的能力。LiTFSI的结构如图所示,其中A、B、C、D为同一短周期元素,C与E位于同一主族。
下列叙述正确的是 ( )
E
C
D3A
B
E
C
C
AD3C
-
Li+
A.简单气态氢化物的稳定性:C>E>D
B.第一电离能:E>D>C
C.电负性:D>C>E
D.该化合物中只有A、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构
二、非选择题(共5小题,共55分)
16.(12分)依据原子结构知识回答下列问题。
(1)基态硅原子的电子排布式是 ;基态硫原子的价电子排布式是 。
(2)基态的铁原子有 个未成对电子,基态Fe2+的价电子排布图为 。
(3)Cu、K、O、F四种元素中第一电离能最小的是 ,电负性最大的是 。
(4)下列有关微粒性质的排列顺序错误的是 。
A.元素的电负性:P<O<F B.元素的第一电离能:C<N<O
C.离子半径:O2->Na+>Mg2+ D.原子的未成对电子数:Mn>Si>Cl
(5)下列基态原子或离子的电子排布式或排布图正确的是 (填序号,下同),违反能量最
低原理的是 ;违反洪特规则的是 ;违反泡利原理的是 。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6 ②F-:1s22s23p6
③P:↓↑
1s
↓↑
2s
↓↑↓↑↓↑
2p
↓↑
3s
↓↑ ↑
3p
④Fe:1s22s22p63s23p64s2 ⑤Mg2+:1s22s22p6
⑥C:↓↑
1s
↑↑
2s
↑ ↑
2p
(6)下列硼原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为 、 (填选
项字母)。
A.↓↑
1s
↑
2s
↑ ↑
2px2py2pz
B.↑
1s
↑↓
2s
↑ ↑
2px2py2pz
C.↑↓
1s 2s
↑ ↑ ↑
2px2py2pz
D.
1s
↑↓
2s
↑ ↑ ↑
2px2py2pz
17.(8分)已知下列化学键的键能:
化学键 C—C N—N O—O OO O—H S—H Se—H N—H As—H
键能/(kJ·mol-1) 347.7 193 142 497.3 462.8 347 276 390.8 247
回答下列问题:
(1)过氧化氢不稳定,易发生分解反应2H2O2(g)2H2O(g)+O2(g),利用键能数据计算该反
应的反应热为 。
(2)O—H、S—H、Se—H键的键能逐渐减小,原因是
,据此可推测P—H键的键能范围为 <P—H键键能< 。
(3)有机物是以碳骨架为基础的化合物,即碳原子间易形成C—C长链,而氮原子与氮原子间、氧
原子与氧原子间难形成N—N长链和O—O长链,原因是
。
18.(12分)(1)研究发现,在CO2 低压合成甲醇反应(CO2+3H2CH3OH+H2O)中,Co氧化物
负载的 Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
①CO2 和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为 和 。
②在CO2 低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为
,原因是
。
③硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2 中的化学键除了σ键外,还存在 。
(2)①丙酮(H3CCOCH3)分子中碳原子轨道的杂化类型是 ,1mol丙酮分子中含有
π键的数目为 。(设NA 为阿伏加德罗常数的值)
②C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为 。
③乙醇的沸点高于丙酮,这是因为
。
19.(11分)A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增。A元素原子核
内无中子,B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,D是地壳中含量最
多的元素,E是短周期中金属性最强的元素,F与G位置相邻,G是同周期元素中
原子半径最小的元素。
请用化学用语回答:
(1)推断B元素在元素周期表中的位置 ,写出C的单质的电子式
。
(2)A与D形成的18电子的化合物与FD2 化合生成一种强酸,其化学方程式为 。
(3)E、F、G三种元素所形成的简单离子,其离子半径由大到小的顺序是 (用离
子符号表示)。
(4)用电子式表示化合物E2F的形成过程 。
(5)上图为某新型发电装置示意图,其负极电极反应为 。
(6)在101kPa、25℃下,16g液态C2A4 在D2 中完全燃烧生成气体C2,放出312kJ热量,则
C2A4 和D2 反应的热化学方程式为 。
20.(12分)钇及其化合物在航天、电子、超导等方面有着广泛的应用,工业上以硅铍钇矿(Y2FeBe2Si2O10)
为原料生产氧化钇(Y2O3)。
(1)钇(Y)位于元素周期表中钪(Sc)的下一周期,基态钇(Y)原子的价电子排布图为 ,
与Sc元素同周期的基态原子中,末成对电子数与Sc原子相同的元素还有 种。
(2)在元素周期表中,Be和Al处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。
①写出Be的最高价氧化物对应水化物与烧碱溶液反应的离子方程式: ;
②已知Be元素和F元素的电负性分别为1.5和4.0,则它们形成的化合物是
(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(3)O与N、F均为第二周期元素,其部分电离能(I)数据如下:
元素 C N O
电离能/
(kJ·mol-1)
I1 1086.5 1402.23 1313.9
I2 2352.6 2856.0 3388.3
I3 a b 5300.5
①O元素的原子核外共有 种不同空间运动状态的电子。
②由表格中数据可知I1(N)>I1(O);原因是
。
判断a b(填“>或<”)。
(4)Fe位于元素周期表中 区(按电子排布分区),实验室检验Fe3+的离子方程式为:
。
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