内容正文:
龙岩市一级校联盟2024-2025学年第二学期半期考联考
高二化学试题
(考试时间:75分钟 总分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 B 11 N 14 O 16 Cl 35.5 Co 59
一、选择题(14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列说法正确的是
A. 冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃,碲和镉均属于过渡元素
B. 福建舰的舰体材料合金钢,其强度、熔点均高于纯铁
C. 速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键
D. 福建“智”造飞速发展,黑科技“凝聚态电池”的主材料石墨烯属于无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.碲(Te)位于第ⅥA族,属于主族元素,而非过渡元素;镉(Cd)是过渡元素,A错误;
B.合金钢的强度高于纯铁,但合金的熔点通常低于纯金属,因此熔点低于纯铁,B错误;
C.干冰升华是物理变化,破坏的是分子间作用力,而非二氧化碳分子内的共价键,C错误;
D.石墨烯是碳的单质形式,属于无机非金属材料,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 的电子式:
B. 的VSEPR模型:
C. 中3p-3p轨道重叠示意图:
D. 某基态原子3d能级中电子排布的情况可能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铵是离子化合物,氯离子也满足8电子稳定结构,其电子式为:,A错误;
B.二氧化硫的价层电子对数是,有一对孤对电子,其VSEPR模型是:,B错误;
C.氯气中的两个氯原子的轨道“头碰头”重叠形成键,表示为:,C错误;
D.电子优先分占不同的轨道且自旋平行,直到半满状态,这种排布使原子能量最低、最稳定,若有剩余的电子,可以进入剩余空轨道中的任意一个,D正确;
故选D。
3. 下列物质的性质不能用化学键理论解释的是
A. 沸点: B. 稳定性:
C. 硬度:金刚石>晶体硅 D. 熔点:
【答案】A
【解析】
【详解】A.沸点差异由乙醇分子间氢键导致,氢键属于分子间作用力,与化学键无关,A符合题意;
B.分子的稳定性与化学键的强弱有关,H2O的H—O键强度大于H2S的H—S键,故稳定性:H2O>H2S,B不符合题意;
C.二者均为共价晶体,C—C键的键长小于Si—Si键的键长,故金刚石的键能更大,故硬度:金刚石>晶体硅,C不符合题意;
D.熔点差异由Al2O3和NaCl的晶格能差异决定,属于离子键强度问题,D不符合题意;
故选A。
4. 我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解,反应原理为。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含有的电子数为
B. 1mol硝酸羟胺含有的键数为
C. 48g固态硝酸羟胺含有的离子数为
D. 硝酸羟胺分解产生的同时,生成的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.[NH3OH]+的电子数计算:N原子7e⁻,4个H各1e⁻,O原子8e⁻,总电子数为7+4×1+8=19,由于带+1电荷,总电子数为19−1=18,0.1mol该离子含电子数为0.1×18×NA=1.8NA,A错误;
B.硝酸羟胺的阳离子[NH3OH]+中,N原子与3个H形成3个N-Hσ键,阴离子硝酸根中无N-H键,因此,1mol硝酸羟胺含3molN-Hσ键,对应3NA,B正确;
C.硝酸羟胺的摩尔质量为96g/mol,48g对应0.5mol,每摩尔硝酸羟胺含1个阳离子和1个阴离子,总离子数为0.5×2×NA=NA,C错误;
D.没有给出气体的温度和压强,无法计算其物质的量,D错误;
故选B。
5. 由五种元素组成的某配离子是一种常用的有机催化剂,结构如图。X、Y、Z、M、Q五种元素原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,基态Z原子2p轨道有两个单电子,的价电子排布式为。下列说法正确的是
A. 离子半径:M>Z
B. 键的极性:
C. 含有X、Y、Z的酸的分子式一定是
D. 基态Q原子有15种不同运动状态的电子
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q五种元素原子序数依次增大,基态Z原子2p轨道有两个单电子,根据成键Y、Z分别为4、2,则Y为C元素,Z为O;Y、Z、M同周期,由有机催化剂结构可知,X形成1个共价键、Z形成2个共价键、M形成1个共价键,则X为H元素、Z为O元素、M为F元素;离子的价电子排布式为,则Q为Cu元素。
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径:,A错误;
B.电负性O>C,则键的极性,B正确;
C.氢、碳、氧三种元素形成的含氧酸可能为H2CO3、CH3COOH、H2C2O4等,C错误;
D.在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子,自旋方向不同,运动状态也就不相同,即运动状态个数等于电子数;Cu为29号元素,也就有29种不同运动状态的电子,D错误;
故选B。
6. Li及其化合物用途广泛,如:是有机合成中常用的还原剂,常用于特种玻璃、陶瓷、医药等领域。下列有关说法中错误的是
A. 中存在离子键、共价键和配位键
B. 中的阴离子的空间结构是正四面体
C. 是离子晶体,其晶格能可通过图1计算得
D. 的晶胞结构如图2所示,O的配位数为4
【答案】D
【解析】
【详解】A.由和构成,和间存在离子键,Al与H的电负性差值较小,Al有3个价电子,中Al与3个H之间形成了3个常规共价键,Al与1个H-之间形成了配位键(Al提供空轨道,H-提供孤电子对),故A正确;
B.的中心原子Al的价层电子对数为,孤电子对数为1,则空间结构是正四面体形,故B正确;
C.晶格能是指气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量,通常取正值,是离子晶体,由图1可知,其晶格能为,故C正确;
D.图2中,白球代表,以右侧面面心的氧离子分析,图中与其等距且最近的黑球()有4个,由于晶胞是无隙并置的,右侧面面心的氧离子只有自身的属于图中晶胞,则实际一个周围与其等距且最近的有8个,的配位数是8,故D错误;
故选D。
7. 的配合物呈现不同的颜色。如为浅紫色,为黄色,为红色,为无色。某同学为探究配合物的性质进行如下实验,下列有关说法错误的是
A. 溶液Ⅰ呈黄色可能是由水解产物的颜色引起的
B. 为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色,可向该溶液中加入稀盐酸
C. 与形成配位键能力的强弱:
D. 向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体,溶液可能再次变为红色
【答案】B
【解析】
【详解】A.显浅紫色,Ⅰ中溶液显黄色,原因是水解成红褐色,与浅紫色形成的混合体系,使溶液呈黄色,故A正确;
B.为了观察浅紫色,需要消除红褐色的干扰,即抑制的水解,为了防止的干扰,需要加入稀硝酸,故B错误;
C.溶液Ⅰ中含有,向其中滴入几滴KSCN溶液,溶液变为红色,说明转化为了,即与的配位能力强于H2O;溶液Ⅱ呈红色,说明含有,加入几滴NaF,溶液颜色由红色变为无色,说明转化成,即与的配位能力强于,故C正确;
D.向溶液Ⅲ中加入足量KSCN固体,可使平衡正向移动,溶液可能再次变为红色,故D正确;
故答案为:B。
8. 图中能正确表示第三周期主族元素的第二电离能与原子序数关系的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】在第三周期元素中,Na 失去 1 个电子后,核外电子排布式为 1s22s22p6,已经达到稳定结构,所以 Na的第二电离能最大;其余元素的核外电子均为3层排布,随着核电荷数的递增,第二电离能呈增大趋势,Mg失去最外层 2个电子后为稳定结构,所以 Mg的第二电离能较小;Al失去1个最外层电子后3s2是全充满状态、所以失去第2个电子需要能量较高则Al的第二电离能比相邻的元素大,S失去1个最外层电子后为3s23p3,3p3是较为稳定的半充满的结构,所以S的第二电离能要高于相邻元素,答案选D。
9. 三氟化氯是极强助燃剂,能发生自耦电离,其分子的空间构型如图,下列推测合理的是
A. 键角大小: B. 与Fe反应生成和
C. 比更易发生自耦电离 D. 的空间构型为直线形
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心原子Cl的价层电子对数为5,孤对电子数为2,空间构型是T形,键角是90°,而是三角锥形结构,键角约为107°,故键角::,A错误;
B.三氟化氯具有强氧化性,能将Fe氧化为+3,因此与反应生成和,B错误;
C.Br的电负性比Cl弱,则Br-F键比Cl-F键弱,更易发生自耦电离,C正确;
D.的中心原子Cl的价层电子对数是,有2对孤对电子,空间构型是V形,D错误;
故选C。
10. 冠醚与碱金属离子(,,)可依次形成如图所示超分子。下列说法错误的是
A. 图示冠醚所有原子处于同一平面
B. 冠醚适配碱金属离子,体现了超分子的分子识别能力
C. 向溶液中加入18-冠-6可加快其与乙烯的反应
D. 18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代后,与碱金属离子形成的超分子稳定性将减弱
【答案】A
【解析】
【详解】A.图中超分子结构中均存在饱和碳原子(形成四个单键的C),饱和C和与其直接所连的4个原子形成空间四面体结构,则图示冠醚所有原子不可能处于同一平面,A错误;
B.冠醚空穴适配不同大小的碱金属离子,如冠醚(18-冠-6)与作用而不与、作用,这反映了超分子的分子识别能力,B正确;
C.由图可知,冠醚(18-冠-6)使存在于其空腔内,进而增大了在有机溶剂中的溶解度,加快与乙烯的反应,C正确;
D.冠醚(18-冠-6)与作用时,K+提供空轨道、氧原子提供孤电子对,K+与冠醚之间通过配位键结合,当冠醚(18-冠-6)的部分氢原子被氟原子取代,由于氟原子的电负性较大,会使冠醚分子的电子云分布发生变化,氧原子较不容易提供孤电子对,则形成的超分子稳定性将减弱,D正确;
故选A。
11. 为有效缓解碳达峰,一种利用有机胺协助氢化还原为的过程如图,下列说法错误的是
A. 化合物Z中手性碳原子数为1
B. 化合物X和Y中N原子的杂化方式相同
C. 过程Ⅱ中涉及极性键的断裂与形成
D. 过程Ⅰ使用的催化剂中P形成配位键后键角变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子,化合物Z中不含有手性碳原子,A错误;
B.化合物X和Y中N原子均只形成单键,价电子对数均为4,均为sp3杂化,B正确;
C.过程Ⅱ中涉及N-C等极性键的断裂;N-H等极性键的形成,C正确;
D.催化剂中P形成配位键前呈三角锥结构,形成配位键后呈四面体结构,孤对电子斥力减小,所以形成配位键后键角变大,D正确;
故选A。
12. 物质的结构决定其性质。下列事实与解释不相符的是
选项
事实
解释
A
石墨可用作工业机械润滑剂
石墨层间靠范德华力维系
B
不存在稳定的分子
原子价层只有4个原子轨道,不能形成5个键
C
水的沸点比乙醇的沸点高
水分子间存在氢键
D
气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
价电子排布为,轨道为半充满,比较稳定;价电子排布为,再失去一个电子可达到轨道半充满的较稳定状态
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨层间通过较弱的范德华力连接,容易滑动,因此可用作润滑剂,解释正确,A正确;
B.氮原子价层仅有4个原子轨道(2s、2p),无法通过杂化形成5个轨道,因此不能形成5个N-F键,解释正确,B正确;
C.水的沸点高于乙醇,但解释仅提到水分子间存在氢键,未说明与乙醇的氢键差异(如水的氢键数量更多、强度更大)。乙醇同样存在氢键,因此该解释不充分,无法合理解释事实,C错误;
D.的价电子排布为为(半充满,稳定),而价电子排布为,失去一个电子可达到的稳定状态,因此更难失去电子,解释正确,D正确;
故选C。
13. 硼原子具有缺电子的特性,与N、H可形成。下列说法错误的是
A. 是含有极性键的非极性分子
B. 中为配位键,N提供孤电子对,B提供空轨道
C. 乙硼烷的结构为
D. 为一元弱酸,其电离方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的价层电子对数是:,无孤对电子,为平面三角形,键角均为,且几何中心在上,与中心原子重合,因此是非极性分子,A正确;
B.氨硼烷分子中硼化氢分子中具有空轨道的硼原子与氨分子中具有孤对电子的氮原子形成配位键,B正确;
C.由共价键的饱和性和原子具有缺电子的特性可知,每个桥氢的轨道与两个硼原子的杂化轨道重叠,共享一对电子,所以乙硼烷的结构为:,C错误;
D.一元弱酸硼酸在溶液中能与水电离出的结合生成四羟基合硼酸根离子而使溶液呈酸性,电离方程式为:,D正确;
故选C。
14. 神舟十九号上使用了砷化镓(熔点为1237℃)太阳能电池,砷化镓的晶胞结构如图甲所示,晶胞参数为,乙图为晶胞的俯视图。下列有关说法错误的是
A. 电负性:As>Ga
B. 砷化镓晶体属于共价晶体
C. 相邻两个Ga原子的最短距离为
D. 晶胞中d点原子分数坐标为
【答案】C
【解析】
【详解】A.As和Ga位于同一周期,同周期从左到右电负性增大,故电负性:As>Ga,A正确;
B.砷化镓晶体中,镓原子和砷原子通过共价键直接相连,形成一种高度有序且坚固的晶体结构,其熔点为1237℃,因此属于共价晶体,B正确;
C.相邻两个Ga原子的最短距离为面对角线的一半,为,C错误;
D.根据晶胞的俯视图可知,d的位置为:,到x轴、y轴、z轴的距离分别为、、,即d原子的分数坐标为(,,),D正确;
故选C。
二、非选择题(4小题,共58分)
15. 钴及其化合物在制造合金、磁性材料及催化剂等方面有着广泛应用。回答下列问题:
(1)橙红色晶体羰基钴[Co2(CO)8]的熔点为52℃,可溶于多数有机溶剂。该晶体中三种元素电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号)。配体CO中键与键数目之比是___________。
(2)蓝色的无水在吸水后会变成粉红色的水合物,该水合物受热后又变成无水,所以无水常用作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有65g无水,吸水后变成。
①水合物中x=___________。
②若该水合物为配合物,其中的配位数为6,经测定得出该配合物内界和外界含有的个数之比为,则该配合物的化学式可表示为___________。
(3)钴的一种化合物晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为___________,晶胞中离Ti最近的O有___________个,该晶胞结构的另一种表示中,Co处于各顶角位置,则O处于___________位置,Ti处于___________位置。
【答案】(1) ①. O>C>Co ②.
(2) ①. 6 ②. [CoCl(H2O)5]Cl·H2O
(3) ①. CaTiO3 ②. 12 ③. 棱心 ④. 体心
【解析】
【小问1详解】
橙红色晶体羰基钴[Co2(CO)8]的熔点为52℃,可溶于多数有机溶剂,根据同一周期从左往右元素的电负性依次增大,金属元素的电负性比非金属元素的小可知,该晶体中三种元素电负性由大到小的顺序为O>C>Co,已知CO中含有碳氧三键,故配体CO中键与键数目之比是1:2,故答案为:O>C>Co;1:2;
【小问2详解】
①现有65g无水,吸水后变成,则有,解得x=6,故水合物中x=6,故答案为:6;
②根据络合物的电离原则可知,若该水合物为配合物,其中的配位数为6,经测定得出该配合物内界和外界含有的个数之比为,则该配合物的化学式可表示为[CoCl(H2O)5]Cl·H2O,故答案为:[CoCl(H2O)5]Cl·H2O;
【小问3详解】
根据均摊法可知,如图所示钴的一种化合物晶胞结构可知,一个晶胞中含有Co个数为1,O的个数为:6×=3,Ti的个数为:8×=1,故该化合物的化学式为CaTiO3,由题干晶胞示意图可知,晶胞中离Ti最近的O有=12个,该晶胞结构的另一种表示中,Co处于各顶角位置,则O处于棱心位置,Ti处于体心位置,故答案为:CaTiO3;12;棱心;体心。
16. 硼及其化合物的发现和应用可追溯到古埃及时代。回答下列问题:
(1)图1为某晶体硼的部分结构单元,该结构单元由20个等边三角形构成,则构成此结构单元的B原子数为___________。
(2)图2为硼酸晶体的片层结构。
①硼酸晶体中存在的作用力有___________(填标号)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.氢键 e.范德华力
②硼酸晶体在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是___________。
(3)与少量溶液反应可得到硼砂晶体,晶体中阴离子的结构如图3所示,其中B原子的杂化方式为___________。
(4)B、Al为同主族元素,已知熔点为-107℃,熔点为194℃。
①的熔点低于的原因是___________。
②在一定条件下易形成双聚分子,写出该双聚分子的结构式:___________(配位键用“→”表示)。
(5)BN是一种重要的功能陶瓷。
①在第二周期元素中,第一电离能介于B和N之间的元素有___________种。
②某种BN晶胞中原子所处的位置如图4所示。若晶胞底边的边长为,高为,为阿伏加德罗常数的值,则晶体密度为___________(用含a、c和的代数式表示)。
【答案】(1)12 (2) ①. bde ②. 热水破坏了硼酸晶体中的氢键,并且硼酸分子与水分子形成分子间氢键,使溶解度增大
(3)、
(4) ①. 二者都为分子晶体,的相对分子质量较大,分子间作用力较大 ②.
(5) ①. 3 ②.
【解析】
【小问1详解】
图1为某晶体硼的部分结构单元,每个B原子被5个三角形共用,根据均摊原则,1个三角形完全占用B原子数为,该结构单元由20个等边三角形构成,所以该结构单元由个硼原子构成;
【小问2详解】
①a.硼酸是共价化合物,不存在离子键,a错误;
b.硼酸分子中B-O键、O-H键为共价键,b正确;
c.B原子最外层有3个电子,B原子形成3条共价键,所以无配位键,c错误;
d.1个硼酸分子中的氧原子与另一个硼酸分子中的氢原子通过氢键结合,d正确;
e.硼酸是分子晶体,硼酸分子间存在范德华力,e正确;
选bde;
②由于热水破坏了硼酸晶体中的氢键,并且硼酸分子与水分子形成分子间氢键,使溶解度增大,故硼酸晶体在热水中比在冷水中溶解度显著增大;
【小问3详解】
形成4个共价键的B原子采用杂化,形成3个共价键的B原子采用杂化,故结构中B原子的杂化方式为、;
【小问4详解】
①和都为分子晶体,的相对分子质量较大,分子间作用力较大,故熔点高;
②在一定条件下易形成双聚分子,双聚分子含有配位键,结构式为;
【小问5详解】
①第二周期元素第一电离能顺序为,介于B和N之间的有Be、C、O,共3种;
②由晶胞图知,B位于顶点和体内,由均摊法得,B共有,N位于棱上和体内,由均摊法得,N共有,晶胞的质量为,晶胞底边的边长为,高为,晶胞的体积为,为阿伏加德罗常数的值,则晶体密度为。
17. X、Y、Z、W、Q、R是元素周期表前36号中原子序数依次递增的元素(不考虑稀有气体)。X元素的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等。工业上通过分离液态空气获得Z单质。WZ2常用于自来水消毒。Q元素为过渡金属,其基态原子的价电子中,两种不同自旋状态的电子数之比为1:4。R元素的基态原子的最外能层只有一对电子,其他能层均已充满电子。请回答下列问题:
(1)基态X原子的核外电子占据___________个不同原子轨道。
(2)Q的价电子排布式为___________。
(3)R元素位于元素周期表中的___________区。基态R原子中,核外电子占据的最高能层的符号是___________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。
(4)由短周期元素组成的微粒,原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,可互称为等电子体,具有相似的结构特征。与互为等电子体的分子有___________(任写一种)。
(5)已知元素的电负性:Y>W,则Y与W形成的化合物的空间结构为___________,与水发生水解反应的化学方程式为___________。
(6)过渡金属配合物常满足“18电子规则”,即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,由XZ和作为配体形成的Q的配合物满足“18电子规则”,其配体“”中的大键可表示为___________(已知中的大键表示为)。
【答案】(1)4 (2)3d34s2
(3) ①. ds ②. N ③. 球形
(4)SO2或O3 (5) ①. 三角锥形 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】由题干信息可知,X、Y、Z、W、Q、R是元素周期表前36号中原子序数依次递增的元素(不考虑稀有气体),X元素的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等即1s22s22p2,则X为C,工业上通过分离液态空气获得Z单质,则Z为N或O,又X和Z之间还有一种元素Y,故Y为N、Z为O,WZ2常用于自来水消毒即ClO2用于自来水消毒,Q元素为过渡金属,其基态原子的价电子中,两种不同自旋状态的电子数之比为1:4,即为3d34s2,故Q为V,R元素的基态原子的最外能层只有一对电子,其他能层均已充满电子即为3d104s1,即为Cu,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,X为C,则基态X原子的核外电子占据1s、2s和2个2p轨道一共占据4个不同原子轨道,故答案为:4;
【小问2详解】
由分析可知,Q元素为过渡金属,其基态原子的价电子中,两种不同自旋状态的电子数之比为1:4,即Q的价电子排布式为3d34s2,故答案为:3d34s2;
【小问3详解】
由分析可知,R为Cu,其价电子排布式为:3d104s1,则R元素位于元素周期表中的ds区,基态R原子中,核外电子占据的最高能层即为第4层,该能层的符号是N,占据该能层电子为4s电子,该电子云轮廓图形状为球形,故答案为:ds;N;球形;
【小问4详解】
由分析可知,Y为N、Z为O,由短周期元素组成的微粒,原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,可互称为等电子体,具有相似的结构特征,与即即原子数为3,最外层电子数之和为18,故互为等电子体的分子有SO2或O3,故答案为:SO2或O3;
【小问5详解】
由分析可知,Y为N、W为Cl,已知元素的电负性:Y>W,则Y与W形成的化合物YW3即NCl3中心原子N周围的价层电子对数为:3+=4,根据价层电子对互斥理论可知,其空间结构为三角锥形,YW3即NCl3其中N显-3价、Cl显+1价,故其与水发生水解反应的化学方程式为或,故答案为:三角锥形;或;
【小问6详解】
由分析可知,X为C、Z为O,Q为V,过渡金属配合物常满足“18电子规则”,即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,由XZ和作为配体形成的Q的配合物满足“18电子规则”,即说明配体提供的电子数为18-5-4×2=5,结合已知中的大键表示为,其配体“”中的大键可表示为:,故答案为:。
18. 用CuCl探究Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)性质,实验步骤及观察到的现象如下:
已知:CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸;为无色,为蓝色。
(1)过程Ⅰ中发生反应的离子方程式为___________。
(2)根据过程Ⅱ中发生的反应,可知与的配位能力:___________(填“>”“<”或”=”)。
(3)过程Ⅲ中蓝色溶液变成无色溶液的原因是___________。
(4)某同学向用溶液和溶液制备的悬浊液中通入,观察到有大量白色沉淀生成。请你另设计一个简单实验方案(不同于题干流程图的)证明该白色沉淀为CuCl:___________。
【答案】(1)
(2)> (3)或被Cu还原为
(4)向洗涤后的白色沉淀中滴加浓盐酸,沉淀溶解,然后加入足量蒸馏水,出现白色沉淀
【解析】
【分析】向CuCl白色粉末中加入过量氨水,发生反应:,白色固体变成无色溶液,将无色溶液露置在空气中,被氧化为,变成蓝色溶液,再加入适量铜粉振荡,发生反应:,Cu将还原为,又变成无色溶液,将其露置在空气中,又被空气中氧气氧化为,据此解答。
【小问1详解】
在过程Ⅰ中,白色CuCl加入过量氨水,白色固体变成无色溶液,发生反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
过程II中, (无色)露置在空气中被氧化为(蓝色),说明 更易与配位,可知与的配位能力:;
【小问3详解】
过程Ⅲ中,加入适量铜粉振荡,发生反应:,Cu将还原为,蓝色溶液变成无色溶液,过程Ⅲ中蓝色溶液变成无色溶液的原因是:或被Cu还原为;
【小问4详解】
根据已知信息:CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸,证明该白色沉淀为CuCl的实验方案为:向洗涤后的白色沉淀中滴加浓盐酸,沉淀溶解,然后加入足量蒸馏水,出现白色沉淀。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
龙岩市一级校联盟2024-2025学年第二学期半期考联考
高二化学试题
(考试时间:75分钟 总分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 B 11 N 14 O 16 Cl 35.5 Co 59
一、选择题(14小题,每题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列说法正确的是
A. 冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃,碲和镉均属于过渡元素
B. 福建舰的舰体材料合金钢,其强度、熔点均高于纯铁
C. 速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键
D. 福建“智”造飞速发展,黑科技“凝聚态电池”的主材料石墨烯属于无机非金属材料
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 的电子式:
B. 的VSEPR模型:
C. 中3p-3p轨道重叠示意图:
D. 某基态原子3d能级中电子排布的情况可能为
3. 下列物质的性质不能用化学键理论解释的是
A. 沸点: B. 稳定性:
C. 硬度:金刚石>晶体硅 D. 熔点:
4. 我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解,反应原理为。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含有的电子数为
B. 1mol硝酸羟胺含有的键数为
C. 48g固态硝酸羟胺含有的离子数为
D. 硝酸羟胺分解产生的同时,生成的分子数为
5. 由五种元素组成的某配离子是一种常用的有机催化剂,结构如图。X、Y、Z、M、Q五种元素原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,基态Z原子2p轨道有两个单电子,的价电子排布式为。下列说法正确的是
A. 离子半径:M>Z
B. 键的极性:
C. 含有X、Y、Z的酸的分子式一定是
D. 基态Q原子有15种不同运动状态的电子
6. Li及其化合物用途广泛,如:是有机合成中常用的还原剂,常用于特种玻璃、陶瓷、医药等领域。下列有关说法中错误的是
A. 中存在离子键、共价键和配位键
B. 中的阴离子的空间结构是正四面体
C. 是离子晶体,其晶格能可通过图1计算得
D. 的晶胞结构如图2所示,O的配位数为4
7. 的配合物呈现不同的颜色。如为浅紫色,为黄色,为红色,为无色。某同学为探究配合物的性质进行如下实验,下列有关说法错误的是
A. 溶液Ⅰ呈黄色可能是由水解产物的颜色引起的
B. 为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色,可向该溶液中加入稀盐酸
C. 与形成配位键能力的强弱:
D. 向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体,溶液可能再次变为红色
8. 图中能正确表示第三周期主族元素的第二电离能与原子序数关系的是
A. B. C. D.
9. 三氟化氯是极强助燃剂,能发生自耦电离,其分子的空间构型如图,下列推测合理的是
A. 键角大小: B. 与Fe反应生成和
C. 比更易发生自耦电离 D. 的空间构型为直线形
10. 冠醚与碱金属离子(,,)可依次形成如图所示超分子。下列说法错误的是
A. 图示冠醚所有原子处于同一平面
B. 冠醚适配碱金属离子,体现了超分子的分子识别能力
C. 向溶液中加入18-冠-6可加快其与乙烯的反应
D. 18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代后,与碱金属离子形成的超分子稳定性将减弱
11. 为有效缓解碳达峰,一种利用有机胺协助氢化还原为的过程如图,下列说法错误的是
A. 化合物Z中手性碳原子数为1
B. 化合物X和Y中N原子的杂化方式相同
C. 过程Ⅱ中涉及极性键的断裂与形成
D. 过程Ⅰ使用的催化剂中P形成配位键后键角变大
12. 物质的结构决定其性质。下列事实与解释不相符的是
选项
事实
解释
A
石墨可用作工业机械润滑剂
石墨层间靠范德华力维系
B
不存在稳定的分子
原子价层只有4个原子轨道,不能形成5个键
C
水的沸点比乙醇的沸点高
水分子间存在氢键
D
气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
价电子排布为,轨道为半充满,比较稳定;价电子排布为,再失去一个电子可达到轨道半充满的较稳定状态
A. A B. B C. C D. D
13. 硼原子具有缺电子的特性,与N、H可形成。下列说法错误的是
A. 是含有极性键的非极性分子
B. 中为配位键,N提供孤电子对,B提供空轨道
C. 乙硼烷的结构为
D. 为一元弱酸,其电离方程式为
14. 神舟十九号上使用了砷化镓(熔点为1237℃)太阳能电池,砷化镓的晶胞结构如图甲所示,晶胞参数为,乙图为晶胞的俯视图。下列有关说法错误的是
A. 电负性:As>Ga
B. 砷化镓晶体属于共价晶体
C. 相邻两个Ga原子的最短距离为
D. 晶胞中d点原子分数坐标为
二、非选择题(4小题,共58分)
15. 钴及其化合物在制造合金、磁性材料及催化剂等方面有着广泛应用。回答下列问题:
(1)橙红色晶体羰基钴[Co2(CO)8]的熔点为52℃,可溶于多数有机溶剂。该晶体中三种元素电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号)。配体CO中键与键数目之比是___________。
(2)蓝色的无水在吸水后会变成粉红色的水合物,该水合物受热后又变成无水,所以无水常用作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有65g无水,吸水后变成。
①水合物中x=___________。
②若该水合物为配合物,其中的配位数为6,经测定得出该配合物内界和外界含有的个数之比为,则该配合物的化学式可表示为___________。
(3)钴的一种化合物晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为___________,晶胞中离Ti最近的O有___________个,该晶胞结构的另一种表示中,Co处于各顶角位置,则O处于___________位置,Ti处于___________位置。
16. 硼及其化合物的发现和应用可追溯到古埃及时代。回答下列问题:
(1)图1为某晶体硼的部分结构单元,该结构单元由20个等边三角形构成,则构成此结构单元的B原子数为___________。
(2)图2为硼酸晶体的片层结构。
①硼酸晶体中存在的作用力有___________(填标号)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.氢键 e.范德华力
②硼酸晶体在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是___________。
(3)与少量溶液反应可得到硼砂晶体,晶体中阴离子的结构如图3所示,其中B原子的杂化方式为___________。
(4)B、Al为同主族元素,已知熔点为-107℃,熔点为194℃。
①的熔点低于的原因是___________。
②在一定条件下易形成双聚分子,写出该双聚分子的结构式:___________(配位键用“→”表示)。
(5)BN是一种重要的功能陶瓷。
①在第二周期元素中,第一电离能介于B和N之间的元素有___________种。
②某种BN晶胞中原子所处的位置如图4所示。若晶胞底边的边长为,高为,为阿伏加德罗常数的值,则晶体密度为___________(用含a、c和的代数式表示)。
17. X、Y、Z、W、Q、R是元素周期表前36号中原子序数依次递增的元素(不考虑稀有气体)。X元素的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等。工业上通过分离液态空气获得Z单质。WZ2常用于自来水消毒。Q元素为过渡金属,其基态原子的价电子中,两种不同自旋状态的电子数之比为1:4。R元素的基态原子的最外能层只有一对电子,其他能层均已充满电子。请回答下列问题:
(1)基态X原子的核外电子占据___________个不同原子轨道。
(2)Q的价电子排布式为___________。
(3)R元素位于元素周期表中的___________区。基态R原子中,核外电子占据的最高能层的符号是___________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。
(4)由短周期元素组成的微粒,原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,可互称为等电子体,具有相似的结构特征。与互为等电子体的分子有___________(任写一种)。
(5)已知元素的电负性:Y>W,则Y与W形成的化合物的空间结构为___________,与水发生水解反应的化学方程式为___________。
(6)过渡金属配合物常满足“18电子规则”,即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,由XZ和作为配体形成的Q的配合物满足“18电子规则”,其配体“”中的大键可表示为___________(已知中的大键表示为)。
18. 用CuCl探究Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)性质,实验步骤及观察到的现象如下:
已知:CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸;为无色,为蓝色。
(1)过程Ⅰ中发生反应的离子方程式为___________。
(2)根据过程Ⅱ中发生的反应,可知与的配位能力:___________(填“>”“<”或”=”)。
(3)过程Ⅲ中蓝色溶液变成无色溶液的原因是___________。
(4)某同学向用溶液和溶液制备的悬浊液中通入,观察到有大量白色沉淀生成。请你另设计一个简单实验方案(不同于题干流程图的)证明该白色沉淀为CuCl:___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$