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福建省福州屏东中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题
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这是一份福建省福州屏东中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题，共24页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）水（H2O）是一种非常重要的资源，下面关于水的结构和性质的描述正确的是（ ）
A．水的空间构型为四面体形
B．水分子较稳定，是因为水分子间存在氢键
C．水形成冰以后密度增大
D．水分子中的氧原子采用sp3杂化
2．（3分）纯碱（Na2CO3）是重要的基础化工原料，我国化学家侯德榜在1943年提出了著名侯氏制碱法。原理为：将CO2通入氨化的饱和食盐水中析出NaHCO3晶体，将得到的NaHCO3晶体加热分解生成Na2CO3。下列有关NH3、、CO2和的说法正确的是（ ）
A．电负性：N＞O＞C＞H
B．沸点：CO2＞NH3
C．键角：＞
D．NH3为极性分子，CO2为非极性分子
3．（3分）具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中，没有光学活性的是（ ）
A．乳酸：CH3—CH（OH）—COOH
B．甘油：HOCH2—CH（OH）—CH2OH
C．脱氧核糖：HOCH2—CH（OH）—CH（OH）—CH2—CHO
D．核糖：HOCH2—CH（OH）—CH（OH）—CH（OH）—CHO
4．（3分）下面的排序不正确的是（ ）
A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜Cl4
B．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
C．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
D．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al
5．（3分）下列有关说法错误的是（ ）
A．[Zn（NH3）4]2+的球棍模型如图1所示，1个[Zn（NH3）4]2+中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，Ca2+的配位数与F﹣的配位数之比为1：2
C．氢原子的电子云图如图3所示，小黑点越密，表明1s电子在原子核外该处出现的概率越大
D．金属Cu中铜原子的堆积模型如图4所示，该金属晶体为面心立方堆积
6．（3分）C的衰变反应为C→X+e（反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间）为5730年．下列说法正确的是（ ）
A．C与X互为同位素
B．C与X的中子数相同
C．C和C的价层轨道电子数相差2
D．某考古样品中C的量应为其11460年前的
7．（3分）FeCl3沸点为316℃，常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2⋅6H2O]常用于治疗缺铁性贫血，向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水，振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液，该血红色物质为[Fe（SCN）n（H2O）6﹣n]3﹣n。下列说法不正确的是（ ）
A．1mlSCN﹣中含有σ键的数目为4ml
B．FeCl3为分子晶体
C．与具有相似的空间构型
D．[Fe（SCN）n（H2O）6﹣n]3﹣n中心离子的配位数为6
8．（3分）锂金属电池的电解液在很大程度上制约着锂电池的发展，某种商业化锂电池的电解质的结构如图所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大，X、Y、Z三种元素的核外电子总数满足X+Y＝Z﹣1XW的水溶液呈酸性且pH＞1。下列说法错误的是（ ）
A．基态W原子的价层电子的轨道表示式为
B．Z的氢化物的沸点一定低于M的氢化物的沸点
C．可以用XW的水溶液腐蚀玻璃生产磨砂玻璃
D．YW3分子是非极性分子
9．（3分）下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
10．（3分）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A．HCl分子中的共价键是s﹣pσ键
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．CH3—CH3，CH2＝CH2、CH≡CH中σ键都是C—H键
D．如图表示石墨的层状结构，24g石墨中含有NA个六元环
11．（3分）最近合成的一种铁基超导材料CaxFeyAsz在低温高压下能显示出独特的电子性质，其晶胞结构如图所示。已知：底边边长为anm，高为bnmbnm。下列说法错误的是（ ）
A．该晶胞中含有4个As原子
B．1号原子的坐标为（，，）
C．距2号原子最近的As有4个
D．该晶体的密度为g•cm﹣3
12．（3分）NH3还原NO的反应历程如图。下列说法不正确的是（ ）
A．转化①中有极性共价键的断裂
B．转化②中有非极性共价键的形成
C．转化③中每消耗1ml O2，则生成4ml Fe3+
D．该转化的总反应为6NO+4NH3＝5N2+6H2O
二（非选择题共64分）
13．（18分）下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素，请用元素符号回答下列问题
（1）上述元素中，属于ds区的是 。（填元素符号）
（2）③、④与⑤三种元素的第一电离能由小到大的顺序 （填元素符号）。
（3）对于元素⑨与⑩，不能说明⑨的金属性比⑩强的是 。
A．⑨与H2O反应比⑩与H2O反应剧烈；
B．⑨单质的熔、沸点比⑩的低；
C．⑨的最高价氧化物对应水化物的碱性比⑩的最高价氧化物对应水化物的碱性强；
D．与非金属单质反应时，⑨原子失电子数目比⑩原子失电子数目少．
（4）元素⑧与⑩形成的化合物的电子式为 。
（5）元素④与①形成的最简单化合物X具有极易溶于水的性质，其原因为 。
（6）元素⑫与CO可形成X（CO）5型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为﹣20.5℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于 晶体（填晶体类型）1ml X（CO）5中含有σ键数目为 。
（7）⑦的最高价氧化物的水化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 。
（8）⑦单质为面心立方晶体，晶胞中⑦原子的配位数为 。
14．（14分）现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素
（1）A的元素符号为 ，D的元素名称为 。
（2）基态B原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间有 个伸展方向，原子轨道呈 形。
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所写的轨道表示式违反了 。
（4）E元素原子核外有 种运动状态不同的电子。
（5）G原子外围电子排布式为 。
（6）检验F元素的方法是 。
15．（10分）在稀土开采技术方面，我国遥遥领先。我国科学家最早研究的是稀土——钴化合物的结构。请回答下列问题：
（1）基态钴原子的核外未成对电子数为 。
（2）一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构如图所示，碳原子的杂化类型有 。
（3）纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛（HCHO）完全催化氧化，已知甲醛中各原子均满足稳定结构 （填“极性”或“非极性”）分子，其VSEPR模型为 。
（4）橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，分子式为CO2（CO）8，是一种重要的无机金属配合物，可溶于多数有机溶剂。配体CO中与C形成配位键的原子是C而非O，原因是 。
16．（10分）铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的用途。
（1）铁元素在元素周期表中的位置为 。
（2）铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，H2分子位于晶胞体心和棱的中心位置。
①该晶体中每个Fe原子周围最近且等距离的Mg原子的数目为 。
②该合金储满氢后所得晶体的化学式是 。
（3）在生产中，常用FeSO4处理pH＝3的含Cr（+6价）废水得到Cr3+和Fe3+。Fe2+易被氧化为Fe3+，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因： 。
（4）类卤素离子SCN﹣可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸（H—S—C≡N）（H—N＝C＝S），这两种酸中沸点较高的是 。
17．（12分）Cu是一种应用广泛的过渡元素。如现代工业利用铜氨溶液溶解纤维制造人造丝，古代秦俑彩绘上用的颜料被称为“中国蓝”，其成分为BaCu2Si2O7。
（1）铜氨溶液中的配离子为[Cu（NH3）4]2+，其中心原子外围电子轨道表示式为 。
（2）在硫酸铜氨溶液中加入乙醇，即得到深蓝色晶体[Cu（NH3）4]SO4•H2O。
①晶体中各元素电负性最大的是 （填元素名称）；
②晶体中存在的化学键为 （填选项字母）；
A．离子键
B．氢键
C．配位键
D．金属键
E．范德华力
③晶体中、NH3、H2O三种微粒的键角依次减小的原因是 。
（3）合成“中国蓝”的原料有BaCO3、孔雀石[Cu（OH）2CO3]和砂子（SiO2），用CaCO3代替BaCO3即可合成“埃及蓝”。
①已知CaCO3、BaCO3晶体熔点分别为1339℃、811℃，CaCO3熔点较高的原因是 。
②图甲为金刚石晶胞，图乙为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面上的投影图（即俯视投影图），其中O原子略去，Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度A与SiB的最近距离为apm，则SiO2晶胞的密度为 g•cm﹣3（用含a、NA的代数式表示）。
2023-2024学年福建省福州市屏东中学高二（下）期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：（本题共12小题，每小题3分，共36分，每小题只有一个正确答案）
1．（3分）水（H2O）是一种非常重要的资源，下面关于水的结构和性质的描述正确的是（ ）
A．水的空间构型为四面体形
B．水分子较稳定，是因为水分子间存在氢键
C．水形成冰以后密度增大
D．水分子中的氧原子采用sp3杂化
【分析】A．H2O中O原子的价层电子对个数为2+＝4且含有2个孤电子对；
B．水分子的稳定性与分子间氢键无关；
C．密度：水＞冰；
D．H2O中O原子的价层电子对个数为2+＝4。
【解答】解：A．H2O中O原子的价层电子对个数为2+＝4且含有2个孤电子对，故A错误；
B．水分子的稳定性与分子间氢键无关，故B错误；
C．密度：水＞冰，故C错误；
D．H2O中O原子的价层电子对个数为2+＝23杂化，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查物质的结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确原子杂化类型的判断方法、微粒空间构型的判断方法、分子稳定性的影响因素是解本题关键，题目难度不大。
2．（3分）纯碱（Na2CO3）是重要的基础化工原料，我国化学家侯德榜在1943年提出了著名侯氏制碱法。原理为：将CO2通入氨化的饱和食盐水中析出NaHCO3晶体，将得到的NaHCO3晶体加热分解生成Na2CO3。下列有关NH3、、CO2和的说法正确的是（ ）
A．电负性：N＞O＞C＞H
B．沸点：CO2＞NH3
C．键角：＞
D．NH3为极性分子，CO2为非极性分子
【分析】A．同周期主族元素的电负性由左向右逐渐增大，同主族元素的电负性由上向下逐渐减小；
B．氨气与二氧化碳都是分子晶体，氨气分子间存在氢键；
C．铵根离子为正四面体构形，碳酸根离子为平面三角形；
D．NH3为三角锥形，正负电荷中心不重合，CO2为直线形结构，正负电荷中心重合。
【解答】解：A．同周期主族元素的电负性由左向右逐渐增大，所以该配离子中的非金属元素的电负性大小顺序为O＞N＞C＞H；
B．氨气与二氧化碳都是分子晶体，所以沸点：CO2＜NH3，故B错误；
C．碳酸根离子为平面三角形，键角：；
D．NH6为三角锥形，正负电荷中心不重合，CO2为直线形结构，正负电荷中心重合，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查元素周期律，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
3．（3分）具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中，没有光学活性的是（ ）
A．乳酸：CH3—CH（OH）—COOH
B．甘油：HOCH2—CH（OH）—CH2OH
C．脱氧核糖：HOCH2—CH（OH）—CH（OH）—CH2—CHO
D．核糖：HOCH2—CH（OH）—CH（OH）—CH（OH）—CHO
【分析】手性碳原子是碳原子连接四个不同原子或基团时为手性碳原子，具有手性碳原子的有机物具有光学活性，无手性碳原子的没有光学活性。
【解答】解：A．CH3—CH（OH）—COOH分子中，羟基碳原子为手性碳原子，故A错误；
B．HOCH2—CH（OH）—CH7OH中不含手性碳原子，无光学活性；
C．HOCH2—CH（OH）—CH（OH）—CH2—CHO分子中中间碳原子为手性碳原子，具有光学活性；
D．HOCH5—CH（OH）—CH（OH）—CH（OH）—CHO分子中的中间羟基碳为手性碳原子，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查了手性碳原子、光学活性的分析判断，主要是知识的熟练掌握，题目难度不大。
4．（3分）下面的排序不正确的是（ ）
A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜Cl4
B．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
C．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
D．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al
【分析】A、分子晶体的相对分子质量越大，熔沸点越大；
B、离子半径越小、离子键越强，则晶格能越大；
C、键长越短，共价键越强，硬度越大；
D、金属离子的电荷越大、半径越小，其熔点越大．
【解答】A、分子晶体的相对分子质量越大，则晶体熔点由低到高顺序为CF4＜CCl4＜CBr2＜CI4，故A正确；
B、离子半径越小，则晶格能越大，F、Br，则晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI；
C、键长越短，硬度越大，则硬度由大到小为金刚石＞碳化硅＞晶体硅；
D、金属离子的电荷越大，其熔点越大，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查晶体的熔沸点、硬度等物理性质，题目难度中等，注意把握比较角度，学习中注意方法的积累．
5．（3分）下列有关说法错误的是（ ）
A．[Zn（NH3）4]2+的球棍模型如图1所示，1个[Zn（NH3）4]2+中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，Ca2+的配位数与F﹣的配位数之比为1：2
C．氢原子的电子云图如图3所示，小黑点越密，表明1s电子在原子核外该处出现的概率越大
D．金属Cu中铜原子的堆积模型如图4所示，该金属晶体为面心立方堆积
【分析】A．1个[Zn（NH3）4]2+中Zn2+与氨气分子形成了4个单键；
B．CaF2晶体中，Ca2+的配位数与F﹣的配位数之比为8：4；
C．电子云小点的疏密程度表示电子在该区域出现的机会多少；
D．晶胞中铜原子分布在晶胞的顶点和面心上为面心立方堆积。
【解答】解：A．根据图示分析3）4]7+中Zn2+与氨气分子形成了4个单键为2个配位键，故A正确；
B．CaF2晶体中，Ca2+的配位数与F﹣的配位数之比为2：4＝2：3，故B错误；
C．电子云小点的疏密程度表示电子在该区域出现的机会多少，小点越密表示1s电子在该处出现的概率越大；
D．晶胞中铜原子分布在晶胞的顶点和面心上为面心立方堆积；
故选：B。
【点评】本题考查化学键，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
6．（3分）C的衰变反应为C→X+e（反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间）为5730年．下列说法正确的是（ ）
A．C与X互为同位素
B．C与X的中子数相同
C．C和C的价层轨道电子数相差2
D．某考古样品中C的量应为其11460年前的
【分析】A．由C的衰变反应为C→X+e，可知z＝7，X为N，同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子；
B．原子中质量数＝质子数+中子数；
C．主族元素原子的最外层电子数为价层电子；
D．半衰期是反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间，据此计算。
【解答】解：A．由C的衰变反应为X+e，X为N，X质子数不相同，故A错误；
B．C与、14﹣7＝7，故B错误；
C．C和，核外电子排布相同，故C错误；
D．根据半衰期的定义，某考古样品中，＝5730×，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了原子结构、原子衰变过程分析判断、微粒数的关系等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度不大。
7．（3分）FeCl3沸点为316℃，常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2⋅6H2O]常用于治疗缺铁性贫血，向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水，振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液，该血红色物质为[Fe（SCN）n（H2O）6﹣n]3﹣n。下列说法不正确的是（ ）
A．1mlSCN﹣中含有σ键的数目为4ml
B．FeCl3为分子晶体
C．与具有相似的空间构型
D．[Fe（SCN）n（H2O）6﹣n]3﹣n中心离子的配位数为6
【分析】A．每个SCN﹣中含有1个S﹣Cσ键、C≡N中含有1个σ键，所以该离子中含有2个σ键；
B．分子晶体熔沸点较低；
C．中N原子价层电子对个数＝4+＝4且不含孤电子对，中S原子价层电子对个数＝4+＝4且不含孤电子对；
D．SCN﹣、H2O都是其配体。
【解答】解：A．每个SCN﹣中含有1个S﹣Cσ键、C≡N中含有1个σ键，则5ml该离子中含有2mlσ键；
B．氯化铁晶体熔沸点较低，故B正确；
C．中N原子价层电子对个数＝5+，中S原子价层电子对个数＝4+，二者都是正四面体形；
D．SCN﹣、H2O都是其配体，所以其配位数＝n+3﹣n＝6；
故选：A。
【点评】本题考查配合物，侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力，明确构成微粒及微粒之间作用力、微粒空间构型判断方法等知识点是解本题关键，题目难度不大。
8．（3分）锂金属电池的电解液在很大程度上制约着锂电池的发展，某种商业化锂电池的电解质的结构如图所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大，X、Y、Z三种元素的核外电子总数满足X+Y＝Z﹣1XW的水溶液呈酸性且pH＞1。下列说法错误的是（ ）
A．基态W原子的价层电子的轨道表示式为
B．Z的氢化物的沸点一定低于M的氢化物的沸点
C．可以用XW的水溶液腐蚀玻璃生产磨砂玻璃
D．YW3分子是非极性分子
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M和W的原子序数依次增大，且0.1ml•L﹣1XW的水溶液呈酸性且pH＞1，阴离子结构中X、W均形成1条键，故XW为一元弱酸，则XW为HF，X为H元素、W为F元素，则Y、Z、M均为第二周期元素，阴离子结构中M形成2条键，则M为O元素，而Y、Z都有4条键形成，二者只能有1个处于ⅣA族，可推知Z为C原子、Y为B元素，Y形成键中含有1个配位键，据此分析。
【解答】解：A．由分析知，基态氟原子的价层电子的轨道表示式为，故A正确；
B．Z的氢化物为烃2O，H2O2的沸点，故B错误；
C．XW的水溶液是氢氟酸，故C正确；
D．BF3中B原子的价电子对数n＝＝3，其分子的空间结构为平面三角形，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查原子结构与元素周期律，推断元素是解题的关键，充分利用阴离子结构中原子形成的价键数目进行分析判断，题目侧重考查学生分析推理能力、灵活运用知识的能力，题目难度一般。
9．（3分）下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【分析】A．NaCl溶于水并发生电离，与电流的作用无关；
B．H2O的熔、沸点高于H2S与共价键的键能无关；
C．非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强；
D．P4O10溶于水生成磷酸，溶液能导电。
【解答】解：A．电解质的电离与电流的作用无关，故A错误；
B．H2O的熔、沸点高于H2S与共价键的键能无关，是因为水分子间形成氢键；
C．Pb与C位于ⅣA族，则C—H键的键能大于Pb—H键，即CH5比PbH4稳定，故C正确；
D．C6H12O5在水中不能电离，其溶液不能导电4O10溶于水生成磷酸，溶液能导电；
故选：C。
【点评】本题考查了电解质的电离、元素的非金属性、原子结构与元素性质和溶液的导电性等知识，侧重学生分析与运用能力的考查，把握元素周期律的应用、溶液的导电性原因、电解质与非电解质的判断为解答的关键，题目难度不大。
10．（3分）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A．HCl分子中的共价键是s﹣pσ键
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．CH3—CH3，CH2＝CH2、CH≡CH中σ键都是C—H键
D．如图表示石墨的层状结构，24g石墨中含有NA个六元环
【分析】A．H只有s轨道，Cl最外层为3p轨道；
B．σ键为球对称，π键为境面对称；
C．单键都是σ健，三键中有1个σ健和2个π健，双键中有1个σ键和1个π键；
D．石墨晶体中的六元环分摊法得到含2个碳原子。
【解答】解：A．H只有s轨道，则HCl分子中的共价键是由H原子的1s轨道和Cl原子未成对电子的3p轨道形成的s﹣pσ键；
B．σ键为球对称，σ键可以绕键轴旋转，故B正确；
C．CH3—CH3、CH2＝CH6、CH≡CH中C—C、C—H键都是σ健，C＝C中有1个σ键和1个π键；
D．如图表示石墨的层状结构＝6ml，则2ml晶体中含有NA个六元环，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查阿伏加德罗常数的分析、原子结构、晶体结构、化学键的类型等知识点，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。
11．（3分）最近合成的一种铁基超导材料CaxFeyAsz在低温高压下能显示出独特的电子性质，其晶胞结构如图所示。已知：底边边长为anm，高为bnmbnm。下列说法错误的是（ ）
A．该晶胞中含有4个As原子
B．1号原子的坐标为（，，）
C．距2号原子最近的As有4个
D．该晶体的密度为g•cm﹣3
【分析】A．As原子在晶胞中的位置为：每条棱上2个，内部有两个；
B．1号原子位于体心的正下方，高为bnm；
C．题中条件不能求出棱上As原子的坐标；
D．晶体的密度为ρ＝。
【解答】解：A．As原子在晶胞中的位置为：每条棱上2个，结合均摊法可知+2＝4；
B．3号原子位于体心的正下方bnm，，），故B正确；
C．题中条件不能求出棱上As原子的坐标，故C错误；
D．结合均摊法可知+1＝5+4＝4+2＝4＝g/cm3＝g/cm7，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。
12．（3分）NH3还原NO的反应历程如图。下列说法不正确的是（ ）
A．转化①中有极性共价键的断裂
B．转化②中有非极性共价键的形成
C．转化③中每消耗1ml O2，则生成4ml Fe3+
D．该转化的总反应为6NO+4NH3＝5N2+6H2O
【分析】A．转化①中NH3中转化为—NH2；
B．转化②中生成了氮气；
C．转化中Fe2+被氧气氧化为Fe3+，生成1ml Fe3+，转移1ml电子；
D．该转化中，参加反应的除了NO和氨气外，还有氧气。
【解答】解：A．转化①中NH3中的一个N—H键断裂，有极性共价键的断裂；
B．分析可知，有非极性键的形成；
C．转化中Fe2+被氧气氧化为Fe6+，生成1ml Fe3+，转移5ml电子，消耗1ml O2，转移8ml电子，则生成4ml Fe3+，故C正确；
D．该转化中，还有氧气6+4NO+O24N2+6H2O，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查反应过程的分析判断，把握反应中能量变化、氧化还原反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。
二（非选择题共64分）
13．（18分）下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素，请用元素符号回答下列问题
（1）上述元素中，属于ds区的是 Cu 。（填元素符号）
（2）③、④与⑤三种元素的第一电离能由小到大的顺序 C＜O＜N （填元素符号）。
（3）对于元素⑨与⑩，不能说明⑨的金属性比⑩强的是 BD 。
A．⑨与H2O反应比⑩与H2O反应剧烈；
B．⑨单质的熔、沸点比⑩的低；
C．⑨的最高价氧化物对应水化物的碱性比⑩的最高价氧化物对应水化物的碱性强；
D．与非金属单质反应时，⑨原子失电子数目比⑩原子失电子数目少．
（4）元素⑧与⑩形成的化合物的电子式为 。
（5）元素④与①形成的最简单化合物X具有极易溶于水的性质，其原因为 NH3分子和水分子之间能形成氢键 。
（6）元素⑫与CO可形成X（CO）5型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为﹣20.5℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于 分子 晶体（填晶体类型）1ml X（CO）5中含有σ键数目为 10 NA 。
（7）⑦的最高价氧化物的水化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 Al（OH）3+OH﹣＝+2H2O 。
（8）⑦单质为面心立方晶体，晶胞中⑦原子的配位数为 12 。
【分析】由元素在周期表中的位置可知①﹣⑭分别为：H、Be、C、N、O、F、Al、Cl、K、Ca、Cr、Fe、Cu、Ga；
（1）ⅠB、ⅡB属于ds区；
（2）属于同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但因N的2p轨道半满稳定；
（3）A．金属越活泼与水反应就越剧烈；
B．金属单质的熔、沸点与金属键的强弱有关；
C．元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强对应金属越活泼；
D．金属性强弱与失电子数目无关；
（4）元素⑧与⑩形成的化合物CaCl2为离子化合物，据此写出氯化钙的电子式；
（5）④与元素①形成的最简单化合物为NH3，NH3分子和水分子之间能形成氢键；
（6）该化合物熔沸点较低，符合分子晶体的性质特点，因此属于分子晶体；
（7）⑦的最高价氧化物的水化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应生成偏铝酸钾和水；
（8）Al单质为面心立方晶体，Al原子的配位数为12。
【解答】解：（1）ⅠB、ⅡB属于ds区，
故答案为：Cu；
（2）③、④与⑤三种元素分别为C、N、O，但因N的2p轨道半满稳定，因此电离能从小到大顺序为：C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（3）A．金属越活泼与水反应就越剧烈2O反应比Ca与H8O反应剧烈，可说明K比Ca金属性强；
B．金属单质的熔，而与金属活泼性无关；
C．元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强对应金属越活泼，故C正确；
D．金属性强弱与失电子数目无关，故D错误；
故答案为：BD；
（4）元素⑧与⑩形成的化合物CaCl2为离子化合物，由钙离子和氯离子形成的，
故答案为：；
（5）④与元素①形成的最简单化合物为NH3，NH3分子和水分子之间能形成氢键，具有极易溶于水的性质，
故答案为：NH3分子和水分子之间能形成氢键；
（6）该化合物熔沸点较低，符合分子晶体的性质特点，X（CO）5中CO内C、O之间存在2条σ键，1ml X（CO）5中含有σ键数目10 NA，
故答案为：分子；10 NA；
（7）⑦的最高价氧化物的水化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应生成偏铝酸钾和水，反应的离子方程式为：Al（OH）2+OH﹣＝+2H7O，
故答案为：Al（OH）3+OH﹣＝+3H2O；
（8）⑦单质为面心立方晶体，晶胞中⑦原子的配位数为12，
故答案为：12。
【点评】本题考查元素周期律和晶体结构，侧重考查学生元素周期律和递变规律的掌握情况，题目难度中等。
14．（14分）现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素
（1）A的元素符号为 H ，D的元素名称为 磷 。
（2）基态B原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间有 3 个伸展方向，原子轨道呈 哑铃 形。
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所写的轨道表示式违反了 泡利原理 。
（4）E元素原子核外有 17 种运动状态不同的电子。
（5）G原子外围电子排布式为 3d54s2 。
（6）检验F元素的方法是 焰色反应 。
【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，其中A元素的原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，电子排布为1s22s22p3，则B为N元素；由C原子的第三电离能剧增，可知C原子最外层电子数为2，处于ⅡA族，结合原子序数判断C为Mg元素；D原子核外所有p轨道全满或半满，则价电子为3s23p3，故D为P元素；E元素的主族序数与周期数的差为4，且原子半径在同周期中最小，E为第三周期ⅦA族元素，则E为Cl元素；F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，F是前四周期中电负性最小的元素，则F为K元素，而G在周期表的第七列，则G为Mn元素。
【解答】解：由分析可知，A为H、C为Mg、E为Cl、G为Mn；
（1）由分析可知，A的元素符号为H，
故答案为：H；磷；
（2）B为N元素，核外电子排布式为1s28s22p2，基态原子中能量最高的电子处于2p能级，有3个电子，原子轨道呈哑铃形，
故答案为：8；哑铃；
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图中3s轨道中2个电子自旋方向相同，违背了泡利原理，
故答案为：泡利原理；
（4）原子核外没有运动状态相同的电子，E为Cl元素，则Cl原子核外有17种运动状态不同的电子，
故答案为：17；
（5）G位于第四周期第7列，其外围电子排布式为3d58s2，
故答案为：3d64s2；
（6）F是K元素，检验K元素的方法是焰色反应，
故答案为：焰色反应。
【点评】本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布与运动、元素周期表、焰色反应等，需要学生具备扎实的基础与灵活运用的能力。
15．（10分）在稀土开采技术方面，我国遥遥领先。我国科学家最早研究的是稀土——钴化合物的结构。请回答下列问题：
（1）基态钴原子的核外未成对电子数为 3 。
（2）一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构如图所示，碳原子的杂化类型有 sp2、sp3 。
（3）纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛（HCHO）完全催化氧化，已知甲醛中各原子均满足稳定结构 极性 （填“极性”或“非极性”）分子，其VSEPR模型为 平面三角形平面三角形 。
（4）橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，分子式为CO2（CO）8，是一种重要的无机金属配合物，可溶于多数有机溶剂。配体CO中与C形成配位键的原子是C而非O，原因是 C原子半径比O大，电负性小，对孤对电子吸引较弱，更容易形成配位键 。
【分析】（1）C是27号元素，其核外电子排布为1s22s2sp63s23p63d74s2；
（2）由钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构可知，有的碳原子形成4个σ键，有的碳原子形成3个σ键和1个π键；
（3）甲醛分子中各原子均满足稳定结构，其结构简式为HCHO，C原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，正负电荷中心重合的分子为非极性分子，否则属于极性分子；
（4）橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，根据性质来判断晶体类型，C、O均有孤对电子，电负性越大越不易给出电子。
【解答】解：（1）C是27号元素，其核外电子排布式是1s23s2sp62s23p53d77s2，基态钴原子的核外未成对电子数为3个，
故答案为：4；
（2）由钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构可知，有的碳原子形成4个σ键3杂化，有的碳原子形成2个σ键和1个π键2杂化，
故答案为：sp5、sp3；
（3）甲醛分子中各原子均满足稳定结构，其结构简式为HCHO，为平面三角形结构，为极性分子，
故答案为：极性；平面三角形；
（4）CO中C、O原子均有孤对电子，电负性小，更容易形成配位键，
故答案为：C原子半径比O大，电负性小，更容易形成配位键。
【点评】本题考查了钴原子的原子结构，核外电子排布，配合物性质，杂化类型，分子极性，空间构型，是对物质结构主干知识的综合考查，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等。
16．（10分）铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的用途。
（1）铁元素在元素周期表中的位置为 第四周期Ⅷ族 。
（2）铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，H2分子位于晶胞体心和棱的中心位置。
①该晶体中每个Fe原子周围最近且等距离的Mg原子的数目为 8 。
②该合金储满氢后所得晶体的化学式是 FeMg2H2 。
（3）在生产中，常用FeSO4处理pH＝3的含Cr（+6价）废水得到Cr3+和Fe3+。Fe2+易被氧化为Fe3+，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因： Fe2+的价电子排布式为3d6，再失去1个电子可以形成3d5的半充满稳定状态，所以易被氧化为Fe3+ 。
（4）类卤素离子SCN﹣可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸（H—S—C≡N）（H—N＝C＝S），这两种酸中沸点较高的是 异硫氰酸 。
【分析】（1）铁是26号元素；
（2）①该Fe﹣Mg合金中Mg位于Fe构成的正四面体中心；
②分析晶胞结构可知，晶胞中铁原子数目为8×+6×＝4，镁原子数目为8，储满氢后，H2分子位于晶胞体心和棱的中心位置，个数为1+×12＝4；
（3）Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe3+的3d轨道处于充半满稳定状态，则Fe2+易被氧化为Fe3+；
（4）异硫氰酸中 H—N 键极性强，分子间存在氢键，而硫氰酸分子间只存在分子间作用力。
【解答】解：（1）铁是26号元素，基态Fe原子的价层电子排布式为3d66s2；铁元素在元素周期表中的位置是第四周期Ⅷ族，属于d区，
故答案为：第四周期Ⅷ族；
（2）①该Fe﹣Mg合金中Mg位于Fe构成的正四面体中心，因此每个Fe原子周围与它最近且相等距离的Mg原子有8个，
故答案为：6；
②分析晶胞结构可知，晶胞中铁原子数目为8×＝7，储满氢后，H2分子位于晶胞体心和棱的中心位置，个数为1+，可知合金储氢后晶体的化学式为FeMg2H3，
故答案为：FeMg2H2；
（3）Fe4+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe6+的3d轨道处于充半满稳定状态，则Fe2+易被氧化为Fe3+，利用核外电子排布的相关原理解释其原因：Fe2+的价电子排布式为3d5，再失去1个电子可以形成3d4的半充满稳定状态，所以易被氧化为Fe3+，
故答案为：Fe2+的价电子排布式为3d6，再失去1个电子可以形成4d5的半充满稳定状态，所以易被氧化为Fe3+；
（4）异硫氰酸中 H—N 键极性强，分子间存在氢键，所以异硫氰酸的沸点高于硫氰酸，
故答案为：异硫氰酸。
【点评】本题考查晶胞计算，把握原子的位置、均摊法计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度中等。
17．（12分）Cu是一种应用广泛的过渡元素。如现代工业利用铜氨溶液溶解纤维制造人造丝，古代秦俑彩绘上用的颜料被称为“中国蓝”，其成分为BaCu2Si2O7。
（1）铜氨溶液中的配离子为[Cu（NH3）4]2+，其中心原子外围电子轨道表示式为 。
（2）在硫酸铜氨溶液中加入乙醇，即得到深蓝色晶体[Cu（NH3）4]SO4•H2O。
①晶体中各元素电负性最大的是 氧 （填元素名称）；
②晶体中存在的化学键为 AC （填选项字母）；
A．离子键
B．氢键
C．配位键
D．金属键
E．范德华力
③晶体中、NH3、H2O三种微粒的键角依次减小的原因是 中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体型，孤电子对数依次增加，孤电子对对成键电子对斥力增大，故键角依次减小 。
（3）合成“中国蓝”的原料有BaCO3、孔雀石[Cu（OH）2CO3]和砂子（SiO2），用CaCO3代替BaCO3即可合成“埃及蓝”。
①已知CaCO3、BaCO3晶体熔点分别为1339℃、811℃，CaCO3熔点较高的原因是 二者均为离子晶体，Ca2+半径比Ba2+的原子半径小，则CaCO3比BaCO3晶格能大，熔点高 。
②图甲为金刚石晶胞，图乙为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面上的投影图（即俯视投影图），其中O原子略去，Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度A与SiB的最近距离为apm，则SiO2晶胞的密度为 或 g•cm﹣3（用含a、NA的代数式表示）。
【分析】（1）配离子[Cu（NH3）4]2+的中心离子Cu2+的外围电子排布式为3d9，以此可以画出其轨道表示式；
（2）①晶体中各元素O元素电负性是最大；
②晶体中存在的化学键有离子键和配位键，极性共价键；
③中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体型，孤电子对数不同；
（3）①用价层电子对互斥理论解释；
②由图可知，SiA与SiB的最近距离为晶胞面对角线的一半，则面对角线长度为2apm，由此计算出晶胞参数，再用晶胞密度公式ρ＝计算。
【解答】解：（1）配离子[Cu（NH3）4]8+的中心离子Cu2+的外围电子排布式为3d8，以此可以画出其轨道表示式为，
故答案为：；
（2）①晶体中各元素O元素电负性是最大，
故答案为：氧；
②体中存在的化学键有离子键和配位键，极性共价键，选项中的氢键和范德华力不是化学键，
故答案为：AC；
③三种微粒中心原子的价层电子对数＝σ键数目+孤电子对数，分别为S原子的4+0＝2，O原子的2+2＝3，随着孤电子对数增加，键角变小，
故答案为：中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体型，孤电子对对成键电子对斥力增大；
（3）①CaCO3和BaCO6均为离子晶体，熔点高低取决于晶格能的大小，
故答案为：二者均为离子晶体，Ca2+半径比Ba2+的原子半径小，则CaCO5比BaCO3晶格能大，熔点高；
②由图可知，SiA与SiB的最近距离为晶胞面对角线的一半，则面对角线长度为2apm，pmapm+6×，有8个Si原子就有16个O原子＝＝＝，
故答案为：或。
【点评】本题综合考查物质结构与性质，涉及核外电子排布规律、电负性、价层电子对理论、分子结构、晶体结构与性质以及有关晶体密度的计算等，题目中等难度。
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表述1
表述2
A
在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶体中Cl﹣与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B
H2O的熔、沸点高于H2S
H2O中共价键的键能比较大
C
通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性强
Pb的原子半径比C大，Pb与H之间的键能比C与H之间的键能小
D
P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电
P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
A
元素原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素
B
元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1
C
元素的第一至第四电离能分别是I1＝738kJ•ml﹣1、I2＝1451kJ•ml﹣1、I3＝7733kJ•ml﹣1、I4＝10550kJ•ml﹣1
D
原子核外所有p轨道全满或半满
E
元素的主族序数与周期序数的差为4，原子半径在同周期中最小
F
是前四周期中电负性最小的元素
G
在周期表的第七列
选项
表述1
表述2
A
在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶体中Cl﹣与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B
H2O的熔、沸点高于H2S
H2O中共价键的键能比较大
C
通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性强
Pb的原子半径比C大，Pb与H之间的键能比C与H之间的键能小
D
P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电
P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
A
元素原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素
B
元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1
C
元素的第一至第四电离能分别是I1＝738kJ•ml﹣1、I2＝1451kJ•ml﹣1、I3＝7733kJ•ml﹣1、I4＝10550kJ•ml﹣1
D
原子核外所有p轨道全满或半满
E
元素的主族序数与周期序数的差为4，原子半径在同周期中最小
F
是前四周期中电负性最小的元素
G
在周期表的第七列
1．（3分）水（H2O）是一种非常重要的资源，下面关于水的结构和性质的描述正确的是（ ）
A．水的空间构型为四面体形
B．水分子较稳定，是因为水分子间存在氢键
C．水形成冰以后密度增大
D．水分子中的氧原子采用sp3杂化
2．（3分）纯碱（Na2CO3）是重要的基础化工原料，我国化学家侯德榜在1943年提出了著名侯氏制碱法。原理为：将CO2通入氨化的饱和食盐水中析出NaHCO3晶体，将得到的NaHCO3晶体加热分解生成Na2CO3。下列有关NH3、、CO2和的说法正确的是（ ）
A．电负性：N＞O＞C＞H
B．沸点：CO2＞NH3
C．键角：＞
D．NH3为极性分子，CO2为非极性分子
3．（3分）具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中，没有光学活性的是（ ）
A．乳酸：CH3—CH（OH）—COOH
B．甘油：HOCH2—CH（OH）—CH2OH
C．脱氧核糖：HOCH2—CH（OH）—CH（OH）—CH2—CHO
D．核糖：HOCH2—CH（OH）—CH（OH）—CH（OH）—CHO
4．（3分）下面的排序不正确的是（ ）
A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜Cl4
B．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
C．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
D．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al
5．（3分）下列有关说法错误的是（ ）
A．[Zn（NH3）4]2+的球棍模型如图1所示，1个[Zn（NH3）4]2+中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，Ca2+的配位数与F﹣的配位数之比为1：2
C．氢原子的电子云图如图3所示，小黑点越密，表明1s电子在原子核外该处出现的概率越大
D．金属Cu中铜原子的堆积模型如图4所示，该金属晶体为面心立方堆积
6．（3分）C的衰变反应为C→X+e（反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间）为5730年．下列说法正确的是（ ）
A．C与X互为同位素
B．C与X的中子数相同
C．C和C的价层轨道电子数相差2
D．某考古样品中C的量应为其11460年前的
7．（3分）FeCl3沸点为316℃，常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2⋅6H2O]常用于治疗缺铁性贫血，向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水，振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液，该血红色物质为[Fe（SCN）n（H2O）6﹣n]3﹣n。下列说法不正确的是（ ）
A．1mlSCN﹣中含有σ键的数目为4ml
B．FeCl3为分子晶体
C．与具有相似的空间构型
D．[Fe（SCN）n（H2O）6﹣n]3﹣n中心离子的配位数为6
8．（3分）锂金属电池的电解液在很大程度上制约着锂电池的发展，某种商业化锂电池的电解质的结构如图所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大，X、Y、Z三种元素的核外电子总数满足X+Y＝Z﹣1XW的水溶液呈酸性且pH＞1。下列说法错误的是（ ）
A．基态W原子的价层电子的轨道表示式为
B．Z的氢化物的沸点一定低于M的氢化物的沸点
C．可以用XW的水溶液腐蚀玻璃生产磨砂玻璃
D．YW3分子是非极性分子
9．（3分）下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
10．（3分）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A．HCl分子中的共价键是s﹣pσ键
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．CH3—CH3，CH2＝CH2、CH≡CH中σ键都是C—H键
D．如图表示石墨的层状结构，24g石墨中含有NA个六元环
11．（3分）最近合成的一种铁基超导材料CaxFeyAsz在低温高压下能显示出独特的电子性质，其晶胞结构如图所示。已知：底边边长为anm，高为bnmbnm。下列说法错误的是（ ）
A．该晶胞中含有4个As原子
B．1号原子的坐标为（，，）
C．距2号原子最近的As有4个
D．该晶体的密度为g•cm﹣3
12．（3分）NH3还原NO的反应历程如图。下列说法不正确的是（ ）
A．转化①中有极性共价键的断裂
B．转化②中有非极性共价键的形成
C．转化③中每消耗1ml O2，则生成4ml Fe3+
D．该转化的总反应为6NO+4NH3＝5N2+6H2O
二（非选择题共64分）
13．（18分）下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素，请用元素符号回答下列问题
（1）上述元素中，属于ds区的是 。（填元素符号）
（2）③、④与⑤三种元素的第一电离能由小到大的顺序 （填元素符号）。
（3）对于元素⑨与⑩，不能说明⑨的金属性比⑩强的是 。
A．⑨与H2O反应比⑩与H2O反应剧烈；
B．⑨单质的熔、沸点比⑩的低；
C．⑨的最高价氧化物对应水化物的碱性比⑩的最高价氧化物对应水化物的碱性强；
D．与非金属单质反应时，⑨原子失电子数目比⑩原子失电子数目少．
（4）元素⑧与⑩形成的化合物的电子式为 。
（5）元素④与①形成的最简单化合物X具有极易溶于水的性质，其原因为 。
（6）元素⑫与CO可形成X（CO）5型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为﹣20.5℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于 晶体（填晶体类型）1ml X（CO）5中含有σ键数目为 。
（7）⑦的最高价氧化物的水化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 。
（8）⑦单质为面心立方晶体，晶胞中⑦原子的配位数为 。
14．（14分）现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素
（1）A的元素符号为 ，D的元素名称为 。
（2）基态B原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间有 个伸展方向，原子轨道呈 形。
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所写的轨道表示式违反了 。
（4）E元素原子核外有 种运动状态不同的电子。
（5）G原子外围电子排布式为 。
（6）检验F元素的方法是 。
15．（10分）在稀土开采技术方面，我国遥遥领先。我国科学家最早研究的是稀土——钴化合物的结构。请回答下列问题：
（1）基态钴原子的核外未成对电子数为 。
（2）一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构如图所示，碳原子的杂化类型有 。
（3）纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛（HCHO）完全催化氧化，已知甲醛中各原子均满足稳定结构 （填“极性”或“非极性”）分子，其VSEPR模型为 。
（4）橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，分子式为CO2（CO）8，是一种重要的无机金属配合物，可溶于多数有机溶剂。配体CO中与C形成配位键的原子是C而非O，原因是 。
16．（10分）铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的用途。
（1）铁元素在元素周期表中的位置为 。
（2）铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，H2分子位于晶胞体心和棱的中心位置。
①该晶体中每个Fe原子周围最近且等距离的Mg原子的数目为 。
②该合金储满氢后所得晶体的化学式是 。
（3）在生产中，常用FeSO4处理pH＝3的含Cr（+6价）废水得到Cr3+和Fe3+。Fe2+易被氧化为Fe3+，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因： 。
（4）类卤素离子SCN﹣可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸（H—S—C≡N）（H—N＝C＝S），这两种酸中沸点较高的是 。
17．（12分）Cu是一种应用广泛的过渡元素。如现代工业利用铜氨溶液溶解纤维制造人造丝，古代秦俑彩绘上用的颜料被称为“中国蓝”，其成分为BaCu2Si2O7。
（1）铜氨溶液中的配离子为[Cu（NH3）4]2+，其中心原子外围电子轨道表示式为 。
（2）在硫酸铜氨溶液中加入乙醇，即得到深蓝色晶体[Cu（NH3）4]SO4•H2O。
①晶体中各元素电负性最大的是 （填元素名称）；
②晶体中存在的化学键为 （填选项字母）；
A．离子键
B．氢键
C．配位键
D．金属键
E．范德华力
③晶体中、NH3、H2O三种微粒的键角依次减小的原因是 。
（3）合成“中国蓝”的原料有BaCO3、孔雀石[Cu（OH）2CO3]和砂子（SiO2），用CaCO3代替BaCO3即可合成“埃及蓝”。
①已知CaCO3、BaCO3晶体熔点分别为1339℃、811℃，CaCO3熔点较高的原因是 。
②图甲为金刚石晶胞，图乙为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面上的投影图（即俯视投影图），其中O原子略去，Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度A与SiB的最近距离为apm，则SiO2晶胞的密度为 g•cm﹣3（用含a、NA的代数式表示）。
2023-2024学年福建省福州市屏东中学高二（下）期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：（本题共12小题，每小题3分，共36分，每小题只有一个正确答案）
1．（3分）水（H2O）是一种非常重要的资源，下面关于水的结构和性质的描述正确的是（ ）
A．水的空间构型为四面体形
B．水分子较稳定，是因为水分子间存在氢键
C．水形成冰以后密度增大
D．水分子中的氧原子采用sp3杂化
【分析】A．H2O中O原子的价层电子对个数为2+＝4且含有2个孤电子对；
B．水分子的稳定性与分子间氢键无关；
C．密度：水＞冰；
D．H2O中O原子的价层电子对个数为2+＝4。
【解答】解：A．H2O中O原子的价层电子对个数为2+＝4且含有2个孤电子对，故A错误；
B．水分子的稳定性与分子间氢键无关，故B错误；
C．密度：水＞冰，故C错误；
D．H2O中O原子的价层电子对个数为2+＝23杂化，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查物质的结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确原子杂化类型的判断方法、微粒空间构型的判断方法、分子稳定性的影响因素是解本题关键，题目难度不大。
2．（3分）纯碱（Na2CO3）是重要的基础化工原料，我国化学家侯德榜在1943年提出了著名侯氏制碱法。原理为：将CO2通入氨化的饱和食盐水中析出NaHCO3晶体，将得到的NaHCO3晶体加热分解生成Na2CO3。下列有关NH3、、CO2和的说法正确的是（ ）
A．电负性：N＞O＞C＞H
B．沸点：CO2＞NH3
C．键角：＞
D．NH3为极性分子，CO2为非极性分子
【分析】A．同周期主族元素的电负性由左向右逐渐增大，同主族元素的电负性由上向下逐渐减小；
B．氨气与二氧化碳都是分子晶体，氨气分子间存在氢键；
C．铵根离子为正四面体构形，碳酸根离子为平面三角形；
D．NH3为三角锥形，正负电荷中心不重合，CO2为直线形结构，正负电荷中心重合。
【解答】解：A．同周期主族元素的电负性由左向右逐渐增大，所以该配离子中的非金属元素的电负性大小顺序为O＞N＞C＞H；
B．氨气与二氧化碳都是分子晶体，所以沸点：CO2＜NH3，故B错误；
C．碳酸根离子为平面三角形，键角：；
D．NH6为三角锥形，正负电荷中心不重合，CO2为直线形结构，正负电荷中心重合，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查元素周期律，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
3．（3分）具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中，没有光学活性的是（ ）
A．乳酸：CH3—CH（OH）—COOH
B．甘油：HOCH2—CH（OH）—CH2OH
C．脱氧核糖：HOCH2—CH（OH）—CH（OH）—CH2—CHO
D．核糖：HOCH2—CH（OH）—CH（OH）—CH（OH）—CHO
【分析】手性碳原子是碳原子连接四个不同原子或基团时为手性碳原子，具有手性碳原子的有机物具有光学活性，无手性碳原子的没有光学活性。
【解答】解：A．CH3—CH（OH）—COOH分子中，羟基碳原子为手性碳原子，故A错误；
B．HOCH2—CH（OH）—CH7OH中不含手性碳原子，无光学活性；
C．HOCH2—CH（OH）—CH（OH）—CH2—CHO分子中中间碳原子为手性碳原子，具有光学活性；
D．HOCH5—CH（OH）—CH（OH）—CH（OH）—CHO分子中的中间羟基碳为手性碳原子，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查了手性碳原子、光学活性的分析判断，主要是知识的熟练掌握，题目难度不大。
4．（3分）下面的排序不正确的是（ ）
A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜Cl4
B．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
C．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
D．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al
【分析】A、分子晶体的相对分子质量越大，熔沸点越大；
B、离子半径越小、离子键越强，则晶格能越大；
C、键长越短，共价键越强，硬度越大；
D、金属离子的电荷越大、半径越小，其熔点越大．
【解答】A、分子晶体的相对分子质量越大，则晶体熔点由低到高顺序为CF4＜CCl4＜CBr2＜CI4，故A正确；
B、离子半径越小，则晶格能越大，F、Br，则晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI；
C、键长越短，硬度越大，则硬度由大到小为金刚石＞碳化硅＞晶体硅；
D、金属离子的电荷越大，其熔点越大，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查晶体的熔沸点、硬度等物理性质，题目难度中等，注意把握比较角度，学习中注意方法的积累．
5．（3分）下列有关说法错误的是（ ）
A．[Zn（NH3）4]2+的球棍模型如图1所示，1个[Zn（NH3）4]2+中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，Ca2+的配位数与F﹣的配位数之比为1：2
C．氢原子的电子云图如图3所示，小黑点越密，表明1s电子在原子核外该处出现的概率越大
D．金属Cu中铜原子的堆积模型如图4所示，该金属晶体为面心立方堆积
【分析】A．1个[Zn（NH3）4]2+中Zn2+与氨气分子形成了4个单键；
B．CaF2晶体中，Ca2+的配位数与F﹣的配位数之比为8：4；
C．电子云小点的疏密程度表示电子在该区域出现的机会多少；
D．晶胞中铜原子分布在晶胞的顶点和面心上为面心立方堆积。
【解答】解：A．根据图示分析3）4]7+中Zn2+与氨气分子形成了4个单键为2个配位键，故A正确；
B．CaF2晶体中，Ca2+的配位数与F﹣的配位数之比为2：4＝2：3，故B错误；
C．电子云小点的疏密程度表示电子在该区域出现的机会多少，小点越密表示1s电子在该处出现的概率越大；
D．晶胞中铜原子分布在晶胞的顶点和面心上为面心立方堆积；
故选：B。
【点评】本题考查化学键，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
6．（3分）C的衰变反应为C→X+e（反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间）为5730年．下列说法正确的是（ ）
A．C与X互为同位素
B．C与X的中子数相同
C．C和C的价层轨道电子数相差2
D．某考古样品中C的量应为其11460年前的
【分析】A．由C的衰变反应为C→X+e，可知z＝7，X为N，同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子；
B．原子中质量数＝质子数+中子数；
C．主族元素原子的最外层电子数为价层电子；
D．半衰期是反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间，据此计算。
【解答】解：A．由C的衰变反应为X+e，X为N，X质子数不相同，故A错误；
B．C与、14﹣7＝7，故B错误；
C．C和，核外电子排布相同，故C错误；
D．根据半衰期的定义，某考古样品中，＝5730×，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了原子结构、原子衰变过程分析判断、微粒数的关系等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度不大。
7．（3分）FeCl3沸点为316℃，常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2⋅6H2O]常用于治疗缺铁性贫血，向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水，振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液，该血红色物质为[Fe（SCN）n（H2O）6﹣n]3﹣n。下列说法不正确的是（ ）
A．1mlSCN﹣中含有σ键的数目为4ml
B．FeCl3为分子晶体
C．与具有相似的空间构型
D．[Fe（SCN）n（H2O）6﹣n]3﹣n中心离子的配位数为6
【分析】A．每个SCN﹣中含有1个S﹣Cσ键、C≡N中含有1个σ键，所以该离子中含有2个σ键；
B．分子晶体熔沸点较低；
C．中N原子价层电子对个数＝4+＝4且不含孤电子对，中S原子价层电子对个数＝4+＝4且不含孤电子对；
D．SCN﹣、H2O都是其配体。
【解答】解：A．每个SCN﹣中含有1个S﹣Cσ键、C≡N中含有1个σ键，则5ml该离子中含有2mlσ键；
B．氯化铁晶体熔沸点较低，故B正确；
C．中N原子价层电子对个数＝5+，中S原子价层电子对个数＝4+，二者都是正四面体形；
D．SCN﹣、H2O都是其配体，所以其配位数＝n+3﹣n＝6；
故选：A。
【点评】本题考查配合物，侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力，明确构成微粒及微粒之间作用力、微粒空间构型判断方法等知识点是解本题关键，题目难度不大。
8．（3分）锂金属电池的电解液在很大程度上制约着锂电池的发展，某种商业化锂电池的电解质的结构如图所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大，X、Y、Z三种元素的核外电子总数满足X+Y＝Z﹣1XW的水溶液呈酸性且pH＞1。下列说法错误的是（ ）
A．基态W原子的价层电子的轨道表示式为
B．Z的氢化物的沸点一定低于M的氢化物的沸点
C．可以用XW的水溶液腐蚀玻璃生产磨砂玻璃
D．YW3分子是非极性分子
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M和W的原子序数依次增大，且0.1ml•L﹣1XW的水溶液呈酸性且pH＞1，阴离子结构中X、W均形成1条键，故XW为一元弱酸，则XW为HF，X为H元素、W为F元素，则Y、Z、M均为第二周期元素，阴离子结构中M形成2条键，则M为O元素，而Y、Z都有4条键形成，二者只能有1个处于ⅣA族，可推知Z为C原子、Y为B元素，Y形成键中含有1个配位键，据此分析。
【解答】解：A．由分析知，基态氟原子的价层电子的轨道表示式为，故A正确；
B．Z的氢化物为烃2O，H2O2的沸点，故B错误；
C．XW的水溶液是氢氟酸，故C正确；
D．BF3中B原子的价电子对数n＝＝3，其分子的空间结构为平面三角形，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查原子结构与元素周期律，推断元素是解题的关键，充分利用阴离子结构中原子形成的价键数目进行分析判断，题目侧重考查学生分析推理能力、灵活运用知识的能力，题目难度一般。
9．（3分）下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【分析】A．NaCl溶于水并发生电离，与电流的作用无关；
B．H2O的熔、沸点高于H2S与共价键的键能无关；
C．非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强；
D．P4O10溶于水生成磷酸，溶液能导电。
【解答】解：A．电解质的电离与电流的作用无关，故A错误；
B．H2O的熔、沸点高于H2S与共价键的键能无关，是因为水分子间形成氢键；
C．Pb与C位于ⅣA族，则C—H键的键能大于Pb—H键，即CH5比PbH4稳定，故C正确；
D．C6H12O5在水中不能电离，其溶液不能导电4O10溶于水生成磷酸，溶液能导电；
故选：C。
【点评】本题考查了电解质的电离、元素的非金属性、原子结构与元素性质和溶液的导电性等知识，侧重学生分析与运用能力的考查，把握元素周期律的应用、溶液的导电性原因、电解质与非电解质的判断为解答的关键，题目难度不大。
10．（3分）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A．HCl分子中的共价键是s﹣pσ键
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．CH3—CH3，CH2＝CH2、CH≡CH中σ键都是C—H键
D．如图表示石墨的层状结构，24g石墨中含有NA个六元环
【分析】A．H只有s轨道，Cl最外层为3p轨道；
B．σ键为球对称，π键为境面对称；
C．单键都是σ健，三键中有1个σ健和2个π健，双键中有1个σ键和1个π键；
D．石墨晶体中的六元环分摊法得到含2个碳原子。
【解答】解：A．H只有s轨道，则HCl分子中的共价键是由H原子的1s轨道和Cl原子未成对电子的3p轨道形成的s﹣pσ键；
B．σ键为球对称，σ键可以绕键轴旋转，故B正确；
C．CH3—CH3、CH2＝CH6、CH≡CH中C—C、C—H键都是σ健，C＝C中有1个σ键和1个π键；
D．如图表示石墨的层状结构＝6ml，则2ml晶体中含有NA个六元环，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查阿伏加德罗常数的分析、原子结构、晶体结构、化学键的类型等知识点，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。
11．（3分）最近合成的一种铁基超导材料CaxFeyAsz在低温高压下能显示出独特的电子性质，其晶胞结构如图所示。已知：底边边长为anm，高为bnmbnm。下列说法错误的是（ ）
A．该晶胞中含有4个As原子
B．1号原子的坐标为（，，）
C．距2号原子最近的As有4个
D．该晶体的密度为g•cm﹣3
【分析】A．As原子在晶胞中的位置为：每条棱上2个，内部有两个；
B．1号原子位于体心的正下方，高为bnm；
C．题中条件不能求出棱上As原子的坐标；
D．晶体的密度为ρ＝。
【解答】解：A．As原子在晶胞中的位置为：每条棱上2个，结合均摊法可知+2＝4；
B．3号原子位于体心的正下方bnm，，），故B正确；
C．题中条件不能求出棱上As原子的坐标，故C错误；
D．结合均摊法可知+1＝5+4＝4+2＝4＝g/cm3＝g/cm7，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。
12．（3分）NH3还原NO的反应历程如图。下列说法不正确的是（ ）
A．转化①中有极性共价键的断裂
B．转化②中有非极性共价键的形成
C．转化③中每消耗1ml O2，则生成4ml Fe3+
D．该转化的总反应为6NO+4NH3＝5N2+6H2O
【分析】A．转化①中NH3中转化为—NH2；
B．转化②中生成了氮气；
C．转化中Fe2+被氧气氧化为Fe3+，生成1ml Fe3+，转移1ml电子；
D．该转化中，参加反应的除了NO和氨气外，还有氧气。
【解答】解：A．转化①中NH3中的一个N—H键断裂，有极性共价键的断裂；
B．分析可知，有非极性键的形成；
C．转化中Fe2+被氧气氧化为Fe6+，生成1ml Fe3+，转移5ml电子，消耗1ml O2，转移8ml电子，则生成4ml Fe3+，故C正确；
D．该转化中，还有氧气6+4NO+O24N2+6H2O，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查反应过程的分析判断，把握反应中能量变化、氧化还原反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。
二（非选择题共64分）
13．（18分）下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素，请用元素符号回答下列问题
（1）上述元素中，属于ds区的是 Cu 。（填元素符号）
（2）③、④与⑤三种元素的第一电离能由小到大的顺序 C＜O＜N （填元素符号）。
（3）对于元素⑨与⑩，不能说明⑨的金属性比⑩强的是 BD 。
A．⑨与H2O反应比⑩与H2O反应剧烈；
B．⑨单质的熔、沸点比⑩的低；
C．⑨的最高价氧化物对应水化物的碱性比⑩的最高价氧化物对应水化物的碱性强；
D．与非金属单质反应时，⑨原子失电子数目比⑩原子失电子数目少．
（4）元素⑧与⑩形成的化合物的电子式为 。
（5）元素④与①形成的最简单化合物X具有极易溶于水的性质，其原因为 NH3分子和水分子之间能形成氢键 。
（6）元素⑫与CO可形成X（CO）5型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为﹣20.5℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于 分子 晶体（填晶体类型）1ml X（CO）5中含有σ键数目为 10 NA 。
（7）⑦的最高价氧化物的水化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 Al（OH）3+OH﹣＝+2H2O 。
（8）⑦单质为面心立方晶体，晶胞中⑦原子的配位数为 12 。
【分析】由元素在周期表中的位置可知①﹣⑭分别为：H、Be、C、N、O、F、Al、Cl、K、Ca、Cr、Fe、Cu、Ga；
（1）ⅠB、ⅡB属于ds区；
（2）属于同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但因N的2p轨道半满稳定；
（3）A．金属越活泼与水反应就越剧烈；
B．金属单质的熔、沸点与金属键的强弱有关；
C．元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强对应金属越活泼；
D．金属性强弱与失电子数目无关；
（4）元素⑧与⑩形成的化合物CaCl2为离子化合物，据此写出氯化钙的电子式；
（5）④与元素①形成的最简单化合物为NH3，NH3分子和水分子之间能形成氢键；
（6）该化合物熔沸点较低，符合分子晶体的性质特点，因此属于分子晶体；
（7）⑦的最高价氧化物的水化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应生成偏铝酸钾和水；
（8）Al单质为面心立方晶体，Al原子的配位数为12。
【解答】解：（1）ⅠB、ⅡB属于ds区，
故答案为：Cu；
（2）③、④与⑤三种元素分别为C、N、O，但因N的2p轨道半满稳定，因此电离能从小到大顺序为：C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（3）A．金属越活泼与水反应就越剧烈2O反应比Ca与H8O反应剧烈，可说明K比Ca金属性强；
B．金属单质的熔，而与金属活泼性无关；
C．元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强对应金属越活泼，故C正确；
D．金属性强弱与失电子数目无关，故D错误；
故答案为：BD；
（4）元素⑧与⑩形成的化合物CaCl2为离子化合物，由钙离子和氯离子形成的，
故答案为：；
（5）④与元素①形成的最简单化合物为NH3，NH3分子和水分子之间能形成氢键，具有极易溶于水的性质，
故答案为：NH3分子和水分子之间能形成氢键；
（6）该化合物熔沸点较低，符合分子晶体的性质特点，X（CO）5中CO内C、O之间存在2条σ键，1ml X（CO）5中含有σ键数目10 NA，
故答案为：分子；10 NA；
（7）⑦的最高价氧化物的水化物与⑨的最高价氧化物的水化物反应生成偏铝酸钾和水，反应的离子方程式为：Al（OH）2+OH﹣＝+2H7O，
故答案为：Al（OH）3+OH﹣＝+3H2O；
（8）⑦单质为面心立方晶体，晶胞中⑦原子的配位数为12，
故答案为：12。
【点评】本题考查元素周期律和晶体结构，侧重考查学生元素周期律和递变规律的掌握情况，题目难度中等。
14．（14分）现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素
（1）A的元素符号为 H ，D的元素名称为 磷 。
（2）基态B原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间有 3 个伸展方向，原子轨道呈 哑铃 形。
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所写的轨道表示式违反了 泡利原理 。
（4）E元素原子核外有 17 种运动状态不同的电子。
（5）G原子外围电子排布式为 3d54s2 。
（6）检验F元素的方法是 焰色反应 。
【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，其中A元素的原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，电子排布为1s22s22p3，则B为N元素；由C原子的第三电离能剧增，可知C原子最外层电子数为2，处于ⅡA族，结合原子序数判断C为Mg元素；D原子核外所有p轨道全满或半满，则价电子为3s23p3，故D为P元素；E元素的主族序数与周期数的差为4，且原子半径在同周期中最小，E为第三周期ⅦA族元素，则E为Cl元素；F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，F是前四周期中电负性最小的元素，则F为K元素，而G在周期表的第七列，则G为Mn元素。
【解答】解：由分析可知，A为H、C为Mg、E为Cl、G为Mn；
（1）由分析可知，A的元素符号为H，
故答案为：H；磷；
（2）B为N元素，核外电子排布式为1s28s22p2，基态原子中能量最高的电子处于2p能级，有3个电子，原子轨道呈哑铃形，
故答案为：8；哑铃；
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图中3s轨道中2个电子自旋方向相同，违背了泡利原理，
故答案为：泡利原理；
（4）原子核外没有运动状态相同的电子，E为Cl元素，则Cl原子核外有17种运动状态不同的电子，
故答案为：17；
（5）G位于第四周期第7列，其外围电子排布式为3d58s2，
故答案为：3d64s2；
（6）F是K元素，检验K元素的方法是焰色反应，
故答案为：焰色反应。
【点评】本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布与运动、元素周期表、焰色反应等，需要学生具备扎实的基础与灵活运用的能力。
15．（10分）在稀土开采技术方面，我国遥遥领先。我国科学家最早研究的是稀土——钴化合物的结构。请回答下列问题：
（1）基态钴原子的核外未成对电子数为 3 。
（2）一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构如图所示，碳原子的杂化类型有 sp2、sp3 。
（3）纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛（HCHO）完全催化氧化，已知甲醛中各原子均满足稳定结构 极性 （填“极性”或“非极性”）分子，其VSEPR模型为 平面三角形平面三角形 。
（4）橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，分子式为CO2（CO）8，是一种重要的无机金属配合物，可溶于多数有机溶剂。配体CO中与C形成配位键的原子是C而非O，原因是 C原子半径比O大，电负性小，对孤对电子吸引较弱，更容易形成配位键 。
【分析】（1）C是27号元素，其核外电子排布为1s22s2sp63s23p63d74s2；
（2）由钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构可知，有的碳原子形成4个σ键，有的碳原子形成3个σ键和1个π键；
（3）甲醛分子中各原子均满足稳定结构，其结构简式为HCHO，C原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，正负电荷中心重合的分子为非极性分子，否则属于极性分子；
（4）橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃，根据性质来判断晶体类型，C、O均有孤对电子，电负性越大越不易给出电子。
【解答】解：（1）C是27号元素，其核外电子排布式是1s23s2sp62s23p53d77s2，基态钴原子的核外未成对电子数为3个，
故答案为：4；
（2）由钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构可知，有的碳原子形成4个σ键3杂化，有的碳原子形成2个σ键和1个π键2杂化，
故答案为：sp5、sp3；
（3）甲醛分子中各原子均满足稳定结构，其结构简式为HCHO，为平面三角形结构，为极性分子，
故答案为：极性；平面三角形；
（4）CO中C、O原子均有孤对电子，电负性小，更容易形成配位键，
故答案为：C原子半径比O大，电负性小，更容易形成配位键。
【点评】本题考查了钴原子的原子结构，核外电子排布，配合物性质，杂化类型，分子极性，空间构型，是对物质结构主干知识的综合考查，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等。
16．（10分）铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的用途。
（1）铁元素在元素周期表中的位置为 第四周期Ⅷ族 。
（2）铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，H2分子位于晶胞体心和棱的中心位置。
①该晶体中每个Fe原子周围最近且等距离的Mg原子的数目为 8 。
②该合金储满氢后所得晶体的化学式是 FeMg2H2 。
（3）在生产中，常用FeSO4处理pH＝3的含Cr（+6价）废水得到Cr3+和Fe3+。Fe2+易被氧化为Fe3+，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因： Fe2+的价电子排布式为3d6，再失去1个电子可以形成3d5的半充满稳定状态，所以易被氧化为Fe3+ 。
（4）类卤素离子SCN﹣可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸（H—S—C≡N）（H—N＝C＝S），这两种酸中沸点较高的是 异硫氰酸 。
【分析】（1）铁是26号元素；
（2）①该Fe﹣Mg合金中Mg位于Fe构成的正四面体中心；
②分析晶胞结构可知，晶胞中铁原子数目为8×+6×＝4，镁原子数目为8，储满氢后，H2分子位于晶胞体心和棱的中心位置，个数为1+×12＝4；
（3）Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe3+的3d轨道处于充半满稳定状态，则Fe2+易被氧化为Fe3+；
（4）异硫氰酸中 H—N 键极性强，分子间存在氢键，而硫氰酸分子间只存在分子间作用力。
【解答】解：（1）铁是26号元素，基态Fe原子的价层电子排布式为3d66s2；铁元素在元素周期表中的位置是第四周期Ⅷ族，属于d区，
故答案为：第四周期Ⅷ族；
（2）①该Fe﹣Mg合金中Mg位于Fe构成的正四面体中心，因此每个Fe原子周围与它最近且相等距离的Mg原子有8个，
故答案为：6；
②分析晶胞结构可知，晶胞中铁原子数目为8×＝7，储满氢后，H2分子位于晶胞体心和棱的中心位置，个数为1+，可知合金储氢后晶体的化学式为FeMg2H3，
故答案为：FeMg2H2；
（3）Fe4+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe6+的3d轨道处于充半满稳定状态，则Fe2+易被氧化为Fe3+，利用核外电子排布的相关原理解释其原因：Fe2+的价电子排布式为3d5，再失去1个电子可以形成3d4的半充满稳定状态，所以易被氧化为Fe3+，
故答案为：Fe2+的价电子排布式为3d6，再失去1个电子可以形成4d5的半充满稳定状态，所以易被氧化为Fe3+；
（4）异硫氰酸中 H—N 键极性强，分子间存在氢键，所以异硫氰酸的沸点高于硫氰酸，
故答案为：异硫氰酸。
【点评】本题考查晶胞计算，把握原子的位置、均摊法计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度中等。
17．（12分）Cu是一种应用广泛的过渡元素。如现代工业利用铜氨溶液溶解纤维制造人造丝，古代秦俑彩绘上用的颜料被称为“中国蓝”，其成分为BaCu2Si2O7。
（1）铜氨溶液中的配离子为[Cu（NH3）4]2+，其中心原子外围电子轨道表示式为 。
（2）在硫酸铜氨溶液中加入乙醇，即得到深蓝色晶体[Cu（NH3）4]SO4•H2O。
①晶体中各元素电负性最大的是 氧 （填元素名称）；
②晶体中存在的化学键为 AC （填选项字母）；
A．离子键
B．氢键
C．配位键
D．金属键
E．范德华力
③晶体中、NH3、H2O三种微粒的键角依次减小的原因是 中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体型，孤电子对数依次增加，孤电子对对成键电子对斥力增大，故键角依次减小 。
（3）合成“中国蓝”的原料有BaCO3、孔雀石[Cu（OH）2CO3]和砂子（SiO2），用CaCO3代替BaCO3即可合成“埃及蓝”。
①已知CaCO3、BaCO3晶体熔点分别为1339℃、811℃，CaCO3熔点较高的原因是 二者均为离子晶体，Ca2+半径比Ba2+的原子半径小，则CaCO3比BaCO3晶格能大，熔点高 。
②图甲为金刚石晶胞，图乙为SiO2晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面上的投影图（即俯视投影图），其中O原子略去，Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度A与SiB的最近距离为apm，则SiO2晶胞的密度为 或 g•cm﹣3（用含a、NA的代数式表示）。
【分析】（1）配离子[Cu（NH3）4]2+的中心离子Cu2+的外围电子排布式为3d9，以此可以画出其轨道表示式；
（2）①晶体中各元素O元素电负性是最大；
②晶体中存在的化学键有离子键和配位键，极性共价键；
③中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体型，孤电子对数不同；
（3）①用价层电子对互斥理论解释；
②由图可知，SiA与SiB的最近距离为晶胞面对角线的一半，则面对角线长度为2apm，由此计算出晶胞参数，再用晶胞密度公式ρ＝计算。
【解答】解：（1）配离子[Cu（NH3）4]8+的中心离子Cu2+的外围电子排布式为3d8，以此可以画出其轨道表示式为，
故答案为：；
（2）①晶体中各元素O元素电负性是最大，
故答案为：氧；
②体中存在的化学键有离子键和配位键，极性共价键，选项中的氢键和范德华力不是化学键，
故答案为：AC；
③三种微粒中心原子的价层电子对数＝σ键数目+孤电子对数，分别为S原子的4+0＝2，O原子的2+2＝3，随着孤电子对数增加，键角变小，
故答案为：中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体型，孤电子对对成键电子对斥力增大；
（3）①CaCO3和BaCO6均为离子晶体，熔点高低取决于晶格能的大小，
故答案为：二者均为离子晶体，Ca2+半径比Ba2+的原子半径小，则CaCO5比BaCO3晶格能大，熔点高；
②由图可知，SiA与SiB的最近距离为晶胞面对角线的一半，则面对角线长度为2apm，pmapm+6×，有8个Si原子就有16个O原子＝＝＝，
故答案为：或。
【点评】本题综合考查物质结构与性质，涉及核外电子排布规律、电负性、价层电子对理论、分子结构、晶体结构与性质以及有关晶体密度的计算等，题目中等难度。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/6/12 12:26:23；用户：15290311958；邮箱：15290311958；学号：48861359选项
表述1
表述2
A
在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶体中Cl﹣与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B
H2O的熔、沸点高于H2S
H2O中共价键的键能比较大
C
通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性强
Pb的原子半径比C大，Pb与H之间的键能比C与H之间的键能小
D
P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电
P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
A
元素原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素
B
元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1
C
元素的第一至第四电离能分别是I1＝738kJ•ml﹣1、I2＝1451kJ•ml﹣1、I3＝7733kJ•ml﹣1、I4＝10550kJ•ml﹣1
D
原子核外所有p轨道全满或半满
E
元素的主族序数与周期序数的差为4，原子半径在同周期中最小
F
是前四周期中电负性最小的元素
G
在周期表的第七列
选项
表述1
表述2
A
在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶体中Cl﹣与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B
H2O的熔、沸点高于H2S
H2O中共价键的键能比较大
C
通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性强
Pb的原子半径比C大，Pb与H之间的键能比C与H之间的键能小
D
P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电
P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
A
元素原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素
B
元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1
C
元素的第一至第四电离能分别是I1＝738kJ•ml﹣1、I2＝1451kJ•ml﹣1、I3＝7733kJ•ml﹣1、I4＝10550kJ•ml﹣1
D
原子核外所有p轨道全满或半满
E
元素的主族序数与周期序数的差为4，原子半径在同周期中最小
F
是前四周期中电负性最小的元素
G
在周期表的第七列
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