答案：
B
4．（2014·黑龙江部分重点中学联考）在基态原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是（ ）
A．最易失去的电子能量最高
B．电离能最小的电子能量最高
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
解析：
原子在反应中失去的电子应是离核最远的外层电子。
其能量最高，A正确；B项，电离能最小的电子离原子核最远，受原子核的吸引力最小，能量最高，B正确；处于高能层中的s轨道电子的能量要比处于较低能层中p轨道电子的能量高，C错误；能量越低的电子尽量排布在离原子核越近的轨道上，D正确。
答案：
C
5．（2013·四川理综，4,6分）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，Z原子比X原子的核外电子数多4。
下列说法正确的是（ ）
A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z＞Y＞W
B．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W＞X＞Y＞Z
C．Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体
D．WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1
解析：
由题干信息可知，W为C，X为Al，Z为Cl，Y可能为Si、P或S。
若Y为Si，则电负性W＞Y，原子半径X＞W，Y与Z可形成化合物SiCl4，其空间结构为正四面体，故A、B错误，C正确；W、Y可形成WY2分子，则Y为S，WY2为CS2，分子结构S===C===S，σ键与π键的数目之比为1∶1，故D错误。
答案：
C
6．（2014·临沂期末）下列表示钠原子的式子中能反映能级差别和电子自旋状态的是（ ）
A.
B.
Na
C．1s22s22p63s1
解析：
只有轨道排布式（电子排布图）才能反映出电子的自旋状态。
答案：
D
7．（2014·伽师二中二模）下列各组元素按电负性大小排列正确的是（ ）
A．F>N>O B．O>Cl>F
C．As>P>HD．Cl>S>As
解析：
电负性是原子在分子中吸引电子的能力，它是一种相对值，元素的电负性也有周期性变化。
同一周期，从左到右，电负性逐渐增大；同一主族，自上而下，电负性逐渐减小。
答案：
D
8．（2014·南昌一模）下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据（用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1）。
I1
I2
I3
I4
……
R
740
1500
7700
10500
……
下列关于元素R的判断中一定正确的是（ ）
A．R的最高正价为＋3价
B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族
C．R元素的原子最外层共有4个电子
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
解析：
由表中数据，I3≫I2知其最高正价为＋2价，R元素位于ⅡA族，最外层有2个电子，R不一定是Be元素。
答案：
B
9．（2014·南阳一中模拟）现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是（ ）
A．第一电离能：
④>③>②>①
B．原子半径：
④>③>②>①
C．电负性：
④>③>②>①
D．最高正化合价：
④>③＝②>①
解析：
根据核外电子排布式可确定①②③④分别是S、P、N、F，选项A正确；原子半径最大的是P，选项B错误；电负性正确的顺序应为④>③>①>②，选项C错误；由于F无正价，选项D错误。
答案：
A
10．（2014·太原五中月考）下列对一些实验事实的理论解释正确的是（ ）
选项
实验事实
理论解释
A
N原子的第一电离能大于O原子
N原子2p能级半充满
B
CO2为直线形分子
CO2分子中C===O之间的夹角为109°28′
C
金刚石的熔点低于石墨
金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体
D
HF的沸点高于HCl
HF的相对分子质量小于HCl
解析：
N原子核外电子排布为1s22s22p3，O原子核外电子排布为1s22s22p4，由洪特规则特例，半充满更稳定，N原子失电子难，第一电离能大于O原子，因为CO2中的C===O之间的夹角为180°，故CO2为直线形分子，B错误。
石墨是混合型晶体，金刚石是原子晶体，石墨熔化时，除了断开C—C之间σ键外，还需断开π键，所以熔点高。
HF之间由于形成氢键，所以沸点高。
答案：
A
二、非选择题
11．（2013·江苏单科，21（A），12分）元素X位于第四周期，其基态原子内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。
元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。
元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
（1）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①在1个晶胞中，X离子的数目为________。
②该化合物的化学式为________。
（2）在Y的氢化物（H2Y）分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。
（3）Z的氢化物（H2Z）在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是________。
（4）Y与Z可形成YZ
。
①YZ
的空间构型为________（用文字描述）。
②写出一种与YZ
互为等电子体的分子的化学式：
________。
（5）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X（NH3）4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为________。
解析：
（1）依题意X、Y基态原子的价层电子排布分别为3d104s2、3s23p4，故元素X、Y分别为Zn和S。
1个晶胞中X离子的数目为8×
＋6×
＝4，含有Y离子的数目为4。
二者形成的化合物的化学式为ZnS。
（2）H2S分子中S原子采取sp3杂化。
（3）Z为氧元素，H2O在乙醇中的溶解度大于H2S是因为水分子与乙醇分子间能形成氢键而H2S不能。
（4）①SO
中S原子采取sp3杂化，SO
空间构型为正四面体。
②与SO
互为等电子体的分子有SiCl4或CCl4等。
（5）在[Zn（NH3）4]Cl2中，每个NH3分子中的3个N—H键均为σ键，中心离子Zn2＋与4个NH3分子结合的配位键也为σ键，故1mol配合物中的σ键数目为4＋3×4＝16mol，即16NA个σ键。
答案：
（1）①4 ②ZnS
（2）sp3
（3）水分子与乙醇分子之间形成氢键
（4）①正四面体 ②CCl4或SiCl4等
（5）16mol或16×6.02×1023个
12．（2013·安徽理综，25,15分）X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y
Y的地壳中含量最高的元素
Z
Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W的一种核素的质量数为28，中子数为14
（1）W位于元素周期表第________周期第________族；W的原子半径比X的________（填“大”或“小”）。
（2）Z的第一电离能比W的________（填“大”或“小”）；XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是________；氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________。
（3）振荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量，能观察到的现象是________；W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是_______________________________________________________________。
（4）在25℃、101kPa下，已知13.5g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式是____________________。
解析：
根据题给信息，可推出X、Y、Z、W分别为C、O、Al、Si。
（2）周期元素从左向右，第一电离能有逐渐变大的趋势，故Al的第一电离能比Si小；CO2固体为分子晶体，气化时克服的是分子间作用力（或范德华力）；C、H、O三种元素的原子可以形成的分子中，同种分子间能形成氢键的物质很多，例如：
甲醇（CH3OH）、乙醇、甲酸、乙酸等，本小题是开放性试题，答案可以有多种，属于醇类、羧酸类以及酚类的物质都可以。
（3）Al与盐酸反应后的溶液为AlCl3溶液，在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先发生反应Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，NaOH过量时，发生反应Al（OH）3＋OH－===AlO
＋2H2O，故现象为：
先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液。
（4）13.5g即0.5mol的Al单质在O2中完全燃烧后恢复至原状态放出419kJ的热量，则1molAl完全燃烧放出的热量为838kJ，在写热化学方程式时应注意化学计量数与ΔH成正比关系。
答案：
（1）三 ⅣA 大
（2）小 分子间作用力 乙酸（其他合理答案均可） （3）先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液 Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
（4）4Al（s）＋3O2（g）===2Al2O3（s） ΔH＝－3352kJ·mol－1（其他合理答案均可）
13．（2013·课标Ⅰ，37,15分）硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。
回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。
（2）硅主要以硅酸盐、________等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献________个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为________。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能（kJ·mol－1）
356
413
336
226
318
452
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
（6）在硅酸盐中，SiO
四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为________，Si与O的原子数之比为________，化学式为________。
解析：
（1）基态Si原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，电子占据最高能层为第三层，符合为M，该能层原子轨道总数＝1（3s轨道）＋3（3p轨道）＋5（3d轨道）＝9，电子数为4。
（3）6个面心位置贡献的Si原子数＝6×
＝3。
（4）由题给信息可写出制备SiH4的化学方程式为Mg2Si＋4NH4Cl===2MgCl2＋4NH3＋SiH4。
（5）可根据相关键能的数据解释相关的两个事实，详见答案。
（6）在SiO
四面体结构中，处于四面体中心的硅原子的杂化方式为sp3；单键结构的多硅酸根中，重复出现的最小结构单元为
，其中Si原子数目为2,1、4号氧原子为两个单元所共有，2、3、5、6、7号氧原子完全属于该单元，故每个最小单元的氧原子数目为5＋2×
＝6，Si与O原子数之比为2∶6＝1∶3，故单键结构的多硅酸根的化学式为[SiO3]
。
答案：
（1）M 9 4
（2）二氧化硅 （3）共价键 3
（4）Mg2Si＋4NH4Cl===SiH4＋4NH3＋2MgCl2
（5）①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。
而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成
②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。
而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键
（6）sp3 1∶3 [SiO3]
（或SiO
）
14．（2013·四川理综，8,11分）X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。
X的单质与氢气可化合生成气体G，其水溶液pH＞7；Y的单质是一种黄色晶体；R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。
Y、Z分别与钠元素可形成化合物Q和J，J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L；Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。
请回答下列问题。
（1）M固体的晶体类型是________。
（2）Y基态原子的核外电子排布式是________；G分子中X原子的杂化轨道类型是________。
（3）L的悬浊液中加入Q的溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，其原因是_______________________________________________________________。
（4）R的一种含氧酸根RO
具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是_______________________________________________________________。
解析：
由题干信息可推知：
X为N，Y为S，Z为Cl，R为Fe。
（1）G为NH3，Z与氢元素形成的化合物与G发生的反应为：
HCl＋NH3===NH4Cl。
生成的固体产物NH4Cl为离子化合物，其晶体类型为离子晶体。
（2）S原子序数为16，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4；NH3分子空间构型为三角锥形，N原子杂化轨道类型为sp3杂化。
（3）L为AgCl，Q为Na2S，根据沉淀溶解平衡原理知2AgCl（s）＋S2－（aq）Ag2S（s）＋2Cl－（aq），白色AgCl转化为黑色Ag2S的原因是相同条件下Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度。
（4）FeO
在酸性条件下发生氧化还原反应生成Fe3＋、H2O和O2，含Fe3＋的溶解呈黄色。
答案：
（1）离子晶体
（2）1s22s22p63s23p4 sp3杂化
（3）Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度
（4）4FeO
＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O
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