蚌埠铁路中学2023-2024学年高二第二学期月考化学试卷
一、单项题：
1. 下列说法正确的是
①基态碳原子电子排布式违反了洪特规则
②最外层电子数为的元素都在元素化学性质都相似
③充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红光的主要原因，是电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光
④某价层电子排布为的基态原子，该元素位于周期表中第四周期第ⅥB族
⑤电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
A. ③⑤ B. ①②⑤ C. ②③④ D. ①⑤
2. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列有关说法正确的是
① ② ③ ④
A. 第一电离能：④>③>②>① B. 原子半径：①>②>③
C. ④单质只含有非极性共价键 D. 最高正化合价：③>②>①
3. 下列有关元素周期表的说法正确的是
A. 按照核外电子排布，可把元素周期表划分为s、 p、d、 f四个区
B. 元素周期表中，氟元素的电负性最大，第一电离能也最大
C. 元素周期表的各个周期总是从ns能级开始，以np能级结束
D. 元素周期表中，从第IIIB族到第IIB族的10个纵列的元素全都是金属元素
4. 某原子的轨道表示式如下,从中得到的信息错误的是（ ）
A. 有2个电子层
B. 有3种能量不同的电子
C. 最外层有3个电子
D. 有7种运动状态不同的电子
5. 下列说法正确的是
A. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
B. 第四周期基态原子末成对电子数为1的元素有4种
C. 基态B原子核外电子的运动状态有5种
D. ns能级的能量一定高于能级的能量
6. 下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A. M能层中有3s、3p、3d三个能级，共9个轨道，可容纳18种运动状态的电子
B. 在原子结构分层排布中，M层容纳电子数最多为18，最少为8
C. s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动
D. 114号元素是位于p区的金属元素，价电子排布式为
7. 下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（ ）
A. B. C. D.
8. 现有短周期主族元素X、Y、Z、R和T，原子序数依次增大。X电子只有一种自旋取向，Y原子价电子数是能层数的2倍，R、T均为s能级与p能级电子总数相等的原子。下列推断正确的是
A. 离子半径：T>R>Z B. 电负性：Y>Z>R
C. 第一电离能：R>Z>Y D. X和Z形成的化合物可能含非极性键
9. 六氟化硫在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，分子结构如图所示。下列有关六氟化硫的推测正确的是
A. 六氟化硫分子中各原子均为8电子稳定结构
B. 六氟化硫易溶于水
C. 六氟化硫分子中含极性键、非极性键
D 六氟化硫分子中6个S-F键键长、键能都相等
10. 下列关于键和键的说法中，错误的是
A. 键的电子云图形是轴对称的，键的电子云图形是镜面对称的
B. 键是原子轨道“头碰头”式重叠，键是原子轨道“肩并肩”式重叠
C. 两个p轨道不能形成键，只能形成键
D. H只能形成键，O可以形成键和键
11. 下列说法正确的是
A. 若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性
B. s轨道和p轨道重叠可以形成π键
C. 共价键都具有方向性
D. C2H4与Cl2的加成反应C2H4只涉及π键断裂
12. 下列关于键长、键角和键能说法中，不正确的是
A. 键角是描述分子立体结构的重要参数 B. 键长的大小与成键原子的半径有关
C. 键能越大，键长越长，共价键越牢固 D. 利用键能数据，可估算化学反应的能量变化
13. 下列描述中正确的是
A. 、CO、都是含极性键的极性分子
B. 双原子或多原子形成的气体单质中，一定有σ键，可能有π键
C. 中心原子采取杂化的分子，其空间结构一定是四面体形
D. 分子呈三角锥形，这是氮原子采取杂化的结果
14. 下列几组微粒互为等电子体的有
①N2和CO②NO+和CN-③CO2和CS2④N2O和CO2⑤BF3和SO3
A. 仅①②③ B. 仅④⑤ C. 仅①③④ D. ①②③④⑤
15. 同周期两种主族元素 X、Y 的逐级电离能（I）数据如下表所示：
电离能（kJ/mol） I1 I2 I3 I4 I5 ……
X 738 1451 7733 10540 13630 ……
Y 578 1817 2745 11575 14830 ……
下列有关说法正确的是
A. 电负性：X＜Y B. 与水反应剧烈程度: X＜Y
C. X 的最外层电子数为 1 D. Y的最高化合价为+2
16. 根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的立体构型正确的是
选项 分子式 中心原子杂化方式 价层电子对互斥模型 分子或离子的立体构型
A sp 直线形 直线形
B 平面三角形 三角锥形
C 四面体形 平面三角形
D 四面体形 正四面体形
A. A B. B C. C D. D
17. 下列曲线I-IV分别表示卤素的某种性质与核电荷数的关系，相关判断正确的是
A. 曲线I纵坐标可表示第一电离能 B. 曲线II纵坐标可表示电负性
C 曲线III纵坐标可表示元素最高正化合价 D. 曲线IV纵坐标表示物质熔点
18. 当一个碳原子连有四个不同原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是
A. B. C. D.
二、填空题(每空2分，共46分)
19. 按要求填空：
（1）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是___________，有___________种空间运动状态。
（2）Fe成为阳离子时首先失去___________轨道电子，Sm的价层电子排布式为，价层电子排布式为___________。
（3）某元素基态+3价离子的3d轨道为半充满，该元素符号为___________，其基态原子的核外电子排布式为___________。
20. W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素(只有Z是第四周期)，其元素性质或原子结构如表：
元素 元素性质或原子结构
W 基态原子L能层所有能级上电子数相同
R 第二周期元素基态原子中未成对电子最多
X 基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素
Y 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
Z 属于副族元素，且最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对
回答下列问题：
（1）W、Y的最高价氧化物对应的水化物酸性更强的是___________(填化学式)。
（2）W、R、X的简单氢化物中，三元素的原子的轨道杂化方式均为___________，键角由大到小的顺序是___________(用对应的分子式表示)，原因是___________。
（3）Z的价电子排布式为___________，Z位于元素周期表第___________族，属于___________区。
（4）R、X和Z元素的电负性由大到小的顺序是___________(填元素符号)。
21. 第四周期的元素在工业、农业、科学技术以及人类生活等方面有重要作用。回答下列问题：
（1）钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料等领域。
①周期表中铬位于钒旁边，基态铬原子的价层电子排布图为___________。
②是一种常见的催化剂，在合成硫酸中起到重要作用，其结构式如图所示：则分子中σ键和π键数目之比为___________。溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠()。与的空间构型相同，其中V原子的杂化方式为___________。
（2）①科学研究表明用作光催化剂可处理废水中的，则的电子式为___________。
②是一种储氢材料。第一电离能介于B、N之间的第2周期元素有___________种。
（3）“玉兔二号”月球车是通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作的。第ⅤA族的As元素可以形成多种含氧酸，如、等，请预测：键角：___________(填“>”“<”或“=”)。基态砷原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。
（4）常温下为无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂。推测是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
（5）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ge原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。蚌埠铁路中学2023-2024学年高二第二学期月考化学试卷
一、单项题：
1. 下列说法正确的是
①基态碳原子电子排布式违反了洪特规则
②最外层电子数为的元素都在元素化学性质都相似
③充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红光的主要原因，是电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光
④某价层电子排布为的基态原子，该元素位于周期表中第四周期第ⅥB族
⑤电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小
A. ③⑤ B. ①②⑤ C. ②③④ D. ①⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同；基态碳原子电子排布式违反了洪特规则，正确；
②最外层电子数为ns2的元素包括1s2、ⅡA族和过渡族的元素；元素化学性质不一定相同，故错误；
③充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红色光的主要原因，是电子由激发态向基态跃迁时发射的红色光线，故错误；
④根据洪特规则的特例，不存在价层电子排布式为的基态原子，应该为的原子位于周期表中第四周期第ⅥB族，故错误；
⑤电子云图中的小黑点代表电子在核外空间区域内出现的机会，小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小，故正确；
故选D。
2. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列有关说法正确的是
① ② ③ ④
A. 第一电离能：④>③>②>① B. 原子半径：①>②>③
C. ④的单质只含有非极性共价键 D. 最高正化合价：③>②>①
【答案】B
【解析】
【分析】根据电子排布式可知，①为Mg原子；②为Al原子；③为F原子；④为Ne原子；
【详解】A．第一电离能的顺序为④>③>①>②，选项A错误；
B．原子半径的顺序为①>②>③，选项B正确；
C．④为单原子分子，无共价键，选项C错误；
D．③为F元素，无正化合价，选项D错误；
答案选B。
3. 下列有关元素周期表说法正确的是
A. 按照核外电子排布，可把元素周期表划分为s、 p、d、 f四个区
B. 元素周期表中，氟元素的电负性最大，第一电离能也最大
C. 元素周期表的各个周期总是从ns能级开始，以np能级结束
D. 元素周期表中，从第IIIB族到第IIB族的10个纵列的元素全都是金属元素
【答案】D
【解析】
【详解】A.按核外电子排布可将元素周期表分为s区、p区、d区、f区、ds区，A错误；
B.同一主族从上到下，电负性逐渐减小，同一周期从左到右，电负性逐渐增大，所以氟的电负性最大。同周期从左往右，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐减小，核对外层电子的有效吸引依次增强，第一电离能增强，同主族元素自上而下，核外电子层逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子越来越容易失去电子，第一电离能减小，氦元素的第一电离能最大，B错误；
C.元素周期表的各个周期总是从ns能级开始，不一定np能级结束，如第一周期从1s能级开始，以1s能级结束，C错误；
D.元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是过渡元素，过渡元素全部为金属元素，D正确；
故选D。
4. 某原子的轨道表示式如下,从中得到的信息错误的是（ ）
A. 有2个电子层
B. 有3种能量不同的电子
C. 最外层有3个电子
D. 有7种运动状态不同的电子
【答案】C
【解析】
【分析】从该原子的轨道式上，可以知道该原子核外电子数为7，该原子为氮原子。
【详解】A．该原子有两个电子层分别为K、L层，A正确；
B．核外电子的能级为1s、2s、2p能级，同一能级上的电子能量相同，电子在各能级的能量关系：1s<2s<2p，故有3种能量不同的电子，B正确；
C．该原子最外层有5个电子，C错误；
D．该原子核外有7个电子，故有7种不同运动状态的电子，D正确；
答案选C。
5. 下列说法正确的是
A. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
B. 第四周期基态原子末成对电子数为1的元素有4种
C. 基态B原子核外电子的运动状态有5种
D. ns能级的能量一定高于能级的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A．2p、3p、4p能级的轨道数均为3，轨道数和所在能层无关，故A错误；
B．价层电子为4s1、3d14s2、3d54s1、3d104s1、4s24p1、4s24p5，均为第四周期基态原子末成对电子数为1的元素，故B错误；
C．基态B原子核外电子数为5，电子的运动状态有5种，故C正确；
D．根据能级交错，ns能级的能量不一定高于能级的能量，故D错误；
故答案为：C。
6. 下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A. M能层中有3s、3p、3d三个能级，共9个轨道，可容纳18种运动状态的电子
B. 在原子结构分层排布中，M层容纳电子数最多为18，最少为8
C. s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动
D. 114号元素是位于p区的金属元素，价电子排布式为
【答案】A
【解析】
【详解】A．M能层中有3s、3p、3d三个能级，共1+3+5=9个轨道，可容纳2×9=18种运动状态的电子，故A正确；
B．在原子结构分层排布中，M层容纳电子数最多为18，但最少容纳电子数不是8，故B错误；
C．s电子绕核运动，其轨道为球形，而p电子轨道为哑铃形，不止在面上运动，故C错误；
D．114号元素是位于p区的金属元素位于第ⅣA族，价电子排布式为，故D错误；
故答案为：A。
7. 下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AD微粒都是Mg原子失去一个电子后得到的，但是A微粒能量高于D，稳定性D＞A，所以失电子能量D＞A；BC都是原子，但是B是基态、C是激发态，能量：C＞B，稳定性B＞C，所以失去一个电子能量：B＞C；D为Mg+、B为Mg原子，D再失去电子所需能量就是Mg原子的第二电离能，B失去一个电子的能量是Mg原子的第一电离能，其第二电离能大于第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量D＞B，通过以上分析知，电离最外层一个电子所需能量最大的是D，故答案为D。
【点睛】能量越高越不稳定，越易失电子；原子的第一电离能、第二电离能、第三电离能···依次增大。
8. 现有短周期主族元素X、Y、Z、R和T，原子序数依次增大。X的电子只有一种自旋取向，Y原子价电子数是能层数的2倍，R、T均为s能级与p能级电子总数相等的原子。下列推断正确的是
A. 离子半径：T>R>Z B. 电负性：Y>Z>R
C. 第一电离能：R>Z>Y D. X和Z形成的化合物可能含非极性键
【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R和T，X的电子只有一种自旋取向为H，Y原子价电子数是能层数的2倍Y为C，R、T均为s能级与p能级电子总数相等的原子分别为O、Mg，则剩下的Z为N。
【详解】A．离子核外电子层数越多半径越大，电子层数相同时核电荷数越大半径越小则半径由大到小为N3-＞O2-＞Mg2+，故A错误；
B．同周期元素核电荷数越大电负性越大，电负性O＞N＞C，故B错误；
C．C、N、O同周期电负性整体呈现增大趋势，但N的2p轨道半充满更稳定，第一电离能在三种元素中最大，故C错误；
D．H和N形成的肼中就含有非极性键，故D正确；
故答案为：D。
9. 六氟化硫在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，分子结构如图所示。下列有关六氟化硫的推测正确的是
A. 六氟化硫分子中各原子均为8电子稳定结构
B. 六氟化硫易溶于水
C. 六氟化硫分子中含极性键、非极性键
D. 六氟化硫分子中6个S-F键键长、键能都相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．S原子最外层有6个电子，F原子最外层有7个电子，S与6个F原子形成6个共价键，使SF6分子中F原子为8电子稳定结构，而S原子最外层为12个电子，不是8电子稳定结构，A错误；
B．SF6分子高度对称，属于非极性分子，而H2O分子是极性分子，根据相似相溶原理可知：由非极性分子构成的物质易溶于由非极性分子构成的物质中，由极性分子构成的物质中易溶于由极性分子构成的物质中，因此六氟化硫难溶于水，B错误；
C．同种元素的原子形成的共价键是非极性键，不同种元素的原子形成的共价键是极性键。在六氟化硫分子中含有的化学键是S-F键都是极性键，不存在非极性键，C错误；
D．六氟化硫分子中含有的6个S-F键都是σ键，物质为正八面体结构，因此S-F键的键长、键能都相等，D正确；
故合理选项是D。
10. 下列关于键和键的说法中，错误的是
A. 键的电子云图形是轴对称的，键的电子云图形是镜面对称的
B. 键是原子轨道“头碰头”式重叠，键是原子轨道“肩并肩”式重叠
C. 两个p轨道不能形成键，只能形成键
D. H只能形成键，O可以形成键和键
【答案】C
【解析】
【详解】A．σ键的电子云图形以形成共价键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键的电子云图形不变，为轴对称，π键电子云由两块组成，分别位于由原子核构成平面的两侧，为镜面对称，A正确；
B．σ键电子云重叠程度较大，以头碰头方式重叠，π键电子云重叠程度较小，以肩并肩方式重叠，B正确；
C．两个p轨道可以以头碰头方式形成σ键，也可以以肩并肩方式形成π键，C错误；
D．H原子只有1个电子，位于1s轨道上，电子云形状为球形，和其他原子形成共价键时，只能以头碰头方式重叠，即只能形成σ键，O原子p轨道上的价电子，可以以头碰头方式形成σ键，也可以以肩并肩方式形成π键，D正确；
故答案选C。
11. 下列说法正确的是
A. 若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性
B. s轨道和p轨道重叠可以形成π键
C. 共价键都具有方向性
D. C2H4与Cl2的加成反应C2H4只涉及π键断裂
【答案】D
【解析】
【详解】A．硫原子最外层只有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，其氢化物只能是H2S，写成H3S分子，违背了共价键的饱和性，故A错误；
B．s轨道和p轨道只能头碰头重叠，只能形成σ键，故B错误；
C．s轨道和s轨道形成的σ键没有方向性，因s电子云为球形，故H2分子中的H-H无方向性，故C错误；
D．C2H4与Cl2的加成反应只有C2H4中π键断裂其他σ键不断裂，故D正确；
答案选D
12. 下列关于键长、键角和键能的说法中，不正确的是
A. 键角是描述分子立体结构的重要参数 B. 键长的大小与成键原子的半径有关
C. 键能越大，键长越长，共价键越牢固 D. 利用键能数据，可估算化学反应的能量变化
【答案】C
【解析】
【详解】A．键角是描述分子立体结构的重要参数，如CO2中的2个C=O键的夹角为180°，故分子为直线形分子，故A正确；
B．键长的大小与成键原子的半径有关，如Cl原子半径小于I原子半径，Cl-Cl键的键长小于I-I键的键长，此外，键长还和成键数目有关，成键数目越多，键长越短，故B正确；
C．键能越大，键长越短，共价键越强，共价化合物越稳定，故C错误；
D．=反应物总键能-生成物总键能，利用键能数据，可估算化学反应的能量变化，故D正确；
故答案为：C。
13. 下列描述中正确的是
A. 、CO、都是含极性键的极性分子
B. 双原子或多原子形成的气体单质中，一定有σ键，可能有π键
C. 中心原子采取杂化的分子，其空间结构一定是四面体形
D. 分子呈三角锥形，这是氮原子采取杂化的结果
【答案】B
【解析】
【详解】A．、CO为极性分子但为非极性分子，故A错误；
B．氢气、氯气分子中有有σ键，氮气、氧气分子有σ键有π键，故B正确；
C．中心原子采取杂化的分子，其空间结构可能为四面体形、三角锥形、V形，故C错误；
D．分子呈三角锥形，价层电子对数为，氮原子采取杂化，故D错误；
故答案为：B。
14. 下列几组微粒互为等电子体的有
①N2和CO②NO+和CN-③CO2和CS2④N2O和CO2⑤BF3和SO3
A. 仅①②③ B. 仅④⑤ C. 仅①③④ D. ①②③④⑤
【答案】D
【解析】
【分析】等电子体的两个显著特点为原子总数相同和价电子总数相同；①N2和CO的原子总数均为2，价电子数均为10，它们是等电子体；②NO+和CN-的原子总数均为2，价电子数均为10，它们是等电子体；③CO2和CS2的原子总数均为3，价电子数均为16，它们是等电子体；④N2O和CO2的原子总数均为3，价电子数均为16，它们是等电子体；⑤BF3和SO3的原子总数均为4，价电子数均为24，它们是等电子体。
【详解】A．①②③④⑤均互为等电子体，A错误；
B．①②③④⑤均互为等电子体，B错误；
C．①②③④⑤均互为等电子体，C错误；
D．①②③④⑤均互为等电子体，D正确；
故选D。
15. 同周期两种主族元素 X、Y 的逐级电离能（I）数据如下表所示：
电离能（kJ/mol） I1 I2 I3 I4 I5 ……
X 738 1451 7733 10540 13630 ……
Y 578 1817 2745 11575 14830 ……
下列有关说法正确的是
A. 电负性：X＜Y B. 与水反应剧烈程度: X＜Y
C. X 的最外层电子数为 1 D. Y的最高化合价为+2
【答案】A
【解析】
【分析】从表中电离能的数据，可知X为第ⅡA族元素，Y为ⅢA族元素，原子序数X＜Y。
【详解】A．同周期主族元素从左到右，随着核电荷数的增加电负性逐渐增强，电负性：X＜Y，A正确；
B．同周期主族元素从左到右，随着核电荷数的增加金属性逐渐减弱，与水反应剧烈程度: X＞Y，B错误；
C．X为第ⅡA族元素，最外层电子数为2，C错误；
D．Y为ⅢA族元素，Y的最高化合价为+3，D错误；
答案选A。
16. 根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的立体构型正确的是
选项 分子式 中心原子杂化方式 价层电子对互斥模型 分子或离子的立体构型
A sp 直线形 直线形
B 平面三角形 三角锥形
C 四面体形 平面三角形
D 四面体形 正四面体形
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．价层电子对数，有1对孤对电子，杂化方式，价层电子对互斥模型为平面三角形，分子立体构型为V形，故A错误；
B．价层电子对数数为3，无孤对电子，杂化方式，价层电子对互斥模型为平面三角形，分子的立体构型为平面三角形，故B错误；
C．价层电子对数数为，无孤对电子，杂化方式，价层电子对互斥模型为平面三角形，离子的立体构型为平面三角形，故C错误；
D．价层电子对数数为，无孤对电子，杂化方式，价层电子对互斥模型为四面体形，离子的立体构型为正四面体形，故D正确；
故答案为：D。
17. 下列曲线I-IV分别表示卤素的某种性质与核电荷数的关系，相关判断正确的是
A. 曲线I纵坐标可表示第一电离能 B. 曲线II纵坐标可表示电负性
C. 曲线III纵坐标可表示元素最高正化合价 D. 曲线IV纵坐标表示物质熔点
【答案】B
【解析】
【详解】A．同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此第一电离能F>Cl>Br，与图示不符，故A错误；
B．元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性：F>Cl>Br，则电负性：F>Cl>Br，与图示相符，故B正确；
C．F元素无正价，故C错误；
D．F2、Cl2、Br2均是分子晶体，相对分子质量越大，熔沸点越高，因此熔沸点：Br2>Cl2>F2，与图示不符，故D错误；
答案选B。
18. 当一个碳原子连有四个不同原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意A中手性碳原子为（标星号下同）、B中手性碳、C中的手性碳为，D中的手性碳为
综上所述有2个手性碳的答案为C；
故选C。
二、填空题(每空2分，共46分)
19. 按要求填空：
（1）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是___________，有___________种空间运动状态。
（2）Fe成为阳离子时首先失去___________轨道电子，Sm的价层电子排布式为，价层电子排布式为___________。
（3）某元素基态+3价离子的3d轨道为半充满，该元素符号为___________，其基态原子的核外电子排布式为___________。
【答案】（1） ①. N ②. 10
（2） ①. 4s ②.
（3） ①. Fe ②. 1s22s22p63s23p63d64s2
【解析】
小问1详解】
基态K原子中，核外电子占据最高能层为第4层的符号是N，核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、4s轨道，有1+1+3+1+3+1=10种空间运动状态的电子；
【小问2详解】
金属原子变为阳离子，首先失去最外层电子，故Fe优先失去4s轨道上的电子，Sm的价层电子排布式为，是Sm失去三个电子形成的其价层电子排布式为；
【小问3详解】
某元素基态+3价离子的3d轨道为半充满，则该3价离子的价电子为3d5，基态原子价电子为3d64s2，是Fe，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
20. W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素(只有Z是第四周期)，其元素性质或原子结构如表：
元素 元素性质或原子结构
W 基态原子L能层所有能级上电子数相同
R 第二周期元素基态原子中未成对电子最多
X 基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素
Y 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
Z 属于副族元素，且最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对
回答下列问题：
（1）W、Y的最高价氧化物对应的水化物酸性更强的是___________(填化学式)。
（2）W、R、X的简单氢化物中，三元素的原子的轨道杂化方式均为___________，键角由大到小的顺序是___________(用对应的分子式表示)，原因是___________。
（3）Z价电子排布式为___________，Z位于元素周期表第___________族，属于___________区。
（4）R、X和Z元素的电负性由大到小的顺序是___________(填元素符号)。
【答案】（1）H2CO3
（2） ①. sp3 ②. ③. 中心原子的杂化方式相同，CH4分子中没有孤电子对，NH3分子中有1个孤电子对，H2O两个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力比成键电子对对成键电子对的排斥力大，所以孤电子对数目越多，分子的键角越小
（3） ①. 3d104s1 ②. ⅠB ③. ds
（4）O＞N＞Cu
【解析】
【分析】W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，W元素基态原子L能层所有能级上电子数相同，则W为C元素；R为第二周期元素基态原子中未成对电子最多，为N元素；X基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素，X为O元素；Y元素价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，则Y为Si元素；Z元素属于副族元素，且最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对，则Z元素为Cu元素；通过以上分析知，W、R、X、Y、Z分别是C、N、O、Si、Cu元素。
【小问1详解】
C、Si同主族，随着核电荷数增大非金属性减弱，最高价氧化物水化物酸性也逐渐减弱，因此H2CO3酸性更强；
小问2详解】
W、R、X的简单氢化物分子中的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数目越多，分子的键角越小，键角由大到小的顺序是，原因是：中心原子的杂化方式相同，CH4分子中没有孤电子对，NH3分子中有1个孤电子对，H2O两个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力比成键电子对对成键电子对的排斥力大，所以孤电子对数目越多，分子的键角越小。
【小问3详解】
Z为Cu，价电子排布式为3d104s1，位于第ⅠB族，属于ds区；
【小问4详解】
N、O为非金属元素，Cu为金属元素，Cu电负性最小，从左到右，同周期电负性递增，则电负性由大到小的顺序是O＞N＞Cu。
21. 第四周期的元素在工业、农业、科学技术以及人类生活等方面有重要作用。回答下列问题：
（1）钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料等领域。
①周期表中铬位于钒旁边，基态铬原子的价层电子排布图为___________。
②是一种常见的催化剂，在合成硫酸中起到重要作用，其结构式如图所示：则分子中σ键和π键数目之比为___________。溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠()。与的空间构型相同，其中V原子的杂化方式为___________。
（2）①科学研究表明用作光催化剂可处理废水中的，则的电子式为___________。
②是一种储氢材料。第一电离能介于B、N之间的第2周期元素有___________种。
（3）“玉兔二号”月球车是通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作的。第ⅤA族的As元素可以形成多种含氧酸，如、等，请预测：键角：___________(填“>”“<”或“=”)。基态砷原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。
（4）常温下为无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂。推测是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
（5）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ge原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
【答案】（1） ①. ②. 3：2 ③. sp3
（2） ①. ②. 3
（3） ①. ＜ ②. 哑铃
（4）非极性 （5）+1或-1
【解析】
【小问1详解】
铬元素的原子序数为24，基态铬原子的价电子排布式为3d54s1，价电子排布图为；单键是σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，由五氧化二钒的结构式可知，分子中σ键和π键数目之比为6:4=3:2；磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则磷酸根离子的空间构型为正四面体形，则钒酸根离子的空间构型为正四面体形，钒原子的杂化方式为sp3杂化；
【小问2详解】
氰酸根离子中碳原子和氮原子的最外层都为8e-稳定结构，电子式为，同周期元素随核电荷数增大第一电离能总体呈增大趋势，第ⅡA、ⅤA族元素第一电离能比同周期相邻元素大，因此第一电离能介于B、N之间的有Be、C、O3种；
【小问3详解】
、中心原子均为As，前者价层电子对数为有1对孤对电子，后者价层电子对数为无孤对电子，两者中心原子杂化方式相同，孤对电子对成键电子对的斥力较大，因此键角＜；基态As原子最高能级为4p，其电子云呈哑铃形；
【小问4详解】
根据相似相溶原理常温下为无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂，则的极性与水不同，为非极性分子；
【小问5详解】
基态Ge原子的价电子为4s24p2，p能级三个轨道中存在2个自旋方向相同的孤电子，所以自旋磁量子数的代数和为+1或-1。
