山东省烟台市龙口某校2023-2024学年高二上学期12月月考化学试卷(含答案)
展开一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.氢原子的电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少
B.最外层电子数为的元素都在元素周期表第2列
C.处于最低能量的原子叫做基态原子,过程中形成的是发射光谱
D.已知某元素+3价离子的电子排布式为,该元素位于周期表中的第四周期第VIII族位置,属于ds区
2.下列表述正确的是( )
A.2p能级的三个轨道相互垂直,能量相等
B.最外层电子数为2的元素都分布在s区
C.基态S原子有16种空间运动状态不同的电子
D.第ⅦA族元素从上到下氢化物水溶液酸性逐渐减弱
3.锂电池的研究与开发已日臻成熟,某锂电池材料的组成与结构如图所示。M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素,Y元素原子的价电子数是W的两倍。下列说法错误的是( )
A.该材料中元素原子均达到8电子稳定结构
B.该材料中X的化合价为+3
C.元素X与Y原子轨道中含有的未成对电子数相同
D.简单离子半径为Y>Z>M
4.关于元素周期表,下列说法不正确的是( )
A.按照现有构造原理,理论上第8周期应有50种元素
B.117号元素基态原子的未成对电子数为1,位于p轨道上
C.前四周期基态原子中未成对电子数最多的元素位于元素周期表的ⅥB族
D.114号元素是位于p区的金属元素,价电子排布式为
5.据文献报道,氨催化还原法可用来消除某些污染气体,其反应历程如图所示:
下列说法错误( )
A.V的价电子排布式为
B.和在该反应过程中作催化剂
C.总反应化学方程式:
D.当消耗标准状况下11.2L时,整个过程转移6ml
6.X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素,、、三种简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.离子半径:
C.的还原性一定大于
D.气态氢化物的稳定性:
7.下列常见分子中键、键判断正确的是( )
A.与结构相似,分子中键与键数目之比为
B.CO与结构相似,CO分子中键与键数目之比为
C.与互为等电子体,中含有的键数目为2
D.已知反应,若该反应中有键断裂,则形成的键数目为6
8.吡啶是含有一个氮原子的六元杂环化合物,结构简式如下图,可以看作苯分子中的一个(CH)被取代的化合物,故又称为氮苯。下列有关吡啶的说法正确的是( )
A.吡啶分子中含有的大键
B.吡啶分子为非极性分子
C.吡啶的分子式为
D.吡啶分子中含有10个键
9.科学家获得了极具理论研究意义的气态分子,其分子结构如图所示。已知断裂键吸收热量,形成键放出热量,根据以上信息判断,下列说法正确的是( )
A.转变成将放出热量
B.键比键稳定
C.比的总能量低
D.是由极性键组成的分子
10.X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X是宇宙中含量最多的元素;Y元素基态原子的价层电子排布是;Z、Q元素原子的最外层均只有1个电子,Z元素原子中只有两种形状的电子云,Q元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是( )
A.电负性:
B.ZX属于共价化合物
C.的阴阳离子数之比为1:1
D.Q元素位于元素周期表的ds区
11.用粒子()分别轰击和,发生核反应:和,其中基态原子的能级数与未成对电子数相等。下列说法正确的是( )
A.与X同周期的元素中,第一电离能比X小的元素有两种
B.X和Z在其最高价氧化物的水化物中均采用杂化
C.的键角大于的键角
D.电负性由大到小的顺序
12.我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体局部结构如图所示(已知是平面结构)。下列说法不正确的是( )
A.化合物R中存在极性键和非极性键
B.化合物R的组成元素中电负性最大的是氧元素
C.中氧原子采取杂化,中氮原子采取杂化
D.阴离子中氮原子是杂化
13.A、B、C、D、E、F、G、H均为18电子分子。A和E为双原子分子,E为浅黄绿色气体;C和F为四原子分子,F的水溶液常用于医用消毒;B有臭鸡蛋气味;D与甲烷分子构型相同:G为火箭推进器常用燃料;H为烃。下列判断错误的是( )
A.B分子中的化学键为键,有轴对称性,可以旋转
B.F和H中均含有极性键和非极性键,但是前者为极性分子,后者为非极性分子
C.G可以和氢离子结合形成阳离子,反应前后中心原子杂化方式改变
D.分子中原子序数较大的元素可形成正四面体结构的单质分子,键角为109°28'
二、多选题
14.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C为其中三种元素最高价氧化物的水化物,转化关系如图。Y单质与X单质在不同条件下反应会生成两种不同化合物,Z简单离子半径是同周期元素简单离子中最小的,X与W同主族。下列说法错误的是( )
A.X与Y形成的两种常见化合物中阴阳离子个数比都是1:2
B.X、Y、Z、W的第一电离能由小到大的顺序为
C.X与W既可以形成极性分子,又可以形成非极性分子
D.工业上获得Y、Z单质的主要方法是电解其熔融的氯化物
15.某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同,下列说法正确的是( )
A.原子半径:
B.简单离子的氧化性:
C.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物
D.W元素只能形成离子化合物
三、填空题
16.回答下列问题
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________。
A.
