湖北省武汉西藏中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试化学试题（学生版+教师版）

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考试时间： 75分钟 试卷满分： 100分
(考试范围：选择性必修2全册+选择性必修3第一章 )
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意。
1. 元素周期表共有18个纵行，从左到右排为1～18列，即碱金属是第一列，稀有气体是第18列。按这种规定，下面说法正确的是( )
A. 第9列元素中不完全是金属元素
B. 第15列元素的原子最外层电子的排布式为ns2np3
C. 最外层电子数为ns2的元素都在第2列
D. 第10、11列为ds区的元素，形成化合物种类最多的元素在第14列
【答案】B
【解析】
【详解】A. 第9列元素是原来的第Ⅷ族元素，全是金属元素，故错误；
B. 第15列元素是原来的氮族元素，原子最外层电子的排布式为ns2np3，故正确；
C. 最外层电子数为ns2的元素可能在第2列、第18列或12列，故错误；
D. 第10列元素在d区，第11列元素为ds区的元素，形成化合物种类最多的元素为碳元素，在第14列，故错误。
故选B。
2. 最近我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂，下列有关元素F、S、O、N说法正确的是
A. 基态S原子价电子排布图：
B. 第一电离能：
C. 最高正价：
D. S原子的基态原子核外未成对电子数最多
【答案】A
【解析】
【详解】A．基态S原子的价电子排布式为3s23p4，其价电子排布图： ，A正确；
B．非金属性，但由于N原子的3p轨道半充满，第一电离能反常，所以第一电离能：，B错误；
C．在化合物中F没有正价，O一般情况下也没有正价，C错误；
D．基态原子核外未成对电子数：F原子只有1个，S原子和O原子均有2个，N原子有3个，D错误；
故选A。
3. 下列叙述正确的是
A. 在水中的溶解度：B. 键角：
C. 电负性：D. 键长：
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】A. 中存在氢键，根据相似相似，在水中的溶解度：，选项A错误；
B．NH3、H2O分子中心原子都是sp3杂化，轨道构型为正四面体，键角相等， NH3中存在1对孤电子对，H2O中存在2对孤电子对，孤对子对数越多，键角越小，所以键角：NH3＞H2O，选项B错误；
C． S、Se为同主族元素，电负性逐渐减弱，，选项C错误；
D．原子半径越小，共价键的键长越短，原子半径：FH>B；
②同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径由大到小的顺序是B>N>H；
③H为与s区，B、N位于p区，在元素周期表中的分区与其他两种不同的是s；
故答案为：；；H。
【小问4详解】
①从图上可以看出，C催化用时最短，产氢体积也最大，故催化效果最好，C的价电子排布式为3d74s2，原子中未成对的电子数为3；
②从图上可以看出，Fe催化用时最长，产氢体积也最小，故催化效果最差，Fe原子的价层电子排布式为3d64s2；
故答案为：3；3d64s2。
17. A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A原子的核外电子总数与其周期数相同：D原子的L能层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的L能层中未成对电子数与D原子的相同，但有空轨道：D与E同族。回答下列问题。
（1）A与上述其他元素形成的二元共价化合物中，有一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为___________，其中心原子的杂化方式为___________，A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物有___________(填化学式，任意写出两种)。
（2）这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是___________(填化学式，下同)；酸根离子呈三角锥形结构的是___________。
（3）分子的空间结构为___________；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为___________。
（4）B的一种氢化物的相对分子质量是26，其分子中键和键的数目之比为___________。
【答案】（1） ①. ②. ③.
（2） ①. ②.
（3） ①. 正四面体形 ②. 键
（4）3∶2
【解析】
【分析】A的核外电子总数与其周期数相同，可知A为H元素；D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道，可知D为O元素；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道，可知B为C元素；A、B、C、D、E的原子序数依次增大，可知C为N元素；最后根据A、B、C、D、E为短周期元素和D与E同族可知E为S元素。
【小问1详解】
A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为NH3，其中心原子的价层电子对为4，所以中心原子的杂化方式为sp3，A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性键的化合物是H2O2 、N2H4 、C2H4，故答案为：；；。
【小问2详解】
这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是，酸根离子呈三角锥形结构的是，故答案为：；。
【小问3详解】
分子的空间结构为正四面体形；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为键，故答案为：正四面体形；键。
【小问4详解】
B的一种氢化物的相对分子质量是26，该氢化物的分子式为，结构式为，其分子中键和键的数目之比为，故答案为：3∶2。
18. 氧元素和卤族元素形成的物质可以用物质结构与性质的知识去认识和理解。
（1）的空间结构为___________，溴的基态原子价层电子排布式为___________。
（2）根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是___________。
（3）下列分子既不存在“”键，也不存在“”键的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
（4）已知为V形，中心氯原子周围有4个价层电子对。中心氯原子的杂化轨道类型为___________。
（5）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示，由此可判断钙的氧化物的化学式为___________。
已知该晶胞内离得最近的两个钙离子的间距为，则氧化物的密度是___________(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】（1） ①. 平面三角形 ②. 4s24p5 （2）碘 （3）D
（4）sp3 （5） ①. CaO2 ②.
【解析】
【小问1详解】
COCl2中C原子的价电子对数为4+2/2=3，C原子采取sp2杂化，中心原子无孤电子对，所以它的空间构型为平面三角形，溴是35号元素，最外层电子为其价电子，4s能级上排列2个电子，4p能级上排列5个电子，其价电子排布式为 4s24p5；
【小问2详解】
第一电离能是指原子失去一个电子所需的能量，第一电离能越小，就越容易失去一个电子，比较表格中的数据可知，碘更容易形成较稳定的单核阳离子，故答案为：碘；
小问3详解】
A．HCl中存在s−pσ键，B．HF中存在s−pσ键，C．SO2中存在p−pπ键，D．SCl2中存在p−pσ键，故答案为：D；
【小问4详解】
因为氯原子周围有四对价层电子，所以中心原子的杂化方式为sp3杂化；
【小问5详解】
根据均摊法可知晶胞中钙离子的个数为6×12+8×18=4，过氧根离子的个数为12×14+1=4，故其化学式为CaO2，两个离得最近的钙是位于顶点和面心上的，它们的距离为晶胞边长的，设晶胞的边长为b，则b=，根据。
19. 如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置，这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题：
（1）A装置是制备氧气的装置，仪器a的名称___________，若A中注入30%的H2O2溶液，写出A装置中反应的化学方程式___________。
（2）B装置中浓硫酸的作用是___________。
（3）若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.74g样品，经充分反应后，D管质量增加0.90g，E管质量增加1.76g。则该样品中有机物的最简式为___________。
（4）通过对样品进行分析，得到如下三张图谱。分析图谱可知，样品中有机物的相对分子质量为___________，官能团是___________，结构简式为___________。
（5）某同学认为在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管，会减少测定误差，你认为这样做是否合理___________(填“合理”或“不合理”)，理由是___________。
【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 2H2O22H2O+O2↑
（2）吸收氧气的水或干燥氧气
（3）C4H10O （4） ①. 74 ②. 醚键 ③. CH3CH2OCH2CH3
（5） ①. 合理 ②. 防止空气中的水和二氧化碳进入E，影响测定准确性
【解析】
【分析】本实验采用燃烧法，通过产物的质量来确定有机物的组成，反应原理为有机物与氧气反应，充分氧化后生成二氧化碳与水。A装置为氧气的制备，反应为，B装置用浓硫酸吸收水蒸气，目的是获取纯净的氧气，C装置为有机样品与氧气的反应，硬质玻璃管中的氧化铜用来保证有机物完全氧化为二氧化碳和水，D和E装置分别用来吸收产物水和二氧化碳，据此分析来解题。
【小问1详解】
A装置是制备氧气的装置，仪器a的名称分液漏斗，A装置中反应的化学方程式为；故答案为分液漏斗，；
【小问2详解】
实验是用纯氧氧化管内样品，因此B装置中浓硫酸的作用是吸收氧气中的水，故答案为吸收氧气中的水或干燥氧气；
【小问3详解】
已知样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种，D管质量增加0.90g，是产物水的质量，则，E管质量增加1.76g，是产物二氧化碳的质量，则，因此该样品中碳元素和氢元素的总质量为， ，所以C、H、O的原子个数比为0.04:0.1:0.01=4:10:1， 有机物的最简式为C4H10O，故答案为C4H10O；
【小问4详解】
由质谱图可知，样品中有机物的相对分子质量为74；由红外光谱图可知，官能团是醚键；由核磁共振氢谱可知，有机物只含有两种氢原子，结构对称，则有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为74，醚键，CH3CH2OCH2CH3；
【小问5详解】
E装置用碱石灰来吸收产物二氧化碳，而空气中的水蒸气和二氧化碳也可能被碱石灰吸收，因此在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管，会减少测定误差，故答案为合理，防止空气中的水和二氧化碳进入E，影响测定准确性；元素代号
简单氢化物
化学式
溶液
1
元素
氟
氯
溴
碘
第一电离能/()
1681
1251
1140
1008