精品解析：江西省南昌中学2024-2025学年高二下学期期中考试化学试题

南昌中学2024-2025学年度下学期期中考试 高二化学试卷 可能用到元素的相对原子质量：Li 7 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Mn 55 Te：128 一、单选题(本大题共16小题，每小题3分，共42分) 1. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 二氧化碳电子式：O::C::O B. 1，3-丁二烯结构简式： C. 乙醛：CH3COH D. 基态铁原子价电子轨道表示式： 2. 下列化合物中，含有3个手性碳原子的是 A. B. C. D. 3. 中国“人造太阳”首先实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，还实现了第一个采用氦-3等离子体作为燃料的“人造太阳”，不断刷新世界纪录。下列相关说法不正确的是 A. 等离子体中有电子、阳离子和电中性粒子，整体呈电中性 B. 氦-3原子中有3个电子 C. “人造太阳”中的常用原料2H和3H互为同位素 D. 氚可以在反应堆中通过锂再生，基态锂原子最高能级的电子云轮廓图为球形 4. 软包电池的关键组件是一种离子化合物，其结构如图。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，X元素基态原子最外层电子是次外层电子数的一半，W和Q同主族。下列说法错误的是 A. 简单离子半径：Q>W>M>X B. 简单氢化物的稳定性：M>W>Q C. 第一电离能：W>Z>Y D. W3是含有极性键的极性分子 5. 下列类比或推论正确的是 A. HF分子间氢键强度大于水的分子间氢键，因此HF的沸点更高 B. P与Cl可以形成PCl3和PCl5，N与Cl也可以形成NCl3和NCl5 C. CH4和CCl4的键角相同，NH3和NCl3的键角也相同 D. NH、SO为正四面体，PH、PO也为正四面体 6. 是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成。可以定量吸收，也能吸收、、等气体，其吸收形成，其结构为，下列说法正确的是 A. 该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键 B 由结构可知，除铜元素外所有原子满足8电子稳定结构 C. 中配位数为3 D. 中只有Cl-、作配体 7. 某有机化合物的结构简式如图： 此有机化合物属于 ①炔烃 ②多官能团有机化合物 ③芳香烃 ④烃的衍生物 ⑤高分子 ⑥芳香族化合物 A. ①②③④⑥ B. ②④⑥ C. ②④⑤⑥ D. ①③⑤ 8. 离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂和催化剂，其中的EMIM+结构如图所示(五元环为平面结构，与苯分子相似)。正确的是 A. 分子中∠HCH为109°28' B. 1molEMIM+含有61mol电子 C. 所有C原子与N原子的杂化方式相同 D. 引入有机基团可以降低离子液体的熔点 9. 研究物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实解释错误的是 实例 解释 A 熔点：﹤NaBF4 与阳离子的体积较大有关 B 键角：CH4(109.5°)>NH3(107.3°) 中心原子的杂化方式 C CsCl晶体中Cs+配位数为8，而NaCl晶体中Na+配位数为6 Cs+比Na+的半径大 D 不同溶剂中I2的溶解度：CCl4>H2O I2、CCl4为非极性分子，而H2O为极性分子 A. A B. B C. C D. D 10. 若某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，价层电子数为5，下列关于该元素的叙述正确的是 A. 该元素原子的M层有11个电子 B. 该基态原子获得能量被激发的过程中，会产生暗背景亮线的原子光谱 C. 该元素是副族元素，位于元素周期表的d区或p区 D. 该元素基态原子的价电子排布式为 11. BF3 (三氟化硼)熔点-127℃，沸点-100℃，水解生成H3BO3 (硼酸，结构如图1)和HBF4 (氟硼酸)。已知冰的结构如图2，可知每个H2O分子可形成2个氢键，下列说法不正确的是 A. BF3和BF中心硼原子杂化方式不同 B 1mol H3BO3晶体含有6mol氢键 C. H3BO3显酸性原因：H3BO3 +⇌ D. H3BO3是非极性分子，且沸点高于HBr 12. 硫化锌（）是一种优良的电池负极材料，其在充电过程中晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是 A. 基态原子核外电子的空间运动状态有15种 B. 在晶胞和晶胞中的配位数相同 C. 在体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律 D. 充电过程中该电极反应式为 13. 类石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景，研究表明非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。 下列说法错误的是 A. 晶体中存在π键、范德华力和非极性键 B. 中C原子的杂化轨道类型为sp2杂化 C. 中N原子的配位数为2和3 D. 每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈所示)被O原子代替，形成O掺杂的(OPCN)，则OPCN的化学式为 14. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是 A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6 C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 有机物种类繁多，应用广泛。 （1）邻氨基吡啶()易溶于水，易溶于水的主要原因是___________。 （2）鸟嘌呤和吡咯的结构如下图所示。 ①鸟嘌呤中N原子的杂化方式为___________，夹角___________(填“>”或“<”)。 ②分子中的大键可以用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，吡咯中的大键可表示为___________。 （3）KSCN溶液是检验的常用试剂，中含有的键与键的数目之比为___________。 （4）已知常温下和的电离平衡常数分别为K1、K2，K1___________K2 (填“>”、“=”或“<”)，理由是___________。 16. 回答下列问题： （1）蓝矾()的结构如图所示： 的空间结构是___________，其中S原子的杂化轨道类型是___________；基态O原子的价层电子排布图为___________。 （2）气态分子空间结构为___________；将纯液态冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图所示，此固态中S原子的杂化轨道类型是___________。 （3）二氧化钛()是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。纳米催化的一个实例如图所示。 化合物甲的分子中采取杂化方式的碳原子个数为___________，化合物乙中采取杂化的原子对应元素的第一电离能由小到大的顺序为___________。 17. X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与为等电子体，元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W2 -最外层电子数之和，根据以上信息回答下列问题： （1）下列原子电子排布图中，能量最低和最高的分别为___________(填标号)。 A. B. C. D. （2）上述五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号，下同)，Y的第一电离能大于Z的第一电离能原因___________。 （3）的分子构型为___________，Q的价电子排布式为___________。 （4）d-QW晶胞是立方体，用X射线衍射法测得该晶体晶胞边长a=500.0pm，26℃测得该晶体的密度为4.64g/cm3，则一个晶胞中含有的Q离子数为___________(阿伏加德罗常数NA的值取6.0×1023)。 （5）d-QW的晶胞的一个侧面的投影图如图所示，与Q离子距离最近且距离相等的W离子构成的几何图形是___________ 18 近年来，离子电池工业飞速发展，回答下列问题： （1）GaN的熔点为1700℃，GaCl3的熔点为77.9℃，它们的晶体类型依次为___________ 、___________。 （2）已知NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算表达式即可)。 （3）Ni可以形成多种氧化物，其中一种NixO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，若有三分之一的Ni2+被Ni3+取代，如图所示。则x=___________(可用分数表示)。 （4）在(NH4)2SO4晶体中，相邻的H与O两原子间的距离为199pm，小于H与O的范德华半径(当两个原子间没有形成化学键而只靠范德华力相互接近时，两个原子核间距的一半称为范德华半径)之和，推测可能的原因是___________。 （5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B两种单元组成。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为某锂电池的正极材料(m、n为正整数)。 