精品解析：山东省淄博第七中学2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试题（钱学森班）

2024-2025学年高二上学期阶段检测 化学试题(钱学森班) (考试时间：90分钟 试卷满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Zn-65 Cu-64 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题：本题共20个小题，每小题2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. 2023年诺贝尔化学奖颁给合成量子点的三位科学家。量子点是一种重要的低维半导体材料，常由硅(Si)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)等元素组成。下列说法正确的是 A. 原子半径：r(Si)>r(S)>r(Se) B. 电负性：χ(Se)>χ(S)>χ(Si) C. 第一电离能：I1(P)>I1(S)>I1(Si) D. 氢化物的稳定性：H2Se>H2S>PH3 【答案】C 【解析】 【详解】硅(Si)、磷(P)、硫(S)为同一周期从左到右的位置关系，硒(Se)在S的下一周期，两者同主族； A．根据原子半径递变规律，原子半径由大到小的顺序为：r(Se) >r(Si)>r(S)，故A错误； B．根据位置关系，S的电负性应该大于Se，故B错误； C．根据同一周期第一电离能的递变，第VA族出现反常，第一电离能：I1(P)>I1(S)>I1(Si)，故C正确； D．H2S的稳定性强于H2Se，故D错误。 答案选C。 2. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语的使用正确的是 A. 的结构示意图： B. 基态原子的价电子排布式： C. 基态原子的核外电子排布式： D. 的价电子轨道表示式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．氧是8号元素，质子数为8，得到2个电子形成氧离子，A错误； B．铬为24号元素，基态原子的价电子排布式：，B正确； C．d轨道电子最多是10个，基态Zn原子的核外电子排布式应为：1s22s22p63s23p63d104s2，C错误； D．稳定结构，最外层应该是8个电子，图示轨道表示式是Br原子图示，D错误； 故选B。 3. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. NaCl的电子式 B. SO2的VSEPR模型 C. p-p σ键电子云轮廓图 D. NO的空间结构模型 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯化钠是离子化合物，由钠离子与氯离子构成，氯化钠的电子式为，故A错误； B．SO2的价层电子数为=3，含有1对孤电子对，其VSEPR模型为，故B错误； C．p-pσ键电子云以“头碰头”方式形成，其电子云轮廓图为，是p-pπ键电子云模型，故C错误； D．CO的价层电子数为=3，无孤电子对，其VSEPR模型和空间构型均为平面三角形，即，故D正确； 故选D。 4. 如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是 A. 每个p能级都有3个原子轨道 B. s能级和p能级的原子轨道形状相同 C. 钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动 D. s能级的原子轨道半径与能层序数无关 【答案】A 【解析】 【详解】A．每个p能级都有相互垂直的px、py、pz3个原子轨道，A正确； B．s能级的原子轨道形状为球形，而p能级的原子轨道形状为哑铃形，则不相同，B错误； C．已知Na是11号元素，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s1，故钠原子的电子在1s、2s、2p、3s等6个原子轨道上高速运动，C错误； D．s能级的原子轨道半径随着能层序数的递增而增大，形状保持不变，D错误； 故答案为：A。 5. 化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式如图，下列说法中正确的是 A. X分子中只有极性键没有非极性键 B. X分子中的共用电子对数为11 C. 1molX分子中所含的σ键数目为10NA D. X是共价化合物 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据结构式可知，该物质含N-H极性键，N-C极性键，C=O双键，N-N非极性键，故A错误； B．该物质中含6个N-H极性键，2个N-C极性键，2个N-N非极性键，1个C=O双键，共有共用电子对为12个，故B错误； C．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，结合B分析可知，1molX分子中所含的σ键数目为11NA，故C错误； D．该物质均是非金属元素间互相形成共价键，属于共价化合物，故D正确； 故选D。 6. 若不断地升高温度，实现"雪花→水→水蒸气→氧气和氢气"的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是 A. 氢键；分子间作用力；非极性键 B. 氢键；氢键；极性键 C. 氢键；极性键；分子间作用力 D. 分子间作用力；氢键；非极性键 【答案】B 【解析】 【详解】固态水中和液态水中含有氢键，当雪花→水→水蒸气主要是氢键、分子间作用力被破坏，但属于物理变化，共价键没有破坏；水蒸气→氧气和氢气，为化学变化，破坏的是极性共价键，故在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、分子间作用力、极性键。 故选B。 7. 构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序正确的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．相同能层不同能级能量：，A错误； B．不同能层相同能级能量：，B正确； C．不同能层不同能级能量：，所以，C错误； D．不同能层不同能级能量：，所以，D错误； 故选B。 8. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。则下列说法正确的是 A. 1 mol NH3分子中含有3NA个σ键和4NA个sp3杂化轨道 B. 1 mol CO2分子中含有2NA个σ键和2NA个sp2杂化轨道 C. 1 mol C2H2分子中含有2NA个σ键、2NA个键 D. 1 mol C2H4分子中含有4NA个σ键、2NA个键 【答案】A 【解析】 【详解】A．在NH3中N原子价层电子对数为3+=4，所以N原子采用sp3杂化，形成了4个sp3杂化轨道，1个NH3分子中含有3个N-H共价键，共价单键都是σ键，因此1 mol NH3分子中含有3NA个σ键和4NA个sp3杂化轨道，A正确； B．在CO2中C原子价层电子对数为2+=2，所以C原子采用sp杂化，形成了2个sp杂化轨道，C原子与O原子形成C=O双键，其中一个是σ键，一个是π键，则在1 mol CO2分子中含有2NA个σ键和2NA个sp杂化轨道，B错误； C．C2H2结构式是H-C≡C-H，共价单键都是σ键，共价三键中一个是σ键，两个是π键，则在1个C2H2中含有3个σ键和2个π键，故1 mol C2H2分子中含有3NA个σ键、2NA个键，C错误； D．C2H4分子结构简式是H2C=CH2，含有4个共价单键和1个共价双键，共价单键都是σ键，共价双键一个是σ键，一个是π键，则在1个C2H4中含有5个σ键和1个π键，因此1 mol C2H4分子中含有5NA个σ键、NA个键，D错误； 故合理选项是A。 9. 下列叙述正确的是 A. 、CO、都是极性分子 B. 、都是含有极性键的非极性分子 C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强 D. 、、都是直线形分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．为直线形结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，A错误； B．中的C-H键、中的C-Cl键均为极性键，二者均为正四面体形对称结构，正负电荷中心重合，属于含有极性键的非极性分子，B正确； C．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，对应简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱，因此HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C错误； D．的空间构型为V形，不是直线形分子，D错误； 故选B。 10. 下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】在原子轨道中，能量关系为1s＜2s＜2px=2py =2pz。 【详解】A．表达式中，2s电子有2个，最高能量电子所在的轨道为2px，但只有1个电子； B．表达式中，最高能量电子所在的轨道为2s，低于2px轨道的能量； C．表达式中，最高能量电子所在的轨道为2s，低于2px轨道的能量，原子处于基态，能量最低； D．表达式中，2s电子有1个，最高能量电子所在的轨道为2px，且有2个电子； 综合以上分析，表达式中，电子的能量最高，故选D。 11. 用价层电子对互斥模型可以判断许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A. SO中心原子的价层电子对数为3，是平面三角形结构 B. BF3键角为120°，SnBr2的键角大于120° C. CH2O是平面三角形的分子 D. PCl3、PCl5都是三角锥形的分子 【答案】C 【解析】 【详解】SO的中心原子的价层电子对数为4，孤电子对数= (6＋2－3×2)=1，是三角锥形结构，A错误；BF3分子中心原子价层电子对数=3＋ (3－3×1)=3，是平面三角形结构，键角为120°，SnBr2是V形结构，键角小于120°，B错误；CH2O是平面三角形的分子，C正确；PCl3是三角锥形的分子，PCl5分子中心原子价层电子对数=5＋ (5－5×1)=5，孤电子对数是0，是三角双锥结构，D错误。 12. 键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列有关的说法中错误的是 A. 键角： B. 键长： C. 键能：、、分子中的键能依次减小 D. 乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键 【答案】A 【解析】 【详解】A．是直线形分子，键角为180°；是正四面体形，键角为109°28′；H2O是V形结构，键角为105°；为三角锥型，键角为107.3°，则键角：，故A错误； B．同周期元素，从左往右原子半径依次减小，则半径：Si>P>S>Cl，键长：，故B正确； C．同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则半径：O<S<Se，键长：<<，键长越大，键能越小，则、、分子中的键能依次减小，故C正确； D．乙烯是平面型结构，含有碳碳双键，所以乙烯分子碳碳双键中有1个σ键和1个π键，原子轨道现成共价键时，σ键为p轨道头碰头的形式现成，π键为p轨道肩并肩，因此σ键键长会小于π键，所以键能大于π键，故D正确； 故选A。 13. 下列对分子性质的解释中，不正确的是 A. 碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释 B. NF3和BF3的中心原子杂化方式均为sp3杂化 C. SO3为非极性分子 D. 金刚石的熔点比干冰的熔点高 【答案】B 【解析】 【详解】A．碘、四氯化碳、甲烷均是非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理知，碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水，故A正确； B．在分子中，中心N原子的价层电子对数为4，根据杂化轨道理论可推知中心N原子的杂化方式为杂化，BF3中B原子杂化轨道数为×（3-3×1）+3=3，采取sp2杂化，故B错误； C．SO3分子中的中心S原子价层电子对数为3+=3，则S原子是sp2杂化，为平面三角形，分子中正负电荷重心重合，因此该分子属于非极性分子，故C正确； D．金刚石为共价晶体，干冰为分子晶体，金刚石的熔点比干冰的熔点高，故D正确； 故选B。 14. 已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或原子结构如表： A 原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同 B 原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋状态相同 C 基态原子的电子排布式为 D 位于周期表中第4纵列 E 基态原子M层全充满，N层只有一个电子 下列说法错误的是 A. B有3个未成对电子 B. A、B、C三种元素的原子半径由大到小的顺序：A>B>C C. D元素基态原子的外围电子轨道表示式为 D. E的基态原子的简化电子排布式为 【答案】D 【解析】 【分析】五种前四周期元素A、B、C、D、E且原子序数依次增大。周期表中A元素原子核外电子分占 3 个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同，则核外电子排布为1s22s22p2，故A为碳元素；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同，核外电子排布为1s22s22p3，故B为氮元素；C元素电子排布式为，为9号元素，故C为氟元素；D位于位于周期表中第 4 纵列，且处于第四周期，结合原子序数，则D为Ti元素；E基态原子 M 层全充满，N 层只有一个电子，则外围电子排布为3d104s1，E为Cu。 【详解】分析可知：A、B、C、D、E分别为C、N、F、Ti、Cu； A．B为N元素，核外电子排布为1s22s22p3，则有3个未成对电子，A正确； B．电子层越多，半径越多，同周期原子序数大的半径小，则原子半径为C＞N＞F，B正确； C．D为Ti元素，属于d区的元素，基态原子的价电子排布3d24s2，故其基态原子的价电子排布图为，C正确； D．E为Cu元素，Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1，D错误； 故选：D。 15. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol-1)。 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1500 7700 10500 下列关于元素R的判断中一定正确的是 A. R的最高正价为＋3价 B. R元素位于元素周期表中第Ⅱ族 C. R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D. R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 【答案】C 【解析】 【详解】A．由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距很大，故最外层有2个电子，最高正价为＋2价，A错误； B．由表中数据可知，短周期元素R元素的第三电离能与第二电离能的差距很大，故最外层有2个电子，位于第ⅡA族，B错误； C．第ⅡA族(ns2np0)的元素，因s轨道处于全满状态，比较稳定，故其第一电离能大于同周期相邻主族元素，C正确； D．由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距很大，故最外层有2个电子，位于第ⅡA族，可能为Be或Mg元素，电子排布式为1s22s2或1s22s22p63s2，D错误； 故选C。 16. 下列对事实的分析正确的是 选项 事实 分析 A 键角： 电负性：C<N<O B 第一电离能：P>S 原子半径：P>S C 沸点：CO> CO为极性分子，为非极性分子 D 热稳定性：HF>HCl HF中存在氢键，HCl中不存在氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．CH4分子中的中心原子C的价层电子对数为4，无孤电子对，NH3分子中的中心原子N的价层电子对数为4，孤电子对数为1、H2O分子中的中心原子O的价层电子对数为4，孤电子对数为2，由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，所以键角大小为，故A错误； B．P、S位于第三周期，同一周期主族元素，从左往右第一电离能有增大的趋势，但P的3p轨道半充满，比较稳定，其第一电离能高于同周期相邻的两种元素，故B错误； C．CO和N2结构相似，相对分子质量相等，但CO为极性分子，N2为非极性分子，因此CO的沸点高于N2的沸点，故C正确； D．F、Cl位于同一主族，同一主族从上到下，原子半径增大，元素非金属性减弱，对应氢化物的稳定性减弱，所以热稳定性：HF>HCl，故D错误； 故答案为：C。 17. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中基态X原子核外电子只有一种运动状态，Y、Z、W位于X的下一周期，四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，且基态M原子价层含有2个未成对电子。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 基态M原子价层电子排布式为： C. 电负性： D. 第一电离能： 【答案】D 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中基态X原子核外电子只有一种运动状态，且在形成化合物中形成一个共价键，故X为H元素；Y、Z、W位于X的下一周期，Y形成4个共价键，Z形成3个共价键，W形成2个共价键，可推知，Y为C，Z为N，W为O；四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验；M位于元素周期表第四周期第VIII族，且基态M原子价层含有2个未成对电子，则基态M原子的价层电子排布式为，M为Ni元素； 【详解】A．同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径O＜N＜C，而H的原子半径在四者中最小，选项A错误； B．基态M原子的价层电子排布式为3d84s2，选项B错误； C．同周期从左到右，电负性逐渐增大，则电负性则电负性C＜N＜O，选项C错误； D．同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但N原子核外2p能级处于半充满状态，较稳定，其第一电离能大于同周期相邻元素的，则第一电离能C＜O＜N，选项D正确； 故答案为：D。 18. 下列说法不正确的是 A. 的酸性依次增强 B. 苹果酸 含有1个手性碳原子 C. 均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键 D. 以极性键结合的分子不一定是极性分子 【答案】C 【解析】 【详解】A．非羟基氧原子数依次增多，酸性依次增强，A正确； B．苹果酸中与羟基相连的碳原子连接四个各不相同的基团，是手性碳原子，B正确； C．HCl不能与H2O形成氢键，C错误； D．以极性键结合的分子不一定是极性分子，如甲烷是非极性分子，D正确； 故选C。 19. 根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型正确的是 选项 分子式 中心原子杂化方式 VSEPR模型名称 空间结构 A sp V形 V形 B sp2 平面三角形 三角锥形 C sp2 四面体形 平面三角形 D sp3 正四面体形 正四面体形 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=配原子个数+孤电子对个数。 【详解】A．分子中心原子杂化方式sp价层电子对互斥模型为直线形，没有孤电子对，分子的立体构型为直线形，故A错误； B．HCHO分子中心原子杂化方式sp2价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，故B错误； C．离子中心原子杂化方式sp2价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，离子的立体构型为平面三角形，故C错误； D．离子中心原子杂化方式sp3价层电子对互斥模型为正四面体，没有孤电子对，离子的立体构型为正四面体形，故D正确； 故选D。 20. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 酸性： C. 基态原子的未成对电子数： D. 氧化物溶于水所得溶液的 【答案】D 【解析】 【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。 【详解】A．W和Y可以形成，其中S显-2价，因此，电负性S>H，A不正确； B．是中强酸，而是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B不正确； C．H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数 O>H，C不正确； D．K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱，S的氧化物溶于水且与水反应生成或，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S，D正确； 综上所述，本题选D。 第Ⅱ卷(非选择题 共60分) 二、非选择题：本题共5个小题，共60分。 21. 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）自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。 ①基态氮原子的轨道表示式为___________，占据最高能级电子的电子云轮廓图为___________形。 ②分子中，与N原子相连的H显正电性。N、H电负性大小顺序为___________。 （2）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、、CaO、MgO、等氧化物中的几种。 ①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___________。 ②比较Mg、Ca第一电离能的大小：___________。O的第一电离能小于N，原因是__________________________________________。 ③下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。 元素 Na Mg Al 电离能(kJ/mol) 496 738 578 4562 1451 1817 6912 7733 2745 9543 10540 11575 结合数据说明Mg的常见化合价为＋2价的原因：____________________________。 （3）我国科研人员研制出了“Fe—LiH”催化剂，温度、压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。 ①基态Fe原子的核外价电子排布式为___________，铁在元素周期表中的位置为___________。 ②比较与的半径大小关系：___________(填“>”或“＜”)。 【答案】（1） ①. ②. 哑铃 ③. N>H （2） ①. Al、O ②. Mg>Ca ③. N的价电子层，为半满的结构，相对稳定，不易失去电子 ④. 镁的第三电离能比第一、二电离能大很多，镁很难失去第三个电子，而易失去2个电子形成＋2价镁离子 （3） ①. ②. 第四周期第Ⅷ族 ③. ＜ 【解析】 【小问1详解】 ① N原子序数为7，基态电子排布式为 ，根据构造原理和洪特规则，其轨道表示式为 ；占据最高能级的电子为2p电子，p轨道的电子云轮廓图为哑铃形； ② 氨分子中与N原子相连的H显正电性，说明N原子吸引电子的能力更强，故电负性 ； 【小问2详解】 ① 题干氧化物涉及的元素有Al、O、K、Ca、Mg、Cr，其中Al和O的最后填入电子为p电子，位于元素周期表的p区； 同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故第一电离能 ；N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态（），较难失去电子，而O原子的2p轨道有4个电子，失去一个电子后达到半充满稳定状态，故O的第一电离能小于N； ③ 由表中数据可知，Mg的第三电离能比第一、第二电离能大得多，说明Mg原子容易失去最外层的两个电子形成+2价离子，而很难失去第三个电子，因此常见化合价为+2价； 【小问3详解】 ① Fe是26号元素，基态原子的核外电子排布式为 ，其价电子排布式为 ；Fe位于元素周期表第四周期第Ⅷ族； ② 与 的核外电子排布相同（均为 ），对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。Li的核电荷数(3)大于H的核电荷数(1)，故半径 。 22. Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题： （1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种______(填字母)。 A.吸收光谱 B.发射光谱 （2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是______(填序号)。 a.1s22s22p43s13p3p3p b.1s22s22p33s23p3p3p c.1s22s22p63s13p d.1s22s22p63s2 （3）Ti原子位于元素周期表中的______区，其价电子排布式为_____。与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的基态原子的外围电子的轨道表示式______。 （4）Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+______Fe2+(填“大于”或“小于”)。 （5）下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是______。 ①2p=3p ②4s＞2s ③4p＞4f ④ 4d＞3d A. ①④ B. ①③ C. ③④ D. ②③ 【答案】（1）B （2）b （3） ①. d ②. 3d24s2 ③. （4）小于 （5）B 【解析】 【小问1详解】 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量，属于发射光谱，故答案为：B； 【小问2详解】 a．1s22s22p43s13px13py13pz1即2个2p上的电子跃迁到3p上，1个3s的电子跃迁到3p上； b．1s22s22p33s23px13py13pz1是2p上的3个电子跃迁到3p上； c．1s22s22p63s13px1为3s上的1个电子跃迁到3p上； d．1s22s22p63s2为基态原子； 故能量最高的为b； 【小问3详解】 已知Ti是22号元素，故其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，电子最后进入3d能级，故Ti原子位于元素周期表中的d区，其价电子排布式为3d24s2，与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的即Cr，其的基态原子的外围电子排布图为：； 【小问4详解】 当原子核外电子排布的电子层数相同时，核外电子数越多则有效核电荷数越少，对应的微粒半径越大，故Fe3+的核外电子数比Fe2+少，故离子半径大小关系为Fe3+小于Fe2+，故答案为：小于； 【小问5详解】 根据能级构造原理可知：不同能层的相同能级的能量大小为：（n-1）s＜ns＜(n+1)s，（n-1）p＜np＜(n+1)p，（n-1）d＜nd＜(n+1)d，故2p＜3p，故①不正确；4s>2s，故②正确；4d>3d，故④正确；相同电子层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf，所以4p＜4f，故③不正确； 故①③不正确，答案为B。 23. 与化合物形成一种物质，其结构简式如图所示。回答下列问题： （1）基态的电子层中有_______个能级，其核外价层电子排布式为_______。 （2）O元素位于元素周期表中的_______区，其基态原子核外有_______个不同运动状态的电子。 （3）中原子的杂化方式为_______，其为_______(填“极性”或“非极性”)分子。 （4）分子的结构简式为 ，分子中含有_______个非极性键、_______个键、_______个手性碳原子(连有4个不同的原子或基团)。 【答案】（1） ①. 2 ②. （2） ①. ②. 8 （3） ①. ②. 极性 （4） ①. 3 ②. 15 ③. 0 【解析】 【小问1详解】 Ni是28号元素，其电子层中有2s和2p两个能级；其核外价层电子排布式为3d8； 【小问2详解】 O是8号元素，其电子排布式为1s²2s²2p⁴，位于元素周期表中的p区；其基态原子核外有8个不同运动状态的电子； 【小问3详解】 的结构式为H-O-O-H，可以看出H2O2中O原子形成了2根单键，O原子还有2对孤电子对，故O原子杂化方式为sp3杂化，正负电荷中心不重合，是极性分子； 【小问4详解】 含有3个碳碳非极性键，含有15个键、没有手性碳原子。 24. 石灰氮(CaCN2)是一种氮素肥效长的固态肥料，同时也是一种低毒、无残留的农药。工业上合成方法之一为。回答下列问题： （1）已知Sn和C同主族，Sn的原子序数为50，基态Sn原子的价层电子排布图为_____；与Ca同周期未成对电子数最多的元素是_____(填元素符号)。 （2）N原子核外不同运动状态的电子有_____种；下列属于氮原子激发态的电子排布式有_____。(填字母序号) A. [He]2s22p3 B. [He]2s22p23s1 C. [He]2s12p33s1 D. [He]2s22p2 （3）上述制备反应中生成物CO2分子中σ键的类型为_____。(填序号) ①s-pσ键②p-pσ键③sp-pσ键④sp2-pσ键 （4）已知等电子原理是指原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相同的结构特征，其性质相近。这样的粒子互称为等电子体，例如CO和N2互为等电子体，请写出CO的电子式：_____。 【答案】（1） ①. ②. Cr （2） ①. 7 ②. BC （3）③ （4） 【解析】 【小问1详解】 Sn元素与C元素为同主族元素，位于第五周期，所以其价层电子排布式为5s25p2，故其价电子排布图为：；Ca为第4周期元素，该周期中Cr的价层电子排布式为3d54s1，则未成对电子数最多的元素是Cr； 【小问2详解】 根据鲍利原理可知，原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，N原子有7个电子，即有7个运动状态不同的电子；N为7号元素，则其基态电子排布式为：[He]2s22p3，激发态的电子排布式有BC； 【小问3详解】 二氧化碳的结构式为：O=C=O，其中链断的原子不杂化，碳的杂化方式为：sp杂化，则其中σ键的类型为sp-pσ键，故选③； 【小问4详解】 已知等电子原理是指原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相同的结构特征，其性质相近。这样的粒子互称为等电子体， CO和N2互为等电子体已知N2的电子式为：，故CO的电子式为：。 25. Ⅰ.铁()、镍()的单质及其化合物在医药、材料等领域有广泛的应用。回答下列问题： （1）基态原子核外价电子排布式为__________________________，Ni原子的核外电子空间运动状态有___________种。 （2）乳酸亚铁口服液是缺铁人群补铁保健品，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成，从结构角度分析，易被氧化成的原因是____________________________________________。 Ⅱ.回答下列问题： （3）分子中所有原子均满足8电子构型，分子中键和键的个数比为___________，中心原子的杂化方式为___________，中心原子的VSEPR模型为___________，分子的空间构型为___________。 （4）的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为___________。 （5）中，Al原子的轨道杂化方式为___________；列举与空间构型相同的一种离子和一种分子：___________(填化学式)。 （6）用价层电子对互斥理论推断分子中，Sn原子的轨道杂化方式为___________，分子中Br—Sn—Br的键角___________120°(填“>”、“＜”或“=”)。 【答案】（1） ①. ②. 15 （2）的半满状态更稳定 （3） ①. 3:1 ②. ③. 平面三角形 ④. 平面三角形 （4） （5） ①. ②. 、 （6） ①. ②. ＜ 【解析】 【小问1详解】 Fe是26号元素，基态Fe原子的核外电子排布式为，失去3个电子形成，其价电子排布式为；Ni是28号元素，基态Ni原子的核外电子排布式为，占据的轨道数为，核外电子空间运动状态数等于占据的轨道数，故有15种。 【小问2详解】 的价电子排布为，的价电子排布为，由于处于半充满状态，能量更低、结构更稳定，因此易被氧化成。 【小问3详解】 分子中C原子与O原子形成双键，与两个Cl原子形成单键，双键中含有1个键和1个键，单键均为键，故键和键的个数比为3:1；中心C原子的价层电子对数为，无孤电子对，故杂化方式为，VSEPR模型和分子的空间构型均为平面三角形。 【小问4详解】 由的分子结构可知，每个As原子形成3个键，且As为第VA族元素，最外层有5个电子，成键后还有1对孤电子对，价层电子对数为，故As原子的杂化方式为。 【小问5详解】 中，中心Al原子的价层电子对数为，无孤电子对，杂化方式为，空间构型为正四面体形；与其空间构型相同的离子有等，分子有等。 【小问6详解】 分子中，中心Sn原子的价层电子对数为，杂化方式为；由于含有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，故的键角小于。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高二上学期阶段检测 化学试题(钱学森班) (考试时间：90分钟 试卷满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Zn-65 Cu-64 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题：本题共20个小题，每小题2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. 2023年诺贝尔化学奖颁给合成量子点的三位科学家。量子点是一种重要的低维半导体材料，常由硅(Si)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)等元素组成。下列说法正确的是 A. 原子半径：r(Si)>r(S)>r(Se) B. 电负性：χ(Se)>χ(S)>χ(Si) C. 第一电离能：I1(P)>I1(S)>I1(Si) D. 氢化物的稳定性：H2Se>H2S>PH3 2. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语的使用正确的是 A. 的结构示意图： B. 基态原子的价电子排布式： C. 基态原子的核外电子排布式： D. 的价电子轨道表示式： 3. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. NaCl的电子式 B. SO2的VSEPR模型 C. p-p σ键电子云轮廓图 D. NO的空间结构模型 4. 如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是 A. 每个p能级都有3个原子轨道 B. s能级和p能级的原子轨道形状相同 C. 钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动 D. s能级的原子轨道半径与能层序数无关 5. 化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式如图，下列说法中正确的是 A. X分子中只有极性键没有非极性键 B. X分子中的共用电子对数为11 C. 1molX分子中所含的σ键数目为10NA D. X是共价化合物 6. 若不断地升高温度，实现"雪花→水→水蒸气→氧气和氢气"的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是 A. 氢键；分子间作用力；非极性键 B. 氢键；氢键；极性键 C. 氢键；极性键；分子间作用力 D. 分子间作用力；氢键；非极性键 7. 构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序正确的是 A. B. C. D. 8. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。则下列说法正确的是 A. 1 mol NH3分子中含有3NA个σ键和4NA个sp3杂化轨道 B. 1 mol CO2分子中含有2NA个σ键和2NA个sp2杂化轨道 C. 1 mol C2H2分子中含有2NA个σ键、2NA个键 D. 1 mol C2H4分子中含有4NA个σ键、2NA个键 9. 下列叙述正确的是 A. 、CO、都是极性分子 B. 、都是含有极性键的非极性分子 C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强 D. 、、都是直线形分子 10. 下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A. B. C. D. 11. 用价层电子对互斥模型可以判断许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A. SO中心原子的价层电子对数为3，是平面三角形结构 B. BF3键角为120°，SnBr2的键角大于120° C. CH2O是平面三角形的分子 D. PCl3、PCl5都是三角锥形的分子 12. 键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列有关的说法中错误的是 A. 键角： B. 键长： C. 键能：、、分子中的键能依次减小 D. 乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键 13. 下列对分子性质的解释中，不正确的是 A. 碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释 B. NF3和BF3的中心原子杂化方式均为sp3杂化 C. SO3为非极性分子 D. 金刚石的熔点比干冰的熔点高 14. 已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或原子结构如表： A 原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同 B 原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋状态相同 C 基态原子的电子排布式为 D 位于周期表中第4纵列 E 基态原子M层全充满，N层只有一个电子 下列说法错误的是 A. B有3个未成对电子 B. A、B、C三种元素的原子半径由大到小的顺序：A>B>C C. D元素基态原子的外围电子轨道表示式为 D. E的基态原子的简化电子排布式为 15. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol-1)。 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1500 7700 10500 下列关于元素R的判断中一定正确的是 A. R的最高正价为＋3价 B. R元素位于元素周期表中第Ⅱ族 C. R元素第一电离能大于同周期相邻元素 D. R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 16. 下列对事实的分析正确的是 选项 事实 分析 A 键角： 电负性：C<N<O B 第一电离能：P>S 原子半径：P>S C 沸点：CO> CO为极性分子，为非极性分子 D 热稳定性：HF>HCl HF中存在氢键，HCl中不存在氢键 A. A B. B C. C D. D 17. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中基态X原子核外电子只有一种运动状态，Y、Z、W位于X的下一周期，四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，且基态M原子价层含有2个未成对电子。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 基态M原子价层电子排布式为： C. 电负性： D. 第一电离能： 18. 下列说法不正确的是 A. 的酸性依次增强 B. 苹果酸 含有1个手性碳原子 C. 均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键 D. 以极性键结合的分子不一定是极性分子 19. 根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型正确的是 选项 分子式 中心原子杂化方式 VSEPR模型名称 空间结构 A sp V形 V形 B sp2 平面三角形 三角锥形 C sp2 四面体形 平面三角形 D sp3 正四面体形 正四面体形 A. A B. B C. C D. D 20. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 酸性： C. 基态原子的未成对电子数： D. 氧化物溶于水所得溶液的 第Ⅱ卷(非选择题 共60分) 二、非选择题：本题共5个小题，共60分。 21. 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）自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。 ①基态氮原子的轨道表示式为___________，占据最高能级电子的电子云轮廓图为___________形。 ②分子中，与N原子相连的H显正电性。N、H电负性大小顺序为___________。 （2）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、、CaO、MgO、等氧化物中的几种。 ①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___________。 ②比较Mg、Ca第一电离能的大小：___________。O的第一电离能小于N，原因是__________________________________________。 ③下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。 元素 Na Mg Al 电离能(kJ/mol) 496 738 578 4562 1451 1817 6912 7733 2745 9543 10540 11575 结合数据说明Mg的常见化合价为＋2价的原因：____________________________。 （3）我国科研人员研制出了“Fe—LiH”催化剂，温度、压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。 ①基态Fe原子的核外价电子排布式为___________，铁在元素周期表中的位置为___________。 ②比较与的半径大小关系：___________(填“>”或“＜”)。 22. Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题： （1）钠在火焰上灼烧的黄光是一种______(填字母)。 A.吸收光谱 B.发射光谱 （2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是______(填序号)。 a.1s22s22p43s13p3p3p b.1s22s22p33s23p3p3p c.1s22s22p63s13p d.1s22s22p63s2 （3）Ti原子位于元素周期表中的______区，其价电子排布式为_____。与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的基态原子的外围电子的轨道表示式______。 （4）Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+______Fe2+(填“大于”或“小于”)。 （5）下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是______。 ①2p=3p ②4s＞2s ③4p＞4f ④ 4d＞3d A. ①④ B. ①③ C. ③④ D. ②③ 23. 与化合物形成一种物质，其结构简式如图所示。回答下列问题： （1）基态的电子层中有_______个能级，其核外价层电子排布式为_______。 （2）O元素位于元素周期表中的_______区，其基态原子核外有_______个不同运动状态的电子。 （3）中原子的杂化方式为_______，其为_______(填“极性”或“非极性”)分子。 （4）分子的结构简式为 ，分子中含有_______个非极性键、_______个键、_______个手性碳原子(连有4个不同的原子或基团)。 24. 石灰氮(CaCN2)是一种氮素肥效长的固态肥料，同时也是一种低毒、无残留的农药。工业上合成方法之一为。回答下列问题： （1）已知Sn和C同主族，Sn的原子序数为50，基态Sn原子的价层电子排布图为_____；与Ca同周期未成对电子数最多的元素是_____(填元素符号)。 （2）N原子核外不同运动状态的电子有_____种；下列属于氮原子激发态的电子排布式有_____。(填字母序号) A. [He]2s22p3 B. [He]2s22p23s1 C. [He]2s12p33s1 D. [He]2s22p2 （3）上述制备反应中生成物CO2分子中σ键的类型为_____。(填序号) ①s-pσ键②p-pσ键③sp-pσ键④sp2-pσ键 （4）已知等电子原理是指原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相同的结构特征，其性质相近。这样的粒子互称为等电子体，例如CO和N2互为等电子体，请写出CO的电子式：_____。 25. Ⅰ.铁()、镍()的单质及其化合物在医药、材料等领域有广泛的应用。回答下列问题： （1）基态原子核外价电子排布式为__________________________，Ni原子的核外电子空间运动状态有___________种。 （2）乳酸亚铁口服液是缺铁人群补铁保健品，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成，从结构角度分析，易被氧化成的原因是____________________________________________。 Ⅱ.回答下列问题： （3）分子中所有原子均满足8电子构型，分子中键和键的个数比为___________，中心原子的杂化方式为___________，中心原子的VSEPR模型为___________，分子的空间构型为___________。 （4）的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为___________。 （5）中，Al原子的轨道杂化方式为___________；列举与空间构型相同的一种离子和一种分子：___________(填化学式)。 （6）用价层电子对互斥理论推断分子中，Sn原子的轨道杂化方式为___________，分子中Br—Sn—Br的键角___________120°(填“>”、“＜”或“=”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $