主题二 物质结构与性质(综合训练)(广东专用)2026年高考化学二轮复习讲练测
2026-01-26
|
2份
|
26页
|
1176人阅读
|
18人下载
内容正文:
主题二 物质结构与性质
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 S-32 Na-23 K-39 Ti-48 Ni-59
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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·广东惠州·三模)“科技兴则民族兴,科技强则国家强。”下列说法正确的是
A.嫦娥六号带回来的月球背面的样品中含有玻璃:玻璃是晶体
B.长征八号甲运载火箭子级以液氧/煤油作为推进剂:煤油是纯净物
C.“奋斗者”号载人舱外壳采用的是新型钛合金材料:和互为同位素
D.我国“人造太阳”核聚变实验装置实现“亿度千秒”运行:核聚变是化学变化
2.(2025·广东广州·三模)我国在航天、能源、深海等领域取得重大突破。下列说法正确的是
A.“嫦娥五号”带回的月壤中发现富含氦,和互为同位素
B.“白鹤滩水电站”发电机组使用超导材料,其中O元素位于周期表p区
C.“海牛Ⅱ号”深海钻探采用的钛合金钻头,其耐腐蚀性比纯钛强但硬度比纯钛低
D.长征五号火箭使用液氧煤油发动机,煤油属于酯类化合物
3.(24-25高三上·广东深圳·阶段练习)下列化学用语表示正确的是
A.间二苯酚:
B.聚丙烯的链节为:
C.的VSEPR构型为
D.分子中键的形成:
4.(2025·福建·高考真题)福建科研团队用掺杂非铁催化剂实现温和条件下热催化合成氨。下列说法错误的是
A.含有共价键 B.Fe在元素周期表p区
C.氨的工业合成是人工固氮 D.氨是制备多种含氮化合物的基础原料
5.(2025·广东中山·模拟预测)下列化学用语表达错误的是
A.甲醛(HCHO)的分子空间结构模型:
B.制备聚乙炔:
C.碳酸钙溶于硝酸的离子方程式:
D.含有7个中子的碳原子
6.(2025·广东·高考真题)由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
的VSEPR模型为平面三角形
具有氧化性
B
钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同
钾和钠的焰色不同
C
乙烯和乙炔分子均含有键
两者均可发生加聚反应
D
石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动
石墨具有类似金属的导电性
7.(2025·广东汕尾·一模)由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
键能:
热稳定性:
B
水分子和乙醇分子都是极性分子
水能与乙醇互溶
C
苯酚中含有极性较强的键
苯酚能与金属钠反应
D
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨具有导电性
8.(2025·广东中山·模拟预测)和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A.的键角大于的键角
B.三种原子的第一电离能O原子的最大
C.和均能与形成氢键
D.的水解产物为和HClO
9.(2025·广东深圳·模拟预测)吡啶为无色液体,能与水混溶,呈碱性。下列说法错误的是
A.吡啶属于极性分子 B.吡啶类分子中均含有σ、π键
C.沸点:吡啶<2-甲基吡啶 D.碱性:吡啶>2-甲基吡啶>3-甲基吡啶
10.(2025·广东肇庆·一模)结构决定性质。下列由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
乙酸分子中羧基(—COOH)含极性较强的键
乙酸能发生酯化反应
B
是极性分子,是非极性分子
在水中的溶解度:
C
键能绕键轴旋转,键不能绕键轴旋转
丁烷不存在顺反异构现象,2-丁烯存在顺反异构现象
D
电负性:
热稳定性:
11.(2025·广东·模拟预测)第三周期部分相邻的主族元素第一电离能随原子序数递增的变化趋势如图所示。下列说法正确的是
A.金属性:
B.简单氢化物的键角:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.W元素基态原子的价层电子轨道表示式为
12.(2025·广东清远·一模)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1.0 L 1.0的溶液中的数目为
B.28 g 含有的中子数为
C.3.1 g白磷()中P-P键的数目为
D.1 mol 晶体中阴离子的数目为
13.(2025·广东肇庆·一模)铑的配合物离子可催化甲醇羰基化反应,反应过程如图所示。下列说法正确的是
A.铑位于元素周期表ds区
B.总反应为
C.反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
D.反应过程中铑元素的化合价未发生变化
14.(2025·广东深圳·二模)一种化合物结构式如图所示,形成该物质的元素是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中同主族。下列说法正确的是
A.的简单氢化物稳定性大于,键角却是小于
B.在同族元素形成的单质之中单质的键能最大,稳定性最强
C.的氧化物中的杂化方式为杂化
D.图示化合物分子中的四种原子均满足8电子稳定结构
15.(2025·广东湛江·模拟预测)短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是原子半径最小的原子,X、Y、Z的最外层电子数之和为18,且三者形成的化合物的结构如图所示。四种元素形成的化合物之间发生反应:YXZ3+W2X→W3YX4+WZ (未配平)。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y>Z B.单质的沸点:Z>Y>X
C.W3YX4的酸性强于WZ D.YW3的键角>YZ3的键角
16.(2025·广东汕头·二模)某化合物常用于生产化妆品,其结构如图所示。已知W、X、Y、Z、M为原子序数依次递增的短周期主族元素,其中的氢化物常用于刻蚀玻璃,和在元素周期表的位置相邻,基态原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为,下列说法正确的是
A.非金属性:
B.的氧化物既能与强酸又能与强碱反应
C.该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
D.的单质分子均为由非极性键构成的非极性分子
第II卷(非选择题 共56分)
二、非选择题(本题共4小题,共56分)
17.(14分)铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素,称为铁系元素,相关化合物在生产生活中应用广泛。
(1)铁在元素周期表中位置(周期、族)为 ,属于 区,基态的价电子排布式为 。
(2)铁系元素能与CO形成、等金属羰基化合物。金属羰基化合物的配位原子为(填元素名称),其更容易进行配位的原因是 。CO与结构相似,其中CO分子内键和键的个数比为 。
(3)可形成两种钴的配合物。已知的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构式可表示为 ,第二种配合物的结构式可表示为 。若在第二种配合物的溶液中滴加溶液,则产生的现象是 。(提示:这种配合物的结构式可表示为)
(4)NiO晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示:
NiO晶胞中,每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有 个。晶胞参数为apm,代表阿伏伽德罗常数的值。则NiO晶体的密度为 (只列出计算式)。
18.(14分)硅及其化合物在生产生活中有广泛应用。根据所学知识,回答下列问题:
(1)三甲基卤硅烷【(CH3)3SiX,X为Cl、Br、I】是重要的化工原料。
①氯元素基态原子的价电子排布式为 ;按照核外电子排布对元素周期表分区,溴元素位于 区;基态硅原子中有 种运动状态不同的电子。
②Br、I的第一电离能的大小关系:I1(Br) I1(I)(填“大于”“小于”或“等于”)。
③常温下,(CH3)3SiI中Si—I键比(CH3)3SiCl中Si—Cl键易断裂的原因是 。
(2)(CH3)3SiCl可作为下列有机合成反应的催化剂。
①1个有机物A分子中采取sp2杂化的碳原子有 个。
②有机物B的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点,其原因是 。
③CH3CN中σ键与π键的个数比为 。
(3)一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(a、b方向的夹角为120°,c方向垂直于a、b方向,棱长a+b≠c),如图甲所示;晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。
①该钛硅碳新型材料的化学式为 。
②已知该新型材料的密度为4.51g•cm-3,且a、b的长度均为307pm,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则c的长度为 pm (列出计算式)。
19.(14分)(2025·广东中山·模拟预测)为了节约资源,减少重金属对环境的污染,一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有等)进行研究,设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。
已知某温度下:,离子浓度小于等于时即为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中,铜盐发生反应的化学方程式为 。
(2)滤渣①中,除外,主要还有 。
(3)若溶液中,“中和除杂”步骤,调控溶液pH的取值范围 。
(4)“深度脱氯”时,的存在使锌粉还原产生的Cu与反应,生成能被空气氧化的CuCl沉淀,反应的离子方程式为 。
(5)“电解分离”采用无隔膜电解槽,以石墨为阳极,铜为阴极。
①“电解分离”时,阴极产生大量气泡,说明铜、锌分离已完成,其理由是 。
②“电解分离”时,阳极的电极反应式为 。
(6)2025年诺贝尔化学奖授予了三位杰出的科学家:北川进(Susumu Kitagawa),理查德•罗布森(Richard Robson)以及奥马尔•M•亚吉(Omar M。 Yaghi),以表彰他们在金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOF)材料开发方面做出的贡献。金属有机框架(MOFs)是一类由金属离子(或离子簇)与有机配体通过配位键自组装形成的多孔晶体材料。MOF-5是其中最具代表性的材料之一。
MOF-5晶体由具有正四面体结构的(如图)和有机配体(如图)构成,其中与同一配体相连的两个的取向不同。MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。若要增强MOF-5与之间的吸附作用,可在配体上引入 (填序号)。(假设MOF-5晶胞形状不变)
A.-OH B.-Br C.
MOF-5晶体属于立方晶系,其晶胞由8个结构相似的重复单元(如图)构成。
已知与的摩尔质量分别为和,阿伏加德罗常数为。MOF-5晶体的密度为 。
20.(14分)(2025·广东·模拟预测)Ti被誉为“未来金属”“战略金属”,具有稳定的化学性质。目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为(),再进一步还原得到钛。
回答下列问题:
(1)基态钛原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为 。
(2)Ti可形成多种配合物。、、的配体所含元素的电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
ⅰ.直接氯化: ,;
ⅱ.碳氯化: ,。
①在上述条件下,反应的 (结果保留两位有效数字)。
②关于碳氯化反应,下列说法错误的有 (填选项字母)。
A.为了加快反应速率,可将两固体粉碎后混匀
B.平衡后增大压强,平衡向逆反应方向移动
C.温度升高,的平衡转化率增大
D.任何温度下都不能自发进行
(4)在压强为150 kPa恒压条件下,将、、以物质的量之比为投料进行反应ⅰ和ⅱ,理论上体系中平衡时气体组成比例(物质的量分数)随温度变化的关系如图所示:(该条件下会发生CO的氧化即被消耗完全):
①时,已知的平衡转化率为99%,则平衡时与CO的物质的量比为 (写出计算过程)。
②已知远高于,且下的平衡转化率已非常接近下的平衡转化率,但实际生产中反应温度通常选择,其原因是 。
(5)一种冶炼钛的方法为900℃下发生反应,从平衡移动角度解释该冶炼金属钛方法的原理: 。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
主题二 物质结构与性质
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 S-32 Na-23 K-39 Ti-48 Ni-59
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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·广东惠州·三模)“科技兴则民族兴,科技强则国家强。”下列说法正确的是
A.嫦娥六号带回来的月球背面的样品中含有玻璃:玻璃是晶体
B.长征八号甲运载火箭子级以液氧/煤油作为推进剂:煤油是纯净物
C.“奋斗者”号载人舱外壳采用的是新型钛合金材料:和互为同位素
D.我国“人造太阳”核聚变实验装置实现“亿度千秒”运行:核聚变是化学变化
【答案】C
【解析】A.玻璃又叫玻璃体,没有规则的晶体结构,属于非晶体,A错误;
B.煤油是石油分馏得到的由C11-C16多种烃类形成的混合物,B错误;
C.46Ti和47Ti的质子数相同、中子数不同,互为同位素,C正确;
D.核聚变是原子核层面的变化,没有涉及原子重组,属于核反应而非化学变化,D错误;
故选C。
2.(2025·广东广州·三模)我国在航天、能源、深海等领域取得重大突破。下列说法正确的是
A.“嫦娥五号”带回的月壤中发现富含氦,和互为同位素
B.“白鹤滩水电站”发电机组使用超导材料,其中O元素位于周期表p区
C.“海牛Ⅱ号”深海钻探采用的钛合金钻头,其耐腐蚀性比纯钛强但硬度比纯钛低
D.长征五号火箭使用液氧煤油发动机,煤油属于酯类化合物
【答案】B
【解析】A.和的质子数不同,属于不同元素,不互为同位素,A错误;
B.基态O原子的电子排布式为1s22s22p4,O元素位于周期表p区,B正确;
C.钛合金硬度应比纯钛高,C错误;
D.煤油是烃类混合物,不属于酯类化合物,D错误;
故选B。
3.(24-25高三上·广东深圳·阶段练习)下列化学用语表示正确的是
A.间二苯酚:
B.聚丙烯的链节为:
C.的VSEPR构型为
D.分子中键的形成:
【答案】D
【解析】
A.的化学名称是间苯二酚,A错误;
B.聚丙烯的链节:,B错误;
C.SO2的价层电子对数,VSEPR模型为平面三角形,C错误;
D.HCl分子中氢原子的1s轨道和氯原子的3p轨道头碰头形成σ键:,D正确;
故选D;
4.(2025·福建·高考真题)福建科研团队用掺杂非铁催化剂实现温和条件下热催化合成氨。下列说法错误的是
A.含有共价键 B.Fe在元素周期表p区
C.氨的工业合成是人工固氮 D.氨是制备多种含氮化合物的基础原料
【答案】B
【解析】A.分子中含有碳碳共价键,A正确;
B.铁为26号元素,基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,处于d区,B错误;
C.氨的工业合成是将游离态氮转化为化合物氨气,为人工固氮,C正确;
D.氨中含氮元素,是制备多种含氮化合物的基础工业原料,D正确;
故选B。
5.(2025·广东中山·模拟预测)下列化学用语表达错误的是
A.甲醛(HCHO)的分子空间结构模型:
B.制备聚乙炔:
C.碳酸钙溶于硝酸的离子方程式:
D.含有7个中子的碳原子
【答案】C
【解析】A.甲醛(HCHO)中碳原子采用sp2杂化,分子结构呈平面三角形,键角约为120°,而题图所示模型为甲醛的球棍模型,能表示分子空间结构,故A正确;
B.乙炔聚合得到聚乙炔的反应式正确,故B正确;
C.碳酸钙与酸反应生成CO2和H2O,碳酸钙在溶液中难溶,书写离子方程式时不可以拆,正确的离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故C错误;
D.13C含7个中子的碳同位素,故D正确;
故选C。
6.(2025·广东·高考真题)由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
的VSEPR模型为平面三角形
具有氧化性
B
钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同
钾和钠的焰色不同
C
乙烯和乙炔分子均含有键
两者均可发生加聚反应
D
石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动
石墨具有类似金属的导电性
【答案】A
【解析】A.SO3的VSEPR模型为平面三角形,反映其分子几何结构,但氧化性由硫的高价态(+6)决定,与结构无直接关联,A符合题意;
B.钾和钠原子结构差异导致电子跃迁能量不同,焰色不同,结构与性质对应合理,B不符合题意;
C.乙烯和乙炔均含π键,π键断裂是加聚反应的基础,结构与性质对应合理,C不符合题意;
D.石墨层中离域p电子使其导电,结构与性质对应合理,D不符合题意;
答案选A。
7.(2025·广东汕尾·一模)由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
键能:
热稳定性:
B
水分子和乙醇分子都是极性分子
水能与乙醇互溶
C
苯酚中含有极性较强的键
苯酚能与金属钠反应
D
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨具有导电性
【答案】D
【解析】A.键能越大,分子热稳定性越强,键能顺序H-F>H-Cl>H-Br可推测热稳定性HF>HCl>HBr,A正确;
B.水和乙醇均为极性分子,且能形成氢键,相似相溶原理可推测二者互溶,B正确;
C.苯酚的O-H键极性较强,与醇类似,可发生类似醇与钠的置换反应,C正确;
D.石墨导电性源于层内碳原子的sp²杂化及离域电子,层间范德华力仅影响物理性质(如润滑性),与导电性无关,D不能推测出导电性,D错误;
故选D。
8.(2025·广东中山·模拟预测)和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法正确的是
A.的键角大于的键角
B.三种原子的第一电离能O原子的最大
C.和均能与形成氢键
D.的水解产物为和HClO
【答案】C
【解析】A.NCl3 为三角锥形(类似NH3),键角约 107°,而 SiCl4 为正四面体结构,键角为 109.5°,故 NCl3 的键角比 SiCl4 的小,故A错误;
B.N、O 同周期且 N 的最外层具有半充满的 p 轨道,第一电离能反而略大于 O,故并非 O 最大,故B错误;
C.NH3 和 NHCl2 分子中均含有 N–H 键,N 上带有孤对电子,能够与水分子形成氢键,故C 正确;
D.SiCl4 水解的主要产物为 Si(OH)4和 HCl,水解机理如图所示:,并不会生成 SiH4 与 HClO,故D错误;
故选C。
9.(2025·广东深圳·模拟预测)吡啶为无色液体,能与水混溶,呈碱性。下列说法错误的是
A.吡啶属于极性分子 B.吡啶类分子中均含有σ、π键
C.沸点:吡啶<2-甲基吡啶 D.碱性:吡啶>2-甲基吡啶>3-甲基吡啶
【答案】D
【解析】A.吡啶分子中含N原子,分子结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A 正确;
B.吡啶类分子中有单键和双键,单键为σ键,双键含π键,因此均含有σ、π键,B正确;
C.2-甲基吡啶相对分子质量大于吡啶,分子间作用力更强,沸点更高,C正确;
D.甲基为给电子基团,能增强碱性,邻位效应最强,间位次之,故碱性顺序应为2-甲基吡啶>3-甲基吡啶>吡啶,D错误;
故选D。
10.(2025·广东肇庆·一模)结构决定性质。下列由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
乙酸分子中羧基(—COOH)含极性较强的键
乙酸能发生酯化反应
B
是极性分子,是非极性分子
在水中的溶解度:
C
键能绕键轴旋转,键不能绕键轴旋转
丁烷不存在顺反异构现象,2-丁烯存在顺反异构现象
D
电负性:
热稳定性:
【答案】A
【解析】A.乙酸能发生酯化反应,是因为羧基中的羧基碳与羟基的相互作用(羧基的结构特点使羧基碳易受醇中羟基的进攻),而非 “O—H 键极性较强”,O—H 键极性强主要体现的是乙酸的酸性(易电离出 H+),因此该结构不能推测出 “能发生酯化反应” 的性质,A符合题意;
B.根据 “相似相溶” 原理,水是极性分子,极性分子 NH3易溶于水,非极性分子 CH4难溶于水,结构(分子极性)能推测出溶解度的性质,B不符合题意;
C.σ键旋转使丁烷无顺反异构,π键固定双键构型导致2-丁烯有顺反异构,结构决定性质,C不符合题意;
D.电负性越大,H-X键越稳定,热稳定性顺序与电负性一致,结构可推测性质,D不符合题意;
故答案选A。
11.(2025·广东·模拟预测)第三周期部分相邻的主族元素第一电离能随原子序数递增的变化趋势如图所示。下列说法正确的是
A.金属性:
B.简单氢化物的键角:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.W元素基态原子的价层电子轨道表示式为
【答案】B
【分析】由第三周期主族元素第一电离能变化趋势及特殊点(Mg的3s轨道全满、P的3p轨道半满,第一电离能反常高),可推断出W为Mg,X为Al,Y为Si,Z为P,Q为S。
【解析】A.同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,Mg的金属性强于Al,A错误;
B.中心原子P含1对孤电子,H2S中心原子S有2对孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,故键角:,B正确;
C.同周期主族元素从左到右最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,则酸性:,C错误;
D.W为Mg,基态原子的价层电子轨道表示式为,D错误;
故答案选B。
12.(2025·广东清远·一模)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1.0 L 1.0的溶液中的数目为
B.28 g 含有的中子数为
C.3.1 g白磷()中P-P键的数目为
D.1 mol 晶体中阴离子的数目为
【答案】B
【解析】A.1.0 L 1.0的溶液中会水解,则的数目小于NA,A错误;
B.14C含有的中子数为14-6=8,28 g 14C的物质的量为,含有的中子数为,B正确;
C.每个白磷()分子含有6个P-P键,3.1 g P4的物质的量为,含P-P键数目为,C错误;
D.晶体中阴离子为,1 mol 晶体中含1 mol,其数目为NA,D错误;
故选B。
13.(2025·广东肇庆·一模)铑的配合物离子可催化甲醇羰基化反应,反应过程如图所示。下列说法正确的是
A.铑位于元素周期表ds区
B.总反应为
C.反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
D.反应过程中铑元素的化合价未发生变化
【答案】B
【解析】A.铑位于元素周期表d区,A错误。
B.由反应过程图可知,总反应为,B正确。
C.该过程中有极性键的断裂和生成,有非极性键的生成,没有非极性键的断裂,C错误。
D.与配合离子反应时,甲基正离子夺取了的两个电子,变成稳定的甲基负离子与进行配位,的化合价由+1价变为+3价,化合价发生了改变,D错误;
故答案选B。
14.(2025·广东深圳·二模)一种化合物结构式如图所示,形成该物质的元素是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中同主族。下列说法正确的是
A.的简单氢化物稳定性大于,键角却是小于
B.在同族元素形成的单质之中单质的键能最大,稳定性最强
C.的氧化物中的杂化方式为杂化
D.图示化合物分子中的四种原子均满足8电子稳定结构
【答案】C
【分析】根据元素推断和结构分析,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且X、Z同主族。结合成键特点推断:W为C,X为O,Y为F,Z为S。
【解析】A.X为O,Z为S,简单氢化物分别为H2O和H2S。同主族元素从上到下,氢化物稳定性减弱,故稳定性;二者中心原子杂化方式相同、孤电子对数相同,O电负性大于S,成键电子对更靠近中心O原子,斥力强导致键角大,即键角:H2O大于H2S,A错误;
B.Y为F,同族单质为。F原子半径过小,孤电子对斥力大,导致键能小于键能,B错误;
C.W为C,氧化物有CO和CO2,CO中C不讲杂化,CO2中C价层电子对数=2,均为杂化,C正确;
D.图示化合物分子中Z(S)的价层有12个电子,D错误;
故选C。
15.(2025·广东湛江·模拟预测)短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是原子半径最小的原子,X、Y、Z的最外层电子数之和为18,且三者形成的化合物的结构如图所示。四种元素形成的化合物之间发生反应:YXZ3+W2X→W3YX4+WZ (未配平)。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y>Z B.单质的沸点:Z>Y>X
C.W3YX4的酸性强于WZ D.YW3的键角>YZ3的键角
【答案】D
【分析】由题干信息可知,短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是原子半径最小的原子,故W为H,X、Y、Z的最外层电子数之和为18,且三者形成的化合物结构图所示信息可知,Y能形成5个共价键,Z只能形成1个共价键,X能形成2个共价键,则X为O,Y为P、Z为Cl,YXZ3+W2X=W3YX4+WZ即POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl,据此分析解题。
【解析】A.非金属性越强,电负性越大,非金属性:O>Cl>P,则电负性:X>Z>Y,A错误;
B.磷单质为固体,其他均为气体,单质沸点最大的是Y,的范德华力大于,沸点高于,故单质沸点:Y>X>W,B错误;
C.W3YX4即H3PO4为中强酸,WZ即HCl是强酸在水溶液中能完全电离,酸性:H3PO4<HCl,C错误;
D.PH3、PCl3的中心原子P均是均是杂化,孤对电子数均为1,Cl的电负性比H大,PCl3中P周围电子云密度较小,成键电子对之间的斥力较小,故PH3的键角大于PCl3的键角,D正确;
故选D。
16.(2025·广东汕头·二模)某化合物常用于生产化妆品,其结构如图所示。已知W、X、Y、Z、M为原子序数依次递增的短周期主族元素,其中的氢化物常用于刻蚀玻璃,和在元素周期表的位置相邻,基态原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为,下列说法正确的是
A.非金属性:
B.的氧化物既能与强酸又能与强碱反应
C.该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
D.的单质分子均为由非极性键构成的非极性分子
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z、M为原子序数依次递增的短周期主族元素,其中的氢化物常用于刻蚀玻璃,X为F元素,基态原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为,结合Y3+,可知Y原子价电子排布式为3s23p1,Y为Al元素,M形成6个共价键,M为S元素,W形成2个共价键,W为O元素,Z形成4个共价键,Z为Si元素,X形成1个共价键,以此解答。
【解析】A.同周期主族元素,从左往右,非金属性增强,同主族元素,从上往下,非金属性减弱,则非金属性:,A错误;
B.Al的氧化物Al2O3是两性氧化物,既能与强酸又能与强碱反应,B正确;
C.该化合物中,S形成6个共价键,不满足8电子稳定结构,C错误;
D.O的单质中O3为由极性键构成的极性分子,D错误;
故选B。
第II卷(非选择题 共56分)
二、非选择题(本题共4小题,共56分)
17.(14分)铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素,称为铁系元素,相关化合物在生产生活中应用广泛。
(1)铁在元素周期表中位置(周期、族)为 ,属于 区,基态的价电子排布式为 。
(2)铁系元素能与CO形成、等金属羰基化合物。金属羰基化合物的配位原子为(填元素名称),其更容易进行配位的原因是 。CO与结构相似,其中CO分子内键和键的个数比为 。
(3)可形成两种钴的配合物。已知的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构式可表示为 ,第二种配合物的结构式可表示为 。若在第二种配合物的溶液中滴加溶液,则产生的现象是 。(提示:这种配合物的结构式可表示为)
(4)NiO晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示:
NiO晶胞中,每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有 个。晶胞参数为apm,代表阿伏伽德罗常数的值。则NiO晶体的密度为 (只列出计算式)。
【答案】(1)第四周期VIII族(2分) d (1分) 3d5(1分)
(2) 碳,碳的电负性小于氧的对电子对的束缚作用低,易提供孤对电子(2分) 1:2(2分)
(3) [CoBr(NH3)5]SO4 (1分) [Co(SO4)(NH3)5]Br (1分) 生成淡黄色沉淀(1分)
(4) 12(1分) (2分)
【解析】(1)铁为26号元素,位于元素周期表第四周期VIII族,属于d区,基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,所以基态的价电子排布式为3d5;
(2)由于碳和氧都有孤对电子,但碳的电负性比氧的电负性小,对电子的吸引力弱,给电子能力强,因此金属羰基化合物的配位原子为碳,其更容易进行配位的原因是碳电负性小于氧,对电子对的束缚作用低,易于提供孤对电子;氮气有1个σ键,2个π键,CO与N2结构相似,所以CO分子内σ键和键的个数比为1:2;
(3)可形成两种钻的配合物。已知Co2+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,说明硫酸根在外界,则该配合物的结构式可表示为[CoBr(NH3)5]SO4,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象,说明硫酸根在内界,则该配合物的结构式可表示为[Co(SO4)(NH3)5]Br,若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,由于溴离子在外界,因此会生成溴化银沉淀,则产生的现象是生成淡黄色沉淀;
(4)NiO晶胞中,离顶点的氧离子,最近的在面心上,一个面有4个氧离子离顶点氧最近,总共有3个面,因此每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有12个;根据图中晶胞结构得到氧离子个数为,则晶胞中有4个NiO,晶胞参数为apm,NA代表阿伏伽德罗常数的值,则NiO晶体的密度为。
18.(14分)硅及其化合物在生产生活中有广泛应用。根据所学知识,回答下列问题:
(1)三甲基卤硅烷【(CH3)3SiX,X为Cl、Br、I】是重要的化工原料。
①氯元素基态原子的价电子排布式为 ;按照核外电子排布对元素周期表分区,溴元素位于 区;基态硅原子中有 种运动状态不同的电子。
②Br、I的第一电离能的大小关系:I1(Br) I1(I)(填“大于”“小于”或“等于”)。
③常温下,(CH3)3SiI中Si—I键比(CH3)3SiCl中Si—Cl键易断裂的原因是 。
(2)(CH3)3SiCl可作为下列有机合成反应的催化剂。
①1个有机物A分子中采取sp2杂化的碳原子有 个。
②有机物B的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点,其原因是 。
③CH3CN中σ键与π键的个数比为 。
(3)一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(a、b方向的夹角为120°,c方向垂直于a、b方向,棱长a+b≠c),如图甲所示;晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。
①该钛硅碳新型材料的化学式为 。
②已知该新型材料的密度为4.51g•cm-3,且a、b的长度均为307pm,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则c的长度为 pm (列出计算式)。
【答案】(1) 3s23p5 (1分) p(1分) 14(1分) 大于(1分) I原子半径比Cl的原子半径大,导致Si-I键键能较小,较易断裂;而Si-Cl键键能较大,较不易断裂(2分)
(2) 7(1分) 邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键,所以后者的熔点高于前者 (2分) 5:2(2分)
(3)Ti3SiC2(1分) (2分)
【解析】(1)①Cl原子核外有17个电子,核外电子排布式为[Ne] 3s23p5,价电子为3s23p5;溴原子的价电子为4s24p5,属于p区;硅原子核外有14个电子,每个电子的运动状态各不相同,即有14种运动状态不同的电子;
②同主族自上而下第一电离能减小,所以I1(Br)大于I1(I);
③I原子半径比Cl的原子半径大,导致Si-I键键能较小,较易断裂;而Si-Cl键键能较大,较不易断裂;
(2)①苯环上的碳原子以及碳氧双键中的碳原子为sp2杂化,共有7个;
②B为邻羟基苯甲醛,羟基与醛基距离较近,主要形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键,分子间氢键可以增大熔点,所以后者的熔点高于前者;
③单键均为σ键,碳氮三键中有一个σ键、两个π键,所以σ键与π键的个数比为5:2;
(3)①根据均摊法,Ti原子的个数为8×+4×+4=6,Si原子的个数为8×=2,C原子的个数为4,Ti、Si、C原子的个数比为6:2:4=3:1:2,所以化学式为Ti3SiC2;
②晶胞的质量为g=g,密度为4.51g•cm-3,所以晶胞的体积为cm3=pm,底面为边长307pm的菱形,则底面积为×3072pm3,所以c的长度为pm。
19.(14分)(2025·广东中山·模拟预测)为了节约资源,减少重金属对环境的污染,一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有等)进行研究,设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。
已知某温度下:,离子浓度小于等于时即为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中,铜盐发生反应的化学方程式为 。
(2)滤渣①中,除外,主要还有 。
(3)若溶液中,“中和除杂”步骤,调控溶液pH的取值范围 。
(4)“深度脱氯”时,的存在使锌粉还原产生的Cu与反应,生成能被空气氧化的CuCl沉淀,反应的离子方程式为 。
(5)“电解分离”采用无隔膜电解槽,以石墨为阳极,铜为阴极。
①“电解分离”时,阴极产生大量气泡,说明铜、锌分离已完成,其理由是 。
②“电解分离”时,阳极的电极反应式为 。
(6)2025年诺贝尔化学奖授予了三位杰出的科学家:北川进(Susumu Kitagawa),理查德•罗布森(Richard Robson)以及奥马尔•M•亚吉(Omar M。 Yaghi),以表彰他们在金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOF)材料开发方面做出的贡献。金属有机框架(MOFs)是一类由金属离子(或离子簇)与有机配体通过配位键自组装形成的多孔晶体材料。MOF-5是其中最具代表性的材料之一。
MOF-5晶体由具有正四面体结构的(如图)和有机配体(如图)构成,其中与同一配体相连的两个的取向不同。MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。若要增强MOF-5与之间的吸附作用,可在配体上引入 (填序号)。(假设MOF-5晶胞形状不变)
A.-OH B.-Br C.
MOF-5晶体属于立方晶系,其晶胞由8个结构相似的重复单元(如图)构成。
已知与的摩尔质量分别为和,阿伏加德罗常数为。MOF-5晶体的密度为 。
【答案】(1)或(2分)
(2)(1分)
(3)(2分)
(4)(2分)
(5)放电顺序:,阴极产生大量气泡,说明溶液中已经没有因氧化性弱于氢离子未参与反应,留在溶液中,实现铜、锌的分离(2分) (2分)
(6)A (1分) (2分)
【分析】烟道灰先通过“碱浸脱氯”,使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀,即把转化为碱式碳酸盐沉淀,再用稀硫酸进行酸浸,除去。“中和除杂”通过调节pH值使转化为氢氧化铁沉淀而除去。“深度脱氯”时,的存在使锌粉还原产生的Cu与反应,生成能被空气氧化的CuCl沉淀,,发生的反应为。CuCl要溶解并返回到前面的流程中,就不能引入新的杂质离子。“电解分离”时离子的放电顺序在之前,在之后,产生大量气泡时,说明开始放电,即已经全部反应完,铜、锌分离已完成。
【解析】(1)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中,铜盐发生反应的化学方程式为或。
(2)根据分析滤渣①中,除外,主要还有。
(3)“中和除杂”步骤的目的之一是让完全沉淀,此时,,;“中和除杂”步骤的目的之二是让不沉淀,此时,,;综上调控溶液pH的取值范围。
(4)“深度脱氯”时,的存在使锌粉还原产生的Cu与反应,生成能被空气氧化的CuCl沉淀,反应的离子方程式为。
(5)结合分析放电顺序:,阴极产生大量气泡,说明溶液中已经没有,因氧化性弱于氢离子未参与反应,留在溶液中,实现铜、锌的分离。
②“电解分离”时,根据阳极放电顺序,阳极是水放电生成氧气,的电极反应式为。
(6)若要增强MOF-5与之间的吸附作用,可在配体上引入可以与水形成弱作用力(氢键)的-OH,故选A。
MOF-5晶体属于立方晶系,其晶胞由8个结构相似的重复单元(如图)构成。1个晶胞中的个数,的个数,。
20.(14分)(2025·广东·模拟预测)Ti被誉为“未来金属”“战略金属”,具有稳定的化学性质。目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为(),再进一步还原得到钛。
回答下列问题:
(1)基态钛原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为 。
(2)Ti可形成多种配合物。、、的配体所含元素的电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
ⅰ.直接氯化: ,;
ⅱ.碳氯化: ,。
①在上述条件下,反应的 (结果保留两位有效数字)。
②关于碳氯化反应,下列说法错误的有 (填选项字母)。
A.为了加快反应速率,可将两固体粉碎后混匀
B.平衡后增大压强,平衡向逆反应方向移动
C.温度升高,的平衡转化率增大
D.任何温度下都不能自发进行
(4)在压强为150 kPa恒压条件下,将、、以物质的量之比为投料进行反应ⅰ和ⅱ,理论上体系中平衡时气体组成比例(物质的量分数)随温度变化的关系如图所示:(该条件下会发生CO的氧化即被消耗完全):
①时,已知的平衡转化率为99%,则平衡时与CO的物质的量比为 (写出计算过程)。
②已知远高于,且下的平衡转化率已非常接近下的平衡转化率,但实际生产中反应温度通常选择,其原因是 。
(5)一种冶炼钛的方法为900℃下发生反应,从平衡移动角度解释该冶炼金属钛方法的原理: 。
【答案】(1)球形(2分)
(2)(2分)
(3) (2分) CD(2分)
(4)(2分) 为了加快反应速率,在相同时间内得到更多的产品,能提高生产效率(2分)
(5)Mg比Ti活泼,可以和反应生成Ti蒸气,生成的Ti蒸气逸出,使平衡持续正向移动(2分)
【解析】(1)钛为22号元素,基态钛原子的核外电子排布式为,电子占据的最高能层为4s,电子云轮廓图为球形。
(2)配体所含元素为C、O、H、F,元素周期表中各元素的电负性越大非金属性越强,电负性:。
(3)①由盖斯定律可知,反应ⅱ-反应ⅰ可得,则。
②A.将两固体粉碎后混匀,可增大固体和氯气的接触面积,加快反应速率,A正确;
B.碳氯化是气体体积增大的放热反应,平衡后增大压强,平衡逆向移动,B正确;
C.该反应,升高温度,平衡逆向移动,反应物的平衡转化率均变小,C错误;
D.碳氯化反应气体分子数增加,,,根据判断,在任何温度下,故该反应在任何温度下都能自发进行,D错误;
故选CD。
(4)①已知的转化率为,假设初始为 ,为2 mol,则平衡时,为0.99 mol,根据氯元素守恒,此时为0.02 mol,因为的物质的量分数为0.36,所以气体总物质的量为2.75 mol,设此时CO为 ,为 ,则,根据氧元素守恒,得,求得平衡时为 ,为1.5 mol,所以二者的物质的量比为。
②考虑实际生产中要尽可能在单位时间内多出产品,故选择更高的的原因应该是加快反应速率,在相同时间内得到更多的产品,提高生产效率。
(5)从平衡移动角度解释的反应原理:Mg比Ti活泼,可以和反应生成Ti蒸气,生成的Ti蒸气逸出,使平衡持续正向移动。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。