高中化学课时作业（苏教版选修第二册）含答案

课时作业8　共价键的形成和共价键的类型
1．下图是氢原子的电子云重叠示意图。以下说法中错误的是(　　)
A.图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大
B.氢原子核外的s轨道重叠形成共价键
C.氢原子的核外电子呈云雾状，在两核间分布得浓一些，将两核吸引
D.氢原子之间形成s s σ键
2．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是(　　)
A.两者都为s s σ键
B.两者都为p p σ键
C.前者为p p σ键，后者为s p σ键
D.前者为s s σ键，后者为s p σ键
3．下列说法正确的是 (　　)
A.H—H键无方向性
B.基态碳原子有2个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键
C.1个氮原子最多只能与3个氢原子结合形成氨分子，是由共价键的饱和性决定的
D.所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性
4．下列分子的电子式书写正确的是(　　)
5．下列关于σ键和π键的理解不正确的是(　　)
A.σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成
B.σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C.双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键
D.气体单质中一定存在σ键，可能存在π键
6．二茂铁是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物，在医药、航天、环保等行业具有广泛的应用，其结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.每个分子中含有12个σ键和4个π键，
B.分子中的Fe失去了4s能级上的2个电子
C.分子中既含有极性共价键又有非极性共价键
D.铁元素的第二电离能小于它的第三电离能
7．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素单质相似，下列叙述正确的是(　　)
A.在一定条件下可发生加成反应
B.分子中极性键数目与非极性键数目相等
C.分子中含有2个σ键和4个π键
D.不能与氢氧化钠溶液发生反应
8．根据表中的数据，从电负性的角度判断下列元素之间易形成共价键的一组是(　　)
元素 Na Mg Al H C O Cl
电负性 0.9 1.2 1.5 2.1 2.5 3.5 3.0
①Na和Cl　②Mg和Cl　③Al和Cl　④H和O
⑤Al和O　⑥C和Cl
A.①②⑤ B．③④⑥
C.④⑤⑥ D．全部
9．下列化合物分子中一定既含σ键又含π键的是(　　)
A.HClO B．C2H6O
C.COCl2 D．H2O2
10．硫化氢(H2S)分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是(　　)
①共价键的饱和性　②S原子的电子排布　③共价键的方向性　④S原子中p轨道的形状
A.①② B．①③
C.②③ D．③④
11．碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是(　　)
A.分子中含6个σ键
B.分子式为C3H2O3
C.分子中只有极性键
D.8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2
12．下列有关化学键类型的叙述正确的是(　　)
A.有机物中肯定不存在离子键
B.所有有机物中都存在碳碳σ键
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键，不存在π键
13．下列化合物中，含有非极性键的离子化合物是(　　)
A.CaC2 B．N2H4
C.Na2S D．NH4NO3
14．下列反应过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成的反应是(　　)
A.NH4ClNH3↑＋HCl↑
B.NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
C.2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
D.2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
15．硝基胍的结构简式如图所示(“―→”是一种特殊的共价单键，属于σ键)。下列说法正确的是(　　)
A.硝基胍分子中只含极性键，不含非极性键
B.N原子间只能形成σ键
C.硝基胍分子中σ键与π键的个数比是5∶1
D.10.4 g该物质中含有11×6.02×1023个原子
16．下图表示不同类型共价键形成时电子云重叠情况：
(1)其中形成的化学键属于轴对称的有________。
(2)下列物质中，通过方式①化学键形成的是________；通过方式②化学键形成的是________；只通过方式③化学键形成的是________；同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是________。
A．Cl2 B．HCl
C.N2 D．H2
17．填空：
(1)已知N2F2、COCl2所有原子均达到8电子结构，写出结构式：N2F2________；COCl2________。
(2)用电子式表示下列分子的形成过程：
①H2S：________________________________________________________________________；
②C2H2：________________________________________________________________________；
③OF2：________________________________________________________________________。
18．甲、乙、丙三种有机物的结构如下：
(1)甲分子中有________个σ键，________个π键。
(2)乙分子中有________个σ键，________个π键，________(填“有”或“没有”)非极性键。
(3)丙分子中每个碳原子形成__________个σ键，________个π键。
(4)丁分子中σ键与π键的数目之比为________。
19．A、B、C、D、E是中学化学常见的分子和离子，它们都有10个电子，且A是由5个原子核组成的微粒，它们之间可发生如下变化：A＋B===C＋D，B＋E===2D，且D与大多数酸性氧化物及碱性氧化物均能反应。
(1)写出A的电子式：____________；写出E的电子式____________。
(2)写出B、C、D、E的化学式：
B________，C________，D________，E______。
(3)用电子式表示D的形成过程：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)C中含有________(填“极性键”或“非极性键”)，从重叠方式看应属________键。
(5)用结构式表示E中配位键的形成过程________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。课时作业2　原子核外电子的运动
1．以下关于人类对原子结构的认识错误的是(　　)
A．汤姆生发现了电子
B．道尔顿提出近代原子学说
C．卢瑟福通过α粒子散射实验总结出原子结构葡萄干面包模型
D．玻尔首次将量子化概念应用到原子结构，并解释了原子稳定性
2．图甲和图乙分别是电子云图、原子轨道图，则有关的说法中正确的是(　　)
A．电子云图就是原子轨道图
B．3p2表示3p能级中有两个轨道
C．由图乙可知s轨道呈圆形，有无数条对称轴
D．p能级最多可排6个电子
3．下列说法正确的是(　　)
A．第三能层有s、p共2个能级
B．3d能级最多容纳5个电子
C．第三能层最多容纳8个电子
D．无论是哪一能层的s能级，最多容纳的电子数均为2
4．自从1803年英国化学家道尔顿提出了原子学说，人类对原子结构的认识就不断深入、发展，并通过实验事实不断地完善对原子结构的认识。下列关于原子结构模型的说法中，正确的是(　　)
A．道尔顿的原子结构模型将原子看作实心球，故不能解释任何问题
B．汤姆生“葡萄干面包”原子结构模型成功地解释了原子中的正负粒子是可以稳定共存的
C．卢瑟福核式原子结构模型指出了原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系
D．玻尔电子分层排布的原子结构模型引入了量子化的概念，能够成功解释所有的原子光谱
5．下列有关认识正确的是(　　)
A．原子的核外电子最易失去的电子能量最低
B．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．s能级电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p能级电子是走“ 8”字形
6．下列有关原子轨道的叙述中正确的是(　　)
A．硫原子的2s轨道能量较3p轨道高
B．能层序数n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子
C．铯原子的2s与5s电子云轮廓图均为球形
D．因为s轨道的形状是球形，所以s电子做的是圆周运动
7．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是(　　)
A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
B．s能级的原子轨道呈球形，该轨道上的电子只能在“球壳”内运动
C．与s能级的原子轨道相同，p能级的原子轨道的平均半径也随能层序数的增大而增大
D．基态原子的原子轨道能量的高低顺序为E(1s)8．在RO中，共有x个核外电子，R原子的质量数为A，则R原子核内含有的中子数目是(　　)
A．A－x＋n＋48 B．A－x＋n＋24
C．A－x－n－24 D．A＋x－n－24
9．若氧元素只有16O、18O两种核素，下列说法正确的是(　　)
A．16O和18O的物理性质和化学性质完全相同
B．通过化学反应可以实现16O与18O的相互转化
C．向2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的平衡体系中加入18O2，达到新的平衡后18O只出现在O2与SO3中
D．用惰性电极电解含有HO的普通水时，阳极可能产生三种相对分子质量不同的氧分子
10．下列各电子层中不包含纺锤形轨道的是(　　)
A．N B．M
C．L D．K
11．下列说法中，表述不够科学严密的是(　　)
A．多电子原子中，电子离核的平均距离4s>3s>2s
B．s电子原子轨道相似，均为球形；p电子原子轨道的平均半径随电子层数的增多而增大
C．电子是在原子核外由近及远、能量由低到高的不同电子层上分层排布的
D．氢原子的电子云图中，小点表示电子的运动轨迹
12．下列能级中原子轨道数目错误的是(　　)
选项 A B C D
能级 3s 3px 4d 5f
轨道数目 1 3 5 7
13.下列有关电子层和能级的叙述中正确的是(　　)
A．M电子层有s、p共有2个能级，最多能容纳8个电子
B．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子
C．无论哪一电子层的s能级，最多容纳的电子数均为2
D．任一电子层都有s、p能级，但不一定有d能级
14．下面是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是(　　)
A．s电子的原子轨道呈球形，p轨道电子沿轴呈“8”字形运动
B．s能级电子能量低于p能级
C．每个p能级有5个原子轨道，在空间伸展方向是不同的
D．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数
15．3px所代表的含义是(　　)
A．px轨道上有3个电子
B．第三电子层px轨道上有3个伸展方向
C．px电子云有3个伸展方向
D．第三电子层沿x轴方向伸展的p轨道
16．(1)玻尔原子结构模型成功地解释了________________________的实验事实，电子所处轨道的能量是________的。最大不足之处是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)p能级上有________个原子轨道，在空间沿________轴对称，记为________，________，________，其能量关系为________。
17．K层有________个能级，用符号表示为________；L层有________个能级，用符号分别表示为________；M层有________个能级，用符号分别表示为________。由此可推知，n电子层最多可能有________个能级，能量最低的两个能级的符号分别表示为________，它们的原子轨道电子云形状分别为________、________。
18．(1)对于排布在2s轨道上的电子，不能确定的是________(填字母)。
a．电子所在的电子层
b．电子的自旋状态
c．电子云的形状
d．电子云的伸展方向
(2)O2－核外有________种运动状态的电子。
19．(1)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：________________________________________________________________________。
(2)下图是某原子核外第二电子层的原子轨道示意图。请填写对应的符号：
(3)3d能级中原子轨道所在的电子层为________层，最多可容纳________个电子。
(4)下列能级原子轨道数目为5的是________(填字母)。
A．s能级 B．p能级
C．d能级 D．f能级课时作业4　原子核外电子排布的周期性
　　　　　
1．已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，该元素在周期表中的位置是(　　)
A．第3周期Ⅷ族，p区
B．第3周期ⅤB族，ds区
C．第4周期Ⅷ族，d区
D．第4周期ⅤB族，f区
2．下面元素周期表中全部是金属元素的区域为(　　)
A.只有s区 B．只有d区
C．s区、d区和ds区 D．d区和ds区
3．下列各组元素属于p区的是(　　)
A．原子序数为1、2、7的元素
B．O、S、P
C．Fe、Ar、Cl
D．Na、Li、Mg
4．根据元素周期表和元素周期律分析下面的推断，其中错误的是(　　)
A．铍(Be)的原子失电子能力比镁弱
B．砹(At)的氢化物不稳定
C．硒(Se)化氢比硫化氢稳定
D．氢氧化锶[Sr(OH)2]比氢氧化钙的碱性强
5．某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是(　　)
A．电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B．该元素为V
C．该元素为ⅡA族元素
D．该元素位于d区
6．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是(　　)
A．1s22s22p63s23p5 B．1s22s22p3
C．1s22s22p2 D．1s22s22p63s23p4
7．下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是(　　)
A．Na、K、Rb B．F、Cl、Br
C．Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ D．Cl－、Br－、I－
8．下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是(　　)
周期族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
二 c d
三 a b e f
A.e的氢化物比d的氢化物稳定
B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a
C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼
D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
9．下列说法正确的是(　　)
A．Fe3＋的最外层电子排布式为：3s23p63d5
B．原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似
10．钛号称“崛起的第三金属”，因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛应用于军事、医学等领域。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是(　　)
A．上述钛原子中，中子数不可能为22
B．钛元素在周期表中处于第4周期ⅡB族
C．钛原子的外围电子排布式为3d24s2
D．钛元素位于元素周期表的d区，是过渡元素
11．微粒M和N，肯定属于同族元素且化学性质相似的是(　　)
A．原子核外电子排布式：M为1s22s2，N为1s2
B．结构示意图：M为，N为
C．M原子基态2p轨道上有一对成对电子，N原子基态3p轨道上有一对成对电子
D．M原子基态2p轨道上有1个未成对电子，N原子基态3p轨道上有1个未成对电子
12．元素周期表共有18个纵行，从左到右排为1～18列，即碱金属是第一列，稀有气体是第18列。按这种规定，下面说法正确的是(　　)
A．第9列元素中不完全是金属元素
B．第15列元素的原子最外层电子的排布式为ns2np3
C．最外层电子数为ns2的元素都在第2列
D．第10、11列为ds区的元素，形成化合物种类最多的元素在第14列
13．回答下列问题：
(1)某元素的原子序数为29，试回答：
①该基态原子的价电子排布式是________，核外电子有________个能级，有________个未成对电子。
②它属于第________周期第________族。
(2)元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，Au原子价电子排布式为________。
(3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，该元素处于元素周期表的第________周期第________族。
(4)某元素位于周期表中第4周期ⅤA族元素，则该元素的名称是________，价电子排布式为________。
14．金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题：
(1)上述金属中属于主族元素的有________。
(2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子外围电子的轨道表示式为________________________________________________________________________。
(3)基态金原子的外围电子排布式为5d106s1，试判断金在元素周期表中位于第________周期第________族。
(4)已知Ag与Cu位于同一族，则Ag在元素周期表中位于________区(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)。
15．已知稀有气体元素氡(86Rn)和锕系元素钍(90Th)均是放射性元素，其中某种同位素进行如下放射性衰变：Rn→X＋α，Th→Y＋α。在上述两式中，分别用X和Y代表它们衰变后生成的新元素。试回答下列问题：
(1)X在元素周期表中的位置是________，判断依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Y元素最高价氧化物的化学式为________，其对应水化物显________(填“强酸”“强碱”“弱酸”“弱碱”或“中”)性。
(3)在上述变化中产生的α射线是一种微粒流，每个微粒带2个单位正电荷，若它结合2个电子，应变为________(填元素符号)。
16．某核素R具有微弱的放射性，其原子核内中子数比质子数多43，由它组成的固体单质A，在一定条件下密度为6.88 g·cm－3。用X－射线研究其固体表明：在边长为1.00×10－7 cm的立方体中含有20个原子。R4＋具有强氧化性，可将NO氧化为HNO3。请回答：
(1)R原子的摩尔质量为________。
(2)R原子最外层电子排布式是________。
(3)R元素位于周期表中第________周期________族。
(4)将少量R4＋加到FeCl2溶液中会发生反应，其离子方程式为________________________________________________________________________。
17．有A、B、C、D、E五种元素。其中A为第4周期元素，与D可形成1∶1和1∶2原子个数比的化合物；B为第4周期过渡元素，最高化合价为＋7；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合价；D的外围电子排布式为nsnnpn＋2，E元素的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子。
(1)试写出下面三种元素的元素符号：A________、B________、C________。
(2)写出D2－的核外电子排布式：________________，基态E原子的电子排布式________________。
(3)B位于________族，C位于________族。课时作业7　离子键　离子晶体
1．有下列离子晶体的空间结构示意图。图中黑球代表M阳离子，白球代表N阴离子，则化学式为MN2的晶体结构为(　　)
2．下列说法中正确的是(　　)
A.固态时能导电的晶体一定是金属晶体
B.熔融态能导电的晶体一定是离子晶体
C.水溶液能导电的晶体一定是离子晶体
D.固态不导电而熔融态能导电的晶体一定是离子晶体
3．离子晶体中一定不会存在的相互作用是(　　)
A.离子键 B．极性键
C.非极性键 D．范德华力
4．已知金属钠与两种卤族元素形成的化合物Q、P，它们的晶格能分别为923 kJ·mol－1、786 kJ·mol－1，下列有关说法中不正确的是(　　)
A.Q的熔点比P的高
B.若P是NaCl，则Q一定是NaF
C.Q中成键离子核间距比P的小
D.若P是NaCl，则Q可能是NaBr
5．钇钡铜氧化合物晶胞的结构如下图所示，则该化合物的化学式可能是(　　)
A.YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5
C.YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
6．Na和Cl在50～300 GPa的高压下反应生成NaCl晶体的一种晶胞如图(白球表示氯离子，灰球表示钠离子)，该晶体的化学式为(　　)
A.NaCl B．Na6Cl4
C.Na3Cl D．NaCl3
7．锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是(　　)
A.该晶体属于分子晶体
B.该晶胞中Zn2＋和S2－数目相等
C.阳离子的配位数为6
D.氧化锌的熔点低于硫化锌
8．食盐晶体的结构示意图如图所示。已知食盐的密度为ρ g·cm－3，摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数为NA，则在食盐晶体中Na＋和Cl－的间距大约是(　　)
A. cm B. cm
C. cm D. cm
9.
已知某离子晶体晶胞如图所示，其摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为d g·cm－3。下列说法中正确的是 (　　)
A.晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1
B.晶体中阴、阳离子的配位数都是4
C.该晶胞可能是NaCl的晶胞
D.该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为 cm
10．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：
(1)镍原子的核外电子排布式为________________。
(2) NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2＋和Fe2＋的半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO________FeO(填“<”或“>”)。
(3) NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为________。
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如图所示，该合金的化学式为________。
11．CaF2、CaC2都是工业生产的重要物质。回答下列问题：
(1)基态钙原子的电子排布式为________________，钙原子核外有________种不同能量状态的电子。
(2)CaF2的晶胞结构如图所示。
①CaF2晶胞中，Ca2＋的配位数为________。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知A、B原子的坐标参数如图所示，则C原子的坐标参数为。
③晶胞中两个F－的核间距最小为273.1 pm，用NA表示阿伏加德罗常数，则晶体的密度为______________g·cm－3(列出计算式即可)。
12.
氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料，掺入少量Ti的NaAlH4在150℃时释氢，在170℃、15.2 MPa条件下又重复吸氢。NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。NaAlH4的晶胞结构如图所示。
(1)基态Ti原子的外围电子轨道表示式为____________________。
(2)NaH的熔点为800 ℃，不溶于有机溶剂。NaH属于________晶体，其电子式为____________。
(3)NaAlH4晶体中，与Na＋紧邻且等距的AlH有________个；NaAlH4晶体的密度为________ g·cm－3(用含a的代数式表示)。若NaAlH4晶胞底心处的Na＋被Li＋取代，得到的晶体为____________(填化学式)。
13.
如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na＋或Cl－所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
(1)请将其中代表Cl－的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体结构示意图。
(2)晶体中，在每个Na＋的周围与它最接近的且距离相等的Na＋共有________个。
(3)在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na＋或Cl－为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl－的个数等于________，即______________(填计算式)；Na＋的个数等于________，即________________(填计算式)。
(4)设NaCl的摩尔质量为M g·mol－1，食盐晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为____________cm。
14．(1)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a＝0.446 nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K与O间的最短距离为________nm，与K紧邻的O个数为________。
(2)在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于________位置，O处于________位置。
(3)FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对分子质量为M、阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为____________；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为________ nm。
(4)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其中a的配位数为________________，若晶胞边长为540.0 pm，密度为________g·cm－3(列式并计算)，a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离为____________ pm(列式表示)。课时作业12　分子的极性
1．下列物质中，由极性键构成的非极性分子是(　　)
A．氯仿 B．干冰
C．石炭酸 D．白磷
2．可确定乙二醇分子是否有极性的实验是(　　)
A．测定沸点
B．测静电对液流影响
C．测定蒸气密度
D．测标准状况下气体摩尔体积
3．下列各组物质中均为属于含有极性键的非极性分子的是(　　)
4．常温下三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl3的说法正确的是(　　)
A．分子中N—Cl键是非极性键
B．分子中不存在孤电子对
C．NCl3分子是极性分子
D．因N—Cl键的键能大，它的沸点高
5．二氯化二硫(S2Cl2)是一种广泛用于橡胶工业的硫化剂，常温下是一种橙黄色有恶臭的液体，它的分子结构与H2O2类似，熔点为193 K，沸点为411 K，遇水很容易水解，产生的气体能使品红溶液褪色。S2Cl2可由干燥的氯气通入熔融的硫中制得。下列有关说法中正确的是(　　)
A．S2Cl2是非极性分子
B．S2Cl2分子中所有原子在同一平面上
C．S2Cl2与NaOH反应的化学方程式可能为S2Cl2＋6NaOH===2NaCl＋Na2SO3＋Na2S＋3H2O
D．S2Cl2中硫原子轨道杂化类型为sp2杂化
6．下列说法正确的是(　　)
A．常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为正四面体形，其固体的晶体类型为共价晶体
B．NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为AsH3、PH3、NH3
C．NH3、PH3、AsH3还原性由强到弱的顺序为NH3、PH3、AsH3
D．NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为NH3、PH3、AsH3
7．光气(COCl2)，又称碳酰氯，常温下为无色气体，剧毒。化学性质不稳定，反应活性较高，常用作合成农药、药物、染料及其他化工产品的中间体。氯仿(CHCl3)被氧化可产生光气：2CHCl3＋O2―→2HCl＋2COCl2。下列说法正确的是(　　)
A．CHCl3的空间结构为平面结构
B．COCl2为平面形分子，中心C原子采用sp2杂化
C．CHCl3和COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构
D．CHCl3是手性分子，存在对映异构体
8．当一个碳原子连接四个不同的原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有两个手性碳原子的是(　　)
9．研究表明：H2O2具有立体结构，两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上，两页纸面的夹角为94°，氧原子在书的夹缝上，O—H键与O—O键之间的夹角为97°。下列说法不正确的是(　　)
A．H2O2分子中既含极性键，又含非极性键
B．H2O2为极性分子，极易溶于水
C．H2O2分子中的两个O原子均是sp3杂化
D．H2O2与H2S相对分子质量相同，故熔沸点相当
10．已知三角锥形分子E和直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)如下图，则下列判断错误的是(　　)
A.L是极性分子，G是非极性分子
B．M分子中含2个π键和1个σ键
C．E极易溶于水的原因是与水分子形成氢键
D．E的中心原子采取sp2杂化
11．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成化合物的分子式是XY4。试回答下列问题：
(1)X元素的原子基态时电子排布式为____________________，Y元素原子的外围轨道表示式为__________________。
(2)若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0，试判断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。
(3)该化合物的空间结构为__________型，中心原子的轨道杂化类型为____________，分子为____________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)该化合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是______________。
(5)该化合物的沸点与SiCl4比较：__________(填化学式)的沸点高，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称为偶极长，通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关，一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ＝d·q，在非极性分子中因正负电荷重心重合，故μ为0。试回答以下问题：
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ＝0的是________。
(2)实验测得：μ(PF3) ＝1.03、μ(BCl3)＝0。
①由此可知，PF3分子的空间构型为____________；
②BCl3分子的空间构型为____________，中心原子的杂化方式为______。
(3)治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。已知该化合物有两种异构体，棕黄色者μ>0，淡黄色者μ＝0。试画出两种异构体的构型图，并比较在水中的溶解度。
构型图：淡黄色者是________________，棕黄色者是____________；在水中溶解度较大的是____________。
13．A、B、C、D、E为短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c；A与B在不同周期，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。
回答下列问题：
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子：①BC2　②BA4　③A2C2　④BE4，其中属于极性分子的是________(填序号)。
(2)C的氢化物比下一周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是____________________________。
(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂，其化学式分别为________、________。DE4在前者中的溶解度________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为____________________(填化学式)。
14．(1)铁的一种配合物的化学式为[Fe(Htrz)3](ClO4)2，其中Htrz为1，2，4–三氮唑()。
①配合物中阴离子空间构型为________，阴离子的中心原子的杂化方式是________。
②Htrz分子中含σ键数为________个，其与Fe2＋形成配位键的原子是________。
③1，2，4–三氮唑与环戊二烯()的物理性质如下：
环戊二烯 1，2，4–三氮唑
相对分 子质量 66 69
物理 性质 无色液体，不溶于水，沸点为42.5 ℃ 无色晶体，溶于水，沸点为260 ℃
它们的水溶性和沸点差异很大的主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(3)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉，常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂，严重危害人们健康。苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种类型，苏丹红Ⅰ的分子结构如图1所示。
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羟基取代在对位形成图2所示的结构，则其在水中的溶解度会________(填“增大”或“减小”)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。课时作业5　元素第一电离能和电负性的周期性变化
1．下列离子半径的大小顺序正确的是(　　)
①Na＋　②X2－：1s22s22p63s23p6　③Y2－： 2s22p6
④Z－：3s23p6
A．③＞④＞②＞① B．④＞③＞②＞①
C．④＞③＞①＞② D．②＞④＞③＞①
2．在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成的化学键中共价键成分最少的是(　　)
A．Li，F B．Na，F
C．Na，Cl D．Mg，O
3．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是(　　)
A．第一电离能Y可能大于X
B．气态氢化物的稳定性：HmY大于HnX
C．最高价含氧酸的酸性：X强于Y
D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
4．下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是(　　)
①基态X的原子结构示意图
②基态Y的价电子排布式：3s23p5
③基态Z2－的轨道表示式为
④W基态原子有2个能层，电子式为∶
A.①>②>③>④ B．③>④>①>②
C.③>①>②>④ D．①>②>④>③
5．下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是(　　)
A.K、Na、Li B．Al、Mg、Na
C.N、O、C D．Cl、S、P
6．下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是(　　)
元素 A B C D E
最低化合价 －4 －2 －1 －2 －1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
A.C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素B、C之间不可能形成化合物
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
7．下列说法或有关化学用语的表达正确的是(　　)
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
578 1 817 2 745 11 575 14 830 18 376 23 293
A.在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B．基态Fe原子的外围电子轨道表示式为：
C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D．某主族元素的电离能I1～I7数据如上表所示(单位：kJ·mol－1)，可推测该元素位于元素周期表第ⅡA族
8．如图三条曲线分别表示C、Si和P元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是(　　)
A．元素电负性：c>b>a
B．简单氢化物的稳定性：c>a>b
C．简单氢化物的相对分子质量：bD．第五电离能(I5)：a>c>b
9．短周期主族元素A、B、C、D，原子序数依次增大。A、C的原子序数的差为8，A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15，B原子最外层电子数等于A原子最外层电子数的一半。下列叙述正确的是(　　)
A．原子半径：A＜B＜C＜D
B．非金属性：A＞C
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：DD．单质B常温下能溶于浓硝酸
10．已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是(　　)
A．原子半径：A>B>D>C
B．原子序数：d>c>b>a
C．离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋
D．元素的第一电离能：A>B>D>C
11．根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下面问题：
元素代号 I1 I2 I3 I4
Q 2 080 4 000 6 100 9 400
R 500 4 600 6 900 9 500
S 740 1 500 7 700 10 500
T 580 1 800 2 700 11 600
U 420 3 100 4 400 5 900
(1)在周期表中，最可能处于同一族的是________(填字母，下同)。
A．Q和R B．S和T
C．T和U D．R和T
E．R和U
(2)电解它们的熔融氯化物，阴极电极反应式最可能正确的是________。
A．Q2＋＋2e－===Q B．R2＋＋2e－===R
C．S3＋＋3e－===S D．T3＋＋3e－===T
E．U2＋＋2e－===U
(3)它们的氯化物的化学式，最可能正确的是________。
A．QCl2 B．RCl
C．SCl3 D．TCl
E．UCl4
(4)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是________。
A．硼(1s22s22p1) B．铍(1s22s2)
C．锂(1s22s1) D．氢(1s1)
E．氦(1s2)
12．(1)比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)Li＋与H－具有相同的电子结构，r(Li＋)小于r(H－)，原因是________________________________________________________________________。
(3)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________________________________________________________________________。
(4)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________。
(5)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填字母)。
(6)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________(填“大于”或“小于”)I1(Cu)。原因是________________________________________________________________________。
(7)元素Mn与O中，第一电离能较大的是________。
(8)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2周期部分元素的E1变化趋势如图所示，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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大；A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为1s22s22p6，A原子核外有2个未成对电子，C单质可与热水反应但不能与冷水反应；E、F原子在基态时填充电子的轨道数有9个，且E原子核外有3个未成对电子，F能与A形成相同价态的阴离子，且离子半径A小于F。用元素符号回答：
(1)上述六种元素中，________元素的第一电离能最大，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)C、D元素的第一电离能较大的是________，原因是________________________________________________________________________。
(3)六种元素按电负性从小到大排列的顺序是________________________________________________________________________
____________________________。
(4)C、D、E、F元素形成的最高价氧化物是离子化合物的是________________，是共价化合物的是________________________。
14．回答下列问题：
(1)碳原子的核外电子排布式为________。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是________________________________________________________________________。
(2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据，写出B原子的电子排布式：________________________________________________________________________。
电离能/ (kg·mol－1) I1 I2 I3 I4
A 932 1 821 15 390 21 771
B 738 1 451 7 733 10 540
(3)Mn、Fe均为第4周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
元素 Mn Fe
电离能 /(kJ·mol－1)
I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
锰元素位于第4周期第ⅦB族。请写出基态Mn2＋的外围电子排布式________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去1个电子比气态Fe2＋再失去1个电子难，对此你的解释是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)卤族元素F、Cl、Br、I的电负性由小到大的顺序是________________________。
(5)基态B原子的电子排布式为________，B和N相比，电负性较大的是________________，BN中B元素的化合价为________价。专题1、专题2　单元测试卷
一、选择题(本题包括16个小题，每小题有一至两个正确选项，每小题3分，共48分)
1．由下列事实得出的结论中，不正确的是(　　)
A．维勒利用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限
B．门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新
C．C60是英国和美国化学家共同发现的，体现了国际科技合作的重要性
D．1998年，科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的学科
2．下列由电子排布式或轨道表示式所得的结论错误的是(　　)
3.下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的为(　　)
4．下列电子排布式中，原子不是处于激发状态的是(　　)
A．氮原子：
B．氟原子：1s22s22p43s1
C．锰原子：[Ar]3d54s2
D．铜原子：1s22s22p63s23p63d94s2
5．自1803年道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入，通过实验事实不断完善原子结构理论。下列关于原子结构的说法中，正确的是(　　)
A．所有原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒
B．所有原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒的个数都是相等的
C．原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D．原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒不可能再进一步分成更小的微粒
6．1919年，科学家第一次实现了人类多年的梦想——人工转变元素。这个反应可以表示如下：N＋He―→O＋H。下列叙述正确的是(　　)
A．上述转变过程属于化学变化
B．元素电负性：氮>氧
C．元素第一电离能：氮>氧
D．在自然界，氢元素只有一种核素
7．下列说法正确的是(　　)
A．轨道表示式能反映钠原子轨道的能级差别和电子的自旋状态
B．金属Cr基态原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d44s2
C．基态原子的p能级上半充满的元素可能位于s区
D．X、Y元素同周期且电负性X＞Y，则第一电离能：Y＜X
8．下列表达方式正确的是(　　)
A．基态As原子的核外电子排布式　[Ar]4s24p3
B．基态N原子的价电子轨道表示式
C．Cr原子结构示意图　
D．Fe2＋基态时的价电子排布式　[Ar]3d54s1
9．如图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是(　　)
A．电负性：Y>Z>M
B．离子半径：M－>Z2－>Y－
C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D．Z元素基态原子最外层轨道表示式为
10．X、Y两种元素是美国的火星探测器“勇气号”从火星采集回来的，科学研究发现，Xn＋和Ym－都具有1s22s22p63s23p6的电子层结构，请据此判断关于它们的说法中正确的是(　　)
A．X的原子序数比Y的小
B．X、Y处于同一周期
C．X的原子半径比Y的原子半径大
D．Xn＋的离子半径比Ym－的离子半径大
11．位于三个周期的短周期元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，又知Y原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，M原子的最外层上只有2个电子，Z与X位于同一主族，N与Y位于同一主族。下列叙述正确的是(　　)
A．原子半径：r(Z)>r(M)>r(N)>r(Y)>r(X)
B．元素的电负性：YC．元素的第一电离能：I1(M)>I1(Z)>I1(X)
D．原子中的未成对电子数：N>Y>Z>M
12．已知X、Y是短周期的两种元素，下列有关比较或说法一定正确的是(　　)
选项 条件 结论
A 若原子半径：X>Y 原子序数：XB 化合物XnYm中X显负价 元素的电负性：XC 若价电子数：X>Y 最高正价：X>Y
D 若X、Y最外层电子数分别为1、7 X、Y之间可能形成共价键
13.下列有关微粒性质的排列顺序正确的是(　　)
A．离子半径：O2－>Na＋>S2－
B．第一电离能：O>N>C
C．电负性：F>P>O
D．基态原子中未成对电子数：Mn>Si>Cl
14．化合物中，稀土元素最常见的化合价是＋3，但也有少数的稀土元素可以显示＋4价，观察下面四种稀土元素的电离能数据，判断最有可能显示＋4价的稀土元素是(　　)
[几种稀土元素的电离能(单位：kJ·mol－1)]
元素 I1 I2 I3 I4
A.Se(钪) 633 1 235 2 389 7 019
B．Y(铱) 616 1 181 1 980 5 963
C．La(镧) 538 1 067 1 850 4 819
D．Ce(铈) 527 1 047 1 949 3 547
15.同周期的三种元素X、Y、Z，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列判断错误的是(　　)
A．原子半径：Z>Y>X
B．气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3
C．电负性：X>Y>Z
D．第一电离能：X>Y>Z
16．W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li＋具有相同的电子层排布且半径稍大，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3∶2，X与Z同主族，Z的价电子排布式为3s23p4，下列说法不正确的是(　　)
A．与W生成的气态化合物的热稳定性：Z>Y
B．W与Li的原子半径：WC．X和Y的第一电离能：X>Y
D．X、Z、R的电负性：R二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(10分)Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
(1)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种________(填字母)
A．吸收光谱 B．发射光谱
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是________，能量最低的是________(填序号)
a．1s22s22p43s13p3p3p
b．1s22s22p33s23p3p3p
c．1s22s22p63s13p
d．1s22s22p63s2
(3)Ti原子核外共有________种运动状态不同的电子，最高能层电子的电子云轮廓形状为________，其价电子轨道表示式为____________________。与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，写出任意一种最外层电子数与钛不同的元素外围电子排布式________。
(4)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示：
元素 I1/kJ·mol－1 I2/kJ·mol－1 I3/kJ·mol－1
X 737.7 1 450.7 7 732.7
Y 1 313.9 3 388.3 5 300.5
Z 1 402.3 2 856.0 4 578.1
X、Y、Z中为N元素的是__________，判断理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5) 琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3＋，从结构角度来看，Fe2＋易被氧化成Fe3＋的原因是________________________________。Fe3＋与Fe2＋的离子半径大小关系为：Fe3＋________Fe2＋(填“大于”或“小于”)，原因是：________________________________。
18．(10分)我国科学家通过测量SiO2中的26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄，这种测量方法叫“铝铍测年法”。完成下列填空：
(1)写出Be的核外电子排布式________。Be所在的周期中，最外层有2个未成对电子的元素的符号是________、________。
(2)写出Al的最外层电子轨道表示式__________。铝原子核外有__________种运动状态不同的电子；铝原子核外有__________种能量不同的电子。有一种与26Al中子数相同的硅的核素，写出该核素符号__________，硅的电负性__________(填“大于”或“小于”)Al 。
(3)比较Al3＋、S2－和Cl－半径由大到小的顺序________________；这3种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(写化学式)。
19．(10分)现有五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，F、G为第4周期元素，它们的原子序数依次增大。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
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C原子第一至第四电离能如下： I1＝738 kJ·mol－1，I2＝1 451 kJ·mol－1，I3＝7 733 kJ·mol－1，I4＝10 540 kJ·mol－1
F是前四周期中电负性最小的元素
G在周期表的第八列
(1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式：____________________________。
(2)B元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。
(3)某同学根据上述信息，推断C基态原子的轨道表示式为，该同学所画的轨道表示式违背了________。
(4)G位于第________族________区，该元素的核外电子排布式为______________________。 与G的三价离子有相同电子数的原子的价电子轨道表示式为：__________________。
(5)检验F元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
20．(10分)下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据：
试回答下列问题：
(1)以上10种元素的原子中，失去核外第一电子所需能量最少的是________(填写编号)。
(2)上述⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是(写分子式)________________。某元素R的原子半径为1.02×10－10 m，该元素在周期表中位于________________；若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物，请你写出该化合物的电子式________________。
(3)经验表明，除H和He外，当元素原子的电子层数(n)多于或等于原子最外层电子数(m)即(n－m)≥0时，该元素属于金属元素；当元素原子的最外层电子数(m)多于原子的电子层数(n)即(n－m)<0时，该元素属于非金属元素。试回答：
A．第n(n≥2)周期有________种非金属元素(含零族元素)。
B．根据周期表中每个周期金属元素的种数，预测周期表中应有________种非金属元素(含零族元素)。
21．(12分)下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题。
(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子的电子排布式：________________________________________________________________________。
(2)c、d、e、f四种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)。
(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表：
元素 o p
电离能/ (kJ·mol－1) I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
比较两元素的I2、I3可知，气态o2＋再失去一个电子比气态p2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)第3周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如图甲所示，其中电负性最大的是________(填图中的序号)。
(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图乙所示，则该元素是________(填元素符号)。专题4　单元测试卷
一、选择题(本题包括16个小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分，共48分)
1．下表中各粒子对应的立体结构及解释均正确的是(　　)
选项 粒子 立体结构 解释
A 氨基负离子(NH) 直线形 N原子采用sp杂化
B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采用sp3杂化
C 碳酸根离子(CO) 三角锥形 C原子采用sp3杂化
D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键
2.三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)是制备铁触媒的主要原料。该配合物在光照下发生分解：2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O3K2C2O4＋2FeC2O4＋2CO2↑＋6H2O。下列说法错误的是(　　)
A．Fe3＋的最高能层电子排布式为3d5
B．铁元素位于第4周期Ⅷ族
C．C2O中C原子的杂化方式为sp2
D．CO2分子中σ键和π键数目比为1∶1
3．下列关于丙烯(CH3—CH===CH2)的说法错误的是(　　)
A．丙烯分子有8个σ键，1个π键
B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C．丙烯分子存在非极性键
D．丙烯分子中最多有7个原子在同一平面上
4．下面两表分别列出了CO和N2的某些性质及相关键能，有关说法不正确的是(　　)
表1
分子 熔点/℃ 沸点/℃ 常温时在水中溶解度
CO －205.05 －191.49 2.3 mL
N2 －210.00 －195.81 1.6 mL
表2
CO C—O C===O C≡O
键能/(kJ·mol－1) 357.7 798.9 1 071.9
N2 N—N N===N N≡N
键能/(kJ·mol－1) 193 418 946
A.CO与N2的价电子总数相等
B．由表2可知，CO的活泼性不及N2
C.由表1可知，CO的熔、沸点高于N2，这是因为CO分子间作用力大于N2
D．由表1可知，室温时，CO在水中的溶解性大于N2，是因为CO分子有弱极性
5．CO2 的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用 NH3捕获 CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：3NH3＋3CO2→＋3H2O。下列说法正确的是(　　)
A．三聚氰胺中C、N、O 原子采用相同的杂化方式
B．三聚氰胺分子中既含极性键，又含非极性键
C．该反应的四种物质的分子均能形成氢键
D．除三聚氰胺外，其他三种物质的沸点由高到低顺序为：H2O>NH3>CO2
6．下列对有关事实的解释错误的是(　　)
选项 事实 解释
A SiO2的熔点比干冰高 SiO2晶体是共价晶体，分子间作用力大
B HF的热稳定性比HCl强 H—F比H—Cl的键能大
C CO2与SO2的空间结构不同 中心原子杂化方式不同，孤电子对数不同
D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后，又从高能级轨道跃迁至低能级轨道，释放出不同波长的光
7.若有机物分子中的一个碳原子上连有4个不同的原子或基团，则会形成两种不同的四面体空间构型，它们互为镜像，互称为对映异构体，如同人的左、右手一样，外形相似但不能重合。化学上把这种现象称为“手性”，这样的碳原子称为手性碳原子，具有这种特性的分子称为手性分子，例如乳酸分子：
绝大多数合成药物为手性分子。研究表明，在药物分子的对映异构体中，只有一种对疾病有治疗作用，而另一种则没有药效，甚至对人体有毒副作用。下列关于乳酸分子的两种空间构型的说法中正确的是(　　)
A．Ⅰ和Ⅱ的结构与性质完全不相同 B．Ⅰ和Ⅱ呈镜像对称，具有不同的分子极性
C．Ⅰ和Ⅱ都属于非极性分子 D．Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同
8．顺铂[Pt2Cl2]是具有抗癌活性的化合物；碳铂是1，1 环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，其结构简式如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是(　　)
A．碳铂中所有碳原子在同一平面上
B．顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp3
C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子数与sp2杂化的碳原子数之比为1∶1
D．1 mol 1，1 环丁二羧酸中含有σ键的数目为12NA
9．已知：
下列有关说法中正确的是(　　)
A．三种物质中碳原子杂化方式均为sp2杂化
B．三种物质中只有甲醇属于手性分子
C．三种物质的分子中所有原子均有可能共平面
D．三种物质中均只有极性键，没有非极性键
10．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小。下列判断不正确的是(　　)
A．SO2、CS2都是直线形的分子
B．BF3键角为120°，SnBr2键角小于120°
C．COCl2、SO3都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3都是三角锥形的分子
11．X、Y、Z、Q、E、M六种元素中，X的原子的基态价电子排布式为2s2，Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代，Q是元素周期表中电负性最大的元素，E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，M的原子序数比E大5。下列说法正确的是(　　)
A．EYQ4 中阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化
B．X、Y元素的第一电离能大小关系：XC．Z与氧元素形成的离子ZO的空间构型为V形
D．Q为元素周期表前四周期基态原子未成对电子最多的元素
12．许多过渡金属离子对多种配位体有很强的结合力，能形成种类繁多的配合物。下列说法正确的是(　　)
A．向配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O溶液中加入足量的AgNO3溶液，所有的Cl－均被完全沉淀
B．配合物Ni(CO)4常温下呈液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，则固态Ni(CO)4属于分子晶体
C．配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配位体为NH3和SO
D．配合物[Ag(NH3)2]OH的配位数为6
13．海葵毒素是最复杂的有机物之一，是非多肽类物质中毒性非常大的一个，仅用2.3～31.5 μg就可以致人于死地。岩沙海葵毒素结构简式如下，其分子式为C129H223N3O54，分子量2 680.14 g·mol－1。(手性碳原子是指与四个各不相同的原子或者原子团相连的碳原子)
关于海葵毒素描述正确的是(　　)
A．海葵毒素中碳元素的杂化方式只有sp2杂化
B．该分子中含氧官能团有羧基、羰基、醚键等
C．岩沙海葵毒素是一种能使溴水褪色的有机高分子化合物
D．海葵毒素中不含有手性碳原子
14．二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁的熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法不正确的是(　　)
A．二茂铁属于分子晶体
B．在二茂铁结构中，C5H与Fe2＋之间形成的化学键是离子键
C．已知：环戊二烯的结构式为，则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化
D．C5H中一定含π键
15．已知以下反应中的四种物质由三种元素组成，其中a的分子空间结构为正四面体形，组成a物质的两种元素的原子序数之和小于10，组成b物质的元素为第3周期元素。下列判断正确的是(　　)
A．四种分子中的化学键均是极性键
B．a、c分子中中心原子均采用sp3杂化
C．四种分子中既有σ键，又有π键
D．b、d分子中共价键的键能：b>d
16．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素，下列说法正确的是(　　)
A．沸点A2DB．CA3分子是非极性分子
C．C形成的单质中σ键与π键个数之比为1∶2
D．B、C、D形成的气态氢化物互为等电子体
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(10分)元素X位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①在1个晶胞中，X离子的数目为________。
②该化合物的化学式为________________。
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是________________。
(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是________________________________________________________________________。
(4)Y与Z可形成YZ
①YZ的空间构型为________(用文字描述)。
②写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式：________________________________________________________________________。
(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。
18．(10分)硼及其化合物在工农业生产中应用广泛。
(1)基态硼原子的核外电子排布式为____________，基态硼原子有________种不同能量的电子。
(2)BF3溶于水后，在一定条件下可转化为H3O＋·[B(OH)F3]－，该物质中阳离子的空间构型为________，阴离子的中心原子轨道采用________杂化。
(3)与BH互为等电子体的分子是________(写化学式)。
(4)EminBF4的熔点为12 ℃，常温下为液体，由有机物阳离子[Emin]＋和[BF4]－构成，该物质属于________晶体。
19．(10分)今有aX、bY、cZ三种元素。已知：①各原子序数a、b、c均小于20，且a＋b＋c＝25；②元素Y的原子价电子构型为ns2npn＋2；③X和Y在不同条件下可形成X2Y和X2Y2两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY2两种化合物；④Z的硫化物的相对分子质量与Z的氯化物的相对分子质量之比为38∶77。
回答下列问题：
(1)Z的价电子轨道表示式为________________。
(2)X2Y2的电子式为________，该晶体中含微粒间的作用有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)Y的最常见氢化物的VSEPR模型为________，其中Y原子以________杂化轨道成键；Z的氯化物的分子空间构型是________；根据原子轨道成键方式分，Z的硫化物分子中含有的键的种类及数目是________、________。
20．(12分)Fe2＋、Fe3＋与O、CN－、F－、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
(1)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是________。
(2)Fe2＋基态核外电子排布式为________________。
(3)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图1所示。此物质中碳原子的杂化方式是________________。
(4)配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配位体互为等电子体的一种分子的化学式为____________________。已知(CN)2是直线形分子，并具有对称性，则(CN)2中π键和σ键的个数比为________。
(5)F－不仅可与Fe3＋形成[FeF6]3－，还可以与Mg2＋、K＋形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体的晶胞结构如图2所示。该晶体的化学式为________________。
21．(10分)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)。回答下列问题：
(1)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。
①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
②R中阴离子N中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号∏nm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)，则N中的大π键应表示为________。
③图(b)中虚线代表氢键，其表示式为(NH)N—H…Cl、________________________、________________________。
(2)R的晶体密度为d g·cm－3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为________________________________________________________________________。课时作业1　揭示物质结构的奥秘
1．元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的(　　)
A．红外光谱 B．质谱
C．原子光谱 D．核磁共振谱
2．我国学者成功发现了新一类水分解产氢催化剂：通过调控三氧化钨(WO3)局部原子结构，制备出深蓝色钨氧化物(WO2.9)，该种钨的氧化物能高效而快速地催化水分解产生H2。下列有关说法正确的是(　　)
A．WO3和WO2.9是同分异构体
B．由WO3制备WO2.9的过程发生了氧化还原反应
C．18 g H2O在WO2.9的高效催化下产生H2体积为22.4 L
D．利用这种新型催化剂分解水的同时可放出热量
3．据报道，科学家最近发现了一种新的粒子，这种粒子是由3个1H原子核和2个电子构成的。下列关于这种粒子的说法中，正确的是(　　)
A．它是氢的一种新同位素
B．这种新元素的核电荷数是3
C．它是H2的一种新同素异形体
D．它比一个普通氢分子多一个氢原子核
4．人类对原子结构的认识经历了一个不断深入的过程，以下科学家以及他们提出的原子结构学说(或模型)对应关系正确的是(　　)
A．道尔顿——电子轨道理论
B．卢瑟福——量子力学模型
C．玻尔——行星环绕太阳模型
D．汤姆生——葡萄干面包模型
5．下列不符合当今化学研究方向的是(　　)
A．发现新物质
B．合成新材料
C．研究化学反应的微观过程
D．研究化学反应中原子守恒关系
6．“飞秒(10－15 s)化学”使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能，你认为利用该技术不能观察到的是(　　)
A．原子中原子核的内部结构
B．化学反应中原子的运动
C．化学反应中生成物分子的形成
D．化学反应中反应物分子的分解
7．按照元素周期表中元素的位置，从ⅢA族的硼到ⅦA族的砹连接的有一条折线，我们能从分界线附近找到(　　)
A．耐高温材料 B．新型农药材料
C．半导体材料 D．新型催化剂材料
8．中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．C3N4中C的化合价为－4
B．反应的两个阶段均为吸热过程
C．阶段Ⅱ中，H2O2既是氧化剂，又是还原剂
D．通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化
9．为了进一步提高合成氨的生产效益，科研中最有开发价值的是(　　)
A．寻求H2的新来源
B．研制耐高温高压的新材料合成塔
C．研制低温下活性较大的催化剂
D．研制高温下活性较大的催化剂
10．下列事实得出的结论错误的是(　　)
A．维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限
B．门捷列夫在前人的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新
C．C60是英国和美国化学家共同发现的，体现了国际科技合作的重要性
D．科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的科学
11．厦门大学郑兰荪院士合成了富勒烯足球状分子C50Cl10，该分子中50个碳原子组成若干个正六边形和正五边形，碳均为四价。有关说法正确的是(　　)
①C50Cl10与CCl4互为同素异形体
②C50Cl10分子中共用电子对数目为105个
③C50Cl10的相对分子质量为955
④C50Cl10分子中含有55个碳碳单键
⑤C50Cl10分子中含有25个碳碳双键
⑥C50Cl10有较高的熔点
A．①②③ B．②③④
C．②③⑤ D．③④⑥
12．门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第4周期的三种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质的描述中错误的是(　　)
A．X单质不易与水反应
B．XO2可被碳或氢气还原为X
C．XCl4的沸点比SiCl4的高
D．XH4的稳定性比SiH4的高
13．下列行为中不符合促进“低碳经济”宗旨的是(　　)
A．发展水电，开发新能源，如核能、太阳能、风能等，减少对矿物能源的依赖
B．尽量使用含C的产品，减少使用含C或C的产品
C．推广煤的干馏、气化、液化技术，提供清洁、高效燃料和基础化工原料
D．推广利用微生物发酵技术，将植物秸秆、动物粪便等制成沼气替代液化石油气
14．根据卢瑟福的α粒子散射实验现象可推测出金箔中金原子结构的一些结论，据此请填写下列空白：
(1)原子中存在________，且只占原子体积的很小一部分。
(2)金原子核带________电荷，且电荷数远大于α粒子的电荷数，两者产生静电________作用。
(3)金原子的质量远________(填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的质量。
15．揭示原子内部结构的奥秘，有助于我们理解所处的物质世界。
(1)上表中元素f的氢化物的电子式是____________，此氢化物的热稳定性比元素g的氢化物热稳定性________(填“强”或“弱”)。
(2)某元素形成的气态氢化物中氢的含量是所有氢化物中最高的，该元素形成的化合物种类也最多，该元素是________(填编号)。该元素有多种同位素，在理论上和科学上均有重要的应用，写出其中两种用途________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)α粒子是________(填编号)原子所形成的一种粒子，1909年，卢瑟福等人做了用α粒子轰击金箔的实验，从而提出原子结构的行星模型，下列选项中能正确表示这种模型的是________(填字母)。
(4)古代哲学家们也树立了不少有关物质构成的观点。例如，我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的；而同时期的墨子认为如果物质不存在被分割的条件，物质就不能被无限分割。惠施的观点可用下图表示：
请你用相同的图示方法表示墨子的观点：
________________________________________________________________________。
16．有A、B、C、D、E五种微粒，满足以下条件：①A微粒核内有14个中子，核外M电子层上有2个电子；②B微粒得到2个电子后，其电子层结构与Ne相同；③C微粒带有一个单位的正电荷，核电荷数为11；④D微粒核外有18个电子，当失去1个电子时呈中性；⑤E微粒不带电，其质量数为1。试完成下列各题：
(1)依次写出A、B、C、D、E各微粒的符号：
A________、B________、C________、D________、E________。
(2)B、C、E所属元素两两组合时，可形成哪些化合物，请写出它们的化学式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B、C、D所属元素共同组合时，所形成的物质有多种，请写出它们的化学式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17．月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料，其原子核内中子数为________。
(2)Na的原子结构示意图为____________，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________________________________________________________________________。
(3)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。
①月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为________________________________________________________________________。
②MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为________________________________________(写化学式)。
(4)月球土壤中含有丰富的3He，从月球土壤中提炼1 kg 3He，同时可得6 000 kg H2和700 kg N2。以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵________ kg。课时作业1　揭示物质结构的奥秘
1．解析：红外光谱可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，A项错误；质谱是利用电场和磁场将运动的粒子按它们的质荷比分离后进行检测，常用于确定实验式，B项错误；原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱，每一种原子的光谱都不同，用原子光谱可以研究原子结构，C正确；核磁共振氢谱可确定分子中不同位置的H的数目，D错误。
答案：C
2．解析：WO3和WO2.9的分子式不同，二者不是同分异构体的关系，A项错误；WO3和WO2.9中W的化合价不同，由WO3制备WO2.9的过程发生了氧化还原反应，B项正确；外界条件不确定时，无法确定氢气的体积，C项错误；水的分解反应为吸热反应，使用催化剂只改变反应速率，D项错误。
答案：B
3．解析：由3个1H原子核和2个电子构成的粒子是，不是新元素，A、B项错误；同素异形体是同一种元素组成的不同单质，该粒子是，不是单质，C项错误；由3个1H原子核和2个电子构成的粒子比一个普通氢分子多一个氢原子核，D项正确。
答案：D
4．答案：D
5．解析：当今化学研究的主要方向：发现新物质，A项对；合成新材料，开发新能源，B项对；揭示化学反应的微观过程以及“绿色化学”等，C项对；化学反应中原子守恒关系是以前化学研究的内容，D项错。
答案：D
6．解析：运用激光光谱技术可观测化学反应时分子中原子的运动。分子的形成和分解都是通过原子的运动完成的，化学反应的最小微粒是原子，无法观察到原子中原子核的内部结构。
答案：A
7．答案：C
8．解析：依据化合物中化合价代数和为0，因C3N4中N的化合价为－3价，所以C的化合价为＋4，A项错误；阶段Ⅱ过氧化氢分解生成氧气和水的过程为放热反应，B项错误；阶段Ⅱ中，H2O2发生歧化反应，既是氧化剂，又是还原剂，C项正确；利用太阳光实现高效分解水的反应，实现了太阳能向化学能的转化，D项错误。
答案：C
9．解析：合成氨工业目前主要采取高温、高压、催化剂的生产条件。如果能找到低温下活性高的催化剂，可以大大降低氨的合成成本，提高生产效益。
答案：C
10．解析：1828年维勒用无机物合成了尿素，实现了无机物向有机物的人工转化，A正确；门捷列夫发现元素周期律的实践证明了科学研究既要继承又要创新，B正确；C60的发现与其结构的确定过程，告诉我们现代科学技术的发展需要科学家不断合作与交流，C正确；从科学家对物质结构的确定历史以及现代化学的发展看，化学是和实验紧密相连的科学，D错误。
答案：D
11．解析：同素异形体是同一种元素组成的不同单质，①错误；C50Cl10分子中共用电子对数目为50×4÷2＋10÷2＝105，②正确；C50Cl10的相对分子质量为955，③正确；由均摊法根据题意分析，如果是C50分子，则有50个碳碳单键，25个碳碳双键，但C50Cl10中可以看作是其中的5个碳碳双键被氯分子加成，因此含有的碳碳单键数为55，碳碳双键数为20。所以答案为B。
答案：B
12．解析：“类硅”元素和硅元素同为第ⅣA族元素，根据元素周期律，同主族元素随着原子序数的递增，非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱，故D选项明显错误。其他选项可由硅的性质进行类推。
答案：D
13．解析：A项，发展水电，开发新能源，减少了矿物能源的使用，符合促进“低碳经济”的宗旨；B项，使用含、或的产品，均会产生CO2，不能减少CO2的排放，不符合促进“低碳经济”的宗旨；C项，能提高煤的利用率，符合促进“低碳经济”的宗旨；D项，将植物秸秆、动物粪便等制成沼气，实现废物利用，变废为宝，符合促进“低碳经济”的宗旨。
答案：B
14．解析：极薄的金箔，竟让变速运动的大多数α粒子畅通无阻地通过，证明原子不是实心的球体，内部有“广阔”的空间。有极少数α粒子被笔直地弹回，证明了原子核的存在，但占原子极小的体积，否则大部分α粒子不能畅通无阻地通过；同时证明金原子核的质量远大于α粒子的质量，否则金原子核将有被α粒子弹出的可能；还能证明金原子核所带电荷种类与α粒子相同，否则两者就会相互吸引；又能证明金原子核所带电荷数远大于α粒子，否则偏转的就不会是α粒子，而是金原子核。
答案：(1)原子核　(2)正　排斥　(3)大于
15．解析：(4)墨子认为如果不具备分割条件则不能被无限分割，所以用线段表示则不能再减小。
答案：(1)H∶∶H　弱　(2)b　利用14C的放射性考古断代，12C可作为相对原子质量的基准(答案合理即可)　(3)a　C　
(4)
16．解析：(1)核外M电子层上有2个电子的微粒的核电荷数是12，其质量数＝12＋14＝26，所以A为g；B得到2个电子后与Ne的电子层结构相同，由此可知B为O；核电荷数为11的原子是钠原子。因此C为Na＋；由题意知，构成D的原子得到1个电子后有18个电子，因此D是Cl－；质量数为1的中性微粒是。(2)O、Na、H三种元素两两组合时，O、Na可组成两种离子化合物Na2O、Na2O2；H、O可组成两种共价化合物H2O、H2O2；NaH很容易被忽略。(3)O、Na、Cl三种元素组成的盐有多种，是因为Cl有多种化合价(0、＋1、＋3、＋5、＋7、－1)，因此由这三种元素组成的盐有NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4。
答案：Mg　O　Na＋　Cl－　
(2)Na2O、Na2O2、NaH、H2O、H2O2
(3)NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO4
17．解析：(1)He元素核内质子数为2，所以3He的核内中子数为3－2＝1。(2)Na是11号元素，原子结构示意图为；Na在O2中完全燃烧生成的是Na2O2，电子式为Na＋[∶∶∶]2－Na＋。(3)①由MgO和SiO2的性质知，SiO2能与强碱溶液反应生成可溶性的盐而被除去，所以除去SiO2的离子方程式为＋H2O。②MgO与炭粉和氯气反应制MgCl2，根据反应原理和物质的性质知，反应后的尾气中有CO2和Cl2，所以用足量NaOH溶液处理尾气时，生成的盐有Na2CO3、NaCl、NaClO。(4)由NH4HCO3的组成知，NH4HCO3中的N来自N2，而6 000 kg H2和700 kg N2合成NH3时，H2过量，所以生成的NH4HCO3的质量取决于N2的质量，根据N原子守恒，n(NH4HCO3)＝2n(N2)＝2×＝5.0×104 mol，所以m(NH4HCO3)＝79 g·mol－1×5.0×104 mol＝3.950×106 g＝3 950 kg。
答案：(1)1　
(2)　Na＋[∶∶∶]2－Na＋
＋H2O
②NaCl、NaClO、Na2CO3
(4)3 950
课时作业2　原子核外电子的运动
1．解析：1897年，汤姆生发现了电子，故A正确；1803年，英国科学家道尔顿提出了原子论，故B正确；卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成，汤姆生提出了葡萄干面包原子模型，故C错误；玻尔首次将量子化概念应用到原子结构，提出了核外电子分层排布的原子模型，故D正确。
答案：C
2．解析：A项中，原子轨道图是电子云轮廓图，圈出的是电子在原子核外空间出现概率为90%的空间，错误；B项中，3p2表示3p能级中有两个电子，错误；C项中，s轨道呈球形而不是圆形，错误。
答案：D
3．解析：每一能层的能级数等于该能层的序数，故第三能层有s、p、d 3个能级，A错误；s、d能级最多容纳的电子数分别是2、10，故B错误、D正确；每一能层最多容纳的电子数为2n2，第三能层最多容纳18个电子，故C错误。
答案：D
4．解析：道尔顿的原子理论成功地解释了质量守恒定律等规律，A项错误；汤姆生“葡萄干面包”原子结构模型提出了正负电荷的共存问题，但同时认为在这样微小的距离上有着极大的作用力，存在着电子会被拉进去并会碰撞在带正电的核心上这样的问题，B项错误；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子结构的有核模型，散射实验的结果能够分析出原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系，C项正确；玻尔电子分层排布原子结构模型只引入了一个量子化的概念，只能够解释氢原子光谱，而不能解释比较复杂的原子光谱，D项错误。
答案：C
5．解析：能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，所以原子核外最易失去的电子能量最高，A错误；各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7，B正确；p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量，如2p轨道的电子能量低于3s轨道的电子能量，C错误；电子在原子核外做无规则运动，核外电子的运动并无固定的轨道，D错误。
答案：B
6．解析：2s轨道能量低于3p轨道，故A错误；能层序数n＝4的原子轨道最多可容纳32个电子，故B错误；s电子云轮廓图都是球形，故C正确；电子的运动是无规则的，没有固定的轨道，故D错误。
答案：C
7．解析：电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，故A错误；s能级的原子轨道呈球形，该轨道上的电子不只在“球壳”内运动，还在“球壳”外运动，只是在“球壳”外运动的概率较小，故B错误；任何能层的p能级都有3个原子轨道，且轨道半径随着能层序数的增大而增大，故C正确；同能级的原子轨道能量相等，即E(2px)＝E(2py)＝E(2pz)，故D错误。
答案：C
8．解析：R原子的质量数为A，设R原子核内含中子的数目为N，则R的质子数为中共有x个核外电子，所以A－N＋24＋n＝x，所以R原子核内含中子的数目N＝A＋n＋24－x。
答案：B
9．解析：同位素的物理性质不同、化学性质相似，故A错误；16O与18O之间的转化，属于核变化，不是化学变化，B错误；可逆反应是同一条件下既能向正向进行，又能向逆向进行的反应，2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的平衡体系中加入18O2，由于反应是可逆反应，所以达到新的平衡后，18O2出现在SO2、O2与SO3中，故C错误；用惰性电极电解含有O的普通水时，阳极上放电的是氢氧根离子，放出氧气分子，两个18O可以构成氧气分子，两个16O可以构成氧气分子，16O和18O可以构成氧气分子，共可以形成三种相对分子质量不同的氧分子。
答案：D
10．解析：p轨道呈纺锤形，K层只包含s轨道，N、M、L层均包含p轨道。
答案：D
11．解析：s电子原子轨道为球形对称结构，无论是在哪一电子层上都相似。电子云是用小点的疏密程度表示电子出现的机会大小，而不是表示电子的运动轨迹。
答案：D
12．解析：ns能级轨道数均为1，A正确；3px只有一个轨道，B错误；nd能级有5个轨道，C正确；nf能级有7个轨道，D正确。
答案：B
13．解析：M电子层有s、p、d共3个能级，最多容纳18个电子，A错误；3d能级最多容纳10个电子，从N电子层开始有f能级，最多容纳14个电子，不存在3f能级，B错误；每个电子层都从s能级开始，且s能级最多容纳2个电子，C正确；K电子层只有s能级，不含有p能级，D错误。
答案：C
14．解析：s电子的原子轨道呈球形，p电子的原子轨道是呈纺缍形的，但是电子是做无规则运动，轨迹是不确定的，故A错误；各能级能量由低到高的顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f…，所以s能级的能量不一定小于p能级的能量，如4s＞3p，故B错误；不同能级的电子云有不同的空间伸展方向，p轨道有3个相互垂直的呈纺锤形的不同伸展方向的轨道，故C错误；多电子原子中，同一能层的电子，能量可能不同，还可以把它们分成能级，任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，故D正确。
答案：D
15.解析：符号“3px”中“3p”表示第三电子层的p轨道，“x”表示原子轨道沿x轴方向伸展。
答案：D
16．解析：(1)线状光谱与量子化之间有必然的联系，玻尔原子结构模型成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实，电子所处轨道的能量是量子化的。最大不足之处是某些光谱现象难以用该模型解释。(2)p能级有3个能量相同、伸展方向不同的原子轨道，p能级上有3个原子轨道，在空间沿x、y、z轴对称，记为px、py、pz，其能量关系为px＝py＝pz。
答案：(1)氢原子光谱是线状光谱　量子化　某些光谱现象难以用该模型解释　(2)3　x、y、z　px　py　pz　px＝py＝pz
17．解析：此题对电子层和能级的关系进行总结，有助于理解和掌握以下几个基本内容：(1)第n个电子层有n个能级；(2)核外电子的能量取决于该电子所处的电子层和能级；(3)s能级和p能级电子云的形状。
答案：1　1s　2　2s、2p　3　3s、3p、3d　n　ns、np　球形　哑铃(纺锤)形
18．解析：(1)排布在2s轨道上的电子，在第二电子层的s轨道上，s能级的电子云形状为球形，不能确定电子的自旋状态。(2)O2－核外有10个电子，O2－核外有几个电子就有几种运动状态，则O2－核外有10种运动状态不同的电子。
答案：(1)b　(2)10
19．解析：(1)焰火在燃烧时产生五颜六色的光，是因为金属原子的核外电子发生了从低能级向高能级的跃迁，然后电子再从高能级回到低能级，此过程中释放能量，放出的能量以光能的形式释放，所以发出了不同颜色的光。(2)电子层数为2时，有2s、2px、2py、2Pz四个原子轨道。(3)3d能级中的3表示所在电子层为M层，该能级有5个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，所以3d能级最多容纳10个电子。(4)s、p、d、f能级中的原子轨道数目分别为1、3、5、7。
答案：(1)燃烧时，电子获得能量，从低能级向高能级跃迁，跃迁到高能级的电子处于一种不稳定的状态，它随即就会回到原来的轨道，并以光能的形式向外界释放能量
(2)①2s　②2py　③2pz　④2px
(3)M　10　(4)C
课时作业3　原子核外电子排布
1．解析：原子中的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，多余的能量以光的形式释放，即形成发射光谱。电子从3s轨道跃迁到3p轨道吸收能量，形成吸收光谱，A错误；在1s22s22p33s1→1s22s22p4中，电子从3s轨道跃迁到2p轨道，即从激发态跃迁到基态，释放能量，形成发射光谱，B正确；电子从2s轨道跃迁到2p轨道吸收能量，形成吸收光谱，C错误；2px与2py轨道的空间伸展方向不同，轨道的能量相同，电子从2px轨道到2py轨道不属于电子跃迁，D错误。
答案：B
2．解析：基态Cu原子核外有29个电子，其3d能级与4s能级的电子为外围电子，基态Cu原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1，外围电子排布式为3d104s1，故A正确；磷原子核外有15个电子，依据洪特规则可知基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，轨道表示式为，故B错误；书写核外电子排布式时同一能层的能级要写在一起，基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故C错误；离原子核越远，原子轨道能量越高，2p轨道能量低于3p轨道，故D错误。
答案：A
3．解析：12C和13C核外电子数相同，电子排布相同，A项不符合题意；Na＋和N3－的电子排布式均为1s22s22p6，B项不符合题意；Cl－和Ar 的电子排布式均为1s22s22p63s23p6，C项不符合题意；Fe3＋和V核外均有23个电子，但是二者电子排布分别为1s22s22p63s23p63d5、1s22s22p63s23p63d34s2，D项符合题意。
答案：D
4．解析：根据题意知该基态原子的核外电子排布式为或1s22s22p63s23p3，所以该原子的质子数为11或15。
答案：D
5．解析：第三能层有3s、3p、3d能级，根据构造原理知10个电子应排布为3s23p63d2。
答案：C
6．解析：硅原子由基态转化为激发态，这一过程吸收能量，则其处于激发态时的能量高于基态时的能量，故A项正确，B、C项错误；转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构不相同，因为基态磷原子的最外层电子排布式3s23p3，化学性质也不相同，D项错误。
答案：A
7．解析：2p4→4f1的能级相差最大，电子发生跃迁的能级相差越大，吸收的能量越多，C项正确。
答案：C
8．解析：洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。
答案：D
9．答案：B
10．解析：电子在激发态跃迁到基态时，会产生发射光谱，电子由基态跃迁到激发态时，会产生吸收光谱，吸收光谱与发射光谱总称原子光谱，故A错误；该元素最外层仅有的一个电子位于4s能级，即4s1，该原子4s能级未填充满，情况之一是按照能级顺序正常填充的结果：1s22s22p63s23p64s1，为K元素，情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p6 3d104s1，为24Cr和29Cu，故B错误；Fe原子3d能级上有6个电子，4s能级上有2个电子，该原子最稳定、能量最低，即原子核外价电子轨道表示式为，故C正确；2p能级有2个未成对电子，则该原子2p能级有2个或4个电子，价层电子排布为2s22p2或2s22p4，D错误。
答案：BC
11．解析：(1)氟原子电子排布式为：1s22s22p5，含有s轨道和p轨道2种原子轨道，故电子的电子云形状有2种；电子能量由能层和能级共同决定，所以氟有3种不同能量的电子。氟的最外层电子排布式即价电子排布式为，轨道表示式为：。
(2)同主族元素最外层电子数相同，Sn位于第5周期，与C同主族，则Sn2＋的最外层电子排布式为5s2；Cl－有18个电子，所以有18种不同的运动状态。
(3)基态硼原子的核外电子数为5，电子排布式为1s22s22p1，轨道表示式为：。
答案：(1)2　3　
　(2)5s2　18
(3)
12．解析：(1)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，np轨道已排有电子，说明ns轨道已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，X是氮元素。其最低价氢化物为NH3，电子式为。(2)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，则n－1＝2，n＝3，则Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，Y是硫元素。(3)若元素的原子处于最低能量状态，则其核外电子排布符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则。A、B两项违背洪特规则，C项表示元素的原子处于激发态，违背能量最低原理。(4)R2＋离子核外有a个电子，b个中子，质子数为a＋2，质量数为2＋a＋b，R原子表示为，故A错误；氕、氘、氚分别常用H、D、T表示，但若书写原子组成符号，则均应用元素符号表示，即分别为、、，B错误；CaH2为离子化合物，电子式为[H∶]－Ca2＋[∶H]－，C正确；V3＋的电子排布式应为[Ar]3d2，D错误；N的轨道表示式应为，E错误；Zn的价电子排布式为3d104s2，F错误；Co的M层电子排布式为3s23p63d7，G正确；溴的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，H错误。
答案：(1)2p　垂直　氮　
(2)S　1s22s22p63s23p4　(3)D　(4)CG
13．解析：(1)Mn是25号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，根据核外电子排布规律可知，该原子核外的未成对电子有5个。(2)镁的M层电子排布为3s2，根据泡利不相容原理可知这两个电子自旋状态相反。(3)金属原子变为阳离子，首先失去最外层电子。(4)Ni 元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，3d能级上的未成对的电子数为2。(5)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其价电子的轨道表示式为。(6)电子排布应先排满低能轨道，再排满高能轨道，因此，B错误，而失去电子时，应先失去高能轨道电子，故A错误，CD正确。
答案：(1)5　(2)相反　(3)4s　4f5
(4)1s22s22p63s23p63d84s2　2
(5)　(6)CD
14．解析：(1)根据A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，可知该元素的基态原子有2个电子层，共有7个电子，是N元素，其轨道表示式为。(2)B元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排布式与氩原子相同，即都有18个电子，则B元素为Cl，C元素为K，K＋的结构示意图为。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，即三价阳离子的构型为3d5，则原子的价电子构型为3d64s2，即为26号Fe元素，其电子排布式为。(4)由E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，可知其价电子构型为3d104s1，所以E为Cu元素，其价电子轨道表示式为。
答案：(1) (2)Cl　
(3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(4)Cu　
15．解析：A元素原子核外有6种运动状态不同的电子，说明A核外有6个电子，即为C；B应为1s22s22p3，即为N；C的原子结构示意图为，即为Si；根据D的气态单质与NaOH溶液反应生成两种含D元素的盐，可知D为Cl；E为第4周期元素，原子核外内层电子已填满，最外层只有1个电子，所以其原子结构示意图为，为29号元素Cu。
(1)碳原子的电子排布式为1s22s22p2，轨道表示式为；氮原子的价电子数为5，价电子排布式为2s22p3。
(2)硅原子的价电子排布式为3s23p2，其原子中有2个未成对电子；氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，其原子中有1个未成对电子，离子结构示意图为。
(3)铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1，原子结构示意图为。
(4)Cu失去最外层4s1上的1个电子变成Cu＋，其价电子构型为3d10，价电子轨道表示式为。
答案：(1) 　2s22p3
(2)2　1　
(3)[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1)　
(4)
课时作业4　原子核外电子排布的周期性
1．解析：某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其原子核外电子数为24＋2＝26，为Fe元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，处于周期表中第4周期Ⅷ族，最后填入电子的轨道能级为3d，所以该元素位于d区，故选C。
答案：C
2．答案：D
3．解析：原子序数为1的元素属于s区、A说法错误；Fe为过渡元素，属于d区，C说法错误；Na、Li、Mg均属于s区，D说法错误；O、S、P为p区元素。
答案：B
4．解析：Be和Mg为同一主族元素，同主族元素自上而下金属性依次增强，失电子能力依次增强，因此Be的原子失电子能力比镁弱，A正确；砹(At)是第6周期第ⅦA元素，由于同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，HI不稳定，容易分解，HAt的稳定性比HI还弱，因此砹的氢化物不稳定，B正确；硒与硫是同一主族的元素，由于同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，元素的气态氢化物的稳定性逐渐减弱，所以硒(Se)化氢比硫化氢稳定性差，C错误；锶和钙是同一主族的元素，由于同主族从上到下元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，则氢氧化锶[Sr(OH)2]比氢氧化钙碱性强，D正确。
答案：C
5．解析：该元素的最外层电子数为2，并且为同族元素中原子序数最小的，所以该元素为第2周期或第4周期元素。又因其价电子数≠最外层电子数，可推出该元素并不是第2周期元素，应为第4周期元素，价电子排布式为3d34s2，故为23号元素V，d区元素。
答案：C
6．解析：由核外电子排布知识可知A为氯原子，B为氮原子，C为碳原子，D为硫原子。根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族原子半径由上到下逐渐增大，当最外层电子数目相差不大时，一般电子层数越多，原子半径越大，故原子半径最大的是硫原子。
答案：D
7．解析：同主族元素，从上到下原子半径(离子半径)逐渐增大，故A、B、D三项中的各微粒的半径逐渐增大；电子层数相同，核电荷数越大半径越小，Mg2＋、Al3＋电子层数相同但铝的核电荷数大，所以Al3＋的半径小，故C项不符合。
答案：C
8．解析：a、b、c、d、e、f分别是钠、镁、碳、氧、硫、氯。同一主族，氢化物的稳定性由上到下递减，H2O的稳定性比H2S强；同一周期原子半径从左到右依次递减，a、b、e三种元素的原子半径：a>b>e；六种元素中最活泼的金属是Na(a)，最活泼的非金属是氧(d)。则选项A、B、C三项均不正确。
答案：D
9．解析：Fe失去3个电子变成Fe3＋，最外层电子排布为3s23p63d5，A正确；核外电子排布为1s2的原子是He，核外电子排布是1s22s2的为铍(Be)，二者化学性质不相似，B错；基态铜原子的价电子排布图，C错；基态碳原子是2s比2p轨道能量低，先填满2s再填2p，即，D错。
答案：A
10．解析：钛为22号元素，48Ti、49Ti、50Ti的中子数分别为26、27、28，中子数不可能为22，A正确；钛原子的外围电子排布式为3d24s2，钛元素在周期表中处于第4周期ⅣB族，B错误；根据构造原理，钛原子的外围电子层排布式为3d24s2，C正确；d区元素原子的价电子排布为(n－1)d1～9ns1～2，根据钛原子的价电子排布知钛元素位于元素周期表的d区，是过渡元素，D正确。
答案：B
11．解析：M为Be，N为He，两者不属于同主族，A项错误；前者属于原子，后者属于离子，性质不相似，B项错误；推断出M为O，N为S，属于同主族，性质具有相似性，C项正确；有可能M为B、F，N为Al、Cl，不一定属于同一主族，D项错误。
答案：C
12．解析：第9列元素为第Ⅷ族元素，全部属于金属元素，A项错误；第15列为第ⅤA族元素，其最外层电子的排布式为ns2np3，B项正确；最外层电子数为ns2的元素除第ⅡA族(第2列)外，还有He以及部分过渡金属元素，C项错误；ds区元素是第11、12列元素，D项错误。
答案：B
13．解析：(1)根据核外电子排布规律，该元素原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为3d104s1，所以有1个未成对电子，有7个能级。有四个电子层，所以为第4周期元素，价电子排布式为3d104s1，所以在第ⅠB族。
(2)Cu原子核外有29个电子，其核外电子排布式为[Ar]3d104s1，Au与Cu同族，则Au原子的价电子排布式为5d106s1。
(3)该元素为主族元素，根据电子层数＝周期序数，主族序数＝价电子数，该元素位于第4周期第ⅢA族。
(4)由于该元素为主族元素，价电子数＝主族序数，周期序数＝电子层数，可知其价电子排布式为4s24p3，为33号元素砷。
答案：(1)①3d104s1　7　1　②4　ⅠB
(2)5d106s1　(3)4　ⅢA　(4)砷　4s24p3
14．解析：(1)铝属于主族元素，其余属于过渡元素。(2)钛位于第4周期第ⅣB族，外围电子排布为3d24s2。(3)金元素的外围电子排布为5d106s1，应位于第6周期第ⅠB族。(4)Ag位于第5周期第ⅠB族，外围电子排布为4d105s1，属于ds区。
答案：(1)铝　(2) (3)6　ⅠB　(4)ds
15．解析：选择稀有气体中86号元素为基准，先确定84号、88号元素所处的位置。86－84＝2，第6周期第ⅥA族；88－86＝2，第7周期ⅡA族。88号元素最外层只有2个电子，化合价为＋2价，金属性极强，故Y(OH)2为强碱。
答案：(1)第6周期第ⅥA族　86Rn元素在周期表第6周期0族，而84X的质子数比Rn少2个，故X在同周期ⅥA族
(2)YO　强碱　(3)He
16．解析：R原子的摩尔质量×6.02×1023 mol－1≈207 g·mol－1。即R的相对原子质量为207，其原子中中子数比质子数多43，可计算得R的质子数为82，可推知为铅元素，位于第6周期ⅣA族。
答案：(1)207 g·mol－1　(2)6s26p2　(3)6　ⅣA
(4)R4＋＋2Fe2＋===R2＋＋2Fe3＋
17．解析：(1)由B为第4周期过渡元素，最高化合价为＋7可推出B是锰元素；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合价，则C是溴元素；D的外围电子排布式为nsnnpn＋2，D是氧元素；A与D可形成1∶1和1∶2原子个数比的化合物，A是钾元素。(2)E元素的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，该元素应为Al。(3)B位于第4周期，最高价为＋7价，根据族序数等于价电子数可知B位于第ⅦB族，Br原子最外层也是7个电子，属于主族元素，位于ⅦA族。
答案：(1)K　Mn　Br
(2)1s22s22p6　1s22s22p63s23p1　(3)ⅦB　ⅦA
课时作业5　元素第一电离能和电负性的周期性变化
1．解析：由核外电子排布式可知，②、③、④三种离子分别是S2－、O2－、Cl－，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，则有②＞④，③＞①；电子层数越多，半径越大，则大小顺序为②＞④＞③＞①。
答案：D
2．解析：所给元素中Na的电负性最小，故钠的金属性最强，F的电负性最大，故F的非金属性也最强，所以Na和F形成的化学键中共价键的成分最少。
答案：B
3．解析：据电负性X>Y推知，原子序数X>Y，由于X、Y同周期，第一电离能Y可能大于X，A项正确；氢化物稳定性HmY小于HnX，B项错误；X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y的，C项正确；电负性值大的元素吸引电子能力强，在化合物中显负价，电负性值小的元素吸引电子能力弱，在化合物中显正价，D项正确。
答案：B
4．解析：由题意可知：X、Y、Z2－、W分别为S、Cl、S2－、F。S、Cl、S2－、F粒子半径大小排列顺序为r(S2－)>r(S)>r(Cl)>r(F)，故C项正确。
答案：C
5．解析：利用在同周期从左→右元素第一电离能增大(除ⅡA、ⅤA族反常外)，原子半径逐渐减小；同主族从上→下元素第一电离能逐渐减小，原子半径逐渐增大来判断。
答案：A
6．解析：根据电负性和最低化合价，推知A为C元素，B为S元素、C为Cl元素、D为O元素、E为F元素。A项，C、D、E的氢化物分别为HCl、H2O、HF，稳定性：HF>H2O>HCl；B项，元素A的原子最外层电子排布式为2s22p2，2p2上的两个电子分占两个原子轨道，且自旋状态相同；C项，S的最外层有6个电子，Cl的最外层有7个电子，它们之间可形成S2Cl2等化合物；D项，Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2。
答案：D
7．解析：同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，A错误；基态铁原子外围电子排布式为3d64s2，根据洪特规则电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，则外围电子轨道表示式为，B正确；N原子的2p轨道处于半满，第一电离能大于氧原子，C错误；由主族元素的电离能可知，由第三电离能到第四电离能变化较大，则该原子最外层只有3个电子，位于第ⅢA族，D错误。
答案：B
8．解析：同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，故三种元素中Si的第一电离能最小，由题图可知，c为Si元素，P原子第四电离能对应为失去3s能级中1个电子，与第三电离能相差较大，可知b为P元素、a为C元素。同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小，故Si的电负性最小，A错误；Si的非金属性最弱，非金属性越强，简单氢化物越稳定，故SiH4的稳定性最差，B错误；相对分子质量：PH3>SiH4>CH4即简单氢化物的相对分子质量：b>c>a，C错误；C原子失去4个电子后，电子排布为1s2，Si原子失去4个电子后，外围电子排布为2s22p6，前者更难再失去电子，P原子失去4个电子后，外围电子排布为3s1，较易失电子，故第五电离能：C>Si>P，D正确。
答案：D
9．解析：A、C的原子序数的差为8，A、C处于同主族，A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15，B原子最外层电子数等于A原子最外层电子数的一半，则A、C的最外层电子数为6，B的最外层电子数为3，A、B、C都是短周期主族元素且原子序数依次增大，则A为O、B为Al、C为S，D是短周期主族元素且原子序数大于C，则D为Cl；根据“层多径大、序大径小”，原子半径：AC，B正确；同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性：D>C，C错误；常温下Al遇浓硝酸发生钝化，D错误。
答案：B
10．解析：A2＋、B＋、C3－、D－这4种离子具有相同的电子层结构，则在元素周期表中的位置为
因此原子半径大小顺序为B>A>C>D；原子序数为a>b>d>c；离子半径为C3－>D－>B＋>A2＋；第一电离能A>B，D>C，且C>A，即D>C>A>B。
答案：C
11．解析：五种元素的各级电离能中发生突跃式增大的情况是：R有I2 I1、S有I3 I2、T有I4 I3、U有I2 I1，化合价分别为＋1、＋2、＋3、＋1价。Q的第一电离能比其他元素的第一电离能明显高很多，最有可能为稀有气体。(1)只有R和U电离能发生突变的情况相同，R和U均为＋1价，原子最外层均为一个电子，位于ⅠA族。(2)电解它们的熔融氯化物，阴极电极反应式为相应价态的阳离子得电子被还原，Q不能形成Q2＋，R和U形成R＋和U＋，S形成S2＋，T可形成T3＋。只有选项D正确。(3)Q是稀有气体，不能形成QCl2，R、S、T、U的最高正价分别为＋1、＋2、＋3、＋1价，只有B正确。(4)Q的第一电离能比其他元素的第一电离能明显高很多，最有可能为稀有气体。
答案：(1)E　(2)D　(3)B　(4)E
12．解析：(1)F－和O2－的核外电子排布相同，核电荷数越大，则半径越小，故半径：F－Ge>Zn，所以这三种元素的电负性由大至小的顺序是O>Ge>Zn。(4)根据元素周期表和对角线原则可知与锂化学性质最相似的是镁。(5)[Ne]3s1属于基态的Mg＋，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；[Ne]3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg＋；[Ne]3s13p1属于激发态Mg原子。其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子；[Ne]3p1属于激发态Mg＋，其失去一个电子所需能量低于基态Mg＋。综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1，答案选A。(6)Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能，原因是Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全充满的稳定结构，所以失电子比较困难。同时也可以考虑Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量。(7)元素Mn与O中，由于O元素是非金属元素而Mn是过渡元素，所以第一电离能较大的是O。(8)根据题图可知，同周期元素随着核电荷数依次增大，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；氮原子的2p能级处于半充满状态，原子相对稳定，不易结合电子。
答案：(1)小于　(2)锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li＋半径小于H－　(3)O>Ge>Zn　(4)Mg　(5)A　(6)大于　Zn的核外电子排布式为[Ar]3d104s2，Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，Zn核外电子排布处于全充满稳定状态，第一电离能更大，即I1(Zn)>I1(Cu)　(7)O　(8)同周期元素随着核电荷数依次增大，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　N原子的2p能级处于半充满状态，相对稳定，不易结合一个电子
13．解析：A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为1s22s22p6，A、B在第2周期，A原子核外有2个未成对电子，是氧元素，B只能为氟元素；C、D在第3周期，C单质可与热水反应但不能与冷水反应，为镁，D只能是铝。F能与A形成相同价态的阴离子，且离子半径A小于F，为硫元素。E原子在基态时填充电子的轨道数有9个，且E原子核外有3个未成对电子，是磷元素。
答案：(1)氟　其最外层有7个电子且原子半径小，容易得电子，不容易失电子
(2)Mg　Mg最外层3s轨道全满，是较稳定状态
(3)Mg＜Al＜P＜S＜O＜F
(4)MgO、Al2O3　P2O5、SO3
14．解析：(1)O原子和N原子的外围电子排布分别为2s22p4、2s22p3，N原子的2p轨道半充满状态，比较稳定，所以第一电离能大。(2)由A、B元素的各级电离能可看出，A、B两元素容易失去两个电子形成＋2价金属阳离子，故A、B元素属于ⅡA族的元素，由同主族元素电离能变化规律可知，B元素为镁元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s2。(3)ⅦB族元素的族序数＝外围电子数，周期序数＝电子层数，所以基态Mn原子外围电子排布式为3d54s2，Mn2＋的外围电子排布式为3d5。Mn2＋为3d5的半充满状态，很难失去电子，而Fe2＋为3d6，失去一个电子，即变为半充满的3d5状态，所以气态不稳定的Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。(4)同主族元素从上到下电负性逐渐减小。(5)B的原子序数是5，所以基态B原子的电子排布式为1s22s2zp1；B和N都属于第2周期，同周期自左向右电负性逐渐增大，所以B和N相比，电负性较大的是N，B最外层有3个电子，所以化合价是＋3价。
答案：(1)1s22s22p2　N原子的2p轨道达到半充满状态，比较稳定　(2)1s22s22p63s2　(3)3d5　由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d轨道由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2＋转化为Fe3＋时，3d轨道由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少　(4)I课时作业6　金属键　金属晶体
1．解析：金属晶体中微粒之间的作用力是金属键，金属键不具有方向性和饱和性，所以金属原子能以最紧密的方式堆积，故金属晶体堆积密度大，原子的配位数高，这样能充分利用空间。
答案：D
2．解析：金属键的强弱与金属原子半径、价电子数有关，半径：铝原子小于镁原子，价电子数：铝大于镁，铝的金属键比镁强，铝的熔、沸点比镁高。
答案：D
3．答案：D
4．解析：金属在常温下一般都是晶体，但汞在常温下为液态金属，A错误；金属晶体的组成粒子是金属离子和自由电子，所以金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，B错误；金属晶体中的金属阳离子在其电场力能“涉及”到的条件下，与自由电子都有电性作用，“释出”的价电子不再属于那个金属离子，C错误；金属虽然发生形变，各层之间发生了相对滑动，但不致断裂，就是因为金属离子与自由电子之间的相互作用仍然存在，D正确。
答案：D
5．解析：由图可知该晶体部分结构单元的上下两面为正三角形，因此处于顶角的粒子为12个该结构单元共用，故A的数目为6×＝；处于水平棱上的粒子为4个结构单元共用，处于垂直棱上的粒子为6个结构单元共用，故该结构单元中包含B粒子的数目为6×＋3×＝2，由此可见A、B、C三种粒子的数目之比为∶2∶1＝1∶4∶2。
答案：B
6．解析：该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X原子数为8×＝1个；Y原子位于该晶胞内，共有4个，因此该晶胞中拥有的Y原子数为4；Z只有1个，位于晶胞的体心上，故该晶体的化学式为XY4Z。
答案：C
7．解析：对于正六棱柱形晶胞，顶点上的粒子同时为6个晶胞所共用，每个粒子只有属于该晶胞；面上的每个粒子属于该晶胞。由图知，位于顶点上的镧原子有12个，位于面上的镧原子有2个，则完全属于该晶胞的镧原子数目为12×＋2×＝3；位于顶面和底面上的镍原子分别有6个，位于侧面上的镍原子也有6个，晶胞内部还有6个，则完全属于该晶胞的镍原子有(6＋6＋6)×＋6＝15，则这种合金中镧原子与镍原子的个数比为3∶15＝1∶5，化学式为LaNi5。
答案：C
8．解析：根据表中数据可知，Cu的原子半径小，Cu的原子化热的数值大，说明金属铜中的金属键强，进而说明单位体积内自由电子数目铜的多，A选项正确；金属键越强，金属单质的硬度越大，B和C选项正确；单位体积内自由电子的数目取决于金属的外围电子数目，而不是金属的最外层电子数，D选项错误。
答案：D
9．解析：同主族金属元素，随着核电荷数增大，原子半径增大，故金属键减弱，熔沸点降低，故A错误，C正确；同周期元素，随着核电荷数增大，原子半径减小，最外层电子数增多，金属键增强，故B正确；D可通过金属活动性顺序得出。
答案：A
10．解析：根据均摊法，该晶胞中Fe原子的数目为8×＋6×＝4，Mg原子的个数为8，Fe、Mg原子个数之比＝4∶8＝1∶2，所以其化学式为Mg2Fe，故A正确；金属晶体中存在金属键，该晶体属于合金，属于金属晶体，所以只含金属键，故B正确；根据晶胞结构示意图可知，距离Mg原子最近且相等的Fe原子有4个，即Mg的配位数为4，而该晶体的化学式为Mg2Fe，所以Fe的配位数为8，故C错误；晶胞中Fe原子个数为4，Mg原子个数为8，所以晶胞的质量为 g＝ g，故D正确。
答案：C
11．解析：金属钠晶体为体心立方堆积，根据均摊法，每个晶胞中含有钠原子数为1＋8×＝2，设晶胞边长为x cm，根据ρ＝，ρ＝，x＝。由于晶胞的体对角线长为棱长的倍，则体对角线长为 cm，原子半径r为 cm，C正确。
答案：C
12．解析：(1)甲中的堆积方式是将非密置层的金属原子上下对齐，形成的晶胞是1个立方体，在立方体的每个顶角有1个金属原子，称为简单立方堆积。乙和丙中都是密置层原子的堆积方式，乙中上面A层和下面A层的3个原子组成的三角形方向相同。称为六方最密堆积。丙中A层和C层的3个原子组成的三角形方向相反，称为面心立方最密堆积。丁中的堆积方式是将非密置层的上层金属原子填入下层金属原子形成的凹穴中，每层均照此堆积，形成的晶胞是1个立方体，在立方体的每个顶角有1个原子，立方体的中心含有1个金属原子，称为体心立方堆积。(2)简单立方堆积的空间利用率最低，为52%，采取这种堆积方式的只有Po(钋)。(3)乙和丙中两种堆积方式，金属原子的配位数均为12，且其空间利用率均为74%。(4)丁中是体心立方堆积，采取这种堆积方式的金属有K、Na、Fe等。用“均摊法”可求得每个晶胞中含有金属原子的个数为1＋8×＝2。
答案：(1)简单立方堆积　六方最密堆积　面心立方最密堆积　体心立方堆积　(2)52%　Po(钋)　(3)相同　74%　ABCABCABC……　(4)K、Na、Fe(合理即可)　2
13．解析：(1)②在1 183 K以下的纯铁晶体中，与体心铁原子等距离且最近的铁原子是8个顶点的铁原子；在1 183 K以上的纯铁晶体中，与面心铁原子等距离且最近的铁原子有12个，即配位数之比为2∶3。③设铁原子半径为a，在1 183 K以下的纯铁晶体中，基本结构单元的边长为；在1 183 K以上的纯铁晶体中，基本结构单元的边长为2a。④根据1 183 K以下的纯铁晶体和1 183 K以上的纯铁晶体的基本结构单元的边长比为，可知两者基本结构单元的体积比为，又因为两者一个基本结构单元分别包含2个和4个铁原子，可知两者的密度之比为÷＝。
(2)如图是取金晶胞中某一面的平面部分，AC为2倍金原子的直径，AB为立方体的棱长，由图可得，立方体的棱长为d cm，所以晶胞的体积为(d)3＝2d3cm3。
密度＝，质量用晶胞中4个金原子的质量，体积用晶胞的体积，即密度为
ρ＝g·cm－3＝g·cm－3。
答案：(1)①[Ar]3d64s2　金属　②2∶3　③　④　(2)4　2d3　
14．解析：(1)碳原子的核外有6个电子，按电子排布规律即可写出其轨道表示式。(2)如果按甲中虚线方向切乙，得到矩形切面，且切面的小矩形中都有原子，因此A正确。(3)由均摊法可知题给晶胞中碳原子数为1，镁原子数为1，镍原子数为3，则其化学式为MgCNi3；以一个晶胞为基础，可以看出一个晶胞距顶点的镁原子最近的镍原子为3个，考虑到晶体中空间的连续性，则每个镁原子周围距离最近的镍原子数目为3×8÷2＝12。
答案：(1) (2)A
(3)MgCNi3　12
15．解析：(1)由图示可知金属Zn的原子堆积方式为六方最密堆积。六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用，面心是2个六棱柱共用，所以该六棱柱中含有锌原子数为：12×＋2×＋3＝6，所以该结构的质量为 g。该六棱柱的底面为正六边形，边长为a cm，底面的面积为6个边长为a cm的正三角形面积之和，则该底面的面积为6×a2 cm2，高为c cm，所以体积为6× a2c cm3，故ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
(2)晶胞中含有2个铁原子，晶胞中铁原子所占总体积是2×πr3(Fe)，晶胞的边长是，晶胞的总体积为，故空间利用率为。
答案：(1)六方最密堆积　　(2)8　
课时作业7　离子键　离子晶体
1．答案：B
2．解析：A项，石墨能导电，石墨不是金属晶体，错误；B项，金属晶体在熔融状态下也能导电，错误；C项，分子晶体的水溶液也能导电，错误；D项，离子晶体在固态时不导电而熔融态下能导电，正确。
答案：D
3．解析：离子晶体中一定含有离子键，也可能含有共价键，主要是OH－和含氧酸根离子中的极性共价键，还有O等中的非极性共价键。只有分子晶体中才含有范德华力，离子晶体中一定不会有范德华力。因此选D项。
答案：D
4．解析：本题主要考查影响晶格能大小的因素及晶格能对物质性质的影响。Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔点比P的高，A项正确；因F－的半径比Cl－的小，其他卤素离子的半径比Cl－的大，故若P是NaCl，只有NaF的晶格能强于NaCl的，B项正确，D项错误。因Q、P中阳离子均为Na＋，阴离子所带电荷数相同，故晶格能的差异是由成键离子核间距决定的，晶格能越大，表明核间距越小，C项正确。
答案：D
5．解析：位于顶点的铜原子(最上层平面和最下层平面)的共8个，这个晶胞中分摊到8×＝1(个)；位于棱上(中间两个平面)的也是8个，这个晶胞分摊到的是8×＝2(个)，所以，每个晶胞单独占有的铜原子数为3个。氧原子共13个，位于晶胞面上(不含棱)的是7个，位于晶胞棱上的是6个，所以，每个晶胞单独含有的氧原子数共为7×＋6×＝5(个)。所以该晶体每个晶胞中平均分摊到(即单独占有)的钇原子、钡原子、铜原子和氧原子个数分别为1、2、3、5，化学式为YBa2Cu3O5。
答案：C
6．解析：题图所示晶胞含有3个钠离子、1个氯离子，所以该晶体的化学式为Na3Cl，故C正确。
答案：C
7．解析：ZnS是Zn2＋和S2－构成的离子化合物，属于离子晶体，A错误；由晶胞结构可知，Zn分别位于晶胞的顶点和面心，Zn2＋数目为：8×＋6×＝4，S2－数目也为4，B正确；ZnS晶体中，阳离子Zn2＋的配位数是4，C错误；ZnO和ZnS所带电荷相等，氧离子半径小于硫离子，故ZnO的晶格能大于ZnS，D错误。
答案：B
8．解析：食盐晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－，每个晶胞的体积为×4 cm3，设食盐晶体里Na＋和Cl－的间距为x cm，所以可得(2x)3＝×4，解得x＝ ，则在食盐晶体中Na＋和Cl－的间距大约是 cm。
答案：B
9．解析：A项，用均摊法分析，晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为4，错误；B项，晶胞中阴、阳离子的配位数都是6，错误；C项，该晶胞符合NaCl晶胞的特征，正确；D项，设晶胞边长为a cm，则两个距离最近的阳离子的核间距离为a cm，4×M g·mol－1＝NA mol－1×a3 cm3×d g·cm－3，可求出a＝，核间距为× cm，错误。
答案：C
10．解析：(1)镍为28号元素，Ni的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2。(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高。由于Ni2＋的半径小于Fe2＋的半径，则熔点：NiO>FeO。(3)因为NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，而氯化钠中阴、阳离子的配位数均为6，所以NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6。(4)晶胞中镧原子数＝8×1/8＝1；镍原子数＝1＋8×1/2＝5，所以化学式为LaNi5。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2　(2)＞　(3)6，6　(4)LaNi5
11．解析：(1)Ca是20号元素，根据构造原理可知基态钙原子的电子排布式是1s22s22p63s23p64s2，可简写为[Ar]4s2，根据核外电子排布式可知Ca原子核外有6种不同能量状态的电子。(2)①以面心Ca2＋为研究对象，晶体中与该Ca2＋距离相等且最近的F－共有8个，因此Ca2＋的配位数是8。②观察A、B、C的相对位置，可知C原子的x坐标是，y坐标是，z坐标是。③根据晶胞结构可知，在一个晶胞中含有Ca2＋的数目为×8＋×6＝4，含有F－的数目为1×8＝8，即一个晶胞中含有4个CaF2，根据C原子的坐标参数可知，晶胞中两个F－最小的核间距为晶胞边长的一半，所以晶胞参数a＝2×273.1 pm＝546.2 pm，则该晶体的密度ρ＝＝＝ g·cm－3。
答案：(1)[Ar]4s2 (或1s22s22p63s23p64s2)　6
(2)①8　②　　③
12．解析：(1)Ti原子核外电子数为22，外围电子排布式为3d24s2，外围电子轨道表示式为；(2)NaH的熔点为800 ℃，不溶于有机溶剂，应属于离子晶体，由钠离子与氢负离子构成，电子式为Na＋[∶H]－；(3)根据均摊法可知，晶胞中AlH数目为8×＋4×＋1＝4，Na＋数目为4×＋6×＝4，则二者配位数为1∶1，以体心的AlH研究，与之紧邻且等距的Na＋位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左右侧面面心、晶胞中下面立方体前后面的面心，与AlH紧邻且等距的Na＋有8个，则与Na＋紧邻且等距的AlH有8个；晶胞质量为4× g，晶胞密度为4× g÷[(a×10－7 cm)2×2a×10－7 cm]＝ g·cm－3，若NaAlH4晶胞底心处的Na＋被Li＋取代，可知晶胞中Li＋为1，Na＋数目为3，而晶胞中AlH数目不变，可得化学式为Na3Li[AlH4]4。
答案：(1) (2)离子　Na＋[∶H]－　(3)8　
Na3Li[AlH4]4
13．解析：(1)在氯化钠晶体中Na＋和Cl－是相间排列的。如下图所示。
(2)与Na＋最接近的且距离相等的Na＋共有12个。(3)根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法是均摊法。由此可知，NaCl晶胞中，含Na＋：8×＋6×＝4个；含Cl－：12×＋1＝4个。(4)设Cl－与Na＋的最近距离为a cm，则两个最近的Na＋间的距离为a cm，又NA＝M。即a＝ 。所以Na＋间的最近距离为· cm。
答案：(1)(答案不唯一，合理即可)
(2)12　(3)4　12×＋1＝4　4　8×＋6×＝4(答案不唯一，只要与第(1)问对应即可)
(4)·
14．解析：(1)由图像可知，K与O间的最短距离为面的对角线的一半，即a≈×0.446 nm≈0.315 nm，在一个晶胞中与K紧邻的O个数为3×＝1.5，K属于8个晶胞，故紧邻O的个数共为1.5×8＝12。(2)根据晶胞结构以及各原子的数目，K处于体心位置，O处于棱心位置。(3)由均摊法可知该晶胞中含Fe2＋的数目为×12＋1＝4，含S的数目为×8＋×6＝4，即该晶胞中含FeS2的数目为4，设晶体的密度为ρ，则×M＝(a×10－7 cm)3·ρ，解得ρ＝×1021 g·cm－3。分析晶胞结构可知，该晶胞中正八面体的边长为面对角线的一半，则为a nm。(4)ZnS晶胞是立方体，其中8个顶点有8个S2－，6个面心上各有1个S2－，立方体内部还有4个Zn2＋，所以一个ZnS晶胞中含有的S2－数＝8×＋6×＝4，Zn2＋数目为4，则一个晶胞的质量为4×，体积为(540×10－10 cm)3，所以密度为＝4.1 g·cm－3。
答案：(1)0.315　12　(2)体心　棱心　(3)×1021 g·cm－3　a　(4)4　＝4.1　或或135
课时作业8　共价键的形成和共价键的类型
1．解析：电子云重叠说明电子在核间出现的概率增大，A选项正确；两个H原子之间形成s s σ键，B、D选项正确；电子云是对核外电子运动状态的形象化描述，原子间通过共用电子对(即电子云重叠)形成共价键，C选项不正确。
答案：C
2．解析：H原子的1个电子排布在1s轨道，F原子的最外层7个电子的排布为2s、2p轨道，F2单质中共价键是p p σ键，而HF分子中是H原子的1s轨道与F原子的2p轨道头碰头重叠，形成s p σ键。
答案：C
3．答案：A
4．解析：选项A中N原子的最外层电子没有全部标出；B项中Cl原子的最外层电子没有全部标出；D项中C、O共用两对电子，正确写法为：。
答案：C
5．解析：共价单键中只含σ键，共价双键和共价三键中含π键和σ键，所以π键一定不能单独形成，A正确；σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，B正确；双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键，C正确；稀有气体为单原子分子，不含化学键，D错误。
答案：D
6．解析：该有机物中含有碳氢键，所以σ键数目大于12，A错误；分子中的Fe失去了最外层4s能级上的2个电子，故B正确；分子中既含有C－H极性共价键又有C－C非极性共价键，故C正确；铁元素的第二电离能小于它的第三电离能，因为失去3个电子后，3d成为半充满结构，能量最低，比较稳定，故D正确。
答案：A
7．解析：氰气的分子结构中含有不饱和键，在一定条件下可发生加成反应，A正确；分子中极性键数目与非极性键数目不相等，B错误；单键为σ键，1个三键中含有1个σ键和2个π键，所以分子中含有3个σ键和4个π键，C错误；卤素单质能和氢氧化钠溶液发生反应，氰气的性质与卤素单质相似，D错误。
答案：A
8．答案：B
9．解析：至少含有双键才能同时存在σ键和π键。A的结构式为H—O—Cl，B的结构简式为CH3OCH3或CH3CH2OH，C的结构式为，D的结构式为H—O—O—H。
答案：C
10．解析：S原子的价电子排布式为3s23p4，有2个未成对电子，并且分布在相互垂直的3px和3py轨道中，当与两个H原子配对成键时，形成的两个共价键间夹角接近90°，这体现了共价键的方向性，这是由轨道的伸展方向决定的。
答案：D
11．解析：根据题图中该分子的结构可知该物质的分子式为C3H2O3，1个分子中含有4个C—O键，1个C===C键，2个C—H键，1个C===O键，其中单键均为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，因此分子中含8个σ键，故A错误、B正确；该分子中的C—H键、C—O键等为极性键，C===C键为非极性键，故C错误；未给出CO2所处的状态，不能根据其物质的量计算体积，故D错误。
答案：B
12．解析：醋酸钠、苯酚钠和乙醇钠等都是离子化合物，含有离子键，A项错误；甲烷、甲醇或甲醛等都只含有一个碳原子，不存在碳碳单键，也就不存在碳碳σ键，B项错误；碳碳三键含有1个σ键和2个π键，故乙炔中存在3个σ键和2个π键，C项错误。
答案：D
13．解析：N2H4的结构式为，属于共价化合物，含有极性键(N—H键)和非极性键(N—N键)。CaC2、Na2S和NH4NO3都属于离子化合物，但NH4NO3中含有离子键和极性键，不含非极性键。
答案：A
14．解析：A选项中没有非极性键的断裂与形成；B选项中没有离子键的断裂，也没有非极性键的断裂与生成；C选项中没有非极性键的生成；D选项中反应前有Na＋与O的离子键，O—O的非极性键，C—O的极性键的断裂，反应后有成盐的离子键，氧分子中O—O非极性键及CO中C—O极性键的形成，符合题意。
答案：D
15．解析：分子中N—N为非极性键，A项错误；N原子间可以形成σ键和π键，B项错误；分子中含有4个N—H键、1个C===N键、1个N===O键、2个C—N键、1个N—N键和1个N→O键，σ键与π键的个数比是5∶1，C项正确；硝基胍的分子式为CN4H4O2，相对分子质量为104，10.4 g该物质的物质的量为0.1 mol，含有1.1×6.02×1023个原子，D错误。
答案：C
16．答案：(1)①②③　(2)D　B　A　C
17．答案：(1)F—N===N—F　
(2)①
②
③
18．解析：(1)甲分子中除5条单键全是σ键外，双键中1个是σ键，另1个是π键，三键中1个是σ键，另2个是π键。故甲分子中σ键总数为7，π键总数为3。
(2)乙分子中有3个C—H σ键，2个C—C σ键，2个C—O σ键，1个O—H σ键；C===C和C===O中分别有1个π键；有C===C、C—C非极性键。
(3)丙分子中C与O原子之间形成1个σ键和1个π键，C与两个Cl原子之间分别形成1个σ键。
(4)丁分子中含有1个C===C键，1个C≡N键，3个C—H键和1个C—C键，故丁分子中共有6个σ键和3个π键。
答案：(1)7　3　(2)8　2　有　(3)3　1　(4)2∶1
19．解析：中学阶段含有10电子的微粒有①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；②阳离子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NH、H3O＋；③阴离子：F－、O2－、N3－、OH－、NH；由5个原子核组成的微粒有CH4、NH，由A＋B===C＋D知A为NH，B为OH－；由B＋E===2D，E为H3O＋，D为H2O，同时知C为NH3。
答案：(1) 　
(2)OH－　NH3　H2O　H3O＋
(3)
(4)极性键　σ
(5)
课时作业9　共价键键参数　共价晶体
1．解析：键能越大，分子越稳定，A错，D正确；H—H键没有方向性，B错；形成共价键的两个原子之间的核间距叫键长，C错。
答案：D
2．解析：水的结构式为H—O—H，2 mol水分子中含有4 mol H—O键，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，反应物总键能－生成物总键能＝反应热，则：436 kJ·mol－1×2＋498 kJ·mol－1－4E(O—H)＝－483.6 kJ·mol－1，故E(O—H)＝463.4 kJ·mol－1，故选A。
答案：A
3．解析：反应热等于正反应活化能减逆反应活化能，A正确；白磷分子形成正四面体形结构，故1个白磷分子中含6个P—P键，B正确；由图乙可知，P4O10中每个磷原子与4个氧原子形成4个σ键，4个磷原子共形成16个σ键，故1mol P4O10中σ键的数目为16NA，C正确；白磷燃烧的化学方程式为P4＋5O2P4O10，1 mol白磷完全燃烧需拆开6 mol P—P键和5 mol O===O键，形成12 mol P—O键和4 mol P===O键，反应热ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，即E1－E2＝6a＋5c－4E(P===O)－12b，得E(P===O)＝，D错误。
答案：D
4．解析：11B和10B互为同位素，11B和10B的化学性质相似，故11BN和10BN的化学性质相似，A正确；该晶体为立方氮化硼晶体，属于由共价键形成的共价晶体，没有良好的导电性，B错误；用“均摊法”，B原子位于晶胞的8个顶点和6个面心，该晶胞中含B：8×＋6×＝4个，N原子都在晶胞内，有4个N原子，C错误；由晶胞可知，B原子位于晶胞的8个顶点和6个面心，以1个顶点的B原子为研究对象，1个晶胞中与顶点B原子等距且最近的B有3个(位于3个面心)，由于顶点B原子为8个晶胞共有、面心B原子为2个晶胞共有，则B原子周围等距且最近的B原子数为＝12，D错误。
答案：A
5．解析：根据图中结构可知，每个碳原子周围有四个共价键，每个氮原子周围有三个共价键，碳原子最外层有4个电子，形成四个共价键后成8电子稳定结构，氮原子最外层有5个电子，形成三个共价键后，也是8电子稳定结构，A项正确；由于元素的非金属性N>C，所以形成共价键时，共用电子对偏向N，偏离C，所以氮化碳中碳显＋4价，氮显－3价，B项正确；根据晶体结构可知每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子和三个碳原子相连，C项正确；由于氮化碳是共价晶体，不存在分子，因此没有分子式，D项错误。
答案：D
6．解析：在二氧化硅晶体中，每个硅原子形成4个Si—O键，故含有4 mol Si—O键的二氧化硅晶体的物质的量为1 mol，即含有2NA个氧原子，A项错误；金刚石中每个碳原子均与另外4个碳原子形成共价键，且每两个碳原子形成一个C—C键，故1 mol碳原子构成的金刚石中共有2 mol C—C键，因此碳原子数与C—C键数之比为1∶2，B项正确；二氧化硅晶体中不存在分子，C项错误；氖晶体是由单原子分子通过分子间作用力结合在一起形成的，属于分子晶体，D项错误。
答案：B
7．解析：由方英石(SiO2)的结构单元，可知硅原子有8个位于顶点，6个位于面心，4个位于体内，根据均摊法，可知所含硅原子数为8×＋6×＋4＝8个，故A错误；从结构单元图可知，1个硅原子与4个氧原子形成4个共价键，则1 mol Si形成4 mol Si—O键，故B错误；由方英石结构示意图可知，每个Si与4个O相连接，存在SiO4结构单元，故C正确；由于Si原子采用的是sp3杂化，且没有孤对电子，则SiO2的空间构型应为正四面体形，则Si—O键之间的夹角为109°28′，故D错误。
答案：C
8．解析：共价键的键长越短，键能越大，共价键越稳定，分子也越稳定，而三种单质的键长由小到大的顺序为：Y—YZ2>X2。
答案：D
9．解析：A项符合金属晶体的特征；B项符合共价晶体的特征；C项符合离子晶体的特征；D项符合分子晶体的特征。
答案：B
10．解析：因为碳原子半径大于氧，但小于硅，所以Si—C键长小于Si—Si键长，而大于Si—O键长，所以共价键键长：C—C键Si—O键>Si—C键>Si—Si键。因为共价键键长越短，键能越大，则共价晶体的熔点越高，所以选C。
答案：C
11．解析：Si位于第3周期ⅣA族，属于p区，电负性Si＜C，所以SiC中Si元素的化合价为＋4价，A正确；根据原子守恒可知X为CO，CO与氧气反应生成的Y为CO2，CO2分子中中心C原子的价层电子对数为2＋＝2，为sp杂化，B错误；根据晶体结构可知，最小环为6元环，有3个C原子、3个Si原子，共6个原子，C正确；据图可知每个Si原子形成4个Si—C键，所以1 mol SiC中含有4 mol Si—C键，分解1 mol SiC形成气态原子需要的能量为4a kJ，D正确。
答案：B
12．解析：(1)和(2)能量越低越稳定，破坏其中的化学键需要的能量就越多，形成其中的键时放出的能量也越多。(3)和(4)ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。
答案：(1)A　(2)A　(3)放热　(4)183　F2
13．解析：(1)该二氧化碳晶体的熔点高、硬度高，结构与二氧化硅晶体相似，属于共价晶体。(2)由图可知，在该二氧化碳晶体中，每个碳原子与4个氧原子相连形成正四面体结构。(3)该二氧化碳晶体中的化学键是C—O键，二氧化硅共价晶体中的化学键是Si—O键，C—O键比Si—O键键长短、键能大，所以该二氧化碳晶体会比二氧化硅共价晶体硬度更高。(4)由图可知，最小的环上有6个氧原子和6个碳原子，为12元环。
答案：(1)共价晶体　(2)4　正四面体形　(3)高　(4)12
14．解析：由题意知X、Y、Z、W分别是碳、硫、氯、铜元素；化学反应是旧键断裂、新键形成的过程，旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量的差表现为反应能量的变化。新键形成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热；新键形成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热。反应热的计算方法：ΔH＝∑U(反应物)－∑U(生成物)，∑U表示物质所含化学键的总键能。由题图可以看出：1 mol P4中有6 mol P—P键，5mol O2中有5 mol O===O键，1 mol P4O10中有4 mol P===O键和12 mol P—O键，所以ΔH＝(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1。
答案：(1)3　ⅥA　HClO4
(2)2　H—Cl　H—S
(3)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2
(4)6a＋5d－4c－12b
15．解析：(1)CO与N2是等电子体，结构相似，所以N2与CO的分子中都包含的共价键有σ键和π键(在N≡N和C≡O中都包含了一个σ键和两个π键)。CO中断裂第一个π键消耗的能量为1 071.9 kJ·mol－1－798.9 kJ·mol－1＝273 kJ·mol－1；而N2中断裂第一个π键消耗的能量为941.7 kJ·mol－1－418.4 kJ·mol－1＝523.3 kJ·mol－1，可见CO的第一个π键容易断裂，因此CO比N2活泼。(2)根据焓变的含义可得：242 kJ·mol－1＋3×159 kJ·mol－1－6×E(Cl—F)＝－313 kJ·mol－1，解得Cl—F键的平均键能E(Cl—F)＝172 kJ·mol－1。(3)①类比金刚石，晶体锗是共价晶体，锗原子间以共价键(或非极性共价键)结合。②对照晶胞图示及A、B、C点坐标，选A点为参照点，知D在体对角线的处，运用比例关系可得D的坐标参数为；因为其晶胞类似金刚石晶胞，故晶胞内含8个Ge原子，ρ＝＝ g·cm－3。
答案：(1)σ键和π键　CO中断裂第一个π键消耗的能量(273 kJ)比N2中断裂第一个π键消耗的能量(523.3 kJ)小，CO的第一个π键较容易断裂，因此CO较活泼。
(2)172
(3)①共价键(或非极性共价键)　②
课时作业10　分子间作用力　分子晶体
1．解析：由表中所给熔、沸点数据可知SiCl4最低，应为分子晶体；单质B的熔、沸点最高，因此为共价晶体；AlCl3的沸点低于熔点，故可升华；NaCl的熔点高于MgCl2的熔点，表明Na—Cl键断裂较Mg—Cl难，所以NaCl的键强度比MgCl2大。
答案：C
2．解析：A、B选项属于无氢键存在，分子结构相似的情况，相对分子质量大的物质熔、沸点高；C选项属于有氢键存在，分子结构相似的情况，存在氢键的物质熔、沸点高；D选项属于相对分子质量相同的同分异构体，支链多的物质熔、沸点低。
答案：B
3．解析：干冰是固态二氧化碳，属于分子晶体，CO2分子间存在分子间作用力，不存在氢键，CO2分子内C、O原子间存在共价键，干冰气化时破坏分子间作用力，使分子间距离增大，分子内原子间共价键没有被破坏。
答案：B
4．解析：分子晶体的熔、沸点与相对分子质量、氢键有关，对于组成结构相似的分子晶体，若分子间有氢键时，即使相对分子质量小，熔、沸点却可以高，故A错误；在分子晶体中一定不存在离子键，故B错误；冰和固态Br2均为分子晶体，故C正确；稀有气体的构成微粒是单原子分子，可形成分子晶体，故D错误。
答案：C
5．解析：A、C中HF和H2O分子间含有氢键，沸点反常；对结构相似的物质，B中沸点随相对分子质量的增加而增大；D中沸点依次降低。
答案：D
6．解析：由分子构成的晶体，分子与分子之间以分子间作用力相互作用，而分子间作用力较小，克服分子间作用力所需能量较低，故分子晶体的熔、沸点较低，表中的MgCl2、NaCl、CaCl2熔、沸点很高，很明显不属于分子晶体，AlCl3、SiCl4熔、沸点较低，应为分子晶体，B项正确，A、C、D三项错误。
答案：B
7．解析：因为HCl与HI结构相似，氯原子半径小于碘原子半径，H—Cl键长小于H—I键长，H—I键的键能小于H—Cl键的键能，所以HCl比HI稳定，故A错误，B正确；因为HCl与HI结构相似，氯化氢的相对分子质量小于碘化氢的相对分子质量，所以HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，HI的沸点比HCl高，故C错误，D错误；综上所述，答案为B。
答案：B
8．解析：由于O的核电荷数大于C，故O原子核外电子受原子核引力强，不容易失去电子，故第一电离能：C＜O，A正确；杯酚分子中含有苯环结构，具有大π键，B正确；C60晶体属于分子晶体，金刚石属于共价晶体，C错误；氢键是H与N、O、F等电负性大的元素之间形成的，而C60中只含有C元素，无法形成氢键，D正确。
答案：C
9．解析：HF的氢键存在于分子之间，与稳定性没有关系，HF的稳定性强于H2S，是因为F的非金属性强于S，故A错误；乙醇分子可以与水分子形成氢键，所以乙醇比甲醚更易溶于水，故B正确；组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔、沸点越高，HF分子间容易形成氢键，导致沸点HF>HI>HBr>HCl，故C正确；由于氢键的存在，使得冰中的水分子间空隙变大，密度小于液态水，所以冰能浮在水面上，故D正确。
答案：A
10．解析：从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间构型上讲，由于氨分子是三角锥型，易于提供孤电子对，故以B选项中的方式结合，空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2O NH＋OH－可知，B项符合题意。
答案：B
11．解析：该物质为气态团簇分子，故属于分子晶体，它不存在共用与均摊问题，则该化合物的化学式就是分子式，一个该分子由14个M原子和13个N原子构成，故应选C。
答案：C
12．解析：H3BO3晶体中存在H3BO3分子，是分子晶体，晶体中存在氢键，分子内还有共价键，A项错误；分子的稳定性与分子内的共价键有关，熔、沸点与氢键有关，B项错误；硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对，因此硼原子不是8电子稳定结构，C项错误；1个H3BO3分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个H3BO3分子共用的，所以含有1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键，D项正确。
答案：D
13．解析：(1)卤素单质及XX′型卤素互化物都是双原子分子，组成和结构相似，其相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。
(2)①主要考查学生运用信息、模拟信息的能力，KI＋IBr===KBr＋I2。
②欲验证反应能否发生，实际上是证明是否有I2生成，检验I2生成的方法是向混合物中滴加几滴淀粉溶液，若变蓝，则反应能发生，否则，反应不能发生。
(3)依据图像给出的信息，随着相对分子质量的增加，熔点逐渐升高，计算ICl的相对分子质量，最小范围介于Br2和IBr的熔点之间。
答案：(1)相对分子质量越大，分子间的作用力越强　(2)①KI＋IBr===KBr＋I2　②向反应物混合液中滴加几滴淀粉溶液，若变蓝，证明能反应，否则不能反应　(3)介于Br2的熔点和IBr的熔点之间
14．解析：(1)砷原子核外33个电子分4层排布，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)①CH4与SiH4的结构相似，液态的CH4、SiH4汽化时克服的只有分子间作用力，而相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的沸点越高，所以SiH4的沸点高于CH4，但NH3分子间还存在氢键，而PH3分子间只存在分子间作用力，所以NH3的沸点高于PH3。②CH4、SiH4、NH3、PH3物质的稳定性与共价键强弱有关，非金属性越强，与H化合能力越强，生成的化学键的键能也越大，其分子也越稳定。③由于HF分子间存在氢键，分子和分子间更易结合在一起，所以它优先液化。(3)磷酸分子中含有“O—H”键，故分子间可形成氢键；三聚磷酸形成过程中共失去2分子水，不同磷酸的磷通过氧原子连接起来。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)①结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此SiH4沸点高于CH4；NH3分子间还存在氢键作用，而PH3分子间只存在分子间作用力，因此NH3的沸点高于PH3
②C—H键键能大于Si—H键，因此CH4分解温度高于SiH4；N—H键键能大于P—H键，因此NH3分解温度高于PH3
③HF
(3)氢键　
15．解析：(1)可燃冰中存在水分子，分子晶体中作用力是范德华力，水分子中存在氢键。(2)设想用CO2置换CH4，根据表中数据可知CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且CO2与H2O的结合能大于CH4与水的结合能，因此可能实现用CO2置换CH4。(3)甲烷在常温下呈气态，说明甲烷分子的熔沸点低，符合分子晶体的特征，A选项正确；由图可知，甲烷晶体为面心立方晶胞，其配位数为12，即1个甲烷分子有12个紧邻的甲烷分子，B选项正确；分子晶体之间的作用力为范德华力，熔化时需克服范德华力，共价键没有被破坏，C选项错误；可燃冰(CH4·xH2O)也是分子晶体，靠比较弱的范德华力结合，熔沸点很低，所以只有在低温高压下才能形成稳定的晶体，D选项正确。(4)氧气的晶体结构与CO2相似，为面心立方堆积，晶体中若以一个分子为中心，其周围有12个紧邻的分子；从CO2晶胞结构可推知氧气的晶体结构，1个晶胞中含有的氧气分子数为8×＋6×＝4，1个晶胞的体积为(a×10－7)3 cm3，晶胞质量为m(晶胞)＝ρV＝mN＝N×，即ρ×(a×10－7)3 cm3＝4×，所以氧气晶体的密度为ρ＝＝×1021 g·cm－3。
答案：(1)氢键、范德华力
(2)CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且CO2与H2O的结合能大于CH4与水的结合能
(3)ABD
(4)12　×1021
课时作业11　分子的空间结构模型
1．答案：C
2．解析：两种模型相同，说明中心原子的价电子均参与成键，无孤电子对存在。
答案：A
3．解析：由图可知，X为平面三角形结构，其碳原子应该有三对价层电子对，其组成为CH，A项正确，C项错误；Y为三角锥形结构，其碳原子有四对价层电子对，故其组成为CH，键角比120°小，B、D项正确。
答案：C
4．解析：由题干信息可知，硫化羰的中心原子是碳，结构式为O===C===S，中心原子价层电子对数是2，属于直线形分子，故B项正确。
答案：B
5．解析：白磷为正四面体，但是键角为60°，A错误；白磷与B12分子中键角均为60°，B正确；S8分子中键角小于180°，而CO2分子为直线形，键角为180°，C错误；CCl4与CH4均为正四面体分子，但是原子半径Cl>C>H，所以空间填充模型不同，D错误。
答案：B
6．解析：CH4中碳原子为饱和碳原子，采用sp3杂化。A项，亚甲基碳原子为饱和碳原子，采用sp3杂化；B、C项，C===C中的不饱和碳原子采用sp2杂化；D项，C≡C中的不饱和碳原子采用sp杂化。A项符合题意。
答案：A
7．解析：由表知，A为N元素、B为O元素、C为F元素、D为Cl元素、E为Si元素、据此回答；同主族从上到下元素非金属性递减，非金属性越强，简单氢化物越稳定，则C、D气态氢化物稳定性D答案：B
8．解析：乙醛中甲基的碳原子采取sp3杂化，醛基中的碳原子采取sp2杂化；丙烯腈中碳碳双键的两个碳原子均采取sp2杂化，另一个碳原子采取sp杂化；甲醛中碳原子采取sp2杂化；丙炔中甲基的碳原子采取sp3杂化，碳碳三键中两个碳原子均采取sp杂化。
答案：A
9．解析：A分子中碳、氮原子各形成了3个σ键，氮原子有一对孤电子对而碳原子没有，故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化，A项错误，B项正确；A分子中有一个碳氧双键，故有12对共用电子对、11个σ键，C项错误；由于氮原子为sp3杂化，故相应的四个原子形成的是三角锥形结构，不可能共平面，D项错误。
答案：B
10．解析：NH、NH3、NH含有的电子数均为10，A项正确；NH、NH3、NH三种微粒中氮原子的杂化方式均为sp3杂化，B项正确；NH立体构型为正四面体形，NH3为三角锥形，NH为V形，C项错误；NH、NH3、NH三种微粒的键角大小关系为NH>NH3>NH，D项正确。
答案：C
11．解析：NH3中心原子的价层电子对数＝3＋(5－3×1)＝4，N原子的杂化方式为sp3，含有一对孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，A项错误；CCl4中心原子的价层电子对数＝4＋(4－4×1)＝4，C原子的杂化方式为sp3，没有孤电子对，分子的立体构型为正四面体，B项正确；H2O中心原子的价层电子对数＝2＋(6－2×1)＝4，O原子的杂化方式为sp3，含有两对孤电子对，分子的立体构型为V形，C项错误；CO中心原子的价层电子对数＝3＋(4＋2－3×2)＝3，C原子的杂化方式为sp2，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，D项错误。
答案：B
12．解析：由As2O3的分子结构可知，As与3个O形成三角锥形结构，中心原子As上有1对孤电子对和3个成键电子对，则As原子的杂化方式为sp3，A正确；LiAlH4是由Li＋和AlH构成的离子化合物，B错误；AsCl3中含1对孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角锥形，C错误；AsH3中含有1对孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角锥形，键角小于109°28′，D错误。
答案：A
13．解析：短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z能形成＋1价阳离子，Z是Na元素；W与Z同主族，W能形成1个共价键，W是H元素；Y形成3个共价键，Y是N元素；X的核外电子数与Y的最高能层上的电子数相同，X是B元素。NaH属于离子化合物，故A正确；NH3分子中成键电子对偏向N原子，成键电子对之间的斥力大，键角大；NF3分子中成键电子对偏向F，成键电子对之间的斥力小，键角小，故B正确；根据对角线原则，与B的化学性质最相似的邻族元素是Si，故C正确；BF3中B原子杂化方式为sp2杂化，NF3中N的杂化方式为sp3杂化，故D错误。
答案：D
14．答案：
粒子 中心原子价 层电子对数 中心原子杂 化轨道类型 VSEPR模型 空间构型
N 2 sp 直线形 直线形
COS 2 sp 直线形 直线形
SF2 4 sp3 四面体 V形
AlF3 3 sp2 平面三角形 平面三角形
NH 4 sp3 四面体 V形
SOCl2 3 sp2 平面三角形 平面三角形
IO 4 sp3 四面体 三角锥形
15.解析：根据氢化物化学式H2X，知×100%≈88.9%。可推知X的相对原子质量为16，则X为O，Y为S，则其氧化物分别为SO2、SO3，形成的酸分别为H2SO3和H2SO4，对应的酸根阴离子分别为SO和SO。对于各种微粒的空间构型如SO2、SO3、SO和SO，可依据步骤依次判断如下：
SO2 SO3 SO SO
价层电子对数 3 3 4 4
σ键数 2 3 3 4
孤电子对数 1 0 1 0
杂化轨道数 3 3 4 4
立体构型 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形
氧元素与氢元素形成的化合物可能为H2O或H2O2，其中H2O分子为V形，H2O2分子中存在非极性键“—O—O—”。
答案：(1)①SO2　sp2　V形　②SO3　sp2　平面三角形　(2)H2SO3　H2SO4　SO　SO　三角锥形　正四面体形　(3)H2O2　H2O
16．解析：(1)根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，采取sp3杂化，剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，采取sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，采取sp2杂化。(3)由于σ键比π键稳定，根据反应方程式可知，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N===C键中的π键和2 氯 4 氨基吡啶分子中的N—H键。
答案：(1)1　(2)sp2、sp3　sp2　(3)1　1
课时作业12　分子的极性
1．解析：A项，氯仿是极性键形成的极性分子，故A错误；B项，干冰是直线形，分子对称，是极性键形成的非极性分子，故B正确；C项，石炭酸是非极性键形成的非极性分子，故C错误；D项，白磷是正四面体结构，非极性键形成的非极性分子，故D错误。
答案：B
2．解析：极性分子的正电荷重心与负电荷重心不重合，极性分子虽然整体不带电，但每一个乙二醇分子都有带电的极性端，也可以理解为部分区域带电，所以它在电场作用下，会定向运动，所以测静电对液流影响，可以判断分子是否有极性；而测定沸点、测定蒸气密度、测标准状况下气体摩尔体积等均不能判断分子极性。
答案：B
3．解析：CO2为直线形，所以CO2为非极性分子，H2S中的S为sp3杂化，H2S分子为V形，所以H2S为极性分子。C2H4结构式为，且分子完全对称，为非极性分子。中C原子为sp3杂化，所以该分子为四面体结构，各键排列不对称，为极性分子，C2H2的结构式为H—C≡C—H，各键排列对称，为非极性分子。NH3为含极性键的极性分子，HCl为含极性键的极性分子。
答案：B
4．解析：N和Cl是两种不同的原子，分子中N—Cl键是极性键，故A错误；NCl3的电子式为，N原子上还有一对孤电子对，故B错误；结构不对称，NCl3分子是极性分子，故C正确；物质的熔、沸点的高低应受分子间作用力影响，与共价键强弱无关，故D错误。
答案：C
5．解析：S2Cl2中S—S键为非极性共价键，S—Cl键为极性共价键，分子结构与H2O2类似，正、负电荷中心不重合，为极性分子，A错误；根据S2Cl2分子结构与H2O2类似，可知其分子中所有原子不在同一平面上，B错误；S2Cl2遇水易水解，并产生能使品红溶液褪色的气体，该气体为SO2，在反应过程中硫元素的化合价一部分升高到＋4价(生成SO2)，一部分降低到0价(生成S)，同时生成HCl，反应的化学方程式为2S2Cl2＋2H2O===3S↓＋SO2↑＋4HCl，生成的S、SO2和HCl均可与氢氧化钠反应，因此S2Cl2与NaOH反应的化学方程式可能为S2Cl2＋6NaOH===2NaCl＋Na2SO3＋Na2S＋3H2O，C正确；S2Cl2分子中S原子分别与Cl原子、S原子各形成1个σ键，同时还有两个孤电子对，所以S原子的轨道杂化类型为sp3杂化，D错误。
答案：C
6．解析：常温常压下SnCl4为无色液体，说明物质的熔沸点比较低，SnCl4空间构型为正四面体形，是由分子构成，因此其固体的晶体类型为分子晶体，A错误；N、P、As是同一主族元素，形成的化合物结构相似，NH3分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使其熔沸点在三种物质中最高。PH3、AsH3的分子结构相似，物质的相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，所以NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3，B错误；同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱，元素的非金属性越弱，其相应的氢化物的还原性就越强，所以NH3、PH3、AsH3还原性由弱到强的顺序为NH3、PH3、AsH3，C错误；同主族元素的非金属元素由上向下电负性依次减小，成键电子对之间的斥力越小，键角越小，所以这三种氢化物的键角由大到小的顺序为：NH3、PH3、AsH3，D正确。
答案：D
7．解析：CHCl3中C原子形成4个σ键、C原子上没有孤电子对，C的价层电子对数为4，由于C—H键与C—Cl键键长不相等，CHCl3分子的空间结构为四面体形，A错误；COCl2中中心C原子形成3个σ键、C原子上没有孤电子对，C采取sp2杂化，分子空间结构为平面三角形，B正确；COCl2中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构，CHCl3中H原子最外层只有2个电子，C错误；CHCl3中不含手性碳原子，其结构只有一种，不是手性分子，也不存在对映异构体，D错误。
答案：B
8．解析：由题意可知，A项、B项与D项中各有1个手性碳原子；C项中有2个手性碳原子。
答案：C
9．答案：D
10．解析：E是三角锥形分子，M是双原子分子且原子间形成三对共用电子，E和M必定是NH3和N2，G和L都是双原子分子且G是单质，则G是F2，L是HF。图示反应为：2NH3＋3F2===6HF＋N2。HF是极性分子，F2是非极性分子，故A正确；N2的电子式为∶N N∶，分子中含2个π键和1个σ键，故B正确；NH3与水分子形成氢键，使得氨气极易溶于水，故C正确；NH3的中心原子的价层电子对数是4，采取sp3杂化，故D错误。
答案：D
11．解析：依题意，X为第4周期第ⅣA族元素Ge，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3，则Y是氯，Y元素原子的外围轨道表示式为　
。XY4中X与Y形成的是共价键，空间构型为正四面体型，中心原子为sp3杂化，为非极性分子，微粒间的作用力是范德华力。
答案：(1)1s22s22p63s23p6 3d104s24p2　(2)共价键
(3)正四面体　sp3杂化　非极性分子
(4)范德华力
(5)GeCl4　组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高
12．解析：(1)HCl是极性键形成双原子的极性分子。根据价层电子对互斥模型可知，CS2是直线形分子，即非极性分子，其偶极矩为0；H2S、SO2中都是V形，即极性分子，其μ>0，故μ＝0的是CS2；(2)①μ(PF3)＝1.03说明PF3是极性分子，不是非极性分子，即PF3是三角锥形而不是正三角形；②μ(BCl3)＝0说明BCl3是非极性分子，其正负电荷重心重合，应该是平面正三角形。中心原子B与3个Cl形成共价键(没有孤电子对)，即B的杂化方式是sp2杂化；(3)根据题意，Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，若μ＝0，则为非极性分子，NH3和Cl分别对称分布在四边形的4个角上，即正负电荷重心重合，故淡黄色者是；若μ>0，则为极性分子，NH3和Cl在四边形的4个角上的分布是不对称的，即正负电荷重心不重合，故棕黄色者是。根据“相似相溶”规律，水是极性分子，因此极性分子的溶质易溶解在水中，即在水中溶解度较大的是棕黄色者。
答案：(1)CS2　(2)①三角锥形　②平面正三角形　sp2
(3) 　棕黄色者
13．解析：由s轨道最多可容纳2个电子可得：a＝1，b＝c＝2，即A为H，B为C，C为O；由D与B同主族，且为非金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期元素中的电负性最大的元素可知E为Cl。
(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的主要原因。(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂。SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂(苯)中。(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。
答案：(1)③　(2)H2O分子间形成氢键
(3)C6H6　H2O　大于
(4)SiCl4>CCl4>CH4
14．解析：的价电子对数为＝4，Cl原子上没有孤电子对，空间构型为正四面体形，Cl原子采用sp3杂化；
②环上有5个σ键，环外有3个σ键，共8个σ键；Htrz分子中只有N原子有孤电子对，H、C无孤对电子，所以与Fe2＋形成配位键的原子是N；
③两者结构相似，相对分子质量非常接近，但Htrz分子中有N－H键，N原子半径小，电负性大，分子间可以形成氢键，也可以与水分子间形成氢键，所以它们的水溶性和沸点差异很大的主要原因是：1，2，4–三氮唑分子间、与水分子间都可以形成氢键；(2)根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，全形成单键的碳原子和双键的碳原子，全形成单键的碳原子为sp3杂化，双键的碳原子为sp2杂化；根据抗坏血酸分子结构，分子中含有4个－OH，能与水形成分子间氢键，因此抗坏血酸易溶于水；(3)苏丹红Ⅰ形成分子内氢键，羟基取代对位后，则易形成分子间氢键，与H2O之间形成氢键后会增大其溶解度。
答案：(1)①正四面体形　sp3　②8　N　③1，2，4–三氮唑分子间、与水分子间都可以形成氢键　(2)sp3、sp2　易溶于水　(3)增大　因为苏丹红Ⅰ形成分子内氢键，而修饰后的分子可形成分子间氢键，与水分子间形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度
课时作业13　配合物的形成和应用
1．解析：由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物。配合物一般电离生成配离子，而KAl(SO4)2电离生成K＋、Al3＋和SO，所以不是配合物。
答案：D
2．解析：Cu晶胞为面心立方最密堆积，A错误；F原子电负性较大，所以NF3分子相对于NH3分子，共用电子对距离N原子更远，相互之间的排斥作用更小，键角更小，B错误；NH4F中N原子和H原子形成共价键，NH3提供孤电子对，氢离子提供空轨道形成配位键，从而形成NH，NH和F－之间形成离子键，C正确；上述5种物质中，NH3、F2、NF3为分子晶体，Cu为金属晶体，NH4F为离子晶体，没有涉及共价晶体，D错误。
答案：C
3．解析：[Cr(H2O)4Cl2]Cl中阴离子是氯离子，氯离子的化合价是－1价，所以Cr的化合价是＋3价，A项错误；[Cr(H2O)4Cl2]Cl中配位体为水分子和氯离子，外界为Cl－，B项错误；中心原子的配位数是6，C项正确；[Cr(H2O)4Cl2] Cl的外界为Cl－，在其水溶液中加入AgNO3溶液，会产生氯化银白色沉淀，D项错专题3　单元测试卷
一、选择题(本题包括16个小题，每小题只有一个正确选项，每小题3分，共48分)
1．下列化合物的沸点相比较，前者低于后者的是(　　)
A．乙醇与乙醚
B．邻羟基苯甲酸()与对羟基苯甲酸
C．NH3与AsH3
D．C3F8(全氟丙烷)与C3H8
2．下列晶体分类中正确的一组是(　　)
选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体
A NaOH Ar SO2
B H2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶
D Ba(OH)2 金刚石 玻璃
3.图中每条折线表示周期表ⅣA～ⅦA族中的某一族元素简单氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物。下列说法正确的是(　　)
A．d代表的是HF
B．沸点的高低顺序是HF>H2O>NH3
C．NH3的沸点是第ⅤA族元素形成的氢化物中沸点最高的
D．根据NH3·H2O NH＋OH－，氨分子和水分子之间最主要存在的氢键形式为O—H…N
4．下列现象与氢键有关的是(　　)
①HF的熔、沸点比ⅦA族其他元素氢化物的高　②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶　③冰的密度比液态水的密度小　④氨气极易溶于水　⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低　⑥水分子高温下也很稳定
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤
C．①②③④ D．①②③
5．下列式子中，能真实表示物质分子组成的是(　　)
A．H2SO4 B．NH4Cl
C．SiO2 D．C
6．在某晶体中，与某一个微粒x距离最近且等距离的另一个微粒y所围成的立体构型为正八面体型(如图)。该晶体是(　　)
A．NaCl(x＝Na＋，y＝Cl－)
B．CsCl(x＝Cs＋，y＝Cl－)
C．金属钠(Na)
D．C60晶体
7．下面二维平面晶体所表示的化学式为AX3是(　　)
A．只有② B．只有④
C．②和③ D．①和④
8．在20世纪90年代末期，科学家发现并证明碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家庭。下列有关说法错误的是(　　)
A．熔点比较：C60B．已知C(石墨)===C(金刚石)　ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
C.C60晶体结构如图所示，每个C60分子周围与它最近且等距离的C60分子有12个(每个小球表示一个C60分子)
D．金刚石、C60、C70之间的转化为氧化还原反应
9．朱经武(PaulChu)教授等发现钇钡铜氧化合物在90 K时即具有超导性，该化合物的部分结构如图所示：
该化合物以Y2O3、BaCO3和CuO为原料，经研磨烧结而成，其原料配比(物质的量之比)为(　　)
A．1∶1∶1 B．1∶4∶6
C．1∶2∶3 D．2∶2∶3
10．半导体材料砷化硼(BAs)的晶胞结构如下图所示，可看作是金刚石晶胞内部的C原子被As原子代替、顶点和面心的C原子被B原子代替。下列说法正确的是(　　)
A．基态As原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3
B．砷化硼(BAs)晶体属于分子晶体
C．1 mol BAs晶体中含有8 mol B—As键
D．B原子周围等距且最近的B原子数为12
11．表中原子化热、晶格能、键能的单位都是kJ·mol－1
金属 金属原子 化热 离子化合物 晶格能 共价键 键能
Na 108.4 NaCl 786 Cl—Cl 243
Mg 146.4 NaBr 747 Si—Si 176
Al 326.4 MgO 3 791 Si—Cl 360
则下列说法正确的是(　　)
A．Na(s)与Cl2(g)反应生成1 mol NaCl(s)放出的热量为556.1 kJ
B．Si(s)＋2Cl2(g)===SiCl4(g)　ΔH＝－602 kJ·mol－1
C．从表中可以看出，氯化钠的熔点比晶体硅高
D．从表中数据可以看出，微粒半径越大金属键、离子键越弱，而共价键却越强
12．常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知：晶胞中S2－的位置如图1所示，Cu2＋或Cu＋位于S2－所构成的四面体中心，它们的晶胞具有相同的侧视图如图2所示。下列说法正确的是(　　)
A．S2－是面心立方最密堆积
B．Cu2S 晶胞中，Cu＋填充了晶胞中一半的四面体空隙
C．CuS晶胞中，S2－配位数为8
D．从电子构型上看，Cu2S的热稳定性比CuS弱
13．近年来有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50～300 GPa的高压下和Na或Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子，小球为钠原子)，关于这三种晶胞的说法正确的是(　　)
A．晶胞Ⅰ中钠原子的配位数为8
B．晶胞Ⅱ中含有6个钠原子
C．晶胞Ⅲ所对应晶体的化学式为Na2Cl
D．三种晶体均是由NaCl晶体在50～300 GPa的高压下和Na反应所得
14．有关晶体的结构如图所示，则下列说法中不正确的是(　　)
A.在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－形成正八面体
B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2＋
C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE
15．如图是金属镁的晶胞图之一，如果金属镁的密度是ρ g·cm－3，且假设镁原子是互相接触的刚性小球，镁的相对原子质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则下列说法错误的是(　　)
A.该堆积方式为六方最密堆积
B．镁的配位数为12
C．该晶体的体积为a3
D．镁原子的半径为r＝ cm
16．近日，科学家进行了利用CaF2晶体中释放出的Ca2＋和F－脱除硅烷的研究，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。下列说法正确的是(　　)
A．F、Si和Ca三种元素均位于元素周期表的p区
B．键能：Si—O>Si—Si，因此自然界中硅元素以二氧化硅或硅酸盐形式存在为主
C．CaF2晶胞中，A处原子分数坐标为(0，0，0)，则B处分数坐标为(，0，)
D．脱除硅烷反应速率高度依赖晶体提供自由氟离子的能力，因此脱硅能力BaF2二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(10分)已知五种元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E；A、C同周期，B、C同主族；A与B可形成离子化合物，A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D和E可形成4核10电子分子。试回答下列问题：
(1)写出这五种元素的名称：
A________，B________，C________，D________，E________。
(2)写出D元素形成的单质的结构式：________。
(3)写出下列物质的电子式：
E与B形成的化合物________；A、B、E形成的化合物________；D、E形成的化合物________。
(4)A、B两元素组成的化合物A2B2属于________(填“离子”或“共价”)化合物，存在的化学键是________，写出A2B2与水反应的化学方程式：______________________。
18．(10分)随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精确度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为①将NaCl固体颗粒干燥后，准确称取m g并转移到定容仪器A中；②用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，继续加苯到A仪器的刻度，计算出NaCl固体的体积为V cm3。
(1)步骤①中仪器A最好使用________。(填字母)
A．量筒 B．烧杯
C．容量瓶 D．试管
(2)步骤②中是用酸式滴定管还是用碱式滴定管？解释原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)能否用水代替苯？________。
(4)已知NaCl晶体中，相邻最近的Na＋、Cl－间的距离为a cm(如图)，则用上述方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为________ mol－1。(用含a的代数式表示)
19．(11分)铁铜是人类最早大规模使用的金属，它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答以下问题：
(1)铁元素在周期表中的位置是________，铜的基态原子核外电子排布式为________________，元素铁与锰的第三电离能分别为IMn＝1 958 kJ·mol－1、IFe＝1 561 kJ· mol－1，IMn比IFe大得多的原因是____________________________。
(2)二茂铁[Fe(C5H5)2]，橙色晶型固体，有类似樟脑的气味，抗磁性。熔点172.5～173 ℃，100 ℃以上升华，沸点249 ℃。据此判断二茂铁晶体类型为________________________。
(3)蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如下图所示：
图中虚线表示________________，SO的空间结构是________________，其中S原子的杂化轨道类型是________，O原子的价电子轨道表示式为________________。
(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体，下图是它们的晶体结构图，三种晶体中铁原子周围距离最近的铁原子个数之比为________________。
(5)某种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，该晶体中原子之间的作用力是______________________________。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的结构(晶胞结构如下图)相似，该晶体储氢后的化学式为____________________。
20．(11分)下面是一些晶体的结构示意图。
(1)图甲为金刚石晶胞，则1个金刚石晶胞含有________个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r＝________a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(不要求计算结果)。
(2)图乙为钛酸钡晶体的晶胞结构，该晶体经X 射线分析得出，重复单位为立方体，顶点位置被Ti4＋所占据，体心位置被Ba2＋所占据，棱心位置被O2－所占据。
①写出该晶体的化学式：________________________________________________________________________。
②若将Ti4＋置于晶胞的体心，Ba2＋置于晶胞顶点，则O2－处于立方体的________位置。
③在该物质的晶体中，每个Ti4＋周围与它距离最近且相等的Ti4＋有________个，它们所形成的立方体为________。
④Ti4＋的氧配位数和Ba2＋的氧配位数分别为________。
(3)PbS是一种重要的半导体材料，具有NaCl型结构(如图丙)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X 射线衍射实验测得PbS的晶胞参数为a＝0.594 nm。
①已知坐标参数：A(0，0，0)，B，则C的坐标参数为________。
②PbS晶体中Pb2＋的配位数为________，r(S2－)为________nm。(已知≈1.414)
③PbS晶体的密度为________________g·cm－3。(列出计算式即可)
21．(10分)(1)已知锰的某种氧化物的晶胞如图所示，其中锰离子的化合价为________，其配位数为________。
(2)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F－和O2－共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1－x代表，则该化合物的化学式表示为________________，通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们的关系表达式：ρ＝________________g·cm－3。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为，则原子2和3的坐标分别为________、________。
(3)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用n代表P原子数)。课时作业6　金属键　金属晶体
1．金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是(　　)
A．金属原子的价电子数较少
B．金属晶体中存在自由移动的电子
C．金属晶体的原子半径较大
D．金属键不具有方向性和饱和性
2．铝的熔点、沸点比镁高的原因是(　　)
A．镁比铝活泼
B．铝的化合价比镁高
C．铝能与酸、碱反应
D．铝价电子数比镁多，半径比镁小
3．下列有关金属晶体的说法不正确的是(　　)
A．金属晶体是一种“巨分子”
B．电子气为所有原子所共有
C．简单立方堆积的空间利用率最低
D．体心立方堆积的空间利用率最高
4．下列叙述中正确的是(　　)
A．金属在通常情况下都是固体
B．晶体中有阳离子一定有阴离子
C．Mg晶体中1个Mg2＋跟2个价电子有较强的作用
D．金属晶体发生形变时，其内部金属离子与自由电子相互作用仍然存在
5．某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是(　　)
A．3∶9∶4　　B．1∶4∶2
C．2∶9∶4 D．3∶8∶4
6．已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为(　　)
A．XYZ B．X2Y4Z
C．XY4Z D．X4Y2Z
7．氢是重要而洁净的能源，要利用氢气作为能源，必须解决好安全有效的储存氢气的问题。化学家研究出利用合金储存氢气的方法，其中有报道称镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料，具有较大的储氢量，其晶体结构如图所示，则这种合金的化学式为(　　)
A.LaNi3 B．LaNi4
C．LaNi5 D．LaNi6
8．金属钾、铜的部分结构和性质的数据如下表所示，则下列说法错误的是(　　)
金属 K Cu
原子外围电子排布 4s1 3d104s1
原子半径/pm 255 128
原子化热/kJ·mol－1 90.0 339.3
A.单位体积内自由电子的数目：KB.金属键的强弱顺序为KC.金属硬度的大小顺序为KD.二者最外层电子数目相等，因此其金属键的强弱取决于原子半径的大小
9．下列比较错误的是(　　)
A.熔点：LiB.硬度：Al>Mg>Na
C.金属键强度：Be>Mg>Ca
D.失电子能力：Fe>Cu>Hg
10．铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示(黑球代表 Fe，白球代表 Mg)。则下列说法不正确的是(　　)
A.铁镁合金的化学式为 Mg2Fe
B.晶体中存在的化学键类型为金属键
C.晶胞中 Fe与 Mg的配位数均为4
D.该晶胞的质量是 g
11．金属钠晶体为体心立方堆积，实验测得钠的密度为ρ g·cm－3。已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数的值为NA。假定金属钠原子为等径的刚性球，且晶胞中处于体对角线上的三个球相切。则钠原子的半径r为(　　)
A. cm
B. cm
C. cm
D. cm
12．金属晶体的原子堆积方式常有以下四种，请认真观察模型图，回答下列问题：
(1)四种堆积模型的堆积名称依次是____________、____________、____________、____________。
(2)如图甲中的堆积方式，空间利用率为________，只有金属________采用这种堆积方式。
(3)如图乙与丙中两种堆积方式中金属原子的配位数________(填“相同”或“不相同”)；乙中的空间利用率为________，丙中按________________的方式进行堆积。
(4)采取图丁中堆积方式的金属通常有________(任写三种金属元素的符号)，每个晶胞中所含有的原子数为________。
13．(1)1 183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，1 183 K以上转变为图2所示的基本结构单元，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。
①铁原子的简化电子排布式为________；铁晶体中铁原子以________键相互结合。
②图1和图2中，铁原子的配位数之比为________。
③纯铁晶体在晶型转变前后，两者基本结构单元的边长之比为(1 183 K以下与1 183 K以上之比)________。
④转变温度前后两者的密度之比为(1 183 K以下与1 183 K以上之比)________。
(2)金晶体的晶胞是面心立方体，金原子的直径为d cm，用NA表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量(单位：g·mol－1)。欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定距离最近的两金原子间相接触，即相切。金晶体每个晶胞中含有________个金原子。1个晶胞的体积为________cm3。金晶体的密度为________g·cm－3。
14．不锈钢是由铁、铬、镍、碳等组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%，否则就不能生成致密氧化膜(CrO3)防止腐蚀。
(1)基态碳原子的轨道表示式为________________。
(2)Fe的一种晶体如甲、乙所示。若按甲中虚线方向切乙得到的图是________。
(3)据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积，试写出该晶体的化学式：________________。晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有________个。
注：碳原子用表示，镍原子用表示，镁原子用表示。
15．(1)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为______________________。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为____________ g·cm－3(列出计算式)。
(2)某种单质铁的晶体为体心立方堆积，则铁原子的配位数为________；若r(Fe)表示Fe原子的半径，则单质铁的原子空间利用率为________[列出含r(Fe)的表达式]。课时作业10　分子间作用力　分子晶体
1．根据下表给出的几种物质的熔、沸点数据，判断下列有关说法中错误的是(　　)
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质B
熔点/℃ 810 710 180 68 2 300
沸点/℃ 1 465 1 418 160 57 2 500
A.SiCl4是分子晶体
B．单质B可能是共价晶体
C．AlCl3不能升华
D．NaCl的键的强度比MgCl2大
2．下列有关分子晶体熔点高低的叙述中，正确的是(　　)
A．氯气>碘单质 B．四氯化硅>四氟化硅
C．NH3正戊烷
3．干冰气化时，下列所述内容发生变化的是(　　)
A．分子内共价键 B．分子间作用力
C．分子的化学性质 D．分子间的氢键
4．下列关于分子晶体的说法正确的是(　　)
A．对于组成结构相似的分子晶体，一定是相对分子质量越大，熔、沸点越高
B．在分子晶体中可能存在离子键
C．冰和固态Br2都是分子晶体
D．稀有气体不能形成分子晶体
5．下列物质，按沸点降低顺序排列的一组是(　　)
A．HF、HCl、HBr、HI
B．F2、Cl2、Br2、I2
C．H2O、H2S、H2Se、H2Te
D．CI4、CBr4、CCl4、CF4
6．某化学兴趣小组，在学习了分子晶体后，查阅了几种氯化物的熔、沸点，记录如下：
氯化物 NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 CaCl2
熔点/℃ 801 712 190 －68 782
沸点/℃ 1 465 1 418 178 57 1 600
根据表中数据分析，属于分子晶体的是(　　)
A．NaCl、MgCl2、CaCl2 B．AlCl3、SiCl4
C．NaCl、CaCl2 D．全部
7．Ⅱ组命题正确且能用Ⅰ组命题加以解释的是(　　)
选项 Ⅰ组 Ⅱ组
A H—I键的键能大于H—Cl键的键能 HI比HCl稳定
B H—I键的键能小于H—Cl键的键能 HCl比HI稳定
C HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力 HI的沸点比HCl低
D HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力 HI的沸点比HCl低
8.利用超分子可分离 C60和 C70。将 C60、C70混合物加入一种空腔大小适配 C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是(　　)
A．第一电离能：CB．杯酚分子中存在大π键
C．C60与金刚石晶体类型相同
D．杯酚与 C60不能形成氢键
9．中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是(　　)
A．由于氢键的存在，HF的稳定性强于H2S
B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚(CH3—O—CH3)更易溶于水
C．由于氢键的存在，沸点HF>HI>HBr>HCl
D．由于氢键的存在，冰能浮在水面上
10．氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为(　　)
11．最近发现一种由M、N两种原子构成的气态团簇分子，如下图所示，实心球代表N原子，空心球代表M原子，则它的化学式为(　　)
A．M4N4 B．MN
C．M14N13 D．M4N5
12．H3BO3是一种层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。下列有关说法正确的是(　　)
A．H3BO3晶体中只存在氢键
B．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C．分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D．含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
13．卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX′型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题：
(1)如图是部分卤素单质和XX′型卤素互化物的熔点与其相对分子质量的关系图。它们的熔点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)卤素互化物可发生的反应：H2O＋BrCl===HBrO＋HCl、KBr＋BrCl===KCl＋Br2
①写出KI与IBr反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若要验证①反应能否发生，请你设计一个简单的实验：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)试推测ICl的熔点所处的最小范围________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。
请回答下列问题：
(1)砷原子核外电子排布式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知：
CH4 SiH4 NH3 PH3
沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4
分解温度(K) 873 773 1 073 713.2
分析上表中四种物质的相关数据，请回答：
①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③综合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时________先液化。
(3)磷酸分子结构式如图()，磷酸晶体中分子间的作用力除了范德华力，还存在________，三聚磷酸可视为三个磷酸分子之间脱去两个水分子的产物，其结构式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15．20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体。在天然气水合物晶体中，有甲烷、氧气、二氧化碳、硫化氢、稀有气体等，它们在水合物晶体里是装在几个水分子构成的笼内，因而又称为笼状化合物。CH4、CO2与H2O形成的笼状结构如图所示，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
物质 分子直径(nm) 分子与H2O的结合能
(kJ·mol－1)
CH4 0.436 16.40
CO2 0.512 29.91
(1)“可燃冰”中存在的作用力有________________________________________________________________________。
(2)为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表分析，该设想的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)甲烷晶体的晶胞结构如图，下列有关说法正确的是________。
A．甲烷在常温下呈气态，说明甲烷晶体属于分子晶体
B．晶体中1个甲烷分子有12个紧邻的甲烷分子
C．CH4晶体熔化时需克服共价键
D．可燃冰(CH4·xH2O)是在低温高压下形成的晶体
(4)氧气的晶体结构与CO2相似，晶体中若以一个分子为中心，其周围有________个紧邻的分子，若紧邻的两个分子之间距离为a nm，列式表示氧气晶体的密度为________ g·cm－3。课时作业13　配合物的形成和应用
1．下列说法中不正确的是 (　　)
A．植物光合作用所需的叶绿素是一种镁的配合物
B．动物细胞中载氧的血红素是一种铁的配合物
C．一些特殊性能的配合物可用作汽车尾气净化的催化剂
D．KAl(SO4)2、CuSO4·5H2O、[Ag(NH3)2]Cl均属于配合物
2．NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2NF3＋3NH4F。下列说法正确的是(　　)
A．Cu晶胞属于体心立方堆积
B．NF3分子中键角比NH3分子中键角大
C．NH4F中存在离子键、共价键及配位键
D．上述化学方程式中的5种物质没有涉及的晶体类型为离子晶体
3．关于[Cr(H2O)4Cl2]Cl的说法中正确的是 (　　)
A．中心原子的化合价为＋2价
B．配位体为水分子，外界为Cl－
C．配位数是6
D．在其水溶液中加入AgNO3溶液，不产生白色沉淀
4．0.4 mol氯化铬(Ⅲ)(CrCl3·6H2O)在水溶液中加入过量硝酸银溶液，产生0.8 mol AgCl沉淀。此氯化铬(Ⅲ)最可能是 (　　)
A．[Cr(H2O)6]Cl3
B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
D．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
5．亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂，受热易分解：3K4===12KCN＋Fe3C＋2(CN)2↑＋N2↑＋C，下列关于该反应说法正确的是(　　)
A．KCN中每个CN－中含10个电子
B．(CN)2分子中σ键和π键数目之比为3∶2
C．配合物K4中配位原子是碳原子
D．已知Fe3C晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围，则铁的配位数是3
6．Co(Ⅲ)的八面体配合物为CoClm·nNH3，若1 mol该配合物与AgNO3作用生成1 mol AgCl沉淀，则m、n的值是 (　　)
A．m＝1，n＝5 B．m＝3，n＝4
C．m＝5，n＝1 D．m＝4，n＝5
7．能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是(　　)
A. AgNO3溶液
B．NaOH溶液
C．CCl4
D．浓氨水
8．在CuCl2溶液中存在如下平衡：[CuCl4]2－(黄绿色)＋4H2O [Cu(H2O)4]2＋(蓝色)＋4Cl－，下列说法中不正确的是(　　)
A．将CuCl2固体溶于少量水中得到黄绿色溶液
B．将CuCl2固体溶于大量水中得到蓝色溶液
C．[CuCl4]2－和[Cu(H2O)4]2＋都是配离子
D．从上述平衡可以看出[Cu(H2O)4]2＋比[CuCl4]2－稳定
9．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中心原子杂化方式相同
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
10．TiO2的“纳米材料”有广泛的应用，工业上可利用TiCl4制取。TiCl4熔点为－25 ℃，沸点为136.4 ℃。制取TiO2的反应为①2FeTiO3 ＋ 7Cl2 ＋ 3C===2TiCl4 ＋ 2FeCl3 ＋3CO2，②TiCl4＋ O2===TiO2 ＋ 2Cl2。下列说法错误的是(　　)
A．CO2和CCl4中碳的杂化方式不同
B．O2、Cl2、CO2都是含有非极性键的非极性分子
C．TiCl4晶体是分子晶体，配位数为4
D.FeCl3与KSCN溶液生成的[Fe(SCN)6]3－中，Fe3＋为中心离子，SCN－ 为配位体
11．钴是重要的过渡元素，能形成多种稳定的配合物。CoCl3·6NH3是一种重要的配合物，研究分子结构发现其络离子形状为正八面体。取1 mol该配合物，加入足量硝酸银溶液，产生x mol不溶于稀硝酸的白色沉淀。下列说法正确的是(　　)
A．Co元素在周期表中位于第4周期ⅧB族
B．配合物中络离子化学式为[Co(NH2)6]3＋
C．x≤3
D．若晶体Co为A1型密堆积，晶胞参数为a cm，则钴原子的半径为a×1010pm
12．如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，下列有关叙述正确的是(　　)
A.示意图中的两个氧原子的杂化类型无法确定
B．该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子
C．该叶绿素是配合物，N原子与Mg之间全部形成配位键
D．该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物
13．Cu2＋能与NH3、H2O、OH－、Cl－等形成配位数为4的配合物。
(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。
①画出配离子[Cu(OH)4]2－中的配位键：________。
②Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外，还存在的化学键类型有________(填字母)。
A．离子键 B．金属键
C．极性共价键 D．非极性共价键
(2)Cu2＋可以与乙二胺(H2N—CH2CH2—NH2)形成配离子，如下图：
①H、O、N三种元素的电负性从大到小的顺序为________。
②乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是________。
14．向盛有少量氯化钠溶液的试管中滴加少量硝酸银溶液，生成白色沉淀；再向试管中滴加浓氨水，沉淀溶解。
(1)写出上述实验中发生反应的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)在上述反应所涉及的物质中，属于配合物的是(写名称)________________。
(3)在上述实验中，生成白色沉淀的原因是______________________；白色沉淀溶解的原因是__________________________________。
(4)欲将混合在同一溶液中的Al3＋、Ag＋分离，应选择一种试剂，它是__________。
15．钴(Co)是人体必需的微量元素。含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用。请回答下列问题：
(1)Co基态原子的价电子轨道表示式为________________________________________________________________________；
(2)酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用。其结构如图所示，中心离子为钴离子。
①酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为： ____________(用相应的元素符号作答)；碳原子的杂化轨道类型为________；
②与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是________；
(3)CoCl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色。
CoCl2·6H2OCoCl2·2H2OCoCl2·H2OCoCl2
CoCl2可添加到硅胶(一种干燥剂，烘干后可再生反复使用)中制成变色硅胶。简述硅胶中添加CoCl2的作用________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)用KCN处理含Co2＋的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4－，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co(CN)6]3－，写出该反应的离子方程式：________________________；
(5)Co的一种氧化物的晶胞如图1所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有________个；筑波材料科学国家实验室的一个科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO2的层状结构(如图2所示，小球表示Co原子，大球表示O原子)。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是________。课时作业3　原子核外电子排布
　　　
1．下列原子的电子跃迁能释放光形成发射光谱的是(　　)
A．1s22s22p63s2→1s22s22p63p2
B．1s22s22p33s1→1s22s22p4
C．1s22s2→1s22s12p1
D．1s22s22p→1s22s22p
2．下列说法中正确的是(　　)
A．基态Cu原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1；外围电子排布式为3d104s1
B．磷元素基态原子的轨道表示式
C．基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6
D.2p和3p能级的轨道形状均为哑铃形，能量也相等
3．下列每组中的两个微粒，其电子排布式不相同的是(　　)
A．12C和13C B．Na＋和N3－
C．Cl－和Ar D．Fe3＋和V
4．主族元素的原子，M层上有一个半充满的能级，该原子的质子数(　　)
A．只能是7 B．只能是15
C．是11或13 D．是11或15
5．有一个原子在第三个能层上有10个电子，则该原子的第三能层的电子排布式为 (　　)
A．3s10 B．3d10
C．3s23p63d2 D．3s23p53d3
6．硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2转变为1s22s22p63s13p3，下列有关该过程的说法正确的是(　　)
A．硅原子由基态转化为激发态，这一过程吸收能量
B．硅原子由激发态转化为基态，这一过程释放能量
C．硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量
D．转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构相同，化学性质相似
7．气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是(　　)
A．1s22s22p63s2→1s22s22p63s13p1
B．1s22s22p5→1s22s22p43s1
C．1s22s22p4→1s22s22p34f1
D．1s22s22p63s23p5→1s22s22p63s23p44s1
8．若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了(　　)
A．能量守恒原理 B．泡利不相容原理
C．能量最低原理 D．洪特规则
9．下列元素能形成XY2型化合物的是(　　)
①原子序数分别为6和16的元素　②核内质子数分别为14和8的元素　③外围电子排布式分别是3s2和3s23p5的基态原子　④轨道表示式分别为下图所示的两种元素的基态原子
A．①②③④ B．①②③
C．②③ D．①
10．(双选)下列说法正确的是(　　)
A．电子仅在激发态跃迁到基态才产生原子光谱
B．在已知元素中，基态原子的4s能级中只有1个电子的元素有1种
C．核电荷数为26的元素原子核外价电子轨道表示式为
D．2p能级有2个未成对电子的基态原子的价层电子排布一定为2s22p2
11．(1)基态氟原子核外有9个电子，这些电子的电子云形状有________种；氟原子有________种不同能量的电子，价电子轨道表示式为________________。
(2)已知锡位于第5周期，与C同主族，写出Sn2＋的最外层电子排布式：________；Cl－中有________种运动状态不同的电子。
(3)基态硼原子的核外电子轨道表示式为________。
12．如图是s能级和p能级的原子轨道图。
试回答下列问题：
(1)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有3个互相________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是________，它的最低价氢化物的电子式是________。
(2)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，Y的元素符号为________，原子的核外电子排布式为________。
(3)下列轨道表示式中，能正确表示元素X的原子处于最低能量状态的是________。
(4)下列原子组成的书写中正确的是：________。
A.R2＋离子核外有a个电子，b个中子，R原子表示为R
B.氕、氘、氚的原子组成分别为H、D、T
C.CaH2的电子式：[H∶]－Ca2＋[∶H]－
D.V3＋的电子排布式：[Ar]4s2
E.N原子的轨道表示式：
F．Zn的价电子排布：4s2
G．Co的M层电子排布：3s23p63d7
H．溴的简化电子排布式：[Ar]4s24p5
13.(1)基态Mn原子核外未成对电子有________个。
(2)基态镁原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。
(3)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价电子排布式为4f66s2，Sm3＋的价电子排布式为________。
(4)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对的电子数为________。
(5)基态Fe原子价电子轨道表示式为________________________。
(6)下列基态原子或离子的价电子轨道表示式正确的是________(填字母)。
A．
B．
C．
D．
14.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，该原子的轨道表示式为________________。
(2)B元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排布式都与氩原子相同，B元素的符号为________，C的离子结构示意图为________。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________________。
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其价电子轨道表示式为________________________。
15.现有A、B、C、D、E 5种原子序数依次增大的前四周期元素，已知A元素原子核外有6种运动状态不同的电子。B元素原子核外电子分占3个不同的能级，且在同周期中所含未成对电子数最多。C元素原子核外次外层电子数是最外层电子数的2倍。D元素有多种化合价，且常温下D元素的气态单质与NaOH溶液反应，可得两种含D元素的盐。E元素原子核外内层电子已填满，最外层只有1个电子。
(1)A的核外电子轨道表示式为________，B的价电子排布式为________。
(2)C、D中未成对电子数分别为________、________，D的离子结构示意图为________。
(3)E的核外电子排布式为________，原子结构示意图为________。
(4)E的一价阳离子的价电子轨道表示式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________课时作业9　共价键键参数　共价晶体
1．下列说法正确的是 (　　)
A.键能越大，表示该分子越容易受热分解
B.共价键都具有方向性
C.在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长
D.H—Cl键的键能为431 kJ·mol－1，H—Br键的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明HCl比HBr分子稳定
2．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，有关键能数据如下表：
化学键 H—H O===O
键能/(kJ·mol－1) 436 498
则水分子中O—H键键能为 (　　)
A．463.4 kJ· mol－1 B．926.8 kJ·mol－1
C．221.6 kJ·mol－1 D．413 kJ·mol－1
3．白磷燃烧的能量变化(图甲)和白磷及产物的结构(图乙)如图所示，下列有关说法不正确的是(　　)
A．白磷燃烧的反应热ΔH＝E1－E2
B．1个白磷分子中含6个P—P键
C．1mol P4O10中σ键的数目为16NA
D．假设P—P、P—O、O===O键的键能分别为a、b、c，则P===O键的键能为
4．我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法正确的是(　　)
A.11BN 和10BN的化学性质相似
B．该晶体具有良好的导电性
C．该晶胞中含有14个B原子，4个N原子
D．B原子周围等距且最近的B原子数为8
5.
根据量子力学计算，氮化碳结构有五种，其中一种β 氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料，已知该氮化碳的二维晶体结构如图所示。下列有关氮化碳的说法不正确的是(　　)
A．该晶体中的碳、氮原子核外都满足8电子稳定结构
B．氮化碳中碳显＋4价，氮显－3价
C．每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子和三个碳原子相连
D．氮化碳的分子式为C3N4
6．下列说法正确的是 (　　)
A．在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4NA
B．金刚石晶体中，碳原子数与C—C键数之比为1∶2
C．30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子
D．晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的共价晶体
7．方英石(SiO2)结构和金刚石相似，其结构单元如图，下列有关说法正确的是(　　)
A．图示结构单元中实际占有18个硅原子
B．1 mol Si形成2 mol Si—O键
C．方英石晶体中存在着SiO4结构单元
D．方英石晶体中，Si—O键之间的夹角为90°
8．已知X—X、Y—Y、Z—Z键的键长分别为198 pm、74 pm、154 pm，则它们单质分子的稳定性是(　　)
A．X2>Y2>Z2 B．Z2>Y2>X2
C．Y2>X2>Z2 D．Y2>Z2>X2
9．根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是(　　)
A．熔点2 700 ℃，导电性好，延展性强
B．无色晶体，熔点3 550 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂
C．无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ℃，熔化时能导电
D．熔点－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电
10．金刚砂(SiC)是共价晶体，则金刚砂、金刚石、硅、二氧化硅的熔点，由高到低排列的是 (　　)
A．二氧化硅>金刚砂>硅>金刚石
B．金刚砂>硅>二氧化硅>金刚石
C．金刚石>二氧化硅>金刚砂>硅
D．硅>金刚石>二氧化硅>金刚砂
11．金刚砂(SiC)是重要的工业制品，可由反应制得：3C＋SiO2SiC＋2X。SiC的晶体结构与金刚石类似，如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．Si属于p区元素，在SiC中的化合价为＋4价
B．X可与氧气反应生成Y，Y分子的中心原子杂化方式为sp3杂化
C．在SiC晶体中最小的环上有6个原子
D．已知Si—C键的键能为a kJ·mol－1，则理论上分解1 mol SiC形成气态原子需要的能量为4a kJ
12．某些化学键的键能如下表所示(kJ·mol－1)：
键 H—H Br—Br I—I Cl—Cl H—Cl H—I H—Br H—F
键能 436 193 151 243 431 297 363 565
根据表中数据回答下列问题：
(1)下列物质本身具有的能量最低的是________(填字母序号，下同)。
A．H2 B．Cl2
C．Br2 D．I2
(2)下列氢化物中，最稳定的是________。
A．HF B．HCl
C．HBr D．HI
(3)X2＋H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)1 mol Cl2在一定条件下与等物质的量的H2反应，放出的热量是________kJ。
相同条件下，X2分别与H2反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是________。
13.
有关资料报道：在40 GPa高压下，用激光器加热到1 800K，制得了与二氧化硅类似，高熔点、高硬度的二氧化碳晶体。其结构如图，试回答下列问题：
(1)在四大晶体类型中，该二氧化碳晶体属于________。
(2)该二氧化碳晶体中，每个碳原子与________个氧原子相连，与同一个碳原子相连的氧原子构成的空间构型为________。
(3)从理论上分析，该二氧化碳晶体的硬度比二氧化硅的________(填“高”或“低”)。
(4)该二氧化碳晶体中，最小环为________元环。
14．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素 相关信息
X X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等
Y 常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积
Z Z和Y同周期，Z的电负性大于Y
W W的一种核素的质量数为63，中子数为34
(1)Y位于元素周期表第________周期第________族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是________(写化学式)。
(2)XY2是一种常用的溶剂，XY2的1个分子中存在________个σ键。在H—Y、H—Z两种共价键中，键的极性较强的是________，键长较长的是________。
(3)W的基态原子核外电子排布式是__________________。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是____________________________。
(4)白磷与氧气可发生如下反应：P4＋5O2===P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P a kJ·mol－1、P—O b kJ·mol－1、P===O c kJ·mol－1、O===O d kJ·mol－1。
根据上图的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH＝________________ kJ·mol－1。
15．(1)CO和N2互为等电子体结构。CO和N2分子中根据电子云重叠的方式不同，都包含的共价键类型有____________，CO、N2的结构可表示为C≡O、N≡N，两者的键能数据如下表：(单位kJ·mol－1)
A—B A===B A≡B
CO 357.7 798.9 1 071.9
N2 154.8 418.4 941.7
结合数据说明CO比N2活泼的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)　ΔH＝－313 kJ·mol－1，F—F键的键能为159 kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol－1，则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol－1。
(3)①Ge单晶具有金刚石型结构，微粒之间存在的作用力是______________________；
②晶胞有两个基本要素：a.原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为；C为。则D原子的坐标参数为____________；
b．晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a＝565.76 pm，其密度为________________g·cm－3(列出计算式即可)。课时作业11　分子的空间结构模型
1．下列各组微粒中心原子的价电子对数计算代数式正确的是(　　)
A．BCl3：3＋ B．SO：3＋
C．H3O＋：3＋ D．CS2：2＋
2．下列分子中，价层电子对互斥模型与分子的立体结构模型相同的是(　　)
①CH2O　②CO2　③NCl3　④H2S
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
3．有X、Y两种活性反应中间体微粒，均含有1个碳原子和3个氢原子，其球棍模型如图所示：
(X)(Y)
下列说法错误的是(　　)
A．X的组成为CH
B．Y的组成为CH
C．X的价层电子对数为4
D．Y中键角小于120°
4．硫化羰(分子式为COS)是一种有臭鸡蛋气味的无色气体，可视为由一个硫原子取代了CO2分子中的一个氧原子后形成的，下列有关硫化羰的说法正确的是(　　)
A．硫化羰的结构式为C===O===S
B．分子中三个原子位于同一直线上
C．中心原子价层电子对数为4
D．分子是V形结构
5．下图为常见的分子结构图，据此判断下列说法中正确的是(　　 )
分子 白磷 S8 B12 (正二十面体) CH4
结构
A.正四面体结构的分子中键角一定是109°28′
B．白磷与B12分子中键角相等
C．S8分子中键角大于CO2分子中键角
D．CCl4与CH4均为正四面体分子， 空间填充模型相同
6．甲烷中的碳原子采用sp3杂化，下列用*标注的碳原子的杂化类型和甲烷中的碳原子的杂化类型一致的是(　　)
A．CH3*CH2CH3 B．*CH2===CHCH3
C．CH2===*CHCH2CH3 D．HC≡*CCH3
7．下表表示周期表中的几种短周期元素，下列说法不正确的是(　　)
A．C、D气态氢化物稳定性强弱和沸点高低顺序均为DB．A、B、C对应的简单氢化物的还原性C＞B＞A
C．AD3和ED4两分子的中心原子均为sp3杂化，但两者的键角大小不同
D．ED4分子中各原子均达8电子稳定结构，与四氯化碳互为等电子体
8．下列分子所含碳原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是(　　)
9．化合物A是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式如图所示：，下列说法正确的是(　　)
A．碳、氮原子的杂化类型相同
B．氮原子与碳原子分别为sp3杂化与sp2杂化
C．1 mol A分子中所含σ键为10 mol
D．编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
10．下列关于NH、NH3、NH三种微粒的说法不正确的是(　　)
A．三种微粒所含有的电子数相等
B．三种微粒中氮原子的杂化方式相同
C．三种微粒的立体构型相同
D．键角大小关系：NH>NH3>NH
11．下列分子中，各分子的空间构型、中心原子的杂化方式以及孤电子对数均正确的是(　　)
选项 分子 空间 构型 杂化 方式 孤电子 对数
A NH3 平面三 角形 sp3杂化 N含有一对 孤电子对
B CCl4 正四面体 sp3杂化 C不含有孤电子对
C H2O V形 sp2杂化 O含有两对 孤电子对
D CO 三角锥形 sp3杂化 C含有一对 孤电子对
12.As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，与盐酸反应能生成AsCl3，AsCl3和LiAlH4反应的产物之一为AsH3。下列说法正确的是(　　)
A．As2O3分子中As原子的杂化方式为sp3
B．LiAlH4为共价化合物
C．AsCl3的空间构型为平面正三角形
D．AsH3分子的键角大于109°28′
13．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们可组成如图所示的化合物，其中，W与Z同主族，X的核外电子数与Y的最高能层上的电子数相同。下列说法错误的是(　　)
A．ZW属于离子化合物
B．YH3分子的键角大于YF3分子的键角
C．与X的化学性质最相似的邻族元素是Si
D．XF3和YF3中X与Y的杂化方式均为sp2杂化
14．完成下表中的空白
粒子 中心原子 价层电子对数 中心原子杂 化轨道类型 VSEPR模型 空间结构
N
COS
SF2
AlF3
NH
SOCl2
IO
15.元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢形成的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数约为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。
(1)在X和Y两种元素形成的化合物中：
①X的质量分数为50%的化合物的化学式为________；该分子的中心原子发生________杂化，分子构型为________。
②X的质量分数为60%的化合物的化学式为________；该分子的中心原子发生________杂化，分子构型为________。
(2)由元素X、Y和氢三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式________、________，两种酸的阴离子分别为________和________，其立体构型分别为________和________。
(3)在由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是________(写分子式)，分子构型为V形的是________(写分子式)。
16．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为____________。
(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型有________，羰基碳原子的杂化轨道类型为________。
(3)已知，可用异氰酸苯酯与2 氯 4 氨基吡啶反应生成氯吡苯脲：
，反应过程中，每生成1 mol 氯吡苯脲，断裂____________mol σ键，断裂________mol π键。