精品解析：湖北省武汉市第二十三中学2024-2025学年高二下学期3月月考化学试卷

汉市第二十三中学2023级高二年级三月月考化学试卷 第I卷(选择题 共45分) 相对原子质量：C：12 F：19 O：16 Co：59 Ca：40 Si：28 Mg：24 Fe：56 As：75 Ga：70 一、选择题(本题共15小题均为单选题，共45分) 1. 下列叙述中正确有 A. 运用价层电子对互斥理论，CO离子的空间构型为三角锥型 B. 具有相同核外电子排布的粒子，化学性质相同 C. NCl3中N—Cl键的键长比CCl4中C—Cl键的键长短 D. 日常生活中的焰火、LED灯与原子核外电子跃迁释放能量无关 2. 离子液体是低温或室温熔融盐，某离子液体中的阳离子结构如图所示。下列有关的说法错误的是 A. 与形成的离子液体可导电 B. 该离子中存在大键 C. 离子液体中存在离子键 D. 存在4种不同环境氢原子 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 28g晶体Si中Si-Si键数目为4 B. 12g和12g金刚石均含有个碳原子 C. 1mol白磷()中含有4个共价键 D. 常温常压下，17g羟基(-OH)所含电子数为10 4. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 铍和铝都能与NaOH反应 基态铍原子和铝原子价电子数相同 B 冰的熔点高于干冰 分子间作用力不同 C 键角小于 中心原子杂化轨道类型不同 D 键能大于 、原子半径不同 A. A B. B C. C D. D 5. 下列有关化学用语不正确的是 A. 基态原子的电子排布式： B. 已知是离子化合物，其电子式为： C. 的离子结构示意图为 D. 基态C原子的电子排布图为 6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态Y原子有3个未成对电子，基态Z原子的价电子数等于其电子层数，这四种元素可形成离子化合物[YX4]+[ZW4]-下列叙述正确的是 A. 离子半径：W-<Z3+ B. Y与Z两原子核外电子空间运动状态分别为7和5 C. YW3的空间结构为平面三角形 D. 电负性：Y>X>Z 7. 火星土壤中三价铁的形成与氯氧酸盐()有关。与是氯氧酸盐的两种稳定形态。关于两者比较不正确的是 A. 结合能力：< B. O-Cl-O键角：> C. 含有相同数量的σ键 D. Cl原子杂化方式相同 8. Ga和As均位于元素周期表第四周期，砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等，其晶胞结构如图所示，其中原子1的坐标为(0，0，0)，原子2的坐标为(1，1，1)。下列有关说法中错误的是 A. 原子3的坐标为 B. 根据元素周期律，原子半径 C. GaAs的熔点为1238℃，硬度大，晶体类型为共价晶体 D. 若晶胞边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为，则GaAs晶体的密度为 9. 磷的常见含氧酸化学式为()，其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示： 下列说法不正确的是 A. 与足量NaOH溶液反应的离子方程式为： B 分子中P采取杂化 C. 与水形成如图所示的环，使得羟基难以电离出 D. 相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性： 10. 下列说法正确的是 A. 氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“---”表示)结合成NH3·H2O分子，根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为： B. 元素 Ga 的核外电子排布式为 ，位于元素周期表中 p 区 C. NH3 中 N—H 间的键角比 CH4 中 C—H 间的键角大 D. XY2 分子为 V 形，则 X 原子一定为 sp2 杂化 11. 通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则的证据的是 ①基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ②Fe2＋容易失电子转变为Fe3＋，表现出较强的还原性 ③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③④ 12. 结构决定性质，对下列物质性质解释不正确的是 选项 性质 解释 A 稳定性： 的键能大于的键能 B 水中溶解性： HCl是极性分子，是非极性分子 C 熔点： 、、、的组成和结构相似，范德华力逐渐增大 D 沸点：邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成分子间氢键，对羟基苯甲酸形成分子内氢键 A. A B. B C. C D. D 13. 有关结构如图所示，下列说法中正确的是 A. 在晶体中，距最近的有6个，距最近且相等的也6个 B. 在的晶体中，含有个晶胞 C. 在金刚石晶体和石墨晶体都有六元环。金刚石转化为石墨为物理变化 D. 该气态团族分子的分子式为或 14. 一种工业洗涤剂中间体的结构如图，其中、、、、原子序数依次增大且分属三个短周期。、元素的基态原子中均有两个未成对电子，下列说法正确的是 A. 电负性大小： B. 简单离子半径： C. 简单氢化物的沸点： D. 阴离子中各原子都满足电子稳定结构 15. 观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 A. 晶体堆积属于分子密堆积 B. 晶体中Si和Si-O键个数比为1：4 C. 石墨烯中碳原子和六元环个数比2：1 D. 原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：2 第II卷(非选择题 共55分) 二、填空题(本题共4小题，共55分) 16. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。 （1）基态原子中，能量最高的电子的电子云在空间有 ___________个伸展方向，原子轨道呈___________形。 （2）分子中，、电负性大小顺序为 ___________。从原子结构的角度分析、和的第一电离能由大到小的顺序为 ___________。 （3）铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、、、等氧化物中的几种。 ①原子的价电子排布图为 ___________。 ②上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中区的元素是 ___________。 （4）目前合成氨通常采用的压强为、温度为，十分耗能。我国科研人员研制出了“”等催化剂，温度，压强分别降到了、，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。 ①第三电离能 ___________填“”或“，原因是 ___________。 ②比较与的半径大小关系： ___________填“”或“ （5）常见的电池有碳、氢、氧等元素组成的燃料电池，还有GaAs太阳能电池及铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。 ①1molHCOOH(甲酸)分子中含有σ键与π键的物质的量之比为___________，甲酸易溶于水，原因是___________。 ②已知晶体熔点为77.9℃，沸点为201.3℃，则晶体类型为___________。 17. 请回答以下问题： （1）Cu元素位于周期表___________区，基态铜原子的核外电子有___________种不同的空间运动状态。 （2）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为___________、___________(填序号) A． B． C． D． （3）PCl5分子呈三角双锥形，其结构如图1所示： ①N、P是同族元素，P能形成PCl3、PCl5两种氯化物，而N只能形成一种氯化物NCl3，而不能形成NCl5，其原因是___________。 ②NH3、PH3、AsH3稳定性由强到弱的顺序为___________。Se、N、As最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序为___________。 （4）乙烷硒啉(Ethaselen)一种抗癌新药，其结构式如图2： ①已知Se与S在同一主族，基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]___________。 ②比较键角的大小：气态SeO3分子___________SeO离子(填“>”“<”或“=”)，原因是___________。 18. 按要求回答下列问题 （1）的资源化利用是解决温室效应的重要途径。科学家致力于与反应制的研究。 ①分子中碳原子的杂化轨道类型为___________，为___________分子(填“极性”或“非极性”)。干冰是很好的制冷剂，干冰升华时，需要克服的作用力是___________。 ②的沸点比高，主要原因是___________。 ③被氧化为HCHO，HCHO继续被氧化可生成HCOOH。HCHO分子的空间结构为___________。 （2）合金是目前已发现的储氢密度是最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示： ①距离Mg原子最近的Fe原子个数是___________。 ②若该晶胞的棱长为，阿伏加德罗常数的值为，则该合金的密度为___________。 （3）化学用语、元素周期律等是学化学重要工具。下列说法正确的是___________(填序号)。 ①s区全部是金属元素 ②共价化合物中电负性大的成键元素表现为负价 ③两种金属元素第一电离能越小的其金属性越强 ④电负性大于1.8的一定为非金属 ⑤第四周期元素中未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位 ⑥O3分子是含非极性键的极性分子，在水中的溶解度：O3>O2 ⑦晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性 19. 锰酸锂()是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料。一种以废旧电池正极材料(主要成分为，含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下： 回答下列问题： （1）基态Mn原子的价层电子排布图为___________；由排布图可知Mn位于元素周期表中的___________区。 （2）“灼烧”时通入足量空气，目的是___________。 （3）“碱浸”的目的是___________。 （4）“酸浸”中双氧水作还原剂的优点是___________，___________(填“能”或“不能”)用代替双氧水。 （5）中含___________个负一价氧，“沉锰”过程中生成的离子方程式为___________{已知：的结构为}。 （6）热失重图像如图所示。c点得到的固体的化学式为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 汉市第二十三中学2023级高二年级三月月考化学试卷 第I卷(选择题 共45分) 相对原子质量：C：12 F：19 O：16 Co：59 Ca：40 Si：28 Mg：24 Fe：56 As：75 Ga：70 一、选择题(本题共15小题均为单选题，共45分) 1. 下列叙述中正确的有 A. 运用价层电子对互斥理论，CO离子的空间构型为三角锥型 B. 具有相同核外电子排布的粒子，化学性质相同 C. NCl3中N—Cl键的键长比CCl4中C—Cl键的键长短 D. 日常生活中的焰火、LED灯与原子核外电子跃迁释放能量无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．运用价层电子对互斥理论，CO离子中C原子的价电子对数是，无孤电子对，空间构型为平面三角形，故A错误； B．具有相同核外电子排布的粒子，化学性质不一定相同，如S2-、Ar具有相同的核外电子排布，Ar性质稳定，S2-具有还原性，故B错误； C．N原子的半径小于碳原子，NCl3中N—Cl键的键长比CCl4中C—Cl键的键长短，故C正确； D．日常生活中的焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关，故D错误； 选C。 2. 离子液体是低温或室温熔融盐，某离子液体中的阳离子结构如图所示。下列有关的说法错误的是 A. 与形成的离子液体可导电 B. 该离子中存在大键 C. 离子液体中存在离子键 D. 存在4种不同环境氢原子 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．该离子液体低温或室温为熔融盐，与Cl-形成离子键，为离子化合物，故可导电，A项正确； B．由图可知中间环状形成有大键，5个原子共用6个电子，B项正确； C．低温、室温为熔融盐、有阳离子，故离子液体中存在离子键，C项正确； D．由图可知，存在6种不同环境下的氢原子，分别为左侧甲基1种，亚甲基1种，环上3种，右侧甲基1种，D项错误； 答案选D。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 28g晶体Si中Si-Si键数目为4 B. 12g和12g金刚石均含有个碳原子 C. 1mol白磷()中含有4个共价键 D. 常温常压下，17g羟基(-OH)所含电子数为10 【答案】B 【解析】 【详解】A．28g晶体Si物质的量为1mol，每个硅原子形成4个共价键，但每个共价键被两个硅原子共用，所以28g晶体Si中Si-Si键物质的量为2mol，即数目为2，A错误； B．12g含有碳原子物质的量为；12g金刚石物质的量为，所以12g和12g金刚石均含有个碳原子，B正确； C．白磷()为正四面体结构，含有6个共价键，所以1mol白磷()中含有6mol共价键，即数目为6，C错误； D．羟基(-OH)所含电子数为9个，17g羟基物质的量为1mol，含有电子物质的量为9mol，即数目为9，D错误； 故选B。 4. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 铍和铝都能与NaOH反应 基态铍原子和铝原子价电子数相同 B 冰的熔点高于干冰 分子间作用力不同 C 键角小于 中心原子杂化轨道类型不同 D 键能大于 、原子半径不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态铍原子和铝原子的价电子数分别为2、3，价电子数不相同, 正确的解释应该是根据对角线规则，铍和铝的化学性质相似，都能表现出两性，因此都能与NaOH反应，A错误； B．冰分子间存在氢键和范德华力，干冰分子间只存在范德华力，二者作用力类型不同，作用力类型强度不同，B正确； C．中硫原子的孤电子对数为、价层电子对数为2+1=3，则杂化轨道类型为，呈V形，中碳原子的孤电子对数为、价层电子对数为2+0=2，杂化轨道类型为杂化、呈直线形，C正确； D．氮原子半径小于碳原子，导致比的键长短，键能大，D正确； 故选A 5. 下列有关化学用语不正确的是 A. 基态原子的电子排布式： B. 已知是离子化合物，其电子式为： C. 的离子结构示意图为 D. 基态C原子的电子排布图为 【答案】B 【解析】 【详解】A．钛元素的原子序数为22，基态原子的电子排布式为，故A正确； B．是离子化合物，电子式为，故B错误； C．离子的核电荷数为17，核外有3个电子层，最外层电子数为8，离子结构示意图为，故C正确； D．碳元素的原子序数为6，基态原子的电子排布式为，电子排布图为 ，故D正确； 故选B。 6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态Y原子有3个未成对电子，基态Z原子的价电子数等于其电子层数，这四种元素可形成离子化合物[YX4]+[ZW4]-下列叙述正确的是 A. 离子半径：W-<Z3+ B. Y与Z两原子核外电子空间运动状态分别7和5 C. YW3的空间结构为平面三角形 D. 电负性：Y>X>Z 【答案】D 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，基态 Y 原子有3个未成对电子，Y为氮；能形成[YX4]+[离子，则X为氢；基态Z原子的价电子数等于其电子层数，则其为13号元素铝，能形成[ZW4]-离子，则W为氯； 【详解】A．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：Cl->Al3+，A错误； B．Y与Z分别为N、Al，基态原子核外电子排布分别为1s22s22p3、1s22s22p63s23p1，把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；则两原子核外电子空间运动状态分别为5和7，B错误； C．NCl3分子中N形成3个共价键且含有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，C错误； D．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：N>H>Al，D正确； 故选D。 7. 火星土壤中三价铁的形成与氯氧酸盐()有关。与是氯氧酸盐的两种稳定形态。关于两者比较不正确的是 A. 结合能力：< B. O-Cl-O键角：> C. 含有相同数量的σ键 D. Cl原子杂化方式相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．同一元素不同化合价的含氧酸，化合价越高，酸性越强，则酸性：；酸性越强，电离出的能力越强，相应酸根结合氢离子的能力越弱，则结合氢离子能力：，A正确； B．的中心原子Cl的价层电子对数是：，的中心原子Cl的价层电子对数是：，含有1对孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥大于成键电子对之间的排斥，使得中的键角减小，因此键角：>，B正确； C．中含有键，中含有键，键数目不相同，C错误； D．的中心原子Cl的价层电子对数是：，采用；的中心原子Cl的价层电子对数是：，采用，D正确； 故选C。 8. Ga和As均位于元素周期表第四周期，砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等，其晶胞结构如图所示，其中原子1的坐标为(0，0，0)，原子2的坐标为(1，1，1)。下列有关说法中错误的是 A. 原子3的坐标为 B. 根据元素周期律，原子半径 C. GaAs的熔点为1238℃，硬度大，晶体类型为共价晶体 D. 若晶胞边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为，则GaAs晶体的密度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，原子3在x、y、z轴上的投影分别为，坐标为，A错误； B．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；原子半径，B正确； C．GaAs的熔点为1238℃，硬度大，熔点高硬度大，故晶体类型为共价晶体，C正确； D．据“均摊法”，晶胞中含个As、4个Ga，1个晶胞中含有4个GaAs，则晶体密度为，D正确； 故选A。 9. 磷常见含氧酸化学式为()，其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示： 下列说法不正确的是 A. 与足量NaOH溶液反应的离子方程式为： B. 分子中P采取杂化 C. 与水形成如图所示的环，使得羟基难以电离出 D. 相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．由的结构可知，为一元酸，与足量NaOH溶液反应的离子方程式为，A项正确； B．由的结构可知，中心原子为P，孤电子对数为1，键电子对数为3，因此可知分子中P采取杂化，B项正确； C．与水形成分子间氢键，形成如图所示的环，从而使得羟基难以电离出，C项正确； D．磷氧双键具有吸电子能力，能增大羟基的极性，使羟基电离出氢离子显酸性，三种酸中均只含有一个磷氧双键，羟基越多，磷氧双键对每个羟基的吸电子作用越弱，该酸的酸性越弱，根据各酸的结构可知酸性，D项错误； 答案选D。 10. 下列说法正确的是 A. 氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“---”表示)结合成NH3·H2O分子，根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为： B. 元素 Ga 的核外电子排布式为 ，位于元素周期表中 p 区 C. NH3 中 N—H 间的键角比 CH4 中 C—H 间的键角大 D. XY2 分子为 V 形，则 X 原子一定为 sp2 杂化 【答案】A 【解析】 【详解】A．氢键应形成于X…H-Y形式当中，X、Y必须是N、O、F元素之一。这样就有两种可能：(1)H3N…H-O-H；(2)H2N-H…OH2；由于一水合氨可电离出NH和OH-，所以(1)结构是合理的，A正确； B．Ga是IIIA族的主族元素，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，属于p区元素，B错误； C．两者均为sp3杂化，NH3中有一对孤电子对，对共用电子对的作用力大，NH3中N—H间的键角比CH4中C—H间的键角小，C错误； D．XY2分子为V形，则X原子不一定为sp2杂化，例如水是sp3杂化，有2对孤电子对，也是V形，D错误； 故选A。 11. 通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则的证据的是 ①基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ②Fe2＋容易失电子转变为Fe3＋，表现出较强的还原性 ③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③④ 【答案】B 【解析】 【详解】①基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1，不符合洪特规则的特例，①项不选； ②Fe2+的价电子排布为3d6，而Fe3+的价电子排布为3d5，3d5达到半充满状态，比较稳定，所以Fe2+容易失电子转变为Fe3+，表现出较强的还原性，②项选； ③基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，3d轨道达到全充满状态，比较稳定，所以电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2，③项选； ④激发态是指处于基态的电子获得能量进入能量较高的电子层，则某种激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2，不符合洪特规则的特例，④项不选； 答案选B。 12. 结构决定性质，对下列物质性质解释不正确的是 选项 性质 解释 A 稳定性： 的键能大于的键能 B 水中溶解性： HCl是极性分子，是非极性分子 C 熔点： 、、、的组成和结构相似，范德华力逐渐增大 D 沸点：邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成分子间氢键，对羟基苯甲酸形成分子内氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．原子半径：O<S，键能：>，稳定性:，故A正确； B．为极性分子，HCl是极性分子，是非极性分子，根据相似相溶原理可知水中溶解性：，故B正确； C．、、、均是由分子组成，它们的组成和结构相似，相对分子质量逐渐增大范德华力逐渐增大，熔沸点逐渐升高，故C正确； D．邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，使沸点降低；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，使沸点升高，沸点：邻羟基苯甲酸＜对羟基苯甲酸沸点，故D错误； 故答案为：D。 13. 有关结构如图所示，下列说法中正确的是 A. 在晶体中，距最近的有6个，距最近且相等的也6个 B. 在的晶体中，含有个晶胞 C. 在金刚石晶体和石墨晶体都有六元环。金刚石转化为石墨为物理变化 D. 该气态团族分子的分子式为或 【答案】D 【解析】 【详解】A．在晶体中，以体心氯离子为例，距最近的有6个；以底面面心钠离子，同层、上下层各有4个距最近且相等的，故共12个，A错误； B．据“均摊法”，1个晶胞中含个Ca2+、8个F-，则1个晶胞含有4个；的为1mol，其晶体中含有0.25个晶胞；B错误； C．金刚石和石墨为不同的两种物质，金刚石转化为石墨为化学变化，C错误； D．该气态团族分子中含有4个E、4个F，则其分子式为或，D正确； 故选D。 14. 一种工业洗涤剂中间体的结构如图，其中、、、、原子序数依次增大且分属三个短周期。、元素的基态原子中均有两个未成对电子，下列说法正确的是 A. 电负性大小： B. 简单离子半径： C. 简单氢化物的沸点： D 阴离子中各原子都满足电子稳定结构 【答案】A 【解析】 【分析】、、、、原子序数依次增大且分属三个短周期，X形成1个共价键，X是H元素；、元素的基态原子中均有两个未成对电子，Y能形成4个共价键，Y是C元素；Z形成3个共价键、Q形成2个共价键，Z是N元素、Q是O元素；W形成+1价阳离子，W是Na元素。 【详解】A．元素非金属性越强电负性越大，电负性大小：O>N>C>H，故A正确； B．电子层数相同，质子数越多离子半径越小，简单离子半径：N3->O2->Na+，故B错误； C．H2O、NH3分子间能形成氢键，沸点高，简单氢化物的沸点H2O>NH3>CH4，故C错误； D．阴离子中H原子不满足电子稳定结构，故D错误； 选A。 15. 观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 A. 晶体堆积属于分子密堆积 B. 晶体中Si和Si-O键个数比为1：4 C. 石墨烯中碳原子和六元环个数比为2：1 D. 原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：2 【答案】D 【解析】 【详解】A．晶体为分子晶体，其堆积属于分子密堆积，A正确； B．晶体中1个硅原子形成4个共价键，Si和Si-O键个数比为1：4，B正确； C．石墨烯中1个六元环平均含有个碳，则碳原子和六元环个数比为2：1，C正确； D．金刚石和碳化硅中1个原子周围均存在4个最近的原子，则原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：1，D错误； 故选D。 第II卷(非选择题 共55分) 二、填空题(本题共4小题，共55分) 16. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。 （1）基态原子中，能量最高的电子的电子云在空间有 ___________个伸展方向，原子轨道呈___________形。 （2）分子中，、电负性大小顺序为 ___________。从原子结构的角度分析、和的第一电离能由大到小的顺序为 ___________。 （3）铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、、、等氧化物中的几种。 ①原子的价电子排布图为 ___________。 ②上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中区的元素是 ___________。 （4）目前合成氨通常采用的压强为、温度为，十分耗能。我国科研人员研制出了“”等催化剂，温度，压强分别降到了、，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。 ①第三电离能 ___________填“”或“，原因是 ___________。 ②比较与的半径大小关系： ___________填“”或“ （5）常见的电池有碳、氢、氧等元素组成的燃料电池，还有GaAs太阳能电池及铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。 ①1molHCOOH(甲酸)分子中含有σ键与π键的物质的量之比为___________，甲酸易溶于水，原因是___________。 ②已知晶体熔点为77.9℃，沸点为201.3℃，则晶体类型为___________。 【答案】（1） ①. 3 ②. 哑铃 （2） ①. ②. （3） ①. ②. 、 （4） ①. ②. Mn失去两个电子后3d轨道半充满，能量更低更稳定，所以难失去 ③. （5） ①. 4∶1 ②. 甲酸和水分子间可形成氢键，甲酸和水分子均为极性分子，相似相溶 ③. 分子晶体 【解析】 【小问1详解】 基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，能量最高的电子为2p能级电子，其电子云在空间有3个伸展方向，原子轨道呈哑铃形； 【小问2详解】 中N为-3价，故N、H电负性大小顺序为N>H；同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大的趋势，但第ⅡA族和第VA族元素的第一-电离能大于相邻元素，故B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>B； 【小问3详解】 ①铬为24号元素，基态Cr原子的价电子排布图为：； ②上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素是Al、O； 【小问4详解】 ①Mn2+、Fe2+的价电子排布式分别为3d5、3d6， Mn2+的3d轨道半充满较稳定，难再失去一个电子，所以第三电离能：<；原因是Mn2+的3d轨道半充满较稳定，难再失去一个电子，故其第三电离能大； ②锂原子的核电荷数为3，锂离子核外电子数为2；氢原子的核电荷数为1，H-离子的核外电子数2，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故：r(Li+)<r(H-)。 【小问5详解】 ①甲酸的结构式为，则1molHCOOH(甲酸)分子中含有4molσ键，1molπ键，甲酸中含有羟基，甲酸可以和水形成分子间氢键，增大了分子间作用力，增大了溶解性，且甲酸和水均为极性分子，相似相溶，故甲酸易溶于水的原因是：甲酸和水分子间可以形成氢键，甲酸和水分子均为极性分子，相似相溶； ②熔沸点较低，属于分子晶体。 17. 请回答以下问题： （1）Cu元素位于周期表___________区，基态铜原子的核外电子有___________种不同的空间运动状态。 （2）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为___________、___________(填序号) A． B． C． D． （3）PCl5分子呈三角双锥形，其结构如图1所示： ①N、P是同族元素，P能形成PCl3、PCl5两种氯化物，而N只能形成一种氯化物NCl3，而不能形成NCl5，其原因是___________。 ②NH3、PH3、AsH3稳定性由强到弱的顺序为___________。Se、N、As最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序为___________。 （4）乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如图2： ①已知Se与S在同一主族，基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]___________。 ②比较键角的大小：气态SeO3分子___________SeO离子(填“>”“<”或“=”)，原因是___________。 【答案】（1） ①. ds ②. 15 （2） ①. D ②. C （3） ①. N原子最外层无d轨道，不能发生sp3d杂化，故无NCl5 ②. NH3>PH3>AsH3 ③. HNO3>H2SeO4>H3AsO4 （4） ①. 3d104s24p4 ②. > ③. SeO3与SeO32-中心原子杂化方式分别为sp2和sp3，二者空间构型分别为平面三角形和三角锥形 【解析】 【小问1详解】 Cu元素是29号元素，位于周期表ds区，基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，空间运动状态为轨道数15； 【小问2详解】 原子核外，轨道能量1s<2s<2p，则在下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为D、C； 【小问3详解】 ①由图可知，PCl5分子中P、Cl原子间形成5个P—Cl键，3d轨道常用杂化成键，杂化类型为sp3d，但N原子的价电子排布式为2s22p3，没有d轨道，因此N原子和Cl原子不能形成5键，不能发生sp3d杂化； ②非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性N>P>As， 、、稳定性由强到弱的顺序为>>；非金属性N>Se>As，最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序为：HNO3>H2SeO4>H3AsO4。 【小问4详解】 ①Se位于元素周期表第四周期第ⅥA族，基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]； ②SeO3与中心原子杂化方式分别为sp2和sp3，二者空间构型分别为平面三角形和三角锥形，故SeO3的键角大于的，原因是：SeO3与中心原子杂化方式分别为sp2和sp3，二者空间构型分别为平面三角形和三角锥形。 18. 按要求回答下列问题 （1）的资源化利用是解决温室效应的重要途径。科学家致力于与反应制的研究。 ①分子中碳原子的杂化轨道类型为___________，为___________分子(填“极性”或“非极性”)。干冰是很好的制冷剂，干冰升华时，需要克服的作用力是___________。 ②的沸点比高，主要原因是___________。 ③被氧化为HCHO，HCHO继续被氧化可生成HCOOH。HCHO分子的空间结构为___________。 （2）合金是目前已发现的储氢密度是最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示： ①距离Mg原子最近的Fe原子个数是___________。 ②若该晶胞的棱长为，阿伏加德罗常数的值为，则该合金的密度为___________。 （3）化学用语、元素周期律等是学化学的重要工具。下列说法正确的是___________(填序号)。 ①s区全部是金属元素 ②共价化合物中电负性大的成键元素表现为负价 ③两种金属元素第一电离能越小的其金属性越强 ④电负性大于1.8的一定为非金属 ⑤第四周期元素中未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位 ⑥O3分子是含非极性键的极性分子，在水中的溶解度：O3>O2 ⑦晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性 【答案】（1） ①. sp ②. 非极性 ③. 分子间作用力 ④. CH3OH能形成分子间氢键，CO2不能形成分子间氢键 ⑤. 平面三角形 （2） ①. 4 ②. （3）②⑤⑦ 【解析】 【小问1详解】 ①二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，碳原子的杂化方式为sp杂化；二氧化碳分子为直线型结构，正负电荷中心重合，为非极性分子；二氧化碳是分子晶体，所以干冰升华时，二氧化碳需要克服的作用力是分子间作用力，故答案为：sp；非极性；分子间作用力； ②甲醇分子中含有羟基，能形成分子间氢键，而二氧化碳分子不能形成分子间氢键，所以甲醇的分子间作用力大于二氧化碳，沸点高于二氧化碳，故答案为：CH3OH能形成分子间氢键，CO2不能形成分子间氢键； ③甲醛、甲酸分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，所以甲醛分子中碳原子含有3个σ键，不含有孤对电子，空间构型为平面三角形，故答案为：平面三角形； 【小问2详解】 ①由晶胞结构可知Mg原子周围距离最近的Fe有4个，故答案为：4； ②在晶胞中，Fe原子位于顶点和面心，个数为，Mg原子位于体内有8个， 则晶胞的质量为：，该合金的密度，故答案为：。 【小问3详解】 ①ⅠA、ⅡA元素均在s区，H元素为非金属，①错误； ②电负性为吸引电子的能力，故电负性大的元素表现负价，②正确； ③ⅡA元素大于ⅢA元素，但金属性Mg＞Al，③错误； ④电负性大于1.8的元素不一定为非金属元素,如Pb、Bi的电负性为1.9，④错误； ⑤根据原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素是铬，位于第四周期第ⅥB族，位于钾元素后面第五位，⑤正确； ⑥O3分子是含极性键的极性分子，⑥错误； ⑦晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，⑦正确； 故答案为：②⑤⑦。 19. 锰酸锂()是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料。一种以废旧电池正极材料(主要成分为，含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下： 回答下列问题： （1）基态Mn原子的价层电子排布图为___________；由排布图可知Mn位于元素周期表中的___________区。 （2）“灼烧”时通入足量空气，目的是___________。 （3）“碱浸”的目的是___________。 （4）“酸浸”中双氧水作还原剂的优点是___________，___________(填“能”或“不能”)用代替双氧水。 （5）中含___________个负一价氧，“沉锰”过程中生成的离子方程式为___________{已知：的结构为}。 （6）热失重图像如图所示。c点得到的固体的化学式为___________。 【答案】（1） ①. ②. d （2）使C尽可能转化为CO2 （3）除去铝元素 （4） ①. 环保，不引入新的杂质 ②. 能 （5） ①. 2 ②. （6）CoO 【解析】 【分析】废旧电池正极材料经过灼烧去除杂质炭黑和有机物，再加入氢氧化钠溶液除铝，滤渣为，根据小题(4)中问题可知，过氧化氢为还原剂，再根据下一步沉钴推测，过氧化氢将+3价的钴还原为+2价的钴，加入K2S2O8溶液，沉锰得到二氧化锰，再向滤液中加入碳酸钠和氢氧化钠沉镍，最后沉锂得到碳酸锂，碳酸锂再与二氧化锰反应得到锰酸锂，由此作答。 【小问1详解】 Mn是25号元素，其价电子排布式为3d54s2，因此其价电子排布图为：；位于元素周期表的d区。 【小问2详解】 灼烧时是为了除去废旧电池正极材料中的炭黑和有机物，通入足量的空气是为让碳完全燃烧转化为二氧化碳； 【小问3详解】 Al能和NaOH溶液反应，碱浸的目的是为了除去Al； 【小问4详解】 用双氧水作还原剂不会产生有毒有害物质，且不会引入杂质；Na2SO3可以为还原剂，并且其氧化产物为硫酸钠，没有引入新的杂质，所以可以作为还原剂代替双氧水； 【小问5详解】 根据的结构为可知含有2个负一价氧，将锰离子氧化为二氧化锰，溶液为碱性，其离子方程式为：+Mn2++4OH-=2+MnO2↓+2H2O； 【小问6详解】 的摩尔质量为183g/mol，则18.3g的物质的量为0.1mol，到a点，固体质量为14.7g，减少了3.6g，说明失去了2分子水，此时化学式为，到c点固体质量为7.5g，根据Co元素守恒，此时钴的质量为5.9g，剩下1.6g推测为氧元素，所以c点的化学式为CoO。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$