精品解析:江苏省运河中学2026-2027学年高二上学期第一次学情调研 化学试题
2026-10-14
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内容正文:
2026-2027运河中学第一次学情调研高二化学
可能用到的相对原子量:B 11 N 14 Na 23 Ba 137 S 32 O 16
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、单选题(每题3分,共39分)
1. 月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。下列基态原子电子排布中最外层电子数最多的是
A. O B. Ti C. Fe D. H
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 甲酸甲酯的分子式为
B. 的电子式:
C. 基态的电子排布式:
D. 基态Ca原子的最外层电子云轮廓图
3. 氟原子激发态的电子排布式是
A. B. C. D.
4. 味精能增加食品的鲜味,其化学名称为谷氨酸钠()。下列说法错误的是
A. 氨基的电子式: B. 第一电离能:
C. 离子半径: D. 稳定性:
5. 下列关于原子结构、元素周期表的说法正确的是
A. 元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数
B. 在电子云图中,用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
C. 灼烧氯化钾的过程中能看到紫色的光,属于吸收光谱,此过程为物理变化
D. 原子结构模型提出的先后顺序为:道尔顿原子论→“葡萄干布丁”模型→核式模型→玻尔原子结构模型→量子力学模型
6. 已知有3种基态元素原子的核外电子排布:①②③。下列说法正确的是
A. 仅有①②可组成共价化合物
B. 最高正化合价:②>③>①
C. 第一电离能:②>③>①
D. ①②③均不存在同素异形体
7. 硼元素是一种重要的非金属元素,其化合物氮化硼(BN)、硼砂、硼酸等都是重要的化工原料。下列说法错误的是
A. B的价层电子排布是
B. BN晶体属于分子晶体
C. 硼砂与氮化硼中的B元素化合价相同
D. 用于飞船推进器的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
8. 下列说法错误的是
A. 银具有金属光泽与金属中的“自由电子”有关
B. 常温常压下,氯单质为气体,溴单质为液体,原因是分子中共价键的键能不同
C. Ge原子间难以形成π键,原因是其原子半径较大,未杂化的p轨道很难重叠
D. 原子光谱是不连续的线状光谱,原因是原子的能级是量子化的
9. 从微观视角探析物质结构和性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不相符的是
A. 水的沸点高于甲烷主要是因为水的相对分子质量大于甲烷
B. 碳元素与其他元素可能形成共价化合物,也可能形成离子化合物
C. 冰→水→的变化过程中被破坏的作用力依次为分子间作用力、共价键
D. 固体溶于水时,离子键、共价键被破坏
10. 下列事实可以用氢键解释的是
A. 氯气易液化 B. 氨气极易溶于水
C. 水加热到很高温度也难以分解 D. 液态HCl不能导电
11. 共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。下列说法正确的是
A. 物质AlCl3中含有离子键
B. CHCH中的共价三键由一个π键和2个σ键组成
C. C2H4分子中既含有极性键又含有非极性键
D. S原子最外层有6个电子,故也可以将H2S分子写成H3S分子
12. 短周期非金属主族元素E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是。下列说法错误的是
A. 四种元素的单质中,M的熔点最高
B. 原子半径:M>X>Y
C. 简单氢化物沸点:M>Y
D. E、X、Y可形成既含离子键,又含共价键的化合物
13. 工业上采用催化还原,不仅可以消除污染,还可得到有价值的单质S。反应分两步完成,如图所示。下列说法不正确的是
A. 和均属于分子晶体
B. 是转化为S反应中的催化剂
C. 第一步转化的化学方程式:
D. 第二步转化中生成4.8gS,转移电子数目约为
二、非选择题(共61分)
14. 晶体材料广泛用于电子、光学、能源等领域,是芯片、光伏、激光、传感器等核心器件的关键基础材料。下列是常见的几种晶体的晶胞(或晶体结构),如图所示,根据要求回答下列问题:
(1)CO2(干冰)熔点:−78.5 ℃左右, SiO2(石英/水晶):约 1700 ℃,原因是:____________________________________________________________________。
(2)金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为__________。
(3)NaCl晶体中,Na+的配位数为__________。
(4)石墨晶体可以作为润滑剂的原因是__________________。
(5)感光材料硫镓银晶体的晶胞如图所示,该物质的化学式为_____________,与Ga距离最近的S有__________个。
15. X、Y,Z,Q、W,R属于元素周期表中前20号主族元素,且原子序数依次增大。基态X原子的能级上有2个电子,Z是地壳中含量最高的元素,W与Z同族。Q为电负性最强的主族元素。R的最外层电子数与最内层电子数相等。回答下列问题:
(1)R在元素周期表中的位置是___________;W的元素符号为___________,其基态简单离子的电子排布式为___________。
(2)Z元素位于元素周期表的___________区,其基态原子核外电子的空间运动状态有___________种。
(3)X、Y、Z三种元素中第一电离能最大的是___________(填元素符号),理由是___________。
(4)Z、Q、W三种元素形成的简单气态氢化物的热稳定性由大到小的顺序为___________。
(5)氢元素与X、Y以原子个数比形成化合物b,分子中X、Y的原子最外层均达到8电子稳定结构,其电子式为___________。
16. 氮族元素位于元素周期表第VA族,从上到下依次为氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)。回答下列问题:
(1)写出基态Bi的价电子轨道表示式____________。
(2)氮原子激发态的电子排布式有______(填标号)。
A. 1s22s22p23s1 B. 1s22s22p33d1 C. 1s22s22p2 D. 1s22s22p23p1
(3)氨(NH3)和膦(PH3)均为三角锥形分子,其中H—N—H键角为107°,H—P—H的键角为93.5°,分析PH3的键角小于NH3的原因:__________________。
(4)磷和硼两种元素组成的某物质是一种超硬耐磨涂层材料,晶胞结构如图1所示,物质的化学式可表示为__________________。
(5)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似(如图2),其中阴离子(N3-)采用面心立方最密堆积方式,晶体结构中与N原子距离最近且相等的N原子有______个。
(6)钒是我国的丰产元素,广泛用于催化及钢铁工业,其价层电子排布式为______________。
(7)可正确表示原子轨道的是______________。
A. 2s B. 2d C. D. 3f
(8)氢卤酸里只有氢氟酸是弱酸,是因为在氢氟酸中,HF分子间以______________作用缔合成(HF)n,影响了HF的解离。
17. 金属铜、铁、铬等被广泛应用于电气、电子等领域。其中因原料和工艺不同,铜的冶炼主要有火法冶炼与湿法冶炼两种技术路线。
(1)铬元素在元素周期表中的位置:__________________。
(2)基态Cu原子价电子的轨道表示式:__________________。
海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示:
(3)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的简单方法__________________。
(4)本实验中没有使用氯水作氧化剂的原因__________________。
(5)单质碘晶胞如图所示:,每个I2分子离它最近的I2有______个。
(6)比较Na、Mg、Al的第一电离能(从大到小排序)__________________,比较N、I、Br的电负性(从大到小排序)__________________。
(7)和 互为同分异构体,但熔点 远低于 (240℃),解释原因_________________。
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2026-2027运河中学第一次学情调研高二化学
可能用到的相对原子量:B 11 N 14 Na 23 Ba 137 S 32 O 16
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、单选题(每题3分,共39分)
1. 月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。下列基态原子电子排布中最外层电子数最多的是
A. O B. Ti C. Fe D. H
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态原子的电子排布式为,最外层(第2能层)电子数为6,是四个选项中最外层电子数最多的,A正确;
B.基态原子的电子排布式为,最外层(第4能层)电子数为2,少于的最外层电子数,B错误;
C.基态原子的电子排布式为,最外层(第4能层)电子数为2,少于的最外层电子数,C错误;
D.基态原子的电子排布式为,最外层(第1能层)电子数为1,少于的最外层电子数,D错误;
故答案选A。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 甲酸甲酯的分子式为
B. 的电子式:
C. 基态的电子排布式:
D. 基态Ca原子的最外层电子云轮廓图
【答案】C
【解析】
【详解】A.是甲酸甲酯的结构简式,甲酸甲酯的分子式为,A错误;
B.为离子化合物,电子式中需加方括号且要标出最外层8个电子,正确的电子式为,B错误;
C.的电子排布式为,基态核外共18个电子,电子排布式为,C正确;
D.基态原子的价层电子排布式为,最外层电子填充在轨道,轨道电子云轮廓图为球形,应为,D错误;
故选C。
3. 氟原子激发态的电子排布式是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先明确基态氟原子核电荷数为9,中性原子核外电子总数为9,基态电子排布式为,激发态为基态电子吸收能量跃迁到更高能级、电子总数不变的状态,据此分析:
【详解】A.该排布式核外电子总数为,电子数不符合氟原子的9电子要求,A错误;
B.该排布式核外电子总数为,电子数不符合氟原子的9电子要求,B错误;
C.该排布式核外电子总数为,电子数不符合氟原子的9电子要求,C错误;
D.该排布式核外电子总数为,对应基态氟原子轨道的1个电子跃迁到能量更高的轨道,属于氟原子激发态,D正确;
故选D。
4. 味精能增加食品的鲜味,其化学名称为谷氨酸钠()。下列说法错误的是
A. 氨基的电子式: B. 第一电离能:
C. 离子半径: D. 稳定性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨基为中性基团,最外层有5个电子,与2个形成2对共用电子对,剩余1对孤电子对和1个单电子,所给电子式书写符合结构特点,A正确;
B.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,的2p能级为半充满的稳定结构,第一电离能大于同周期相邻的,即第一电离能,B正确;
C.和核外电子排布相同,核电荷数越大对核外电子的吸引作用越强,离子半径越小,故,C错误;
D.非金属性,非金属性越强其简单气态氢化物的稳定性越强,故稳定性,D正确;
故选C。
5. 下列关于原子结构、元素周期表的说法正确的是
A. 元素原子的最外层电子数等于该元素所在的族序数
B. 在电子云图中,用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
C. 灼烧氯化钾的过程中能看到紫色的光,属于吸收光谱,此过程为物理变化
D. 原子结构模型提出的先后顺序为:道尔顿原子论→“葡萄干布丁”模型→核式模型→玻尔原子结构模型→量子力学模型
【答案】D
【解析】
【详解】A.部分副族元素不是的,A错误;
B.在电子云图中,小黑点表示电子在核外空间中出现的概率,B错误;
C.氯化钾在灼烧过程中,发出紫色的光,是由于处于激发态的电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态甚至是基态时,会以光的形式释放能量,故为发射光谱,该过程没有新物质生成,属于物理变化,C错误;
D.原子结构模型提出的先后顺序为:①道尔顿原子论于1803年提出;②"葡萄干布丁”模型是由汤姆孙于1904年提出的;③核式模型由卢瑟福于1911年提出④玻尔原子结构模型于1913年提出;⑤量子力学模型于20世纪20年代中期提出;D正确。
故选D。
6. 已知有3种基态元素原子的核外电子排布:①②③。下列说法正确的是
A. 仅有①②可组成共价化合物
B. 最高正化合价:②>③>①
C. 第一电离能:②>③>①
D. ①②③均不存在同素异形体
【答案】C
【解析】
【分析】①核外电子数为12,是;②核外电子数为9,是;③核外电子数为15,是。
【详解】A.①与②形成的是离子化合物,②和③可形成、等共价化合物,A错误;
B.无正化合价,最高正价顺序为,即③>①>②,B错误;
C.第一电离能同周期从左到右总体上升,同主族从上到下递减,为第二周期非金属,第一电离能远大于第三周期元素;的轨道半满结构稳定,第一电离能大于,故顺序为②>③>①,C正确;
D.存在白磷、红磷、黑磷等同素异形体,D错误;
故选C。
7. 硼元素是一种重要的非金属元素,其化合物氮化硼(BN)、硼砂、硼酸等都是重要的化工原料。下列说法错误的是
A. B的价层电子排布是
B. BN晶体属于分子晶体
C. 硼砂与氮化硼中的B元素化合价相同
D. 用于飞船推进器的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.B的原子序数为5,基态B原子的电子排布式为,其价层电子为最外层电子,因此价层电子排布式为,A正确;
B.BN晶体中B原子和N原子通过共价键连接成延展结构,不存在独立的BN分子,因此BN晶体不属于分子晶体,B错误;
C.硼砂中Na、O、H元素的化合价分别为+1、-2、+1,结晶水为电中性。设硼砂中B元素的化合价为,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零,有,解得。BN中N元素为-3价,故B元素为+3价,两种物质中B元素的化合价相同,C正确;
D.用于飞船推进器的氮化硼陶瓷属于新型陶瓷,是新型无机非金属材料,D正确;
故选B。
8. 下列说法错误的是
A. 银具有金属光泽与金属中的“自由电子”有关
B. 常温常压下,氯单质为气体,溴单质为液体,原因是分子中共价键的键能不同
C. Ge原子间难以形成π键,原因是其原子半径较大,未杂化的p轨道很难重叠
D. 原子光谱是不连续的线状光谱,原因是原子的能级是量子化的
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属具有金属光泽因为固态金属中有“自由电子”,当可见光照射到金属表面上时,“自由电子”能够吸收所有频率的光并迅速释放,使得金属不透明并具有金属光泽,A正确;
B.常温常压下,氯单质为气体,溴单质为液体,原因是分子间的范德华力不同,B错误;
C.Ge原子的原子半径较大,未杂化的p轨道很难重叠,难以形成π键,C正确;
D.原子的能级是量子化的,所以原子光谱是不连续的线状光谱,D正确。
故选B。
9. 从微观视角探析物质结构和性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不相符的是
A. 水的沸点高于甲烷主要是因为水的相对分子质量大于甲烷
B. 碳元素与其他元素可能形成共价化合物,也可能形成离子化合物
C. 冰→水→的变化过程中被破坏的作用力依次为分子间作用力、共价键
D. 固体溶于水时,离子键、共价键被破坏
【答案】A
【解析】
【详解】A.水的沸点高于甲烷的主要原因是水分子间存在氢键,并非相对分子质量更大,相对分子质量仅略大于,A错误;
B.碳元素可形成共价化合物如,也可形成离子化合物如、等,B正确;
C.冰变为水是物理变化,仅破坏分子间作用力(含氢键),水分解生成和是化学变化,破坏共价键,C正确;
D.固体溶于水电离为、、,与间的离子键、内的共价键均被破坏,D正确;
故选A。
10. 下列事实可以用氢键解释的是
A. 氯气易液化 B. 氨气极易溶于水
C. 水加热到很高温度也难以分解 D. 液态HCl不能导电
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气相对分子质量较大,分子间范德华力较强,因此易液化,与氢键无关,A不符合题意;
B.和水分子之间可形成氢键,显著增大了氨气在水中的溶解性,该事实可用氢键解释,B符合题意;
C.水加热难以分解是因为分子内共价键键能大,破坏共价键的过程与分子间作用力氢键无关,C不符合题意;
D.是共价化合物,液态时只存在分子,无自由移动的离子因此不能导电,与氢键无关,D不符合题意;
故选B。
11. 共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。下列说法正确的是
A. 物质AlCl3中含有离子键
B. CHCH中的共价三键由一个π键和2个σ键组成
C. C2H4分子中既含有极性键又含有非极性键
D. S原子最外层有6个电子,故也可以将H2S分子写成H3S分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.AlCl3是共价化合物,不含有离子键,A错误;
B.CHCH中的共价三键由一个σ键和2个π键组成,B错误;
C.(乙烯)的结构为,其中C-H键是不同原子间的极性共价键,C=C键是同种碳原子间的非极性共价键,分子中同时存在两类化学键,C正确;
D.S原子最外层有6个电子,根据共价键的饱和性,只能结合2个H原子形成2个共用电子对达到8电子稳定结构,形成的氢化物为H2S,D错误;
故答案选C。
12. 短周期非金属主族元素E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是。下列说法错误的是
A. 四种元素的单质中,M的熔点最高
B. 原子半径:M>X>Y
C. 简单氢化物沸点:M>Y
D. E、X、Y可形成既含离子键,又含共价键的化合物
【答案】C
【解析】
【分析】①的核素用于测定文物年代,故为;②价层电子排布为,轨道最多容纳2个电子,故,价层排布为,为;③原子序数,故为;④为原子序数小于的非金属主族元素,基态最外层只有1种自旋方向的电子,故为。
【详解】A.的单质如金刚石、石墨为高熔点共价/混合型晶体,其余单质、、常温均为气体,熔点远低于碳单质,A正确;
B.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径,即,B正确;
C.的简单氢化物为,的简单氢化物为,分子间存在氢键,沸点远高于,即沸点,C错误;
D.、、可形成等离子化合物,既含离子键又含共价键,D正确;
故答案选C。
13. 工业上采用催化还原,不仅可以消除污染,还可得到有价值的单质S。反应分两步完成,如图所示。下列说法不正确的是
A. 和均属于分子晶体
B. 是转化为S反应中的催化剂
C. 第一步转化的化学方程式:
D. 第二步转化中生成4.8gS,转移电子数目约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.和均由分子构成,熔沸点较低,属于分子晶体,A正确;
B.催化剂反应前后质量和化学性质不变,是第一步反应的生成物、第二步反应的反应物,属于中间产物,不是催化剂,B错误;
C.第一步反应物为和,生成物为和,配平后方程式与选项一致,C正确;
D.第二步反应为,生成(即)时,转移电子物质的量为,数目约为,D正确;
故选B。
二、非选择题(共61分)
14. 晶体材料广泛用于电子、光学、能源等领域,是芯片、光伏、激光、传感器等核心器件的关键基础材料。下列是常见的几种晶体的晶胞(或晶体结构),如图所示,根据要求回答下列问题:
(1)CO2(干冰)熔点:−78.5 ℃左右, SiO2(石英/水晶):约 1700 ℃,原因是:____________________________________________________________________。
(2)金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数比为__________。
(3)NaCl晶体中,Na+的配位数为__________。
(4)石墨晶体可以作为润滑剂的原因是__________________。
(5)感光材料硫镓银晶体的晶胞如图所示,该物质的化学式为_____________,与Ga距离最近的S有__________个。
【答案】(1)CO₂是分子晶体,熔化时克服分子间作用力;SiO₂是共价晶体,熔化时破坏共价键,共价键强度远大于分子间作用力
(2)1:2 (3)6
(4)石墨晶体层与层之间的作用力为较小的范德华力,在外力下层和层之间可以滑动。
(5) ①. AgGaS₂ ②. 4
【解析】
【小问1详解】
晶体的熔沸点与其晶体类型和粒子间作用力密切相关。(干冰)属于分子晶体,熔化时克服的是较弱的分子间作用力(范德华力);(石英)属于共价晶体,熔化时克服的是较强的共价键。由于共价键的强度远大于分子间作用力,因此石英的熔点远高于干冰;
【小问2详解】
在金刚石晶体中,每个碳原子与周围的4个碳原子形成4个碳碳单键,而每个碳碳键由2个碳原子共享。因此,平均每个碳原子拥有的碳碳键数目为,即碳原子与碳碳键的个数比为1:2;
【小问3详解】
在晶胞中,以体心的为例,距离其最近且等距的位于晶胞的6个面心位置(即上、下、左、右、前、后各1个),因此的配位数为6;
【小问4详解】
石墨属于混合型晶体,其层内碳原子之间以强烈的共价键结合形成正六边形网状结构,而层与层之间则依靠较弱的分子间作用力(范德华力)结合。当受到外力作用时,层与层之间容易发生相对滑动,因此石墨常被用作固体润滑剂;
【小问5详解】
根据均摊法计算硫镓银晶胞中各原子的数目:原子(黑球)位于8个顶点、4个侧面心以及1个内部(晶胞中心的截面面心),其数目为;原子(斜线球)位于6个面心(上下底面2个,左右侧面4个)和4个棱心,其数目为;原子(白球)全部位于晶胞内部,其数目为8。因此,、、的原子个数比为1:1:2,该物质的化学式为。观察晶胞结构可知,每个原子(如底面心位置)与晶胞内部的2个原子成键,同时与下方相邻晶胞内的2个原子成键,构成四面体结构,故与距离最近的有4个。
15. X、Y,Z,Q、W,R属于元素周期表中前20号主族元素,且原子序数依次增大。基态X原子的能级上有2个电子,Z是地壳中含量最高的元素,W与Z同族。Q为电负性最强的主族元素。R的最外层电子数与最内层电子数相等。回答下列问题:
(1)R在元素周期表中的位置是___________;W的元素符号为___________,其基态简单离子的电子排布式为___________。
(2)Z元素位于元素周期表的___________区,其基态原子核外电子的空间运动状态有___________种。
(3)X、Y、Z三种元素中第一电离能最大的是___________(填元素符号),理由是___________。
(4)Z、Q、W三种元素形成的简单气态氢化物的热稳定性由大到小的顺序为___________。
(5)氢元素与X、Y以原子个数比形成化合物b,分子中X、Y的原子最外层均达到8电子稳定结构,其电子式为___________。
【答案】(1) ①. 第四周期第IIA族 ②. S ③. 1s22s22p63s23p6
(2) ①. p ②. 5
(3) ①. N ②. 同周期元素,从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但N元素的2p3结构属于半充满的稳定结构,失去1个电子所需能量更大,第一电离能相对同周期相邻元素的更高
(4)HF>H2O>H2S
(5)
【解析】
【分析】基态X原子的2p能级上有2个电子,电子排布式为1s22s22p2,X为C元素,Z是地壳中含量最高的元素,Z为O元素,Y为N元素;W与Z同族,是前20号主族元素,则W为S元素,Q为电负性最强的主族元素,非金属性最强则电负性最强,则Q为F元素, R的最外层电子数与最内层电子数相等,即最外层电子数为2,且原子序数大于16,则R为Ca元素;
【小问1详解】
R为Ca元素,在元素周期表中的位置是第四周期第IIA族;由分析可知,W的元素符号为S,其基态简单离子S2-核外有18个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p6;
【小问2详解】
Z为O元素,最后电子填充在p能级,则位于元素周期表的p区,其基态原子电子排布式为1s22s22p4,电子占有轨道数是5,则核外电子的空间运动状态有5种;
【小问3详解】
C、N、O三种元素中第一电离能最大的是N,原因是:同周期元素,从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但N元素的2p3结构属于半充满的稳定结构,失去1个电子所需能量更大,第一电离能相对同周期相邻元素的更高;
【小问4详解】
同周期主族元素从左到右非金属性增强,同主族从上到下非金属性减弱,非金属性:F>O>S,三种元素形成的简单气态氢化物的热稳定性由大到小的顺序是HF>H2O>H2S;
【小问5详解】
氢元素与X、Y以原子个数比形成化合物b,分子中X、Y的原子最外层均达到8电子稳定结构,则为HCN,其电子式为。
16. 氮族元素位于元素周期表第VA族,从上到下依次为氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)。回答下列问题:
(1)写出基态Bi的价电子轨道表示式____________。
(2)氮原子激发态的电子排布式有______(填标号)。
A. 1s22s22p23s1 B. 1s22s22p33d1 C. 1s22s22p2 D. 1s22s22p23p1
(3)氨(NH3)和膦(PH3)均为三角锥形分子,其中H—N—H键角为107°,H—P—H的键角为93.5°,分析PH3的键角小于NH3的原因:__________________。
(4)磷和硼两种元素组成的某物质是一种超硬耐磨涂层材料,晶胞结构如图1所示,物质的化学式可表示为__________________。
(5)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似(如图2),其中阴离子(N3-)采用面心立方最密堆积方式,晶体结构中与N原子距离最近且相等的N原子有______个。
(6)钒是我国的丰产元素,广泛用于催化及钢铁工业,其价层电子排布式为______________。
(7)可正确表示原子轨道的是______________。
A. 2s B. 2d C. D. 3f
(8)氢卤酸里只有氢氟酸是弱酸,是因为在氢氟酸中,HF分子间以______________作用缔合成(HF)n,影响了HF的解离。
【答案】(1) (2)AD
(3)N的电负性大于P,N-H键的成键电子对更靠近中心原子N,成键电子对之间的排斥力更大
(4)BP (5)12
(6)3d34s2 (7)AC (8)氢键
【解析】
【小问1详解】
Bi位于元素周期表第六周期第VA族,其价电子排布式为,,6s轨道有2个自旋相反的电子,6p轨道的3个电子分别占据3个不同的轨道且自旋方向相同,电子轨道表示式为;
【小问2详解】
氮原子核外共有7个电子,A项和D项的电子数均为7,且有电子从2p能级跃迁到了更高能级(3s或3p),属于氮原子的激发态;B项有8个电子,C项有6个电子,均不是氮原子,故选AD;
【小问3详解】
N的电负性比P大,中的成键电子对更靠近中心原子N,使得成键电子对之间的排斥力大于中成键电子对之间的排斥力,因此的键角相对更大;
【小问4详解】
根据均摊法,晶胞中P原子(白球)位于顶点和面心,数目为;B原子(黑球)全部位于晶胞内部,数目为4,P与B的原子个数比为1:1,故化学式为BP;
【小问5详解】
N原子采用面心立方最密堆积,在面心立方晶胞中,与任意一个N原子距离最近且相等的N原子有12个(以顶点原子为例,距离最近的原子位于经过该顶点的12个面的面心上,即同层4个、上层4个、下层4个);
【小问6详解】
钒是23号元素,基态原子的核外电子排布式为,其价层电子排布式为;
【小问7详解】
主量子数对应的能级数为。当时,只有2s和2p能级,不存在2d能级;当时,有3s、3p、3d能级,不存在3f能级,因此2s和是正确表示的原子轨道,故选AC;
【小问8详解】
F的电负性很大,原子半径很小,HF分子间能形成强烈的氢键,导致HF分子缔合成,阻碍了HF在水溶液中的电离,使其表现为弱酸。
17. 金属铜、铁、铬等被广泛应用于电气、电子等领域。其中因原料和工艺不同,铜的冶炼主要有火法冶炼与湿法冶炼两种技术路线。
(1)铬元素在元素周期表中的位置:__________________。
(2)基态Cu原子价电子的轨道表示式:__________________。
海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如下图所示:
(3)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的简单方法__________________。
(4)本实验中没有使用氯水作氧化剂的原因__________________。
(5)单质碘晶胞如图所示:,每个I2分子离它最近的I2有______个。
(6)比较Na、Mg、Al的第一电离能(从大到小排序)__________________,比较N、I、Br的电负性(从大到小排序)__________________。
(7)和 互为同分异构体,但熔点 远低于 (240℃),解释原因_________________。
【答案】(1)第四周期第族
(2) (3)取少量待测液于试管中,滴加几滴淀粉溶液,若溶液变蓝,则说明含有碘单质。
(4)氯水氧化性较强,容易将生成的碘单质进一步氧化为,导致碘的产率降低。
(5)12 (6) ①. ②.
(7) 分子中含有酸性基团羧基和碱性基团氨基,分子内发生反应形成内盐(两性离子),微粒间通过较强的离子键结合,属于离子晶体;而 属于分子晶体,分子间仅通过较弱的范德华力结合。离子键强度远大于范德华力,故 的熔点远高于。
【解析】
【小问1详解】
Cr的原子序数为24,核外电子排布为[Ar]3d54s1,属于d区过渡元素,位于元素周期表第四周期第6列,即第ⅥB族。
【小问2详解】
Cu是洪特规则特例,全满结构更稳定,基态Cu价电子为3d104s1,轨道表示式为。
【小问3详解】
利用淀粉遇I2变蓝的特征专属反应,操作简单现象明显,是高中阶段检验碘单质的标准方法。
【小问4详解】
Cl2氧化性强于,不仅能氧化I-生成,还可继续氧化,生成。
【小问5详解】
碘晶胞为面心立方堆积的分子晶体,以晶胞内任意一个分子为中心,同层有4个紧邻的分子,上下两层各有4个紧邻的分子,总计12个距离最近且相等的分子。
【小问6详解】
同周期第一电离能随序数增大呈增大趋势,但Mg的3s轨道全满,为稳定结构,第一电离能大于相邻的Al,因此Na、Mg、Al第一电离能排序为Mg>Al>Na;根据电负性变化规律,N的电子层最少,原子半径小,吸引共用电子对能力最强,溴和碘都位于同一族,且溴的电负性强于碘,因此排序为。
【小问7详解】
同分异构体的熔点差异源于晶体类型和微粒间作用力的差异,甘氨酸形成内盐后为离子晶体,作用力远强于硝基乙烷的分子间范德华力,因此熔点显著更高。
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