精品解析：福建省福州屏东中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题

福州屏东中学2023—2024学年第二学期期中试卷 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Al-27 Si-28 Ca-40 As-75 Fe-56 第Ⅰ卷 选择题(共36分) 一、选择题：(本题共12小题，每小题3分，共36分，每小题只有一个正确答案) 1. 水是一种非常重要的资源，下面关于水的结构和性质的描述正确的是 A. 水的空间构型为四面体形 B. 水分子较稳定，是因为水分子间存在氢键 C. 水形成冰以后密度增大 D. 水分子中的氧原子采用杂化 2. 纯碱()是重要的基础化工原料，我国化学家侯德榜在1943年提出了著名侯氏制碱法。原理为：将通入氨化的饱和食盐水中析出晶体，将得到的晶体加热分解生成。下列有关、、和的说法正确的是 A 电负性： B. 沸点： C. 键角： D. 为极性分子，CO2为非极性分子 3. 具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中，没有光学活性的是 A. 乳酸： B. 甘油： C. 脱氧核糖： D. 核糖： 4. 下面的排序不正确的是 A. 熔点由高到低：Na＞Mg＞Al B. 硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅 C. 晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4 D. 晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI 5. 下列有关说法错误的是 A. [Zn(NH3)4]2+的球棍模型如图1所示，1个[Zn(NH3)4]2+中有4个配位键 B. CaF2晶体的晶胞如图2所示，Ca2+的配位数与F-的配位数之比为1∶2 C. 氢原子的电子云图如图3所示，小黑点越密，表明1s电子在原子核外该处出现的概率越大 D. 金属Cu中铜原子的堆积模型如图4所示，该金属晶体为面心立方堆积 6. 的衰变反应为，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5730年。下列说法正确的是 A. 与互为同位素 B. 与的中子数相同 C. 和的价层轨道电子数相差2 D. 某考古样品中的量应为其11460年前的 7. 沸点为316℃，常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵 []常用于治疗缺铁性贫血，向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水，振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，该血红色物质为。下列说法不正确的是 A. 1mol中含有σ键的数目为4mol B. 分子晶体 C. 与具有相似的空间构型 D. 中心离子的配位数为6 8. 锂金属电池的电解液在很大程度上制约着锂电池的发展，某种商业化锂电池的电解质的结构如图所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大，X、Y、Z三种元素的核外电子总数满足，常温下的水溶液呈酸性且。下列说法错误的是 A. 基态W原子的价层电子的轨道表示式为 B. Z的氢化物的沸点一定低于M的氢化物的沸点 C. 可以用XW的水溶液溶蚀玻璃生产磨砂玻璃 D. 分子是非极性分子 9. 下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是 选项 表述1 表述2 A 在水中，NaCl的溶解度比的溶解度大 NaCl晶体中与间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力 B 的熔、沸点高于 中共价键的键能比较大 C 通常条件下，分子比分子稳定性强 Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H之间的键能小 D 、溶于水后均不导电 、均属于共价化合物 A. A B. B C. C D. D 10. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. HCl分子中的共价键是s-p键 B. 键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转 C. ，、中σ键都是C—H键 D. 如图表示石墨的层状结构，24g石墨中含有个六元环 11. 最近合成的一种铁基超导材料在低温高压下能显示出独特的电子性质，其晶胞结构如图所示。已知：底边边长为anm，高为bnm，1号原子的高为。下列说法错误的是 A. 该晶胞中含有4个As原子 B. 1号原子的坐标为(，，) C. 距2号原子最近的As有4个 D. 该晶体的密度为 12. 还原的反应历程如图。下列说法不正确的是 A. 转化①中有极性共价键的断裂 B. 转化②中有非极性共价键的形成 C. 转化③中每消耗，则生成 D. 该转化的总反应为 第Ⅱ卷(非选择题 共64分) 13. 下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素，请用元素符号回答下列问题 （1）上述元素中，属于ds区的是_______。(填元素符号) （2）③、④与⑤三种元素的第一电离能由小到大的顺序_______(填元素符号)。 （3）对于元素⑨与⑩，不能说明⑨的金属性比⑩强的是_______。 A. ⑨与反应比⑩与反应剧烈； B. ⑨单质的熔、沸点比⑩的低； C. ⑨的最高价氧化物对应水化物的碱性比⑩的最高价氧化物对应水化物的碱性强； D. 与非金属单质反应时，⑨原子失电子数目比⑩原子失电子数目少。 （4）元素⑧与⑩形成的化合物的电子式为_______。 （5）元素④与①形成的最简单化合物X具有极易溶于水的性质，其原因为_______。 （6）元素⑫与CO可形成型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于_______晶体(填晶体类型)1mol中含有σ键数目为_______。 （7）⑦最高价氧化物的水化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_______。 （8）⑦单质为面心立方晶体，晶胞中⑦原子的配位数为_______。 14. 现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题： A 元素原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素 B 元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1 C 元素的第一至第四电离能分别是、、、 D 原子核外所有p轨道全满或半满 E 元素的主族序数与周期序数的差为4，原子半径在同周期中最小 F 是前四周期中电负性最小的元素 G 在周期表的第七列 （1）A的元素符号为_______，D的元素名称为_______。 （2）基态B原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间有_______个伸展方向，原子轨道呈_______形。 （3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所写的轨道表示式违反了_______。 （4）E元素原子核外有_______种运动状态不同的电子。 （5）G原子价电子排布式为_______。 （6）检验F元素的方法是_______。 15. 在稀土开采技术方面，我国遥遥领先。我国科学家最早研究的是稀土——钴化合物的结构。请回答下列问题： （1）基态钴原子的核外未成对电子数为_______。 （2）一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构如图所示，碳原子的杂化类型有_______。 （3）纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛(HCHO)完全催化氧化，已知甲醛中各原子均满足稳定结构，甲醛分子属于_______(填“极性”或“非极性”)分子，其VSEPR模型_______。 （4）橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，分子式为，是一种重要的无机金属配合物，可溶于多数有机溶剂。配体CO中与Co形成配位键的原子是C而非O，原因是_______。 16. 铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的用途。 （1）铁元素在元素周期表中位置为_______。 （2）铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，分子位于晶胞体心和棱的中心位置。 ①该晶体中每个Fe原子周围最近且等距离的Mg原子的数目为_______。 ②该合金储满氢后所得晶体的化学式是_______。 （3）在生产中，常用处理的含Cr(价)废水得到和。易被氧化为，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因：_______。 （4）类卤素离子可用于的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸()和异硫氰酸()，这两种酸中沸点较高的是_______。 17. Cu是一种应用广泛的过渡元素。如现代工业利用铜氨溶液溶解纤维制造人造丝，古代秦俑彩绘上用的颜料被称为“中国蓝”，其成分为。 （1）铜氨溶液中的配离子为，其中心原子外围电子轨道表示式为_______。 （2）在硫酸铜氨溶液中加入乙醇，即得到深蓝色晶体。 ①晶体中各元素电负性最大的是_______(填元素名称)； ②晶体中存在的化学键为_______(填选项字母)； A.离子键 B.氢键 C.配位键 D.金属键 E.范德华力 ③晶体中、、三种微粒的键角依次减小的原因是_______。 （3）合成“中国蓝”的原料有、孔雀石和砂子，用代替即可合成“埃及蓝”。 ①已知、晶体熔点分别为1339℃、811℃，熔点较高的原因是_______。 ②下图甲为金刚石晶胞，图乙为晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面上的投影图(即俯视投影图)，其中O原子略去，Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度，已知则与的最近距离为a pm，则晶胞的密度为_______(用含a、NA的代数式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州屏东中学2023—2024学年第二学期期中试卷 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Al-27 Si-28 Ca-40 As-75 Fe-56 第Ⅰ卷 选择题(共36分) 一、选择题：(本题共12小题，每小题3分，共36分，每小题只有一个正确答案) 1. 水是一种非常重要的资源，下面关于水的结构和性质的描述正确的是 A. 水的空间构型为四面体形 B. 水分子较稳定，是因为水分子间存在氢键 C. 水形成冰以后密度增大 D. 水分子中的氧原子采用杂化 【答案】D 【解析】 【详解】A．水分子中氧原子含有2个σ键和2个孤对电子，所以水分子是“V”型结构，A错误； B．稳定性是化学性质，是共价键的强弱决定的，与氢键无关，B错误； C．水结冰后，质量不变，体积变大，密度变小，C错误； D．水分子中O原子的价层电子数=2+（6-2×1）=4，且含有2对孤电子对，所以采取方式杂化，D正确； 故选D。 2. 纯碱()是重要的基础化工原料，我国化学家侯德榜在1943年提出了著名侯氏制碱法。原理为：将通入氨化的饱和食盐水中析出晶体，将得到的晶体加热分解生成。下列有关、、和的说法正确的是 A. 电负性： B. 沸点： C. 键角： D. 为极性分子，CO2为非极性分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．同周期主族元素的电负性由左向右逐渐增大，同主族元素的电负性由上向下逐渐减小，所以该配离子中的非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H，故A错误； B．氨气与二氧化碳都是分子晶体，氨气分子间存在氢键，所以沸点：CO2 < NH3，故B错误； C．铵根离子为正四面体构形，碳酸根离子为平面三角形，键角：，故C错误； D．NH3为三角锥形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，CO2为直线形结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，故D正确； 故选D。 3. 具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中，没有光学活性的是 A. 乳酸： B. 甘油： C. 脱氧核糖： D. 核糖： 【答案】B 【解析】 【详解】A．由结构简式可知，乳酸分子中含有如图*所示的1个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子：，有光学活性，A错误； B．由结构简式可知，甘油分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，没有光学活性，B正确； C．由结构简式可知，脱氧核糖分子中含有如图*所示的2个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子： ，有光学活性，C错误； D． 由结构简式可知，核糖分子中含有如图*所示的3个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子： ，有光学活性，D错误； 故选B。 4. 下面的排序不正确的是 A. 熔点由高到低：Na＞Mg＞Al B. 硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅 C. 晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4 D. 晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属离子的电荷越大、半径越小，金属键越强，其熔点越大，则熔点由高到低为Al＞Mg＞Na，故A错误； B．它们都是共价晶体，键长越短，共价键越强，硬度越大，键长C-C＜C-Si＜Si-Si，则硬度由大到小为金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故B正确； C．分子晶体的相对分子质量越大，熔沸点越大，则晶体熔点由低到高顺序为CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4，故C正确； D．离子半径越小、离子键越强，则晶格能越大，F、Cl、Br、I的离子半径在增大，则晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，故D正确； 故选A。 5. 下列有关说法错误的是 A. [Zn(NH3)4]2+的球棍模型如图1所示，1个[Zn(NH3)4]2+中有4个配位键 B. CaF2晶体的晶胞如图2所示，Ca2+的配位数与F-的配位数之比为1∶2 C. 氢原子的电子云图如图3所示，小黑点越密，表明1s电子在原子核外该处出现的概率越大 D. 金属Cu中铜原子的堆积模型如图4所示，该金属晶体为面心立方堆积 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图示分析，1个[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与氨气分子形成了4个单键为4个配位键，故A正确； B．CaF2晶体中，Ca2+的配位数与F-的配位数之比为8：4=2：1，故B错误； C．电子云小点的疏密程度表示电子在该区域出现的机会多少，H原子核外只有1个电子，小点越密表示1s电子在该处出现的概率越大，故C正确； D．根据Cu原子的堆积模型可知，铜原子分布在晶胞的顶点和面心上为面心立方堆积，故D正确； 故答案为：B。 6. 的衰变反应为，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5730年。下列说法正确的是 A. 与互为同位素 B. 与的中子数相同 C. 和的价层轨道电子数相差2 D. 某考古样品中的量应为其11460年前的 【答案】D 【解析】 【分析】 由，可知z=7，X为N，因此。 【详解】A．z=7，与质子数不相同，不互同位素，A错误； B．与的中子数分别为14-6=8、14-7=7，中子数不同，B错误； C．和的核外电子数均为6，核外电子排布相同，价层轨道电子数相同，C错误； D．根据半衰期的定义，某考古样品中的量应为其5730年前的，为5730×2=11460年前的，D正确； 答案选D。 7. 沸点为316℃，常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵 []常用于治疗缺铁性贫血，向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水，振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，该血红色物质为。下列说法不正确的是 A. 1mol中含有σ键的数目为4mol B. 为分子晶体 C. 与具有相似的空间构型 D. 中心离子的配位数为6 【答案】A 【解析】 【详解】A．1个SCN− 中含有2个σ，2个Π，A错误； B．FeCl3中，Fe与Cl之间的化学键是共价键，不是离子键，所以FeCl3属于分子晶体，B正确； C．中，价层电子对数4，孤电子对数为0，所以空间构型为四面体，中价层电子对数为4，孤电子对数为0，所以空间构型为四面体，C正确； D．Fe(SCN)n(H2O)6−n]3−n 中，配体为SCN-和H2O，配位数为6，D正确； 故答案为：A。 8. 锂金属电池的电解液在很大程度上制约着锂电池的发展，某种商业化锂电池的电解质的结构如图所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大，X、Y、Z三种元素的核外电子总数满足，常温下的水溶液呈酸性且。下列说法错误的是 A. 基态W原子的价层电子的轨道表示式为 B. Z的氢化物的沸点一定低于M的氢化物的沸点 C. 可以用XW的水溶液溶蚀玻璃生产磨砂玻璃 D. 分子是非极性分子 【答案】B 【解析】 【分析】根据价键理论和的水溶液呈酸性，可初步分析，X为H，Y或Z可能为第IVA族元素，M为第VIA族元素，W为第ⅦA族元素，而氢卤酸的水溶液为弱酸的只有HF，可确定W为F，那么M为O，由此可知，Y和Z只有一个属于第IVA族元素，再结合Y元素的成键特征可知，Y为B、Z为C。 【详解】A．基态氟原子的价层电子的轨道表示式为，A正确； B．Z的氢化物为烃，某些固态烃的沸点高于、的沸点，B错误； C．XW的水溶液是氢氟酸，可以用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃，C正确； D．分子的空间结构为平面三角形，是非极性分子，D正确； 故选B。 9. 下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是 选项 表述1 表述2 A 在水中，NaCl的溶解度比的溶解度大 NaCl晶体中与间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力 B 的熔、沸点高于 中共价键的键能比较大 C 通常条件下，分子比分子稳定性强 Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H之间的键能小 D 、溶于水后均不导电 、均属于共价化合物 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶解度与离子键、分子间作用力强弱无关，碘单质为非极性分子，水为极性分子，根据“相似相溶”，碘单质难以溶于水，它们之间不存在因果关系，故A不符合题意； B．氢键是比范德华力大的一种分子间作用力，水分子间可以形成氢键，H2S分子间不能形成氢键，因此H2O的熔、沸点高于H2S，与共价键的键能无关，故B不符合题意； C．它们属于分子晶体，稳定性与键能有关，键长越短，键能越强，原子半径越小，一般键长越短，因此CH4分子比PbH4分子稳定的原因是C的原子半径小于Pb，C-H键长比Pb-H键长短，键能大，故C符合题意； D．P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电，是因为二者为非电解质，不存在因果关系，故D不符合题意； 答案为C。 10. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. HCl分子中的共价键是s-p键 B. 键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转 C. ，、中σ键都是C—H键 D. 如图表示石墨的层状结构，24g石墨中含有个六元环 【答案】C 【解析】 【详解】A．HCl分子中的共价键是H原子的1s轨道与 Cl原子的3p轨道“头碰头”重叠形成的s-p键，A正确； B．键为轴对称，可以绕键轴旋转；π键为镜面对称，不能绕键轴旋转，B正确； C．，、中σ键除了C—H键，还包括C—C键，C错误； D．石墨分子中每个C原子由3个碳碳键共用，根据均摊法可知，1个六元环中含有C原子个数为个，所以24g石墨中含有六元环的个数为，D正确； 答案选C 11. 最近合成的一种铁基超导材料在低温高压下能显示出独特的电子性质，其晶胞结构如图所示。已知：底边边长为anm，高为bnm，1号原子的高为。下列说法错误的是 A. 该晶胞中含有4个As原子 B. 1号原子的坐标为(，，) C. 距2号原子最近的As有4个 D. 该晶体的密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．As原子在晶胞中的位置为：每条棱上2个，内部有两个，结合均摊法可知，As原子数为个，故A正确； B．1号原子位于体心的正下方，高为，由图可知1号原子的坐标为(，，)，故B正确； C．题中条件不能求出棱上As原子的坐标，故无法比较与2号原子相邻As原子的距离，故C错误； D．结合均摊法可知，晶胞中Ca原子数为，Fe原子为，As原子数为，则晶体的密度为=，故D正确； 故答案选C。 12. 还原的反应历程如图。下列说法不正确的是 A. 转化①中有极性共价键的断裂 B. 转化②中有非极性共价键的形成 C. 转化③中每消耗，则生成 D. 该转化的总反应为 【答案】D 【解析】 【详解】A．转化①中NH3中的一个N-H键断裂，有极性共价键的断裂，故A正确； B．转化②中生成了氮气，有非极性键的形成，故B正确； C．转化中Fe2+被氧气氧化为Fe3+。生成1molFe3+，转移1mol电子。消耗1molO2，转移4mol电子，则生成4molFe3+，故C正确； D．该转化中，参加反应的除了NO和氨气外，还有氧气，总反应为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O，故D错误； 故选D。 第Ⅱ卷(非选择题 共64分) 13. 下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素，请用元素符号回答下列问题 （1）上述元素中，属于ds区的是_______。(填元素符号) （2）③、④与⑤三种元素的第一电离能由小到大的顺序_______(填元素符号)。 （3）对于元素⑨与⑩，不能说明⑨的金属性比⑩强的是_______。 A. ⑨与反应比⑩与反应剧烈； B. ⑨单质的熔、沸点比⑩的低； C. ⑨的最高价氧化物对应水化物的碱性比⑩的最高价氧化物对应水化物的碱性强； D. 与非金属单质反应时，⑨原子失电子数目比⑩原子失电子数目少。 （4）元素⑧与⑩形成的化合物的电子式为_______。 （5）元素④与①形成的最简单化合物X具有极易溶于水的性质，其原因为_______。 （6）元素⑫与CO可形成型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于_______晶体(填晶体类型)1mol中含有σ键数目为_______。 （7）⑦的最高价氧化物的水化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_______。 （8）⑦单质为面心立方晶体，晶胞中⑦原子的配位数为_______。 【答案】（1）Cu （2）C<O<N （3）BD （4） （5）可以和水分子形成分子间氢键，且两者都是极性分子 （6） ①. 分子 ②. 10 NA （7） （8）12 【解析】 【分析】由元素在周期表中的位置可知①-⑭分别为：H、Be、C、N、O、F、Al、Cl、K、Ca、Cr、Fe、Cu、Ga，据此解答。 【小问1详解】 IB、IIB属于ds区，上述元素中Cu属于ds区，答案：Cu； 【小问2详解】 ③、④与⑤三种元素分别为C、N、O，属于同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但因N的2p轨道半满稳定，其第一电离能大于同周期的O，因此电离能从小到大顺序为：C<O<N，答案：C<O<N； 【小问3详解】 A．金属越活泼与水反应就越剧烈，K与反应比Ca与反应剧烈，可说明K比Ca金属性强，故正确；B．金属单质的熔、沸点与金属键的强弱有关，而与金属活泼性无关，故错误；C．的最高价氧化物对应水化物的碱性越强对应金属越活泼，金属性越强，故正确；D．金属性强弱与失电子数目无关，与失电子的难易有关，故错误；答案：BD； 【小问4详解】 元素⑧与⑩形成的化合物（CaCl2）的电子式为,答案：； 【小问5详解】 元素④与①形成的最简单化合物X（NH3）具有极易溶于水的性质，其原因为可以和水分子形成分子间氢键，且两者都是极性分子，答案：可以和水分子形成分子间氢键，且两者都是极性分子； 【小问6详解】 该化合物熔沸点较低，符合分子晶体的性质特点，因此属于分子晶体，中CO内C、O之间存在1个σ键，CO与X之间形成配位键属于σ键，1mol中含有σ键数目10 NA，答案：分子、10 NA； 【小问7详解】 ⑦的最高价氧化物的水化物就是氢氧化铝，与⑨的最高价氧化物的水化物就是氢氧化钾反应生成四羟基合铝酸钾，离子方程式为，答案：； 【小问8详解】 Al单质为面心立方晶体，面心立方晶体晶胞中有8个原子在顶点，6个原子在面心，Al原子的配位数为12，答案：12。 14. 现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题： A 元素原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素 B 元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1 C 元素的第一至第四电离能分别是、、、 D 原子核外所有p轨道全满或半满 E 元素的主族序数与周期序数的差为4，原子半径在同周期中最小 F 是前四周期中电负性最小的元素 G 在周期表的第七列 （1）A的元素符号为_______，D的元素名称为_______。 （2）基态B原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间有_______个伸展方向，原子轨道呈_______形。 （3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所写的轨道表示式违反了_______。 （4）E元素原子核外有_______种运动状态不同的电子。 （5）G原子价电子排布式为_______。 （6）检验F元素的方法是_______。 【答案】（1） ①. H ②. 磷 （2） ①. 3 ②. 哑铃 （3）泡利不相容原理 （4）17 （5）3d54s2 （6）焰色试验 【解析】 【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素，F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H元素；元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1，则B为N元素；C元素的第三电离能远大于第二电离能，则C为Mg元素；D原子核外所有p轨道全满或半满，则D为P元素；E元素的主族序数与周期序数的差为4，原子半径在同周期中最小，则E为Cl元素；F是前四周期中电负性最小的元素，则F为K元素，G为第四周期元素且在周期表的第七列，则G为Mn，据此回答。 【小问1详解】 由分析知，A的元素符号为H，D的元素名称为磷； 【小问2详解】 由分析可知，B为N元素，N的原子序数为7，基态原子价电子排布式为2s22p3，原子中能量最高的电子所在的原子轨道是电子云为哑铃形的2p轨道，在空间有3个不同的伸展方向； 【小问3详解】 由泡利不相容原理可知，1个原子轨道只能容纳2个自旋方向相反电子，则轨道表示式违反了泡利不相容原理； 【小问4详解】 由分析可知，E为Cl元素，Cl的原子序数为17，由泡利不相容原理可知，1个原子核外不可能存在运动状态完全相同的电子，则氯原子核外有17种运动状态不同的电子； 【小问5详解】 G为Mn，在第四周期第ⅦB，最后填充的为d电子，在d区，其外围电子排布式为3d54s2； 【小问6详解】 由分析可知，F为K，实验室常用焰色试验检验K元素。 15. 在稀土开采技术方面，我国遥遥领先。我国科学家最早研究的是稀土——钴化合物的结构。请回答下列问题： （1）基态钴原子的核外未成对电子数为_______。 （2）一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构如图所示，碳原子的杂化类型有_______。 （3）纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛(HCHO)完全催化氧化，已知甲醛中各原子均满足稳定结构，甲醛分子属于_______(填“极性”或“非极性”)分子，其VSEPR模型为_______。 （4）橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，分子式为，是一种重要的无机金属配合物，可溶于多数有机溶剂。配体CO中与Co形成配位键的原子是C而非O，原因是_______。 【答案】（1）3 （2）sp2、sp3 （3） ①. 极性 ②. 平面三角形 （4）C的电负性小于O，更容易提供电子 【解析】 【小问1详解】 Co为27号元素，价电子排布式为：3d74s2， 基态钴原子的核外未成对电子为d轨道上的3个电子，答案：3； 【小问2详解】 由结构简式可知存在碳碳单键和碳氧双键，分别采取sp2和sp3杂化，故答案：sp2、sp3； 【小问3详解】 甲醛的结构式为，正负电荷中心不重合，为极性分子，中心碳原子的价层电子对数为3，sp2杂化，形成平面三角形结构，故答案为：极性、平面三角形； 【小问4详解】 配体CO中C和O均存在孤对电子，但C的电负性比O弱，对孤电子吸引较弱，更容易提供电子形成配位键，答案：C的电负性小于O，更容易提供电子。 16. 铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的用途。 （1）铁元素在元素周期表中的位置为_______。 （2）铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，分子位于晶胞体心和棱的中心位置。 ①该晶体中每个Fe原子周围最近且等距离的Mg原子的数目为_______。 ②该合金储满氢后所得晶体的化学式是_______。 （3）在生产中，常用处理的含Cr(价)废水得到和。易被氧化为，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因：_______。 （4）类卤素离子可用于的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸()和异硫氰酸()，这两种酸中沸点较高的是_______。 【答案】（1）第四周期VIII族 （2） ①. 8 ②. （3）外围电子排布为3d6，再失去一个电子可形成3d5的半充满稳定结构 （4）异硫氰酸或 【解析】 【小问1详解】 铁为26号元素，其在周期表中的位置为：第四周期VIII族，答案：第四周期VIII族； 【小问2详解】 ①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的铁原子与位于体对角线一处的镁原子的距离最近，则铁原子的配位数为8，②由晶胞结构和题给信息可知，合金储满氢的晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为，位于体内的镁原子个数为8，位于体心和棱上的氢分子个数为，则所得晶体的化学式为：，答案：8、； 【小问3详解】 Fe为26号元素，外围电子排布为3d6，不是稳定结构，容易再失去1个电子，故答案为：外围电子排布为3d6，再失去一个电子可形成3d5的半充满稳定结构，答案：外围电子排布为3d6，再失去一个电子可形成3d5的半充满稳定结构； 【小问4详解】 异硫氰酸中H-N键极性强，分子间存在氢键，而硫氰酸分子间只存在分子间作用力，所以异硫氰酸的沸点高于硫氰酸，答案：异硫氰酸或。 17. Cu是一种应用广泛的过渡元素。如现代工业利用铜氨溶液溶解纤维制造人造丝，古代秦俑彩绘上用的颜料被称为“中国蓝”，其成分为。 （1）铜氨溶液中的配离子为，其中心原子外围电子轨道表示式为_______。 （2）在硫酸铜氨溶液中加入乙醇，即得到深蓝色晶体。 ①晶体中各元素电负性最大的是_______(填元素名称)； ②晶体中存在的化学键为_______(填选项字母)； A.离子键 B.氢键 C.配位键 D.金属键 E.范德华力 ③晶体中、、三种微粒的键角依次减小的原因是_______。 （3）合成“中国蓝”的原料有、孔雀石和砂子，用代替即可合成“埃及蓝”。 ①已知、晶体熔点分别为1339℃、811℃，熔点较高的原因是_______。 ②下图甲为金刚石晶胞，图乙为晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面上投影图(即俯视投影图)，其中O原子略去，Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度，已知则与的最近距离为a pm，则晶胞的密度为_______(用含a、NA的代数式表示)。 【答案】（1） （2） ①. 氧 ②. A、C ③. 中心原子均为杂化，因孤电子对依次增加，故键角依次减小 （3） ①. 、为同类型离子晶体，半径比小，晶格能较大，熔点高 ②. 或 【解析】 【小问1详解】 铜氨溶液中的配离子为，其中心原子为铜原子，铜为29号元素，其外围电子轨道表示式为； 故答案为：； 【小问2详解】 同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，则晶体中各元素电负性最大的是氧； 故答案为：氧； A．配离子和硫酸根离子之间存在离子键，A符合题意； B．水分子之间存在氢键，但氢键不是化学键，B不符合题意； C．配体氨分子和中心离子之间存在配位键，C符合题意； D．金属键只存在于金属晶体中，该配合物晶体中不存在金属键，D不符合题意； E．范德华力仅存在于分子晶体中，该配合物晶体中不存在范德华力，且范德华力不属于化学键，E不符合题意； 故答案为：AC； 三种微粒的中心原子均采用杂化，中心原子的孤对电子数分别为0、1、2，孤对电子对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，则键角减小； 故答案为：中心原子均为杂化，因孤电子对依次增加，故键角依次减小； 【小问3详解】 、为同类型离子晶体，半径比小，晶格能较大，熔点高； 故答案为：、为同类型离子晶体，半径比小，晶格能较大，熔点高； 由图可知，与的最近距离为晶胞面对角线的一半，则面对角线长度为2a pm，晶胞参数设为x，，则 pm，每个晶胞中Si原子个数=，有8个Si原子就有16个O原子，晶胞密度或; 故答案为：或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $