精品解析：天津市实验中学滨海学校2023-2024学年高二下学期第一次月考化学试题

2023-2024年度第二学期高二年级第一次质量调查(化学)试卷 注意事项： 1、本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至8页。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题纸上。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡、答题纸上，答在试卷上的无效。 相对原子质量：B—11 O—16 P—31 Ca—40 Ti—48 第I卷 本卷共12题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。 1. “逐梦苍穹之上，拥抱星辰大海”，航天科技的发展与化学密切相关。下列选项正确的是 A. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅠA族元素 B. “嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池，太阳能电池将化学能直接转化为电能 C. “祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于不饱和烃 D “神舟十三号”航天员使用塑料航天面窗，塑料属于无机非金属材料 2. 下列各项叙述不正确的是 A. 若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理 B. 若21号元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理 C. 铍原子核外有4种运动状态不同的电子 D. 原子的电子排布子由能释放特定能量产生发射光谱 3. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是 A. 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 B. 键角：，是由于中O上孤电子对数比H2O分中O上的少 C. 稳定性：，是由于水分子间存在氢键 D. 酸性：，是由于的羧基中羟基极性更小 4. 下列关于晶体的说法，不正确的是 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性； ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体； ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点； ④和两种晶体中，离子键键能较小，所以其熔点比较低； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； ⑥受热分解生成和，既破坏了离子键，也破坏了共价键； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻； A. ①②③ B. ②③⑦ C. ④⑤⑥ D. ②③④ 5. PO、NH这两种离子中各原子的空间排列情况和CH4分子相似。关于几种微粒的说法中，不正确的是 A. 离子半径N3->O2- B. NH离子中四个N-H键键长完全相同 C. 相同物质的量的PO、NH、CH4、P4(白磷)四种微粒所含的σ键个数相同 D. PO、NH的空间结构为四面体形 6. 利用超分子可以对一些物质进行分离，例如利用杯酚(结构如图1所示，用“”表示)分离和的过程如图2所示。下列说法不正确的是( ) A. 与结构相似，由于键的键长小于键，所以的熔、沸点低于 B. 该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征 C. ，互为同素异形体 D. 杯酚中所有原子不可能位于同一平面 7. 下列关于晶体描述正确的一组是 晶体类型 实例及其性质比较 A 离子晶体 熔点： B 共价晶体 硬度：晶体硅>金刚砂>金刚石 C 分子晶体 沸点：乙醇>丙烷>乙烷 D 金属晶体 熔点：铝>钠钾合金>钠 A. A B. B C. C D. D 8. 石墨烯是一种单层二维晶体，可利用强氧化剂在石墨层间引入大量基团(如、等)，以削弱层间作用力，而剥落得到氧化石墨烯。下列说法错误的是 A. 石墨中C原子个数与C—C个数比为2∶3 B. 氧化石墨烯能够剥落，是因为削弱了石墨层与层之间的范德华力 C. 氧化石墨烯在水中的溶解度大于石墨烯 D. 氧化石墨烯中C原子杂化方式与石墨相同 9. 下列说法正确的是 A B C D 一个NaCl晶胞中含有6个Na+和6个Cl- CaF2晶胞中F-配位数8，Ca2+配位数为4 二氧化硅晶体中，硅原子与硅氧键个数比为1：2 石墨晶体是层状结构，图中7个六元环完全占有的碳原子数为14 A. A B. B C. C D. D 10. 氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础，某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是 A. 第一电离能：O>N>C>H B. 基态氧原子的电子有8种空间运动状态 C. 该分子中碳原子的杂化类型有sp、和 D. 键的极性大小：N-H<O-H<F-H 11. (三氟化硼)熔点-127℃，沸点-100℃，水解生成(硼酸，结构如图)和(氟硼酸)，与氨气相遇立即生成白色的(氨合三氟化硼)固体。下列说法不正确的是 A 和中心硼原子杂化方式不同 B. 晶体含有6 mol氢键 C. 酸性：＜H2CO3＜HNO3 D. 结构式为 12. 已知晶体属立方晶系，晶胞边长a．将Li+掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法正确的是 A. 该结构单元中O原子数为3 B. Ni和Mg间的最短距离是a C. Ni最近且等距的O原子个数为4 D. 该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4 第Ⅱ卷 本卷共4题，共64分。 13. 科研人员曾在Nature杂志上发表有关电荷转移复合物的文章。文章叙述了缺电子的苯与富电子的六氟苯之间可以形成类似于配位键的一种作用力，从而使二者形成1：1的稳定复合物。在高中化学的学习中，我们也接触过这样的复合物。下面我们一起来探究一下。 Ⅰ 探究长时间暴露在空气中的苯酚生成的粉红色物质 （1）有人推测这是生成对苯醌()的原因，对苯醌中碳原子的杂化方式为_______，写出对苯醌中σ键与π键比例_______。 （2）经调查，对苯醌是黄色固体，并不是所呈现的粉红色。其实苯酚在空气中还会被氧化成对苯二酚，两种产物间可以形成一种稳定的复合物醌氢醌(下图)。 使该复合物稳定存在的作用力有两种，其一是缺电子的对苯醌和富电子的对苯二酚间形成的类似于配位键的一种作用力。其二是_______。 Ⅱ 制备氢氧化亚铁的实验中产生的灰绿色沉淀 （3）写出Fe在元素周期表中的位置_______。 （4）在水溶液中Fe2+的稳定性弱于Fe3+，请用原子结构方面的知识进行解释_______。 （5）制备实验中，氢氧化亚铁和氢氧化铁混合得到具有混合价态的复合物，沉淀颜色即变为灰绿色。该方法可用于检验Fe2+。除此之外，还有一种更加灵敏的试剂也可以检验Fe2+。Fe2+与该试剂反应得到的蓝色固体物质也是一种具有混合价态的复合物。写出该反应的离子方程式_______。蓝色固体物质的晶胞如下图所示，晶胞中只表示出了部分离子。已知晶胞边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为_______g•cm﹣3.(用代数式表示，已知蓝色固体物质的摩尔质量为M g·mol-1) 14. 磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。 （1）基态磷原子的电子排布图(轨道表示式)为_______，同周期元素原子半径小于磷的是_______(填元素符号)。 （2）磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。 ①白磷是分子晶体，分子结构如下图，推测白磷_______(“能”或“否”)溶于CCl4，理由是 _______。 ②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体是与石墨类似的层状结构，如上图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是_______(填字母序号) a．层与层之间的作用力是共价键 b．分子中磷原子杂化方式为sp2杂化 c．每个六元环平均占有2个P原子 （3）第IIIA族元素的磷化物均为共价化合物，被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。 物质 磷化铝（AlP） 磷化镓（GaP） 磷化铟（InP） 熔点/℃ 2000 1465 1070 ①从结构角度说明上表中三种物质其熔点差异的原因_______。 ②磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层，磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高温下在氢气中反应合成。三溴化磷分子的空间结构是_______。磷化硼晶体晶胞如图所示，磷原子周围等距且最近的硼原子有_______个，已知该晶胞边长 a nm，阿伏加德罗常数为NA，则磷化硼晶体的密度为_______g·cm-3。 15. Co、Ni、Cu、Ag是一系列合金的重要金属元素。 （1）照相底片定影时，常用定影液硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶解未曝光的溴化银(AgBr)，生成含Na3[Ag(S2O3)2]的废定影液。基态S原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_______，占据最高能级电子的电子云轮廓图为_______形。离子结构如图所示，其键角为_______。 （2）将过量的NH3通入CuSO4溶液中可以得到Cu(NH3)4SO4，请用离子方程式表示相应过程 _______，Cu(NH3)4SO4中第一电离能最大的是_______(填元素符号)，NH3、CH4和H2O的沸点由高到低的顺序为_______。 （3）Co可形成[Co(NH3)6]Cl2配合物。1 mol [Co(NH3)6]Cl2中含有σ键的数目为_______。 （4）镧镍合金是重要储氢材料。镧镍合金储氢后所得的晶体的化学式为LaNi5H6，晶胞如图所示，则Z表示的微粒为_______(填化学式)，晶胞参数=_______pm。(用代数式表示，已知LaNi5H6的摩尔质量为440 g·mol-1，晶体密度为ρ g·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值) 16. 金属钛(Ti )被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题： （1）Ti原子核外有_______种运动状态不同电子。 （2）Ti (BH4)2是一种储氢材料。BH的VSEPR模型是_______，H、B、Ti 的电负性由大到小的顺序为_______。 （3）锆(Zr)与钛(Ti)是同一副族的相邻元素，ZrCl4可以与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)形成六配位化合物[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]。 ①乙二胺中，N原子位于周期表的_______区。 ② 1mol [ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]中含有σ键的物质的量为_______mol。 ③乙二胺形成配合物后，H-N-H键角将变大，原因是_______。 （4）钙钛矿(主要成分CaTiO3)，晶胞结构如图所示，若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度为 d g/cm-3，则相距最近的Ca和O之间的距离为_______pm (列出计算式)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024年度第二学期高二年级第一次质量调查(化学)试卷 注意事项： 1、本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至8页。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题纸上。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡、答题纸上，答在试卷上的无效。 相对原子质量：B—11 O—16 P—31 Ca—40 Ti—48 第I卷 本卷共12题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。 1. “逐梦苍穹之上，拥抱星辰大海”，航天科技的发展与化学密切相关。下列选项正确的是 A. “北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷是第ⅠA族元素 B. “嫦娥五号”探测器配置砷化镓太阳能电池，太阳能电池将化学能直接转化为电能 C. “祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于不饱和烃 D. “神舟十三号”航天员使用塑料航天面窗，塑料属于无机非金属材料 【答案】A 【解析】 【详解】A．铷是碱金属，位于第ⅠA族，故A正确； B．太阳能电池是将太阳能转化为电能，故B错误； C．正十一烷属于饱和烃，故C错误； D．塑料属于有机合成材料，故D错误； 故选A。 2. 下列各项叙述不正确的是 A. 若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理 B. 若21号元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理 C. 铍原子核外有4种运动状态不同的电子 D. 原子的电子排布子由能释放特定能量产生发射光谱 【答案】A 【解析】 【详解】A．3p轨道应该尽可能分占不同的原子轨道，若硫原子核外电子排布图为违反了洪特规则，不是违反了泡利原理，故A错误； B．Sc元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理，应该为1s22s22p63s23p63d14s2，故B正确； C．Be是4号元素，核外电子为4，每个电子的运动状态都不同，故有4种运动状态不同的电子，故C正确； D．3s能级的能量大于2p能级的能量，原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4，能量较低，所以能释放特定能量产生发射光谱，故D正确； 答案选A 3. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是 A. 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 B. 键角：，是由于中O上孤电子对数比H2O分中O上的少 C. 稳定性：，是由于水分子间存在氢键 D. 酸性：，是由于的羧基中羟基极性更小 【答案】B 【解析】 【详解】A．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大，熔沸点也较高，A错误； Ｂ．中心原子价层电子对数相同时，随着孤电子对数增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小， H2O的孤电子对数=，H3O+的孤电子对数=，所以键角大小为，B正确； C．稳定性：，是因为H-O键键能比H-S键大，C错误； D．Cl的电负性大于H，电负性越大，形成共价键的极性越强，因此，的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性，D错误； 答案选B。 4. 下列关于晶体的说法，不正确的是 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性； ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体； ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点； ④和两种晶体中，离子键键能较小，所以其熔点比较低； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； ⑥受热分解生成和，既破坏了离子键，也破坏了共价键； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻； A. ①②③ B. ②③⑦ C. ④⑤⑥ D. ②③④ 【答案】D 【解析】 【详解】①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故①正确； ②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子，故②错误； ③共价键可决定原子晶体的熔、沸点，分子间作用力决定分子晶体的熔、沸点，故③错误； ④MgO和NaCl两种晶体中， MgO中离子半径小、离子所带电荷多，晶格能较大，所以其熔点比较高，故④错误； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列，故⑤正确; ⑥受热分解生成和，破坏了Na+和之间的离子键，也破坏了中的共价键，故⑥正确； ⑦干冰晶体中，一个分子周围有12个分子紧邻，故⑦正确； 错误的是②③④，选D。 5. PO、NH这两种离子中各原子的空间排列情况和CH4分子相似。关于几种微粒的说法中，不正确的是 A. 离子半径N3->O2- B. NH离子中四个N-H键键长完全相同 C. 相同物质的量的PO、NH、CH4、P4(白磷)四种微粒所含的σ键个数相同 D. PO、NH的空间结构为四面体形 【答案】C 【解析】 【详解】A．N3-和O2-电子结构相同，N3-的核电荷数小，半径大，故A正确； B．NH中存四个N-H共价键，四个N-H键完全相同，故B正确； C．PO、NH、CH4的空间构型为正四面体形，均含有中心原子，P4的空间构型也为正四面体形，但无中心原子，含有6个P-Pσ键，即PO、NH、CH4所含的σ键个数均为4，P4 (白磷)所含的σ键个数为6，故C错误； D．PO的中心原子是P，价层电子对数为4+=4，不含孤电子对，NH的中心原子是N，价层电子对数为4+=4，无孤电子对，它们的空间构型均为正四面体，故D正确； 答案选C。 6. 利用超分子可以对一些物质进行分离，例如利用杯酚(结构如图1所示，用“”表示)分离和的过程如图2所示。下列说法不正确的是( ) A. 与结构相似，由于键的键长小于键，所以的熔、沸点低于 B. 该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征 C. ，互为同素异形体 D. 杯酚中所有原子不可能位于同一平面 【答案】A 【解析】 【详解】A．与的结构相似，相对分子质量比大，其分子间的作用力大，物质的熔沸点就越高，与分子内化学键的键长无关，A错误； B．由图可知，杯酚与形成超分子，而杯酚与不能形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的特性，B正确； C．、为同一种元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，C正确； D．杯酚分子中含有饱和碳原子，饱和碳原子与其相连的4个原子形成四面体结构，所有原子不可能位于同一平面内，D正确； 故选A。 7. 下列关于晶体描述正确的一组是 晶体类型 实例及其性质比较 A 离子晶体 熔点： B 共价晶体 硬度：晶体硅>金刚砂>金刚石 C 分子晶体 沸点：乙醇>丙烷>乙烷 D 金属晶体 熔点：铝>钠钾合金>钠 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．属于分子晶体，A项错误； B．共价晶体，原子半径越小，键长越短(Si-Si>C-Si>C-C)，键能越大，共价晶体的硬度越大：晶体硅<金刚砂<金刚石，B项错误； C．分子晶体，乙醇存在分子间氢键，沸点高；丙烷的相对分子质量大于乙烷，范德华力强，沸点高，C项正确； D．合金中金属键被破坏，合金的熔点低于各成分金属，故钠的熔点高于钠钾合金，D项错误； 故选C。 8. 石墨烯是一种单层二维晶体，可利用强氧化剂在石墨层间引入大量基团(如、等)，以削弱层间作用力，而剥落得到氧化石墨烯。下列说法错误的是 A. 石墨中C原子个数与C—C个数比为2∶3 B. 氧化石墨烯能够剥落，是因为削弱了石墨层与层之间的范德华力 C. 氧化石墨烯在水中的溶解度大于石墨烯 D. 氧化石墨烯中C原子杂化方式与石墨相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳原子上有3个单键，每个单键被2个碳原子共用，所以平均每个碳原子对应1.5个单键，所以C原子个数与C—C个数比为2∶3，故A正确； B．石墨晶体中层与层之间存在范德华力，从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的范德华力，氧化石墨烯能够剥落，是因为削弱了石墨层与层之间的范德华力，故B正确； C．氧化石墨烯引入大量、，增加了溶解性，所以氧化石墨烯在水中的溶解度大于石墨烯，故C正确； D．氧化石墨烯中C原子杂化方式为sp3，石墨相同中C原子杂化方式为sp2，故D错误； 故答案选D。 9. 下列说法正确的是 A B C D 一个NaCl晶胞中含有6个Na+和6个Cl- CaF2晶胞中F-配位数为8，Ca2+配位数为4 二氧化硅晶体中，硅原子与硅氧键个数比为1：2 石墨晶体是层状结构，图中7个六元环完全占有的碳原子数为14 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据均摊法可知，Na+的个数个，Cl-的个数个，A项错误； B．以顶面面心Ca2+为例，该晶胞中距离其最近且相等的F-有4个，上方晶胞中还有4个，所以Ca2+配位数为8，化学式为CaF2，则F-的配位数为4，B项错误； C．根据晶体结构可知，二氧化硅晶体中，硅原子与硅氧键个数比为1：4，C项错误； D．根据石墨晶体的结构示意图知，每个环中有6个碳原子，每个碳原子为三个环共用，对一个环的贡献为，则一个六元环平均占有两个碳原子，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是14，D项正确； 答案选D。 10. 氨基酸是构成人体必备蛋白质的基础，某氨基酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是 A. 第一电离能：O>N>C>H B. 基态氧原子的电子有8种空间运动状态 C. 该分子中碳原子的杂化类型有sp、和 D. 键的极性大小：N-H<O-H<F-H 【答案】D 【解析】 【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，N元素的第一电离能大于O元素，故A错误； B．原子核外的电子占有几个轨道就有几种空间运动状态，氧原子核外共占有5个轨道，则基态氧原子的电子有5种空间运动状态，故B错误； C．由结构简式可知，该有机物不含有三键碳原子，碳原子的杂化方式不可能有sp杂化，故C错误； D．形成共价键的两元素的电负性差值越大，键的极性越大，故键的极性大小：N-H＜O-H＜F-H，故D正确； 故选D 11. (三氟化硼)熔点-127℃，沸点-100℃，水解生成(硼酸，结构如图)和(氟硼酸)，与氨气相遇立即生成白色的(氨合三氟化硼)固体。下列说法不正确的是 A. 和中心硼原子杂化方式不同 B. 晶体含有6 mol氢键 C. 酸性：＜H2CO3＜HNO3 D. 结构式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．中心原子价层电子对数为3+=3，中心原子价层电子对数为4+=4，二者中心硼原子杂化方式不同，故A正确； B．1个参与6个氢键的形成，每个氢键形成于两个硼酸分子之间，则1mol晶体中含有6mol=3mol氢键，故B错误； C．非金属性是氮大于碳，碳大于硼，所以最高价含氧酸的酸性是HNO3>H2CO3>H3BO3，故C正确； D．NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一对孤电子对，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键，结构式为，故D正确； 故选B。 12. 已知晶体属立方晶系，晶胞边长a．将Li+掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法正确的是 A. 该结构单元中O原子数为3 B. Ni和Mg间的最短距离是a C. Ni最近且等距的O原子个数为4 D. 该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4 【答案】D 【解析】 【详解】A．该晶胞中O原子个数为1+12×=4，故A错误； B．根据图知，Ni和Mg的最短距离等于晶胞面对角线长度的一半，即a，故B错误； C．Ni的配位数即距离Ni最近的O原子的个数为6个，故C错误； D．该晶胞中O原子个数为1+12×=4，Li原子个数为1×2=0.5，Mg原子个数为1×+2×=1.125，Ni原子个数为7×+3×2=2.375，所以Li、Mg、Ni、O原子个数之比=0.5：1.125：2.375：4，所以其化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4，故D正确； 故选D。 第Ⅱ卷 本卷共4题，共64分。 13. 科研人员曾在Nature杂志上发表有关电荷转移复合物的文章。文章叙述了缺电子的苯与富电子的六氟苯之间可以形成类似于配位键的一种作用力，从而使二者形成1：1的稳定复合物。在高中化学的学习中，我们也接触过这样的复合物。下面我们一起来探究一下。 Ⅰ 探究长时间暴露在空气中的苯酚生成的粉红色物质 （1）有人推测这是生成对苯醌()的原因，对苯醌中碳原子的杂化方式为_______，写出对苯醌中σ键与π键比例_______。 （2）经调查，对苯醌是黄色固体，并不是所呈现的粉红色。其实苯酚在空气中还会被氧化成对苯二酚，两种产物间可以形成一种稳定的复合物醌氢醌(下图)。 使该复合物稳定存在的作用力有两种，其一是缺电子的对苯醌和富电子的对苯二酚间形成的类似于配位键的一种作用力。其二是_______。 Ⅱ 制备氢氧化亚铁的实验中产生的灰绿色沉淀 （3）写出Fe在元素周期表中的位置_______。 （4）在水溶液中Fe2+的稳定性弱于Fe3+，请用原子结构方面的知识进行解释_______。 （5）制备实验中，氢氧化亚铁和氢氧化铁混合得到具有混合价态的复合物，沉淀颜色即变为灰绿色。该方法可用于检验Fe2+。除此之外，还有一种更加灵敏的试剂也可以检验Fe2+。Fe2+与该试剂反应得到的蓝色固体物质也是一种具有混合价态的复合物。写出该反应的离子方程式_______。蓝色固体物质的晶胞如下图所示，晶胞中只表示出了部分离子。已知晶胞边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为_______g•cm﹣3.(用代数式表示，已知蓝色固体物质的摩尔质量为M g·mol-1) 【答案】（1） ①. sp2 ②. 3：1 （2）对苯二酚中的H与对苯醌中的O能形成分子间氢键 （3）第四周期第VIII族 （4）Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe3+的3d能级为半满状态，较稳定 （5） ①. K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓ ②. 【解析】 【小问1详解】 根据碳碳双键和碳氧双键的平面结构可知，对苯醌中所有原子可共平面，所有C原子都为sp2杂化；1个对苯醌分子中含有的σ键有12个，含有的π键数为4个，σ键与π键比例为3：1； 【小问2详解】 由对苯二酚和对苯醌的结构可知，对苯二酚中的H与对苯醌中的O能形成分子间氢键，也能使两者结合为稳定的复合物醌氢醌； 【小问3详解】 Fe的原子序数为26，Fe在元素周期表中的位置为第四周期第VIII族； 【小问4详解】 Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe3+的3d能级为半满状态，故较稳定； 【小问5详解】 Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应，产生蓝色沉淀为KFe[Fe(CN)6]，反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓；根据沉淀的化学式，结合晶胞结构可知，棱中心的微粒个数为12=3，顶角微粒个数为4=，则棱中心的微粒应该代表CN-，该晶胞中含有个KFe[Fe(CN)6]，晶胞的质量为，晶胞的体积为，晶体的密度为== g•cm﹣3。 14. 磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。 （1）基态磷原子的电子排布图(轨道表示式)为_______，同周期元素原子半径小于磷的是_______(填元素符号)。 （2）磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。 ①白磷是分子晶体，分子结构如下图，推测白磷_______(“能”或“否”)溶于CCl4，理由是 _______。 ②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体是与石墨类似的层状结构，如上图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是_______(填字母序号) a．层与层之间的作用力是共价键 b．分子中磷原子杂化方式为sp2杂化 c．每个六元环平均占有2个P原子 （3）第IIIA族元素的磷化物均为共价化合物，被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。 物质 磷化铝（AlP） 磷化镓（GaP） 磷化铟（InP） 熔点/℃ 2000 1465 1070 ①从结构角度说明上表中三种物质其熔点差异的原因_______。 ②磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层，磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高温下在氢气中反应合成。三溴化磷分子的空间结构是_______。磷化硼晶体晶胞如图所示，磷原子周围等距且最近的硼原子有_______个，已知该晶胞边长 a nm，阿伏加德罗常数为NA，则磷化硼晶体的密度为_______g·cm-3。 【答案】（1） ①. ②. S和Cl （2） ①. 能 ②. 白磷和四氯化碳均为非极性分子，根据相似相溶原理推测白磷易溶于四氯化碳 ③. c （3） ①. 三者均为共价晶体，由于原子半径Al＜Ga＜In，所以键长：Al-P＜Ga-P＜In-P，键能：Al-P＞Ga-P＞In-P，熔点：AlP＞GaP＞InP ②. 三角锥形 ③. 4 ④. 【解析】 【小问1详解】 P的原子序数为15，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子排布图(轨道表达式)为： ；同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，小于磷的是S和Cl； 【小问2详解】 ①白磷为正四面体结构，是非极性分子，四氯化碳也为非极性分子，根据相似相溶原理推测白磷易溶于四氯化碳； ②a．石墨晶体层与层之间的作用力是分子间作用力，所以黑磷晶体层与层之间的作用力是分子间作用力，故a错误； b．根据晶体结构，P原子的配位数是3，有1个孤电子对，分子中磷原子杂化方式为sp3杂化，故b错误； c．每个P被3个六元环占有，每个六元环平均占有p原子个数为，故c正确； 故答案为：c； 【小问3详解】 ①三者均为共价晶体，由于原子半径Al＜Ga＜In，所以键长：Al-P＜Ga-P＜In-P，键能：Al-P＞Ga-P＞In-P，熔点：AlP＞GaP＞InP； ②三溴化磷分子中磷原子的价层电子对数为3+=4，P原子按sp3方式杂化，有一对孤电子对，所以分子空间构型为三角锥形；根据磷化硼晶体晶胞结构图，在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为面心立方最密堆积，晶胞中磷原子和硼原子都是4个，B的配位数为4，则P的配位数也为4，则晶胞的密度===g/cm3。 15. Co、Ni、Cu、Ag是一系列合金的重要金属元素。 （1）照相底片定影时，常用定影液硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶解未曝光的溴化银(AgBr)，生成含Na3[Ag(S2O3)2]的废定影液。基态S原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_______，占据最高能级电子的电子云轮廓图为_______形。离子结构如图所示，其键角为_______。 （2）将过量的NH3通入CuSO4溶液中可以得到Cu(NH3)4SO4，请用离子方程式表示相应过程 _______，Cu(NH3)4SO4中第一电离能最大的是_______(填元素符号)，NH3、CH4和H2O的沸点由高到低的顺序为_______。 （3）Co可形成[Co(NH3)6]Cl2配合物。1 mol [Co(NH3)6]Cl2中含有σ键的数目为_______。 （4）镧镍合金是重要储氢材料。镧镍合金储氢后所得的晶体的化学式为LaNi5H6，晶胞如图所示，则Z表示的微粒为_______(填化学式)，晶胞参数=_______pm。(用代数式表示，已知LaNi5H6的摩尔质量为440 g·mol-1，晶体密度为ρ g·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值) 【答案】（1） ①. M ②. 哑铃形 ③. 109°28′ （2） ①. Cu2++4NH3=[ Cu(NH3)4]2+ ②. N ③. （3）24NA （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 硫元素的原子序数为16，价电子排布式为3s23p4，则其最高能层的符号是M；核外电子占据的最高能级为电子云轮廓为哑铃形的3p能级；由图可知，为四面体结构，则其键角为109°28′； 【小问2详解】 NH3通入CuSO4溶液中可以得到Cu(NH3)4SO4，相应的离子方程式为：Cu2++4NH3=[ Cu(NH3)4]2+，周期第一电离能从左到右依次增强，同主族从上到下依次降低，金属元素第一电离能小于非金属，原子轨道半充满、全充满时第一电离能较大。中，N原子原子轨道半充满，第一电离能大于O，故N第一电离能最大；NH3、CH4和H2O三种物质中，常温下为液态，沸点最大，分子间存在氢键，沸点比高，其沸点高低为，故答案为：Cu2++4NH3=[ Cu(NH3)4]2+、N、； 【小问3详解】 [Co(NH3)6]Cl2中Co的配位数为6，其中含有3个σ键，一分子[Co(NH3)6]Cl2中含有6+3×6=24个σ键，故1mol[Co(NH3)6]Cl2中含有σ键的数目为24NA； 【小问4详解】 根据晶胞结构图，顶点处X原子占有，个数为；Y原子个数为；Z原子个数为，根据镧镍合金储氢后所得的晶体的化学式为LaNi5H6，可知X为La、Y为Ni、Z为H2；根据晶胞的密度密度公式，可得晶胞参数a=，其中ZM=440g/mol，代入数据得a=pm，故填、。 16. 金属钛(Ti )被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题： （1）Ti原子核外有_______种运动状态不同的电子。 （2）Ti (BH4)2是一种储氢材料。BH的VSEPR模型是_______，H、B、Ti 的电负性由大到小的顺序为_______。 （3）锆(Zr)与钛(Ti)是同一副族的相邻元素，ZrCl4可以与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)形成六配位化合物[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]。 ①乙二胺中，N原子位于周期表的_______区。 ② 1mol [ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]中含有σ键的物质的量为_______mol。 ③乙二胺形成配合物后，H-N-H键角将变大，原因是_______。 （4）钙钛矿(主要成分CaTiO3)，晶胞结构如图所示，若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度为 d g/cm-3，则相距最近的Ca和O之间的距离为_______pm (列出计算式)。 【答案】（1）22 （2） ①. 正四面体 ②. H＞B＞Ti （3） ①. p ②. 17 ③. 配合物[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]中N提供一个孤电子对与Zr形成配位键，孤电子对变成了键电子对，排斥力减小，因此H-N-H键之间的夹角会增大 （4） 【解析】 【小问1详解】 Ti是22号元素，核外22个电子的运动状态各不相同，有22种不同运动状态的电子。 【小问2详解】 ①BH与甲烷具有相同的原子数目和相同的价电子数目，两者互为等电子体，空间构型相似，甲烷为正四面体，BH的空间构型是正四面体；②金属元素的电负性小于非金属，H元素的电负性大于B，H、B、Ti的电负性由大到小的顺序为：H＞B＞Ti； 【小问3详解】 ①乙二胺(H2NCH2CH2NH2)中N原子的价电子构型为2s22p3，电子最后填入p轨道，故为p区； ②H2NCH2CH2NH2中含有σ键的物质的量为11，[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]中配位键为6，1mol[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]含有σ键的物质的量为17mol； ③游离态H2NCH2CH2NH2中N有1个孤电子对，配合物[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]中N提供一个孤电子对与Zr形成配位键，孤电子对之间的斥力>孤电子与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力，与Zr结合后，孤电子对变成了成键电子对，排斥力减小，因此H-N-H键之间的夹角会增大； 【小问4详解】 设棱长为a，一个晶胞的质量为：，根据晶胞密度可知cm，相距最近的Ca和O之间的距离为面对角线，即pm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$