四川省成都市成华区某校2023-2024学年高二下学期4月月考化学试题（原卷版+解析版）

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①本试卷考试时间75分钟，满分100分。
②可能用到的相对原子质量：
一、选择题(每个题只有一个正确选项，每题2分，共40分)
1. 科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是
A. “嫦娥石”(主要由Ca、Fe、P、O和Y元素组成)是中国首次在月球上发现的新矿物，其中基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
B. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中含有的铁元素可用原子光谱法鉴定
C. 创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同素异形体
D. “深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石属于金属晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A．Ca的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，s有1个轨道，p有3个轨道，共有10个轨道，故A错误；
B．原子光谱可以鉴定元素，故B正确；
C．2H与H与具有相同的质子数，不同的中子数，互为同位素，故C错误；
D．金刚石是共价晶体，故D错误；
故选B。
2. 下列化学用语描述正确的是
A. 的空间结构：(三角锥形)
B. 二氧化碳的空间填充模型：
C. 的结构示意图：
D. 磷基态原子价层电子排布违背了泡利原理
【答案】B
【解析】
【详解】A．的中心原子碳原子的价层电子对数为3+×(4+2-3×2)=3，采取sp2杂化，空间构型为平面三角形，故A错误；
B．二氧化碳的中心原子碳原子的价层电子对数为2+×(4-2×2)=2，采取sp杂化，空间构型为直线形，且原子半径C＞O，其空间填充模型为，故B正确；
C．的核电荷数为16，其结构示意图为，故C错误；
D．磷原子基态价层电子排布式为3s23p3，其轨道表示式为，违背了洪特规则，故D错误；
故答案为：B。
3. 下列说法正确的是
A. 电子排布不同的两种氮原子：①②，能量
B. 焰火、霓虹灯光、激光、苂光、LED灯光等，都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
C. 若以表示某能级的能量，则
D. 三氯乙酸的酸性强于三氟乙酸
【答案】A
【解析】
【详解】A．②中的电子排布为N原子的基态，较稳定，能量低，故A正确；
B．电子跃迁本质上是组成物质的粒子中电子的一种能量变化，焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光产生时原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁释放能量有关，B错误；
C．各能级能量高低顺序为①相同而不同能级的能量高低顺序为: ns ①
C. 电负性： ④>③>②>①D. 最高正化合价：④>③=②>①
【答案】C
【解析】
【分析】四种元素分别为①1s22s22p63s23p2，为Si；②1s22s22p63s23p3，为P；③2s22p3，为N；④2s22p4，为O。
【详解】A．Si、P同周期，N、P同主族，则原子半径：Si>P>N>O，即①>②>③>④，A错误；
B．同主族自上而下第一电离能降低，同周期中，第一电离能有增大的趋势，但核外电子处于全充满或半充满时，第一电离能比其后的原子大，第一电离能：N>O>P>Si，即③>④>②>①，B错误；
C．同周期中，随原子序数的递增，电负性逐渐增大，同主族中，原子序数越大，电负性越小，则电负性：O>N>P>Si，④>③>②>①，C正确；
D．N、P的最高正价为＋5价，Si的为＋4价，O无最高正价，氧与氟形成的化合物中才显示正价，则最高正化合价：③=②>①，D错误；
故选C。
5. 嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是
A. 基态Mg原子有6种能量不同的电子B. 这六种元素中，电负性最大的是O
C. Ca原子核外有4种形状的原子轨道D. 基态原子未成对电子数：Si
D. 冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配，两者能通过相互作用形成超分子
【答案】A
【解析】
【详解】A．碱金属中各金属的价电子数相同，Li+半径最小，所以金属键最强，Li的熔点最高，A错误；
B．邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，使分子间的作用力减弱，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，使分子间的作用力增强，所以邻羟基苯甲醛沸点低于对羟基苯甲醛的沸点，B正确；
C．BF3中B为sp2杂化，而中B的杂化为sp3杂化，键角BF3>，C正确；
D．冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，所以两者能通过相互作用形成超分子，从而用于识别K+，D正确；
故选A。
18. 下列说法不正确的是
A. 金刚石晶体为网状结构，由共价键形成的碳环中，最小的环上有6个碳原子
B. 氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个，每个周围紧邻8个
C. 氯化钠晶体中，的配位数为12
D. 干冰晶体中，每个分子中碳原子采取sp杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A．金刚石网状结构中，每个碳原子含有4个共价键，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子，故A正确；
B．氯化铯晶体中，铯离子的配位数是8，每个Cs+周围紧邻8个Cl-，每个周围紧邻8个，故B正确；
C．氯化钠晶体中，Na+和的配位数均为6，故C错误；
D．分子中碳原子价层电子对数为：，采取sp杂化，故D正确；
故选C。
19. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A. 三种物质均是碳单质B. 三种物质化学性质相同
C. 三种物质的晶体类型相同D. 三种物质均能导电
【答案】A
【解析】
【详解】A．都碳单质，互为同素异形体，A正确；
B．金刚石、石墨、石墨炔互为同素异形体，物理性质不同，化学性质相似，B错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨为混合晶体，C错误；
D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D错误；
故选A。
20. 已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：
以下结论和解释正确是
A. 等物质的量的和中键数之比为
B. 由实验1可推知
C. 和的配位数之比为
D. 由实验③可知配离子的稳定性：
【答案】D
【解析】
【分析】实验①、实验②、实验③的实验现象为蓝色溶液变为粉红色，说明反应逆向移动。
【详解】A．1个中有18个键，1个中有4个键，等物质的量的和中键数之比为，故A错误；
B．实验①将蓝色溶液置于冰水浴中，溶液变为粉红色，说明降低温度平衡逆向移动，则逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，∆H>0，故B错误；
C．[ZnCl4]2-的配位数为4，[C(H2O)6]2+的配位数为6，配位数之比为2∶3，故C错误；
D．实验③加入少量ZnCl2固体，溶液变为粉红色，说明Zn2+与Cl-结合成更稳定的，导致溶液中减小，平衡逆向移动，则由此说明稳定性：，故D正确；
故选D。
二、非选择题(本题共有4道大题，共60分)
21. 现有U、V、W、X、Y、Z共6种短周期元素，其原子序数依次增大，部分信息如下表：
请用相应的化学用语回答下列问题：
（1）第一电离能介于X和Y之间的第三周期的元素共有___________种。基态离子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。
（2）Z原子的简化电子排布式为___________。
（3）根据对角线规则，与X的化学性质最相似的邻族短周期元素是___________(填元素名称)。
（4）元素R与Y的原子序数相差18，预测R的简单氢化物分子的立体构型为___________其稳定性比Y的简单氢化物___________(填“高”或“低”)，其判断理由是___________(从原子结构的角度分析)。
（5）V、W、Z的简单离子半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
（6）可以看成是中的一个V原子被一个Z原子取代的产物，溶液与溶液发生反应的离子方程式为___________。
【答案】（1） ①. 3 ②. 哑铃
（2）
（3）铍 （4） ①. 三角锥形 ②. 低 ③. 由于砷的原子半径大于磷，As-H键的键长大于P-H键的键长，As-H键的键能小于P-H键的键能，故稳定性：
（5）
（6）
【解析】
【分析】U最高正价与最低负价的代数和为0，基态原子p能级上无电子，可推至U为氢元素，V基态原子L层p能级电子数是L层s能级电子数的2倍，所以V的电子排布式为，所以V为氧元素，W存在质量数为23，中子数为12的核素，所以W为钠元素，X基态原子的价电子排布为，可推知价电子排布式为，所以X为铝元素，Y的单质：正四面体结构，有剧毒，易自燃，可推知Y为磷元素，能使品红溶液褪色，加热后品红能恢复红色，可推知Z为硫元素，据此可以分析答题。
【小问1详解】
同周期第一电离能从左到右递增，但第二主族大于第三主族，第五主族大于第六主族，所以第一电离能介于X（Al）和Y(P)之间的第三周期的元素有：，共三种，故答案为3；基态离子为，的电子排布式为，最高能级为能级，p能级的电子云轮廓图为哑铃型，故答案为哑铃型；
【小问2详解】
由分析可知，Z为硫元素，为16号元素，则其简化电子排布式为：；
【小问3详解】
根据对角线规则，与X的化学性质最相似的邻族短周期元素是铍；
【小问4详解】
元素R与Y（P）的原子序数相差18，故R为和磷元素同主族的第四周期的砷元素，R的简单氢化物为，的立体构型为三角锥形，非金属的非金属性越弱，简单氢化物越不稳定，所以的稳定性比低，从原子结构的角度是由于砷的原子半径大于磷，As-H键的键长大于P-H键的键长，As-H键的键能小于P-H键的键能，故稳定性：，所以答案为：三角锥形；低；由于砷的原子半径大于磷，As-H键的键长大于P-H键的键长，As-H键的键能小于P-H键的键能，故稳定性：；
【小问5详解】
一般来说，电子层越多半径越大，核外电子层排布相同时，原子序数越小，半径越大，V、W、Z的简单离子分别为、、，故离子半径由大到小的顺序为，故答案为：；
【小问6详解】
由分析可知，W为钠元素，Z为硫元素，V为氧元素，U为氢元素，则硫代硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠，单质硫，二氧化硫和水，离子方程式为：。
22. 、臭氧在催化下能将烟气中的、分别氧化为和，也可在其他条件下被还原为。
（1）基态铁原子有___________种空间运动状态不同的电子；中心原子轨道的杂化类型为___________；的空间构型为___________(用文字描述)；为___________分子(填“极性”、“非极性”)。
（2）碘的四氯化碳溶液为紫红色，加入浓碘化钾水溶液，振荡后溶液紫色变浅，请用离子方程式说明原因___________。
（3）硫单质的常见形式为，其环状结构如图所示，中含有___________键。
（4）的熔点为1090℃，远高于的192℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为___________键。结构属立方晶系，晶胞如图所示，的配位数为。若晶胞参数为，晶体密度___________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】（1） ①. 15 ②. ③. 平面(正)三角形 ④. 极性
（2）
（3）1 （4） ①. 离子 ②.
【解析】
【分析】根据Al3+的半径小，F-的半径大，所以灰球为F-，蓝球为Al3+，F-在12条棱心，均摊为个，Al3+在8个顶点，均摊为个，据此回答。
【小问1详解】
①空间运动状态数目等于轨道数目，Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态铁原子有15种空间运动状态不同的电子；
②SO2的σ键为2，孤电子为，为sp2杂化；
③的σ键为3，孤电子对为，则空间构型为平面(正)三角形；
④O3空间构型为V形，是极性分子；
【小问2详解】
碘的四氯化碳溶液为紫红色，加入浓碘化钾水溶液，振荡后溶液紫色变浅，对应的离子方程式为：；
【小问3详解】
32gS8物质的量为ml，1ml的S8中有8ml的共价键，则32gS8中含有1mlS−S键；
【小问4详解】
①AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，F的电负性大，AlF3为离子化合物，铝氟之间的化学键为离子键；
②晶胞质量g，晶胞体积为cm3，则密度为g⋅cm−3。
23. 磷酸亚铁锂和锰酸锂均可用作锂离子电池正极材料。回答下列问题：
（1）基态O原子的价电子轨道表示式为___________；Mn的原子结构示意图为___________。
（2）的熔、沸点___________(填“高于”或“低于”)。
（3）分子中，与N原子相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，H、B、N电负性由小到大的顺序是___________。
（4）已知：，。Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，其主要原因是___________。
（5）含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种配合物的结构如图所示，2ml该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________ml。
【答案】（1） ①. ②.
（2）低于 （3）
（4）Mn2+的价电子排布是3d5，Fe2+的价电子为3d6，Mn的3d为半满稳定状态，较难失电子
（5）12
【解析】
【小问1详解】
①O为8号元素，价电子轨道表示式为；
②锰为25号元素，Mn的原子结构示意图为；
【小问2详解】
OF2与Cl2O均为分子晶体，Cl2O的相对分子质量更大，范德华力更大，熔沸点更高，所以OF2的熔、沸点低于Cl2O；
【小问3详解】
形成共价化合物时，非金属性强的显负价，所以H、B、N电负性由小到大的顺序是：B