1、(满分 60 分 时间 30 分钟)姓名:_ 班级:_ 得分:_1.(1)某短周期元素组成的分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到 8 电子稳定结构,原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是(_)AX 原子可能为A 族元素BY 原子一定为A 族元素C该分子中,既含极性键,又含非极性键D从圆球的大小分析,该分子可能为 N2F4(2)若上述模型中 Y 原子最外层达到 2 电子稳定结构且其相对分子质量与 O2相同,则该物质的分子式为_,它与 P2H4常温下均为气体,但比 P2H4易液化,常用作火箭燃料,其主要原因是_。.已知 X、Y、Z、W 四种元素分别是元素周期表中连续三个短周期
2、的元素,且原子序数依次增大。X、W 同主族,Y、Z 为同周期的相邻元素。W 原子的质子数等于 Y、Z 原子最外层电子数之和。Y 的氢化物分子中有 3 个共价键,试推断: (1)X、Z 两种元素的元素符号:X_、Z_。(2)由以上元素中两两形成的化合物中:溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为_,它的共价键属于_(填“极性”或“非极性”)键;含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为_;含有极性共价键和非极性共价键的化合物的电子式为_。(3)由 X、Y、Z 所形成的常见离子化合物是_(写化学式),该化合物与 W 的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为_;X 与 W 形成的化合物与
3、水反应时,水是_(填“氧化剂”或“还原剂”)。(4)用电子式表示 W 与 Z 形成 W2Z 的过程: _。【答案】BN 2H4N2H4分子之间形成氢键,致使 N2H4沸点升高易液化 HO 极性NH4NO3 NH OH NH3H 2O 氧化剂【解析】【详解】(3)NH 4NO3是离子化合物,NH 4NO3与浓 NaOH 加热时发生反应:NH OH NH3H 2O;NaH 和 H2O 反应生成 NaOH 和 H2,H 2O 是氧化剂,故答案为:NH 4NO3、NH OH NH3H 2O、氧化剂;(4)钠和氧气反应生成氧化钠,该反应中钠失电子发生氧化反应,氧气得电子发生还原反应,其反应过程为 ,故答
4、案为:。【点睛】化合物电子式的书写时要注意分清化合物的类别,若是离子化合物则为对应阴、阳离子的电子式的组合,若为共价化合物则为原子间通过共用电子对形成,只有电子对的偏移,而没有电子的得失。2X、Y、Z、M、N、Q 、P 为元素周期表前四周期的 7 种元素。其中,X 原子核外的 M 层中只有两对成对电子,Y 原子核外的 L 层电子数是 K 层的两倍,Z 是地壳内含量最高的元素,M 的内层电子数是最外层电子数的 9 倍,N 的原子序数比 M 小 1, Q 在元素周期表的各元素中电负性最大。P 元素的第三电子层处于全充满状态,第四电子层只有一个电子请回答下列问题:(1)X 元素在周期表中的位置是_,
5、它的外围电子的电子排布图为 _,P 元素属于_区元素。(2)XZ 2分子的空间构型是_ ,YZ 2分子中 Y 的杂化轨道类型为_ ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_(写分子式) ,理由是_。(3)含有元素 N 的盐的焰色反应为_ 色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原是_(4)元素 M 与元素 Q 形成晶体结构如图 1 所示,设其晶胞边长为 a pm,该化合物的摩尔质量为 Dg/mol。求该晶胞密度的计算式为_g/cm 3(5)三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如图 2 所示。 三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是_, 1 mol 三聚氰胺分子中 键的数目为_。 【答案】第三周期A 族
6、dsV 型 spSO2SO2为极性分子, CO2为非极性分子,H 2O 为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故 SO2的溶解度较紫电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量 sp2、sp 315NA【解析】【分析】X、Y、Z、M、N、Q、P 为元素周期表前四周期的 7 种元素,X 原子核外的 M 层中只有两对成对电子,核外电子排布应为 1s22s22p63s23p4,X 为 S 元素;Y 原子核外的 L 层电子数是 K 层的两倍,Y 有 2 个电子层,最外层电子数为 4,故 Y 为 C 元素;Z 是地壳内含量最高的元素,为 O 元素;M 的内层电子数是最外层电子数的 9 倍,M 只能处
7、于第四周期,最外层电子数只能为 2,内层电子总数为 18,核外电子总数为 20,故 M 为 Ca 元素;N 的原子序数比 M 小 1,则 N 为 K 元素;Q 在元素周期表的各元素中电负性最大,Q 为 F 元素;P 元素的第三电子层处于全充满状态,第四电子层只有一个电子,原子核外电子数 29,则 P 为 Cu 元素。 【详解】由分析可以知道:X 为 S 元素;Y 为 O 元素;Z 为 O 元素;M 为 Ca 元素;N 为 K 元素;Q 为F 元素;P 为3 (1)基态溴原子的价层电子轨道排布式为_。第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_种。(2)铍与铝的元素性质相似。下列有关铍和铝
8、的叙述正确的有_(填标号)。A都属于 p 区主族元素 B电负性都比镁大C第一电离能都比镁大 D氯化物的水溶液 pH 均小于 7(3)Al 元素可形成AlF 63 、AlCl 4 配离子,而 B 元素只能形成BF 4 配离子,由此可知决定配合物中配位数多少的因素是_;AlCl 4-的立体构型名称为_。(4)P 元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。白磷(P 4)易溶于 CS2,难溶于水,原因是_黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体,是一种比石墨烯更优秀的新型材料。白磷、红磷都是分子晶体,黑磷晶体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_。A黑磷晶体中磷原子杂化方式为 sp2杂化B
9、黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力C黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上DP 元素三种常见的单质中,黑磷的熔沸点最高(5)F 2中 F-F 键的键能(157kJ/mol)小于 Cl2中 Cl-Cl 键的键能(242.7kJ/mol),原因是_。(6)金属钾的晶胞结构如图。若该晶胞的密度为 a g/cm3,阿伏加得罗常数为 NA,则表示 K 原子半径的计算式为_。【答案】 4 BD 中心原子半径、配位原子的半径 正四面体 P4 、CS 2是非极性分子,H 2O 是极性分子,根据相似相溶原理,P 4难溶于水 BD F的原子半径小,孤电子对之间的斥力大 【解析】(1)溴原子为 35 号元素
10、,基态原子价层电子排布式Ar 3d104s24p5,电子排布图为:;,溴原子未成对电子数为 1,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有:K、Sc、Cr、Cu,共 4 种;(6)金属钾的晶胞结构为体心立方,晶胞中 K 原子数目为:1+8 =2,阿伏加德罗常数为 NA,K 原子的摩尔质量为 M,故晶胞质量为: ;设 K 原子半径为 r,设晶胞棱长为 l,晶胞中体对角线为 4r,则(4r) 2=l2+l2+l2,则 l= r,晶胞体积V=l3=( r) 3,若该晶胞的密度为 ag/cm3,则( r) 3a= ,且 M=39 g/mol整理得:r= 。 点睛:同周期从左到右,第一电离能逐渐增大,第 II
11、A 族和 IIIA 族及 VA 族和 VIA 族第一电离能的大小相反,所以 Mg 的第一电离能大于 Al;同主族从上到下,第一电离能逐渐减小,所以 Be 大于 Mg;根据相似相溶判断物质的溶解性,极性分子易溶于极性溶液,非极性分子易溶于非极性溶液分析本题;4氮、磷及其化合物在工农业生产中都有重要作用。(1)基态磷原子价电子排布的轨道表示式为_。(2) 元素 B、N、O 的第一电离能由大到小的顺序为_。(3) 食品添加剂 NaNO2中 NO2-中心原子的杂化类型是_,与 NO2-互为等电子体的分子的化学式为_。(写 1 种)。(4)N 2H4 是火箭的燃料,与氧气的相对分子质量相同,它在常温常压
12、下是液态,而氧气是气态,造成这种差异的主要原因是_。(5)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高温下在氢气中反应合成。三溴化磷分子的空间构型是_,三溴化硼键角是_。磷化硼晶体晶胞如图所示: 其中实心球为磷原子,在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为_,磷原子的配位数为_,该结构中有一个配位键,提供空轨道的原子是_。己知晶胞边长 a pm,阿伏加德罗常数为 NA。则磷化硼晶体的密度为_g/cm 3。磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图中虚线圆圈表示 P 原子的投影),用实线圆圈画出 B 原子的投影位置(注意原子体积的相对大小)。_ 【答案】 NOB sp2杂化
13、 SO2、O 3 N2H4分子间存在氢键,O 2分子间只有范德华力,氢键比范德华力强 三角锥形 120 面心立方最密堆积 4 B 或 【解析】(1)P 为 15 号元素,基态磷原子价电子排布的轨道表示式为 ,故答案为: ;(2)同一周期,从左到右,元素 的第一电离能逐渐增大,但 N 的 2p 为半充满状态,均为稳定,第一电离能大于 O,第一电离能由大到小的顺序为 NOB,故答案为:NOB;(3) 食品添加剂 NaNO2中 NO2-中心原子 N 与 2 个原子相连,孤对电子对数= (5+1-22)=1,采用 sp2,与 NO2-互为等电子体的分子有 SO2、O 3,故答案为:sp 2杂化;SO2、O 3;