月考试卷2月14原子结构

尚书坊周考试卷（化学）一，选择题1．同周期的A、B、C三元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HAO4＞H2BO4＞H3CO4，则下列判断错误的是()A．非金属性A＞B＞CB．气态氢化物稳定性HA＞H2B＞CH3C．原子半径A＞B＞CD．阴离子还原性C3－＞B2－＞A－答案C解析根据酸性强弱可推断，原子半径A＜B＜C，非金属性A＞B＞C，非金属性越强，气态氢化物越稳定，阴离子的还原性越弱。2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是次外层的2倍，Y的氟化物YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构，Z是同周期中原子半径最大的元素，W的最高正价为＋7价。下列说法正确的是()A．XH4的沸点比YH3的高B．X与W形成的化合物和Z与W形成的化合物的化学键类型相同C．Y离子的半径比Z离子的半径小D．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强答案D解析X为C，Y为N，Z为Na，W为Cl。A项，沸点NH3＞CH4；B项，CCl4为共价键，NaCl为离子键；C项，离子半径N3－＞Na＋，错误；D项，酸性，HClO4＞HNO3。3．下列关于物质结构、性质的说法正确的是()A．因为酸性：HCl＞H2CO3，所以非金属性：Cl＞CB．同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子C．K的原子半径比Na的原子半径大，K与水反应比Na与水反应更剧烈D．离子化合物中可能含有共价键，共价化合物中可能含有离子键答案C解析A项，判断非金属性强弱时，应根据最高价氧化物对应水化物酸性强弱来比较，错误；B项，同周期元素的原子，半径越小，越容易得电子，错误；D项，共价化合物中一定不含离子键，错误。4．关于原子结构、元素性质的说法正确的是()A．随原子序数的递增，元素原子的核外电子数增多，原子半径逐渐减小B．若两种不同的核素具有相同的中子数，则二者一定不属于同种元素C．在化学反应中，原子首先失去的电子能量最低D．在元素周期表中，各主族元素的最高化合价与其族序数相等答案B解析A项，元素的原子半径呈周期性变化，故错误；B项，若两种不同的核素具有相同的中子数，如果质子数也相同则是同一种核素，所以只能是质子数不同，则一定属于不同元素，故正确；C项，在化学反应中，首先失去最外层电子，故错误；D项，F无正价，O无最高正价，但其族序数分别是ⅥA、ⅦA族，故错误。5．六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，其中A与E同主族，B与F同主族，E与F同周期。已知常温下单质A与E状态不同，D的核电荷数是B的最外层电子数的2倍，单质F是一种重要的半导体材料。则下列推断中正确的是()A．A、C两种元素仅可组成化学式为CA3的化合物B．F与D形成的化合物性质很不活泼，不与任何酸反应C．原子半径由大到小的顺序是E＞F＞C＞DD．元素的非金属性由强到弱的顺序是D＞C＞F＞B答案C解析根据题意，F为硅，所以B为碳，D为氧，E为钠，A为氢，C为氮；A项，H与N可以形成NH3、N2H4等化合物；B项，SiO2可与HF反应；C项，Na、Si、N、O原子半径依次减小；D项，O、N、Si、C的非金属性O＞N＞C＞Si。二．填空题1．[2013·四川理综，11(3)]Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如下图所示，该晶体中Al的配位数是________。答案4解析分析AlN晶体结构示意图，与Al原子距离最近且等距离的N原子数为4。2．[2013·福建理综，31(2)]NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2=====CuNF3＋3NH4F上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_______________________(填序号)。a．离子晶体b．分子晶体c．原子晶体d．金属晶体答案abd解析NH3、F2、NF3都是分子晶体，Cu是金属晶体，NH4F是离子晶体。3．[2013·山东理综，32(2)]利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，下图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________________________________________。答案2BN解析○：1＋8×18＝2，：1＋4×14＝24．[2013·江苏，21(A)(1)改编]元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。X与Y所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。①在1个晶胞中，X离子的数目为________。②该化合物的化学式为________。答案①4②ZnS解析①由晶胞结构可知，一个晶胞中X离子的数目为8×18＋6×12＝4个。②Y在晶胞内部，共4个，化学式为ZnS。三．