综合测试（二）（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(二) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ti-48 Mn-55 Fe-56 Co-59 Ni-59 Cu-64 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．(2025·北京大兴高二期中)下列有关物质结构和性质的说法不正确的是( ) A．H2O的空间结构为v形，中心原子为sp2杂化 B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点 C．可通过X射线衍射实验区分晶体和非晶体 D．冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子 2．(2025·北京二中高二期中)结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述错误的是( ) A．①中溶液导电是因为在电流的作用下导致中产生自由移动的离子 B．②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大 C．③中人体细胞和细胞器的双分子膜以头向外而尾向内的方式排列体现了超分子的自组装性 D．④中1mol金刚石晶体和石墨晶体中分别平均含有2mol和1.5mol键 3．(2026·北京西城高二期末)下列化学用语书写不正确的是( ) A．H2O2的电子式： B．Cl-的结构示意图： C．基态P原子价层电子轨道表示式为： D．Cl—Cl的p-p σ键的形成： 4．(2025·北京西城高二期中)下列事实不能用氢键解释的是( ) A．气态氟化氢中存在(HF)2 B．稳定性：H2O>H2S C．沸点：NH3>PH3 D．溶解性(水中)：CH3OH>CH4 5．Ca5(PO4)3F晶体可作激光发射材料。下列说法正确的是( ) A．半径：r(Ca2+) < r(P3-) B．第一电离能：I1(P) > I1(S) C．键角：PH3>NH3 D．电负性：χ(O) > χ(F) 6．(2025·北京西城高二期末)下列分子或离子的VSEPR模型和其空间结构一致的是( ) A．NH3 B．H2S C．H3O+ D．CH4 7．(2025·北京丰台一模)醋酸铜氨溶液(含[Cu(NH3)4]2+、NH3等)净化合成氨原料气(含N2、H2和少量CO)的过程中发生反应：[Cu(NH3)2]2+(aq)+ CO(g)＋NH3(g) [Cu(NH3)3CO]2+(aq) ΔH＜0。下列说法正确的是( ) A．Cu位于元素周期表d区 B．H-N-H键角：NH3＞NH4+ C．CO中化学键的强度大于N2，使CO沸点高于N2的 D．在一定范围内，低温、高压有利于原料气的净化 8．(2026·北京第十三中学高三期中)下列化学用语或图示表达不正确的是( ) A．Na2O2的电子式： B．基态29Cu原子的电子排布式： C．H2O的VSEPR模型： D．Cl2分子中σ键的形成： 9．(2025·北京第三十五中学高三期中)下列关于同主族元素C、及其化合物的性质比较和原因分析不正确的是( ) 选项 性质比较 原因分析 A 熔点：CO2＜SiO2 摩尔质量：CO2＜SiO2 B 电负性：Se＞As 原子半径：Se＜As C 酸性：H2CO3＞H2SiO3 非金属性：C＞Si D 热稳定性：CH4＞SiH4 键能：H-C＞H-Si 10．(2026·北京八一学校高三期中)下列物质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 热稳定性：HF>HCl 分子间是否存在氢键 B 硬度：金刚石>碳化硅 晶体类型不同 C 酸性：CF3COOH>CCl3COOH 电负性F>Cl导致O-H键的极性大小不同 D 碱性：NaOH> Al(OH)3 最外层电子数：Na<Al 11．(2025·北京顺义高二期末)下列“事实”对应的“解释”不合理的是( ) 选项 事实 解释 A 键角：NH3(107°)＞H2O(105°) 中心原子均为sp3杂化，孤电子对数：H2O＞NH3 B 热稳定性：H2O＞NH3 氢键键长：NH3＞H2O C 酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸 电负性：F＞Cl，极性：F-C＞Cl-C D 硬度：金刚石＞碳化硅 均为共价晶体，键长：C-C＜C-Si，键能：C-C＞C-Si 12．(2025·北京丰台高二期中)已知各共价键的键能如表所示，下列说法正确的是( ) 共价键 H-H F-F H-Cl H-Br H-I 键能(kJ·mol−1) 436 157 565 431 363 297 A．键的极性大小顺序为H-I＞H-Cl＞H-F B．H2与F2反应生成的热化学方程式为H(g)＋F2(g)2HF(g) ΔH=+28 kJ·mol−1 C．、、、的沸点高低为HF＞HCl＞HBr＞HI D．上述键能可以说明热稳定性的顺序是HF＞HCl＞HBr＞HI 13．近期，科学家合成出了一种化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为短周期元素且最高能层均有空的d轨道，Z的最外层电子数是X核外电子数的一半。下列说法不正确的是( ) A．第一电离能：Z＞Y＞X＞W B．正盐WnYO4的水溶液显中性 C．化合物中X、Y原子均采取 sp3杂化 D．高温下X的单质与Z的简单氢化物可以反应 14．(2025·北京清华大学高三模拟预测)一种钾离子电池正极材料钾锰铁基普鲁士白[K2Mn Fe(CN)6]充电或放电时变化如下图所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为晶胞俯视图。下列说法中不正确的是( ) A．Ⅰ→Ⅱ的变化过程为充电过程 B．Ⅱ→Ⅲ过程中或的价态升高 C．每个晶胞Ⅰ完全转化为晶胞Ⅱ，转移电子数为4 D．晶胞Ⅲ中键数目为24 15．(2025·北京海淀区高三期末)LiMn2O4为尖晶石型锰系锂离子电池材料，其晶胞由8个立方单元组成，这8个立方单元可分为A、B两种类型。电池充电过程的总反应可表示为：。已知：充放电前后晶体中锰的化合价只有+3、+4，分别表示为Mn(III)、Mn(IV)。 下列说法不正确的是( ) A．每个晶胞含8个Li+ B．立方单元B中Mn、O原子个数比为1：2 C．放电时，正极反应为Li1-xMn2O4+xLi++ xe-= LiMn2O4 D．若x=0.6，则充电后材料中Mn(Ⅲ)与Mn(Ⅳ)的比值为1：4 二、填空题(本大题共4小题，共55分) 17．(12分)(2026·北京朝阳高三期中)[Cu(NH3)4]SO4·H2O是重要的染料及农药中间体。用粗铜制取该物质的过程如下。 (1)下列关于29 Cu的说法正确的是 (填序号)。 a．位于元素周期表d区 b．Cu原子有29种不同运动状态的电子 c．电子排布为[Ar]3d104s1的Cu原子处于激发态 (2)NH3的VSEPR模型名称为 。 (3)比较N原子和O原子的第一电离能大小，并从原子结构角度说明理由： 。 (4)Ⅰ和Ⅱ的结晶原理不同。 ①Ⅰ利用的是CuSO4·5H2O的溶解度随温度升高而增大的性质。操作是 。 ②Ⅱ利用的是乙醇的极性比水小的性质。推测Ⅱ中可以代替乙醇析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O的是 (填序号)。 a．四氯化碳        b．丙酮 (5)铜晶胞、铜晶胞中的原子及其切割示意图如下。已知Cu的摩尔质量为Mg·mol-1，原子半径为rnm，阿伏加德罗常数为NA，则Cu晶体的密度为 g·cm-3(1nm=10-7cm)。 18．(14分)(2025·北京平谷一模)工业上利用钛与铁可以制造多种新型合金材料，广泛用于航空、船舶、医疗、储能等领域。 (1)基态核外电子排布式为 。 (2)尿素与氯化铁形成{Fe[CO(NH2)2]6}Cl3配合物是一种高效有机催化剂。尿素与铁离子形成配位键时，最容易提供孤电子对的是 元素，原因是 。 (3)研究表明用TiO2作光催化剂可将HCN、CO、C2H4等氧化为N2、CO2。下列说法正确的是 (选填序号)。 A．HCN、CO2均为直线型分子，但分子极性不同 B．C、N、O的第一电离能依次增大 C．C2H4沸点比N2H4低得多，主要是因为C2H4分子间作用力较小 (4)Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示(Ti4+位于立方体的顶点，Ca2+处于立方体的中心)。该晶体中，Ti4+和周围 个O2-相紧邻；若该晶胞的边长为acm，则晶胞的密度为 g· cm-3(设NA为阿伏加德罗常数)。 (5)纳米晶体Mg2FeH6是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料。Mg2FeH6可由Mg和Fe的粉末在H2气氛中反应加热球磨制得，该反应分两步进行。第一步反应为Mg+H2= MgH2，第二步反应的化学方程式为 。 19．(15分)常见无机物的性质与其结构有重要的关系 Ⅰ．经测定，尿素([CO(NH2)])和三氟化硼(BF3)均为平面形分子，分子内具有大键。请回答下列问题： (1)基态氨的两种微粒中，①1s22s22p2，②1s22s22p4，比较两种微粒得电子能力大小① ②(填“>”或“<”)。 (2)已知尿素分子存在分子间氢键，其晶胞结构如图所示，下列说法正确的是___________。 A．晶胞结构中尿素分子只有2种取向 B．晶胞中有9个尿素分子 C．尿素的N原子采取 sp2杂化 D．每个尿素分子的配位数为12 (3)氟硼酸(HBF4)可以看成是HF与反应后生成的产物，常温下，mol·L-1的氟硼酸(HBF4)溶液pH=1，写出氟硼酸的电离方程式 ，并用电子式表示其阴离子 。 (4)三氟化硼(BF3)存在如下化学反应： 产物中B原子的杂化方式是 ；经测定，反应物BF3中B-F键键长为130 pm，产物中B-F键键长为141 pm，请解释可能的原因 。 Ⅱ．铁(Ⅲ)盐能形成多种配离子： 请回答下列问题： (5)上述阴离子与Fe3+位能力由小到大的顺序是 。写出③的化学反应方程式 。 (6)焦磷酸()是一种强酸，焦磷酸根离子(是一种强配体)与Fe3+以的物质的量比形成配离子，写出离子反应方程式 。 19．(14分)(2026·北京第十三中学高三开学考试)硅烷SiH4可用于制造高纯硅。采用硅化镁法制备SiH4的化学方程式如下：Mg2Si+NH4Cl+8NH3=SiH4+2 MgCl2·6NH3 (1)硅在元素周期表中的位置是 ，基态硅原子占据的最高能级的符号是 。 (2)O、N、H的电负性由大到小的顺序是 。 (3) SiH4中H-Si-H的键角 NH3中H-N-H的键角(填“>”“<”或“=”)，其键角差异的原因是 。 (4) Mg2Si可由Mg和SiO2反应制得。一种SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如下图)。其中Si原子的杂化轨道类型是 。 (5) Mg2Si晶体的晶胞示意图如下。每个Mg原子位于Si原子组成的四面体的中心。 ①则1个Si原子周围有 个紧邻的Mg原子。 ②已知Mg2Si的晶胞边长为，阿伏加德罗常数的值为NA，则Mg2Si晶体的密度为 g· cm-3。 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(二) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ti-48 Mn-55 Fe-56 Co-59 Ni-59 Cu-64 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．(2025·北京大兴高二期中)下列有关物质结构和性质的说法不正确的是( ) A．H2O的空间结构为v形，中心原子为sp2杂化 B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点 C．可通过X射线衍射实验区分晶体和非晶体 D．冠醚(18-冠-6)的空穴与尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子 【答案】A 【解析】A项，H2O中心原子价电子数为，有两对孤电子对，为sp3杂化，分子构型为V形，A错误；B项，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，使熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，使熔沸点降低，故邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点，B正确；C项，可通过X射线衍射实验区分晶体和非晶体，C正确；D项，超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚集体，分子间作用力是弱相互作用，冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，冠醚与离子之间形成配位键，通过弱相互作用形成超分子，D正确；故选A。 2．(2025·北京二中高二期中)结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述错误的是( ) A．①中溶液导电是因为在电流的作用下导致中产生自由移动的离子 B．②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大 C．③中人体细胞和细胞器的双分子膜以头向外而尾向内的方式排列体现了超分子的自组装性 D．④中1mol金刚石晶体和石墨晶体中分别平均含有2mol和1.5mol键 【答案】A 【解析】A项，①中NaCl在水溶液中导电是因为在水分子作用下破坏了NaCl中离子键、形成了可自由移动的水合钠离子和水合氯离子，A错误；B项， ②中在纯金属中加入其它元素或大或小的原子，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大，B正确；C项，超分子具有自组装性，例如③中人体细胞和细胞器的双分子膜以头向外而尾向内的方式排列体现了这一点，C正确；D项， ④中金刚石中每个C原子形成含=2条C-C键，石墨中每个C原子相当于含=1.5条C-C键，D正确；故选A。 3．(2026·北京西城高二期末)下列化学用语书写不正确的是( ) A．H2O2的电子式： B．Cl-的结构示意图： C．基态P原子价层电子轨道表示式为： D．Cl—Cl的p-p σ键的形成： 【答案】D 【解析】A项，H2O2的电子式为，A正确；B项，氯离子核外有18个电子，其结构示意图为，B正确；C项，基态P原子的价层电子排布式为63s23p3，价电子的轨道表示式为，C正确；D项，Cl2分子中σ键的形成是氯原子3p轨道和氯原子的3p轨道头碰头形成p-pσ键，Cl2分子中σ键的形成为，D错误；故选D。 4．(2025·北京西城高二期中)下列事实不能用氢键解释的是( ) A．气态氟化氢中存在(HF)2 B．稳定性：H2O>H2S C．沸点：NH3>PH3 D．溶解性(水中)：CH3OH>CH4 【答案】B 【解析】A项，氟元素的电负性大、原子半径小，氟化氢能形成分子间氢键而得到二聚氟化氢，则气态氟化氢中存在二聚氟化氢能用氢键解释，故A不符合题意；B项，元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，氧元素的非金属性强于硫元素，则水的稳定性强于硫化氢，所以水的稳定性强于硫化氢不能用氢键解释，故B符合题意；C项，氨分子能形成分子间氢键，而磷化氢不能形成分子间氢键，则氨分子的分子间作用力大于磷化氢，沸点高于磷化氢，所以氨气的沸点高于磷化氢能用氢键解释，故C不符合题意；D项，甲醇分子中含有羟基，能与水分子形成分子间氢键，而甲烷不能与水分子形成分子间氢键，则甲醇在水中的溶解性强于甲烷，所以甲醇在水中的溶解性强于甲烷能用氢键解释，故D不符合题意；故选B。 5．Ca5(PO4)3F晶体可作激光发射材料。下列说法正确的是( ) A．半径：r(Ca2+) < r(P3-) B．第一电离能：I1(P) > I1(S) C．键角：PH3>NH3 D．电负性：χ(O) > χ(F) 【答案】B 【解析】A项，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，Ca2+和P3-均为18电子结构，但Ca原子序数大于P，故r(Ca2+) < r(P3-)，A错误；B项，同周期元素第一电离能从左至右呈增大趋势，但第ⅤA族元素(P)因p轨道半充满状态更稳定，其第一电离能高于相邻的第ⅥA族元素(S)，故I1(P) > I1(S)，B正确；C项，NH3中N电负性大于PH3中P，成键电子对更靠近中心原子，键角更大，故PH3键角小于NH3，C错误；D项，同周期元素电负性从左至右递增，F在O右侧且为电负性最大元素，故χ(F) > χ(O)，D错误；故选B。 6．(2025·北京西城高二期末)下列分子或离子的VSEPR模型和其空间结构一致的是( ) A．NH3 B．H2S C．H3O+ D．CH4 【答案】D 【解析】A项，NH3的价层电子对数为4(3对成键电子，1对孤对电子)，VSEPR模型为四面体形，但空间结构为三角锥形，A不符合题意；B项，H2S的价层电子对数为4(2对成键电子，2对孤对电子)，VSEPR模型为四面体形，但空间结构为V形，B不符合题意；C项，H3O+的价层电子对数为4(3对成键电子，1对孤对电子)，VSEPR模型为四面体形，但空间结构为三角锥形，C不符合题意；D项，CH4的价层电子对数为4(4对成键电子，无孤对电子)，VSEPR模型和空间结构均为四面体形，D符合题意；故选D。 7．(2025·北京丰台一模)醋酸铜氨溶液(含[Cu(NH3)4]2+、NH3等)净化合成氨原料气(含N2、H2和少量CO)的过程中发生反应：[Cu(NH3)2]2+(aq)+ CO(g)＋NH3(g) [Cu(NH3)3CO]2+(aq) ΔH＜0。下列说法正确的是( ) A．Cu位于元素周期表d区 B．H-N-H键角：NH3＞NH4+ C．CO中化学键的强度大于N2，使CO沸点高于N2的 D．在一定范围内，低温、高压有利于原料气的净化 【答案】D 【解析】A项，Cu的核外价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表ds区，A错误；B项，NH3、NH4+的N原子均为sp3杂化，NH3中N原子含1个孤电子对，孤电子对对成键电子的斥力大于成键电子对之间的斥力，H-N-H键角小，故H-N-H键角：NH3＜NH4+，B错误；C项，CO和N2的沸点取决于分子间作用力，不能根据化学键强度判断两者的沸点，C错误；D项，该反应为放热反应且正向气体分子数减小，平衡正向移动可净化原料气，故在一定范围内，低温、高压化学平衡正向移动有利于原料气的净化，D正确；故选D。 8．(2026·北京第十三中学高三期中)下列化学用语或图示表达不正确的是( ) A．Na2O2的电子式： B．基态29Cu原子的电子排布式： C．H2O的VSEPR模型： D．Cl2分子中σ键的形成： 【答案】B 【解析】A项，Na2O2为离子化合物，由Na⁺和O22-构成，其电子式应为，A正确；B项，基态Cu原子的电子排布式遵循“全满稳定”规则，3d轨道全充满(3d10)更稳定，正确排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，B错误；C项，H2O的VSEPR模型由中心O原子的价层电子对数决定，价层电子对数=，VSEPR模型为四面体形(立体结构)，C正确；D项，Cl2分子中σ键由两个Cl原子的3p轨道沿键轴方向头碰头重叠形成，图示正确展示了p轨道头碰头重叠形成σ键的过程，D正确；故选B。 9．(2025·北京第三十五中学高三期中)下列关于同主族元素C、及其化合物的性质比较和原因分析不正确的是( ) 选项 性质比较 原因分析 A 熔点：CO2＜SiO2 摩尔质量：CO2＜SiO2 B 电负性：Se＞As 原子半径：Se＜As C 酸性：H2CO3＞H2SiO3 非金属性：C＞Si D 热稳定性：CH4＞SiH4 键能：H-C＞H-Si 【答案】A 【解析】A项，CO2为分子晶体，分子间存在分子间作用力；SiO2为共价晶体，Si、O原子之间通过共价键连接，因此熔点：CO2＜SiO2，A错误；B项，Se、As位于同一周期，原子半径：Se＜As，则得电子能力：Se＜As，因此电负性：Se＞As，B正确；C项，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性：H2CO3＞H2SiO3，因此酸性：H2CO3＞H2SiO3，C正确；D项，键能越大，物质的稳定性越强，则键能：H-C＞H-Si，因此热稳定性：CH4＞SiH4，D正确；故选A。 10．(2026·北京八一学校高三期中)下列物质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 热稳定性：HF>HCl 分子间是否存在氢键 B 硬度：金刚石>碳化硅 晶体类型不同 C 酸性：CF3COOH>CCl3COOH 电负性F>Cl导致O-H键的极性大小不同 D 碱性：NaOH> Al(OH)3 最外层电子数：Na<Al 【答案】C 【解析】A项，热稳定性：HF>HCl，说明键能：H-F>H-Cl，与分子间是否存在氢键无关，氢键主要影响物理性质，A错误；B项，金刚石和碳化硅均为原子晶体，晶体类型相同，金刚石硬度更高是因C-C键键长更短、键能更大，而非晶体类型差异，B错误；C项，CF3COOH的酸性强于CCl3COOH，因F的电负性比Cl大，吸电子效应更强，使O-H键极性增大，H+更易解离，C正确；D项，NaOH的碱性强于Al(OH)3是因Na的金属性(活泼性)强于Al，与最外层电子数无关，金属性与原子半径、电子层结构等因素相关，D错误；故选C。 11．(2025·北京顺义高二期末)下列“事实”对应的“解释”不合理的是( ) 选项 事实 解释 A 键角：NH3(107°)＞H2O(105°) 中心原子均为sp3杂化，孤电子对数：H2O＞NH3 B 热稳定性：H2O＞NH3 氢键键长：NH3＞H2O C 酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸 电负性：F＞Cl，极性：F-C＞Cl-C D 硬度：金刚石＞碳化硅 均为共价晶体，键长：C-C＜C-Si，键能：C-C＞C-Si 【答案】B 【解析】A项，NH3和H2O分子的中心原子的价层电子对数都是4，因此中心N原子或O原子均采用sp3杂化，但是中心原子中含有的孤电子对数越多，其对成键电子对的排斥作用就越强，导致物质分子中的键角就越小。NH3的氮原子上有1对孤电子对，H2O的中心O原子的价层电子对上有2对孤电子对，H2O孤电子对多，因此H2O的键角更小，解释合理，A合理；B项，物质分子的热稳定性由分子的化学键O-H与N-H的键能决定，由于电负性：O＞N，导致物质内化学键的键能：O-H＞N-H；而与H2O及NH3分子之间的氢键无关，解释错误，B不合理；C项，电负性：F＞Cl，使得CF3COOH吸电子效应比CCl3COOH更强，导致其羧酸的-COOH更易解离出H+，酸性增强，解释合理，C合理；D项，金刚石和碳化硅都属于共价晶体。晶体中原子半径越小，键长越短，键能就越大，断裂该化学键消耗的能量更大，该物质硬度更大。由于原子半径：C＜Si，则键长：C-C＜C-Si，故金刚石中的C－C键的键长更短、键能更大，该共价晶体硬度更高，解释合理，D合理；故选B。 12．(2025·北京丰台高二期中)已知各共价键的键能如表所示，下列说法正确的是( ) 共价键 H-H F-F H-Cl H-Br H-I 键能(kJ·mol−1) 436 157 565 431 363 297 A．键的极性大小顺序为H-I＞H-Cl＞H-F B．H2与F2反应生成的热化学方程式为H(g)＋F2(g)2HF(g) ΔH=+28 kJ·mol−1 C．、、、的沸点高低为HF＞HCl＞HBr＞HI D．上述键能可以说明热稳定性的顺序是HF＞HCl＞HBr＞HI 【答案】D 【解析】A项，形成共用电子对的两元素的非金属性强弱相差越大，共价键的极性越强，非金属性：F>Cl>I，则键的极性大小顺序为H-I＜H-Cl＜H-F，A错误；B项，H2与F2反应生成HF的热化学方程式为H(g)＋F2(g)2HF(g) ΔH=反应物总键能-生成物总键能=436kJ/mol+157kJ/mol-2×565kJ/mol=-537kJ/mol，B错误；C项，HF分子间存在氢键，HF、HCl、HBr、HI中HF沸点最高，HCl、HBr、HI均为分子晶体，相对分子质量：HCl＜HBr＜HI，则HF、HCl、HBr、HI的沸点高低为HF＞HI＞HBr＞HCl，C错误；D项，键能越大，共价键越稳定，热稳定性越好，热稳定性的顺序是：HF＞HCl＞HBr＞HI，故D正确；故选D。 13．近期，科学家合成出了一种化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为短周期元素且最高能层均有空的d轨道，Z的最外层电子数是X核外电子数的一半。下列说法不正确的是( ) A．第一电离能：Z＞Y＞X＞W B．正盐WnYO4的水溶液显中性 C．化合物中X、Y原子均采取 sp3杂化 D．高温下X的单质与Z的简单氢化物可以反应 【答案】B 【解析】短周期元素且最高能层均有空的d轨道的只能是第三周期元素，W为带一个单位正电荷的阳离子，W是Na，由化合物结构式可知X可以形成四个共价键则其为Si，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，且Z形成了一个共价键，则Z为Cl，Y形成两个共价键，化合物中阴离子带一个单位负电荷，阴离子中只含有一个Y，所以Y为P，需要从外界得到一个电子而稳定，综上所述，W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。A项，同周期从左到右第一电离能呈递增趋势，第一电离能：Na＜Si＜P＜Cl，A正确；B项，正盐WnYO4为Na3PO4，为强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，B错误；C项，由图知，化合物中X的σ键为4，无孤对电子，采取 sp3杂化；Y原子价层电子对数是，采取 sp3杂化，C正确；D项，X的单质为Si，Z的简单氢化物为HCl，二者可以发生反应Si+3HClSiHCl3+H2，D正确；故选B。 14．(2025·北京清华大学高三模拟预测)一种钾离子电池正极材料钾锰铁基普鲁士白[K2Mn Fe(CN)6]充电或放电时变化如下图所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为晶胞俯视图。下列说法中不正确的是( ) A．Ⅰ→Ⅱ的变化过程为充电过程 B．Ⅱ→Ⅲ过程中或的价态升高 C．每个晶胞Ⅰ完全转化为晶胞Ⅱ，转移电子数为4 D．晶胞Ⅲ中键数目为24 【答案】D 【解析】钾锰铁基普鲁士白[K2Mn Fe(CN)6]是一种钾离子电池正极材料，充电时装置为电解池，其为阳极，失去电子发生氧化反应，充电随着脱出，其结构由Ⅰ经Ⅱ最终转变为Ⅲ，则Ⅲ转化为Ⅰ是原电池放电过程。A项，据“均摊法”，晶胞Ⅱ中含个FeC6、个MnN6、4个K，则晶胞I中也含有4个FeC6，由钾锰铁基普鲁士白的化学式[K2MnFe(CN)6]可知晶胞中含有8个K，晶胞Ⅰ→Ⅱ的变化过程为K+脱出，发生氧化反应，为充电过程，A正确；B项，Ⅱ→Ⅲ过程中为充电过程，阳极发生氧化反应，则Fe或Mn的价态升高，B正确；C项，每个晶胞Ⅰ完全转化为晶胞Ⅱ，有4个K+脱出，则Fe或Mn的价态升高4，转移电子数为4，C正确；D项，结合A分析，晶胞Ⅲ中有24个CN-，CN-中含有碳氮叁键，1个叁键含有1个σ键2个π键，则其中键数目为48，D错误；故选D。 15．(2025·北京海淀区高三期末)LiMn2O4为尖晶石型锰系锂离子电池材料，其晶胞由8个立方单元组成，这8个立方单元可分为A、B两种类型。电池充电过程的总反应可表示为：。已知：充放电前后晶体中锰的化合价只有+3、+4，分别表示为Mn(III)、Mn(IV)。 下列说法不正确的是( ) A．每个晶胞含8个Li+ B．立方单元B中Mn、O原子个数比为1：2 C．放电时，正极反应为Li1-xMn2O4+xLi++ xe-= LiMn2O4 D．若x=0.6，则充电后材料中Mn(Ⅲ)与Mn(Ⅳ)的比值为1：4 【答案】B 【解析】A项，从A立方单元中可知，一个A单元中含2个Li+，一个晶胞含4个A，所以每个晶胞含8个Li+，故A正确；B项，由立方单元B可知Mn原子个数分别为，O原子个数为，所以Mn、O原子个数比为，故B错误；C项，放电时，正极Li1-xMn2O4得电子被还原，反应式为：Li1-xMn2O4+xLi++ xe-= LiMn2O4，故C正确；D项，若x=0.6，根据化合物Li1-xMn2O4化合价之和为0的原则，可计算出Mn(Ⅲ)与Mn(Ⅳ)的比值为1：4，故D正确；故选B。 二、填空题(本大题共4小题，共55分) 17．(12分)(2026·北京朝阳高三期中)[Cu(NH3)4]SO4·H2O是重要的染料及农药中间体。用粗铜制取该物质的过程如下。 (1)下列关于29 Cu的说法正确的是 (填序号)。 a．位于元素周期表d区 b．Cu原子有29种不同运动状态的电子 c．电子排布为[Ar]3d104s1的Cu原子处于激发态 (2)NH3的VSEPR模型名称为 。 (3)比较N原子和O原子的第一电离能大小，并从原子结构角度说明理由： 。 (4)Ⅰ和Ⅱ的结晶原理不同。 ①Ⅰ利用的是CuSO4·5H2O的溶解度随温度升高而增大的性质。操作是 。 ②Ⅱ利用的是乙醇的极性比水小的性质。推测Ⅱ中可以代替乙醇析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O的是 (填序号)。 a．四氯化碳        b．丙酮 (5)铜晶胞、铜晶胞中的原子及其切割示意图如下。已知Cu的摩尔质量为Mg·mol-1，原子半径为rnm，阿伏加德罗常数为NA，则Cu晶体的密度为 g·cm-3(1nm=10-7cm)。 【答案】(1)b(2分) (2)四面体形(2分) (3)第一电离能N＞O，N和O为同周期元素，基态N原子2p轨道电子排布是半充满的，比较稳定，第一电离能较高(2分) (4) 加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(2分) b(2分) (5) (2分) 【解析】由题给流程可知，粗铜与浓硫酸共热反应得到硫酸铜溶液；硫酸铜溶液经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到五水硫酸铜晶体；五水硫酸铜晶体溶于水得到蓝色的硫酸铜溶液；向硫酸铜溶液中加入过量氨水得到深蓝色的硫酸四氨合铜溶液；向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇降低硫酸四氨合铜的溶解度，析出一水硫酸四氨合铜，过滤得到硫酸四氨合铜晶体。 (1)a．铜元素的原子序数为29，基态原子的价层电子排布式为3d104s1，位于元素周期表ds区，a错误；b．铜元素的原子序数为29，则由泡利不相容原理可知，铜原子有29种不同运动状态的电子，b正确；c．铜元素的原子序数为29，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，c错误；故选b； (2)氨分子中氮原子的价层电子对数为：3+(5-1×3) ×=4，孤对电子对数为：(5-1×3) ×=1，则分子的VSEPR模型为四面体形； (3)同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，所以氮元素的第一电离能大于氧元素； (4)①由五水硫酸铜的解度随温度升高而增大可知，操作Ⅰ为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；②由分析可知，操作Ⅱ中加入乙醇的目的是降低硫酸四氨合铜的溶解度，便于析出一水硫酸四氨合铜，丙酮溶于水，能起到乙醇相同的作用，而四氯化碳不溶于水，无法起到乙醇相同的作用，故选b； (5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铜原子个数为：8×+6×=4；晶胞的面对角线的距离为4rnm，则晶胞的边长为nm，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(×10—7 )3d，解得d=。 18．(14分)(2025·北京平谷一模)工业上利用钛与铁可以制造多种新型合金材料，广泛用于航空、船舶、医疗、储能等领域。 (1)基态核外电子排布式为 。 (2)尿素与氯化铁形成{Fe[CO(NH2)2]6}Cl3配合物是一种高效有机催化剂。尿素与铁离子形成配位键时，最容易提供孤电子对的是 元素，原因是 。 (3)研究表明用TiO2作光催化剂可将HCN、CO、C2H4等氧化为N2、CO2。下列说法正确的是 (选填序号)。 A．HCN、CO2均为直线型分子，但分子极性不同 B．C、N、O的第一电离能依次增大 C．C2H4沸点比N2H4低得多，主要是因为C2H4分子间作用力较小 (4)Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示(Ti4+位于立方体的顶点，Ca2+处于立方体的中心)。该晶体中，Ti4+和周围 个O2-相紧邻；若该晶胞的边长为acm，则晶胞的密度为 g· cm-3(设NA为阿伏加德罗常数)。 (5)纳米晶体Mg2FeH6是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料。Mg2FeH6可由Mg和Fe的粉末在H2气氛中反应加热球磨制得，该反应分两步进行。第一步反应为Mg+H2= MgH2，第二步反应的化学方程式为 。 【答案】(1)1s22s22p63s23p63d6(2分) (2) N (2分) N的电负性比O小，容易提供孤电子对(2分) (3)A(2分) (4) 12(2分) (2分) (5)2MgH2+Fe+H2Mg2FeH6或3MgH2+FeMg2FeH6+Mg(2分) 【解析】(1)铁是26号元素，Fe2+的基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d6； (2)尿素中O和N有孤电子对，其中N的电负性小，容易提供孤电子对，故选：N；N的电负性比O小，容易提供孤电子对； (3)A项，HCN、CO2中碳都是sp杂化，空间结构都是直线型，其中HCN是极性分子，CO2是非极性分子，A正确；B项，同周期越靠右，第一电离能越大，其中N元素的2p为半满的稳定结构，第一电离能比O大，B错误；C项，N2H4可形成分子间氢键，沸点较高，则C2H4沸点比N2H4低得多，主要是因为N2H4可形成分子间氢键，C错误；故选A； (4)由晶胞结构图可知，体心为Ca2＋，面心为O2－，该晶体中每个顶点Ti4＋与面心的O2－相邻，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，晶体中，Ti4＋和周围紧相邻O2－数目为3×=12，该晶体中，Ti4+和周围12个O2-相紧邻；如图晶胞中Ti4＋为8×=1，Ca2＋为1，O2－为6×=3，令晶胞边长为acm，，密度ρ=； (5)本题的目的是制备Mg2FeH6，则第二步应是制备Mg2FeH6，两步反应加起来可以消掉中间产物MgH2，且根据题意反应物有铁参与，因此第二步应是或2MgH2+Fe+H2Mg2FeH6或3MgH2+FeMg2FeH6+Mg。 19．(15分)常见无机物的性质与其结构有重要的关系 Ⅰ．经测定，尿素([CO(NH2)])和三氟化硼(BF3)均为平面形分子，分子内具有大键。请回答下列问题： (1)基态氨的两种微粒中，①1s22s22p2，②1s22s22p4，比较两种微粒得电子能力大小① ②(填“>”或“<”)。 (2)已知尿素分子存在分子间氢键，其晶胞结构如图所示，下列说法正确的是___________。 A．晶胞结构中尿素分子只有2种取向 B．晶胞中有9个尿素分子 C．尿素的N原子采取 sp2杂化 D．每个尿素分子的配位数为12 (3)氟硼酸(HBF4)可以看成是HF与反应后生成的产物，常温下，mol·L-1的氟硼酸(HBF4)溶液pH=1，写出氟硼酸的电离方程式 ，并用电子式表示其阴离子 。 (4)三氟化硼(BF3)存在如下化学反应： 产物中B原子的杂化方式是 ；经测定，反应物BF3中B-F键键长为130 pm，产物中B-F键键长为141 pm，请解释可能的原因 。 Ⅱ．铁(Ⅲ)盐能形成多种配离子： 请回答下列问题： (5)上述阴离子与Fe3+位能力由小到大的顺序是 。写出③的化学反应方程式 。 (6)焦磷酸()是一种强酸，焦磷酸根离子(是一种强配体)与Fe3+以的物质的量比形成配离子，写出离子反应方程式 。 【答案】(1)> (1) (2)AC(2分) (3) HBF4=H++BF4-(1分) (2分) (4) sp3(1分) B原子杂化方式由sp2变为sp3，前者BF3因存在大π键所以B-F键键长介于单键和双键之间，后者B-F键均为普通单键，键长变长(或者B原子杂化方式由sp2变为sp3，后者杂化轨道中s轨道成分变少，共价键键能变小，则共价键键长变长) (2分) (5) SCN-<F-<C2O42-(2分) FeF3+3(NH4)2C2O4=3NH4F+(NH4)3[Fe(C2O4)3] (2分) (6)2P2O74-+Fe3+=[Fe(P2O7)2]5-(2分) 【解析】(1)N是第7号元素，可知①1s22s22p2为N+，②1s22s22p4为N-，①比②更难失电子，则①比②更容易得电子，即得电子能力：①>②； (2)A项，晶胞中占据顶点和体心，尿素分子的排列有2种不同的取向，A正确；B项，晶胞中有个尿素分子，B错误；C项，尿素为平面型分子，因此N原子采取sp2杂化，C正确；D项，尿素分子间存在氢键，尿素晶体不是分子密堆积，每个尿素分子周围紧邻的分子个数少于12，故配位数小于12，D错误；故选AC； (3)0.1mol·L－1的氟硼酸(HBF4)溶液 pH=1，说明HBF4溶液是强酸，氟硼酸的电离方程式：HBF4=H++BF-，其阴离子存在配位键，每个原子达到8电子稳定结构，用电子式表示其阴离子； (4)反应后的B原子杂化方式由sp2变为sp3，前者BF3因存在大π键所以B-F键键长介于单键和双键之间，后者B-F键均为普通单键，键长变长(或者B原子杂化方式由sp2变为sp3，后者杂化轨道中s轨道成分变少，共价键键能变小，则共价键键长变长)； (5)结合信息，可知Fe3+与SCN-结合生成[Fe(SCN)]2+，加入NH4F后生成FeF3，加入(NH4)2C2O4生成[Fe(C2O4)3]3-，通过以上实验说明配位能力SCN-<F-<C2O42-；③FeF3加入(NH4)2C2O4生成[Fe(C2O4)3]3-，化学反应方程式：FeF3+3(NH4)2C2O4=3NH4F+(NH4)3[Fe(C2O4)3]； (6)焦磷酸()是一种强酸，焦磷酸可以电离出4个氢离子(4个羟基)，故焦磷酸根离子为P2O74-，P2O74-与Fe3+以2：1的物质的量比形成配离子，离子反应方程式2P2O74-+Fe3+=[Fe(P2O7)2]5-。 19．(14分)(2026·北京第十三中学高三开学考试)硅烷SiH4可用于制造高纯硅。采用硅化镁法制备SiH4的化学方程式如下：Mg2Si+NH4Cl+8NH3=SiH4+2 MgCl2·6NH3 (1)硅在元素周期表中的位置是 ，基态硅原子占据的最高能级的符号是 。 (2)O、N、H的电负性由大到小的顺序是 。 (3) SiH4中H-Si-H的键角 NH3中H-N-H的键角(填“>”“<”或“=”)，其键角差异的原因是 。 (4) Mg2Si可由Mg和SiO2反应制得。一种SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如下图)。其中Si原子的杂化轨道类型是 。 (5) Mg2Si晶体的晶胞示意图如下。每个Mg原子位于Si原子组成的四面体的中心。 ①则1个Si原子周围有 个紧邻的Mg原子。 ②已知Mg2Si的晶胞边长为，阿伏加德罗常数的值为NA，则Mg2Si晶体的密度为 g· cm-3。 【答案】(1) 第三周期ⅣA族(1分) 3p(1分) (2) O＞N＞H(2分) (3) > (2分) SiH4与NH3的中心原子上价层电子对数均为4，但NH3中心原子N原子上含有一对孤对电子，孤对电子与成键电子之间的排斥力强于成键电子与成键电子之间的斥力，导致SiH4中H-Si-H的键角大于NH3中H-N-H的键角(2分) (4) sp3(2分) (5) 8(2分) (2分) 【解析】(1)硅元素的原子序数为14，基态原子的价电子排布式为3s23p2，则硅元素位于元素周期表第三周期ⅣA族，基态原子占据的最高能级为3p能级； (2)非金属元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为：O＞N＞H，则电负性的大小顺序为O＞N＞H； (3)SiH4中硅原子的价层电子对数为：4+(4-1×4) ×=4，孤对电子对数为：(4-1×4) ×=0，NH3中氮原子的价层电子对数为：3+(5-1×3) ×=4，孤对电子对数为：(5-1×3) ×=1，两分子的中心原子上价层电子对数均为4，但NH3中心原子N原子上含有一对孤对电子，孤对电子与成键电子之间的排斥力强于成键电子与成键电子之间的斥力，所以SiH4中H-Si-H的键角大于NH3中H-N-H的键角； (4)由图可知，二氧化硅晶体中，每个Si原子形成4个Si—Oσ键，没有孤对电子，则Si原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化； (5)①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的Si原子与位于体对角线上的Mg原子的距离最近，则1个Si原子周围有8个紧邻的Mg原子；②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的Si原子个数为8×+6×=4，位于体内的Mg原子个数为8，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：= a3d，解得d=。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $