高安市名校2022-2023学年高二下学期5月期中考试
化学
考生注意:
1.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一.单选题(每小题3分,共30分)
1.中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是
A.“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
B.铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜
C.诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是的颜色
D.“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
2.2022年诺贝尔化学奖授予开发“点击化学”科学家。分子R称为“点击化学试剂”,如图所示,其中S为+6价。下列叙述错误的是
A.电负性:F>O>N>S B.第一电离能:F>N>O>S
C.S原子核外有6种运动状态不同的电子 D.该分子中S原子的价层电子对数为4
3.下列化学用语或图示表达正确的是
A.sp2杂化轨道模型 B.SO2的VSEPR模型
C.CH2O分子的空间结构模型 D.p-pσ键电子云轮廓图
4.下列叙述正确的是
①3p能级能量一定比3s能级的能量高
②共价化合物中不可能含有离子键
③2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
④构成晶体的粒子一定含有共价键
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
5.下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A.C(金刚石)和CO2 B.CH4和NH3
C.K(金属钾)和KCl D.NaCl和HCl
6.已知W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下,它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是
A.化合物为含有非极性共价键的离子化合物
B.简单离子半径:
C.X、Z和O形成的盐溶液XZO呈酸性
D.Y单质与Z的简单氢化物能发生置换反应
7.下列对一些事实的理论解释正确的是
选项 事实 理论解释
A 硫酸铵晶体中存在氢键 中的H与中的O之间的作用力大小在范德华力和共价键之间
B 熔融NaCl可以导电 熔融态NaCl中有自由移动的电子
C 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体,石墨是共价晶体
D HF的沸点高于HCl F的电负性大于Cl
A.A B.B C.C D.D
8.配合物存在顺反两种同分异构体,它们的一些性质如下表所示:
配合物 颜色 极性 在水中的溶解度 抗癌活性
M 棕黄色 极性 水 有活性
N 淡黄色 非极性 水 无活性
下列说法正确的是
A.中含数目为
B.配合物M是的反式异构体
C.的配位体是和,配位数是4
D.向溶液中加入溶液,产生白色沉淀
9.近日,科学家在国际上首次提出e-refinery(瓦斯精炼厂)的概念,并系统构建了研究e-refinery的原理和方法学,如图所示。下列叙述错误的是
A.X组分子中共价键键角相等
B.上述三环重叠的共价键中既有σ键又有π键
C.Y组分子中,极性分子间能形成氢键
D.Z组中阴离子的时,离子空间构型为平面正三角形
10.东南大学某课题组合成了一种新型具有平面分子结构的醌类聚合物,可作为有机锌离子电池的正极材料。下列叙述正确的是
已知:作该反应的催化剂,升华温度为178℃,的熔点为801℃。
A.吩嗪和是的链节
B.为了提高反应速率,可将反应温度由150℃升至160℃
C.上述反应中,断裂了键和键,也形成了键和键
D.吩嗪和完全合成时,生成水
二、多项选择题(每题有多个选项,每题4分,共16分)
11.锶(Sr)位于元素周期表的第5周期ⅡA族,关于锶及其化合物的叙述中,错误的是
A.锶的金属性比镁强 B.氢氢化锶呈两性
C.锶在化合物中呈+2价 D.锶在自然界中以游离态存在
12.下列关于元素或化合物的叙述正确的是
A.第一电离能:
B.某主族金属元素气态基态原子的逐级电离能的数值分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……当它与氯气反应时生成的阳离子是
C.在氨水中,大部分与以氢键结合形成分子,则的结构式为:
D.第四周期元素中,铬原子价电子层中未成对电子数最多
13.含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物的四方晶胞结构如图所示,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置,称作原子分数坐标。图中M原子的分数坐标为(,,)。下列说法正确的是
A.图中W原子的分数坐标为(,,)
B.该半导体化合物的化学式为CuZnSnS3
C.Zn、Sn均位于S原子组成的八面体空隙中
D.基态S原子中两种自旋状态的电子数之比为7:9
14.科研人员通过控制光沉积的方法构建复合材料光催化剂,以Fe2+和Fe3+渗透Nafion膜在酸性介质下构建了一个还原和氧化分离的人工光合体系,其反应机理如图。下列说法正确的是
A.a的价电子排布式:3d5
B.体系中能量转化形式:电能→化学能
C.体系中总反应的活化能:Ea正>Ea逆
D.理论上每消耗18g水生成46gHCOOH
三、填空题(共54分)
15.按要求完成下列填空:
Cu2+能与NH3、H2O、OH-、Cl-等形成配位数为4的配合物
(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成。
①画出配离子的结构:_______。
②写出该过程生成的化学方程式_______。
③中除了配位键外,还存在的化学键类型有_______。
A.离子键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键
(2)Cu2+可以与乙二胺形成配离子(如图):
①乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是_______。
②乙二胺沸点高于的主要原因是_______。
16.我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、P、Ni、Fe 等元素。回答下列问题:
(1)下列不同状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是_____ (填标号,下同),用光谱仪可捕捉到发射光谱的是_____。
A. B. C. D.
(2)镍能形成多种配合物,其中Ni(CO)4是无色挥发性液体,K2[Ni(CN)4]是红黄色单斜晶体。K2[Ni(CN)4]的熔点高于Ni(CO)4的原因是________________________。
(3)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,质地软,可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。
①石墨能导电,六方相氮化硼结构与石墨相似却不导电,原因是___________。
②立方相氮化硼晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为____________。
③立方相氮化硼晶胞边长为apm, NA代表阿伏伽德罗常数的值,则该晶体的密度为_____g·cm-3。
(4)FeSO4·7H2O的结构如图所示。
FeSO4·7H2O中∠1、∠2、∠3由大到小的顺序是_________。
17.铁氰化钾又叫赤血盐,是一种深红色的晶体,易溶于水,不溶于乙醇。已知:能与形成、,若与直接混合时,会将氧化成。某实验小组为制备铁氰化钾设计如下实验方案。回答下列问题:
(1)中铁元素的化合价为_______,该化合物中四种元素电负性从大到小的顺序为_______(填元素符号),该化合物中键和键的个数比为_______。
Ⅰ.氯气氧化法制备,其实验装置如下图所示:
(2)仪器b的名称为_______。
(3)装置A中导管a的作用是_______,装置A中反应的化学方程式为_______。
(4)实验过程中先打开②处的活塞,充分反应一段时间后再打开①处的活塞的原因是_______。
(5)装置C的作用是_______。
Ⅱ.电解法:
(6)将亚铁氰化钾的饱和溶液在以下进行电解制备铁氰化钾,其阳极上的电极反应式为_______。
18.甲烷既是一种清洁能源,又是基础化工原料,在生产生活和科学研究中具有极其重要的作用。
(1)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)
①CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH1 = a kJ·mol -1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH2 = b kJ·mol -1
③2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol -1
反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=___________ kJ·mol -1 (用含a、b、c的式子表示)
(2)已知: 2H2O(g)+CH4(g) CO2(g)+4H2(g)的平衡常数()与反应温度(t)之间的关系如图所示。
某研究小组,在温度t下,向容积为2L的抽空的密闭容器中通入0.02 mol CO2和0.08 mol H2,10 min后反应平衡,测得容器中c(H2O)=0.01 mol/L。
①则0~10 min内CH4的反应速率v=___________H2的转化率α=___________。
②反应温度t约为___________℃。
③在该条件下测定平衡体系的压强为 300 kPa,则该反应的标准平衡常数 =___________。(已知:对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g),,其中 =100kPa, PG、PH、PD、PE为各组分的平衡分压)。
(3)科学家们已经用甲烷制出了金刚石,人造金刚石在硬度上与天然金刚石几乎没有差别,请根据下图金刚石结构模型及晶胞,回答问题:
①1个金刚石晶胞中所含碳原子数为___________, 已知原子a、b的分数坐标为(0,0,0)和(0,, ), 原子c的分数坐标为___________。
②若碳原子半径为r nm,则金刚石晶胞的密度为___________g/cm3(用含r的计算式表示)。
1.B
A.“石胆化铁为铜”中反应为金属和盐溶液的置换反应,金属单质中含有金属键,故涉及金属键的断裂,A正确;
B.黄铜是铜的合金,不是单质,B错误;
C.“铜绿”借指的是的颜色,为绿色的物质,C正确;
D.“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定,较容易冶炼,D正确;
故选B。
2.C
A.元素非金属性越强,电负性越大,且同周期从左至右,电负性依次增大,主族元素从上到下,电负性依次减小,电负性:F>O>N>S,A项正确;
B.N原子最外层能级达到半充满结构,第一电离能大于右邻元素,同主族从上至下,第一电离能逐渐减小,第一电离能:F>N>O>S,B项正确;
C.每个电子运动状态不同,S原子有16种不同运动状态的电子,C项错误;
D.由图可知,该分子中S原子形成4个键,且没有孤电子对,价层电子对数为4,D项正确;
故选C。
3.C
A.sp2杂化轨道是由能量相近的1个s轨道和2个p轨道组合而形成,每个杂化轨道含有三分之一的s轨道成分和三分之二p轨道成分,杂化轨道间夹角为120°,呈平面三角形,sp2杂化轨道模型为 ,A错误;
B.SO2的价层电子对数=2+=3,故其VSEPR模型为平面三角形 ,B错误;
C.甲醛的中心原子价层电子对数为,空间构型为平面三角形,其分子的空间结构模型为 ,C正确;
D.p-pσ键,原子轨道头碰头方式重叠 ,D错误;
故选C。
4.A
①同一能层中p能级能量一定比s能级的能量高,故3p能级能量一定比3s能级的能量高,故正确;
②离子化合物中可能含有共价键,但共价化合物中一定不含离子键,故正确;
③2p、3p、4p能级的轨道数相同,故错误;
④构成分子晶体的粒子不一定含有共价键,如He气体,故错误;
故选A。
5.B
A.C(金刚石)为共价晶体,含共价键,CO2为分子晶体,存在极性共价键,晶体类型不同,化学键类型相同,A错误;
B.CH4和NH3均为分子晶体,均为极性共价键,晶体类型相同,化学键类型相同,B正确;
C.K(金属钾)为金属晶体,含金属键,KCl是离子晶体,含离子键,晶体类型不同,化学键类型不同,C错误;
D.NaCl为离子晶体,HCl为分子晶体,晶体类型不同,化学键类型不同,D错误;
答案选B。
6.A
A.为Na2S2,和Na+之间形成离子键,中S原子之间含有非极性共价键,故A正确;
B.离子的核外电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,电子层数越多离子半径越大,则简单离子半径大小为:S2 >Cl >N3 >Na+,即Y>Z>W>X,故B错误;
C.XZO为NaClO,ClO-水解呈碱性,故C错误;
D.氯的非金属性比硫强,而硫不与盐酸反应,故D错误;
故答案选A。
7.A
A.中的H与中的O之间的作用力大小在范德华力和共价键之间,说明硫酸铵晶体中存在氢键,选项A正确;
B.熔融态NaCl中有自由移动的离子,所以熔融NaCl可以导电,选项B错误;
C.金刚石为共价晶体,石墨为混合型晶体,但石墨中共价键的键长比金刚石中共价键键长短,键能更大,所以石墨的熔点比金刚石的高,选项C错误;
D.卤族元素氢化物都属于分子晶体,分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比,但氟化氢中含有氢键,氯化氢中不含氢键,导致氟化氢沸点高于HCl,选项D错误;
答案选A。
8.C
A.含4个配位键,1个分子中含3个N-H键,即中含数目为,A错误;
B.配合物M中配位体和在Pt原子的同一侧,具有活性,是的顺式异构体,B错误;
C.配合物的中心原子是Pt2+,配位体是和,配位数是4,C正确;
D.中是配体,在溶液中不能电离出来,无法与溶液反应生成AgCl,即不产生白色沉淀,D错误;
故选:C。
9.A
A.CO2是直线形分子,键角为108°,CH4是正四面体形分子,键角为109°28′,故A错误:
B.三环重叠的共价键中含有碳氧双键,既有σ键又有π键,故B正确;
C.Y组分子中,H2O和H2O2是极性分子,H2O和H2O2间能形成氢键,故C正确;
D.Z组中阴离子的时,NO中心原子价层电子对数为3+ =3,且没有孤电子对,构型为平面正三角形,故D正确;
故选A。
10.B
A.由图可知,吩嗪和PMDA发生缩聚反应生成了PPPA,吩嗪和PMDA是单体,A错误;
B.升高温度,可加快反应速率,但是温度要低于AlCl3的升华温度,B正确;
C.上述反应中,吩嗪和PMDA中的键并没有断裂,C错误;
D.1个吩嗪和1个PMDA反应时,可形成2个水分子,故nmol吩嗪和nmolPMDA完全合成PPPA时,生成2nmol水,D错误;
故选B。
11.BD
A.同主族元素从上向下金属性逐渐增大,锶的金属性比镁强,故A正确;
B.氢氢化锶强于氢氧化钙,氢氧化钙是强碱,氢氢化锶不是两性,故B错误;
C.锶原子最外层有两个电子,在化合物中易失去两个电子呈+2价,故C正确;
D.锶化学性质活泼,在自然界中以化合态存在,故D错误;
故选:BD;
12.BD
A.同周期从左往右,第一电离能逐渐增大,但由于ⅤA族元素半充满稳定难失电子,第一电离能ⅤA>ⅥA。所以Cl> P > S>Si,A项错误;
B.由元素的电离能突跃看,电子失去第三电子时电离能剧增,说明该元素最多能失去2个电子,与强氧化剂反应显高价X2+,B项正确;
C.氨水中电负性较小的N易提供孤电子对与水中的H形成氢键表示为 ,C项错误;
D.Cr价电子排布为3d54s1,它的未成对电子数为6个,第四周期元素中,铬原子价电子层中未成对电子数最多,D项正确;
故选BD。
13.AD
A.根据M原子的分数坐标,可知W原子的分数坐标为(,,),故A正确;
B.根据均摊原则,晶胞中位于面上的Cu原子数为 、位于顶点和体心的Zn原子数为、位于棱上和面心的Sn原子数为 、位于晶胞内部的S原子数为8,则该半导体化合物的化学式为Cu2ZnSnS4,故B错误;
C.Zn、Sn均位于S原子组成的四面体空隙中,故C错误;
D.基态S原子的电子排布图为 ,两种自旋状态的电子数之比为7:9,故D正确;
选AD。
14.CD
A.由分析可知,a为亚铁离子,是铁原子失去2个电子后形成的,价电子排布式:3d6,A错误;
B.由图可知,体系中能量转化形式:光能→化学能,B错误;
C.体系中总反应为水和二氧化碳生成氧气和甲酸,反应为吸热反应,则活化能:Ea正>Ea逆,C正确;
D.二氧化碳转化为甲酸,碳元素化合价由+4变为-2,根据电子守恒可知, ,理论上每消耗18g水(1mol)生成46gHCOOH(1mol),D正确;
故选CD。
15.(1) CuSO4+4NaOH=Na2[Cu(OH)4]+Na2SO4 AC
(2)sp3 乙二胺分子间能形成氢键
16.(1) A CD
(2)K2[Ni(CN)4]为离子晶体,熔化破坏离子键,离子键键能大,故熔沸点高,Ni(CO)4为分子晶体,熔化破坏分子间作用力,分子间作用力小,故熔沸点小
(3)六方相氮化硼中没有自由移动电子,不可以导电 3:1
(4)∠3>∠2>∠1
17.(1) 1∶1
(2)三颈烧瓶或三口烧瓶
(3)平衡压强,使液体顺利滴下
(4)由于会氧化生成,所以实验过程中应先生成,再用氯气将氧化为
(5)尾气处理,防止污染空气
(6)
18.(1)2a+2b+c
(2) 0.0005 mol/L 50% 660.2 9
(3) 8 (,,)