精品解析:贵州省遵义市2023-2024学年高二下学期4月月考化学试题
2024-09-26
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内容正文:
高二年级联考
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2第一章至第三章第二节。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 元宵节的烟花秀为节日增添了喜庆的气氛。下列说法正确的是
A. 加入铜元素能产生绿色焰火,铜属于短周期元素
B. 加入NaCl可使焰火呈黄色,Na的电负性小于Cl的
C. 烟花绽放呈现的绚丽色彩仅与原子核外电子跃迁吸收能量有关
D. Ca的焰色为砖红色,其基态原子中,电子占据最高能层的符号为M
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜元素的原子序数为29,位于元素周期表第四周期ⅠB族,属于长周期元素,故A错误;
B.氯化钠中金属元素钠的电负性小于非金属元素氯,故B正确;
C.烟花的色彩是原子核外电子从激发态跃迁到基态释放能量所致,故C错误;
D.钙元素的原子序数为20,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,电子占据最高能层的符号为N,故D错误;
故选B。
2. 氨基酸是构成蛋白质的基本单元,下列氨基酸中,手性碳原子个数为2的是
A. 甘氨酸:H2NCH2COOH B. 丙氨酸:
C. 天冬氨酸: D. L-苏氨酸:
【答案】D
【解析】
【分析】手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。
【详解】A.甘氨酸中无手性碳原子,A错误;
B.丙氨酸中有一个手性碳原子,即,B错误;
C.天冬氨酸中有一个手性碳原子,即,C错误;
D.L-苏氨酸中有两个手性碳原子,即,D正确;
故选D。
3. VSEPR模型可用来预测空间结构,下列微粒的VSEPR模型与其他三种不同的是
A. CO B. BeCl2 C. NO D. SO2
【答案】B
【解析】
【详解】碳酸根离子中碳原子、亚硝酸根离子中的氮原子和二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为3,VSEPR模型为平面三角形,氯化铍分子中铍原子的价层电子对数为2,VSEPR模型为直线形,与其他三种不同,故选B。
4. CaH2在有机合成中用作干燥剂和制氢材料,与水发生反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,与该反应有关的下列化学用语表述正确的是
A. H2的结构式:H=H B. CaH2的电子式:
C. H2O的VSEPR模型: D. 基态O2-的结构示意图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢气分子中两个氢原子共用一对电子,结构式为H—H,故A错误;
B.氢化钙是只含有离子键的离子化合物,电子式为,故B错误;
C.水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,VSEPR模型为,故C正确;
D.氧离子的核电荷数为8,原子核外有2个电子层,最外层电子数为8,离子的结构示意图为,故D错误;
故选C。
5. 氟化氢在工业上用途极其广泛,在电子工业制造中,常用作酸性腐蚀剂,经常与乙酸、氨水、双氧水配合使用。下列说法正确的是
A. HF的酸性强于HI的
B. NH3中的N-H键是sp3-pσ键
C. CH3COOH的酸性弱于CF3COOH的
D. 根据“相似相溶”规律,H2O2溶于CCl4
【答案】C
【解析】
【详解】A.F半径小,键长短,对H吸引力强,不容易电离出氢离子,HF的酸性弱于HI,A错误;
B.NH3中的N原子的sp3杂化轨道,与H原子的1s轨道,形成sp3-pσ键,B错误;
C.羧酸的酸性取决于羧酸根的稳定性,即羧酸根上负电荷的分散程度,而-F是一个吸电子基团,它的存在可以分散羧酸根的负电荷,增大羧酸根的稳定性,羧酸酸性增强,且-F的个数越多,羧酸根的稳定性越强,羧酸酸性越强,故CH3COOH的酸性弱于CF3COOH,C正确;
D.H2O2是极性分子,CCl4是非极性分子,根据“相似相溶”规律,H2O2不溶于CCl4,D错误;
故选C。
6. 美轮美奂的冰雪景观与“滨”至如归的冬游体验使大批游客涌向黑龙江。下列说法正确的是
A. 水分子为非极性分子
B. 冰的密度比液态水大
C. 水结冰时,水分子的空间结构发生了改变
D. 冰雪融化需要克服范德华力和氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.水分子的空间结构为结构不对称的V形,属于极性分子,故A错误;
B.水分子在固态状态下,分子结构会因为氢键形成规则的结晶四面体,导致分子间的平均距离较短,从而使冰的密度相对较小,所以冰的密度比液态水小,故B错误;
C.水结冰时,水分子的空间结构依然为V形,没有发生改变,故C错误;
D.冰分子中水分子间的作用力主要是范德华力和氢键,所以冰雪融化需要克服范德华力和氢键,故D正确;
故选D。
7. 火星表土中赤铁矿的主要成分为Fe2O3,下列说法正确的是
A. Fe3+的价层电子自旋方向均相同
B. Fe和O均位于元素周期表的p区
C. 基态Fe原子的未成对电子数为5
D. 基态O原子核外电子有8种空间运动状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁元素的原子序数为26,基态铁离子的价层电子排布式为3d5,由洪特规则可知,价层电子自旋方向均相同,故A正确;
B.铁元素的原子序数为26,基态铁离子的价层电子排布式为3d64s2,位于元素周期表的d区,故B错误;
C.铁元素的原子序数为26,基态铁离子的价层电子排布式为3d64s2,则原子核外未成对电子数为4,故C错误;
D.氧元素的原子序数为8,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,则原子核外电子有5种空间运动状态,故D错误;
故选A。
8. 一氯乙烯(CH2=CHCl)和一氯乙炔(CH≡CCl)都是烃的一氯代物,下列有关说法错误的是
A. 键长:C-Cl>C-H
B. CH≡CCl是直线形分子
C. CH2=CHCl中,σ键与π键数目之比为4:1
D. C的杂化轨道中s成分:CH2=CHCl<CH≡CCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子半径:Cl>H,所以C-Cl键的键长大于C-H键,故A正确;
B.CH≡CCl分子中碳原子的杂化方式为sp杂化,分子的空间构型是直线形,故B正确;
C.CH2=CHCl分子中单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则分子中σ键与π键数目之比为5:1,故C错误;
D.CH2=CHCl分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化,CH≡CCl分子中碳原子的杂化方式为sp杂化,所以CH2=CHCl分子中碳原子杂化轨道中s成分小于CH≡CCl,故D正确;
故选C。
9. 臭氧层能吸收大部分波长短的射线(如紫外线),在平流层起到了保护人类与环境的重要作用,下列说法错误的是
A. O3和O2互为同素异形体
B. 等质量的O3和O2含有的原子数相同
C. O3转化为O2的过程中有极性键的断裂和生成
D. 相同条件下,O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧气和臭氧是氧元素形成的不同单质,互为同素异形体,故A正确;
B.氧气和臭氧的最简式相同,都为O,mg的氧气和mg的臭氧分子中氧原子的物质的量都为个,故B正确;
C.臭氧分子中的共价键是极性键,氧气分子中的共价键是非极性键,所以臭氧转化为氧气时,有极性键的断裂,没有极性键的生成,故C错误;
D.臭氧分子的极性微弱,相同条件下,臭氧在非极性分子四氯化碳中的溶解度高于在极性分子水中的溶解度,故D正确;
故选C。
10. 氯霉素曾用作广谱抗菌药,X(结构如图所示)是合成氯霉素的中间体之一。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.5molX中含有的sp3杂化碳原子数为2NA
B. 1molX中含有的C-C键数为9NA
C. 1molX中O原子上的孤电子对数为2NA
D. 1mol基态Br原子的价层电子数为5NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,X分子中饱和碳原子为sp3杂化,苯环上碳原子为sp2杂化,则0.5mol分子中含有的sp3杂化碳原子数为0.5mol×4×NAmol—1=2NA,故A正确;
B.由结构简式可知,X分子中苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键,所以1molX分子中含有的C-C键数为1mol×3×NAmol—1=3NA,故B错误;
C.由结构简式可知,X分子中每个氧原子有2对孤对电子,则1molX中氧原子上的孤电子对数为1mol×2×2×NAmol—1=4NA,故C错误;
D.溴元素的原子序数为35,基态原子的价电子排布式为4s24p5,则1mol基态溴原子的价层电子数为1mol×7×NAmol—1=7NA,故D错误;
故选A。
11. 磷酸(H3PO4)是磷化工最主要的基础产品,广泛应用于制药、涂料、食品、印染等领域。下列说法错误的是
A. PO中P的价层电子对数为4
B. ()的空间结构为正四面体形,键角为109°28′
C. H3PO2为一元酸,结构式为
D. H3PO4的酸性弱于HNO3
【答案】B
【解析】
【详解】A.磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,故A正确;
B.白磷分子空间结构为正四面体形,键角为60°,故B错误;
C.H3PO2为一元酸说明分子中只含有1个羟基氧,结构式为,故C正确;
D.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,则磷酸的酸性弱于硝酸,故D正确;
故选B。
12. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的价层电子排布式为nsnnpn-1,Y是同周期元素中未成对电子数最多的元素,Z和W的价层电子数相同,且只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A. 最高正价:Z>Y>X
B. 单质X的晶体是共价晶体
C. 最简单氢化物的稳定性:W>Z>X
D. XZ3中的原子均满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的价层电子排布式为,,X的价层电子排布式为,X为B元素;第二、三周期中未成对电子数最多为第VA族, Y为N元素; Z和W的价层电子数相同,同主族元素,且只有1个未成对电子, Z和W为第VIIA族,故Z为F元素,W为Cl元素。
【详解】A.X为B元素,Y为N元素,Z为F元素, F没有正价,A错误;
B.X为B元素,单质B晶体是B原子通过共价键构成空间网状结构,为共价晶体,B正确;
C.X为B元素,Z为F元素,W为Cl元素,元素非金属性:F>Cl>B,最简单氢化物的稳定性:F>Cl>B,C错误;
D.X为B元素, Z为F元素,BF3中B原子未满足8电子稳定结构,D错误;
故答案为:B。
13. 下列对描述的事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
常温下,CO在水中的溶解度大于N2
CO为极性分子,为非极性分子
B
玻璃具有规则的形状
玻璃是晶体
C
对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸
对羟基苯甲酸存在分子内氢键
D
不存在CH6
共价键具有方向性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.一氧化碳和水是含有极性键的极性分子,氮气是只含有非极性键的非极性分子,所以由相似相溶原理可知,常温下一氧化碳在水中的溶解度大于氮气,故A正确;
B.玻璃是没有固定熔沸点的混合物,属于非晶体,故B错误;
C.对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸是因为对羟基苯甲酸存在分子间氢键,邻羟基苯甲酸存在分子内氢键,对羟基苯甲酸的分子间作用力大于邻羟基苯甲酸,故C错误;
D.碳原子的核外2s轨道上的电子跃迁到2p轨道,使得原子核外4个成单电子,由共价键的饱和性可知,碳氢化合物不存在CH6,故D错误;
故选A。
14. 回收利用工业废气中的CO2和SO2,实验原理示意图如图所示,下列说法正确的是
A. CO2和SO2的空间结构相同
B. 吸收废气后得到的溶液中的溶质均含有非极性键和离子键
C. 阴极发生的反应中,中心原子由sp2杂化变为sp杂化
D. 阳极发生的反应中,反应物和生成物的VSEPR模型均为四面体形
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,碳酸氢钠溶液吸收含二氧化碳和二氧化硫的废气得到含有碳酸氢钠和亚硫酸钠的溶液,碱性条件下溶液中的亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和水,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲酸和水,装置b中水电离出的氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区、氢离子通过阴离子交换膜进入阴极区。
【详解】A.二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0,分子的空间结构为直线形,二氧化硫分子中价层电子对数为3、孤对电子对数为1,分子的空间结构为V形,两者的空间结构不相同,故A错误;
B.由分析可知,吸收废气后得到的溶液中的溶质为碳酸氢钠和亚硫酸钠,碳酸氢钠和亚硫酸钠中都不含有非极性键,故B错误;
C.由分析可知,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲酸和水,二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2,原子的杂化方式为sp杂化,甲酸分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,所以阴极发生的反应中,中心原子由sp杂化变为sp2杂化,故C错误;
D.由分析可知,碱性条件下溶液中的亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和水,硫酸根离子和亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数都为4,VSEPR模型均为四面体形,故D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 如表为周期表的一部分,其中的字母代表对应的元素,请回答下列问题:
(1)基态h原子的未成对电子数为______。
(2)d、f、g的简单离子的半径由大到小的顺序为______(写离子符号)。
(3)a、b、c可形成一种14e-的直线形分子,该分子的电子式为______;e单质的晶体熔化时,要克服的作用力为______(填标号)。
A.氢键 B.非极性共价键 C.范德华力
(4)a、d、g三种元素可形成多种化合物,agd中中心原子的杂化类型为_____,gd的空间结构为______,gd的键角为_____。
(5)bd2晶体中,每个bd2分子周围紧邻的分子有12个;a2d晶体中,每个a2d分子周围紧邻的分子有4个,原因是_____。
【答案】(1)5 (2)Cl—>O2—>Na+
(3) ①. ②. C
(4) ①. sp3 ②. 三角锥形 ③. 109º28'
(5)冰中的水分子间存在氢键,氢键具有饱和性
【解析】
【分析】由元素在周期表中的相对位置可知,a为H元素、b为C元素、c为N元素、d为O元素、e为Ne元素、f为Na元素、g为Cl元素、h为Mn元素。
【小问1详解】
锰元素的原子序数为25,基态原子的价电子排布式为3d54s2,则原子核外电子的未成对电子数为5,故答案为:5;
【小问2详解】
离子的电子层数越大,离子半径越大,则三种离子在氯离子的离子半径最大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则钠离子的离子半径小于氧离子,所以离子半径的大小顺序为Cl—>O2—>Na+,故答案为:Cl—>O2—>Na+;
【小问3详解】
氢氰酸是只含有共价键的直线形分子,结构式为H—C≡N,电子式为;氖e单质的晶体是只含有范德华力的分子晶体,所以晶体熔化时,要克服的作用力为范德华力,故选C,故答案为:;C;
【小问4详解】
次氯酸分子中氯原子的价层电子对数为4,原子的杂化方式为sp3杂化;氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为1,离子的空间构型为三角锥形;高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为0,离子的空间构型为正四面体形,键角为109º28',故答案为:sp3;三角锥形;109º28';
【小问5详解】
冰分子中每个水分子周围紧邻的分子有4个是因为冰中的水分子间存在氢键,氢键具有饱和性,故答案为:冰中的水分子间存在氢键,氢键具有饱和性。
16. 研究人员发现氨硼烷(NH3BH3)水解制氢能实现便携式储氢与释氢。新型碳氮钌基纳米催化剂可实现氨硼烷催化水解高效制氢,其原理为NH3BH3+4CH3OHNH4B(OCH3)4+3H2↑。
请回答下列问题:
(1)H、C、N、O四种元素的第一电离能从大到小的顺序为_______。
(2)五种元素的电负性如表所示。
元素
H
B
C
N
O
电负性
2.1
2.0
2.5
3.0
3.5
①在氨硼烷中,H-B中H带部分______(填“正”或“负”)电荷,CH3OH中碳元素化合价为______。
②NH3中键角∠HNH______(填“大于”“小于”或“等于”)NH中键角∠HNH。
③B、C、N、O的电负性依次增大,其主要原因是_____。
(3)Te、Se都是第VIA族元素,SeF6与SF6具有相似的结构,熔,沸点:SeF6_____(填“>”“<”或“=”)SF6,原因为_____。
(4)根据表中的键能数据进行计算,2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的△H=______kJ•mol-1,2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)的△H=______kJ•mol-1,计算结果说明______(填“HCl”或“HBr”)分子更容易发生热分解生成相应的单质。
共价键
H-H
Cl-Cl
Br-Br
H-Cl
H-Br
键能/(kJ•mol-1)
436.0
242.7
193.7
431.8
366.0
【答案】(1)N>O>H>C
(2) ①. 负 ②. -2 ③. 小于 ④. 电子层数相同,核电荷数增多,半径减小,原子和对电子吸引力增强
(3) ①. > ②. SeF6与SF6都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高
(4) ①. 184.9 ②. 102.3 ③. HBr
【解析】
【小问1详解】
由于氮元素原子2p能级处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于同周期相邻元素,所以C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C ,H、C、N、O四种元素的第一电离能从大到小的顺序为N>O>H>C;
【小问2详解】
①电负性H>B,在氨硼烷中,H-B中H带部分负电荷,CH3OH中H显+1价、O显-2价,根据化合价代数和等于0,碳元素化合价为-2。
②NH3中N原子价电子对数为4,有1个孤电子对,NH中N原子价电子对数为4,无孤电子对,NH3中键角∠HNH小于NH中键角∠HNH。
③B、C、N、O的电负性依次增大,其主要原因是电子层数相同,核电荷数增多,半径减小,原子和对电子吸引力增强。
【小问3详解】
Te、Se都是第VIA族元素,SeF6与SF6具有相似的结构,都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,所以熔,沸点:SeF6>SF6。
【小问4详解】
焓变=反应物总键能-生成物总键能,2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的△H=431.8×2-436.0-242.7=184.9kJ•mol-1,2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)的△H=366.0×2-436.0-193.7=102.3kJ•mol-1,计算结果说明HBr分子更容易发生热分解生成相应的单质。
17. 绿色氢能和液态阳光甲醇是实现碳中和的有效途径。我国科研人员首次利用富含S空位的少层MoS2实现了低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇(CO2+3H2=CH3OH+H2O),其活性与选择性均显著优于商品Cu/ZnO/Al2O3催化剂,并显示了优异的稳定性,催化机理如图所示,请回答下列问题:
(1)Mo位于周期表的第五周期ⅥB族,下列关于基态Mo原子的表述正确的是______(填标号)。
A. 价层电子排布式:4d45s2
B. 电子排布式:[Kr]4d55s1
C. 价层电子轨道表示式:
D. 价层电子轨道表示式:
(2)对于反应CO2+3H2=CH3OH+H2O:
①该反应涉及的物质中,属于非极性分子的为______(写化学式)。
②反应过程中,有______(填“极性”“非极性”或“极性和非极性”,下同)键的断裂和______键的形成。
③CH3OH易溶于水,原因为______。
(3)在冰晶石的作用下,电解熔融Al2O3可以得到单质Al,Al的晶胞结构如图2所示,该晶胞中含有的Al原子个数为_______;设晶胞边长为anm,两个Al原子之间的最短距离为_____nm。
【答案】(1)BD (2) ①. CO2、H2 ②. 极性和非极性 ③. 极性 ④. 甲醇能与水分子形成分子间氢键,且甲醇与水都为极性分子,相似相溶
(3) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
位于周期表的第五周期ⅥB族钼元素的原子序数为42,基态原子的简化电子排布式为[Kr]4d55s1,价层电子轨道表示式为,故选BD;
【小问2详解】
①由方程式可知,二氧化碳和氢气为结构对称的非极性分子,甲醇和水是结构不对称的极性分子,故答案为:CO2、H2;
②由方程式可知,反应过程中,有C=O极性键、H-H非极性键的断裂和C-H、O-H极性键的生成,故答案为:极性和非极性;极性;
③甲醇易溶于水是因为甲醇分子中含有羟基,能与水分子形成分子间氢键,且甲醇与水都为极性分子,相似相溶,故答案为:甲醇能与水分子形成分子间氢键,且甲醇与水都为极性分子,相似相溶;
【小问3详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的铝原子个数为8×+6×=4,位于顶点的铝原子与位于面心的铝原子的距离最近,距离是面对角线的,则铝原子之间的最短距离为nm,故答案为:4;。
18. Si及其化合物在材料科学、信息技术、经济建设等领域有广泛的用途。工业上制备高纯硅的工艺流程如图所示,请回答下列问题:
(1)步骤i发生反应的化学方程式为_____,等物质的量的SiO2和Si中含有的σ键数目之比为______。
(2)常见的碳单质有金刚石、石墨、富勒烯(C60)等,这些单质的关系为______(填标号)。
A.互为同分异构体 B.互为同素异形体 C.互为同位素
(3)若焦炭过量,会生成SiC(又称金刚砂),主要用作功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金的原料。SiC的晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm。
①金刚石、SiC、Si的稳定性由强到弱的顺序为______,原因为______。
②每个Si原子周围最近的C原子数目为_____。
③若1号原子的坐标为(0,0,0),2号原子的坐标为(1,1,1),则3号原子的坐标为______。
④设NA为阿伏加德罗常数的值,SiC晶体的密度为______g•cm-3。
【答案】(1) ①. ②. 2:1 (2)B
(3) ①. ②. 键长越短,键能越大,稳定性越好 ③. 4 ④. ⑤.
【解析】
【分析】根据题目所给图分析,石英砂主要成分为二氧化硅,石英砂与焦炭混合进行高温还原,制得粗硅单质,加入氯化氢,在300℃下反应形成,加入氢气在高温下置换得到高纯硅单质,据此分析题目;
【小问1详解】
根据分析,步骤i发生反应为二氧化硅与焦炭反应生成硅单质,反应方程式为;1mol二氧化硅晶体中,一个硅原子周围连接4个氧原子,平均每个硅原子含有4个σ键,硅单质晶体中,一个硅周围连接两个硅原子,平均每个硅原子含有2个σ键,则等物质的量的SiO2和Si中含有的σ键数目之比为2:1;
【小问2详解】
金刚石、石墨、富勒烯的组成均只有碳元素,三者关系互为同素异形体,故选B;
【小问3详解】
①由于碳原子半径小于硅原子,键长,根据键长越短,键能越大,共价键约稳定,故则稳定性由强到弱的顺序为;
②根据题目所给示意图分析,一个硅原子结合了四个碳原子形成正四面体结构;
③1号原子坐标为,2号原子坐标为,根据晶胞示意图分析,C原子距离周围最近的硅原子距离相等,则3号原子坐标为;
④根据晶胞示意图,碳化硅晶体密度。
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高二年级联考
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修2第一章至第三章第二节。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 元宵节的烟花秀为节日增添了喜庆的气氛。下列说法正确的是
A. 加入铜元素能产生绿色焰火,铜属于短周期元素
B. 加入NaCl可使焰火呈黄色,Na的电负性小于Cl的
C. 烟花绽放呈现的绚丽色彩仅与原子核外电子跃迁吸收能量有关
D. Ca的焰色为砖红色,其基态原子中,电子占据最高能层的符号为M
2. 氨基酸是构成蛋白质的基本单元,下列氨基酸中,手性碳原子个数为2的是
A. 甘氨酸:H2NCH2COOH B. 丙氨酸:
C. 天冬氨酸: D. L-苏氨酸:
3. VSEPR模型可用来预测空间结构,下列微粒的VSEPR模型与其他三种不同的是
A. CO B. BeCl2 C. NO D. SO2
4. CaH2在有机合成中用作干燥剂和制氢材料,与水发生反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,与该反应有关的下列化学用语表述正确的是
A. H2的结构式:H=H B. CaH2的电子式:
C. H2O的VSEPR模型: D. 基态O2-的结构示意图:
5. 氟化氢在工业上用途极其广泛,在电子工业制造中,常用作酸性腐蚀剂,经常与乙酸、氨水、双氧水配合使用。下列说法正确的是
A. HF的酸性强于HI的
B. NH3中的N-H键是sp3-pσ键
C. CH3COOH的酸性弱于CF3COOH的
D. 根据“相似相溶”规律,H2O2溶于CCl4
6. 美轮美奂的冰雪景观与“滨”至如归的冬游体验使大批游客涌向黑龙江。下列说法正确的是
A. 水分子为非极性分子
B. 冰的密度比液态水大
C. 水结冰时,水分子的空间结构发生了改变
D. 冰雪融化需要克服范德华力和氢键
7. 火星表土中赤铁矿的主要成分为Fe2O3,下列说法正确的是
A. Fe3+的价层电子自旋方向均相同
B. Fe和O均位于元素周期表的p区
C. 基态Fe原子的未成对电子数为5
D. 基态O原子核外电子有8种空间运动状态
8. 一氯乙烯(CH2=CHCl)和一氯乙炔(CH≡CCl)都是烃的一氯代物,下列有关说法错误的是
A. 键长:C-Cl>C-H
B. CH≡CCl是直线形分子
C. CH2=CHCl中,σ键与π键数目之比为4:1
D. C的杂化轨道中s成分:CH2=CHCl<CH≡CCl
9. 臭氧层能吸收大部分波长短的射线(如紫外线),在平流层起到了保护人类与环境的重要作用,下列说法错误的是
A. O3和O2互为同素异形体
B. 等质量的O3和O2含有的原子数相同
C. O3转化为O2的过程中有极性键的断裂和生成
D. 相同条件下,O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度
10. 氯霉素曾用作广谱抗菌药,X(结构如图所示)是合成氯霉素的中间体之一。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.5molX中含有的sp3杂化碳原子数为2NA
B. 1molX中含有的C-C键数为9NA
C. 1molX中O原子上的孤电子对数为2NA
D. 1mol基态Br原子的价层电子数为5NA
11. 磷酸(H3PO4)是磷化工最主要的基础产品,广泛应用于制药、涂料、食品、印染等领域。下列说法错误的是
A. PO中P的价层电子对数为4
B. ()的空间结构为正四面体形,键角为109°28′
C. H3PO2为一元酸,结构式为
D. H3PO4的酸性弱于HNO3
12. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的价层电子排布式为nsnnpn-1,Y是同周期元素中未成对电子数最多的元素,Z和W的价层电子数相同,且只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A. 最高正价:Z>Y>X
B. 单质X的晶体是共价晶体
C. 最简单氢化物的稳定性:W>Z>X
D. XZ3中的原子均满足8电子稳定结构
13. 下列对描述的事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
常温下,CO在水中的溶解度大于N2
CO为极性分子,为非极性分子
B
玻璃具有规则的形状
玻璃是晶体
C
对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸
对羟基苯甲酸存在分子内氢键
D
不存在CH6
共价键具有方向性
A. A B. B C. C D. D
14. 回收利用工业废气中的CO2和SO2,实验原理示意图如图所示,下列说法正确的是
A. CO2和SO2的空间结构相同
B. 吸收废气后得到的溶液中的溶质均含有非极性键和离子键
C. 阴极发生的反应中,中心原子由sp2杂化变为sp杂化
D. 阳极发生的反应中,反应物和生成物的VSEPR模型均为四面体形
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 如表为周期表的一部分,其中的字母代表对应的元素,请回答下列问题:
(1)基态h原子的未成对电子数为______。
(2)d、f、g的简单离子的半径由大到小的顺序为______(写离子符号)。
(3)a、b、c可形成一种14e-的直线形分子,该分子的电子式为______;e单质的晶体熔化时,要克服的作用力为______(填标号)。
A.氢键 B.非极性共价键 C.范德华力
(4)a、d、g三种元素可形成多种化合物,agd中中心原子的杂化类型为_____,gd的空间结构为______,gd的键角为_____。
(5)bd2晶体中,每个bd2分子周围紧邻的分子有12个;a2d晶体中,每个a2d分子周围紧邻的分子有4个,原因是_____。
16. 研究人员发现氨硼烷(NH3BH3)水解制氢能实现便携式储氢与释氢。新型碳氮钌基纳米催化剂可实现氨硼烷催化水解高效制氢,其原理为NH3BH3+4CH3OHNH4B(OCH3)4+3H2↑。
请回答下列问题:
(1)H、C、N、O四种元素的第一电离能从大到小的顺序为_______。
(2)五种元素的电负性如表所示。
元素
H
B
C
N
O
电负性
2.1
2.0
2.5
3.0
3.5
①在氨硼烷中,H-B中H带部分______(填“正”或“负”)电荷,CH3OH中碳元素化合价为______。
②NH3中键角∠HNH______(填“大于”“小于”或“等于”)NH中键角∠HNH。
③B、C、N、O的电负性依次增大,其主要原因是_____。
(3)Te、Se都是第VIA族元素,SeF6与SF6具有相似的结构,熔,沸点:SeF6_____(填“>”“<”或“=”)SF6,原因为_____。
(4)根据表中的键能数据进行计算,2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的△H=______kJ•mol-1,2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)的△H=______kJ•mol-1,计算结果说明______(填“HCl”或“HBr”)分子更容易发生热分解生成相应的单质。
共价键
H-H
Cl-Cl
Br-Br
H-Cl
H-Br
键能/(kJ•mol-1)
436.0
242.7
193.7
431.8
366.0
17. 绿色氢能和液态阳光甲醇是实现碳中和的有效途径。我国科研人员首次利用富含S空位的少层MoS2实现了低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇(CO2+3H2=CH3OH+H2O),其活性与选择性均显著优于商品Cu/ZnO/Al2O3催化剂,并显示了优异的稳定性,催化机理如图所示,请回答下列问题:
(1)Mo位于周期表的第五周期ⅥB族,下列关于基态Mo原子的表述正确的是______(填标号)。
A. 价层电子排布式:4d45s2
B. 电子排布式:[Kr]4d55s1
C. 价层电子轨道表示式:
D. 价层电子轨道表示式:
(2)对于反应CO2+3H2=CH3OH+H2O:
①该反应涉及的物质中,属于非极性分子的为______(写化学式)。
②反应过程中,有______(填“极性”“非极性”或“极性和非极性”,下同)键的断裂和______键的形成。
③CH3OH易溶于水,原因为______。
(3)在冰晶石的作用下,电解熔融Al2O3可以得到单质Al,Al的晶胞结构如图2所示,该晶胞中含有的Al原子个数为_______;设晶胞边长为anm,两个Al原子之间的最短距离为_____nm。
18. Si及其化合物在材料科学、信息技术、经济建设等领域有广泛的用途。工业上制备高纯硅的工艺流程如图所示,请回答下列问题:
(1)步骤i发生反应的化学方程式为_____,等物质的量的SiO2和Si中含有的σ键数目之比为______。
(2)常见的碳单质有金刚石、石墨、富勒烯(C60)等,这些单质的关系为______(填标号)。
A.互为同分异构体 B.互为同素异形体 C.互为同位素
(3)若焦炭过量,会生成SiC(又称金刚砂),主要用作功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金的原料。SiC的晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm。
①金刚石、SiC、Si的稳定性由强到弱的顺序为______,原因为______。
②每个Si原子周围最近的C原子数目为_____。
③若1号原子的坐标为(0,0,0),2号原子的坐标为(1,1,1),则3号原子的坐标为______。
④设NA为阿伏加德罗常数的值,SiC晶体的密度为______g•cm-3。
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