资溪县第一中学2022-2023学年高二下学期5月期中考试
化学
本卷共3大题,100分
一.单选题(每小题3分,共30分)
1.下列说法正确的是
A.某粒子核外电子排布为2、8、8结构,则该粒子一定氩原子
B.铯()的中子数为82
C.元素周期表中有7个周期,18个族
D.某元素原子的最外层只有2个电子则该元素一定是金属元素
2.下列化学用语正确的是
A.葡萄糖的分子式:C12H22O11 B.NH3的结构式:
C.Cl-的结构示意图: D.CO2的电子式:
3.下列关于物质结构的选项中,正确的是
A.CH3COOH分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
B.元素Ge位于周期表第四周期VIA族,核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2,属于p区
C.HF沸点高于HCl,是因为HCl共价键键能小于HF
D.可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键
4.关于CO2和CO32-的下列说法正确的是
A.两种微粒的中心原子均无孤电子对 B.两种微粒价层电子对数相同
C.键角:CO32-> CO2 D.两种微粒的中心原子杂化方式相同
5.下列物质中最简式相同,但既不是同系物,也不是同分异构体的是
A.和
B.和
C.和
D.乙酸和甲酸甲酯
6.科学家最新发观了硼元素存在“团簇原子”结构B13和B14。已知这类“团簇原子”最外层电子数之和为40个时处于相对稳定状态。下列说法中正确的是
A.B13和B14互为同位素
B.B13和B14超原子中B原子间通过离子键结合
C.B14最外层电子数之和为42,与第ⅡA族元素的性质相似
D.B13和B14都具有较强的还原性,容易失去电子生成氧离子
7.下列两组命题中,Ⅱ组中命题正确,且能用Ⅰ组中的命题加以解释的是
选项 Ⅰ组 Ⅱ组
A 相对分子量 沸点:高于
B 键能: 沸点:高于
C 分子间作用力: 稳定性:强于
D 相对分子质量: 沸点:HI高于HCl
A.A B.B C.C D.D
8.苯胺()是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐()。下列叙述正确的是
A.中碳原子的杂化轨道类型为
B.水溶液加水稀释,降低
C.水溶液中:
D.在水中的电离方程式为:
9.硫化锌(ZnS)可用作分析试剂、荧光体、光导体材料。一种p型硫化锌的立方晶胞中的位置如图a所示,半数的四面体空隙中填入(图b为晶胞在z轴方向的透视图)。下列说法中错误的是
A.晶胞中的数目是4
B.的配位数为8
C.熔点:
D.已知晶胞参数为,则与的最近距离为
10.一种由A、B、C三种元素组成的新物质是潜在的拓扑绝缘材料,其结构如图甲、乙所示(晶胞参数已在图中标出)。下列说法错误的是
A.图乙是该物质的晶胞单元
B.晶胞中A、B、C三种原子的个数比为1∶1∶2
C.A、B原子之间最短的距离为
D.该晶体中,1个B原子周围距离最近的C原子数为6
二、不定项选择题(每题有一个或多个选项,每题4分,共20分)
11.短周期元素X、Y是元素周期表中第ⅦA族的两种元素,X原子的电子层数比Y原子的电子层数少。下列说法不正确的是
A.HX的酸性比HY的弱
B.X的最简单气态氢化物比Y的稳定
C.X的单质能将Y的单质从KY的水溶液中置换出来
D.X的非金属性比Y的强
12.元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示, 其中R单质在暗处与H2剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是
A.非金属性:ZB.R与Q的电子数相差26
C.气态氢化物稳定性:R D.最高价氧化物的水化物的酸性:T>Q
13.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。X分别与Y、Z、W结合形成质子数之和相同的甲、乙、丙三种分子,丙的水溶液可刻蚀玻璃。上述物质有如图所示转化关系,下列说法错误的是
A.四种元素形成的单质中W的单质的氧化性最弱
B.Y、Z、W的简单氢化物的沸点在同主族元素简单氢化物中均最高
C.X、Y、Z中任两种元素都能形成多种化合物
D.甲、乙、丙、丁中均只含极性共价键
14.X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,其原子半径随原子序数的变化如图所示。已知Y、Z两种元素的单质是空气的主要成分,W原子最外层电子数比Z原子的最外层电子数多1,下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:Z>Y
B.W和Z的最高化合价之差为1
C.化合物XW在水中能电离出,XW为离子化合物
D.Y、Z均可以与X形成10电子微粒和18电子微粒
15.含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为;下列说法正确的是
A.基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d54s1
B.Cu+与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2-
C.K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为6
D.某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个Fe紧邻的Fe数为6
三、填空题(共50分)
16.材料是人类文明进步的阶梯,第IIIA、IVA、VA族元素是组成特殊材料的重要元素。请回答下列问题:
(1)根据价层电子对互斥理论,、、中,中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是_______,已知与互为等电子体,推算HCN分子中σ键与π键的数目比为_______。
(2)M与Ga位于同周期,的一种配合物组成为。
①下列有关、的说法正确的是_______(填字母)。
a.分子空间构型相同 b.中心原子杂化类型相同 c.键角大小相同
②配体是_______。
③配合物T与组成元素相同,中心离子的配位数相同。1moT溶于水,加入足量溶液只生成2molAgCl沉淀,则T的化学式为_______。
(3)磷化硼(BP)是受高度关注的耐磨材料,可作为金属农面的保护层,其结构与金刚石类似,晶胞结构如图所示,磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中,B原子构成的几何形状是_______。
(4)已知晶胞中B与P原子最短距离为a pm,则磷化硼晶体的密度是_______(仅列式不计算)。
17.根据所学物质结构与性质的知识回答下列问题。
(1)超分子化学已逐渐扩展到化学的各个领域。由Mo将2个C60分子、2个p-甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。
①Mo处于第五周期第VIB族,价电子排布与Cr相似,它的基态价电子排布图是___________,该超分子中存在的化学键类型有___________(填选项字母)。
A.离子键B.氢键C.σ键D.π键
②该超分子中,配体CO提供孤电子对的原子是___________(填元素符号),p-甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有___________。
(2)氟及其化合物用途非常广泛。
①聚四氟乙烯是一种准晶体,可通过___________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
②AsF3、IF、OF2,BeF2中价层电子对数不同于其它微粒的是___________(填化学式,下同),其立体构型为___________。
③室温氟穿梭电池的电解质为氟氢离子液体,含HF、[(FH)2F]-、[(FH)3F]-等离子,画出[(FH)3F]-的结构式___________。
④基于CaF2设计的Born-Haber循环如图所示。
钙的第一电离能为___________kJ·mol-1;F-F键的键能为___________kJ·mol-1。
18.碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。根据要求回答下列问题:
(1)碳原子的价电子排布式______________,核外有_________种不同运动状态的电子。
(2)碳可以形成多种有机化合物,下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。
①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序__________________。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因__________________。
③吡啶结构中N原子的杂化方式__________________。
④分子中的大π键可用符号表示,m代表形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。则吡啶结构中的大π键表示为__________。
(3)碳元素能形成CO、CO2、H2CO3等多种无机化合物。
①二氧化碳的晶体叫做干冰,每个二氧化碳分子周围通常有__________个紧邻的分子。
②在CO转化成CO2的反应过程中,下列说法正确的是__________。
A.分子中孤电子对数不变 B.分子的极性发生变化
C.原子间成键方式发生改变 D.分子晶体的熔沸点升高
③H2CO3与H3PO4均有1个非羟基氧,H3PO4为中强酸,H2CO3为弱酸的原因_________。
(4)2017年,中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体:T-碳。T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代形成碳的一种新型三维立方晶体结构,如下图。已知T碳晶胞参数为a pm,阿伏伽德罗常数为NA,则T碳的密度的表达式为__________g/cm3。(写出表达式即可)
19.姜酮酚是从生姜中提取得到的天然产物,具有多种重要的生物活性。姜酮酚合成路线如图所示:
已知:I.
II.
回答下列问题:
(1)A→B反应类型为___________,B→C的化学方程式为___________。
(2)1mol物质G能与________mol Na反应,由H制备姜酮酚的反应条件为________。
(3)符合下列条件的A的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①能发生水解反应 ②能与三氯化铁溶液发生显色反应 ③能发生银镜反应
(4)在合成化合物F的步骤中,使用代替得到的化合物结构简式为___________。
(5)结合姜酮酚的合成路线与已知信息,以苯甲醛为反应物,选择不超过4个碳原子的有机物,其他试剂任选,设计化合物的合成路线___________。
1.B
A.某粒子核外电子排布为2、8、8的结构,并没有指明粒子的种类,故该粒子可能是K+、Ca2+、Cl–等,故A错误;
B.原子符号左上角的数字表示质量数,左下角的数字表示质子数,中子数=质量数-质子数,的中子数为137-55=82,B正确;
C.元素周期表中有7个横行,为7个周期,有18个纵行,其中8、9、10纵行为一个族,共有16个族,C错误;
D.元素原子的最外层只有2个电子不一定是金属元素,如可能是He元素原子,D错误;
故答案选B。
2.B
A.葡萄糖是单糖,的分子式为C6H12O6,故A错误;
B.氨气分子中为共价键,其分子中含有3个N-H键,NH3的结构式,故B正确;
C.氯离子的核电荷数为17,核外电子总数为18,其正确的离子结构示意图为:,故C错误;
D.二氧化碳为直线型结构,分子中存在两个碳氧双键,二氧化碳的电子式为,故D错误;
答案选B。
3.A
A.甲基中碳原子,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+0=4,所以为sp3杂化,-COOH中,碳原子价层电子对个数=3+0=3,形成3个σ键,无孤对电子,杂化方式为sp2杂化,故A正确;
B.Ge是第IVA族的主族元素,其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2,属于p区元素,故B错误;
C.HF能形成分子间氢键、HCl不能形成分子间氢键,HF沸点高于HCl,与氢键有关,与化学键无关,故C错误;
D.电负性较强的N、O、F元素易形成氢键,碳元素不能形成氢键,所以甲烷分子与水分子之间不存在氢键,故D错误;
故选:A。
4.A
价层电子对数为,无孤对电子对,空间构型为直线型;的层电子对数为,无孤对电子对,空间构型为平面三角形。
A.根据分析,和均为孤对电子对,A正确;
B.的价层电子对数为2,而的价层电子数为3,价层电子对数不同,B错误;
C.为直线型分子,键角为180°,为平面三角形,键角为120°,C错误;
D.中的C的杂化类型为sp,中C的杂化类型为sp2,D错误。
答案选A。
5.B
A.和的最简式均为CH2,但和分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故A不符合题意;
B.和最简式均为CH,两者结构不相似,不属于同系物,分子式不同,不属于同分异构体,故B符合题意;
C. 和最简式均为C7H8O,分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故C不符合题意;
D. 乙酸和甲酸甲酯分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D不符合题意;
答案选B。
6.C
试题分析:质子数相同、中子数不同的原子互为同位素,故A错误;B13和B14超原子中B原子间通过共价键结合,故B错误;B14最外层电子数之和为3×14=42,与第ⅡA族元素的性质相似,故C正确;B13最外层电子数之和为39个,40个时处于相对稳定状态,B13易得电子形成阴离子,故D错误。
考点:本题考查原子结构。
7.D
A.由于相对分子质量:,所以范德华力:,但HF分子间存在氢键,而HCl分子间不存在氢键,所以沸点:HCl低于HF,故A错误;
B.由于原子半径:OH S,但沸点与共价键的键能无关,H2O分子间存在氢键,所以沸点:H2O高于H2S,I组命题不能解释Ⅱ组命题,故B错误;
C.由于相对分子质量:H2S>H2O,所以范德华力:H2S>H2O,但H2O分子间存在氢键,所以分子间作用力:H2O>H2S,由于键能H O>H S,所以稳定性:H2O强于H2S,分子的稳定性与分子间作用力无关,I组命题不能解释Ⅱ组命题,故C错误;
D.由于相对分子质量:,所以范德华力:,所以沸点:,故D正确;
故选D。
8.D
A.苯环内碳原子都采用sp2杂化,A错误;
B.盐酸盐()属于强酸弱碱盐,水解显酸性,加水稀释,水解程度增大,但由于溶液被稀释,H+浓度减小,增大,B错误;
C.水溶液中存在电荷守恒:,C错误;
D.盐酸盐()在水中完全电离,电离方程式为:,D正确;
故选D。
9.B
A.由题干信息可知的晶胞为 。晶胞中的数目是4,A正确;
B.根据晶胞结构可知,的配位数为4,B错误;
C.、均为离子晶体,的半径小于的半径,故的离子键强,熔点高,C正确;
D.已知晶胞参数为,则与的最近距离等于体对角线的,即为,D正确;
答案选B。
10.D
A.晶胞是晶体的最小重复单元,对比图甲和图乙,图乙是该物质的晶胞单元,故A选项正确;
B.由图乙知,晶胞中A的数目为,B的数目为,C的数目为8,则晶胞中A、B、C三种原子的个数比为1∶1∶2,故B选项正确;
C.A、B原子之间最短的距离是面对角线长的,即,故C选项正确;
D.该晶体中,1个B原子周围距离最近的C原子数为4,故D选项错误。
故选D选项。
11.C
A.HF属于弱酸,HCl属于强酸,HF的酸性比HCl的弱,故A正确;
B.非金属性F>Cl,故氢化物稳定性:HF>HCl,故B正确;
C.氟气与水发生反应,不能置换出氯气,故C错误;
D.同主族自上而下非金属性减弱,故非金属性F>Cl,故D正确;
故选:C。
12.BD
A. Z、T、X分别是氩、氯、硫,稀有气体元素性质很稳定,同周期主族元素的非金属性随原子序数增大而递增,则非金属性:氩<硫<氯或ZB. R、Q分别是氟、溴,原子序数分别为9、35,氟和溴元素的原子序数相差35-9=26,由于元素的原子序数=原子的核外电子数,则氟和溴原子的电子数也相差26,B项正确;
C.R、T、Q分别为氟、氯、溴,都是卤素,同主族非金属元素的非金属性随原子序数增大而减弱,则非金属性:氟>氯>溴,非金属性越强,气态氢化物越稳定,则HF>HCl>HBr或R>T>Q,C项错误;
D.T、Q分别是氯、溴,非金属性:氯>溴,非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,则高氯酸(HClO4)的酸性比高溴酸(HBrO4)强或 T>Q,D项正确。
答案选BD。
13.A
A.四种元素形成的单质中F2的氧化性最强,即W的单质氧化性最强,故A错误;
B.N、O、F的简单氢化物可以形成分子间氢键,沸点在同主族元素简单氢化物中均最高,故B正确;
C.H、N、O中任两种元素都能形成多种化合物,如H2O、H2O2、NH3、N2H4、NO、NO2等,故C正确;
D.NH3、H2O、HF、NO中均只含极性共价键,故D正确;
故选A。
14.AD
A.O的非金属性强于N,简单氢化物的稳定性H2O>NH3,A正确;
B.OF2中O最高正化合价为+2价,Cl最高正价为+7价,两者最高化合价之差为5,B错误;
C.HCl在水中能电离出H+,但HCl为分子化合物,C错误;
D.N、O能与H形成10电子和18电子微粒,10电子微粒分别为NH3、H2O,18电子微粒分别为N2H4、H2O2,D正确;
故答案选AD。
15.C
A.铁的原子序数是26,基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d6,A错误;
B.由图可知Cu+连有3个CN-,其中2个CN-被2个Cu+共有,则Cu+与CN-的个数之比为,所以化学式为[Cu(CN)2]-,B错误;
C.根据化学式K4[Fe(CN)6]可判断Fe2+的配位数为6,C正确;
D.根据铁晶胞示意图可知每个Fe紧邻的Fe位于面心处,所以个数为12,D错误;
答案选C。
16.(1) NH3 1:1
(2) b NH3、H2O [M(NH3)5Cl]Cl2·H2O
(3)正方形
(4)
17.(1) CD C sp2和sp3
(2)X-射线衍射 BeF2 直线形 590 158
18.(1)2s22p2 6
(2)N>C>H (或NCH) 孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力斥力大键角大 sp2
(3)12 BCD 由于溶于水的二氧化碳分子只有几百分之一与水结合成碳酸与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比自然就小了近百倍
(4)
19.(1)取代反应 +
(2)2
(3)13
(4)
(5)