精品解析：甘肃省庆阳市华池县第一中学2024-2025学年高二下学期5月期中化学试题

甘肃省华池县第一中学2024-2025学年度第二学期期中考试 高二化学 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本试卷命题范围：选择性必修2。 4.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 P-31 S-32 Ca-40 Fe-56 Ga-70 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列原子价层电子的轨道表示式正确的是 A. O B. Fe C. Si D. Cr 2. 下列各组元素，按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是 A. N、O、C B. K、Na、Li C. Na、Mg、Al D. Cl、S、P 3. 2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下。下列说法错误的是 B=11 Al=27.4 ？=68(甲) C=12 Si=28 ？=70(乙) N=14 P=31 As=75 O=16 S=32 Se=79.4 F=19 Cl=35.5 Br=80 A. 元素甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族 B. 原子半径比较：甲乙 C. 元素乙的简单气态氢化物的稳定性强于 D. 推测乙可以用作半导体材料 4. 判断物质在不同溶剂中的溶解性时，一般都遵循“相似相溶”规律。下列装置中，不宜用做HCl尾气吸收的是(　　) A. B. C. D. 5. 短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法中正确的是 A. 元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8 B. 原子半径的大小顺序为Z﹤W﹤Q C. 和的核外电子数和电子层数都不相同 D. 元素W的最高价氧化物的水化物的酸性比Q的强 6. 我国科学家成功合成了3nm长的管状定向纳米碳管，长度居世界之首。下图是不同直径纳米碳管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于纳米碳管的直径。下列关于纳米碳管及冰柱结构的说法错误的是 A. 纳米碳管是制造飞机的理想材料 B. 纳米碳管中的碳原子采用杂化 C. 水在纳米碳管中结冰的规律是纳米碳管直径越小，结冰温度越高 D. 四种冰柱结构中水分子的结构相同 7. 胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是（ ） A. 所有氧原子都采取sp3杂化 B. 氧原子参与形成配位键和氢键两种化学键 C. Cu2＋的价电子排布式为3d84s1 D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去 8. 中国首次在月球上发现新矿物并命名为“嫦娥石”，其晶体组成为。是一种稀土元素，常以形式存在。下列说法不正确的是 A. Y属于金属元素 B. Ca属于s区元素 C. 嫦娥石中Fe的化合价为 D. 嫦娥石中存在离子键和共价键 9. 下列关于NCl3、AsCl3、AsCl5等分子的说法正确的是 A. AsCl3是由极性键构成的非极性分子 B. N—Cl键的键能大于As—Cl键的键能，所以NCl3的沸点大于AsCl3 C. 键角：AsCl3>NCl3 D. AsCl3中As—Clσ键是由As原子的sp3杂化轨道和Cl的3p轨道重叠形成 10. Co3+的八面体配合物为CoClm•nNH3，若1mol此配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，则m、n的值是 A. m=1，n=5 B. m=3，n=4 C. m=4，n=3 D. m=4，n=5 11. X、Y、Z、Q、E、M六种元素中，基态X原子的价层电子排布式为，Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Z元素的某同位素原子常用于测定文物的年代，Q是元素周期表中电负性最大的元素，E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，M的原子序数比E大1。下列说法正确的是 A. 中阴离子中心原子的杂化方式为杂化 B. X、Y元素的第一电离能大小关系：X<Y C. 的空间结构为平面三角形 D. 仅含离子键，是离子化合物 12. 酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面。酞菁钴的熔点约为163℃，其局部结构如图所示。据此，下列说法中正确的是 A. 酞菁钴一定是离子晶体 B. 与钴离子通过配位键结合的是2号和3号N原子 C. 酞菁钴中碳原子的杂化方式有杂化和杂化两种 D. 酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为 13. 冠醚能与阳离子尤其是与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同碱金属离子作用，12—冠—4与锂离子作用而不与钠离子、钾离子作用，18—冠—6与钾离子作用如图，但不与锂离子或钠离子作用，下列说法不正确的是 A. 18—冠—6中C原子和O原子的杂化轨道类型相同 B. 与K+作用不与Li+和Na+作用反应反映了超分子的“分子识别”的特征 C. 与钾离子作用反映了超分子的“自组装”的特征 D. 冠醚与碱金属离子作用的原理与其可做相转移催化剂的原理有关 14. 某氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同，已知N原子在晶胞中的位置如图所示，原子坐标，。下列说法不正确的是 A. 距离Cr原子最近的N原子有12个 B. 晶胞中Cr原子沿x轴方向的投影为 C. Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中 D. A和B最近的两个Cr原子的坐标为， 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. 下表是元素周期表中的一部分。 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 1 A 2 E F H J 3 B C D G I 根据A～J在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题： (1)电负性最强的元素是________，第一电离能最小的单质是________。 (2)最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是______，呈两性的是______。 (3)A分别与E、F、G、H、I形成的化合物中，沸点最高的是________。 (4)在B、C、D、G、I中，形成的简单离子半径最大的元素是________。 16. 氮族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题： （1）基态氮原子的价层电子轨道表示式为___________；第二周期的元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有___________种。 （2）分子的空间结构为___________，其中存在的共价键类型为___________。 （3）①向溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，向该溶液中加入一定量的乙醇，析出固体。的空间结构为___________。若要确定是晶体还是非晶体，最科学的方法是进行___________实验。 ②已知与分子的空间结构都是三角锥形，但不易与形成配离子，原因是___________。 17. 第ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题： （1）碳的一种单质的结构如图a所示。该单质的晶体类型为___________，依据原子轨道的重叠方式，原子间存在的共价键类型有___________，碳原子的杂化轨道类型为___________。 （2）比熔点高的原因是___________。 （3）四卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图b所示。 ①的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是___________。 ②结合的沸点和的熔点变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，晶体中离子键百分数___________，共价键百分数___________(填“增大”“不变”或“减小”)。 18. 磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，其结构如图所示。回答下列问题： （1）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序为___________；电负性P___________Cl(填“>”或“<”)。 （2）磷酸氯喹中N原子的杂化方式为___________，极易溶于水，且沸点比的沸点高，其原因是___________。 （3）磷化镓与砷化镓是两种由ⅢA族元素与ⅤA族元素人工合成的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料，其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被P(As)原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。 ①基态Ga原子核外电子排布式为___________。 ②磷化镓与砷化镓具有相似的晶体结构，其中熔点较高的是___________(填化学式)，原因是___________。 ③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。如图为沿y轴投影的磷化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为，则原子3的原子分数坐标为___________；若磷化镓的晶体密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞中Ga和P原子的最近距离为___________pm(用代数式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 甘肃省华池县第一中学2024-2025学年度第二学期期中考试 高二化学 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本试卷命题范围：选择性必修2。 4.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 P-31 S-32 Ca-40 Fe-56 Ga-70 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列原子价层电子的轨道表示式正确的是 A. O B. Fe C. Si D. Cr 【答案】B 【解析】 【详解】A．题干中的O原子价层电子轨道表示式的2p能级中，填入简并轨道的电子应自旋平行，违反了洪特规则，正确的轨道表示式为，A错误； B．Fe原子价层电子排布为3d64s2，轨道表示式为，B正确； C．题干中Si原子价层电子轨道表示式的3s能级中，电子应该自旋相反，违反了洪特规则，正确的轨道表示式为，C错误； D．Cr原子的价层电子排布为3d54s1，而不是3d44s2，3d应处于半满状态，因为能量相同的原子轨道半满状态时，体系的能量最低。因此正确的轨道表示式为，D错误； 答案选B。 2. 下列各组元素，按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是 A. N、O、C B. K、Na、Li C. Na、Mg、Al D. Cl、S、P 【答案】B 【解析】 【分析】同周期从左向右原子半径减小，第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于第ⅥA族；同主族从上到下原子半径增大，第一电离能减小的规律进行分析； 【详解】A．原子半径：C>N>O，第一电离能大小顺序是C<O<N，故A不符合题意； B．K、Na、Li的原子半径依次减小，第一电离能逐渐增大，故B符合题意； C．Na、Mg、Al的原子半径依次减小，Na的第一电离能最小，Mg的第一电离能大于Al，故C不符合题意； D．原子半径：P>S>Cl，第一电离能顺序是Cl>P>S，故D不符合题意； 故选：B。 3. 2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下。下列说法错误的是 B=11 Al=27.4 ？=68(甲) C=12 Si=28 ？=70(乙) N=14 P=31 As=75 O=16 S=32 Se=79.4 F=19 Cl=35.5 Br=80 A. 元素甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族 B. 原子半径比较：甲乙 C. 元素乙的简单气态氢化物的稳定性强于 D. 推测乙可以用作半导体材料 【答案】C 【解析】 【详解】 甲为Ga，位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族，故A正确； B. 一般电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：甲乙，故B正确； C. 乙是Ge，非金属性C大于Ge，则元素乙的简单气态氢化物的稳定性弱于，故C错误； D. 乙为Ge，位于金属与非金属的交界处，可用作半导体材料，故D正确； 故选C。 4. 判断物质在不同溶剂中的溶解性时，一般都遵循“相似相溶”规律。下列装置中，不宜用做HCl尾气吸收的是(　　) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】HCl是极性分子，水是极性分子，四氯化碳是非极性分子，氯化氢易溶于水，难溶于四氯化碳。 【详解】A．倒置的漏斗可防倒吸，选项A不符题意； B．氯化氢难溶于四氯化碳，可防倒吸，选项B不符题意； C．氯化氢易溶于水，会发生倒吸，选项C符合题意； D．球形干燥管能防止倒吸，选项D不符题意； 答案选C。 5. 短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法中正确的是 A. 元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8 B. 原子半径的大小顺序为Z﹤W﹤Q C. 和的核外电子数和电子层数都不相同 D. 元素W的最高价氧化物的水化物的酸性比Q的强 【答案】A 【解析】 【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，则Q为Cl元素，结合各元素的相对位置可知，X为N，Y为O，Z为Al，W为S元素，据此分析解答。 【详解】A．N、Al的最高正化合价之和为(+5)+(+3)=8，A正确； B．同周期主族元素，从左至右，原子半径减小，原子半径的大小顺序为Al＞S＞Cl，B错误； C．和的核外电子数和电子层数都相同，C错误； D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：S＜Cl，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：W＜Q，D错误； 故选A。 6. 我国科学家成功合成了3nm长的管状定向纳米碳管，长度居世界之首。下图是不同直径纳米碳管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于纳米碳管的直径。下列关于纳米碳管及冰柱结构的说法错误的是 A. 纳米碳管是制造飞机的理想材料 B. 纳米碳管中的碳原子采用杂化 C. 水在纳米碳管中结冰的规律是纳米碳管直径越小，结冰温度越高 D. 四种冰柱结构中水分子的结构相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．定向纳米碳管可以做成碳纤维，碳纤维的强度高、刚度高、密度小、熔点高、化学稳定性好，是制造飞机的理想材料，故A正确； B．纳米碳管中的碳原子采用杂化，故B错误； C．由图可知，随着纳米碳管直径的减小，纳米碳管中的结冰温度越高，故C正确； D．四种冰柱结构中水都是由水分子构成的，水分子的结构相同，故D正确； 故选B。 7. 胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是（ ） A. 所有氧原子都采取sp3杂化 B. 氧原子参与形成配位键和氢键两种化学键 C. Cu2＋的价电子排布式为3d84s1 D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去 【答案】D 【解析】 【详解】A.胆矾中H2O中O原子形成2个σ键，O上还有两对孤电子对，H2O中O原子都采取sp3杂化，SO42-中端点氧不发生杂化，故A错误； B.根据胆矾的结构示意图，氧原子形成极性键、配位键和氢键，氢键不属于化学键，故B错误； C.基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，Cu2+的价电子排布式为3d9，故C错误； D.根据胆矾的结构和胆矾可写成[Cu（H2O）4]SO4·H2O可知，胆矾晶体中水分子有一部分与Cu2+形成配位键的水分子，一部分与SO42-和配体水分子形成氢键的水分子，由于作用力的不同，胆矾中的水在不同温度下会分步失去，故D正确； 故选D。 【点睛】注意氢键不属于化学键，由胆矾结构示意图分析出胆矾中存在不同种类的水分子是解答关键。 8. 中国首次在月球上发现新矿物并命名为“嫦娥石”，其晶体组成为。