精品解析：福建省泉州市四校联考2024-2025学年高二下学期4月期中考试化学试题

泉州一中、厦外石狮分校、泉港一中、德化一中四校联盟 2024—2025学年第二学期期中考 高二化学试题 （考试时间：75分钟 总分：100分） 试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分 可能用刘的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Si-28 Ti-48 Fe-56 Cu-64 Sm-150 第Ⅰ卷（选择题，共42分） 一、选择题。（本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。） 1. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是 A. 硅和锗都位于金属和非金属元素分界线处，属于d区元素 B. 单质熔点比较：C>Si C. X射线衍射实验可确定石墨烯的晶体结构 D. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨 2. 我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂，下列有关元素F、S、O、N的说法不正确的是 A. 电负性：F>O>N>S B. 第一电离能：F>N>O>S C. 键的极性：H-F>H-S>H-O>H-N D. 以上物质涉及元素的原子中，N原子的基态原子核外未成对电子数最多 3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1mol 的中心离子的配位键数为6 B. 27g HCN分子中含有σ键数目为 C. 11.2L己烷含有的C-C键数为2.5 D. 常温常压下。1mol二氧化硅晶体中含硅氧单键的数目为2 4. 下列数据是对应物质的熔点表，有关的判断正确的是 (　　) Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2 920℃ 97.8℃ 1 291℃ 190℃ 2 073℃ －107℃ －57℃ 1 723℃ A. 只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体 B. 在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构 C. 同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体 D. 金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高 5. 物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 熔点：AlF3>AlCl3 均存在离子键，且强度：AlF3>AlCl3 B 酸性：HCOOH>CH3COOH O-H的极性：HCOOH强于CH3COOH C CO2在水中的溶解度大于CO CO2为非极性分子，CO为极性分子 D 热稳定性：HF大于HCl HF分子间存在氢键，HCl分子间不存在氢键 A. A B. B C. C D. D 6. 由键能数据大小，不能解释下列事实的是 化学键 键能/ 411 318 799 358 452 346 222 A. 稳定性： B. 键长： C. 熔点： D. 硬度：金刚石>晶体硅 7. 用红土镍矿（含Ni、Co、Fe、Si等元素的氧化物）制取一种镍的氧化物的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 A. 滤渣Ⅰ的主要成分为 B. 步骤Ⅱ除铁的离子方程式为 C. 中镍离子的价层电子排布式为 D. 步骤Ⅱ中pH过大时，产物产率可能会降低 8. 质子离子液体具有高质子电导率以及优异的电化学和热稳定性，某质子离子液体的结构如图所示，下列说法错误的是 A. 上述离子液体固态时，含有极性共价键，配位键和离子键 B. 阴离子中S原子为杂化 C. 阳离子的五元环中可能含有大π键 D. C、N、O形成的简单氢化物的沸点均为所在主族最高的 9. 《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，这是古代湿法炼铜的方法，胆矾可作为湿法炼铜的原料。胆矾(CuSO4•5H2O)的可能结构如图所示，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 胆矾中既有配位键，又有氢键 B. 加热时胆矾中的结晶水会同时失去 C. 1mol胆矾所含σ键的数目为18NA D. 粒子内部的键角：SO＞H2O 10. 下列关于实验现象的解释或结论正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 在[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇 析出蓝色晶体 极性：乙醇>水 B 向NaCl溶液中滴加少量AgNO3溶液，然后滴加氨水直至过量 先产生白色沉淀后沉淀消失 配位键影响物质的溶解性 C 向AgNO3溶液中滴加过量氨水 先生成沉淀，后沉淀溶解 稳定性：[Ag(NH3)2]+<[Ag(H2O)2]+ D 向Co(NH3)3Cl3的水溶液中滴加硝酸银溶液 无明显现象 该配合物中Co2+的配位数是3 A. A B. B C. C D. D 11. 某离子液体的阴离子结构如图所示，其中为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是 A. 组成的化合物为极性分子 B. 基态原子未成对电子数： C. 该阴离子中X不满足8电子结构 D. 室温下，简单氢化物水溶液的 12. Mg与Si两种元素形成的某化合物是一种n型半导体材料，在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造，恒温控制通信等领域具有重要应用前景，该化合物晶胞结构示意图如图，设为阿伏加德罗常数的值，1号原子的坐标为，3号原子的坐标为，下列说法正确的是 A. 该化合物的化学式为 B. 2号原子的坐标为 C. 离Si原子最近且等距的Si原子有12个 D. Mg处于Si原子构成的八面体中心 13. 一种四方结构的超导化合物的晶胞如下图图1所示，图中氧负离子和氟离子共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用n和1-n表示，晶胞中Sm和As原子的 投影位置如图2所示。下列说法错误的是 A. 晶胞中Sm的原子个数为2 B. 基态Fe原子核外存在15个空间运动状态不同的电子 C. 该化合物的化学式为SmFeAsOnF1-n D. 设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 14. 常温下，用0.2mol/L盐酸滴25.00mL 0.2mol/L 溶液，所得溶液pH、和的分布分数［平衡时某含氮微粒的浓度占含氮微粒总浓度的分数，如的分布分数］与滴加盐酸体积的关系如图所示。 下列说法错误的是 A. 曲线c代表 B. M点加入盐酸体积为12.5mL C. 的电离常数的数量级为 D. 应选甲基橙作为指示剂，滴定终点溶液由黄色为橙色 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 15. 近年来，随着新能源汽车行业高速发展，市场对磷酸铁锂（）的需求量也随之增加。以硫铁矿（主要成分是，含少量、和为原料制备）的流程如图所示： 在上述流程条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表： 金属氢氧化物 开始沉淀的pH 2.3 6.9 3.5 完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.7 （1）写出中相应价态基态铁离子外围电子排布图（轨道表示式）：______；基态P原子的电子最高能级的电子云形状______。 （2）“还原”有关反应的离子反应方程式为______。 （3）“除铝”时，溶液的pH应控制的范围是______。 （4）“氧化”加入的目的除了可以抑制水解外，还可以______。 （5）“高温煅烧”条件下，由制备，理论上和的投料______。 （6）的晶胞结构如图a所示，分别处于顶点、部分的棱心和面心。电池______（填放电、充电）时脱出部分形成，结构如图b所示，则中______（填最简整数比）。 16. Ⅰ．硼及其化合物具有重要的工业用途，请回答以下问题： （1）基态B原子核外电子有______种能量不同的电子。 （2）在硼酸盐中，硼酸盐的阴离子结构丰富，有基本结构单元是［］平面三角形和［］四面体形，其基团的数目和连接方式不同，其中一种的结构如下，其化学式为______。 （3）硼可与多种金属形成化合物，其中与Ca组成的金属硼化物可做新型半导体材料，晶胞结构如图所示： ①该晶胞中B原子数与Ca原子数之比为______，晶体中Ca原子的配位数为______。 ②晶胞在z轴方向的投影图为图中的______（填标号）。 Ⅱ．储氢材料是目前化学科学研究的热点，目前有非金属硼氨氢化物、金属储氢材料以及复合储氢材料等。 （4）向绿色的硫酸镍溶液中滴加丁二酮肟溶液，溶液中产生美丽的鲜红色沉淀，此反应化学方程式如下。 丁二酮肟分子键角α______β（填“>”“<”或“=”），请在上述生成物中标上配位键______。 （5）是一种有效、安全的固体储氢材料，在催化剂作用下水解产生、和。已知电负性：N>H>B，则1mol 水解最多生成数目为______。 17. Fe2+、Fe3+与、CN-、F-、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。回答下列问题： （1）铁的另一种配合物Fe(CO)5的熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe(CO)5晶体属于______（填晶体类型）。 （2）乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图所示。此物质中碳原子的杂化方式是______。 （3）下列物质变化，只与范德华力有关的是______。 A．干冰熔化 B．乙酸汽化 C．乙醇与水混溶 D．溶于水 E．碘溶于四氯化碳 F．石英熔融 （4）大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n为参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为），已知吡咯为平面形结构，如图；则吡咯环中的大π键应表示为______。 （5）配合物可用于电子传感器的制作。与配位体互为等电子体的一种分子的化学式为______。已知(CN)2是直线形分子，并具有对称性，则(CN)2中σ键和π键的个数比为______。 （6）下图是一种由Fe、Y、Ba、O组成的晶胞，四方锥底面中心和八面体中心的球代表Fe，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标，图中M点的分数坐标为。 ①Y的配位数为______。②Q点的分数坐标为______。 （7）TiO2属于四方晶系，晶胞参数=90°。研究表明，TiO2通过氮掺杂反应生成TiOaNb，能使TiO2对可见光具有活性，反应如图所示。 ①TiOaNb晶体化学式中a=______。 ②TiO2的密度为，则阿伏加德罗常数的值NA=______（列出表达式）。 18. 甲醇是一种可再生能源，由制备甲醇的过程可能涉及的反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： 回答下列问题： （1）已知反应Ⅰ的平衡常数表达式，该反应的热化学方程式为______。 （2）某刚性绝热容器中，只发生反应Ⅱ，下列选项中能说明该反应达到化学平衡状态的是______。 a．容器内压强保持不变 b．混合气体的密度保持不变 c．单位时间内的转化率保持不变 d．每断裂1mol键的同时生成1mol键 （3）在恒压、的条件下，平衡转化率和平衡时CO的选择性（CO的选择性）随温度的变化如图所示：T℃时，起始投入2mol 、4mol ，达到平衡时理论上生成的物质的量______。合成甲醇时较适宜的温度为260℃，其原因是______。 （4）电喷雾电离等方法得到的（、、等）与反应可得。与与反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下（其他反应条件相同）进行反应，结果如图所示，图中310K的曲线是______（填“a”或“b”）。 （5）某研究小组自制熔融碳酸盐甲醇燃料电池，工作原理如图所示： 该电极正极电极反应式为______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州一中、厦外石狮分校、泉港一中、德化一中四校联盟 2024—2025学年第二学期期中考 高二化学试题 （考试时间：75分钟 总分：100分） 试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分 可能用刘的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Si-28 Ti-48 Fe-56 Cu-64 Sm-150 第Ⅰ卷（选择题，共42分） 一、选择题。（本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。） 1. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是 A. 硅和锗都位于金属和非金属元素分界线处，属于d区元素 B. 单质熔点比较：C>Si C. X射线衍射实验可确定石墨烯的晶体结构 D. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨 【答案】A 【解析】 【详解】A．硅和锗位于金属与非金属分界线处，但属于p区元素，而非d区，A错误； B．碳的单质（如金刚石）为共价晶体，原子半径小、键能大，熔点高于硅，B正确； C．X射线衍射实验是确定晶体结构的常用方法，适用于石墨烯，C正确； D．石墨烯是单层石墨结构，厚度为单个碳原子直径，D正确； 故选A。 2. 我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂，下列有关元素F、S、O、N的说法不正确的是 A. 电负性：F>O>N>S B. 第一电离能：F>N>O>S C. 键的极性：H-F>H-S>H-O>H-N D. 以上物质涉及元素的原子中，N原子的基态原子核外未成对电子数最多 【答案】C 【解析】 【详解】A．电负性顺序为F＞O＞N＞S，符合元素周期律，A正确； B．第一电离能顺序为F＞N＞O＞S（N因p轨道半充满更稳定，电离能高于O），B正确； C．键的极性由电负性差决定，正确顺序应为H-F＞H-O＞H-N＞H-S，C错误； D．N的基态原子2p3有3个未成对电子，比F（1）、S（2）、O（2）更多，D正确； 故选C。 3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1mol 的中心离子的配位键数为6 B. 27g HCN分子中含有σ键数目为 C. 11.2L己烷含有的C-C键数为2.5 D. 常温常压下。1mol二氧化硅晶体中含硅氧单键的数目为2 【答案】A 【解析】 【详解】A．K3[Fe(CN)6]的中心离子为Fe3+，每个CN-作为配体提供一个配位键，Fe3+的配位数为6，因此1mol该配合物含6mol配位键，即6NA，A正确； B．HCN结构为H-C≡N，单键和三键中各含1个σ键，故每个分子含2个σ键。27g HCN为1mol，σ键总数为2NA，B错误； C．己烷在标准状况下为液体，无法通过气体体积计算物质的量，C错误； D．SiO2晶体中每个Si原子连接4个O原子，1mol SiO2含4mol Si-O单键，即4NA，D错误； 故选A。 4. 下列数据是对应物质的熔点表，有关的判断正确的是 (　　) Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2 920℃ 97.8℃ 1 291℃ 190℃ 2 073℃ －107℃ －57℃ 1 723℃ A. 只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体 B. 在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构 C. 同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体 D. 金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属晶体由金属阳离子和电子构成，是金属晶体，不是离子晶体，所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体，选项A错误； B．共价化合物分子中各原子最外层电子不一定为8电子结构，有H、B的共价化合物中H和B不能满足最外层8电子稳定结构，如HCl、等，选项B错误； C．C和Si同主族，但氧化物的晶体类型不同，属于分子晶体，属于原子晶体，所以同族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体，选项C错误； D．如表中数据可知，Na的熔点比AlCl3低，属于分子晶体，所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高，选项D正确； 故选D。 5. 物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是 选项 性质差异 结构因素 A 熔点：AlF3>AlCl3 均存在离子键，且强度：AlF3>AlCl3 B 酸性：HCOOH>CH3COOH O-H的极性：HCOOH强于CH3COOH C CO2在水中的溶解度大于CO CO2为非极性分子，CO为极性分子 D 热稳定性：HF大于HCl HF分子间存在氢键，HCl分子间不存在氢键 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．熔点：AlF3>AlCl3，是因为AlF3属于离子晶体含离子键，AlCl3属于分子晶体含共价键，A错误； B．酸性：HCOOH＞CH3COOH，表明HCOOH比CH3COOH易发生电离，也就是前者羟基的极性比后者羟基的极性强，B正确； C．CO2与水结合生成碳酸，CO不与水反应，C错误； D．热稳定性HF大于HCl，表明H-F键的键能大于H-Cl，氢键只影响二者的熔沸点，不影响二者的热稳定性，D错误； 故选B。 6. 由键能数据大小，不能解释下列事实的是 化学键 键能/ 411 318 799 358 452 346 222 A. 稳定性： B. 键长： C. 熔点： D. 硬度：金刚石>晶体硅 【答案】C 【解析】 【详解】A．键能越大越稳定，键能大于，所以稳定性：，故不选A； B．键能越大，键长越短，键能大于，所以键长：，故不选B； C．CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，SiO2是共价晶体，所以熔点，不能用键能解释熔点，故选C； D．金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大，的键能大于，所以硬度：金刚石>晶体硅，故不选D； 选C。 7. 用红土镍矿（含Ni、Co、Fe、Si等元素的氧化物）制取一种镍的氧化物的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 A. 滤渣Ⅰ的主要成分为 B. 步骤Ⅱ除铁的离子方程式为 C. 中镍离子的价层电子排布式为 D. 步骤Ⅱ中pH过大时，产物产率可能会降低 【答案】C 【解析】 【分析】红土镍矿(含、、、等元素的氧化物) 加入硫酸酸浸，酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Fe2+、Co2+、Fe3+等，二氧化硅不溶，形成滤渣，滤液中加入Cl2氧化亚铁离子为铁离子，再加入碳酸钠溶液调节溶液的pH，使铁离子、钴离子全部沉淀，过滤后得到NiSO4，滤液经处理可得到镍的氧化物，据此解答。 【详解】A．由分析知滤渣I的主要成分为，A正确； B．步骤Ⅱ除铁先氧化后双水解的离子方程式为，B正确； C．中镍离子，价层电子排布式为，C错误； D．步骤Ⅱ中pH过大时，可能导致转化为沉淀，产率会降低，D正确； 故选C。 8. 质子离子液体具有高质子电导率以及优异的电化学和热稳定性，某质子离子液体的结构如图所示，下列说法错误的是 A. 上述离子液体固态时，含有极性共价键，配位键和离子键 B. 阴离子中S原子为杂化 C. 阳离子的五元环中可能含有大π键 D. C、N、O形成的简单氢化物的沸点均为所在主族最高的 【答案】D 【解析】 【详解】A．上述离子液体固态时为离子晶体，含有与之间的离子键，在中含有N原子与之间的配位键及等极性共价键，A正确； B．阴离子中S原子价层电子对数为4，轨道杂化类型为杂化，B正确； C．在中，左侧N原子未参与杂化的p轨道提供1对电子，右侧N原子未参与杂化的p轨道提供单电子，C原子未参与杂化的p轨道提供单电子，形成大键，C正确； D．C、N、O形成的简单氢化物分别为，其中分子间形成氢键，沸点均为所在主族最高的，而分子间不能形成氢键，则范德华力小，沸点为所在主族最低的，D错误； 故选D。 9. 《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”，这是古代湿法炼铜的方法，胆矾可作为湿法炼铜的原料。胆矾(CuSO4•5H2O)的可能结构如图所示，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 胆矾中既有配位键，又有氢键 B. 加热时胆矾中的结晶水会同时失去 C. 1mol胆矾所含σ键的数目为18NA D. 粒子内部的键角：SO＞H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A．由胆矾的结构可知其中含有配位键和氢键，A项正确； B．由胆矾的结构可知，胆矾中有1个水分子和其他微粒通过氢键结合，有4个水分子和通过配位键结合，作用力不同，加热时结晶水分步失去，B项错误； C．1mol胆矾所含键的数目为，C项正确； D．的空间结构为正四面体形，键角均为，的空间结构为V形，中心O原子上孤电子对数为2，键角小于的，D项正确； 故选B。 10. 下列关于实验现象的解释或结论正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 在[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇 析出蓝色晶体 极性：乙醇>水 B 向NaCl溶液中滴加少量AgNO3溶液，然后滴加氨水直至过量 先产生白色沉淀后沉淀消失 配位键影响物质的溶解性 C 向AgNO3溶液中滴加过量氨水 先生成沉淀，后沉淀溶解 稳定性：[Ag(NH3)2]+<[Ag(H2O)2]+ D 向Co(NH3)3Cl3的水溶液中滴加硝酸银溶液 无明显现象 该配合物中Co2+的配位数是3 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据实验现象知，[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，则乙醇的极性比水的弱，故A错误； B．氯化钠溶液与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，继续滴加氨水直至过量，氯化银与氨水反应生成银氨络离子，沉淀会溶解，则向氯化钠溶液中滴加少量硝酸银溶液，产生白色沉淀，继续滴加氨水直至过量，观察现象能验证配位键影响物质的溶解性，故B正确； C．硝酸银中滴入氨水生成AgOH，继续滴加氨水生成[Ag(NH3)2]+，说明稳定性[Ag(NH3)2]+>[Ag(H2O)2]+，故C错误； D．向配合物Co(NH)3Cl3的水溶液中滴加硝酸银溶液，无沉淀产生，说明氯原子为内界，所以其化学式为Co[(NH3)3Cl3]，配位数是6，故D错误； 答案选B。 11. 某离子液体的阴离子结构如图所示，其中为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是 A. 组成的化合物为极性分子 B. 基态原子未成对电子数： C. 该阴离子中X不满足8电子结构 D. 室温下，简单氢化物水溶液的 【答案】D 【解析】 【分析】为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素，知W为C元素，由图可如，Y形成1个双键，则其最外层有6个电子，结合原子序数关系知，Y为O元素，则X为N元素；Z形成1个单键，则Z为F元素；M的成键总数为6，则M为S元素，以此解答。 【详解】A．C、F组成的化合物CF4中心原子价层电子对数为4+ =4，且没有孤电子对，空间构型为正四面体形，正负电中心重合，为非极性分子，A错误； B．C原子电子排布式为1s22s2p2，含有2个未成对电子，O原子电子排布式为1s22s2p4，含有2个未成对电子，二者未成对电子数相等，B错误； C．根据上述分析可知：X为N元素，该阴离子中N形成2个单键，有2对孤对电子，满足8电子稳定结构，C错误； D．根据上述分析可知：X为N元素，最简单氢化物为NH3，NH3的水溶液星碱性；M为S元素，最简单氢化物为H2S，H2S的水溶液呈酸性，故水溶液的，D正确； 故选D。 12. Mg与Si两种元素形成的某化合物是一种n型半导体材料，在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造，恒温控制通信等领域具有重要应用前景，该化合物晶胞结构示意图如图，设为阿伏加德罗常数的值，1号原子的坐标为，3号原子的坐标为，下列说法正确的是 A. 该化合物的化学式为 B. 2号原子的坐标为 C. 离Si原子最近且等距的Si原子有12个 D. Mg处于Si原子构成的八面体中心 【答案】C 【解析】 【详解】A．该晶胞中Mg有8个，Si有个，则该化合物的化学式为，故A错误； B．该晶胞分为8个小立方体，则2号原子在右后下方的体心位置，其坐标为，故B错误； C．以顶点的硅原子分子，离顶点硅原子最近的是面心上的硅原子，每个面有4个硅原子，共有3个平面，则离Si最近且等距的Si有12个，故C正确； D．将晶胞平均分成8个小立方体，Mg处于小立方体的体心，位于Si原子构成的正四面体中心，故D错误； 综上所述，答案为C。 13. 一种四方结构的超导化合物的晶胞如下图图1所示，图中氧负离子和氟离子共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用n和1-n表示，晶胞中Sm和As原子的 投影位置如图2所示。下列说法错误的是 A. 晶胞中Sm的原子个数为2 B. 基态Fe原子核外存在15个空间运动状态不同的电子 C. 该化合物的化学式为SmFeAsOnF1-n D. 设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，每个晶胞中含Sm的个数为，含Fe的个数为，含As的个数为，含O的个数为，含F的个数为；，该化合物的化学式为。 【详解】A．由图可知，每个晶胞中含Sm的个数为，A正确； B．Fe为26号元素，核外电子排布式为，因此基态Fe原子核外存15个空间运动状态不同的26个电子，B正确； C．根据分析可知，该化合物的化学式为，C正确； D．1个晶胞中含有2个，质量为，1个晶胞的体积为，密度，D错误； 故选D。 14. 常温下，用0.2mol/L盐酸滴25.00mL 0.2mol/L 溶液，所得溶液pH、和的分布分数［平衡时某含氮微粒的浓度占含氮微粒总浓度的分数，如的分布分数］与滴加盐酸体积的关系如图所示。 下列说法错误的是 A. 曲线c代表 B. M点加入盐酸体积为12.5mL C. 的电离常数的数量级为 D. 应选甲基橙作为指示剂，滴定终点溶液由黄色为橙色 【答案】B 【解析】 【分析】随着V(HCl)的增大，溶液中c()减小，c()增大，则溶液中δ()减小，δ()增大，根据图知，曲线c代表δ()，曲线a代表δ()，曲线b代表滴定过程中pH的变化。 【详解】A．根据分析知，曲线c代表δ()，故A正确； B．当加入盐酸体积为12.5mL时，溶液中溶质为等浓度的NH4Cl和NH3·H2O，NH3·H2O的电离常数表达式为Kb(NH3·H2O)= ，M点时c()=c(NH3·H2O)，pH=9.26，则Kb(NH3·H2O)=c(OH-)==10-4.74，Kh()==10-9.26，即NH3·H2O的电离程度大于的水解程度，因此c()>c(NH3·H2O)，而M点时，c()=c(NH3·H2O)，所以M点加入盐酸体积小于12.5mL，故B错误； C．由B项分析可知，Kb(NH3·H2O)=10-4.74，其数量级为10-5，故C正确； D．滴定终点时，所得溶液溶质为NH4Cl，水解呈酸性，为了减小实验误差，应选突变范围在酸性范围的甲基橙作为指示剂，滴定终点溶液由黄色变为橙色，故D正确； 故选B。 第Ⅱ卷（非选择题，共58分） 15. 近年来，随着新能源汽车行业高速发展，市场对磷酸铁锂（）的需求量也随之增加。以硫铁矿（主要成分是，含少量、和为原料制备）的流程如图所示： 在上述流程条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表： 金属氢氧化物 开始沉淀的pH 2.3 6.9 3.5 完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.7 （1）写出中相应价态基态铁离子外围电子排布图（轨道表示式）：______；基态P原子的电子最高能级的电子云形状______。 （2）“还原”有关反应的离子反应方程式为______。 （3）“除铝”时，溶液的pH应控制的范围是______。 （4）“氧化”加入的目的除了可以抑制水解外，还可以______。 （5）“高温煅烧”条件下，由制备，理论上和的投料______。 （6）的晶胞结构如图a所示，分别处于顶点、部分的棱心和面心。电池______（填放电、充电）时脱出部分形成，结构如图b所示，则中______（填最简整数比）。 【答案】（1） ①. ②. 哑铃形‌ （2）2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+ （3） （4）增强H2O2的氧化性 （5）1∶1 （6） ①. 6 ②. 【解析】 【分析】硫铁矿(主要成分是，含少量、和)在空气中焙烧转化为二氧化硫气体和Fe2O3，然后用稀硫酸酸浸，和稀硫酸反应过滤后存在于滤渣1中，滤液中存在Fe3+、Fe2+、Al3+，加入二氧化硫将Fe3+还原为Fe2+，向滤液中加入FeO条件pH，让Al元素以Al(OH)3形式沉淀出来，然后加入H2O2和硫酸的混合溶液将Fe2+氧化为Fe3+，加入磷酸氢铵将Fe3+转化为FePO4沉淀，FePO4和碳酸锂、草酸发生氧化还原反应生成，以此解答。 【小问1详解】 Fe2+的是铁原子失去4s上的两个电子形成的，其外围电子只剩3d轨道电子，Fe2+的外围电子轨道表示式为；P原子是15号元素，其基态价电子排布式为3s23p3，其中p能级电子的电子云形状为哑铃形‌； 【小问2详解】 结合分析可知，“还原”时二价铁将三价铁还原为二价铁，离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+； 【小问3详解】 “除铝”时，需要Al3+完全沉淀，而Fe2+不能沉淀，溶液的pH应控制的范围是； 【小问4详解】 易水解，为确保的产量，需保证不水解形成，另外过氧化氢在酸性条件下氧化性强，则“氧化”加入的目的除了可以抑制水解外，还可以增强H2O2的氧化性； 【小问5详解】 “高温煅烧”条件下，由和碳酸锂、草酸反应制备，草酸作还原剂，作氧化剂，C元素由+3价上升到+4价，Fe元素由+3价下降到+2价，依据电子、元素守恒可得该反应得化学方程式为：2++H2C2O42+H2O↑+3CO2↑，1∶1； 【小问6详解】 由图可知，电池充电时脱出部分形成，由图a可推知，晶胞中Li⁺位置是顶点(8个)、面心(4个)、棱心(4个)，依均摊法可计算出每个晶胞含有的Li⁺共4个，由图b可观察到失去了棱心的2个Li⁺、面心的1个Li⁺，故余下的Li⁺数目为，则，解得x=0.25，根据正负化合价代数和为0的原则可推得，x即为的数目，为的数目，故。 16. Ⅰ．硼及其化合物具有重要的工业用途，请回答以下问题： （1）基态B原子核外电子有______种能量不同的电子。 （2）在硼酸盐中，硼酸盐的阴离子结构丰富，有基本结构单元是［］平面三角形和［］四面体形，其基团的数目和连接方式不同，其中一种的结构如下，其化学式为______。 （3）硼可与多种金属形成化合物，其中与Ca组成的金属硼化物可做新型半导体材料，晶胞结构如图所示： ①该晶胞中B原子数与Ca原子数之比为______，晶体中Ca原子的配位数为______。 ②晶胞在z轴方向的投影图为图中的______（填标号）。 Ⅱ．储氢材料是目前化学科学研究的热点，目前有非金属硼氨氢化物、金属储氢材料以及复合储氢材料等。 （4）向绿色的硫酸镍溶液中滴加丁二酮肟溶液，溶液中产生美丽的鲜红色沉淀，此反应化学方程式如下。 丁二酮肟分子键角α______β（填“>”“<”或“=”），请在上述生成物中标上配位键______。 （5）是一种有效、安全的固体储氢材料，在催化剂作用下水解产生、和。已知电负性：N>H>B，则1mol 水解最多生成数目为______。 【答案】（1）3 （2） （3） ①. 1:6 ②. 24 ③. C （4） ①. ＜ ②. （5） 【解析】 【小问1详解】 基态B原子核外电子排布为1s22s22p1，同一能级能量相同，则B原子有3种能量不同的电子，故答案为3； 【小问2详解】 由图可知，每个［］单元中都有1个B原子和1个O原子全部属于该单元，剩余2个O原子分别为2个［］单元共用，所以B：O=1：(1+2×)=1：2，，其化学式为： ，故答案为； 【小问3详解】 由晶胞结构可知Ca位于以8个B6形成的立方晶胞的体心位置，B6的个数为：，则B原子个数为6，该晶胞中B原子数与Ca原子数之比为1:6; 位于晶胞顶点的每个B6中只有3个B原子距离Ca原子最近，即Ca的配位数为24，故答案为24; 晶胞结构可知B6围成正八面体构型，沿z轴方向的上下顶点投影为正方形的顶点，其余原子投影棱上，则符合的投影图为C，故答案为C； 【小问4详解】 键角α对应的N原子有一对孤电子对，键角β对应的N原子没有孤电子对，两者均为sp2杂化，由于孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对成键电子的排斥力，所以键角α<β；在生成物的结构式中，Ni2+与两个N原子之间形成4条配位键，N原子提供孤电子对，Ni2+提供空轨道，箭头从N原子指向Ni2+，具体如图 【小问5详解】 是一种有效、安全的固体储氢材料，在催化剂作用下水解产生、N2和H2，化学方程式为：，则1mol 水解最多生成数目为。 17. Fe2+、Fe3+与、CN-、F-、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。回答下列问题： （1）铁的另一种配合物Fe(CO)5的熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe(CO)5晶体属于______（填晶体类型）。 （2）乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图所示。此物质中碳原子的杂化方式是______。 （3）下列物质变化，只与范德华力有关的是______。 A．干冰熔化 B．乙酸汽化 C．乙醇与水混溶 D．溶于水 E．碘溶于四氯化碳 F．石英熔融 （4）大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n为参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为），已知吡咯为平面形结构，如图；则吡咯环中的大π键应表示为______。 （5）配合物可用于电子传感器的制作。与配位体互为等电子体的一种分子的化学式为______。已知(CN)2是直线形分子，并具有对称性，则(CN)2中σ键和π键的个数比为______。 （6）下图是一种由Fe、Y、Ba、O组成的晶胞，四方锥底面中心和八面体中心的球代表Fe，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标，图中M点的分数坐标为。 ①Y的配位数为______。②Q点的分数坐标为______。 （7）TiO2属于四方晶系，晶胞参数=90°。研究表明，TiO2通过氮掺杂反应生成TiOaNb，能使TiO2对可见光具有活性，反应如图所示。 ①TiOaNb晶体化学式中a=______。 ②TiO2的密度为，则阿伏加德罗常数的值NA=______（列出表达式）。 【答案】（1）分子晶体 （2）sp2、sp3杂化 （3）AE （4） （5） ①. N2或CO ②. 3：4 （6） ①. 8 ②. (，，) （7） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 Fe(CO)5晶体的熔沸点比较低，易溶于由非极性分子构成的溶质CCl4中，说明Fe(CO)5晶体为分子晶体； 【小问2详解】 根据乙酰基二茂铁结构简式，可知其中含有饱和C原子，采用sp3杂化；含有的形成双键的不饱和C原子，采用sp2杂化； 【小问3详解】 A．干冰是固态CO2，属于分子晶体，其熔化时破坏的只有范德华力，A符合题意； B．乙酸属于分子晶体，其汽化时破坏的是作用力有范德华力和氢键，B不符合题意； C．乙醇与水都是由分子构成的分子晶体，二者混溶时破坏的是范德华力和氢键，C不符合题意； D．分子之间有范德华力和氢键，其溶于水时不仅要破坏范德华力，还要破坏氢键，D不符合题意； E．碘、四氯化碳都是由非极性分子通过范德华力结合形成的分子晶体，碘溶于四氯化碳破坏的只是范德华力，E符合题意； F．石英属于共价晶体，其熔融时破坏的是共价键，与范德华力无关，F不符合题意； 故合理选项是AE； 【小问4详解】 吡咯环中形成大π键的原子个数是5，N原子未参与成键的电子为1对，C原子之间除形成σ键，还有4个C原子分别提供1个电子形成大π键，共有6个电子形成大π键，故应表示为； 【小问5详解】 配合物K3Fe(CN)6的配离子[Fe(CN)6]3-的中心离子是Fe3+，配位体是CN-，与该配位体互为等电子体的一种分子的化学式为N2或CO； (CN)2分子结构式为N≡C—C≡N，含有3个σ键和4个π键，所以(CN)2分子中含有σ键和π键的个数比为3：4； 【小问6详解】 ①Y在晶胞中处于顶点位置，在一个晶胞中离Y等距且最近的是氧原子且氧原子为两个，每个顶点由八个晶胞共有，每个氧原子由两个晶胞共有，故Y的配位数为8； ②M点在左侧面，分数坐标为(0，，)；由题图各点的相对位置可知：Q点在体内，其分数坐标为(，，)； 【小问7详解】 ①TiOaNb晶胞中含Ti：8×+4×+1=4；含有O：6×+6×=1=个；含有N：+=个，所以化学式TiOaNb中a=；b=； ②TiO2晶胞中含Ti：8×+4×+1=4；则密度ρg/cm3=g/cm3，整理可得阿伏加德罗常数的值NA=。 18. 甲醇是一种可再生能源，由制备甲醇的过程可能涉及的反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 反应Ⅳ： 回答下列问题： （1）已知反应Ⅰ的平衡常数表达式，该反应的热化学方程式为______。 （2）某刚性绝热容器中，只发生反应Ⅱ，下列选项中能说明该反应达到化学平衡状态的是______。 a．容器内压强保持不变 b．混合气体的密度保持不变 c．单位时间内的转化率保持不变 d．每断裂1mol键的同时生成1mol键 （3）在恒压、的条件下，平衡转化率和平衡时CO的选择性（CO的选择性）随温度的变化如图所示：T℃时，起始投入2mol 、4mol ，达到平衡时理论上生成的物质的量______。合成甲醇时较适宜的温度为260℃，其原因是______。 （4）电喷雾电离等方法得到的（、、等）与反应可得。与与反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下（其他反应条件相同）进行反应，结果如图所示，图中310K的曲线是______（填“a”或“b”）。 （5）某研究小组自制熔融碳酸盐甲醇燃料电池，工作原理如图所示： 该电极正极电极反应式为______。 【答案】（1） （2）ac （3） ①. 0.6mol ②. 温度过低则反应速率较慢，温度高于260℃转化率变化不大，而CO选择性过大导致甲醇选择性减小，故合成甲醇时较适宜的温度为260℃ （4）a （5） 【解析】 【小问1详解】 已知反应Ⅰ的平衡常数表达式，则反应Ⅰ为，由盖斯定律可知，反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ+反应Ⅳ，ΔH1 = +39kJ·mol-1 - 90kJ·mol-1 - 44kJ·mol-1 = -95 kJ·mol-1，故该反应的热化学方程式为：； 【小问2详解】 a．反应Ⅱ是气体体积不变的反应，反应是吸热反应，刚性绝热容器中温度不断减小，反应过程中容器内压强减小，当容器内压强不变时，能说明该反应达到化学平衡状态，a正确； b．反应Ⅱ混合气体质量和体积不变，密度始终不变，不能说明达到平衡状态，b错误； c．平衡时，各物质的转化率和生成率保持不变，即正逆反应速率相等，因此H2单位时间内转化率不变可以说明反应达到平衡，c正确； d．断裂1molC=O键（正反应）的同时生成1molH-O键（正反应），都是正反应方向，不能说明平衡，d错误； 故选ac。 【小问3详解】 ①T℃时，起始投入2mol CO2，4mol H2，达到平衡时，CO2的平衡转化率为40%，CO的选择性为25%，可知CO2消耗0.8 mol，生成了CO 0.2mol（理论上应生成0.8molCO，说明0.6molCO继续反应生成CH3OH），故生成CH3OH的物质的量为0.6mol； ②合成甲醇时较适宜的温度为260℃，其原因是温度过低，则反应速率太慢；温度高于260℃，CO2的平衡转化率变化不大，而CO的选择性过大会导致甲醇选择性减小，故合成甲醇时较适宜的温度为260℃； 【小问4详解】 根据图示信息可知，纵坐标表示，即与MO+的微粒分布系数成反比，M+的微粒分布系数成正比，则同一时间内，b曲线生成M+的物质的量浓度比a曲线的小，说明其反应速率慢，又因同一条件下降低温度化学反应速率减慢，所以曲线b表示的是300K条件的反应，曲线a表示的是310K条件的反应； 【小问5详解】 正极发生还原反应，O2得电子与CO2生成，电极反应式为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $