資源簡介

模塊綜合試卷　［分值：100分］
一、選擇題（本題包括15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一個選項符合題意）
1.（2024·吉林，2）下列化學用語或表述正確的是 （　　）
A.中子數為1的氦核素：He
B.SiO2的晶體類型：分子晶體
C.F2的共價鍵類型：p p σ鍵
D.PCl3的空間結構：平面三角形
2.我國傳統文化包含豐富的化學知識。蘇軾的《格物粗談》中記載：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜三枚放入，得氣即發，并無澀味”。《易經》記載：“澤中有火”“上火下澤”。“澤”，指湖泊池沼。下列關于“氣”和“火”的說法正確的是 （　　）
A.“氣”“火”在水中都能形成分子間氫鍵
B.“氣”的沸點低于“火”
C.“氣”“火”分子的空間結構都是正四面體形
D.每個“氣”“火”分子中σ鍵數目之比為5∶4
3.（2024·湖北，5）基本概念和理論是化學思維的基石。下列敘述錯誤的是 （　　）
A.VSEPR理論認為VSEPR模型與分子的空間結構相同
B.元素性質隨著原子序數遞增而呈周期性變化的規律稱為元素周期律
C.泡利原理認為一個原子軌道內最多只能容納兩個自旋相反的電子
D.sp3雜化軌道由1個s軌道和3個p軌道混雜而成
4.下列說法正確的是 （　　）
A.氫原子的電子云圖中小黑點的疏密程度表示電子在原子核外某處單位體積內出現概率的大小
B.最外層電子數為ns2的元素都在元素周期表第2列
C.處于最低能量的原子叫做基態原子，1s22s22→1s22s22該過程屬于電子躍遷
D.已知某元素+3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，該元素位于元素周期表中的第4周期Ⅷ族，屬于ds區
5.（2024·西安高二檢測）聯氨（N2H4）可用于處理鍋爐水中的溶解氧，防止鍋爐被腐蝕，其中一種反應機理如圖所示。下列敘述正確的是 （　　）
A.1 mol N2H4可處理水中1.5 mol O2
B.［Cu（NH3）4］2+中存在離子鍵、配位鍵和極性共價鍵
C.氨水中NH3與H2O間存在氫鍵
D.含銅的氧化物中，Cu2+比Cu+更穩定
6.甲~丁均為短周期主族元素，在元素周期表中的相對位置如圖所示，丁的最高價氧化物對應的水化物在同周期中酸性最強，下列說法正確的是 （　　）
A.原子半徑：甲>乙>丙
B.非金屬性：丁>丙>乙
C.丙與乙形成的化合物是分子晶體
D.最簡單氫化物的沸點：乙>甲>丁
7.（2024·安徽，8）某催化劑結構簡式如圖所示。下列說法錯誤的是 （　　）
A.該物質中Ni為+2價
B.基態原子的第一電離能：Cl>P
C.該物質中C和P均采取sp2雜化
D.基態Ni原子價電子排布式為3d84s2
8.（2023·新課標卷，9）一種可吸附甲醇的材料，其化學式為［C（NH2）3］4［B（OCH3）4］3Cl，部分晶體結構如下圖所示，其中［C（NH2）3］+為平面結構。
下列說法正確的是 （　　）
A.該晶體中存在N—H…O氫鍵
B.基態原子的第一電離能：CC.基態原子未成對電子數：BD.晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同
9.下列對一些實驗事實的理論解釋錯誤的是 （　　）
選項 實驗事實 理論解釋
A 金屬的導熱性好 遍布晶體的自由電子受熱加速運動
B 酸性：CF3COOH>CCl3COOH 氟的電負性大于氯的電負性，F—C鍵的極性大于Cl—C鍵的極性，使—CF3的極性大于—CCl3的極性，導致CF3COOH羧基中羥基的極性更大，更易電離出H+
C 聚四氟乙烯的化學穩定性高于聚乙烯 C—F鍵的鍵能比C—H鍵的鍵能大，鍵能越大，化學性質越穩定
D 對羥基苯甲醛（）比鄰羥基苯甲醛（）的沸點低 對羥基苯甲醛形成分子內氫鍵，鄰羥基苯甲醛形成分子間氫鍵
10.化合物M是一種高效消毒漂白劑，結構如圖所示。W、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期主族元素，Y的某種單質可用于自來水消毒，Y、Z在不同周期。下列敘述錯誤的是 （　　）
A.第一電離能：WB.W的雜化方式為sp2
C.XZ3分子的空間結構為三角錐形
D.最高價氧化物對應水化物的酸性：Z>W>X
11.冠醚能與堿金屬離子結合（如圖所示），是有機反應很好的催化劑，能加快KMnO4與環己烯的反應速率。
用結合常數表示冠醚與堿金屬離子的結合能力，結合常數越大兩者結合能力越強。
堿金屬離子 結合常數 冠醚 Na+（直徑： 204 pm） K+（直徑：276 pm）
冠醚A（空腔直徑：260~320 pm） 199 1 183
冠醚B（空腔直徑：170~220 pm） 371 312
下列說法不正確的是 （　　）
A.推測結合常數的大小與堿金屬離子直徑、冠醚空腔直徑有關
B.實驗中c（Na+）：①>②>③
C.冠醚通過與K+結合將Mn攜帶進入有機相，從而加快反應速率
D.為加快KMnO4與環己烯的反應速率，選擇冠醚A比冠醚B更合適
12.幾種離子晶體的晶胞如圖所示，則下列說法正確的是 （　　）
A.熔、沸點：NaClB.在NaCl晶胞中，距離Na+最近且等距的Na+數目為6
C.若ZnS的晶胞邊長為a pm，則Zn2+與S2-之間最近距離為a pm
D.上述三種晶胞中，其陽離子的配位數大小關系為ZnS>NaCl>CsCl
13.已知兩種顏色不同的晶體，分子式均為TiCl3·6H2O，配位數都是6。分別取0.01 mol兩種晶體在水溶液中用過量AgNO3處理，綠色晶體得到的白色沉淀質量為紫色晶體得到沉淀質量的，則下列有關說法不正確的是 （　　）
A.該綠色晶體配體是氯離子和水，它們物質的量之比為1∶5
B.紫色晶體配合物的化學式為［Ti（H2O）6］Cl3
C.1 mol紫色晶體中含有的σ鍵個數為12NA
D.0.01 mol紫色晶體在水溶液中與過量AgNO3作用最多可得到4.305 g沉淀
14.如圖是Na、Cu、Si、H、C（金剛石）、N元素單質的熔點高低的順序，其中c、d單質均是熱和電的良導體。下列判斷不正確的是 （　　）
A.e、f單質熔化時破壞的是共價鍵
B.d單質對應元素的基態原子核外電子排布式：1s22s22p63s23p2
C.b單質對應元素形成的最高價含氧酸易與水分子之間形成氫鍵
D.單質a、b、f對應的元素以原子個數比1∶1∶1形成的分子中含2個σ鍵，2個π鍵
15.由汞（Hg）、鍺（Ge）、銻（Sb）形成的一種新物質X為潛在的拓撲絕緣體材料。X的晶體（晶胞為圖乙）可視為Ge晶體（晶胞為圖甲）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。下列說法正確的是 （　　）
A.2號原子的坐標為（，，）
B.X晶體的化學式為HgGe2Sb2
C.設Ge晶體晶胞邊長為a nm，則Ge原子之間的最短距離為a nm
D.X晶體中與Hg最近且等距離的Sb的數目為8
二、非選擇題（本題包括4小題，共55分）
16.（13分）元素周期表中的六種元素A、B、C、D、E、F，原子序數依次增大。
A的基態原子價電子排布為nsnnpn
B的基態原子2p能級有3個單電子
C的原子最外層電子數是其內層的3倍
D的基態原子3p軌道上有4個電子
E2+的d軌道中有10個電子
F單質在金屬活動性順序中排在最末位
（1）寫出E的基態原子的電子排布式：　　　　　　　　　　。
（2）A、B形成的AB-常作為配位化合物中的配體。在AB-中，元素A的原子采取sp雜化，則A與B形成的化學鍵中含有的σ鍵與π鍵的數目之比為　　　　　　　　　　。
（3）D與E形成的化合物晶體的晶胞如圖所示。在該晶胞中，E離子的數目為　　　　　　　；該化合物的化學式為　　　　　　　　。
（4）在D的氫化物（H2D）中，D原子的雜化軌道類型是　　　　　　　　　　。
（5）C的氫化物（H2C）在乙醇中的溶解度大于H2D，其原因是　　　　。
（6）D與C形成的D的空間結構為　　　　　　　　　　（用文字描述）。
（7）E、F均能與AB-形成配離子，已知E2+與AB-形成配離子時，配位數為4；F+與AB-形成配離子時，配位數為2。工業上常用F+與AB-形成的配離子與單質E反應，生成E2+與AB-形成的配離子和F單質來提取F，寫出上述反應的離子方程式：　　　　　　　　　　。
17.（14分）（2023·全國甲卷，35）將酞菁 鈷酞菁 三氯化鋁復合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑。回答下列問題：
（1）圖1所示的幾種碳單質，它們互為　　　　　　，其中屬于共價晶體的是　　　　　　，C60間的作用力是　　　　　　。
（2）酞菁和鈷酞菁的分子結構如圖2所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中p軌道能提供一對電子的N原子是　　　　　　（填圖2酞菁中N原子的標號）。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價為　　　　，氮原子提供孤電子對與鈷離子形成　　　　鍵。
（3）氣態AlCl3通常以二聚體Al2Cl6的形式存在，其空間結構如圖3a所示，二聚體中Al的軌道雜化類型為　　　　　　。AlF3的熔點為1 090 ℃，遠高于AlCl3的192 ℃，由此可以判斷鋁氟之間的化學鍵為　　　　　　鍵。AlF3結構屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，F-的配位數為　　　　　　。若晶胞參數為a pm，晶體密度ρ=　　　　　　g·cm-3（列出計算式，阿伏加德羅常數的值為NA）。
18.（14分）根據要求回答下列問題：
（1）在第2周期主族元素中，第一電離能介于B和N之間的元素有　　　　種。
（2）已知電離能：I2（Ti）=1 310 kJ·mol-1，I2（K）=3 051 kJ·mol-1，I2（Ti） I2（K），其原因為　　。
（3）橙紅色晶體羰基鈷的熔點為52 ℃，可溶于多數有機溶劑。該晶體中三種元素電負性由大到小的順序為　　　　（填元素符號）。配體CO中σ鍵與π鍵數目之比是　　　　。
（4）（CN）2中鍵與鍵之間的夾角為180°，并有對稱性，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩定結構，其結構式為　　　　　，1個分子中含有　　　　個π鍵。
（5）等電子原理又有所發展。例如，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數相同，各原子最外層電子數之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結構特征。在短周期元素組成的物質中，與互為等電子體的分子有　　　　　、　　　　。
（6）藍色的無水CoCl2在吸水后會變成粉紅色的水合物CoCl2·xH2O，該水合物受熱后又變成無水CoCl2，所以無水CoCl2常用作吸濕劑和空氣濕度指示劑。現有65 g無水CoCl2，吸水后變成119 g CoCl2·xH2O。
①水合物中x=　　　　　。
②若該水合物為配合物，其中Co2+的配位數為6，經測定得出該配合物內界和外界含有Cl-的個數之比為1∶1，則該配合物的化學式可表示為　　　　。
19.（14分）某雜志報道了一實驗室制造的包含鈣、鉀、鐵和砷以及少量鎳元素的新型化合物材料CaK（Fe1-xNix）4As4，該新型化合物材料呈現出被稱為刺猬自旋新磁態。該研究成果有助于更好地理解磁性與非常規超導性之間的聯系。回答下列問題：
（1）基態鎳原子的電子排布式為［Ar］　　　　；上述材料中所含元素的基態原子中，未成對電子數最多的是　　　　（填元素符號，下同）。
（2）鐵原子及其離子易形成配離子或配合物，如［Fe（CN）6］3-、［Fe（CN）6］4-、Fe（CO）5，這些配離子或配合物所包括的非金屬元素中第一電離能最大的是　　　。
（3）K3AsO3可用于碘的微量分析。
①K+的焰色試驗呈紫色，金屬元素能產生焰色的微觀原因為　　　 　　　　。
②As的空間結構為　　　　，寫出一種與其互為等電子體的分子：　　　　（填化學式）。
（4）Ni與Ca處于同一周期，且原子核外最外層電子數相同，但金屬Ni的熔點和沸點均比金屬Ca的高，其原因為　　　 　　　　。
（5）①金屬鎳的原子堆積方式如圖1所示，則金屬鎳的晶胞俯視圖為　　　　（填字母）。
②某砷鎳合金的晶胞如圖2所示，設阿伏加德羅常數的值為NA，該晶體的密度ρ=　　　　　　 g·cm-3。
答案精析
1.C　［ 中子數為1的He核素其質量數為1+2=3，故應表示為He，A錯誤；兩個F原子中2p軌道單電子相互重疊形成p p σ鍵，C正確；PCl3的中心原子價電子對數為4，存在1對孤電子對，其VSEPR模型為四面體形，PCl3的空間結構為三角錐形，D錯誤。］
2.D　［乙烯和甲烷不能形成分子間氫鍵，A錯誤；乙烯的相對分子質量大于甲烷，范德華力大，所以熔、沸點高，則乙烯的沸點高于甲烷，故B錯誤；乙烯含碳碳雙鍵，分子的空間結構為平面結構，故C錯誤；乙烯結構簡式為CH2CH2，每個乙烯分子中含σ鍵數目為5，甲烷結構簡式為CH4，每個甲烷分子中含σ鍵數目為4，則數目之比為5∶4，故D正確。］
3.A　［VSEPR模型是價電子對的空間結構模型，而分子的空間結構指的是成鍵電子對的空間結構，不包括孤電子對，當中心原子無孤電子對時，兩者空間結構相同，當中心原子有孤電子對時，兩者空間結構不同，故A錯誤；在一個原子軌道內，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反，這個原理被稱為泡利不相容原理，故C正確；1個s軌道和3個p軌道混雜形成4個能量相同、方向不同的軌道，稱為sp3雜化軌道，故D正確。］
4.A　［最外層電子數為ns2的主族元素都在元素周期表第2列，He元素和副族元素也有ns2的情況，比如Zn，其核外電子排布式為［Ar］3d104s2，B錯誤；2px和2py的軌道能量一樣，電子在這兩個軌道之間變遷，不屬于電子躍遷，C錯誤；該元素為26號元素Fe，位于第4周期Ⅷ族，屬于d區，D錯誤。］
5.C　［1 mol N2H4失去電子生成氮氣，轉移4 mol電子，而1 mol O2得到4 mol電子，根據得失電子守恒可知，1 mol N2H4可處理水中1 mol O2，故A錯誤；［Cu(NH3)4］2+ 中銅離子與氨分子之間存在配位鍵，氨分子中N與H形成極性共價鍵，但是不存在離子鍵，故B錯誤；N、O元素電負性都較大，O—H鍵或N—H鍵是強極性鍵，則N、O能和另一分子中的H原子形成氫鍵，氨水中NH3與H2O間存在氫鍵，故C正確；Cu+的價電子排布為3d10，Cu2+的價電子排布為3d9，Cu+比Cu2+穩定，D錯誤。］
6.D　［丁的最高價氧化物對應的水化物在同周期中酸性最強，則丁為氯；由相對位置可知，甲、乙、丙分別為氮、氧、硅。電子層數越多半徑越大，電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小，原子半徑：丙>甲>乙，A錯誤；同周期元素從左到右，金屬性減弱，非金屬性增強，同主族元素由上而下，金屬性增強，非金屬性減弱；非金屬性：乙>丁>丙，B錯誤；二氧化硅為共價晶體，C錯誤；氨分子、水分子能形成氫鍵，導致沸點升高，常溫下水為液體、氨為氣體，故最簡單氫化物的沸點：乙>甲>丁，D正確。］
7.C　［由結構簡式可知，P原子的3個單電子與苯環形成共用電子對，P原子剩余的孤電子對與Ni形成配位鍵，Cl-提供孤電子對與Ni形成共價鍵，由于整個分子呈電中性，故該物質中Ni為+2價，A項正確；同周期元素隨著原子序數的增大，第一電離能有增大趨勢，故基態原子的第一電離能：Cl>P，B項正確；C均存在于苯環上，采取sp2雜化，P價層電子對數為4，采取sp3雜化，C項錯誤；Ni的原子序數為28，位于第四周期第Ⅷ族，基態Ni原子價電子排布式為3d84s2，D項正確。］
8.A　［由晶體結構圖可知，［C(NH2)3］+中的—NH2的H與［B(OCH3)4］-中的O形成氫鍵，因此，該晶體中存在N—H…O氫鍵，A正確；同一周期元素原子的第一電離能從左到右呈遞增趨勢，但是ⅡA、ⅤA族元素的原子結構比較穩定，其第一電離能高于同周期的相鄰元素，因此，基態原子的第一電離能從小到大的順序為C9.D　［F的電負性大于Cl，導致C—F的極性大于C—Cl鍵的極性，導致羥基電子云更偏向O，而使CF3COOH的羧基中的羥基的極性更大，更易電離出H+，故B正確；兩者之間只有C—F鍵和C—H鍵的差異，C—F鍵的鍵能比C—H鍵的鍵能大，鍵能越大，化學性質越穩定，故C正確；對羥基苯甲醛受距離影響無法形成分子內氫鍵而形成分子間氫鍵，熔、沸點更高，而鄰羥基苯甲醛可以形成分子內氫鍵而熔、沸點較低，故D錯誤。］
10.D　［根據題給信息分析可知，W、X、Y、Z分別是C、N、O和Cl。同周期元素第一電離能呈增大趨勢，因ⅤA族最高能級電子處于半充滿穩定結構，所以第一電離能反常比ⅥA族的大，所以第一電離能：W(C)N>C，所以最高價氧化物對應水化物的酸性：Z>X>W，D錯誤。］
11.B　［由表格數據可知，同一堿金屬離子在冠醚空腔直徑大小不同時其結合常數不同，同一冠醚與不同堿金屬離子結合時其結合常數也不同，因此可推測結合常數的大小與堿金屬離子直徑、冠醚空腔直徑有關，A正確；冠醚A與K+結合常數大，結合能力強，因此加入KCl固體后，與冠醚A結合的Na+被K+替代，Na+被釋放，溶液中c(Na+)：③>②，B錯誤；冠醚通過與K+結合將Mn攜帶進入有機相，增大Mn與環己烯的接觸面積，從而加快反應速率，C正確；冠醚A與K+的結合常數大，結合能力強，選擇冠醚A比冠醚B更合適，D正確。］
12.C　［Na+半徑小于Cs+，且所帶電荷數相同，所以NaCl的離子鍵強于CsCl，晶格能大于CsCl，所以熔、沸點：NaCl>CsCl，故A錯誤；根據NaCl的晶胞結構，距離體心Na+最近且等距的Na+位于棱心，數目為12，故B錯誤；由ZnS的晶胞結構可知，Zn2+與S2-之間最近距離為晶胞體對角線長的，即為a pm，故C正確；題述三種晶胞中，NaCl的晶胞中Na+的配位數為6，CsCl晶胞中，Cs+的配位數為8，ZnS晶胞中，Zn2+的配位數為4，所以其陽離子的配位數大小關系為CsCl>NaCl>ZnS，故D錯誤。］
13.C　［綠色晶體化學式為［TiCl(H2O)5］Cl2·H2O，該晶體中配體是氯離子和水分子，其物質的量之比為1∶5，故A正確；紫色晶體的化學式為［Ti(H2O)6］Cl3，每個水分子中含有2個σ鍵，Ti3+和每個O原子形成1個σ鍵，所以1 mol紫色晶體中含有的σ鍵個數為18NA，故C錯誤；0.01 mol紫色晶體在水溶液中最多電離出0.03 mol氯離子，與過量AgNO3作用最多可得到n(AgCl)=n(Cl-)=0.03 mol，m(AgCl)=0.03 mol×143.5 g·mol-1=4.305 g，故D正確。］
14.B　［Na、Cu、Si、H、C、N元素單質中，Na、Cu為金屬晶體，二者均是熱和電的良導體，金剛石、Si的單質為共價晶體，且金剛石的熔點大于晶體Si的熔點，H、N對應的單質為分子晶體，其中氫氣的熔點最低，由圖和已知信息可知a為H2，b為N2，c為Na，d為Cu，e為Si，f為金剛石。單質硅和金剛石均為共價晶體，熔化時破壞的是共價鍵，故A正確；基態Cu原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故B不正確；N元素形成的最高價含氧酸為HNO3，其中含有O—H鍵，易與水分子之間形成氫鍵，故C正確；H、N、C元素以原子個數比1∶1∶1形成的分子為HCN，結構式為H—C≡N，每個分子中含2個σ鍵、2個π鍵，故D正確。］
15.C　［2號原子的坐標為(，，)，A錯誤；X晶體中Ge的原子個數為8×+4×+1=4，Hg的原子個數為6×+4×=4，Sb的原子個數為8，故其化學式為HgGeSb2，B錯誤；設Ge晶體晶胞邊長為a nm，Ge原子之間的最短距離為體對角線的，即為a nm，C正確；以頂面的Hg為研究對象，與之距離最近且相等的Sb原子在底下晶胞中的有2個，面心的汞原子為2個晶胞共用，上面晶胞還有2個Sb原子，故X晶體中與Hg最近且等距離的Sb的數目為4，D錯誤。］
16.(1)1s22s22p63s23p63d104s2(或［Ar］3d104s2)
(2)1∶2　(3)4　ZnS　(4)sp3　(5)水分子能和乙醇形成分子間氫鍵　(6)正四面體形
(7)2［Au(CN)2］-+Zn［Zn(CN)4］2-+2Au
解析　(1)E為鋅，基態原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s2。(2)在CN-中存在碳氮三鍵，三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵，故含有的σ鍵與π鍵的數目之比為1∶2。(3)據“切割法”，晶胞中含8×+6×=4個黑球、4個白球，故在該晶胞中，E離子的數目為4，該化合物的化學式為ZnS。(4)H2S中心原子S原子價電子對數為2+=4，S原子采用sp3雜化。(6)的中心原子S原子的價電子對數為4+=4，為sp3雜化，空間結構為正四面體形。
17.(1)同素異形體　金剛石　范德華力　(2)③　+2　配位　(3)sp3　離子　2　
解析　(2)已知酞菁分子中所有原子共平面，則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為sp2雜化，且分子中存在大π鍵，其中標號為①和②的N原子均有一對電子占據了一個sp2雜化軌道，其p軌道只能提供1個電子參與形成大π鍵，標號為③的N原子的 p軌道能提供一對電子參與形成大π鍵，因此標號為③的N原子形成的N—H易斷裂從而電離出H+；鈷酞菁分子中，失去了2個H+的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結合成分子，因此，鈷離子的化合價為+2，氮原子提供孤電子對與鈷離子形成配位鍵。(3)由Al2Cl6的空間結構結合相關元素的原子結構可知，Al原子價電子對數是4，其與其周圍的4個氯原子形成四面體結構，因此，二聚體中Al的軌道雜化類型為sp3。AlF3的熔點為1 090 ℃，遠高于AlCl3的192 ℃，由于F的電負性最大，其吸引電子的能力最強，因此，可以判斷鋁氟之間的化學鍵為離子鍵。由AlF3的晶胞結構可知，其中含灰球的個數為12×=3，白球的個數為8×=1，則灰球為F-，距F-最近且等距的Al3+有2個，則F-的配位數為2。
18.(1)3　(2)K+失去的是全充滿的3p6電子，所需能量較高，Ti+失去的是4s1電子，相對較易失去
(3)O>C>Co　　1∶2　(4)　4
(5)SO2　O3　(6)①6　②Cl·H2O
解析　(1)在第2周期主族元素中，第一電離能呈增大的趨勢，但是Be的2s2軌道全滿相對穩定，而B原子價電子排布為2s22p1，故第一電離能小于Be，O原子的價電子排布為2s22p4，N原子的價電子排布為2s22p3，N的2p軌道處于半滿狀態，故第一電離能大于O，第一電離能介于B和N之間的有3種元素，分別為Be、C、O。
(2)K失去一個電子后，原子軌道處于全滿狀態， Ti價電子排布為3d24s2，失去一個電子后價電子排布為3d24s1，K+失去的是全充滿的3p6電子，所需能量較高，Ti+失去的是4s1電子，相對較易失去。
(3)鈷是金屬元素，與碳和氧相比電負性較小，同周期主族元素，核電荷數越大，電負性越大，故電負性：O>C>Co；CO中有1個σ鍵與2個π鍵，數目之比為1∶2。
(4)(CN)2中鍵與鍵之間的夾角為180°，則分子為直線形，并有對稱性，分子兩側都有C和N原子，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩定結構，則結構式為；每個三鍵都有2個π鍵，則1個分子中有4個π鍵。
(5)與互為等電子體的分子原子數為3，各原子最外層電子數之和為18，則等電子體有SO2和O3。
(6)①CoCl2的摩爾質量為130 g·mol-1，65 g無水CoCl2的物質的量為0.5 mol，吸收水的質量為119 g-65 g=54 g，則水的物質的量為3 mol，n(CoCl2)∶n(H2O)=1∶6，則x=6。
19.(1)3d84s2　Fe　(2)N　(3)①電子從處于較高能級的激發態躍遷到較低能級的激發態乃至基態時，會以光的形式釋放能量　②三角錐形　PCl3(合理即可)　(4)Ni的原子半徑較小，價電子數目較多，金屬鍵較強
(5)①C　②
解析　(1)題述材料中所含元素有K、Ca、Ni、Fe、As，這些元素的基態原子中，未成對電子數分別是1、0、2、4、3，未成對電子數最多的是Fe。
(2)題述配離子和配合物中含有C、N、O 3種非金屬元素，同一周期主族元素從左到右第一電離能呈增大的趨勢，但N原子的2p能級處于半充滿狀態，較穩定，第一電離能反常，所以C、N、O這三種元素第一電離能最大的是N元素。
(3)②根據VSEPR理論，As中中心原子的價電子對數為3+=4，所以As的空間結構為三角錐形；與As互為等電子體的分子有PCl3、PBr3、NF3、NCl3等。
(5)①根據圖1，由金屬Ni的堆積方式可知金屬鎳的晶胞俯視圖為C。②由晶胞結構可知，每個晶胞中含有的Ni原子數目為4×+4×+2×+2×=2，含有2個As原子，1個晶胞的質量為2× g，1個晶胞的體積為a×10-10 cm×a×10-10 cm×sin 60°×c×10-10 cm=×10-30 cm3，所以晶體的密度ρ== g·cm-3。(共71張PPT)
模塊綜合試卷
1.(2024·吉林，2)下列化學用語或表述正確的是
A.中子數為1的氦核素：He
B.SiO2的晶體類型：分子晶體
C.F2的共價鍵類型：p p σ鍵
D.PCl3的空間結構：平面三角形
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中子數為1的He核素其質量數為1+2=3，故應表示為He，A錯誤；
兩個F原子中2p軌道單電子相互重疊形成p p σ鍵，C正確；
PCl3的中心原子價電子對數為4，存在1對孤電子對，其VSEPR模型為四面體形，PCl3的空間結構為三角錐形，D錯誤。
2.我國傳統文化包含豐富的化學知識。蘇軾的《格物粗談》中記載：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜三枚放入，得氣即發，并無澀味”。《易經》記載：“澤中有火”“上火下澤”。“澤”，指湖泊池沼。下列關于“氣”和“火”的說法正確的是
A.“氣”“火”在水中都能形成分子間氫鍵
B.“氣”的沸點低于“火”
C.“氣”“火”分子的空間結構都是正四面體形
D.每個“氣”“火”分子中σ鍵數目之比為5∶4
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乙烯和甲烷不能形成分子間氫鍵，A錯誤；
乙烯的相對分子質量大于甲烷，范德華力大，所以熔、沸點高，則乙烯的沸點高于甲烷，故B錯誤；
乙烯含碳碳雙鍵，分子的空間結構為平面結構，故C錯誤；
乙烯結構簡式為CH2==CH2，每個乙烯分子中含σ鍵數目為5，甲烷結構簡式為CH4，每個甲烷分子中含σ鍵數目為4，則數目之比為5∶4，故D正確。
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3.(2024·湖北，5)基本概念和理論是化學思維的基石。下列敘述錯誤的是
A.VSEPR理論認為VSEPR模型與分子的空間結構相同
B.元素性質隨著原子序數遞增而呈周期性變化的規律稱為元素周期律
C.泡利原理認為一個原子軌道內最多只能容納兩個自旋相反的電子
D.sp3雜化軌道由1個s軌道和3個p軌道混雜而成
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VSEPR模型是價電子對的空間結構模型，而分子的空間結構指的是成鍵電子對的空間結構，不包括孤電子對，當中心原子無孤電子對時，兩者空間結構相同，當中心原子有孤電子對時，兩者空間結構不同，故A錯誤；
在一個原子軌道內，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反，這個原理被稱為泡利不相容原理，故C正確；
1個s軌道和3個p軌道混雜形成4個能量相同、方向不同的軌道，稱為sp3雜化軌道，故D正確。
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4.下列說法正確的是
A.氫原子的電子云圖中小黑點的疏密程度表示電子在原子核外某處單位
體積內出現概率的大小
B.最外層電子數為ns2的元素都在元素周期表第2列
C.處于最低能量的原子叫做基態原子，1s22s22→1s22s22該過程屬于
電子躍遷
D.已知某元素+3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，該元素位于
元素周期表中的第4周期Ⅷ族，屬于ds區
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最外層電子數為ns2的主族元素都在元素周期表第2列，He元素和副族元素也有ns2的情況，比如Zn，其核外電子排布式為［Ar］3d104s2，B錯誤；
2px和2py的軌道能量一樣，電子在這兩個軌道之間變遷，不屬于電子躍遷，C錯誤；
該元素為26號元素Fe，位于第4周期Ⅷ族，屬于d區，D錯誤。
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5.(2024·西安高二檢測)聯氨(N2H4)可用于處理鍋爐水中的溶解氧，防止鍋爐被腐蝕，其中一種反應機理如圖所示。下列敘述正確的是
A.1 mol N2H4可處理水中
1.5 mol O2
B.［Cu(NH3)4］2+中存在
離子鍵、配位鍵和極性共價鍵
C.氨水中NH3與H2O間存在氫鍵
D.含銅的氧化物中，Cu2+比Cu+更穩定
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1 mol N2H4失去電子生
成氮氣，轉移4 mol電
子，而1 mol O2得到
4 mol電子，根據得失電子守恒可知，1 mol N2H4可處理水中1 mol O2，故A錯誤；
［Cu(NH3)4］2+ 中銅離子與氨分子之間存在配位鍵，氨分子中N與H形成極性共價鍵，但是不存在離子鍵，故B錯誤；
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N、O元素電負性都較
大，O—H鍵或N—H
鍵是強極性鍵，則N、
O能和另一分子中的H原子形成氫鍵，氨水中NH3與H2O間存在氫鍵，故C正確；
Cu+的價電子排布為3d10，Cu2+的價電子排布為3d9，Cu+比Cu2+穩定，D錯誤。
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6.甲~丁均為短周期主族元素，在元素周期表中的相對位置如圖所示，丁的最高價氧化物對應的水化物在同周期中酸性最強，下列說法正確的是
A.原子半徑：甲>乙>丙
B.非金屬性：丁>丙>乙
C.丙與乙形成的化合物是分子晶體
D.最簡單氫化物的沸點：乙>甲>丁
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丁的最高價氧化物對應的水化物在同周期中酸
性最強，則丁為氯；由相對位置可知，甲、乙、
丙分別為氮、氧、硅。電子層數越多半徑越大，
電子層數相同時，核電荷數越大，半徑越小，原子半徑：丙>甲>乙，A錯誤；
同周期元素從左到右，金屬性減弱，非金屬性增強，同主族元素由上而下，金屬性增強，非金屬性減弱；非金屬性：乙>丁>丙，B錯誤；二氧化硅為共價晶體，C錯誤；
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氨分子、水分子能形成氫鍵，導致沸點升高，常溫下水為液體、氨為氣體，故最簡單氫化物的沸點：乙>甲>丁，D正確。
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7.(2024·安徽，8)某催化劑結構簡式如圖所示。下列說法錯誤的是
A.該物質中Ni為+2價
B.基態原子的第一電離能：Cl>P
C.該物質中C和P均采取sp2雜化
D.基態Ni原子價電子排布式為3d84s2
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由結構簡式可知，P原子的3個單電子與苯環形
成共用電子對，P原子剩余的孤電子對與Ni形
成配位鍵，Cl-提供孤電子對與Ni形成共價鍵，
由于整個分子呈電中性，故該物質中Ni為+2價，
A項正確；
同周期元素隨著原子序數的增大，第一電離能有增大趨勢，故基態原子的第一電離能：Cl>P，B項正確；
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C均存在于苯環上，采取sp2雜化，P價層電子對數為4，采取sp3雜化，C項錯誤；
Ni的原子序數為28，位于第四周期第Ⅷ族，基態Ni原子價電子排布式為3d84s2，D項正確。
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8.(2023·新課標卷，9)一種可吸附甲醇的材料，其化學式為［C(NH2)3］4［B(OCH3)4］3Cl，部分晶體結構如下圖所示，其中［C(NH2)3］+為平面結構。
下列說法正確的是
A.該晶體中存在N—H…O氫鍵
B.基態原子的第一電離能：CC.基態原子未成對電子數：BD.晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同
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由晶體結構圖可知，［C(NH2)3］+
中的—NH2的H與［B(OCH3)4］-中
的O形成氫鍵，因此，該晶體中存
在N—H…O氫鍵，A正確；
同一周期元素原子的第一電離能從左到右呈遞增趨勢，但是ⅡA、ⅤA族元素的原子結構比較穩定，其第一電離能高于同周期的相鄰元素，因此，基態原子的第一電離能從小到大的順序為C1
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B、C、O、N的未成對電子數分別為1、
2、2、3，因此，基態原子未成對電子
數：B［C(NH2)3］+為平面結構，則其中的C
和N原子軌道雜化類型為sp2；［B(OCH3)4］-中B與4個O形成了4個σ鍵，B沒有孤電子對，則B的原子軌道雜化類型為sp3；［B(OCH3)4］-中O分別與B和C形成了2個σ鍵，O原子還有2對孤電子對，則O的原子軌道的雜化類型為sp3；綜上所述，晶體中B、O和N原子軌道的雜化類型不相同，D不正確。
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9.下列對一些實驗事實的理論解釋錯誤的是
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選項 實驗事實 理論解釋
A 金屬的導熱性好 遍布晶體的自由電子受熱加速運動
B 酸性：CF3COOH>CCl3COOH 氟的電負性大于氯的電負性，F—C鍵的極性大于Cl—C鍵的極性，使—CF3的極性大于—CCl3的極性，導致CF3COOH羧基中羥基的極性更大，更易電離出H+
C 聚四氟乙烯的化學穩定性高于聚乙烯 C—F鍵的鍵能比C—H鍵的鍵能大，鍵能越大，化學性質越穩定
D 對羥基苯甲醛( ) 比鄰羥基苯甲醛( )的 沸點低 對羥基苯甲醛形成分子內氫鍵，鄰羥基苯甲醛形成分子間氫鍵
√
F的電負性大于Cl，導致C—F的極性大于C—Cl鍵的極性，導致羥基電子云更偏向O，而使CF3COOH的羧基中的羥基的極性更大，更易電離出H+，故B正確；
兩者之間只有C—F鍵和C—H鍵的差異，C—F鍵的鍵能比C—H鍵的鍵能大，鍵能越大，化學性質越穩定，故C正確；
對羥基苯甲醛受距離影響無法形成分子內氫鍵而形成分子間氫鍵，熔、沸點更高，而鄰羥基苯甲醛可以形成分子內氫鍵而熔、沸點較低，故D錯誤。
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10.化合物M是一種高效消毒漂白劑，結構如圖所示。W、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期主族元素，Y的某種單質可用于自來水消毒，Y、Z在不同周期。下列敘述錯誤的是
A.第一電離能：WB.W的雜化方式為sp2
C.XZ3分子的空間結構為三角錐形
D.最高價氧化物對應水化物的酸性：Z>W>X
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根據題給信息分析可知，W、X、Y、Z分別是C、N、
O和Cl。同周期元素第一電離能呈增大趨勢，因ⅤA
族最高能級電子處于半充滿穩定結構，所以第一電離
能反常比ⅥA族的大，所以第一電離能：W(C)題述分子中，C原子形成碳氧雙鍵，雜化方式為sp2，B正確；
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XZ3(NCl3)分子的價電子對數為3+=4，所以其分子空間結構為三角錐形，C正確；
非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，因非金屬性：Cl>N>C，所以最高價氧化物對應水化物的酸性：Z>X>W，D錯誤。
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11.冠醚能與堿金屬離子結合(如圖所示)，
是有機反應很好的催化劑，能加快KMnO4
與環己烯的反應速率。
用結合常數表示冠醚與堿金屬離子的結合能力，結合常數越大兩者結合能力越強。
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堿金屬離子 結合常數 冠醚 Na+(直徑：204 pm) K+(直徑：276 pm)
冠醚A(空腔直徑：260~320 pm) 199 1 183
冠醚B(空腔直徑：170~220 pm) 371 312
下列說法不正確的是
A.推測結合常數的大小與堿金屬
離子直徑、冠醚空腔直徑有關
B.實驗 中c(Na+)：①>②>③
C.冠醚通過與K+結合將Mn攜帶進入有機相，從而加快反應速率
D.為加快KMnO4與環己烯的反應速率，選擇冠醚A比冠醚B更合適
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由表格數據可知，同一堿金屬離子在冠醚空腔直徑大小不同時其結合常數不同，同一冠醚與不同堿金屬離子結合時其結合常數也不同，因此可推測結合常數的大小與堿金屬離子直徑、冠醚空腔直徑有關，A正確；
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堿金屬離子 結合常數 冠醚 Na+(直徑：204 pm) K+(直徑：276 pm)
冠醚A(空腔直徑：260~320 pm) 199 1 183
冠醚B(空腔直徑：170~220 pm) 371 312
冠醚A與K+結合常數大，結合能力強，因此加入KCl固體后，與冠醚A結合的Na+被K+替代，Na+被釋放，溶液中c(Na+)：③>②，B錯誤；
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堿金屬離子 結合常數 冠醚 Na+(直徑：204 pm) K+(直徑：276 pm)
冠醚A(空腔直徑：260~320 pm) 199 1 183
冠醚B(空腔直徑：170~220 pm) 371 312
冠醚通過與K+結合將Mn攜帶進入有機相，增大Mn與環己烯的接觸面積，從而加快反應速率，C正確；
冠醚A與K+的結合常數大，結合能力強，選擇冠醚A比冠醚B更合適，D正確。
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堿金屬離子 結合常數 冠醚 Na+(直徑：204 pm) K+(直徑：276 pm)
冠醚A(空腔直徑：260~320 pm) 199 1 183
冠醚B(空腔直徑：170~220 pm) 371 312
12.幾種離子晶體的晶胞如圖所示，則下列說法正確的是
A.熔、沸點：NaClB.在NaCl晶胞中，距離Na+
最近且等距的Na+數目為6
C.若ZnS的晶胞邊長為a pm，則Zn2+與S2-之間最近距離為a pm
D.上述三種晶胞中，其陽離子的配位數大小關系為ZnS>NaCl>CsCl
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Na+半徑小于Cs+，且所帶電
荷數相同，所以NaCl的離子
鍵強于CsCl，晶格能大于
CsCl，所以熔、沸點：NaCl>CsCl，故A錯誤；
根據NaCl的晶胞結構，距離體心Na+最近且等距的Na+位于棱心，數目為12，故B錯誤；
由ZnS的晶胞結構可知，Zn2+與S2-之間最近距離為晶胞體對角線長的
a pm，故C正確；
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題述三種晶胞中，NaCl的晶
胞中Na+的配位數為6，CsCl
晶胞中，Cs+的配位數為8，
ZnS晶胞中，Zn2+的配位數為4，所以其陽離子的配位數大小關系為CsCl>NaCl>ZnS，故D錯誤。
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13.已知兩種顏色不同的晶體，分子式均為TiCl3·6H2O，配位數都是6。分別取0.01 mol兩種晶體在水溶液中用過量AgNO3處理，綠色晶體得到
的白色沉淀質量為紫色晶體得到沉淀質量的，則下列有關說法不正確
的是
A.該綠色晶體配體是氯離子和水，它們物質的量之比為1∶5
B.紫色晶體配合物的化學式為［Ti(H2O)6］Cl3
C.1 mol紫色晶體中含有的σ鍵個數為12NA
D.0.01 mol紫色晶體在水溶液中與過量AgNO3作用最多可得到4.305 g沉淀
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綠色晶體化學式為［TiCl(H2O)5］Cl2·H2O，該晶體中配體是氯離子和水分子，其物質的量之比為1∶5，故A正確；
紫色晶體的化學式為［Ti(H2O)6］Cl3，每個水分子中含有2個σ鍵，Ti3+和每個O原子形成1個σ鍵，所以1 mol紫色晶體中含有的σ鍵個數為18NA，故C錯誤；
0.01 mol紫色晶體在水溶液中最多電離出0.03 mol氯離子，與過量AgNO3作用最多可得到n(AgCl)=n(Cl-)=0.03 mol，m(AgCl)=0.03 mol×
143.5 g·mol-1=4.305 g，故D正確。
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14.如圖是Na、Cu、Si、H、C(金剛石)、N元素單質的熔點高低的順序，其中c、d單質均是熱和電的良導體。下列判斷不正確的是
A.e、f單質熔化時破壞的是共價鍵
B.d單質對應元素的基態原子核外電子排布式：
1s22s22p63s23p2
C.b單質對應元素形成的最高價含氧酸易與水分
子之間形成氫鍵
D.單質a、b、f對應的元素以原子個數比1∶1∶1
形成的分子中含2個σ鍵，2個π鍵
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19
√
Na、Cu、Si、H、C、N元素單質中，Na、Cu
為金屬晶體，二者均是熱和電的良導體，金剛
石、Si的單質為共價晶體，且金剛石的熔點大
于晶體Si的熔點，H、N對應的單質為分子晶體，
其中氫氣的熔點最低，由圖和已知信息可知a為
H2，b為N2，c為Na，d為Cu，e為Si，f為金剛石。
單質硅和金剛石均為共價晶體，熔化時破壞的是共價鍵，故A正確；基態Cu原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故B不正確；
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N元素形成的最高價含氧酸為HNO3，其中含有O—H鍵，易與水分子之間形成氫鍵，故C正確；
H、N、C元素以原子個數比1∶1∶1形成的分子為HCN，結構式為H—C≡N，每個分子中含2個σ鍵、2個π鍵，故D正確。
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15.由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質X為潛在的拓撲絕緣體材料。X的晶體(晶胞為圖乙)可視為Ge晶體(晶胞為圖甲)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。下列說法正確的是
A.2號原子的坐標為(，，)
B.X晶體的化學式為HgGe2Sb2
C.設Ge晶體晶胞邊長為a nm，則Ge原子
之間的最短距離為a nm
D.X晶體中與Hg最近且等距離的Sb的數目為8
√
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2號原子的坐標為()，A錯誤；
X晶體中Ge的原子個數為8×+4×+1
=4，Hg的原子個數為6×+4×=4，Sb
的原子個數為8，故其化學式為HgGeSb2，
B錯誤；
設Ge晶體晶胞邊長為a nm，Ge原子之間的最短距離為體對角線的
a nm，C正確；
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以頂面的Hg為研究對象，與之距離最近且相等的Sb原子在底下晶胞中的有2個，面心的汞原子為2個晶胞共用，上面晶胞還有2個Sb原子，故X晶體中與Hg最近且等距離的Sb的數目為4，D錯誤。
16.元素周期表中的六種元素A、B、C、D、E、F，原子序數依次增大。
(1)寫出E的基態原子的電子排布式：________________________
______________。
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A的基態原子價電子排布為nsnnpn
B的基態原子2p能級有3個單電子
C的原子最外層電子數是其內層的3倍
D的基態原子3p軌道上有4個電子
E2+的d軌道中有10個電子
F單質在金屬活動性順序中排在最末位
1s22s22p63s23p63d104s2(或
［Ar］3d104s2)
E為鋅，基態原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s2。
(2)A、B形成的AB-常作為配位化合物中的配體。在AB-中，元素A的原子采取sp雜化，則A與B形成的化學鍵中含有的σ鍵與π鍵的數目之比為　　　。
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A的基態原子價電子排布為nsnnpn
B的基態原子2p能級有3個單電子
C的原子最外層電子數是其內層的3倍
D的基態原子3p軌道上有4個電子
E2+的d軌道中有10個電子
F單質在金屬活動性順序中排在最末位
1∶2
在CN-中存在碳氮三鍵，三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵，故含有的σ鍵與π鍵的數目之比為1∶2。
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(3)D與E形成的化合物晶體的晶胞如圖所示。在該晶胞中，E離子的數目為　　；該化合物的化學式為　　　。
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A的基態原子價電子排布為nsnnpn
B的基態原子2p能級有3個單電子
C的原子最外層電子數是其內層的3倍
D的基態原子3p軌道上有4個電子
E2+的d軌道中有10個電子
F單質在金屬活動性順序中排在最末位
4
ZnS
據“切割法”，晶胞中含8×+6×=4個黑球、4個
白球，故在該晶胞中，E離子的數目為4，該化合物
的化學式為ZnS。
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(4)在D的氫化物(H2D)中，D原子的雜化軌道類型是　　。
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A的基態原子價電子排布為nsnnpn
B的基態原子2p能級有3個單電子
C的原子最外層電子數是其內層的3倍
D的基態原子3p軌道上有4個電子
E2+的d軌道中有10個電子
F單質在金屬活動性順序中排在最末位
sp3
H2S中心原子S原子價電子對
數為2+=4，S原子采用
sp3雜化。
(5)C的氫化物(H2C)在乙醇中的溶解度大于H2D，其原因是____
_________________________。
(6)D與C形成的D的空間結構為　　　　 　(用文字描述)。
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A的基態原子價電子排布為nsnnpn
B的基態原子2p能級有3個單電子
C的原子最外層電子數是其內層的3倍
D的基態原子3p軌道上有4個電子
E2+的d軌道中有10個電子
F單質在金屬活動性順序中排在最末位
水分
子能和乙醇形成分子間氫鍵
正四面體形
的中心原子S原子的價電子對數為4+=4，為sp3雜化，空間結構為正四面體形。
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(7)E、F均能與AB-形成配離子，已知E2+與AB-形成配離子時，配位數為4；F+與AB-形成配離子時，配位數為2。工業上常用F+與AB-形成的配離子與單質E反應，生成E2+與AB-形成的配離子和F單質來提取F，寫出上述反應的離子方程式：__________________
_____________________。
A的基態原子價電子排布為nsnnpn
B的基態原子2p能級有3個單電子
C的原子最外層電子數是其內層的3倍
D的基態原子3p軌道上有4個電子
E2+的d軌道中有10個電子
F單質在金屬活動性順序中排在最末位
2［Au(CN)2］-+Zn
===［Zn(CN)4］2-+2Au
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17.(2023·全國甲卷，35)將酞菁 鈷酞菁 三氯化鋁復合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑。回答下列問題：
(1)圖1所示的幾種碳單質，它們互為　　　 　，其中屬于共價晶體的是　　　，C60間的作用力是　　　 　。
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同素異形體
金剛石
范德華力
(2)酞菁和鈷酞菁的分子結構如圖2所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中p軌道
能提供一對電子的N原子是　　(填圖2酞
菁中N原子的標號)。鈷酞菁分子中，鈷離
子的化合價為　　，氮原子提供孤電子對與鈷離子形成　　　鍵。
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③
+2
配位
已知酞菁分子中所有原子共平面，則其分子
中所有的C原子和所有的N原子均為sp2雜化，
且分子中存在大π鍵，其中標號為①和②的N
原子均有一對電子占據了一個sp2雜化軌道，
其p軌道只能提供1個電子參與形成大π鍵，標
號為③的N原子的 p軌道能提供一對電子參與形成大π鍵，因此標號為③的N原子形成的N—H易斷裂從而電離出H+；鈷酞菁分子中，失去了2個H+的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結合成分子，因此，鈷離子的化合價為+2，氮原子提供孤電子對與鈷離子形成配位鍵。
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(3)氣態AlCl3通常以二聚體Al2Cl6的形式
存在，其空間結構如圖3a所示，二聚體
中Al的軌道雜化類型為　　。AlF3的熔
點為1 090 ℃，遠高于AlCl3的192 ℃，由
此可以判斷鋁氟之間的化學鍵為　　 　鍵。AlF3結構屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，F-的配位數為　 　。若晶胞參數為a pm，晶體密度ρ=
　　　　g·cm-3(列出計算式，阿伏加德羅常數的值為NA)。
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sp3
離子
2
由Al2Cl6的空間結構結合相關元素的
原子結構可知，Al原子價電子對數是
4，其與其周圍的4個氯原子形成四面
體結構，因此，二聚體中Al的軌道雜
化類型為sp3。AlF3的熔點為1 090 ℃，遠高于AlCl3的192 ℃，由于F的電負性最大，其吸引電子的能力最強，因此，可以判斷鋁氟之間的化學鍵為離子鍵。
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由AlF3的晶胞結構可知，其中含灰
球的個數為12×=3，白球的個數為
8×=1，則灰球為F-，距F-最近且等
距的Al3+有2個，則F-的配位數為2。
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18.根據要求回答下列問題：
(1)在第2周期主族元素中，第一電離能介于B和N之間的元素有　種。
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3
在第2周期主族元素中，第一電離能呈增大的趨勢，但是Be的2s2軌道全滿相對穩定，而B原子價電子排布為2s22p1，故第一電離能小于Be，O原子的價電子排布為2s22p4，N原子的價電子排布為2s22p3，N的2p軌道處于半滿狀態，故第一電離能大于O，第一電離能介于B和N之間的有3種元素，分別為Be、C、O。
(2)已知電離能：I2(Ti)=1 310 kJ·mol-1，I2(K)=3 051 kJ·mol-1，I2(Ti) I2(K)，其原因為________________________________________________________
___________________。
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K+失去的是全充滿的3p6電子，所需能量較高，Ti+失去的是4s1電子，相對較易失去
K失去一個電子后，原子軌道處于全滿狀態， Ti價電子排布為3d24s2，失去一個電子后價電子排布為3d24s1，K+失去的是全充滿的3p6電子，所需能量較高，Ti+失去的是4s1電子，相對較易失去。
(3)橙紅色晶體羰基鈷的熔點為52 ℃，可溶于多數有機溶劑。該晶體中三種元素電負性由大到小的順序為　　　　(填元素符號)。配體CO中σ鍵與π鍵數目之比是　 　。
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O>C>Co
1∶2
鈷是金屬元素，與碳和氧相比電負性較小，同周期主族元素，核電荷數越大，電負性越大，故電負性：O>C>Co；CO中有1個σ鍵與2個π鍵，數目之比為1∶2。
(4)(CN)2中鍵與鍵之間的夾角為180°，并有對稱性，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩定結構，其結構式為　　　 　 　，1個分子中含有
　　個π鍵。
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4
(CN)2中鍵與鍵之間的夾角為180°，則分子為直線形，并有對稱性，分子兩側都有C和N原子，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩定結構，則結構式為 ；每個三鍵都有2個π鍵，則1個分子中有4個π鍵。
(5)等電子原理又有所發展。例如，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數相同，各原子最外層電子數之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結構特征。在短周期元素組成的物質中，與互為等電子體的分子有　　　、　　。
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SO2
O3
與互為等電子體的分子原子數為3，各原子最外層電子數之和為18，則等電子體有SO2和O3。
(6)藍色的無水CoCl2在吸水后會變成粉紅色的水合物CoCl2·xH2O，該水合物受熱后又變成無水CoCl2，所以無水CoCl2常用作吸濕劑和空氣濕度指示劑。現有65 g無水CoCl2，吸水后變成119 g CoCl2·xH2O。
①水合物中x=　　。
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CoCl2的摩爾質量為130 g·mol-1，65 g無水CoCl2的物質的量為0.5 mol，吸收水的質量為119 g-65 g=54 g，則水的物質的量為3 mol，n(CoCl2)∶
n(H2O)=1∶6，則x=6。
②若該水合物為配合物，其中Co2+的配位數為6，經測定得出該配合物內界和外界含有Cl-的個數之比為1∶1，則該配合物的化學式可表示為
　　　　 。
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Cl·H2O
19.某雜志報道了一實驗室制造的包含鈣、鉀、鐵和砷以及少量鎳元素的新型化合物材料CaK(Fe1-xNix)4As4，該新型化合物材料呈現出被稱為刺猬自旋新磁態。該研究成果有助于更好地理解磁性與非常規超導性之間的聯系。回答下列問題：
(1)基態鎳原子的電子排布式為［Ar］　　　；上述材料中所含元素的基態原子中，未成對電子數最多的是　　(填元素符號，下同)。
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3d84s2
Fe
題述材料中所含元素有K、Ca、Ni、Fe、As，這些元素的基態原子中，未成對電子數分別是1、0、2、4、3，未成對電子數最多的是Fe。
(2)鐵原子及其離子易形成配離子或配合物，如［Fe(CN)6］3-、［Fe(CN)6］4-、
Fe(CO)5，這些配離子或配合物所包括的非金屬元素中第一電離能最大的是　　　。
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N
題述配離子和配合物中含有C、N、O 3種非金屬元素，同一周期主族元素從左到右第一電離能呈增大的趨勢，但N原子的2p能級處于半充滿狀態，較穩定，第一電離能反常，所以C、N、O這三種元素第一電離能最大的是N元素。
(3)K3AsO3可用于碘的微量分析。
①K+的焰色試驗呈紫色，金屬元素能產生焰色的微觀原因為__________
____________________________________________________________________________。
②As的空間結構為　 　　　，寫出一種與其互為等電子體的分子：
　　 　　(填化學式)。
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電子從處于較高能級的激發態躍遷到較低能級的激發態乃至基態時，會以光的形式釋放能量
三角錐形
PCl3(合理即可)
根據VSEPR理論，As中中心原子的價電子對數為3+=4，所以As的空間結構為三角錐形；與As互為等電子體的分子有PCl3、PBr3、NF3、NCl3等。
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(4)Ni與Ca處于同一周期，且原子核外最外層電子數相同，但金屬Ni的熔點和沸點均比金屬Ca的高，其原因為______________________________
_________________。
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Ni的原子半徑較小，價電子數目
較多，金屬鍵較強
(5)①金屬鎳的原子堆積方式如圖1所示，則金屬鎳的晶胞俯視圖為　　(填字母)。
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C
根據圖1，由金屬Ni的堆積方式可知金屬鎳的晶胞俯視圖為C。
②某砷鎳合金的晶胞如圖2所示，設阿伏加德羅常數
的值為NA，該晶體的密度ρ=　　　　 g·cm-3。
由晶胞結構可知，每個晶胞中含有的Ni原子數目為4×+4×+2×+
2×=2，含有2個As原子，1個晶胞的質量為2× g，1個晶胞的體積為a×10-10 cm×a×10-10 cm×sin 60°×c×10-10 cm=×10-30 cm3，
所以晶體的密度ρ== g·cm-3。

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