【优化方案】(教师用书)高考化学一轮复习 模块综合检测(选修3)
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1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法中错误的是( )A .MgO 、Al 2O 3的熔点很高,可制作耐高温材料,工业上也用其电解冶炼对应的金属B .明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化C .燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应D .铝比铁活泼,但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀解析:选A 。
MgO 的熔点很高,通常电解熔点较低的MgCl 2制备Mg ,A错误;Al 3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物,因而可用于水的净化,B 正确;Al 的表面形成致密的氧化膜,可以爱护Al 不被进一步腐蚀,D 正确。
2.双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2CO 3。
关于该物质的说法正确的是( )A .该物质属于两性氢氧化物B .该物质是Al(OH)3和Na 2CO 3的混合物C .1 mol NaAl(OH)2CO 3最多可消耗3 mol H +D .该药剂不适合胃溃疡患者服用解析:选D 。
双羟基铝碳酸钠属于盐类,A 项错误;它是一种化合物,属于纯洁物,不是混合物,B 项错误;1 mol NaAl(OH)2CO 3最多可消耗4 mol H +,C 项错误;由于它能与胃酸反应放出CO 2气体,故不适合胃溃疡患者服用,D 项正确。
3.下列有关铝及其化合物的叙述正确的是( ) A .铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B .足量铝分别与含1 mol HCl 、1 mol NaOH 的溶液反应,产生相同量的氢气C .工业上用电解熔融Al 2O 3的方法冶炼铝D .在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后,马上加入铝片,铝片表面发生钝化解析:选C 。
镁比铝活泼,不能用铝粉制取镁,A 错误;依据关系式2Al ~6HCl ~3H 2,2Al ~2NaOH ~3H 2,当铝足量时,等量的HCl 和NaOH 产生H 2的量之比为1∶3,B 错误;浓H 2SO 4吸取浓HNO 3中水分,并放出大量热,促进HNO 3挥发,使两种酸的浓度减小,铝片不发生钝化,D 错误。
一、选择题1.(2022·淮南高三模拟)淮南市煤炭年产量已达到1亿吨以上,是我国13个亿吨煤炭生产基地之一。
二甲基甲酰胺(C3H7NO)是以煤炭为原料的重要化工产品之一,其结构如图所示。
下列关于二甲基甲酰胺的说法不正确的是()A.元素电负性:O>N>CB.二甲基甲酰胺分子中既含有极性键又含有非极性键C.二甲基甲酰胺具有还原性,在化学反应中常作还原剂D.在空气中完全燃烧73 g二甲基甲酰胺可以得到标准状况下67.2 L CO2解析:选B。
同周期主族元素从左到右电负性渐渐增大,A正确;该分子中全部是极性键,B错;分子中含有醛基,具有还原性,C正确;73 g该物质是1 mol,则完全燃烧生成3 mol CO2,即67.2 L,D正确。
2.(2022·张掖二中月考)下列说法正确的是()A.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的B.σ键是镜像对称的,而π键是轴对称的C.乙烷分子中的键全为σ键,而乙烯分子中含σ键和π键D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中含π键解析:选C。
π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的,A项错误;σ键是轴对称的,而π键是镜像对称的,B项错误;乙烷分子中全部是单键,所以都是σ键,乙烯分子中含有一个碳碳双键,双键是一个σ键和一个π键,C项正确;H2和Cl2分子中都只含有单键,所以都是σ键,D项错误。
3.(2022·商丘模拟)N2的结构可以表示为,CO 的结构可以表示为,其中椭圆框表示π键,下列说法中不正确的是()A.N2分子与CO分子中都含有三键B.CO分子中有一个π键是配位键C.N2与CO互为等电子体D.N2与CO的化学性质相同解析:选D。
N2化学性质相对稳定,CO具有比较强的还原性,两者化学性质不同。
4.(2022·忻州高三模拟)下列关于粒子结构的描述不正确的是()A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子C.CH2Cl2和CCl4均是四周体构型的非极性分子D.1 mol D162O中含中子、质子、电子各10N A(N A代表阿伏加德罗常数的值)解析:选C。
一、选择题18小题,每小题1.南京高二检测在基态多电子原子中,.最易失去的电子能量最高.L层电子比层电子能量高.p轨道电子能量一定高于.在离核最近区域内运动的电子能量最低答案:C2.温州高二检测下列有关化学用语的说法不正确的是解析:NaCl的晶胞如下图所示。
答案:B.下表所列有关晶体的说法中,有错误的是(选项 A B晶体名称碘化钾干冰答案:C4.武汉重点中学联考下列说法或有关化学用语的表达正确的是.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量.基态Fe原子的外围电子排布图为.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大Cu在元素周期表中位于s区氮原子2p分子中之间的夹角为金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体,由洪特规则中的之错误;石墨是混合型晶体,金刚石是原子晶体,答案:BD7.苏州中学期末下列分子或离子中,名称不一致的是.CO2H2O.CO2-3CCl4模型名称是四面体,略去孤电子对,答案:B8.浙江慈溪中学月考现有三种元素的基态原子的电子排布式:2s22p63s23p3。
则下列有关比较中正确的是.第一电离能:③.原子半径:③答案:A9.荆州中学检测下列各组微粒的空间构型相同的是①NH3和H和H3③NH3和H和SO⑤CO2和BeCl4-4和10.兰州一中高二检测关于化学式().配位体是,配位数是.中心离子是,配离子是[TiCl(H的数目比是答案:C11.试题调研最近发现一种由钛型如图所示,其中圆圈表示钛原子,黑点表示碳原子,则它的化学式为答案:D12.海口调研六氟化硫分子呈正八面体形缘性,在电器工业方面有着广泛的用途,但逸散到空气中会引起温室效应。
下列有关六氟化硫的推测正确的是)13.漳州高二检测有5子且无空轨道;Y原子的特征电子构型为原子的L电子层的能级上只有一对成对电子;叙述不正确的是(可形成化合物答案:C14.山东淄博高二检测下列叙述错误的是①离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性成键双方各提供一个电子形成共用电子对离子形成的一种强烈的相互作用 ④在冰晶体中,既有极性键、非极性键,又有氢键都存在配位键答案:B15.经典习题选萃下列关于晶体的说法中,不正确的是①晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体晶格能远比NaCl 大,这是因为前者离子所带的电荷数多,离子半径小基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列CD)试题调研下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元的排列方式,其对应的化学式正确的是(图中:○—X ,●—Y ,×—Z)( )根据晶胞与晶体的关系,A 中X 的数目等于1,Y 的数目:8×18=1,的数目:1+4×18=32,Y 的数目:4×18=12,X ∶Y =32∶12=3∶1,的数目:8×18=1,Y 的数目:6×12=3,Z 的数目等于1,X ∶Y ∶ZBC双选)湖南中学期末考试氯化硼的熔点为—B—Cl键角为,它可以水解,水解产物之一是氯化氢。
本套资源目录2020版高考化学一轮复习第1节原子结构与性质教师用书选修32020版高考化学一轮复习第1节原子结构与性质课时作业含解析选修32020版高考化学一轮复习第2节分子结构与性质教师用书选修32020版高考化学一轮复习第2节分子结构与性质课时作业含解析选修32020版高考化学一轮复习第3节晶体结构与性质教师用书选修32020版高考化学一轮复习第3节晶体结构与性质课时作业含解析选修32020版高考化学一轮复习综合练习课时作业含解析选修3第1节 原子结构与性质[考试说明] 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理,能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。
2.了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。
3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。
4.了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。
[命题规律] 本节是高考的必考点,高考中对本节知识点的考查为:对原子结构的考查,常常指定原子或离子,然后写出其基态电子排布式或电子排布图或价层电子排布式;对元素性质的考查,通常是比较元素第一电离能的大小,并从原子结构角度解释原因。
考点1 原子结构知识梳理1.能层、能级与原子轨道(1)能层(n ):在多电子原子中,核外电子的□01能量是不同的,按照电子的□02能量差异将其分成不同能层。
通常用K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q……表示相应的第一、二、三、四、五、六、七……能层,能量依次升高。
(2)能级:同一能层里的电子的□03能量也可能不同,又将其分成不同的能级,通常用□04s 、p 、d 、f 等表示,同一能层里,各能级的能量按□05s 、p 、d 、f 的顺序升高,即:□06E (s)<E (p)<E (d)<E (f)。
