模块测评验收卷(一) (满分:100分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024·邯郸六校高二联考)碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O]可用于牙膏、医药和化妆品等工业,下列说法正确的是 ( )
基态镁原子核外电子云有4种不同的伸展方向
基态氧原子的电子排布式为[Ne]2s22p4
稳定性:CH4>H2O
基态6C原子的核外电子排布式1s22s22违反了能量最低原理
2.(2023·宿迁泗阳实验中学高二调研)尿素[]是一种高效化肥,也是一种化工原料。反应:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)可用于尿素的制备。下列有关说法正确的是 ( )
CO2分子为极性分子
NH3的沸点低于同族的PH3
H2O分子的空间填充模型:
尿素分子中σ键和π键的数目之比为6∶1
3.(2023·菏泽一中高二期末)下列说法错误的是 ( )
碘单质的升华破坏的是范德华力
PCl5中心原子的价电子对数为5
基态氯原子核外电子的运动状态有17种
COCl2分子中单键-双键的键角小于单键-单键的键角,是极性分子
4.(2023·秦皇岛一中高二期末)三甲基镓[(CH3)3Ga]是应用最广泛的一种金属有机化合物,可通过如下反应制备:GaCl3+(CH3)3Al(CH3)3Ga+AlCl3。下列说法错误的是 ( )
Al原子的核外电子有13种空间运动状态
(CH3)3Ga中Ga原子的杂化方式为sp2
AlCl3常以二聚体(Al2Cl6)形式存在,二聚体中各原子均满足8电子结构
Al的第一电离能比同周期相邻元素小
5.(2024·阜阳三中高二调研)下列各组比较中,正确的是 ( )
分子的极性:BF3>PBr3
Cu+比Cu2+稳定
Fe位于元素周期表的ds区
在苯中的溶解度:CS2
6.(2023·宿州二中高二月考)已知:Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增,Z的原子序数为29,其余均为短周期主族元素;Y原子外围电子排布式为msnmpn;R原子核外的L层电子数为奇数;Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。下列说法中正确的是 ( )
元素的第一电离能:X>R>Q
电负性:X>R>Q
基态Z2+的电子排布式:1s22s22p63s23p63d8
原子半径:Y>X>R>Q
7.B3N3H6与C6H6是等电子体,则下列说法错误的是 ( )
B3N3H6能发生加成反应和取代反应
B3N3H6具有碱性
B3N3H6各原子在同一平面上
B3N3H6不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8.(2024·保定部分高中高二期中)六六六(如图所示)等有机氯杀虫剂揭开了人类施用有机合成农药的新篇章。其有较高的杀虫活性,对人体的急性毒性较低,还有容易生产、价格低廉等优点。下列说法正确的是 ( )
原子半径:H>C>Cl
气态氢化物的热稳定性:CH4>HCl
氯原子的原子轨道能量高低:3px<3py
基态氯原子中,未成对电子数与成对电子数之比为1∶16
9.下列关于SO2、SO3、H2SO4和S的说法正确的是 ( )
SO2、SO3分子中S原子均为sp3杂化
SO2、SO3中键角前者大
H2SO4能形成分子间氢键
S的空间构型为平面正方形
10.(2023·唐山开滦一中高二期末)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时发生的反应为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。生成物K2S的晶体结构如图。下列有关说法正确的是 ( )
反应产物中只有一种非极性分子
1 mol CO2和1 mol N2含有的π键数目之比为1∶2
K2S晶体中阴、阳离子的配位数分别为4和8
若K2S晶体的晶胞边长为a nm,则该晶体的密度为 g·cm-3
11.(2023·邢台高二期末)硫化锌是一种性能优良的红外光学材料,其存在多种晶体结构,其中最常见的晶体结构有闪锌矿型和纤锌矿型,晶胞结构如图所示(晶胞参数长度单位为nm)。
下列说法正确的是 ( )
两种类型晶体中硫离子的配位数均为8
闪锌矿中若A原子的坐标参数为(0,1,0)则B为(,,),C为(,,)
已知阿伏加德罗常数为NA,则纤锌矿型晶胞密度为ρ=g·cm-3
Zn2+的基态核外外围电子排布式为[Ar]3d10
12.(2023·华中师大附中高二期中)下列叙述正确的个数是 ( )
①稀有气体原子与同周期ⅠA、ⅡA族元素的简单阳离子具有相同的核外电子排布
②第n主族元素其最高价氧化物分子式为R2On,氢化物分子式为RHn(n≥4)
③若R2-和M+的电子层结构相同,则原子序数:R>M
④含有共价键的化合物一定是共价化合物
⑤共价化合物中不可能含有离子键
⑥键角大小SO3>SO2>S>S
⑦由于非金属性:F>Cl>Br>I,所以酸性:HF>HCl>HBr>HI
⑧HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键
⑨分子极性HF>HCl>HBr>HI
⑩熔沸点HF1 2
3 4
13.(2024·南通启东高二期中)元素周期表中ⅤA族元素及其化合物应用广泛。HNO3常用于制硝酸铵、硝酸钾等;H3PO2是一元酸,可由PH3制得,PH3(g)燃烧放出大量热量,其燃烧热为1 180 kJ·mol-1;砷化镓可用作半导体材料,其晶胞结构如图所示;铋(Bi)熔点为271.3 ℃,铋酸钠(NaBiO3)不溶于水,有强氧化性,能与Mn2+反应生成和Bi3+。下列说法正确的是 ( )
N中O—N—O的夹角为120°
PH3中P原子采用sp2杂化
砷化镓的化学式为GaAs4
晶体铋属于共价晶体
14.我国科学家合成了太阳能电池材料(CH3NH3)PbI3,其晶体结构如图所示,属于立方晶体,晶胞质量为m g,其中A代表(CH3NH3)+,原子坐标参数A为(0,0,0),B为(,,)。下列说法错误的是 ( )
B代表Pb2+
每个晶胞含有I-的数目为3
C的原子坐标参数为(,,0)
(CH3NH3)PbI3的摩尔质量为 g·mol-1
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15.(12分)(2024·开封五县高二联考)氰化钾是一种剧毒的物质,贮存和使用时必须注意安全。已知:
KCN+H2O2KOCN+H2O。回答下列问题:
(1)(1分)KCN的电子式为 。
(2)(3分)KOCN中K、O、C、N的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示),1 mol OCN-中含有的σ键数目为 ,OCN-的空间结构为 。
(3)(4分)①H2S2与H2O2相似,分子中的共价键类型为 (1分)(填“σ键”或“π键”),H2S2在水中的溶解度比H2O2的小,其主要原因为
(2分)。
②H2O2和H2S2结构如图所示。
请说明H2O2中∠H-O-O=97°略大于∠H-S-S=95°的原因: (1分)。
(4)(4分)NaN3中结构如图甲,中存在两个大Π键可用符号(3个原子共享4个电子)表示,一个中键合电子(形成化学键的电子)总数为 (1分)。叠氮酸(HN3)结构如图乙,分子中②号N原子的杂化方式为 (1分),叠氮酸(HN3)在常温下是液体,沸点相对较高,为308.8 K,主要原因是 (2分)。
16.(17分)(2023·扬州中学高二开学摸底) 回答下列问题:
(1)(4分)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图甲所示。
甲
PH3中P的杂化类型是 。NH3的沸点比PH3的 ,原因是 。
H2O的键角小于NH3的,分析原因: 。
(2)(3分)磷酸根离子的空间构型为 ,其中P的价电子对数为 ,
杂化轨道类型为 。
(3)(2分)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是 ;
C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(4)(2分)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是 、 。
(5)(3分)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是 ;
P的 杂化轨道与O的2p轨道形成 键。
(6)(3分)S的空间构型为 (用文字描述);抗坏血酸的分子结构如图乙所示,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”)。
17.(12分)(2023·邢台高二上期末)近年来我国航天事业成果显著,其制造材料中包含了铝、镁、锌、钛、锰、铜、镍、铬、硅、氮、氧等多种元素。回答下列问题:
(1)(2分)铬元素属于周期表中 区的元素,其基态原子核外电子空间运动状态有 种。
(2)(5分)钛能形成多种配合物,如Ti(CO)6、[Ti(H2O)6]Cl3、[Ti(NH3)6]Cl3等。其配合物的配位数均为 (1分),其中配位原子的电负性由小到大的顺序是 (1分)(写元素符号),[Ti(NH3)6]Cl3中∠H—N—H (1分)(填“大于”、“小于”或“等于”)单个氨气分子中∠H—N—H,原因是 (2分)。
(3)(1分)Ni与Ca处于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ni的熔点和沸点均比金属Ca的高,其原因为 。
(4)(4分)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 (1分),其配位数为 (1分)。已知晶胞参数为apm,设阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞密度ρ= (2分)g·cm-3。(列出计算即可)
18.(17分)高性能炸药BNCP的结构如下所示,回答下列问题:
(1)(3分)BNCP中Co3+的基态外围电子轨道表示式是 ,Co3+的配位数是 ,阴离子Cl的中心原子杂化类型是 。
(2)(3分)1 mol 配体中的σ键的数目是 ,已知该配体是平面结构,图中标记的N原子与O原子之间的σ键是由N原子的
杂化轨道与O原子的 轨道重叠形成的。
(3)(2分)比较N、NO2、N的键角大小: 。
(4)比较、的沸点并说明理由：______________________。
(5)(3分)比较H2O与OF2的极性大小并说明理由:
。
(6)(4分)2018年南京理工大学胡炳成团队合成全国首个全氮阴离子,全氮阴离子的盐AgN5的晶体结构中:采取面心立方最密堆积,Ag+填在正四面体空隙中,从晶胞上方俯视的投影图如图所示。每个晶胞中含有的的数目是 ,Ag+与最近的距离是 (用a表示)。
模块测评验收卷(一)
1.A [基态镁原子核外电子云有s、p两种轨道，s轨道只有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，故共有4种不同的伸展方向，A正确；基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4，B错误；非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，非金属性：O>C，则气态氢化物的稳定性：H2O>CH4，C错误；基态6C原子的核外电子排布式1s22s22p违反了洪特规则，应为1s22s22p2p，D错误。]
2.C [CO2分子是直线形分子，结构对称，为非极性分子，故A错误；NH3分子间存在氢键，沸点高于同族的PH3，故B错误；水分子的空间构型是V形，水分子的空间填充模型是，故C正确；尿素分子的结构简式是，σ键和π键的数目之比为7∶1，故D错误。]
3.D [碘单质是由I2分子通过分子间作用力构成的分子晶体，碘单质的升华破坏的是范德华力，A正确；PCl5分子中的中心P原子的价电子对数为×(5＋5)＝5，B正确；在任何原子中不存在运动状态完全相同的两个电子，Cl是17号元素，原子核外有17个电子，所以基态氯原子核外电子的运动状态有17种，C正确；二氯甲醛(COCl2)结构式是，由于单键和双键的斥力大于单键和单键的斥力，因此单键—双键的键角大于单键—单键的键角，导致物质分子之间正负电荷重心不能重合，因此该物质分子是极性分子，D错误。]
4.A [Al原子的核外电子有13个电子，占据7个轨道，有7种空间运动状态，A错误；(CH3)3Ga中Ga原子的价电子对数是3，杂化方式为sp2，B正确；AlCl3常以二聚体(Al2Cl6)形式存在，二聚体中各原子均满足8电子结构，C正确；Al的第一电离能比镁小，因为镁3s能级处于全满，比铝要大，所以Al的第一电离能比同周期相邻元素小，D正确。]
5.B [BF3是平面正三角形分子，是非极性分子，PBr3是三角锥形分子，是极性分子，故分子的极性：BF3H2O，D项错误。]
6.B [Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，Z的原子序数为29，为Cu元素，其余的均为短周期主族元素；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，Q原子的核外电子排布为1s22s22p2，故Q为C元素；X原子的核外电子排布为1s22s22p4，为O元素；Y原子外围电子排布式为msnmpn，则n＝2，故为第ⅣA族元素，原子序数大于O元素，小于Cu元素，故Y为Si元素；R原子核外L层电子数为奇数，R原子有2个电子层，原子序数介于C元素与O元素之间，故R为N元素。同周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，同主族元素自上而下第一电离能降低，但第ⅤA族由于p轨道为半充满状态，更加稳定，所以第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：ON>C，所以电负性：O>N>C，故B正确；Cu原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，Cu原子失去4s能级的1个电子及3d能级中的1个电子形成Cu2＋，Cu2＋的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9，故C错误；同周期元素自左而右原子半径减小，同主族元素自上而下原子半径增大，所以原子半径：Si>C>N>O，故D错误。]
7.B [等电子体具有相似的结构和性质。苯分子中各原子在同一平面内；苯在一定条件下能发生加成反应和取代反应；苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。]
8.D [核外电子层数越多原子半径越大，则原子半径：Cl＞C＞H，A项错误；非金属性：Cl>C，非金属性越强其气态氢化物稳定性越强，则气态氢化物的热稳定性：HCl>CH4，B项错误；氯原子的原子轨道能量：3px＝3py，C项错误；基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，未成对电子数为1，成对电子数为16，两者的个数之比为1∶16，D项正确。]
9.C [SO2、SO3分子的中心S原子价电子对数均为3，故中心S原子均为sp2杂化，A错误；SO2的中心原子中有一个孤电子对，其对成键电子对的排斥力较大，故SO2的键角较小，B错误；H2SO4分子结构中存在羟基，能形成分子间氢键，C正确；SO的价电子对数为4，空间构型为正四面体形，D错误。]
10.D [反应产物N2、CO2中的正负电荷重心重合，均为非极性分子，选项A错误；CO2、N2的结构式分别为O===C===O、N≡N ，双键、三键中有1个σ键，其余为π键，则1 mol CO2和1 mol N2含有的π键数目之比为1∶1，选项B错误；由图示可知，K2S晶体中阴离子和阳离子的配位数分别为8和4，选项C错误；若K2S晶体的晶胞边长为a nm，根据均摊法，晶胞中含有K＋、S2－的数目分别为8、8×＋6×＝4，则该晶体的密度为ρ＝＝＝ g·cm－3，选项D正确。]
11.C [根据两种晶体的结构，Zn原子位于四个S原子形成的四面体的内部，S原子也位于四个Zn原子形成的四面体的内部，所以纤锌矿型晶体结构中S2－的配位数为4，闪锌矿型晶体结构中S2－的配位数也为4，A错误；根据原子A的坐标可知底面左上角S原子为原点，晶胞棱长为单位1，原子B位于面对角线，坐标为(，1，)，C位于体对角线上，坐标为(，，)，B错误；纤锌矿型晶胞中硫原子在顶点、面心和内部，硫原子的个数12×＋2×＋3＝6, Zn原子在棱上和内部，锌原子的个数为6×＋4＝6，则化学式为ZnS，该晶胞底面为正六边形，则体积为a2c nm3，1 mol晶胞的质量为97×6，密度为ρ＝＝g·cm－3，C正确；Zn是第30号元素，原子外围电子排布式为3d104s2，基态Zn2＋是原子失去2个电子得到的，外围电子排布式为3d10，D错误。]
12.B [稀有气体原子与下一周期ⅠA、ⅡA族元素的简单阳离子具有相同的核外电子排布，①错误；第n主族元素其最高价氧化物分子式为R2On或ROn/2，氢化物分子式为RH(8－n)(n≥4)，②错误；若R2－和M＋的电子层结构相同，R在上一周期的ⅥA族，M在下一周期第ⅠA族，则原子序数：M>R，③错误；含有共价键的化合物可能是共价化合物也可能是离子化合物，④错误；共价化合物中不可能含有离子键，含离子键的化合物一定是离子化合物，⑤正确；SO3、SO2中心原子为sp2杂化，SO3中心原子无孤电子对，SO2中心原子有1对孤电子对，键角SO3>SO2，SO、SO中心原子为sp3杂化，SO中心原子有1对孤电子对，SO中心原子无孤电子对，键角SO> SO，所以键角大小SO3>SO2>SO>SO ，⑥错误；酸性：HFCl>Br>I，分子极性HF>HCl>HBr>HI，⑨正确；HF能形成分子间氢键，熔沸点较高， HCl、HBr、HI分子组成和结构相似，相对分子质量越大熔沸点越高，HF>HI>HBr>HCl，⑩错误。]
13.A [中心原子N原子价层电子对数为(5＋1)＝3，无孤电子对，分子构型为平面三角形，所以NO中O—N—O的夹角为120°，A正确；中心原子P原子价层电子对数：(5＋3)＝4，即杂化轨道数为4，属于sp3杂化，B错误；根据砷化镓的晶胞结构图，采用均摊法计算，Ga个数为4，As个数为8×＋6×＝4，化学式为GaAs，C错误；晶体铋属于金属晶体，D错误。]
14.D [由晶体结构图可知，题图表示2个晶胞，其中(CH3NH3)＋位于晶胞的顶点，个数为8×＝1，B位于晶胞内部，个数为1，C位于晶胞面上，个数为6×＝3，由化学式(CH3NH3)PbI3可知B代表Pb2＋，C代表I－。由分析可知，B代表Pb2＋，A项正确；图示晶体结构中含有2个晶胞，则每个晶胞含有I－的数目为3，B项正确；由原子坐标参数A为(0，0，0)，B为(，，)可知，C的原子坐标参数为(，，0)，C项正确；由上述分析可知，每个晶胞中含有1个(CH3NH3)PbI3，设其摩尔质量为M，则＝m g，解得M＝m×6.02×1023 g·mol－1，D项错误。]
15.(1)K＋[∶C N∶]－
(2)O>N>C>K 2NA 直线形
(3)①σ键 H2O2分子与H2O分子间可形成氢键，而H2S2不能
②O、S采取的杂化和孤对电子数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强，键角更大
(4)12 sp HN3分子间可形成氢键
解析 (1)KCN由K＋和CN－离子构成，电子式为K＋[∶C N∶]－。
(2)电负性越大，对键合电子的吸引力越大，同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，则K、O、C、N的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞K，1 mol OCN－中含有的σ键数目为2NA，OCN－的中心原子形成2个σ键、2个π键，即价层电子对数为2，空间结构为直线形。
(3)①H2O2中O原子形成2个σ键，H2S2与H2O2相似，分子中的共价键类型为σ键；H2S2在水中的溶解度比H2O2的小，其主要原因为H2O2分子与H2O分子间可形成氢键，而H2S2不能。
②O、S采取的杂化和孤对电子数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强，键角更大。
(4)由图可知，一个N中有8个电子形成2个Π键，中心氮原子形成2个σ键中有4个电子参与成键，故键合电子(形成化学键的电子)总数为12。叠氮酸(HN3)分子中②号N原子没有孤电子对，杂化方式为sp；HN3分子间可形成氢键导致叠氮酸(HN3)沸点相对较高。
16.(1)sp3杂化 高 NH3分子间存在氢键 NH3中N原子上有一个孤电子对，H2O中O原子上有两个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大
(2)正四面体形 4 sp3 (3)sp3 N>O>C
(4)sp3 sp3 (5)O sp3 σ
(6)正四面体形 sp3、sp2 易溶于水
解析 (1)PH3中中心P原子的价电子对数为×(5＋3)＝4，为sp3杂化；NH3分子间存在氢键，而PH3分子间不存在氢键，故NH3沸点高于PH3；NH3中N原子上有一个孤电子对，H2O中O原子上有两对孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大，所以H2O的键角小于NH3的键角。(2)PO中中心P原子的价电子对数为×(5＋3)＝4，不含孤电子对，因此其空间构型为正四面体形，P原子采取sp3杂化，形成4个sp3杂化轨道。(3)NH3中中心N原子的孤电子对数为1，价电子对数为3＋1＝4，杂化类型为sp3杂化。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但基态N原子的2p轨道为半充满稳定结构，N元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，故第一电离能：N>O>C。(4)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)中N原子形成3个σ键，1个孤电子对，杂化轨道数为4，采取sp3杂化。C原子形成4个σ键，杂化轨道数为4，采取sp3杂化。(5)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，则电负性：O>N；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，则电负性：N>P；PH3中H元素显正价，P元素显负价，则电负性：P>H。由此可得电负性：O>N>P>H，故NH4H2PO4中，电负性最高的是氧(O)。P与O原子形成4个σ键，且无孤电子对，则P采用sp3杂化，P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键。(6)SO的中心S原子的价电子对数为4，故SO中的S原子为sp3杂化，空间结构为正四面体形。抗坏血酸分子中形成双键的碳原子为sp2杂化，四个键均为单键的碳原子为sp3杂化；抗坏血酸分子中有四个羟基，羟基为亲水性基团，则抗坏血酸易溶于水。]
17.(1)d 15
(2)6 C(3)Ni的原子半径较小，价电子数目较多，金属键较强
(4)＋2 6
解析 (1)铬元素是第24号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，属于周期表中d区的元素，所以其基态原子核外电子空间运动状态有1＋1＋3＋1＋3＋1＋5＝15种；(2)根据化学式Ti(CO)6、[Ti(H2O)6]Cl3、[Ti(NH3)6]Cl3，三种配合物的配位数均为6；Ti(CO)6的配位原子是C，[Ti(H2O)6]Cl3的配位原子是O，[Ti(NH3)6]Cl3配位原子是N，根据同周期元素从左到右，电负性依次增大，所以电负性由小到大的顺序是C成键电子对对成键电子对的排斥作用；(3)Ni的原子半径较小，价电子数目较多，金属键较强，故金属Ni的熔点和沸点均比金属Ca的高；(4)根据晶胞结构可知，晶胞中O原子的个数为8×＋6×＝4，Mn原子的个数为12×＋1＝4，所以化学式为MnO，O为－2价，则Mn为＋2价；以中心Mn2＋为例，距离其最近且距离相等的O2－有6个，即配位数为6；据图可知晶胞棱长为a pm，则晶胞体积V＝a3pm3＝a3×10－30cm3，晶胞质量m＝ g＝g，所以晶胞的密度为ρ＝＝ g·cm－3。
18.(1) 6 sp3
(2)8NA sp2 2p
(3)NO>NO2>NO
(4) ，因为
易形成分子内氢键，易形成分子间氢键，所以沸点更高
(5)H2O的极性大于OF2，H2O和OF2都是V形结构，H和O的电负性的差值大于O和F之间电负性的差值，所以H2O的极性更大
(6)4 a
解析 (1)Co为27号元素，Co3＋核外有24个电子，基态外围电子轨道表示式为
，由题给结构图可知Co3＋的配位数为6，根据价层电子对互斥理论的杂化轨道计算公式可知ClO的杂化方式为sp3杂化。(2)每两个原子之间形成1个σ键，由结构图可知，1 mol配体中的σ键有8 mol，即数目为8NA，因为是平面结构，所以是N的sp2杂化轨道与O的2p轨道重叠形成σ键。(3)NO是直线形结构，键角为180°，NO2和NO是sp2杂化V形结构，键角约为120°，其中NO2的N原子中的一个杂化轨道上含一个单电子，NO的N原子杂化轨道上含一对电子，则排斥力更大，键角更小，所以三者键角大小关系为NO>NO2>NO。(4) 存在分子内氢键，而
存在分子间氢键，沸点更高。(5)H2O的极性大于OF2，H2O和OF2都是角形(V形)结构，H和O的电负性的差值大于O和F之间电负性的差值，则H2O的极性更大。(6)由题图计算每个晶胞中含有的N的数目为8×＋6×＝4；该结构类似ZnS的结构，因此晶胞中的Ag＋与N最近的距离为晶胞体对角线的，是＝a。(共56张PPT)
模块测评验收卷
(一)
一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024·邯郸六校高二联考)碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O]可用于牙膏、医药和化妆品等工业，下列说法正确的是( )
A.基态镁原子核外电子云有4种不同的伸展方向
B.基态氧原子的电子排布式为[Ne]2s22p4
C.稳定性：CH4>H2O
D.基态6C原子的核外电子排布式1s22s22p违反了能量最低原理
A
C
3.(2023·菏泽一中高二期末)下列说法错误的是( )
A.碘单质的升华破坏的是范德华力
B.PCl5中心原子的价电子对数为5
C.基态氯原子核外电子的运动状态有17种
D.COCl2分子中单键－双键的键角小于单键－单键的键角，是极性分子
D
A
5.(2024·阜阳三中高二调研)下列各组比较中，正确的是( )
A.分子的极性：BF3>PBr3
B.Cu＋比Cu2＋稳定
C.Fe位于元素周期表的ds区
D.在苯中的溶解度：CS2B
解析 BF3是平面正三角形分子，是非极性分子，PBr3是三角锥形分子，是极性分子，故分子的极性：BF3H2O，D项错误。
6.(2023·宿州二中高二月考)已知：Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，Z的原子序数为29，其余均为短周期主族元素；Y原子外围电子排布式为msnmpn；R原子核外的L层电子数为奇数；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。下列说法中正确的是( )
A.元素的第一电离能：X>R>Q
B.电负性：X>R>Q
C.基态Z2＋的电子排布式：1s22s22p63s23p63d8
D.原子半径：Y>X>R>Q
B
解析 Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，Z的原子序数为29，为Cu元素，其余的均为短周期主族元素；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，Q原子的核外电子排布为1s22s22p2，故Q为C元素；X原子的核外电子排布为1s22s22p4，为O元素；Y原子外围电子排布式为msnmpn，则n＝2，故为第ⅣA族元素，原子序数大于O元素，小于Cu元素，故Y为Si元素；R原子核外L层电子数为奇数，R原子有2个电子层，原子序数介于C元素与O元素之间，故R为N元素。同周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，同主族元素自上而下第一电离能降低，但第ⅤA族由于p轨道为半充满状态，更加稳定，所以第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能：ON>C，所以电负性：O>N>C，故B正确；Cu原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，Cu原子失去4s能级的1个电子及3d能级中的1个电子形成Cu2＋，Cu2＋的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9，故C错误；同周期元素自左而右原子半径减小，同主族元素自上而下原子半径增大，所以原子半径：Si>C>N>O，故D错误。
7.B3N3H6与C6H6是等电子体，则下列说法错误的是( )
A.B3N3H6能发生加成反应和取代反应
B.B3N3H6具有碱性
C.B3N3H6各原子在同一平面上
D.B3N3H6不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B
解析 等电子体具有相似的结构和性质。苯分子中各原子在同一平面内；苯在一定条件下能发生加成反应和取代反应；苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
8.(2024·保定部分高中高二期中)六六六(如图所示)等有机氯杀虫剂揭开了人类施用有机合成农药的新篇章。其有较高的杀虫活性，对人体的急性毒性较低，还有容易生产、价格低廉等优点。下列说法正确的是( )
D
A.原子半径：H>C>Cl
B.气态氢化物的热稳定性：CH4>HCl
C.氯原子的原子轨道能量高低：3px<3py
D.基态氯原子中，未成对电子数与成对电子数之比为1∶16
解析 核外电子层数越多原子半径越大，则原子半径：Cl＞C＞H，A项错误；非金属性：Cl>C，非金属性越强其气态氢化物稳定性越强，则气态氢化物的热稳定性：HCl>CH4，B项错误；氯原子的原子轨道能量：3px＝3py，C项错误；基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，未成对电子数为1，成对电子数为16，两者的个数之比为1∶16，D项正确。
C
10.(2023·唐山开滦一中高二期末)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时发生的反应为2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。生成物K2S的晶体结构如图。下列有关说法正确的是( )
D
11.(2023·邢台高二期末)硫化锌是一种性能优良的红外光学材料，其存在多种晶体结构，其中最常见的晶体结构有闪锌矿型和纤锌矿型，晶胞结构如图所示(晶胞参数长度单位为nm)。
C
12.(2023·华中师大附中高二期中)下列叙述正确的个数是( )
B
A
D
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
15.(12分)(2024·开封五县高二联考)氰化钾是一种剧毒的物质，贮存和使用时必须注意安全。已知：
KCN＋H2O2===KOCN＋H2O。回答下列问题：
(1)KCN的电子式为____________________。
K＋[∶C N∶]－
解析 KCN由K＋和CN－离子构成，电子式为K＋[∶C N∶]－。
(2)KOCN中K、O、C、N的电负性由大到小的顺序为______________(用元素符号表示)，1 mol OCN－中含有的σ键数目为________，OCN－的空间结构为________。
O>N>C>K
2NA
直线形
解析 电负性越大，对键合电子的吸引力越大，同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，则K、O、C、N的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞K，1 mol OCN－中含有的σ键数目为2NA，OCN－的中心原子形成2个σ键、2个π键，即价层电子对数为2，空间结构为直线形。
(3)①H2S2与H2O2相似，分子中的共价键类型为________(填“σ键”或“π键”)，H2S2在水中的溶解度比H2O2的小，其主要原因为__________________________
_______________________。
σ键
H2O2分子与H2O分子间可
形成氢键，而H2S2不能
解析 ①H2O2中O原子形成2个σ键，H2S2与H2O2相似，分子中的共价键类型为σ键；H2S2在水中的溶解度比H2O2的小，其主要原因为H2O2分子与H2O分子间可形成氢键，而H2S2不能。
②H2O2和H2S2结构如图所示。
请说明H2O2中∠H－O－O＝97°略大于∠H－S－S＝95°的原因：
_____________________________________________________________________
________________________________。
O、S采取的杂化和孤对电子数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强，键角更大
解析 O、S采取的杂化和孤对电子数相同，但氧原子电负性大，价层电子密度高，故相互间排斥作用更强，键角更大。
12
sp
HN3分子间可形成氢键
16.(17分)(2023·扬州中学高二开学摸底) 回答下列问题：
(1)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图甲所示。
甲
PH3中P的杂化类型是________。NH3的沸点比PH3的________，原因是____________________。
H2O的键角小于NH3的，分析原因：_____________________________________
_____________________________________________________________________
__________。
sp3杂化
高
NH3分子间存在氢键
NH3中N原子上有一个孤电子对，H2O中O原子上有两个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大
甲
(2)磷酸根离子的空间构型为______________，其中P的价电子对数为___、杂化轨道类型为________。
正四面体形
4
sp3
甲
(3)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是______；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为________。
sp3
N>O>C
甲
解析 NH3中中心N原子的孤电子对数为1，价电子对数为3＋1＝4，杂化类型为sp3杂化。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但基态N原子的2p轨道为半充满稳定结构，N元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，故第一电离能：N>O>C。
(4)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是___________、________。
甲
sp3
sp3
解析 乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)中N原子形成3个σ键，1个孤电子对，杂化轨道数为4，采取sp3杂化。C原子形成4个σ键，杂化轨道数为4，采取sp3杂化。
(5)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成________键。
O
sp3
σ
解析 同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，则电负性：O>N；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，则电负性：N>P；PH3中H元素显正价，P元素显负价，则电负性：P>H。由此可得电负性：O>N>P>H，故NH4H2PO4中，电负性最高的是氧(O)。P与O原子形成4个σ键，且无孤电子对，则P采用sp3杂化，P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键。
正四面体形
sp3、sp2
易溶于水
17.(12分)(2023·邢台高二上期末)近年来我国航天事业成果显著，其制造材料中包含了铝、镁、锌、钛、锰、铜、镍、铬、硅、氮、氧等多种元素。回答下列问题：
(1)铬元素属于周期表中________区的元素，其基态原子核外电子空间运动状态有________种。
d
15
解析 铬元素是第24号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，属于周期表中d区的元素，所以其基态原子核外电子空间运动状态有1＋1＋3＋1＋3＋1＋5＝15种；
(2)钛能形成多种配合物，如Ti(CO)6、[Ti(H2O)6]Cl3、[Ti(NH3)6]Cl3等。其配合物的配位数均为________，其中配位原子的电负性由小到大的顺序是________(写元素符号)，[Ti(NH3)6]Cl3中∠H—N—H________(填“大于”、“小于”或“等于”)单个氨气分子中∠H—N—H，原因是_______________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________。
6
C大于
NH3中含有N的孤电子对和N—H的成键电子对，[Ti(NH3)6]Cl3中N的孤电子对用来形成配位键，所以只含有N—H的成键电子对，因为孤电子对成键电子对的斥力比成键电子对对成键电子对的斥力大，所以[Ti(NH3)6]Cl3中∠H—N—H更大
解析 根据化学式Ti(CO)6、[Ti(H2O)6]Cl3、[Ti(NH3)6]Cl3，三种配合物的配位数均为6；Ti(CO)6的配位原子是C，[Ti(H2O)6]Cl3的配位原子是O，[Ti(NH3)6]Cl3配位原子是N，根据同周期元素从左到右，电负性依次增大，所以电负性由小到大的顺序是C成键电子对对成键电子对的排斥作用；
(3)Ni与Ca处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ni的熔点和沸点均比金属Ca的高，其原因为_________________________________________________。
Ni的原子半径较小，价电子数目较多，金属键较强
解析 Ni的原子半径较小，价电子数目较多，金属键较强，故金属Ni的熔点和沸点均比金属Ca的高；
(4)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________。已知晶胞参数为apm，
设阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞密度ρ＝_______________
g·cm－3。(列出计算即可)
＋2
6
18.(17分)高性能炸药BNCP的结构如下所示，回答下列问题：
6
sp3
8NA
sp2
2p
解析
(5)比较H2O与OF2的极性大小并说明理由：
____________________________________________________________________________________________________________。
H2O的极性大于OF2，H2O和OF2都是V形结构，H和O的电负性的差值大于O和F之间电负性的差值，所以H2O的极性更大
解析 H2O的极性大于OF2，H2O和OF2都是角形(V形)结构，H和O的电负性的差值大于O和F之间电负性的差值，则H2O的极性更大。
4