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2024永州一中高二下学期开学考试化学试题含解析
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这是一份2024永州一中高二下学期开学考试化学试题含解析，文件包含湖南省永州市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试化学试题原卷版docx、湖南省永州市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试化学试题含解析docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷共18道题，满分100分，考试时量75分钟。
2.考生务必将各题的答案填写在答题卡的相应位置，在试卷上作答无效。考试结束后只交答题卡。
3.可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列各组物质的晶体类型相同的是
A. SiO2和SO3B. I2和NaClC. Cu和AgD. SiC和MgO
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A错误；
B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误；
C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C正确；
D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D错误；
故选C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式：
B. 中子数为10的氧原子：
C. 分子的VSEPR模型：
D. 基态原子的价层电子轨道表示式为
【答案】A
【解析】
【详解】A．的电子式中O在中间，其电子式为：，A正确；
B．中子数为10的氧原子为：，B错误；
C．的价层电子对数为4，其VSEPR模型四面体，C错误；
D．基态原子的价层电子轨道表示式为，D错误；
故选A。
3. 下列分子属于极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．CS2中C上的孤电子对数为×(4-2×2)=0，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，CS2的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，CS2属于非极性分子，A项不符合题意；
B．NF3中N上的孤电子对数为×(5-3×1)=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，NF3的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，NF3属于极性分子，B项符合题意；
C．SO3中S上的孤电子对数为×(6-3×2)=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，SO3的空间构型为平面正三角形，分子中正负电中心重合，SO3属于非极性分子，C项不符合题意；
D．SiF4中Si上的孤电子对数为×(4-4×1)=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，SiF4的空间构型为正四面体形，分子中正负电中心重合，SiF4属于非极性分子，D项不符合题意；
答案选B。
4. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 与的键角相等
B. 和均为非极性分子
C. 和的空间构型均为平面三角形
D. 和的VSEPR模型均为四面体
【答案】D
【解析】
【详解】A．XeF2中Xe的价层电子对数为2+=5，有3个孤电子对，XeO2中Xe的价层电子对数为2+=4，有2个孤电子对，中心原子的杂化方式不同，键角不同，A错误；
B．CH4为正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子；SF4的中心原子S的价层电子对数为4+=5，有1个孤电子对，空间构型为四面体形，正负电荷中心不重合，为极性分子，B错误；
C．的孤电子对为1，的孤电子对为0，所以的空间构型为三角锥形，的空间构型为平面三角形，C错误；
D．甲烷分子的中心原子的价层电子对为4，水分子的中心原子价层电子对也为4，所以它们的VSEPR模型都是四面体，D正确；
故选D。
5. 下列有关物质结构或性质的说法不正确的是
A. 凡是中心原子采取杂化的分子，其空间结构都是正四面体
B. 盐碱地可以通过施加适量的石膏降低土壤碱性
C. 从虾蟹壳中提取的甲壳质可制成全降解的手术缝合线
D. 等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的混合物
【答案】A
【解析】
【详解】A．中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是正四面体，也可能是三角锥形或者V形，如NH3是三角锥形、H2O是V形，A错误；
B．碳酸钠是强碱弱酸盐，水解显碱性，盐碱地可以通过施加适量的石膏降低土壤碱性，B正确；
C．从虾蟹壳中提取的甲壳质是一种多糖，可制成全降解的手术缝合线，C正确；
D．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的混合物，D正确；
答案选A。
6. 日光中用到的某种荧光粉的主要成分为。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为。下列说法错误的是
A. 电负性：Y>X>Z>W
B. 原子半径：Y>X>Z>W
C. Y和W的单质都能与水反应生成气体
D. Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题中所给的信息，基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素；由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素；因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素，综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca。
【详解】A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，故四种原子的电负性：Y>X>Z>W，A正确；
B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，故四种原子的原子半径：Y＜X＜Z＜W，B错误；
C．F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确；
D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，几乎没有氧化性，D错误；
故选BD。
7. 某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 氢化物沸点：B. 原子半径：
C. 第一电离能：D. 阴、阳离子中均有配位键
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或者O，根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，故Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，则W为B，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，X、Y的氢化物分别为：CH4和NH3，由于NH3存在分子间氢键，故氢化物沸点：，A错误；
B．根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上往下依次增大，故原子半径：，B错误；
C．根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故第一电离能：，C错误；
D．由于阳离子中的Y原子是N原子，形成了类似于铵根离子的阳离子，故存在配位键，阴离子中的W为B，最外层上只有3个电子，能形成3个共价键，现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D正确；
故答案为：D。
8. 下列对有关事实的解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后，又从高能轨道向低能跃迁，释放出不同波长的光，故A错误；
B．CH4与NH3分子的空间构型不同，但两者中心原子杂化轨道类型均为sp3，故B错误；
C．HF的热稳定性比HCl强，因为F的非金属性强于Cl，H-F比H-Cl的键能大，故C正确；
D．SiO2为原子晶体，不存在范德华力，干冰为分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体的熔点，故D错误；
9. 下列反应的离子方程式错误的是
A. 过量铁粉与稀硝酸反应：
B. 溶于烧碱溶液：
C. 向溶液通入足量：
D. 溶液滴入溶液中：
【答案】C
【解析】
【详解】A．过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁，同时硝酸被还原为一氧化氮，离子方程式为：，A正确；
B．溶于烧碱和氢氧化钠反应生成四羟基合铝离子，离子方程式为：，B正确；
C．向溶液通入足量发生氧化还原反应，生成单质硫，离子方程式为：，C错误；
D．可以检验二价铁，则溶液滴入溶液中的离子方程式为：，D正确；
故选C
10. 化合物是分析化学中重要的基准物质。X、Y、Z、W、T均为36号以前的元素，原子序数依次增加，X原子的电子只有一种自旋取向，Y原子的最外层电子排布式为，W、Z同主族，且W的原子序数是Z的两倍，T元素基态原子的正三价离子的3d轨道为半充满。下列说法错误的是
A. 电负性：Y>W>X
B. 化合物中Y和W原子的杂化方式不同
C. 简单氢化物的沸点：Z>Y
D. 是工业制备的原料
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、T均为36号以前的元素，原子序数依次增加，X原子的电子只有一种自旋取向，X为H元素；Y原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1，即为2s22p3，Y为N元素；W、Z同主族，且W的原子序数是Z的两倍，Z为O元素、W为S元素；T元素基态原子的正三价离子的3d轨道为半充满，T为Fe元素；化合物为(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O。
【详解】A．元素的非金属性越强、元素的电负性越大，电负性：Y＞W＞X，A项正确；
B．化合物中Y形成、W形成，中N的价层电子对数为4+×(5-1-4×1)=4，N采取sp3杂化，中S的价层电子对数为4+×(6+2-4×2)=4，S采取sp3杂化，B项错误；
C．H2O分子间形成的氢键的数目大于NH3分子间形成的氢键的数目，简单氢化物的沸点：H2O＞NH3，C项正确；
D．FeS2与O2高温反应生成Fe2O3和SO2，SO2发生催化氧化生成SO3，SO3与H2O反应生成H2SO4，D项正确；
答案选B。
11. 、属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是
A. 的熔点高于B. 晶体中所有化学键均为极性键
C. 晶体中所有原子均采取杂化D. 晶体中所有原子的配位数均相同
【答案】A
【解析】
【分析】Al和Ga均为第ⅢA元素，N属于第ⅤA元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。
【详解】A．因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说错误；
B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；
C．金刚石中每个C原子形成4个共价键（即C原子的价层电子对数为4），C原子无孤电子对，故C原子均采取sp３杂化；由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；
D．金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确。
综上所述，本题选A。
12. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A. 三种物质中均有碳碳原子间的键B. 三种物质中的碳原子都是杂化
C. 三种物质的晶体类型相同D. 三种物质均能导电
【答案】A
【解析】
【详解】A．原子间优先形成键，三种物质中均存在键，A项正确；
B．金刚石中所有碳原子均采用杂化，石墨中所有碳原子均采用杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化，碳碳三键上的碳原子采用杂化，B项错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C项错误；
D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D项错误；
故选A。
13. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A. 该晶胞体积为a3×10-36cm-3B. K和Sb原子数之比为3∶1
C. 与Sb最邻近的K原子数为4D. K和Sb之间的最短距离为apm
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．该晶胞的边长为，故晶胞的体积为，A项错误；
B．该晶胞中K的个数为，Sb的个数为，故K和Sb原子数之比为3∶1，B项正确；
C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误；
D．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，D项错误。
故选B。
14. 某晶体的晶胞结构如图所示，已知晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，A、B原子的坐标分别为、，阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A. Cu位于元素周期表ds区B. C原子的坐标为
C. 该晶体的化学式为D. 该晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A．Cu是29号元素，位于元素周期表ds区，A正确；
B．Cu原子有4个位于棱上，6个位于面上，故个数为，In原子有8个位于顶点上，4个位于面上，1个在体心，故个数为，Se原子有8个，全部在晶胞内部，共8个，因此晶体的化学式为，C原子位于下面正方体的体对角线的处，故坐标为，B错误；
C．根据B选项的分析可知，该晶体的化学式为，C正确；
D．根据，质量，体积V=a×b×c×10-21cm3，故该晶体的密度为，D正确；
故选B。
二、非选择题：共4小题，共58分。
15. 请回答以下问题：
（1）载人航天器中，通过以下两个反应实现氧的循环：
Ⅰ．
Ⅱ．
写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式_______。
（2）在分子中，与N原子相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，这三种元素电负性从大到小的顺序是_______。(用元素符号作答)
（3）的溶液中水电离出的物质的量为_______ml。
（4）下图为相互串联的三个装置，试回答：
①写出甲池负极的电极反应式：_______。
②若利用乙池在铁片上镀银，则B是_______(填电极材料)。
③向丙池溶液中滴加几滴酚酞试液，电极_______(填“石墨”或“Fe”)周围先出现红色，该电极的电极反应式为：_______；电解中，若丙池仅产生两种气体，要使丙池溶液恢复原浓度，可向溶液中加入_______。(填化学式)
【答案】（1）
（2）N>H>B （3）
（4） ①. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O ②. 铁片 ③. Fe ④. 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ⑤. HCl
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律，-I-II2得；
【小问2详解】
分子中与N原子相连的H呈正电性，说明N的电负性大于H，与B相连的H呈负电性，说明H的电负性大于B，因此三种元素电负性由大到小的顺序为N>H>B；
【小问3详解】
100mLpH=10.00的溶液中c(OH-)=1.010-4ml/L，水电离出c()=1.010-4ml/L，其的物质的量为；
【小问4详解】
根据图示可知：甲池为燃料电池，其中通入CH3OH电极为负极，通入O2的电极为正极。装置乙为电解池；其中与正极连接的A电极为阳极，B电极为阴极，装置丙为电解池，其中石墨电极为阳极，Fe电极为阴极；
①甲池装置为原电池，其中通入CH3OH的电极为负极，由于电解质溶液为碱性，所以负极的电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；
②若利用乙池在铁片上镀银，则装置乙中铁片为阴极，与电源负极连接，电解质溶液为AgNO3溶液，故乙池中B电极为铁片；
③丙池为电解池，其中石墨电极为阳极，Fe电极为阴极。由于阴离子放电能力：Cl-＞OH-，阳离子放电能力：H+＞Na+，所以阳极石墨电极上发生反应：2Cl- -2e-=Cl2↑；Fe电极上发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，H+放电产生H2，破坏了Fe电极附近水的电离平衡，水进一步电离，最终达到平衡时溶液中c(OH-)＞c(H+)，故Fe电极负极溶液显碱性，向其中滴入酚酞试液后，铁电极周围出现红色；丙池逸出氢气和氯气，若要使丙池溶液恢复原浓度，可向溶液中加入HCl。
16. 中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题：
（1）基态原子的价电子排布式为_______。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为_______，铁的化合价为_______。
（2）已知一些物质的熔点数据如下表：
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是_______。分析同族元素氯化物、、熔点变化趋势及其原因_______。的空间结构为_______，其中的轨道杂化形式为_______。
（3）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有_______个。该物质化学式为_______，B-B最近距离为_______。
【答案】（1） ①. ②. O＞Si＞Fe＞Mg ③. +2
（2） ①. 钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而为分子晶体 ②. 随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大 ③. 正四面体 ④.
（3） ①. 1
②. ③.
【解析】
【小问1详解】
为26号元素，基态原子的价电子排布式为。元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石()中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为中、、的化合价分别为+2、+4和-2，x+2-x=2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。
【小问2详解】
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是：钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，其熔点较高；而为分子晶体，其熔点较低。由表中的数据可知， 、、熔点变化趋势为：随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大。的空间结构为正四面体，其中的价层电子对数为4，因此的轨道杂化形式为。
【小问3详解】
由硼镁化合物的晶体结构可知位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有个，由晶胞沿c轴的投影图可知本题所给晶体结构包含三个晶胞，则晶胞中Mg的个数为1；晶体结构中在正六棱柱体内共6个，则该物质的化学式为；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为。
17. 2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯与四氟乙烯的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：
（1）基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
（2）图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。
（3）氟化氢的沸点高于氯化氢的原因是_______。
（4）聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因_______。
（5）萤石是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是_______；若该立方晶胞参数为a pm，正负离子的核间距最小为_______pm。
【答案】17. 18. ①. 图a ②. 同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高 ③. 图b
19. HF分子间存在较强的氢键作用力，所以沸点反常，高于HCl
20. C—F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能，键能越大，化学性质越稳定
21. ①. Ca2+ ②. a pm
【解析】
【小问1详解】
F原子电子排布式为1s22s22p5，基态F原子的价电子排布图为 ；
【小问2详解】
同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级有3个电子，为半充满状态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，表示C、N、O和F第一电离能的变化图是a；C、N、O和F第三电离能分别是失去2s2、2p1、2p2、2p3上的1个电子消耗的能量，2s2、2p3结构稳定，所以表示C、N、O和F第三电离能的变化图是b。
【小问3详解】
HF分子间存在较强的氢键作用力，所以沸点反常，高于HCl。
【小问4详解】
C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能，键能越大，化学性质越稳定，所以聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。
【小问5详解】
根据均摊原则，晶胞中X原子数为、Y原子数为8，根据化学式CaF2，可知X代表的离子是Ca2+；若该立方晶胞参数为apm，根据图示，正负离子的核间距最小为体对角线的，体对角线为，所以正负离子的核间距最小为。
18. 很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子电子排布式为_______。
（2）、、的沸点由高到低顺序为_______。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第_______周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_______。
A．在Ⅰ中S原子采取杂化
B．在Ⅱ中S元素的电负性最大
C．在Ⅲ中C—C—C键角是
D．在Ⅲ中存在离子键与共价键
E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是_______。
（6）理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是_______。
②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_______；该晶胞中粒子个数比_______。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为_______(列出算式)。
【答案】（1）1s22s22p63s23p4
（2）H2O>H2S>CH4
（3）六 （4）AD
（5）化合物Ⅲ （6） ①. 由图c可知，图b中Sb、Hg原子取代位置除图b外还有其它形式，图b不是最小的重复单元，平移后不能重合 ②. 4 ③. 1：1：2 ④.
【解析】
【小问1详解】
硫元素的原子序数为16，则基态硫原子电子排布式为1s22s22p63s23p4；
【小问2详解】
水分子能形成分子间氢键，硫化氢和甲烷不能形成分子间氢键，所以三种氢化物中水的分子间作用力最大，沸点最高，硫化氢是结构不对称的极性分子，甲烷是结构对称的非极性分子，所以硫化氢的分子间作用力大于甲烷，沸点高于甲烷，则三者的沸点高低顺序为H2O>H2S>CH4；
【小问3详解】
根据元素周期表中每周期所排元素种类和元素的起止元素的原子序数可知，55~86号元素为第六周期元素，则80号元素汞位于元素周期表第六周期ⅡB族，故答案为：第六周期ⅡB族；
【小问4详解】
A．由结构简式可知，化合物Ⅰ中饱和硫原子的杂化方式为sp3杂化，故正确；
B．由结构简式可知，化合物Ⅱ中氧元素的非金属性最强，元素的非金属性越强，电负性越大，则氧元素的电负性最大，故错误；
C．由结构简式可知，化合物Ⅲ中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，则C-C-C键角不可能是180°，故错误；
D．由结构简式可知，化合物Ⅲ是含有离子键和共价键的离子化合物，故正确；
E．由结构简式可知，化合物Ⅳ中硫氧单键键长与硫氧双键的键长不相等，则Ⅳ中硫氧键的键能不完全相等，故错误；
故选AD；
【小问5详解】
化合物Ⅲ是含有离子键和共价键的离子化合物，化合物I是含有共价键的共价化合物，由相似相溶原理可知，化合物Ⅲ的水溶性要大于化合物Ⅰ，故答案为：化合物Ⅲ；
【小问6详解】
①对比图b和图c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体的最小重复单元，具有“无隙并置”的特点，故答案为：由图c可知，图b中Sb、Hg原子取代位置除图b外还有其它形式，图b不是最小的重复单元，平移后不能重合；
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，其右侧晶胞中也有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4；
该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子数为8，Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心，因此1个晶胞中含有Ge原子数为8×+4×+1=4，Hg原子位于棱上、面心，因此1个晶胞中含有Hg原子数为4×+6×=4，则该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb=4∶4∶8=1∶1∶2；事实
解释
A
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B
CH4与NH3分子的空间构型不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C
HF的热稳定性比HCl强
H-F比H-Cl的键能大
D
SiO2的熔点比干冰高
SiO2分子间的范德华力大
物质
熔点/℃
800.7
考生注意：
1.本试卷共18道题，满分100分，考试时量75分钟。
2.考生务必将各题的答案填写在答题卡的相应位置，在试卷上作答无效。考试结束后只交答题卡。
3.可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列各组物质的晶体类型相同的是
A. SiO2和SO3B. I2和NaClC. Cu和AgD. SiC和MgO
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A错误；
B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误；
C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C正确；
D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D错误；
故选C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式：
B. 中子数为10的氧原子：
C. 分子的VSEPR模型：
D. 基态原子的价层电子轨道表示式为
【答案】A
【解析】
【详解】A．的电子式中O在中间，其电子式为：，A正确；
B．中子数为10的氧原子为：，B错误；
C．的价层电子对数为4，其VSEPR模型四面体，C错误；
D．基态原子的价层电子轨道表示式为，D错误；
故选A。
3. 下列分子属于极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．CS2中C上的孤电子对数为×(4-2×2)=0，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，CS2的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，CS2属于非极性分子，A项不符合题意；
B．NF3中N上的孤电子对数为×(5-3×1)=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，NF3的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，NF3属于极性分子，B项符合题意；
C．SO3中S上的孤电子对数为×(6-3×2)=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，SO3的空间构型为平面正三角形，分子中正负电中心重合，SO3属于非极性分子，C项不符合题意；
D．SiF4中Si上的孤电子对数为×(4-4×1)=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，SiF4的空间构型为正四面体形，分子中正负电中心重合，SiF4属于非极性分子，D项不符合题意；
答案选B。
4. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 与的键角相等
B. 和均为非极性分子
C. 和的空间构型均为平面三角形
D. 和的VSEPR模型均为四面体
【答案】D
【解析】
【详解】A．XeF2中Xe的价层电子对数为2+=5，有3个孤电子对，XeO2中Xe的价层电子对数为2+=4，有2个孤电子对，中心原子的杂化方式不同，键角不同，A错误；
B．CH4为正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子；SF4的中心原子S的价层电子对数为4+=5，有1个孤电子对，空间构型为四面体形，正负电荷中心不重合，为极性分子，B错误；
C．的孤电子对为1，的孤电子对为0，所以的空间构型为三角锥形，的空间构型为平面三角形，C错误；
D．甲烷分子的中心原子的价层电子对为4，水分子的中心原子价层电子对也为4，所以它们的VSEPR模型都是四面体，D正确；
故选D。
5. 下列有关物质结构或性质的说法不正确的是
A. 凡是中心原子采取杂化的分子，其空间结构都是正四面体
B. 盐碱地可以通过施加适量的石膏降低土壤碱性
C. 从虾蟹壳中提取的甲壳质可制成全降解的手术缝合线
D. 等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的混合物
【答案】A
【解析】
【详解】A．中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是正四面体，也可能是三角锥形或者V形，如NH3是三角锥形、H2O是V形，A错误；
B．碳酸钠是强碱弱酸盐，水解显碱性，盐碱地可以通过施加适量的石膏降低土壤碱性，B正确；
C．从虾蟹壳中提取的甲壳质是一种多糖，可制成全降解的手术缝合线，C正确；
D．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的混合物，D正确；
答案选A。
6. 日光中用到的某种荧光粉的主要成分为。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为。下列说法错误的是
A. 电负性：Y>X>Z>W
B. 原子半径：Y>X>Z>W
C. Y和W的单质都能与水反应生成气体
D. Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题中所给的信息，基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素；由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素；因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素，综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca。
【详解】A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，故四种原子的电负性：Y>X>Z>W，A正确；
B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，故四种原子的原子半径：Y＜X＜Z＜W，B错误；
C．F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确；
D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，几乎没有氧化性，D错误；
故选BD。
7. 某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 氢化物沸点：B. 原子半径：
C. 第一电离能：D. 阴、阳离子中均有配位键
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或者O，根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，故Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，则W为B，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，X、Y的氢化物分别为：CH4和NH3，由于NH3存在分子间氢键，故氢化物沸点：，A错误；
B．根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上往下依次增大，故原子半径：，B错误；
C．根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故第一电离能：，C错误；
D．由于阳离子中的Y原子是N原子，形成了类似于铵根离子的阳离子，故存在配位键，阴离子中的W为B，最外层上只有3个电子，能形成3个共价键，现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D正确；
故答案为：D。
8. 下列对有关事实的解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后，又从高能轨道向低能跃迁，释放出不同波长的光，故A错误；
B．CH4与NH3分子的空间构型不同，但两者中心原子杂化轨道类型均为sp3，故B错误；
C．HF的热稳定性比HCl强，因为F的非金属性强于Cl，H-F比H-Cl的键能大，故C正确；
D．SiO2为原子晶体，不存在范德华力，干冰为分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体的熔点，故D错误；
9. 下列反应的离子方程式错误的是
A. 过量铁粉与稀硝酸反应：
B. 溶于烧碱溶液：
C. 向溶液通入足量：
D. 溶液滴入溶液中：
【答案】C
【解析】
【详解】A．过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁，同时硝酸被还原为一氧化氮，离子方程式为：，A正确；
B．溶于烧碱和氢氧化钠反应生成四羟基合铝离子，离子方程式为：，B正确；
C．向溶液通入足量发生氧化还原反应，生成单质硫，离子方程式为：，C错误；
D．可以检验二价铁，则溶液滴入溶液中的离子方程式为：，D正确；
故选C
10. 化合物是分析化学中重要的基准物质。X、Y、Z、W、T均为36号以前的元素，原子序数依次增加，X原子的电子只有一种自旋取向，Y原子的最外层电子排布式为，W、Z同主族，且W的原子序数是Z的两倍，T元素基态原子的正三价离子的3d轨道为半充满。下列说法错误的是
A. 电负性：Y>W>X
B. 化合物中Y和W原子的杂化方式不同
C. 简单氢化物的沸点：Z>Y
D. 是工业制备的原料
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、T均为36号以前的元素，原子序数依次增加，X原子的电子只有一种自旋取向，X为H元素；Y原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1，即为2s22p3，Y为N元素；W、Z同主族，且W的原子序数是Z的两倍，Z为O元素、W为S元素；T元素基态原子的正三价离子的3d轨道为半充满，T为Fe元素；化合物为(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O。
【详解】A．元素的非金属性越强、元素的电负性越大，电负性：Y＞W＞X，A项正确；
B．化合物中Y形成、W形成，中N的价层电子对数为4+×(5-1-4×1)=4，N采取sp3杂化，中S的价层电子对数为4+×(6+2-4×2)=4，S采取sp3杂化，B项错误；
C．H2O分子间形成的氢键的数目大于NH3分子间形成的氢键的数目，简单氢化物的沸点：H2O＞NH3，C项正确；
D．FeS2与O2高温反应生成Fe2O3和SO2，SO2发生催化氧化生成SO3，SO3与H2O反应生成H2SO4，D项正确；
答案选B。
11. 、属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是
A. 的熔点高于B. 晶体中所有化学键均为极性键
C. 晶体中所有原子均采取杂化D. 晶体中所有原子的配位数均相同
【答案】A
【解析】
【分析】Al和Ga均为第ⅢA元素，N属于第ⅤA元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。
【详解】A．因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说错误；
B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；
C．金刚石中每个C原子形成4个共价键（即C原子的价层电子对数为4），C原子无孤电子对，故C原子均采取sp３杂化；由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；
D．金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确。
综上所述，本题选A。
12. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A. 三种物质中均有碳碳原子间的键B. 三种物质中的碳原子都是杂化
C. 三种物质的晶体类型相同D. 三种物质均能导电
【答案】A
【解析】
【详解】A．原子间优先形成键，三种物质中均存在键，A项正确；
B．金刚石中所有碳原子均采用杂化，石墨中所有碳原子均采用杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化，碳碳三键上的碳原子采用杂化，B项错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C项错误；
D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D项错误；
故选A。
13. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A. 该晶胞体积为a3×10-36cm-3B. K和Sb原子数之比为3∶1
C. 与Sb最邻近的K原子数为4D. K和Sb之间的最短距离为apm
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．该晶胞的边长为，故晶胞的体积为，A项错误；
B．该晶胞中K的个数为，Sb的个数为，故K和Sb原子数之比为3∶1，B项正确；
C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项错误；
D．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的，即，D项错误。
故选B。
14. 某晶体的晶胞结构如图所示，已知晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm，A、B原子的坐标分别为、，阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A. Cu位于元素周期表ds区B. C原子的坐标为
C. 该晶体的化学式为D. 该晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A．Cu是29号元素，位于元素周期表ds区，A正确；
B．Cu原子有4个位于棱上，6个位于面上，故个数为，In原子有8个位于顶点上，4个位于面上，1个在体心，故个数为，Se原子有8个，全部在晶胞内部，共8个，因此晶体的化学式为，C原子位于下面正方体的体对角线的处，故坐标为，B错误；
C．根据B选项的分析可知，该晶体的化学式为，C正确；
D．根据，质量，体积V=a×b×c×10-21cm3，故该晶体的密度为，D正确；
故选B。
二、非选择题：共4小题，共58分。
15. 请回答以下问题：
（1）载人航天器中，通过以下两个反应实现氧的循环：
Ⅰ．
Ⅱ．
写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式_______。
（2）在分子中，与N原子相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，这三种元素电负性从大到小的顺序是_______。(用元素符号作答)
（3）的溶液中水电离出的物质的量为_______ml。
（4）下图为相互串联的三个装置，试回答：
①写出甲池负极的电极反应式：_______。
②若利用乙池在铁片上镀银，则B是_______(填电极材料)。
③向丙池溶液中滴加几滴酚酞试液，电极_______(填“石墨”或“Fe”)周围先出现红色，该电极的电极反应式为：_______；电解中，若丙池仅产生两种气体，要使丙池溶液恢复原浓度，可向溶液中加入_______。(填化学式)
【答案】（1）
（2）N>H>B （3）
（4） ①. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O ②. 铁片 ③. Fe ④. 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ⑤. HCl
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律，-I-II2得；
【小问2详解】
分子中与N原子相连的H呈正电性，说明N的电负性大于H，与B相连的H呈负电性，说明H的电负性大于B，因此三种元素电负性由大到小的顺序为N>H>B；
【小问3详解】
100mLpH=10.00的溶液中c(OH-)=1.010-4ml/L，水电离出c()=1.010-4ml/L，其的物质的量为；
【小问4详解】
根据图示可知：甲池为燃料电池，其中通入CH3OH电极为负极，通入O2的电极为正极。装置乙为电解池；其中与正极连接的A电极为阳极，B电极为阴极，装置丙为电解池，其中石墨电极为阳极，Fe电极为阴极；
①甲池装置为原电池，其中通入CH3OH的电极为负极，由于电解质溶液为碱性，所以负极的电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；
②若利用乙池在铁片上镀银，则装置乙中铁片为阴极，与电源负极连接，电解质溶液为AgNO3溶液，故乙池中B电极为铁片；
③丙池为电解池，其中石墨电极为阳极，Fe电极为阴极。由于阴离子放电能力：Cl-＞OH-，阳离子放电能力：H+＞Na+，所以阳极石墨电极上发生反应：2Cl- -2e-=Cl2↑；Fe电极上发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，H+放电产生H2，破坏了Fe电极附近水的电离平衡，水进一步电离，最终达到平衡时溶液中c(OH-)＞c(H+)，故Fe电极负极溶液显碱性，向其中滴入酚酞试液后，铁电极周围出现红色；丙池逸出氢气和氯气，若要使丙池溶液恢复原浓度，可向溶液中加入HCl。
16. 中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题：
（1）基态原子的价电子排布式为_______。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为_______，铁的化合价为_______。
（2）已知一些物质的熔点数据如下表：
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是_______。分析同族元素氯化物、、熔点变化趋势及其原因_______。的空间结构为_______，其中的轨道杂化形式为_______。
（3）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有_______个。该物质化学式为_______，B-B最近距离为_______。
【答案】（1） ①. ②. O＞Si＞Fe＞Mg ③. +2
（2） ①. 钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而为分子晶体 ②. 随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大 ③. 正四面体 ④.
（3） ①. 1
②. ③.
【解析】
【小问1详解】
为26号元素，基态原子的价电子排布式为。元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石()中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为中、、的化合价分别为+2、+4和-2，x+2-x=2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。
【小问2详解】
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是：钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，其熔点较高；而为分子晶体，其熔点较低。由表中的数据可知， 、、熔点变化趋势为：随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大。的空间结构为正四面体，其中的价层电子对数为4，因此的轨道杂化形式为。
【小问3详解】
由硼镁化合物的晶体结构可知位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有个，由晶胞沿c轴的投影图可知本题所给晶体结构包含三个晶胞，则晶胞中Mg的个数为1；晶体结构中在正六棱柱体内共6个，则该物质的化学式为；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为。
17. 2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯与四氟乙烯的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：
（1）基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
（2）图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。
（3）氟化氢的沸点高于氯化氢的原因是_______。
（4）聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因_______。
（5）萤石是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是_______；若该立方晶胞参数为a pm，正负离子的核间距最小为_______pm。
【答案】17. 18. ①. 图a ②. 同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高 ③. 图b
19. HF分子间存在较强的氢键作用力，所以沸点反常，高于HCl
20. C—F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能，键能越大，化学性质越稳定
21. ①. Ca2+ ②. a pm
【解析】
【小问1详解】
F原子电子排布式为1s22s22p5，基态F原子的价电子排布图为 ；
【小问2详解】
同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，N原子2p能级有3个电子，为半充满状态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，表示C、N、O和F第一电离能的变化图是a；C、N、O和F第三电离能分别是失去2s2、2p1、2p2、2p3上的1个电子消耗的能量，2s2、2p3结构稳定，所以表示C、N、O和F第三电离能的变化图是b。
【小问3详解】
HF分子间存在较强的氢键作用力，所以沸点反常，高于HCl。
【小问4详解】
C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能，键能越大，化学性质越稳定，所以聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯。
【小问5详解】
根据均摊原则，晶胞中X原子数为、Y原子数为8，根据化学式CaF2，可知X代表的离子是Ca2+；若该立方晶胞参数为apm，根据图示，正负离子的核间距最小为体对角线的，体对角线为，所以正负离子的核间距最小为。
18. 很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子电子排布式为_______。
（2）、、的沸点由高到低顺序为_______。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第_______周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_______。
A．在Ⅰ中S原子采取杂化
B．在Ⅱ中S元素的电负性最大
C．在Ⅲ中C—C—C键角是
D．在Ⅲ中存在离子键与共价键
E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是_______。
（6）理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是_______。
②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_______；该晶胞中粒子个数比_______。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为_______(列出算式)。
【答案】（1）1s22s22p63s23p4
（2）H2O>H2S>CH4
（3）六 （4）AD
（5）化合物Ⅲ （6） ①. 由图c可知，图b中Sb、Hg原子取代位置除图b外还有其它形式，图b不是最小的重复单元，平移后不能重合 ②. 4 ③. 1：1：2 ④.
【解析】
【小问1详解】
硫元素的原子序数为16，则基态硫原子电子排布式为1s22s22p63s23p4；
【小问2详解】
水分子能形成分子间氢键，硫化氢和甲烷不能形成分子间氢键，所以三种氢化物中水的分子间作用力最大，沸点最高，硫化氢是结构不对称的极性分子，甲烷是结构对称的非极性分子，所以硫化氢的分子间作用力大于甲烷，沸点高于甲烷，则三者的沸点高低顺序为H2O>H2S>CH4；
【小问3详解】
根据元素周期表中每周期所排元素种类和元素的起止元素的原子序数可知，55~86号元素为第六周期元素，则80号元素汞位于元素周期表第六周期ⅡB族，故答案为：第六周期ⅡB族；
【小问4详解】
A．由结构简式可知，化合物Ⅰ中饱和硫原子的杂化方式为sp3杂化，故正确；
B．由结构简式可知，化合物Ⅱ中氧元素的非金属性最强，元素的非金属性越强，电负性越大，则氧元素的电负性最大，故错误；
C．由结构简式可知，化合物Ⅲ中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，则C-C-C键角不可能是180°，故错误；
D．由结构简式可知，化合物Ⅲ是含有离子键和共价键的离子化合物，故正确；
E．由结构简式可知，化合物Ⅳ中硫氧单键键长与硫氧双键的键长不相等，则Ⅳ中硫氧键的键能不完全相等，故错误；
故选AD；
【小问5详解】
化合物Ⅲ是含有离子键和共价键的离子化合物，化合物I是含有共价键的共价化合物，由相似相溶原理可知，化合物Ⅲ的水溶性要大于化合物Ⅰ，故答案为：化合物Ⅲ；
【小问6详解】
①对比图b和图c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体的最小重复单元，具有“无隙并置”的特点，故答案为：由图c可知，图b中Sb、Hg原子取代位置除图b外还有其它形式，图b不是最小的重复单元，平移后不能重合；
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，其右侧晶胞中也有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4；
该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子数为8，Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心，因此1个晶胞中含有Ge原子数为8×+4×+1=4，Hg原子位于棱上、面心，因此1个晶胞中含有Hg原子数为4×+6×=4，则该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb=4∶4∶8=1∶1∶2；事实
解释
A
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B
CH4与NH3分子的空间构型不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C
HF的热稳定性比HCl强
H-F比H-Cl的键能大
D
SiO2的熔点比干冰高
SiO2分子间的范德华力大
物质
熔点/℃
800.7
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