高三化学总复习《原子结构与性质》练习题及答案

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高三化学总复习《原子结构与性质》练习题及答案
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题
1.含氰废水中氰化物的主要形态是HCN
和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离
子,其片段为;下列说法正确的是
A.最高正价:① > ① > ①B.离子半径:① > ① > ①C.电负性:① > ① > ①D.金属性:① > ① > ①
A.基态3
Fe+的价电子轨道表示式为
B.3
sp杂化轨道模型:
C.键线式为的有机物存在顺反异构D.Be原子最外层电子的电子云轮廓图为
A .第三周期某元素的前5个电子的电离能如图1所示,该元素是Al
B .铝镁合金是优质储钠材料,原子位于面心和顶点,其晶胞如图2所示。

1个铝原子周围有12个镁原子最近且等距离
C .某气态团簇分子结构如图3所示,该气态团簇分子的分子式为EF 或FE
D .图4所示是()236Zn NH +
⎡⎤⎣⎦的部分结构,其中H -N -H 键的键角比3NH 的键角大,与3NH 中N 原子的孤电子对在该配离子中转化为成键电子对有关
8.某螯合物(含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物)是一种矿物类饲料添加剂,结构简式如图所示。

已知W 、X 、Y 、Z 、M 为元素周期表中前四周期的元素,原子序数依次增大,Z 为地壳中含量最高的元素,M 形成的二价阳离子核外电子各层均全充满。

下列有关说法正确的是
A .该物质中所有的非金属元素都分布在元素周期表的p 区
B .该化合物中M 通过螯合作用形成的配位键是5
C .第一电离能由小到大的顺序是:X Y Z <<
D .Z 形成的简单气态氢化物的沸点比其同族的高
9.铵明矾[NH 4Al(SO 4)2·12H 2O]是常用的食品添加剂。

下列判断正确的是
A .原子半径:r(Al)<r(S)
B .电负性:χ(O)<χ(S)
C .第一电离能:I 1(N)<I 1(F)
D .键角:NH 4+
<H 2O 10.下列关于原子结构的叙述错误的是
A .60
27Co 中质子数是27,中子数是33 B .基态氮原子的最高能级上有5个电子
B.d的一种酸的电子式:
C .阿霉素与环糊精通过共价键结合形成超分子包合物
D .阿霉素分子中,基态原子的第一电离能最大的元素为N
二、实验题
16.某课题组正在研究与3Cr +相关的课题,包括钢材酸洗废液中除去3Cr +原理以及含较高浓度3Cr +的工业废水中3Cr +资源化利用,过程如下:
(1)配制模拟酸洗废液 配制pH 0.1=的4FeSO 和24H SO 混合溶液,向其中加入计算量的24Na CrO ,得到100mL 含铬量为500mg /L 的模拟酸洗废液。

24Na CrO 转化为3Cr +的离子方程式为_______。

(2)研究除3Cr +原理
如图-1所示,向三颈瓶中加入5g 铁粉,在搅拌下加入模拟酸洗废液50mL ,40①下加热1.5h ,产生不溶物,过滤。

①基态3Cr +的核外电子排布式为_______。

①采用40①水浴加热的优点为_______。

(3)除3Cr +原理推测如下:
①加入铁粉与溶液中的H +反应,溶液中的2Fe +和OH -含量升高;随着溶液pH 升高,2Fe +更易与OH -结合生成2Fe(OH);2Fe(OH)进一步氧化生成3Fe(OH)胶体;3Cr +一方面因2Fe(OH)和3Fe(OH)胶体具有较好的吸附性被除去,3Cr +被除去的另一重要原因是_______。

研究废水中较高浓度3Cr +的资源化应用——制备3Cr(OH)
已知:Cr(①)的存在形态的物质的量分数随溶液pH 的分布如图-2所示。

①先从含高浓度3CrCl 的工业废水中分离、提纯,得到3CrCl 溶液,再由3CrCl 溶液制得3Cr(OH)。

请补充完整由3CrCl 溶液制得3Cr(OH)的实验方案:取分离、提纯得到的3CrCl 溶液,_______,低温烘干,得到高纯3Cr(OH)晶体。

[实验中须使用...
的试剂:22mol /L Ba(OH)溶液、30.1mol /L AgNO 溶液、301mol /L HNO .溶液、蒸馏水] ①测定3Cr(OH)样品纯度。

准确称取0.9000g 样品,溶于过量硫酸并配成250.0mL 溶液。

取25.00mL 溶液,
用足量4228NH S O ())溶液将3Cr
+氧化为227Cr O -,煮沸除去过量的4228(NH )S O ,冷却至室温。

再加入过量KI 溶液,以淀粉溶液为指示剂,用2230.1000mol /L Na S O 标准溶液滴定至终点,消耗223Na S O 溶液24.00mL 。

已知反应:232722Cr O 6I 14H 3I 2Cr 7H O --++++=++ 2222346I 2S O S O 2I ---+=+
计算3Cr(OH)样品的纯度_______(写出计算过程,结果保留四位有效数字)。

17.硫酸四氨合铜(II)([Cu(NH 3)4]SO 4•H 2O)晶体是一种重要的染料及农药中间体,小组同学拟用CuSO 4溶液为原料来制备。

I.制备[Cu(NH 3)4]SO 4溶液
实验1:
实验2:
(1)实验1中生成蓝色沉淀的化学方程式是_______。

(2)实验2中溶液由最初的蓝色变为深蓝色,是因为其中的配离子由_______变为[Cu(NH3)4]2+。

(3)Cu2+的价层电子的轨道表示式是_______,分析[Cu(NH3)4]2+中配位键形成的原因:_______。

(4)研究实验1、2中现象不同的原因。

【提出猜测】
NH促进了[Cu(NH3)4]2+的生成。

i.Na+可能影响[Cu(NH3)4]2+的生成。

ii.+
4
【进行实验】
将浊液a过滤,洗涤沉淀,把所得固体分成两份。

①向其中一份加入______(填操作和现象),说明猜测i不成立。

①向另一份加入过量6mol/L氨水,再滴入几滴_______(填试剂),沉淀溶解,得到深蓝色溶液,说明猜测ii 成立。

【实验反思】
NH能促进[Cu(NH3)4]2+的生成的原因:______。

①从平衡移动的角度,结合化学用语解释+
4
II.制备硫酸四氨合铜晶体
用蒸发、结晶的方法从实验2所得深蓝色溶液中获得的晶体中往往含有Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4等杂质。

资料:i.[Cu(NH3)4]SO4•H2O受热易分解;
ii.[Cu(NH3)4]SO4•H2O在乙醇-水的混合溶剂中
溶解度随乙醇体积分数的变化如图所示。

(5)结合上述信息分析,从实验2所得深蓝色溶液中获得较多晶体[Cu(NH3)4]SO4•H2O的措施是_______(写出两条即可)。

18.磁铁矿的主要成分是Fe3O4。

某同学设计实验证明磁铁矿石中存在+2、+3价的铁元素。

(1)Fe2+的核外电子排布式为_______,具有_______种运动状态不同的电子。

(2)步骤一:取少量磁铁矿石样品,粉碎后加入过量的试剂A溶解,试剂A可选用_______(填字母)。

A.氨水B.氢氧化钠溶液C.盐酸D.硫酸
(3)步骤二:验证:Fe3+。

取溶解后的液体少许,加入少量_______,若观察到溶液变为血红色,则证明有Fe3+。

(4)步骤三:验证:Fe2+。

取溶解后的液体少许,加入少量_______,若观察到_______,则证明有Fe2+。

19.无水二氯化锰(MnCl2,极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯)常用于铝合金冶炼、有机氯化物触媒等,某兴趣小组用四水醋酸锰[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(CH3COCl,沸点:51①,与水反应生成CH3COOH和HCl为原料制备无水二氯化锰。

实验步骤如下:
①.将四水醋酸锰、乙酰氯和苯加入容器中,室温搅拌、静置一会,抽滤,得到无水醋酸锰;
①.将无水醋酸锰、苯加入烧瓶中,滴加乙酰氯,加热回流,反应完全后,静置,抽滤、洗涤,得到无水二氯化锰粗产品。

装置(夹持装置已省略)如图1所示;
①.将无水二氯化锰粗产品进行纯化,得到无水二氯化锰。

回答下列问题:
(1)基态Mn2+核外电子排布式为___________;图1中,盛放乙酰氯的仪器名称为___________。

(2)简述步骤①能获得无水醋酸锰的原理:___________(语言叙述)。

(3)步骤①除了生成无水二氯化锰外,还有(CH3CO)2O生成,写出该反应的化学方程式:___________。

(4)步骤①设置室温下反应,而步骤①设置在加热回流下反应,其原因是___________。

(5)抽滤和普通过滤装置如图2所示,简述抽滤的优点:___________(任写一种)。

(6)步骤①纯化,装置如图3所示:
①打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化。

请给纯化完成后的操作排序:纯化完成→(___________ )→(___________ )→(___________)→(___________ ) →将产品转至干燥器中保存,_______
a .拔出圆底烧瓶的瓶塞
b .关闭抽气泵
c .关闭加热器,待烧瓶冷却至室温
d .打开安全瓶上旋塞
①图3装置中U 形管内NaOH 固体的作用是___________(写一条即可)。

(7)用滴定分析法确定产品纯度。

甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度;乙同学通。

过测定产品中氯元素的含量确定纯度。

合理的是___________(填“甲”或“乙”)同学的方法。

20.氯化氰(CNCl),又名氯甲氰,是重要的化工中间体,在农药、医药、化工助剂等方面有着广泛的应用。

某小组制备氯化氰并探究其性质,装置如图所示。

回答下列问题:
已知部分信息如下:
①CNCl 的熔点为-6.5①,沸点为13.1①,可溶于水并与水反应;NaCN 具有较强的还原性。

①合成原理:在105-~-①条件下 2Cl NaCN NaCl CNCl +=+
(1)2NaNO 所含元素中第一电离能最大的是___________(填元素符号)
(2)F 中干冰和丙酮的作用是降低温度,此时干冰___________(填“升华”或“凝华”)。

(3)实验中,先向D 中通入___________(填“2N ”或“2Cl ”)。

(4)D 中温度高于-5①,CNCl 与NaCN 反应只生成NaCl 和气体X(纯净物,其结构中不含环状结构),X 的结构式为___________。

(结构式:用一条短线代表一对共用电子对)
(5)向盛有2Na S 溶液的试管中通入少量CNCl ,然后滴加一滴3FeCl 溶液,溶液立即变为红色,2Na S 和CNCl 反应的离子方程式为___________。

【详解】A.铁元素的原子序数为26,基态铁离子的价电子排布式为3d5,价电子轨道表示式为
,故A错误;
B.1个s轨道与3个p轨道形成的3
sp杂化轨道模型为,故B错误;
C.由结构简式可知,2—丁烯酸分子中碳碳双键的碳原子连有不同的原子或原子团,存在顺反异构,故C
铃形,故D 错误;
故选C 。

5.C
【分析】短周期元素W 、X 、R 、Y 、Z 是化合物G 的组成元素,原子序数依次增大,化合物G 中R 、X 、Z 原子的最外层都满足8电子结构,X 形成3对共用电子对,Y 形成5对共用电子对,且同主族,说明X 为N ,Y 为P ;R 形成2对共用电子对,X 、R 同周期,R 为O ;Z 形成1对共用电子对,Z 的原子序数大于Y ,Z 为Cl ;W 形成1对共用电子对,W 的原子序数小于X ,W 为H ;据此作答。

【详解】根据分析W 、X 、R 、Y 、Z 依次为H 、N 、O 、P 、Cl 元素;
A .原子半径W (H )<X (N ),A 项错误;
B .同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,电负性Y (P )<Z (Cl ),B 项错误;
C .X 、Y 的最简单氢化物依次为NH 3、PH 3,由于NH 3分子间存在氢键、PH 3分子间不存在氢键,最简单氢化物的沸点NH 3>PH 3,即X >Y ,C 项正确;
D .W (H )、X (N )、R (O )组成的化合物可能是NH 4NO 3、HNO 3等,NH 4NO 3为离子化合物,D 项错误; 答案选C 。

6.C
【详解】A .钴元素的原子序数为27,价电子排布式为3d 74s 2,位于元素周期表的d 区,故A 正确; B .由题意可知,电解氯化亚钴溶液,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成密度比空气大的氯气,可用向上排空气法收集,故B 正确;
C .由题意可知,电解氯化亚钴溶液,水在阴极得到电子生成氢气和氢氧根离子,若将硫酸钠溶液换成硫酸镁溶液,镁离子会与阴极生成的氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀,导致溶液的导电性减弱,不利于电解的进行,故C 错误;
D .由得失电子数目守恒可知,34Co O 转化为34Na CoO 的化学方程式中34Co O 和2O 计量比为4①7,故D 正确;
故选C 。

7.D
【详解】A .由图可知该元素I 2、I 3差距较大,可知最外层只有两个电子,处于第三周期,则为Mg ,故A 错误;
B .由晶胞结构可知Al 位于面心,Mg 位于顶点,1个铝原子周围有4个镁原子最近且等距离,故B 错误;
C .该气态团簇分子由4个E 和4个F 组成,分子式为E 4F 4或F 4E 4,故C 错误;
D .由图可知该配离子中N 原子采用sp 3杂化,无孤电子对,而NH 3中N 原子有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间的排斥作用,使得键角变小,故D 正确;
故选:D 。

8.D
【分析】Z 为地壳中含量最高的元素,则Z 为O ;M 形成的二价阳离子核外电子各层均全充满,则M 为
B .d为Cl元素,一种酸即HClO为共价化合物,O原子分别与H和Cl共用一对电子对,电子式:
,B正确;
C.e为Se元素,与S同主族即价电子数为6,Se位于第四周期,其价电子排布式为4s24p4,C错误;
D .b 为Al 元素,c 为P 元素,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的酸性也增强,则磷酸的酸性更强,D 错误;
故选:B 。

12.A
【分析】短周期主族元素W 、X 、Y 、Z 、Q 原子序数依次增大。

W 与Q 同主族,且Q 的原子序数是W 的2倍,则W 为氧元素,Q 为硫元素;X 离子在同周期内离子半径最小,则X 为铝元素,所以Y 为硅元素,Z 为磷元素,以此解题。

【详解】A .水分子间存在氢键,所以简单氢化物沸点 22H O H S >,A 项正确;
B .Y 的氧化物2SiO 可以作光导纤维,B 项错误;
C .电子层越多,半径越大,同周期越靠左半径越大,则原子半径 Al S O >>,C 项错误;
D .同周期越靠右电负性越大,则硅元素的电负性比磷弱,D 项错误;
故选A 。

13.D
【分析】基态碳原子核外电子的轨道表示式为
,在2p 轨道中,存在两个自旋方向
相同的电子。

【详解】A .从图中可以看出,两个未成对电子分别占据两个不同的2p 轨道,则电子云形状相同,都为哑铃形或纺锤形,A 正确;
B .从图中可以看出,两个未成对电子分别占据两个2p 轨道,并且自旋方向相同,B 正确;
C .在同一原子的同一电子亚层中,不同轨道的能量相同,基态碳原子的两个未成对电子分别点据2p 亚层中的两个不同轨道,则电子的能量相同,C 正确;
D .在2p 亚层中,电子云有x 、y 、z 三种相互垂直的伸展方向,所以原子轨道取向不同,D 错误; 故选D 。

14.C
【详解】A .1913年玻尔提出氢原子结构模型,创造性的将量子学说与卢瑟福的原子核式结构结合起来,成为玻尔模型,即原子的构造原理,故A 正确;
B .门捷列夫按照相对原子质量大小制出第一张元素周期表,故B 正确;
C .美国化学家鲍林提出了电负性的概念和杂化轨道理论,故C 错误;
D .莫塞莱用实验证明元素的主要特性由其原子序数决定,而不是由原子量决定,故D 正确;
故选:C 。

15.C
【详解】A .阿霉素分子中饱和碳原子的杂化方式为3sp ,苯环上碳原子的杂化方式为2sp ,A 正确; B .红外光谱法是利用物质对红外线的特征吸收建立起来的分析方法,因此红外光谱法可推测阿霉素分子中的官能团,B 正确;
(2)[Cu(H 2O)4]2+ (3) 氨分子中的氮原子提供孤电子对,Cu 2+提供空轨道
(4) 过量6mol/L 氨水,蓝色沉淀不溶解 硫酸铵溶液 由于Cu(OH)2+4NH 3•H 2O
[Cu(NH 3)4]2++2OH -+4H 2O ,加入4NH +能结合OH -使平衡正移,促进[Cu(NH 3)4]2+的生成
(5)降低温度,加入乙醇
【分析】往硫酸铜溶液中加入氨水,生成氢氧化铜蓝色沉淀。

若往沉淀中继续加入氨水,沉淀不溶解;若往硫酸铜溶液中加入氨水,生成的氢氧化铜蓝色沉淀能溶于氨水,则表明起初反应生成的硫酸铵能促进铜氨离子的生成。

【详解】(1)实验1中生成的蓝色沉淀为Cu(OH)2,化学方程式是CuSO 4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na 2SO 4。

答案为:CuSO 4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na 2SO 4;
(2)实验2中,起初溶液中含有[Cu(H 2O)4]2+,呈蓝色,后来变为深蓝色的[Cu(NH 3)4]2+,是因为其中的配离子由[Cu(H 2O)4]2+变为[Cu(NH 3)4]2+。

答案为:[Cu(H 2O)4]2+;
(3)Cu 2+的价层电子排布式为3d 9,轨道表示式是 ,[Cu(NH 3)4]2+中,配位键是在Cu 2+与NH 3分子间形成,形成的原因:氨分子中的氮原子提供孤电子对,Cu 2+提供空轨道。

答案为:
;氨分子中的氮原子提供孤电子对,Cu 2+提供空轨道;
(4)①去除了Na +,需验证在没有Na +的情况下沉淀是否溶解,所以向其中一份加入过量6mol/L 氨水,蓝色沉淀不溶解,说明猜测i 不成立。

①硫酸铜溶液中加入氨水,生成硫酸铵,则应向另一份加入过量6mol/L 氨水,再滴入几滴硫酸铵溶液,沉淀溶解,得到深蓝色溶液,说明猜测ii 成立。

①+
4NH 的存在,能促进[Cu(NH 3)4]2+的生成,则表明+4NH 能促进Cu(OH)2+4NH 3•H 2O
[Cu(NH 3)4]2++2OH -+4H 2O 平衡的正向进行,所以从平衡移动的角度,结合化学用语解释+
4NH 能促进
[Cu(NH 3)4]2+的生成的原因:由于Cu(OH)2+4NH 3•H 2O [Cu(NH 3)4]2++2OH -+4H 2O ,加入4NH +
能结合OH -使平衡正移,促进[Cu(NH 3)4]2+的生成。

答案为:过量6mol/L 氨水,蓝色沉淀不溶解;硫酸铵溶液;由于Cu(OH)2+4NH 3•H 2O
[Cu(NH 3)4]2++2OH -+4H 2O ,加入4NH +能结合OH -使平衡正移,促进[Cu(NH 3)4]2+的生成;
(5)信息显示,温度高,[Cu(NH 3)4]SO 4•H 2O 易分解,在乙醇中,[Cu(NH 3)4]SO 4•H 2O 的溶解度降低,则从
(4)D中温度高于-5①,CNCl与NaCN反应只生成NaCl和气体X(纯净物,其结构中不含环状结构),X为
≡≡;
(CN)2,X的电子式为,结构式为N C-C N
(5)本实验在通风橱中进行且操作者佩戴防毒面具,原因是CNCl和Cl都有毒。

向盛有Na S溶液的试管。

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