内容正文:
2024-2025学年第二学期期中考试
高二化学
一、单选题(本题共16题,共44分。第1-10题,每小题2分。第11-16题,每小题4分)
1.同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一、下列各组物质互为同分异构体的是
A.乙烯和乙炔 B.乙烷和丙烷 C.正丁烷和异丁烷 D.一氯甲烷和二氯甲烷
2.“科技创造价值,创新驱动发展”。下列说法不正确的是
A.我国新一代长征七号运载火箭使用的是液氧煤油发动机,煤油主要由煤的干馏制得
B.中国科学院研发的人造太阳用到的氕、氘、氚互为同位素
C.“天问一号”火星探测器太阳能电池板含有硅元素,其中单晶硅为共价晶体
D.火箭发动机材料使用高温结构陶瓷,属于新型无机非金属材料
3.萤石是制作光学玻璃的原料之一,其主要成分氟化钙的晶胞结构如下图所示。下列说法正确的是
A.氟化钙的化学式为 B.每个晶胞中含有14个
C.每个晶胞中含有8个 D.每个周围距离最近且等距的有4个
4.我国首创的铝—空气—海水电池可为海,上航标灯供电,是一种无污染、长效、稳定可靠的电源。下列说法正确的是
A.作原电池正极
B.电池工作时,海水中的向负极移动
C.正极反应式为:
D.每消耗,电池最多向外提供电子的电量
5.化学之美随处可见。下列叙述正确的是
A.环己烷(C6H12)呈现对称美,在水溶液中有较大的溶解度
B.五光十色的霓虹灯发光变色过程属于化学变化
C.密封在玻璃管内的碘单质受热产生紫色碘蒸气,破坏了非极性共价键
D.锌片在AgNO3溶液中生成“银树”,Zn的金属性大于Ag
6.镁合金中添加稀土元素会形成一种长周期堆垛有序()结构,这种特殊结构可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能。下列说法正确的是
A.该防腐蚀保护法为外加电流法
B.镁合金被腐蚀时,发生氧化反应
C.负极反应可能为:
D.添加、等金属一定也能提升镁合金的耐腐蚀性
7.关于CH3−N=N−CH3、H2NCH2COOH和O2NCH2CH3的结构与性质,下列说法正确的是
A.CH3−N=N−CH3有顺反异构现象
B.1mol O2NCH2CH3含有10mol σ键
C.三种物质中,氮原子杂化方式相同
D.在乙醇中溶解度,H2NCH2COOH低于O2NCH2CH3,原因是前者与乙醇形成氢键
8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中基态X原子核外电子只有一种运动状态,Y、Z、W位于X的下一周期,四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验;M位于元素周期表第四周期第VIII族,且基态M原子价层含有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.原子半径:X<Y<Z<W
B.第一电离能:Y<W<Z
C.电负性:Y<W<Z
D.基态M原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
9.短周期元素形成的化合物(W2XYZ4M2)作为电池的电解液添加剂,能显著提高电池的容量和性能。X、Y、Z、W为同周期元素且原子序数依次增大,其中X的最外层电子数为最内电子数的1/2,化合物YZ2的总电子数为奇数,且易形成二聚物Y2Z4(常温下为无色气体),化合物MZ2中M的质量分数分别为50%。下列说法错误的是
A.简单离子的半径:Z>X
B.简单氢化物的热稳定性:M>W
C.YZ2与水反应可以生成化合物YZ
D.Y、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
10.下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
在淀粉溶液中加稀硫酸,水浴加热一段时间,冷却后加入新制Cu(OH)2浊液并煮沸,没有生成砖红色沉淀
淀粉没有水解
B
向Na2SiO3溶液中滴加盐酸,溶液变浑浊
非金属性:Cl>Si
C
向试管中加入2mL0.5mol/L的CuCl2溶液,加热溶液由蓝色变为黄绿色;再置于冷水中,溶液又恢复蓝色
溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O
D
将CH4和C2H4混合气体通入足量酸性高锰酸钾溶液,溶液颜色变浅
可以用酸性高锰酸钾溶液除去CH4中混有的C2H4
A.A B.B C.C D.D
11.利用多膜装置通过电解法可以制备,同时获得一定的副产品,其电解装置如图所示。下列说法正确的是
A.Y膜为阳离子交换膜
B.阴极室溶液中浓度逐渐降低
C.理论上每生成标准状况下,阳极室内溶液质量减少
D.理论上每生成,阴极室溶液质量增加
12.过二硫酸钾()是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂,可通过电解溶液制备,它在100℃下能发生分解反应:(未配平),设是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中不存在非极性共价键
B.每生成,转移电子数2
C.标准状况下,11.2L含有的原子数为2
D.溶液的离子总数为0.1
13.科学家研究发现某离子液体有助于盐湖水提取锂,其结构式如图。其中X、Y、Z、W、E、Q均为短周期主族非金属元素,且原子序数依次增大。下列说法正确的是
A.X与Y组成的化合物均为气体
B.原子半径:Z<W<E
C.X、Z两种元素形成的化合物不可能是离子化合物
D.X、W组成的化合物可能与E的单质反应产生气体
14.下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测,结论正确的是
羧酸
pKa
4.76
2.59
2.87
2.90
A.酸性强弱:
B.对键合电子的吸引能力强弱:F<Cl<Br
C.25℃时的pKa大小:
D.25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱:
15.一种有机合成中间体和活性封端剂的分子结构式如图所示。其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素原子,X、Y同主族,W与X原子的质子数之和等于Z原子的最外层电子数。下列说法正确的是
A.原子半径: B.X、Y、Z的最高价含氧酸均为弱酸
C.电负性: D.W与X形成的化合物中只含极性键
16.我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.11.2LCO2 含键数目为NA
B.12g金刚石中含有的C-C数目为4NA
C.该反应每形成1molN≡N 电子转移的数目为12 NA
D.24g12C18O2中含有的中子数为11NA
二、非选择题(本题共4个小题,共56分)
17.不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%,不然就不能生成致密氧化膜CrO3以防止腐蚀。
(1)基态碳原子的电子排布图为 。
(2)铬和镍元素都易形成配位化合物:
①[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O中Cr3+的配位数为 。
②硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是 ,在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为 。
③氨是 分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为 ,氨的沸点高于PH3,原因是 。
(3)镍元素基态原子的价电子排布式为 ,3d能级上的未成对电子数为 。
(4)单质铜及镍都是由金属键形成的晶体,元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1958kJ/mol、INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是 。
(5)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。若合金的密度为dg/cm3,晶胞参数a= nm。
三、解答题
18.很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
(1)基态硫原子原子结构示意图为 。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。
(3)汞的原子序数为80,位于元素周期表第 周期第 Ⅱ B族。
(4)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有 。
A.在I中S原子采取sp3杂化 B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C-C-C键角是180° D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(5)汞解毒剂的水溶性好,有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比,水溶性较好的是 。
(6)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是 。
②图c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ;该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb = 。
③设X的最简式的式量为Mr,则X晶体的密度为 g/cm3(列出算式)。
19.硫、氮及其化合物在生活生产中有着重要的应用,其中SO2是硫元素中一种重要物质,其中NO、NO2是氮元素中一种重要物质,在生产生活中均有重要用途。
(1)下列物质中的硫元素不能表现出氧化性的是_______。
A.Na2S B.S C.SO2 D.H2SO4
(2)NO2与水的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的化学方程式 。
(4)工业制硝酸中的其中一步是氨的催化氧化,反应方程式为 。
(5)某研究小组用如图装置进行与溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
①通入足量时C中观察到的现象为 。
②为了验证具有还原性,实验中可以代替溶液的试剂有 。
A.浓硫酸 B.酸性溶液 C.氢硫酸 D.NaCl溶液
(6)该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了。该做法 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
20.Fe@Fe2O3纳米线是一种新型铁基材料,在催化、生物医药、环境科学等领域具有广阔应用前景。某研究小组以赤泥(铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体废弃物,含SiO2、Fe2O3、Al2O3)为原料,设计下列流程制备Fe@Fe2O3纳米线并探究其在水处理中的应用。
回答下列问题:
(1)“浸出”实验中,盐酸起始浓度对铁、铝浸出率的影响如图所示:
①盐酸的合适浓度为 。
②盐酸起始浓度为2 mol·L-1时,铁的浸出率很低,原因是 。
(2)铁的晶胞如图所示,若该晶体的密度是a,则两个最近的Fe原子间的距离为 cm(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(3)已知:25℃时,Al(OH)3(s)AlO+ H+ + H2O K=4×10-13。若浸出液c(Al3+) = 0.04 mol·L-1,“调节pH”时,pH最小应为 (设调节pH过程中溶液体积不变)。
(4)Fe@Fe2O3纳米线为壳层结构(核是Fe、壳是Fe2O3),壳是由中心铁核在合成过程中被氧化而形成。
①“合成”时滴加NaBH4溶液过程中伴有气泡产生,滤液II中含B(OH)3,合成铁核的离子方程式为 。
②“合成”后,经过滤、 、 获得Fe@Fe2O3纳米线。
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2024-2025学年第二学期期中考试
高二化学答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
C
D
B
A
B
B
C
题号
11
12
13
14
15
16
答案
C
B
D
C
C
C
1.C
【分析】同分异构体是指分子式相同,但结构不同的化合物。
【详解】A.乙烯和乙炔分子式不相同,A错误;
B.乙烷和丙烷分子式不相同,B错误;
C.正丁烷和异丁烷分子式相同,但结构不同,是丁烷的两种同分异构体,C正确;
D.一氯甲烷和二氯甲烷分子式不相同,D错误;
故选C。
2.A
【详解】A.煤油主要由石油的分馏制得,故A错误;
B.氕、氘、氚为中子数不同的氢原子,互为同位素,故B正确;
C.硅是重要的半导体材料,可用于太阳能电池板,晶体硅为共价晶体,故C正确;
D.高温结构陶瓷,属于新型无机非金属材料,耐高温,可用于火箭发动机材料,故D正确;
故选:A。
3.C
【分析】由图可知,位于晶胞的顶点和面心,数目为,位于晶胞体内,数目为8。
【详解】A.根据上述分析可知,数目为4,数目为8,则氟化钙的化学式为2,故A错误;
B.每个晶胞中含有4个,故B错误;
C.每个晶胞中含有8个,故C正确;
D.以面心处为研究对象,每个周围距离最近且相等的有8个,故D错误;
答案选C。
4.C
【详解】A.铝—空气—海水电池中,Al为活泼金属,失电子作负极,故A错误;
B.原电池中阳离子向正极移动,则向正极移动,故B错误;
C.氧气在正极得电子,电极反应为:,故C正确;
D.1molAl失3mol电子,则消耗,转移电子物质的量为mol,故D错误;
故选:C。
5.D
【详解】A.环己烷(C6H12)呈现对称美,属于非极性分子,而H2O为极性分子,根据相似相溶原理可知,其在水溶液中的溶解度很小,A错误;
B.霓虹灯中充入惰性气体,在高压电场下电子被激发,然后在回到基态的过程中释放出能量,其中一部分能量被荧光粉吸收发出可见光,没有生成新物质,没有发生化学反应,B错误;
C.碘单质为分子晶体,其密封在玻璃管内的碘单质受热产生紫色碘蒸气仅仅破坏了分子间作用力,,没有破坏了非极性共价键,C错误;
D.锌片加入AgNO3溶液中发生的反应为Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag生成“银树”,反应中锌被氧化,则说明Zn的金属性大于Ag,D正确;
故答案为:D。
6.B
【详解】A.该方法通过改变金属材料的组成来达到金属防护的目的,不属于外加电流法,A错误;
B.镁合金被腐蚀时,作负极,发生氧化反应,B正确;
C.负极发生失电子的氧化反应,C错误;
D.、不如镁活泼,添加、等金属后会加速镁合金的腐蚀,D错误;
故选B。
7.A
【详解】A.CH3−N=N−CH3中两个甲基可以在同一边,也可以在不同边,因此存在顺反异构现象,故A正确;
B.1个−CH2CH3含有6个σ键,1个−NO2含有2个σ键,则1mol O2N−CH2CH3含有9mol σ键,故B错误;
C.三种物质中,CH3−N=N−CH3中氮原子杂化方式为sp2杂化,H2NCH2COOH中氮原子杂化方式为sp3杂化,O2NCH2CH3中氮原子杂化方式为sp2杂化,故C错误;
D.在乙醇中,H2NCH2COOH中H2N−和−COOH能与乙醇形成分子间氢键,因此H2NCH2COOH溶解度高于O2NCH2CH3,故D错误。
综上所述,答案为A。
8.B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中基态X原子核外电子只有一种运动状态,且在形成化合物中形成一个共价键,故X为H元素;Y、Z、W位于X的下一周期,Y形成4个共价键,Z形成3个共价键,W形成2个共价键,可推知,Y为C,Z为N,W为O;四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验;M位于元素周期表第四周期第VIII族,且基态M原子价层含有2个未成对电子,则基态M原子的价层电子排布式为,M为Ni元素;
【详解】A.同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径O<N<C,而H的原子半径在四者中最小,选项A错误;
B.同周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但N原子核外2p能级处于半充满状态,较稳定,其第一电离能大于同周期相邻元素的,则第一电离能C<O<N,选项B正确;
C.同周期从左到右,电负性逐渐增大,则电负性C<N<O,选项C错误;
D.基态M原子的价层电子排布图为,s能级电子云轮廓图为球形,选项D错误;
答案选B。
9.B
【分析】X的最外层电子数为最内层电子数的1/2,则X为Li或Na;化合物YZ2的总电子数为奇数,则Y的电子数为奇数,且易形成二聚物Y2Z4(常温下为无色气体),所以Y为N、Z为O;X、Y、Z、W为同周期元素且原子序数依次增大,则W为F;X为Li;化合物MZ2中M的质量分数分别为50%,则M的相对原子质量为32,则M为S。
【详解】A.O2-核外电子排布2层,Li+核外电子排布只有1层,电子层数越多,离子半径越大,则简单离子的半径:Z>X,故A正确;
B.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强。非金属性F>S,则简单氢化物的热稳定性:M<W,故B错误;
C.NO2与水反应可以生成硝酸和NO,故C正确;
D.Y、M的最高价氧化物的水化物分别为HNO3和H2SO4,均为强酸,故D正确;
故选B。
10.C
【详解】A.淀粉水解需在酸性条件下进行,但检验水解产物葡萄糖时需在碱性环境。实验未中和稀硫酸,直接加入新制Cu(OH)2,酸性条件导致Cu(OH)2溶解,无法与葡萄糖反应,故无法判断淀粉是否水解,A错误;
B.盐酸与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,说明酸性HCl>H2SiO3。但非金属性Cl>Si需比较最高价氧化物对应酸的酸性(HClO4>H2SiO3),盐酸非最高价态酸,无法直接证明非金属性,B错误;
C.Cu2+在水溶液中以蓝色[Cu(H2O)4]2+存在。加热时部分Cl⁻取代H2O,溶液变为黄绿色,说明生成了[CuCl4]2-;冷却后平衡逆向移动,恢复蓝色。现象与结论一致,说明存在配位平衡,C正确;
D.酸性高锰酸钾可氧化乙烯生成CO2,会引入新杂质,导致甲烷不纯。无法用于除杂,D错误;
故选C。
11.C
【分析】阳极室:;阴极室:。电解法可以制备,根据图示,阳极室中的钾离子进入硝酸钾溶,溶液中硝酸根离子进入硝酸钾溶液、钠离子进入阴极室生成氢氧化钠。
【详解】A.中通过Y膜向左移生成,Y膜为阴离子交换膜,故A错误;
B.阴极室发生反应,溶液中钠离子进入阴极室生成氢氧化钠,B错误;
C.生成标准状况下即转移电子,同时有2molK+移向硝酸钾溶液,则阳极室内减少,即溶液质量减少,C正确;
D.生成时,转移2mol电子,阴极室内生成但补充了,因此阴极室溶液质量增加,D错误;
选C。
12.B
【分析】K2S2O8在100℃下发生分解反应的化学方程式为2K2S2O82K2SO4+2SO3↑+O2↑。
【详解】A.K2S2O8中存在过氧键O—O,O—O属于非极性共价键,A项错误;
B.K2S2O8分解时过氧键中部分-1价的O化合价升高为0价,部分-1价的O化合价降低为-2价,则每生成1molO2,转移2mol电子,转移电子数为2NA,B项正确;
C.标准状况下SO3不呈气态,不能用22.4L/mol计算标准状况下11.2LSO3物质的量,不能计算含有的原子数,C项错误;
D.0.5mol/L100mLKHSO4溶液中KHSO4物质的量为0.5mol/L×0.1L=0.05mol,KHSO4属于强酸酸式盐,在溶液中完全电离成K+、H+和:KHSO4=K++H++,故溶液中K+、H+和总物质的量为0.15mol,K+、H+和总数为0.15NA,D项错误;
答案选B。
13.D
【分析】X、Y、Z、W、E、Q均为短周期主族非金属元素,且原子序数依次增大,由离子液体的结构式可知,X和E原子形成1个共价键、Y原子形成4个共价键、Z原子形成3个共价键、W原子形成2个共价键、Q原子形成6个共价键,则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素、E为F元素、Q为S元素,据此分析。
【详解】A.X与Y组成的化合物不一定为气体,如C6H6为液体,故A错误;
B.由分析知,Z为N元素、W为O元素、E为F元素,同一周期从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:F<O<N,即E<W<Z,故B错误;
C.由分析可知,X为H元素、Z为N元素,二者形成的NH4H为离子化合物,故C错误;
D.由分析可知,X为H元素、W为O元素、E为F元素,X、W组成的化合物可能为H2O,可与E的单质发生反应:2F2+2H2O=4HF+O2,故D正确;
故选:D。
14.C
【详解】A.根据电负性F>Cl>Br>I,CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱,则酸性CH2ICOOH<CH2BrCOOH,A错误;
B.电负性越大,对键合电子的吸引能力越强,电负性:F>Cl>Br,对键合电子的吸引能力强弱:F>Cl>Br,B错误;
C.F是吸电子基团,F原子个数越多,吸电子能力越强,使得羧基中O—H键极性增强,更易电离,酸性增强,则25℃时的pKa大小:CHF2COOH<CH2FCOOH,C正确;
D.根据pKa知,相同浓度下酸性CH3COOH<CH2ClCOOH,酸性越强,其对应盐的水解程度越弱,碱性越弱,则相同浓度下碱性:CH2ClCOONa<CH3COONa,D错误;
故答案为:C。
15.C
【详解】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素原子,X、Y同主族,且应均为四个价键,分别为C、Si。W与X原子的质子数之和等于Z原子的最外层电子数,Z一个价键,X质子数为6,则W为H元素。信息推知:W、X、Y、Z分别为H、C、、。
A.原子半径大于的,选项A错误;
B.高氯酸为强酸,选项B错误;
C.同一周期,从左到右,电负性增大,同一主族,从上到下,电负性减小,电负性:,选项C正确;
D.烃中可能含非极性键,如乙烷中,存在C-C非极性键,选项D错误。
答案选C。
16.C
【详解】A.11.2 L CO₂的π键数目计算需明确是否为标准状况(未说明,故不确定),A错误;
B.金刚石中每个C原子形成4个C-C键,但每个键被2个C共享,实际每个C贡献2个键。12 g金刚石(1 mol C)含C-C键数为1×2×NA= 2NA, B错误;
C.反应中:S(0→-2)被还原,每个S得2e⁻;2 mol KNO₃中的N(+5→0)被还原,共得2×5×1e⁻ = 10e⁻;3 mol C(0→+4)被氧化,共失3×4e⁻ = 12e⁻。总转移电子数为12 mol。生成1 mol N₂时,总反应转移电子数为12NA,C正确;
D.12C18O2的摩尔质量 = 12 + 2×18 = 48 g/mol,24 g对应0.5 mol。每个分子中子数:12C中子数 = 12 - 6 = 6;每个18O中子数 = 18 - 8 = 10;总中子数 = 6 + 2×10 = 26。0.5 mol含中子数 = 0.5×26×NA = 13 NA,D错误;
故选C。
17. 6 正四面体 配位键 极性 sp3 氨分子间存在氢键 3d84s2 2 铜失去的第二个电子是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子 ×107
【分析】(1)基态碳原子的排布式为1s22s22p2;
(2)①[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O中Cr3+与4个H2O,2个Cl-形成配位键;
②利用价层电子互斥理论判断;
③氨中氮原子为sp3杂化,氨分子间存在氢键;
(3)镍元素为28号元素,其基态原子的价电子排布式3d84s2;
(4)铜失去的第二个电子是全充满的3d10电子,而镍失去的是4s1电子;
(5)根据ρ=计算。
【详解】(1)基态碳原子的排布式为1s22s22p2,则排布图为;
(2)①[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O中Cr3+与4个H2O,2个Cl-形成配位键,所以配位数为6;
②[Ni(NH3)6]SO4中阴离子为硫酸根离子,其中心S原子孤电子对数=(a-bx)=(6+2-2×3)=0,无孤电子对,4条化学键,为sp3杂化,故立体构型是正四面体;配离子中Ni2+与NH3之间形成的为配位键;
③氨中氮原子为sp3杂化,为三角锥形,则为极性分子;氨分子间存在氢键,而PH3分子间不存在氢键,氨分子间的作用力大于PH3分子间的作用力,导致氨的沸点高于PH3;
(3)镍元素为28号元素,其基态原子的价电子排布式3d84s2,3d能级有5个轨道,8个电子,则未成对电子数为2;
(4)铜失去的第二个电子是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子,导致ICu>INi;
(5)Cu位于晶胞的面心,N(Cu)= 6×=3,Ni位于晶胞的顶点,N(Ni)= 8×=1,ρ=,则m=ρV,64×3+59×1=d×(a×10-7)3×NA,a=×107nm。
【点睛】利用价层电子互斥理论,先计算中心原子的孤电子对数目,再结合化学键数目,判断空间构型。
18.(1)
(2)H2O>H2S>CH4
(3)六
(4)A D
(5)化合物Ⅲ
(6) 不是最小重复单元或不能无隙并置成晶体 4 1:1:2
【详解】(1)
硫是16号元素,基态硫原子原子结构示意图为。
(2)H2S、CH4、H2O均为分子晶体,H2O分子间存在氢键,沸点较高,H2S、CH4的分子间范德华力随相对分子质量增大而增加,因此沸点由高到低顺序为:H2O>H2S>CH4。
(3)第六周期0族元素的原子序数为86,因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅡB族。
(4)A.I中S原子的价层电子对数=2+=4,因此S原子采取sp3杂化,故A正确;
B.Ⅱ中含有的元素为H、C、O、S、Hg,同周期元素从左至右元素的电负性逐渐增大,同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小,因此5种元素中电负性最大的为O元素,故B错误;
C.Ⅲ中C原子成键均为单键,因此C原子采取sp3杂化,所以C-C-C键角接近109º28’,故C错误;
D.Ⅲ中存在C-H、C-C、C-S、S=O、S-O、S-H共价键和与Na+之间的离子键,故D正确;
E.Ⅳ中硫氧键分为硫氧单键和硫氧双键,共价键种类不同,因此二者的键能不同,故 E错误;
故答案为AD。
(5)
中羟基能与水分子之间形成分子间氢键,为易溶于水的钠盐,溶于水后电离出的中O原子均能与水分子之间形成氢键,相同物质的量两种物质溶于水后,形成的氢键更多,因此化合物III更易溶于水。
(6)①对比图b和图c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同,不符合晶胞是晶体的最小重复单位要求;
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例,同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2,右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近,因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4;该晶胞中Sb原子均位于晶胞内,因此1个晶胞中含有Sb原子数为8,Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心,因此1个晶胞中含有Ge原子数为1+8×+4×=4,Hg原子位于棱边、面心,因此1个晶胞中含有Hg原子数为6×+4×=4,则该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb =4:4:8=1:1:2;
③1个晶胞的质量m=,1个晶胞的体积V=(x×10-7cm)2×(y×10-7cm)=x2y×10-21cm3,则X晶体的密度为= g/cm3。
19.(1)A
(2)1:2
(3)
(4)
(5) 溶液由棕黄色变成浅绿色 B
(6) 不合理 可以将氧化成,干扰实验
【分析】(5)装置A中的分液漏斗中的浓硫酸滴入锥形瓶中反应生成二氧化硫气体,装置B为安全瓶,装置C中的氯化铁溶液具有氧化性,能氧化二氧化硫为硫酸,氯化铁被还原为氯化亚铁,最后过量的二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收,以此解题。
【详解】(1)S元素处于最低价时,不能表现出氧化性,故选A。
(2)NO2与水的反应为,生成NO表现NO2的氧化性,生成HNO3表现NO2的还原性,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。
(3)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的化学方程式为。
(4)工业制硝酸中的其中一步是氨的催化氧化,反应方程式为。
(5)①通入足量SO2时C中发生二氧化硫与氯化铁的氧化还原反应,生成硫酸亚铁,则观察到溶液由棕黄色变为浅绿色。
②验证SO2具有还原性,可与酸性溶液发生氧化还原反应,S元素的化合价升高,而SO2与浓硫酸、NaCl不反应,与氢硫酸发生反应时表现氧化性,故选B。
(6)硝酸具有强氧化性,可以氧化+4价硫,故该做法不合理,理由是HNO3可以将SO2氧化成,干扰实验。
20.(1) 6 mol·L-1 盐酸起始浓度为2mol·L-1时,Fe3+发生了水解
(2)
(3)11
(4) 9H2O + 4Fe3+ + 3BH= 4Fe + 6H2↑+ 3B(OH)3 + 9H+ 洗涤 烘干
【分析】赤泥含有SiO2、Fe2O3、Al2O3,用盐酸酸浸,Fe2O3、Al2O3溶解,而SiO2不溶解,过滤得到滤渣为SiO2,浸出液加入NaOH调节pH,使铝离子转化为偏铝酸钠,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,然后再过滤,滤液I含有偏铝酸钠,用盐酸溶解氢氧化铁得到氯化铁溶液,再用NaBH4溶液还原得到Fe核,NaBH4中氢元素被氧化为氢气。
【详解】(1)①由图中信息可知,盐酸的浓度为6 mol·L-1时铝、铁的浸出率已经很高,再增大浓度浸出率增大不明显,故合适浓度为6 mol·L-1;
②盐酸起始浓度为2mol·L-1时,Fe3+发生了水解,铁的浸出率很低;
(2)铁的晶胞如图所示,若该晶体的密度是ag·cm-3,设晶胞的边长为xcm,则两个最近的Fe原子间的距离为xcm,根据均摊法可知一个晶胞含有的铁原子数为8×+6×=4,晶胞的体积V=x3cm3=,解得x=,则两个最近的Fe原子间的距离为xcm=·;
(3)已知:25℃时,Al(OH)3(s)AlO+ H+ + H2O ,K=c(AlO)·c(H+)= c(Al3+)·c3(OH-)=4×10-13,若浸出液c(Al3+) = 0.04 mol·L-1,由Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)= 0.4 mol·L-1×c3(OH-)=4×10-13,c(OH-)=10-3,“调节pH”时,pH最小应为11;
(4)①“合成”时滴加NaBH4溶液过程中伴有气泡产生为氢气,滤液Ⅱ中含B(OH)3,合成铁核的离子方程式为9H2O + 4Fe3+ + 3BH= 4Fe + 6H2↑+ 3B(OH)3 + 9H+;
②“合成”后,经过滤、洗涤、烘干获得Fe@Fe2O3纳米线。
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