階段檢測卷03物質結構與性質元素周期律

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一項是符合題目要求的）

1.我國的激光技術在世界上處于領先地位，科學家用激光將置于鐵室中石墨靶上的碳原子炸松，與此同時

再用射頻電火花噴射氮氣，碳、氮原子結合成碳氮化合物薄膜。據(jù)稱，這種化合物可能比金剛石更堅硬，

其原因可能是（）

A.碳、氮原子構成平面結構的晶體

B.碳氮鍵鍵長比金剛石中的碳碳鍵鍵長更短

C.氮原子電子數(shù)比碳原子電子數(shù)多

D.碳、氮的單質的化學性質均不活潑

【答案】B

【解析】A項，根據(jù)“這種化合物可能比金剛石更堅硬”可知該晶體應該是一種共價晶體，共價晶體是一種空

間網(wǎng)狀結構而不是平面結構，錯誤；B項，氮原子的半徑比碳原子的半徑小，碳氮鍵的鍵長要比碳碳鍵的鍵

長短，所以該晶體的熔、沸點和硬度應該比金剛石更高，正確；C項，原子的電子數(shù)一般不會影響到所形成

的晶體的硬度等，錯誤；D項，單質的活潑性一般不會影響到所形成的晶體的硬度等，錯誤。

2.（2024?江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市教學情況調研一）超硬陶瓷材料氮化硅可由反應3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2

制得。下列說法正確的是（）

H

A.NH3的電子式為H：N：HB.Sid為平面正方形結構

C.H2是非極性分子D.Si3N4屬于分子晶體

【答案】C

H

【解析】NH3的電子式為H：A錯誤；SiH4的價電子對數(shù)為4,雜化類似為sp3,為正四面體形結構，

B錯誤；耳的正電中心與負電中心重合，是非極性分子，C正確；法以屬于共價晶體，D錯誤。

3.（2024?湖南岳陽模擬）對于下列性質的比較正確的是（）

A.離子半徑：r（Cr）>r（S2-）>r（Na+）

B.元素的電負性：Si<P<N

C.穩(wěn)定性：H2O>H2S>HC1

D.晶格能：MgO>NaBr>NaCl

【答案】B

【解析】電子層結構相同的離子核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層數(shù)越多離子半徑越大，故離子半徑：KS2

-)>r(CF)>/<Na+),故A錯誤；同主族自上而下電負性呈現(xiàn)減小的趨勢，同周期自左向右電負性逐漸增大,

2

故電負性：Si<P<N,故B正確；非金屬性：S<CL故氫化物穩(wěn)定性：H2S<HCL故C錯誤；離子半徑：r(Mg

+)<r(Na+),r(O2-)<r(Cr)<r(Br-),且Mg?+、O?-電荷多，故晶格能：MgO>NaCl>NaBr,故D錯誤。

4.下列關于NaHSCU的說法正確的是()

A.因為NaHSCU是離子化合物，所以NaHSC)4固體能夠導電

B.NaHSCU固體中陽離子和陰離子的個數(shù)比是2：1

C.NaHSCU固體熔化時破壞的是離子鍵和共價鍵

D.NaHSCU固體溶于水時破壞的是離子鍵和共價鍵

【答案】D

【解析】雖然NaHSCU是離子化合物，但其固體中不存在能自由移動的陰、陽離子，因此不能導電；NaHSCU

固體中陽離子(Na+)和陰離子(HSCQ的個數(shù)比是1：1；NaHSCU固體熔化時破壞的只是離子鍵，而溶于水時

電離出Na+、H+和SO1,破壞的是離子鍵和共價鍵。

5.(2024?遼寧鞍山期末)下列各項敘述不正確的是()

Is2s2p3s3p

A.若硫元素基態(tài)原子的核外電子排布圖為迎GSWOT?回①匚則違反了泡利原理

B.若21號Sc元素的基態(tài)原子電子排布式為Is22s22P63s23P63d3,則違反了能量最低原理

C.被原子核外有兩種能量不同的電子

D.某原子的核外電子排布由Is22s22P33slTIs22s22P4,能釋放特定能量產(chǎn)生發(fā)射光譜

【答案】A

【解析】A項，題給電子排布圖中的3P能級上的電子違背了洪特規(guī)則，錯誤。

6.氧氣的化學式為(CNQ結構式為N三C—ON,性質與鹵素相似。下列敘述正確的是()

A.不能和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應

B.分子中N三C鍵的鍵長大于C三C鍵的鍵長

C.分子中既有極性鍵，又有非極性鍵

D.分子中含有2個?鍵和4個兀鍵

【答案】C

【解析】氧氣性質與鹵素相似，能和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應，故A錯誤；同周期主族元素從左到右，原子

半徑逐漸減小，原子半徑越大，鍵長越長，碳原子半徑大于氮原子半徑，所以氧氣分子中C三N鍵的鍵長小

于C三C鍵的鍵長，故B錯誤；該分子的結構式為N三C—ON,分子中既含有極性鍵，又含有非極性鍵，該

分子中含有3個。鍵、4個無鍵，故C正確、D錯誤。

7.下列關于能層與能級的說法正確的是()

A.同一原子中，符號相同的能級上排布電子的能量一定相同

B.任意能層的能級總是從“s能級開始，且能級總數(shù)一定等于該能層序數(shù)

C.同樣是p能級，在不同的能層中所容納的最多電子數(shù)是不同的

D.多電子原子中，同一能層上排布電子的能量一定相同

【答案】B

【解析】同一原子中，符號相同的能級上排布電子的能量不一定相同，如Is、2s、3s、4s能級上排布電子

的能量逐漸升高，A錯誤；任意能層的能級總是從ns能級開始，印、〃d、“f能級不一定存在，但能級總數(shù)

一定等于該能層序數(shù)，B正確；硬能級在任何能層最多排布電子數(shù)均為6,C錯誤；多電子原子中，同一能

層可能有“s、硬、”d等能級，不同能級上排布電子的能量不同，D錯誤。

8.氮的最高價氧化物為無色晶體，它由兩種離子構成，已知其陰離子的空間結構為平面三角形，則其陽離

子的空間結構和陽離子中氮的雜化方式為（）

A.直線形sp雜化

B.V形sp?雜化

C.三角錐形sp3雜化

D.平面三角形sp2雜化

【答案】A

【解析】氮的最高價氧化物為N2O5,根據(jù)N元素的化合價為+5和原子組成可知，陰離子為N03、陽離子

為NO。NO才中N原子形成了2個0鍵，孤電子對數(shù)目為0,所以雜化類型為sp,空間結構為直線形，故

A項正確。

9.短周期元素R基態(tài)原子最外層的p能級上有2個未成對電子。則關于基態(tài)R原子的描述中正確的是

（）

A.基態(tài)R原子核外電子的電子云輪廓圖有兩種：球形和啞鈴形

B.基態(tài)R原子的價層電子排布式為ns2np\n—2或3）

C.基態(tài)R原子的原子軌道總數(shù)為9

Is2s2p

D.基態(tài)R原子的軌道表示式為

【答案】A

【解析】由“短周期元素R基態(tài)原子最外層的P能級上有2個未成對電子”可知，可能有兩種情況：p能級上

只有2個電子，R為第WA族元素，C或Si；p能級上有4個電子，R為第VIA族元素，。或S,故只有A

正確。

10.5-氨基四唾硝酸鹽受熱迅速生成以N2為主的環(huán)境友好型氣體，并放出大量的熱，是制造HTPB火箭推

進劑的重要原料，結構簡式如圖，其中五元環(huán)為平面結構，下列說法正確的是（）

A.基態(tài)N原子核外電子的運動狀態(tài)有3種

B.陰離子的空間結構為三角錐形

C.該化合物中五元環(huán)上的5個原子的雜化方式都相同

D.該化合物的大兀鍵為nW

【答案】c

【解析】N為7號元素，其原子核外有7個電子，基態(tài)N原子核外電子的運動狀態(tài)有7種，A錯誤；陰離

5+1—3x2

子為NO,NO,中心原子N原子周圍的價層電子對數(shù)為3+2=3,無孤電子對，其空間結構為平

面三角形，B錯誤；其中五元環(huán)為平面結構，可知該化合物中五元環(huán)上的原子均為sp2雜化，它們的雜化方

式相同，故C正確；該化合物的大兀鍵應為ng,D錯誤。

11.（2024?廣東廣州天河區(qū)二模）X、Y、Z、N是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，其元素性質或原子結

構如下表。下列說法正確的是（）

元素元素性質或原子結構

原子核外S能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等，且第一電離能低

X

于同周期相鄰元素

原子核外S能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等，且第一電離能高

Y

于同周期相鄰元素

Z其價電子中，在不同形狀的原子軌道中運動的電子數(shù)相等

N只有一個不成對電子

A.原子半徑：Z>Y>X

B.電負性：X>N>Z

C.第一電離能：Z>N>Y

Is2s2p

【答案】B

【解析】X、Y、Z、N是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，X元素原子核外s能級上的電子總數(shù)與p

能級上的電子總數(shù)相等，且第一電離能低于同周期相鄰元素，則X為O；Y元素原子核外s能級上的電子

總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等，且第一電離能高于同周期相鄰元素，則Y為Mg；Z元素的價電子在不同

形狀的原子軌道中運動的電子數(shù)相等，則Z為Si；N元素只有一個不成對電子且在這幾種元素中原子序數(shù)

最大，則N為C1。綜上所述，X為O,Y為Mg,Z為Si,N為Cl。原子半徑：Mg>Si>O,A項錯誤；元

素的非金屬性越強，電負性越強，故電負性：Cl>Si,化合物ClCh中，。顯負價，說明電負性：0>CL則

電負性：0>Cl>Si,B項正確；同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能：Cl>Si>Mg,C

Is2s2p

項錯誤；。的基態(tài)原子的電子軌道表示式為」、

12.（2024?浙江杭州模擬）X、Y、Z、M、Q為五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，X和Q為同主族元素，

Y和M為同周期元素。X的2s軌道全充滿，Q的s能級電子數(shù)比p能級的電子數(shù)少1,Y和M是純堿中的

兩種元素。下列說法不正確的是（）

A.最高正價：Y<Z

B.電負性：M>Z

C.Y與M形成的化合物中不可能含有非極性共價鍵

D.最高價氧化物對應水化物的酸性：X>Q

【答案】C

【解析】X、Y、Z、M、Q為五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Q原子序數(shù)最大，s能級電子數(shù)比p能

級電子數(shù)少1,Q原子的電子排布式為Is22s22P63s23plQ為Al,X與Al同主族，2s軌道全充滿，X為B,

Y和M為同周期元素且是純堿中的兩種元素，則Y為C,M為O,則Z為N。C的最高正價為+4價，N

的最高正價為+5價，最高正價：C<N,A正確；同周期元素從左到右電負性逐漸增強，電負性：O>N,B

正確；C和O能形成C3O2，其結構式為O=C=C=C=O,含有非極性共價鍵，C錯誤；B的非金屬

性強于AL則最高價氧化物對應水化物的酸性：H3BO3>A1（OH）3,D正確。

13.（2024?湖南湘潭一中模擬）BeO晶體是制備氟代硼鉞酸鉀晶體的原料之一，其晶胞結構與ZnS類似，下

列說法中不正確的是（）

A.Be原子的配位數(shù)是12

B.若原子a、b的坐標分別為（0,0,0）、6，3,1），則原子c的坐標為&

【答案】A

【解析】由晶胞結構可知Be位于0原子構成的四面體的體心，Be原子的配位數(shù)是4,A錯誤；由BeO的

晶胞結構可知，每個Be處于晶胞體對角線的;處，結合原子a、b的坐標可知原子c的坐標為￡）,B

O---O---O

O°O

OO

正確；沿面對角線進行投影，可知所得的投影結果是。------°------0,C正確；若O與Be的最近距

離為〃pm,則題中a、c之間的距離為〃pm,又因為a、c之間的距離為晶胞體對角線長的;，則晶胞體對角

線長為4〃pm,故晶胞棱長為斗Zpm,晶胞內(nèi)Be的個數(shù)為4,。的個數(shù)為則根據(jù)晶胞質量

4x9+16

=晶胞密度x晶胞體積可得，晶胞密度為（日、----------g-cm^3,D正確。

刈甘業(yè)10-30

14.（2024.遼寧朝陽模擬）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子的價電子排布式可表

示為ws，p'+i,Y是地殼中含量最多的元素，Z的原子半徑在短周期中最大，Y、W同主族。下列說法正確

的是（）

A.常溫常壓下，X、Y、W的單質均呈氣態(tài)

B.簡單離子半徑：Y<Z<W

C.簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：X<Y<W

D.X、Z、W分別與Y組成的化合物均不止一種

【答案】D

【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子的價電子排布式可表示為”s"〃p"+i,”

=2,所以X是N；Y是地殼中含量最多的元素，Y是O；Z的原子半徑在短周期中最大，Z是Na；Y、W

同主族，W是S。常溫常壓下，硫單質呈固態(tài)，A錯誤；核外電子層數(shù)越多，離子半徑越大，核外電子排

布相同時離子半徑隨原子序數(shù)的增大而減小，則簡單離子半徑：Na+<O2-<S2-,B錯誤；非金屬性越強，簡

單氫化物越穩(wěn)定，簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：S<N<O,C錯誤；N、Na、S分別與O組成的化合物均不

止一種，例如NO、Nth、氧化鈉、過氧化鈉、SO2>SO3等，D正確。

15.（2024.重慶渝中模擬）CaC2的晶胞與NaCl相似，但由于C歹的結構導致晶胞沿一個方向拉長（如圖），已

知CaC2的摩爾質量為Mg-moPi,若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，下列說法錯誤的是（）

apin

A.Ca2+填充在C歹圍成的八面體空隙中

B.每個Ca2+周圍等距緊鄰的C歹有6個

C.兩個最近Ca2+之間的距離為與pm

D.CaC2晶體密度的計算式為總宗葭30€加一3

【答案】B

【解析】由晶胞結構可知，Cy為面心立方緊密堆積，Ca2+填充在C夕圍成的八面體空隙中，故A正確；該

晶胞不是正方體，以面心Ca2+為研究對象，每個Ca2+周圍等距緊鄰的C夕不是6個，故B不正確；由晶胞

結構可知，兩個最近Ca2+之間的距離為面對角線的一半，為華pm,故C正確；CaC2晶體中Ca2+的個數(shù)

1114M

8x-+6x-=4,C＞的個數(shù)為l+12q=4,密度的計算式為嬴而而加g.cm3,故D正確。

二、非選擇題（本題包括4小題，共55分）

16.（14分）I.非金屬氟化物在生產(chǎn)、生活和科研中應用廣泛。

（DOF2分子的空間結構為；OF2的熔、沸點（填“高于”或“低于”）C12。，原因是

________________________________________________________________________________________________________________O

（2）Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價層電子對數(shù)為

,下列對XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是（填字母）。

A.spB.sp2C.sp3D.sp3d

n.我國科學家研發(fā)的全球首套千噸級太陽能燃料合成項目被形象地稱為“液態(tài)陽光”計劃。該項目通過太陽

能發(fā)電電解水制氫，再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇。

（3）SiCk是生產(chǎn)高純硅的前驅體，其中Si采取的雜化類型為oSiCk可發(fā)生水解反應，機理如下：

ClClHa

Cl

\//——

Cl—Si—C)

H2O

Cl—Si—Cl—>si

Cl—a—

一含s、p、d軌道的雜化_

含S、p、d軌道的雜化類型有:①dsp2、②Sp3d、③Sp3d2,中間體SiC14（H2O）中Si采取的雜化類型為（填

標號）。

（4）CO2分子中存在____________個。鍵和個兀鍵。

（5）甲醇的沸點（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇（CH3SH,7.6℃）之間，其原因是

【答案】（l）v形（1分）低于（1分）OF2和CbO都是分子晶體，結構相似，C12O的相對分子質量大,

CLO的熔、沸點高（2分）

（2）5（2分）D（2分）

（3）sp3（1分）②（1分）

（4）2（1分）2（1分）

（5）甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氫鍵多（2分）

【解析】⑴根據(jù)VSEPR模型知，OF2的中心原子O的價層電子對數(shù)為2+生產(chǎn)=4,去掉2個孤電子對，

知0F2分子的空間結構是V形；0F2和CkO都是分子晶體，結構相似，CbO的相對分子質量大，CbO的

Q一1乂2

熔、沸點高。（2）XeF2易升華，所以是分子晶體，其中心原子的價層電子對數(shù)為2+—^—=5,其中心原子

4—4x1

的雜化方式應為sp3do（3）SiCL中Si原子價層電子對數(shù)為4+一一=4,因此Si原子采取sp3雜化；由圖

可知，SiC14（H2。）中Si原子的◎鍵數(shù)為5,說明Si原子的雜化軌道數(shù)為5,由此可知Si原子的雜化類型為

3

spdo（4）CO2的結構式為O==C==O,1個雙鍵中含有1個◎鍵和1個兀鍵，因此1個CO2分子中含有2個

◎鍵和2個兀鍵。（5）甲醇分子之間和水分子之間都存在氫鍵，因此沸點高于不含分子間氫鍵的甲硫醇，甲

醇分子之間氫鍵的總強度低于水分子之間氫鍵的總強度，因此甲醇的沸點介于水和甲硫醇之間。

17.（10分）（l）As、Se、Br元素的電負性由大到小的順序為,第一電離能由大到小的順序為。

（2）銅、鋅兩種元素的第一電離能、第二電離能如表所示：

電離能/（kJ?mo「1）hh

銅7461958

鋅9061733

銅的第一電離能U）小于鋅的第一電離能，而銅的第二電離能3）卻大于鋅的第二電離能，其主要原因是

（3）氫、氮、氧是重要的非金屬元素，在新材料和新能源開發(fā)中有重要的作用。MH中基態(tài)H一的核外電子的

電子云輪廓圖呈_______形。已知IT（g）=H（g）+e-吸收的能量為73kJmoF1,H（g）=H+（g）+e—吸收的能

量為1311kJ-mor1,則IT的第二電離能為。

（4）磷及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關。如圖表示碳、硅、磷元素的四級電離能變化趨勢，其中表示

磷的曲線是（填標號）。

0A4i,h

【答案】（l）Br>Se>As（2分）Br>As>Se（2分）

（2）Cu失去一個電子變成電子結構為[Ar]3di°的Cu+,能量較低，結構穩(wěn)定，所以Cu的第二電離能相對較大

（或Zn失去一個電子變成電子結構為[Ar]3di°4sl的Zn+,易再失去一個電子，所以Zn的第二電離能相對較

小或Cu原子失去一個電子后，核外電子排布式為［Ar］3d1°,而Zn原子失去1個電子后的核外電子排布式變

為［Ar］3d"ds'Cu達到了較穩(wěn)定狀態(tài)，所以Cu的第二電離能相對較大）（2分）

⑶球（1分）1311kJ.moL（1分）

（4）b（2分）

失去］個電子

【解析】（3）MH中基態(tài)IT的核外電子排布式是1s2,故電子云輪廓圖呈球形；H------------>

失去1個電子

H------------>H+,故tr失去第二個電子所吸收的能量即為氫原子失去一個電子所吸收的能量。IT的第

二電離能為IT失去第二個電子所吸收的能量，即H（g）==H+（g）+L吸收的能量，則IT的第二電離能為1311

kJmoC'o（4）C、Si和P的價電子排布式分別為2s22P2、3s23P2、3s23P3,P失去的第四個電子是3s2電子,3s

能級處于全充滿狀態(tài)，較難失去電子，故P的第三和第四電離能差值較大，故b曲線表示P。

18.（17分）硫、鉆及其化合物用途非常廣泛?；卮鹣铝袉栴}：

（1）基態(tài)Co原子價層電子排布圖為,第四電離能/4（Co）</4（Fe）,其

原因是;Co與Ca同周期且最外層電子數(shù)相同，單質鉆的熔、沸點均比鈣

大，其原因是o

（2）單質硫與熟石灰加熱產(chǎn)物之一為CaS3,S歹的空間結構是,中心原子雜化方式是。

（3）K和Na位于同主族，K2s的熔點為840℃,Na2s的熔點為950℃,前者熔點較低的原因

是。

（4）S與O、Se、Te位于同一主族，它們的氫化物的沸點如圖所示，沸點按圖像所示變化的原因

是o

（5）鉆的一種化合物晶胞結構如圖所示。

OTi"

?Co2+

。O2-

①已知A點的原子坐標參數(shù)為（0,0,0）,B點為（則C點的原子坐標參數(shù)為0

②已知晶胞參數(shù)。=0.5485nm,則該晶體的密度為g-cm-3（列出計算表達式即可）。

,3d,4s

【答案】（1）3|3|,US（2分）鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5上的一個電子，鉆失去的是

3d6上的一個電子（2分）鉆的原子半徑比鈣小，價電子數(shù)比鈣多，鉆中的金屬鍵比鈣中的強（2分）

（2）V形（2分）sp3（2分）

（3）K+的半徑比Na+大,K2s的離子鍵比Na2s弱（2分）

（4）比。分子間存在較強的氫鍵，其他三種分子間不含氫鍵，所以H2O的沸點最高；H2S>H?Se及HzTe

的結構相似，隨著相對分子質量的增大，范德華力增大，所以沸點逐漸升高（2分）

⑸?（1分）（2分）

②-----彳#------寸（2分）

6.02x1023x（0.5485X10'7）3

3d4s

【解析】（1）基態(tài)C。原子價層電子排布式為3d74s2,價層電子排布圖為」I山［回］。

（2）單質硫與熟石灰加熱產(chǎn)物之一為CaS3,S家中中心原子孤電子對的數(shù)目為"詈=2,形成◎鍵的數(shù)目

是2,為sp3雜化，貝此子的空間結構是V形。

（5）①已知A點的原子坐標參數(shù)為（0,0,0）,B是面心，B點為d，0）,C是體心，則C點的原子坐標

參數(shù)為（另3）。②立方晶胞頂角粒子占，面上粒子占點晶胞內(nèi)部粒