推断题1.分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数中心原子的杂化方式分子空间构型示例AB2BeCl2SO2H2OAB3BF3NH3AB4CH4分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数中心原子的杂化方式分子空间构型示例AB20sp直线形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥形NH3AB40sp3正四面体形CH41．一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。①写出基态Mn原子的价电子排布式为____________________________________。②CO2－3的空间构型是__________________(用文字描述)。(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。①根据等电子体原理，CO分子的结构式为_________________________________。②CO2分子中C原子轨道的杂化类型为____________________________________。③1mol甲醛(HCHO)分子中含有的σ键数目为______________________________。(3)向CuSO4溶液中加入过量NH3·H2O溶液可生成[Cu(NH3)4]2＋。不考虑空间构型，[Cu(NH3)4]2＋的结构可用示意图表示为______________________。答案(1)①3d54s2②平面三角形(2)①C≡O②sp杂化③3×6.02×1023个(或3NA)(3)解析(1)CO2－3的价层电子对数为3＋12(4＋2－2×3)＝3，所以其空间构型为平面三角形。(2)①CO与N2互为等电子体，故其结构式为C≡O，②CO2分子为直线形，C原子的杂化类型为sp，③甲醛的结构式为CHOH，所以1molHCHO中含有σ键数目为3NA。(3)Cu提供空轨道，N提供孤电子对。2．(1)氨气易溶于水生成氨水，氨水电离生成铵根离子，铵根离子中氮原子采取________杂化，NH＋4中H—N—H键角比NH3中H—N—H键角大，原因是__________________。(2)Cu3N形成的晶体结构如图所示，N3－的配位数是________________。(3)常温常压下，给水施加一个弱电场便可形成冰，称之为“热冰”，热冰中微粒间存在的作用力有________，其大小顺序是__________。(4)NaF和NaCl属于同一主族的钠盐，但NaF的莫氏硬度比NaCl大，原因是__________。答案(1)sp3氨气分子中氮原子上有一对孤电子对，铵根离子中氮原子上没有孤电子对，排斥力小(2)6(3)化学键、范德华力、氢键化学键＞氢键＞范德华力(4)相同类型的离子晶体，晶格能与离子半径成反比，离子晶体的晶格能越大，其莫氏硬度越大，氟离子半径小于氯离子半径，所以氟化钠的晶格能大于氯化钠，则NaF的莫氏硬度比NaCl大解析(1)铵根离子中含有4个键，没有孤电子对，氮原子采取sp3杂化，氨气分子中氮原子上有一对孤电子对，铵根离子中氮原子上没有孤电子对，排斥力小。(2)○∶8×18＝1∶12×14＝3所以○代表N3－，代表Cu＋N3－的配位数为6(上下、前后、左右)。(3)热冰中微粒间存在的作用力有化学键、范德华力、氢键，微粒间作用力大小顺序是化学键＞氢键＞范德华力。(4)相同类型的离子晶体，晶格能与离子半径成反比，离子晶体的晶格能越大，其莫氏硬度越大，氟离子半径小于氯离子半径，所以氟化钠的晶格能大于氯化钠，则NaF的莫氏硬度比NaCl大。3．A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期元素，F、G为第四周期元素。已知：A是原子半径最小的元素，B、C、D是紧邻的三个族的元素，C的三价阴离子和E的二价阳离子具有相同的电子层结构，F元素的基态原子具有六个成单电子，G是ⅠB族的元素。回答下列问题：(1)写出E、F、G的元素符号________________________，B、C、D元素的第一电离能由大到小的顺序是____________(用元素符号表示)，A元素分别与B、D元素形成的两种微粒都具有NH3相似的结构，属于等电子体，它们的化学式是________。(2)F元素的原子基态价层电子排布图是__________________________。(3)E单质晶体中原子的堆积模型如下图，晶胞是图中的________(填“a”、“b”或“c”)；配位数是________；若紧邻的四个E原子的中心连线构成的几何体的体积是acm3，E单质的密度为ρg·cm－3；则E的相对原子质量的计算式是__________________。答案(1)Mg、Cr、CuN＞O＞CH3O＋、CH－3(3)c126NA·a·ρ解析根据题干信息可判断：A为H、B为C、C为N、D为O、E为Mg、F为Cr、G为Cu。(1)C、N、O中N的第一电离能最大，NH3属于4原子、8电子微粒，所以C与H形成的与NH3是等电子体的是CH－3，O与H形成的与NH3是等电子体的是H3O＋。(3)Mg属于六方最密堆积，c为该晶体的晶胞，其配位数为12，该体积为一个三棱柱体积的16，所以36a·ρ·NA＝6Mr，Mr＝6a·ρ·NA。