(3)原子轨道:量子力学把电子在原子核外的一个□07空间运动状态称为一个原子轨道。
①轨道形状⎩⎨⎧s 电子的原子轨道呈□08球形对称p 电子的原子轨道呈□09纺锤或哑铃形②各能级上的原子轨道数目⎩⎪⎨⎪⎧s 能级□101个p 能级□113个d 能级□125个f 能级□137个……(4)原子轨道的能量关系(5)能层、能级与原子轨道关系2.基态原子核外电子排布 (1)填充顺序——构造原理绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循如图所示的排布顺序,人们把它称为构造原理。
章末综合检测(三)(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.下列有关金属的工业制法中,正确的是( )A.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl 溶液B.制铁:以铁矿石为原料,CO 还原得铁C.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H 2还原得镁D.制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝【试题解析】:选B 。
工业制钠是电解熔融NaCl :2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑,而电解NaCl 溶液:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑得不到钠,故A 错误;工业制铁是用CO 还原铁矿石:3CO +Fe 2O 3=====△2Fe +3CO 2,故B 正确;工业制镁是电解熔融MgCl 2:MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑,故C 错误;工业制铝是电解熔融的Al 2O 3:2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al +3O 2↑,AlCl 3是共价化合物,在熔融状态下不导电,故D 错误。
2.下列说法不正确的是( )A.Na 2O 2能与CO 2反应,可用作呼吸面具的供氧剂B.Al 2O 3熔点高,可用于制作耐高温仪器C.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂D.SiO 2有导电性,可用于制备光导纤维【试题解析】:选D 。
Na 2O 2能与CO 2反应生成氧气,常用作供氧剂,故A 正确;Al 2O 3熔点高,硬度大,可用于制作耐高温仪器,故B 正确;明矾含有Al 3+,易水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,可用作净水剂,故C 正确;SiO 2不具有导电性,故D 错误。
3.金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。
下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是( )A.Na →NaOH →Na 2CO 3→NaClB.Fe →Fe(NO 3)3→Fe(OH)3→Fe 2O 3C.Mg →MgCl 2→Mg(OH)2→MgSO 4D.Al →Al 2O 3→Al(OH)3→AlCl 3【试题解析】:选D 。
模块综合检测[同学用书单独成册](时间:45分钟;满分:100分)1.(15分)高分子材料W 的结构简式为,有关W的信息如下,据此回答下列问题:(1)葡萄糖的分子式为________,其所含官能团的名称为____________。
(2)反应①的类型为________。
(3)反应⑥的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)B分子有多种同分异构体,其中一种同分异构体X的1H核磁共振谱如下图:则X的结构简式可能为________________________________________________________________________。
试验室为进一步确定X的结构可使用____________(填试剂名称)。
(5)指出W这种高分子材料的一种优点:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6,是一种多羟基醛。
(2)由W的结构简式推知A 为,B的分子式为C3H4O2,所以A→B为消去反应。
(3)反应⑥为两个发生分子间酯化反应,生成六元环内酯。
(4)B的结构简式为CH2===CH—COOH,其同分异构体X分子中只有两种氢,则X分子的结构应对称,符合条件的X 可以是,若为环状结构可以是(5)高分子材料W的原料是淀粉,属可降解材料。
答案:(1)C6H12O6羟基、醛基(2)消去反应(4)新制银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)(5)高分子材料W可以利用微生物降解生成对环境无害的二氧化碳和水,是一种“绿色材料”;原料来源充分而且可以再生产(任写一点,其他合理答案均可)2.(16分)(2021·高考福建卷)“可乐平”是治疗高血压的一种临床药物,其有效成分M的结构简式如下所示。
第一讲 原子结构与性质[考纲展示]1.了解原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
了解原子核外电子的运动状态。
2.了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。
3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
4.了解电负性的概念,知道元素的性质与电负性的关系。
考 点 一 原子核外电子排布原理[学生用书P 247]一、能层与能级二、原子轨道 1.轨道形状(1)s 电子的原子轨道呈球形。
(2)p 电子的原子轨道呈哑铃形。
2.各能级上的原子轨道数目3.能量关系(1)相同能层上原子轨道能量的高低:n s<n p<n d<n f …。
(2)形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s…。
(3)同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等,如n p x 、n p y 、n p z 轨道的能量相等。
三、原子核外电子的排布规律 1.三个规律(1)能量最低原理:原子的核外电子排布遵循构造原理,使整个原子的能量处于最低状态。
构造原理示意图:(2)泡利原理:1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反。
(3)洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同。
2.基态原子核外电子排布的表示方法四、基态、激发态与光谱1.基态原子:处于最低能量的原子。
2.激发态原子:当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。
3.原子光谱:不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。
题组一核外电子排布的原理1.(1)(2014·高考新课标全国卷Ⅰ节选)基态Fe原子有____个未成对电子,Fe3+的电子排布式为________________________________。
高三化学一轮复习选修3-4全套学案引言这份学案是为高三学生提供的化学一轮复资料,主要针对选修3和选修4的内容。
通过系统研究和复,希望能够加深学生对化学知识的理解和记忆,以备应对高考化学科目的挑战。
学案大纲1. 单元一:物质的构成和性质- 研究目标:了解物质的组成和性质,掌握常见元素和化合物的特点。
- 复重点:元素周期表、共价键、离子键、氨基酸等。
- 复方法:阅读教材、做题、实验操作。
2. 单元二:化学反应和能量变化- 研究目标:理解化学反应的基本概念和能量变化的原理。
- 复重点:化学反应方程式、焓变、化学平衡等。
- 复方法:复教材内容、解析典型题型、做相关实验。
3. 单元三:电化学和电解质溶液- 研究目标:了解电化学和电解质溶液的基本原理和应用。
- 复重点:氧化还原反应、电解质溶液的导电性、电解质溶液的腐蚀和电镀。
- 复方法:阅读教材、解析典型试题、开展相应实验。
4. 单元四:有机化学基础- 研究目标:掌握有机化学基础知识,了解有机物的命名和性质。
- 复重点:有机物的分类、烃类和卤代烃的命名、官能团的识别等。
- 复方法:深入研究教材、做题、实践有机实验。
研究建议1. 制定复计划:根据学案大纲,合理安排每个单元的复时间,确保每个内容都能充分复到。
2. 深入理解:通过阅读教材、查阅相关资料,深入理解每个单元的知识点和概念,建立起扎实的基础。
3. 做题巩固:多做各类型的题,包括选择题、计算题和应用题,巩固知识点的掌握和应用能力。
4. 实践操作:尽可能参与实验操作,亲自操作化学实验,加深对化学实验原理和操作方法的理解。
5. 多练试题:在复过程中,多做一些模拟试题或历年真题,熟悉考试的题型和要求,增强应对考试的信心和能力。
总结这份学案提供了高三化学选修3-4的全套学习资料,包括学案大纲、复习重点、复习方法和学习建议。
通过系统地学习和复习,相信学生们能够更好地理解和掌握化学知识,为高考化学科目取得优异的成绩做好准备。
模块综合检测(选修3)(时间:60分钟;满分:100分)一、选择题(本题包括9个小题,每小题5分,共45分)1.下列叙述正确的是( )A .分子晶体中的每个分子内一定含有共价键B .原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键C .离子晶体中可能含有共价键D .金属晶体的熔点和沸点都很高解析:选C 。
分子晶体中不一定含有共价键,如稀有气体形成的晶体,A 错;原子晶体中,相邻的原子间可以存在极性共价键,如SiO 2,B 错;离子晶体中可能有共价键,如NaOH 、Na 2O 2等,C 正确;有些金属晶体熔、沸点很低,如汞、碱金属元素形成的晶体等,D 错。
2.已知氢分子键能为436 kJ·mol -1,氧分子键能为498 kJ mol -1,氯分子键能为243kJ·mol -1,氮分子键能为946 kJ·mol -1。
参考以上数据判断以下说法中正确的是( )A .N —N 键键能为13×946 kJ ·mol -1=315.3 kJ·mol -1 B .氮分子中的共价键比氢分子中的共价键键长短C .氧分子中氧原子是以共价单键结合的D .氮分子比氯分子稳定解析:选D 。
氮分子的N≡N 中的三个键不是等同的,A 错;虽然氮分子中N≡N 键键能>H —H 键键能,但氢的原子半径远小于氮原子,键长是成键两原子的核间距,H —H 键键长<N≡N 键键长,B 错;氧气中氧原子以共价双键结合,C 错;氮分子键能比氯分子的大,D 正确。
3.下列叙述中正确的是( )A .NH 3、CO 、CO 2都是极性分子B .CH 4、CCl 4都是含有极性键的非极性分子C .HF 、HCl 、HBr 、HI 的稳定性依次增强D .CS 2、H 2O 、C 2H 2都是直线形分子解析:选B 。
A 中的CO 2是非极性分子;C 中与氢结合的四种元素位于同一主族,从上到下非金属性逐渐减弱,因此按照此顺序,各物质的稳定性依次减弱;D 中水分子不是直线形的,而是V 形结构。
4.已知33As 、35Br 位于同一周期。
下列关系正确的是( )A .原子半径:As >Cl >PB .热稳定性:HCl >AsH 3>HBrC .还原性:As 3->S 2->Cl -D .酸性:H 3AsO 4>H 2SO 4>H 3PO 4解析:选C 。
解答本题主要从元素周期表、元素周期律的角度分析,要了解同一主族、同一周期元素性质的递变规律。
同一周期原子半径从左到右依次减小,A 选项中P 的原子半径大于Cl ,A 错;非金属性越强,其气态氢化物越稳定,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,故B 选项中热稳定性:HCl>HBr>AsH 3,D 选项中酸性:H 2SO 4>H 3PO 4>H 3AsO 4,B 、D 均错;S 和Cl 处于同一周期,故还原性:S 2->Cl -,而As 和Se 处于同一周期,还原性:As 3->Se 2-,而S 和Se 又处于同一主族,还原性:Se 2->S 2-,故C 正确。
5.下列有关晶胞的说法正确的是( )A .晶胞中所含粒子数即为晶体的化学式B .若晶胞为平行六面体,则侧棱上的粒子为2个晶胞共用C.若晶胞为六棱柱(如图),顶点上的粒子为6个晶胞共用D.晶胞中不可能存在多个粒子解析:选C。
晶胞中的粒子数不一定为晶体的化学式,如金属铜的晶胞中,铜原子个数为4,A错;平行六面体即立方体,侧棱上的粒子为4个晶胞共用,B错;C项正确;1个晶胞中一般都有多个粒子,D错。
6.下列关于金属及金属键的说法正确的是( )A.金属键具有方向性与饱和性B.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子D.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光解析:选B。
金属键没有方向性和饱和性,A错;B对;金属内部本身就存在自由电子,金属导电是由于在外加电场的作用下电子发生了定向移动,C错;金属具有光泽是因为电子吸收并放出可见光,D错。
7.下列叙述正确的是( )A.可能存在核外电子排布为1s22s22p63s23p64s24p1的原子B.在氢原子的基态电子的概率分布图中,小黑点的疏密程度表示电子在该区域空间出现概率的大小C.当电子排布在能量相同的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相反D.1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋方向相同解析:选B。
A中原子的核外电子排布应该为1s22s22p63s23p63d14s2;当电子排布在能量相同的各个轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,而一个原子轨道最多只能容纳2个电子,而且自旋方向相反,所以C、D错误。
8.下列说法正确的是( )A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族B.主族元素X、Y能形成XY2型化合物,则X与Y的原子序数之差可能为2或5C.氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D.同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同解析:选B。
He原子最外层电子数为2,元素周期表副族中某些元素原子最外层电子数也是2,A错;形成XY2型化合物的X、Y可以分别是ⅡA族和ⅦA族,如MgCl2,此时原子序数相差5,X、Y也可以分别是ⅣA族和ⅥA族,如CO2,此时原子序数相差2,B正确;由于HF中存在氢键,故氯化氢的沸点低于氟化氢的沸点,C错;CO2晶体是分子晶体,SiO2晶体是原子晶体,D错。
9.下列说法正确的是( )A.质子数相同的微粒一定是同种元素的原子B.任何晶体中若有阳离子,必有阴离子C.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高D.分子晶体中相对分子质量大的熔、沸点一定比相对分子质量小的高解析:选C。
质子数相同的微粒可能为分子,如H2O与NH3,A项不正确;金属晶体中有阳离子,但没有阴离子,B项不正确;S的熔点比Hg高,C项正确;N2的相对分子质量大于H2O,但H2O的熔、沸点比N2高,因为分子晶体的熔、沸点不仅与其极性大小有关,还与氢键和范德华力有关,D项不正确。
二、非选择题(本题包括4个小题,共55分)10.(13分)(2015·高考全国卷Ⅰ)碳及其化合物广泛存在于自然界中。
回答下列问题:(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。
在基态14C 原子中,核外存在________对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是__________________________________________。
(3)CS2分子中,共价键的类型有________,C 原子的杂化轨道类型是________,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子:________。
(4)CO 能与金属Fe 形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K ,沸点为376 K ,其固体属于________晶体。
(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:石墨烯晶体①在石墨烯晶体中,每个C 原子连接________个六元环,每个六元环占有________个C 原子。
②在金刚石晶体中,C 原子所连接的最小环也为六元环,每个C 原子连接________个六元环,六元环中最多有________个C 原子在同一平面。
解析:(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象地描述。
基态14C 原子的轨道表示式为,则核外存在2对自旋相反的电子。
(2)碳原子核外最外层有4个电子,在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子,也很难得到4个电子形成阴离子。
因此,碳在形成化合物时,主要通过共用电子对形成共价键。
(3)CS2分子中,存在σ键和π键。
CS2分子中,C 原子的价层电子对数为2,杂化轨道类型为sp 。
根据等电子理论,与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS 和N2O ,离子有NO +2、SCN -。
(4)因Fe(CO)5熔、沸点较低,常温下为液体,其固体应属于分子晶体。
(5)①由石墨烯的结构可知,每个C 原子连接3个六元环,每个六元环占有的C 原子数为13×6=2。
②由金刚石的结构可知,每个C 可参与形成4条C —C 键,其中任意两条边(共价键)可以构成2个六元环。
根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有6组,6×2=12。
因此每个C 原子连接12个六元环。
六元环中C 原子采取sp 3杂化,为空间六边形结构,最多有4个C 原子位于同一平面。
答案:(1)电子云 2(2)C 有4个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构(3)σ键和π键 sp CO2、SCN -(或COS 等)(4)分子(5)①3 2 ②12 411.(12分)(2015·高考山东卷)氟在自然界中常以CaF 2的形式存在。
(1)下列有关CaF 2的表述正确的是________。
a .Ca 2+与F -间仅存在静电吸引作用b .F -的离子半径小于Cl -,则CaF 2的熔点高于CaCl 2c .阴阳离子比为2∶1的物质,均与CaF 2晶体构型相同d .CaF 2中的化学键为离子键,因此CaF 2在熔融状态下能导电(2)CaF 2难溶于水,但可溶于含Al 3+的溶液中,原因是______________________(用离子方程式表示)。
已知AlF 3-6在溶液中可稳定存在。
(3)F 2通入稀NaOH 溶液中可生成OF 2,OF 2分子构型为________,其中氧原子的杂化方式为________。
(4)F 2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF 3、BrF 3等。
已知反应Cl 2(g)+3F 2(g)===2ClF 3(g)ΔH =-313 kJ·mol -1,F —F 键的键能为159 kJ·mol -1,Cl —Cl 键的键能为242 kJ·mol-1,则ClF 3中Cl —F 键的平均键能为________kJ·mol -1。
ClF 3的熔、沸点比BrF 3的________(填“高”或“低”)。
解析:(1)a 项,Ca 2+与F -间不仅存在静电吸引,同时原子核与原子核之间、电子与电子之间也存在静电排斥,错误。
b 项,因CaF 2、CaCl 2均为离子晶体,F -的离子半径小于Cl -,离子晶体的晶格能与离子所带电荷数成正比,与离子核间距成反比,故CaF 2晶体的晶格能大于CaCl 2。
晶格能越大,离子晶体的熔点越高,故CaF 2的熔点高于CaCl 2,正确。
c 项,阴、阳离子个数比相同,晶体构型不一定相同,错误。