由于HF分子间能形成氢键，而HCl不能，故沸点HF>HCl，C项错误。
CS2、CCl4为非极性分子，而H2O为极性分子，根据“相似相溶〞原理，在CS2中的溶解度应为：
CCl4>H2O，D项错误。
14.在冰晶石（Na3AlF6）晶胞中，Al
占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl-占据的位置，该冰晶石晶胞中含有的原子数与NaCl晶胞中含有的原子数之比为（）
A.2∶1B.3∶2C.5∶2D.5∶1
【答案】D
【解析】根据条件，Al
占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl-占据的位置，如以下图所示白球位置，
那么在冰晶石晶胞中，Al
的个数为8×
+6×
=4，由冰晶石的化学式可知Na+的个数为Al
的3倍，即为12个，所以冰晶石晶胞中原子个数分别为钠原子12个、铝原子4个、氟原子24个，一共40个；NaCl晶胞中含有的钠原子为4个，氯原子4个，一共8个，它们的原子个数比为40∶8=5∶1。
15.氮化碳结构如下图，其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。
以下有关氮化碳的说法错误的选项是（）
A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳中碳显-4价，氮显+3价
C.氮化碳的化学式为C3N4
D.每个碳原子与四个氮原子相连，每个氮原子与三个碳原子相连
【答案】B
【解析】由图示可知氮化碳为网状结构，硬度超过金刚石晶体，那么氮化碳晶体为共价晶体；每个C和4个N形成共价键，每个氮原子与三个碳原子相连，所以氮化碳的化学式为C3N4；由于N的非金属性比碳强，所以氮化碳中碳显+4价，氮显-3价，B项符合题目要求。
三、非选择题（此题包括5个小题，共60分）
16.（10分）填写以下空白[第
（1）~（4）小题用元素符号填写]。
（1）第三周期原子半径最小的元素为（稀有气体元素除外）。
（2）第一电离能最大的元素为。
（3）电负性最大的元素为。
（4）第四周期中第一电离能最小的元素为。
（5）含有8个质子，10个中子的原子的化学符号为。
（6）最外层电子排布为4s24p1的原子的核电荷数为。
（7）周期表中最活泼的非金属元素原子的轨道表示式为。
（8）某元素的原子核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的
，该元素原子的电子排布式是。
（9）铜元素在周期表中的位置是，它位于区。
【答案】（每空1分）
（1）Cl
（2）He
（3）F
（4）K
（5
O
（6）31
（7）
（8）1s22s22p63s2或[Ne]3s2
（9）第四周期第ⅠB族；ds
17.（10分）铍及其化合物的应用正日益被重视。
（1）最重要的含铍矿物是绿柱石，含2%铬（Cr）的绿柱石即为祖母绿。
基态Cr原子价电子的轨道表示式为。
（2）铍与相邻主族的铝元素性质相似。
以下有关铍和铝的表达正确的有（填字母）。
A.都属于p区主族元素
B.电负性都比镁大
C.第一电离能都比镁大
D.氯化物的水溶液pH均小于7
（3）氯化铍在气态时存在BeCl2分子（a）和二聚分子（BeCl2）2（b），固态时那么具有如以下图所示的链状结构（c）。
①a属于（填“极性〞或“非极性〞）分子。
②二聚分子（BeCl2）2中Be原子的杂化方式相同，且所有原子都在同一平面上。
b的结构式为（标出配位键）。
（4）BeO立方晶胞如以下图所示。
假设BeO晶体的密度为dg·cm-3，设晶胞参数为anm，设NA为阿伏加德罗常数的值，那么a=。
【答案】（每空2分）
（1）
（2）BD
（3）①非极性 ②
（4）
【解析】
（1）Cr为24号元素，其基态原子价层电子排布式为3d54s1，那么基态Cr原子价电子的轨道表示式为
。
（2）铍属于s区元素，而铝属于p区元素，故A错误；金属越活泼，电负性越小，Mg比Be、Al活泼，那么Be、Al两金属电负性都比镁大，故B正确；Be的第一电离能比镁大，而Mg因s轨道全充满，第一电离能比Al大，故C错误；Be2+和Al3+在溶液中均水解，那么氯化物的水溶液pH均小于7，故D正确。
（3）①BeCl2分子中Be原子形成2个Be—Cl，Be原子的杂化轨道数为2，故Be原子采取sp杂化，是直线形结构，属于非极性分子。
②在二聚分子（BeCl2）2中Be原子有空轨道，Cl原子有孤电子对，那么配位键中电子对由氯原子提供，b的结构式为
。
（4）BeO立方晶胞如题图所示，那么晶胞中Be2+数目为4，
数目为8×
+6×
=4，晶胞中含有4个BeO，晶胞的质量为
g，设晶胞的边长为anm，那么晶胞的体积为（a×10-7）3cm3，晶胞的密度dg·cm-3=
g÷[（a×10-7）3cm3]，那么a=
。
18.（12分）铁及其化合物在生活中有广泛应用。
（1）Fe3+基态核外电子排布式为。
（2）实验室用KSCN溶液或苯酚检验Fe3+。
①设NA为阿伏加德罗常数的值，1mol苯酚分子中含有σ键的数目为。
②类卤素离子SCN-可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸（
）和异硫氰酸（
），这两种酸中沸点较高的是。
（3）氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。
该晶体中铁、氮的微粒个数之比为。
图1
（4）某铁的化合物结构简式如图2所示。
图2
①上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为（用元素符号表示）。
②上述化合物中氮原子的杂化方式为。
【答案】（每空2分）
（1）[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5
（2）①13NA或13×6.02×1023②异硫氰酸或
（3）4∶1
（4）①O>N>C>H②sp3和sp2
【解析】
（1）Fe为26号元素，那么基态Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。
（2）苯酚的结构简式为
，1个苯酚分子中有13个单键和一个大π键；硫氰酸分子间无法形成氢键，异硫氰酸分子间可形成氢键，因此异硫氰酸的沸点较高。
（3）N原子在体心，因此晶胞中含1个N原子，Fe原子数目为8×
+6×
=4，因此Fe、N微粒个数之比为4∶1。
（4）电负性大小顺序为O>N>C>H，氮原子有的形成3个单键，有的形成双键，因此氮原子的杂化方式有sp2和sp3两种。
19.（14分）太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
其材料有单晶硅，还有含铜、锗、镓、硒等元素的化合物。
（1）亚铜离子（Cu+）基态时核外电子排布式为，其电子占据的原子轨道数目为。
（2）图甲表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷元素的曲线是（填序号）。
甲
（3）氮化镓（GaN）的晶体结构如图乙所示。
常压下，该晶体熔点为1700℃，故其晶体类型为。
乙 氮化镓晶体结构
（4）与镓元素处于同一主族的硼元素可提供空轨道，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反响生成[B（OH）4]-，[B（OH）4]-中B原子的杂化轨道类型为。
（5）某光电材料由锗的氧化物与铜的氧化物按一定比例熔合而成，其中锗的氧化物晶胞结构如图丙所示，该物质的化学式为。
该晶体密度为ρg·cm-3，晶胞边长为acm，设NA为阿伏加德罗常数的值，那么锗的相对原子质量为（用含ρ和a的关系式表示）。
丙
【答案】（每空2分）
（1）1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）；14
（2）b
（3）共价晶体
（4）sp3
（5）GeO；
ρa3NA-16
【解析】
（1）Cu为29号元素，Cu原子失去最外层1个电子得到Cu+，那么基态Cu+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，其电子占据的原子轨道数目为1+1+3+1+3+5=14。
（2）同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，P元素原子的3p轨道为半充满的稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故Si的第一电离能最小，由图甲中第一电离能大小可知，曲线c代表硅元素的电离能；P原子失去第3个电子后，3p轨道为全空的稳定结构，第四电离能对应为失去3s轨道中的1个电子，与第三电离能相差较大，可知曲线b代表磷元素的电离能、曲线a代表碳元素的电离能。
（3）常压下，GaN晶体熔点为1700℃，故其晶体类型为共价晶体。
（4）[B（OH）4]-中B原子的价层电子对数是4，其杂化轨道类型为sp3。
（5）晶胞中含有氧原子数目为8×
+6×
=4，锗原子数目为4，故该物质的化学式为GeO；设锗的相对原子质量为x，那么GeO的相对分子质量为x+16，可得4（x+16）g·mol-1=ρg·cm-3×（acm）3×NAmol-1，解得x=
ρa3NA-16。
20.（14分）很多含巯基（—SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。
例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子价电子排布式为。
（2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。
化合物Ⅳ是一种强酸。
以下说法正确的有。
A.在Ⅰ中S原子采取sp3杂化
B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C—C—C键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。
化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是。
（6）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）中局部Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中局部Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是。
②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为；该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb=。
③设X的最简式的式量为Mr，那么X晶体的密度为g·cm-3（列出算式）。
【答案】
（1）3s23p4（1分）
（2）H2O>H2S>CH4（1分）
（3）六（1分）
（4）AD（1分）
（5）化合物Ⅲ（2分）
（6）①图b不具有“无隙并置〞的特点（2分）
②4（2分）；1∶1∶2（2分）
③
×1021（2分）
【解析】
（1）基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为3s23p4。
（2）H2S、CH4、H2O均为分子晶体，H2O分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4的分子间作用力随相对分子质量增大而增大，因此沸点由高到低顺序为H2O>H2S>CH4。
（3）第六周期0族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅡB族。
（4）Ⅰ中S原子的价层电子对数=2+
=4，因此S原子采取sp3杂化，A正确；Ⅱ中含有的元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素从左至右元素的电负性逐渐增大（稀有气体元素除外），同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小，这5种元素中电负性最大的为O元素，B错误；Ⅲ中C原子成键均为单键，因此C原子采取sp3杂化，所以C—C—C键角接近109°28'，C错误；Ⅲ中存在C—H、C—C、C—S、S=O、S—O、S—H共价键，还存在与Na+之间的离子键，D正确；Ⅳ中存在两类不同的硫氧键，键能不同，E项错误。
（5）化合物Ⅲ存在离子键，为易溶钠盐，故化合物Ⅲ更易溶于水。
（6）①比照图b和图c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体的最小重复单元，具有“无隙并置〞的特点。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，其右侧晶胞中也有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4；该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子数为8，Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心，因此1个晶胞中含有Ge原子数为8×
+4×
+1=4，Hg原子位于棱上、面心，因此1个晶胞中含有Hg原子数为4×
+6×
=4，那么该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb=4∶4∶8=1∶1∶2。
③1个晶胞的质量m=
g，1个晶胞的体积V=（x×10-7cm）2×（y×10-7cm）=x2y×10-21cm3，那么X晶体的密度为
×1021g·cm-3。
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