2025年高中化学知识竞赛“化学模型制作”展示赛（笔试部分）试题（一）

2025年高中化学知识竞赛“化学模型制作”展示赛（笔试部分）试题（一）一、选择题（每题3分，共30分）下列分子的空间构型与VSEPR模型不一致的是（）A.H₂OB.CO₂C.NH₃D.CH₄用黏土制作NaCl晶胞模型时，需体现的关键结构特征是（）A.简单立方堆积B.面心立方最密堆积C.体心立方堆积D.六方最密堆积下列分子中存在离域π键的是（）A.SO₂B.H₂OC.CH₄D.HCl制作配合物[Cu(NH₃)₄]SO₄模型时，中心离子的配位数和杂化方式分别是（）A.4，sp³B.4，dsp²C.6，sp³d²D.6，d²sp³下列晶体熔点由高到低的顺序正确的是（）A.金刚石＞NaCl＞干冰＞H₂OB.金刚石＞NaCl＞H₂O＞干冰C.NaCl＞金刚石＞H₂O＞干冰D.金刚石＞干冰＞NaCl＞H₂O用球棍模型表示乙烯分子时，需注意的结构特点是（）A.碳碳单键可旋转B.碳碳双键键长比乙烷中碳碳单键短C.所有原子不在同一平面D.键角为109°28′下列分子的极性与模型制作时偶极矩方向标注相关的是（）A.BF₃B.CCl₄C.H₂SD.CO₂制作SiO₂原子晶体模型时，硅原子与氧原子的连接方式是（）A.每个Si原子与2个O原子相连B.每个Si原子与4个O原子相连形成正四面体C.Si原子与O原子交替排列形成平面层状结构D.Si原子与O原子通过范德华力结合下列关于金属晶体堆积模型的说法错误的是（）A.面心立方堆积的配位数为12B.体心立方堆积的空间利用率为68%C.六方最密堆积的堆积方式为ABAB…D.简单立方堆积的空间利用率最高用泡沫塑料制作苯分子模型时，需体现的结构特征是（）A.碳碳单双键交替B.平面正六边形结构C.键角为90°D.存在碳碳双键的定域π键二、填空题（每空2分，共40分）制作CO₂分子模型时，中心原子C的价层电子对数为______，分子的空间构型为______。NaCl晶胞中，Na⁺的配位数为______，每个晶胞含Na⁺______个。配合物[Fe(CN)₆]³⁻的中心离子是______，配位体是______，该配合物的磁矩为1.73μB，推测其杂化方式为______。用牙签和橡皮泥制作CH₄模型时，碳原子应位于______（填“几何中心”或“顶点”），键角为______，该分子的点群符号是______。石墨晶体中，层内碳原子通过______键结合，层间通过______力结合，因此石墨具有______的物理性质。制作NO₂⁻离子模型时，中心原子N的价层电子对数为______，离子的空间构型为______，存在______个σ键和______个π键。金属铜的晶体结构为面心立方堆积，其晶胞参数为a=361.5pm，则铜原子的半径r=______pm（保留一位小数）。制作乙酸分子模型时，羧基中的羟基氧原子与羰基氧原子的杂化方式分别为______和______。三、简答题（每题10分，共30分）某同学用乒乓球和铁丝制作NH₃分子模型时，将三个N-H键摆成90°夹角，指出该模型的错误并说明理由，同时画出正确的空间构型示意图。以金刚石和石墨为例，从晶体结构角度解释两者物理性质的差异（至少列举3点），并说明制作这两种模型时需注意的结构细节。设计一个用黏土和竹签制作[Co(NH₃)₆]³⁺配离子模型的方案，要求说明中心离子、配位体、配位数、空间构型及杂化方式，并标注模型中各部分的代表意义。四、综合应用题（20分）某研究性学习小组拟制作SO₃分子的比例模型，需完成以下任务：（1）计算SO₃分子中S-O键的键长（已知S原子半径为104pm，O原子半径为66pm，共价键键长约为两原子半径之和）；（2）确定分子的空间构型及键角，并说明中心原子S的杂化方式；（3）若用不同颜色的球表示S原子和O原子，用竹签表示化学键，画出该模型的示意图，并标注各原子的元素符号及键角；（4）比较SO₃与SO₃²⁻的空间构型差异，解释原因。五、模型分析题（30分）下图为某同学制作的两种分子模型（图1为BF₃，图2为NF₃），请结合模型回答问题：（1）判断两种分子的极性，并说明理由；（2）比较B原子和N原子的杂化方式及价层电子对数；（3）若将图2中的N原子替换为P原子，制作PF₃模型，推测其键角与NF₃相比如何变化，并解释原因；（4）指出图1模型中可能存在的错误（若有），并提出改进建议。六、创新设计题（30分）请以“超分子结构——氢键组装体”为主题，设计一个可用于高中化学教学的模型制作方案，要求：（1）选择一种具体的氢键组装体系（如H₂O分子间氢键、DNA双螺旋结构中的碱基对氢键等）；（2）列出所需材料及用量；（3）说