精品解析：福建省泉州市南安市柳城中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试化学试题

柳城中学2023-2024春季高二期中考试 化学科试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 Ca-40 Fe-56 Co-59 As-75 Ba-137 一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题只有一项是符合题目要求的) 1. 水是一种非常重要的资源，下面关于水的结构和性质的描述正确的是 A. 水的空间构型为四面体形 B. 水分子较稳定，是因为水分子间存在氢键 C. 水形成冰以后密度增大 D. 水分子中的氧原子采用杂化 阅读材料回答下列小题： 周期表中第二周期元素及其化合物广泛应用于材料领域。锂常用作电池的电极材料；C60可用作超导体材料；冠醚是一种环状碳的化合物，可用于识别Li+与K+；NF3用于蚀刻微电子材料中Si、Si3N4等，还常用于与HF联合刻蚀玻璃材料，NF3可由电解熔融氟化氢铵(NH4HF2)制得，也可由NH3与F2反应生成。 2. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. C60熔点低，可用作超导体 B. 冠醚可溶于水，可用作识别Li+与K+ C. HF具有弱酸性，可用作刻蚀玻璃 D. NH3具有还原性，可用作制备NF3 3. 下列说法正确的是 A. NF3与NH4HF2形成的晶体类型相同 B. 电解熔融NH4HF2制备NF3时，NF3在阴极生成 C. NH4HF2晶体中存在氢键、离子键、共价键 D. NF3中N-F键的键角大于NH4HF2中N-H键角 4. 锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH-，下列说法不正确的是 A. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O B. 放电时，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH- C. 放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动 D. 整个反应过程中，总反应为：4Li+O2+2H2O=4LiOH 5. 下列有关说法正确的是 A. 图A为轨道的电子云轮廓图 B. 图B为冰晶胞示意图，类似金刚石晶胞，冰晶胞内水分子间以共价键结合 C. 图C为H原子的电子云图，由图可见H原子核外靠近核运动的电子多 D. 图D晶体化学式为 6. 用NaCN溶液浸取矿粉中金的反应为4Au+2H2O+8NaCN+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH。下列说法正确的是 A. Au在元素周期表中位于d区 B. NaCN中含有离子键和共价键 C. 1mol[Au(CN)2]-中含有2mol σ键 D. NaOH的电子式为 7. 下列有关说法正确是 A. CO的空间构型为三角锥形 B. SO2与SO3中硫原子的杂化轨道类型均是sp2 C. SO2的键角比SO3的大 D. 1mol [Cu(H2O)4]2+中含有8mol σ键 8. 下列有关砷元素及其化合物的说法正确的是 A. 基态As的电子排布式为[Ar]4s24p3 B. 灰砷、黑砷和黄砷是砷的同素异形体 C. AsH3在同族简单氢化物中沸点最高 D. 第一电离能：I1（Ge）＜I1（As）＜I1（Se） 9. 元素周期表中锑元素的数据见图，下列说法不正确的是 A. 锑原子最外层有5个能量相同的电子 B. 锑元素的相对原子质量是121.8 C 锑原子5p能级中5px、5py、5pz轨道上各有一个电子 D. 锑原子s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形 10. 下列说法不正确的是 A. 臭氧是空间结构为V形的极性分子，在水中的溶解度大于氧气 B. 在一定条件下将分子晶体的CO2转变为共价晶体的CO2的变化是化学变化 C. Mg的两种激发态原子[Ne]3s13p1和[Ne]3p2，前者失去第二个电子所需能量更多 D. 将1 mol配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O加入含3 mol AgNO3的溶液中，将生成3 mol AgCl 11. 美国科学家合成了含有的盐类，含有该离子的盐是高能爆炸物质，该离子的结构呈“V”形，如图所示。以下有关该离子的说法中不正确的是 A. 每个中含有35个质子和34个电子 B. 该离子中有配位键 C. 1个该离子中含有4个π键 D. 1个该离子有6个σ键 12. 下列关于粒子结构的描述不正确的是 A. H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子，且H2S分子的键角较小 B. HS-和HCl均是含一个极性键的18电子微粒 C. CH2Cl2和CCl4均是四面体形的非极性分子 D. 1mol D216O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值) 13. 沸点为316℃，常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵 []常用于治疗缺铁性贫血，向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水，振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，该血红色物质为。下列说法不正确是 A. 1mol中含有σ键的数目为4mol B. 分子晶体 C. 与具有相似的空间构型 D. 中心离子的配位数为6 14. 某电池材料的结构如图，M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素，Y元素原子的价电子数是W的两倍。下列说法正确的是 A. 氢化物沸点：X>Y B. 第一电离能：M<W<Y<X<Z C. 该物质中的X原子采用sp2杂化 D. 该材料的阴离子中不存在配位键 15. CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，下列有关该材料所涉及元素及其同族元素相关化合物的论述正确的是 A. 电负性：N>P>As，键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3 B. Cd为48号元素，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s2 C. Sn位于第五周期第IVA族，其外围电子排布式为4d105s25p2 D. As位于元素周期表第五周期 16. 锂金属电池的电解液在很大程度上制约着锂电池的发展，某种商业化锂电池的电解质的结构如图所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大，X、Y、Z三种元素的核外电子总数满足，常温下的水溶液呈酸性且。下列说法错误的是 A. 基态W原子的价层电子的轨道表示式为 B. Z的氢化物的沸点一定低于M的氢化物的沸点 C. 可以用XW的水溶液溶蚀玻璃生产磨砂玻璃 D. 分子是非极性分子 17. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的化合物甲的结构为 ，其中各原子的最外层均处于稳定结构。W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，常温常压下为液体。下列说法正确的是 A. 分子中的键角为120° B. 的稳定性大于 C. 物质甲的1个分子中存在6个σ键 D. Y元素的氧化物对应的水化物为强酸 18. 最近合成一种铁基超导材料在低温高压下能显示出独特的电子性质，其晶胞结构如图所示。已知：底边边长为anm，高为bnm，1号原子的高为。下列说法错误的是 A. 该晶胞中含有4个As原子 B. 1号原子的坐标为(，，) C. 距2号原子最近的As有4个 D. 该晶体的密度为 二、解答题(本题共4小题，共52分) 19. 现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题： A 元素原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素 B 元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1 C 元素的第一至第四电离能分别是I1=738 kJ·mol-1、I2=1 451 kJ·mol-1、I3=7 733 kJ·mol-1、I4=10 540 kJ·mol-1 D 原子核外所有p轨道全满或半满 E 元素的主族序数与周期序数的差为4，原子半径在同周期中最小 F 是前四周期中电负性最小的元素 G 在周期表的第七列 （1）A的元素符号为___________，D的元素名称为___________。 （2）基态B原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间有___________个伸展方向，原子轨道呈___________形。 （3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所写的轨道表示式违反了___________。 （4）E元素原子核外有___________种运动状态不同的电子。 （5）G位于第___________族，___________区，外围电子排布式为___________。 （6）检验F元素的方法是___________。 20. 废锂电池回收是对“城市矿产”的资源化利用，可促进新能源产业闭环。处理钴酸锂(LiCoO2)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)废电池材料，可回收Li、Fe、Co金属。 （1）Fe2+的未成对电子数为___________。 （2）P的空间构型为___________，中心原子的轨道杂化类型是___________。 （3）下列状态的Li(微粒处于气态)中，失去一个电子所需能量最大的是___________。 A. B. C. D. （4）一种含Co阳离子[Co(H2NCH2CH2NH2)2Cl2]+的结构如图所示，该阳离子中Co3+的配位数是___________，配体中提供孤电子对的有___________。乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与正丁烷相对分子质量接近，但常温常压下正丁烷为气体，而乙二胺为液体，原因是___________。 21. 天宫空间站有两对单翼翼展约30米的柔性太阳翼。关键部件为高性能颗粒增强铝基复合材料(SiC/Al)。请回答： （1）基态Si的价电子轨道表示式是_______。碳化硅的晶体类型是_______晶体。 （2）矾土含Al3+，《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”，茜草中的茜素与矾土中的Al3+、Ca2+生成的红色配合物X是最早的媒染染料。 ①C、N、O、Al的第一电离能从大到小的顺序为 _______。 ②X中Al3+的配位数为 _______，C的杂化轨道类型是 _______。 ③茜素水溶性较好的原因是 _______。 （3）某硅、铁化合物晶胞如图2，铁有两种位置，分别用Fe1、Fe2(未画出)表示，Fe2占据硅形成的所有正四面体空隙。 ①距离Fe1最近的Fe1有 _______个。 ②若将Fe1置于晶胞顶点，则位于此晶胞面心、体心的原子分别是 _______、_______(选填“Si”、“Fe1”、“Fe2”)。 ③若晶体密度为ρ g•cm﹣3，则两个最近的Fe1和Fe2之间的距离是 _______pm(不必化简)。 22. 某化学小组模拟湿法技术，利用废旧印刷电路板，探究回收铜和制取胆矾的实验，设计流程简图如图。 请按要求回答下列问题： （1）的价电子排布式为_______。 （2）①已知反应I中转化为，则反应的化学方程式为：_______；在其中加入的作用是_______。 ②中的杂化类型为_______杂化，形成后，相比中的键角变_______。(填“大”或“小”) （3）操作②用到的实验仪器除烧杯外，还有_______，操作②的目的是_______。 （4）操作④主要步骤：_______过滤、洗涤、干燥。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 柳城中学2023-2024春季高二期中考试 化学科试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 Ca-40 Fe-56 Co-59 As-75 Ba-137 一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题只有一项是符合题目要求的) 1. 水是一种非常重要的资源，下面关于水的结构和性质的描述正确的是 A. 水的空间构型为四面体形 B. 水分子较稳定，是因为水分子间存在氢键 C. 水形成冰以后密度增大 D. 水分子中的氧原子采用杂化 【答案】D 【解析】 【详解】A．水分子中氧原子含有2个σ键和2个孤对电子，所以水分子是“V”型结构，A错误； B．稳定性是化学性质，是共价键的强弱决定的，与氢键无关，B错误； C．水结冰后，质量不变，体积变大，密度变小，C错误； D．水分子中O原子的价层电子数=2+（6-2×1）=4，且含有2对孤电子对，所以采取方式杂化，D正确； 故选D。 阅读材料回答下列小题： 周期表中第二周期元素及其化合物广泛应用于材料领域。锂常用作电池的电极材料；C60可用作超导体材料；冠醚是一种环状碳的化合物，可用于识别Li+与K+；NF3用于蚀刻微电子材料中Si、Si3N4等，还常用于与HF联合刻蚀玻璃材料，NF3可由电解熔融氟化氢铵(NH4HF2)制得，也可由NH3与F2反应生成。 2. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. C60熔点低，可用作超导体 B. 冠醚可溶于水，可用作识别Li+与K+ C. HF具有弱酸性，可用作刻蚀玻璃 D. NH3具有还原性，可用作制备NF3 3. 下列说法正确的是 A. NF3与NH4HF2形成的晶体类型相同 B. 电解熔融NH4HF2制备NF3时，NF3在阴极生成 C. NH4HF2晶体中存在氢键、离子键、共价键 D. NF3中N-F键的键角大于NH4HF2中N-H键角 4. 锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH-，下列说法不正确的是 A. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O B. 放电时，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH- C. 放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动 D. 整个反应过程中，总反应为：4Li+O2+2H2O=4LiOH 【答案】2. D 3. C 4. B 【解析】 【2题详解】 A．C60 具有金属光泽，具有许多优异的性能，例如超导、强磁性、耐高压、抗抗化学腐蚀，用作超导体与熔点低无关，A错误； B．冠醚是超分子，重要特征是分子识别，与可溶于水无关，B错误； C．HF可以与玻璃中二氧化硅反应，可用作刻蚀玻璃，与弱酸性无关，C错误； D．NH3转化成NF3，氮元素的化合价由-3价变成+3价，化合价升高，故NH3具有还原性，可用作制备NF3，D正确； 故选D。 【3题详解】 A．NF3可由电解熔融氟化氢铵(NH4HF2)制得，说明NH4HF2为离子化合物，而NF3为共价化合物，A错误； B．电解熔融NH4HF2制备NF3时，NH4HF2发生氧化反应生成NF3，则应该在阳极生成，B错误； C．NH4HF2晶体为离子化合物存在离子键，铵根离子中存在共价键，氟电负性较强能形成氢键，C正确； D．NF3中存在一对孤电子对，铵根离子中不存在孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力更大，故N－F键的键角小于NH4HF2中N－H键角，D错误； 故选C。 【4题详解】 根据放电过程中总反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－可知，Li元素化合价由0价变为＋1价、Cu元素化合价由＋1价变为0价，则Li为负极，电极反应式为Li-e-=Li+、Cu电极为正极，反应式为 ： ，放电时电解质中阳离子向正极移动，据此分析解答。 A．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，方程式为：，A正确； B．根据放电时发生反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，可知正极反应式为：，B错误； C．，Li＋带正电荷，应向电源的正极移动，铜电极为电源正极，C正确； D．根据反应的方程式：，2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，可得总的方程式为4Li+O2+2H2O=4LiOH，D正确； 故本题选B。 5. 下列有关说法正确的是 A. 图A为轨道的电子云轮廓图 B. 图B为冰晶胞示意图，类似金刚石晶胞，冰晶胞内水分子间以共价键结合 C. 图C为H原子的电子云图，由图可见H原子核外靠近核运动的电子多 D. 图D晶体化学式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．轨道电子云是沿x轴形成的哑铃形轮廓，故A正确； B．冰晶胞内水分子间主要以氢键结合，故B错误； C．H原子只有一个电子，电子云图中的小黑点不是电子本身，而是电子在原子核外出现的概率密度的形象化描述，故C错误； D．图中黑球在面上的有8个，内部有一个，根据均摊法可知有5个，图D晶体化学式为，故D错误； 故选A。 6. 用NaCN溶液浸取矿粉中金的反应为4Au+2H2O+8NaCN+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH。下列说法正确的是 A. Au在元素周期表中位于d区 B. NaCN中含有离子键和共价键 C. 1mol[Au(CN)2]-中含有2mol σ键 D. NaOH的电子式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．Au与Cu在同一副族，在元素周期表中位于ds区，故A错误； B．NaCN中Na+与CN-间形成离子键，CN-中C和N之间形成共价键，故B正确； C．[Au(CN)2]-中1个CN-内含有1个σ键，Au+与CN-间形成的配位键也是σ键，故1 mol [Au(CN)2]-中含有4 mol σ键，故C错误； D．NaOH是离子化合物，电子式为，故D错误； 答案选B。 7. 下列有关说法正确的是 A. CO的空间构型为三角锥形 B. SO2与SO3中硫原子的杂化轨道类型均是sp2 C. SO2的键角比SO3的大 D. 1mol [Cu(H2O)4]2+中含有8mol σ键 【答案】B 【解析】 【详解】A．CO中C原子的价层电子对数为，故CO的空间构型为平面三角形，A项错误； B．SO2中S原子的价层电子对数为，杂化类型为sp2杂化，SO3中S原子的价层电子对数为，杂化类型为sp2杂化，B项正确； C．SO2中S原子的价层电子对数为，含有1个孤电子对，SO3中S原子的价层电子对数为，不含孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的排斥力，则SO2的键角比SO3的小，C项错误； D．[Cu(H2O)4]2+中含有4个配位键，配位键为σ键，4个水分子中含有8个σ键，则1mol [Cu(H2O)4]2+中含有12mol σ键，D项错误； 答案选B。 8. 下列有关砷元素及其化合物的说法正确的是 A. 基态As的电子排布式为[Ar]4s24p3 B. 灰砷、黑砷和黄砷是砷的同素异形体 C. AsH3在同族简单氢化物中沸点最高 D. 第一电离能：I1（Ge）＜I1（As）＜I1（Se） 【答案】B 【解析】 【详解】A．漏写3d能级上的电子，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，故A错误； B．同一元素的不同单质互为同素异形体，这几种物质都是As元素的不同单质，互为同素异形体，故B正确； C．同一主族元素的氢化物中，能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高，氮族元素中NH3能形成分子间氢键，所以NH3的熔沸点最高，故C错误； D．同一周期主族元素，第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，Ge、As、Se属于同一周期元素，且分别位于第ⅣA族、第ⅤA族、第ⅥA族，所以第一电离能：I1（Ge）＜I1（Se）＜I1（As），故D错误； 故选：B。 9. 元素周期表中锑元素的数据见图，下列说法不正确的是 A. 锑原子最外层有5个能量相同的电子 B. 锑元素的相对原子质量是121.8 C. 锑原子5p能级中5px、5py、5pz轨道上各有一个电子 D. 锑原子s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形 【答案】A 【解析】 【详解】A．5s能量比5p能量低，5s能级2个电子与5p能级3个电子能量不同，A错误； B．由图可以知道，锑元素的相对原子质量是121.8，B正确； C．根据洪特规则可以知道，电子排布在同一能级的不同轨道时，总是首先单独占一个轨道，而且自旋方向相同，故锑原子5p能级中5px、5py、5pz轨道上各有一个电子，C正确； D．s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形，D正确； 答案： A。 10. 下列说法不正确的是 A. 臭氧是空间结构为V形的极性分子，在水中的溶解度大于氧气 B. 在一定条件下将分子晶体的CO2转变为共价晶体的CO2的变化是化学变化 C. Mg的两种激发态原子[Ne]3s13p1和[Ne]3p2，前者失去第二个电子所需能量更多 D. 将1 mol配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O加入含3 mol AgNO3的溶液中，将生成3 mol AgCl 【答案】D 【解析】 【详解】A．臭氧与二氧化硫是等电子体，分子结构均为V形，则臭氧是极性分子，氧气是非极性分子，根据相似相溶规则，知臭氧在水中的溶解度大于氧气，A正确； B．分子晶体的CO2和共价晶体的CO2结构不同，是不同物质，将分子晶体的 CO2转变为共价晶体的 CO2的变化是化学变化，B正确； C．[Ne]3s13p1失去的第二个电子是3s电子，[Ne]3p2失去的第二个电子是3p电子，3p上的电子具有的能量高于3s电子，能量越高越容易失去，C正确； D．配合物中外界的离子容易电离，1 mol 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中外界氯离子为2mol，则加入含3 mol AgNO3的溶液中，将生成2 mol AgCl沉淀，D错误； 选D。 11. 美国科学家合成了含有的盐类，含有该离子的盐是高能爆炸物质，该离子的结构呈“V”形，如图所示。以下有关该离子的说法中不正确的是 A. 每个中含有35个质子和34个电子 B. 该离子中有配位键 C. 1个该离子中含有4个π键 D. 1个该离子有6个σ键 【答案】D 【解析】 【详解】A．一个氮原子含有7个质子，7个电子，则一个中含有35个质子和34个电子，故A正确； B．N中氮氮三键是非极性共价键，中心的氮原子有空轨道，两边的两个氮原子提供孤电子对形成配位键，故B正确； C．1个氮氮三键中含有1个σ键，2个π键，所以该离子中含有4个π键，故C正确； D．配位键属于σ键，1个中共4个σ键，故D错误； 答案选D。 12. 下列关于粒子结构的描述不正确的是 A. H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子，且H2S分子的键角较小 B. HS-和HCl均是含一个极性键的18电子微粒 C. CH2Cl2和CCl4均是四面体形的非极性分子 D. 1mol D216O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值) 【答案】C 【解析】 【详解】A．S、N、H原子最外层电子数分别为6、5、1，则H2S和NH3价电子总数均为8，H2S中H、S元素形成极性键，H2S分子中中心原子S原子的价层电子对数=2+=4，有2对孤电子对，空间构型为V形，结构不对称，属于极性分子；NH3分子中含有极性键，NH3分子中中心原子N原子的价层电子对数=3+=4，有1对孤电子对，空间构型为三角锥形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子。随孤电子对数目增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小，则H2S分子的键角较小（NH3的键角约为107，H2S的键角约为92），故A正确； B．HS-中只含H-S极性键，HCl中只含H-Cl极性键，H、S、Cl核外电子数分别为1、16、17，则HS-和HCl都具有18电子，故B正确； C．CCl4含C-Cl极性键，空间构型为正四面体，结构对称且正负电荷的中心重合，为非极性分子，CH2Cl2是四面体构型，但不是正四面体，结构不对称，为极性分子，故C错误； D．1个D216O分子中含有10个质子、10个中子、10个电子，则1mol D216O中含中子、质子、电子各10mol，即10NA，故D正确； 答案选C。 13. 沸点为316℃，常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵 []常用于治疗缺铁性贫血，向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水，振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，该血红色物质为。下列说法不正确的是 A. 1mol中含有σ键的数目为4mol B. 为分子晶体 C. 与具有相似的空间构型 D. 中心离子的配位数为6 【答案】A 【解析】 【详解】A．1个SCN− 中含有2个σ，2个Π，A错误； B．FeCl3中，Fe与Cl之间化学键是共价键，不是离子键，所以FeCl3属于分子晶体，B正确； C．中，价层电子对数4，孤电子对数为0，所以空间构型为四面体，中价层电子对数为4，孤电子对数为0，所以空间构型为四面体，C正确； D．Fe(SCN)n(H2O)6−n]3−n 中，配体为SCN-和H2O，配位数为6，D正确； 故答案为：A。 14. 某电池材料的结构如图，M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素，Y元素原子的价电子数是W的两倍。下列说法正确的是 A. 氢化物沸点：X>Y B. 第一电离能：M<W<Y<X<Z C. 该物质中的X原子采用sp2杂化 D. 该材料的阴离子中不存在配位键 【答案】C 【解析】 【分析】M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素，结合图示可知，M形成+1价阳离子，该图为电池材料的结构，则M为Li，说明五种元素均位于第二周期，Y元素原子的价电子数是W的两倍，1个Y原子形成2个共价键，其价电子数为6，W的价电子数为3，则W为B，Y为O；1个Z原子形成1个共价键，1个X原子形成3个σ键和1 个π键，则X为C，Z为F。 【详解】A．H2O、H2O2分子间存在氢键，沸点高于甲烷，但不一定高于碳的其他氢化物，故A错误； B．同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，第一电离能：M(Li)<W(B)<X(C)<Y(O)<Z(F)，B错误； C．由题图知，该物质中C形成碳氧双键，采用sp2杂化，C正确； D．该材料的阴离子中B存在配位键，D错误。 答案选C。 15. CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，下列有关该材料所涉及元素及其同族元素相关化合物的论述正确的是 A. 电负性：N>P>As，键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3 B. Cd为48号元素，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s2 C. Sn位于第五周期第IVA族，其外围电子排布式为4d105s25p2 D. As位于元素周期表第五周期 【答案】A 【解析】 【详解】A．NH3、PH3、AsH3中中心原子N、P、As上的孤电子对数都为1、σ键电子对数都为3、价层电子对数都为4，空间结构都为三角锥形，由于电负性：N>P>As，则键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3，A项正确； B．Cd为48号元素，其基态原子的电子排布式为[Kr]4d105s2，B项错误； C．Sn位于第五周期第IVA族，其基态原子的电子排布式为[Kr]4d105s25p2，则其外围电子排布式为5s25p2，C项错误； D．As位于周期表第四周期第VA族，D项错误； 答案选A。 16. 锂金属电池电解液在很大程度上制约着锂电池的发展，某种商业化锂电池的电解质的结构如图所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大，X、Y、Z三种元素的核外电子总数满足，常温下的水溶液呈酸性且。下列说法错误的是 A. 基态W原子的价层电子的轨道表示式为 B. Z的氢化物的沸点一定低于M的氢化物的沸点 C. 可以用XW水溶液溶蚀玻璃生产磨砂玻璃 D. 分子是非极性分子 【答案】B 【解析】 【分析】根据价键理论和的水溶液呈酸性，可初步分析，X为H，Y或Z可能为第IVA族元素，M为第VIA族元素，W为第ⅦA族元素，而氢卤酸的水溶液为弱酸的只有HF，可确定W为F，那么M为O，由此可知，Y和Z只有一个属于第IVA族元素，再结合Y元素的成键特征可知，Y为B、Z为C。 【详解】A．基态氟原子的价层电子的轨道表示式为，A正确； B．Z的氢化物为烃，某些固态烃的沸点高于、的沸点，B错误； C．XW的水溶液是氢氟酸，可以用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃，C正确； D．分子的空间结构为平面三角形，是非极性分子，D正确； 故选B。 17. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的化合物甲的结构为 ，其中各原子的最外层均处于稳定结构。W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，常温常压下为液体。下列说法正确的是 A. 分子中的键角为120° B. 的稳定性大于 C. 物质甲的1个分子中存在6个σ键 D. Y元素的氧化物对应的水化物为强酸 【答案】B 【解析】 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的化合物中各原子的最外层均处于稳定结构。根据题给甲的结构可知，X原子最外层有4个电子，Y原子最外层有5个电子，Z原子最外层有6个电子，W最外层有1个或7个电子，结合原子序数及“W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，常温常压下为液体”可知，W为H，X为C，Y为N，Z为O，据此分析解答。 【详解】A．为，分子呈三角锥形，分子中的键角为107°，故A错误； B．元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，的稳定性大于，故B正确； C．物质甲为，1个分子中存在7个键和1个键，故C错误； D．N元素的氧化物对应的水化物可能为硝酸，也可能为亚硝酸，其中亚硝酸为弱酸，故D错误； 故答案选B。 18. 最近合成一种铁基超导材料在低温高压下能显示出独特的电子性质，其晶胞结构如图所示。已知：底边边长为anm，高为bnm，1号原子的高为。下列说法错误的是 A. 该晶胞中含有4个As原子 B. 1号原子的坐标为(，，) C. 距2号原子最近的As有4个 D. 该晶体的密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．As原子在晶胞中的位置为：每条棱上2个，内部有两个，结合均摊法可知，As原子数为个，故A正确； B．1号原子位于体心的正下方，高为，由图可知1号原子的坐标为(，，)，故B正确； C．题中条件不能求出棱上As原子的坐标，故无法比较与2号原子相邻As原子的距离，故C错误； D．结合均摊法可知，晶胞中Ca原子数为，Fe原子为，As原子数为，则晶体的密度为=，故D正确； 故答案选C。 二、解答题(本题共4小题，共52分) 19. 现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题： A 元素原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素 B 元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1 C 元素的第一至第四电离能分别是I1=738 kJ·mol-1、I2=1 451 kJ·mol-1、I3=7 733 kJ·mol-1、I4=10 540 kJ·mol-1 D 原子核外所有p轨道全满或半满 E 元素的主族序数与周期序数的差为4，原子半径在同周期中最小 F 是前四周期中电负性最小的元素 G 在周期表的第七列 （1）A的元素符号为___________，D的元素名称为___________。 （2）基态B原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间有___________个伸展方向，原子轨道呈___________形。 （3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所写的轨道表示式违反了___________。 （4）E元素原子核外有___________种运动状态不同的电子。 （5）G位于第___________族，___________区，外围电子排布式为___________。 （6）检验F元素的方法是___________。 【答案】（1） ①. H ②. 磷 （2） ①. 3 ②. 纺锤 （3）泡利不相容原理 （4）17 （5） ①. VIIB ②. d ③. 3d54s2 （6）焰色试验 【解析】 【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大。A元素原子半径在周期表中最小，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H；B元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1，即电子排布式为1s22s22p3，即B为N；由C元素的第一至第四电离能可知C为Mg；D原子核外所有p轨道全满或半满，则其外围电子排布式为3s23p3，D为P；E元素的主族序数与周期序数的差为4，原子半径在同周期中最小，则E处于第三周期第VIIA族，E为Cl；F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，F是前四周期中电负性最小的元素，则F为K；G在周期表的第七列，则G为Mn。 【小问1详解】 A的元素符号是H；D为P，元素名称是磷。 【小问2详解】 B为N，其能量最高的电子为2p电子，其所在原子轨道的电子云在空间有3个伸展方向，p轨道为纺锤形。 【小问3详解】 泡利不相容原理指出每个原子轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子，该核外电子轨道表示式中3s上的两个电子自旋状态相同，违反了泡利不相容原理。 【小问4详解】 E为Cl元素，原子核外有17个电子，每个电子的运动状态都不同，则E的原子核外有17种运动状态不同的电子。 【小问5详解】 G为Mn，在第四周期第VIIB族，d区，其外围电子排布式为3d54s2。 【小问6详解】 F为K元素，检验K元素的方法是焰色试验。 20. 废锂电池回收是对“城市矿产”的资源化利用，可促进新能源产业闭环。处理钴酸锂(LiCoO2)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)废电池材料，可回收Li、Fe、Co金属。 （1）Fe2+的未成对电子数为___________。 （2）P的空间构型为___________，中心原子的轨道杂化类型是___________。 （3）下列状态的Li(微粒处于气态)中，失去一个电子所需能量最大的是___________。 A B. C. D. （4）一种含Co阳离子[Co(H2NCH2CH2NH2)2Cl2]+的结构如图所示，该阳离子中Co3+的配位数是___________，配体中提供孤电子对的有___________。乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与正丁烷相对分子质量接近，但常温常压下正丁烷为气体，而乙二胺为液体，原因是___________。 【答案】（1）4 （2） ①. 正四面体形 ②. sp3 （3）B （4） ①. 6 ②. N、Cl- ③. 乙二胺容易形成分子间氢键，沸点较高，常温下呈液态 【解析】 【小问1详解】 Fe2+的外围电子排布式为3d6，未成对电子数为4； 故答案为：4； 【小问2详解】 P中P原子的价电子对数是=4，无孤电子对，该离子的空间构型为正四面体形，中心原子的轨道杂化类型是sp3； 故答案为：正四面体形；sp3； 【小问3详解】 A．失去一个电子需要的能量小于Li的第一电离能； B．失去一个电子需要的能量等于Li的第二电离能； C．失去一个电子需要的能量为Li的第一电离能； D．失去一个电子需要的能量小于Li的第二电离能； 则所需能量最大的是B项； 故答案为：B； 【小问4详解】 该阳离子中与Co3+形成配位键的有4个N和2个Cl-，配位数是6，配体中提供孤电子对的有N、Cl-；乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与正丁烷相对分子质量，乙二胺容易形成分子间氢键，沸点较高，常温下呈液态； 故答案为：6；N、Cl-；乙二胺容易形成分子间氢键，沸点较高，常温下呈液态。 21. 天宫空间站有两对单翼翼展约30米的柔性太阳翼。关键部件为高性能颗粒增强铝基复合材料(SiC/Al)。请回答： （1）基态Si的价电子轨道表示式是_______。碳化硅的晶体类型是_______晶体。 （2）矾土含Al3+，《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”，茜草中的茜素与矾土中的Al3+、Ca2+生成的红色配合物X是最早的媒染染料。 ①C、N、O、Al的第一电离能从大到小的顺序为 _______。 ②X中Al3+的配位数为 _______，C的杂化轨道类型是 _______。 ③茜素水溶性较好的原因是 _______。 （3）某硅、铁化合物晶胞如图2，铁有两种位置，分别用Fe1、Fe2(未画出)表示，Fe2占据硅形成的所有正四面体空隙。 ①距离Fe1最近的Fe1有 _______个。 ②若将Fe1置于晶胞顶点，则位于此晶胞面心、体心的原子分别是 _______、_______(选填“Si”、“Fe1”、“Fe2”)。 ③若晶体密度为ρ g•cm﹣3，则两个最近的Fe1和Fe2之间的距离是 _______pm(不必化简)。 【答案】（1） ①. ②. 共价 （2） ①. N＞O＞C＞Al ②. 6 ③. sp2 ④. 茜素含有亲水性的羟基、羰基，易与水形成数目较多的分子间氢键 （3） ①. 12 ②. Fe1 ③. Si ④. ××1010 【解析】 【小问1详解】 Si是14号元素，根据构造原理可知基态Si原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p2，基态Si的价电子排布式为3s23p2，其轨道表达式为； SiC中Si原子与C原子之间以共价键结合形成立体网状结构，故SiC为共价晶体； 【小问2详解】 ①同一周期主族元素的第一电离能从左向右呈增大的趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族比相邻元素大，活泼金属的第一电离能比非金属的小，所以C、N、O、Al的第一电离能从大到小的顺序为：N＞O＞C＞Al； ②由图可知，Al与6个O原子成键；X中每个C原子形成3个σ键和1个π键，所以C原子杂化类型为sp2； ③茜素含有亲水性的羟基、羰基，易与水形成数目较多的分子间氢键，使得茜素水溶性较好，导致该物质比较易溶于水； 【小问3详解】 ①以体心的Fe1为例，距离体心的Fe1最近的Fe1位于棱心，一共由12个； ②若将Fe1置于晶胞顶点，则Fe1位于面心，则Si位于体心， 故答案为：Fe1；Si； ③设晶胞边长为x pm，则晶胞体积为(x pm)3，即x3×10﹣30cm3，晶胞中Si原子个数为8× +6×=4，Fe2原子位于正方体分割成的8个小立方体的体心，Fe1原子位于棱心和体心，则Fe原子个数为8+12×+1=12，则晶胞质量为m=，则晶胞密度ρ=，则x=，两个最近的Fe1和Fe2之间的距离是体对角线的，即，则其距离为×。 22. 某化学小组模拟湿法技术，利用废旧印刷电路板，探究回收铜和制取胆矾的实验，设计流程简图如图。 请按要求回答下列问题： （1）的价电子排布式为_______。 （2）①已知反应I中转化为，则反应的化学方程式为：_______；在其中加入的作用是_______。 ②中的杂化类型为_______杂化，形成后，相比中的键角变_______。(填“大”或“小”) （3）操作②用到的实验仪器除烧杯外，还有_______，操作②的目的是_______。 （4）操作④主要步骤：_______过滤、洗涤、干燥。 【答案】（1） （2） ①. ②. 防止由于溶液中的c(OH-)过高，生成Cu(OH)2沉淀 ③. ④. 小 （3） ①. 分液漏斗 ②. 富集铜元素同时使铜元素与水溶液分离 （4）蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 【分析】废电路板中的金属铜被双氧水氧化成铜离子，在溶有氨气的氯化铵溶液中转化成铜氨溶液，其中的贵金属不反应过滤分离；铜氨溶液中加RH，发生反应得到氨气和氯化铵的混合溶液，同时生成CuR2溶于有机层，经分液分离，在有机层加稀硫酸后CuR2与酸反应生成RH和硫酸铜，硫酸铜溶液经蒸发浓缩、冷却结晶得到胆矾，据此分析解答。 【小问1详解】 元素为29号元素，其核外电子排布式为：，其价电子排布式为：，故答案为：； 【小问2详解】 反应I中被双氧水氧化成铜离子，在溶有氨气的氯化铵溶液中转化为，反应为：；溶液中加入氯化铵，因其水解酸性，可以降低溶液的碱性，防止铜离子在碱性较强条件下生成氢氧化铜沉淀，故答案为：；防止由于溶液中的c(OH-)过高，生成Cu(OH)2沉淀； ②中心原子的价层电子对数为，与3个H相连，存在一对孤电子对，采用杂化类型为；中存在孤对电子，中氨气分子的中的孤对电子形成化学键，孤对电子对成键电子的排斥作用大于成键电子对成键电子的排斥，因此分子中的键角更大，故答案为：；小； 【小问3详解】 操作②为分液，需要用到分液漏斗，经过萃取分液后可使铜氨溶液中的铜元素转移到有机层中，实现富集，同时经分液后与水溶液分离，故答案为：分液漏斗；富集铜元素同时使铜元素与水溶液分离； 【小问4详解】 操作④是从溶液中得到胆矾，需要对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶后过滤、洗涤、干燥得到，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$