湖北省武汉重点中学5G联合体2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题

试卷更新日期：2023-05-15 类型：期中考试

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一、单选题

1. 玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，根据对它们的理解，下列叙述中正确的是（）

A、因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动 B、 $3 p_{x}$ 、 $3 p_{y}$ 、 $3 p_{z}$ 的轨道相互垂直，能量相同 C、各原子能级之间的能量差完全一致，这是量子力学中原子光谱分析的理论基础 D、同一能层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量

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2. 下列说法不正确的是（）

A、p-p π键电子云轮廓图： B、基态铜原子的价层电子排布图： C、 ${Fe}^{3 +}$ 的离子结构示意图为： D、某原子核外电子排布式为 $n s^{2} n p^{7}$ ，它违背了泡利原理

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3. 下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是（）

A、基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B、原子的价电子排布为 $(n-1) d^{6-8} {ns}^{2}$ 的元素一定是d区元素 C、有三个未成对电子的原子一定属于主族元素 D、基态原子的价电子排布为 $(n-1) d^{x} {ns}^{y}$ 的元素的族序数一定为x+y

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4. 下列说法中不正确的是（）

A、碳碳双键中σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强 B、两个原子之间形成共价键时，最多有1个σ键 C、气体单质中，一定有σ键，可能有π键 D、一个白磷 $P_{4}$ 分子中有6个σ键

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5. 下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数递增的变化趋势，其中正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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6. 某种阴离子结构如图，Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大，基态Q原子的电子填充了3个能级，有4对成对电子，Z与其他元素不在同一周期，下列说法不正确的是（）

A、最简单氢化物的沸点： $Q > X > Y$ B、Q、W、X的单质分子均为非极性分子 C、最高价氧化物对应水化物的酸性： $Z > Y$ D、同周期中第一电离能小于X的元素有5种

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7. ${FeSO}_{4} \cdot {7H}_{2} O$ 失水后可转为 ${FeSO}_{4} \cdot {6H}_{2} O$ (结构如图)。下列说法正确的是（）

A、物质中元素电负性顺序： $O > H > S > Fe$ B、 ${SO}_{4}^{2 -}$ 中键角∠OSO大于 $H_{2} O$ 中键角∠HOH C、此结构中 $H_{2} O$ 与 ${Fe}^{2 +}$ 、 $H_{2} O$ 与 ${SO}_{4}^{2 -}$ 离子之间的作用力相同 D、基态S原子核外有16种能量不同的电子

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8. 下列对一些实验事实的理论解释，错误的是（）

选项	实验事实	理论解释
A	金属的导热性好	遍布晶体的自由电子受热加速运动
B	酸性： ${CF}_{3} COOH > {CCl}_{3} COOH$	氟的电负性大于氯的电负性，F-C的极性大于Cl-C的极性，使 $- {CF}_{3}$ 的极性大于 $- {CCl}_{3}$ 的极性，导致 ${CF}_{3} COOH$ 的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出 $H^{+}$
C	聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯	C-F的键能比C-H的键能大，键能越大，化学性质越稳定
D	对羟基苯甲醛( )比邻羟基苯甲醛( )的沸点低	对羟基苯甲醛形成分子内氢键，邻羟基苯甲醛形成分子间氢键

A、A B、B C、C D、D

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9. 下列关于晶体的说法，正确的是（）
①石英玻璃和水晶都是晶体；

②要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定；

③共价键可决定分子晶体的熔、沸点；

④含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体；

⑤液晶介于液态和晶态之间，可用于制造显示器和高强度纤维；

⑥干冰晶体中，1个 ${CO}_{2}$ 分子周围有12个 ${CO}_{2}$ 分子紧邻；

A、②⑤⑥ B、①④⑤ C、①②⑥ D、②③⑤

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10. 第24届冬奥会中，国家速滑馆“冰丝带”里屡破奥运会纪录，该冰场是冬奥史上“最快冰面”，冰层表面结构如图所示。下列有关说法错误的是（）

A、第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构，密度比液态水小 B、第二层“准液体”水分子之间形成的氢键较第一层多 C、当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性水分子”，使冰面变滑 D、冰熔化成水的过程，是 $Δ H > 0$ $Δ S > 0$

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11. 几种离子晶体的晶胞如图所示，则下列说法正确的是（）

A、熔沸点：NaCl<CsCl B、在NaCl晶胞中，距离 ${Na}^{+}$ 最近且等距的 ${Na}^{+}$ 数目为6 C、若ZnS的晶胞边长为a pm，则 ${Zn}^{2 +}$ 与 $S^{2 -}$ 之间最近距离为 $\frac{\sqrt{3}}{4} a$ pm D、上述三种晶胞中，其阳离子的配位数大小关系为 $ZnS > NaCl > CsCl$

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12. 已知两种颜色不同的晶体，分子式均为 ${TiCl}_{3} \cdot {6H}_{2} O$ ，配位数都是6。分别取0.01mol两种晶体在水溶液中用过量 ${AgNO}_{3}$ 处理，绿色晶体得到的白色沉淀质量为紫色晶体得到沉淀质量的 $\frac{2}{3}$ ，则下列有关说法不正确的是（）

A、该绿色晶体配体是氯离子和水，它们物质的量之比为1：5 B、紫色晶体配合物的化学式为 $[Ti {(H_{2} O)}_{6}] {Cl}_{3}$ C、1mol紫色晶体中包含的σ键个数为 $12 N_{A}$ D、0.01mol紫色晶体在水溶液中与过量 ${AgNO}_{3}$ 作用最多可得到4.305g沉淀

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13. 硅酸盐是地壳岩石的主要成分，在硅酸盐中，四面体 ${SiO}_{4}^{2 -}$ (如图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成六元环(图乙)、无限单链状(图丙)、无限双链状(图丁)等多种结构。石棉是由钙、镁离子以离子数1：3的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐，下列说法不正确的是（）

A、硅氧四面体结构决定了大多数硅酸盐材料硬度高 B、六元环的硅酸盐阴离子化学式 ${({SiO}_{3})}_{6}^{12 -}$ C、石棉的化学式为 ${CaMg}_{3} {Si}_{4} O_{12}$ D、双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为2：5

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14. 我国南开大学的科学家，在110万大气压下合成了氦钠化合物，该物质微观结构如图所示，小球代表 ${Na}^{+}$ ，大正方体代表He，小正方体代表共用电子，共用电子被迫集中在晶体结构的立方空间内，下列说法正确的是（）

A、该物质的化学式为 ${Na}_{4} He$ B、晶胞中 ${Na}^{+}$ 形成的空隙部分被He填充，其占有率为25% C、 ${Na}^{+}$ 的配位数为4 D、该物质属于一种新型合金，固态时能够导电

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15. 冠醚能与碱金属离子作用，并随环的大小不同而与不同的金属离子作用。15-冠-5与 ${Na}^{+}$ 作用；18-冠-6与 $K^{+}$ 作用形成超分子如下图所示。下列说法正确的是（）

A、利用18-冠-6将 ${KMnO}_{4}$ 带入有机物中，更有利于有机物的氧化 B、18-冠-6中O原子与 $K^{+}$ 间存在离子键 C、18-冠-6中C和O的杂化轨道类型不同 D、18-冠-6与 $K^{+}$ 作用，不与 ${Li}^{+}$ 或 ${Na}^{+}$ 作用，这反映了超分子的“自组装”特征

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二、元素或物质推断题

16. 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)、e原子的基态核外电子具有种不同的空间运动状态。

(2)、h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：。

(3)、o、p两元素的部分电离能数据列于下表：

元素		o	p
电离能/ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$	$I_{1}$	717	759
	$I_{2}$	1509	1561
	$I_{3}$	3248	2957

比较两元素的 $I_{2}$ 、 $I_{3}$ 可知，气态 $o^{2 +}$ 再失去一个电子比气态 $p^{2 +}$ 再失去一个电子困难。对此，你的解释是。

(4)、第3周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图(Ⅰ)所示，其中电负性最大的是(填Ⅰ图中的序号)。表中所列的某主族元素的电离能情况如图(Ⅱ)所示，则该元素是(填元素名称)。

(5)、a、d、l三种元素可形成一种离子化合物，其中的化学键类型除了离子键，还包括。

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三、填空题

17. 离子液体被认为是21世纪理想的绿色溶剂，是指室温或者接近室温时呈液态，而本身由阴、阳离子构成的化合物。某离子液体[bmim]Cl可与 ${GaCl}_{3}$ 混合形成离子液体；[bmim]Cl也可以转化成其他离子液体。如图是[bmim]Cl与 ${NH}_{4} {BF}_{4}$ 离子交换反应合成离子液体[bmim] ${BF}_{4}$ 的流程。

(1)、[bmim]} ${BF}_{4}$ 中C原子的杂化方式为， ${BF}_{4}^{-}$ 的空间构型为。

(2)、 ${[bmim]}^{+}$ 阳离子中的几种元素电负性由大到小顺序为。

(3)、已知分子中的大π键可以用 $Π_{m}^{n}$ 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表大π键中的电子数，则 ${[bmim]}^{+}$ 中五元环大π键可以表示为。

(4)、 ${GaCl}_{3}$ 熔点为77.8℃， ${GaF}_{3}$ 熔点高于1000℃，其原因是。

(5)、 ${GaCl}_{3}$ 和[bmim]Cl混合形成离子液体的过程中会存在以下转化： ${GaCl}_{3} \overset{{Cl}^{-}}{\to} {CaCl}_{4}^{-} \overset{{GaCl}_{3}}{\to} {Ga}_{2} {Cl}_{7}^{-}$ ，已知一个 ${Ga}_{2} {Cl}_{7}^{-}$ 中含有两个配位键，试画出 ${Ga}_{2} {Cl}_{7}^{-}$ 的结构式：。

(6)、氟及其化合物的用途非常广泛。
① ${AsF}_{3}$ 、 ${IF}_{2}^{+}$ 、 ${OF}_{2}$ 、 ${BeF}_{2}$ 中价层电子对数不同于其他微粒的为。

②基于 ${CaF}_{2}$ 设计的Borm-Haber循环如图所示。

由图可知，F-F键的键能为 $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ；钙的第一电离能为 $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。

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四、结构与性质

18. 第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。

(1)、铬是最硬的金属单质，被称为“不锈钢的添加剂”。写出Cr原子价电子排布图。

(2)、钒广泛用于催化及钢铁工业，被称之为“工业的味精”。 $V_{2} O_{5}$ 常用作 ${SO}_{2}$ 转化为 ${SO}_{3}$ 的催化剂。 ${SO}_{2}$ 分子VSEPR模型是； ${SO}_{3}$ 气态为单分子， ${SO}_{3}$ 的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为；该结构中S-O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较长的键为(填图中字母a或者b)。

(3)、镍是一种优良的有机反应催化剂，Ni能与CO形成正四面体形的配合物 $Ni {(CO)}_{4}$ ，其中配原子是C，原因是。

(4)、钛称之为21世纪金属，具有一定的生物功能。钙钛矿( ${CaTiO}_{3}$ )晶体是工业获取钛的重要原料。 ${CaTiO}_{3}$ 晶胞如图，晶胞参数为a nm，晶胞中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置。Ti与O间的最短距离为nm，与Ti紧邻的O个数为。

(5)、在 ${CaTiO}_{3}$ 晶胞结构的另一种表示形式中，Ti处于体心位置，则Ca处于位置，O处于位置。

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19. 氮及其化合物，在工农业生产中作用巨大。

(1)、下列有关氮的化合物的说法，正确的是___________。

A、肼(N₂H₄)的沸点低于乙烷(C₂H₆) B、NH₃极易溶于水，原因之一是NH₃能够与水分子形成分子间氢键 C、NF₃和NH₃空间构型均为三角锥形，分子中键角：NH₃＞NF₃ D、尿素( )中σ键与π键的比例为7：1

(2)、氮和碳组成的一种新型材料，硬度超过金刚石，其部分结构如下图所示。它的化学式为，它的硬度超过金刚石的主要原因是。

(3)、氮化镓是新型半导体材料，其晶胞结构可看作金刚石晶胞(如图)内部的碳原子被N原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。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。下图为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为 ( $\frac{1}{4} ， \frac{3}{4} ， \frac{3}{4}$ )，则原子2和4的原子分数坐标为、。

(4)、氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示。

氮化钼的化学式为，氮化钼晶胞边长为a pm，晶体的密度ρ=g·cm^－3(列出计算式，设N_A为阿伏加德罗常数的值)。

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