湖北省武汉经济技术开发区2024_2025学年高二化学下学期3月月考试题含解析

这是一份湖北省武汉经济技术开发区2024_2025学年高二化学下学期3月月考试题含解析，共20页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题(共 15 题，每题 3 分，共 45 分)
1. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 电子式： B. 的结构示意图：
C. H2 中共价键 电子云图： D. 的 模型为
【答案】B
【解析】
【详解】A．在 中，O 原子应在 H 和 Cl 原子中间，其正确的电子式为 ，A 错误；
B．Fe 是 26 号元素， 是 Fe 原子失去 3 个电子形成的，其核外电子排布为 2、8、13，结构示意图为
，B 正确；
C． 中是 键，其电子云图为球形对称，而不是所给的形状，C 错误；
D． 中 O 原子的价层电子对数 ，VSEPR 模型为四面体形，而所给模型不是四面体形，D
错误；
故本题答案为：B。
2. 交通工具动力系统的演进历程是人类文明进步的生动缩影。下列说法正确的是
A. 畜力时代：给马车的铁制铆钉涂油可防止其生锈
B. 蒸汽时代：蒸汽机中的水汽化时，其化学键被破坏
C. 燃油时代：内燃机中汽油燃烧时，热能转化为化学能
D. 新能源时代：太阳能电池板的主要材质是
【答案】A
【解析】
第 1页/共 19页
【详解】A．给马车的铁制铆钉涂油可防止其生锈，这是正确的，因为涂油可以隔绝空气和水分，防止铁制
品生锈，A 正确；
B．蒸汽机中的水汽化时，其化学键被破坏，这是错误的，水汽化是物理变化，化学键并未被破坏，破坏的
是分子间作用力，B 错误；
C．内燃机中汽油燃烧时，热能转化为化学能，这是错误的，汽油燃烧时是化学能转化为热能，C 错误；
D．太阳能电池板的主要材质是 SiO2，这是错误的，太阳能电池板的主要材质是硅，而不是二氧化硅，D 错
误；
故选 A。
3. NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 46gCH3CH2OH 中 sp3 杂化的原子数为 2NA
B. 标准状况下，80gSO3 中含有分子数为 NA
C. 4.4g 中含有σ键数目为 0.7NA
D. 向 1L0.1ml/LCH3COOH 溶液通氨气至中性，铵根离子数为 0.1NA
【答案】BC
【解析】
【详解】A．乙醇中两个碳和一个氧都是 sp3 杂化，46gCH3CH2OH 的物质的量为 1ml，则其中 sp3 杂化的
原子数为 3NA，A 错误；
B．三氧化硫是由分子构成的，标准状况下，80gSO3 的物质的量为 1ml，其中含有分子数为 NA，B 正确；
C．4.4g 的物质的量为 0.1ml，1 个 中含有 7 个σ键，则 4.4g 中含有σ键数目
为 0.7NA，C 正确；
D．向 1L 0.1ml/L CH3COOH 溶液通氨气至中性，根据电荷守恒
， ，溶液中溶液中醋酸根个数小于
0.1NA，铵根离子数小于 0.1NA，D 错误；
故选 BC。
4. 硫化氢可与氧气发生反应： ；生成的硫单质有多种组成形式，如 ：
、 ： (冠状)等。下列有关说法中正确的是
A. 熔点 B. 键角
第 2页/共 19页
C. 、 中 S 原子均为 杂化 D. 生成的硫单质为共价晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A．O2 常温下为气态，说明温度已经超过其沸点了，而此时 S 为固态说明还没有达到其熔点，因
此熔点关系应为 ，A 错误；
B．H2S、H2O 均为 sp3 杂化，且都有两对孤电子对，但中心原子 O 电负性大于中心原子 S 的电负性，因
此电负性越大的 O 原子对共用电子对的吸引力更大，越靠近中心原子则电子对之间的排斥力越大，因而键
角是 ，B 错误；
C． 、 的每个 S 原子最外层有 6 个电子，同时与其他 S 原子共用 2 个电子，相当于每个 S 原子最外层
有 8 个电子，即 4 对电子，所以是 sp3 杂化，C 正确；
D．生成的 、 是由分子构成的分子晶体，D 错误。
故答案选 C。
5. 下列说法正确的是
A. 在沸水中配制明矾饱和溶液，然后快速冷却，可得到较大颗粒明矾晶体
B. 金刚石硬度最大，所以耐锤击能力强
C. 手性药物分子互为同分异构体
D. 表面活性剂在水中会形成亲水基向内，疏水基向外的胶束
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度降低 时候，饱和度也会降低，明矾会吸附在小晶核上，所以要得到较大颗粒的明矾晶体，
配制比室温高 10～20℃明矾饱和溶液然后浸入悬挂的明矾小晶核，静置过夜；急速冷却，可得到较小颗粒
明矾晶体，A 错误；
B．金刚砂中只含有共价键，硬度大，在较大外力的锤击下，共价键将发生断裂，B 错误；
C．每个手性分子都具有两种不同的空间构型，这两种具有不同空间构型的分子互为对映异构体，C 正确；
D．洗涤剂中的表面活性剂在水中会形成亲水基向外、疏水基向内的胶束，可将油污包裹在胶束的内腔，D
错误；
故选 C。
6. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
第 3页/共 19页
选项 性质差异 结构因素
沸点：正戊烷 高
A 分子间作用力
于新戊烷
B 熔点： 远高于 晶体类型
酸性： 远强于
C 羟基极性
稳定性： (分解温度
D 氢键
高于 )
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．正戊烷与新戊烷是同分异构体，新戊烷支链多，分子间作用力弱，导致正戊烷沸点高于新戊烷，
则正戊烷沸点高于新戊烷与分子间作用力有关，A 正确；
B．二氧化硅为共价晶体，熔化时克服共价键。干冰为分子晶体，熔化时克服分子间作用力，B 正确；
C．氟原子(吸电子效应)使羟基的极性增强，更易电离出氢离子，酸性更强，C 正确；
D．水分子、硫化氢分子的稳定性属于化学性质，主要与氢氧键、氢硫键的键能有关，与氢键无关，D 错误；
故选 D。
7. 已知氨 和硼烷 可以发生加合反应生成氨硼烷 ，它和乙烷 具有相
似的结构。下列有关这 4 种分子的说法正确的是
A. 有 2 种极性分子和 2 种非极性分子
B. 4 种分子中除氢原子外的其他原子均采取 杂化
C. 分子中的键角大于 BH3 分子中键角
D. 4 种分子的熔点高低顺序为
【答案】A
第 4页/共 19页
【解析】
【详解】A． 有 3 对成键电子对和 1 对孤对电子对，分子空间构型为三角锥形，是极性分子； 有
3 对成键电子对但没有孤电子对，分子空间构型为平面正三角形，是非极性分子； 分子左右不
对称，正电荷重心在 B 原子附近，负电荷重心在 N 原子附近，是极性分子； 分子左右对称，正负
电荷重心重合，是非极性分子，A 正确；
B． 分子为平面正三角形，有 3 对成键电子对，无孤电子对，则中心 B 原子采取 杂化；其他分子除
H 以外的中心原子均采取的是 杂化，B 错误；
C． 分子中 N 原子采取 sp3 杂化，还有一对孤电子对，键角 107 ，而 分子中心 B 原子采取 杂
化，没有孤电子对，键角 120 ，NH3 键角更小，即键角 ，C 错误；
D． 能形成分子间氢键， 能形成分子间氢键， 和 熔点高于不能形成分子
间氢键的 和 ，即熔点高低 ，D 错误；
故答案为：A。
8. 已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键 H-H H-O
键能/(
436 463 )
热化学方程式
则 的 为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】ΔH=反应物断裂化学键的键能之和-生成物形成化学键的键能之和，根据 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)：E
(O-O)=-482kJ/ml+4×463kJ/ml-2×436kJ/ml=498kJ/ml，则 2O(g)=O2(g)的ΔH=-E(O-O)=-498kJ/ml，故答案
第 5页/共 19页
为 A。
9. 化合物 R 具有很强的氧化性，对各种致病性微生物(如病毒、细菌芽孢、真菌等)有很强的杀生作用。R
由 W、X、Y、Z、Q 五种原子序数依次增大的短周期主族元素组成，结构如图所示。W 的一种核素被广泛
用于考古、地质科学的研究中测定年代，Y 是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：
B. 工业上电解熔融化合物 ZQ 制备 Z 单质
C. W、X、Y 分别形成的氢化物中，Y 的氢化物的沸点最高
D. Y、Z、Q 三种元素形成的化合物的水溶液均呈碱性
【答案】B
【解析】
【分析】W 的一种核素被广泛用于考古、地质科学的研究中测定年代，W 为 C，Y 是地壳中含量最多的元
素，Y 为 O，W、X、Y、Z、Q 五种原子序数依次增大，X 为 N，Z 形成一价阳离子，原子序数大于氧，Z
为 Na，Q 形成 1 个共价键，Q 为 Cl，据此分析。
【详解】A．氯离子核外电子层数最多，半径最大， 核外电子排布相同，原子序数越大半
径越小，故简单离子半径： ，A 错误；
B．工业上电解熔融化合物 NaCl 制备 Na 单质，B 正确；
C．W 为 C，形成的氢化物随着碳原子数目增多，沸点升高，还存在有液态和固态的，C 错误；
D．O、Na、Cl 三种元素形成的化合物如高氯酸钠的水溶液呈中性，D 错误；
故选 B。
10. 单质硫和氢气在低温高压下可形成一种超导材料，其晶胞如图，晶胞参数为 apm。下列说法错误的是
A. S 位于元素周期表 p 区
第 6页/共 19页
B. 该晶体中 H 原子与 S 原子的数目之比为 3：1
C. 该晶体中相邻 S 原子最近距离为 apm
D. S 位于 H 构成的八面体空隙中
【答案】C
【解析】
【详解】A．S 位于元素周期表第三周期ⅥA 族，属于元素周期表的 p 区，A 正确；
B．该晶胞中 H 位于棱上和面心，个数为 ×12+ ×6=6，S 位于顶点和体心，个数为 ×8+1=2，故 H 原子
和 S 原子的数目比为 3：1，B 正确；
C．该晶体中相邻 S 原子最近距离为体心 S 原子与顶点 S 原子之间的距离，长度为 apm，C 错误；
D．以体心 S 为例，与其最近的 H 原子位于上下底面、左右侧面和前后面的面心，共六个，故 S 位于 H 构
成的八面体空隙中，D 正确；
故答案选 C。
11. 某药物结构如图所示。下列有关该药物性质的说法不正确的是
A 含有 4 个手性碳原子
B. 分子中碳原子的杂化方式有两种
C. 组成该分子的元素电负性大小排序为 O>N>C>H
D. 该分子中所有氧原子都有两个孤电子对
【答案】A
【解析】
【详解】A．如图可知 ，则其中含有 3 个手性碳原子，A 错误；
B．根据结构可知，双键碳为 sp2 杂化，饱和碳为 sp3 杂化，B 正确；
第 7页/共 19页
C．同周期元素，核电荷数越大电负性越强，则该分子组成元素的电负性由大到小的顺序为：O>N>C>H，C
正确；
D．根据结构可知，O 最外层有 6 个电子，只共用两对电子，因而含有 2 对孤对电子，D 正确；
故选 A。
12. 下列说法错误 是
A. 原子光谱上的特征谱线可以确定组成分子元素
B. 红外光谱法是用高能电子流等轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等微
粒，通过红外光谱法可以测知有机物所含的官能团
C. 质谱法能快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的方法
D. 可用 射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于每一种元素都具有独特(鲜明特征的)的光谱，因此原子光谱上的特征谱线可以确定组成分
子元素，故 A 正确；
B．质谱法是用高能电子流等轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等微粒，
红外光谱是用红外光照射有机物分子时，分子中的化学键或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能
团吸收频率不同，在红外光谱上将处于不同位置，从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，故 B
错误；
C．质谱法是用高能电子流轰击样品分子，使分子失去电子变成分子离子或碎片离子，质谱法是一种能快速、
微量、精确测定有机物相对分子质量，故 C 正确；
D． 射线衍射实验可以鉴别固体是晶体还是非晶态物质，故 D 正确；
故选：B。
13. 下列物质的有关叙述不正确的是
A. 金刚石晶体中，每个六元环占有的碳原子数为 1/2 个
B. 石墨能导电，因为有可自由移动的电子
第 8页/共 19页
C. 等质量的它们充分燃烧会产生等物质的量的气体
D. 分子中仅含 键
【答案】D
【解析】
【详解】A．金刚石四面体结构中，每个碳原子可以形成 12 个六元环，故每个六元环占有的碳原子数为 1/2
个，A 正确；
B．石墨是片层结构，层与层之间有自由移动的电子，石墨能导电，B 正确；
C．金刚石、石墨、 、碳纳米管均有 C 原子构成，故等质量的它们充分燃烧会产生等物质的量的气体，
C 正确；
D． 分子中既含有 键又含有π键，D 错误；
故选 D。
14. 磷的常见含氧酸化学式为 ( )，其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示：
下列说法不正确的是
A. 与足量 NaOH 溶液反应的离子方程式为：
B. 分子中 P 采取 杂化
C. 与水形成如图所示的环，使得羟基难以电离出
D. 相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性：
【答案】D
【解析】
【详解】A．由 的结构可知， 为一元酸，与足量 NaOH 溶液反应的离子方程式为
，A 项正确；
第 9页/共 19页
B．由 的结构可知，中心原子为 P，孤电子对数为 1， 键电子对数为 3，因此可知分子中 P 采取
杂化，B 项正确；
C． 与水形成分子间氢键，形成如图所示的环，从而使得羟基难以电离出 ，C 项正确；
D．磷氧双键具有吸电子能力，能增大羟基的极性，使羟基电离出氢离子显酸性，三种酸中均只含有一个磷
氧双键，羟基越多，磷氧双键对每个羟基的吸电子作用越弱，该酸的酸性越弱，根据各酸的结构可知酸性
，D 项错误；
答案选 D。
15. 砷化镓是一种高性能半导体材料，被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为 )
如图 1。下列说法正确的是
A. 的配位数为 2
B. 该晶胞沿 z 轴方向的平面投影如图 2
C. 原子周围与它距离最近且相等的 原子有 12 个
D. 晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A．晶胞中 Ga 与周围等距且最近的 As 形成的空间构型为正四面体结构，所以 的配位数为 4，
A 错误；
B．该晶胞沿 z 轴方向的平面投影为： ，B 错误；
第 10页/共 19页
C．根据均摊饭可知，晶胞内含有 个 Ga，含有 4 个 As，由 GaAs 晶胞可知，距离 Ga 最近
且相等的 Ga 位于与其相邻三个面面心位置的 3 个 Ga，顶点的 Ga 为 8 个晶胞共有，每个面心上的 Ga 为两
个晶胞共有，可知离 Ga 距离最近且相等的 Ga 原子数为 12，因此离 As 距离最近且相等的 As 原子数也为 12
，C 正确；
D．晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为 1/4 体对角线的距离，所以是 ，D 错误；
故答案选 C。
二、非选择题 (共 4 题，55 分)
16. 回答下列问题。
Ⅰ．现有七种元素 A、B、C、D、E、F，其中 A、B、C 为三个不同周期的短周期元素，E、F 为第四周期
元素。请根据下列相关信息，回答问题。
A 元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B 元素原子的核外 p 电子数与 s 电子数相等
C 基态原子的价电子排布为
D 的能层数与 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
F 在周期表的第五列
（1）C 基态原子中能量最高的电子所在能层符号___________，C 简单离子核外有___________种运动状态
不同的电子。
（2） 难溶于 ，简要说明理由：___________。
（3）F 的一种氧化物常用于工业生产硫酸的催化剂，已知 F 在该氧化物中的化合价等于其价电子数，则该
氧化物的化学式为___________；
Ⅱ．硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根( )可看作是 中的一个 O 原子被 S
原子取代的产物。
第 11页/共 19页
（4）比较 S 原子和 O 原子的电负性大小，从原子结构的角度说明理由：___________。
（5） 的空间构型为___________。
（6）已知液态二氧化硫可以发生自电离：2SO2(l) SO2+ + SO 。 中各原子满足 8 电子结构，则其
键和 键数目之比为___________；写出一种与 SO2+空间结构相同的分子___________。
【答案】（1） ①. M ②. 18
（2）因为 为极性分子，而 为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律， 难溶于
（3）
（4）电负性 O>S，O 和 S 为同主族元素，电子层数 S>O，原子半径 S>O，原子核对最外层电子的吸引作用
O>S
（5）四面体形 （6） ①. 1:2 ②. CO 、N2 等
【解析】
【分析】A 原子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；
C 基态原子的价电子排布为 nsn-1npn+1，C 为短周期元素，则 C 的价电子排布为 3s23p4，则 C 为 S；
B 原子核外 p 电子数与 s 电子数相等，则 B 的核外电子排布式为 1s22s22p4 或 1s22s22p63s2，即 B 为 O 或 Mg，
A（H）、B、C（S）为三个不同周期的短周期元素，则 B 为 O；
D 原子能层数与 C 相同，且电负性比 C 大，则 D 为 Cl；
E 为第四周期元素，且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，
E、F 为第四周期元素，且 F 在周期表的第五列，则 F 为 V，据此解答。
【小问 1 详解】
C 为 S，其基态原子中，能量最高的电子在 3p 轨道上，能层符号为 M；C(S)简单离子为 S2-，其核外有 18
个电子，则有 18 种运动状态不同的电子，故答案为：M；18；
【小问 2 详解】
A2B2 即 H2O2 为极性分子，CS2 为非极性分子，据相似相溶规律 H2O2 难溶于 CS2，故答案为：H2O2 为极性
分子，CS2 为非极性分子，据相似相溶规律 H2O2 难溶于 CS2；
【小问 3 详解】
F 为 V，F 在该氧化物中的化合价等于其价电子数，其价层电子排布式为 3d34s2，则其化合价为+5 价，该氧
化物的化学式为 ；
【小问 4 详解】
第 12页/共 19页
同一主族元素，原子半径越小，原子核对最外层电子吸引力越大，最外层电子越难失去电子，S、O 为同一
主族元素，氧原子核外有 2 个电子层、硫原子核外有 3 个电子层，则 r(O)＜r(S)，O 原子核最外层电子的吸
引力大于 S 原子，O 原子不易失去 1 个电子，所以 O 的第一电离能大于 S，故答案为：电负性 O>S，O 和 S
为同主族元素，电子层数 S>O，原子半径 S>O，原子核对最外层电子的吸引作用 O>S；
【小问 5 详解】
和 SO 互为等电子体，结构相似，SO 中心 S 原子价层电子对个数为 4+ =4 且不含孤
电子对，SO 的空间结构为正四面体形，则 的空间结构也为四面体形；
【小问 6 详解】
SO2+与 N2 互为等电子体，结构与 N2 相似，N2 中化学键为三键，σ键和π键数目之比为 1：2，SO2+中σ键和π
键数目之比也是 1：2；与 SO2+空间结构相同的分子为原子个数相同、价电子数相同的 CO、N2 等。
17. 工业上常用软锰矿(主要成分为 ，含少量 )和 合成电极材料
并回收净水剂明矾，其工艺流程如图所示。
已知：① 在酸性条件下比较稳定， 高于 5.5 时易被 氧化；
②当溶液中某离子浓度 时，可认为该离子沉淀完全；常温下，几种沉淀的
如下表所示：
回答下列问题：
（1） 在元素周期表中的位置为：___________。
（2）“酸浸”时，软锰矿中的成分与 反应的离子方程式：①___________；②___________。
第 13页/共 19页
（3）加入 “调 ”时，调节 的范围为 的原因是：___________。
（4）已知滤渣Ⅲ”主要成分为 ，则“氧化”操作中主反应的离子方程式为___________。
（5）为节能减排，整个工艺过程中可循环使用的物质为___________。
（6）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤即可得到明矾 ，洗涤时若用乙醇洗涤的目的
是___________。(写两点)
【答案】（1）第四周期ⅦB 族
（2） ①. ②.
（3）使 转化为 沉淀，同时防止 被 氧化
（4）
（5）
（6）降低产品的溶解损失；便于得到干燥的产品
【解析】
【分析】软锰矿主要成分为 和少量 ，加硫酸和二氧化硫，二氧化硫把二氧化锰
还原为硫酸锰、二氧化硫把氧化铁还原为硫酸亚铁，氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝，二氧化硅和硫酸不反
应，过滤出二氧化硅，滤液中加碳酸锰调节 pH 生成氢氧化铝沉淀，滤液中通入氧气把 Fe2+氧化为
沉淀，过滤出氢氧化铁，滤液为硫酸锰，电解硫酸锰溶液得到二氧化锰，二氧化锰和碳酸锂焙烧生成
；氢氧化铝溶于硫酸、硫酸钾的混合溶液中，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得明矾。
【小问 1 详解】
是 25 号元素，在元素周期表中的位置为第四周期ⅦB 族
【小问 2 详解】
“酸浸”时，二氧化硫把二氧化锰还原为硫酸锰、二氧化硫把氧化铁还原为硫酸亚铁，反应的离子方程式：①
；② 。
【小问 3 详解】
的 = ，Al3+完全沉淀时，c(OH-)= ，c ，pH=4.7；
高于 5.5 时易被 氧化，加入 “调 ”时，调节 的范围为 的原因是：使 转化为
第 14页/共 19页
沉淀，同时防止 被 氧化。
【小问 4 详解】
已知滤渣Ⅲ”主要成分为 ，可知氧气把 Fe2+氧化为 沉淀，则“氧化”操作中主反应的离子方
程式为 。
【小问 5 详解】
由题干工艺流程图可知，“焙烧”反应中反应方程式为：2Li2CO3+8MnO2 4LiMn2O4+2CO2+O2，生成物 O2
可以循环到“氧化”步骤中使用；电解步骤中生成二氧化锰和硫酸，硫酸循环到“酸浸”步骤中使用，所以为节
能减排，整个工艺过程中可循环使用的物质为 。
【小问 6 详解】
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤即可得到明矾 。明矾不溶于酒精，酒精易挥发，洗
涤时若用乙醇洗涤的目的降低产品的溶解损失、便于得到干燥的产品。
18. 我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用
的材料中含有 B、C、N、P、Ni、Fe 等元素。
（1）在第二周期中，第一电离能比 N 高的主族元素有___________种。
（2）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是___________。
A. B.
C. D.
（3）氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，质地
软，可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似，是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如
图所示。
第 15页/共 19页
①六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(如图)，晶体中氮原子的杂化方式为___________。
②原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，其中硼原子 A 坐标参数为 ；则硼原子
B 的坐标参数为___________。
③立方相氮化硼晶体的密度为ρ ， 代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体中距离最近的氮原子和硼
原子的距离为___________pm。
④氮化硼晶胞沿体对角线方向上的投影图如图所示，请在图中涂黑氮原子___________。
（4） 的结构如下图所示， 中 、 、 由大到小的顺序是___________
。
（5）下列物质不能形成分子间氢键的是___________。
A． CH3CONH2 B． NH4F C． CH3CHO D． 蛋白质分子 E．干冰
【答案】（1）1 （2）A
（3） ①. sp2 ②. （3/4,3/4,1/4） ③. ④. 或
（4）
（5）CE
【解析】
【小问 1 详解】
第 16页/共 19页
同一周期主族元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大整体呈增大趋势，但第ⅡA 族元素的第一电离
能大于第ⅢA 族元素，第 VA 族元素的第一电离能大于第ⅥA 族元素，所以第二周期主族元素中第一电离能
比 N 高的元素是 F，只有 1 种。
【小问 2 详解】
是基态 B+， 、 、
均为激发态 B 原子，B 原子的第一电离能远少于第二电离能，则 B+较难
失去电子，失去一个电子需要的能量最高，故选 A。
【小问 3 详解】
①石墨是层状结构，C 原子杂化方式为 sp2，六方相氮化硼晶体结构与石墨相似，晶体中氮原子的杂化方式
为 sp2；
②原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，其中硼原子 A 坐标参数为 ，由晶胞结构可
知，硼原子 B 的坐标参数为（ , , ）；
③立方相氮化硼晶体中 B 原子的个数为 4，N 原子的个数为 =4，设晶胞的边长为 apm，则立方
相氮化硼晶体的密度为ρ= ，则 a= pm，该晶体中距离最近的氮原子和
硼原子的距离为晶胞体对角线的 ，为 pm；
④根据晶胞结构分析，立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形，中心 B 与 P 重合，外侧大正
六边形均由 P 原子构成，而内部小正六边形由 3 个 B 原子、3 个 P 原子间隔形成，所以画图为
或 。
【小问 4 详解】
H2O 中 O 原子是 sp3 杂化，有 2 个孤电子对，空间构型为 V 形，两个 H-O 之间的夹角∠2 为 105°，∠3 为
中两个氧硫键之间的夹角， 中 S 原子是 sp3 杂化，且没有孤电子对，空间构型为正四面体形，键
第 17页/共 19页
角为 109°28′，∠3 为 109°28′，形成∠1 的水分子中的 O 原子和 Fe 原子形成了配位键，仍然是 sp3 杂化，但
只有 1 个孤电子对，空间构型为三角锥形，∠1 为 107°，FeSO4·7H2O 中∠1、∠2、∠3 由大到小的顺序是
∠3>∠1>∠2。
【小问 5 详解】
CH3CONH2、NH4F、蛋白质分子中含有 N-H 和电负性较大的 N 或 F，能形成分子间氢键，CH3CHO 和干冰
中不存在 N-H、O-H 或 F-H，不能形成氢键，故选 CE。
19. 材料的发展水平始终是时代进步和人类文明的标志。当前含铁的磁性材料在国防、电子信息等领域中具
有广泛应用。请回答下列问题：
（1）基态铁原子的价电子排布图为___________，基态铁原子核外电子的空间运动状态有___________种。
（2）一种新研发出的铁磁性材料 M 的分子结构如图 1 所示。
①M 分子中的 Fe2+与上下两个五元碳环相连且 Fe2+共提供了 6 个杂化轨道，则铁原子最可能的杂化方式为
___________(填序号)。
A．sp2 B．sp3 C． dsp2 D．d2sp3
②分子中的大π键可用符号π 表示，其中 m 代表参与形成大π键的原子数，n 代表参与形成大π键的电子数
(如苯分子中的大π键可表示为π )， 则 M 分子中由碳、氧组成的五元环中的大π键应表示为___________。
（3）铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能，某铁氮化合物的立方晶胞结构如图 2 所示。
① 该化合物的化学式为___________。
② 若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置为___________。
第 18页/共 19页
③ 已知该铁氮化合物密度为 ，Fe 原子半径为 xpm，N 原子半径为 ypm，阿伏加德罗常数的值为
，则该晶胞中原子的空间利用率(晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率)为___________(列出计算式即
可，不用化简)。
【答案】（1） ①. ②. 15
（2） ①. D ②. π
（3） ①. Fe4N ②. 棱心和体心 ③.
【解析】
【小问 1 详解】
Fe 是 26 号元素，基态铁原子的价电子排布图为 ，基态铁原子核外电子排布
为 1s22s22p63s23p63d64s2，含有 15 个含有电子的轨道，基态铁原子核外电子的空间运动状态有 15 种。
【小问 2 详解】
①M 分子中的 Fe2+与上下两个五元碳环通过配位键相连且 Fe2+共提供了 6 个杂化轨道，则铁原子最可能的
杂化方式为 d2sp3，故选 D；
②则 M 分子中由碳、氧组成的五元环中五个原子参与，C 原子和 O 原子均为 sp2 杂化，每个 C 原子提供 1
个未成键电子，O 原子提供 2 个未成键电子，故大π键应表示为 。
【小问 3 详解】
①该晶胞中 Fe 原子个数为： =4，N 原子的个数为 1，该化合物的化学式为 Fe4N；
②若以氮原子为晶胞顶点，则原来在定点的铁原子为晶胞的棱心，原子在面心的铁原子在体心；
③设晶胞的体积为 Vpm3，已知该铁氮化合物密度为 ，则 V= pm3，
Fe 原子半径为 xpm，N 原子半径为 ypm，则该晶胞中原子的空间利用率为：
。
第 19页/共 19页