精品解析：江西省南昌市第二中学2024-2025学年高二下学期4月期中化学试题

2023级高二年级下学期第一次月考试卷(化学) 相对原子质量：H1 C12 O16 Si28 Zn65 Cu64 Ti48 Ni59 Se79 一、单选题：本题共14小题，共42分 1. 化学与生产生活密不可分，下列说法错误的是 A. “纳米汽车”中作车轮是分子晶体 B. 甲醛分子σ键与键个数比为 C. 液晶在某些物理性质上表现出各向异性，故液晶属于晶体 D. 铜镍合金中铜晶体的电导率随温度的升高而减小 2. 生产磨砂玻璃时可以用HF溶蚀玻璃，其发生的化学反应为SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O。关于上述反应中涉及到的元素和物质，其说法正确的是 A. H2O的VSEPR模型是四面体形 B. 1 mol二氧化硅中含有2 mol Si—O键 C. 基态Si原子的价电子排布图为 D. 固体HF中含有的链状结构为(虚线表示氢键) 3. 下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是 A. 基态原子的N层上只有一个电子的元素一定是第ⅠA族元素 B. 基态原子的价层电子排布式为的元素一定是主族元素 C. 基态原子的p能级处于半充满状态的元素一定位于p区 D. 基态原子价层电子排布式为的元素的族序数一定为 4. 已知几种共价键的键能如下： 化学键 键能/() 391 946 243 431 下列说法错误的是 A. 键能： B. C. 键的键能小于键的键能，所以的稳定性强于 D. 5. 通常把原子总数和价电子总数相同分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，下列有关说法中正确的是 A. 和是等电子体，键角相同 B. 和是等电子体，均为平面三角形结构 C. 和是等电子体，均为三角锥形结构 D. 已知和苯是等电子体，分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道 6. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期不同主族元素，X的最外层电子数是其电子层数的3倍，Y元素原子半径在同周期中最大，Z的轨道有3个未成对电子，X与Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法中错误的是 A. X在元素周期表中位于p区 B. 元素的第一电离能： C. X、Y、W形成的简单离子半径 D. Z的最高价含氧酸的钠盐溶液中有三种含Z元素的微粒 7. 键的极性对物质的性质有重要影响，下列说法错误的是 A. 三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，这是由于氟的电负性大于氯的电负性 B. 甲酸的酸性大于乙酸的酸性，原因是烷基越长其推电子效应越大 C. O3分子空间结构与H2O分子相似，其分子也有极性，它在CCl4中溶解度小于在水中的溶解度 D. CH4、SO3、CO2都是由极性键形成的非极性分子 8. 磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为。下列说法正确的是 A. 稳定性： B. 键角： C. 第一电离能： D. 的空间结构：平面三角形 9. 下列晶体性质的比较中，正确的是 A. 熔点：金刚石>晶体硅>碳化硅 B. 沸点： C. 熔点： D. 硬度：白磷>冰>二氧化硅 10. 配合物可用于离子检验，下列说法正确的是 A. 基态Na原子的核外电子的运动状态有9种 B. 键长： C. 仅有钠盐的焰色呈黄色 D. 分子中有s-sπ键和p-pσ键 11. 下列有关物质结构和性质的说法正确的是 A. 含有手性碳原子的分子叫做手性分子 B. 晶体中有阴离子，必有阳离子，则晶体中有阳离子，也必有阴离子 C. 分子的极性：HF<HCl<HBr<HI D. 冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子 12. 钠与氧可形成多种二元化合物。其中一种二元化合物的晶胞如图所示。下列说法中错误的是 A. 该化合物的化学式为Na4O4 B. 阴离子有2种不同的空间取向 C. 与Na+距离相等且最近的Na+有8个 D. 金属单质硬度：Li > Na > K 13. 分子与结合形成配离子，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，3.4g中所含的电子总数为 B. 1mol中σ键的数目为 C. 0.1mol中，中心离子的配位数的数目为 D. 0.2mol中所含的中子数为 14. 半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是 A. 晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个 B. 基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子 C. 硒化锌晶体密度为 D. C的原子坐标参数为 二、填空题：本大题共4小题，共58分 15. 碳元素的单质有多种形式，回答下列问题： （1）石墨晶体的二维平面网状结构如图所示。 ①基态碳原子的价层电子轨道表示式为___________，其占据的最高能级形状为___________。 ②石墨有类似于金属晶体的导电性，原因是___________。 ③碳原子可构成___________(用含n的代数式表示)个正六边形。 （2）金刚石是一种空间网状结构的晶体，其晶胞结构如图所示。 ①金刚石晶体中碳原子个数与键数目之比___________。 ②金刚石的硬度大于石墨的硬度，其原因是___________。 （3）为___________(填“分子晶体”或“共价晶体”)。熔点：金刚石___________(填“>”或“<”)金刚砂，原因是___________。 16. 金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题： （1）钛在周期表中的位置_______，钛原子核外有_______种空间运动状态不同的电子，Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为_______。 （2）磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料，PO的空间构型是_______，第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素为_______(填元素符号)。 （3）Ti(BH4)2是一种储氢材料，其中所含元素的电负性大小排列顺序为_______，B原子的杂化方式是_______，其中的BH可由BH3和H-结合而成。BH含有_______(填序号) ①σ键②π键③氢键④配位键 ⑤离子键 （4）TiO2在自然界中有三种同素异形态，即金红石型、锐钛型和斜钛型三种，其中金红石型是三种变体中最稳定的一种，其晶胞如图所示，该晶体的密度为_______g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、NA的代数式表示)。 17. 原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W中，X和Y的价电子层中未成对电子均只有1个，并且和的电子数相差8；与Y位于同一周期的Z和W，它们的价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差2。回答下列问题： （1）基态Z原子的价层电子排布式为___________。 （2）溶于氨水形成蓝色溶液。 ①中与之间形成的化学键称为___________，提供孤电子对的成键原子是___________(填元素符号)。 ②中硫原子的杂化方式为___________。 ③氨气溶于水时，大部分与以氢键(用“…”表示)结合形成分子。根据氨水的性质可推知的结构式为___________。 ④往蓝色溶液中滴入少量氢氧化钡溶液，该反应的离子方程式为___________。 （3）中的化学键具有明显的共价性，蒸气状态下以双聚分子形式存在的的结构式为___________，其中Z的配位数为___________。 （4）反应能够发生的原因为___________。 18. 东晋《华阳国志·南史志》卷四中已有关于白铜记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造市，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题： （1）镍元素基态原子的电子排布式为___________。 （2）硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。 ①中阴离子的立体构型是___________。 ②在中提供空轨道的成键原子是___________，其中配体属于___________(填“极性分子”或“非极性分子”)。 ③氨的沸点___________(填“高于”或“低于”)膦，原因是___________，氨分子中心原子的轨道杂化类型为___________。 （3）元素铜与镍的第二电离能分别为：的原因是___________。 （4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。 ①晶胞中每个镍原子距离最近的铜原子有___________个； ②若合金的密度为，晶胞参数___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高二年级下学期第一次月考试卷(化学) 相对原子质量：H1 C12 O16 Si28 Zn65 Cu64 Ti48 Ni59 Se79 一、单选题：本题共14小题，共42分 1. 化学与生产生活密不可分，下列说法错误的是 A. “纳米汽车”中作车轮的是分子晶体 B. 甲醛分子σ键与键个数比为 C. 液晶在某些物理性质上表现出各向异性，故液晶属于晶体 D. 铜镍合金中铜晶体的电导率随温度的升高而减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．是由分子通过分子间作用力形成的分子晶体，A项正确； B．甲醛结构式为，含3个σ键（2个C-H、1个C-O）和1个π键（C=O），σ键与键个数比为，B项正确； C．液晶具有各向异性，但属于介于液态和晶态之间的物质，并非晶体，C项错误； D．金属电导率随温度升高而降低，铜镍合金中的铜符合此规律，D项正确； 答案选C。 2. 生产磨砂玻璃时可以用HF溶蚀玻璃，其发生的化学反应为SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O。关于上述反应中涉及到的元素和物质，其说法正确的是 A. H2O的VSEPR模型是四面体形 B. 1 mol二氧化硅中含有2 mol Si—O键 C. 基态Si原子的价电子排布图为 D. 固体HF中含有的链状结构为(虚线表示氢键) 【答案】A 【解析】 【详解】A．H2O分子中心原子价层电子对数为2+=4，VSEPR模型是四面体形，A正确； B．SiO2是共价晶体，1个Si形成4个Si—O键，1 mol二氧化硅中含有4 mol Si—O键，B错误； C．3p轨道电子需要先分占轨道，自旋平行，C错误； D．固态HF的链状结构应该为，D错误； 故选A。 3. 下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是 A. 基态原子的N层上只有一个电子的元素一定是第ⅠA族元素 B. 基态原子的价层电子排布式为的元素一定是主族元素 C. 基态原子的p能级处于半充满状态的元素一定位于p区 D. 基态原子的价层电子排布式为的元素的族序数一定为 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为或，K为第ⅠA族元素，分别为第ⅥB、ⅠB族元素，A项错误； B．0族元素（除外）原子价层电子排布式也符合，B项错误； C．基态原子的p能级处于半充满状态的元素，电子最后填充p能级，属于p区，C项正确； D．基态原子的价层电子排布式为的元素，若是第ⅢB~ⅦB族及第Ⅷ族第1列元素，其族序数等于价层电子排布式中d、s能级所含电子数目之和，族序数一定为；若是第ⅠB、ⅡB族元素，其族序数等于价层电子排布式中s能级所含电子数y，D项错误； 故选C。 4. 已知几种共价键的键能如下： 化学键 键能/() 391 946 243 431 下列说法错误的是 A. 键能： B. C. 键的键能小于键的键能，所以的稳定性强于 D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．相同原子形成的三键键长<双键键长<单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：，A正确； B．形成化学键释放能量，的焓变为键键能的相反数，则，B正确； C．键能越小，化学键的稳定性越弱，C错误； D．根据反应物的键能和－生成物的键能和，则，D正确； 故选C。 5. 通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，下列有关说法中正确的是 A. 和是等电子体，键角相同 B. 和是等电子体，均为平面三角形结构 C. 和是等电子体，均为三角锥形结构 D. 已知和苯是等电子体，分子中不存在“肩并肩”式重叠轨道 【答案】B 【解析】 【详解】A．和原子总数和价电子总数相同，是等电子体，N和P的电负性不同，故键角不相同，A错误； B．和原子总数和价电子总数相同，是等电子体，的N和中的S均为sp2杂化，故均为平面三角形结构，B正确； C．H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，C错误； D．已知和苯是等电子体，苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故分子中也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D错误； 故选B。 6. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期不同主族元素，X的最外层电子数是其电子层数的3倍，Y元素原子半径在同周期中最大，Z的轨道有3个未成对电子，X与Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法中错误的是 A. X元素周期表中位于p区 B. 元素的第一电离能： C. X、Y、W形成的简单离子半径 D. Z的最高价含氧酸的钠盐溶液中有三种含Z元素的微粒 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期不同主族元素，X的最外层电子数是其电子层数的3倍，则X为O；Y元素原子半径在同周期中最大，则Y为Na；Z的3p轨道有3个未成对电子，则Z为P；X与Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，则W为Cl，综上，X为O，Y为Na，Z为P，W为Cl。 【详解】A ．X为O，在元素周期表中位于p区，故A正确； B．主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势， P 的 3p 能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能： Cl>P>Na ，故B正确； C．X为O， Y为Na，W为Cl，形成的简单离子为O2-、Na+、Cl-，半径，故C正确； D．P的最高价含氧酸钠盐为 Na3PO4 ，Na3PO4 溶液中含P微粒，故D错误； 故答案选D。 7. 键的极性对物质的性质有重要影响，下列说法错误的是 A. 三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，这是由于氟的电负性大于氯的电负性 B. 甲酸的酸性大于乙酸的酸性，原因是烷基越长其推电子效应越大 C. O3分子空间结构与H2O分子相似，其分子也有极性，它在CCl4中溶解度小于在水中的溶解度 D. CH4、SO3、CO2都是由极性键形成的非极性分子 【答案】C 【解析】 【详解】A．氟的电负性大于氯的电负性，则碳氟键的极性大于碳氯键的极性，导致三氟乙酸的羧基中羟基的极性更大，更容易电离出氢离子，所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，A正确； B．甲酸的酸性大于乙酸的酸性，原因是烷基是推电子基团，烷基越长其推电子效应越大，使羧基中羟基的极性变小，羧酸的酸性减弱，B正确； C．臭氧分子中正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，且极性很微弱，在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度，C错误； D．CH4的分子构型为正四面体、SO3的分子构型平面三角型、CO2的分子构型为直线型，都是由极性键形成的非极性分子，D正确； 故选C。 8. 磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为。下列说法正确的是 A. 稳定性： B. 键角： C. 第一电离能： D. 的空间结构：平面三角形 【答案】D 【解析】 【详解】A．元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，氧的非金属性强于氮，则水分子的稳定性强于氨分子，故A错误； B．二者中心原子均为sp3杂化，中心原子都没有孤电子对，故都是正四面体结构，键角相同，故B错误； C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的3p能级为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N>O>P，故C错误； D．价层电子对为3，sp2杂化，中心原子没有孤电子对，空间构型为平面三角形，D正确； 本题选D。 9. 下列晶体性质的比较中，正确的是 A. 熔点：金刚石>晶体硅>碳化硅 B. 沸点： C. 熔点： D. 硬度：白磷>冰>二氧化硅 【答案】C 【解析】 【详解】A．三种物质都是共价晶体，因原子半径r(C)<r(Si)，所以键长：C—C<C—Si<Si—Si，键能：C—C>C—Si>Si—Si，键能越大，原子晶体的熔点越高，熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅，A错误； B．氟化氢、水、氨都是分子晶体，其沸点高低与分子间作用力大小有关，因为这三种物质分子之间都存在氢键，且H2O分子之间形成2个氢键最多，NH3分子之间含有1个氢键且最弱，故水的沸点最高，氨的最低，B错误； C．卤化硅为分子晶体，它们的组成和结构相似，分子间不存在氢键，故相对分子质量越大，熔点越高，C正确； D．二氧化硅是共价晶体，硬度大，白磷和冰都是分子晶体，硬度较小，D错误； 故选C。 10. 配合物可用于离子检验，下列说法正确的是 A. 基态Na原子的核外电子的运动状态有9种 B. 键长： C. 仅有钠盐的焰色呈黄色 D. 分子中有s-sπ键和p-pσ键 【答案】B 【解析】 【详解】A．基态Na原子的核外电子的运动状态等于核外电子数，即有11种，A错误； B．原子半径越小，形成的键长越短，C的原子半径大于O的原子半径，因此C-N键的键长大于O-N键的键长，B正确； C．焰色反应是元素的性质，含有钠元素的物质焰色反应均为黄色，C错误； D．的结构式为N≡C—C≡N，其中C采取sp杂化，有sp-spσ键和p-pπ键，没有s-sπ键，D错误； 故选B。 11. 下列有关物质结构和性质的说法正确的是 A. 含有手性碳原子的分子叫做手性分子 B. 晶体中有阴离子，必有阳离子，则晶体中有阳离子，也必有阴离子 C. 分子的极性：HF<HCl<HBr<HI D. 冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．含有手性碳原子的分子不一定是手性分子，如果分子内存在对称因素（如对称面、对称中心等），即使含有手性碳原子，该分子也可能是非手性分子。只有当分子中不具有对称因素，且含有手性碳原子时，才是手性分子，A错误； B．晶体中有阴离子，根据电中性原则，必有阳离子。但晶体中有阳离子时，不一定有阴离子，例如金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成的，B错误； C．元素的电负性越大，与氢原子形成的共价键的极性越强。电负性：F＞Cl＞Br＞I，所以分子的极性：HF＞HCl＞HBr＞HI，C错误； D．超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚集体，分子间作用力是弱相互作用，冠醚（18-冠-6）的空穴与K+尺寸适配，二者能通过分子间作用力等弱相互作用形成超分子，D正确； 故选D。 12. 钠与氧可形成多种二元化合物。其中一种二元化合物的晶胞如图所示。下列说法中错误的是 A. 该化合物的化学式为Na4O4 B. 阴离子有2种不同的空间取向 C. 与Na+距离相等且最近的Na+有8个 D. 金属单质硬度：Li > Na > K 【答案】A 【解析】 【详解】A．该二元化合物是离子化合物，化学式为组成离子的最简整数比，含有Na+的数目是，含有阴离子数目是，因此该二元化合物的化学式为NaO2，故A错误； B．棱上的有相同的空间取向，面上的有相同的空间取向，故该化合物中阴离子有2种不同的空间取向，故B正确； C．Na+位于顶点和体心，则1个Na+周围有8个等距离的Na+，故C正确； D．金属阳离子半径越小，所带电荷越多，则金属键越强，金属硬度越大，熔、沸点越高，Li、Na、K的离子半径逐渐增大，金属键强度逐渐减小，硬度Li＞Na＞K，故D正确； 故答案为A。 13. 分子与结合形成配离子，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，3.4g中所含的电子总数为 B. 1mol中σ键的数目为 C. 0.1mol中，中心离子的配位数的数目为 D. 0.2mol中所含的中子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．标准状况下，3.4gNH3的物质的量为0.2mol，一个NH3分子中含有10个电子，则0.2molNH3中所含的电子总数为2NA，A正确； B．1mol中，NH3含有σ键，Co与NH3也是σ键结合，1个中σ键共为，1mol中σ键的数目为，B错误； C．0.1mol中，中心离子为Co2+与配体NH3形成配位键，即中心离子的配位数的数目为0.6NA，C错误； D．1个中含有1个中子，0.2mol中所含的中子数为，D错误； 答案选A。 14. 半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是 A. 晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个 B. 基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子 C. 硒化锌晶体密度为 D. C的原子坐标参数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个，A正确； B．Se原子核外电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p能级的各个轨道上，核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1+3=18种 ，B正确； C．硒位于晶胞顶点和面心，由均摊法可得该晶胞中硒有个，锌在晶胞内、有4个，面心上硒与顶点硒之间距离为anm，则晶胞的边长为，该则硒化锌晶体密度为，C正确； D．C的原子坐标参数为，D错误； 故选D。 二、填空题：本大题共4小题，共58分 15. 碳元素单质有多种形式，回答下列问题： （1）石墨晶体的二维平面网状结构如图所示。 ①基态碳原子的价层电子轨道表示式为___________，其占据的最高能级形状为___________。 ②石墨有类似于金属晶体的导电性，原因是___________。 ③碳原子可构成___________(用含n的代数式表示)个正六边形。 （2）金刚石是一种空间网状结构的晶体，其晶胞结构如图所示。 ①金刚石晶体中碳原子个数与键数目之比为___________。 ②金刚石的硬度大于石墨的硬度，其原因是___________。 （3）为___________(填“分子晶体”或“共价晶体”)。熔点：金刚石___________(填“>”或“<”)金刚砂，原因是___________。 【答案】（1） ①. 哑铃形 ②. 石墨晶体中，形成大π键的电子可以在整个原子平面上活动，比较自由，相当于金属晶体中的自由电子 ③. （2） ①. 1∶2 ②. 碳原子的排列方式不同 （3） ①. 共价晶体 ②. > ③. 金刚石、SiC均为共价晶体，原子半径碳<硅，原子半径越小键能越大，晶体熔点越高 【解析】 【小问1详解】 ①碳元素原子序数为6，基态原子核外电子排布为1s22s22p2，故价层电子轨道表示式为，占据的最高能级为2p，电子云轮廓为哑铃形；②在石墨晶体中，形成大π键的电子可以在整个原子平面上活动，比较自由，相当于金属晶体中的自由电子，石墨有类似于金属晶体的导电性；③由均摊法可知，每个碳原子被3个六边形占有，故1个六边形中含有的碳原子数目为=2个，ng碳原子数目为，则正六边形数目为； 【小问2详解】 ①金刚石晶体中，每个碳原子都以4根单键与另外4个碳原子相连，每个单键被两个碳原子共用，故相当于每个碳原子形成的共价键数目为个，即金刚石晶体中碳原子个数与C−C键数目之比为1∶2； ②金刚石中每个碳原子都与四个其他的碳原子形成非常牢固的共价键，构成了非常坚硬的三维晶格结构，而在石墨中，每个碳原子仅与三个其他的碳原子形成共价键，形成了类似于层状的二维结构，这种二维的结构使得石墨的晶体相对较松散，缺乏金刚石这样紧密的结构；因此，金刚石的硬度要比石墨高得多，是碳原子的排列方式不同； 【小问3详解】 金刚石为碳单质，金刚砂为SiC，两者均为共价晶体，金刚石中存在碳碳单键，金刚砂为碳硅单键，由于原子半径碳<硅，原子半径越小键能越大，晶体熔点越高。故熔点：金刚石>金刚砂。 16. 金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题： （1）钛在周期表中的位置_______，钛原子核外有_______种空间运动状态不同的电子，Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为_______。 （2）磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料，PO的空间构型是_______，第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素为_______(填元素符号)。 （3）Ti(BH4)2是一种储氢材料，其中所含元素的电负性大小排列顺序为_______，B原子的杂化方式是_______，其中的BH可由BH3和H-结合而成。BH含有_______(填序号) ①σ键②π键③氢键④配位键 ⑤离子键 （4）TiO2在自然界中有三种同素异形态，即金红石型、锐钛型和斜钛型三种，其中金红石型是三种变体中最稳定的一种，其晶胞如图所示，该晶体的密度为_______g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、NA的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 第四周期ⅣB族 ②. 12 ③. 3s23p63d2 （2） ①. 正四面体 ②. Mg、Si、S （3） ①. H>B>Ti ②. sp3 ③. ①④ （4） 【解析】 小问1详解】 钛位于周期表第四周期ⅣB族，是22号元素，基态原子核外电子排布1s22s22p63s23p63d24s2，电子占据12个轨道，所以有12种空间运动状态不同的电子，Ti2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，所以Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为3s23p63d2，答案：第四周期ⅣB族；12；3s23p63d2； 【小问2详解】 PO的σ键电子对为4，孤电子对，价层电子对数为4，PO的空间构型是正四面体,，第三周期元素第一电离能介于Al、P有Mg、Si、S三种元素，答案：正四面体；Mg、Si、S； 【小问3详解】 Ti、B、H中Ti是金属，B、H非金属，电负性最小的为Ti，B的电负性小于H，所以电负性大小排列顺序为H>B>Ti，BH中心原子价层电子对数为4，B原子的杂化方式是sp3，BH中含σ键、配位键，答案：H>B>Ti；sp3；①④； 【小问4详解】 由晶胞结构，根据均摊法计算，1个晶胞中含2个钛离子，4个氧离子，1个晶胞体积，晶体密度g·cm-3，答案：。 17. 原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W中，X和Y的价电子层中未成对电子均只有1个，并且和的电子数相差8；与Y位于同一周期的Z和W，它们的价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差2。回答下列问题： （1）基态Z原子的价层电子排布式为___________。 （2）溶于氨水形成蓝色溶液。 ①中与之间形成的化学键称为___________，提供孤电子对的成键原子是___________(填元素符号)。 ②中硫原子的杂化方式为___________。 ③氨气溶于水时，大部分与以氢键(用“…”表示)结合形成分子。根据氨水的性质可推知的结构式为___________。 ④往蓝色溶液中滴入少量氢氧化钡溶液，该反应的离子方程式为___________。 （3）中的化学键具有明显的共价性，蒸气状态下以双聚分子形式存在的的结构式为___________，其中Z的配位数为___________。 （4）反应能够发生的原因为___________。 【答案】（1）[Ar]3d64s2 （2） ①. 配位键 ②. N ③. sp3 ④. ⑤. （3） ①. ②. 4 （4）金属钾的熔沸点较金属钠的熔沸点低，有利于该反应正向进行 【解析】 【分析】前四周期原子序数依次增大的元素X、Y、Z、W中，X和Y的价电子层中未成对电子均只有1个，并且和的电子数相差8，则X为F元素、Y为K元素；Z和W与Y位于同一周期，Z和W的价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差2，则Z为Fe元素、W为Ni元素，据此分析回答问题。 【小问1详解】 Z为Fe元素，基态Fe原子的电子排布式为：[Ar]3d64s2，故答案为：[Ar]3d64s2。 【小问2详解】 ①W为Ni元素，为，与是中心原子和配体之间，因此形成的化学键称为配位键；N原子上还有孤电子对，因此提供孤电子对的成键原子是N，故答案为：配位键；N； ②中中心原子硫的价层电子对数为，杂化方式为sp3，故答案为：sp3； ③与以氢键结合形成分子，可推知的结构式为：，故答案为：； ④往蓝色溶液中滴入少量氢氧化钡溶液，外界的硫酸根会与钡离子产生产地，反应的离子方程式为：，故答案为：。 【小问3详解】 Z为Fe元素，为FeCl3，题中说明FeCl3化学键具有明显的共价性，蒸气状态下以双聚分子形式存在，因此可知的FeCl3的结构式为：，观察得出，其中Fe的配位数为4，故答案为：；4。 【小问4详解】 Y为K元素，反应能够发生的原因为：金属钾的熔沸点较金属钠的熔沸点低，有利于该反应正向进行，故答案为：金属钾的熔沸点较金属钠的熔沸点低，有利于该反应正向进行。 18. 东晋《华阳国志·南史志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造市，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题： （1）镍元素基态原子的电子排布式为___________。 （2）硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。 ①中阴离子的立体构型是___________。 ②在中提供空轨道的成键原子是___________，其中配体属于___________(填“极性分子”或“非极性分子”)。 ③氨的沸点___________(填“高于”或“低于”)膦，原因是___________，氨分子中心原子的轨道杂化类型为___________。 （3）元素铜与镍的第二电离能分别为：的原因是___________。 （4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。 ①晶胞中每个镍原子距离最近的铜原子有___________个； ②若合金的密度为，晶胞参数___________。 【答案】（1）或 （2） ①. 正四面体形 ②. ③. 极性分子 ④. 高于 ⑤. 氨气分子间可以形成氢键，导致沸点升高 ⑥. （3）Cu失去的是全充满的上的1个电子，而镍失去的是上的1个电子，未达到全充满状态‌，稳定性较低，失去第二个电子相对容易 （4） ①. 12 ②. 【解析】 【小问1详解】 Ni为28号元素，基态原子的电子排布式为：或。 【小问2详解】 ①中阴离子是硫酸根，其价层电子对数为：，无孤对电子，属于正四面体形。 ②为一种配离子，之间以配位键成键，中的原子提供孤电子对，提供空轨道的成键原子是原子，配体是，属于极性分子。 ③属于同一主族元素，但是氨的沸点高于膦，是因为氨气分子间可以形成氢键，导致沸点升高。氨分子中心原子的价层电子对数是：，属于杂化。 【小问3详解】 Ni、Cu的外围电子排布式分别为、，二者的第二电离能是：Cu失去的是全充满的上的1个电子，而镍失去的是上的1个电子，未达到全充满状态‌，稳定性较低，失去第二个电子相对容易。 【小问4详解】 ①与镍原子最近的铜原子位于镍原子顶点相邻的3个面的面心，补全晶胞后，则有个。 ②1个晶胞中含Cu原子：，含Ni原子：，故晶胞中Cu与Ni的原子个数比为，的摩尔质量为，据m=ρV得：，解得：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $