福州二中 2023—2024学年第三学段考试
高二年级 化学学科
原子量 Se：79 Zn：65 Fe：56
一、选择题(共48分， 1-12题每题各2分， 13-20题每题各3分)
1. 某元素基态原子3d轨道上有10个电子，则该基态原子价电子排布不可能是
A. 3d104s1 B. 3d104s2 C. 3s23p6 D. 4s24p2
【答案】C
【解析】
【详解】A．若价电子排布为3d104s1，为29号元素Cu，电子排布式为：[Ar]3d104s1，3d轨道上的电子处于全充满状态，整个体系的能量最低，故A正确；
B．若价电子排布为3d104s2，为30号元素Zn，电子排布式为[Ar]3d104s2，3d轨道上的电子处于全充满状态，整个体系的能量最低，故B正确；
C．若价电子排布为3s23p6，为18号元素Ar，电子排布式为1s22s22p63s23p6，3d轨道上没有电子， 故C错误；
D．若价电子排布为4s24p2，为32号元素Ge，电子排布式为[Ar]3d104s24p2，3d轨道上的电子处于全充满状态，整个体系的能量最低，故D正确；
故答案为C。
2. 中国科技大学的科学家将C60分子组装在一单层分子膜表面，在﹣268℃时冻结分子的热振荡，利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图象．下列化合物分子中一定既含σ键又含π键的是（ ）
A. N2 B. CO2 C. C2H6O D. H2O2
【答案】B
【解析】
【详解】A．结构式为N≡N，含有1个σ键和2个π键，但不是化合物，故A错误；
B．结构式为O=C=O，含有2个σ键和2个π键，故B正确；
C．根据C2H6O的结构中只存在单键，无双键，只含σ键，不含π键，故C错误；
D．H2O2的结构式为H-O-O-H，只含有σ键，不含π键，故D错误；
故选B。
3. 下列表达式错误的是（ ）
A. 甲烷的电子式：
B. 氮原子的L层电子轨道表示式:
C. 硫离子的核外电子排布式： ls22s22p63s23p4
D. 碳—12原子：126C
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷中存在4对共用电子对，则甲烷的电子式为，故A正确；
B. 氮原子的L层电子有5个电子，2p电子优先单独占据1个轨道，则氮原子的L层电子的电子排布图，故B正确；
C. 硫离子的核外电子数为18，其硫离子的核外电子排布式ls22s22p63s23p6，故C错误；
D. 碳 12原子的质子数为6，质量数为12，则该原子为 ，故D正确；
故答案选：C。
4. 共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力，下列物质：①；②SiO ；③石墨； ④金刚石； ⑤CaCl ； ⑥白磷， 其中含有两种作用力的组合是
A. ①③⑤⑥ B. ①③⑥ C. ②④⑥ D. ①②③⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①中与之间形成离子键，中的氧原子间形成共价键，①符合；
②SiO 中，Si与O原子形成共价键，②不符合；
③石墨是层状结构，层内碳原子之间形成共价键，层与层之间通过分子间作用力结合，③符合；
④金刚石是原子晶体，只存在共价键，故④不符合；
⑤CaCl 中与只存在离子键，⑤不符合；
⑥白磷分子中P原子之间存在共价键、白磷分子之间存在范德华力，所以白磷中存在两种结合力，⑥符合；
综上，含有两种作用力的物质有①③⑥，故选B。
5. 下列有关描述正确的是
A. 熔点：Na
C. 非金属性： F>N>O
D. 基态 Cr 原子的外围电子轨道表示式；
【答案】B
【解析】
【详解】A．离子半径Al3+
B．非金属性Cl>S，则酸性HClO4>H2SO4，此外H2SO3为弱酸，其他两种酸为强酸，则酸性H2SO3
D．基态Cr原子的外围电子轨道表示式为，D错误；
故答案选B。
6. 下列各项叙述中，正确的是
A. 电负性相差越大的元素间越易形成离子键
B. AB 型的分子空间结构一定为平面三角形
C. 分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定
D. 用于幽门螺旋杆菌示踪的外围电子排布式为2s 2p
【答案】A
【解析】
【详解】A．活泼的金属元素容易失去电子，电负性较小，活泼的非金属元素容易得到电子，元素的电负性较大，所以电负性相差越大的元素间越易形成离子键，A正确；
B．如果中心原子A上无孤对电子，则分子的空间构型为平面三角形，若中心原子上有孤电子对，则分子空间构型为三角锥形，B错误；
C．分子晶体中，分子间通过分子间作用力结合，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，物质的稳定性与分子内的共价键强弱有关，与分子间作用力无关，C错误；
D．属于C元素，C是6号元素，原子核外电子排布为1s22s22p2，可见其价电子排布为2s22p2，D错误；
故选A。
7. 制取催化剂 BCl3的原理为：B2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO。下列说法错误的是
A. 基态碳原子价电子轨道表示式为
B. BCl3分子的空间结构为平面三角形
C. Cl2中3p-3p轨道重叠示意图为
D. 手性异构体属于同分异构体
【答案】AC
【解析】
【详解】A．基态碳原子价电子轨道表示式为，A错误；
B． BCl3中心原子价电子数为，无孤电子对，分子的空间构型为平面三角形，B正确；
C．Cl2中3p-3p轨道重叠形成σ键，轨道为头碰头重叠，重叠示意图为，C错误；
D．手性异构属于同分异构中的一种类型，所以手性异构体属于同分异构体，D正确；
故选AC。
8. 下列说法正确的是
A. CO 电子式为
B. 由同种非金属元素组成的单质是非极性分子
C. 苯环中碳碳键的键长大于碳碳双键，小于碳碳单键，但能发生加成反应
D. H2O2分子结构如图：，可知H2O2是非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A ．CO 电子式为，故A错误；
B．臭氧分子是极性分子，所以由同种非金属元素组成的单质分子不一定是非极性分子，故B错误；
C．苯中碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键，苯环中的碳碳键的键长大于碳碳双键，小于碳碳单键，但苯环能与氢气发生加成反应，故C正确；
D．H2O2分子结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，故D错误；
故选C。
9. 冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(晶胞结构如图所示)类似。下列有关冰晶胞的说法合理的是
A. 冰晶胞内水分子间以共价键相结合
B. 晶体冰与金刚石晶体硬度都很大
C. 冰分子间氢键具有方向性和饱和性，也是一种σ键
D. 氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似
【答案】D
【解析】
【详解】A．冰晶胞内水分子间以氢键相结合，A错误；
B．晶体冰为分子晶体，硬度很小；金刚石为原子晶体，硬度很大，B错误；
C．冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，但氢键不属于化学键，不是σ键，C错误；
D．水分子中氧原子和金刚石中碳原子均为sp3杂化，水分子中氧原子与2个氢原子结合后还有2对孤电子对，可以与另外2个水分子中氢原子形成氢键，故每个水分子与相邻4个水分子形成4个氢键，导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似，D正确；
故选D。
10. CH4、NH3和N2H4均可作为燃料电池的燃料。下列说法错误的是
A. CH4、NH3和 N2H4中C、N杂化方式均相同
B. CH4、NH3和N2H4均为极性分子
C. CH4和 NH3的空间结构分别为正四面体形、三角锥形
D. 沸点：
【答案】B
【解析】
【详解】A．CH4、NH3和 N2H4中C、N价层电子对数均为4，杂化方式均为sp3，故A正确；
B．CH4结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，NH3为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，N2H4正负电荷中心不重合，为极性分子，故B错误；
C．CH4中C价层电子对数为4，且不含有孤电子对，NH3中N价层电子对数为4，且含有1个孤电子对，空间结构分别为正四面体形、三角锥形，故C正确；
D．NH3和N2H4均能形成分子间氢键，且N2H4能形成的分子间氢键更多，CH4不能形成分子间氢键，所以沸点：，故D正确；
故选B。
11. 下列事实不能用键能的大小来解释的是
A. N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B. F2比O2更容易与H 反应
C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D. 稀有气体一般难发生反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于N2分子中存在N≡N键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，N2的化学性质很稳定，A能用键能的大小来解释；
B．由于H－F键的键能大于H—O键，所以二者相比较，更容易生成HF，B能用键能的大小来解释；
C．卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的化学键键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱，C能用键能的大小来解释；
D．稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键，D不能用键能的大小来解释；
故选D。
12. 下列关于物质性质或结构的比较错误的是
A. 硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅 B. 熔点：CI4>CBr4>CCl4>CF4
C. 沸点：H2O>H2S>H2Se D. 键角：NH> H3O+>H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A．原子晶体中原子半径越小共价键越强，硬度越大，原子半径C
B．4种物质都是分子晶体，对于分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，则熔点由高到低：CI4>CBr4>CCl4>CF4，故B正确；
C．相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，但水分子间存在氢键，熔沸点最高，则氢化物的沸点：H2O >H2Se>H2S，故C错误；
D．NH、H3O+和H2O的VSEPR模型均为四面体，但NH无孤电子对，H3O+有1对孤电子对，H2O有2对孤电子对，由于孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力，所以键角由大到小：NH> H3O+>H2O，故D正确；
答案选C。
13. 下列关于不同晶体的描述中正确的是
A. 在金刚石晶体中，每个C原子被12个六元碳环共用
B. 在 NaCl晶体中，每个Na+周围有8个距离最近且相等的Cl-
C. 含 1molH2O的冰中形成氢键的数目为4NA个
D. 在石墨晶体中，碳原子数与C-C键数之比为1：3
【答案】A
【解析】
【详解】A.在金刚石晶体结构中，每个碳原子与周围4个碳原子形成4个碳碳单键，最小的环为六元环，每个碳原子为3个环共用，则每个碳原子连接12个六元环，A正确；
B．氯化钠晶胞中，距离钠离子最近且相等的氯离子为6个，B错误；
C． 1molH2O可以和4molH2O形成氢键，两分子共有一个氢键，故 1molH2O的冰中形成氢键的数目为2NA个，C错误；
D．在石墨晶体中，一个碳原子与其他三个碳原子形成3根碳碳单键，每个碳原子占有1.5个碳碳单键，故碳原子数与碳碳单键数之比为2：3，D错误；
故选A。
14. 我国科学家发现了一类由组成的磁性超导材料。下列说法正确的是
A. 时失去3d和4s轨道电子 B. Se原子核外有3个未成对电子
C. 的空间构型为正四面体形 D. 基态F原子的核外电子有9种空间运动状态
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．Fe电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，4s轨道上电子的能量最高，所以时只失去4s轨道上的2个电子，A不正确；
B．Se的价电子轨道表示式为，原子核外有2个未成对电子，B不正确；
C．的中心As原子的价层电子对数为，则发生sp3杂化，空间构型为正四面体形，C正确；
D．空间运动状态是指电子所占据的轨道，基态F原子的核外电子占据的轨道有1s、2s、2p，所以有3种空间运动状态，D不正确；
故选C。
15. X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素， Xb+、Yb-、Z(b+1)-三种简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是
A. 原子半径： Z>Y>X B. 离子半径：
C. 气态氢化物的稳定性： D. Z(b+1) 的还原性一定强于 Yb
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素，Xb+、Yb-、Z(b+1)-三种简单离子的电子层结构相同，可知X位于Y、Z的下一周期，且Z的原子序数小于Y、X的原子序数，Y的原子半径小于Z、X的原子半径，非金属性Y大于Z；
【详解】A． 电子层越多原子半径越大，同周期从左下右原子半径减小，则原子半径：X>Z>Y，A错误；
B．离子的电子层结构相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，则离子半径：，B错误；
C．非金属性越强，对应氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性： ，C错误；
D．非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，Z(b+1) 的还原性一定强于 Yb ，D正确；
故选D。
16. 某物质 A 的实验式为CoCl3·4NH3， 1molA 中加入足量的 AgNO3溶液中能生成1mol白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中不正确的是
A. Co3+与NH3、Cl-形成配位键 B. 配合物配位数为6
C. 该配合物可能是平面正方形结构 D. 此配合物可写成[Co (NH3) 4Cl2]Cl
【答案】C
【解析】
【分析】实验式为CoCl3·4NH3的物质，1molA中加入足量的AgNO3溶液中能生成1mol白色沉淀，说明A中含有1个Cl-，以强碱处理并没有NH3放出，说明不存在游离的氨分子，则该物质的配位化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl，据此答题；
【详解】A．由分析可知，Cl-与NH3分子均与Co3+形成配位键，故A正确；
B．配合物中中心原子的电荷数为3，配位数为6，故B正确；
C．该配合物应是八面体结构，Co与6个配体成键，故C错误；
D．由分析可知，此配合物可写成[Co (NH3) 4Cl2]Cl，故D正确；
故选C。
17. 短周期元素 X、Y、Z原子序数依次增大，X元素基态原子有2个未成对电子，Y 元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Z的一种“超原子” ()具有40个价电子，下列说法错误的是
A. 第一电离能： Y
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，Z的一种超原子具有40个价电子，则Z的价电子数为个，Z为Al元素，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Y为N元素，X元素基态原子有2个未成对电子，X为C元素，由此分析回答；
【详解】A．第一电离能，同周期从左到右增大趋势，同主族从上到下减小，故第一电离能，N＞Al，A错误；
B．即，中心原子价电子数，无孤电子对，为平面三角形，B正确；
C．即，中心原子价电子数为，杂化方式为sp2，C正确；
D．X、Y、Z分别为C、N、Al，同一周期从左到右，电负性增强，同一主族从上到下减小，电负性大小顺序为：N＞C＞Al，D正确；
故选A。
18. 铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体在不同温度下转化的示意图。下列有关说法不正确的是
A. δ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有8个
B. γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个
C. α-Fe晶胞边长若为acm，γ-Fe晶胞边长若为bcm，则两种晶体密度比为b3∶a3
D. 将铁加热到1500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．δ-Fe晶体晶胞类型为体心立方，与位于体心Fe原子，距离最近的Fe原子位于顶点，共有8个，则配位数为8，故A正确；
B．γ-Fe晶体晶胞类型为面心立方，位于顶点的Fe原子，被晶胞的三个平面共有，每个平面与其距离相等的Fe原子数目为4，则共有3×4=12，故配位数为12，故B正确；
C．若α-Fe晶胞边长为acm，γ-Fe晶胞边长为bcm，则两种晶体中铁原子个数之比=（8×1/8）：（8×1/8+6×1/2）=1：4，密度比=56/ NA / a3：56×4/ NA / b3=b3：4a3，故C错误；
D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，温度不同，得到的晶体类型不相同，故D正确；
故选：C。
19. 某电池的电解液部分微观结构如图，“---”表示微粒间存在较强静电作用。M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是
A. 未成对电子数： B. 电负性：
C. 最简单氢化物的沸点： D. 熔点：
【答案】A
【解析】
【分析】M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，M连接3个共价键且和W-形成配位键时可以提供空轨道，M为B元素，N连接2个共价键，N为O元素；W连接1个共价键，且W-与B形成配位键时可以提供孤电子对，W为F元素，X连接3个共价键且和Z-形成配位键时可以提供空轨道，X为Al元素，Z为Cl元素，Y连接3个共价键，Y为P元素。
【详解】A．B的价电子排布式为2s22p1，含有1个未成对电子数，P的价电子排布式为3s22p3，含有3个未成对电子数，故A错误；
B．同一周期，从左到右元素电负性递增，同一主族，自上而下元素电负性递减，电负性：，故B正确；
C．H2O间形成的氢键数目比HF分子间形成的氢键数多，氢键强于一般分子间作用力，所以常压下，H2O的沸点比HF高，故C正确；
D．Al2O3为共价晶体，AlCl3是分子晶体，则熔点：，故D正确；
故选A。
20. 改性生物炭对含砷物质的不同吸附机制如图。下列说法正确的是
A. “静电吸引”中主要作用力为范德华力 B. “表面络合”中原子的杂化方式有2种
C. “氧化反应”中氧化剂为改性生物炭 D. “氢键形成”中分子间氢键有2种
【答案】C
【解析】
【详解】A．“静电吸引”是指当两个带电物体的电荷异号时，是离子间的作用力，不是范德华力，A错误；
B．二价阴离子中As原子孤电子对数为0 、价电子对数为4 ，为sp3杂化，一价阴离子中As原子孤电子对数为1、价电子对数1+3=4 ，为sp3杂化，“表面络合”中原子的杂化方式只有1种：sp3杂化，B错误；
C．如图所示，氧化反应是由As(III)转化为As(V)，则氧化剂为改性生物炭，C正确；
D．如图所示，“氢键形成”中分子间氢键有3种，D错误。
故答案为：C。
二、填空题 (共52分，共4题)
21. 已知 A、B、C、D、E 是原子序数依次增大前四周期元素，其元素性质或原子结构如表：
A 原子核外电子分占 3 个不同能级， 且每个能级上排布的电子数相同
B 原子最高能级的不同轨道都有电子， 且自旋方向相同
C 在周期表所有元素中电负性最大
D 位于周期表中第 4 纵列
E 基态原子 M 层全充满， N 层只有一个电子
（1）A的最高价氧化物是___________分子。(填“极性”或“非极性”)该分子的杂化类型是___________
（2）B与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为___________(填元素符号)。B2O分子的空间构型是___________
（3）C气态氢化物稳定性是同族元素氢化物中最高的，其原因是___________。
（4）D 属于___________区的元素，该元素原子核外电子占据的最高能层符号是___________其基态原子的价层电子轨道表示式为___________。
（5）E 的基态原子的电子排布式为___________。E-e-=E+的过程中，失去的电子是基态E 中___________轨道上的电子。
【答案】（1） ①. 非极性 ②. sp
（2） ①. N＞O＞C ②. 直线形
（3）同族元素中F的非金属性最强，气态氢化物最稳定
（4） ①. d ②. N ③.
（5） ①. ②. 4s
【解析】
【分析】A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的前四周期元素，A原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同，则A核外电子排布是1s22s22p2，所以A是C元素；C在周期表所有元素中电负性最大，则C是F元素；B原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同，原子序数比C大，比F小，则B是N元素，D位于周期表中第4纵列，则D为22号Ti元素，基态E原子M层全充满，N层只有一个电子，则E核外电子排布是，E是29号Cu元素，综上：A是C元素、B是N元素、C是F元素、D是Ti元素、E是Cu元素。
【小问1详解】
A是C元素，C的最高价氧化物CO2分子高度对称，正负电荷重心重合，因此CO2分子属于非极性分子；CO2分子中C的价层电子对数为，无孤电子对，为sp杂化；
【小问2详解】
B是N元素，同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，故C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞C；B2O分子为N2O，其与CO2互为等电子体，空间构型是直线形；
【小问3详解】
C是F元素，同族元素中F的非金属性最强，气态氢化物最稳定；
【小问4详解】
D是Ti元素，属于元素周期表d区元素；其电子排布式为：，该元素原子核外电子占据的最高能层符号是N；基态Ti原子的价层电子轨道表示式为；
【小问5详解】
E是Cu元素，基态Cu原子电子排布式为：；的过程中，失去的是4s轨道上的电子。
22. 2015年10月，我国著名药学家屠呦呦因发现治疗疟疾新型药物青蒿素和双氢青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，成为首位获得诺贝尔科学奖的华人女科学家，震惊世界，感动中国。青蒿素(C H O )的结构如图甲所示。请回答下列问题：
（1）在基态O原子中，核外存在___________对自旋方向相反的电子。若将C原子的电子排布式写成 ，则违背了 ___________
（2）下列关于青蒿素的说法正确的是___________(填序号)。
a．青蒿素中既存在极性键又存在非极性键
b．在青蒿素分子中，所有碳原子均处于同一平面
c．图中数字标识的五个碳原子均只以σ键与其他原子成键
（3）在确定青蒿素结构的过程中，可采用硼氢化钠(NaBH4)作为还原剂，其制备方法为
①NaH为___________晶体，图乙是 NaH晶胞结构，则 NaH晶体的配位数是___________； 若晶胞棱长为a，则Na原子间最小核间距为___________。
②NaBH4结构如图丙所示， BH4 “中 B采用杂化类型___________
1mol NH4BH4含有 ___________mol配位键，立方氮化硼是超硬材料，熔点为3300°C．氮化铝(AlN)的熔点为2250℃，其熔点低于氮化硼的原因是 ___________。
（4）硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如下图所示。
1mol H3BO3晶体中含有 ___________ mol氢键。
（5）硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。科学家发现硼化镁在39k时呈超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。图丁是该晶体微观空间中取出的部分原子沿z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同-平面上。根据图示确定硼化镁的化学式为___________。
【答案】（1） ①. 3 ②. 洪特规则
（2）a （3） ①. 离子 ②. 6 ③. ④. sp3 ⑤. 2 ⑥. BN和AlN均为共价晶体，由于原子半径Al＞B，即键长B≡N＜Al≡N，Al≡N键能较小，AlN熔点较低
（4）3 （5）MgB2
【解析】
【小问1详解】
基态O原子电子排布式为：，有3对自旋方向相反的电子；洪特规则是电子优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，将C原子的电子排布式写成 ，则违背了洪特规则；
【小问2详解】
a．根据青蒿素的结构简式，极性键和非极性键均有，故a正确；
b．青蒿素中有的碳原子时sp3杂化，由于单键可旋转，因此所有碳原子无法处于同一平面，故b错误；
c．4号碳原子上有π键，故c错误；
故选a；
【小问3详解】
①NaH是离子化合物，属于离子晶体；由图可在，NaH晶体的配位数为6；Na＋间最近的核间距是面对角线的，即为；；
②由图可知，BH4 “中 B有4个σ键，无孤电子对，采用杂化类型为sp3；中含有1个配位键， 中含有1个配位键，因此1mol NH4BH4含有2mol配位键；氮化铝(AlN)熔点低于氮化硼的原因是：BN和AlN均为共价晶体，由于原子半径Al＞B，即键长B≡N＜Al≡N，Al≡N键能较小，AlN熔点较低；
【小问4详解】
1个H3BO3参与6个氢键形成，每个氢键形成于2个硼酸分子之间，则1mol硼酸晶体中含有3mol氢键；
【小问5详解】
根据投影可知，1个B原子与3个Mg原子共用，1个Mg周围有6个B，因此属于一个Mg原子的B原子为，即化学式为MgB2。
23. 环烷酸金属(Ti、Cu、Ni、Co、Sn、Zn) 盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。回答下列问题：
（1）钛单质存在两种堆积方式，α-Ti采用六方最密堆积，β-Ti采用体心立方堆积，鉴别晶体堆积方式的常用方法是___________。
（2）第2周期中基态原子与基态Co原子具有相同未成对电子数的元素名称是___________。
（3）Ni(CO)4的结构如图，其空间结构为___________该分子中σ键与π键个数比为___________。Ni(CO)4易溶于___________(填字母)。
A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．稀 H2SO4
（4）含有多个配位原子的配位体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种 与EDTA形成的螯合物的结构如图所示，1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________个，其中提供孤电子对的原子为___________(写元素符号)。
（5）Co2+在水溶液中以 存在。向含 的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+，其原因是___________。
（6）Cu+与乙二胺形成的配离子有__________个σ键；
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为___________。
（7）①NiO的晶体结构如图所示， 其中坐标参数A为(0， 0， 0)， B为(1， 1， 0)， 则C的坐标参数为___________。
②若硒化锌晶体晶胞结构如图所示，其晶胞参数为apm，的密度为，则阿伏加德罗常数的值 ___________ (用含a、ρ的计算式表示)
【答案】（1）X射线衍射法
（2）氮元素 （3） ①. 正四面体形 ②. 1：1 ③. BC
（4） ①. 6 ②. N、O
（5）N的电负性小于O，更易提供孤对电子形成配位键
（6） ①. 26 ②. sp3
（7） ①. (1， ， ) ②.
【解析】
【小问1详解】
鉴别晶体堆积方式的常用方法是X射线衍射法；
【小问2详解】
基态Co为27号元素，原子具有未成对电子数为3，则第2周期中基态原子与基态Co原子具有相同未成对电子数的元素名称是氮元素；
【小问3详解】
由图可知，其空间结构为正四面体形，该分子中σ键个数为8，π键个数为8，σ键与π键个数比为1：1；根据相似相溶原理，Ni(CO)4是非极性分子，易溶于非极性分子中，四氯化碳和苯是非极性分子，所以Ni(CO)4易溶于四氯化碳和苯，答案选BC；
【小问4详解】
由题意可知，只有成环的配位键才能起到螯合作用，再结合题目中所给的结构可知，1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6个；由结构图可知，提供孤电子对的原子为N、O；
【小问5详解】
N的电负性小于O，更易提供孤对电子形成配位键，因此向含Co2+的溶液中加入氨水，可生成[Co(NH3)6]2+，故答案为N的电负性小于O，更易提供孤对电子形成配位键；
【小问6详解】
①Cu+与乙二胺形成的配离子结构为，共有26个σ键；
②乙二胺分子的结构式为，氮原子有3个σ键，还有一个孤电子对，轨道的杂化类型为sp3；
【小问7详解】
根据NiO的晶体结构图， 其中坐标参数A为(0， 0， 0)， B为(1， 1， 0)， 则C的坐标参数为(1， ， )；
由晶胞结构可知，位于体内的锌原子个数为4，位于顶点和面心的硒原子个数为8×+6×=4，由晶胞的质量公式可得：=ρ(a×10-10)3，解得，故答案为：。
24. 铁被誉为“工业之母”，铁也是人体必须的痕量元素之一。人体血液中血红蛋白中血红素结构如图
（1）血红素中铁微粒的最外层电子排布式是___________。
（2）血红素结构中含有吡咯单元。吡咯能与盐酸反应，从结构角度解释原因 ___________。吡咯的沸点高于噻吩的原因是 ___________。
（3）CO的中毒是由于CO与血红蛋白(Hb)发生配位反应，其反应方程式可表示为：CO (aq) +Hb (aq) Hb CO(aq)。已知CO、O 与血红素(Hb) 的配位常数如下表：
CO O2
配位常数 K 2×107 5×104
①写出两种与CO互为等电子体的微粒的化学式 ___________。
②反应)的平衡常数K=___________。
（4）某Fe Ny的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物 转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2 所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为 ___________。
（5）奥氏体是碳无序地分布在γ-Fe中的间隙固溶体。 晶胞结构如图3，平均7个晶胞含有 1个碳原子，则奥氏体中碳的质量分数约为 ___________(列计算式)。
【答案】（1）3s23p63d6
（2） ①. 吡咯分子中氮原子有孤电子对与的空轨道形成配位键 ②. 吡咯分子间有氢键
（3） ①. 或或 ②. 400
（4）Fe3CuN （5）
【解析】
【小问1详解】
铁为26号元素，Fe2+的最外层电子排布式为3s23p63d6；
【小问2详解】
吡咯分子中氮原子有孤电子对与H+空轨道形成配位键，故吡咯能与盐酸反应；吡咯中有分子间氢键，沸点高于噻吩；
【小问3详解】
①CO是2由2个原子构成的分子，且有14个电子，与其互为等电子体的微粒有N2或CN 或；
②反应CO(aq)+Hb O2(aq) O2(aq)+Hb CO(aq)的平衡常数K=；
【小问4详解】
根据晶胞结构图，a位置铁原子数是，b位置铁原子数是，N原子数是1，能量越低越稳定，所以Cu可以完全替代该晶体中a位置铁产物稳定，化学式为Fe3CuN；
【小问5详解】
γ-Fe晶胞中铁原子位于顶点和面心，则每个晶胞中含有，平均7个晶胞中含有1个碳原子，则奥氏体中碳的质量分数约为。福州二中 2023—2024学年第三学段考试
高二年级 化学学科
原子量 Se：79 Zn：65 Fe：56
一、选择题(共48分， 1-12题每题各2分， 13-20题每题各3分)
1. 某元素基态原子3d轨道上有10个电子，则该基态原子价电子排布不可能是
A. 3d104s1 B. 3d104s2 C. 3s23p6 D. 4s24p2
2. 中国科技大学的科学家将C60分子组装在一单层分子膜表面，在﹣268℃时冻结分子的热振荡，利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图象．下列化合物分子中一定既含σ键又含π键的是（ ）
A. N2 B. CO2 C. C2H6O D. H2O2
3. 下列表达式错误的是（ ）
A. 甲烷的电子式：
B. 氮原子的L层电子轨道表示式:
C. 硫离子的核外电子排布式： ls22s22p63s23p4
D. 碳—12原子：126C
4. 共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力，下列物质：①；②SiO ；③石墨； ④金刚石； ⑤CaCl ； ⑥白磷， 其中含有两种作用力的组合是
A. ①③⑤⑥ B. ①③⑥ C. ②④⑥ D. ①②③⑥
5. 下列有关描述正确的是
A. 熔点：Na
C. 非金属性： F>N>O
D. 基态 Cr 原子的外围电子轨道表示式；
6. 下列各项叙述中，正确的是
A. 电负性相差越大的元素间越易形成离子键
B. AB 型的分子空间结构一定为平面三角形
C. 分子晶体中，分子间作用力越大，分子越稳定
D. 用于幽门螺旋杆菌示踪外围电子排布式为2s 2p
7. 制取催化剂 BCl3的原理为：B2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO。下列说法错误的是
A. 基态碳原子价电子轨道表示式为
B. BCl3分子的空间结构为平面三角形
C. Cl2中3p-3p轨道重叠示意图为
D. 手性异构体属于同分异构体
8. 下列说法正确的是
A. CO 电子式为
B. 由同种非金属元素组成的单质是非极性分子
C. 苯环中碳碳键的键长大于碳碳双键，小于碳碳单键，但能发生加成反应
D. H2O2分子结构如图：，可知H2O2是非极性分子
9. 冰晶胞中水分子空间排列方式与金刚石晶胞(晶胞结构如图所示)类似。下列有关冰晶胞的说法合理的是
A. 冰晶胞内水分子间以共价键相结合
B. 晶体冰与金刚石晶体硬度都很大
C. 冰分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是一种σ键
D. 氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似
10. CH4、NH3和N2H4均可作为燃料电池的燃料。下列说法错误的是
A. CH4、NH3和 N2H4中C、N杂化方式均相同
B. CH4、NH3和N2H4均为极性分子
C. CH4和 NH3的空间结构分别为正四面体形、三角锥形
D. 沸点：
11. 下列事实不能用键能的大小来解释的是
A. N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B. F2比O2更容易与H 反应
C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D. 稀有气体一般难发生反应
12. 下列关于物质性质或结构的比较错误的是
A. 硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅 B. 熔点：CI4>CBr4>CCl4>CF4
C. 沸点：H2O>H2S>H2Se D. 键角：NH> H3O+>H2O
13. 下列关于不同晶体的描述中正确的是
A. 在金刚石晶体中，每个C原子被12个六元碳环共用
B. 在 NaCl晶体中，每个Na+周围有8个距离最近且相等的Cl-
C. 含 1molH2O的冰中形成氢键的数目为4NA个
D. 在石墨晶体中，碳原子数与C-C键数之比为1：3
14. 我国科学家发现了一类由组成的磁性超导材料。下列说法正确的是
A. 时失去3d和4s轨道电子 B. Se原子核外有3个未成对电子
C. 的空间构型为正四面体形 D. 基态F原子的核外电子有9种空间运动状态
15. X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素， Xb+、Yb-、Z(b+1)-三种简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是
A. 原子半径： Z>Y>X B. 离子半径：
C. 气态氢化物的稳定性： D. Z(b+1) 的还原性一定强于 Yb
16. 某物质 A 的实验式为CoCl3·4NH3， 1molA 中加入足量的 AgNO3溶液中能生成1mol白色沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中不正确的是
A. Co3+与NH3、Cl-形成配位键 B. 配合物配位数为6
C. 该配合物可能是平面正方形结构 D. 此配合物可写成[Co (NH3) 4Cl2]Cl
17. 短周期元素 X、Y、Z原子序数依次增大，X元素基态原子有2个未成对电子，Y 元素基态原子核外p电子数比s电子数少1个，Z的一种“超原子” ()具有40个价电子，下列说法错误的是
A. 第一电离能： Y
18. 铁有δ、γ、α三种晶体结构，以下依次是δ、γ、α三种晶体在不同温度下转化的示意图。下列有关说法不正确的是
A. δ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有8个
B. γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个
C. α-Fe晶胞边长若为acm，γ-Fe晶胞边长若为bcm，则两种晶体密度比为b3∶a3
D. 将铁加热到1500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不相同
19. 某电池的电解液部分微观结构如图，“---”表示微粒间存在较强静电作用。M、N、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是
A. 未成对电子数： B. 电负性：
C. 最简单氢化物的沸点： D. 熔点：
20. 改性生物炭对含砷物质的不同吸附机制如图。下列说法正确的是
A. “静电吸引”中主要作用力为范德华力 B. “表面络合”中原子的杂化方式有2种
C. “氧化反应”中氧化剂为改性生物炭 D. “氢键形成”中分子间氢键有2种
二、填空题 (共52分，共4题)
21. 已知 A、B、C、D、E 是原子序数依次增大前四周期元素，其元素性质或原子结构如表：
A 原子核外电子分占 3 个不同能级， 且每个能级上排布的电子数相同
B 原子最高能级的不同轨道都有电子， 且自旋方向相同
C 在周期表所有元素中电负性最大
D 位于周期表中第 4 纵列
E 基态原子 M 层全充满， N 层只有一个电子
（1）A的最高价氧化物是___________分子。(填“极性”或“非极性”)该分子的杂化类型是___________
（2）B与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为___________(填元素符号)。B2O分子的空间构型是___________
（3）C气态氢化物稳定性是同族元素氢化物中最高的，其原因是___________。
（4）D 属于___________区的元素，该元素原子核外电子占据的最高能层符号是___________其基态原子的价层电子轨道表示式为___________。
（5）E 的基态原子的电子排布式为___________。E-e-=E+的过程中，失去的电子是基态E 中___________轨道上的电子。
22. 2015年10月，我国著名药学家屠呦呦因发现治疗疟疾新型药物青蒿素和双氢青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，成为首位获得诺贝尔科学奖的华人女科学家，震惊世界，感动中国。青蒿素(C H O )的结构如图甲所示。请回答下列问题：
（1）在基态O原子中，核外存在___________对自旋方向相反的电子。若将C原子的电子排布式写成 ，则违背了 ___________
（2）下列关于青蒿素的说法正确的是___________(填序号)。
a．青蒿素中既存在极性键又存在非极性键
b．在青蒿素分子中，所有碳原子均处于同一平面
c．图中数字标识的五个碳原子均只以σ键与其他原子成键
（3）在确定青蒿素结构的过程中，可采用硼氢化钠(NaBH4)作为还原剂，其制备方法为
①NaH为___________晶体，图乙是 NaH晶胞结构，则 NaH晶体的配位数是___________； 若晶胞棱长为a，则Na原子间最小核间距为___________。
②NaBH4结构如图丙所示， BH4 “中 B采用杂化类型___________
1mol NH4BH4含有 ___________mol配位键，立方氮化硼是超硬材料，熔点为3300°C．氮化铝(AlN)的熔点为2250℃，其熔点低于氮化硼的原因是 ___________。
（4）硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如下图所示。
1mol H3BO3晶体中含有 ___________ mol氢键。
（5）硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。科学家发现硼化镁在39k时呈超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。图丁是该晶体微观空间中取出的部分原子沿z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同-平面上。根据图示确定硼化镁的化学式为___________。
23. 环烷酸金属(Ti、Cu、Ni、Co、Sn、Zn) 盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。回答下列问题：
（1）钛单质存在两种堆积方式，α-Ti采用六方最密堆积，β-Ti采用体心立方堆积，鉴别晶体堆积方式的常用方法是___________。
（2）第2周期中基态原子与基态Co原子具有相同未成对电子数的元素名称是___________。
（3）Ni(CO)4的结构如图，其空间结构为___________该分子中σ键与π键个数比为___________。Ni(CO)4易溶于___________(填字母)。
A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．稀 H2SO4
（4）含有多个配位原子配位体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种 与EDTA形成的螯合物的结构如图所示，1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________个，其中提供孤电子对的原子为___________(写元素符号)。
（5）Co2+在水溶液中以 存在。向含 的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+，其原因是___________。
（6）Cu+与乙二胺形成的配离子有__________个σ键；
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为___________。
（7）①NiO的晶体结构如图所示， 其中坐标参数A为(0， 0， 0)， B为(1， 1， 0)， 则C的坐标参数为___________。
②若硒化锌晶体晶胞结构如图所示，其晶胞参数为apm，的密度为，则阿伏加德罗常数的值 ___________ (用含a、ρ的计算式表示)
24. 铁被誉为“工业之母”，铁也是人体必须的痕量元素之一。人体血液中血红蛋白中血红素结构如图
（1）血红素中铁微粒最外层电子排布式是___________。
（2）血红素结构中含有吡咯单元。吡咯能与盐酸反应，从结构角度解释原因 ___________。吡咯的沸点高于噻吩的原因是 ___________。
（3）CO的中毒是由于CO与血红蛋白(Hb)发生配位反应，其反应方程式可表示为：CO (aq) +Hb (aq) Hb CO(aq)。已知CO、O 与血红素(Hb) 的配位常数如下表：
CO O2
配位常数 K 2×107 5×104
①写出两种与CO互为等电子体的微粒的化学式 ___________。
②反应)的平衡常数K=___________。
（4）某Fe Ny的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物 转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2 所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为 ___________。
（5）奥氏体是碳无序地分布在γ-Fe中的间隙固溶体。 晶胞结构如图3，平均7个晶胞含有 1个碳原子，则奥氏体中碳的质量分数约为 ___________(列计算式)。
