福建省福州市四校联盟2021-2022学年高二下学期期中联考化学试题
一、单选题
1．（2021高二上·茂名期末）下列说法正确的是（ ）
A．CH4分子的球棍模型为
B．铍原子最外层的电子云图为
C．基态Fe原子的价电子轨道表示式为
D． ，该轨道表示式违背了泡利不相容原理
2．（2022高二下·福州期中）现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：③>②>① B．原子半径：③>②>①
C．电负性：③>②>① D．最高正化合价：③>②>①
3．（2022高二下·福州期中）下列说法错误的是
A．某微粒空间构型为V形，则中心原子一定为sp2杂化
B．CH2Cl2是四面体型的极性分子
C．某微粒空间构型为三角锥形，则该微粒一定是极性分子
D．中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型可能不是正四面体
4．（2020高二下·唐山月考）下列表述错误的是（ ）
A．熔点：CF4
C．晶格能：NaF>NaCl>NaBr>Nal
D．熔点：Na>Mg>Al
5．（2022高二下·福州期中）下列叙述正确的是
A．H2O的沸点比H2S的高与氢键无关
B．中价电子对互斥理论模型名称与离子的立体构型名称不一致
C．由于乳酸()中存在一个手性碳原子，导致该物质存在互为镜像的两个手性异构体
D．冰和固体碘晶体中相互作用力类型相同
6．（2020高二下·太湖期中）关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是( )
A．配体是Cl-和H2O，配位数是9
B．中心离子是Ti4+，配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C．内界和外界中Cl-的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
7．（2022高二下·福州期中）下列说法正确的是
A．元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1 过渡到ns2np6
B．元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵行的元素都是金属，所以统称过渡金属元素
C．原子核外电子排布为1s1的原子与原子核外电子排布为1s22s1的原子的化学性质相似
D．所有的非金属元素都分布在p区
8．（2022高二下·福州期中）原子序数依次增大的X、Y、Z、M、W五种短周期元素，其中X是周期表中原子半径最小的元素，Y、Z同周期，X、M同主族；X、Y、W的最外层电子数之和为12；Z的单质为空气中含量最高的成分，W的最高价和最低价代数和为6．下列说法中正确的是
A．根据价层电子对互斥理论知化合物ZX3的空间构型为三角锥形
B．Y的电负性比Z的电负性强
C．W的氧化物对应的水化物一定是强酸
D．原子半径：W＞M＞Z＞Y
9．（2022高二下·福州期中）有一种蓝色晶体[可表示为：MFey(CN)6]，经X射线研究发现，它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点，而CN﹣位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法错误的是
A．该晶体的化学式为MFe2(CN)6
B．该晶体在熔融时可以导电
C．该晶体属于离子晶体，M呈+2价
D．晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN﹣为6个
10．（2022高二下·福州期中）观察模型并结合相关信息，下列说法错误的是
晶体B的结构单元
结构模型示意图
备注 熔点 易溶于
A．该晶体B属共价晶体，结构单元中通过键可形成个正三角形
B．是非极性分子，键角为
C．固态硫()属分子晶体，其分子由非极性键构成
D．分子中键与键的数目比为
二、综合题
11．（2022高二下·福州期中）下图中A~D是中学化学教科书中常见的几种晶体结构模型：
（1）请填写相应物质的名称：A ；B． ；C． ；D． 。
（2）铜元素位于元素周期表 区。单质铜及镍都是由 键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959 kJ mol 1，INi=1753 kJ mol 1，ICu>INi的原因是 。
（3）单质铁的一种晶体如图甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的截面图是 (填字母序号)。
12．（2022高二下·福州期中）现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6 ；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。
（1）G的元素名称为 。
（2）A，B，C三种元素电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)，第一电离能D Al(填“>”“<”或“=”)，其原因是 。
（3）E3+的离子符号为 。
（4）F元素基态原子的电子排布式为 。
（5）G元素可能的性质____。
A．其单质可作为半导体材料
B．其电负性大于磷
C．最高价氧化物对应的水化物是强酸
D．其第一电离能小
13．（2022高二下·福州期中）M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s电子的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：
（1）X原子的结构示意图为： ，其核外电子运动状态共有 种，Z的基态原子的价电子排布式为 。
（2）写出M与R形成含有非极性键的离子化合物的电子式 。
（3）M和R所形成的一种离子化合物晶体的晶胞如图所示，则该离子化合物的化学式是 ，该物质与水反应的化学方程式为： 。
（4）在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐(K2Z2O7橙色)氧化M的一种氢化物，Z被还原为+3价，该反应的离子方程式是 。
14．（2022高二下·福州期中）半导体产业是全球经济增长的支柱产业。半导体材料经历“元素半导体”到“化合物半导体”的发展。
（1）I、第一代元素半导体以Si、Ge为代表。
基形态Si原子的价电子轨道表示式为 ；基态Ge原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
（2）II、第二代化合物半导体以GaAs、GaN等为代表。砷化镓(GaAs)太阳能电池为我国“玉兔二号”月球车提供充足能量；GaN手机快充充电器受到广大消费者的喜爱。
N、Ga、As的第一电离能由大到小的顺序是 。
（3）GaAs可由和反应制得。在常温常压下，为无色透明液体，则固体属于 晶体，(CH3)3Ga中Ga原子形成3个C-Ga键，则Ga原子的杂化方式为 ；分子的空间构型为 ；
（4）①砷化镓晶体属于共价晶体。该晶体中 填“有”或“无”配位键存在。GaN、GaP、GaAs具有相同的晶体类型，熔点如下表所示，分析其变化原因：
晶体 GaN GaP GaAs
熔点 1700 1480 1238
②砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为apm，建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为(，，)。已知：砷化镉的摩尔质量为Mg/mol，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．砷化镉中Cd与As原子个数比为3：2
B．两个Cd原子间最短距离为0.5apm
C．③号位原子坐标参数为(，a，)
D．该晶胞的密度为g cm-3
③血红素分子结构如下图所示。
(A)血红素分子间存在的作用力有 、 (填名称)
(B)与Fe通过配位键结合的氮的编号是 。
15．（2022高二下·福州期中）如图表示一些晶体中的某些结构，它们是干冰、CsCl、NaCl、石墨、金刚石结构中的某一种的某一部分。
（1）代表干冰的是(填编号字母，下同) ，它属于 晶体，配位数为： 。
（2）其中代表石墨是 ，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为 个。
（3）其中代表金刚石的是 ，金刚石中每个碳原子与 个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于 晶体。
（4）上述B，C，D三种物质熔点由高到低的排列顺序为 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A．该模型为比例模型，A不符合题意；
B．铍原子最外层为s能级，为球形，B不符合题意；
C．铁为26号元素，基态铁原子的价电子层为3d64s2，轨道表示式为，C符合题意；
D．该轨道式违背了洪特规则，2p能级电子应自旋方向相同，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. CH4分子的球棍模型为球和棍组成的；
B. s能级的电子云为球形；
C.铁为26号元素，基态铁原子的价电子层为3d64s2；
D.根据洪特规则，每个电子优先占据每一个空轨道，且自旋方向相同。
2．【答案】A
【知识点】原子核外电子排布；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．一般非金属性越强，第一电离能越大，但P原子的3p轨道处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于S，应是③>②>①，A符合题意；
B．同一周期从左到右，半径越来越来越小，同一周期从上到下，半径依次增大，半径应是②>①>③，B不符合题意；
C．非金属性越强，电负性越大，应是③>①>②，C不符合题意；
D．F没有正价，S最高正化合价为＋6，P最高正化合价为＋5，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】 ①1s22s22p63s23p4为S元素， ②1s22s22p63s23p3为P元素， ③1s22s22p5为F元素。
3．【答案】A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；判断简单分子或离子的构型；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．若中心原子是sp3杂化，而且含有2个孤电子对，则微粒空间构型为V形，如H2O中心原子O原子价层电子对为2+2=4，若为sp2杂化，有一个孤电子对时，微粒空间构型也是V形，故A符合题意；
B．正四面体构型的对称型分子属于非极性分子，如甲烷，偏四面体性的分子为极性分子，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，故B不符合题意；
C．微粒中立体构型是三角锥型，说明中心原子A的价电子n=4且含有一个孤电子对，分子结构不对称，为极性分子，如PH3分子中价层电子对数，且含有一个孤电子对，其空间构型是三角锥型，分子结构不对称，为极性分子，故C不符合题意；
D．中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，若中心原子上含有1个孤电子对，则分子构型为三角锥形，含有2个孤电子对，则分子的构型为V形，所以中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型不一定都是正四面体，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.若为sp3杂化，含有孤电子对时也是V形；
B.结构对称，正负电荷中心重叠的分子为非极性分子；正四面体构型的对称型分子属于非极性分子，偏四面体性的分子为极性分子；
C.对于ABn型，价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对，n=4含有一个孤电子对，其空间构型是三角锥型，分子结构不对称，为极性分子；
D.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型与孤电子对数数有关。
4．【答案】D
【知识点】晶格能的应用；分子间作用力对物质的状态等方面的影响；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A.A中均为分子晶体，其熔点和分子间作用力有关，分子间作用力越大，熔点越高，对组成和结构相似的分子晶体而言，相对分子质量越大，分子间作用力越大，故A不符合题意；
B.B中均为原子晶体，形成共价键的原子半径越小，共价键越强，硬度越大，故B不符合题意；
C.C中均为离子晶体，形成离子晶体的离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，晶格能越大，离子半径：F-
D.D中均为金属晶体，形成金属键的金属阳离子半径越小，所带电荷越多，金属键越强，金属晶体的熔点就越高，离子半径：Na+>Mg2+>Al3+，熔点：Al>Mg>Na，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．分子晶体的其熔沸点与相对分子质量成正比；
B．原子晶体硬度与键长成反比，键长与原子半径成正比；
C．离子晶体中晶格能与离子所带电荷成正比，与离子半径成反比；
D．同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素。
5．【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型；分子间作用力；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．水分子能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，水分子间的作用力大于硫化氢，沸点高于硫化氢，所以水的沸点高于硫化氢与氢键有关，故A不符合题意；
B．碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，价电子对互斥理论模型为平面三角形，孤对电子对数为0，离子的立体构为平面三角形，则离子的价电子对互斥理论模型名称与离子的立体构型名称一致，故B不符合题意；
C．由结构简式可知，乳酸分子中含有1个连有4个不同的原子或原子团的手性碳原子，所以乳酸分子中存在互为镜像的两个手性异构体，故C符合题意；
D．冰中分子间的作用力除含有分子间作用力外，还含有氢键，碘晶体中分子间的作用力不含有氢键，所以冰和固体碘晶体中相互作用力类型不同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.含有氢键的物质沸点较高；
B. 价电子对互斥理论模型为平面三角形，离子的立体构为平面三角形；
D.冰中含有分子间作用力和氢键，碘晶体中只含分子间作用力。
6．【答案】C
【知识点】配合物的成键情况
【解析】【解答】A．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O，配位体是Cl-和H2O，配位数是6，故A不符合题意；
B．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O中配离子是[TiCl(H2O)5]2+，配位体是Cl-和H2O，中心离子是Ti3+，故B不符合题意；
C．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O，内界配离子是Cl-为1，外界离子是Cl-为2，内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2，故C符合题意；
D．加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl-离子与Ag+反应，内界配位离子Cl-不与Ag+反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O，配体为Cl-、H2O，提供孤电子对，中心离子是Ti3+；配合物中配位离子Cl-不与Ag+反应，外界离子Cl-离子与Ag+反应，据此分析解答。
7．【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.第一周期最外层电子排布是从ns1 过渡到ns2，故A项不符合题意；
B.过渡元素包括副族与第Ⅷ族，为元素周期表中第3列到12列，即ⅢB到ⅡB的10个纵行，都是金属元素，故B项符合题意；
C.原子核外电子排布式为1s1的原子为H原子，原子核外电子排布式为1s22s1为Li原子，H为非金属，Li为金属，二者性质不同，故C项不符合题意；
D.H元素位于s区，故D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. 第一周期最外层电子排布是从ns1过渡到ns2；
C.原子核外电子排布为1s1的原子是氢原子，原子核外电子排布为1s22s1的原子是锂原子，两者化学性质不相似；
D.H元素处于s区。
8．【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．根据价层电子对互斥理论知化合物NH3的空间构型为三角锥形，A符合题意；
B．碳元素的非金属性弱于碳元素，则碳的电负性比氮的电负性弱，B不符合题意；
C．W的氧化物对应的水化物不一定是强酸，例如次氯酸，C不符合题意；
D．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径：M > W >Y>Z，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】X是周期表中原子半径最小的元素，则X为H元素，Z的单质为空气中含量最高的成分，则Z为N元素，W的最高价和最低价代数和为6，则W为Cl元素，Y、Z同周期，X、Y、W的最外层电子数之和为12，则Y的最外层电子数为4，即Y为C元素，X、M同主族，则M为Na元素。
9．【答案】C
【知识点】晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A．Fe3+的个数为，Fe2的个数为，CN﹣位于立方体的棱上，其个数为，Fe与CN﹣的个数比为1 ：3，即y=2，晶体的化学式为MFe2(CN)6，故A不符合题意；
B．由离子构成，该晶体熔融可导电，故B不符合题意；
C．MFe2(CN)6，化合物中正负化合价的代数和为0，则M元素的化合价为0-(-1)×6-(+2)-(+3)=+1，故C符合题意；
D．图中一个晶胞中与Fe3+距离最近且等距离的CN﹣为3个，空间有8个晶胞无隙并置，最近距离在棱上，则晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN﹣为，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据均摊法计算；
B.该晶体为离子晶体，熔融状态下能电离出自由移动的离子；
D. 每个Fe3+距离最近且等距离的CN-的个数为个。
10．【答案】B
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；化学键；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A．由图可知，每个B原子具有5×个共价键，12个B原子共含有12×5×=30个共价键，含有的三角形数目=30÷（×3）=20，A不符合题意；
B．四个磷原子排列于正四面体的四个定点上（和甲烷中四个氢的位置一样），结构对称，极性抵消，是非极性分子，键角为60°，B符合题意；
C．固态硫（S8）属分子晶体，由图可知其结构对称均为硫原子，其分子由非极性键构成，C不符合题意；
D．HCN的结构式为：，HCN分子中键与键的数目比为1∶1，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.每个B原子具有2.5个共价键，每个三角形中含有1.5个共价键；
C.固态S由S8构成，同种原子间形成非极性共价键；
D.单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键。
11．【答案】（1）氯化铯；氯化钠；二氧化硅；金刚石(或晶体硅)
（2）ds区；金属；Cu+的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态，再失去第二个电子更难，而镍失去的是4s轨道的电子，所以元素铜的第二电离能高于镍
（3）A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】（1）根据教材几种常见晶体模型得到A为氯化铯晶体模型；B为氯化钠晶体模型；C为二氧化硅晶体模型；D为金刚石(或晶体硅)模型；故答案为：氯化铯；氯化钠；二氧化硅；金刚石(或晶体硅)。
（2）铜为29号元素，其价电子为3d104s1，则Cu元素位于元素周期表ds区。单质铜及镍都为金属晶体，因此都是由金属键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959 kJ mol 1，INi=1753 kJ mol 1，ICu>INi的原因是Cu+的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态，再失去第二个电子更难，而镍失去的是4s轨道的电子，所以元素铜的第二电离能高于镍；故答案为：ds；金属；Cu+的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态，再失去第二个电子更难，而镍失去的是4s轨道的电子，所以元素铜的第二电离能高于镍。
（3）单质铁的一种晶体如图甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的截面图，则得到左右的距离比上下距离大，而每个小的矩形中间有一个铁原子，因此应为A图；故答案为：A。
【分析】（1）由图可知，A为氯化铯晶体，B为氯化钠晶体，C为二氧化硅晶体，D为金刚石或晶体硅晶体；
（2）Cu为29号元素，位于元素周期表ds区；Cu+的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态，再失去第二个电子更难，而镍失去的是4s轨道的电子，所以元素铜的第二电离能高于镍；
（3）Fe属于体心立方堆积，按甲中虚线方向（面对角线）切割，甲中得到长方形结构，晶胞体心的Fe原子处于长方体的中心，每个长方形顶点都被Fe原子占据，若按该虚线切乙，则切得的图形中含有甲切割得到的4个长方形结构。
12．【答案】（1）砷
（2）F、O、N；>；Mg的3s处于全满状态较稳定
（3）Fe3+
（4）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
（5）A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)由以上分析可知G为As，元素名称为砷，故答案为：砷；
(2)N原子最外层为半充满状态，性质稳定，难以失去电子，第一电离能大于O元素，同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，故电负性F>O>N；镁的最外层为3s2全满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素Al，
故答案为：F>O>N； Mg的3s处于全满状态较稳定；
(3)E3＋的离子符号为Fe3＋，
故答案为：Fe3＋；
(4)F为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
(5)G为As元素，与Si位于周期表对角线位置，其单质可作为半导体材料，电负性比P小，其非金属性比P的弱，因磷酸为中强酸，则As的最高价氧化物对应的水化物是弱酸，As的最外层为半满稳定状态，其第一电离能较大，
故答案为：A。
【分析】A元素的价电子构型为nsnnpn+1，则n=2，故A为N元素；C元素为最活泼的非金属元素，则C为F元素，B的原子序数介于氮、氟之间，故B为O元素，D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，则D为Mg元素，E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故E为Fe元素，F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则其原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1，故F为Cu元素；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则G为As元素。
13．【答案】（1）；16；3d54s1
（2）
（3）Na2O；Na2O+H2O=2NaOH
（4）Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O
【知识点】原子核外电子排布；物质的结构与性质之间的关系；晶胞的计算
【解析】【解答】
（1）硫元素的原子序数为16，原子的结构示意图为 ，由泡利不相容原理可知，同一原子核外没有运动状态完全相同的电子，所以硫原子核外电子运动状态共有16种；镉元素的原子序数为24，基态原子的价电子排布式为3d54s1，故答案为： ；16；3d54s1；
（2）过氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物，电子式为，故答案为：；
（3）由晶胞结构可知，位于顶点和面心的白球个数为8×+6×=4，位于体内的黑球的个数为8，黑球与白球的个数比2：1，则离子化合物的化学式是Na2O，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，反应的化学方程式为，故答案为：Na2O；Na2O+H2O=2NaOH；
（4）由题意可知，题给反应为过氧化氢溶液与酸性重铬酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸铬、氧气和水，反应的离子方程式为Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O，故答案为：Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O。
【分析】M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素，M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，则M为O元素；R是同周期元素中最活泼的短周期金属元素，则R为Na元素；X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，则X为S元素、Y为Cl元素；Z的基态原子4s和3d轨道半充满则Z为Cr元素。
14．【答案】（1）；哑铃形或纺锤形
（2）N>As>Ga
（3）分子；sp2；三角锥形
（4）有；原子半径N
【解析】【解答】（1）硅元素的原子序数为14，基态原子的价电子排布式为3s23p2，价电子轨道表示式为；锗元素的原子序数为32，基态原子的价电子排布式为4s24p2，核外电子占据最高能级是电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形的4p能级，故答案为：；哑铃形或纺锤形；
（2）同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则氮元素的第一电离能大于砷元素，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则砷元素的第一电离能大于镓元素，所以氮、砷、镓三种元素的第一电离能依次减小，故答案为：N>As>Ga；
（3）由常温常压下，(CH3)3Ga为无色透明液体可知，(CH3)3Ga为熔点低的分子晶体；由(CH3)3Ga中镓原子形成3个C-Gaσ键可知，镓原子的价层电子对数为3，原子的杂化方式为sp2杂化；砷化氢分子中砷原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，分子的空间构型为三角锥形，故答案为：分子；sp2；三角锥形；
（4）①砷化镓晶体属于共价晶体，晶体中镓原子与4个砷原子形成共价键，而镓原子的价电子数为3，所以镓原子形成的4个共价键中有1个为配位键；由晶体的熔点可知，GaN、GaP、GaAs都是共价晶体，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，原子半径依次增大，则晶体中键长的大小顺序为Ga N
B．由晶胞结构可知，距离最近的两个镉原子位于平行与边的同一直线上，相当于将边长分为4等分，则两个镉原子间最短距离为0.5apm，故正确；
C．由晶胞结构可知，③号位原子位于右侧面的面心上，则原子的坐标参数为(，a，)，故正确；
D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的砷原子个数为8×+6×=4，位于体内的镉原子的数目为6，则砷化镉的化学式为Cd3As2，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—10)3d，解得d=，故不正确；
故答案为：D；
③(A)由结构示意图可知，血红素分子间存在分子间作用力，分子中含有的羧基能形成分子间氢键，则分子间存在的作用力有分子间作用力；氢键；
(B) 由结构示意图可知，与铁原子相连的2、4号氮原子形成3个单键，原子中存在1对孤对电子，不可能形成配位键，而1、3号氮原子形成2个单键和1个双键，则2个单键中存在1个配位键，所以通过配位键结合的氮的编号是1和3，故答案为：1和3。
【分析】（1）Si为14号元素，其价电子排布式为3s23p2，据此画出其价电子轨道表示式；基态Ge原子的价电子排布式为4s24p2，其最高能级为4p能级；
（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同主族元素，从上到下第一电离能依次减小；
（3） 在常温常压下，为无色透明液体，则为分子晶体；(CH3)3Ga中镓原子的价层电子对数为3； 分子中As原子的价层电子对数为4，含有一个孤电子对；
（4）①砷化镓中存在配位键；共价晶体的键能越大，熔点越高；
②A.根据均摊法计算；
B.两个Cd原子间最短距离为边长的四分之一；
C.③号位原子位于右侧面的面心上；
D.根据计算；
③血红素分子间存在分子间作用力和氢键；含有孤对电子的N原子与Fe通过配位键结合，形成3对共用电子对的N原子没有孤电子对。
15．【答案】（1）B；分子；12
（2）E；2
（3）D；4；原子(或共价)
（4）D＞C＞B
【知识点】晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】(1)干冰是分子晶体，CO2分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO2分子为例，与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，所以图B为干冰晶体，故答案为：B；分子；12；
(2)石墨是层状结构，在层与层之间以范德华力相互作用，在层内碳与碳以共价键相互作用，形成六边形，所以图E为石墨的结构，每个正六边形占有的碳原子数平均为6×=2，故答案为：E；2；
(3)在金刚石晶胞中，每个碳可与周围4个碳原子形成共价键，将这4个碳原子连结起来后可以形成正四面体，体心有一个碳原子，所以图D为金刚石，每个碳原子与4个碳原子最近且距离相等；金刚石是空间网状结构，属于共价晶体，故答案为：D；4；共价(或原子)；
(4)原子(或共价)晶体中原子间的共价键牢固，熔点达千至数千摄氏度；离子晶体中离子间的离子键相当强大，熔点在数百至上千摄氏度；分子晶体中分子间作用力弱，熔点在数百摄氏度以下至很低的温度，所以其熔点高低顺序为D＞C＞B，故答案为：D＞C＞B；
【分析】A晶胞是简单的立方单元，故A为NaCl；B晶胞为面心立方，由分子构成，故B为干冰；C为体心立方结构，故C为CsCl；D为金刚石是由碳原子通过共价键形成的空间网状结构，故D为金刚石；E为平面层状结构，其晶体中碳原子呈平面正六边形排列，故E为石墨。
福建省福州市四校联盟2021-2022学年高二下学期期中联考化学试题
一、单选题
1．（2021高二上·茂名期末）下列说法正确的是（ ）
A．CH4分子的球棍模型为
B．铍原子最外层的电子云图为
C．基态Fe原子的价电子轨道表示式为
D． ，该轨道表示式违背了泡利不相容原理
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；球棍模型与比例模型
【解析】【解答】A．该模型为比例模型，A不符合题意；
B．铍原子最外层为s能级，为球形，B不符合题意；
C．铁为26号元素，基态铁原子的价电子层为3d64s2，轨道表示式为，C符合题意；
D．该轨道式违背了洪特规则，2p能级电子应自旋方向相同，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. CH4分子的球棍模型为球和棍组成的；
B. s能级的电子云为球形；
C.铁为26号元素，基态铁原子的价电子层为3d64s2；
D.根据洪特规则，每个电子优先占据每一个空轨道，且自旋方向相同。
2．（2022高二下·福州期中）现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：③>②>① B．原子半径：③>②>①
C．电负性：③>②>① D．最高正化合价：③>②>①
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．一般非金属性越强，第一电离能越大，但P原子的3p轨道处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于S，应是③>②>①，A符合题意；
B．同一周期从左到右，半径越来越来越小，同一周期从上到下，半径依次增大，半径应是②>①>③，B不符合题意；
C．非金属性越强，电负性越大，应是③>①>②，C不符合题意；
D．F没有正价，S最高正化合价为＋6，P最高正化合价为＋5，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】 ①1s22s22p63s23p4为S元素， ②1s22s22p63s23p3为P元素， ③1s22s22p5为F元素。
3．（2022高二下·福州期中）下列说法错误的是
A．某微粒空间构型为V形，则中心原子一定为sp2杂化
B．CH2Cl2是四面体型的极性分子
C．某微粒空间构型为三角锥形，则该微粒一定是极性分子
D．中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型可能不是正四面体
【答案】A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；判断简单分子或离子的构型；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．若中心原子是sp3杂化，而且含有2个孤电子对，则微粒空间构型为V形，如H2O中心原子O原子价层电子对为2+2=4，若为sp2杂化，有一个孤电子对时，微粒空间构型也是V形，故A符合题意；
B．正四面体构型的对称型分子属于非极性分子，如甲烷，偏四面体性的分子为极性分子，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等，故B不符合题意；
C．微粒中立体构型是三角锥型，说明中心原子A的价电子n=4且含有一个孤电子对，分子结构不对称，为极性分子，如PH3分子中价层电子对数，且含有一个孤电子对，其空间构型是三角锥型，分子结构不对称，为极性分子，故C不符合题意；
D．中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，若中心原子上含有1个孤电子对，则分子构型为三角锥形，含有2个孤电子对，则分子的构型为V形，所以中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型不一定都是正四面体，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.若为sp3杂化，含有孤电子对时也是V形；
B.结构对称，正负电荷中心重叠的分子为非极性分子；正四面体构型的对称型分子属于非极性分子，偏四面体性的分子为极性分子；
C.对于ABn型，价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对，n=4含有一个孤电子对，其空间构型是三角锥型，分子结构不对称，为极性分子；
D.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型与孤电子对数数有关。
4．（2020高二下·唐山月考）下列表述错误的是（ ）
A．熔点：CF4
C．晶格能：NaF>NaCl>NaBr>Nal
D．熔点：Na>Mg>Al
【答案】D
【知识点】晶格能的应用；分子间作用力对物质的状态等方面的影响；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A.A中均为分子晶体，其熔点和分子间作用力有关，分子间作用力越大，熔点越高，对组成和结构相似的分子晶体而言，相对分子质量越大，分子间作用力越大，故A不符合题意；
B.B中均为原子晶体，形成共价键的原子半径越小，共价键越强，硬度越大，故B不符合题意；
C.C中均为离子晶体，形成离子晶体的离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，晶格能越大，离子半径：F-
D.D中均为金属晶体，形成金属键的金属阳离子半径越小，所带电荷越多，金属键越强，金属晶体的熔点就越高，离子半径：Na+>Mg2+>Al3+，熔点：Al>Mg>Na，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．分子晶体的其熔沸点与相对分子质量成正比；
B．原子晶体硬度与键长成反比，键长与原子半径成正比；
C．离子晶体中晶格能与离子所带电荷成正比，与离子半径成反比；
D．同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素。
5．（2022高二下·福州期中）下列叙述正确的是
A．H2O的沸点比H2S的高与氢键无关
B．中价电子对互斥理论模型名称与离子的立体构型名称不一致
C．由于乳酸()中存在一个手性碳原子，导致该物质存在互为镜像的两个手性异构体
D．冰和固体碘晶体中相互作用力类型相同
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型；分子间作用力；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．水分子能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，水分子间的作用力大于硫化氢，沸点高于硫化氢，所以水的沸点高于硫化氢与氢键有关，故A不符合题意；
B．碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，价电子对互斥理论模型为平面三角形，孤对电子对数为0，离子的立体构为平面三角形，则离子的价电子对互斥理论模型名称与离子的立体构型名称一致，故B不符合题意；
C．由结构简式可知，乳酸分子中含有1个连有4个不同的原子或原子团的手性碳原子，所以乳酸分子中存在互为镜像的两个手性异构体，故C符合题意；
D．冰中分子间的作用力除含有分子间作用力外，还含有氢键，碘晶体中分子间的作用力不含有氢键，所以冰和固体碘晶体中相互作用力类型不同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.含有氢键的物质沸点较高；
B. 价电子对互斥理论模型为平面三角形，离子的立体构为平面三角形；
D.冰中含有分子间作用力和氢键，碘晶体中只含分子间作用力。
6．（2020高二下·太湖期中）关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是( )
A．配体是Cl-和H2O，配位数是9
B．中心离子是Ti4+，配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C．内界和外界中Cl-的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况
【解析】【解答】A．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O，配位体是Cl-和H2O，配位数是6，故A不符合题意；
B．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O中配离子是[TiCl(H2O)5]2+，配位体是Cl-和H2O，中心离子是Ti3+，故B不符合题意；
C．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O，内界配离子是Cl-为1，外界离子是Cl-为2，内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2，故C符合题意；
D．加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl-离子与Ag+反应，内界配位离子Cl-不与Ag+反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】[TiCl(H2O)5]Cl2 H2O，配体为Cl-、H2O，提供孤电子对，中心离子是Ti3+；配合物中配位离子Cl-不与Ag+反应，外界离子Cl-离子与Ag+反应，据此分析解答。
7．（2022高二下·福州期中）下列说法正确的是
A．元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1 过渡到ns2np6
B．元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵行的元素都是金属，所以统称过渡金属元素
C．原子核外电子排布为1s1的原子与原子核外电子排布为1s22s1的原子的化学性质相似
D．所有的非金属元素都分布在p区
【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.第一周期最外层电子排布是从ns1 过渡到ns2，故A项不符合题意；
B.过渡元素包括副族与第Ⅷ族，为元素周期表中第3列到12列，即ⅢB到ⅡB的10个纵行，都是金属元素，故B项符合题意；
C.原子核外电子排布式为1s1的原子为H原子，原子核外电子排布式为1s22s1为Li原子，H为非金属，Li为金属，二者性质不同，故C项不符合题意；
D.H元素位于s区，故D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. 第一周期最外层电子排布是从ns1过渡到ns2；
C.原子核外电子排布为1s1的原子是氢原子，原子核外电子排布为1s22s1的原子是锂原子，两者化学性质不相似；
D.H元素处于s区。
8．（2022高二下·福州期中）原子序数依次增大的X、Y、Z、M、W五种短周期元素，其中X是周期表中原子半径最小的元素，Y、Z同周期，X、M同主族；X、Y、W的最外层电子数之和为12；Z的单质为空气中含量最高的成分，W的最高价和最低价代数和为6．下列说法中正确的是
A．根据价层电子对互斥理论知化合物ZX3的空间构型为三角锥形
B．Y的电负性比Z的电负性强
C．W的氧化物对应的水化物一定是强酸
D．原子半径：W＞M＞Z＞Y
【答案】A
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A．根据价层电子对互斥理论知化合物NH3的空间构型为三角锥形，A符合题意；
B．碳元素的非金属性弱于碳元素，则碳的电负性比氮的电负性弱，B不符合题意；
C．W的氧化物对应的水化物不一定是强酸，例如次氯酸，C不符合题意；
D．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径：M > W >Y>Z，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】X是周期表中原子半径最小的元素，则X为H元素，Z的单质为空气中含量最高的成分，则Z为N元素，W的最高价和最低价代数和为6，则W为Cl元素，Y、Z同周期，X、Y、W的最外层电子数之和为12，则Y的最外层电子数为4，即Y为C元素，X、M同主族，则M为Na元素。
9．（2022高二下·福州期中）有一种蓝色晶体[可表示为：MFey(CN)6]，经X射线研究发现，它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点，而CN﹣位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法错误的是
A．该晶体的化学式为MFe2(CN)6
B．该晶体在熔融时可以导电
C．该晶体属于离子晶体，M呈+2价
D．晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN﹣为6个
【答案】C
【知识点】晶胞的计算；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A．Fe3+的个数为，Fe2的个数为，CN﹣位于立方体的棱上，其个数为，Fe与CN﹣的个数比为1 ：3，即y=2，晶体的化学式为MFe2(CN)6，故A不符合题意；
B．由离子构成，该晶体熔融可导电，故B不符合题意；
C．MFe2(CN)6，化合物中正负化合价的代数和为0，则M元素的化合价为0-(-1)×6-(+2)-(+3)=+1，故C符合题意；
D．图中一个晶胞中与Fe3+距离最近且等距离的CN﹣为3个，空间有8个晶胞无隙并置，最近距离在棱上，则晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN﹣为，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据均摊法计算；
B.该晶体为离子晶体，熔融状态下能电离出自由移动的离子；
D. 每个Fe3+距离最近且等距离的CN-的个数为个。
10．（2022高二下·福州期中）观察模型并结合相关信息，下列说法错误的是
晶体B的结构单元
结构模型示意图
备注 熔点 易溶于
A．该晶体B属共价晶体，结构单元中通过键可形成个正三角形
B．是非极性分子，键角为
C．固态硫()属分子晶体，其分子由非极性键构成
D．分子中键与键的数目比为
【答案】B
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；化学键；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A．由图可知，每个B原子具有5×个共价键，12个B原子共含有12×5×=30个共价键，含有的三角形数目=30÷（×3）=20，A不符合题意；
B．四个磷原子排列于正四面体的四个定点上（和甲烷中四个氢的位置一样），结构对称，极性抵消，是非极性分子，键角为60°，B符合题意；
C．固态硫（S8）属分子晶体，由图可知其结构对称均为硫原子，其分子由非极性键构成，C不符合题意；
D．HCN的结构式为：，HCN分子中键与键的数目比为1∶1，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.每个B原子具有2.5个共价键，每个三角形中含有1.5个共价键；
C.固态S由S8构成，同种原子间形成非极性共价键；
D.单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键。
二、综合题
11．（2022高二下·福州期中）下图中A~D是中学化学教科书中常见的几种晶体结构模型：
（1）请填写相应物质的名称：A ；B． ；C． ；D． 。
（2）铜元素位于元素周期表 区。单质铜及镍都是由 键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959 kJ mol 1，INi=1753 kJ mol 1，ICu>INi的原因是 。
（3）单质铁的一种晶体如图甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的截面图是 (填字母序号)。
【答案】（1）氯化铯；氯化钠；二氧化硅；金刚石(或晶体硅)
（2）ds区；金属；Cu+的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态，再失去第二个电子更难，而镍失去的是4s轨道的电子，所以元素铜的第二电离能高于镍
（3）A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】（1）根据教材几种常见晶体模型得到A为氯化铯晶体模型；B为氯化钠晶体模型；C为二氧化硅晶体模型；D为金刚石(或晶体硅)模型；故答案为：氯化铯；氯化钠；二氧化硅；金刚石(或晶体硅)。
（2）铜为29号元素，其价电子为3d104s1，则Cu元素位于元素周期表ds区。单质铜及镍都为金属晶体，因此都是由金属键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959 kJ mol 1，INi=1753 kJ mol 1，ICu>INi的原因是Cu+的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态，再失去第二个电子更难，而镍失去的是4s轨道的电子，所以元素铜的第二电离能高于镍；故答案为：ds；金属；Cu+的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态，再失去第二个电子更难，而镍失去的是4s轨道的电子，所以元素铜的第二电离能高于镍。
（3）单质铁的一种晶体如图甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的截面图，则得到左右的距离比上下距离大，而每个小的矩形中间有一个铁原子，因此应为A图；故答案为：A。
【分析】（1）由图可知，A为氯化铯晶体，B为氯化钠晶体，C为二氧化硅晶体，D为金刚石或晶体硅晶体；
（2）Cu为29号元素，位于元素周期表ds区；Cu+的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态，再失去第二个电子更难，而镍失去的是4s轨道的电子，所以元素铜的第二电离能高于镍；
（3）Fe属于体心立方堆积，按甲中虚线方向（面对角线）切割，甲中得到长方形结构，晶胞体心的Fe原子处于长方体的中心，每个长方形顶点都被Fe原子占据，若按该虚线切乙，则切得的图形中含有甲切割得到的4个长方形结构。
12．（2022高二下·福州期中）现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6 ；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。
（1）G的元素名称为 。
（2）A，B，C三种元素电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)，第一电离能D Al(填“>”“<”或“=”)，其原因是 。
（3）E3+的离子符号为 。
（4）F元素基态原子的电子排布式为 。
（5）G元素可能的性质____。
A．其单质可作为半导体材料
B．其电负性大于磷
C．最高价氧化物对应的水化物是强酸
D．其第一电离能小
【答案】（1）砷
（2）F、O、N；>；Mg的3s处于全满状态较稳定
（3）Fe3+
（4）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
（5）A
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)由以上分析可知G为As，元素名称为砷，故答案为：砷；
(2)N原子最外层为半充满状态，性质稳定，难以失去电子，第一电离能大于O元素，同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，故电负性F>O>N；镁的最外层为3s2全满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素Al，
故答案为：F>O>N； Mg的3s处于全满状态较稳定；
(3)E3＋的离子符号为Fe3＋，
故答案为：Fe3＋；
(4)F为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
(5)G为As元素，与Si位于周期表对角线位置，其单质可作为半导体材料，电负性比P小，其非金属性比P的弱，因磷酸为中强酸，则As的最高价氧化物对应的水化物是弱酸，As的最外层为半满稳定状态，其第一电离能较大，
故答案为：A。
【分析】A元素的价电子构型为nsnnpn+1，则n=2，故A为N元素；C元素为最活泼的非金属元素，则C为F元素，B的原子序数介于氮、氟之间，故B为O元素，D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，则D为Mg元素，E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故E为Fe元素，F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则其原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1，故F为Cu元素；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则G为As元素。
13．（2022高二下·福州期中）M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s电子的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：
（1）X原子的结构示意图为： ，其核外电子运动状态共有 种，Z的基态原子的价电子排布式为 。
（2）写出M与R形成含有非极性键的离子化合物的电子式 。
（3）M和R所形成的一种离子化合物晶体的晶胞如图所示，则该离子化合物的化学式是 ，该物质与水反应的化学方程式为： 。
（4）在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐(K2Z2O7橙色)氧化M的一种氢化物，Z被还原为+3价，该反应的离子方程式是 。
【答案】（1）；16；3d54s1
（2）
（3）Na2O；Na2O+H2O=2NaOH
（4）Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O
【知识点】原子核外电子排布；物质的结构与性质之间的关系；晶胞的计算
【解析】【解答】
（1）硫元素的原子序数为16，原子的结构示意图为 ，由泡利不相容原理可知，同一原子核外没有运动状态完全相同的电子，所以硫原子核外电子运动状态共有16种；镉元素的原子序数为24，基态原子的价电子排布式为3d54s1，故答案为： ；16；3d54s1；
（2）过氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物，电子式为，故答案为：；
（3）由晶胞结构可知，位于顶点和面心的白球个数为8×+6×=4，位于体内的黑球的个数为8，黑球与白球的个数比2：1，则离子化合物的化学式是Na2O，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，反应的化学方程式为，故答案为：Na2O；Na2O+H2O=2NaOH；
（4）由题意可知，题给反应为过氧化氢溶液与酸性重铬酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸铬、氧气和水，反应的离子方程式为Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O，故答案为：Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O。
【分析】M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素，M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，则M为O元素；R是同周期元素中最活泼的短周期金属元素，则R为Na元素；X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，则X为S元素、Y为Cl元素；Z的基态原子4s和3d轨道半充满则Z为Cr元素。
14．（2022高二下·福州期中）半导体产业是全球经济增长的支柱产业。半导体材料经历“元素半导体”到“化合物半导体”的发展。
（1）I、第一代元素半导体以Si、Ge为代表。
基形态Si原子的价电子轨道表示式为 ；基态Ge原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
（2）II、第二代化合物半导体以GaAs、GaN等为代表。砷化镓(GaAs)太阳能电池为我国“玉兔二号”月球车提供充足能量；GaN手机快充充电器受到广大消费者的喜爱。
N、Ga、As的第一电离能由大到小的顺序是 。
（3）GaAs可由和反应制得。在常温常压下，为无色透明液体，则固体属于 晶体，(CH3)3Ga中Ga原子形成3个C-Ga键，则Ga原子的杂化方式为 ；分子的空间构型为 ；
（4）①砷化镓晶体属于共价晶体。该晶体中 填“有”或“无”配位键存在。GaN、GaP、GaAs具有相同的晶体类型，熔点如下表所示，分析其变化原因：
晶体 GaN GaP GaAs
熔点 1700 1480 1238
②砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为apm，建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为(，，)。已知：砷化镉的摩尔质量为Mg/mol，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．砷化镉中Cd与As原子个数比为3：2
B．两个Cd原子间最短距离为0.5apm
C．③号位原子坐标参数为(，a，)
D．该晶胞的密度为g cm-3
③血红素分子结构如下图所示。
(A)血红素分子间存在的作用力有 、 (填名称)
(B)与Fe通过配位键结合的氮的编号是 。
【答案】（1）；哑铃形或纺锤形
（2）N>As>Ga
（3）分子；sp2；三角锥形
（4）有；原子半径N
【解析】【解答】（1）硅元素的原子序数为14，基态原子的价电子排布式为3s23p2，价电子轨道表示式为；锗元素的原子序数为32，基态原子的价电子排布式为4s24p2，核外电子占据最高能级是电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形的4p能级，故答案为：；哑铃形或纺锤形；
（2）同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则氮元素的第一电离能大于砷元素，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则砷元素的第一电离能大于镓元素，所以氮、砷、镓三种元素的第一电离能依次减小，故答案为：N>As>Ga；
（3）由常温常压下，(CH3)3Ga为无色透明液体可知，(CH3)3Ga为熔点低的分子晶体；由(CH3)3Ga中镓原子形成3个C-Gaσ键可知，镓原子的价层电子对数为3，原子的杂化方式为sp2杂化；砷化氢分子中砷原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，分子的空间构型为三角锥形，故答案为：分子；sp2；三角锥形；
（4）①砷化镓晶体属于共价晶体，晶体中镓原子与4个砷原子形成共价键，而镓原子的价电子数为3，所以镓原子形成的4个共价键中有1个为配位键；由晶体的熔点可知，GaN、GaP、GaAs都是共价晶体，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，原子半径依次增大，则晶体中键长的大小顺序为Ga N
B．由晶胞结构可知，距离最近的两个镉原子位于平行与边的同一直线上，相当于将边长分为4等分，则两个镉原子间最短距离为0.5apm，故正确；
C．由晶胞结构可知，③号位原子位于右侧面的面心上，则原子的坐标参数为(，a，)，故正确；
D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的砷原子个数为8×+6×=4，位于体内的镉原子的数目为6，则砷化镉的化学式为Cd3As2，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—10)3d，解得d=，故不正确；
故答案为：D；
③(A)由结构示意图可知，血红素分子间存在分子间作用力，分子中含有的羧基能形成分子间氢键，则分子间存在的作用力有分子间作用力；氢键；
(B) 由结构示意图可知，与铁原子相连的2、4号氮原子形成3个单键，原子中存在1对孤对电子，不可能形成配位键，而1、3号氮原子形成2个单键和1个双键，则2个单键中存在1个配位键，所以通过配位键结合的氮的编号是1和3，故答案为：1和3。
【分析】（1）Si为14号元素，其价电子排布式为3s23p2，据此画出其价电子轨道表示式；基态Ge原子的价电子排布式为4s24p2，其最高能级为4p能级；
（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同主族元素，从上到下第一电离能依次减小；
（3） 在常温常压下，为无色透明液体，则为分子晶体；(CH3)3Ga中镓原子的价层电子对数为3； 分子中As原子的价层电子对数为4，含有一个孤电子对；
（4）①砷化镓中存在配位键；共价晶体的键能越大，熔点越高；
②A.根据均摊法计算；
B.两个Cd原子间最短距离为边长的四分之一；
C.③号位原子位于右侧面的面心上；
D.根据计算；
③血红素分子间存在分子间作用力和氢键；含有孤对电子的N原子与Fe通过配位键结合，形成3对共用电子对的N原子没有孤电子对。
15．（2022高二下·福州期中）如图表示一些晶体中的某些结构，它们是干冰、CsCl、NaCl、石墨、金刚石结构中的某一种的某一部分。
（1）代表干冰的是(填编号字母，下同) ，它属于 晶体，配位数为： 。
（2）其中代表石墨是 ，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为 个。
（3）其中代表金刚石的是 ，金刚石中每个碳原子与 个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于 晶体。
（4）上述B，C，D三种物质熔点由高到低的排列顺序为 。
【答案】（1）B；分子；12
（2）E；2
（3）D；4；原子(或共价)
（4）D＞C＞B
【知识点】晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】(1)干冰是分子晶体，CO2分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的CO2分子为例，与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上，所以图B为干冰晶体，故答案为：B；分子；12；
(2)石墨是层状结构，在层与层之间以范德华力相互作用，在层内碳与碳以共价键相互作用，形成六边形，所以图E为石墨的结构，每个正六边形占有的碳原子数平均为6×=2，故答案为：E；2；
(3)在金刚石晶胞中，每个碳可与周围4个碳原子形成共价键，将这4个碳原子连结起来后可以形成正四面体，体心有一个碳原子，所以图D为金刚石，每个碳原子与4个碳原子最近且距离相等；金刚石是空间网状结构，属于共价晶体，故答案为：D；4；共价(或原子)；
(4)原子(或共价)晶体中原子间的共价键牢固，熔点达千至数千摄氏度；离子晶体中离子间的离子键相当强大，熔点在数百至上千摄氏度；分子晶体中分子间作用力弱，熔点在数百摄氏度以下至很低的温度，所以其熔点高低顺序为D＞C＞B，故答案为：D＞C＞B；
【分析】A晶胞是简单的立方单元，故A为NaCl；B晶胞为面心立方，由分子构成，故B为干冰；C为体心立方结构，故C为CsCl；D为金刚石是由碳原子通过共价键形成的空间网状结构，故D为金刚石；E为平面层状结构，其晶体中碳原子呈平面正六边形排列，故E为石墨。
