精品解析:江西省新余市第四中学2024-2025学年高二下学期3月月考化学试题
2025-04-06
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内容正文:
新余四中2024-2025学年度高二年级下学期一段考试化学试卷
考试时间:75分钟
可能需要用到的相对原子质量:B 11 O 16 F 19 P 31 Ca 40 Co 59 Ga 70 As 75 In 115
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每题3分,共42分)
1. “化学推动科技,科技创造价值”。下列说法正确的是
A. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟,铷是第Ⅰ族元素
B. 飞船核心舱中太阳能电池采用砷化镓材料,砷是区元素
C. “奋斗者号”载人潜水器球壳原料中的与互为同位素
D. “歼”战斗机采用大量高科技材料,其中石墨烯中的碳具有强氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.铷位于周期表中第五周期第ⅠA族元素,A项错误;
B.砷价电子排布为,是p区元素,B项错误;
C.与是同种元素的不同核素,质子数相同,中子数不同的原子互为同位素,C项正确;
D.石墨烯常温下稳定,不具有强氧化性,D项错误;
答案选C。
2. 下列说法中错误的是
A. 根据水的沸点高于氟化氢,推断分子间氢键数目:H2O>HF
B. 根据轨道杂化类型不同,推断键角:SO2>H2O
C. 根据核外电子数不同,推断核外电子空间运动状态种类:S>P
D. 根据中心原子电负性不同,推断键角:
【答案】C
【解析】
【详解】A.水分子之间和HF分子之间都存在氢键,水常温下为液体,HF常温下为气体,则分子间氢键数目:H2O>HF,A正确;
B.SO2中的S形成2个σ 键,孤电子对数==1,价层电子对个数=2+1=3,则中心原子S杂化类型是sp2杂化,键角略小于120°,H2O中心原子价层电子对个数=2+=4,中心原子O原子杂化类型为sp3杂化,键角略小于109°28′,则水分子中键角更小,键角:SO2>H2O,B正确;
C.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电子占据的轨道数;S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,两者的核外电子空间运动状态种类都为1+1+3+1+3=9,C错误;
D.N的电负性大于P,则N—H键中的共用电子对都更加偏向于N原子,相互之间斥力较大,键角大,D正确;
故选C。
3. 分子的结构决定其性质。下列解释与事实相符的是
选项
实例
解释
A
萘()易溶于四氯化碳
萘与四氯化碳中均含有非极性共价键
B
热稳定性:HF>HCl
H-F的键能大于H-Cl的键能
C
单质碘的沸点大于单质溴
分子极性越大,范德华力越大
D
对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛中共价键更稳定
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据相似相溶原理,萘易溶于四氯化碳是因为萗与四氯化碳均为非极性分子,故A错误;
B.热稳定性:HF>HCl,说明H-F键相比H-Cl键更难断开,说明H-F的键能大于H-Cl的键能,故B正确;
C.单质碘和单质溴均是非极性分子,单质碘的沸点大于单质溴的原因是单质碘的相对分子质量大,范德华力大,故C错误;
D.对羟基苯甲醛主要形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键,因此对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛,故D错误;
故选B。
4. 下列说法错误的是
A. 由与组成的离子液体常温下呈液态,难挥发
B. 冠醚18-冠-6空腔直径与直径接近,冠醚18-冠-6可识别
C. 电负性:,酸性:
D. 晶体中与8个配位,而晶体中与6个配位
【答案】C
【解析】
【详解】A.由与组成的离子液体,离子的半径较大,离子键较弱,常温下呈液态,难挥发,故A正确;
B.冠醚18-冠-6具有识别特征,其空腔直径与K+直径接近,冠醚18-冠-6可识别,故B正确;
C.氟的电负性大于氯的电负性,F的吸电子作用更强,导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+,故酸性:CF3COOH>CCl3COOH,故C错误;
D.因为Cs+比Na+的半径大,能吸引更多的异性电荷,CsCl晶体中Cs+与8个Cl-配位,而NaCl晶体中Na+与6个Cl-配位,故D正确;
答案选C。
5. 水体中的可利用丁二酮肟与其形成红色配合物的方法进行检验。形成的配离子结构如下图所示,已知其中四个氮原子和镍离子处于同一平面,下列说法正确的是
A. 虚线框中键角大于键角
B. 该配离子中原子的杂化类型为杂化
C. 该配离子中基态原子第一电离能最大的是O
D. 该配离子中的化学键类型有极性键、非极性键、配位键、离子键
【答案】B
【解析】
【详解】A.虚线框中甲基碳原子是sp3杂化,双键碳是sp2杂化,虚线框中键角小于键角,A错误;
B.该配离子中原子均形成双键,形成3个键,且不含孤电子对,N原子的杂化类型为,B正确;
C.N元素2p轨道半充满更加稳定,较难失去外层第一个电子,则第一电离能:N>O,该配离子中基态原子第一电离能最大的是N,C错误;
D.该配离子内部存在极性键(如O–H、C=N等)、非极性键(C–C)、配位键(N→Ni),但Ni2+与配体整体并非以简单“离子键”形式存在,通常视作配位键形成的共价型络合物,因而不存在典型的“离子键”,D错误;
故选B。
6. 某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的沸点
B. 最简单氢化物的热稳定性
C. Q的氧化物是碱性氧化物
D. 工业上用电解其熔融氯化物的方法冶炼单质镁或Q
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W形成1条单键且核电荷数最小,W为H,X形成4条键,核电荷数大于H,且小于其他三种元素,X为C,Y形成2条单键,核电荷数大于C,Y为O,W、Y原子序数之和等于Z,Z为F,Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍,Q为Al,据此分析。
【详解】A.X为C,Y为O,Z为F,氢化物为CH4、H2O和HF,因H2O和HF 能形氢键,且1个H2O有2个氢键,1个HF有一个氢键,故H2O的沸点大于HF,HF的沸点大于CH4,则最简单氢化物的沸点,A正确;
B.X为C,Y为O,Z为F,同周期元素由左至右非金属增强,非金属性,最简单氢化物的热稳定性,B错误;
C.氧化铝为两性氧化物,C错误;
D.工业上用电解其熔融氧化铝的方法冶炼单质Al,D错误;
故选A。
7. 下图是阴、阳离子形成的某种离子液体结构图。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素。X、Y同周期,X的L层电子数是K层的两倍,基态Z原子核外电子占有8个能级。下列说法正确的是
A. W和X的第一电离能前者大
B. X和Y的电负性前者大
C. 四种元素形成的单质,沸点最高的是X,最低的是Y
D. X、Y分别与W形成最简单的化合物后者键角大
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素, X的L层电子数是K层的两倍,X为C元素;化合物中W只形成1个共价键,W为H元素;Y形成3个共价键,X、Y同周期,Y为N元素;基态Z原子核外电子占有8个能级()为第四周期元素,可知Z为元素,据此分析;
【详解】A.H的第一电离能大于C的,A正确;
B.同周期电负性从左至右电负性增强,N的电负性大于C的,B错误;
C.四种元素形成的单质,沸点最高的是C形成的单质石墨,最低的是W形成的,C错误;
D.X、Y分别与W形成最简单的化合物是和,价层电子对数,为sp3杂化,无孤电子对,为,为sp3杂化,1对孤电子对,孤电子对越多键角越小,故前者键角大,D错误;
故选A。
8. 下列化学用语能表示甲烷的分子组成,但不能反映其分子空间构型的是
A.空间结构示意图
B.电子式
C.球棍模型
D.空间填充模型
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A. 空间结构示意图能反映其分子空间构型,A项不符合题意;
B. 电子式只表示出了甲烷中原子的成键情况,不能反映其分子空间构型,B项符合题意;
C.球棍模型是利用短线代替其共价键,可以真实反映分子空间构型,C项不符合题意;
D.空间填充模型最能够反映分子空间构型的真实存在状况,D项不符合题意;
答案选B。
9. 下列叙述中正确的有几项
①熔融状态能导电的化合物是离子化合物
②原子间以极性键结合而成的分子必定是极性分子
③O3在水中的溶解度比O2在水中的溶解度大
④极性分子中一定不含有非极性键
⑤CH3CH2OH、CF3CH2OH分别与钠反应时,后者的反应更剧烈
⑥缺角的氯化钠晶体在饱和氯化钠溶液中慢慢变为完美的立方体块
⑦有共价键的晶体一定是共价晶体
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【详解】①熔融状态能导电的化合物,说明含有可自由移动的离子,说明该化合物为离子化合物,①正确;
②原子间以极性键结合而成的分子不一定是极性分子,如原子间以极性键结合,却是非极性分子,②错误;
③O3是极性分子,O2是非极性分子。根据“相似相溶”原理,O3在水中的溶解度比O2更大,③正确;
④极性分子中可能含有非极性键。例如(极性分子)含有O-O非极性键,④错误;
⑤电负性F>C>H,的羟基极性强于,因此二者与钠反应,后者反应更剧烈,⑤正确;
⑥缺角的NaCl晶体在饱和溶液中会通过溶解-结晶平衡修复为完整立方体,体现晶体的自范性,⑥正确;
⑦含共价键的晶体不一定是共价晶体。例如NaOH晶体含离子键和共价键,但属于离子晶体,⑦错误;
正确的选项为①、③、⑤、⑥,共4项,对应选项C。
10. 结构决定物质性质是研究化学的重要方法,下列对结构与性质的描述不正确的是
A. ①属于超分子的一种,冠醚可以通过离子键来识别特定的碱金属离子
B. ②中在纯金属中加入其它元素,使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C. ③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外,疏水基向内的胶束,而用作表面活性剂
D. ④中石墨晶体是层状结构,每个碳原子配位数为3,属于混合晶体,熔沸点高
【答案】A
【解析】
【详解】A.①属于超分子的一种,冠醚空腔的直径大小不同,超分子具有分子识别特征,其通过配位键识别特定的碱金属离子,A项错误;
B.在纯金属中加入其他元素会使合金中原子层错位滑动变得更困难,从而提高合金硬度,B项正确;
C.表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束,由于油污等污垢是疏水的,全被包裹在胶束内,从而达到去污效果。烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外疏水基向内的胶束,C项正确;
D.石墨晶体中每个碳原子以sp2杂化方式与同层其他碳原子形成平面网状结构,每个碳原子的配位数为3,碳原子之间形成的共价键键长较短,键能较大,因此石墨熔点很高。石墨层间则通过范德华力相互作用,同时石墨有类似金属晶体的导电性,因此可视作“混合晶体”,D项正确;
故选A。
11. 铝离子电池常用离子液体作电解质,其中阴离子有、,阳离子为(),以单个形式存在时可以获得良好的溶解性能。下列说法错误的是
A. 中存在大键,表示为
B. 中各原子最外层均达到8电子结构
C. 中所含键数为
D. 为使获得良好的溶解性,不能将与原子相连的、替换为原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.中环上由5个原子参与成键,与乙基相连的原子提供2个电子,每个碳原子提供1个电子,与甲基相连的原子提供1个电子,故该大键应表示为,A正确;
A.中每个原子周围形成4个共用电子对,则其结构式为,各原子最外层均达到8电子稳定结构,B正确;
C.单键为键,一个双键中含有一个键和1个键,中所含键数为,C错误;
D.氮原子上连原子易形成分子间氢键,为防止离子间形成氢键而发生聚沉,使该离子不易以单个形式存在,所以与原子相连的、不能被氢原子替换,D正确;
答案选C。
12. 有关晶体的结构如下图所示,下列说法中不正确的是( )
A. 在NaCl晶体 中,距Na+最近的Cl-有6个
B. 气态团簇分子的分子式为EF或FE
C. 在CaF2晶体 中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
D. 在金刚石晶体 中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
【答案】B
【解析】
【详解】A.在氯化钠晶体中,距Na+最近的Cl-是6个,即钠离子的配位数是6,6个氯离子形成正八面体结构,故A正确;
B.该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,故B错误;
C.Ca2+位于晶胞顶点和面心,数目为8×+6×=4,即每个晶胞平均占有4个Ca2+,故C正确;
D.碳碳键被两个碳原子共有,每个碳原子形成4条共价键,即平均1molC原子形成4×mol=2molC-C键,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2,故D正确;
答案选B。
【点睛】本题的易错点为B,要注意气态团簇分子模型与晶胞结构的区别。
13. 近日,科学家研究利用CaF2晶体释放出的和F-脱除硅烷,拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。下列说法错误的是
A. F、Si和Ca,原子半径依次增大
B. 与的晶体类型及氧原子的杂化方式均相同
C. 图中A处原子分数坐标为(0,0,0),则B处原子分数坐标为(,,)
D. 脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力,脱硅能力
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,同主族元素从上到下,原子半径依次增大,则F、Si和Ca原子半径依次增大,A正确;
B.OF2与 SiO2都是含有极性共价键的共价化合物,化合物中氧原子的价层电子对数都为4,杂化方式都为sp3杂化,OF2为分子晶体、 SiO2为共价晶体,B错误;
C.由晶胞结构可知, A处原子分数坐标为(0,0,0),则B 处原子分数坐标为,C正确;
D.三种金属氟化物都为离子晶体,晶体提供自由氟离子的能力越强,阴阳离子间形成的离子键越弱,钡离子、钙离子和镁离子的电荷数相同,离子半径依次减小,则氟化钡、氟化钙、氟化镁三种晶体中的离子键依次增强,晶体提供自由氟离子的能力依次减弱,D正确;
故选B。
14. 磷化铟晶体属于立方晶系,其晶胞结构如图1所示,晶胞参数为,晶胞中所有原子沿y轴的投影如图2所示,设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 晶体中的配位数为4
B. 晶胞中,若2原子的分数坐标为,则4原子的分数坐标为
C. 晶胞中,1、2原子间间距与1、3相等
D. 晶体密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知位于P原子围成的四面体空隙,的配位数为,A正确;
B.结合2的原子分数坐标,从晶胞结构图可看出,4原子的分数坐标为,B错误;
C.晶胞中,“1、2、3、4”是晶胞内部P的位置,分别位于构成晶胞的个小立方体的体心,1、3与1、2的原子间间距相等,等于体对角线的一半,即,C正确;
D.根据均摊法,原子个数为:,原子位于晶胞内,一共有四个磷原子,结合可知,,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(共58分)
15. A、B、C、D、E是元素周期表第3、4周期的元素,且原子序数逐渐增大,其相关信息如下表:
元素
相关信息
A
单质在空气中燃烧发出黄色火焰
B
基态原子最外层电子排布式为
C
基态原子最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子相反
D
基态原子核外有7个能级且最后填充的能级上有6个电子
E
基态原子核外有35种不同运动状态的电子
完成下列填空:
(1)A元素的焰色为黄色,这是由于A元素的核外电子由___________(填“激发态”或“基态”)跃迁到另一个状态时产生的光谱。
(2)元素C在元素周期表中的位置是___________。
(3)基态E原子有___________种能量不同的电子,共占有___________个原子轨道。
(4)A、B中第一电离能最大的是___________(填元素符号)。
(5)与B元素成“对角线规则”关系的某短周期元素M的最高价氧化物对应水化物具有两性,写出该两性化合物与A元素的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:___________,已知M元素和C元素的电负性分别为1.5和3.0,则它们形成的化合物最可能是___________(填“离子”或“共价”)化合物。
【答案】(1)激发态 (2)第三周期ⅦA族
(3) ①. 8 ②. 18
(4)Al (5) ①. Be(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4] ②. 共价
【解析】
【分析】根据信息可知A为;
B基态原子最外层电子排布式为,n=3,则B为;
C基态原子最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子相反,则C电子排布式:1s22s22p63s23p5,C为Cl元素;
D基态原子核外有7个能级且最后填充的能级上有6个电子,电子排布式为,最后填充能级;则D为;
E基态原子核外有35种不同运动状态的电子,则基态E原子共有35个电子,为。
【小问1详解】
根据信息可知A为,焰色反应是电子从激发态跃迁回基态时释放特定波长的光;
【小问2详解】
C为Cl,位于第三周期ⅦA族;
【小问3详解】
E为,电子排布式为,有8个能级,故有8种能量不同的电子,占有轨道数为1+1+3+1+3+5+1+3=18;
【小问4详解】
Al的第一电离能大于Na(同一周期中第一电离能随核电荷增大而呈增大趋势,ⅡA族、ⅤA族反常);
【小问5详解】
与B元素成“对角线规则”关系的某短周期元素M的最高价氧化物对应水化物具有两性,则M为,与反应的化学方程式为+=。Be与Cl的电负性差为1.5,小于1.7,形成共价化合物(如BeCl2)。
16. 铝和氟的化合物在制造、化工等领域都有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态铝原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为___________。
(2)通常情况下,可由六氟铝酸铵受热分解制得,请写出该反应的化学方程式:___________。
(3)具有较高的熔点(1040℃),属于___________(填晶体类型)晶体;在178℃时升华,写出晶体类型不同的原因___________(从原子结构与元素性质的角度作答)。
(4)Al与NaOH水溶液反应的产物实际上是以的形式存在。其中为配离子,Al原子的杂化方式为___________,该阴离子中存在的化学键有___________(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.金属键 E.配位键 F.氢键
(5)萤石晶体的晶胞如图所示,已知立方体边长为acm,阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度为___________(列出计算式)。
【答案】(1)哑铃形或纺锤形
(2)
(3) ①. 离子 ②. F的电负性强于Cl,更容易得电子形成离子键而形成离子晶体
(4) ①. ②. BE
(5)
【解析】
【小问1详解】
铝元素的原子序数为13,基态原子的价电子排布式为1s22s22p63s23p1,占据最高能级的是3p能级,电子云为轮廓图形状是哑铃形或纺锤形;
【小问2详解】
由题意可知,六氟铝酸铵受热分解生成氟化铝、氟化氢气体和氨气,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
由熔点可知,氟化铝是熔点较高的离子晶体,氟元素的电负性大于氯元素,更容易得电子形成离子键而形成离子晶体,所以氟化铝是离子晶体,而氯化铝是分子晶体;
【小问4详解】
由化学式可知,四羟基合铝酸根离子中铝原子的价层电子对数为4,则原子的杂化方式为sp3杂化,阴离子中含有的化学键为氧与氢之间的极性键和与之间的配位键,故选BE
【小问5详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的钙离子个数为8×+6×=4,位于体内的氟离子个数为8,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=a3d,解得d=。
17. 硼酸是一种片层状结构的白色晶体(如图),有油腻感,可做润滑剂。硼酸对人体受伤组织有缓和防腐作用,故可以用于医药和食品防腐等方面。回答下列问题:
(1)含氧酸的通式一般可以表示为,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关,n越大,酸性越强。据此判断,与酸性接近的含氧酸是___________(选填编号)。
a.HClO b. c.
(2)一种硼酸盐的阴离子为,___________;结构中只有一个六元环,B的空间化学环境相同,O有两种空间化学环境,画出的结构图(注明所带电荷数)___________。
(3)晶体中含有___________mol氢键,请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因:___________。
(4)GaAs的熔点为可作半导体材料;GaAs晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm。则晶胞中每个As原子周围有___________个紧邻等距的As原子;该晶体的密度为___________(列出计算式)。
【答案】(1)AB (2) ①. 3 ②.
(3) ①. 3 ②. 硼酸分子之间形成氢键,使硼酸谛合成层状大分子,在冷水中溶解度小,而加热硼酸分子之间形成的氢键被破坏,硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大
(4) ①. 12 ②.
【解析】
【小问1详解】
可以改写成,非羟基氧为0,
A.可以改写为:,非羟基氧为0;
B.可以改写为,非羟基氧为0;
C.可以改写为,,非羟基氧为1;
D.可以改写成,非羟基氧为1;
非羟基数目相同,酸性相近,故AB符合;
【小问2详解】
中B为+3价,O为-2价,n=3;每个B原子形成3个共价键,每个O原子形成2个共价键,所以的结构图为: ;
【小问3详解】
根据图示,1个硼酸分子参与形成6个氢键,一个氢键由两个分子形成,所以1个硼酸分子形成3个氢键,故1mol晶体中含有3mol氢键;硼酸分子之间形成氢键,使硼酸谛合成层状大分子,在冷水中溶解度小,而加热硼酸分子之间形成的氢键被破坏,硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大;
【小问4详解】
将晶胞顶点平移,以As为晶胞顶点,晶胞中另外三个As分别位于xy、yz、xz面心上,则As原子周围有个紧邻等距的As原子;
根据均摊法可知,一个晶胞中Ga个数为×8+6×=4,As个数为4,则该晶胞的密度ρ==g/cm3。
18. 碳的多种同素异形体及一系列化合物广泛应用于科研、医疗、工农业生产等领域。钴单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)写出基态C原子核外电子排布的轨道表示式___________。
(2)C原子在形成化合物时,可采取多种杂化方式。杂化轨道中s轨道成分越多,C元素的电负性越强,连接在该C原子上的H原子越容易电离。下列化合物中,最有可能在碱性体系中形成阴离子的是___________(填编号)。
A. B. C. D. 苯
(3)与光气反应可用于制取四氯化钛。中键和键的数目比为___________
(4)以甲醇为溶剂,可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示),色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)的电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号),色胺酮分子中N原子的杂化类型有___________,X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子,通过___________作用与色胺酮钴配合物相结合。
(5)金属钴晶体的晶胞呈六棱柱形,其结构如图所示,每个晶胞中含Co原子数为___________:晶胞底面呈正六边形,边长为apm,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞的密度,则该晶胞的高b为___________pm(列出计算式)。
【答案】(1) (2)C
(3)3:1 (4) ①. O>N>C>H ②. sp2 ③. 氢键
(5) ①. 6 ②.
【解析】
【小问1详解】
基态C原子核外电子排布的轨道表示式;
【小问2详解】
甲烷中碳原子是sp3杂化,乙烯中碳原子是sp2杂化,乙炔中碳原子是sp杂化,苯中碳原子是sp2杂化,故乙炔中C杂化轨道中s轨道成分最多,C元素的电负性越强,连接在该C原子上的H原子越容易电离,形成阴离子,综上所述C正确;
【小问3详解】
单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,COCl2中σ键和π键的数目分别为3个和1个,故为3:1;
【小问4详解】
同周期元素电负性随核电荷数增大而增大,H、C、N、O四种元素中,氢原子容易失去电子,故电负性最小,故电负性由大到小的顺序为O>N>C>H;
如图:,①号氮原子有3个σ键和1对孤对电子,由于羰基O电负性大,该氮原子的孤对电子会与羰基共轭,形成离域π键,该氮原子接近杂化;②号氮有2个σ键和1对孤对电子,故N原子的杂化类型是sp2;
甲醇中有羟基,容易形成氢键,根据图片可知甲醇通过氢键与色胺酮配合物相结合;
【小问5详解】
每个晶胞中含Co原子数为×12+×2+3=6;Co的摩尔质量为59g/mol,每个晶胞有6个钴原子,则每个晶胞的质量为g,每个晶胞的体积为cm3,g/cm3,则高度pm;
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新余四中2024-2025学年度高二年级下学期一段考试化学试卷
考试时间:75分钟
可能需要用到的相对原子质量:B 11 O 16 F 19 P 31 Ca 40 Co 59 Ga 70 As 75 In 115
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每题3分,共42分)
1. “化学推动科技,科技创造价值”。下列说法正确的是
A. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟,铷是第Ⅰ族元素
B. 飞船核心舱中太阳能电池采用砷化镓材料,砷是区元素
C. “奋斗者号”载人潜水器球壳原料中的与互为同位素
D. “歼”战斗机采用大量高科技材料,其中石墨烯中的碳具有强氧化性
2. 下列说法中错误的是
A. 根据水的沸点高于氟化氢,推断分子间氢键数目:H2O>HF
B. 根据轨道杂化类型不同,推断键角:SO2>H2O
C. 根据核外电子数不同,推断核外电子空间运动状态种类:S>P
D. 根据中心原子电负性不同,推断键角:
3. 分子的结构决定其性质。下列解释与事实相符的是
选项
实例
解释
A
萘()易溶于四氯化碳
萘与四氯化碳中均含有非极性共价键
B
热稳定性:HF>HCl
H-F的键能大于H-Cl的键能
C
单质碘的沸点大于单质溴
分子极性越大,范德华力越大
D
对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛中共价键更稳定
A. A B. B C. C D. D
4. 下列说法错误的是
A. 由与组成的离子液体常温下呈液态,难挥发
B. 冠醚18-冠-6空腔直径与直径接近,冠醚18-冠-6可识别
C. 电负性:,酸性:
D. 晶体中与8个配位,而晶体中与6个配位
5. 水体中的可利用丁二酮肟与其形成红色配合物的方法进行检验。形成的配离子结构如下图所示,已知其中四个氮原子和镍离子处于同一平面,下列说法正确的是
A. 虚线框中键角大于键角
B. 该配离子中原子的杂化类型为杂化
C. 该配离子中基态原子第一电离能最大的是O
D. 该配离子中的化学键类型有极性键、非极性键、配位键、离子键
6. 某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的沸点
B. 最简单氢化物的热稳定性
C. Q的氧化物是碱性氧化物
D. 工业上用电解其熔融氯化物的方法冶炼单质镁或Q
7. 下图是阴、阳离子形成的某种离子液体结构图。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素。X、Y同周期,X的L层电子数是K层的两倍,基态Z原子核外电子占有8个能级。下列说法正确的是
A. W和X的第一电离能前者大
B. X和Y的电负性前者大
C. 四种元素形成的单质,沸点最高的是X,最低的是Y
D. X、Y分别与W形成最简单的化合物后者键角大
8. 下列化学用语能表示甲烷的分子组成,但不能反映其分子空间构型的是
A.空间结构示意图
B.电子式
C.球棍模型
D.空间填充模型
A. A B. B C. C D. D
9. 下列叙述中正确的有几项
①熔融状态能导电的化合物是离子化合物
②原子间以极性键结合而成的分子必定是极性分子
③O3在水中的溶解度比O2在水中的溶解度大
④极性分子中一定不含有非极性键
⑤CH3CH2OH、CF3CH2OH分别与钠反应时,后者的反应更剧烈
⑥缺角的氯化钠晶体在饱和氯化钠溶液中慢慢变为完美的立方体块
⑦有共价键的晶体一定是共价晶体
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
10. 结构决定物质性质是研究化学的重要方法,下列对结构与性质的描述不正确的是
A. ①属于超分子的一种,冠醚可以通过离子键来识别特定的碱金属离子
B. ②中在纯金属中加入其它元素,使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C. ③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外,疏水基向内的胶束,而用作表面活性剂
D. ④中石墨晶体是层状结构,每个碳原子配位数为3,属于混合晶体,熔沸点高
11. 铝离子电池常用离子液体作电解质,其中阴离子有、,阳离子为(),以单个形式存在时可以获得良好的溶解性能。下列说法错误的是
A. 中存在大键,表示为
B. 中各原子最外层均达到8电子结构
C. 中所含键数为
D. 为使获得良好的溶解性,不能将与原子相连的、替换为原子
12. 有关晶体的结构如下图所示,下列说法中不正确的是( )
A. 在NaCl晶体 中,距Na+最近的Cl-有6个
B. 气态团簇分子的分子式为EF或FE
C. 在CaF2晶体 中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
D. 在金刚石晶体 中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
13. 近日,科学家研究利用CaF2晶体释放出的和F-脱除硅烷,拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。下列说法错误的是
A. F、Si和Ca,原子半径依次增大
B. 与的晶体类型及氧原子的杂化方式均相同
C. 图中A处原子分数坐标为(0,0,0),则B处原子分数坐标为(,,)
D. 脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力,脱硅能力
14. 磷化铟晶体属于立方晶系,其晶胞结构如图1所示,晶胞参数为,晶胞中所有原子沿y轴的投影如图2所示,设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 晶体中的配位数为4
B. 晶胞中,若2原子的分数坐标为,则4原子的分数坐标为
C. 晶胞中,1、2原子间间距与1、3相等
D. 晶体密度为
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(共58分)
15. A、B、C、D、E是元素周期表第3、4周期的元素,且原子序数逐渐增大,其相关信息如下表:
元素
相关信息
A
单质在空气中燃烧发出黄色火焰
B
基态原子最外层电子排布式为
C
基态原子最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子相反
D
基态原子核外有7个能级且最后填充的能级上有6个电子
E
基态原子核外有35种不同运动状态的电子
完成下列填空:
(1)A元素的焰色为黄色,这是由于A元素的核外电子由___________(填“激发态”或“基态”)跃迁到另一个状态时产生的光谱。
(2)元素C在元素周期表中的位置是___________。
(3)基态E原子有___________种能量不同的电子,共占有___________个原子轨道。
(4)A、B中第一电离能最大的是___________(填元素符号)。
(5)与B元素成“对角线规则”关系的某短周期元素M的最高价氧化物对应水化物具有两性,写出该两性化合物与A元素的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:___________,已知M元素和C元素的电负性分别为1.5和3.0,则它们形成的化合物最可能是___________(填“离子”或“共价”)化合物。
16. 铝和氟的化合物在制造、化工等领域都有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态铝原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为___________。
(2)通常情况下,可由六氟铝酸铵受热分解制得,请写出该反应的化学方程式:___________。
(3)具有较高的熔点(1040℃),属于___________(填晶体类型)晶体;在178℃时升华,写出晶体类型不同的原因___________(从原子结构与元素性质的角度作答)。
(4)Al与NaOH水溶液反应的产物实际上是以的形式存在。其中为配离子,Al原子的杂化方式为___________,该阴离子中存在的化学键有___________(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.金属键 E.配位键 F.氢键
(5)萤石晶体的晶胞如图所示,已知立方体边长为acm,阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度为___________(列出计算式)。
17. 硼酸是一种片层状结构的白色晶体(如图),有油腻感,可做润滑剂。硼酸对人体受伤组织有缓和防腐作用,故可以用于医药和食品防腐等方面。回答下列问题:
(1)含氧酸的通式一般可以表示为,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关,n越大,酸性越强。据此判断,与酸性接近的含氧酸是___________(选填编号)。
a.HClO b. c.
(2)一种硼酸盐的阴离子为,___________;结构中只有一个六元环,B的空间化学环境相同,O有两种空间化学环境,画出的结构图(注明所带电荷数)___________。
(3)晶体中含有___________mol氢键,请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因:___________。
(4)GaAs的熔点为可作半导体材料;GaAs晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm。则晶胞中每个As原子周围有___________个紧邻等距的As原子;该晶体的密度为___________(列出计算式)。
18. 碳的多种同素异形体及一系列化合物广泛应用于科研、医疗、工农业生产等领域。钴单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)写出基态C原子核外电子排布的轨道表示式___________。
(2)C原子在形成化合物时,可采取多种杂化方式。杂化轨道中s轨道成分越多,C元素的电负性越强,连接在该C原子上的H原子越容易电离。下列化合物中,最有可能在碱性体系中形成阴离子的是___________(填编号)。
A. B. C. D. 苯
(3)与光气反应可用于制取四氯化钛。中键和键的数目比为___________
(4)以甲醇为溶剂,可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示),色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)的电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号),色胺酮分子中N原子的杂化类型有___________,X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子,通过___________作用与色胺酮钴配合物相结合。
(5)金属钴晶体的晶胞呈六棱柱形,其结构如图所示,每个晶胞中含Co原子数为___________:晶胞底面呈正六边形,边长为apm,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞的密度,则该晶胞的高b为___________pm(列出计算式)。
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