2021-2022学年湖北省武汉市部分重点中学高二（下）联考化学试卷（3月份）（含答案解析）

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2021-2022学年湖北省武汉市部分重点中学高二（下）联考化学试卷（3月份）
1. 下列化学用语表达错误的是(    )
A. SO32−的空间结构模型：
B. Ca2+的离子结构示意图：
C. 铁原子最外层原子轨道示意图：
D. 铜原子价电子排布式：3d104s1
2. 下列说法正确的是(    )
A. p能级能量一定比s能级的能量高
B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C. s−sσ键与s−pσ键的电子云对称性不同
D. 从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道
3. 基于构造原理填充顺序，下列原子轨道的能量大小比较，正确的是(    )
A. E(4s)E(3p)
C. E(4s)w
C. Y2+离子检验可以使用铁氰化钾溶液
D. 元素Q与另四种元素形成的二元化合物均不止一种
6. 科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂结构如图，W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0.1mol⋅L−1Z的氢化物的水溶液pH=1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是(    )
A. XY2−中X原子的杂化方式为sp3
B. 在此物质中Z的化合价应为+1价
C. WY2分子中σ与π键之比为1：2
D. 原子半径：Z>Y>X


7. 下列微粒中，VSEPR模型与空间结构一致的是(    )
A. NO2− B. NH4+ C. ClO3− D. SO32−
8. 下列说法正确的是(    )
A. 同一周期的元素中，第VII A族元素的第一电离能最大
B. 中心原子是sp杂化的分子，其空间结构不一定为直线形
C. 电负性大于1.8的元素一定为非金属元素，小于1.8的一定为金属元素
D. 基态Mg原子失去第一个电子吸收的能量大于失去第二个电子吸收的能量
9. CO2的应用领域广泛，是一种廉价易得的基本化工原料，我国提出力争在 2060 年前实现碳中和。碳中和：通过节能减排，植树造林，化工合成等治理CO2的手段，使CO2排放量减少甚至是回收利用，以此达到CO2“零排放”的目的。在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂，有学者提出了CO2的转化过程如图所示。下列说法正确的是(    )

A. 基态铜电子排布：[Ar]3d94s2
B. 甲酸乙酯是该过程的催化剂
C. 步骤④中有化学键的断裂和形成
D. 反应过程中，催化剂参与反应，降低了反应的焓变
10. 表中列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2…表示，单位为kJ⋅mol−1)。

I1
I2
I3
I4
…
R
740
1500
7700
10500
…
下列关于元素R的判断中一定正确的是(    )
A. R的最高正价为+3价 B. R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C. R元素的原子最外层共有4个电子 D. R元素第一电离能高于同周期相邻元素的
11. 下列有关化学键的比较错误的是(    )
A. 键能：C−NCl−Cl
C. 键角：H2O>CO2 D. 乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键
12. 下列叙述中正确选项的个数是(    )
①含有共价键的化合物不一定是共价化合物
②只含有共价键的物质一定是共价化合物
③离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素
④不含非极性共价键的分子晶体一定是共价化合物
⑤熔化不导电的化合物一定是共价化合物
⑥分子晶体中一定含有共价键
⑦冰熔化时水分子中共价键发生断裂
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
13. 下列说法错误的是(    )
A. 我国研究人员采用晶体X射线衍射的方法，确定了青蒿素的分子结构
B. 1个CH≡CH分子有3个σ键，2个π键
C. 基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有2种，填充在7个轨道中的元素有1种
D. SO32−、NO3−的空间构型均为三角锥形
14. 石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是(    )

A. 从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B. 石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含23s轨道与13p轨道
C. 石墨属于混合晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键
D. 石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子
15. 由含硒废料(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)制取硒的流程如图，下列有关说法正确的是(    )

A. “分离”的方法是蒸馏
B. “滤液”中主要存在的阴离子有：SO42−、SiO32−
C. “酸化”时发生的离子反应方程式为SeSO32−+H2O=Se↓+SO2↑+2OH−
D. SiO2晶胞如图所示，1个SiO2晶胞中有16个O原子
16. W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，其元素性质或原子结构如表：
元素
元素性质或原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素
Z
其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N
只有一个不成对电子
请完成下列空白：
(1)写出各元素的元素符号：W：______、X：______、Y：______、Z：______、N：______。
(2)X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：______(请填元素符号)。
(3)X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：______(请填元素符号)。
(4)Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：______(请填元素符号)。
(5)已知金属性：K>Al，请用一个化学反应方程式表示：______。
17. 第二代半导体材料——(Ⅲ−Ⅴ)A族化合物的特殊性能使之成为科学家的研究热点之一。
(1)在现代化学中，常利用 ______(填“原子光谱”或“分子光谱”)上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
(2)基态镓原子的价电子排布式为 ______，基态P原子的价电子排布图为 ______。
(3)在水中的溶解度BBr3______PBr3(填“>”或“”“O；
(3)X、Z、N分别是O、Si、Cl元素，元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性：O>Cl>Si，X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：O>Cl>Si，
故答案为：O>Cl>Si；
(4)Y、Z、N分别是Mg、Si、Cl元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，Y、Z、N分别位于第IIA族、第IVA族、第VIIA族，所以Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：Cl>Si>Mg，
故答案为：Cl>Si>Mg；
(5)活泼金属能从熔融态的氧化物转化置换出较不活泼的金属，已知金属性：K>Al，K和熔融氧化铝反应生成Al，反应方程式为6K+Al2O3−熔融2Al+3K2O，
故答案为：6K+Al2O3−熔融2Al+3K2O。
W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素，W元素电子只有一种自旋取向，为H元素；X元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素，为O元素；Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素，为Mg元素，Z元素价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，为Si元素；N元素只有一个不成对电子且则这几种元素中元素序数最大，为Cl元素，结合题目分析解答。
本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确原子结构、元素周期表结构正确推断元素是解本题关键，知道元素周期律内涵，题目难度中等。

17.【答案】原子光谱  4s24p1   ；Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp3杂化，N−Si−N键角为109∘28′，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp3杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大，使得Si−N−Si键角小于109∘28′.
(1)基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则，N2F2分子中N原子之间形成N=N双键，N原子与F原子之间形成N−F键，N原子含有1对孤对电子；
(2)Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子，Si原子为sp3杂化，N原子周围连接3个Si原子，含有1对孤对电子，N原子为sp3杂化，但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大．
本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道与空间构型、键角等，杂化轨道的应用是高频考点，注意熟练应用，题目难度中等．

19.【答案】22 六方最密   化合物乙能形成分子间氢键   O>N>C6 
【解析】解：(1)Ti原子核外电子数为22，核外共有22种运动状态不相同的电子；由金属钛晶胞结构可知，属于六方最密堆积；
故答案为：22；六方最密；
(2)化合物乙因分子间存在氢键，则化合物乙的沸点比化合物甲高，化合物乙中C、N、O三种原子的杂化轨道形成均为sp3，同周期自左而右电负性增大，故电负性：O>N>C，
故答案为：化合物乙分子间形成氢键；O>N>C；
(3)钛离子位于立方晶胞的角顶，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围
故答案为：6.
(1)核外电子没有运动状态相同的电子；由金属钛晶胞结构可知，属于六方最密堆积；
(2)化合物甲与化合物乙均为分子晶体，但化合物乙分子间可形成氢键；化合物乙中C、N、O三种原子的杂化轨道形成均为sp3，同周期自左而右电负性增大；
(3)钛晶矿晶胞中钛离子与周围六个氧原子包围形成八面体，立方体晶胞共有12个边长，每条边长的中点是一个氧原子，共12个氧原子包围着中心的钙离子．
本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道与空间构型、氢键、晶胞结构与计算等，需要显示具备一定的空间想象与数学计算能力．

20.【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)大于  2 4 三角锥形  二  4sp3、sp2  八面体 5363×10303a2cNA 
【解析】解：(1)As是33号元素，位于第四周期ⅤA族，前三层全部排满电子，故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)；As和Ni均为第四周期元素，As为非金属元素，Ni为过渡金属元素，所以I1(As)大于I1(Ni)，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)；大于；
(2)在砷单质分子结构的4条棱边上各插入1个硫原子，形成As4S4，可得到雄黄有如图所示2种不同的结构：、；每一分子的As4S4中含有8条As−S键，则0.5mol雄黄中含有4molAs−S键，
故答案为：2；4；
(3)AsO33−的中心原子砷原子形成了3个σ键，另外还有1对孤电子对，其价层电子对总数是4，其VSEPR模型为四面体形，忽略孤电子对可得微粒空间构型为三角锥形；因为H3PO3中磷的配位数为4，则H3PO3的结构式为，因此为二元酸，
故答案为：三角锥形；二；
(4)该Ni2+的配合物中为双齿配体，配体间还形成有氢键，因此配位数为4；甲基中碳原子形成4个σ键，C=N双键中碳原子形成3个σ键，所以C原子以sp3、sp2杂化，
故答案为：4；sp3、sp2；
(5)由图可知，晶胞中6个As原子围成八面体；该晶胞中Ni原子位于六棱柱的顶点、面心、棱上和体心，晶胞中含有Ni原子的个数=12×16+6×13+2×12+1=6，As原子位于六棱柱的体内，数目为6，则晶胞的质量为6×(59+75)NAg，六棱柱的体积为=(12a2×sin60∘×6×c×10−30)cm3，则该晶体的密度ρ=6×(59+75)NAg12×a2×sin60∘×6×c×10−30cm3=5363×10303a2cNAg⋅cm−3，
故答案为：5363×10303a2cNA。
(1)As是33号元素，位于第四周期ⅤA族；As和Ni均为第四周期元素，As为非金属元素，Ni为过渡金属元素；
(2)在砷单质分子结构的4条棱边上各插入1个硫原子，形成As4S4，可得到雄黄有如图所示2种不同的结构：、；
(3)AsO33−的中心原子砷原子形成了3个σ键，另外还有1对孤电子对，其价层电子对总数是4；因为H3PO3中磷的配位数为4，则H3PO3的结构式为；
(4)该Ni2+的配合物中为双齿配体，配体间还形成有氢键；甲基中碳原子形成4个σ键，C=N双键中碳原子形成3个σ键；
(5)由图可知，6个As原子围成八面体；该晶胞中Ni原子位于六棱柱的顶点、面心、棱上和体心，As原子位于六棱柱的体内，均摊法计算晶胞中Ni、As原子数目，计算晶胞质量，晶体密度=晶胞质量晶胞体积。
本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、电离能、空间构型、微粒结构与性质、杂化方式、配合物、晶胞计算等，注意理解微粒空间构型与VSEPR模型关系，掌握均摊法进行晶胞有关计算。