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期末模拟测试 04
(时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N14 O16 Si 28 P 31 Cl 35.5 K39 Mn55
第Ⅰ卷 选择题(共60分)
一 选择题 （本题包括20小题，每小题3分，共60分。每小题只有一个选项符合题意）
1．（2023春·湖北·高二校联考期中）图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和电子云
轮廓图。下列有关说法正确的是
A．图1中的每个小黑点都表示1个电子
B．图1中的小黑点表示电子在核外所处的位置
C．图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴
D．图2表示1s电子只能在球体内出现
【答案】C
【解析】A．电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形，小黑
点表示空间各电子出现的几率，故A错误；
B．小黑点表示空间各电子出现的几率，故B错误；
C．圆形轨道沿剖面直径连线，所以有无数对称轴，故C正确；
D．图2表示电子云轮廓图，在界面内出现该电子的几率大于90%界面外出现该电子的几
率不足10%，电子也可能在球外出现，故D错误；
故选C。
2．（2023春·陕西宝鸡·高二统考期中）下列四种元素中，非金属性最强的是
A．基态原子含未成对电子数最多的第二周期元素
B．位于周期表中第三周期第IIIA族的元素
C．基态原子最外层电子排布式为2s2p5的元素
D．基态原子最外层电子排布式为2s22p6的元素
【答案】C
【解析】A．第二周期原子含有未成对电子最多的元素是氮元素，
B．位于周期表中第三周期ⅢA族的元素是铝元素，
C．原子最外层电子排布为2s22p5的元素是氟元素，
D．原子最外层电子排布为2s22p6的元素是氖元素，
这四种元素中，其单质氧化性最强的是氟气，故C正确；故选C。
3．（2023春·陕西宝鸡·高二统考期中）在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错
误的是
A．4p电子的能量高于3p电子
B．形状相同的原子轨道，其电子能量不一定相同
C．1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高
D．同一原子中，2p，2p，2p 能量依次升高
x y z
【答案】D
【解析】A．不同电子层中相同能级的电子，电子层序数越大电子能量越高，故4p电子的
能量高于3p电子，故A正确；
B．形状相同的原子轨道，能层越高，能量越高，故B正确；
C．同一原子中，1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高，故C正确；
D．同一能级的不同原子轨道的能量相同，故同一原子中，2p，2p，2p 能量依次升高，
x y z
故D错误；
答案选D。
4．（2023春·陕西宝鸡·高二统考期中）某原子价电子排布为4s24p3，该元素或其化合物不
可能具有的性质是
A．该元素属于非金属 B．该元素的氢化物比氨气稳定
C．该元素的最高价氧化物对应的水化物是弱酸 D．该元素的最高化合价是＋5
【答案】B
【分析】该原子价电子排布为4s24p3，则该元素为第VA族元素As元素，据此分析解答。
【解析】A．该元素为As元素，属于非金属，故A正确；
B．同主族元素从上往下非金属性逐渐减弱，非金属性越弱，气态氢化物的稳定性越弱，
则该元素的氢化物不如氨气稳定，故B错误；
C．非金属性越弱，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越弱，HPO 为弱酸，故该元素的
3 4
最高价氧化物对应的水化物是弱酸，故C正确；
D．该元素为第VA族元素，故最高化合价是＋5，故D正确；
故选B。
5．（2023秋·江苏·高二江苏省阜宁中学校联考期末）下列性质或说法正确的是
A．单质的熔点： B．电负性：
C．1mol晶体硅中含有4molSi-Si键 D．CO为非极性分子
【答案】A
【解析】A．碱金属熔点随原子序数递增从上到下逐渐减小，即单质的熔点
，A正确；
B．同周期元素从左到右随原子序数递增电负性变大，即电负性 ，B错误；C．由于每个硅原子形成4个共价键，每一个Si-Si共价键为两个Si原子共用，即1mol晶
体硅中含有 2molSi-Si键，C错误；
D．CO为极性分子，D错误；
故选A。
6．（2023春·重庆璧山·高二重庆市璧山来凤中学校校考期中）部分短周期元素原子半径的
相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．离子半径的大小顺序：e＞f＞g＞h
B．y、z、d三种元素电负性的大小为：z＞d＞y
C．与x形成化合物的稳定性：d＞z＞y
D．e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物相互之间均能发生反应
【答案】C
【分析】根据部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变
化关系得到x为H，y为C，z为N，d为O，e为Na，f为Al，g为S，h为Cl。
【解析】A．根据层多径大，同电子层结构核大径小，则离子半径的大小顺序：g＞h＞e＞
f，故A错误；
B．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，则y、z、d三种元素电负性的大小为：d＞z＞
y，故B错误；
C．根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，其氢化物稳定性越强，则与x形成化合物的
稳定性：d＞z＞y，故C正确；
D．e、f、g、h四种元素对应最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸、
高氯酸，高氯酸和硫酸之间不能相互反应，故D错误。
综上所述，答案为C。
7．（2023春·安徽安庆·高二安徽省宿松中学校联考期中）下列表述错误的是
A．原子轨道能量：
B．M电子层存在3个能级、9个原子轨道
C．p能级的能量不一定比s能级的能量高
D． 电子能量较高，总是在比 电子离核更远的地方运动
【答案】D
【解析】A．不同能层的相同能级的能量越来越高，则原子轨道能量： ，A
正确；
B．M电子层存在3个能级，分别为3s、3p、3d，原子轨道数为1+3+5=9，B正确；C．p能级的能量不一定比s能级的能量高，比如3p能级能量小于4s能级能量，C正确；
D．4s 电子能量较高，但不一定总是在比 3s 电子离核更远的地方运动，D错误；
综上所述，答案为D。
8．（2023春·河北唐山·高二校联考期中）下列对一些事实的理论解释正确的是
选
事实 理论解释
项
硫酸铵晶体中存在 中的H与 中的O之间的作用力大小在范德华力和
A
氢键
共价键之间
B 熔融NaCl可以导电 熔融态NaCl中有自由移动的电子
金刚石的熔点低于
C 金刚石是分子晶体，石墨是共价晶体
石墨
D HF的沸点高于HCl F的电负性大于Cl
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A． 中的H与 中的O之间的作用力大小在范德华力和共价键之间，说明
硫酸铵晶体中存在氢键，选项A正确；
B．熔融态NaCl中有自由移动的离子，所以熔融NaCl可以导电，选项B错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨为混合型晶体，但石墨中共价键的键长比金刚石中共价键键
长短，键能更大，所以石墨的熔点比金刚石的高，选项C错误；
D．卤族元素氢化物都属于分子晶体，分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比，但氟化
氢中含有氢键，氯化氢中不含氢键，导致氟化氢沸点高于HCl，选项D错误；
答案选A。
9．（2023春·河北唐山·高二校联考期中）配合物 存在顺反两种同分异构体，
它们的一些性质如下表所示：
配合物 颜色 极性 在水中的溶解度 抗癌活性
M 棕黄色 极性 水 有活性
N 淡黄色 非极性 水 无活性
下列说法正确的是
A． 中含 数目为
B．配合物M是 的反式异构体C． 的配位体是 和 ，配位数是4
D．向 溶液中加入 溶液，产生白色沉淀
【答案】C
【解析】A． 含4个配位键，1个 分子中含3个N-H键，即
中含 数目为 ，A错误；
B．配合物M中配位体 和 在Pt原子的同一侧，具有活性，是 的顺式
异构体，B错误；
C．配合物 的中心原子是Pt2+，配位体是 和 ，配位数是4，C正确；
D． 中 是配体，在溶液中不能电离出来，无法与 溶液反应生成
AgCl，即不产生白色沉淀，D错误；
故选：C。
10．（2023春·广东深圳·高二翠园中学校考期中）理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑
(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所
示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成，图b为X的晶胞，下列说法错误的是
A．晶体的化学式为HgGeSb
2
B．每个Ge原子与4个Sb原子相连
C．X的晶体中，与Ge距离最近的Ge原子数目为4
D．设X的最简式的式量为M，则晶体密度为 g·cm-3
r
【答案】D
【解析】A．X晶胞中Hg的个数为 ，Ge的个数为 ，Sb的
个数为8×1=8，则晶体的化学式为HgGeSb ，A项正确；
2
B．根据图示，每个Ge原子与4个Sb原子相连，B项正确；
C．根据图示，在X的晶体中有4个Ge原子与Ge距离相同且最短，C项正确；
D．1nm=1×10-7cm，可知该晶体密度应为 g·cm-3，D项错误。
答案选D。11．（2023春·重庆南岸·高二重庆市南坪中学校校考期中）下列表述不正确的是
A．键角： B． 空间结构为平面正三角形
C． 不能作为配合物的配位体 D．等质量的甲烷和乙烯完全燃烧，乙烯的耗
氧量更多
【答案】D
【解析】A．三氟化硼分子的空间结构为平面三角形，键角大于空间结构为正四面体形的
甲烷，甲烷、氨分子和水分子的孤对电子对数分别为0、1、2，孤对电子对数越多对成键
电子对的斥力越大，分子的键角越小，则甲烷、氨分子和水分子的键角依次减小，所以键
角的大小顺序为 ，故A正确；
B．碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，则离子的空间结构为平
面正三角形，故B正确；
C．铵根离子中氮原子的孤对电子对数为0，不能提供形成配位键所需的孤对电子，所以不
能作为配合物的配位体，故C正确；
D．将烃分子的分子式改写为CH，等质量的烃燃烧时，x值越大，消耗氧气的量越大，甲
x
烷和乙烯的x值分别为4、2，所以等质量的甲烷燃烧的耗氧量大于乙烯，故D错误；
故选D。
12．（2023春·重庆南岸·高二重庆市南坪中学校校考期中）叠氮化合物是重要的有机合成
试剂，化学兴趣小组的同学在实验室制备了一种叠氮化合物 ，结构如图，下列说法正
确的是
A．测定该晶体结构的方法是X射线衍射法
B．该晶体中每个 周围离最近且相等的 共有12个
C． 与 相比， 的熔点低于 的熔点
D．该叠氮化合物的密度为
【答案】A
【解析】A．测定 晶体结构的方法是X射线衍射法，故A正确；
B．由图可知， 晶体中左侧底角的钾离子为例，在xy平面有4个 、在xz平面由4
个 ，故每个 周围离最近且相等的 共有8个，故B错误；C． 与 结构相似，均为离子晶体，钠离子半径小于钾离子半径， 离子键键
能更大， 的晶格能大于 的晶格能，故 的熔点大于 的熔点，故C错误；
D．每个晶胞中含有2个 ，2个 ，则该叠氮化物的密度为
，故D错误。
综上所述，答案为A。
13．（2023春·浙江杭州·高二校联考阶段练习）下列化学用语表述正确的是
A． 的空间构型：平面三角形
B． 的 键的电子云图形：
C．水晶的分子式：SiO
2
D．基态铬原子的价电子轨道表示式：
【答案】A
【解析】A． 的中心C原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，且C原子的最外层不
存在孤电子对，则其空间构型为平面三角形，A正确；
B． 的 键的电子云，应为两个3p轨道头对头发生重叠，B不正确；
C．水晶的主要成分为二氧化硅，属于共价晶体，其由Si、O原子构成，不存在分子式，C
不正确；
D．基态铬原子的价电子排布式为3d54s1，则其轨道表示式： ，
D不正确；
故选A。
14．（2023春·安徽池州·高二池州市第一中学校联考阶段练习）设 为阿伏加德罗常数的
值。下列说法不正确的是
A．精炼铜时，当阳极质量减少6.4g，转移电子数一定为0.2
B．1L 0.1 硫酸铁溶液中所含 的数目小于0.2
C．2.7g HCN分子中所含π键的数目为0.2
D．常温下，1L 0.1 的亚硫酸溶液中 数目小于0.2
【答案】A
【解析】A．阳极为粗铜，比铜活泼的杂质也参与反应，无法判断转移电子数，A错误；
B．溶液中存在 的水解，所以1L 0.1 硫酸铁溶液中所含铁离子物质的量小于0.2mol，数目小于0.2 ，B正确；
C．HCN分子中存在碳氮三键，1mol HCN中所含π键的数目为2 ，2.7g HCN物质的量
为0.1mol，所含π键的数目为0.2 ，C正确；
D．亚硫酸为弱酸，不能完全电离，故1L0.1mol/L的亚硫酸溶液中 数目小于0.2 ，D
正确；
故选A。
15．（2023春·福建南平·高二统考期中）有四组同一族元素所形成的不同物质，在101kPa
时测定它们的沸点(℃)如表所示：
第一
A－268.8 B－249.5 C－185.8 D－151.7
组
第二
F－187.0 Cl－33.6 Br －58.7 I－184.0
2 2 2 2
组
第三
HF－19.4 HCl－84.0 HBr－67.0 HI－35.3
组
第四
HO－100.0 HS－60.2 HSe－42.0 HTe－1.8
2 2 2 2
组
下列各项判断正确的是
A．第四组物质中HO的沸点最高，是因为HO分子中化学键键能最强
2 2
B．第三组与第四组相比较，化合物的稳定性顺序为：HBr＞HSe
2
C．第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HCl＞HBr＞HI＞HF
D．第一组物质是分子晶体，一定含有共价键
【答案】B
【解析】A．组成结构相似的物质，熔沸点与相对分子质量成正比，但是由于水分子存在
氢键，故氧族元素里，水的沸点最高，与化学键键能无关，故A错误；
B．元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，由于Se和Br属于同周期元素，从左到右，
非金属性增强，原子序数Se＜Br，则非金属性Br＞Se，故氢化物的稳定顺序为HBr＞
HSe，故B正确；
2
C．元素的电负性越大，结合氢离子能力越强，越难电离，Cl、Br、I非金属性依次减弱，
电负性依次减弱，故溶液的酸性HCl＜HBr＜HI，故C错误；
D．第一组物质是零族元素，惰性气体，为单原子分子，不存在化学键，故D错误；
答案为：B。
16．（2023春·河南郑州·高二郑州市第九中学校联考期中）下列叙述中正确的个数有①氧原子的电子排布图： 最外层违背了泡利原理
②处于最低能量状态原子叫基态原子， 过程中形成的是发射光谱
③所有元素中，氟的第一电离能最大
④具有相同核外电子排布的粒子，化学性质相同
⑤ 中 键的键长比 中 键的键长短
⑥在任何情况下，都是 键比 键强度大
⑦主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能一定越大
A．0个 B．1个 C．2个 D．3个
【答案】B
【解析】①基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4， 最外层
违背了洪特规则，①错误；
②2p、2p 为简并轨道，能量相等，1s22s22p →1s22s22p 过程中不会形成发射光谱，②错
x y
误；
③同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐
减小，所有元素中，He的第一电离能最大，③错误；
④具有相同核外电子排布的粒子，化学性质不一定相同，如K+与Cl-具有相同的核外电子
排布，K+具有氧化性、Cl-具有还原性，④错误；
⑤原子半径C＞N，则N—Cl键的键长比C—Cl键的键长短，⑤正确；
⑥σ键不一定比π键强度大，如N—N键的键能为193kJ/mol、N=N键的键能为418kJ/mol＞
2×193kJ/mol，N=N中的π键σ键强度大，⑥错误；
⑦主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能不一定越大，如电负性O＞N，但第
一电离能N＞O，⑦错误；
正确的只有⑤，答案选B。
17．（2023春·宁夏吴忠·高二吴忠中学校考期中）下列说法正确的是
A． 分子的空间构型与它的VSEPR模型一致
B．因为氢键的缘故， 比 熔沸点高
C． 是由极性键形成的非极性分子
D．“可燃冰”——甲烷水合物 中 与 之间存在氢键
【答案】B【解析】A．PCl 中心原子P的价层电子对数3+ ×(5-3×1)=4，其杂化方式为sp3杂化，
3
VSEPR构型为四面体形，含有一对孤电子对，其分子的立体构型为三角锥形，模型不一致，
选项A错误；
B．对羟基苯甲醛形成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛
熔沸点高于邻羟基苯甲醛，选项B正确；
C．HO为V形结构，含有极性键，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，为极性分
2
子，选项C错误；
D．甲烷分子中碳元素的非金属性弱，不能与水分子形成分子间氢键，所以甲烷水合物中
甲烷与水之间不存在氢键，选项D错误；
答案选B。
18．（2023春·甘肃金昌·高二永昌县第一高级中学校考期中）下列说法正确的是
A．所有分子之间任何时候都存在范德华力
B．范德华力对所有物质的物理性质都有影响
C．范德华力属于一种较弱的化学键
D．范德华力是一种静电作用，其既没有方向性也没有饱和性
【答案】D
【解析】A．并不是所有分子之间任何时候都存在范德华力，当分子之间超过一定的距离
的时候就不会有范德华力了，A错误；
B．范德华力并不是对所有物质的物理性质都有影响，一般影响的是熔点、沸点或溶解性
等，B错误；
C．范德华力属于分子间作用力，不是属于化学键，C错误；
D．范德华力属于分子间作用力，是一种静电作用，其既没有方向性也没有饱和性，D正
确；
答案选D。
19．（2023春·北京东城·高二汇文中学校考期中）下列说法不正确的是
A．原子轨道可用于描述电子的空间运动状态
B．电子云是电子在原子核外空间概率密度的形象化描述
C．基态N原子的不成对电子会分占据三个相互垂直的2p轨道
D．氧原子从 转变为 会放出能量
【答案】D
【解析】A．原子轨道是以数学函数描述原子中电子的似波行为，此波函数可用来计算在
原子核外的特定空间中，找到原子中电子的几率，并指出电子在三维空间中的可能位置，
也就是可用于描述电子的空间运动状态，A正确；
B．电子云的疏密表示电子出现的机会多少，电子云中的小黑点不表示电子，所以电子云
是电子在原子核外空间概率密度的形象化描述，B正确；C．依据洪特规则，基态N原子的不成对电子会分别占据三个2p轨道，且三个2p轨道相
互垂直，C正确；
D．2p轨道的能量高于2s，则氧原子从 转变为 ，电子由基态转变为激发
态，需要吸收能量，D不正确；
故选D。
20．（2023春·山东青岛·高二统考期中）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期主
族元素，X的价电子构型为 ；Z第一电离能最大；W与X位于同一主族，其某种
氧化物有剧毒。下列说法正确的是
A．X、Y、Z简单氢化物的沸点：
B． 分子的空间结构为三角形
C．X、W简单氢化物的键角
D． 离子的空间结构为正八面体
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期主族元素，X的价电子构型为
，则n=2，X为N；Z第一电离能最大，为F；则Y只能为O；W与X位于同一主
族，其某种氧化物有剧毒，则W为As，据此解答。
【解析】A． X、Y、Z简单氢化物NH 、HO、HF，水为液体，氟化氢相对分子质量大于
3 2
氨气，沸点： ，A错误；
B． 分子为NF ，N原子为sp3杂化，存在一对孤对电子，空间结构为三角锥形，B错误；
3
C．X、W简单氢化物分别为NH 、AsH ，中心原子N、As都是sp3杂化，与3个H原子成
3 3
键，但键之间的排斥力N－H＞As－H，键角NH >AsH ，C错误；
3 3
D． 离子为 ，砷原子的杂化类型是sp3d2，空间结构为正八面体，D正确；
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共40分)
二、填空题
21．（10分）（2023春·广东广州·高二广州六中校考期中）回答下列问题：
(1)Cd与Zn同族且相邻，写出基态Cd原子的价层电子排布式：___________。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，一种自旋状态用 表示，与之相反的用
表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态Si原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为
___________。
(3)O和S处于同一主族，第一电离能较大的是___________。 和 分子中的键角较
大的是___________，键长较短的是___________。单质硫与热的 浓溶液反应的产物之一为 ， 的空间构型为___________。
(4)已知多个相邻且平行的p轨道重叠则形成大 键，分子中的大 键可用符号 表示，其
中 代表参与形成大 键的原子数， 代表参与形成大 键的电子数(如苯分子的大 键可
表示为 )。吡咯( )中所有原子共平面。则吡咯分子中的大 键应表示为
___________。吡咯分子中N原子的杂化类型为___________，1mol吡咯分子中含有
___________ 键， 噻吩的沸点为84℃，吡咯( )的沸点在129-131℃
之间，吡洛沸点较高，其原因是___________。
(5)键的极性对物质的化学性质有重要影响。已知一些常见电子基团的吸电子效应的强度：
，则下列物质酸性由强到弱的顺序是
___________(填序号)。
A． B．
C． D．
(6) 是离子晶体，其形成过程中的能量变化如图(a)所示。
可知，Li原子的第一电离能为_______ ， 键键能为_______ 。
【答案】(1)4d105s2
(2)+1或-1
(3) O H O H O V形
2 2
(4) sp2 10 吡咯分子间有氢键
(5)BCDA
(6) 520 498
【解析】（1）Cd与Zn同族且相邻，Zn的价电子排布式为3d104s2，则基态Cd原子的价层
电子排布式为4d105s2。
（2）Si的价电子排布式为3s23p2，3s2上的两个电子自旋方向相反，自旋磁量子数的代数和
为0，3p上的两个电子自旋方向相同，则自旋磁量子数的代数和为+1或-1。
（3）同主族元素从上到下，电子层数逐渐增多，对核外电子的引力逐渐减弱，所以第一电离能逐渐减小，所以O和S第一电离能较大的是O；HO 和HS分子的中心原子均为sp3
2 2
杂化，都有两个孤电子对，由于O的电负性比S大，所以O原子周围的电子较多，排斥力
较大，键角较大，所以键角较大的是HO；O原子的半径比S小，所以HO中的键长比
2 2
HS中的键长短； 中心原子的价电子对数=2+ (6+2-2×2)=2+2=4，其VSEPR模型为四
2
面体形，去掉两个孤电子对，其空间结构为V形。
（4）吡咯是平面结构，C原子和N原子均采取sp2杂化，C原子杂化后还剩一个未参加杂
化的p轨道上的电子，N原子杂化后还剩余一对电子，所以吡咯分子中的大π键是5个原
子共用6个电子形成的，表示为 ；吡咯分子中有C-Cσ键、C-Nσ键、C-Hσ键和N-Hσ键，
1mol吡咯分子中有10molσ键；吡咯分子中有N原子，N原子上连着H原子，可以形成分
子间氢键，而噻吩不能形成分子间氢键，所以吡咯的沸点比噻吩高。
（5）根据吸电子效应的强度可知，−Cl>−C≡CH>−C
6
H
5
>−H ，所以四种物质酸性由强到弱
的顺序为B>C>D>A。
（6）第一电离能是气态基态电中性原子失去一个电子形成气态基态正离子时所需吸收的最
低能量，根据图示可知，Li原子的第一电离能为1040kJ/mol÷2=520kJ/mol；键能是拆开
1mol共价键需要吸收的能量，根据图示可知，O=O键键能为249kJ/mol×2=498kJ/mol。
22．（10分）（2023春·湖北·高二校联考期中）太阳能的开发利用在新能源研究领域中占
据重要地位。单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、硼、镓、硒、钛、矾等。
回答下列问题：
(1)基态钒原子的电子排布式为 ___________，其中能量最高的电子所占据能级的原子轨道
有_________个伸展方向。
(2)VO2+与 可形成配合物。 中，第二周期元素的第一电离能由大到小
的顺序为_________ (用元素符号表示)。
(3)镓与硒相比，电负性更大的是________ (填元素符号)。
(4)已知高温下Cu O比CuO更稳定，试从铜原子核外电子结构角度解释其原因：
2
________________________________________ 。
(5)与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的有_________(填元素符
号，下同)。
(6)在第二周期元素中，第一电离能介于B和N两元素之间的有_________。
(7)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒
反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为 Se _________(填“>”或“<”) Si 。
与 Si 同周期的部分元素的电离能如图所示，其中a、b和c分别代表_________(填字母)。A． a为 ，b为 ，c为I B． a为 ，b为 ，c为
3
C． a为 ，b为 ，c为I D． a为 ，b为 ，c为
1
【答案】(1) 1s22s22p63s23p63d34s2{或[Ar]3d34s2} 5
(2)O>C
(3)Se
(4)亚铜离子价电子排布式为3d¹⁰，核外电子处于稳定的全充满状态
(5)Ni、Ge、Se
(6)Be、C、O
(7) > B
【解析】（1）钒为23号元素，基态钒原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2{或
[Ar]3d34s2}，其中能量最高的电子所占据能级为3d，其原子轨道有5个伸展方向。
（2）第二周期元素为碳、氧，同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，故第一电离
能由大到小的顺序为O>C；
（3）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；镓与硒相比，电
负性更大的是Se；
（4）亚铜离子价电子排布式为3d¹⁰，核外电子处于稳定的全充满状态，故导致高温下
Cu O比CuO更稳定；
2
（5）钛位于第四周期，价电子排布为3d24s2，未成对电子数为2，与钛同周期的所有元素
的基态原子中，未成对电子数与钛相同的有Ni、Ge、Se；
（6）同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第
一电离能大于同周期相邻元素；Be原子价电子为2s2全满稳定状态，电离能较B大；故在
第二周期元素中，第一电离能介于B和N两元素之间的有Be、C、O；
（7）“Si—H”中共用电子对偏向氢元素，则电负性氢大于硅；氢气与硒反应时单质硒是氧
化剂，则硒得电子能力大于氢，故电负性硒大于氢；故硒与硅的电负性相对大小为 Se
>Si；
同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电
离能较相邻元素大；P的3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素；则c为 ；
失去第一个电子后，钠离子为8电子稳定结构，失去第二电子需要较大能量，其第二电离
能在同周期主族元素中最大，故a为 ；
故选B。
23．（10分）（2023春·福建莆田·高二校考阶段练习）回答下列问题：
(1)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。第四周期未成对电子数最多的元素是___________(填元素符号)
(2)N的基态原子核外电子排布式为___________；Cu的原子结构示意图为___________。
(3)钒( V)是元素广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为第___________周
23
期第___________族，其价层电子的轨道表示式为___________。
(4)Na位于元素周期表第___________周期第___________族；S的基态原子核外有
___________个未成对电子。
(5)Cu2＋基态核外电子排布式为___________。
(6)基态Fe原子有___________个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为___________。
(7)以氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料具有优异性能， Ga基态原子的核外电子
31
排布式是___________。
(8)铝原子核外电子共有___________种不同运动状态的电子。
(9)基态Mn2＋的核外电子排布式为___________。
(10)Se原子序数为___________，其核外M层电子的排布式为___________。
(11)可正确表示原子轨道的是___________。
A．2s B．2d C．3p D．3f
z
【答案】(1) 原子轨道 Cr
(2) 1s22s22p3
(3) 四 ⅤB
(4) 三 ⅠA 2
(5)1s22s22p63s23p63d9
(6) 4 1s22s22p63s23p63d5
(7)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar] 3d104s24p1
(8)13
(9)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(10) 34 3s23p63d10
(11)AC【解析】（1）电子在原子核外出现的概率密度分布通常用原子轨道形象化描述；第四周期
未成对电子数最多的元素，是Cr元素；
（2）N元素的原子序数为7，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3；原子序数为29 的
Cu 的原子核外四个电子，位于第四周期，ⅠB族，最外层1个电子，原子结构示意图为
；
（3）钒在元素周期表中的位置为第四周期第ⅤB族，其价层电子排布式为3d34s2，根据洪
特规则和泡利原理，价层电子的轨道表示式为 。
（4）Na元素属于短周期主族元素，核外有3个电子层，最外层有1个电子，故位于元素
周期表第三周期第ⅠA族；S的核外电子排布式为：1s22s2sp63s23p4，其3p能级上2个电子
各占据一个轨道，属于未成对电子，故此处填2；
（5）Cu为29号元素，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，失去2个电子形
成铜离子，则Cu2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9；
（6）基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，所以有4个未成对电子，失去2个
4s电子、1个3d电子形成Fe3+，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；
（7）Ga元素为31号元素，核外有31个电子，对应电子排布式为：
1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar] 3d104s24p1；
（8）铝原子核外有13个电子，每个电子的运动状态都不同，则有13种不同运动状态的电
子；
（9）Mn的核外电子数为25，基态Mn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；
（10）Se位于第四周期，与S的原子序数相差18，故其原子序数为34；其核外M层有18
个电子，故M层的电子排布式为3s23p63d10；
（11）L能层只有2s、2p能级，M能层只有3s、3p、3d能级，故答案选AC。
24．（10分）（2023春·山东·高二校联考阶段练习）晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类
晶体具有不同的结构特点，决定着他具有不同的性质和用途，回答下列问题：
(1)氢化铝钠(NaAlH )是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图1所示，为长方体。
4
NaAlH 晶体中，与AlH 紧邻且等距的Na+有_____个；NaAlH 晶体的密度为
4 4
_____g•cm-3(用含a、N 的代数式表示)。
A图1 图2 图3
(2)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部
分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图2所示。
氮化钼的化学式为_____，Mo原子周围与之等距离的Mo原子个数为_____。
(3)ZnS的晶胞结构如图3所示：晶体中S2-填充在Zn2+围成的四面体空隙中，则四面体空隙
的填充率为_____；已知ZnS的晶胞密度是ag/cm3，则Zn2+与S2-的最短距离为_____pm(用
含a、N 的代数式表示)。
A
(4)已知Co可形成晶胞结构如图4所示，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞
中各原子的位置，称作原子的分数坐标，已知晶胞含对称中心，其中1号O原子的分数坐
标为(0.6667，0.3333，0.1077)，2号O原子的分数坐标为_____。
图4
【答案】(1) 8
(2) Mo N 12
2
(3) 50% ×1010
(4)(0.3333，0.6667，0.6077)
【解析】（1）观察体心的 ，可以看出与 紧邻且等距的Na+有8个；在一个晶胞中，
Na+有6× +4× =4，Na+和 个数相等，所以一个晶胞的质量为 = ，晶胞的
体积为a2×2anm3=2a3nm3=2a3×10-21cm3，所以NaAlH 晶体的密度为 =
4g/cm3。
（2）从晶胞结构可以看出，Mo原子位于顶点和面心，共有 =4个Mo原子，氮
原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，氮原子共有 =2个，所以氮化
钼的化学式为MoN，从晶胞结构可以看出，Mo原子周围与之等距离的Mo原子有12个。
2
（3）Zn2+位于立方体的顶点和面心，能够围成八个四面体空隙，S2-在晶胞内部只有4个，
所以四面体空隙的填充率为50%；在一个晶胞中，Zn2+个数为8× +6× =4，S2-个数为4，
所以一个晶胞的质量为 g= g，晶胞密度为ag/cm3，则晶胞的体积为 cm3，晶
胞的边长为 pm，Zn2+与S2-的最短距离为体对角线的四分之一，所以Zn2+与S2-
的最短距离为 ×1010pm。
（4）Co的晶胞可以看做是由两个正三棱柱构成的，1和2号氧原子分别位于两个正三棱柱
里，晶胞含对称中心，1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，则2号O原子
的分数坐标为(0.3333，0.6667，0.6077)。
