C．分子中的键角：
CH4>H2O>CO2D．共价键的键能：
C－C>C－Si>Si－Si
二、非选择题
17.氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示：
请回答下列问题：
（1）由B2O3制备BF3的化学方程式依次是 ；
（2）基态B原子的电子排布式为 ；B和N相比，电负性较大的是 ，BN中B元素的化合价为 ；
（3）在BF3分子中，B原子的杂化轨道类型为 ，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4﹣的立体结构为 ；
（4）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，立方氮化硼晶胞中含有 各氮原子、 各硼原子．
18.一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4．
①Mn2+基态的电子排布式可表示为 ．
②NO3﹣的空间构型是 （用文字描述）．
（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O．
①根据等电子体原理，CO分子的结构式为 ．
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为 ．
③1molCO2中含有的σ键数目为 ．
（3）H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10﹣3和2.5×10﹣8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10﹣2，请根据结构与性质的关系解释：
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：
；
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因 ．
19.早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成．回答下列问题：
（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过 方法区别晶体、准晶体和非晶体．
（2）基态Fe原子有 个未成对电子，Fe3+的电子排布式为 ．可用硫氰化钾检验Fe3+，形成的配合物的颜色为 ．
（3）新制的Cu（OH）2可将乙醛（CH3CHO）氧化成乙酸，而自身还原成Cu2O．乙醛中碳原子的杂化轨道为 ，1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为 ．乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是 ．Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和定点，则该晶胞中有 个铜原子．
（4）Al单质为面心立方晶体，晶胞中铝原子的配位数为 ．
20.氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料，以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：
请回答下列问题：
（1）由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是 、 ；
（2）基态B原子的电子排布式为 ；B和N相比，电负性较大的是 ，BN中B元素的化合价为 ；
（3）在BF3分子中，F-B-F的键角是 ，B原子的杂化轨道类型为 ，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4-的立体结构为 ；
（4）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为 ，层间作用力为 ；
（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有 个氮原子、 个硼原子，立方氮化硼的密度是 g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值。
阿伏伽德罗常数为NA）。
21.根据所列微粒：
HF、H2O、NH3、CH4、Cl2、CO2、CH2=CH2，回答下列相关问题：
（1）只含极性键且属于非极性分子的有、。
（2）具有正四面体结构的非极性分子有。
（3）既含有极性键又含有非极性键的微粒是，该微粒中含有个σ键个π键。
（4）NH3在水中的溶解度（填“大于”、“小于”或“等于”）CH4在水中的溶解度，其原因是（填序号）
A．NH3分子和水分子均为极性分子B．CH4分子和水分子均为非极性分子
C．NH3分子为极性分子，水分子为非极性分子D．NH3分子与水分子间可形成氢键
22.
（1）以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。
试判断，违反了泡利原理的是___________，违反了洪特规则的是__________。
（2）某元素的激发态（不稳定状态）原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为____________________；其最高价氧化物对应水化物的化学式是_____________。
（3）用符号“＞”“＜”或“＝”表示下列各项关系。
①第一电离能：
Na______Mg，Mg______Ca。
②电负性：
O______F，F______Cl。
③能量高低：
ns______（n＋1）s，ns______np。
参考答案
1.B
解析：
晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子，若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则该晶体中水分子个数=46+2=48，甲烷分子个数=6，甲烷和水分子个数之比为天然气水合物的平均组成，甲烷和水分子个数之比=6：
48=1：
8，所以天然气水合物的平均组成可表示为CH4•8H2O，故选B．
2.C
解析：
A、由玻璃态的水密度与普通液态水的密度相同，质量不变，所以体积不变，故A错误；B、由玻璃态的水密度与普通液态水的密度相同，质量不变，所以体积不变，故B错误；
C、由水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态，可知玻璃态是水的一种特殊状态，故C正确；D、玻璃态的水无固定形状，不是分子晶体，故D错误。
3.A
解析：
A．溴和苯都是分子晶体，由液态转化为气体克服分子间作用力，故A正确；B．干冰属于分子晶体，转化为气体克服分子间作用力，氯化铵是离子晶体，转化为气体时克服离子键，故B错误；C．二氧化硅属于原子晶体，熔融时克服化学键，铁属于金属晶体，熔融时克服金属键，故C错误；D．食盐属于离子晶体，溶于水克服离子键，葡萄糖属于分子晶体，溶于水克服分子间作用力，故D错误。
4.C
解析：
A．N与3个H原子形成δ键，孤对电子数为
=1，为三角锥形分子，故A错误；
B．CCl4中C与4个Cl形成4个δ键，孤对电子数为0，为正四面体结构，非极性分子，故B错误；C．H2O中O与2个H形成δ键，孤对电子数为
=2，为V形分子，故C正确；
D．CO2是非极性分子，C与2个O形成δ键，孤对电子数为
=0，为直线形分子，故D错误。
5.D
解析：
A．π键不稳定，易断裂，则含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者，故A正确；B．原子形成分子，优先头碰头重叠，则先形成σ键，可能形成π键，故B正确；C．单键为σ键，而双键、三键中有σ键和π键，则有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键，如HCl，故C正确；D．共价键中一定含σ键，则在分子中，化学键可能只有σ键，而没有π键，故D错误。
6.B
解析：
A．二者电负性之差为3.16﹣0.93＞1.7，形成离子键，故A不选；B．二者电负性之差为3.16﹣2.1＜1.7，形成共价键，故B选；C．二者电负性之差为4.0﹣0.8＞1.7，形成离子键，故C不选；D．二者电负性之差为大于1.7，形成离子键，故D不选。
7.C
解析：
同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，其第一电离能随着原子序数的增大而减小，ns2np3属于第VA族元素、ns2np5属于第VIIA族元素、ns2np4属于第VIA族元素、ns2np6属于O族元素，如果这几种元素都是第二周期元素，其第一电离能大小顺序是Ne＞F＞N＞O，所以第一电离能最小的原子可能是第VIA族元素。
8.A
解析：
A、惰性气体组成的晶体中不含化学键，只含有分子间作用力，故A正确；B、分子能电离出两个H+的酸才是二元酸，如CH3COOH分子中含有4个H，却是一元酸，故B错误；C、AlCl3晶体中含有金属元素，但以共价键结合，属于分子晶体，故C错误；D、氮元素的非金属性较强，因单质中的键能较大，则N2很稳定，故D错误。
9.B
解析：
A．最外层电子排布式为3s23p3，处于第三周期ⅤA族，故A不符合；B．最外层电子数为的4s2元素可能为Ca或部分过渡元素，故B符合；C．最外层电子排布式为4s24p1，处于第四周期ⅢA族，故C不符合；D．最外层电子排布式为3s23p5，处于第三周期ⅦA族，故D不符合。
10.D11.B12.C13.B14.C15.C16.D
17.解析：
（1）由工艺流程可知，B2O3与NH3反应生成BN，根据原子守恒可知，还有水生成，反应方程式为：
B2O3+2NH3
2BN+3H2O。
（2）硼原子核外电子数目为5，原子的电子排布式为1s22s22p1，同周期从左到右电负性依次增强，所以电负性N＞B；B第ⅢA族元素，为+3价。
（3）BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ键，中心原子上的孤电子对数=（0﹣3×1）=0，杂化轨道数目为3，BF3分子的中心原子B原子采取sp2杂化；BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4﹣中B原子的价层电子对=4+（3+1﹣1×4）=4，该离子中不含孤电子对，为正四面体结构。
（4）金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，如图所示：
，所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×+6×+4=8，因此立方氮化硼晶胞中N、B原子总数也为8，且为1：
1，因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子。
答案：
（1）B2O3+2NH3
2BN+3H2O；
（2）1s22s22p1；N；3；（3）sp2杂化；正四面体；（4）4；4．
18.解析：
（1）①Mn的原子序数为25，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）。
②NO3﹣中N原子形成3个δ键，没有孤电子对，则应为平面三角形。
（2）①N2与CO为等电子体，二者结构相似，N2的结构为N≡N，则CO的结构为C≡O。
②H2O分子中O形成2个δ键，孤电子对数为
=2，则为杂化sp3。
③CO2的结构式为O=C=O，分子中C形成2个δ键，则1molCO2中含有的σ键数目为2×6.02×1023个。
（3）①酸第一步电离产生的酸根阴离子带有负电荷，吸引H+，同时产生的H+抑制第二步电离，所以H2SeO4和H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离程度，导致第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子，故答案为：
第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子；②H2SeO3的分子结构为
，Se为+4价，而H2SeO4的分子结构为
，Se为+6价，后者Se原子吸电子能力强，导致Se﹣O﹣H中的O原子更向Se偏移，则羟基上氢原子更容易电离出H+。
答案：
（1）①1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）；②平面三角形；
（2）①C≡O；②sp3；③2×6.02×1023个（3）①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子；②H2SeO3和H2SeO4可表示为（HO）SeO2和（HO）2SeO2．H2SeO3中Se为+4价，而H2SeO4中Se为+6价，正电性更高．导致Se﹣O﹣H中的O原子更向Se偏移，越易电离出H+．
19.解析：
（1）从外观无法区分三者，但用X光照射挥发现：
晶体对X射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过有无衍射现象即可确定。
（2）26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，可知在3d上存在4个未成对电子，失去电子变为铁离子时，先失去4s上的2个电子后失去3d上的1个电子，因此Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，硫氰化铁为血红色。
（3）乙醛中甲基上的C形成4条σ键，无孤电子对，因此采取sp3杂化类型，醛基中的C形成3条σ键和1条π键，无孤电子对，采取sp2杂化类型；1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键，则1mol乙醛含有6molσ键，即6NA个σ键；乙酸分子间可形成氢键，乙醛不能形成氢键，所以乙酸的沸点高于乙醛；该晶胞中O原子数为4×1+6×+8×=8，由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍，即为16个。
（4）在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上，面心占，通过一个顶点可形成8个晶胞，因此该晶胞中铝原子的配位数为8×3×=12。
答案：
（1）X射线衍射；
（2）4；1s22s22p63s23p63d5；血红色；（3）sp3、sp2；6NA；乙酸存在分子间氢键；16；（4）12
20.答案：
21.
（1）CH4CO2
（2）CH4
（3）CH2=CH2 51
（4）大于AD
22.解析：
（1）同一个原子轨道中不应有自旋状态相同的电子，②违反了泡利原理；对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同，③⑤违反了洪特规则。
（2）3p能量小于3d，激发态为1s22s22p63s13p33d2，基态应为1s22s22p63s23p4。
此原子核外电子数为16，其质子数也为16，该元素为硫元素，其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。
（3）同周期中主族元素从左到右第一电离能有增大的趋势，电负性逐渐增大；同主族中自上而下电负性与第一电离能均逐渐减小。
由构造原理可知，能量ns＜（n＋1）s，ns＜np。
答案：
（1）②； ③⑤
（2）1s22s22p63s23p4 H2SO4
（3）①＜ ＞ ②＜ ＞ ③＜ ＜
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