精品解析：甘肃省兰州市教育局第四片区2023-2024学年高二下学期期中考试化学试卷

2023-2024学年第二学期期中考试高二年级化学学科试卷 高二年级化学 一、选择题(本大题共计12小题，每题4分，共计48分) 1. 下列基态原子的电子排布式、价电子排布式或排布图不正确的是 A. Al 3s23p1 B. As [Ar]4s24p3 C. Ar 3s23p6 D. Ni 2. 杭州亚运会火炬“薪火”以加入钠盐的零碳甲醇为燃料备受世界瞩目。下列说法不正确的是 A. 火炬“薪火”点燃产生的黄色火焰，与碳的电子跃迁有关 B. 火炬“薪火”燃料甲醇中的碳元素和氧元素在周期表中都属于p区 C. 火炬“薪火”金属材料部分采用的铝合金具有耐腐蚀、强度高等优点 D. 火炬“薪火”所用的燃料零碳甲醇实现了CO2资源化循环利用 3. 以下对某些基态原子的核外电子排布评价正确的是 A. 氧原子核外电子排布图：——正确 B. 碳原子的电子排布式：——违背能量最低原理 C. 硫原子的3p电子排布图：——违背洪特规则 D. 基态铬原子核外电子排布式：——正确 4. 下列关于化学键的说法不正确的是 A. 乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C﹣C键的键能的2倍 B. σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转 C. 在气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D. s﹣pσ键和p﹣pσ键电子云都是轴对称 5. 医疗上常用作为射线透视肠胃的内服药剂，俗称“钡餐”。下列说法正确的是 A. 基态硫原子有4个未成对电子 B. 电负性： C. 离子半径： D. 氢化物的稳定性： 6. 下列说法正确的是 A. 在分子中，两个成键的原子间的距离叫做键长 B. H—Cl的键能为431.8 kJ/mol，H—I的键能为298.7 kJ/mol，这可以说明HCl分子比HI分子稳定 C. 含有极性键的分子一定是极性分子 D. 键能越大，表示该分子越容易受热分解 7. 下列事实不能用元素周期律解释的是 A. 酸性：HClO4＞H2SO3 B. 碱性： C. 气态氢化物的稳定性：HF＞HBr D. 从溶液中置换出 8. 根据价层电子对互斥理论，NCl3、SO2、SO3、BF3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 A. NCl3 B. SO2 C. SO3 D. BF3 9. 用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构，其中不正确的是 A. 为正四面体形 B. CS2为直线形 C. HCN为V形 D. NCl3为三角锥形 10. 元素周期表中某些过渡元素在生产生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 A. Mn可形成和两种简单离子，稳定性 B. 基态Ti原子核外电子的空间运动状态有22种 C. 基态Cu原子的电子排布式为 D. 基态与中未成对的电子数之比为 11. 氯化铯晶胞(晶体重复的结构单位)如图甲所示，该晶体中Cs+与Cl−的个数比为1∶1，化学式为CsCl。若某晶体晶胞结构如图乙所示，其中含有A、B、C三种元素的粒子，则该晶体中A、B、C的粒子个数比为 A. 8∶6∶1 B. 4∶3∶1 C. 1∶6∶1 D. 1∶3∶1 12. 下列叙述中正确的是 A. 射线衍射实验可以区分晶体和非晶体 B. 水分子间存在氢键，所以水分子比较稳定 C. 强电解质的导电能力比弱电解质的导电能力强 D. 多电子原子中离核较近的区域内运动的电子能量较高 二、非选择题(本大题共计5小题，每空2分，共计52分) 13. 中国古代四大发明之一黑火药，它的爆炸反应为：(已配平)。 （1）方程式中第二周期中非金属性由强到弱的顺序依次为___________。 （2）在生成物中，构成晶体的微粒半径大小关系为___________(用微粒符号表示)，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为___________。 （3）已知CN-与N2结构相似，写出HCN分子的结构式___________。 14. 回答下列问题。 （1）某元素价层电子排布式为，该元素在周期表中位于___________区___________族。 （2）某元素能层只有个电子，其余能层均已填满电子，该元素的电子排布式为___________。 （3）分子中，原子采用___________杂化轨道成键，该分子的价层电子对互斥模型为___________。 15. 研究发现，在低压合成甲醇反应中，氧化物负载的氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。请回答下列问题： （1）元素Co与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是___________。 （2）①分子内键、②分子间的范德华力、③氢键，从强到弱依次为___________(用序号进行排序)。 （3）是一种无色液体，其结构如图所示。根据“相似相溶规则”，在水中的溶解度___________(填“大于”、“小于”、“等于”)其在中的溶解度。 （4）基态原子的核外电子占据的最高能层符号为___________；分子中键与键数目的比值为___________。 16. 元素周期表的一部分如表所示，表中的字母分别代表某一元素。 （1）基态原子位于周期表中的___________区。 （2）基态原子中有___________个未成对电子，其中能量最高的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为___________形。 （3）、、C、四种元素中第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。 （4）上表中非金属元素形成的最简单气态氢化物稳定性最强的是___________(填化学式，下同)；最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是___________。 17. 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得年诺贝尔化学奖。回答下列问题： （1）基态价电子轨道表示式为___________。 （2）及其周期表中相邻元素的第一电离能如表所示。，原因是___________；)，Be元素电离能最大的原因是___________。 Li 520 Be 900 B 801 Na 496 Mg 738 Al 578 （3）磷酸根离子的空间构型为___________，其中的杂化轨道类型为___________。 （4）金刚石与石墨都是碳的同素异形体。金刚石属于___________晶体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第二学期期中考试高二年级化学学科试卷 高二年级化学 一、选择题(本大题共计12小题，每题4分，共计48分) 1. 下列基态原子的电子排布式、价电子排布式或排布图不正确的是 A. Al 3s23p1 B. As [Ar]4s24p3 C. Ar 3s23p6 D. Ni 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．Al原子的最外电子层为第三层，含有3个电子，则Al的基态原子的价电子排布式3s23p1，故A正确； B．As原子核外有33个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3，故B错误； C．Ar原子的最外电子层为第三层，含有8个电子，Ar的价电子排布式为3s23p6，故C正确； D．Ni的核外有28个电子，4s轨道有2个电子，3d轨道有8个电子，Ni原子的价电子排布式为3d84s2，价电子排布图为，故D正确。 故选B。 2. 杭州亚运会火炬“薪火”以加入钠盐的零碳甲醇为燃料备受世界瞩目。下列说法不正确的是 A. 火炬“薪火”点燃产生的黄色火焰，与碳的电子跃迁有关 B. 火炬“薪火”燃料甲醇中的碳元素和氧元素在周期表中都属于p区 C. 火炬“薪火”金属材料部分采用的铝合金具有耐腐蚀、强度高等优点 D. 火炬“薪火”所用的燃料零碳甲醇实现了CO2资源化循环利用 【答案】A 【解析】 【详解】A．钠元素的焰色试验为黄色，火炬燃料里有钠盐，使火焰呈黄色，A错误； B．碳元素位于元素周期表中第二周期、第ⅣA族，氧元素位于元素周期表中第二周期、第ⅤA族，均为p区元素，B正确； C．铝合金具有耐腐蚀、强度高等优点的合金材料，C正确； D．零碳甲醇实现了废碳再生、二氧化碳资源化循环利用，D正确； 故选A。 3. 以下对某些基态原子的核外电子排布评价正确的是 A. 氧原子核外电子排布图：——正确 B. 碳原子的电子排布式：——违背能量最低原理 C. 硫原子的3p电子排布图：——违背洪特规则 D. 基态铬原子核外电子排布式：——正确 【答案】B 【解析】 【详解】A．电子分布到简并轨道时，优先以自旋平行的方式分别占据不同的轨道，违背了洪特规则，A错误； B．2p电子比2s电子能量量高，应该先排满2s轨道再排2p轨道，——违背能量最低原理，B正确； C．一个原子轨道里最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反，违背泡利原理，C错误； D．基态铬原子核外电子排布式：，D错误； 故选B。 4. 下列关于化学键的说法不正确的是 A. 乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C﹣C键的键能的2倍 B. σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转 C. 在气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D. s﹣pσ键和p﹣pσ键电子云都是轴对称 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳碳双键中一个是π键，一个是σ键，碳碳单键是σ键，π键的键能一般小于σ键，所以乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍，A正确； B．σ键为轴对称，可以绕键轴旋转，π键呈镜面对称，无法绕键轴旋转，B正确； C．气体单质中可能不存在化学键，如稀有气体单质中，C错误； D．s-p σ键和p-p σ键电子云都是轴对称的，D正确； 故选C。 5. 医疗上常用作为射线透视肠胃的内服药剂，俗称“钡餐”。下列说法正确的是 A. 基态硫原子有4个未成对电子 B. 电负性： C. 离子半径： D. 氢化物的稳定性： 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态S原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4，有2个未成对电子，A错误； B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：，B错误； C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；离子半径：，C正确； D．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，氢化物的稳定性：，D错误； 故选C。 6. 下列说法正确的是 A. 在分子中，两个成键的原子间的距离叫做键长 B. H—Cl的键能为431.8 kJ/mol，H—I的键能为298.7 kJ/mol，这可以说明HCl分子比HI分子稳定 C. 含有极性键的分子一定是极性分子 D. 键能越大，表示该分子越容易受热分解 【答案】B 【解析】 【详解】A项，键长是指两个成键原子核之间的平均核间距离，故A项错误； B项，键能越大说明破坏键所需要的能量越大，相应的物质分子就越稳定，故B项正确； C项，含有极性键的分子不一定是极性分子，比如CH4，含有C-H极性键，但是CH4是正四面体结构，为非极性分子，故C项错误； D项，键能越大，说明破坏键需要的能量越大，表示该分子稳定，不易受热分解，故D项错误。 综上所述，本题正确答案为B。 7. 下列事实不能用元素周期律解释的是 A. 酸性：HClO4＞H2SO3 B. 碱性： C. 气态氢化物的稳定性：HF＞HBr D. 从溶液中置换出 【答案】A 【解析】 【详解】A．H2SO3不是硫元素的最高价氧化物对应水化物，不能用元素周期律解释酸性：HClO4＞H2SO3，A符合题意； B．Na、Mg同周期，随核电荷数增大金属性减弱，对应最高价氧化物水化物的碱性减弱，故碱性：，可以用元素周期律解释，B不符合题意； C．F、Br同主族，随核电荷数增大非金属性金属性减弱，对应简单氢化物稳定性减弱，可以用元素周期律解释气态氢化物的稳定性：HF＞HBr，C不符合题意； D．Cl、Br同主族，随核电荷数增大非金属性金属性减弱，对应单质氧化性减弱，可以用元素周期律解释从溶液中置换出，D不符合题意； 故选A。 8. 根据价层电子对互斥理论，NCl3、SO2、SO3、BF3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 A. NCl3 B. SO2 C. SO3 D. BF3 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】NCl3态分子中，中心原子价层电子对数为：， SO2气态分子中，中心原子价层电子对数为：，SO3气态分子中，中心原子价层电子对数为，BF3气态分子中，中心原子价层电子对数为：，则与其他分子不同的是NCl3，故A正确； 故选A。 9. 用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构，其中不正确的是 A. 为正四面体形 B. CS2为直线形 C. HCN为V形 D. NCl3为三角锥形 【答案】C 【解析】 【详解】A．中N为中心原子，N原子形成4个σ键，无孤对电子，N原子为sp3杂化，其分子构型为正四面体形，A正确； B．CS2与为CO2互为等电子体，因此CS2的分子构型为直线形，B正确； C．HCN的结构式为H-C≡N，其中心原子碳原子为sp杂化，其分子构型为直线形，C错误； D．NCl3价层电子对数为，有1对孤对电子，其分子构型为三角锥形，D正确； 故选C。 10. 元素周期表中某些过渡元素在生产生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 A. Mn可形成和两种简单离子，稳定性 B. 基态Ti原子核外电子的空间运动状态有22种 C. 基态Cu原子的电子排布式为 D. 基态与中未成对的电子数之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．电子排布式、电子排布式为，为3d能级半充满，较稳定，A错误； B．基态Ti原子核外电子的空间运动状态有12种，B错误； C．基态Cu原子的电子排布式为，C错误； D．基态电子排布式为，未成对电子数为4，电子排布式为，未成对电子数为5，故基态与中未成对的电子数之比为4：5，D正确； 故选D。 11. 氯化铯晶胞(晶体重复的结构单位)如图甲所示，该晶体中Cs+与Cl−的个数比为1∶1，化学式为CsCl。若某晶体晶胞结构如图乙所示，其中含有A、B、C三种元素的粒子，则该晶体中A、B、C的粒子个数比为 A. 8∶6∶1 B. 4∶3∶1 C. 1∶6∶1 D. 1∶3∶1 【答案】D 【解析】 【详解】根据晶胞的均摊法，在此晶体的晶胞中有A：8× = 1(个)，B：6× =3(个)，C：1×1 = 1(个)，即N(A)∶N(B)∶N(C)=1∶3∶1，故D正确。 12. 下列叙述中正确的是 A. 射线衍射实验可以区分晶体和非晶体 B. 水分子间存在氢键，所以水分子比较稳定 C. 强电解质的导电能力比弱电解质的导电能力强 D. 多电子原子中离核较近的区域内运动的电子能量较高 【答案】A 【解析】 【详解】A．晶体对X−射线发生衍射，非晶体不会对X−射线发生衍射，所以能用X−射线衍射技术可以区分晶体和非晶体，A正确； B．氢键影响物质的物理性质，不影响物质的结构稳定性，水分子稳定是因为H−O键稳定，B错误； C．电解质导电能力与强弱无关，与电解质电离产生离子浓度，离子带电荷有关，C错误； D．在多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，D错误； 故选A。 二、非选择题(本大题共计5小题，每空2分，共计52分) 13. 中国古代四大发明之一黑火药，它的爆炸反应为：(已配平)。 （1）方程式中第二周期中非金属性由强到弱的顺序依次为___________。 （2）在生成物中，构成晶体的微粒半径大小关系为___________(用微粒符号表示)，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为___________。 （3）已知CN-与N2结构相似，写出HCN分子的结构式___________。 【答案】（1）O、N、C （2） ①. S2->K+ ②. sp （3）H-C≡N 【解析】 【分析】根据质量守恒、得失电子守恒可以得到该方程式为，A为K2S，据此分析作答。 【小问1详解】 方程式中第二周期元素有C、N、O，三种元素随着核电荷数增大非金属性非金属性逐渐增强，非金属性由强到弱的顺序依次为O、N、C； 【小问2详解】 A为K2S，由K+和S2-构成，二者核外电子排布相同，核电荷数越大半径越小，故半径：S2->K+；含极性共价键的分子是CO2其中心原子轨道杂化类型为sp； 【小问3详解】 CN-与N2结构相似，即CN-形成了碳氮三键，HCN分子的结构式为H-C≡N。 14. 回答下列问题。 （1）某元素价层电子排布式为，该元素在周期表中位于___________区___________族。 （2）某元素能层只有个电子，其余能层均已填满电子，该元素的电子排布式为___________。 （3）分子中，原子采用___________杂化轨道成键，该分子的价层电子对互斥模型为___________。 【答案】（1） ①. d ②. VIII （2）1s22s22p63s23p63d104s1 （3） ①. sp2 ②. 平面三角形 【解析】 【小问1详解】 价层电子排布式为是Fe，其位于元素周期表中d区，VIII族； 【小问2详解】 能层只有个电子，其余能层均已填满电子的元素为Cu，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1； 【小问3详解】 分子中，原子是中心原子，价层电子对数为，有1对孤对电子，因此分子中，原子采用sp2杂化轨道成键；其价层电子对互斥模型为平面三角形。 15. 研究发现，在低压合成甲醇反应中，氧化物负载的氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。请回答下列问题： （1）元素Co与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是___________。 （2）①分子内键、②分子间的范德华力、③氢键，从强到弱依次为___________(用序号进行排序)。 （3）是一种无色液体，其结构如图所示。根据“相似相溶规则”，在水中的溶解度___________(填“大于”、“小于”、“等于”)其在中的溶解度。 （4）基态原子的核外电子占据的最高能层符号为___________；分子中键与键数目的比值为___________。 【答案】（1）Co或钴原子 （2）①③② （3）大于 （4） ①. N ②. 1:1 【解析】 【小问1详解】 O基态原子价电子为2s2p4，所以其核外未成对电子数是2，而Co基态原子价电子排布为3d74s2，所以其核外未成对电子数是3，因此核外未成对电子数较多的是Co； 【小问2详解】 共价键的键能大于氢键的作用力，氢键的作用力还大于范德华力，故H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为O-H键、氢键、分子间的范德华力； 【小问3详解】 相似相溶原理：由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂。由图可知过氧化氢是极性分子，水分子也是极性分子，而CCl4是正四面体结构，结构对称，是非极性分子，故H2O2在水中的溶解度大于其在CCl4中的溶解度； 【小问4详解】 能层：一、二 、三 、四 、五、六、七，能层符号 K、 L 、M 、N 、O、P、Q ；Co为27号元素，原子核外电子数为27，根据能量最低原理，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2 ，基态Co原子的核外电子占据的最高能层符号为N ；CO2 分子结构式为O=C=O，双键一个σ键，一个是π键，所以分子中含有2个σ键、2个π键，则σ键与π键数目比为1：1 。 16. 元素周期表的一部分如表所示，表中的字母分别代表某一元素。 （1）基态原子位于周期表中的___________区。 （2）基态原子中有___________个未成对电子，其中能量最高的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为___________形。 （3）、、C、四种元素中第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。 （4）上表中非金属元素形成的最简单气态氢化物稳定性最强的是___________(填化学式，下同)；最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是___________。 【答案】（1）ds （2） ①. 2 ②. 哑铃(纺锤) （3）N>O>C>Na （4） ①. H2O ②. HClO4 【解析】 【分析】由图中各元素的位置可知： A B C D E F G 元素 Na C N O S Cl Cu 据此回答问题。 【小问1详解】 由分析可知G为Cu，在元素周期表中的ds区； 【小问2详解】 E为S，最高能级电子排布为3p4，有2个未成对电子，能量最高在p轨道，其轨道为哑铃(纺锤)形； 【小问3详解】 Na为金属元素，其第一电离能在四种元素中最小，C、N、O为同周期元素，随核电荷数增大第一电离能整体增大，N元素2p轨道半充满更稳定其第一电离能在四种元素中最大，故第一电离能从大到小顺序为N>O>C>Na； 【小问4详解】 Na、C、N、O、S、Cl、Cu中O的非金属性最强因此其对应的氢化物H2O最稳定； C、N、S、Cl中Cl的非金属性最强，其对应最高价氧化物对应水化物酸性最强即HClO4酸性最强。 17. 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得年诺贝尔化学奖。回答下列问题： （1）基态价电子轨道表示式为___________。 （2）及其周期表中相邻元素的第一电离能如表所示。，原因是___________；)，Be元素电离能最大的原因是___________。 Li 520 Be 900 B 801 Na 496 Mg 738 Al 578 （3）磷酸根离子的空间构型为___________，其中的杂化轨道类型为___________。 （4）金刚石与石墨都是碳的同素异形体。金刚石属于___________晶体。 【答案】（1） （2） ①. Na与Li同主族，Na的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能更小 ②. Li、Be、B为同周期元素，第一电离能整体呈现增大趋势，但由于基态B原子失去的是2p能级的电子，该能级电子能量比Be失去的2s能级电子的高，故Be第一电离能大 （3） ①. 正四面体形 ②. sp3 （4）共价(原子)晶体 【解析】 【小问1详解】 Fe为26号元素，基态Fe2+是基态铁原子失去4s的2个电子，故其轨道表示式为； 【小问2详解】 Na与Li同主族，Na的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能更小；Li、Be、B为同周期元素，第一电离能整体呈现增大趋势，但由于基态B原子失去的是2p能级的电子，该能级电子能量比Be失去的2s能级电子的高，故Be第一电离能大； 【小问3详解】 的中心原子为P，其价层电子对数为，无孤对电子，因此其空间构型为正四面体，杂化轨道类型为sp3； 【小问4详解】 金刚石中C碳原子按四面体成键方式互相连接，组成无限的三维骨架，是典型的共价(原子)晶体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $