精品解析：江苏省无锡市江阴市某校2024-2025学年高二上学期12月月考 化学试题

2024-2025学年度秋学期12月学情调研试卷 高二化学 一、单选题(本题包括13个小题，每题3分，共39分) 1. 已知锰的核电荷数为 25，下列有关基态锰原子核外电子排布正确的是 A. 价电子排布图为 B. 核外电子排布时，先排满 4s 轨道，再排 3d 轨道 C. 锰原子失去电子形成 Mn2+时应失去 3d 轨道上的电子 D. 锰原子的 2p 和 3p 轨道的形状、能量均相同 2. 具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是 A. 最外层有1个电子的原子 B. 最外层电子排布为ns2的原子 C. 最外层有3个未成对电子的原子 D. 次外层无未成对电子的原子 3. 下列说法正确的是 A. 若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性 B. s轨道和p轨道重叠可以形成π键 C. 共价键都具有方向性 D. C2H4与Cl2的加成反应C2H4只涉及π键断裂 4. 下列说法正确的是 A. 葡萄糖的燃烧热是2800 kJ/mol，则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ·mol-1 B. 已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol，则该反应的反应热为221 kJ·mol-1 C. 已知稀溶液中，H+ (aq)＋OH- (aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 ，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D. 已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为-57.3 kJ·mol-1 5. 关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2⋅H2O的配合物的下列说法中正确的是 A. 配位体是Cl-和H2O，配位数是9 B. 配离子是[TiCl(H2O)5]2+，中心离子是Ti4+ C. 内界和外界中的Cl-的数目比是1：2 D. 加入足量AgNO3溶液，所有Cl-均被完全沉淀 6. 黑矾的结构如图。下列说法错误的是 A. 可表示为 B. 和中的S均为杂化 C. 中与的作用力类型分别是配位键、氢键、氢键 D. 中所有水分子的夹角完全相同 7. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 电解水制氢的阳极反应： B. 铅蓄电池放电时的负极反应： C. 电解精炼铜时阴极电极反应： D. 钢铁吸氧腐蚀的正极反应： 8. 周期表中ⅢA族元素及其化合物应用广泛。硼熔点很高，其硬度仅次于金刚石，硼烷(B2H6，常温下为气态)是一种潜在的高能燃料，氨硼烷(H3NBH3)是最具潜力的储氢材料之一，与硼烷的相对分子质量相近，但沸点却比硼烷高得多。下列说法正确的是 A. H3NBH3分子间存在氢键 B. BF3是由极性键构成的极性分子 C. 镓原子(31Ga)基态核外电子排布式为4s24p1 D. ⅢA族元素单质的晶体类型相同 9. 科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图(和之间重复单元的W、X未全部标出)。W、X、Z分别位于不同周期，核外轨道和轨道的电子数相等，是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是 A. 简单气态氢化物的热稳定性：X>Y B. 第一电离能： C. 电负性： D. W、Y、Z三种元素组成的化合物中含有离子键和共价键 10. 下列说法或表示方法正确的是 A. 反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应一定不能发生 B. 强酸跟强碱反应放出的热量一定是中和热 C. 由石墨比金刚石稳定可知：C(金刚石，s)===C(石墨，s) ΔH<0 D. 在101 kPa、25℃时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式可表示为： 2 H2(g)＋O2(g)===2 H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol 11. 电渗析法是海水淡化的方法之一，具有选择性离子交换膜交错排列构成的多层式电渗析槽的工作原理如图所示(a、b为不同离子交换膜)。下列有关说法错误的是 A. X为淡盐水，Y为浓盐水 B. 该方法可得到副产品NaOH C. a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜 D. 阴极区电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 12. 石灰氮(CaCN2)是一种氮肥，与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N-C≡N)，氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列说法正确的是 A. [CO(NH2)2]中C的杂化方式是sp3 B. H2O的空间填充模型： C. CaCN2中含有极性共价键和离子键 D. 1个H2N-C≡N分子中含3个σ键 13. X、Y、Z、M是电负性逐渐减小的短周期非金属元素。X、Z、M位于三个不同周期，Y与Z的价电子数目之和为M价电子数的两倍；化合物的电子总数为18个。下列说法错误的是 A. 原子半径：Z<X<Y<M B. 简单氢化物的稳定性：X>Y>M C. Z与M形成的化合物具有较强的还原性 D. Y的含氧酸为弱酸 二、填空题(本题包括4大题，共61分) 14. 镍是一种用途广泛的金属，常用于电镀工业和制造电池。镍易形成Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等配合物。 （1）Ni2+的核外电子排布式为___________。 （2）Ni2+可用丁二酮肟检验。丁二酮肟的结构如图所示，其分子中碳原子轨道的杂化类型为___________。 （3）1mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为___________NA。氨的沸点高于膦(PH3)，原因是___________。 （4）镧镍合金是较好的储氢材料。储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6，晶胞结构如图所示，X、Y、Z表示储氢后的三种微粒，则图中Z表示的微粒为___________(填化学式)。 15. 铜是人类最早使用的金属之一，铜的化合物丰富多彩。 （1）Cu在周期表中位于___________区，Cu2+价电子排布式为___________。 （2）邻氨基吡啶()的铜配合物在有机合成中有重要作用。C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为___________；1mol中σ键的数目为___________。邻氨基吡啶的铜配合物结构简式如下图所示，C原子轨道杂化类型为___________。 （3）向CuSO4溶液中加入过量氨水再加少许乙醇可以析出蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4∙H2O。 ①NH3分子中H-N-H键角为107°，在[Cu(NH3)4]2+中H-N-H键角近似109.5°，键角变大的原因是___________。 ②NF3与NH3均为三角锥形分子，NF3分子中的氮原子不易与Cu2+形成配离子，请从电负性角度分析其原因是___________。 16. 第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。 （1）铬(Cr)被称为“不锈钢的添加剂”。 ①Cr位于元素周期表的___________区。 ②Cr原子核外电子排布的最高能层符号是___________。 ③在lmolCrO5(其中Cr为+6价)中，含有过氧键的数目为___________mol。 （2）钒(V)是我国的丰产元素，被誉为“工业的味精”，广泛用于催化及钢铁工业。 ①写出基态钒原子的价电子轨道表示式：___________。 ②V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为___________。 （3）镍(Ni)是一种优良的有机反应催化剂，Ni可以形成配合物硝酸肼镍{Ni[(N2H4)3](NO3)2}是一种配合物，空间构型是___________(用文字说明)；该配合物的配体是：___________。 （4）钛(Ti)被称为“21世纪金属”，钙钛矿(CaTiO3)晶体是工业获取钛的重要原料，其晶胞结构如图，其中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置，与Ti紧邻的O个数为___________。 17. 纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的四种方法： 方法a 用炭粉在高温条件下还原CuO 方法b 用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O 方法c 电解法，反应为 方法d 用肼（N2H4）还原新制的Cu(OH)2 （1）已知：①2Cu(s)＋O2(g)=Cu2O(s)；△H = -169kJ·mol-1 ②C(s)＋O2(g)=CO(g)；△H = -110.5kJ·mol-1 ③Cu(s)＋O2(g)=CuO(s)；△H = -157kJ·mol-1 则方法a发生反应的热化学方程式是：____________。 （2）方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示： 该离子交换膜为__________离子交换膜（填“阴”或“阳”），该电池的阳极反应式为___________，钛极附近的pH值______（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）方法d为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度秋学期12月学情调研试卷 高二化学 一、单选题(本题包括13个小题，每题3分，共39分) 1. 已知锰的核电荷数为 25，下列有关基态锰原子核外电子排布正确的是 A. 价电子排布图为 B. 核外电子排布时，先排满 4s 轨道，再排 3d 轨道 C. 锰原子失去电子形成 Mn2+时应失去 3d 轨道上的电子 D. 锰原子的 2p 和 3p 轨道的形状、能量均相同 【答案】B 【解析】 【详解】A. 按洪特规则知，基态锰原子核外电子排布时，5个3d轨道上各有1个电子且自旋方向相同，价电子排布图为，A错误； B. 4s轨道能量比3d轨道低，故核外电子排布时，先排满4s轨道，再排3d 轨道，B正确； C. 锰原子失去电子形成 Mn2+时应先失去4s轨道上的电子，C错误； D. 锰原子的2p和3p轨道的形状均为纺锤形、能量高低则不同，2p轨道能量低于3p轨道，D错误； 答案选B。 2. 具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是 A. 最外层有1个电子的原子 B. 最外层电子排布为ns2的原子 C. 最外层有3个未成对电子的原子 D. 次外层无未成对电子的原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．最外层有1个电子的原子不一定属于主族元素，如Cr、Cu等元素最外层有一个电子，属于副族元素，A项错误； B．最外层电子排布为ns2的原子不一定属于主族元素，如钛、钇等元素最外层有2个电子，符合ns2的电子排布，但属于副族元素，B项错误； C．最外层有3个未成对电子的原子，一定是np3的结构，则该元素属于p区元素，一定是主族元素的原子，C项正确； D．次外层无未成对电子的原子，不一定是主族元素的原子，如稀有气体、过渡元素，D项错误； 答案选C。 3. 下列说法正确的是 A. 若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性 B. s轨道和p轨道重叠可以形成π键 C. 共价键都具有方向性 D. C2H4与Cl2的加成反应C2H4只涉及π键断裂 【答案】D 【解析】 【详解】A．硫原子最外层只有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，其氢化物只能是H2S，写成H3S分子，违背了共价键的饱和性，故A错误； B．s轨道和p轨道只能头碰头重叠，只能形成σ键，故B错误； C．s轨道和s轨道形成的σ键没有方向性，因s电子云为球形，故H2分子中的H-H无方向性，故C错误； D．C2H4与Cl2的加成反应只有C2H4中π键断裂其他σ键不断裂，故D正确； 答案选D 4. 下列说法正确的是 A. 葡萄糖的燃烧热是2800 kJ/mol，则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ·mol-1 B. 已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol，则该反应的反应热为221 kJ·mol-1 C. 已知稀溶液中，H+ (aq)＋OH- (aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 ，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量 D. 已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为-57.3 kJ·mol-1 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热，常见元素的稳定产物：C→CO2(g)、H→H2O(l)，葡萄糖的燃烧热是2800 kJ/mol，则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1400kJ·mol-1，A正确； B．焓变用于描述等压条件下的反应热，已知101 kPa时，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol，则该条件下该反应的反应热为ΔH=-221 kJ·mol-1，B错误； C．醋酸是弱电解质，电离吸热，已知稀溶液中，H+ (aq)＋OH- (aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 ，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ，C错误； D．98%的浓硫酸稀释时大量放热，已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热ΔH＜-57.3 kJ·mol-1，D错误； 答案选A。 5. 关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2⋅H2O的配合物的下列说法中正确的是 A. 配位体是Cl-和H2O，配位数是9 B. 配离子是[TiCl(H2O)5]2+，中心离子是Ti4+ C. 内界和外界中的Cl-的数目比是1：2 D. 加入足量AgNO3溶液，所有Cl-均被完全沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O，配位体是Cl和H2O，配位数是6，故A错误； B．中心离子是Ti3+，内配离子是Cl-，外配离子是Cl-，故B错误； C．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O，内配离子是Cl-为1，外配离子是Cl-为2，内界和外界中的Cl-的数目比是1：2，故C正确； D．加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl-离子与Ag+反应，内配位离子Cl-不与Ag+反应，故D错误； 故选：C。 6. 黑矾的结构如图。下列说法错误的是 A. 可表示为 B. 和中的S均为杂化 C. 中与的作用力类型分别是配位键、氢键、氢键 D. 中所有水分子的夹角完全相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．Fe2+的价层电子对排布式为3d6，可以与6个H2O形成配位键，因此可表示为，A正确； B．价层电子对数=σ+中心原子孤电子对，：3+1=4，：4+0=4，和中的S均为杂化，B正确； C．Fe2+的价层电子对排布式为3d6，可以与6个H2O形成配位键，氢原子和F、O、N相连可以形成氢键，H2O和H2O、均可以形成分子间氢键，C正确； D．结晶水中的为109°28’，而与Fe2+形成配位键的H2O，由于空间结构的影响键角会变小，D错误； 故选D。 7. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 电解水制氢的阳极反应： B. 铅蓄电池放电时的负极反应： C. 电解精炼铜时阴极电极反应： D. 钢铁吸氧腐蚀的正极反应： 【答案】D 【解析】 【详解】A．电解水制氢的阳极反应发生氧化反应，方程式为：，A错误； B．铅蓄电池放电时的负极反应：，B错误； C．电解精炼铜时阴极电极反应：，C错误； D．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：，D正确； 答案选D。 8. 周期表中ⅢA族元素及其化合物应用广泛。硼熔点很高，其硬度仅次于金刚石，硼烷(B2H6，常温下为气态)是一种潜在的高能燃料，氨硼烷(H3NBH3)是最具潜力的储氢材料之一，与硼烷的相对分子质量相近，但沸点却比硼烷高得多。下列说法正确的是 A. H3NBH3分子间存在氢键 B. BF3是由极性键构成的极性分子 C. 镓原子(31Ga)基态核外电子排布式为4s24p1 D. ⅢA族元素单质的晶体类型相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．H3NBH3分子中存在N-H键，所以H3NBH3分子间可形成氢键，故A正确； B．BF3中B原子价电子对数为3，无孤电子对，空间构型 为平面三角形，结构对称，是由极性键构成的非极性分子，故B错误； C．镓原子(31Ga)核外有31个电子，基态核外电子排布式为［Ar］3d104s24p1，故C错误； D．硼可以形成原子晶体和分子晶体，铝、镓、铟、铊都是金属晶体，故D错误； 选A。 9. 科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图(和之间重复单元的W、X未全部标出)。W、X、Z分别位于不同周期，核外轨道和轨道的电子数相等，是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是 A. 简单气态氢化物的热稳定性：X>Y B. 第一电离能： C. 电负性： D. W、Y、Z三种元素组成的化合物中含有离子键和共价键 【答案】D 【解析】 【分析】W、X、Z分别位于不同短周期，分别为第一周期、第二周期、第三周期，W为H，Z为第三周期金属性最强的元素，Z为Na，核外轨道和轨道的电子数相等，电子排布为：，Y为O元素，X能形成4个化学键，为C元素。 【详解】A．X为C，Y为O，电负性，所以简单气态氢化物的热稳定性：，A错误； B．X为C，Y为O，Z为Na，第一电离能：，B错误； C．X为C，Y为O，W为H，电负性，C错误； D．H、O、Na能形成NaOH，含有离子键和共价键，D正确； 故选D。 10. 下列说法或表示方法正确的是 A. 反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应一定不能发生 B. 强酸跟强碱反应放出的热量一定是中和热 C. 由石墨比金刚石稳定可知：C(金刚石，s)===C(石墨，s) ΔH<0 D. 在101 kPa、25℃时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式可表示为： 2 H2(g)＋O2(g)===2 H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol 【答案】C 【解析】 【详解】A、反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应是吸热反应，吸热反应在一定的条件下也能发生，铵盐和氢氧化钡晶体的反应是吸热的，但是无需条件就发生，故A错误； B、强酸跟强碱反应放出的热量不一定是中和热，稀的强酸和强碱发生中和反应生成1mol水放出的热量称为中和热，故B错误； C、由石墨比金刚石稳定，石墨的能量低于金刚石，所以C(金刚石，s)═C(石墨，s)△H＜0，故C正确； D、在101 kPa、25℃时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式可表示为：H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ/mol，故D错误； 故选C。 【点睛】本题的易错点为D，要注意燃烧热概念的理解，燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数为“1”。 11. 电渗析法是海水淡化的方法之一，具有选择性离子交换膜交错排列构成的多层式电渗析槽的工作原理如图所示(a、b为不同离子交换膜)。下列有关说法错误的是 A. X为淡盐水，Y为浓盐水 B. 该方法可得到副产品NaOH C. a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜 D. 阴极区电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 【答案】C 【解析】 【分析】电渗析法是海水淡化的方法之一，故阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，据此解题。 【详解】A．阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，b为阴离子交换膜，a为阳离子交换膜，Na+经过a离子交换膜由左侧移向右侧，Cl-经过b离子交换膜由右侧移向左侧，由于离子交换膜交错排列，所以X为淡盐水，Y为浓盐水，故A正确； B．电解总反应为2H2O+2NaClCl2↑+H2↑+2NaOH，可得到副产品NaOH，故B正确； C．据A项分析，b为阴离子交换膜，a为阳离子交换膜，故C错误； D．阴极区发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故D正确； 故选C。 12. 石灰氮(CaCN2)是一种氮肥，与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N-C≡N)，氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列说法正确的是 A. [CO(NH2)2]中C的杂化方式是sp3 B. H2O的空间填充模型： C. CaCN2中含有极性共价键和离子键 D. 1个H2N-C≡N分子中含3个σ键 【答案】C 【解析】 【详解】A．CO(NH2)2的结构为：，碳原子形成2个单键和1个双键，所以C原子的杂化方式为sp2杂化，A错误； B．氧原子比氢原子大，且水分子为V形，H2O的空间填充模型中氧原子在中间应比两边的氢原子大、且三个原子不在一条直线，B错误； C．CaCN2属于离子化合物，其电子书式为，所以含有极性共价键和离子键，C正确； D．1个H2N-C≡N分子中含3个σ键单键，碳氮三键中含有1个σ键，则H2N-C≡N分子中含4个σ键，D错误； 故选C。 13. X、Y、Z、M是电负性逐渐减小的短周期非金属元素。X、Z、M位于三个不同周期，Y与Z的价电子数目之和为M价电子数的两倍；化合物的电子总数为18个。下列说法错误的是 A. 原子半径：Z<X<Y<M B. 简单氢化物的稳定性：X>Y>M C. Z与M形成的化合物具有较强的还原性 D. Y的含氧酸为弱酸 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、M是电负性逐渐减小的短周期非金属元素，化合物的电子总数为18个，则Z为氢、X为氧；X、Z、M位于三个不同周期，则M为硅；Y与Z的价电子数目之和为M价电子数的两倍，则Y价电子为7，是氯； 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：Z<X<Y<M，A正确； B．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化物的稳定性：X>Y>M，B正确； C．Z与M形成的化合物为SiH4，硅化合价为负价，容易失去电子，具有较强的还原性，C正确； D．HClO4为强酸，D错误。 故选D。 二、填空题(本题包括4大题，共61分) 14. 镍是一种用途广泛的金属，常用于电镀工业和制造电池。镍易形成Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等配合物。 （1）Ni2+的核外电子排布式为___________。 （2）Ni2+可用丁二酮肟检验。丁二酮肟的结构如图所示，其分子中碳原子轨道的杂化类型为___________。 （3）1mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为___________NA。氨的沸点高于膦(PH3)，原因是___________。 （4）镧镍合金是较好的储氢材料。储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6，晶胞结构如图所示，X、Y、Z表示储氢后的三种微粒，则图中Z表示的微粒为___________(填化学式)。 【答案】（1）[Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8 （2）sp2、sp3 （3） ①. 28 ②. 二者均为分子化合物，而氨分子间存在氢键 （4）H2 【解析】 【小问1详解】 Ni为28号元素，其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，当失去最外层2个电子后得到Ni2+，因此Ni2+的核外电子排布式为[Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8； 故答案为：[Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8； 【小问2详解】 中碳原子与4个单键相连时，碳原子为sp3杂化，碳原子相连价键中含有双键时，碳原子为sp2杂化，故答案为：sp3、sp2； 【小问3详解】 [Ni(NH3)6]SO4的结构式为，其中每个化学键中都有且只有1个σ键，所以1mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为28NA；氨和膦二者均为分子化合物，氨分子间存在氢键，而PH3分子间只有分子间作用力，所以氨的沸点高于膦(PH3)； 故答案为：28；二者均为分子化合物，而氨分子间存在氢键； 【小问4详解】 由图可知，1个晶胞中含有X数目为，Y的数目为，Z的数目为，X、Y、Z微粒数目之比为1：5：3，晶体的化学式为LaNi5(H2)3，因此图中Z表示的微粒为H2； 故答案为：H2。 15. 铜是人类最早使用的金属之一，铜的化合物丰富多彩。 （1）Cu在周期表中位于___________区，Cu2+价电子排布式为___________。 （2）邻氨基吡啶()的铜配合物在有机合成中有重要作用。C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为___________；1mol中σ键的数目为___________。邻氨基吡啶的铜配合物结构简式如下图所示，C原子轨道杂化类型为___________。 （3）向CuSO4溶液中加入过量氨水再加少许乙醇可以析出蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4∙H2O。 ①NH3分子中H-N-H键角为107°，在[Cu(NH3)4]2+中H-N-H键角近似109.5°，键角变大的原因是___________。 ②NF3与NH3均为三角锥形分子，NF3分子中的氮原子不易与Cu2+形成配离子，请从电负性角度分析其原因是___________。 【答案】（1） ①. ds ②. 3d9 （2） ①. N>O>C ②. 13NA ③. sp2、sp3 （3） ①. NH3分子中N原子的孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-Cu键的成键电子对相比NH3中的孤对电子对对N-H键的排斥力变小，所以[Cu(NH3)4]2+中H-N-H键角变大 ②. F的电负性比N大，N-F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子 【解析】 【小问1详解】 Cu为29号元素，位于周期表中第四周期ⅠB族，属于ds区；Cu2+价电子排布式为3d9； 【小问2详解】 C、N、O为同周期元素，随核电荷数的增加第一电离能呈增大趋势，但因氮最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，三者第一电离能：N>O>C；1mol中含13molσ键和3mol键，σ键的数目为13NA；由结构简式可知该物质中甲基中C为sp3杂化，其余C原子采用sp2杂化； 【小问3详解】 ①NH3分子中N原子的孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-Cu键的成键电子对相比NH3中的孤对电子对对N-H键的排斥力变小，所以[Cu(NH3)4]2+中H-N-H键角变大； ②F的电负性比N大，N-F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子。 16. 第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。 （1）铬(Cr)被称为“不锈钢的添加剂”。 ①Cr位于元素周期表的___________区。 ②Cr原子核外电子排布的最高能层符号是___________。 ③在lmolCrO5(其中Cr为+6价)中，含有过氧键的数目为___________mol。 （2）钒(V)是我国的丰产元素，被誉为“工业的味精”，广泛用于催化及钢铁工业。 ①写出基态钒原子的价电子轨道表示式：___________。 ②V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为___________。 （3）镍(Ni)是一种优良的有机反应催化剂，Ni可以形成配合物硝酸肼镍{Ni[(N2H4)3](NO3)2}是一种配合物，空间构型是___________(用文字说明)；该配合物的配体是：___________。 （4）钛(Ti)被称为“21世纪金属”，钙钛矿(CaTiO3)晶体是工业获取钛的重要原料，其晶胞结构如图，其中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置，与Ti紧邻的O个数为___________。 【答案】（1） ①. d ②. N ③. 2 （2） ①. ②. sp3 （3） ①. 平面三角形或平面正三角形 ②. N2H4 （4）12 【解析】 【小问1详解】 ①Cr是24号元素，位于第四周期第ⅥB族，则其位于元素周期表的d区，故答案为：d； ②基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，该原子核外电子排布中最高能层是第四电子层，该层符号为N，故答案为：N； ③CrO5中5个O共为-6价，必定有4个为-1价，CrO5分子结构式为，即有两个过氧键，在1 mol CrO5含有过氧键的数目为2mol，故答案为：2； 【小问2详解】 ①钒原子价电子排布式为3d34s2，价电子排布图为；故答案为：； ②SO3的三聚体(SO3)3的环状结构中S原子形成4个σ键，杂化轨道数目为4，S原子采取 sp3杂化，故答案为：sp3； 【小问3详解】 中N原子孤电子对数==0，价层电子对数为3+0=3，空间构型是平面三角形或平面正三角形，由题干配合离子的结构简式可知，该配位化合物中的配体为N2H4，故答案为：平面三角形或平面正三角形；N2H4； 【小问4详解】 由题干晶胞结构图可知，其中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置，则与Ti紧邻的O个数=3×8÷2=12，故答案为：12。 17. 纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的四种方法： 方法a 用炭粉在高温条件下还原CuO 方法b 用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O 方法c 电解法，反应为 方法d 用肼（N2H4）还原新制的Cu(OH)2 （1）已知：①2Cu(s)＋O2(g)=Cu2O(s)；△H = -169kJ·mol-1 ②C(s)＋O2(g)=CO(g)；△H = -110.5kJ·mol-1 ③Cu(s)＋O2(g)=CuO(s)；△H = -157kJ·mol-1 则方法a发生反应的热化学方程式是：____________。 （2）方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示： 该离子交换膜为__________离子交换膜（填“阴”或“阳”），该电池的阳极反应式为___________，钛极附近的pH值______（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）方法d为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为________。 【答案】 ①. 2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g) ΔH=+34.5kJ/mol ②. 阴 ③. 2Cu-2e-+2OH-= Cu2O+H2O ④. 增大 ⑤. 4Cu(OH)2+N2H42Cu2O+6H2O+N2↑ 【解析】 【分析】（1）根据盖斯定律并结合热化学方程式的书写方法来书写； （2）方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度，则只有使用阴离子交换膜才能控制氢氧根离子的浓度，在电解池的阳极发生失电子的氧化反应；钛极是阴极发生氢离子得电子的还原反应，据此分析附近pH值的变化； （3）根据“液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2”来书写化学方程式。 【详解】（1）已知：①2Cu(s) +O2(g)=Cu2O(s)；△H= -169kJ/mol， ②C(s)+O2(g)=CO(g)；△H= -110.5kJ/mol， ③Cu(s)+O2(g)═CuO(s)；△H= -157kJ/mol， 用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的化学方程式为2CuO(s)+C(s)=Cu2O(s)+CO(g)，该反应可以由②-③×2+①得到，则反应的焓变为-110.5 kJ/mol –(-157 kJ/mol×2)-169 kJ/mol=34.5 kJ/mol； （2）方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度，则只有使用阴离子交换膜才能控制氢氧根离子的浓度；在电解池中，铜电极连接电源的正极，则铜电极作阳极，且根据总反应式知，铜作阳极失去电子生成Cu2O，则在碱性环境下，阳极的电极反应式为2Cu-2e- +2OH- = Cu2O+H2O，钛极是阴极，发生还原反应，氢离子得电子，电极反应式为2H2O+2e- = H2↑+2OH-，所以氢氧根离子浓度增大，则pH值增大； （3）根据题目信息：液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2，依据得失电子守恒、元素守恒，写出化学方程式为：4Cu(OH)2+N2H42Cu2O+6H2O+N2↑。 【点睛】1、电化学中书写电极反应式是常考点，也是学生们的易错点，已知总反应式时，根据总反应式中化合价的变化先确定两极反应物以及产物，再结合溶液环境进行配平，电极反应式也要符合得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒。如本题中利用方法c—电解法制备纳米Cu2O，已知总反应式，阳极发生氧化反应，则应该是铜作阳极失电子生成Cu2O，2mol Cu失去2mol电子生成1mol Cu2O，溶液环境呈碱性，因此需在电极反应式左边用2mol氢氧根配平电荷守恒，再根据元素守恒在右边加1mol水配平电极反应式，阳极反应式为：2Cu-2e- +2OH- = Cu2O+H2O。 2、电极附近pH值的变化取决于电极反应，如本题中钛极是阴极，发生还原反应，氢离子得电子，电极反应式为2H2O+2e- = H2↑+2OH-，所以氢氧根离子浓度增大，则钛极附近pH值增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $