山西省太原市2021-2022学年高二下学期期中考试化学试题

试卷更新日期：2022-05-05 类型：期中考试

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一、单选题

1. 蛋白质和核酸是生命的物质基础，其中都含有氮元素。下列化学用语表示正确的是（）

A、氮分子的结构式：N≡N B、基态氮原子最外能级的电子云轮廓图： C、NH₃的球棍模型： D、基态氮原子核外电子的轨道表示式：

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2. 下列关于原子光谱的说法错误的是（）

A、原子光谱告诉我们原子核外电子的能量是量子化的 B、通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素 C、焰色试验是电子从激发态跃迁回基态时才有的现象 D、原子光谱包括吸收光谱和发射光谱

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3. “各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是（）

A、构造原理 B、泡利原理 C、洪特规则 D、能量最低原理

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4. 两种元素的基态原子电子排布式分别是：①1s²2s²2p⁶3s²②1s²2s²2p⁶3s²3p¹ ，下列有关比较正确的是（）

A、金属性：②>① B、原子半径：②>① C、第一电离能：①>② D、最高正化合价：①>②

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5. 下列分子或离子的空间结构判断错误的是（）

A、NH $_{4}^{+}$ 为正四面体形 B、BeCl₂为直线形 C、NF₃为V形 D、CO $_{3}^{2 -}$ 为平面三角形

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6. 下列分子的中心原子采取sp²杂化的是（）
①SO₃ ②乙烯 ③乙炔 ④甲醛 ⑤NCl₃ ⑥过氧化氢

A、①②④ B、①④⑥ C、②③④ D、②⑤⑥

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7. 下列关于键的极性和分子极性的说法中，错误的是（）

A、只有非极性键的分子一定是非极性分子 B、含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的 C、异核双原子分子一定是极性分子 D、极性分子中一定只含有极性键

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8. 在元素周期表中的某些元素之间存在着特殊的“对角线规则”，如Li和Mg、Be和Al、B和Si的一些性质相似。下列说法错误的是（）

A、氢氧化铍是两性氢氧化物 B、B和Si的电负性数值相近 C、Li在N₂中燃烧生成Li₃N D、Li和Mg的原子半径相近，且核外电子排布相同

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9. 科学技术在物质结构的研究中具有非常重要的作用。下列说法错误的是（）

A、质谱仪可以测定分子的相对分子质量 B、可通过红外光谱分析测得共价键的键长和键角 C、可通过红外光谱分析物质中含有何种化学键 D、可通过X射线衍射实验区分晶体和非晶体

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10. 下列关于 $σ$ 键和 $π$ 键的说法中，错误的是（）

A、 $σ$ 键的电子云图形是轴对称的， $π$ 键的电子云图形是镜面对称的 B、 $σ$ 键是原子轨道“头碰头”式重叠， $π$ 键是原子轨道“肩并肩”式重叠 C、两个p轨道不能形成 $σ$ 键，只能形成 $π$ 键 D、H只能形成 $σ$ 键，O可以形成 $σ$ 键和 $π$ 键

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11. 下表列出8种短周期元素的部分性质，下列有关叙述正确的是（）
元素
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径/10^-10m
0.74
1.52
1.60
1.10
0.99
0.75
1.86
0.82
主要化合价
-2
+1
+2
+5、-3
+7、-1
+5、-3
+1
+3

A、①和⑦形成的化合物中只含有离子键 B、⑧的基态原子核外电子排布式为[Ne]3s²3p¹ C、表格元素中，⑥的最高价氧化物对应水化物的酸性最强 D、表格元素中，④和⑥的基态原子中未成对电子数最多

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12. 我国中医古籍《玉楸药解》中记载：“胆矾味酸，性寒，入手太阴肺经。降逆止嗽，消肿化积。”胆矾CuSO₄·5H₂O可写为[Cu(H₂O)₄]SO₄·H₂O，其结构示意图为：
下列有关说法正确的是（）

A、基态Cu²⁺的价层电子排布式为3d⁸4s¹ B、硫原子采取sp³杂化，其价层电子对数为3 C、胆矾中微粒间作用力包括离子键、极性键、配位键和氢键 D、电负性：H<Cu<O<S

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13. 臭氧通常存在于距离地面25km左右的高层大气中，它能有效阻挡紫外线，保护人类健康。但是在近地面，臭氧却是一种污染物。已知O₃的空间结构为V形，分子中正电中心和负电中心不重合。下列说法错误的是（）

A、O₃和O₂互为同素异形体 B、在水中的溶解度：O₃>O₂ C、O₃是极性分子，O₂是非极性分子 D、O₃分子中的共价键是极性键

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14. 2022年2月20日晚，第二十四届冬奥会在北京国家体育场胜利闭幕，下列关于“冰”与“雪”的说法正确的是（）

A、冰中氢键的键能为18.8kJ·mol^-1 ，即融化含1mol氢键的冰需要吸收18.8kJ的热量 B、密度ρ(干冰)>ρ(水)>ρ(冰)的原因是分子间作用力大小不同 C、每一片雪花都是一幅精美图案，其六角形形状与氢键的方向性有关 D、可燃冰是甲烷分子与水分子之间通过氢键形成的

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15. 冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18—冠—6可与钾离子作用，如图是18—冠—6与钾离子以配位键结合形成的超分子结构示意图。下列说法错误的是（）

A、超分子具有分子识别和自组装的特征 B、该超分子中K⁺的配位数为6 C、利用超分子的分子识别特征，还可以分离C₆₀、C₇₀ D、冠醚与碱金属离子形成的配合物属于“超分子”，其形成的晶体是分子晶体

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16. 2021年诺贝尔化学奖授予马克斯·普朗克研究所的BenjaminList与普林斯顿大学的Davidw.C．MacMillan，两人在“不对称有机催化”领域的创新发明带来了一种极为精准的合成新工具，对医药研究和绿色化学有极为重要的意义。如图为一种典型的不对称有机催化反应，下列有关表述错误的是（）

A、乙中碳原子有两种杂化方式 B、甲、乙、丙物质内都有分子间氢键 C、甲中所有原子不可能处于同一平面内 D、三种物质中只有丙有手性碳

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17. 下列关于晶体的描述中，错误的是（）

A、干冰晶体中，每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子 B、氯化钠晶体中，每个Na⁺周围紧邻且距离相等的Na⁺共有6个 C、氯化铯晶体中，每个Cs⁺周围紧邻且距离相等的Cl^-共有8个 D、金刚石为三维骨架结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环由6个碳原子构成

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18. 已知有关氮、磷的单键和三键的键能数据(单位：kJ·mol^-1)如表：
N—N
N≡N
P—P
P≡P
193
946
197
489
下列说法错误的是（）

A、从能量角度看，因为P₂比P₄能量更低所以通常以P₄形式存在 B、从能量角度看，因为N₂比N₄( )能量更低所以通常以N₂形式存在 C、从原子半径角度看，因为P原子半径较大不易形成π键 D、P₄分子中P原子采取sp³杂化

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19. 下列有关事实和解释均正确的是（）

选项	事实	解释
A	分别向K₃[Fe(CN)₆]溶液和Fe(SCN)₃溶液中滴加等浓度的氢氧化钠溶液，只有Fe(SCN)₃溶液中有黄色沉淀生成	CN^-对Fe³⁺的配位能力比SCN^-更强，溶液中没有Fe³⁺
B	向碘的四氯化碳溶液中加入适量浓KI溶液，振荡试管，溶液紫色变浅	c(I^-)增大，I₂+I^- $\underset{}{⇌}$ I $_{3}^{-}$ 平衡向右移动
C	向酸式滴定管中加入蒸馏水，打开活塞让水缓缓流下，可看到水呈直线状垂直流入烧杯中。若用头发摩擦过的气球靠近，水流会向一侧偏转	水分子中含有极性键，会受到带电物体的吸引
D	向盛有AgCl沉淀的试管中滴入足量1mol/L氨水，振荡，溶液变澄清	AgCl+2NH₃=[Ag(NH₃)₂]Cl，NH₃的N接受电子对

A、A B、B C、C D、D

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二、多选题

20. 晶胞是描述晶体结构的基本单元。下列示意图中(不同的小球代表不同的原子或离子)可以表示化学式为AB₂型化合物晶胞的是（）

A、 B、 C、 D、

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三、填空题

21. 离子液体常被用作电化学研究的电解质、有机合成的溶剂和催化剂。如图为离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构简式，回答下列问题：

(1)、该物质含有的化学键类型为；其中C原子的杂化轨道类型是。

(2)、大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子。如季铵阳离子(R₄N⁺ ，即NH $_{4}^{+}$ 的H被烃基R取代)、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机铵正离子，请从配位键形成的角度来解释NH $_{4}^{+}$ 的形成(H⁺+NH₃=NH $_{4}^{+}$ )：。阴离子如四氯铝酸根(AlCl $_{4}^{-}$ )是一种配离子，其中的配位原子是，配位体是；该阴离子中含有个σ键，空间结构名称为。

(3)、LiBH₄—LiI复合材料在低温下表现出较高的离子电导率，其中BH $_{4}^{-}$ 离子可以被PS $_{4}^{3 -}$ 离子部分取代。根据BH $_{4}^{-}$ 中元素的化合价判断，电负性HB(填“>”或“<”)，其中B原子的杂化轨道类型是。PS $_{4}^{3 -}$ 离子的价层电子对互斥模型名称为。

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22. 绿芦笋中含有天门冬氨酸(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。回答下列问题：

(1)、天门冬氨酸中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是，电负性最大的元素的价层电子轨道表示式。铬元素位于周期表第周期族，其基态原子的电子排布式为。

