考点:考查分子空间构型、分子极性、沸点和稳定性比较等 16.
(1)X-射线衍射;sp;V形
(2)CuSO4;首先形成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液;[Cu(NH3)
4
3
],配位键、极性键
10
2+
(3)[Ar]3d
3(4)①1000℃以上②2③【解析】
288dNA×10
10
试题分析:(1)测定蓝矾属于晶体的物理方法是X-射线衍射。其中SO4中S原子价层电子
2-
113
对数=4+2(6+2-4×2)=4,采取sp杂化;H2O中O原子价层电子对数=2+2(6-2×1)=4,
采取sp杂化,空间构型为V形,故答案为:X-射线衍射;sp;V形;
3
3
90(2)在5g胆矾中含有的结晶水的质量为5g×250=1.8g=5g-3.2g,A是硫酸铜;A溶于水
配成溶液,加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液;最终得到溶液中形成铜氨络离子,该离子含有的化学键类型有配位键、极性共价键,故答案为:CuSO4;首先形成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液;[Cu(NH3)4],配位键、极性键;
2+
64 (3) 5g胆矾中含有的铜元素的质量为5g×250=1.28g,将硫酸铜晶体加热到1000℃以
上生成的物质C中含有氧元素的质量为1.44g-1.28g=0.16g,二者物质的量之比为0.02mol:0.01mol=2:1,为Cu2O,铜元素显+1价,+1价铜离子的基态电子排布式是[Ar]3d,故答案为:[Ar]3d;
10
10
1(4)①白球的个数为8×8+1=2,黑球的个数为4,个数比为1:2,为Cu2O,该温度是1000℃
以上,故答案为:1000℃以上;
②黑球表示铜原子,白球表示O原子,氧原子的配位数是4,则铜原子的配位数是2,故答案为,2;
3③设晶胞的边长为x,1mol晶胞的质量为288g,则x×NA×dg·cm=288g,解得x=33-3
288dNAcm=288dNA3×10 pm, 故答案为:10
288dNA×10。
10
考点:考查了晶体的测定方法、晶胞的计算、化学键等相关知识。 17. VIII 3 [Ar]3d(或ls2s2p3s3p3d4s4p 三角锥型 sp H3O
【解析】分析:本题考查的是元素原子的电子排布,和分子构型以及杂化轨道等,知识点多,难度中等。
详解:(一) (1) 钴位于元素周期表中第VⅢ族,其基态原子电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s,其中3d能级有5个轨道,有7个电子,未成对电子的个数为3;(2) 铁为26号元素,Fe的核外电子有23个,电子排布式为 [Ar]3d(或1ssp3sp3d ),尿素分子内只有一个双键,即只含一条π键,相邻原子之间都存在σ键,数目为7,故σ键和π键比例为7:1;在尿素分子中含有碳、氮、氧、氢四种元素,根据原子得电子能力越强,其电负性的数值越大,电负性由大到小为:O>N>C>H; (二)(1)砷为33号元素,其基态原子的电子排布式为ls2s2p3s3p3d4s4p; (2) 砷与氢元素可形成化合物砷化氢AsH3,砷原子含有3个σ键和一个孤电子对,所以该化合物的空间构型为三角锥型;中心原子周围三个σ键和一对孤对电子对,所以是sp杂化; (3) 砷化氢含有4个原子,且价层电子数为11,则与H3O互为等电子体。
点睛:用价层电子对互斥理论确定分子或离子的VSEPR模型和立体结构的步骤为:确定中心原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数,导出VSEPR模型,再略去VSEPR模型中心原子上的孤电子对,即可判断分子或离子的空间构型。
+
3
2
2
6
2
6
10
2
3
3+
5
226
36
5
2
2
6
2
6
7
2
2
2
6
2
6
10
2
3
3
+5
1ssp3sp3d ) 7:1 O>N>C>H
226365
18.(1)(2)N ;B
(3)GaCl3+NH3=GaN+3HCl (4)共价键 原子
(5)①sp4 ②
2
2
2
6
2
6
10
2
1
【解析】(1)镓原子序数为31,所以其核外电子排布式为:1s2s2p3s3p3d4s4p,最外
层电子为价电子,价电子排布式为:4s4p,即4s轨道有一对自旋相反的电子,4p轨道只
21
有一个电子,故答案为:;
(2)第一电离能同主族从上到下,越来越小,N元素为该主族最上面的元素,第一电离能最大;电负性从上到下,越来越小,镓所在族最上面的元素为B;
(3)反应物为NH3和GaCl3,生成物为GaN,不难判断出另一种产物为HCl,根据原子守恒写出化学方程式,故答案为:GaCl3+NH3=GaN+3HCl;
(4)由于氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构,所以氮化镓为原子晶体,原子之间以共价键结合在一起;
(5)①根据晶胞可以看到Ga可以相邻的三个N形成共价键,即Ga形成三条共价键,所以杂化类型为sp杂化;观察晶胞结构发现N原子周围距离最近的Ga数目为4,即配位数为4。 ②GaN晶胞中,Ga位于顶点和体心,所以含有Ga数为:8×+1=2,N原子位于棱和体心,
2
所以N数为:4×
2
2
6
2
+1=2,GaN晶胞中含有两个GaN,晶胞边长为
6
10
1
10
1
3
19.(1)1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s(2分) (2)sp平面正三角形 (每空2分) (3)与水分子间形成氢键(2分)b(1分)一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根(2分)
(4)CaF2(2分)(2分)
【解析】试题分析:有A、B、C、D、E、F六种元素,A是周期表中原子半径最小的元素,则A为H元素;B是电负性最大的元素,则B为F元素;C的2p轨道中有三个未成对的单电子,则C原子核外电子排布为1s2s2p,则C为N元素;F原子核外电子数是B与C核外电子数之和,则F原子核外电子数为9+7=16,则F为S元素;E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物,则E为Cu元素;D与B可形成离子化合物,根据晶胞结构可
2
2
3
知,晶胞中F原子数目为8,D原子数目为8×+6×=4,故化学式为DF2,D为+2价,D
是主族元素且与E同周期,处于第四周期,则D为Ca元素。则
(1)根据以上分析可知E为Cu元素,原子核外电子数为29,根据核外电子排布规律可知基态原子的电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s;
2
2
6
2
6
10
1
(2)H2S分子中S原子的价层电子对数=2+×(6-1×2)=4,S原子采取sp杂化,S的
3
氧化物SO3分子中S原子价层电子对数=3+为平面正三角形;
×(6-2×3)=3,S原子没有孤对电子,故SO3
(3)NH3极易溶于水,其原因主要是NH3与水分子间形成氢键,由于一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根,故NH3?H2O中N原子与水中的H原子之间存在氢键,应为b结构; (4)D与F元素可形成离子化合物,根据晶胞结构可知,晶胞中F原子数目为8,D原子数
目为8×+6×=4,故化学式为DF2,D为+2价,D是主族元素且与E同周期,处于第四
-3
周期,则D为Ca元素,故该离子化合物化学式为CaF2,晶胞的密度为ag?cm,晶胞的质量
为(4×78g?mol)÷(NAmol),故晶胞的体积为
-1-1
=。
考点:考查核外电子排布规律、杂化理论与分子结构、氢键、晶胞计算等
20.(1)二(1分)VIA(1分)(2)ad(2分,漏选得1分,错选倒扣分,本空不出现负分) (3)直线形(2分)(4)TiO2(2分) 【解析】
试题分析:A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于前三周期。A位于周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同,短周期s区,只有ⅠA有单电子,则A为氢元素;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同,则B原子电子排布式为1s2s2p,故B为碳元素;D原子的核外成对电子对数与未成对电子数之比为3:2,A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,则D为O元素,M是甲醛,所以C为N元素;A、B两种元素组成的原子个数之比为1∶1的化合物N是常见的有机溶剂,则N是苯。E有“生物金属”之称,E离子和氩原子的核外电子排布相同,则E的原子序数为18+4=22,为Ti元素,则 (1)氧元素在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族。
(2)a.水的沸点比甲醛高得多,是因为水分子间能形成氢键,而M分子间不能形成氢键,a正确;b.甲醛是平面形结构,中心原子采用sp杂化,b不正确;c.N分子中含有12个σ键和1个大π键,c不正确;d.CO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,其熔点、沸点
2
4+
2
2
2