精品解析:福建省福州第四中学2024-2025学年第二学期第一学段考试 高二化学试卷
2026-08-31
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内容正文:
2024-2025年福州四中第二学期第一学段试卷
高二化学
可能用到的相对原子质量:C-12 N-14 Si-28 O-16 Zn-65 F-19
一、单选题
1. 下列是不同时期的原子结构模型,按提出时间的先后顺序排列正确的是
①玻尔原子结构模型②汤姆逊“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子论⑤卢瑟福核式模型
A. ④②⑤①③ B. ④②③①⑤ C. ①③②⑤④ D. ④⑤②①③
【答案】A
【解析】
【详解】① 玻尔原子结构模型于1913年提出;
② “葡萄干布丁”模型是由汤姆孙于1904年提出的;
③ 量子力学模型于20世纪20年代中期提出;
④ 道尔顿原子论于1803年提出;
⑤ 核式模型由卢瑟福于1911年提出;
故按提出时间的先后顺序排列正确的是④②⑤①③ 。
故选A。
2. 下列化学用语使用正确的是
A. HCl中σ键的形成:
B. 的电子式为
C. 在氨水中,与分子间的氢键主要形式可表示为:
D. 和的VSEPR模型均为:
【答案】A
【解析】
【详解】A.的1s轨道与的3p轨道沿键轴方向“头碰头”重叠形成键,图示符合键的形成过程,A正确;
B.中每个原子除形成3个键外,还含有1对孤电子对,题给电子式中原子缺少孤电子对,不满足8电子稳定结构,正确的电子式为,B错误;
C.的电负性大于,中与相连的正电性更强,氨水中主要氢键形式为,氢键主要形式可表示为:,C错误;
D.中心原子价层电子对数为,VSEPR模型为直线形;中心原子价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,二者均与图示模型不符,D错误;
故本题选A。
3. 将氢氧化钠加热至熔融后进行电解,可得到金属钠、氧气和水,此过程中不存在
A. 离子键破坏 B. 共价键断裂 C. 离子键形成 D. 共价键形成
【答案】C
【解析】
【详解】将氢氧化钠加热至熔融后进行电解,可得到金属钠、氧气和水,该反应方程式为:4NaOH4Na+2H2O+O2↑,在这个过程中有离子键、共价键的破坏,同时在生成的水、氧气中有共价键的形成,在金属钠中有金属键的形成,而没有离子键的形成,故合理选项是C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 金刚石含碳碳单键的数目为
B. 标准状况下,中的键数目为
C. 和的混合气体中含有的孤电子对数为
D. 冰中有个氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.1mol金刚石中含有2molC-C键,12g金刚石为1mol,则含碳碳单键的数目为2NA,A错误;
B.标准状况下,2.24LCO2为0.1mol,含有σ键数目为0.2NA,B错误;
C.2.8gCO和N2混合气体的物质的量为0.1mol,CO电子式为:,N2电子式为:;所以含有的孤电子对数为0.2NA,C正确;
D.在冰中,每个水分子和其它4个水分子形成氢键,每两个水分子间形成1个氢键,因此平均到每个水分子有2个氢键,所以1mol冰中有2NA个氢键,D错误;
故选C。
5. 下表所列数据是对应晶体的熔点,据此判断下列选项正确的是
晶体
熔点
920℃
97.8℃
1291℃
190℃
2073℃
-107℃
-57℃
1723℃
A. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
B. 铝的化合物的晶体均是离子晶体
C. 同族元素的最高价氧化物不可能形成不同类型的晶体
D. 金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,A错误;
B.由表中数据可知,AlCl3的熔点较低,形成的晶体为分子晶体,而AlF3、Al2O3的熔点较高,形成的晶体均为离子晶体,B错误;
C.C、Si在同一主族,二氧化碳为分子晶体,二氧化硅为共价晶体,C错误;
D.钠的熔点低于氯化铝的熔点,钠是金属晶体,氯化铝是分子晶体,所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高,D正确;
故选D。
6. 臭氧在催化下能将烟气中的分别氧化为和。下列关于元素及其化合物的说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 沸点: D. 电负性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族从上到下原子半径增大,同周期从左到右原子半径减小,原子半径:,故A错误;
B.根据第一电离能递变规律,第一电离能:,故B正确;
C.H2O和NH3都能形成分子间氢键,但是H2O中氢键更多,而H2S不能形成氢键,故沸点:,故C错误;
D.金属电负性一般小于非金属,N与O同周期,O的电负性大于N,电负性:,故D错误。
答案选B。
7. 一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A. 沸点: B. 最高价氧化物的水化物的酸性:
C. 第一电离能: D. 和空间结构均为平面三角形
【答案】D
【解析】
【分析】Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素,综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。
【详解】A.由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>YH3,故A错误;
B.W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:,故C错误;
D.的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形, 的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形,故D正确;
故选D。
8. 羟胺()易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应生成,已知时,,。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A. 键角: B. 熔点:
C. 同浓度水溶液的pH: D. 羟胺分子间氢键的强弱:
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子的空间结构呈三角锥形,键角为107.3°,的空间结构呈平面三角形,键角为120°,A错误;
B.为分子晶体,为离子晶体,熔点:,B错误;
C.由题给信息可知,,即水解程度大于,因此水溶液酸性更强,pH更小,C错误;
D.半径小且电负性大的原子与氢原子结合形成的氢键更强,因此氢键的强弱:,D正确;
故选D。
9. 常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. W和X形成的化合物XW3中含有离子键和共价键
C. 简单离子的还原性:
D. Y2Z2为非极性分子,YZ2为极性分子,二者中的Y原子都是杂化
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z四种短周期元素,浓度均为的最高价氧化物水化物中,X对应溶液,为一元强碱,故X为;W、Z对应溶液,为一元强酸,结合原子序数、半径关系,W为(对应)、Z为(对应);Y对应溶液,为二元强酸,故Y为。
【详解】A.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性,A正确;
B.W和X形成的化合物中,与之间为离子键,内部原子之间为共价键,含有离子键和共价键,B正确;
C.非金属性,非金属性越强对应简单阴离子还原性越弱,故简单离子还原性,C正确;
D.结构为,正负电荷中心不重合,为极性分子,“为非极性分子”的说法错误,二者中原子均为杂化、为极性分子的描述正确,整体D错误;
故本题选D。
10. 如图所示为一些晶体的结构,下列说法错误的是
A. 在晶体中,距最近的形成正八面体
B. 在晶体中,每个晶胞平均含有4个
C. 冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D. 该气态团簇分子的分子式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化钠晶体中,距最近的是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,A项正确;
B.位于晶胞的顶点和面心,数目为,即每个晶胞平均占有4个,B项正确;
C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构,C项正确;
D.1个该气态团簇分子的分子含有4个E原子和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为或,D项错误;
本题选D。
11. 是重要的还原剂与储氢材料,在120℃下的干燥空气中相对稳定,其合成方法为:。下列说法正确的是
A. 该反应可以在水溶液中进行
B. 与其空间构型均为正方形
C. 与中Al原子杂化方式相同
D. 基态铝原子核外有13种不同能量状态的电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.为强还原剂,可与水发生反应,该反应不能在水溶液中进行,A错误;
B.与的中心原子价层电子对数均为4,且不含孤电子对,空间构型均为正四面体形,B错误;
C.与中原子的价层电子对数均为4,杂化方式均为杂化,杂化方式相同,C正确;
D.基态铝原子核外电子排布式为,共5种不同能级,即有5种不同能量状态的电子,D错误;
故本题选C。
12. 下列叙述正确的是
A. 青蒿素结构如图,该分子中包含6个手性碳原子
B. 乙醚可用于萃取青蒿素是利用了“相似相溶”的原理
C. 分子中硅氯键的极性比中碳氯键的弱
D. 在配合物羰基铁[]中,配位原子为O
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子连接4个不同的原子或原子团,由青蒿素结构图可知,该分子中包含7个手性碳原子,如图所示:,故A错误;
B.乙醚、青蒿素是极性较小的有机物,根据相似相溶原理可知,乙醚可用于萃取青蒿素,故B正确;
C.电负性:Cl>C>Si,电负性差值越大,键的极性越大,故分子中硅氯键的极性比中碳氯键的强,故C错误;
D.电负性:O>C,故C原子比O原子更易给出孤电子对,故配合物羰基铁[]中,配位原子为C,故D错误;
故选B。
13. 观察下列模型并结合有关信息,判断有关说法正确的是
物质
硼晶体结构单元
SF6分子
S8
HCN
结构模型示意图
备注
熔点
1873K
—
易溶于CS2
—
A. 单质硼属于共价晶体 B. SF6是由极性键构成的极性分子
C. 固态硫S8属于共价晶体 D. HCN的结构式为H=C=N
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图知,B12结构单为空间网状结构,熔点较高,为共价晶体,A正确;
B.不同原子构成的共价键是极性键,分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀、不对称的分子为极性分子。以极性键结合的双原子一定为极性分子,以极性键结合的多原子分子如结构对称,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,则为非极性分子,SF6是由极性键 S-F构成,空间构型为对称结构,分子极性抵消,SF6为非极性分子,B错误;
C.固态S是由S8构成的,该晶体中存在的微粒是分子,所以属于分子晶体,S8是一个环形分子,每个 S与两个其它S原子相连,C错误;
D.由比例模型可以看出分子中有1个碳原子和1个氮原子,1个氢原子,碳原子半径大于氮原子半径,氮原子半径大于氢原子半径,所以该比例模型中最左端的是氢原子,中间的是碳原子,最右边的是氮原子,其结构式为H-C≡N,D错误;
故选A。
14. 工业上由石英砂(主要成分为)制备高纯硅的过程中涉及反应:;,下列说法正确的是
A. 的球棍模型为 B. 60g二氧化硅晶体中含有4mol O-Si键
C. HCl的熔点高于HF的熔点 D. 碳的同素异形体金刚石和均属于共价晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.是四面体结构,并且原子半径:Si>Cl>H,A错误;
B.二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个O-Si键,60g二氧化硅晶体即1mol形成4molO-Si键,B正确;
C.HF分子间存在氢键,熔点高于HCl,C错误;
D.碳的同素异形体金刚石属于共价晶体,但属于分子晶体,D错误;
故选B。
15. 砷化镓是一种新型半导体材料,应用广泛。图甲为它的立方晶胞结构,图乙为该晶胞沿y轴的投影图。该晶胞的边长为,在三维坐标系中两点的原子坐标分别为,。下列说法错误的是
A. 和原子间的最近距离为
B. 原子的配位数为4
C. c点的原子坐标为
D. 原子填充在原子围成的“正四面体空隙”中
【答案】A
【解析】
【分析】由晶胞所示可知,Ga在8个顶点和6个面心,均摊为,As在内部,为4个,As和Ga原子间的最近距离为体对角线的,据此回答。
【详解】A.As和Ga原子间的最近距离为体对角线的,即为dpm,A错误;
B.Ga原子周围与之最近的As为4个,即Ga原子的配位数为4,B正确;
C.由甲、乙图可知,c点的原子坐标为(),C正确;
D.根据晶胞结构可知,Ga原子占据As原子形成的正四面体空隙,D正确;
故选A。
16. 下列说法正确的是
A. 在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B. s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C. 与s电子原子轨道相同,p电子原子轨道的平均半径随电子层数的增多而增大
D. 气体单质中一定有σ键,可能有π键
【答案】C
【解析】
【详解】A.在基态多电子原子中,2p 轨道电子能量低于3 s 轨道电子能量,A错误;
B.s 能级的原子轨道呈球形,电子云轮廓图只包括电子出现概率90%的电子,即处在该轨道上的电子不仅能在球壳内运动,也可在球壳外运动,只是在球壳外运动的概率较小,B错误;
C.任何电子层的p能级都有3个原子轨道,与s电子原子轨道相同,p电子原子轨道的平均半径随电子层数的增多而增大,C正确;
D.稀有气体单质中没有化学键,D错误;
故选C。
17. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
NH3比PH3易液化
NH3分子间能形成氢键
B
三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸
三氯乙酸分子间作用力较大
C
Al的硬度大于Mg
Al原子价电子数多,半径小
D
Br2在CCl4中的溶解度大于在H2O中的
Br2、CCl4为非极性分子,H2O为极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.含有氢键的氢化物易液化,NH3分子间存在氢键,PH3分子间不存在氢键,所以氨气易液化,A不合题意;
B.由于F的电负性大于Cl,则F3C-的极性大于Cl3C-的极性,F3C-的吸电子效应比Cl3C-的强,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,与分子间作用力无关,B符合题意;
C.镁离子半径大于铝离子半径,且铝离子所带电荷多于镁离子,则镁中的金属键较铝中的更弱,镁的硬度较铝的小,即由于Al原子价电子数多,半径小,导致Al的硬度大于Mg ,C不合题意;
D.非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂,溴、碘和四氯化碳都是非极性分子,水是极性分子,所以Br2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,D不合题意;
故答案为:B。
18. 含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物,一种配合物的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该螯合物内存在离子键、配位键、极性键
B. 1mol该螯合物通过螯合作用形成的配位键有3mol
C. 该螯合物中N的杂化方式只有1种
D. 该螯合物为离子化合物,易电离
【答案】B
【解析】
【详解】A.该螯合物内存在配位键(与原子形成),也存在、等极性共价键,根据题意关于螯合物的概念,由有多个配位原子的配体与同一中心离子形成,则无离子键存在,A错误;
B.由图可知,三个原子与通过螯合配位成环,所以该螯合物中通过螯合作用形成的配位键有,B正确;
C.该螯合物中N原子形成的键有单键和双键两种,单键的杂化方式为,双键的杂化方式为,C错误;
D.因为形成了螯合物,所以不属于离子化合物,不易电离,D错误;
故选B。
19. 的配位化合物较稳定且运用广泛。它可与、、、等形成配离子使溶液显色。如:显浅紫色的、红色的、黄色的、无色的。某同学按如下步骤完成实验:
已知与、在溶液中存在以下平衡:;,下列说法不正确的是
A. 为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色,可向该溶液中加入稀盐酸
B. Ⅰ中溶液呈黄色可能是由水解产物的颜色引起的
C. 配离子中的键角大于分子中的键角
D. 与的配位能力强于
【答案】A
【解析】
【详解】A.加入稀盐酸会引入,与结合生成黄色的,无法观察到的浅紫色,A错误;
B.本身为浅紫色,溶液Ⅰ呈黄色,是因为水解生成红褐色的类水解产物,混合后显黄色,B正确;
C.游离分子中有2对孤电子对,配位后的中的1对孤电子对与成键,孤电子对与成键电子对的斥力减小,故配合物中键角大于游离分子中的键角,C正确;
D.加入后,溶液Ⅱ由红色变为无色,说明转化为,可知与的配位能力强于,D正确;
故本题选A。
20. 储氢材料的晶胞结构如图所示,的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. 的配位数为2 B. 晶胞中含有2个
C. 晶体密度的计算式为 D. (i)和(ii)之间的距离为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,与距离最近且等距离的的个数是3,则的配位数为3,A项错误;
B.位于晶胞的顶点和体心上,该晶胞中的个数为,B项正确;
C.该晶胞体积为,该晶胞中的个数为,的个数为,相当于晶胞中含有2个,晶体密度为,C项错误;
D.(i)和(ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半,为,D项错误;
答案选B。
二、主观题
21. 被认为是良好的光学基质材料,可由、,制备,掺杂Fe、Co、Ni等过渡金属的可得到不同的荧光材料。
(1)基态F原子的价电子轨道表达式为________________,其核外电子的空间运动状态共有________种,核外电子占据最高能层符号为____________。
(2)实验测定,在中存在σ键和大π键,σ键由C的____________杂化轨道与O的2p轨道形成,4中心6电子的大π键由C的________(填“杂化”或“未杂化”)2p轨道与O的2p轨道形成。
(3)已知:
物质
熔点/
872
290
394
446
的熔点远高于的主要原因是____________________________________。
(4)已知HF与通过氢键结合成。
①的组成元素的电负性由大到小的顺序为____________________________(用元素符号表示);1 mol 中含有________mol σ键。
②判断微粒间能否形成氢键,并说明理由:____________________________________。
(5)、两种晶体的晶胞结构不同,其中具有钙钛矿型立方结构(如图所示):
①在晶体中,周围最邻近且距离相等的的个数为_____________。
②已知晶胞的体积为V,晶体密度为ρ g·,阿伏加德罗常数的值为,则一个晶胞中的个数为____________(用含V,ρ,的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②. 5 ③. L
(2) ①. ②. 未杂化
(3)是离子晶体,是分子晶体
(4) ①. F>N>H ②. 5 ③. 不能,在()离子中,氢原子已经形成氢键,离子间没有形成氢键的氢原子
(5) ①. 12 ②.
【解析】
【小问1详解】
F元素的原子序数为9,其基态原子的电子排布式为,价电子排布式为,根据泡利不相容原理和洪特规则,其价电子轨道表达式为;核外电子占据了、、、、共5个轨道,因此空间运动状态共有5种;电子占据的最高能层为第二层(),其符号为L;
【小问2详解】
在中,中心C原子的价层电子对数为 ,故C原子采取杂化,杂化轨道用于与O原子形成键;C原子剩余1个未参与杂化的轨道,与3个O原子的轨道平行重叠,共同形成4中心6电子的大键;
【小问3详解】
由表格数据可知,的熔点高达,属于离子晶体;而熔点较低,属于分子晶体。离子晶体熔化需要破坏较强的离子键,而分子晶体熔化只需破坏较弱的分子间作用力,因此的熔点远高于;
【小问4详解】
①由N、H、F三种元素组成,元素的非金属性越强,电负性越大,故电负性由大到小的顺序为。中含有和,其中内含有 N-H 键,内含有 H-F 键和氢键(氢键不属于化学键),故共含有键;
②形成氢键需要有与高电负性原子相连的H原子。在(即)中,唯一的H原子已经参与形成了微粒内部的氢键,没有多余的H原子与其他微粒形成氢键,故不能形成;
【小问5详解】
①由晶胞结构图可知,体心空心圆圈代表;顶点黑球数目为,代表;面心黑球数目为,代表。以任意一个顶点为中心,最邻近且距离相等的位于经过该顶点的各个面的面心。一个顶点被8个晶胞共用,每个晶胞中有3个面心与该顶点相邻,而每个面被2个晶胞共用,因此周围最邻近的个数为 ;
②设一个晶胞中的个数为。晶胞的质量 。根据密度公式 ,可得 ,解得 。
22. 氮族元素(N、P、As、Sb等)及其化合物在工农业生产、环境等方面有重要应用和影响。
Ⅰ.氮族元素氢化物(、、)的某种性质随R的核电荷数的Y变化趋势如图所示。
(1)Y轴可表示的氢化物()性质可能是________。
a.沸点b.稳定性c.分子间作用力 d.R-H键能
Ⅱ.磷化氢()是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。工业制备的流程如图。
(2)PH3的电子式为________。
(3)白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为________,次磷酸属于________(填“一”“二”或“三”)元酸。
(4)若起始时有参加反应,则整个工业流程中共生成________(忽略产物的损失)。
(5)释放到大气中的废气,可与类温室气体竞争羟基自由基·OH,通过反应不断被消耗,进而减缓了大气中通过反应对类温室气体进行化学清除的速率。请从物质结构角度解释对·OH更具竞争优势的原因________。
(6)用Ni//催化剂催化分解机理如下,实现了污染物资源化转化。
图中P-H键夹角a、β、γ角度最大的为________。
Ⅲ.雄黄()、雌黄()都是自然界中常见的砷的化合物,自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。
(7)雄黄分子的结构如右,其分子中是否含有S-S键________(填“是”或“否”)
(8)已知雌黄分子中没有π键且各原子最外层均达到8电子稳定结构,由此判断雌黄在水中的溶解性为________(填“可溶”或“不溶”),原因是________。
【答案】(1)bd (2)
(3) ①. ②. 一
(4)2.5 (5)P的半径大于C,相比于C-H键,P-H键长更长,键能更小,更容易断裂产生H·与·OH结合
(6)β (7)否
(8) ①. 不溶 ②. 雌黄分子为非极性分子
【解析】
【小问1详解】
a.氢化物的熔沸点与其相对分子质量成正比,但含有氢键的熔沸点最高,氨气分子间存在氢键,因此沸点最高,所以沸点高低顺序是NH3、AsH3、PH3,a错误;
b.元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性N>P>As,所以氢化物的稳定性随着原子序数增大而减弱,b正确;
c.NH3、PH3、AsH3的相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增大,与图示曲线不相符,c错误;
d.原子半径越小,R-H键能越大,原子半径N<P<As,所以键能由大到小的顺序为NH3、PH3、AsH3,d正确;
答案选:bd;
【小问2详解】
PH3的电子式:;
【小问3详解】
白磷和烧碱溶液反应的化学方程式:;白磷和过量的烧碱溶液反应生成NaH2PO2,即次磷酸只能电离出一个氢离子,故次磷酸为一元酸;
【小问4详解】
次磷酸分解生成磷酸和磷化氢,根据原子守恒和化合价升降守恒,得化学方程式:,若起始时有参加反应,则有关系式:,故整个工业流程中共生成2.5molPH3;
【小问5详解】
对·OH更具竞争优势的原因:P的半径大于C,相比于C-H键,P-H键长更长,键能更小,更容易断裂产生H·与·OH结合;
【小问6详解】
根据孤电子对及成键电子对键斥力可知,P-H键夹角角度最大的为β;
【小问7详解】
S为第VIA元素,可形成2个共价键,As为第VA元素,可形成3个共价键,则白球代表S原子,不含S-S键;
【小问8详解】
雌黄在水中的溶解性为不溶,因为雌黄分子为非极性分子,而水分子为极性分子。
23. 氧是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)某化合物的晶胞如图1,的配位数(紧邻的阳离子数)为_______;写出该化合物的化学式_______,写出该化合物与足量溶液反应的化学方程式_______。
(2)下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A. 的基态原子电子排布方式只有一种
B. 的第二电离能的第一电离能
C. 的基态原子简化电子排布式为
D. 原子变成,优先失去轨道上的电子
(3)化合物和的结构如图2。
①和中羟基与水均可形成氢键(),按照氢键由强到弱对三种酸排序_______,请说明理由_______。
②已知、钠盐的碱性,请从结构角度说明理由_______。
【答案】(1) ①. 12 ②. K3ClO ③. K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3∙H2O (2)AB
(3) ①. HC>HB>HA ②. O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强 ③. S的原子半径大于O的原子半径,S—H键的键长大于O—H键,S—H键的键能小于O—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱性NaC>NaD
【解析】
【小问1详解】
由晶胞结构知,Cl位于8个顶点,O位于体心,K位于面心,1个晶胞中含Cl:8×=1个、含O:1个、含K:6×=3个,该化合物的化学式为K3ClO;由图可知,Cl-的配位数为=12;该化合物可看成KCl∙K2O,故该化合物与足量NH4Cl溶液反应生成KCl和NH3∙H2O,反应的化学方程式为K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3∙H2O。
【小问2详解】
A.根据原子核外电子排布规律,基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种,A项正确;
B.Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量,Na+和Ne具有相同的电子层结构,Na+的核电荷数大于Ne,Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne的,故Na的第二电离能>Ne的第一电离能,B项正确;
C.Ge的原子序数为32,基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2,C项错误;
D.基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe原子变成Fe+,优先失去4s轨道上的电子,D项错误;
答案选AB。
【小问3详解】
①O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA;
②HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,说明酸性HC<HD,原因是:S的原子半径大于O的原子半径,S—H键的键长大于O—H键,S—H键的键能小于O—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,钠盐的碱性NaC>NaD。
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2024-2025年福州四中第二学期第一学段试卷
高二化学
可能用到的相对原子质量:C-12 N-14 Si-28 O-16 Zn-65 F-19
一、单选题
1. 下列是不同时期的原子结构模型,按提出时间的先后顺序排列正确的是
①玻尔原子结构模型②汤姆逊“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子论⑤卢瑟福核式模型
A. ④②⑤①③ B. ④②③①⑤ C. ①③②⑤④ D. ④⑤②①③
2. 下列化学用语使用正确的是
A. HCl中σ键的形成:
B. 的电子式为
C. 在氨水中,与分子间的氢键主要形式可表示为:
D. 和的VSEPR模型均为:
3. 将氢氧化钠加热至熔融后进行电解,可得到金属钠、氧气和水,此过程中不存在
A. 离子键破坏 B. 共价键断裂 C. 离子键形成 D. 共价键形成
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 金刚石含碳碳单键的数目为
B. 标准状况下,中的键数目为
C. 和的混合气体中含有的孤电子对数为
D. 冰中有个氢键
5. 下表所列数据是对应晶体的熔点,据此判断下列选项正确的是
晶体
熔点
920℃
97.8℃
1291℃
190℃
2073℃
-107℃
-57℃
1723℃
A. 含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
B. 铝的化合物的晶体均是离子晶体
C. 同族元素的最高价氧化物不可能形成不同类型的晶体
D. 金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
6. 臭氧在催化下能将烟气中的分别氧化为和。下列关于元素及其化合物的说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 沸点: D. 电负性:
7. 一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A. 沸点: B. 最高价氧化物的水化物的酸性:
C. 第一电离能: D. 和空间结构均为平面三角形
8. 羟胺()易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应生成,已知时,,。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A. 键角: B. 熔点:
C. 同浓度水溶液的pH: D. 羟胺分子间氢键的强弱:
9. 常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. W和X形成的化合物XW3中含有离子键和共价键
C. 简单离子的还原性:
D. Y2Z2为非极性分子,YZ2为极性分子,二者中的Y原子都是杂化
10. 如图所示为一些晶体的结构,下列说法错误的是
A. 在晶体中,距最近的形成正八面体
B. 在晶体中,每个晶胞平均含有4个
C. 冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D. 该气态团簇分子的分子式为
11. 是重要的还原剂与储氢材料,在120℃下的干燥空气中相对稳定,其合成方法为:。下列说法正确的是
A. 该反应可以在水溶液中进行
B. 与其空间构型均为正方形
C. 与中Al原子杂化方式相同
D. 基态铝原子核外有13种不同能量状态的电子
12. 下列叙述正确的是
A. 青蒿素结构如图,该分子中包含6个手性碳原子
B. 乙醚可用于萃取青蒿素是利用了“相似相溶”的原理
C. 分子中硅氯键的极性比中碳氯键的弱
D. 在配合物羰基铁[]中,配位原子为O
13. 观察下列模型并结合有关信息,判断有关说法正确的是
物质
硼晶体结构单元
SF6分子
S8
HCN
结构模型示意图
备注
熔点
1873K
—
易溶于CS2
—
A. 单质硼属于共价晶体 B. SF6是由极性键构成的极性分子
C. 固态硫S8属于共价晶体 D. HCN的结构式为H=C=N
14. 工业上由石英砂(主要成分为)制备高纯硅的过程中涉及反应:;,下列说法正确的是
A. 的球棍模型为 B. 60g二氧化硅晶体中含有4mol O-Si键
C. HCl的熔点高于HF的熔点 D. 碳的同素异形体金刚石和均属于共价晶体
15. 砷化镓是一种新型半导体材料,应用广泛。图甲为它的立方晶胞结构,图乙为该晶胞沿y轴的投影图。该晶胞的边长为,在三维坐标系中两点的原子坐标分别为,。下列说法错误的是
A. 和原子间的最近距离为
B. 原子的配位数为4
C. c点的原子坐标为
D. 原子填充在原子围成的“正四面体空隙”中
16. 下列说法正确的是
A. 在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B. s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C. 与s电子原子轨道相同,p电子原子轨道的平均半径随电子层数的增多而增大
D. 气体单质中一定有σ键,可能有π键
17. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
NH3比PH3易液化
NH3分子间能形成氢键
B
三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸
三氯乙酸分子间作用力较大
C
Al的硬度大于Mg
Al原子价电子数多,半径小
D
Br2在CCl4中的溶解度大于在H2O中的
Br2、CCl4为非极性分子,H2O为极性分子
A. A B. B C. C D. D
18. 含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物,一种配合物的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该螯合物内存在离子键、配位键、极性键
B. 1mol该螯合物通过螯合作用形成的配位键有3mol
C. 该螯合物中N的杂化方式只有1种
D. 该螯合物为离子化合物,易电离
19. 的配位化合物较稳定且运用广泛。它可与、、、等形成配离子使溶液显色。如:显浅紫色的、红色的、黄色的、无色的。某同学按如下步骤完成实验:
已知与、在溶液中存在以下平衡:;,下列说法不正确的是
A. 为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色,可向该溶液中加入稀盐酸
B. Ⅰ中溶液呈黄色可能是由水解产物的颜色引起的
C. 配离子中的键角大于分子中的键角
D. 与的配位能力强于
20. 储氢材料的晶胞结构如图所示,的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. 的配位数为2 B. 晶胞中含有2个
C. 晶体密度的计算式为 D. (i)和(ii)之间的距离为
二、主观题
21. 被认为是良好的光学基质材料,可由、,制备,掺杂Fe、Co、Ni等过渡金属的可得到不同的荧光材料。
(1)基态F原子的价电子轨道表达式为________________,其核外电子的空间运动状态共有________种,核外电子占据最高能层符号为____________。
(2)实验测定,在中存在σ键和大π键,σ键由C的____________杂化轨道与O的2p轨道形成,4中心6电子的大π键由C的________(填“杂化”或“未杂化”)2p轨道与O的2p轨道形成。
(3)已知:
物质
熔点/
872
290
394
446
的熔点远高于的主要原因是____________________________________。
(4)已知HF与通过氢键结合成。
①的组成元素的电负性由大到小的顺序为____________________________(用元素符号表示);1 mol 中含有________mol σ键。
②判断微粒间能否形成氢键,并说明理由:____________________________________。
(5)、两种晶体的晶胞结构不同,其中具有钙钛矿型立方结构(如图所示):
①在晶体中,周围最邻近且距离相等的的个数为_____________。
②已知晶胞的体积为V,晶体密度为ρ g·,阿伏加德罗常数的值为,则一个晶胞中的个数为____________(用含V,ρ,的代数式表示)。
22. 氮族元素(N、P、As、Sb等)及其化合物在工农业生产、环境等方面有重要应用和影响。
Ⅰ.氮族元素氢化物(、、)的某种性质随R的核电荷数的Y变化趋势如图所示。
(1)Y轴可表示的氢化物()性质可能是________。
a.沸点b.稳定性c.分子间作用力 d.R-H键能
Ⅱ.磷化氢()是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。工业制备的流程如图。
(2)PH3的电子式为________。
(3)白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为________,次磷酸属于________(填“一”“二”或“三”)元酸。
(4)若起始时有参加反应,则整个工业流程中共生成________(忽略产物的损失)。
(5)释放到大气中的废气,可与类温室气体竞争羟基自由基·OH,通过反应不断被消耗,进而减缓了大气中通过反应对类温室气体进行化学清除的速率。请从物质结构角度解释对·OH更具竞争优势的原因________。
(6)用Ni//催化剂催化分解机理如下,实现了污染物资源化转化。
图中P-H键夹角a、β、γ角度最大的为________。
Ⅲ.雄黄()、雌黄()都是自然界中常见的砷的化合物,自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。
(7)雄黄分子的结构如右,其分子中是否含有S-S键________(填“是”或“否”)
(8)已知雌黄分子中没有π键且各原子最外层均达到8电子稳定结构,由此判断雌黄在水中的溶解性为________(填“可溶”或“不溶”),原因是________。
23. 氧是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)某化合物的晶胞如图1,的配位数(紧邻的阳离子数)为_______;写出该化合物的化学式_______,写出该化合物与足量溶液反应的化学方程式_______。
(2)下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A. 的基态原子电子排布方式只有一种
B. 的第二电离能的第一电离能
C. 的基态原子简化电子排布式为
D. 原子变成,优先失去轨道上的电子
(3)化合物和的结构如图2。
①和中羟基与水均可形成氢键(),按照氢键由强到弱对三种酸排序_______,请说明理由_______。
②已知、钠盐的碱性,请从结构角度说明理由_______。
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