精品解析：安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题

安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2023~2024学年高二下学期 期中考查化学试题 可能用到的相对原子质量：B11 N14 Cl35.5 Zn65 一、选择题(每题只有一个正确选项，每小题3分，共42分) 1. 近年来我国科技研究取得重大成就，科技创新离不开化学。下列相关叙述错误的是 A. 战斗机的隐形涂层含石墨烯，石墨烯、石墨互为同素异形体 B. 中国空间站太阳翼使用氮化镓半导体材料，属于新型无机非金属材料 C. 创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 D. 天问一号探测器使用新型增强铝基复合材料，具有硬度大、熔点低的特点 2. 下列表示不正确的是 A. 的电子式： B. 的价层电子对互斥模型： C. 名称：1，3，4-三甲苯 D. 的键的模型： 3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 含键的晶体中氧原子数目为 B. 常温下，的溶液中数目为 C. 立方氮化硼晶体所含原子数目为 D. 标准状况下，的分子数目为 4. 下列说法正确的是 A. 鉴别甲苯和苯可以用酸性高锰酸钾溶液，也可以用溴水 B. 鉴别己烯中是否混有少量甲苯，可以先加入足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液 C. 溴苯中混有溴，可以通过加入萃取，再分液除去 D. 溴乙烷可以通过乙烯与溴化氢加成得到，也可以通过乙烷与溴发生取代反应制备 5. 下列说法正确的是 A. 2-甲基丁烷与异丁烷互为同分异构体 B. 的名称为2，2，4-三甲基-4-戊烯 C. 化合物是苯的同系物 D. 分子式为C7H16的烃，分子中有4个甲基的同分异构体有4种(不考虑立体异构) 6. 下列实验装置和实验操作均正确的是 A B C D 验证双液原电池的工作原理 比较C与的非金属性强弱 用电石制备乙炔并验证乙炔的性质 探究铜与浓硫酸的反应 A. A B. B C. C D. D 7. 已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，现有结构简式如图所示的烃，下列说法中正确的是 A. 分子中处于同一直线上的碳原子最多有6个 B. 1mol该烃发生加成反应，最多消耗7molH2 C. 该烃的一氯代物共有8种 D. 分子中至少有12个碳原子处于同一平面上 8. 已知，A物质在该条件下发生的反应为：，下列关于A物质的说法正确的是 A. 物质A的结构简式为 B. 物质A与发生加成反应，最多可以得到2种加成产物 C. 若3分子物质A在该条件下发生反应，则产物的结构简式可能为 D. 物质A所有原子一定共平面 9. 下列有关微粒作用力的说法中正确的是 A. 共价键都具有方向性，所以共价键存在一定的键角 B. 极性分子内可能含有非极性键 C. 晶体中的分子间作用力比强，所以更稳定 D. 胆矾晶体中存在离子键、共价键、氢键、范德华力、金属键 10. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，基态Y原子的s能级电子数是p能级的2倍，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，是10电子微粒，可形成离子液体。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Y<W<Z B. 与的空间结构相同 C. 键能： D. 中存在键、氢键和配位键 11. 已知：2[Co(H2O)6]2++10NH3+2NH+H2O2=2[Co(NH3)6]3++14H2O，下列说法错误的 A. NH3和H2O的中心原子的杂化类型相同 B. 反应中H2O2作氧化剂，发生还原反应，被还原 C. NH3和H2O与Co3+的配位能力：NH3 < H2O D. 1mol[Co(H2O)6]2+配离子中，含有的σ键数目为18×6.02×1023 12. 冠醚能与阳离子作用，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，例如水溶液对烯烃的氧化效果较差，在烯烃中溶入冠醚，可使氧化反应迅速发生，原理如下。 