精品解析：江苏省南通市2023-2024学年高三下学期3月份质量监测化学试题

2023~2024学年度第二学期3月份质量监测 化学 可能用到的相对原子质量：1 12 14 16 32 35.5 56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 化学是材料科学的基础。下列说法不正确的是 A. 新型半导体材料氮化镓的化学式为GaN B. 太阳能电池材料钛酸钙(CaTiO3)中钛属于副族元素 C. “玉兔号”月球车的热源材料与互为同素异形体 D. 储氢材料镍镧合金中镍元素位于周期表的第四周期第Ⅷ族 2. 常用于微电子工业，可由反应制备。下列说法正确的是 A. NH3是极性分子 B. 中子数为2的H原子可表示为 C. F原子的结构示意图为 D. 的电子式为 3. 下列说法正确的是 A. 原子轨道的能量： B. 元素最高正化合价： C. 的键角： D. 中键与键的数目比为 4. 下列实验原理与装置不能达到实验目的的是 A. 用图甲装置收集 B. 用图乙装置验证的非金属性强于 C. 用图丙装置吸收少量尾气 D. 用图丁装置验证具有两性 5. 已知、是元素周期表第三周期的主族元素，、元素的第一电离能()至第四电离能()数据(单位是)如下表所示。下列说法正确的是 元素 738 1451 7733 10540 578 1817 2745 11575 A. 元素的常见化合价是价 B. 元素是元素周期表的区元素 C. 单质在常温下不能与浓硝酸反应 D. 基态原子、原子中能级上的电子总数相等 6. 氯及其化合物应用广泛。易液化，可储存于钢瓶中。氯气可用于生产、、、等化工产品。和的化学性质相似，能与反应生成两种酸。(其中为价)可用于漂白和杀菌消毒，其水解可生成和。下列物质的结构与性质或物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 的键能大于，的热稳定性大于 B. 分子间存在氢键，不易分解 C. 具有弱酸性，可用于杀菌消毒 D. 溶液呈棕黄色，可用于蚀刻铜制印刷电路板 7. 氯及其化合物应用广泛。易液化，可储存于钢瓶中。氯气可用于生产、、、等化工产品。和的化学性质相似，能与反应生成两种酸。(其中为价)可用于漂白和杀菌消毒，其水解可生成和。下列图示或反应方程式正确的是 A. 原子间形成键时原子轨道的重叠方式可表示为 B. 的空间结构模型可表示为 C. 与反应的化学方程式： D. 与溶液在75℃时生成的离子方程式： 8. 氯及其化合物应用广泛。易液化，可储存于钢瓶中。氯气可用于生产、、、等化工产品。和的化学性质相似，能与反应生成两种酸。(其中为价)可用于漂白和杀菌消毒，其水解可生成和。水解的反应原理示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 的结构式为 B. 中、之间的共用电子对偏向于 C. 基态原子的轨道表示式为 D. 的水解过程中原子的杂化轨道类型发生了变化 9. 下列说法中正确的是 A. 非极性分子中只含有非极性键 B. 可燃冰()中甲烷分子与水分子间存在氢键 C. 杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对 D. 基态原子变为激发态原子时要释放能量 10. 与可以形成和两种化合物，其中的结构如图所示。可与形成。下列说法正确的是 A. 分子中原子采用杂化 B. 相同条件下在中的溶解度大于在水中的溶解度 C. 液态水中的作用力由强到弱的顺序是：氢键范德华力 D. 的空间结构为三角锥形 11. 氰基丙烯酸乙酯是一种粘合剂的主要成分，其结构式如图1所示。(过硫酸钾)是一种强氧化剂，其中的结构式如图2所示。下列说法正确的是 A. 1mol氰基丙烯酸乙酯分子中含3molπ键 B. 氰基丙烯酸乙酯分子中、杂化的碳原子数之比为 C. 中元素的化合价为价 D. 结构中“”的4个原子处于同一条直线 12. 已知、、、、五种短周期元素的原子半径与最高(最低)化合价的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 简单气态氢化物的热稳定性： B. 元素的电负性： C. 元素最高价氧化物的水化物的酸性： D. 化合物中含有离子键和非极性共价键 13. 硫酸盐(含、)气溶胶是雾霾的成分之一。科学家发现，处于纳米液滴中的通过“水分子桥”，可以将电子快速转移给周围的气相分子，雾霾中硫酸盐生成的主要过程示意图如图所示。下列说法不正确的是 A. “水分子桥”主要靠氢键形成 B. 