精品解析：福建省福州第三中学2024-2025学年高二下学期4月期中考试化学试题

福州三中2024-2025学年第二学期期中考试高二化学试卷 (完卷时间：75分钟；满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Na：23 Si：28 Cl：35.5 S：32 Fe：56 第Ⅰ卷(共45分) 一、选择题(每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 化学处处呈现美。下列说法不正确的是 A. 雪花是天空中的水汽经凝华而来的一种晶体，其六角形形状与氢键的方向性有关 B. 与18-冠-6的空腔大小相近，形成稳定的超分子结构()，这体现出超分子的自组装特征 C. 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中变为完美立方体块，体现晶体的自范性 D. 绚烂烟花的产生是电子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，能量以光的形式释放引起的 2. 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 3. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. KCN的电子式可以表示为 B. 的VSEPR模型： C. 的空间结构示意图为 D. 分子中化学键的形成： 4. 下列说法中，正确是（ ） A. 离子化合物中一定不含共价键 B. 分子间作用力越大，分子的热稳定性就越大 C. 可能存在不含任何化学键的晶体 D. 酸性氧化物形成晶体一定是分子晶体 5. 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 干冰(图丙)中含有个晶胞结构单元 B. 晶体硅(图乙)中含有键数目为 C. 冰(图甲)中含键数目为 D. 石墨烯(图丁)是碳原子单层片状新材料，石墨烯中含键数目为 6. 抗坏血酸分子的结构简式为，下列说法不正确的是 A. 分子中含有2个手性碳原子 B. 1 mol抗坏血酸分子中含有键 C. 分子中碳原子的杂化方式为sp2和sp3 D. 抗坏血酸易溶于水 7. 某物质的结构如图所示。已知该物质中所有元素处于同一短周期，X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的价层电子数是其能层序数的三倍。下列说法不正确的是 A. 简单离子半径：Z>M B. 最高价含氧酸酸性：X>Y C. 简单氢化物的沸点：Z>Y D M与X或Y均可以形成非极性分子 8. 短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W元素的电子只有一种自旋取向，W与X的原子序数之和等于Y的原子序数；Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，Z元素基态原子核外有6种不同空间运动状态的电子，且只有一个不成对电子。下列说法正确的是 A. X和Y的最简单氢化物的沸点：Y<X B. X、Y、Z元素原子第一电离能的大小顺序为：Y>X>Z C. Y原子可形成Y2与Y3两种气体单质分子，两者都是非极性分子 D. W与Y能形成含有非极性共价键的物质 9. 下列结论与解释不匹配的是 选项 结论 解释 A CH4的稳定性强于SiH4 C-H键长比Si-H短，C-H键键能更大 B HCl在水中的溶解度大于其在CCl4中 分子的极性 C 熔点：AlF3远高于AlCl3 AlF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体 D CH3CH2OH沸点比CH3OCH3沸点高 前者极性分子，后者是非极性分子 A A B. B C. C D. D 10. 铜的一种配合物的制备反应如下： 有两种结构，分别为和 在制备过程中，先生成，最终转化为。下列说法不正确的是 A. 中的配位数为4 B. 中与配位原子形成的空间结构与类似 C. 极性： D. 转化为是放热反应 11. 分析分子，下列说法正确的是 A. 在苯、中溶解性差 B. 含有极性键，是非极性分子 C. 分子空间结构为平面正三角形 D. 价层电子对的空间结构为三角锥形 12. 下列物质性质的比较，与键的极性或分子的极性无关的是 A. 酸性： B. 硬度：金刚石晶体硅 C. 硫磺溶解度：中水中 D. 沸点：环氧乙烷() 13. 科学家制备高效Ru/NiO电催化剂，实现了HMF(5-羟甲基糠醛)到DFF(2，5-呋喃二甲醛)的转化，转化过程如图所示。