14.选择性必修2 第二章 分子结构与性质-高中化学·2025年高考真题分类
2025-10-21
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.45 MB |
| 发布时间 | 2025-10-21 |
| 更新时间 | 2025-10-21 |
| 作者 | 绵竹市万卷书城 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54337649.html |
| 价格 | 12.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
【 高中化学 】
2025年高考真题-按章分类
选择性必修2
第二章 分子结构与性质
24个单选题 + 0个多选题 + 4个解答题
---- 学 生 版 ----
·
一、单选题
1.(2025高考·江西)乙烯是植物激素,可以催熟果实。植物体内乙烯的生物合成反应为:
阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是( )
A.中键的数目为 B.中π电子的数目为
C.中孤电子对的数目为 D.消耗,产物中杂化C原子数目为
2.(2025高考·江西)下列说法正确的是( )
A.键长: B.沸点: C.键能: D.键角:
3.(2025高考·四川)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物,其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同,Y、W同族,Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是( )
A.原子半径: B.电负性:
C.简单氢化物的沸点: D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
4.(2025高考·四川)下列化学用语或图示正确的是( )
A.中子数为21的钾核素: B.的电子式:
C.基态价层电子的轨道表示式: D.分子的球棍模型:
5.(2025高考·湖南)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:(浓)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.含质子数为 B.常温常压下,含σ键数目为
C.的稀硫酸中含数目为 D.与充分反应得到的分子数为
6.(2025高考·全国卷)研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是( )
A.三唑在反应循环中起催化作用 B.换成,可生成
C.碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D.总反应为
7.(2025高考·湖南)环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程中Ⅱ是催化剂
B.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价发生了变化
D.丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
8.(2025高考·湖南)是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为。下列说法错误的是( )
A.中元素的化合价为
B.的空间结构为平面三角形
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D.反应中消耗,转移
9.(2025高考·重庆)三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是( )
A.氮氮键的键能: B.熔点:
C.分子的极性: D.的键角:
10.(2025高考·湖北)某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是( )
A.三者中Z的原子半径最大 B.三者中Y的第一电离能最小
C.X的最高化合价为 D.与键角相等
11.(2025高考·广东)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.a和g同主族 B.金属性:
C.原子半径: D.最简单氢化物沸点:
12.(2025高考·北京)乙烯、醋酸和氧气在钯()催化下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.①中反应为
B.②中生成的过程中,有键断裂与形成
C.生成总反应的原子利用率为
D.催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
13.(2025高考·北京)依据下列事实进行的推测正确的是( )
事实
推测
A
固体与浓硫酸反应可制备气体
固体与浓硫酸反应可制备HI气体
B
难溶于盐酸,可作“钡餐”使用
可代替作“钡餐”
C
盐酸和溶液反应是吸热反应
盐酸和溶液反应是吸热反应
D
的沸点高于
的沸点高于
A.A B.B C.C D.D
14.(2025高考·北京)下列化学用语或图示表达不正确的是( )
A.乙醇的分子模型: B.的模型:
C.S的原子结构示意图: D.基态原子的价层电子排布式:
15.(2025高考·云南)下列化学用语或图示表示正确的是( )
A.的VSEPR模型:
B.的电子式:
C.Cl的原子结构示意图:
D.溶于水的电离方程式:
16.(2025高考·江苏)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是( )
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
17.(2025高考·陕晋青宁卷)一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是( )
A.X、Z的第一电离能: B.X、Y的简单氢化物的键角:
C.最高价含氧酸的酸性: D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
18.(2025高考·河北)下列化学用语表述正确的是( )
A.中子数为12的氖核素: B.氯化镁的电子式:
C.甲醛分子的球棍模型: D.的价层电子对互斥模型:
19.(2025高考·甘肃)我国科学家制备了具有优良双折射性能的材料。下列说法正确的是( )
A.电负性 B.原子半径
C.中所有I的孤电子对数相同 D.中所有N—H极性相同
20.(2025高考·山东)用硫酸和可制备一元弱酸。下列说法错误的是( )
A.的水溶液显碱性 B.的空间构型为V形
C.为含有共价键的离子化合物 D.的中心N原子所有价电子均参与成键
21.(2025高考·安徽)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是( )
A.元素电负性: B.该物质中Y和Z均采取杂化
C.基态原子未成对电子数: D.基态原子的第一电离能:
22.(2025高考·安徽)氟气通过碎冰表面,发生反应①,生成的遇水发生反应②。下列说法正确的是( )
A.的电子式为 B.为非极性分子
C.反应①中有非极性键的断裂和形成 D.反应②中为还原产物
23.(2025高考·黑吉辽蒙卷)可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:。下列说法正确的是( )
A.反应中各分子的键均为键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
24.(2025高考·浙江)下列属于极性分子的是( )
A. B. C. D.
二、解答题
25.(2025高考·浙江)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌,有重要的应用价值。请回答:
(1)下列措施中能提高新制饱和氯水中浓度的是 。
A.加固体 B.加水 C.加粉末 D.加足量溶液
(2)氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
I
Ⅱ
Ⅲ
时,在不同下,约氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值如图所示(溶液体积保持不变)。
①分子的空间构型是 。
②在之间,浓度增加,其最大来源是 (填含氯微粒符号)。
③该氯水中氯元素质量守恒表达式: 。
④在图中画出之间,随的变化曲线 。
(3)某研究小组提出,商用(常含杂质)在水中易发生如下反应,影响自来水消毒效果。
Ⅳ
V
中含量对反应初始速率的影响如图所示。实验条件:初始浓度相同。
①的存在主要加快了反应 (填“Ⅳ”或“V”)。
②指出改变的影响因素,并解释原因 。
26.(2025高考·广东)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(1)甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性溶液,振荡,观察到体系颜色 。
(2)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中,需要的操作及其顺序为:加热溶解、 (填下列操作编号)。
(3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度和苯甲酸的,实验如下:取50.00mL苯甲酸饱和溶液,用溶液滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
① 。
②苯甲酸的 (列出算式,水的电离可忽略)。
(4)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾 羧酸酸性可用衡量。下列羧酸的变化顺序为:。随着卤原子电负性 ,羧基中的羟基 增大,酸性增强。
②提出假设 甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为:
③验证假设 甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足,不能用所测得的pH直接判断大小顺序,因为 。
乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的,其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
④实验小结 假设不成立,芳香环上取代基效应较复杂,①中规律不可随意推广。
(5)该小组尝试测弱酸HClO的。
①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验,其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为 。
②小组讨论后,选用0.100mol/LNaClO溶液(含少量NaCl)进行实验,以获得HClO的。简述该方案 (包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导:设计实验方案时,需要根据物质性质,具体问题具体分析。
27.(2025高考·北京)铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
(1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。
铅酸电池工作原理:
①充电时,阴极发生的电极反应为 。
②放电时,产生a库仑电量,消耗的物质的量为 。已知:转移电子所产生的电量为96500库仑。
③作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力,参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化,氧化性弱与其结构有关,的空间结构是 。
④铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:电极在作用下产生的可将电极氧化。氧化发生反应的化学方程式为 。
(2)随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。
①将等物质转化为的过程中,步骤I加入溶液的目的是 。
②步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是 。
(3)铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒,导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有 (填序号)。
a.增强负极导电性
b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒
c.碳材料作还原剂,使被还原
28.(2025高考·上海)碳酸丙烯酯(PC)是一种重要的有机化合物,在工业上有广泛应用。
(1)中电负性最大的是 。
A.C B.H C.O
(2)分了中键的数目为 。
A.7 B.12 C.13 D.14
环氧丙烷与CO2催化合成法是生产碳酸丙烯酯(PC)的常用方法:
反应I:的
反应II:C(s)+O2(g)=CO2(g)的
反应III:
(3)反应IV:的热效应为
(4)下列关于反应I的()随温度T/(K)的变化趋势正确的是 。
(5)反应I中,随温度T的变化趋势 。
环氧丙烷在反应生产碳酸丙烯酯时,会发生副反应。已知:
①碳酸丙烯酸酯的选择性=;
②M(环氧丙烷);ρ(环氧丙烷)。
向体积为的高压反应釜中充满等比例的环氧丙烷和CO2,反应后,容器体积缩小为,其中碳酸丙烯酯的选择性为95%。
(6)以环氧丙烷的化学反应速率 。
(7)下列操作中可以使得活化分子百分数变大 。
A.升高温度 B.增大浓度 C.压缩容器 D.充入惰性气体
(8)碳酸丙烯酯在相同时间内的产率随温度变化如图所示,产率随温度先变大后变小的原因是 。
(9)能作为反应I达到化学平衡的标志是 。
A.v正=v正 B.物质总质量不变
C.气体体积不变 D.混合气体平均摩尔质量不变
(10)利用光气COCl2与丙二醇反应也可以用于制备碳酸丙烯酯,请从绿色化学的角度写出三点传统环氧丙烷与CO2催化合成法的优势 。
第二章 分子结构与性质
---- 参考答案及解析 ----
一、单选题
1.D 未指明标准状况,无法确定其物质的量,A错误。HCN结构式为H-C≡N,C≡N三键含2个π键,每个π键2电子,故每个HCN分子含4个π电子,0.1 mol HCN含0.4 NAπ电子,B错误。H2O中心原子孤电子对数为=2,9 g H2O为=0.5 mol,0.5 mol水含1 NA孤电子对,C错误。该反应中消耗1 mol O2生成2 mol HCN和2 mol CO2。HCN中C为sp杂化(2个σ键),CO2中C为sp杂化(2个σ键),共4 mol sp杂化C原子,数目为4 NA,D正确。
2.B CO中C原子和O原子通过三键相连,CO2中C原子和O原子通过双键相连,三键的键长小于双键,则键长:,A错误。HI分子量大于HCl,范德华力更强,沸点更高,则沸点:,B正确。N2中存在氮氮三键,O2中存在氧氧双键,三键的键能比双键大,则键能:,C错误。中心N原子价层电子对数为4+ =4,N原子为sp3杂化,中心N原子价层电子对数为3+ =3,N原子为sp2杂化,则键角:,D错误。
3.B H是原子半径最小的元素,同周期元素由左至右原子半径减小,故原子半径:,A错误。同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,电负性:,B正确。H2O分子之间可以形成氢键使沸点升高,而H2S无分子间氢键,简单氢化物的沸点:,C错误。Y是O,同周期元素由左至右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素高,故第一电离能,N>O、F>O,D错误。
4.B 中子数为21的钾核素:,A错误。为离子化合物,电子式:,B正确。基态价层电子排布式:3d5,轨道表示式为,C错误。分子的价层电子对数为,球棍模型为三角锥形,D错误。
5.A 12g的12C的物质的量为1mol,每个12C原子含有6个质子,因此总质子数为6NA,A正确。常温常压下,6.72L CO2的物质的量小于0.3mol,每个CO2分子含2个σ键,总σ键数小于0.6NA,B错误。pH=1的稀硫酸中,浓度为0.1mol/L,1L溶液中数目为0.1NA,而非0.2NA,C错误。SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,无法完全转化,实际生成的SO3分子数小于NA,D错误。
6.B 由机理图可知,三唑在反应循环中,化学性质和质量没有变化,作催化剂,A正确。由机理图可知,换成,可生成,B错误。由机理图可知,转化为,因此碳原子轨道的杂化存在从到的转变,C正确。由机理图可知,和反应生成和,总反应为,D正确。
7.B 根据反应原理,Ⅰ先消耗再生成,是整个历程的催化剂,Ⅱ先生成,再消耗,是中间产物,A错误。过程中存在中O-O非极性键的断裂,以及中非极性键的形成;还存在极性键的断裂,以及极性键的形成,B正确。过程中Ti的化学键()始终是4个,配位键不会改变Ti的化合价,故元素的化合价不变,C错误。反应生成了,且存在的分解反应,原子利用率小于100%,D错误。
8.C NaSbO3中Na为+1,O为-2,根据电荷守恒,Sb的化合价为+5,A正确。的中心N原子价层电子对数是,采用杂化,无孤电子对,空间结构为平面三角形,B正确。反应中氧化剂为NaNO3中的N(4mol)和O2(3mol),总物质的量7mol;还原剂为Sb(4mol)。氧化剂与还原剂物质的量之比为7:4,而非4:7,C错误。O2、NaNO3同时做氧化剂,3mol O2参与反应,有4molSb做还原剂,整个反应总电子转移为20mol(Sb的氧化,化合价:0→+5),D正确。
9.A 由图中数据可知,氮氮键的键长:,则氮氮键的键能:,A正确。二者均为分子构成的物质,分子间作用力:,熔点:,B错误。为对称的平面结构,极性较弱,而结构不对称,正负电荷中心不能重合,属于典型的极性分子,故分子极性::,C错误。结构为,中心原子N存在对孤对电子,中心原子N为杂化,受孤对电子影响,键角略小于120°;而中心原子N的孤对电子为,价电子数为3,也是杂化,没有孤对电子的影响,故键角,D错误。
10.B X为N,Y为O,Z为F,N、O、F位于同周期,F在最右边,F的原子半径最小,A错误。X为N,Y为O,Z为F,同周期从左往右,第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道半充满,第一电离能大于O,故三者中O的第一电离能最小,B正确。X为N,N的最高正化合价为+5,C错误。X为N,Z为F,NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数均为1,前者成键电子对离中心N较远,成键电子对之间的斥力较小,键角较小,D错误。
11.B a是B,g是Na,二者不同主族,A错误。Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确。e、d、c分别是F、O、N,属于同周期元素,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径c>d>e,C错误。b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D错误。
12.C ①中反应物为CH3COOH、O2、Pd,生成物为H2O和Pd(CH3COO)2,方程式为:,A正确。②中生成的过程中,有C-H断开和C-O的生成,存在键断裂与形成,B正确。生成总反应中有H2O生成,原子利用率不是,C错误。是反应的催化剂,改变了反应的历程,提高了反应速率,D正确。
13.D 浓硫酸与NaCl反应生成HCl主要是因为浓硫酸的沸点高,难挥发,但浓硫酸具有强氧化性,与NaI反应,氧化I⁻生成I2,得不到HI,A错误。BaSO4不溶于盐酸,不会产生有毒的钡离子,可做钡餐使用,而BaCO3会与胃酸反应生成有毒的Ba2+,不能替代BaSO4,B错误。盐酸与NaHCO3反应吸热是特例,而盐酸与NaOH的中和反应是典型的放热反应,C错误。H2O因含有分子间氢键,沸点高于H2S,同理HF也含有分子间氢键,沸点高于HCl,D正确。
14.C 乙醇的结构简式为,分子模型为:,A正确。BF3分子中B原子的价层电子对数为3+(3-1×3)=3,无孤电子对,其空间构型和VSEPR模型均为平面三角形,B正确。S的原子有16个电子,结构示意图,C错误。锌是30号元素,基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s2,价电子排布式为3d104s2,D正确。
15.A 的中心原子价层电子对数为3+=4,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,A正确。硫化钠是离子化合物,电子式:,B错误。氯是第17号元素,Cl原子结构示意图为:,C错误。是强电解质,溶于水完全电离,电离方程式:,D错误。
16.A 过程Ⅱ为:和在酸性条件下被还原为和的反应,生成了N—H等极性共价键;过程Ⅲ为与生成的反应,生成了C—N极性共价键,A正确。过程Ⅱ是得电子的还原反应,N元素的化合价由降为,C元素的化合价由降为,B错误。所给离子方程式电荷不守恒,根据反应机理图可知,过程Ⅱ需要外界提供电子,则正确的反应方程式为,C错误。常温常压、无催化剂条件下,与反应生成或,D错误。
17.D 第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A错误。X、Y的简单氢化物分别为:PH3和NH3,电负性:N>P,共用电子对距N近,成键电子对斥力N-H大于P-H,键角:NH3>PH3,B错误。元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误。P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确。
18.C 氖原子的质子数为10,中子数为12,故氖核素,A错误。氯化镁为离子化合物,电子式为,B错误。甲醛(HCHO)分子为平面三角形结构,球棍模型中原子大小、连接方式应与实际结构相符。甲醛中C原子连接2个H原子和1个O原子,且为平面结构,题中模型符合甲醛分子结构特点,C正确。对于,中心C原子的价层电子对数,孤电子对数为0,价层电子对互斥模型应为平面三角形 ,D错误。
19.C 非金属性越强,电负性越大,故电负性:C<N<O,A错误。同周期从左到右,原子半径递减,故原子半径:C>N>O,B错误。碘的价电子数为7,中心原子I与两个碘通过共用电子对形成共价键,则两边的碘存在3对孤对电子,中心原子I的孤对电子是,C正确。六元环内存在大π键,大π键具有吸电子效应,离大π键比较近,N-H键极性更大,D错误。
20.B NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐,水解生成OH-,溶液显碱性,A正确。与CO2是等电子体,两者结构相似 ,其中心原子均为sp杂化,其空间构型均为直线形,而非V形,B错误。NaN3为离子化合物(Na+与通过离子键结合),内部三个N原子以共价键连接,C正确。中心N原子通过sp杂化形成两个双键,无孤电子对,所有价电子参与成键,D正确。
21.D 同周期从左向右电负性逐渐增大,同主族从上向下电负性逐渐减小,故元素电负性O>S>P,即X>Z>Y,A项正确。由该物质结构可知,P形成4个σ键,P上没有孤电子对,P原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,S形成2个σ键,S上有2对孤电子对,S原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,B正确。基态H原子未成对电子数为1,基态O原子的价电子排布式为2s22p4,未成对电子数为2,基态P原子的价电子排布式为3s23p3,未成对电子数为3,则基态原子未成对电子数,即,C正确。基态原子的第一电离能同周期从左向右逐渐增大,由于VA族原子的p轨道处于半充满状态,第一电离能大于同周期相邻主族元素,即P>S,D错误。
22.A HOF中心原子为O,与H、F通过共用电子对形成共价键,电子式为,A正确。空间结构为半开页书形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误。反应①中F-F非极性键断裂,但没有非极性键的形成,C错误。F的电负性大于O,HOF中氟表现为-1价,O为0价,H为+1价,生成物HF中氟还是-1价,F的化合价没有变化,反应②中氧化剂为HOF,还原剂为,既是氧化产物也是还原产物,HF既不是氧化产物也不是还原产物,D错误。
23.B H2O中的H-O键是s-sp3 σ键,而非p-pσ键,A错误。根据价层电子对互斥理论,Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;H2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;HClO中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形,B正确。Cl的原子半径大于H,Cl-O键长应大于H-O键长,因此C错误。HClO中Cl的最外层电子数为7,其1个价电子与O形成共价键,剩余6个价电子形成3对孤电子对,D错误。
24.A HCl是由极性键形成的双原子分子,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A入选。N2是非极性键形成的单质分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B不选。He是单原子分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,C不选。CH4是由极性键形成的正四面体结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D不选。
二、解答题
25.【答案】(1)C 饱和氯水中存在平衡:,平衡正向移动,增加HClO浓度:加NaCl固体,浓度增加,平衡逆向移动,HClO降低,A错误。加水,平衡正向移动,HClO物质的量增加,但浓度降低,B错误。加粉末,消耗,平衡正向移动,HClO浓度增加,C正确。加足量溶液,消耗,平衡正向移动,但溶液体积会变大,HClO浓度下降,且足量的也会和HClO反应,进一步导致HClO浓度下降,D错误。
(2)①V形(或角形) 分子的中心原子O的价层电子数为,O有2对孤电子对,空间构型是V形(或角形);
②HClO 在之间,浓度增加,主要来自 HClO 的电离:;
③ 溶于水生成等量的和HClO,HClO进一步转化为和,则该氯水中氯元素质量守恒表达式:;
④由 可知,随着 pH 升高,减小,亦随之减小,且,代入pH=4时,,得到,同理,pH=9时,,,故从 pH=4 到9时,从-11点位大致呈单调下降曲线递减到-14点位,如图所示:
;
(3)①V 反应Ⅳ是自身的氧化还原反应,而反应V是做氧化剂,将氧化为(氯的含氧酸中并不是化合价越高,氧化性越强),故当存在时,存在题(2)中Ⅰ和Ⅲ的电离平衡,主要影响的是反应Ⅴ,即加快了反应Ⅴ的反应速率;
②影响因素是溶液 pH以及含量等,原因是Cl2浓度增大、pH增大,均使溶液中ClO﹣浓度增大,反应V的反应物浓度增大,反应速率增大 读图可知,影响的主要因素有溶液 pH以及 含量等,原因是Cl2浓度增大、pH增大,均使溶液中ClO﹣浓度增大,反应V的反应物浓度增大,反应速率增大。
26.【答案】(1)由紫色变为无色 酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以将甲苯氧化生成苯甲酸,故向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察到体系颜色由紫色变为无色。
(2)dab 重结晶法提纯苯甲酸的方法为,加热溶解,趁热过滤至另一烧杯中,将滤液静置,使其缓慢冷却结晶,待滤液完全冷却后滤出晶体,并用少量蒸馏水洗涤,故操作编号为dab;
(3)① 由图像可知,当加入14mLNaOH溶液时,苯甲酸被完全中和,则可得苯甲酸饱和溶液的浓度;
② 由图像可知,苯甲酸饱和溶液的pH为2.89,说明苯甲酸饱和溶液中的,则苯甲酸的
(4)①增大;极性 羧酸酸性的强弱取决于羧基中O-H键的极性大小,极性越大,酸性越强,卤素原子的电负性越大,吸电子能力越强,使得羧基中O-H键的极性越大,酸性越强;
③常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同 由于常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同,所以该推断依据不足。
(5)① 次氯酸在光照条件下易分解为HCl和O2,其分解反应的离子方程式为;
②实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据; 实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka。
27.【答案】(1)① 充电时,阴极发生还原反应,PbSO4得到电子变成Pb,其发生的电极反应为:;
② 根据放电时的反应,每消耗1molH2SO4,转移1mol电子;产生a库伦电量,转移的电子为,故消耗H2SO4的物质的量为;
③正四面体形 的中心原子S原子的价层电子对数为,故其空间结构为正四面体形;
④ Pb在H2SO4作用下与氧气反应,会生成PbSO4和水,反应的化学方程式为:。
(2)废旧铅酸电池通过预处理得到PbSO4、PbO、PbO2;加入NaOH,使PbSO4转化为Pb(OH)2,过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2;若加入H2O2,在酸性条件下生成含Pb2+溶液,电解后生成Pb;若加入K2S2O8,在碱性条件下可生成PbO2。
①使硫酸铅转化为氢氧化铅,便于后续的溶解 由以上分析可知,加入NaOH,使PbSO4转化为Pb(OH)2,过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2,其目的是为了使硫酸铅转化为氢氧化铅,便于后续的溶解;
②H2O2的作用为还原剂,K2S2O8的作用为氧化剂 由以上分析可知,加入H2O2,在酸性条件下生成含Pb2+溶液,说明PbO2被H2O2还原,故H2O2的作用为还原剂;加入K2S2O8,在碱性条件下可生成PbO2,说明Pb(OH)2、PbO被K2S2O8氧化,故K2S2O8的作用为氧化剂。
(3)ab 由于负极会生成导电性差的大颗粒PbSO4,石墨可以导电,多孔碳可以增加负极材料的比表面积,故碳材料的作用可以增强负极的导电性,且有利于生成小颗粒PbSO4,故a、b正确。负极的主要材料是Pb,且电解质环境为酸性,故负极不存在PbO2,碳材料不能使PbO2被还原,c错误。
28.【答案】(1)C 中含有C、H、O元素,电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度,同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,电负性,电负性最大的是O,故答案选C;
(2)C 单键都是键,双键中含1个键和1个键,分子中含有13个键,则1 mol分子中含有个键;
(3)-703.2 已知反应Ⅰ、反应II、反应III的热化学方程式,反应IV:,根据盖斯定律,反应Ⅰ+反应II+反应III=反应IV,则;
(4)C 反应Ⅰ中,,()随温度T/(K)的变化是一次函数的变化,斜率,与y轴的截距,故答案选C;
(5)随温度升高而增加,随温度降低而减小 ,根据题意可知,反应Ⅰ,反应为体积减小的反应,,根据,,,则随温度升高而增加,随温度降低而减小;
(6)1.88 由反应Ⅰ:可知与的反应比为1:1,反应4h后,容器体积缩小为10 mL,则与的体积各减小5 mL(忽略的体积),n(),则产生的物质的量,碳酸丙烯酯的选择,则n(消耗环氧丙烷物质的量),根据反应速;
(7)A 升高温度,分子能量升高,活化分子百分数增大,A正确。增大浓度,增大活化分子数,活化分子百分数不变,B错误。压缩容器,即增大压强,针对有气体的反应,增大单位体积活化分子数,活化分子百分数不变,C错误。充入惰性气体,若体积不变,浓度不变,活化分子百分数不变,D错误。
(8)反应未达平衡,温度越高反应速率越快,产率越高,,正反应放热,温度升高,平衡逆向移动,产率降低 碳酸丙烯酯在单位时间内的产率随温度变化先变大后减小是因为反应未达平衡,温度越高反应速率越快,产率越高,,正反应放热,温度升高,平衡逆向移动,产率降低;
(9)CD 都表示正反应速率,故不能表示反应达到平衡状态,A错误。根据质量守恒定律,物质总质量不变,故不能说明反应达到平衡状态,B错误。该反应前后气体分子总数不同,故气体体积不变时,各物质的量浓度不变,可以说明反应达到平衡状态,C正确。该反应前后气体分子总数不同,混合气体平均摩尔质量不变时,则说明各物质的量不再变化,可以说明反应达到平衡状态,D正确。
(10)光气有毒,传统方法更安全;用光气与丙二醇反应还有副产物 产生,原子利用率低;传统方法用二氧化碳做原料,可以帮助完成碳中和,减缓温室效应。 用光气与丙二醇反应也可以用于制备碳酸丙烯酯,光气有毒,传统方法更安全;用光气与丙二醇反应还有副产物 产生,原子利用率低;环氧丙烷与催化合成原子利用率达到百分之百,传统方法用二氧化碳做原料,可以帮助完成碳中和,减缓温室效应。
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【 高中化学 】
2025年高考真题-按章分类
选择性必修2
第二章 分子结构与性质
24个单选题 + 0个多选题 + 4个解答题
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一、单选题
1.(2025高考·江西)乙烯是植物激素,可以催熟果实。植物体内乙烯的生物合成反应为:
阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是( )
A.中键的数目为 B.中π电子的数目为
C.中孤电子对的数目为 D.消耗,产物中杂化C原子数目为
1.D 未指明标准状况,无法确定其物质的量,A错误。HCN结构式为H-C≡N,C≡N三键含2个π键,每个π键2电子,故每个HCN分子含4个π电子,0.1 mol HCN含0.4 NAπ电子,B错误。H2O中心原子孤电子对数为=2,9 g H2O为=0.5 mol,0.5 mol水含1 NA孤电子对,C错误。该反应中消耗1 mol O2生成2 mol HCN和2 mol CO2。HCN中C为sp杂化(2个σ键),CO2中C为sp杂化(2个σ键),共4 mol sp杂化C原子,数目为4 NA,D正确。
2.(2025高考·江西)下列说法正确的是( )
A.键长: B.沸点: C.键能: D.键角:
2.B CO中C原子和O原子通过三键相连,CO2中C原子和O原子通过双键相连,三键的键长小于双键,则键长:,A错误。HI分子量大于HCl,范德华力更强,沸点更高,则沸点:,B正确。N2中存在氮氮三键,O2中存在氧氧双键,三键的键能比双键大,则键能:,C错误。中心N原子价层电子对数为4+ =4,N原子为sp3杂化,中心N原子价层电子对数为3+ =3,N原子为sp2杂化,则键角:,D错误。
3.(2025高考·四川)由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物,其结构如图所示。X的核外电子数与电子层数相同,Y、W同族,Z的价电子数等于X与Y的价电子数之和。下列说法正确的是( )
A.原子半径: B.电负性:
C.简单氢化物的沸点: D.Y的第一电离能高于同周期相邻元素
3.B H是原子半径最小的元素,同周期元素由左至右原子半径减小,故原子半径:,A错误。同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,电负性:,B正确。H2O分子之间可以形成氢键使沸点升高,而H2S无分子间氢键,简单氢化物的沸点:,C错误。Y是O,同周期元素由左至右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素高,故第一电离能,N>O、F>O,D错误。
4.(2025高考·四川)下列化学用语或图示正确的是( )
A.中子数为21的钾核素: B.的电子式:
C.基态价层电子的轨道表示式: D.分子的球棍模型:
4.B 中子数为21的钾核素:,A错误。为离子化合物,电子式:,B正确。基态价层电子排布式:3d5,轨道表示式为,C错误。分子的价层电子对数为,球棍模型为三角锥形,D错误。
5.(2025高考·湖南)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:(浓)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.含质子数为 B.常温常压下,含σ键数目为
C.的稀硫酸中含数目为 D.与充分反应得到的分子数为
5.A 12g的12C的物质的量为1mol,每个12C原子含有6个质子,因此总质子数为6NA,A正确。常温常压下,6.72L CO2的物质的量小于0.3mol,每个CO2分子含2个σ键,总σ键数小于0.6NA,B错误。pH=1的稀硫酸中,浓度为0.1mol/L,1L溶液中数目为0.1NA,而非0.2NA,C错误。SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,无法完全转化,实际生成的SO3分子数小于NA,D错误。
6.(2025高考·全国卷)研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是( )
A.三唑在反应循环中起催化作用 B.换成,可生成
C.碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D.总反应为
6.B 由机理图可知,三唑在反应循环中,化学性质和质量没有变化,作催化剂,A正确。由机理图可知,换成,可生成,B错误。由机理图可知,转化为,因此碳原子轨道的杂化存在从到的转变,C正确。由机理图可知,和反应生成和,总反应为,D正确。
7.(2025高考·湖南)环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程中Ⅱ是催化剂
B.过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价发生了变化
D.丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
7.B 根据反应原理,Ⅰ先消耗再生成,是整个历程的催化剂,Ⅱ先生成,再消耗,是中间产物,A错误。过程中存在中O-O非极性键的断裂,以及中非极性键的形成;还存在极性键的断裂,以及极性键的形成,B正确。过程中Ti的化学键()始终是4个,配位键不会改变Ti的化合价,故元素的化合价不变,C错误。反应生成了,且存在的分解反应,原子利用率小于100%,D错误。
8.(2025高考·湖南)是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为。下列说法错误的是( )
A.中元素的化合价为
B.的空间结构为平面三角形
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D.反应中消耗,转移
8.C NaSbO3中Na为+1,O为-2,根据电荷守恒,Sb的化合价为+5,A正确。的中心N原子价层电子对数是,采用杂化,无孤电子对,空间结构为平面三角形,B正确。反应中氧化剂为NaNO3中的N(4mol)和O2(3mol),总物质的量7mol;还原剂为Sb(4mol)。氧化剂与还原剂物质的量之比为7:4,而非4:7,C错误。O2、NaNO3同时做氧化剂,3mol O2参与反应,有4molSb做还原剂,整个反应总电子转移为20mol(Sb的氧化,化合价:0→+5),D正确。
9.(2025高考·重庆)三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是( )
A.氮氮键的键能: B.熔点:
C.分子的极性: D.的键角:
9.A 由图中数据可知,氮氮键的键长:,则氮氮键的键能:,A正确。二者均为分子构成的物质,分子间作用力:,熔点:,B错误。为对称的平面结构,极性较弱,而结构不对称,正负电荷中心不能重合,属于典型的极性分子,故分子极性::,C错误。结构为,中心原子N存在对孤对电子,中心原子N为杂化,受孤对电子影响,键角略小于120°;而中心原子N的孤对电子为,价电子数为3,也是杂化,没有孤对电子的影响,故键角,D错误。
10.(2025高考·湖北)某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是( )
A.三者中Z的原子半径最大 B.三者中Y的第一电离能最小
C.X的最高化合价为 D.与键角相等
10.B X为N,Y为O,Z为F,N、O、F位于同周期,F在最右边,F的原子半径最小,A错误。X为N,Y为O,Z为F,同周期从左往右,第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道半充满,第一电离能大于O,故三者中O的第一电离能最小,B正确。X为N,N的最高正化合价为+5,C错误。X为N,Z为F,NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数均为1,前者成键电子对离中心N较远,成键电子对之间的斥力较小,键角较小,D错误。
11.(2025高考·广东)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.a和g同主族 B.金属性:
C.原子半径: D.最简单氢化物沸点:
11.B a是B,g是Na,二者不同主族,A错误。Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确。e、d、c分别是F、O、N,属于同周期元素,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径c>d>e,C错误。b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D错误。
12.(2025高考·北京)乙烯、醋酸和氧气在钯()催化下高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.①中反应为
B.②中生成的过程中,有键断裂与形成
C.生成总反应的原子利用率为
D.催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
12.C ①中反应物为CH3COOH、O2、Pd,生成物为H2O和Pd(CH3COO)2,方程式为:,A正确。②中生成的过程中,有C-H断开和C-O的生成,存在键断裂与形成,B正确。生成总反应中有H2O生成,原子利用率不是,C错误。是反应的催化剂,改变了反应的历程,提高了反应速率,D正确。
13.(2025高考·北京)依据下列事实进行的推测正确的是( )
事实
推测
A
固体与浓硫酸反应可制备气体
固体与浓硫酸反应可制备HI气体
B
难溶于盐酸,可作“钡餐”使用
可代替作“钡餐”
C
盐酸和溶液反应是吸热反应
盐酸和溶液反应是吸热反应
D
的沸点高于
的沸点高于
A.A B.B C.C D.D
13.D 浓硫酸与NaCl反应生成HCl主要是因为浓硫酸的沸点高,难挥发,但浓硫酸具有强氧化性,与NaI反应,氧化I⁻生成I2,得不到HI,A错误。BaSO4不溶于盐酸,不会产生有毒的钡离子,可做钡餐使用,而BaCO3会与胃酸反应生成有毒的Ba2+,不能替代BaSO4,B错误。盐酸与NaHCO3反应吸热是特例,而盐酸与NaOH的中和反应是典型的放热反应,C错误。H2O因含有分子间氢键,沸点高于H2S,同理HF也含有分子间氢键,沸点高于HCl,D正确。
14.(2025高考·北京)下列化学用语或图示表达不正确的是( )
A.乙醇的分子模型: B.的模型:
C.S的原子结构示意图: D.基态原子的价层电子排布式:
14.C 乙醇的结构简式为,分子模型为:,A正确。BF3分子中B原子的价层电子对数为3+(3-1×3)=3,无孤电子对,其空间构型和VSEPR模型均为平面三角形,B正确。S的原子有16个电子,结构示意图,C错误。锌是30号元素,基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s2,价电子排布式为3d104s2,D正确。
15.(2025高考·云南)下列化学用语或图示表示正确的是( )
A.的VSEPR模型:
B.的电子式:
C.Cl的原子结构示意图:
D.溶于水的电离方程式:
15.A 的中心原子价层电子对数为3+=4,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,A正确。硫化钠是离子化合物,电子式:,B错误。氯是第17号元素,Cl原子结构示意图为:,C错误。是强电解质,溶于水完全电离,电离方程式:,D错误。
16.(2025高考·江苏)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是( )
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
16.A 过程Ⅱ为:和在酸性条件下被还原为和的反应,生成了N—H等极性共价键;过程Ⅲ为与生成的反应,生成了C—N极性共价键,A正确。过程Ⅱ是得电子的还原反应,N元素的化合价由降为,C元素的化合价由降为,B错误。所给离子方程式电荷不守恒,根据反应机理图可知,过程Ⅱ需要外界提供电子,则正确的反应方程式为,C错误。常温常压、无催化剂条件下,与反应生成或,D错误。
17.(2025高考·陕晋青宁卷)一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是( )
A.X、Z的第一电离能: B.X、Y的简单氢化物的键角:
C.最高价含氧酸的酸性: D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
17.D 第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A错误。X、Y的简单氢化物分别为:PH3和NH3,电负性:N>P,共用电子对距N近,成键电子对斥力N-H大于P-H,键角:NH3>PH3,B错误。元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误。P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确。
18.(2025高考·河北)下列化学用语表述正确的是( )
A.中子数为12的氖核素: B.氯化镁的电子式:
C.甲醛分子的球棍模型: D.的价层电子对互斥模型:
18.C 氖原子的质子数为10,中子数为12,故氖核素,A错误。氯化镁为离子化合物,电子式为,B错误。甲醛(HCHO)分子为平面三角形结构,球棍模型中原子大小、连接方式应与实际结构相符。甲醛中C原子连接2个H原子和1个O原子,且为平面结构,题中模型符合甲醛分子结构特点,C正确。对于,中心C原子的价层电子对数,孤电子对数为0,价层电子对互斥模型应为平面三角形 ,D错误。
19.(2025高考·甘肃)我国科学家制备了具有优良双折射性能的材料。下列说法正确的是( )
A.电负性 B.原子半径
C.中所有I的孤电子对数相同 D.中所有N—H极性相同
19.C 非金属性越强,电负性越大,故电负性:C<N<O,A错误。同周期从左到右,原子半径递减,故原子半径:C>N>O,B错误。碘的价电子数为7,中心原子I与两个碘通过共用电子对形成共价键,则两边的碘存在3对孤对电子,中心原子I的孤对电子是,C正确。六元环内存在大π键,大π键具有吸电子效应,离大π键比较近,N-H键极性更大,D错误。
20.(2025高考·山东)用硫酸和可制备一元弱酸。下列说法错误的是( )
A.的水溶液显碱性 B.的空间构型为V形
C.为含有共价键的离子化合物 D.的中心N原子所有价电子均参与成键
20.B NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐,水解生成OH-,溶液显碱性,A正确。与CO2是等电子体,两者结构相似 ,其中心原子均为sp杂化,其空间构型均为直线形,而非V形,B错误。NaN3为离子化合物(Na+与通过离子键结合),内部三个N原子以共价键连接,C正确。中心N原子通过sp杂化形成两个双键,无孤电子对,所有价电子参与成键,D正确。
21.(2025高考·安徽)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是( )
A.元素电负性: B.该物质中Y和Z均采取杂化
C.基态原子未成对电子数: D.基态原子的第一电离能:
21.D 同周期从左向右电负性逐渐增大,同主族从上向下电负性逐渐减小,故元素电负性O>S>P,即X>Z>Y,A项正确。由该物质结构可知,P形成4个σ键,P上没有孤电子对,P原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,S形成2个σ键,S上有2对孤电子对,S原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,B正确。基态H原子未成对电子数为1,基态O原子的价电子排布式为2s22p4,未成对电子数为2,基态P原子的价电子排布式为3s23p3,未成对电子数为3,则基态原子未成对电子数,即,C正确。基态原子的第一电离能同周期从左向右逐渐增大,由于VA族原子的p轨道处于半充满状态,第一电离能大于同周期相邻主族元素,即P>S,D错误。
22.(2025高考·安徽)氟气通过碎冰表面,发生反应①,生成的遇水发生反应②。下列说法正确的是( )
A.的电子式为 B.为非极性分子
C.反应①中有非极性键的断裂和形成 D.反应②中为还原产物
22.A HOF中心原子为O,与H、F通过共用电子对形成共价键,电子式为,A正确。空间结构为半开页书形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误。反应①中F-F非极性键断裂,但没有非极性键的形成,C错误。F的电负性大于O,HOF中氟表现为-1价,O为0价,H为+1价,生成物HF中氟还是-1价,F的化合价没有变化,反应②中氧化剂为HOF,还原剂为,既是氧化产物也是还原产物,HF既不是氧化产物也不是还原产物,D错误。
23.(2025高考·黑吉辽蒙卷)可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:。下列说法正确的是( )
A.反应中各分子的键均为键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
23.B H2O中的H-O键是s-sp3 σ键,而非p-pσ键,A错误。根据价层电子对互斥理论,Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;H2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;HClO中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形,B正确。Cl的原子半径大于H,Cl-O键长应大于H-O键长,因此C错误。HClO中Cl的最外层电子数为7,其1个价电子与O形成共价键,剩余6个价电子形成3对孤电子对,D错误。
24.(2025高考·浙江)下列属于极性分子的是( )
A. B. C. D.
24.A HCl是由极性键形成的双原子分子,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A入选。N2是非极性键形成的单质分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B不选。He是单原子分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,C不选。CH4是由极性键形成的正四面体结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D不选。
二、解答题
25.(2025高考·浙江)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌,有重要的应用价值。请回答:
(1)下列措施中能提高新制饱和氯水中浓度的是 。
A.加固体 B.加水 C.加粉末 D.加足量溶液
(2)氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
I
Ⅱ
Ⅲ
时,在不同下,约氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值如图所示(溶液体积保持不变)。
①分子的空间构型是 。
②在之间,浓度增加,其最大来源是 (填含氯微粒符号)。
③该氯水中氯元素质量守恒表达式: 。
④在图中画出之间,随的变化曲线 。
(3)某研究小组提出,商用(常含杂质)在水中易发生如下反应,影响自来水消毒效果。
Ⅳ
V
中含量对反应初始速率的影响如图所示。实验条件:初始浓度相同。
①的存在主要加快了反应 (填“Ⅳ”或“V”)。
②指出改变的影响因素,并解释原因 。
25.【答案】(1)C 饱和氯水中存在平衡:,平衡正向移动,增加HClO浓度:加NaCl固体,浓度增加,平衡逆向移动,HClO降低,A错误。加水,平衡正向移动,HClO物质的量增加,但浓度降低,B错误。加粉末,消耗,平衡正向移动,HClO浓度增加,C正确。加足量溶液,消耗,平衡正向移动,但溶液体积会变大,HClO浓度下降,且足量的也会和HClO反应,进一步导致HClO浓度下降,D错误。
(2)①V形(或角形) 分子的中心原子O的价层电子数为,O有2对孤电子对,空间构型是V形(或角形);
②HClO 在之间,浓度增加,主要来自 HClO 的电离:;
③ 溶于水生成等量的和HClO,HClO进一步转化为和,则该氯水中氯元素质量守恒表达式:;
④由 可知,随着 pH 升高,减小,亦随之减小,且,代入pH=4时,,得到,同理,pH=9时,,,故从 pH=4 到9时,从-11点位大致呈单调下降曲线递减到-14点位,如图所示:
;
(3)①V 反应Ⅳ是自身的氧化还原反应,而反应V是做氧化剂,将氧化为(氯的含氧酸中并不是化合价越高,氧化性越强),故当存在时,存在题(2)中Ⅰ和Ⅲ的电离平衡,主要影响的是反应Ⅴ,即加快了反应Ⅴ的反应速率;
②影响因素是溶液 pH以及含量等,原因是Cl2浓度增大、pH增大,均使溶液中ClO﹣浓度增大,反应V的反应物浓度增大,反应速率增大 读图可知,影响的主要因素有溶液 pH以及 含量等,原因是Cl2浓度增大、pH增大,均使溶液中ClO﹣浓度增大,反应V的反应物浓度增大,反应速率增大。
26.(2025高考·广东)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(1)甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性溶液,振荡,观察到体系颜色 。
(2)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中,需要的操作及其顺序为:加热溶解、 (填下列操作编号)。
(3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度和苯甲酸的,实验如下:取50.00mL苯甲酸饱和溶液,用溶液滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
① 。
②苯甲酸的 (列出算式,水的电离可忽略)。
(4)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾 羧酸酸性可用衡量。下列羧酸的变化顺序为:。随着卤原子电负性 ,羧基中的羟基 增大,酸性增强。
②提出假设 甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为:
③验证假设 甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足,不能用所测得的pH直接判断大小顺序,因为 。
乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的,其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
④实验小结 假设不成立,芳香环上取代基效应较复杂,①中规律不可随意推广。
(5)该小组尝试测弱酸HClO的。
①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验,其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为 。
②小组讨论后,选用0.100mol/LNaClO溶液(含少量NaCl)进行实验,以获得HClO的。简述该方案 (包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导:设计实验方案时,需要根据物质性质,具体问题具体分析。
26.【答案】(1)由紫色变为无色 酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以将甲苯氧化生成苯甲酸,故向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察到体系颜色由紫色变为无色。
(2)dab 重结晶法提纯苯甲酸的方法为,加热溶解,趁热过滤至另一烧杯中,将滤液静置,使其缓慢冷却结晶,待滤液完全冷却后滤出晶体,并用少量蒸馏水洗涤,故操作编号为dab;
(3)① 由图像可知,当加入14mLNaOH溶液时,苯甲酸被完全中和,则可得苯甲酸饱和溶液的浓度;
② 由图像可知,苯甲酸饱和溶液的pH为2.89,说明苯甲酸饱和溶液中的,则苯甲酸的
(4)①增大;极性 羧酸酸性的强弱取决于羧基中O-H键的极性大小,极性越大,酸性越强,卤素原子的电负性越大,吸电子能力越强,使得羧基中O-H键的极性越大,酸性越强;
③常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同 由于常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同,所以该推断依据不足。
(5)① 次氯酸在光照条件下易分解为HCl和O2,其分解反应的离子方程式为;
②实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据; 实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka。
27.(2025高考·北京)铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
(1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。
铅酸电池工作原理:
①充电时,阴极发生的电极反应为 。
②放电时,产生a库仑电量,消耗的物质的量为 。已知:转移电子所产生的电量为96500库仑。
③作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力,参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化,氧化性弱与其结构有关,的空间结构是 。
④铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:电极在作用下产生的可将电极氧化。氧化发生反应的化学方程式为 。
(2)随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。
①将等物质转化为的过程中,步骤I加入溶液的目的是 。
②步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是 。
(3)铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒,导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有 (填序号)。
a.增强负极导电性
b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒
c.碳材料作还原剂,使被还原
27.【答案】(1)① 充电时,阴极发生还原反应,PbSO4得到电子变成Pb,其发生的电极反应为:;
② 根据放电时的反应,每消耗1molH2SO4,转移1mol电子;产生a库伦电量,转移的电子为,故消耗H2SO4的物质的量为;
③正四面体形 的中心原子S原子的价层电子对数为,故其空间结构为正四面体形;
④ Pb在H2SO4作用下与氧气反应,会生成PbSO4和水,反应的化学方程式为:。
(2)废旧铅酸电池通过预处理得到PbSO4、PbO、PbO2;加入NaOH,使PbSO4转化为Pb(OH)2,过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2;若加入H2O2,在酸性条件下生成含Pb2+溶液,电解后生成Pb;若加入K2S2O8,在碱性条件下可生成PbO2。
①使硫酸铅转化为氢氧化铅,便于后续的溶解 由以上分析可知,加入NaOH,使PbSO4转化为Pb(OH)2,过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2,其目的是为了使硫酸铅转化为氢氧化铅,便于后续的溶解;
②H2O2的作用为还原剂,K2S2O8的作用为氧化剂 由以上分析可知,加入H2O2,在酸性条件下生成含Pb2+溶液,说明PbO2被H2O2还原,故H2O2的作用为还原剂;加入K2S2O8,在碱性条件下可生成PbO2,说明Pb(OH)2、PbO被K2S2O8氧化,故K2S2O8的作用为氧化剂。
(3)ab 由于负极会生成导电性差的大颗粒PbSO4,石墨可以导电,多孔碳可以增加负极材料的比表面积,故碳材料的作用可以增强负极的导电性,且有利于生成小颗粒PbSO4,故a、b正确。负极的主要材料是Pb,且电解质环境为酸性,故负极不存在PbO2,碳材料不能使PbO2被还原,c错误。
28.(2025高考·上海)碳酸丙烯酯(PC)是一种重要的有机化合物,在工业上有广泛应用。
(1)中电负性最大的是 。
A.C B.H C.O
(2)分了中键的数目为 。
A.7 B.12 C.13 D.14
环氧丙烷与CO2催化合成法是生产碳酸丙烯酯(PC)的常用方法:
反应I:的
反应II:C(s)+O2(g)=CO2(g)的
反应III:
(3)反应IV:的热效应为
(4)下列关于反应I的()随温度T/(K)的变化趋势正确的是 。
(5)反应I中,随温度T的变化趋势 。
环氧丙烷在反应生产碳酸丙烯酯时,会发生副反应。已知:
①碳酸丙烯酸酯的选择性=;
②M(环氧丙烷);ρ(环氧丙烷)。
向体积为的高压反应釜中充满等比例的环氧丙烷和CO2,反应后,容器体积缩小为,其中碳酸丙烯酯的选择性为95%。
(6)以环氧丙烷的化学反应速率 。
(7)下列操作中可以使得活化分子百分数变大 。
A.升高温度 B.增大浓度 C.压缩容器 D.充入惰性气体
(8)碳酸丙烯酯在相同时间内的产率随温度变化如图所示,产率随温度先变大后变小的原因是 。
(9)能作为反应I达到化学平衡的标志是 。
A.v正=v正 B.物质总质量不变
C.气体体积不变 D.混合气体平均摩尔质量不变
(10)利用光气COCl2与丙二醇反应也可以用于制备碳酸丙烯酯,请从绿色化学的角度写出三点传统环氧丙烷与CO2催化合成法的优势 。
28.【答案】(1)C 中含有C、H、O元素,电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度,同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,电负性,电负性最大的是O,故答案选C;
(2)C 单键都是键,双键中含1个键和1个键,分子中含有13个键,则1 mol分子中含有个键;
(3)-703.2 已知反应Ⅰ、反应II、反应III的热化学方程式,反应IV:,根据盖斯定律,反应Ⅰ+反应II+反应III=反应IV,则;
(4)C 反应Ⅰ中,,()随温度T/(K)的变化是一次函数的变化,斜率,与y轴的截距,故答案选C;
(5)随温度升高而增加,随温度降低而减小 ,根据题意可知,反应Ⅰ,反应为体积减小的反应,,根据,,,则随温度升高而增加,随温度降低而减小;
(6)1.88 由反应Ⅰ:可知与的反应比为1:1,反应4h后,容器体积缩小为10 mL,则与的体积各减小5 mL(忽略的体积),n(),则产生的物质的量,碳酸丙烯酯的选择,则n(消耗环氧丙烷物质的量),根据反应速;
(7)A 升高温度,分子能量升高,活化分子百分数增大,A正确。增大浓度,增大活化分子数,活化分子百分数不变,B错误。压缩容器,即增大压强,针对有气体的反应,增大单位体积活化分子数,活化分子百分数不变,C错误。充入惰性气体,若体积不变,浓度不变,活化分子百分数不变,D错误。
(8)反应未达平衡,温度越高反应速率越快,产率越高,,正反应放热,温度升高,平衡逆向移动,产率降低 碳酸丙烯酯在单位时间内的产率随温度变化先变大后减小是因为反应未达平衡,温度越高反应速率越快,产率越高,,正反应放热,温度升高,平衡逆向移动,产率降低;
(9)CD 都表示正反应速率,故不能表示反应达到平衡状态,A错误。根据质量守恒定律,物质总质量不变,故不能说明反应达到平衡状态,B错误。该反应前后气体分子总数不同,故气体体积不变时,各物质的量浓度不变,可以说明反应达到平衡状态,C正确。该反应前后气体分子总数不同,混合气体平均摩尔质量不变时,则说明各物质的量不再变化,可以说明反应达到平衡状态,D正确。
(10)光气有毒,传统方法更安全;用光气与丙二醇反应还有副产物 产生,原子利用率低;传统方法用二氧化碳做原料,可以帮助完成碳中和,减缓温室效应。 用光气与丙二醇反应也可以用于制备碳酸丙烯酯,光气有毒,传统方法更安全;用光气与丙二醇反应还有副产物 产生,原子利用率低;环氧丙烷与催化合成原子利用率达到百分之百,传统方法用二氧化碳做原料,可以帮助完成碳中和,减缓温室效应。
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