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安徽省合肥市第七中学2023-2024学年高二下学期第一次段考化学试题（Word版附解析）
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分值：100分，考试时间：75分钟
可能用到的相对原子质量：Li-7 C-12 O-16 F-19 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Cu-64 As-75
一、选择题(本大题共18题，每题3分，共54分)
1. 科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是
A. “天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第IA族元素
B. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分FeO
C. 我国科学家由嫦娥五号待回的月壤样品中，首次发现了天然玻璃纤维，该纤维中的主要氧化物SiO2属于分子晶体
D. 冰的密度比干冰的密度小，主要原因是冰分之间存在氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A．Xe是稀有气体，位于0族，A错误；
B．Fe2O3为红棕色固体、FeO为黑色固体，赤铁矿呈红棕色，赤铁矿的主要成分是Fe2O3而不是FeO，B错误；
C．SiO2由原子直接构成，不存在离子键，属于共价晶体，C错误；
D．冰中存在氢键，具有方向性和饱和性，其体积变大，导致其密度小于水，D正确；
故答案为：D。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. HClO的电子式：
B. 中子数为10的氧原子：
C. 分子的VSEPR模型：
D. 基态N原子的价层电子排布图：
【答案】C
【解析】
【详解】A．HClO的电子式为，A正确；
B．中子数为10的氧原子：，B正确；
C．NH3分子中有1对孤电子对，N还连接有3个氢 3H原子，因此NH3的VSEPR模型为四面体型，C错误；
D．基态N原子的价层电子排布为2s22p3，其电子排布图为，D正确；
故选C。
3. 侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。其反应原理为。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：
B. 中氧原子采取杂化
C. 、都是非极性分子，是极性分子
D. 键角：
【答案】B
【解析】
【详解】A．核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，Na+、O2-的电子层结构相同，但O的核电荷数比Na小，所以简单离子半径：Na+＜O2−，A错误；
B．中O原子价层电子对数=2+=4，采取sp3杂化，B正确；
C．H2O为V形，NH3为三角锥，两者是极性分子，C错误；
D．H2O与NH3价层电子对数均为4，H2O有2对孤电子对，NH3有1对孤电子对，孤电子对越多，排斥力越大，键角越小，所以键角：H2O＜NH3，D错误；
故选B。
4. 已知的空间结构为V形，分子中正电中心和负电中心不重合。则下列关于和的说法不正确的是
A. 和分子的共价键均为非极性键
B. 是极性分子，而是非极性分子
C. 在水中的溶解度比大
D. 在中的溶解度比在水中的大
【答案】D
【解析】
【详解】A．O3和O2中只有O原子，分子中的共价键都是非极性键，A正确；
B．O3正负电荷中心不重合，为极性分子，O2正负电荷中心重合，为非极性分子，B正确；
C．O3为极性分子，O2为非极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，O3在水中的溶解度比O2大，C正确；
D．CCl4为非极性分子，O3为极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，O3在四氯化碳中的溶解度小于在水中的溶解度，D错误；
故答案选D。
5. 下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是
A. 金刚石和二氧化碳B. NaBr和HBr
C. 氯气和KClD. 甲烷和
【答案】D
【解析】
【详解】A．金刚石是共价键结合的共价晶体，二氧化碳是含有共价键的分子晶体，A错误；
B．溴化钠是离子晶体含有离子键，溴化氢是分子晶体含有共价键，B错误；
C．氯气是分子晶体，含有共价键，氯化钾是离子晶体，含有离子键， C错误；
D．CH4和H2O都是分子晶体，都只含共价键，D正确；
故选：D。
6. 下列说法正确的是
A. 中σ键类型为“头碰头”形式形成的s-pσ键和p-pσ键
B. 元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的10个纵列元素都是金属元素
C. 分子呈正四面体，键角为109°28＇
D. 是含有极性键和非极性键的非极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．中每个C都是sp2杂化的，每一个sp2杂化轨道是一个平面三角形轨道，有两个与氢原子的1s轨道“头碰头”形成σ键（这就是那四个C-H键），两个C剩余的sp2杂化轨道“头碰头”形成σ键，这是C=C中的一个键，另一个则是C原子没有杂化的p轨道“肩并肩”形成的p-pπ键，A错误；
B．元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的10个纵列元素都是金属元素，B正确；
C．的空间构型为正四面体形，键角是60°，C错误；
D．的结构不对称，是含有极性键和非极性键的极性分子，D错误；
故选B。
7. 最简单的氨基酸是甘氨酸()，它是人体非必需的一种氨基酸。下列有关说法错误的是
A. 1个分子中σ键与π键数目比为8∶1B. 碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2
C. 分子间可以形成不止3种类型的氢键D. 易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂
【答案】A
【解析】
【详解】A． 单键为σ键，双键中，一个是σ键，一个是π键，则1个甘氨酸分子中σ键与π键数目比为9∶1，故A错误；
B．碳原子形成4个单键时，价层电子对数为4，采取sp3杂化；碳原子形成2个单键和1个双键时，价层电子对数为3，此时采取sp2杂化，故B正确；
C．氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，故分子间可以形成不止3种类型的氢键，故C正确；
D．甘氨酸既含有-NH2，又含有-COOH，甘氨酸在极性溶剂中以两性离子和-COO-形式存在，故易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂，故D正确；
故选A。
8. 由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示，甲分子中所有原子共平面，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法错误的是
A. 通常状况下，由于甲分子间形成氢键使甲呈固态
B. 为直线形分子，其中2个Y原子均采取sp杂化
C. 由于甲分子中所有原子共平面，所以甲分子中Z的杂化方式为
D. 电负性：ZZ>Y
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为短周期主族元素且原子序数依次增大，X半径最小，只连一个键，X为H元素；Y连4个键，Y为C元素； Z形成3个共价键，Z为N元素；W形成2个共价键，W为O元素，以此来解答。
【详解】由上述分析，X、Y、Z、W分别为H、C、N、O；
A．化合物甲为尿素，分子间形成氢键使熔点变高，甲呈固态，故A正确；
C．(YZ)2的结构式为N≡C-C≡N，为直线形分子，两个C均采用sp杂化，故B正确；
C．尿素分子中所有原子共平面，所以甲分子中N的杂化方式为，故C正确；
D．电负性：NO>C，故D错误。
答案选D。
9. 3-氨基-1-金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病)，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子中0原子和N原子均为杂化
B. 分子中的键角大于的键角
C. 分子中的极性大于的极性
D. 分子中含有手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A． 分子中O原子和N原子的价层电子对数均为4，故均为杂化，A正确；
B．N有一对孤对电子，O有两对孤对电子，孤对电子对成键电子排斥，键角变小，O的孤对电子多，排斥作用大，分子中的键角小于的键角，B不正确；
C．电负性O＞N＞H，分子中的极性大于的极性，C正确；
D．手性碳原子一定是饱和碳原子，手性碳原子所连接的四个基团要是不同的。则分子中含有手性碳原子、例如 ，D正确；
答案选B。
10. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表：
下列叙述正确的是
A. X、Y元素的金属性X＜Y
B. W的氢化物比同族其它元素的氢化物稳定，是因为W的氢化物中存在氢键
C. Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D. 一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
【答案】D
【解析】
【分析】
根据表格信息得出X为Mg，Y为Al，Z为N，W为O。
【详解】A. X、Y元素的金属性Mg＞Al，故A错误；
B. W的氢化物比同族其它元素的氢化物稳定，是由于氧非金属性强，H－O键键长短，键能大，与氢键没有关系，故B错误；
C. Y的最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝不能溶于稀氨水，故C错误；
D. 一定条件下，氧气和氨气反应可知生成氮气和水，故D正确。
综上所述，答案为D。
【点睛】氢化物稳定性主要看非金属性，非金属越强，其气态氢化物越稳定。
11. 下列对分子结构与性质的描述中，不正确的是
A. 碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释
B. 某元素气态基态原子逐级电离能()分别为578、1817、2745、11575、14830、18376，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是
C. 一个晶胞中含有8个分子
D. 青蒿素的分子式为，结构如图所示，该分子中包含7个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A．碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子，难溶于极性溶剂水，所以都可用“相似相溶”规律解释，故A项正确；
B．某元素气态基态原子的逐级电离能()分别为578、1817、2745、11575、14830、18376，在第三和第四电离能之间发生突变，该元素最外层有3个电子，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是，故B项正确；
C．C60 晶体为面心立方，因此1个晶胞中含有4个C60分子，故C项错误；
D．手性碳原子连接的4个原子或原子团互不相同，根据青蒿素的结构图，可知该分子中包含7个手性碳原子，如图：，故D项正确；
故选C。
12. 参考下表键能数据和晶体硅与二氧化硅结构模型，估算反应的为
A. -989.2kJ/mlB. +989.2kJ/mlC. -61.2kJ/mlD. -245.2kJ/ml
【答案】A
【解析】
【详解】根据晶体结构模型可知，晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体，每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键，1个Si原子提供个Si-Si键，所以1ml晶体硅中含有Si-Si键，二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键，1ml二氧化硅晶体中含有4mlSi-O键，反应热△H＝反应物总键能－生成物总键能，所以反应Si(s)+O2(g)＝SiO2(s)的反应热△H＝176kJ/ml×2ml+498.8kJ/ml-460kJ/ml×4＝－989.2 kJ/ml；
故选A。
13. 石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，破坏平面结构转化为如图所示的氧化石墨烯。下列说法正确的是
A. 石墨烯是一种新型化合物
B. 石墨烯中，碳原子与键数目之比为1：3
C. 键角大小：
D. 在水中的溶解度：石墨烯>氧化石墨烯
【答案】C
【解析】
【详解】A．石墨烯是一种由单层碳原子构成的单质，不是化合物，故A错误；
B．石墨烯是碳原子单层片状新材料，其中每个C周围形成3个C-C键，每个C-C键被2个C原子共用，所以碳原子与键数目之比为2:3，故B错误；
C．石墨烯中的碳原子与相邻碳原子的键角为，氧化石墨烯中1个碳原子连4个碳原子且形成四面体结构，键角接近，所以键角大小：α＞β，故C正确；
D．氧化石墨烯中的氧原子与水中的氢原子、氧化石墨烯中的氢原子与水中的氧原子都可以形成氢键，所以在水中的溶解度：石墨烯＜氧化石墨烯，故D错误；
故答案为：C。
14. Ga和As均位于元素周期表第四周期，砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等，其晶胞结构如图所示，其中原子1的分数坐标为(0，0，0)。下列说法错误的是
A. 原子3的分数坐标为
B. 基态Ga原子的价层电子排布式为
C. GaAs的熔点为1238℃，硬度大，晶体类型为共价晶体
D. 若晶胞边长为apm，则晶胞中Ga和As之间的最短距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，原子3在x、y、z轴上的投影分别为、、，坐标为，A正确；
B．Ga是31号元素，基态Ga原子的价层电子排布式为，B正确；
C．GaAs的熔点为1238℃，硬度大，熔点高、硬度大，故晶体类型为共价晶体，C正确；
D．根据晶胞结构可知晶胞中Ga和As之间的最短距离为体对角线的，若晶胞边长为apm，则晶胞中Ga和As之间的最短距离为，D错误；
故选D。
15. 离子液体是指由体积较大的阴、阳离子组成，并且在室温或接近室温下呈液态的盐，也称为低温熔融盐。有许多优点，例如难挥发，有良好的导电性，可作溶剂、电解质、催化剂等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体，结构简式如图，下列关于它的叙述正确的是
或
A. 该新型化合物含有的C、N、P元素均为杂化
B. 1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐属于含共价键的离子化合物
C. 电负性：F>N>H>C
D. 该新型化合物的组成元素全部位于元素周期表p区
【答案】B
【解析】
【详解】A．该新型化合物中存在碳碳双键，为平面构型，有sp2杂化，A错误；
B．1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐含有阴阳离子，属于离子化合物，离子内部含有共价键，属于含共价键的离子化合物，B正确；
C．H的1s轨道为半充满稳定结构，第一电离能反常大，属于有关元素的第一电离能为：F>N> H > C，C错误；
D．该新型化合物的组成元素中，H位于s区，C、N、F、P位于元素周期表p区，D错误；
故选B。
16. 下列对一些实验事实的理论解释错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．两种晶体都是共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，原子半径：CB．氟的电负性大于氯的电负性，F-C的极性大于Cl-C的极性，导致羧基中羟基的极性更大，更易电离出，酸性：，B正确；
C．C-F的键能比C-H的键能大，键能越大，化学性质越稳定，则聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，C正确；
D．对羟基苯甲醛受距离影响无法形成分子内氢键而形成分子间氢键，熔沸点更高，而邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键而熔沸点较低，D错误；
故选D。
17. 化合物可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 元素电负性：B. 氢化物沸点：
C. 第一电离能：D. 和的空间结构均为三角锥形
【答案】A
【解析】
【分析】E在地壳中含量最多为氧元素，X的基态原子价层电子排布式为，所以， ，X为镁或者 ，X为锂，Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为氮或磷，Y和M同族所以为氮或磷，根据X与M同周期、化合价之和为零，可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。
【详解】A．元素电负性：氧大于氮大于氢，A正确；
B．磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体，氨气、水固体中都存在氢键沸点高，磷化氢没有氢键沸点低，所以氢化物沸点：冰大于氨大于磷化氢，B错误；
C．同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大，当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大，所以氮大于氧大于镁 ，C错误；
D．价层电子对为 ，有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，价层电子对为，没有孤电子对，空间结构为平面三角形，D错误；
故选A。
18. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为D. 取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确；
B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；
C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；
D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；
答案选C。
二、非选择题(共3题，共46分)
19. 现有五种元素A、B、C、D、E，其中A、B、C为三个不同周期的短周期元素，E为第四周期元素。请根据下列相关信息，回答下列问题：
（1）C基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有___________个伸展方向，C的简单离子核外有___________种运动状态不同的电子。
（2）已知氮元素与A形成的为离子化合物，写出其电子式___________。
（3）难溶于二硫化碳，简要说明理由___________。
（4）分子的空间构型为___________，分子的VSEPR模型名称为___________。
（5）下列气态分子、、和中，其键角由大到小的顺序为___________。
【答案】（1） ①. 3 ②. 18
（2） （3）分子为极性分子、为非极性分子，根据相似相溶原理可知，难溶于
（4） ①. V形 ②. 四面体形
（5）
【解析】
【分析】A、B、C、D、E五种元素中A、B、C为三个不同周期的短周期元素，E为第四周期元素，A元素核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H元素；B原子核外p电子数与s电子数相等，则B为O元素；C基态原子的价电子排布为nsn-1npn+1，则n=3，C为S元素；D能层数与硫相同，且电负性比硫大，则D为Cl元素；E元素的主族序数与周期数的差为1，且第一电离能比同周期相邻两种元素都大，则E为As元素，据此分析解题。
【小问1详解】
硫元素的原子序数为16，基态原子的价电子排布式为3s23p4，3p电子云在空间有3个方向；硫离子核外有18个电子，由泡利不相容原理可知，离子核外有18种运动状态不同的电子，故答案为：3；18；
小问2详解】
氮元素与A形成的为离子化合物，写出其电子式，故答案为：；
【小问3详解】
过氧化氢分子为结构不对称的极性分子、二硫化碳为结构对称的非极性分子，根据相似相溶原理可知，极性分子过氧化氢难溶于非极性分子二硫化碳，故答案为：分子为极性分子、为非极性分子，根据相似相溶原理可知，难溶于；
【小问4详解】
硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形；三氯化砷分子中砷原子的价层电子对数为4，则分子的VSEPR模型名称为四面体形，故答案为：V形；四面体形；
【小问5详解】
氯化铍分子中铍原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形；三氯化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形；四氯化碳分子中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，分子的空间构型为正四面体形；水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，孤对电子对数越多，孤电子对与成键电子对之间的斥力越大，键角越小，则四种分子的键角大小顺序为，故答案为：。
20. 2020年2月15日，由国家科研攻关组的主要成员单位的专家组共同研判磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒(2019-nCV)的感染。
（1）已知磷酸氯喹的结构如图所示，则一个磷酸氯喹分子中含___________个杂化的碳原子；分子中N原子的杂化方式为___________；基态磷原子核外电子的空间运动状态有___________种。
（2）与金刚石均为碳的单质，从结构与性质之间的关系解释的熔点远低于金刚石的原因是___________。
（3）气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为___________。结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，的配位数为___________。若晶胞参数为apm，晶体密度ρ=___________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
（4）吡啶()分子中氮原子电子云密度越大，碱性越强。下列物质的碱性由强到弱的排序是___________(填代号)。
a． b． c．
【答案】（1） ①. 9 ②. 、 ③. 9
（2）是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体融化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体融化时破坏分子间作用力所需的能量。
（3） ①. ②. 2 ③.
（4）a>c>b
【解析】
【分析】晶胞如图3b所示，篮球在8个顶点，均摊后为个，灰球在12条棱心，均摊为个，所以篮球为Al3+，灰球为F-，据此回答。
【小问1详解】
①根据磷酸氯喹的结构可知，则一个磷酸氯喹分子中含9个sp2杂化的碳原子，如图所示：；
②分子中N原子的杂化方式为sp2、sp3，其中单键N为sp3，双键N为sp2；
③有多少个原子轨道就有多少种空间运动状态，则基态磷原子核外电子的空间运动状态有9种；
【小问2详解】
C60是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体融化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体融化时破坏分子间作用力所需的能量；
【小问3详解】
①二聚体中Al形成4个键，轨道杂化类型为sp3；
②由图可知，F−周围最近的Al3+为2个，所以F−的配位数为2；
③晶体体积为cm3，所以晶胞密度为：=g⋅cm−3；
小问4详解】
根据吡啶()分子中氮原子电子云密度越大，碱性越强，在a中甲基为推电子基团，碱性最强，b中-CF3为吸电子基团，碱性最弱，c介于两者之间，则物质的碱性由强到弱的排序是：a>c>b。
21. 过渡金属元素及其化合物应用广泛，是科学家们进行前沿研究的方向之一、
（1）三醋酸锰是一种有机反应氧化剂。Mn在元素周期表中的位置为___________。下列表示锰原子处于激发态的有___________(填标号，下同)，其中能量较高的是___________。
a． b． c． d．
（2）锌化铜是一种金属互化物，元素铜的第二电离能___________(填“大于”“小于”或“等于”)锌的第二电离能，理由是___________。
（3）探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。橄榄石中，各元素电负性从大到小的顺序为___________，铁的化合价为___________。
（4）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
一个晶胞中有___________个Sn，找出图中距离Cd(0，0，0)最近的Sn___________(用分数坐标表示)。
【答案】（1） ①. 第四周期第VIIB族 ②. bd ③. d
（2） ①. 大于 ②. 基态核外电子排布为，3d轨道为全充满较稳定状态；基态核外电子排布为，容易再失去1个电子
（3） ①. O>Si>Fe>Mg ②. +2
（4） ①. 4 ②. (0.5，0，0.25)、(0.5，0.5，0)
【解析】
【小问1详解】
Mn为25号元素，Mn在元素周期表中的位置为第四周期第VIIB族；根据构造原理知，Mn的基态原子核外电子排布为[Ar]3d54s2，当有电子跃迁到更高轨道时处于激发态，故表示锰原子处于激发态的有、，其中能量较高的是。
【小问2详解】
基态核外电子排布为，3d轨道为全充满较稳定状态；基态核外电子排布为，容易再失去1个电子，元素铜的第二电离能大于锌的第二电离能。
【小问3详解】
元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石()中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为中Mg、Si、O的化合价分别为+2、+4和-2，根据化合物中各元素的正负化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。
【小问4详解】
晶胞中有4个Sn位于棱上，6个Sn位于面上，则属于一个晶胞的Sn的个数为4×+6×=4，与Cd(0，0，0)最近的Sn原子为如图所示的a、b两个Sn原子，a位置的Sn的分数坐标为(0.5，0，0.25)，b位置的Sn的分数坐标为(0.5，0.5，0)。元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
化学键
Si-O
O=O
Si-Si
键能kJ/ml
460
498.8
176
选项
实验事实
理论解释
A
熔点：碳化硅<金刚石
C-Si键能小于C-C键能
B
酸性：
氟的电负性大于氯的电负性，F-C的极性大于Cl-C的极性，导致羧基中羟基的极性更大，更易电离出
C
聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯
C-F的键能比C-H的键能大，键能越大，化学性质越稳定
D
对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点低
对羟基苯甲醛形成分子内氢键，邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
元素
相关信息
A
核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B
原子核外p电子数与s电子数相等
C
基态原子的价电子排布为
D
能层数与C相同，且电负性比C大
E
元素的主族序数与周期数的差为1，且第一电离能比同周期相邻两种元素都大
坐标
原子
x
y
z
Cd
0
0
0
Sn
0
0
0.5
As
0.25
0.25
0.125
分值：100分，考试时间：75分钟
可能用到的相对原子质量：Li-7 C-12 O-16 F-19 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Cu-64 As-75
一、选择题(本大题共18题，每题3分，共54分)
1. 科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是
A. “天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第IA族元素
B. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分FeO
C. 我国科学家由嫦娥五号待回的月壤样品中，首次发现了天然玻璃纤维，该纤维中的主要氧化物SiO2属于分子晶体
D. 冰的密度比干冰的密度小，主要原因是冰分之间存在氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A．Xe是稀有气体，位于0族，A错误；
B．Fe2O3为红棕色固体、FeO为黑色固体，赤铁矿呈红棕色，赤铁矿的主要成分是Fe2O3而不是FeO，B错误；
C．SiO2由原子直接构成，不存在离子键，属于共价晶体，C错误；
D．冰中存在氢键，具有方向性和饱和性，其体积变大，导致其密度小于水，D正确；
故答案为：D。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. HClO的电子式：
B. 中子数为10的氧原子：
C. 分子的VSEPR模型：
D. 基态N原子的价层电子排布图：
【答案】C
【解析】
【详解】A．HClO的电子式为，A正确；
B．中子数为10的氧原子：，B正确；
C．NH3分子中有1对孤电子对，N还连接有3个氢 3H原子，因此NH3的VSEPR模型为四面体型，C错误；
D．基态N原子的价层电子排布为2s22p3，其电子排布图为，D正确；
故选C。
3. 侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。其反应原理为。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：
B. 中氧原子采取杂化
C. 、都是非极性分子，是极性分子
D. 键角：
【答案】B
【解析】
【详解】A．核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，Na+、O2-的电子层结构相同，但O的核电荷数比Na小，所以简单离子半径：Na+＜O2−，A错误；
B．中O原子价层电子对数=2+=4，采取sp3杂化，B正确；
C．H2O为V形，NH3为三角锥，两者是极性分子，C错误；
D．H2O与NH3价层电子对数均为4，H2O有2对孤电子对，NH3有1对孤电子对，孤电子对越多，排斥力越大，键角越小，所以键角：H2O＜NH3，D错误；
故选B。
4. 已知的空间结构为V形，分子中正电中心和负电中心不重合。则下列关于和的说法不正确的是
A. 和分子的共价键均为非极性键
B. 是极性分子，而是非极性分子
C. 在水中的溶解度比大
D. 在中的溶解度比在水中的大
【答案】D
【解析】
【详解】A．O3和O2中只有O原子，分子中的共价键都是非极性键，A正确；
B．O3正负电荷中心不重合，为极性分子，O2正负电荷中心重合，为非极性分子，B正确；
C．O3为极性分子，O2为非极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，O3在水中的溶解度比O2大，C正确；
D．CCl4为非极性分子，O3为极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，O3在四氯化碳中的溶解度小于在水中的溶解度，D错误；
故答案选D。
5. 下列各组物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是
A. 金刚石和二氧化碳B. NaBr和HBr
C. 氯气和KClD. 甲烷和
【答案】D
【解析】
【详解】A．金刚石是共价键结合的共价晶体，二氧化碳是含有共价键的分子晶体，A错误；
B．溴化钠是离子晶体含有离子键，溴化氢是分子晶体含有共价键，B错误；
C．氯气是分子晶体，含有共价键，氯化钾是离子晶体，含有离子键， C错误；
D．CH4和H2O都是分子晶体，都只含共价键，D正确；
故选：D。
6. 下列说法正确的是
A. 中σ键类型为“头碰头”形式形成的s-pσ键和p-pσ键
B. 元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的10个纵列元素都是金属元素
C. 分子呈正四面体，键角为109°28＇
D. 是含有极性键和非极性键的非极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．中每个C都是sp2杂化的，每一个sp2杂化轨道是一个平面三角形轨道，有两个与氢原子的1s轨道“头碰头”形成σ键（这就是那四个C-H键），两个C剩余的sp2杂化轨道“头碰头”形成σ键，这是C=C中的一个键，另一个则是C原子没有杂化的p轨道“肩并肩”形成的p-pπ键，A错误；
B．元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的10个纵列元素都是金属元素，B正确；
C．的空间构型为正四面体形，键角是60°，C错误；
D．的结构不对称，是含有极性键和非极性键的极性分子，D错误；
故选B。
7. 最简单的氨基酸是甘氨酸()，它是人体非必需的一种氨基酸。下列有关说法错误的是
A. 1个分子中σ键与π键数目比为8∶1B. 碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2
C. 分子间可以形成不止3种类型的氢键D. 易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂
【答案】A
【解析】
【详解】A． 单键为σ键，双键中，一个是σ键，一个是π键，则1个甘氨酸分子中σ键与π键数目比为9∶1，故A错误；
B．碳原子形成4个单键时，价层电子对数为4，采取sp3杂化；碳原子形成2个单键和1个双键时，价层电子对数为3，此时采取sp2杂化，故B正确；
C．氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，故分子间可以形成不止3种类型的氢键，故C正确；
D．甘氨酸既含有-NH2，又含有-COOH，甘氨酸在极性溶剂中以两性离子和-COO-形式存在，故易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂，故D正确；
故选A。
8. 由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示，甲分子中所有原子共平面，X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法错误的是
A. 通常状况下，由于甲分子间形成氢键使甲呈固态
B. 为直线形分子，其中2个Y原子均采取sp杂化
C. 由于甲分子中所有原子共平面，所以甲分子中Z的杂化方式为
D. 电负性：Z
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为短周期主族元素且原子序数依次增大，X半径最小，只连一个键，X为H元素；Y连4个键，Y为C元素； Z形成3个共价键，Z为N元素；W形成2个共价键，W为O元素，以此来解答。
【详解】由上述分析，X、Y、Z、W分别为H、C、N、O；
A．化合物甲为尿素，分子间形成氢键使熔点变高，甲呈固态，故A正确；
C．(YZ)2的结构式为N≡C-C≡N，为直线形分子，两个C均采用sp杂化，故B正确；
C．尿素分子中所有原子共平面，所以甲分子中N的杂化方式为，故C正确；
D．电负性：N
答案选D。
9. 3-氨基-1-金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病)，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子中0原子和N原子均为杂化
B. 分子中的键角大于的键角
C. 分子中的极性大于的极性
D. 分子中含有手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A． 分子中O原子和N原子的价层电子对数均为4，故均为杂化，A正确；
B．N有一对孤对电子，O有两对孤对电子，孤对电子对成键电子排斥，键角变小，O的孤对电子多，排斥作用大，分子中的键角小于的键角，B不正确；
C．电负性O＞N＞H，分子中的极性大于的极性，C正确；
D．手性碳原子一定是饱和碳原子，手性碳原子所连接的四个基团要是不同的。则分子中含有手性碳原子、例如 ，D正确；
答案选B。
10. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表：
下列叙述正确的是
A. X、Y元素的金属性X＜Y
B. W的氢化物比同族其它元素的氢化物稳定，是因为W的氢化物中存在氢键
C. Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D. 一定条件下，W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
【答案】D
【解析】
【分析】
根据表格信息得出X为Mg，Y为Al，Z为N，W为O。
【详解】A. X、Y元素的金属性Mg＞Al，故A错误；
B. W的氢化物比同族其它元素的氢化物稳定，是由于氧非金属性强，H－O键键长短，键能大，与氢键没有关系，故B错误；
C. Y的最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝不能溶于稀氨水，故C错误；
D. 一定条件下，氧气和氨气反应可知生成氮气和水，故D正确。
综上所述，答案为D。
【点睛】氢化物稳定性主要看非金属性，非金属越强，其气态氢化物越稳定。
11. 下列对分子结构与性质的描述中，不正确的是
A. 碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释
B. 某元素气态基态原子逐级电离能()分别为578、1817、2745、11575、14830、18376，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是
C. 一个晶胞中含有8个分子
D. 青蒿素的分子式为，结构如图所示，该分子中包含7个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A．碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子，难溶于极性溶剂水，所以都可用“相似相溶”规律解释，故A项正确；
B．某元素气态基态原子的逐级电离能()分别为578、1817、2745、11575、14830、18376，在第三和第四电离能之间发生突变，该元素最外层有3个电子，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是，故B项正确；
C．C60 晶体为面心立方，因此1个晶胞中含有4个C60分子，故C项错误；
D．手性碳原子连接的4个原子或原子团互不相同，根据青蒿素的结构图，可知该分子中包含7个手性碳原子，如图：，故D项正确；
故选C。
12. 参考下表键能数据和晶体硅与二氧化硅结构模型，估算反应的为
A. -989.2kJ/mlB. +989.2kJ/mlC. -61.2kJ/mlD. -245.2kJ/ml
【答案】A
【解析】
【详解】根据晶体结构模型可知，晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体，每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键，1个Si原子提供个Si-Si键，所以1ml晶体硅中含有Si-Si键，二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键，1ml二氧化硅晶体中含有4mlSi-O键，反应热△H＝反应物总键能－生成物总键能，所以反应Si(s)+O2(g)＝SiO2(s)的反应热△H＝176kJ/ml×2ml+498.8kJ/ml-460kJ/ml×4＝－989.2 kJ/ml；
故选A。
13. 石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，破坏平面结构转化为如图所示的氧化石墨烯。下列说法正确的是
A. 石墨烯是一种新型化合物
B. 石墨烯中，碳原子与键数目之比为1：3
C. 键角大小：
D. 在水中的溶解度：石墨烯>氧化石墨烯
【答案】C
【解析】
【详解】A．石墨烯是一种由单层碳原子构成的单质，不是化合物，故A错误；
B．石墨烯是碳原子单层片状新材料，其中每个C周围形成3个C-C键，每个C-C键被2个C原子共用，所以碳原子与键数目之比为2:3，故B错误；
C．石墨烯中的碳原子与相邻碳原子的键角为，氧化石墨烯中1个碳原子连4个碳原子且形成四面体结构，键角接近，所以键角大小：α＞β，故C正确；
D．氧化石墨烯中的氧原子与水中的氢原子、氧化石墨烯中的氢原子与水中的氧原子都可以形成氢键，所以在水中的溶解度：石墨烯＜氧化石墨烯，故D错误；
故答案为：C。
14. Ga和As均位于元素周期表第四周期，砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等，其晶胞结构如图所示，其中原子1的分数坐标为(0，0，0)。下列说法错误的是
A. 原子3的分数坐标为
B. 基态Ga原子的价层电子排布式为
C. GaAs的熔点为1238℃，硬度大，晶体类型为共价晶体
D. 若晶胞边长为apm，则晶胞中Ga和As之间的最短距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，原子3在x、y、z轴上的投影分别为、、，坐标为，A正确；
B．Ga是31号元素，基态Ga原子的价层电子排布式为，B正确；
C．GaAs的熔点为1238℃，硬度大，熔点高、硬度大，故晶体类型为共价晶体，C正确；
D．根据晶胞结构可知晶胞中Ga和As之间的最短距离为体对角线的，若晶胞边长为apm，则晶胞中Ga和As之间的最短距离为，D错误；
故选D。
15. 离子液体是指由体积较大的阴、阳离子组成，并且在室温或接近室温下呈液态的盐，也称为低温熔融盐。有许多优点，例如难挥发，有良好的导电性，可作溶剂、电解质、催化剂等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体，结构简式如图，下列关于它的叙述正确的是
或
A. 该新型化合物含有的C、N、P元素均为杂化
B. 1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐属于含共价键的离子化合物
C. 电负性：F>N>H>C
D. 该新型化合物的组成元素全部位于元素周期表p区
【答案】B
【解析】
【详解】A．该新型化合物中存在碳碳双键，为平面构型，有sp2杂化，A错误；
B．1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐含有阴阳离子，属于离子化合物，离子内部含有共价键，属于含共价键的离子化合物，B正确；
C．H的1s轨道为半充满稳定结构，第一电离能反常大，属于有关元素的第一电离能为：F>N> H > C，C错误；
D．该新型化合物的组成元素中，H位于s区，C、N、F、P位于元素周期表p区，D错误；
故选B。
16. 下列对一些实验事实的理论解释错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．两种晶体都是共价晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，熔点越高，原子半径：C
C．C-F的键能比C-H的键能大，键能越大，化学性质越稳定，则聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，C正确；
D．对羟基苯甲醛受距离影响无法形成分子内氢键而形成分子间氢键，熔沸点更高，而邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键而熔沸点较低，D错误；
故选D。
17. 化合物可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 元素电负性：B. 氢化物沸点：
C. 第一电离能：D. 和的空间结构均为三角锥形
【答案】A
【解析】
【分析】E在地壳中含量最多为氧元素，X的基态原子价层电子排布式为，所以， ，X为镁或者 ，X为锂，Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为氮或磷，Y和M同族所以为氮或磷，根据X与M同周期、化合价之和为零，可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y氮元素。
【详解】A．元素电负性：氧大于氮大于氢，A正确；
B．磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体，氨气、水固体中都存在氢键沸点高，磷化氢没有氢键沸点低，所以氢化物沸点：冰大于氨大于磷化氢，B错误；
C．同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大，当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大，所以氮大于氧大于镁 ，C错误；
D．价层电子对为 ，有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，价层电子对为，没有孤电子对，空间结构为平面三角形，D错误；
故选A。
18. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为D. 取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确；
B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；
C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；
D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；
答案选C。
二、非选择题(共3题，共46分)
19. 现有五种元素A、B、C、D、E，其中A、B、C为三个不同周期的短周期元素，E为第四周期元素。请根据下列相关信息，回答下列问题：
（1）C基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有___________个伸展方向，C的简单离子核外有___________种运动状态不同的电子。
（2）已知氮元素与A形成的为离子化合物，写出其电子式___________。
（3）难溶于二硫化碳，简要说明理由___________。
（4）分子的空间构型为___________，分子的VSEPR模型名称为___________。
（5）下列气态分子、、和中，其键角由大到小的顺序为___________。
【答案】（1） ①. 3 ②. 18
（2） （3）分子为极性分子、为非极性分子，根据相似相溶原理可知，难溶于
（4） ①. V形 ②. 四面体形
（5）
【解析】
【分析】A、B、C、D、E五种元素中A、B、C为三个不同周期的短周期元素，E为第四周期元素，A元素核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H元素；B原子核外p电子数与s电子数相等，则B为O元素；C基态原子的价电子排布为nsn-1npn+1，则n=3，C为S元素；D能层数与硫相同，且电负性比硫大，则D为Cl元素；E元素的主族序数与周期数的差为1，且第一电离能比同周期相邻两种元素都大，则E为As元素，据此分析解题。
【小问1详解】
硫元素的原子序数为16，基态原子的价电子排布式为3s23p4，3p电子云在空间有3个方向；硫离子核外有18个电子，由泡利不相容原理可知，离子核外有18种运动状态不同的电子，故答案为：3；18；
小问2详解】
氮元素与A形成的为离子化合物，写出其电子式，故答案为：；
【小问3详解】
过氧化氢分子为结构不对称的极性分子、二硫化碳为结构对称的非极性分子，根据相似相溶原理可知，极性分子过氧化氢难溶于非极性分子二硫化碳，故答案为：分子为极性分子、为非极性分子，根据相似相溶原理可知，难溶于；
【小问4详解】
硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形；三氯化砷分子中砷原子的价层电子对数为4，则分子的VSEPR模型名称为四面体形，故答案为：V形；四面体形；
【小问5详解】
氯化铍分子中铍原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形；三氯化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形；四氯化碳分子中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，分子的空间构型为正四面体形；水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，孤对电子对数越多，孤电子对与成键电子对之间的斥力越大，键角越小，则四种分子的键角大小顺序为，故答案为：。
20. 2020年2月15日，由国家科研攻关组的主要成员单位的专家组共同研判磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒(2019-nCV)的感染。
（1）已知磷酸氯喹的结构如图所示，则一个磷酸氯喹分子中含___________个杂化的碳原子；分子中N原子的杂化方式为___________；基态磷原子核外电子的空间运动状态有___________种。
（2）与金刚石均为碳的单质，从结构与性质之间的关系解释的熔点远低于金刚石的原因是___________。
（3）气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为___________。结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，的配位数为___________。若晶胞参数为apm，晶体密度ρ=___________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
（4）吡啶()分子中氮原子电子云密度越大，碱性越强。下列物质的碱性由强到弱的排序是___________(填代号)。
a． b． c．
【答案】（1） ①. 9 ②. 、 ③. 9
（2）是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体融化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体融化时破坏分子间作用力所需的能量。
（3） ①. ②. 2 ③.
（4）a>c>b
【解析】
【分析】晶胞如图3b所示，篮球在8个顶点，均摊后为个，灰球在12条棱心，均摊为个，所以篮球为Al3+，灰球为F-，据此回答。
【小问1详解】
①根据磷酸氯喹的结构可知，则一个磷酸氯喹分子中含9个sp2杂化的碳原子，如图所示：；
②分子中N原子的杂化方式为sp2、sp3，其中单键N为sp3，双键N为sp2；
③有多少个原子轨道就有多少种空间运动状态，则基态磷原子核外电子的空间运动状态有9种；
【小问2详解】
C60是分子晶体，金刚石是共价晶体，共价晶体融化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体融化时破坏分子间作用力所需的能量；
【小问3详解】
①二聚体中Al形成4个键，轨道杂化类型为sp3；
②由图可知，F−周围最近的Al3+为2个，所以F−的配位数为2；
③晶体体积为cm3，所以晶胞密度为：=g⋅cm−3；
小问4详解】
根据吡啶()分子中氮原子电子云密度越大，碱性越强，在a中甲基为推电子基团，碱性最强，b中-CF3为吸电子基团，碱性最弱，c介于两者之间，则物质的碱性由强到弱的排序是：a>c>b。
21. 过渡金属元素及其化合物应用广泛，是科学家们进行前沿研究的方向之一、
（1）三醋酸锰是一种有机反应氧化剂。Mn在元素周期表中的位置为___________。下列表示锰原子处于激发态的有___________(填标号，下同)，其中能量较高的是___________。
a． b． c． d．
（2）锌化铜是一种金属互化物，元素铜的第二电离能___________(填“大于”“小于”或“等于”)锌的第二电离能，理由是___________。
（3）探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。橄榄石中，各元素电负性从大到小的顺序为___________，铁的化合价为___________。
（4）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
一个晶胞中有___________个Sn，找出图中距离Cd(0，0，0)最近的Sn___________(用分数坐标表示)。
【答案】（1） ①. 第四周期第VIIB族 ②. bd ③. d
（2） ①. 大于 ②. 基态核外电子排布为，3d轨道为全充满较稳定状态；基态核外电子排布为，容易再失去1个电子
（3） ①. O>Si>Fe>Mg ②. +2
（4） ①. 4 ②. (0.5，0，0.25)、(0.5，0.5，0)
【解析】
【小问1详解】
Mn为25号元素，Mn在元素周期表中的位置为第四周期第VIIB族；根据构造原理知，Mn的基态原子核外电子排布为[Ar]3d54s2，当有电子跃迁到更高轨道时处于激发态，故表示锰原子处于激发态的有、，其中能量较高的是。
【小问2详解】
基态核外电子排布为，3d轨道为全充满较稳定状态；基态核外电子排布为，容易再失去1个电子，元素铜的第二电离能大于锌的第二电离能。
【小问3详解】
元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石()中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为中Mg、Si、O的化合价分别为+2、+4和-2，根据化合物中各元素的正负化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。
【小问4详解】
晶胞中有4个Sn位于棱上，6个Sn位于面上，则属于一个晶胞的Sn的个数为4×+6×=4，与Cd(0，0，0)最近的Sn原子为如图所示的a、b两个Sn原子，a位置的Sn的分数坐标为(0.5，0，0.25)，b位置的Sn的分数坐标为(0.5，0.5，0)。元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
化学键
Si-O
O=O
Si-Si
键能kJ/ml
460
498.8
176
选项
实验事实
理论解释
A
熔点：碳化硅<金刚石
C-Si键能小于C-C键能
B
酸性：
氟的电负性大于氯的电负性，F-C的极性大于Cl-C的极性，导致羧基中羟基的极性更大，更易电离出
C
聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯
C-F的键能比C-H的键能大，键能越大，化学性质越稳定
D
对羟基苯甲醛()比邻羟基苯甲醛()的沸点低
对羟基苯甲醛形成分子内氢键，邻羟基苯甲醛形成分子间氢键
元素
相关信息
A
核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B
原子核外p电子数与s电子数相等
C
基态原子的价电子排布为
D
能层数与C相同，且电负性比C大
E
元素的主族序数与周期数的差为1，且第一电离能比同周期相邻两种元素都大
坐标
原子
x
y
z
Cd
0
0
0
Sn
0
0
0.5
As
0.25
0.25
0.125
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