已知DFF和HMF中的五元环均为平面结构，下列说法不正确的是 A. HMF中可能存在分子内氢键 B. 过程I中，有生成 C. DFF中的碳原子杂化类型只有一种 D. 过程Ⅱ可表示为 14. 某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是 A. 结构1钴硫化物的化学式为 B. 晶胞2中S与S的最短距离为 C. 晶胞2中距最近的S有4个 D. 晶胞2和晶胞3表示同一晶体 15. 一种由Cu、In、Te组成晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中，A点、B点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 该晶体的化学式为 B. D点原子的分数坐标为 C. 该晶体的摩尔体积为 D. 晶胞中A、D间距离 第Ⅱ卷(共55分) 二、非选择题(本大题共4小题，共55分) 16. 根据要求回答下列问题： （1）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石()入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。Zn、C、O电负性由大至小的顺序是___________。 （2）① ② ③ ④的半径由大到小排列为___________(用序号表示)。 （3）下列属于氧原子激发态的轨道表示式的有___________(填字母)。 a． b． c． d． （4）Cu的外围电子排布式为___________。 （5）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为___________。 （6）基态S原子的原子核外电子有___________种空间运动状态，其能量最高的电子电子云轮廓图为___________形。 （7）由于Be与Al处于对角线位置，性质具有相似性，根据“对角线规则”，写出与NaOH反应的化学方程式___________。 17. 锌在工业中有重要作用，也是人体必须的微量元素。人体内碳酸酐酶可以使水合和脱水反应速率分别加快13000和25000倍。碳酸酐酶的部分结构如图，回答下列问题： （1）Zn基态原子核外电子排布式___________。 （2）碳酸酐酶的部分结构中与配位的原子是___________(填元素符号)，该物质中碳原子的轨道杂化类型是___________，碳酸酐酶中H—O—H键角___________(填“大于”“小于”或“等于”)中H—O—H键角。 （3）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成，Zn和Cu的第二电离能___________(填“大于”或“小于”)，原因是___________。 （4）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图1所示。 ①与Se原子距离最近且等距离的Zn的个数为___________。 ②1号原子的分数坐标为，图2是ZnSe晶胞沿z轴的投影图，2号原子的分数坐标为___________。 18. 钴及其配合物在催化、药物和材料科学领域具有广泛应用，根据所学知识回答下列问题： （1）①Co元素位于元素周期表中的___________区。 ②下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。 a． b． c． d． （2）钴的一种配合物在分析化学中常用来检验K⁺，原理为(亮黄色)。 ①由溶液、、和双氧水制备该配合物的离子反应方程式为___________。 ②已知：大键可用符号表示，其中n代表参与形成大键的原子数，m代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为。则含有的大键可表示为___________，中键键长___________中键键长(填“>”、“<”或“=”)。 （3）有机净化剂的基本组分为立体网格结构的聚合物大分子，可以净化除去溶液中的某些金属阳离子，其净化原理如图所示： 反应时能发生上述转化而不能，推测可能的原因为___________。 19. 氢的有效储存与释放是氢能应用的关键问题之一。 I．有机储氢材料 （1）N—乙基咔唑是具有应用前景的储氢材料，其储氢、释氢原理如图所示。 ①基态N原子价层电子轨道表示式为___________。 ②晶体中离子键的百分数为41%。分析中离子键的百分数小于41%的有___________。 ③比较在水中的溶解性：12H-N-乙基咔唑___________乙胺()(填“>”或“<”)，原因是___________。 （2）HCOOH是安全方便的具有应用前景的液态储氢材料。HCOOH催化释氢的可能机理如图所示。 ①依据VSEPR模型，中心原子上的价层电子对数是___________。 ②为证实上述机理，用HCOOD代替HCOOH进行实验。在下图中补充HCOOD催化释氢部分过程的相应内容___________。 Ⅱ．复合储氢材料 （3）一种新型储氢材料的晶胞形状为正方体如图。 ①该物质的化学式为___________。(电负性：B元素为2.0，H元素为2.1) ②已知阿伏加德罗常数为，该物质的摩尔质量为，该晶体的密度为，则晶胞边长为___________nm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福州三中2024-2025学年第二学期期中考试高二化学试卷 (完卷时间：75分钟；满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Na：23 Si：28 Cl：35.5 S：32 Fe：56 第Ⅰ卷(共45分) 一、选择题(每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 化学处处呈现美。下列说法不正确的是 A. 雪花是天空中的水汽经凝华而来的一种晶体，其六角形形状与氢键的方向性有关 B. 与18-冠-6的空腔大小相近，形成稳定的超分子结构()，这体现出超分子的自组装特征 C. 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中变为完美立方体块，体现晶体的自范性 D. 绚烂烟花的产生是电子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，能量以光的形式释放引起的 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢键具有方向性和饱和性，则天空中的水汽经凝华形成雪花的六角形形状与氢键的方向性有关，故A正确； B．碱金属离子有大小，冠醚有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，K+与18-冠-6的空腔大小相近，则K+与18-冠-6形成稳定的超分子结构，现了超分子的分子识别特征，故B错误； C．晶体具有规则的几何形状，有自范性，则缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，体现了晶体的自范性，故C正确； D．绚烂烟花的产生是焰色试验，电子吸收能量，由基态跃迁到激发态，再由激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时放出热量，能量以光的形式释放，故D正确； 故选：B。 2. 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。 3. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. KCN的电子式可以表示为 B. 的VSEPR模型： C. 的空间结构示意图为 D. 分子中化学键的形成： 【答案】A 【解析】 【详解】A．KCN由K+和CN-(含碳氮三键)构成，电子式为，A符合题意； B．的中心原子O有2对孤电子对，价层电子对数为4，VSEPR模型为，B不符合题意； C．的中心原子S有对孤电子对，价层电子对数为1+2=3，空间构型为V形，C不符合题意； D．分子中化学键为p-p键：，D不符合题意； 故选A。 4. 下列说法中，正确的是（ ） A. 离子化合物中一定不含共价键 B. 分子间作用力越大，分子的热稳定性就越大 C. 可能存在不含任何化学键的晶体 D. 酸性氧化物形成的晶体一定是分子晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A. 离子化合物一定有离子键，可能含有共价键，如NaOH属于离子化合物含有离子键和共价键，故A错误； B. 分子的热稳定性由共价键决定，分子间作用力决定物质的物理性质，故B错误； C. 稀有气体分子里面不含化学键，一个原子就是一个分子，故C正确； D. 二氧化硅为酸性氧化物，但它是由氧原子和硅原子构成的晶体，且以共价键形成空间网状结构的原子晶体，不是分子晶体，故D错误； 正确答案是C。 【点睛】本题考查化学键、分子间作用力等知识，题目难度不大，注意分子间作用力影响分子的物理性质，分子的稳定性属于化学性质。 5. 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 干冰(图丙)中含有个晶胞结构单元 B. 晶体硅(图乙)中含有键数目为 C. 冰(图甲)中含键数目为 D. 石墨烯(图丁)是碳原子单层片状新材料，石墨烯中含键数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由丙图可知，一个干冰晶胞中含有CO2的个数为：=4，故干冰(图丙)中含有=0.25NA个晶胞结构单元，A错误； B．由乙图可知，每个Si周围形成4个Si-Si键，每个Si-Si键被2个Si共用，故晶体硅(图乙)中含有键数目为=，B正确； C．由甲图可知，每个H2O含有 2个O-H键，故冰(图甲)中含键数目为=，C正确； D．由丁图可知，石墨烯(图丁)是碳原子单层片状新材料中每个C周围形成3个C-C键，每个C-C键被2个C原子共用，故石墨烯中含键数目为=，D正确； 故答案为：A。 6. 抗坏血酸分子的结构简式为，下列说法不正确的是 A. 分子中含有2个手性碳原子 B. 1 mol抗坏血酸分子中含有键 C. 分子中碳原子的杂化方式为sp2和sp3 D. 抗坏血酸易溶于水 【答案】B 【解析】 【详解】A．手性碳原子是连接4个不同的 或原子团的碳原子。根据抗坏血酸的分子结构，可知该分子中含有2个手性碳原子，分别是五元环上与O原子形成单键的碳原子及该支链上连接-OH、-CH2OH的碳原子，A正确； B．共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键。根据抗坏血酸分子结构可知：在1个抗坏血酸分子中含有19个σ键，因此1 mol抗坏血酸分子中含有19 molσ键，B错误； C．该物质分子中含有的饱和C原子采用sp3杂化，形成碳碳双键或碳氧双键的C原子采用sp2杂化，故该物质分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化和sp3杂化，C正确； D．抗坏血酸分子中含有多个羟基，羟基是亲水基，因此抗坏血酸易溶于水，D正确； 故合理选项是B。 7. 某物质结构如图所示。已知该物质中所有元素处于同一短周期，X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的价层电子数是其能层序数的三倍。下列说法不正确的是 A. 简单离子半径：Z>M B. 最高价含氧酸酸性：X>Y C. 简单氢化物的沸点：Z>Y D. M与X或Y均可以形成非极性分子 【答案】B 【解析】 【分析】由题干信息可知，该物质中所有元素处于同一短周期，X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的价层电子数是其能层序数的三倍即最外层电子数是电子层数的3倍，结合题干物质结构简式可知，X能形成3个共价键和一个配位键，Z能形成2个共价键，则Z为O，X为B，Y能形成4个共价键，即Y为C，M形成1个共价键，则M为F，N为+1价阳离子，故N为Li，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，Z为O、M为F，故O2-和F-具有相同的核外电子排布，且O的核电荷数比F小，故简单离子半径O2-＞F-即Z>M，A正确； B．由分析可知，X为B、Y为C，已知C的非金属性比B强，故最高价含氧酸酸性H2CO3＞H3BO3即Y >X，B错误； C．由分析可知，Z为O、Y为C，由于H2O分子间存在氢键，故简单氢化物的沸点H2O＞CH4即Z>Y，C正确； D．由分析可知，X为B、Y为C、M为F，故M与X或Y均可以形成BF3和CF4非极性分子，D正确； 故答案为：B。 8. 短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W元素的电子只有一种自旋取向，W与X的原子序数之和等于Y的原子序数；Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，Z元素基态原子核外有6种不同空间运动状态的电子，且只有一个不成对电子。下列说法正确的是 A. X和Y的最简单氢化物的沸点：Y<X B. X、Y、Z元素原子第一电离能的大小顺序为：Y>X>Z C. Y原子可形成Y2与Y3两种气体单质分子，两者都是非极性分子 D. W与Y能形成含有非极性共价键的物质 【答案】D 【解析】 【分析】Ｗ元素电子只有一种自旋取向，则Ｗ为Ｈ元素；Ｙ原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，其核外电子排布式为1s²2s²2p4或1s²2s²2p63s2，则Ｙ为Ｏ或Ｍｇ元素；Ｗ与Ｘ的原子序数之和等于Ｙ的原子序数，则Ｘ原子序数为8-1=7或12-1=11，则Ｘ为Ｎ或Ｎａ元素；基态Ｚ原子核外有6种不同空间运动状态的电子说明有6个轨道，s有1个轨道，p有3个轨道，且只有一个不成对电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，则Z为Na元素，故W、X、Y、Z分别为Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｎａ。 【详解】Ａ．X和Y的最简单氢化物分别为NH3、H2O，NH3能形成1个分子间氢键，H2O能形成2个分子间氢键，则H2O的沸点较高，Ａ错误； Ｂ．同周期主族元素从左向右第一电离能增大，N原子的2p电子半满为较稳定结构，第一电离能大于相邻元素的第一电离能，则第一电离能大小顺序为：Ｎ>Ｏ，B错误； Ｃ．Ｙ即Ｏ原子可形成Ｏ2与Ｏ３，氧气为直线结构，结构对称，为非极性分子，臭氧为Ｖ形结构，结构不对称，臭氧属于极性分子，Ｃ错误; Ｄ．Ｗ即H与Y即O原子能形成H２Ｏ2，含有非极性共价键Ｏ－Ｏ，Ｄ正确; 故选Ｄ。 9. 下列结论与解释不匹配的是 选项 结论 解释 A CH4的稳定性强于SiH4 C-H键长比Si-H短，C-H键键能更大 B HCl在水中的溶解度大于其在CCl4中 分子的极性 C 熔点：AlF3远高于AlCl3 AlF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体 D CH3CH2OH沸点比CH3OCH3沸点高 前者极性分子，后者是非极性分子 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．元素的非金属性越强，其与相同元素形成的化学键就越强，含有该化学键的物质就越稳定，元素的非金属性：C＞Si，原子半径：C＜Si，所以键长：C-H＜Si-H，键能：C-H＞Si-H，则物质的稳定性：CH4＞SiH4，A正确； B．HCl、H2O分子都是极性分子，CCl4分子是非极性分子，根据相似相溶原理可知：由极性分子构成的HCl易溶于由极性分子H2O构成的物质中，而在由非极性分子构成的物质CCl4中不易溶解，解释合理，B正确； C．AlF3为Al3+与F-通过离子键构成的离子晶体，离子键是一种强烈的相互作用，断裂需消耗较高能量，因此其熔点较高；而AlCl3为AlCl3分子通过分子间作用力构成的分子晶体，分子间作用力比较弱，破坏只需消耗较少能量，因此其熔点较低，C正确； D．CH3CH2OH、CH3OCH3都是由极性分子通过分子间作用力构成的分子晶体，但乙醇分子之间还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致乙醇沸点比只以分子间作用力结合的二甲醚高，而不能说CH3CH2OH是极性分子，CH3OCH3是非极性分子，D不符合题意； 故合理选项是D。 10. 铜的一种配合物的制备反应如下： 有两种结构，分别为和 在制备过程中，先生成，最终转化为。下列说法不正确的是 A. 中的配位数为4 B. 中与配位原子形成的空间结构与类似 C. 极性： D. 转化为是放热反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由X结构可知，中的配位数为4，A正确； B．为四面体形，只存在一种结构，而中存在2种结构，则X不是四面体形，中与配位原子形成的空间结构与不类似，B错误； C．结构不如结构对称，故极性：，C正确； D．在制备过程中，先生成，最终转化为，则说明更稳定，能量更低，则转化为是放热反应，D正确； 故选B。 11. 分析分子，下列说法正确的是 A. 在苯、中溶解性差 B. 含有极性键，是非极性分子 C. 分子空间结构为平面正三角形 D. 价层电子对的空间结构为三角锥形 【答案】A 【解析】 【详解】A．PCl3是极性分子，苯和CCl4为非极性溶剂，根据相似相溶原理，PCl3在其中的溶解性差，A正确； B．PCl3含有极性键，但分子空间结构为三角锥形，不对称，属于极性分子，B错误； C．PCl3中P的价层电子对数=3+=4，含一个孤电子对，分子空间结构为三角锥形，而非平面正三角形，C错误； D．价层电子对数目为4，其空间结构为四面体形，而非三角锥形，D错误； 答案选A。 12. 下列物质性质的比较，与键的极性或分子的极性无关的是 A. 酸性： B. 硬度：金刚石晶体硅 C. 硫磺溶解度：中水中 D. 沸点：环氧乙烷() 【答案】B 【解析】 【详解】A．C-Cl键的极性大于C-H键，导致ClCH2COOH、CH3COOH的酸性不同，说明键的极性影响其酸性，故A错误； B．金刚石和晶体硅都是共价晶体，都存在非极性键，但键长C-C＜Si-Si,硬度：金刚石＞晶体硅，说明其硬度与键长有关，与键的极性无关，故B正确； C．极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂，非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，硫磺和是非极性分子，水是极性分子，硫磺溶解度：水，说明其溶解度与分子的极性有关，故C错误； D．环氧乙烷是极性分子、CO2是非极性分子，沸点：环氧乙烷＞CO2，说明其沸点有分子的极性有关，故D错误； 故选：B。 13. 科学家制备高效Ru/NiO电催化剂，实现了HMF(5-羟甲基糠醛)到DFF(2，5-呋喃二甲醛)的转化，转化过程如图所示。已知DFF和HMF中的五元环均为平面结构，下列说法不正确的是 A. HMF中可能存在分子内氢键 B. 过程I中，有生成 C. DFF中的碳原子杂化类型只有一种 D. 过程Ⅱ可表示为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据的空间模型可知，分子结构中含有，可以形成分子内氢键，A正确； B．根据过程1可知，发生变化为：，B正确； C．的分子结构为，碳原子都形成或双键，均为杂化，C正确； D．过程Ⅱ中，减少了两个氢原子，可表示为，D错误； 故选D。 14. 某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是 A. 结构1钴硫化物的化学式为 B. 晶胞2中S与S的最短距离为 C. 晶胞2中距最近的S有4个 D. 晶胞2和晶胞3表示同一晶体 【答案】B 【解析】 【详解】A．由均摊法得，结构1中含有Co的数目为，含有S的数目为，Co与S的原子个数比为9：8，因此结构1的化学式为Co9S8，故A正确； B．由图可知，晶胞2中S与S的最短距离为面对角线的，晶胞边长为a，即S与S的最短距离为：，故B错误； C．如图：，以图中的Li为例，与其最近的S共4个，故C正确； D．如图，当2个晶胞2放在一起时，图中红框截取的部分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶体，故D正确； 故选B。 15. 一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中，A点、B点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 该晶体的化学式为 B. D点原子的分数坐标为 C. 该晶体的摩尔体积为 D. 晶胞中A、D间距离 【答案】D 【解析】 【详解】A．晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为8×+4×+1=4，位于面上、棱上的In原子个数为6×+4×=4，位于体内的Te原子个数为8×1=8，所以该晶体的化学式为，故A正确； B．由位于顶点A和体心B的原子的分数坐标分别为(0，0，0)、可知，位于体对角线处、面对角线处的D点原子的分数坐标为，故B正确； C．以上分析可知，晶胞中含4个Cu、4个In、8个Te，该晶体的摩尔体积为，故C正确； D．A的分数坐标为(0，0，0)、D点原子的分数坐标为，则晶胞中A、D间距离为，故D错误； 故答案为：D。 第Ⅱ卷(共55分) 二、非选择题(本大题共4小题，共55分) 16. 根据要求回答下列问题： （1）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石()入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。Zn、C、O电负性由大至小的顺序是___________。 （2）① ② ③ ④的半径由大到小排列为___________(用序号表示)。 （3）下列属于氧原子激发态的轨道表示式的有___________(填字母)。 a． b． c． d． （4）Cu的外围电子排布式为___________。 （5）基态Si原子中，电子占据最高能层符号为___________。 （6）基态S原子的原子核外电子有___________种空间运动状态，其能量最高的电子电子云轮廓图为___________形。 （7）由于Be与Al处于对角线位置，性质具有相似性，根据“对角线规则”，写出与NaOH反应的化学方程式___________。 【答案】（1）O＞C＞Zn （2）③＞④＞①＞② （3）bc （4）3d104s1 （5）M （6） ①. 9 ②. 哑铃 （7）Be(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4] 【解析】 【小问1详解】 金属元素的电负性小于非金属元素的，同周期自左而右元素的电负性增大，则Zn、C、O电负性由大至小的顺序是：O＞C＞Zn。 【小问2详解】 电子层数不同时，电子层数越大，粒子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，粒子半径越小，O2-、Al3+的电子层数相同，为2个电子层，Cl-、Ca2+的电子层数相同，为3个电子层，则离子的半径由大到小排列为：③＞④＞①＞②。 【小问3详解】 a．基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4，为基态氧原子轨道表示式，故a不符合题意； b．2p轨道上的一个电子跃迁到3s轨道，属于激发态，故b符合题意； c．2s轨道上的一个电跃迁到2p轨道，属于激发态，故c符合题意； d．为基态氧原子轨道表示式，故d不符合题意； 故答案为：bc。 【小问4详解】 Cu的原子序数为29，外围电子排布式为3d104s1。 【小问5详解】 基态Si原子的电子排布式1s22s22p63s23p2，电子占据的最高能层符号为：M。 【小问6详解】 基态S原子的电子排布式1s22s22p63s23p4，它的原子核外电子有9种空间运动状态，其能量最高的电子电子云轮廓图为哑铃形。 【小问7详解】 由于Be与Al处于对角线位置，根据“对角线规则”，性质具有相似性， Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式：Be(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4]。 17. 锌在工业中有重要作用，也是人体必须微量元素。人体内碳酸酐酶可以使水合和脱水反应速率分别加快13000和25000倍。碳酸酐酶的部分结构如图，回答下列问题： （1）Zn基态原子核外电子排布式___________。 （2）碳酸酐酶的部分结构中与配位的原子是___________(填元素符号)，该物质中碳原子的轨道杂化类型是___________，碳酸酐酶中H—O—H键角___________(填“大于”“小于”或“等于”)中H—O—H键角。 （3）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成，Zn和Cu的第二电离能___________(填“大于”或“小于”)，原因是___________。 （4）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图1所示。 ①与Se原子距离最近且等距离的Zn的个数为___________。 ②1号原子的分数坐标为，图2是ZnSe晶胞沿z轴的投影图，2号原子的分数坐标为___________。 【答案】（1）[Ar]3dl04s2 （2） ①. O、N ②. sp3、 sp2 ③. 大于 （3） ①. 小于 ②. Zn和Cu失去一个电子后的价电子分别为3d104s1和3d10，Cu失去的第二个电子在3d的全满轨道上，Zn失去的第二个电子在4s半满轨道上，而3d全满比4s半满能量低，结构也更稳定，所以需要更多能量 （4） ①. 4 ②. () 【解析】 【小问1详解】 锌是30号元素，Zn基态原子核外电子排布式[Ar]3dl04s2； 【小问2详解】 锌提供空轨道，氮、氧提供孤电子对，则碳酸酐酶的部分结构中与Zn2+配位的原子是O、N； 该物质中饱和碳为sp3杂化、双键碳为sp2杂化，故碳原子的轨道杂化类型是sp3、 sp2； 碳酸酐酶中氧的1对孤电子对形成配位键，孤电子对与成键电子对间的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用强，孤电子对数目越多，对成键电子对的排斥作用越强，键角越小，故H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大； 【小问3详解】 Zn和Cu失去一个电子后的价电子分别为3d104s1和3d10，Cu失去的第二个电子在3d的全满轨道上，Zn失去的第二个电子在4s半满轨道上，而3d全满比4s半满能量低，结构也更稳定，所以需要更多能量，锌的第二电离能小于铜； 【小问4详解】 ①由晶胞结构可知，一个Se原子周围最近的Zn有4个，一个Zn周围最近的Se有4个，因此与Se原子距离最近且等距离的Zn的个数为4； ②1号原子的坐标为号原子的坐标为，则2号原子在晶胞内右上后方体对角线的四分子一处，在xyz轴上的投影坐标分别为，故其坐标为()。 18. 钴及其配合物在催化、药物和材料科学领域具有广泛应用，根据所学知识回答下列问题： （1）①Co元素位于元素周期表中的___________区。 ②下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。 a． b． c． d． （2）钴的一种配合物在分析化学中常用来检验K⁺，原理为(亮黄色)。 ①由溶液、、和双氧水制备该配合物的离子反应方程式为___________。 ②已知：大键可用符号表示，其中n代表参与形成大键原子数，m代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为。则含有的大键可表示为___________，中键键长___________中键键长(填“>”、“<”或“=”)。 （3）有机净化剂的基本组分为立体网格结构的聚合物大分子，可以净化除去溶液中的某些金属阳离子，其净化原理如图所示： 反应时能发生上述转化而不能，推测可能的原因为___________。 【答案】（1） ①. d ②. c （2） ①. ②. ③. < （3）半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键，而半径太大 【解析】 【小问1详解】 ①Co是27号原子，位于元素周期表Ⅷ族，属于元素周期表中的d区，故答案为：d； ②由题给信息知，c、d项代表离子，a、b项代表Co原子，c项再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，故电离最外层一个电子所需能量c项大于a项，4p能级的能量高于4s，4p能级上电子较4s上电子易失去，故电离最外层一个电子所需能量c大于b和d，故答案为：c； 【小问2详解】 ①由溶液、、和双氧水制备，过氧化氢将Co2+氧化为，其离子方程式为； ②中，氮原子的未杂化p轨道上有2个电子，2个氧原子的各提供一个单电子的p轨道，1个氧子提供一个全充满的p轨道，共有6个电子参与形成大键，成键原子有4个，可表示为；中氮原子为sp2杂化，离子中既存在键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中N-O键的键长较小，而只存在普通的键，中键键长<中键键长； 【小问3详解】 有机净化剂的基本组分为立体网格结构的聚合物大分子，的离子半径与有机净化剂网格孔径大小匹配形成配位键，而的离子半径比的离子半径大，大小不匹配，所以能发生上述转化而不能，故答案为：半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键，而半径太大。 19. 氢的有效储存与释放是氢能应用的关键问题之一。 I．有机储氢材料 （1）N—乙基咔唑是具有应用前景的储氢材料，其储氢、释氢原理如图所示。 ①基态N原子价层电子轨道表示式为___________。 ②晶体中离子键的百分数为41%。分析中离子键的百分数小于41%的有___________。 ③比较在水中的溶解性：12H-N-乙基咔唑___________乙胺()(填“>”或“<”)，原因是___________。 （2）HCOOH是安全方便的具有应用前景的液态储氢材料。HCOOH催化释氢的可能机理如图所示。 ①依据VSEPR模型，中心原子上的价层电子对数是___________。 ②为证实上述机理，用HCOOD代替HCOOH进行实验。在下图中补充HCOOD催化释氢部分过程的相应内容___________。 Ⅱ．复合储氢材料 （3）一种新型储氢材料的晶胞形状为正方体如图。 ①该物质的化学式为___________。(电负性：B元素为2.0，H元素为2.1) ②已知阿伏加德罗常数为，该物质的摩尔质量为，该晶体的密度为，则晶胞边长为___________nm。 【答案】（1） ①. ②. SiO2、P2O3 ③. ＜ ④. 乙胺()能和水分子间形成氢键，而12H-N-乙基咔唑不能与水分子间形成氢键 （2） ①. 2 ②. （3） ①. [Fe(NH3)6](BH4)2 ②. 【解析】 小问1详解】 ①N为7号元素，基态N原子价层电子轨道表示式为：； ②Na、Mg的电负性大于铝，硅、磷电负性大于铝，则硅氧、磷氧键的离子键成分小于铝氧键，故中离子键的百分数小于41%的有SiO2、P2O3； ③乙胺()能和水分子间形成氢键，而12H-N-乙基咔唑不能与水分子形成分子间氢键，则在水中的溶解性：12H-N-乙基咔唑＜乙胺； 【小问2详解】 ①CO2分子中C原子的价层电子对数为2＋=2； ②由反应历程可知，HCOOD中D原子和氮结合、HCOOD中H原子和Pd结合，然后在③反应中H和D结合生成氢气，故图示为：； 【小问3详解】 ①电负性：B元素为2.0，H元素为2.1，○则表示，据“均摊法”，晶胞中含8个、8×个[Fe(NH3)6]2+，该物质的化学式为[Fe(NH3)6](BH4)2； ②设晶胞边长为anm，结合①分析，晶体密度为×1021g/cm3=，a=nm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$