内容正文:
乌鲁木齐市高级中学2023-2024学年第二学期月考试卷
高二化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、单选题:每个小题只有一个正确答案,每题2分,20个小题,共40分。
1. 下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是
A. N:1s22s22p3 B. S2-:1s22s22p63s23p6 C. Na:1s22s22p53s2 D. Si:1s22s22p63s23p2
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态N原子核外有7个电子,核外电子基态排布式为1s22s22p3,A不符合题意;
B.基态S2-原子核外有18个电子,核外电子基态排布式为1s22s22p63s23p6,B不符合题意;
C.基态Na的电子排布式应是1s22s22p63s1,选项C的排布未填满2p即填充3s,属于激发态,C符合题意;
D.基态Si原子核外有14个电子,核外电子基态排布式为1s22s22p63s23p2,D不符合题意;
故选C。
2. 在核电荷数为1~36的元素中,原子的价电子排布满足ns1的元素共有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】B
【解析】
【详解】在核电荷数为1~36的元素为前四周期元素,原子的价电子排布满足ns1的元素有H、Li、Na、K,共4种,
故选B。
【点睛】主族元素的价电子就是其最外层电子,过渡元素价电子除了最外层电子还可能是内层电子,区别价电子和最外层电子式正确解答此题的关键。
3. 下列原子的核外电子排布式违反了泡利原理的是
A. 基态硅原子的核外电子排布式:1s22s22p63s13p3
B. 基态碳原子的核外电子排布式:1s22s22p2
C. 基态钪原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p64s3
D. 基态铬原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2
【答案】C
【解析】
【详解】A.硅是14号元素,基态硅原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p2,1s22s22p63s13p3违反了能量最低原理,A不符合题意;
B.碳是6号元素,基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则,B不符合题意;
C.钪是21号元素,基态钪原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,4s轨道最多容纳2个电子,1s22s22p63s23p64s3违反了泡利原理,C符合题意;
D.铬是24号元素,基态铬原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,3d轨道处于半充满稳定状态,属于洪特规则的特例,D不符合题意;
答案为C。
4. 下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图,据此下列说法错误的是( )
A. 每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B. 电子排在同一能级时,总是优先单独占据一个轨道
C. 每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D. 若原子轨道里有2个电子,则其自旋状态相反
【答案】D
【解析】
【分析】观察题中四种元素的电子排布图,对原子轨道容纳的电子数做出判断,根据洪特规则,可知电子在同一能级的不同轨道时,优先占据一个轨道,任一能级总是从S轨道开始,能层数目即为轨道能级数。
【详解】A.由题给的四种元素原子的电子排布式可知,在一个原子轨道里,最多能容纳2个电子,符合泡里原理,故A正确;
B. 电子排在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,符合洪特规则,故B正确;
C.任意能层的能级总是从S能级开始,而且能级数等于该能层序数,故C正确;
D. 若在一个原子轨道里有2个电子,则其自旋状态相反,若在同一能级的不同轨道里有两个电子,则自旋方向相同,故D错误;
本题答案为D。
5. 具有下列核外电子排布式的原子,其半径最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,推出元素,再由递变规律比较。
【详解】由电子排布式可推出A为N元素,B为B元素,C为Al元素,D为S元素,根据同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,可知Al元素的原子半径最大。
答案选C。
6. 已知X、Y是短周期主族元素,I为电离能,单位是。根据下表所列数据判断下列说法正确的是
元素
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A. 元素X常见化合价是
B. 元素Y是第ⅡA族元素
C. 同周期主族元素中,X的第一电离能最小
D. 元素Y的单质可与冷水剧烈反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.根据表中电离能数据可以看出X的I1与I2电离能出现突变,说明X最外层只有一个电子,是IA族元素,故X的化合价为+1价,故A错误;
B.根据表中电离能数据可以看出Y的I3与I4电离能出现突变,说明X最外层有3个电子,是ⅢA族元素,故B错误;
C.同周期主族元素中,电离能的变化趋势是从左到右增大,X是IA族元素,的第一电离能最小,故C正确;
D.Y是ⅢA族元素,不能与冷水反应,故D错误;
故答案为C。
7. 下列关于元素电负性大小的比较中,不正确的是
A. P<S<O<F B. C<N<O<F C. O<S<Se<Te D. K<Na<Mg<Al
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一周期元素从左到右电负性逐渐增大,因此F>O、S>P,同一主族元素从上到下电负性逐渐减小,所以电负性O>S,故电负性:F>O>S>P,故A正确;
B.同周期自左而右电负性增大,则电负性C<N<O<F,故B正确;
C.元素的非金属性越强,电负性越强,元素的非金属性:Te<Se<S<O,则电负性为Te<Se<S<O,故C错误;
D.一般来说,元素的金属性越强,电负性越小,即K<Na<Mg<Al,故D正确。
答案选C。
【点睛】元素的非金属性越强,电负性越强;即同周期自左而右电负性增大;同一主族元素从上到下电负性逐渐减小。
8. X和Y是原子序数大于4的短周期元素,和两种离子的电子排布式相同,下列说法中正确的是
A. X的原子半径比Y小,的离子半径比大
B. 和的电子所占用的原子轨道的类型和数目都不同
C. 电负性:X<Y
D. 第一电离能:
【答案】C
【解析】
【分析】X和Y是原子序数大于4的短周期元素,和两种离子的电子排布式相同,则X为第三周期金属元素,Y是第二周期的非金属元素。
【详解】A.X为第三周期金属元素,电子层数多于第二周期的Y,故X原子半径大于Y;两种离子核外电子排布相同,核电荷数X>Y,故离子半径小于,故A错误;
B.和电子排布式相同,核外电子占据的原子轨道类型和数目均相同,故B错误;
C.Y为非金属元素,X为金属元素,非金属电负性大于金属,故电负性X<Y,故C正确;
D.金属元素易失电子,第一电离能更小,非金属元素难失电子,第一电离能更大,故第一电离能X<Y,D错误;
选C。
9. 已知N—N、N=N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90,而C—C、C=C和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34,下列说法正确的是
A. σ键一定比π键稳定
B. N2较易发生加成反应
C. 乙烯、乙炔较易发生加成反应
D. 乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据N—N、N=N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90,N≡N、N=N中π键比σ键稳定,故A错误;
B.N≡N、N=N中π键比σ键稳定,难发生加成,故B错误;
C.根据C—C、C=C和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34,C=C,C≡C中π键比σ键弱,π键不稳定,较易发生加成,故C正确;
D.根据C—C、C=C和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34,C=C,C≡C中π键比σ键弱,π键没有σ键稳定,故D错误;
故选C。
10. 用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断错误的是
A. SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B. BF3键角为120°
C. BF3、SO3都是平面三角形的分子
D. PCl3、NH3都是三角锥形的分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.SO2中心S原子孤电子对数=×(6-2×2)=1,价层电子对数为3,所以SO2为V形结构,A错误;
B.BF3中心B原子孤电子对数=×(3-3×1)=0,价层电子对数为3,为平面三角形结构,所以BF3键角为120°,B正确;
C.BF3、SO3中心原子孤电子对数都是0,价层电子对数为3,所以这两种分子都是平面三角形结构,C正确;
D.PCl3、NH3中心原子孤电子对数都是=×(5-3×1)=1,价层电子对数为4,所以PCl3、NH3均为三角锥形结构,D正确;
故答案选A。
11. 下列关于、、三种微粒的说法不正确的是
A. 三种微粒所含有的电子数相等 B. 三种微粒中氮原子的杂化方式相同
C. 键角大小关系:NH>NH3> NH D. 三种微粒的空间构型不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.电子数为,电子数为,电子数为,三种微粒电子数相等,A正确;
B.三种微粒氮原子的价层电子对数均为4,均采取杂化,杂化方式相同,B正确;
C.孤电子对越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,三种微粒的孤电子对数依次为0、1、2,故键角大小关系为,C错误;
D.空间构型为正四面体形,为三角锥形,为V形,三种微粒空间构型不同,D正确;
故答案为C。
12. 下列关于杂化轨道的叙述正确的是
A. 杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键
B. 杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对
C. NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的1个s轨道杂化而成的
D. 在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—Hσ键
【答案】B
【解析】
【详解】A.杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用来形成π键,选项A不正确;
B.杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用来形成π键,选项B正确;
C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的,选项C不正确;
D.在乙烯分子中,1个碳原子的3个sp2杂化轨道中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C—H σ键,剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C—C σ键,选项D不正确。
答案选B。
13. 下列有关说法中正确的是
A. 物质的聚集状态只有固、液、气三种状态
B. 具有规则几何外形的固体均为晶体
C. 晶体具有自范性,非晶体没有自范性
D. 等离子体是一种特殊的气体,由阴、阳离子构成的呈电中性粒子
【答案】C
【解析】
【详解】A.物质的聚集状态除了有固、液、气三种状态之外,还有其它聚集状态,例如液晶,A错误;
B. 具有规则几何外形的固体不一定是晶体,例如把玻璃切割成有规则几何外形就不是晶体;粒子在三维空间里呈周期性有序排列、因而具有自范性、导致具有规则几何外形的固体是晶体,B错误;
C.晶体的粒子在三维空间里呈周期性有序排列、因而具有自范性,非晶体相对无序、没有自范性,C正确;
D. 等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质,D错误;
答案选C。
14. 资料显示:在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负) 电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即。下列四组分子中,所有分子都符合的是
A. HCl、CS2、H2S、SO2 B. BF3、CCl4、BeCl2、CO2
C. N2 、NH3、H2O、CCl4 D. CH4、SO3、NH3、H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCl是极性键形成双原子的极性分子,;H2S、SO2中都是V形,即极性分子,其;CS2是直线形分子,即非极性分子,其偶极矩为0;A错误;
B.BF3为平面三角形、CCl4为正四面体形,BeCl2和CO2均为直线形,因此分子结构均对称,均为非极性分子,所有分子都符合,B正确;
C.N2 和CCl4 均为非极性分子,;NH3分子为三角锥形,水分子为V形,都属于极性分子,,C错误;
D.CH4为正四面体构型、SO3平面三角形结构,二者均为非极性分子,;NH3分子为三角锥形,水为V形,都属于极性分子,,D错误;
正确选项B。
【点睛】,则,即正电荷重心同负电荷重心间的距离为0,说明正负电荷重心重叠,为非极性分子。
15. 下列实验事实和对实验事实的理论解释都正确的是
选项
实验事实
理论解释
A
H2S的沸点比H2O的高
H2S的范德华力大于H2O的范德华力
B
白磷为正四面体分子
白磷分子中P﹣P﹣P的键角是109.5°
C
1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键的影响
D
键的极性:H-O>N-H
非金属性差异越大,键的极性越小
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.水分子间存在氢键,而是水的沸点高于硫化氢,故A错误;
B.白磷分子为正四面体结构,两个P-P间的键角为60°,而不是109.5°,故B错误;
C.氨气和水分子中都含有氢键,二者都是极性分子,并且氨气能和水分子之间形成氢键,则氨气极易溶于水,故C正确;
D.非金属性差异越大,键的极性越大,而不是越小,故D错误;
故选C。
16. 如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中—X、—Y、—Z。其对应的化学式不正确的是
A.XY
B.X2Y
C.X3Y
D.XY3Z
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中4个X和4个Y原子都位于晶胞的顶点,数目完全相等,都为个,X和Y的个数比为,则化学式XY,A正确;
B.图中8个Y位于晶胞的顶点,个数为个;1个X原子位于晶胞的体心,个数为1个,X和Y的个数比为1:1,则化学式XY,B错误;
C.图中4个X位于晶胞的顶点,1个X原子位于晶胞的体心,个数为个;4个Y原子位于晶胞的顶点,个数为个,X和Y的个数比为,则化学式,C正确;
D.图中8个X位于晶胞的顶点,个数为个;6个Y原子位于晶胞的面心,个数为个;1个Z原子位于晶胞的体心,个数为1个,X、Y、Z的个数比为,则化学式,D正确;
故答案为:B。
17. 甲硫氨酸是构成人体的必需氨基酸之一,结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A. 第一电离能:O>N>C>H
B. 基态氧原子的电子有8种空间运动状态
C. 甲硫氨酸分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3
D. 甲硫氨酸分子间不能形成氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,N元素的第一电离能大于O元素,故A错误;
B.原子核外的电子占有几个轨道就有几种空间运动状态,氧原子核外共占有5个轨道,则基态氧原子的电子有5种空间运动状态,故B错误;
C.该分子中C=O上的碳原子是sp2杂化,其他碳原子都是sp3杂化,故C正确;
D.甲硫氨酸分子含有氨基和羧基,分子间能形成氢键,故D错误;
故答案选C。
18. 中科院国家纳米科学中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中正确的是
A. H2O的稳定性高,是因为水分子间存在氢键
B. 比 熔点高
C. H2O比HF沸点高是由于1molH2O中氢键O-H…O数目多于1molHF中F-H…F
D. 可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O的稳定性高是因为H2O分子中H-O键的键能大,与水分子间存在氢键无关,A项错误;
B. 形成分子内氢键, 形成分子间氢键,故 比 的熔点低,B项错误;
C.1molH2O中氢键O-H…O数目多于1molHF中氢键F-H…F,故H2O的沸点为HF的沸点高,C项正确;
D.可燃冰中的甲烷分子与水分子间不能形成氢键,D项错误;
答案选C。
19. 硫及硫的化合物在生产、生活中有广泛应用。S8和SF6的分子结构如图所示,下列有关叙述正确的是
A. SF6分子呈正八面体形且键角∠FSF均为90°
B. 六氟化硫中S原子未达到8电子稳定结构
C. S8和SF6中S原子的杂化类型都为sp3杂化
D. S8分子和SF6分子都是极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,SF6分子呈正八面体形,其中含有2种键角:轴向的为180°和平面内的为90°,A错误;
B.六氟化硫中S原子连接6个共价键,最外层电子数为12,不满足8电子稳定结构,B正确;
C.S8分子中每个S原子形成2个键,还有2对孤对电子,价层电子对数为4,采用sp3杂化,SF6分子中S原子价层电子对数为6,采用sp3d2杂化,错误;
D.S8分子和SF6分子结构对称,正负电中心重合,都是非极性分子,D错误;
故答案选B。
20. X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,Y、Z同周期,且原子序数依次增大。它们能形成结构如图所示的分子,下列推断错误的是
A. 氢化物的沸点一定有:Y小于Z
B. X、Y原子可以形成既含极性键又含非极性键的非极性分子
C. Y、Z、W分别与X均可以形成18电子分子
D. 最高价含氧酸的酸性一定有:
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,则X为H元素,Y、Z同周期,且原子序数依次增大,则Y、Z位于第二周期,W位于第三周期,Y形成4个共价键,Z形成3个共价键,W形成2个共价键,则Y为C,Z为N,W为S元素。
【详解】A.Y的氢化物为烃,碳原子数较多的烃常温下为固态,其沸点大于氨气和肼,故A错误;
B.X为H,Y为C,C和H形成的化合物为烃,除了甲烷分子外,其它烃分子中均含有碳氢极性键和碳碳非极性键,故B正确;
C.C、N、S和H形成的18电子分子分别为CH3CH3、N2H4、H2S,故C正确;
D.元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:S>C,则最高价含氧酸的酸性:W>Y,故D正确;
故答案选A。
二、填空题(5道题,共60分)
21. 现有A、B、C、D四种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道,也是宇宙中最丰富的元素,B元素原子的核外p轨道电子数比s轨道电子数少1,C为金属元素且原子核外p轨道电子数和s轨道电子数相等,D元素的原子核外所有p轨道全充满或半充满。
(1)写出C、D两种基态原子核外电子排布图:C___________;D___________。
(2)写出B、C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式:___________。
(3)写出B元素单质和氢化物的电子式:单质___________,氢化物___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)N2+3Mg Mg3N2
(3) ①. ②.
【解析】
【分析】推断元素:A元素:宇宙中最丰富的元素是氢,且氢原子核外只有一个电子,占据1s轨道,符合仅有一种原子轨道的描述。A是氢元素。B元素:已知A、B、C、D是原子序数依次增大的短周期主族元素,B的原子序数大于H。假设B是第二周期元素,其核外电子排布为 。s轨道电子总数为 ,则p轨道电子数为 。所以B的电子排布为 ,故为氮元素。C元素: C的原子序数大于B。假设C是第三周期元素,其核外电子排布为 。s轨道电子总数为 ,若p轨道电子数也等于6,则 ,得出 。即电子排布为 ,故为镁元素。D元素:D的原子序数大于C(Mg,原子序数12),且为短周期主族元素。第三周期中,p轨道半充满的元素是磷(P, ),p轨道全充满的元素是氩(Ar, )。由于D是主族元素,排除稀有气体Ar,因此D是磷元素。
综上所述,A为H,B为N,C为Mg,D为P。
【小问1详解】
C为Mg,原子序数为12,核外有12个电子。其基态电子排布式为 。根据泡利不相容原理和洪特规则,核外电子排布图为;D为P:原子序数为15,核外有15个电子。其基态电子排布式为 。3p轨道上的3个电子应分占三个不同的轨道且自旋方向相同。核外电子排布图为。
【小问2详解】
B的单质是氮气,C的单质是镁。镁在氮气中燃烧会生成氮化镁,化学方程式为N2+3Mg Mg3N2。
【小问3详解】
B的单质是氮气。氮原子最外层有5个电子,两个氮原子通过共用三对电子形成稳定的氮分子,每个氮原子周围还有1对孤对电子,电子式为;B的氢化物是氨气。氮原子最外层有5个电子,与3个氢原子形成3对共用电子对,氮原子上还剩1对孤对电子,电子式为。
22. X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
原子核外有6种不同运动状态的电子
Y
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
Z
原子半径在同周期元素中最大
M
逐级电离能(kJ∙mol-1)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376
Q
基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
R
基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子
请用化学用语填空:
(1)R是___________区的元素。
(2)请写出Q元素基态原子的价层电子排布图:___________。
(3)X、Y、Z、M四种元素的原子半径由小到大的顺序是___________(用元素符号表示)。
(4)R元素可形成R2+和R3+,其中较稳定的是R3+,原因是___________。
(5)与M元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:___________;已知T元素和Q元素的电负性分别为1.5和3.0,则它们形成的化合物是___________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
【答案】(1)d (2)
(3)
(4)Fe3+的价层电子排布为3d5,d能级处于半充满状态,能量低更稳定
(5) ①. ②. 共价化合物
【解析】
【分析】由题意可知,X原子核外有6个电子,则其为C;Z为原子半径在同周期元素中最大,为第三周期Na元素,由“s电子总数与p电子总数相等”可知Y可能为O或Mg,结合X、Y、Z、M、Q、R的原子序数依次递增进行讨论,确定Y为O;M的电离能中,其第三电离能与第四电离能相差较大,则其可失去3个电子形成稳定的离子,则其为Al;Q为第三周期元素,基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,则最外层p轨道上有5个电子,则其为Cl;R基态原子核外有7个能级,依次为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d,3d上有6个电子,则其为Fe。
【小问1详解】
R为d区元素;
【小问2详解】
请写出Q元素基态原子的价层电子排布图:;
【小问3详解】
X、Y、Z、M四种元素分别为:C、O、Na、Al,它们的原子半径由小到大的顺序是O<C<Al<Na;
【小问4详解】
R元素可形成R2+和R3+,其中较稳定的是R3+,Fe2+的价层电子排布为3d6,Fe3+的价层电子排布为3d5,d能级处于半充满状态,能量低更稳定;
【小问5详解】
与M元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物为Be(OH)2,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:;T和Q分别为:Be、Cl,已知T元素和Q元素的电负性分别为1.5和3.0,它们的电负性之差为1.5,在0.6-1.7之间,则它们形成的化合物是共价化合物。
23. 有下列分子或离子:①CS2, ②PCl3, ③H2S, ④BeCl2, ⑤H3O+, ⑥NH,⑦BF3,⑧SO2。
(1)粒子的立体构型为直线形的有___________ (填序号,下同);
(2)粒子的立体构型为V形且杂化方式为sp2的有___________;
(3)粒子的立体构型为平面三角形的有___________;
(4)粒子的立体构型为三角锥形的有___________;
(5)粒子的立体构型为正四面体形的有___________。
【答案】(1)①④ (2)⑧
(3)⑦ (4)②⑤
(5)⑥
【解析】
【分析】①二硫化碳分子中碳原子的价层电子对数为:2+(4-2×2) ×=2,孤电子对数为:(4-2×2) ×=0,则碳原子的杂化轨道类型是sp杂化,分子的立体构型为直线形;
②三氯化磷分子中磷原子的价层电子对数为:3+(5-1×3) ×=4,孤电子对数为:(5-1×3) ×=1,则磷原子的杂化轨道类型是sp3杂化,分子的立体构型为三角锥形;
③硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为:2+(6-1×2) ×=4,孤电子对数为:(6-1×2) ×=2,则硫原子的杂化轨道方式为sp3杂化,分子的立体构型为V形;
④氯化铍分子中铍原子的价层电子对数为:2+(2-1×2) ×=2,孤电子对数为:(2-1×2) ×=0,则铍原子的杂化轨道类型是sp杂化,分子的立体构型为直线形;
⑤水合氢离子中氧原子的价层电子对数为:3+(6-1×3-1) ×=4,孤电子对数为:(6-1×3-1) ×=1,则氧原子的杂化轨道类型是sp3杂化,离子的立体构型为三角锥形;
⑥铵根离子中氮原子的价层电子对数为:4+(5-1×4-1) ×=4,孤电子对数为:(5-1×4-1) ×=0,则氮原子的杂化轨道类型是sp3杂化,离子的立体构型为正四面体形;
⑦三氟化硼中硼原子的价层电子对数为:3+(3-1×3) ×=3,孤电子对数为:(3-1×3) ×=0,则硼原子的杂化轨道类型是sp2杂化,分子的立体构型为平面三角形;
⑧二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为:2+(6-2×2) ×=3,孤电子对数为:(6-2×2) ×=1,则硫原子的杂化轨道方式为sp2杂化,分子的立体构型为V形。
【小问1详解】
由分析可知,粒子的立体构型为直线形的有①④;
【小问2详解】
由分析可知,粒子的立体构型为V形且杂化方式为sp2的有⑧;
【小问3详解】
由分析可知,粒子的立体构型为平面三角形的有⑦;
【小问4详解】
由分析可知,粒子的立体构型为三角锥形的有②⑤;
【小问5详解】
由分析可知,粒子的立体构型为正四面体形的有⑥。
24. 回答下列问题:
(1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子空间结构为___________,其中氧原子的杂化方式为___________。
(2)CS2中C原子的杂化方式为___________,写出两个与CS2具有相同空间结构和键合形式的分子或离子 ___________、___________。
(3)化合物Cl2O的空间结构为___________,中心原子的价层电子对数为___________。
【答案】(1) ①. V形 ②. sp3杂化
(2) ①. sp杂化 ②. CO2 ③. 或COS或SCN-或OCN-
(3) ①. V形 ②. 4
【解析】
【小问1详解】
二氟化氧分子中氧原子的价层电子对数为:2+(6-1×2) ×=4,孤电子对数为:(6-1×2) ×=2,则氧原子的杂化方式为sp3杂化,分子的空间结构为V形;
【小问2详解】
二硫化碳分子中碳原子的价层电子对数为:2+(4-2×2) ×=2,孤电子对数为:(4-2×2) ×=0,则碳原子的杂化方式为sp杂化;二硫化碳分子中含有的化学键为碳硫极性键,二氧化碳、、COS、SCN-、OCN-与二硫化碳的原子个数都为3,价电子数都为16,互为等电子体,等电子体具有相同空间结构,则与二硫化碳具有相同空间结构和键合形式的分子或离子是二氧化碳、、COS、SCN-、OCN-;
【小问3详解】
一氧化二氯分子中氧原子的价层电子对数为:2+(6-1×2) ×=4,孤电子对数为:(6-1×2) ×=2,则分子的空间结构为V形。
25. 如图是甲醛分子的模型,根据该图和所学化学知识回答下列问题:
(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是__________,作出该判断的主要理由是__________________________。
(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断,其中正确的是________(填序号)。
①单键 ②双键 ③σ键 ④π键 ⑤σ键和π键
(3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角________(填“=”、“>”或“<”)120°,出现该现象的主要原因是____________________________________________。
【答案】 ①. sp2 ②. 甲醛分子的空间构型为平面三角形 ③. ②⑤ ④. < ⑤. 碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强
【解析】
【分析】(1) 甲醛分子为平面三角形,甲醛分子中的碳原子采用sp2杂化;
(2)醛类分子中都含有C=O键,所以甲醛分子中的碳氧键是双键,双键中含有σ键和π键;
(3)由于碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强,键角小于120°。
【详解】(1)原子的杂化轨道类型不同,分子的空间构型也不同。由图可知,甲醛分子为平面三角形,所以甲醛分子中的碳原子采用sp2杂化;综上所述,本题答案是:sp2 ;甲醛分子的空间构型为平面三角形。
(2)醛类分子中都含有C=O键,所以甲醛分子中的碳氧键是双键;一般来说,双键是σ键和π键的组合,②⑤正确;综上所述,本题答案是:②⑤。
(3)由于碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强,所以甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角小于120°;综上所述,本题答案是:< ,碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强。
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乌鲁木齐市高级中学2023-2024学年第二学期月考试卷
高二化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、单选题:每个小题只有一个正确答案,每题2分,20个小题,共40分。
1. 下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是
A. N:1s22s22p3 B. S2-:1s22s22p63s23p6 C. Na:1s22s22p53s2 D. Si:1s22s22p63s23p2
2. 在核电荷数为1~36的元素中,原子的价电子排布满足ns1的元素共有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
3. 下列原子的核外电子排布式违反了泡利原理的是
A. 基态硅原子的核外电子排布式:1s22s22p63s13p3
B. 基态碳原子的核外电子排布式:1s22s22p2
C. 基态钪原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p64s3
D. 基态铬原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2
4. 下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图,据此下列说法错误的是( )
A. 每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B. 电子排在同一能级时,总是优先单独占据一个轨道
C. 每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D. 若原子轨道里有2个电子,则其自旋状态相反
5. 具有下列核外电子排布式的原子,其半径最大的是( )
A. B.
C. D.
6. 已知X、Y是短周期主族元素,I为电离能,单位是。根据下表所列数据判断下列说法正确的是
元素
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A. 元素X常见化合价是
B. 元素Y是第ⅡA族元素
C. 同周期主族元素中,X的第一电离能最小
D. 元素Y的单质可与冷水剧烈反应
7. 下列关于元素电负性大小的比较中,不正确的是
A. P<S<O<F B. C<N<O<F C. O<S<Se<Te D. K<Na<Mg<Al
8. X和Y是原子序数大于4的短周期元素,和两种离子的电子排布式相同,下列说法中正确的是
A. X的原子半径比Y小,的离子半径比大
B. 和的电子所占用的原子轨道的类型和数目都不同
C. 电负性:X<Y
D. 第一电离能:
9. 已知N—N、N=N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90,而C—C、C=C和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34,下列说法正确的是
A. σ键一定比π键稳定
B. N2较易发生加成反应
C. 乙烯、乙炔较易发生加成反应
D. 乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定
10. 用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断错误的是
A. SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B. BF3键角为120°
C. BF3、SO3都是平面三角形的分子
D. PCl3、NH3都是三角锥形的分子
11. 下列关于、、三种微粒的说法不正确的是
A. 三种微粒所含有的电子数相等 B. 三种微粒中氮原子的杂化方式相同
C. 键角大小关系:NH>NH3> NH D. 三种微粒的空间构型不同
12. 下列关于杂化轨道的叙述正确的是
A. 杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键
B. 杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对
C. NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的1个s轨道杂化而成的
D. 在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—Hσ键
13. 下列有关说法中正确的是
A. 物质的聚集状态只有固、液、气三种状态
B. 具有规则几何外形的固体均为晶体
C. 晶体具有自范性,非晶体没有自范性
D. 等离子体是一种特殊的气体,由阴、阳离子构成的呈电中性粒子
14. 资料显示:在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负) 电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即。下列四组分子中,所有分子都符合的是
A. HCl、CS2、H2S、SO2 B. BF3、CCl4、BeCl2、CO2
C. N2 、NH3、H2O、CCl4 D. CH4、SO3、NH3、H2O
15. 下列实验事实和对实验事实的理论解释都正确的是
选项
实验事实
理论解释
A
H2S的沸点比H2O的高
H2S的范德华力大于H2O的范德华力
B
白磷为正四面体分子
白磷分子中P﹣P﹣P的键角是109.5°
C
1体积水可以溶解700体积氨气
氨是极性分子且有氢键的影响
D
键的极性:H-O>N-H
非金属性差异越大,键的极性越小
A. A B. B C. C D. D
16. 如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中—X、—Y、—Z。其对应的化学式不正确的是
A.XY
B.X2Y
C.X3Y
D.XY3Z
A. A B. B C. C D. D
17. 甲硫氨酸是构成人体的必需氨基酸之一,结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
A. 第一电离能:O>N>C>H
B. 基态氧原子的电子有8种空间运动状态
C. 甲硫氨酸分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3
D. 甲硫氨酸分子间不能形成氢键
18. 中科院国家纳米科学中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中正确的是
A. H2O的稳定性高,是因为水分子间存在氢键
B. 比 熔点高
C. H2O比HF沸点高是由于1molH2O中氢键O-H…O数目多于1molHF中F-H…F
D. 可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键
19. 硫及硫的化合物在生产、生活中有广泛应用。S8和SF6的分子结构如图所示,下列有关叙述正确的是
A. SF6分子呈正八面体形且键角∠FSF均为90°
B. 六氟化硫中S原子未达到8电子稳定结构
C. S8和SF6中S原子的杂化类型都为sp3杂化
D. S8分子和SF6分子都是极性分子
20. X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,Y、Z同周期,且原子序数依次增大。它们能形成结构如图所示的分子,下列推断错误的是
A. 氢化物的沸点一定有:Y小于Z
B. X、Y原子可以形成既含极性键又含非极性键的非极性分子
C. Y、Z、W分别与X均可以形成18电子分子
D. 最高价含氧酸的酸性一定有:
二、填空题(5道题,共60分)
21. 现有A、B、C、D四种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道,也是宇宙中最丰富的元素,B元素原子的核外p轨道电子数比s轨道电子数少1,C为金属元素且原子核外p轨道电子数和s轨道电子数相等,D元素的原子核外所有p轨道全充满或半充满。
(1)写出C、D两种基态原子核外电子排布图:C___________;D___________。
(2)写出B、C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式:___________。
(3)写出B元素单质和氢化物的电子式:单质___________,氢化物___________。
22. X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
原子核外有6种不同运动状态的电子
Y
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
Z
原子半径在同周期元素中最大
M
逐级电离能(kJ∙mol-1)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376
Q
基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
R
基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子
请用化学用语填空:
(1)R是___________区的元素。
(2)请写出Q元素基态原子的价层电子排布图:___________。
(3)X、Y、Z、M四种元素的原子半径由小到大的顺序是___________(用元素符号表示)。
(4)R元素可形成R2+和R3+,其中较稳定的是R3+,原因是___________。
(5)与M元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:___________;已知T元素和Q元素的电负性分别为1.5和3.0,则它们形成的化合物是___________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
23. 有下列分子或离子:①CS2, ②PCl3, ③H2S, ④BeCl2, ⑤H3O+, ⑥NH,⑦BF3,⑧SO2。
(1)粒子的立体构型为直线形的有___________ (填序号,下同);
(2)粒子的立体构型为V形且杂化方式为sp2的有___________;
(3)粒子的立体构型为平面三角形的有___________;
(4)粒子的立体构型为三角锥形的有___________;
(5)粒子的立体构型为正四面体形的有___________。
24. 回答下列问题:
(1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子空间结构为___________,其中氧原子的杂化方式为___________。
(2)CS2中C原子的杂化方式为___________,写出两个与CS2具有相同空间结构和键合形式的分子或离子 ___________、___________。
(3)化合物Cl2O的空间结构为___________,中心原子的价层电子对数为___________。
25. 如图是甲醛分子的模型,根据该图和所学化学知识回答下列问题:
(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是__________,作出该判断的主要理由是__________________________。
(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断,其中正确的是________(填序号)。
①单键 ②双键 ③σ键 ④π键 ⑤σ键和π键
(3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角________(填“=”、“>”或“<”)120°,出现该现象的主要原因是____________________________________________。
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