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2021-2022学年湖北省武汉市部分重点中学高二（下）联考化学试卷（3月份）（含答案解析）
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这是一份2021-2022学年湖北省武汉市部分重点中学高二（下）联考化学试卷（3月份）（含答案解析），共18页。试卷主要包含了 下列化学用语表达错误的是， 下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年湖北省武汉市部分重点中学高二（下）联考化学试卷（3月份）
1. 下列化学用语表达错误的是( )
A. SO32−的空间结构模型：
B. Ca2+的离子结构示意图：
C. 铁原子最外层原子轨道示意图：
D. 铜原子价电子排布式：3d104s1
2. 下列说法正确的是( )
A. p能级能量一定比s能级的能量高
B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C. s−sσ键与s−pσ键的电子云对称性不同
D. 从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道
3. 基于构造原理填充顺序，下列原子轨道的能量大小比较，正确的是( )
A. E(4s)E(3p)
C. E(4s)
A. B.
C. D.
5. 五种前四周期的元素X、Y、Z、Q、T。已知X元素基态原子的M层有6种运动状态不同的电子；Y元素的+3价阳离子的3d能级半充满，基态Z原子的L层p能级有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级只有一对成对电子；基态T原子的M电子层上p轨道半充满。下列说法不正确的是( )
A. 若M是在X下一周期且与X同主族的元素，则M原子的简化电子排布式是[Ar]4s24p6
B. 若X、T、Z的最高价的氧化物对应的水化物分别为u、v、w，则酸性为：u>v>w
C. Y2+离子检验可以使用铁氰化钾溶液
D. 元素Q与另四种元素形成的二元化合物均不止一种
6. 科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂结构如图，W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0.1mol⋅L−1Z的氢化物的水溶液pH=1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是( )
A. XY2−中X原子的杂化方式为sp3
B. 在此物质中Z的化合价应为+1价
C. WY2分子中σ与π键之比为1：2
D. 原子半径：Z>Y>X
7. 下列微粒中，VSEPR模型与空间结构一致的是( )
A. NO2− B. NH4+ C. ClO3− D. SO32−
8. 下列说法正确的是( )
A. 同一周期的元素中，第VII A族元素的第一电离能最大
B. 中心原子是sp杂化的分子，其空间结构不一定为直线形
C. 电负性大于1.8的元素一定为非金属元素，小于1.8的一定为金属元素
D. 基态Mg原子失去第一个电子吸收的能量大于失去第二个电子吸收的能量
9. CO2的应用领域广泛，是一种廉价易得的基本化工原料，我国提出力争在 2060 年前实现碳中和。碳中和：通过节能减排，植树造林，化工合成等治理CO2的手段，使CO2排放量减少甚至是回收利用，以此达到CO2“零排放”的目的。在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂，有学者提出了CO2的转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 基态铜电子排布：[Ar]3d94s2
B. 甲酸乙酯是该过程的催化剂
C. 步骤④中有化学键的断裂和形成
D. 反应过程中，催化剂参与反应，降低了反应的焓变
10. 表中列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2…表示，单位为kJ⋅mol−1)。
I1
I2
I3
I4
…
R
740
1500
7700
10500
…
下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
A. R的最高正价为+3价 B. R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C. R元素的原子最外层共有4个电子 D. R元素第一电离能高于同周期相邻元素的
11. 下列有关化学键的比较错误的是( )
A. 键能：C−NBr−Br>Cl−Cl
C. 键角：H2O>CO2 D. 乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键
12. 下列叙述中正确选项的个数是( )
①含有共价键的化合物不一定是共价化合物
②只含有共价键的物质一定是共价化合物
③离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素
④不含非极性共价键的分子晶体一定是共价化合物
⑤熔化不导电的化合物一定是共价化合物
⑥分子晶体中一定含有共价键
⑦冰熔化时水分子中共价键发生断裂
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
13. 下列说法错误的是( )
A. 我国研究人员采用晶体X射线衍射的方法，确定了青蒿素的分子结构
B. 1个CH≡CH分子有3个σ键，2个π键
C. 基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有2种，填充在7个轨道中的元素有1种
D. SO32−、NO3−的空间构型均为三角锥形
14. 石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是( )
A. 从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B. 石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含23s轨道与13p轨道
C. 石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键
D. 石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
15. 由含硒废料(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)制取硒的流程如图，下列有关说法正确的是( )
A. “分离”的方法是蒸馏
B. “滤液”中主要存在的阴离子有：SO42−、SiO32−
C. “酸化”时发生的离子反应方程式为SeSO32−+H2O=Se↓+SO2↑+2OH−
D. SiO2晶胞如图所示，1个SiO2晶胞中有16个O原子
16. W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，其元素性质或原子结构如表：
元素
元素性质或原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素
Z
其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N
只有一个不成对电子
请完成下列空白：
(1)写出各元素的元素符号：W：______、X：______、Y：______、Z：______、N：______。
(2)X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：______(请填元素符号)。
(3)X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：______(请填元素符号)。
(4)Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：______(请填元素符号)。
(5)已知金属性：K>Al，请用一个化学反应方程式表示：______。
17. 第二代半导体材料——(Ⅲ−Ⅴ)A族化合物的特殊性能使之成为科学家的研究热点之一。
(1)在现代化学中，常利用 ______(填“原子光谱”或“分子光谱”)上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
(2)基态镓原子的价电子排布式为 ______，基态P原子的价电子排布图为 ______。
(3)在水中的溶解度BBr3______PBr3(填“>”或“<”)，原因是 ______。
(4)N、P、As位于同一主族，已知NH3的沸点比PH3的沸点高，AsH3的沸点比PH3的沸点高，产生的原因是 ______。
(5)NF3的键角小于NH3键角的原因为 ______。
18. 80%左右的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位．
(1)氮及其化合物与人类生产、生活息息相关，基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是______，N2F2分子中N原子的杂化方式是______，1molN2F2含有______个σ键．
(2)高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N−Si−N______Si−N−Si(填“>”“<”或“=”)，原因是______.
19. 金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位，钛被称为“未来的钢铁”，具有质轻，抗腐蚀，硬度大特点，是理想化工设备材料．
(1)基态钛原子核外共有______种运动状态不相同的电子．金属钛晶胞如图1所示，为______堆积(填堆积方式).
(2)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图2.化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是______.化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为______.
(3)钙钛矿晶体的结构如图3所示．假设把氧离子看做硬球接触模型，钙离子和钛离子填充氧离子的空隙，氧离子形成正八面体，钛离子位于正八面体中心，则一个钛离子被______个氧离子包围．
20. 第四周期的元素砷(As)和镍(Ni)具有广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态As原子的核外电子排布式为 ______ ，As、Ni的第一电离能：I1(As)______ I1(Ni)。(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)砷单质的气态分子构型如图1所示，在其中4条棱上各插入1个硫原子，形成As4S4，俗称雄黄，则雄黄可能有 ______ 种不同的结构；0.5molAs4S4中含有 ______ molAs−S键。
(3)亚砷酸(H3AsO3)形成的盐可用作长效杀虫剂和除草剂，AsO33−的空间构型为 ______ ；磷和砷同主族，亚磷酸(H3PO3)中心原子磷配位数为4，则亚磷酸为 ______ 元酸。
(4)一种Ni2+配合物的结构如图2所示，该配合物中的配位数为 ______ ，C原子的杂化方式为 ______ 。
(5)As和Ni形成的一种晶体晶胞中原子堆积方式如图3所示，晶体中As原子围成的空间构型为 ______ (填“三角形”“四面体”或“八面体”)，图中六棱柱底边边长为apm，高为cpm，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体的密度ρ=______ g⋅cm−3。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A.SO32−的中心原子S原子孤电子对数=6+2−2×32=1，价层电子对数=2+3=4，离子空间构型为三角锥形，空间结构模型为，故A正确；
B.Ca是20号元素，离子核外有18个电子，根据排布规律可知，离子结构示意图为，故B正确；
C.基态铁原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，基态铁原子最外层为4s轨道，原子轨道为球形，故C错误；
D.Cu是29号元素，处于第四周期第IB族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子，价电子排布式为3d104s1，故D正确；
故选：C。
A.SO32−的中心原子S原子孤电子对数=6+2−2×32=1，价层电子对数=2+3=4；
B.Ca是20号元素，离子核外有18个电子；
C.基态铁原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，最外层为4s轨道；
D.Cu处于第四周期第IB族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子。
本题考查空间构型、核外电子排布与运动，注意微粒空间构型与VSEPR模型关系，侧重考查基础知识的掌握和灵活应用能力，题目难度不大。
2.【答案】D
【解析】解：A.p能级能量不一定比s能级能量高，如2p<3s，3p<4s等，故A错误；
B.不同能层的p能级的轨道数是相同的，均为3个，即px、py、pz，与能层数无关，故B错误；
C.s−sσ键与s−pσ键的对称性相同，均为轴对称，故C错误；
D.s轨道都是球形，2s轨道半径大于1s轨道半径，其空间包含了1s轨道，故D正确；
故选：D。
A.p能级能量不一定比s能级能量高；
B.p能级的轨道数都是3个，即px、py、pz；
C.s−sσ键与s−pσ键均为轴对称；
D.s轨道都是球形，2s轨道半径大于1s轨道半径。
本题考查核外电子排布以及能层、能级和轨道等知识，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确轨道形状等知识点是解本题关键，C为解答易错点。
3.【答案】A
【解析】解：A.依据分析可知，E(4s)
D.同一能层、同一能级电子能量相同，所以E(2px)=E(2py)，故D错误；
故选：A。
原子轨道的能量高低顺序是：ns<(n−3)g<(n−2)f<(n−1)d
4.【答案】A
【解析】解：A.该原子排布符合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，所以属于基态原子，故A正确；
B.Fe的价层电子排布式为3d64s2，比Fe原子少1个电子，为Fe+基态排布图，故B错误；
C.电子排布时优先进入空轨道，不符合洪特规则，故C错误；
D.每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，故D错误；
故选：A。
基态Fe原子核外有26个电子，根据构造原理知，其基态价电子在排列中先排列4s能级后排列3d能级，且排列时要遵循泡利不相容原理、洪特规则。
本题考查原子核外电子排布，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则含义是解本题关键，题目难度不大。
5.【答案】A
【解析】解：A.X为S，M是在X下一周期且与X同主族的元素，则M为Se，简化电子排布式是[Ar]4s24p4，故A错误；
B.若X、T、Z的最高价的氧化物对应的水化物分别为u、v、w，u、v、w分别为硫酸、磷酸、碳酸，酸性：硫酸>磷酸>碳酸，则酸性为：u>v>w，故B正确；
C.Y2+离子为亚铁离子，亚铁离子的检验可以使用铁氰化钾溶液，若溶液变蓝，则说明溶液中含有亚铁离子，故C正确；
D.Q为O，与另四种元素形成的二元化合物分别有：SO2、SO3，FeO、Fe2O3，CO、CO2，P2O3、P2O5，都不止一种，故D正确；
故选：A。
已知X元素基态原子的M层有6种运动状态不同的电子，即M层有6个电子，K、L层都排满，即X为16号元素，则X为S；Y的三价阳离子的3d能级为半充满状态，则Y为26号元素Fe；基态Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，电子排布为1s22s22p2，Z为C；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，电子排布为1s22s22p4，Q为O；基态T原子的M电子层上p轨道半充满，电子排布为1s22s22p63s23p3，T为P，即X为S，Y为Fe，Z为C，Q为O，T为P。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、原子结构来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：根据分析可知，W为C，X为N，Y为O，Z为Cl元素，
A.XY2−(NO2−)中N原子的价层电子对数为2+12(5+1−2×2)=3，杂化方式为sp2，故A错误；
B.由于电负性N(X)>Cl(Z)，则在此物质中Z的化合价应为+1价，故B正确；
C.WY2(CO2)分子中含σ键为2条，含π键也为2条，之比为1：1，故C错误；
D.同一周期从左向右原子半径逐渐减小，电子层越多原子半径越大，则原子半径：Z>X>Y，故D错误；
故选：B。
W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，常温下0.1mol/LZ的氢化物的水溶液pH=1，则Z为Cl元素；结合图示可知，Y形成2个共价键，位于ⅥA族，且Z与Y位于不同周期，则Y为O；W形成4个共价键，其原子序数小于O，则W为C元素；X形成3个共价键，位于ⅤA族，其原子序数小于O，则X为N元素，以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、物质结构推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查微粒空间结构判断，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确价层电子对互斥理论内涵是解本题关键，知道孤电子对数的计算方法。
【解答】
微粒中VSEPR模型与空间结构一致，说明该微粒的中心原子中不含孤电子对；
A.NO2−中N原子价层电子对数=2+5+1−2×22=3且含有一个孤电子对，VSEPR模型为平面三角形、空间结构为V形，故A错误；
B.NH4+中N原子价层电子对数=4+5−1−4×12=4且不含孤电子对，VSEPR模型、空间结构都是正四面体结构，故B正确；
C.ClO3−中Cl原子价层电子对数=3+7+1−3×22=4且含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形、空间结构为三角锥形，故C错误；
D.SO32−中S原子价层电子对数=3+6+2−3×22=4且含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形、空间结构为三角锥形，故D错误；
故选：B。
8.【答案】B
【解析】解：A.同一周期的元素中，第一电离能呈增大趋势，0族元素的第一电离能最大，故A错误；
B.中心原子是sp杂化的分子，杂化轨道构型为直线形，若是三原子组成的分子，分子构型是直线形，对于多原子组成的分子，就不一定适合，如二氨合银离子，故B正确；
C.电负性大于1.8的元素一般为非金属元素，小于1.8的一般为金属元素，但有些元素特殊，如Pb的电负性为1.9，为金属，故C错误；
D.基态Mg原子失去第一个电子吸收的能量小于失去第二个电子吸收的能量，故D错误；
故选：B。
A.同一周期的元素中，0族元素的第一电离能最大；
B.中心原子是sp杂化的分子，杂化轨道构型为直线形，若是三原子组成的分子，分子构型是直线形，对于多原子组成的分子，分子就不一定是直线形；
C.Pb的电负性为1.9，为金属；
D.任何原子I1
9.【答案】C
【解析】解：A.基态铜电子排布为[Ar]3d104s1，故A错误；
B.甲酸乙酯是该过程的中间物，金属羰基化合物是反应催化剂，故B错误；
C.反应中O−H键断裂、C−O键断裂，有酯中的碳氧双键形成与M−OH中氧氢键生成，故C正确；
D.催化剂改变反应途径，降低反应活化能，反应的焓变不变，故D错误；
故选：C。
A.核外电子排布要符合洪特规则特例；
B.甲酸乙酯是该过程的中间物；
C.反应中O−H键断裂、C−O键断裂，有碳氧双键形成与M−OH生成；
D.催化剂降低反应活化能。
本题考查比较综合，涉及核外电子排布、化学反应本质、催化剂，属于一题多点型题目，题目侧重考查学生观察能力、分析能力、运用知识解决问题的能力。
10.【答案】D
【解析】解：A.最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，故A错误；
B.最外层应有2个电子，所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族，故B错误；
C.最外层应有2个电子，故C错误；
D.R元素的原子最外层共有2个电子，处于全充满状态，R元素第一电离能大于同周期相邻元素，故D正确；
故选：D。
根据第一至第四电离能分析该元素的电离能可知，第三电离能剧增，说明该元素容易失去2个电子，最外层电子数为2，形成离子的化合价为+2价，进而推断元素的种类及元素原子结构，由此分析解答。
本题考查元素电离能含义及应用，难度不大，注意掌握根据元素的逐级电离能来判断元素的价电子数的方法。
11.【答案】C
【解析】解：A、三键的键能大于双键，双键的键能大于单键，所以键能：C−N
故选：C。
A、三键的键能大于双键，双键的键能大于单键；
B.同周期从上往下，半径逐渐增大，原子半径越大，共价键键长越大；
C.根据分子的构型判断；
D、σ键头与头重叠程度大，π键肩与肩重叠程度小。
本题考查较为综合，涉及离子半径、金属晶体的熔沸点、键角以及键能的大小比较，侧重于学生的分析能力和综合运用元素周期律知识的考查，难度不大，注意把握比较问题的角度和相关基础的积累。
12.【答案】B
【解析】解：①氯化铵、氢氧化钠和过氧化钠中含共价键但是离子化合物，所以不一定是共价化合物，故正确；
②只含有共价键的化合物一定是共价化合物，而氯气、氢气中也只含共价键，但是单质，故错误；
③离子晶体中可能含有共价键，不一定含有金属元素，如氯化铵，故错误；
④稀有气体分子是不含非极性共价键的分子晶体，是单质，故错误；
⑤熔化不导电的化合物，说明不存在离子，所以一定是共价化合物，故正确；
⑥稀有气体晶体中不存在任何化学键，故错误；
⑦冰融化时分子间作用力氢键被破坏，而不是化学键，故错误；
故选：B。
①含有共价键的化合物可能是离子化合物；
②只含有共价键的物质可能是单质；
③离子晶体中可能含有共价键，但不一定含有金属元素；
④稀有气体分子是不含非极性共价键的分子晶体；
⑤熔化不导电的化合物，说明不存在离子，所以一定是共价化合物；
⑥分子晶体中可能不含化学键；
⑦冰熔化时破坏分子间作用力。
本题考查化学键，为高频考点，把握化学键的形成及判断的一般规律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意常见物质中的化学键，题目难度不大。
13.【答案】D
【解析】解：A.研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结构，X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法，故A正确；
B.共价单键为σ键，共价三键中含有1个σ键和2个π键，则该分子中含有2个C−Hσ键，1个C≡C中含有1个σ键和2个π键，所以1个CH≡CH分子有3个σ键，2个π键，故B正确；
C.基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素其核外电子排布式为：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2；s能级中含有1个轨道，p能级含有3个轨道，基态原子的核外电子填充在7个轨道中，该基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，则3p轨道上只有1个电子，为Al元素，故C正确；
D.SO32−中S原子价层电子对数=3+6+2−3×22=4且含有1个孤电子对，NO3−中N原子价层电子对数=3+5+1−3×22=3且不含孤电子对，前者为三角锥形、后者为平面三角形，故D错误；
故选：D。
A.X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法；
B.共价单键为σ键，共价三键中含有1个σ键和2个π键；
C.基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素其核外电子排布式为：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2；基态原子的核外电子填充在7个轨道中的元素其核外电子排布式为：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2；
D.SO32−中S原子价层电子对数=3+6+2−3×22=4且含有1个孤电子对，NO3−中N原子价层电子对数=3+5+1−3×22=3且不含孤电子对。
本题考查化学键、微粒空间结构判断，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确分子结构、微粒空间构型判断方法是解本题关键，题目难度不大。
14.【答案】C
【解析】解：A.石墨中层与层之间存在分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故A错误；
B.石墨中C原子价层电子对数是3，则C原子采用sp2杂化，sp2杂化轨道是由1个s轨道和2个p轨道杂化的，每个sp2杂化轨道含13s轨道、23p轨道，故B错误；
C.石墨中层与层之间存在分子间作用力，层内碳原子之间存在碳碳共价键，故C正确；
D.石墨烯中每个碳原子被3个环共用，则平均每个六元环含有碳原子个数=13×6=2，故D错误；
故选：C。
A.石墨中层与层之间存在分子间作用力；
B.石墨中C原子价层电子对数是3，则C原子采用sp2杂化，每个sp2杂化轨道含13s轨道、23p轨道；
C.石墨中层与层之间存在分子间作用力，层内碳原子之间存在碳碳共价键；
D.石墨烯中每个碳原子被3个环共用。
本题以石墨为载体考查原子杂化类型判断、化学键等知识点，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确原子杂化类型判断方法、均摊法的计算方法是解本题关键，题目难度不大。
15.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、混合物的分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
【解答】
由流程可知，煤油溶解S后，过滤分离出含硫的煤油，分离出Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2后，加硫酸溶解、过滤，滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁，滤渣含Se、SiO2，再加亚硫酸钠浸取Se生成Na2SeSO3，最后酸化生成粗硒，以此来解答。
A.由上述分析可知，“分离”的方法是过滤，故A错误；
B.“滤液”中主要存在的阴离子有SO42−，SiO2与硫酸不反应，故B错误；
C.Na2SeSO3酸化生成粗硒，可知“酸化”时发生的离子反应方程式为SeSO32−+2H+=Se↓+SO2↑+H2O，故C错误；
D.由图可知，O原子位于晶胞体内，有16个O原子，故D正确；
故选：D。
16.【答案】HOMgSiClMg>Si>OO>Cl>SiCl>Si>Mg6K+Al2O3−熔融2Al+3K2O
【解析】解：(1)通过以上分析知，W、X、Y、Z、N分别是H、O、Mg、Si、Cl元素，
故答案为：H；O；Mg；Si；Cl；
(2)X、Y、Z分别是O、Mg、Si元素，核外电子层数越多，其原子半径越大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，所以X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：Mg>Si>O，
故答案为：Mg>Si>O；
(3)X、Z、N分别是O、Si、Cl元素，元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性：O>Cl>Si，X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：O>Cl>Si，
故答案为：O>Cl>Si；
(4)Y、Z、N分别是Mg、Si、Cl元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，Y、Z、N分别位于第IIA族、第IVA族、第VIIA族，所以Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：Cl>Si>Mg，
故答案为：Cl>Si>Mg；
(5)活泼金属能从熔融态的氧化物转化置换出较不活泼的金属，已知金属性：K>Al，K和熔融氧化铝反应生成Al，反应方程式为6K+Al2O3−熔融2Al+3K2O，
故答案为：6K+Al2O3−熔融2Al+3K2O。
W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素，W元素电子只有一种自旋取向，为H元素；X元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素，为O元素；Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素，为Mg元素，Z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，为Si元素；N元素只有一个不成对电子且则这几种元素中元素序数最大，为Cl元素，结合题目分析解答。
本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确原子结构、元素周期表结构正确推断元素是解本题关键，知道元素周期律内涵，题目难度中等。
17.【答案】原子光谱 4s24p1
故答案为：原子光谱；
(2)镓为p区元素，基态镓原子的价电子排布式为：4s24p1；基态P原子的价电子排布式为3s23p3，价电子排布图为：，
故答案为：4s24p1；；
(3)BBr3分子是非极性分子，PBr3分子是极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”规律，PBr3分子在水中的溶解度较BBr3分子大，
故答案为：<；BBr3为非极性分子而PBr3为极性分子；
(4)PH3、AsH3分子之间存在范德华力，AsH3的相对分子质量大，范德华力更强，沸点更高，而NH3分子间存在氢键，氢键比范德华力更强，所以NH3的沸点比PH3的沸点高，
故答案为：PH3、AsH3分子之间存在范德华力，AsH3的相对分子质量大，范德华力更强，沸点更高，而NH3分子间存在氢键，氢键比范德华力更强，NH3的沸点最高；
(5)F的电负性强于H的，对成键电子对吸引能力更强，成键电子对离中心原子更远，成键电子对之间排斥力更小，所以NF3的键角小于NH3键角，
故答案为：F的电负性比H强，对成键电子对的吸引能力更强，成键电子对之间的排斥力更小，键角更小。
(1)光谱分析是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素；
(2)镓为p区元素，基态镓原子的价电子排布式为：4s24p1；基态P原子的价电子排布式为3s23p3，据此书写价电子排布图；
(3)根据“相似相溶”规律解答；
(4)NH3分子间存在氢键，氨的沸点比同主族元素的氢物高，AsH3和PH3分子间不存在氢键，分子量大的氢化物范德华力强，沸点高；
(5)F的电负性强于H的，对成键电子对吸引能力更强，成键电子对离中心原子更远，成键电子对之间排斥力更小。
本题考查物质结构和性质，涉及原子核外电子排布、氢键、键角大小比较等知识点，侧重考查基础知识运用，明确原子结构、物质结构是解本题关键，题目难度中等。
18.【答案】洪特规则 sp2 1.806×1024 >Si3N4晶体中Si周围有四个N原子，Si为sp3杂化，键角N−Si−N为109∘28′，而N原子周围只接3个Si原子，N原子上有一对孤对电子，N原子也是sp3杂化，但由于孤对电子对与成键电子对的排斥力更大，使得Si−N−Si键小于109∘28′
【解析】解：(1)基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则，N2F2分子结构式为F−N=N−F，分子中N原子含有1对孤对电子，N原子的杂化方式是sp2杂化，lmolN2F2含有3molσ键，即1.806×1024个σ键，
故答案为：洪特规则；sp2杂化；1.806×1024；
(2)Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp3杂化，N−Si−N键角为109∘28′，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp3杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大，使得Si−N−Si键角小于109∘28′，
故答案为：>；Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp3杂化，N−Si−N键角为109∘28′，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp3杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大，使得Si−N−Si键角小于109∘28′.
(1)基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则，N2F2分子中N原子之间形成N=N双键，N原子与F原子之间形成N−F键，N原子含有1对孤对电子；
(2)Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp3杂化，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp3杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大．
本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道与空间构型、键角等，杂化轨道的应用是高频考点，注意熟练应用，题目难度中等．
19.【答案】22 六方最密 化合物乙能形成分子间氢键 O>N>C6
【解析】解：(1)Ti原子核外电子数为22，核外共有22种运动状态不相同的电子；由金属钛晶胞结构可知，属于六方最密堆积；
故答案为：22；六方最密；
(2)化合物乙因分子间存在氢键，则化合物乙的沸点比化合物甲高，化合物乙中C、N、O三种原子的杂化轨道形成均为sp3，同周期自左而右电负性增大，故电负性：O>N>C，
故答案为：化合物乙分子间形成氢键；O>N>C；
(3)钛离子位于立方晶胞的角顶，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围
故答案为：6.
(1)核外电子没有运动状态相同的电子；由金属钛晶胞结构可知，属于六方最密堆积；
(2)化合物甲与化合物乙均为分子晶体，但化合物乙分子间可形成氢键；化合物乙中C、N、O三种原子的杂化轨道形成均为sp3，同周期自左而右电负性增大；
(3)钛晶矿晶胞中钛离子与周围六个氧原子包围形成八面体，立方体晶胞共有12个边长，每条边长的中点是一个氧原子，共12个氧原子包围着中心的钙离子．
本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道与空间构型、氢键、晶胞结构与计算等，需要显示具备一定的空间想象与数学计算能力．
20.【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)大于 2 4 三角锥形 二 4sp3、sp2 八面体 5363×10303a2cNA
【解析】解：(1)As是33号元素，位于第四周期ⅤA族，前三层全部排满电子，故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)；As和Ni均为第四周期元素，As为非金属元素，Ni为过渡金属元素，所以I1(As)大于I1(Ni)，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)；大于；
(2)在砷单质分子结构的4条棱边上各插入1个硫原子，形成As4S4，可得到雄黄有如图所示2种不同的结构：、；每一分子的As4S4中含有8条As−S键，则0.5mol雄黄中含有4molAs−S键，
故答案为：2；4；
(3)AsO33−的中心原子砷原子形成了3个σ键，另外还有1对孤电子对，其价层电子对总数是4，其VSEPR模型为四面体形，忽略孤电子对可得微粒空间构型为三角锥形；因为H3PO3中磷的配位数为4，则H3PO3的结构式为，因此为二元酸，
故答案为：三角锥形；二；
(4)该Ni2+的配合物中为双齿配体，配体间还形成有氢键，因此配位数为4；甲基中碳原子形成4个σ键，C=N双键中碳原子形成3个σ键，所以C原子以sp3、sp2杂化，
故答案为：4；sp3、sp2；
(5)由图可知，晶胞中6个As原子围成八面体；该晶胞中Ni原子位于六棱柱的顶点、面心、棱上和体心，晶胞中含有Ni原子的个数=12×16+6×13+2×12+1=6，As原子位于六棱柱的体内，数目为6，则晶胞的质量为6×(59+75)NAg，六棱柱的体积为=(12a2×sin60∘×6×c×10−30)cm3，则该晶体的密度ρ=6×(59+75)NAg12×a2×sin60∘×6×c×10−30cm3=5363×10303a2cNAg⋅cm−3，
故答案为：5363×10303a2cNA。
(1)As是33号元素，位于第四周期ⅤA族；As和Ni均为第四周期元素，As为非金属元素，Ni为过渡金属元素；
(2)在砷单质分子结构的4条棱边上各插入1个硫原子，形成As4S4，可得到雄黄有如图所示2种不同的结构：、；
(3)AsO33−的中心原子砷原子形成了3个σ键，另外还有1对孤电子对，其价层电子对总数是4；因为H3PO3中磷的配位数为4，则H3PO3的结构式为；
(4)该Ni2+的配合物中为双齿配体，配体间还形成有氢键；甲基中碳原子形成4个σ键，C=N双键中碳原子形成3个σ键；
(5)由图可知，6个As原子围成八面体；该晶胞中Ni原子位于六棱柱的顶点、面心、棱上和体心，As原子位于六棱柱的体内，均摊法计算晶胞中Ni、As原子数目，计算晶胞质量，晶体密度=晶胞质量晶胞体积。
本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、电离能、空间构型、微粒结构与性质、杂化方式、配合物、晶胞计算等，注意理解微粒空间构型与VSEPR模型关系，掌握均摊法进行晶胞有关计算。
2021-2022学年湖北省武汉市部分重点中学高二（下）联考化学试卷（3月份）
1. 下列化学用语表达错误的是( )
A. SO32−的空间结构模型：
B. Ca2+的离子结构示意图：
C. 铁原子最外层原子轨道示意图：
D. 铜原子价电子排布式：3d104s1
2. 下列说法正确的是( )
A. p能级能量一定比s能级的能量高
B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C. s−sσ键与s−pσ键的电子云对称性不同
D. 从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道
3. 基于构造原理填充顺序，下列原子轨道的能量大小比较，正确的是( )
A. E(4s)
C. E(4s)
A. B.
C. D.
5. 五种前四周期的元素X、Y、Z、Q、T。已知X元素基态原子的M层有6种运动状态不同的电子；Y元素的+3价阳离子的3d能级半充满，基态Z原子的L层p能级有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级只有一对成对电子；基态T原子的M电子层上p轨道半充满。下列说法不正确的是( )
A. 若M是在X下一周期且与X同主族的元素，则M原子的简化电子排布式是[Ar]4s24p6
B. 若X、T、Z的最高价的氧化物对应的水化物分别为u、v、w，则酸性为：u>v>w
C. Y2+离子检验可以使用铁氰化钾溶液
D. 元素Q与另四种元素形成的二元化合物均不止一种
6. 科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂结构如图，W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0.1mol⋅L−1Z的氢化物的水溶液pH=1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是( )
A. XY2−中X原子的杂化方式为sp3
B. 在此物质中Z的化合价应为+1价
C. WY2分子中σ与π键之比为1：2
D. 原子半径：Z>Y>X
7. 下列微粒中，VSEPR模型与空间结构一致的是( )
A. NO2− B. NH4+ C. ClO3− D. SO32−
8. 下列说法正确的是( )
A. 同一周期的元素中，第VII A族元素的第一电离能最大
B. 中心原子是sp杂化的分子，其空间结构不一定为直线形
C. 电负性大于1.8的元素一定为非金属元素，小于1.8的一定为金属元素
D. 基态Mg原子失去第一个电子吸收的能量大于失去第二个电子吸收的能量
9. CO2的应用领域广泛，是一种廉价易得的基本化工原料，我国提出力争在 2060 年前实现碳中和。碳中和：通过节能减排，植树造林，化工合成等治理CO2的手段，使CO2排放量减少甚至是回收利用，以此达到CO2“零排放”的目的。在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂，有学者提出了CO2的转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 基态铜电子排布：[Ar]3d94s2
B. 甲酸乙酯是该过程的催化剂
C. 步骤④中有化学键的断裂和形成
D. 反应过程中，催化剂参与反应，降低了反应的焓变
10. 表中列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2…表示，单位为kJ⋅mol−1)。
I1
I2
I3
I4
…
R
740
1500
7700
10500
…
下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
A. R的最高正价为+3价 B. R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C. R元素的原子最外层共有4个电子 D. R元素第一电离能高于同周期相邻元素的
11. 下列有关化学键的比较错误的是( )
A. 键能：C−N
C. 键角：H2O>CO2 D. 乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键
12. 下列叙述中正确选项的个数是( )
①含有共价键的化合物不一定是共价化合物
②只含有共价键的物质一定是共价化合物
③离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素
④不含非极性共价键的分子晶体一定是共价化合物
⑤熔化不导电的化合物一定是共价化合物
⑥分子晶体中一定含有共价键
⑦冰熔化时水分子中共价键发生断裂
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
13. 下列说法错误的是( )
A. 我国研究人员采用晶体X射线衍射的方法，确定了青蒿素的分子结构
B. 1个CH≡CH分子有3个σ键，2个π键
C. 基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有2种，填充在7个轨道中的元素有1种
D. SO32−、NO3−的空间构型均为三角锥形
14. 石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是( )
A. 从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B. 石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含23s轨道与13p轨道
C. 石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键
D. 石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
15. 由含硒废料(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)制取硒的流程如图，下列有关说法正确的是( )
A. “分离”的方法是蒸馏
B. “滤液”中主要存在的阴离子有：SO42−、SiO32−
C. “酸化”时发生的离子反应方程式为SeSO32−+H2O=Se↓+SO2↑+2OH−
D. SiO2晶胞如图所示，1个SiO2晶胞中有16个O原子
16. W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，其元素性质或原子结构如表：
元素
元素性质或原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素
Z
其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N
只有一个不成对电子
请完成下列空白：
(1)写出各元素的元素符号：W：______、X：______、Y：______、Z：______、N：______。
(2)X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：______(请填元素符号)。
(3)X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：______(请填元素符号)。
(4)Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：______(请填元素符号)。
(5)已知金属性：K>Al，请用一个化学反应方程式表示：______。
17. 第二代半导体材料——(Ⅲ−Ⅴ)A族化合物的特殊性能使之成为科学家的研究热点之一。
(1)在现代化学中，常利用 ______(填“原子光谱”或“分子光谱”)上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
(2)基态镓原子的价电子排布式为 ______，基态P原子的价电子排布图为 ______。
(3)在水中的溶解度BBr3______PBr3(填“>”或“<”)，原因是 ______。
(4)N、P、As位于同一主族，已知NH3的沸点比PH3的沸点高，AsH3的沸点比PH3的沸点高，产生的原因是 ______。
(5)NF3的键角小于NH3键角的原因为 ______。
18. 80%左右的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位．
(1)氮及其化合物与人类生产、生活息息相关，基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是______，N2F2分子中N原子的杂化方式是______，1molN2F2含有______个σ键．
(2)高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N−Si−N______Si−N−Si(填“>”“<”或“=”)，原因是______.
19. 金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位，钛被称为“未来的钢铁”，具有质轻，抗腐蚀，硬度大特点，是理想化工设备材料．
(1)基态钛原子核外共有______种运动状态不相同的电子．金属钛晶胞如图1所示，为______堆积(填堆积方式).
(2)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图2.化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是______.化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为______.
(3)钙钛矿晶体的结构如图3所示．假设把氧离子看做硬球接触模型，钙离子和钛离子填充氧离子的空隙，氧离子形成正八面体，钛离子位于正八面体中心，则一个钛离子被______个氧离子包围．
20. 第四周期的元素砷(As)和镍(Ni)具有广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态As原子的核外电子排布式为 ______ ，As、Ni的第一电离能：I1(As)______ I1(Ni)。(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)砷单质的气态分子构型如图1所示，在其中4条棱上各插入1个硫原子，形成As4S4，俗称雄黄，则雄黄可能有 ______ 种不同的结构；0.5molAs4S4中含有 ______ molAs−S键。
(3)亚砷酸(H3AsO3)形成的盐可用作长效杀虫剂和除草剂，AsO33−的空间构型为 ______ ；磷和砷同主族，亚磷酸(H3PO3)中心原子磷配位数为4，则亚磷酸为 ______ 元酸。
(4)一种Ni2+配合物的结构如图2所示，该配合物中的配位数为 ______ ，C原子的杂化方式为 ______ 。
(5)As和Ni形成的一种晶体晶胞中原子堆积方式如图3所示，晶体中As原子围成的空间构型为 ______ (填“三角形”“四面体”或“八面体”)，图中六棱柱底边边长为apm，高为cpm，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体的密度ρ=______ g⋅cm−3。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A.SO32−的中心原子S原子孤电子对数=6+2−2×32=1，价层电子对数=2+3=4，离子空间构型为三角锥形，空间结构模型为，故A正确；
B.Ca是20号元素，离子核外有18个电子，根据排布规律可知，离子结构示意图为，故B正确；
C.基态铁原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，基态铁原子最外层为4s轨道，原子轨道为球形，故C错误；
D.Cu是29号元素，处于第四周期第IB族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子，价电子排布式为3d104s1，故D正确；
故选：C。
A.SO32−的中心原子S原子孤电子对数=6+2−2×32=1，价层电子对数=2+3=4；
B.Ca是20号元素，离子核外有18个电子；
C.基态铁原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，最外层为4s轨道；
D.Cu处于第四周期第IB族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子。
本题考查空间构型、核外电子排布与运动，注意微粒空间构型与VSEPR模型关系，侧重考查基础知识的掌握和灵活应用能力，题目难度不大。
2.【答案】D
【解析】解：A.p能级能量不一定比s能级能量高，如2p<3s，3p<4s等，故A错误；
B.不同能层的p能级的轨道数是相同的，均为3个，即px、py、pz，与能层数无关，故B错误；
C.s−sσ键与s−pσ键的对称性相同，均为轴对称，故C错误；
D.s轨道都是球形，2s轨道半径大于1s轨道半径，其空间包含了1s轨道，故D正确；
故选：D。
A.p能级能量不一定比s能级能量高；
B.p能级的轨道数都是3个，即px、py、pz；
C.s−sσ键与s−pσ键均为轴对称；
D.s轨道都是球形，2s轨道半径大于1s轨道半径。
本题考查核外电子排布以及能层、能级和轨道等知识，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确轨道形状等知识点是解本题关键，C为解答易错点。
3.【答案】A
【解析】解：A.依据分析可知，E(4s)
D.同一能层、同一能级电子能量相同，所以E(2px)=E(2py)，故D错误；
故选：A。
原子轨道的能量高低顺序是：ns<(n−3)g<(n−2)f<(n−1)d
4.【答案】A
【解析】解：A.该原子排布符合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，所以属于基态原子，故A正确；
B.Fe的价层电子排布式为3d64s2，比Fe原子少1个电子，为Fe+基态排布图，故B错误；
C.电子排布时优先进入空轨道，不符合洪特规则，故C错误；
D.每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，故D错误；
故选：A。
基态Fe原子核外有26个电子，根据构造原理知，其基态价电子在排列中先排列4s能级后排列3d能级，且排列时要遵循泡利不相容原理、洪特规则。
本题考查原子核外电子排布，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则含义是解本题关键，题目难度不大。
5.【答案】A
【解析】解：A.X为S，M是在X下一周期且与X同主族的元素，则M为Se，简化电子排布式是[Ar]4s24p4，故A错误；
B.若X、T、Z的最高价的氧化物对应的水化物分别为u、v、w，u、v、w分别为硫酸、磷酸、碳酸，酸性：硫酸>磷酸>碳酸，则酸性为：u>v>w，故B正确；
C.Y2+离子为亚铁离子，亚铁离子的检验可以使用铁氰化钾溶液，若溶液变蓝，则说明溶液中含有亚铁离子，故C正确；
D.Q为O，与另四种元素形成的二元化合物分别有：SO2、SO3，FeO、Fe2O3，CO、CO2，P2O3、P2O5，都不止一种，故D正确；
故选：A。
已知X元素基态原子的M层有6种运动状态不同的电子，即M层有6个电子，K、L层都排满，即X为16号元素，则X为S；Y的三价阳离子的3d能级为半充满状态，则Y为26号元素Fe；基态Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，电子排布为1s22s22p2，Z为C；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，电子排布为1s22s22p4，Q为O；基态T原子的M电子层上p轨道半充满，电子排布为1s22s22p63s23p3，T为P，即X为S，Y为Fe，Z为C，Q为O，T为P。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、原子结构来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：根据分析可知，W为C，X为N，Y为O，Z为Cl元素，
A.XY2−(NO2−)中N原子的价层电子对数为2+12(5+1−2×2)=3，杂化方式为sp2，故A错误；
B.由于电负性N(X)>Cl(Z)，则在此物质中Z的化合价应为+1价，故B正确；
C.WY2(CO2)分子中含σ键为2条，含π键也为2条，之比为1：1，故C错误；
D.同一周期从左向右原子半径逐渐减小，电子层越多原子半径越大，则原子半径：Z>X>Y，故D错误；
故选：B。
W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，常温下0.1mol/LZ的氢化物的水溶液pH=1，则Z为Cl元素；结合图示可知，Y形成2个共价键，位于ⅥA族，且Z与Y位于不同周期，则Y为O；W形成4个共价键，其原子序数小于O，则W为C元素；X形成3个共价键，位于ⅤA族，其原子序数小于O，则X为N元素，以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、物质结构推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查微粒空间结构判断，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确价层电子对互斥理论内涵是解本题关键，知道孤电子对数的计算方法。
【解答】
微粒中VSEPR模型与空间结构一致，说明该微粒的中心原子中不含孤电子对；
A.NO2−中N原子价层电子对数=2+5+1−2×22=3且含有一个孤电子对，VSEPR模型为平面三角形、空间结构为V形，故A错误；
B.NH4+中N原子价层电子对数=4+5−1−4×12=4且不含孤电子对，VSEPR模型、空间结构都是正四面体结构，故B正确；
C.ClO3−中Cl原子价层电子对数=3+7+1−3×22=4且含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形、空间结构为三角锥形，故C错误；
D.SO32−中S原子价层电子对数=3+6+2−3×22=4且含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形、空间结构为三角锥形，故D错误；
故选：B。
8.【答案】B
【解析】解：A.同一周期的元素中，第一电离能呈增大趋势，0族元素的第一电离能最大，故A错误；
B.中心原子是sp杂化的分子，杂化轨道构型为直线形，若是三原子组成的分子，分子构型是直线形，对于多原子组成的分子，就不一定适合，如二氨合银离子，故B正确；
C.电负性大于1.8的元素一般为非金属元素，小于1.8的一般为金属元素，但有些元素特殊，如Pb的电负性为1.9，为金属，故C错误；
D.基态Mg原子失去第一个电子吸收的能量小于失去第二个电子吸收的能量，故D错误；
故选：B。
A.同一周期的元素中，0族元素的第一电离能最大；
B.中心原子是sp杂化的分子，杂化轨道构型为直线形，若是三原子组成的分子，分子构型是直线形，对于多原子组成的分子，分子就不一定是直线形；
C.Pb的电负性为1.9，为金属；
D.任何原子I1
9.【答案】C
【解析】解：A.基态铜电子排布为[Ar]3d104s1，故A错误；
B.甲酸乙酯是该过程的中间物，金属羰基化合物是反应催化剂，故B错误；
C.反应中O−H键断裂、C−O键断裂，有酯中的碳氧双键形成与M−OH中氧氢键生成，故C正确；
D.催化剂改变反应途径，降低反应活化能，反应的焓变不变，故D错误；
故选：C。
A.核外电子排布要符合洪特规则特例；
B.甲酸乙酯是该过程的中间物；
C.反应中O−H键断裂、C−O键断裂，有碳氧双键形成与M−OH生成；
D.催化剂降低反应活化能。
本题考查比较综合，涉及核外电子排布、化学反应本质、催化剂，属于一题多点型题目，题目侧重考查学生观察能力、分析能力、运用知识解决问题的能力。
10.【答案】D
【解析】解：A.最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，故A错误；
B.最外层应有2个电子，所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族，故B错误；
C.最外层应有2个电子，故C错误；
D.R元素的原子最外层共有2个电子，处于全充满状态，R元素第一电离能大于同周期相邻元素，故D正确；
故选：D。
根据第一至第四电离能分析该元素的电离能可知，第三电离能剧增，说明该元素容易失去2个电子，最外层电子数为2，形成离子的化合价为+2价，进而推断元素的种类及元素原子结构，由此分析解答。
本题考查元素电离能含义及应用，难度不大，注意掌握根据元素的逐级电离能来判断元素的价电子数的方法。
11.【答案】C
【解析】解：A、三键的键能大于双键，双键的键能大于单键，所以键能：C−N
故选：C。
A、三键的键能大于双键，双键的键能大于单键；
B.同周期从上往下，半径逐渐增大，原子半径越大，共价键键长越大；
C.根据分子的构型判断；
D、σ键头与头重叠程度大，π键肩与肩重叠程度小。
本题考查较为综合，涉及离子半径、金属晶体的熔沸点、键角以及键能的大小比较，侧重于学生的分析能力和综合运用元素周期律知识的考查，难度不大，注意把握比较问题的角度和相关基础的积累。
12.【答案】B
【解析】解：①氯化铵、氢氧化钠和过氧化钠中含共价键但是离子化合物，所以不一定是共价化合物，故正确；
②只含有共价键的化合物一定是共价化合物，而氯气、氢气中也只含共价键，但是单质，故错误；
③离子晶体中可能含有共价键，不一定含有金属元素，如氯化铵，故错误；
④稀有气体分子是不含非极性共价键的分子晶体，是单质，故错误；
⑤熔化不导电的化合物，说明不存在离子，所以一定是共价化合物，故正确；
⑥稀有气体晶体中不存在任何化学键，故错误；
⑦冰融化时分子间作用力氢键被破坏，而不是化学键，故错误；
故选：B。
①含有共价键的化合物可能是离子化合物；
②只含有共价键的物质可能是单质；
③离子晶体中可能含有共价键，但不一定含有金属元素；
④稀有气体分子是不含非极性共价键的分子晶体；
⑤熔化不导电的化合物，说明不存在离子，所以一定是共价化合物；
⑥分子晶体中可能不含化学键；
⑦冰熔化时破坏分子间作用力。
本题考查化学键，为高频考点，把握化学键的形成及判断的一般规律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意常见物质中的化学键，题目难度不大。
13.【答案】D
【解析】解：A.研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结构，X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法，故A正确；
B.共价单键为σ键，共价三键中含有1个σ键和2个π键，则该分子中含有2个C−Hσ键，1个C≡C中含有1个σ键和2个π键，所以1个CH≡CH分子有3个σ键，2个π键，故B正确；
C.基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素其核外电子排布式为：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2；s能级中含有1个轨道，p能级含有3个轨道，基态原子的核外电子填充在7个轨道中，该基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，则3p轨道上只有1个电子，为Al元素，故C正确；
D.SO32−中S原子价层电子对数=3+6+2−3×22=4且含有1个孤电子对，NO3−中N原子价层电子对数=3+5+1−3×22=3且不含孤电子对，前者为三角锥形、后者为平面三角形，故D错误；
故选：D。
A.X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法；
B.共价单键为σ键，共价三键中含有1个σ键和2个π键；
C.基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素其核外电子排布式为：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2；基态原子的核外电子填充在7个轨道中的元素其核外电子排布式为：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2；
D.SO32−中S原子价层电子对数=3+6+2−3×22=4且含有1个孤电子对，NO3−中N原子价层电子对数=3+5+1−3×22=3且不含孤电子对。
本题考查化学键、微粒空间结构判断，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确分子结构、微粒空间构型判断方法是解本题关键，题目难度不大。
14.【答案】C
【解析】解：A.石墨中层与层之间存在分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故A错误；
B.石墨中C原子价层电子对数是3，则C原子采用sp2杂化，sp2杂化轨道是由1个s轨道和2个p轨道杂化的，每个sp2杂化轨道含13s轨道、23p轨道，故B错误；
C.石墨中层与层之间存在分子间作用力，层内碳原子之间存在碳碳共价键，故C正确；
D.石墨烯中每个碳原子被3个环共用，则平均每个六元环含有碳原子个数=13×6=2，故D错误；
故选：C。
A.石墨中层与层之间存在分子间作用力；
B.石墨中C原子价层电子对数是3，则C原子采用sp2杂化，每个sp2杂化轨道含13s轨道、23p轨道；
C.石墨中层与层之间存在分子间作用力，层内碳原子之间存在碳碳共价键；
D.石墨烯中每个碳原子被3个环共用。
本题以石墨为载体考查原子杂化类型判断、化学键等知识点，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确原子杂化类型判断方法、均摊法的计算方法是解本题关键，题目难度不大。
15.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、混合物的分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
【解答】
由流程可知，煤油溶解S后，过滤分离出含硫的煤油，分离出Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2后，加硫酸溶解、过滤，滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁，滤渣含Se、SiO2，再加亚硫酸钠浸取Se生成Na2SeSO3，最后酸化生成粗硒，以此来解答。
A.由上述分析可知，“分离”的方法是过滤，故A错误；
B.“滤液”中主要存在的阴离子有SO42−，SiO2与硫酸不反应，故B错误；
C.Na2SeSO3酸化生成粗硒，可知“酸化”时发生的离子反应方程式为SeSO32−+2H+=Se↓+SO2↑+H2O，故C错误；
D.由图可知，O原子位于晶胞体内，有16个O原子，故D正确；
故选：D。
16.【答案】HOMgSiClMg>Si>OO>Cl>SiCl>Si>Mg6K+Al2O3−熔融2Al+3K2O
【解析】解：(1)通过以上分析知，W、X、Y、Z、N分别是H、O、Mg、Si、Cl元素，
故答案为：H；O；Mg；Si；Cl；
(2)X、Y、Z分别是O、Mg、Si元素，核外电子层数越多，其原子半径越大，同一周期元素原子半径随着原子序数增大而减小，所以X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：Mg>Si>O，
故答案为：Mg>Si>O；
(3)X、Z、N分别是O、Si、Cl元素，元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性：O>Cl>Si，X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：O>Cl>Si，
故答案为：O>Cl>Si；
(4)Y、Z、N分别是Mg、Si、Cl元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，Y、Z、N分别位于第IIA族、第IVA族、第VIIA族，所以Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：Cl>Si>Mg，
故答案为：Cl>Si>Mg；
(5)活泼金属能从熔融态的氧化物转化置换出较不活泼的金属，已知金属性：K>Al，K和熔融氧化铝反应生成Al，反应方程式为6K+Al2O3−熔融2Al+3K2O，
故答案为：6K+Al2O3−熔融2Al+3K2O。
W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素，W元素电子只有一种自旋取向，为H元素；X元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素，为O元素；Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素，为Mg元素，Z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，为Si元素；N元素只有一个不成对电子且则这几种元素中元素序数最大，为Cl元素，结合题目分析解答。
本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确原子结构、元素周期表结构正确推断元素是解本题关键，知道元素周期律内涵，题目难度中等。
17.【答案】原子光谱 4s24p1
故答案为：原子光谱；
(2)镓为p区元素，基态镓原子的价电子排布式为：4s24p1；基态P原子的价电子排布式为3s23p3，价电子排布图为：，
故答案为：4s24p1；；
(3)BBr3分子是非极性分子，PBr3分子是极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”规律，PBr3分子在水中的溶解度较BBr3分子大，
故答案为：<；BBr3为非极性分子而PBr3为极性分子；
(4)PH3、AsH3分子之间存在范德华力，AsH3的相对分子质量大，范德华力更强，沸点更高，而NH3分子间存在氢键，氢键比范德华力更强，所以NH3的沸点比PH3的沸点高，
故答案为：PH3、AsH3分子之间存在范德华力，AsH3的相对分子质量大，范德华力更强，沸点更高，而NH3分子间存在氢键，氢键比范德华力更强，NH3的沸点最高；
(5)F的电负性强于H的，对成键电子对吸引能力更强，成键电子对离中心原子更远，成键电子对之间排斥力更小，所以NF3的键角小于NH3键角，
故答案为：F的电负性比H强，对成键电子对的吸引能力更强，成键电子对之间的排斥力更小，键角更小。
(1)光谱分析是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素；
(2)镓为p区元素，基态镓原子的价电子排布式为：4s24p1；基态P原子的价电子排布式为3s23p3，据此书写价电子排布图；
(3)根据“相似相溶”规律解答；
(4)NH3分子间存在氢键，氨的沸点比同主族元素的氢物高，AsH3和PH3分子间不存在氢键，分子量大的氢化物范德华力强，沸点高；
(5)F的电负性强于H的，对成键电子对吸引能力更强，成键电子对离中心原子更远，成键电子对之间排斥力更小。
本题考查物质结构和性质，涉及原子核外电子排布、氢键、键角大小比较等知识点，侧重考查基础知识运用，明确原子结构、物质结构是解本题关键，题目难度中等。
18.【答案】洪特规则 sp2 1.806×1024 >Si3N4晶体中Si周围有四个N原子，Si为sp3杂化，键角N−Si−N为109∘28′，而N原子周围只接3个Si原子，N原子上有一对孤对电子，N原子也是sp3杂化，但由于孤对电子对与成键电子对的排斥力更大，使得Si−N−Si键小于109∘28′
【解析】解：(1)基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则，N2F2分子结构式为F−N=N−F，分子中N原子含有1对孤对电子，N原子的杂化方式是sp2杂化，lmolN2F2含有3molσ键，即1.806×1024个σ键，
故答案为：洪特规则；sp2杂化；1.806×1024；
(2)Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp3杂化，N−Si−N键角为109∘28′，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp3杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大，使得Si−N−Si键角小于109∘28′，
故答案为：>；Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp3杂化，N−Si−N键角为109∘28′，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp3杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大，使得Si−N−Si键角小于109∘28′.
(1)基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则，N2F2分子中N原子之间形成N=N双键，N原子与F原子之间形成N−F键，N原子含有1对孤对电子；
(2)Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp3杂化，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp3杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大．
本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道与空间构型、键角等，杂化轨道的应用是高频考点，注意熟练应用，题目难度中等．
19.【答案】22 六方最密 化合物乙能形成分子间氢键 O>N>C6
【解析】解：(1)Ti原子核外电子数为22，核外共有22种运动状态不相同的电子；由金属钛晶胞结构可知，属于六方最密堆积；
故答案为：22；六方最密；
(2)化合物乙因分子间存在氢键，则化合物乙的沸点比化合物甲高，化合物乙中C、N、O三种原子的杂化轨道形成均为sp3，同周期自左而右电负性增大，故电负性：O>N>C，
故答案为：化合物乙分子间形成氢键；O>N>C；
(3)钛离子位于立方晶胞的角顶，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围
故答案为：6.
(1)核外电子没有运动状态相同的电子；由金属钛晶胞结构可知，属于六方最密堆积；
(2)化合物甲与化合物乙均为分子晶体，但化合物乙分子间可形成氢键；化合物乙中C、N、O三种原子的杂化轨道形成均为sp3，同周期自左而右电负性增大；
(3)钛晶矿晶胞中钛离子与周围六个氧原子包围形成八面体，立方体晶胞共有12个边长，每条边长的中点是一个氧原子，共12个氧原子包围着中心的钙离子．
本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道与空间构型、氢键、晶胞结构与计算等，需要显示具备一定的空间想象与数学计算能力．
20.【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)大于 2 4 三角锥形 二 4sp3、sp2 八面体 5363×10303a2cNA
【解析】解：(1)As是33号元素，位于第四周期ⅤA族，前三层全部排满电子，故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)；As和Ni均为第四周期元素，As为非金属元素，Ni为过渡金属元素，所以I1(As)大于I1(Ni)，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)；大于；
(2)在砷单质分子结构的4条棱边上各插入1个硫原子，形成As4S4，可得到雄黄有如图所示2种不同的结构：、；每一分子的As4S4中含有8条As−S键，则0.5mol雄黄中含有4molAs−S键，
故答案为：2；4；
(3)AsO33−的中心原子砷原子形成了3个σ键，另外还有1对孤电子对，其价层电子对总数是4，其VSEPR模型为四面体形，忽略孤电子对可得微粒空间构型为三角锥形；因为H3PO3中磷的配位数为4，则H3PO3的结构式为，因此为二元酸，
故答案为：三角锥形；二；
(4)该Ni2+的配合物中为双齿配体，配体间还形成有氢键，因此配位数为4；甲基中碳原子形成4个σ键，C=N双键中碳原子形成3个σ键，所以C原子以sp3、sp2杂化，
故答案为：4；sp3、sp2；
(5)由图可知，晶胞中6个As原子围成八面体；该晶胞中Ni原子位于六棱柱的顶点、面心、棱上和体心，晶胞中含有Ni原子的个数=12×16+6×13+2×12+1=6，As原子位于六棱柱的体内，数目为6，则晶胞的质量为6×(59+75)NAg，六棱柱的体积为=(12a2×sin60∘×6×c×10−30)cm3，则该晶体的密度ρ=6×(59+75)NAg12×a2×sin60∘×6×c×10−30cm3=5363×10303a2cNAg⋅cm−3，
故答案为：5363×10303a2cNA。
(1)As是33号元素，位于第四周期ⅤA族；As和Ni均为第四周期元素，As为非金属元素，Ni为过渡金属元素；
(2)在砷单质分子结构的4条棱边上各插入1个硫原子，形成As4S4，可得到雄黄有如图所示2种不同的结构：、；
(3)AsO33−的中心原子砷原子形成了3个σ键，另外还有1对孤电子对，其价层电子对总数是4；因为H3PO3中磷的配位数为4，则H3PO3的结构式为；
(4)该Ni2+的配合物中为双齿配体，配体间还形成有氢键；甲基中碳原子形成4个σ键，C=N双键中碳原子形成3个σ键；
(5)由图可知，6个As原子围成八面体；该晶胞中Ni原子位于六棱柱的顶点、面心、棱上和体心，As原子位于六棱柱的体内，均摊法计算晶胞中Ni、As原子数目，计算晶胞质量，晶体密度=晶胞质量晶胞体积。
本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、电离能、空间构型、微粒结构与性质、杂化方式、配合物、晶胞计算等，注意理解微粒空间构型与VSEPR模型关系，掌握均摊法进行晶胞有关计算。
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