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2018-2019学年河南省河南大学附属中学高二下学期期中考试化学试题（解析版）
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河南大学附属中学2018-2019学年高二下期期中
化学试题
60分钟100分
考查内容：人教版选修3《物质结构与性质》
可能用到的相对原子质量 K 39 C 12 Mn 55 S 32 Fe 56 O 16
一、 单项选择（每题3分，共36分）
1．下列说法不正确的是
A．氢键在形成蛋白质结构和DNA双螺旋结构中起关键作用
B．原子光谱可用于测定物质中元素的种类
C．门捷列夫为元素周期律和元素周期表的发现做出了突出贡献
D．空气、水、煤、天然气均为可再生资源
2．某原子第六电子层只有二个电子，其第五电子层电子数为
A．8 B．18 C．8～18 D．8～32
3．下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2的是
A．核内无中子的原子 B．外围电子排布为3s23p2
C．最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子
D．N层上无电子，最外层上的电子数等于电子层数的原子
4．下列说法不正确的是
A．某金属元素气态基态原子的逐级电离能的数值分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……，当它与氯气反应时生成的阳离子是X2+
B．熔沸点：金刚石＞纯铁＞生铁＞干冰
C．熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液，从不同角度分类HgCl2是一种共价化合物、非电解质、盐、离子晶体；
D．含极性键的非极性分子往往是高度对称的分子，比如CO2、BF3、CH4这样的分子
5．下列叙述正确的是
A．2s轨道可以和3p轨道形成sp2杂化轨道
B．烯烃中的碳碳双键由l个σ键和l个π键组成
C．由极性键组成的分子，一定是极性分子
D．甲烷中心原子sp3杂化轨道有一个由孤电子对占据
6．Na3N是离子化合物，它和水作用可产生NH3。下列叙述正确的是
A．Na3N与盐酸反应生成的都是盐 B．Na＋和N3－的电子层结构不相同
C．Na＋的半径大于N3－的半径 D．在Na3N与水的反应中，Na3N做还原剂
7．下列客观事实与氢键无关的是
A．冰的密度比水小 B．H2O的分解温度比H2S高得多
C．液态氟化氢中有三聚氟化氢 D．NH3的沸点比PH3高
8．元素周期表的形式多种名样，如图是扇形元素周期表的一部分，下列说法正确的是
A．简单氢化物的沸点: ④>⑤>⑨ B．该表中标注的元素⑩处于第四周期ⅦB族
C．元素⑥和⑦的原子序数相差11
D．同温同压下，等质量的由元素⑤形成的两种气体单质含有相同的原子数
9．下列说法正确的是
A．Mg3N2晶体中的化学键是共价键
B．某物质含有离子键，则该物质在任何条件下均能导电
C．干冰是分子晶体，其气化过程中只需克服分子间作用力
D．常温常压下，气态单质分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
10．下列关于原子晶体、分子晶体的叙述中，正确的是
A．在SiO2晶体中，1个硅原子和2 个氧原子形成2个共价键
B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
C．HI 的相对分子质量大于HF，所以HI 的沸点高于HF
D．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子
11．把CoCl2溶于水后加氨水先生成Co（OH）沉淀又溶解后，再加氨水,使生成[Co（NH3）6]Cl2，此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可以用CoCl2·5NH3表示,Co配位数是6,．把分离出的CoCl2·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出氯化银沉淀。经测定，每1 mol CoCl2·5NH3只生成1 molAgCl。下列说法正确的是
A．产物中CoCl2·5NH3的配体NH3为分子和氯原子
B．通入空气后得到的还原产物含有[Co（NH3）6]Cl2
C．[Co（NH3）6]Cl2中心离子的价电子排布式为3d4s2
D．[Co（NH3）6]Cl2中含有配位键，极性共价键，离子键
12．高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是
A．KO2中只存在离子键
B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K＋和1个O2－
C．晶体中与每个K＋距离最近的O2－有6个
D．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合
二、综合题(每空2分，共64分)
13.元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，回答下列问题：
（1）参照右图B、F元素的位置，依据第二周期元素第一电离
能的变化规律，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
（2）碳的一种单质的结构如图（a）所示，则碳原子的杂化轨道类型为_____________。
（3）二卤化铅PbX2的熔点如图（b）所示，可推断：依F、Cl、
Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性__________（填“增强”、
“不变”或“减弱”，下同），共价性____________。
（4）NH3和F2在Cu催化下可发生反应4NH3＋3F2NF3＋3NH4F，化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_______（填序号）。写出基态铜原子的价电子排布式 。
a．离子晶体 b．分子晶体 c．原子晶体 d．金属晶体
（5）BF3与一定量水形成（H2O）2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
，晶体R中含有的化学键包括 。
（6）水杨酸第一级电离形成离子，相同温度下，水杨酸的Ka2_______苯酚（）的Ka（填“＞”、“＝”或“＜”），其原因是________________。
（7）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体
结构如图（c）所示，K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为____________；其晶胞参数为1．4 nm，阿
伏加德罗常数用NA表示，则晶体的密度为__________g·cm－3（只需列出式子）。
14．M、N、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z、W都是第四周期过渡元素。R是同主族元素中最活泼的非金属元素，能生成MR2型共价化合物，且R原子核外有2个未成对电子。 Z和Z2+具有相同的单电子数，Z2+的价电子数是W+的二分之一, W 有W +和W2+两种常见离子，R和X同主族。请回答下列问题(以下均用化学符号表示)：
（1）写出R基态原子的电子排布图___________ ______，M、N和R的电负性由小到大的顺序是________ ____。
（2）N的气态氢化物极易溶于R的氢化物，且该体系呈碱性，请用结构式表示出两者主要的结合方式_________ ________。
（3）在上述元素形成的分子中，有四种分子互为等电子体，分别是MR2、MX2和MRX以及_______，该分子的结构式为___________，N与Y形成的NY3分子的空间构型是________。
（4）M和R所形成MR2晶体以及W晶体的结构都可以如图表示（O表示一个MR2分子或一个W原子），晶体中正八面体和正四面体空隙数的比值是_________，Z的硫化物有3种晶体，其中一种是Z2+为面心立方堆积，而晶体中全部正四面体空隙的二分之一被S2-占据，如果两种离子核间距为acm,则该晶体密度为________ __________。
（5）Z的一种氧化物常用来氧化Y的氢化物的水化物的浓溶液制备Y2，该反应的化学方程式是______ ______。
15．物质结构决定性质，新材料的不断涌现有力地促进了社会进步，因此了解物质结构具有重要意义。试回答下列问题：
（1）基态铁原子中未成对电子数为_________，在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在，其中________更稳定。
（2）OF2中氧元素的化合价为__ __，中心原子的杂化方式为__ _，OF2的分子极性比H2O的__________（选填“大”或“小”）。
（3）一种新型铝离子电池中的电解质溶液由某种有机阳离子与AlCl4﹣、Al2Cl7﹣构成，
AlCl4﹣的立体构型为_____ ____，Al2Cl7﹣中的原子都是8电子结构，则Al2Cl7﹣的结构式为（配位键用“→”表示）__ ________。
（4）FeO晶体与NaCl晶体结构相似，要比较FeO与NaCl的晶格能大小，还需要知道的数据是_______ ____；
（5）氮化铝、氮化硼、氮化镓晶体的结构与金刚石相似，它们晶体的熔点由高到低的顺序是_______ ____。
（6）NH3分子中∠HNH键角为106.7º，而配离子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH键角为109.5º， 配离子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH键角变大的原因是__ ___。
（7）下图是Fe3O4晶体的晶胞。
①晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的___ ___(选填“正方形”、“正四面体”或“正八面体”)空隙。
②晶胞中氧离子的堆积方式的名称为__ ______。
2018-2019学年下期期中高二化学试题答案
二、 单项选择
1.【答案】D
【解析】试题分析：A．氢键对维持生物大分子的空间构型和生理活性具有重要意义，所以氢键在形成蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用，A正确；B．用红外光谱仪可以确定物质中是否存在某些有机原子基团，用原子吸收光谱仪可以确定物质中含有哪些金属元素，B正确；C．门捷列夫为元素周期律和元素周期表的发现做出了突出贡献，C正确；D．煤、天然气均是化石燃料，是不可再生的，D错误，答案选D。
考点：考查氢键、物质结构测定、化学史以及能源判断等
2.【答案】C
【解析】试题分析：元素周期表各个周期包括的元素种数分别是2、8、8、18、18、32，第五周期包括的元素种类数是18种，若元素处于周期表的左边，则其第五电子层电子数为8个，若处于元素周期表的右侧，则其第五电子层电子数为18个.故选项是C。
考点：考查原子周期表的结构及各个周期包括的元素种类数的关系的知识。
3.【答案】D
【解析】A. 核内无中子的原子为氢，A错误；B. 外围电子排布为3s23p2的原子为硅，与稀硫酸不反应，B错误；C. 最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子为镁，与碱不反应，C错误；D. N层上无电子，最外层上的电子数等于电子层数的原子为铍或铝，其单质均既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2，D正确，答案选D。
4.【答案】C
【解析】A、第三电离能数值远大于第二电离能，说明该金属元素是第ⅡA元素，因此与氯气反应时生成的金属阳离子是X2＋，A正确；B、金刚石是原子晶体，纯铁是金属晶体，生铁是合金，熔点低于各成分金属熔点，干冰是分子晶体，所以熔沸点：金刚石＞纯铁＞生铁＞干冰，B正确；C、HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，说明在水分子的作用下HgCl2能够电离出自由移动的阴阳离子，且HgCl2的是化合物，属于电解质，C错误；D、CO2是直线形结构，BF3是平面三角形，CH4是正四面体结构，均是非极性分子，D正确，答案选C。
5.【答案】B
【解析】
A：能量相近轨道才可以杂化，不正确
B：正确
C：如果分子对称性好，极性键组成的分子也可能是非极性的分子
D：甲烷中心原子sp3杂化轨道中每个轨道有一个电子，没有孤对电子
答案为B
6.【答案】A
【解析】试题分析：A．根据与水反应的产物，可知Na3N与盐酸反应Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl，生成氯化钠和氯化铵，故A正确；B．Na+和N3-离子核外电子数都是10，二者电子层结构相同，故B错误；C、Na+和N3-电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故Na+的半径小于N3-的半径，故C错误；D．Na3N与水的反应为：Na3N+H2O=NaOH+NH3↑，反应前后各元素化合价没变化，不是氧化还原反应，故D错误；故选A。
【考点定位】考查微粒半径大小的比较；原子核外电子排布；氧化还原反应
【名师点晴】本题考查了离子半径的大小比较、氧化还原反应、对信息的提取能力等，主要考查学生对信息应用的能力。电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子半径（包括阴、阳离子）随核电荷数的增加而减小，如O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋。
7.【答案】B
【解析】A．冰中的氢键比水中的强，使得水分子排列得很规则，造成体积膨胀，密度变小，故A不选；B．物质的稳定性取决于键能的大小，而与氢键无关，故B选；C．因为HF的极性非常强，而且F原子的半径很小，因此在HF中会产生分子间氢键，通过氢键使得HF相互缔合成三聚氟化氢（HF）3分子，故C不选；D．氨分子间存在氢键，所以NH3的沸点比PH3高，故D不选；故选B。
点睛：氢键的存在对物质性质的影响：①分子间氢键的形成使物质的熔沸点升高．因物质熔化或液体气化时必须要破坏氢键．如：H2O比同族H2S的熔沸点高；②分子间形成的氢键对物质的水溶性、溶解度等也有影响．如NH3极易溶于水，主要是氨分子与水分子之间已形成氢键；③水中氢键对水的密度的影响：水结成冰时体积会膨胀，密度减小。
8.【答案】D
【解析】由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为Na、③为C、④为N、⑤为O、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为S、⑨为Cl、⑩为Fe，则A. 水分子、氨气分子间存在氢键，则简单氢化物的沸点：⑤＞④＞⑨，A错误；B. 该表中标注的元素⑩是铁，处于第四周期Ⅷ族，B错误；C. 元素⑥和⑦的原子序数相差1，C错误；D. 同温同压下，等质量的由元素⑤形成的两种气体单质氧气和臭氧含有相同的原子数，D正确，答案选D。
9.【答案】C
【解析】
试题分析：A、氮化镁是离子晶体，其电子式为：Mg2+
N
3－
Mg2+
N
3－
Mg2+
，故错误；B、离子化合物只能在熔融状态或水溶液才能导电，固体时不导电，故错误；C、干冰为分子晶体，气化时只需克服分子间作用力，故正确；D、如HCl，氢的最外层只有2个电子，故错误。
考点：考查化学键、电子式、晶体、8电子稳定结构等知识。
10.【答案】D
【解析】A. 在SiO2晶体中，1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，A不正确；B. 晶体中分子间作用力越大，其熔、沸点和硬度越高，但是与分子的稳定性没有关系，稳定性只与分子内的化学键的强度有关，B不正确；C. 虽然HI 的相对分子质量大于HF，但是，由于HF分子之间可以形成氢键，所以HF 的沸点高于HI，C不正确；D. 金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子，D正确。本题选D。
点睛：分子晶体在发生物理变化时只破坏分子间作用力，不破坏化学键，只有发生化学变化时才会破坏化学键，稳定性属于化学性质。氢键是一种特殊的分子间作用力，它比范德华力强得多，故氢键对物质性质的影响大于范德华力。
11.【答案】D
【解析】每1mol CoCl2·5NH3只生成1molAgCl，说明2个Cl―中只能电离出1个Cl―，由此可知，还有一个Cl―和NH3一样也用于形成了配体，CoCl2·5NH3的配体NH3为分子和氯离子，故A错误；CoCl2→[Co（NH3）6]Cl2元素化合价没变，所以[Co（NH3）6]Cl2不是还原产物，故B错误；[Co（NH3）6]Cl2中的中心离子是Co2+,价电子排布式为3d7，故C错误； Co与NH3是配位键、N-H是共价键、Co2+与Cl-是离子键，故D正确。
12.【答案】C
【详解】
A、K+离子与O2-离子形成离子键，O2-离子中O原子间形成共价键，故A错误；
B、K+离子位于顶点和面心，数目为8×1/8+6×1/2=4，O2-离子位于棱心和体心，数目为12×1/4+1=4，即每个晶胞中含有4个K+和4个O2-，故B错误；
C、由晶胞图可知，以晶胞上方面心的K+为研究对象，其平面上与其距离最近的O2-有4个，上方和下方各有一个，共有6个，故C正确；
D、O原子间以共价键结合，故D错误。故选C。
【点睛】
易错点为C项，由晶胞图可知，以晶胞上方面心的K+为研究对象，其平面上与其距离最近的O2-有4个，上方和下方各有一个。
二、综合题
13.【答案】
（1）
（2）sp2
（3）减弱；增强
（4）abd 3d104s1
（5）离子键、共价键、配位键
（6）；中形成分子内氢键，使其更难电离出H+
（7）K3C60；
14．【答案】 C< N < O N2O N=N=O 三角锥型 1：2 261/16NAa3 MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2+2H2O
【解析】M、N、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素， R是同主族元素中最活泼的非金属元素，且能生成MR2型共价化合物，R原子核外有2各未成对电子，则M为+4价，R为-2价，R和X同主族，因此R为O，M为C；X为S，则Y为Cl，N为N元素；Z、W都是第四周期过渡元素，W 有W +和W2+两种常见离子，则W为Cu元素；Z和Z2+具有相同的单电子数，Z2+的价电子数是W+的二分之一，则Z2+的价电子排布式为3d5，Z为Mn元素。
（1）R为O元素，基态O原子的电子排布图为；同周期的主族元素随核电荷数的增大，第一电离能呈增大的趋势，但氮的2p轨道为半充满结构，相对稳定，则C、N、O的电负性由小到大的顺序是C< N < O，故答案为： ；C
（3）在上述元素形成的分子中，有四种分子互为等电子体，分别是CO2、CS2和COS以及N2O，等电子体检验相似的结构，则N2O的结构式为N=N=O，NCl3中N原子含有3个σ键和1个孤电子对，中心原子N是sp3杂化，则NCl3为三角锥型，故答案为：N2O；N=N=O；三角锥型；
（4）由晶胞结构可知，一个晶胞围成正八面体空隙共有4个（如图1个和12个，是正八面体的，计3个）；晶体中共有类似A点的顶点共有8个，晶体中围成正四面体空隙共有8个（如图），个数比为4:8=1:2；MnS有3种晶体，其中一种是Mn2+为面心立方堆积，而晶体中全部正四面体空隙的二分之一被S2-占据，则晶胞结构为，在晶胞中Mn2+共有8×+6×=4，S2-共有4个，设晶胞的边长为x，则x=4acm，x=cm，因此晶体密度==g/cm3，故答案为：1:2； ；
（5）二氧化锰常用来氧化氯化氢的水化物的浓溶液制备氯气，反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2+2H2O。
点睛：本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布较、第一电离能、氢键、空间构型、晶胞计算等，注意氢键对物质性质的影响，掌握均摊法进行晶胞有关计算。本题的难点是晶胞的计算，要注意正八面体数目的判断，和MnS晶胞结构的描绘。
15.【答案】 4 Fe3+ +2 sp3 小 正四面体 离子半径大小 氮化硼＞氮化铝＞氮化镓 NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配离子后，原孤电子对与N-H键的成键电子对间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱 正四面体 面心立方最密堆积
【解析】试题分析：（1）根据电子排布式或轨道表示式进行判断。（2）根据元素的非金属性和电负性以及价层电子对互斥理论进行判断。（3）根据价层电子对互斥理论进行判断。（4）影响晶格能的因素有配位数、离子半径和离子电荷。（5）原子半径越小，原子晶体中共价键的键长越短，则共价键越强，晶体的熔点越高。（6）根据价层电子对互斥理论进行解释。（7）根据配位数判断堆积方式，根据晶胞的质量和体积求晶体的密度。
（1）基态铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，根据洪特规则和泡利不相容原理，3d轨道的6个电子要占据其全部5个轨道，故其中未成对电子数为4。铁在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在，其中基态Fe3+电子排布式为[Ar]3d5，其3d轨道为较稳定的半充满状态，故其更稳定。
（2）F是非金属性最强的元素，其最外层有7个电子，故OF2中氧元素的化合价为+2，中心原子O的价层电子对数是4，故其杂化方式为sp3。OF2和H2O的分子空间构型相似，O与F之间的电负性的差值小于H和O的电负性差值，故OF2的分子极性比H2O的小。
（3）AlCl4﹣的中心原子的价层电子对数为４，故其立体构型为正四面体，Al2Cl7﹣中的原子都是8电子结构，则可知Al2Cl7﹣的Al原子各形成了一个配位键，其结构式为。
（4）FeO晶体与NaCl晶体结构相似，影响晶格能大小的因素有配位数、离子半径和离子电荷，故要比较FeO与NaCl的晶格能大小，还需要知道的数据是离子半径大小；
（5）氮化铝、氮化硼、氮化镓晶体的结构与金刚石相似，都是原子晶体，它们晶体的熔点由其共价键的键长决定，键长越短则共价键越强，其熔点越高，因为B、Al、Ga的原子半径依次增大，故熔点由高到低的顺序是氮化硼＞氮化铝＞氮化镓。
（6）NH3分子中∠HNH键角为106.7º，而配离子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH键角为109.5º， 由价层电子对互斥理论可知，配离子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH键角变大的原因是：NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配离子后，原孤电子对与N-H键的成键电子对间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱。
（7）①由Fe3O4晶体的晶胞结构示意图可知，晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的正四面体空隙。
②晶胞中与每氧离子最近且等距的氧离子有12个，故其堆积方式为面心立方最密堆积。
化学试题
60分钟100分
考查内容：人教版选修3《物质结构与性质》
可能用到的相对原子质量 K 39 C 12 Mn 55 S 32 Fe 56 O 16
一、 单项选择（每题3分，共36分）
1．下列说法不正确的是
A．氢键在形成蛋白质结构和DNA双螺旋结构中起关键作用
B．原子光谱可用于测定物质中元素的种类
C．门捷列夫为元素周期律和元素周期表的发现做出了突出贡献
D．空气、水、煤、天然气均为可再生资源
2．某原子第六电子层只有二个电子，其第五电子层电子数为
A．8 B．18 C．8～18 D．8～32
3．下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2的是
A．核内无中子的原子 B．外围电子排布为3s23p2
C．最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子
D．N层上无电子，最外层上的电子数等于电子层数的原子
4．下列说法不正确的是
A．某金属元素气态基态原子的逐级电离能的数值分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……，当它与氯气反应时生成的阳离子是X2+
B．熔沸点：金刚石＞纯铁＞生铁＞干冰
C．熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液，从不同角度分类HgCl2是一种共价化合物、非电解质、盐、离子晶体；
D．含极性键的非极性分子往往是高度对称的分子，比如CO2、BF3、CH4这样的分子
5．下列叙述正确的是
A．2s轨道可以和3p轨道形成sp2杂化轨道
B．烯烃中的碳碳双键由l个σ键和l个π键组成
C．由极性键组成的分子，一定是极性分子
D．甲烷中心原子sp3杂化轨道有一个由孤电子对占据
6．Na3N是离子化合物，它和水作用可产生NH3。下列叙述正确的是
A．Na3N与盐酸反应生成的都是盐 B．Na＋和N3－的电子层结构不相同
C．Na＋的半径大于N3－的半径 D．在Na3N与水的反应中，Na3N做还原剂
7．下列客观事实与氢键无关的是
A．冰的密度比水小 B．H2O的分解温度比H2S高得多
C．液态氟化氢中有三聚氟化氢 D．NH3的沸点比PH3高
8．元素周期表的形式多种名样，如图是扇形元素周期表的一部分，下列说法正确的是
A．简单氢化物的沸点: ④>⑤>⑨ B．该表中标注的元素⑩处于第四周期ⅦB族
C．元素⑥和⑦的原子序数相差11
D．同温同压下，等质量的由元素⑤形成的两种气体单质含有相同的原子数
9．下列说法正确的是
A．Mg3N2晶体中的化学键是共价键
B．某物质含有离子键，则该物质在任何条件下均能导电
C．干冰是分子晶体，其气化过程中只需克服分子间作用力
D．常温常压下，气态单质分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
10．下列关于原子晶体、分子晶体的叙述中，正确的是
A．在SiO2晶体中，1个硅原子和2 个氧原子形成2个共价键
B．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
C．HI 的相对分子质量大于HF，所以HI 的沸点高于HF
D．金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子
11．把CoCl2溶于水后加氨水先生成Co（OH）沉淀又溶解后，再加氨水,使生成[Co（NH3）6]Cl2，此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可以用CoCl2·5NH3表示,Co配位数是6,．把分离出的CoCl2·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出氯化银沉淀。经测定，每1 mol CoCl2·5NH3只生成1 molAgCl。下列说法正确的是
A．产物中CoCl2·5NH3的配体NH3为分子和氯原子
B．通入空气后得到的还原产物含有[Co（NH3）6]Cl2
C．[Co（NH3）6]Cl2中心离子的价电子排布式为3d4s2
D．[Co（NH3）6]Cl2中含有配位键，极性共价键，离子键
12．高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是
A．KO2中只存在离子键
B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K＋和1个O2－
C．晶体中与每个K＋距离最近的O2－有6个
D．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合
二、综合题(每空2分，共64分)
13.元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，回答下列问题：
（1）参照右图B、F元素的位置，依据第二周期元素第一电离
能的变化规律，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
（2）碳的一种单质的结构如图（a）所示，则碳原子的杂化轨道类型为_____________。
（3）二卤化铅PbX2的熔点如图（b）所示，可推断：依F、Cl、
Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性__________（填“增强”、
“不变”或“减弱”，下同），共价性____________。
（4）NH3和F2在Cu催化下可发生反应4NH3＋3F2NF3＋3NH4F，化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_______（填序号）。写出基态铜原子的价电子排布式 。
a．离子晶体 b．分子晶体 c．原子晶体 d．金属晶体
（5）BF3与一定量水形成（H2O）2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
，晶体R中含有的化学键包括 。
（6）水杨酸第一级电离形成离子，相同温度下，水杨酸的Ka2_______苯酚（）的Ka（填“＞”、“＝”或“＜”），其原因是________________。
（7）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体
结构如图（c）所示，K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为____________；其晶胞参数为1．4 nm，阿
伏加德罗常数用NA表示，则晶体的密度为__________g·cm－3（只需列出式子）。
14．M、N、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z、W都是第四周期过渡元素。R是同主族元素中最活泼的非金属元素，能生成MR2型共价化合物，且R原子核外有2个未成对电子。 Z和Z2+具有相同的单电子数，Z2+的价电子数是W+的二分之一, W 有W +和W2+两种常见离子，R和X同主族。请回答下列问题(以下均用化学符号表示)：
（1）写出R基态原子的电子排布图___________ ______，M、N和R的电负性由小到大的顺序是________ ____。
（2）N的气态氢化物极易溶于R的氢化物，且该体系呈碱性，请用结构式表示出两者主要的结合方式_________ ________。
（3）在上述元素形成的分子中，有四种分子互为等电子体，分别是MR2、MX2和MRX以及_______，该分子的结构式为___________，N与Y形成的NY3分子的空间构型是________。
（4）M和R所形成MR2晶体以及W晶体的结构都可以如图表示（O表示一个MR2分子或一个W原子），晶体中正八面体和正四面体空隙数的比值是_________，Z的硫化物有3种晶体，其中一种是Z2+为面心立方堆积，而晶体中全部正四面体空隙的二分之一被S2-占据，如果两种离子核间距为acm,则该晶体密度为________ __________。
（5）Z的一种氧化物常用来氧化Y的氢化物的水化物的浓溶液制备Y2，该反应的化学方程式是______ ______。
15．物质结构决定性质，新材料的不断涌现有力地促进了社会进步，因此了解物质结构具有重要意义。试回答下列问题：
（1）基态铁原子中未成对电子数为_________，在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在，其中________更稳定。
（2）OF2中氧元素的化合价为__ __，中心原子的杂化方式为__ _，OF2的分子极性比H2O的__________（选填“大”或“小”）。
（3）一种新型铝离子电池中的电解质溶液由某种有机阳离子与AlCl4﹣、Al2Cl7﹣构成，
AlCl4﹣的立体构型为_____ ____，Al2Cl7﹣中的原子都是8电子结构，则Al2Cl7﹣的结构式为（配位键用“→”表示）__ ________。
（4）FeO晶体与NaCl晶体结构相似，要比较FeO与NaCl的晶格能大小，还需要知道的数据是_______ ____；
（5）氮化铝、氮化硼、氮化镓晶体的结构与金刚石相似，它们晶体的熔点由高到低的顺序是_______ ____。
（6）NH3分子中∠HNH键角为106.7º，而配离子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH键角为109.5º， 配离子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH键角变大的原因是__ ___。
（7）下图是Fe3O4晶体的晶胞。
①晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的___ ___(选填“正方形”、“正四面体”或“正八面体”)空隙。
②晶胞中氧离子的堆积方式的名称为__ ______。
2018-2019学年下期期中高二化学试题答案
二、 单项选择
1.【答案】D
【解析】试题分析：A．氢键对维持生物大分子的空间构型和生理活性具有重要意义，所以氢键在形成蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用，A正确；B．用红外光谱仪可以确定物质中是否存在某些有机原子基团，用原子吸收光谱仪可以确定物质中含有哪些金属元素，B正确；C．门捷列夫为元素周期律和元素周期表的发现做出了突出贡献，C正确；D．煤、天然气均是化石燃料，是不可再生的，D错误，答案选D。
考点：考查氢键、物质结构测定、化学史以及能源判断等
2.【答案】C
【解析】试题分析：元素周期表各个周期包括的元素种数分别是2、8、8、18、18、32，第五周期包括的元素种类数是18种，若元素处于周期表的左边，则其第五电子层电子数为8个，若处于元素周期表的右侧，则其第五电子层电子数为18个.故选项是C。
考点：考查原子周期表的结构及各个周期包括的元素种类数的关系的知识。
3.【答案】D
【解析】A. 核内无中子的原子为氢，A错误；B. 外围电子排布为3s23p2的原子为硅，与稀硫酸不反应，B错误；C. 最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子为镁，与碱不反应，C错误；D. N层上无电子，最外层上的电子数等于电子层数的原子为铍或铝，其单质均既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2，D正确，答案选D。
4.【答案】C
【解析】A、第三电离能数值远大于第二电离能，说明该金属元素是第ⅡA元素，因此与氯气反应时生成的金属阳离子是X2＋，A正确；B、金刚石是原子晶体，纯铁是金属晶体，生铁是合金，熔点低于各成分金属熔点，干冰是分子晶体，所以熔沸点：金刚石＞纯铁＞生铁＞干冰，B正确；C、HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，说明在水分子的作用下HgCl2能够电离出自由移动的阴阳离子，且HgCl2的是化合物，属于电解质，C错误；D、CO2是直线形结构，BF3是平面三角形，CH4是正四面体结构，均是非极性分子，D正确，答案选C。
5.【答案】B
【解析】
A：能量相近轨道才可以杂化，不正确
B：正确
C：如果分子对称性好，极性键组成的分子也可能是非极性的分子
D：甲烷中心原子sp3杂化轨道中每个轨道有一个电子，没有孤对电子
答案为B
6.【答案】A
【解析】试题分析：A．根据与水反应的产物，可知Na3N与盐酸反应Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl，生成氯化钠和氯化铵，故A正确；B．Na+和N3-离子核外电子数都是10，二者电子层结构相同，故B错误；C、Na+和N3-电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故Na+的半径小于N3-的半径，故C错误；D．Na3N与水的反应为：Na3N+H2O=NaOH+NH3↑，反应前后各元素化合价没变化，不是氧化还原反应，故D错误；故选A。
【考点定位】考查微粒半径大小的比较；原子核外电子排布；氧化还原反应
【名师点晴】本题考查了离子半径的大小比较、氧化还原反应、对信息的提取能力等，主要考查学生对信息应用的能力。电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子半径（包括阴、阳离子）随核电荷数的增加而减小，如O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋。
7.【答案】B
【解析】A．冰中的氢键比水中的强，使得水分子排列得很规则，造成体积膨胀，密度变小，故A不选；B．物质的稳定性取决于键能的大小，而与氢键无关，故B选；C．因为HF的极性非常强，而且F原子的半径很小，因此在HF中会产生分子间氢键，通过氢键使得HF相互缔合成三聚氟化氢（HF）3分子，故C不选；D．氨分子间存在氢键，所以NH3的沸点比PH3高，故D不选；故选B。
点睛：氢键的存在对物质性质的影响：①分子间氢键的形成使物质的熔沸点升高．因物质熔化或液体气化时必须要破坏氢键．如：H2O比同族H2S的熔沸点高；②分子间形成的氢键对物质的水溶性、溶解度等也有影响．如NH3极易溶于水，主要是氨分子与水分子之间已形成氢键；③水中氢键对水的密度的影响：水结成冰时体积会膨胀，密度减小。
8.【答案】D
【解析】由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为Na、③为C、④为N、⑤为O、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为S、⑨为Cl、⑩为Fe，则A. 水分子、氨气分子间存在氢键，则简单氢化物的沸点：⑤＞④＞⑨，A错误；B. 该表中标注的元素⑩是铁，处于第四周期Ⅷ族，B错误；C. 元素⑥和⑦的原子序数相差1，C错误；D. 同温同压下，等质量的由元素⑤形成的两种气体单质氧气和臭氧含有相同的原子数，D正确，答案选D。
9.【答案】C
【解析】
试题分析：A、氮化镁是离子晶体，其电子式为：Mg2+
N
3－
Mg2+
N
3－
Mg2+
，故错误；B、离子化合物只能在熔融状态或水溶液才能导电，固体时不导电，故错误；C、干冰为分子晶体，气化时只需克服分子间作用力，故正确；D、如HCl，氢的最外层只有2个电子，故错误。
考点：考查化学键、电子式、晶体、8电子稳定结构等知识。
10.【答案】D
【解析】A. 在SiO2晶体中，1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，A不正确；B. 晶体中分子间作用力越大，其熔、沸点和硬度越高，但是与分子的稳定性没有关系，稳定性只与分子内的化学键的强度有关，B不正确；C. 虽然HI 的相对分子质量大于HF，但是，由于HF分子之间可以形成氢键，所以HF 的沸点高于HI，C不正确；D. 金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子，D正确。本题选D。
点睛：分子晶体在发生物理变化时只破坏分子间作用力，不破坏化学键，只有发生化学变化时才会破坏化学键，稳定性属于化学性质。氢键是一种特殊的分子间作用力，它比范德华力强得多，故氢键对物质性质的影响大于范德华力。
11.【答案】D
【解析】每1mol CoCl2·5NH3只生成1molAgCl，说明2个Cl―中只能电离出1个Cl―，由此可知，还有一个Cl―和NH3一样也用于形成了配体，CoCl2·5NH3的配体NH3为分子和氯离子，故A错误；CoCl2→[Co（NH3）6]Cl2元素化合价没变，所以[Co（NH3）6]Cl2不是还原产物，故B错误；[Co（NH3）6]Cl2中的中心离子是Co2+,价电子排布式为3d7，故C错误； Co与NH3是配位键、N-H是共价键、Co2+与Cl-是离子键，故D正确。
12.【答案】C
【详解】
A、K+离子与O2-离子形成离子键，O2-离子中O原子间形成共价键，故A错误；
B、K+离子位于顶点和面心，数目为8×1/8+6×1/2=4，O2-离子位于棱心和体心，数目为12×1/4+1=4，即每个晶胞中含有4个K+和4个O2-，故B错误；
C、由晶胞图可知，以晶胞上方面心的K+为研究对象，其平面上与其距离最近的O2-有4个，上方和下方各有一个，共有6个，故C正确；
D、O原子间以共价键结合，故D错误。故选C。
【点睛】
易错点为C项，由晶胞图可知，以晶胞上方面心的K+为研究对象，其平面上与其距离最近的O2-有4个，上方和下方各有一个。
二、综合题
13.【答案】
（1）
（2）sp2
（3）减弱；增强
（4）abd 3d104s1
（5）离子键、共价键、配位键
（6）；中形成分子内氢键，使其更难电离出H+
（7）K3C60；
14．【答案】 C< N < O N2O N=N=O 三角锥型 1：2 261/16NAa3 MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2+2H2O
【解析】M、N、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素， R是同主族元素中最活泼的非金属元素，且能生成MR2型共价化合物，R原子核外有2各未成对电子，则M为+4价，R为-2价，R和X同主族，因此R为O，M为C；X为S，则Y为Cl，N为N元素；Z、W都是第四周期过渡元素，W 有W +和W2+两种常见离子，则W为Cu元素；Z和Z2+具有相同的单电子数，Z2+的价电子数是W+的二分之一，则Z2+的价电子排布式为3d5，Z为Mn元素。
（1）R为O元素，基态O原子的电子排布图为；同周期的主族元素随核电荷数的增大，第一电离能呈增大的趋势，但氮的2p轨道为半充满结构，相对稳定，则C、N、O的电负性由小到大的顺序是C< N < O，故答案为： ；C
（3）在上述元素形成的分子中，有四种分子互为等电子体，分别是CO2、CS2和COS以及N2O，等电子体检验相似的结构，则N2O的结构式为N=N=O，NCl3中N原子含有3个σ键和1个孤电子对，中心原子N是sp3杂化，则NCl3为三角锥型，故答案为：N2O；N=N=O；三角锥型；
（4）由晶胞结构可知，一个晶胞围成正八面体空隙共有4个（如图1个和12个，是正八面体的，计3个）；晶体中共有类似A点的顶点共有8个，晶体中围成正四面体空隙共有8个（如图），个数比为4:8=1:2；MnS有3种晶体，其中一种是Mn2+为面心立方堆积，而晶体中全部正四面体空隙的二分之一被S2-占据，则晶胞结构为，在晶胞中Mn2+共有8×+6×=4，S2-共有4个，设晶胞的边长为x，则x=4acm，x=cm，因此晶体密度==g/cm3，故答案为：1:2； ；
（5）二氧化锰常用来氧化氯化氢的水化物的浓溶液制备氯气，反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2+2H2O。
点睛：本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布较、第一电离能、氢键、空间构型、晶胞计算等，注意氢键对物质性质的影响，掌握均摊法进行晶胞有关计算。本题的难点是晶胞的计算，要注意正八面体数目的判断，和MnS晶胞结构的描绘。
15.【答案】 4 Fe3+ +2 sp3 小 正四面体 离子半径大小 氮化硼＞氮化铝＞氮化镓 NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配离子后，原孤电子对与N-H键的成键电子对间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱 正四面体 面心立方最密堆积
【解析】试题分析：（1）根据电子排布式或轨道表示式进行判断。（2）根据元素的非金属性和电负性以及价层电子对互斥理论进行判断。（3）根据价层电子对互斥理论进行判断。（4）影响晶格能的因素有配位数、离子半径和离子电荷。（5）原子半径越小，原子晶体中共价键的键长越短，则共价键越强，晶体的熔点越高。（6）根据价层电子对互斥理论进行解释。（7）根据配位数判断堆积方式，根据晶胞的质量和体积求晶体的密度。
（1）基态铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，根据洪特规则和泡利不相容原理，3d轨道的6个电子要占据其全部5个轨道，故其中未成对电子数为4。铁在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在，其中基态Fe3+电子排布式为[Ar]3d5，其3d轨道为较稳定的半充满状态，故其更稳定。
（2）F是非金属性最强的元素，其最外层有7个电子，故OF2中氧元素的化合价为+2，中心原子O的价层电子对数是4，故其杂化方式为sp3。OF2和H2O的分子空间构型相似，O与F之间的电负性的差值小于H和O的电负性差值，故OF2的分子极性比H2O的小。
（3）AlCl4﹣的中心原子的价层电子对数为４，故其立体构型为正四面体，Al2Cl7﹣中的原子都是8电子结构，则可知Al2Cl7﹣的Al原子各形成了一个配位键，其结构式为。
（4）FeO晶体与NaCl晶体结构相似，影响晶格能大小的因素有配位数、离子半径和离子电荷，故要比较FeO与NaCl的晶格能大小，还需要知道的数据是离子半径大小；
（5）氮化铝、氮化硼、氮化镓晶体的结构与金刚石相似，都是原子晶体，它们晶体的熔点由其共价键的键长决定，键长越短则共价键越强，其熔点越高，因为B、Al、Ga的原子半径依次增大，故熔点由高到低的顺序是氮化硼＞氮化铝＞氮化镓。
（6）NH3分子中∠HNH键角为106.7º，而配离子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH键角为109.5º， 由价层电子对互斥理论可知，配离子[Zn(NH3)6]2+中∠HNH键角变大的原因是：NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配离子后，原孤电子对与N-H键的成键电子对间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱。
（7）①由Fe3O4晶体的晶胞结构示意图可知，晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的正四面体空隙。
②晶胞中与每氧离子最近且等距的氧离子有12个，故其堆积方式为面心立方最密堆积。
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