是一种稀土元素，常以形式存在。下列说法不正确的是 A. Y属于金属元素 B. Ca属于s区元素 C. 嫦娥石中Fe的化合价为 D. 嫦娥石中存在离子键和共价键 【答案】C 【解析】 【详解】A．Y位于第5周期IIIB族，属于过渡元素，是金属元素，A正确； B．价态Ca原子的价电子排布为4s2，属于s区元素，B正确； C．中Ca为+2价，磷酸根整体显-3价，为+3价，根据电中性原则，Fe的化合价为+2，C错误； D．嫦娥石阴阳离子之间为离子键，P和O原子之间为共价键，D正确； 故选C。 9. 下列关于NCl3、AsCl3、AsCl5等分子的说法正确的是 A. AsCl3是由极性键构成的非极性分子 B. N—Cl键的键能大于As—Cl键的键能，所以NCl3的沸点大于AsCl3 C. 键角：AsCl3>NCl3 D. AsCl3中As—Clσ键是由As原子的sp3杂化轨道和Cl的3p轨道重叠形成 【答案】D 【解析】 【详解】A．AsCl3的空间构型为三角锥形，是由极性键构成的极性分子，故A错误； B．分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关，与化学键键能无关，故B错误； C．As—Cl键的键长大于N—Cl键的，AsCl3中成键电子对之间的排斥作用小，所以键角：AsCl3＜NCl3，故C错误； D．AsCl3中As原子的价电子对数为4，As原子采用sp3杂化，As—Cl σ是由As原子的sp3杂化轨道和Cl的3p轨道重叠形成，故D正确； 故选D。 10. Co3+的八面体配合物为CoClm•nNH3，若1mol此配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，则m、n的值是 A. m=1，n=5 B. m=3，n=4 C. m=4，n=3 D. m=4，n=5 【答案】B 【解析】 【分析】1mol此配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，则1mol此配合物电离产生1mol氯离子，即化学式中外界有1个氯离子，即，Co显+3价，根据化合物中元素的化合价代数和为零，则内界有2个氯离子，即m=3，八面体配合物具有6个配体，所以内界还有4个NH3。即n=4， 所以m=3，n=4。 【详解】根据分析知，B正确； 故选B。 11. X、Y、Z、Q、E、M六种元素中，基态X原子的价层电子排布式为，Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Z元素的某同位素原子常用于测定文物的年代，Q是元素周期表中电负性最大的元素，E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，M的原子序数比E大1。下列说法正确的是 A. 中阴离子中心原子的杂化方式为杂化 B. X、Y元素的第一电离能大小关系：X<Y C. 的空间结构为平面三角形 D. 仅含离子键，是离子化合物 【答案】C 【解析】 【分析】基态X原子的价层电子排布式为2s2，X为Be元素；Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Y为B元素；Z元素的某同位素原子常用于测定文物的年代，Z为C元素；Q是元素周期表中电负性最大的元素，Q为F元素；E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，E为K元素；M的原子序数比E大1，M为Ca元素。 【详解】A．EYO4为KBF4，阴离子中中心B的价层电子对数为4+×(3+1-4×1)=4，B原子采取sp3杂化，A项错误； B．同周期从左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA、ⅤA族大于相邻元素，故第一电离能X＞Y，B项错误； C．为，中中心C原子的价层电子对数为3+×(4+2-3×2)=3，由于没有孤电子对，的空间结构为平面三角形，C项正确； D．MZ2为CaC2，CaC2中既含离子键、又含非极性共价键，是离子化合物，D项错误； 答案选C。 12. 酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面。酞菁钴的熔点约为163℃，其局部结构如图所示。据此，下列说法中正确的是 A. 酞菁钴一定是离子晶体 B. 与钴离子通过配位键结合的是2号和3号N原子 C. 酞菁钴中碳原子的杂化方式有杂化和杂化两种 D. 酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为 【答案】D 【解析】 【详解】A．酞菁钴的熔点约为163℃，并且酞菁钴结构中并没有离子键，则酞菁钴一定不是离子晶体，A错误； B．酞菁钴分子是平面结构，1、2、3、4号氮原子均采取sp2杂化，1、3号氮原子失去H+后提供孤对电子与形成配位键，2、4号氮原子提供sp2杂化轨道的孤对电子与形成配位键，故1、2、3、4号氮原子都是通过配位键与相连，B错误； C．从结构图中，可知酞菁钴中碳原子均采取杂化，C错误； D．同周期主族元素，从左至右，电负性增大，C对电子吸引力强于H，酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>C>H，D正确； 故选D。 13. 冠醚能与阳离子尤其是与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同碱金属离子作用，12—冠—4与锂离子作用而不与钠离子、钾离子作用，18—冠—6与钾离子作用如图，但不与锂离子或钠离子作用，下列说法不正确的是 A. 18—冠—6中C原子和O原子的杂化轨道类型相同 B. 与K+作用不与Li+和Na+作用反应反映了超分子的“分子识别”的特征 C. 与钾离子作用反映了超分子的“自组装”的特征 D. 冠醚与碱金属离子作用的原理与其可做相转移催化剂的原理有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，18—冠—6中碳原子和氧原子的价层电子对数都为4，原子的杂化方式都为sp3杂化，故A正确； B．18—冠—6与钾离子作用，但不与锂离子或钠离子作用说明超分子具有分子识别的特征，故B正确； C．18—冠—6与钾离子作用，但不与锂离子或钠离子作用说明超分子具有分子识别的特征，不具备自组装的特征，故C错误； D．由题意可知，冠醚是皇冠状分子，分子中内部有很大的空间，能与离子半径不同的碱金属阳离子发生络合反应，把无机物带入有机物中，它可以作为相转移催化剂也是基于这个原理，故D正确； 故选C。 14. 某氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同，已知N原子在晶胞中的位置如图所示，原子坐标，。下列说法不正确的是 A. 距离Cr原子最近的N原子有12个 B. 晶胞中Cr原子沿x轴方向的投影为 C. Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中 D. A和B最近的两个Cr原子的坐标为， 【答案】A 【解析】 【详解】A．氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同，距离Cr原子最近的N原子有6个，A错误； B．晶胞中Cr原子所在位置为棱心和体心，沿x轴方向的投影为，B正确； C．距离Cr原子最近的N原子有6个，Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中，C正确； D．A和B最近的两个Cr原子位于点A、B所在平面，与A相连的两条棱的棱心上，坐标为，，D正确； 故选A。 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. 下表是元素周期表中的一部分。 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 1 A 2 E F H J 3 B C D G I 根据A～J在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题： (1)电负性最强的元素是________，第一电离能最小的单质是________。 (2)最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是______，呈两性的是______。 (3)A分别与E、F、G、H、I形成的化合物中，沸点最高的是________。 (4)在B、C、D、G、I中，形成的简单离子半径最大的元素是________。 【答案】 ①. F ②. Na ③. HClO4 ④. Al(OH)3 ⑤. HF ⑥. S 【解析】 【分析】先根据元素在周期表的位置确定元素：A是H，B是Na，C是Mg，D是Al，E是C，F是N，G是S，H是F，I是Cl，J是Ne，根据元素周期律及元素的性质解答。 【详解】由分析可知：A是H，B是Na，C是Mg，D是Al，E是C，F是N，G是S，H是F，I是Cl，J是Ne。 (1)元素的非金属性越强，其电负性越强，在上述元素中，非金属性最强的元素是F，所以电负性最强的元素是F；元素的金属性越强，原子半径越大，越容易失去电子，其第一电离能越小。在上述元素中金属性最强的元素是Na元素，所以第一电离能最小的单质是Na，答案：F；Na； (2)上述元素形成最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO4，呈两性的是Al(OH)3，答案：HClO4；Al(OH)3； (3)H分别与C、N、S、F、Cl形成的简单化合物分别是CH4、NH3、H2S、HF、HCl，这些物质都是由分子构成，物质分子间作用力越强，克服分子间作用力消耗的能量越高，物质的熔沸点就越高。氢键是比分子间作用力强很多的作用力，会使物质的熔沸点升高。由于HF、NH3分子之间存在氢键，且氢键HF>NH3，因此物质的沸点最高的是HF，答案：HF； (4)Na、Mg、Al、S、Cl都是第三周期的元素，Na+、Mg2+、Al3+是原子失去最外层电子形成的阳离子，核外电子排布都是2、8；S2-、Cl-是原子获得电子形成的阴离子，核外电子排布都是2、8、8。由于离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的核电荷数越小，离子半径越大，所以上述元素形成的单核离子中，半径最大的离子是S2-，答案：S 【点睛】原子或单核离子半径比较方法，先比电子层数多少，电子层数越多粒子半径越大；电子层数相同的情况下再比核电荷数，核电荷数越大粒子半径越小；如果电子层数和核电荷数都相同，再比最外层电子数，最外层电子数越多粒子半径越大。 16. 氮族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题： （1）基态氮原子的价层电子轨道表示式为___________；第二周期的元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有___________种。 （2）分子的空间结构为___________，其中存在的共价键类型为___________。 （3）①向溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，向该溶液中加入一定量的乙醇，析出固体。的空间结构为___________。若要确定是晶体还是非晶体，最科学的方法是进行___________实验。 ②已知与分子的空间结构都是三角锥形，但不易与形成配离子，原因是___________。 【答案】（1） ①. ②. 3 （2） ①. 三角锥形 ②. 键或极性共价键 （3） ①. 正四面体形 ②. X射线衍射 ③. F的电负性比N的电负性大，N-F成键电子对偏向F，导致中N原子对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键 【解析】 【小问1详解】 N是7号元素，价电子排布式为2s22p3，基态氮原子的价层电子轨道表示式为；B原子2s能级全充满、N原子2p能级半充满，Be、N结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第二周期的元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O，共3种。 【小问2详解】 分子中P原子价电子对数为4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，其中存在的共价键类型为键或极性共价键。 【小问3详解】 ①中S原子价电子对数为4，无孤电子对，空间结构为正四面体形。若要确定是晶体还是非晶体，最科学的方法是进行X射线衍射实验。 ②F的电负性比N的电负性大，N-F成键电子对偏向F，导致中N原子对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，所以与分子的空间结构都是三角锥形，但不易与形成配离子。 17. 第ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题： （1）碳的一种单质的结构如图a所示。该单质的晶体类型为___________，依据原子轨道的重叠方式，原子间存在的共价键类型有___________，碳原子的杂化轨道类型为___________。 （2）比熔点高的原因是___________。 （3）四卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图b所示。 ①的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是___________。 ②结合的沸点和的熔点变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，晶体中离子键百分数___________，共价键百分数___________(填“增大”“不变”或“减小”)。 【答案】（1） ①. 混合型晶体 ②. 键、键 ③. （2）为共价晶体，而为分子晶体 （3） ①. 均为分子晶体，范德华力随相对分子质量增大而增大 ②. 减小 ③. 增大 【解析】 【小问1详解】 该单质为石墨，层内是共价键，层间存在范德华力，石墨属于混合型晶体，层内碳原子之间形成键和键；石墨中碳原子有3个键，无孤电子对，因此杂化类型为； 【小问2详解】 为共价晶体，而为分子晶体，共价晶体熔沸点高于分子晶体； 【小问3详解】 ①属于分子晶体，不含分子间氢键，范德华力越大，熔沸点越高，范德华力随着相对分子质量的增大而增大，即熔沸点增高； ②同主族从上到下非金属性减弱，电负性减小，形成化合物两种元素电负性差值越大，离子键成分越大，因此晶体中离子键百分数减少，共价键百分数增大。 18. 磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，其结构如图所示。回答下列问题： （1）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序为___________；电负性P___________Cl(填“>”或“<”)。 （2）磷酸氯喹中N原子的杂化方式为___________，极易溶于水，且沸点比的沸点高，其原因是___________。 （3）磷化镓与砷化镓是两种由ⅢA族元素与ⅤA族元素人工合成的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料，其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被P(As)原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。 ①基态Ga原子核外电子排布式为___________。 ②磷化镓与砷化镓具有相似的晶体结构，其中熔点较高的是___________(填化学式)，原因是___________。 ③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。如图为沿y轴投影的磷化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为，则原子3的原子分数坐标为___________；若磷化镓的晶体密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞中Ga和P原子的最近距离为___________pm(用代数式表示)。 【答案】（1） ①. ②. < （2） ①. ②. 是极性分子；水也是极性分子，且二者能发生化学反应；易与形成分子间氢键，使其在水中的溶解度增大；能形成分子间氢键，而分子间不能，所以的沸点比的高 （3） ①. 或 ②. GaP ③. 二者均为共价晶体，P原子半径小于As，键的键长小于键的键长，GaP键能更大，熔点更高 ④. ⑤. 【解析】 【小问1详解】 同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大，但是N的2p能级半充满，比较稳定，N的第一电离能大于O，所以第一电离能N＞O＞C；一般来说，同周期元素从左到右电负性逐渐增大，所以电负性P＜Cl。故正确答案：N＞O＞C；＜ 【小问2详解】 六元杂环是平面结构，氮原子是杂化，结构的氮原子价层电子对数是4，为杂化，故磷酸氯喹中N原子有两种杂化方式，分别为、。是极性分子；水也是极性分子，根据相似相溶原理，氨气易溶于水且氨气能和水反应生成一水合氨；易与形成分子间氢键，使其在水中的溶解度增大；能形成分子间氢键，而分子间不能，所以的沸点比的高； 【小问3详解】 ①Ga为31号元素，位于第四周期第ⅢA族，所以基态Ga原子核外电子排布式为或； ②二者都是原子(共价)晶体，砷的原子半径大于磷，因此Ga-P键的键长小于Ga-As键的键长，熔点较高的是； ③晶胞内4个P原子形成正四面体结构，根据投影图可知晶胞在三维坐标的位置如图，则原子3的分数坐标为(0.75，0.25，0.25)；一个晶胞中P原子数为4，Ga原子数为，一个晶胞的质量，晶胞的体积，晶胞的边长，晶胞中Ga原子与P原子的最近距离等于体对角线长度的，而体对角线长度等于晶胞棱长的倍，所以晶胞中Ga和P原子的最近距离为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $