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专题十 能力提升检测卷
一、选择题
1．荣昌陶器为中国四大名陶，其主要成分为O、Si、Al、Fe，还含有少量Ca、Ti等元素。对于上述有关
元素，下列说法正确的是
A．基态Fe原子的价层电子轨道表示式为
B．基态Ca原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C．Ti最稳定的化合价为 价
D．第一电离能：O>Si>Al
【答案】D
【解析】A．Fe是26号元素，Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，价层电子轨道表示式为
，故A错误；
B．基态Ca原子最高能级为4s，轨道形状为球形，故B错误；
C．钛元素的原子序数为22，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，Ti原子失去4个电子后得到
Ti4+，电子排布式为1s22s22p63s23p6，p轨道是全充满较稳定，则Ti最稳定的化合价为+4价，故C错误；
D．同周期自左而右，元素的第一电离能成增大的趋势，故第一电离能：Al＜Si，O难失去电子，第一电
离能大于Si，则第一电离能：O>Si>Al，故D正确；
故选D。
2．黑火药爆炸时发生反应 。下列说法正确的是
A．半径大小： B．熔点：
C．电离能大小： D．电负性大小：
【答案】D
【解析】A．硫离子和钾离子具有相同的电子层数，层数相同，原子序数越大半径越小，即半径大小：
，A错误；B． 是离子晶体， 为分子晶体，一般情况下，离子晶体的熔点大于分子晶体的熔点，即熔点：
，B错误；
C． 原子电子排布式为 达半充满，能量较低，失去第一个电子所需的能量较大， 原子电子排
布式为 ，即电离能大小： ，C错误；
D．同一主族元素的电负性从上到下逐渐减少，即电负性大小： ，D正确；
故选D。
3．R、X、Y、Z四种短周期主族元素，其原子半径与原子序数关系如图所示。已知：它们的原子序数之和
等于51，R的原子序数与Z的最外层电子数相等。下列叙述错误的是
A．最简单氢化物的稳定性：Y＜Z
B．第一电离能：R＜Y
C．化合物XY 中含两种化学键
2 2
D．等浓度的X、Z最高价氧化物对应的水化物的稀溶液中，水的电离程度相同
【答案】B
【分析】由图中信息可知，X、Y、Z在第三周期，Y与Z相邻，R的原子序数与Z的最外层电子数相等，
若Z的最外层电子数为7，则R、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl；若Z的最外层电子数为6，则R、X、
Y、Z分别为C、Si、P、S，X与Y也相邻，不符合题干；若Z的最外层电子数为5，则R、X、Y、Z分别
为B、Cl、Si、P，X半径小于Y了，不符合题意；其他也不满足要求。
【解析】A．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，因此最简单氢化物的稳定性：Y(H S)＜Z(HCl)，
2
故A正确；
B．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族、第VA族反常，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：Y(S)＜R(N)，故B错误；
C．化合物XY(Na S)中含离子键和非极性键两种化学键，故C正确；
2 2 2 2
D．X、Z最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、HClO，等浓度的两种稀溶液中，酸中氢离子浓度等
4
于碱中氢氧根浓度，则两者抑制水的电离程度相等，则水的电离程度相等，故D正确；
综上所述，答案为B。
4．X、Y、Z、J、Q是原子序数依次增大，且分布在三个短周期的主族元素，Y元素原子的核外未成对电
子数在同周期中最多，Y、Z同周期，Z、J同主族.下列说法错误的是
A．电负性：Q>J；第一电离能：Y>Z B．最高价含氧酸的酸性：Q>J
C． 、 的中心原子杂化方式相同 D．简单离子半径：Y>Z、J>Q
【答案】C
【分析】由X、Y、Z、J、Q是原子序数依次增大，分布在三个短周期的主族元素，可知X为第一周期元
素，为H，由Z、J同主族可知，Y、Z为第二周期元素，J、Q为第三周期元素，Y元素原子的核外未成对
电子数在同周期中最多，则可知为N，可推出，Z为O，J为S，Q为Cl。
【解析】A．同周期原子从左到右电负性逐渐增大，则电负性Q>J(Cl>S)，N最外层电子为半充满状态，第
一电离能Y>Z(N>O)，A正确；
B．非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，酸性 ，B正确；
C． 中N原子价层电子对数 ，为 杂化， 中Cl原子价层电子对数
，为 杂化，C错误；
D．简单离子半径 ， ，D正确。
故选C。
5．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，Y、Z、W位于同周期，上述部分元素组成物质存在如
图所示转化关系。下列说法错误的是
A．第一电离能： Z>W> Y
B．简单氢化物的沸点： W>Z
C．键角： XW>ZX
2 3
D．转化关系中Y原子的杂化方式有sp、sp2、sp3
【答案】C
【分析】由图中各元素的成键数目可知Y为C、W为O、Z位于C、O之间，Z为N，X为H，据此分析解
答。
【解析】A．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但N最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，因
此第一电离能：N>O>C，故A正确；
B．HO常温下为液态，NH 常温下为气态，沸点：HO>NH ，故B正确；
2 3 2 3
C．HO、NH 中心原子的价层电子对数均为4，HO含两对孤电子对，NH 中只有1对孤电子对，孤对电
2 3 2 3
子越多，对成键电子对的排斥作用越大，键角越小，因此键角：HO<NH ，故C错误；
2 3
D．转化过程中单键碳为sp3杂化，双键碳为sp2杂化，-CN中为三键碳为sp杂化，故D正确；
故选：C。
6．化合物A可应用于清洁剂、化妆品、杀虫剂，结构简式如图所示，W、X、Y、Z分属三个短周期的主
族元素且原子序数依次增大，X最高价氧化物对应的水化物为弱酸，Y是地壳中含量最多的元素，下列说
法错误的是
A．Y与Z形成的两种化合物阴阳离子比均为1：2
B．电负性大小关系为：Y＞W＞X＞Z
C．Y基态原子核外电子有5种空间运动
D．化合物A的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z分属三个短周期的主族元素且原子序数依次增大，则W为H元素；Y是地壳中含
量最多的元素，则Y为O元素；由结构简式可知，Z形成带一个单位正电荷的阳离子，则Z为Na元素；X
原子形成3个和4个共价键，最高价氧化物对应的水化物为弱酸， 则X为B元素。
【解析】A．氧化钠和过氧化钠中阴阳离子比均为1：2，故A正确；B．金属元素的电负性小于非金属元素，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，则四种元素的电负性
大小顺序为O＞H＞B＞Na，故B正确；
C．氧元素的原子序数为8，基态原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外电子有5种空间运动，故C正确；
D．由结构简式可知，化合物A的阴离子中形成硼原子不满足8电子稳定结构，故D错误；
故选D。
7．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与W同主族，Y、Z同周期。四种元素组成
的某化合物M的结构如图所示。下列叙述错误的是
A．基态原子的第一电离能：
B．X与Y组成的化合物均为气体
C．M中Y原子的杂化方式为
D．M受热分解后所得固体可作食用碱或工业用碱
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W能形成带1个单位正电荷的阳离子，则
W为 ；X与W同主族，能形成一个共价键，则W为H；Y形成4个共价键，则Y为C；Y、Z同周
期，Z能形成2个共价键，则Z为O。
【解析】A．同周期从左往右，元素的第一电离能有增大的趋势，钠是金属元素，易失去一个电子，第一
电离能小于非金属元素，所以第一电离能： ，即 ，A项正确；
B．X为H、Y为C，碳氢化合物为烃类，烃类物质有气体，也有液体和固体，B项错误；
C． 中C原子的价层电子对数为3，C原子采用 杂化，C项正确；
D．M为碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解后所得固体为碳酸钠，常作食用碱或工业用碱，D项正确；
故选B。
8．某物质M可用于检验 ，二者相互反应生成蓝色或蓝紫色的螯合物沉淀N(M和N的结构如图所
示)，图中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Y位于同一周期，X和Z的最外层电子
数分别为其电子层数的2倍，下列说法正确的是A． 、 和 均为10电子分子
B．第一电离能：X>Y
C．物质M的晶体中存在的微粒间作用力只有共价键和范德华力
D．等物质的量的M和N中σ键数目和π键数目均相等
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z的最外层电子数分别为其电子层数的2
倍，则X为C元素、Z为S元素；由M和N的结构可知，W、Y形成共价键的数目分别为1、3，X和Y
位于同一周期，则W为H元素、Y为N元素。
【解析】A．硫化氢分子中含有18个电子，不是10电子分子，故A错误；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则氮元素的第一电离能大于碳元素，故B错误；
C．由M的结构可知，M分子中含有氨基，能形成分子间氢键，则晶体中存在的微粒间作用力有共价键、
氢键和范德华力，故C错误；
D．有机化合物中配位键、单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，由物质M和N的结构式分析可
知， M、N中所含的σ键数目均为9，π键数目均为2，故D正确；
故选D。
9．我国科学家用如图所示的阴离子的盐作水系锌离子电池的电解质溶液，显示了优良的循环性能。X、
Y、Z、W均为短周期元素且原子序数依次增大，其中X、Y、Z位于同一周期，Y、W核外最外层电子数
相等。下列叙述正确的是
A．简单离子半径大小顺序为W>Z>Y
B．每个阴离子中σ键与π键的数目之比为5：2
C．Y的简单氢化物的沸点高于W的简单氢化物，是因为Y的非金属性强于W
D．X和Z形成的简单化合物各原子最外层均满足8电子稳定结构【答案】D
【分析】根据图示，X形成4个单键，可能是第ⅣA族元素C或Si；Z形成一个单键，可能是H元素或第
ⅦA族元素F或Cl；3个Y有2个形成一个双键，另一个形成一个单键同时得到一个电子使整个原子团带
一个单位的负电荷，则Y是第ⅥA族的O元素，W的形成6个共价键，则W为与O元素同主族S元素，
X、Y、Z位于同一周期，则X、Y、Z、W分别是C、O、F、S四种元素。
【解析】A．S2-比O2-多一个电子层，故硫离子的半径大于氧离子半径，O2-与F-是核外电子排布相同的离
子，核电荷数越大，半径越小，故氧离子的半径大于氟离子的半径，则简单阴离子的半径顺序为S2-＞O2-＞
F-，A错误；
B．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，每个阴离子中σ键与π键的数目之比为7：2，B错误；
C．Y、W的简单氢化物分别为HO、HS，均为分子晶体，且结构相似，相对分子质量越大，熔沸点越
2 2
高，由于HO分子间存在氢键，其沸点反常高，则简单氢化物的沸点Y＞W，与非金属性无关，C错误；
2
D．X、Z形成CF，CF 电子式 ，各原子最外层均满足8电子稳定结构，D正确；
4 4
故答案选D。
10．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，Y、Z、W位于同周期，上述部分元素组成物质存在
如图所示转化关系。
下列说法错误的是
A．第一电离能： Z>W> Y
B．简单氢化物的沸点： W>Z
C．键角： XW>ZX
2 3
D．转化关系中Y原子的杂化方式有sp、sp2、sp3
【答案】C
【分析】由图中各元素的成键数目可知Y为C、W为O、Z位于C、O之间，Z为N，X为H，据此分析解
答。【解析】A．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但N最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，因
此第一电离能：N>O>C，故A正确；
B．HO常温下为液态，NH 常温下为气态，沸点：HO>NH ，故B正确；
2 3 2 3
C．HO、NH 中心原子的价层电子对数均为4，HO含两对孤电子对，NH 中只有1对孤电子对，孤对电
2 3 2 3
子越多，对成键电子对的排斥作用越大，键角越小，因此键角：HO<NH ，故C错误；
2 3
D．转化过程中单键碳为sp3杂化，双键碳为sp2杂化，-CN中为三键碳为sp杂化，故D正确；
故选：C。
11．在超分子化学中，常用Cu+模板合成各种拓扑结构分子，图1为诺贝尔得主Auvage教授利用亚铜离子
为模板合成的索烃结构。Cu也可与Zn、Sn及S构成四元半导体化合物的四方晶胞，结构如图2所示，下
列说法错误的是
A．索烃分子既有极性键又有非极性键
B．1mol索烃中所含的配位键的数量为8N
A
C．半导体化合物中Zn原子与Sn原子个数比为1:2
D．在四方晶胞中Sn位于S原子组成的四面体空隙中
【答案】C
【解析】A．索烃分子中C、N之间，C、H之间，C、O之间，形成极性键，C、C之间形成非极性键，既
有极性键又有非极性键，A正确；
B．索烃中每个Cu+形成4个配位键，1mol索烃中所含的配位键的数量为8N ，B正确；
A
C．根据均摊法，半导体化合物中Zn原子个数为 ，Sn原子个数为 ，个数之比为
1:1，C错误；D．根据晶胞结构，在四方晶胞中Sn位于S原子组成的四面体空隙中，D正确；
故选C。
12．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。W是自然界中形成化合物最多的元素，其核外
电子有4种空间运动状态；X的简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成化合物甲；Y是短周
期主族中原子半径最大的元素；Z与Y处于同一周期，且Z元素所形成的简单单质常温常压下为气态。下
列说法正确的是
A．Y的第一电离能在四种元素中最小
B． 是含极性键的极性分子
C． 的中心原子的杂化轨道类型为
D． 晶胞中含 1 个 和一个
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。W是自然界中形成化合物最多的元素，其
核外电子有4种空间运动状态，则W为C元素；X的简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应生成
化合物甲，则X为N元素；Y是短周期主族中原子半径最大的元素，则Y为Na元素；Z与Y处于同一周
期，且Z元素所形成的简单单质常温常压下为气态，则Z为Cl元素，据此分析。
【解析】A．Na为金属，其第一电离能最小，故A正确；
B．CCl 为含极性键的非极性分子，故B错误；
4
C．NCl 的中心原子的价电子对数为： =4，中心原子的杂化轨道类型为sp3，故C错误；
3
D．NaCl晶胞中含4个Na+和4个Cl-，故D错误；
故选：A。
13．锑---钾合金可用作钾离子电池的电极材料，图a为其晶胞结构，图b为晶胞的一部分，下列有关说法
正确的是A．晶胞密度为 g·cm-3
B．Sb原子的配位数为6
C．最邻近的Sb原子构成的最小空间结构为正四面体
D．从电子排布推断，K的第一电离能比Sb大
【答案】C
【解析】A．根据“均摊法”，晶胞中含 个Sb、 个K，则晶体密度为
，A错误；
B．以底面Sb原子为例，距其等距且最近的K原子上下层各有4个，故配位数为8，B错误；
C．由图b可知，最邻近的Sb原子构成的最小空间结构为正四面体，C正确；
D．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，K的第一电离能比Sb小，D错误；
故选C。
14．GaAs是一种重要的半导体材料，熔点为1238℃，密度为 ，其晶胞结构如图所示。已知阿伏伽
德罗常数的值为 ，M =l45g/mol，下列说法不正确的是
GaAs
A．As的配位数为4
B．As在元素周期表的第15纵列，属于p区元素
C．该晶体为离子晶体，是新型无机非金属材料
D．GaAs的晶胞边长为
【答案】C【解析】A．以面心的As分析，As的配位数为4，故A正确；
B．周期表中13到18纵列是p区元素，As在元素周期表的第15纵列，属于p区元素，故B正确；
C．GaAs是一种重要的半导体材料，熔点为1238℃，熔点较高，该晶体为共价晶体，故C错误；
D．根据GaAs晶胞分析晶胞中含有4个Ga， 个As，则GaAs的晶胞密度为
，边长为 ，故D正确。
综上所述，答案为C。
15．一种可用于配制无机防锈颜料的复合氧化物的晶胞结构如图，下列说法中不正确的是
A．该复合氧化物的化学式为
B．若图中 的原子坐标为 ，则 的原子坐标为
C．若该晶体密度为 ，铂和氧的最近距离为 ，则阿佛加德罗常数
D．由晶胞结构可知，与1个钙原子等距离且最近的氧原子有8个
【答案】D
【解析】A．Ca位于顶点，个数为 =1，Cr位于体内，个数为1，O位于面上，个数为 =3，化学式
为CaCrO，选项A正确；
3
B．根据晶胞图可知，C位于面心，因此C的坐标为(0，0.5，0.5)，选项B正确；
C．钙和氧最近的距离是面对角线的一半，面对角线长为2anm，即晶胞边长为 nm，晶胞的体积为(
×10-7)3cm3，根据A选项分析，晶胞的质量为 g，则晶胞密度为g/cm3，阿佛加德罗常数N = ，选项C正确；
A
D．以顶点Ca为标准，离Ca最近的氧原子在面心，共有12个，选项D错误；
答案选D。
16．我国科学家研究出一种磷化硼纳米颗粒作为高选择性 电化学还原为甲醇的非金属电催化剂，磷化
硼晶胞结构如图所示，晶胞的棱边边长为 ， 为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．磷化硼晶体中共价键与配位键的数目之比为
B．若氮化硼与磷化硼具有相似的结构，则 的熔点比 高
C．磷化硼晶体中，每个硼原子周围紧邻且距离相等的硼原子共有4个
D．磷化硼晶胞密度为
【答案】C
【解析】A．B原子的价电子数为3，且杂化类型为sp3杂化，其中与3个Р原子形成3个共价键，另外一
条杂化轨道无电子，为空轨道，与P原子形成配位键，配位键也属于共价键，磷化硼晶体中共价键与配位
键的数目之比为 ，A错误；
B．氮化硼与磷化硼都是原子晶体，原子半径：N<P，则键长B-N键<B-P，B-N键的键能较B-P的键能
大，所以BN晶体的熔点高于BP晶体，B正确；
C．由磷化硼晶胞结构可知，磷原子位于晶胞的顶点和面心，磷原子的堆积方式为面心立方最密堆积，则
与磷原子距离最近且相等的磷原子有12个，且每个晶胞中磷原子个数为8× +6× =4，硼原子位于小立方
体内，因此一个晶胞中硼原子和磷原子的个数之比为1: 1，因此磷化硼晶体中与硼原子距离最近且相等的硼原子个数为12，C错误；
D．磷化硼晶胞密度为 ，故D正确；
故选C。
17．一种新型高性能的p型太阳能电池材料的晶体结构单元(为立方体，质量为b g)及部分原子分数坐标如
图所示，其中Ni和Mg间的最短距离为a pm。下列说法正确的是
A．①处原子分数坐标为 B．晶体密度为
C．该晶体不可能是离子晶体 D．该物质的化学式为
【答案】B
【解析】A．由坐标轴及已给两个原子的分数坐标知，①处原子分数坐标为 ，A项错误；
B．由图可知，Ni和Mg间的最短距离为晶体结构单元面对角线的一半，面对角线长度为2a pm，立方体边
长为 pm，晶体结构单元体积为 ，晶体密度为 ，B项正确；
C．该晶体由金属与氧元素组成，很有可能是离子晶体，C项错误；
D．1个晶体结构单元中Li的个数为 ，Mg的个数为 ，Ni的个数为
，O的个数为4，因此该物质的化学式为 ，D项错误；
故选B。18．氧化铈(CeO)是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误
2
的是
A．氧元素位于元素周期表中的p区
B．CeO 晶体中与Ce4+相邻且最近的Ce4+有12个
2
C．O2-占据所有四面体空隙
D．每个CeO 晶胞中Ce4+个数为1-2x
2-x
【答案】D
【解析】A．O是第二周期第ⅥA族元素，其核外电子排布式为1s22s22p4，属于p区元素，A正确；
B．由CeO 晶胞图可知，以任一顶点的Ce4+为例，距离其最近的Ce4+位于该顶点所在的三个面的面心，一
2
个顶点被8个晶胞共用，则距离最近的Ce4+的个数为 ，B正确；
C．晶胞中位于顶点和面心Ce4+个数为 ，由化学式CeO 可知，晶胞中O2-个数为 ，即
2
晶胞内部8个四面体空隙全部被O2-占据，C正确；
D．假设CeO 中的Ce4+和Ce3+的个数分别为m和n，则m+n= 1，由化合价代数和为0可得4m+3n=2(2-
2-x
x)，解得m=1-2x，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的Ce4+或Ce3+个数为 ，所以每个晶胞中
Ce4+的个数为4-8x，D错误；
故选D。
19．科学工作者发现了一种光解水的催化剂，其晶胞结构如图所示，已知晶胞参数为 。下列说法中错
误的是A． 与 的数目之比为 B． 在晶胞中的配位数为8
C． 与 最近的距离为 D．该晶体的摩尔体积
【答案】D
【解析】A．据“均摊法”，晶胞中，Ce的个数为 ，O的个数为8，则晶胞中Ce与O的个
数比为1:2，A正确；
B．以底面面心的Ce为例，上、下层各有4个氧原子，故 在晶胞中的配位数为8，B正确；
C．Ce与O的最近距离为体对角线的四分之一，为 ，C正确；
D．1个晶胞体积为a3×10-36m3，含有4个Ce和8个O，则该晶体的摩尔体积为 ×a3×10-36m3×N =
A
，D错误；
答案选D。
20．我国科技工作者发明了合成甲醇的高选择性催化剂，其晶胞结构如图所示(Zr位于元素周期表第五周
期第IVB族)，晶胞参数为 ， ， 。下列说法错误的是
A．基态Zr价电子排布式为
B． 在晶胞中配位数为4
C．该催化剂的化学式为
D．该晶胞密度为
【答案】B【解析】A．Zr位于元素周期表第五周期第IVB族，为40号元素，基态Zr价电子排布式为 ，A正
确；
B．由图可知，以底面面心 为例，其上下层各有4个氧，则在晶胞中配位数为8，B错误；
C．据“均摊法”，晶胞中含 个Zr、8个Ga，故该催化剂的化学式为 ，C正确；
D．结合C分析可知，该晶胞密度为 ，D正确；
故选B。
二、非选择题
21．白磷(P )是磷的单质之一，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷和五卤化磷(PCl 分子
4 5
结构如图所示，其中Cl原子有两种不同位置)。回答下列问题：
(1)基态P原子的价电子排布式为 。P、S、Cl的第一电离能由小到大顺序为 。
(2)PCl 水解产生一种无色油状中间产物POCl ，该分子的空间结构为 。
5 3
(3)PCl 中P的轨道杂化类型为_____(填字母标号)。
5
A．sp3 B．sp3d C．d2sp3 D．dsp2
(4)三卤化磷的熔点见下表，分析变化趋势及原因是 。
三卤化
PF PCl PBr PI
磷 3 3 3 3
熔点/℃ -151.5 -93.6 -41.5 61.2
(5)PCl 晶体呈CsCl(晶胞结构如下图)型构造，其中含有等量的 和正四面体形的 (填化学式)，两
5
者之间形成 键。晶胞中含有的P原子的个数为 。(6)白磷(P )的晶胞结构如上图。已知晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数为 ，则该晶体密度为
4
(用含N 、a的式子表示)。
A
【答案】(1) 3s23p3 S<P<Cl
(2)四面体形
(3)B
(4)PF 、PCl 、PBr 、PI 均为分子晶体，相对分子质量逐渐增大，熔点逐渐升高
3 3 3 3
(5) [PCl ]+ 离子 2
4
(6)
【解析】（1）P元素的位于第三周期VA族，所以基态P原子的价电子排布式为3s23p3；同周期主族元素
的第一电离能从左到右逐渐增大，但是第VA族第一电离能大于VIA族第一电离能，所以P、S、Cl的第一
电离能由小到大顺序为S<P<Cl；
（2）POCl 的孤电子对数为 ，价层电子对数为0＋4＝4，所以该分子的空间结构为四面体
3
形；
（3）PCl 的价层电子对数为 ，所以P的轨道杂化类型为sp3d，故答案为B；
5
（4）PF 、PCl 、PBr 、PI 均为分子晶体，影响分子晶体的主要因素为相对分子质量，PF 、PCl 、PBr 、
3 3 3 3 3 3 3
PI 的相对分子质量逐渐增大，所以熔点逐渐升高；
3
（5）根据原子守恒以及电荷守恒，可知PCl 晶体中含有等量的 和[PCl ]+；两者为阴、阳离子，之
5 4
间可形成离子键；每个晶胞中含有1个 和[PCl ]+，所以每个晶胞中含有P原子的个数为2；
4
（6）由晶胞结构可知，每个晶胞中含有白磷分子的个数为 ，所以该晶体的密度。
2．铜及其化合物在工农业生产中有广泛的应用。
(1)Cu2+的价电子排布式为 。
(2)Cu2+可以与乙二胺(H N－CHCH－NH )形成配离子，如图所示：
2 2 2 2
①C、N、O三种元素的第一电离能从大到小的顺序为 。
②该配离子中的配体数与配位数之比为 。
③以下三种分子：a.NH 、b.BCl 、c.H O。键角按由大到小的顺序排列： (用序号表示)。
3 3 2
(3)向CuSO 溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na[Cu(OH) ]。Na[Cu(OH) ]中除了配位键外，还存在的化
4 2 4 2 4
学键类型有 (填字母)。
A．离子键 B．金属键 C．极性共价键 D．非极性共价键 E.
氢键
(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺
磁性物质的是 (填字母)。
A．[Cu(NH )]Cl B．[Cu(NH )]SO C．K[Fe(CN) ] D．[Zn(NH₃) ]Cl
3 2 3 4 4 3 6 4 2
(5)现有四种晶体的晶胞如图所示。下列叙述正确的是 。
A．上述晶体涉及4种晶体类型 B．碘升华时破坏了非极性键
C．上述四种晶体中熔点最高的是金刚石 D．1个晶胞中含8个原子的有③④
(6)在铜晶胞中，原子的空间利用率为 (用含有π的代数式表示)。
【答案】(1)3d9
(2) N＞O＞C 1∶2 b＞a＞c
(3)AC
(4)BC(5)CD
(6) π
【解析】（1）Cu的价电子排布式为3d104s1，则Cu2+的价电子排布式为3d9；
（2）①同周期元素，从左往右，元素的第一电离能逐渐增大，由于N的电子排布比O更加稳定，N的最
外层电子排布为2s22p3，其最后一个电子是单独分布在2p轨道上的，因此需要更高的能量才能去除它，而
O的电子排布为2s22p4，其最后一个电子与另一个电子成对分布在2p轨道上，其移除需要的能量相对较
小，所以N的第一电离能比O大，则C、N、O三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞C；
②1个Cu2+与2个乙二胺形成4根配位键，配体数为2，配位数为4，配体数与配位数之比为1∶2；
③NH 中心原子N为sp3杂化，空间构型为三角锥形，BCl 中心原子B为sp2杂化，空间构型为平面三角
3 3
形，HO中心原子O为sp3杂化，空间构型为V形，则键角大小为BCl > NH >H O，故键角按由大到小的
2 3 3 2
顺序排列为b＞a＞c；
（3）Na+与[Cu(OH) ]2-之间形成离子键，[Cu(OH) ]2-内的O与H之间形成极性共价键，氢键不是化学键，
4 4
故答案选AC；
（4）顺磁性物质即含有未成对电子的物质。A中的铜离子价电子排布式为3d10，无未成对电子，B中的铜
离子价电子排布式为3d9，含有1个未成对电子，C中的铁离子价电子排布式为3d5，含有5个未成对电
子，D中锌离子价电子排布式为3d10，无未成对电子，故答案选BC；
（5）A.钠和锌属于金属晶体，碘单质属于分子晶体，金刚石属于原子晶体，只涉及3种晶体类型，故A
错误；
B.碘升华时破坏了分子间作用力，没有破坏非极性键，故B错误；
C.一般而言，熔点：原子晶体>金属晶体>分子晶体，金刚石是原子晶体，则四种晶体中熔点最高的是金刚
石，故C正确；
D. 晶胞中原子数目：①Zn晶胞顶点有8个Zn原子，体心有1个Zn原子，8× +1=2，则一个Zn晶胞中含
2个Zn原子；②Cu晶胞顶点有8个Cu原子，面心有6个Cu原子，8× +6× =4，则一个Cu晶胞中含4
个Cu原子；③碘单质在顶点和面心，I 数目为6× +8× =4，含碘原子数目为2×4=8；④金刚石顶点有8
2
个C原子，面心有6个C原子、晶胞内部有4个C原子，8× +6× +4=8，则一个金刚石晶胞中含8个C原子；故1个晶胞含8个原子有③④，D正确；答案选CD。
（6）由（5）中铜的晶胞图可知，每个晶胞中铜原子个数为8× +6× =4，假设铜原子半径为r，晶胞参数
为a，铜晶胞中面对角线上的3个铜原子相切，故面对角线长度为4r，由 可得 ，所
以该晶胞中原子的空间利用率为 。
3．镍是一种亲铁元素，地核主要由铁、镍元素组成。
(1)基态镍原子的价电子排布式为 。
(2)配合物 常温为液体，其晶体类型是 ，配位原子是 。 与 互为等电子体，
的熔沸点更高，其原因是 。
(3) 溶液与丁二酮肟的反应如下图，该反应可以用来鉴别 。
①丁二酮肟中四种元素电负性由大到小的顺序为 ，碳原子的杂化轨道类型为 。
②二(丁二酮肟)合镍(Ⅱ)中不存在的作用力有 (填选项字母)。
A．氢键 B．π键 C．范德华力 D． 键 E．配位键
(4)某种镁、镍和碳三种元素形成的晶体具有超导性。该晶体可看作是镁原子做顶点，镍原子作面心的面心
立方堆积(晶胞结构如图，未标出碳原子位置)，碳原子只填充在由镍构成的八面体空隙。
①图中碳原子的位置位于晶胞的 。
②已知晶胞中相邻且最近的镁、碳原子间核间距为 为阿伏加德罗常数的值，其密度为(列出算式即可)。
【答案】(1)
(2) 分子晶体 C 均为分子晶体，相对分子质量相同，极性越大，范德华力越强，熔点较高
(3) C
(4) 体心
【解析】（1）Ni为28号元素，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，价电子排布式为3d84s2；
（2）Ni(CO) 常温为液体，熔沸点较低，应为分子晶体；CO分子中C、O原子都有孤电子对，但C的电负
4
性较小，更容易给出电子，所以配位原子为C；CO和N 均为分子晶体，相对分子质量相同，但CO为极
2
性分子，极性越大，范德华力越大，熔沸点越高；
（3）①非金属性越强，电负性越大，所以丁二酮肟中四种元素电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H；
丁二酮肟中甲基中的C原子为sp3杂化，C=N键中的C原子为sp2杂化；
②C=N键中有一个σ键，一个π键，N原子共形成四个共价键，则N原子与Ni原子之间为配位键，分子内
存在氢键，故选C；
（4）①碳原子只填充在由镍构成的八面体空隙中，碳原子应位于体心；
②相邻且最近的镁、碳原子间核间距为apm，则晶胞的体对角线为2apm，所以晶胞的棱长
，体积为 ，由均摊法可知，晶胞中C原子数目为1，Ni原子数目为
，Mg原子数目为 ，所以一个晶胞是质量为 ，即密度为
。
4．近日，中国科学院深圳先进技术研究院某研究团队发现，二维铜铟磷硫( )能作纳米药物，用于
未来安全有效的抗SARS-CoV-2治疗，以降低SARS-CoV-2的传染性。(1)已知铟( )与铝同主族，则基态In原子的价电子的轨道表示式为 ；焰火中铜的焰色是绿
色，该光谱属于 (填“发射”或“吸收”)光谱。
(2)第一电离能：P S(填“>”或“<”，下同)；键角： 。
(3) 常作消毒剂，其合成途径之一为 ， ( )中硫原子的杂化类型为
； 分子的VSEPR模型是 。
(4) 可用于制造火柴及火柴盒摩擦面，已知 分子中各原子最外层均满足8电子结构，且该分子中只
含有9个 键，则 的结构式可能为 (写一种即可)。
(5) 呈黑色或灰黑色，其晶胞结构如图所示，若晶胞的参数为 ，晶体的密度为 ，则阿伏加
德罗常数的值为 (用含a和d的代数式表示)。
【答案】(1)5s25p1 发射
(2) ＞ ＞
(3) sp3 四面体形
(4)
【解析】（1）已知铟( In)与铝同主族，54＞49＞36，故In在周期表第5周期第ⅢA族，则基态In原子的
49
价电子的轨道表示式为5s25p1，焰火中的绿色是铜的焰色，基态铜原子在灼烧时价电子发生了跃迁而变为
激发态，该光谱是发射光谱；
（2）由于P的价电子排布为：3s23p3处于半充满的稳定状态，而S的价电子排布为：3s23p4处于不稳定状态，故第一电离能：P＞S，已知PH 中心原子P周围的价层电子对数为：3+ =4，HS中心原子S
3 2
周围的价层电子对数为：2+ =4，二者价层电子对互斥模型均为四面体形，由于HS中存在2对孤
2
电子对，而PH 中只有1对孤电子对，且知孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子
3
对的排斥作用，故键角：PH ＞HS；
3 2
（3）已知S为16号元素，其价电子排布式为：3s23p4，结合 ( )结构式可知，其中硫原子周围
形成2个S-S单键和2个孤电子对，故其杂化类型为sp3，SCl 分子中心原子S周围的价层电子对数为：2+
2
=4，根据价层电子对互斥理论可知，其VSEPR模型是四面体形，故答案为：sp3；四面体形；
（4）已知P是15号元素，S为16号元素，则P周围需形成3个共价键，S周围需形成2个共价键才能满
足PS 分子中各原子最外层均满足8电子结构，且该分子中只含有9个 键，则PS 的结构式可能为
4 3 4 3
。
