南昌十中2023—2024学年下学期第一次月考
高二化学试题
说明：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，全卷满分100分。考试用时75分钟，
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
1.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号或IS号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡和答题纸上。
2.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题纸上的指定位置，在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请保持卡面清洁和答题纸清洁，不折叠、不破损。
3.考试结束后，请将答题纸交回。
可能用到的相对原子质量：C：12 O：16 Si：28 N：14 K：39 Bi：209 Ni：59 Zn：65
一、选择题(本大题共14题，每小题3分，共计42分。在每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的)
1. 下列关于物质的聚集状态的说法中，不正确的是
A. 液晶具有液体流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性
B. 自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体
C. 缺角的晶体在饱和溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性
D. X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得分子的键长和键角的数值
2. 下列有关说法中合理的是
A. 与结构相似，含有的键与键个数比均为1∶2
B. 根据理论可知、、分子内键角依次减小
C. 铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，氯化铜为离子化合物，溶于水能完全电离
D. 元素周期表中第ⅠA族和第ⅦA族元素原子间不可能形成共价键
3. 最新发现是金星大气的成分之一，化学性质与相似．分子中不含环状结构且每个原子均满足八电子稳定结构．下列叙述错误的是
A. 元素的电负性：
B. 即轨道上有1对成对电子的基态X原子与基态O原子的性质相似
C. 中C原子的杂化方式为
D. 分子中键和π键的个数比为
4. 二氯化二硫是广泛用于橡胶工业的硫化剂，广泛用于石油化工，其分子结构如下图所示。制备方法：在120℃向硫磺粉（用浸润）中通入。已知：常温下遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体。下列说法错误的是
A. 分子中所有原子均满足8电子结构
B. 中S原子的杂化类型为杂化
C. 与结构相似
D. 与反应的化学方程式可能为：
5. 下列化学用语表示错误的是
A. 基态镓原子的电子排布式为[Ar]4s24p1
B. 60gSiO2中含有Si-O键数目为
C. 砷化氢(AsH3)分子的球棍模型：
D. 过氧化钠(Na2O2)的电子式：
6. 某三元氮化物是一种良好的超导材料，其晶胞结构如图所示，晶胞的边长为anm，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. Ni原子间的最短距离为
B. 该晶体的密度为
C. 与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有12个
D. 若A点坐标为，则N原子坐标为
7. 下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是
选项 物质的结构或性质 解释
A 酸性：CF3COOH>CCl3COOH F的电负性大于Cl的电负性，使CF3COOH的羧基中O—H的极性更大
B 熔点：SiO2>CO2 相对分子质量：SiO2大于CO2
C O2与O3分子极性相同 二者都是由非极性键构成的分子
D 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
A. A B. B C. C D. D
8. 2023年诺贝尔化学奖授予Moungi G.Bawendi、Louis E.Brus和Alexey I.Ekimov，以表彰他们在发现和合成量子点方面所作出的贡献，碳量子点又称碳纳米点，其表面富含羧基（—COOH）、羟基（—OH）等官能团。下列说法错误的是
A. 碳量子点具有酸性 B. 碳量子点水溶性好与分子间氢键有关
C. 碳量子点与金刚石互为同素异形体 D. 碳量子点中存在sp2杂化的碳原子
9. 现有部分前四周期元素的性质或原子结构如表，则：
元素编号 元素性质或原子结构
A 第三周期中的半导体材料
B L层s电子数比p电子数少1
C 第三周期主族元素中其第一电离能最大
D 前四周期中其未成对电子数最多
A. B单质分子中，含有3个σ键，元素B的气态氢化物的空间构型为正四面体形
B. C的最高价含氧酸根离子中C原子轨道杂化方式是sp2杂化
C. 元素D基态原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1
D. A，B，C三元素的电负性由大到小的顺序为：A>B>C
10. 饮用水中的对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将还原为N2，反应的离子方程式为。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A. 消耗lmolAl，反应转移的电子数为 B. 的空间构型是正四面体形
C. 标准状况下，11.2LN2中含π键数目为 D. 2mol液态水中含有的氢键数目少于
11. 甲烷催化重整法制甲酸物质转化过程如图所示。有关分析错误的是
A. 反应过程中，既有极性键的断裂与形成，又有非极性键的形成与断裂
B. 物质转化总反应为
C. 反应Ⅱ前后，物质中所含键的总数未变
D. 均为非极性分子，均为极性分子
12. 下列说法不正确是
A. 金刚石晶体为网状结构，由共价键形成的碳环中，最小的环上有6个碳原子
B. 氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个
C. 氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有6个
D. 干冰晶体中，每个分子中碳原子采取杂化
13. 正硼酸()是一种层状结构白色晶体，层内的分子通过氢键相连(如图)。下列有关说法正确的是
A. 正硼酸晶体属于共价晶体 B. 分子的稳定性与氢键有关
C. 分子中B原子采用杂化 D. 含1mol的晶体中有6mol氢键
14. 某元素X的第一电离能至第五电离能大小如图所示，下列说法正确的是
A. X元素的化合价为+4价
B. X是非金属元素
C. X为第五周期元素
D. X与氯气反应时化合价可能变为+3价
二、填空题(本大题共4题，共计58分。)
15. 根据已学知识，请回答下列问题：
（1）基态N原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_______，占据该能层电子的原子轨道形状为_______。
（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：_______。
（3）某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的价层电子排布式为4s24p4，该元素的名称是_______。
（4）已知铁是26号元素，写出基态Fe的价层电子排布式：_______；在元素周期表中，该元素在_______(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
（5）NaAlO2在水溶液中实际上都是以Na[Al(OH)4]形式存在。其中[Al(OH)4]-为配离子，写出A1原子的杂化方式_______，该阴离子中存在的化学键有_______(填字母代号)
A．离子键 B．极性键 C．非极性键
D．金属键 E．配位键 F．氢键
16. 请回答下列问题：
N、AI、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：
电离能 I1 I2 I3 I4 ……
I/kJ·mol-1 578 1817 2745 11578 ……
（1）则该元素是______(填写元素符号)。Zn原子的电子排布式是______。Ge的最高价氯化物分子式是______，该元素可能的性质或应用有______。
A．是一种活泼的金属元素
B．其电负性大于硫
C．其单质可作为半导体材料
D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
（2）关于化合物，下列叙述正确的有 ______ 。
A．分子间可形成氢键
B．分子中既有极性键又有非极性键
C．分子中有7个键和1个键
D．该分子在水中的溶解度大于2-丁烯
（3）NaF的熔点_____的熔点(填>、<或=)，其原因是______
17. 铁、铜及其化合物在日常生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）基态Cu原子的价层电子的电子排布图为_______。
（2）三氯化铁常温下固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。在蒸气中也容易双聚，据此判断三氯化铁晶体为_______(填“分子晶体”或“离子晶体”)。
（3）(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O俗称摩尔盐，其阴离子的空间构型为_______。
（4）Fe(CO)5可用作催化剂、汽油抗爆剂等，其分子中σ键和π键的数目之比为_______。CO的沸点高于N2的原因是_______。
（5）CuCl2和CuCl是铜的两种氯化物。
①图中表示的是_______(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。
②原子坐标参数可用来表示晶胞内各原子的相对位置，图中各原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(0，1，1)；C为(1，0，0)；则D原子的坐标参数为_______。
18. 近日，济南大学原长洲教授制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi—MOF)，反应可简单表示为。回答下列问题：
（1）铋(Bi)位于元素周期表中第6周期ⅤA族，基态Bi原子的价层电子排布式为_______，Bi(NO3)3中阴离子的中心原子的杂化方式为_______。基态O原子核外成对电子数与未成对电子数之比为_______。
（2）BTC分子中组成元素C、N、O的电负性由大到小排序为_______。
（3）冠醚是皇冠状的分子，可用不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18—冠—6(18指C、O原子总数为18，6指氧原子数)与钾离子形成的超分子结构如图所示。
已知：超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
①冠醚分子中C原子的杂化类型为_______。
②下列叙述正确的是_______(填字母)。
A．含该超分子的物质属于分子晶体 B．冠醚可用于分离不同的碱金属离子
C．中心碱金属离子的配位数固定不变 D．冠醚与碱金属离子之间形成离子键
（4）铋相关晶胞如图所示。
①等晶胞数的甲、乙中含铋原子数之比为_______。
②已知乙晶胞底边长为acm，高为bcm，为阿伏加德罗常数的值。该晶体密度_______g·cm-3(只列计算式)。南昌十中2023—2024学年下学期第一次月考
高二化学试题
说明：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，全卷满分100分。考试用时75分钟，
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
1.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号或IS号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡和答题纸上。
2.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题纸上的指定位置，在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请保持卡面清洁和答题纸清洁，不折叠、不破损。
3.考试结束后，请将答题纸交回。
可能用到的相对原子质量：C：12 O：16 Si：28 N：14 K：39 Bi：209 Ni：59 Zn：65
一、选择题(本大题共14题，每小题3分，共计42分。在每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的)
1. 下列关于物质的聚集状态的说法中，不正确的是
A. 液晶具有液体的流动性，在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性
B. 自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体
C. 缺角的晶体在饱和溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性
D. X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，也可以获得分子键长和键角的数值
【答案】B
【解析】
【详解】A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性，又具有晶体的某些物理性质，如在导热性、光学性质等物理性质方面具有类似晶体的各向异性，A正确；
B．自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末也是晶体，在光学显微镜或电子显微镜下仍可观察到规则的晶体外形，B错误；
C．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢生长为规则的多面体，体现了晶体的自范性，即晶体有自发地呈现多面体外形的性质，C正确；
D．X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，晶体的衍射图上有分立的斑点或明锐的衍射峰，非晶体没有；也可以获得分子的键长和键角的数值，得出分子的空间结构，D正确；
故选B。
2. 下列有关说法中合理的是
A. 与结构相似，含有的键与键个数比均为1∶2
B. 根据理论可知、、分子内键角依次减小
C. 铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，氯化铜为离子化合物，溶于水能完全电离
D. 元素周期表中第ⅠA族和第ⅦA族元素原子间不可能形成共价键
【答案】A
【解析】
【详解】A．CO、CN 与N2结构相似，原子间均以三键相连，则CN 含有的σ键与π键个数为1∶2，A正确；
B．根据VSEPR理论可知H2O、NH3、CH4分子内中心原子价层电子对数均为4，,但孤电子对数依次减少（2、1、0），对键合电子的斥力越来越小，键角依次增大，B错误；
C．氯化铜中两原子电负性之差为1.1，形成的键为极性共价键，故氯化铜为共价化合物，C错误；
D．元素周期表中第ⅠA族的H是非金属元素，通过共价键与第ⅦA族的卤族元素形成HX，D错误；
故答案为：A。
3. 最新发现是金星大气的成分之一，化学性质与相似．分子中不含环状结构且每个原子均满足八电子稳定结构．下列叙述错误的是
A. 元素的电负性：
B. 即轨道上有1对成对电子的基态X原子与基态O原子的性质相似
C. 中C原子的杂化方式为
D. 分子中键和π键的个数比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性：，A正确；
B．3p轨道上有1对成对电子的基态X原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是16号元素S，硫和氧位于同一主族，最外层电子数相同都是6个，基态S原子与基态O原子的性质相似，B正确；
C．化学性质与CO相似，CO的分子中应为直线型，中C原子采用sp杂化，C错误；
D．分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构，故结构为O=C=C=C=O，双键中一个是σ键，另一个是π键，分子中σ键和π键的个数比为4:4，最简比为1:1，D正确；
故选C。
4. 二氯化二硫是广泛用于橡胶工业的硫化剂，广泛用于石油化工，其分子结构如下图所示。制备方法：在120℃向硫磺粉（用浸润）中通入。已知：常温下遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体。下列说法错误的是
A. 分子中所有原子均满足8电子结构
B. 中S原子的杂化类型为杂化
C. 与结构相似
D. 与反应的化学方程式可能为：
【答案】B
【解析】
【详解】A．S2Cl2分子中S原子连接2个共价键，Cl原子连接1个共价键，S2Cl2分子中所有原子均满足8电子结构，故A正确；
B．S2Cl2分子中每个S原子价层电子对数=2+2=4，所以采取sp3杂化，故B错误；
C．溴元素与氯元素位于同主族，所以S2Cl2与S2Br2的结构相似，故C正确；
D．常温下，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体为二氧化硫，在反应过程中硫元素由+1价一部分升高到+4价(生成SO2)，S2Cl2中Cl元素化合价为 1价，不能再得电子，只能是一部分S元素化合价降低到0价(生成S)，所以反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl，故D正确；
故选B。
5. 下列化学用语表示错误的是
A. 基态镓原子的电子排布式为[Ar]4s24p1
B. 60gSiO2中含有Si-O键数目为
C. 砷化氢(AsH3)分子的球棍模型：
D. 过氧化钠(Na2O2)的电子式：
【答案】A
【解析】
【详解】A．基态镓原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，A错误；
B．60gSiO2的物质的量为1mol，SiO2晶体中每个硅原子含有4个Si-O键，所以60gSiO2晶体中含有Si-O键数目为，B正确；
C．砷化氢分子中心原子有1对孤电子对、价层电子对数为4，空间构型为三角锥形，故球棍模型正确，C正确；
D．过氧化钠(Na2O2)由钠离子和过氧根构成，电子式：，D正确；
故选A。
6. 某三元氮化物是一种良好的超导材料，其晶胞结构如图所示，晶胞的边长为anm，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. Ni原子间的最短距离为
B. 该晶体的密度为
C. 与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有12个
D. 若A点坐标为，则N原子坐标为
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据晶胞结构图可知，Ni原子在面心位置，所以Ni原子间的最短距离为，故A正确；
B．根据晶胞结构图可知，该化合物晶胞含N原子1个，Ni原子3个，Zn原子1个，所以密度为：，故B错误；
C．根据晶胞结构可知，Zn在顶点，Ni在面心，以Zn为中心在四个晶胞的面心有4个Ni，考虑三维空间，则与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有4×3=12个，故C正确；
D．N原子位于体心，若A点坐标为，则N原子坐标为，故D正确；
故选B。
7. 下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是
选项 物质的结构或性质 解释
A 酸性：CF3COOH>CCl3COOH F的电负性大于Cl的电负性，使CF3COOH的羧基中O—H的极性更大
B 熔点：SiO2>CO2 相对分子质量：SiO2大于CO2
C O2与O3分子极性相同 二者都是由非极性键构成的分子
D 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．F的电负性大于Cl的电负性，使CF3COOH的羧基中O—H的极性更大,氢离子更容易电离，所以酸性：CF3COOH>CCl3COOH，A正确；
B．SiO2是原子晶体，CO2是分子晶体，熔点：SiO2>CO2，B错误；
C．O2是非极性分子，O3是极性分子，极性不同，C错误；
D．邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，存在分子间氢键的物质，沸点较高，D错误；
故选A。
8. 2023年诺贝尔化学奖授予Moungi G.Bawendi、Louis E.Brus和Alexey I.Ekimov，以表彰他们在发现和合成量子点方面所作出的贡献，碳量子点又称碳纳米点，其表面富含羧基（—COOH）、羟基（—OH）等官能团。下列说法错误的是
A. 碳量子点具有酸性 B. 碳量子点水溶性好与分子间氢键有关
C. 碳量子点与金刚石互为同素异形体 D. 碳量子点中存在sp2杂化的碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A．碳量子点表面含有羧基，因此具有酸性，A正确；
B．碳纳米点其表面富含的羧基、羟基能与水分子形成分子间氢键，故水溶性较好，B正确；
C．同素异形体是指单质，而碳量子点是化合物，C错误；
D．碳量子点表面含有羧基，其中的碳原子是sp2杂化，D正确；
故选C。
9. 现有部分前四周期元素的性质或原子结构如表，则：
元素编号 元素性质或原子结构
A 第三周期中的半导体材料
B L层s电子数比p电子数少1
C 第三周期主族元素中其第一电离能最大
D 前四周期中其未成对电子数最多
A. B单质分子中，含有3个σ键，元素B的气态氢化物的空间构型为正四面体形
B. C的最高价含氧酸根离子中C原子轨道杂化方式是sp2杂化
C. 元素D基态原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1
D. A，B，C三元素的电负性由大到小的顺序为：A>B>C
【答案】C
【解析】
【分析】A是第三周期中的半导体材料，A是Si元素；B原子L层s电子数比p电子数少1，B是N元素；C原子是第三周期主族元素中其第一电离能最大，C是Cl元素；D原子是前四周期中其未成对电子数最多的，D是Cr元素。
【详解】A．是N元素，单质是N2，含有个键，的空间构型是三角锥型，故A错误；
B．C是Cl元素，最高价含氧酸是，中心原子的杂化方式是，故B错误；
C．Cr是24号元素，基态Cr原子的核外电子排布式为，故C正确；
D．元素的非金属性越强，电负性越大，Si、N、Cl三元素的电负性由大到小的顺序为：，即，故D错误；
选C。
10. 饮用水中的对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将还原为N2，反应的离子方程式为。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A. 消耗lmolAl，反应转移的电子数为 B. 的空间构型是正四面体形
C. 标准状况下，11.2LN2中含π键数目为 D. 2mol液态水中含有的氢键数目少于
【答案】B
【解析】
【详解】A．Al转变为，化合价升高3，则消耗1molAl，反应转移的电子数为，A正确；
B．以N为中心原子，孤电子对，则价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，B错误；
C．1个N2分子中含有2个π键，标准状况下，11.2LN2物质的量为，含π键数目为，C正确；
D．1mol冰中含有2mol氢键，液态水中的氢键数目少于冰，因此2mol液态水中含有的氢键数目少于，D正确；
故选B。
11. 甲烷催化重整法制甲酸的物质转化过程如图所示。有关分析错误的是
A. 反应过程中，既有极性键的断裂与形成，又有非极性键的形成与断裂
B. 物质转化总反应为
C. 反应Ⅱ前后，物质中所含键的总数未变
D. 均为非极性分子，均为极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应过程中，既有极性键C-H、O-H键断裂与形成，又有非极性键H-H键形成与断裂，故A正确；
B．根据流程图和元素守恒，甲烷和水反应生成甲酸和氢气，物质转化总反应为，故B正确；
C．反应Ⅱ是1molCH4和2molH2O反应生成1molCO2和4mol H2，反应前键为8mol，反应后键为6mol，所含键的总数有变化，故C错误；
D．分子结构对称，均为非极性分子；分子结构不对称，均为极性分子，故D正确；
选C。
12. 下列说法不正确的是
A. 金刚石晶体为网状结构，由共价键形成的碳环中，最小的环上有6个碳原子
B. 氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个
C. 氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有6个
D. 干冰晶体中，每个分子中碳原子采取杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A．金刚石网状结构中，每个碳原子含有4个共价键，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子，故A正确；
B．氯化铯晶体中，铯离子的配位数是8，每个Cs+周围紧邻8个Cl-，故B正确；
C．氯化钠晶胞中，每个钠离子周围距离相等的钠离子个数为12，距离相等且最近的氯离子共有6个，故C错误；
D．分子中碳原子的价层电子对数为2+=2，采取杂化，故D正确；
故选C。
13. 正硼酸()是一种层状结构白色晶体，层内的分子通过氢键相连(如图)。下列有关说法正确的是
A. 正硼酸晶体属于共价晶体 B. 分子的稳定性与氢键有关
C. 分子中B原子采用杂化 D. 含1mol的晶体中有6mol氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A．正硼酸分子为层状结构，分子间以氢键结合，故为分子晶体，A项错误；
B．分子的稳定性由分子内的共价键决定，与氢键无关，B项错误；
C．B原子杂化轨道的类型为，C项正确；
D．从题图看，每个正硼酸分子形成六个氢键，每个氢键为两个正硼酸分子所共有，故1mol晶体中有3mol氢键，D项错误；
故选C。
14. 某元素X的第一电离能至第五电离能大小如图所示，下列说法正确的是
A. X元素的化合价为+4价
B. X是非金属元素
C. X为第五周期元素
D. X与氯气反应时化合价可能变为+3价
【答案】D
【解析】
【分析】根据电离能图知，第三电离能和第四电离能之间的差距很大，所以该原子最外层有3个电子。
【详解】A．X元素最外层有3个电子，所以在化合物中通常显+3价，A错误；
B．第ⅢA族元素中第一电离能为578kJ的元素是Al元素，属于金属元素，B错误；
C．由B分析可知，X为铝，是第三周期，C错误；
D．该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去电子，所以与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+，化合价变为+3价，D正确；
故选D。
二、填空题(本大题共4题，共计58分。)
15. 根据已学知识，请回答下列问题：
（1）基态N原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_______，占据该能层电子的原子轨道形状为_______。
（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：_______。
（3）某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的价层电子排布式为4s24p4，该元素的名称是_______。
（4）已知铁是26号元素，写出基态Fe的价层电子排布式：_______；在元素周期表中，该元素在_______(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
（5）NaAlO2在水溶液中实际上都是以Na[Al(OH)4]形式存在。其中[Al(OH)4]-为配离子，写出A1原子的杂化方式_______，该阴离子中存在的化学键有_______(填字母代号)
A．离子键 B．极性键 C．非极性键
D．金属键 E．配位键 F．氢键
【答案】（1） ①. L ②. 球形和哑铃形
（2）Si、S （3）硒
（4） ①. 3d64s2 ②. d
（5） ①. sp3 ②. BE
【解析】
【小问1详解】
N原子核外有7个电子，基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3，核外电子占据的最高能层的符号是L，s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形和哑铃形；
【小问2详解】
3p轨道上有2个未成对电子的元素是Si和S；
【小问3详解】
某原子外围电子排布式为4s24p4，该元素的电子排布式是[Ar]3d104s24p4，该元素的名称是硒；
【小问4详解】
铁是26号元素，Fe的价层电子排布式3d64s2；在元素周期表中，Fe是Ⅷ族元素，该元素在d区；
【小问5详解】
[Al(OH)4]-中A1以配位键连接4个氧原子，杂化方式为sp3，该阴离子中，氢和氧以极性共价键连接，氧和铝以配位键连接，故存在的化学键有极性键和配位键，选BE。
16. 请回答下列问题：
N、AI、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：
电离能 I1 I2 I3 I4 ……
I/kJ·mol-1 578 1817 2745 11578 ……
（1）则该元素是______(填写元素符号)。Zn原子的电子排布式是______。Ge的最高价氯化物分子式是______，该元素可能的性质或应用有______。
A．是一种活泼的金属元素
B．其电负性大于硫
C．其单质可作为半导体材料
D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
（2）关于化合物，下列叙述正确的有 ______ 。
A．分子间可形成氢键
B．分子中既有极性键又有非极性键
C．分子中有7个键和1个键
D．该分子在水中的溶解度大于2-丁烯
（3）NaF的熔点_____的熔点(填>、<或=)，其原因是______
【答案】（1） ①. Al ②. ③. ④. CD
（2）BD （3） ①. > ②. 两者均为离子化合物，阴阳离子电荷数均为1，但前者的离子半径较小，离子键较强，熔点较高
【解析】
【小问1详解】
该元素在第四电离能发生突变，该元素为正三价，为铝元素；Zn是30号元素，其电子排布式为；Ge和C为同族元素，Ge最高价为+4价，氯化物分子式为GeCl4；
A．Ge位于金属和非金属分界线附近，Ge不是活泼的金属，A不符合题意；
B．Ge为金属，电负性要小于硫，B不符合题意；
C．Ge位于金属和非金属分界线附近，既具有金属性，也具有一定的非金属性，可作为半导体材料，C符合题意；
D．Ge的氯化物和溴化物均为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，Ge的溴化物沸点更高，D符合题意；
故答案为：CD；
【小问2详解】
A．分子中含有C=O键，不含有-OH，不易形成分子间氢键，A错误；
B．分子中含有碳碳之间的非极性共价键，也含有碳氢之间的极性共价键，B正确；
C．单键均键，双键中含有一个键和一个π键，因此分子中含有9个键， 3个π键，C错误；
D．该分子中含有两个醛基，能与水形成分子间氢键，而2-丁烯不能与水形成分子间氢键，故该分子溶解度要大于2-丁烯，D正确；
故答案为：BD；
【小问3详解】
两者均为离子化合物，阴阳离子电荷数均为1，但前者的离子半径较小，离子键较强，故NaF熔点较高。
17. 铁、铜及其化合物在日常生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）基态Cu原子的价层电子的电子排布图为_______。
（2）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。在蒸气中也容易双聚，据此判断三氯化铁晶体为_______(填“分子晶体”或“离子晶体”)。
（3）(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O俗称摩尔盐，其阴离子空间构型为_______。
（4）Fe(CO)5可用作催化剂、汽油抗爆剂等，其分子中σ键和π键的数目之比为_______。CO的沸点高于N2的原因是_______。
（5）CuCl2和CuCl是铜的两种氯化物。
①图中表示的是_______(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。
②原子坐标参数可用来表示晶胞内各原子的相对位置，图中各原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(0，1，1)；C为(1，0，0)；则D原子的坐标参数为_______。
【答案】（1） （2）分子晶体
（3）正四面体 （4） ①. 1：1 ②. CO是极性分子，极性越强，沸点越高
（5） ①. CuCl ②.
【解析】
【小问1详解】
铜为29号元素，同一能级的轨道电子全满或者半满更稳定，故基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，价层电子的电子排布图为；
【小问2详解】
信息显示：三氯化铁熔沸点低，易溶于有机溶剂，在蒸气中也容易双聚，据此判断三氯化铁晶体为分子晶体；
【小问3详解】
(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O俗称摩尔盐，其阴离子的中心S原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，则空间构型为正四面体；
【小问4详解】
Fe(CO)5分子中，配体与Fe形成了5个配位键(属于σ键)，1个CO中含有1个σ键和2个π键，则σ键和π键的数目之比为(5＋1×5)：(2×5)=1：1，CO为极性分子，分子间作用力较相对分子质量接近的非极性分子间作用力大，则CO的沸点高于N2，原因是：CO是极性分子，极性越强，沸点越高。
【小问5详解】
①如图所示的晶胞中，含Cu原子个数为4，含Cl原子个数为，二者的个数比为4：4=1：1，则表示的是CuCl的晶胞；
②原子坐标参数可用来表示晶胞内各原子的相对位置，图中各原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(0，1，1)；C为(1，0，0)；则该晶胞的棱长为1，若把晶胞分成8个小立方体，则D原子位于右、下、前的小立方体的体心，则D原子的坐标参数为。
18. 近日，济南大学原长洲教授制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi—MOF)，反应可简单表示为。回答下列问题：
（1）铋(Bi)位于元素周期表中第6周期ⅤA族，基态Bi原子的价层电子排布式为_______，Bi(NO3)3中阴离子的中心原子的杂化方式为_______。基态O原子核外成对电子数与未成对电子数之比为_______。
（2）BTC分子中组成元素C、N、O的电负性由大到小排序为_______。
（3）冠醚是皇冠状的分子，可用不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18—冠—6(18指C、O原子总数为18，6指氧原子数)与钾离子形成的超分子结构如图所示。
已知：超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
①冠醚分子中C原子的杂化类型为_______。
②下列叙述正确的是_______(填字母)。
A．含该超分子的物质属于分子晶体 B．冠醚可用于分离不同的碱金属离子
C．中心碱金属离子的配位数固定不变 D．冠醚与碱金属离子之间形成离子键
（4）铋的相关晶胞如图所示。
①等晶胞数的甲、乙中含铋原子数之比为_______。
②已知乙晶胞底边长为acm，高为bcm，为阿伏加德罗常数的值。该晶体密度_______g·cm-3(只列计算式)。
【答案】（1） ①. 6s26p3 ②. sp2 ③. 3：1
（2）O>N>C （3） ①. sp3 ②. B
（4） ①. 3：2 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据最高能层序数等于周期序数，主族序数等于最外层电子数可知，铋(Bi)位于元素周期表中第6周期VA族，基态Bi原子的价层电子排布式为6s26p3，Bi(NO3)3中阴离子即NO3中N周围的价层电子对数为：，根据价层电子互斥理论可知，该阴离子的立体构型为平面三角形，已知O是8号元素，基态O原子核外电子排布式为：1s22s22p4，故基态O原子核外成对电子数与未成对电子数之比为6：2=3：1；
故答案为：6s26p3；平面三角形；3：1；
【小问2详解】
根据同一周期从左往右元素的电负性依次增大可知，BTC分子中组成元素C、N、O的电负性由大到小排序为O>N>C；
故答案为：O>N>C；
【小问3详解】
①由题干冠醚的分子结构简式可知，冠醚分子中C原子周围均形成了4个σ键，即其周围的价层电子对数为4，故碳原子的杂化类型为sp3；
故答案为：sp3；
②A．由题干信息可知冠醚是皇冠状的分子，则冠醚与碱金属离子形成配合物是一个配位阳离子，故所得到的晶体里还有阴离子，即含该超分子的物质属于离子晶体，A错误；
B．冠醚有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，可用于分离不同的碱金属离子，B正确；
C．中心碱金属离子的配位数是随着空穴大小不同而改变的，C错误；
D．冠醚与碱金属离子之间的配位键属于共价键，不是离子键，D错误；
故答案为：B；
【小问4详解】
①由题干晶胞示意图可知，一个晶胞甲中含有的Bi个数为：，一个晶胞乙中含有的黑球个数为：，灰球个数为2，即黑球代表K，灰球代表Bi，故等晶胞数的甲、乙中含铋原子数之比为3：2；
故答案为：3：2；
②由题干晶胞示意图可知，一个晶胞乙中含有的黑球个数为：，灰球个数为2，即黑球代表K，灰球代表Bi，则一个晶胞的质量为：，已知乙晶胞底边长为acm，高为bcm，一个晶胞的体积为：，故该晶体密度；
故答案为：。
