河南省开封高级中学东校区2015-2016学年高一下学期化学竞赛试题(二)(教师用卷)含答案

开封高中东校区2018届高一下期化学竞赛试题2
命题人：张辰贝审题人:郭宏强
1．H2O和H2O2都是由氢元素和氧元素构成的液态物质。

下列叙述正确的是
A.H2O分子和H2O2分子中都只有氧原子和氢原子之间的共价键
B。

H2O含有共价键，H2O2既有共价键，又有离子键
C.H2O和H2O2都是共价化合物
D.H2O是共价化合物，H2O2是离子化合物
【答案】C
【解析】H2O和H2O2中都只有共价键，但后者存在氧原子与氧原子之间的共价键，故A、B、D错。

2．下列用电子式表示的化学键形成过程正确的是
A。

B。

C。

D。

【答案】D
【解析】A项错误，氯化氢是共价化合物;B项错误,溴化钠是离子化合物；C项错误，2个氟离子应写在镁离子的两边。

3．根据化学反应的实质是旧键断裂新键形成这一事实，下列变化不属于化学反应的是
A.白磷在260℃时转化为红磷 B。

石墨在高温下转化为金刚石
C.NaCl熔化D。

五氧化二磷吸水
【答案】C
【解析】白磷变成红磷实际上是白磷中的磷磷键断裂，磷原子重新形成新的磷磷键而变成红磷的过程；石墨变成金刚石是石墨中的碳碳键断裂，碳原子重新形成新的碳碳键而变为金刚石的过程；五氧化二磷吸水变成磷酸也属于化学变化。

因此，题目所给的A、B、D 三个选项的变化过程均有旧键断裂(反应物被破坏)的过程和新键形成(新物质生成)的过程，属于化学变化.C选项中NaCl熔化只有旧键断裂(离子键被破坏)而无新键形成（新物质生成），故不属于化学变化。

4．将等物质的量的硫酸和氢氧化钠反应后所得到的溶液蒸干,可得到NaHSO4.下列关于NaHSO4的说法正确的是
A.因为NaHSO4是离子化合物,所以NaHSO4固体能够导电
B.NaHSO4固体中阳离子和阴离子的个数比是2：1
C.NaHSO4固体熔化时破坏的是离子键和共价键
D。

NaHSO4固体溶于水时破坏的是离子键和共价键
【答案】D
【解析】虽然NaHSO4是离子化合物，但其固体中不存在自由移动的阴阳离子，因而不能导电；NaHSO4固体中阳离子和阴离子(HS O
−)
4的个数比是1：1;NaHSO4固体熔化时破坏的只是离子键;NaHSO4固体溶于水时电离成Na+、H+和S O
2−,破坏的是离子键和共价键.
4
5．下列化合物中，既有离子键，又有共价键的是（）
A.Na2O2 B。

NH3 C.CaCl2D。

HCl
【答案】A
【解析】A. Na2O2 中既有离子键,又有共价键；B。

NH3只含共价键；C。

CaCl2只含离子键;D。

HCl 只含共价键。

故答案选A
6．下列物质中属于共价化合物的是
A。

Cl2B。

NH4Cl C。

HCl D.NaOH
【答案】C
【解析】本题主要考查了物质性质的研究等考点的理解。

A、氯气是单质，故A错误。

B、氯化铵是离子化合物，故B错误.C、HCl 是共价化合物，分子中仅含共价键，故C正确。

D、氢氧化钠是离子化合物,含有离子键和共价键，故D错误。

7．由碳原子构成的纳米碳管可以作为储存氢气的优良容器，其单层部分结构示意图如图，下列说法正确的是
A.纳米碳管是一种无机化合物
B.纳米碳管中碳原子间以共价键结合
C。

纳米碳管与石墨互为同位素 D。

0.12 g纳米碳管中含有6.02×1022个碳原子
【答案】B
【解析】本题以纳米碳管为背景考查基本概念和基本理论知识。

A 项错误，纳米碳管是碳单质.B项正确,纳米碳管与足球烯相似，是碳原子间通过C—C单键或C C双键形成的.C项错误,纳米碳管与石墨互为同素异形体。

D项错误，0。

12 g纳米碳管中含有0。

01 mol碳原子，即6。

02×1021个碳原子.
8．韩国首尔大学的科学家将水置于一个足够强的电场中，在20℃时，水分子瞬间凝固形成“暖冰"。

则关于“暖冰”的判断正确的是
A.“暖冰”中存在离子键
B。

“暖冰”中水分子的O-H键是非极性键
C.“暖冰”的密度大，有导电性和导热性
D。

水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是物理变化
【答案】D
【解析】本题考查关于“暖冰”的判断的知识。

A、“暖冰”中的水仍然是以分子的形式存在。

在分子内存在共价键，不存在离子键。

错误；B、“暖冰”中水分子的O—H键是不同元素形成的极性键,错误；C、“暖冰”由于形成时温度高，所以分子间的间隔大，所以密度小。

错误；D、水凝固形成20℃时的“暖冰”由于没有产生新的物质，所以所发生的变化是物理变化。

正确。

所以选D。

9．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。

其形成的小分子化合物Y2 X2、Z2 X4、X2 W2中，分子内各原子最外层电子都满足稳定结构。

下列说法正确的是
A。

X、Y、Z、W的原子半径的大小关系为：W > Y 〉Z 〉X
B。

在Y2 X2、Z2 X4、X2 W2的一个分子中，所含的共用电子对数相等
C。

X、Y、Z、W四种元素可形成化学式为X7 Y2 ZW2的化合物
D.与元素Y、Z相比，元素W形成的简单氢化物最稳定,是因为其分子间存在氢键
【答案】C
【解析】本题考查了元素周期表和元素周期律的知识。

X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。

其形成的小分子化合物Y2
X2、Z2 X4、X2 W2中,分子内各原子最外层电子都满足稳定结构.可得出Y2 X2是C2H2、Z2X4是N2H4、X2W2是H2O2，所以X、Y、Z、W 分别是H、C、N、O.X、Y、Z、W的原子半径的大小关系为：Y 〉Z 〉W 〉X 故A错.在Y2X2、Z2X4、X2W2的一个分子中，所含的共用电子对数分别为5个、5个、3个。

故B错。

X、Y、Z、W四种元素可形成，分子式为H7C2N2O2，故C正确.元素W形成的简单氢化物最稳定，是因为氧氢键键能大，与分子间存在氢键无关。

故D错。

10．（2013·南京金陵中学月考）某分子的球棍模型如图所示.已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构，原子间以单键相连。

下列有关说法错误的是
A。

X原子可能为ⅤA族元素 B。

Y原子一定为ⅠA族元素
C。

该分子中只含有共价键D.从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4
【答案】B
【解析】由球棍模型可知，该分子为共价化合物,X原子可形成3个共价键,则其可能为N、P等元素，Y可能为F、Cl等元素,但Y一定
不能为第ⅠA族元素.因为Y若为H，最外层只能达到2电子结构;Y 若为Na等，则一般组成离子化合物。

11．下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小无关的是
①F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高
②HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
③金刚石、碳化硅、晶体硅熔点逐渐降低
④NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
A。

仅②B。

①④C。

②③D。

①②③
【答案】B
【解析】①全为结构相似的分子晶体，熔沸点随相对分子质量增大而升高，与分之间作用力相关于化学键无关；②键能越大，热稳定性越高;③原子晶体键能越大,熔点越高④离子晶体的熔点与离子键有关,故选B。

12．某主族元素R的原子其电子式可用表示。

该元素组成的以下物质,其分子式肯定错误的是
A。

最高价氧化物分子式为R2O5B.含氧酸分子式为HRO3
C.含氧酸分子式为H3RO4
D.气态氢化物分子式为RH5
【答案】D
【解析】本题考查了原子结构与元素的性质；原子核外电子排布。

元素R的原子其电子式可用下式表示：,根据电子式可知原子最外层电子数5，其最高化合价应为+5价，最低化合价为－3价,则A、最高化合价为+5价，则最高价氧化物分子式为R2O5，故A正确。

B、最高化合价为+5价,如为N元素,则含氧酸分子式为HRO3，故B正确。

C、最高化合价为+5价，如为P元素，则含氧酸分子式为H3RO4，故C正确。

D、最低化合价为－3价,则气态氢化物分子式为RH3,故D错误.故答案为D。

13．(2013·广州高一检测)X、Y为短周期元素,X位于第ⅠA族，X 与Y可形成化合物X2Y，下列说法正确的是（)
A.X的原子半径一定大于Y的原子半径
B。

X与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C。

两种元素形成的化合物中,原子个数之比不可能为1∶1
D。

X2Y可能是离子化合物,也可能是共价化合物
【答案】D
【解析】X可能是H、Li、Na,Y可能是O和S，H的原子半径最小，A错误;Na+与O2-具有相同的电子层结构,B错误；这两种元素可形成H2O2、Na2O2,C错误，D正确。

14．甲、乙、丙、丁4种物质分别含2种或3种元素,它们的分子中各含18个电子。

甲是气态氢化物,在水中分步电离出两种阴离子。

下列推断合理的是
A。

某钠盐溶液含甲电离出的阴离子,则该溶液显碱性，只能与酸反应
B。

乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键
C.丙中含有第2周期ⅣA族的元素,则丙一定是甲烷的同系物
D。

丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有-1价的元素
【答案】D
【解析】本题考查物质结构知识。

选项A,甲是18电子的氢化物，且其水溶液为二元弱酸，不难得出甲为H2S,其中NaHS溶液中含有HS-、S2—,溶液显碱性，但NaHS能与NaOH等反应。

选项B,O2的摩尔质量为32 g/mol,乙的摩尔质量也为32 g/mol,且含有18个电子,CH3OH 符合,CH3OH中只含有极性键无非极性键.选项C,第2周期ⅣA族元素为C，CH3OH符合,但CH3OH不是CH4的同系物.选项D,H2S中元素的质量比为1/16(H/S)，H2O2分子中元素的质量比也为1/16
（H/O），H2O2中氧元素的价态为-1价，符合。

15．近年来用红外激光技术研究液氢，发现分子间作用力也可引起微粒间的反应，在液氢中有氢分子和质子形成的H
+，其构型是等边
3
三角形,属于二电子三中心离子，同时，H
+可进一步形成H n+，下列判
3
断正确的是
A.H
+的电子式是H:H：HB. H3+可在液氢中形成H4+、H5+、H6+
3
C。

H
+可在液氢中形成H5+、H7+、H9+D。

H3+可广泛存在于固态、液态3
和气态氢中
【答案】C
【解析】该反应可写成H2＋H2―→H
+＋H－，根据题给H3+是二电子三
3
中心离子的信息，所以A错；H
+可进一步形成H n+，显然H n+是H3+和H2
3
结合,而不是和H＋或H－结合，因为若H
+结合H＋,电荷将不再是＋1，
3
若结合H－，电性将消失,所以H
+中n只能为奇数，故选C.
n
16．短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。

X 原子的最外层电子数是其内层电子数的2 倍,Y 是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构，W 与X 同主族.下列说法正确的是
A。

原子半径的大小顺序:r(W）>r(Z）〉r（Y）〉r(X）
B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同
C。

X 的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W 的弱
D.Y 的气态简单氢化物的热稳定性比W 的强
【答案】D
【解析】由题意可推出X、Y、Z、W依次为C、O、Mg、Si。

根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小,同一主族元素从上
到下,原子半径依次增大,可知原子半径：Mg>Si>C>O，A选项错误；Y与Z形成MgO，含有离子键,Y与W形成SiO2,含有共价键，B选项错误;元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,酸性：H2CO3>H2SiO3，C选项错误;元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，则H2O〉SiH4,D选项正确。

17．过氧化氢被称为绿色氧化剂，它的分子结构如下图所示.已知该分子H－O－O键角都是97°。

下列有关H2O2的说法正确的是
A.过氧化氢分子中存在离子键、共价键
B。

在1。

00mol H2O2中,核外电子总数为10×6.02×1023个
C。

过氧化氢既有氧化性又有还原性
D.3。

4g过氧化氢中含有6.02×1022个原子
【答案】C
【解析】本题考查过氧化氢的性质与结构。

A.过氧化氢分子不存在离子键，错误；B.在1。

00mol H2O2中，核外电子总数为18×6。

02×1023个，错误；C。

过氧化氢氧元素为-1价,可升高至0价，可降低至—2
价,所以过氧化氢既有氧化性又有还原性，正确；D。

3。

4g过氧化氢为0。

1mol，含有6.02×1022个分子，错误.
18．两种微粒含有相同的质子数和电子数，这两种微粒可能是
①两种不同的原子；②两种不同元素的原子；③一种原子和一种分子;④一种原子和一种离子；⑤两种不同分子；⑥一种分子和一种离子;⑦两种不同阳离子;⑧两种不同阴离子；⑨一种阴离子和一种阳离子
A。

①③⑤⑥⑦⑧ B.①③⑤⑦⑧C。

①③④⑤⑦ D。

全部都是
【答案】B
【解析】①互为同位素的两种不同的原子,含有相同的质子数和电子数,；②两种不同元素的原子，质子数一定不同；③氖原子和水分子,质子数和电子数都是10；④一种原子和一种离子质子数相同时电子数一定不同；⑤水分子和氨分子质子数和电子数都是10；⑥一种分子和一种离子，质子数相同时电子数一定不同；⑦Na+和N H
+离子质
4
子数都是11，电子数都是10;⑧F−和O H−质子数都是9,电子数都是10；
⑨一种阴离子和一种阳离子，质子数相同时电子数一定不同;故答案选B
19．下列有关说法正确的是
①如果某化合物只含共价键，则其一定是共价化合物
②有阴离子存在的物质中一定存在阳离子③碳、氮形成的氢化物常温下都呈气态④非金属单质在反应中都只能作氧化剂,具有强氧化性⑤金属氧化物不一定是碱性氧化物⑥稀有气体不活泼是因为它们原子最外层都达到8电子稳定结构
A.①②⑤B。

②③④ C.①②⑥ D.②③⑤
【答案】A
【解析】碳的氢化物在常温下不一定是气体,如苯等，③错;非金属单质在反应中也可作还原剂,如氢气还原氧化铜，④错；He原子最外层只有2个电子，⑥错。

20．下列有关化学键的叙述，正确的是
A。

离子化合物中一定含有离子键
B。

单质分子中均存在化学键
C.由不同种非金属元素的原子形成的共价化合物一定只含极性键
D。

含有共价键的化合物一定是共价化合物
【答案】A
【解析】B．惰性气体是单原子分子，没有化学键，错误；C．由不同种非金属元素的原子形成的共价化合物中也可能含有非极性键，如含多个碳原子的有机物中碳碳之间是非极性键,错误；D．在
离子化合物中如NaOH也可能含有共价键,故含有共价键的化合物不一定是共价化合物,错误。

21．A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素。

A 与E 同主族，A、B 和E的原子最外层电子数之和为19，B 与G 的单质都能与H2 反应生成“HX"(X 代表B 或G)型氢化物，D 为同周期主族元素中原子半径最大的元素。

(1）B在元素周期表中的位置是_____________。

(2）D的两种常见氧化物中均含有____________(填“离子键”或“共价键”）.
（3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热，反应的化学方程式为_______。

（4）D的最高价氧化物对应水化物的溶液与G 的单质反应,反应的离子方程式为_______。

(5)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，A 和E 所形成氢化物中,共价键极性的强弱顺序为____________〉
___________(用化学式表示）。

(6) 用原子结构解释“B、G 单质都能与H2反应生成HX型氢化物” 的原因：_________.
【答案】(1）第2周期第VIIA族
(2）离子键
（3)2H2SO4(浓) + C CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
（4）Cl 2 + 2OH— ClO— + Cl- + H2O
（5)H2O H2S
(6）氟和氯同在VIIA族,其原子最外层电子数均为7，均可与氢原子共用一对电子形成共价键
【解析】本题考查了元素周期律和元素周期表的知识。

A、B、D、E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素,B 与G 的单质都能与H2 反应生成“HX”，且B的原子序数小与G的原子序数，故B 为F元素，G为Cl元素，A 与E 同主族,A、B 和E的原子最外层电子数之和为19，则A、E的最外层电子数为6,且原子序数A小于E,故A为O元素，E为S元素，D为同周期主族元素中原子半径最大的元素，则D为Na元素。

(1)由上述推测可知，B为F元素，在元素周期表中的位置是第二周期，第ⅦA族.
（2)D 的两种常见氧化物氧化钠与过氧化钠，氧化钠与过氧化钠中都含有离子键。

(3)E 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硫酸，浓硫酸与碳反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应的化学方程式为2H2SO4（浓) + C CO 2↑ + 2SO2↑ + 2H2O。

（4）D 的最高价氧化物对应水化物的溶液为氢氧化钠,G 的单质为氯气,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl 2 + 2OH- ClO— + Cl- + H2O。

（5)A 和E 所形成氢化物为水和硫化氢，由于氧的非金属性大于硫的非金属性，所以水分子中O和H之间的共用电子对偏向O的程度比硫化氢分子中S和H之间的共用电子对偏向S的程度大，故共价键极性的强弱顺序为H2O>H2S。

（6）氟和氯同在VIIA族，其原子最外层电子数均为7，均可与氢原子共用一对电子形成共价键。

22．下列表示分子结构的图示中，●表示短周期的几种元素的“原子实"（指原子除去最外层电子后剩余的部分）,周围小黑点表示没有用于形成共价键的最外层电子，短线代表共价键.例如X2（X代表卤素原子)：，试回答下列问题：
(1）A、B、C、D四种图示中，所表示的物质可分为四组共_______种。

这些物质的分子中的电子总数可能为_______或_______。

（2）分子的空间构型为正四面体的物质的分子式是
______________。

该组中，物质的稳定性顺序是______________;它
们沸点的变化与其余各组相比_______(填“相同”或“不相同"），其原因是_______.
（3) 写出上述两种物质间相互反应生成离子化合物的化学方程式（任写一个）：____________________________。

【答案】(1)8 10 18
(2）CH4、SiH4CH4〉SiH4不相同
H2O、NH3、HF分子间能形成氢键,而CH4不能
（3）NH3+HCl NH4Cl（其他合理答案也可)
【解析】由A、B、C、D图，再根据分子共价键数和原子剩余的最外层电子数，可以推断A为VIA族元素的氢化物,B为VIIA族元素的氢化物，C为VA族元素的氢化物，D为IVA族元素的氢化物。

23．（1）在下列物质中：H2O2、Na2O、I2、NaCl、CO2、NH4Cl、Na2O2、CH3COONa，用化学式回答下列问题:
①只由非金属组成的离子化合物是;
②只有极性共价键的共价化合物是；
③只含有非极性共价键的是物质是；
④既有离子键又有非极性键的化合物是；
⑤既有离子键又有非极性键和极性键的化合物是。

（2）在下列物质中，①Li 36 ②Na 1123 ③Mg 1224 ④Li 37 ⑤c 614 ⑥C 60 ⑦石墨,互为同位素的是 ，互为同素异形体的是 （填编号). 【答案】(1) ①NH 4Cl ；②CO 2；③I 2；④Na 2O 2;⑤CH 3COONa
（2)①和④；⑥和⑦
【解析】本题考查化学键类型的判断,同位素、同素异形体的判断。

（1)①只由非金属组成的离子化合物是NH 4Cl;②只有极性共价键的共价化合物是CO 2；③只含有非极性共价键的是物质是I 2；④既有离子键又有非极性键的化合物是Na 2O 2;⑤既有离子键又有非极性键和极性键的化合物是CH 3COONa 。

（2）质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素互为同位素,①和④互为同位素；同种元素组成的不同单质互为同素异形体,⑥和⑦互为同素异形体.
24．下列结构图中，●代表原子序数从1到10的元素的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键（示例：F 2 )。

根据各图表示的结构特点,写出该分子的化学式：A________，
B________,C________，D________。

【答案】NH3HCN CO（NH2）2NF3
【解析】无
25．某化学兴趣小组，将A、B、C、D、E五种短周期元素的主要
×102 nm,图中化合价与原子半径处理后的数据（数据=原子半径×1
2
单位略）表示如下。

分析上述图象,回答下列问题：
（1)C在周期表中的位置是；
(2)B的最高价氧化物对应水化物的化学式为,含有非极性共价键的A的氢化物的电子式为;
（3）已知1 mol单质A所含的电子为24 mol,则单质A的化学式为;
（4）用电子式表示A与E形成化合物的过程: ；
(5）A、B、D、E四种原子的简单离子的半径由大到小的顺序为(用离子符号表示）。

【答案】（1）第二周期ⅡA 族
(2)H 2SO 4 H ：O ····:O ··
··
：H (3）O 3 （4) Mg 2+［·×O ·····×］2— (5)S 2->O 2—>Mg 2+〉Al 3+
【解析】根据A 、B 、C 、D 、E 五种短周期元素的主要化合价与处理后的原子半径关系图，可确定B 是硫元素,A 是氧元素，C 是铍元素，D 是铝元素，E 是镁元素。

26．据中国石油网报道，加利福尼亚大学的研究人员发现了世界上酸性最强的酸，令人惊奇的是，它同时也是最温和的酸.……这种新的"既强又温和"的酸名叫碳硼烷酸，其强度来自两个方面： 碳硼烷部分是一种极弱的碱，比氟磺酸的氟硫酸盐部分还弱；其次,碳硼烷有非比寻常的化学稳定性。

这种酸在改善汽油质量、开发聚合材料以及药品开发等过程中可能发挥重要作用。

下面是根据该新闻设计的几个问题：
(1）这种强酸的化学式是H （CB 11H 6Cl 6），其酸根(碳硼烷）的结构式如图所示，是由其11个硼原子和1个碳原子排列成的20面体.
请你根据该物质的原子组成及其性质判断其中的化学键类型是
________(填字母编号).
A.只有共价键
B。

只有离子键
C.既有离子键又有共价键
D。

是一种介于共价键与离子键之间的一种键
(2)科学工作者用这种"超酸”与C60发生化合反应（该反应类似于氨气与氯化氢的化合反应），使C60获得一个质子,得到一种新型的化合物,请你写出该新型化合物的化学式________该新型化合物是
________（填"离子化合物"或"共价化合物")，其中含有的化学键类型是______________.
【答案】(1)A （2）HC60（CB11H6Cl6) 离子化合物共价键、离子键
【解析】这种”超酸"与C60发生化合反应的化学方程式为
H(CB 11H6Cl6）+C60[HC60］+［CB11H6Cl6］—，生成物中的[HC60］+为阳离子，[CB11H6Cl6］-为阴离子。