2021-2022学年湖北省潜江市华中师范大学潜江附属中学高二上学期12月月考化学试题含解析

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湖北省潜江市华中师范大学潜江附属中学高二上学期12月月考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列化学用语使用正确的是
A．价层电子的轨道表达式为
B．空间填充模型可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子
C．用电子式表示水的形成过程：→
D．的结构示意图：
【答案】A
【详解】A．铜处于周期表中第4周期第I B族，则Cu+价层电子排布式为3d10，符合泡利不相容原理，A正确；
B．可以表示甲烷分子，但氯原子的相对体积较大，该模型不能表示四氯化碳分子，B错误；
C．水为共价化合物，H原子和O原子之间为共价键，水的电子式为，C错误；
D．Fe2+的结构示意图：，D错误；
故选A。
2．下列有关电子排布式或排布图的结论错误的是
选项
电子排布式
结论
A
1s2 2s2 2p2p2p
违背洪特规则
B
1s2s2p63s23p63d3
书写正确
C
N的电子排布图：
书写正确
D
1s22s2 2p6 3s2 3p63d54s1
书写正确

A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，所以2p能级上电子排布图违背了洪特规则，A正确；
B．原子核外电子先占有能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，3d能级的能量高于4s能级，应先填充4s能级，再填充3d能级，则没有填充4s能级违背了能量最低原理，B错误；
C．当电子排布在同一轨道时，每个轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道且自旋状态相同，C正确；
D．原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道且自旋状态相同，全空、全满或半满时能量最低，则电子排布式1s22s22p63s23p63d54s1符合构造原理和洪特规则特例，书写正确，D正确；
故选：B。
3．下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子
B．在K能层中，有自旋相反的两条轨道
C．s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动
D．114号元素是位于p区的金属元素，价电子排布式为7s27p4
【答案】A
【详解】A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子，故A正确；
B．K能层含有s能级有1个轨道，最多容纳自旋相反的两个电子，故B错误；
C．s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道都是哑铃形，故C错误；
D．114号元素位于第七周期第IVA族，属于p区，价电子数为4，价电子排布式为7s27p2，故D错误；
故选：A。
4．下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p3 ②1s22s22p5 ③1s22s22p63s23p3 ④1s22s22p63s23p4，则下列有关的比较中正确的是
A．原子半径：④＞③＞②＞①
B．电负性：②＞③＞④＞①
C．第一电离能：②＞①＞③＞④
D．最高正化合价：②＞④＞③=①
【答案】C
【分析】根据原子核外电子排布式可知①是N元素，②是F元素，③是P元素，④是S元素，然后根据元素周期律分析解答。
【详解】A．原子核外电子层数越多，原子半径越大；同一周期元素原子序数越小，原子半径越大，则上述四种元素的原子半径大小关系为：③＞④＞①＞②，A错误；
B．一般情况下原子核外电子层数越少，元素的电负性越大；当元素处于同一周期时，元素的电负性随原子序数的增大而增大，所以上述四种元素的电负性大小关系为：②＞①＞④＞③，B错误；
C．一般情况下原子核外电子层数越少，第一电离能越大；当元素处于同一周期时，第一电离能随原子序数的增大而增大，若元素处于第VA，电子处于轨道的半充满的稳定状态，第一电离能大于相邻元素，故上述四种元素的第一电离能大小关系为：②＞①＞③＞④，C正确；
D．一般情况下，元素最高化合价数值等于原子核外最外层电子数，但F由于原子半径小，得到电子能力强，没有+7价。N、P最高为+5价，S最高为+6价，所以上述四种元素的最高正化合价大小关系为：④＞③=①＞②，D错误；
答案选C。
5．“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁()等化合物。下列叙述错误的是
A．第一电离能：
B．基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3p
C．元素的电负性：
D．某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式：违反了泡利不相容原理
【答案】A
【详解】A．同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半满和全满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能，则第一电离能：，A错误；
B．基态Al的价电子排布式为3s23p1，则基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3p，B正确；
C．非金属性强则电负性大、金属性强则电负性小；同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，则元素的电负性：，C正确；
D．泡利不相容原理是说每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，则某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式中3s轨道违反了泡利不相容原理，D正确；
答案选A。
6．关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是
A．元素周期表的s区全部是金属元素
B．元素周期表的d区包含所有的过渡元素
C．过渡元素包括d区、f区、ds区的元素
D．ds区元素不都是副族元素
【答案】C
【详解】A．元素周期表的s区不全部是金属元素，比如H，故A错误；
B．过渡元素包括d区、ds区和f区的元素，因此元素周期表的d区仅是过渡元素中一部分，故B错误；
C．过渡元素包括d区、ds区和f区的元素，故C正确；
D．ds区包括ⅠB族和ⅡB族元素，ds区元素都是副族元素，故D错误；
综上所述，答案为C。
7．下列关于Na、Mg、Al元素及其化合物的说法正确的是
A．电子在钠原子核外的运动状态有11种
B．原子半径：r(Na)＜r(Mg)＜r(Al)
C．第一电离能：I1(Na)＜I1(Mg)＜I1(Al)
D．最高价氧化物的水化物的碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3
【答案】A
【详解】A．核外有多少个电子就有多少种运动状态，Na有11个电子，因此电子在钠原子核外的运动状态有11种，故A正确；
B．同周期从左到右半径逐渐减小，因此原子半径：r(Al)＜r(Mg)＜r(Na)，故B错误；
C．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，所以第一电离能：I1(Na)＜I1(Al)＜I1(Mg)，故C错误；
D．同周期从左到右金属性逐渐减弱，最高价氧化物的水化物的碱性减弱，因此碱性： Al(OH)3＜Mg(OH)2＜ NaOH，故D错误。
综上所述，答案为A。
8．下列有关化学用语的表述正确的是
A．次氯酸的电子式为
B．基态铜原子的价电子轨道表示式为
C．基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4
D．F-的结构示意图为
【答案】C
【详解】A．次氯酸的结构式为：H-O-Cl，所以次氯酸的电子式：，A错误；
B．基态铜原子的外围电子排布时应遵循洪特规则，基态铜原子的价电子轨道表示式为，B错误；
C．基态Se的简化电子排布式：[Ar]3d104s24p4，C正确；
D．F－的最外层电子数是8，D错误；
故选C。
9．下列关于σ键和π键的说法中，错误的是
A．所有的σ键的强度都比π键大
B．σ键是原子轨道“头碰头”式重叠，π键是原子轨道“肩并肩”式重叠
C．s—sσ键与s—pσ键的电子云形状的对称性相同
D．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
【答案】A
【详解】A．一般情况下，σ键的强度比π键大，但也有特殊情况，如N≡N中σ键的强度比π键小，A错误；
B．σ键电子云重叠程度较大，是原子轨道“头碰头”式重叠，π键电子云重叠程度较小，是原子轨道“肩并肩”式重叠，B正确；
C．σ键有方向性，；两个成键原子必须沿着对称轴方向接近，才能达到最大重叠，s—sσ键与s—pσ键都是轴对称的，C正确；
D．σ键为单键，可以绕键轴旋转，π键在双键、叁键中存在，不能绕键轴旋转，D正确；
答案选A。
10．下列关于共价键的说法正确的是
A．共价键只存在于非金属原子间
B．两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对
C．两个原子形成共价键时，每个原子周围都有8个电子
D．共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用
【答案】D
【详解】A．共价键不只存在于非金属原子间，例：AlCl3中存在共价键，是共价化合物，A错误；
B．两个原子形成共价键时，原子之间可能存在多对共用电子对，例：O2、N2，B错误；
C．两个原子形成共价键时，不是每个原子周围都有8个电子，例：HF，H原子周围只有2个电子，C错误；
D．通常情况下，吸引电子能力相同(或相近)的原子之间通过共用电子形成共价键，D正确；
故答案选D。
11．下列各组粒子的空间结构相同的是
①NH3和H2O；②NH和H3O+；③NH3和H3O+；④O3和SO2；⑤CO2和BeCl2。
A．全部 B．①②③⑤ C．③④⑤ D．②⑤
【答案】C
【分析】根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型，价层电子对个数=σ键+孤电子对个数，孤电子对个数=×（a-xb），a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子个数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
【详解】①NH3中价层电子对个数=3+×（5-3）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形，H2O中价层电子对个数=2+×（6-2）=4且含有两个孤电子对，所以为V形结构，二者空间构型不同，故①错误；　
②NH4+中价层电子对个数是4且不含孤电子对，为正四面体形结构；H3O+中O原子价层电子对个数=3+（6-1-3×1）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，二者空间构型不同，故②错误；
③NH3为三角锥形结构、H3O+中O原子价层电子对个数=3+（6-1-3×1）=4且含有一个孤电子对，所以为三角锥形结构，所以二者空间构型相同，故③正确；　
④O3、SO2中价层电子对个数都是3且都含有一对孤电子对，所以分子空间构型都是V形，故④正确；
⑤CO2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+（4-2×2）=2，二氧化碳是直线型结构，BeCl2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+（2-2×1）=2，BeCl2是直线型结构，CO2和BeCl2分子都是直线型分子，故⑤正确；
答案选C。
12．下列描述中，正确的是
A．是空间结构为V形的极性分子
B．的空间结构为平面三角形
C．中所有的原子不都在一个平面上
D．和的中心原子的杂化轨道类型均为杂化
【答案】D
【详解】A．中心原子C原子周围的价电子对数为：2+=2，故其是空间结构为直线形，正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；
B．中心原子Cl原子周围的价电子对数为：3+=4，故其空间结构为三角锥形，B错误；
C．中心原子N原子周围的价电子对数为：3+=3，故其空间构型为平面三角形，故其中所有的原子都在一个平面上，C错误；
D．中心原子Si原子周围的价电子对数为：4+=4，中心原子S原子周围的价电子对数为：3+=4，故二者的中心原子的杂化轨道类型均为杂化，D正确；
故答案为：D。
13．法匹拉韦是治疗新冠肺炎的种药物，其结构简式如图所示。下列说法错误的是

A．该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O
B．该分子中不可能所有原子处于同一平面
C．该分子中所有N原子都为sp3杂化
D．该分子中σ键与π键数目之比为15：4
【答案】C
【详解】A．根据同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O，故A正确；
B．根据氨气是三角锥形结构推出该分子中不可能所有原子处于同一平面，故B正确；
C．该分子中所有碳氮双键的N价层电子对数为2+1=3，其杂化方式为sp2杂化，故C错误；
D．根据该分子的结构得到该分子中σ键与π键数目之比为15：4，故D正确。
综上所述，答案为C。
14．下列关于丙烯(CH3-CH =CH2)的说法正确的
A．丙烯分子有7个σ键，1个π键
B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C．丙烯分子存在非极性键
D．丙烯分子中3个碳原子在同一直线上
【答案】C
【详解】A．丙烯分子中碳碳双键含1个σ键和1个π键，另外还含碳碳单键、碳氢键7个σ键，故σ键共有8个，A错误；
B．丙烯分子中单键碳原子为sp3杂化，双键碳原子为sp2杂化，B错误；
C．丙烯分子中碳碳原子之间均为非极性键，C正确；
D．双键碳原子周围键角约为120°，故三个碳原子不可能共线，D错误；
故答案选C。
15．下列表达方式或说法正确的是
A．NH3、H2O、CO2、HCl四分子中孤电子对最多的是CO2
B．氯化铵的电子式：
C．硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4
D．基态到激发态产生的光谱是发射光谱
【答案】A
【详解】A．NH3分子中N原子有一对孤电子对，H2O分子中O原子有两对，HCl分子中Cl原子有3对，CO2分子中两个O原子共有2×2=4对，孤电子对最多的是CO2，A正确；
B．氯离子最外层有8个电子，电子式应为，B错误；
C．S2-核外有18个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，C错误；
D．基态到激发态需要吸收能量，产生的光谱为吸收光谱，D错误；
综上所述答案为A。

二、填空题
16．回答下列问题：
(1)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是____；26号元素价层电子排布式为____；L原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是____元素。
(2)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。
①基态硒原子的价层电子排布式为____。
②锗、砷、硒三种元素的第一电离能大小排序为____。
(3)①Cu元素基态原子的价层电子排布式为____。
②下列说法正确的是____(填字母)。
A．第一电离能：As＞Ga
B．电负性：As＞Ga
C．原子半径：As＞Ga
【答案】(1)     C     3d64s2     Cl
(2)     4s24p4     As＞Se＞Ge
(3)     3d104s1     AB

【解析】（1）
Ni是元素周期表中第28号元素，价层电子排布式为3d84s2，基态Ni原子未成对电子数为2，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同的元素是C和O，其C的电负性较小；26号元素价层电子排布式为3d64s2；L原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，故其电子排布式为1s22s22p63s23p5，故L是Cl元素。
（2）
硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。
①硒(Se)为34号元素，其基态硒原子的价层电子排布式为4s24p4。
②同周期从左至右第一电离能呈增大趋势，但是As的4p能级处于半充满的稳定状态，比Se和Ge的第一电离能大，故锗、砷、硒三种元素的第一电离能大小排序为As＞Se＞Ge。
（3）
①Cu为29号元素，其元素基态原子的价层电子排布式为3d104s1。
②下列说法正确的是AB。
A．同周期从左至右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：As＞Ga，故A正确；
B．同周期从左至右电负性逐渐增大，电负性：As＞Ga，故B正确；
C． 同周期元素从左至右原子半径逐渐减小，故原子半径：As＜Ga，故C错误；故选AB。
17．回答下列问题：
(1)①锗(Ge)是用途很广的半导体材料，基态锗原子的价层电子排布式为____。在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有____种。
②硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。Ga与B同主族，Ga的基态原子的核外电子排布式为_____，B、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是____。
(2)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。
①X元素基态原子的电子排布式为____，该元素的化学符号是____。
②Y元素原子的价层电子排布图为____，该元素的名称是____。
③已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是____。
【答案】(1)     4s24p2     3     1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)     O＞C＞B
(2)     1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)     As          氧     As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O

【解析】（1）
①锗的原子序数为 32 ，锗的基态原子电子排布式：1s22s22p63s23p64s23d104p2，价层电子排布式为4s24p2；
在第二周期中，Be和N分别为全充满和半充满状态，较稳定，故第一电离能比相邻元素要大，则位于B和N之间的元素为Be、C、O共3种；
②Ga与B同主族，处于第四周期第ⅢA族，核外电子数为5+8+18=31，根据构造原理知其基态原子核外电子分布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1，同周期从左到右第一电离能增大，但是第IIA和第IIIA族、第VA和第VIA反常，故第一电离能: O＞C＞B；
（2）
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第ⅤA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X 2 Y 3 ，故Y为氧元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42-8-33=1，则Z为氢元素，氢原子可以形成负一价离子；
①X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)，该元素的化学符号是As；
②Y为O元素，O元素为8号元素，原子核外有8个电子，所以原子的价层电子排布图为，该元素的名称是氧；
③已知化合物X2Y3(As2O3)在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3(AsH3)，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。
18．完成下列填空
(1)写出下列基态原子的核外电子排布式。
Li：___________；N：___________；Ti：___________；Cu___________。
(2)钒元素在元素周期表中的位置是___________。
(3)X元素位于第三周期，同周期元素中其第一电离能最小，X的元素符号是___________。
【答案】(1)     1s22s1     1s22s22p3     1s22s22p63s23p63d24s2     1s22s22p63s23p63d104s1
(2)第四周期第ⅤB族
(3)Na

【分析】（1）
根据构造原理和各元素的核电荷数，各元素的电子排布式分别为： Li：1s22s1；N：1s22s22p3；Ti：1s22s22p63s23p63d24s2；Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。铜的电子排布式中，最后的11个电子在3d轨道上排10个，4s轨道上排1个，3d轨道是半充满的稳定结构。
（2）
钒元素的核电荷数为23，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤB族。
（3）
第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子时所需的最低能量。第三周期第一电离能最小的元素是钠，元素符号是Na。
19．已知A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小顺序为B＞C＞D＞A。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子有2个未成对电子。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体。E是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与A原子相同，其余各层电子均充满。
试回答下列问题(用元素符号或化学式表示)：
(1)基态B原子中，核外存在___________个未成对电子。
(2)基态E2＋的核外电子排布式为___________。
(3)基态D原子的最高能层的电子排布图为___________
(4)M分子中B原子轨道的杂化类型为___________。
(5)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为___________。
【答案】(1)2
(2)1s22s22p63s23p63d9
(3)
(4)sp2
(5)C、O、N

【分析】根据电子排布三原则，根据题目中B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B的电子排布式为1s22s22p2是碳元素；D有2个未成对电子，且原子半径小C，故D和C同一周期内，D为1s22s22p4是氧元素；A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，该气体是甲醛，故A为H元素，根据原子半径大小B＞C＞D，则C为氮元素，E是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与A原子相同，其余各层电子均充满，故E为铜元素；故A、B、C、D、E分别是氢、碳、氮、氧、铜元素；
（1）
根据分析B元素是氮，三种能量不同，占用三个能级，分别是1s、2s、2p，根据每种能级最多排的电子判断，s能级最多排2个电子，后面能级已排电子说明前面的排满，故B的电子排布式为：1s22s22p2，根据洪特规则判断，未成对电子数是2p2中的2个，故答案为：2；
（2）
根据分析得出E为铜元素，根据失去电子时先失去最外层电子，故E2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9；
（3）
基态D原子是氧原子，其最高能层电子排布是2s22p4，根据洪特规则和鲍林不相容原理书写电子排布图为；
（4）
M分子根据题目信息判断是甲醛HCHO，根据碳原子形成的化学键中含义双键判断碳原子的杂化为sp2；
（5）
B、C、D三种元素分别是碳、氮、氧，根据第一电离能中电子排布处于半充满时，电离能反常，故第一电离能由小到大的顺序为C、O、N；
【点睛】核外电子排布式遵从能量最低原理、洪特规则和鲍林不相容原理，根据此三原则进行书写电子排布式，利用电子排布式判断未成对电子。