福建省福宁古五校联合体2023-2024学年高二下学期期中联考化学试题

福宁古五校教学联合体20232024学年第二学期期中质量监测高二化学试题相对原子质量：H1C12N14O16Ga70P31一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题意)1.下列说法错误的是A.在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素B.霓虹灯的发光原理是电子由基态向激发态跃迁时，以光的形式释放能量C.DNA形成螺旋结构是因为氢键的作用D.超分子内部分子之间通过非共价键相结合【答案】B【解析】【详解】A．用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，故A项正确；B．霓虹灯发光是由于霓虹灯管通电后电子获得能量从基态跃迁到激发态，激发态能量高，电子不稳定，从激发态跃迁到较低的能级，以光的形式释放能量，故B项错误；C．氢原子与电负性大的原子以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子接近时，形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键，氢键是一种特殊作用力，它广泛地存在于自然界中，DNA分子中独特的双螺旋结构与氢键有关，故C项正确；D．超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、配位键、静电作用、疏水作用，故D项正确；故本题选B。2.下列各组物质中，化学键类型和化合物类型都相同的是A.和 B.和 C.CsOH和KCl D.NaCl和HCl【答案】A【解析】【详解】A．SO3和NH3中均只含共价键，均为分子化合物，A正确；B．SiO2只含共价键，为共价化合物，Na2CO3中含有离子键和共价键，为离子化合物，B错误；C．CsOH含有离子键和共价键，为离子化合物，KCl含有离子键，为离子化合物，C错误；D．NaCl含有离子键，为离子化合物，HCl含有共价键，为分子化合物，D错误；故答案选A。3.下列化学用语表述错误是A.HClO的电子式：B.N2分子中σ键原子轨道电子云图：C.NH3分子的VSEPR模型：D.基态Mn的价层电子轨道表示式为：【答案】C【解析】【详解】A．HClO中，H和Cl分别与O共用一对电子，O和Cl都达到8电子稳定结构，电子式为：，A正确；B．N2分子中两个氮原子的2p轨道“头碰头”重叠形成σ键，则原子轨道电子云图为：，B正确；C．NH3中的N采用sp3杂化，含有一对孤电子对，VSEPR模型为：，C错误；D．Mn元素原子序数为25，基态Mn的价层电子轨道排布式为3d54s2，价层电子轨道表示式为，D正确；故选C。4.代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A.1mol金刚石中含有的C—C数目为B.24g石墨中含有个σ键C.62g白磷(P4)中含有个非极性键D.18g冰中含有的氢键数目为【答案】B【解析】【详解】A．在金刚石中每个C原子形成四个共价键，但每个共价键为两个C原子共用，即一个碳原子含有2个CC键，所以1mol金刚石含2NA个σ键，故A项错误；B．24g石墨的物质的量为，在石墨晶体中一个碳原子形成3个CC键，每个CC键由2个碳原子构成，因此24g石墨中含有CC键的物质的量为2mol×3×=3mol，故1mol石墨中含3NA个σ键，故B项正确；C．在白磷(P4)分子中，每个P原子与相邻的3个P原子形成PP共价键，每个共价键为相邻的2个P原子形成，则在1个P4中含有的PP键数目为6个，所以在62g白磷()，即0.5mol白磷(P4)中含有PP非极性键数目是3NA个，故C项错误；D．18g冰的物质的量为1mol，1个水分子形成4个氢键，每个氢键为2个水分子所共用，故氢键数目为2NA，故D项错误；故本题选B。5.由键能数据大小，不能解释下列事实的是化学键键能/411318799358452346222A.稳定性： B.键长：C.熔点： D.硬度：金刚石>晶体硅【答案】C【解析】【详解】A．键能越大越稳定，键能大于，所以稳定性：，故不选A；B．键能越大，键长越短，键能大于，所以键长：，故不选B；C．CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，SiO2是共价晶体，所以熔点，不能用键能解释熔点，故选C；D．金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大，的键能大于，所以硬度：金刚石>晶体硅，故不选D；选C。6.我国科学家合成一种比硫酸酸性更强的超强酸M，广泛应用于有机合成，M的结构式如图所示。其中R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y和W位于同族。下列说法正确的是A.化合物WY2是一种直线形分子B.不考虑端位原子，M中Y、W、X三种原子采用的杂化方式均相同C.M中含有极性键、非极性键、σ键和π键D.简单离子半径：W>Z>Y【答案】B【解析】【分析】R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，R形成1个共价键，为氢；X形成4个共价键，为碳；Y形成2个共价键、W形成6个共价键，Y和W位于同族，则Y、W分别是O、S；Z形成1个共价键且原子序数大于氧，则为氟；【详解】A．化合物SO2中硫形成2个共价键且含有2对孤电子对，是V形分子，A错误；B．M中原子C、O、S均为sp3杂化，采用的杂化方式相同，B正确；C．M中含有CH极性键、CF单键含σ键和S=O双键中含有π键，M中没有非极性键，C错误；D．Z、Y的简单离子分别为F，O，核外电子相同，核电荷数越大，离子半径越小，故简单离子半径Y>Z，D错误；故选B。7.下列离子方程式正确的是A.用KSCN溶液检验：B.溶于氢碘酸：C.硫酸铜溶液中加过量氨水：D.加热CuCl2溶液，溶液变成黄绿色：【答案】D【解析】【详解】A．用KSCN溶液检验，生成的红色络合物不是沉淀，正确的离子方程式为：，A错误；B．溶于氢碘酸，氧化碘离子生成碘单质和，正确的离子方程式为：，B错误；C．硫酸铜溶液中加过量氨水生成，正确的离子方程式为：，C错误；D．加热CuCl2溶液，溶液变成黄绿色，可逆反应正向移动，离子方程式正确，D正确；故选D。8.根据如图所示，下列说法正确的是A.第3周期某元素原子的五级电离能如图1所示，该元素是AlB.铝镁合金是优质储钠材料，原子位于面心和顶点，其晶胞如图2所示。1个铝原子周围有12个镁原子最近且等距离C.某气态团簇分子结构如图3所示，该气态团簇分子的分子式为EFD.图4所示是的部分结构，其中HNH键的键角比NH3的键角大【答案】D【解析】【详解】A．由图可知该元素I2、I3差距较大，可知最外层只有两个电子，处于第三周期，则为Mg，A错误；B．由晶胞结构可知Al位于面心，Mg位于顶点，1个铝原子周围有4个镁原子最近且等距离，B错误；C．该气态团簇分子由4个E和4个F组成，分子式为E4F4或F4E4，C错误；D．由图可知该配离子中N原子采用sp3杂化，无孤电子对，而NH3中N原子有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大于成键电子对之间的排斥作用，使得键角变小，故其中HNH键的键角比NH3的键角大，D正确；故选D。9.X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素，其中Y的原子序数最小，它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是A.第一电离能：Q>P>Z>X B.Y在元素周期表中位于p区C.离子半径：Q>P>X D.氧化物对应水化物的酸性：Q>P>Z【答案】A【解析】【分析】由题干图示信息可知，X为+1价，原子半径最大，故X为Na，Y为+2价，原子序数最小，Y为Be，Z为+4价，原子半径大于Y，故Z为Si，W为+5价，原子半径小于Y，W为N，P为+6价，则P为S，Q为+7价，则Q为Cl，据此分析解题。【详解】A．由分析可知，X为Na、Z为Si、P为S、Q为Cl，同一周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：Cl＞S＞Si＞Na，即Q>P>Z>X，A正确；B．由分析可知，Y为Be，故Y在元素周期表中位于s区，B错误；C．由分析可知，X为Na、P为S、Q为Cl，则离子半径为：，即，C错误；D．由分析可知，Q为Cl、P为S、Z为Si，其最高价氧化物对应水化物的酸性：，即，但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律，如，D错误；故选A。10.分析化学中常用X射线研究晶体结构，有一种蓝色晶体可表示为：，研究表明它的结构特性是、分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子结构如图示，下列说法正确的是A.M可能在立方体的面心位置B.，C.该晶体属于共价晶体，M呈+1价D.该晶体中与每个距离最近且相等的有6个【答案】D【解析】【详解】A．Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点，则铁离子与亚铁离子的个数是4×=，而CN﹣位于立方体的棱上，则CN﹣的个数是12×=3，所以M、Fe、CN﹣的个数比是x∶2∶6，则x+2+3=6，所以x=1，该晶体的化学式是MFe2(CN)6，则M离子为+1价，如果M的离子位于上述晶胞面心，则该离子个数为6×=3，故不可能在立方体的面心位置，A错误；B．该晶体的化学式是MFe2(CN)6，，，B错误；C．该结构中存在阴、阳离子，所以不是共价晶体，而是离子晶体，该晶体的化学式是MFe2(CN)6，且M为＋1价，C错误；D．Fe2+位于顶点，与其距离相等且距离最近的，CN﹣位于棱心，Fe2+被8个晶胞共有，将棱边延长，被3条棱共有，每条棱有两个CN﹣距离相等且最近，则共有3×2=6，D正确；答案选D。11.酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料。非线性光学材料。催化剂等方面。酞菁钴的熔点约为163℃，其结构如图所示(部分化学键未画明)。下列说法正确的是A.酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N＞H＞CB.酞菁钴中碳原子的杂化方式有杂化和杂化两种C.酞菁钴中的化学键有极性键，非极性键和配位键D.肽菁钴是离子晶体【答案】C【解析】【详解】A．酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N＞C＞H，故A错误；B．从结构图中，可知酞菁钴中碳原子均采取sp2杂化，故B错误；C．由结构图可知，含有CN极性键，CC非极性键，N原子与其他原子形成3对共用电子即可达到8电子稳定结构，所以2号和4号N原子与Co离子通过配位键结合，故C正确；D．酞菁钴的熔点约为163℃，并且酞菁钴结构中并没有离子键，则酞菁钴一定不是离子晶体，故D错误。故选C。12.已知呈粉红色，呈蓝色，为无色。现将CoCl2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的是A.由实验①可推知，实验②平衡逆向移动B.等物质的量的和中σ键数之比为3：2C.由实验③可知配离子的稳定性：D.以上离子涉及的元素的电负性顺序为【答案】C【解析】【详解】A．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；实验②加水稀释，溶液变为粉红色，说明加水稀释平衡逆向移动，A错误；B．1个中含有18个σ键，1个中含有4个σ键，等物质的量的和所含σ键数之比为18:4=9:2，B错误；C．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c（Cl）减小，平衡逆向移动，则由此说明稳定性：，C正确；D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；涉及的元素的电负性顺序为，D错误；故选C。二、非选择题13.X、Y、R、W、T、Q、L七种元素，它们在周期表中的相对位置如下表所示(虚线部分表示省略了部分族)，回答下列问题：（1）X原子最高能级的符号是___________，R2Y2的电子式为___________。（2）Q在周期表中位置(周期和族)___________。（3）W核外电子有15种空间运动状态且未成对电子数最多，则W原子价层电子轨道表示式为___________。（4）基态T原子M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，在下列状态中，失去最外层一个电子所需能量最小的是___________。(填标号)A. B. C. D.（5）在多原子分子中有相互平行的p轨道，它们连贯、重叠在一起，构成一个整体，p电子在多个原子间运动，像这样不局限在两个原子之间的π键称为离域π键(大π键)，如苯分子中的离域π键可表示为。X与Y元素形成微粒中的离域π键可表示为___________。（6）R和L可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物，其晶胞结构如图所示。位于构成的___________(填“四面体”、“六面体”或“八面体”)空隙中。【答案】（1）①.2p②.（2）第4周期ⅤA族（3）（4）D（5）（6）六面体【解析】【分析】根据元素周期表中的位置可知，R为Na，X为N，Q为As，Y为O，L为Se，W核外电子有15种空间运动状态且未成对电子数最多，W为Cr。【小问1详解】X为N元素，则X原子最高能级的符号为2p；为，其电子式为：；【小问2详解】Q为As，根据元素周期表中的位置可知，该元素位于第4周期ⅤA族；【小问3详解】核外电子有15种空间运动状态且未成对电子数最多，W为Cr元素，W原子价层电子轨道表示式为；【小问4详解】基态T原子M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则T原子核外电子排布式为，即T为Cu元素，A选项为失去一个电子的+1价铜离子，B选项为基态铜原子，C项为失去一个电子且是激发态的+1价铜离子，D选项为激发态铜原子，则失去最外层一个电子所需能量最小的为，答案选D；【小问5详解】X与Y元素形成微粒为，中N原子的价层电子对数为3，离域键为三中心四电子，可以表示为；【小问6详解】R和L可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物，根据位置可知R为Na，L为Se，由题给晶胞结构可知，位于由构成的四面体空隙中，位于由构成的六面体空隙中。14.铁、铝、硼、氮的化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：（1）硼烷吡啶()是一种中等强度的还原性试剂，在质子性溶剂中，它的稳定性和溶解性均优于硼氢化钠(NaBH4)，硼烷吡啶组成元素的电负性从大到小的顺序是___________。其结构中的吡啶环所含的N原子提供的孤电子对与B原子提供的___________空轨道形成配位键(填“sp2”或“sp3”)。（2）吡咯()沸点___________噻吩()(填“高于”或“低于”)，其原因是___________。（3）WOC1是水氧化催化剂WOC在水氧化过程中产生的中间体，其部分结构如下图所示。1molWOC1中通过螯合作用形成配位键有___________mol。（4）如图是一种铁、铝金属间化合物晶胞结构，因该物质资源丰富，具有优良抗腐蚀性和抗氧化性，价格低廉，有取代不锈钢的巨大潜力。说明：Fe原子位于顶点、面心、棱心、大立方体的体心，以及四个互不相邻的小立方体的体心：Al原子位于四个互不相邻的小立方体体心。若晶胞中1，2号的原子坐标分别为、，则晶胞中3号的原子坐标___________。（5）应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子，图3为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图。则图中铁颗粒表面上氮原子数与铁原子数比值最大为___________。【答案】（1）①.N>C>H>B②.sp3（2）①.高于②.吡咯分子间有氢键（3）8（4）（5）1∶2【解析】【小问1详解】硼烷吡啶组成元素为H、B、C、N，同周期元素电负性从左到右增大，同族元素从上到下电负性依次减小，电负性从大到小的顺序是：N>C>H>B；吡啶环中含有大π键，N原子提供的孤电子对与B原子提供的sp3空轨道形成配位键；【小问2详解】氢键对分子晶体的熔沸点有影响。吡咯中有分子间氢键，噻吩没有；【小问3详解】由结构简式可知，1molWOC1中通过螯合作用形成的配位键有8mol；【小问4详解】若晶胞中1，2号的原子坐标分别为、，则晶胞中3号的原子坐标；【小问5详解】根据示意图可看出，每个铁原子周围有2个N原子，而每个N原子周围有4个铁原子，对于某个N原子来说，属于这个N的铁原子为，故铁颗粒表面上氮原子数与铁原子数比值最大为1∶2。15.1869年门捷列夫根据当时已有的元素编制出第一张元素周期表，他在适当的位置预留下空格，并预言了新元素的性质。后来锗与镓的发现对元素周期律有力的证明。锗、镓元素能形成一些无机化合物(如Na2GeO3、GaCl3、GaN等)，回答下列问题：（1）基态锗原子价层电子排布式为___________，Na2GeO3中锗原子的杂化方式为___________。（2）GaCl3分子的空间结构为___________，与其互为等电子体的一种常见离子是___________。(填化学式)（3）化学家利用图丁反应首次成功合成纯碳环C18。下列说法正确的是___________(填字母标号)。A.C24O6和C18均为非极性分子B.C22O4分子中碳原子的杂化方式有3种C.C20O2晶体中所含σ键类型为ppσ键和spσ键有D.图丁中涉及的物质都是分子晶体（4）在药物化学中，某些饱和碳上的氢原子被甲基替换后，对分子的药性、代谢等产生显著影响作用，这种现象被称为“甲基化效应”，例如：以上A、B两种分子结构中属于手性分子的是___________(填字母序号)（5）GaN被誉为21世纪引领5G时代的基石材料，是目前全球半导体研究的前沿和热点。有一种氮化镓的六方晶胞结构如图所示，其晶胞参数：，。已知：该晶体的密度为，晶胞底边边长为acm，高为bcm，则阿伏加德罗常数为___________(用含a、b、的代数式表示)。【答案】（1）①.4s24p2②.sp2（2）①.平面三角形②.或（3）AD（4）B（5）【解析】【分析】是31号元素，可知基态镓原子的核外电子排布式是，则其价电子排布式为；Na2GeO3中锗原子价层电子对数，其中原子采取sp2杂化；GaCl3分子中价层电子对数，孤电子对为0，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形；与其互为等电子体的一种常见离子是或；连有四个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子；利用均摊法计算晶胞的密度。【小问1详解】是31号元素，可知基态镓原子的核外电子排布式是，则其价电子排布式为；Na2GeO3中锗原子价层电子对数，其中原子采取sp2杂化，故答案为：；sp2；【小问2详解】GaCl3分子中价层电子对数，孤电子对为0，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形；与其互为等电子体的一种常见离子是或，故答案为：平面三角形；或；【小问3详解】A．由环状碳单质的合成示意图可知，C24O6和C18均为结构对称的非极性分子，选项A正确；B．由结构示意图可知，C24O6分子中只含有三键碳原子和双键碳原子，其中三键碳原子为sp杂化，双键碳原子为sp2杂化，杂化方式有2种，选项B错误；C．C20O2晶体中所含σ键类型为spσ键，选项C错误；D．图丁中涉及的物质是C18和碳的氧化物，都属于分子都是分子晶体，选项D正确；故答案选AD；【小问4详解】连有四个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子，分析A、B结构可知B中含有1个手性碳原子为手性分子，故答案为：B；【小问5详解】该晶胞中含有原子数目为，含有N原子数目为，晶胞底面为菱形，锐角为，边长为，则底面面积，则晶胞体积，则其密度，则阿伏加德罗常数，故答案为：。16.二氯化一氯五氨合钴可用作聚氯乙烯的染色剂和稳定剂。已知：不溶于水和乙醇；是粉红色不溶于水的固体；是棕褐色不溶于水的固体。Ⅰ.制备某实验小组利用以下装置和流程制备。（1）步骤ⅲ，