安徽省宿州市十三所重点中学2020-2021学年高二化学下学期期中质量检测试题.doc

安徽省宿州市十三所重点中学2020-2021学年高二化学下学期期中质量检测试题

安徽省宿州市十三所重点中学2020-2021学年高二化学下学期期中质量检测试题

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14

安徽省宿州市十三所重点中学2020-2021学年高二化学下学期期中质量检测试题
说明：1、本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分;满分100分,考试时间100分钟
2、请将第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分的答案用黑色或蓝色笔写在试卷答题卷上
有关相对原子质量:C:12 H:1 Na:23 O:16 S:32 N:14 Cu：64 Al：27
K：39 I：127 Ti：48 Li：7

第I卷（选择题部分）
一、选择题（包括16小题，每题3分，共48分，每题有一个符合题意的选项）
1.《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫黄为主，草木灰为辅……而后火药成声”。其中涉及的主要反应为。下列说法正确的是( )
A.电负性N>O B.分子中C原子为sp杂化
C.单质硫属于共价晶体 D.中化学键只有键
2.是一种具有高催化活性的新型光催化剂，下列相关说法错误的是( )
A.Zn处于元素周期表中的ds区 B.Ge的核外电子排布式为
C.基态O原子中存在2条含成对电子的纺锤形轨道
D.三种元素电负性由大到小的顺序是O> Ge> Zn
3.化合物在生物化学和分子生物学中用作缓冲溶液。对于该物质的下列说法错误的是( )
A.该分子化学式为 B.该分子中含有12个键
C.分子中C、N之间共用电子对偏向N原子 D.从结构判断，该物质在水中溶解度较大
4.下列关于物质结构与性质的说法，不正确的是( )
A.晶体中存在，的几何构型为V形
B.C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<O
C.水分子间存在氢键，故的熔沸点及稳定性均大于
D.第四周期元素中，Ga的第一电离能低于Zn
5.中科院的科学家已研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯，该材料可用作电动车的“超强电池”，充电只需7秒钟，即可续航35公里。已知石墨烯的结构如图所示，其一层层叠起来就是石墨。下列有关石墨烯和石墨晶体的说法不正确的是( )
A.石墨晶体内既有共价键又有范德华力
B.石墨晶体的熔、沸点很高，硬度很大
C.石墨烯晶体内每个六元环平均含有2个碳原子
D.石墨烯晶体中，C原子采取杂化
6.关于下列晶胞说法错误的是( )

A.离子晶体NaCl的晶胞结构如图甲所示，晶体中周围距离最近的个数为6
B.分子晶体的晶胞结构如图乙所示，该晶胞中含有4个
C.共价晶体金刚石的晶胞结构如图丙所示，该晶胞中含有8个C
D.金属晶体钠的晶胞结构如图丁所示，晶体中Na的配位数为8
7.下列关于物质结构的说法错误的是( )
A.铝晶体中的作用力没有方向性和饱和性
B.和都是正四面体结构键角均为
C.氨基氰分子内键与π键数目之比为2:1
D.甲醛（HCHO）的键角约为120°，分子之间存在氢键
8.二氧化碳经常用来灭火，但金属镁能够在二氧化碳中燃烧：，下列关于该反应中涉及物质的说法错误的是( )
A.Mg属于金属晶体 B.干冰中一个分子周围有4个紧邻的分子
C.MgO熔点高，可以用作耐高温材料
D.金刚石和石墨互为同素异形体，二者C的杂化方式和晶体类型都不同
9.铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。某含铜化合物中某离子结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.Cu位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，ds区
B.Cu比Zn的第二电离能大
C.该离子中存在共价键、离子键、配位键
D.该离子中部分元素的电负性O>N>Cu
10.已知M是由X、Y、Z三种元素组成的化合物其中只有Z为金属元素。M的晶胞如图，则下列推测错误的是( )
A.M的化学式可能是 B.电负性：Z>X
C.M可能为离子晶体，其中可能存在极性共价键
D.距离一个X原子最近的Y原子构成八面体
11.氢氟酸是芯片加工的重要试剂。常见制备反应为：，已知溶液显酸性，为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法不正确的是( )
A.溶液中微粒浓度大小顺序：
B.的空间构型为正四面体形
C.已知晶胞中每个被8个包围，则的配位数是4
D.由于HF分子间能形成氢键，所以热稳定性HF>HCl
12.碳是地球上组成生命的最基本元素之一，与其他元素结合成众多无机物和有机化合物，构成了丰富多彩的世界。下列说法不正确的是( )
A.基态碳原子的外围电子轨道表示式为
B.碳的同素异形体金刚石、石墨和晶体中，能溶于有机溶剂的是
C.金刚石质硬但脆，金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性
D.碳原子与相邻碳原子形成的键角
13.晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。下列说法不正确的是( )
A.K与O间的最短距离为0.315 nm
B.与K紧邻的O个数为12
C.在晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于体心位置，O处于棱心位置
D.若晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值可表示为
14．下列说法中正确的是( )
A．和都是正四面体型分子，且键角相等
B．乙烯分子中，碳原子的杂化轨道形成键，未杂化的轨道形成键
C．成为阳离子时首先失去轨道电子
D．分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用弱
15．三草酸合铁酸钾()是制备铁触媒的主要原料。该配合物在光照下发生分解：。下列说法错误的是
A．Fe3+的最高能层电子排布式为 3d5 B．中铁离子的配位数为 6
C．中 C原子的杂化方式为 sp2 D．CO2 分子中σ键和π键数目比为1：1
16．、、、是短周期主族元素。下列有关说法正确的是( )
A．CO的结构式： B．中氮原子的轨道杂化类型：
C．电负性： D．最高价氧化物的水化物的酸性：
第II卷非选择题（共52分）
二、 填空题（本题包括四小题，共52分）
17．（10分）以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵((NH4)3Fe(C6H5O7)2)。
(1)Fe基态核外电子排布式为___________；[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是________(填元素符号)。
(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是____________；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________。
(3)与NH4+互为等电子体的一种分子为_______________(填化学式)。
(4)柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为_________mol。
（5）LiFeAs可组成一种新型材料，其立方晶胞结构如图所示。若晶胞参数为a nm，A、B处的两个As原子之间距离为______nm，请在z轴方向投影图中画出铁原子的位置，用“·”表示。
18.（15分）
化合物AgMnAs2在磁记录材料领域有着广泛的应用前景，回答下列问题：
（1)Ag的焰色反应与铁相似，接近无色，下列有关焰色反应原理的分析正确的是 （填字母）。
a.电子从基态跃迁到较高的激发态b.电子从较高的激发态跃迁回基态
c.焰色反应的光谱属于吸收光谱d.焰色反应的光谱属于发射光谱
（2)基态Mn原子中核外电子占据的最高能层符号 。其核外未成对电子数为 个。
（3)Mn(NO3)2中阴离子的空间构型是 ，Mn、N、O中第一电离能最大的元素是 （填元素符号）。
（4)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 （填化学式，下同），键角由大到小的顺序为 .
（5)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，称作原子的分数坐标。四方晶系 AgMnAs2的晶胞结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。

找出距离 Ag(0,0,0)最近的Mn （用分数坐标表示）。
19．“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回，它的成功发射标志着我国航天向前迈出了一大步。其制作材料中包含了Ti、Fe、Al、Cr、Ni、Mo、S、O等多种元素。回答下列问题：
(1)铬(Cr)、钼(Mo)位于同一副族相邻周期，且Mo的原子序数更大，则基态Mo原子的核外电子排布式为_____________________；基态Mo3+最高能层中成对电子与单电子的数目比为_______。
(2)S与O可形成多种酸根离子，其中SO32-的空间构型为______________，S原子的杂化轨道类型为______________，其键角小于SO42-的原因为____________________________。
(3) Ni2+与丁二酮肟生成鲜红色丁二酮肟镍沉淀(如图)，该反应可用于检验Ni2+。丁二酮肟镍中存在的化学键_______有(填标号)。
A．离子键 B．配位键 C．氢键 D．金属键 E.范德华力 F.共价键
(4) αAl2O3是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料，其具有熔点高(2054℃)、硬度大的特点，其主要原因为____________________________。
(5)“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部)，则该合金的化学式为______________。已知该合金的密度为，该结构单元底面(正六边形)边长为anm，则结构单元的高h为_____________nm(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
20.（15分）电动汽车电池材料的发展技术之一是使用三元材料镍锰钴酸锂。回答下列问题：
（1)基态Mn2+中成对电子数与未成对电子数之比为 .。
（2)[Co(NO2)(NH3)5]Cl2中Co3+的配位数为，粒子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为),则配体中NO2-的大π键可表示为 ，空间构型为 .
（3)①已知：过渡金属价层达到18电子时，配位化合物较稳定。比较稳定性：
［Ni(CO)4] ［Co(C5H5)2](填“＞”“＜”）。
②正负离子的半径比是决定晶体结构和配位数的重要因素。根据图（a)、图（b)推测晶体
中离子半径比（r+/r-)与配位数的关系 .。

（4)镍锰钴酸锂三元材料为六方最密堆积，其晶胞结构如下图所示，以R表示过渡金属离子，其化学式为 .。若过渡金属离子的平均摩尔质量为MRg·mol-1,该晶体的密度是ρg·cm-3,阿伏加德罗常数是NA,则NA= 。（列出计算表达式）

答案以及解析
1.答案：B
解析：电负性：N<O（同周期），A错误；的结构式为，所以碳原子是sp杂化，B正确；单质硫属于分子晶体，C错误；是含有原子团的离子化合物，所以既含有离子键又含有键，D错误。
2.答案：C
解析：Zn的价电子排布为，所以其处于ds区， A项正确；Ge在元素周期表中的位置为第四周期ⅣA族，B项正确；基态O原子核外电子排布式为，根据泡利不相容原理，3条纺锤形p轨道中，存在1条含成对电子，2条含单电子，C项错误；从三种元素在元素周期表中的位置可推测电负性的大小顺序，D项正确。
3.答案：B
解析：A项，根据有机物的结构简式，可以得到其化学式为，正确；B项，根据有机物的结构简式，分子中含有18个键，错误；C项，N原子得电子能力强，则C、N之间共用电子对偏向N原子，正确；D项，含有3个羟基，羟基易溶于水，则该物质在水中的溶解度大，正确。
4.答案：C
解析：中碘的杂化数为，所以是杂化，由于只有2个I与中心原子成键，所以空间构型是V形，A不符合题意；电负性：C<O（同周期），而由中H显+1价知H的电负性较小，所以电负性：H<C<O，B不符合题意；稳定性：是由于非金属性：O>S而不是存在氢键，C符合题意；Ga的价电子排布为，Zn的价电子排布为，所以Ga更易失去最外层一个电子，即第一电离能：Ga<Zn，D不符合题意。
5.答案：B
解析：石墨晶体中层内有共价键，层间为范德华力，A项正 确；石墨晶体的熔、沸点很高，但硬度不大，B项错误；由图可知，每 6个碳原子排列形成六元环，每个C原子为3个六元环所共有，则每个六元环平均含有碳原子数为，C项正确；由图可知，石墨烯为片层结构，C原子采取杂化，D项正确。
6.答案：A
解析：图甲为常见的离子晶体NaCl晶胞结构，晶体中周围距离最近的个数为12，A项错误；图乙为分子晶体的晶胞结构，根据晶胞基本知识可计算出，该晶胞中含有含4个，B项正确；图丙为金刚石的晶胞结构，根据晶胞基本知识可计算出，该晶胞中含有8个C，C项正确；图丁为金属晶体钠的晶胞结构，根据配位数的定义，可计算该晶胞中Na的配位数为8，D项正确。
7.答案：D
解析：铝晶体是金属晶体，金属晶体中的作用力是金属离子和自由电子之间的静电作用力，没有方向性和饱和性，A正确；和的中心原子都采取杂化，都是正四面体结构，键角均为，B正确；1个氨基氰分子中含键数为4，π键数为2，故分子内键与π键数目之比为2:1，C正确；甲醛中没有与O原子直接相连的H原子，分子间不存在氢键，D错误。
8.答案：B
解析：Mg属于金属晶体，A项正确；干冰采用面心立方最密堆积，一个分子周围有12个紧邻的分子，B项错误；MgO是离子晶体，熔点高，可以用作耐高温材料，C项正确；金刚石属于共价晶体，C原子采取杂化，石墨属于混合型晶体，C原子采取杂化，D项正确。
9.答案：C
解析：Cu位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，ds区，A项正确；铜、锌的基态原子失去一个电子后的价电子排布式分别为、，3d能级全充满，较稳定，再失去一个电子较难，因此Cu比Zn的第二电离能大，B项正确；该离子中存在共价键、配位键，不存在离子键，C项错误；电负性O>N>Cu，D项正确。
10.答案：B
解析：根据M的晶胞结构可知X、Y、Z分别位于晶胞的顶点、棱心、体心处，因此根据均摊法可知，1个晶胞内含有X、Y、Z原子的个数分别是1、3、1，又三者中只有Z为金属元素，所以M的化学式可能是，A项正确；金属元素的电负性一般小于非金属元素，B项推测错误；Z为金属元素，推测M可能为离子晶体，X、Y为非金属元素，中可能存在极性共价键，C项正确；分析晶胞结构图可知，距离一个X原子最近的Y原子有6个，这6个Y原子构成八面体，D项正确。
11.答案：D
解析：溶液显酸性，故的电离程度大于水解程度，所以溶液中
，A正确；的中心原子P原子的价层电子对数为4，所以采取杂化，空间构型为正四面体形，B正确；晶胞中每个被8个包围，根据化学式可知每个被4个包围，即的配位数是4，C正确；分子的热稳定性与分子间氢键无关，D错误。
12.答案：D
解析：基态碳原子核外电子排布式为，外围电子轨道表示式为，A项正确；是分子晶体，能溶于有机溶剂，B项正确；金刚石为共价晶体，金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性，导致金刚石不具有延展性等性质，C项正确；石墨烯中的碳原子杂化轨道类型均为杂化，为平面结构，键角为120°，被氧化后碳原子形成3个CC键及1个CO键，碳原子的杂化轨道类型为杂化，与周围原子形成四面体形结构，碳原子与相邻碳原子形成的键角，D项不正确。
13.答案：D
解析：K与O间的最短距离为晶胞面对角线长的一半，即，A项正确；由晶胞结构可知，与K紧邻的O有12个， B项正确；想象8个晶胞紧密堆积，则I处于顶角，O处于棱心，K处于体心， C项正确；设表示阿伏加德罗常数的值，由晶胞结构可知，其含有1个K，1个I，3个O，则该晶胞含有1个，故有，则，D项错误。
14、【答案】B
【详解】
A．P4和CH4都是正四面体型分子，但甲烷的键角为109°28'，而P4的键角为60°，A错误；
B．乙烯分子中含碳碳双键，碳原子的sp2杂化轨道头碰头形成σ键，未杂化的2p轨道肩并肩形成π键，B正确；
C．成为阳离子时首先失去4s轨道上的2个电子，C错误；
D．PH3分子中孤电子对与成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强，D错误；
故答案为：B。
15、【答案】A
【详解】
A．Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，最高能层为M层，电子排布式为3s23p63d5，A错误；
B．每个配体中2个单键O向中心Fe3+配位，故此时共有2×3个O向Fe3+配位，故配位数为6，B正确；
C．结构式为，C原子价层电子对为3对（π电子对不算），故杂化方式为sp2，C正确；
D．CO2结构式为O=C=O，σ键为2个，π键为2个，故两者数目之比为1:1，D正确；
故答案选A。
16【答案】A
【详解】
A．CO含两个原子，价电子总数为10，所以与N2为等电子体，根据N2的结构式可知CO的结构式为，A正确；
B．N2H4分子中每个N原子与另一个N原子共用一对电子，与两个H原子分别共用一对电子，还有一对孤电子对，所以价层电子对数为4，采取sp3杂化，B错误；
C．非金属性O>N>C，则电负性O>N>C，C错误；
D．C的非金属性比B强，所以酸性H3BO3<H2CO3，D错误；
综上所述答案为A。
17【10分】(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 （1分） O （1分）
(2) sp3 （1分） N＞O＞C （1分） (3)CH4或SiH4 （1分） (4)7 （1分）
（5） （2分）　（2分）
【解析】(1)Fe核外有26个电子，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；由于H2O中O原子有孤对电子，因此[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是O；(2)NH3分子中氮原子价层电子对数为，因此氮杂化类型为sp3，同周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；(3)根据价电子数Si＝C＝N+，得出NH4+互为等电子体的分子是CH4或SiH4；(4)羧基的结构是，一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键，三个羧基有6个，还有一个羟基与碳原子相连形成一个σ键，因此1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为7mol。

18

19【13分】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1 (或[Kr]4d55s1)（1分）
8：3 （1分）
(2) 三角锥形（1分） sp3 （1分） SO32-与SO42-中S原子都是sp3杂化，SO42-中无孤电子对，SO32-中有一对孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力更大，导致SO32-中键角小于SO42- （2分）
(3)BF （2分）
(4)Al2O3为离子晶体，Al 3+和O2-离子半径较小，离子所带电荷数较多，晶格能大，熔点高，硬度大 （2分）
(5) Ti 11Al5 （1分） 或 （2分）
20（14分）

（2分）