安徽省2023年高考化学模拟题汇编-15原子结构、化学键、原子结构与性质

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安徽省2023年高考化学模拟题汇编-15原子结构、化学键、原子结构与性质 一、单选题1．（2023·安徽滁州·安徽省定远县第三中学校考二模）化学与社会生产、生活、环境等密切相关，下列说法不正确的是A．“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“世纪海上丝绸之路”的简称。丝绸的主要成分是蛋白质，属于高分子化合物B．日本福岛核电站事故中，核原料裂变产生的种放射性同位素碘和铯的中子数不同C．乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷，符合绿色化学的原子经济性要求D．食品添加剂可以改善食品品质及延长食品保存期，在添加时不需要对其用量进行严格控制2．（2023·安徽滁州·安徽省定远县第三中学校考二模）高能粒子是第一个成功观测到双衰变现象的原子核，其双衰变的方程式。下列说法正确的是A．和互为同位素 B．和的中子数相等C．次外层电子数为8 D．双衰变放出能量3．（2023·安徽黄山·统考一模）一种新型电池的电解质的结构如图所示(箭头指向表示共用电子对由W提供)：W、X、Y、Z是同周期四种主族元素，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍，下列说法不正确的是A．该物质中含离子键、极性键和非极性键B．第一电离能：C．W的电负性比Y大D．W、X、Y、Z四种元素中，X的原子半径最大4．（2023·安徽蚌埠·统考三模）X、Y、Z、W是前4周期原子序数依次增大的主族元素，X在周期表中非金属性最强，Y的周期序数与族序数相等，Z原子次外层电子数是核外电子总数的一半，基态W原子核外16个轨道上填有电子。下列说法正确的是A．原子半径：r(X) <r(Y) <r(Z) <r(W)B．Z的简单气态氢化物沸点比X的高C．第一电离能：I1(W) <I1(Y) <I1(Z)D．W最高价氧化物对应的水化物为可溶性强碱5．（2023·安徽安庆·统考二模）有机金属氯化物由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、M、N组成，部分结构如图所示，基态原子M核外电子所占据原子轨道全充满，N元素的价层电子排布式为nsn-1np2n-1。下列说法错误的是A．YN4为正四面体结构B．氢化物的沸点Z>YC．Z元素的第一电离能比同周期相邻元素的大D．与M同族元素的基态原子最高能级的电子云轮廓图呈球形6．（2023·安徽·统考一模）阴离子和二脲基分子能通过一种弱相互作用形成超分子阴离子配合物，如下图所示(图中省略阴离子配合物中部分原子)。下列关于该阴离子配合物的说法正确的是A．其中基态原子中未成对电子数最多的元素只有一种B．二脲基分子中的H和离子的O形成氢键C．所含元素原子的杂化轨道类型只有一种D．其中基态原子的第一电离能最大的元素为O7．（2023·安徽黄山·统考一模）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴方向在平面的投影，已知晶胞边长为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是A．位于元素周期表的区B．基态原子核外有18种不同空间运动状态的电子C．A点原子的坐标为，则B点原子的坐标为D．该晶体密度为8．（2023·安徽·校联考模拟预测）有机锗被称为“生命的奇效元素”，其主要保健功效包括延缓衰老、增强免疫力、调节代谢性疾病。图为含锗有机物。下列叙述正确的是A．Ge原子核外有17种空间运动状态不同的电子B．该有机物含有四个手性碳原子C．名叫锗烷，也属于烷烃D．有机锗和草酸性质相似，属于同系物9．（2023·安徽宣城·安徽省宣城市第二中学模拟预测）我国科学家最近在锂电池研究方面取得新进展，其电解质阴离子结构如图所示。已知：短周期元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次递增且X、Y、Z、R位于同周期。下列叙述正确的是A．原子的第一电离能： B．简单氢化物的还原性：C．Y的氧化物对应的水化物一定是强酸 D．简单氢化物的沸点： 二、有机推断题10．（2023·安徽合肥·统考一模）苯甲醇可用作局部止痛注射剂，在有机药物合成中应用广泛，其用于合成某药物中间体D并得到F的流程如下：已知：请回答下列问题：(1)A中碳原子的杂化方式为_______，下列处于激发态氧原子的价电子轨道表达式为_______(填标号)。A． B． C．      D．(2)写出由A生成B反应的化学方程式_______。(3)C中含氧官能团的名称为_______，D的结构简式是_______，由E生成F的反应类型为_______。(4)G是A的同系物，且比A多一个碳原子，则G的结构有_______种(不含立体异构)。(5)碳不仅是组成有机物的重要元素，在超分子领域也发挥着重要作用。由Mo将2个分子、2个p-甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示：①Cr与Mo同族，Cr基态原子的外围电子排布式是_______，核外未成对电子数有_______个。②该超分子中除配位键外还存在的化学键类型有_______(填标号)。A．氢键    B．σ键    C．π键    D．离子键③与金刚石均为碳的单质，从结构与性质之间的关系解释的熔点远低于金刚石的原因是_______。 三、工业流程题11．（2023·安徽·校联考模拟预测）铬及其化合物在生活中有很多用途。(1)可检验司机酒后驾车，请写出酸性溶液与酒精反应的离子方程式_______。的价电子排布式为_______。铬元素和锰元素的第二电离能分别为，，的原因是_______。(2)为研究铬的性质，设计如图装置。装置甲中铜电极上产生大量的无色气体；而装置乙中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是_______。(3)某化工厂从湿法炼锌的铜铬渣(主要含有锌、铜、铁、铬、钻等单质)中回收铬的流程如图所示：①酸浸时形成的金属离子的价态均相同。加入双氧水时铁、铬形成的离子均被氧化，写出氧化铬形成的离子方程式为_______。②“电解”时，阴极的电极反应式为：_______。③三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子分别是_______(填元素符号)，中心离子的配位数为_______。④304不锈钢是生活中常见的一种不锈钢，业内也叫做不锈钢，指必须含有以上的铬，以上的镍的不锈钢。铬和镍能形成多种配合物，如为正四面体构型、、为正方形构型、、为正八面体构型等，下列有关说法正确的是_______(填选项字母)。A．中含有共价键和离子键B．304不锈钢不可长时间盛放盐、酱油、醋、菜汤等，不能用304不锈钢锅煲中药C．不锈钢不会生锈，哪怕在潮湿恶劣的环境D．和中，镍原子均为杂化
参考答案：1．D【详解】A．丝绸的主要成分是蛋白质，属于高分子化合物，A项正确；B．碘-131()和铯-137()二者的中子数分别为78、82，中子数不同，B项正确；C．乙烯与氧气在银的催化作用下生成环氧乙烷，反应物全部转化为环氧乙烷，从理论、经济、环保及操作等方面都很好，符合绿色化学的原子经济性要求，C项正确；D．食品添加剂可以改善食品品质及延长食品保存期，对可以作食品添加剂的物质以及食品添加剂的使用量，卫生部门都有严格规定，在规定范围内使用食品添加剂，一般认为对人体是无害的，超量使用食品添加剂会损害人体健康，在添加食品添加剂时对其用量要严格控制，D项错误；故选：D。2．D【详解】A．同位素是指具有相同的质子数不同中子数的原子，和质子数不同不是同位素，A错误；B．质量数减去质子数是中子数，两者质量数相同质子数不同，所以中子数也不相同，B错误；C．氪是36号元素，次外层电子数为18，C错误；D．衰变过程释放能量，双衰变放出能量，D正确； 故选D。3．B【分析】W、X、Y、Z是同周期主族元素，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍，X的次外层电子数只能为2，则四种元素都位于第二周期，Y的最外层电子数为6，则Y为O；四种元素与锂组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质，Z可形成4个共价键，X可形成3个共价键和1个配位键，则Z为C、X为B，W可提供电子对，且易得到1个电子，则W为F，以此来解答。【详解】A．根据分析，该物质中碳原子和氧原子之间、硼原子和氧原子之间、硼原子和氟原子之间形成极性键，碳原子和碳原子之间形成非极性键，属于锂盐还含有离子键，A正确；B．根据分析，X为B，Y为O，同周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Y(O)> X (B)，B错误；C．根据分析，Y为O，W为F，同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，则W(F)的电负性比Y(O)大，C正确；D．根据分析，X为B，Z为C，Y为O，W为F，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：B>C>O>F，即X(B)的原子半径最大，D正确； 故选B。4．C【分析】X、Y、Z、W是前4周期原子序数依次增大的主族元素，X在周期表中非金属性最强，X为氟；Y的周期序数与族序数相等，为铝；Z原子次外层电子数是核外电子总数的一半，为硫；基态W原子核外16个轨道上填有电子，则为31号元素镓。【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：r(X) <r(Z)<r(Y) <r(W)，故A错误；B．HF可以形成氢键导致沸点升高，故Z的简单气态氢化物沸点比X的低，故B错误；C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：I1(W) <I1(Y) <I1(Z)，故C正确；D．W最高价氧化物对应的水化物为为氢氧化铝，为不溶性弱碱，故D错误；故选C。5．B【分析】已知该物质为有机金属氯化物的一部分，同时原子序数依次增大，则X为H，Y为C，从结构来看Z为N或P。若Z为P，M只能为S元素，其电子占据的轨道没有充满电子不符合题意，所以Z为N，而M为1s22s22p63s2的Mg。N元素的价层电子排布式为nsn-1np2n-1，n-1=2所以N为Cl。X、Y、Z、M、N分别为H、C、N、Mg、Cl。【详解】A．YN4为CCl4其价层电子对为4对，孤电子对为0，为正四面体结构，A项正确；B．没有说明简单氢化物，C的氢化物有很多如苯等，无法比较，B项错误；C．Z的电子排布为1s22s22p3为半满结构稳定难失电子所以其第一电力能大于同周期相邻元素，C项正确；D．与M同族的基态原子最高能级为ns2，电子云轮廓图为球形，D项正确；故选B。6．B【详解】A．该阴离子配合物中含有H、C、N、O、P共5种元素，其对应基态原子中未成对电子数依次是1、2、3、2、3，故A项错误；B．N、O元素的电负性较大，键中共用电子对偏向N原子，使得H原子带正电性()，因此二脲基分子中的H和离子的O形成氢键，故B项正确；C．该阴离子配合物中，苯环上的C以及形成双键的C、N原子为sp2杂化，形成单键的N原子为sp3杂化，P原子的价层电子对数为，因此P原子为sp3杂化，故C项错误；D．同周期元素对应基态原子从左至右的第一电离能有逐渐增大的趋势，但N原子的2p轨道半充满，相对较稳定，更难失去电子，因此第一电离能：N>O>C，故D项错误；综上所述，正确的是B项。7．C【详解】A．Zn的价层电子排布式为3d104s2，位于元素周期表的ds区，A正确；B．基态原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，电子的空间运动状态数=电子所占原子轨道数，s、p、d原子轨道数分别为1、3、5，所以基态原子核外有1+1+3+1+3+5+1+3=18种不同空间运动状态的电子，B正确；C．A点原子坐标为(0，0，0)，由图乙可知，B点原子的坐标为，C错误；D．该晶胞中，位于晶胞内部的Zn原子个数为4，位于顶点和面心的Se原子个数为，则，D正确； 故选C。8．A【详解】A．为32号元素，基态原子电子排布式为，共占据17个原子轨道，因此有17种空间运动状态不同的电子，故A正确；B．与四个不同原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子，根据结构简式可知，该有机物没有手性碳原子，故B错误；C．有机物都含有碳元素，不含碳元素，所以锗烷不是有机物，不属于烷烃，故C错误；D．有机锗虽然和草酸一样有两个羧基，但二者并不是相差n个原子团，因此，只是性质相似，并不是同系物，故D错误；答案选A。9．B【分析】短周期元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次递增且X、Y、Z、R位于同周期，根据阴离子结构中的成键特点并结合原子序数的大小关系，可知X为C，Y为N，Z为O，R为F，W为S。【详解】A．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此原子的第一电离能：，故A错误；B．非金属性越弱，其对氢化物还原性越强，因此的还原性强于，故B正确；C．氮的含氧酸中，除了是强酸外，为弱酸，故C错误；D．常温下为液态，水存在氢键的数目比HF和氨气的多，因此沸点比和都高，故D错误。综上所述，答案为B。10．(1)     sp2、sp3     D(2)(3)     羧基          酯化反应或者取代反应(4)5(5)     3d54s1     6     BC     属于分子晶体，金刚石为共价晶体，分子晶体间的作用力是范德华力，共价晶体间的作用力为共价键，共价键的键能远远强于分子间作用力，故的熔点远低于金刚石 【分析】由A生成B是醇的催化氧化生成醛的反应，故B为，根据信息可知C在一定条件下生成D，D加聚反应生成E，根据E回推可知D的结构式为，由E生成F发生酯化反应；【详解】（1）A中苯环中的碳原子的杂化方式为sp2，侧链中C原子为sp3杂化；O原子的价电子为2s22p4，A．属于O原子的基态价电子轨道表达式，故A不符合题意；B．为O原子的基态价电子轨道表达式，故B不符合题意；C．为O-离子的基态价电子轨道表达式，，故C不符合题意；D．2s上1个电子吸收能量跃迁到2p上，属于O原子的激发态价电子轨道表达式，故D符合题意； 故答案为D。（2）由A生成B是醇的催化氧化生成醛的反应，反应的化学方程式为 ；（3）根据结构简式可知C中含氧官能团的名称为羧基；D加聚反应生成E，根据E回推可知D的结构式为；根据流程可知由E生成F发生酯化反应，故反应类型为酯化反应或者取代反应；（4）G是A的同系物，且比A多一个碳原子，都属于醇类，故G的分子式为C8H10O，则G的结构有甲基在邻间对，3种， ，共5种；（5）①Cr与Mo同族，Cr基态原子的外围电子排布式是3d54s1，核外未成对电子数有6个；②该超分子中除配位键外还存在共价键σ键，有双键，即存在π键，该超分子不是离子化合物，不存在离子键，故答案为BC； ③与金刚石均为碳的单质，属于分子晶体，金刚石为共价晶体，分子晶体间的作用力是范德华力，共价晶体间的作用力为共价键，共价键的键能远远强于分子间作用力，故的熔点远低于金刚石；11．(1)               铬的第二电离能是失去半充满上的电子；锰的第二电离能是失去上的电子，更容易，所需能量更少(2)由装置甲知铬的金属活动性比铜强，且与稀硫酸可反应生成；由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化(3)               N、O、Cl     6     B 【分析】铜铬渣加入稀硫酸，则锌、铁、铬、钴等单质溶解，而铜与稀硫酸不反应，则料渣I为铜；过滤后加入Zn、As2O3得到大量的CoAs合金，则料渣II为CoAs合金；向滤液中加入双氧水，Fe、Cr形成的离子均被氧化，加入ZnO，调节pH，生成氢氧化铁沉淀，电解溶液，得到单质铬，据此解答。【详解】（1）检查司机是否饮酒的原理：橙色的酸性溶液遇到呼出的乙醇蒸气时迅速变绿(Cr3+)，+6价的Cr被还原为+3价，乙醇具有还原性，易被氧化为乙酸，根据得失电子守恒、电荷守恒即原子守恒，写出反应的离子方程式为。为24号元素，Cr原子核外有24个电子，根据构造原理写出Cr的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，则价电子排布式为。Cr失去2个电子成为Cr2+，核外电子排布从[Ar]3d54s1变为[Ar]3d4能量较高的不稳定结构，而Mn失去2个电子成为Mn2+，核外电子排布从[Ar]3d54s2变为[Ar]3d5能量较低的稳定结构，即铬的第二电离能是失去半充满上的电子，锰的第二电离能是失去上的电子，更容易，所需能量更少，所以，故答案为：；；铬的第二电离能是失去半充满上的电子；锰的第二电离能是失去上的电子，更容易，所需能量更少；（2）原电池中，负极上是失电子的氧化反应，装置甲中铜电极上产生大量的无色气体，说明金属铜是正极；装置乙中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体二氧化氮产生，是硝酸得到电子产生的二氧化氮，发生还原反应的电极是正极，则金属铬是正极，原因是常温下铬在浓硝酸中钝化，故答案为：由装置甲知铬的金属活动性比铜强，且与稀硫酸可反应生成；由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化。（3）①氧化Cr2+形成，根据得失电子守恒、电荷守恒即原子守恒，写出离子方程式为，故答案为：；②“电解”时，Cr3+在阴极得到电子生成Cr，故阴极的电极反应式为：，故答案为：；③中三价铬离子提供空轨道，NH3中的N原子、H2O中的O原子和Cl-提供孤电子对，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的原子数之和，即3+2+1=6，故答案为：N、O、Cl；6；④A．中镍离子提供空轨道，CN-提供孤电子对，形成配位键，CN-中存在共价键，不含离子键，故A错误；B．盐、酱油、醋、菜汤等会加快金属的腐蚀，所以不锈钢容器不要长时间盛放盐、酱油、醋、菜汤等，也不能用不锈钢锅煲中药，故B正确；C．不锈钢只是不容易生锈，若具备腐蚀条件也会生锈，故C错误； D．和中，镍元素提供空轨道，不存在杂化，故D错误；答案选B。