精品解析：湖北省华中师大一附中2024-2025学年高一下学期期中考试化学试卷

华中师大一附中2024～2025学年度下学期高-年级期中检测 化学试题 本试卷共8页，18题。全卷满分100分，考试用时75分钟。请将答案填涂在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-l1 C-12 N-14 O-16 Ge-73 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2025年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台，上演了一场科技与艺术交织的表演。机器人的制造过程中用到多种材料。下列说法错误的是 A. 散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料 B. 机器人采用的芯片成分为高纯二氧化硅 C. 机器人电极需要稀土材料，稀土元素共17种 D 机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点 2. 下列化学用语正确的是 A. NH4Cl电子式： B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： C. CCl4分子的空间填充模型： D. HCl分子中σ键的形成： 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 A. lmol白磷中含有P-P共价键的数目为4NA B. 2.0gD216O和14ND3的混合物中含有的中子数为NA C. 4.6g乙醇(CH3CH2OH)中采取sp3杂化的原子数为0.2NA D. 已知Na2HPO3为正盐，可知lmolH3PO3含羟基(–OH)数为2NA 4. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述正确的是 A. VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相例 B. 电子云是一种用来描述电子在原子核外空间某处位置的模型 C. 共价键键长等于成键两原子的半径之和 D. sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 5. X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前四周期非稀有气体元素，基态X原子核外有4种空间运动状态不同的电子，且与Y、W相邻，R基态原子次外层最高能级上的电子数是最外层电子数的5倍，X、Z的最外层电子数之和等于R的价电子数。下列说法正确的是 A. R元素位于ds区 B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X>W C. 第一电离能：Y>X>Z>W D. 电负性大小：Y>X>Z>W 6. 下列物质间的比较关系正确的是 A. 碱性：NaOH>KOH B. 键能：F-F>Cl-Cl C. 键角：NH3>AsH3 D. 键长：C-C<C=C 7. 下列关于物质的结构或性质的描述正确且解释合理的是 选项 性质 解释 A 酸性：CH3COOH<CF3COOH F的电负性强于H，CF3COOH中的O-H键极性更强，氢离子更易电离，其酸性更强 B 沸点：CO>N2 相对分子质量越大，范德华力越大 C 溶解性：碘易溶于浓碘化钾溶液 “相似相溶”原理 D 极性：NCl3分子的极性大于BCl3 N元素的电负性大于B元素 A. A B. B C. C D. D 8. 下列关于SiO2方程式及叙述都正确且二者相关联的是 A. SiO2+4H++4F-=SiF4↑+2H2O，可用氢氟酸雕刻玻璃 B. SiO2+2OH-=+H2O，盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不应使用玻璃瓶塞 C. SiO2+2CSi+2CO↑，C的非金属性比Si强 D. SiO2+ Na2CO3Na2SiO3+ CO2↑，H2SiO3酸性比H2CO3强 9. BaCl2常用作分析试剂、脱水剂等，其Born-Haber循环如图所示。 已知：第一电子亲和能是指元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量。下列说法错误的是 A. Ba属于s区元素 B. Ba的第一电离能为520.9kJ/mol C. Cl的第一电子亲和能为697.2kJ/mol D. 可用焰色试验检验Ba2+存在，与原子核外电子跃迁有关 10. 某离子液体结构中，Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22，下列说法正确的是 A. 最简单气态氢化物的沸点：T<X<Y B. 半径大小：r(Q)<r(R)<r(Z) C. 将阳离子中TQ3用Q替代，可增加离子液体粘度 D. 分子极性：Q2Y<YZ2 11. 非金属卤化物中心原子具有δ+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H2O的H(δ+)可发生亲电水解。SiCl4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Si有2种杂化方式 C. CCl4和PCl3均能发生亲核水解 D. 已知NCl3水解产物为NH3和HClO，则该反应为亲电水解 12. 应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测错误的是 A. 可能是难溶于水的白色固体 B. 的氧化物的水化物可能具有两性 C. 砹单质为有色固体，不溶于水也不溶于稀硝酸 D. 在氧气中剧烈燃烧，产物是，其溶液是一种强碱 13. 某学习小组探究元素周期律，设计了如图所示装置，以完成非金属性强弱比较的研究。下列各组实验中所选用试剂与实验目的相匹配的是 实验序号 试剂 实验目的：证明非金属性强弱 a b C ① 浓盐酸 二氧化锰 溴化钠溶液 Cl＞Br ② 浓盐酸 高锰酸钾 碘化钾溶液 Cl>I ③ 稀盐酸 石灰石 硅酸钠溶液 Cl>C>Si ④ 稀硫酸 纯碱 硅酸钠溶液 S>C>Si A. 全部 B. ②③④ C. ②③ D. ②④ 14. 硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是分析化学中的重要试剂，其晶体的微观结构如图1，某小组用硫酸铵和硫酸亚铁制备硫酸亚铁铵，实验装置如图2(部分夹持装置略)，下列说法错误的是 A. 中键角等于键角 B. 此结构中H2O与Fe2+、H2O与离子之间的作用力相同 C. 图2装置A进行实验时，先打开止水夹b一段时间，再关闭b，打开止水夹a D. 充分反应后，将装置B中溶液经过一系列操作后，过滤、洗涤得硫酸亚铁铵晶体，为了减少产品的氧化，过滤、洗涤的速度都要尽可能快 15. 芳杂环化合物吡啶()与咪唑()在科学研究与工业生产中有着重要作用。两者均含有与苯()类似的6电子大π键，其碱性随N原子电子云密度的增大而增强。下列说法错误的是 A. 吡啶和咪唑中的N均是sp2杂化 B. 水溶性：吡啶和咪唑均强于苯 C. 碱性：强于 D. 中N②比N①碱性更大 二、非选择题(本题共3小题，共55分)。 16. 回答下列问题。 （1）若基态N原子的轨道表示式为，违反了___________。(填“泡利原理”或“洪特规则”) （2）等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团。写出与互为等电子体的一种由第二周期元素组成的非极性分子的电子式___________。 （3）N2F2(二氟氮烯)分子中的氮原子采用sp2杂化，则N2F2的结构式为___________ 。 （4）SnBr2的VSEPR模型名称是___________﹔分子中Br-Sn-Br的键角___________120°(填“>”“<”或“=”)。 （5）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为___________﹐下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是___________ (填标号)。 A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d （6）已知：若物质中的元素含有未成对电子时，将该物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是___________(填标号)。 A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4 C．Na2[Zn(OH)4] （7）分子中C的杂化方式为___________，有___________个手性碳原子。 （8）下列现象与氢键无关的是___________。 ①乙醇能与水以任意比混溶，甲醚(CH3-O-CH3)在水中的溶解度也比较大； ②在相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高，NH3的沸点比PH3的高； ③冰的密度比液态水的密度小； ④NH3分子比PH3分子稳定； ⑤NH3易液化。 ⑥苯胺()与甲苯()的相对分子质量接近，但苯胺的熔点(-6.2°C)和沸点(184.4℃)高于甲苯的熔点(-95.0℃)和沸点(110.6℃)； ⑦甘油是黏稠液体 ⑧实验测得H F相对分子质量偏大 17. 高纯锗是制造6G光纤的材料。工业上湿法炼锌渣(主要含有GeO2、ZnO、FeO、Fe2O3、SiO2)制备高纯锗，其工艺流程如图所示： 已知：①常温下，部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀的pH见下表。 离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ge4+ 开始沉淀pH 7.5 2.2 62 8.2 完全沉淀pH 9.0 3.2 8.2 11.2 ②有机试剂丹宁沉淀金属离子的沉淀率见下表。 离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ge4+ 沉淀率(%) 0 99 0 97~98.5 （1）Ge在元素周期表中位置___________，其最高能级原子轨道形状为___________。根据对角线规则可知GeO2为___________ (填“酸性”或“碱性”或“两性”)氧化物。 （2）“浸出”时加热目的是___________；浸出渣的主要成分是___________ (填化学名称)。 （3）浸出后加入NaClO溶液的作用是___________ (用离子方程式表示)。 （4）有机试剂单宁是一种植物多酚，使其对许多金属离子表现出较高的配位亲和力。为测定该分子相对分子质量，可采用的现代仪器设备有___________。 A．质谱仪 B．核磁共振氢谱仪 C．红外光谱仪 （5）除生成GeCl4外，“氯化”过程中GeO2与SOCl2还会生成一种角形分子，写出相应的化学方程式：___________。 （6）测定产品中二氧化锗的纯度。实验操作如下： i．称取wg二氧化锗样品，加入氢氧化钠溶液在电炉上溶解。 ii．用NaH2PO2将其还原为Ge2+，再加入适当X溶液以指示反应达到终点，再逐滴加入酸化后的cmol/LKIO3溶液，当滴加最后半滴时，溶液变蓝且半分钟内褪色，消耗KIO3溶液的体积为VmL。(已知：实验条件下，NaH2PO2不会被KIO3和I2氧化。还原性：Ge2+>I-) ①ii中X溶液为___________。 ②有关反应式： 3Ge2+++6H+=3Ge4++I-+3H2O +5I-+6H+=3I2+3H2O 则计算样品中二氧化锗的质量分数是___________(用含W、c、V的数学表达式表示)。 18. 硼及其化合物在结构上的复杂性和键型上的多样性，极大地丰富和扩展了现有的共价键理论，因此ⅢA族元素及其化合物在无机化学发展中占有独特的地位。 Ⅰ．回答下列问题。 （1）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是___________。 A. B. C. D. （2）硼酸(H3BO3)晶体的层状结构如图所示，lmolH3BO3晶体中含有___________mol氢键。请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：___________。 （3）含氧酸的通式一般可以表示为(HO)mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。据此判断，与H3BO3酸性接近的含氧酸是___________(填编号)。 A. HClO B. H4SiO4 C. H3PO4 D. H2CO3 Ⅱ．NH3BH3(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 （4）氨硼烷热分解释氢。氨硼烷受热时固体残留率随温度的变化如图所示。110℃时残留固体的化学式可能为___________。若B点的产物为四原子直线形分子，该产物分子中σ键：π键=___________。 （5）氨硼烷水解释氢：一种镍磷化合物催化氨硼烷水解释氢的可能机理如下图所示。 已知：N、H、B电负性数值分别为3.0、2.1、2.0 ①写出基态Ni2+简化核外电子排布式：___________，若Ni2+离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于___________(填“基”或“激发”)态。 ②根据元素电负性说明氨硼烷能通过相互作用力被催化剂吸附在表面的原理：___________。 ③若用重水(D2O)代替H2О作反应物、通过检测是否存在___________(填化学式)。即可确认反应过程中的释氢方式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华中师大一附中2024～2025学年度下学期高-年级期中检测 化学试题 本试卷共8页，18题。全卷满分100分，考试用时75分钟。请将答案填涂在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-l1 C-12 N-14 O-16 Ge-73 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2025年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台，上演了一场科技与艺术交织的表演。机器人的制造过程中用到多种材料。下列说法错误的是 A. 散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料 B. 机器人采用的芯片成分为高纯二氧化硅 C. 机器人电极需要稀土材料，稀土元素共17种 D. 机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点 【答案】B 【解析】 【详解】A．石墨烯是新型无机非金属材料，具有优异导热性，A正确； B．芯片主要成分是高纯硅而非二氧化硅，二氧化硅用于光纤，B错误； C．稀土元素包含镧系15种及钪、钇共17种，C正确； D．复合材料结合多种材料优势，具备高强度、轻量化等特性，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语正确的是 A. NH4Cl电子式： B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： C. CCl4分子的空间填充模型： D. HCl分子中σ键的形成： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯化铵为离子化合物，正确的电子式为：，A错误； B．邻羟基苯甲醛的分子内氢键应由羟基中的氢与醛基上的氧形成：，B错误； C．氯原子半径大于碳原子的半径，所以不是 CCl4分子的空间填充模型，与甲烷的空间填充模型相似，C错误； D．HCl分子中氢原子和氯原子生成s-p σ键，示意图为：，D正确； 故选D。 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 A. lmol白磷中含有P-P共价键的数目为4NA B. 2.0gD216O和14ND3的混合物中含有的中子数为NA C. 4.6g乙醇(CH3CH2OH)中采取sp3杂化的原子数为0.2NA D. 已知Na2HPO3为正盐，可知lmolH3PO3含羟基(–OH)数为2NA 【答案】BD 【解析】 【详解】A．白磷分子式为P4，分子结构为，1个白磷分子中含6个P-P键，1mol白磷分子中含6molP-P键，故A错误； B．D216O的摩尔质量为2+2+16=20g/mol，含(2-1)×2+(16-8)=10个中子，14ND3的摩尔质量为14+2×3=20g/mol，含(14-7)+(2-1)×3=10个中子，设混合物中D216O有xg，有14ND3(2-x)g，则混合物中含有的中子数为，故B正确； C．乙醇中碳原子和氧原子都为sp3杂化，则乙醇中采取杂化的原子数为，故C错误； D．Na2HPO3为正盐，则不存在，H3PO3在水溶液的电离方程式为：，为二元酸，lmolH3PO3含羟基(–OH)数为2NA，故D正确； 故答案为BD。 4. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述正确的是 A. VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相例 B. 电子云是一种用来描述电子在原子核外空间某处位置的模型 C. 共价键键长等于成键两原子的半径之和 D. sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 【答案】D 【解析】 【详解】A．VSEPR理论通过价层电子对数目预测分子几何模型，但实际分子结构可能因孤电子对的存在而与模型不同，例如NH3的模型为四面体而结构为三角锥形，A错误； B．电子云描述电子在核外出现的概率密度分布，而非确定的位置，B错误； C．键长是成键原子的核间距，通常等于两原子的共价半径之和，但题目未明确“半径”指共价半径，若为其他半径（如原子半径）则不成立，存在歧义，C不符合题意； D．sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混合形成四个杂化轨道，D正确； 故选D。 5. X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前四周期非稀有气体元素，基态X原子核外有4种空间运动状态不同的电子，且与Y、W相邻，R基态原子次外层最高能级上的电子数是最外层电子数的5倍，X、Z的最外层电子数之和等于R的价电子数。下列说法正确的是 A. R元素位于ds区 B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>X>W C. 第一电离能：Y>X>Z>W D. 电负性大小：Y>X>Z>W 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前四周期非稀有气体元素，基态X原子核外有4种空间运动状态不同的电子，即电子占据4个原子轨道，核外电子排布式为1s22s22p2，为C元素；且与Y、W相邻，判断Y为N元素，W为Si元素：R基态原子次外层最高能级上的电子数是最外层电子数的5倍，价电子排布为3d54s1或3d104s2，X、Z的最外层电子数之和等于R的价电子数，若R的价电子为3d54s1，Z的最外层电子数6－4=2，Z为Mg，若R的价电子为3d104s2，Z的最外层电子数12－4=8，不符合非稀有气体元素，故判断Z为Mg，R为Cr； 【详解】A．R为Cr，价电子排布为3d54s1，属于d区元素，A错误； B．X为C元素，Y为N元素，W为Si元素，根据同周期、同主族元素非金属性变化规律，元素的非金属性为N＞C＞Si，最高价氧化物对应水化物的酸性为HNO3>H2CO3>H2SiO3，即Y＞X＞W，B正确； C．X为C元素，Y为N元素，Z为Mg元素，W为Si元素，根据同周期、同主族元素第一电离能变化规律，C＜N，Mg＜Si，C＞Si，即N＞C＞Si＞Mg，Y＞X＞W＞Z，C错误； D．X为C元素，Y为N元素，Z为Mg元素，W为Si元素，根据同周期、同主族元素第一电负性变化规律，C＜N，Mg＜Si，C＞Si，电负性顺序为N＞C＞Si＞Mg，即Y＞X＞W＞Z，D错误； 故选B。 6. 下列物质间比较关系正确的是 A. 碱性：NaOH>KOH B. 键能：F-F>Cl-Cl C. 键角：NH3>AsH3 D. 键长：C-C<C=C 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，因为钾的金属性强于钠，所以碱性：NaOH<KOH，A错误； B．通常情况下，键长越短，键能越大，然而在氟分子中，由于氟原子半径小，电子间的排斥力变得非常显著，这种反键作用超过了原子核吸引力的增强效果，因此即使F-F键长较短，其键能仍然小于Cl-Cl键，B错误； C．N，As为同主族元素，NH3、AsH3都含有一对孤电子对，都是sp3杂化，但N的电负性更强，中心原子电负性越大，成键电子对之间的排斥力越大，键角越大，所以键角：NH3>AsH3，C正确； D．两个原子之间形成的电子对数越少，结合力就越小，键长就越长，因此C-C键的键长大于C=C，即键长：C-C>C=C，D错误； 故选C。 7. 下列关于物质的结构或性质的描述正确且解释合理的是 选项 性质 解释 A 酸性：CH3COOH<CF3COOH F的电负性强于H，CF3COOH中的O-H键极性更强，氢离子更易电离，其酸性更强 B 沸点：CO>N2 相对分子质量越大，范德华力越大 C 溶解性：碘易溶于浓碘化钾溶液 “相似相溶”原理 D 极性：NCl3分子的极性大于BCl3 N元素的电负性大于B元素 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．F的电负性比H强，通过吸电子效应增强O-H键的极性，使CF3COOH更易电离，酸性强于CH3COOH，解释合理，A正确； B．CO和N2的摩尔质量相同，相对分子质量相同，但CO为极性分子，沸点更高，B错误； C．碘在浓KI中溶解性增强是由于形成I离子，而非“相似相溶”，解释错误，C错误； D．NCl3为极性分子，BCl3为非极性分子，但极性差异主要源于分子结构，而非N与B的电负性差异，解释不准确，D错误； 故选A。 8. 下列关于SiO2方程式及叙述都正确且二者相关联的是 A. SiO2+4H++4F-=SiF4↑+2H2O，可用氢氟酸雕刻玻璃 B. SiO2+2OH-=+H2O，盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不应使用玻璃瓶塞 C. SiO2+2CSi+2CO↑，C的非金属性比Si强 D. SiO2+ Na2CO3Na2SiO3+ CO2↑，H2SiO3酸性比H2CO3强 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢氟酸是弱酸，用氢氟酸雕刻玻璃的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故A错误； B．Na2CO3溶液水解呈碱性，SiO2+2OH-=+H2O，故B正确； C．SiO2+2CSi+2CO↑，该反应体现C的还原性，不能证明C的非金属性比Si强，但，故C错误； D．SiO2+ Na2CO3Na2SiO3+ CO2↑，高温下SiO2与Na2CO3反应生成CO2是因CO2挥发驱动，不能说明H2SiO3酸性强于H2CO3，故D错误； 选B。 9. BaCl2常用作分析试剂、脱水剂等，其Born-Haber循环如图所示。 已知：第一电子亲和能是指元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量。下列说法错误的是 A. Ba属于s区元素 B. Ba的第一电离能为520.9kJ/mol C. Cl的第一电子亲和能为697.2kJ/mol D. 可用焰色试验检验Ba2+存在，与原子核外电子跃迁有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．Ba位于第ⅡA族，属于s区元素，A正确； B．电离能为基态气态原子或气态离子失去一个电子所需的最低能量，所以Ba的第一电离能为520.9kJ/mol，B正确； C．基态气态原子结合一个电子形成-1价气态阴离子时释放的能量，即第一电子亲合能，所以Cl的第一电子亲和能为kJ/mol=348.6kJ/mol，C错误； D．在进行焰色反应时，金属元素中的电子吸收能量，跃迁至较不稳定的高能级，并随后自发跃迁回较低能级，放出不同能量的光，所以可用焰色试验检验Ba2+存在，与原子核外电子跃迁有关，D正确； 故选C。 10. 某离子液体结构中，Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22，下列说法正确的是 A. 最简单气态氢化物的沸点：T<X<Y B. 半径大小：r(Q)<r(R)<r(Z) C. 将阳离子中TQ3用Q替代，可增加离子液体的粘度 D. 分子极性：Q2Y<YZ2 【答案】A 【解析】 【分析】Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，阳离子结构中Q只形成一个价键，则Q为IA族或VIIA族元素，阴离子结构中Z只形成一个价键，则Z为VIIA族元素，Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22，Q的原子序数最小，则Q为H元素，Z为F元素；基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，原子序数小于F，则T和Y的价电子排布式分别为2s22p2、2s22p4，即T和Y分别为C、O元素；X原子序数介干C、O元素之间，则X为N元素；R的原子序数为22－1－7－9=5，所以R为B元素，综上所述，Q、R、T、X、Y和Z分别为H、B、C、N、O、F，据此解答。 【详解】A．T、X、Y分别为C、N、O，他们的最简单氢化物为CH4，NH3，H2O，水分子中氢键数多于氨气中的氢键数，所以水的沸点高于氨气的沸点，甲烷不含氢键，沸点最低，所以最简单气态氢化物的沸点：T＜X＜Y，A正确； B．Q、R、Z分别为H、B、F，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，所以原子半径大小为：B＞F＞H，即半径大小：r(Q) ＜r(Z) ＜r(R)，B错误； C．离子液体的粘度通常与分子间作用力和分子大小有关。减少有机基团（如CH3）会降低分子量和分子间作用力，降低粘度，C错误； D．Q2Y为H2O，为V形，不对称，为极性分子，YZ2为OF2，也是极性分子，但F的电负性比O高，O显正价，F显负价，但分子形状为V形，极性比H2O弱（因为O-F的极性部分抵消，且H2O的氢键效应更强），因此极性：H2O＞OF2，即Q2Y＞YZ2，D错误； 故选A。 11. 非金属卤化物中心原子具有δ+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H2O的H(δ+)可发生亲电水解。SiCl4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Si有2种杂化方式 C. CCl4和PCl3均能发生亲核水解 D. 已知NCl3水解产物为NH3和HClO，则该反应为亲电水解 【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，只有极性键的断裂与生成，故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，故B正确； C．PCl3的中心原子P上有孤电子对，发生亲电水解，四氯化碳中C没有空轨道，不能发生亲核水解，故C错误； D．NCl3中心原子N上有孤电子对，孤电子对进攻H2O的H+可发生亲电水解，得NH3和HClO，故D正确； 故选：C。 12. 应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测错误的是 A. 可能是难溶于水的白色固体 B. 的氧化物的水化物可能具有两性 C. 砹单质为有色固体，不溶于水也不溶于稀硝酸 D. 在氧气中剧烈燃烧，产物是，其溶液是一种强碱 【答案】D 【解析】 【详解】A．硫酸钙微溶，硫酸钡难溶，则可能是难溶于水的白色固体，A项正确； B． Be与Al处于对角线位置，则Be的氧化物的水化物Be(OH)2可能具有两性，B项正确； C．根据卤素单质及AgX的性质可判断At单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，C项正确； D．Li与处于对角线位置，则Li在氧气中燃烧，产物是，D项错误； 故选D。 13. 某学习小组探究元素周期律，设计了如图所示装置，以完成非金属性强弱比较的研究。下列各组实验中所选用试剂与实验目的相匹配的是 实验序号 试剂 实验目的：证明非金属性强弱 a b C ① 浓盐酸 二氧化锰 溴化钠溶液 Cl＞Br ② 浓盐酸 高锰酸钾 碘化钾溶液 Cl>I ③ 稀盐酸 石灰石 硅酸钠溶液 Cl>C>Si ④ 稀硫酸 纯碱 硅酸钠溶液 S>C>Si A. 全部 B. ②③④ C. ②③ D. ②④ 【答案】D 【解析】 【详解】①浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要加热，图中没有加热，所以不能制取氯气，则不能实现实验目的，①错误； ②元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯气，氯气和KI反应生成碘，氯气的氧化性大于碘，则非金属性Cl＞I，②正确； ③稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，由于HCl不是Cl的最高价氧化物对应水化物，不能证明非金属性Cl＞C；盐酸易挥发，石灰石和盐酸反应制取的二氧化碳中含有HCl，HCl也能和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，所以有硅酸沉淀生成，也不能说明非金属性C＞Si，无法比较C、Si的非金属性强弱，③错误； ④元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，稀硫酸和纯碱反应生成二氧化碳，二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸，所以非金属性：S＞C＞Si，④正确； 综上分析可知，只有②④符合题意，故答案为：D。 14. 硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是分析化学中的重要试剂，其晶体的微观结构如图1，某小组用硫酸铵和硫酸亚铁制备硫酸亚铁铵，实验装置如图2(部分夹持装置略)，下列说法错误的是 A. 中键角等于键角 B. 此结构中H2O与Fe2+、H2O与离子之间的作用力相同 C. 图2装置A进行实验时，先打开止水夹b一段时间，再关闭b，打开止水夹a D. 充分反应后，将装置B中溶液经过一系列操作后，过滤、洗涤得硫酸亚铁铵晶体，为了减少产品的氧化，过滤、洗涤的速度都要尽可能快 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫酸根和铵根均为正四面体形结构，二者键角均为109°28'，A正确； B．由结构图可知，此结构中H2O与Fe2+存在的作用力为配位键，H2O与离子之间的作用力为氢键，不相同，B错误； C．图2装置A进行实验时，先打开止水夹b一段时间，用产生的氢气赶走装置内空气，再关闭b，打开止水夹a，利用压强差将装置A中硫酸亚铁溶液转移至装置B中，C正确； D．由于二价铁还原性较强，为了减少产品的氧化，过滤、洗涤的速度都要尽可能快，D正确； 故选B。 15. 芳杂环化合物吡啶()与咪唑()在科学研究与工业生产中有着重要作用。两者均含有与苯()类似的6电子大π键，其碱性随N原子电子云密度的增大而增强。下列说法错误的是 A. 吡啶和咪唑中的N均是sp2杂化 B. 水溶性：吡啶和咪唑均强于苯 C. 碱性：强于 D. 中N②比N①碱性更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．吡啶和咪唑中的N的价层电子对数均为3，均是sp2杂化，故A正确； B．溶质与溶剂之间形成氢键，增大其溶解性，吡啶和咪唑都可以和水分子之间形成氢键，故水溶性比苯更强，故B正确； C．甲基是推电子基团，氮原子电子云密度大于，故碱性更强，故C正确； D．N②上的孤对电子形成大π键，N①有孤电子对，则N①电子云密度更大，导致N①比N②碱性更大，故D错误； 故选：D 二、非选择题(本题共3小题，共55分)。 16. 回答下列问题。 （1）若基态N原子的轨道表示式为，违反了___________。(填“泡利原理”或“洪特规则”) （2）等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团。写出与互为等电子体的一种由第二周期元素组成的非极性分子的电子式___________。 （3）N2F2(二氟氮烯)分子中的氮原子采用sp2杂化，则N2F2的结构式为___________ 。 （4）SnBr2的VSEPR模型名称是___________﹔分子中Br-Sn-Br的键角___________120°(填“>”“<”或“=”)。 （5）Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为___________﹐下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是___________ (填标号)。 A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d （6）已知：若物质中的元素含有未成对电子时，将该物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是___________(填标号)。 A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4 C．Na2[Zn(OH)4] （7）分子中C的杂化方式为___________，有___________个手性碳原子。 （8）下列现象与氢键无关的是___________。 ①乙醇能与水以任意比混溶，甲醚(CH3-O-CH3)在水中的溶解度也比较大； ②在相同条件下，H2O的沸点比H2S的沸点高，NH3的沸点比PH3的高； ③冰的密度比液态水的密度小； ④NH3分子比PH3分子稳定； ⑤NH3易液化。 ⑥苯胺()与甲苯()的相对分子质量接近，但苯胺的熔点(-6.2°C)和沸点(184.4℃)高于甲苯的熔点(-95.0℃)和沸点(110.6℃)； ⑦甘油是黏稠液体 ⑧实验测得H F相对分子质量偏大 【答案】（1）洪特规则 （2） （3） （4） ①. 平面三角形 ②. < （5） ①. 5 ②. D （6）B （7） ①. sp2、sp3 ②. 1 （8）④ 【解析】 【小问1详解】 若基态N原子的轨道表示式为，违反了洪特规则，电子填充同一能级时总是优先单独分占一个原子轨道，并且自旋方向相同； 【小问2详解】 互为等电子体的微粒原子总数相等，价电子总数相等，与互为等电子体的一种由第二周期元素组成的非极性分子有，电子式为； 【小问3详解】 （二氟氮烯）分子中的氮原子采用杂化，说明存在氮氮双键，则的结构式为； 【小问4详解】 SnBr2分子中Sn原子价层电子对数，所以Sn原子的轨道杂化方式为杂化，VSEPR模型名称是平面三角形，孤电子对对成键电子对有排斥作用，所以其键角小于； 【小问5详解】 中心原子Xe的价电子对数为；Xe有5个价电子对，杂化轨道数为5，所以采用杂化，选D； 【小问6详解】 A．中Cu元素显+1价，价电子排布式为3d10，不含未成对电子，不属于顺磁性物质，A错误； B．中Cu元素显+2，价电子排布式为3d9，含未成对电子，属于顺磁性物质，B正确； C．中Zn元素显+2，价电子排布式为3d10，不含未成对电子，不属于顺磁性物质，C错误； 故选B； 【小问7详解】 分子中含有碳碳单键和碳碳双键，故C原子有sp2、sp3两种杂化方式；只有与羟基相连的C为手性碳原子，故有1个手性碳原子； 【小问8详解】 ①乙醇和甲醚分子中均含有氧原子，能与水分子间形成分子间氢键，所以在水中溶解度大，①不选； ②水分子可以形成分子间氢键；氨气分子也可形成分子间氢键，所以水、氨气的沸点较高，②不选； ③冰中存在氢键，且氢键有一定的方向性，水结冰后分子间的空隙变大，故其体积变大，则冰的密度比液态水的密度小，③不选； ④氮磷在同一主族，氮的非金属性大于磷，所以分子比分子稳定，④选； ⑤分子之间可以形成氢键，熔沸点较高，故易液化，⑤不选； ⑥苯胺()与甲苯()的相对分子质量接近，但苯胺的熔点(﹣6.2℃)和沸点(184.4℃)高于甲苯的熔点(﹣95.0℃)和沸点(110.6℃)，原因是苯胺分子之间存在氢键，⑥不选； ⑦甘油的分子结构为，分子中有3个羟基，分子间可以形成较多的氢键，且O元素的电负性较大，故其分子间形成的氢键较强，导致甘油是黏稠液体，⑦不选； ⑧HF中F的电负性很大，HF分子间形成氢键缔合成，相对分子质量偏大，⑧不选； 故选④。 17. 高纯锗是制造6G光纤的材料。工业上湿法炼锌渣(主要含有GeO2、ZnO、FeO、Fe2O3、SiO2)制备高纯锗，其工艺流程如图所示： 已知：①常温下，部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀的pH见下表。 离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ge4+ 开始沉淀pH 7.5 22 6.2 8.2 完全沉淀pH 9.0 3.2 8.2 11.2 ②有机试剂丹宁沉淀金属离子的沉淀率见下表。 离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ge4+ 沉淀率(%) 0 99 0 97~98.5 （1）Ge在元素周期表中位置___________，其最高能级原子轨道形状为___________。根据对角线规则可知GeO2为___________ (填“酸性”或“碱性”或“两性”)氧化物。 （2）“浸出”时加热的目的是___________；浸出渣的主要成分是___________ (填化学名称)。 （3）浸出后加入NaClO溶液的作用是___________ (用离子方程式表示)。 （4）有机试剂单宁是一种植物多酚，使其对许多金属离子表现出较高的配位亲和力。为测定该分子相对分子质量，可采用的现代仪器设备有___________。 A．质谱仪 B．核磁共振氢谱仪 C．红外光谱仪 （5）除生成GeCl4外，“氯化”过程中GeO2与SOCl2还会生成一种角形分子，写出相应的化学方程式：___________。 （6）测定产品中二氧化锗的纯度。实验操作如下： i．称取wg二氧化锗样品，加入氢氧化钠溶液在电炉上溶解。 ii．用NaH2PO2将其还原为Ge2+，再加入适当X溶液以指示反应达到终点，再逐滴加入酸化后的cmol/LKIO3溶液，当滴加最后半滴时，溶液变蓝且半分钟内褪色，消耗KIO3溶液的体积为VmL。(已知：实验条件下，NaH2PO2不会被KIO3和I2氧化。还原性：Ge2+>I-) ①ii中X溶液为___________。 ②有关反应式： 3Ge2+++6H+=3Ge4++I-+3H2O +5I-+6H+=3I2+3H2O 则计算样品中二氧化锗的质量分数是___________(用含W、c、V的数学表达式表示)。 【答案】（1） ①. 第四周期IVA族 ②. 纺锤形 ③. 两性 （2） ①. 加快浸出反应速率，提高锗元素浸出率 ②. 二氧化硅 （3）2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ （4）A （5） （6） ①. 淀粉溶液 ②. 【解析】 【分析】湿法炼锌渣(主要含有GeO2、ZnO、FeO、Fe2O3、SiO2)用硫酸酸浸，浸出渣为SiO2，浸出液中含Ge4+、Zn2+、Fe2+、Fe3+，加NaClO溶液并调节pH至3.9，将铁元素转化为Fe(OH)3沉淀，加入有机试剂丹宁与Ge4+络合形成沉淀，过滤得到粗GeO2，600oC通入SOCl2氯化得到GeCl4，加高纯水得到，200oC加热得到高纯GeO2，氢气还原得到高纯度锗。 【小问1详解】 Ge在元素周期表中位置为：第四周期IVA族，核外价层电子排布式为4s24p2，其最高能级原子轨道形状为纺锤形。根据对角线规则，Al2O3为两性氧化物，故GeO2为两性氧化物； 【小问2详解】 “浸出”时加热的目的是：加快浸出反应速率，提高锗元素的浸出率；根据分析可知，浸出渣的主要成分是：二氧化硅； 【小问3详解】 浸出后加入NaClO溶液的作用是：将Fe2+氧化为Fe3+，使其转化为Fe(OH)3而除去，离子方程式为：2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+； 【小问4详解】 质谱仪可测定有机物的相对分子质量，故选A； 【小问5详解】 根据元素守恒，该角形分子为SO2，“氯化”过程中生成GeCl4和SO2，化学方程式为：； 【小问6详解】 ①根据滴定终点现象，X溶液为：淀粉溶液； ②根据题意可找出关系式：，样品中二氧化锗的质量分数是：。 18. 硼及其化合物在结构上的复杂性和键型上的多样性，极大地丰富和扩展了现有的共价键理论，因此ⅢA族元素及其化合物在无机化学发展中占有独特的地位。 Ⅰ．回答下列问题。 （1）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是___________。 A. B. C. D. （2）硼酸(H3BO3)晶体的层状结构如图所示，lmolH3BO3晶体中含有___________mol氢键。请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：___________。 （3）含氧酸的通式一般可以表示为(HO)mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。据此判断，与H3BO3酸性接近的含氧酸是___________(填编号)。 A. HClO B. H4SiO4 C. H3PO4 D. H2CO3 Ⅱ．NH3BH3(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 （4）氨硼烷热分解释氢。氨硼烷受热时固体残留率随温度的变化如图所示。110℃时残留固体的化学式可能为___________。若B点的产物为四原子直线形分子，该产物分子中σ键：π键=___________。 （5）氨硼烷水解释氢：一种镍磷化合物催化氨硼烷水解释氢的可能机理如下图所示。 已知：N、H、B电负性数值分别为3.0、2.1、2.0 ①写出基态Ni2+的简化核外电子排布式：___________，若Ni2+离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于___________(填“基”或“激发”)态。 ②根据元素电负性说明氨硼烷能通过相互作用力被催化剂吸附在表面的原理：___________。 ③若用重水(D2O)代替H2О作反应物、通过检测是否存在___________(填化学式)。即可确认反应过程中的释氢方式。 【答案】（1）A （2） ①. 3 ②. 硼酸分子间形成氢键，使硼酸缔合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热时，硼酸分子间的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成氢键而使加热时硼酸的溶解度增大 （3）AB （4） ①. BNH4 ②. 3∶2 （5） ①. [Ar]3d8 ②. 激发 ③. N元素电负性大于B元素，NH3BH3中N端带部分负电荷，B端带部分正电荷，与催化剂中Ni - P形成的极性结构相互吸引，从而使氨硼烷能被催化剂吸附在表面 ④. HD 【解析】 【小问1详解】 元素的逐级电离能依次增大，A项为基态B+，失去一个电子吸收的能量为第二电离能，B项为激发态B，失去一个电子需要吸收的能量为第一电离能、比A项低，C项和D项分别为激发态B+和激发态B原子，则失去一个电子需要吸收能量最多的是A； 【小问2详解】 如图所示，lmolH3BO3晶体中含有3mol氢键。硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：硼酸分子间形成氢键，使硼酸缔合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热时，硼酸分子间的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成氢键而使加热时硼酸的溶解度增大； 【小问3详解】 H3BO3可写成(HO)3B，非羟基氧个数为0。 A．HClO可写成(HO)Cl，非羟基氧个数为0，酸性与H3BO3接近，A符合题意； B．H4SiO4可写成，非羟基氧个数为0，酸性与H3BO3接近，B符合题意； C．H3PO4可写成(HO)3PO，非羟基氧个数为1，酸性强于H3BO3，C不符合题意； D．H2CO3可写成(HO)2CO，非羟基氧个数为1，酸性强于H3BO3，D不符合题意； 故选AB。 【小问4详解】 NH3BH3的相对分子质量M =14+6+11=31，110℃时固体残留率为93.55%，设残留固体化学式为NH3-xBH3-x，则，，所以残留固体化学式可能为BNH4；B点时，根据图可知，，产物为四原子直线形分子，故B为，三键中含1个键和2个键，单键都是键，所以键∶键为3∶2； 【小问5详解】 ①Ni是28号元素，Ni原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2，失去2个电子形成Ni2+，基态Ni2+的简化核外电子排布式：[Ar]3d8；基态Ni2+的核外电子有14种空间运动状态，若Ni2+离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于激发态； ②氨硼烷能通过相互作用力被催化剂吸附在表面的原理：N元素电负性大于B元素，NH3BH3中N端带部分负电荷，B端带部分正电荷，与催化剂中Ni - P形成的极性结构相互吸引，从而使氨硼烷能被催化剂吸附在表面； ③若用重水代替作反应物，反应过程中H和D结合生成HD，则可确认反应过程中的释氢方式，通过检测是否存在HD来判断。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $