上海市长宁区三年（2020-2022）年高考化学模拟题分题型分层汇编-03物质结构与性质（填空基础题）考试试卷

上海市长宁区三年（2020-2022）年高考化学模拟题分题型分层汇编-03物质结构与性质（填空基础题）
1．（2020·上海长宁·统考二模）硒是动物和人体所必需的微量元素之一，在周期表中信息如图所示。完成下列填空：
（1）Se元素在周期表中的位置为___。表中78.96的意义为__。Se原子最外层电子排布的轨道表示式为___。
（2）从原子结构角度解释硫的非金属性大于硒___。
（3）硒化氢（H2Se）是一种有恶臭味的有毒气体，是一种___（选填“极性、或非极性”）分子，其空间结构为___型。
（4）工业上常用浓H2SO4焙烧CuSe的方法提取硒，反应产生SO2、SeO2的混合气体，写出反应的化学方程式___。理论上该反应每转移1mol电子，可得到SeO2的质量为___g，得到SO2在标准状况下的体积为___ L。
二、原理综合题
2．（2022·上海长宁·统考一模）硫及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)硫原子最外层有______种不同运动状态的电子，其中能量最高的电子所占电子亚层符号为______。
(2)硫与同主族的氧元素相比，两者各自形成气态氢化物稳定性______（选填“>”、“<”或“=”下同），分别与氢元素形成化学键键能大小关系为H—O______H—S。
(3)正交硫和单斜硫是硫常见的两种单质，它们互为______。已知：（正交）=（单斜）―2.64kJ。正交硫与单斜硫相比，相对比较稳定的是______。已知通常状况下4g硫粉完全燃烧放出37kJ的热量，写出该反应的热化学方程式______。
(4)同温同浓度的、、三种溶液，最大的是______；经测定溶液中，则溶液呈______（填“酸”或“碱”）性；等物质的量浓度的下列四种溶液：①②③④，溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为______。
(5)已知可能会干扰的检验。写出和NaCl混合溶液中的检验方法______。
3．（2022·上海长宁·统考一模）氮元素单质及其化合物在工农业生产中有重要应用。
(1)氮原子最外层电子的轨道表示式为___；氮气分子的电子式为：__；已CS2与CO2分子结构相似，CS2熔点高于CO2，其原因是___。
(2)如图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。
浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为___；浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，其中所含的正盐作一种化肥俗称：__，长期施用容易造成土壤酸化板结；FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH和___。
(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：___。
(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为___，若反应中有0.3mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为___g(小数点后保留两位有效数字)。
三、结构与性质
4．（2022·上海长宁·统考二模）了解原子结构特点、理解元素周期律和物质的结构对学习物质的性质和用途至关重要。
(1)氧、氟、氮三种元素都可形成简单离子， 它们的离子半径最小的是_______(填离子符号)，硅元素在元素周期表中的位置是_______。下列能表示硫原子3p轨道电子状态的是_______(填标号)。
A． B． C．D．
(2)写出化合物CO2的电子式_______，CO2和SiO2是同一主族元素的最高正价氧化物， 常温下CO2为气体，SiO2为高熔点固体。请分析原因：_______。
(3)比较硫和氯性质的强弱。
热稳定性： H2S______HCl (选填 “＜”、“＞ ” 或 “=”， 下同)； 酸性：HClO4_______H2SO4；用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱：_______。
(4)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化， 这利用了SO2的_______性；已知 NaHSO3溶液呈酸性，而既能电离又能水解，说明在NaHSO3溶液中 c(H2SO3)_______c()(选填 “＜”、“＞ ” 或 “=” )
(5)请预测：第二周期非金属元素形成的氢化物中化学键极性最大的是_______(填分子式)，该物质在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度_______(填 “大” 或 “小”)。
5．（2021·上海长宁·统考二模）碳酸锂是生产锂离子电池的重要原料。
(1)碳酸锂制取锂的反应原理为：
①；
②。
锂原子的电子排布式为___；CO2的结构式为____；反应②中物质涉及的化学键类型有____。
(2)碳原子核外电子有_种不同能量的电子，其中有两个电子的能量最高且能量相等，这两个电子所处的轨道分别是__。
(3)氢化锂(LiH)是离子化合物，写出其阴离子的电子式___，氢负离子(H-)与锂离子具有相同电子层结构，试比较两者微粒半径的大小，并用原子结构理论加以解释：___。
(4)用、氨水和液溴制备。除生成外，还产生了两种参与大气循环的气体，补全产物并配平该反应的化学方程式：，_____。
(5)磷酸亚铁锂电池总反应为：，放电时，负极为___(填写化学式)。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)，当电解池两极共有气体(标准状况)产生时，该电池消耗锂的质量为___。
6．（2021·上海·统考一模）氮化硅(Si3N4)耐高温、硬度大，可用石英与焦炭在1400～1450℃的氮气中合成：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g) -Q(Q>0)
(1)该反应中所涉及物质属于非极性分子的电子式为_____。硅元素在周期表中的位置是_____，其原子的最外层电子轨道表示式为_____，最外层有______种运动状态不同的电子。
(2)反应的主要产物氮化硅所属的晶体类型为_____。例举一个化学事实说明氮元素比硅元素非金属性强_____，并从原子结构角度解释两元素的非金属性强弱关系______。
(3)碳元素形成的单质有金刚石、足球烯(分子式为C60)等。金刚石的熔点远高于足球烯的原因是___。
(4)叠氮化钠(NaN3)是一种无色结晶，其固体中阴阳离子的个数比为1：1，则该固体中含有的化学键是____(填化学键名称)。叠氮化钠受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生 40.32 L(标准状况下)氮气，至少需要叠氮化钠____g。
试卷第4页，共4页
试卷第3页，共4页
参考答案：
1． 第四周期VIA族 硒元素的相对原子质量 硫和硒原子的最外层电子数相同，硫原子比硒原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以硫的非金属性强于硒 极性 折线形 CuSe+4H2SO4(浓)=CuSO4+SeO2↑+3SO2↑+4H2O 18.49 11.2
【详解】（1）Se原子核外有4个电子层，最外层电子数为6，则Se元素在周期表中的位置为第四周期VIA族，表中78.96的为硒元素的相对原子质量，Se原子最外层电子排布的轨道表示式为，故答案为：第四周期VIA族；硒元素的相对原子质量；；
（2）硫元素、硒元素同主族，硫原子、硒原子最外层电子数相同，硫原子比硒原子少一个电子层，原子半径小，得电子能力强，所以硫的非金属性强于硒，故答案为：硫和硒原子的最外层电子数相同，硫原子比硒原子少一层电子，原子半径小，得电子能力强，所以硫的非金属性强于硒；
（3）硒化氢（H2Se）类比硫化氢，为折线型，正电中心与负电中心不重合，是一种极性分子，故答案为：极性；折线型；
（4）浓H2SO4具有强氧化性，CuSe具有还原性，二者反应产生SO2、SeO2，反应的化学方程式为CuSe+4H2SO4(浓)=CuSO4+SeO2↑+3SO2↑+4H2O，每转移6mol电子，生成1molSeO2，3molSO2，则每转移1mol电子，可得到SeO2，其质量为，得到molSO2，其在标准状况下的体积为，故答案为：18.49；11.2。
2．(1) 6 3p
(2) > >
(3) 同素异形体 正交硫 S+O2=SO2(g) =-296
(4) 溶液 酸 ②>④>③>①
(5)加入Ba(NO3)2溶液至不再产生白色沉淀时，取上层清液，向其中加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明混合溶液中含有Cl-
【详解】（1）硫原子最外层有6个电子，每个电子的运动状态都不同，故硫原子最外层有6种不同运动状态的电子；S的价电子排布式为3s23p4，其中能量最高的电子所占电子亚层符号为3p；
（2）非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性：O>S，故气态氢化物稳定性：H2O>H2S；O原子半径小于S原子半径，且O元素的电负性大于S元素，故H-O键长较短，键能H-O>H-S；
（3）正交硫和单斜硫是硫常见的两种单质，两者互为同素异形体；根据已知(正交)=(单斜)-2.64kJ，可知(正交)能量低与(单斜)，能量越低越稳定，故正交硫与单斜硫相比，相对比较稳定的是正交硫；通常状况下4g硫粉完全燃烧放出37kJ的热量，则1mol硫粉(32g)放出的热量为37×8=296，则该反应的热化学方程式为S+O2=SO2(g) =-296；
（4）同温同浓度的、、三种溶液中，溶液中NH促进SO的水解，导致SO浓度变小，溶液中HSO只有部分电离出SO，因此溶液中最大；溶液中HSO既电离也水解，分别为HSO+H2OH2SO3、HSOH++SO，因为溶液中，说明SO以电离为主，溶液显酸性；等物质的量浓度的下列四种溶液：①②③④，其中②溶液中NH和CO都促进水的电离，④溶液中HCO水解为主，促进水的电离，③溶液中HSO以电离为主使溶液显酸性，抑制水的电离，①属于强碱，在溶液中全部电离，抑制水电离，因此溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为②>④>③>①；
（5）和NaCl混合溶液中检验，需要先用Ba2+除去SO，然后再用AgNO3溶液检验Cl-，故检验方法为：加入Ba(NO3)2溶液至不再产生白色沉淀时，取上层清液，向其中加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明混合溶液中含有Cl-。
3．(1) CS2与CO2均为分子晶体，且分子结构相似，CS2的相对分子质量大于CO2，故CS2中的分子间作用力大于CO2
(2) NH3+HCl=NH4Cl 硫铵 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3)由于NH3溶于水中存在NH3+H2ONH3·H2O+OH-，加入适量NaOH，溶液中的OH-浓度增大，使得上述平衡逆向移动
(4) 2NH3+3O2=2HNO2+2H2O 2.35
【解析】(1)
已知N是7号元素，故氮原子最外层电子的轨道表示式为，N原子最外层上有5个电子，其中未成对电子数为3，故氮气分子的电子式为：，由于CS2与CO2均为分子晶体，且分子结构相似，CS2的相对分子质量大于CO2，故CS2中的分子间作用力大于CO2，导致CS2熔点高于CO2，故答案为：；；CS2与CO2均为分子晶体，且分子结构相似，CS2的相对分子质量大于CO2，故CS2中的分子间作用力大于CO2；
(2)
向NaOH固体上滴几滴浓氨水，由于NaOH具有吸水性和电离出OH-抑制氨水的电离，故能产生NH3，浓盐酸液滴附近会出现白烟是由于NH3与HCl产生的NH4Cl白色固体小颗粒，发生反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl，浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体即NH3和H2SO4反应生成的硫酸铵或硫酸氢铵固体，其中所含的正盐即硫酸铵作一种化肥，其俗称为：硫铵，长期施用容易造成土壤酸化板结；FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，一段时间后变成红褐色，是由于Fe(OH)2在空气中极易被氧化，转化为Fe(OH)3，故发生的反应包括Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH和4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：NH3+HCl=NH4Cl；硫铵；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(3)
由于NH3+H2ONH3·H2O+OH-，在一定条件下，向水体中加入适量NaOH，溶液中的OH-浓度增大，使得上述平衡逆向移动，则可使NH3的脱除率增大，故答案为：由于NH3溶于水中存在NH3+H2ONH3·H2O+OH-，加入适量NaOH，溶液中的OH-浓度增大，使得上述平衡逆向移动；
(4)
在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，根据氧化还原反应配平可得反应的化学方程式为：2NH3+3O2=2HNO2+2H2O，根据反应方程式可知，每生成1molHNO2转移电子数目为6mol，则若反应中有0.3mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为=2.35g，故答案为：2NH3+3O2=2HNO2+2H2O；2.35。
4．(1) F- 第三周期第ⅣA族 AC
(2) CO2是分子晶体、SiO2是原子晶体，熔沸点：原子晶体＞分子晶体
(3) ＜ ＞ Cl2+S2-=S↓+2Cl-
(4) 还原 ＜
(5) HF 小
【解析】(1)
氧、氟、氮是同一周期元素，它们形成的简单离子O2-、F-、N3-核外电子排布都是2、8，三种离子的电子层结构相同，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径就越小，则离子半径大小关系为：N3-＞O2-＞F-，故三种离子中半径最小的是F-；Si是14号元素，于元素周期表第三周期第ⅣA族；S是16号元素，根据构造原理可知基态S原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4，3p轨道数目是3，同一轨道上最多可容纳2个自旋方向相反的电子，原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子能量最低，处于稳定状态，则表示S原子的3p轨道电子状态的为AC；故答案为：F-；第四周期第IVA族；AC。
(2)
CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，故CO2分子的电子式为： ；CO2是分子晶体，分子之间以微弱的分子间作用力结合，因而物质的熔沸点比较低；SiO2是原子晶体，原子之间以共价键结合形成立体网状结构，断裂共价键需要消耗很高能量，因此物质的熔沸点：原子晶体＞分子晶体，故CO2在室温下呈气态，而SiO2呈固态；故答案为： ；CO2是分子晶体、SiO2是原子晶体，熔沸点：原子晶体＞分子晶体。
(3)
元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强；元素的非金属性：Cl＞S，则氢化物的热稳定性：H2S＜HCl，酸性：HClO4＞H2SO4；元素的非金属性越强，其单质氧化性越强，由于元素的非金属性：Cl＞S，则单质氧化性：Cl2＞S，说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱的反应的离子方程式为：Cl2+S2-=S↓+2Cl-；故答案为：＜；＞；Cl2+S2-=S↓+2Cl-。
(4)
红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液被氧化，SO2作抗氧化剂，体现其还原性；NaHSO3是强碱弱酸盐，在溶液中既存在的电离平衡，也存在的水解平衡，电离产生H+、，使溶液显酸性；水解消耗水电离产生的H+变为H2SO3和OH-，使溶液显碱性，已知NaHSO3溶液呈酸性，说明电离程度大于其水解程度，故在NaHSO3溶液中c(H2SO3)＜c()；故答案为：还原；＜。
(5)
非金属元素与H形成的共价键是极性共价键，氢化物中非氢元素的非金属性越大，化学键极性越大；第二周期元素中非金属性最强的元素是F元素，则第二周期非金属元素形成的氢化物中化学键极性最大的为HF；HF分子为极性分子，且HF在水中能与水形成氢键，导致HF在水中溶解度大于在CCl4中的溶解度，即HF在CCl4中的溶解度比在水中的小；故答案为：HF；小。
5． 1s22s1 O=C=O 离子键、共价键、金属键 3 2p [H：]- 氢负离子和锂离子具有相同的电子层结构，但是氢负离子的核电荷数比锂离子少，原子核对核外电子的吸引力比锂离子弱，所以氢负离子的半径比锂离子大 3Li2CO3+3Br2+2NH3 H2O=6LiBr+5H2O+N2↑+CO2↑ Li 1.4g
【分析】LiH的阴离子为H-，结合核外电子排布相同的离子，核电荷数越大离子半径越小分析判断；Li2CO3、氨水混合物加入液溴，反应生成LiBr，两种参与大气循环的气体为氮气和二氧化碳，据此书写反应的方程式；电池放电时原电池原理，结合电解饱和食盐水得到的气体为氢气和氯气，结合得失电子守恒计算。
【详解】(1)Li核外有3个电子，分两层排布，基态锂原子的电子排布式是1s22s1；二氧化碳分子中碳原子与两个氧原子分别共用两对电子，结构式为O=C=O；反应②中，氧化锂中含有离子键，碳、一氧化碳含有共价键，锂单质含有金属键，故答案为：1s22s1；O=C=O；离子键、共价键、金属键；
(2)C原子核外有6个电子，分别在1s、2s、2p轨道，有3种不同能量的电子，能量最高的电子在2p轨道，故答案为：3；2p；
(3)LiH的阴离子为H-，其电子式为[H：]-，氢负离子(H-)与锂离子具有相同电子层结构，核外电子数相等，质子数越多，对核外电子吸引作用力越强，微粒半径越小，所以氢负离子的半径比锂离子大，故答案为：[H：]-；氢负离子和锂离子具有相同的电子层结构，但是氢负离子的核电荷数比锂离子少，原子核对核外电子的吸引力比锂离子弱，所以氢负离子的半径比锂离子大；
(4)Li2CO3、氨水混合物中加入液溴，反应生成LiBr，溴将氨水氧化生成氮气，同时生成二氧化碳气体，反应的化学方程式为3Li2CO3+3Br2+2NH3 H2O=6LiBr+5H2O+N2↑+CO2↑，故答案为：3Li2CO3+3Br2+2NH3 H2O=6LiBr+5H2O+N2↑+CO2↑；
(5) 磷酸亚铁锂电池总反应为：，电池放电时为原电池原理，Li失电子发生氧化反应做原电池负极；若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)，当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时，则氢气和氯气的总物质的量为=0.2mol，则生成氢气和氯气的物质的量都是0.1mol，根据H2～2Li～2e-，消耗锂的质量为0.2mol×7g/mol=1.4g，故答案为：Li；1.4g。
6． 第三周期第ⅣA族 4 原子晶体 最高价氧化物对应水化物HNO3为强酸，H2SiO3为弱酸、或Si3N4中Si为+4价，N为-3价、气态氢化物稳定性NH3大于SiH4 N原子比硅原子相对原子半径小，最外层上电子数多，原子核对最外层电子引力大，所以非金属性更强 金刚石为原子晶体，而足球烯为分子晶体，金刚石中共价键的键能高于足球烯中的分子间作用力，故金刚石的熔点远高于足球烯 离子键、共价键 78
【详解】(1)SiO2、C、Si3N4均为原子晶体，不存在分子结构，CO分子的正负电荷中心不重合，为极性分子；N2的正负电荷中心重合，为非极性分子，电子式为；Si元素为14号元素，位于第三周期第ⅣA族，其最外层电子的排布式为3s23p2，轨道表示式为，最外层共有4个电子，每个电子的运动状态各不相同，所以有4种运动状态不同的电子；
(2)氮化硅(Si3N4)耐高温、硬度大，为原子晶体；最高价氧化物对应水化物HNO3为强酸，H2SiO3为弱酸、或Si3N4中Si为+4价，N为-3价(说明Si的电负性小于N)、气态氢化物稳定性NH3大于SiH4均可以说明氮元素比硅元素的非金属性强；N原子比硅原子相对原子半径小，最外层上电子数多，原子核对最外层电子引力大，所以非金属性更强；
(3)足球烯有分子式，说明为分子晶体，而金刚石为原子晶体，金刚石中共价键的键能高于足球烯中的分子间作用力，故金刚石的熔点远高于足球烯；
(4)根据题意可知叠氮化钠由Na+和N构成，所以存在离子键，N中存在氮原子之间的共价键；40.32 L(标准状况下)氮气的物质的量为=1.8mol，叠氮化钠受撞击完全分解产生钠和氮气，根据元素守恒可知消耗1.2molNaN3，质量为1.2mol65g/mol=7.8g。
答案第6页，共7页
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