2022年高三化学寒假同步测试卷：14全册综合检测（E卷） Word版含答案

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(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．第三周期元素的原子，其最外电子层p能级上有一个未成对电子，它的最高价氧化物对应水化物的酸根离子可能是( )
A．ROeq \\al(－,5) B．ROeq \\al(－,3)
C．ROeq \\al(2－,4) D．ROeq \\al(－,4)
2．下列说法正确的是( )
A．原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似
B．Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5
C．基态铜原子的轨道表示式：
D．基态碳原子的轨道表示式：
3．下列说法中正确的是( )
A．NO2、SO2、BF5、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′
C．NaCl晶体中与每个Na＋距离相等且最近的Na＋共有12个
D．由原子间通过共价键而形成的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度
4．在化学上，常用一条短线表示一个化学键，如图所示的有关结构中，有直线(包括虚线)不表示化学键或范德华力的是( )
5．下列说法正确的是( )
A．常温常压下，只有一种元素的单质呈液态
B．周期表中所有元素都是从自然界中发现的
C．过渡元素不全是金属元素
D．常温常压下，气态单质的分子都是由非金属元素的原子形成的
6．下列物质性质变化规律正确的是( )
A．金属K、Na、Li的硬度依次降低
B．HI、HBr、HCl、HF的沸点依次降低
C．干冰、钠、冰的熔点依次降低
D．O、F、H的原子半径依次减小
7．下列关于价电子构型3s23p4的描述正确的是( )
A．它的元素符号为O
B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C．可以与H2化合生成常温下的液态化合物
D．其电子排布图为
8．下列晶体中每个原子都被相邻的4个原子包围，以共价键相结合形成正四面体的结构，并向空间发展成网状结构的是( )
A．甲烷晶体 B．晶体硅
C．石墨 D．水晶
9．下列基态原子或离子的电子排布式错误的是( )
A．K 1s22s22p63s23p64s1 B．F－ 1s22s22p5
C．Mg2＋ 1s22s22p6 D．Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5
10．观察下列模型并结合相关信息，判断下列说法正确的是( )
A．单质硼属于原子晶体，结构单元中含有30个B—B键，含20个正三角形
B．SF6是由极性键构成的极性分子
C．固态硫属于原子晶体
D．HCN的结构式为H—C===N
11．下列对分子的性质的解释中，不正确的是( )
A．水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致
B．乳酸分子中含有一个手性碳原子
C．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
D．由右上图知酸性：H3PO4＞HClO，因为H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数
12．下列关于晶体的说法中，不正确的是( )
①晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性；
②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体；
③共价键可决定分子晶体的熔、沸点；
④MgO的晶格能远比NaCl大，这是因为前者离子所带的电荷数多，离子半径小；
⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列；
⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定；
⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻；CsCl和NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都为6
A．①②③ B．②③④
C．④⑤⑥ D．②③⑦
13．下面的排序不正确的是( )
A．晶体熔点由低到高：CF4B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅
C．熔点由高到低：Na>Mg>Al
D．晶格能由大到小：NaF>NaCl＞NaBr＞NaI
14．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变
B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2＋
C．向反应后的溶液中加入乙醇，溶液将不会发生变化，因为[Cu(NH3)4]2＋不会与乙醇发生反应
D．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道
15．我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO＋O2eq \(――→,\s\up7(催化剂))CO2＋H2O。下列有关说法正确的是( )
A．该反应为吸热反应
B．CO2分子中的化学键为非极性键
C．HCHO分子中既含σ键又含π键
D．每生成1．8 g H2O消耗2．24 L O2
16．甲、乙、丙、丁都具有如图所示的结构单元，图中正四面体以外可能有的部分未画出，虚线不表示化学键或分子间作用力，X、Y可以相同也可以不同。已知：①甲、乙晶体类型相同，单质甲能与乙发生置换反应；②一个丙分子与一个丁阳离子所含电子数相等。下列有关叙述正确的是( )
A．甲的晶体类型为分子晶体
B．化合物乙不能与卤化氢反应
C．丙可能为氯仿
D．加热条件下丁阳离子与OH－反应生成两种化合物，这两种化合物分子间均可形成氢键
二、非选择题(本题共4小题，共52分)
17．(12分)C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式：________________。从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为________________。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为________，粒子间存在的作用力是________。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为________(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是________________________________________________________________________。
(4)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述π键：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
18．(10分)下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据：
试回答下列问题：
(1)以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是________(填写编号)。
(2)上述⑤⑥⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是________________(写分子式)。某元素R的原子半径为1．02×10－10 m，该元素在周期表中位于________________；若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物，请写出该化合物的电子式：________________。
(3)元素⑤的某种单质具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，此单质与熔融的②单质相互作用，形成某种青铜色的物质(其中的元素②用“○”表示)，原子分布如图所示，该物质的化学式为________。
19．(14分)(1)元素的第一电离能：Al________Si(填“＞”或“＜”)。
(2)基态Mn2＋的核外电子排布式为________________。
(3)硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm－(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示：
①在Xm－中，硼原子轨道的杂化类型有________；配位键存在于________原子之间(填原子的数字标号)；m＝________(填数字)。
②硼砂晶体由Na＋、Xm－和H2O构成，它们之间存在的作用力有________(填序号)。
A．离子键 B．共价键
C．金属键 D．范德华力
E．氢键
20．(16分)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_____________________________。
(3)CS2分子中，共价键的类型有________，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________。
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于________晶体。
(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：

石墨烯晶体 金刚石晶体
①在石墨烯晶体中，每个C原子连接________个六元环，每个六元环占有________个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接________个六元环，六元环中最多有________个C原子在同一平面。
参考答案与解析
1．【解析】选D。符合题意的元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，对应的元素为Al或Cl，其最高价氧化物对应水化物的酸根离子为AlOeq \\al(－,2)或ClOeq \\al(－,4)，只有D选项符合题意。
2．【解析】选B。核外电子排布式为1s2的原子是He，核外电子排布式是1s22s2的为铍(Be)，He是惰性元素，Be是金属元素，显然化学性质不相似，A错。Fe的价电子排布式为3d64s2，失去电子时先失最外层，再失次外层，失去2个电子变成Fe2＋时最外层电子排布式为3s23p63d6，失去3个电子变成Fe3＋时，最外层电子排布式为3s23p63d5，B正确。基态铜原子的轨道表示式为，符合3d全充满时能量最低，即洪特规则特例，C错。基态碳原子是2s比2p轨道能量低，先填满2s再填2p，即，不存在半充满能量低的问题。
3．【解析】选C。A项中的NCl3分子中的各原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构，故A错；P4是正四面体分子但是其键角为60°，故B错；石墨是由原子间通过共价键而形成的晶体，但是石墨很软，硬度很小，故D错。
4．【解析】选C。石墨是层状结构，层内直线表示C—C键，层与层之间不存在化学键而存在分子间作用力，虚线表示分子间作用力，A项不符合条件；白磷分子是一个正四面体的结构，每个磷原子形成三个P—P键，直线和虚线均表示P—P键，B项不符合条件；CCl4分子里，只有C—Cl键表示化学键，Cl和Cl之间不存在化学键或分子间作用力，故Cl和Cl之间的虚线不表示化学键或分子间作用力，C项符合条件；立方烷(C8H8)的8个碳原子处于立方体的8个顶点，每个碳原子形成了三个C—C键，还有一个C—H键未画出，D项不符合条件。
5．【解析】选D。常温常压下，溴和汞的单质都呈液态；元素可分为天然元素和人造元素；过渡元素全是金属元素。
6．【解析】选D。B项中的HF分子间可形成氢键，卤化氢中HF的沸点最高；C项中比较熔点时，可根据常温常压物质的状态判断，其熔点规律为气态物质<液态物质<固态物质。
7．【解析】选B。由它的价电子构型3s23p4，可知该元素为S，S与H2化合生成H2S，在常温下为气体，硫原子的电子排布图违背了洪特规则。
8．【解析】选B。题述晶体为原子晶体，可排除甲烷晶体和石墨。因每个原子都被相邻的4个原子所包围，而水晶(SiO2)中的氧原子只被两个硅原子所包围，只有晶体硅中的每个硅原子都被其他4个硅原子所包围。
9．【解析】选B。F－的电子排布式应为1s22s22p6。
10．【解析】选A。本题主要结合物质的结构模型考查物质的结构与性质。单质硼是立体网状结构，且熔点高，故为原子晶体，每个硼原子平均对应2.5个B—B键，则结构单元中B—B键数目为2.5×12＝30，每个硼原子均被5个正三角形共用，则正三角形数目为5×12×eq \f(1,3)＝20；SF6是由极性键构成的非极性分子；固体硫是分子晶体；HCN的结构式为H—CN。故正确答案为A。
11．【解析】选A。水分子稳定是因为水分子中H—O键很牢固，而不是氢键的原因。
12．【解析】选D。②中含有金属阳离子的晶体可能是离子晶体或金属晶体，③中分子晶体的稳定性等化学性质与共价键有关，分子晶体的熔、沸点与分子间作用力有关；⑦中CsCl晶体中阴、阳离子的配位数为8，NaCl晶体中阴、阳离子的配位数为6。
13．【解析】选C。金属晶体的熔点与金属键的强弱有关，金属原子价电子数越多，金属阳离子半径越小，金属键越强，该晶体熔点越高，故Na、Mg、Al的熔点由高到低应为Al>Mg＞Na。
14．【解析】选B。Cu2＋与NH3可形成深蓝色离子[Cu(NH3)4]2＋，故Cu2＋浓度变小，A错误；向反应后的溶液中加入乙醇，因乙醇极性较小，将会析出深蓝色晶体，C错误；在[Cu(NH3)4]2＋离子中，Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对，D不正确。
15．【解析】选C。甲醛的氧化反应为放热反应，A项错误；CO2分子的结构式为O===C===O，只有极性键，B项错误；HCHO的结构式为，其中中存在σ键和π键，C项正确；生成1.8 g H2O消耗0.1 ml O2，D项中未指出O2是否处于标准状况，其体积不一定为2.24 L，D项错误。
16．【解析】选D。具有题给结构单元的物质有金刚石、二氧化硅晶体、CH4、CX4、NHeq \\al(＋,4)等。由条件①知：甲、乙应为金刚石和二氧化硅晶体，二者的置换反应为2C＋SiO2eq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑，故A项不正确；SiO2可以和HF反应，故B项不正确；丙分子与丁阳离子所含电子数相等，故丙为CH4，丁为NHeq \\al(＋,4)，C项不正确；NHeq \\al(＋,4)与OH－在加热条件下反应的化学方程式为NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O，NH3和H2O均可形成分子间氢键，故D项正确。
17．【解析】(1)C、Si和O的电负性大小顺序为O>C>Si。
(2)晶体硅中一个硅原子与周围四个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是sp3杂化。
(3)晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大，所以熔点高。
【答案】(1)1s22s22p63s23p2 O＞C＞Si
(2)sp3杂化 共价键
(3)Mg Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大
(4)C的原子半径较小，C、O原子能充分接近，pp轨道肩并肩重叠程度较大，形成较稳定的π键；而Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键
18．【解析】根据元素常见化合价与族序数的关系知，前20号元素①、②、⑧为第ⅠA族元素，③为第ⅥA族元素，④为第ⅢA族元素，⑤为第ⅣA族元素，⑥、⑨为第ⅤA族元素，⑦、⑩为第ⅦA族元素；根据同主族从上到下元素的原子半径逐渐增大知，前20号元素①、②、⑧分别为锂、钾、钠，⑥、⑨分别为磷和氮，⑦、⑩分别为氯和氟；根据同一周期的元素的原子半径从左往右逐渐减小知，③、⑤、⑨、⑩为同一周期即第二周期，故③、⑤分别为氧和碳元素；由原子半径的数据0.99＜1.02＜1.10，知原子半径的大小顺序为氯根据晶胞中粒子数目求算的规律——均摊法，我们取上图的虚线框内的三角形部分作为研究对象进行分析：碳原子数＝4，钾原子数＝3×eq \f(1,6)＝eq \f(1,2)。
【答案】(1)②
(2)PCl3、CCl4 第三周期第ⅥA族
(3)KC8
19．【解析】(1)同一周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势(除半充满和全充满结构外)，故第一电离能Al＜Si。
(2)Mn是25号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，故Mn2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。
(3)硅烷形成的晶体是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高。
(4)①由球棍模型可以看出，黑球为B原子，大灰球为O原子，小灰球为H原子。2号B原子形成3个键，无孤电子对，采取sp2杂化，4号B原子形成4个键，采取sp3杂化；4号B原子的三个sp3杂化轨道与除5号外的三个O原子形成σ键后还有一个空轨道，而5号O原子能提供孤电子对填充在这一空轨道上，从而形成配位键；由图示可以看出该结构可以表示为[B4H4O9]m－，其中B为＋3价，O为－2价，H为＋1价，根据化合价可知m＝2。
②在晶体中Na＋与Xm－之间为离子键，H2O分子间存在范德华力及氢键。
【答案】(1)＜
(2)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(3)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强，沸点越高(或其他合理答案)
(4)①sp2、sp3 4，5(或5，4) 2
②ADE
20．【解析】(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象地描述。基态14C原子的轨道表示式为，则核外存在2对自旋相反的电子。
(2)碳原子核外最外层有4个电子，在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子，也很难得到4个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。
(3)CS2分子中，存在σ键和π键。CS2分子中，C原子的价层电子对数为2，杂化轨道类型为sp。根据等电子理论，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O，离子有NOeq \\al(＋,2)、SCN－。
(4)因Fe(CO)5熔、沸点较低，常温下为液体，其固体应属于分子晶体。
(5)①由石墨烯的结构可知，每个C原子连接3个六元环，每个六元环占有的C原子数为eq \f(1,3)×6＝2。
②由金刚石的结构可知，每个C可参与形成4条C—C键，其中任意两条边(共价键)可以构成2个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有6组，6×2＝12。因此每个C原子连接12个六元环。六元环中C原子采取sp3杂化，为空间六边形结构，最多有4个C原子位于同一平面。
【答案】(1)电子云 2
(2)C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构
(3)σ键和π键 sp CO2、SCN－(或COS等)
(4)分子
(5)①3 2 ②12 4B的结构单元
SF6分子
S8分子
HCN
结构模型
示意图
备注
熔点1 873K
/
易溶于CS2
/
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
元素性质
元素编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
原子半径
(10－10 m)
1．52
2．27
0．74
1．43
0．77
1．10
0．99
1．86
0．75
0．71
最高价态
＋1
＋1
－
＋3
＋4
＋5
＋7
＋1
＋5
－
最低价态
－
－
－2
－
－4
－3
－1
－
－3
－1