山西省太原市2021

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太原市2021-2022学年高二下学期期中考试化学试卷说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟满分100分。可能用到的相对原子质量：O16 Ca40 Ti48 Co59 Cu 64一、选择题(本题共20小题，每小题2分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项填入答案栏内)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 ≡ NB.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：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4.两种元素的基态原子电子排布式分别是：①1s22s22p63s2 ②1s22s22p63s23p1， 下列有关比较正确的是A.金属性：②>① B.原子半径：②>①C.第一电离能：①>② D.最高正化合价：①>②5.下列分子或离子的空间结构判断不正确的是A. NH4+为正四面体形 B. BeCl2为直线形C. NF3为V形 D. CO32-为平面三角形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.②⑤⑥7.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8.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9.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。下列说法不正确的是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Li3ND. Li和Mg的原子半径相近，且核外电子排布相同10.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11.下列关于σ键和π键的说法错误的是A. σ键的电子云图是轴对称的，π键的电子云图是镜面对称的B. σ键是原子轨道“头碰头”式重叠的， π键是原子轨道“肩并肩”式重叠的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12.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 +3A.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 ]3s23p1C.上表元素中，⑥的最高价氧化物对应水化物的酸性最强D.上表元素中，④和⑥的基态原子中未成对电子数最多13.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3d84s1B.硫原子采取sp3杂化，其价层电子对数为3C.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：H14.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。下列说法不正确的是A.O3和O2互为同素异形体B.在水中的溶解度：O3>O2C. O3是极性分子，O2是非极性分子D.O3分子中的共价键是非极性键15. 2022年2月20日晚，第二十四届冬奧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18.8 kJ·mol-1 ，即融化含1 mol氢键的冰需要吸收18.8 kJ的热量B.密度ρ(干冰) >ρ(水)> (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16.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6C.利用超分子的分子识别特征，还可以分离C60、C70D.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17.2021年诺贝尔化学奖授予马克斯·普朗克研究所的Benjamin List与普林斯顿大学的David w. 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+甲 乙 丙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18.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19.已知有关氮、磷的单键和三键的键能数据(单位：kJ·mol-1)如下表：N-N N≡N P-P P≡P193 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20.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- I3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1 mol/L氨水，振荡，溶液变澄清 AgCl + 2NH3 =[Ag(NH3)2]Cl，NH3的N接受电子对二、必做题(本题包括3小题，共46分)21. (13分)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NH4+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NH4+的形成(H++NH3= NH4+)： 。阴离子如四氯铝酸根(AlCl4-)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BH4- 离子可以被PS43-离子部分取代。根据BH4-中元素的化合价判断，电负性H_____ B(填“> ”或“22. (21分)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下图所示。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)nO- H…O 18.8 276 冰O- H…O 25.9 266 甲醇，乙醇N-H…F 20.9 268 NH4FN- H…O 20.9 286 CH3CONH2N-H…N 5.4 338 NH323.(12分)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CoxN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anm，则该晶体的密度为 g·cm-3。(列出计算式，用NA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_ 。三、选做题(以下两组题任选一组题作答，共14分，A组较简单，若两组都做，按A组计分)A组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的四卤化物熔点如下表所示，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/°C 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NA表示阿伏加德罗常数的值)。B组24. 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+，表示，则与之相反的用-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ρg·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NA，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、NA的代数式表示，列式即可，不需化简)。太原市2021-2022学年高二下学期期中考试化学(理科)试题参考答案和评分建议一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共40分)1A 2C 3B 4C 5C 6A 7C 8D 9D 10B11 C 12D 13C 14D 15C 16D 17B 18B 19A 20B二、必做题 (本题包括4小题，共46分)21.(除标注外，每空1分，共13分)(1)离子键、共价键(2分) sp3、sp2 (2分)(2) H+能接受孤电子对，NH3 中的N提供孤电子对，两者形成配位键(2 分)Cl Cl- 4 正四面体(3) > sp3 正四面体22. (除标注外，每空2分，共21分)(1)N、O、C (1分)四(1分) VIB (1分) 1s22s22p63s23p63d54s1(2) σ键、π键 sp3(1 分) 大于(1分)(3) H2S (1分) S的原子半径小于Se， S-H键长较短，键能较大，分子的热稳定性更强(或其他合理说法)(4) O的电负性比H大，所以-NO2的极性大于-NH2，导致羧基上羟基的极性更大，更易电离出氢离子(或其他 合理说法)(5)d(1分) H2O分子间形成氢键，所以水的沸点反常高； H2Te、 H2Se、H2S均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，则沸点越高(2 分)H2O分子间形成氢键的数量大于HF (2 分) ( 或其他合理说法)23.(除标注外，每空1分，共12分)(1) 6 球形 5s25p4(2) Cl- >O2->Na+ (2分) 3(2分)(3)①d②(2分)③b 6三、选做题(以下两组题任选- -组题作答，共14分，A组较简单，若两组都做，按A组计分)24A. (共14分，每空2分)(1) 1s22s22p63s23p63d24s2(2) TiF4为离子晶体，熔点较高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高(3) CaTiO3 O>Ti>Ca 离子键 8(或其他合理答案)24B. (除标注外，每空2分，共14分)(1) 2s22p3 (1分) +或-(2) Si(3) 120° (1分) sp2 (1分)(4)N(1分) 平面正方形(1分)(5)4(1分) (或其他合理答案)

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