1、模块素养评价(第一三章)(75分钟 100分)一、选择题。本题共 16 小题，共 44 分。第 110 小题，每小题 2 分；第 1116 小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1(2021 年湖北适应性测试)146C 的衰变反应为146zCX+e，其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为 5 730 年。下列说法正确的是()A146C 与 zX互为同位素B146C 与 zX的中子数相同C126C 与146C 的价层轨道电子数相差 2D某考古样品中146C 的量应为其 11 460 年前的14【解析】选 D。由146zCX+e可知，zX为14
2、7 N，146C 与147 N 质子数不同，不互为同位素，故 A 错误；146C 的中子数为 1468，147 N中子数为 1477，中子数不同，故 B 错误；126C 和146C 的核外电子数都为 6，价层轨道电子数相等，故 C 错误；11 460年经历了 2 个半衰期，(12)214，146C 的量应为其 11 460 年前的14，故 D 正确。【补偿训练】(2021邯郸高二检测)下列各项叙述中，正确的是()ABr的核外电子排布式：Ar4s24p6BNa 的简化电子排布式：Na3s1C基态 Cr 原子的价层电子排布式：3d44s2D价层电子排布为 4s24p3 的元素位于第四周期第A 族，
3、是 p 区元素【解析】选 D。Br核外有 36 个电子，核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p6或Ar3d104s24p6，故 A 错误；Na 原子核外有 11 个电子，根据构造原理书写，Na 原子简化的核外电子排布式为Ne3s1，故 B 错误；Cr 原子核外有 24 个电子，在电子轨道上的电子排布全充满、半充满和全空的状态时，具有较低的能量和较大的稳定性，基态 Cr 原子价层电子排布式为 3d54s1，故 C 错误；价层电子排布为 4s24p3 的元素为 As，有四个电子层，最外层电子数为 5，位于第四周期第A 族，是 p 区元素，故 D 正确。2(2021青岛高
4、二检测)下列说法不正确的是()A某价层电子排布为 4d25s2 的基态原子，该元素位于周期表中第五周期第B 族B在元素周期表中，s 区、d 区和 ds 区的元素都是金属元素C当碳原子的核外电子排布由转变为时，释放能量，由激发态转化成基态D非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是 2 或 8【解析】选 B。某价层电子排布为 4d25s2 基态原子，价层电子数为 4，位于第五周期，该元素位于周期表中第五周期第B 族，故 A 正确；H 为 s 区元素，d 区和 ds 区的元素都是金属元素，故 B 错误；碳原子的核外电子排布为 1s22s22p2，该原子处于基态，当核外电子排布为 1s
5、22s12p3，该原子处于激发态，所以由转变为的过程为由激发态转化成基态，故 C 正确；非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定都满足稳定结构，如 PCl5，P 原子最外层为 10 个电子，故最外层电子数不一定是 2 或 8，故 D 正确。3(2021如皋高二检测)X、Y、Z 和 W 为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X 的一种核素可用于测定文物的年代，基态 Y 原子的电子总数是其最高能级电子数的 2 倍，Z 是短周期中金属性最强的元素，W 的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是()AZ 可与 Y 形成化合物 Z2Y2B原子半径：r(Z)r(W)r(Y)r(X)C第一电离能：
6、WXYZDX 的氢化物中不存在非极性共价键【解析】选 A。X、Y、Z 和 W 为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X 的一种核素可用于测定文物的年代，则 X 为 C 元素，Z 是短周期中金属性最强的元素，则Z 为 Na 元素，基态 Y 原子的电子总数是其最高能级电子数的 2 倍，则 Y 的核外电子排布式为 1s22s22p4，Y 为 O 元素，W 的单质为黄绿色气体，则 W 为 Cl 元素。Y 为 O元素，Z 为 Na 元素，Z 可与 Y 形成化合物 Na2O2，故 A 正确；X 为 C 元素，Y 为 O元素，Z 为 Na 元素，W 为 Cl 元素，第三周期元素的原子比第二周期元素原子多一
7、个电子层，则第三周期元素原子半径大于第二周期，同周期元素随核电荷数增大原子半径减小，则原子半径：NaClCO，即 r(Z)r(W)r(X)r(Y)，故 B错误；同周期元素第一电离能随核电荷数增大呈逐渐增大的趋势，同主族元素第一电离能随核电荷数增大呈逐渐减小的趋势，第一电离能：YWXZ，故 C错误；X 为 C 元素，C 元素的氢化物可以为甲烷或乙烷，甲烷中只含有碳氢单键，为极性共价键，乙烷中碳碳单键为非极性共价键，故 D 错误。4(2021太原高二检测)下列有关分子的结构和性质的说法正确的是()AH2O2 和 C2H2 均为直线形的非极性分子BNF3 和 PCl3 均为三角锥形分子，中心原子均为
8、 sp3 杂化CH3BO3 和 H3PO3 均为三元酸，结构式均为(XB，P)DCH4 和白磷(P4)分子均为正四面体形分子，键角均为 10928【解析】选 B。C2H2 中 4 个原子在同一直线上，正负电荷中心重合，为直线形的非极性分子，但 H2O2 中 4 个原子不在同一直线上，正负电荷中心不重合，为空间结构的极性分子，A 项错误；NF3 和 PCl3 中 N、P 成键电子对均为 3，均有一个孤电子对，杂化轨道数均为 4，中心原子均为 sp3 杂化，均为三角锥形分子，B 项正确；H3BO3的结构式为，其溶液呈酸性是因为 H3BO3 与水电离出的 OH结合为B(OH)4：H3BO3H2OB(
9、OH)4H，因此 H3BO3 为一元酸，H3PO3 的结构式为，1 个 H3PO3 分子能电离产生 2 个 H，为二元酸，C 项错误；CH4和白磷(P4)分子均为正四面体形，但键角分别为 10928和 60，D 项错误。5(2021武汉高二检测)下列说法中正确的是()A单晶硅为分子晶体B乙烯分子中，碳原子的 sp2 杂化轨道形成 键，未杂化的 2p 轨道形成 键C键长 HF HCl HBr HI，因此稳定性 HF HCl HBr HIDPH3 分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用弱【解析】选 B。单晶硅与金刚石的晶体结构相似，为空间网状结构，为共价晶体，A 错误；乙烯
10、分子中含碳碳双键，碳原子的 sp2 杂化轨道形成 键，未杂化的 2p轨道形成 键，B 正确；键长 HF HCl HBr HClHBrHI，C 错误；PH3 分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强，D 错误。6(2020西安高二检测)根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型正确的是()选项分子式中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的立体构型ASO2sp直线形直线形BHCHOsp2平面三角形三角锥形CH3Osp2四面体形平面三角形Dsp3正四面体形正四面体形4NH【解析】选 D。A.SO2 中心原子 S 的价层电子对数212(622)3
11、，杂化方式 sp2 杂化，价层电子对互斥模型为平面三角形，分子的立体构型为 V 形结构，A 错误；B.HCHO 分子中心原子 C 的价层电子对数312(42121)3，杂化方式 sp2 杂化，价层电子对互斥模型为平面三角形，分子的立体构型为平面三角形，B 错误；C.H3O分子中心原子 O 的价层电子对数312(6311)4，杂化方式 sp3 杂化，价层电子对互斥模型为四面体形，离子的立体构型为三角锥形，C 错误；D.NH4分子中心原子 N 的价层电子对数412(5411)4，杂化方式 sp3 杂化，价层电子对互斥模型为正四面体形，离子的立体构型为正四面体形，D 正确。7(2021成都高二检测)
12、下列叙述中，正确的是()A在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同B如图所示银的晶胞中有 14 个银原子C11 号到 18 号元素位于元素周期表中同一周期，所以元素的电负性逐渐增大D固态时能导电的晶体一定是金属晶体【解析】选 A。同一能级上的同一轨道上最多排 2 个电子，两个电子的自旋方向不同，其运动状态肯定不同，所以在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同，故 A 正确；由均摊法可知图示银的晶胞中银原子个数818 612 4，故B 错误；11 号到 18 号元素位于同一周期，元素的电负性逐渐增大，但 0 族元素除外，故 C 错误；固态时能导电的晶体不一定是金属晶体，如石墨能导电，但石墨不
13、是金属晶体，故 D 错误。8(2021莆田高二检测)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点及面心，实心球所示原子位于立方体内)类似。有关冰晶胞的说法合理的是()A冰晶胞内水分子间以共价键相结合B晶体冰与金刚石晶体硬度都很大C冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是一种 键D氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似【解析】选 D。冰晶胞内水分子间以氢键结合，故 A 错误；晶体冰为分子晶体，硬度很小，而金刚石晶体属于共价晶体，硬度很大，故 B 错误；氢键有饱和性和方向性，每个 H 原子只能形成一个氢键，但不属于化学键，不是一种 键，故
14、C 错误；每个冰晶胞平均占有分子个数418 812 68，H2O 的氧原子中含有 2 个 键和 2 个孤电子对，金刚石中每个碳原子含有 4 个 键且没有孤电子对，所以水中的 O 和金刚石中的 C 都是 sp3 杂化，且水分子间的氢键具有方向性，每个水分子中一个氧原子可以和另外 2 个水分子中的氢原子形成2 个氢键，2 个氢原子可以和另外 2 个水分子中的氧原子形成氢键，所以每个水分子可与相邻的 4 个水分子形成 4 个氢键，导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相似，故 D 正确。9(2021合肥高二检测)下列叙述中，不正确的是()A微粒半径由小到大顺序是 HLiHB杂化轨道只用于形成 键或用于容
15、纳未参与成键的孤电子对CCu(NH3)42中 H 提供接受孤电子对的空轨道D分子的中心原子通过 sp3 杂化轨道成键时，该分子不一定为四面体结构【解析】选 C。H核外无电子，半径最小，Li和 H核外电子排布相同，H核电荷数较小，半径较大，即半径 HLiH，A 正确；杂化轨道形成的键都是 键，而双键、三键中的 键都是未杂化的轨道形成的，故杂化轨道只用于形成 键或用于容纳未参与成键的孤电子对，B 正确；Cu(NH3)42中 Cu2给出空轨道，N 提供孤电子对，C 错误；分子的中心原子通过 sp3 杂化轨道成键时，若无孤电子对，则为四面体结构，若有孤电子对，则为三角锥形或 V 形，D 正确。10(2
16、021成都高二检测)石墨烯可看作将石墨的层状结构一层一层地剥开得到的单层碳原子；石墨炔是平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性和半导体性能，还可用于 H2 的提纯；将氢气氢化到石墨烯排列的六角晶格中，使每个碳原子都增加一个氢原子可得最薄的绝缘新材料石墨烷。下列有关说法中不正确的是()A石墨烯和石墨炔互为同素异形体B石墨炔有望替代二氧化硅用作半导体材料C12 g 石墨烯完全转变为石墨烷需标准状况下 11.2 L 氢气D石墨炔孔径略大于 H2 分子的直径，因此它是理想的 H2 提纯薄膜【解析】选 B。A.同素异形体是同种元素组成的结构不同的单质，石墨烯和石墨炔互为同素异形体，故 A 正确；B
17、.石墨炔是具有优良的半导体性能，可作半导体材料，但二氧化硅不是半导体材料，故 B 错误；C.每个 C 原子增加 1 个 H 原子后得到石墨烷，则碳原子与 H 原子数目相等，氢气物质的量为碳的一半，故 H2 的物质的量为 0.5 mol，标准状况下体积为 11.2 L，故 C 正确；D.碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于 H2 分子的直径，可以容纳 H2 分子，则石墨炔是理想的H2 提纯薄膜，故 D 正确。11(2021沈阳高二检测)短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，基态 W 的原子 2p 轨道处于半充满状态，基态 X 的原子的 2p 能级上只有一对成对电子，基态 Y 的原
18、子的最外层电子运动状态只有 1 种，元素 Z 与 W 同主族。下列说法错误的是()A第一电离能：WXYB电负性：YWZC简单离子半径：ZXY D最简单氢化物的沸点：XWZ【解析】选 B。W 是 N，X 是 O，Y 是 Na，Z 是 P 元素。A.非金属元素第一电离能大于金属元素；同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，但第A、第A 元素处于轨道的全满、半满的稳定状态，第一电离能大于相邻元素，则这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 NONa，即 WXY，A 正确；同一周期元素随原子序数的增大，元素电负性逐渐增大；同一主族元素，原子核外电子层数越多，元素电负性越小，所以电负性：NPNa，即 WZY，
19、B 错误；离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子排布相同时，离子的核电荷数越大，离子半径越小。O2、Na核外电子排布都是 2、8，有 2 个电子层；P3核外电子排布是 2、8、8，有 3 个电子层，所以简单离子半径：P3O2Na，即离子半径：ZXY，C 正确；H2O、NH3 有分子间氢键，PH3 没有，常温下 H2O 为液态，NH3 为气态，故沸点 H2ONH3PH3，D 正确。12(2021合肥高二检测)毒奶粉主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺()。下列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是()A所有氮原子均采取 sp3 杂化B一个三聚氰胺分子中共含有 15 个 键C属于极性分子D三聚氰胺
20、分子中所有原子可能共平面【解析】选 B。A 项，C=N 中 N 原子为 sp2 杂化，NH2 中 N 原子为 sp3 杂化，杂化类型不同，错误；B 项，分子中含 6 个 NH，6 个 CN，3 个 C=N，双键中有 1 个 键，共 15 个 键，正确；C 项，分子结构对称，为非极性分子，错误；D 项，分子中含有氨基，氨基为三角锥形结构，因此分子中所有原子不可能共平面，错误。13(2021大连高二检测)NH3 和 BF3 可以通过配位键形成化合物 NH3BF3，下列说法正确的是()ANH3 和 BF3 的立体构型都是三角锥形BNH3 和 BF3 的中心原子的杂化方式相同CNH3 和 BF3 形成
21、的化合物 NH3BF3 中各原子都达到 8 电子稳定结构DNH3 和 BF3 形成的化合物 NH3BF3 中 N 和 B 都采取的是 sp3 杂化【解析】选 D。NH3 分子的中心原子 N 原子上含有 3 个 键，中心原子上的孤电子对数12(531)1，所以 NH3 的 VSEPR 模型是四面体形，略去孤电子对后，其立体构型是三角锥形；BF3 分子的中心原子 B 原子上含有 3 个 键，中心原子上的孤电子对数12 (331)0，所以 BF3 分子的 VSEPR 模型是平面三角形，中心原子上没有孤电子对，所以其立体构型就是平面三角形，A 错误；BF3 中 B 原子杂化轨道数为12(331)33，
22、采取 sp2 杂化方式，NH3 中 N 原子杂化轨道数为12(531)34，采取 sp3 杂化方式，中心原子杂化轨道的类型不相同，B 错误；NH3BF3 中氢原子只有两个电子，C 错误；NH3BF3 中 B 原子有空轨道，N 原子有孤电子对，所以 NH3 提供孤电子对，BF3 提供空轨道，形成配位键，配位键也属于 键，则 N 原子形成 4 个 键，没有孤电子对，杂化轨道数为 4，采取 sp3 杂化方式，B 原子形成 4 个 键，没有孤电子对，杂化轨道数为 4，采取 sp3 杂化方式，D 正确。14(2021枣庄高二检测)高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为 0，部分为2。如
23、图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)，则下列说法中正确的是()A超氧化钾的化学式为 KO2，每个晶胞含有 4 个 K和 8 个 O2B晶体中每个 K周围有 8 个 O2，每个 O2周围有 8 个 KC晶体中与每个 K距离最近的 K有 12 个D该晶体中，0 价氧与2 价氧的数目比为 21【解析】选 C。由晶胞结构可知，晶胞中 K的个数为 818 612 4，O2的个数为 1214 14，故 A 错误；由晶胞结构可知，晶胞中每个 K周围有 6 个 O2，每个 O2周围有 6 个 K，故 B 错误；由晶胞结构可知，晶胞中与顶点 K距离最近的 K位于面心，则晶体中与每个 K距离最近的
24、K有 12 个，故 C 正确；晶体中 K与 O2个数分别为 4、4，所以 1 个晶胞中有 8 个氧原子，根据电荷守恒，2 价氧数目为 2，所以 0 价氧数目为 826，所以晶体中，0 价氧与2 价氧的数目比为 31，故 D 错误。15(2021泉州高二检测)某磷青铜晶胞结构如图所示，下列说法不正确的是()A.磷青铜化学式为 Cu3SnPB晶体中距离 Cu 原子最近的 P 原子有 6 个C晶体中距离 Sn 原子最近的 P 原子可构成正方体D若晶体密度为 a gcm3，则最近的 Cu 原子核间距为 223342NAa 1010pm【解析】选 B。用均摊法计算，Sn：818 1；P：1；Cu：612
25、 3，所以磷青铜化学式为 Cu3SnP，A 正确；以上底面 Cu 原子为研究对象，通过该平面可形成两个晶胞，在该晶胞中有 1 个 P 原子，在上面的晶胞中含有 1 个 P 原子，因此晶体中距离 Cu 原子最近的 P 原子有 2 个，B 错误；晶体中 Sn 原子位于晶胞的顶点，通过一个顶点可形成 8 个晶胞，P 原子位于晶胞中心，距离 Sn 原子最近的 P 原子在 8 个晶胞的体心，这 8 个 P 可构成正方体结构，C 正确；根据选项 A 可知：在 1 个晶胞中含有 3 个 Cu，1 个 Sn，1 个 P，所以晶胞的质量为 m（64331119）NA g342NA g，晶胞的体积为 Vm ga
26、gcm3 342NAacm3，晶胞参数为 L3 V 3342NAa cm3342NAa 1010pm，根据立体几何知识可知，最近的两个 Cu 原子核间距为面对角线的一半，所以最近的 Cu 原子核间距为 223342NAa 1010pm，D 正确。16(2021 年辽宁适应性测试)短周期元素 X、Y、Z、M 原子序数依次增大，Z 的基态原子 2p 轨道半充满，M 的最高正价与最低负价绝对值之差为 4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是()A电负性：XYZB原子半径：YZXC分子中 Z 原子的杂化方式均为 sp2DY、Z、M 的最高价氧化物的水化物均为强酸【解析】选 B。根据 Z 的基态
27、原子 2p 轨道半充满，推断 Z 是氮元素；M 的最高正价与最低负价绝对值之差为 4，则 M 是硫元素；根据分子结构图推断 X 是氢元素；Y 是碳元素。电负性 NC，A 错误；原子半径 CNH，B 正确；分子结构图中氮是 sp3 杂化，C 错误；碳酸是弱酸，D 错误。二、非选择题：本题共 4 小题，共 56 分。17(13 分)(2021厦门高二检测)短周期元素 T、X、Y、Z 的原子序数依次增大，其中元素 T、X 基态原子均有 2 个未成对电子，元素 Y 基态原子 s 能级的电子总数与 p 能级的电子总数相等，元素 Z 的价电子数等于电子层数。元素 W 位于第四周期，被誉为“太空金属”，其基
28、态原子所含未成对电子数为 2。(1)元素 X、Y、Z 的第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。元素 W 在周期表中的位置为_，元素 Y 在周期表_区。(2)T、X 分别与氢组成的 T2H2 与 H2X2 分子中，T、X 原子轨道的杂化类型分别是_。(3)T 与 X 可形成 TX23离子，TX23的空间构型为_(用文字描述)。(4)有同学推测，YX 的熔点比氯化钠高，其原因是_。(5)如图为具有较高催化活性材料金红石的晶胞结构，其化学式为_，判断其晶胞结构的最可靠科学方法是_。【解析】(1)同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第A 族、第A 族元素第一电离能大于
29、其相邻元素，同一主族，元素第一电离能随着原子序数增大而减弱，所以第一电离能大小顺序是 OMgAl；W 是 Ti 元素，在周期表中具体位置是第四周期第B 族；Y 是 Mg 元素，在周期表第三周期第A 族，属于 s 区元素；(2)T 是 C 元素、X 是 O 元素，分别与氢组成的 C2H2 与 H2O2 分子中，HCCH中碳原子含有三键，碳原子轨道的杂化类型是 sp；H2O2 的结构是 HOOH，O 原子的杂化轨道数是 4，轨道的杂化类型是 sp3；(3)TX23为 CO23，CO23的中心原子碳原子价层孤电子对数为 0，故 CO23为平面(正)三角形；(4)YX 为 MgO，其熔点比氯化钠高，两
30、者均为离子晶体，由于 Mg2、O2带的电荷高于 Na、Cl，且 Mg2半径小于 Na，O2半径小于 Cl，所以 MgO 的晶格能大于 NaCl；(5)晶胞中 Ti 原子数目1818 2、O 原子数目2412 4，所以 Ti、O 原子数目之比为 2412，化学式为 TiO2；检验晶胞结构的最可靠科学方法是 X射线衍射。答案：(1)OMgAl 第四周期B 族 s(2)sp、sp3(3)平面(正)三角形(4)两者均为离子晶体，由于 Mg2、O2带的电荷高于 Na、Cl，且 Mg2半径小于 Na，O2半径小于 Cl，所以 MgO 的晶格能大于 NaCl(5)TiO2 X 射线衍射【补偿训练】(2021
31、开原高二检测)氧元素和卤族元素都能形成多种物质，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解。(1)COCl2 的空间构型为_，溴的基态原子价电子排布式为_。(2)已知 CsICl2 不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列_(填字母)式发生。ACsICl2=CsClICl BCsICl2=CsICl2(3)根据表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_。元素氟氯溴碘第一电离能/(kJmol1)1 6811 2511 1401 008(4)下列分子既不存在“sp”键，也不存在“pp”键的是_(填字母)。AHCl BHF CSO2 DSCl
32、2(5)已知 ClO2为“V”形，中心氯原子周围有 4 对价层电子。ClO2中心氯原子的杂化轨道类型为_。(6)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示，由此可判断钙的氧化物的化学式为_。已知该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为 a cm，则氧化物的密度是_gcm3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为 NA)。【解析】(1)COCl2 中 C 原子的价电子对数为4223，C 原子采取 sp2 杂化，中心原子无孤电子对，所以它的空间构型为平面三角形，溴是 35 号元素，最外层电子为其价电子，4s 能级上排列 2 个电子，4p 能级上排列 5 个电子，其价电子排布式为
33、 4s24p5；(2)在离子晶体中离子半径越小，晶格能越大，比较两个反应的产物可知，由于氯离子的半径小于碘离子，所以 CsCl 的晶格能大于 CsI 的晶格能，故答案为 A；(3)第一电离能是指原子失去一个电子所需的能量，第一电离能越小，就越容易失去一个电子，比较表格中的数据可知，碘更容易形成较稳定的单核阳离子；(4)A.HCl 中存在“sp”键，B.HF 中存在“sp”键，C.SO2 中存在“pp”键，D.SCl2 中存在“pp”键，故答案为 D；(5)因为氯原子周围有四对价层电子，所以中心原子的杂化方式为 sp3 杂化；(6)根据均摊法可知晶胞中钙离子的个数为 612 818 4，O22的
34、个数为 1214 14，故其化学式为 CaO2，两个离得最近的钙是位于顶点和面心上的，它们的距离为晶胞棱长的 22，设晶胞的棱长为 b，则 b 2 a，根据 mV 4（4032）NA（2a）372 2NAa3 gcm3。答案：(1)平面三角形 4s24p5(2)A(3)碘(4)D(5)sp3(6)CaO2 72 2NAa318(14 分)不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金。目前铬被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火等领域。(1)Cr 基态原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为_。其核外有_种能量状态的电子。(2)金属铬的第二电离能(ICr)和锰的第二电离能(IMn)分别为 1 59
35、0.6 kJ mol1、1 509.0 kJ mol1，ICrIMn 的原因是_。(3)过氧化铬(CrO5)中 Cr 的化合价为6，则分子中 键、键的数目之比为_。(4)CrCl3 的熔点(83)比 CrF3 的熔点(1 100)低得多，这是因为_。(5)Cr 的一种配合物结构如图所示，该配合物中碳原子的杂化方式是_，阳离子中 Cr 的配位数为_，阴离子 ClO4的空间构型为_。(6)氮化铬晶体的晶胞结构如图所示，如果 N 与 Cr 核间距离为 a pm，则氮化铬的密度为_gcm3。(只要求列算式，不必计算数值)【解析】(1)基态铬原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，
36、价层电子的轨道表示式为。核外有 1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s 共 7 种能量状态的电子。(2)Cr、Mn 失去 1个电子后的结构分别为 3d5、3d54s1，Cr 的 3d 能级半满，为稳定结构，故 Cr 的第二电离能大于 Mn 的第二电离能。(3)设 CrO5 中2 价 O 个数为 x，1 价 O 个数为 y，则 xy5、2xy6，解得 x1，y4。故 CrO5 的结构式为，因此 键、键的数目之比为 71。(4)CrCl3、CrF3 的熔点相差较大，是因为晶体类型不同。CrCl3 是分子晶体，CrF3 是离子晶体。(5)该配合物中形成 2 个双键的碳原子杂化类型为 sp，形成 4
37、 个单键的碳原子的杂化类型为 sp3。Cr 与 6 个氮原子形成 6 个配位键，故配位数为 6，ClO4中 Cl 无孤电子对，空间构型为正四面体形。(6)该晶胞中 Cr 的数目为 1214 14，N 的个数为 818 612 4，晶胞的棱长为 2a1010cm，则氮化铬的密度计算式为（5214）NA4 g(2a1010cm)3（5214）4NA8a31030 gcm3。答案：(1)7(2)铬的第二电离能是失去半充满 3d5 上的电子，锰的第二电离能是失去 4s1 上的电子，3d 能级变为半充满状态(3)71(4)CrCl3 是分子晶体，CrF3 是离子晶体(5)sp、sp3 6 正四面体形(6
38、)（5214）4NA8a3103019(14分)(2021年福建适应性测试)ZnGeP2和KTiOPO4都是非线性光学晶体材料，在激光技术方面有广泛用途。回答下列问题：(1)基态 Ge 原子的价电子排布式为_。(2)O、P、K、Zn 按电负性由大到小的顺序排列为_。(3)H2O、PH3、KH 按熔点由高到低的顺序排列为_，熔点差异的原因：_。(4)以 Zn 为顶点的 ZnGeP2 晶胞结构如图所示。Zn 的配位数为_。以 Ge 为顶点的晶胞中，Zn 原子位于_。【解析】(1)基态 Ge 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p2(或Ar3d104s24p2)，其价
39、电子排布式为 4s24p2；(2)同周期元素从左至右，电负性增强，同主族元素从上至下，电负性减弱，则电负性 OPZnK；(3)KH 为离子晶体，H2O、PH3 均为分子晶体，离子晶体熔点一般高于分子晶体，所以 KH 的熔点最高，而 H2O分子间存在氢键，所以熔点高于 PH3，则熔点由高到低的顺序排列为 KHH2OPH3；(4)以体心的 Zn 为例，距离其最近且距离相等的原子有 4 个，所以配位数为 4；结合晶胞结构示意图可知，以 Ge 为顶点的晶胞中，Zn 原子位于棱心、面心。答案：(1)4s24p2(2)O、P、Zn、K(3)KH、H2O、PH3 KH 是离子晶体，H2O、PH3 都是分子晶
40、体，H2O 分子间存在氢键(4)4 面心、棱心【补偿训练】(2021沈阳高二检测)氮族元素(N、P、As、Sb、Bi)的单质及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。回答下列问题：(1)写出基态 As 原子的核外电子排布式_，有_个未成对电子。(2)五氧化二磷(P2O5)是磷在氧气中燃烧生成的白色无定形粉末或六方晶体。在白磷分子的每一个磷键上插入一个氧原子，剩余四个氧原子分别通过配位键与四个磷原子相连。则 P2O5 是_(填“极性”或“非极性”)分子，磷原子的杂化方式为_。(3)锑的氧化物用于制取白色颜料、油漆和塑料，焰色试验是红紫色的。下列说法正确的是_(填字母)。A锑的轨道表示式为KrB物质的
41、焰色试验肯定只发生物理变化C电子吸收能量从较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出DKCl 和 NaCl 能用焰色试验区分(4)立方氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶胞结构如图所示。25 g 立方氮化硼，含有 BN 键的个数为_，含有配位键的个数为_。若晶体密度为 a gcm3，则 N 与 B 最近的距离为_pm。(阿伏加德罗常数用 NA 表示，列出计算表达式，不用化简)【解析】(1)基态 As 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3 或Ar3d104s24p3，4p3 中的 3 个电子未成对；(2)五
42、氧化二磷(P2O5)为白色无定形粉末或六方晶体，其分子结构可看作在白磷分子的每一个 PP 键上插入一个氧原子，剩余四个氧原子分别通过 P=O 键与四个磷原子相连，白磷的分子结构可以表示为，五氧化二磷的分子结构可以表示为(表示 P 原子，表示 O 原子)，所以正负电荷的中心重合，则 P2O5 是非极性分子；每个磷原子形成 4 个 键，没有孤电子对，所以价层电子对数为 4，磷原子杂化方式为 sp3 杂化；(3)A.锑的轨道表示式为Kr，故 A 错误；B焰色试验是物质的特征性质，因此可用于物质检验，物质发生焰色试验时，可能同时会发生化学变化，否则只有物理变化，故 B 错误；C电子吸收能量从较低的轨道
43、跃迁到能量较高的轨道，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，故 C 正确；DNaCl 溶液做焰色试验时观察到黄色，KCl 溶液的焰色试验透过蓝色钴玻璃观察为紫色，则可以用焰色试验区分，故 D 正确；(4)由图可知形成该晶胞中 B 原子个数818 612 4、N 原子个数4，故为BN，N 原子最外层有 3 个未成对电子，B 原子最外层也有 3 个未成对电子，则一个 N 周围可以形成 3 个 BN 键，由图可知一个 N 周围连接了 4 个 B，其中 3个是 BN 键，一个是配位键，25 g 立方氮化硼的物质的量为25 g25 gmol1 1 mol，含有14 NA 个晶胞，含
44、有 BN 键的个数为NA4433NA，含有配位键的个数为NA44NA；晶胞质量425NA，晶胞体积为25NA4 ga gcm3 425aNA cm3，故晶胞棱长3 425aNA cm，晶胞中 N 原子周围的 4个 B 原子形成正四面体结构，N 原子位于正四面体的中心，则正四面体中棱长 223 425aNA cm，如图所示正四面体，其中 A、B、C、D 为 B 原子位置，F为 N 原子位置，令棱长为 r，则 BE 长 32r，故 BO 长 3223 r 33r，可知 OA 长r2（33 r）2 63r，由于 N 到 4 个面的距离相等，根据正四面体体积可知，OF 长14 OA 长，故 AF34
45、OA 长，则 N 与 B 最近的距离 63 223 425aNA cm34 343 100aNA 1010pm。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 或Ar3d104s24p3 3(2)非极性 sp3 杂化(3)C、D(4)3NA NA 343 100aNA 101020(15 分)(2021广东选择考)很多含巯基(SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物可与氧化汞生成化合物。(1)基态硫原子价电子排布式为_。(2)H2S、CH4、H2O 的沸点由高到低顺序为_。(3)汞的原子序数为 80，位于元素周期表第_周期第B 族。(4)化合物也是一种汞解毒
46、剂。化合物是一种强酸。下列说法正确的有_。A在中硫原子采取 sp3 杂化B在中硫元素的电负性最大C在中 CCC 键角是 180D在中存在离子键与共价键E在中硫氧键的键能均相等(5)汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物与化合物相比，水溶性较好的是_。(6)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质 X 为潜在的拓扑绝缘体材料。X 的晶体可视为 Ge 晶体(晶胞如图 a 所示)中部分锗原子被 Hg 和 Sb取代后形成。图 b 为 Ge 晶胞中部分锗原子被 Hg 和 Sb 取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是_。图 c 为 X 的晶胞，X 的晶
47、体中与 Hg 距离最近的 Sb 的数目为_；该晶胞中粒子个数比 HgGeSb _。设 X 的最简式的式量为 Mr，则 X 晶体的密度为_gcm3(列出算式)。【解析】(1)基态硫原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为 3s23p4。(2)H2S、CH4、H2O 均为分子晶体，H2O 分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4 的分子间范德华力随相对分子质量增大而增加，因此沸点由高到低顺序为 H2OH2SCH4。(3)第六周期 0 族元素的原子序数为 86，因此第 80号元素汞位于第六周期第B 族。(4)中硫原子的价层电子对数262124，因此硫原子采取
48、 sp3 杂化，故 A 正确；中含有的元素为 H、C、O、S、Hg，同周期元素从左至右元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小，因此5 种元素中电负性最大的为氧元素，故 B 错误；中碳原子成键均为单键，因此碳原子采取 sp3 杂化，所以 CCC 键角接近 10928，故 C 错误；中存在 CH、CC、CS、S=O、SO、SH 共价键和与Na之间的离子键，故 D 正确；中存在 S=O 键和 SO 键，键能不相等，故 E错误；综上所述，说法正确的是 AD 项。(5)中羟基能与水分子之间形成分子间氢键，为易溶于水的钠盐，溶于水后电离出的中氧原子均能与水分子之间形成氢键，相同物质的
49、量的两种物质溶于水后，形成的氢键更多，因此化合物更易溶于水。(6)对比图 b 和图 c 可得 X 晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体的最小重复单元要求。以晶胞上方立方体中右侧面心中汞原子为例，同一晶胞中与 Hg 距离最近的 Sb 的数目为 2，晶胞右侧中有 2 个 Sb 原子与汞原子距离最近，因此 X 的晶体中与 Hg 距离最近的 Sb 的数目为 4；该晶胞中锑原子均位于晶胞内，因此1 个晶胞中含有锑原子数为 8，锗原子位于晶胞顶点、面心、体心，因此 1 个晶胞中含有锗原子数为 1818 412 4，Hg 原子位于棱边、面心，因此 1 个晶胞中含有汞原子数为 612 414 4，则该晶胞中粒子个数比 HgGeSb 448112。1 个晶胞的质量 m4Mr6.021023 g，1 个晶胞的体积 V(x107cm)2(y107cm)x2y1021cm3，则 X 晶体的密度为mV 4Mr6.021023gx2y1021 cm3 2Mr301x2y gcm3。答案：(1)3s23p4(2)H2OH2SCH4(3)六(4)AD(5)化合物(6)不是晶体中最小结构的重复单元 4 112 2Mr301x2y
