精品解析：江西省景德镇一中2024-2025学年高二下学期期中考试化学试题（20班）

2024-2025学年度下学期期中考试 高一(20)班化学 相对分子质量：Pb 207 I 127 Sn 119 N 14 Fe 56 C 12 一、选择题 1. 下列有关化学用语表达正确的是 A. CS2的空间填充模型： B. 铍原子最外层原子轨道的电子云轮廓图： C. 氧原子核外电子轨道表示式： D. 基态硫原子含有不同空间运动状态的电子数为16 【答案】A 【解析】 【详解】A．CS2是直线形分子，硫原子半径大于碳原子，空间填充模型：，A正确； B．铍原子最外层电子排布式为2s2，电子云轮廓图为球形，B错误； C．根据泡利原理，氧原子核外电子轨道表示式：，C错误； D．基态硫原子电子排布式为：1s22s22p63s23p4，含有9种空间运动状态，D错误； 故选A。 2. “类推”是一种重要的学习方法，但有时会产生错误的结论，下列类推结论正确的是 A. SO和P4都为正四面体形，P4中键角为60°，则SO中键角也为60° B. 常温下，0.1 mol·L-1的盐酸pH等于1，则0.1 mol·L-1的氢溴酸(HBr)溶液pH也等于1 C. 物质中有阴离子，必有阳离子，则物质中有阳离子，必有阴离子 D. IVA族元素氢化物的沸点顺序是GeH4>SiH4>CH4，则VA族元素氢化物的沸点顺序是AsH3>PH3>NH3 【答案】B 【解析】 【详解】A．和都为正四面体形，中四个磷原子位正四面体的顶点，键角为60°，而中四个氧原子位正四面体的顶点，硫原子位于正四面体的体心位置，键角为109°28'，A错误； B．氢溴酸(HBr)为强酸，全电离，，则的氢溴酸(HBr)溶液pH等于1，B正确； C．晶体中有阴离子，必有阳离子，但晶体中有阳离子，不一定有阴离子，比如金属晶体中有金属阳离子和自由电子，无阴离子，C错误； D．第VA族元素氢化物中，通常相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，但由于氨气存在分子间氢键，沸点反而最高，因此VA族元素氢化物的沸点顺序是，D错误； 故答案为：B。 3. X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素，且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子，W的最外层电子数是次外层的一半，Q最外层有1个电子，内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+，[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z晶胞如下图所示。 下列说法正确的是 A. 原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B. 电负性：x(Z)>x(Y)>x(X)>x(W) C. Q在周期表中位于第四周期IA族 D. 简单氢化物的沸点：Z>Y>X>W 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素，且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子，X是C元素、Z是O元素，则Y是N元素；W的最外层电子数是次外层的一半，W是Si元素；Q最外层有1个电子，内层电子全部充满，Q是Cu元素。 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，原子半径：r(Si)>r(C)>r(N)>r(O)，故A错误； B．元素非金属性越强电负性越大，电负性：x(O)>x(N)>x(C)>x(Si)，故B正确； C．Q是Cu元素，在周期表中位于第四周期IB族，故C错误； D．H2O、NH3存在分子间氢键，沸点较高；同主族元素从上到下气态氢化物的沸点依次升高，沸点CH4<SiH4，所以简单氢化物的沸点：H2O>NH3> SiH4> CH4，故D错误； 选B。 4. 下列有关杂化的说法错误的是 A. 和的中心原子杂化方式都是杂化 B. 碳正离子（）和中C的杂化方式都是杂化 C. 、、、分子中的硫原子都是杂化 D. 异山梨醇（上图）中所有碳原子都是杂化，其中有4个是手性碳原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．的中心原子N原子的价层电子对数为：，为sp杂化，的中心原子O原子的价层电子对数为：，为杂化，故A错误； B．的中心原子C原子的价层电子对数为：，为sp2杂化，的中心原子C原子的价层电子对数为：，为杂化，故B正确； C．、中S均为2个键和2个孤电子对，因此为杂化；中S原子形成3个键并含有1个孤电子对，中S原子形成4个键，因此分子中的硫原子是杂化，故C正确； D．连接四个不同基团的碳原子为手性碳原子，用*标记，，共有4个是手性碳原子，故D正确； 故答案选A。 5. LDFCB 是锂离子电池常用的一种离子导体，其阴离子由同周期元素原子 W、X、Y、Z 构成，结构如图。基态Y原子的s 轨道与p 轨道电子数相等，Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍。 金属元素。下列说法正确的是 A. 同周期元素第一电离能小于Y的 有 5 种 B. 简单氢化物的沸点：Z>Y>X C. W的最高价氧化物对应的水化物具有两性 D. W和Z可形成含有极性共价键的非极性分子 【答案】D 【解析】 【分析】阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，图中Y形成2个共价键，Y的电子排布为1s22s22p4，Y为O；X形成4个共价键，X为C；Z形成1个共价键，Z为F；Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍，W的最外层电子数为3，W为B。 【详解】A．同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，同周期ⅤA族和ⅥA族第一电离能出现反常，Y为O，同周期元素第一电离能小于O的有Li、Be、B、C，4种，A错误； B．HF、H2O中含有氢键，水分子间氢键数目比HF分子间氢键数目多，简单氢化物的沸点H2O＞HF＞CH4，B错误； C．B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，为一元弱酸，不具有两性，C错误； D．B与F可形成BF3，BF3中心原子价层电子对数为3+=3，且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，正负电荷中心重合，是含有极性共价键的非极性分子，D正确； 故选D。 6. 可作为下列有机合成反应的催化剂。下列说法正确的是 A. 中σ键与π键的个数相等 B. 甲分子中采取杂化的碳原子有6个 C. 有机物乙的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点 D. 常温下，中键比中键易断裂 【答案】C 【解析】 【详解】A． CH3CN分子中单键为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，则由结构简式可知，CH3CN分子中含有5个，π键为2个，σ键与π键的个数不相等，故A错误； B．由结构简式可知，甲分子中苯环中的碳原子和羰基中碳原子的杂化方式为sp2杂化，共有7个，故B错误； C．邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，对羟基苯甲酸形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲酸的分子间作用力小于对羟基苯甲酸，沸点低于对羟基苯甲酸，故C正确； D．氯原子半径小于碘原子半径，Si-Cl键的键长小于Si-I键，Si-Cl键的键能更大，所以中键比中键难断裂，故D错误； 故选C。 7. 乙硼烷()是一种典型的缺电子化合物，其分子结构如图所示，两个硼原子通过B—H—B桥键连接，标记为化学键②。下列说法错误的是 已知：化学键①(B—H键)为“二中心二电子键”，可表示为“2c—2e”。 A. 含有两种不同环境的氢原子 B. 硼原子的杂化方式为杂化 C. 化学键②可表示为“3c—4e” D. 氢原子可形成桥键的原因可能是1s轨道为球形，成键无方向性 【答案】C 【解析】 【详解】A．化学键①与化学键②中的H原子不同，含有两种不同环境的氢原子，故A正确； B．根据分子结构为，每个硼原子通过sp3形成4个共价键，所以B原子杂化方式为sp3杂化，故B正确； C．乙硼烷B原子是sp3杂化，硼外层3个电子，分别占据1个sp3杂化轨道，用掉3个，第4个空的sp3杂化轨道与旁边B原子上的H原子成键，这样乙硼烷分子中有两个B-H-B键，三个原子核，两个电子，则乙硼烷的化学键为三中心两电子，甲中化学键①为“二中心二电子键”，记作“2c-2e”，则乙硼烷的桥键②记作3c-2e，故C错误； D．H原子的核外电子排布式为1s1，1s轨道为球形，成键无方向性，可能形成桥键，故D正确； 故选C。 8. 为探究的性质，实验小组同学进行了如下实验： 下列说法一定正确的是 A. ③和④中产生的气体成分完全相同 B. ②和⑥中沉淀的主要成分不同 C. ①→②和④→⑥均只发生了复分解反应 D. ①→④发生的反应是 【答案】B 【解析】 【分析】由题干实验信息可知，①→②→③过程中先发生反应：Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl，然后发生Na2SO3与HNO3反应生成SO2和氮氧化物等刺激性气味的气体，BaSO3与HNO3反应生成BaSO4，同时产生氮氧化物刺激性气味的气体；根据④→⑤无明显变化，①→④→⑤→⑥过程中先发生Na2SO3与HNO3反应生成SO2，然后溶于水中的SO2继续被过量的硝酸根氧化为硫酸根，然后与Ba2+结合生成BaSO4沉淀，同时生成氮氧化物等刺激性气味的气体，据此分析解题。 【详解】A．由题干实验信息可知，①→③依次发生反应方程式为：Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl、BaSO3与HNO3反应，已经过量的Na2SO3与HNO3反应，生成SO2和氮氧化物等刺激性气味的气体，而①→④则是Na2SO3与HNO3反应生成SO2，可知③和④中产生的气体成分不完全相同，A错误； B．由题干实验信息可知，①→②发生的反应为：Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl，故沉淀②的主要成分是BaSO3，而⑥中沉淀是BaSO4沉淀，故二者的主要成分不同，B正确； C．由分析可知，①→②发生的反应为：Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl属于复分解反应，而④→⑥既发生了复分解反应又发生氧化还原反应，C错误； D．根据分析，①→④发生的反应是，D错误； 故选B。 9. 用重晶石矿(主要成分为)制取高纯纳米钛酸钡()的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 注：的化学名称为钛酸四丁酯。 A. “气体”主要成分是，“溶液1”中的主要溶质是 B. “系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C. “合成反应”中生成的反应没有发生电子转移 D. “洗涤”时可用稀硫酸去除残留的碱，以提高产品的纯度 【答案】D 【解析】 【分析】重晶石矿通过一系列反应，转化为溶液；加盐酸酸化，生成和气体；在溶液中加入过量溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到晶体；“溶液1”中的溶质主要含及过量的；加水溶解后，加入，进行合成反应，得到粗品，最后洗涤得到产品。 【详解】A．由分析可知，“气体”主要成分为气体，“溶液1”中的主要溶质是及过量的，A正确； B．“系列操作”得到的是晶体，故“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，B正确； C．“合成反应”是和（钛酸四丁酯）反应生成：，该反应中元素化合价未发生变化，不是氧化还原反应，没有发生电子转移，C正确； D．“洗涤”时，若使用稀硫酸，会部分转化为难溶的，故“洗涤”时不能用稀硫酸作为洗涤剂，D错误。 故选D。 10. 钙钛矿最初单指图(a)钛酸钙这种矿物，此后，把结构与之类似的晶体(化学式与钛酸钙相同)统称为钙钛矿物质.某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图(b)所示，其中A为，另两种离子为I-和。下列说法错误的是 A. 钛酸钙的化学式为 B. 晶胞中的配位数为12 C. 图(b)中，X为 D. 图(b)立方晶胞的密度为，则晶胞边长 【答案】C 【解析】 【详解】A．由晶胞结构可知，Ca2+位于顶点、Ti4+位于体心、O2-位于面心，个数比为，则钛酸钙的化学式为CaTiO3，故A说法正确； B．由顶点和面心看，与Ca2+紧邻的O2-在面心上，则晶胞中与每个Ca2+紧邻的O2-的个数个，即配位数为12，故B说法正确； C．图b中A为，另两种离子为和，A的个数为，由正负化合价的代数和为0可知，和的个数分别为3、1，结合均摊法可知X为，B为，故C说法错误； D．晶胞中含1个，3个和1个，由，得晶胞边长，故D说法正确； 答案为C。 11. 非金属卤化物中心原子具有和价层空轨道时可发生亲核水解；中心原子有孤电子对时，孤电子对进攻的可发生亲电水解。亲核水解机理如图。下列说法错误的是 A. 图示过程只有极性键的断裂与生成 B. 图示过程中有2种杂化方式 C. 和均能发生亲核水解 D. 水解产物可能为和 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示中有H-O、Si-Cl极性键断开，有Si-O、H-Cl极性键生成，A正确； B．SiCl4的Si杂化方式为sp3，与水分子中的O原子成键后，周围有5个共价键，杂化方式为sp3d，B正确； C．C的最外层为L层，没有d轨道接受水中的孤电子对，的中心原子P上有孤电子对，发生亲电水解，二者均不能发生亲核水解，C错误； D．中心原子N上有孤电子对，孤电子对进攻的可发生亲电水解，得到NH3和HClO，D正确； 答案选C。 12. 金属(设原子半径为)晶体中的原子堆积方式(六方最密堆积)如图所示，下列说法错误的是 已知：原子空间利用率。 A. 原子空间利用率为 B. 基态原子能层共有2个电子 C. 该晶体的密度为 D. 基态原子的价层电子排布式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．底面为正六边形 Zn原子半径为r，则底面边长为2r，底面积= ，晶胞的高为，则晶胞体积为，晶胞中Zn原子数目= ，Zn原子总体积= ，空间利用率=，A正确； B．基态 Zn 原子核外排布为 1s22s22p63s23p63d104s2，第四电子层仅含4s2，故N层共有2 个电子，B正确； C．晶胞中Zn原子数目= ，晶胞体积为，该晶体的密度为，C错误； D．Zn是30号元素，核外含有30个电子，基态原子的价层电子排布式为，D正确； 故选C。 13. 下列对客观事实的解释错误的是 选项 客观事实 解释 A 热稳定性： F的电负性强于的稳定性强于更易夺取中的生成，故的热稳定性比差 B 还原性： 的半径大于中的离子键较弱，发生化学反应时，中的离子键更易断裂生成，故的还原性强于 C 熔点： 是离子晶体，是分子晶体，离子键比分子间作用力强，破坏离子键吸收的能量多，故的熔点高于 D 苯和乙酸混合后体积增大 混合后苯和乙酸分子间平均作用力小于混合前分子间平均作用力，苯和乙酸分子间平均距离比混合前大，故混合后体积增大 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．F的电负性强于的稳定性强于更易夺取中的生成，更易分解，故的热稳定性比差，故A正确； B．因为的半径大于，故中的离子键较弱，所以发生化学反应时，中的离子键更易断裂，故的还原性强于，故B正确； C．熔点的原因是Cl的电负性大于Br，具有一定离子晶体的特征，但是AlCl3仍然属于分子晶体，故C错误； D．因为混合后苯和乙酸分子间平均作用力小于混合前分子间平均作用力，苯和乙酸分子间平均距离比混合前大，故混合后体积增大，故D正确； 故选C。 14. Cu2O晶体结构与CsCl相似，只是用Cu4O占据 CsCl 晶体(图I)中的Cl的位置，而Cs所占位置由O 原子占据，如图Ⅱ所示，下列说法正确的是 A. Cu2O晶胞中Cu4O四面体的O坐标为(，，)，则①的Cu坐标可能为(，，) B. Cu2O晶胞中有4个Cu2O C. CsCl 的晶胞参数为a cm，设NA为阿伏加德罗常数的值，相对分子质量为M， 则密度为g/cm3 D. Cu2O晶胞中Cu的配位数是4 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题意可知Cu2O晶胞为，根据图中所给坐标系，和已知的O坐标为(，，)可知，①的Cu坐标可能为(，，)，A正确； B．根据均摊法可知，Cu2O晶胞中有2个O，4个Cu，即2个Cu2O，B错误； C．CsCl的晶胞中有1个CsCl，则其密度为g/cm3，C错误； D．Cu2O晶胞为，Cu的配位数是2，D错误； 故选A。 15. 化学小组探究铜与硝酸反应的快慢及产物。 实验Ⅰ 开始无明显现象，渐有小气泡生成，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。 实验Ⅱ 最初反应较慢，随后加快，反应剧烈；产生红棕色气体；溶液呈绿色。 资料：①铜与浓反应生成的可溶于水形成(弱酸)，可加快反应。 ② 下列说法正确的是 A. 与反应生成和NO B. 实验Ⅱ溶液呈绿色的原因一定是溶液中存在溶解的NO2分子 C. I中反应慢的原因可能是因为稀硝酸不能将NO氧化为，体系中不能生成 D. 分别向1mL浓硝酸加入几滴30%溶液或一定量固体，再加入铜片，反应均较慢 【答案】C 【解析】 【分析】铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和H2O，硝酸浓度较小时反应较慢，NO能与O2反应生成NO2，故Ⅰ中液面上出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。Ⅱ中铜与浓硝酸反应生成NO2，NO2为红棕色气体，NO2溶解在水中形成(弱酸)，可加快反应。 【详解】A．根据得失电子守恒可知，与反应应该是发生歧化反应，氮元素的化合价应该有升有降，不能只下降，生成物应是和NO，A错误； B．根据题干信息，溶液呈绿色是由于与形成了配合物，而不是NO2分子的存在，B错误； C．稀硝酸的氧化性比浓硝酸弱，不能氧化NO，因此也不能产生HNO2，故I中反应慢的原因可能是因为稀硝酸不能将NO氧化为，体系中不能生成，C正确； D．会氧化，反应速率变慢；浓硝酸中加固体，转化为HNO2，浓度增大，反应速率加速，D错误； 故选C。 二、非选择题 16. 回答下列问题 （1）单质硫与热的NaOH浓溶液反应的产物之一为Na2S3 ，S的空间结构为___________，中心原子的杂化方式为___________。 （2）“-40℃低温消毒剂”的主要成分之一是二氯异氰尿酸钠，其合成方法如图所示。 ①上述流程中位于p区的元素有___________，其中位于第二周期的元素的第一电离能关系为___________(由小到大的顺序)，原因是___________ ②尿素为平面形分子，则其中C、N的杂化类型分别为___________，存在的大π键应表示为___________。 ③尿素易溶于水，除尿素和水都是极性分子外，其原因还有___________ （3）科学家合成了一种阳离子为“N”， 其结构是对称的。5个N 排成“V”形，每个N 原子都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键；此后又合成了一种含有“N”、化学式为“N8”的离子晶体，写出“N”的结构式___________，写出一种与阴离子互为等电子体的分子的化学式：___________。 （4）N4H易被植物吸收，但它遇到碱时会生成类化白磷的N4分子，不能被植物吸收。1个N4H中含有___________个σ键。 （5）下列物质的酸性由大到小的顺序是___________ ① ② ③ （6）已知 HNO3和HNO2均仅含键和键，从结构的角度解释酸性HNO3强于HNO2的原因：___________。 【答案】（1） ①. V形 ②. sp3 （2） ①. C、N、O、Cl ②. C＜O＜N ③. 同周期第一电离能从左到右为依次增大的趋势，但N原子的2p轨道半充满比较稳定，不易失去电子，因此第一电离能N＞O，故第一电离能的由小到大的顺序为C＜O＜N ④. sp2、sp2 ⑤. ⑥. 尿素能和水形成分子间氢键 （3） ①. ②. CO2或N2O （4）10 （5）③＞①＞② （6）HNO3中含有非羟基氧多（HNO3中含有2个非羟基氧，HNO2中含有1个非羟基氧；非羟基氧越多中心原子的正电性越高，导致羟基氧中氧的电子向中心原子偏移，O-H极性增强，越容易电离出氢离子，故HNO3的酸性比HNO2强） 【解析】 【小问1详解】 属于多硫链的一种，中的中间S上的孤电子对数为2，形成S-S键数为2，空间构型为V形；中心S原子的杂化方式为sp3； 【小问2详解】 ①周期表中p区元素为第ⅢA-ⅦA和零族，因此上述流程中位于p区的元素有C、N、O、Cl；第二周期的元素为C、N、O，同周期第一电离能从左到右为依次增大的趋势，但N原子的2p轨道半充满比较稳定，不易失去电子，因此N的第一电离能大于O，故第一电离能的由小到大的顺序为C＜O＜N； ②由尿素为平面形分子可知，尿素分子中存在大π键，因此C、N原子均为sp2杂化；由于尿素分子中有大π键，可以认为C、N、O原子均为sp2杂化，根据杂化的轨道用于形成σ键或容纳孤电子对，未杂化的轨道用于形成π键，三种原子的杂化轨道与未杂化的2p轨道可以分别表示为：、、，形成大π键的原子个数为4，p电子数为6，因此形成的大π键为； ③尿素易溶于水，除尿素和水都是极性分子外，溶质和溶剂之间形成氢键能增大物质的溶解性，尿素能和水形成分子间氢键，所以尿素易溶于水； 【小问3详解】 因为阳离子“”结构是对称的，5个N排成“V”形，每个N原子的最外层都达到8电子稳定结构、且含有2个氮氮三键，满足条件的结构为：；“N8”中阴离子为N，其中的阴离子中原子个数是3、价电子数是16，所以其等电子体有CO2或N2O； 【小问4详解】 N4分子结构类似白磷，中4个N原子之间形成正四面体，每个N原子形成3个N-N、1个N-H键，中共有6个N-N键、4个N-H键，因此1个中含有10个σ键； 【小问5详解】 对比三种物质，③中含有电负性较高的F原子，使-CF3变成吸电子基团，将整个有机物的电子云朝着-CF3方向转移，使-SO3H基团中O-H间极性增强，更容易电离出H+，故其酸性最强；②中含有的-CH3为推电子基团，使得整个有机物的电子云朝着-SO3H方向移动，使-SO3H基团中O-H间极性减弱，不容易电离出H+，因此上述三种物质的酸性大小为③＞①＞②； 【小问6详解】 HNO3中含有2个非羟基氧，HNO2中含有1个非羟基氧，非羟基氧越多中心原子的正电性越高，导致羟基氧中氧的电子向中心原子偏移，O-H极性增强，越容易电离出氢离子，故HNO3的酸性比HNO2强。 17. 回答下列问题 （1）冰晶体的结构与金刚石的结构相似，属立方晶系。如图，将金刚石晶胞中的 C 原子全部置换成O原子，O原子与最近距离的四个O原子相连，H原子插入两个相连的O原子之间，与氧形成一个共价键和一个氢键，即为冰中的共价键 和氢键。0℃时冰晶体中氢键的键长(定义氢键的键长为 O-H…O的长度)为 ___________cm (列出计算式即可，0℃时冰密度为0.9g·cm-3)。 （2）某种磁性氮化铁的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为___________ 。若晶胞底边长为 a nm，高为c nm，则这种磁性氮化铁的晶体密度为___________g·cm-3 (用含 a、c和 NA 的式子表示)。 （3）古画墨迹千年不褪色是因为常温下石墨稳定，金刚石与石墨是碳的同素异形体。若碳原子半径为r nm，根据硬球接触模型，金刚石晶胞如图所示，碳原子的空间利用率为___________(用含π的代数式表示)；金刚石的密度为___________g/cm3(用含r和NA的计算式表示即可)。 【答案】（1） （2） ①. Fe3N ②. （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 在一个晶胞中含有水分子数目为×8+×6+4=8，晶胞的质量为m=，然后根据ρ=计算出晶胞参数L=cm，晶胞体对角线长度为cm，由于两个最近的O原子之间的距离为晶胞体对角线的，所以两个最近的O原子之间的距离a=cm，0℃时冰晶体中氢键的键长为； 【小问2详解】 根据均摊法计算，晶胞中含有Fe原子的数目为++3=6，含有N原子数目为2，该化合物的化学式为Fe3N；晶胞底边长为 a nm，高为c nm，晶胞体积为，则这种磁性氮化铁的晶体密度为g·cm-3= g·cm-3； 【小问3详解】 金刚石晶胞中碳原子数目为=8，碳原子半径为rnm，晶胞体对角线为8rnm，则晶胞边长为rnm，碳原子的空间利用率为=；金刚石的密度为g/cm3=g/cm3。 18. 碳族元素中的Sn和氧族元素中的Te的有机化合物受到广泛关注。文献报道了利用有八面体结构的有机碲酸A与三甲基氯化锡B合成了一种具有抗癌活性的含碲和锡有机化合物C，反应前后Te和Sn的杂化方式不变。请回答下列问题： （1）Te原子的最高能层理论上所具有的轨道数为___________。 （2）用一个溴原子和一个氯原子取代有机碲酸A中与Te相连的两个羟基，结构仍为八面体，取代后的有机碲酸可能有___________种。 （3）化合物B可以用SnI4合成，α-SnI4为立方晶体，其晶胞沿面对角线的投影如图所示： 晶胞中Sn和I之间的最近距离为apm，α-SnI4的密度的计算式为___________g/cm3(设阿伏加德罗常数为NA)；晶胞中由碘原子所围成的空隙中心坐标为___________。 （4）都是重要的有机反应中间体。的空间构型分别为___________、___________。 （5）类卤素对应的酸有两种，理论上硫氰酸的沸点低于异硫氰酸的沸点，其原因是___________。 （6）磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶胞结构如图甲所示(白球代表磷原子，黑球代表硼原子)。 ①磷化硼(BP)晶体属于___________晶体。 ②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图乙所示(图乙中表示原子的投影)，图乙中B原子的投影位置为___________(用序号表示)。该晶胞中正四面体空隙填充率为___________。 【答案】（1）25 （2）4 （3） ①. ②. (，，) （4） ①. 平面三角形 ②. 三角锥形 （5）异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能 （6） ①. 共价 ②. 1、2、4、6或1、3、5、7 ③. 50% 【解析】 【小问1详解】 Te位于第五周期，最高能层序数为5，理论上所具有的轨道数为52=25； 【小问2详解】 A中有两种不同类型的羟基，和Te处于同一平面的是一种，另一种是位于平面下方的羟基。用一个溴原子和一个氯原子取代有机碲酸A中与Te相连的两个羟基，若平面上的一个羟基被溴取代，另一个羟基被氯取代，则另一个羟基可以在平面上，和溴有两种相对位置：邻位和对位，氯也可以取代平面下方的羟基，共三种；若溴原子取代平面下方的羟基，则氯原子可以在平面上，所以共四种不同的结构，即取代后的有机碲酸可能有4种。 【小问3详解】 α－SnI4为立方晶体，根据其晶胞沿面对角线的投影可知，4个I位于晶胞内部，若将晶胞分成8个相等的小立方体，则4个I位于其中四个不相邻的小立方体的体心，Sn位于顶点。一个晶胞中有1个Sn和4个I。晶胞中Sn和I之间的最近距离为体对角线的四分之一，所以该晶胞参数为pm=×10-10cm；晶胞密度为g/cm3；晶胞中由碘原子围成的空隙为晶胞立方体的体心，其坐标为(，，)。 【小问4详解】 中C的价层电子对数为3+=3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形；中C的价层电子对数为3+=4，有1个孤电子对，空间构型为三角锥形； 【小问5详解】 异硫氰酸中含有N-H，可以形成分子间氢键，而硫氰酸分子间作用力为范德华力，氢键一般大于范德华力，因此硫氰酸的沸点低于异硫氰酸的沸点； 【小问6详解】 ①根据已知磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，再结合B与P通过共价键相互结合，可以得磷化硼为共价晶体； ②根据晶胞结构分析，立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形，中心B与P重合，外侧大正六边形均由P原子构成，而内部小正六边形由3个B原子、3个P原子形间隔成，图乙中B原子的投影位置为1、2、4、6或1、3、5、7；由图可知，该晶胞中有8个正四面体空隙，而B原子只有4个，因此正四面体空隙填充率为50%。 19. 科幻电影《阿凡达》中外星人流的是蓝色的血液，其实血液的颜色主要是由血蛋白中含有的金属元素决定的，如含铁元素的为常见红色血液、含铜元素的为蓝色血液、含钒元素的为绿色血液等，铜、铁、钒在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题： （1）基态Fe、V的核外未成对电子数之比为：___________。 （2）V有+2、+3、+4、+5等多种化合价，其中最稳定的化合价是___________，的第三电离能小于的第三电离能，原因是___________。 （3）溶液常用作农业杀菌剂，溶液中存在。 ①该离子中存在的化学键有___________(填字母)。 A．共价键        B．离子键        C．氢键        D．范德华力        E．配位键 ②向溶液里加过量氨水，可生成，再向溶液中加入乙醇，可以析出深蓝色固体，要确定该固体是晶体还是非晶体，最科学的方法是___________。 ③与的结构相似，二者键角大小关系为___________(填“>”或“<”)，理由是：___________。 （4）白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图1所示，其中原子A的坐标参数为(0，1，0) ①原子B的坐标参数为___________。 ②若该晶体密度为，则铜镍原子间最短距离为___________cm。 【答案】（1）4：3 （2） ①. +5 ②. Mn2+的价电子排布式为3d5，V2+的价电子排布式为3d3，Mn2+的3d轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，使得Mn失去第3个电子所需能量更高，所以V的第三电离能I3(V)小于的第三电离能I3(Mn) （3） ①. AE ②. X射线衍射法 ③. ＜ ④. 电负性：F＞N＞H，在NH3中成键电子对偏向N，成键电子对之间的排斥力大，键角大，NF3中成键电子对偏向F，成键电子对之间的排斥力小，键角小 （4） ①. (，0，) ②. 【解析】 【小问1详解】 基态Fe价层电子排布式为3d64s2，其未成对电子数为4，基态V价层电子排布式为，其未成对电子数为3，则基态Fe、V的核外未成对电子数之比为4：3； 【小问2详解】 V有+2、+3、+4、+5等多种化合价，其中最稳定的化合价是处于全满状态的价态，基态V价层电子排布式为3d34s2，因此最稳定的是1s22s22p63s23p6，即为+5价； Mn2+的价电子排布式为3d5，V2+的价电子排布式为3d3，Mn2+的3d轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，使得Mn失去第3个电子所需能量更高，所以V的第三电离能I3(V)小于Mn的第三电离能I3(Mn)； 【小问3详解】 ①Cu2+含有空轨道，H2O中氧原子含有孤电子对，二者之间形成配位键，而H2O中氧原子与氢原子之间形成共价键，故选AE； ②鉴别固体是晶体还是非晶体，最科学的方法是X射线衍射法； ③NF3和NH3均为sp3杂化，均含有一对孤电子对，因此结构为三角锥形，但由于电负性：F＞N＞H，因此在NH3中成键电子对偏向N，成键电子对之间的排斥力大，键角大，NF3中成键电子对偏向F，成键电子对之间的排斥力小，键角小，可知键角NF3＜NH3； 【小问4详解】 ①B位于面心，结合A点坐标可知A点正下方Ni原子位于坐标原点，则B点坐标应为(，0，)； ②由晶胞结构可知Ni原子位于顶点，个数为：，Cu原子位于面心，个数为：，则晶胞质量为，晶胞边长为：cm；Cu和Ni之间的最短距离为面对角线的一半，即为cm=cm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度下学期期中考试 高一(20)班化学 相对分子质量：Pb 207 I 127 Sn 119 N 14 Fe 56 C 12 一、选择题 1. 下列有关化学用语表达正确的是 A. CS2的空间填充模型： B. 铍原子最外层原子轨道的电子云轮廓图： C. 氧原子核外电子轨道表示式： D. 基态硫原子含有不同空间运动状态的电子数为16 2. “类推”是一种重要的学习方法，但有时会产生错误的结论，下列类推结论正确的是 A. SO和P4都为正四面体形，P4中键角为60°，则SO中键角也为60° B. 常温下，0.1 mol·L-1的盐酸pH等于1，则0.1 mol·L-1的氢溴酸(HBr)溶液pH也等于1 C. 物质中有阴离子，必有阳离子，则物质中有阳离子，必有阴离子 D. IVA族元素氢化物的沸点顺序是GeH4>SiH4>CH4，则VA族元素氢化物的沸点顺序是AsH3>PH3>NH3 3. X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素，且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子，W的最外层电子数是次外层的一半，Q最外层有1个电子，内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+，[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z晶胞如下图所示。 下列说法正确的是 A. 原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B. 电负性：x(Z)>x(Y)>x(X)>x(W) C. Q在周期表中位于第四周期IA族 D. 简单氢化物的沸点：Z>Y>X>W 4. 下列有关杂化的说法错误的是 A. 和的中心原子杂化方式都是杂化 B. 碳正离子（）和中C的杂化方式都是杂化 C. 、、、分子中的硫原子都是杂化 D. 异山梨醇（上图）中所有碳原子都是杂化，其中有4个是手性碳原子 5. LDFCB 是锂离子电池常用的一种离子导体，其阴离子由同周期元素原子 W、X、Y、Z 构成，结构如图。基态Y原子的s 轨道与p 轨道电子数相等，Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍。 金属元素。下列说法正确的是 A. 同周期元素第一电离能小于Y的 有 5 种 B. 简单氢化物的沸点：Z>Y>X C. W的最高价氧化物对应的水化物具有两性 D. W和Z可形成含有极性共价键的非极性分子 6. 可作为下列有机合成反应的催化剂。下列说法正确的是 A. 中σ键与π键的个数相等 B. 甲分子中采取杂化的碳原子有6个 C. 有机物乙的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点 D. 常温下，中键比中键易断裂 7. 乙硼烷()是一种典型的缺电子化合物，其分子结构如图所示，两个硼原子通过B—H—B桥键连接，标记为化学键②。下列说法错误的是 已知：化学键①(B—H键)为“二中心二电子键”，可表示为“2c—2e”。 A. 含有两种不同环境的氢原子 B. 硼原子的杂化方式为杂化 C. 化学键②可表示为“3c—4e” D. 氢原子可形成桥键的原因可能是1s轨道为球形，成键无方向性 8. 为探究的性质，实验小组同学进行了如下实验： 下列说法一定正确的是 A. ③和④中产生的气体成分完全相同 B. ②和⑥中沉淀的主要成分不同 C. ①→②和④→⑥均只发生了复分解反应 D. ①→④发生的反应是 9. 用重晶石矿(主要成分为)制取高纯纳米钛酸钡()的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 注：的化学名称为钛酸四丁酯。 A. “气体”主要成分是，“溶液1”中的主要溶质是 B. “系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C. “合成反应”中生成的反应没有发生电子转移 D. “洗涤”时可用稀硫酸去除残留的碱，以提高产品的纯度 10. 钙钛矿最初单指图(a)钛酸钙这种矿物，此后，把结构与之类似的晶体(化学式与钛酸钙相同)统称为钙钛矿物质.某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图(b)所示，其中A为，另两种离子为I-和。下列说法错误的是 A. 钛酸钙的化学式为 B. 晶胞中的配位数为12 C. 图(b)中，X为 D. 图(b)立方晶胞的密度为，则晶胞边长 11. 非金属卤化物中心原子具有和价层空轨道时可发生亲核水解；中心原子有孤电子对时，孤电子对进攻的可发生亲电水解。亲核水解机理如图。下列说法错误的是 A. 图示过程只有极性键的断裂与生成 B. 图示过程中有2种杂化方式 C. 和均能发生亲核水解 D. 水解产物可能为和 12. 金属(设原子半径为)晶体中的原子堆积方式(六方最密堆积)如图所示，下列说法错误的是 已知：原子空间利用率。 A. 原子空间利用率为 B. 基态原子能层共有2个电子 C. 该晶体的密度为 D. 基态原子的价层电子排布式为 13. 下列对客观事实的解释错误的是 选项 客观事实 解释 A 热稳定性： F的电负性强于的稳定性强于更易夺取中的生成，故的热稳定性比差 B 还原性： 的半径大于中的离子键较弱，发生化学反应时，中的离子键更易断裂生成，故的还原性强于 C 熔点： 是离子晶体，是分子晶体，离子键比分子间作用力强，破坏离子键吸收的能量多，故的熔点高于 D 苯和乙酸混合后体积增大 混合后苯和乙酸分子间平均作用力小于混合前分子间平均作用力，苯和乙酸分子间平均距离比混合前大，故混合后体积增大 A. A B. B C. C D. D 14. Cu2O晶体结构与CsCl相似，只是用Cu4O占据 CsCl 晶体(图I)中的Cl的位置，而Cs所占位置由O 原子占据，如图Ⅱ所示，下列说法正确的是 A. Cu2O晶胞中Cu4O四面体的O坐标为(，，)，则①的Cu坐标可能为(，，) B. Cu2O晶胞中有4个Cu2O C. CsCl 的晶胞参数为a cm，设NA为阿伏加德罗常数的值，相对分子质量为M， 则密度为g/cm3 D. Cu2O晶胞中Cu的配位数是4 15. 化学小组探究铜与硝酸反应的快慢及产物。 实验Ⅰ 开始无明显现象，渐有小气泡生成，液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。 实验Ⅱ 最初反应较慢，随后加快，反应剧烈；产生红棕色气体；溶液呈绿色。 资料：①铜与浓反应生成的可溶于水形成(弱酸)，可加快反应。 ② 下列说法正确的是 A. 与反应生成和NO B. 实验Ⅱ溶液呈绿色的原因一定是溶液中存在溶解的NO2分子 C. I中反应慢的原因可能是因为稀硝酸不能将NO氧化为，体系中不能生成 D. 分别向1mL浓硝酸加入几滴30%溶液或一定量固体，再加入铜片，反应均较慢 二、非选择题 16. 回答下列问题 （1）单质硫与热的NaOH浓溶液反应的产物之一为Na2S3 ，S的空间结构为___________，中心原子的杂化方式为___________。 （2）“-40℃低温消毒剂”的主要成分之一是二氯异氰尿酸钠，其合成方法如图所示。 ①上述流程中位于p区的元素有___________，其中位于第二周期的元素的第一电离能关系为___________(由小到大的顺序)，原因是___________ ②尿素为平面形分子，则其中C、N的杂化类型分别为___________，存在的大π键应表示为___________。 ③尿素易溶于水，除尿素和水都是极性分子外，其原因还有___________ （3）科学家合成了一种阳离子为“N”， 其结构是对称的。5个N 排成“V”形，每个N 原子都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键；此后又合成了一种含有“N”、化学式为“N8”的离子晶体，写出“N”的结构式___________，写出一种与阴离子互为等电子体的分子的化学式：___________。 （4）N4H易被植物吸收，但它遇到碱时会生成类化白磷的N4分子，不能被植物吸收。1个N4H中含有___________个σ键。 （5）下列物质的酸性由大到小的顺序是___________ ① ② ③ （6）已知 HNO3和HNO2均仅含键和键，从结构的角度解释酸性HNO3强于HNO2的原因：___________。 17. 回答下列问题 （1）冰晶体的结构与金刚石的结构相似，属立方晶系。如图，将金刚石晶胞中的 C 原子全部置换成O原子，O原子与最近距离的四个O原子相连，H原子插入两个相连的O原子之间，与氧形成一个共价键和一个氢键，即为冰中的共价键 和氢键。0℃时冰晶体中氢键的键长(定义氢键的键长为 O-H…O的长度)为 ___________cm (列出计算式即可，0℃时冰密度为0.9g·cm-3)。 （2）某种磁性氮化铁的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为___________ 。若晶胞底边长为 a nm，高为c nm，则这种磁性氮化铁的晶体密度为___________g·cm-3 (用含 a、c和 NA 的式子表示)。 （3）古画墨迹千年不褪色是因为常温下石墨稳定，金刚石与石墨是碳的同素异形体。若碳原子半径为r nm，根据硬球接触模型，金刚石晶胞如图所示，碳原子的空间利用率为___________(用含π的代数式表示)；金刚石的密度为___________g/cm3(用含r和NA的计算式表示即可)。 18. 碳族元素中的Sn和氧族元素中的Te的有机化合物受到广泛关注。文献报道了利用有八面体结构的有机碲酸A与三甲基氯化锡B合成了一种具有抗癌活性的含碲和锡有机化合物C，反应前后Te和Sn的杂化方式不变。请回答下列问题： （1）Te原子的最高能层理论上所具有的轨道数为___________。 （2）用一个溴原子和一个氯原子取代有机碲酸A中与Te相连的两个羟基，结构仍为八面体，取代后的有机碲酸可能有___________种。 （3）化合物B可以用SnI4合成，α-SnI4为立方晶体，其晶胞沿面对角线的投影如图所示： 晶胞中Sn和I之间的最近距离为apm，α-SnI4的密度的计算式为___________g/cm3(设阿伏加德罗常数为NA)；晶胞中由碘原子所围成的空隙中心坐标为___________。 （4）都是重要的有机反应中间体。的空间构型分别为___________、___________。 （5）类卤素对应的酸有两种，理论上硫氰酸的沸点低于异硫氰酸的沸点，其原因是___________。 （6）磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶胞结构如图甲所示(白球代表磷原子，黑球代表硼原子)。 ①磷化硼(BP)晶体属于___________晶体。 ②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图乙所示(图乙中表示原子的投影)，图乙中B原子的投影位置为___________(用序号表示)。该晶胞中正四面体空隙填充率为___________。 19. 科幻电影《阿凡达》中外星人流的是蓝色的血液，其实血液的颜色主要是由血蛋白中含有的金属元素决定的，如含铁元素的为常见红色血液、含铜元素的为蓝色血液、含钒元素的为绿色血液等，铜、铁、钒在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题： （1）基态Fe、V的核外未成对电子数之比为：___________。 （2）V有+2、+3、+4、+5等多种化合价，其中最稳定的化合价是___________，的第三电离能小于的第三电离能，原因是___________。 （3）溶液常用作农业杀菌剂，溶液中存在。 ①该离子中存在的化学键有___________(填字母)。 A．共价键        B．离子键        C．氢键        D．范德华力        E．配位键 ②向溶液里加过量氨水，可生成，再向溶液中加入乙醇，可以析出深蓝色固体，要确定该固体是晶体还是非晶体，最科学的方法是___________。 ③与的结构相似，二者键角大小关系为___________(填“>”或“<”)，理由是：___________。 （4）白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图1所示，其中原子A的坐标参数为(0，1，0) ①原子B的坐标参数为___________。 ②若该晶体密度为，则铜镍原子间最短距离为___________cm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $