山东省东营市第一中学2023-2024学年高二下学期开学收心考试化学试卷（Word版附解析）

这是一份山东省东营市第一中学2023-2024学年高二下学期开学收心考试化学试卷（Word版附解析），共37页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
(时间：90分钟，分值：100分)
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 Ca-40 Cu-64 Zr-91
第I卷(共40分)
一、选择题(每题只有一个正确选项。每题2分，共20分)
1. “嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由和(钇，原子序数比大13)组成，下列说法正确的是
A. Y位于元素周期表的第ⅢB族
B. 基态原子的核外电子填充在6个轨道中
C. 5种元素中，第一电离能最小的是
D. 5种元素中，电负性最大的是
2. 下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是
A. 分子呈正四面体，键角为
B. NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关
C. Cu基态原子核外电子排布符合构造原理
D. 是由极性键构成的极性分子
3. X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是
A. 沸点：
B. M与Q可形成化合物、
C. 化学键中离子键成分的百分数：
D. 与离子空间结构均为三角锥形
4. 某含锰着色剂的化学式为，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构，结构如图所示。下列说法正确的是
A. 键角：B. 简单氢化物沸点：
C. 第一电离能：D. 最高价氧化物对应水化物酸性：
5. 下列说法错误的是
A. 原子核外电子填充能级的顺序为
B. 基态铁原子的价层电子排布式为
C. 少数基态原子的核外电子排布不遵循构造原理
D. 构造原理中的电子排布能级顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序
6. 元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是
A. 原子半径：B. 第一电离能：
C. 碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体D. 可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
7. 锆是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 该氧化物的密度为
C. 原子之间的最短距离为
D. 若坐标取向不变，将p点原子平移至原点，则q点原子位于晶胞面的面心
8. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
A. AB. BC. CD. D
9. 配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是
A. 中心原子的配位数是4B. 晶胞中配合物分子的数目为2
C. 晶体中相邻分子间存在范德华力D. 该晶体属于混合型晶体
10. 石墨与F2在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是

A. 与石墨相比，(CF)x导电性增强
B 与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强
C. (CF)x中的键长比短
D. 1ml(CF)x中含有2xml共价单键
11. 镧La和H可以形成一系列晶体材料，在储氢和超导等领域具有重要应用。属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，中的每个H结合4个H形成类似的结构，即得到晶体。下列说法错误的是
A. 晶体中La的配位数为8
B. 晶体中H和H的最短距离：
C. 在晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D. 单位体积中含氢质量的计算式为
12. 关于性质的解释合理的是
A. AB. BC. CD. D
13. 下列对有关事实的解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
14. B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是
A. 其熔点主要取决于所含化学键键能
B. 形成大π键的电子全部由N提供
C. 分子中B和N的杂化方式相同
D. 分子中所有原子共平面
15. 下列有关物质结构与性质的说法不正确的是
A. 分子中存在配位键，N原子提供孤电子对
B. (结构如图)中B原子、O原子均采用杂化
C. 中与氮原子相连的氢带部分正电荷，与硼原子相连的氢带部分负电荷
D. 与的原子总数、电子总数均相等，熔点比低
16. 砷(As)、镓(Ga)等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途，其中砷化镓是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图所示，其熔点为1238℃，以下说法正确的是
A. 一个晶胞中As原子的个数为2 B. 砷化镓晶体中每个原子均形成4个共价键
C. As的配位数是2D. 砷化锌、砷化铝、砷化硼的熔沸点逐渐降低
17. 邻二氮菲(phen)与生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 邻二氮菲的一氯代物有4种B. 中的配位数为6
C. 邻二氮菲分子不具有旋光性D. 用邻二氮菲测定的浓度与溶液的酸碱性无关
18. 含Tp配体的钌(Ru)配合物催化氢化生成甲酸的机理如图所示。下列叙述错误的是
A. 循环中Ru的成键数目不变
B. 循环中物质所含氢键均为分子间氢键
C. Tp配体中，中含有，N原子为杂化
D. 该催化反应的原子利用率为100%
19. 日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A. 电负性：X>Y>Z>W
B. 原子半径：XW
B. 原子半径：XW，A错误；
B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：Y ②. N的核外电子排布是半充满的，比较稳定，失去1个电子比较困难，故第一电离能较高
（4）分子与分子间能形成氢键；根据“相似相溶”规律，极性分子，易溶于极性溶剂水中；与能发生反应生成
（5）杂化
（6） ①. 7 ②. BC
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前30号元素，A的一种同位素原子无中子，则A是H；B元素基态原子的核外电子数是其能级数的2倍，且含有未成对的电子，即B元素基态原子核外电子排布为1s22s22p2，则B是C；D的基态原子2p轨道中含有两种不同自旋方向的电子，且电子数之比为3∶1，D的基态原子核外电子排布为1s22s22p4，则D是O，C是N；E为周期表中电负性最强的元素，则E是F；F为第四周期元素，其+1价阳离子的核外电子排布式为[Ar]3d10，F原子核外电子数是29，则F是Cu，所以A是H、B是C、C是N、D是O、E是F、F是Cu，据此解答。
【小问1详解】
F是Cu，基态铜原子的价层电子排布为3d104s1，在周期表中位于ds区；
【小问2详解】
B是C、C是N、D是O，位于同一周期，从左到右，原子半径依次减小，则B、C、D的原子半径由大到小的顺序为C>N>O；
【小问3详解】
C是N、D是O，其第一电离能：C>D，原因是N的核外电子排布是半充满的，比较稳定，失去1个电子比较困难，故第一电离能较高；
【小问4详解】
A是H、C是N，CA3为NH3，N、O的电负性很大，NH3与H2O能形成分子间氢键，且NH3是极性分子，易溶于极性溶剂H2O中，且NH3与H2O会发生反应，则从分子结构与性质角度分析CA3气体易溶于水的原因是NH3分子与H2O分子间能形成氢键；根据“相似相溶”规律，NH3是极性分子，易溶于极性溶剂水中；NH3与H2O能发生反应生成NH3⋅H2O；
【小问5详解】
A是H、B是C，B2A4为C2H4，C2H4中C原子形成3个键电子对数，无孤电子对，则C原子的价层电子对数为3，其杂化方式为sp2杂化；
【小问6详解】
A是H、B是C、D是O，由A、B、D三种元素形成的餐桌上常见的化合物(B2A4D2)为C2H4O2，即乙酸(CH3COOH)，其分子中含7个σ键；该分子中不含离子键，含有极性共价键和非极性共价键，氢键不属于化学键，故选BC。
22. 回答以下关于元素及其化合物的问题。
（1）下列状态的铝中，最外层电离出一个电子所需要能量最小的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
（2）相同压强下，部分元素氟化物的熔点见下表：
①试解释上表中氟化物熔点差异的原因：___________。
②分子的空间构型为___________，中键间的键角是___________。
（3）元素周期表有多种形式。下图分别是三种不同形式元素周期表的局部区域。
①图A中，数值越大，则该元素的___________(填“金属性”或“非金属性”)越强。写出能说明O、F两元素该性质强弱的化学方程式___________。
②根据图B预测，整个周期表中位置最低的元素应位于___________(放射性元素除外)。图B所示第二周期主族元素中，某元素该性质反常偏高，则该元素原子核外电子排布式为___________。
③图C表示的意义是___________。
（4）硼与硅相似，也能与氢形成一类化合物——硼烷。常见的有乙硼烷()、丁硼烷()等。乙硼烷的结构式如图。分子中B原子通过氢桥键()形成一个四元环。丁硼烷()分子中存在4个氢桥键且有两个五元环，写出其结构式___________。
【答案】22. B 23. ①. NaF与为离子晶体，为分子晶体，故的熔点低，的半径比的半径小，中离子键更强，熔点更高 ②. 正四面体 ③.
24. ①. 非金属性 ②. ③. 第六周期IA族 ④. ⑤. 元素在地壳中含量
25.
【解析】
【小问1详解】
各微粒失去1个电子，A为基态Al原子第一电离能，B为激发态Al原子第一电离能，而C为Al的第二电离能，D为第三电离能，Al的第三电离能＞第二电离能＞第一电离能，基态的第一电离能大于激发态的第一电离能，故最外层电离出一个电子所需能量最小的是B，故选：B；
【小问2详解】
①NaF与 MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低，Mg2+的半径比Na+的半径小，MgF2中离子键更强，熔点更高；
②SiF4分子中Si原子成4个Si-F键，没有孤对电子，杂化方式为sp3，故SiF4分子空间结构为正四面体，键角为109°28′；
【小问3详解】
①图A中数值表示电负性，数值越大，则该元素的非金属性越强，非金属性强的单质可以将非金属性弱的单质置换出来，说明O、F两元素该性质强弱的化学方程式为：2F2+2H2O=4HF+O2；
②由图B结构可知，元素第一电离能越低，元素位置越低，整个周期表中位置最低的元素应位于第六周期IA族(放射性元素除外)。图B所示第二周期主族元素中，某元素该性质反常偏高，为N元素，则该元素原子核外电子排布式为1s22s22p3；
③图C表示的意义是元素在地壳中含量；
【小问4详解】
由乙硼烷分子中氢桥键()及四元环结构可知，一个B形成4个共价键，丁硼烷()分子中存在4个氢桥键且有两个五元环，则在2个B之间会存在1个B-B键，3个B、2个氢形成五元环，结构：。
23. 合金为磁性形状记忆合金材料之一，是制作逆变器和微电子机械系统的重要材料。
（1）在碱性条件下加入双缩脲[]生成紫色物质，该物质为-2价的配位阴离子，其结构如图所示。该反应原理在化学上可以用于检验蛋白质。1ml该离子含有配位键的数目为___________。
（2）利用单质Cu和液态反应成功制备了无水，中的N原子的杂化类型为___________，阴离子空间构型是___________，与互为等电子体的分子有___________(写出两种)。
（3）已知熔点为1040℃，的熔点为194℃，分析其差异的原因：___________。
（4）合金的晶胞如a图所示，该晶胞可视为Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置，图b是沿立方格子对角面取得的截图，其中Al原子与相邻Cu原子相切。
①有晶胞可知该合金的化学式为___________；
②已知半径：，，则该晶胞中Cu原子之间的最短核间距为___________pm。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 平面三角形 ③. (或)
（3）是离子晶体，是分子晶体，离子晶体熔点高
（4） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由所给结构可知1个Cu形成4个配位键，该离子含有2个铜原子，故1ml该离子含有配位键的数目为8NA；
【小问2详解】
Cu(NO3)2中N的成键电子对为3，孤电子对为0，因而N为sp2杂化；
中N原子孤电子对数==0，价层电子对数=3+0=3，离子空间构型为平面三角形，与互为等电子体的一种分子中含有4个原子、价电子数是24，符合条件的分子有SO3或BF3；
【小问3详解】
AlF3的熔点为1040℃，AlCl3在178℃升华，原因是AlF3是离子晶体，AlCl3是分子晶体，离子晶体熔点高；
【小问4详解】
①晶胞中，Al原子数目=4、Mn原子数目=4、Cu原子数目=8×+6×+12×+1=8，故化学式为AlMnCu2；
②Cu原子之间的最短核间距离为晶胞棱长的一半。位于体对角线上的原子相切，可知晶胞体对角线长度为4[r(Cu)+r(Al)]，而晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍，则晶胞棱长=pm，则Cu原子之间的最短核间距离为：pm=pm=pm。
24. 碳及钾元素形成的单质及其化合物有重要的应用。回答下列问题：
（1）放射性同位素常用于测定古生物体的年龄，它可由中子轰击A原子制得：。则基态A原子的价电子排布式为___________；第四周期副族元素基态原子中，与A含有相同未成对电子数相同的元素有___________(填元素符号)。
（2）可用于超微量Cu(II)的测定。中阴离子空间构型是___________。
（3）KCl可用作氮肥的生产，其晶体的晶格能可通过下图热化学循环计算得到。则K原子的第一电离能为___________，键键能为___________。
（4）石墨层间插入碱金属K可形成一系列夹层化合物，其导电性和磁性发生很大的变化。某种夹层化合物的结构如下图所示，每隔两层插入一层钾原子，与钾层相邻的上下两层碳原子的排列方式相同。
图(b)中正六边形的顶点代表碳原子，黑点代表钾原子。
①距离钾原子最近的碳原子的个数为___________；该夹层化合物的化学式为___________。
②若钾层相邻两个K之间的最近距离为dpm，则石墨层中键键长为___________pm。
（5）石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如图所示，图中用实线标出了石墨的一个六方晶胞。
①石墨中C原子上未参与杂化的所有p轨道相互平行且重叠，使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动而导电。六方氮化硼(BN)与石墨晶体结构类似，硼原子和氮原子交替相连，而六方BN却无法导电，其原因是___________。
②晶胞有两个基本要素：石墨一种晶胞结构和部分晶胞参数如图。
a．原子坐标参数描述的是晶胞内原子间的相对位置。石墨晶胞中碳原子A、B的坐标参数分别为、，则C原子的坐标参数为___________。
b．晶胞参数用以描述晶胞的大小和形状。已知石墨晶胞底边长为acm，层间距为dcm，阿伏伽德罗常数的值为，则石墨的密度为___________(写出表达式即可)。
【答案】24. ①. 2s22p3 ②. V、C
25. 平面三角形 26. ①. 418.8 ②. 242.4
27. ①. 12 ②. C24K(或KC24) ③.
28. ①. 氮的电负性较大，相互平行且重叠p轨道上的电子在很大程度上被定域在氮的周围，不能自由流动，所以六方BN无法导电 ②. (,,) ③. g/cm3
【解析】
【小问1详解】
由核反应式可知，A为，基态N原子的价电子排布式为2s22p3；N原子核外有三个未成对电子，第四周期元素中，含有3个未成对电子的副族元素有V和C，故答案为：2s22p3；V、C；
【小问2详解】
该配合物中阴离子为，根据VSEPR理论，中心原子C的价电子对数为VP=BP+LP=3+=3，C原子采取sp2杂化，空间构型为平面三角形；故答案为：平面三角形；
【小问3详解】
气态基态K原子失去1个电子转化为气态基态钾离子需要的最低能量为K原子的第一电离能，故K原子的第一电离能为418.8kJ/ml；Cl-C键的键能能等于1mlCl2形成Cl(g)所吸收的能量，则Cl-Cl键能=2×121.2kJ/ml=242.4kJ/ml，故答案为：418.8；242.4；
【小问4详解】
①由钾层在石墨层的投影图可知，钾落在了正六边形的中心，因此距离钾原子最近的碳原子的个数上下两层各6个，共计12个；如图1，取石墨A---钾层---石墨A---石墨B---钾层---石墨B---石墨A共计七层，以图1中正六边形为上下底面截取一个六棱柱，根据均摊法可知其中含有碳原子数为24×2×+24×3=96个，钾原子数为12×=4个，碳原子与钾原子数目之比为24：1，该夹层化合物的化学式为C24K，故答案为：12；C24K(或KC24)；
②如图2 ，若钾层相邻两个K之间的距离为dpm，则AB=，设AC=x，则BC=2x，根据勾股定理可得x2+d2=(2x)2，解得：x=，则石墨层中C-C键键长2x=pm，故答案为：；
【小问5详解】
①因为氮的电负性较大，相互平行且重叠p轨道上的电子在很大程度上被定域在氮的周围，不能自由流动，所以六方BN无法导电；故答案为：氮的电负性较大，相互平行且重叠p轨道上的电子在很大程度上被定域在氮的周围，不能自由流动，所以六方BN无法导电；
②a.石墨晶胞中碳原子A、B的坐标参数分别为A(0，0，0)、B(0，1，)，则C原子的坐标参数为(，，)；
b. 石墨晶胞中含有个碳原子，底面积为a2cm2，晶胞体积为2d×a2cm3，则石墨的密度为g/cm3。
25. 我国科学家在大分子合成方面又有新突破，以1，4-二咪唑一丁烷为有机胺模板剂，利用中温水热合成方法获得三维超分子化合物。该化合物中含有C、H、O、Se、Cd、Ca等元素。
回答下列问题：
（1）基态价电子轨道表示式为___________。
（2）苯分子中含有大键，可记为(右下角“6”表示6个原子，右上角“6”表示6个共用电子)。中心原子为Cl，中心原子为O，二者均为v形结构，但中存在大键为___________。键角___________键角(填“>“、 ③. ClO2分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl-O键的键长较小，而Cl2O只存在普通的σ键
（3） ①. > ②. 两金属离子配合物中，中心离子带电荷数相同，半径小，与配体距离近，分裂能大
（4） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
C为27号元素，则C2+价电子轨道表示式为；
【小问2详解】
的电子式为：，其中3个原子共用5个电子，可表示为：；中心原子为Cl，中心原子为，二者均为V形结构，但中存在大π键，由中存在大π键可以推断，其中原子只能提供1对电子，有一个O原子提供1个电子，另一个O原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的p轨道中形成大π键，提供孤电子对与其中一个O形成配位键，与另一个O形成的是普通的共价键(σ键，这个O只提供了一个电子参与形成大π键)，Cl的价层电子对数为3，则Cl原子的轨道杂化方式为；中心原子为O，根据价层电子对的计算公式可知，因此，O的杂化方式为，根据价层电子对互斥理论可知，n=4时，价电子对的几何构型为正四面体，n=3时，价电子对的几何构型平面正三角形，杂化的键角一定大于的，因此，虽然和均为V形结构，但O-Cl-O键角大于Cl-O-Cl键角；分子中Cl-O键的键长小于中Cl-O键的键长，其原因是：分子中既存在σ键，又存在大π键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中Cl-O键的键长较小，而只存在普通的σ键；
【小问3详解】
两金属离子配合物中，中心离子带电荷数相同，半径小，与配体距离近，分裂能大，故>，故答案为：>；两金属离子配合物中，中心离子带电荷数相同，半径小，与配体距离近，分裂能大；
【小问4详解】
根据图示信息，以及位于原点的钙离子上面的碳原子的分数坐标为，则图中标记的碳原子的分数坐标；根据晶胞图示可知，每个晶胞中含有4个钙离子和4个，则该晶胞的密度为。选项
实例
解释
A
用替代填充探空气球更安全
的电子构型稳定，不易得失电子
B
与形成配合物
中的B有空轨道接受中N的孤电子对
C
碱金属中的熔点最高
碱金属中的价电子数最少，金属键最强
D
不存在稳定的分子
N原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键
选项
性质
解释
A
比容易液化
分子间的范德华力更大
B
NH3熔点高于
键的键能比大
C
能与以配位键结合
中氮原子有孤电子对
D
氨水中存在
是离子化合物
事实
解释
A
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B
CH4与NH3分子空间构型不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C
HF的热稳定性比HCl强
H-F比H-Cl的键能大
D
SiO2熔点比干冰高
SiO2分子间的范德华力大
氟化物
NaF
熔点/℃
1266
1534
183