福建省一级校联盟2022-2023学年高二下学期4月期中考试模拟试卷(四)化学试题
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这是一份福建省一级校联盟2022-2023学年高二下学期4月期中考试模拟试卷(四)化学试题,共18页。试卷主要包含了单选题,元素或物质推断题,填空题,结构与性质等内容,欢迎下载使用。
福建省一级校联盟2022-2023学年高二下学期4月期中考试模拟试卷(四)化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列原子轨道中能量最高的是
A.4d B.2s C.4p D.5s
2.某元素的一种基态原子的M电子层p能级上有4个电子,有关该原子的叙述错误的是
A.N层不含有电子 B.L层一定有8个电子
C.原子的最外层电子数为4 D.最高化合价为 +6价
3.下列化学用语正确的是
A.1 H、2 H、H+ 和H2是氢元素的四种不同粒子
B.18 O2 和16 O3互为同位素
C.S2- 的结构示意图为
D.35Cl中质子数和中子数相差18
4.大气中臭氧层被破坏的机理如图所示。下列说法正确的是
A.过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl
B.氧气在反应中作催化剂
C.臭氧分子最终转变成过氧化氯分子
D.反应①、②、③中均有氧原子间共价键的断裂
5.下列有关比较正确的是
A.熔点:CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B.离子键强弱:NaBr>NaCl>MgO
C.键的极性:N—H键>O—H键>F—H键
D.热稳定性:HF>H2O>NH3
6.某种化学品的结构如图所示,已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,M原子的最外层电子数等于其电子层数,则下列说法中正确的是
A.元素对应简单离子半径大小关系为:
B.与W的同周期元素中,第一电离能比W大的元素只有2种
C.X、Y、Z、W形成的简氢化物中,沸点高低顺序为:
D.在该化合物中Y和Z的杂化类型不同
7.离子液体广泛应用于科研和生产中。某离子液体结构如图,其中阳离子有类似苯环的特殊稳定性。下列说法中不正确的是
A.阳离子中C有两种不同的杂化方式 B.阳离子中存在的大π键为π
C.该物质中采用sp3杂化的原子共有4个 D.阴离子中含有配位键
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.11.2L O2和22.4L NO(均为标准状况)充分反应后的分子数为NA
B.标准状况下,11.2L的SO3含硫原子数为0.5NA
C.0.1mol·L-1 HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA
D.1mol Al3+完全水解可生成氢氧化铝胶粒的数目小于NA
9.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,原子序数总和为25,由这四种元素形成的某化合物的结构如图所示。下列说法错误的是
A.电负性大小:
B.该化合物具有强氧化性,可用于消毒杀菌
C.该化合物含离子键、共价键、配位键
D.该化合物中所有原子最外层均满足8个电子稳定结构
10.下列变化过程中,仅有分子间作用力被破坏的是
A.干冰升华 B.HCl 溶于水
C.NaOH高温融化 D.NH4Cl固体受热分解
11.下列有关化学用语的表示正确的是
A.NaCl的电离方程式为:
B.电子式为:
C.Li在空气中燃烧产物的化学式为:
D.氧化生成单质硫:
12.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示,下列叙述正确的是
A.元素非金属性强弱的顺序:W>Y>Z
B.原子半径:X>Y>Z
C.Y的简单氢化物比W的简单氢化物稳定
D.化合物M中Y不满足8电子稳定结构
13.硫代硫酸钠()可作定影剂,反应的化学方程式为,产物中的常用于切花保鲜。下列说法错误的是
A.基态的核外电子存在10种运动状态
B.的空间结构为四面体形,中心原子的杂化方式为
C.欲测定切花保鲜液中的浓度,可用标准溶液滴定
D.的晶体结构与相似,每个周围最近且等距离的有6个
14.有关晶体的结构如下图所示,下列说法中正确的是
A.在NaCl晶体中,距最近的Na有6个,距最近且等距的共6个
B.在晶体中,每个晶胞平均占有4个,的配位数是4
C.在金刚石晶体中,每个碳原子被6个六元环共同占有,每个六元环最多有4个碳原子共面
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE,其晶体不导电
二、元素或物质推断题
15.下表是元素周期表的一部分,请据表标注的元素回答(用相应的化学符号作答):
族周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
a
f
2
b
d
e
3
g
h
k
m
n
(1)形成单质不含化学键的是_______(填化学式)。
(2)元素a分别与元素e、k、m所形成的简单气态化合物中稳定性最强的是_______(填化学式);
(3)元素k、m、n最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______(用物质化学式表示);
(4)元素g、h、m、n所形成的简单离子的半径最大的是_______(用离子符号表示);
(5)g元素的最高价氧化物的水化物与h元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_______。
(6)写出由元素b、e组成的化合物的结构式:_______。
(7)我国长征运载火箭的推进剂是一种由a、b、d三种元素组成的化合物偏二甲肼,其分子式为,与由d、e元素组成的原子个数比为1:2,相对分子质量为92的化合物混合,点火燃烧产生巨大推力,燃烧产物是两种对环境无污染的气体及水蒸气,请写出该类火箭推进剂燃烧的化学方程式:_______。
三、填空题
16.下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:2Cr2O+ 3CH3CH2OH + 16H+ + 13H2O→4[Cr(H2O)6]3+ + 3CH3COOH
(1)Cr基态核外价电子排布式为_______ ; 配合物[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是_______(填元素符号)。
(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_______,1mol CH3COOH含有的σ键的数目为_______。
(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为_______(填化学式); H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为_______。
四、结构与性质
17.第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物。
(1)是一种很好的配体,的VSEPR构型是_______。
(2)科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单表示如下:
图中虚线表示的作用力为_______。
A.氢键 B.离子键 C.配位键
(3)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成晶体。在晶体中,含有的原子团或分子有、、、,为平面正方形结构,中心能否是杂化_______(填“是”或“否”),理由是_______。请写出该配离子的结构简式:_______(必须将配位键表示出来)。
(4)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态,呈正四面体构型。易溶于_______(填标号)。
A.四氯化碳 B.水 C.硫酸镍溶液 D.苯 E.CS₂
(5)已知1 mol化学键断开时吸收或生成时释放的能量如下: 436 kJ, 193 kJ, 946 kJ, 391 kJ。求:的焓变_______kJ⋅mol。
18.钛和锆为同族的元素,它们形成的化合物用途广泛。
(1)锆为第五周期元素,基态原子的价层电子排布式为_______。
(2)钛与EDTA(乙二胺四乙酸根离子,结构如图1)形成的配位离子如图2所示。
①EDTA中所含元素的电负性从大到小的顺序为_______;
②EDTA中键角∠NCC_______(填“>”、“<”或“=”)∠CNC;
③钛与EDTA形成的配位离子中配位数为_______。
(3)常温下TiCl4为液体,ZrCl4为易升华的固体。两者熔点不同的原因是_______。
(4)ZrO2是制作全瓷牙的主要原料。ZrO2的晶体有立方晶相(如图3)、单斜晶相(如图4,微粒未画出,微粒分布与立方晶相相似,晶胞参数α=γ=900≠β,apm、bpm、cpm)等。
①ZrO2立方晶相中,与Zr等距离且最近的O围成的几何图形是_______。
②设阿伏伽德罗常数的值为NA,则单斜晶相ZrO2的密度为_______g·cm-3(列出含字母的计算表达式)。
参考答案:
1.A
【详解】具体的能级能量高低排列顺序是:1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d,是由于电子屏蔽效应出现的能级交错现象导致能量是5s<4d,所以原子轨道中能量最高的是4d,故选A选项。
2.C
【分析】某元素的一种基态原子的M电子层p能级上有4个电子,则其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p4,该原子为S原子,硫原子核外有三层,电子数分别为2,8,6。
【详解】A.根据分析可知,硫原子N层不含有电子,A正确;
B.根据分析可知,L层一定有8个电子,B正确;
C.根据分析可知,原子的最外层电子数为6,C错误;
D.根据分析可知,硫元素位于第ⅥA族,最高化合价为+6价,D正确;
故答案选C。
3.A
【详解】A.分别为质子数为1中子数为0的氢原子,质子数为1中子数为1的氢原子,带一个单位正电荷的氢离子,氢气单质,属于氢元素的四种不同粒子,A正确;
B.18 O2和16 O3互为同素异形体,B错误;
C.S2- 的结构示意图为,C错误;
D.35Cl中质子数为17,中子数为,质子数和中子数相差-1,D错误;
故选A。
4.A
【详解】A.过氧化氯中氧原子形成两对共用电子,氯原子形成一对共用电子,A正确;
B.氧气是产物,B错误;
C.臭氧分子最终变成氧气,C错误;
D.反应②没有有氧原子间共价键的断裂,D错误;
故选A。
5.D
【详解】A.该组物质全部为分子晶体,且分子间都不含有氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高,因此熔点顺序为:,故A错误;
B.离子半径:,离子半径越小,所带电荷数越多,晶格能越大,所以离子键强弱为,故B错误;
C.电负性:,电负性越强,共价键的极性越强,所以N—H键M,A错误;
B.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,第一电离能有变大趋势,但N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素;稀有气体为稳定结构,第一电离能更大,故在W的同周期主族元素中,第一电离能比W大的元素有氮、氟、氖3种,B错误;
C.X、Y、Z、W形成的简单氢化物均为分子晶体,相对分子质量大则沸点高,但是HF、H2O可以形成氢键导致沸点升高,沸点高低顺序为:W>X>Z>Y,C正确;
D.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,在该化合物中Y和Z均形成4个σ键,杂化类型均为sp3,D错误;
故选C。
7.C
【详解】A.该离子中含有饱和碳原子采用sp3杂化,环中碳原子采用sp2杂化,故A正确;
B.环上每个C原子与三个原子成键,剩余1个电子,每个N原子与三个原子成键,剩余1对电子,又失去1个电子形成阳离子,则大π键为π,故B正确;
C.该物质中两个乙基中的C采用sp3杂化,阴离子中Al也采用sp3杂化,共5个原子采用sp3杂化,故C错误;
D.阴离子中Al3+和一个Cl-之间存在配位键,故D正确;
故选:C。
8.D
【详解】A.标况下11.2L O2和22.4L NO混合气体的物质的量为,两者恰好反应生成1molNO2,但由于存在2NO2⇌N2O4的反应,因此得到气体分子数小于NA,故A错误;
B.标准状况下,SO3是非气体,无法用气体摩尔体积计算11.2L的物质的量,故B错误;
C.未说明HClO4溶液的体积,无法计算其物质的量,故C错误;
D.氢氧化铝胶体粒子是许多Al(OH)3的集合体,所以1molAl3+完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目小于NA,故D正确;
故选:D。
9.D
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,原子序数总和为25,结合图示可知,Y能形成2 化学键,则Y为O;Z形成+1价阳离子,其原子序数大于O,则Z为Na;W形成1个共价键,其原子序数小于O,则W为H,四种原子的原子序数总和为25,X的原子序数为25-1-8-11=5,则X为B元素。
【详解】A.同周期自左而右元素电负性增大,故电负性Y(O)>X(B)>Z(Na),故A正确;
B. 该化合物中含有O-O键,具有强氧化性,能够杀菌消毒,故B正确;
C. 由图中结构式可知,该化合物含离子键、共价键,B最外层只有3个电子,形成4个键,则含有1个配位键,故C正确;
D. 该化合物中H的最外层电子数为2,不满足8电子稳定结构,故D错误;
故选:D。
10.A
【详解】A.干冰属于分子晶体,干冰升华属于物理变化、仅有分子间作用力被破坏,A符合;
B.HCl溶于水电离出氢离子和氯离子,共价键被破坏,B不符合;
C.NaOH高温融化电离出钠离子和氢氧根离子,离子键被破坏,C不符合;
D.NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢,离子键和共价键均被破坏,D不符合;
答案选A。
11.D
【详解】A.氯化钠是盐,在熔融状态或水溶液中能电离出自由移动的离子,电离方程式为NaCl=Na++Cl—,故A错误;
B.三氯化磷是共价化合物,电子式为 ,故B错误;
C.锂在空气中燃烧只能生成氧化锂,不能生成过氧化锂,故C错误;
D.二氧化氯与硫化氢反应生成硫和水,消耗1mol二氧化氯反应转移4mol电子,表示反应转移电子方向的单线桥为,故D正确;
故选D。
12.B
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则X是Na元素;由M的结构简式可知,W可以形成2个共价键、Y形成4个共价键,则W为O元素、Y为Si元素;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,则Z为Cl元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,则氯元素的非金属性强于硅元素,故A错误;
B.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则钠原子、硅原子、氯原子的原子半径依次减小,故B正确;
C.元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,氧元素的非金属性强于硅元素,则水的稳定性强于硅化氢,故C错误;
D.由M的结构简式可知,化合物中硅原子满足8电子稳定结构,故D错误;
故选B。
13.C
【详解】A.基态Na+有10个核外电子,所以存在10种运动状态,A正确;
B.S2O的结构可以看做硫酸根中的一个氧原子被硫取代,结构和硫酸根类似,中心硫原子的孤电子对数为0,价层电子对数为4,所以空间结构为四面体形,中心原子S的杂化方式为sp3,B正确;
C.Na3[Ag(S2O3)2]中银离子与S2O形成配位键,无单独的银离子,不能用NaCl标准溶液滴定Ag+,C错误;
D.氯化钠晶体中每个Na+周围有6个Cl-,每个Cl-周围有6个Na+,NaBr的晶体结构与NaCl晶体相似,则每个Br-周围有6个Na+,D正确;
故选C。
14.B
【详解】A.氯化钠晶体中,距Na+最近且等距的Cl-是6个,即钠离子的配位数是6,距Na+最近且相等的Na+位于面心处,共有=12个,选项A错误;
B.Ca2+位于晶胞顶点和面心,数目为8×1/8+6×=4,即每个晶胞平均占有4个Ca2+,距离F-最近且等距的Ca2+有4个,即F-的配位数为4,选项B正确;
C.在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键,最小的环为6元环,每个单键为3个环共有,则每个C原子连接4×3=12个六元环,晶胞中共平面的原子如图,共4个,选项C错误;
D.该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,该晶体为分子晶体,其中不含能自由移动的电子或离子,因此不能导电,选项D错误;
答案选B。
15.(1)He
(2)H2O
(3)HClO4
(4)S2-
(5)
(6)O=C=O
(7)C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O↑
【分析】根据元素周期表的构造,可推断出a为H,b为C,d为N,e为O,f为He,g为Na,h为Al,k为Si,m为S,n为Cl。
【详解】(1)稀有气体元素的原子最外层已经达到稳定结构,所以形成单质时不含化学键,故为He;
(2)非金属性越强,形成的气态氢化物越稳定,O、Si、S中非金属性最强的是O,所以氢化物最稳定的是H2O;
(3)元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,Si、S、Cl非金属性逐渐增强,所以最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强,即HClO4>H2SO4>H2SiO3,则酸性最强的是HClO4;
(4)一般地,电子层数越多,半径越大,若电子层数相同,则质子数越多,半径越小。Na+、Al3+、S2-、Cl-中,Na+和Al3+核外电子均为两层,S2-和Cl-为三层,所以S2-和Cl-的半径大于Na+和Al3+的半径,S的质子数小于Cl,则半径S2->Cl-,Na的质子数小于Al,则半径Na+>Al3+,所以半径由大到小的顺序为:S2->Cl->Na+>Al3+,则离子的半径最大的是S2-;
(5)Na元素的最高价氧化物的水化物NaOH与Al元素的最高价氧化物的水化物Al(OH)3反应的离子方程式为;
(6)CO2是共价化合物,每个O都和C共用两对电子,将电子式中的共用电子对改成短线即为结构式:O=C=O;
(7)b2a8d2为C2H8N2,由d、e元素组成的原子个数比为1:2,相对分子质量为92的化合物为N2O4,燃烧产物中两种对环境无污染的气体为CO2和N2,根据氧化还原反应的电子守恒规律以及质量守恒定律,写出反应的化学方程式为:C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O↑。
16.(1) 3d54s1 O
(2) sp3和sp2 7NA(或7×6.02×1023)
(3) H2F+ H2O分子与CH3CH2OH分子之间可以形成氢键
【解析】(1)
Cr位于周期表第四周期ⅥB族,Cr基态核外价电子排布式为3d54s1,配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+为中心离子,H2O为配体,O原子提供孤对电子,与Cr3+形成配位键;
(2)
CH3COOH中C原子分别形成4个、3个σ键,没有孤对电子,分别为sp3杂化、sp2杂化,CH3CHOOH分子中含有1个C-C、3个C-H、1个C-O、1个C=O、1个O-H等化学键,则1mol CH3COOH分子中含有σ键的数目为7NA或7×6.02×1023;
(3)
与H2O互为等电子体的阳离子应含有3个原子、且价电子总数为8,应为H2F+,H2O与CH3CH2OH可形成分子间氢键,且都为极性分子,二者互溶。
17.(1)四面体形
(2)AC
(3) 否 若采取杂化,其空间构型应为正四面体
(4)ADE
(5)+61
【详解】(1)的中心原子价层电子对数为3+=4,VSEPR构型是四面体形。
(2)通过图像知,图中虚线表示的作用力有Cu2+与水分子之间的配位键,氢原子和另一分子中氧原子之间的氢键,故选AC。
(3)为平面正方形结构,中心不是杂化,理由是若采取杂化,其空间构型应为正四面体;Cu2+中含有空轨道,NH3分子含有1个孤电子对,Cu2+和N原子之间可以形成配位键,该配离子的结构简式为: 。
(4)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,应为分子晶体,呈正四面体构型,应为非极性分子,易溶于非极性溶剂——四氯化碳、苯、CS₂,故选ADE。
(5)的焓变反应物断键吸收的能量-生成物成键放出的能量=946 kJ/mol+2436 kJ/mol-193 kJ/mol-4391 kJ/mol=+61 kJ/mol。
18.(1)4d25s2
(2) O>N>C>H > 6
(3)两者为组成和结构相似的分子晶体,ZrCl4的相对分子质量大,熔点高
(4) 立方体
【详解】(1)锆是40号元素,位于元素周期表第五周期第IVB族,根据构造原理可知基态原子的价层电子排布式为4d25s2;
(2)①在EDTA中含有C、N、O、H四种元素,除H是第一周期元素外,C、N、O三种元素都属于第二周期,元素的原子序数越大,元素的非金属性就越强,其电负性就越大。元素的非金属性:O>N>C>H,故EDTA中所含元素的电负性从大到小的顺序为:O>N>C>H;
②N原子为sp3杂化,有1个孤电子对;与N原子相连的C原子为sp3杂化,没有孤电子对,根据孤电子对之间的斥力>孤电子与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力,故EDTA中键角∠NCC>∠CNC;
③由图可知,钛离子与4个O原子、2个N原子成键,钛与EDTA形成的配位离子中配位数为6;
(3)常温下TiCl4为液体,ZrC14为易升华的固体,说明TiC14、ZrCl4在固态时都为分子晶体,二者的组成和结构相似,相对分子质量增大,分子间范德华力增大,物质的熔点升高;
(4)①小黑球位于顶点和面心,个数为8×+6×=4;大灰球位于体内,个数为8,根据化学式可知,小黑球为Zr原子,大灰球为O原子,以面心的Zr原子为例,与Zr等距离且最近的O有8个,上下各4个,则Zr等距离且最近的O围成的几何图形是立方体;
②单斜晶相中微粒分布与立方晶相相似,即含有8个O原子、4个Zr原子, 晶胞z密度ρ=。
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