2022苏州相城区陆慕高级中学高二下学期第一次月考化学试题含解析

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一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意)
可能用到的相对原子量： H：1 C：12 O：16 Ca：40 Ti：48
1. 下列说法正确的是
A. 任何一个电子层最多只有s、p、d、f四个能级
B. 用n表示电子层数，则每一电子层最多可容纳的电子数为2n2
C. 核外电子运动的概率分布图(电子云图)就是原子轨道的图形描述
D. 电子运动状态可从电子层、能级、原子轨道3个方面进行描述
【答案】B
【解析】
【详解】A．能级数等于电子层数，电子层除有s、p、d、f四个能级外，可能还有其他能级存在，A说法错误；
B．用n表示电子层序数，则每一电子层最多可容纳的电子数为2n2，B说法正确；
C．电子云的轮廓图是原子轨道的图形描述，即电子在核外空间出现概率为90%的空间轮廓，C说法错误；
D．电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道在空间的伸展取向、电子的自旋状态4个方面进行描述，D说法错误；
答案为B。
2. 下列符号表述合理的是
A. 4s1B. 2p10C. 2d6D. 3f14
【答案】A
【解析】
【详解】A．每个能层都会从s能级开始，且所含有电子不超过2个，所以4s1合理，选项A正确；
B．第二能层有s、p能级，p能级最多容纳电子数为6，2p10不符合，选项B错误；
C．第二能层有s、p能级，2d不存在，2d6不符合，选项C错误；
D．第三能层有s、p、d三个能级，3f14不存在，选项D错误。
答案选A。
3. 下列化学用语正确的是
A. Zn的电子排布式：1s22s22p63s23p64s2
B. Fe2+的电子排布式：[Ar]3d6
C. C的价电子排布图：
D. HClO的电子式：
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．Zn是30号元素，故其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2，A错误；
B．铁是26号元素，其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，故Fe2+的电子排布式：[Ar]3d6，B正确；
C．C的最外层上有4个电子，故其价电子排布图：，C错误；
D．HClO的电子式：，D错误；
故答案为：B。
4. 某物质可溶于水、乙醇，熔点为209.5℃，其结构简式如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该物质为原子晶体
B. 该物质分子中σ键和π键的个数比为5∶3
C. 该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
D. 该物质分子中含有极性共价键
【答案】D
【解析】
【分析】有机物含有C=N、C≡N、C-N以及N-H键，都为极性键，其中含有3个π键，氮、碳元素的化合价分别是-3价、+4价，以此解答该题。
【详解】A. 该物质是由分子组成，属于分子晶体，故A错误；
B. 由分析可知，该有机物含有C=N、C≡N、C-N以及N-H键，都为极性键，其中含有含有3个π键，σ键和π键的个数比为3：1，故B错误；
C. 双氰胺中氢原子未达到8电子稳定结构，故C错误；
D. 有机物含有C=N、C≡N、C-N以及N-H键，都为极性共价键，故D正确；
正确答案是D。
5. 下列有关比较正确的是（ ）
A. 熔点：CH4＞SiH4＞GeH4＞SnH4
B. 晶格能：NaBr＞NaCl＞MgO
C. 键的极性：N—H键＞O—H键＞F—H键
D. 热稳定性：HF＞H2O＞NH3
【答案】D
【解析】
【详解】A．该组物质全部为分子晶体，且分子间都不含有氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高，因此熔点顺序为：CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4，故A错误；
B．离子半径越小，所带电荷越多，形成的离子晶体的晶格能越大，所以晶格能：NaBr＜NaCl＜MgO，故B错误；
C．电负性越强，与氢原子形成的化学键极性越强，同一周期从左往右元素的非金属性逐渐增强，电负性逐渐增大，由于电负性：N＜O＜F，因此键的极性：N-H键＜O-H键＜F-H键，故C错误；
D．元素的非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：F＞O＞N，因此热稳定性：HF＞H2O＞NH3，故D正确；
正确答案是D。
6. 下列各组物质晶体类型相同，物质发生状态变化所克服的相互作用也相同的是
A. SO2和HClB. KCl和MgC. CCl4和SiO2D. NaCl和H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A．SO2和HCl都为分子晶体，都有极性共价键，物质发生状态变化都克服分子间作用力，A正确；
B．KCl为离子晶体，Mg为金属晶体，晶体类型不同，化学键类型不同，物质发生状态变化时，前者克服的是离子键，后者克服的是金属键，B错误；
C．CCl4是分子晶体，SiO2是原子晶体，晶体类型不同，都有极性共价键，物质发生状态变化前者克服分子间作用力，后者克服的是共价键，C错误；
D．NaCl为离子晶体，H2O为分子晶体，晶体类型不同，化学键类型不同，物质发生状态变化时，前者克服的是离子键，后者克服的是分子间作用力，D错误；
答案选A。
7. 具有下列外围电子排布式的基态原子中，能形成AB2型离子化合物的是（ ）
A. 2s22p2与2s22p4B. 3s23p4与2s22p4
C. 3s2与3s23p1D. 3s2与2s22p5
【答案】D
【解析】
【详解】A、外围电子排布式是2s22p2与2s22p4的基态原子是C与O，形成的CO2是共价化合物，故不选A；
B、外围电子排布式是3s23p4与2s22p4的基态原子是S与O，形成的SO2是共价化合物，故不选B；
C、外围电子排布式是3s2与3s23p1的基态原子是Mg与Al，不能形成AB2型离子化合物，故不选C；
D、外围电子排布式是3s2与2s22p5的基态原子是Mg与F，形成的MgF2是离子化合物，故选D。
8. 现有四种晶体，其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如下图所示，其化学式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A． A原子的个数为1，B原子的个数为，故化学式为AB，故A错误；
B． E原子的个数为，F原子的个数为，故化学式为EF，，故B错误；
C． ，X原子的个数为1，Y原子的个数为，Z原子的个数为，故化学式为XY3Z，，故C正确；
D． A原子的个数为，B原子的个数为，故化学式为AB，，故D错误；
故选C。
9. 已知X、Y、Z、W是短周期元素。X元素原子的2p能级处于半充满状态；Y元素原子L电子层上s电子数和p电子数相等；Z元素的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M电子层有1个未成对的p电子。下列说法一定正确的是
A. 含有X元素的化合物一定是共价化合物
B. Y元素的电负性大于X元素的电负性
C. W元素的单质能与NaOH溶液反应放出氢气
D. X元素的单质与Z元素的单质在一定条件下能发生化合反应
【答案】D
【解析】
【分析】X元素原子的2p能级处于半充满状态，则X为N；Y元素原子L电子层上s电子数和p电子数相等，则Y为C；Z元素的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，则Z为Mg；W元素原子的M电子层有1个未成对的p电子，则W为Al或Cl；据此解答。
【详解】X元素原子的2p能级处于半充满状态，则X为N；Y元素原子L电子层上s电子数和p电子数相等，则Y为C；Z元素的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，则Z为Mg；W元素原子的M电子层有1个未成对的p电子，则W为Al或Cl；
A．X为N，化合物NH4Cl等含N元素，但为离子化合物，故A错误；
B．N的非金属性强于C，N的电负性大于C，故B错误；
C．若WCl，对应单质为氯气，Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，不放出氢气，故C错误；
D．N2和Mg在点燃条件下发生化合反应生成氮化镁，故D正确；
故答案选D。
10. 钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其晶胞的结构如图所示，下列有关说法错误的是
A. 该晶体属于离子晶体
B. 晶体的化学式为BaO2
C. 该晶体的晶胞结构与NaCl的相似
D. 与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有8个
【答案】D
【解析】
【详解】A． 该晶胞是由金属阳离子钡离子和阴离子过氧根离子构成的，为离子晶体，故A正确；
B． 该晶胞中钡离子和过氧根离子个数之比为4：4=1：1，其化学式为BaO2，故B正确；
C． 该晶胞中钡离子配位数是6，过氧根离子配位数是6，NaCl中离子配位数是6，该晶胞结构和氯化钠结构相似，故C正确；
D． 与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+个数12，故D错误；
故选D。
11. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用、……表示，单位为)。下列关于元素R的判断中一定正确的个数是
①R的最高正化合价为价
②R元素基态原子的电子排布式为
③同周期元素中第一电离能小于R的元素有一种
④R元素位于元素周期表中第ⅡA族
A. 1B. 2C. 3D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】某短周期元素R的第三电离能剧增，说明该原子最外层有2个电子，处于IIA族，该原子存在第五电离能，说明核外电子数数目大于4，故R为Mg元素。
①R为Mg元素最高正价为+2价，故①正确；
②R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，故②错误；
③R元素最外层电子排布式为3s2，为全满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素的，如Na、Al等不止一种元素的第一电离能小于R，故③错误；
④R元素位于元素周期表中第ⅡA族，故④正确；
故选：B。
12. 元素X的某价态离子Xn+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶胞结构如图所示．下列说法中错误的是
A. Xn+的核外电子数为18
B. 该晶体中阳离子与阴离子的个数比为3∶1
C. n=1
D. 晶体中每个Xn+周围有2个等距离且最近的N3-
【答案】A
【解析】
【详解】利用均摊法可知该晶胞中N3-的个数为=1，Xn+的个数为=3，则该晶体的化学式为X3N；根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0可以确定n=1；由中Xn+所有电子正好充满K、L、M三个电子层，可知Xn+为Cu+，其核外电子数为28；晶体中与Cu+等距离且最近的N3-有2个，综上所述，答案为A。
13. 2017年中外科学家团队共同合成了T-碳。T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代，形成碳的一种新型三维立体晶体结构，如图所示(图中的表示碳形成的正四面体结构)。已知T-碳晶胞参数为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 每个T-碳晶胞中含32个碳原子
B. T-碳中C-C的最小夹角约为109°28′
C. T-碳属于共价晶体
D. T-碳的密度为g·cm-3
【答案】B
【解析】
【详解】A．金刚石晶胞中C原子个数=，T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代，每个T-碳晶胞中含C原子个数为：8×4=32，A正确；
B．T-碳中距离最近的4个C原子形成正四面体结构，4个C原子位于4个顶点上，其C-C键的最小夹角为60°，B错误；
C．T-碳是碳的一种新型三维立体晶体结构，由C原子通过共价键构成的，属于共价晶体，C正确；
D．一个金刚石晶胞中含有C的数目为，将每个C原子换成4个碳组成的四面体结构，T-碳晶胞中含有碳原子数目为8×4=32个，不妨取1ml这样的晶胞，则有NA个这样的晶胞，则1ml晶胞的质量为m=12×32g，1个晶胞的体积为V=a3pm3=(a×10-10)3cm3，该晶体的密度ρ=，D正确；
故答案选B。
14. 有一种蓝色晶体[可表示为：MFey(CN)6]，经X射线研究发现，它的结构特征是Fe3+ 和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点，而CN－位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如右图所示。下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为MFe2(CN)6
B. 该晶体熔融可导电，且属于化学变化
C. 该晶体属于离子晶体，M呈+2价
D. 晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN－为6个
【答案】C
【解析】
【详解】A．三价铁离子和二价亚铁离子在顶点上，每个被八个晶胞共用，故每个晶胞中三价铁离子为4×=0.5个，同理二价铁离子为0.5个，氰根离子位于边的中心，每个被四个晶胞共用，故每个晶胞中氰根离子为12×=3个，已知化学式为：MxFey（CN）6，故有两个晶胞，阴离子含有一个三价铁离子，一个二价铁离子，六个氰根离子，故晶体的化学式为MFe2（CN）6，A正确；
B．电解质的导电过程有离子的放电过程，属于化学变化，B正确；
C．M呈+1价，C错误；
D．晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为6个，D正确；
答案选C。
二、非选择题 (本题共4小题，共58分)
15. 已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C处于同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C、F处于同一主族，B原子最外电子层的p能级处于半满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E最外层电子数比最内层多1。回答下列问题：
（1）E元素基态原子的电子排布式为____。
（2）用电子排布图表示F元素原子的价电子排布：____。
（3）F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的是____(填化学式)。
（4）离子半径：D+____(填“”或“=”，下同)B3-，第一电离能：B____C，电负性：C____F。
（5）A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1∶1，X的电子式为____。试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式：____。
（6）写出E的单质与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式：____。
【答案】（1）1s22s22p63s23p1
（2） （3）HClO4
（4） ①. < ②. > ③. >
（5） ①. ②. Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O
（6）2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，A是周期表中原子半径最小的元素，则A是H元素；D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，为第VIA族元素，B为-3价、D为+1价，D的原子序数大于B、C，则D为Na元素、B为N元素；B、C均可分别与A形成10个电子分子，B、C属同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，则C是O元素，C、F属同一主族，则F是S元素；E最外层电子数比最内层多1，E最外层电子数为3，则E为Al元素；G的原子序数大于F，且为短周期主族元素，则G为Cl元素，据此进行解答。
【小问1详解】
E为Al元素，是13号元素，基态Al原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1；
【小问2详解】
F是S元素，价电子排布为3s23p4，电子排布图表示是：；
【小问3详解】
元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，Cl元素的非金属性大于S元素，则F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为HClO4，故答案为：HClO4；
【小问4详解】
Na+、N3-离子的核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：D+＜B3-；B、C分别为N、O元素，第VA族元素第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：N＞O；C是O元素、F是S元素，同一主族元素中，电负性随着原子序数的增大而减小，则电负性C＞F，故答案为：＜；＞；＞；
【小问5详解】
A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比1：1，则X为双氧水，双氧水为共价化合物，其电子式为；酸性条件下，双氧水将铜氧化为铜离子，该反应的离子方程式为：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O，故答案为：；Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O。
【小问6详解】
E为Al元素，D为Na，单质Al与Na的最高价氧化物对应的水化物NaOH反应，生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑。
16. 回答下列问题
（1）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______；该晶体中原子之间的作用力是_______。
（2）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(如图1)的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_______。
（3）立方BP(磷化硼)的晶胞结构如图2所示，晶胞中含B原子数目为_______。
【答案】（1） ①. 3:1 ②. 金属键
（2）Cu3AuH8 （3）4
【解析】
【小问1详解】
铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，则晶胞中Cu原子数目= 6×=3，Au原子数目=8×=1，因此该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3:1；铜金合金晶体属于金属晶体，因此原子之间的作用力是金属键。
故答案为：3:1；金属键
【小问2详解】
由CaF2晶胞结构可知，H原子可进入到由Cu原子与Au构成的四面体空隙中，则H原子位于晶胞内部，因此H原子数目应为8，根据Cu原子与Au数目之比可知，该晶体储氢后的化学式为Cu3AuH8。
故答案为：Cu3AuH8
小问3详解】
B原子位于晶胞顶点和面心位置，则B原子数目= 8×+ 6×= 4。
故答案为：4
17. 氮元素是重要的非金属元素，可形成卤化氮、氮化物、叠氮化物及配合物等多种化合物。
（1）NF3、NBr3、NCl3的沸点由高到低的顺序是_______，原因是_______。
（2）Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为_______。
（3）NaN3与KN3相比，NaN3的晶格能_______(填“＞”、“=”或“＜”)KN3的晶格能。
（4）某元素X形成的离子X+中K、L、M三个电子层均充满了电子。它与N3-形成晶体的结构如图所示。X+的符号是_______，晶体中距离每个N3-最近的X+有_______个。
【答案】（1） ①. NBr3＞NCl3＞NF3 ②. NF3、NBr3、NCl3都是分子晶体，且结构相似，则相对分子质量越大，熔沸点越高，相对分子质量：NBr3＞NCl3＞NF3，故沸点由高到低的顺序是：NBr3＞NCl3＞NF3
（2）Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
（3）＞ （4） ①. Cu+ ②. 6
【解析】
【小问1详解】
NF3、NBr3、NCl3都是分子晶体，且结构相似，则相对分子质量越大，熔沸点越高，相对分子质量：NBr3＞NCl3＞NF3，故沸点由高到低的顺序是：NBr3＞NCl3＞NF3。
【小问2详解】
Mg3N2遇水发生剧烈反应，生成一种有刺激性气味的气体为氨气，反应的化学方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑。
【小问3详解】
NaN3与KN3均为离子晶体，离子半径越小、所带电荷量越多，晶格能越大，离子晶体熔沸点越高，钠离子与钾离子所带电荷量一样，但钠离子的半径小于钾离子，因此晶格能NaN3＞KN3，熔点NaN3＞KN3。
【小问4详解】
X+中K、L、M三个电子层均充满了电子，所以X+核外有28个电子，即X为铜元素，X+为Cu+，根据晶体结构图可知，每个N3-距离最近且相等的Cu+有6个。
18. 钛由于其稳定的化学性质和良好的机械、物理性能被美誉为“未来钢铁”、“战略金属”，二氧化钛是性能很好的一种美白、防晒化妆品原料。回答下列问题：
（1）基态钛原子核外共有_______种运动状态不相同的电子；下列Ti原子价电子排布图中，因违背“洪特规则”而不可能存在的是_______(填标号，下同)；可能存在的基态或激发态原子中能量最高的是_______。
A. B.
C. D.
（2）从物质结构角度解释钛比铝硬度大、强度高的原因_______。
（3）常温下TiCl4是一种无色液体，分子结构与CCl4相同。TiCl4极易水解生成Ti(OH)4，再使Ti(OH)4受热分解制备TiO2。
①TiCl4晶体类型是_______。
②TiCl4稳定性比CCl4差，试从物质结构角度分析其原因_______。
③焙烧Ti(OH)4后会有少量的TiO2残留在容器内壁不易去除，我们可以用NaOH溶液将残留的TiO2洗干净。请用化学方程式表示该洗涤原理_______。
（4）钙钛矿材料具备了吸光性、电催化性等很多独特的理化性质，CaTiO3晶体结构如图所示。其中A代表_______(写离子符号)，它的配位数是_______。CaTiO3晶体密度约为4.0 g/cm3，阿伏加德罗常数用NA表示，则该立方晶胞参数a=_______nm(写出计算式即可)。
【答案】（1） ①. 22 ②. A ③. D
（2）钛原子的价电子数比Al多，金属键更强
（3） ①. 分子晶体 ②. 钛原子半径比碳大，Ti-Cl键比C-Cl键的键长长、键能低，易断裂 ③. TiO2+2NaOH=Na2TiO3+H2O
（4） ①. Ca2+ ②. 12 ③.
【解析】
【小问1详解】
原子核外有几个电子就有几种运动状态不同的电子，Ti原子核外有22个电子，所以其核外有22种不同运动状态的电子，由洪特规则可知，在等价轨道（相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道且自旋相同，则A中电子排布违背了洪特规则，3d电子应占据不同轨道，3d轨道能级比4s高，D中4s电子激发到3d轨道中，故D中能量最高；
【小问2详解】
金属晶体硬度与金属键有关，金属键与价电子数成正比，钛原子的价电子数比Al多，金属键更强，所以Ti硬度比Al大；
【小问3详解】
①二者都是正四面体结构，熔沸点较低，故TiCl4为分子晶体；
②钛原子半径比碳原子半径大，Ti-Cl键比C-Cl键的键长长，键能低，易断裂，所以TiCl4稳定性比CCl4差；
③TiO2是两性氧化物，能溶于强碱溶液，TiO2+2NaOH=Na2TiO3+H2O；
【小问4详解】
根据离子半径知，A表示Ca2+，该晶胞中B原子个数=，X原子个数=，根据其化学式知，B表示Ti元素、X表示O元素，距离钙离子最近的阴离子为O2-，有12个，所以钙离子的配位数是12，一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为(a×10-7)3cm3，CaTiO3晶体密度=，a=。……
R
740
1500
7700
10500
……