已知：脱嵌率。 ①B1中M原子分数坐标为(0，0，0)，则A3中Q原子分数坐标为___________。 ②若该锂电池正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：5，则Li+的脱嵌率为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南昌中学2024-2025学年度下学期期中考试 高二化学试卷 可能用到元素的相对原子质量：Li 7 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Mn 55 Te：128 一、单选题(本大题共16小题，每小题3分，共42分) 1. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 二氧化碳电子式：O::C::O B. 1，3-丁二烯结构简式： C. 乙醛：CH3COH D. 基态铁原子价电子轨道表示式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．二氧化碳的电子式中氧原子自身的两对电子未画出，未满足8电子稳定结构，A错误； B．1，3-丁二烯结构简式：，B错误； C．乙醛：CH3CHO，C错误； D．基态铁原子价电子排布式为3d64s2,其价电子轨道表示式为，D正确； 故选D。 2. 下列化合物中，含有3个手性碳原子的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子。 【详解】A．中含有3个手性碳原子，位置为，故A选； B．中含有2个手性碳原子，位置为，故B不选； C．中含有1个手性碳原子，位置为，故C不选； D．中含有1个手性碳原子，位置为，故D不选； 答案选A。 3. 中国“人造太阳”首先实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，还实现了第一个采用氦-3等离子体作为燃料的“人造太阳”，不断刷新世界纪录。下列相关说法不正确的是 A. 等离子体中有电子、阳离子和电中性粒子，整体呈电中性 B. 氦-3原子中有3个电子 C. “人造太阳”中的常用原料2H和3H互为同位素 D. 氚可以在反应堆中通过锂再生，基态锂原子最高能级的电子云轮廓图为球形 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体叫等离子体，A正确； B．氦-3是He的一种同位素，原子中只有2个电子，B错误； C．2H和3H质子数相同，中子数不同，同一元素的不同原子，互为同位素，C正确； D．基态锂原子最高能级为2s，电子云轮廓图为球形，D正确； 故选B。 4. 软包电池的关键组件是一种离子化合物，其结构如图。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，X元素基态原子最外层电子是次外层电子数的一半，W和Q同主族。下列说法错误的是 A. 简单离子半径：Q>W>M>X B. 简单氢化物的稳定性：M>W>Q C. 第一电离能：W>Z>Y D. W3是含有极性键的极性分子 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，X元素最外层电子数是次外层电子数的一半，则X为Li元素；W和Q同主族，由阴离子的结构示意图可知，W、Q形成共价键的数目分别为2和6，则W为O元素、Q为S元素；Y、M形成共价键的数目分别为4和1，则Y为C元素、Z为N元素、M为F元素，据此回答。 【详解】A．S2-有3个电子层，离子半径最大，Li+只有1个电子层，半径最小，F-和O2-电子层数结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，则氟离子的离子半径小于氧离子，故离子半径：S2-＞O2-＞F-＞Li+，A正确； B．元素的非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，元素的非金属性强弱顺序为F>O>S，则氢化物的稳定性强弱顺序为HF>H2O>H2S，B正确； C．同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但是N原子价电子为半满结构，失电子困难，第一电离能比O大，故第一电离能：N>O>C，C错误； D．O3分子中正负电性中心不重合，是含有极性键的极性分子，D正确； 故选C。 5. 下列类比或推论正确的是 A. HF分子间氢键强度大于水的分子间氢键，因此HF的沸点更高 B. P与Cl可以形成PCl3和PCl5，N与Cl也可以形成NCl3和NCl5 C. CH4和CCl4的键角相同，NH3和NCl3的键角也相同 D. NH、SO为正四面体，PH、PO也为正四面体 【答案】D 【解析】 【详解】A．F的电负性强于O，则HF分子间氢键强度大于水的分子间氢键，但H2O分子形成氢键的数目比HF分子多，因此H2O的沸点更高，A错误； B．P与Cl可以形成PCl3和PCl5，N与Cl可以形成NCl3，但不能形成NCl5，原因是：N原子最外层无d轨道，不能发生sp3d杂化，B错误； C．CH4和CCl4的键角相同，NH3和NCl3的键角不同，氯原子电负性较大，共用电子对更远离中心原子，斥力较小，故NCl3的键角较小，C错误； D．NH、SO、PH、PO中中心原子价层电子对个数都是4且不含孤电子对，所以空间构型均为正四面体形，D正确； 故选D。 6. 是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成。可以定量吸收，也能吸收、、等气体，其吸收形成，其结构为，下列说法正确的是 A. 该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键 B. 由结构可知，除铜元素外所有原子满足8电子稳定结构 C. 中配位数为3 D. 中只有Cl-、作配体 【答案】A 【解析】 【详解】A．Cu+含有空轨道，中碳原子含有孤电子对，由的结构可知，该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键，A正确； B．由结构可知，H2O中H原子也没有满足8电子稳定结构，B错误； C．由结构可知，中Cu+形成4个配位键，配位数为4，C错误； D．由结构可知，中有Cl-、、H2O作配体，D错误； 故选A。 7. 某有机化合物的结构简式如图： 此有机化合物属于 ①炔烃 ②多官能团有机化合物 ③芳香烃 ④烃的衍生物 ⑤高分子 ⑥芳香族化合物 A. ①②③④⑥ B. ②④⑥ C. ②④⑤⑥ D. ①③⑤ 【答案】B 【解析】 【详解】由题给的结构简式可知，有机物中不存在碳碳双键，含有O元素，不是炔烃，而是烃的含氧衍生物，所以①错误；含酯基、羟基、羧基，属于多官能团有机化合物，所以②正确；含苯环，但还含O元素，则不属于芳香烃，则③错误；含C、H、O三种元素，为烃的含氧衍生物，则④正确；该有机物不是高分子化合物，则错误；含有苯环，属于芳香族化合物，则⑥正确；所以正确的是②④⑥，故选：B。 8. 离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂和催化剂，其中的EMIM+结构如图所示(五元环为平面结构，与苯分子相似)。正确的是 A. 分子中∠HCH为109°28' B. 1molEMIM+含有61mol电子 C. 所有C原子与N原子的杂化方式相同 D. 引入有机基团可以降低离子液体的熔点 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子中有四面体结构，但无正四面体结构，键角错误，A错误； B．EMIM+带一个正电荷，可表示为，1molEMIM+共含60mol电子，B错误； C．分子中的饱和碳原子采用sp3杂化方式，环内的C、N原子为sp2杂化，故C原子与N原子的杂化方式不相同，C错误； D．离子液体中引入有机基团，阴阳离子的体积增大，离子键强度降低，晶格能降低，有利于降低离子化合物的熔点，D正确； 故选D。 9. 研究物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实解释错误的是 实例 解释 A 熔点：﹤NaBF4 与阳离子的体积较大有关 B 键角：CH4(109.5°)>NH3(107.3°) 中心原子的杂化方式 C CsCl晶体中Cs+配位数为8，而NaCl晶体中Na+配位数为6 Cs+比Na+的半径大 D 不同溶剂中I2的溶解度：CCl4>H2O I2、CCl4为非极性分子，而H2O为极性分子 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．阳离子体积大，半径大，离子间的作用力小，离子键弱，熔点低，A正确； B．甲烷、氨气中心原子均为SP3杂化，NH3中心原子有一个孤电子对，对成键电子排斥作用更强，键角变小，B错误； C．离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，Cs+周围最多能排布8个Cl-，Na+周围最多能排布6个Cl-，说明Cs+比Na+半径大，C正确； D．碘和四氯化碳都是结构对称的非极性分子，水是结构不对称的极性分子，由相似相溶原理可知，碘在四氯化碳中的溶解度比在水中大，D正确； 故选B。 10. 若某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，价层电子数为5，下列关于该元素的叙述正确的是 A. 该元素原子的M层有11个电子 B. 该基态原子获得能量被激发的过程中，会产生暗背景亮线的原子光谱 C. 该元素是副族元素，位于元素周期表的d区或p区 D. 该元素基态原子的价电子排布式为 【答案】D 【解析】 【分析】根据题干可知，该元素最外层2个电子，次外层3个电子，则该元素为副族元素，基态原子的价电子排布式为。据此解答： 【详解】A．若n=4，该元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，M层有11个电子，当n=5时，M层排满有18个电子，故A错误； B．基态原子获得能量被激发，跃迁需要吸收能量，会产生暗背景暗线的原子光谱，即吸收光谱，故B错误； C．该元素是位于元素周期表的d区的副族元素，p区元素为主族元素，故C错误； D．据分析可知，该元素基态原子的价电子排布式为，故D正确； 故答案为D。 11. BF3 (三氟化硼)熔点-127℃，沸点-100℃，水解生成H3BO3 (硼酸，结构如图1)和HBF4 (氟硼酸)。已知冰结构如图2，可知每个H2O分子可形成2个氢键，下列说法不正确的是 A. BF3和BF中心硼原子杂化方式不同 B. 1mol H3BO3晶体含有6mol氢键 C. H3BO3显酸性原因：H3BO3 +⇌ D. H3BO3是非极性分子，且沸点高于HBr 【答案】B 【解析】 【详解】A．中心原子价层电子对数为，中心原子价层电子对数为，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．是一元弱酸，在水溶液中电离产生H+使溶液呈酸性，电离方程式为： ，故C正确； D．H3BO3是层状平面结构，因此是非极性分子，由于H3BO3分子间可以形成氢键，因此H3BO3沸点高于HBr，故D正确； 故答案为B。 12. 硫化锌（）是一种优良的电池负极材料，其在充电过程中晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是 A. 基态原子核外电子的空间运动状态有15种 B. 在晶胞和晶胞中的配位数相同 C. 在体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律 D. 充电过程中该电极反应式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．Zn是第30号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，原子轨道数目与核外电子空间运动状态相等，s、p、d轨道分别有1、3、5，共15种空间运动状态，A正确； B．晶胞中从图像上可知，硫离子的配位数为4，晶胞中从图像上可知，硫离子的配位数为8，B错误； C．根据ZnS结构，在体对角线上，两个顶点为S2-，靠近其中一个S2-是Zn2+，故在ZnS体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律，C正确； D．由均摊法可知，LixZnyS中Li+和Zn2+共有7个，S2-有8 =4，由化合价代数和为零可知，Li+和Zn2+的个数比为6:1， 化学式为Li6ZnS4，即，充电过程中该电极为阴极，得电子，电极反应式为，D正确； 故选B。 13. 类石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景，研究表明非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如图所示。 下列说法错误的是 A. 晶体中存在π键、范德华力和非极性键 B. 中C原子的杂化轨道类型为sp2杂化 C. 中N原子的配位数为2和3 D. 每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈所示)被O原子代替，形成O掺杂的(OPCN)，则OPCN的化学式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．具有和石墨相似的层状结构，则其晶体中层内存在π键、层间范德华力和环内存在极性键，没有非极性键，A错误； B．具有和石墨相似的层状结构，则其中C原子的杂化轨道类型为sp2杂化，B正确； C．从图示层结构图中可知，N原子有两类，一种是连接两个C原子，另一种是连接三C原子，故其配位数为2和3，C正确； D．根据图示可知，每个基本结构单元(图中实线圈部分)中含有：6个C原子，7+=8个N原子；若两个N原子(图中虚线圈所示)被O原子代替，形成O掺杂的(OPCN)，则OPCN每个基本结构单元含有：6个C原子，5+=6个N原子，2个O原子；故其化学式为，D正确； 故选A。 14. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是 A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6 C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确； B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确； C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误； D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确； 答案选C。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 有机物种类繁多，应用广泛。 （1）邻氨基吡啶()易溶于水，易溶于水的主要原因是___________。 （2）鸟嘌呤和吡咯的结构如下图所示。 ①鸟嘌呤中N原子的杂化方式为___________，夹角___________(填“>”或“<”)。 ②分子中的大键可以用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，吡咯中的大键可表示为___________。 （3）KSCN溶液是检验常用试剂，中含有的键与键的数目之比为___________。 （4）已知常温下和的电离平衡常数分别为K1、K2，K1___________K2 (填“>”、“=”或“<”)，理由是___________。 【答案】（1）邻氨基吡啶分子与水分子间形成氢键 （2） ①. sp3、sp2 ②. > ③. （3）1：1 （4） ①. < ②. Cl的电负性大于H，中羟基极性大于中的羟基极性 【解析】 【小问1详解】 存在-NH2，能与水形成氢键，所以邻氨基吡啶能溶于水。 【小问2详解】 ①鸟嘌呤中环中的N原子价层电子对为3，sp2杂化，-NH2的N原子价层电子对为4对，杂化方式为sp3；孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，排斥力越大键角越大，故鸟嘌呤中轨道之间的夹角∠1＞∠2； ②根据吡咯的结构可知，其大π键由4个C原子和1个N原子5个原子，C原子为sp2杂化，每个C提供1个电子，N原子提供2个电子，共6个电子构成，则该吡咯中的大π键可表示为。 【小问3详解】 与CO2互为等电子体，结构简式为S=C=N-，双键中含有1个键和1个键，中含有2个键和2个键，键与键的数目之比为1:1。 【小问4详解】 Cl的电负性大于H，Cl原子的吸电子效应使中羟基极性大于中的羟基极性，更加容易电离出H+，酸性更强，已知常温下和的电离平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2。 16. 回答下列问题： （1）蓝矾()的结构如图所示： 的空间结构是___________，其中S原子的杂化轨道类型是___________；基态O原子的价层电子排布图为___________。 （2）气态分子的空间结构为___________；将纯液态冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图所示，此固态中S原子的杂化轨道类型是___________。 （3）二氧化钛()是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。纳米催化的一个实例如图所示。 化合物甲的分子中采取杂化方式的碳原子个数为___________，化合物乙中采取杂化的原子对应元素的第一电离能由小到大的顺序为___________。 【答案】（1） ①. 正四面体形 ②. sp3 ③. （2） ①. 平面三角形 ②. sp3 （3） ①. 7 ②. C＜O＜N 【解析】 【小问1详解】 中S原子价层电子对数=4+=4，且不含孤电子对，该离子空间结构为正四面体形，S原子采用sp3杂化；基态O原子2s、2p能级上的电子为其价电子，价电子排布图为； 【小问2详解】 SO3中S原子价层电子对数=3+=3且不含孤电子对，该分子为平面三角形；根据图知，该结构中每个S原子价层电子对数是4，S原子采用sp3杂化； 【小问3详解】 甲中苯环、连接碳氧双键的碳原子都采用sp2杂化，所以有7个碳原子采用sp2杂化；乙中支链上的C原子、N原子、O原子都采用sp3杂化，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能由小到大顺序是C＜O＜N。 17. X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与为等电子体，元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，Q的最外层电子数为2，次外层电子数等于Y和W2 -最外层电子数之和，根据以上信息回答下列问题： （1）下列原子电子排布图中，能量最低和最高的分别为___________(填标号)。 A. B. C. D. （2）上述五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号，下同)，Y的第一电离能大于Z的第一电离能原因___________。 （3）的分子构型为___________，Q的价电子排布式为___________。 （4）d-QW的晶胞是立方体，用X射线衍射法测得该晶体晶胞边长a=500.0pm，26℃测得该晶体的密度为4.64g/cm3，则一个晶胞中含有的Q离子数为___________(阿伏加德罗常数NA的值取6.0×1023)。 （5）d-QW的晶胞的一个侧面的投影图如图所示，与Q离子距离最近且距离相等的W离子构成的几何图形是___________ 【答案】（1）DC （2） ①. O ②. 氮原子2p轨道半充满，相对稳定 （3） ①. 直线形 ②. 3d54S2 （4）4 （5）正八面体(或八面体) 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、Q五种前四周期元素，原子序数依次增大；元素W的原子序数等于元素Z的原子序数加8，说明二者同主族，W能形成W2-，且Z原子序数小于W，则Z为O元素，W为S元素；已知X、Y、Z、W均为非金属元素，XW2分子与为等电子体，故可推断出X、Y、Z为相邻元素，且原子序数依次增大，则X、Y分别为C元素、N元素；N和S2-最外层电子数之和为13，Q的最外层电子数为2，次外层电子数为13，Q原子序数为25，为Mn元素； 【小问1详解】 锂为3号元素原子，基态Li原子核外电子排布为1s22s1，能量最低；不同能级能量高低顺序为，则能量最高，故能量最低和最高的分别为D、C； 【小问2详解】 同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；上述五种元素中电负性最大的是O；同一周期随着原子序数变大，第一电离能有增大的趋势，N的2p轨道为半充满较稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能大小：N>O； 【小问3详解】 中心原子N原子的价层电子对数为，空间构型为直线形；锰为25号元素，价电子排布式为3d54s； 小问4详解】 1mol晶胞的质量为：g，设晶胞中含有a个锰离子，含有b个硫离子，则有：55a+32b=348，由于a、b均为正整数，且电荷守恒，则a=b=4，所以晶胞中含有4个Mn2+和4个S2-； 【小问5详解】 d-MnS的晶胞是立方体，结合侧面投影，与Mn2+离子距离相等且最近的共有6个S2-，形成的几何图形为正八面体(或八面体)。 18. 近年来，离子电池工业飞速发展，回答下列问题： （1）GaN的熔点为1700℃，GaCl3的熔点为77.9℃，它们的晶体类型依次为___________ 、___________。 （2）已知NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算表达式即可)。 （3）Ni可以形成多种氧化物，其中一种NixO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，若有三分之一的Ni2+被Ni3+取代，如图所示。则x=___________(可用分数表示)。 （4）在(NH4)2SO4晶体中，相邻的H与O两原子间的距离为199pm，小于H与O的范德华半径(当两个原子间没有形成化学键而只靠范德华力相互接近时，两个原子核间距的一半称为范德华半径)之和，推测可能的原因是___________。 （5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B两种单元组成。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为某锂电池的正极材料(m、n为正整数)。 已知：脱嵌率。 ①B1中M原子分数坐标为(0，0，0)，则A3中Q原子分数坐标为___________。 ②若该锂电池正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：5，则Li+的脱嵌率为___________。 【答案】（1） ①. 共价晶体 ②. 分子晶体 （2） （3） （4）H、O之间形成了氢键 （5） ①. ②. 75% 【解析】 【小问1详解】 由熔点可知，氮化镓为熔点高的共价晶体，三氯化镓为熔点低的分子晶体。 【小问2详解】 据“均摊法”，晶胞中含个O、个Te，则晶体密度为； 小问3详解】 一种NixO晶体晶胞结构为NaCl型，即Ni与O个数比为1：1，三分之一Ni2+被Ni3+取代，则Ni2+离子的个数为，Ni3+离子的个数为，由化合价代数和为0可得：，x =。 【小问4详解】 当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键；H、O之间形成了氢键，导致其距离小于H与O的范德华半径； 【小问5详解】 ①B1中M原子分数坐标为(0，0，0)，A、B单元的边长为1，Q在A3的体对角线的处，其在晶胞中xyz轴上投影坐标分别为、、，因此Q原子分数坐标应为； ②由A、B两种正方体单元可知，离子型铁的氧化物晶胞中顶点、面心和体内的Fe2+个数为，位于体内的Fe3+个数为4×4=16，Fe2+和Fe3+的总数为24，位于体内的氧离子个数为个数为4×8=32，Li+嵌入晶胞的棱心和体心，则嵌入Li+的最大值为12×+1=4，若该正极材料中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：5，则含有个9Fe2+，15个Fe3+，设晶胞中含y个Li+，由化合物中各元素化合价代数和为零可知，解得y=1，则1个晶胞中脱嵌出3个Li+，脱嵌率为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$