精品解析：湖北省武汉市重点中学5G联合体2024-2025学年高二下学期期中考试化学试卷

2024—2025学年度下学期武汉市重点中学5G联合体期中考试 高二化学试卷 考试时间：2025年4月24日 试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量： 一、非选择题(共45分，每题3分) 1. 下列关于物质聚集状态说法错误的是 A. 液晶介于液态和晶态之间，表现出液体的流动性和晶体的各向异性 B. 等离子体组成微粒均带电且能自由运动，具有良好的导电性和流动性，是一种特殊的液态物质 C. 离子液体在室温或稍高于室温时呈液态，可能与其含有机基团有关 D. 晶体与非晶体的本质差异在于晶体具有自范性，其原子在三维空间里呈周期性有序排列 2. 下列关于电子云、能层与能级的说法正确的是 A. 绘制电子云轮廓图时，需把电子在原子核外出现的空间全部圈出 B. 同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的 C. 任一能层的能级总是从s能级开始，且所含能级数等于该能层序数 D. 多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同 3. 下列化学用语表示错误的是 A. 的模型： B. 的电子式： C. 中的化合价：+6价 D. 甲醛中π键的电子云轮廓图： 4. 了解分子结构有利于物质性质的学习。下列关于结构和性质的说法正确的是 A. 和的模型均为四面体形 B. N原子核外电子占据的能量最高的能级含3个能量与取向均不相同的哑铃形轨道 C. 的配体中更易提供孤对电子的是N D. 的酸性强于是因为烷基属于推电子基团 5. 下列说法错误的是 A. 电子的能量不一定高于电子的能量 B. 基态原子的电子排布式违反了洪特规则 C. 基态原子电子排布式违反了能量最低原理 D. 基态原子电子排布式违反了泡利原理 6. 一种新型的分子筛纳米材料的化学组成通式为：，其中M代表金属离子(人工合成时通常为)，n代表金属离子化合价数。下列说法正确的是 A. 、冰都是典型的共价晶体 B. 硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅 C. 熔点： D. 离子键成分的百分数： 7. 三氟化氯(ClF3)能发生自耦电离：2 ClF3+，其分子的空间构型如图所示。下列推测合理的是 A. ClF3分子中所有原子均满足8电子结构 B. 分子极性：BF3>ClF3 C. BrF3比CIF3更难发生自耦电离 D. 离子中F-Cl-F键角大于87.5° 8. 磷脂双分子膜是由两性的磷脂分子以“尾部朝里，头朝外”的方式组成的双层膜结构，它起到对细胞进行包裹保护以及对物质进行选择性传递的作用。该磷脂双分子膜结构如图所示。下列说法错误的是 A. 磷脂双分子膜头基是极性基团而尾基是非极性基团，由于细胞膜两侧都是水溶液，故双分子膜以头向外尾向内的方式排列 B. 磷脂分子主要依靠范德华力形成磷脂双分子层 C. 细胞的磷脂双分子膜体现了超分子的分子识别特征 D. 细胞膜属于由表面活性剂形成的双分子膜 9. 下列状态的铝中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 A. B. C. D. 10. 某种电化学的电解液的组成如图所示，X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法错误的是 A. 是共价化合物 B. 空间结构为三角锥形 C. X、Y、Z三种元素只能形成共价化合物 D. 简单离子半径： 11. 胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)]SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是 A. Cu2+的价电子排布式为3d84s1 B. 所有氧原子都采取sp3杂化 C. 氧原子参与形成离子键、配位键、σ键和氢键 D. 第二周期的元素中第一电离能比氧原子大的元素有三种 12. 下列事实或对应的解释错误的是 选项 事实 解释 A 金属具有良好的延展性 金属的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间的润滑作用 B 水的热稳定性强于硫化氢 水中的键长比硫化氢中短，键能大 C 当晶体颗粒小至纳米量级时，熔点会升高 晶体表面积增大 D 煤气能使人中毒 通过配位键与血红蛋白中的结合能力强于氧气 A. A B. B C. C D. D 13. 观察下列结构示意图并结合相关信息，判断有关说法正确的是 名称或化学式 邻羟基苯甲醛 18-冠-6 N-甲基咪唑 结构示意图 A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： B. 结构中键角1、2、3由大到小的顺序： C. 18-冠-6中O(灰球)电负性大，带负电荷，与作用，体现了超分子“自组装”的特征 D. N-甲基咪唑分子含平面五元环，则两个N原子中，连有甲基的N原子碱性更弱。 14. 科技工作者合成了一种化合物X，可用作光学材料。其晶胞结构如图1(已知晶胞参数为，化合物的摩尔质量为)，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。下列说法错误的是 A. 周围最近的K个数为4 B. 位于元素周期表的p区 C. X中相邻K之间的最短距离为 D. 晶胞密度为 15. 一种十分具有前景的仅由三种元素组成超导材料的长方体晶胞结构如图所示(已知)，下列说法错误的是 A. 基态位于元素周期表的区 B. 若N点原子分数坐标为，则P点原子分数坐标为 C. M、N之间的距离为 D. 该晶体最简化学式为 二、非选择题(共55分，除标注外，每空2分) 16. 化学在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用。请根据所学物质与结构的相关知识回答下列问题： （1）铬铁氧体的化学式为，基态的价电子电子排布图为_______。在元素周期表中的位置为_______。 （2）水杨酰胺()是一种用途广泛的化工、医药中间体，其组成的元素电负性由大到小的顺序为_______，碳原子和氮原子的杂化方式分别为_______、_______。 （3）生活中常见的三种分子和，键角的大小：_______(填“大于”、“小于”或“等于”)，主要原因_______。实验证明，接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式计算出来的相对分子质量大一些，原因是_______。 17. “分子机器设计和合成”领域中研究对象之一——“分子开关”曾获得诺贝尔化学奖。已知该分子与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题： （1）对叔丁基杯[4]芳烃(如图I所示)可用于ⅢB族元素对应离子的萃取，如。写出基态二价钪离子的核外电子排布式：_______，其中电子的空间运动状态为_______种。 （2）不同大小的苯芳烃能识别某些离子，如：。试判断的空间构型为_______。 （3）已知分子结构和晶胞示意图(如图Ⅱ、图Ⅲ所示)： 则一个分子中含有键的个数为_______，与每个分子距离最近且相等的分子有_______个，晶体的密度为_______。(列出计算式即可) 18. 回答下列问题： （1）现有下列物质：①金刚石 ②干冰 ③晶体硅 ④二氧化硅晶体 ⑤氯化铵晶体。通过非极性键形成共价晶体的是_______(填序号，下同)：含有极性键的离子晶体是_______。 （2）两种硼氢化物的熔点如下表所示： 硼氢化物 熔点/℃ 400 两种物质熔点差异的原因是_______。 （3）下表给出了三组物质的相关性质数据： A组(沸点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能) 金刚石：4827 石墨：4830 碳化硅： ①A组中的碳化硅属于_______晶体，碳化硅的沸点_______(填“大于”“小于”或“等于”)4827，石墨沸点高于金刚石的原因是_______。 ②判断B组中甲醇沸点的范围_______(填字母)。 a. 　　 b. 　　 c. ③C组物质可能具有的性质是_______(填字母)。 A.硬度小 　 B.熔融状态能导电 　 C.固体能导电 　 D.熔点较低 19. 大力推广磷酸亚铁锂电池的新能源汽车对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。工业上用及苯胺()为原料制备稀酸亚铁锂材料。回答下列问题： （1）与同周期且基态原子未成对电子数比基态原子多的元素为_______(填元素符号) （2）在中的N、H、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______。N、P原子均能与F形成稳定的化合物，试比较分子的极性：_______(填“<”“>”或“=”)。 （3）某理想的锂电池负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间，其晶胞结构如图： ①证明其是晶体的最科学可靠的方法是_______；在记录仪上产生的现象：_______。 ②该晶体的化学式为_______；已知晶体中最近的两个碳原子核间距离为，石墨烯层间距离为，设与C原子半径分别为和，则原子与C原子的空间占有率为_______(用含的计算式表示即可，空间占用率球体积/晶胞体积)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度下学期武汉市重点中学5G联合体期中考试 高二化学试卷 考试时间：2025年4月24日 试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量： 一、非选择题(共45分，每题3分) 1. 下列关于物质聚集状态说法错误的是 A. 液晶介于液态和晶态之间，表现出液体的流动性和晶体的各向异性 B. 等离子体组成微粒均带电且能自由运动，具有良好的导电性和流动性，是一种特殊的液态物质 C. 离子液体在室温或稍高于室温时呈液态，可能与其含有机基团有关 D. 晶体与非晶体的本质差异在于晶体具有自范性，其原子在三维空间里呈周期性有序排列 【答案】B 【解析】 【详解】A．液晶介于液态和晶态之间，既有液体流动性又有晶体各向异性，A正确； B．等离子体是由阳离子、中性粒子、自由电子等多种不同性质的粒子所组成的电中性物质，其中阴离子(自由电子)和阳离子分别的电荷量相等，具有良好的导电性和流动性，但属于气态而非液态，B错误； C．离子液体因含有机基团，阴阳离子体积较大，使得阴阳离子间距离较大，离子键较弱，离子液体在室温或者稍高于室温会呈现液态，C正确； D．晶体与非晶体的本质差异是晶体原子排列有序且具有自范性，D正确； 故选B。 2. 下列关于电子云、能层与能级的说法正确的是 A. 绘制电子云轮廓图时，需把电子在原子核外出现的空间全部圈出 B. 同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的 C. 任一能层的能级总是从s能级开始，且所含能级数等于该能层序数 D. 多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同 【答案】C 【解析】 【详解】A．电子云轮廓图仅圈出电子出现概率较高的区域（如90%），而非全部空间，A错误； B．s能级无论处于哪个能层，最多容纳2个电子，容纳数与能层无关，B错误； C．能层的能级从s开始，且能级数等于能层序数（如第3能层含s、p、d共3个能级），C正确； D．同一能层中不同能级的电子能量不同，但同一能级内的电子能量相同，D错误； 故选C。 3. 下列化学用语表示错误的是 A. 的模型： B. 的电子式： C. 中的化合价：+6价 D. 甲醛中π键的电子云轮廓图： 【答案】B 【解析】 【详解】A． 中S原子的价层电子对数为，其VSEPR模型为四面体形，故A正确； B．CaC2是离子化合物，由钙离子和C离子构成，则其电子式为：  ，故B错误； C．  中存在过氧键，故的化合价为价，故C正确； D． 甲醛中心原子为C，C上不含孤对电子，形成1个碳氧双键、2个C−H键，为平面结构，则C的杂化类型为sp2杂化；甲醛中π键为碳原子的未参与杂化的p轨道与氧原子的p轨道肩并肩重叠而成，故D正确； 答案为B 4. 了解分子结构有利于物质性质的学习。下列关于结构和性质的说法正确的是 A. 和的模型均为四面体形 B. N原子核外电子占据的能量最高的能级含3个能量与取向均不相同的哑铃形轨道 C. 的配体中更易提供孤对电子的是N D. 的酸性强于是因为烷基属于推电子基团 【答案】D 【解析】 【详解】A．的价层电子对数为，模型为四面体形，价层电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，故A错误； B．N原子最高能级为2p，三个p轨道能量相同，故B错误； C．CN⁻作为配体时，C原子因电负性较低更易提供孤对电子，故C错误； D．HCOOH酸性强于CH3COOH，因为-CH3是推电子基团，减弱羧酸根中O-H键极性，导致乙酸酸性较弱，故D正确； 选D。 5. 下列说法错误的是 A. 电子的能量不一定高于电子的能量 B. 基态原子的电子排布式违反了洪特规则 C. 基态原子电子排布式违反了能量最低原理 D. 基态原子电子排布式违反了泡利原理 【答案】A 【解析】 【详解】A．电子的能量一定高于电子的能量，A错误； B．洪特规则是指在基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，故电子排布式违反了洪特规则，B正确； C．能量最低原理是指在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，故电子排布式违反了能量最低原理，正确的电子排布式为，C正确； D．泡利原理是指在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且自旋相反，故电子排布式违反了泡利原理，D正确； 故选A。 6. 一种新型的分子筛纳米材料的化学组成通式为：，其中M代表金属离子(人工合成时通常为)，n代表金属离子化合价数。下列说法正确的是 A. 、冰都是典型的共价晶体 B. 硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅 C. 熔点： D. 离子键成分的百分数： 【答案】B 【解析】 【详解】A．Al2O3是离子晶体，SiO2是共价晶体，冰是分子晶体，A错误； B．金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体，键能C-C＞C-Si＞Si-Si，硬度：金刚石>碳化硅>晶体硅，B正确； C．SiO2为共价晶体熔点最高，Al2O3晶格能大于Na2O，水是分子晶体，熔点顺序应为SiO2＞Al2O3＞Na2O＞H2O，C错误； D．Na的电负性小于Al，Na与O的电负性差值更大，故Al2O3的离子键百分数低于Na2O，D错误； 故选B。 7. 三氟化氯(ClF3)能发生自耦电离：2 ClF3+，其分子的空间构型如图所示。下列推测合理的是 A. ClF3分子中所有原子均满足8电子结构 B. 分子极性：BF3>ClF3 C. BrF3比CIF3更难发生自耦电离 D. 离子中F-Cl-F键角大于87.5° 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知Cl形成三条共价键，还有两对孤对电子，则Cl不满足8电子稳定结构，故A错误； B．BF3分子中B的价电子对数为3+=3，分子中无孤对电子，为非极性分子，ClF3孤对电子数为，分子中含有2对孤对电子，为极性分子，则分子极性BF3＜ClF3，故B错误； C．Br的电负性比Cl弱，则Br-F键比Cl-F键极性大，BrF3更易发生自耦电离，故C错误； D．中心原子Cl的价层电子对数为，含有两对孤对电子，空间构型为V形，类似水分子，其F-Cl-F键角大于87.5°，故D正确； 故选D。 8. 磷脂双分子膜是由两性的磷脂分子以“尾部朝里，头朝外”的方式组成的双层膜结构，它起到对细胞进行包裹保护以及对物质进行选择性传递的作用。该磷脂双分子膜结构如图所示。下列说法错误的是 A. 磷脂双分子膜头基是极性基团而尾基是非极性基团，由于细胞膜两侧都是水溶液，故双分子膜以头向外尾向内的方式排列 B. 磷脂分子主要依靠范德华力形成磷脂双分子层 C. 细胞的磷脂双分子膜体现了超分子的分子识别特征 D. 细胞膜属于由表面活性剂形成的双分子膜 【答案】C 【解析】 【详解】A．磷脂双分子膜头基是极性基团而尾基是非极性基团，由于细胞膜两侧都是水溶液，故双分子膜以头向外尾向内的方式排列，这样可以使极性头基与水溶液接触，非极性尾基远离水溶液，故A正确； B．磷脂分子主要依靠范德华力和疏水作用形成磷脂双分子层，范德华力是分子间的一种弱作用力，疏水作用是由于非极性尾基之间的相互作用，故B正确； C．磷脂双分子层的结构形成属于超分子自组装，不涉及超分子的分子识别特征，分子识别主要由膜蛋白完成，故C错误； D．根据表面活性剂的性质，磷脂作为两亲分子（兼具亲水头部和疏水尾部），在水中可自组装形成双分子膜，与表面活性剂的胶束化行为本质一致，故D正确； 故选：C。 9. 下列状态的铝中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．铝核外有13个电子，属于基态原子，电离最外层一个电子即为第一电离能； B．表示Al+，电离最外层一个电子即为第二电离能； C．表示Al2+，电离最外层一个电子即为第三电离能； D．属于激发态； 铝的第三电离能＞第二电离能＞第一电离能，为激发态，能量较高，则电离最外层一个电子所需能量小于，故电离最外层一个电子所需能量最大的是，故选C。 10. 某种电化学的电解液的组成如图所示，X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法错误的是 A. 是共价化合物 B. 空间结构为三角锥形 C. X、Y、Z三种元素只能形成共价化合物 D. 简单离子半径： 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，离子结构中X、W都形成1条共价键，只能是ⅠA族（氢）或ⅦA族元素，而Y形成4条共价键，Z形成3条共价键或4条共价键，则Y处于ⅣA族、Z处干VA族，阴离子中Q形成4条共价键且为-1价阴离子，可知Q原子最外层电子数为3，而Q的原子序数又大于Y、Z，Q只能处于第三周期第ⅢA族，故Q为Al元素，则Y为C元素、Z为N元素：W的原子序数大于Al，则W为Cl元素；而X的原子序数又小于碳，故X为H元素。 【详解】由分析可知，X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、Q为Al元素、W为Cl元素； A．是AlCl3，属于共价化合物，故A正确； B．是NH3，空间构型为三角锥形，故B正确； C．X为H元素、Y为C元素、Z为N元素，X、Y、Z能形成NH4CN，属于离子化合物，故C错误； D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则电子层越多离子半径越大，则离子半径：Al3+<N3-<Cl-，故D正确； 故选：C。 11. 胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)]SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列有关胆矾的说法正确的是 A. Cu2+的价电子排布式为3d84s1 B. 所有氧原子都采取sp3杂化 C. 氧原子参与形成离子键、配位键、σ键和氢键 D. 第二周期的元素中第一电离能比氧原子大的元素有三种 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cu是29号元素，原子核外电子数为29，Cu原子的核外电子排布式为[Ar] 3d104s1，失去4s和3d能级上各一个电子生成铜离子，故铜离子价电子电子排布式3d9，A错误； B．氧原子并不都是sp3杂化，该结构中的氧原子部分饱和，部分不饱和，杂化方式不同。从现代物质结构理论出发，硫酸根离子中S和非羟基O之间除了形成1个σ键之外，还形成了反馈π键。形成键的电子不能处于杂化轨道上，O必须保留未经杂化的p轨道，就不可能都是sp3杂化，B错误； C．在题述结构示意图中，存在O→Cu配位键，σ键，以及H---O氢键，但不存在氧原子参与的离子键，C错误； D．第二周期中第一电离能比氧原子大的元素有N、F、Ne三种，D正确； 故选D。 12. 下列事实或对应的解释错误的是 选项 事实 解释 A 金属具有良好的延展性 金属的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间的润滑作用 B 水的热稳定性强于硫化氢 水中的键长比硫化氢中短，键能大 C 当晶体颗粒小至纳米量级时，熔点会升高 晶体表面积增大 D 煤气能使人中毒 通过配位键与血红蛋白中的结合能力强于氧气 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属的延展性源于电子气的“润滑”作用，允许金属离子层滑动而不破坏结构，A正确； B．O的原子半径小于S，O-H键键长短、键能大，热稳定性更强，B正确； C．纳米级晶体表面积增大，表面原子比例高，结合力弱，熔点应降低而非升高，C错误； D．CO与血红蛋白中的Fe2+形成更稳定的配位键，阻碍氧气运输，D正确； 故选C。 13. 观察下列结构示意图并结合相关信息，判断有关说法正确的是 名称或化学式 邻羟基苯甲醛 18-冠-6 N-甲基咪唑 结构示意图 A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： B. 结构中键角1、2、3由大到小的顺序： C. 18-冠-6中O(灰球)电负性大，带负电荷，与作用，体现了超分子“自组装”的特征 D. N-甲基咪唑分子含平面五元环，则两个N原子中，连有甲基的N原子碱性更弱。 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢键是与N、O、F相连的氢原子与其它N、O、F原子间的较强分子间作用，邻羟基苯甲醛形成的氢键应该是羟基上的氢与醛基上的氧连接形成，故A错误； B．由图可知，1、2是水分子中的键角，3是硫酸根离子中的键角，水分子中心原子氧原子和硫酸根离子中心原子硫原子都是sp3杂化，但是2中水分子中有两对孤对电子对氢氧键排斥，使键角变小，1中有1对孤对电子与铁形成配位键，只有一对孤对电子排斥，键角稍大于2，3无孤对电子排斥，键角最大，故大小顺序为3＞1＞2，故B错误； C．A中冠醚与K+之间通过配位键结合，体现了超分子“分子识别”的特征，故C错误； D．连有甲基的N原子上无孤电子对，不能通过配位键与氢离子结合，碱性更弱，没有连接甲基的N原子有孤电子对，可以结合氢离子，碱性较强，故D正确； 故选：D。 14. 科技工作者合成了一种化合物X，可用作光学材料。其晶胞结构如图1(已知晶胞参数为，化合物的摩尔质量为)，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。下列说法错误的是 A. 周围最近的K个数为4 B. 位于元素周期表的p区 C. X中相邻K之间的最短距离为 D. 晶胞密度为 【答案】A 【解析】 【分析】位于晶胞的顶点和面心，K位于围成的四面体空隙。根据均摊原则，晶胞中数为 、K数为8。 【详解】A．周围最近的K个数为8，故A错误； B．是35号元素，是ⅦA族元素，位于元素周期表的p区，故B正确； C．X中相邻K之间的最短距离为棱长的一半，K之间的最短距离为，故C正确； D．晶胞中数为4、K数为8，所以晶胞密度为，故D正确； 选A。 15. 一种十分具有前景的仅由三种元素组成超导材料的长方体晶胞结构如图所示(已知)，下列说法错误的是 A. 基态位于元素周期表的区 B. 若N点原子分数坐标为，则P点原子分数坐标为 C. M、N之间的距离为 D. 该晶体最简化学式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．Ag为47号元素，原子的价层电子排布式为4d105s1，Ag位于元素周期表的ds区，故A正确； B．已知，则MP之间的距离为，若N点原子分数坐标为，则P点原子的分数坐标为（0，0，)，故B错误； C．M、N之间的距离为面对角线的，即，故C正确； D．晶胞结构中Cs、Ag、F的原子个数分别为8×+2= 4、8×+4×=4、16×+4=12，故化学式为，故D正确； 故选：B。 二、非选择题(共55分，除标注外，每空2分) 16. 化学在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用。请根据所学物质与结构的相关知识回答下列问题： （1）铬铁氧体的化学式为，基态的价电子电子排布图为_______。在元素周期表中的位置为_______。 （2）水杨酰胺()是一种用途广泛的化工、医药中间体，其组成的元素电负性由大到小的顺序为_______，碳原子和氮原子的杂化方式分别为_______、_______。 （3）生活中常见的三种分子和，键角的大小：_______(填“大于”、“小于”或“等于”)，主要原因_______。实验证明，接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式计算出来的相对分子质量大一些，原因是_______。 【答案】（1） ①. ②. 第四周期第ⅥB族 （2） ①. O>N>C>H ②. sp2 ③. sp3 （3） ①. 小于 ②. H2S和PH3中心原子杂化方式相同，H2S中S有2对孤电子对，PH3分子中P只有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，孤电子对数越多，键角越小 ③. 水分子之间因氢键形成缔合分子 【解析】 【小问1详解】 Fe是26号元素，核外电子排布式为，失去 2 个4s电子，价电子为，根据洪特规则、泡利原理，价电子排布图为；Cr是 24 号元素，核外电子排布式为，电子层数为 4，最外层电子所在能级为4s，价电子所在副族为d区，位于第四周期第ⅥB族 ； 【小问2详解】 水杨酰胺组成元素有C、H、O、N ，同周期从左到右电负性增大(C< N<O)，H电负性小于非金属元素，故电负性顺序为O>N>C>H；苯环上的C及羰基(C=O)中的C，均形成3个键（苯环C为sp2杂化，羰基C也为sp2杂化 ）；羟基(-OH)连接的苯环C同理，所以苯环和羰基上的C杂化方式为sp2；氨基(-NH2)中N形成 3 个键，还有1对孤电子对，价层电子对数=3+1=4，杂化方式为sp3 ； 【小问3详解】 由于H2S和PH3中心原子杂化方式相同，H2S中S有2对孤电子对，PH3分子中P只有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，孤电子对数越多，键角越小，故键角的大小：小于；接近水的沸点时，水分子间通过氢键发生缔合，形成(H2O)n（如(H2O)2 、(H2O)3等），导致实际测得的相对分子质量是缔合分子的相对分子质量，比单个分子大 。 17. “分子机器设计和合成”领域中研究对象之一——“分子开关”曾获得诺贝尔化学奖。已知该分子与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题： （1）对叔丁基杯[4]芳烃(如图I所示)可用于ⅢB族元素对应离子的萃取，如。写出基态二价钪离子的核外电子排布式：_______，其中电子的空间运动状态为_______种。 （2）不同大小的苯芳烃能识别某些离子，如：。试判断的空间构型为_______。 （3）已知分子结构和晶胞示意图(如图Ⅱ、图Ⅲ所示)： 则一个分子中含有键的个数为_______，与每个分子距离最近且相等的分子有_______个，晶体的密度为_______。(列出计算式即可) 【答案】（1） ①. 或 ②. 10 （2）直线形 （3） ①. 90 ②. 12 ③. 【解析】 【小问1详解】 Sc为21号元素，基态二价钪离子是基态钪原子失去两个电子得到的，其核外电子排布式为；其中电子空间运动状态为1+1+3+1+3+1=10； 【小问2详解】 与CO2互为等电子体，因此其空间构型为直线型； 【小问3详解】 C60分子中每个C原子形成3个σ键，每个σ键被2个C原子共用，1个C60分子中含有σ键的个数为。C60晶胞为面心立方晶胞，与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有12个，根据均摊法晶胞有C60分子个数为，其密度为。 18. 回答下列问题： （1）现有下列物质：①金刚石 ②干冰 ③晶体硅 ④二氧化硅晶体 ⑤氯化铵晶体。通过非极性键形成共价晶体的是_______(填序号，下同)：含有极性键的离子晶体是_______。 （2）两种硼氢化物的熔点如下表所示： 硼氢化物 熔点/℃ 400 两种物质熔点差异的原因是_______。 （3）下表给出了三组物质的相关性质数据： A组(沸点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能) 金刚石：4827 石墨：4830 碳化硅： ①A组中的碳化硅属于_______晶体，碳化硅的沸点_______(填“大于”“小于”或“等于”)4827，石墨沸点高于金刚石的原因是_______。 ②判断B组中甲醇沸点的范围_______(填字母)。 a. 　　 b. 　　 c. ③C组物质可能具有的性质是_______(填字母)。 A.硬度小 　 B.熔融状态能导电 　 C.固体能导电 　 D.熔点较低 【答案】（1） ①. ①③ ②. ⑤ （2）NaBH4是离子晶体，Al(BH4)3是分子晶体，离子晶体熔点较高 （3） ①. 共价 ②. 小于 ③. 石墨层内C-C共价键比金刚石中的C-C共价键更稳定 ④. b ⑤. B 【解析】 【小问1详解】 金刚石是由C-C非极性键构成共价晶体；干冰是分子晶体；二氧化硅是共价晶体，但Si原子和O原子之间是极性共价键；晶体硅由Si-Si非极性键构成共价晶体；氯化铵(NH4Cl)是离子晶体，含N-H极性键；故通过非极性键形成共价晶体的是①③，含有极性键的离子晶体是⑤。 【小问2详解】 NaBH4是离子晶体，离子键作用力强，熔点高，Al(BH4)3是分子晶体，分子间作用力弱，熔点低，故NaBH4的熔点高于Al(BH4)3。 【小问3详解】 ①碳化硅是原子通过共价键结合，属共价晶体；硅原子的半径大于碳原子半径，碳化硅中共价键键能较小，故其沸点低一些，即碳化硅的沸点T1小于4827；石墨中碳碳之间除σ键，还存在大π键，石墨中碳碳键的键长短于金刚石，键能大于金刚石，因此石墨沸点高于金刚石； ②甲醇与正丁醇均含氢键，甲醇相对分子质量小，沸点低于正丁醇，和乙醚相比，乙醚不能形成氢键，故其沸点大于乙醚的沸点，即甲醇沸点在正丁醇和乙醚之间，选b； ③NaCl、NaBr、MgO是离子晶体，熔融态离子能自由移动导电，固体中离子不能自由移动不导电，离子晶体硬度较大、熔点较高，故选B。 19. 大力推广磷酸亚铁锂电池的新能源汽车对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。工业上用及苯胺()为原料制备稀酸亚铁锂材料。回答下列问题： （1）与同周期且基态原子未成对电子数比基态原子多的元素为_______(填元素符号) （2）在中的N、H、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______。N、P原子均能与F形成稳定的化合物，试比较分子的极性：_______(填“<”“>”或“=”)。 （3）某理想的锂电池负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间，其晶胞结构如图： ①证明其是晶体的最科学可靠的方法是_______；在记录仪上产生的现象：_______。 ②该晶体的化学式为_______；已知晶体中最近的两个碳原子核间距离为，石墨烯层间距离为，设与C原子半径分别为和，则原子与C原子的空间占有率为_______(用含的计算式表示即可，空间占用率球体积/晶胞体积)。 【答案】（1） （2） ①. ②. < （3） ①. X射线衍射实验 ②. 产生分立的斑点或者明锐的衍射峰 ③. LiC6 ④. 100% 【解析】 【小问1详解】 基态Fe原子的3d轨道上有未成对电子数为4，基态原子未成对电子数比Fe多的只有Cr(3d、4s轨道上共计6个)和Mn(3d轨道上5个)，答案为Cr、Mn； 【小问2详解】 同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，N原子价层电子排布式为2s22p3，p轨道形成半满，原子的能量较低，N元素的第一电离能较大，H原子只有1个电子，原子半径小，但与N、O比，H易失电子，因此第一电离能由大到小的顺序是N>O>H；N的电负性大于P，则N-F键的电负性差小于P-F键的电负性差，二者均为三角锥形，电负性差越大，分子的极性越大，故NF3极性小于PF3，即答案为<； 【小问3详解】 证明其是晶体的最科学可靠的方法是X射线衍射实验，在记录仪上产生的现象：产生分立的斑点或者明锐的衍射峰；由晶胞可知，Li位于8个顶点，C有8个位于侧面上，2个位于体内，故一个晶胞含有的Li为8×=1，C原子个数为8×+2=6，则晶体的化学式为LiC6；该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm，则底边边长为3×142pm，且底面为平行四边形，顶角为60°，石墨烯层间距离为335pm，则晶胞体积为×(3×142)2×335pm3。原子的空间占有率为：100%=100%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $