第三章 普通化学
第一节 物质的结构与物质状态
单项选择题（下列选项中，只有一项符合题意）
1某原子序数为15的元素，其基态原子的核外电子分布中，未成对电子数是（ ）。[2017年真题]
A．0
B．1
C．2
D．3
【答案】D
【解析】正确书写核外电子分布式，可先根据三个分布规则和近似能级顺序将电子依次填入相应轨道，再按电子层顺序整理一下分布式，按n由小到大自左向右排列各原子轨道，相同电子层的轨道排在一起。原子序数为15的元素基态原子的核外电子分布为：1s22s22p63s23p3，未成对电子数是3。
2量子数n＝4、l＝2、m＝0的原子轨道数目是（ ）。[2013年真题]
A．1
B．2
C．3
D．4
【答案】A
【解析】微观粒子运动状态具有波的性质，所以在量子力学中用波函数ψ来描述核外电子的运动状态，一个原子轨道是指n、l、m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数，表示为ψ（n，l，m）。
3确定原子轨道函数ψ形状的量子数是（ ）。[2010年真题]
A．主量子数
B．角量子数
C．磁量子数
D．自旋量子数
【答案】B
【解析】主量子数n的物理意义是确定原子轨道（波函数）离核的远近，角量子数l确定原子轨道（波函数）的形状，磁量子数m确定原子轨道（波函数）在空间的取向，自旋量子数ms确定电子的自旋方向。
4多电子原子中同一电子层原子轨道能级（量）最高的亚层是（ ）。[2016年真题]
A．s亚层
B．p亚层
C．d亚层
D．f亚层
【答案】D
【解析】用l表示电子亚层，l＝0，1，2，3，分别对应s，p，d，f亚层。在多原子中，l决定亚层的能量，l越大亚层能量越大，所以f亚层能量最大。
5钴的价电子构型是3d74s2，钴原子外层轨道中未成对电子数是（ ）。[2012年真题]
A．1
B．2
C．3
D．4
【答案】C
【解析】根据洪特规则，钴的价电子3d74s2的排布方式为：
由此可以看出，未成对电子数是3。
629号元素的核外电子分布式为（ ）。[2011年真题]
A．1s22s22p63s23p63d94s2
B．1s22s22p63s23p63d104s1
C．1s22s22p63s23p64s13d10
D．1s22s22p63s23p64s23d9
【答案】B
【解析】29号元素为铜，核外电子数为29，按照能量最低原理，电子分布式应为1s22s22p63s23p64s23d9。根据洪特规则，3d10为全充满稳定，因此4s轨道的一个电子调整到3d；又由于屏蔽效应导致4s轨道电子受原子核的吸引力减小，轨道能量升高，所以填充满电子之后，3d轨道的能量比4s轨道能量低。因此最终电子分布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
7某第4周期的元素，当该元素原子失去一个电子成为正1价离子时，该离子的价层电子排布式为3d10，则该元素的原子序数是（ ）。[2011年真题]
A．19
B．24
C．29
D．36
【答案】C
【解析】元素原子失去一个电子成为正1价离子时，该离子的价层电子排布式为3d10，说明其原子的外层电子排布式为：3d104s1，故为第四周期ⅠB的29号Cu。
8某元素正二价离子（M2＋）的电子构型是3s23p6，该元素在元素周期表中的位置是（ ）。[2018年真题]
A．第三周期，第Ⅷ族
B．第三周期，第ⅥA族
C．第四周期，第ⅡA族
D．第四周期，第Ⅷ族
【答案】C
【解析】该元素完整的核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，周期数为最高主量子数，族竖数为价电子数。由此可知，n＝4，即为第四周期；价电子为2，即为第ⅡA族。
9价层电子构型为4d105s1的元素在周期表中属于（ ）。[2011年真题]
A．第四周期ⅦB族
B．第五周期ⅠB族
C．第六周期ⅦB族
D．镧系元素
【答案】B
【解析】价电子构型为4d105s1，该元素n＝5，表示位于第五周期，价电子构型符合（n－1）d10ns1，属于ⅠB。
10下列各组元素的原子半径从小到大的顺序错误的是（ ）。[2011年真题]
A．Li＜Na＜K
B．Al＜Mg＜Na
C．C＜Si＜Al
D．P＜As＜Se
【答案】D
【解析】在元素周期表中，同一周期自左向右原子半径逐渐减小，同一主族自上向下原子半径逐渐增大。D项，根据各元素在周期表的位置，可知Se和As位于同一周期。Se位于As右边，故原子半径应为Se＜As。
11下列元素，电负性最大的是（ ）。[2014年真题]
A．F
B．Cl
C．Br
D．I
【答案】A
【解析】电负性是周期表中各元素的原子吸引电子能力的一种相对标度，又称负电性。元素的电负性愈大，吸引电子的倾向愈大，非金属性也愈强。同一周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增大；同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小。题中四种元素属同一主族，F在同主族最上，且为非金属性最强的元素，因此电负性最大。
12在CO和N2分子之间存在的分子间力有（ ）。[2016年真题]
A．取向力、诱导力、色散力
B．氢键
C．色散力
D．色散力、诱导力
【答案】D
【解析】CO为极性分子，N2为非极性分子。色散力存在于非极性分子与非极性分子、非极性分子与极性分子、极性分子与极性分子之间；诱导力存在于非极性分子与极性分子、极性分子与极性分子之间；取向力存在于极性分子与极性分子之间。故极性分子CO与非极性分子N2之间存在色散力和诱导力。另外，形成氢键需要有氢原子，故CO和N2分子之间无氢键。
13在NaCl、MgCl2、AlCl3、SiCl4四种物质中，离子极化作用最强的是（ ）。[2014年真题]
A．NaCl
B．MgCl2
C．AlCl3
D．SiCl4
【答案】D
【解析】离子的极化作用是指离子的极化力，离子的极化力为某离子使其他离子变形的能力。极化力取决于：①离子的电荷，电荷数越多，极化力越强；②离子的半径，半径越小，极化力越强；③离子的电子构型。本题中，四个化合物的阳离子为同周期元素，离子半径逐渐减小，离子电荷的代数值逐渐增大，Si元素电荷数最多且半径最小，所以SiCl4的离子极化作用最强。
14下列晶体中熔点最高的是（ ）。[2017年真题]
A．NaCl
B．冰
C．SiC
D．Cu
【答案】C
【解析】晶体熔点由高到低分别为：原子晶体、金属晶体、离子晶体、分子晶体，即SiC＞Cu＞NaCl＞冰。
15在HF、HCl、HBr、HI中，按熔、沸点由高到低顺序排列正确的是（ ）。[2012年真题]
A．HF、HCl、HBr、HI
B．HI、HBr、HCl、HF
C．HCl、HBr、HI、HF
D．HF、HI、HBr、HCl
【答案】D
【解析】由于分子间力是随着摩尔质量增加而增大，因此熔、沸点也是随着摩尔质量增加而增大，但HF分子间氢键的存在使其熔、沸点比同类型的氢化物要高，出现反常现象。故最终熔、沸点由高到低的顺序为：HF、HI、HBr、HCl。
16在Li＋、Na＋、K＋、Rb＋中，极化力最大的是（ ）。[2018年真题]
A．Li＋
B．Na＋
C．K＋
D．Rb＋
【答案】A
【解析】因为离子的半径越小，极化力越强。而Li＋、Na＋、K＋、Rb＋属于同一主族元素，在同一主族元素中，半径从上到下依次增大，所以Li＋的半径最小，因而其极化力最大。
17下列各物质的化学键中，只存在σ键的是（ ）。[2008年真题]
A．C2H2
B．H2O
C．CO2
D．CH3COOH
【答案】B
【解析】σ键是原子轨道沿轴方向重叠而形成的，能围绕对称轴旋转而不影响键的强度和键角，通常形象地称之为“头对头的σ键”；当两个电子轨道的突出部分发生重叠时形成的键称为π键，π键不能围绕对称轴旋转且键能比σ键弱，通常形象地称之为“肩并肩的π键”。C2H2的结构式为CH≡CH，分子中存在两个π键和三个σ键；H2O中H-O为σ键；CO2的C═O存在π键；CH3COOH中的C═O存在π键。
18PCl3分子空间几何构型及中心原子杂化类型分别为（ ）。[2013年真题]
A．正四面体，sp3杂化
B．三角锥形，不等性sp3杂化
C．正方形，dsp2杂化
D．正三角形，sp2杂化
【答案】B
【解析】P原子的价电子为3s23p3，当P原子与Cl原子形成化学键的过程中，采取sp3杂化形成四个sp3杂化轨道，由于参与杂化的原子轨道中存在孤对电子，所以该sp3杂化为不等性杂化，几何构型为三角锥形。
19BeCl2中Be的原子轨道杂化轨道类型为（ ）。[2010年真题]
A．sp
B．sp2
C．sp3
D．不等性sp3
【答案】A
【解析】sp杂化是指由一个ns轨道和一个np轨道组合形成两个相同的sp杂化轨道，每个sp杂化轨道含有s/2和p/2的成分，sp杂化轨道间的夹角为180°，Be原子的电子层结构式1s22s2，成键时，Be原子的一个2s电子可激发到2p轨道，使Be原子的电子层结构变为1s22s12p1，与此同时，Be原子的一个2s轨道和一个2p轨道发生杂化，形成两个sp杂化轨道，分别与两个Cl原子的3p轨道重叠，而形成两个Be—Cl键，形成的BeCl2分子的空间结构呈直线形。
20下列分子中，属于极性分子的是（ ）。[2008年真题]
A．O2
B．CO2
C．BF3
D．C2H3F
【答案】D
【解析】分子的正电荷中心与负电荷中心重合的分子属于非极性分子，反之，则属于极性分子。A项，O2是双原子分子，结构为O═O，正负电荷中心均在双键中间，属于非极性分子；B项，CO2是直线型分子，结构为O═C═O，正负电荷中心均在碳原子上，属于非极性分子；C项，BF3是平面三角形分子，结构为：
正负电荷中心均在硼原子上，属于非极性分子；D项，C2H3F的结构为：
正负电荷中心不能重合，属于极性分子。
21量子数为n＝3，l＝1时，则该层原子轨道上可允许容纳的最多电子数是（ ）。
A．6
B．2
C．8
D．16
【答案】A
【解析】主量子数为3，即电子层数为3，角量子数为1，该层原子轨道为3p轨道，p轨道有三个等价轨道，每个轨道上最多有2个自旋相反的电子，因此，3p轨道上容纳的最多电子数为：2×3＝6（个）。
2226号元素原子的价层电子构型为（ ）。
A．3d54s2
B．3d64s2
C．3d6
D．4s2
【答案】B
【解析】电子在核外轨道上排布时，依据轨道近似能级图由低到高依次排布，电子的填充顺序为：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→…，因此26号元素的电子填充顺序为1s22s22p63s23p64s23d6，价电子排布式为3d64s2。
23H2S分子中，S原子成键的杂化轨道类型为（ ）。
A．sp3杂化
B．sp杂化
C．sp2杂化
D．sp3不等性杂化
【答案】D
【解析】S原子（价电子构型为3s23p4）在成键过程中，有1个3s轨道和3个3p轨道组合成sp3不等性杂化轨道。因为其中2个sp3杂化轨道已为孤对电子所占据，其余2个不等性sp3杂化轨道和2个H原子的1s轨道重叠，形成2个S—Hσ键。
24用杂化轨道理论推测下列分子的空间构型，其中为正四面体的是（ ）。
A．SiH4
B．CH3Cl
C．CHCl3
D．BBr3
【答案】A
【解析】杂化轨道数目取决于参加杂化的轨道数，即一个原子中能量相近的n个原子轨道，可以而且只能形成n个杂化轨道，SiH4中Si采取等性的sp3杂化，形成正四面体结构；BC两项中的中心原子采取不等性sp3杂化，为四面体结构；D项中B采取sp2杂化，形成平面三角形结构。
25下列元素电负性大小顺序中正确的是（ ）。
A．Be＞B＞Al＞Mg
B．B＞Al＞Be≈Mg
C．B＞Be≈Al＞Mg
D．B≈Al＜Be＜Mg
【答案】C
【解析】根据电负性的变化规律，同一周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增大；同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，因此B＞Be＞Mg；处于对角线位置的元素Be、Al性质相似，电负性近似相同。
26下列氢氧化物中碱性最强的是（ ）。
A．Sr（OH）2
B．Fe（OH）3
C．Ca（OH）2
D．Sc（OH）2
【答案】A
【解析】同一主族元素相同价态的氧化物的水合物，从上至下碱性增强，因此碱性Sr（OH）2＞Ca（OH）2；同周期元素最高价态氧化物的水合物从左到右碱性递减，因此碱性Ca（OH）2＞Sc（OH）2＞Fe（OH）3。因此Sr（OH）2的碱性最强。
27下列物质中，酸性最强的是（ ）。
A．H3BO3
B．HVO3
C．HNO3
D．H2SiO3
【答案】C
【解析】BD两项为弱酸，C项为强酸，根据鲍林规则，H3BO3可写作（HO）3B，酸性弱于HNO2，而HNO2为中强酸，酸性弱于HNO3。
28下列物质按熔点增高顺序排列，正确的是（ ）。
A．CO2→HCl→SiO2→Fe
B．HCl→CO2→Fe→SiO2
C．SiO2→Fe→HCl→CO2
D．CO2→HCl→Fe→SiO2
【答案】D
【解析】物质熔点的高低，是由微粒间作用力的大小决定的，作用力大，熔点就高。由此可知，熔点：原子晶体＞金属晶体＞分子晶体。又因为HCl是极性分子（色散力、诱导力、取向力），而CO2为非极性分子（色散力），因此HCl分子间力较CO2的大。所以，按熔点增高顺序排列为：CO2→HCl→Fe→SiO2。
29下列物质按导电性增加的顺序排列，正确的是（ ）。
A．CO2→HCl→Ge→Au
B．HCl→CO2→Au→Ge
C．Au→Ge→HCl→CO2
D．Ge→Au→CO2→HCl
【答案】A
【解析】分子晶体一般不导电，只有极性很强的分子所组成的晶体，如HCl晶体，溶于水后，因电离而导电。Ge为原子晶体，在高温下可表现出一定的导电性。Au为金属晶体，导电性良好。所以按导电性增加的顺序排列为：CO2→HCl→Ge→Au。
30下列化合物中，键的极性最大的是（ ）。
A．AlCl3
B．PCl3
C．MgCl2
D．CaCl2
【答案】D
【解析】键的极性大小取决于两个原子吸引成键电子能力的差异程度，两种元素电负性差值越大，键的极性越大。由于氯元素的电负性很大，因此，另一种元素的电负性越小，键的极性越大。根据周期表中各元素的位置，判断出Ca的电负性最小。
31下列物质中，键有极性，分子没有极性的是（ ）。
A．H2O
B．CHCl3
C．BF3
D．PCl3
【答案】C
【解析】BF3分子是由不同原子组成，原子间电荷分布不均匀，因此它们之间是由极性键连接。但由于该分子的空间构型为平面三角形，键的极性正好相互抵消，所以分子没有极性。ABD三项的分子及键都有极性。