精品解析：福建省泉州科技中学2023-2024学年高二下学期第一次月考化学试题

福建省泉州科技中学2023-2024学年高二下学期第一次月考 化学试题 考试分数：100分 考试时间：75分钟 可能会用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 P-31 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Ti-48 Mn-55 Fe-56 Zn-65 Ga-70 Se-79 Y-89 Hg-200 Ce-140 第I卷(选择题) 共50分 一、选择题(第1-10题，每题3分；第11-14题，每题5分) 1. 下列化学用语表述正确的是 A. H2O2的电子式： B. 的VSEPR模型： C. 基态的价电子排布图： D. 空间填充模型： 2. 下列说法中正确的是 A. 互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，性质也相同 B. 由酸性 FCH2COOH>CH3COOH，可知酸性 ClCH2COOH>CH3COOH C. 由 AgCl 和 AgBr 都能溶于氨水中，而 AgI 不能溶解在氨水中，可知 AgI 在水中的溶解度最大 D. 除 HF 外，其他卤化氢沸点随着相对分子质量的增大而升高，是因为氢键的键能逐渐增大所致 3. 下列方案设计、现象和结论都正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 判断Fe(NO3)2固体是否变质 取少量固体溶于蒸馏水，然后滴加少量稀硫酸，再滴入KSCN溶液 若溶液变红，则Fe(NO3)2固体已变质 B 探究Mg与Al元素的金属性强弱 用pH计测同温同浓度的MgCl2和AlCl3溶液的pH pH(MgCl2)＞pH(AlCl)3则金属性：Mg＞Al C 探究氢氧化铝的性质 将2~3mL2mol·L-1氯化铝溶液注入洁净的试管中，逐滴加入6mol·L-1氨水 生成白色沉淀，继续滴加，沉淀不溶解，则氢氧化铝不溶于碱 D 证明H2O2有氧化性 将足量的H2O2溶液滴入酸性高锰酸钾溶液中 若溶液中的紫红色褪去、则证明H2O2有氧化性 A. A B. B C. C D. D 4. 下列说法中，正确的是 A. 金属晶体的熔、沸点一定比分子晶体的高 B. 同类型原子晶体中，共价键的键长越短，键能越大，熔点就越高 C. 分子内共价键越强，分子热稳定性越强，其晶体熔沸点越高 D. 离子晶体晶格能越大，熔沸点越高，导电能力越强 5. 影响物质在水中的溶解程度的因素有很多，下列关于溶解的说法错误的是 A. 分子晶体溶于水，会破坏分子间作用力，分子间作用力越大，溶解度可能越小 B. 能形成分子间氢键的物质常温下在水中的溶解度一定很大 C. 极性分子在水中的溶解度一般比较大 D. 物质溶于水有可能破坏化学键，甚至形成新的化学键 6. 短周期元素甲、乙、丙、丁、戊在元素周期表中的相对位置如图所示，已知戊的非金属性最强且其基态原子轨道只有一个未成对电子。下列说法错误的是 A. 简单离子半径：丙>丁>戊 B. 简单氢化物的沸点：乙<丙 C. 简单氢化物的键角：甲>乙 D. 第一电离能：甲<乙<丙<丁<戊 7. 一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]+为平面结构。下列说法正确的是 A. 该晶体中存在N-H…O氢键 B. 基态原子的第一电离能：C<N<O C. 基态原子未成对电子数：B<C<O D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 8. 科学家可视化了某复杂钙钛矿晶体结构的三维原子和电子密度结构如图，以1号原子为坐标原点，晶胞参数为单位长度建立坐标系，下列有关说法错误的是 A. 该晶体的化学式为CaTiO3 B. Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心 C. a为晶胞参数，则2、3号原子间的距离为 D. 3号原子的原子坐标参数为 9. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 在标准状况下，NA个HF分子所占的体积为22.4L B. 0.2molSO2分子中，S原子的价层电子对数目为0.6NA C. 400 mL 10 mol·L-1浓盐酸与足量MnO2加热充分反应生成的Cl2分子数为NA D. 6g石墨中共价键数目为NA 10. 我国汉代器物上用的颜料被称为“中国紫”“中国蓝”，其合成原料有、和，下列说法正确的是 A. 金属性：Cu＞Ba B. 的空间结构：平面三角形 C. 基态铜原子的电子排布式： D. 基态硅原子中，其占据的最高能层的符号： 11. 化学助力人们对美好生活的追求。烫发原理如图。下列说法错误的是 A. 头发的主要成分蛋白质属于高分子化合物 B. “软化”时应加入氧化剂，“定型”时应加入还原剂 C. 应避免频繁地烫、染发，以减少对头发和头皮的伤害 D. 烫发过程中既有极性键、非极性键的断裂又有极性键、非极性键的形成 12. 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 13. 氧化铈（CeO2）常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3＋占据原来Ce4＋的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用，CeO2晶胞中Ce4＋与最近O2－的核间距为apm。下列说法正确的是 已知：。 A. 已知M点原子的分数坐标为（0，0，0），则N点原子的分数坐标为（1，0，1） B. CeO2晶胞中与Ce4＋最近的Ce4＋的个数为6 C. CeO2晶体的密度为 D. 若掺杂Y2O3后得到n（CeO2）：n（Y2O3）＝0.6：0.2的晶体，则此晶体中O2－的空缺率为10% 14. 大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子(如图所示)。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X、Z同主族。下列说法正确的是 A. 原子半径：Z＞X＞Y B. 气态氢化物的稳定性：Z＞X＞Y C. Z的氯化物的分子式一定为ZCl3 D. 此阴离子中Y、Z均满足8电子稳定结构 第II卷(非选择题)共50分 二、解答题 15. 钴镍渣是湿法炼锌净化渣之一，其中含有较多的Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）和少量Co（Ⅱ）、Fe（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）的硫酸盐及氢氧化物（“Ⅱ”指相应元素的化合价为＋2价）。利用以下工艺流程回收金属并制备碱式碳酸锌： 已知：过二硫酸根（）的结构式为，的还原产物为。 回答下列问题： （1）“溶浸”中，可以加快化学反应速率的措施有________（任写一种）。 （2）向“浸取液”中加入Zn粉，发生反应的离子方程式为________。 （3）过二硫酸根具有极强的氧化性，原因是________。 （4）“氧化、沉钴”时，加入溶液并调节溶液pH至5.0～5.2，反应生成沉淀的离子方程式为________。 （5）研究加入溶液时温度和时间对金属脱除率的影响，所得曲线如下图所示： 由图可知，“氧化、沉钴”的适宜温度和时间是________。金属脱除是指溶液中的二价金属离子被氧化后形成氢氧化物沉淀除去，滤渣中还含有________（填化学式）。 （6）向溶液中加入适量的溶液，反应生成沉淀的化学方程式为________。 （7）锌的某些硫化物具有独特的光电效应，被研究应用于荧光材料、电磁学等领域。如图为锌的某种硫化物晶体的晶胞结构。 ①基态的价层电子排布图为________。 ②该硫化物晶体的密度ρ＝________（用含a、b、的代数式表示）。 16. N、P、As为第VA族元素，该族元素及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： （1）基态As原子核外有______个未成对电子，N、P、As电负性由大到小的顺序为______。 （2）已知：4AsH3As4+6H2↑，AsH3的空间结构为______，已知As4为正四面体结构，则1molAs4中含______molσ键。 （3）氨、肼(N2H4)和叠氮酸(HN3)都是氮元素的重要氢化物，肼的相对分子质量与乙烷(C2H6)接近，但沸点远高于乙烷的原因是______。叠氮酸的结构如图1所示，分子中②号N原子的杂化方式为_______。 （4）某含氮化合物晶胞结构如图2所示，Br-作简单立方堆积，两个立方体共用的面中心存在一个Hg2+，相邻Br-的距离均为apm，阿伏加德罗常数的值为NA。该物质的化学式为_______，该晶体的密度为______gcm3。 17. 《自然》报道了我国科学家利用催化剂通过化学链合成氨。回答下列问题： （1）可用于制备、（亚硝基胍）等含氮化合物，基态的核外电子排布为________；中的中心原子杂化方式为________；亚硝基胍分子中键与键的数目比为________。 （2）N、P位于同一主族，，分子结构如图所示： ①中键的键角比中键的键角更大，其主要原因是________________， ②比易液化，其主要原因是________________。 （3）氮化镓（GaN）作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着技术的发展，GaN商用进入“快车道”。下列相关说法错误的是________（填字母）。 a．位于元素周期表ds区 b．的离子半径大于的离子半径 c．GaN属于分子晶体 （4）某一种氮化硼晶体的晶胞结构如下图： ①氮化硼的化学式________； ②已知该晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，则晶胞的密度为________（列计算式）。 18. 低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题： （1）工业上用和反应合成二甲醚。已知： 则_______kJ∙mol-1。 （2）二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由制取的太阳能工艺如图： 已知“重整系统”发生的反应中，则的化学式为_______，“热分解系统”中每转移电子，需消耗_______。 （3）催化时还可以使用一种无机固体电解质作催化剂，其由正离子和负离子组成，该物质以上形成无序结构(高温相)，以下变为有序结构(低温相)，二者晶体晶胞结构如图所示： 说明：图中，○球为负离子；高温相中的●深色球为正离子或空位；低温相中的球为离子，●球为离子。 i．这种无机固体电解质的化学式为_______。 ii．“高温相”具有良好的离子导电性，其主要原因是_______。 （4）铜基催化剂(为等)是加氢制甲醇常用的催化剂，部分合成路线如图所示。 请写出中碱位上发生反应的总化学方程式_______。 （5）利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示： 已知：选择性和法拉第效率()的定义(X代表或)如下： ①实验测得，碱性条件生成总的选择性小于酸性条件，原因是_______。 ②实验测得，酸性条件生成总的法拉第效率小于碱性条件，原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福建省泉州科技中学2023-2024学年高二下学期第一次月考 化学试题 考试分数：100分 考试时间：75分钟 可能会用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 P-31 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Ti-48 Mn-55 Fe-56 Zn-65 Ga-70 Se-79 Y-89 Hg-200 Ce-140 第I卷(选择题) 共50分 一、选择题(第1-10题，每题3分；第11-14题，每题5分) 1. 下列化学用语表述正确的是 A. H2O2的电子式： B. 的VSEPR模型： C. 基态的价电子排布图： D. 空间填充模型： 【答案】C 【解析】 【详解】A．H2O2是共价化合物，电子式为：，故A错误； B．中心原子价层电子对数为3+=4，VSEPR模型为四面体形，故B错误； C．基态的价电子排布式为3d6，价电子排布图：，故C正确； D．C原子的半径小于Cl原子，空间填充模型：，故D错误； 故选C。 2. 下列说法中正确的是 A. 互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，性质也相同 B. 由酸性 FCH2COOH>CH3COOH，可知酸性 ClCH2COOH>CH3COOH C. 由 AgCl 和 AgBr 都能溶于氨水中，而 AgI 不能溶解在氨水中，可知 AgI 在水中的溶解度最大 D. 除 HF 外，其他卤化氢沸点随着相对分子质量的增大而升高，是因为氢键的键能逐渐增大所致 【答案】B 【解析】 【详解】A．互为手性异构体的分子其结构不同，性质也不同，A错误； B．F原子的存在使得酸性增强，故同族元素的Cl也有类似的作用，B正确； C．AgCl和AgBr都能溶于氨水中，是因为NH3分子与溶解后的Ag+生成络离子[Ag(NH3)2]+，AgI不能溶解是因为其生成的Ag+浓度太小，C错误； D．在卤素氢化物中，只有HF能形成氢键，D错误； 故答案选B。 3. 下列方案设计、现象和结论都正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 判断Fe(NO3)2固体是否变质 取少量固体溶于蒸馏水，然后滴加少量稀硫酸，再滴入KSCN溶液 若溶液变红，则Fe(NO3)2固体已变质 B 探究Mg与Al元素的金属性强弱 用pH计测同温同浓度的MgCl2和AlCl3溶液的pH pH(MgCl2)＞pH(AlCl)3则金属性：Mg＞Al C 探究氢氧化铝的性质 将2~3mL2mol·L-1氯化铝溶液注入洁净的试管中，逐滴加入6mol·L-1氨水 生成白色沉淀，继续滴加，沉淀不溶解，则氢氧化铝不溶于碱 D 证明H2O2有氧化性 将足量的H2O2溶液滴入酸性高锰酸钾溶液中 若溶液中的紫红色褪去、则证明H2O2有氧化性 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．亚铁离子在酸性条件下好和硝酸根离子反应生成铁离子，故若溶液变红，不能说明Fe(NO3)2固体已变质，A错误； B．两者水解均需碱性，测同温同浓度的MgCl2和AlCl3溶液的pH，可以比较对应碱的碱性强弱，由操作和现象可知，金属性：Mg＞Al，B正确； C．氢氧化铝不溶于弱碱，可以溶于强碱，C错误； D．酸性高锰酸钾可以氧化过氧化氢，溶液中的紫红色褪去、则证明H2O2有还原性，D错误； 故选B。 4. 下列说法中，正确的是 A. 金属晶体的熔、沸点一定比分子晶体的高 B. 同类型原子晶体中，共价键的键长越短，键能越大，熔点就越高 C. 分子内共价键越强，分子热稳定性越强，其晶体熔沸点越高 D. 离子晶体晶格能越大，熔沸点越高，导电能力越强 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属晶体的熔、沸点一搬比分子晶体的高，但也有特例，如Hg的熔沸点就比硫晶体的低，A错误； B．同类型共价(原子)晶体中，共价键的键长越短，共价键越强，键能越大，熔点就越高，B正确； C．分子内共价键越强，分子热稳定性越强，但熔沸点与共价键无关，与分子间作用力、是否含有氢键有关，故分子内共价键强弱与分子晶体熔沸点高低无关，C错误； D．离子晶体在熔融状态下或水溶液中才能导电，D错误； 选B。 5. 影响物质在水中的溶解程度的因素有很多，下列关于溶解的说法错误的是 A. 分子晶体溶于水，会破坏分子间作用力，分子间作用力越大，溶解度可能越小 B. 能形成分子间氢键的物质常温下在水中的溶解度一定很大 C. 极性分子在水中的溶解度一般比较大 D. 物质溶于水有可能破坏化学键，甚至形成新的化学键 【答案】B 【解析】 【详解】A． 分子晶体溶于水，会破坏分子间作用力，分子间作用力越大，越难分散到水中，溶解度可能越小，故A正确； B． 能形成分子间氢键的物质，如能与水分子间形成氢键，常温下在水中的溶解度一般较大，但如更容易形成分子内氢键，在水中溶解度会变小，故B错误； C． 水是极性分子，极性分子在水中的溶解度一般比较大，故C正确； D． 物质溶于水有可能破坏化学键，甚至形成新的化学键，如将氢气在氯气中燃烧的产物通入水中，氢氯共价键会被破坏，故D正确； 故选B。 6. 短周期元素甲、乙、丙、丁、戊在元素周期表中的相对位置如图所示，已知戊的非金属性最强且其基态原子轨道只有一个未成对电子。下列说法错误的是 A. 简单离子半径：丙>丁>戊 B. 简单氢化物的沸点：乙<丙 C. 简单氢化物的键角：甲>乙 D. 第一电离能：甲<乙<丙<丁<戊 【答案】D 【解析】 【分析】戊的非金属性最强且其基态原子轨道只有一个未成对电子，则电子排布式为1s22s22p5，戊是，则甲是，乙是，丙是，丁是； 【详解】A．具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大半径越小，离子半径：，A正确； B．分子间存在氢键，沸点更高，B正确； C．两个分子的中心原子都是杂化，有一对孤对电子，键角比的小，C正确； D．N的2p电子半满为稳定结构，所以第一电离能N＞O，D错误； 答案选D。 7. 一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]+为平面结构。下列说法正确的是 A. 该晶体中存在N-H…O氢键 B. 基态原子的第一电离能：C<N<O C. 基态原子未成对电子数：B<C<O D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．由晶体结构图可知，[C(NH2)3]+中的-NH2的H与[B(OCH3)4]-中的O形成氢键，因此，该晶体中存在氢键，A正确； B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C<O< N，B错误； C．B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B<C=O，C错误； D．[C(NH2)3]+为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为sp2；[B(OCH3)4]-中B与4个O形成了4个键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为sp3；[B(OCH3)4]-中O分别与B和C形成了2个键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为sp3；综上所述，晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同，D错误； 故选：A。 8. 科学家可视化了某复杂钙钛矿晶体结构的三维原子和电子密度结构如图，以1号原子为坐标原点，晶胞参数为单位长度建立坐标系，下列有关说法错误的是 A. 该晶体的化学式为CaTiO3 B. Ti原子位于氧原子形成的正八面体中心 C. a为晶胞参数，则2、3号原子间的距离为 D. 3号原子的原子坐标参数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钙原子个数为8×=1、位于体心的钛原子个数为1、位于面心的氧原子个数为6×=3，则晶体的化学式为CaTiO3，故A正确； B．由晶胞结构可知，晶胞中钛原子位于氧原子形成的正八面体中心，故B正确； C．由晶胞结构可知，2、3号原子间的距离为面对角线的，由基本参数为a可知，2、3号原子间的距离为，故C错误； D．由晶胞结构可知，3号原子位于底面的面心，则以1号原子为坐标原点时，3号原子的原子坐标参数为，故D正确； 故选C。 9. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 在标准状况下，NA个HF分子所占的体积为22.4L B. 0.2molSO2分子中，S原子的价层电子对数目为0.6NA C. 400 mL 10 mol·L-1浓盐酸与足量MnO2加热充分反应生成的Cl2分子数为NA D. 6g石墨中共价键数目为NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．HF标准状况下不是气体，不能用气体摩尔体积计算，A错误； B．SO2中心原子S价层电子对数：，0.2molSO2分子中，S原子的价层电子对数目为0.6NA，B正确； C．随着反应不断进行，浓盐酸浓度降低变为稀盐酸，反应停止，生成的Cl2分子数小于NA，C错误； D．6g石墨中含0.5molC，0.5molC与其他3molC形成1.5mol共价键，则6g石墨中共价键数目为0.75NA，D错误； 答案选B。 10. 我国汉代器物上用的颜料被称为“中国紫”“中国蓝”，其合成原料有、和，下列说法正确的是 A. 金属性：Cu＞Ba B. 的空间结构：平面三角形 C. 基态铜原子的电子排布式： D. 基态硅原子中，其占据的最高能层的符号： 【答案】B 【解析】 【详解】A．为强碱而为弱碱，则金属性：Cu<Ba，A错误； B．中心碳原子的孤电子对数=，价层电子对数为3+0=3，故的空间构型为平面三角形，B正确； C．基态铜原子的价电子排布式：，C错误； D．Si为14号元素，其基态原子的价电子排布式为，其占据的最高能级的符号为：，D错误； 故选B。 11. 化学助力人们对美好生活的追求。烫发原理如图。下列说法错误的是 A. 头发的主要成分蛋白质属于高分子化合物 B. “软化”时应加入氧化剂，“定型”时应加入还原剂 C. 应避免频繁地烫、染发，以减少对头发和头皮的伤害 D. 烫发过程中既有极性键、非极性键的断裂又有极性键、非极性键的形成 【答案】B 【解析】 【详解】A．头发属于蛋白质，蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的高分子化合物，故A正确； B．“软化”时“S-S”断裂形成“S-H”应加入还原剂，“定型”时断裂“S-H”同时“S-S”形成应加入氧化剂，故B错误； C．频繁的烫发、染发会破坏头发中的蛋白质，造成头发干枯、分叉，头皮受损，故C正确； D．“软化”时“S-S”断裂形成“S-H”，“定型”时断裂“S-H”同时“S-S”形成，因此烫发过程中既有极性键、非极性键的断裂又有极性键、非极性键的形成，故D正确； 故答案为：B。 12. 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。 13. 氧化铈（CeO2）常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3＋占据原来Ce4＋的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用，CeO2晶胞中Ce4＋与最近O2－的核间距为apm。下列说法正确的是 已知：。 A. 已知M点原子的分数坐标为（0，0，0），则N点原子的分数坐标为（1，0，1） B. CeO2晶胞中与Ce4＋最近的Ce4＋的个数为6 C. CeO2晶体的密度为 D. 若掺杂Y2O3后得到n（CeO2）：n（Y2O3）＝0.6：0.2的晶体，则此晶体中O2－的空缺率为10% 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据M点原子的分数坐标为（0，0，0），则N点原子的分数坐标为（1，1，1），故A错误； B．根据图示，CeO2晶胞中与Ce4＋最近的Ce4＋的个数为12，故B错误； C．根据均摊原则，CeO2晶胞中Ce4+数为4，O2-数为8，CeO2晶胞中Ce4＋与最近O2－的核间距为apm，则晶胞边长为，晶体的密度为，故C错误； D．CeO2中阳离子和阴离子的个数比为1:2，若掺杂Y2O3后得到n（CeO2）：n（Y2O3）＝0.6：0.2的晶体，阳离子和阴离子的个数比为1:1.8，则此晶体中O2－的空缺率为 ，故D正确； 选D。 14. 大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子(如图所示)。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X、Z同主族。下列说法正确的是 A. 原子半径：Z＞X＞Y B. 气态氢化物的稳定性：Z＞X＞Y C. Z的氯化物的分子式一定为ZCl3 D. 此阴离子中Y、Z均满足8电子稳定结构 【答案】A 【解析】 【分析】由题图知，X周围有三个或四个共价键，整个分子带一个正电荷，则X最外层电子数为5，故X为N元素，X、Z同主族，则Z为P元素，X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，且Y周围有一个共价键，故Y为F元素。 【详解】A．原子半径：P＞N＞F即Z＞X＞Y，A正确； B．气态氧化物的稳定性：HF＞NH3＞PH3，即Y＞X＞Z，B错误； C．Z的氯化物的分子式可以为ZCl3或ZCl5，C错误； D．此阴离子为F-满足8电子稳定结构，Z为P与F共用6对电子，最外层为12电子，D错误； 故选：A。 第II卷(非选择题)共50分 二、解答题 15. 钴镍渣是湿法炼锌净化渣之一，其中含有较多的Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）和少量Co（Ⅱ）、Fe（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）的硫酸盐及氢氧化物（“Ⅱ”指相应元素的化合价为＋2价）。利用以下工艺流程回收金属并制备碱式碳酸锌： 已知：过二硫酸根（）的结构式为，的还原产物为。 回答下列问题： （1）“溶浸”中，可以加快化学反应速率的措施有________（任写一种）。 （2）向“浸取液”中加入Zn粉，发生反应的离子方程式为________。 （3）过二硫酸根具有极强的氧化性，原因是________。 （4）“氧化、沉钴”时，加入溶液并调节溶液pH至5.0～5.2，反应生成沉淀的离子方程式为________。 （5）研究加入溶液时温度和时间对金属脱除率的影响，所得曲线如下图所示： 由图可知，“氧化、沉钴”的适宜温度和时间是________。金属脱除是指溶液中的二价金属离子被氧化后形成氢氧化物沉淀除去，滤渣中还含有________（填化学式）。 （6）向溶液中加入适量的溶液，反应生成沉淀的化学方程式为________。 （7）锌的某些硫化物具有独特的光电效应，被研究应用于荧光材料、电磁学等领域。如图为锌的某种硫化物晶体的晶胞结构。 ①基态的价层电子排布图为________。 ②该硫化物晶体的密度ρ＝________（用含a、b、的代数式表示）。 【答案】（1）粉碎钴镍渣、搅拌、适当升温、适当增大溶液浓度等（任写一种） （2） （3）过二硫酸根中含有过氧键（或过二硫酸根中含有-O-O-） （4） （5） ①. 80℃、2h ②. （6） （7） ①. ②. 【解析】 【分析】钴镍渣加入稀硫酸进行酸浸，钴镍渣里面的硫酸盐及氢氧化物溶解在硫酸里，二价金属进入溶液，难溶的杂质经过滤除去，浸取液里加过量的锌粉，利用金属的活泼性不同将Cd置换出来，再加入强氧化剂Na2S2O8将溶液中的二价金属离子氧化为三价然后转化为氢氧化物沉淀除去，最后再加入锌粉经反应后过滤，将滤液中锌离子转化为沉淀ZnCO3·xZn(OH)2。根据以上分析解答。 【小问1详解】 “溶浸”中，可以加快化学反应速率的措施有粉碎钴镍渣、搅拌、适当升温、适当增大溶液浓度等； 【小问2详解】 向“浸取液”中加入Zn粉，根据题意可知得到了海绵Cd，发生反应的离子方程式为：Zn＋Cd2+ =Zn2+＋Cd。 【小问3详解】 Na2S2O8中S的化合价为+6，Na为+1，可知其O存在-1价，即存在过氧键，结合过氧化氢的性质可知Na2S2O8应具有强氧化性； 【小问4详解】 在适宜的条件下，加入Na2S2O8并调节溶液pH至5.0～5.2，Na2S2O8中S为+6价，具有强氧化性，可将Co2+氧化为+3价，生成Co(OH)3沉淀，根据溶液显弱酸性等相关信息，写出反应的离子方程式：； 【小问5详解】 根据图中信息可知，当溶液中钴完全沉淀时的温度为80℃，所用时间为2h；由Na2S2O8强氧化性及图中Co与Fe图象非常靠近的特征可知，此时溶液中的Fe2+也被氧化为+3价形成Fe(OH)3沉淀。 【小问6详解】 溶液中加入适量的溶液，反应生成沉淀的化学方程式为； 【小问7详解】 ①基态的价层电子排布图为； ②由晶胞结构可知S原子有4个位于120°顶点，4个位于60°顶点，1个位于体内，则个数为；Zn原子有2个位于60°棱边上，2个位于120°棱边上，1个位于体内，个数为：，晶胞质量为，晶胞体积为：，则晶胞密度为：。 16. N、P、As为第VA族元素，该族元素及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题： （1）基态As原子核外有______个未成对电子，N、P、As电负性由大到小的顺序为______。 （2）已知：4AsH3As4+6H2↑，AsH3的空间结构为______，已知As4为正四面体结构，则1molAs4中含______molσ键。 （3）氨、肼(N2H4)和叠氮酸(HN3)都是氮元素的重要氢化物，肼的相对分子质量与乙烷(C2H6)接近，但沸点远高于乙烷的原因是______。叠氮酸的结构如图1所示，分子中②号N原子的杂化方式为_______。 （4）某含氮化合物晶胞结构如图2所示，Br-作简单立方堆积，两个立方体共用的面中心存在一个Hg2+，相邻Br-的距离均为apm，阿伏加德罗常数的值为NA。该物质的化学式为_______，该晶体的密度为______gcm3。 【答案】（1） ①. 3 ②. N>P>As （2） ①. 三角锥形 ②. 6 （3） ①. 肼分子间可形成氢键使沸点高于不能形成分子间氢键的乙烷 ②. sp （4） ①. 或或HgBr22NH3 ②. 【解析】 【小问1详解】 As的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，核外有3个未成对电子；N、P、As为同主族元素，从上到下电负性越来越小，故电负性由大到小的顺序为N>P>As； 【小问2详解】 AsH3与NH3是等电子体，空间构型相同，都是三角锥形；As4为正四面体，结构与P4相同，一分子As4中有6个σ键； 【小问3详解】 肼的相对分子质量与乙烷(C2H6)接近，但沸点远高于乙烷的原因是肼分子间可形成氢键使沸点高于不能形成分子间氢键的乙烷；由图1可知②号氮原子形成两个键，剩余的三个电子参与键的形成，键电子不占据杂化轨道，杂化轨道主要用于容纳两个键电子对，故杂化方式为sp； 【小问4详解】 根据均摊法，该晶胞还有Br-，2个NH3和1个Hg2+，则化学式为或或HgBr22NH3；相邻Br-的距离均为apm，即晶胞底面的边长为apm，晶胞的高为2apm，则晶胞的体积为，晶胞的质量为，密度为。 17. 《自然》报道了我国科学家利用催化剂通过化学链合成氨。回答下列问题： （1）可用于制备、（亚硝基胍）等含氮化合物，基态的核外电子排布为________；中的中心原子杂化方式为________；亚硝基胍分子中键与键的数目比为________。 （2）N、P位于同一主族，，分子结构如图所示： ①中键的键角比中键的键角更大，其主要原因是________________， ②比易液化，其主要原因是________________。 （3）氮化镓（GaN）作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着技术的发展，GaN商用进入“快车道”。下列相关说法错误的是________（填字母）。 a．位于元素周期表ds区 b．的离子半径大于的离子半径 c．GaN属于分子晶体 （4）某一种氮化硼晶体的晶胞结构如下图： ①氮化硼的化学式________； ②已知该晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，则晶胞的密度为________（列计算式）。 【答案】（1） ①. ②. ③. 9：2 （2） ①. N原子的原子半径小于P原子，N—H键的键长小于P—H键，分子中N—H键之间的斥力大于P—H键，所以氨分子键角更大 ②. 分子中存在氢键，沸点比高，更易液化 （3）ac （4） ①. BN ②. 【解析】 【小问1详解】 氮元素的原子序数为7，基态原子的电子排布式为1s22s22p3；硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，则原子的杂化方式为sp2杂化；亚硝基胍分子中单键为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9：2，故答案为：1s22s22p3；sp2；9：2； 【小问2详解】 ①氮原子的原子半径小于磷原子，氨分子中氮氢键的键长小于磷化氢分子中的磷氢键，氮氢键间的斥力大于磷氢键，所以氨分子的键角大于磷化氢，故答案为：N原子的原子半径小于P原子，N—H键的键长小于P—H键，分子中N—H键之间的斥力大于P—H键，所以氨分子键角更大； ②氨分子能形成分子间氢键，磷化氢不能形成分子间氢键，则氨分子的分子间作用力大于磷化氢，沸点高于硫化氢，所以氨分子比磷化氢易液化，故答案为：分子中存在氢键，沸点比高，更易液化； 【小问3详解】 a．镓元素的原子序数为31，基态原子的价电子排布式为4s24p1，位于元素周期表p区，故a错误； b．同主族元素，从上到下离子半径依次增大，则镓离子的离子半径大于铝离子，故b正确； c．氮化镓是熔沸点高、硬度大的共价晶体，故c错误； 故选ac； 【小问4详解】 ①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的硼原子个数为8×+6×=4，位于体内的氮原子个数为4，则氮化硼的化学式为BN，故答案为：BN； ②由晶胞的质量公式可得：=a3ρ，解得ρ=，故答案为：。 18. 低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题： （1）工业上用和反应合成二甲醚。已知： 则_______kJ∙mol-1。 （2）二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。科学家提出由制取的太阳能工艺如图： 已知“重整系统”发生的反应中，则的化学式为_______，“热分解系统”中每转移电子，需消耗_______。 （3）催化时还可以使用一种无机固体电解质作催化剂，其由正离子和负离子组成，该物质以上形成无序结构(高温相)，以下变为有序结构(低温相)，二者晶体晶胞结构如图所示： 说明：图中，○球为负离子；高温相中的●深色球为正离子或空位；低温相中的球为离子，●球为离子。 i．这种无机固体电解质的化学式为_______。 ii．“高温相”具有良好的离子导电性，其主要原因是_______。 （4）铜基催化剂(为等)是加氢制甲醇常用的催化剂，部分合成路线如图所示。 请写出中碱位上发生反应的总化学方程式_______。 （5）利用电解法在碱性或酸性条件下将还原为和的原理如下图所示： 已知：选择性和法拉第效率()的定义(X代表或)如下： ①实验测得，碱性条件生成总的选择性小于酸性条件，原因是_______。 ②实验测得，酸性条件生成总的法拉第效率小于碱性条件，原因是_______。 【答案】（1）—130.8 （2） ①. Fe3O4 ②. 1 （3） ①. A2BX4 ②. “高温相”具有良好的离子导电性与大量的四面体空位有关，四面体空位为正离子的流动提供了运动通道 （4）H2+CO2CO+H2O （5） ①. 碱性条件下，有部分CO2转化为CO，用于生成CH4、C2H4的CO2的量减少，使总的选择性减小 ②. 酸性条件下，H+浓度大，发生2H++2e-=H2↑的副反应程度大，导致不是所有的电子都用于还原CO2，CO2的消耗量减小，生成CH4、C2H4总的法拉第效率减小 【解析】 【小问1详解】 将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，反应①×2—②得到反应，则反应△H3=(—53.7kJ/mol)×2—(+23.4kJ/mol)=—130.8kJ/mol，故答案为：—130.8； 【小问2详解】 由图可知，二氧化碳制取碳的反应方程式为2xFeO+(y—x)CO2(y—x)C+2FexOy，由反应中可得：，解得x：y=3：4，则FexOy为Fe3O4，热分解系统发生的反应为2Fe3O46FeO+O2↑，反应消耗2mol四氧化三铁，转移4mol电子，则“热分解系统”中每转移2mol电子，需消耗四氧化三铁的物质的量为1mol，故答案为：Fe3O4；1； 【小问3详解】 i．由低温相晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、棱上、面上和体心X—的个数为8×+10×+4×+1=8，位于体内的、的个数分别为4、2，则无机固体电解质的化学式为A2BX4，故答案为：A2BX4； ⅱ．由晶胞结构可知，“高温相”晶胞中含有大量的四面体空位，四面体空位为正离子的流动提供了运动通道，所以“高温相”具有良好的离子导电性，故答案为：“高温相”具有良好的离子导电性与大量的四面体空位有关，四面体空位为正离子的流动提供了运动通道； 【小问4详解】 由图可知，碱位(α)上发生的反应为氢气与二氧化碳在催化剂作用下反应生成一氧化碳和水，总反应化学方程式H2+CO2CO+H2O，故答案为：H2+CO2CO+H2O； 【小问5详解】 ①由图可知，碱性条件下，有部分CO2转化为CO，用于生成CH4、C2H4的CO2的量减少，使总的选择性减小，所以碱性条件生成总的选择性小于酸性条件，故答案为：碱性条件下，有部分CO2转化为CO，用于生成CH4、C2H4的CO2的量减少，使总的选择性减小； ②酸性条件下，电极Ⅲ发生2H2O−4e−=O2↑+4H+，H+通过阳离子交换膜进入右侧阴极区，该电极区域H+浓度大于碱性条件下的阴极区H+浓度，发生2H++2e-=H2↑的反应程度大，即电极Ⅳ有相当一部分电子参与的是生成H2的副反应，因为该副反应发生程度较大，导致不是所有的电子都用于还原CO2，导致CO2的消耗量减小，生成CH4、C2H4总的法拉第效率减小；故答案为：酸性条件下，H+浓度大，发生2H++2e-=H2↑的副反应程度大，导致不是所有的电子都用于还原CO2，CO2的消耗量减小，生成CH4、C2H4总的法拉第效率减小 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $