精品解析：福建省福州市延安中学2024-2025学年高二下学期阶段性检测（一）化学试题

2024-2025福州延安中学高二化学下学期校本阶段性检测(一) (考试时间：75分钟 满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 K-39 Pb-207 I-127 一、选择题(每题只有一个选项符合题意，共16题。1-8每题2分，9-16题每题3分，共40分)。 1. 下列各组物质的晶体类型相同的是 A. SiO2和SO3 B. I2和NaCl C. Cu和Ag D. SiC和MgO 2. 2024年12月3日，国产大飞机C919首次落地重庆江北国际机场，C919上用到较多的镁铝合金。下列叙述正确的是 A. 镁和铝都位于元素周期表的s区 B. 基态原子能量最高的电子云轮廓图为： C. 原子结构示意图为： D. 基态原子价层电子排布轨道表示式为： 3. 短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是 A. 氢化物沸点：X＜Z B. 简单离子的半径：Y＜X C. 化合物熔点： D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W 4. 下列说法正确的是 A. CaCl2晶体中存在共价键 B. I2是分子晶体，加热升华过程中只需克服分子间作用力 C. SiO2属于原子晶体，熔化破坏共价键和分子间作用力 D. H2SO4溶于水能电离出H+和，所以硫酸是离子化合物 5. 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 6. 下列各说法中正确的是 A. N-O键的极性比C-O键的极性大 B. 元素周期表中的第IA族和第VIIA族元素的原子间不能形成共价键 C. C=C键的键能等于C-C键键能的2倍 D. O-H键的键能小于H-F键的键能 7. 下列化学反应中，同时存在离子键、极性键、非极性键的断裂与生成的是 A. 2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑  B. Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ C. Cl2＋H2O＝HClO＋HCl   D. NH4Cl＋NaOH＝NaCl＋NH3↑＋H2O 8. 由键能数据大小，不能解释下列事实的是 化学键 键能/ 411 318 799 358 452 346 222 A. 稳定性： B. 键长： C. 熔点： D. 硬度：金刚石>晶体硅 9. 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 10. 叠氮化合物是重要的有机合成试剂，化学兴趣小组的同学在实验室制备了一种叠氮化合物，结构如图，下列说法正确的是 A. 该晶体中每个周围距离最近且相等的共有8个 B. 测定该晶体结构的方法是红外光谱法 C. 与相比，的熔点低于的熔点 D. 该叠氮化合物的密度为 11. 磷元素有白磷、红磷等单质，白磷结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷，s)(红磷，s) 。下列说法正确的是 A. 属于共价晶体 B. 白磷中的P—P—P夹角为 C. 白磷晶胞中，P—P键的作用弱于的分子间作用力 D. 白磷(s)和红磷(s)在中充分燃烧生成等量，白磷放出的热量更多 12. 利用下列实验装置(夹持装置略)能完成相应实验的是 A. 装置甲可比较、、S的氧化性 B. 装置乙(秒表未画出)可测定化学反应速率 C. 装置丙可测定盐酸的浓度 D. 装置丁中，反应后向试管甲中加水可以检验是否有生成 13. X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是 A. X元素的氢化物的水溶液显碱性 B. Z元素的离子半径大于W元素的离子半径 C. Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应 D. Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点 14. X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Q>P>Z>X B. Y在元素周期表中位于p区 C. 离子半径：Q>P>X D. 氧化物对应水化物的酸性：Q>P>Z 15. 现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法不正确的是 A. 该物质的分子式为S4N4 B. 该物质各原子最外层都达到8电子稳定结构 C. 该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键 D. 该分子中N的化合价为－3 16. 某电池的电解液部分微观结构如图，“---”表示微粒间存在较强静电作用。M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是 A. 未成对电子数： B. 电负性： C. 最简单氢化物的沸点： D. 熔点： 二、填空题(4题，共60分) 17. 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_______。 18. 钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题： （1）基态原子的核外电子排布式为_______。 （2）的四卤化物熔点如下表所示，熔点高于其他三种卤化物，原因是自至卤化物的熔点依次升高，说明原因_______。 化合物 熔点/℃ 377 38.3 155 （3）的晶胞结构如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是_______；金属离子与氧离子间的作用力为_______，的配位数是_______。 （4）一种立方钙钛矿型结构的金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子，其晶胞如图(b)所示，其中与图(a)中_______的空间位置相同。若晶体密度为ρ，则晶胞边长为_______。(列出计算式)。 （5）用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离子方程式表示该过程的总反应：_______。 19. 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）Fe2+价电子的轨道表示式为_______。 （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_______，原因是_______。 20. 日常生活中常用A的单质通入自来水中杀菌消毒，B的单质或合金做电线的导体部分。A的负一价离子的最外层电子数和次外层电子数相同。B为第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。 （1）B元素在周期表中的位置是_______，位于_______区。 （2）A与B形成的一种化合物的立方晶胞如图所示： ①该化合物的化学式为_______。 ②该晶胞参数边长为anm，则A与B的最短距离为_______。 （3）如图A、B形成离子晶体的晶格能为_______kJ/mol。 （4）利用新制的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O，Cu2O的晶胞结构如下图所示。该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)；C为(，，)。则D原子的坐标参数为_______，它代表_______原子。 （5）近年来，黑砷在催化电解水方面的研究受到关注，其晶体结构与石墨类似。根据图中信息，下列说法正确的有_______(填标号)。 a．黑砷中As-As键的键能均相同 b．黑砷与C60都属于混合型晶体 c．黑砷单层中As原子与As-As键的个数比为2：3 d．黑砷层与层之间的作用力为范德华力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025福州延安中学高二化学下学期校本阶段性检测(一) (考试时间：75分钟 满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 K-39 Pb-207 I-127 一、选择题(每题只有一个选项符合题意，共16题。1-8每题2分，9-16题每题3分，共40分)。 1. 下列各组物质的晶体类型相同的是 A. SiO2和SO3 B. I2和NaCl C. Cu和Ag D. SiC和MgO 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A错误； B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误； C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C正确； D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D错误； 故选C。 2. 2024年12月3日，国产大飞机C919首次落地重庆江北国际机场，C919上用到较多的镁铝合金。下列叙述正确的是 A. 镁和铝都位于元素周期表的s区 B. 基态原子能量最高的电子云轮廓图为： C. 原子结构示意图为： D. 基态原子价层电子排布轨道表示式为： 【答案】C 【解析】 【详解】A．镁在s区，铝在p区，A错误； B．基态原子能量最高的电子云轮廓图为球形，B错误； C．为13号元素，原子结构示意图为：，C正确； D．基态原子价层电子排布轨道表示式为，D错误； 故选C。 3. 短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是 A. 氢化物沸点：X＜Z B. 简单离子的半径：Y＜X C. 化合物熔点： D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W 【答案】B 【解析】 【分析】从图中可以看出，X的最外层电子数比W大1，可设W的最外层电子数为a，则Y、Z最外层电子数分别为a-2、a+2，则存在a+a+1+a+2+a-2=21，a=5，从而得出W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。 【详解】A．X、Z分别为O和Cl，常温下H2O呈液态，HCl呈气态，所以氢化物沸点：X＞Z，A不正确； B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；Y、X分别为Al、O，简单离子的半径：Al3+＜O2-，D正确； C．Y2X3、YZ3分别为Al2O3、AlCl3，前者形成离子晶体，后者形成分子晶体，所以化合物熔点：Y2X3＞YZ3，C不正确； D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，根据非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Y、W分别为Al、N，最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜W，D不正确； 故选B。 4. 下列说法正确的是 A. CaCl2晶体中存在共价键 B. I2是分子晶体，加热升华过程中只需克服分子间作用力 C. SiO2属于原子晶体，熔化破坏共价键和分子间作用力 D. H2SO4溶于水能电离出H+和，所以硫酸是离子化合物 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶体中存在离子键，没有共价键，故A错误； B．是分子晶体，加热升华过程中，状态发生变化，分子不变，只需克服分子间作用力，故B正确； C．属于原子晶体，熔化只破坏共价键，晶体中没有分子间作用力，故C错误； D．溶于水能电离出和，而硫酸是共价化合物，二者无因果关系，故D错误； 故选B。 5. 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，不互为同位素，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。 6. 下列各说法中正确的是 A. N-O键的极性比C-O键的极性大 B. 元素周期表中的第IA族和第VIIA族元素的原子间不能形成共价键 C. C=C键的键能等于C-C键键能的2倍 D. O-H键的键能小于H-F键的键能 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于N的电负性比C的强，故N-O键的极性比C-O键的极性小，A错误； B．元素周期表中的第IA族中的H和第VIIA族元素的原子间能形成共价键，B错误； C．由于C=C键中含有一个σ键和一个π键，且π键的键能小于C-C键，故C=C键的键能小于C-C键键能的2倍，C错误； D．由于O的原子半径比F的大，故O-H的键长比H-F键的键长更长，键长越长键能一般越小，故O-H键的键能小于H-F键的键能，D正确； 故答案为：D。 7. 下列化学反应中，同时存在离子键、极性键、非极性键的断裂与生成的是 A. 2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑  B. Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ C. Cl2＋H2O＝HClO＋HCl   D. NH4Cl＋NaOH＝NaCl＋NH3↑＋H2O 【答案】A 【解析】 【详解】A. 该反应中时存在离子键、极性键、非极性键的断裂与生成，故A正确； B. 该反应中没有非极性键的断裂与生成，故B错误； C. 该反应中没有离子键的断裂与生成，也没有非极性键的生成，故C错误； D. 该反应中没有非极性键的断裂与生成，故D错误； 故选A。 8. 由键能数据大小，不能解释下列事实的是 化学键 键能/ 411 318 799 358 452 346 222 A. 稳定性： B. 键长： C. 熔点： D. 硬度：金刚石>晶体硅 【答案】C 【解析】 【详解】A．键能越大越稳定，键能大于，所以稳定性：，故不选A； B．键能越大，键长越短，键能大于，所以键长：，故不选B； C．CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，SiO2是共价晶体，所以熔点，不能用键能解释熔点，故选C； D．金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大，的键能大于，所以硬度：金刚石>晶体硅，故不选D； 选C。 9. 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个六元环中含有的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。 10. 叠氮化合物是重要的有机合成试剂，化学兴趣小组的同学在实验室制备了一种叠氮化合物，结构如图，下列说法正确的是 A. 该晶体中每个周围距离最近且相等的共有8个 B. 测定该晶体结构的方法是红外光谱法 C. 与相比，的熔点低于的熔点 D. 该叠氮化合物的密度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，晶体中左侧底角的钾离子为例，在xy平面有4个、在xz平面由4个，故每个周围距离最近且相等的共有8个，故A正确； B．测定晶体结构的方法是X射线衍射法，故B错误； C．与结构相似，均为离子晶体，钠离子半径小于钾离子半径，离子键键能更大，的晶格能大于的晶格能，故的熔点大于的熔点，故C错误； D．每个晶胞中含有2个，2个，则该叠氮化物的密度为，故D错误。 综上所述，答案为A。 11. 磷元素有白磷、红磷等单质，白磷结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷，s)(红磷，s) 。下列说法正确的是 A. 属于共价晶体 B. 白磷中的P—P—P夹角为 C. 白磷晶胞中，P—P键的作用弱于的分子间作用力 D. 白磷(s)和红磷(s)在中充分燃烧生成等量，白磷放出的热量更多 【答案】D 【解析】 【详解】A．是由分子构成的，属于分子晶体，故A错误； B．白磷分子为正四面体结构，每个顶点1个P原子，分子中的P—P—P键角为60°，故B错误； C．P—P键为共价键其作用远大于的分子间作用力，故C错误； D．从题中可知，白磷转化为红磷放热，说明相等质量的白磷能量高于红磷，白磷和红磷在氧气中充分燃烧生成等量的P2O5(s)，白磷放出的能量更多，故D正确； 故选D。 12. 利用下列实验装置(夹持装置略)能完成相应实验的是 A. 装置甲可比较、、S的氧化性 B. 装置乙(秒表未画出)可测定化学反应速率 C. 装置丙可测定盐酸的浓度 D. 装置丁中，反应后向试管甲中加水可以检验是否有生成 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓盐酸与二氧化锰反应需要加热，图中缺少酒精灯，A错误； B．注射器测定气体的体积，秒表可测定时间，图中装置可测定反应速率，B正确； C．氢氧化钠应该装在碱式滴定管中，C错误； D．装置丁中，反应后将试管甲溶液倒入另一只装水的试管中可以检验是否有CuSO4生成，D错误； 故选B。 13. X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是 A. X元素的氢化物的水溶液显碱性 B. Z元素的离子半径大于W元素的离子半径 C. Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应 D. Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点 【答案】C 【解析】 【详解】X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质，则X是N或O。Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等，Y是C或Si。Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，Z是Mg。W元素原子的M层有1个未成对的p电子，W是Al或Cl。则 A、X元素的氢化物的水溶液显碱性（NH3）或中性（H2O），A不正确； B、若W是氯元素，则氯离子半径大于镁离子半径；B不正确； C、镁既能和氮气反应生成氮化镁，也能和氧气反应生成氧化镁，C正确； D、若Y是碳元素，则CO2形成的是分子晶体，熔沸点低，D不正确； 答案选C。 14. X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Q>P>Z>X B. Y在元素周期表中位于p区 C. 离子半径：Q>P>X D. 氧化物对应水化物的酸性：Q>P>Z 【答案】A 【解析】 【分析】由题干图示信息可知，X为+1价，原子半径最大，故X为Na，Y为+2价，原子序数最小，Y为Be，Z为+4价，原子半径大于Y，故Z为Si，W为+5价，原子半径小于Y，W为N，P为+6价，则P为S，Q为+7价，则Q为Cl，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，X为Na、Z为Si、P为S、Q为Cl，同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：Cl＞S＞Si＞Na，即Q >P> Z>X，A正确； B．由分析可知，Y为Be，故Y在元素周期表中位于s区，B错误； C．由分析可知，X为Na、P为S、Q为Cl，则离子半径为：，即，C错误； D．由分析可知，Q为Cl、P为S、Z为Si，其最高价氧化物对应水化物的酸性：，即，但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律，如，D错误； 故选A。 15. 现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法不正确的是 A. 该物质的分子式为S4N4 B. 该物质各原子最外层都达到8电子稳定结构 C. 该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键 D. 该分子中N的化合价为－3 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，该物质的分子式为S4N4，A正确； B．因为硫原子最外层为6个电子，若形成两个共价单键，则达8电子稳定结构，氮原子最外层为5个电子，若形成3个共价单键，则达8电子稳定结构，据图可知，B正确； C．该分子中既含有极性键(N—S键)又含有非极性键(N—N键)，C正确； D．N—S共用电子对偏向N，N—N共用电子对不偏移，故该分子中N的化合价为－2，D错误。 答案选D。 16. 某电池的电解液部分微观结构如图，“---”表示微粒间存在较强静电作用。M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是 A. 未成对电子数： B. 电负性： C. 最简单氢化物的沸点： D. 熔点： 【答案】A 【解析】 【分析】M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，M连接3个共价键且和W-形成配位键时可以提供空轨道，M为B元素，N连接2个共价键，N为O元素；W连接1个共价键，且W-与B形成配位键时可以提供孤电子对，W为F元素，X连接3个共价键且和Z-形成配位键时可以提供空轨道，X为Al元素，Z为Cl元素，Y连接3个共价键，且带一个正电荷，则Y为S元素。 【详解】A．B的价电子排布式为2s22p1，含有1个未成对电子数，S的价电子排布式为3s23p2，含有2个未成对电子数，故A错误； B．同一周期，从左到右元素电负性递增，同一主族，自上而下元素电负性递减，电负性：，故B正确； C．H2O间形成的氢键数目比HF分子间形成的氢键数多，氢键强于一般分子间作用力，所以常压下，H2O的沸点比HF高，故C正确； D．Al2O3为共价晶体，AlCl3是分子晶体，则熔点：，故D正确； 故选A。 二、填空题(4题，共60分) 17. 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个自旋方向相反的电子，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。 18. 钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题： （1）基态原子的核外电子排布式为_______。 （2）的四卤化物熔点如下表所示，熔点高于其他三种卤化物，原因是自至卤化物的熔点依次升高，说明原因_______。 化合物 熔点/℃ 377 38.3 155 （3）的晶胞结构如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是_______；金属离子与氧离子间的作用力为_______，的配位数是_______。 （4）一种立方钙钛矿型结构的金属卤化物光电材料的组成为、和有机碱离子，其晶胞如图(b)所示，其中与图(a)中_______的空间位置相同。若晶体密度为ρ，则晶胞边长为_______。(列出计算式)。 （5）用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离子方程式表示该过程的总反应：_______。 【答案】（1）1s22s22p63s23p63d24s2 （2）TiF4为离子化合物，其余三种为共价化合物，因此TiF4的熔点最高；TiCl4、TiBr4、TiI4属于分子晶体，随着相对分子质量的增大，范德华力(分子间作用力)越大，熔点逐渐升高 （3） ①. ②. 离子键 ③. 12 （4） ①. Ti ②. （5） 【解析】 【小问1详解】 Ti是22号元素，根据能量最低原理，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2； 【小问2详解】 TiF4为离子晶体，TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体，所以TiF4的熔点最高，TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，所以自TiCl4至TiI4熔点依次升高； 【小问3详解】 O为非金属元素，Ca、Ti均是第四周期金属元素，故O元素电负性最大，同周期自左而右电负性增大，Ca在Ti的左边，Ca的电负性小于Ti，故电负性O＞Ti＞Ca；金属离子与氧离子以离子键结合；离子晶体晶胞中某微粒的配位数是指与之距离最近且相等的带相反电性的离子，故Ca2+的配位数必须是与之距离最近且相等的氧离子的数目，从图(a)可知，该氧离子位于相互垂直的三个面上，每一个面上有4个，故Ca2+的配位数是12； 【小问4详解】 比较晶胞(a)(b)可知，将图(b)中周围紧邻的八个晶胞中体心上的离子连接起来，就能变为图(a)所示晶胞结构，图(b)中体心上的Pb2+就变为了八个顶点，即相当于图(a)中的Ti4+；图(b)中顶点上的I-就变成了体心，即相当于图(a)中的Ca2+；图(b)面心上中的就变成了棱心，即相当于图(a)中的O2-；故图(b)中的Pb2+与图(a)中的Ti4+的空间位置相同； 从图（b）可知，一个晶胞中含有Pb2+的数目为1个，的数目为个，I-的数目为个，故晶胞的密度为 g/cm3；则a=； 【小问5详解】 从作用原理图(c)可以推出，这里发生两个离子反应方程式，左边发生2Eu3++Pb=2Eu2++Pb2+，右边发生2Eu2++I2=2Eu3++2I-，总反应：。 19. 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）Fe2+价电子的轨道表示式为_______。 （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_______，原因是_______。 【答案】（1） （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） ①. 异硫氰酸或H−N=C=S ②. 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 【解析】 【小问1详解】 铁为26号元素，Fe2+价电子的轨道表示式为：； 【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：； 【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，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。 20. 日常生活中常用A的单质通入自来水中杀菌消毒，B的单质或合金做电线的导体部分。A的负一价离子的最外层电子数和次外层电子数相同。B为第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。 （1）B元素在周期表中的位置是_______，位于_______区。 （2）A与B形成的一种化合物的立方晶胞如图所示： ①该化合物的化学式为_______。 ②该晶胞参数边长为anm，则A与B的最短距离为_______。 （3）如图A、B形成离子晶体的晶格能为_______kJ/mol。 （4）利用新制的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O，Cu2O的晶胞结构如下图所示。该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)；C为(，，)。则D原子的坐标参数为_______，它代表_______原子。 （5）近年来，黑砷在催化电解水方面的研究受到关注，其晶体结构与石墨类似。根据图中信息，下列说法正确的有_______(填标号)。 a．黑砷中As-As键的键能均相同 b．黑砷与C60都属于混合型晶体 c．黑砷单层中As原子与As-As键的个数比为2：3 d．黑砷层与层之间的作用力为范德华力 【答案】（1） ①. 第四周期第ⅠB族 ②. ds （2） ①. ②. （3）a+b+c （4） ①. (，，) ②. （5）cd 【解析】 【分析】日常生活中常用A的单质通入自来水中杀菌消毒，A的负一价离子的最外层电子数和次外层电子数相同，A为元素；B为第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子，B的单质或合金做电线的导体部分，B为；据此分析解题。 【小问1详解】 是第29号元素，在周期表中的位置是第四周期第ⅠB族；位于ds区。 【小问2详解】 原子个数为：，的原子个数为4，该化合物的化学式为；A与B的最短距离为体对角线的，故A与B的最短距离为。 【小问3详解】 反应物离子化吸收能量-该反应的即为A、B形成离子晶体的晶格能，故为A、B形成离子晶体的晶格能为：a kJ/mol+b kJ/mol-( -ckJ/mol)=(a+b+c) kJ/mol； 【小问4详解】 晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)；C为(，，)。由图可知则，D原子的坐标参数为(，，)，白球的个数为，黑球的个数为4，结合化学式可知黑色球为； 【小问5详解】 a．根据图片中数值可知黑砷中As—As键的键能不一样，故a错误； b．黑砷和石墨类似为混合型晶体，C60属于分子晶体，故b错误； c．每个砷原子形成三条共价键，利用均摊发分析可知，平均一个砷原子含有条键，所以As原子与As—As键的个数比为2：3，故c正确； d．黑砷晶体结构和石墨类似，层与层之间的作用力为范德华力，为混合型晶体，故d正确； 答案为cd； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $