单元质量评估十二(第十二单元综合测试题)
时间：90分钟 满分：100分
1．(5分)(2016·湖北荆州质检) 已知A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为前四周期七种元素且原子序数依次增大，其中A 的基态原子中没有成对电子，B 的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，C 原子核外成对电子数比未成对电子数多1，其氢化物常用作制冷剂，D 原子未成对电子与周期数相同，在E 元素所在周期中该原子的第一电离能最小；F 原子价电子为n s n 1n p n 1；G 单质是硬度最大的金属。 －＋
请回答下列问题：
(1)G元素基态原子价电子排布式为________。
(2)B、C 、D 三种元素的最简单氢化物的键角由小到大的顺序为________(填元素符号) ，常温下硬度最大的B 单质、E 2F 、A 2D 及A 2F 的沸点由高到低的顺序为________(填化学式) 。
(3)D元素与氟元素相比，电负性：D________氟元素(填“>”“＝”或“
A ．常温下氟气的颜色比D 单质的颜色深
B ．氟气与D 的氢化物剧烈反应，产生D 的单质
C ．氟与D 形成的化合物中D 元素呈正价态
D ．比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
答案：(1)3d54s 1
(2)O、N 、C C 、Na 2S 、H 2O 、H 2S
(3)
解析：A 中没有成对电子可知A 为氢原子；B 原子三种轨道为1s 、2s 、2p ，分别填充2个电子1s 2、2s 2、2p 2，为碳原子；C 原子的核外电子排布式只能为1s 22s 22p 3，为N 原子；F 原子价电子3s 313p 31，为S 原子；依据原子序数逐渐增大，E 第一电离能最小只能为第三－＋
周期元素Na ；D 为第二周期元素，2个未成对电子为2p 4，为O 元素；G 为Cr 。(2)CH4、NH 3、H 2O 均为sp 3杂化，孤电子对数分别为0、1、2，所以键角逐渐减小；金刚石属于原子晶体，沸点最高；Na 2S 属于离子晶体，H 2S 、H 2O 属于分子晶体，但H 2O 分子间可形成氢键。
2．(13分) 元素X 和Y 属于同一主族。负二价的元素X 和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X 的质量分数为88.9%；元素X 和元素Y 可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X 的质量分数分别为50%和60%。
(1)确定X 、Y 两种元素在周期表中的位置X__________，Y________。
(2)在元素X 和元素Y 两种元素形成的化合物中，写出X 质量分数为50%的化合物的化学式________；该分子的中心原子以sp 2杂化，是________分子，分子构型为________。
(3)写出X 的质量分数为60%的化合物的化学式______；该分子的中心原子以sp 2杂化，
是__________分子，分子构型为________。
(4)由元素氢、X 、Y 三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式________、________，并比较酸性强弱：________。
(5)由氢元素与X 元素形成的化合物中，含有非极性键的是________(写分子式) ，分子构型为V 形的是________(写分子式) 。
答案：(1)X：第二周期，ⅥA 族；Y ：第三周期，ⅥA 族
(2)SO2 极性 V 形
(3)SO3 非极性 平面三角形
(4)H2SO 3 H 2SO 4 H 2SO 4>H2SO 3
(5)H2O 2 H 2O 判断判断
解析：杂化类型――→分子空间构型――→分子极性
M X 根据氢化物化学式H 2X 知100%＝88.9%，M (X)＝16。可推知，X 的相对M X ＋2
原子质量为16，则Y 为S ，则其氧化物分别为SO 2、SO 3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。三种元素组成的化合物为H 2SO 3、H 2SO 4，由无机含氧酸的判断知酸性：H 2SO 4>H2SO 3。X 元素为O ，与H 元素形成两种化合物H 2O 和H 2O 2，其中H 2O 的分子构型为V 形，H 2O 2分子中含有非极性键“—O —O —”。
3．(8分) 元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y 基态原子的3p 轨道上有4
个电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y 所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。
①在1个晶胞中，X 离子的数目为________。
②该化合物的化学式为________。
(2)在Y 的氢化物(H2Y) 分子中，Y 原子轨道的杂化类型是________。
(3)Z的氢化物(H2Z) 在乙醇中的溶解度大于H 2Y ，其原因是
_______________________________________________
_______________________________________________。
(4)Y与Z 可形成YZ 24。 －
①YZ 24的空间构型为________(用文字描述) 。 －
②写出一种与YZ 24互为等电子体的分子的化学式：________。 －
(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3) 4]Cl2, 1 mol 该配合物中含有σ键的数目
为________。
答案：(1)①4 ②ZnS
(2)sp3
(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键
(4)①正四面体 ②CCl 4或SiCl 4等
(5)16 mol或16×6.02×1023个
解析：X 为第四周期元素，且内层轨道电子数全满，最外层电子数为2，则其基态电子排布式应为[Ar]3d104s 2，所以为Zn 。Y 的3p 轨道上有4个电子，则应为S 。Z 的最外层电子数是内层的3倍，故为O 。(1)从晶胞图分析，含有X 离子为8×1/8＋6×1/2＝4。Y 为4个，所以化合物中X 与Y 之比为11，则化学式为ZnS 。(2)H2S 分子中，S 有两对孤对电子，价层电子对数为2＋2＝4，所以S 为sp 3杂化。(3)H2O 与乙醇分子间形成氢键，增大了H 2O 在乙醇中的溶解度。(4)SO2S 的价层电子对为4，则S 为sp 3杂化，所以SO 24中S 无孤对电子，4－
－－为正四面型。等电子体的原子数相等，价电子数相等，SO 24的原子数为5，价电子数为32。
(5)NH3分子中的σ键为3，它与Zn 形成的配位键也属于σ，故1 mol [Zn(NH3) 4]Cl2中的σ为16 mol。
4．(14分)(2015·新课标Ⅱ)A 、B 、C 、D 为原子序数依次增大的四种元素，A 2和B 具－＋有相同的电子构型；C 、 D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的3倍；D 元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：
(1)四种元素中电负性最大的是________(填元素符号) ，其中C 原子的核外电子排布式为________。
(2)单质A 有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式) ，原因是________________；A 和B 的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。
(3)C和D 反应可生成组成比为13的化合物E, E的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。
(4)化合物D 2A 的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D 与湿润的Na 2CO 3反应可制备D 2A ，其化学方程式为________。
(5)A和B 能够形成化合物F ，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a ＝0.566 nm，F 的化学式为______________；晶胞中A 原子的配位数为________；列式计算晶体F 的密度(g·cm 3－)
_______________________________________________。
答案：(1)O 1s 22s 22p 63s 23p 3(或[Ne] 3s23p 3)
(2)O3 O 3相对分子质量较大，范德华力大 分子晶体 离子晶体
(3)三角锥形 sp 3
(4)V形 4 2Cl 2＋2Na 2CO 3＋H 2O===Cl2O ＋2NaHCO 3＋2NaCl
(或2Cl 2＋2Na 2CO 3===Cl2O ＋CO 2＋2NaCl)
(5)Na2O 8
4×62 g/mol3－2.27 g/cm 0.566×10cm ×6.02×10 mol－解析：考查元素推断、核外电子排布、电负性、空间构型、杂化轨道及晶胞结构与计算等。
A 、B 、C 、D 为原子序数依次增大的四种元素，A 2和B 具有相同的电子构型，则A －＋
是O ，B 是Na ；C 、D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的3倍；则C 是P ；D 元素最外层有一个未成对电子，所以D 是Cl 。
(1)非金属性越强，电负性越大，则四种元素中电负性最大的是O 。P 的原子序数是15，则根据核外电子排布可知C 原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 3(或[Ne]3s23p 3) 。
(2)氧元素有氧气和臭氧两种单质，由于O 3相对分子质量较大，范德华力大，所以其中沸点高的是O 3；A 和B 的氢化物分别是H 2O 、H 2O 2和NaH ，所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。
(3)C和D 反应可生成组成比为13的化合物E ，即E 是PCl 3，其中P 含有一对孤对电子，其价电子对数是4，所以E 的立体构型为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为sp 3。
(4)化合物Cl 2O 分子中氧元素含有2对孤对电子，价电子对数是4，所以立体构型为V 形。单质D 与湿润的Na 2CO 3反应可制备D 2A ，则化学方程式为2Cl 2＋2Na 2CO 3＋H 2O===Cl2O ＋2NaHCO 3＋2NaCl(或2Cl 2＋2Na 2CO 3===Cl2O ＋CO 2＋2NaCl) 。
11(5)根据晶胞结构可知氧原子的个数＝＝4，Na 全部在晶胞中，共计是8个，82
则F 的化学式为Na 2O ，以顶点氧原子为中心，与氧原子距离最近的钠原子的个数8个，即晶胞中A 原子的配位数为8。晶体F 的密度
m 4×62 g/mol3＝－－＝2.27 g/cm。 V 0.566×10cm ×6.02×10 mol
5．(12分)(2015·海南) 钒(23V) 是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。
回答下列问题：
(1)钒在元素周期表中的位置为________，其价层电子排布图为________。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为________、________。
(3)V2O 5常用作SO 2转化为SO 3的催化剂。SO 2分子中S 原子价层电子对数是________对，分子的立体构型为________；SO 3气态为单分子，该分子中S 原子的杂化轨道类型为
________ ；SO 3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S 原子的杂化轨道类型为________；该结构中S —O 键长有两类，一类键长约140 pm ，另一类键长约160 pm ，较短的键为________(填图2中字母) ，该分子中含有________个σ键。
(4)V2O 5溶解在NaOH 溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO 4) ，该盐阴离子的立体构型为________；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为________。
答案：(1)第4周期ⅤB 族
(2)4 2
(3)3 V 形 sp 2 sp 3 a 12
(4)正四面体形 NaVO 3
11解析：(2)由晶胞结构可知，阴离子个数为＋2＝ 4，阳离子个数为＋1＝ 2；(3)SO228
1分子中中心原子的孤电子对数为×(6－2×2) ＝ 1，故S 原子价层电子对数为2＋1＝ 3对，2
分子立体构型为V 形；SO 3分子中中心原子价层电子对数为3对，故杂化方式为sp 2；由图2可看出三聚体分子中每个S 原子价层电子对数为4，故杂化方式为sp 3；从硫原子价电子数分析a 键应是配位键，b 键是共价单键，a 键键能较大，键长较短。
3(4)VO34中V 原子价层电子对数为4＋0 ＝ 4对，故VO 4空间构型为正四面体形；由－－
1－图3可知每一个重复单元中有1个V 原子，2＋3个O 原子，故阴离子为VO 3，偏钒2
酸钠化学式为NaVO 3。
6．(10分)(2015·福建) 科学家正在研究温室气体CH 4和CO 2的转化和利用。
(1)CH4和CO 2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________。
(2)下列关于CH 4和CO 2的说法正确的是________(填序号) 。
a ．固态CO 2属于分子晶体
b ．CH 4分子中含有极性共价键，是极性分子
c ．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH 4熔点低于CO 2
d ．CH 4和CO 2分子中碳原子的杂化类型分别是sp 3和sp
(3)在Ni 基催化剂作用下，CH 4和CO 2反应可获得化工原料CO 和H 2。
①基态Ni 原子的电子排布式为________，该元素位于元素周期表中的第________族。
②Ni 能与CO 形成正四面体形的配合物Ni(CO)4, 1 mol Ni(CO)4中含有________mol σ键。
(4)一定条件下，CH 4、CO 2都能与H 2O 形成笼状结构(如下图所示) 的水合物晶体，其相关参数见下表。CH 4与H 2O 形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO 2置换CH 4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_______________________________________________。
答案：(1)H、C 、O (2)a、d
(3)①1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2或[Ar]3d84s 2 Ⅷ ②8
(4)①氢键、范德华力 ②CO 2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H 2O 的结合力大于CH 4
解析：考查元素的电负性的比较、原子核外电子排布式的书写、物质的晶体结构、化学键、物理性质的比较、配位化合物的形成及科学设想的构思等知识。
(1)元素的非金属性越强，其电负性就越大。在CH 4和CO 2所含的H 、C 、O 三种元素中，元素的非金属性由强到弱的顺序是O>C>H，所以元素的电负性从小到大的顺序为H
基态原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2或[Ar]3d84s 2；该元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族。②Ni 能与CO 形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，在每个配位体中含有一个σ键，在每个配位体与中心原子之间形成一个σ键，所以1 mol Ni(CO)4中含有8 molσ键。
(4)①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是范德华力和氢键。②根据表格数据可知，笼状空腔的直径是0.586 nm，而CO 2分子的直径是0.512 nm，小于笼状空腔直径，而且CO 2与水分子之间的结合力大于CH 4，因此可以实现用CO 2置换CH 4的设想。
7．(8分
)
(2014·福建) 氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。
(1)基态硼原子的电子排布式为________。
(2)关于这两种晶体的说法，正确的是________(填序号) 。
a ．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
b ．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
c ．两种晶体中的B －N 键均为共价键
d ．两种晶体均为分子晶体
(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为________，其结构与石墨相似却不导电，原因是________。
(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为________。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是________。
(5)NH4BF 4(氟硼酸铵) 是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF 4含有________mol配位键。
答案：(1)1s22s 22p 1
(2)b、c
(3)平面三角形
层状结构中没有自由移动的电子
(4)sp3 高温、高压
(5)2
解析：本题考查了电子排布式、晶体的性质和计算、空间构型的判断、杂化方式的判断、配位键等。
(1)B的原子序数为5，故其基态原子的电子排布式为：1s 22s 22p 1。
(2)立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有σ键 和π键无关，与晶体的结构有关，即立方相氮化硼晶体为原子晶体，硬度较大，a 错；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，根据石墨晶体可知其层和层之间是靠范德华力结合的，故其作用力小，质地较软，b 正确；
B 和N 都是非金属元素，两种晶体中的B －N 键都是共价键，C 正确；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，属于混合型晶体，立方相氮化硼晶体为原子晶体，d 正确。
(3)六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，同一层上的原子在同一平面内，根据六方相氮化硼晶体的晶胞结构可知，1个B 原子与2个N 原子相连，故为平面三角形结构；由于B 最外层有3个电子都参与了成键，层与层之间没有自由移动的电子，故不导电。
(4)立方相氮化硼晶体的结构与金刚石相似，故B 原子为sp 3杂化；该晶体存在地下约300 km的古地壳中，因此需要制备的条件是高温高压。
(5)NH4中，有1个配位键，BF 4中有1个配位键，故1 mol NH4BF 4含有2 mol配位键。
8．(11分)(2016·豫南五市一模) 卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
(1)氟原子核外有____种不同运动状态的电子；基态溴原子的价电子排布式为____；比较氟、氯、溴单质熔点和高低并说明理由__________________。
(2)请根据下表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是________。
＋－
(3)564五元酸，后者为一元酸。请比较二者酸性强弱：H 5IO 6________HIO4。(填“>”、“
(4)碘在水中的溶解度虽然小，但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大，这是由于溶液中发生下列反应I ＋I 2 I 3，I 3离子的中心原子周围σ键电子对数与孤电子对数之比为________；IO 2的中心原子的杂化轨道类型为________，IO 3的空间构型为________。
(5)[LiC60]PF6与NaCl 具有类似的晶胞结构为[LiC60](表示1个Li 位于1个C 60内部) 。
[LiC60]PF6晶体中包含的化学键有________(填字母) ；已知[LiC60]PF6晶体晶胞边长为a nm，－－－－－
计算[LiC60]PF6晶体的密度为________g·cm 3(用含a 、N A 的式子表示) 。 －
A ．金属键
C ．极性键
E ．范德华力 B ．离子键 D ．非极性键
答案：(1)9 4s 24p 5 溴＞氯＞氟(或氟＜氯＜溴)
氟、氯、溴单质属于分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高
(2)碘(或写I) (3)＜ (4)23 sp 3杂化 三角锥形
(5)BCD 3 488－ a×10 N A
解析：本题是一道物质结构与性质题目，考查熔沸点高低酸性强弱比较，空间构型，晶体密度计算等内容，意在考查考生对物质结构理论的掌握情况及实际应用能力。
(1)考查能级时注意空轨道，分子晶体熔沸点高低看分子量。
(2)电离能越小，越易失电子。
(3)酸性强弱看非羟基氧数目，越多越强。
9．(10分)(2016·哈尔滨三中一模)A 、B 、C 、D 四种元素的原子序数依次递增，A 、B 的基态原子中L 层未成对电子数分别为3、2，C 在短周期主族元素中电负性最小，D 元素被称为继铁、铝之后的第三金属，其合金多用于航天工业，被誉为“21世纪的金属” ，其基态原子外围电子占据两个能级且各能级电子数相等。请回答下列问题：
(1)A、B 、C 三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______(填元素符号) 。
(2)D元素基态原子的价层电子排布图为__________________。
(3)白色晶体C 3AB 4可由CAB 3和C 2B 在银皿中于300℃条件下制得，晶体C 3AB 4中阴离子的空间立体构型是____________，中心原子的杂化方式是________，中学化学常见微粒中与该阴离子互为等电子体的阴离子有________(任写一种) ，分子有________(任写一种) 。
(4)B、D 两种元素组成的某化合物晶体(金红石) 晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为________，若晶胞中a ＝b ＝460 pm ，c ＝300 pm ，则该晶体的密度ρ＝________g/cm3(列出计算式即可，阿伏伽德罗常数用N A 表示) 。
(5)已知D 3可形成配位数为6的配合物。现有组成皆为DCl 3·6H 2O 的两种晶体，一种＋
为绿色，另一种为紫色。为测定两种晶体的结构，分别取等量样品进行如下实验：①将晶体配成水溶液，②滴加足量AgNO 3溶液，③过滤出AgCl 沉淀并进行洗涤、干燥、称量；经实验测得产生的沉淀质量：绿色晶体是紫色晶体的2/3。依据测定结果可知绿色晶体的化学式为________，该晶体中含有的化学键有________。
a ．离子键
c ．氢键
答案：(1)N＞O ＞
Na b. 极性键 D ．配位键
2(3)正四面体 sp 3 PO 34，SO 4，ClO 4(任写一种合理即可) SiF 4，SiCl 4，CCl 4(任写一－－－
种合理即可)
(4)TiO2 (2×80)/[N A ×(460×460×300)×10
(5)[Ti(H2O) 5Cl]Cl2·H 2O a 、b 、d
解析：本题是一道物质结构与性质题目，意在考查考生的空间思维能力和推理能力。 该题主要考查了电离能大小的比较，价层电子排布图，晶体的空间构型，中心原子的杂化方式以及密度的计算和化学键的类型等，题目考查基础，难度不大。
10．(9分)(2016·沈阳质量检测) 已知，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 为前四周期中常见元素，且原子序数依次递增。A 的原子半径最小，B 的基态原子L 层电子数是K 层电子数的2倍，D 的基态原子最外层电子排布式为n s n n p n 2，C 、F 、I 为同族元素，E 为周期表＋－30]
中电负性最大的元素，G 元素有多种化合价，它的一种氢氧化物在空气中易被氧化且最终变为红褐色，H 与G 同族且原子序数大2。
回答下列问题：
(1)写出G 原子的电子排布式为________，其中含有________种能量不同的电子。
(2)CE3和CA 3均是三角锥形分子，键角分别为102°和107.3°，则C 原子的杂化方式为________。其中CE 3的键角比CA 3的键角小的原因是_______________________________________________。
(3)B、C 、D 三种元素形成的一种粒子与CO 2互为等电子体，则其化学式为________________。
(4)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是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。如下表所示：
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
而两种酸H 3FO 3和H 3IO 3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H 3FO 3是中强酸，而H 3IO 3既有弱酸性又有弱碱性。试结合信息分析其原因____________________。
(5)H单质晶体中原子的堆积方式如图所示(为面心立方最密堆积) ，则晶胞中H 原子的配位数为________。若H 原子半径为r cm，则H 原子所形成的最小正四面体空隙中，能填充的粒子的最大直径为________cm(用r 表示) 。
答案：(1)[Ar]3d64s 2 或1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2 7
(2)sp3 氟的电负性大于氮(F>N>H)，故NF 3中N 周围电子密度相对小于NH 3中N 周围电子密度，成键电子对排斥力小
(5)12 6r －2r
解析：本题是一道物质结构与性质题目，考查考生的知识迁移能力和推理能力。 由题意可推知A 为氢 B 为碳 C 为氮 D 为氧 E 为氟
F 为磷 G 为铁 H 为镍 I 为砷，(1)～(4)易解。
(5)设面心晶胞棱长为a 2a ＝4r ，∴a ＝2r ，正四面体空隙中心到顶点的距离为体
1，能填充粒子的半径为a －r ，则直径为2×(a －r ) ＝a －2r ，代入a 44442
＝2r ，得直径为6r －2r ) 。
单元质量评估十二(第十二单元综合测试题)
时间：90分钟 满分：100分
1．(5分)(2016·湖北荆州质检) 已知A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为前四周期七种元素且原子序数依次增大，其中A 的基态原子中没有成对电子，B 的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，C 原子核外成对电子数比未成对电子数多1，其氢化物常用作制冷剂，D 原子未成对电子与周期数相同，在E 元素所在周期中该原子的第一电离能最小；F 原子价电子为n s n 1n p n 1；G 单质是硬度最大的金属。 －＋
请回答下列问题：
(1)G元素基态原子价电子排布式为________。
(2)B、C 、D 三种元素的最简单氢化物的键角由小到大的顺序为________(填元素符号) ，常温下硬度最大的B 单质、E 2F 、A 2D 及A 2F 的沸点由高到低的顺序为________(填化学式) 。
(3)D元素与氟元素相比，电负性：D________氟元素(填“>”“＝”或“
A ．常温下氟气的颜色比D 单质的颜色深
B ．氟气与D 的氢化物剧烈反应，产生D 的单质
C ．氟与D 形成的化合物中D 元素呈正价态
D ．比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
答案：(1)3d54s 1
(2)O、N 、C C 、Na 2S 、H 2O 、H 2S
(3)
解析：A 中没有成对电子可知A 为氢原子；B 原子三种轨道为1s 、2s 、2p ，分别填充2个电子1s 2、2s 2、2p 2，为碳原子；C 原子的核外电子排布式只能为1s 22s 22p 3，为N 原子；F 原子价电子3s 313p 31，为S 原子；依据原子序数逐渐增大，E 第一电离能最小只能为第三－＋
周期元素Na ；D 为第二周期元素，2个未成对电子为2p 4，为O 元素；G 为Cr 。(2)CH4、NH 3、H 2O 均为sp 3杂化，孤电子对数分别为0、1、2，所以键角逐渐减小；金刚石属于原子晶体，沸点最高；Na 2S 属于离子晶体，H 2S 、H 2O 属于分子晶体，但H 2O 分子间可形成氢键。
2．(13分) 元素X 和Y 属于同一主族。负二价的元素X 和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X 的质量分数为88.9%；元素X 和元素Y 可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X 的质量分数分别为50%和60%。
(1)确定X 、Y 两种元素在周期表中的位置X__________，Y________。
(2)在元素X 和元素Y 两种元素形成的化合物中，写出X 质量分数为50%的化合物的化学式________；该分子的中心原子以sp 2杂化，是________分子，分子构型为________。
(3)写出X 的质量分数为60%的化合物的化学式______；该分子的中心原子以sp 2杂化，
是__________分子，分子构型为________。
(4)由元素氢、X 、Y 三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式________、________，并比较酸性强弱：________。
(5)由氢元素与X 元素形成的化合物中，含有非极性键的是________(写分子式) ，分子构型为V 形的是________(写分子式) 。
答案：(1)X：第二周期，ⅥA 族；Y ：第三周期，ⅥA 族
(2)SO2 极性 V 形
(3)SO3 非极性 平面三角形
(4)H2SO 3 H 2SO 4 H 2SO 4>H2SO 3
(5)H2O 2 H 2O 判断判断
解析：杂化类型――→分子空间构型――→分子极性
M X 根据氢化物化学式H 2X 知100%＝88.9%，M (X)＝16。可推知，X 的相对M X ＋2
原子质量为16，则Y 为S ，则其氧化物分别为SO 2、SO 3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。三种元素组成的化合物为H 2SO 3、H 2SO 4，由无机含氧酸的判断知酸性：H 2SO 4>H2SO 3。X 元素为O ，与H 元素形成两种化合物H 2O 和H 2O 2，其中H 2O 的分子构型为V 形，H 2O 2分子中含有非极性键“—O —O —”。
3．(8分) 元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y 基态原子的3p 轨道上有4
个电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y 所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。
①在1个晶胞中，X 离子的数目为________。
②该化合物的化学式为________。
(2)在Y 的氢化物(H2Y) 分子中，Y 原子轨道的杂化类型是________。
(3)Z的氢化物(H2Z) 在乙醇中的溶解度大于H 2Y ，其原因是
_______________________________________________
_______________________________________________。
(4)Y与Z 可形成YZ 24。 －
①YZ 24的空间构型为________(用文字描述) 。 －
②写出一种与YZ 24互为等电子体的分子的化学式：________。 －
(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3) 4]Cl2, 1 mol 该配合物中含有σ键的数目
为________。
答案：(1)①4 ②ZnS
(2)sp3
(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键
(4)①正四面体 ②CCl 4或SiCl 4等
(5)16 mol或16×6.02×1023个
解析：X 为第四周期元素，且内层轨道电子数全满，最外层电子数为2，则其基态电子排布式应为[Ar]3d104s 2，所以为Zn 。Y 的3p 轨道上有4个电子，则应为S 。Z 的最外层电子数是内层的3倍，故为O 。(1)从晶胞图分析，含有X 离子为8×1/8＋6×1/2＝4。Y 为4个，所以化合物中X 与Y 之比为11，则化学式为ZnS 。(2)H2S 分子中，S 有两对孤对电子，价层电子对数为2＋2＝4，所以S 为sp 3杂化。(3)H2O 与乙醇分子间形成氢键，增大了H 2O 在乙醇中的溶解度。(4)SO2S 的价层电子对为4，则S 为sp 3杂化，所以SO 24中S 无孤对电子，4－
－－为正四面型。等电子体的原子数相等，价电子数相等，SO 24的原子数为5，价电子数为32。
(5)NH3分子中的σ键为3，它与Zn 形成的配位键也属于σ，故1 mol [Zn(NH3) 4]Cl2中的σ为16 mol。
4．(14分)(2015·新课标Ⅱ)A 、B 、C 、D 为原子序数依次增大的四种元素，A 2和B 具－＋有相同的电子构型；C 、 D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的3倍；D 元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：
(1)四种元素中电负性最大的是________(填元素符号) ，其中C 原子的核外电子排布式为________。
(2)单质A 有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式) ，原因是________________；A 和B 的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。
(3)C和D 反应可生成组成比为13的化合物E, E的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。
(4)化合物D 2A 的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D 与湿润的Na 2CO 3反应可制备D 2A ，其化学方程式为________。
(5)A和B 能够形成化合物F ，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a ＝0.566 nm，F 的化学式为______________；晶胞中A 原子的配位数为________；列式计算晶体F 的密度(g·cm 3－)
_______________________________________________。
答案：(1)O 1s 22s 22p 63s 23p 3(或[Ne] 3s23p 3)
(2)O3 O 3相对分子质量较大，范德华力大 分子晶体 离子晶体
(3)三角锥形 sp 3
(4)V形 4 2Cl 2＋2Na 2CO 3＋H 2O===Cl2O ＋2NaHCO 3＋2NaCl
(或2Cl 2＋2Na 2CO 3===Cl2O ＋CO 2＋2NaCl)
(5)Na2O 8
4×62 g/mol3－2.27 g/cm 0.566×10cm ×6.02×10 mol－解析：考查元素推断、核外电子排布、电负性、空间构型、杂化轨道及晶胞结构与计算等。
A 、B 、C 、D 为原子序数依次增大的四种元素，A 2和B 具有相同的电子构型，则A －＋
是O ，B 是Na ；C 、D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的3倍；则C 是P ；D 元素最外层有一个未成对电子，所以D 是Cl 。
(1)非金属性越强，电负性越大，则四种元素中电负性最大的是O 。P 的原子序数是15，则根据核外电子排布可知C 原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 3(或[Ne]3s23p 3) 。
(2)氧元素有氧气和臭氧两种单质，由于O 3相对分子质量较大，范德华力大，所以其中沸点高的是O 3；A 和B 的氢化物分别是H 2O 、H 2O 2和NaH ，所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。
(3)C和D 反应可生成组成比为13的化合物E ，即E 是PCl 3，其中P 含有一对孤对电子，其价电子对数是4，所以E 的立体构型为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为sp 3。
(4)化合物Cl 2O 分子中氧元素含有2对孤对电子，价电子对数是4，所以立体构型为V 形。单质D 与湿润的Na 2CO 3反应可制备D 2A ，则化学方程式为2Cl 2＋2Na 2CO 3＋H 2O===Cl2O ＋2NaHCO 3＋2NaCl(或2Cl 2＋2Na 2CO 3===Cl2O ＋CO 2＋2NaCl) 。
11(5)根据晶胞结构可知氧原子的个数＝＝4，Na 全部在晶胞中，共计是8个，82
则F 的化学式为Na 2O ，以顶点氧原子为中心，与氧原子距离最近的钠原子的个数8个，即晶胞中A 原子的配位数为8。晶体F 的密度
m 4×62 g/mol3＝－－＝2.27 g/cm。 V 0.566×10cm ×6.02×10 mol
5．(12分)(2015·海南) 钒(23V) 是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。
回答下列问题：
(1)钒在元素周期表中的位置为________，其价层电子排布图为________。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为________、________。
(3)V2O 5常用作SO 2转化为SO 3的催化剂。SO 2分子中S 原子价层电子对数是________对，分子的立体构型为________；SO 3气态为单分子，该分子中S 原子的杂化轨道类型为
________ ；SO 3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S 原子的杂化轨道类型为________；该结构中S —O 键长有两类，一类键长约140 pm ，另一类键长约160 pm ，较短的键为________(填图2中字母) ，该分子中含有________个σ键。
(4)V2O 5溶解在NaOH 溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO 4) ，该盐阴离子的立体构型为________；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为________。
答案：(1)第4周期ⅤB 族
(2)4 2
(3)3 V 形 sp 2 sp 3 a 12
(4)正四面体形 NaVO 3
11解析：(2)由晶胞结构可知，阴离子个数为＋2＝ 4，阳离子个数为＋1＝ 2；(3)SO228
1分子中中心原子的孤电子对数为×(6－2×2) ＝ 1，故S 原子价层电子对数为2＋1＝ 3对，2
分子立体构型为V 形；SO 3分子中中心原子价层电子对数为3对，故杂化方式为sp 2；由图2可看出三聚体分子中每个S 原子价层电子对数为4，故杂化方式为sp 3；从硫原子价电子数分析a 键应是配位键，b 键是共价单键，a 键键能较大，键长较短。
3(4)VO34中V 原子价层电子对数为4＋0 ＝ 4对，故VO 4空间构型为正四面体形；由－－
1－图3可知每一个重复单元中有1个V 原子，2＋3个O 原子，故阴离子为VO 3，偏钒2
酸钠化学式为NaVO 3。
6．(10分)(2015·福建) 科学家正在研究温室气体CH 4和CO 2的转化和利用。
(1)CH4和CO 2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________。
(2)下列关于CH 4和CO 2的说法正确的是________(填序号) 。
a ．固态CO 2属于分子晶体
b ．CH 4分子中含有极性共价键，是极性分子
c ．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH 4熔点低于CO 2
d ．CH 4和CO 2分子中碳原子的杂化类型分别是sp 3和sp
(3)在Ni 基催化剂作用下，CH 4和CO 2反应可获得化工原料CO 和H 2。
①基态Ni 原子的电子排布式为________，该元素位于元素周期表中的第________族。
②Ni 能与CO 形成正四面体形的配合物Ni(CO)4, 1 mol Ni(CO)4中含有________mol σ键。
(4)一定条件下，CH 4、CO 2都能与H 2O 形成笼状结构(如下图所示) 的水合物晶体，其相关参数见下表。CH 4与H 2O 形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO 2置换CH 4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_______________________________________________。
答案：(1)H、C 、O (2)a、d
(3)①1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2或[Ar]3d84s 2 Ⅷ ②8
(4)①氢键、范德华力 ②CO 2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H 2O 的结合力大于CH 4
解析：考查元素的电负性的比较、原子核外电子排布式的书写、物质的晶体结构、化学键、物理性质的比较、配位化合物的形成及科学设想的构思等知识。
(1)元素的非金属性越强，其电负性就越大。在CH 4和CO 2所含的H 、C 、O 三种元素中，元素的非金属性由强到弱的顺序是O>C>H，所以元素的电负性从小到大的顺序为H
基态原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2或[Ar]3d84s 2；该元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族。②Ni 能与CO 形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，在每个配位体中含有一个σ键，在每个配位体与中心原子之间形成一个σ键，所以1 mol Ni(CO)4中含有8 molσ键。
(4)①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是范德华力和氢键。②根据表格数据可知，笼状空腔的直径是0.586 nm，而CO 2分子的直径是0.512 nm，小于笼状空腔直径，而且CO 2与水分子之间的结合力大于CH 4，因此可以实现用CO 2置换CH 4的设想。
7．(8分
)
(2014·福建) 氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。
(1)基态硼原子的电子排布式为________。
(2)关于这两种晶体的说法，正确的是________(填序号) 。
a ．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
b ．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
c ．两种晶体中的B －N 键均为共价键
d ．两种晶体均为分子晶体
(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为________，其结构与石墨相似却不导电，原因是________。
(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为________。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是________。
(5)NH4BF 4(氟硼酸铵) 是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF 4含有________mol配位键。
答案：(1)1s22s 22p 1
(2)b、c
(3)平面三角形
层状结构中没有自由移动的电子
(4)sp3 高温、高压
(5)2
解析：本题考查了电子排布式、晶体的性质和计算、空间构型的判断、杂化方式的判断、配位键等。
(1)B的原子序数为5，故其基态原子的电子排布式为：1s 22s 22p 1。
(2)立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有σ键 和π键无关，与晶体的结构有关，即立方相氮化硼晶体为原子晶体，硬度较大，a 错；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，根据石墨晶体可知其层和层之间是靠范德华力结合的，故其作用力小，质地较软，b 正确；
B 和N 都是非金属元素，两种晶体中的B －N 键都是共价键，C 正确；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，属于混合型晶体，立方相氮化硼晶体为原子晶体，d 正确。
(3)六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，同一层上的原子在同一平面内，根据六方相氮化硼晶体的晶胞结构可知，1个B 原子与2个N 原子相连，故为平面三角形结构；由于B 最外层有3个电子都参与了成键，层与层之间没有自由移动的电子，故不导电。
(4)立方相氮化硼晶体的结构与金刚石相似，故B 原子为sp 3杂化；该晶体存在地下约300 km的古地壳中，因此需要制备的条件是高温高压。
(5)NH4中，有1个配位键，BF 4中有1个配位键，故1 mol NH4BF 4含有2 mol配位键。
8．(11分)(2016·豫南五市一模) 卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
(1)氟原子核外有____种不同运动状态的电子；基态溴原子的价电子排布式为____；比较氟、氯、溴单质熔点和高低并说明理由__________________。
(2)请根据下表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是________。
＋－
(3)564五元酸，后者为一元酸。请比较二者酸性强弱：H 5IO 6________HIO4。(填“>”、“
(4)碘在水中的溶解度虽然小，但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大，这是由于溶液中发生下列反应I ＋I 2 I 3，I 3离子的中心原子周围σ键电子对数与孤电子对数之比为________；IO 2的中心原子的杂化轨道类型为________，IO 3的空间构型为________。
(5)[LiC60]PF6与NaCl 具有类似的晶胞结构为[LiC60](表示1个Li 位于1个C 60内部) 。
[LiC60]PF6晶体中包含的化学键有________(填字母) ；已知[LiC60]PF6晶体晶胞边长为a nm，－－－－－
计算[LiC60]PF6晶体的密度为________g·cm 3(用含a 、N A 的式子表示) 。 －
A ．金属键
C ．极性键
E ．范德华力 B ．离子键 D ．非极性键
答案：(1)9 4s 24p 5 溴＞氯＞氟(或氟＜氯＜溴)
氟、氯、溴单质属于分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高
(2)碘(或写I) (3)＜ (4)23 sp 3杂化 三角锥形
(5)BCD 3 488－ a×10 N A
解析：本题是一道物质结构与性质题目，考查熔沸点高低酸性强弱比较，空间构型，晶体密度计算等内容，意在考查考生对物质结构理论的掌握情况及实际应用能力。
(1)考查能级时注意空轨道，分子晶体熔沸点高低看分子量。
(2)电离能越小，越易失电子。
(3)酸性强弱看非羟基氧数目，越多越强。
9．(10分)(2016·哈尔滨三中一模)A 、B 、C 、D 四种元素的原子序数依次递增，A 、B 的基态原子中L 层未成对电子数分别为3、2，C 在短周期主族元素中电负性最小，D 元素被称为继铁、铝之后的第三金属，其合金多用于航天工业，被誉为“21世纪的金属” ，其基态原子外围电子占据两个能级且各能级电子数相等。请回答下列问题：
(1)A、B 、C 三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______(填元素符号) 。
(2)D元素基态原子的价层电子排布图为__________________。
(3)白色晶体C 3AB 4可由CAB 3和C 2B 在银皿中于300℃条件下制得，晶体C 3AB 4中阴离子的空间立体构型是____________，中心原子的杂化方式是________，中学化学常见微粒中与该阴离子互为等电子体的阴离子有________(任写一种) ，分子有________(任写一种) 。
(4)B、D 两种元素组成的某化合物晶体(金红石) 晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为________，若晶胞中a ＝b ＝460 pm ，c ＝300 pm ，则该晶体的密度ρ＝________g/cm3(列出计算式即可，阿伏伽德罗常数用N A 表示) 。
(5)已知D 3可形成配位数为6的配合物。现有组成皆为DCl 3·6H 2O 的两种晶体，一种＋
为绿色，另一种为紫色。为测定两种晶体的结构，分别取等量样品进行如下实验：①将晶体配成水溶液，②滴加足量AgNO 3溶液，③过滤出AgCl 沉淀并进行洗涤、干燥、称量；经实验测得产生的沉淀质量：绿色晶体是紫色晶体的2/3。依据测定结果可知绿色晶体的化学式为________，该晶体中含有的化学键有________。
a ．离子键
c ．氢键
答案：(1)N＞O ＞
Na b. 极性键 D ．配位键
2(3)正四面体 sp 3 PO 34，SO 4，ClO 4(任写一种合理即可) SiF 4，SiCl 4，CCl 4(任写一－－－
种合理即可)
(4)TiO2 (2×80)/[N A ×(460×460×300)×10
(5)[Ti(H2O) 5Cl]Cl2·H 2O a 、b 、d
解析：本题是一道物质结构与性质题目，意在考查考生的空间思维能力和推理能力。 该题主要考查了电离能大小的比较，价层电子排布图，晶体的空间构型，中心原子的杂化方式以及密度的计算和化学键的类型等，题目考查基础，难度不大。
10．(9分)(2016·沈阳质量检测) 已知，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 为前四周期中常见元素，且原子序数依次递增。A 的原子半径最小，B 的基态原子L 层电子数是K 层电子数的2倍，D 的基态原子最外层电子排布式为n s n n p n 2，C 、F 、I 为同族元素，E 为周期表＋－30]
中电负性最大的元素，G 元素有多种化合价，它的一种氢氧化物在空气中易被氧化且最终变为红褐色，H 与G 同族且原子序数大2。
回答下列问题：
(1)写出G 原子的电子排布式为________，其中含有________种能量不同的电子。
(2)CE3和CA 3均是三角锥形分子，键角分别为102°和107.3°，则C 原子的杂化方式为________。其中CE 3的键角比CA 3的键角小的原因是_______________________________________________。
(3)B、C 、D 三种元素形成的一种粒子与CO 2互为等电子体，则其化学式为________________。
(4)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是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。如下表所示：
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
而两种酸H 3FO 3和H 3IO 3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H 3FO 3是中强酸，而H 3IO 3既有弱酸性又有弱碱性。试结合信息分析其原因____________________。
(5)H单质晶体中原子的堆积方式如图所示(为面心立方最密堆积) ，则晶胞中H 原子的配位数为________。若H 原子半径为r cm，则H 原子所形成的最小正四面体空隙中，能填充的粒子的最大直径为________cm(用r 表示) 。
答案：(1)[Ar]3d64s 2 或1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2 7
(2)sp3 氟的电负性大于氮(F>N>H)，故NF 3中N 周围电子密度相对小于NH 3中N 周围电子密度，成键电子对排斥力小
(5)12 6r －2r
解析：本题是一道物质结构与性质题目，考查考生的知识迁移能力和推理能力。 由题意可推知A 为氢 B 为碳 C 为氮 D 为氧 E 为氟
F 为磷 G 为铁 H 为镍 I 为砷，(1)～(4)易解。
(5)设面心晶胞棱长为a 2a ＝4r ，∴a ＝2r ，正四面体空隙中心到顶点的距离为体
1，能填充粒子的半径为a －r ，则直径为2×(a －r ) ＝a －2r ，代入a 44442
＝2r ，得直径为6r －2r ) 。