过程①②中硫元素均被氧化 C. 是生成硫酸盐的催化剂 D. 该过程中存在氧氢键的断裂与生成 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 、、、是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表所示： 元素 相关信息 的基态原子最外层电子排布式为 的基态原子核外有11种不同运动状态的电子 的基态原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素 处于第四周期，其基态原子的最外层只有1个电子，且内层轨道全充满 （1）基态原子的价层电子排布式为_______。 （2）、的简单离子中，半径较大的是_______(写离子符号)。 （3）单质与水反应的离子方程式为_______。 （4）与形成的化合物中含有离子键和非极性共价键，其化学式为_______。 （5）、、元素的电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。 （6）与的简单氢化物分子中，键长：_______(选填“>”、“＜”)。 15. 实验室模拟以高硫锰矿(主要成分为，及少量的)为原料生产的工艺流程如下： （1）基态的核外电子排布式为_______。 （2）“焙烧”时与反应生成。 ①写出的电子式：_______。 ②该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为_______。 （3）易溶于水，除了能与水反应外，还可能的原因是_______。 （4）“调节pH”的目的是_______。 （5）“沉淀”后得到固体。 ①写出“沉淀”时发生反应的离子方程式：_______。 ②判断固体已洗涤干净的实验方法是_______。 16. 开发利用氮的化合物和防治其污染是化学研究的重要课题。 （1）从分子结构与性质的角度解释可作制冷剂的原因：_______。 （2）尿素[结构为]是含氮量最高的氮肥。 ①尿素分子中原子采用的杂化方式为_______。 ②比较元素与元素的第一电离能大小并说明原因_______。 （3）处理氨氮废水时产生的(羟基自由基，不带电)可将氨氮转化为。 写出与酸性废水中反应的离子方程式：_______。 （4）石灰乳可将工业尾气中氮氧化物转化为、等。 ①的空间结构是_______。 ②中的键角大于中的，原因是_______。 （5）通过以下方法测定工业尾气中的含量：将4L烟气缓慢通入稍过量的酸性溶液中，将转化为，将溶液加热煮沸一段时间。向冷却后的溶液中加入溶液，充分反应后，用酸性溶液测定剩余的，恰好完全反应时共消耗酸性溶液22.00mL。该过程中发生反应： 计算该烟气中的含量_______ (以计，写出计算过程)。 17. 氢气是重要的资源，可通过多种途径制备得到。 （1）氨硼烷()在催化剂的作用下与水反应释放并生成。 ①氨硼烷分子中所有原子均达到稳定结构，其电子式为_______。 ②已知含有、相间的六元环的结构(环上含有6个原子)，原子采取杂化，的结构式可表示为_______。 （2）的强碱溶液在改性的催化剂作用下与水反应生成的部分反应机理如图所示。 ①理论上与反应最多产生的物质的量为_______。 ②若用代替，步骤2中生成气体的化学式为_______。 （3）在密闭容器中，通过铁粉与溶液反应可以制得和。活性是转化为的催化剂，其可能反应机理如图所示： ①从物质结构角度分析，酸性强于的原因是_______。 ②根据元素电负性的变化规律，图中所示的反应步骤Ⅰ可描述为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023~2024学年度第二学期3月份质量监测 化学 可能用到的相对原子质量：1 12 14 16 32 35.5 56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 化学是材料科学的基础。下列说法不正确的是 A. 新型半导体材料氮化镓的化学式为GaN B. 太阳能电池材料钛酸钙(CaTiO3)中钛属于副族元素 C. “玉兔号”月球车的热源材料与互为同素异形体 D. 储氢材料镍镧合金中镍元素位于周期表的第四周期第Ⅷ族 【答案】C 【解析】 【详解】A．氮化镓化学式为GaN，具有良好的半导体性能，是性能优良的新型半导体材料，A正确； B．钛为22号元素，属于第ⅣB族，为副族元素，B正确； C．与是质子数相同、中子数不同的核素，两者互为同位素，不互为同素异形体，C错误； D．镍为28号元素，元素位于周期表的第四周期第Ⅷ族，D正确； 故选C。 2. 常用于微电子工业，可由反应制备。下列说法正确的是 A. NH3是极性分子 B. 中子数为2的H原子可表示为 C. F原子的结构示意图为 D. 的电子式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．中心原子价层电子对数为3+(5-3×1)=4，含有1个孤电子对，分子结构为三角锥形，是极性分子，A正确； B．中子数为2的H原子质量数为1+2=3，可表示为，B错误； C．F是9号元素，结构示意图为，C错误； D．NH4F是离子化合物，电子式为：，D错误； 故选A。 3. 下列说法正确的是 A. 原子轨道的能量： B. 元素最高正化合价： C. 的键角： D. 中键与键的数目比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由构造原理可知，1s原子轨道的能量小于2s原子轨道，故A错误； B．硅元素的最高正化合价为+4价，硫元素的最高正化合价为+6价，则硅元素的最高正化合价小于硫元素，故B错误； C．硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面正三角形，则三氧化硫分子中的的键角大于硫酸根离子，故C错误； D．甲醛分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键与π键的数目比为3：1，故D正确； 故选D。 4. 下列实验原理与装置不能达到实验目的的是 A. 用图甲装置收集 B. 用图乙装置验证的非金属性强于 C. 用图丙装置吸收少量尾气 D. 用图丁装置验证具有两性 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图为排水法集气，气体从短导管进入，水从长导管排出，氧气难溶于水，可以达到实验目的，A不选； B．盐酸与大理石反应产生CO2，说明盐酸酸性强于碳酸，但是盐酸不是氯元素的最高价含氧酸，故无法说明Cl的非金属性强于C，不可以达到实验目的，B选； C．丙装置中氨气通入四氯化碳中，由于不溶于四氯化碳，气泡上升被H2O吸收，由于气体不是直接通入H2O中，可以防倒吸，用图丙装置吸收少量NH3尾气可以达到实验目的，C不选； D．盐酸可以溶解氢氧化铝，氢氧化钠也可以溶解氢氧化铝，说明氢氧化铝既能与酸也能与碱反应，可以验证其具有两性，D不选； 本题选B。 5. 已知、是元素周期表第三周期的主族元素，、元素的第一电离能()至第四电离能()数据(单位是)如下表所示。下列说法正确的是 元素 738 1451 7733 10540 578 1817 2745 11575 A. 元素的常见化合价是价 B. 元素是元素周期表的区元素 C. 单质在常温下不能与浓硝酸反应 D. 基态原子、原子中能级上的电子总数相等 【答案】D 【解析】 【分析】已知X和Y为第3周期元素，根据表格中的数据可知，X元素的电离能在-处突然增大，所以X元素的常见化合价为+2价，则X元素是Mg元素，Y元素的电离能在Ι3到Ι4处突然增大，所以Y元素的常见化合价为+3价，则Y元素是Al元素，故X为Mg元素，Y为Al元素。 【详解】A．X为Mg元素，化合价通常为+2价，故A项错误； B．元素Y是Al元素，在元素周期表的p区，故B项错误； C．常温下，铝和浓硝酸发生钝化，故C项错误； D．基态X原子、Y原子中s能级上的电子总数相等，故D项正确； 故本题选D。 6. 氯及其化合物应用广泛。易液化，可储存于钢瓶中。氯气可用于生产、、、等化工产品。和的化学性质相似，能与反应生成两种酸。(其中为价)可用于漂白和杀菌消毒，其水解可生成和。下列物质的结构与性质或物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 的键能大于，的热稳定性大于 B. 分子间存在氢键，不易分解 C. 具有弱酸性，可用于杀菌消毒 D. 溶液呈棕黄色，可用于蚀刻铜制印刷电路板 【答案】A 【解析】 【详解】A．氢氯键的键能大于氢溴键，说明氢氯键强于氢溴键，所以氯化氢的热稳定性大于溴化氢，故A正确； B．水分子不易分解是因为氧元素的电负性大，非金属性强所致，与水分子间存在氢键无关，故B错误； C．次氯酸可用于杀菌消毒是因为次氯酸具有强氧化性所致，与次氯酸具有弱酸性无关，故C错误； D．氯化铁溶液可用于蚀刻铜制印刷电路板是因为铁离子具有弱氧化性，能与铜反应生成亚铁离子和铜离子所致，与氯化铁溶液呈棕黄色无关，故D错误； 故选A。 7. 氯及其化合物应用广泛。易液化，可储存于钢瓶中。氯气可用于生产、、、等化工产品。和的化学性质相似，能与反应生成两种酸。(其中为价)可用于漂白和杀菌消毒，其水解可生成和。下列图示或反应方程式正确的是 A. 原子间形成键时原子轨道的重叠方式可表示为 B. 的空间结构模型可表示为 C. 与反应的化学方程式： D. 与溶液在75℃时生成的离子方程式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．原子间形成键，原子轨道的重叠方式可表示为，A错误； B．N原子半径大于H原子半径，的空间结构模型可表示为，B错误； C．分子中为+1价、为-1价，与反应的化学方程式为，C正确； D．与溶液在75℃时生成的离子方程式为，D错误； 答案选C。 8. 氯及其化合物应用广泛。易液化，可储存于钢瓶中。氯气可用于生产、、、等化工产品。和的化学性质相似，能与反应生成两种酸。(其中为价)可用于漂白和杀菌消毒，其水解可生成和。水解的反应原理示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 的结构式为 B. 中、之间的共用电子对偏向于 C. 基态原子的轨道表示式为 D. 的水解过程中原子的杂化轨道类型发生了变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．次氯酸是共价化合物，氧原子与氢原子、氯原子分别通过1对共用电子对结合，结构式为H-O-Cl，A错误； B．(其中为价)，中、之间的共用电子对偏向于而显负价，B正确； C．原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时①电子尽可能分占不同的原子轨道，②自旋状态相同，③全空、全满或半满时能量最低，基态N原子的轨道表示式为违背了洪特规则，C错误； D．NCl3中含有3个σ键，且孤电子对数为1，所以氮原子的杂化类型为sp3杂化，NCl3发生水解反应生成氨气，其中含有3个σ键，且孤电子对数为1，所以氮原子的杂化类型为sp3杂化，杂化轨道类型不变，D错误； 故选B。 9. 下列说法中正确的是 A. 非极性分子中只含有非极性键 B. 可燃冰()中甲烷分子与水分子间存在氢键 C. 杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对 D. 基态原子变为激发态原子时要释放能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．非极性分子中可能含有极性键，如二氧化碳是只含有极性键的非极性分子，故A错误； B．碳元素的电负性小，甲烷分子和水分子间不能形成分子间氢键，故B错误； C．杂化轨道只用于形成头碰头的σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，故C正确； D．基态原子的能量低于激发态原子的能量，所以基态原子变为激发态原子时要吸收能量，故D错误； 故选C。 10. 与可以形成和两种化合物，其中的结构如图所示。可与形成。下列说法正确的是 A. 分子中原子采用杂化 B. 相同条件下在中的溶解度大于在水中的溶解度 C. 液态水中的作用力由强到弱的顺序是：氢键范德华力 D. 的空间结构为三角锥形 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子中原子形成2个键且有2个孤电子对，价层电子对数为4，采用杂化，A错误； B．、都属于极性分子，属于非极性分子，根据相似相溶原理，及与分子间能形成氢键，在水中的溶解度大于在中的溶解度，B错误； C．液态水中的作用力由强到弱的顺序是：氢键>范德华力，C错误； D．中原子采用杂化，空间结构为三角锥形，D正确； 答案选D。 11. 氰基丙烯酸乙酯是一种粘合剂的主要成分，其结构式如图1所示。(过硫酸钾)是一种强氧化剂，其中的结构式如图2所示。下列说法正确的是 A. 1mol氰基丙烯酸乙酯分子中含3molπ键 B. 氰基丙烯酸乙酯分子中、杂化的碳原子数之比为 C. 中元素的化合价为价 D. 结构中“”的4个原子处于同一条直线 【答案】B 【解析】 【详解】A．双键中有1个π键，三键中有2个π键，故1mol氰基丙烯酸乙酯分子中含4mol π键，A错误； B．三键碳原子为sp杂化，双键碳原子为sp2杂化，饱和碳原子为sp3杂化，故氰基丙烯酸乙酯分子中sp3、sp2杂化的碳原子数分别为2个、3个，个数比为2:3，B正确； C．K2S2O8中有一个过氧键，其中两个O为-1价，其余O为-2价，根据化合物元素化合价代数和为O，S为+6价，C错误； D．结构中“S−O−O−S”的O为sp3杂化，有两对孤对电子，故4个原子不处于同一条直线，D错误； 本题选B。 12. 已知、、、、五种短周期元素的原子半径与最高(最低)化合价的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 简单气态氢化物的热稳定性： B. 元素的电负性： C. 元素最高价氧化物的水化物的酸性： D. 化合物中含有离子键和非极性共价键 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，X为O元素、Y为N元素、Z为Cl元素、G为P元素、M为Mg元素。 【详解】A．元素的非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，氧元素的非金属性强于磷元素，则水的稳定性强于磷化氢，故A正确； B．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，电负性依次增大，则氧元素的电负性大于氮元素，故B错误； C．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，则高氯酸的酸性强于磷酸，故C错误； D．氯化镁是只含有离子键的离子化合物，故D错误； 故选A。 13. 硫酸盐(含、)气溶胶是雾霾的成分之一。科学家发现，处于纳米液滴中的通过“水分子桥”，可以将电子快速转移给周围的气相分子，雾霾中硫酸盐生成的主要过程示意图如图所示。下列说法不正确的是 A. “水分子桥”主要靠氢键形成 B. 过程①②中硫元素均被氧化 C. 是生成硫酸盐的催化剂 D. 该过程中存在氧氢键的断裂与生成 【答案】C 【解析】 【分析】图中过程①表示SO和NO2反应生成SO和NO，过程②表示SO和NO2加入一个水分子转化为HSO和HNO2，由此分析。 【详解】A．水分子中氧原子的电负性较大，水分子之间，主要形成氢键；“水分子桥”中SO中的氧原子和水分子中的氢原子，NO2中的氧原子和水分子中的氢原子之间，主要靠氢键形成，故A不符合题意； B．过程①表示SO转化为SO，硫元素的化合价从+4价转化为+5，过程②表示SO转化为HSO，硫元素的化合价从+5价升高到+6价，硫元素的化合价都升高，均被氧化，故B不符合题意； C．根据图中的转化关系，NO2转化为HNO2，氮元素的化合价从+4价降低到+3价，氮元素的化合价降低，被还原，作氧化剂，故C符合题意； D．根据图示过程，SO加入一个水分子转化为HSO的过程，有水分子中氢氧键的断裂，NO2加入一个水分子转化为HNO2的过程中有氢氧键的形成，故D不符合题意； 故答案为C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 、、、是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表所示： 元素 相关信息 的基态原子最外层电子排布式为 的基态原子核外有11种不同运动状态的电子 的基态原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素 处于第四周期，其基态原子的最外层只有1个电子，且内层轨道全充满 （1）基态原子的价层电子排布式为_______。 （2）、的简单离子中，半径较大的是_______(写离子符号)。 （3）单质与水反应的离子方程式为_______。 （4）与形成的化合物中含有离子键和非极性共价键，其化学式为_______。 （5）、、元素的电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。 （6）与的简单氢化物分子中，键长：_______(选填“>”、“＜”)。 【答案】（1） （2） （3） （4） （5） （6） 【解析】 【分析】X的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn，n=2，则X的基态原子电子排布式为1s22s22p2，则X为C；Y的基态原子核外有11种不同运动状态的电子，故Y核外有11个电子，Y为Na；Z的一电离能都低于同周期相邻元素，则Z位于第六主族，Z的基态原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，则Z的基态原子电子排布式为1s22s22p4，Z为O；W处于第四周期，其基态原子的最外层只有1个电子，且内层轨道全充满，W的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则W为Cu。 【小问1详解】 W为Cu，其基态原子的价层电子排布式为3d104s1； 【小问2详解】 Y简单离子为Na+，Z的简单离子为O2-，离子结构相同，核外电子数相等时，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径O2->Na+； 【小问3详解】 Y为Na，与水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH−+H2↑； 【小问4详解】 Y为Na，Na与O形成的化合物中含有离子键和非极性共价键的物质为Na2O2； 【小问5详解】 元素周期表中同一主族由上到下电负性减弱，同一周期从左到右电负性增大，故电负性O>C>Na； 【小问6详解】 X形成的简单氢化物为CH4，Z形成的简单氢化物为H2O，氧原子半径比碳原子小，且电负性大于碳原子，故键长C-H>O-H。 15. 实验室模拟以高硫锰矿(主要成分为，及少量的)为原料生产的工艺流程如下： （1）基态的核外电子排布式为_______。 （2）“焙烧”时与反应生成。 ①写出的电子式：_______。 ②该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为_______。 （3）易溶于水，除了能与水反应外，还可能的原因是_______。 （4）“调节pH”的目的是_______。 （5）“沉淀”后得到固体。 ①写出“沉淀”时发生反应的离子方程式：_______。 ②判断固体已洗涤干净的实验方法是_______。 【答案】（1）1s22s22p63s23p63d5 （2） ①. ②. 11:15 （3）为极性分子，水也为极性分子，极性分子易溶于极性溶剂 （4）通过调节pH值使三价铁离子生成氢氧化铁沉淀 （5） ①. ②. 取适量最后一次洗涤液于试管中，向试管中入适量的氯化钡，无白色沉淀生成，说明已经洗干净 【解析】 【分析】高硫锰矿(主要成分为MnS及少量的FeS2)，焙烧得到MnSO4、Fe2O3；酸浸则为使各物质与酸充分反应得到含Mn2+、Fe3+的溶液；通过调节pH值使三价铁离子生成氢氧化铁沉淀；“沉降”的目的为使溶液中的硫酸锰变为碳酸锰，加入NH4HCO3发生反应：；最后加入硫酸得到。 【小问1详解】 Mn原子核外电子数为25，1s22s22p63s23p63d54s2，基态的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5； 【小问2详解】 ①离子，类似于过氧根，电子式为； ②为还原剂，Fe元素和S元素均被氧化成最高价，失电子数为1+5×2=11，为氧化剂，得电子数为4，得失电子守恒，配平方程式为：，氧化剂与还原剂的质量之比为（11×32）∶（4×120）=11:15； 【小问3详解】 为极性分子，水也为极性分子，极性分子易溶于极性溶剂所以易溶于水； 【小问4详解】 通过调节pH值使三价铁离子生成氢氧化铁沉淀； 【小问5详解】 ①加入NH4HCO3发生反应的离子方程式：；②若没有洗净，最后一次洗涤液有硫酸根离子，取适量最后一次洗涤液于试管中，向试管中入适量的氯化钡，无白色沉淀生成，说明已经洗干净。 16. 开发利用氮的化合物和防治其污染是化学研究的重要课题。 （1）从分子结构与性质的角度解释可作制冷剂的原因：_______。 （2）尿素[结构为]是含氮量最高的氮肥。 ①尿素分子中原子采用的杂化方式为_______。 ②比较元素与元素的第一电离能大小并说明原因_______。 （3）处理氨氮废水时产生的(羟基自由基，不带电)可将氨氮转化为。 写出与酸性废水中反应的离子方程式：_______。 （4）石灰乳可将工业尾气中氮氧化物转化为、等。 ①的空间结构是_______。 ②中的键角大于中的，原因是_______。 （5）通过以下方法测定工业尾气中的含量：将4L烟气缓慢通入稍过量的酸性溶液中，将转化为，将溶液加热煮沸一段时间。向冷却后的溶液中加入溶液，充分反应后，用酸性溶液测定剩余的，恰好完全反应时共消耗酸性溶液22.00mL。该过程中发生反应： 计算该烟气中的含量_______ (以计，写出计算过程)。 【答案】（1）NH3分子间能形成氢键，沸点高，易液化，汽化时吸收大量的热 （2） ①. sp3 ②. 第一电离能N>O，N元素最高能级原子轨道电子半满，更稳定，第一电离能大于相邻元素 （3）6⋅OH+2=N2+6H2O+2H+ （4） ①. 平面三角形 ②. 亚硝酸根中的中心原子N原子为sp2杂化，N原子上有一对孤对电子，对成键电子对的排斥力导致键角变小，而硝酸根的N原子上无孤对电子 （5）n过量(Fe2+)=0.010mol/L×0.022L×6=1.32×10-3mol n()=0.060L×0.040mol⋅L-1-1.32×10-3mol×13=3.6×10-4mol=n(NO) 烟气中NO的含量为=2.7mg⋅L-1。 【解析】 【小问1详解】 NH3分子间能形成氢键，沸点高，易液化，汽化时吸收大量的热，所以能够作制冷剂； 【小问2详解】 ①尿素分子中N原子以单键连接其它原子，采用的杂化方式为sp3； ②N元素最高能级原子轨道电子半满，更稳定，第一电离能大于相邻元素，故第一电离能N>O； 【小问3详解】 ⋅OH(羟基自由基)来自于过氧化氢，有氧化性，可以将铵根氧化为N2，离子方程式为6⋅OH+2=N2+6H2O+2H+； 【小问4详解】 ①硝酸根中心原子N原子为sp2杂化，价层电子对数为3，无孤对电子，离子的空间结构为平面三角形； ②亚硝酸根中的中心原子N原子也为sp2杂化，但是N原子上有一对孤对电子，对成键电子对的排斥力导致键角变小，而硝酸根的N原子上无孤对电子，故硝酸根中O−N−O键角大于亚硝酸根中的； 【小问5详解】 根据已知重铬酸根和亚铁离子的反应，过量的亚铁离子物质的量n过量(Fe2+)=0.010mol/L×0.022L×6=1.32×10-3mol，其余的亚铁离子均是按已知反应和硝酸根反应的，故NO转化出的硝酸根物质的量为n()=0.060L×0.040mol⋅L-1-1.32×10-3mol=3.6×10-4mol，根据N元素守恒，烟气中n(NO)=3.6×10-4mol，故烟气中NO的含量为2.7mg⋅L-1。 17. 氢气是重要的资源，可通过多种途径制备得到。 （1）氨硼烷()在催化剂的作用下与水反应释放并生成。 ①氨硼烷分子中所有原子均达到稳定结构，其电子式为_______。 ②已知含有、相间的六元环的结构(环上含有6个原子)，原子采取杂化，的结构式可表示为_______。 （2）的强碱溶液在改性的催化剂作用下与水反应生成的部分反应机理如图所示。 ①理论上与反应最多产生的物质的量为_______。 ②若用代替，步骤2中生成气体的化学式为_______。 （3）在密闭容器中，通过铁粉与溶液反应可以制得和。活性是转化为的催化剂，其可能反应机理如图所示： ①从物质结构角度分析，酸性强于的原因是_______。 ②根据元素电负性的变化规律，图中所示的反应步骤Ⅰ可描述为_______。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 4 ②. HD （3） ①. 甲基为供电子基团，使羧基中羟基的极性减弱，电离出氢离子能力减弱 ②. 吸附在催化剂的Fe2+上的H与中碳原子作用，吸附在O2-的H与中的羟基氧作用生成的H2O和均吸附在上Fe2+ 【解析】 【小问1详解】 ①由氨硼烷分子中所有原子均达到稳定结构可知，氨硼烷分子中氮原子提供孤对电子与具有空轨道的硼原子形成配位键，电子式为，故答案为：； ②由含有硼、氧相间的六元环的结构(环上含有6个原子)，硼原子采取sp2杂化可知，的结构式为，故答案为：； 【小问2详解】 ①由图可知，四氢合硼酸钠与水反应的机理为四氢合硼酸根离子中的负一价氢原子被水分子中的羟基取代生成B—OH键和氢气，四氢合硼酸根离子中含有4个负一价氢原子，则1mol四氢合硼酸钠与水完全反应最多可生成4mol氢气，故答案为：4； ②由图可知，四氢合硼酸钠与水反应的机理为四氢合硼酸根离子中的负一价氢原子被水分子中的羟基取代生成B—OH键和氢气，氢气分子中的氢原子来自于四氢合硼酸根离子和水分子，则用D2O代替H2O，步骤2中生成气体的分子式为HD，故答案为：HD； 【小问3详解】 ①甲基为供电子基团，使羧基中羟基的极性减弱，电离出氢离子能力减弱，酸性减弱，所以甲酸的酸性强于乙酸，故答案为：甲基为供电子基团，使羧基中羟基的极性减弱，电离出氢离子能力减弱； ②H的电负性大于Fe，小于O，在活性表面，部分H吸附在催化剂的亚铁离子上，略带负电；另一部分H吸附在催化剂的氧离子上，略带正电；前者与中略带正电的碳结合，后者与中略带负电的羟基氧结合生成H2O，转化为；故答案为：吸附在催化剂的Fe2+上的H与中碳原子作用，吸附在O2-的H与中的羟基氧作用生成的H2O和均吸附在上Fe2+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $