综合测试（一）（举一反三专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版选择性必修2

《选择性必修2》综合测试(一) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Ti-48 Fe-56 Co-59 Ni-59 Cu-64 Zn-65 Ba-137 一、选择题(本大题共15小题，每小题3分，45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．中国传统文化博大精深，蕴含着丰富的化学如识。下列说法不正确的是 A．“烟花巷陌，依约丹青屏障”中烟花绽放出的绚丽色彩跟原子核外由子跃迁有关 B．苏轼的《格物粗谈》中记有：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味”。推测文中的“气”成分为乙烯，其分子中σ键和π键的数目比为4：1 C．《淮南万毕术》记载，“曾青得铁则化为铜”，铜位于元素周期表的第四周期IB族 D．《易经》记载：“泽中有火”，“上火下泽”。“泽”指湖泊池沼。“火”是对某气体在湖泊池沼水面上起火现象的描述，该气体分子的空间结构是正四面体 2．工业上电解饱和食盐水可制得烧碱。下列说法正确的是( ) A．半径大小：O2-＜Na+ B．化合物中离子键百分数：KCl＜NaCl C．第一电离能大小：O＜Na D．电负性大小： Cl＜O 3．(2024·北京西城一模)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．碳、硅、锗属于同主族元素 B．第一电离能：C＞Si C．红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构 D．硅和锗常用作半导体材料 4．(2026·北京东城高二期末)下列关于碳及其化合物的说法正确的是( ) A．碳元素位于元素周期表的s区 B．碳原子2s轨道轮廓图： C．基态碳原子核外电子轨道表示式： D．乙烯分子中π键的电子云轮廓图： 5．(2026·北京顺义一中高三期中)下列关于化学用语的表达不正确的是( ) A．CO2的电子式： B．SO3的VSEPR模型为 C．轨道表示式违背了洪特规则 D．用电子云轮廓图表示H-Cl的s-pσ键的形成： 6．(2026高三·浙江杭州高三期中)2-巯基烟酸(X)与V₂O₅在一定条件下可生成2-巯基烟酸氧钒(Y)，其结构变化如图所示。下列说法不正确的是( ) A．基态V原子的价电子排布式为3d34s2，属于d区元素 B．第一电离能：N＞O＞S，电负性：O＞N＞S C．基态O原子的电子有5种不同的空间运动状态 D．基态S原子的核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上共有4个电子 7．(2025·北京第二中学高二月考)原子数相同且价电子总数相等的微粒叫等电子体，下列不属于等电子体的是( ) A．H3O+和NH4+ B．CCl4和PO43- C．CCl3F与CCl2F2 D．N2O和CO2 8．反应2NH3+Cl2＋2NaOH===N2H4+2NaCl＋2H2O可用于实验室制备N2H4。下列说法正确的是( ) A．键角： H2O < NH3 B．电负性： χ(Cl) < χ(S) C．电离能：I1(N) < I1(O) D．离子半径：r(N3−) < r(Na+) 9．合成苦杏仁酸涉及反应：。下列说法正确的是( ) A．电负性： B．可以形成分子间氢键 C．电离能： D．只含共价键 10．(2025·北京房山一模)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列对事实的解释不正确的是( ) 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B 键角：NH3 > H2O 孤电子对与成键电子对的斥力小于成键电子对之间的斥力 C 沸点：CO > N2 CO为极性分子，N2为非极性分子 D 酸性：CF3COOH>CH3COOH 电负性F>H，CF3COOH羧基中羟基的极性更大 11．(2025·北京海淀高二期中)对下列事实的解释正确的是( ) 事实 结构因素 A HI比HCl更易分解 键的极性：H-I＜H-Cl B 键角：NH3>H2O 电负性N＜0 C 沸点：H2O>H2S H2O分子间存在氢键 D CH4难溶于水 CH4是极性分子 12． X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中核外电子数等于核外电子填充的能层数，基态Y原子核外电子填充3个能级，且各能级电子数相等，W原子最外层电子数是内层的3倍，R的电负性在短周期主族元素中最小。下列说法正确的是( ) A．氢化物的沸点：W＞Y＞Z B．简单离子半径：r(W)＞r(R) C．第一电离能：I1(W)＞I1(Z)＞I1(Y) D．X、Z、W形成的化合物水溶液一定显酸性 13．(2026·北京丰台高三期末)锂盐是锂离子电池电解质的主要成分，其中锂硼盐是研究的热点。合成邻苯二酚二氟硼酸锂所涉及的反应如下。 下列说法不正确的是( ) A．原子半径的大小：B＞C＞O＞F B．BF4-的VSEPR模型为正四面体形，BF4-和产物W中均存在配位键 C．SiCl4中的Si-Cl键是由硅的1个轨道与氯的1个3p轨道重叠形成的σ键 D．乙二醇不显酸性而邻苯二酚显酸性的原因是苯环使羟基中O-H键的极性增强 14．(2025·北京清华大学附中高二期末)FeS2的晶胞结构如图所示。已知：晶胞参数为apm。下列说法不正确的是( ) A．每个晶胞中含有4个Fe2+ B．FeS2中含有非极性键 C．S22-和S22-之间的最短距离为 D．Fe2+位于S22-形成的正八面体空隙中 15．四氢硼酸钠是极强的还原剂，在有机化学中被称为万能还原剂。其晶胞结构如图所示，已知该晶体密度为ρg/cm3，设阿伏加德罗常数的值为NA．下列说法不正确的是( ) A．的空间结构为正四面体 B．硼氢化钠中含有配位键，H-作配体 C．用含ρ、NA的代数式表示a为 D．Na+与之间的最短距离为 二、填空题(本大题共4小题，共55分) 16．(12分)(2026·北京房山高三期中)柠檬酸铁铵和铁氰化钾在紫外线照射下产生普鲁士蓝(PB)，可用于染色和能源行业。 (1)制备柠檬酸铁铵的原料有铁盐、氨水和柠檬酸。 ①基态Fe2+的价层电子轨道表示式是 。 ②NH4+的VSEPR模型名称是 。 (2)避光条件下，柠檬酸铁铵与铁氰化钾反应得到普鲁士黄(PY)，其晶胞形状为立方体，结构如图1所示。 ①PY中所有Fe3+均与CN-形成配位键。结合电子式，解释CN-在PY中作配体的原因： 。 ②已知PY中相邻Fe3+之间的距离为，NA表示阿伏加德罗常数的值，PY的密度为 g/cm3(用代数式表示，1nm=10-7cm)。 (3)在紫外线照射下，PY中部分Fe3+转化为Fe2+，同时K+嵌入，PY转变为PB。PB晶胞结构如图2所示，其中Fe3+周围最近且等距的Fe3+有12个。图2中“”位置被Fe2+或Fe3+占据，已知和两个小立方体体心位置为，用“”补全PB晶胞结构中和两个小立方体中的Fe3+ 。 (4)由于PB中的K+能够很容易地嵌入和脱嵌，因此PB可作为钾离子电池的正极材料。充电过程中，推测K+会从PB中脱嵌出来，理由是 。 17．(13分)(2026·北京十一学校高二期中)钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的母体材料，广泛应用于多个领域。以BaCl2溶液、TiCl4溶液、H2C2O4溶液为原料制备前驱体草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，再经高温煅烧制得钛酸钡粉体。 (1)Ti的价电子排布式为 。 (2)补全制备前驱体草酸氧钛钡晶体的化学反应方程式 。 BaCl2+TiCl4+___________+___________= BaTiO(C2O4)·4H2O↓+___________ (3)煅烧过程中有无水草酸氧钛钡晶体生成，其结构如图1所示。 ①C2O42-中的C原子采取 杂化轨道成键；H2C2O4(HOOC-COOH)的沸点高于CH3COOH的原因是 。 ②理论研究表明：C2O42-中四个碳氧键完全相同，C2O42-所有原子共面的平面型结构[图2(a)]不如非平面型结构(每个C原子与邻近的3个原子形成的平面相互垂直)[图2(b)]稳定。非平面型结构更稳定的原因是 。 (4)某立方钛酸钡BaTiO3晶体的晶胞结构如图所示。Ba与O最小间距大于Ti与O最小间距，则Ti在晶胞中的位置为 ，O周围与它最近且距离相等的O有 个。该晶体晶胞的边长为a nm，晶体密度为 g· cm-3。 (列出计算式，BaTiO3摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为NA，(1nm =10-7cm) 18．(14分)一种利用Zn2+与2-甲基咪唑(Hmim)制备金属有机框架材料Zn(Hmim)2的过程示意图如下。 已知：①中所有原子共平面；②CO2和N2的直径分别为0.33nm和0.36nm。 回答下列问题： (1)基态Zn2+的价电子排布式为 ，2-甲基咪唑(Hmim)中，所含元素电负性从大到小的顺序为 。 (2)利用Zn(Hmim)2可以分离CO2和N2的原因为 。 (3)金属有机框架超导体MOFs的三种杂环基有机配体结构如下图，a物质中存在大键，其中①号氮原子的孤电子对位于 轨道；b和c物质的酸性更强的是 (填标号)。 (4)MOF-5是金属有机框架中最具代表性的材料之一，X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。 ①X晶体中Zn2+的配位数为 。 ②已知ZnO键长为d nm，理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为 nm。 ③已知阿伏加德罗常数的值为NA，L2-与[Zn4O]6+的相对质量分别为M1和M2，则X的晶体密度为 g·cm-3(列出化简的计算式)。 19．(16分)C、N和Fe元素的化合物应用广泛。回答下列问题： (1)Fe的价层电子排布式为 ，基态Fe原子与基态离子未成对电子数之比为 。 (2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2CONH2)3](NO3)3俗称尿素铁，既可作铁肥，又可作缓释氮肥。 ①第二周期中，第一电离能大于O的元素有 种。 ②尿素分子中，C原子采取的轨道杂化方式为 。 ③八面体配离子[Fe(H2CONH2)3]3+中Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，则与Fe3+配位的原子是 (填元素符号)。 (3)三硝基胺N(NO2)3(其结构为)是一种火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成 形。 (4)1-甲基咪唑的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物如图所示，常温下为液态而非固态的原因是 ； (5)已知共价键的极性强弱会影响成键原子的电子云密度。在缩二脲的结构式()中圈出电子云密度最小的H原子 ，其中 (填“大于”、“小于”、“等于”)。 (6)α-Fe可用作合成氨催化剂，其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为a pm)。 ①α-Fe晶胞中Fe原子的半径为 pm。 ②已知α-Fe晶胞中阴影所示m，n两个截面的催化活性不同，截面单位面积含Fe原子个数越多，催化活性越低。m，n截面中，催化活性较低的是 ，该截面单位面积含有的Fe原子为 个∙pm-2。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 《选择性必修2》综合测试(一) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Ti-48 Fe-56 Co-59 Ni-59 Cu-64 Zn-65 Ba-137 一、选择题(本大题共15小题，每小题3分，45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．中国传统文化博大精深，蕴含着丰富的化学如识。下列说法不正确的是 A．“烟花巷陌，依约丹青屏障”中烟花绽放出的绚丽色彩跟原子核外由子跃迁有关 B．苏轼的《格物粗谈》中记有：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味”。推测文中的“气”成分为乙烯，其分子中σ键和π键的数目比为4：1 C．《淮南万毕术》记载，“曾青得铁则化为铜”，铜位于元素周期表的第四周期IB族 D．《易经》记载：“泽中有火”，“上火下泽”。“泽”指湖泊池沼。“火”是对某气体在湖泊池沼水面上起火现象的描述，该气体分子的空间结构是正四面体 【答案】B 【解析】A项，绚丽的烟花是发生了焰色试验，焰色试验是电子由激发态转化成基态时释放能量产生的，和电子跃迁有关，A正确；B项，已知单键均为σ键，双键为1个σ键和1个π键，故1个乙烯含有5条σ键，1个π键，故乙烯分子中σ键和π键的数目比为5：1，B错误；C项，已知Cu是29号元素，其核外电子排布式为：[Ar]3d104s1，位于元素周期表第11列，故铜位于元素周期表的第四周期IB族，C正确；D．“火”是对某气体在湖泊池沼水面上起火现象的描述，故该气体为沼气即主要成分是CH4，CH4中心原子C周围的价层电子对数为：4+=4，根据价层电子对互斥理论可知，该气体分子的空间结构是正四面体，D正确；故选B。 2．工业上电解饱和食盐水可制得烧碱。下列说法正确的是( ) A．半径大小：O2-＜Na+ B．化合物中离子键百分数：KCl＜NaCl C．第一电离能大小：O＜Na D．电负性大小： Cl＜O 【答案】D 【解析】A项，O2-和Na+均为两个电子层，但O2-的核电荷数(8)小于Na+(11)，导致O2-的电子排斥更强，半径更大，A错误；B项，K+半径大于Na+，极化能力更弱，离子键百分数更高，因此KCl的离子键百分数大于NaCl，B错误；C项，Na最外层只有1个电子，容易失去，其第一电离能较低，C错误；D项，电负性：O(3.44)> Cl(3.16)，因此Cl的电负性小于O，D正确；故选D。 3．(2024·北京西城一模)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．碳、硅、锗属于同主族元素 B．第一电离能：C＞Si C．红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构 D．硅和锗常用作半导体材料 【答案】C 【解析】A项，碳、硅、锗均为第IVA元素，A正确；B项，同主族从上到下第一电离能减小，故第一电离能：C＞Si，B正确；C项，红外光谱能测定化学键、官能团等，不能直接测定石墨烯的结构，C错误；D项，硅、锗在元素周期表中位于金属和非金属的交界线处，可用作半导体材料，D正确；故选C。 4．(2026·北京东城高二期末)下列关于碳及其化合物的说法正确的是( ) A．碳元素位于元素周期表的s区 B．碳原子2s轨道轮廓图： C．基态碳原子核外电子轨道表示式： D．乙烯分子中π键的电子云轮廓图： 【答案】D 【解析】A项，C位于元素周期表的p区，A错误；B项，碳原子2s轨道轮廓图为，是碳原子2pz轨道轮廓图，B错误；C项，C的基态原子的轨道表示式为，C错误；D项，π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的，乙烯分子中π键的电子云轮廓图为，D正确；故选D。 5．(2026·北京顺义一中高三期中)下列关于化学用语的表达不正确的是( ) A．CO2的电子式： B．SO3的VSEPR模型为 C．轨道表示式违背了洪特规则 D．用电子云轮廓图表示H-Cl的s-pσ键的形成： 【答案】C 【解析】A项，在CO2分子中，C原子与每个O原子各形成两对共用电子，另外，每个O原子还有2个孤电子对，则CO2的电子式为，A正确；B项，SO3中心S原子形成3个σ键，孤电子对数为=0，价层电子对数为3，发生sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，B正确；C项，轨道表示式中2s轨道中的2个电子的自旋方向相同，违背泡利原理，C不正确；D项，H的s轨道与Cl的p轨道头碰头重叠形成s-pσ键，电子云轮廓图符合形成过程，D正确；故选C。 6．(2026高三·浙江杭州高三期中)2-巯基烟酸(X)与V₂O₅在一定条件下可生成2-巯基烟酸氧钒(Y)，其结构变化如图所示。下列说法不正确的是( ) A．基态V原子的价电子排布式为3d34s2，属于d区元素 B．第一电离能：N＞O＞S，电负性：O＞N＞S C．基态O原子的电子有5种不同的空间运动状态 D．基态S原子的核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上共有4个电子 【答案】D 【解析】A项，V为23号元素，基态原子价电子排布式为3d34s2，属于d区元素，A正确；B项，根据元素周期律，同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，所以O的第一电离能大于S，N的2p3半满稳定，第一电离能大于O，则第一电离能：N＞O＞S，同周期主族元素从左到右，电负性增大，因此O的电负性大于N，N的非金属性强于S，故电负性N＞S，则电负性：O＞N＞S，B正确；C项，基态O原子电子排布为1s22s22p4，空间运动状态由电子所占据的轨道数目决定，O的轨道为1s、2s、2pₓ、2pᵧ、2pz，共5种空间运动状态，C正确；D项，基态S原子电子排布为1s22s22p63s23p4，电子云轮廓图呈哑铃形的是p能级(2p、3p)，2p有6个电子，3p有4个电子，共10个电子，并非“4个”，D错误，故选D。 7．(2025·北京第二中学高二月考)原子数相同且价电子总数相等的微粒叫等电子体，下列不属于等电子体的是( ) A．H3O+和NH4+ B．CCl4和PO43- C．CCl3F与CCl2F2 D．N2O和CO2 【答案】A 【解析】A项，H3O+和NH4+中原子数不同，不是等电子体，A符合题意；B项，CCl4和PO43-中原子数相同、都为5，且价电子总数相等、都为32，是等电子体，B不符合题意；C项，CCl3F与CCl2F2中原子数相同、都为5，且价电子总数相等、都为32，是等电子体，C不符合题意；D项，N2O和CO2中原子数相同、都为3，且价电子总数相等、都为16，是等电子体，D不符合题意；故选A。 8．反应2NH3+Cl2＋2NaOH===N2H4+2NaCl＋2H2O可用于实验室制备N2H4。下列说法正确的是( ) A．键角： H2O < NH3 B．电负性： χ(Cl) < χ(S) C．电离能：I1(N) < I1(O) D．离子半径：r(N3−) < r(Na+) 【答案】A 【解析】A项，水分子(H2O)有两个孤对电子，氨分子(NH3)有一个孤对电子，孤对电子越多，对成键电子对的排斥作用越大，键角越小，故键角 H2O < NH3，A正确；B项，氯和硫同处第三周期，氯在硫的右侧，同周期元素从左到右电负性增大，故 χ(Cl) > χ(S)，B错误；C项，氮和氧同处第二周期，氮的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于氧，故 I1(N) > I1(O)，C错误；D项，N3−和Na+均为10电子离子(等电子体)，离子半径随核电荷数增大而减小，N3−核电荷数(7)小于Na+(11)，故 r(N3−) > r(Na+)，D错误；故选A。 9．合成苦杏仁酸涉及反应：。下列说法正确的是( ) A．电负性： B．可以形成分子间氢键 C．电离能： D．只含共价键 【答案】B 【解析】A项，同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，S和Cl位于同一周期，且Cl在S的右边，所以电负性χ(Cl)>χ(S)，A错误；B项，分子结构中含有−COOH和−OH，可以形成分子间氢键，B正确；C项，基态N原子的价层电子排布式为2s22p3，其2p轨道为半充满状态，半充满状态比较稳定，其第一电离能大于同周期相邻元素O，即，C错误；D项，该物质属于有机盐类，是离子化合物，既含离子键又含共价键，D错误；故选B。 10．(2025·北京房山一模)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列对事实的解释不正确的是( ) 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B 键角：NH3 > H2O 孤电子对与成键电子对的斥力小于成键电子对之间的斥力 C 沸点：CO > N2 CO为极性分子，N2为非极性分子 D 酸性：CF3COOH>CH3COOH 电负性F>H，CF3COOH羧基中羟基的极性更大 【答案】B 【解析】A项，原子光谱是不连续的线状谱线说明原子的能级是不连续的，即原子能级是量子化的，故A正确；B项，氨分子中氮原子的孤对电子对数为1，水分子中孤对电子对数为2，孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，且孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，所以氨分子的键角大于水分子，故B错误；C项，一氧化碳和氮气都是相对分子质量为28的双原子分子，一氧化碳是正负电荷重心不重合的极性分子，氮气是正负电荷重心重合的非极性分子，所以一氧化碳的分子间作用力大于氮气，沸点高于氮气，故C正确；D项，氟元素的电负性强于氢元素，氟原子是吸电子基，会使羧酸分子的羧基中羟基的极性增大，更易电离出氢离子，使羧酸的酸性增强，所以三氟乙酸的酸性强于乙酸，故D正确；故选B。 11．(2025·北京海淀高二期中)对下列事实的解释正确的是( ) 事实 结构因素 A HI比HCl更易分解 键的极性：H-I＜H-Cl B 键角：NH3>H2O 电负性N＜0 C 沸点：H2O>H2S H2O分子间存在氢键 D CH4难溶于水 CH4是极性分子 【答案】C 【解析】A项，HI比HCl更易分解，是因为键能H-I＜H-Cl，故A错误；B项，氨气的键角大于水分子，是因为氨气中心原子的孤对电子多余水分子中心原子的孤对电子，故B错误；C项，水的沸点高于硫化氢，是因为水分子间存在氢键，故C正确；D项，CH4是非极性分子，故D错误；故选C。 12． X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中核外电子数等于核外电子填充的能层数，基态Y原子核外电子填充3个能级，且各能级电子数相等，W原子最外层电子数是内层的3倍，R的电负性在短周期主族元素中最小。下列说法正确的是( ) A．氢化物的沸点：W＞Y＞Z B．简单离子半径：r(W)＞r(R) C．第一电离能：I1(W)＞I1(Z)＞I1(Y) D．X、Z、W形成的化合物水溶液一定显酸性 【答案】B 【解析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中核外电子数等于核外电子填充的能层数，则推知X为H，基态Y原子核外电子填充3个能级，且各能级电子数相等，则其核外电子排布式为1s22s22p2，推知Y为C元素；W原子最外层电子数是内层的3倍，推知W为O元素；R的电负性在短周期主族元素中最小，则其金属性较强，为Na元素，结合原子序数依次增大，推知Z为N元素。A项，水和氨气分子间均存在氢键，但水分子的氢键个数多，所以氢化物沸点：H2O(W)＞NH3(Z)，甲烷分子间存在范德华力，不存在氢键，沸点最低，故W＞Z＞Y，A错误；B项，电子层数相同的简单离子，原子序数越小，其半径越大，故r(O2−)＞r(Na+)，即r(W)＞r(R)，B正确；C项，同周期元素中，第一电离能呈增大趋势，N的最高能级处于半充满稳定结构，较难失去电子，所以第一电离能： N > O > C，即I1(Z) > I1(W) > I1(Y)，C错误；D项，X、Z、W形成的化合物如HNO3水溶液显酸性，但NH3H2O的水溶液显碱性，故不一定显酸性，D错误；故选B。 13．(2026·北京丰台高三期末)锂盐是锂离子电池电解质的主要成分，其中锂硼盐是研究的热点。合成邻苯二酚二氟硼酸锂所涉及的反应如下。 下列说法不正确的是( ) A．原子半径的大小：B＞C＞O＞F B．BF4-的VSEPR模型为正四面体形，BF4-和产物W中均存在配位键 C．SiCl4中的Si-Cl键是由硅的1个轨道与氯的1个3p轨道重叠形成的σ键 D．乙二醇不显酸性而邻苯二酚显酸性的原因是苯环使羟基中O-H键的极性增强 【答案】C 【解析】A项，同周期从左到右，主族元素的原子半径逐渐减小，故原子半径，B＞C＞O＞F，故A正确；B项，BF4-中B原子的价层电子对数为4+=4，不含孤电子对，为正四面体形，BF4-和W中B有空轨道，F-有孤电子对，形成配位键，故B正确；C项，SiCl4中Si采用sp3杂化，Si-Cl键是由硅的1个sp3杂化轨道与氯的1个3p轨道重叠形成的σ键，故C错误；D项，邻苯二酚显酸性的原因是在大π键中氧的p电子云向苯环转移，使得O-H极性增强，易电离出H+，体现酸性，故D正确；故选C。 14．(2025·北京清华大学附中高二期末)FeS2的晶胞结构如图所示。已知：晶胞参数为apm。下列说法不正确的是( ) A．每个晶胞中含有4个Fe2+ B．FeS2中含有非极性键 C．S22-和S22-之间的最短距离为 D．Fe2+位于S22-形成的正八面体空隙中 【答案】C 【解析】A项，晶胞中黑色球代表Fe2+，数目为=4，故A正确；B项，晶体中存在S22-，硫原子之间形成非极性键，故B正确；C项，S22-和S22-之间的最短距离等于晶胞面对角线长度的，晶胞边长为apm，则S22-和S22-之间的最短距离为，故C错误；D项，以面心Fe2+研究，其周围的6个S22-构成正八面体，Fe2+位于S22-形成的正八面体空隙中，故D正确；故选C。 15．四氢硼酸钠是极强的还原剂，在有机化学中被称为万能还原剂。其晶胞结构如图所示，已知该晶体密度为ρg/cm3，设阿伏加德罗常数的值为NA．下列说法不正确的是( ) A．的空间结构为正四面体 B．硼氢化钠中含有配位键，H-作配体 C．用含ρ、NA的代数式表示a为 D．Na+与之间的最短距离为 【答案】C 【解析】A项，BH4-的中心原子为B，与H形成4个σ键，所以价层电子对数为4，空间结构为正四面体，A项正确；B项，硼氢化钠中的BH4-含有一个配位键，H-作为配体提供电子对，硼作为中心原子接受电子，B项正确；C项，晶体的化学式为NaBH4，1个该晶胞的质量为，1个该晶胞的体积为，则，，C错误；D项，观察晶胞结构可知，Na+与BH4-之间的最短距离为正方形对角线的一半，即，D项正确；故选C。 二、填空题(本大题共4小题，共55分) 16．(12分)(2026·北京房山高三期中)柠檬酸铁铵和铁氰化钾在紫外线照射下产生普鲁士蓝(PB)，可用于染色和能源行业。 (1)制备柠檬酸铁铵的原料有铁盐、氨水和柠檬酸。 ①基态Fe2+的价层电子轨道表示式是 。 ②NH4+的VSEPR模型名称是 。 (2)避光条件下，柠檬酸铁铵与铁氰化钾反应得到普鲁士黄(PY)，其晶胞形状为立方体，结构如图1所示。 ①PY中所有Fe3+均与CN-形成配位键。结合电子式，解释CN-在PY中作配体的原因： 。 ②已知PY中相邻Fe3+之间的距离为，NA表示阿伏加德罗常数的值，PY的密度为 g/cm3(用代数式表示，1nm=10-7cm)。 (3)在紫外线照射下，PY中部分Fe3+转化为Fe2+，同时K+嵌入，PY转变为PB。PB晶胞结构如图2所示，其中Fe3+周围最近且等距的Fe3+有12个。图2中“”位置被Fe2+或Fe3+占据，已知和两个小立方体体心位置为，用“”补全PB晶胞结构中和两个小立方体中的Fe3+ 。 (4)由于PB中的K+能够很容易地嵌入和脱嵌，因此PB可作为钾离子电池的正极材料。充电过程中，推测K+会从PB中脱嵌出来，理由是 。 【答案】(1)  (2分)  正四面体(2分) (2)CN-的电子式为，其中C和N均有孤对电子存在，能提供孤电子对(2分) (2分) (3)  (2分) (4)充电过程中阳极上发生Fe.2+失去电子转化成Fe.3+，正电荷增多，K+从PB中脱嵌(2分) 【解析】(1)①铁是26号元素，其电子排布为[Ar]3d64s2，基态Fe.2+的价层电子轨道表示式是 。②NH4+的价层电子对数是，无孤对电子，VSEPR模型是正四面体。 (2)①CN-的电子式为，其中C和N均有孤对电子存在，能提供孤电子对，与Fe.3+形成配位键。 ②在PY的晶胞结构中最小的一个立方体中，8个Fe3+位于立方体的顶角，属于一个小立方体的Fe3+有，位于小立方体的棱心，属于一个小立方体的CN-有，一个小立方体的质量为，一个小立方体的体积为，PY的密度为：。 (3)根据PB晶胞结构，其中Fe.3+周围最近且等距的Fe.3+有12个，其结构为： 。 (4)充电过程中阳极上发生Fe.2+失去电子转化成Fe.3+，正电荷增多，K+从PB中脱嵌。 17．(13分)(2026·北京十一学校高二期中)钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的母体材料，广泛应用于多个领域。以BaCl2溶液、TiCl4溶液、H2C2O4溶液为原料制备前驱体草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，再经高温煅烧制得钛酸钡粉体。 (1)Ti的价电子排布式为 。 (2)补全制备前驱体草酸氧钛钡晶体的化学反应方程式 。 BaCl2+TiCl4+___________+___________= BaTiO(C2O4)·4H2O↓+___________ (3)煅烧过程中有无水草酸氧钛钡晶体生成，其结构如图1所示。 ①C2O42-中的C原子采取 杂化轨道成键；H2C2O4(HOOC-COOH)的沸点高于CH3COOH的原因是 。 ②理论研究表明：C2O42-中四个碳氧键完全相同，C2O42-所有原子共面的平面型结构[图2(a)]不如非平面型结构(每个C原子与邻近的3个原子形成的平面相互垂直)[图2(b)]稳定。非平面型结构更稳定的原因是 。 (4)某立方钛酸钡BaTiO3晶体的晶胞结构如图所示。Ba与O最小间距大于Ti与O最小间距，则Ti在晶胞中的位置为 ，O周围与它最近且距离相等的O有 个。该晶体晶胞的边长为a nm，晶体密度为 g· cm-3。 (列出计算式，BaTiO3摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为NA，(1nm =10-7cm) 【答案】(1)3d24s2(1分) (2)BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+5H2O=BaTiO(C2O4)·4H2O↓+6HCl(2分) (3) sp2(2分) HOOC-COOH形成分子间氢键比CH3COOH多(2分) 非平面型结构中，不同C原子上的O原子间相互远离，不同O原子上孤电子对间的排斥作用较小，使得结构更稳定(2分) (4) 体心(1分) 8 (1分) (2分) 【解析】(1)Ti是22号元素，价电子排布式为3d24s2； (2)BaCl2溶液、TiCl4溶液、H2C2O4溶液为原料制备前驱体草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，根据元素守恒，反应的化学反应方程式为BaCl2+TiCl4+2H2C2O45H2O BaTiO(C2O4)·4H2O↓+6HCl； (3)①C2O42-中C原子有1个碳氧双键，C原子形成3个σ键，无孤电子对，采取sp2杂化轨道成键；HOOC-COOH 分子中有2个O-H键， HOOC-COOH形成分子间氢键多，所以沸点高于CH3COOH。②孤电子对之间的斥力较大，非平面型结构中，不同C原子上的O原子间相互远离，不同O原子上孤电子对间的排斥作用较小，使得结构更稳定； (4)根据均摊原则，大黑球数为 、白球数为1、小黑球数为，根据BaTiO3的分子式，可知小黑球为O原子； Ba与O最小间距大于Ti与O最小间距，白球代表Ti原子，则Ti在晶胞中的位置为体心；O原子位于面心，O周围与它最近且距离相等的O有8个；该晶体晶胞的边长为a nm，晶体密度为。 18．(14分)一种利用Zn2+与2-甲基咪唑(Hmim)制备金属有机框架材料Zn(Hmim)2的过程示意图如下。 已知：①中所有原子共平面；②CO2和N2的直径分别为0.33nm和0.36nm。 回答下列问题： (1)基态Zn2+的价电子排布式为 ，2-甲基咪唑(Hmim)中，所含元素电负性从大到小的顺序为 。 (2)利用Zn(Hmim)2可以分离CO2和N2的原因为 。 (3)金属有机框架超导体MOFs的三种杂环基有机配体结构如下图，a物质中存在大键，其中①号氮原子的孤电子对位于 轨道；b和c物质的酸性更强的是 (填标号)。 (4)MOF-5是金属有机框架中最具代表性的材料之一，X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。 ①X晶体中Zn2+的配位数为 。 ②已知ZnO键长为d nm，理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为 nm。 ③已知阿伏加德罗常数的值为NA，L2-与[Zn4O]6+的相对质量分别为M1和M2，则X的晶体密度为 g·cm-3(列出化简的计算式)。 【答案】(1) 3d10(1分) N>C>H(1分) (2)CO2分子直径小于Zn(Hmim)2空腔直径，N2分子直径大于Zn(Hmim)2空腔直径(2分) (3) 2p(2分) b(2分) (4)4(2分) (2分) (2分) 【解析】(1)基态Zn2+的价电子排布式为3d10；2 - 甲基咪唑含 C、H、N 元素，电负性从大到小的顺序为N>C>H； (2)CO2分子直径小于Zn(Hmim)2空腔直径，N2分子直径大于Zn(Hmim)2空腔直径，故利用Zn(Hmim)2可以分离CO2和N2； (3)物质 a 中①号 N 原子参与大 π 键(所有原子共平面)，其孤电子对位于2p轨道；② 酸性强弱与基团的吸电子能力有关：O 的电负性大于 S，b 中 O 的吸电子作用更强，使羧基中 H 更易电离，故酸性更强的是b； (4)① 由结构示意图可知，每个Zn2+周围与 4 个 O(来自配体)配位，故配位数为4；② 由X晶胞的组成单元结构可知，[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形，氧离子距离为单元结构的体对角线，设A、B两个锌离子之间的最短距离为x nm，由体对角线的长度可得：x+2d=，解得x=；③由X晶胞的组成单元结构可知，单元结构中位于顶点的[Zn4O]6+的个数为8×=1，位于棱上的L2-的个数为12×=3，设晶体的密度为d g/cm3，由X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元构成可得：=(2a×10-7) 3d，解得d=。 19．(16分)C、N和Fe元素的化合物应用广泛。回答下列问题： (1)Fe的价层电子排布式为 ，基态Fe原子与基态离子未成对电子数之比为 。 (2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2CONH2)3](NO3)3俗称尿素铁，既可作铁肥，又可作缓释氮肥。 ①第二周期中，第一电离能大于O的元素有 种。 ②尿素分子中，C原子采取的轨道杂化方式为 。 ③八面体配离子[Fe(H2CONH2)3]3+中Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，则与Fe3+配位的原子是 (填元素符号)。 (3)三硝基胺N(NO2)3(其结构为)是一种火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成 形。 (4)1-甲基咪唑的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物如图所示，常温下为液态而非固态的原因是 ； (5)已知共价键的极性强弱会影响成键原子的电子云密度。在缩二脲的结构式()中圈出电子云密度最小的H原子 ，其中 (填“大于”、“小于”、“等于”)。 (6)α-Fe可用作合成氨催化剂，其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为a pm)。 ①α-Fe晶胞中Fe原子的半径为 pm。 ②已知α-Fe晶胞中阴影所示m，n两个截面的催化活性不同，截面单位面积含Fe原子个数越多，催化活性越低。m，n截面中，催化活性较低的是 ，该截面单位面积含有的Fe原子为 个∙pm-2。 【答案】(1) 3d64s2(1分) 4：5(1分) (2) 3(1分) sp2 (1分) O(1分) (3)平面三角形(1分) (4)阴、阳离子间距离较大，导致离子间作用力较弱，熔点较低(2分) (5) (1分) 大于(1分) (6) (2分) n(2分) (2分) 【解析】(1)Fe为26号元素，位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2，故价电子排布式为3d64s2；基态Fe原子未成对电子数为4，基态Fe3+价电子排布式为3d5，未成对电子数为5，比值为4：5。 (2)①同一周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但N原子2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于O原子，所以第一电离能比O原子大的有N、F、Ne，共3种； ②尿素分子中C原子形成3个σ键，无孤电子对，采取的轨道杂化方式为sp2杂化； ③八面体配离子[Fe(H2CONH2)3]3+中Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，因此N原子不会参与形成配位键，说明C=O中O原子参与配位，所以与Fe3+配位的原子是O。 (3)三硝基胺N(NO2)3，中心N原子有3个σ键，中心N原子上无孤电子对，所以中心N原子的杂化方式为sp2，空间构型为平面三角形。 (4)1-甲基咪唑的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物，阴、阳离子体积较大，阴、阳离子间距离较大，导致离子间作用力较弱，熔点较低，故常温下为液态而非固态； (5)中间N原子连接两个羰基，羰基中O原子电负性强，吸电子能力强，羰基为吸电子基团，故N-H键的电子更偏向N原子，H原子电子云密度降低，则中间的N连接的H的电子云密度最低，可知；在该分子中C=O双键是由一个键和一个键组成，而C-N键是单键键。键电子云分布在分子平面上、下，使得C=O双键的电子云密度比C-N单键的电子云密度大。根据价层电子对互斥理论，电子对之间存在斥力，电子云密度越大，斥力就越大。所以C=O双键对C-N单键的排斥作用比C-N单键之间的排斥作用强，所以大于。 (6)①α-Fe为体心立方晶胞，晶胞边长为a pm，体对角线长度为 pm，体心立方晶胞中Fe原子半径r与体对角线长度的关系为4r=，因此Fe原子的半径为 pm；②m截面面积Sm=a2pm2，每个角原子被 4个相邻晶胞共享(二维共享)，如图所示：，每个晶胞的顶点原子贡献个原子给该晶面，所含原子数为，单位面积原子数为个pm-2，n截面面积为pm2，每个角原子被4个相邻晶胞共享，体心原子完全属于本截面，所含原子数为，单位面积原子数为个∙pm-2，因此催化活性较低的是n截面，该截面单位面积含有的Fe原子为个∙pm-2。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $