黑龙江省大庆市铁人中学2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题含答案

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试题说明：1、本试题满分 100 分，答题时间 75 分钟。
2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Ca 40 Cr 52 Fe 56 Cu 64 Ag 108
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共15小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共45分）
1．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是
A．测定熔、沸点 B．观察外形
C．对固体进行X射线衍射测定 D．通过比较硬度
2．下列生活中的现象与物质结构关联不正确的是
A．蔗糖易溶于水与蔗糖和水分子的极性有关
B．干冰易升华与其分子间作用力弱有关
C．电子从激发态跃迁到基态的过程中释放能量产生紫色光—钾盐可用作紫色烟花的原料
D．圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性
3．已知锰的核电荷数为25，下列有关基态锰原子核外电子排布正确的是
A．价电子排布图为
B．核外电子排布时，先排满4s轨道，再排3d轨道
C．锰原子失去电子形成 Mn2＋时应失去3d轨道上的电子
D．锰原子的2p和3p轨道的形状、能量均相同
4．关于σ键和π键的说法中正确的是
A．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
B．所有σ键的强度都比π键的强度大
C．HCl和Cl2中的共价键类型均为s-s σ键
D．杂化轨道只用于形成σ键
5．下列化学用语或图示表达不正确的是

A．NH3的VSEPR模型 B．固态(HF)3的链状结构

C．2pz的电子云图 D．白磷的空间结构模型
6．下列分子中是非极性分子的是
A．O3 B．H2O2
C．BF3 D．PCl3
7．下列关于元素周期表、原子结构或元素性质的说法中错误的是
A．共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价
B．电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大
C．目前的元素周期表共有7个周期，7个主族，8个副族，1个0族
D．主族元素的价电子即最外层电子，过渡元素的价电子还包括次外层甚至倒数第三层电子
8．X、Y、Z、W、R为核电荷数依次增大的五种短周期元素。下列说法不正确的是
元素
元素性质或原子结构
X
电子只有一种自旋取向
Y
基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子
Z
基态原子核外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
W
基态原子最高能层的上的电子数是电子层数的2倍
R
基态原子只有一个未成对电子
A．由于Y2X4分子中的π键不如σ键稳定，所以Y2X4易与氢气发生加成反应
B．YZR2分子中Y原子的杂化类型为sp2，分子中有1个π键，分子空间构型为平面三角形
C．如图为Y的某种单质的晶胞，每个Y原子均处于其它4个与之相邻的Y原子围成的正四面体的空隙处
D．X2Z比X2W更稳定，是由于X2Z分子之间存在氢键
9．所列图形表示的晶体结构中，符合晶胞特点的是

A B C D
10．分子结构修饰是指不改变分子的主体骨架，保持分子的基本结构不变，仅改变分子结构中的某些基团而得到新分子的过程，此法在药物设计与合成中有广泛的应用。如图为蔗糖分子修饰得到的三氯蔗糖。下列说法不正确的是
A．电负性最大的元素为氧元素
B．氯原子核外有17种空间运动状态不同的电子
C．三氯蔗糖分子中含有9个手性碳原子
D．三氯蔗糖易溶于水，与三氯蔗糖分子和水分子之间形成氢键有关
11．元素周期表中的第IVA族～第VIIA族中部分元素的最简单氢化物的沸点变化趋势线如图，其中一个小黑点代表一种氢化物，则b和d分别代表
A．HF和CH4 B．H2O和CH4
C．NH3和CH4 D．HF和SiH4
12．高压发电系统常用SF6作为绝缘气体，该气体分子呈正八面体结构（如图所示）。下列有关SF6的说法错误的是
A．是非极性分子
B．键角∠FSF都等于90°
C．S与F之间共用电子对偏向F
D．基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4
13．很多含巯基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的是
A．在Ⅲ中键角∠CCC是180° B．H-S键的极性比H-O键的极性大
C．在I中S原子采取sp3杂化 D. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
14．氨溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键（用“…”表示）结合形成NH3·H2O分子。NH3·H2O在溶液中发生部分电离产生NHeq \\al(＋,4)和OH－，根据上述信息可推知NH3·H2O的结构式为

15．因生产金属铁的工艺和温度不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同，铁的晶体中铁原子有三种堆积方式，其中两种立方晶胞结构如图所示。下列关于铁或其晶胞的说法中正确的是
ɑ-Fe β-Fe
A．铁在周期表中位于第四周期第ⅧB族，是过渡元素也是副族元素
B．在两种晶胞中，每个Fe原子周围均有8个与之距离相等且最近的Fe原子
C．若ɑ-Fe晶胞边长为b pm，则Fe原子半径r =b pm
D．若β-Fe晶胞中最近的两个Fe原子核间距为a pm，阿伏加德罗常数为NA，晶胞的密度表达式是
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题（本题共4题，共55分）
16．（15分）“防晒霜”能有效地减轻紫外光对皮肤的伤害，其原因是其有效成分的分子中含有π键。研究表明，有效成分分子中的π键电子可在吸收紫外光后被激发，可以阻挡部分紫外光对皮肤的伤害，如对甲氧基肉桂酸辛酯、水杨酸辛酯均为“防晒霜”的主要成分。

对甲氧基肉桂酸辛酯 水杨酸辛酯
（1）对甲氧基肉桂酸辛酯和水杨酸辛酯均由H、C、O三种元素组成，按要求回答问题：
①基态O原子的核外电子排布式为________，其中电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
其同周期元素中，第一电离能最大的是______（写元素符号）。
②在基态C原子中，核外存在 对自旋相反的电子。
③三种元素电负性大小顺序为 > > 。
④水杨酸辛酯分子中碳原子的杂化方式有 。
（2）早在公元前3000年，人们发现柳树皮具有解热镇痛功效。1838年意大利化学家拉菲勒·皮里亚以柳树皮为原料制得水杨酸，此后科学家对水杨酸的分子结构进行一系列修饰，合成出疗效更佳的长效缓释阿司匹林。
B
A
A

水杨酸 阿司匹林 长效缓释阿司匹林
①已知苯酚（）具有弱酸性，其Ka=1.1×10－10，水杨酸第一级电离形成离子可以形成分子内氢键。在相同温度下，水杨酸的二级电离平衡常数Ka2 Ka(苯酚)（填“>”、“<”或“=”），其原因是 。
②对羟基苯甲酸（）是水杨酸的同分异构体，其沸点比水杨酸沸点 。
（填“高”、“低”或“相同”），原因是 。
③用于合成阿司匹林的有机物A的结构简式为，A分子中π键和σ键的个数之比为 。
17．（14分）2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，将嫦娥五号月球探测器运送至地月转移轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。月球的沙土中含有丰富的钛铁矿，土壤中还含有硅、铝、钾、钡、钴、铷、汞、铜和稀土元素等。
（1）钛在元素周期表中的位置是 ，与 Ti 处于同周期、未成对电子数与Ti相同的元素还有______种。
（2）[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一种蓝色晶体，其中的NH3、H2O的空间结构和相应的键角如图所示，H2O的键角比NH3小的原因是___________________________。
（3）基态铁原子的价层电子排布图为 。相同条件下，Fe3+和Fe2+相比， 更稳定，原因是 。
（4）某钙钛矿的晶体结构属于立方结构，具有高度的对称性，其晶胞结构如图所示。
①在该晶体中每个钛离子周围与它最近且距离相等的钛离子有 个。
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。
晶胞中A的原子分数坐标为（0，0，0)，则B（Ca）的原子分数坐标为____________。
18．（12分）M、N、R、X、Y五种元素在元素周期表中的位置如下图所示。元素M和R的原子序数之和等于N的原子序数，元素R和X的原子序数之和等于Y的原子序数。
（1）N的元素名称为 。
（2）在同周期元素中，比元素M的第一电离能小的元素有 种。
（3）元素M与元素X、Y形可成化合物MX3、MY3，MY3分子中元素Y的化合价为+1价。
①化合物MX3分子构型为___________。
②比较MX3、MY3键角大小∠XMX ∠YMY（填“>”、“<”或“=”）
（4）基团的诱导效应对有机酸的酸性有较大的影响。有机酸的酸性强弱可用电离常数的负对数pKa的大小来衡量，则pKa(CH2XCOOH) pKa(CH3COOH) （填“>”、“<”或“=”）
（5）元素X的简单氢化物HX极易溶于水，其重要原因是HX分子可以跟水分子形成氢键，那么在HX的水溶液中可能存在的氢键类型有 种。
（6）化合物XeX2的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示（晶胞棱边夹角均为90°)。已知Xe-X键长为r pm，晶胞中O、C间距离d= pm。
19．（14分）已知A、B、C、D、E、M是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；C元素原子的价层电子排布是nsnnp2n；D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。M是第四周期元素中未成对电子数最多的元素。
（1）请用元素符号完成下列空白
①B、C、D、E 四种元素中，简单离子半径最小的离子符号是 。
②D、E 两种元素的第一电离能 > 。
（2）BCeq \\al(－,3)的中心原子的价层电子对数为 ，VSEPR模型名称为 。
（3）下表是A~M元素中某种元素的部分电离能，由此可判断该元素是 。
根据对角线规则，在短周期元素中，该元素的一些化学性质与元素______的相似。
（4）某含M、Ca（钙）、O（氧）的化合物的立方晶胞如图所示。
①M位于元素周期表的 区，其基态原子的价层电子排布式为 。
②该化合物的化学式是______________。
③Ca和M的最近距离为a cm，晶体密度为 ρ g·cm－3。则阿伏加德罗常数(NA)为______ml－1（用代数式表示）。

大庆市让胡路区2022级高二上学期期末考试
化学试题参考答案
一、选择题（本题共15小题，每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共45分）
二、非选择题（本题共4题，共55分）
16．（15分）
（1） ①1s22s22p4；哑铃；Ne （每空1分，共3分） ②2（1分）
③O>C>H（2分） ④sp2、sp3（各1分，共2分）
（2） ①<（1分）；中形成分子内氢键，使其更难电离出H＋（1分）
②高（1分）；水杨酸在分子内形成了氢键，在分子之间不存在氢键；对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键，只能在分子间形成氢键（2分，合理即可）
③1:6（2分）
17．（14分，除标记的1分外，其余每空2分）
（1）第四周期第ⅣB族（1分）；3
（2）NH3含有一对孤对电子，H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大
（3）；Fe3+（1分）；基态Fe2+的价电子排布式为3d6，基态Fe3+的价电子排布为3d5，基态Fe3+的价电子排布为半充满结构，能量低，故Fe3+比Fe2+稳定。
（4）①6 ②（，，）
18．（12分）
（1）磷（1分） （2）5（1分）
（3） ①三角锥形（2分） ②<（2分）
（4）<（2分） （5）4（2分） （6）12a2+c2-r2（2分）
19．（14分）
（1）①Al3+（1分）②Al Na（1分）
（2）3；平面三角形（各1分，共2分）
（3）Al（铝）、Be（铍）（各1分，共2分）
（4）①d（2分），3d54s1（2分）②CaCrO3或CrCaO3（2分）
③或（或其它合理答案，2分）
M
R
X
N
Y
某种元素
电离能I（kJ· ml－1）
I1
I2
I3
I4
I5
578
1817
2745
11575
14830
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
C
D
B
A
A
C
B
D
A
B
A
B
C
B
D