甘肃省武威市凉州区2022-2023学年高二化学下学期期中试题(Word版附解析)
展开2022-2023学年度第二学期期中考试试卷
高 二 化 学
一、选择题:本题共20个小题,每小题3分,共60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. 化学是人类进步的阶梯,科技的发展离不开化学,下列说法正确的是
A. 测定古文物年代的与互为同位素
B. 氢燃料电池汽车将化学能转化为热能
C. 利用周期律可预测某种新合成元素的性质
D. 118号元素位于周期表的第六周期
【答案】C
【解析】
【详解】A.同位素的前提必须是同种元素,而与为不同元素,A错误;
B.电池是将化学能转化为电能,B错误;
C.利用周期律可预测某种新合成元素的性质,C正确;
D.118号元素位于周期表的第七周期0族元素,D错误。
故选C。
2. 对下列化学用语的理解正确的是
A. 空间填充模型既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
B. 丙烯的结构简式:
C. 基态Al原子最高能级的电子云图为:
D. 某基态原子的轨道表示式若写为:,则违背了洪特规则
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯原子半径大于碳原子半径,该模型不可以表示四氯化碳分子,A错误;
B.丙烯的结构简式:,B错误;
C.基态Al原子最高能级为3p能级,电子云图为纺锤形,C正确;
D.洪特规则是指在相同能量的轨道上,电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同;泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子;故是违背了泡利原理,D错误;
故选C。
3. 下列说法中正确的是
A. 电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
B. 能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动
C. 处于最低能量状态的原子叫基态原子
D. σ键均有方向性
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢原子的电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少,而不表示具体的电子、电子的个数,A错误;
B.距核越近,电子的能量越低,则能量高的电子在离核远的区域运动,能量低的电子在离核近的区域运动,B错误;
C.原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,处于最低能量的原子叫基态原子,C正确;
D.s轨道与s轨道形成的共价键没有方向性,D错误;
故选C。
4. 关于O2和O3,下列说法正确的是
A. O2和O3的性质完全相同
B. O2和O3都是由氧元素组成,二者混合后仍属于纯净物
C. O2转化为O3属于化学变化
D. O2和O3是同一种物质
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.O2和O3的分子结构不同,因此二者的性质不同,A错误;
B.尽管O2和O3都是由氧元素组成的,但二者分子结构不同,因此混合后属于混合物,B错误;
C.O2、O3是不同的分子,因此O2转化为O3属于化学变化,C正确;
D.O2和O3是两种不同的物质,D错误;
故合理选项是C。
5. 下列能级(或轨道)能量高低比较中,一定错误的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.能层相同,能级相同,则三者能量相同,A错误;
B.相同能级,不同能层,能层越高,能量越高,B正确;
C.相同能层,不能能级,,C正确;
D.不同能及能量顺序为,D正确;
故选A。
6. 利用元素周期律判断,下列比较中正确的是( )
A. 还原性:Li>Na>K B. 原子半径:Cl>S>Na
C. 酸性:HClO4>H3PO4>H2CO3 D. 热稳定性:H2O>CH4>NH3
【答案】C
【解析】
【详解】A. Li、Na、K都属于IA元素,同主族自上而下金属性增强,故它们单质的还原性随原子序数的增大而增强,A错误;
B. 主族元素位于同周期时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:Cl
D. 非金属性越强,简单氢化物越稳定,则热稳定性:H2O>NH3>CH4,D错误;
答案选C。
7. 下列有关化学用语表达正确的是
A. 四氯化碳的球棍模型:
B. 次氯酸的电子式:
C. 质子数为35、中子数为45的溴原子:Br
D. S2-的结构示意图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.四氯化碳分子中,Cl原子的半径大于C原子,其球棍模型为,A错误;
B.次氯酸分子中O为中心原子,其电子式为:,B错误;
C.质量数=质子数+中子数,因此质子数为35、中子数为45的溴原子可表示为:Br,C正确;
D.S原子核外有16个电子,得到2个电子得到S2-,S2-的离子结构示意图为:,D错误;
答案选C。
8. 已知:50Sn(锡)与C为同族元素,比碳多三个电子层。下列说法不正确的是( )
A. Sn在元素周期表中的位置是第五周期第14列
B. 最高价氧化物对应水化物的化学式是:xSnO2•yH2O
C. 碱性:Sn(OH)4>Ge(OH)4
D. 氧化性:CO2>PbO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.锡是碳的同族元素,且比碳多3个电子层,应为5个电子层,最外层4个电子,位于周期表中第五周期第ⅣA族,即第14列,故A正确;
B.Sn的最高正价应为+4价,所以最高价氧化物对应水化物的化学式是:xSnO2•yH2O,故B正确;
C.Sn位于Ge下方,金属性比Ge强,所以碱性:Sn(OH)4>Ge(OH)4,故C正确;
D.Pb元素位于C下方,所以还原性:C
综上所述答案为D。
9. 下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是
A. Ca2+:1s22s22p63s23p6
B. F-:1s22s23p6
C. P:最外层电子排布图为
D. Cr:1s22s22p63s23p63d44s2
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ca为20号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,则Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p6,A正确;
B.F为9号元素,F-的核外有10个电子,电子排布式为1s22s22p6,B不正确;
C.P的价电子排布为3s23p3,根据洪特规则,最外层电子排布图为,C不正确;
D.Cr为24号元素,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1(应符合洪特规则),D不正确;
故选A。
10. 下列分子的空间构型为平面三角形的是
A. NH3 B. BCl3 C. NCl3 D. C2H2
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3分子中N原子为sp3杂化,含一对孤电子对,空间构型为三角锥形,A不符合题意;
B.BCl3中B原子价层电子对数为=3,不含孤电子对,空间构型为平面三角形,B符合题意;
C.NCl3中N原子价层电子对数为=4,含一对孤电子对,空间构型为三角锥形,C不符合题意;
D.C2H2中两个C原子均为sp杂化,不含孤电子对,空间构型为直线形,D不符合题意;
综上所述答案为B。
11. 下列说法错误的是
A. 中心原子是 sp 杂化的,其分子的空间结构一定为直线形
B. 氢键(X-H…Y)中三原子在一条直线上时,作用力最强
C. 共价化合物中,电负性大的成键元素表现为负价
D. σ 键可以绕键轴旋转,π 键一定不能绕键轴旋转
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心原子是 sp 杂化的,其分子的空间结构为直线形只对三原子分子适用,对多原子物种(多为配合物),分析构型不能忽略端位配体的构型,如二氨合银离子,故A错误;
B.氢键(X-H…Y)中三原子在一条直线上时,作用力最强,这是氢键具有方向性的原因,故B正确;
C.电负性是原子对键合电子的吸引力,在共价化合物中,电负性大的成键元素表现为负价,故C正确;
D.σ 键呈轴对称,可以绕键轴旋转,π 键呈镜面对称,一定不能绕键轴旋转,故D正确;
故选A。
12. 乙烯是石油化学工业的重要原料,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。下列关于乙烯的说法不正确的是
A. 含σ键、π键 B. 化学键均为非极性共价键
C. 碳原子均采取sp2杂化 D. 所有原子均位于同一平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯分子的结构式为,单键全是含σ键,双键中有1个σ键、1个π键,所以乙烯中含σ键、π键,故A正确;
B.乙烯分子中的C-H键为极性共价键,故B错误;
C.碳原子形成3个σ键,无孤电子对,价电子对数为3,均采取sp2杂化,故C正确;
D.碳原子形成3个σ键,无孤电子对,价电子对数为3,所有原子均位于同一平面,故D正确;
选B。
13. 下列现象不能用氢键解释的是
A. 水分子高温下也很稳定
B. NH3容易液化
C. 甲醇极易溶于水
D. 液态氟化氢的化学式有时可以写成(HF)n的形式
【答案】A
【解析】
【详解】A.水分子的稳定性与氧元素的非金属性强有关,与氢键无关,所以水分子高温下也很稳定不能用氢键解释,故A符合题意;
B.氨分子间能形成分子间氢键,分子间作用力大,所以容易液化,则氨气容易液化能用氢键解释,故B不符合题意;
C.甲醇分子中含有的羟基能与水分子形成氢键,所以极易溶于水,则甲醇极易溶于水能用氢键解释,故C不符合题意;
D.氟化氢分子间能形成分子间氢键,分子间作用力大,所以液态氟化氢化学式可以写成(HF)n,则液态氟化氢的化学式有时可以写成(HF)n的形式能用氢键解释,故D不符合题意;
故选A。
14. 2019年,我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下列与氮元素有关的说法正确的是
A. 与互为同位素 B. -NH2的电子式为
C. 的热稳定性比的强 D. 中为+3价
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一元素的不同核素互为同位素,14N与14C是不同元素的不同核素,不是同位素,A错误;
B.-NH2的电子式为,B正确;
C.元素的非金属性越强,对应的氢化物的热稳定性越强,氮的非金属性小于氟,故NH3的热稳定性比HF的弱,C错误;
D.Si3N4中Si元素的化合价为+4价,N元素的化合价为-3价,D错误;
故选B。
15. 下列说法正确的是
A 第一电离能:Na<Mg<Al
B. 酸性:HF>HCl>HBr>HI
C. 所有的非金属元素都分布在p区
D. 共价化合物中,电负性大的成键元素表现为负价
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为Mg>Al>Na,故A错误;
B.氢氟酸为弱酸,其他酸为强酸,F、Cl、Br、I半径增大,H—X键键长增大,越来越易断裂电离出氢离子,酸性增强,故B错误;
C.氢元素是位于元素周期表s区的非金属元素,故C错误;
D.共价化合物中,电负性大的成键元素的非金属性强,共用电子对偏向电负性大的成键元素,化合物中表现为负价,故D正确;
故选D。
16. 下列微粒的表示方法能确定其为氧离子的是
A. X2- B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.表示质子数为8,带2个单位的负电荷,为氧离子,A正确;
B.表示带2个单位负电荷的阴离子,可能为氧离子、硫离子等,B错误;
C.可能为原子,或氧离子,或氟离子等,C错误;
D.表示硫离子,D错误;
答案选A。
17. 下列关于SiO2和金刚石的叙述正确的是
A. SiO2的晶体结构中,每个Si原子与2个O原子直接相连
B. 通常状况下,1molSiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C. 金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小环上有6个碳原子
D. 1mol金刚石中含有4NA个C-C键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【解析】
【详解】A.SiO2的晶体结构中,每个Si原子与4个O原子直接相连,A错误;
B.SiO2属于共价晶体,不存在SiO2分子,B错误;
C.金刚石的网状结构中,每个碳原子与周围的4个成键碳原子共同组成正四面体结构,每个碳原子都是SP3杂化,键角109°28′,由共价键形成的最小环上有6个碳原子,C正确;
D.金刚石中每个C原子与另外四个C原子形成4个C-C键,每个C-C键为两个C原子共享,因此属于每个C原子成键数目是,1mol金刚石中含有个C原子,故含有个C-C键,D错误;
故选C。
18. 下列卤化氢分子中键长最短的是( )
A. HF B. HCl C. HBr D. HI
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】键长是形成共价键的两个原子之间的核间距,故键长大小受成键原子半径大小决定,应为卤素原子半径:F
19. 下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是( )
①第ⅥA族元素硒()的氢化物稳定性比硫的氢化物稳定性强
②元素周期表中第一列的元素都是碱金属元素
③第ⅥA族元素是同周期中非金属性最强的元素
④原子序数为22的元素位于元素周期表的第四周期第ⅡB族
⑤同周期主族元素随着原子序数的递增,离子半径逐渐减小
A. ③ B. ③⑤ C. ③④ D. ②③⑤
【答案】A
【解析】
【详解】元素的非金属性:,所以第ⅥA族元素硒()的氢化物稳定性比硫的氢化物稳定性弱,①错误;元素周期表中第一纵列的元素中H元素是非金属元素,其余元素是碱金属元素,②错误;由于同周期主族元素随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小,所以原子得电子的能力逐渐增强,因此第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素,③正确;根据元素的位置与原子序数的关系可知,原子序数为22的元素位于元素周期表的第四周期第ⅣB族,④错误;同周期主族元素随原子序数的递增,阳离子半径逐渐减小,阴离子半径逐渐减小,由于阴离子比阳离子多1个电子层,则阴离子半径大于阳离子半径,⑤错误。综上所述,正确的说法为③,A正确。答案选A。
20. 根据下表中所列键能数据,判断下列分子中,最不稳定的分子是
化学键
H-H
H-Cl
H-I
Cl-Cl
Br-Br
键能/ kJ·mol-1
436
431
299
247
193
A. HCl B. HBr C. H2 D. Br2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】分子中,键能越小,分子越不稳定,从表中读出键能最小的是溴,故选D。
二、非选择题:本题包括第21题~第24题4个大题,共40分。
21. Ⅰ.有以下物质:①H2O ②NH3 ③NH ④CH4 ⑤C2H4 ⑥C2H2 ⑦P4 ⑧O3。
(1)上述微粒中,既含有极性键又含有非极性键的是 _______。
(2)上述微粒中,既含有σ键又含有π键的是 _______。
(3)上述微粒中,非极性分子有 _______。
(4)上述微粒中,含有sp3杂化的原子的微粒有 _______。
(5)上述微粒中,为正四面体构型的有 _______。
(6)上述微粒中,原子中含有孤电子对的有 _______。
Ⅱ.请回答下列与10电子和18电子微粒相关的问题:
(7)18电子微粒中化学性质最稳定的 _______。(填化学式)
(8)18电子微粒中有一种强氧化性的四原子分子,该分子是 _______ (填“极性”或者“非极性”),含有的共价键种类是 _______,画出其电子式 _______。
(9)10电子微粒中有两种可以相互反应生成另外两种10电子微粒,产物中有一种是单核离子,该反应的离子方程式是 _______。
【答案】(1)⑤⑥ (2)⑤⑥
(3)④⑤⑥⑦ (4)①②③④⑦
(5)③④⑦ (6)①②⑦⑧
(7)Ar (8) ①. 极性 ②. 极性共价键和非极性共价键 ③.
(9)HF +OH-=F-+H2O
【解析】
【小问1详解】
C2H4含C-H极性键和C=C非极性键,C2H2含C-H极性键和非极性键,则既含有极性键又含有非极性键的是⑤⑥;
【小问2详解】
双键或三键中含有σ键和π键,C2H4含C=C键,C2H2含键,则既含有σ键又含有π键的是⑤⑥;
【小问3详解】
CH4、C2H4、C2H2和P4分子中,正电中心和负电中心重合,为非极性分子,则属于非极性分子有④⑤⑥⑦;
【小问4详解】
H2O中O原子,NH3中N原子,NH中N原子,CH4中C原子,P4中P原子,均为sp3杂化,则含有sp3杂化的原子的微粒有①②③④⑦;
【小问5详解】
NH、CH4和P4为正四面体构型,则为正四面体构型的有③④⑦;
【小问6详解】
H2O中O含2对孤电子对,NH3中N含1对孤电子对,P4中P含1对孤电子对,O3中心O含1对孤电子对,则原子中含有孤电子对的有①②⑦⑧;
【小问7详解】
Ar是稀有气体元素,核外有18电子,其单质Ar性质最稳定;
【小问8详解】
18电子微粒中有一种强氧化性的四原子分子为H2O2,该分子是极性分子;H2O2的结构式为H-O-O-H,含有的共价键种类是极性共价键和非极性共价键;其电子式为;
【小问9详解】
10电子微粒中有两种可以相互反应生成另外两种10电子微粒,应为HF和OH-,反应生成的F-是10电子单核离子,反应的离子方程式是HF +OH-=F-+H2O。
22. 下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑧种元素,请按要求填写下列空白:
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
①
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
(1)在元素①②⑤⑥⑦⑧对应的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的化合物的电子式是:_____;
(2)写出元素②的最简单氢化物的结构式________;
(3)④⑤⑥⑦四种元素的简单离子半径从大到小排序________________(用离子符号表示);
(4)写出元素⑥的最高价氧化物与元素⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_________;
(5)写出元素③的常见氢化物和它的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_____________;
(6)用电子式表示⑤与⑦组成化合物的形成过程_________________________________。
【答案】 ① ②. ③. r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+ ) ④. Al2O3+2OH-=2+ H2O ⑤. NH3+HNO3=NH4NO3 ⑥.
【解析】
【分析】由元素在周期表中的位置,可推断出:①为Li②为C③为N④为O⑤为Na⑥为Al⑦为S⑧为Cl,再根据元素的性质及元素周期表中元素性质变化的规律进行解答。
【详解】(1) Na的金属性最强,所以NaOH的碱性最强,由钠离子和氢氧根离子构成,电子式为:,答案为:;
(2) 元素②是C,C的最简单氢化物是CH4,甲烷的结构式为,答案为:;
(3) ④⑤⑥⑦四种元素是:O、Na、Al、S,它们的离子为:O2-、Na+、Al3+、S2-,离子电子层数越多半径越大,电子层数相同的离子核电荷数越大半径越小,所以这四种离子半径由大到小的顺序为:r(S2-)> r(O2)-> r(Na+)> r(Al3+ ),故答案为:r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+ );
(4) 元素⑥的最高价氧化物为Al2O3,元素⑤的最高价氧化物的水化物为NaOH,二者反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O,答案为:Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O;
(5) 元素③的常见氢化物为NH3,它的最高价氧化物的水化物为HNO3,二者反应生成NH4NO3,方程式为:NH3+HNO3=NH4NO3,答案为:NH3+HNO3=NH4NO3;
(6) Na失去电子,S得到电子,以离子键结合,则形成过程可表示为:,故答案为:。
23. 现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最高的元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个;六种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。
回答下列问题:
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程:______。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式:______。
(3)A2D的电子式为______,其分子中______(填“含”或“不含”,下同)键,______π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有______。
【答案】 ①. ②. 1s22s22p63s23p64s1 ③. ④. 含 ⑤. 不含 ⑥. 离子键、极性共价键
【解析】
【分析】现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最高的元素,则B是O元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;则A是H,C是Na,D是S;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个,则E是Cl元素;六种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族,则F是K元素;然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知:A是H,B是O,C是Na,D是S,E是Cl,F是K元素。
(1)C是Na,E是Cl,二者形成的化合物NaCl是离子化合物,用电子式表示其形成过程为:;
(2)F是K元素,根据构造原理,可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1;
(3)A是H,D是S,S原子最外层有6个电子,与2个H原子的电子形成2个共价键,使分子中每个原子都达到稳定结构,其电子式为:;H2S结构式为:H-S-H,在分子,S、H原子形成的是共价单键,共价单键属于σ键,而不含π键;
(4)A是H,B是O,C是Na,这三种元素形成的化合物是NaOH,为离子化合物,Na+与OH-之间以离子键结合,在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合,因此NaOH中含有离子键和极性共价键。
24. 按要求回答以下问题:
现有的配合物,其中配离子是_______,配位数为_______;在0.2mol该配合物溶液中滴加足量的溶液,产生沉淀的物质的量为_______。
【答案】 ①. Cl— ②. 6 ③. 0.4mol
【解析】
【详解】由配合物的化学式可知,配合物中正三价钛离子为中心离子,配体为氯离子和水分子,配位数为6,外界为氯离子,则0.2mol该配合物溶液与足量硝酸银溶液反应生成0.4mol氯化银白色沉淀,故答案为:Cl—;6;0.4mol。
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