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化学：福建省福州市山海联盟校2023-2024学年高二下学期期中联考试卷（解析版）
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这是一份化学：福建省福州市山海联盟校2023-2024学年高二下学期期中联考试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意）
1．（4分）磷酸铁锂（LiFePO4）电极材料主要用于各种锂离子电池。下列说法错误的是（ ）
A．Li位于周期表s区
B．基态Fe2+的价层电子排布式为3d5
C．基态P原子的未成对电子数为3
D．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为纺锤形
【分析】A．锂价电子排布为2s1；
B．Fe 的价电子核外电子排布式为3d64s2，4s能级上电子的能量低于3d，Fe失去的是4s能级上的两个电子后得到Fe2+；
C．基态P价电子排布为3s23p3，据此判断未成对电子；
D．基态O原子核外占据最高能级的电子为2p能级电子。
【解答】解：A．锂价电子排布为2s1，所以Li位于周期表s区，故A正确；
B．Fe 的价电子核外电子排布式为3d64s2，4s能级上电子的能量低于3d，Fe失去的是4s能级上的两个电子后得到Fe2+，Fe2+的价层电子排布式：3d6，故B错误；
C．基态P价电子排布为3s23p3，3p轨道都是单电子，所以未成对电子数为3，故C正确；
D．基态O原子核外占据最高能级的电子为2p能级电子，p轨道为哑铃型，也称作纺锤形，故D正确；
故选：B。
2．（4分）下列图示或化学用语表示不正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【分析】A．乙炔是直线形分子，C原子半径大于H；
B．SO2的价层电子对数为2+＝3，含有一对孤电子；
C．基态Cr的价层电子排布式为3d54s1，结合洪特规则写出其轨道表示式；
D．p轨道的电子云轮廓图为哑铃形。
【解答】解：A．乙炔结构简式为CH≡CH，直线形分子，并且C原子半径大于H，则其空间结构模型为，故A正确；
B．SO2的价层电子对数为2+＝3，含有一对孤电子，其VSEPR模型为平面三角形，即为，故B正确；
C．基态Cr的价层电子排布式为3d54s1，价层电子的轨道表示式为，故C错误；
D．p轨道的电子云轮廓图为哑铃形，px轨道的电子云轮廓图是沿x轴方向伸展的哑铃形，故D正确；
故选：C。
3．（4分）下列表述正确的是（ ）
A．Na2O2的电
B．N2的共价键类型：σ键和π键
C．中子数为30的Fe原子符号：Fe
D．SO3分子的立体构型：三角锥形
【分析】A、过氧化钠是离子化合物，其电子式由阴、阳离子的电子式组合而成，相同的离子不能合并；
B、三键中有一个σ键和两个π键；
C、铁的质子数26；
D、SO3中S原子的价层电子对为＝3，VSEPR模型为平面三角形，S原子没有孤对电子对，分子为平面三角形。
【解答】解：A、Na2O2是钠离子和过氧根离子构成的离子化合物，钠离子失电子形成阳离子，氧原子得到电子形成过氧根阴离子，电子式为，故A错误；
B、三键中有一个σ键和两个π键，而氮气分子是氮氮三键，则N2的共价键类型：σ键和π键，故B正确；
C、铁的质子数26，所以中子数为30的Fe原子符号：Fe，故C错误；
D、SO3中S原子的价层电子对为＝3，VSEPR模型为平面三角形，S原子没有孤对电子对，分子为平面三角形，而不是三角锥形，故D错误；
故选：B。
4．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．1ml N2分子中的π键与1ml CO2分子中的π键的数目之比为2：1
B．稳定性：甲烷＞乙烯
C．强度：氢键＞化学键＞范德华力
D．沸点：＞
【分析】A．CO2的结构式O＝C＝O，一条双键中一条为σ键，一条π键，氮气的结构式为N≡N，一条σ键，2条π键；
B．甲烷为饱和碳的化合物，乙烯是含碳碳双键的不饱和烃类化合物；
C．氢键是分子间作用力，比范德华力稍强；
D．氢键对物理性质的影响分析判断，氢键的作用力远大于一般的分子间作用力，所以含有氢键的物质的沸点较高，对于含有氢键的有机物，一般来说含分子间氢键的物质的沸点大于分子内氢键物质的沸点。
【解答】解：A．CO2的结构式O＝C＝O，一条双键中一条为σ键，一条π键，氮气的结构式为N≡N，一条σ键，2条π键，1ml N2分子中的π键与1ml CO2分子中的π键的数目之比为1：1，故A错误；
B．甲烷为饱和碳的化合物，乙烯是含碳碳双键的不饱和烃类化合物，稳定性：甲烷＞乙烯，故B正确；
C．氢键是分子间作用力，比范德华力稍强，强度：化学键＞氢键＞范德华力，故C错误；
D邻羟基苯甲酸含有分子内氢键，而对羟基苯甲酸含有分子间氢键，分子间氢键作用力较强，对羟基苯甲酸沸点较高，故D错误；
故选：B。
5．（4分）下列叙述中，不正确的是（ ）
A．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
B．臭氧是空间结构为V形的极性分子，在水中的溶解度大于氧气
C．硝酸根离子中所有原子都在一个平面上
D．CH3CH（OH）COOH为手性分子
【分析】A．元素的非金属性越强，其氢化物越稳定；
B．根据相似相溶原理判断；
C．中N原子孤电子对数＝＝0，价层电子对数为3+0＝3，故其空间构型为平面形结构；
D．含有手性碳原子，存在手性异构。
【解答】解：A．元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性F＞Cl＞Br＞I，故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，故A错误；
B．氧气是非极性分子，而水、臭氧都是极性分子，相似相溶，臭氧在水中的溶解度大于氧气的，故B正确；
C．中N原子孤电子对数＝＝0，价层电子对数为3+0＝3，故其空间构型为平面形结构，则所有原子都在一个平面上，故C正确；
D．CH3CH（OH）COOH中存在手性碳原子，存在手性异构，故其为手性分子，故D正确；
故选：A。
6．（4分）几种物质的沸点如图所示。下列推断正确的是（ ）
A．D可能为共价晶体，H为分子晶体
B．G可能为离子晶体，A可能为分子晶体
C．G、H一定是分子晶体，E、F一定是金属晶体
D．D可能为共价晶体，B一定是离子晶体
【分析】不同类型的晶体熔、沸点高低规律为：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体；金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨等，有的则很低，如汞等；据此分析解答。
【解答】解：A．由题图知，D的沸点最高，D晶体可能是共价晶体，G、H在常温下呈气态，一定是分子晶体，故A正确；
B．由题图知，G在常温下呈气态，一定是分子晶体，故B错误；
C．由题图知，E、F的沸点较低，可能为金属晶体或者离子晶体，故C错误；
D．由题图知，B的沸点较低，可能为金属晶体或者离子晶体，故D错误；
故选：A。
7．（4分）配合物Na2[Fe（CN）5（NO）]可用于离子检验，下列说法正确的是（ ）
A．该物质中Fe元素的化合价为+2价
B．配合物Na2[Fe（CN）5（NO）]的配位数为5
C．该物质中存在的化学键有氢键
D．NO作为配体提供一个孤电子对
【分析】A．配离子为，配离子CN﹣，NO不显电性；
B．配体为CN﹣和NO；
C．氢键不是化学键；
D．NO的配位原子为N。
【解答】解：A．由题意知配离子为，配离子CN﹣，NO不显电性，因此中心离子为Fe3+，故A错误；
B．配体为CN﹣和NO，配位数6，故B错误；
C．氢键不是化学键，故C错误；
D．NO的配位原子为N，提供一个孤电子对与中心离子Fe3+形成1个配位键（σ键），故D正确；
故选：D。
8．（4分）分子或离子中的大π键可表示为∏，其中x表示参与形成大π键原子总数，y表示π电子数，已知π电子数＝价电子总数﹣（σ键电子对数+孤电子对数）×2。SO2和SO3的结构如图所示。下列关于SO2和SO3的有关说法正确的是（ ）
A．SO2的π电子数为6
B．SO3的大π键可表示为π46
C．SO3中心原子采取sp3杂化
D．SO2与SO3的空间结构相同
【分析】A．SO2的价电子总数为3×6＝18，σ键电子对数为2，，孤电子对数为5；
B．SO3的价电子总数4×6＝24，σ键电子对数为3，孤电子对数为6，参与形成大π键原子总数为4；
C．SO3中心S原子的价层电子对数为3，据此判断S原子的杂化方式；
D．SO2为“V”形SO3为平面三角形。
【解答】解：A．SO2的π电子数＝价电子总数﹣（σ键电子对数+孤电子对数）×2＝3×6﹣（2+5）×2＝4≠6，故A错误；
B．SO3的π电子数＝价电子总数﹣（σ键电子对数+孤电子对数）×2＝4×6﹣（3+6）×2＝6，SO3中参与形成大π键原子总数为4，SO3的大π键可表示为π46，故B正确；
C．SO3中中心S原子的价层电子对数为3+＝3，则S原子采取sp2杂化，故C错误；
D．两者的空间结构不相同，SO2的空间结构为“V”形，SO3的空间结构为平面三角形，故D错误；
故选：B。
9．（4分）化合物A的结构简式如图所示。X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素，Y在自然界中以化合态形式存在，Z的最外层电子数是周期序数的3倍。下列说法正确的是（ ）
A．化合物A中各原子或离子均达到2或8电子稳定结构
B．X、Y、Z三种元素的电负性顺序为Z＞Y＞X
C．X、Y、Z、W四种元素形成的单质中，Y的单质熔点最高
D．化合物A的阴离子中，Y均发生sp2杂化
【分析】X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素，Z的最外层电子数是周期序数的3倍，Z只能位于第二周期，最外层含有6个电子，则Z为O元素；W形成+1价阳离子，其原子序数大于O元素，则W为Na元素；X形成1个共价键，其原子序数小于O元素，则X为H元素；Y在自然界中以化合态形式存在，Y形成3个或4个共价键，结合化合物A的阴离子带有2个单位负电荷可知Y为B元素，以此分析解答。
【解答】解：结合分析可知，X为H元素，Y为B元素，Z为O元素，W为Na元素，
A．根据图示可知，形成3个共价键的B原子最外层电子数为3+3＝6，不满足8电子稳定结构，故A错误；
B．H元素的电负性大于B元素，则电负性顺序为：O＞H＞B，故B错误；
C．H、B、O、Na四种元素形成的单质中，单质B属于共价晶体，具有较高的熔沸点，故C正确；
D．化合物A的阴离子中，B形成3个或4个共价键，形成4个共价键的B发生sp3杂化，故D错误；
故选：C。
10．（4分）Mg2Si具有反萤石结构，晶胞结构如图所示，其晶胞参数为0.635nm。下列叙述错误的是（ ）
A．Si的配位数为8
B．紧邻的两个Mg原子的距离为nm
C．紧邻的两个Si原子间的距离为nm
D．Mg2Si的密度计算式为g•cm﹣3
【分析】A．晶胞中有一个Mg与位于顶点的Si距离最近；
B．紧邻的两个Mg原子的距离为晶胞参数的一半；
C．紧邻的两个Si原子间的距离为面对角线的一半；
D．晶胞中N（Mg）＝8，N（Si）＝8×+6×＝4，晶胞体积为（0.635×10﹣7cm）3，以此计算晶胞的密度。
【解答】解：A．晶胞中有一个Mg与位于顶点的Si距离最近，每个顶点为8个晶胞共用，则Si的配位数为8，故A正确；
B．紧邻的两个Mg原子的距离为晶胞参数的一半，则紧邻的两个Mg原子的距离为nm，故B正确；
C．紧邻的两个Si原子间的距离为面对角线的一半，则紧邻的两个Si原子间的距离为nm，故C正确；
D．晶胞中N（Mg）＝8，N（Si）＝8×+6×＝4，则晶胞的质量为g，晶胞体积为（0.635×10﹣7cm）3，则晶胞的密度为g•cm﹣3，故D错误。
故选：D。
二、非选择题（本题包括4小题，共60分）
11．（14分）我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术，可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。
（1）下列N原子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是 D （填字母）。
A． B．
C． D．
（2）第二周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在B和N之间的元素有 3 种。
（3）Na与N形成的NaN3可用于汽车的安全气囊中，其中阴离子的空间结构为 直线形 ，Na在空气中燃烧发出黄色火焰，这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为 发射 （填“发射”或“吸收”）光谱。
（4）已知NH3分子的键角约为107°，而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°，试用价层电子对互斥模型解释NH3的键角比PH3的键角大的原因： N的原子半径比P小、电负性比P大，使得NH3分子中共用电子对之间的距离比PH3分子中近、斥力大 。
（5）BH3•NH3是一种有效、安全的固体储氢材料，可由BH3与NH3反应生成，B与N之间形成配位键，氮原子提供 孤电子对 ，在BH3•NH3中B原子的杂化方式为 sp3 。
【分析】（1）基态氮原子的能量最低，能量越高的轨道中电子个数越多，原子能量越高；
（2）同一周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，第IIA、VA族元素为全充满或半充满的稳定状态，第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大；
（3）NaN3的阴离子为，其中心原子价层电子对数为2+＝2，无孤对电子，采取sp杂化，空间构型为直线形；电子从激发态跃迁到低能级，以光的形式释放能量；
（4）NH3、PH3的中心原子均采取sp3杂化，N的电负性比P大、原子半径比P小，N原子对键合电子的吸引能力更强；
（5）B原子形成3个B﹣H键，B原子有空轨道，氨分子中N原子有1个孤电子对，B与N之间形成配位键，氮原子提供孤电子对，硼原子提供空轨道；在BH3•NH3中B原子形成3个B﹣H键，还形成1个配位键，杂化轨道数目为4。
【解答】解：（1）基态氮原子的能量最低，能量越高的轨道中电子个数越多，原子能量越高，依据图示可知，A为基态原子，能量最低，B、C、D为激发态原子，而D中能量较高的轨道中电子数最多，所以能量最高，
故答案为：D；
（2）同一周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，第IIA、VA族元素为全充满或半充满的稳定状态，第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大，因此第二周期主族元素中，第一电离能在B和N之间的元素有Be、C、O三种元素，
故答案为：3；
（3）NaN3的阴离子为，其中心原子价层电子对数为2+＝2，无孤对电子，采取sp杂化，空间构型为直线形；电子从激发态跃迁到低能级，以光的形式释放能量，Na在空气中燃烧发出黄色火焰用光谱仪摄取的光谱为发射光谱，
故答案为：直线形；发射；
（4）NH3、PH3的中心原子均采取sp3杂化，N的电负性比P大、原子半径比P小，N原子对键合电子的吸引能力更强，因而NH3分子中成键电子对间的距离较近、斥力较大，NH3的键角比PH3的键角大，
故答案为：N的原子半径比P小、电负性比P大，使得NH3分子中共用电子对之间的距离比PH3分子中近、斥力大；
（5）B原子形成3个B﹣H键，B原子有空轨道，氨分子中N原子有1个孤电子对，B与N之间形成配位键，氮原子提供孤电子对，硼原子提供空轨道；在BH3•NH3中B原子形成3个B﹣H键，还形成1个配位键，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，
故答案为：孤电子对；sp3。
12．（16分）三聚氰胺俗称“蛋白精”，工业上通过下列流程合成三聚氰胺。请回答下列问题：
（1）基态钙原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2 ，CaC2的电子式为 。
（2）尿素分子中所含除氢以外元素第一电离能由小到大的顺序为 C＜O＜N 。
（3）三聚氰胺分子中碳原子的杂化方式为 sp2 ，分子中处于同一平面的氮原子有 6 个。
（4）动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸（）后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过 分子间氢键 结合，在肾脏内易形成结石。
（5）CaO晶胞如图所示，CaO晶体中Ca2+的配位数为 6 ，已知CaO晶体的密度为ρg/cm2，用NA表示阿伏加德罗常数的值，求晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距离为 × （用含ρ、NA代数式表示）cm。
【分析】（1）Ca是20号元素，结合核外电子排布规律书写；CaC2由钙离子与C2﹣离子构成，C2﹣与N2互为等电子体，二者结构相似；
（2）同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N原子2p 轨道为半充满稳定状态，第一电离能共用同周期相邻元素的；
（3）三聚氰胺具有类似苯环的平面结构；
（4）N元素电负性大，分子之间形成氢键；
（5）由晶胞结构可知氧离子周围有6个Ca2+，即氧离子的配位数为6，结合化学式中氧离子与Ca2+的为1：1确定Ca2+的配位数；顶点与面心的钙离子最近，二者距离等于晶胞棱长的，均摊法计算晶胞中各离子数目，计算晶胞的质量，晶胞质量也等于晶胞密度与晶胞体积乘积，联立计算。
【解答】解：（1）Ca是20号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2；CaC2由钙离子与C2﹣离子构成，C2﹣与N2互为等电子体，二者结构相似，CaC2的电子式为，
故答案为：1s22s22p63s23p64s2；；
（2）同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N原子2p 轨道为半充满稳定状态，第一电离能共用同周期相邻元素的，故第一电离能为：C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（3）三聚氰胺具有类似苯环的平面结构，其分子中碳原子的杂化方式应为sp2杂化方式，分子中处于同一平面的氮原子有6个，
故答案为：sp2；6；
（4）三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过氢键结合，在肾脏内易形成结石，
故答案为：分子间氢键；
（5）由晶胞结构可知氧离子周围有6个Ca2+，即氧离子的配位数为6，结合化学式中氧离子与Ca2+的为1：1，故Ca2+的配位数也是6，
顶点与面心的钙离子最近，二者距离等于晶胞棱长的，设晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距离为a，则晶胞棱长＝a，晶胞中钙离子数目＝8×+6×＝4，由化学式可知氧离子数目也是4，则4×＝ρ×（a）3，解得a＝×，
故答案为：6；×。
13．（16分）判断无机含氧酸的酸性强弱的经验规律是：含氧酸分子结构中，含有非羟基氧原子越多，含氧酸的酸性越强。如硫酸是强酸，亚硫酸是中强酸。它们的分子结构式如图：
（注：以上分子结构中的↑、↓表示共用电子对由S原子单方面提供，这样，除H原子外，其余每个原子价电子层都能达到8电子稳定结构。）
（1）根据上述规律，用化学式表示氯的四种含氧酸酸性由弱到强的顺序： HClO ＜ HClO2 ＜ HClO3 ＜ HClO4 。
（2）磷酸（H3PO4）、亚磷酸（H3PO3）、次磷酸（H3PO2）三者的酸性强弱相差不大，都是中强酸，试推出它们的结构式分别为： 、 、 。
（3）试写出次磷酸与过量氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式： H3PO2+NaOH＝NaH2PO2+H2O 。
【分析】（1）判断无机含氧酸的酸性强弱的经验规律是：含氧酸分子结构中，含有非羟基氧原子越多，含氧酸的酸性越强；
（2）含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，据此确定酸的结构式；
（3）次磷酸为一元酸。
【解答】解：（1）含氧酸分子结构中，含有非羟基氧原子越多，含氧酸的酸性越强，则氯的四种含氧酸酸性由弱到强的顺序为：，
故答案为：HClO；HClO2；HClO3；HClO4；
（2）含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，磷酸（H3PO4）、亚磷酸（H3PO3）、次磷酸（H3PO2）三者的酸性强弱相差不大，都是中强酸，所以磷酸、亚磷酸、次磷酸的结构式为：、、，
故答案为：；；；
（3）次磷酸与过量氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式为：H3PO2+NaOH＝NaH2PO2+H2O，
故答案为：H3PO2+NaOH＝NaH2PO2+H2O。
14．（14分）如图所示是金刚石的晶胞结构，除顶点和面心上有碳原子外，4条体对角线的处还各有1个碳原子。回答下列问题：
（1）若图中原子1的坐标参数为（0，0，0），则原子2的坐标参数为 。若金刚石的晶胞参数为a1pm，则其中最近的两个碳原子之间的核间距为 pm（用含a1的代数式表示）。
（2）面心立方ZnS晶胞与金刚石的晶胞结构类似，阴、阳离子各占晶胞所含微粒数的一半。
①S元素及其同周期的相邻元素第一电离能由小到大的顺序是 S＜P＜Cl ；二氯化硫（SCl2）分子中S原子的杂化轨道类型是 sp3 。
②写出基态Zn2+电子排布式： [Ar]3d10 。
③锌锰干电池中Zn2+可吸收电池反应产生的NH3生成[Zn（NH3）4]2+，该离子中含有 16 个σ键。（易错）
④若该ZnS晶胞的晶胞参数为a2pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为 g•cm﹣3（列出计算式）。
【分析】（1）若题图中原子1的坐标参数为（0，0，0），则可建立以原子1为原点的坐标系，根据题干信息可知，原子2位于其中一条体对角线上；晶胞中最近的两个C原子之间的核间距刚好为体对角线长的；
（2）①与S元素同周期的相邻元素分别为P和Cl，一般情况下，同周期第一电离能逐渐增大，但P的3p轨道为3p3半充满状态，SCl2分子的中心原子的价电子对数为；
②基态Zn原子为30号元素，核外共有30个电子，而Zn2+失去了两个电子；
③[Zn（NH3）4]2+离子中Zn2+和NH3形成了4个配位键，同时1个NH3中N和H形成3个共价键；
④由②分析可知，1个ZnS晶胞中共由4个ZnS，则晶胞的质量m为，晶胞的体积V＝（a2×10﹣10）3＝×10﹣30cm3。
【解答】解：（1）若题图中原子1的坐标参数为（0，0，0），则可建立以原子1为原点的坐标系，根据题干信息可知，原子2位于其中一条体对角线上，则原子2的坐标参数为。晶胞中最近的两个C原子之间的核间距刚好为体对角线长的，为pm，
故答案为：； ；
（2）①与S元素同周期的相邻元素分别为P和Cl，一般情况下，同周期第一电离能逐渐增大，但P的3p轨道为3p3半充满状态，故第一电离能由小到大的为顺序为S＜P＜Cl，SCl2分子的中心原子的价电子对数为，则该分子的杂化方式为sp3杂化，
故答案为：S＜P＜Cl；sp3；
②基态Zn原子为30号元素，核外共有30个电子，而Zn2+失去了两个电子，其核外电子排布式为排布式为[Ar]3d10，
故答案为：[Ar]3d10；
③[Zn（NH3）4]2+离子中Zn2+和NH3形成了4个配位键，同时1个NH3中N和H形成3个共价键，则该离子中共含有4+3×4＝16个σ键，
故答案为：16；
④由②分析可知，1个ZnS晶胞中共由4个ZnS，则晶胞的质量m为，晶胞的体积V＝（a2×10﹣10）3＝×10﹣30cm3，根据密度公式可得该晶体的密度ρ＝＝×1030g•cm﹣3＝ g•cm﹣3，故答案为：。A．乙炔的空间结构模型
B．SO2的VSEPR模型
C．基态Cr的价层电子的轨道表示式
D．px轨道的电子云轮廓图
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意）
1．（4分）磷酸铁锂（LiFePO4）电极材料主要用于各种锂离子电池。下列说法错误的是（ ）
A．Li位于周期表s区
B．基态Fe2+的价层电子排布式为3d5
C．基态P原子的未成对电子数为3
D．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为纺锤形
【分析】A．锂价电子排布为2s1；
B．Fe 的价电子核外电子排布式为3d64s2，4s能级上电子的能量低于3d，Fe失去的是4s能级上的两个电子后得到Fe2+；
C．基态P价电子排布为3s23p3，据此判断未成对电子；
D．基态O原子核外占据最高能级的电子为2p能级电子。
【解答】解：A．锂价电子排布为2s1，所以Li位于周期表s区，故A正确；
B．Fe 的价电子核外电子排布式为3d64s2，4s能级上电子的能量低于3d，Fe失去的是4s能级上的两个电子后得到Fe2+，Fe2+的价层电子排布式：3d6，故B错误；
C．基态P价电子排布为3s23p3，3p轨道都是单电子，所以未成对电子数为3，故C正确；
D．基态O原子核外占据最高能级的电子为2p能级电子，p轨道为哑铃型，也称作纺锤形，故D正确；
故选：B。
2．（4分）下列图示或化学用语表示不正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【分析】A．乙炔是直线形分子，C原子半径大于H；
B．SO2的价层电子对数为2+＝3，含有一对孤电子；
C．基态Cr的价层电子排布式为3d54s1，结合洪特规则写出其轨道表示式；
D．p轨道的电子云轮廓图为哑铃形。
【解答】解：A．乙炔结构简式为CH≡CH，直线形分子，并且C原子半径大于H，则其空间结构模型为，故A正确；
B．SO2的价层电子对数为2+＝3，含有一对孤电子，其VSEPR模型为平面三角形，即为，故B正确；
C．基态Cr的价层电子排布式为3d54s1，价层电子的轨道表示式为，故C错误；
D．p轨道的电子云轮廓图为哑铃形，px轨道的电子云轮廓图是沿x轴方向伸展的哑铃形，故D正确；
故选：C。
3．（4分）下列表述正确的是（ ）
A．Na2O2的电
B．N2的共价键类型：σ键和π键
C．中子数为30的Fe原子符号：Fe
D．SO3分子的立体构型：三角锥形
【分析】A、过氧化钠是离子化合物，其电子式由阴、阳离子的电子式组合而成，相同的离子不能合并；
B、三键中有一个σ键和两个π键；
C、铁的质子数26；
D、SO3中S原子的价层电子对为＝3，VSEPR模型为平面三角形，S原子没有孤对电子对，分子为平面三角形。
【解答】解：A、Na2O2是钠离子和过氧根离子构成的离子化合物，钠离子失电子形成阳离子，氧原子得到电子形成过氧根阴离子，电子式为，故A错误；
B、三键中有一个σ键和两个π键，而氮气分子是氮氮三键，则N2的共价键类型：σ键和π键，故B正确；
C、铁的质子数26，所以中子数为30的Fe原子符号：Fe，故C错误；
D、SO3中S原子的价层电子对为＝3，VSEPR模型为平面三角形，S原子没有孤对电子对，分子为平面三角形，而不是三角锥形，故D错误；
故选：B。
4．（4分）下列说法正确的是（ ）
A．1ml N2分子中的π键与1ml CO2分子中的π键的数目之比为2：1
B．稳定性：甲烷＞乙烯
C．强度：氢键＞化学键＞范德华力
D．沸点：＞
【分析】A．CO2的结构式O＝C＝O，一条双键中一条为σ键，一条π键，氮气的结构式为N≡N，一条σ键，2条π键；
B．甲烷为饱和碳的化合物，乙烯是含碳碳双键的不饱和烃类化合物；
C．氢键是分子间作用力，比范德华力稍强；
D．氢键对物理性质的影响分析判断，氢键的作用力远大于一般的分子间作用力，所以含有氢键的物质的沸点较高，对于含有氢键的有机物，一般来说含分子间氢键的物质的沸点大于分子内氢键物质的沸点。
【解答】解：A．CO2的结构式O＝C＝O，一条双键中一条为σ键，一条π键，氮气的结构式为N≡N，一条σ键，2条π键，1ml N2分子中的π键与1ml CO2分子中的π键的数目之比为1：1，故A错误；
B．甲烷为饱和碳的化合物，乙烯是含碳碳双键的不饱和烃类化合物，稳定性：甲烷＞乙烯，故B正确；
C．氢键是分子间作用力，比范德华力稍强，强度：化学键＞氢键＞范德华力，故C错误；
D邻羟基苯甲酸含有分子内氢键，而对羟基苯甲酸含有分子间氢键，分子间氢键作用力较强，对羟基苯甲酸沸点较高，故D错误；
故选：B。
5．（4分）下列叙述中，不正确的是（ ）
A．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
B．臭氧是空间结构为V形的极性分子，在水中的溶解度大于氧气
C．硝酸根离子中所有原子都在一个平面上
D．CH3CH（OH）COOH为手性分子
【分析】A．元素的非金属性越强，其氢化物越稳定；
B．根据相似相溶原理判断；
C．中N原子孤电子对数＝＝0，价层电子对数为3+0＝3，故其空间构型为平面形结构；
D．含有手性碳原子，存在手性异构。
【解答】解：A．元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性F＞Cl＞Br＞I，故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，故A错误；
B．氧气是非极性分子，而水、臭氧都是极性分子，相似相溶，臭氧在水中的溶解度大于氧气的，故B正确；
C．中N原子孤电子对数＝＝0，价层电子对数为3+0＝3，故其空间构型为平面形结构，则所有原子都在一个平面上，故C正确；
D．CH3CH（OH）COOH中存在手性碳原子，存在手性异构，故其为手性分子，故D正确；
故选：A。
6．（4分）几种物质的沸点如图所示。下列推断正确的是（ ）
A．D可能为共价晶体，H为分子晶体
B．G可能为离子晶体，A可能为分子晶体
C．G、H一定是分子晶体，E、F一定是金属晶体
D．D可能为共价晶体，B一定是离子晶体
【分析】不同类型的晶体熔、沸点高低规律为：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体；金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨等，有的则很低，如汞等；据此分析解答。
【解答】解：A．由题图知，D的沸点最高，D晶体可能是共价晶体，G、H在常温下呈气态，一定是分子晶体，故A正确；
B．由题图知，G在常温下呈气态，一定是分子晶体，故B错误；
C．由题图知，E、F的沸点较低，可能为金属晶体或者离子晶体，故C错误；
D．由题图知，B的沸点较低，可能为金属晶体或者离子晶体，故D错误；
故选：A。
7．（4分）配合物Na2[Fe（CN）5（NO）]可用于离子检验，下列说法正确的是（ ）
A．该物质中Fe元素的化合价为+2价
B．配合物Na2[Fe（CN）5（NO）]的配位数为5
C．该物质中存在的化学键有氢键
D．NO作为配体提供一个孤电子对
【分析】A．配离子为，配离子CN﹣，NO不显电性；
B．配体为CN﹣和NO；
C．氢键不是化学键；
D．NO的配位原子为N。
【解答】解：A．由题意知配离子为，配离子CN﹣，NO不显电性，因此中心离子为Fe3+，故A错误；
B．配体为CN﹣和NO，配位数6，故B错误；
C．氢键不是化学键，故C错误；
D．NO的配位原子为N，提供一个孤电子对与中心离子Fe3+形成1个配位键（σ键），故D正确；
故选：D。
8．（4分）分子或离子中的大π键可表示为∏，其中x表示参与形成大π键原子总数，y表示π电子数，已知π电子数＝价电子总数﹣（σ键电子对数+孤电子对数）×2。SO2和SO3的结构如图所示。下列关于SO2和SO3的有关说法正确的是（ ）
A．SO2的π电子数为6
B．SO3的大π键可表示为π46
C．SO3中心原子采取sp3杂化
D．SO2与SO3的空间结构相同
【分析】A．SO2的价电子总数为3×6＝18，σ键电子对数为2，，孤电子对数为5；
B．SO3的价电子总数4×6＝24，σ键电子对数为3，孤电子对数为6，参与形成大π键原子总数为4；
C．SO3中心S原子的价层电子对数为3，据此判断S原子的杂化方式；
D．SO2为“V”形SO3为平面三角形。
【解答】解：A．SO2的π电子数＝价电子总数﹣（σ键电子对数+孤电子对数）×2＝3×6﹣（2+5）×2＝4≠6，故A错误；
B．SO3的π电子数＝价电子总数﹣（σ键电子对数+孤电子对数）×2＝4×6﹣（3+6）×2＝6，SO3中参与形成大π键原子总数为4，SO3的大π键可表示为π46，故B正确；
C．SO3中中心S原子的价层电子对数为3+＝3，则S原子采取sp2杂化，故C错误；
D．两者的空间结构不相同，SO2的空间结构为“V”形，SO3的空间结构为平面三角形，故D错误；
故选：B。
9．（4分）化合物A的结构简式如图所示。X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素，Y在自然界中以化合态形式存在，Z的最外层电子数是周期序数的3倍。下列说法正确的是（ ）
A．化合物A中各原子或离子均达到2或8电子稳定结构
B．X、Y、Z三种元素的电负性顺序为Z＞Y＞X
C．X、Y、Z、W四种元素形成的单质中，Y的单质熔点最高
D．化合物A的阴离子中，Y均发生sp2杂化
【分析】X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素，Z的最外层电子数是周期序数的3倍，Z只能位于第二周期，最外层含有6个电子，则Z为O元素；W形成+1价阳离子，其原子序数大于O元素，则W为Na元素；X形成1个共价键，其原子序数小于O元素，则X为H元素；Y在自然界中以化合态形式存在，Y形成3个或4个共价键，结合化合物A的阴离子带有2个单位负电荷可知Y为B元素，以此分析解答。
【解答】解：结合分析可知，X为H元素，Y为B元素，Z为O元素，W为Na元素，
A．根据图示可知，形成3个共价键的B原子最外层电子数为3+3＝6，不满足8电子稳定结构，故A错误；
B．H元素的电负性大于B元素，则电负性顺序为：O＞H＞B，故B错误；
C．H、B、O、Na四种元素形成的单质中，单质B属于共价晶体，具有较高的熔沸点，故C正确；
D．化合物A的阴离子中，B形成3个或4个共价键，形成4个共价键的B发生sp3杂化，故D错误；
故选：C。
10．（4分）Mg2Si具有反萤石结构，晶胞结构如图所示，其晶胞参数为0.635nm。下列叙述错误的是（ ）
A．Si的配位数为8
B．紧邻的两个Mg原子的距离为nm
C．紧邻的两个Si原子间的距离为nm
D．Mg2Si的密度计算式为g•cm﹣3
【分析】A．晶胞中有一个Mg与位于顶点的Si距离最近；
B．紧邻的两个Mg原子的距离为晶胞参数的一半；
C．紧邻的两个Si原子间的距离为面对角线的一半；
D．晶胞中N（Mg）＝8，N（Si）＝8×+6×＝4，晶胞体积为（0.635×10﹣7cm）3，以此计算晶胞的密度。
【解答】解：A．晶胞中有一个Mg与位于顶点的Si距离最近，每个顶点为8个晶胞共用，则Si的配位数为8，故A正确；
B．紧邻的两个Mg原子的距离为晶胞参数的一半，则紧邻的两个Mg原子的距离为nm，故B正确；
C．紧邻的两个Si原子间的距离为面对角线的一半，则紧邻的两个Si原子间的距离为nm，故C正确；
D．晶胞中N（Mg）＝8，N（Si）＝8×+6×＝4，则晶胞的质量为g，晶胞体积为（0.635×10﹣7cm）3，则晶胞的密度为g•cm﹣3，故D错误。
故选：D。
二、非选择题（本题包括4小题，共60分）
11．（14分）我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术，可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。
（1）下列N原子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是 D （填字母）。
A． B．
C． D．
（2）第二周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在B和N之间的元素有 3 种。
（3）Na与N形成的NaN3可用于汽车的安全气囊中，其中阴离子的空间结构为 直线形 ，Na在空气中燃烧发出黄色火焰，这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为 发射 （填“发射”或“吸收”）光谱。
（4）已知NH3分子的键角约为107°，而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°，试用价层电子对互斥模型解释NH3的键角比PH3的键角大的原因： N的原子半径比P小、电负性比P大，使得NH3分子中共用电子对之间的距离比PH3分子中近、斥力大 。
（5）BH3•NH3是一种有效、安全的固体储氢材料，可由BH3与NH3反应生成，B与N之间形成配位键，氮原子提供 孤电子对 ，在BH3•NH3中B原子的杂化方式为 sp3 。
【分析】（1）基态氮原子的能量最低，能量越高的轨道中电子个数越多，原子能量越高；
（2）同一周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，第IIA、VA族元素为全充满或半充满的稳定状态，第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大；
（3）NaN3的阴离子为，其中心原子价层电子对数为2+＝2，无孤对电子，采取sp杂化，空间构型为直线形；电子从激发态跃迁到低能级，以光的形式释放能量；
（4）NH3、PH3的中心原子均采取sp3杂化，N的电负性比P大、原子半径比P小，N原子对键合电子的吸引能力更强；
（5）B原子形成3个B﹣H键，B原子有空轨道，氨分子中N原子有1个孤电子对，B与N之间形成配位键，氮原子提供孤电子对，硼原子提供空轨道；在BH3•NH3中B原子形成3个B﹣H键，还形成1个配位键，杂化轨道数目为4。
【解答】解：（1）基态氮原子的能量最低，能量越高的轨道中电子个数越多，原子能量越高，依据图示可知，A为基态原子，能量最低，B、C、D为激发态原子，而D中能量较高的轨道中电子数最多，所以能量最高，
故答案为：D；
（2）同一周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，第IIA、VA族元素为全充满或半充满的稳定状态，第一电离能比同周期相邻元素第一电离能大，因此第二周期主族元素中，第一电离能在B和N之间的元素有Be、C、O三种元素，
故答案为：3；
（3）NaN3的阴离子为，其中心原子价层电子对数为2+＝2，无孤对电子，采取sp杂化，空间构型为直线形；电子从激发态跃迁到低能级，以光的形式释放能量，Na在空气中燃烧发出黄色火焰用光谱仪摄取的光谱为发射光谱，
故答案为：直线形；发射；
（4）NH3、PH3的中心原子均采取sp3杂化，N的电负性比P大、原子半径比P小，N原子对键合电子的吸引能力更强，因而NH3分子中成键电子对间的距离较近、斥力较大，NH3的键角比PH3的键角大，
故答案为：N的原子半径比P小、电负性比P大，使得NH3分子中共用电子对之间的距离比PH3分子中近、斥力大；
（5）B原子形成3个B﹣H键，B原子有空轨道，氨分子中N原子有1个孤电子对，B与N之间形成配位键，氮原子提供孤电子对，硼原子提供空轨道；在BH3•NH3中B原子形成3个B﹣H键，还形成1个配位键，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，
故答案为：孤电子对；sp3。
12．（16分）三聚氰胺俗称“蛋白精”，工业上通过下列流程合成三聚氰胺。请回答下列问题：
（1）基态钙原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2 ，CaC2的电子式为 。
（2）尿素分子中所含除氢以外元素第一电离能由小到大的顺序为 C＜O＜N 。
（3）三聚氰胺分子中碳原子的杂化方式为 sp2 ，分子中处于同一平面的氮原子有 6 个。
（4）动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸（）后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过 分子间氢键 结合，在肾脏内易形成结石。
（5）CaO晶胞如图所示，CaO晶体中Ca2+的配位数为 6 ，已知CaO晶体的密度为ρg/cm2，用NA表示阿伏加德罗常数的值，求晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距离为 × （用含ρ、NA代数式表示）cm。
【分析】（1）Ca是20号元素，结合核外电子排布规律书写；CaC2由钙离子与C2﹣离子构成，C2﹣与N2互为等电子体，二者结构相似；
（2）同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N原子2p 轨道为半充满稳定状态，第一电离能共用同周期相邻元素的；
（3）三聚氰胺具有类似苯环的平面结构；
（4）N元素电负性大，分子之间形成氢键；
（5）由晶胞结构可知氧离子周围有6个Ca2+，即氧离子的配位数为6，结合化学式中氧离子与Ca2+的为1：1确定Ca2+的配位数；顶点与面心的钙离子最近，二者距离等于晶胞棱长的，均摊法计算晶胞中各离子数目，计算晶胞的质量，晶胞质量也等于晶胞密度与晶胞体积乘积，联立计算。
【解答】解：（1）Ca是20号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2；CaC2由钙离子与C2﹣离子构成，C2﹣与N2互为等电子体，二者结构相似，CaC2的电子式为，
故答案为：1s22s22p63s23p64s2；；
（2）同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，N原子2p 轨道为半充满稳定状态，第一电离能共用同周期相邻元素的，故第一电离能为：C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（3）三聚氰胺具有类似苯环的平面结构，其分子中碳原子的杂化方式应为sp2杂化方式，分子中处于同一平面的氮原子有6个，
故答案为：sp2；6；
（4）三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过氢键结合，在肾脏内易形成结石，
故答案为：分子间氢键；
（5）由晶胞结构可知氧离子周围有6个Ca2+，即氧离子的配位数为6，结合化学式中氧离子与Ca2+的为1：1，故Ca2+的配位数也是6，
顶点与面心的钙离子最近，二者距离等于晶胞棱长的，设晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距离为a，则晶胞棱长＝a，晶胞中钙离子数目＝8×+6×＝4，由化学式可知氧离子数目也是4，则4×＝ρ×（a）3，解得a＝×，
故答案为：6；×。
13．（16分）判断无机含氧酸的酸性强弱的经验规律是：含氧酸分子结构中，含有非羟基氧原子越多，含氧酸的酸性越强。如硫酸是强酸，亚硫酸是中强酸。它们的分子结构式如图：
（注：以上分子结构中的↑、↓表示共用电子对由S原子单方面提供，这样，除H原子外，其余每个原子价电子层都能达到8电子稳定结构。）
（1）根据上述规律，用化学式表示氯的四种含氧酸酸性由弱到强的顺序： HClO ＜ HClO2 ＜ HClO3 ＜ HClO4 。
（2）磷酸（H3PO4）、亚磷酸（H3PO3）、次磷酸（H3PO2）三者的酸性强弱相差不大，都是中强酸，试推出它们的结构式分别为： 、 、 。
（3）试写出次磷酸与过量氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式： H3PO2+NaOH＝NaH2PO2+H2O 。
【分析】（1）判断无机含氧酸的酸性强弱的经验规律是：含氧酸分子结构中，含有非羟基氧原子越多，含氧酸的酸性越强；
（2）含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，据此确定酸的结构式；
（3）次磷酸为一元酸。
【解答】解：（1）含氧酸分子结构中，含有非羟基氧原子越多，含氧酸的酸性越强，则氯的四种含氧酸酸性由弱到强的顺序为：，
故答案为：HClO；HClO2；HClO3；HClO4；
（2）含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，磷酸（H3PO4）、亚磷酸（H3PO3）、次磷酸（H3PO2）三者的酸性强弱相差不大，都是中强酸，所以磷酸、亚磷酸、次磷酸的结构式为：、、，
故答案为：；；；
（3）次磷酸与过量氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式为：H3PO2+NaOH＝NaH2PO2+H2O，
故答案为：H3PO2+NaOH＝NaH2PO2+H2O。
14．（14分）如图所示是金刚石的晶胞结构，除顶点和面心上有碳原子外，4条体对角线的处还各有1个碳原子。回答下列问题：
（1）若图中原子1的坐标参数为（0，0，0），则原子2的坐标参数为 。若金刚石的晶胞参数为a1pm，则其中最近的两个碳原子之间的核间距为 pm（用含a1的代数式表示）。
（2）面心立方ZnS晶胞与金刚石的晶胞结构类似，阴、阳离子各占晶胞所含微粒数的一半。
①S元素及其同周期的相邻元素第一电离能由小到大的顺序是 S＜P＜Cl ；二氯化硫（SCl2）分子中S原子的杂化轨道类型是 sp3 。
②写出基态Zn2+电子排布式： [Ar]3d10 。
③锌锰干电池中Zn2+可吸收电池反应产生的NH3生成[Zn（NH3）4]2+，该离子中含有 16 个σ键。（易错）
④若该ZnS晶胞的晶胞参数为a2pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为 g•cm﹣3（列出计算式）。
【分析】（1）若题图中原子1的坐标参数为（0，0，0），则可建立以原子1为原点的坐标系，根据题干信息可知，原子2位于其中一条体对角线上；晶胞中最近的两个C原子之间的核间距刚好为体对角线长的；
（2）①与S元素同周期的相邻元素分别为P和Cl，一般情况下，同周期第一电离能逐渐增大，但P的3p轨道为3p3半充满状态，SCl2分子的中心原子的价电子对数为；
②基态Zn原子为30号元素，核外共有30个电子，而Zn2+失去了两个电子；
③[Zn（NH3）4]2+离子中Zn2+和NH3形成了4个配位键，同时1个NH3中N和H形成3个共价键；
④由②分析可知，1个ZnS晶胞中共由4个ZnS，则晶胞的质量m为，晶胞的体积V＝（a2×10﹣10）3＝×10﹣30cm3。
【解答】解：（1）若题图中原子1的坐标参数为（0，0，0），则可建立以原子1为原点的坐标系，根据题干信息可知，原子2位于其中一条体对角线上，则原子2的坐标参数为。晶胞中最近的两个C原子之间的核间距刚好为体对角线长的，为pm，
故答案为：； ；
（2）①与S元素同周期的相邻元素分别为P和Cl，一般情况下，同周期第一电离能逐渐增大，但P的3p轨道为3p3半充满状态，故第一电离能由小到大的为顺序为S＜P＜Cl，SCl2分子的中心原子的价电子对数为，则该分子的杂化方式为sp3杂化，
故答案为：S＜P＜Cl；sp3；
②基态Zn原子为30号元素，核外共有30个电子，而Zn2+失去了两个电子，其核外电子排布式为排布式为[Ar]3d10，
故答案为：[Ar]3d10；
③[Zn（NH3）4]2+离子中Zn2+和NH3形成了4个配位键，同时1个NH3中N和H形成3个共价键，则该离子中共含有4+3×4＝16个σ键，
故答案为：16；
④由②分析可知，1个ZnS晶胞中共由4个ZnS，则晶胞的质量m为，晶胞的体积V＝（a2×10﹣10）3＝×10﹣30cm3，根据密度公式可得该晶体的密度ρ＝＝×1030g•cm﹣3＝ g•cm﹣3，故答案为：。A．乙炔的空间结构模型
B．SO2的VSEPR模型
C．基态Cr的价层电子的轨道表示式
D．px轨道的电子云轮廓图
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