鲁科版高中化学高二上册（选必二）期末考试卷（含答案解析）

这是一份鲁科版高中化学高二上册（选必二）期末考试卷（含答案解析），共9页。试卷主要包含了可能用到的相对原子质量，物质的结构决定其性质，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.全卷满分100分,考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Ag 108。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20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)
1.化学创造了丰富的物质世界,指导着我们的生产、生活,下列有关说法错误的是( )
A.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰,水的能量高
B.可以用光谱分析的方法来确定太阳的组成元素是否含He
C.超分子是由两种或两种以上的分子通过化学键形成的物质
D.充有氩气的霓虹灯通电时发光和原子核外电子跃迁有关
2.下列表示不正确的是( )
3.反应SiO2+4HF SiF4↑+2H2O可用于雕刻玻璃。下列说法正确的是( )
A.1 ml SiO2含2 ml Si—O键 B.HF的电子式是
C.SiF4晶体属于分子晶体 D.H2O为非极性分子
4.2023年的诺贝尔化学奖授予了“发现和合成量子点”的三位科学家。下图是一种量子点的结构,下列说法不正确的是( )
A.基态原子第一电离能:CH
C.轨道之间的夹角∠1比∠2大
D.分子间可以形成氢键使嘌呤分子变得更稳定
6.物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是( )
7.Fe3+形成的某种配离子结构如图所示。有关说法错误的是( )
A.Fe3+和Fe2+核外未成对电子数之比为5∶4
B.该配离子中Fe3+的配位数为6
C.该配离子中含有的化学键有离子键、共价键和配位键
D.Fe3+可以用KSCN溶液鉴别,也是因为反应生成了配离子
8.短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X元素基态原子有2个未成对电子,Y元素基态原子的核外p电子比s电子少1个,Z形成的一种超原子Z13-具有40个价电子。下列说法错误的是( )
A.XO32-的空间结构为平面三角形
B.简单离子半径:YZX4 B.沸点:XQAl3+,B错误;NO3-中心原子的价电子对数为3,不含孤电子对,采用sp2杂化,C正确;Al单质属于金属晶体,具有良好的延展性、导电性、导热性,D正确。
9.D AB3型的共价化合物,中心原子A可能采取sp3杂化,也可能采取sp2杂化,比如BF3中的B原子的价电子对数=3+12(3-3×1)=3,B采取sp2杂化,故A错误;由题图可知,硫氮化合物分子中既含有极性共价键,又含有硫原子之间形成的非极性共价键,故B错误;HClO分子中只有单键,即分子中只有σ键而没有π键,故C错误;C—H键比Si—H键的键长短,C—H键的键能比Si—H键大,所以CH4比SiH4更稳定,故D正确。
10.A 阳离子中五元环上C原子是sp2杂化,—CH3和—CH2—上碳原子是sp3杂化,A正确;BF4-的空间结构是正四面体形,B错误;该化合物为离子液体,含有离子键,其形成的晶体不是分子晶体,BF4-中存在配位键,其中B提供空轨道,F-提供孤电子对,不存在氢键,C、D错误。
11.B K3[Fe(CN)6]中铁离子的配位数为6,故A错误;1个CN-含1个σ键,1个CN-与Fe3+形成1个配位键,配位键也是σ键,所以1 ml [Fe(CN)6]3-中含12 ml σ键,故B正确;氮原子半径小于碳原子,氮原子核对孤电子对吸引力大于碳原子核,则形成配位键时CN-中碳原子提供孤电子对,故C错误;Mn2+价电子排布式为3d5,由Mn2+变为Mn3+,3d能级由较稳定的3d5半充满状态变为不稳定的3d4状态,Fe2+价电子排布式为3d6,Fe2+变为Fe3+,3d能级由较不稳定的3d6状态变为较稳定的3d5半充满状态,所以Fe2+失去1个电子比Mn2+失去1个电子更容易,故D错误。
12.AD CO2、H2O形成的晶体都是分子晶体,A错误;Fe(CO)5分子中,每个配体CO中存在1个σ键,配体与Fe形成5个配位键,也是σ键,所以每个Fe(CO)5分子中共含有10个σ键,B正确;CO2分子的中心原子C原子采取sp杂化,乙烯分子的中心原子C原子采取sp2杂化,C正确;CO2和H2O中均存在极性键,但CO2是非极性分子,H2O是极性分子,D错误。
13.CD X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Q为非金属性最强的元素,则Q为F,根据该离子液体的结构知X、Q形成一个价键,Z形成四个价键,M形成三个或四个价键,Y得到一个电子形成四个价键,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,则X为H,Y为B,Z为C,M为N。MX3为NH3,ZX4为CH4,半径:C>N,键长:NH3NH3,B错误;YQ3为BF3,空间构型为平面三角形,为非极性分子,MQ3即NF3的空间构型为三角锥形,为极性分子,故分子极性BF3F2,D正确。
14.C 阿霉素分子中碳原子的价电子对数为4、3,则杂化方式为sp3、sp2,A正确;通过晶体的X射线衍射实验可以获得阿霉素分子的键长和键角,B正确;阿霉素与环糊精在水溶液中形成超分子包合物,超分子内部分子之间通过非共价键结合,C错误;阿霉素分子中并排的4个六元环中,最右侧六元环中与O原子相连的2个碳原子都是手性碳原子,D正确。
15.D 一个晶胞中As个数为8×18+6×12=4,Cd的个数为6,砷化镉中Cd与As原子个数
比为6∶4=3∶2,A正确;由图示晶胞可知,两个Cd原子间的最短距离为0.5a pm,B正确;
由图示可知,③号原子位于右侧面的面心上,原子坐标参数为(12,1,12),C正确;一个晶胞中
含有6个Cd和4个As,即含有2个Cd3As2,该晶体的密度为2MNA(a×10-10)3 g·cm-3,D错误。
16.答案 (除标注外,每空2分)
(1)1(1分)
(2)sp2、sp3
(3)CE
(4)氯吡苯脲可以与水分子形成氢键
(5)2NA
(6)O(1分)
(7)邻羟基苯甲醛会形成分子内氢键,使得羟基上的氢原子难以电离
解析 (1)氯元素基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5,所以未成对电子数为1。
(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知,有2个氮原子各形成3个单键,且它们各有1对孤电子对,采用sp3杂化,另外1个氮原子形成双键和单键,采用sp2杂化。
(3)氯吡苯脲分子为共价化合物,分子内存在共价键。由于氯吡苯脲分子中含—NH—,故分子间能形成氢键。
(4)氯吡苯脲能与水分子形成氢键,使其在水中的溶解度增大,所以易溶于水。
(5)单键都是σ键,1个双键是由1个σ键和1个π键构成的,所以根据反应的化学方程式及反应物和生成物的结构可知,每生成1 ml氯吡苯脲,断裂NA个N—H σ键和NA个C N键中的π键。
(6)氯吡苯脲分子中含有H、C、O、N、Cl元素,其中电负性最大的是氧元素。
(7)邻羟基苯甲醛分子中醛基与羟基处于邻位,容易形成分子内氢键,导致羟基上的氢原子难以电离。
17.答案 (除标注外,每空1分)
(1)O>C>H 3
(2)AD(2分)
(3)①离子 2a2 ②sp2 ③离子键、配位键、共价键(2分) NaBH4+4H2O Na[B(OH)4]+4H2↑(2分)
解析 (1)组成青蒿素的元素为H、C、O,元素的非金属性越强,电负性越大,元素的非金属性:O>C>H,所以电负性由大到小的顺序是O>C>H;基态N原子的价电子排布式为2s22p3,则价电子的轨道表示式为;基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4,其中有3个轨道有成对电子,即核外存在3对自旋状态不同的电子。
(2)青蒿素分子为极性分子,A正确;1号C原子为sp3杂化,并且连接了3个碳原子,所以所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;CO键中含有π键,C错误;手性碳原子连有四个不同的原子或原子团,根据青蒿素的结构可知,1个青蒿素分子中含有7个手性碳原子,D正确。
(3)①NaH是由Na+、H-构成的,为离子晶体,NaH晶体中晶胞的棱长为a nm,则Na原子间最小核间距为2a2 nm。②B(OCH3)3中每个B原子与3个O原子成键,没有孤电子对,B原子的杂化方式为sp2。③NaBH4中存在的作用力有离子键、配位键和共价键。NaBH4在热水中水解生成四羟基合硼酸钠和氢气,反应的化学方程式为NaBH4+4H2O Na[B(OH)4]+4H2↑。
18.答案 (除标注外,每空1分)
(1)13 哑铃形(或纺锤形)
(2)①AC(2分) ②sp3 H2O、NH3中心原子价电子对数均为4,H2O中O原子有2对孤电子对,NH3中N原子有1对孤电子对,由于孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对间的排斥力>成键电子对间的排斥力,所以H2O的键角小于NH3的键角(3分)
(3)sp2、sp3(2分) 易溶 2
解析 (1)Al元素原子序数为13,核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,核外13个电子的运动状态各不相同,因此核外有13种不同运动状态的电子,电子所在最高能级为3p,其电子云轮廓图为哑铃形。
(2)①Cr元素原子序数为24,原子轨道处于半满状态时能量低,较稳定,Cr原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1,故A正确;4s电子不总是在比3s电子离核更远的区域运动,故B错误;钾原子对键合电子的吸引力小,易失电子,而Cr原子对键合电子的吸引力较强,电负性比钾大,故C正确。②PH3中心原子P的价电子对数为3+5-3×12=4,P原子为sp3杂化。H2O中O原子形成2个σ键,有2对孤电子对;NH3中N原子形成3个σ键,有1对孤电子对,VSEPR模型都为四面体形,由于孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对间的排斥力>成键电子对间的排斥力,所以H2O的键角小于NH3的键角。
(3)抗坏血酸分子的结构简式为,分子中碳原子的轨道杂化类型为sp2、sp3;抗坏血酸的分子结构中含有较多羟基,羟基为亲水基,则其易溶于水;在有机物中,碳原子连接4个不同的原子或原子团,则为手性碳原子,如图,1个抗坏血酸分子中含2个手性碳原子。
19.答案 (每空2分)
(1)正四面体形
(2)sp2 7NA
(3)A
(4)①CuCl ②34×34×99.5ρNA
解析 R元素基态原子中,电子占据的最高电子层符号为L,占据的最高能级上只有两个自旋方向相同的电子,推知R的原子序数是6,为C元素;工业上通过分离液态空气获得X单质,推知X是N或O,由于W的原子序数介于R和X之间,所以X只能是O元素,W是N元素;Y元素原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和,所以Y是第3周期的氯元素;Z元素基态原子的最外电子层只有一个电子,其他电子层均已充满电子,则Z是Cu元素。
(1)根据上述分析可知,YX4-为ClO4-,氯原子的价电子对数为4+12×(7+1-2×4)=4,没有孤电子对,故ClO4-的空间构型是正四面体形。
(2)结构简式为RX(WH2)2的化合物是CO(NH2)2,C原子采取sp2杂化;1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为7,则1 ml CO(NH2)2分子中含有σ键的数目为7NA。
(3)在[Cu(NH3)4]SO4中,[Cu(NH3)4]2+与SO42-之间形成离子键,Cu2+与NH3之间形成配位键,NH3中N原子与H原子之间形成极性键,故A正确;在[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空轨道,N提供孤电子对,故B错误;[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氮元素,故C错误。
(4)①Y、Z分别为Cl、Cu,根据晶胞结构可知,Cl在晶胞中占据的位置是8个顶点、6个面心,一个晶胞中含有8×18+6×12=4个Cl原子;Cu在晶胞内部,全部属于该晶胞,一个晶
胞中含有4个Cu原子,则该晶体的化学式为CuCl;②设棱长为a cm,该晶体的密度ρ g·cm−3=mV=4×(64+35.5)NAa3 g·cm−3=4×99.5a3NA g·cm−3,则a=34×99.5ρNA,该晶胞类似于金刚石的晶胞,Cu和Cl最短的距离是晶胞体对角线长度的14,为34×34×99.5ρNA cm。
20.答案 (除标注外,每空1分)
(1)14
(2)Fe2+ C 1∶1
(3)①[Cu(H2O)4]2+与[CuCl4]2-混合所致 向该溶液中加水
②[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O(2分)
③黄绿色溶液中产生蓝色沉淀,随后沉淀逐渐溶解,最终变成深蓝色溶液(2分)
④平面四边形
解析 (1)29Cu核外有29个电子,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu失去2个电子得到Cu2+,则Cu2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,核外电子的空间运动状态数等于电子占据的轨道数,即1+1+3+1+3+5=14,所以Cu2+核外电子的空间运动状态有14种。
(2)[Fe(CN)6]4-中Fe2+提供空轨道,故Fe2+是中心离子,CN-中的C和N均有孤电子对,但N的电负性强配位能力弱,所以配位原子为C,CN-中有2个π键、1个σ键,[Fe(CN)6]4-中含有6个配位键,所以σ键共有1×6+6=12个,π键共有2×6=12个,σ键和π键的数目之比为1∶1。
(3)①已知[CuCl4]2-为黄绿色,[Cu(H2O)4]2+为蓝色,绿色应该是[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-混合所致,要观察到蓝色,即要使[CuCl4]2-转化为[Cu(H2O)4]2+,加水即可。
②向溶液Ⅰ中继续加入浓盐酸得到黄绿色溶液Ⅱ,即[Cu(H2O)4]2+向[CuCl4]2-转化,故该过程对应的离子方程式为[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O。
③NH3通入后溶液呈碱性,产生Cu(OH)2蓝色沉淀,继续通入过量NH3得到深蓝色的[Cu(NH3)4]2+,现象为先有蓝色沉淀,继续通入NH3沉淀溶解并变为深蓝色溶液。
④已知[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面四边形,该离子的结构简式为。
A.CO32-的空间结构模型
B.SO2的VSEPR模型
C.基态Cr的价电子的轨道表示式
D.px轨道的电子云轮廓图
选项
实例
解释
A
熔点:NH4NO3低于NaNO3
摩尔质量M(NaNO3)>M(NH4NO3)
B
酸性:强于
羟基极性:强于
C
冠醚15-冠-5能够与Na+形成超分子,而不能与K+形成超分子
Na+的直径与冠醚空腔的直径相当
D
不存在稳定的H3、H2Cl和Cl3
共价键具有饱和性
分子式
C12H10ClN3O
结构简式
外观
白色结晶粉末
熔点
170~172 ℃
溶解性
易溶于水