D.由H和S形成共价键的过程:
9.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2。
甲、乙、丙、丁是由这些元素组成的二元化合物,M是某种元素对应的单质,乙和丁的组成元素相同,且乙是一种“绿色氧化剂”,化合物N是具有漂白性的气体（常温下）。
上述物质间的转化关系如图所示（部分反应物和生成物省略）。
下列说法正确的是（ ）
A.原子半径:
r（Y）>r（Z）>r（W）
B.化合物N与乙烯均能使溴水褪色,且原理相同
C.含W元素的盐溶液可能显酸性、中性或碱性
D.Z与X、Y、W形成的化合物中,各元素均满足8电子结构
10.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
p、q、r是由这些元素组成的二元化合物,常温常压下,p为无色无味气体,q为液态,r为淡黄色固体,s是气体单质。
上述物质的转化关系如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A.原子半径:
Z>Y>X
B.m、n、r都含有离子键和共价键
C.m、n、t都能破坏水的电离平衡
D.最简单气态氢化物的稳定性:
Y>X
（二）物质结构与性质（选修）
1.砷化镍可用于制作发光器件、半导体激光器、太阳能电池和高速集成电路。
（1）基态镍原子的价电子排布式为__________________________________,
基态砷原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形。
（2）第一电离能As__________Se（填“>”或“<”）,原因是__ ____________
__________________________________。
（3）As2O3（砒霜）是两性氧化物,As2O3溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4还原生成AsH3。
①Al
的中心原子的杂化方式为___________,其空间构型为____________。
写出一种与Al
互为等电子体的分子的化学式___________________。
②AsH3分子中H—As—H键角__________109.5°（填“>”“=”或“<”）。
AsH3沸点低于NH3,其原因是__ _________________________________________
______________________________________________________________。
（4）有机砷
是治疗昏睡病不可缺少的药物,该有机砷中存在的化学键的种类为__________（填字母编号）。
a.离子键 b.σ键
c.π键d.碳碳双键
（5）砷化镍激光在医学上用于治疗皮肤及黏膜创面的感染、溃疡等,砷化镍晶胞如图所示,该晶胞密度ρ为__________g·cm-3（列式即可,不必化简）。
2.大连化物所研究人员在乙酰酮修饰锰氧化物L酸催化胺选择氧化研究方面取得了新的进展（如图1所示）,相关文章发表在《自然通讯》上。
请回答下列问题:
（1）基态Mn原子的价电子排布图为______________________,其中最外层电子的电子云轮廓图形状为__________________________。
（2）图1中涉及的非金属元素中（除H外）第一电离能（I2）由小到大的顺序是_____________________（用元素符号表示,下同）,电负性由小到大的顺序是____________________。
（3）物质a可与水互溶,主要原因是____________________________________。
（4）物质b中碳原子的轨道杂化方式有______________,1molc中含有σ键的数目为____________。
（5）该锰氧化物的晶胞结构如图2所示:
该锰的氧化物的化学式为_____________________,该晶体中Mn的配位数为____________,该晶体中Mn之间的最近距离为___________________pm
（用含a、b的代数式表示）。
3.不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金。
目前铬被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。
（1）Cr基态原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为____________________。
其核外有________种能量状态的电子。
（2）金属铬的第二电离能（ICr）和锰的第二电离能（IMn）分别为1590.6kJ·mol-1、1509.0kJ·mol-1,ICr>IMn的原因是_________________________________。
（3）过氧化铬CrO5中Cr的化合价为+6,则分子中σ键、π键的数目之比为__________________________________。
（4）CrCl3的熔点（83℃）比CrF3的熔点（1100℃）低很多,这是因为__________。
（5）Cr的一种配合物结构如图所示,该配合物中碳原子的杂化方式是________,阳离子中Cr的配位数为______,阴离子Cl
的空间构型为__________。
（6）氮化铬晶体的晶胞结构如图所示,如果N与Cr核间距离为apm,则氮化铬的密度计算式为______________。
4.有机物是生命产生的物质基础,主要由H、C、N、O等元素组成。
（1）基态碳原子的电子占据了______个能级,占据最高能级的电子云形状为_____________________。
（2）影响分子键角的因素有多种,H2O、CH4、CO2分子键角由小到大的顺序为__________,影响三者键角不同的因素有________。
（3）有机物四氢吡咯用作医药原料、有机合成、特殊有机溶剂。
其结构简式如图:
该分子中氮原子的杂化方式为______________。
（4）HNO3与HNO2酸性强弱:
HNO3____________HNO2（填“>”“=”或“<”）,原因_________________________________________________________________。
N和P位于同一主族,磷酸的化学式为“H3PO4”,而硝酸的化学式不是“H3NO4”,原因是___________________________________________________________。
（5）氨硼烷是一种特殊的化合物,分子式为NBH6,电子式为________。
其熔点高于互为等电子体的乙烷,原因是__ _________________________________。
（6）已知四乙基铅（摩尔质量为Mg·mol-1）晶体堆积方式如图。
该晶体的密度为dg·cm-3,则阿伏加德罗常数NA可表示为____________（用含a、b、d、M的式子表示）。
5.
（1）碳能与氢、氮、氧三种元素组成化合物CO（NH2）2,该物质易溶于水的主要原因是___________________________________________________________。
（2）碳元素能形成多种无机物。
①C
的立体构型是______。
②MgCO3分解温度比CaCO3低的原因是_____________________________。
（3）图①为嘌呤的结构,嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,请解释原因:
_________________________________________________________。
（4）图②为碳的一种同素异形体C60分子,每个C60分子中含有σ键的数目为__________。
（5）副族元素Mn和元素Se形成的某化合物属于立方晶系,其晶胞结构如图③所示,其中（
为Se,
为Mn）,则Se的配位数为__________,Mn和Se的摩尔质量分别为M1g·mol-1、M2g·mol-1,该晶体的密度为ρg·cm-3,则Mn—Se键的键长为__________nm（写表达式即可）。
（一）元素周期表与元素周期律（必修）
1.B 主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且均不大于20,其中X、Y处于同一周期,Y的单质与水反应可生成X的单质,X的原子序数小于Y元素,则Y为F,X为O,X、Y、W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的3倍,设Z的最外层电子数为m、W的最外层电子数为n,则6+7+n=3m,只有n=2时、m=5符合,Z、W不位于同周期,即Z为P、W为Ca。
A.电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子的半径:
P3->O2->F-,即Z>X>Y,故A错误;B.WX2为CaO2,含有O—O非极性共价键,故B正确;C.非金属性越强,对应氢化物越稳定,则简单氢化物的热稳定性:
HF>H2O,即Y>X,故C错误;D.Z的单质为P4或红磷,常温常压下均为固态,故D错误。
2.A 短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增加。
离子化合物甲是由X、Y、Z、W四种元素组成的,其中阴阳离子个数比为1∶1,阳离子是一种5核10电子微粒,该阳离子为N
则X为氢元素;Q元素原子半径是短周期主族元素中最大的,则Q为钠元素,因此Y、Z、W均为第二周期元素,阴离子组成元素的原子序数小于Na,则阴离子为碳酸氢根离子,则甲为NH4HCO3,因此Y为碳元素、Z为氮元素、W为氧元素;乙为上述某种元素的最高价氧化物对应的水化物;甲与乙的浓溶液反应生成丙、丁、戊三种物质,则乙为氢氧化钠或硝酸,与碳酸氢铵反应生成氨气、碳酸钠和水或硝酸铵、二氧化碳和水,其中丁在常温下为气体,则丁为氨气或二氧化碳。
A.甲为NH4HCO3,属于离子化合物,含有离子键,铵根离子、HC
中还含有共价键,故A正确;B.丙和戊的混合物可能为碳酸钠溶液或硝酸铵溶液,碳酸钠水解后溶液显碱性,故B错误;C.丁可能为二氧化碳,二氧化碳不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C错误;D.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径:
X3.C X与Y可形成如题图所示的分子结构为过氧化氢,则X为H、Y为O,因为Y与Z同主族,则Z为S,因为短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,W为Cl。
A.原子核外电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,故原子半径的大小顺序为Z>W>Y>X,A错误;B.原子的非金属性越强,其对应气态氢化物的稳定性越强,故气态氢化物热稳定性大小顺序为W>Z,B错误;C.元素Z和W均有多种正价态,故均存在两种以上的含氧酸,C正确;D.硫元素（Z）在自然界中以化合态和少量游离态的形式存在,D错误。
4.C 设X、Y之间的元素最外层电子数为a,W、X、Y、Z四种元素的原子最外层电子数之和为20,则a-1+a-2+a+1+a+2=4a=20,a=5,所以W、X、Y、Z分别是Al、C、O、Cl;最高价氧化物的水化物的酸性:
H2CO3O5.A 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,因同周期元素中,原子半径从左到右依次减小,同主族元素中从上到下依次增大,因X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,则X为Na;W与Y同族且W原子的质子数是Y原子的一半,则符合条件的W为氧元素,Y为硫元素,Z原子序数比Y大,且为短周期元素,则Z为氯元素。
A.同周期元素中,原子半径从左到右依次减小,同主族元素中从上到下依次增大,则原子半径:
r（Na）>r（S）>r（O）,A项正确;B.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则S的最高价氧化物对应水化物的酸性比Cl的弱,B项错误;C.由W、Y形成的化合物可以是SO2或SO3,均为共价化合物,C项错误;D.由X、Y形成的化合物为Na2S,其水溶液中硫离子水解显碱性,D项错误。
6.B 原子序数依次增大,位于不同主族的四种短周期元素X、Y、Z、W,X的内层电子与最外层电子数之比为2∶5,X为氮元素,Z和W位于同周期。
Z与W组成的化合物是常用的调味品,也是重要的医用药剂,工业上电解该化合物的熔融物可制得Z单质,Z为钠元素,W为氯元素。
Y和Z可形成两种离子化合物,其中阴、阳离子数之比均为1∶2,Y为氧元素。
A.四种元素中只有钠为金属元素,故A错误;B.氢化钠为离子化合物,四种元素的常见氢化物中熔点最高的是Z的氢化物,故B正确;C.四种元素形成的常见简单离子中,离子半径最小的是元素Z形成的离子,钠离子半径最小,故C错误;D.X、Y、Z三种元素形成的化合物为NaNO3或NaNO2,若为NaNO3溶液显中性,pH等于7,若为NaNO2,因水解溶液显碱性,pH大于7,故D错误。
7.A 根据周期表中元素的排列规律可知:
X为磷元素,Y为氮元素,Z为氧元素,结合元素周期律分析判断。
A.一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,离子半径的大小:
X>Y>Z,故A正确;B.元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,单质的氧化性X8.A A项,单质硫为非极性分子,依据相似相溶原理可知,硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故A正确;B项,元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性Cl>S>P,最高价氧化物对应水化物的酸性Cl>S>P,但含氧酸的酸性不一定,如次氯酸为弱酸,酸性小于强酸硫酸,故B错误;C项,水分子间能够形成氢键,增大了分子间作用力,而硫化氢和磷化氢分子间不能形成氢键,水的沸点高于硫化氢和磷化氢,故C错误;D项,硫化氢为共价化合物,用电子式表示硫化氢的形成过程为H×+·
·+×H
H,故D错误。
9.C 乙是一种“绿色氧化剂”,即乙为H2O2,乙和丁的组成元素相同,则丁为H2O,化合物N是具有漂白性的气体（常温下）,则N为SO2,根据转化关系,M是单质,H2O2分解成O2和H2O,即M为O2,甲在酸中生成丙,丙为二元化合物,且含有S元素,即丙为H2S,四种元素原子序数依次增大,且都为短周期元素,X为H,Y为O,如果W为S,X、Z原子序数之和是Y、W原子序数之和的1/2,则Z为Na,如果Z为S,则W不符合要求;A、同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,原子半径大小顺序是r（Na）>r（S）>r（O）,故A错误;B、SO2能使溴水褪色,发生SO2+Br2+2H2O
2HBr+H2SO4,利用SO2的还原性,乙烯和溴水反应,发生的是加成反应,故B错误;C、含硫元素的盐溶液,如果是Na2SO4,溶液显中性,如果是NaHSO4,溶液显酸性,如果是Na2SO3,溶液显碱性,故C正确;D、形成化合物分别是NaH、Na2O/Na2O2、Na2S,NaH中H最外层有2个电子,不满足8电子结构,故D错误。
10.A 由题目分析可知,W为H,X为C,Y为O,Z为Na。
A.电子层数越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,原子半径C>O,则原子半径:
Z>X>Y,故A错误;B.m为NaHCO3,n为Na2CO3,r为Na2O2,均含离子键、共价键,故B正确;C.m为NaHCO3,n为Na2CO3,t为NaOH,n、m促进水的电离,t抑制水的电离,则m、n、t都能破坏水的电离平衡,故C正确;D.非金属性Y>X,则最简单气态氢化物的稳定性:
Y>X,故D正确。
（二）物质结构与性质（选修）
1.【解析】
（1）基态镍原子核外有28个电子,核外电子排布式为[Ar]3d84s2,价电子排布式为3d84s2。
基态砷原子核外有33个电子,核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3,电子占据的最高能级为4s,其电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形。
（2）As为ⅤA族元素,Se为ⅥA族元素,As元素原子的4p轨道上的电子呈半满状态,比较稳定,因此第一电离能:
As>Se。
（3）①Al
中Al的孤电子对数为
=0,Al的杂化轨道数为4,杂化类型为sp3,Al无孤电子对,因此分子为正四面体形。
与Al
互为等电子体的分子有SiH4或CH4。
②AsH3中As的孤电子对数为
=1,As的杂化轨道数为1+3=4,杂化类型为sp3,由于斥力:
孤电子对—成键电子对>成键电子对—成键电子对,故H—As—H的斥力小于109.5o。
NH3、AsH3均为分子晶体,NH3分子间能形成氢键,AsH3分子间只有范德华力,因此AsH3的沸点低于NH3的沸点。
（4）该有机物中Na+与阴离子之间为离子键,阴离子中N—H、C—N、C—As、As—O之间为σ键,As
O中含有σ键、π键,不含碳碳双键。
（5）该晶胞中Ni的个数为8×
+4×
=2,As的个数为2,该晶胞的质量为
=
g,该晶胞的底面积为b×10-10cm×
b
×10-10cm=
b2×10-20cm2,晶胞的体积为
b2×10-20cm2×a×10-10cm=
ab2×10-30cm3,故该晶胞的密度ρ=
g÷（
ab2×1
cm3）=
g·cm-3。
答案:
（1）3d84s2 哑铃（纺锤）
（2）> As元素原子的4p轨道上的电子呈半满状态,比较稳定
（3）①sp3 正四面体形 SiH4或CH4
②< 液态NH3分子间能形成氢键,AsH3分子间只有范德华力
（4）abc
（5）
（或
或
）
2.【解析】
（1）基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2,价电子排布图为
;最外层电子数4s电子,电子云轮廓图呈球形。
（2）图1中涉及的非金属元素除H外有C、N、O,第一电离能:
CC（3）物质a与水分子之间可以形成氢键,因此物质a可与水互溶。
（4）苯环中碳原子的轨道杂化方式为sp2,碳氮三键中碳原子的轨道杂化方式为sp;1molc中含有29molσ键。
（5）该晶体中,含有的Mn原子数目为
×8+1=2,含有的O原子数目为
×4+2=4,
Mn、O原子个数比为1∶2,所以该锰的氧化物的化学式为MnO2;根据晶胞投影图可知,与Mn原子距离相等且最近的O原子有6个,所以Mn的配位数为6;由晶胞结构可知,该晶胞中距离最近的2个Mn的距离为晶胞体对角线的一半,晶胞的体对角线长度为
pm,所以该晶体中Mn之间的最近距离为
×
pm。
答案:
（1）
球形
（2）C（3）物质a与水分子之间可以形成氢键
（4）sp、sp2 29×6.02×1023（或29NA）
（5）MnO2 6
×
3.【解析】
（1）基态铬原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,价层电子的轨道表达式为
。
核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种能量状态的电子。
（2）Cr、Mn失去1个电子后的结构分别为3d5、3d54s1,Cr的3d能级半满,为稳定结构,故Cr的第二电离能大于Mn的第二电离能。
（3）设CrO5中-2价O个数为x,-1价O个数为y,则x+y=5、2x+y=6,解得x=1,y=4。
故CrO5的结构式为
因此分子中σ键、π键的数目之比为7∶1。
（4）CrCl3、CrF3的熔点相差较大,是因为晶体类型不同。
CrCl3是分子晶体,CrF3是离子晶体。
（5）该配合物中形成2个双键的碳原子杂化类型为sp,形成4个单键的碳原子的杂化类型为sp3。
Cr与6个氮原子形成6个配位键,故配位数为6,Cl
中Cl无孤电子对,空间构型为正四面体形。
（6）该晶胞中Cr的数目为12×
+1=4,N的个数为8×
+
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