B.
C.
D.
(2)Sm的价层电子排布式为,价层电子排布式为___________。比较离子半径:___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是___________,该元素基态原子核外M层电子的自旋___________(填“相同”或“相反”)。中,电负性最高的元素是___________。
(4)基态核外电子排布式为___________。
(5)的空间结构为___________形,其中心原子的杂化轨道类型为___________。
(6)元素位于周期表的___________区。已知:,。Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能,其主要原因是___________。
(7)、、键角由大到小的顺序___________。与键角由大到小的顺序为___________。
17.20世纪初,科学家们才发现原子其实具有复杂的内部结构。而丰富的原子种类也造就了自然界中丰富的物质。
(1)下列化学用语表达正确的是___________(单选)。
A.的球棍模型为
B.乙烯分子中形成键所用的轨道如右图所示
C.基态的简化电子排布式为
D.氯离子的结构示意图为
(2)硫的化合物很多,如、、、等,其中三聚的的结构如图所示(白球为O,黑球为S,黑线表示单键)。下列说法正确的是___________。
A.分子中含有2.5ml键
B.中中心原子S的杂化方式是
C.、分子的VSEPR模型不一样
D.和的电负性大小比较:
(3)乙炔分子中键和键数目之比为___________。
(4)下列说法正确的是___________(不定项)。
A.中的键角大于中的键角
B.F、、、I的第一电离能逐渐减小
C.N原子的最外层电子轨道表示式如图
D.的球棍模型如图
(5)、、的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(6)与P元素同主族的基态原子的最外层电子排布式为___________。
18.铅是一种金属元素,可用作耐酸腐蚀、蓄电池等的材料。其合金可作铅字、轴承、电缆包皮之用,还可做体育运动器材铅球等。
(1)铅元素位于元素周期表第六周期ⅣA族。在该主族元素中单质硬度最大的元素是___________(填写元素名称),能证明该元素最高价氧化物对应水化物是弱酸的实验事实是___________。
(2)是铅的一种氧化物,高中化学中有一个常见的金属元素也能形成相似化学式的氧化物,该金属元素在周期表的位置是___________。
(3)配平下列化学反应方程式,把系数以及相关物质(写化学式)填写在空格上,并标出电子转移的方向和数目。
___________+__+__→___+___+______________
(4)根据上述反应,可见二氧化铅具有___________。
A.强还原性
B.强氧化性
C.酸性
D.碱性
预测二氧化铅与浓盐酸反应的化学方程式应为___________。
(5)根据以上内容的学习,有另一种合理的化学式应该是___________。
A.
B.
C.
D.以上均合理
19.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
(1)元素X的原子中能量最高的是___________能级,其电子云在空间有___________个伸展方向,它的最简单氢化物的电子式是___________。
(2)元素Y位于元素周期表的第三周期___________族。该原子的价电子排布式为___________。
(3)元素Z的原子最外层共有___________种不同运动状态的电子。
(4)W的基态原子核外电子排布式是___________。
(5)元素Y与元素Z相比,非金属性较强的是___________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是___________。
a.Y的单质与Z的单质状态不同
b.等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同
c.Z的电负性大于Y
d.Z的简单氢化物比Y的简单氢化物稳定
e.在反应中,原子得电子数比Z原子得电子数多
f.Z元素最高价氯化物对应水化物的酸性比Y元素最高价氧化物对应水化物的酸性强
20.A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期中常见的七种元素,其原子序数依次增大,其相关信息如下表:
(1)的立体构型为___________,其中A的杂化轨道类型是___________;
(2)与互为等电子体,则的电子式可表示为___________,1ml中含有共用电子对的数目为___________;
(3)是一种常用的溶剂,的分子中存在___________个键。表中C、D、E三种元素分别与氢形成的共价键中,键长最大的是___________(用具体元素符号组成的化学键表示)。
(4)下列有关的说法正确的是___________。
A.分子中所有原子都满足8电子稳定结构
B.每个分子中键和键数目之比为2:3
C.它是由极性键和非极性键构成的分子
D.分子的空间构型为直线形
(5)工业上常通过在空气中煅烧G的低价含硫矿获得G单质,请写出该反应的方程式___________;若往含有的溶液中加过量氢氧化钠溶液,可生成溶液,具有的化学键类型有___________。
A.离子键
B.极性共价键
C.非极性共价键
D.配位键
参考答案
1.答案:A
解析:A.核外电子的运动没有确定的方向和轨迹,只能用电子云描述它在原子核外空间某处出现机会(几率)的大小,A正确;
B.最外层电子数为的主族元素都在元素周期表第2列,副族元素也有的情况,比如Zn,其核外电子排布式为,B错误;
C.和的轨道能量一样,电子在这两个轨道之间变迁,不属于电子跃迁,也不会放出能量,C错误;
D.该元素为26号元素Fe,位于VIII族,属于d区;ds区仅包含IB族、IIB族,D错误;
故合理选项为A。
2.答案:A
解析:A.2p能级的三个轨道相互垂直能量相等,选项A正确;
B.最外层电子数为2的元素不一定都分布在s区,如He在p区,选项B错误;
C.基态S原子有16个电子,电子排布式为,则有9种空间运动状态不同的电子,选项C错误;
D.第ⅦA族元素从上到下氢化物水溶液酸性逐渐增强,选项D错误;
答案选A。
3.答案:A
解析:根据题意和成键情况,可知X为C,Y为O,W为B,Z为F,M为Li,该材料中,Li为2e微粒,故A错误。
4.答案:D
解析:核外电子层依次为K、L、M、N、O、P、Q……,假设O能层中比5f能级能量更高为5x能级,有9个轨道,根据能量最低原理,第8周期需要填充8s、5x、6f、7d、8p,各能级容纳电子数目依次为2、18、14、10、6,填充电子总数为,故第8周期容纳元素种类数为50,故A正确。117号元素位于p区,价电子排布为,未成对电子数为1,位于p轨道上,故B正确。前四周期元素即1~36号元素,未成对电子数最多的元素价电子排布式为,共有6个未成对电子,该元素为铬,位于元素周期表的第4周期ⅥB族,故C正确。114号元素位于第7周期ⅣA族,是位于p区的金属元素,原子结构中有7个电子层,价电子数为4,价电子排布式为,故D错误。
5.答案:C
解析:A.V是23号元素,3d轨道能量比4s高(都是空轨道时),故电子优先进入4s轨道,故V的价电子排布式为,A正确;
B.由图可知和在该反应过程中边消耗,边生成,质量和性质未发生改变,故作为催化剂,B正确;
C.反应过程中还有NO参加了反应,总方程为:,C错误;
D.,由可知中N元素化合价升高;而中O元素化合价降低,NO中N元素化合价降低;又有化学计量数可知,有0.5ml的氧气参加反应,那一定消耗了2ml,化合价降低了3价,故转移的电子物质的量为:3×2ml=6ml,D正确;
故选C。
6.答案:C
解析:A.电子层越多原子半径越大,同周期从左到右原子半径减小,则原子半径:X>Z>Y,A错误;
B.离子的电子层结构相同时,离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:,B错误;
C.非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,的还原性一定大于,C正确;
D.非金属性越强对应氢化物越稳定,则的稳定性一定小于,D错误;故答案为:C。
7.答案:C
解析:A.分子的结构可以表示为,其中含有6个键和3个键,所以键与键数目之比为,A错误;
B.与氮气结构相似,分子的结构可以表示为,其中键与键数目之比为,B错误;
C.与互为等电子体,的结构为,所以中含有的键数目为,C正确;
D.若该反应中有4mlN-H键断裂,则生成1.5ml氮气,形成键的数目是,D错误;
答案选C。
8.答案:A
解析:A.吡啶分子与苯分子是等电子体,其结构相似,苯分子中含有的大键,故吡啶分子中也含有的大键,A说法正确;
B.吡啶分子的正负电荷的重心不能重合,故其为极性分子,B不正确;
C.吡啶可以看作苯分子中的一个(CH)被N取代的化合物,故其的分子式为,C不正确;
D.吡啶分子中C-C、C-H、C-N均为键,共含有11个键,D不正确。
本题选A。
9.答案:A
解析:A.转变成时断裂键,吸收热量,形成键,放出热量,故反应过程中放出的热量为,A正确;
B.由题给信息可知,键键能为,键键能为942,键能越大,共价键越稳定,B错误;
C.反应转化为时放出的热量,说明比的总能量高,C错误;
D.中的键是同一元素的原子形成的共价键,属于非极性键,D错误;
故选A。
10.答案:D
解析:A.电负性同周期从左到右依次增大,同主族从上往下依次减小,钠比铜容易失去,铜元素的电负性大于钠元素,故电负性,故A错误;
B.ZX为NaH或者KH,是离子化合物,故B错误;
C.为或者,为过氧化物,阴阳离子数之比为1:2,故C错误;
D.Q元素位于元素周期表第ⅠB族,是ds区,故D正确;
故选:D。
11.答案:B
解析:A.X为B,B位于第ⅡA族第一电离能比同周期相邻的元素大,因此第一电离能比B小的有Li、Be、C三种,故A错误;
B.和中N和B都形成3个σ键无孤对电子,采用杂化,故B正确;
C.F电负性大于H,导致N-F键中电子对偏向F,而N-H键中电子对偏向N,使得成键电子对之间的斥力<,因此键角<,故C错误;
D.同周期元素核电荷数越大,电负性越大,电负性由大到小的顺序,故D错误;
故选B。
12.答案:C
解析:A.由结构图可知,N、N之间有非极性键,H、O之间有极性键,故A正确;
B.同主族元素核电荷数越大电负性越小,同周期元素核电荷数越大电负性越大,H、N、O、Cl中电负性最大的是O,故B正确;
C.中氧原子形成3个σ键、1对孤对电子,采取杂化,中氮原子4个σ键采取杂化,故C错误;
D.阴离子中N形成2个σ键、1对孤对电子,有大π键,氮原子是杂化,故D正确;
故选C。
13.答案:CD
解析:A.B有臭鸡蛋味为,与水为等电子体,分子中的化学键为键,有轴对称性,可以旋转,故A正确;
B.F为、H为,均含有极性键和非极性键,但是前者为极性分子,后者为非极性分子,故B正确;
C.可以和氢离子结合形成阳离子,反应前后中心原子杂化方式不变为,故C错误;
D.白磷分子中原子序数较大的元素可形成正四面体结构的单质分子,键角为60°,故D错误;
故选CD。
14.答案:BD
解析:A.X与Y形成的两种常见化合物为,其阴阳离子个数比都是1:2,A正确;
B.X为O,Y为Na,Z为Al,W为S,则第一电离能由小到大的顺序为,B错误;
C.X与W既可以形成极性分子,又可以形成非极性分子,C正确;
D.氯化铝为共价化合物,不能通过电解氯化铝得到单质铝,D错误;
故选BD。
15.答案:BC
解析:A.同周期元素随核电荷数增大半径减小,同主族元素随核电荷数增大半径增大,则原子半径:H
C.和均有强氧化性,具有漂白性,故C正确;
D.是共价化合物,因此Al能形成离子化合物和共价化合物,故D错误;
故选BC。
16.答案:(1)A
(2);<
(3)Mg;相反;O
(4)
(5)正四面体;sp3
(6)d;Mn失去两个电子后3d轨道半充满,能量更低更稳定
(7)>>;>
解析:(1)基态原子的能量低难以失去电子,且Mg的第二电离能大于第一电离能,A为基态原子失去一个电子的状态,故其电离最外层1个电子所需能量最大;
(2)是基态原子市区6s的两个电子以及4f上的一个电子,其价层电子排布式为;氟离子和氧离子的核外电子排布相同,氧离子的核电荷小半径大;
(3)根据对角线规则,与Li化学性质最相似的邻族元素为Mg,Mg的M层为3s2,根据泡利原理这两个电子自旋相反,N、H、P、O中电负性最大的是O;
(4)铜离子是基态铜原子失去4s上1个电子和3d上1个电子,核外电子排布式为;
(5)中心原子P形成4个σ键,孤电子对数为:,价层电子对数为4+0=4,P为杂化,空间构型为正四面体;
(6)Fe为第Ⅷ族元素,位于元素周期表中d区;的价层电子为,的价层电子为,前者半充满,更稳定,因此Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能;
(7)、、中心原子杂化方式相同,电负性N>P>As,键角由大到小为:>>;与中心原子杂化方式相同,电负性F>H,键角由大到小为:>。
17.答案:(1)A
(2)BC
(3)3:2
(4)B
(5)Mg>Na>K
(6)
解析:(1)A.的分子构型为V形的球棍模型为,A正确;
B.右图所示肩并肩为π键不是σ键,B错误;
C.基态的简化电子排布式为,C错误;
D.是氯原子的结构示意图,D错误;
(2)A.分子中含有键,A错误;
B.中中心原子S形成4个σ键,孤电子对数为:,价层电子对数为4+0=4,杂化方式是,B正确
C.VSEPR模型为四面体形、VSEPR模型为平面三角形,不一样,C正确;
D.同主族元素随核电荷数增大,电负性减小,S和O的电负性大小比较:,D正确;
(3)三键中有1个σ键,2个π键,因此乙炔分子中σ键和π键数目之比为3:2;
(4)四氯化碳是正四面体结构键角为109°28′,二氧化碳为直线型键角为180°,A错误;同主族元素随核电荷数增大,第一电离能逐渐减小,B正确;不符合洪特规则,C错误;是空间充填模型,不是球棍模型,D错误;
(5)同主族元素随核电荷数增大,第一电离能逐渐减小,同周期元素随核电荷数增大,第一电离能呈现增大趋势,则第一电离能Mg>Na>K;
(6)Sb位于第五周期、第ⅤA族,则其最外层电子排布式为。
18.答案:(1)碳;溶液呈碱性
(2)第四周期第Ⅷ族
(3)5,2,6,2,3,2,;
(4)B;
(5)A
解析:(1)铅元素位于元素周期表第六周期ⅣA族。在该主族元素中单质硬度最大是金刚石,即其元素是碳,碳酸钠溶液显碱性,能证明该元素最高价氧化物对应水化物是弱酸;
(2)是铅的一种氧化物,高中化学中有一个常见的金属元素也能形成相似化学式的氧化物,该氧化物是,铁元素在周期表的位置是第四周期第Ⅷ族;
(3)中Pb的化合价从+4变为+2价,化合价降低2价;中锰元素化合价从+2变为+7,化合价升高5价,则化合价变化的最小公倍数为10,所以二氧化铅的系数为5,硫酸锰的稀释为2,然后利用质量守恒定律可知生成物中未知物为,配平后的反应为:O,用单线桥表示电子转移的方向和数目为;
(4)反应中Mn元素化合价降低得到电子,所以二氧化铅具有强氧化性,答案选B;根据(3)可知二氧化铅的氧化性大于高锰酸,而高锰酸能够氧化氯离子,所以二氧化铅能够氧化浓盐酸,二者反应的化学方程式为;
(5)Pb的主要化合价是+2和+4价,所以另一种合理的化学式应该是,答案选A。
19.答案:(1)2p;3;
(2)ⅣA;
(3)7
(4)
(5)Cl;cdf
解析:(1)X为N最高能级为2p,np轨道有三个伸展方向,氮的最简单氢化物为氨气:;
(2)Y为Si属于第三周期第ⅣA族元素,价电子为;
(3)Z为Cl,最外层电子占据3s、3p轨道,属于第ⅦA族元素,最外层有7种不同运动状态的电子;
(4)W是K,基态K原子的核外电子排布式为;
(5)同周期元素随核电荷数增大,非金属性增强,非金属性:Cl>Si;电负性越强对键合电子的吸引力越强,其的电子能力越强,则非金属性越强;简单氢化物的稳定性越强,非金属性越强;最高价氧化物对应水化物的酸性越强非金属性越强,都能证明非金属性:Cl>Si。
20.答案:(1)平面三角形;
(2);3
(3)2;H-S
(4)CD
(5);离子键、配位键、极性共价键
解析:(1)中C形成3个σ键,孤电子对数为:,价层电子对数为3+0=3,C为杂化,为平面三角形;
(2)和互为等电子体,其电子式为:,和互为等电子体,因此1ml中共用电子对数为3;
(3)和互为等电子体,因此中有2个π键,F、S、Cl的非金属性F>Cl>S,因此键能H-F>H-Cl>H-S,键长H-F
(5)Cu的低价硫化物在空气中煅烧生成Cu和:,存在离子因此有离子键,铜离子和氢氧根离子之间形成配位键,氢氧根离子内部存在极性共价键。
元素
相关信息
X
X的基态原子核外3个能级上有电子,且最高能级是半充满状态
Y
第三周期元素,它的单质是良好的半导体材料
Z
Z和Y同周期,Z是本周期原子半径最小的主族元素
W
W原子核外M层充满电子,N层有1个未成对的s电子
元素
相关信息
A
A的基态原子核外3个能级上有电子。且每个能级上的电子数相等
B
B原子基态时s电子与p电子数目相同
C
C在组成化合物时没有正价
D
常温常压下,D单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
E
E和D同周期,E的电负性大于D
F
F原子基态时未成对电子数是同周期中最多的
G
G的一种核素的质量数为63,中子数为34
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