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山西大學附中2017-2018學年第二學期高二期中考試 化學試題 （考查時間：90min） （考查內容：選修三《物質結構與性質》全冊） 可能用到的相對原子質量：H—l C—12 O—16 Al—27 Cl—35.5 Si—28 Na-23 Mg—24 Ca–40 Ti–49 Fe—56 第Ⅰ卷（選擇題，共34分） 一、選擇題（每題2分，共34分，每個小題只有一個選項正確） 1.下列表述不正確的是( ) A．福島核電站泄露的放射性物質131I與127I互為同位素，化學性質幾乎相同 B．電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述 C．除去SO2中混有的少量HCl，使氣體通過盛有飽和NaHSO3溶液的洗氣瓶 D．為了證明氫氧化鈉是離子化合物，可在瓷坩堝中將氫氧化鈉固體熔化后測其導電性 2.下列各組表述中，兩個微粒屬于同種元素原子的是( ) A.3p能級有兩個空軌道的基態(tài)原子和核外電子的排布為1s22s22p63s23p2的原子 B.2p能級有一個未成對電子的基態(tài)原子和價電子排布為2s22p5的原子 C.M層全充滿而N層為4s2的原子核核外電子排布為1s22s22p63s23p64s2的原子 D.最外層電子數是核外電子總數的1/5的原子和價電子排布為4s24p5的原子 3.下列變化中釋放能量的是( ) A．1s22s22p63s1→1s22s22p6 B．N≡N(g)→N(g)＋N(g) C．2p2p2p→2p2p2p D．2H(g)→H—H(g) 4.按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個區(qū)，電子構型為Xe]4f145d76s2的元素位于周期表中的哪個區(qū)( ) A. s區(qū) B. d區(qū) C. f區(qū) D. ds區(qū) 5.在以離子鍵為主的化學鍵中常含有共價鍵的成分．下列各對原子形成化學鍵中共價鍵成分最少的是( ) A．Na，F B．Al，O C．Li，Cl D．Mg，S 6.下列化合物分子中只含σ鍵不含π鍵的是( ) A．CO2 B．COCl2 C．C2H2 D．H2O2 7.下列對分子的性質的解釋中，不正確的是( ) A．水很穩(wěn)定(1000℃以上才會部分分解)是因為水中含有大量的氫鍵所致 B．乳酸()有一對手性異構體，因為其分子中含有一個手性碳原子 C．碘易溶于四氯化碳，甲烷難溶于水都可用相似相溶原理解釋 D．酸性：H3PO4＞HClO，因為H3PO4的非羥基氧原子數比HClO的多 8.下列說法中正確的是( ) A．在分子中，兩個成鍵的原子間的距離叫做鍵長 B．H—Cl的鍵能為431.8 kJmol-1，H—I的鍵能為298.7 kJmol-1，這可以說明HCl分子比HI分子穩(wěn)定 C．含有極性鍵的分子一定是極性分子 D．鍵能越大，表示該分子越容易受熱分解 9.根據等電子體原理，下列各對粒子中，空間結構相似的是( ) A．PCl3和BF3 B．CH4和NH3 C．C2H6和N2H D．CS2和NO2 10.下列無機含氧酸的酸性強弱比較正確的是( ) A.HNO2>HNO3 B.HNO3>H3PO4 C.HClO>HClO2 D.H2CO3>HNO3 11. 下列各組物質中，按熔點由低到高的順序排列正確的是( ) 　　 ①O2、I2、Hg?、贑O、KCl、SiO2　③Na、K、Rb?、躈a、Mg、Al A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 12.下列物質發(fā)生變化時，所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是( ) A.二氧化硅和鐵分別受熱熔化 B.干冰和氯化銨分別受熱變?yōu)闅怏w C.液溴和苯分別受熱變?yōu)闅怏w D.食鹽和葡萄糖分別溶解在水中 13. 已知鍺的原子序數為32，下列有關元素鍺及其化合物的敘述中正確的是( ) A．鍺的第一電離能高于碳而電負性低于碳 B．四氯化鍺與四氯化碳分子都是四面體構型 C．二氧化鍺與二氧化碳都是非極性的氣體化合物 D．鍺不存在具有原子晶體結構的單質 14.某物質的實驗式為PtCl42NH3，其水溶液不導電，加入AgNO3溶液反應也不產生沉淀，以強堿處理并沒有NH3放出，則關于此化合物的說法中正確的是( ) A．配合物中中心原子的電荷數和配位數均為6 B．該配合物可能是平面正方形結構 C．Cl— 和NH3分子均與Pt4+配位 D．配合物中Cl— 與Pt4+配位，而NH3分子不配位 15.下列說法錯誤的是( ) A．從CH4、NH4＋、SO42－為正四面體結構，可推測PH4＋、PO43－也為正四面體結構 B．1mol碳化硅晶體中，平均含有4mol C—Si共價鍵 C．水的沸點比硫化氫的高，是因為H2O分子間存在氫鍵，H2S分子間不能形成氫鍵 D．某氣態(tài)團簇分子結構如圖所示，該氣態(tài)團簇分子的分子式為EF或FE 16.磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料，右圖為其晶胞，其中的每個原子均滿足8電子穩(wěn)定結構。下列有關說法正確的是( ) A．磷化硼晶體的熔點很低 B．磷化硼晶體的化學式為BP，屬于離子晶體 C．磷化硼晶體中每個原子均形成4條共價鍵 D．磷化硼晶體結構中微粒的空間堆積方式與氯化鈉相同 17. 分析化學中常用X射線研究晶體結構，有一種藍色晶體可表示為：MxFey(CN)z，研究表明它的結構特性是Fe2+、Fe3+分別占據立方體的頂點，自身互不相鄰，而CN一位于立方體的棱上，其晶體中的陰離子結構如圖示，下列說法正確的是( ) A．該晶體是原子晶體 B．M的離子位于上述立方體的面心，呈+2價 C．M的離子位于上述立方體的體心，呈+1價，且M+空缺率（體心中沒有M+的占總體心的百分比）為50% D．晶體的化學式可表示為MFe2(CN)3，且M為+1價 第Ⅱ卷（選擇題，共66分） 18．（7分）原子結構與元素周期表、元素性質三者關系密切。 A、B、D、E、F為原子序數依次增大的前四周期元素，其中A的最外層電子數是其內層電子數的2倍，B、D、E為同周期元素，B原子的核外電子總數是其未成對電子數的5倍，E原子最外層有1個未成對電子，F原子核外有22種運動狀態(tài)的電子。 請回答下列問題： （1）F元素位于周期表 區(qū)，其價電子排布圖為： 。 （2）B、D、E三種元素中，第一電離能最小的是 (填元素符號)；寫出AD2的等電子體 (分子和陰離子各寫一種)。 （3）AO2和DO2熔點高的是 ，原因是 。 19．(22分)下表為元素周期表中前四周期的部分元素，表中所列的字母分別代表一種化學元素，根據要求回答下列各小題： （1）①元素非金屬性強弱比較有很多方法，其中f和j的非金屬性強弱的研究方案中不可行的是_________（填序號） a.比較兩種單質的顏色 b.比較氫化物的穩(wěn)定性 c.依據兩元素在周期表的位置 d.比較電負性 e.比較最高價氧化物對應水合物的酸性 ②根據元素原子的外圍電子排布的特征，可將元素周期表前四周期元素分成4個區(qū)域，分別為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)，則屬于s區(qū)的元素有_______種，屬于d區(qū)的元素有_______種；元素n屬于________區(qū)。 ③在c、d、e三種元素中，電負性由小到大的順序是______________,第一電離能由大到小的順序是____________(用元素符號回答)。 （2）①寫出 n2＋的核外電子排布式：______________________。 ②寫出k元素基態(tài)原子的價電子排布式：_____________。 ③寫出 L元素基態(tài)原子的外圍電子排布式：_____________。 ④寫出m元素基態(tài)原子價電子的軌道表示式：________________________， 該元素在元素周期表中的位置為：__________________________。 ⑤j簡單陰離子的結構示意圖為____________。 （3） ①元素i的氫化物分子屬于____________（填“極性”或“非極性”）分子，其分子的空間構型為____________，該氫化物分子中i原子軌道的雜化類型是__________； 由i與e形成的ie42－離子，其空間構型為__________(用文字描述)。 ②已知cd- 與 d2 結構相似，1 mol cd- 中鍵數目為___________， 由d形成的離子d3－與CO2互為等電子體，則d3－的分子構型為___________。 ③f2通入稀NaOH溶液中可生成Of2,Of2分子構型為___________，其中氧原子的雜化方式為_______； ④化合物j2e的立體構型為_________，中心原子的價層電子對數為__________。 20.（15分）決定物質性質的重要因素是物質結構。請回答下列問題。 （1）氯吡苯脲是一種西瓜膨大劑(植物生長調節(jié)劑)，其組成結構和物理性質見下表。 分子式 結構簡式 外觀 熔點 溶解性 C12H10ClN3O 白色結晶粉末 170~172 ℃ 易溶于水 查文獻可知，可用2-氯-4-氨吡啶與異氰酸苯酯反應，生成氯吡苯脲。 反應過程中，每生成1 mol氯吡苯脲，斷裂　　　　個σ鍵、斷裂　　　　個π鍵。 (2) 過渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色與其d軌道電子排布有關。一般地，d0或d10排布無顏色，d1～d9排布有顏色。如Co(H2O)6]2＋顯粉紅色。據此判斷： Mn(H2O)6]2＋ (填“無”或“有”)顏色。 （3）硼元素具有缺電子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能與水反應生成B(OH)4]－而體現一元弱酸的性質，則B(OH)4]－中B的原子雜化類型為 ； （4）Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點見下表： 氟化物 NaF MgF2 SiF4 熔點/K 1 266 1 534 183 解釋表中氟化物熔點差異的原因： 。 （5）我國科學家成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R 代表)。經X-射線衍射測得化合物R 的晶體結構，其局部結構如下圖所示。 ①組成化合物R 的兩種陽離子中σ鍵的個數之比為 ；其中四核陽離子的立體構型為 ，其中心原子的雜化軌道類型是 。 ②分子中的大π鍵可用符號表示πmn，其中m 代表參與形成的大π鍵原子數，n 代表參與形成的大π鍵電子數，如苯分了中的大π鍵可表示為π66。則N5-中的大π鍵應表示為 。 ③請表示出上圖中的氫鍵: 。 21．（22分）研究晶體的結構對化學新材料的發(fā)現有著重要的價值。 ⑴晶胞中任一個原子的中心位置均可用稱之為原子分數坐標的三個分別小于1的數（x，y，z）來予以規(guī)定。某晶體的晶胞結構如圖所示，1號原子坐標為（0，0，0），2號原子坐標為（1/3，2/3，0），該晶體的化學式為 ，該晶胞參數為：a = 250.4 pm, c = 666.1 pm，γ = 120o； 3號原子坐標為 ， 列出上述晶體中A和B兩原子間的最小核間距的計算式為 。（不必算出數值，但需要化簡） ⑵體心立方堆積的晶胞是個立方體，如果半徑為r的原子保持緊密接觸，立方體的中心能容得下半徑最大為 的一個原子。 ⑶Fe能形成多種氧化物，其中FeO晶胞結構為NaCl型。晶體中實際上存在空位、錯位、雜質原子等缺陷，晶體缺陷對晶體的性質會產生重大影響。由于晶體缺陷，在晶體中Fe和O的個數比發(fā)生了變化，變?yōu)镕exO(x＜1)，若測得某FexO晶體密度為5.71 gcm－3，晶胞邊長為4.2810－10 m，則FexO中x＝__________(結果保留兩位有效數字)。 ⑷鈣鈦礦晶體的結構如右圖所示。假設把氧離子看做硬球接觸模型，鈣離子和鈦離子填充氧離子的空隙，氧離子形成正八面體，鈦離子位于正八面體中心，則一個鈦離子被__________個氧離子包圍；鈣離子位于立方晶胞的體心，一個鈣離子被_____個氧離子包圍。鈣鈦礦晶體的化學式為__________。若氧離子半徑為a pm，則鈣鈦礦晶體中兩個鈦離子間最短距離為_______pm，鈦離子與鈣離子間最短距離為_______pm。 （5）鈦元素有兩種同素異形體，常溫下是六方堆積，高溫下是體心立方堆積。如圖所示F晶體的結構中，晶胞參數a=0.295nm，c=0.469nm，則該F晶體的密度為 g cm-3 (用NA表示阿伏加德羅常數的值，列出計算式即可，不用化簡)。 山西大學附中 2017-2018學年第二學期高二期中考試 化學試題評分細則 （考查時間：90min） （考查內容：選修三《物質結構與性質》全冊） 第Ⅰ卷（選擇題，共34分） 一、選擇題（每題3分，共51分，每個小題只有一個選項正確） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D D B A D A B C B 11 12 13 14 15 16 17 D C B C D C C 第Ⅱ卷（選擇題，共66分） 【答案】18．（共7分）（1） d （1分） （1分） （2）S （1分） CO2 或N2O, CNO- 或SCN- （1分） （3）SO2 （1分） SO2、CO2 均為分子晶體,SO2 相對分子質量較大且為極性分子,范德華力大 （2分） 【答案】19．(22分)（1）①a.e. ②7種，8種，ds ③ C＜N＜O N>O>C （2） ①1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 ②3d24s2； ③3d54s1 ④ 第4周期第Ⅷ族 ⑤ （3）①極性，V形 ， sp3 正四面體 ②2NA ， 直線形 ③V形 sp3 ④V形 4 【答案】20.（共15分） (1) NA NA （2分） （2）有（2分） （3）sp3 （2分） （4）NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠比SiF4熔點要高。因為Mg2+的半徑小于Na+的半徑，且所帶電荷數多，所以MgF2的晶格能大于NaF的晶格能，故MgF2的熔點大于NaF （2分） （5） ①3:4(或4:3) 三角錐形 sp3 （3分） ② π56 （2分） ③N-HN、 O-HN、 N-HCl （2分） （能寫出2個即滿分） 【答案】21．（共22分） 1 AB （1/3，2/3，1/2） 250.4/3 pm （6分） ⑵0.732r或（-1）r （3分） ⑶0.92 （3分） ⑷6 12 CaTiO3 2a a （7分） （5）248/ [(0.29510-7)2 sin60(0.46910-7) NA] （3分）