专题09 物质结构与性质（期末真题汇编，陕晋青宁专用）高二化学上学期

专题09 物质结构与性质 2大高频考点概览 考点01 原子结构与电子排布 考点02 空间构型与轨道杂化 地 城 考点01 原子结构与电子排布 1．(24-25高二上·陕西西安交通大学附属中学航天高级中学·期末)下列说法正确的是 ①Na核外电子存在6种空间运动状态 ②在金属活动性顺序表中，金属镁比铝活泼，因此镁的第一电离能小于铝的第一电离能 ③杂化轨道用于形成σ键或用来容纳孤电子对 ④Zn2+的价层电子排布式：3s23p63d10 ⑤键角：H2O＜NH3 A．①③⑤ B．②③⑤ C．③④⑤ D．①②④ 2．(24-25高二上·陕西汉中·期末)下列有关化学用语正确的是 A．的电子式： B．基态钾原子的核外电子排布式： C．基态铜原子的结构示意图： D．的电子云轮廓图： 3．(24-25高二上·宁夏吴忠吴忠中学·期末)下面说法中正确的是 A．电子云图中的小黑点密度越大，说明该原子核外电子数目越多 B．某基态原子外围电子排布中最高能级的符号为3f C．表示3d能级上有3个轨道 D．同一原子中，能级的原子轨道数相同且轨道的能量依次升高 4．(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列有关物质的微观结构和其性质不相符的是 选项 微观结构 性质 A P的轨道电子排布是半充满状态，比较稳定 P的第一电离能比S B 石墨的每一层的碳原子中未参与杂化的2p电子形成遍布整个层面的大键 石墨的每一层的碳原子中未参与杂化的2p电子形成遍布整个 C 中存在分子间氢键 比稳定 D 的空间结构为V形，分子中正电中心与负电中心不重合 在水中的溶解度比的大 A．A B．B C．C D．D 5．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 性质差异 结构因素 A 缺角的明矾晶体在其饱和溶液中慢慢变为完整的规则晶体 晶体具有自范性 B 石墨和金刚石硬度差别大 石墨中碳碳键键能小于金刚石中碳碳键键能 C 酸性：FCH2COOH＞ClCH2COOH F的电负性强于Cl，FCH2COOH中O-H键的极性更强 D 细胞膜是磷脂双分子层，双分子膜以头向外尾向内的方式排列 磷脂分子头部亲水，尾部疏水 A．A B．B C．C D．D 6．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)人类对核外电子运动的认知不断进步。下列是小猪佩奇在学校课堂上羚羊夫人让他们讨论核外电子运动的说法，其中说法正确的是 A．小羊苏西 B．小狗丹尼 C．小猪佩奇 D．小猪乔冶 7．(24-25高二上·陕西安康·期末)下列不同状态的硼中，用光谱仪可能能捕捉到发射光谱的是 ①；        ② ③    ④ A．①②③④ B．①② C．②③ D．③④ 8．(24-25高二上·陕西安康·期末)下列说法错误的是 A．基态Fe原子结构示意图表述为，遵循了构造原理 B．基态碳原子的轨道表示式表述为，违反了泡利原理 C．基态锗(Ge)原子的电子排布式表述为，违反了能量最低原理 D．基态铬原子的价层电子排布式表述为，违反了能量最低原理 9．(24-25高二上·山西临汾·期末)下列关于的说法中，不正确的是 A．是由极性键构成的极性分子 B．分子中含键，该共价键电子云图形是轴对称的 C．分子的键角为，表明共价键有方向性 D．的VSEPR模型为四面体形 10．(24-25高二上·陕西汉中·期末)在1778年，法国马厚比无意中发现用硫酸钠、木炭和铁（后改用氧化铁）一起灼烧，再用水滗（bì）取可得到纯碱。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 回答下列问题： (1)反应Ⅰ中C属于 （填“氧化剂”或“还原剂”）。 (2)基态Fe原子的3d能级上有 个运动状态不同的电子。 (3)基态S原子核外电子占据的最高能级符号是 ，能量最高的电子所在原子轨道在空间有 个伸展方向。 (4)基态Na原子的电子占据的最高能级的原子轨道形状为 ，钠原子的第二电离能远远大于第一电离能，原因是 。 (5)某同学书写的基态O原子的价层电子轨道表示式为，违背了 。 (6)碳原子从基态变为激发态，需要 （填“吸收”或“放出”）能量，下列属于激发态的碳原子的电子排布式为 （填字母）。 a．    b．    c．    d． 11．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)镧系元素包括镧、钕、钐、钆等元素，是高科技发展的重要支撑。结合所学知识，回答下列问题。 已知：基态钕(Nd)原子、钆(Gd)原子的电子排布式分别为[xe]4f46s2、[Xe]4f75d16s2。 (1)钕(Nd)属 区元素，基态钕原子中未成对电子数为 ，基态Nd3+离子的价电子排布图为 (已知f能级共包含7个轨道)。 (2)根据构造原理，5d轨道的能量高于4f轨道的能量，钆(Gd)的价电子排布式不为4f86s2的原因是 。 (3)钐等稀土元素的发现和鉴别利用了哪一现代分析手段 (填标号)。 A．质谱 B．红外线光谱 C．X射线衍射 D．原子光谱 (4)稀土矿藏中也含有大量非金属元素。第一电离能介于Be和N之间的第二周期的元素有 种，它们的基态原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图均为 形。 12．(24-25高二上·宁夏吴忠吴忠中学·期末)A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，其相关信息如表所示，请用化学用语回答下列问题。 A 原子核外有6种不同运动状态的电子 B 基态原子中s电子总数与p电子总数相等 C 原子半径在同周期元素中最大 D 基态原子最外层电子排布式为： E 基态原子的最外层p轨道上2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反 F 其中一种氧化物是有磁性的黑色固体 (1)写出元素符号A： B： E： 。 (2)画出A的基态原子的轨道表示式 。 (3)B的基态原子中有 个未成对电子，其最高能级原子轨道的形状是 。 (4)电解C与E形成的化合物的水溶液被称为氯碱工业，请写出其离子方程式 。 (5)元素F位于周期表的 区，其价电子的排布式为 ，该元素可形成，其中较稳定的是，原因是 。 (6)短周期元素M与元素D在周期表中的位置呈现对角线关系，推测M最高价氧化物对应的水化物 (填“能”或“不能”)与C的最高价氧化物对应水化物发生反应。 地 城 考点02 空间结构与轨道杂化 13．(24-25高二上·山西临汾·期末)对下列事实的解释，不正确的是 选项 事实 解释 A 电负性： 原子半径： B 稳定性： HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键 C 键角： 中心原子均采取杂化，孤电子对对成键电子对有较大的斥力 D 酸性： F的电负性大于Cl，的极性大于，使—的极性大于—的极性 A．A B．B C．C D．D 14．(24-25高二上·山西临汾·期末)根据价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的中心原子的价层电子对数VSEPR模型及空间结构均正确的是 选项 分子或离子 中心原子的价层电子对数 VSEPR模型 分子或离子的空间结构 A 4 四面体形 V形 B 3 平面三角形 三角锥形 C 4 四面体形 三角锥形 D 3 平面三角形 平面三角形 A．A B．B C．C D．D 15．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)物质结构具有多样性。三氧化硫在标准状况下为固态，主要以两种形式存在：一种是三聚体环状结构(如图b)，另外一种是螺旋链状结构(如图c)。下列说法正确的是 A．标准状况下，3.36LSO3含有约2.709×1023个氧原子 B．图a中气态SO3分子是手性分子 C．图b中三聚体(SO3)3中硫原子是sp3杂化 D．图c中链状(SO3)n是共价晶体 16．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)研究物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实解释错误的是 实例 解释 A 熔点：﹤NaBF4 与阳离子的体积较大有关 B 键角：CH4(109.5°)>NH3(107.3°) 中心原子的杂化方式 C CsCl晶体中Cs+配位数为8，而NaCl晶体中Na+配位数为6 Cs+比Na+的半径大 D 不同溶剂中I2的溶解度：CCl4>H2O I2、CCl4为非极性分子，而H2O为极性分子 A．A B．B C．C D．D 17．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)下列类比或推论正确的是 A．HF分子间氢键强度大于水的分子间氢键，因此HF的沸点更高 B．P与Cl可以形成PCl3和PCl5，N与Cl也可以形成NCl3和NCl5 C．CH4和CCl4的键角相同，NH3和NCl3的键角也相同 D．NH、SO为正四面体，PH、PO也为正四面体 18．(24-25高二上·陕西西安交通大学附属中学航天高级中学·期末)“绿水青山就是金山银山”，利用化学原理治理污染是今后科研的重要课题。 I．硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢的研究中获得新进展，相关装置如图所示。请回答下列问题： (1)a极为 ，其电极反应式为 。 (2)图示过程的能量转化形式为 。 (3)请结合离子方程式分析H2S气体去除的原理 。 II．锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 (4)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整： 。 (5)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 ①SnCl2分子的VSEPR模型名称是 。 ②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的 轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 19．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)酸碱是化学中的重要概念，其概念也在不断扩展。结合所学知识，回答下列问题。 (1)HF、HCl、HBr、HI是常见的酸，按照沸点由高到低的顺序为 。 (2)已知Sn与C同族，按照酸碱电子理论，SnCl2也属于酸，其空间构型为 ，中心原子的杂化方式为 ，可采用 实验获得SnCl2的键长和键角数据。 (3)富马酸、马来酸(结构分别如图A、B所示)和乙酸是有机化学中常用的合成原料。 ①极性：富马酸 马来酸(填“>”、“<”或“=”)。 ②1个富马酸分子中含有 个σ键。 ③乙酸易溶于水，难溶于二硫化碳，原因为 。 20．(24-25高二上·山西临汾·期末)完成下列问题。 (1)第二周期的元素中，(第一电离能)从大到小排前三位的是 (填元素符号)。 (2)钴元素位于元素周期表中 (填“s”“p”“d”或“ds”)区，基态溴原子的电子排布式为[Ar] 。 (3)已知硫有多种含氧粒子：、、、等，其中，空间结构为角形的粒子有 ；为平面正三角形的有 ；为正四面体形的有 。 (4)已知：孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，而且孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，所以含有孤电子对的分子其键角要小于VSEPR模型中的键角；不含孤电子对的分子中，原子间形成化学键越多，斥力越大：双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力。 ①、、分子中，、、的键角大小顺序为 。 ②分子中，的键角 (填“大于”“等于”或“小于”)。 ③俗称光气的氯代甲酰氯分子()的空间结构为 。 21．(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)消毒液的主要成分为NaClO，现按要求回答下列问题： (1)消毒液的组成元素中，基态O原子的价电子排布式是 ，基态Cl原子未成对电子数为 个。 (2)医用酒精主要成分为C2H5OH，其分子中碳原子的杂化方式为 ，组成元素电负性大小顺序为 ，1mol C2H5OH分子中含有键数目为 。 (3)干冰升华时克服的作用力是_______。 A．离子键 B．共价键 C．氢键 D．范德华力 (4)也可以做消毒液，利用所学试着解释为什么难溶于？ 。 22．(23-24高二上·山西太原·期末)下表为元素周期表的一部分，每个字母分别代表一种元素。 回答下列问题： (1)元素Y、Z、M、Q中，原子半径最大的是 (填元素名称)。 (2)基态Q原子中，其占据的最高能层的符号是 ，其最高能级的原子轨道的形状是 。 (3)下列关于R的说法正确的是 (填序号)。 ①R的原子序数为26 ②依据核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，R位于ds区 ③基态的价层电子轨道表示式为 (4)的中心原子杂化轨道类型为 ，键角为 。的空间结构名称为 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 物质结构与性质 2大高频考点概览 考点01 原子结构与电子排布 考点02 空间构型与轨道杂化 地 城 考点01 原子结构与电子排布 1．(24-25高二上·陕西西安交通大学附属中学航天高级中学·期末)下列说法正确的是 ①Na核外电子存在6种空间运动状态 ②在金属活动性顺序表中，金属镁比铝活泼，因此镁的第一电离能小于铝的第一电离能 ③杂化轨道用于形成σ键或用来容纳孤电子对 ④Zn2+的价层电子排布式：3s23p63d10 ⑤键角：H2O＜NH3 A．①③⑤ B．②③⑤ C．③④⑤ D．①②④ 【答案】A 【详解】①基态Na的电子排布为1s22s22p63s1，轨道数为1+1+3+1=6，对应6种空间运动状态，①正确； ②镁的金属活动性虽强于铝，但因镁的第一电离能失去的是能量较低的3s能级上的电子、而铝的第一电离能失去的是能量较高的3p能级上的电子，且Mg的3s2全充满更稳定，镁第一电离能反而大于铝，②错误； ③杂化轨道用于形成σ键或容纳孤电子对，③正确； ④Zn2+的电子排布为[Ar]3d10，价层电子排布式为3d10，而非3s23p63d10，④错误； ⑤水分子、氨分子的中心原子杂化方式相同、均为sp3杂化，H2O中O上有2个孤电子对，NH3中N上有1个孤电子对，孤电子对数越多、键角越小，键角：H2O＜NH3，⑤正确； 综上所述，正确的为①③⑤；故选A。 2．(24-25高二上·陕西汉中·期末)下列有关化学用语正确的是 A．的电子式： B．基态钾原子的核外电子排布式： C．基态铜原子的结构示意图： D．的电子云轮廓图： 【答案】C 【详解】 A．H2O的电子式为，A错误； B．基态钾原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p64s1，B错误； C．基态铜原子的结构示意图，C正确； D．pz的电子云轮廓图为，D错误； 故选C。 3．(24-25高二上·宁夏吴忠吴忠中学·期末)下面说法中正确的是 A．电子云图中的小黑点密度越大，说明该原子核外电子数目越多 B．某基态原子外围电子排布中最高能级的符号为3f C．表示3d能级上有3个轨道 D．同一原子中，能级的原子轨道数相同且轨道的能量依次升高 【答案】D 【详解】A．电子云中小黑点本身不代表电子，小黑点密度越大，代表电子在该区域出现的几率越大，故A错误； B．第三能层只有s、p、d三种能级，没有f能级，故B错误； C．3d3表示3d能级有3个电子，d能级有5个轨道，故C错误； D．不同能层中的相同能级，能层越高能量越大；故同一原子中，能级的原子轨道数都是3，轨道的能量依次升高，故D正确； 答案选D。 4．(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养之一，下列有关物质的微观结构和其性质不相符的是 选项 微观结构 性质 A P的轨道电子排布是半充满状态，比较稳定 P的第一电离能比S B 石墨的每一层的碳原子中未参与杂化的2p电子形成遍布整个层面的大键 石墨的每一层的碳原子中未参与杂化的2p电子形成遍布整个 C 中存在分子间氢键 比稳定 D 的空间结构为V形，分子中正电中心与负电中心不重合 在水中的溶解度比的大 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．P的3p轨道电子排布是半充满状态，比较稳定，第一电离能比同周期与之相邻元素高，A正确； B．未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，因此石墨有类似金属晶体的导电性，B正确； C．H2O比H2S稳定并不是因为H2O中存在分子间氢键，而是因为O的非金属性强于S，化学键O-H的键能比S-H的大，C错误； D．O3的空间结构为V形，分子中正电中心与负电中心不重合，为极性分子，根据相似相溶原理可知，O3在水中的溶解度比O2的大，D正确； 故选C。 5．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 性质差异 结构因素 A 缺角的明矾晶体在其饱和溶液中慢慢变为完整的规则晶体 晶体具有自范性 B 石墨和金刚石硬度差别大 石墨中碳碳键键能小于金刚石中碳碳键键能 C 酸性：FCH2COOH＞ClCH2COOH F的电负性强于Cl，FCH2COOH中O-H键的极性更强 D 细胞膜是磷脂双分子层，双分子膜以头向外尾向内的方式排列 磷脂分子头部亲水，尾部疏水 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．缺角的明矾晶体在其饱和溶液中慢慢变为完整的规则晶体，是由于晶体在饱和溶液中存在溶解和结晶平衡，最终使晶体形成规则的几何外形，从内部结构上讲是由于晶体微粒有规则的排列，即晶体具有自范性，A正确； B．石墨质软，有滑腻感，而金刚石硬度却很大，二者的硬度差别大，是由于在石墨中C原子采用sp2杂化，在层内C原子之间以C-C键形成平面正六边形结构，在层间以分子间作用力结合，分子间作用力比较小，破坏只需要吸收较少能量；而金刚石中C原子采用sp3杂化，C原子与相邻的4个C原子形成正四面体结构，这种结构向空间无限扩展，就形成了立体网状结构，要破坏共价键需消耗很高能量，因此金刚石硬度很大，B错误； C．酸性：FCH2COOH＞ClCH2COOH，这是由于元素的非金属性：F＞Cl，则元素的电负性：F＞Cl，导致FCH2COOH中羧基中的O-H键的极性更强，更容易断裂，因此更电离产生H+，因此酸性：FCH2COOH＞ClCH2COOH，C正确； D．细胞膜是磷脂双分子层，磷脂分子头部是亲水基，尾部是疏水基，使双分子膜以头向外尾向内的方式排列，D正确； 故合理选项是B。 6．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)人类对核外电子运动的认知不断进步。下列是小猪佩奇在学校课堂上羚羊夫人让他们讨论核外电子运动的说法，其中说法正确的是 A．小羊苏西 B．小狗丹尼 C．小猪佩奇 D．小猪乔冶 【答案】D 【详解】A．电子在原子核外一定的空间内绕核运动，还有自旋运动，不能准确测定位置和速度，故A错误； B．电子从能量高的激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时能产生发射光谱，故B错误； C．2px、2py、2pz轨道相互垂直，能量相等，故C错误； D．2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道，其能量高于1s轨道，故D正确； 故选D。 7．(24-25高二上·陕西安康·期末)下列不同状态的硼中，用光谱仪可能能捕捉到发射光谱的是 ①；        ② ③    ④ A．①②③④ B．①② C．②③ D．③④ 【答案】D 【详解】硼为5号元素，基态硼原子核外电子排布式为1s22s22p1，②表示基态B原子，④表示激发态B原子；①为基态B＋，③为激发态B＋；③④中电子处于激发态，电子跃迁回低能量态时会释放能量，形成发射光谱； 故选D。 8．(24-25高二上·陕西安康·期末)下列说法错误的是 A．基态Fe原子结构示意图表述为，遵循了构造原理 B．基态碳原子的轨道表示式表述为，违反了泡利原理 C．基态锗(Ge)原子的电子排布式表述为，违反了能量最低原理 D．基态铬原子的价层电子排布式表述为，违反了能量最低原理 【答案】B 【详解】A．基态铁原子结构示意图的表述严格遵循构造原理，其核外电子排布按能量由低到高顺序填充，A正确； B．基态碳原子的轨道表示式表述为，在能量相同的简并轨道上，电子优先以平行自旋的方式占据不同的轨道，而非集中于同一轨道，违反了洪特规则，B错误； C．基态锗原子的电子排布式为：，电子优先填入能量低的原子轨道，基态锗(Ge)原子的电子排布式表述为违反了能量最低原理，C正确； D．基态铬原子的价层电子排布式为：，符合洪特规则，使体系能量最低，基态铬原子的价层电子排布式表述为违反了能量最低原理，D正确； 故选B。 9．(24-25高二上·山西临汾·期末)下列关于的说法中，不正确的是 A．是由极性键构成的极性分子 B．分子中含键，该共价键电子云图形是轴对称的 C．分子的键角为，表明共价键有方向性 D．的VSEPR模型为四面体形 【答案】B 【详解】A．NH3中N−H键是不同原子间形成的共价键，为极性键。NH3分子空间结构为三角锥形，正、负电中心不重合，所以NH3是由极性键构成的极性分子，A正确； B．NH3分子中N原子与H原子形成的是N−H σ键，是sp3杂化轨道与H原子的1s轨道重叠形成的，属于sp3−s σ键，不是s−s σ键，B错误； C．NH3分子的键角为107∘，说明共价键的形成按一定方向进行，体现了共价键有方向性，C正确； D．NH3分子中N原子的价层电子对数为（3个成键电子对和1个孤电子对），根据价层电子对互斥理论（VSEPR），其 VSEPR 模型为四面体形 ，D正确； 故选B。 10．(24-25高二上·陕西汉中·期末)在1778年，法国马厚比无意中发现用硫酸钠、木炭和铁（后改用氧化铁）一起灼烧，再用水滗（bì）取可得到纯碱。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 回答下列问题： (1)反应Ⅰ中C属于 （填“氧化剂”或“还原剂”）。 (2)基态Fe原子的3d能级上有 个运动状态不同的电子。 (3)基态S原子核外电子占据的最高能级符号是 ，能量最高的电子所在原子轨道在空间有 个伸展方向。 (4)基态Na原子的电子占据的最高能级的原子轨道形状为 ，钠原子的第二电离能远远大于第一电离能，原因是 。 (5)某同学书写的基态O原子的价层电子轨道表示式为，违背了 。 (6)碳原子从基态变为激发态，需要 （填“吸收”或“放出”）能量，下列属于激发态的碳原子的电子排布式为 （填字母）。 a．    b．    c．    d． 【答案】(1)还原剂 (2)6 (3) 3p 3 (4) 球形 Na原子的价层电子排布式为，的价层电子排布式为，由于2p全充满，比较稳定，相比失去一个电子所需能量较高 (5)泡利原理 (6) 吸收 bc 【详解】（1）反应Ⅰ中C由0价升为+2和+4价，在反应中失电子，是还原剂； （2）Fe原子序数26，基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，3d能级上有6个运动状态不同的电子； （3）基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，最高能级符号是3p；p轨道在空间有3个伸展方向（px、py、pz）； （4）基态Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1，最高能级为3s，s轨道为球形；Na原子的第一电离能I1指Na原子失去3s能级上的电子，其第二电离能为1s22s22p6失去1个2p能级上的电子，由于2p全充满，能量较低，比较稳定，失去一个电子所需能量较高，故钠原子的I2远远大于I1； （5）泡利原理是每个轨道最多容纳2个自选方向相反的电子，该排布式2p轨道中有一对自选方向相同的电子，因此违反了泡利原理； （6）基态的能量较低，激发态的能量较高，因此碳原子从基态变为激发态，需要吸收能量； a．C有6个电子，1s22s22p23s1中有7个电子，不是C的电子排布式，a错误； b．基态C原子的电子排布式为1s22s22p2，1s22s22p13s1中C的1个2p电子跃迁到3s轨道，属于激发态，b正确； c．1s22s22p13p1中C的1个2p电子跃迁到3p轨道，属于激发态，c正确； d．1s22s22p2是基态C原子的电子排布式，d错误； 故选bc。 11．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)镧系元素包括镧、钕、钐、钆等元素，是高科技发展的重要支撑。结合所学知识，回答下列问题。 已知：基态钕(Nd)原子、钆(Gd)原子的电子排布式分别为[xe]4f46s2、[Xe]4f75d16s2。 (1)钕(Nd)属 区元素，基态钕原子中未成对电子数为 ，基态Nd3+离子的价电子排布图为 (已知f能级共包含7个轨道)。 (2)根据构造原理，5d轨道的能量高于4f轨道的能量，钆(Gd)的价电子排布式不为4f86s2的原因是 。 (3)钐等稀土元素的发现和鉴别利用了哪一现代分析手段 (填标号)。 A．质谱 B．红外线光谱 C．X射线衍射 D．原子光谱 (4)稀土矿藏中也含有大量非金属元素。第一电离能介于Be和N之间的第二周期的元素有 种，它们的基态原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图均为 形。 【答案】(1) f 4 (2)4f7轨道半充满，能量较低 (3)D (4) 2 哑铃 【详解】（1）钕(Nd)原子电子排布式为是第六周期元素，位于镧系，属于f区元素；基态钕原子中4f轨道上的4个电子均未成对，故未成对电子数为4；基态离子的价电子排布式为，排布图为； （2）钆(Gd)的价电子排布式为，未按照构造原理的进行排布，其原因是轨道半充满，能量较低，原子较稳定； （3）A．质谱法是通过分析最大的碎片离子测出分子的相对质量，A不选； B． 红外光谱可以测定未知物中所含各种化学键和官能团，以此判断物质的结构，B不选； C． X射线衍射可测定晶体的结构，区分晶体和非晶体，C不选； D． 原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱，每一种原子的光谱都不同，可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，D选； 故选D； （4）因N的最外层轨道电子数处于半充满的稳定状态，因此N的第一电离能反常大于O，Be的价层电子排布处于全满的稳定结构，其第一电离能大于B，因此第一电离能介于在Be、N间的第二周期元素有C、O两种元素；它们的基态原子电子占据的最高能级均为2p，电子云轮廓图均为哑铃形。 12．(24-25高二上·宁夏吴忠吴忠中学·期末)A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，其相关信息如表所示，请用化学用语回答下列问题。 A 原子核外有6种不同运动状态的电子 B 基态原子中s电子总数与p电子总数相等 C 原子半径在同周期元素中最大 D 基态原子最外层电子排布式为： E 基态原子的最外层p轨道上2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反 F 其中一种氧化物是有磁性的黑色固体 (1)写出元素符号A： B： E： 。 (2)画出A的基态原子的轨道表示式 。 (3)B的基态原子中有 个未成对电子，其最高能级原子轨道的形状是 。 (4)电解C与E形成的化合物的水溶液被称为氯碱工业，请写出其离子方程式 。 (5)元素F位于周期表的 区，其价电子的排布式为 ，该元素可形成，其中较稳定的是，原因是 。 (6)短周期元素M与元素D在周期表中的位置呈现对角线关系，推测M最高价氧化物对应的水化物 (填“能”或“不能”)与C的最高价氧化物对应水化物发生反应。 【答案】(1) C O Cl (2) (3) 2 哑铃形 (4) (5) d 3d64s2 的价层电子排布式为，为半充满结构，能量更低更稳定 (6)能 【分析】A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，其中A原子核外有6种不同运动状态的电子，则A为C元素；D的基态原子最外层电子排布式为3s23p1，则D为Al；C的原子半径在同周期元素中最大，其处于IA族，原子序数大于碳且小于铝，故C为Na；B的基态原子中s电子总数与p电子总数相等，其原子序数小于钠，故核外电子排布式为1s22s22p4，故B为O元素；基态E原子的最外层p轨道有2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反，其外围电子排布式为3s23p5，故E为Cl；F的其中一种氧化物是有磁性的黑色固体，则F为Fe。即A为C、B为O、C为Na、D为Al、E为Cl、F为Fe。 【详解】（1）由上述推断可知，A为C、B为O、E为Cl； （2） A是C元素，核外电子排布式为1s22s22p2，基态原子的轨道表示式为； （3）B为O，核外电子排布式为1s22s22p4，有2个未成对电子，其最高能级为2p，原子轨道的形状是哑铃形； （4）电解NaCl溶液被称为氯碱工业，生成氢氧化钠、氢气、氯气，其离子方程式为； （5）Fe元素位于周期表的d区，其价电子的排布式为3d64s2，该元素可形成，其中较稳定的是，原因是的价层电子排布式为，为半充满结构，能量更低更稳定； （6）短周期元素M与元素D(Al)在周期表中的位置呈现对角线关系，则M为铍元素，Be的最高价氧化物对应水化物与氢氧化铝性质相似，能与NaOH反应。 地 城 考点02 空间结构与轨道杂化 13．(24-25高二上·山西临汾·期末)对下列事实的解释，不正确的是 选项 事实 解释 A 电负性： 原子半径： B 稳定性： HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键 C 键角： 中心原子均采取杂化，孤电子对对成键电子对有较大的斥力 D 酸性： F的电负性大于Cl，的极性大于，使—的极性大于—的极性 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．原子半径越小，原子对键合电子的吸引力越强，电负性越大。因为原子半径C<Si，所以电负性C>Si，A正确； B．氢化物的稳定性取决于化学键的强弱，H−F键的键能大于H−I键，所以稳定性HF>HI；而氢键影响的是物质的熔沸点等物理性质，不是稳定性，B错误； C．中心原子N的价层电子对数为4，采取sp3杂化，无孤电子对；H2O中心原子O的价层电子对数为4，采取sp3杂化，有2对孤电子对。孤电子对对成键电子对有较大的斥力，使得H2O的键角变小，所以键角>H2O，C正确； D．F的电负性大于Cl，F−C的极性大于Cl−C，使F3C−的极性大于Cl3C−的极性，导致CF3COOH更容易电离出H+，酸性CF3COOH>CCl3COOH，D正确； 故选B。 14．(24-25高二上·山西临汾·期末)根据价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的中心原子的价层电子对数VSEPR模型及空间结构均正确的是 选项 分子或离子 中心原子的价层电子对数 VSEPR模型 分子或离子的空间结构 A 4 四面体形 V形 B 3 平面三角形 三角锥形 C 4 四面体形 三角锥形 D 3 平面三角形 平面三角形 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】根据价层电子对互斥理论，价层电子对数=σ键电子对数 + 孤电子对数，σ键电子对数等于与中心原子成键的原子数，孤电子对数=(a−xb)，a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。 【详解】A．中N原子的价层电子对数为，VSEPR 模型为平面三角形，由于有1对孤电子对，分子的空间结构为 V 形，A错误； B．BF3中B原子的价层电子对数为，VSEPR 模型为平面三角形，无孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，B错误； C．SOCl2中S原子的价层电子对数为，VSEPR 模型为四面体形 ，由于有1对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，C正确； D．中Cl原子的价层电子对数为，VSEPR 模型为四面体形，由于有1对孤电子对，离子的空间结构为三角锥形，D错误； 故选C。 15．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)物质结构具有多样性。三氧化硫在标准状况下为固态，主要以两种形式存在：一种是三聚体环状结构(如图b)，另外一种是螺旋链状结构(如图c)。下列说法正确的是 A．标准状况下，3.36LSO3含有约2.709×1023个氧原子 B．图a中气态SO3分子是手性分子 C．图b中三聚体(SO3)3中硫原子是sp3杂化 D．图c中链状(SO3)n是共价晶体 【答案】C 【详解】A．标准状况下，为固态，故A错误； B．图a中气态中心原子孤电子对数为，价层电子对数为3+0=3，分子是平面三角形结构，不存在手性异构体，也就不是手性分子，故B错误； C．图b中三聚体中硫有4个单键，空间构型是四面体结构，是杂化，结构对称，每个S连接2个O成六边形，另分别连接2个O，不存在手性异构体，故C正确； D．螺旋链状是通过分子间作用力结合，其属于分子晶体，故D错误； 故选C。 16．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)研究物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实解释错误的是 实例 解释 A 熔点：﹤NaBF4 与阳离子的体积较大有关 B 键角：CH4(109.5°)>NH3(107.3°) 中心原子的杂化方式 C CsCl晶体中Cs+配位数为8，而NaCl晶体中Na+配位数为6 Cs+比Na+的半径大 D 不同溶剂中I2的溶解度：CCl4>H2O I2、CCl4为非极性分子，而H2O为极性分子 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．阳离子体积大，半径大，离子间的作用力小，离子键弱，熔点低，A正确； B．甲烷、氨气中心原子均为SP3杂化，NH3中心原子有一个孤电子对，对成键电子排斥作用更强，键角变小，B错误； C．离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，Cs+周围最多能排布8个Cl-，Na+周围最多能排布6个Cl-，说明Cs+比Na+半径大，C正确； D．碘和四氯化碳都是结构对称的非极性分子，水是结构不对称的极性分子，由相似相溶原理可知，碘在四氯化碳中的溶解度比在水中大，D正确； 故选B。 17．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)下列类比或推论正确的是 A．HF分子间氢键强度大于水的分子间氢键，因此HF的沸点更高 B．P与Cl可以形成PCl3和PCl5，N与Cl也可以形成NCl3和NCl5 C．CH4和CCl4的键角相同，NH3和NCl3的键角也相同 D．NH、SO为正四面体，PH、PO也为正四面体 【答案】D 【详解】A．F的电负性强于O，则HF分子间氢键强度大于水的分子间氢键，但H2O分子形成氢键的数目比HF分子多，因此H2O的沸点更高，A错误； B．P与Cl可以形成PCl3和PCl5，N与Cl可以形成NCl3，但不能形成NCl5，原因是：N原子最外层无d轨道，不能发生sp3d杂化，B错误； C．CH4和CCl4的键角相同，NH3和NCl3的键角不同，氯原子电负性较大，共用电子对更远离中心原子，斥力较小，故NCl3的键角较小，C错误； D．NH、SO、PH、PO中中心原子价层电子对个数都是4且不含孤电子对，所以空间构型均为正四面体形，D正确； 故选D。 18．(24-25高二上·陕西西安交通大学附属中学航天高级中学·期末)“绿水青山就是金山银山”，利用化学原理治理污染是今后科研的重要课题。 I．硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢的研究中获得新进展，相关装置如图所示。请回答下列问题： (1)a极为 ，其电极反应式为 。 (2)图示过程的能量转化形式为 。 (3)请结合离子方程式分析H2S气体去除的原理 。 II．锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 (4)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整： 。 (5)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 ①SnCl2分子的VSEPR模型名称是 。 ②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的 轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 【答案】(1) 负极 (2)光能转化为化学能，化学能转化为电能 (3)a极生成的可以氧化H2S气体生成S单质，离子方程式为，从而去除H2S气体 (4) (5) 平面三角形 杂化 【详解】（1）根据图示，a极失电子，故a极为负极，电极反应式为；b电极为正极，电极反应式为↑。 （2）根据图示，b电极在光照条件得电子发生还原反应，则光能转化为化学能，化学能转化为电能。 （3）a极转化为，可以氧化H2S气体生成S单质，离子方程式为，从而去除H2S气体。 （4） Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族，则最外层电子排布式为，因此Sn的基态原子最外层轨道表示式为。 （5）①SnCl2分子中心原子价层电子对数为，则VSEPR模型名称是平面三角形； ②SnCl4分子中心原子价层电子对数为，则SnCl4采取杂化，形成4个σ键，因此Sn—Cl键是由锡的杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。 19．(24-25高二上·陕西西安交大附中·期末)酸碱是化学中的重要概念，其概念也在不断扩展。结合所学知识，回答下列问题。 (1)HF、HCl、HBr、HI是常见的酸，按照沸点由高到低的顺序为 。 (2)已知Sn与C同族，按照酸碱电子理论，SnCl2也属于酸，其空间构型为 ，中心原子的杂化方式为 ，可采用 实验获得SnCl2的键长和键角数据。 (3)富马酸、马来酸(结构分别如图A、B所示)和乙酸是有机化学中常用的合成原料。 ①极性：富马酸 马来酸(填“>”、“<”或“=”)。 ②1个富马酸分子中含有 个σ键。 ③乙酸易溶于水，难溶于二硫化碳，原因为 。 【答案】(1)HF>HI>HBr>HCl (2) V形 sp2 X射线衍射 (3) < 11 乙酸和水都为极性分子，二硫化碳为非极性分子，相似相溶；且乙酸和水分子间可以形成氢键，故乙酸易溶于水 【详解】（1）HF形成氢键，沸点最高，HCl、HBr、HI均为分子晶体，随着相对分子质量增大，沸点依次升高，故为：HF>HI>HBr>HCl； （2）SnCl2分子中Sn原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，所以是V形结构，Sn原子采用sp2杂化；可采用X射线衍射实验获得SnCl2的键长和键角数据。 （3）①富马酸结构对称性大于马来酸，导致极性：富马酸<马来酸； ②单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，由结构知，1个富马酸分子中含有11个σ键。 ③乙酸和水都为极性分子，二硫化碳为非极性分子，相似相溶，且乙酸和水分子间可以形成氢键，导致乙酸易溶于水，难溶于二硫化碳。 20．(24-25高二上·山西临汾·期末)完成下列问题。 (1)第二周期的元素中，(第一电离能)从大到小排前三位的是 (填元素符号)。 (2)钴元素位于元素周期表中 (填“s”“p”“d”或“ds”)区，基态溴原子的电子排布式为[Ar] 。 (3)已知硫有多种含氧粒子：、、、等，其中，空间结构为角形的粒子有 ；为平面正三角形的有 ；为正四面体形的有 。 (4)已知：孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，而且孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，所以含有孤电子对的分子其键角要小于VSEPR模型中的键角；不含孤电子对的分子中，原子间形成化学键越多，斥力越大：双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力。 ①、、分子中，、、的键角大小顺序为 。 ②分子中，的键角 (填“大于”“等于”或“小于”)。 ③俗称光气的氯代甲酰氯分子()的空间结构为 。 【答案】(1)Ne>F>N (2) d 3d104s24p5 (3) SO2 SO3 (4) >> 小于 平面三角形 【详解】（1）同周期从左到右第一电离能有增大趋势，稀有气体Ne最外层为8电子稳定，第一电离能最大，F的第一电离能次之，N原子2p轨道半充满稳定，第一电离能大于O，故第二周期第一电离能从大到小排前三位为：Ne>F>N； （2）钴为27号元素，位于周期表中第四周期第VIII族，属于d区；溴为35号元素，处于第四周期第VIIA族，基态原子的电子排布式为：[Ar]3d104s24p5； （3）中心原子为S，价层电子对数为2+，成键电子对数为2，孤电子对数为2、空间构型为角形；中心原子为S，价层电子对数为3+，成键电子对数为3，孤电子对数为1、空间构型为三角锥形；中心原子为S，价层电子对数为3+，成键电子对数为3，孤电子对数为0、空间构型为平面三角形；中心原子为S，价层电子对数为4+，成键电子对数为4，孤电子对数为0、空间构型为正四面体形； （4）①中心原子价层电子对为4+、无孤电子对，中心原子价层电子对为3+、孤电子对为1对，中心原子价层电子对为2+，孤电子对数为2，孤电子对斥力大于成键电子对，孤电子对数越多，斥力越大，键角越小，故键角大小顺序为：>>； ②分子中，中心原子为P，价层电子对为3+，孤电子对为1，孤电子对斥力大于成键电子对斥力，键角变小，的键角小于109.5°； ③光气 ()中心原子C原子，成键电子对为3，孤电子对=，a为C的价电子数4，结合的O需要两个电子，结合的Cl原子中，一个Cl原子需要一个，孤电子对=，价层电子对数为3，空间构型为平面三角形。 21．(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)消毒液的主要成分为NaClO，现按要求回答下列问题： (1)消毒液的组成元素中，基态O原子的价电子排布式是 ，基态Cl原子未成对电子数为 个。 (2)医用酒精主要成分为C2H5OH，其分子中碳原子的杂化方式为 ，组成元素电负性大小顺序为 ，1mol C2H5OH分子中含有键数目为 。 (3)干冰升华时克服的作用力是_______。 A．离子键 B．共价键 C．氢键 D．范德华力 (4)也可以做消毒液，利用所学试着解释为什么难溶于？ 。 【答案】(1) 2s22p4 1 (2) sp3 (3)D (4)因为极性分子，而为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，难溶于 【详解】（1）消毒液NaClO的组成元素中，基态O原子的电子排布式为1s22s22p4，则价电子排布式是2s22p4；基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，只有3p轨道上有1个未成对电子，则未成对电子数为1个，故答案为：2s22p4；1； （2）医用酒精主要成分为C2H5OH，其分子中碳原子的价层电子对数都为4，杂化方式为sp3，组成元素为C、H、O，非金属性O＞C＞H，电负性大小顺序为O＞C＞H，1个C2H5OH分子中含有5个C-H键、1个C-C键、1个C-O键、1个O-H键，则1mol C2H5OH分子中含有σ键数目为8NA，故答案为：sp3；；8NA； （3）干冰为分子晶体，升华时只破坏分子间的作用力，不破坏分子内的共价键，则需克服的作用力是范德华力，故选D。 （4）H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律，所以H2O2难溶于CS2，故答案为为：因为极性分子，而为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，难溶于。 22．(23-24高二上·山西太原·期末)下表为元素周期表的一部分，每个字母分别代表一种元素。 回答下列问题： (1)元素Y、Z、M、Q中，原子半径最大的是 (填元素名称)。 (2)基态Q原子中，其占据的最高能层的符号是 ，其最高能级的原子轨道的形状是 。 (3)下列关于R的说法正确的是 (填序号)。 ①R的原子序数为26 ②依据核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，R位于ds区 ③基态的价层电子轨道表示式为 (4)的中心原子杂化轨道类型为 ，键角为 。的空间结构名称为 。 【答案】(1)硼 (2) L 哑铃形 (3)①③ (4) 三角锥形 【分析】由元素位置可知X、Y、Z、M、Q、R分别为H、B、N、O、F、Fe。 【详解】（1）同周期从左到右原子半径依次递减，则原子半径最大的是B； （2）基态Q原子核外电子排布式为1s22s22p5，其占据的最高能层的符号是L；其最高能级是2p，原子轨道的形状是哑铃形； （3）①R为铁，原子序数是26，故①正确； ②铁位于元素周期表d区，故②错误； ③基态Fe3+价层电子轨道表示式为，故③正确； 故选①③； （4）BF3的中心原子价层电子对数为，无孤对电子，杂化轨道类型为sp2；空间构型为平面三角形，键角为120°；NH3的中心原子价层电子对数为，有1对孤对电子，杂化轨道类型为sp3；空间构型为三角锥形； 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $