内容正文:
2024-2025学年度第二学期高二年级化学学科期中练习
考试时长:90分钟
第一部分
一、本部分共25题,每题2分,共50分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
可能用到的相对原子量:H:1 C:12 O:16 Si:28 Ti:48 Fe:56
1. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式: B. 乙醇的球棍模型:
C. 的空间填充模型: D. 基态N原子的轨道表示式:
2. 下列性质的比较,不正确的是
A. 酸性: B. 电负性:
C. 热稳定性: D. 第一电离能:
3. 下列物质的性质不能用化学键解释的是
A. 金属铜具有导电性 B. 氮气化学性质稳定
C. 金刚石硬度大 D. 碘单质常温为固体
4. 下列说法正确的是
A. 原子的电子填充顺序依次为3s→3p→3d→4s
B. 某原子核外电子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s13p2,原子放出能量
C. 按照泡利原理,在同一个原子中不可能存在两个运动状态完全相同的电子
D. p能级的原子轨道呈哑铃形,随着能层数的增加,p能级原子轨道数也在增多
5. 分析下列各物质的物理性质,判断其固态属于共价晶体的是
A. 碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 ℃,熔融态不导电
B. 溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,熔融态不导电
C. 五氧化二钒,无色晶体,熔点19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中
D. 溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水时都能导电
6. 下列分子中的碳原子为sp杂化的是
A CH4 B. HCHO C. C2H2 D. C2H4
7. 中国科学家经过光谱分析发现了一颗锂元素含量极高的恒星。下列说法不正确的是
A. LiOH的碱性弱于Be(OH)2
B. 在碱金属元素中,锂元素的第一电离能最大
C. 依据对角线规则,锂元素和镁元素的有些性质相似
D. 原子光谱的产生与电子跃迁有关,可利用原子光谱中的特征谱线来鉴定锂元素
8. 干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 干冰晶体是共价晶体
B. 每个晶胞中含有4个分子
C. 每个分子周围有12个紧邻的分子
D. 干冰升华时需克服分子间作用力
9. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 和的VSEPR模型均为平面三角形
B. 是空间结构为V形的极性分子
C. 和中心原子均为杂化
D. 、的空间构型都是三角锥形
10. 下列说法正确的是
A. HCl和Cl2分子中均含有s-pσ键
B. NH3和NHVSEPR模型模型和空间结构均一致
C. 熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅
D. 酸性:CH3COOH>CHCl2COOH>CCl3COOH
11. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用力属于同种类型的是
A. 和熔化 B. 晶体硅和金刚石熔化
C. 食盐和蔗糖熔化 D. 汞和干冰升华
12. 一种对中枢神经有抑制作用的药物结构如下。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z位于第二周期,Y的气态氢化物的水溶性显碱性。下列判断不正确的是
A. 第一电离能:X<Z<Y
B. 这四种元素组成的化合物中不可能存在离子晶体
C. W与Z可按原子个数比2:1和1:1形成两种化合物
D. 该物质中X的杂化方式有2种
13. 氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。有关该配离子的说法错误的是
A. 中心离子Fe3+的配位数是6
B. 该配离子中碳原子的杂化类型为sp2和sp3
C. 该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键
D. 该配离子含有的非金属元素中电负性最小的是氢
14. 是钙钛矿型太阳能电池的重要吸光材料,其晶胞结构如图所示。已知:摩尔质量为M g/mol ,晶胞边长为a pm ,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中心小黑球的配位数为8
B. 该晶体为共价晶体
C. 该晶体的密度为
D. 若I-换为Cl-,则晶胞棱长不变
15. 我国科学家徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如HCN、、、等。下列说法错误的是
A. HCN分子为直线形的极性分子 B. 基态C原子中电子的空间运动状态有4种
C. 分子中C原子杂化方式不同 D. 分子中各原子均满足8电子稳定结构
16. 配位化合物有顺铂和反铂两种同分异构体。顺铂在水中的溶解度较大,具有抗癌作用,反铂在水中的溶解度小,无抗癌作用。下列说法不正确的是
A. 顺铂在苯等有机溶剂中溶解度小于反铂
B. 已知Pt位于元素周期表第10纵列,则Pt是d区的ⅦB族元素
C. 分子中Pt和N之间形成的是配位键
D. N原子在形成配位键时提供孤电子对
17. 化学与社会、生活密切相关。对下列现象或客观事实的解释正确的是
选项
现象或客观事实
解释
A
浸泡溶液的硅土延长果实的成熟
利用乙烯可以发生加成反应
B
钾原子比钠原子更易失去电子
钾的核电荷数比钠的多
C
能使氯水褪色
具有还原性
D
溶液可用于铜质印刷线路板制作
能从含有的溶液中置换出铜
A. A B. B C. C D. D
18. 石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料,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。下列说法不正确的是
A. 基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为2:1
B. 石墨中碳原子数与碳碳键的比例为1:3
C. N原子的配位数为2和3
D. 晶体中存在的微粒间作用力有共价键和范德华力
19. 解释下列现象的原因不正确的是
选项
现象
原因
A
HF的稳定性强于HCl
HF分子之间除了范德华力以外还存氢键
B
中含有共价键
Al与Cl元素间电负性差值小于1.7
C
熔沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛主要形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键
D
与钠单质反应的程度:水>乙醇
乙基使羟基的键极性减弱
A. A B. B C. C D. D
20. 辣椒素是影响辣椒辣味的活性成分的统称,其中一种分子的结构如下图所示,下列有关该分子的说法不正确的是
A. 分子式为 B. 含有氧原子的官能团有3种
C. 能发生加聚反应、取代反应和氧化反应 D. 该物质中不存在手性碳原子
21. 氮掺杂的碳材料可以有效催化燃料电池中的还原反应,其催化机理如图。
途径一:A→B→C→F
途径二:A→B→C→D→E
下列说法不正确是
A. 途径一中存在极性共价键的断裂与形成
B. 途径一的电极反应是
C. 途径二,1mol 得到4mol
D. 氮掺杂的碳材料降低了反应的焓变
22. 钛铁基储氢合金是由钛、铁两种元素组成。一种钛铁合金的晶胞如图ⅰ所示,该合金吸收的氢位于体心立方正八面体的中心,氢被4个钛原子和2个铁原子包围,如图ⅱ所示。下列说法不正确的是
A. 钛铁合金(如图ⅰ所示)的化学式:TiFe
B. 如图ⅱ所示的每个体心立方正八面体均填充1个氢原子,则理论上形成的金属氢化物的化学式:
C. 钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个
D. Fe与Ti之间存在金属键
23. 将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列叙述不正确的是
A. H2S和空气通过上述循环的目的是降低活化能,提高总反应速率
B. 在转化过程中能循环利用的物质是FeCl3和CuCl2
C. 该过程的总反应式为:2H2S+O22H2O+2S↓
D. 若有1molH2S发生图示转化的同时消耗O2为0.4mol,则混合液中Fe3+浓度增大
24. 研究甲醛与新制反应所得的固体产物(固体A)的成分,实验如下。
已知:、CuO均能溶于浓氨水,分别产生(无色)、(蓝色)。
下列选项中不正确的是
A. 甲醛与新制反应时,被还原
B. ②→④无色溶液变蓝,说明固体A中存在
C. ③→⑤出现蓝色溶液的原因是
D. 将试管①替换为放置一段时间后发现溶液变蓝,也能确认固体A的成分
25. 为研究沉淀的生成及转化,同学们进行下图所示实验。
下列关于该实验的分析不正确的是
A. ①中产生白色沉淀的原因是
B. ①中存在平衡:
C. ②中无明显变化是因为溶液中的过低
D. 上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
第二部分
二、本部分共4题,共50分。
26. H、C、N、O、Na、Mg、Si、Cl、Cu是9种中学化学中常见的元素。
(1)原子结构与元素性质
①6种元素H、C、N、O、Na、Mg中,电负性最大的是___________。
②基态Cu的价电子排布式是___________。
(2)微粒间相互作用与物质性质
①下列物质的分子中同时存在σ键和π键的是___________(填字母)。
a. b. c. d.
②比较与分子中的键角大小并给出相应解释:___________。
(3)晶态的晶胞如图。
①硅原子的杂化方式为___________。
②已知晶胞的棱长均为anm,则晶体的密度:___________g·cm-3。
27. 铜阳极泥含有金属(Au、Ag、Cu等)及它们的化合物,其中银在铜阳极泥中的存在状态有、Ag、AgCl等。下图是从铜阳极泥提取银的一种工艺:
已知: ;
(1)炉气中的可与、反应生成硒单质,写出该反应方程式___________。
(2)溶液a的主要成分是___________。
(3)水氯化浸金过程中,。配离子中提供空轨道的是___________,配位数是___________。
(4)加入氨气后,AgCl溶解,请写出氨浸分银的离子方程式___________,该反应的平衡常数___________。
28. 氟在已知元素中电负性最大、非金属性最强,它的不少化合物有重要的应用。
(1)可用于制取硅烷(),硅烷应用广泛。下列说法正确的是___________(填字母)。
a.的稳定性比的差
b.中4个的键长相同,的键角为90°
c.中硅原子以4个杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个键
(2)的结构与类似,但是性质差异较大:具有碱性(可与结合)而没有碱性,原因是___________。
(3)离子液体被广泛应用于有机合成和电化学研究中。是一种稳定性强、抗水解的离子液体,其结构如下图(1-以及-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)。
①微粒中键角:___________(填“>”、“<”或“=”)。
②以和的混合体系做电解质溶液,可以实现在不锈钢上镀铜。镀铜时,阳极材料为___________,电解质溶液中向___________(填“阴”或“阳”)极移动。
(4)冠醚分子可通过识别实现卤水中的萃取,一种冠醚合成及分子识别的过程如下。下列说法正确的是___________。
a.过程Ⅰ为取代反应
b.冠醚Z与之间的作用力为离子键
c.过程Ⅱ增加了在有机物中的溶解度
29. 某兴趣小组同学探究KMnO4溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应速率的影响因素。配制1.0×10-3mol/LKMnO4溶液、0.40mol/L草酸溶液。将KMnO4溶液与草酸溶液按如下比例混合。
【设计实验】
序号
反应温度/℃
①
2.0
2.0
0
20
②
2.0
1.0
1.0
20
(1)实验①和②的目的是___________。
(2)甲认为上述实验应控制pH相同,可加入的试剂是___________(填序号)。
a.盐酸 b.硫酸 c.草酸
【实施实验】
小组同学将溶液pH调至1并进行实验①和②,发现紫色并未直接褪去,而是分成两个阶段:
i.紫色溶液转变为青色溶液,ii.青色溶液逐渐褪至无色溶液。
资料:(a)无色,在草酸中不能形成配合物;
(b)无色,有强氧化性,发生反应(青绿色)后氧化性减弱;
(c) 呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生和。
(3)乙同学从氧化还原角度推测阶段i中可能产生,你认为该观点是否合理,并说明理由:___________。
【继续探究】
进一步实验证明溶液中含有,反应过程中和浓度随时间的变化如下图。
(4)第i阶段中检测到有气体产生,反应的离子方程式为___________。
(5)实验②在第ii阶段的反应速率较大,可能的原因是___________。
(6)据此推测,若在第ii阶段将调节至,溶液褪至无色的时间会___________(填“增加”“减少”或“不变”)。
【结论与反思】
(7)上述实验涉及的反应中,草酸的作用是___________。
结论:反应可能是分阶段进行的。草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。
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2024-2025学年度第二学期高二年级化学学科期中练习
考试时长:90分钟
第一部分
一、本部分共25题,每题2分,共50分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
可能用到的相对原子量:H:1 C:12 O:16 Si:28 Ti:48 Fe:56
1. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式: B. 乙醇的球棍模型:
C. 的空间填充模型: D. 基态N原子的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.N需要满足最外面八个电子的稳定结构,的电子式应为,A错误;
B.乙醇的结构简式为,球棍模型为,B正确;
C.二氧化碳的空间构型为直线形,空间填充模型应为,C错误;
D.氮元素的电子排布式为,轨道表示式应为,D错误;
故选B。
2. 下列性质的比较,不正确的是
A. 酸性: B. 电负性:
C. 热稳定性: D. 第一电离能:
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫酸为强酸,磷酸为中强酸,酸性:,A正确;
B.元素的非金属性越强,其电负性越大,非金属性:S<Cl,则电负性:,B正确;
C.元素的非金属性越强,其简单氢化物越稳定,非金属性:S<O,则热稳定性:,C错误;
D.同一主族元素从上向下,第一电离能逐渐减小,第一电离能:,D正确;
答案选C。
3. 下列物质的性质不能用化学键解释的是
A. 金属铜具有导电性 B. 氮气化学性质稳定
C. 金刚石硬度大 D. 碘单质常温为固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属铜具有导电性,是因为金属中自由电子和金属阳离子形成金属键,金属的导电性能用化学键解释,故不选A;
B.氮分子内存在氮氮三键,键能大,所以氮气化学性质稳定,能用化学键解释,故不选B;
C.金刚石是原子晶体,碳原子间通过共价键结合,所以金刚石硬度大,能用化学键解释,故不选C;
D.碘单质常温为固体,是因为碘分子间作用力大,与化学键无关,故选D;
选D。
4. 下列说法正确的是
A. 原子的电子填充顺序依次为3s→3p→3d→4s
B. 某原子核外电子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s13p2,原子放出能量
C. 按照泡利原理,在同一个原子中不可能存在两个运动状态完全相同的电子
D. p能级的原子轨道呈哑铃形,随着能层数的增加,p能级原子轨道数也在增多
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一原子中,3s、3p、4s、3d能量依次升高,根据能量最低原理电子填充顺序为3s→3p→4s→3d,A错误;
B.3s轨道上的电子比3p轨道上的电子能量更低,所以原子核外电子由,原子要吸收能量,B错误;
C.在多电子的原子中,电子填充在不同的能层,能层又分不同的能级,同一能级又有不同的原子轨道,每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,在一个基态多电子的原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子,C正确;
D.p轨道是哑铃形的,任何能层的p能级都有3个原子轨道,与电子层无关,D错误;
故选C。
5. 分析下列各物质的物理性质,判断其固态属于共价晶体的是
A. 碳化铝,黄色晶体,熔点2 200 ℃,熔融态不导电
B. 溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,熔融态不导电
C. 五氧化二钒,无色晶体,熔点19.5 ℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中
D. 溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水时都能导电
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳化铝熔点很高且熔融态不导电,为共价晶体,A符合题意;
B.溴化铝熔点很低且熔融态不导电,为分子晶体,B不符合题意;
C.五氧化二钒熔点很低且易溶于乙醇、氯仿、丙酮中,为分子晶体,C不符合题意;
D.溴化钾熔融时或溶于水时都能导电,为离子晶体,D不符合题意;
故选A。
6. 下列分子中的碳原子为sp杂化的是
A. CH4 B. HCHO C. C2H2 D. C2H4
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH4中碳形成4个σ键,为sp3杂化,故A不选;
B.HCHO中碳形成3个σ键,没有孤电子对,为sp2杂化,故B不选;
C.C2H2中碳形成2个σ键,没有孤电子对,为sp杂化,故C选;
D.C2H4中碳形成3个σ键,没有孤电子对,为sp2杂化,故D不选;
故选C。
7. 中国科学家经过光谱分析发现了一颗锂元素含量极高的恒星。下列说法不正确的是
A. LiOH的碱性弱于Be(OH)2
B. 在碱金属元素中,锂元素的第一电离能最大
C. 依据对角线规则,锂元素和镁元素的有些性质相似
D. 原子光谱的产生与电子跃迁有关,可利用原子光谱中的特征谱线来鉴定锂元素
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期元素,从左到右元素的金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,则氢氧化锂的碱性强于氢氧化铍,故A错误;
B.同主族元素,从上到下的第一电离能依次减小,所以在碱金属元素中,锂元素的第一电离能最大,故B正确;
C.依据对角线规则可知,元素周期表中位于对角线上的锂元素和镁元素的有些性质相似,故C正确;
D.用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱,原子光谱的产生与电子跃迁有关,不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,所以可以利用原子光谱中的特征谱线来鉴定锂元素,故D正确;
故选A。
8. 干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体,其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 干冰晶体是共价晶体
B. 每个晶胞中含有4个分子
C. 每个分子周围有12个紧邻的分子
D. 干冰升华时需克服分子间作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体,干冰晶体是分子晶体,A错误;
B.由题干图示晶胞图可知,每个晶胞中含有=4个分子,B正确;
C.由题干图示晶胞图可知,以其中面心上的一个CO2为例,其周围有3个相互垂直的平面,每个平面上有4个CO2与之最近且距离相等,则每个分子周围有12个紧邻的分子,C正确;
D.已知干冰是分子晶体,故干冰升华时需克服分子间作用力,D正确;
故答案为:A。
9. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 和的VSEPR模型均为平面三角形
B. 是空间结构为V形的极性分子
C. 和中心原子均为杂化
D. 、的空间构型都是三角锥形
【答案】D
【解析】
【详解】A.的中心原子S价层电子对数为,则VSEPR模型为四面体形,的中心原子S价层电子对数为,则VSEPR模型为平面三角形,A错误;
B.的中心原子C价层电子对数为,则VSEPR模型为直线形,空间结构为直线形的非极性分子,B错误;
C.的中心原子B价层电子对数为,则中心原子为杂化,的中心原子N价层电子对数为,则中心原子为杂化,C错误;
D.中心原子P价层电子对数为,且含有1个孤电子对,的中心原子N价层电子对数为,且含有1个孤电子对,则VSEPR模型均为四面体形,空间构型都是三角锥形,D正确;
答案选D。
10. 下列说法正确的是
A. HCl和Cl2分子中均含有s-pσ键
B. NH3和NH的VSEPR模型模型和空间结构均一致
C. 熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅
D. 酸性:CH3COOH>CHCl2COOH>CCl3COOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCl分子中含有s-pσ键,Cl2分子中含有p-pσ键,故A错误;
B.NH3和NH的VSEPR模型为四面体,NH3空间结构为三角锥,NH空间结构为正四面体,故B错误;
C.Si原子半径大于C原子,键长越短键能越大,键长Si—Si>C—Si>C—C,所以沸点:晶体硅<碳化硅<金刚石,故C正确;
D.氯原子是吸电子基,甲基是推电子基,所以酸性:CH3COOH<CHCl2COOH<CCl3COOH,故D错误;
选C。
11. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用力属于同种类型的是
A. 和熔化 B. 晶体硅和金刚石熔化
C. 食盐和蔗糖熔化 D. 汞和干冰升华
【答案】B
【解析】
【详解】A.是离子晶体,熔化时克服离子键,是共价晶体,熔化时克服共价键,克服的粒子间作用力不相同,A错误;
B.晶体硅和金刚石都是共价晶体,熔化时都克服共价键,克服的粒子间作用力相同,B正确;
C.食盐为离子晶体,熔化时克服离子键,蔗糖为分子晶体,熔化时克服范德华力,克服的粒子间作用力不相同,C错误;
D.汞为金属晶体,升华时克服金属键,干冰为分子晶体,升华时克服范德华力,克服的粒子间作用力不相同,D错误;
答案选B。
12. 一种对中枢神经有抑制作用的药物结构如下。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z位于第二周期,Y的气态氢化物的水溶性显碱性。下列判断不正确的是
A. 第一电离能:X<Z<Y
B. 这四种元素组成的化合物中不可能存在离子晶体
C. W与Z可按原子个数比2:1和1:1形成两种化合物
D. 该物质中X的杂化方式有2种
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z位于第二周期,Y的气态氢化物的水溶性显碱性,则Y为N;X能形成4个共价键,则X为C,W形成1个共价键,W为H;Z形成2个共价键,Z为O。
【详解】A. X为C,Y为N,Z为O,同一周期,从左到右,元素第一电离能呈增大趋势,其中第IIA族和第VA族元素的第一电离能均高于其同周期相邻元素, 则第一电离能:C<O<N,故A正确;
B.H、C、N、O组成的(NH4)2CO3、NH4HCO3等是离子晶体,故B错误;
C.W为H,Z为O,H和O可按原子个数比2:1和1:1形成两种化合物H2O和H2O2,故C正确;
D.X为C,C=O中C为sp2杂化,-CH2-中C为sp3杂化,故D正确;
故答案为B。
13. 氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。有关该配离子的说法错误的是
A. 中心离子Fe3+的配位数是6
B. 该配离子中碳原子的杂化类型为sp2和sp3
C. 该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键
D. 该配离子含有的非金属元素中电负性最小的是氢
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,此络合分子中,中心离子是Fe3+,配位数为6,选项A正确;
B.该配离子中碳原子有形成双键和单键的,其杂化类型有sp2、sp3杂化,选项B正确;
C.该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键、键、键,选项C错误;
D.该配离子含有的非金属元素有C、O、H,根据他们非金属性可知,电负性最大的是氧,最小的是H,选项D正确;
答案选C。
14. 是钙钛矿型太阳能电池的重要吸光材料,其晶胞结构如图所示。已知:摩尔质量为M g/mol ,晶胞边长为a pm ,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中心小黑球的配位数为8
B. 该晶体为共价晶体
C. 该晶体的密度为
D. 若I-换为Cl-,则晶胞棱长不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心小黑球周围有6个小白球,其配位数为6,故A错误;
B.该晶体由离子构成,属于离子晶体,故B错误;
C.该晶体的密度为,故C正确;
D.由于I-换为Cl-半径不同,若I-换为Cl-,则晶胞棱长将改变,故D错误。
综上所述,答案为C。
15. 我国科学家徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如HCN、、、等。下列说法错误的是
A. HCN分子为直线形的极性分子 B. 基态C原子中电子的空间运动状态有4种
C. 分子中C原子杂化方式不同 D. 分子中各原子均满足8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【详解】A.在HCN分子中,C原子形成2个σ键,无孤对电子,分子中三个原子在同一条直线上,由于正负电荷中心不重合,因此HCN分子是极性分子,故A正确;
B.基态C原子的核外电子排布式为:1s22s22p2,核外电子的空间运动状态等于占据的轨道数,有4种,故B正确;
C.中甲基上的碳为sp3杂化,醛基上的碳为sp2杂化,故C正确;
D.分子中B原子形成3个共用电子对,最外层有6个电子,不满足8电子稳定结构,故D错误;
答案选D。
16. 配位化合物有顺铂和反铂两种同分异构体。顺铂在水中的溶解度较大,具有抗癌作用,反铂在水中的溶解度小,无抗癌作用。下列说法不正确的是
A. 顺铂在苯等有机溶剂中溶解度小于反铂
B. 已知Pt位于元素周期表第10纵列,则Pt是d区的ⅦB族元素
C. 分子中Pt和N之间形成的是配位键
D. N原子在形成配位键时提供孤电子对
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据“相似相溶”原理,可知顺铂为极性分子,反铂为非极性分子,故A正确;
B.Pt位于Ⅷ族,为d区元素,故B错误;
C.Pt与2个NH3和2个Cl形成配合物,Pt与N之间形成的是配位键,故C正确;
D.Pt有空轨道,NH3中N具有孤电子对,Pt和N形成配位键,故D正确;
故答案为B。
17. 化学与社会、生活密切相关。对下列现象或客观事实的解释正确的是
选项
现象或客观事实
解释
A
浸泡溶液的硅土延长果实的成熟
利用乙烯可以发生加成反应
B
钾原子比钠原子更易失去电子
钾的核电荷数比钠的多
C
能使氯水褪色
具有还原性
D
溶液可用于铜质印刷线路板制作
能从含有的溶液中置换出铜
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用浸泡酸性高锰酸钾溶液的硅土延长果实的成熟是利用乙烯可以发生氧化反应,故A错误;
B.钾的电子层数比钠多,原子半径增大导致原子核对最外层电子的吸引力减弱,因此钾更容易失去电子,故B错误;
C.SO2有还原性,Cl2有氧化性,两者发生氧化还原反应,使氯水褪色,故C正确;
D.FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作是利用FeCl3能与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,故D错误;
故答案为C。
18. 石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料,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。下列说法不正确的是
A. 基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为2:1
B. 石墨中碳原子数与碳碳键的比例为1:3
C. N原子的配位数为2和3
D. 晶体中存在的微粒间作用力有共价键和范德华力
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态C原子核外电子排布式为,成对电子数为4个,未成对电子数为2个,成对电子数与未成对电子数之比为2:1,A正确;
B.石墨中1个C原子参与3个,1个需要两个C个原子参与,每个C原子数与碳碳键的比例为,B错误;
C.从平面结构图可知离N原子最近的C原子有2个的,也有3个的,N原子配位数为2和3,C正确;
D.具有和石墨相似的层状结构,层与层之间存在范德华力,层内N与C形成共价键,D正确;
故答案为:B。
19. 解释下列现象原因不正确的是
选项
现象
原因
A
HF的稳定性强于HCl
HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键
B
中含有共价键
Al与Cl元素间的电负性差值小于1.7
C
熔沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛主要形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键
D
与钠单质反应的程度:水>乙醇
乙基使羟基的键极性减弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.HF的稳定性强于HCl是因为H—F键强于H—Cl键,与氢键无关,A错误;
B.铝元素和氯元素电负性差值为1.5,小于1.7,则两种元素之间形成共价键,AlCl3属于共价化合物,B正确;
C.对羟基苯甲醛形成分子间氢键,其熔沸点较高,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,其熔沸点较低,所以对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高,C正确;
D.由于乙基等烃基是推电子基团,则乙基使羟基中氢氧键极性减弱,使得O-H键更难断裂,所以乙醇和钠反应不如钠和水反应剧烈,D正确;
故选A
20. 辣椒素是影响辣椒辣味的活性成分的统称,其中一种分子的结构如下图所示,下列有关该分子的说法不正确的是
A. 分子式为 B. 含有氧原子的官能团有3种
C. 能发生加聚反应、取代反应和氧化反应 D. 该物质中不存在手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据辣椒素的结构简式,其分子式为C18H27NO3,故A正确;
B.根据辣椒素的结构简式,其含有氧原子的官能团有醚键、羟基、肽键3种,故B正确;
C.辣椒素中含碳碳双键能发生加成反应、加聚反应,-OH、肽键等能发生取代反应,碳碳双键能发生氧化反应,故C正确;
D.辣椒素中苯环与N原子之间的C原子具有4个不同的基团,为手性碳原子,故D错误;
故答案为D。
21. 氮掺杂的碳材料可以有效催化燃料电池中的还原反应,其催化机理如图。
途径一:A→B→C→F
途径二:A→B→C→D→E
下列说法不正确的是
A. 途径一中存在极性共价键的断裂与形成
B. 途径一的电极反应是
C. 途径二,1mol 得到4mol
D. 氮掺杂的碳材料降低了反应的焓变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图中信息可知,途径一中有C-O键、O-H键的形成,也有C-O键的断裂,选项A正确;
B.途径一的过程中有O2的参与和二次增加H+、e-,最后从催化剂中放出H2O2,其电极反应是,选项B正确;
C.途径二中,有O2参与,途中二次增加H+、e-和一次增加2H+、2e-,故1mol 得到4mol ,选项C正确;
D.氮掺杂的碳材料降低了反应的活化能,但不能改变焓变,选项D不正确;
答案选D。
22. 钛铁基储氢合金是由钛、铁两种元素组成。一种钛铁合金的晶胞如图ⅰ所示,该合金吸收的氢位于体心立方正八面体的中心,氢被4个钛原子和2个铁原子包围,如图ⅱ所示。下列说法不正确的是
A. 钛铁合金(如图ⅰ所示)的化学式:TiFe
B. 如图ⅱ所示的每个体心立方正八面体均填充1个氢原子,则理论上形成的金属氢化物的化学式:
C. 钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个
D. Fe与Ti之间存在金属键
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图1晶胞结构可知,Ti位于顶点,Fe位于体心,因此每个晶胞中含有的Ti原子个数=8=1,含有的Fe原子个数=1,则钛铁合金的化学式为TiFe,A正确;
B.由图2可知,Ti位于晶胞的顶点和棱上,Fe位于晶胞内部,H位于体心和面上,因此每个晶胞中含有的Ti原子个数=8+4=2,含有的Fe原子个数=2,含有的H原子个数=10+1=6,Ti:Fe:H=2:2:6=1:1:3,则理论上形成的金属氢化物的化学式:TiFeH3,B错误;
C.由图1可知,该晶体中每个Fe被8个Ti所形成的立方体包围,每个Ti亦被8个Fe所形成的立方体包围,即钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个,C正确;
D.钛铁合金的晶胞内Fe与Ti之间存在金属键,D正确;
故选B。
23. 将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列叙述不正确的是
A. H2S和空气通过上述循环的目的是降低活化能,提高总反应速率
B. 在转化过程中能循环利用的物质是FeCl3和CuCl2
C. 该过程的总反应式为:2H2S+O22H2O+2S↓
D. 若有1molH2S发生图示转化的同时消耗O2为0.4mol,则混合液中Fe3+浓度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A. 总反应为硫化氢和氧气反应生成硫和水,和空气通过上述循环相当于铁离子和铜离子作了催化剂,催化剂能降低活化能,提高总反应速率,A正确;
B. 在转化过程中能循环利用的离子是铁离子和铜离子,则对应的物质是和, B正确;
C. 由图可知反应物为H2S、O2,生成物为H2O、S,该过程的总反应式为:2H2S+O22H2O+2S↓,C正确;
D. 总反应为硫化氢和氧气反应生成硫和水,若有发生图示转化,则失去电子为2mol,若同时消耗为,则得到电子为1.6mol,则混合液中浓度因消耗而减小,D错误;
答案选D。
24. 研究甲醛与新制反应所得的固体产物(固体A)的成分,实验如下。
已知:、CuO均能溶于浓氨水,分别产生(无色)、(蓝色)。
下列选项中不正确的是
A. 甲醛与新制反应时,被还原
B. ②→④无色溶液变蓝,说明固体A中存在
C. ③→⑤出现蓝色溶液的原因是
D. 将试管①替换为放置一段时间后发现溶液变蓝,也能确认固体A的成分
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲醛与新制Cu(OH)2反应时,反应生成Cu2O,铜元素化合价降低,则Cu(OH)2被还原,A正确;
B.由已知(无色)、(蓝色),且Cu2O能溶于氨水,则②→④无色溶液变蓝,说明固体A中存在Cu2O,B正确;
C.、CuO均能溶于浓氨水,固体A经浓氨水浸泡后得到红色固体应为Cu,则③→⑤出现蓝色溶液的原因是,C正确;
D.将试管①替换为,没有密封,空气中的氧气可能参与反应,则放置一段时间后发现溶液变蓝,不能确定固体A的成分,D错误。
故选D。
25. 为研究沉淀的生成及转化,同学们进行下图所示实验。
下列关于该实验的分析不正确的是
A. ①中产生白色沉淀的原因是
B. ①中存在平衡:
C. ②中无明显变化是因为溶液中的过低
D. 上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生
【答案】D
【解析】
【详解】A.Qc(浓度商)>Ksp时有沉淀生成,所以①中产生白色沉淀的原因是,A正确;
B.难溶固体存在沉淀溶解平衡,①中有AgSCN固体,存在平衡:,B正确;
C.Fe3+遇SCN-溶液变红,②中无明显变化是因为溶液中的过低,C正确;
D.②中溶液不变红,③中溶液变红,说明③中增大,存在反应,能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生,D错误;
故选D。
第二部分
二、本部分共4题,共50分。
26. H、C、N、O、Na、Mg、Si、Cl、Cu是9种中学化学中常见的元素。
(1)原子结构与元素性质
①6种元素H、C、N、O、Na、Mg中,电负性最大的是___________。
②基态Cu的价电子排布式是___________。
(2)微粒间相互作用与物质性质
①下列物质的分子中同时存在σ键和π键的是___________(填字母)。
a. b. c. d.
②比较与分子中的键角大小并给出相应解释:___________。
(3)晶态的晶胞如图。
①硅原子杂化方式为___________。
②已知晶胞的棱长均为anm,则晶体的密度:___________g·cm-3。
【答案】(1) ①. O ②.
(2) ①. b ②. 键角:。和分子都为杂化,分子有一对孤电子对,对成键电子对有更大的排斥作用,因此键角较小
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①同周期从左到右元素的电负性依次增大,同主族从下到上元素的电负性依次增大;6种元素H、C、N、O、Na、Mg中,电负性最大的是O,故答案为:O;
②已知是29号元素,则其基态原子的价层电子排布式为: ;
【小问2详解】
①双键和三键中既含有σ键也含有π键,则含有σ键和π键的是N2,而H2、Cl2和NH3均只含有单键,即只含σ键,故答案为:b;
②与的中心原子均为杂化,中没有孤对电子,分子中含有1对孤对电子,孤对电子之间的斥力大于孤对电子与成键电子之间的斥力大于成键电子之间的斥力,所以的键角大于的键角,故答案为:键角:;原因:和分子都为杂化,分子有一对孤电子对,对成键电子对有更大的排斥作用,因此键角较小;
【小问3详解】
①由图可知,硅原子与4个氧原子形成共价键,价层电子对数为4,杂化方式为,故答案为:;
②晶胞中原子位于顶点和面心、体内,一个晶胞中原子数目为,故一个晶胞中原子数目为8,则晶胞质量为;已知晶胞的棱长均为anm,则晶胞体积为,所以密度,故答案为:。
27. 铜阳极泥含有金属(Au、Ag、Cu等)及它们的化合物,其中银在铜阳极泥中的存在状态有、Ag、AgCl等。下图是从铜阳极泥提取银的一种工艺:
已知: ;
(1)炉气中的可与、反应生成硒单质,写出该反应方程式___________。
(2)溶液a的主要成分是___________。
(3)水氯化浸金过程中,。配离子中提供空轨道的是___________,配位数是___________。
(4)加入氨气后,AgCl溶解,请写出氨浸分银的离子方程式___________,该反应的平衡常数___________。
【答案】(1)
(2)CuSO4 (3) ①. ②. 4
(4) ①. ②.
【解析】
【分析】铜阳极泥在酸性环境中焙烧脱硒得到含SeO2的炉气,烧渣再加入硫酸酸浸,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜溶液,过滤得到滤液主要成分为CuSO4的溶液a,向滤渣中通入Cl2、HCl,发生反应,银元素转化为氯化银沉淀,过滤分离出含金元素滤液,滤渣通入氨气,AgCl溶解:,过滤后分离出含银元素滤液,滤液加入N2H4沉银,得到粗银粉;
【小问1详解】
炉气中的可与、反应生成硒单质,则反应中被二氧化硫还原为Se单质,二氧化硫被氧化为硫酸,反应为;
【小问2详解】
由分析,溶液a的主要成分是CuSO4;
【小问3详解】
中金离子提供空轨道、氯离子提供孤电子对,形成配位键,由可知,和4个氯离子形成配位键,配位数是4;
【小问4详解】
加入氨气后,AgCl溶解生成配离子和氯离子,离子方程式,该反应的平衡常数。
28. 氟在已知元素中电负性最大、非金属性最强,它的不少化合物有重要的应用。
(1)可用于制取硅烷(),硅烷应用广泛。下列说法正确的是___________(填字母)。
a.的稳定性比的差
b.中4个的键长相同,的键角为90°
c.中硅原子以4个杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个键
(2)的结构与类似,但是性质差异较大:具有碱性(可与结合)而没有碱性,原因是___________。
(3)离子液体被广泛应用于有机合成和电化学研究中。是一种稳定性强、抗水解的离子液体,其结构如下图(1-以及-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)。
①微粒中键角:___________(填“>”、“<”或“=”)。
②以和的混合体系做电解质溶液,可以实现在不锈钢上镀铜。镀铜时,阳极材料为___________,电解质溶液中向___________(填“阴”或“阳”)极移动。
(4)冠醚分子可通过识别实现卤水中的萃取,一种冠醚合成及分子识别的过程如下。下列说法正确的是___________。
a.过程Ⅰ为取代反应
b.冠醚Z与之间的作用力为离子键
c.过程Ⅱ增加了在有机物中的溶解度
【答案】(1)ac (2)中F元素电负性强,使N原子呈正电性,难与结合
(3) ①. < ②. 铜 ③. 阳
(4)ac
【解析】
【小问1详解】
a.Si的原子半径比C大,即Si-H的键长比C-H大,C-H的键能更大,使得的稳定性比的差,a正确;
b.中Si的价层电子对数为4,孤电子对数为0,属于杂化,为正四面体形,4个的键长相同,的键角为109°28′,b错误;
c.中硅原子为杂化,Si以4个杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个键,c正确;
故选ac;
【小问2详解】
虽然的结构与类似,但中F元素电负性强,使N原子呈正电性,难与结合,故没有碱性;
【小问3详解】
①中价层电子对数=键的数目+孤电子对数=3,B采取杂化,而价层电子对数=4,B采取杂化,所以F—B—F键角:<;
②镀铜时,阳极材料为Cu,电解质溶液中离子为阴离子,阴离子向阳极移动;
【小问4详解】
a.X结构为,Z为可知:X与Y发生取代反应生成Z,a正确;
b.由R的结构可知,冠醚Z与之间的作用力为配位键,b错误;
c.Z易溶于有机溶剂,过程Ⅱ中与Z通过配位键结合,增大了在有机溶剂中的溶解度,c正确;
故选ac。
29. 某兴趣小组同学探究KMnO4溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应速率的影响因素。配制1.0×10-3mol/LKMnO4溶液、0.40mol/L草酸溶液。将KMnO4溶液与草酸溶液按如下比例混合。
【设计实验】
序号
反应温度/℃
①
2.0
2.0
0
20
②
2.0
1.0
1.0
20
(1)实验①和②的目的是___________。
(2)甲认为上述实验应控制pH相同,可加入的试剂是___________(填序号)。
a.盐酸 b.硫酸 c.草酸
【实施实验】
小组同学将溶液pH调至1并进行实验①和②,发现紫色并未直接褪去,而是分成两个阶段:
i.紫色溶液转变为青色溶液,ii.青色溶液逐渐褪至无色溶液。
资料:(a)无色,在草酸中不能形成配合物;
(b)无色,有强氧化性,发生反应(青绿色)后氧化性减弱;
(c) 呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生和。
(3)乙同学从氧化还原角度推测阶段i中可能产生,你认为该观点是否合理,并说明理由:___________。
【继续探究】
进一步实验证明溶液中含有,反应过程中和浓度随时间的变化如下图。
(4)第i阶段中检测到有气体产生,反应的离子方程式为___________。
(5)实验②在第ii阶段的反应速率较大,可能的原因是___________。
(6)据此推测,若在第ii阶段将调节至,溶液褪至无色的时间会___________(填“增加”“减少”或“不变”)。
【结论与反思】
(7)上述实验涉及的反应中,草酸的作用是___________。
结论:反应可能是分阶段进行的。草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。
【答案】(1)探究草酸浓度对反应速率的影响
(2)b (3)否,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生和
(4)+4H2C2O4=4CO2++4H2O
(5)实验②中所加草酸的物质的量比实验①的更少,导致阶段i形成的实验②比实验①的更少,生成的Mn3+实验②比实验①的更多,且Mn3+的氧化性比强
(6)减少 (7)还原剂和酸性
【解析】
【小问1详解】
由题干表中数据可知,实验①和②只有草酸的浓度不同,故该组实验的目的是探究草酸浓度对反应速率的影响,故答案为:探究草酸浓度对反应速率的影响;
小问2详解】
a.盐酸能与酸性高锰酸钾反应,影响实验结论,a不合题意;
b.硫酸不与草酸和酸性高锰酸钾反应,不会影响实验结论,b符合题意;
c.草酸实验中本身就是探究草酸与酸性高锰酸钾反应速率的影响因素,c不合题意;
故答案为:b;
【小问3详解】
由题干信息(c)可知,呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生和,而阶段i溶液呈酸性,故不可能产生,故答案为:否,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生和;
【小问4详解】
由题干图示信息可知,第i阶段中检测到有气体产生同时生成,则该阶段反应的离子方程式为:+4H2C2O4=4CO2++4H2O,故答案为:+4H2C2O4=4CO2++4H2O;
【小问5详解】
比较实验②中所加草酸的物质的量比实验①的更少,导致阶段i形成的实验②比实验①的更少,根据已知信息 (b)无色,有强氧化性,发生反应(青绿色)后氧化性减弱可知,形成的越少则生成的Mn3+越多,由于Mn3+有强氧化性而氧化性减弱,则导致实验②在第ii阶段的反应速率较大,故答案为:实验②中所加草酸的物质的量比实验①的更少,导致阶段i形成的实验②比实验①的更少,生成的Mn3+实验②比实验①的更多,且Mn3+的氧化性比强;
【小问6详解】
据此推测,若在第ii阶段将调节至,即增大溶液中的H+浓度,则溶液中的草酸根离子浓度减小,不利于形成,则溶液中Mn3+的浓度增大,反应速率加快,溶液褪至无色的时间会减少,故答案为:减少;
【小问7详解】
在反应+4H2C2O4=4CO2++4H2O中草酸既作还原剂又表现出酸性,同时提供与Mn3+形成络离子,故答案为:还原剂和酸性。
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