河南名校联盟2022-2023年高二下学期期中联考化学参考答案
展开1.【答案】C
【解析】A.不同元素的原子吸收光谱和发射光谱不同,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析,A正确;B.p电子云轮廓图呈哑铃形,B正确;C.冠醚与碱金属之间形成配位键,故冠醚可识别碱金属离子,配位键属于共价键,C错误;D.臭氧为极性分子,具有强氧化性,可以用于杀菌消毒,D正确;故选C。
2.【答案】C
【解析】A.氯原子半径大于碳原子半径,该模型不可以表示四氯化碳分子,A错误;
B.丙烯的结构简式:CH3CH=CH2,B错误;C.基态Al原子最高能级为3p能级,电子云图为哑铃形,C正确;D.洪特规则是指在相同能量的轨道上,电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同;泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子;故是违背了泡利原理,D错误;故选C。
3.【答案】B
【解析】A.1s22s22p63s1是基态钠原子的电子排布式,A错误;B.基态氟原子的电子排布式是1s22s22p5,排布式是1s22s22p43s1时为激发态,B正确;C.[Ar]3d54s2是基态锰原子的简化电子排布式,C错误;D.[Ar]3d104s1是基态铜原子的简化电子排布式,D错误;故选B。
4.【答案】B
【解析】元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构,核外电子数相等,即a-3=b-1=c+2=d+1,Y、Z为非金属,应处于第二周期,故Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属,应处于第三周期,W为Al元素,X为Na元素,即X为Na元素,Y为O元素,Z为F元素,W为Al元素。A.由以上分析可知c=8,d=9,则质子数c<d,非金属性F>O,非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,则阴离子的还原性越弱,则离子还原性O2->F-,故A错误;B.同周期自左而右,电负性增大,同主族自上而下,电负性减小,故电负性:Z(F)>Y(O)>W(Al)>X(Na),故B正确;C.非金属性F>O,非金属性越强,氢化物越稳定,氢化物的稳定性为HF>H2O,故C错误;D.W为Al元素,X为Na元素,同周期中随原子序数增大,原子半径减小,第一电离能呈增大趋势,故原子半径Na>Al,第一电离能Na
【解析】某元素的最外层电子数为 2,价电子数为5,最外层电子数和价电子数不相等,应存在d能级电子,并且是同族中原子序数最小的元素,则价电子排布式为3d34s2 ,电子排布式为1s22s2p63s23p63d34s2,为第四周期第VB族元素,为V元素,属于过渡元素,电子最后填入3d能级,该元素位于元素周期表的d区;B错误,故选B。
6.【答案】D
【解析】由题知,Y元素为O,Y与M不同周期且R、X、Y、M原子序数依次增大,M核外未成对电子数为1,同时结合结构图数可知R、X、Y、M依次为氢、碳、氧、氯。CO32-为平面三角形结构,HClO4为强酸,第二周期中,第一电离能大于氧的有三种元素,分别为氮、氟、氖;因此不正确的选项为D。
7.【答案】D
【解析】A.CH4中心原子价层电子对数为,是sp3杂化,没有孤对电子对,NH3中心原子价层电子对数为,是sp3杂化,杂化轨道容纳了1对孤电子对,故A不符合题意;B.BBr3中心原子价层电子对数为
,是sp2杂化,没有孤对电子对,SO中心原子价层电子对数为
,是sp3杂化,杂化轨道容纳了1对孤电子对,故B不符合题意;C.SO2中心原子价层电子对数为,是sp2杂化,杂化轨道容纳了1对孤电子对,BeCl2中心原子价层电子对数为,是sp杂化,没有孤对电子对,故C不符合题意;D.SOCl2中心原子价层电子对数为
,是sp3杂化,杂化轨道容纳了1对孤电子对,H3O+中心原子价层电子对数为,是sp3杂化,杂化轨道容纳了1对孤电子对,故D符合题意。综上所述,答案为D。
8.【答案】A
【解析】A.H2O很稳定,因为水分子中的O-H键键能较大,不容易断裂,A错误;B.HClO3分子中非羟基氧原子数多,所以HClO3酸性强于HClO,B正确;C.氟的电负性大于氯的电负性,使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性,三氟乙酸中的-COOH比三氯乙酸中的-COOH更容易电离出氢离子,三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性,C正确;D.乳酸分子中有一个手性碳原子(第2个C原子为手性碳原子),因此乳酸有一对对映异构体,D正确。故本题选A。
9.【答案】C
【解析】A.水结成冰时,水分子间形成的氢键数目增多,水分子排列比较松,其体积变大,则质量不变时冰的密度比液态水的密度小,A不符合题意;B.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,分子间作用力减弱,沸点降低,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间作用力增强,沸点升高,故沸点:邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛,故B不符合题意;C.甲烷水合物中是甲烷气体和水分子形成的笼状结晶,从微观上看,其分子结构就像一个一个“笼子”,由若干水分子组成笼子,每个笼子里“关”一个甲烷气体分子,甲烷分子与水分子之间不是靠氢键结合的,故C符合题意;D.氟化氢分子间能形成分子间氢键,分子间作用力大,所以液态氟化氢的化学式可以写成(HF)n,则液态氟化氢的化学式有时可以写成(HF)n的形式能用氢键解释,故D不符合题意。故选C。
10.【答案】D
【解析】A.分子中有四面体结构,但无正四面体结构,键角错误,A错误;B.EMIM+带一个正电荷,可表示为C6N2H11+,1mlEMIM+共含60ml电子,B错误;C.分子中的碳原子含sp2和sp3两种杂化方式,N原子为sp2杂化,C错误;D.EMIM+中含1个五元环,五个原子均为sp2杂化,未杂化的p轨道肩并肩形成大π键,两个N原子各提供一对电子,EMIM+带一个正电荷,故大π键的电子数目为3+4-1=6,形成了的大π键,D正确。故选D。
11.【答案】B
【解析】A.Fe的价电子排布式为3d64s2,则Fe2+的价电子排布式为3d6,A正确;B.从图中可知,H2O为配体,中心离子的配位数为6,B错误;C.绿矾中H2O为配体,存在配位键,从图中可知,O原子和H原子之间形成氢键,Fe2+与硫酸根离子间存在离子键,C正确;D.绿矾受热分解生成红棕色固体为Fe2O3,Fe2+失电子,则根据氧化还原反应规律,S得电子可能生成SO2,D正确。故答案选B。
12.【答案】C
【解析】A.氧化镁晶体中离子键、共价键的成分各占50%,所以氧化镁晶体是一种过渡晶体,故A正确;B.等离子体是呈准电中性的,其基本构成微粒可以是带电的粒子也可以是中性粒子,故B正确;C.纳米材料实际上是三维空间尺寸至少有一维处于纳米级尺度的、具有特定功能的材料,纳米材料内部具有晶体结构,但界面处则为无序结构,故C错误;D.超分子能表现出不同于单个分子的性质,其原因是两个或多个分子相互“组合”在一起,形成具有特定结构和功能的聚集体,故D正确。选C。
13.【答案】D
【解析】A.晶体中原子呈周期性有序排列,具有自范性,而非晶体中原子排列相对无序,无自范性,A正确;B.X射线衍射时,晶体可以得到明锐的衍射峰而非晶体无法得到明锐的衍射峰,X射线衍射是区分晶体和非晶体最有效的方法,B正确;C.干冰晶体中,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻,C正确;D.36g金刚石的物质的量为,根据1ml金刚石中含有2mlC−C键,3ml金刚石中含6mlC−C键,1ml石墨中含有1.5mlC−C键,36g石墨的物质的量为,含有4.5mlC−C键,故36g金刚石晶体和36 g石墨晶体含有的C—C键数目不相同,D错误。故选D。
14.【答案】D
【解析】A.三种物质都为离子晶体,离子半径Mg2+<Ca2+<Ba2+,离子半径越小,离子键越强,硬度越大,硬度:MgO>CaO>BaO,A正确;B.三种物质都为离子晶体,离子半径F-<Cl-<Br-,离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,晶格能:NaF>NaCl>NaBr,B正确;C.金刚石是共价晶体,NaCl是离子晶体,H2O是分子晶体,熔点:金刚石>NaCl>H2O,C正确;D.三种物质都为离子晶体,离子半径越小,电荷越多,熔点越高,熔点应为NaF
【解析】A.由题意可知,蓝色沉淀为:Cu(OH)2,加入氨水后,Cu(OH)2溶解,生成了深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液,离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH﹣+4H2O,溶质在乙醇中溶解度小,加入乙醇,析出深蓝色的晶体为[Cu(NH3)4]SO4•H2O,选项A正确;B.深蓝色溶液,再加入乙醇后,析出深蓝色晶体,说明蓝色晶体在乙醇中的溶解度较小,则加乙醇的作用是减小“溶剂”的极性,降低溶质的溶解度,选项B正确;C.加入氨水过程中,铜离子先生成氢氧化铜沉淀,后氢氧化铜沉淀转化为配合物,则加入氨水的过程中Cu2+的浓度不断减小,选项C正确;D.稳定性小的物质转化为稳定性大的物质,配离子[Cu(H2O)4]2+转化为[Cu(NH3)4]2+,说明配离子[Cu(H2O)4]2+稳定性小于[Cu(NH3)4]2+,选项D错误。答案选D。
16.【答案】C
【解析】A.通过“电子气理论”理解,Al是金属晶体,由“自由电子”和Al3+之间强烈的相互作用而形成,A项正确;B.Al2O3和Na3[AlF6]是离子化合物,熔化时会破坏离子键,B项正确;C.AlCl3是共价化合物,熔融时不能电离,所以不能将Al2O3换成AlCl3,C项错误;D.[AlF6]3-的中心离子是Al3+,其配位数为6,D项正确。故答案选C。
17.【答案】C
【解析】A.由示意图可以看出,立方氮化硼结构和金刚石结构相似,因此立方氮化硼中存σ键没有π键,所以A错误;B.六方氮化硼的层状结构和石墨相似,层与层之间作用力为范德华力,B错误;C.六方氮化硼的层状结构和石墨相似,氮原子和硼原子均采用sp2杂化,C正确;D.六方氮化硼的层状结构和石墨相似,因此六方氮化硼晶体为混合晶体,立方氮化硼结构和金刚石结构相似,因此立方氮化硼为共价晶体,D错误。故选C。
18.【答案】D
【解析】A.O原子核外有8个电子,分别位于1s、2s、2p轨道,1s、2s、2p轨道电子数分别是2、2、4,价层电子排布式为2s22p4,A正确;B.由图2可知,以任一顶点的Ce4+为例,距离其最近的Ce4+位于该顶点所在的三个面的面心,一个顶点被8个晶胞共用,则距离最近的Ce4+的个数为3×8÷2=12,B正确;C.CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为晶胞对角线长度的,即,C正确;D.假设CeO2-x中的Ce4+和Ce3+的个数分别为m和n,则m+n=1,由化合价代数和为0可得4m+3n=4-2x,解得m=1-2x,由晶胞结构可知,位于顶点和面心的Ce4+和Ce3+个数为,所以每个晶胞中Ce4+的个数为4-8x,D错误。故选D。
19.(除标注外,每空1分,共13分)
【答案】
(1)Fe 3d
(2)9 6
(3)B<Be<O<N(2分) Be
(4)(2分)
(5)正四面体
H2O H2O和H2S分子结构相似,O-H键长较短,键能较大,分子的热稳定性更强(合理即可)(2分)
【解析】
根据各元素在周期表的位置分析;
(1)d区包括ⅢB~Ⅷ,因此所给元素属于d区的是Fe;Fe2+电子排布式为
1s22s22p63s23p63d6,电子占据的能量最高轨道是3d;故答案为Fe;3d;
(2)h对应的元素为Cl,电子排布式为1s22s22p63s23p5,核外电子有9种不同的空间运动状态;i对应元素是Ca,电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,原子共有6种不同能级的电子;故答案为9;6;
(3)bcde对应元素分别为Be、B、N、O,同周期从左向右第一电离能增大,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,因此第一电离能大小顺序是B<Be<O<N;bi对应元素为Be、Ca,碱土金属从上到下熔点逐渐降低,因此熔点较高的是Be;故答案为B<Be<O<N;Be;
(4)a和d对应元素为H、N,两元素可形成离子化合物,则必存在铵根离子,阴离子为氢负离子推测,离子化合物可表示为NH5,即NH4H,其电子式为,故答案为:;
(5)g为硫元素,XO42-应为SO42-,中心原子硫有4个σ键,无孤对电子,价层电子对数为4,即SO42-的空间构型为正四面体;eg对应的气态氢化物为H2O和H2S,同主族从上到下非金属性减弱,其气态氢化物的稳定性减弱,因此热稳定性强的是H2O;从分子结构角度分析:H2O和H2S分子结构相似,O-H键长较短,键能较大,分子的热稳定性更强(合理即可);故答案为正四面体;H2O;H2O和H2S分子结构相似,O-H键长较短,键能较大,分子的热稳定性更强(合理即可)。
20.(除标注外,每空1分,共10分)
【答案】
(1)B
(2)b d
(3)Z N原子外围电子排布式为2s22p3,N与O相比,2p轨道处于半充满的稳定结构,故失去第一个电子较难,I1较大(2分)
(4)Fe3+的3d5半充满状态更稳定 (2分)
小于 核电荷数相同,但是Fe3+核外电子数少
【解析】
(1)钠在火焰上灼烧时,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,但处于能量较高的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这是就将多余的能量以黄光的形式放出,属于发射光谱,选B,故答案为:B;
(2)基态原子具有的能量最低,得到电子后,电子发生跃迁,从低能级轨道跃迁到高能级轨道,所以能量最高的是b,能量最低的是d,故答案为:b;d;
(3)金属元素第一电离能I1小于非金属元素,则第一电离能I1最小的X为镁元素;N原子外围电子排布式为2s22p3,N与O相比,2p轨道处于半充满的稳定结构,故失去第一个电子较难,I1较大,则I1较大的Z为N元素,故答案为:Z;N原子外围电子排布式为2s22p3,N与O相比,2p轨道处于半充满的稳定结构,故失去第一个电子较难,I1较大;
(4)Fe2+价电子为3d6,失去1个电子形成更稳定的3d5半充满状态的Fe3+;因为Fe3+与Fe2+核电荷数相同,但是Fe3+核外电子数少,所以核对电子吸引能力大,半径小,故答案为:Fe3+的3d5半充满状态更稳定;小于;核电荷数相同,但是Fe3+核外电子数少。
21.(除标注外,每空1分,共10分)
【答案】
(1)22 球形 (2分)
(2)Cl- 6 0.4ml(2分)
(3)(2分)
【解析】
(1)Ti原子核外有22个电子,每个电子运动状态都不同,所以原子中运动状态不同的电子共有22种;其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,最高能层为4s能级,电子云轮廓形状为球形;价电子排布式为3d24s2,价电子排布图为。故答案为:22;球形;;
(2)配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的内界为[TiCl(H2O)5]2+,即配体是氯离子和水分子,故配离子是Cl-;由配合物内界[TiCl(H2O)5]2+知氯离子个数为1、水分子个数为5,所以配位数为6;由配合物化学式知外界存在两个氯离子,即0.2ml该配合物溶液中存在0.4ml的氯离子,所以滴加足量的硝酸银溶液会生成0.4ml氯化银沉淀;
(3)由晶胞结构知,该晶胞含有个钛原子、个氧原子、1个钡原子,则化学式为BaTiO3,所以密度为
22.(除标注外,每空2分,共13分)
【答案】
(1)M2N 12
(2)50% ×1010(3分)
(3)Ti14C13
(4)(0.3333,0.6667,0.6077)
【解析】
(1)从晶胞结构可以看出,M原子位于顶点和面心,共有=4个M原子,氮原子部分填充在M原子立方晶格的八面体空隙中,氮原子共有=2个,所以氮化钼的化学式为M2N,从晶胞结构可以看出,M原子周围与之等距离的M原子有12个。
(2)Zn2+位于立方体的顶点和面心,能够围成八个四面体空隙,S2-在晶胞内部只有4个,所以四面体空隙的填充率为50%;在一个晶胞中,Zn2+个数为8×+6×=4,S2-个数为4,所以一个晶胞的质量为g=g,晶胞密度为ag/cm3,则晶胞的体积为cm3,晶胞的边长为pm,Zn2+与S2-的最短距离为体对角线的四分之一,所以Zn2+与S2-的最短距离为×1010pm。
(3)该结构表示团簇分子,含有14个Ti和13个C,化学式为Ti14C13,故答案为:Ti14C13;
(4)C的晶胞可以看做是由两个正三棱柱构成的,1和2号氧原子分别位于两个正三棱柱里,晶胞含对称中心,1号氧原子的分数坐标为(0.6667,0.3333,0.1077),则2号O原子的分数坐标为(0.3333,0.6667,0.6077)。
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