1.1原子结构（含解析） 课时作业 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 1.1原子结构（含解析） 课时作业 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 229.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-10 00:28:52 | ||
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文档简介
1.1原子结构 课时作业
一、单选题
1．以下表示锂离子结构的轨道表示式是（ ）
A．Li+ B． C．1s2 D．
2．磁性材料在生活和科学技术中应用广泛。研究表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时， 该化合物具有磁性。下列物质适合做磁粉材料的是（ ）
A．V2O5 B．PbO C．ZnO D．CrO2
3．原子核外电子的能量不仅与电子所处的电子层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是 。下列说法正确的是（ ）
A．两粒子的3s能级上电子的能量不同
B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱相同
D．两粒子最外层都达8电子稳定结构，化学性质相似
4．下列说法正确的是（ ）
A．第三能层有s、p共两个能级
B．3d能级最多容纳6个电子
C．电子云伸展方向与能量的大小有关
D．无论是哪一能层的p能级最多容纳的电子数均为6个
5．下列说法不正确的是（ ）
A．同种原子的原子轨道能量：3s<4s<3d
B．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
C．原子中，电子从的状态跃迁到的状态时，将释放能量
D．2p、3p、4p能级轨道数量相同
6．下列原子的电子排布图中，符合能量最低原理的是（ ）
A． B．
C． D．
7．一种由短周期主族元素组成的化合物是重要的储氢材料，其结构如图所示。已知原子序数依次增大的四种元素W、X、Y、Z，其原子中电子数总和为24，且仅X、Y在同一周期。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该化合物中存在非极性共价键、离子键
B．简单离子半径：Y＞Z
C．XCl3中原子均为8电子稳定结构
D．YW3分子中Y原子采用sp3杂化
8．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y的简单离子的核外电子数相同，Y是短周期元素中金属性最强的，Z原子最外层电子数是K层的3倍。下列说法正确的是：（ ）
A．简单离子半径：Y＞Z B．Y与Z、W都能形成离子化合物
C．X只能形成HXO3型的酸 D．气态氢化物的热稳定性：W＜Z
9．下列关于化学用语的表示错误的是（ ）
A．Na+的轨道表示式：
B．氯离子的结构示意图：
C．原子核内有8个中子的氧原子：
D．硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p6
10．M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍。它们形成的化合物可用作新型电池的电极材料，结构如图所示，化合物中除M＋外其它原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是（ ）
A．M的单质通常保存在煤油中
B．上述五种元素中Y的原子半径最小
C．Z的氢化物的沸点一定低于X氢化物的沸点
D．W的最高价氧化物对应的水化物是三元酸
11．下列说法正确的是（ ）
A．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
B．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原则
C． 表示的原子能量处于最低状态
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
12．顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；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，结构如图所示，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sp2
C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数目之比为2∶1
D．1mol1，1-环丁二羧酸含有σ键的数目为12NA
13．关于原子轨道的说法正确的是（ ）
A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体
B．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，但自旋方向相同
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道
D．凡AB3型的共价化合物，其中的中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
14．一种由短周期元素组成的化合物，其结构如图所示。X、Y、Z、Q、R位于同一周期原子序数依次递增，Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍。下列错误的是（ ）
A．Y和R形成的化合物中各原子最外层均满足8电子稳定结构
B．原子半径：X＞Z＞Q＞R
C．元素的非金属性：Z＜Q＜R
D．化合物存在离子键和共价键
15．下列微粒中，最外层电子数最多的是（ ）
A．Ne B．Al3+ C．Fe D．Fe2+
16．图中所发生的现象与电子跃迁无关的是（ ）
A． B．
C． D．
二、综合题
17．某微粒的结构示意图为 ，试回答：
（1）x表示 ，y表示 。
（2）当x－y
> 10时，该微粒是 (选填“阳离子”或“阴离子”或“原子”)
（3）当 时，该微粒带有2个单位的负电荷，则该微粒的符号为 ，该微粒的结构示意图为
（4）当y＝2的中性原子M跟y＝7的中性原子N化合时，形成化合物的化学式为__
18．科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO3）2 和Mn（NO3）2 溶液中加入Na2CO3 溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4．
①Mn2+基态原子简化的电子排布式可表示为
②C、N、O第一电离能由大到小的顺序是：
（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O．
①Cu在周期表中 区；
②CO的结构式：
③1mol CO2 中含有的π键数目为
（3）向CuSO4 溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu （OH）4]2﹣．不考虑空间构型，[Cu（OH）4]2﹣的结构可用示意图表示为 ．（用→标出配位键）1mol[Cu （OH）4]2﹣中有 mol σ键．
19．砷(As)是VA 族元素，砷及其化合物被应用于农药和合金中。回答下列问题：
（1）基态砷原子的电子排布式为 ，第四周期元素中，第一电离能低于砷原子的p区元素有 (填元素符号)。
（2）氮原子间能形成氮氮叁键，而砷原子间不易形成叁键的原因是 。
（3）AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子键角107°，AsH3分子键角较小的原因是 。
（4）亚砷酸( H3AsO3)分子中，中心原子砷的VSEPR 模型是 ，砷原子杂化方式为 。
（5）砷化镍的晶胞如图。晶胞参数a=360.2 pm， c=500.9 pm， γ=120°。
①镍原子配位数为 ，配原子构成的几何体是 。
②该晶体密度的计算式为 g·cm-3。
20．氮元素可以形成多种化合物．回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布图是 ．
（2）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被﹣NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物．
①N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 ．
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4（l）+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1038.7kJ mol﹣1
若该反应中有4mol N﹣H键断裂，则形成的π键有 mol．
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4，N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4晶体内不存在 （填标号）
a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力
（3）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别．
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是 （填标号）．
a．CF4 b．CH4 c．NH4+ d．H2O．
21．亚铁氰化钾(结构式如图所示)属于欧盟批准使用的食品添加剂。亚铁氰化钾不稳定，受热易分解：3K4[Fe(CN)6] 12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C；K4[Fe(CN)6]+K2CO3 5KCN+KOCN+Fe+CO2↑。
（1）基态Fe原子的未成对电子数为 ；K4[Fe(CN)6]中Fe2+与CN-的中心原子形成的化学键类型为 ，提供孤电子对的成键原子是 。
（2）KOCN中阴离子OCN-的几何构型为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。O、C、N的第一电离能从大到小的顺序为 ，电负性从大到小的顺序为 。
（3）(CN)2的结构式为 。
（4）KCN的晶体结构如图所示，已知晶胞参数a=0.648nm。则K+的配位数为 ，紧邻的两个K+的距离为 cm，该晶体的密度为 g·cm-3。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A 、Li+是锂离子的离子符号，A不符合题意。
B、 表示锂离子的离子结构示意图，B不符合题意。
C、1s2表示锂离子的核外电子排布式，C不符合题意。
D、 表示锂离子的核外电子排布轨道图，D符合题意。
故答案为：D
【分析】轨道表示式是表示原子核外电子排布的图式之一，又称电子排布图。用一个方框、圆圈或两条短线表示一个给定量子数n、l、m的轨道，用箭头"↑"或"↓"来区别ms的不同电子。
2．【答案】D
【解析】【解答】A.V2O5中V5+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，无未成对电子，无磁性，A不符合题意；
B.PbO 中Pb处于IVA族，失去p能级2个电子形成Pb2+，无未成对电子，无磁性，B不符合题意；
C.ZnO 中Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，无未成对电子，无磁性，C不符合题意；
D.CrO2中Cr4+的核外电子排布式式为1s22s22p63s23p63d2，有未成对电子，有磁性，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】V2O5、PbO、ZnO中阳离子均不含未成对电子。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．Ar与S2-的原子核电荷数不同，3s能级上电子的能量不相同，A符合题意；
B．Ar与S2-的原子核电荷数不同，半径不同，3p能级上电子离核的距离不相同，B不符合题意；
C．Ar与S2-的原子核电荷数不同，电子跃迁产生的光谱都不相同，C不符合题意；
D．Ar与S2-的原子核电荷数不同，化学性质不相同，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.Ar与S2-的原子核电荷数不同，电子能量不同；
B.同是3p能级，氩原子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近；
C.电子的能量不同，发生跃迁时，产生的光谱不同；
D.Ar与S2-的原子核电荷数不同，化学性质不相似。
4．【答案】D
【解析】【解答】A，任一能层的能级数等于能层序数，第三能层有3s、3p、3d三个能级，A项不符合题意；
B，无论3d、4d还是5d……，d能级有5个原子轨道，在一个原子轨道里最多容纳2个电子，3d能级最多容纳10个电子，B项不符合题意；
C，电子云伸展方向与能量的大小无关，如2px、2py、2pz能量相等，C项不符合题意；
D，无论2p、3p还是4p……，p能级有3个原子轨道，在一个原子轨道里最多容纳2个电子，p能级最多容纳6个电子，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据能技术与能层数的关系进行判断；
B.d能级有5个轨道，每个轨道最多能容纳2个电子；
C.电子云的伸展方向与能量大小无关；
D.p层最多能容纳6个电子。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、同种原子的原子轨道能量：3s<4s<3d，A不符合题意。
B、在电子云图中，用小黑点的疏密表示电子在该区域内出现的概率大小，小黑点不表示电子，B符合题意。
C、第四能层电子的能量高于第三能蹭呢个电子的能量，因此电子从第四能层跃迁到第三能层时，释放能量，C不符合题意。
D、p能级含有3个轨道，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、根据能级交错可知4s能级的能量小于3d。
B、电子云图中，用小黑点的疏密表示电子在区域内出现的概率大小。
C、电子由高能级向低能级跃迁时释放能量。
D、不同能层、同一能级，其所含的轨道数量相同。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．违背洪特规则，A不符合题意；
B．违反泡利不相容原理，B不符合题意；
C．符合能量最低原理，C符合题意；
D．违反能量最低原理，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】能量最低原理：原子核外电子先占有能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，据此分析。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．根据图示显示，该化合物为离子化合物，含有离子键，由同种元素形成的共价键为非极性共价键，根据化合物的结构式中Y为N元素，N原子间形成的是非极性共价键，故A不符合题意；
B．Y为N元素，Z为Na元素，二者形成的简单离子核外电子排布结构相同，核电荷数越大，半径越小，则半径：Y＞Z，故B不符合题意；
C．X为B元素，BCl3中B原子最外层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，故C符合题意；
D．Y为N元素，W为H元素，YW3分子为NH3，中心原子N的价层电子对数=3+ =4，则N原子采用sp3杂化，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】一种由短周期主族元素形成的化合物，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，根据图示，W只形成1个共价键，且W原子序数最小，则W为H元素；Z为+1价阳离子，则Z为Na元素；Y形成3个共价键，则Y为N元素，X的原子序数为24-1-11-7=5，则X为B元素，据此解答。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．Y、Z的简单离子分别为Na+、S2-，S2-有三层电子，Na+只有两层，所以离子半径Z＞Y，故A不符合题意；
B．Na与S可以形成离子化合物Na2S，与Cl可以形成离子化合物NaCl，故B符合题意；
C．X为N元素，也可以形成HNO2，故C不符合题意；
D．非金属性Cl＞Z，所以气态氢化物的热稳定性W＞Z，故D不符合题意；
综上所述答案为B。
【分析】Y是短周期元素中金属性最强的，则Y为Na元素，Z原子最外层电子数是K层的3倍，且原子序数大于Na，则Z为S元素，W是原子序数大于S的短周期主族元素，则W为Cl元素；X、Y的简单离子的核外电子数相同，且X与S、Cl不同主族，则X为N元素。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．Na+的轨道表示式： ，违背了泡利原理，应该为 ，故A符合题意；
B．Cl有17个质子，氯离子核外有18个电子，其离子的结构示意图： ，故B不符合题意；
C．氧原子核内有8个中子，氧原子质子数为8，质量数为16，氧原子符号为： ，故C不符合题意；
D．硫离子的核外有18个电子，其离子电子排布式：1s22s22p63s23p6，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.Na+的核外电子排布式为 1s22s22p6 ，结合刨利原理，洪特规则画出轨道表达式。
B.氯离子和外有18个电子，有3个电子层, 由里到外各层电子数依次为2，8，8。
C.原子符号表示为AZX，其中左下角Z代表质子数,左上角A代表质量数，而质量数等于质子数加上中子数。
D.硫离子核外电子数为18，根据能量最低原理书写核外电子排布式。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．锂单质密度比煤油小，不可以保存在煤油中，一般保存在石蜡油中，故A不符合题意；
B．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则上述五种元素中F原子的原子半径最小，故B符合题意；
C．C元素的氢化物为烃，固态烃的沸点比水和过氧化氢的沸点高，故C不符合题意；
D．B元素的最高价氧化物对应的水化物为硼酸，硼酸为一元弱酸，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】M、W、Ⅹ、Y、Z是同周期主族元素，X的最外层电子数是W次外层电子数的3倍，W有两个电子层，次外层为2个电子，则X为O元素;由盐的结构可知，Z可以形成四个共价键，且能与氧形成双键，则Z的最外层电子数为4，为C元素；四种元素位于同周期，且Y能形成一个共价键，Y为F元素；W能形成4个共价键，W为B元素；新型电池材料，除M＋外均满足8电子稳定结构，则M形成+1价离子，为Li元素。
11．【答案】D
【解析】【解答】A.同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数均相同，都是3个，A不符合题意；
B.根据泡利不相容原理知，3p轨道最多排6个电子，则电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利不相容原理，B不符合题意；
C.根据洪特规则可知 表示的原子能量没有处于最低状态，应该是 ，C不符合题意；
D.在离核最近区域内运动的电子能量最低，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A.相同能级的轨道数相同；
B.违背了泡利不相容原理；
C.在同一能级中电子首先占据不同的轨道；
D.离核越近能量越小。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．分子中有sp3杂化的碳原子，所有碳原子不可能在同一平面上，A不符合题意；
B．顺铂分子中N有3个σ键，一个配位键，为sp3杂化，B不符合题意；
C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子4个，sp2杂化的碳原子2个，数目之比为2∶1，C符合题意；
D.1mol此有机物含有σ键的数目为18NA，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．分子中有sp3杂化的碳原子，所有碳原子不可能在同一平面上；
B．杂化判断；
C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子4个，sp2杂化的碳原子2个，数目之比为2∶1；
D.1mol此有机物含有σ键的数目为18NA。
13．【答案】C
【解析】【解答】A. 中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型不一定都是正四面体，例如水是V形结构，A不符合题意；
B. 1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反，B不符合题意；
C. sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道，C符合题意；
D. 凡AB3型的共价化合物，其中的中心原子A不一定均采用sp3杂化轨道成键，例如SO3中S是sp2杂化，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】此题考查杂化的基本理论，根据杂化的特点和条件进行判断，注意空间构型判断先是杂化，随后是成键特点。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．Y与R形成的化合物为BF3，B原子没有满足8电子稳定结构，B原子周围为6个电子，故A符合题意；
B．同一周期，从左到右原子半径逐渐减小，Li>C>O>F，故B不符合题意；
C．同一周期，从左到右，非金属性增强，所以BD．阴阳离子间存在离子键，阴离子内部存在共价键，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】X、Y、Z、Q、R位于同一周期，Z形成4个共价键，为IVA元素，Q形成2个共价键，为VIA族元素；R形成1个共价键，为VIIA族元素；由Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍，可以推出Z为C，Q为O，R为F，X为Li；Y形成4个共价键，整个阴离子带有1个单位的负电荷，则Y为IIIA族元素B，以此解答。
15．【答案】D
【解析】【解答】解：A．Ne的质子数为10，有2个电子层，最外层电子数为8，故A不选；
B．Al3+的核外电子数为10，有2个电子层，最外层电子数为8，故B不选；
C．Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，最外层电子数为2，故C不选；
D．Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，最外层电子数为18，故D选；
故选D．
【分析】主族元素原子的最外层电子数=族序数，失去最外层电子变为离子时最外层电子数等于原子的次外层电子数，结合电子排布判断最外层电子数，以此来解答．
16．【答案】D
【解析】【解答】A．节日里燃放的焰火是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故A不符合题意；
B．虹灯广告原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故B不符合题意；
C．燃烧蜡烛是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故C不符合题意；
D．平面镜成像则是光线反射的结果，与电子跃迁无关，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 火焰的光是以为在产生火焰时会发生化学反应，在反应过程中电子的运动会改变，当电子吸收能量时会由低轨道跃迁到高轨道，当这一过程发生时会有其逆过程即电子从高能量的轨道跃迁到低能量的继而产生光 。
17．【答案】（1）质子；最外层电子
（2）阳离子
（3）S2-；
（4）MgCl2
【解析】【解答】解：(1)原子结构示意图中，圆圈中数字x代表质子数或核电荷数；y为最外层电子数，因此，本题正确答案是：质子数或核电荷数；最外层电子数；
(2)当x－y > 10，说明微粒质子数>核外电子数,该微粒带正电荷，为阳离子，因此，本题正确答案是：阳离子；
(3) y=8时，该微粒带2个单位负电荷，则x=2+8+8-2=16，为S2-离子；其结构示意图为： ，因此，本题正确答案是: ； ；
(4) 当y=2的中性原子M的核外电子数为2+8+2=12，则M为Mg，y=7的中性原子N的核外电子数为2+8+7=17，N为Cl元素，二者形成化合物的化学式为: MgCl2，因此，本题正确答案是: MgCl2。
【分析】（1）根据原子的电子排布式的含义进行回答；
（2）x－y > 10，说明微粒质子数>核外电子数,该微粒带正电荷；
（3）y=8，且带有2个负电荷，则原子最外层电子数为6；
（4）根据最外层电子数确定原子，然后确定形成离子化合物氯化镁。
18．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）；N＞O＞C
（2）ds；C≡O；2×6.02×1023个（或2 mol）
（3）；8
【解析】【解答】解：（1）①Mn的原子序数为25，基态原子的电子排布式为，1s22s22p63s23p63d54s2，则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5），故答案为：1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）；②同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第VA族，所以第一电离能N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；（2）①Cu元素原子核外电子数为29，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，周期表分为s区、p区、d区、ds区、f区，Cu的外围电子排布式为3d104s1，Cu属于第IB族元素，在周期表中位于ds区，故答案为：ds；②N2与CO为等电子体，二者结构相似，N2的结构为N≡N，则CO的结构为C≡O，故答案为：C≡O；③双键含有1个σ键和1个π键，CO2结构式为O=C=O，含有2个双键，则1mol CO2 中含有的π键数目为2×6.02×1023个（或2 mol），
故答案为：2×6.02×1023个（或2 mol）；（3）[Cu（OH）4]2﹣中与Cu2+与4个OH﹣形成配位键，则[Cu（OH）4]2﹣的结构可用示意图表示为： ，配位键和O﹣H键都属于σ键，所以1mol[Cu （OH）4]2﹣中有8molσ键，
故答案为 ；8．
【分析】（1）①Mn的原子序数为25，根据能量最低原理可写出Mn的基态原子的电子排布式，进而可确定Mn2+基态的电子排布式；
②同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，据此判断第一电离能大小顺序；（2）①周期表分为s区、p区、d区、ds区、f区，根据Cu的外围电子排布式分析；②根据N2与CO为等电子体，结合等电子体结构相似判断；③双键含有1个σ键和1个π键，CO2中含有2个双键；（3）[Cu（OH）4]2﹣中与Cu2+与4个OH﹣形成配位键，配位键和O﹣H键都属于σ键．
19．【答案】（1）[Ar]3d104s24p3；Ga、Ge、Se
（2）砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键
（3）砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小
（4）四面体形；sp3杂化
（5）6；正八面体；
【解析】【解答】（1）砷原子核电荷数33，基态的电子排布式为[Ar]3d104s24p3；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素P为半充满状态，第一电离能大于邻近元素的第一电离能；因此第四周期元素中，第一电离能低于砷原子的p区元素有Ga、Ge、Se ；正确答案：[Ar]3d104s24p3 ； Ga、Ge、Se。
（2）由于砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键，所以氮原子间能形成氮氮叁键，而砷原子间不易形成叁键；正确答案：砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键。
（3）AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子键角107°；AsH3分子键角较小的原因是砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小；正确答案：砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小。
（4）亚砷酸( H3AsO3)分子结构式为 ，砷原子的价层电子对数为4，属于sp3杂化，中心原子砷的VSEPR 模型是四面体形；正确答案：四面体形； sp3杂化。
（5）根据砷化镍的晶胞的结构 可以看出，镍原子配位数为6，6个砷原子形成正八面体；正确答案：6；正八面体。
②根据砷化镍的晶胞可知：含有的镍原子个数8×1/8+4×1/4=2，含有砷原子个数为2，所以该晶胞中含有2个砷化镍，该晶胞的质量为2×134/NA g，根据晶胞的俯视图 ，可以求出x= a pm= ×10-10 cm；该晶胞的体积为 ×10-10×360.2×10-10×500.9×10-10 cm3；根据ρ=m/V= ；正确答案： 。
【分析】（2）形成π键需要一定的条件，即p-p轨道肩并肩重叠程度较大，结合原子半径的大小进行判断即可。
20．【答案】（1）
（2）sp3；3；d
（3）c
【解析】【解答】解：（1）氮原子的电子排布式1s22s22p3，其价层电子排布式为2s22p3，价电子排布图为 ，故答案为： ；（2）①N2H4分子中氮原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3，故答案为：sp3；②若该反应中有4mol N﹣H键断裂，参加反应N2H4为1mol，生成氮气为1.5mol，氮气分子结构式为N≡N，三键中含有2个π键，形成π键的物质的量为2×1.5mol=3mol，故答案为：3；③N2H6SO4和（NH4）2SO4都是离子晶体，N2H6 2+和SO42﹣之间存在离子键，N2H62+中N和H之间形成6个共价键（其中2个配位键），N和N之间形成共价键，SO42﹣中S和O之间形成共价键，不含范德华力，
故选：d；（3）F、O、N电负性很大，与H元素形成的微粒之间可以形成氢键，正四面体顶点N原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键，该微粒应含有4个H原子，选项中只有NH4+ 符合，
故选：c．
【分析】（1）基态氮原子的价电子排布式为2s22p3，根据泡利原理、洪特规则画出价电子排布图；（2）①N2H4分子中氮原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4；②若该反应中有4mol N﹣H键断裂，参加反应N2H4为1mol，生成氮气为1.5mol，氮气分子结构式为N≡N，三键中含有2个π键；③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4，N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，属于离子晶体，[N2H6]2+中含有配位键共价键，没有范德华力；（3）F、O、N电负性很大，与H元素形成的微粒之间可以形成氢键，正四面体顶点N原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键，该微粒应含有4个H原子．
21．【答案】（1）4；配位键；C
（2）直线形；sp；N>O>C；O>N>C
（3）N C-C N
（4）6；4.58×10-8；1.587
【解析】【解答】(1)铁为26号元素，基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，3d中有4个未成对电子；K4[Fe(CN)6]中Fe2+与CN-的中心原子形成的化学键为配位键，提供孤电子对的成键原子是C，故答案为：4； 配位键；C；(2)KOCN中阴离子OCN-与CO2为等电子体，结构相似，几何构型为直线形，中心原子的杂化轨道类型为sp杂化；同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，O、C、N的第一电离能从大到小的顺序为N>O>C，元素的非金属性越强，电负性数值越大，电负性从大到小的顺序为O>N>C，故答案为：直线形；sp；N>O>C；O>N>C；(3) 氰分子为直线型，因C形成4个化学键、N形成3个化学键，则其结构式为N≡C-C≡N，故答案为：N≡C-C≡N；(4)KCN的晶胞中含K+数为12× +1=4，CN-数8× +6× =4，晶体中K+周围最靠近的CN-数6，即晶体中K+的配位数为6；紧邻的两个K+的距离为面对角线的一半=0.648nm× =4.58×10-8 cm；晶胞的体积为a3=(0.648×10-7)3cm3，NA个晶胞的质量为4×(39+12+14)g=4×65g，则KCN 晶体的密度为 g/cm3= =1.587 g/cm3，故答案为：6；4.58×10-8；1.587
【分析】（1）根据基态Fe原子的电子排布式分析；（2）原子总数相同、电子总数或价电子总数相同的粒子互为等电子体，等电子体通常具有结构相似的特征；同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但要注意第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；（3）根据氰分子的构型分析；（4）根据晶胞分析；
一、单选题
1．以下表示锂离子结构的轨道表示式是（ ）
A．Li+ B． C．1s2 D．
2．磁性材料在生活和科学技术中应用广泛。研究表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时， 该化合物具有磁性。下列物质适合做磁粉材料的是（ ）
A．V2O5 B．PbO C．ZnO D．CrO2
3．原子核外电子的能量不仅与电子所处的电子层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是 。下列说法正确的是（ ）
A．两粒子的3s能级上电子的能量不同
B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱相同
D．两粒子最外层都达8电子稳定结构，化学性质相似
4．下列说法正确的是（ ）
A．第三能层有s、p共两个能级
B．3d能级最多容纳6个电子
C．电子云伸展方向与能量的大小有关
D．无论是哪一能层的p能级最多容纳的电子数均为6个
5．下列说法不正确的是（ ）
A．同种原子的原子轨道能量：3s<4s<3d
B．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
C．原子中，电子从的状态跃迁到的状态时，将释放能量
D．2p、3p、4p能级轨道数量相同
6．下列原子的电子排布图中，符合能量最低原理的是（ ）
A． B．
C． D．
7．一种由短周期主族元素组成的化合物是重要的储氢材料，其结构如图所示。已知原子序数依次增大的四种元素W、X、Y、Z，其原子中电子数总和为24，且仅X、Y在同一周期。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该化合物中存在非极性共价键、离子键
B．简单离子半径：Y＞Z
C．XCl3中原子均为8电子稳定结构
D．YW3分子中Y原子采用sp3杂化
8．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y的简单离子的核外电子数相同，Y是短周期元素中金属性最强的，Z原子最外层电子数是K层的3倍。下列说法正确的是：（ ）
A．简单离子半径：Y＞Z B．Y与Z、W都能形成离子化合物
C．X只能形成HXO3型的酸 D．气态氢化物的热稳定性：W＜Z
9．下列关于化学用语的表示错误的是（ ）
A．Na+的轨道表示式：
B．氯离子的结构示意图：
C．原子核内有8个中子的氧原子：
D．硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p6
10．M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍。它们形成的化合物可用作新型电池的电极材料，结构如图所示，化合物中除M＋外其它原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是（ ）
A．M的单质通常保存在煤油中
B．上述五种元素中Y的原子半径最小
C．Z的氢化物的沸点一定低于X氢化物的沸点
D．W的最高价氧化物对应的水化物是三元酸
11．下列说法正确的是（ ）
A．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
B．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原则
C． 表示的原子能量处于最低状态
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
12．顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；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，结构如图所示，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sp2
C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数目之比为2∶1
D．1mol1，1-环丁二羧酸含有σ键的数目为12NA
13．关于原子轨道的说法正确的是（ ）
A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体
B．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，但自旋方向相同
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道
D．凡AB3型的共价化合物，其中的中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
14．一种由短周期元素组成的化合物，其结构如图所示。X、Y、Z、Q、R位于同一周期原子序数依次递增，Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍。下列错误的是（ ）
A．Y和R形成的化合物中各原子最外层均满足8电子稳定结构
B．原子半径：X＞Z＞Q＞R
C．元素的非金属性：Z＜Q＜R
D．化合物存在离子键和共价键
15．下列微粒中，最外层电子数最多的是（ ）
A．Ne B．Al3+ C．Fe D．Fe2+
16．图中所发生的现象与电子跃迁无关的是（ ）
A． B．
C． D．
二、综合题
17．某微粒的结构示意图为 ，试回答：
（1）x表示 ，y表示 。
（2）当x－y
> 10时，该微粒是 (选填“阳离子”或“阴离子”或“原子”)
（3）当 时，该微粒带有2个单位的负电荷，则该微粒的符号为 ，该微粒的结构示意图为
（4）当y＝2的中性原子M跟y＝7的中性原子N化合时，形成化合物的化学式为__
18．科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO3）2 和Mn（NO3）2 溶液中加入Na2CO3 溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4．
①Mn2+基态原子简化的电子排布式可表示为
②C、N、O第一电离能由大到小的顺序是：
（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O．
①Cu在周期表中 区；
②CO的结构式：
③1mol CO2 中含有的π键数目为
（3）向CuSO4 溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu （OH）4]2﹣．不考虑空间构型，[Cu（OH）4]2﹣的结构可用示意图表示为 ．（用→标出配位键）1mol[Cu （OH）4]2﹣中有 mol σ键．
19．砷(As)是VA 族元素，砷及其化合物被应用于农药和合金中。回答下列问题：
（1）基态砷原子的电子排布式为 ，第四周期元素中，第一电离能低于砷原子的p区元素有 (填元素符号)。
（2）氮原子间能形成氮氮叁键，而砷原子间不易形成叁键的原因是 。
（3）AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子键角107°，AsH3分子键角较小的原因是 。
（4）亚砷酸( H3AsO3)分子中，中心原子砷的VSEPR 模型是 ，砷原子杂化方式为 。
（5）砷化镍的晶胞如图。晶胞参数a=360.2 pm， c=500.9 pm， γ=120°。
①镍原子配位数为 ，配原子构成的几何体是 。
②该晶体密度的计算式为 g·cm-3。
20．氮元素可以形成多种化合物．回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布图是 ．
（2）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被﹣NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物．
①N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 ．
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4（l）+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=﹣1038.7kJ mol﹣1
若该反应中有4mol N﹣H键断裂，则形成的π键有 mol．
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4，N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4晶体内不存在 （填标号）
a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力
（3）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别．
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是 （填标号）．
a．CF4 b．CH4 c．NH4+ d．H2O．
21．亚铁氰化钾(结构式如图所示)属于欧盟批准使用的食品添加剂。亚铁氰化钾不稳定，受热易分解：3K4[Fe(CN)6] 12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C；K4[Fe(CN)6]+K2CO3 5KCN+KOCN+Fe+CO2↑。
（1）基态Fe原子的未成对电子数为 ；K4[Fe(CN)6]中Fe2+与CN-的中心原子形成的化学键类型为 ，提供孤电子对的成键原子是 。
（2）KOCN中阴离子OCN-的几何构型为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。O、C、N的第一电离能从大到小的顺序为 ，电负性从大到小的顺序为 。
（3）(CN)2的结构式为 。
（4）KCN的晶体结构如图所示，已知晶胞参数a=0.648nm。则K+的配位数为 ，紧邻的两个K+的距离为 cm，该晶体的密度为 g·cm-3。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A 、Li+是锂离子的离子符号，A不符合题意。
B、 表示锂离子的离子结构示意图，B不符合题意。
C、1s2表示锂离子的核外电子排布式，C不符合题意。
D、 表示锂离子的核外电子排布轨道图，D符合题意。
故答案为：D
【分析】轨道表示式是表示原子核外电子排布的图式之一，又称电子排布图。用一个方框、圆圈或两条短线表示一个给定量子数n、l、m的轨道，用箭头"↑"或"↓"来区别ms的不同电子。
2．【答案】D
【解析】【解答】A.V2O5中V5+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，无未成对电子，无磁性，A不符合题意；
B.PbO 中Pb处于IVA族，失去p能级2个电子形成Pb2+，无未成对电子，无磁性，B不符合题意；
C.ZnO 中Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，无未成对电子，无磁性，C不符合题意；
D.CrO2中Cr4+的核外电子排布式式为1s22s22p63s23p63d2，有未成对电子，有磁性，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】V2O5、PbO、ZnO中阳离子均不含未成对电子。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．Ar与S2-的原子核电荷数不同，3s能级上电子的能量不相同，A符合题意；
B．Ar与S2-的原子核电荷数不同，半径不同，3p能级上电子离核的距离不相同，B不符合题意；
C．Ar与S2-的原子核电荷数不同，电子跃迁产生的光谱都不相同，C不符合题意；
D．Ar与S2-的原子核电荷数不同，化学性质不相同，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.Ar与S2-的原子核电荷数不同，电子能量不同；
B.同是3p能级，氩原子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近；
C.电子的能量不同，发生跃迁时，产生的光谱不同；
D.Ar与S2-的原子核电荷数不同，化学性质不相似。
4．【答案】D
【解析】【解答】A，任一能层的能级数等于能层序数，第三能层有3s、3p、3d三个能级，A项不符合题意；
B，无论3d、4d还是5d……，d能级有5个原子轨道，在一个原子轨道里最多容纳2个电子，3d能级最多容纳10个电子，B项不符合题意；
C，电子云伸展方向与能量的大小无关，如2px、2py、2pz能量相等，C项不符合题意；
D，无论2p、3p还是4p……，p能级有3个原子轨道，在一个原子轨道里最多容纳2个电子，p能级最多容纳6个电子，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据能技术与能层数的关系进行判断；
B.d能级有5个轨道，每个轨道最多能容纳2个电子；
C.电子云的伸展方向与能量大小无关；
D.p层最多能容纳6个电子。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、同种原子的原子轨道能量：3s<4s<3d，A不符合题意。
B、在电子云图中，用小黑点的疏密表示电子在该区域内出现的概率大小，小黑点不表示电子，B符合题意。
C、第四能层电子的能量高于第三能蹭呢个电子的能量，因此电子从第四能层跃迁到第三能层时，释放能量，C不符合题意。
D、p能级含有3个轨道，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、根据能级交错可知4s能级的能量小于3d。
B、电子云图中，用小黑点的疏密表示电子在区域内出现的概率大小。
C、电子由高能级向低能级跃迁时释放能量。
D、不同能层、同一能级，其所含的轨道数量相同。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．违背洪特规则，A不符合题意；
B．违反泡利不相容原理，B不符合题意；
C．符合能量最低原理，C符合题意；
D．违反能量最低原理，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】能量最低原理：原子核外电子先占有能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，据此分析。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．根据图示显示，该化合物为离子化合物，含有离子键，由同种元素形成的共价键为非极性共价键，根据化合物的结构式中Y为N元素，N原子间形成的是非极性共价键，故A不符合题意；
B．Y为N元素，Z为Na元素，二者形成的简单离子核外电子排布结构相同，核电荷数越大，半径越小，则半径：Y＞Z，故B不符合题意；
C．X为B元素，BCl3中B原子最外层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，故C符合题意；
D．Y为N元素，W为H元素，YW3分子为NH3，中心原子N的价层电子对数=3+ =4，则N原子采用sp3杂化，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】一种由短周期主族元素形成的化合物，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且总和为24，根据图示，W只形成1个共价键，且W原子序数最小，则W为H元素；Z为+1价阳离子，则Z为Na元素；Y形成3个共价键，则Y为N元素，X的原子序数为24-1-11-7=5，则X为B元素，据此解答。
8．【答案】B
【解析】【解答】A．Y、Z的简单离子分别为Na+、S2-，S2-有三层电子，Na+只有两层，所以离子半径Z＞Y，故A不符合题意；
B．Na与S可以形成离子化合物Na2S，与Cl可以形成离子化合物NaCl，故B符合题意；
C．X为N元素，也可以形成HNO2，故C不符合题意；
D．非金属性Cl＞Z，所以气态氢化物的热稳定性W＞Z，故D不符合题意；
综上所述答案为B。
【分析】Y是短周期元素中金属性最强的，则Y为Na元素，Z原子最外层电子数是K层的3倍，且原子序数大于Na，则Z为S元素，W是原子序数大于S的短周期主族元素，则W为Cl元素；X、Y的简单离子的核外电子数相同，且X与S、Cl不同主族，则X为N元素。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．Na+的轨道表示式： ，违背了泡利原理，应该为 ，故A符合题意；
B．Cl有17个质子，氯离子核外有18个电子，其离子的结构示意图： ，故B不符合题意；
C．氧原子核内有8个中子，氧原子质子数为8，质量数为16，氧原子符号为： ，故C不符合题意；
D．硫离子的核外有18个电子，其离子电子排布式：1s22s22p63s23p6，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.Na+的核外电子排布式为 1s22s22p6 ，结合刨利原理，洪特规则画出轨道表达式。
B.氯离子和外有18个电子，有3个电子层, 由里到外各层电子数依次为2，8，8。
C.原子符号表示为AZX，其中左下角Z代表质子数,左上角A代表质量数，而质量数等于质子数加上中子数。
D.硫离子核外电子数为18，根据能量最低原理书写核外电子排布式。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．锂单质密度比煤油小，不可以保存在煤油中，一般保存在石蜡油中，故A不符合题意；
B．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则上述五种元素中F原子的原子半径最小，故B符合题意；
C．C元素的氢化物为烃，固态烃的沸点比水和过氧化氢的沸点高，故C不符合题意；
D．B元素的最高价氧化物对应的水化物为硼酸，硼酸为一元弱酸，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】M、W、Ⅹ、Y、Z是同周期主族元素，X的最外层电子数是W次外层电子数的3倍，W有两个电子层，次外层为2个电子，则X为O元素;由盐的结构可知，Z可以形成四个共价键，且能与氧形成双键，则Z的最外层电子数为4，为C元素；四种元素位于同周期，且Y能形成一个共价键，Y为F元素；W能形成4个共价键，W为B元素；新型电池材料，除M＋外均满足8电子稳定结构，则M形成+1价离子，为Li元素。
11．【答案】D
【解析】【解答】A.同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数均相同，都是3个，A不符合题意；
B.根据泡利不相容原理知，3p轨道最多排6个电子，则电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利不相容原理，B不符合题意；
C.根据洪特规则可知 表示的原子能量没有处于最低状态，应该是 ，C不符合题意；
D.在离核最近区域内运动的电子能量最低，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A.相同能级的轨道数相同；
B.违背了泡利不相容原理；
C.在同一能级中电子首先占据不同的轨道；
D.离核越近能量越小。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．分子中有sp3杂化的碳原子，所有碳原子不可能在同一平面上，A不符合题意；
B．顺铂分子中N有3个σ键，一个配位键，为sp3杂化，B不符合题意；
C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子4个，sp2杂化的碳原子2个，数目之比为2∶1，C符合题意；
D.1mol此有机物含有σ键的数目为18NA，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．分子中有sp3杂化的碳原子，所有碳原子不可能在同一平面上；
B．杂化判断；
C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子4个，sp2杂化的碳原子2个，数目之比为2∶1；
D.1mol此有机物含有σ键的数目为18NA。
13．【答案】C
【解析】【解答】A. 中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型不一定都是正四面体，例如水是V形结构，A不符合题意；
B. 1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反，B不符合题意；
C. sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道，C符合题意；
D. 凡AB3型的共价化合物，其中的中心原子A不一定均采用sp3杂化轨道成键，例如SO3中S是sp2杂化，D不符合题意，
故答案为：C。
【分析】此题考查杂化的基本理论，根据杂化的特点和条件进行判断，注意空间构型判断先是杂化，随后是成键特点。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．Y与R形成的化合物为BF3，B原子没有满足8电子稳定结构，B原子周围为6个电子，故A符合题意；
B．同一周期，从左到右原子半径逐渐减小，Li>C>O>F，故B不符合题意；
C．同一周期，从左到右，非金属性增强，所以B
故答案为：A。
【分析】X、Y、Z、Q、R位于同一周期，Z形成4个共价键，为IVA元素，Q形成2个共价键，为VIA族元素；R形成1个共价键，为VIIA族元素；由Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍，可以推出Z为C，Q为O，R为F，X为Li；Y形成4个共价键，整个阴离子带有1个单位的负电荷，则Y为IIIA族元素B，以此解答。
15．【答案】D
【解析】【解答】解：A．Ne的质子数为10，有2个电子层，最外层电子数为8，故A不选；
B．Al3+的核外电子数为10，有2个电子层，最外层电子数为8，故B不选；
C．Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，最外层电子数为2，故C不选；
D．Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，最外层电子数为18，故D选；
故选D．
【分析】主族元素原子的最外层电子数=族序数，失去最外层电子变为离子时最外层电子数等于原子的次外层电子数，结合电子排布判断最外层电子数，以此来解答．
16．【答案】D
【解析】【解答】A．节日里燃放的焰火是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故A不符合题意；
B．虹灯广告原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故B不符合题意；
C．燃烧蜡烛是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故C不符合题意；
D．平面镜成像则是光线反射的结果，与电子跃迁无关，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 火焰的光是以为在产生火焰时会发生化学反应，在反应过程中电子的运动会改变，当电子吸收能量时会由低轨道跃迁到高轨道，当这一过程发生时会有其逆过程即电子从高能量的轨道跃迁到低能量的继而产生光 。
17．【答案】（1）质子；最外层电子
（2）阳离子
（3）S2-；
（4）MgCl2
【解析】【解答】解：(1)原子结构示意图中，圆圈中数字x代表质子数或核电荷数；y为最外层电子数，因此，本题正确答案是：质子数或核电荷数；最外层电子数；
(2)当x－y > 10，说明微粒质子数>核外电子数,该微粒带正电荷，为阳离子，因此，本题正确答案是：阳离子；
(3) y=8时，该微粒带2个单位负电荷，则x=2+8+8-2=16，为S2-离子；其结构示意图为： ，因此，本题正确答案是: ； ；
(4) 当y=2的中性原子M的核外电子数为2+8+2=12，则M为Mg，y=7的中性原子N的核外电子数为2+8+7=17，N为Cl元素，二者形成化合物的化学式为: MgCl2，因此，本题正确答案是: MgCl2。
【分析】（1）根据原子的电子排布式的含义进行回答；
（2）x－y > 10，说明微粒质子数>核外电子数,该微粒带正电荷；
（3）y=8，且带有2个负电荷，则原子最外层电子数为6；
（4）根据最外层电子数确定原子，然后确定形成离子化合物氯化镁。
18．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）；N＞O＞C
（2）ds；C≡O；2×6.02×1023个（或2 mol）
（3）；8
【解析】【解答】解：（1）①Mn的原子序数为25，基态原子的电子排布式为，1s22s22p63s23p63d54s2，则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5），故答案为：1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）；②同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第VA族，所以第一电离能N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；（2）①Cu元素原子核外电子数为29，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，周期表分为s区、p区、d区、ds区、f区，Cu的外围电子排布式为3d104s1，Cu属于第IB族元素，在周期表中位于ds区，故答案为：ds；②N2与CO为等电子体，二者结构相似，N2的结构为N≡N，则CO的结构为C≡O，故答案为：C≡O；③双键含有1个σ键和1个π键，CO2结构式为O=C=O，含有2个双键，则1mol CO2 中含有的π键数目为2×6.02×1023个（或2 mol），
故答案为：2×6.02×1023个（或2 mol）；（3）[Cu（OH）4]2﹣中与Cu2+与4个OH﹣形成配位键，则[Cu（OH）4]2﹣的结构可用示意图表示为： ，配位键和O﹣H键都属于σ键，所以1mol[Cu （OH）4]2﹣中有8molσ键，
故答案为 ；8．
【分析】（1）①Mn的原子序数为25，根据能量最低原理可写出Mn的基态原子的电子排布式，进而可确定Mn2+基态的电子排布式；
②同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，据此判断第一电离能大小顺序；（2）①周期表分为s区、p区、d区、ds区、f区，根据Cu的外围电子排布式分析；②根据N2与CO为等电子体，结合等电子体结构相似判断；③双键含有1个σ键和1个π键，CO2中含有2个双键；（3）[Cu（OH）4]2﹣中与Cu2+与4个OH﹣形成配位键，配位键和O﹣H键都属于σ键．
19．【答案】（1）[Ar]3d104s24p3；Ga、Ge、Se
（2）砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键
（3）砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小
（4）四面体形；sp3杂化
（5）6；正八面体；
【解析】【解答】（1）砷原子核电荷数33，基态的电子排布式为[Ar]3d104s24p3；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素P为半充满状态，第一电离能大于邻近元素的第一电离能；因此第四周期元素中，第一电离能低于砷原子的p区元素有Ga、Ge、Se ；正确答案：[Ar]3d104s24p3 ； Ga、Ge、Se。
（2）由于砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键，所以氮原子间能形成氮氮叁键，而砷原子间不易形成叁键；正确答案：砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键。
（3）AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子键角107°；AsH3分子键角较小的原因是砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小；正确答案：砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小。
（4）亚砷酸( H3AsO3)分子结构式为 ，砷原子的价层电子对数为4，属于sp3杂化，中心原子砷的VSEPR 模型是四面体形；正确答案：四面体形； sp3杂化。
（5）根据砷化镍的晶胞的结构 可以看出，镍原子配位数为6，6个砷原子形成正八面体；正确答案：6；正八面体。
②根据砷化镍的晶胞可知：含有的镍原子个数8×1/8+4×1/4=2，含有砷原子个数为2，所以该晶胞中含有2个砷化镍，该晶胞的质量为2×134/NA g，根据晶胞的俯视图 ，可以求出x= a pm= ×10-10 cm；该晶胞的体积为 ×10-10×360.2×10-10×500.9×10-10 cm3；根据ρ=m/V= ；正确答案： 。
【分析】（2）形成π键需要一定的条件，即p-p轨道肩并肩重叠程度较大，结合原子半径的大小进行判断即可。
20．【答案】（1）
（2）sp3；3；d
（3）c
【解析】【解答】解：（1）氮原子的电子排布式1s22s22p3，其价层电子排布式为2s22p3，价电子排布图为 ，故答案为： ；（2）①N2H4分子中氮原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3，故答案为：sp3；②若该反应中有4mol N﹣H键断裂，参加反应N2H4为1mol，生成氮气为1.5mol，氮气分子结构式为N≡N，三键中含有2个π键，形成π键的物质的量为2×1.5mol=3mol，故答案为：3；③N2H6SO4和（NH4）2SO4都是离子晶体，N2H6 2+和SO42﹣之间存在离子键，N2H62+中N和H之间形成6个共价键（其中2个配位键），N和N之间形成共价键，SO42﹣中S和O之间形成共价键，不含范德华力，
故选：d；（3）F、O、N电负性很大，与H元素形成的微粒之间可以形成氢键，正四面体顶点N原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键，该微粒应含有4个H原子，选项中只有NH4+ 符合，
故选：c．
【分析】（1）基态氮原子的价电子排布式为2s22p3，根据泡利原理、洪特规则画出价电子排布图；（2）①N2H4分子中氮原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4；②若该反应中有4mol N﹣H键断裂，参加反应N2H4为1mol，生成氮气为1.5mol，氮气分子结构式为N≡N，三键中含有2个π键；③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4，N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，属于离子晶体，[N2H6]2+中含有配位键共价键，没有范德华力；（3）F、O、N电负性很大，与H元素形成的微粒之间可以形成氢键，正四面体顶点N原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键，该微粒应含有4个H原子．
21．【答案】（1）4；配位键；C
（2）直线形；sp；N>O>C；O>N>C
（3）N C-C N
（4）6；4.58×10-8；1.587
【解析】【解答】(1)铁为26号元素，基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，3d中有4个未成对电子；K4[Fe(CN)6]中Fe2+与CN-的中心原子形成的化学键为配位键，提供孤电子对的成键原子是C，故答案为：4； 配位键；C；(2)KOCN中阴离子OCN-与CO2为等电子体，结构相似，几何构型为直线形，中心原子的杂化轨道类型为sp杂化；同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，O、C、N的第一电离能从大到小的顺序为N>O>C，元素的非金属性越强，电负性数值越大，电负性从大到小的顺序为O>N>C，故答案为：直线形；sp；N>O>C；O>N>C；(3) 氰分子为直线型，因C形成4个化学键、N形成3个化学键，则其结构式为N≡C-C≡N，故答案为：N≡C-C≡N；(4)KCN的晶胞中含K+数为12× +1=4，CN-数8× +6× =4，晶体中K+周围最靠近的CN-数6，即晶体中K+的配位数为6；紧邻的两个K+的距离为面对角线的一半=0.648nm× =4.58×10-8 cm；晶胞的体积为a3=(0.648×10-7)3cm3，NA个晶胞的质量为4×(39+12+14)g=4×65g，则KCN 晶体的密度为 g/cm3= =1.587 g/cm3，故答案为：6；4.58×10-8；1.587
【分析】（1）根据基态Fe原子的电子排布式分析；（2）原子总数相同、电子总数或价电子总数相同的粒子互为等电子体，等电子体通常具有结构相似的特征；同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但要注意第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；（3）根据氰分子的构型分析；（4）根据晶胞分析；