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四川省江油中学2022-2023学年高二化学上学期期中测试试卷（Word版附解析）
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这是一份四川省江油中学2022-2023学年高二化学上学期期中测试试卷（Word版附解析），共14页。试卷主要包含了考试结束后将答题卡收回， 关于氢键，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
江油中学2021级高二上期期中测试
化学试题
本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成，满分100分。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
第Ⅰ卷(选择题，每题3分，共42分)
可能用到的相对原子质量H-1 Li-7 O-16 S-32 Zn-65
1. 生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是
A. 可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦
B. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力
C. 汽油不易溶解于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同
D. “挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光和原子核外电子跃迁无关
【答案】D
【解析】
【详解】A．每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线，用特征谱线可以确定元素组成，A正确；
B．壁虎足上有许多细毛，与墙壁之间存在范德华力，壁虎可以在天花板上自由爬行，B正确；
C．汽油为非极性分子，水为极性分子，根据相似相容原理，非极性物质不易溶于极性溶剂，C正确；
D．原子中电子收到能量，电子发生跃迁，当跃迁回基态时收到的能量以光的形式放出，因此可以看到不同的颜色，D错误；
故答案选D。
2. 某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置是
A. 第四周期，ⅦA族 B. 第四周期，ⅡB族
C. 第四周期，ⅦB族 D. 第四周期，Ⅷ族
【答案】D
【解析】
【详解】基态原子的价电子排布为3d74s2的元素是位于元素周期表第四周期Ⅷ族的钴元素，故选D。
3. 下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体
A. 具有高的熔点 B. 固态不导电，水溶液能导电
C. 固态导电，可溶于水 D. 固态不导电，熔融状态能导电
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．具有较高的熔点的不一定是离子晶体，原子晶体也具有较高的熔点，故A错误；
B．固态不导电，水溶液能导电，不一定是离子晶体，如HCl、NH3等分子晶体固态不导电，水溶液能导电，故B错误；
C．离子晶体固态不导电，熔融态导电，离子晶体不一定可溶于水，故C错误；
D．离子晶体固体中离子不能自由移动，所以不能导电，而熔融状态下可以电离出自由移动的离子，所以可以导电，故D正确；
答案选D。
4. 下列分子既有σ键又有π键，且属于非极性分子的是
A. C2H4 B. Cl2 C. H2O D. HCl
【答案】A
【解析】
【详解】A．C2H4存在共价双键，含有σ键和π键，分子结构对称，正负电荷中心重叠的分子是非极性分子，故A正确；
B．Cl2只含有单键，只有σ键，故B错误；
C．H2O中存在H-O，只有σ键，故C错误；
D．HCl只含有单键，只有σ键，故D错误；
故选A。
5. 最新研究表明生命起源于火山爆发，是因为火山爆发产生的气体中含有1%的羰基硫(COS)。已知羰基硫分子中所有原子的最外层都满足8电子结构，下列有关羰基硫的说法不正确的是
A. 电子式为 B. 分子中三个原子处于同一直线上
C. 分子中存在2个σ键和2个π键 D. 中心原子的孤电子对数为2
【答案】D
【解析】
【分析】羰基硫分子中所有原子均满足8电子结构，可以看作是二氧化碳分子中的一个氧原子被硫原子代替，羰基硫分子的电子式为，与CO2一样，属于直线形结构。
【详解】A．根据分析，羰基硫(COS)的电子式为，故A正确；
B．根据分析，羰基硫(COS)直线型，故B正确；
C．根据分析，羰基硫(COS)的结构式为S=C=O，分子中存在2个σ键和2个π键，故C正确；
D．根据分析，中心原子无孤电子对，故D错误；
故选D。
6. 下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是
A. CO2与SO2 B. CH4与NH3
C. BeCl2与BF3 D. C2H6与C2H2
【答案】B
【解析】
【详解】A．CO2中C形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，SO2中S形成2个δ键，孤电子对数==1，为sp2杂化，不相同，故A错误；
B．CH4中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，NH3中N形成3个δ键，孤电子对数==1，为sp3杂化，相同，故B正确；
C．BeCl2中Be形成2个δ键，无孤电子对，sp杂化，BF3中B形成3个δ键，无孤电子对，为sp2杂化，不相同，故C错误；
D．C2H6中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，C2H2中形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，不相同，故D错误；
故选B。
7. 关于氢键，下列说法正确的是
A. 每一个水分子内含有两个氢键
B. 冰和干冰中都存在氢键
C. DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
D. H2O是一种非常稳定的化合物，是因为水分子间可以形成氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A．水分子内不存在氢键，氢键存在于水分子之间，故A错误；
B．干冰为二氧化碳，其中没有氢键，故B错误；
C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的，故C正确；
D．H2O是一种稳定的化合物，是由于O-H键键能较大的原因，与氢键无关，氢键只影响物质的物理性质，故D错误；
故选C。
8. 化学学习中常用类推方法，下列类推正确的是
A. CO2为直线形分子，SO2也为直线形分子
B. 固态CO2是分子晶体，固态SiO2也是分子晶体
C. NH3的VSEPR模型为四面体，BF3 的VSEPR模型也为四面体
D. Al(OH)3能溶于NaOH溶液，Be(OH)2也能溶于NaOH溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A．CO2分子中C原子为sp杂化，所以为直线形分子，但S元素和C元素并不是同一主族元素，SO2分子中S原子并不是sp杂化，而是sp2杂化，为V形分子，故A错误；
B．固态CO2由分子构成是分子晶体，固态SiO2由原子构成是共价晶体，故B错误；
C．NH3分子中心氮原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体，B元素与C元素并不是同一主族元素，BF3 分子中心B原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，故C错误；
D．由对角线相似规则可知，铝及其化合物与铍及其化合物性质相似，Al(OH)3能溶于NaOH溶液，则Be(OH)2能溶于NaOH溶液，故D正确；
综上所述答案为D。
9. 下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是
A. 铝片与稀盐酸反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C. 灼热的炭与水蒸气的反应 D. 甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．铝片与稀盐酸的反应为放热反应，故A错误；
B．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，但不是氧化还原反应，故B错误；
C．灼热的炭与水蒸气的反应为氧化还原反应，同时也是吸热反应，故C正确；
D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧为放热反应，故D错误。
故选：C。
10. 设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A. 1mol白磷分子(P4)中含有4NA个共价键
B. 标准状况下，44.8LHF中含有的H原子数目为2NA
C. 36g冰中含有的氢键数目为4NA
D. 1L1mol·L−1的NaCl溶液含中有NA个NaCl分子
【答案】C
【解析】
【详解】A．白磷是正四面体型结构，分子中含有6个P-P共价键，所以1mol白磷分子(P4)中含有6NA个共价键，故A错误；
B．标况下，HF为液体，不能直接用气体摩尔体积计算，故B错误；
C．冰中1个水分子形成2条氢键，1mol冰中含2NA条氢键，36g冰的物质的量为2mol，故36g冰中含有的氢键数目为4NA，故C正确；
D．NaCl溶液中没有NaCl分子，故D错误；
故选C
11. 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为
A. 920 kJ B. 557 kJ C. 436 kJ D. 188 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】根据2H2+O2=2H2O反应，1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则2mol H2即4g完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ，设1mol H—H键断裂时吸收热量为x ，根据化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量可得463kJ×4−496kJ−2x=484 kJ，x =436kJ，故答案选C。
12. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W、X、Z分别属于三个不同周期。X是形成化合物种类最多的元素，Y与Z同主族，且Z的质子数为Y的2倍。下列叙述错误的是
A. W与X形成的化合物中可能含有非极性共价键
B. 不可用澄清石灰水鉴别ZY2与XY2
C. X与Y的简单气态氢化物稳定性X
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Z分别属于三个不同周期。X是形成化合物种类最多的元素，即X为C元素；Y与Z同主族，且Z的质子数为Y的2倍，Y为O元素，Z为S元素，W为H元素。
【详解】A．C与H形成的CH2=CH2中含有非极性共价键，故A正确；
B．CO2和SO2都可能使澄清石灰水变浑浊，故B正确；
C．O的非金属性强于C，故简单氢化物的稳定性H2O＞CH4，故C正确；
D．SO2溶于水形成的H2SO3为弱酸，故D错误；
故选D。
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W是已知宇宙中含量最多的元素，X的一种同位素可以用于考古时文物年代的测定，Y2-与Z+离子的电子层结构相同。下列说法错误的是
A. 原子半径：W＜Y＜X＜Z
B. W与X形成的最简单化合物为正四面体形
C. W元素与X、Y只能形成分子式为W2XY3的酸
D. Y与Z形成的两种二元化合物中，阴、阳离子数之比均为1∶2
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W是已知宇宙中含量最多的元素，则W是H元素；X的一种同位素可以用于考古时文物年代的测定，则X是C元素；Y2-与Z+离子的电子层结构相同，则Y是O元素，Z是Na元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知W是H，X是C，Y是O，Z是Na元素。
A．根据原子核外电子层数越多，原子半径越大；对于电子层数相同的元素，原子序数越大，原子半径越小。则元素的原子半径：W(H)＜Y(O)＜X(C)＜Z(Na)，A正确；
B．W是H，X是C，二者形成的简单氢化物化学式是CH4，该化合物空间构型是正四面体形，B正确；
C．W是H，X是C，Y是O，三种元素形成的酸可以是H2CO3、HOOC-COOH、HCOOH、CH3COOH等多种，C错误；
D．Y是O，Z是Na元素，二者形成化合物可以是Na2O、Na2O2，两种二元化合物中，阴、阳离子数之比均为1∶2，D正确；
故合理选项是C。
14. 有关晶体的结构如下图所示，下列说法不正确的是
A. 在晶体中，与等距离且最近的形成正八面体
B. 在晶体中，每个晶胞平均占有4个
C. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1∶2
D. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【解析】
【详解】A．NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-有6个，形成正八面体，A正确；
B．根据均摊原则，在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有Ca2+数为，B正确 ；
C．在金刚石晶体中，每个碳原子都和4个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键被2个碳原子共用，所以每个碳原子平均连有4×=2个碳碳键，因此碳原子与碳碳键的个数之比为1：2，C正确；
D．团簇分子中每一个原子都归该分子所有，由图可知一个团簇分子中含有4个E和4个F，所以该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，D错误；
故选D。
第Ⅱ卷(除标注外每空1分)
15. 氮族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题：
（1）基态氮原子的价层电子轨道表示式为___________；第二周期的元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有___________种。
（2）PH3分子的空间结构为___________，PH3的沸点___________(填“高于”或“低于”)NH3，原因是___________。
（3）雌黄的分子式为As2S3，其分子结构如图所示：，As原子的杂化类型为___________。
（4）向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，向该溶液中加入一定量的乙醇，析出深蓝色[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。加入乙醇析出深蓝色晶体的原因___________[Cu(NH3)4]SO4·H2O固体中含有的化学键有___________(填字母)。
A．离子键B．共价键C．氢键D．金属键
（5）在[Cu(NH3)4]SO4·H2O固体中NH3分子键角___________H2O分子中键角(填大于小于或等于)，原因是___________。
【答案】（1） ①. ②. 3
（2） ①. 三角锥形 ②. 低于 ③. NH3分子间存在氢键，PH3不存在分子间氢键
（3）sp3 （4） ①. 减小了溶液的极性(或其他合理答案) ②. AB
（5） ①. 大于 ②. H2O有两对孤电子对，与Cu2+结合的NH3没有孤电子对，排斥力：两对孤电子对>一对孤电子对>σ键电子对。
【解析】
【小问1详解】
基态氮原子的价层电子排布式为2s22p3，则价层电子轨道表示式为；第二周期的元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O共3种；故答案为：；3。
小问2详解】
PH3分子中心原子价层电子对数为3+1=4，其空间结构为三角锥形，其中存在P−H键，其共价键类型为σ键或极性键，由于NH3分子间存在氢键，PH3不存在分子间氢键，因此PH3的沸点低于NH3；故答案为：三角锥形；σ键或极性键；低于；NH3分子间存在氢键，PH3不存在分子间氢键。
【小问3详解】
雌黄的分子式为As2S3，其分子结构如图所示：，As原子价层电子对数为3+(5−3)=4，其杂化类型为sp3；故答案为：sp3。
【小问4详解】
根据相似相溶原理，极性分子易溶于极性溶剂，乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度。[Cu(NH3)4]SO4·H2O固体存在阳离子和阴离子形成离子键，阴离子内部和阳离子内部都存在共价键，因此固体中含有的化学键有离子键、共价键；故答案为：减小了溶液的极性；AB。
【小问5详解】
H2O有两对孤电子对，与Cu2+结合的NH3没有孤电子对，排斥力：两对孤电子对>一对孤电子对>σ键电子对，故NH3分子键角大于H2O分子中键角。
16. Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：
（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为____。
A. B.
C. D.
（2）Li+与H-具有相同的电子构型，但r(Li+)小于r(H-)，原因是____。
（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是____，中心原子的杂化形式为____。LiAlH4中，存在下列给出的____。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键
（4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图中的循环计算得到，由数据可知Li原子的第一电离能为____kJ/mol，O=O键能为____kJ/mol，Li2O晶格能为____kJ/mol。
（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为____g•cm-3(列出计算式即可)。
【答案】（1）D、C （2）Li+核电荷数较大
（3） ①. 正四面体 ②. sp3 ③. AB
（4） ①. 520 ②. 498 ③. 2908
（5）
【解析】
【小问1详解】
根据构造原理，各能级的能量由低到高的顺序为1s<2s<2p<3s，根据图知，能量最低的是D、能量最高的是C，故答案为：D、C；
【小问2详解】
Li+与H-具有相同的电子层结构，离子核电荷数：Li+＞H-，其吸引电子能力：Li+＞H-，导致其半径越小，即r(Li+)
LiAlH4中的阴离子中Al原子价层电子对个数=4+=4，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其空间构型及中心原子杂化方式分别为正四面体形、sp3杂化；LiAlH4中，阴阳离子之间存在离子键、Al和H原子之间以单键相连接，所以含有的化学键为离子键、σ键，故答案为：正四面体；sp3；AB；
【小问4详解】
Li原子的第一电离能为气态基态Li原子失去1个电子所需要的能量，所以其第一电离能为kJ/mol=520kJ/mol；O=O键键能为氧气分子变为气态氧原子所需能量，其键能=2×249kJ/mol=498kJ/mol；晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，所以其晶格能为2908kJ/mol，故答案为：520；498；2908；
【小问5详解】
晶胞中Li+个数是8、O2-个数=，晶胞质量=，晶胞体积=（a×10-7cm）3，晶胞密度=g/cm3，故答案为：。
17. 2017年4月26日，海军成立68周年时，我国第一艘国产航母成功下水。建造航母需要大量的新型材料。航母的龙骨要耐冲击，航母的甲板要耐高温，航母的外壳要耐腐蚀。
（1）镍铬钢抗腐蚀性能强，基态铬原子的价电子排布式为___________，同一周期中与基态Ni原子有相同的未成对电子数目的原子有___________种(填数字)。
（2）航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷(结构如图所示)。其O原子杂化方式为___________杂化，元素C、O、F、Si的电负性由大到小的顺序为___________。
（3）海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。
①根据下表数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是___________(填元素符号)
元素
氟
氯
溴
碘
第一电离能(kJ/mol)
1681
1251
1140
1008
②根据价层电子对互斥理论，预测ClO3-的空间构型为___________形，写出一个C1O2-的等电子体的化学符号___________。
③已知HClO3酸性强于HClO，从结构上分析其原因是___________。
（4）海底金属软泥是在洋海底覆盖着的一层红棕色沉积物，蕴藏着大量的资源，含有硅、氧化铁、锰、锌等。Zn2＋与S2-形成的一种晶体结构如图所示(黑球表示Zn2＋，白球表示S2-)。则该晶胞中六个面心的离子围成的立体图形为___________。已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA，该晶体中Zn2＋和S2-之间的最短距离为体对角线的，则该晶体中S2-和Zn2＋之间的最短距离为___________nm。(写出计算式即可)
【答案】（1） ①. 3d54s1 ②. 3
（2） ①. sp3 ②. F＞O＞C＞Si
（3） ①. I ②. 三角锥形 ③. Cl2O或OF2 ④. HClO3中非羟基氧多于HClO
（4） ①. 正八面体 ②. ××107
【解析】
【小问1详解】
Cr是24号元素，根据构造原理可知基态铬原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，则基态铬原子的价电子排布式为3d54s1；
Ni是28号元素，根据构造原理可知基态镍原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，价电子排布式为3d84s2；原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，基态Ni原子核外为成对电子数是2个，与其有相同的未成对电子数目是2个的原子有Ti、Ge、Se共3种；
【小问2详解】
聚硅氧烷中O形成2个单键，另有2个孤对电子，所以O的杂化方式为sp3杂化；
元素的非金属性越强其电负性就越大。同周期主族元素核电荷数越大，元素的非金属性越强，而同主族元素核电荷数越大，非金属性越弱，则元素C、O、F、Si的非金属强弱顺序为：F＞O＞C＞Si，所以元素的电负性由大到小的顺序为：F＞O＞C＞Si；
【小问3详解】
①根据第一电离能分析：第一电离能越小，越容易生成较稳定的单核阳离子，所以有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是I；
②根据VSEPR理论判断的空间构型，价电子对数为VP=BP+LP=3+=4，有一对孤电子对，因此的空间构型为三角锥形；
等电子体是指原子总数相同，价电子总数也相同的微粒，则与互为等电子体的是Cl2O或OF2；
③在无机含氧酸中，非羟基氧数目越多，酸性越强，HClO3有2个非羟基氧，HClO无非羟基氧，所以酸性HClO3酸性强于HClO；
【小问4详解】
根据晶胞结构分析，S2-是面心立方最密堆积，Zn2+是四面体填隙，S2-位于晶胞的顶点和面心上，六个面心S2-所形成的立体图形为正八面体形；
晶体的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，一个晶胞中含有Zn2+的个数为4，S2-的个数为8×+6×=4个，假设晶胞边长为a cm，则根据晶体密度公式可得ρ=，所以a=cm。由于晶体中Zn2+和S2-之间的最短距离为晶胞体对角线的，所以该晶体中Zn2+和S2-之间的最短距离为×cm=××107 nm。
18. 铁单质及其离子可以形成多种配合物，例如：Fe(CO)5Fe(SCN)3Fe3[Fe(CN)6]2等，回答下列问题：
（1）Fe原子价电子排布式为_______，Fe位于元素周期表的_______区。
（2）Fe(CO)5为无色至黄色油状液体。易溶于四氯化碳，二硫化碳等大多数有机溶剂，Fe(CO)5是_______晶体，Fe与CO之间的化学键称为_______，提供孤对电子的成键原子是_______
（3）在Fe(SCN)3中，Fe、N、S第一电离能从大到小顺序是_______，SCN-离子中C原子为_______杂化。S、C、N三种元素形成的简单气态氢化物中沸点由大到小的顺序是_______，铁离子的稳定性强于亚铁离子的原因是_______。
铁存在三种类型的晶胞
（4）①体心立方的空间利用率_______；
②计算三种晶体的密度之比为_______ 。
【答案】（1） ①. 3d64s2 ②. d区
（2） ①. 分子 ②. 配位键 ③. C
（3） ①. N>S>Fe ②. sp ③. NH3>H2S>CH4 ④. Fe3+3d能级为半充满较为稳定
（4） ①. 68% ②. 34：37：26
【解析】
【小问1详解】
Fe的原子序数为26，根据构造原理可知，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式：3d64s2；Fe元素位于第四周期第VIII族，属于d区，故答案为：3d64s2；d；
【小问2详解】
常温下Fe(CO)5为 黄色油状液体，说明该晶体熔沸点低，为分子晶体，Fe与CO之间形成配位键，CO分子中C原子上有一对孤对电子，所以提供孤电子对的原子是C，故答案为：分子；配位键；C；
【小问3详解】
同一周期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，同主族元素，从上到下第一电离能逐渐减小，总体上金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大，则Fe、N、S第一电离能从大到小的顺序为：N>S>Fe；SCN-中各原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为[S=C=N]-，C原子上没有孤对电子，形成2个σ键， C原子采用sp杂化；S、C、N三种元素形成的简单气态氢化物分别为H2S、CH4、NH3，NH3分子间形成氢键，沸点最高，H2S的相对分子质量大于CH4，则沸点：H2S>CH4，因此有沸点：NH3>H2S>CH4；Fe3+的价电子排布为3d5，3d能级处于半满的稳定状态，因此Fe3+比Fe2+稳定，故答案为：N>S>Fe；sp；NH3>H2S>CH4；Fe3+3d能级为半充满较为稳定；
【小问4详解】
①体心立方堆积方式，8个原子在顶点位置，1个在体心位置，设晶胞参数为a，原子半径为r，则有，，晶胞中有两个原子，两个原子的体积为，晶胞的体积为，则体心立方的空间利用率为，故答案为：68%；
②晶体的密度之比等于空间利用率之比，体心立方的空间利用率为68%，面心立方的空间利用率为74%，简单立方的空间利用率为52%，则三种晶体的密度之比为68%：74%：52%=34：37：26，故答案为：34：37：26。
江油中学2021级高二上期期中测试
化学试题
本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成，满分100分。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色墨水签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“考号”栏目内。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后将答题卡收回。
第Ⅰ卷(选择题，每题3分，共42分)
可能用到的相对原子质量H-1 Li-7 O-16 S-32 Zn-65
1. 生活中的化学无处不在，下列关于生活中的化学描述错误的是
A. 可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含氦
B. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力
C. 汽油不易溶解于水是因为水分子的极性和汽油分子的极性不同
D. “挑尽寒灯梦不成”所看到的灯光和原子核外电子跃迁无关
【答案】D
【解析】
【详解】A．每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线，用特征谱线可以确定元素组成，A正确；
B．壁虎足上有许多细毛，与墙壁之间存在范德华力，壁虎可以在天花板上自由爬行，B正确；
C．汽油为非极性分子，水为极性分子，根据相似相容原理，非极性物质不易溶于极性溶剂，C正确；
D．原子中电子收到能量，电子发生跃迁，当跃迁回基态时收到的能量以光的形式放出，因此可以看到不同的颜色，D错误；
故答案选D。
2. 某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置是
A. 第四周期，ⅦA族 B. 第四周期，ⅡB族
C. 第四周期，ⅦB族 D. 第四周期，Ⅷ族
【答案】D
【解析】
【详解】基态原子的价电子排布为3d74s2的元素是位于元素周期表第四周期Ⅷ族的钴元素，故选D。
3. 下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体
A. 具有高的熔点 B. 固态不导电，水溶液能导电
C. 固态导电，可溶于水 D. 固态不导电，熔融状态能导电
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．具有较高的熔点的不一定是离子晶体，原子晶体也具有较高的熔点，故A错误；
B．固态不导电，水溶液能导电，不一定是离子晶体，如HCl、NH3等分子晶体固态不导电，水溶液能导电，故B错误；
C．离子晶体固态不导电，熔融态导电，离子晶体不一定可溶于水，故C错误；
D．离子晶体固体中离子不能自由移动，所以不能导电，而熔融状态下可以电离出自由移动的离子，所以可以导电，故D正确；
答案选D。
4. 下列分子既有σ键又有π键，且属于非极性分子的是
A. C2H4 B. Cl2 C. H2O D. HCl
【答案】A
【解析】
【详解】A．C2H4存在共价双键，含有σ键和π键，分子结构对称，正负电荷中心重叠的分子是非极性分子，故A正确；
B．Cl2只含有单键，只有σ键，故B错误；
C．H2O中存在H-O，只有σ键，故C错误；
D．HCl只含有单键，只有σ键，故D错误；
故选A。
5. 最新研究表明生命起源于火山爆发，是因为火山爆发产生的气体中含有1%的羰基硫(COS)。已知羰基硫分子中所有原子的最外层都满足8电子结构，下列有关羰基硫的说法不正确的是
A. 电子式为 B. 分子中三个原子处于同一直线上
C. 分子中存在2个σ键和2个π键 D. 中心原子的孤电子对数为2
【答案】D
【解析】
【分析】羰基硫分子中所有原子均满足8电子结构，可以看作是二氧化碳分子中的一个氧原子被硫原子代替，羰基硫分子的电子式为，与CO2一样，属于直线形结构。
【详解】A．根据分析，羰基硫(COS)的电子式为，故A正确；
B．根据分析，羰基硫(COS)直线型，故B正确；
C．根据分析，羰基硫(COS)的结构式为S=C=O，分子中存在2个σ键和2个π键，故C正确；
D．根据分析，中心原子无孤电子对，故D错误；
故选D。
6. 下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是
A. CO2与SO2 B. CH4与NH3
C. BeCl2与BF3 D. C2H6与C2H2
【答案】B
【解析】
【详解】A．CO2中C形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，SO2中S形成2个δ键，孤电子对数==1，为sp2杂化，不相同，故A错误；
B．CH4中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，NH3中N形成3个δ键，孤电子对数==1，为sp3杂化，相同，故B正确；
C．BeCl2中Be形成2个δ键，无孤电子对，sp杂化，BF3中B形成3个δ键，无孤电子对，为sp2杂化，不相同，故C错误；
D．C2H6中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，C2H2中形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，不相同，故D错误；
故选B。
7. 关于氢键，下列说法正确的是
A. 每一个水分子内含有两个氢键
B. 冰和干冰中都存在氢键
C. DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
D. H2O是一种非常稳定的化合物，是因为水分子间可以形成氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A．水分子内不存在氢键，氢键存在于水分子之间，故A错误；
B．干冰为二氧化碳，其中没有氢键，故B错误；
C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的，故C正确；
D．H2O是一种稳定的化合物，是由于O-H键键能较大的原因，与氢键无关，氢键只影响物质的物理性质，故D错误；
故选C。
8. 化学学习中常用类推方法，下列类推正确的是
A. CO2为直线形分子，SO2也为直线形分子
B. 固态CO2是分子晶体，固态SiO2也是分子晶体
C. NH3的VSEPR模型为四面体，BF3 的VSEPR模型也为四面体
D. Al(OH)3能溶于NaOH溶液，Be(OH)2也能溶于NaOH溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A．CO2分子中C原子为sp杂化，所以为直线形分子，但S元素和C元素并不是同一主族元素，SO2分子中S原子并不是sp杂化，而是sp2杂化，为V形分子，故A错误；
B．固态CO2由分子构成是分子晶体，固态SiO2由原子构成是共价晶体，故B错误；
C．NH3分子中心氮原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体，B元素与C元素并不是同一主族元素，BF3 分子中心B原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，故C错误；
D．由对角线相似规则可知，铝及其化合物与铍及其化合物性质相似，Al(OH)3能溶于NaOH溶液，则Be(OH)2能溶于NaOH溶液，故D正确；
综上所述答案为D。
9. 下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是
A. 铝片与稀盐酸反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C. 灼热的炭与水蒸气的反应 D. 甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．铝片与稀盐酸的反应为放热反应，故A错误；
B．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，但不是氧化还原反应，故B错误；
C．灼热的炭与水蒸气的反应为氧化还原反应，同时也是吸热反应，故C正确；
D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧为放热反应，故D错误。
故选：C。
10. 设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A. 1mol白磷分子(P4)中含有4NA个共价键
B. 标准状况下，44.8LHF中含有的H原子数目为2NA
C. 36g冰中含有的氢键数目为4NA
D. 1L1mol·L−1的NaCl溶液含中有NA个NaCl分子
【答案】C
【解析】
【详解】A．白磷是正四面体型结构，分子中含有6个P-P共价键，所以1mol白磷分子(P4)中含有6NA个共价键，故A错误；
B．标况下，HF为液体，不能直接用气体摩尔体积计算，故B错误；
C．冰中1个水分子形成2条氢键，1mol冰中含2NA条氢键，36g冰的物质的量为2mol，故36g冰中含有的氢键数目为4NA，故C正确；
D．NaCl溶液中没有NaCl分子，故D错误；
故选C
11. 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为
A. 920 kJ B. 557 kJ C. 436 kJ D. 188 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】根据2H2+O2=2H2O反应，1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则2mol H2即4g完全燃烧生成水蒸气时放出热量484 kJ，设1mol H—H键断裂时吸收热量为x ，根据化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量可得463kJ×4−496kJ−2x=484 kJ，x =436kJ，故答案选C。
12. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W、X、Z分别属于三个不同周期。X是形成化合物种类最多的元素，Y与Z同主族，且Z的质子数为Y的2倍。下列叙述错误的是
A. W与X形成的化合物中可能含有非极性共价键
B. 不可用澄清石灰水鉴别ZY2与XY2
C. X与Y的简单气态氢化物稳定性X
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Z分别属于三个不同周期。X是形成化合物种类最多的元素，即X为C元素；Y与Z同主族，且Z的质子数为Y的2倍，Y为O元素，Z为S元素，W为H元素。
【详解】A．C与H形成的CH2=CH2中含有非极性共价键，故A正确；
B．CO2和SO2都可能使澄清石灰水变浑浊，故B正确；
C．O的非金属性强于C，故简单氢化物的稳定性H2O＞CH4，故C正确；
D．SO2溶于水形成的H2SO3为弱酸，故D错误；
故选D。
13. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W是已知宇宙中含量最多的元素，X的一种同位素可以用于考古时文物年代的测定，Y2-与Z+离子的电子层结构相同。下列说法错误的是
A. 原子半径：W＜Y＜X＜Z
B. W与X形成的最简单化合物为正四面体形
C. W元素与X、Y只能形成分子式为W2XY3的酸
D. Y与Z形成的两种二元化合物中，阴、阳离子数之比均为1∶2
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W是已知宇宙中含量最多的元素，则W是H元素；X的一种同位素可以用于考古时文物年代的测定，则X是C元素；Y2-与Z+离子的电子层结构相同，则Y是O元素，Z是Na元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知W是H，X是C，Y是O，Z是Na元素。
A．根据原子核外电子层数越多，原子半径越大；对于电子层数相同的元素，原子序数越大，原子半径越小。则元素的原子半径：W(H)＜Y(O)＜X(C)＜Z(Na)，A正确；
B．W是H，X是C，二者形成的简单氢化物化学式是CH4，该化合物空间构型是正四面体形，B正确；
C．W是H，X是C，Y是O，三种元素形成的酸可以是H2CO3、HOOC-COOH、HCOOH、CH3COOH等多种，C错误；
D．Y是O，Z是Na元素，二者形成化合物可以是Na2O、Na2O2，两种二元化合物中，阴、阳离子数之比均为1∶2，D正确；
故合理选项是C。
14. 有关晶体的结构如下图所示，下列说法不正确的是
A. 在晶体中，与等距离且最近的形成正八面体
B. 在晶体中，每个晶胞平均占有4个
C. 在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键个数之比为1∶2
D. 由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【解析】
【详解】A．NaCl晶体中，距Na+最近的Cl-有6个，形成正八面体，A正确；
B．根据均摊原则，在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有Ca2+数为，B正确 ；
C．在金刚石晶体中，每个碳原子都和4个碳原子形成4个碳碳键，每个碳碳键被2个碳原子共用，所以每个碳原子平均连有4×=2个碳碳键，因此碳原子与碳碳键的个数之比为1：2，C正确；
D．团簇分子中每一个原子都归该分子所有，由图可知一个团簇分子中含有4个E和4个F，所以该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4，D错误；
故选D。
第Ⅱ卷(除标注外每空1分)
15. 氮族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题：
（1）基态氮原子的价层电子轨道表示式为___________；第二周期的元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有___________种。
（2）PH3分子的空间结构为___________，PH3的沸点___________(填“高于”或“低于”)NH3，原因是___________。
（3）雌黄的分子式为As2S3，其分子结构如图所示：，As原子的杂化类型为___________。
（4）向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，向该溶液中加入一定量的乙醇，析出深蓝色[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。加入乙醇析出深蓝色晶体的原因___________[Cu(NH3)4]SO4·H2O固体中含有的化学键有___________(填字母)。
A．离子键B．共价键C．氢键D．金属键
（5）在[Cu(NH3)4]SO4·H2O固体中NH3分子键角___________H2O分子中键角(填大于小于或等于)，原因是___________。
【答案】（1） ①. ②. 3
（2） ①. 三角锥形 ②. 低于 ③. NH3分子间存在氢键，PH3不存在分子间氢键
（3）sp3 （4） ①. 减小了溶液的极性(或其他合理答案) ②. AB
（5） ①. 大于 ②. H2O有两对孤电子对，与Cu2+结合的NH3没有孤电子对，排斥力：两对孤电子对>一对孤电子对>σ键电子对。
【解析】
【小问1详解】
基态氮原子的价层电子排布式为2s22p3，则价层电子轨道表示式为；第二周期的元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O共3种；故答案为：；3。
小问2详解】
PH3分子中心原子价层电子对数为3+1=4，其空间结构为三角锥形，其中存在P−H键，其共价键类型为σ键或极性键，由于NH3分子间存在氢键，PH3不存在分子间氢键，因此PH3的沸点低于NH3；故答案为：三角锥形；σ键或极性键；低于；NH3分子间存在氢键，PH3不存在分子间氢键。
【小问3详解】
雌黄的分子式为As2S3，其分子结构如图所示：，As原子价层电子对数为3+(5−3)=4，其杂化类型为sp3；故答案为：sp3。
【小问4详解】
根据相似相溶原理，极性分子易溶于极性溶剂，乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度。[Cu(NH3)4]SO4·H2O固体存在阳离子和阴离子形成离子键，阴离子内部和阳离子内部都存在共价键，因此固体中含有的化学键有离子键、共价键；故答案为：减小了溶液的极性；AB。
【小问5详解】
H2O有两对孤电子对，与Cu2+结合的NH3没有孤电子对，排斥力：两对孤电子对>一对孤电子对>σ键电子对，故NH3分子键角大于H2O分子中键角。
16. Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：
（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为____。
A. B.
C. D.
（2）Li+与H-具有相同的电子构型，但r(Li+)小于r(H-)，原因是____。
（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是____，中心原子的杂化形式为____。LiAlH4中，存在下列给出的____。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键
（4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图中的循环计算得到，由数据可知Li原子的第一电离能为____kJ/mol，O=O键能为____kJ/mol，Li2O晶格能为____kJ/mol。
（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为____g•cm-3(列出计算式即可)。
【答案】（1）D、C （2）Li+核电荷数较大
（3） ①. 正四面体 ②. sp3 ③. AB
（4） ①. 520 ②. 498 ③. 2908
（5）
【解析】
【小问1详解】
根据构造原理，各能级的能量由低到高的顺序为1s<2s<2p<3s，根据图知，能量最低的是D、能量最高的是C，故答案为：D、C；
【小问2详解】
Li+与H-具有相同的电子层结构，离子核电荷数：Li+＞H-，其吸引电子能力：Li+＞H-，导致其半径越小，即r(Li+)
LiAlH4中的阴离子中Al原子价层电子对个数=4+=4，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其空间构型及中心原子杂化方式分别为正四面体形、sp3杂化；LiAlH4中，阴阳离子之间存在离子键、Al和H原子之间以单键相连接，所以含有的化学键为离子键、σ键，故答案为：正四面体；sp3；AB；
【小问4详解】
Li原子的第一电离能为气态基态Li原子失去1个电子所需要的能量，所以其第一电离能为kJ/mol=520kJ/mol；O=O键键能为氧气分子变为气态氧原子所需能量，其键能=2×249kJ/mol=498kJ/mol；晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，所以其晶格能为2908kJ/mol，故答案为：520；498；2908；
【小问5详解】
晶胞中Li+个数是8、O2-个数=，晶胞质量=，晶胞体积=（a×10-7cm）3，晶胞密度=g/cm3，故答案为：。
17. 2017年4月26日，海军成立68周年时，我国第一艘国产航母成功下水。建造航母需要大量的新型材料。航母的龙骨要耐冲击，航母的甲板要耐高温，航母的外壳要耐腐蚀。
（1）镍铬钢抗腐蚀性能强，基态铬原子的价电子排布式为___________，同一周期中与基态Ni原子有相同的未成对电子数目的原子有___________种(填数字)。
（2）航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷(结构如图所示)。其O原子杂化方式为___________杂化，元素C、O、F、Si的电负性由大到小的顺序为___________。
（3）海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。
①根据下表数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是___________(填元素符号)
元素
氟
氯
溴
碘
第一电离能(kJ/mol)
1681
1251
1140
1008
②根据价层电子对互斥理论，预测ClO3-的空间构型为___________形，写出一个C1O2-的等电子体的化学符号___________。
③已知HClO3酸性强于HClO，从结构上分析其原因是___________。
（4）海底金属软泥是在洋海底覆盖着的一层红棕色沉积物，蕴藏着大量的资源，含有硅、氧化铁、锰、锌等。Zn2＋与S2-形成的一种晶体结构如图所示(黑球表示Zn2＋，白球表示S2-)。则该晶胞中六个面心的离子围成的立体图形为___________。已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA，该晶体中Zn2＋和S2-之间的最短距离为体对角线的，则该晶体中S2-和Zn2＋之间的最短距离为___________nm。(写出计算式即可)
【答案】（1） ①. 3d54s1 ②. 3
（2） ①. sp3 ②. F＞O＞C＞Si
（3） ①. I ②. 三角锥形 ③. Cl2O或OF2 ④. HClO3中非羟基氧多于HClO
（4） ①. 正八面体 ②. ××107
【解析】
【小问1详解】
Cr是24号元素，根据构造原理可知基态铬原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，则基态铬原子的价电子排布式为3d54s1；
Ni是28号元素，根据构造原理可知基态镍原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，价电子排布式为3d84s2；原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，基态Ni原子核外为成对电子数是2个，与其有相同的未成对电子数目是2个的原子有Ti、Ge、Se共3种；
【小问2详解】
聚硅氧烷中O形成2个单键，另有2个孤对电子，所以O的杂化方式为sp3杂化；
元素的非金属性越强其电负性就越大。同周期主族元素核电荷数越大，元素的非金属性越强，而同主族元素核电荷数越大，非金属性越弱，则元素C、O、F、Si的非金属强弱顺序为：F＞O＞C＞Si，所以元素的电负性由大到小的顺序为：F＞O＞C＞Si；
【小问3详解】
①根据第一电离能分析：第一电离能越小，越容易生成较稳定的单核阳离子，所以有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是I；
②根据VSEPR理论判断的空间构型，价电子对数为VP=BP+LP=3+=4，有一对孤电子对，因此的空间构型为三角锥形；
等电子体是指原子总数相同，价电子总数也相同的微粒，则与互为等电子体的是Cl2O或OF2；
③在无机含氧酸中，非羟基氧数目越多，酸性越强，HClO3有2个非羟基氧，HClO无非羟基氧，所以酸性HClO3酸性强于HClO；
【小问4详解】
根据晶胞结构分析，S2-是面心立方最密堆积，Zn2+是四面体填隙，S2-位于晶胞的顶点和面心上，六个面心S2-所形成的立体图形为正八面体形；
晶体的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，一个晶胞中含有Zn2+的个数为4，S2-的个数为8×+6×=4个，假设晶胞边长为a cm，则根据晶体密度公式可得ρ=，所以a=cm。由于晶体中Zn2+和S2-之间的最短距离为晶胞体对角线的，所以该晶体中Zn2+和S2-之间的最短距离为×cm=××107 nm。
18. 铁单质及其离子可以形成多种配合物，例如：Fe(CO)5Fe(SCN)3Fe3[Fe(CN)6]2等，回答下列问题：
（1）Fe原子价电子排布式为_______，Fe位于元素周期表的_______区。
（2）Fe(CO)5为无色至黄色油状液体。易溶于四氯化碳，二硫化碳等大多数有机溶剂，Fe(CO)5是_______晶体，Fe与CO之间的化学键称为_______，提供孤对电子的成键原子是_______
（3）在Fe(SCN)3中，Fe、N、S第一电离能从大到小顺序是_______，SCN-离子中C原子为_______杂化。S、C、N三种元素形成的简单气态氢化物中沸点由大到小的顺序是_______，铁离子的稳定性强于亚铁离子的原因是_______。
铁存在三种类型的晶胞
（4）①体心立方的空间利用率_______；
②计算三种晶体的密度之比为_______ 。
【答案】（1） ①. 3d64s2 ②. d区
（2） ①. 分子 ②. 配位键 ③. C
（3） ①. N>S>Fe ②. sp ③. NH3>H2S>CH4 ④. Fe3+3d能级为半充满较为稳定
（4） ①. 68% ②. 34：37：26
【解析】
【小问1详解】
Fe的原子序数为26，根据构造原理可知，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式：3d64s2；Fe元素位于第四周期第VIII族，属于d区，故答案为：3d64s2；d；
【小问2详解】
常温下Fe(CO)5为 黄色油状液体，说明该晶体熔沸点低，为分子晶体，Fe与CO之间形成配位键，CO分子中C原子上有一对孤对电子，所以提供孤电子对的原子是C，故答案为：分子；配位键；C；
【小问3详解】
同一周期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，同主族元素，从上到下第一电离能逐渐减小，总体上金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大，则Fe、N、S第一电离能从大到小的顺序为：N>S>Fe；SCN-中各原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为[S=C=N]-，C原子上没有孤对电子，形成2个σ键， C原子采用sp杂化；S、C、N三种元素形成的简单气态氢化物分别为H2S、CH4、NH3，NH3分子间形成氢键，沸点最高，H2S的相对分子质量大于CH4，则沸点：H2S>CH4，因此有沸点：NH3>H2S>CH4；Fe3+的价电子排布为3d5，3d能级处于半满的稳定状态，因此Fe3+比Fe2+稳定，故答案为：N>S>Fe；sp；NH3>H2S>CH4；Fe3+3d能级为半充满较为稳定；
【小问4详解】
①体心立方堆积方式，8个原子在顶点位置，1个在体心位置，设晶胞参数为a，原子半径为r，则有，，晶胞中有两个原子，两个原子的体积为，晶胞的体积为，则体心立方的空间利用率为，故答案为：68%；
②晶体的密度之比等于空间利用率之比，体心立方的空间利用率为68%，面心立方的空间利用率为74%，简单立方的空间利用率为52%，则三种晶体的密度之比为68%：74%：52%=34：37：26，故答案为：34：37：26。
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