高中化學(xué)選修3第二章第二節(jié)總結(jié)與練習(xí)
《選修三第二章第二節(jié)分子的立體構(gòu)型》復(fù)習(xí)鞏固
【本節(jié)重點(diǎn)知識(shí)再現(xiàn)】一、常見(jiàn)分子的空間構(gòu)型
1.雙原子分子都是直線形,如:HCl、NO、O2、N2等。
2.三原子分子有直線形,如CO2、CS2等;還有“V”形,如H2O、H2S、SO2等。3.四原子分子有平面三角形,如BF3、BCl3、CH2O等;
有三角錐形,如NH3、PH3等;也有正四面體,如P4。
4.五原子分子有正四面體,如CH4、CCl4等,也有不規(guī)則四面體,如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。二、價(jià)層電子對(duì)互斥模型
1.理論模型:分子中的價(jià)電子對(duì)(包括成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)),由于相互排斥作用,而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離以減小斥力,分子盡可能采取對(duì)稱的空間構(gòu)型。2.價(jià)電子對(duì)之間的斥力
(1)電子對(duì)之間的夾角越小,排斥力越大。
(2)由于成鍵電子對(duì)受兩個(gè)原子核的吸引,所以電子云比較緊縮,而孤對(duì)電子只受到中心原子的吸引,電子云比較“肥大”,對(duì)鄰近電子對(duì)的斥力較大,所以電子對(duì)之間斥力大小順序如下:孤電子對(duì)-孤電子對(duì)>孤電子對(duì)-成鍵電子>成鍵電子-成鍵電子
(3)由于三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子數(shù)多,所以其斥力大小次序?yàn)槿I>雙鍵>單鍵。3.價(jià)層電子對(duì)互斥模型的兩種類型
價(jià)層電子對(duì)互斥模型說(shuō)明的是價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型,而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)空間構(gòu)型,不包括孤對(duì)電子。
(1)當(dāng)中心原子無(wú)孤對(duì)電子時(shí),兩者的構(gòu)型一致;(2)當(dāng)中心原子有孤對(duì)電子時(shí),兩者的構(gòu)型不一致。4.用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷分子或離子的空間構(gòu)型具體步驟:
(1)確定中心原子A價(jià)層電子對(duì)數(shù)目
中心原子A的價(jià)電子數(shù)與配體X提供共用的電子數(shù)之和的一半,即中心原子A價(jià)層電子對(duì)數(shù)目。計(jì)算
時(shí)注意:
①氧族元素原子作為配位原子時(shí),可認(rèn)為不提供電子,但作中心原子時(shí)可認(rèn)為它提供所有的6個(gè)價(jià)電子。
②如果討論的是離子,則應(yīng)加上或減去與離子電荷相應(yīng)的電子數(shù)。如PO34中P原子價(jià)層電數(shù)應(yīng)加上3,
-而NH4中N原子的價(jià)層電子數(shù)應(yīng)減去1。
③如果價(jià)層電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)電子,可把這個(gè)單電子當(dāng)作電子對(duì)看待。(2)確定價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型
由于價(jià)層電子對(duì)之間的相互排斥作用,它們趨向于盡可能的相互遠(yuǎn)離。價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型與價(jià)層
電子對(duì)數(shù)目的關(guān)系:
價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)構(gòu)型(3)分子空間構(gòu)型確定根據(jù)分子中成鍵電子對(duì)數(shù)和孤對(duì)電子數(shù),可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子幾何構(gòu)型。5.價(jià)電子對(duì)數(shù)計(jì)算方法
對(duì)于ABm型分子(A為中心原子,B為配位原子),分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)可以通過(guò)下式確定:
1+2直線形3三角形4四面體5三角雙錐6八面體
中心原子的價(jià)電子數(shù)+每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)×mn=
2其中,中心原子的價(jià)電子數(shù)等于中心原子的最外層電子數(shù),配位原子中鹵素原子、氫原子提供1個(gè)價(jià)電子,氧原子和硫原子按不提供價(jià)電子計(jì)算。先根據(jù)價(jià)電子對(duì)數(shù)判斷分子的VSEPR模型,再根據(jù)中心原子是否
有孤對(duì)電子判斷分子的立體結(jié)構(gòu)模型。
三、雜化軌道理論的簡(jiǎn)述
1.雜化軌道理論認(rèn)為:在形成分子時(shí),通常存在激發(fā)、雜化、軌道重疊等過(guò)程。但應(yīng)注意,原子軌道的雜化,只有在形成分子的過(guò)程中才會(huì)發(fā)生,而孤立的原子是不可能發(fā)生雜化的。同時(shí)只有能量相近的原子軌
道(如2s,2p等)才能發(fā)生雜化,而1s軌道與2p軌道由于能量相差較大,它是不能發(fā)生雜化的。2.雜化軌道成鍵時(shí),要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理,鍵與鍵間排斥力大小決定于鍵的方向,即決定于雜化軌道間的夾角。由于鍵角越大化學(xué)鍵之間的排斥力越小,對(duì)sp雜化來(lái)說(shuō),當(dāng)鍵角為180°時(shí),其排斥力最小,所以sp雜化軌道成鍵時(shí)分子呈直線形;對(duì)sp2雜化來(lái)說(shuō),當(dāng)鍵角為120°時(shí),其排斥力最小,所以sp2雜化軌道成鍵時(shí),分子呈平面三角形。由于雜化軌道類型不同,雜化軌道夾角也不相同,其成鍵時(shí)鍵角也就不相同,故雜化軌道的類型與分子的空間構(gòu)型有關(guān)。3.雜化軌道的數(shù)目與組成雜化軌道的各原子軌道的數(shù)目相等。
四、ABm型雜化類型的判斷
11.公式:電子對(duì)數(shù)n=(中心原子的價(jià)電子數(shù)+配位原子的成鍵電子數(shù)±電荷數(shù))
22.根據(jù)n值判斷雜化類型一般有如下規(guī)律:
當(dāng)n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化。
11-
例如:SO2n=(6+0)=3sp2雜化NO3n=(5+1)=3sp2雜化
221NH3n=(5+3)=4sp3雜化注意①當(dāng)上述公式中電荷數(shù)為正值時(shí)取“-”,電荷數(shù)為負(fù)值時(shí)取
2“+”。②當(dāng)配位原子為氧原子或硫原子時(shí),成鍵電子數(shù)為零。判斷分子或離子中心原子的雜化類型的一般方法:
1.對(duì)于主族元素來(lái)說(shuō),中心原子的雜化軌道數(shù)=價(jià)層電子數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)(中心原子結(jié)合的電子數(shù))+孤電子對(duì)數(shù)規(guī)律:當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4時(shí),其雜化類型為SP雜化,當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3時(shí),其雜化類型為SP雜化,當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2時(shí),其雜化類型為SP雜化。
2.通過(guò)看中心原子有沒(méi)有形成雙鍵或三鍵來(lái)判斷中心原子的雜化類型。
規(guī)律:如果有1個(gè)三鍵或兩個(gè)雙鍵,則其中有2個(gè)π鍵,用去2個(gè)P軌道,形成的是SP雜化;如果有1個(gè)雙鍵則其中必有1個(gè)π鍵,用去1個(gè)P軌道,形成的是SP雜化;如果全部是單鍵,則形成SP雜化。五、配合物
1.配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵,但形成配位鍵的共用電子是由一方提供而不是由雙方共同提供的。2.過(guò)渡金屬原子或離子都有接受孤對(duì)電子的空軌道,對(duì)多種配體具有較強(qiáng)的結(jié)合力,因而過(guò)渡金屬配合物遠(yuǎn)比主族金屬配合物多。3.配合物的電離
配合物溶于水易電離為內(nèi)界配離子和外界離子,而內(nèi)界的配體離子和分子通常不能電離。
如[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2+2Cl,有三分之一的氯不能電離。
+-23321.用價(jià)層電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)H2S和BF3的立體結(jié)構(gòu),兩個(gè)結(jié)論都正確的是()
A.直線形;三角錐形B.V形;三角錐形C.直線形;平面三角形D.V形;平面三角形2.下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()
A.CO2與SO2B.CH4與NH3C.BeCl2與BF3D.C2H4與C2H2
3.A、B、C三種物質(zhì)均是中心原子配位數(shù)為6的不同配合物,它們的化學(xué)式都是CrCl36H2O,但結(jié)構(gòu)不同,顏色不同;A呈亮綠色;B呈暗綠色,當(dāng)B與硝酸銀溶液反應(yīng)時(shí),能沉淀出1/3的氯元素,而C呈紫色。
(1)試寫(xiě)出B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
(2)B配合物配離子的空間形狀如何?畫(huà)出其兩種幾何異構(gòu)體的空間結(jié)構(gòu)。
4.(1)某校化學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)對(duì)AB3型分子或離子的空間構(gòu)型提出了兩種看法,你認(rèn)為是哪兩種?若兩個(gè)AB鍵均是極性鍵且極性相同,它們分子的極性是怎樣的?舉例說(shuō)明。
(2)參照上題,你認(rèn)為AB4型分子或離子的空間構(gòu)型有幾種?若每個(gè)AB鍵都是極性鍵且極性相同。它們分子的極性是怎樣的?舉例說(shuō)明。5.在下列分子中,電子總數(shù)最少的是()
A.H2SB.O2C.COD.NO6.在以下的分子或離子中,空間結(jié)構(gòu)的幾何形狀不是三角錐形的是()
A.NF3B.CH3C.CO2D.H3O7.有關(guān)甲醛分子的說(shuō)法正確的是()
A.C原子采用sp雜化B.甲醛分子為三角錐形結(jié)構(gòu)C.甲醛分子為平面三角形結(jié)構(gòu)D.在甲醛分子中沒(méi)有π鍵8.[Cu(NH3)4]2配離子中,中心離子的配位數(shù)為()
+-+A.1B.2C.3D.49.苯分子(C6H6)為平面正六邊形結(jié)構(gòu),下列有關(guān)苯分子的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.苯分子中的中心原子C的雜化方法為sp2B.苯分子內(nèi)的共價(jià)鍵鍵角為120°
C.苯分子中的共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)均相等D.苯分子的化學(xué)鍵是單、雙鍵相交替的結(jié)構(gòu)10.下列分子的中鍵角最大的是()
A.CO2B.NH3C.H2OD.CH2=CH211.對(duì)SO3的說(shuō)法正確的是()
A.結(jié)構(gòu)與NH3相似B.結(jié)構(gòu)與SO2相似C.結(jié)構(gòu)與BF3相似D.結(jié)構(gòu)與P4相似12.在SO2分子中,分子的空間結(jié)構(gòu)為V形,S原子采用sp2雜化,那么SO2的鍵角()A.等于120°B.大于120°C.小于120°D.等于180°13.三氯化氮(NCl3)是一種淡黃色的油狀液體,測(cè)得其分子具有三角錐形結(jié)構(gòu)。則下面對(duì)于NCl3
的描述不正確的是()
A.它是一種極性分子B.它的揮發(fā)性比PBr3要大
C.它還可以再以配位鍵與Cl結(jié)合D.已知NBr3對(duì)光敏感,所以NCl3對(duì)光也敏感14試用雜化軌道理論說(shuō)明下列分子或離子的立體構(gòu)型。
(1)SiF4(正四面體形)(2)BCl3(平面三角形)(3)NF3(三角錐形,鍵角為102°)15.下列分子中,既沒(méi)有對(duì)稱軸,又沒(méi)有對(duì)稱面的是()
A.CH4B.H2OC.NH3D.CHBrClF16.下列推斷正確的是()
A.BF3是三角錐形分子B.NH4的電子式:[HN,H],離子呈平面形結(jié)構(gòu)
++-HC.CH4分子中的4個(gè)CH鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子的p軌道形成的spσ鍵
D.CH4分子中的碳原子以4個(gè)四面體形軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊,形成4個(gè)CHσ鍵17.中心原子采取平面三角形的是()
A.NH3B.BCl3C.PCl3D.H2O18.下列各組離子中因有配合離子生成而不能大量共存的是()
A.K、Na、Cl、NO3B.Mg2、Ca2、SO24、OH
++--++--C.Fe2、Fe3、H、NO3D.Ba2、Fe3、Cl、SCN
+++-++--19.下列離子中的中心原子采取不等性雜化的是()
A.H3OB.NH4C.PCl6D.BI420.下列各種說(shuō)法中正確的是()
A.極性鍵只能形成極性分子B.CO2中碳原子是sp2雜化C.形成配位鍵的條件是一方有空軌道,另一方有孤對(duì)電子D.共價(jià)鍵形成的條件是成鍵原子必須有未成對(duì)電子21.下列關(guān)于原子軌道的說(shuō)法正確的是()
A.凡中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其幾何構(gòu)型都是正四面體
B.CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個(gè)H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合起來(lái)而形成的C.sp3雜化軌道是由同一原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來(lái)形成的一組能量相等的新軌道D.凡AB3型的共價(jià)化合物,其中心原子A均采取sp3雜化軌道成鍵22.乙炔分子中的碳原子采取的雜化軌道是()
A.sp雜化B.sp2雜化C.sp3雜化D.無(wú)法確定
23.H2S分子中共價(jià)鍵鍵角接近90°,說(shuō)明分子的空間立體結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______;CO2分子中的共價(jià)鍵鍵角為180°,說(shuō)明分子的空間立體結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______;NH3分子中共價(jià)鍵鍵角為107°,說(shuō)明分子的空間立體結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______。
24.在形成氨氣分子時(shí),氮原子中的原子軌道發(fā)生sp3雜化生成4個(gè)______,生成的4個(gè)雜化軌道中,只有________個(gè)含有未成對(duì)電子,所以只能與________個(gè)氫原子形成共價(jià)鍵,又因?yàn)?個(gè)sp3雜化軌道有一個(gè)有______,所以氨氣分子中的鍵角與甲烷不同。
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1章小結(jié)測(cè)試
一、選擇題(每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.有關(guān)核外電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述錯(cuò)誤的是()A.核外電子質(zhì)量很小,在原子核外繞核作高速運(yùn)動(dòng)
B.核外電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與普通物體不同,不能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)解釋C.在電子云示意圖中,通常用小黑點(diǎn)來(lái)表示電子繞核作高速圓周運(yùn)動(dòng)
D.在電子云示意圖中,小黑點(diǎn)密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多【解析】核外電子在原子核外繞核作高速的不規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A項(xiàng)正確;根據(jù)量子力學(xué)理論可知核外電子在原子核外沒(méi)有固定的運(yùn)動(dòng)軌跡,所以核外電子的運(yùn)動(dòng)不能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)解釋,故B項(xiàng)正確;在電子云示意圖中小黑點(diǎn)表示核外電子在某個(gè)區(qū)域中出現(xiàn)的概率,故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。
【答案】C2.(201*天津普通高中學(xué)業(yè)水平考試)下列元素屬于長(zhǎng)周期主族元素的是()A.LiB.PC.FeD.Br
【解析】長(zhǎng)周期是指第四、五、六、七周期,而Fe元素是副族元素,Br元素位于第四周期第ⅦA族。
【答案】D3.(201*黑龍江雙鴨山一中高二月考)按能量由低到高的順序排列,正確的一組是()A.1s、2p、3d、4sB.1s、2s、3s、2pC.2s、2p、3s、3pD.4p、3d、4s、3p
【解析】按照原子核外電子排布的構(gòu)造原理,由低到高的能級(jí)依次是:1s、2s、2p、3s、3p、(4s)3d、4p。分析對(duì)照四個(gè)選項(xiàng),只有C正確。
【答案】C4.(201*濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校第二學(xué)期模塊考試)下列說(shuō)法中不正確的是()A.同周期元素,隨著核電荷數(shù)的增加,Ⅰ1總體上呈現(xiàn)由小到大的變化趨勢(shì)B.電離能越大,表示氣態(tài)時(shí)該原子越易失電子
C.元素的龜負(fù)性越大,表示其原子在化合物中吸引電子能力越強(qiáng)D.電負(fù)性是相對(duì)的,所以沒(méi)有單位【解析】電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去電子,轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量。電離能越大,表示氣態(tài)時(shí)該原子越難失電子。
【答案】B5.(201*湖北黃石二中月考)下列關(guān)于稀有氣體的敘述不正確的是()A.各原子軌道電子均已填滿
B.其原子與同周期ⅠA、ⅡA族陽(yáng)離子具有相同的核外電子排布C.化學(xué)性質(zhì)非常不活潑
D.同周期中第一電離能最大
【解析】A中,稀有氣體位于周期表第18縱列,價(jià)電子排布為ns2(He)和ns2np6,所有原子軌道電子均填滿;B中,稀有氣體原子核外電子排布應(yīng)該與下一周期的ⅠA、ⅡA族陽(yáng)離子核外電子排布相同;D中,依據(jù)同周期第一電離能的變化規(guī)律,從左到右,第一電離能依次增大,故D正確。
【答案】B
6.下列原子構(gòu)成的單質(zhì)中既能與稀硫酸反應(yīng)又能與燒堿溶液反應(yīng)且都產(chǎn)生H2的是()
A.核內(nèi)無(wú)中子的原子B.外圍電子排布為3s23p3
C.最外層電子數(shù)等于倒數(shù)第三層的電子數(shù)的原子
D.N層上無(wú)電子,最外層的電子數(shù)等于電子層數(shù)的金屬原子
【解析】A項(xiàng),核內(nèi)無(wú)中子的原子是氫;B項(xiàng),外圍電子排布為3s23p3是磷;C項(xiàng),最外層電子數(shù)等于倒數(shù)第三層的電子數(shù)的原子是鎂;鎂與堿不反應(yīng)。D項(xiàng),N層上無(wú)電子,最外層的電子數(shù)等于電子層數(shù)的金屬原子是鈹或鋁,根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,鈹與鋁的性質(zhì)相似。
【答案】D7.(201*昆明期末檢測(cè))下表是元素周期表的一部分,有關(guān)說(shuō)法正確的是()族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA周期2cd3abefA.e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定B.a(chǎn)、b、e三種元素的原子半徑:e>b>a
C.六種元素中,c元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)最活潑
D.c、e、f的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)
【解析】a是Na,b是Mg,c是C,d是O,e是S,f是Cl。H2O比H2S穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;同周期元素,從左到右,原子半徑逐漸減小,所以原子半徑:a>b>e;在六種元素的單質(zhì)中,Cl2最活潑;因?yàn)榉墙饘傩裕篊l>S>C,所以酸性:HClO4>H2SO4>H2CO3。
【答案】D
8.(201*南京市高三一模)右表為元素周期表短周期的一部分。下列有關(guān)A、B、C、D、E五種元素的敘述中,正確的是()
A.D單質(zhì)在過(guò)量的B單質(zhì)中燃燒的主要產(chǎn)物為DB3B.C的氫化物的水溶液酸性比E的強(qiáng)
--
C.A與B形成的陰離子可能有:AB32、A2B42D.工業(yè)上常將E單質(zhì)通入冷的消石灰中制漂白粉
【解析】根據(jù)各短周期元素在元素周期表中的相對(duì)位置關(guān)系,可推知A為C元素,B為O元素,C為F元素,D為S元素,E為Cl元素。A項(xiàng),S在過(guò)量O2中燃燒生成的是SO2,不是SO3,故不正確;B項(xiàng),HF是弱酸,HCl是強(qiáng)酸,故不正確;C項(xiàng),可以形成
--
CO32和C2O42等陰離子,正確;D項(xiàng),Cl2通入冷的Ca(OH)2中可以制取漂白粉,正確。
【答案】CD9.(201*上;瘜W(xué)改編)“胃舒平”的主要成分是氫氧化鋁,同時(shí)含有三硅鎂(Mg2Si3O8H2O)等化合物。下列敘述中錯(cuò)誤的是()
A.鎂元素基態(tài)原子的核外電子排布式是:1s22s22p63s2B.鋁元素原子核外共有5種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子C.鈉元素離子半徑比鋁離子半徑大
-D.金屬鋁與鈉的最高價(jià)氧化物的水化物溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH+
-2H2O===2AlO2+3H2↑
1s2s2p3s3p
【解析】B中,Al原子核外電子排布圖為↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑觀察可知:原子中共有5種不同能級(jí)(分別為1s、2s、2p、3s、3p),13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(指電子層、電子能級(jí)、軌道方向和自旋狀態(tài)各不相同)的電子。
【答案】B
10.下表為元素周期表前四周期的一部分,下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述中,正確的是()
A.W元素的第一電離能小于Y元素的第一電離能
B.Y、Z的陰離子電子層結(jié)構(gòu)都與R原子的相同C.p能級(jí)未成對(duì)電子最多的是Z元素D.X元素是電負(fù)性最大的元素
【解析】根據(jù)五種元素所處位置,X、W、Y、R、Z五種元素分別為:F、P、S、Ar、Br。P元素的第一電離能比S元素的第一電離能要略大,Z的陰離子比R原子多一個(gè)電子層,故A選項(xiàng)和B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。W元素的p能級(jí)上有3個(gè)未成對(duì)的電子,故C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的;X是所有元素中非金屬性最強(qiáng)的元素,即D選項(xiàng)是正確的。
【答案】D
11.如圖所示是元素周期表前六周期的一部分,關(guān)于元素X、Y、Z的敘述正確的是()
①X的氣態(tài)氫化物與Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能發(fā)生反應(yīng)生成鹽②X、Y、Z的氣態(tài)氫化物的水溶液的酸性X<Y<Z③Z的單質(zhì)在常溫下是液體,可與鐵粉反應(yīng)④Z的原子序數(shù)比Y大19
⑤Z所在的周期中含有32種元素A.只有③B.①④C.①②③④D.①②③④⑤
【解析】由周期表位置可確定R為氦,X、Y、Z分別為氮、硫、溴,再據(jù)此推斷!敬鸢浮緾12.(201*課標(biāo)全國(guó)理綜,13)短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。元素W是制備一種高效電池的重要材料,X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層的2倍。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的..是()
A.元素W、X的氯化物中,各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.元素X與氫形成的原子比為1∶1的化合物有很多種C.元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成D.元素Z可與元素X形成共價(jià)化合物XZ2
【解析】根據(jù)題意可判斷元素W、X、Y、Z分別是H、C、Al、S。A不對(duì),因?yàn)镠Cl中的氫原子滿足2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);B正確,因?yàn)镃與H元素形成的1∶1的化合物可以是C2H2、C6H6、C8H8等;C正確,因?yàn)閱钨|(zhì)鋁與氫氧化鈉或鹽酸反應(yīng)都會(huì)生成氫氣;D正確,因?yàn)镃與S可以形成共價(jià)化合物CS2。
【答案】A
13.有X、Y兩種元素,原子序數(shù)≤20,X的原子半徑小于Y,且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同(選項(xiàng)中m、n均為正整數(shù))。下列說(shuō)法正確的是()
A.若X(OH)n為強(qiáng)堿,則Y(OH)n也一定為強(qiáng)堿
B.若HnXOm為強(qiáng)酸,則X的氫化物溶于水一定顯酸性
C.若X元素形成的單質(zhì)是X2,則Y元素形成的單質(zhì)一定是Y2D.若Y的最高正價(jià)為+m,則X的最高正價(jià)一定為+m
【解析】因X的原子半徑小于Y且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同,則推知X、Y屬同主族,且X在Y上面的周期,因此A項(xiàng)中若X(OH)n為強(qiáng)堿,則Y(OH)n也一定為強(qiáng)堿,A正確;B項(xiàng)中HnXOm為強(qiáng)酸,其氫化物溶于水不一定顯酸性,如HNO3→NH3,B錯(cuò);C項(xiàng)中X元素單質(zhì)是X2,但Y元素單質(zhì)不一定為Y2,如O2和S,C錯(cuò);D項(xiàng)中若Y的最高正價(jià)為+m,但X的最高正價(jià)不一定為+m,如F無(wú)正價(jià),而Cl的最高正價(jià)為+7,D錯(cuò)。
【答案】A
14.下列軌道表示式所表示的元素原子中,其能量處于最低狀態(tài)的是()
【解析】能量最低狀態(tài)是指處于基態(tài)時(shí)的狀態(tài),A、B、C中原子均處于激發(fā)態(tài),故均不正確。
【答案】D15.(201*江蘇化學(xué),2)下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是()A.N2的電子式:NN
B.S2的結(jié)構(gòu)示意圖:
C.質(zhì)子數(shù)為53、中子數(shù)為78的碘原子:53131I
-D.鄰羥基苯甲酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
-【解析】N2的電子式為NN,A項(xiàng)錯(cuò);S2的結(jié)構(gòu)示意圖為,B項(xiàng)錯(cuò);D項(xiàng)為間羥基苯甲酸,故D項(xiàng)錯(cuò)。
【答案】C
16.下列說(shuō)法中正確的是()
A.第三周期所含的元素中鈉的第一電離能最小B.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C.在所有元素中,氟的第一電離能最大D.鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大【解析】同周期中堿金屬元素的第一電離能最小,稀有氣體最大,A正確,C不正確;由于Mg的價(jià)電子構(gòu)型為3s2,而Al的價(jià)電子構(gòu)型為3s23p1,故鋁的第一電離能小于Mg的;D中鉀比鎂更易失電子,鉀的第一電離能小于鎂的第一電離能,D不正確。
【答案】A
17.具有下列電子排布式的原子中,半徑最大的為()A.1s22s22p63s1B.1s22s22p63s23p64s1C.1s22s22p63s2D.1s22s22p63s23p64s2
【解析】根據(jù)電子排布式可知,A項(xiàng)為Na,B項(xiàng)為K,C項(xiàng)為Mg,D項(xiàng)為Ca,顯然K原子半徑最大。
【答案】B18.(201*福州檢測(cè))下列對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究意義的描述不正確的是()
A.研究鑭系元素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系,可以尋找到功能奇特的光、電、磁等材料B.研究影響生物大分子的生物活性和生理活性的結(jié)構(gòu)因素,可以幫助人類認(rèn)識(shí)生命運(yùn)動(dòng)機(jī)理
C.研究材料的結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系,可以得到強(qiáng)度大、密度小、穩(wěn)定性好、耐腐蝕的合成材料
D.研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,可以解決人類面臨的能源、環(huán)境、疾病、生命起源等各種危機(jī)【答案】D二、非選擇題
19.現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如表:元素編號(hào)元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)T單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng),所得溶液呈弱酸性XL層p電子數(shù)比s電子數(shù)多2個(gè)Y第三周期元素的簡(jiǎn)單離子中半徑最小ZL層有三個(gè)未成對(duì)電子(1)寫(xiě)出元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖________________________________________________________________________。
寫(xiě)出元素Z的氣態(tài)氫化物的電子式________(用元素符號(hào)表示)。
(2)寫(xiě)出Y元素最高價(jià)氧化物的水化物的電離方程式________________________________________。
(3)元素T與氯元素相比,非金屬性較強(qiáng)的是________(用元素符號(hào)表示),下列表述中能證明這一事實(shí)的是________。
a.常溫下氯氣的顏色比T單質(zhì)的顏色深
b.T的單質(zhì)通入氯化鈉水溶液不能置換出氯氣c.氯與T形成的化合物中氯元素呈正價(jià)態(tài)
(4)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異是學(xué)習(xí)的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的單質(zhì)中化學(xué)性質(zhì)明顯不同于其他三種單質(zhì)的是________,理由是______________________________。
【解析】T、X、Y、Z分別是F、O、Al、N,要注意Al(OH)3的兩性,書(shū)寫(xiě)電離方程
+-+-
式時(shí)要規(guī)范:H+AlO2+H2OAl(OH)3Al3+3OH,同主族元素半徑越小,非金屬性愈強(qiáng),所以非金屬性F>Cl。在F與Cl形成的化合物中氯元素呈正價(jià),說(shuō)明共用電子對(duì)偏向F,即說(shuō)明F的非金屬性強(qiáng),a項(xiàng)顏色是物理性質(zhì),b項(xiàng)是因?yàn)榘l(fā)生了2F2+2H2O===4HF+O2,F(xiàn)2和熔融的NaCl反應(yīng)可生成Cl2。F2、O2、N2為非金屬單質(zhì),有氧化性;Al為金屬,有還原性。
【答案】(1);
+-+-
(2)H+AlO2+H2OAl(OH)3Al3+3OH(3)F;c
(4)Al;具有還原性
20.(201*年淄博一中高二月考)
(1)某元素最高化合價(jià)為+5,原子最外層電子數(shù)為2,半徑是同族中最小的,其核外電子排布式為_(kāi)_______,價(jià)電子構(gòu)型為_(kāi)_______,屬________區(qū)元素。
(2)某元素原子的價(jià)電子構(gòu)型為4s24p1,它屬于第________周期________族,最高正化合價(jià)為_(kāi)_______,元素符號(hào)是________。
(3)原子序數(shù)為24的元素原子中有________個(gè)電子層,________個(gè)能級(jí),________個(gè)未成對(duì)電子。
(4)請(qǐng)寫(xiě)出有2個(gè)能層的p軌道中只有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子的外圍電子排布圖(有幾個(gè)寫(xiě)幾個(gè))________________。
【解析】(1)因?yàn)樽钔鈱与娮訑?shù)為2,但最高正化合價(jià)卻為5,說(shuō)明該元素是副族元素。
2262632
依據(jù)同族中半徑最小,即為第四周期元素:1s2s2p3s3p3d4s,屬d區(qū)元素。
(2)由價(jià)電子構(gòu)型4s24p1,確定屬于第四周期第ⅢA族,最高正化合價(jià)為+3,是Ga。
1s2s2p3s(3)原子序數(shù)為24的元素原子核外電子排布圖為:↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
3p3d4s↑↓↑↓↑↓即有4個(gè)電子↑↑↑↑↑↑層,7個(gè)能級(jí),6個(gè)未成對(duì)電子。
(4)只有兩個(gè)能層的p軌道只有一個(gè)未成對(duì)電子的元素為B(1s22s22p1)和F(1s22s22p5),外
2p2p圍電子排布圖分別為↑和↑↓↑↓↑
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d34s23d34s2d(2)四ⅢA+3Ga(3)476
2p2p(4)↑和↑↓↑↓↑
21.(201*濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校第二學(xué)期模塊考試)有A、B、C、D、E五種元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,且都小于20。其中C、E是金屬元素;A和E屬同一族,它們?cè)拥淖钔鈱与娮优挪紴閚s1。B和D也屬同一族,它們?cè)幼钔鈱拥膒能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)電子數(shù)的兩倍,C原子最外層電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出C元素基態(tài)原子的電子排布式:________________。
(2)用軌道表示式表示D元素原子的價(jià)電子構(gòu)型:________________。(3)寫(xiě)出E離子的結(jié)構(gòu)示意圖:________________。
(4)元素B與D的電負(fù)性的大小關(guān)系:B________D,C與E的第一電離能的大小關(guān)系:C________E。(填>、>
(5)KAl(SO4)212H2O凈水劑
22.下表是元素周期表的一部分:族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA周期一①二②③④⑤⑥三⑦⑧⑨⑩(1)表中元素⑩的氫化物的化學(xué)式為_(kāi)_______,此氫化物的還原性比元素⑨的氫化物的還原性________(填“強(qiáng)”或“弱”);
(2)某元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1,則該元素的元素符號(hào)是________;(3)已知某些不同族元素的性質(zhì)也有一定的相似性,如元素③與元素⑧的氫氧化物有相似的性質(zhì)。寫(xiě)出元素③的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________________;又如表中與元素⑦的性質(zhì)相似的不同族元素是________________(填元素符號(hào))。
【解析】根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可以知:①表示H;②表示Li;③表示Be;④表示B;⑤表示N;⑥表示O;⑦表示Mg;⑧表示Al;⑨表示S;⑩表示Cl。
(1)元素⑩的氫化物的化學(xué)式為HCl,根據(jù)元素遞變規(guī)律可知此氫化物的還原性比H2S的還原性弱。
(2)根據(jù)元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1可分析知:若該元素位于第二周期則其電子排布式為1s22s22px,根據(jù)題干條件知2+2=x+1,x=3,該元素為N元素;若該元素位于第三周期其電子排布式為1s22s22p63s23px,根據(jù)題干條件知2+2+2=x+6+1,所以該元素一定不是第三周期中的元素。
(3)根據(jù)對(duì)角線規(guī)則可知②的性質(zhì)與元素⑦相似!敬鸢浮(1)HCl弱(2)N
(3)Be(OH)2+2NaOH===Na2BeO2+2H2OLi
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