高二下期第二学段考试
化学试题
总分100分 时间90分钟
可能用到的相对原子质量：C 12 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Zn 65 Ca 40 Fe 56
一、选择题(共24小题，每小题只有一个选项符合题意，共48分)
1. 元素的性质呈现周期性变化的根本原因是 ( )
A. 原子半径呈周期性变化 B. 元素的化合价呈周期性变化
C. 第一电离能呈周期性变化 D. 元素原子的核外电子排布呈周期性变化
【答案】D
【解析】
【详解】A. 原子半径呈周期性变化是由核外电子排布的周期性变化决定的；
B. 元素的化合价呈周期性变化是由元素原子的最外层电子数的周期性变化决定的；
C. 第一电离能呈周期性变化是由由元素原子的最外层电子数的周期性变化决定的；
D. 元素原子核外电子排布呈周期性变化是元素性质呈现周期性变化的根本原因。
故选D。
2. 下列基态原子的电子排布图中，违反了泡利原理的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．2p轨道违背洪特规则，A不符合题意；
B．2s轨道违背泡利不相容原理，即同一个轨道中，两个电子应自旋相反，B符合题意；
C．电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，C不符合题意；
D．2s轨道没有填充满，违背能量最低原理，D不符合题意，
选B。
3. 已知下列元素原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】主族元素外围电子排布为nsx或ns2npx，但1s2为He，为零族元素，最外层电子数为的4s2元素可能为过渡元素。
【详解】A、最外层电子排布式为3s23p3，处于第三周期ⅤA族，故A不符合；
B、最外层电子排布式为4s24p1，处于第四周期ⅢA族，故B不符合；
C、最外层电子数为的4s2元素可能为Ca或部分过渡元素，故C符合；
D、最外层电子排布式为3s23p5，处于第三周期ⅦA族，故D不符合。
答案选C。
【点睛】本题考查原子结构与位置关系，注意选项中为最外层电子数排布，不是价电子排布。
4. 下列晶体熔化时不需破坏化学键的是（ ）
A. 晶体硅 B. 氯化钠固体 C. 金属钾 D. 干冰
【答案】D
【解析】
【详解】A．晶体硅含共价键，晶体熔化时破坏共价键，故A不选；B．食盐含离子键，晶体熔化时破坏离子键，故B不选；C．金属钾含金属键，熔化时不需破坏金属键，故C不选；D．干冰为分子晶体，熔化时不需破坏化学键，故D选；故选D。
点睛：把握晶体类型、晶体中化学键变化为解答的关键，一般来说，活泼金属与非金属形成离子键，非金属之间形成共价键，金属含金属键，只有分子构成的晶体熔化时破坏分子间作用力、化学键不变，以此来解答。
5. 某元素原子3p能级上有一个空轨道，则该元素为( )
A. Na B. Si
C. Al D. Mg
【答案】B
【解析】
【详解】A. Na原的电子排布式为1s22s22p63s1，3p能级上有3个空轨道；
B. Si的电子排布式为1s22s22p63s23p2，3p能级上有1个空轨道；
C. Al的电子排布式为1s22s22p63s23p1，3p能级上有2个空轨道；
D. Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，3p能级上有3个空轨道。
答案选B
6. 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. 基态N原子核外电子有5种不同的空间运动状态
【答案】C
【解析】
【详解】A．σ键是成键原子的电子云头对头发生重叠，π键是两个p电子云肩并肩发生重叠，所以σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强，A正确；
B．两个原子之间形成共价键时，两个原子各有1个电子云头对头发生重叠，所以最多有一个σ键，B正确；
C．气体单质中，若为单原子分子(如稀有气体)，则没有σ键，也没有π键，C不正确；
D．基态N原子的电子排布式为1s22s22p3，则电子占据5个轨道，所以有5种不同的空间运动状态，D正确；
故选C。
7. 在氯化钠晶体晶胞中，与某个Na+距离最近且等距的几个Cl-所围成的空间构型为
A. 正四面体形 B. 正八面体形
C. 正六面体形 D. 三角锥形
【答案】B
【解析】
【详解】NaCl晶胞为 ，选取最上方那一面中心的Na+为研究对象，等距且最近的Cl-包括最上方正方形棱边中心4个、立方体中心1个、上方立方体中心1个共6个Cl-，它们围成的图形是正八面体 。正确答案：B。
8. 下列物质中，可证明某晶体是离子晶体的是
A. 易溶于水 B. 晶体不导电，熔化时能导电
C. 熔点较高 D. 晶体不导电，水溶液能导电
【答案】B
【解析】
【详解】A．易溶于水的晶体也可能是分子晶体，A选项错误；
B．晶体不导电，熔化时能导电，是离子晶体区别于其它晶体的特征，B选项正确；
C．熔点较高的晶体可能为共价晶体或某些金属晶体，C选项错误；
D．水溶液能导电的也可能是分子晶体，D选项错误；
答案为B。
9. 下列各项所述的数字不是6的是
A. 在CsCl晶体中，与一个Cs+最近的且距离相等的Cs+的个数
B. 在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
C. 在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数
D. 在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数
【答案】C
【解析】
【详解】A．CsCl的晶胞图为，与1个Cs+最近的且距离相等的Cs+的个数为6，故A不符合题意；
B．金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数为6个，故B不符合题意；
C．二氧化硅晶体相当于在硅晶体中连个硅原子间连有一个O原子，因此最小环上原子个数为12个，故C符合题意；
D．石墨晶体的片层结构中，最小环上的碳原子个数为6个，故D不符合题意；
答案为C。
10. 下列关于金属晶体和离子晶体的说法中，不正确的是
A. 都可采取“紧密堆积”结构 B. 都含有离子
C. 都具有较高熔点和沸点 D. 两种晶体熔点的高低均与离子半径大小有关
【答案】C
【解析】
【详解】A．金属键和离子键均无方向性和饱和性，因此金属晶体和离子晶体均能采取紧密堆积结构，故A正确；
B．金属晶体中含有金属阳离子，离子晶体中含有阴阳离子，二者都含有离子，故B正确；
C．离子晶体的熔、沸点较高，金属晶体的熔、沸点有较大的差异，个别金属如Hg，熔沸点较低，故C错误；
D．金属晶体熔点的高低与金属阳离子的半径、电荷数有关；离子晶体熔点的高低均与离子半径大小有关，故D正确；
故选C。
11. 化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是( )
A. NH3与BF3都是三角锥形 B. NH3与BF3都是极性分子
C. NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构 D. NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道
【答案】D
【解析】
【分析】BF3分子中，B原子最外层有3个电子，与3个F原子形成三个B﹣F键，B原子周围没孤电子对，NH3分子中，N原子最外层有5个电子，与3个H原子形成三个N﹣H键，N原子周围有一对孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知，BF3分子为非极性分子，分子构型为平面三角形，NH3分子为极性分子，分子构型为三角锥形，NH3 BF3中B原子有空轨道，N原子有孤电子对，所以NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道，形成配位键，使B、N原子都达到8电子稳定结构，据此答题。
【详解】A.BF3分子构型为平面三角形，故A错误；
B.BF3分子为非极性分子，故B错误；
C.NH3 BF3中氢原子只有两个电子，故C错误；
D.NH3 BF3中B原子有空轨道，N原子有孤电子对，所以NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道，形成配位键，故D正确。
故选D。
【点睛】判断ABn型分子极性的经验规律：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不相等，则为极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。
12. 下列几组排列顺序不正确的项有
①沸点高低：HI＞HBr＞HCl＞HF ②热稳定性大小：HF＞H2O＞NH3＞PH3
③熔点高低：金刚石＞食盐＞金属钠＞冰 ④微粒半径大小：S2-＞Cl-＞F-＞Na＋＞Al3+
⑤晶格能： NaCl＜MgO ⑥溶解性：NH3＜PH3
⑦热分解温度：MgCO3＜BaCO3 ⑧第一电离能：Mg＞Al
A. 5项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】B
【解析】
【详解】①HI、HBr、HCl、HF都形成分子晶体，且HF能形成分子间的氢键，所以沸点高低：HF＞HI＞HBr＞HCl，①不正确；
②F、O、N为同周期元素，且从右往左排列，非金属性依次减弱，N与P为同主族元素，从上到下排列，则非金属性F＞O＞N＞P，热稳定性大小：HF＞H2O＞NH3＞PH3，②正确；
③金刚石、食盐、金属钠、冰分别属于共价晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体，微粒间的作用力依次减弱，则熔点高低：金刚石＞食盐＞金属钠＞冰，③正确；
④S2-与Cl-的电子层结构相同(都为三层)，F-、Na＋、Al3+的电子层结构相同(都为二层)、核电荷数依次增大，离子半径依次减小，则微粒半径大小：S2-＞Cl-＞F-＞Na＋＞Al3+，④正确；
⑤NaCl、MgO都形成离子晶体，前者的阴阳离子带电荷数小于后者，离子半径大于前者，所以晶格能：NaCl＜MgO，⑤正确；
⑥NH3、PH3都为极性分子，但前者能与水分子间形成氢键，所以溶解性：NH3＞PH3，⑥不正确；
⑦在碳酸盐的晶体中，阳离子半径越大，热分解温度越高，则热分解温度：MgCO3＜BaCO3，⑦正确；
⑧Mg的价电子排布式为3s2，Al的价电子排布式为3s23p1，Mg的3s轨道全充满，原子的能量低，第一电离能反常，则第一电离能：Mg＞Al，⑧正确；
综合以上分析，①⑥不正确，故选B。
13. 当镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，以下认识正确的是
A. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量
B. 镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量
C. 转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋方向相同
D. 转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似
【答案】A
【解析】
【详解】A．镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，属于电子的跃迁，镁原子由基态转化成激发态，需要吸收能量，所以选项A正确；
B．根据A中分析可知B不正确；
C．转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，不符号洪特规，应该处于不同轨道上，且自旋方向相同，选项C不正确；
D．转化后镁原子与硅原子电子层结构不相同，化学性质不相似，选项D不正确；
答案选A。
14. 下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A. 乙醇比甲醚的沸点高是因为乙醇的分子间的范德华力更强
B. 基态Fe原子的价电子排布图为：3d64s2
C. 的几何构型为三角锥形，其中心离子的杂化方式为sp3杂化
D. CHClBrCH2F分子中不含手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A．乙醇与二甲醚互为同分异构体，但乙醇分子中含有-OH，能形成分子间的氢键，则乙醇比甲醚的沸点高，是因为乙醇的分子间形成了氢键，A不正确；
B．基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，则其价电子排布图为，B不正确；
C．的中心Sn2+的价层电子对数为4，发生sp3杂化，几何构型为三角锥形，C正确；
D．分子中，带“ ”的C原子连接的4个原子或原子团都不相同，此碳原子为手性碳原子，D不正确；
故选C。
15. 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。下列推论正确的是
A. 甲与乙处于同一周期 B. 甲与乙处于同一主族
C. 甲与乙都位于元素周期表的p区 D. 甲与乙的最高价氧化物晶体类型不同
【答案】D
【解析】
【分析】L层最多可以容纳8个电子，符合题给条件的元素一定位于短周期，若为两个电子层，K层电子数为2，L层电子数为4；若为3个电子层，则为K层电子数为2，L层电子数为8，M层电子数为2，故可知甲、乙两元素分别为C元素、Mg元素。
【详解】A．C位于第二周期，Mg位于第三周期，故A不符合题意；
B．C位于第IVA族，镁位于第IIA族，故B不符合题意；
C．C元素都位于元素周期表的p区，Mg元素位于元素周期表的s区，故C不符合题意；
D．C最高价氧化物为CO2，属于分子晶体，Mg最高价氧化物为MgO，属于离子晶体，故D符合题意；
故选D。
16. 下列说法正确的是
A. 电离能大的元素，不易失电子，易得到电子
B. 电离能大的元素其电负性必然也大
C. 电负性最大的非金属元素形成的最高价含氧酸的酸性最强
D. 第二周期元素中第一电离能介于B与N之间的有3种元素
【答案】D
【解析】
【详解】A．稀有气体元素，电离能大，不易失去电子，也不易得到电子，A不正确；
B．电离能大的元素，其电负性不一定大，如稀有气体元素，B不正确；
C．电负性最大的非金属元素是氟，它不能形成最高价含氧酸，C不正确；
D．第二周期元素中，Be的2s轨道全充满，其第一电离能比B大，N的3p轨道半充满，其第一电离能比O大，则第一电离能介于B与N之间的有Be、C、O共3种元素，D正确；
故选D。
17. 最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的是
A. 该晶体类型是原子晶体 B. 晶体中碳原子数与C-O化学键数之比为1∶2
C. 该化合物中碳原子采取sp3杂化 D. 该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2
【答案】B
【解析】
【详解】A．该晶体中，每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，则此晶体类型是原子晶体，A正确；
B．晶体中，每个碳原子与周围的4个氧原子以共价单键相连，则碳原子数与C-O化学键数之比为1∶4，B错误；
C．该化合物中每个碳原子与4个氧原子以共价单键相连，即每个碳原子形成4个σ键，则碳原子的价层电子对数为4，采取sp3杂化，C正确；
D．该晶体中，每个碳原子形成4个共价单健，每个氧原子形成2个共价单键，则碳原子和氧原子的个数比为1∶2，D正确；
故选B。
18. 氮化铝具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3 + N2 + 3C2AlN + 3CO，下列叙述不正确的是
A. 在氮化铝的合成反应中，N2氧化剂，C是还原剂 B. 氮化铝中氮元素的化合价为-3
C. 上述反应中每生成2molAlN，N2得到的3mol电子 D. 氮化铝晶体属于原子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A．由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被还原，氮气是反应的氧化剂，碳元素的化合价降低被氧化，碳是反应的还原剂，故A正确；
B．由化合价代数和为0可知，氮化铝中氮元素的化合价为—3，故B正确；
C．由方程式可知，反应中生成2mol氮化铝，氮气得到6 mol电子，故C错误；
D．氮化铝具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质说明氮化铝属于原子（共价）晶体，故D正确；
故选C。
19. 已知CsCl晶体的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加 德罗常数的值，相邻的两个Cs+的核间距为acm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为（ ）
A. NA·a3·ρ B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在CsCl晶胞中，含有1个Cs+和1个Cl-，则只含有1个“CsCl”；由公式ρ=可得，ρ==，从而得出Mr= NA·a3·ρ，故选A。
20. 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是
A. 反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变
B. 沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+
C. 向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化
D. 在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应后Cu2+变为[Cu(NH3)4]2+，故A错误；
B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+，故B正确；
C．该[Cu(NH3)4]2+在乙醇的中溶解度小，向反应后的溶液加入乙醇，会有晶体析出，故C错误；
D．在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+提供空轨道，NH3分子中N原子给出孤对电子，故D错误；
选B。
21. 三氯化磷分子的立体构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子的立体构型理由的叙述，正确的是
A. PCl3分子中三个P—Cl键的键长、键角都相等
B. PCl3分子中三个P—Cl键的键能、键角都相等
C. PCl3分子中P—Cl键属于极性共价键
D. PCl3分子中三个P—Cl键的键角都是100.1°，键长都相等
【答案】D
【解析】
【分析】三氯化磷分子中磷原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，分子的空间构型为三角锥形，键角为100.1°。
【详解】A．三氯化磷分子中三个P—Cl键的键长、键角都相等说明三个P—Cl键完全相同，不能说明分子的立体构型是三角锥形而不是平面正三角形，故A错误；
B．三氯化磷分子中三个P—Cl键的键能、键角都相等说明三个P—Cl键完全相同，不能说明分子的立体构型是三角锥形而不是平面正三角形，故B错误；
C．三氯化磷分子中氯元素的电负性大于磷元素，则P—Cl键属于极性共价键，P—Cl键属于极性共价键与分子的空间构型无关，不能说明分子的立体构型是三角锥形而不是平面正三角形，故C错误；
D．若三氯化磷是平面正三角形，三个P—Cl键的键角应都是120°，则三氯化磷分子中三个P—Cl键的键角都是100.1°，键长都相等说明三氯化磷分子的立体构型是三角锥形而不是平面正三角形，故D正确；
故选D。
22. 下列各组中的X和Y两种原子，化学性质一定相似的是
A. X原子和Y原子最外层电子数都只有次外层电子数的一半
B. X原子的核外电子排布为1s2，Y原子的核外电子排布为1s22s2
C. X原子2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个未成对电子
D. X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上仅有两个电子
【答案】C
【解析】
【详解】A．X原子和Y原子最外层电子数都只有次外层电子数的一半，则X和Y可能是Li或Si，二者化学性质不相似，故A不选；
B．X原子的核外电子排布为1s2，X为He，属于稀有气体，化学性质不活泼，Y原子的核外电子排布为1s22s2，Y为Be，属于金属元素，化学性质较活泼，二者性质不同，故B不选；
C．X原子2p能级上有三个电子，核外电子排布为1s22s22p3，Y原子的3p能级上有三个未成对电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p3，Y为P，同主族元素，其化学性质相似，故C选；
D．X原子核外M层上仅有两个电子，X为Mg，Y原子核外N层上仅有两个电子，M层电子数不确定．无法判断Y的元素种类，故D不选；
故选C。
23. 下列关于晶体的说法正确的组合是
①分子晶体中都存在范德华力和共价键
②在晶体中有阳离子不一定有阴离子
③金刚石、SiC、Si、干冰、冰晶体的熔点依次降低
④离子化合物中只有离子键，分子晶体中肯定没有离子键
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4＋和12个O2-相紧邻
⑥1molSiO2晶体中含有2NA个Si-O共价键
⑦晶格能指破坏1mol离子键所吸收的能量
⑧原子晶体融化时只需要破坏共价键
A. ①②③⑥⑧ B. ①②④⑥ C. ②⑤⑧ D. ②③⑤⑦⑧
【答案】C
【解析】
【详解】①分子晶体中都存在范德华力，但单原子分子形成的晶体中不存在共价键，①不正确；
②在晶体中，有阳离子不一定有阴离子，如金属晶体，②正确；
③金刚石、SiC、Si都形成共价晶体，键长依次增大，熔点依次降低；干冰、冰晶体分子晶体，水分子间能形成氢键，则熔点前者低于后者，③不正确；
④离子化合物中一定有离子键，可能有共价键，分子晶体中肯定没有离子键，④不正确；
⑤CaTiO3晶体中，Ti4+的配位数为=12，则每个Ti4＋和12个O2-相紧邻，⑤正确；
⑥在SiO2晶体中，1个Si原子与4个O原子相连，则1molSiO2晶体中含有4NA个Si-O共价键，⑥不正确；
⑦晶格能指1mol离子化合物中的阳、阴离子从相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量，⑦不正确；
⑧原子晶体中，原子间只存在共价键，则原子晶体融化时，只需要破坏共价键，⑧正确；
综合以上分析，②⑤⑧正确，故选C。
24. Paul Chu教授发现钇钡铜氧化合物在90 K时具有超导性，该化合物的晶胞结构如下图所示：
该化合物以CuO、BaCO3和Y2O3为原料，经研磨烧结而成，其原料配比(物质量之比)为
A. 3：3：2 B. 1：1：1 C. 3：2：1 D. 6：4：1
【答案】D
【解析】
【详解】由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和棱上的铜原子个数为8×+8×=3，位于晶胞内的钡原子和钇原子的个数分别为2和1，则CuO、BaCO3和Y2O3的物质的量之比为3：2：=6：4：1，故选D。
二、非选择题(本题包括4个小题，共52分)
25. 回答下列问题：
（1）铁有Fe、Fe、Fe、Fe四种原子，它们互称为_______。Fe元素在元素周期表中的位置是_______ (周期，族)，在元素周期表分区中属于_______区元素；基态Fe2+的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为______。
（2）铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶胞结构如图所示，δ、γ、α三种晶胞中铁原子的配位数之比为_______。
（3）Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物 ，已知Co3＋ 的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2 溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物溶液中加入BaCl2溶液时，则无明显现象，则第二种配合物的结构式为_______。
（4）丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。
①该结构中，氮镍之间形成的化学键是_______；
②该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_______。
【答案】（1） ①. 同位素 ②. 第四周期第Ⅷ族 ③. d ④. 1:5或5:1
（2）4:6:3 （3）[Co(NH3)5(SO4)]Br
（4） ①. 配位键 ②. sp2、sp3
【解析】
【小问1详解】
Fe、Fe、Fe、Fe四种原子，质子数相同而中子数不同，它们互称为同位素；Fe原子序数为26，核外电子排布式为[Ar]3d64s2，其位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族；在元素周期表分区中属于d区元素；基态Fe2+的价电子排布式为3d6，两种自旋状态的电子数之比为1:5或5:1。
【小问2详解】
由晶胞图可知，δ、γ、α三种晶胞中铁原子的配位数分别为8、12和6，其配位数之比为4:6:3。
【小问3详解】
在第二种配合物溶液中加BaCl2溶液，无明显现象，说明属于内界，Br-属于外界，且Co3＋的配位数是6，则该配合物的结构式为[Co(NH3)5(SO4)]Br。
【小问4详解】
①该结构中，Ni2+提供空轨道，N原子提供孤电子对，所以氮镍之间形成的化学键为配位键；
②碳氮双键中C原子为sp2杂化，甲基中C原子为sp3杂化，则该结构中，碳原子的杂化轨道类型有sp2、sp3。
26. 下表为长式周期表的一部分，其中的序号代表对应的元素。
①
② ③ ④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧
⑨ ⑩
（1）写出上表中元素⑨的三价离子的结构示意图_______。
（2）元素⑩的晶体中原子堆积方式是_______，晶体中原子的空间利用率是_______
（3）元素②的第二电离能_______Na(填写“>”“=”或“＜”)的第二电离能；元素⑨的氧化物MXO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值为0.88，若晶体中的M分别为M2﹢、M3﹢，此晶体中M2﹢与M3﹢的最简整数比为_______
（4）在测定元素①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是_______。
（5）用惰性电极电解足量的由元素⑦与元素⑧形成的化合物的水溶液，写出电解反应的离子方程式为_______。
【答案】（1） （2） ①. 面心立方堆积 ②. 74%
（3） ①. ＜ ②. 7：8。
（4）HF气态时会形成(HF)n分子(或HF分子间会形成氢键)
（5）Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2+H2+Cl2
【解析】
【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Be，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Mg，⑧为Cl，⑨为Cr，⑩为Cu，以此解答。
【小问1详解】
⑨为Cr，价电子排布式为3d54s1，Cr3+价电子排布式为3d3，结构示意图为：。
【小问2详解】
Cu的晶体中原子堆积方式是面心立方堆积，晶体中原子的空间利用率是74%。
【小问3详解】
Be+的价层电子排布式为2s1，Na+的价层电子排布式为2p6，Na+的2p轨道上电子是全充满，较稳定，难以再失去电子，第二电离能较大；设Cr0.88O晶体中Cr2+与Cr3+的个数比为x：y，根据Cr0.88O中化合价代数和为零可知2x+3y=2，x+y=0.88，由此解得x：y=0.56：0.64=7：8。
【小问4详解】
H和F形成的化合物为HF，在测定HF的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：HF气态时会形成(HF)n分子(或HF分子间会形成氢键)。
【小问5详解】
用惰性电极电解足量MgCl2溶液生成氢氧化镁、氯气和氢气，离子方程式为：Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2+H2+Cl2。
27. A、B、C、D四种元素处于同一短周期，A的气态氢化物的沸点在同族元素中最高，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。短周期元素E和A同主族，F和D同主族。
（1）E原子的价电子排布式为_______。实验室制取E2气体的化学方程式为_______
（2）在D的最高价氧化物分子中存在π键和σ键的数目之比为_______。
（3）在A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中，有一种沸点显著低于其他三种氢化物的原因是：_______。D和F的最高价氧化物的熔点差异较大的原因是______
（4）关于以上元素的下列叙述正确的是______
①A的单质能与水溶液反应生成C的单质，说明A 的非金属性强于C
②A的单质能在水溶液中置换出E的单质，说明A 的非金属性强于E
③A的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于C和E，故A的非金属性强于C和E
④A、B、C、D的简单氢化物分子中都含有相等的电子数，它们互为等电子体
⑤A、B、C、D四种元素的电负性和第一电离能大小顺序不一致。
⑥D的最高价含氧酸分子中非羟基氧原子数与磷酸分子中非羟基氧原子数相同，是一种中强酸
【答案】（1） ①. 3s23p5 ②. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）1:1 （3） ①. CH4分子间无氢键，而其他三种氢化物分子间存在氢键，因此CH4沸点显著低于其他三种氢化物； ②. CO2是分子晶体SiO2是共价晶体
（4）①⑤
【解析】
【分析】根据题意分析得出ABCDEF分别代表元素是F、N、O、C、Cl、Si，据此答题。
【小问1详解】
Cl是17号元素，Cl原子的价电子排布式为3s23p5，实验室制备Cl2是用MnO2和浓HCl加热制备，化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
【小问2详解】
根据CO2的结构式为：O=C=O可以看出CO2分子中π键和σ键的数目都是2，因此数目之比为1：1；
【小问3详解】
A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物分别为HF、H2O、NH3、CH4，其中只有CH4分子间不能形成氢键，沸点最低；D和F的最高价氧化物分别是CO2和SiO2，二者熔点差异较大的原因是CO2是分子晶体SiO2是共价晶体；
【小问4详解】
①F2能与水反应置换出O2因此可以说明F的非金属性强于O，故①正确；
②F2能与水溶液反应不能置换出Cl2，故②错误；
③F无正价，因此无最高价含氧酸，故③错误；
④HF、H2O、NH3、CH4含有相等的价电子数，但分子中含有的原子总数不同，因此不是等电子体，故④错误；
⑤A、B、C、D四种元素的电负性由大到小的顺序为：A＞C＞B＞D，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小顺序为：A＞B＞C＞D，故⑤错误；
⑥H2CO3与磷酸的非羟基氧原子数都是1，但事实上溶于水的CO2只有部分与水结合成碳酸，同时碳酸的电离程度很小，因此碳酸是弱酸，故⑥错误；
选①⑤。
28. 回答下列问题：
（1）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(见图)的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_______。
（2）NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一、1 molNH4BF4含有_______个配位键。
（3）中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为_______，该阴离子中的大Π键可表示为_______。
（4）晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。磷化硼是一种超硬耐磨的涂层材料，其晶胞结构如图所示，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(，，1)；D为(1，1，1)。则C的原子坐标参数为_______。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。P原子与B原子的最近距离为a pm，则磷化硼晶体的密度为_______ g·cm-3。(用含a的代数式表示)
③CaTiO3的晶胞如图(a)所示，一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子CH3NH，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中_______的空间位置相同。
【答案】（1）Cu3AuH8
（2）2NA或1.204×1024
（3） ①. 平面三角形 ②. Π
（4） ①. (1，，) ②. ③. Ti4+
【解析】
【小问1详解】
若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(见图)的结构相似，由CaF2晶胞结构可知，Cu原子的个数为6 =3，Au原子的个数为8=1，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，则应含有8个H，则化学式为Cu3AuH8。
【小问2详解】
NH4BF4中铵根离子中含有1个配位键，B原子与F之间形成1个配位键，1 molNH4BF4含有2mol配位键，个数为2NA或1.204×1024。
【小问3详解】
ZnCO3中的阴离子为CO，CO中心原子价层电子对数为3+=3，且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，CO中的大Π键是中心碳原子提供一个空轨道，3个氧原子各自提供一对电子形成的4中心6电子的大Π键，可表示为：Π。
【小问4详解】
①原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(，，1)；D为(1，1，1)，由晶胞结构示意图可知，C原子位于晶胞的面心，C原子在x轴上的坐标为1，在 y、z上均为，则C原子的坐标参数为(1，，)；
②由晶胞结构示意图可知，P原子与周围的4个B原子距离最近且形成正四面体结构，P原子与B原子的最近距离为apm，由立体几何知识可知，晶胞的体对角线是4apm，所以磷化硼晶胞的边长为，由均摊法可知该晶胞中p和B原子的个数都是4，则磷化硼晶体的密度为；高二下期第二学段考试
化学试题
总分100分 时间90分钟
可能用到的相对原子质量：C 12 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Zn 65 Ca 40 Fe 56
一、选择题(共24小题，每小题只有一个选项符合题意，共48分)
1. 元素的性质呈现周期性变化的根本原因是 ( )
A. 原子半径呈周期性变化 B. 元素的化合价呈周期性变化
C. 第一电离能呈周期性变化 D. 元素原子的核外电子排布呈周期性变化
2. 下列基态原子的电子排布图中，违反了泡利原理的是
A. B. C. D.
3. 已知下列元素原子的最外层电子排布式，其中不一定能表示该元素为主族元素的是（ ）
A. B. C. D.
4. 下列晶体熔化时不需破坏化学键的是（ ）
A. 晶体硅 B. 氯化钠固体 C. 金属钾 D. 干冰
5. 某元素原子3p能级上有一个空轨道，则该元素为( )
A. Na B. Si
C. Al D. Mg
6. 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. 基态N原子核外电子有5种不同的空间运动状态
7. 在氯化钠晶体晶胞中，与某个Na+距离最近且等距的几个Cl-所围成的空间构型为
A. 正四面体形 B. 正八面体形
C. 正六面体形 D. 三角锥形
8. 下列物质中，可证明某晶体是离子晶体的是
A. 易溶于水 B. 晶体不导电，熔化时能导电
C. 熔点较高 D. 晶体不导电，水溶液能导电
9. 下列各项所述的数字不是6的是
A. 在CsCl晶体中，与一个Cs+最近的且距离相等的Cs+的个数
B. 在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数
C. 在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数
D. 在石墨晶体的片层结构中，最小的环上的碳原子个数
10. 下列关于金属晶体和离子晶体的说法中，不正确的是
A. 都可采取“紧密堆积”结构 B. 都含有离子
C. 都具有较高熔点和沸点 D. 两种晶体熔点的高低均与离子半径大小有关
11. 化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是( )
A. NH3与BF3都是三角锥形 B. NH3与BF3都是极性分子
C. NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构 D. NH3·BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道
12. 下列几组排列顺序不正确的项有
①沸点高低：HI＞HBr＞HCl＞HF ②热稳定性大小：HF＞H2O＞NH3＞PH3
③熔点高低：金刚石＞食盐＞金属钠＞冰 ④微粒半径大小：S2-＞Cl-＞F-＞Na＋＞Al3+
⑤晶格能： NaCl＜MgO ⑥溶解性：NH3＜PH3
⑦热分解温度：MgCO3＜BaCO3 ⑧第一电离能：Mg＞Al
A. 5项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
13. 当镁原子由1s22s22p63s2 →1s22s22p63p2时，以下认识正确的是
A. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量
B. 镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量
C. 转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋方向相同
D. 转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似
14. 下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A. 乙醇比甲醚的沸点高是因为乙醇的分子间的范德华力更强
B. 基态Fe原子的价电子排布图为：3d64s2
C. 的几何构型为三角锥形，其中心离子的杂化方式为sp3杂化
D. CHClBrCH2F分子中不含手性碳原子
15. 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。下列推论正确的是
A. 甲与乙处于同一周期 B. 甲与乙处于同一主族
C. 甲与乙都位于元素周期表的p区 D. 甲与乙的最高价氧化物晶体类型不同
16. 下列说法正确的是
A. 电离能大的元素，不易失电子，易得到电子
B. 电离能大的元素其电负性必然也大
C. 电负性最大的非金属元素形成的最高价含氧酸的酸性最强
D. 第二周期元素中第一电离能介于B与N之间的有3种元素
17. 最近科学家成功制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构，下列对该晶体叙述错误的是
A. 该晶体类型是原子晶体 B. 晶体中碳原子数与C-O化学键数之比为1∶2
C. 该化合物中碳原子采取sp3杂化 D. 该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2
18. 氮化铝具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3 + N2 + 3C2AlN + 3CO，下列叙述不正确的是
A. 在氮化铝的合成反应中，N2氧化剂，C是还原剂 B. 氮化铝中氮元素的化合价为-3
C. 上述反应中每生成2molAlN，N2得到的3mol电子 D. 氮化铝晶体属于原子晶体
19. 已知CsCl晶体的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加 德罗常数的值，相邻的两个Cs+的核间距为acm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为（ ）
A NA·a3·ρ B.
C. D.
20. 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是
A. 反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变
B. 沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+
C. 向反应后溶液加入乙醇，溶液没有发生变化
D. 在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道
21. 三氯化磷分子的立体构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子的立体构型理由的叙述，正确的是
A. PCl3分子中三个P—Cl键的键长、键角都相等
B. PCl3分子中三个P—Cl键的键能、键角都相等
C. PCl3分子中P—Cl键属于极性共价键
D. PCl3分子中三个P—Cl键的键角都是100.1°，键长都相等
22. 下列各组中的X和Y两种原子，化学性质一定相似的是
A. X原子和Y原子最外层电子数都只有次外层电子数的一半
B. X原子的核外电子排布为1s2，Y原子的核外电子排布为1s22s2
C. X原子2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个未成对电子
D. X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上仅有两个电子
23. 下列关于晶体的说法正确的组合是
①分子晶体中都存在范德华力和共价键
②在晶体中有阳离子不一定有阴离子
③金刚石、SiC、Si、干冰、冰晶体的熔点依次降低
④离子化合物中只有离子键，分子晶体中肯定没有离子键
⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4＋和12个O2-相紧邻
⑥1molSiO2晶体中含有2NA个Si-O共价键
⑦晶格能指破坏1mol离子键所吸收的能量
⑧原子晶体融化时只需要破坏共价键
A. ①②③⑥⑧ B. ①②④⑥ C. ②⑤⑧ D. ②③⑤⑦⑧
24. Paul Chu教授发现钇钡铜氧化合物在90 K时具有超导性，该化合物的晶胞结构如下图所示：
该化合物以CuO、BaCO3和Y2O3为原料，经研磨烧结而成，其原料配比(物质的量之比)为
A. 3：3：2 B. 1：1：1 C. 3：2：1 D. 6：4：1
二、非选择题(本题包括4个小题，共52分)
25. 回答下列问题：
（1）铁有Fe、Fe、Fe、Fe四种原子，它们互称为_______。Fe元素在元素周期表中的位置是_______ (周期，族)，在元素周期表分区中属于_______区元素；基态Fe2+的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为______。
（2）铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶胞结构如图所示，δ、γ、α三种晶胞中铁原子的配位数之比为_______。
（3）Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物 ，已知Co3＋ 的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2 溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物溶液中加入BaCl2溶液时，则无明显现象，则第二种配合物的结构式为_______。
（4）丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。
①该结构中，氮镍之间形成的化学键是_______；
②该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_______。
26. 下表为长式周期表的一部分，其中的序号代表对应的元素。
①
② ③ ④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧
⑨ ⑩
（1）写出上表中元素⑨的三价离子的结构示意图_______。
（2）元素⑩的晶体中原子堆积方式是_______，晶体中原子的空间利用率是_______
（3）元素②的第二电离能_______Na(填写“>”“=”或“＜”)的第二电离能；元素⑨的氧化物MXO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值为0.88，若晶体中的M分别为M2﹢、M3﹢，此晶体中M2﹢与M3﹢的最简整数比为_______
（4）在测定元素①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是_______。
（5）用惰性电极电解足量的由元素⑦与元素⑧形成的化合物的水溶液，写出电解反应的离子方程式为_______。
27. A、B、C、D四种元素处于同一短周期，A的气态氢化物的沸点在同族元素中最高，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。短周期元素E和A同主族，F和D同主族。
（1）E原子的价电子排布式为_______。实验室制取E2气体的化学方程式为_______
（2）在D的最高价氧化物分子中存在π键和σ键的数目之比为_______。
（3）在A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中，有一种沸点显著低于其他三种氢化物的原因是：_______。D和F的最高价氧化物的熔点差异较大的原因是______
（4）关于以上元素的下列叙述正确的是______
①A的单质能与水溶液反应生成C的单质，说明A 的非金属性强于C
②A的单质能在水溶液中置换出E的单质，说明A 的非金属性强于E
③A的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于C和E，故A的非金属性强于C和E
④A、B、C、D的简单氢化物分子中都含有相等的电子数，它们互为等电子体
⑤A、B、C、D四种元素电负性和第一电离能大小顺序不一致。
⑥D的最高价含氧酸分子中非羟基氧原子数与磷酸分子中非羟基氧原子数相同，是一种中强酸
28. 回答下列问题：
（1）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(见图)的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_______。
（2）NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一、1 molNH4BF4含有_______个配位键。
（3）中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为_______，该阴离子中大Π键可表示为_______。
（4）晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。磷化硼是一种超硬耐磨的涂层材料，其晶胞结构如图所示，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(，，1)；D为(1，1，1)。则C的原子坐标参数为_______。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。P原子与B原子的最近距离为a pm，则磷化硼晶体的密度为_______ g·cm-3。(用含a的代数式表示)
③CaTiO3的晶胞如图(a)所示，一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子CH3NH，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中_______的空间位置相同。
