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模块质量检测
（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目要求）
1.（2024·上海徐汇区高二检测）下列化学用语表示正确的是（　　）
A.基态铜原子的价层电子轨道表示式：
B.硼酸的电子式：H︰︰︰︰H
C.苯分子中的大π键：
D.基态铍原子最外层电子的电子云轮廓图：
2.下列各项叙述中正确的是（　　）
A.能层序数越大，s原子轨道的形状相同，半径越大
B.在同一能层上运动的电子，其自旋状态肯定相反
C.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，释放能量，由基态转化成激发态
D.杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对
3.下列叙述中，不正确的是（　　）
A.粒子半径由小到大的顺序是H＋＜Li＋＜H－
B.σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
C.[Cu（NH3）4]2＋中H原子提供接受孤电子对的空轨道
D.分子的中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为四面体形结构
4.（2024·昆明高二检测）下列有关分子的结构和性质的说法正确的是（　　）
A.H2O2和C2H2均为直线形的非极性分子
B.Si和S的空间结构均为平面三角形
C.元素周期表的s区、d区、ds区全为金属元素
D.H2S和NH3均是极性分子，且H2S分子的键角较小
5.（2024·武汉高二检测）用于制造隐形飞机的某化合物具有吸收微波功能，其结构如图所示，其中X、Y、Z是周期序数递增的短周期主族元素。
下列说法错误的是（　　）
A.原子半径：Z＞X B.键角：YX4＞X2Z
C.电负性：X＜Y D.第一电离能：Z＞磷
6.（2024·宜春高二检测）第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时的结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是（　　）
A.分子中5个R—Cl键能不完全相同
B.Cl—R—Cl的键角有90°、120°、180°
C.RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3
D.每个原子最外层都达到8电子稳定结构
7.（2024·重庆高二检测）[Co（NH3）6]Cl2晶体的晶胞如图所示{已知该立方晶胞的边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，[Co（NH3）6]Cl2的摩尔质量为M g·mol－1}，以下说法正确的是（　　）
A.[Co（NH3）6]Cl2中，中心离子的配位数为8
B.离[Co（NH3）6]2＋最近的Cl－ 有4个
C.若规定A点原子坐标为（0，0，0），B点原子坐标为（，，0），则C点原子坐标为
D.[Co（NH3）6]Cl2晶体的密度为×1021 g·cm－3
8.（2024·鞍山高二检测）如图是石墨晶体的结构及晶胞示意图，下列有关说法错误的是（　　）
A.石墨中存在共价键、金属键以及范德华力，因此属于混合型晶体
B.C—C—C的夹角：石墨＜金刚石
C.石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同
D.石墨晶体的密度为（单位：g·pm－3）
9.三氯化六氨合钴（Ⅲ）{[Co（NH3）6]Cl3} 是重要的化工原料，工业上以活性炭为催化剂，通过H2O2氧化有氨和NH4Cl存在的CoCl2溶液来制备。其反应的化学方程式为2CoCl2·6H2O＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O22[Co（NH3）6]Cl3＋14H2O。下列说法错误的是（　　）
A.配离子[Co（NH3）6]3＋中的Co位于由N原子组成的正八面体中心
B.配合物[Co（NH3）6]Cl3中含有离子键、极性键和配位键
C.[Co（NH3）6]Cl3中的配体为NH3，中心离子的配位数为6
D.取1 mol钴（Ⅲ）的另一种配合物　 [Co（NH3）5Cl]Cl2与足量AgNO3溶液反应，得到沉淀的物质的量为3 mol
10.（2024·渭南高二检测）科学家利用原子序数依次递增的短周期主族元素W、X、Y、Z组合成一种“超分子”，具有高效的催化性能，其结构如图所示。W、X、Z分别位于不同周期，Z的金属性在同周期元素中最强。下列说法错误的是（　　）
A.向Z2XY3固体中加入少量水，会观察到固体溶解
B.Z和Y2在不同条件下发生反应产物不同
C.L与Y同主族，并且位于Y的下一周期，则L与Z可以形成化合物Z2L2
D.ZW与Ca溶液反应的现象是生成白色沉淀并且有气泡产生
11.顺铂[Pt（NH3）2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属化合物；碳铂是1，1 环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构简式如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是（　　）
A.碳铂中不含有π键
B.碳铂分子属于手性分子
C.碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数之比为1∶2
D.1 mol的1，1 环丁二羧酸含有σ键的数目为18NA
12.钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子坐标参数为（0，0，0），B点的为，下列说法中不正确的是（　　）
A.钴位于元素周期表的d区
B.距离Co2＋最近且等距的O2－的数目为6
C.C点的原子坐标参数为
D.该物质的化学式为TiCoO2
13.短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是（　　）
A.电负性：X＞Y＞Z
B.原子半径：Z＞Y＞X
C.分子中Y原子的杂化方式有sp2、sp3两种
D.Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
14.（2024·石家庄高二检测）Mg2Si具有反萤石结构，晶胞结构如图所示，其晶胞参数为0.635 nm。下列叙述不正确的是（　　）
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
15.（2024·西宁高二检测）如图所示，a为乙二胺四乙酸（EDTA），易与金属离子形成螯合物，b为EDTA与Ca2＋形成的螯合物。下列叙述正确的是（　　）
A.a和b中N原子均采取sp3杂化
B.b中Ca2＋的配位数为4，配位原子是C原子
C.a和b中C原子杂化方式不相同
D.b中含有共价键、离子键和配位键
二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.（11分）碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
（1）基态碳原子的价层电子轨道表示式是　　　　　（填字母）。
请阐述其原因是　　　　　　　。
处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用　　　　　形象化描述。在基态14C原子中，核外存在　　　　　对自旋相反的电子。
（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是　　　　　　　。
CS2分子中，共价键的类型有　　　　， C原子的杂化轨道类型是　　　　　，写出两个与CS2具有相同空间结构和键合形式的分子或离子：　　　　　　。
（3）甲醚（CH3OCH3）中氧原子的杂化方式为　　　　，甲醚的沸点比乙醇（CH3CH2OH）的沸点　　　　　（填“高”或“低”）。
（4）碳有多种同素异形体，其中石墨、石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接　　　　　个六元环，每个六元环平均占有　　　　　个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，六元环中最多有　　　　　个C原子在同一平面。
③碳的某种单质的晶胞如图所示，若该晶体的密度为 ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为　　　cm（用代数式表示，不必化简）。
17.（11分）（2024·淄博高二检测）硼、砷、铁等元素可形成结构、性质各异的物质，在生产、科研中发挥着重要用途。回答下列问题：
（1）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是　　　　（填字母，下同），用光谱仪可捕捉到发射光谱的是　　　　。
（2）同周期中第一电离能大于砷的元素有　　　　种。CH3As（OH）2与（CH3）2AsOH两种含砷有机酸中沸点较高的是　　　　（填化学式），原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）LiZnAs晶体的立方晶胞结构如图1所示，N点原子分数坐标为 ；LiZnAs晶体部分Zn原子被Mn原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体LiZnmMnnAs，其立方晶胞结构如图2所示。
①M点原子分数坐标为　　　　。
② m＝　　　　。
③已知NA 为阿伏加德罗常数的值，LiZnmMnnAs 的摩尔质量为M g·mol－1 ，晶体密度为d g·cm－3 。晶胞中As原子与Mn原子之间的最短距离为　　　　nm（列出计算式）。
18.（11分）（2024·张家口高二检测）ZnGeP2是非线性晶体材料，在激光技术方面有广泛的用途。回答下列问题：
（1）基态Ge原子的价层电子排布式为　　　　。
（2）O、P、K、Zn按电负性由大到小的顺序排列为　　　　　　　　　　　　　　。
（3）H2O、PH3、KH按熔点由高到低的顺序排列为　　　　，熔点差异的原因是　　　　　　　　　　　　　　。
（4）以Zn为顶点的ZnGeP2晶胞结构如图所示。
①Zn原子的配位数为　　　　。
②以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于　　　　（填字母）。
A.面心　　　B.棱心　　　C.面心和棱心
③已知晶胞中1号P原子的分数坐标为，则2号P原子的分数坐标为　　　　。
④该晶体的密度为　　　　g·cm－3（阿伏加德罗常数的值为NA）。
19.（11分）已知A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大。其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C中均有两个未成对电子。D、E为同周期元素且分别位于s区和d区。五种元素所有的s能级电子均为全充满状态。E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和。回答下列问题：
（1）五种元素中，电负性最大的是　　　　（填元素符号）。
（2）E常有＋2、＋3两种价态，写出E2＋的价层电子轨道表示式：　　　　　　　　　　　　。
（3）自然界中，含A的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na2A4O7·10H2O，实际上它的结构单元是由两个H3AO3和两个[A（OH）4]－缩合而成的双六元环，应该写成Na2[A4O5（OH）4]·8H2O，其结构式如图所示，它的阴离子可形成链状结构。
①A原子的杂化轨道类型为　　　　。
②该阴离子由极性键和配位键构成，请在图中用“→”标出其中的配位键。该阴离子通过　　　　　　　　相互结合形成链状结构。
（4）E2＋在水溶液中以[E（H2O）6]2＋形式存在，向含E2＋的溶液中加入氨水，可生成更稳定的[E（NH3）6]2＋，其原因是　　　　　　　　　　　　　。
[E（NH3）6]2＋的空间结构为　　　　　　　。
20.（11分）（2024·绵阳高二检测）非金属元素在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）基态Si原子核外电子的空间运动状态有　　　　种。
（2）O、F、Cl电负性由小到大的顺序为　　　　；OF2的熔、沸点　　　　（填“高于”或“低于”）Cl2O；原因是　　　　　　　　　　　　　　。
（3）Ni-NTA-Nangold可用于检测或定位6x组氨酸（His）或Poly-His标记的重组蛋白。Ni（Ⅱ）-NTA的结构简式如图所示。
①与Ni2＋配位的原子形成的空间结构为　　　　。
②配体N中4种元素的I1从小到大的顺序为　　　　　　　　　　（用元素符号表示）。
（4）ZnS可用于制白色颜料等。ZnS的晶胞如图所示。
①图中S2－的坐标有（0，0，0）、、（1，1，1）等，图中与S2－距离最近的Zn2＋有　　　　（填坐标）。
②ZnS晶体的密度为　　　　g·cm－3（设NA为阿伏加德罗常数的值）。
模块质量检测
1.B　基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，该价层电子轨道表示式中体现的是3d94s2，A错误；苯分子中碳原子是sp2杂化，形成三个σ键，每个碳原子剩余一个p电子，6个碳原子的p电子肩并肩重叠形成大π键，电子云由两块组成，镜面对称，该结构未表示出镜面对称的两块电子云，C错误；基态铍原子的电子排布式为1s22s2，最外层电子轨道为2s，s轨道的电子云轮廓图为球形，该选项电子云轮廓图为哑铃形，D错误。
2.A　B项，在一个轨道中电子的自旋状态肯定相反，但在同一能层中电子的自旋状态可以平行，如N原子的2p轨道中的3个电子的自旋状态平行，错误；C项，Mg原子3s能级上的2个电子吸收能量跃迁到3p能级上，Mg原子由基态转化成激发态，错误；D项，杂化轨道只用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对，没有杂化的p轨道用于形成π键，错误。
3.C　H＋核外无电子，半径最小，Li＋和H－核外电子排布相同，H－核电荷数较小，半径较大，即半径：H＋＜Li＋＜H－，A正确；σ键是电子云“头碰头”重叠形成的，π键是电子云“肩并肩”重叠形成的，σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强，B正确；[Cu（NH3）4]2＋中Cu2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对，C错误；分子的中心原子通过sp3杂化轨道成键时，若无孤电子对，则为四面体形结构，若有孤电子对，则为三角锥形或V形结构，D正确。
4.D　H2O2分子为书页形极性分子，A项错误；S的空间结构为三角锥形，B项错误；s区的H元素为非金属元素，C项错误；H2S和NH3均是极性分子，H2S分子的中心原子含2个孤电子对，NH3分子的中心原子含1个孤电子对，分子中孤电子对数越多，孤电子对与成键电子对之间的斥力越大，分子的键角越小，则NH3分子的键角大于H2S分子，D项正确。
5.D　X、Y、Z是周期序数依次增大的短周期主族元素，根据结构式中，X成1个共价键，Y成4个共价键并且能形成双键，Z形成2个共价键，推测X为H元素，Y为C元素，Z为O元素或S元素。元素周期表中氢原子半径最小，原子半径：Z＞X，A正确；YX4为正四面体形结构，键角为109°28'，X2Z为V形结构，中心原子有两个孤电子对，对成键电子对的排斥作用较强，键角小于109°28'，故键角：YX4＞X2Z，B正确；C的非金属性强于H，故电负性：X＜Y，C正确；若Z为S元素，由于P的3p轨道半充满更稳定，第一电离能：磷＞硫，D错误。
6.D　从题图中可以看出，R—Cl的键长有0.201 nm和0.214 nm两种，则分子中5个R—Cl键能不完全相同，A正确；图中信息显示，Cl—R—Cl的键角有90°（纵轴与横轴）、120°（中间的等边三角形的两个轴之间的夹角）、180°（两个纵轴夹角），B正确；RCl5受热后会分解生成RCl3和Cl2，RCl3分子的空间结构呈三角锥形，C正确；在RCl5分子中，Cl原子最外层都达到8电子稳定结构，但R原子的最外层有10个电子，D不正确。
7.C　[Co（NH3）6]Cl2中的中心离子为Co2＋，其配位原子为N，配位数为6，A错误；由[Co（NH3）6]Cl2晶胞结构可知，[Co（NH3）6]2＋周围等距离且最近的Cl－有8个，B错误；C位于晶胞内部，若把晶胞分为8个相等的小立方体，则C位于左、后、上方的小立方体的体心，根据A、B的原子坐标参数可知，C的原子坐标参数为，C正确；通过晶胞结构，根据均摊法，一个晶胞中含有的[Co（NH3）6]2＋的个数为8×＋6×＝4，含有的Cl－的个数为8，故每个晶胞中含有4个[Co（NH3）6]Cl2，[Co（NH3）6]Cl2的摩尔质量是M g·mol－1，晶胞体积为a3 pm3，则晶胞的密度为×1030 g·cm－3，D错误。
8.B　石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，形成正六边形的平面层状结构，而每个碳原子还有一个2p轨道，其中有一个2p电子，这些p轨道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键，这些π电子可以在整个碳原子平面上活动，类似金属键的性质；石墨层之间存在分子间作用力，所以石墨中存在共价键、金属键和范德华力，属于混合型晶体，A、C正确；金刚石中碳原子与周围4个碳原子形成正四面体形结构，碳原子采取sp3杂化，键角为109°28'，而石墨中碳原子与周围的碳原子形成3个C—C，碳原子采取sp2杂化，键角为120°，故C—C—C的夹角大小为石墨＞金刚石，B错误；石墨晶胞中C原子个数＝1＋2×＋4×＋4×＋2×＋2×＝4，晶胞体积＝（a pm）2×sin 60°×2×2b pm＝a2b pm3，石墨晶体密度＝＝ g·pm－3，D正确。
9.D　[Co（NH3）6]3＋的空间结构为正八面体形，Co位于由N原子组成的正八面体中心，A正确；[Co（NH3）6]Cl3中Co3＋与NH3之间的化学键为配位键，N—H为极性共价键，配离子与氯离子形成离子键，B正确；[Co（NH3）6]Cl3的中心离子为Co3＋，配体为NH3，配位数为6，C正确；配合物 [Co（NH3）5Cl] Cl2中内界配位离子Cl－不与Ag＋反应，1 mol该配合物中含2 mol外界离子Cl－，与足量AgNO3溶液反应生成2 mol AgCl沉淀，D错误。
10.A　W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素，且W、X、Z分别位于不同周期，则W为H，X在第二周期，Z在第三周期，Z的金属性在同周期元素中最强，则Z为Na，所以Y在第二周期；根据图中信息可知一个X原子能形成四个共价键，一个Y原子能形成两个共价键，且X、Y均在第二周期，所以X为C，Y为O；Z2XY3表示Na2CO3，向Na2CO3固体中加入少量水，Na2CO3会吸水形成带结晶水的晶体，不会观察到固体溶解，A错误；Na与O2反应，常温下反应生成Na2O，加热条件下生成Na2O2，B正确；Y为O元素，L与O同主族，且位于O元素下一周期，则L为S元素，二者性质相似，可形成Na2S2，C正确；NaH与水反应：NaH＋H2ONaOH＋H2↑，少量NaOH与Ca溶液反应：Ca（HCO3）2＋NaOHCaCO3↓＋NaHCO3＋H2O，现象是生成白色沉淀并且有气泡产生，D正确。
11.D　碳铂中含有碳氧双键，双键含有一个π键，A错误；碳铂分子中没有手性碳原子，不属于手性分子，B错误；碳铂中酯基碳原子的杂化方式为sp2，而其他4个碳原子则为sp3杂化，C错误；1个1，1 环丁二羧酸分子（）中含有18个σ键，D正确。
12.D　钴与铁、镍同属第四周期第Ⅷ族，属于d区，A正确；由晶胞结构图可知距离中心Co2＋最近且等距的O2－位于立方体的面心，数目为6，B正确；由A点的原子坐标参数为（0，0，0），B点为可知，晶胞的边长为1，C点位于体心，则其原子坐标参数为，C正确；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的Ti4＋的个数为8×＝1，位于体心的Co2＋的个数为1，位于面心上的O2—的个数为6×＝3，则该物质的化学式为TiCoO3，D错误。
13.C　根据Z的基态原子2p轨道半充满，推断Z是氮元素；M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，则M是硫元素；根据分子结构图推断X是氢元素，Y是碳元素。电负性：N＞C＞H，A错误；原子半径：C＞N＞H，B错误；分子结构图中中的碳原子为sp2杂化，而中的碳原子为sp3杂化，C正确；碳酸是弱酸，D错误。
14.D　大球表示镁原子，小球表示硅原子，该晶胞中镁原子数为8，硅原子数为8×＋6×＝4。一个硅原子周围距离最近且相等的镁原子有8个，则硅原子的配位数为8，A正确；紧邻的两个镁原子的距离是晶胞参数的一半，该距离为 nm，B正确；紧邻的两个硅原子间的距离是面对角线长的一半，该距离为 nm，C正确；该晶胞中含有4个Mg2Si，总质量为 g＝ g，该晶体的密度为g·cm－3，D错误。
15.A　a中N原子有3个σ键电子对，1个孤电子对，b中N原子有4个σ键电子对，没有孤电子对，则a、b中N原子均采取sp3杂化，A正确；b为配离子，提供孤电子对的是2个N原子和4个O原子，所以钙离子的配位数为6 ，B错误；a中C原子杂化方式有sp2、sp3杂化，b中C原子也有sp2、sp3杂化，C错误；钙离子与N、O之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，b中不含离子键，D错误。
16.（1）a　a表示的价层电子排布使整个原子的能量最低　电子云　2　（2）碳原子最外层有4个电子，既难得电子又难失电子，不易形成离子　σ键、π键（或极性键）　sp　CO2、N2O（合理即可）　（3）sp3　低　（4）①3　2　②4
③×
解析：（1）基态碳原子的价层电子排布为2s22p2，轨道表示式是a正确，b违背能量最低原理，b不正确，因为a表示的价层电子排布使整个原子的能量最低；基态14C原子的电子排布式为1s22s22p2，故原子核外存在2对自旋相反的电子。（2）碳原子最外层有4个电子，难得到或失去电子，易形成共价键；CS2和CO2互为等电子体，CS2的结构式为SCS，故CS2中含σ键和π键（或极性键）。（3）CH3OCH3中的氧原子采取sp3杂化；CH3CH2OH分子间易形成氢键，所以CH3OCH3的沸点低于CH3CH2OH。（4）①石墨烯中，每个C原子连接3个六元环，故每个六元环平均占有＝2个C原子；②金刚石中C原子采取sp3杂化，C—C—C键角为109°28'，故金刚石六元环有船式结构，最多有4个C原子在同一平面上；③晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有8个C原子，故1个晶胞中含有的碳原子数：4＋6×＋8×＝8，1个晶胞的质量
为 g；再根据ρ＝得晶胞的体积V＝ cm3，晶胞的边长为 cm，立方体的体对角线的长度为× cm，2个碳原子之间的最短距离是体对角线长的，即× cm。
17.（1）A　CD　（2）2　CH3As（OH）2　
CH3As（OH）2分子间能形成更多氢键　
（3）①　②　 ③××107
解析：（1）硼为5号元素，基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1；为B＋，为2p轨道全空的较稳定结构，故其失去一个电子需要吸收能量最多；中电子处于激发态，电子跃迁回低能量态时会释放能量形成发射光谱。（2）同周期中第一电离能大于砷的元素有Br和Kr。CH3As（OH）2与（CH3）2AsOH两种含砷有机酸中，CH3As（OH）2分子间能形成更多氢键，CH3As（OH）2沸点较高。（3）①LiZnAs晶体的立方晶胞结构如图1所示，N点原子分数坐标为，则M点原子分数坐标为；②Li位于棱上和体心，Li的个数为12×＋1＝3＋1＝4，As位于晶胞内部，个数为4，Zn位于顶点和面上，个数为4×＋5×＝3，Mn位于顶点和面心，个数4×＋＝1，则LiZnmMnnAs中，m＝，n＝；③晶胞的质量为 g，晶胞参数为 cm，As原子与Mn原子之间最短距离是体对角线长的，即××107 nm。
18.（1）4s24p2　（2）O＞P＞Zn＞K　（3）KH＞H2O＞PH3　KH为离子晶体，H2O和PH3为分子晶体，H2O分子间除范德华力外，还存在分子间氢键　（4）①4　②C
③　
解析：（1）Ge位于第四周期第ⅣA族，基态Ge原子的价层电子排布式：4s24p2。（2）非金属性越强，电负性越大，非金属性：O＞P＞Zn＞K，则电负性：O＞P＞Zn＞K。（3）固态KH为离子晶体，固态H2O、PH3为分子晶体，故熔点：KH大于H2O、PH3，由于水分子间能形成氢键，所以其熔点比PH3高，则三者熔点由高到低的顺序为KH＞H2O＞PH3；熔点差异的原因为KH是离子晶体，H2O、PH3都是分子晶体，而H2O分子间存在氢键。（4）①以体心的Zn为例，距离其最近且距离相等的原子有4个，所以配位数为4；②结合晶胞结构示意图可知，在以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于面心、棱心；③已知晶胞中1号P原子的分数坐标为，则2号P原子x坐标为棱长的，y坐标为边长的，z坐标为高的，即分数坐标为（，，）；④根据均摊法计算各原子个数，Ge个数为6×＋4×＝4，Zn个数为8×＋4×＋1＝4，P个数为8；则晶胞密度ρ＝＝＝＝g·cm－3＝ g·cm－3。
19.（1）O　（2）　（3）①sp2、sp3
②　氢键
（4）N元素电负性更小，更易给出孤电子对形成配位键　正八面体形
解析：A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大。其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成对电子，二者价层电子排布分别为2s22p2或3s23p2、2s22p4或3s23p4，结合A为非金属元素，可知A为硼元素、B为碳元素、C为氧元素；D、E为同周期元素且分别位于s区和d区，则二者处于第四周期，五种元素所有的s能级电子均为全充满状态，则D为钙元素；E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和，则E的d能级电子数为1＋2＋4＝7，即E的价层电子排布为3d74s2，故E为钴元素。（1）非金属性越强，电负性越大，同周期元素自左而右，电负性逐渐增大，五种元素中，O元素电负性最大。（2）E为Co，Co2＋的价层电子轨道表示式为。（3）①A为硼原子，结构式中硼原子可以形成3个单键或4个单键（含有1个配位键），硼原子核外最外层的3个电子全部参与成键，故杂化轨道类型为sp2、sp3；②形成4个键的硼原子中含有1个配位键，氢氧根离子中氧原子与硼原子之间形成配位键，用“→”标出其中的配位键为，该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构。（4）Co2＋在水溶液中以[Co（H2O）6]2＋形式存在，向含Co2＋的溶液中加入氨水，可生成更稳定的 [Co（NH3）6]2＋，其原因是N元素电负性更小，更易给出孤电子对形成配位键，[Co（NH3）6]2＋的空间结构为正八面体形。
20.（1）8　（2）Cl＜O＜F　低于　OF2比Cl2O的相对分子质量小，分子间作用力小　（3）①八面体形　②C＜H＜O＜N　（4）①和　②
解析：（1）Si为14号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p2，共占有8个原子轨道，则核外电子有8种空间运动状态。（2）同主族元素自上而下电负性逐渐减小，同周期元素自左而右电负性逐渐增大，则电负性：Cl＜O＜F；OF2与Cl2O分子中都不含氢键，则熔、沸点与分子间作用力有关，即相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，由于OF2比Cl2O的相对分子质量小，分子间作用力小，则熔、沸点OF2低于Cl2O。（3）①由配合物的结构可知，镍离子与具有孤电子对的氮原子和氧原子形成配位键，配位数为6，空间结构为八面体形；②同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，H只有一个电子，位于1s轨道，离原子核的距离比C的最外层两个位于2s轨道上的电子要近得多，所以原子核对电子的束缚力更大，因此第一电离能也就更大，即第一电离能：H＞C，则第一电离能由小到大的顺序为C＜H＜O＜N。（4）①选取坐标原点（0，0，0）后，图中与S2－距离最近的Zn2＋有和；②由ZnS晶胞的结构可知，Zn2＋位于晶胞内，共有4个，S2－位于顶点和面心，共有4个，则其密度ρ＝＝＝ g·cm－3＝。
1 / 7(共71张PPT)
模块质量检测
（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
选项符合题目要求）
1. （2024·上海徐汇区高二检测）下列化学用语表示正确的是（　　）
A. 基态铜原子的价层电子轨道表示式：
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C. 苯分子中的大π键：
D. 基态铍原子最外层电子的电子云轮廓图：
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解析：　基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，该价层电子轨
道表示式中体现的是3d94s2，A错误；苯分子中碳原子是sp2杂化，
形成三个σ键，每个碳原子剩余一个p电子，6个碳原子的p电子肩并
肩重叠形成大π键，电子云由两块组成，镜面对称，该结构未表示
出镜面对称的两块电子云，C错误；基态铍原子的电子排布式为
1s22s2，最外层电子轨道为2s，s轨道的电子云轮廓图为球形，该选
项电子云轮廓图为哑铃形，D错误。
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2. 下列各项叙述中正确的是（　　）
A. 能层序数越大，s原子轨道的形状相同，半径越大
B. 在同一能层上运动的电子，其自旋状态肯定相反
C. 镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，释放能量，由基态转化成
激发态
D. 杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对
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解析：　B项，在一个轨道中电子的自旋状态肯定相反，但在同
一能层中电子的自旋状态可以平行，如N原子的2p轨道中的3个电
子的自旋状态平行，错误；C项，Mg原子3s能级上的2个电子吸收
能量跃迁到3p能级上，Mg原子由基态转化成激发态，错误；D
项，杂化轨道只用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对，没有
杂化的p轨道用于形成π键，错误。
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3. 下列叙述中，不正确的是（　　）
A. 粒子半径由小到大的顺序是H＋＜Li＋＜H－
B. σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
C. [Cu（NH3）4]2＋中H原子提供接受孤电子对的空轨道
D. 分子的中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为四面体
形结构
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解析：　H＋核外无电子，半径最小，Li＋和H－核外电子排布
相同，H－核电荷数较小，半径较大，即半径：H＋＜Li＋＜H
－，A正确；σ键是电子云“头碰头”重叠形成的，π键是电子云
“肩并肩”重叠形成的，σ键比π键重叠程度大，形成的共价键
强，B正确；[Cu（NH3）4]2＋中Cu2＋提供空轨道，N原子提供
孤电子对，C错误；分子的中心原子通过sp3杂化轨道成键时，
若无孤电子对，则为四面体形结构，若有孤电子对，则为三角
锥形或V形结构，D正确。
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4. （2024·昆明高二检测）下列有关分子的结构和性质的说法正确的
是（　　）
A. H2O2和C2H2均为直线形的非极性分子
C. 元素周期表的s区、d区、ds区全为金属元素
D. H2S和NH3均是极性分子，且H2S分子的键角较小
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解析：　H2O2分子为书页形极性分子，A项错误；S 的空间结
构为三角锥形，B项错误；s区的H元素为非金属元素，C项错误；
H2S和NH3均是极性分子，H2S分子的中心原子含2个孤电子对，
NH3分子的中心原子含1个孤电子对，分子中孤电子对数越多，孤
电子对与成键电子对之间的斥力越大，分子的键角越小，则NH3分
子的键角大于H2S分子，D项正确。
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5. （2024·武汉高二检测）用于制造隐形飞机的某化合物具有吸收微
波功能，其结构如图所示，其中X、Y、Z是周期序数递增的短周
期主族元素。
下列说法错误的是（　　）
A. 原子半径：Z＞X B. 键角：YX4＞X2Z
C. 电负性：X＜Y D. 第一电离能：Z＞磷
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解析：　X、Y、Z是周期序数依次增大的短周期主族元素，根据
结构式中，X成1个共价键，Y成4个共价键并且能形成双键，Z形
成2个共价键，推测X为H元素，Y为C元素，Z为O元素或S元素。
元素周期表中氢原子半径最小，原子半径：Z＞X，A正确；YX4为
正四面体形结构，键角为109°28'，X2Z为V形结构，中心原子有
两个孤电子对，对成键电子对的排斥作用较强，键角小于
109°28'，故键角：YX4＞X2Z，B正确；C的非金属性强于H，故
电负性：X＜Y，C正确；若Z为S元素，由于P的3p轨道半充满更稳
定，第一电离能：磷＞硫，D错误。
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6. （2024·宜春高二检测）第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3
气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时的结构如
图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是（　　）
A. 分子中5个R—Cl键能不完全相同
B. Cl—R—Cl的键角有90°、120°、180°
C. RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3
D. 每个原子最外层都达到8电子稳定结构
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解析：　从题图中可以看出，R—Cl的键长有0.201 nm和0.214
nm两种，则分子中5个R—Cl键能不完全相同，A正确；图中信息
显示，Cl—R—Cl的键角有90°（纵轴与横轴）、120°（中间的
等边三角形的两个轴之间的夹角）、180°（两个纵轴夹角），B
正确；RCl5受热后会分解生成RCl3和Cl2，RCl3分子的空间结构呈
三角锥形，C正确；在RCl5分子中，Cl原子最外层都达到8电子稳
定结构，但R原子的最外层有10个电子，D不正确。
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7. （2024·重庆高二检测）[Co（NH3）6]Cl2晶体的晶胞如图所示{已
知该立方晶胞的边长为 a pm，阿伏加德罗常数的值为 NA，[Co
（NH3）6]Cl2的摩尔质量为 M g·mol－1}，以下说法正确的是
（　　）
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A. [Co（NH3）6]Cl2中，中心离子的配位数为8
B. 离[Co（NH3）6]2＋最近的Cl－ 有4个
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解析：　[Co（NH3）6]Cl2中的中心离子为Co2＋，其配位原子为
N，配位数为6，A错误；由[Co（NH3）6]Cl2晶胞结构可知，[Co
（NH3）6]2＋周围等距离且最近的Cl－有8个，B错误；C位于晶胞
内部，若把晶胞分为8个相等的小立方体，则C位于左、后、上方
的小立方体的体心，根据A、B的原子坐标参数可知，C的原子坐
标参数为 ，C正确；
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通过晶胞结构，根据均摊法，一个晶胞中含有的[Co（NH3）6]2＋的个
数为8× ＋6× ＝4，含有的Cl－的个数为8，故每个晶胞中含有4个
[Co（NH3）6]Cl2，[Co（NH3）6]Cl2的摩尔质量是 M g·mol－1，晶胞
体积为 a3 pm3，则晶胞的密度为 ×1030 g·cm－3，D错误。
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8. （2024·鞍山高二检测）如图是石墨晶体的结构及晶胞示意图，下列有关说法错误的是（　　）
A. 石墨中存在共价键、金属键以及范德华力，因此属于混合型晶体
B. C—C—C的夹角：石墨＜金刚石
C. 石墨晶体沿片层与垂直片层方向的导电性不相同
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解析：　石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ
键结合，形成正六边形的平面层状结构，而每个碳原子还有一个2p
轨道，其中有一个2p电子，这些p轨道又都互相平行，并垂直于碳
原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键，这些π电子可以在整
个碳原子平面上活动，类似金属键的性质；石墨层之间存在分子间
作用力，所以石墨中存在共价键、金属键和范德华力，属于混合型
晶体，A、C正确；
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金刚石中碳原子与周围4个碳原子形成正四面体形结构，碳原子采取
sp3杂化，键角为109°28'，而石墨中碳原子与周围的碳原子形成3个
C—C，碳原子采取sp2杂化，键角为120°，故C—C—C的夹角大小为
石墨＞金刚石，B错误；石墨晶胞中C原子个数＝1＋2× ＋4× ＋
4× ＋2× ＋2× ＝4，晶胞体积＝ （ a pm）2×sin 60°×2×2 b
pm＝ a2 b pm3，石墨晶体密度＝ ＝ g·pm－3，D正确。
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9. 三氯化六氨合钴（Ⅲ）{[Co（NH3）6]Cl3} 是重要的化工原料，工
业上以活性炭为催化剂，通过H2O2氧化有氨和NH4Cl存在的CoCl2
溶液来制备。其反应的化学方程式为2CoCl2·6H2O＋10NH3＋
2NH4Cl＋H2O2 2[Co（NH3）6]Cl3＋14H2O。下列说法错误
的是（　　）
A. 配离子[Co（NH3）6]3＋中的Co位于由N原子组成的正八面体中心
B. 配合物[Co（NH3）6]Cl3中含有离子键、极性键和配位键
C. [Co（NH3）6]Cl3中的配体为NH3，中心离子的配位数为6
D. 取1 mol钴（Ⅲ）的另一种配合物
[Co（NH3）5Cl]Cl2与足量AgNO3溶液反应，得到沉淀的物质的
量为3 mol
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解析：　[Co（NH3）6]3＋的空间结构为正八面体形，Co位于由N
原子组成的正八面体中心，A正确；[Co（NH3）6]Cl3中Co3＋与
NH3之间的化学键为配位键，N—H为极性共价键，配离子与氯离
子形成离子键，B正确；[Co（NH3）6]Cl3的中心离子为Co3＋，配
体为NH3，配位数为6，C正确；配合物 [Co（NH3）5Cl] Cl2中内界
配位离子Cl－不与Ag＋反应，1 mol该配合物中含2 mol外界离子Cl－，与足量AgNO3溶液反应生成2 mol AgCl沉淀，D错误。
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10. （2024·渭南高二检测）科学家利用原子序数依次递增的短周期主
族元素W、X、Y、Z组合成一种“超分子”，具有高效的催化性
能，其结构如图所示。W、X、Z分别位于不同周期，Z的金属性
在同周期元素中最强。下列说法错误的是（　　）
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A. 向Z2XY3固体中加入少量水，会观察到固体溶解
B. Z和Y2在不同条件下发生反应产物不同
C. L与Y同主族，并且位于Y的下一周期，则L与Z可以形成化合物Z2L2
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解析：　W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元
素，且W、X、Z分别位于不同周期，则W为H，X在第二周期，Z
在第三周期，Z的金属性在同周期元素中最强，则Z为Na，所以Y
在第二周期；根据图中信息可知一个X原子能形成四个共价键，
一个Y原子能形成两个共价键，且X、Y均在第二周期，所以X为
C，Y为O；Z2XY3表示Na2CO3，向Na2CO3固体中加入少量水，
Na2CO3会吸水形成带结晶水的晶体，不会观察到固体溶解，A错
误；Na与O2反应，常温下反应生成Na2O，加热条件下生成
Na2O2，B正确；
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Y为O元素，L与O同主族，且位于O元素下一周期，则L为S元素，二
者性质相似，可形成Na2S2，C正确；NaH与水反应：NaH＋H2O
NaOH＋H2↑，少量NaOH与Ca 溶液反应：Ca（HCO3）2＋
NaOH CaCO3↓＋NaHCO3＋H2O，现象是生成白色沉淀并且有气
泡产生，D正确。
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11. 顺铂[Pt（NH3）2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属
化合物；碳铂是1，1 环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称，属于
第二代铂族抗癌药物，结构简式如图所示，其毒副作用低于顺
铂。下列说法正确的是（　　）
A. 碳铂中不含有π键
B. 碳铂分子属于手性分子
C. 碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数之比为1∶2
D. 1 mol的1，1 环丁二羧酸含有σ键的数目为18 NA
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解析：　碳铂中含有碳氧双键，双键含有一个π键，A错误；碳
铂分子中没有手性碳原子，不属于手性分子，B错误；碳铂中酯
基碳原子的杂化方式为sp2，而其他4个碳原子则为sp3杂化，C错
误；1个1，1 环丁二羧酸分子（ ）中含有18个σ键，D
正确。
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12. 钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子坐标参数
为（0，0，0），B点的为 ，下列说法中不正确的是
（　　）
A. 钴位于元素周期表的d区
B. 距离Co2＋最近且等距的O2－的数目为6
D. 该物质的化学式为TiCoO2
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解析：　钴与铁、镍同属第四周期第Ⅷ族，属于d区，A正
确；由晶胞结构图可知距离中心Co2＋最近且等距的O2－位于立方
体的面心，数目为6，B正确；由A点的原子坐标参数为（0，0，
0），B点为 可知，晶胞的边长为1，C点位于体心，则
其原子坐标参数为 ，C正确；由晶胞结构可知，晶胞
中位于顶点的Ti4＋的个数为8× ＝1，位于体心的Co2＋的个数为
1，位于面心上的O2—的个数为6× ＝3，则该物质的化学式为
TiCoO3，D错误。
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13. 短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨
道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的
一种分子结构如图。下列说法正确的是（　　）
A. 电负性：X＞Y＞Z
B. 原子半径：Z＞Y＞X
C. 分子中Y原子的杂化方式有sp2、sp3两种
D. Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
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解析：　根据Z的基态原子2p轨道半充满，推断Z是氮元素；M
的最高正价与最低负价绝对值之差为4，则M是硫元素；根据分子
结构图推断X是氢元素，Y是碳元素。电负性：N＞C＞H，A错
误；原子半径：C＞N＞H，B错误；分子结构图中 中的碳
原子为sp2杂化，而 中的碳原子为sp3杂化，C正确；碳酸
是弱酸，D错误。
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14. （2024·石家庄高二检测）Mg2Si具有反萤石结构，晶胞结构如图
所示，其晶胞参数为0.635 nm。下列叙述不正确的是（　　）
A. Si的配位数为8
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解析：　大球表示镁原子，小球表示硅原子，该晶胞中镁原子
数为8，硅原子数为8× ＋6× ＝4。一个硅原子周围距离最近且
相等的镁原子有8个，则硅原子的配位数为8，A正确；紧邻的两
个镁原子的距离是晶胞参数的一半，该距离为 nm，B正确；
紧邻的两个硅原子间的距离是面对角线长的一半，该距离为
nm，C正确；该晶胞中含有4个Mg2Si，总质量为 g＝
g，该晶体的密度为 g·cm－3，D错误。
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15. （2024·西宁高二检测）如图所示，a为乙二胺四乙酸（EDTA），
易与金属离子形成螯合物，
b为EDTA与Ca2＋形成的螯
合物。下列叙述正确的是
（　　）
A. a和b中N原子均采取sp3杂化
B. b中Ca2＋的配位数为4，配位原子是C原子
C. a和b中C原子杂化方式不相同
D. b中含有共价键、离子键和配位键
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解析：　a中N原子有3个σ键电子对，1个孤电子对，b中N原子
有4个σ键电子对，没有孤电子对，则a、b中N原子均采取sp3杂
化，A正确；b为配离子，提供孤电子对的是2个N原子和4个O原
子，所以钙离子的配位数为6 ，B错误；a中C原子杂化方式有
sp2、sp3杂化，b中C原子也有sp2、sp3杂化，C错误；钙离子与N、
O之间形成配位键，其他原子之间形成共价键，b中不含离子键，
D错误。
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二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16. （11分）碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
（1）基态碳原子的价层电子轨道表示式是 （填字母）。
请阐述其原因是 。
处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分
布可用 形象化描述。在基态14C原子中，核外存
在 对自旋相反的电子。
a　
a表示的价层电子排布使整个原子的能量最低
电子云　
2　
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解析：基态碳原子的价层电子排布为2s22p2，轨道表
示式是 a正确，b违背能量最低原理，b不正确，
因为a表示的价层电子排布使整个原子的能量最低；基态14C
原子的电子排布式为1s22s22p2，故原子核外存在2对自旋相
反的电子。
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（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是
。
CS2分子中，共价键的类型有 ， C
原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与CS2具有相同空间
结构和键合形式的分子或离子： 。
碳原子
最外层有4个电子，既难得电子又难失电子，不易形成离子
σ键、π键（或极性键）　
sp　
CO2、N2O（合理即可）　
解析：碳原子最外层有4个电子，难得到或失去电子，易形成共价键；CS2和CO2互为等电子体，CS2的结构式为S C S，故CS2中含σ键和π键（或极性键）。
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（3）甲醚（CH3OCH3）中氧原子的杂化方式为 ，甲醚的沸
点比乙醇（CH3CH2OH）的沸点 （填“高”或“低”）。
解析：CH3OCH3中的氧原子采取sp3杂化；CH3CH2OH
分子间易形成氢键，所以CH3OCH3的沸点低于CH3CH2OH。
sp3　
低　
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（4）碳有多种同素异形体，其中石墨、石墨烯与金刚石的晶体结
构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接 个六元环，每个六元
环平均占有 个C原子。
3　
2　
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②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，六
元环中最多有 个C原子在同一平面。
③碳的某种单质的晶胞如图所示，若该晶体的密度为 ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为 NA，则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为 cm（用代数式表示，不必化简）。
4　
× 　
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解析：①石墨烯中，每个C原子连接3个六元环，故每个六元环平均占有 ＝2个C原子；②金刚石中C原子采取sp3杂化，C—C—C键角为109°28'，故金刚石六元环有船式结构，最多有4个C原子在同一平面上；③晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有8个C原子，故1个晶胞中含有的碳原子数：4＋6× ＋8× ＝8，1个晶胞的质量为 g；
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再根据ρ＝ 得晶胞的体积 V ＝ cm3，晶胞的边长为 cm，立
方体的体对角线的长度为 × cm，2个碳原子之间的最短距离
是体对角线长的 ，即 × cm。
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17. （11分）（2024·淄博高二检测）硼、砷、铁等元素可形成结
构、性质各异的物质，在生产、科研中发挥着重要用途。回答
下列问题：
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（1）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的
是 （填字母，下同），用光谱仪可捕捉到发射光谱的
是 。
A　
CD　
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解析：硼为5号元素，基态硼原子的电子排布式为
1s22s22p1； 为B＋，为2p轨道全空的较稳定结构，故其
失去一个电子需要吸收能量最
多； 中电子处于
激发态，电子跃迁回低能量态时会释放能量形成发射光谱。
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（2）同周期中第一电离能大于砷的元素有 种。CH3As（OH）2
与（CH3）2AsOH两种含砷有机酸中沸点较高的是
（填化学式），原因为
。
解析：同周期中第一电离能大于砷的元素有Br和Kr。CH3As（OH）2与（CH3）2AsOH两种含砷有机酸中，CH3As（OH）2分子间能形成更多氢键，CH3As（OH）2沸点较高。
2　
CH3As
（OH）2　
CH3As（OH）2分子间能
形成更多氢键　
1
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（3）LiZnAs晶体的立方晶胞结构如图1所示，N点原子分数坐标
为 ；LiZnAs晶体部分Zn原子被Mn原子代替后可
以形成一种新型稀磁半导体LiZn m Mn n As，其立方晶胞结构
如图2所示。
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①M点原子分数坐标为 。
② m ＝ 。
③已知 NA 为阿伏加德罗常数的值，LiZn m Mn n As 的摩尔质
量为 M g·mol－1 ，晶体密度为 d g·cm－3 。晶胞中As原子与
Mn原子之间的最短距离为 nm（列出计算式）。
　
　
× ×10　
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解析：①LiZnAs晶体的立方晶胞结构如图1所示，N点原子分数坐标为 ，则M点原子分数坐标为 ；②Li位于棱上和体心，Li的个数为12× ＋1＝3＋1＝4，As位于晶胞内部，个数为4，Zn位于顶点和面上，个数为4× ＋5× ＝3，Mn位于顶点和面心，个数4× ＋ ＝1，则LiZn m Mn n As中， m ＝ ， n ＝ ；
③晶胞的质量为 g，晶胞参数为 cm，As原子与Mn原子之间
最短距离是体对角线长的 ，即 × ×107 nm。
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18. （11分）（2024·张家口高二检测）ZnGeP2是非线性晶体材料，在
激光技术方面有广泛的用途。回答下列问题：
（1）基态Ge原子的价层电子排布式为 。
解析：Ge位于第四周期第ⅣA族，基态Ge原子的价层电子排布式：4s24p2。
4s24p2　
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（2）O、P、K、Zn按电负性由大到小的顺序排列为 。
解析：非金属性越强，电负性越大，非金属性：O＞P＞Zn＞K，则电负性：O＞P＞Zn＞K。
O＞P＞Zn＞ K
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（3）H2O、PH3、KH按熔点由高到低的顺序排列为
，熔点差异的原因是
。
KH＞H2O＞
PH3　
KH为离子晶体，H2O和PH3为分
子晶体，H2O分子间除范德华力外，还存在分子间氢键　
解析：固态KH为离子晶体，固态H2O、PH3为分子晶
体，故熔点：KH大于H2O、PH3，由于水分子间能形成氢
键，所以其熔点比PH3高，则三者熔点由高到低的顺序为
KH＞H2O＞PH3；熔点差异的原因为KH是离子晶体，H2O、PH3都是分子晶体，而H2O分子间存在氢键。
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（4）以Zn为顶点的ZnGeP2晶胞结构如图所示。
①Zn原子的配位数为 。
②以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于 （填字母）。
A. 面心 B. 棱心 C. 面心和棱心
4　
C　
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③已知晶胞中1号P原子的分数坐标为 ，则2号P
原子的分数坐标为 。
④该晶体的密度为 g·cm－3（阿伏加德罗常数的值为 NA）。
　
　
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解析：①以体心的Zn为例，距离其最近且距离相等的原子有4个，所以配位数为4；②结合晶胞结构示意图可知，在以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于面心、棱心；③已知晶胞中1号P原子的分数坐标为 ，则2号P原子 x 坐标为棱长的 ， y 坐标为边长的 ， z 坐标为高的 ，即分数坐标为（ ， ， ）；④根据均摊法计算各原子个数，Ge个数为6× ＋4× ＝4，Zn个数为8× ＋4× ＋1＝4，P个数为8；则晶胞密度ρ＝ ＝ ＝ ＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
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19. （11分）已知A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期的元
素，且原子序数依次增大。其中A、B、C为同周期的非金属元
素，且B、C中均有两个未成对电子。D、E为同周期元素且分别
位于s区和d区。五种元素所有的s能级电子均为全充满状态。E的d
能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和。回答下
列问题：
（1）五种元素中，电负性最大的是 （填元素符号）。
解析：A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大。
O　
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其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成
对电子，二者价层电子排布分别为2s22p2或3s23p2、2s22p4或3s23p4，结
合A为非金属元素，可知A为硼元素、B为碳元素、C为氧元素；D、E
为同周期元素且分别位于s区和d区，则二者处于第四周期，五种元素
所有的s能级电子均为全充满状态，则D为钙元素；E的d能级电子数等
于A、B、C最高能层的p能级电子数之和，则E的d能级电子数为1＋2
＋4＝7，即E的价层电子排布为3d74s2，故E为钴元素。（1）非金属性
越强，电负性越大，同周期元素自左而右，电负性逐渐增大，五种元
素中，O元素电负性最大。
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（2）E常有＋2、＋3两种价态，写出E2＋的价层电子轨道表示
式： 。
解析： E为Co，Co2＋的价层电子轨道表示式为 。
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（3）自然界中，含A的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作
Na2A4O7·10H2O，实际上它的结构单元是由两个H3AO3和两
个[A（OH）4]－缩合而成的双六元环，应该写成Na2[A4O5
（OH）4]·8H2O，其结构式如图所示，它的阴离子可形成链
状结构。
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①A原子的杂化轨道类型为 。
②该阴离子由极性键和配位键构成，请在图中用“→”
标出其中的配位键。该阴离子通过 相互结合形成
链状结构。
sp2、sp3　
氢键　
答案： 　
1
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解析： ①A为硼原子，结构式中硼原子可以形成3个单键或4个单键（含
有1个配位键），硼原子核外最外层的3个电子全部参与成键，故杂化
轨道类型为sp2、sp3；②形成4个键的硼原子中含有1个配位键，氢氧
根离子中氧原子与硼原子之间形成配位键，用“→”标出其中的配位键
为 ，该阴离子通过氢键相互结合形成
链状结构。
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（4）E2＋在水溶液中以[E（H2O）6]2＋形式存在，向含E2＋的溶液
中加入氨水，可生成更稳定的[E（NH3）6]2＋，其原因是
。
N
元素电负性更小，更易给出孤电子对形成配位键　
[E（NH3）6]2＋的空间结构为 。
正八面体形　
解析： Co2＋在水溶液中以[Co（H2O）6]2＋形式存在，向含Co2＋的溶液中加入氨水，可生成更稳定的 [Co（NH3）6]2＋，其原因是N元素电负性更小，更易给出孤电子对形成配位键，[Co（NH3）6]2＋的空间结构为正八面体形。
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20. （11分）（2024·绵阳高二检测）非金属元素在生产、生活和科研
中应用广泛。回答下列问题：
（1）基态Si原子核外电子的空间运动状态有 种。
解析：Si为14号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p2，
共占有8个原子轨道，则核外电子有8种空间运动状态。
8　
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（2）O、F、Cl电负性由小到大的顺序为 ；OF2的熔、
沸点 （填“高于”或“低于”）Cl2O；原因是
。
解析：同主族元素自上而下电负性逐渐减小，同周期元素自左而右电负性逐渐增大，则电负性：Cl＜O＜F；OF2与Cl2O分子中都不含氢键，则熔、沸点与分子间作用力有关，即相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，由于OF2比Cl2O的相对分子质量小，分子间作用力小，则熔、沸点OF2低于Cl2O。
Cl＜O＜F　
低于　
OF2比
Cl2O的相对分子质量小，分子间作用力小　
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（3）Ni-NTA-Nangold可用于检测或定位6 x 组氨酸（His）或Poly-
His标记的重组蛋白。Ni（Ⅱ）-NTA的结构简式如图所示。
①与Ni2＋配位的原子形成的空间结构为 。
②配体N 中4种元素的 I1从小到大的顺序为
（用元素符号表示）。
八面体形　
C
＜H＜O＜N　
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解析：①由配合物的结构可知，镍离子与具有孤电子对的氮原子和氧原子形成配位键，配位数为6，空间结构为八面体形；②同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，H只有一个电子，位于1s轨道，离原子核的距离比C的最外层两个位于2s轨道上的电子要近得多，所以原子核对电子的束缚力更大，因此第一电离能也就更大，即第一电离能：H＞C，则第一电离能由小到大的顺序为C＜H＜O＜N。
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20
（4）ZnS可用于制白色颜料等。ZnS的晶胞如图所示。
①图中S2－的坐标有（0，0，0）、 、（1，1，
1）等，图中与S2－ 距离最近的Zn2＋有 　
（填坐标）。
和 　
1
2
3
4
5
6
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8
9
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②ZnS晶体的密度为 g·cm－3（设 NA为阿伏加德罗
常数的值）。
解析：①选取坐标原点（0，0，0）后，图中与S2－ 距离最近的Zn2＋有 和 ；②由ZnS晶胞的结构可知，Zn2＋位于晶胞内，共有4个，S2－位于顶点和面心，共有4个，则其密度ρ＝ ＝ ＝ g·cm－3＝ 。
　
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