模块质量检测（二）
（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.下列表达方式正确的是（ ）
A.24Cr的价电子排布式：3d44s2
B.CO2的球棍模型：
C.基态碳原子的价电子的轨道表示式为
D.N2 的电子式：N N
2.下列说法不正确的是（ ）
A.乙烯分子中的 σ键和π键之比为5∶1
B.某元素气态基态原子X的逐级电离能（kJ·mol－1）分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703， 当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 X2＋
C.Na、P、Cl 的电负性依次增大
D.三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体（）两种存在形式，两种形式中 S原子的杂化轨道类型相同
3.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、Y、Z是同一周期的非金属元素。化合物WZ的晶体为离子晶体，W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构。XZ2为非极性分子。Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。下列说法正确的是（ ）
A.第一电离能：I1（X）＜I1（Y）＜I1（Z）
B.原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（Z）
C.电负性：Y＜Z＜W
D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的弱
4.我国科学家发现了一类由Fe-Se-As-F-O组成的磁性超导材料。下列说法不正确的是（ ）
A.Se原子核外有3个未成对电子
B.Fe3＋电子排布式为1s22s22p63s23p63d5
C.As的空间结构为正四面体形
D.基态F原子的核外电子有9种运动状态
5.分子中含有两个或两个以上中心原子（离子）的配合物称为多核配合物，如图为Co（Ⅱ）双核配合物的内界，下列说法正确的是（ ）
A.每个中心离子的配位数为6
B.如图结构中的氯元素为Cl－，则其含有极性键、非极性键和离子键
C.配合物中的C原子都是sp2杂化
D.如图结构中所有微粒共平面
6.关于配合物[Co（NH3）4Cl2]Cl的说法中正确的是（ ）
A.1 mol该配合物含有12 mol σ键
B.该配合物中心离子的化合价为＋3价
C.该配合物中NH3分子之间能形成氢键
D.含1 mol该配合物的水溶液中加入足量AgNO3溶液，产生3 mol白色沉淀
7.如图a、b、c分别代表三种晶胞的结构，其晶胞内金属原子个数比为（ ）
A.3∶2∶1 B.11∶8∶4
C.9∶8∶4 D.21∶14∶9
8.（CH3NH3）PbI3具有较高的光电转接效率，在太阳能电池领域具有重要的应用价值。（CH3NH3）PbI3的立方晶格结构如图所示，下列说法错误的是（ ）
A.CH3N中N原子的杂化轨道类型为sp3
B.CH3N中存在配位键
C.甲基的供电子能力强于氢原子，则接受质子能力：CH3NH2＞（CH3）2NH
D.晶胞中B（灰色球）代表Pb2＋，则每个晶胞中含有I－的数目为3
9.下列有关性质的比较中，正确的是（ ）
A.硬度：白磷＞冰＞二氧化硅；在水中的溶解度：NH3＞CO2＞SO2＞H2
B.非金属性：N＞O＞P＞S；碱性：KOH＞NaOH＞Al（OH）3＞Ca（OH）2
C.共价键的键能：硅＞碳化硅＞金刚石；晶格能：CsCl＞NaCl＞CaO
D.氢键强弱：N…H＜O…H＜F…H；范德华力强弱：NH3＜PH3＜AsH3
10.检验Ni2＋的反应原理如图：
下列说法不正确的是（ ）
A.甲中σ键与π键的个数比是15∶2
B.乙中Ni2＋的配位数是6
C.乙分子内存在氢键
D.C、N、O的第一电离能大小顺序为N＞O＞C
11.在锂电池领域，电池级Li2O主要用作固体锂电池电解质材料和锂离子动力电池的正极材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为a cm。下列说法正确的是（ ）
A.Li＋在晶胞中的配位数为8
B.Li＋和O2－离子之间只有静电引力
C.Li＋和O2－的最短距离为a cm
D.阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞密度为 g·cm－3
12.下列有关O、S及其化合物的说法错误的是（ ）
A.H2O的成键电子对间排斥力较大，可以推断的H2O键角比H2S的大
B.H2O分子间存在氢键，可以推断H2O的熔点比H2S的高
C.O的电负性比S大，可以推断CH3CH2OH的酸性比CH3CH2SH强
D.CO2的分子间作用力较小，可以推断CO2的熔点比CS2的低
13.下图为几种物质晶体或晶胞结构示意图。
下列说法不正确的是（ ）
A.1 mol冰晶体中含有2 mol氢键
B.碘晶体属于分子晶体，每个碘晶胞中实际占有4个碘分子
C.金刚石、MgO、碘单质熔点：金刚石＞MgO＞碘单质
D.MgO晶胞中b坐标参数为（1，1，0），则c坐标参数为
14.有W、X、Y、Z、M五种短周期主族元素，其原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W的核外电子数与X、M的最外层电子数之和相等，W的最外层电子数等于X、Z的最外层电子数之和，由W、X、Y三种元素形成的化合物G的结构如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
X＋X＋
A.W、Y的最简单氢化物的稳定性：W＞Y
B.Z、Y、M三种元素的含氧酸中，M的酸性最强
C.已知Z和M形成的一种离子化合物的化学式可以写为Z2M10，其阴离子Z具有正八面体结构，则阳离子Z可能具有正四面体结构
D.化合物G中W都满足最外层8电子稳定结构
15.（2022·湖北高考9题）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.Ca2＋的配位数为6
B.与F－距离最近的是K＋
C.该物质的化学式为KCaF3
D.若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16.（11分）卤族元素及其化合物种类繁多，有着非常重要的用途，回答下列问题：
（1）基态Br原子的电子排布式为[Ar] 。
（2）HF分子的极性 （填“大于”“等于”或“小于”，下同）HCl，同一条件下，HF在水中的溶解度 HCl，HF的沸点 HCl。SOCl2中心S原子价电子对互斥模型为 。1 mol氟硼酸铵（NH4BF4）中含有 mol配位键。
（3）一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为a pm、a pm和2a pm，晶胞沿x、y、z的方向投影（如图所示），A、B、C表示三种不同原子的投影，标记为n的原子分数坐标为，则m的原子分数坐标为 ，距离Hg最近的Ag有 个。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为M g·mol－1，该晶体的密度为 g·cm－3（用代数式表示）。
17.（12分）人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测是钛（22Ti），它被誉为“未来世纪的金属”。试回答下列问题：
（1）Ti元素在元素周期表中的位置是第4周期 族；其基态原子的电子排布式为 。
（2）在Ti的化合物中，Ti可以呈现＋2、＋3、＋4价三种化合价，其中以＋4价的Ti最为稳定。偏钛酸钡的热稳定性好、介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图a所示，则它的化学式是 ，其中Ti的氧配位数为 ，Ba的氧配位数为 。
（3）常温下的TiCl4是有刺激性臭味的无色透明液体，熔点为－23.2 ℃，沸点为136.2 ℃，所以TiCl4是 晶体。
（4）已知Ti3＋可形成配位数为6的配合物，其空间结构为正八面体形，如图b所示，我们通常可以用图c所示的方法来表示其空间结构（其中A表示配体，M表示中心原子）。配位化合物[Co（NH3）4Cl2]的空间结构也为八面体形，它有 种同分异构体。
（5）已知过氧化氢分子的空间结构如图d所示，分子中氧原子采取 杂化。
（6）24Cr是1～36号元素中未成对电子数最多的原子，Cr3＋在溶液中存在如下转化关系：Cr3＋Cr（OH）3[Cr（OH）4]－。
①基态Cr原子的价电子排布式为 。
②Cr（OH）3是分子晶体，[Cr（OH）4]－中存在的化学键是 （填字母）。
A.离子键 B.极性键
C.非极性键 D.配位键
18.（10分）CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：
（1）Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间结构为 ，其固体的晶体类型为 。
（2）NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 （填化学式，下同），还原性由强到弱的顺序为 ，键角由大到小的顺序为 。
（3）含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示，1 mol该配合物通过螯合作用形成的配位键有 mol，该螯合物中N的杂化方式有 种。
19.（11分）镍的合金及镍的配合物{如Ni（CO）4、[Ni（CN）4]2－、[ Ni（en）3]SO4等}在生产和科学研究中有重要应用。回答下列问题：
（1）基态Ni原子的价电子排布式为 。
（2）Ni与Ca同周期且最外层电子结构相同，镍的熔、沸点依次为1 453 ℃、2 732 ℃，钙的熔、沸点依次为842 ℃、1 484 ℃，镍的熔、沸点均比钙高得多，这是因为 。
（3）CuNi（CN）4是一种二维负热膨胀材料，可通过下列反应（未配平）制备：
CuNi（ CN）4中Cu、Ni的配位原子依次为 、 ，其σ键与π键数目之比为 。
（4）Ni（CO）4的中心原子为sp3杂化，Ni（CO）4的空间结构为 ；[Ni（CN）4]2－的中心原子含有s轨道、p轨道、d轨道杂化形成的轨道，其中Ni采取的杂化类型为 （填序号）。
①dsp2 ②sp3d ③sp3d2
（5）乙二胺（en，H2N—CH2—CH2—NH2）的沸点为117.3 ℃，正丁烷的沸点为－0.5 ℃，前者沸点比后者高得多的主要原因是 。
（6）某Ni、Nb合金的晶胞结构如图所示，设Ni和Nb的原子半径分别为rNi pm和rNb pm，则金属原子的空间利用率为 ％ （列出计算表达式）。
20.（11分）含铜物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：
（1）基态Cu原子的电子所占据的最高能层符号为 ；基态Cu＋较基态Cu2＋稳定的原因是 ；Cu2O和Cu2S都是离子晶体，熔点较高的是 。
（2）CuSO4稀溶液中存在[Cu（H2O）6]2＋，的空间结构为 ；下列对[Cu（H2O）6]2＋中Cu2＋杂化方式推断合理的是 （填字母）。
A.sp3 B.sp3d
C.sp3d2 D.dsp2
（3）Cu2＋可形成[Cu（en）2NH3]（BF4）2，其中en代表H2N—CH2—CH2—NH2。该化合物分子中，价电子对互斥模型为四面体的非金属原子共有 个；C、N、F的电负性由大到小的顺序为 。
（4）一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有率为 ；该晶体的化学式为 。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，如A点、B点原子的分数坐标分别为（0，0，0）、，则C点原子的分数坐标为 ；晶胞中C、D间距离d＝ pm。
模块质量检测（二）
1.C 24号元素Cr的价电子排布式为3d54s1，3d轨道处于半充满状态，能量低、稳定，A错误；二氧化碳分子的空间结构是直线形，不是角形，B错误；N2 的电子式为 ︰N N︰，D错误。
2.D SO3的中心原子S的孤电子对数为＝0，S形成3个σ键，S原子的价电子对数＝0＋3＝3，S为sp2杂化，三聚分子中每个S原子与4个O原子结合，形成正四面体形结构，S原子的杂化轨道类型为sp3，D错误。
3.D W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构，且化合物为WZ，即Z的阴离子为负二价，推出W为Mg，Z为O，Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期氢化物的沸点高，说明Y、Z氢化物中存在分子间氢键，因为原子序数依次增大，因此Y为N，XZ2为非极性分子，且X与N、O是同一周期的非金属元素，推出X为C。同一周期，从左向右，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，三种元素第一电离能大小顺序是 I1（N）＞I1（O）＞I1（C），A错误；同一周期，从左向右，原子半径依次减小（稀有气体除外），因此 r（C）＞r（N）＞r（O），B错误；同一周期，从左向右，元素的电负性逐渐增大，O的电负性大于N，Mg属于活泼金属，Mg的电负性小于N，C错误；C的最高价氧化物对应水化物是H2CO3，H2CO3属于弱酸，N的最高价氧化物对应水化物是HNO3，HNO3为强酸，D正确。
4.A Se是34号元素，Se原子核外价电子排布式是4s24p4，由于有3个4p轨道，一个轨道最多可容纳2个电子，原子核外电子总是尽可能成单排列，则Se原子核外有2个未成对电子，A错误；Fe是26号元素，Fe原子失去2个4s电子和1个3d电子得到Fe3＋，根据构造原理可知基态Fe3＋电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，B正确；As中的中心原子As价电子对数是4＋＝4，不含孤电子对，因此As的空间结构为正四面体形，C正确；F是9号元素，原子核外有9个电子，在任何一个原子中都不存在运动状态完全相同的电子，则基态F原子的核外电子有9种运动状态，D正确。
5.A 在Co（Ⅱ）双核配合物中，每个中心离子与5个N原子、1个Cl－形成配位键，则配位数为6，A正确；如图结构中的氯元素为Cl－，则其含有C—H 极性键、C—N极性键、C—C非极性键，但不含有离子键，B不正确；配合物中存在—CH2—，C原子采取sp3杂化，所有微粒不可能共平面，C、D不正确。
6.B 配合物[Co（NH3）4Cl2]Cl的配体氨分子内部含有3个σ键，配体和中心离子之间形成6个σ键，所以1 mol该配合物含有（3×4＋6）mol＝18 mol σ键，A错误；根据化合价代数和为0的原则，可知该配合物中心离子的化合价为＋3价，B正确；NH3是配体，不存在孤电子对，不能形成氢键，C错误；配合物外界的氯离子可以和银离子生成氯化银沉淀，所以含1 mol该配合物的水溶液中加入足量AgNO3溶液，产生1 mol白色沉淀，D错误。
7.A 利用切割法，晶胞的a中金属原子位于顶点、面心和内部，所含原子数为12×＋2×＋3＝6，晶胞b中金属原子位于顶点和面心，所含原子数为8×＋6×＝4，晶胞c中金属原子位于顶点和体心，所含原子数为8×＋1＝2，则6∶4∶2＝3∶2∶1，A正确。
8.C CH3N的电子式为[H︰︰︰H]＋，N有4个σ键，杂化方式为sp3杂化，A正确；CH3N中N提供孤电子对，H提供空轨道，形成一个配位键，B正确；甲基的供电子能力强于氢原子，则（CH3）2NH中含有两个甲基，接受质子能力较强，即接受质子能力：CH3NH2＜（CH3）2NH，C错误；晶胞中B（灰色球）代表Pb2＋，则每个晶胞中含有I－的数目为3，D正确。
9.D SiO2属于共价晶体，白磷、冰都是分子晶体，所以SiO2的硬度是最大的，1体积的水可以溶解700体积的NH3或40体积的SO2，而CO2微溶于水，H2不溶于水，所以在水中的溶解度：NH3＞SO2＞CO2＞H2，A错误；非金属性应该是O＞N＞S＞P，因为Al的金属性最小，故Al（OH）3的碱性也是最小的，B错误；共价键中，成键原子的半径越小，共价键键长就越短，其键能就越大，所以共价键键能大小顺序为金刚石＞碳化硅＞硅，离子晶体中，离子半径越小，所带电荷越多，离子键就越强，晶格能也就越高，CsCl中，Cs＋和Cl－的半径都较大，且所带电荷都较少，所以它的晶格能不是最大的，C错误；F、O、N这三种元素的非金属性依次减弱，则它们对H原子的吸引力也依次减弱，所以氢键的强弱也依次减弱，NH3、PH3、AsH3都属于分子晶体，所含的作用力为范德华力，相对分子质量越大，分子间的范德华力越强，D正确。
10.B 由题干中甲的结构示意图可知，甲中σ键数目为15，π键数目为2，故σ键与π键的个数比是15∶2，A正确；由题干可知，乙中Ni2＋与N形成了4个配位键，故Ni2＋的配位数是4，B错误；由题干可知，乙分子内存在O—H…O氢键，C正确；C、N、O为同一周期元素，同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA、ⅤA族元素反常，故C、N、O的第一电离能大小顺序为N＞O＞C，D正确。
11.D 由晶胞结构可知，晶胞中与锂离子距离最近的氧离子有4个，则锂离子的配位数为4，A错误；氧化锂是离子晶体，晶体中除了存在锂离子和氧离子之间的静电引力外，还有原子核与原子核、电子与电子之间的斥力，B错误；由晶胞结构可知，晶胞中锂离子与氧离子之间的距离为体对角线长的，则最短距离为a cm，C错误；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氧离子个数为8×＋6×＝4，位于体内的锂离子个数为8，设晶胞密度为d g·cm－3，由晶胞的质量公式为a3d＝，解得d＝ g·cm－3，D正确。
12.C O和S属于同主族元素，因此H2O与H2S中心原子中所含孤电子对数目均为2，氧原子的半径小于S原子半径，H2O分子中成键电子对间排斥力较大，成键电子对间排斥力越大，键角越大，A正确；由于H2O分子间存在氢键，H2S不存在分子间氢键，因此H2O的熔点比H2S的高，B正确；由于原子半径O小于S，CH3CH2OH的酸性比CH3CH2SH弱，C错误；由于相对分子质量CO2小于CS2，分子间作用力CO2小于CS2，因此CO2的熔点比CS2的低，D正确。
13.D 根据题图可得，每个H2O分子的2个H原子和另外2个H2O分子的O原子之间共形成2个氢键、该水分子内的氧原子与另2个水分子中的1个氢原子形成氢键，则按切割法可知，1个水分子平均形成2个氢键，则1 mol冰晶体中含有2 mol氢键，A正确；用切割法可知平均每个晶胞中含有的碘分子个数为8×＋6×＝4，B正确；金刚石是共价晶体，MgO是离子晶体，碘单质是分子晶体，共价晶体的熔点一般高于离子晶体，离子晶体的熔点远高于分子晶体，故熔点：金刚石＞MgO＞碘单质，C正确；若MgO晶胞中b坐标参数为（1，1，0），根据MgO的晶胞结构以及坐标系，可以判断出c坐标参数为，D错误。
14.B 根据题干信息可知，有W、X、Y、Z、M五种短周期主族元素，其原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，则X为Na，W的核外电子数与X、M的最外层电子数之和相等，W的最外层电子数等于X、Z的最外层电子数之和，由W、X、Y三种元素形成的化合物G的结构可知，W可形成2个共价键，Y能形成4个共价键，故可知W为O，则M最外层上有7个电子，即M为Cl，Y为Si，Z为P，即W、X、Y、Z、M五种元素依次为O、Na、Si、P、Cl。非金属性：O＞Si，所以最简单氢化物的稳定性：H2O＞SiH4，A正确；题干没有指明是元素的最高价含氧酸，H3PO4是中强酸，而HClO是弱酸，B错误；P2Cl10中已知其阴离子PC具有正八面体结构，则其阳离子PC类似于N，可能具有正四面体结构，C正确；化合物G中W（O）都满足最外层8电子稳定结构，D正确。
15.B Ca2＋的配位数为与其距离最近且等距离的F－的个数，如题图所示，Ca2＋位于体心，F－位于面心，所以Ca2＋的配位数为6，A正确；F－与K＋的最近距离为棱长的，F－与Ca2＋的最近距离为棱长的，所以与F－距离最近的是Ca2＋，B错误；该晶胞中，K＋位于顶点，K＋的个数＝×8＝1，F－位于面心，F－的个数＝×6＝3，Ca2＋位于体心，Ca2＋的个数＝1，综上，该物质的化学式为KCaF3，C正确；F－与Cl－半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确。
16.（1）3d104s24p5
（2）大于 大于 大于 四面体形 2
（3） 8 ×1030
解析：（1）Br是35号元素，基态Br原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5。（2）F原子的电负性大于Cl，HF分子的极性大于HCl，同一条件下，HF在水中的溶解度大于HCl；HF分子间能形成氢键，HF的沸点大于HCl。SOCl2中心S原子的价电子对数为3＋（6－2－2×1）＝4，价电子对互斥模型为四面体形。1 mol氟硼酸铵（NH4BF4）中含有2 mol配位键。（3）根据n的原子分数坐标为，则m原子在x轴的坐标为、y轴坐标为，z轴坐标为，所以m原子的分数坐标为；
A原子在晶胞内，1个晶胞含有A原子8个；B原子在顶点和晶胞中心，B原子数为8×＋1＝2；C原子在棱上、面上，C原子数4×＋6×＝4；A是I、B是Hg、C是Ag，距离Hg最近的Ag有8个。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为M g·mol－1，该晶体的密度为 g·cm－3＝×1030 g·cm－3。
17.（1）ⅣB 1s22s22p63s23p63d24s2
（或[Ar]3d24s2） （2）BaTiO3 6 12 （3）分子 （4）2 （5）sp3 （6）①3d54s1 ②BD
解析：（1）Ti的原子序数为22，则电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2，位于第4周期ⅣB族。（2）由题图知，一个晶胞中有Ba：1个，Ti：8×＝1个，O：12× ＝3个，则化学式为BaTiO3；与Ti直接相邻的O有6个，故其配位数为6，与Ba直接相邻的O为12个，则其配位数为12。（3）由其熔、沸点较低可判断TiCl4为分子晶体。（4）配体A可为4个NH3和2个Cl－，NH3和Cl－位于正八面体的顶点，当2个Cl－相邻为一种结构，2个Cl－不相邻时为另一种结构，故只有2种同分异构体，即：
（5）过氧化氢中氧原子的价电子对数为2＋＝4，因此氧原子采取sp3 杂化。（6）① Cr的原子序数为24，则价电子排布式为3d54s1。②[Cr（OH）4]－是由Cr（OH）3（分子晶体）和OH－结合而成的，因此[Cr（OH）4]－中有极性键和配位键，选B、D。
18.（1）正四面体形 分子晶体
（2）NH3、AsH3、PH3 AsH3、PH3、NH3 NH3、PH3、AsH3
（3）6 1
解析：（1）常温常压下SnCl4为无色液体，说明其沸点很低，可推知其为分子晶体；类比CCl4，可知SnCl4分子中Sn原子的价电子对数为4＋＝4，则其杂化轨道数为4，Sn原子采取sp3杂化，Sn原子的孤电子对数为0，故SnCl4分子的空间结构为正四面体形。（2）NH3分子间存在氢键，PH3、AsH3分子间只存在范德华力，且相对分子质量：PH3＜AsH3，所以分子间作用力：NH3＞AsH3＞PH3，故沸点：NH3＞AsH3＞PH3；非金属性：N＞P＞As，元素非金属性越强，其对应简单气态氢化物的稳定性越强、还原性越弱，故还原性：AsH3＞PH3＞NH3；由于电负性：N＞P＞As，则键长：N—H＜P—H＜As—H，键的极性：As—H＜P—H＜N—H，导致成键电子对之间的斥力：NH3＞PH3＞AsH3，孤电子对对成键电子对的斥力：AsH3＞PH3＞NH3，故键角：NH3＞PH3＞AsH3。（3）由题意可知，只有成环的配位键才能起到螯合作用，再结合题给结构可知N中的2个O原子和C、N杂环上的4个N原子通过螯合作用与Cd2＋形成配位键，故1 mol该配合物中通过螯合作用形成6 mol配位键；N中N原子价电子对数为3＋0＝3，N中N原子价电子对数为2＋1＝3，C、N杂环上的4个N原子价电子对数为3＋0＝3，故该配合物中N原子均采取sp2杂化。
19.（1）3d84s2
（2）镍的原子半径比钙的小，晶体镍中的金属键比钙中的强
（3）N C 3∶2
（4）正四面体形 ①
（5）乙二胺分子间可形成氢键
（6）×100
解析：（1）Ni元素是28号元素，核外电子排布式为[Ar]3d84s2，基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2。（2）镍的原子半径比钙的小，晶体镍中的金属键比钙中的强，故镍的熔、沸点均比钙高得多。（3）由题图知，CuNi（CN）4中Cu、Ni的配位原子依次为N、C。配位键都是σ键、三键中有1个σ键和2个π键。由化学式可知，制备CuNi（CN）4 时，与Cu2＋按等物质的量进行反应，每个有8个σ键和8个π键、每个Cu2＋形成4个配位键，设 CuNi（CN）4 由n mol与 n mol Cu2＋反应所得，则产物中σ键为（8n＋4n）mol、π键为8n mol，其σ键与π键数目之比为 3∶2。（4）已知Ni（CO）4的中心原子为sp3杂化，则 Ni（CO）4 的空间结构为正四面体形；杂化轨道数等于价电子对数， [Ni（CN）4]2－ 的中心原子含s、p、d轨道杂化形成的杂化轨道，则其含4个杂化轨道、其中Ni采取的杂化类型为①。（5）乙二胺与正丁烷均构成分子晶体，乙二胺的沸点比正丁烷的沸点高得多的主要原因是乙二胺分子间可形成氢键。（6）由题图可知，晶胞中含Nb原子数目为8×＋1＝2，含Ni原子数目为10×＋4×＝6，设Ni和Nb的原子半径分别为rNi pm和rNb pm，则原子所占
据的体积为（6×π＋2×π）pm3，晶胞体积为a2c pm3，按原子的空间利用率＝×100％可得：金属原子的空间利用率为×100％ 。
20.（1）N Cu＋的3d轨道全满达到稳定状态 Cu2O
（2）正八面体形 C
（3）11 F、N、C
（4）50％ CuInTe2
解析：（1）铜元素的原子序数为29，价电子排布式为3d104s1，由构造原理可知，原子的电子所占据的最高能层为N；铜原子失去1个电子形成亚铜离子，亚铜离子的价电子排布式为3d10，3d轨道为稳定的全充满结构，不易失去电子，所以亚铜离子比铜离子稳定；氧化亚铜和硫化亚铜都是离子晶体，氧离子的离子半径小于硫离子，氧化亚铜的晶格能大于硫化亚铜，则氧化亚铜的熔点高于硫化亚铜。（2）六水合铜离子中铜离子为中心离子，水分子为配位体，配位数为6，由配位键的数目可知，铜离子的杂化方式可能为sp3d2杂化，配离子的空间结构为正八面体形。
（3）[Cu（en）2NH3]（BF4）2中氮原子、碳原子和硼原子的价电子对数都为4，价电子对互斥模型都为四面体形，则价电子对互斥模型为四面体的非金属原子共有（2×2＋2×2＋1＋1×2）＝11个；非金属元素的非金属性越强，元素的电负性越强，元素非金属性的强弱顺序为F、N、C，则电负性的大小顺序为F、N、C。（4）由晶胞结构可知，Cu、In原子形成的四面体空隙有16个，晶体中Te原子有8个，则四面体空隙的占有率为×100％＝50％；晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为8×＋4×＋1＝4，位于棱上和面上的铟原子个数为6×＋4×＝4，位于体内的碲原子个数为8，则铜、铟、碲的原子个数为4∶4∶8＝1∶1∶2，晶体的化学式为CuInTe2；由位于顶点A点和体心B点原子的分数坐标分别为（0，0，0）、可知，C点原子的分数坐标分别为；由晶胞中C、D形成的直角三角形的直角边长为 pm、 pm可知，C、D间距离d＝＝ pm。
7 / 7(共70张PPT)
模块质量检测（二）
（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. 下列表达方式正确的是（ ）
A. 24Cr的价电子排布式：3d44s2
B. CO2的球棍模型：
C. 基态碳原子的价电子的轨道表示式为
D. N2 的电子式：N N
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解析： 24号元素Cr的价电子排布式为3d54s1，3d轨道处于半充
满状态，能量低、稳定，A错误；二氧化碳分子的空间结构是直线
形，不是角形，B错误；N2 的电子式为 ︰N N︰，D错误。
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2. 下列说法不正确的是（ ）
A. 乙烯分子中的 σ键和π键之比为5∶1
B. 某元素气态基态原子X的逐级电离能（kJ·mol－1）分别为738、1
451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703， 当它与氯气反应
时可能生成的阳离子是 X2＋
C. Na、P、Cl 的电负性依次增大
D. 三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体（ ）两种存在形
式，两种形式中 S原子的杂化轨道类型相同
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解析： SO3的中心原子S的孤电子对数为 ＝0，S形成3个σ
键，S原子的价电子对数＝0＋3＝3，S为sp2杂化，三聚分子中每个
S原子与4个O原子结合，形成正四面体形结构，S原子的杂化轨道
类型为sp3，D错误。
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3. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、Y、Z是同一
周期的非金属元素。化合物WZ的晶体为离子晶体，W的二价阳离
子与Z的阴离子具有相同的电子层结构。XZ2为非极性分子。Y、Z
氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。下列说法
正确的是（ ）
A. 第一电离能：I1（X）＜I1（Y）＜I1（Z）
B. 原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（Z）
C. 电负性：Y＜Z＜W
D. X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的弱
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解析： W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构，
且化合物为WZ，即Z的阴离子为负二价，推出W为Mg，Z为O，
Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期氢化物的沸点高，说明
Y、Z氢化物中存在分子间氢键，因为原子序数依次增大，因此Y
为N，XZ2为非极性分子，且X与N、O是同一周期的非金属元素，
推出X为C。同一周期，从左向右，元素的第一电离能呈增大趋
势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，三种元素第一电离能大小顺序是 I1
（N）＞I1（O）＞I1（C），A错误；同一周期，从左向右，原子半径依次减小（稀有气体除外），因此 r（C）＞r（N）＞r（O），B错误；同一周期，从左向右，元素的电负性逐渐增大，O的电负性大于N，Mg属于活泼金属，Mg的电负性小于N，C错误；C的最高价氧化物对应水化物是H2CO3，H2CO3属于弱酸，N的最高价氧化物对应水化物是HNO3，HNO3为强酸，D正确。
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4. 我国科学家发现了一类由Fe-Se-As-F-O组成的磁性超导材料。下列
说法不正确的是（ ）
A. Se原子核外有3个未成对电子
B. Fe3＋电子排布式为1s22s22p63s23p63d5
D. 基态F原子的核外电子有9种运动状态
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解析： Se是34号元素，Se原子核外价电子排布式是4s24p4，由
于有3个4p轨道，一个轨道最多可容纳2个电子，原子核外电子总是
尽可能成单排列，则Se原子核外有2个未成对电子，A错误；Fe是
26号元素，Fe原子失去2个4s电子和1个3d电子得到Fe3＋，根据构造
原理可知基态Fe3＋电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，B正确；
As 中的中心原子As价电子对数是4＋ ＝4，不含孤电子
对，因此As 的空间结构为正四面体形，C正确；F是9号元素，
原子核外有9个电子，在任何一个原子中都不存在运动状态完全相
同的电子，则基态F原子的核外电子有9种运动状态，D正确。
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5. 分子中含有两个或两个以上中心原子（离子）的配合物称为多核配
合物，如图为Co（Ⅱ）双核配合物的内界，下列说法正确的是（ ）
A. 每个中心离子的配位数为6
B. 如图结构中的氯元素为Cl－，则其含有极性键、非极性键和离子键
C. 配合物中的C原子都是sp2杂化
D. 如图结构中所有微粒共平面
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解析： 在Co（Ⅱ）双核配合物中，每个中心离子与5个N原子、
1个Cl－形成配位键，则配位数为6，A正确；如图结构中的氯元素
为Cl－，则其含有C—H 极性键、C—N极性键、C—C非极性键，但
不含有离子键，B不正确；配合物中存在—CH2—，C原子采取sp3
杂化，所有微粒不可能共平面，C、D不正确。
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6. 关于配合物[Co（NH3）4Cl2]Cl的说法中正确的是（ ）
A. 1 mol该配合物含有12 mol σ键
B. 该配合物中心离子的化合价为＋3价
C. 该配合物中NH3分子之间能形成氢键
D. 含1 mol该配合物的水溶液中加入足量AgNO3溶液，产生3 mol白色沉淀
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解析： 配合物[Co（NH3）4Cl2]Cl的配体氨分子内部含有3个σ
键，配体和中心离子之间形成6个σ键，所以1 mol该配合物含有
（3×4＋6）mol＝18 mol σ键，A错误；根据化合价代数和为0的原
则，可知该配合物中心离子的化合价为＋3价，B正确；NH3是配
体，不存在孤电子对，不能形成氢键，C错误；配合物外界的氯离
子可以和银离子生成氯化银沉淀，所以含1 mol该配合物的水溶液
中加入足量AgNO3溶液，产生1 mol白色沉淀，D错误。
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7. 如图a、b、c分别代表三种晶胞的结构，其晶胞内金属原子个数比
为（ ）
A. 3∶2∶1 B. 11∶8∶4
C. 9∶8∶4 D. 21∶14∶9
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解析： 利用切割法，晶胞的a中金属原子位于顶点、面心和内
部，所含原子数为12× ＋2× ＋3＝6，晶胞b中金属原子位于顶
点和面心，所含原子数为8× ＋6× ＝4，晶胞c中金属原子位于
顶点和体心，所含原子数为8× ＋1＝2，则6∶4∶2＝3∶2∶1，A
正确。
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8. （CH3NH3）PbI3具有较高的光电转接效率，在太阳能电池领域具
有重要的应用价值。（CH3NH3）PbI3的立方晶格结构如图所示，
下列说法错误的是（ ）
C. 甲基的供电子能力强于氢原子，则接受质子能
力：CH3NH2＞（CH3）2NH
D. 晶胞中B（灰色球）代表Pb2＋，则每个晶胞中含
有I－的数目为3
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解析： CH3N 的电子式为[H︰ ︰ ︰H]＋，N有4个σ
键，杂化方式为sp3杂化，A正确；CH3N 中N提供孤电子对，H
提供空轨道，形成一个配位键，B正确；甲基的供电子能力强于氢
原子，则（CH3）2NH中含有两个甲基，接受质子能力较强，即接
受质子能力：CH3NH2＜（CH3）2NH，C错误；晶胞中B（灰色
球）代表Pb2＋，则每个晶胞中含有I－的数目为3，D正确。
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9. 下列有关性质的比较中，正确的是（ ）
A. 硬度：白磷＞冰＞二氧化硅；在水中的溶解度：NH3＞CO2＞SO2
＞H2
B. 非金属性：N＞O＞P＞S；碱性：KOH＞NaOH＞Al（OH）3＞Ca
（OH）2
C. 共价键的键能：硅＞碳化硅＞金刚石；晶格能：CsCl＞NaCl＞
CaO
D. 氢键强弱：N…H＜O…H＜F…H；范德华力强弱：NH3＜PH3＜
AsH3
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解析： SiO2属于共价晶体，白磷、冰都是分子晶体，所以SiO2
的硬度是最大的，1体积的水可以溶解700体积的NH3或40体积的
SO2，而CO2微溶于水，H2不溶于水，所以在水中的溶解度：NH3
＞SO2＞CO2＞H2，A错误；非金属性应该是O＞N＞S＞P，因为Al
的金属性最小，故Al（OH）3的碱性也是最小的，B错误；共价键中，成键原子的半径越小，共价键键长就越短，其键能就越大，所以共价键键能大小顺序为金刚石＞碳化硅＞硅，离子晶体中，离子
半径越小，所带电荷越多，离子键就越强，晶格能也就越高，CsCl中，Cs＋和Cl－的半径都较大，且所带电荷都较少，所以它的晶格能不是最大的，C错误；F、O、N这三种元素的非金属性依次减弱，则它们对H原子的吸引力也依次减弱，所以氢键的强弱也依次减弱，NH3、PH3、AsH3都属于分子晶体，所含的作用力为范德华力，相对分子质量越大，分子间的范德华力越强，D正确。
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10. 检验Ni2＋的反应原理如图：
下列说法不正确的是（ ）
A. 甲中σ键与π键的个数比是15∶2
B. 乙中Ni2＋的配位数是6
C. 乙分子内存在氢键
D. C、N、O的第一电离能大小顺序为N＞O＞C
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解析： 由题干中甲的结构示意图可知，甲中σ键数目为15，π
键数目为2，故σ键与π键的个数比是15∶2，A正确；由题干可
知，乙中Ni2＋与N形成了4个配位键，故Ni2＋的配位数是4，B错
误；由题干可知，乙分子内存在O—H…O氢键，C正确；C、N、
O为同一周期元素，同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋
势，ⅡA、ⅤA族元素反常，故C、N、O的第一电离能大小顺序为
N＞O＞C，D正确。
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11. 在锂电池领域，电池级Li2O主要用作固体锂电池电解质材料和锂
离子动力电池的正极材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞边长
为a cm。下列说法正确的是（ ）
A. Li＋在晶胞中的配位数为8
B. Li＋和O2－离子之间只有静电引力
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解析： 由晶胞结构可知，晶胞中与锂离子距离最近的氧离子
有4个，则锂离子的配位数为4，A错误；氧化锂是离子晶体，晶
体中除了存在锂离子和氧离子之间的静电引力外，还有原子核与
原子核、电子与电子之间的斥力，B错误；由晶胞结构可知，晶
胞中锂离子与氧离子之间的距离为体对角线长的 ，则最短距离
为 a cm，C错误；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的氧离子个数为8× ＋6× ＝4，位于体内的锂离子个数为8，设晶胞密度为d g·cm－3，由晶胞的质量公式为a3d＝ ，解得d＝ g·cm－3，D正确。
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12. 下列有关O、S及其化合物的说法错误的是（ ）
A. H2O的成键电子对间排斥力较大，可以推断的H2O键角比H2S的大
B. H2O分子间存在氢键，可以推断H2O的熔点比H2S的高
C. O的电负性比S大，可以推断CH3CH2OH的酸性比CH3CH2SH强
D. CO2的分子间作用力较小，可以推断CO2的熔点比CS2的低
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解析： O和S属于同主族元素，因此H2O与H2S中心原子中所含
孤电子对数目均为2，氧原子的半径小于S原子半径，H2O分子中
成键电子对间排斥力较大，成键电子对间排斥力越大，键角越
大，A正确；由于H2O分子间存在氢键，H2S不存在分子间氢键，
因此H2O的熔点比H2S的高，B正确；由于原子半径O小于S，
CH3CH2OH的酸性比CH3CH2SH弱，C错误；由于相对分子质量
CO2小于CS2，分子间作用力CO2小于CS2，因此CO2的熔点比CS2
的低，D正确。
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13. 下图为几种物质晶体或晶胞结构示意图。
下列说法不正确的是（ ）
A. 1 mol冰晶体中含有2 mol氢键
B. 碘晶体属于分子晶体，每个碘晶胞中实际占有4个碘分子
C. 金刚石、MgO、碘单质熔点：金刚石＞MgO＞碘单质
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解析： 根据题图可得，每个H2O分子的2个H原子和另外2个
H2O分子的O原子之间共形成2个氢键、该水分子内的氧原子与另2
个水分子中的1个氢原子形成氢键，则按切割法可知，1个水分子
平均形成2个氢键，则1 mol冰晶体中含有2 mol氢键，A正确；用
切割法可知平均每个晶胞中含有的碘分子个数为8× ＋6× ＝
4，B正确；金刚石是共价晶体，MgO是离子晶体，碘单质是分子
晶体，共价晶体的熔点一般高于离子晶体，离子晶体的熔点远高
于分子晶体，故熔点：金刚石＞MgO＞碘单质，C正确；若MgO晶胞中b坐标参数为（1，1，0），根据MgO的晶胞结构以及坐
标系，可以判断出c坐标参数为 ，D错误。
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14. 有W、X、Y、Z、M五种短周期主族元素，其原子序数依次增
大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W的核外电
子数与X、M的最外层电子数之和相等，W的最外层电子数等于
X、Z的最外层电子数之和，由W、X、Y三种元素形成的化合物G
的结构如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
X＋ X＋
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A. W、Y的最简单氢化物的稳定性：W＞Y
B. Z、Y、M三种元素的含氧酸中，M的酸性最强
D. 化合物G中W都满足最外层8电子稳定结构
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解析： 根据题干信息可知，有W、X、Y、Z、M五种短周期
主族元素，其原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主
族元素中最大的，则X为Na，W的核外电子数与X、M的最外层电
子数之和相等，W的最外层电子数等于X、Z的最外层电子数之
和，由W、X、Y三种元素形成的化合物G的结构可知，W可形成
2个共价键，Y能形成4个共价键，故可知W为O，则M最外层上有
7个电子，即M为Cl，Y为Si，Z为P，即W、X、Y、Z、M五种元
素依次为O、Na、Si、P、Cl。非金属性：O＞Si，所以最简单氢
化物的稳定性：H2O＞SiH4，A正确；题干没有指明是元素的最高价含氧酸，H3PO4是中强酸，而HClO是弱酸，B错误；P2Cl10中已知其阴离子PC 具有正八面体结构，则其阳离子PC 类似于N ，可能具有正四面体结构，C正确；化合物G中W（O）都满足最外层8电子稳定结构，D正确。
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15. （2022·湖北高考9题）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶
胞结构如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. Ca2＋的配位数为6
B. 与F－距离最近的是K＋
C. 该物质的化学式为KCaF3
D. 若F－换为Cl－，则晶胞棱长将改变
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解析： Ca2＋的配位数为与其距离最近且等距离的F－的个数，
如题图所示，Ca2＋位于体心，F－位于面心，所以Ca2＋的配位数为
6，A正确；F－与K＋的最近距离为棱长的 ，F－与Ca2＋的最近距
离为棱长的 ，所以与F－距离最近的是Ca2＋，B错误；该晶胞
中，K＋位于顶点，K＋的个数＝ ×8＝1，F－位于面心，F－的个
数＝ ×6＝3，Ca2＋位于体心，Ca2＋的个数＝1，综上，该物质的
化学式为KCaF3，C正确；F－与Cl－半径不同，替换后晶胞棱长将
改变，D正确。
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二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. （11分）卤族元素及其化合物种类繁多，有着非常重要的用途，
回答下列问题：
（1）基态Br原子的电子排布式为[Ar] 。
解析： Br是35号元素，基态Br原子的电子排布式为
[Ar]3d104s24p5。
3d104s24p5
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（2）HF分子的极性 （填“大于”“等于”或“小
于”，下同）HCl，同一条件下，HF在水中的溶解度
HCl，HF的沸点 HCl。SOCl2中心S原子价电子
对互斥模型为 。1 mol氟硼酸铵（NH4BF4）中
含有 mol配位键。
大于
大
于
大于
四面体形
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解析： F原子的电负性大于Cl，HF分子的极性大于
HCl，同一条件下，HF在水中的溶解度大于HCl；HF分子间
能形成氢键，HF的沸点大于HCl。SOCl2中心S原子的价电
子对数为3＋ （6－2－2×1）＝4，价电子对互斥模型为四
面体形。1 mol氟硼酸铵（NH4BF4）中含有2 mol配位键。
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（3）一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为a pm、a pm和2a pm，晶胞沿x、y、z的方向投影（如图所示），A、B、C表示三种不同原子的投影，标记为n的原子分数坐标为 ，则m的原子分数坐标为 ，距离Hg最近的Ag有 个。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为M g·mol－1，该晶体的密度为 g·cm－3（用代数式表示）。
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×1030
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解析： 根据n的原子分数坐标为 ，则m原子在x轴的坐标为 、y轴坐标为 ，z轴坐标为 ，所以m原子的分数坐标为 ；A原子在晶胞内，1个晶胞含有A原子8个；B原子在顶点和晶胞中心，B原子数为8× ＋1＝2；C原子在棱上、面上，C原子数4× ＋6× ＝4；A是I、B是Hg、C是Ag，距离Hg最近的Ag有8个。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为M g·mol－1，该晶体的密度为 g·cm－3＝ ×
1030 g·cm－3。
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17. （12分）人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之
后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测是钛（22Ti），它被
誉为“未来世纪的金属”。试回答下列问题：
（1）Ti元素在元素周期表中的位置是第4周期 族；其基
态原子的电子排布式为
。
ⅣB
1s22s22p63s23p63d24s2（或
[Ar]3d24s2）
解析：Ti的原子序数为22，则电子排布式为1s22s22p63s2
3p63d24s2或[Ar]3d24s2，位于第4周期ⅣB族。
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（2）在Ti的化合物中，Ti可以呈现＋2、＋3、＋4价三种化合
价，其中以＋4价的Ti最为稳定。偏钛酸钡的热稳定性好、
介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏
钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图a所示，则它的化学式
是 ，其中Ti的氧配位数为 ，Ba的氧配位数
为 。
BaTiO3
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解析：由题图知，一个晶胞中有Ba：1个，Ti：8× ＝1个，O：12× ＝3个，则化学式为BaTiO3；与Ti直接相邻的O有6个，故其配位数为6，与Ba直接相邻的O为12个，则其配位数为12。
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（4）已知Ti3＋可形成配位数为6的配合物，其空间结构为正八面
体形，如图b所示，我们通常可以用图c所示的方法来表示其
空间结构（其中A表示配体，M表示中心原子）。配位化合
物[Co（NH3）4Cl2]的空间结构也为八面体形，它有
种同分异构体。
（3）常温下的TiCl4是有刺激性臭味的无色透明液体，熔点为－
23.2 ℃，沸点为136.2 ℃，所以TiCl4是 晶体。
分子
2
解析： 由其熔、沸点较低可判断TiCl4为分子晶体。
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解析：配体A可为4个NH3和2个Cl－，NH3和Cl－位于正八面体的顶点，当2个Cl－相邻为一种结构，2个Cl－不相邻时为另一种结构，故只有2种同分异构体，即：
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（5）已知过氧化氢分子的空间结构如图d所示，分子中氧原子采取 杂化。
sp3
解析：过氧化氢中氧原子的价电子对数
为2＋ ＝4，因此氧原子采取sp3 杂
化。（6）① Cr的原子序数为24，则价电子排布式为3d54s1。②[Cr（OH）4]－是由Cr（OH）3（分子晶体）和OH－结合而成的，因此[Cr（OH）4]－中有极性键和配位键，选B、D。
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（5）已知过氧化氢分子的空间结构如图d所示，分子中氧原子采取 杂化。
sp3
解析：过氧化氢中氧原子的价电子对数为2＋ ＝4，因此氧原子采取sp3 杂化。
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（6）24Cr是1～36号元素中未成对电子数最多的原子，Cr3＋在溶液中存在如下转化关系：Cr3＋ Cr（OH）3 [Cr（OH）4]－。
①基态Cr原子的价电子排布式为 。
②Cr（OH）3是分子晶体，[Cr（OH）4]－中存在的化学键
是 （填字母）。
A. 离子键 B. 极性键
3d54s1
BD
解析：① Cr的原子序数为24，则价电子排布式为3d54s1。②[Cr（OH）4]－是由Cr（OH）3（分子晶体）和OH－结合而成的，因此[Cr（OH）4]－中有极性键和配位键，选B、D。
C. 非极性键 D. 配位键
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18. （10分）CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列
问题：
（1）Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常
压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间结构为 ，
其固体的晶体类型为 。
正四面体形
分子晶体
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解析： 常温常压下SnCl4为无色液体，说明其沸点很低，可推知其为分子晶体；类比CCl4，可知SnCl4分子中Sn原子的价电子对数为4＋ ＝4，则其杂化轨道数为4，Sn原子采取sp3杂化，Sn原子的孤电子对数为0，故SnCl4分子的空间结构为正四面体形。
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（2）NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为
（填化学式，下同），还原性由强到弱的顺序
为 ，键角由大到小的顺序为
。
NH3、AsH3、
PH3
AsH3、PH3、NH3
NH3、
PH3、AsH3
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解析： NH3分子间存在氢键，PH3、AsH3分子间只存在范德华力，且相对分子质量：PH3＜AsH3，所以分子间作用力：NH3＞AsH3＞PH3，故沸点：NH3＞AsH3＞PH3；非金属性：N＞P＞As，元素非金属性越强，其对应简单气态氢化物的稳定性越强、还原性越弱，故还原性：AsH3＞PH3＞NH3；由于电负性：N＞P＞As，则键长：N—H＜P—H＜As—H，键的极性：As—H＜P—H＜N—H，导致成键电子对之间的斥力：NH3＞PH3＞AsH3，孤电子对对成键电子对的斥力：AsH3＞PH3＞NH3，故键角：NH3＞PH3＞AsH3。
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（3）含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示，1 mol该配合物通过螯合作用形成的配位键有 mol，该螯合物中N的杂化方式有 种。
6
1
解析： 由题意可知，只有成环的配位键才能起到螯合作用，再结合题给结构可知N 中的2个O原子和C、N杂环上的4个N原子通过螯合作用与Cd2＋形成配位键，故1 mol
该配合物中通过螯合作用形成6 mol配位键；N 中N原子价电子对数为3＋0＝3，N 中N原子价电子对数为2＋1＝3，C、N杂环上的4个N原子价电子对数为3＋0＝3，故该
配合物中N原子均采取sp2杂化。
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19. （11分）镍的合金及镍的配合物{如Ni（CO）4、[Ni（CN）4]2
－、[ Ni（en）3]SO4等}在生产和科学研究中有重要应用。回答下
列问题：
（1）基态Ni原子的价电子排布式为 。
解析： Ni元素是28号元素，核外电子排布式为[Ar]3d84s2，基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2。
3d84s2
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（2）Ni与Ca同周期且最外层电子结构相同，镍的熔、沸点依次
为1 453 ℃、2 732 ℃，钙的熔、沸点依次为842 ℃、1 484
℃，镍的熔、沸点均比钙高得多，这是因为
。
解析： 镍的原子半径比钙的小，晶体镍中的金属键比
钙中的强，故镍的熔、沸点均比钙高得多。
镍的原子半径
比钙的小，晶体镍中的金属键比钙中的强
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（3）CuNi（CN）4是一种二维负热膨胀材料，可通过下列反应（未配平）制备：
CuNi（ CN）4中Cu、Ni的配位原子依次为 、 ，其σ键与π键数目之比为 。
N
C
3∶2
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解析： 由题图知，CuNi（CN）4中Cu、Ni的配位原子
依次为N、C。配位键都是σ键、三键中有1个σ键和2个π键。
由化学式可知，制备CuNi（CN）4 时，
与Cu2＋按等物质的量进行反应，每个
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有8个σ键和8个π键、每个Cu2＋形成4个配位键，设 CuNi（CN）4 由n
mol 与 n mol Cu2＋反应所得，则产物中σ键为（8n
＋4n）mol、π键为8n mol，其σ键与π键数目之比为 3∶2。
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（4）Ni（CO）4的中心原子为sp3杂化，Ni（CO）4的空间结构
为 ；[Ni（CN）4]2－的中心原子含有s轨
道、p轨道、d轨道杂化形成的轨道，其中Ni采取的杂化类型
为 （填序号）。
①dsp2 ②sp3d ③sp3d2
正四面体形
①
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解析： 已知Ni（CO）4的中心原子为sp3杂化，则 Ni
（CO）4 的空间结构为正四面体形；杂化轨道数等于价电子
对数， [Ni（CN）4]2－ 的中心原子含s、p、d轨道杂化形成
的杂化轨道，则其含4个杂化轨道、其中Ni采取的杂化类型
为①。
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（5）乙二胺（en，H2N—CH2—CH2—NH2）的沸点为117.3 ℃，
正丁烷的沸点为－0.5 ℃，前者沸点比后者高得多的主要原
因是 。
解析： 乙二胺与正丁烷均构成分子晶体，乙二胺的沸
点比正丁烷的沸点高得多的主要原因是乙二胺分子间可形成
氢键。
乙二胺分子间可形成氢键
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（6）某Ni、Nb合金的晶胞结构如图所示，设Ni和Nb的原子半径分别为rNi pm和rNb pm，则金属原子的空间利用率
为 ％ （列出计算表达式）。
×100
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解析： 由题图可知，晶胞中含Nb原子数目为8× ＋1
＝2，含Ni原子数目为10× ＋4× ＝6，设Ni和Nb的原子
半径分别为rNi pm和rNb pm，则原子所占据的体积为（6×
π ＋2× π ）pm3，晶胞体积为a2c pm3，按原子的空
间利用率＝ ×100％可得：金属原子的
空间利用率为 ×100％ 。
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20. （11分）含铜物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：
（1）基态Cu原子的电子所占据的最高能层符号为 ；基态
Cu＋较基态Cu2＋稳定的原因是
；Cu2O和Cu2S都是离子晶体，熔点较高的
是 。
N
Cu＋的3d轨道全满达到稳定
状态
Cu2O
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解析： 铜元素的原子序数为29，价电子排布式为3d104s1，由构造原理可知，原子的电子所占据的最高能层为N；铜原子失去1
个电子形成亚铜离子，亚铜离子的价电子排布式为3d10，3d轨道为稳定的全充满结构，不易失去电子，所以亚铜离子比铜离子稳
定；氧化亚铜和硫化亚铜都是离子晶体，氧离子的离子半径小于硫离子，氧化亚铜的晶格能大于硫化亚铜，则氧化亚铜的熔点高于硫化亚铜。
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（2）CuSO4稀溶液中存在[Cu（H2O）6]2＋， 的
空间结构为 ；下列对[Cu（H2O）6]2＋中Cu2
＋杂化方式推断合理的是 （填字母）。
A. sp3 B. sp3d
C. sp3d2 D. dsp2
正八面体形
C
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解析： 六水合铜离子中铜离
子为中心离子，水分子为配位
体，配位数为6，由配位键的数目
可知，铜离子的杂化方式可能为
sp3d2杂化，配离子的空间结构为
正八面体形。
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（3）Cu2＋可形成[Cu（en）2NH3]（BF4）2，其中en代表H2N—
CH2—CH2—NH2。该化合物分子中，价电子对互斥模型为
四面体的非金属原子共有 个；C、N、F的电负性由大
到小的顺序为 。
11
F、N、C
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解析： [Cu（en）2NH3]（BF4）2中氮原子、碳原子和硼原子的价电子对数都为4，价电子对互斥模型都为四面体形，则价电子对互斥模型为四面体的非金属原子共有（2×2＋2×2＋1＋
1×2）＝11个；非金属元素的非金属性越强，元素的电负性越强，元素非金属性的强弱顺序为F、N、C，则电负性的大小顺序为F、N、C。
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（4）一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所
示，晶胞棱边夹角均为90°，晶体中Te原子填充在Cu、In围
成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有率为 ；该
晶体的化学式为 。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，如A点、B点原子的分数坐标分别为（0，0，0）、
，则C点原子的分数坐标为 ；晶
胞中C、D间距离d＝ pm。
50％
CuInTe2
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解析： 由晶胞结构可知，Cu、In原子形成的四面体空隙有16个，晶体中Te原子有8个，则四面体空隙的占有率为 ×100％＝50％；晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为8× ＋4× ＋1＝4，位于棱上和面上的铟原子个数为6× ＋4× ＝4，
位于体内的碲原子个数为8，则铜、铟、碲的原子个数为4∶4∶8＝1∶1∶2，晶体的化学式为CuInTe2；由位于顶点A点和体心B点原子
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的分数坐标分别为（0，0，0）、 可知，C点原子的分数坐标分别为 ；由晶胞中C、D形成的直角三角形的直角边长为 pm、 pm可知，C、D间距离d＝ ＝ pm。
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感谢欣赏
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