2022届湖北省武汉市部分重点中学高二下学期3月联考化学试题（含解析）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页湖北省武汉市部分重点中学2021-2022学年高二下学期3月联考化学试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列化学用语表达错误的是A．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【答案】C【解析】A．的中心S原子价层电子对数是3+=4，含有1对孤电子对，所以其空间结构模型为，A正确；B．Ca是20号元素，原子核外电子排布是2、8、8、2，Ca原子失去最外层的2个电子变为Ca2+，故Ca2+的离子结构示意图：，B正确；C．Fe是26号元素，根据构造原理可知基态Fe原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，其最外层电子是s能级，s能级电子云是球形：，C错误；D．Cu是29号元素，根据构造原理可知基态Cu原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，可见铜原子价电子排布式是：3d104s1，D正确；故合理选项是C。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【答案】D【解析】A．p能级能量不一定比s能级的能量高，如2p的能量小于3s，A错误；B．同一原子中，各p能级的轨道数都为3，B错误；C．s—sσ键与s—pσ键的电子云对称性均为轴对称，两者电子云对称性相同，C错误；D．从空间角度看，2s轨道空间包含了1s轨道，比1s轨道大，D正确；答案选D。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(3d) B．E(3s)>E(3p)C．E(4s)＜E(3p) D．E(2px)＜E(2py)【答案】A【解析】基于构造原理填充顺序，下列原子轨道的能量大小顺序是1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f，A．根据能量顺序1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f知，所以E(4s)＜E(3d)，故A正确；B．同一能层中，能量从小到大顺序是ns＜np＜nd，所以E（3s）＜E（3p）＜E（3d），故B错误；C．根据能量顺序1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f知，所以E(3p)＜E(4s)，故C错误；D．同一能层的同一能级能量相同，E(2px)=E(2py)，故D错误；故选：A。4．在核电荷数为26的的价层电子排布图中，处于基态的是A． B．C． D．【答案】A【解析】为26号元素，基态铁原子核外电子排布式为1s2

2s22p63s23p63d64s2，则价层电子排布式为，据此分析解答。A．由图可知，原子价层电子排布式为，故A符合；B．由图可知，电子排布式为，故B项不符合题意；C．电子排布时优先进入空轨道，故C项不符合题意；D．每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，D项不符合题意；故答案选A。5．五种前四周期的元素X、Y、Z、Q、T。已知X元素基态原子的M层有6种运动状态不同的电子；Y元素的+3价阳离子的3d能级半充满，基态Z原子的L层p能级有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级只有一对成对电子；基态T原子的M电子层上p轨道半充满。下列说法不正确的是A．若M是在X下一周期且与X同主族的元素，则M原子的简化电子排布式是[Ar]4s24p6B．若X、T、Z的最高价的氧化物对应的水化物分别为u、v、w，则酸性为：u>v>wC．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【答案】A【解析】已知X元素基态原子的M层有6种运动状态不同的电子，即M层有6个电子，K、L层都排满，即X为16号元素，则X为S；Y的三价阳离子的3d能级为半充满状态，则Y为26号元素Fe；基态Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，电子排布为1s22s22p2，Z为C；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子，电子排布为1s22s22p4，Q为O；基态T原子的M电子层上p轨道半充满，电子排布为1s22s22p63s23p3，T为P，即X为S，Y为Fe，Z为C，Q为O，T为P。A．X为S，M是在X下一周期且与X同主族的元素，则M为Se，简化电子排布式是[Ar]4s24p4，A错误；B．若X、T、Z的最高价的氧化物对应的水化物分别为u、v、w，u、v、w分别为硫酸、磷酸、碳酸，酸性：硫酸>磷酸>碳酸，则酸性为：u>v>w，B正确；C．Y2+离子为亚铁离子，亚铁离子的检验可以使用铁氰化钾溶液，C正确；D．Q为O，与另四种元素形成的二元化合物分别有：SO2、SO3，FeO、Fe2O3，CO、CO2，P2O3、P2O5，都不止一种，D正确；答案选A。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．XY中X原子的杂化方式为sp3B．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1：2D．原子半径：Z>Y>X【答案】B【解析】W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，常温下0.1mol/LZ的氢化物的水溶液pH=1，则Z为Cl元素；结合图示可知，Y形成2个共价键，位于ⅥA族，且Z与Y位于不同周期，则Y为O；W形成4个共价键，其原子序数小于O，则W为C元素；X形成3个共价键，位于ⅤA族，其原子序数小于O，则X为N元素，以此分析解答。A．由分析可知，XY即中心原子N周围的价层电子对数为：2+(5+1-2×2)=3，故其中X即N原子的杂化方式为sp2，A错误；B．由分析可知，Z为Cl，则该物质的化学式为：C3N3O3Cl3，且该物质是一种漂白效率极高的新型漂白剂，故在此物质中Z即Cl的化合价应为+1价，B正确；C．由分析可知，WY2分子即CO2，故其结构式为：O=C=O，根据单键均为σ键，双键是1个σ键和1个π键，故CO2中σ与π键之比为1：1，C错误；D．同一周期从左往右原子半径依次减小，电子层数越多半径一般越大，故原子半径：Cl＞N＞O，即Z>X>Y，D错误；故答案为：B。7．下列微粒中，VSEPR模型与空间结构一致的是A．NO B．NH C．ClO D．SO【答案】B【解析】A．NO中价层电子对数=，价层电子对的空间结构为平面三角形，由于成键的原子数时2个，所以NO的空间结构为V型，故A错；B．NH中价层电子对数=，价层电子对的空间结构为正四面体，由于成键的原子数时4个，所以NH的空间结构为正四面体，故B正确；C．ClO中价层电子对数=，价层电子对的空间结构为正四面体，由于成键的原子数时3个，所以ClO的空间结构为三角锥形型，故C错；D．SO中价层电子对数=，价层电子对的空间结构为正四面体，由于成键的原子数时3个，所以SO的空间结构为三角锥形型，故D错；答案选B。8．下列说法正确的是A．同一周期的元素中，第VIIA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【答案】B【解析】A．同周期从左向右，第一电离能逐渐增大，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，因此同周期元素中，第一电离能最大的是0族，故A错误；B．“中心原子是sp杂化的分子，空间结构为直线形”适合三原子组成的物质，对于多原子物质，就不一定适合，如二氨合银离子，故B正确；C．电负性大于1.8一般为非金属元素，小于1.8一般为金属元素，但有些特殊，如Pb的电负性为1.9，Pb为金属，故C错误；D．基态Mg原子失去第一个电子吸收的能量小于失去第二个电子吸收的能量，故D错误；答案为B。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]3d94s2B．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【答案】C【解析】A．电子排布为全满或半满时，原子的能量最低，较稳定，所以基态铜（Cu）原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，选项A错误；B．催化剂在反应前后的量是不变的，反应④生成了甲酸乙酯，但在其它步骤中未有甲酸乙酯的参与，即甲酸乙酯只有生成，没有消耗，所以甲酸乙酯不是催化剂，选项B错误；C．由图可知步骤④中的C−O和H−O键均发生了断裂，生成了金属羟基化合物(H−O−M)和甲酸乙酯，选项C正确；D．催化剂可以加快反应速率，降低反应的活化能，改变反应历程，但不改变焓变，选项D错误；答案选C。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)。I1I2I3I4……R7401500770010500……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【答案】D【解析】从表中电离能数据可知，R元素的第一、第二电离能都较小，第三、第四电离能很大，因此可失去2个电子，最高化合价为+2价，即最外层应有2个电子，应为第IIA族元素。A．由分析可知，R的最高正价为+2价，A错误；B．由分析可知，R元素位于元素周期表中第IIA族，B错误；C．由分析可知，R元素的原子最外层共有2个电子，C错误；D．R元素位于元素周期表中第IIA族，最外层电子处于全满结构，较稳定，其第一电离能高于同周期相邻元素，D正确；答案选D。11．下列有关化学键的比较错误的是A．键能：B．键长：C．键角：D．乙烯分子中碳碳键的键能：键>键【答案】C【解析】A．叁键的键能大于双键，双键的键能大于单键，所以键能：，A项正确；B．原子半径：，原子半径越大，原子间形成的共价键的键长越长，故键长：，B项正确；C．分子呈V形，两个氢氧键的夹角为，分子呈直线形，两个碳氧键的夹角为，故键角：，C项错误；D．键为“头碰头”重叠形成，强度大，键为“肩并肩”重叠形成，强度小，故乙烯分子中碳碳键的键能：键>键，D项正确；答案选C。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【答案】B【解析】①含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如氢氧化钠含氢氧共价键，却是离子化合物，①正确；②只含有共价键的物质不一定是共价化合物，如氧气只含共价键，但为单质，不是化合物，②错误；③离子晶体中可能含有共价键，但不一定含有金属元素，如氯化铵为离子晶体，含氮氢共价键，但不含金属元素，③错误；④不含非极性共价键的分子晶体不一定是共价化合物，如稀有气体为不含非极性共价键的分子晶体，但为单质，不是化合物，④错误；⑤熔化不导电的化合物，说明不存在离子，所以一定是共价化合物，⑤正确；⑥分子晶体中不一定含有共价键，如稀有气体中不存在任何化学键，⑥错误；⑦冰熔化时分子间作用力被破坏，水分子中共价键没断裂，⑦错误；综上分析，正确的为：①⑤，共2个正确的，答案选B。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．SO、NO的空间构型均为三角锥形【答案】D【解析】A．研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结构，X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法，A正确；B．CH≡CH分子的结构式为：H-C≡C-H，1个H-C≡C-H分子中含3个σ键，2个π键，B正确；C．基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素的电子排布式为：1s22s22p63s1和1s22s22p63s2，即钠和镁共2种元素；填充在7个轨道中的元素的电子排布式为：1s22s22p63s23p1，即铝这1种元素，C正确；D．SO的中心原子价层电子对数为3+(6+2-32)=4，采取sp3杂化，有1对孤对电子，空间构型为三角锥形，NO的中心原子价层电子对数为3+(5+1-32)=3，采取sp2杂化，无孤对电子，空间构型为平面三角形，D错误；答案选D。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s轨道与p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【答案】C【解析】A．石墨晶体中，层与层之间的作用力为分子间作用力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，故A错误；B．石墨中的碳原子采取sp2杂化，每个sp2杂化轨道含s轨道与p轨道，故B错误；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，故C正确；D．每个C原子为3个环共有，则石墨烯中平均每个六元碳环含有碳原子数为，故D错误；答案选C。15．由含硒废料(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)制取硒的流程如下：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：SO、SiOC．“酸化”时发生的离子反应方程式为SeSO+H2O=Se↓+SO2↑+2OH-D．SiO2晶胞如图所示，1个SiO2晶胞中有16个O原子【答案】D【解析】A．含硒废料中除硫单质外其他物质均不溶于煤油，所以分离的方法应为过滤，A错误；B．除硫后稀硫酸进行酸溶Fe2O3、CuO、ZnO均与硫酸反应生成相应的盐，Se和SiO2不与硫酸反应，所以滤液中主要存在的阴离子为SO，B错误；C．酸性溶液中不会生成氢氧根，正确离子方程式应为SeSO+2H+=Se↓+SO2↑+H2O，C错误；D．据图可知，图中16个O原子全部位于晶胞内部，所以1个SiO2晶胞中有16个O原子，D正确；综上所述答案为D。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：____。【答案】(1)

H

O

Mg

Si

Cl(2)Mg＞Si＞O(3)O＞Cl＞Si(4)Cl＞Si＞Mg(5)6K+Al2O32Al+3K2O【解析】由题干信息可知，W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，W的电子只有一种自旋取向，故W为H；根据同一周期主族元素从左往右第一电离能呈增大趋势，IIA与VA反常，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，即1s22s22p4，故X为O；Y的原子核外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，即1s22s22p63s2，故Y为Mg；Z的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，即1s22s22p63s23p2，故Z为Si；N只有一个不成对电子，即1s22s22p63s23p5，故N为Cl。(1)由分析可知，W、X、Y、Z、N元素的元素符号分别为：H，O，Mg，Si，Cl。(2)由分析可知，X、Y和Z三种元素分别为：O、Mg、Si，同一周期主族元素从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大，故三种原子半径由大到小的顺序：Mg＞Si＞O。(3)由分析可知，X、Z和N三种元素分别为：O、Si、Cl，同一周期主族元素从左往右电负性依次增大，同一主族从上往下电负性依次减小，故三种元素的电负性由大到小的顺序：O＞Cl＞Si。(4)由分析可知，Y、Z和N三种元素分别为：Mg、Si、Cl，同一周期主族元素从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与VA反常，比同周期相邻元素第一电离能大，故三种元素的第一电离能由大到小的顺序：Cl＞Si＞Mg。(5)钾的金属性比铝强，则钾可将铝从熔融态的氧化铝中置换出来，化学方程式为：6K+Al2O32Al+3K2O。三、结构与性质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“<”)，原因是_____。(4)N、P、As位于同一主族，已知NH3的沸点比PH3的沸点高，AsH3的沸点比PH3的沸点高，产生的原因是____。(5)NF3的键角小于NH3键角的原因为____。【答案】(1)原子光谱(2)

4s24p1

(3)

<

BBr3分子是非极性分子而PBr3分子是极性分子(4)PH3、AsH3分子之间存在范德华力，AsH3的相对分子质量大，范德华力更强，沸点更高，而NH3分子间存在氢键，氢键比范德华力更强，NH3的沸点最高(5)F的电负性比H强，对成键电子对的吸引能力更强，成键电子对之间的排斥力更小，键角更小【解析】(1)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。(2)镓的原子序数为31，则其基态原子的价电子排布式为：4s24p1；磷的原子序数为15，则其基态原子的价电子排布式为：3s23p3，价电子排布图为：。(3)BBr3分子是非极性分子，PBr3分子是极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”原理，PBr3分子在水中的溶解度比BBr3分子在水中的溶解度大。(4)PH3、AsH3分子之间存在范德华力，AsH3的相对分子质量大，范德华力更强，沸点更高，而NH3分子间存在氢键，氢键比范德华力更强，NH3的沸点最高，因此沸点：NH3>AsH3>PH3，NH3的沸点比PH3的沸点高，AsH3的沸点比PH3的沸点高。(5)F的电负性比H强，对成键电子对的吸引能力更强，成键电子对之间的排斥力更小，键角更小，因此NF3的键角小于NH3键角。18．Ⅰ.绝大多数的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位。(1)氮及其化合物与人类生产、生活息息相关，基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是____，N2F2分子(已知各原子均达到8电子稳定结构)中N原子的杂化方式是____，1molN2F2含有____个σ键。(2)高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N—Si—N_____Si—N—Si(填“>”“<”或“=”)。NH3分子中心原子VSEPR模型为____。Ⅱ.金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位，钛被称为“未来的钢铁”，具有质轻，抗腐蚀，硬度大特点，是理想化工设备材料。(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例图1；化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为_____。(4)钙钛矿晶体的结构如图2所示。假设把氧离子看做硬球接触模型，钙离子和钛离子填充氧离子的空隙，氧离子形成正八面体，钛离子位于正八面体中心，则一个钛离子被____个氧离子包围。【答案】(1)

洪特规则

sp2杂化

1.806×1024(2)

>

正四面体(3)O＞N＞C(4)6【解析】(1)基态N原子的电子排布式为：1s22s22p3，2p能级电子排布图为：，电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则；N2F2分子的结构式为：F-N=N-F，分子中N原子含有1对孤对电子，N原子的杂化方式是sp2杂化；lmolN2F2含有3molσ键，σ键个数为3NA=3×6.02×1023=1.806×1024。(2)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°