下列说法错误的是 A. 该冠醚的分子式为 B. 该冠醚的一氯代物有5种 C. 该冠醚可与任意碱金属离子结合形成超分子 D. 该冠醚可增大在液态烯烃中的溶解度 13. 硒化锌()是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，已知晶胞边长为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A. Zn位于元素周期表的ds区 B. 基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子 C. A点原子坐标为，则B点原子坐标为 D. 该体密度为 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 14. I．烯烃在有机合成中有重要的应用，以甲烷为原料合成聚苯乙烯等产品的一种流程如下(部分产物及反应条件略去)： （1）与在光照下反应能得到，关于的描述错误的是___________。 A. 结构式： B. 不存在同分异构体 C. 二氯甲烷为正四面体结构 D. 常温常压下为液体 （2）反应②的反应类型为___________反应。 A．加成 B．取代 C．复分解 （3）写出符合下列条件的乙苯的同分异构体的结构简式___________。属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为。 （4）写出反应④的化学方程式___________。 （5）实验室常用下图所示装置完成反应⑤。根据锥形瓶中的溶液产生淡黄色沉淀可推断出苯与液溴发生了取代反应。这一推断是否正确___________(填“是”或“否”)，理由是：___________。 Ⅱ.烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮，例如： 。 某烃Q通过臭氧氧化并经锌和水处理后只得到和各产物。 （6）Q的分子式是___________；写出Q的一种可能结构：___________。 15. 依据物质结构知识回答下列问题。 Ⅰ.碳是一种重要元素，可形成多种单质及化合物。 （1）已知与结构相似，推算分子中键与键数目之比为___________。氨基氰为原料可制得类石墨相氮化碳，氨基氰分子中碳、氮原子均满足8电子稳定结构，则该分子的结构式为___________。 （2）“”飞机机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂。下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是___________。 A. B. C. D. Ⅱ.一种比率光声探针M与配位，可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像，反应如下所示： （3）四种元素电负性由小到大的顺序为___________，中键角___________M中键角(填“>”、“<”或“=”)。 （4）与N为同一主族元素，有机酸的沸点比高的原因是___________。 （5）将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是___________。 A. B. C. D. 16. 镍及其化合物在工业生产中有重要的用途，(二氯六氨合镍)是一种重要的配合物，实验室以为原料制备的装置如下： 将于装置c中，加入的溶液至固体完全溶解，慢慢加入浓氨水和氯化铵的混合溶液，静置至沉淀完全。 已知：①均为可溶于水、不溶于浓氨水和乙醇的蓝紫色水溶液均显碱性。 ②在热水中分解。 请回答： （1）仪器a的名称为___________，装置c需置于冰水浴中的原因是___________。 （2）可降低浓氨水的，利用平衡理论解释原因___________。 （3）将装置c中的沉淀过滤，依次用___________，___________洗涤，室温真空干燥，即可获得纯净的蓝色晶体。 （4）实验室常用镍试剂检验，可观察到鲜红色沉淀。该沉淀的结构如图所示： ①基态镍离子(Ni2+)的核外最外层电子排布式是___________； ②该沉淀中不存在的作用力类型为___________(填选项字母)； A．配位键 B．氢键 C．金属键 D．键 E．键 ③该沉淀中的配位数为___________。 （5）为测定样品中氯的含量，称量产品于锥形瓶中，用水溶解，加入稀硝酸至溶液呈弱酸性，滴入滴溶液作指示剂，用的标准溶液滴定至终点，记录读数，重复操作次，平均消耗的体积为。计算该样品中氯的百分含量为___________(保留三位有效数字)。 17. 开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作，科学家开发一种形状记忆陶瓷，它的主要原材料是纳米级。用锆石(含少量和)制备纳米级的流程设计如图： 回答下列问题： （1）在空气中焙烧可以得到纳米，反应使用的主要陶瓷仪器是___________。 （2）锆石杂质中含铜、铁等元素，与的第二电离能分别为，则___________(填“>”或“<”)，原因是___________(从原子结构角度解释)。 （3）碱熔过程中有多种物质能发生反应，写出其中一个反应方程式___________。 （4）“酸浸”时，得到的溶质主要是，而不是预想中的，说明很容易水解，则水解产生的化学方程式是___________，滤渣2的主要成分是___________。 （5）的晶胞结构如图所示。 ①其中B表示___________(填或)； ②假设的密度为，摩尔质量为表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞中和O原子的最短距离为___________(列出算式即可)； ③将该晶体沿体对角线的方向投影如图所示，请将涂黑___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2023~2024学年高二下学期 期中考查化学试题 可能用到的相对原子质量：B11 N14 Cl35.5 Zn65 一、选择题(每题只有一个正确选项，每小题3分，共42分) 1. 近年来我国科技研究取得重大成就，科技创新离不开化学。下列相关叙述错误的是 A. 战斗机的隐形涂层含石墨烯，石墨烯、石墨互为同素异形体 B. 中国空间站太阳翼使用氮化镓半导体材料，属于新型无机非金属材料 C. 创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 D. 天问一号探测器使用新型增强铝基复合材料，具有硬度大、熔点低的特点 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨烯、石墨为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，A正确； B．新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高，可适用于不同的要求，如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷、氮化镓等都属于新型无机非金属材料，B正确； C．与是氢元素的两种核素，两者互为同位素，C正确； D．SiC为共价晶体，具有硬度大、熔点高的特点，D错误； 故选D。 2. 下列表示不正确的是 A. 的电子式： B. 的价层电子对互斥模型： C. 名称：1，3，4-三甲苯 D. 的键的模型： 【答案】C 【解析】 【详解】A．结构式为，则电子式为，A正确； B．的中心氧原子的价层电子对数为4，含有2个孤电子对和2个键，价层电子对互斥模型为，B正确； C．的系统命名为1，2，4-三甲苯，C错误； D．的键是两个3p原子轨道“头碰头”重叠形成，则键模型为，D正确； 答案选C。 3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 含键的晶体中氧原子数目为 B. 常温下，的溶液中数目为 C. 立方氮化硼晶体所含原子数目为 D. 标准状况下，的分子数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．含4molSi-O键的SiO2晶体有1molSiO2，氧原子数目为2NA，A错误； B．溶液的体积未知，无法计算溶液中OH-数目，B错误； C．晶胞中的B原子在面心上和顶点，个数为：，N原子在体心，个数为4，氮化硼的化学式为BN，10g立方氮化硼的物质的量为，所含原子数目为0.8NA，C正确； D．标准状况下，NO2不是气体，不能用气体摩尔体积计算，D错误； 故选C。 4. 下列说法正确的是 A. 鉴别甲苯和苯可以用酸性高锰酸钾溶液，也可以用溴水 B. 鉴别己烯中是否混有少量甲苯，可以先加入足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液 C. 溴苯中混有溴，可以通过加入萃取，再分液除去 D. 溴乙烷可以通过乙烯与溴化氢加成得到，也可以通过乙烷与溴发生取代反应制备 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲苯能被高锰酸钾氧化，苯不能，且二者均与溴水不反应，萃取溴水中的溴的现象相同，则区分甲苯和苯可以使用酸性高锰酸钾溶液，不能用溴水，A项错误； B．碳碳双键、甲苯均能被高锰酸钾氧化，则先加足量溴水与己烯反应，再加入酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾可氧化甲苯，可鉴别己烯中是否混有少量甲苯，B项正确； C．溴苯和溴均能溶于，故不能用除去溴苯中混有的溴，C项错误； D．乙烷与溴发生取代反应为链锁反应，产物复杂，不能制备溴乙烷，应通过乙烯与溴化氢加成得到溴乙烷，D项错误； 答案选B。 5. 下列说法正确的是 A. 2-甲基丁烷与异丁烷互为同分异构体 B. 的名称为2，2，4-三甲基-4-戊烯 C. 化合物是苯的同系物 D. 分子式为C7H16的烃，分子中有4个甲基的同分异构体有4种(不考虑立体异构) 【答案】D 【解析】 【详解】A．2-甲基丁烷的分子式为C5H12，异丁烷的分子式为C4H10，两者分子式不同，不是同分异构体，故A错误； B．的名称为2，4，4-三甲基-1-戊烯，故B错误； C．化合物是稠环芳香烃，不是苯的同系物，故C错误； D．分子式为C7H16的烃，分子中有4个甲基的同分异构体有 、 、 、 ，共4种，故D正确； 故选D。 6. 下列实验装置和实验操作均正确的是 A B C D 验证双液原电池的工作原理 比较C与的非金属性强弱 用电石制备乙炔并验证乙炔的性质 探究铜与浓硫酸的反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中铜棒不能作盐桥，即该装置不能构成双液原电池，故A错误； B．NaHCO3溶液可除去挥发出来的HCl，二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，可知碳酸酸性强于硅酸，即非金属性C＞Si，故B正确； C．电石与饱和食盐水生成乙炔，其中混有硫化氢，水不能完全除去其中的硫化氢，乙炔、硫化氢均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，可选用硫酸铜溶液除去硫化氢，故C错误； D．常温下铜与浓硫酸不反应，图中缺少加热装置，故D错误； 故答案为：B。 7. 已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，现有结构简式如图所示的烃，下列说法中正确的是 A. 分子中处于同一直线上的碳原子最多有6个 B. 1mol该烃发生加成反应，最多消耗7molH2 C. 该烃的一氯代物共有8种 D. 分子中至少有12个碳原子处于同一平面上 【答案】D 【解析】 【详解】A．两个相连的苯环中，处于对角线位置的5个碳原子一定共直线，再加上碳碳三键的2个碳原子，共7个碳原子一定共直线，A错误； B．1mol该分子中有1mol碳碳三键和2mol苯环，1mol该分子最多消耗8mol氢气，B错误； C．该分子的等效氢种类为　共10种，C错误； D．根据A项可知：已有7个碳原子共直线，这条线必在左侧苯环儿确定的平面内，且左侧苯环上其余的四个碳原子，还有与苯环相,甲基的碳原子共12个碳原子，一定共平面，D正确； 故选D。 8. 已知，A物质在该条件下发生的反应为：，下列关于A物质的说法正确的是 A. 物质A的结构简式为 B. 物质A与发生加成反应，最多可以得到2种加成产物 C. 若3分子物质A在该条件下发生反应，则产物的结构简式可能为 D. 物质A所有原子一定共平面 【答案】C 【解析】 【详解】A．物质A含2个碳碳双键，甲基连接在双键之间的碳原子上，则物质A的结构简式为，故A项错误； B．物质A与Cl2发生加成反应，可发生1∶1加成（1，2加成或1，4加成）或1∶2加成，最多可以得到3种加成产物，故B项错误； C．A的结构简式为，根据2分子A加成产物可知，在碳碳双键上发生加成反应，则3分子在该条件下发生加成反应的化学方程式为：3，故产物的结构简式可能为，故C项正确； D．由A项分析可知，A的结构简式为：，分子中含有sp3杂化的碳原子，物质A一定不可能所有原子共平面，故D项错误； 故本题选C。 9. 下列有关微粒作用力的说法中正确的是 A. 共价键都具有方向性，所以共价键存在一定的键角 B. 极性分子内可能含有非极性键 C. 晶体中的分子间作用力比强，所以更稳定 D. 胆矾晶体中存在离子键、共价键、氢键、范德华力、金属键 【答案】B 【解析】 【详解】A．H的1s电子为球形对称，s-s电子重叠没有方向性，则H-H键无方向性，A错误； B．极性分子内可能含有非极性键，如H2O2为极性分子，含有极性键O-H键、非极性键O-O键，B正确； C．稳定性是化学性质，与分子间作用力无关，与溴与氯的非金属性有关，H-Cl的键能比H-Br键能大，C错误； D．胆矾(CuSO4·5H2O)中存在的微粒间作用力包括Cu2+与配体之间的配位键，水分子内的H-O共价键，内界与外界之间的离子键，外界中水和之间形成的氢键，水分子间还存在范德华力和氢键，微粒之间不存在金属键，D错误； 故答案为：B。 10. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，基态Y原子的s能级电子数是p能级的2倍，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，是10电子微粒，可形成离子液体。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Y<W<Z B. 与的空间结构相同 C. 键能： D. 中存在键、氢键和配位键 【答案】A 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，基态Y原子的s能级电子数是p能级的2倍，其核外电子排布：，Y为C元素；基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，其核外电子排布：，为O元素；是10电子微粒，为，则X为H元素；根据原子序数大小可判断Z为N元素。 【详解】A．N核外电子排布处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于相邻族元素，则第一电离能：，A正确； B．中心原子O价层电子对数：，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形；中心原子N原子价层电子对数：，为平面三角形，B错误； C．中的共价键是三键，键能最大，C错误； D．内不存在分子间相互作用力氢键，D错误； 答案选A。 11. 已知：2[Co(H2O)6]2++10NH3+2NH+H2O2=2[Co(NH3)6]3++14H2O，下列说法错误的 A. NH3和H2O的中心原子的杂化类型相同 B. 反应中H2O2作氧化剂，发生还原反应，被还原 C. NH3和H2O与Co3+的配位能力：NH3 < H2O D. 1mol[Co(H2O)6]2+配离子中，含有的σ键数目为18×6.02×1023 【答案】C 【解析】 【详解】A．NH3中心N的孤对电子对数1，σ键电子对数3，价层电子对数4，为sp3杂化，H2O中心O孤对电子对数2，σ键电子对数2，价层电子对数4，为sp3杂化，A正确； B．反应中H2O2氧元素为-1价，反应后生成H2O，氧元素化合价为-2价，化合价降低，作氧化剂，发生还原反应，被还原，B正确； C．根据反应方程式可知NH3和H2O与Co3+的配位能力：NH3＞H2O，原因是N的电负性小于O，即N对孤电子对吸引能力小于O，故NH3更容易提供孤电子对成为配体，C错误； D．[Co(H2O)6]2+配离子中每个H2O含有2个H-O键，1个配位键，都是σ键，则1mol[Co(H2O)6]2+配离子中含有的σ键数目为18×6.02×1023，D正确； 故选C。 12. 冠醚能与阳离子作用，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，例如水溶液对烯烃的氧化效果较差，在烯烃中溶入冠醚，可使氧化反应迅速发生，原理如下。 下列说法错误的是 A. 该冠醚的分子式为 B. 该冠醚的一氯代物有5种 C. 该冠醚可与任意碱金属离子结合形成超分子 D. 该冠醚可增大在液态烯烃中的溶解度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据结构简式可知，该冠醚的分子式为，A正确； B．分子中有5种化学环境的氢，该冠醚的一氯代物有5种，B正确； C．不同的冠醚，与不同的碱金属离子作用，结合形成超分子，C错误； D．根据相似相溶原理知，冠醚可溶于烯烃，加入冠醚中的钾离子因静电作用将高锰酸根离子带入烯烃中，增大反应物的接触面积，提升氧化效果，D正确； 答案选C。 13. 硒化锌()是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影，已知晶胞边长为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是 A. Zn位于元素周期表的ds区 B. 基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子 C. A点原子坐标为，则B点原子坐标为 D. 该体密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．Zn的价层电子排布式为，位于元素周期表的ds区，A正确； B．基态Se原子核外电子排布式为，电子的空间运动状态数=电子所占原子轨道数，s、p、d原子轨道数分别为1、3、5，所以基态Se原子核外有种不同空间运动状态的电子，B正确； C．A点原子坐标为，由图乙可知，B点原子坐标为，C错误； D．该晶胞中，位于晶胞内部的Zn原子个数为4，位于晶胞顶点和面心的Se原子个数为，则，D正确； 故选C。 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 14. I．烯烃在有机合成中有重要的应用，以甲烷为原料合成聚苯乙烯等产品的一种流程如下(部分产物及反应条件略去)： （1）与在光照下反应能得到，关于的描述错误的是___________。 A. 结构式： B. 不存在同分异构体 C. 二氯甲烷为正四面体结构 D. 常温常压下为液体 （2）反应②的反应类型为___________反应。 A．加成 B．取代 C．复分解 （3）写出符合下列条件的乙苯的同分异构体的结构简式___________。属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为。 （4）写出反应④的化学方程式___________。 （5）实验室常用下图所示装置完成反应⑤。根据锥形瓶中的溶液产生淡黄色沉淀可推断出苯与液溴发生了取代反应。这一推断是否正确___________(填“是”或“否”)，理由是：___________。 Ⅱ.烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮，例如： 。 某烃Q通过臭氧氧化并经锌和水处理后只得到和各产物。 （6）Q的分子式是___________；写出Q的一种可能结构：___________。 【答案】（1）C （2）A （3） （4） （5） ①. 否 ②. 溴化银沉淀挥可能是挥发的溴蒸气生成的，不一定是溴化氢生成的 （6） ①. C8H12 ②. 任写一种 【解析】 【分析】由框图可知，反应①为CH4发生分子间脱氢反应生成CH2=CH2和，反应②为CH2=CH2与发生加成反应生成，反应③为脱氢生成，反应④为发生加聚反应生成聚苯乙烯，反应⑤为与液溴发生取代反应生成。 【小问1详解】 A．CH4是正四面体结构，其中2个H原子被Cl原子取代后得到是四面体结构，不是正四面体，结构式为，A正确； B．CH4是正四面体结构，二氯代物只有1种，则没有同分异构体，B正确； C．CH4是正四面体结构，其中2个H原子被Cl原子取代后得到是四面体结构，不是正四面体，C错误； D．常温常压下为液体，D正确； 故选C。 【小问2详解】 由分析可知，反应②的反应类型为加成反应，故选A。 【小问3详解】 乙苯的同分异构体满足条件：属于芳香烃且分子中不同化学环境的氢原子数比为6：2：1：1，说明该同分异构体是对称的结构，且含有2个对称的甲基，结构简式为：。 【小问4详解】 反应④中发生加聚反应生成聚苯乙烯，化学方程式为：。 【小问5详解】 溴化银沉淀挥可能是挥发的溴蒸气生成的，不一定是溴化氢生成的，根据锥形瓶中的溶液产生淡黄色沉淀不能推断出苯与液溴发生了取代反应。 【小问6详解】 某烃Q通过臭氧氧化并经锌和水处理后只得到和各产物，由原子守恒可知Q的分子式为C8H12，由已知反应机理可知，将产物中的O原子去掉，剩下的双键然后两两相接，即可得到A的可能结构：。 15. 依据物质结构知识回答下列问题。 Ⅰ.碳是一种重要元素，可形成多种单质及化合物。 （1）已知与结构相似，推算分子中键与键数目之比为___________。氨基氰为原料可制得类石墨相氮化碳，氨基氰分子中碳、氮原子均满足8电子稳定结构，则该分子的结构式为___________。 （2）“”飞机机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂。下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是___________。 A. B. C. D. Ⅱ.一种比率光声探针M与配位，可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像，反应如下所示： （3）四种元素电负性由小到大的顺序为___________，中键角___________M中键角(填“>”、“<”或“=”)。 （4）与N为同一主族元素，有机酸的沸点比高的原因是___________。 （5）将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是___________。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. ②. （2）A （3） ①. ②. > （4）与均属于分子晶体，含两个羟基，形成的分子间氢键数目多，沸点高 （5）BD 【解析】 【小问1详解】 HCN的结构式为，含有2个键和2个键，数目之比为1∶1。根据的名称，分子中含有氨基、氰基，碳、氮原子均满足8电子稳定结构，该分子的结构式为。 【小问2详解】 处于能量最低状态的碳原子是基态碳原子，根据泡利原理和洪特规则，基态碳原子的核外电子排布图为，故选A。 【小问3详解】 根据元素周期表中元素电负性变化规律，四种元素电负性由小到大的顺序为：。中B原子的杂化类型为sp2，M中B原子的杂化类型为sp3，因此中键角大于M中键角。 【小问4详解】 与均属于分子晶体，含两个羟基，形成的分子间氢键数目多，沸点高。 【小问5详解】 A．中的亚铜离子价电子排布式为3d10，无未成对电子，其他原子均形成稳定结构，无未成对电子，A不符合； B．中的铜离子价电子排布式为3d9，含有1个未成对电子，B符合； C．中锌离子价电子排布式为3d10，无未成对电子，其他原子均形成稳定结构，无未成对电子，C不符合； D．中的铬离子价电子排布式为3d4，含有4个未成对电子，D符合； 故选BD。 16. 镍及其化合物在工业生产中有重要的用途，(二氯六氨合镍)是一种重要的配合物，实验室以为原料制备的装置如下： 将于装置c中，加入的溶液至固体完全溶解，慢慢加入浓氨水和氯化铵的混合溶液，静置至沉淀完全。 已知：①均为可溶于水、不溶于浓氨水和乙醇的蓝紫色水溶液均显碱性。 ②在热水中分解。 请回答： （1）仪器a的名称为___________，装置c需置于冰水浴中的原因是___________。 （2）可降低浓氨水的，利用平衡理论解释原因___________。 （3）将装置c中的沉淀过滤，依次用___________，___________洗涤，室温真空干燥，即可获得纯净的蓝色晶体。 （4）实验室常用镍试剂检验，可观察到鲜红色沉淀。该沉淀的结构如图所示： ①基态镍离子(Ni2+)的核外最外层电子排布式是___________； ②该沉淀中不存在的作用力类型为___________(填选项字母)； A．配位键 B．氢键 C．金属键 D．键 E．键 ③该沉淀中的配位数为___________。 （5）为测定样品中氯的含量，称量产品于锥形瓶中，用水溶解，加入稀硝酸至溶液呈弱酸性，滴入滴溶液作指示剂，用的标准溶液滴定至终点，记录读数，重复操作次，平均消耗的体积为。计算该样品中氯的百分含量为___________(保留三位有效数字)。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 二氯六氨合镍在热水中易分解，氨水易分解 （2）加入使溶液中增大，电离平衡逆向移动，最终使溶液的减小 （3） ①. 氨水 ②. 乙醇 （4） ①. ②. C ③. 4 （5）24.9% 【解析】 【分析】为原料，在磁力搅拌下加入溶液至固体完全溶解，由于二氯六氨合镍在热水中易分解，氨水易分解，所以要缓慢滴加浓氨水和氯化铵的混合溶液，析出。据此分析作答。 【小问1详解】 根据图示，仪器a的名称是恒压滴液漏斗；装置c需置于冰水浴中的原因是二氯六氨合镍在热水中易分解，氨水易分解； 【小问2详解】 氨水中加入使溶液中增大，电离平衡逆向移动，最终使溶液的减小； 【小问3详解】 装置c中 [Ni(NH3)6](NO3)2晶体转化为[Ni(NH3)6Cl2]晶体，将[Ni(NH3)6](NO3)2沉淀过滤出来，先加入一定量的盐酸溶液洗涤，然后用冰盐浴冷却，再加入一定量的NH3-NH4Cl溶液，再减压过滤、依次用稀氨水、乙醇洗涤，经室温真空干燥，即可获得纯净的蓝色晶体2，故将步骤Ⅲ中的沉淀过滤，进行洗涤时要先用氨水洗涤，再用乙醇洗涤，然后室温真空干燥，即可获得纯净的蓝色晶体[Ni(NH3)6Cl2]晶体； 【小问4详解】 ①基态镍离子(Ni2+)的核外最外层电子排布式是； ②该沉淀中存在Ni2+与N形成的配位键，-OH与O之间形成的氢键，C与N之间的键，以及C-C、C-H、N-O、O-H等键，不存在金属键，故选C； ③根据结构所示可知Ni2+与4个N原子形成共价键，因此其配位数是4； 【小问5详解】 为测定样品中氯的含量，称量产品于锥形瓶中，用水溶解，加入稀硝酸至溶液呈弱酸性，滴入滴溶液作指示剂，用的标准溶液滴定至终点，滴定的原理是，平均消耗的体积为，则该样品中氯的百分含量为。 17. 开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作，科学家开发一种形状记忆陶瓷，它的主要原材料是纳米级。用锆石(含少量和)制备纳米级的流程设计如图： 回答下列问题： （1）在空气中焙烧可以得到纳米，反应使用的主要陶瓷仪器是___________。 （2）锆石杂质中含铜、铁等元素，与的第二电离能分别为，则___________(填“>”或“<”)，原因是___________(从原子结构角度解释)。 （3）碱熔过程中有多种物质能发生反应，写出其中一个反应方程式___________。 （4）“酸浸”时，得到的溶质主要是，而不是预想中的，说明很容易水解，则水解产生的化学方程式是___________，滤渣2的主要成分是___________。 （5）的晶胞结构如图所示。 ①其中B表示___________(填或)； ②假设的密度为，摩尔质量为表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞中和O原子的最短距离为___________(列出算式即可)； ③将该晶体沿体对角线的方向投影如图所示，请将涂黑___________。 【答案】（1）坩埚 （2） ①. > ②. 失去的是的电子，为全充满的稳定结构，失去的是的电子，失去电子相对较易 （3）或 （4） ①. ②. 氢氧化铁、氢氧化铝 （5） ①. ②. ③. 【解析】 【分析】锆石粉碎后加NaOH进行碱熔，过程中氧化铝和二氧化硅与NaOH反应生成盐，碱熔后固体加足量盐酸溶解，此时硅酸钠与盐酸反应生成硅酸沉淀即滤渣1，加过氧化氢将亚铁离子氧化为三价铁，再加氨水调节pH值使三价铁转化为氢氧化铁，铝离子转化为氢氧化铝沉淀即滤渣2，滤液中甲KCN使铜离子沉淀，过滤后滤液中加氨水调节使锆沉淀，过滤后灼烧得到氧化锆，据此解答。 【小问1详解】 在空气中焙烧可以得到纳米，反应使用的主要陶瓷仪器是 【小问2详解】 Cu元素是第29号元素，价电子排布式为3d104s1，Fe元素是第26号元素，价电子排布式为3d64s2，失去的是的电子，为全充满的稳定结构，失去的是的电子，失去电子相对较易，所以>； 【小问3详解】 碱熔过程中Al2O3、SiO2能与NaOH发生反应，反应方程式为：或； 【小问4详解】 水解产生的化学方程式是；根据分析，滤渣2是氢氧化铁、氢氧化铝； 【小问5详解】 ①根据ZrO2晶胞结构，A个数为8×+6×=4，B个数为8，B表示O2-； ②设晶胞的棱长为anm，则和O原子的最短距离为，则根据，解得和O原子的最短距离为=nm； ③将该晶体沿体对角线的方向投影如图所示，请将涂黑，如图：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $