湖北省十堰市六校协作体2022-2023学年高二下学期3月月考化学试题（含解析）

湖北省十堰市六校协作体2022-2023学年高二下学期3月月考
化学试卷
(本卷共4页，19题，满分100分，考试时间为75分钟)
一、选择题(共15题，每小题3分，共45分)
1. 下列基态原子的电子排布式、价电子排布式或排布图不正确的是
A. Al 3s23p1 B. As [Ar]4s24p3
C. Ar 3s23p6 D. Ni
2. 下列关于电离能和电负性的说法不正确的是
A. 第一电离能的大小：Mg>Al
B. 锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
C. 第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳
D. F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F
3. 下列叙述正确的是(　　)
A. 可能存在基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B. 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反
C. 1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相同
D. 基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子，而激发态原子变为基态原子，则要放出能量
4. 下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是
A. 原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B. 原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C. 2p能级上只有两个电子的X原子与3p能级上只有两个电子的Y原子
D. 最外层都只有一个电子的X、Y原子
5. 下表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)。关于元素R的判断中一定正确的是
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1 500 7 700 10 500
①R的最高正价为＋3价 ②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
6. 下列各项叙述中，正确的是(　　)
A. 镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B. 价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素
C. 所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同
D. 24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
7. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能：④>③>②>①
B. 原子半径：④>③>②>①
C 电负性：④>③>②>①
D. 最高正化合价：④>③=②>①
8. 甲、乙两元素原子的L层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是(　　)
A. 甲与乙位于同一周期
B. 甲与乙位于同一主族
C. 甲与乙都位于元素周期表p区
D. 甲与乙的原子序数之和为偶数
9. 下列描述正确的是(　　)
A. CS2为V形极性分子
B. SiF4与SO32-的中心原子均为sp3杂化
C. C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1
D. 水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键
10. 短周期元素X、 Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是
A. 电负性：X>Y>Z
B. 原子半径：Y>Z>X
C. 分子中Z原子的杂化方式均为sp2
D. Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
11. 、 CH3、都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是（ ）
A. 它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化
B. 与NH3、H3O+互为等电子体，立体构型均为正四面体形
C. 中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面
D. 与OH-形成的化合物中含有离子键
12. 前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大，Y、Z、W位于同一周期，X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体，Y在同周期中电负性最小，二元化合物E中元素Y和W的质量比为23：16；同周期元素简单离子中，元素Z形成的离子半径最小；T元素的价电子排布式为3d104s1。下列说法正确的是
A. 简单离子的半径Y＞Z＞W
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性W＞Z＞X
C. W和T的单质混合加热可得化合物T2W
D. W的单质在足量的氧气中燃烧，所得产物溶于水可得强酸
13. 下列说法中不正确是（　　）
A. σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B. 两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C. 气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D. N2分子中有一个σ键，2个π键
14. 下列关于分子结构的说法正确的是
A. 凡几何构型为正四面体形的分子其键角均为109°28′
B. 凡分子的空间构型为平面三角形，中心原子采取sp2杂化
C. 凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型都是正四面体
D. 凡AB3型共价化合物，其中心原子A均采取sp3杂化轨道成键
15. 下列推断正确的是(　　)
A. BF3是三角锥形分子
B. NH4+的电子式：，离子呈平面形结构
C. CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s p σ键
D. CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键
二、非选择题(共4题，共55分)
16. I.回答下列问题：
（1）碳及其化合物广泛存在于自然界中。处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_______形象化描述。在基态14C原子中，核外存在_______对自旋相反的电子。
II.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。
（2）写出基态As原子的核外电子排布式：_______。
（3）根据元素周期律，原子半径Ga____As，第一电离能Ga__As。(填“大于”或“小于”)
III.C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
（4）Si位于元素周期表第_______周期第_______族。
（5）用“>”或“<”填空：
原子半径 电负性 沸点
Al_______Si N_______O CH4_______SiH4
17. 、、、为原子序数依次增大的四种元素,和具有相同的电子构型;、为同周期元素,核外电子总数是最外层电子数的3倍;元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
（1）四种元素中电负性最大的是_______(填元素符号),其中原子的核外电子排布式为_________。
（2）单质有两种同素异形体,其中沸点高的是______(填分子式),原因是_____________;和的氢化物所属的晶体类型分别为__________和__________。
（3）和反应可生成组成比为1:3的化合物,的立体构型为________,中心原子的杂化轨道类型为______________。
（4）化合物的立体构型为_________,中心原子的价层电子对数为_______,单质与湿润的反应可制备,其化学方程式为______________。
18. 甲醇(CH3OH)是一种用途广泛的基础有机原料和优质燃料。
（1）甲醇可以在铜作催化剂的条件下直接氧化成甲醛(HCHO)
①基态Cu原子的价层电子的轨道表达式为_______，其核外电子共占据_______个能级。
②甲醇和甲醛中碳原子的杂化方式分别为_______，其组成元素的电负性由小到大的顺序为_______。
（2）在一定条件下，甲醇(沸点64.7 ℃)可转化为乙酸甲酯(CH3COOCH3，沸点57.1 ℃)。
①乙酸甲酯分子σ键和π的个数之比为_______。
②甲醇与乙酸甲酯的混合物因沸点接近而不易分离，工业上用蒸馏的方法分离二者时常先加适量水，理由为_______。
19. 我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。
（1）氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_______。
（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_______；氮元素的E1呈现异常的原因是_______。
（3）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_______，不同之处为_______。(填标号)
A．中心原子杂化轨道类型 B．中心原子的价层电子对数
C．立体结构 D．共价键类型
湖北省十堰市六校协作体2022-2023学年高二下学期3月月考
化学试卷 答案解析
(本卷共4页，19题，满分100分，考试时间为75分钟)
一、选择题(共15题，每小题3分，共45分)
1. 下列基态原子的电子排布式、价电子排布式或排布图不正确的是
A. Al 3s23p1 B. As [Ar]4s24p3
C. Ar 3s23p6 D. Ni
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．Al原子的最外电子层为第三层，含有3个电子，则Al的基态原子的价电子排布式3s23p1，故A正确；
B．As原子核外有33个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3，故B错误；
C．Ar原子的最外电子层为第三层，含有8个电子，Ar的价电子排布式为3s23p6，故C正确；
D．Ni的核外有28个电子，4s轨道有2个电子，3d轨道有8个电子，Ni原子的价电子排布式为3d84s2，价电子排布图为，故D正确。
故选B。
2. 下列关于电离能和电负性的说法不正确的是
A. 第一电离能的大小：Mg>Al
B. 锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
C. 第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳
D. F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A. 同周期从左到右金属性依次降低，第一电离能减小，故Mg>Al，故A正确；
B. 锗属于碳族元素，同主族从上到下非金属性依次减弱，第一电离能降低，故B错误；
C. Ni的未成对电子数为2，第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中电负性最小的是C元素，故C正确；
D. F是所有元素中电负性最大的元素，故D正确；
故选B。
3. 下列叙述正确的是(　　)
A. 可能存在基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B. 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反
C. 1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相同
D. 基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子，而激发态原子变为基态原子，则要放出能量
【答案】D
【解析】
【详解】A．原子轨道电子的排布依据能量最低原理，即电子总是先排在能量较低的轨道，直至此轨道排满在排下一轨道，3d轨道的能量大于4s轨道但小于4p轨道，所以电子会先排3d轨道待其排满再排4p轨道，不可能出现1s22s22p63s23p64s24p1的排列，A错；
B．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，B错误；
C．根据泡利不相容原理1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向应该相反，C错误；
D．基态原子获得能量变为激发态原子。而激发态原子若要变为基态原子必须向外放出能量，D正确。
4. 下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是
A. 原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B. 原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C. 2p能级上只有两个电子的X原子与3p能级上只有两个电子的Y原子
D. 最外层都只有一个电子的X、Y原子
【答案】C
【解析】
【详解】A．X是氦原子，Y是铍原子，它们的化学性质差别很大，A错误；
B．X是镁原子，Y可以是钙、钪、钛、钒、锰、铁、钻、镍、锌，X、Y的化学性质不一定相似，B错误；
C．X是碳原子，Y是硅原子，它们属于同主族元素，彼此化学性质一定相似，C正确；
D．X、Y可以是ⅠA族元素原子，也可以是铬原子、铜原子等，彼此化学性质不一定相似，D错误；
故答案选C。
5. 下表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)。关于元素R的判断中一定正确的是
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1 500 7 700 10 500
①R的最高正价为＋3价 ②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】B
【解析】
【详解】从表中所给短周期元素R原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离能都较小，可失去2个电子，最高化合价为+2价，即最外层应有2个电子，应为第IIA族元素；
①．最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，故①错误；
②．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②正确；
③．同周期第ⅡA族核外电子排布式为ns2，达稳定结构，所以R元素第一电离能大于同周期相邻元素，故③正确；
④．R元素可能是Mg或Be，故④错误；
答案选B。
6. 下列各项叙述中，正确的是(　　)
A. 镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B. 价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素
C. 所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同
D. 24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
【答案】C
【解析】
【详解】A、原子由基态转化成激发态，要吸收能量，A不正确。
B、应该是位于第ⅢA，属于p区元素，B不正确。
C、所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同，C正确。
D、电子出全充满或半充满是稳定的，所以24Cr原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p63d54s1，D不正确。
所以正确的答案是C。
7. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能：④>③>②>①
B. 原子半径：④>③>②>①
C. 电负性：④>③>②>①
D. 最高正化合价：④>③=②>①
【答案】A
【解析】
【分析】根据元素的电子排布式，①是S、②是P、③是N、④是F。
【详解】A．根据元素周期律，同一周期从左向右，元素的第一电离能逐渐增大，同主族从上向下，电离能减小，且第三周期存在反常情况：N>S，因此，第一电离能关系为：F>N>P>S，即④>③>②>①，A正确；
B．原子半径的变化规律为：同主族从上向下，原子半径增大，同周期从左向右，原子半径减小，因此F半径最小，P半径大于N，B错误；
C．同周期元素从左向右，元素电负性逐渐增大，即S>P，C错误；
D．元素的最高正价等于其族序数，F无正价，因此关系为：S>P=N，D错误。
本题选A。
8. 甲、乙两元素原子的L层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是(　　)
A. 甲与乙位于同一周期
B. 甲与乙位于同一主族
C. 甲与乙都位于元素周期表的p区
D. 甲与乙的原子序数之和为偶数
【答案】D
【解析】
【详解】甲和乙的电子层排布可能为1s22s22p2和1s22s22p63s2，即为碳和镁元素，它们位于不同的周期、不同的主族、不同的区域，二者的原子序数之和是6+12＝18，为偶数；
答案选D。
9. 下列描述正确的是(　　)
A. CS2为V形极性分子
B. SiF4与SO32-的中心原子均为sp3杂化
C. C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1
D. 水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A．依据价层电子对互斥理论可知，CS2中C原子的价层电子对数=2+×（4-2×2）=2，为sp杂化，为直线形，CS2为直线形非极性分子，键角是180°，A错误；
B.SiF4中Si原子的价层电子对数=4+×（4-4×1）=4，为sp3杂化，SO32- 中S原子的价层电子对数=3+×（6+2-3×2）=4，为sp3杂化,B正确；
C.C2H2分子的结构式是H—C≡C—H，σ键与π键的数目比为3∶2，C错误；
D.水加热到很高温度都难分解是因水分子内的O—H键的键能较大，与分子之间是否存在氢键无关，D错误；
故合理选项B。
10. 短周期元素X、 Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是
A. 电负性：X>Y>Z
B. 原子半径：Y>Z>X
C. 分子中Z原子的杂化方式均为sp2
D. Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
【答案】B
【解析】
【分析】已知X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，Z的基态原子2p轨道半充满，则Z为N元素，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，则M为S元素，4种元素组成的一种分子结构如图，根据共价键数目可推知，则X为H元素，Y为C元素，据此分析解答问题。
【详解】A．由上述分析可知，X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，则电负性：N>C>H，A错误；
B．H原子核外有1个电子层，而C、N原子核外均有2个电子层，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：C>N>H，B正确；
C．分子中N原子均形成共价单键，为sp3杂化，C错误；
D．C元素的最高价氧化物的水化物为H2CO3，H2CO3为弱酸，D错误；
答案选B。
11. 、 CH3、都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是（ ）
A. 它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化
B. 与NH3、H3O+互为等电子体，立体构型均为正四面体形
C. 中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面
D. 与OH-形成的化合物中含有离子键
【答案】C
【解析】
【详解】A．、 CH3、分别具有6个、7个和8个价电子，它们不是等电子体，中C原子的价电子对数为3，碳原子采取sp2杂化； CH3、的价电子对数为4对，均采取sp3杂化，故A不符合题意；
B．与NH3、H3O+均具有8个价电子、4个原子，互为等电子体，价层电子对数为4对，有一对孤对电子，几何构型均为三角锥形，故B不符合题意；
C．根据价层电子对互斥模型，中C原子的价电子对数为3，碳原子采取sp2杂化，其空间构型是平面三角形，故C符合题意；
D．与OH-形成化合物是CH3OH，属于共价化合物，不含离子键，故D不符合题意；
答案选C。
12. 前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大，Y、Z、W位于同一周期，X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体，Y在同周期中电负性最小，二元化合物E中元素Y和W的质量比为23：16；同周期元素简单离子中，元素Z形成的离子半径最小；T元素的价电子排布式为3d104s1。下列说法正确的是
A. 简单离子的半径Y＞Z＞W
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性W＞Z＞X
C. W和T的单质混合加热可得化合物T2W
D. W的单质在足量的氧气中燃烧，所得产物溶于水可得强酸
【答案】C
【解析】
【分析】
X的最简单氢化物分子的空间构型为正四面体，该氢化物为甲烷，即X为C，Y、Z、W位于同一周期，原子序数依次增大，即Y、Z、W位于第三周期，Y的电负性最小，推出Y为Na，二元化合物E中元素Y和W的质量比为23：16，推出该二元化合物为Na2S，即W为S，同周期元素简单离子中，元素Z形成的离子半径最小，即Z为Al，T元素的价电子3d104s1，推出T元素为Cu，据此分析；
【详解】X的最简单氢化物分子的空间构型为正四面体，该氢化物为甲烷，即X为C，Y、Z、W位于同一周期，原子序数依次增大，即Y、Z、W位于第三周期，Y的电负性最小，推出Y为Na，二元化合物E中元素Y和W的质量比为23：16，推出该二元化合物为Na2S，即W为S，同周期元素简单离子中，元素Z形成的离子半径最小，即Z为Al，T元素的价电子3d104s1，推出T元素为Cu，
A.　Y、Z、W简单离子分别是Na＋、Al3＋、S2－，因此简单离子半径大小顺序是r(S2－)>r(Na＋)>r(Al3＋)，故A错误；
B.　三种元素最高价氧化物对应水化物分别是H2CO3、Al(OH)3、H2SO4，硫酸酸性最强，氢氧化铝为两性，因此酸性强弱顺序是H2SO4>H2CO3>Al(OH)3，故B错误；
C.　Cu与S在加热条件下发生反应，因为S的氧化性较弱，因此将Cu氧化成较高价态，得到产物是Cu2S，反应：2Cu＋S Cu2S，故C正确；
D.　S在足量的氧气中燃烧生成SO2，SO2溶于水后生成H2SO3，亚硫酸为中强酸，故D错误；
答案：C。
【点睛】易错点是选项D，学生认为S与足量的O2反应生成SO3，SO3溶于水后生成H2SO4，学生：C与O2反应，如果氧气不足，则生成CO，氧气过量，则生成CO2，S和C不太一样，S与氧气反应，无论氧气过量与否，生成的都是SO2，SO2转化成SO3，需要催化剂、高温条件。
13. 下列说法中不正确的是（　　）
A. σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B. 两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C. 气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D. N2分子中有一个σ键，2个π键
【答案】C
【解析】
【详解】A. σ键是头碰头的重叠，π键是肩并肩的重叠，σ键比π键重叠程度大，σ键比π键稳定，故A正确；
B 两个原子间只能形成1个σ键，两个原子之间形成双键时，含有一个σ键和一个π键，两个原子之间形成三键时，含有一个σ键和2个π键，故B正确；
C. 单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在σ键，故C错误；
D. 两个原子之间形成三键时，含有一个σ键和2个π键，N2分子中含有一个三键，即有一个σ键，2个π键，故D正确。
故选C。
14. 下列关于分子结构的说法正确的是
A. 凡几何构型为正四面体形的分子其键角均为109°28′
B. 凡分子的空间构型为平面三角形，中心原子采取sp2杂化
C. 凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型都是正四面体
D. 凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采取sp3杂化轨道成键
【答案】B
【解析】
【详解】A．几何构型为正四面体形的分子其键角可能为109°28′，也肯能为60°，比如白磷，故A错误；
B．凡分子的空间构型为平面三角形，则中心原子价层电子对数为3且无孤电子对，中心原子采取sp2杂化，故B正确；
C．中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型可能是正四面体，也可能是三角锥或“V”形，故C错误；
D．AB3型的共价化合物，其中心原子A可能采取sp3杂化轨道成键，也可能采取sp2杂化轨道成键，比如BF3，故D错误。
综上所述，答案为B。
15. 下列推断正确的是(　　)
A. BF3是三角锥形分子
B. NH4+的电子式：，离子呈平面形结构
C. CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s p σ键
D. CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键
【答案】D
【解析】
【详解】A．BF3中B的价层电子对数=，是平面三角形结构，A不正确；
B．NH4+中N的价层电子对数=，呈正四面体型结构；B不正确；
C．CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键，C不正确，
D．CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键，D正确；
答案选D。
二、非选择题(共4题，共55分)
16. I.回答下列问题：
（1）碳及其化合物广泛存在于自然界中。处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_______形象化描述。在基态14C原子中，核外存在_______对自旋相反的电子。
II.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。
（2）写出基态As原子的核外电子排布式：_______。
（3）根据元素周期律，原子半径Ga____As，第一电离能Ga__As。(填“大于”或“小于”)
III.C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
（4）Si位于元素周期表第_______周期第_______族。
（5）用“>”或“<”填空：
原子半径 电负性 沸点
Al_______Si N_______O CH4_______SiH4
【答案】（1） ①. 电子云 ②. 2
（2）1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar] 3d104s24p3
（3） ① 大于 ②. 小于
（4） ①. 三 ②. IVA
（5） ①. ＞ ②. ＜ ③. ＜
【解析】
【小问1详解】
处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述。C原子的核外有6个电子，电子排布为1s22s22p2，其中1s、2s上的2对电子的自旋方向相反，而2p轨道上的两个电子的自旋方向相同，其轨道示意图为，故有2对自旋相反的电子。
【小问2详解】
As为VA族33号元素，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar] 3d104s24p3。
【小问3详解】
同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，第一电离能呈增大趋势，Ga的原子半径大于As，Ga的第一电离能小于As。
【小问4详解】
Si原子序数为14，有3个电子层，最外层电子数为4，故Si处于第三周期第IVA族。
【小问5详解】
同一周期，原子序数越小，半径越大，由于原子序数Al＜Si，故半径Al＞Si；元素的非金属性越强，其电负性越大，由于非金属性O＞N，故电负性N＜O；分子组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，由于SiH4相对分子质量大于CH4，故沸点CH4＜SiH4。
17. 、、、为原子序数依次增大的四种元素,和具有相同的电子构型;、为同周期元素,核外电子总数是最外层电子数的3倍;元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
（1）四种元素中电负性最大的是_______(填元素符号),其中原子的核外电子排布式为_________。
（2）单质有两种同素异形体,其中沸点高的是______(填分子式),原因是_____________;和的氢化物所属的晶体类型分别为__________和__________。
（3）和反应可生成组成比为1:3的化合物,的立体构型为________,中心原子的杂化轨道类型为______________。
（4）化合物的立体构型为_________,中心原子的价层电子对数为_______,单质与湿润的反应可制备,其化学方程式为______________。
【答案】 ①. O ②. 1s22s22p63s23p3，或 [Ne]3s23p3 ③. O3 ④. O3相对分子质量较大,范德华力大 ⑤. 分子晶体 ⑥. 离子晶体 ⑦. 三角锥形 ⑧. sp3 ⑨. V形 ⑩. 4 . 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl（或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl）
【解析】
【分析】
【详解】C核外电子总数是最外层电子数的3倍，C为P元素，C、D为同周期元素，则为第三周期元素，D元素最外层有一个未成对电子，D为Cl元素，A2﹣和B+具有相同的电子构型，结合原子序数关系可知A为O元素，B为Na元素。
（1）四种元素分别为O、Na、P、Cl，电负性最大的为O元素，C为P元素，核外电子排布为1s22s22p63s23p3，或 [Ne]3s23p3；
（2）A为O元素，有O2、O3两种同素异形体，二者对应的晶体都是分子晶体，因为O3相对分子质量较大，所以范德华力较大，沸点较高；A的氢化物为水，是分子晶体，B的氢化物为NaH；
（3）C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物为PCl3，P形成3个δ键，孤电子对数为=1，则为sp3杂化，立体构型为三角锥形；
（4）化合物D2A为Cl2O，O为中心原子，形成2个δ键，孤电子对数为=2，则中心原子的价层电子对数为4，立体构型为V形，氯气与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O，反应的方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl（或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl）。
18. 甲醇(CH3OH)是一种用途广泛的基础有机原料和优质燃料。
（1）甲醇可以在铜作催化剂的条件下直接氧化成甲醛(HCHO)
①基态Cu原子的价层电子的轨道表达式为_______，其核外电子共占据_______个能级。
②甲醇和甲醛中碳原子的杂化方式分别为_______，其组成元素的电负性由小到大的顺序为_______。
（2）在一定条件下，甲醇(沸点64.7 ℃)可转化为乙酸甲酯(CH3COOCH3，沸点57.1 ℃)。
①乙酸甲酯分子σ键和π的个数之比为_______。
②甲醇与乙酸甲酯的混合物因沸点接近而不易分离，工业上用蒸馏的方法分离二者时常先加适量水，理由为_______。
【答案】（1） ①. ②. 7 ③. sp3、sp2 ④. H＜C＜O
（2） ①. 10：1 ②. 乙酸甲酯不易与水形成氢键，而甲醇易与水形成氢键使甲醇沸点升高，使得乙酸甲酯容易从混合物中蒸出
【解析】
【小问1详解】
①Cu是29号元素，根据构造原理，可知基态Cu原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，其价层电子排布式是3d104s1，轨道表达式为；根据核外电子排布式可知其核外电子占据7个能级；
②甲醇和甲醛中碳原子均没有孤对电子，甲醇中C原子形成4个σ 键、而甲醛分子中C原子形成3个σ 键，碳原子杂化轨道数目分别为4、3，甲醇中碳原子的杂化方式为sp3杂化，而甲醛中碳原子的杂化方式为sp2杂化；
元素非金属性越强其电负性越大，则其组成元素C、H、O的非金属性强弱顺序是：O＞C＞H，故元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜O；
【小问2详解】
①乙酸甲酯分子CH3COOCH3中除了碳氧双键中含一个σ键和一个π键外，另有9个σ键，故乙酸甲酯分子σ键和π的个数之比为10：1；
②甲醇与乙酸甲酯的混合物因沸点接近而不易分离，但由于乙酸甲酯不易与水形成氢键， 而甲醇易与水形成氢键使甲醇沸点升高，使得乙酸甲酯容易从混合物中蒸出，故工业上用蒸馏的方法分离二者时常先加适量水。
19. 我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。
（1）氮原子价层电子轨道表达式(电子排布图)为_______。
（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_______；氮元素的E1呈现异常的原因是_______。
（3）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_______，不同之处为_______。(填标号)
A．中心原子的杂化轨道类型 B．中心原子的价层电子对数
C．立体结构 D．共价键类型
【答案】（1） （2） ①. 同一周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 ②. N原子的2p轨道为半充满状态较稳定，能量低稳定，故不易结合一个电子
（3） ①. AB ②. CD
【解析】
【小问1详解】
N是7号元素，根据构造原理可知基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3，则氮原子价层电子排布式是2s22p3，其的轨道表达式(电子排布图)为；
【小问2详解】
元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一 电子亲和能( E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是：同一周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；氮元素的E1呈现异常的原因是N原子的2p轨道为半充满状态，较稳定，故不易结合一个电子；
【小问3详解】
从结构角度分析：R中两种阳离子分别是和，中σ 键数为3，孤电子对数为1，价层电子对数=3 +1=4；中σ键数为4，孤电子对数为0，价层电子对数=4+0=4，两者的中心原子 O、N均为sp3杂化，空间构型分别为三角锥形和正四面体形，中均为共价键，中还含有一个配位键，则两者的相同之处为AB，不同之处为CD。