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湖南省岳阳县第一中学2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题（Word版附解析）
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这是一份湖南省岳阳县第一中学2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题（Word版附解析），共14页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（14个小题，每题3分，共42分）
1. 下列有关金属腐蚀与防护说法错误的是
A. 在酸性环境下，钢铁能发生析氢腐蚀
B. 轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法
C. 钢铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应Fe-3e-=Fe3+，继而形成铁锈
D. 海港的钢制管柱为了防止受到海水长期侵蚀，常用外加电流法，使钢制管柱做阴极被保护
【答案】C
【解析】
【详解】A．在酸性环境下，铁作负极，钢铁中的碳作正极，铁失电子被腐蚀，溶液中的H+得电子生成H2，从而使钢铁发生析氢腐蚀，A正确；
B．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，通过锌失电子作负极，铁作正极，阻止铁失电子，这是利用了牺牲阳极法，B正确；
C．钢铁交接处，在潮湿的空气中，铁失电子发生反应Fe-2e-=Fe2+，与正极产生的OH-结合成Fe(OH)2，再被氧化为Fe(OH)3，失水后形成铁锈，C错误；
D．常用外加电流法，将海港的钢制管柱与电源负极相连作阴极，防止其失电子而受到海水侵蚀，D正确；
故选C。
2. 黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为。下列有关说法不正确的是
A. 离子半径：B. 分子的空间结构为直线形
C. 含离子键和共价键D. 分子中键与键的数目比为
【答案】A
【解析】
【详解】A．S2-、K+电子层结构相同，S2-的核电荷数小，则半径更大，故离子半径：S2-＞K+，故A错误；
B．二氧化碳的结构式为O=C=O，其分子空间结构为直线形，故B正确；
C．KNO3中钾离子与硝酸根离子存在离子键，硝酸根中氮原子与氧原子通过共价键结合，所以KNO3含有离子键和共价键，故C正确；
D．N2的结构式：N≡N，1个三键中含有1个σ键和2个π键，N2分子中σ键与π键的数目比为1：2，故D正确，
故选A。
3. 下列说法中，正确的是
A. 离子化合物中只有离子键B. 非极性分子中肯定没有极性键
C. 乙烯分子中有五个σ键和一个π键D. 水分子间可以生成氢键，所以水比硫化氢更稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A．离子化合物一定含有离子键，也可能含有共价键，比如硝酸铵中的铵根和硝酸根，A错误；
B．非极性分子例如甲烷，含有C-H极性键，B错误；
C．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，乙烯分子中有五个σ键和一个π键，C正确；
D．键是决定物质的物理性质，而稳定性是化学性质，由共价键强弱决定，与氢键无关，D错误；
故选C。
4. 中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是
A. 由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B. 由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水
C. 由于氢键的存在，沸点：HF>HCl>HBr>HI
D. 氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构
【答案】C
【解析】
【详解】A．水分子间存在氢键，使水分子之间形成孔穴，造成冰的微观空间存在空隙，宏观上表现在冰的密度比水小，冰能浮在水面上，A项正确；
B．乙醇分子与水分子间能形成氢键，甲醚分子与水分子间不能形成氢键，所以乙醇比甲醚更易溶于水，B项正确；
C．HF分子间存在氢键，HCl、HBr、HI分子间不存在氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，则有沸点：HF>HI>HBr>HCl，C项错误；
D．蛋白质上的氨基和羰基之间能形成氢键，从而影响了蛋白质分子独特的结构，D项正确；
答案选C。
5. 下列化合物中，含有3个手性碳原子的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。
【详解】A．中含有3个手性碳原子，位置为，故A选；
B．中含有2个手性碳原子，位置为，故B不选；
C．中含有1个手性碳原子，位置为，故C不选；
D．中含有1个手性碳原子，位置为，故D不选；
答案选A。
6. 下列各组分子的中心原子杂化轨道类型相同，分子的空间结构不相同的是
A. 、、B. 、、
C. 、、环己烷D. 、、
【答案】B
【解析】
【详解】A．中心原子都是杂化，其空间结构相同，A不符合题意；
B．中心原子都是杂化，孤电子对数不同，分子的空间结构不相同，B符合题意；
C．三氯化硼和氯乙烯的中心原子都是杂化，环己烷中碳原子为杂化，C不符合题意；
D．三氧化硫和苯分子的中心原子为杂化，而丙炔中碳原子存在和杂化，D不符合题意；
故选B。
7. 下列对一些实验事实的理论解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．中硫原子采取杂化，A错误；
B．白磷为正四面体结构，P-P键间的夹角是，B错误；
C．氨气和水分子中都含有氢键，二者都是极性分子，并且氨气能和水分子形成氢键，因此氨气极易溶于水，C正确；
D．HF分子间含有氢键，所以其沸点较高，氢键属于分子间作用力的一种，与键长的长短无关，D错误；
故答案选C。
8. 短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，X元素基态原子有2个未成对电子，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Z的一种“超原子”()具有40个价电子，下列说法错误的是
A. 简单离子半径：B. 的空间构型为平面三角形
C. 中心原子的杂化方式为杂化D. X、Y、Z的电负性：
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，Z的一种超原子具有40个价电子，则Z的价电子数为 个，Z为Al元素，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Y为N元素，X元素基态原子有2个未成对电子，X为C元素。
【详解】A．N3-和Al3+的核外电子层数相同，而N的核电荷数小于Al，则离子半径：N3-> Al3+，A错误；
B．的中心原子的价电子对数为 ，不含孤电子对，采用sp2杂化，空间构型为平面三角形，B正确；
C． 的中心原子的价电子对数为，不含孤电子对，采用sp2杂化，C正确；
D．元素的非金属越强，电负性越大，故N>C>Al，D正确；
故选A
9. 利用反应CCl4+4NaC(金刚石)+4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是
A. C(金刚石)属于共价晶体
B. 该反应利用了Na的强还原性
C. CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同
D. NaCl晶胞如上图，NaCl晶体中每个Cl－周围有8个Na+
【答案】D
【解析】
【详解】A．C(金刚石)属于共价晶体，故A正确；
B．该反应Na化合价升高，失去电子，发生氧化反应，利用了Na的强还原性，故B正确；
C．CCl4中心原子价层电子对数为4，杂化方式为sp3杂化，C(金刚石)中的C的杂化方式为sp3杂化，两者杂化方式相同，故C正确；
D．NaCl晶胞如上图，根据图中信息得到NaCl晶体中每个Cl－周围有6个Na+，故D错误。
综上所述，答案为D。
10. 在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌可促使与反应生成，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是
A. 正极的电极反应式为
B. 钢管腐蚀的直接产物中含有、
C. 与的反应可表示为
D. 在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题图可知，生成，H的化合价降低，得电子，故正极的电极反应式为，A项错误；
B．反应生成的、与可生成、，B项正确；
C．根据题中所给信息可知，与反应生成，根据元素守恒可知，生成物中还有，故反应式为，C项错误；
D．钢管表面镀锌，锌会与铁形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极，可减缓钢管的腐蚀；钢管表面镀铜，铜会与铁形成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，从而加速钢管的腐蚀，D项错误；
故选：B。
11. 高能锂离子电池总反应式为2Li+FeS=Fe+Li2S，LiPF6·SO(CH3)2为电解质，用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. LiPF6·SO(CH3)2可用Li2SO4水溶液代替
B. 当转移1ml e－时，b室离子数增加NA个
C. 该电池充电时阳极反应式Fe+Li2S－2e－=FeS+2Li+
D. 若去除图阴离子膜，则电解反应总方程式发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A. Li是活泼金属可与水反应，故A不正确；
B. 当转移1ml e－时，b室中从a过来1mlNa+，从b过来1mlCl-，离子数应该增加2NA个，故B不正确；
C.该电池充电时阳极反应式是正极反应的逆反应，故C正确；
D.若去除图阴离子膜，则电解反应总方程式不会发生改变，依然是阳极氢氧根离子失电子，阴极镍离子得电子，故D不正确；
正确答案：C。
12. 四种元素基态原子的电子排布式如下：①；②；③；④。下列有关比较中正确的是
A. 第一电高能：④>③>②>①B. 原子半径：④>③>①>②
C. 电负性：③>④>①>②D. 最高正化合价：④=①>③=②
【答案】B
【解析】
【分析】由四种元素基态原子的电子排布式可知①为Al元素；②为Mg元素；③为Be元素；④为B元素
【详解】A．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，但是ⅡA族元素原子价电子为ns2全满稳定状态，电离能大于同周期相邻元素，故第一电高能：③>④>②>①，A错误；
B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：②>①>③>④，B错误；
C．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；电负性：④>③>①>②，C错误；
D．主族元素最高正价等于其族序数（氧没有正价），最高正化合价：④=①>③=②，D正确；
故选D。
13. 下列说法正确的是
A. 的沸点高于，可推测的沸点高于
B. 液晶、等离子体都是物质的聚集体
C. 晶体是分子晶体，可推测晶体也是分子晶体
D. 是碳链为直线形的非极性分子，可推测也是碳链为直线形的非极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．SiH4和CH4都属于分子晶体，影响分子晶体的沸点高低的因素是分子间作用力的大小，相对分子质量越大，分子间作用力越大，NH3分子间存在氢键，沸点反常偏高大于PH3，故A错误；
B．液晶、等离子体都是物质的聚集体，故B正确；
C．CO2 晶体是分子晶体，但是SiO2 晶体是原子晶体，故C错误；
D．C2H6中两个−CH3对称，非极性分子，是直线型，而C3H8是锯齿形结构，是极性分子，故D错误；
答案选B。
14. 已知某离子晶体晶胞如图所示。已知该晶体的密度为ρ g/cm3，摩尔质量为M g/ml，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法中正确的是
A. 该晶胞中阴、阳离子个数均为1
B. 其中的阴、阳离子的配位数都是4
C. 该晶胞可能是CsCl的晶胞
D. 该晶胞中两个阳离子最近的核间距为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．晶胞中白球位于棱心和体心，晶胞单独占有白球数目=12×+1=4，黑球位于顶点和面心，晶胞单独占有黑球数目=8×+6×=4，故A错误；
B．由晶胞结构，体心的白球周围有6个黑球，每个黑球周围有6个白球，所以晶体中，阴、阳离子的配位数都为6，故B错误；
C．根据均摊法可知，在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为4，阴、阳离子的配位数都为6，晶胞结构与NaCl晶胞相同，可能是NaCl的晶胞，CsCl的配位数是8，故C错误；
D．晶胞的棱长是cm，该晶胞中两个阳离子最近的距离是面对角线的一半，则为cm＝，故D正确；
故选D。
二、填空题（4个大题，每空2分，共58分）
15. 下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：
（1）基态原子的价层电子排布图为_______；基态的最外层电子排布式为_______。
（2）n的原子结构示意图为_______；基态j原子的核外电子填充时最高能级符号为_______。
（3）将以上周期表中g、h、i、j四种元素的电负性由大到小排序为_______(用元素符号表示)，第一电离能由大到小排序为_______(用元素符号表示)。
【答案】（1） ①. ②.
（2） ①. ②. 3p
（3） ①. Si>Al>Mg>Na ②. Si>Mg>Al>Na
【解析】
【分析】根据元素周期表知，a~p分别为H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。
【小问1详解】
基态原子电子排布式为，价层电子排布图为；p为，基态的最外层电子排布式为。
【小问2详解】
n为K，核电荷数为19，原子结构示意图为；j为Si，基态Si原子核外电子排布式为，核外电子填充时最高能级符号为3p。
小问3详解】
g、h、i、j四种元素分别为Na、Mg、Al、Si，同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，因此电负性由大到小的顺序为Si>Al>Mg>Na；同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是第ⅡA族元素、第ⅤA族元素的第一电离能大于邻近元素的第一电离能，因此第一电离能由大到小的顺序为Si>Mg>Al>Na。
16. 某温泉富含珍稀“锗”元素。其中锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素。回答下列问题：
（1）锗与碳同族，性质和结构有一定的相似性，锗元素能形成无机化合物(如锗酸钠：Na2GeO3；二锗酸钠：Na2Ge2O5等)，也能形成类似于烷烃的锗烷(GenH2n+2)。
①Na2GeO3中锗原子的杂化方式是_____。
②推测1mlGenH2n+2中含有的σ键的数目是_____(用NA表示阿伏加德罗常数值)。
（2）利用离子液体[EMIM][AlCl4]可电沉积还原金属Ge，其熔点只有7℃，其中EMIM+结构如图所示。
①该物质的晶体类型是_____。
②EMIM+离子中组成元素的电负性由小到大的顺序是_____。
（3）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，该晶胞中硒原子的配位数是_____；已知晶胞边长为apm，乙图为甲图的俯视图，A点坐标为(0，0，0)，B点坐标为，则D点坐标为_____；若该晶胞密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数NA为_____(列出计算式)。
【答案】（1） ①. sp2 ②. (3n+1)NA
（2） ①. 离子晶体 ②. H＜C＜N
（3） ①. 4 ②. ③. ml-1
【解析】
【小问1详解】
①Na2GeO3中，锗原子的价层电子对数为3，杂化方式是sp2。
②1mlGenH2n+2中，含有的σ键的数目是[(n-1)+(2n+2)]×NA=(3n+1)NA。
【小问2详解】
①该物质由[EMIM]+和[AlCl4]-构成，则晶体类型是离子晶体。
②EMIM+离子，组成元素为H、C、N，非金属性H＜C＜N，则电负性由小到大的顺序是H＜C＜N。
【小问3详解】
硒化锌(ZnSe)晶胞中，Zn2+周围有4个Se2-，则Se2-周围有4个Zn2+，该晶胞中硒原子的配位数是4；A点坐标为(0,0,0)，B点坐标为，则立方体边长为a，图中信息显示，D点位于晶胞分成的8个小立方体中，右、上且靠近X轴的小立方体的体心，则D点坐标为。在晶胞中，含Zn2+数目为4 ，含Se2-的数目为=4，晶胞边长为apm，若该晶胞密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数NA为=ml-1。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时，可使用均摊法。
17. 根据有关知识，回答下列问题。
（1）符号所代表的含义是__________（填字母）。
A. 轨道上有3个电子
B. 第3个电子层轨道有三个伸展方向
C. 电子云有3个伸展方向
D. 第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道
（2）铝原子核外电子云有__________种不同的伸展方向，有__________种不同运动状态的电子。
（3）短周期的化学元素（0族和放射性元素除外）中，第一电离能最小的元素是__________（填元素符号，下同），电负性最大的元素是__________。
（4）Be第一电离能大于B的第一电离能，这是因为__________。
（5）短周期元素中符合“对角线规则”的元素有Be和Al、B和Si，它们的性质分别有一定的相似性，写出与NaOH溶液反应的离子方程式：__________。
（6）锰元素位于第四周期第ⅦB族，请写出基础的价层电子排布式__________。
【答案】17. D 18. ①. 4 ②. 13
19. ①. Na ②. F
20. Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小
21.
22. 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
【解析】
【小问1详解】
p轨道是哑铃形，np电子云有px、py、pz共3个伸展方向，符号3px中3p表示第三层的p轨道，x表示原子轨道沿x轴方向伸展，不能判断该轨道上排布的电子数，故ABC错误，D正确，答案选D；
【小问2详解】
s轨道只有1个伸展方向，p轨道有3个伸展方向，铝原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1，涉及3个s轨道、2个p轨道，因此其核外电子云有4种不同的伸展方向；其核外13个电子的运动状态各不相同，因此核外有13种不同运动状态的电子，故答案为：4；13；
【小问3详解】
同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，第一电离能最小的元素是Na；同周期元素从左向右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电离能逐渐减小，则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，电负性最大的元素是F，故答案为：Na；F；
【小问4详解】
Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，故Be的第一电离能大于B的第一电离能，故答案为：Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小；
【小问5详解】
氢氧化铝为两性氢氧化物，与NaOH溶液反应生成[Al(OH)4]-和水，已知Be和Al符合“对角线规则”， 性质有一定的相似性，则Be(OH)2也为两性氢氧化物，能与NaOH溶液发生类似的反应，则反应的离子方程式为；
【小问6详解】
锰元素为25号元素，基态的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，Mn原子失去2个电子变成锰离子，为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。
18. 电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一种方向。
（1）如图是一种甲烷燃料电池的装置。
①铂电极a是__________填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”），发生__________（填“氧化”或“还原”）反应。
②电子从__________（填“a”或“b”）电极流出，该电极的电极反应式是__________。
③盐桥中的向__________（填“稀硫酸”或“稀氢氧化钾”）溶液移动。
（2）白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时负极材料是__________，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式是__________。金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫__________（填名称）。
【答案】（1） ①. 正极 ②. 还原 ③. b ④. ⑤. 稀硫酸
（2） ①. 锌 ②. ③. 牺牲阳极的阴极保护法
【解析】
【小问1详解】
①铂电极a上氧气得电子发生还原反应生成水，a是正极。
②b电极甲烷失电子生成碳酸根离子：，为负极，电子从负极流向正极，故电子从b电极流出。
③电池工作时，a是正极、b是负极，阳离子移向正极、阴离子移向负极，所以盐桥中的钾离子向稀硫酸溶液移动。
【小问2详解】选项
实验事实
理论解释
A
、空间构型为V形
、中心原子均为杂化
B
白磷为正四面体分子
白磷分子中P-P键间的夹角是
C
1体积水可溶解700体积氨气
氨是极性分子，有氢键的影响
D
HF的沸点高于
H-F键的键长比键的键长短
一、单选题（14个小题，每题3分，共42分）
1. 下列有关金属腐蚀与防护说法错误的是
A. 在酸性环境下，钢铁能发生析氢腐蚀
B. 轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法
C. 钢铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应Fe-3e-=Fe3+，继而形成铁锈
D. 海港的钢制管柱为了防止受到海水长期侵蚀，常用外加电流法，使钢制管柱做阴极被保护
【答案】C
【解析】
【详解】A．在酸性环境下，铁作负极，钢铁中的碳作正极，铁失电子被腐蚀，溶液中的H+得电子生成H2，从而使钢铁发生析氢腐蚀，A正确；
B．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，通过锌失电子作负极，铁作正极，阻止铁失电子，这是利用了牺牲阳极法，B正确；
C．钢铁交接处，在潮湿的空气中，铁失电子发生反应Fe-2e-=Fe2+，与正极产生的OH-结合成Fe(OH)2，再被氧化为Fe(OH)3，失水后形成铁锈，C错误；
D．常用外加电流法，将海港的钢制管柱与电源负极相连作阴极，防止其失电子而受到海水侵蚀，D正确；
故选C。
2. 黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为。下列有关说法不正确的是
A. 离子半径：B. 分子的空间结构为直线形
C. 含离子键和共价键D. 分子中键与键的数目比为
【答案】A
【解析】
【详解】A．S2-、K+电子层结构相同，S2-的核电荷数小，则半径更大，故离子半径：S2-＞K+，故A错误；
B．二氧化碳的结构式为O=C=O，其分子空间结构为直线形，故B正确；
C．KNO3中钾离子与硝酸根离子存在离子键，硝酸根中氮原子与氧原子通过共价键结合，所以KNO3含有离子键和共价键，故C正确；
D．N2的结构式：N≡N，1个三键中含有1个σ键和2个π键，N2分子中σ键与π键的数目比为1：2，故D正确，
故选A。
3. 下列说法中，正确的是
A. 离子化合物中只有离子键B. 非极性分子中肯定没有极性键
C. 乙烯分子中有五个σ键和一个π键D. 水分子间可以生成氢键，所以水比硫化氢更稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A．离子化合物一定含有离子键，也可能含有共价键，比如硝酸铵中的铵根和硝酸根，A错误；
B．非极性分子例如甲烷，含有C-H极性键，B错误；
C．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，乙烯分子中有五个σ键和一个π键，C正确；
D．键是决定物质的物理性质，而稳定性是化学性质，由共价键强弱决定，与氢键无关，D错误；
故选C。
4. 中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是
A. 由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B. 由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水
C. 由于氢键的存在，沸点：HF>HCl>HBr>HI
D. 氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构
【答案】C
【解析】
【详解】A．水分子间存在氢键，使水分子之间形成孔穴，造成冰的微观空间存在空隙，宏观上表现在冰的密度比水小，冰能浮在水面上，A项正确；
B．乙醇分子与水分子间能形成氢键，甲醚分子与水分子间不能形成氢键，所以乙醇比甲醚更易溶于水，B项正确；
C．HF分子间存在氢键，HCl、HBr、HI分子间不存在氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，则有沸点：HF>HI>HBr>HCl，C项错误；
D．蛋白质上的氨基和羰基之间能形成氢键，从而影响了蛋白质分子独特的结构，D项正确；
答案选C。
5. 下列化合物中，含有3个手性碳原子的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。
【详解】A．中含有3个手性碳原子，位置为，故A选；
B．中含有2个手性碳原子，位置为，故B不选；
C．中含有1个手性碳原子，位置为，故C不选；
D．中含有1个手性碳原子，位置为，故D不选；
答案选A。
6. 下列各组分子的中心原子杂化轨道类型相同，分子的空间结构不相同的是
A. 、、B. 、、
C. 、、环己烷D. 、、
【答案】B
【解析】
【详解】A．中心原子都是杂化，其空间结构相同，A不符合题意；
B．中心原子都是杂化，孤电子对数不同，分子的空间结构不相同，B符合题意；
C．三氯化硼和氯乙烯的中心原子都是杂化，环己烷中碳原子为杂化，C不符合题意；
D．三氧化硫和苯分子的中心原子为杂化，而丙炔中碳原子存在和杂化，D不符合题意；
故选B。
7. 下列对一些实验事实的理论解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．中硫原子采取杂化，A错误；
B．白磷为正四面体结构，P-P键间的夹角是，B错误；
C．氨气和水分子中都含有氢键，二者都是极性分子，并且氨气能和水分子形成氢键，因此氨气极易溶于水，C正确；
D．HF分子间含有氢键，所以其沸点较高，氢键属于分子间作用力的一种，与键长的长短无关，D错误；
故答案选C。
8. 短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，X元素基态原子有2个未成对电子，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Z的一种“超原子”()具有40个价电子，下列说法错误的是
A. 简单离子半径：B. 的空间构型为平面三角形
C. 中心原子的杂化方式为杂化D. X、Y、Z的电负性：
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，Z的一种超原子具有40个价电子，则Z的价电子数为 个，Z为Al元素，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Y为N元素，X元素基态原子有2个未成对电子，X为C元素。
【详解】A．N3-和Al3+的核外电子层数相同，而N的核电荷数小于Al，则离子半径：N3-> Al3+，A错误；
B．的中心原子的价电子对数为 ，不含孤电子对，采用sp2杂化，空间构型为平面三角形，B正确；
C． 的中心原子的价电子对数为，不含孤电子对，采用sp2杂化，C正确；
D．元素的非金属越强，电负性越大，故N>C>Al，D正确；
故选A
9. 利用反应CCl4+4NaC(金刚石)+4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是
A. C(金刚石)属于共价晶体
B. 该反应利用了Na的强还原性
C. CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同
D. NaCl晶胞如上图，NaCl晶体中每个Cl－周围有8个Na+
【答案】D
【解析】
【详解】A．C(金刚石)属于共价晶体，故A正确；
B．该反应Na化合价升高，失去电子，发生氧化反应，利用了Na的强还原性，故B正确；
C．CCl4中心原子价层电子对数为4，杂化方式为sp3杂化，C(金刚石)中的C的杂化方式为sp3杂化，两者杂化方式相同，故C正确；
D．NaCl晶胞如上图，根据图中信息得到NaCl晶体中每个Cl－周围有6个Na+，故D错误。
综上所述，答案为D。
10. 在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌可促使与反应生成，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是
A. 正极的电极反应式为
B. 钢管腐蚀的直接产物中含有、
C. 与的反应可表示为
D. 在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题图可知，生成，H的化合价降低，得电子，故正极的电极反应式为，A项错误；
B．反应生成的、与可生成、，B项正确；
C．根据题中所给信息可知，与反应生成，根据元素守恒可知，生成物中还有，故反应式为，C项错误；
D．钢管表面镀锌，锌会与铁形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极，可减缓钢管的腐蚀；钢管表面镀铜，铜会与铁形成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，从而加速钢管的腐蚀，D项错误；
故选：B。
11. 高能锂离子电池总反应式为2Li+FeS=Fe+Li2S，LiPF6·SO(CH3)2为电解质，用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. LiPF6·SO(CH3)2可用Li2SO4水溶液代替
B. 当转移1ml e－时，b室离子数增加NA个
C. 该电池充电时阳极反应式Fe+Li2S－2e－=FeS+2Li+
D. 若去除图阴离子膜，则电解反应总方程式发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A. Li是活泼金属可与水反应，故A不正确；
B. 当转移1ml e－时，b室中从a过来1mlNa+，从b过来1mlCl-，离子数应该增加2NA个，故B不正确；
C.该电池充电时阳极反应式是正极反应的逆反应，故C正确；
D.若去除图阴离子膜，则电解反应总方程式不会发生改变，依然是阳极氢氧根离子失电子，阴极镍离子得电子，故D不正确；
正确答案：C。
12. 四种元素基态原子的电子排布式如下：①；②；③；④。下列有关比较中正确的是
A. 第一电高能：④>③>②>①B. 原子半径：④>③>①>②
C. 电负性：③>④>①>②D. 最高正化合价：④=①>③=②
【答案】B
【解析】
【分析】由四种元素基态原子的电子排布式可知①为Al元素；②为Mg元素；③为Be元素；④为B元素
【详解】A．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，但是ⅡA族元素原子价电子为ns2全满稳定状态，电离能大于同周期相邻元素，故第一电高能：③>④>②>①，A错误；
B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：②>①>③>④，B错误；
C．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；电负性：④>③>①>②，C错误；
D．主族元素最高正价等于其族序数（氧没有正价），最高正化合价：④=①>③=②，D正确；
故选D。
13. 下列说法正确的是
A. 的沸点高于，可推测的沸点高于
B. 液晶、等离子体都是物质的聚集体
C. 晶体是分子晶体，可推测晶体也是分子晶体
D. 是碳链为直线形的非极性分子，可推测也是碳链为直线形的非极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A．SiH4和CH4都属于分子晶体，影响分子晶体的沸点高低的因素是分子间作用力的大小，相对分子质量越大，分子间作用力越大，NH3分子间存在氢键，沸点反常偏高大于PH3，故A错误；
B．液晶、等离子体都是物质的聚集体，故B正确；
C．CO2 晶体是分子晶体，但是SiO2 晶体是原子晶体，故C错误；
D．C2H6中两个−CH3对称，非极性分子，是直线型，而C3H8是锯齿形结构，是极性分子，故D错误；
答案选B。
14. 已知某离子晶体晶胞如图所示。已知该晶体的密度为ρ g/cm3，摩尔质量为M g/ml，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法中正确的是
A. 该晶胞中阴、阳离子个数均为1
B. 其中的阴、阳离子的配位数都是4
C. 该晶胞可能是CsCl的晶胞
D. 该晶胞中两个阳离子最近的核间距为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．晶胞中白球位于棱心和体心，晶胞单独占有白球数目=12×+1=4，黑球位于顶点和面心，晶胞单独占有黑球数目=8×+6×=4，故A错误；
B．由晶胞结构，体心的白球周围有6个黑球，每个黑球周围有6个白球，所以晶体中，阴、阳离子的配位数都为6，故B错误；
C．根据均摊法可知，在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为4，阴、阳离子的配位数都为6，晶胞结构与NaCl晶胞相同，可能是NaCl的晶胞，CsCl的配位数是8，故C错误；
D．晶胞的棱长是cm，该晶胞中两个阳离子最近的距离是面对角线的一半，则为cm＝，故D正确；
故选D。
二、填空题（4个大题，每空2分，共58分）
15. 下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：
（1）基态原子的价层电子排布图为_______；基态的最外层电子排布式为_______。
（2）n的原子结构示意图为_______；基态j原子的核外电子填充时最高能级符号为_______。
（3）将以上周期表中g、h、i、j四种元素的电负性由大到小排序为_______(用元素符号表示)，第一电离能由大到小排序为_______(用元素符号表示)。
【答案】（1） ①. ②.
（2） ①. ②. 3p
（3） ①. Si>Al>Mg>Na ②. Si>Mg>Al>Na
【解析】
【分析】根据元素周期表知，a~p分别为H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。
【小问1详解】
基态原子电子排布式为，价层电子排布图为；p为，基态的最外层电子排布式为。
【小问2详解】
n为K，核电荷数为19，原子结构示意图为；j为Si，基态Si原子核外电子排布式为，核外电子填充时最高能级符号为3p。
小问3详解】
g、h、i、j四种元素分别为Na、Mg、Al、Si，同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，因此电负性由大到小的顺序为Si>Al>Mg>Na；同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是第ⅡA族元素、第ⅤA族元素的第一电离能大于邻近元素的第一电离能，因此第一电离能由大到小的顺序为Si>Mg>Al>Na。
16. 某温泉富含珍稀“锗”元素。其中锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素。回答下列问题：
（1）锗与碳同族，性质和结构有一定的相似性，锗元素能形成无机化合物(如锗酸钠：Na2GeO3；二锗酸钠：Na2Ge2O5等)，也能形成类似于烷烃的锗烷(GenH2n+2)。
①Na2GeO3中锗原子的杂化方式是_____。
②推测1mlGenH2n+2中含有的σ键的数目是_____(用NA表示阿伏加德罗常数值)。
（2）利用离子液体[EMIM][AlCl4]可电沉积还原金属Ge，其熔点只有7℃，其中EMIM+结构如图所示。
①该物质的晶体类型是_____。
②EMIM+离子中组成元素的电负性由小到大的顺序是_____。
（3）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，该晶胞中硒原子的配位数是_____；已知晶胞边长为apm，乙图为甲图的俯视图，A点坐标为(0，0，0)，B点坐标为，则D点坐标为_____；若该晶胞密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数NA为_____(列出计算式)。
【答案】（1） ①. sp2 ②. (3n+1)NA
（2） ①. 离子晶体 ②. H＜C＜N
（3） ①. 4 ②. ③. ml-1
【解析】
【小问1详解】
①Na2GeO3中，锗原子的价层电子对数为3，杂化方式是sp2。
②1mlGenH2n+2中，含有的σ键的数目是[(n-1)+(2n+2)]×NA=(3n+1)NA。
【小问2详解】
①该物质由[EMIM]+和[AlCl4]-构成，则晶体类型是离子晶体。
②EMIM+离子，组成元素为H、C、N，非金属性H＜C＜N，则电负性由小到大的顺序是H＜C＜N。
【小问3详解】
硒化锌(ZnSe)晶胞中，Zn2+周围有4个Se2-，则Se2-周围有4个Zn2+，该晶胞中硒原子的配位数是4；A点坐标为(0,0,0)，B点坐标为，则立方体边长为a，图中信息显示，D点位于晶胞分成的8个小立方体中，右、上且靠近X轴的小立方体的体心，则D点坐标为。在晶胞中，含Zn2+数目为4 ，含Se2-的数目为=4，晶胞边长为apm，若该晶胞密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数NA为=ml-1。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时，可使用均摊法。
17. 根据有关知识，回答下列问题。
（1）符号所代表的含义是__________（填字母）。
A. 轨道上有3个电子
B. 第3个电子层轨道有三个伸展方向
C. 电子云有3个伸展方向
D. 第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道
（2）铝原子核外电子云有__________种不同的伸展方向，有__________种不同运动状态的电子。
（3）短周期的化学元素（0族和放射性元素除外）中，第一电离能最小的元素是__________（填元素符号，下同），电负性最大的元素是__________。
（4）Be第一电离能大于B的第一电离能，这是因为__________。
（5）短周期元素中符合“对角线规则”的元素有Be和Al、B和Si，它们的性质分别有一定的相似性，写出与NaOH溶液反应的离子方程式：__________。
（6）锰元素位于第四周期第ⅦB族，请写出基础的价层电子排布式__________。
【答案】17. D 18. ①. 4 ②. 13
19. ①. Na ②. F
20. Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小
21.
22. 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
【解析】
【小问1详解】
p轨道是哑铃形，np电子云有px、py、pz共3个伸展方向，符号3px中3p表示第三层的p轨道，x表示原子轨道沿x轴方向伸展，不能判断该轨道上排布的电子数，故ABC错误，D正确，答案选D；
【小问2详解】
s轨道只有1个伸展方向，p轨道有3个伸展方向，铝原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1，涉及3个s轨道、2个p轨道，因此其核外电子云有4种不同的伸展方向；其核外13个电子的运动状态各不相同，因此核外有13种不同运动状态的电子，故答案为：4；13；
【小问3详解】
同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，第一电离能最小的元素是Na；同周期元素从左向右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电离能逐渐减小，则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，电负性最大的元素是F，故答案为：Na；F；
【小问4详解】
Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，故Be的第一电离能大于B的第一电离能，故答案为：Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小；
【小问5详解】
氢氧化铝为两性氢氧化物，与NaOH溶液反应生成[Al(OH)4]-和水，已知Be和Al符合“对角线规则”， 性质有一定的相似性，则Be(OH)2也为两性氢氧化物，能与NaOH溶液发生类似的反应，则反应的离子方程式为；
【小问6详解】
锰元素为25号元素，基态的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，Mn原子失去2个电子变成锰离子，为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。
18. 电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一种方向。
（1）如图是一种甲烷燃料电池的装置。
①铂电极a是__________填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”），发生__________（填“氧化”或“还原”）反应。
②电子从__________（填“a”或“b”）电极流出，该电极的电极反应式是__________。
③盐桥中的向__________（填“稀硫酸”或“稀氢氧化钾”）溶液移动。
（2）白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时负极材料是__________，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式是__________。金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫__________（填名称）。
【答案】（1） ①. 正极 ②. 还原 ③. b ④. ⑤. 稀硫酸
（2） ①. 锌 ②. ③. 牺牲阳极的阴极保护法
【解析】
【小问1详解】
①铂电极a上氧气得电子发生还原反应生成水，a是正极。
②b电极甲烷失电子生成碳酸根离子：，为负极，电子从负极流向正极，故电子从b电极流出。
③电池工作时，a是正极、b是负极，阳离子移向正极、阴离子移向负极，所以盐桥中的钾离子向稀硫酸溶液移动。
【小问2详解】选项
实验事实
理论解释
A
、空间构型为V形
、中心原子均为杂化
B
白磷为正四面体分子
白磷分子中P-P键间的夹角是
C
1体积水可溶解700体积氨气
氨是极性分子，有氢键的影响
D
HF的沸点高于
H-F键的键长比键的键长短
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