(2)、天门冬氨酸中的共价键类型为(填“σ键”、“π键”)，其中N原子的杂化轨道类型为，图中O-C-C的键角-C-C-N的键角(填“大于”或“小于”)。

(3)、H₂S和H₂Se热稳定性较好的是，从分子结构角度解释其原因：。

(4)、分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。若将天门冬氨酸中的—NH₂ ，换成—NO₂ ，得到的新物质的酸性会增强，原因是。

(5)、四个主族元素部分简单氢化物沸点随周期序数的变化如图所示。其中表示第VIA族元素简单氢化物沸点变化的是曲线(填字母)，用分子间作用力解释该曲线：。O—H…O的键能小于F—H…F，但水的沸点高于HF的原因可能是。

某些氢键的键能和键长

氢键X—H…Y	键能/(kJ·mol^-1)	键长/pm	代表性例子
F—H…F	28.1	255	(HF)_n
O—H…O	18.8	276	冰
O—H…O	25.9	266	甲醇，乙醇
N—H…F	20.9	268	NH₄F
N—H…O	20.9	286	CH₃CONH₂
N—H…N	5.4	338	NH₃

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23. 据媒体报道，某公司目前研发出比当前广泛使用的锂离子电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池。该电池的负极材料为Na₂Co₂TeO₆ ，电解液为NaClO₄的碳酸丙烯酯溶液。回答下列问题：

(1)、基态Na原子中，核外电子的空间运动状态有种，其占据的最高能级电子云轮廓图形状为。基态₅₂Te的价电子排布式为。

(2)、用离子符号表示NaClO₄中三种元素所对应的简单离子半径由大到小的顺序为。第二周期元素中第一电离能介于B、N之间的有种。

(3)、通过金属Co(晶胞结构如图a所示)在NH₃中氮化可以制备出一系列氮化钴材料(用Co_xN表示，x为正整数，其晶胞结构如图b、c、d所示)。回答下列问题：
①Co在周期表中属于区。
②已知金属Co的晶胞参数为a nm，则该晶体的密度为g·cm^-3。(列出计算式，用N_A表示阿伏加德罗常数的值)
③表示Co₄N晶胞的是图(填“b”、“c”或“d”)，该晶体中1个N原子周围距离相等且最近的Co原子数目为。

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24. 在高温超导领域，有一类化合物是钙钛矿型材料，此类化合物中最早被发现的是钛酸钙，其晶胞结构如图所示。试回答下列问题：

(1)、基态Ti原子的核外电子排布式为。

(2)、Ti的四卤化物熔点如表所示，TiF₄熔点高于其他三种卤化物，自TiCl₄至TiI₄熔点依次升高，原因是。
化合物
TiF₄
TiCl₄
TiBr₄
TiI₄
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155

(3)、该钙钛矿的化学式为，其组成元素的电负性由大到小的顺序是；金属离子与氧离子间的作用力为，该晶体中每个氧离子周围与它最近且距离相等的氧离子有个。若晶胞参数为a pm，则晶体密度为g·cm^-3(列出计算式，用N_A表示阿伏加德罗常数的值)。

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25. X、Y、Z、E、F五种元素的原子序数依次递增。已知：F位于周期表中第四周期IB族，其余的均为短周期主族元素，X、E同主族，E的氧化物是光导纤维的主要成分，X是形成化合物种类最多的元素之一，基态Z原子核外p轨道的未成对电子数为2。请回答下列问题：

(1)、基态Y原子价层电子排布式为。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ $\frac{1}{2}$ ，表示，则与之相反的用- $\frac{1}{2}$ 表示，这称为电子的自旋量子数。对于基态的Y原子，其价电子的自旋量子数代数和为。

(2)、X、Y、E三种元素的第一电离能由小到大的顺序为(填元素符号，下同)；电负性由小到大的顺序为。

(3)、X、Z和氢元素按原子数目比为1：1：2形成常温下呈气态的物质，其分子中键角约为，其中X原子的杂化轨道类型为。

(4)、F²⁺与NH₃能形成[F(NH₃)₄]²⁺离子，[F(NH₃)₄]²⁺中的配位原子为(填元素符号)。若[F(NH₃)₄]²⁺离子中2个NH₃被2个Cl^-替代可以得到2种不同的结构，则[F(NH₃)₄]²⁺离子的空间结构名称是。(填“平面四方形”或“正四面体”)。

(5)、F₂Z的晶胞中(结构如图所示)所包含的F离子数目为。若其晶体密度为ρ g·cm^-3 ， F离子的半径为r₁pm，Z离子的半径为r₂pm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则该晶胞中原子的空间利用率(即原子的体积占晶胞体积的百分率)为。(用含ρ、r₁、r₂、N_A的代数式表示，列式即可，不需化简)。

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元素	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧
原子半径/10^-10m	0.74	1.52	1.60	1.10	0.99	0.75	1.86	0.82
主要化合价	-2	+1	+2	+5、-3	+7、-1	+5、-3	+1	+3

化合物	TiF₄	TiCl₄	TiBr₄	TiI₄
熔点/℃	377	-24.12	38.3	155

N—N	N≡N	P—P	P≡P
193	946	197	489