模块质量检测（一）
（分值：100分）
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列说法正确的是（ ）
A.金属钠的焰色是黄色，它的产生与电子的跃迁吸收能量有关
B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C.氢原子核外只有一个电子，它产生的原子光谱中只有一根或明或暗的线
D.光谱分析就是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素
2.下列图示或化学用语表示不正确的是（ ）
A.乙炔的空间填充模型 B.SO2的VSEPR模型 C.基态Cr原子的价电子轨道表示式 D.px轨道的电子云轮廓图
3.下列关于金属晶体的叙述正确的是（ ）
A.用铂金做首饰不能用金属键理论解释
B.固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体
C.Al、Na、Mg的熔点逐渐升高
D.温度越高，金属的导电能力越好
4.下列说法中不正确的是（ ）
A.σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D.N2分子中有一个σ键，2个π键
5.下列说法错误的有（ ）
①电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据
②第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位
③键长等于成键两原子的半径之和
④只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化
⑤价电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价电子对数
⑥H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
⑦卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物（CX4）的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而升高
⑧邻羟基苯甲醛分子间不存在氢键
⑨晶胞是晶体中最小的平行六面体
⑩测定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行实验
A.5项 B.4项
C.3项 D.2项
6.下列描述正确的是（ ）
A.CS2为V形极性分子
B.SiF4与S的中心原子均为sp3杂化
C.C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1
D.水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键
7.通常情况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”时更加稳定，称为洪特规则特例，下列事实能作为这个规则的证据的是（ ）
①元素氦（He）的第一电离能远大于元素氢（H）的
②26Fe2＋容易失去电子转变为26Fe3＋，表现出较强的还原性
③基态铜（Cu）原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s1而不是
1s22s22p63s23p63d94s2
④某种激发态碳（C）原子的电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
A.①③ B.②③
C.③④ D.①②③④
8.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子只有一种自旋取向，Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等。下列说法正确的是（ ）
A.原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W）
B.Z的第一电离能比同周期相邻元素的大
C.W与Y形成的化合物属于分子晶体
D.W最高价氧化物对应的水化物属于强酸
9.下列有关晶体的叙述正确且有因果关系的是（ ）
叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A SiO2晶体熔点高、硬度大 SiO2晶体可用于制造光导纤维
B 碘晶体中的 I—I键的键能较小 晶体碘沸点低、易升华
C NaCl晶体中Na＋与Cl－个数比为1∶1，CsCl晶体中Cs＋与Cl－个数比也为1∶1 NaCl和CsCl的晶胞结构相同
D 在金刚石和硅晶体中，原子间通过共价键形成空间网状结构 金刚石和硅的晶体类型相同
10.关于下列四种金属堆积模型和金属晶体的说法正确的是（ ）
A.图1和图4为非密置层堆积，图2和图3为密置层堆积
B.金属的延展性不可以用金属键理论解释
C.图1～图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、2、4
D.图1～图4堆积方式的空间利用率分别为52％、68％、74％、74％
11.下列物质的图像或有关说法不正确的是（ ）
A.水合铜离子的模型如图甲所示，1个水合铜离子中有4个配位键
B.CaF2晶体的晶胞如图乙所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋
C.图丙石墨晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，是混合型晶体
D.金属铜中Cu原子堆积模型如图丁所示，该金属晶体为面心立方最密堆积，配位数为12
12.Cu、Au能形成多种组成固定的合金，其中一种晶体的晶胞结构（立方体）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.该晶体的化学组成可表示为CuAu
B.与1个Cu原子距离最近的Au原子是4个
C.Au填充了与之距离最近的Cu原子构成的正四面体空隙
D.根据图中信息，铜原子a的分数坐标为（0.5，0.5，0.5）
13.已知[Co（H2O）6]2＋呈粉红色，[CoCl4]2－呈蓝色，[ZnCl4]2－为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：[Co（H2O）6]2＋＋4Cl－[CoCl4]2－＋6H2O ΔH，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：
以下结论和解释错误的是（ ）
A.由实验①可推知ΔH＞0
B.等物质的量的[Co（H2O）6]2＋和[CoCl4]2－中σ键数之比为9∶2
C.实验②是由于c（H2O）增大，导致平衡逆向移动
D.由实验③可知配离子的稳定性：[ZnCl4]2－＞[CoCl4]2－
14.下列有关说法正确的是（ ）
A.咪唑为平面结构，结构为，形成的大π键可表示为
B.H3AsO4、H3AsO3、H3AsO2三种酸中酸性最强的是H3AsO4
C.某含钛配合物，化学式为[TiCl（H2O）5]Cl2，1 mol 该配合物中σ键的数目为18NA
D.SrCO3和CaCO3受热均可分解，且分解温度：SrCO3＜CaCO3
15.已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe（NO）（H2O）5]SO4。下列有关说法不正确的是（ ）
A.该配合物中阴离子空间结构为正四面体形
B.配离子为[Fe（NO）（H2O）5]2＋，配位数为6
C.如图所示γ-Fe的晶胞中，铁原子的配位数为12
D.H2O分子是含有极性键的非极性分子
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16.（10分）东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
（1）28号元素镍原子的电子排布式为 。
（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4蓝色溶液。
①[Ni（NH3）6]SO4中阴离子的空间结构是 。
②在[Ni（NH3）6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为 ，氨的沸点 （填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是 。
（3）某镍白铜合金化学式可表示为NixCuy，它的立方晶胞结构如图所示。
①x、y分别为 。
②若合金的密度为d g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数a＝ nm。（列出计算式即可）
17.（12分）《自然·化学》曾经发表我国科学家研究成果，发现AgCrS2（AMX2家族成员之一，A为一价金属，M为三价金属，X为氧族元素）在室温下具有超离子行为。回答下列问题：
（1）基态硫原子核外最多有 个电子顺时针旋转。基态铬原子有 种电子运动状态。
（2）氧族元素有氧、硫、硒、碲等元素。这四种元素中，电负性最大的是 （填元素符号）。科学家用亚硒酸盐和硫酸盐跟踪固氮酶，研究反应机理。Se中硒的杂化轨道类型是 ，Te的空间结构为 。H2O、H2S、H2Se、H2Te的键角由大到小的顺序为 。
（3）配合物Cr（OH）3（H2O）（en）（en为H2NCH2CH2NH2）的中心离子配位数为 （Cr与O、N均形成了配位键），1 mol该配合物中含 mol σ键。
（4）复合材料氧铬酸钙的立方晶胞如图所示。已知A、B的原子坐标分别为（0，0，0）、（1，1，0），则C的原子坐标为 ，1个钙原子与 个氧原子等距离且最近，已知钙和氧的最近距离为a pm，则该晶体的密度为 g·cm－3（列出计算式即可）。
18.（11分）由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列问题。
（1）基态Cl原子核外电子占有的原子轨道数为 个，P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为 。
（2）PCl3分子中的中心原子杂化轨道类型是 ，该分子的空间结构为 。
（3）PH4Cl的电子式为 ，Ni与CO能形成配合物Ni（CO）4，该分子中π键与σ键个数之比为 。
（4）已知MgO与NiO晶胞结构（如图1）相同，其中Mg2＋和Ni2＋的半径分别为66 pm和 69 pm，则熔点：MgO （填“＞”“＜”或“＝”）NiO，理由是 。
（5）若NiO晶胞中A离子坐标参数为（0，0，0），B离子坐标参数为（1，1，0），则C离子坐标参数为 。
（6）一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2－做密置单层排列，Ni2＋填充其中（如图2），已知O2－的半径为a m，每平方米面积上分散的该晶体的质量为 g。（用a、NA表示）
19.（11分）铜和钴掺杂的含氮碳层材料是一种新型催化材料，具有氧还原催化性能。回答下列问题。
（1）下列状态的N原子或离子的核外电子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 （填字母）。
A.1s22s22p3 B.1s22s2
C.1s22s12p4 D.1s22s22p6
（2）已知氮的两种化合物N2H4和NH2OH都能结合H＋而具有弱碱性，二者的碱性强弱：N2H4 （填“强于”或“弱于”）NH2OH，理由是 。
（3）叠氮酸根离子的空间结构是 ，N中含有的价电子对数目为 。
（4）Co的第四电离能比铁的第四电离能 （填“大”或“小”），理由是 。
（5）高导电紫铜常用硼化钙提高导电率，其晶胞如图所示，具有立方晶系的对称性，B原子全部组成正八面体，各个顶点通过B—B键连接成三维骨架，则该硼化钙的化学式是 ，B原子半径为r nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则硼化钙的密度ρ为 g·cm－3。
20.（11分）黄铜矿（主要成分为CuFeS2）是一种较常见的铜矿物，是炼铜的主要矿物原料。回答下列问题：
（1）基态Cu＋的价电子排布式是 。
（2）分析下表，Cu的第一电离能（I1）小于Zn的第一电离能，而Cu的第二电离能（I2）却大于Zn的第二电离能，其主要原因是 。
电离能/（kJ·mol－1） I1 I2
铜 746 1 958
锌 906 1 733
（3）Cu2S的晶体结构与CaF2相似，S原子与Cu原子配位数不同，影响这一结果的是离子晶体的 （填“几何”“电荷”或“键性”）因素。
（4）四方晶系的CuFeS2晶胞结构如图1所示。
①CuFeS2中各元素电负性从小到大的顺序为 ，晶胞中S原子的杂化方式为 。
②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，称为原子的分数坐标，若图1中原子1的分数坐标为，则原子2的分数坐标为 。晶体中距离Fe最近的S有 个。
③晶胞中Cu和Fe的投影位置如图2所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm－3。
模块质量检测（一）
1.D 光的产生与电子的跃迁释放能量有关，A错误；能级和能层只是表明电子在该处出现的概率大小，并不表示电子运动的位置，B错误；氢原子核外只有一个电子，但它的激发态存在多种情况，当电子跃迁回较低状态时释放能量，发出光线，故它产生的原子光谱中不会只有一根或明或暗的线，C错误；光谱分析就是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，D正确。
2.C 基态Cr原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d54s1，价电子轨道表示式：，C错误。
3.B 用铂金做首饰利用了金属晶体的延展性，能用金属键理论解释，A错误；金属晶体在固态和熔融时能导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体，B正确；一般来说，金属中单位体积内自由电子的数目越多，金属元素的原子半径越小，金属键越强，故金属键的强弱顺序为Al＞Mg＞Na，其熔点的高低顺序为Al＞Mg＞Na，C错误；金属的导电能力随温度的升高而降低，温度越高，其导电能力越差，D错误。
4.C 单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在σ键，C错误。
5.B 简单说，键长是构成化学键的两个原子的核间距，③说法错误；氧元素的非金属性强于硫元素，则H2O的稳定性强于H2S，分子间氢键影响的是部分物理性质，不影响化学
性质，⑥说法错误；卤素氢化物中含有HF，HF分子间存在氢键，其熔、沸点大于HCl、HBr、HI，⑦说法错误；晶胞是晶体最小重复单元，晶胞一般为平行六面体，⑨说法错误；①②④⑤⑧⑩说法正确，选B。
6.B 依据价电子对互斥理论可知，CS2中C原子的价电子对数＝2＋×（4－2×2）＝2，则CS2为直线形非极性分子，A错误；C2H2分子的结构式是H—C≡C—H，σ键与π键的数目比为3∶2，C错误；水加热到很高温度都难分解是因水分子内的O—H键的键能较大，与分子之间是否存在氢键无关，D错误。
7.B He原子核外只有s能级，H原子核外只有一个电子，未达到稳定结构，He原子核外有2个电子，已经达到稳定结构，①不符合洪特规则特例；26Fe2＋容易失电子转变成26Fe3＋，由3d6转化为3d5半充满稳定状态，②符合洪特规则特例；基态铜（Cu）原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1而不是1s22s22p63s23p63d94s2，1s22s22p63s23p63d104s1中d轨道处于全充满稳定状态，③符合洪特规则特例；激发态的原子是基态原子吸收能量后发生电子跃迁形成的，④不符合洪特规则特例。
8.B X原子核外电子只有一种自旋取向，核外只有一个电子，X为H，Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，Y、Z的核外电子排布为1s22s22p4和1s22s22p63s2，Y、Z分别为O和Mg，W的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，W的价电子排布式为3s23p2，W为Si，以此来解答。随着原子序数递增，同周期元素原子半径越来越小，同主族元素原子半径越来越大，原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（W）＜r（Z），A错误；Z处于ⅡA族，Z的第一电离能比同周期相邻元素的大，B正确；W与Y形成的化合物二氧化硅属于共价晶体，C错误；W最高价氧化物对应的水化物H2SiO3属于弱酸，D错误。
9.D SiO2晶体熔点高、硬度大可以用于制坩埚等耐热材料，SiO2晶体具有良好的光学性能，可用于制造光导纤维，A不符合题意；碘晶体中的 I—I 键的键能较小，导致碘的稳定性较弱，晶体碘之间的范德华力较小，导致沸点低、易升华，B不符合题意；NaCl和CSCl的晶胞结构不同，NaCl晶体中Na＋、Cl－的配位数均为6，CsCl晶体中Cs＋、Cl－的配位数均为8，C不符合题意。
10.D 图1、图2为非密置层堆积，图3、图4为密置层堆积，A错误；金属发生形变时，自由电子仍然可以在金属阳离子之间流动，使金属不会断裂，所以能用金属键理论解释金属的延展性，B错误；利用“切割法”计算每个晶胞中原子个数——图1：8×＝1，图2：8×＋1＝2，图3：8×＋6×＝4，图4：8×＋1＝2，即图1～图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、4、2，C错误；图1～图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积和六方最密堆积，空间利用率分别为52％、68％、74％、74％，D正确。
11.C 水合铜离子的化学式为[Cu（H2O）4]2＋，离子中铜离子与4个水分子形成4个配位键，A正确；由晶胞结构可知，晶胞中钙离子的个数为8×＋6×＝4，B正确；石墨晶体是层状结构形成的混合型晶体，层内碳原子间以共价键形成六元环，层间以范德华力相结合，不存在金属键，C错误；由晶胞结构可知，铜原子分布在晶胞的顶点和面心上，为面心立方最密堆积结构，每个铜原子周围有12个铜原子，配位数为12，D正确。
12.B 由晶胞结构可知，晶胞中位于面心的铜原子的个数为6×＝3，位于顶点的金原子的个数为8×＝1，则晶体的化学式为Cu3Au，A错误；由晶胞结构可知，晶胞中金原子和距离最近的铜原子为顶点和面心的位置关系，则1个铜原子距离最近的金原子是4个，B正确；由晶胞结构可知，晶胞中金原子和距离最近的铜原子为顶点和面心的位置关系，C错误；由晶胞结构可知，晶胞的边长为1，铜原子a位于晶胞右侧面的面心，分数坐标为（1，0.5，0.5），D错误。
13.C 实验①将蓝色溶液置于冰水浴中，溶液变为粉红色，说明降低温度平衡逆向移动，则逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，ΔH＞0，A正确；1个[Co（H2O）6]2＋中含有18个σ键，1个[CoCl4]2－中含有4个σ键，则等物质的量的 [Co（H2O）6]2＋ 和[CoCl4]2－所含σ键数之比为18∶4＝9∶2，B正确；实验②加水稀释，溶液变为粉红色，加水稀释，溶液的体积增大，[Co（H2O）6]2＋、[CoCl4]2－、Cl－浓度都减小，[Co（H2O）6]2＋、Cl－的化学计量数之和大于[CoCl4]2－的化学计量数，则瞬时浓度商＞化学平衡常数，平衡逆向移动，C错误；实验③加入少量ZnCl2固体，溶液变为粉红色，说明Zn2＋与Cl－结合成更稳定的[ZnCl4]2－，导致溶液中c（Cl－）减小，平衡逆向移动，则由此说明稳定性：[ZnCl4]2－＞[CoCl4]2－，D正确。
14.B 由结构式可知，咪唑分子中的大π键由2个N原子与3个C原子形成，有6个电子，故表示为，A错误；H3AsO4中非羟基氧原子最多，H3AsO4中As的正电性较高，H3AsO4中的As对电子的吸引力更强，使O—H键更易断裂，电离出H＋更容易，酸性最强，B正确；1 mol Ti与 1 mol Cl和5 mol H2O形成6 mol σ键，5 mol H2O内含有5×2 mol＝10 mol σ键，共含有6 mol＋10 mol＝16 mol σ键，数目为16NA，C错误；碳酸盐分解，本质是阳离子结合碳酸根离子中氧离子使碳酸根离子分解为CO2，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，分解温度越低，离子半径大小：Ca2＋＜Sr2＋，所以分解温度：SrCO3＞CaCO3，D错误。
15.D 该配合物中阴离子硫酸根离子中心原子价电子对数为4＋×（6＋2－2×4）＝4＋0＝4，其空间结构为正四面体形，A正确；配离子为 ，配体为NO和H2O，配位数为6，B正确；如图所示γ-Fe的晶胞中，铁位于面心和顶点，以顶点铁分析，每个横截面有4个面心铁，三个横截面共12个，因此铁原子的配位数为12，C正确；H2O中含有氧氢键，H2O分子是角形结构，因此H2O分子是含有极性键的极性分子，D错误。
16.（1）1s22s22p63s23p63d84s2（或[Ar]3d84s2）
（2）①正四面体形 ②配位键 高于 氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强
（3）①1、3 ②×107
解析：（1）Ni是28号元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。
（2）①[Ni（NH3）6]SO4中阴离子S中S原子的孤电子对数＝＝0，价电子对数＝4＋0＝4，离子空间结构为正四面体形；②Ni2＋提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键；PH3分子之间为范德华力，氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强，增大了物质的沸点，故氨气的沸点高于PH3。（3）①晶胞中Ni处于顶点，Cu处于面心，则晶胞中Ni原子数目为8×＝1、Cu原子数目为6×＝3，化学式为NiCu3，x、y分别为1、3；②NiCu3属于面心立方密堆积，晶胞质量为 g，则 g＝d g·cm－3×a3，解得a＝×107 nm。
17.（1）9 24 （2）O sp3 正四面体形
H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te （3）6 22
（4） 12
解析：（1）基态硫原子的轨道表示式为 ，核外最多有9个电子顺时针旋转。铬是24号元素，核外有24个电子，基态铬原子有24种电子运动状态。（2）元素非金属性越强，电负性越大，氧族元素有氧、硫、硒、碲等元素，这四种元素中，电负性最大的是O。Se中硒原子杂化轨道数是4，杂化轨道类型是sp3，Te中碲原子杂化轨道数是4，无孤电子对，空间结构为正四面体形；O、S、Se、Te原子半径依次增大，H2O、H2S、H2Se、H2Te中成键电子对间的排斥作用依次减弱，所以键角由大到小的顺序为H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te。（3）配合物 Cr（OH）3（H2O）（en）（en为H2NCH2CH2NH2），H2NCH2CH2NH2中2个N和Cr3＋配位，中心离子配位数为6，单键、配位键全是σ键，1 mol该配合物中含22 mol σ键。（4）根据A、B的原子坐标分别为（0，0，0）、（1，1，0），可知C的原子坐标为；根据图示，1个钙原子与12个氧原子等距离且最近；1个晶胞含有Ca原子数为8×＝1、O原子数为6×＝3、Cr原子数为1，钙和氧的最近距离为a pm，则晶胞面对角线长为2a pm，晶胞的边长为a pm，该晶体的密度为 g·cm－3。
18.（1）9 Cl＞P＞S （2）sp3 三角锥形
（3） 1∶1 （4）＞ Mg2＋半径比Ni2＋小，MgO的晶格能比NiO大 （5） （6）
解析：（1）基态 Cl原子电子排布为1s22s22p63s23p5，此时其核外电子占有的原子轨道数为9，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级处于半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：Cl＞P＞S。（2）PCl3中P原子杂化轨道数为4，采取sp3杂化，1对孤电子对，所以该分子的空间结构为三角锥形。（3）PH4Cl的电子式为，Ni与CO能形成配合物Ni（CO）4，该分子中σ键个数为1×4＋4＝8，π键个数为2×4＝8，所以π键与σ键个数之比为1∶1。（4）Mg2＋半径比Ni2＋小，所以氧化镁的晶格能大于氧化镍，则熔点：MgO＞NiO。（5）NiO 晶胞中A离子坐标参数为（0，0，0），B离子坐标参数为（1，1，0），所以C离子坐标参数为。（6）根据题图知，每个氧化镍所占的面积＝（2×a m）×（2×a m×sin 60°）＝2a2m2，则每平方米含有的氧化镍个数＝，每个氧化镍的质量＝ g，所以每平方米含有的氧化镍质量＝× g＝ g。
19.（1）C
（2）强于 O原子电负性大，使得NH2OH分子中N原子周围电子云密度降低，结合质子能力减弱，碱性减弱
（3）直线形 3
（4）小 Co失去3个电子后价电子排布式为3d6，容易失去1个电子形成稳定的半充满3d5结构，Fe失去3个电子后价电子排布式为3d5，3d轨道为稳定的半充满结构，不易失去电子
（5）CaB6 ×1021
解析：（1）电子从激发态到基态会释放能量形成发射光谱，1s22s12p4是氮原子的激发态，则核外电子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱，选C。（2）O原子电负性大，使得NH2OH分子中N原子周围电子云密度降低，结合质子能力减弱，碱性减弱。（3）叠氮酸根离子和二氧化碳的原子个数都为3、价电子数都为16，互为等电子体，等电子体具有相同的空间结构，则叠氮酸根离子和二氧化碳的空间结构都为直线形；亚硝酸根离子中氮原子的价电子对数目为3，孤电子对数目为1。（4）铁原子的价电子排布式为3d64s2，失去3个电子后所得离子的价电子排布式为3d5，3d轨道为稳定的半充满结构，不易失去电子，钴原子的价电子排布式为3d74s2，失去3个电子后所得离子的价电子排布式为3d6，易失去1个电子形成稳定的半充满3d5结构，所以钴的第四电离能比铁的第四电离能小。（5）由晶胞结构可知，晶胞中含有1个钙原子，硼原子全部组成正八面体，每个正八面体含有6个硼原子，则晶胞中硼原子的个数为8××6＝6，硼化钙的化学式为CaB6；由晶胞
结构可得如下八面体结构：，图中O为正八面体的中心，也是晶胞的顶点，AOB为等腰三角形，硼原子的原子半径为 r nm，则AB为2r nm，OB为AB＝r nm，晶胞的参数为2OB＋2r＝2（1＋）r nm，由晶胞的质量公式可得：[2（1＋）r×10－7]3ρ＝，解得 ρ＝×1021 g·cm－3。
20.（1）3d10
（2）Cu失去一个电子成为Cu＋，核外电子排布从[Ar]3d104s1变为能量较低的稳定结构[Ar]3d10，而Zn核外电子排布为[Ar]3d104s2，较难失去一个电子，所以Cu的第一电离能较Zn小，第二电离能相对较大 （3）电荷 （4）①Fe＜Cu＜S sp3
② 4 ③
解析：（1）Cu是29号元素，基态Cu价电子排布式为3d104s1，则基态Cu＋的价电子排布式为3d10。（2）Cu失去一个电子成为Cu＋，核外电子排布从[Ar]3d104s1变为能量较低的稳定结构[Ar]3d10，而Zn核外电子排布为[Ar]3d104s2，较稳定，所以Cu的第一电离能较Zn小，第二
电离能相对较大。（3）Cu2S的晶体结构与CaF2相似，则其晶胞中S原子呈面心立方堆积，分别位于面心和顶点，晶胞中S原子数目＝8×＋6×＝4，而S原子与Cu原子数目之比为1∶2，则晶胞中Cu原子数目为 4×2＝8，以晶胞顶点的S原子为例，与之距离最近的铜原子位于立方体的体对角线上，每个顶点为8个晶胞共用，所以S原子的配位数为8而Cu原子的配位数为4；影响离子晶体的配位数的因素有几何因素和电荷因素等，S原子与Cu原子配位数不同，是因为S2－和Cu＋所带电荷数不同，从而影响了配位数的不同。（4）①同周期元素从左到右电负性依次增强，CuFeS2中各元素电负性从小到大的顺序为Fe＜Cu＜S，如题图晶胞结构图所示，图中每个S原子与周围的Fe原子、Cu原子形成四面体结构，故S原子杂化方式为sp3；②由题给晶胞结构图及投影信息可知，原子2的分数坐标为；CuFeS2晶体中距离Fe最近的S有4个；③观察题给晶胞结构图可知，每个晶胞中铜原子的数目为4×＋×6＝4，铁原子的数目为 8×＋×4＋1＝4，硫原子的数目为8个，故该晶体密度＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
5 / 6(共63张PPT)
模块质量检测（一）
（分值：100分）
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个
选项符合题意。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 金属钠的焰色是黄色，它的产生与电子的跃迁吸收能量有关
B. 4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C. 氢原子核外只有一个电子，它产生的原子光谱中只有一根或明或
暗的线
D. 光谱分析就是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素
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解析： 光的产生与电子的跃迁释放能量有关，A错误；能级和
能层只是表明电子在该处出现的概率大小，并不表示电子运动的位
置，B错误；氢原子核外只有一个电子，但它的激发态存在多种情
况，当电子跃迁回较低状态时释放能量，发出光线，故它产生的原
子光谱中不会只有一根或明或暗的线，C错误；光谱分析就是利用
原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，D正确。
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2. 下列图示或化学用语表示不正确的是（ ）
A. 乙炔的空间
填充模型 B. SO2的
VSEPR模型 C. 基态Cr原子
的价电子轨道表
示式 D. px轨道的电
子云轮廓图
解析： 基态Cr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，价电
子轨道表示式： ，C错误。
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3. 下列关于金属晶体的叙述正确的是（ ）
A. 用铂金做首饰不能用金属键理论解释
B. 固态和熔融时易导电，熔点在1 000 ℃左右的晶体可能是金属晶体
C. Al、Na、Mg的熔点逐渐升高
D. 温度越高，金属的导电能力越好
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解析： 用铂金做首饰利用了金属晶体的延展性，能用金属键理
论解释，A错误；金属晶体在固态和熔融时能导电，熔点在1 000
℃左右的晶体可能是金属晶体，B正确；一般来说，金属中单位体
积内自由电子的数目越多，金属元素的原子半径越小，金属键越
强，故金属键的强弱顺序为Al＞Mg＞Na，其熔点的高低顺序为Al
＞Mg＞Na，C错误；金属的导电能力随温度的升高而降低，温度
越高，其导电能力越差，D错误。
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4. 下列说法中不正确的是（ ）
A. σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B. 两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C. 气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D. N2分子中有一个σ键，2个π键
解析： 单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在σ
键，C错误。
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①电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据 ②第四周
期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位 ③键
长等于成键两原子的半径之和 ④只要分子的空间结构为平面三角
形，中心原子均为sp2杂化 ⑤价电子对互斥理论中，π键电子对数
不计入中心原子的价电子对数 ⑥H2O比H2S稳定是因为水分子间
存在氢键 ⑦卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物（CX4）的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而升高 ⑧邻羟基苯甲醛分子间不存在氢键 ⑨晶胞是晶体中最小的平行六面体 ⑩测定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行实验
5. 下列说法错误的有（ ）
A. 5项 B. 4项
C. 3项 D. 2项
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解析： 简单说，键长是构成化学键的两个原子的核间距，
③说法错误；氧元素的非金属性强于硫元素，则H2O的稳定性
强于H2S，分子间氢键影响的是部分物理性质，不影响化学性
质，⑥说法错误；卤素氢化物中含有HF，HF分子间存在氢键，
其熔、沸点大于HCl、HBr、HI，⑦说法错误；晶胞是晶体最小
重复单元，晶胞一般为平行六面体，⑨说法错误；①②④⑤⑧
⑩说法正确，选B。
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6. 下列描述正确的是（ ）
A. CS2为V形极性分子
B. SiF4与S 的中心原子均为sp3杂化
C. C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1
D. 水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键
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解析： 依据价电子对互斥理论可知，CS2中C原子的价电子对数
＝2＋ ×（4－2×2）＝2，则CS2为直线形非极性分子，A错误；
C2H2分子的结构式是H—C≡C—H，σ键与π键的数目比为3∶2，C
错误；水加热到很高温度都难分解是因水分子内的O—H键的键能
较大，与分子之间是否存在氢键无关，D错误。
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7. 通常情况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全
空”“半充满”“全充满”时更加稳定，称为洪特规则特例，下列
事实能作为这个规则的证据的是（ ）
①元素氦（He）的第一电离能远大于元素氢（H）的
②26Fe2＋容易失去电子转变为26Fe3＋，表现出较强的还原性
③基态铜（Cu）原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s1而不是
1s22s22p63s23p63d94s2
④某种激发态碳（C）原子的电子排布式为1s22s12p3而不是
1s22s22p2
A. ①③ B. ②③
C. ③④ D. ①②③④
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解析： He原子核外只有s能级，H原子核外只有一个电子，未达
到稳定结构，He原子核外有2个电子，已经达到稳定结构，①不符
合洪特规则特例；26Fe2＋容易失电子转变成26Fe3＋，由3d6转化为3d5
半充满稳定状态，②符合洪特规则特例；基态铜（Cu）原子的电
子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1而不是1s22s22p63s23p63d94s2，
1s22s22p63s23p63d104s1中d轨道处于全充满稳定状态，③符合洪特规
则特例；激发态的原子是基态原子吸收能量后发生电子跃迁形成
的，④不符合洪特规则特例。
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8. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子核外电子
只有一种自旋取向，Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能
级上电子总数相等，W原子的价电子中，在不同形状的原子轨道中
运动的电子数相等。下列说法正确的是（ ）
A. 原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W）
B. Z的第一电离能比同周期相邻元素的大
C. W与Y形成的化合物属于分子晶体
D. W最高价氧化物对应的水化物属于强酸
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解析： X原子核外电子只有一种自旋取向，核外只有一个电
子，X为H，Y、Z两种原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子
总数相等，Y、Z的核外电子排布为1s22s22p4和1s22s22p63s2，Y、Z
分别为O和Mg，W的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的
电子数相等，W的价电子排布式为3s23p2，W为Si，以此来解答。
随着原子序数递增，同周期元素原子半径越来越小，同主族元素原
子半径越来越大，原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（W）＜r
（Z），A错误；Z处于ⅡA族，Z的第一电离能比同周期相邻元素的
大，B正确；W与Y形成的化合物二氧化硅属于共价晶体，C错误；
W最高价氧化物对应的水化物H2SiO3属于弱酸，D错误。
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9. 下列有关晶体的叙述正确且有因果关系的是（ ）
叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A SiO2晶体熔点高、硬度大 SiO2晶体可用于制造光
导纤维
B 碘晶体中的 I—I键的键能较小 晶体碘沸点低、易升华
C NaCl晶体中Na＋与Cl－个数比为
1∶1，CsCl晶体中Cs＋与Cl－个数比也
为1∶1 NaCl和CsCl的晶胞结构
相同
D 在金刚石和硅晶体中，原子间通过共
价键形成空间网状结构 金刚石和硅的晶体类型
相同
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解析： SiO2晶体熔点高、硬度大可以用于制坩埚等耐热材料，
SiO2晶体具有良好的光学性能，可用于制造光导纤维，A不符合题
意；碘晶体中的 I—I 键的键能较小，导致碘的稳定性较弱，晶体
碘之间的范德华力较小，导致沸点低、易升华，B不符合题意；
NaCl和CSCl的晶胞结构不同，NaCl晶体中Na＋、Cl－的配位数均为
6，CsCl晶体中Cs＋、Cl－的配位数均为8，C不符合题意。
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10. 关于下列四种金属堆积模型和金属晶体的说法正确的是（ ）
A. 图1和图4为非密置层堆积，图2和图3为密置层堆积
B. 金属的延展性不可以用金属键理论解释
C. 图1～图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、2、4
D. 图1～图4堆积方式的空间利用率分别为52％、68％、74％、74％
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解析： 图1、图2为非密置层堆积，图3、图4为密置层堆积，A
错误；金属发生形变时，自由电子仍然可以在金属阳离子之间流
动，使金属不会断裂，所以能用金属键理论解释金属的延展性，
B错误；利用“切割法”计算每个晶胞中原子个数——图1：8×
＝1，图2：8× ＋1＝2，图3：8× ＋6× ＝4，图4：8× ＋1
＝2，即图1～图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、4、2，C错
误；图1～图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆
积和六方最密堆积，空间利用率分别为52％、68％、74％、74
％，D正确。
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11. 下列物质的图像或有关说法不正确的是（ ）
A. 水合铜离子的模型如图甲所示，1个水合铜离子中有4个配位键
B. CaF2晶体的晶胞如图乙所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋
C. 图丙石墨晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，是
混合型晶体
D. 金属铜中Cu原子堆积模型如图丁所示，该金属晶体为面心立方最
密堆积，配位数为12
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解析： 水合铜离子的化学式为[Cu（H2O）4]2＋，离子中铜离
子与4个水分子形成4个配位键，A正确；由晶胞结构可知，晶胞
中钙离子的个数为8× ＋6× ＝4，B正确；石墨晶体是层状结构
形成的混合型晶体，层内碳原子间以共价键形成六元环，层间以
范德华力相结合，不存在金属键，C错误；由晶胞结构可知，铜
原子分布在晶胞的顶点和面心上，为面心立方最密堆积结构，每
个铜原子周围有12个铜原子，配位数为12，D正确。
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12. Cu、Au能形成多种组成固定的合金，其中一种晶体的晶胞结构
（立方体）如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该晶体的化学组成可表示为CuAu
B. 与1个Cu原子距离最近的Au原子是4个
C. Au填充了与之距离最近的Cu原子构成的正四面
体空隙
D. 根据图中信息，铜原子a的分数坐标为（0.5，
0.5，0.5）
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解析： 由晶胞结构可知，晶胞中位于面心的铜原子的个数为
6× ＝3，位于顶点的金原子的个数为8× ＝1，则晶体的化学式
为Cu3Au，A错误；由晶胞结构可知，晶胞中金原子和距离最近的
铜原子为顶点和面心的位置关系，则1个铜原子距离最近的金原子
是4个，B正确；由晶胞结构可知，晶胞中金原子和距离最近的铜
原子为顶点和面心的位置关系，C错误；由晶胞结构可知，晶胞
的边长为1，铜原子a位于晶胞右侧面的面心，分数坐标为（1，
0.5，0.5），D错误。
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13. 已知[Co（H2O）6]2＋呈粉红色，[CoCl4]2－呈蓝色，[ZnCl4]2－为
无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝
色，存在以下平衡：[Co（H2O）6]2＋＋4Cl－ [CoCl4]2－＋6H2O
ΔH，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：
以下结论和解释错误的是（ ）
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A. 由实验①可推知ΔH＞0
B. 等物质的量的[Co（H2O）6]2＋和[CoCl4]2－中σ键数之比为9∶2
C. 实验②是由于c（H2O）增大，导致平衡逆向移动
D. 由实验③可知配离子的稳定性：[ZnCl4]2－＞[CoCl4]2－
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解析： 实验①将蓝色溶液置于冰水浴中，溶液变为粉红色，
说明降低温度平衡逆向移动，则逆反应为放热反应，正反应为吸
热反应，ΔH＞0，A正确；1个[Co（H2O）6]2＋中含有18个σ键，
1个[CoCl4]2－中含有4个σ键，则等物质的量的 [Co（H2O）6]2＋
和[CoCl4]2－所含σ键数之比为18∶4＝9∶2，B正确；实验②加水
稀释，溶液变为粉红色，加水稀释，溶液的体积增大，[Co
（H2O）6]2＋、[CoCl4]2－、Cl－浓度都减小，[Co（H2O）6]2＋、
Cl－的化学计量数之和大于[CoCl4]2－的化学计量数，则瞬时浓度
商＞化学平衡常数，平衡逆向移动，C错误；实验③加入少量ZnCl2固体，溶液变为粉红色，说明Zn2＋与Cl－结合成更稳定的[ZnCl4]2－，导致溶液中c（Cl－）减小，平衡逆向移动，则
由此说明稳定性：[ZnCl4]2－＞[CoCl4]2－，D正确。
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14. 下列有关说法正确的是（ ）
A. 咪唑为平面结构，结构为 ，形成的大π键可表示为
B. H3AsO4、H3AsO3、H3AsO2三种酸中酸性最强的是H3AsO4
C. 某含钛配合物，化学式为[TiCl（H2O）5]Cl2，1 mol 该配合物中σ键的数目为18NA
D. SrCO3和CaCO3受热均可分解，且分解温度：SrCO3＜CaCO3
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解析： 由结构式可知，咪唑分子中的大π键由2个N原子与3个
C原子形成，有6个电子，故表示为 ，A错误；H3AsO4中非羟基
氧原子最多，H3AsO4中As的正电性较高，H3AsO4中的As对电子
的吸引力更强，使O—H键更易断裂，电离出H＋更容易，酸性最
强，B正确；1 mol Ti与 1 mol Cl和5 mol H2O形成6 mol σ键，5
mol H2O内含有5×2 mol＝10 mol σ键，共含有6 mol＋10 mol＝16
mol σ键，数目为16NA，C错误；碳酸盐分解，本质是阳离子结合
碳酸根离子中氧离子使碳酸根离子分解为CO2，阳离子半径越
小，其结合氧离子能力越强，分解温度越低，离子半径大小：Ca2
＋＜Sr2＋，所以分解温度：SrCO3＞CaCO3，D错误。
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15. 已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe（NO）（H2O）
5]SO4。下列有关说法不正确的是（ ）
A. 该配合物中阴离子空间结构为正四面体形
B. 配离子为[Fe（NO）（H2O）5]2＋，配位数为6
C. 如图所示γ-Fe的晶胞中，铁原子的配位数为12
D. H2O分子是含有极性键的非极性分子
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解析： 该配合物中阴离子硫酸根离子中心原子价电子对数为4
＋ ×（6＋2－2×4）＝4＋0＝4，其空间结构为正四面体形，A
正确；配离子为 ，配体为NO和H2O，配位
数为6，B正确；如图所示γ-Fe的晶胞中，铁位于面心和顶点，以
顶点铁分析，每个横截面有4个面心铁，三个横截面共12个，因此
铁原子的配位数为12，C正确；H2O中含有氧氢键，H2O分子是角
形结构，因此H2O分子是含有极性键的极性分子，D错误。
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二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. （10分）东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
（1）28号元素镍原子的电子排布式为
。
解析： Ni是28号元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。
1s22s22p63s23p63d84s2（或
[Ar]3d84s2）
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（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4蓝色溶液。
②在[Ni（NH3）6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称
为 ，氨的沸点 （填“高于”或“低
于”）膦（PH3），原因是
。
①[Ni（NH3）6]SO4中阴离子的空间结构是 。
正四面体形
配位键
高于
氨气分子之间形成氢键，分子
间作用力更强
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解析： ①[Ni（NH3）6]SO4中阴离子S 中S原子的孤电子对数＝ ＝0，价电子对数＝4＋0＝4，离子空间结构为正四面体形；②Ni2＋提供空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者之间形成配位键；PH3分子之间为范德华力，氨气分子之间形成氢键，分子间作用力更强，增大了物质的沸点，故氨气的沸点高于PH3。
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（3）某镍白铜合金化学式可表示为NixCuy，它的立方晶胞结构
如图所示。
①x、y分别为 。
②若合金的密度为d g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，
则晶胞参数a＝ nm。（列出计算式即可）
1、3
×107
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解析： ①晶胞中Ni处于顶点，Cu处于面心，则晶胞中Ni原子数目为8× ＝1、Cu原子数目为6× ＝3，化学式为NiCu3，x、y分别为1、3；②NiCu3属于面心立方密堆积，晶胞质量为 g，则 g＝d g·cm－3×a3，解得a＝
×107 nm。
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17. （12分）《自然·化学》曾经发表我国科学家研究成果，发现
AgCrS2（AMX2家族成员之一，A为一价金属，M为三价金属，X
为氧族元素）在室温下具有超离子行为。回答下列问题：
（1）基态硫原子核外最多有 个电子顺时针旋转。基态铬原
子有 种电子运动状态。
9
24
解析： 基态硫原子的轨道表示式为 ，核外最多有9个电子顺时针旋转。铬是24号元素，核外有24个电子，基态铬原子有24种电子运动状态。
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（2）氧族元素有氧、硫、硒、碲等元素。这四种元素中，电负性
最大的是 （填元素符号）。科学家用亚硒酸盐和硫
酸盐跟踪固氮酶，研究反应机理。Se 中硒的杂化轨道类
型是 ，Te 的空间结构为 。
H2O、H2S、H2Se、H2Te的键角由大到小的顺序为
。
O
sp3
正四面体形
H2O＞
H2S＞H2Se＞H2Te
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解析： 元素非金属性越强，电负性越大，氧族元素有氧、硫、硒、碲等元素，这四种元素中，电负性最大的是O。Se 中硒原子杂化轨道数是4，杂化轨道类型是sp3，Te 中碲原子杂化轨道数是4，无孤电子对，空间结构为正四面体形；O、S、Se、Te原子半径依次增大，H2O、H2S、H2Se、H2Te中成键电子对间的排斥作用依次减弱，所以键角由大到小的顺序为H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te。
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（3）配合物Cr（OH）3（H2O）（en）（en为H2NCH2CH2NH2）
的中心离子配位数为 （Cr与O、N均形成了配位
键），1 mol该配合物中含 mol σ键。
6
22
解析： 配合物 Cr（OH）3（H2O）（en）（en为H2NCH2CH2NH2），H2NCH2CH2NH2中2个N和Cr3＋配位，中心离子配位数为6，单键、配位键全是σ键，1 mol该配合物中含22 mol σ键。
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（4）复合材料氧铬酸钙的立方晶胞如图所示。已知A、B的原子
坐标分别为（0，0，0）、（1，1，0），则C的原子坐标
为 ，1个钙原子与 个氧原子等距离且
最近，已知钙和氧的最近距离为a pm，则该晶体的密度
为 g·cm－3（列出计算式即可）。
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解析： 根据A、B的原子坐标分别为（0，0，0）、（1，1，0），可知C的原子坐标为 ；根据图示，1个钙原子与12个氧原子等距离且最近；1个晶胞含有Ca原子数为8× ＝1、O原子数为6× ＝3、Cr原子数为1，钙和氧的最近距离为a pm，则晶胞面对角线长为2a pm，晶胞的边长为 a pm，该晶体的密度为 g·cm－3。
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18. （11分）由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用
途，回答下列问题。
（1）基态Cl原子核外电子占有的原子轨道数为 个，P、S、
Cl的第一电离能由大到小的顺序为 。
解析： 基态 Cl原子电子排布为1s22s22p63s23p5，此时其
核外电子占有的原子轨道数为9，同周期随原子序数增大，
元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级处于半充满
稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故
第一电离能：Cl＞P＞S。
9
Cl＞P＞S
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（2）PCl3分子中的中心原子杂化轨道类型是 ，该分子的
空间结构为 。
解析： PCl3中P原子杂化轨道数为4，采取sp3杂化，1
对孤电子对，所以该分子的空间结构为三角锥形。
sp3
三角锥形
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解析： PH4Cl的电子式为 ，Ni
与CO能形成配合物Ni（CO）4，该分子中σ键个数为1×4＋
4＝8，π键个数为2×4＝8，所以π键与σ键个数之比为1∶1。
（3）PH4Cl的电子式为 ，Ni与CO能
形成配合物Ni（CO）4，该分子中π键与σ键个数之比
为 。
1∶1
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（4）已知MgO与NiO晶胞结构（如图1）相同，其中Mg2＋和Ni2＋
的半径分别为66 pm和 69 pm，则熔点：MgO （填
“＞”“＜”或“＝”）NiO，理由是
。
＞
Mg2＋半径比Ni2＋
小，MgO的晶格能比NiO大
解析： Mg2＋半径比Ni2＋小，所以氧化镁的晶格能大于
氧化镍，则熔点：MgO＞NiO。
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（5）若NiO晶胞中A离子坐标参数为（0，0，0），B离子坐标参
数为（1，1，0），则C离子坐标参数为 。
解析： NiO 晶胞中A离子坐标参数为（0，0，0），B
离子坐标参数为（1，1，0），所以C离子坐标参数为 。
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（6）一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子
层”，可以认为O2－做密置单层排列，Ni2＋填充其中（如图
2），已知O2－的半径为a m，每平方米面积上分散的该晶体
的质量为 g。（用a、NA表示）
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解析： 根据题图知，每个氧化镍所占的面积＝（2×a
m）×（2×a m×sin 60°）＝2 a2m2，则每平方米含有
的氧化镍个数＝ ，每个氧化镍的质量＝ g，所以每
平方米含有的氧化镍质量＝ × g＝ g。
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19. （11分）铜和钴掺杂的含氮碳层材料是一种新型催化材料，具有
氧还原催化性能。回答下列问题。
（1）下列状态的N原子或离子的核外电子在跃迁时，用光谱仪可
捕捉到发射光谱的是 （填字母）。
A. 1s22s22p3 B. 1s22s2
C. 1s22s12p4 D. 1s22s22p6
C
解析： 电子从激发态到基态会释放能
量形成发射光谱，1s22s12p4是氮原子的
激发态，则核外电子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱，选C。
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（2）已知氮的两种化合物N2H4和NH2OH都能结合H＋而具有弱碱
性，二者的碱性强弱：N2H4 （填“强于”或“弱
于”）NH2OH，理由是
。
解析： O原子电负性大，使得NH2OH分子中N原子周围电子云密度降低，结合质子能力减弱，碱性减弱。
强于
O原子电负性大，使得NH2OH分
子中N原子周围电子云密度降低，结合质子能力减弱，碱性
减弱
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（3）叠氮酸根离子的空间结构是 ，N 中含有的价
电子对数目为 。
解析： 叠氮酸根离子和二氧化碳的原子个数都为3、价电子数都为16，互为等电子体，等电子体具有相同的空间结构，则叠氮酸根离子和二氧化碳的空间结构都为直线形；亚硝酸根离子中氮原子的价电子对数目为3，孤电子对数目为1。
直线形
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（4）Co的第四电离能比铁的第四电离能 （填“大”或
“小”），理由是
。
小
Co失去3个电子后价电子排布式为3d6，
容易失去1个电子形成稳定的半充满3d5结构，Fe失去3个电
子后价电子排布式为3d5，3d轨道为稳定的半充满结构，不
易失去电子
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解析： 铁原子的价电子排布式为3d64s2，失去3个电子后所得离子的价电子排布式为3d5，3d轨道为稳定的半充满结
构，不易失去电子，钴原子的价电子排布式为3d74s2，失去3个电子后所得离子的价电子排布式为3d6，易失去1个电子形成稳定的半充满3d5结构，所以钴的第四电离能比铁的第四电离能小。
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（5）高导电紫铜常用硼化钙提高导电率，其晶胞如图所示，
具有立方晶系的对称性，B原子全部组成正八面体，各个
顶点通过B—B键连接成三维骨架，则该硼化钙的化学式
是 ，B原子半径为r nm，阿伏加德罗常数的值
为NA，则硼化钙的密度ρ为
g·cm－3。
CaB6
×1021
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解析： 由晶胞结构可知，晶胞中含有1个钙原子，硼原子全部组成正八面体，每个正八面体含有6个硼原子，则晶胞中硼原子的个数为8× ×6＝6，硼化钙的化学式为CaB6；由晶胞结构可得如下八面体结构： ，图中O为正八面体的中心，也是晶胞的顶点，AOB为等腰三角形，硼原子的原子半径为 r nm，则AB为2r nm，OB为 AB＝ r nm，晶胞的参数为2OB＋2r＝2（1＋ ）r nm，由晶胞的质量公式可得：[2（1＋ ）r×10－7]3ρ＝ ，解得 ρ＝ ×1021 g·cm－3。
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20. （11分）黄铜矿（主要成分为CuFeS2）是一种较常见的铜矿物，
是炼铜的主要矿物原料。回答下列问题：
（1）基态Cu＋的价电子排布式是 。
解析： Cu是29号元素，基态Cu价电子排布式为
3d104s1，则基态Cu＋的价电子排布式为3d10。
3d10
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（2）分析下表，Cu的第一电离能（I1）小于Zn的第一电离能，
而Cu的第二电离能（I2）却大于Zn的第二电离能，其主要
原因是
。
Cu失去一个电子成为Cu＋，核外电子排布从
[Ar]3d104s1变为能量较低的稳定结构[Ar]3d10，而Zn核外电
子排布为[Ar]3d104s2，较难失去一个电子，所以Cu的第一
电离能较Zn小，第二电离能相对较大
电离能/（kJ·mol－1） I1 I2
铜 746 1 958
锌 906 1 733
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解析： Cu失去一个电子成为Cu＋，核外电子排布从
[Ar]3d104s1变为能量较低的稳定结构[Ar]3d10，而Zn核外电
子排布为[Ar]3d104s2，较稳定，所以Cu的第一电离能较Zn
小，第二电离能相对较大。
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（3）Cu2S的晶体结构与CaF2相似，S原子与Cu原子配位数不同，
影响这一结果的是离子晶体的 （填“几何”“电
荷”或“键性”）因素。
电荷
解析： Cu2S的晶体结构与CaF2相似，则其晶胞中S原
子呈面心立方堆积，分别位于面心和顶点，晶胞中S原子数
目＝8× ＋6× ＝4，而S原子与Cu原子数目之比为1∶2，
则晶胞中Cu原子数目为 4×2＝8，以晶胞顶点的S原子为
例，与之距离最近的铜原子位于立方体的体对角线上，每个
顶点为8个晶胞共用，所以S原子的配位数为8而Cu原子的配
位数为4；影响离子晶体的配位数的因素有几何因素和电荷
因素等，S原子与Cu原子配位数不同，是因为S2－和Cu＋所
带电荷数不同，从而影响了配位数的不同。
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（4）四方晶系的CuFeS2晶胞结构如图1所示。
①CuFeS2中各元素电负性从小到大的顺序为
，晶胞中S原子的杂化方式为 。
Fe＜Cu＜
S
sp3
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②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，称为原子的分数坐标，若图1中原子1的分数坐标
为 ，则原子2的分数坐标为 。晶
体中距离Fe最近的S有 个。
③晶胞中Cu和Fe的投影位置如图2所示。设阿伏加德罗常数
的值为NA，则该晶体的密度为 g·cm－3。
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解析： ①同周期元素从左到右电负性依次增强，CuFeS2中各元素电负性从小到大的顺序为Fe＜Cu＜S，如题图晶胞结构图所示，图中每个S原子与周围的Fe原子、Cu原子形成四面体结构，故S原子杂化方式为sp3；②由题给晶胞结构图及投影信息可知，原子2的分数坐标为 ；CuFeS2晶体中距离Fe最近的S有4个；
③观察题给晶胞结构图可知，每个晶胞中铜原子的数目为4× ＋
×6＝4，铁原子的数目为 8× ＋ ×4＋1＝4，硫原子的数目为8个，
故该晶体密度＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
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感谢欣赏
THE END
