阶段检测(二) 元素化合物 物质结构与性质（教师用书word）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（人教版 浙江专用）

阶段检测(二)　元素化合物　物质结构与性质 一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48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．下列说法正确的是(　　) A．生铁中的含碳量比钢低 B．储氢合金吸收、放出氢气的过程是物理变化 C．铁是人体必需微量元素中含量最多的一种 D．FeO、Fe2O3和Al2O3都能与酸发生反应，均属于碱性氧化物 答案　C 解析　生铁中的含碳量为2%～4.3%，钢的含碳量为0.03%～2%，A错误；氢气在储存过程中与金属反应生成新物质，是化学变化，B错误；FeO、Fe2O3均属于碱性氧化物，Al2O3是两性氧化物，D错误。 2．(2024·湖南郴州市一模)下列有关化学用语的表示错误的是(　　) A．原子核内有8个中子的碳原子：C B．基态Ga原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p1 C．CO的空间结构为平面三角形 D．HCl分子中σ键的形成： 答案　B 解析　基态Ga原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1，B错误；CO的中心原子的价层电子对数为3，无孤电子对，故空间结构为平面三角形，C正确。 3．(2023·台州模拟)下列说法不正确的是(　　) A．可用离子交换法进行海水淡化 B．硝酸铵是一种高效氮肥，受热易爆炸 C．接触室产生SO3可用98.3%的浓硫酸吸收 D．工业上用HCl气体在常温下与粗硅反应生成SiHCl3与氢气 答案　D 4．(2023·西安高三检测)下列离子检验利用了氧化还原反应的是(　　) 选项 待检验离子 检验试剂 A Fe3＋ KSCN溶液 B I－ Cl2、淀粉溶液 C SO 稀盐酸、氯化钡溶液 D NH 浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸 答案　B 解析　检验I－可用Cl2、淀粉溶液，反应为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，I元素化合价升高，Cl元素化合价降低，发生氧化还原反应，B正确。 5．(2023·浙江普通高校高三模拟)下列物质对应的化学用语正确的是(　　) A．氯化钾的分子式：KCl B．过氧化氢的电子式： C．24Cr的最外层电子排布式：3d54s1 D．NO的VSEPR模型： 答案　D 解析　氯化钾是离子化合物，没有分子式，KCl是其化学式，A项错误；过氧化氢是共价化合物，B项错误；24Cr的最外层电子排布式：4s1，C项错误；NO的中心原子上的孤电子对数是×(5＋1－2×2)＝1，价层电子对数是3，VSEPR模型是平面三角形，D项正确。 6．(2024·湖南郴州市高三一模)类推的思维方法可解决不少化学问题，但类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论中，你认为正确的是(　　) A．沸点：Cl2＜Br2＜I2，则沸点：H2＜N2＜O2 B．金属性：Fe>Cu，则氧化性：Fe3＋＜Cu2＋ C．Fe3O4 可表示为 FeO·Fe2O3，则 Pb3O4 可表示为 PbO·Pb2O3 D．CO2 与 Na2O2 反应只生成 Na2CO3 和 O2，故SO2 与 Na2O2 反应也只生成 Na2SO3 和 O2 答案　A 解析　溶液中的铁离子与铜反应生成亚铁离子和铜离子，由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，铁离子的氧化性强于铜离子，故B错误；铅元素的常见化合价为＋2、＋4，由原子个数比不变可知，四氧化三铅可表示为2PbO·PbO2，故C错误；二氧化硫具有还原性，与过氧化钠反应生成硫酸钠，故D错误。 7．(2023·宁波高三模拟)下列判断不正确的是(　　) A．电负性：O＞Si B．电离常数：CCl3COOH＞CF3COOH C．沸点：对羟基苯甲酸＞邻羟基苯甲酸 D．水中溶解度： 答案　B 解析　非金属性：O＞C＞Si，非金属性越强，电负性越大，则电负性：O＞Si，A正确；F的非金属性强于Cl，则CF3COOH比CCl3COOH更容易电离出H＋，酸性更强，所以电离常数：CCl3COOH＜CF3COOH，B不正确；对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，使分子间作用力减小，所以沸点：对羟基苯甲酸＞邻羟基苯甲酸，C正确；对于酮来说，分子中碳原子数越多，分子的极性越弱，在水中溶解度越小，所以溶解度：，D正确。 8．(2024·浙江义乌五校高三上学期联考)物质的结构决定性质和用途，下列两者对应关系正确的是(　　) A．盐酸酸性比次氯酸强，故往漂白液中加入浓盐酸可有效提高漂白性 B．BaCO3不溶于水，故可用作医疗上检查肠胃的钡餐 C．常温下铝遇浓硫酸会钝化，故可用铝槽车运输浓硫酸 D．MgO是离子化合物，故工业上常采用电解熔融的MgO制取金属镁 答案　C 解析　浓盐酸和次氯酸钠会发生反应使漂白液失去漂白性且生成有毒的氯气污染环境，A错误；碳酸钡会和胃酸中的盐酸反应生成有毒的钡离子，B错误；浓硫酸具有强氧化性，常温下可使铝钝化，所以常温下可用铝槽车运输浓硫酸，C正确； MgO是离子化合物，熔点很高，工业上常采用电解熔融的氯化镁制取金属镁，D错误。 9．(2024·大连高三上学期大联考)利用如图所示装置进行实验(忽略④中试剂选择)，所选试剂能达到相应实验目的的是(　　) 选项 ① ② ③ 实验目的 A H2O2 MnO2 水 制备并收集O2 B 浓盐酸 KMnO4 含HCl的淀粉碘化钾溶液 验证Cl2的氧化性 C 浓硫酸 Cu 品红溶液 验证SO2的漂白性 D 稀盐酸 CaCO3 澄清石灰水 比较Cl和C的非金属性 答案　B 解析　排水法收集O2时导管需要短进长出，A不合题意；向KMnO4固体中滴加浓盐酸可制得Cl2，反应原理为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，将生成的Cl2通入含HCl的淀粉碘化钾溶液，可观察到溶液变蓝色，说明Cl2将I－氧化生成了I2，证明Cl2具有氧化性，B符合题意；Cu与浓硫酸需在加热的条件下才能反应生成SO2，C不合题意；稀盐酸滴加到CaCO3表面观察到有大量气泡产生，通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明发生了反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，则酸性：HCl＞H2CO3，由于HCl不是Cl的最高价氧化物对应的水化物，故无法比较C和Cl的非金属性强弱，D不合题意。 10．下列说法不正确的是(　　) A．生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱、石英砂 B．湿润的红色石蕊试纸遇氯气红色消失，是因为氯气具有漂白性 C．氯化铁溶液可用于制作电路板 D．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜 答案　B 解析　石灰石、石英砂和纯碱是制备玻璃的主要原料，高温条件下，二氧化硅与碳酸钙反应生成硅酸钙和二氧化碳，与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳，A正确；氯气不具有漂白性，具有漂白性的是氯气与水反应生成的HClO，B错误；Fe3＋可以氧化Cu单质，所以氯化铁溶液可用于制作电路板，C正确；黄铜矿为CuFeS2，高温条件下与空气中的氧气反应可以得到粗铜，D正确。 11．(2024·长沙市雅礼中学月考)下列示意图正确的是(　　) A.SO3的VSEPR模型 B.氯化铯的晶胞结构图 C.HF分子间的氢键 D.丙氨酸的手性异构体 答案　D 解析　SO3中心S原子的价层电子对数为3＋×＝3，不含孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，A错误；题图应为氯化钠的晶胞结构图，B错误；F—H…F中的实线是共价键、虚线是氢键，C错误；丙氨酸的2号碳为手性碳，存在手性异构体，D正确。 12．(2024·珠海实验中学高三模拟)W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素，Z原子的核外电子总数是次外层电子数的4倍，现代石油化工采用银作催化剂，可以一步完成化合物乙的制备，化合物乙常用于一次性医用口罩的消毒，下列说法正确的是(　　) A．原子半径：Z＞Y＞X B．X、Y的氢化物的沸点：Y＞X C．Y的氧化物对应水化物均为强酸 D．以上四种元素能形成不止1种既能与强酸又能与强碱反应的离子化合物 答案　D 解析　W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素，Z原子的核外电子总数是次外层电子数的4倍，则Z为O元素；由结构式可知，甲、乙中W形成1个共价键，X形成4个共价键，则W为H元素、X为C元素、Y为N元素。同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径的大小顺序为C＞N＞O，故A错误；碳元素的氢化物可能为固态烃，固态烃的沸点高于液态肼，故B错误；硝酸为强酸，而亚硝酸为弱酸，故C错误；氢、碳、氮、氧四种元素形成的碳酸铵、碳酸氢铵、羧酸铵都是既能与强酸又能与强碱反应的离子化合物，故D正确。 13．(2024·嘉兴高三联考)实验室利用MnO2制备高锰酸钾采用的一种方法是固体碱溶氧化法，实验操作流程如图： 下列说法正确的是(　　) A．“熔融”时，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3 B．“熔融”时使用的仪器为瓷坩埚，同时需要用玻璃棒不断搅拌 C．“歧化”步骤主要反应的离子方程式为3MnO＋4H＋===2MnO＋MnO2↓＋2H2O D．KMnO4晶体应保存于带有橡胶塞的棕色试剂瓶中 答案　A 解析　“熔融”时的反应为3MnO2＋KClO3＋6KOH===3K2MnO4＋KCl＋3H2O，参加反应的氧化剂(KClO3)与还原剂(MnO2)的物质的量之比为1∶3，故A正确；“熔融”时由于有熔融的KOH，因此不能使用瓷坩埚和玻璃棒，故B错误；“歧化”步骤主要反应的离子方程式为3MnO＋4CH3COOH===2MnO＋MnO2↓＋2H2O＋4CH3COO－，故C错误；KMnO4易分解且具有氧化性会腐蚀橡胶，应保存于带有玻璃塞的棕色试剂瓶中，故D错误。 14．(2024·台州高三模拟)La和Ni的合金是目前使用最广泛的储氢材料。某La-Ni合金(晶胞为平行六面体)由图甲、图乙两个原子层交替紧密堆积而成，图丙是该合金的晶体结构。 下列说法错误的是(　　) A．该晶体可表示为LaNi5 B．该晶体中1个La原子与18个Ni原子配位 C．该晶胞结构中Ni原子数为12 D．通过晶体X射线衍射实验可确定该晶体的结构 答案　C 解析　该晶胞结构中在两个底面上各有7个La，其中6个在角上，1个在面心，根据均摊法计算可得该晶胞结构中La原子数为(6＋6)×＋2×＝3；该晶胞结构中在两个底面上各有6个Ni，侧面有6个Ni，体内有6个Ni，根据均摊法计算可得该晶胞结构中Ni原子数为(6＋6＋6)×＋6＝15；故该晶体中La与Ni的个数比是3∶15＝1∶5，可表示为LaNi5，故A正确，C错误；对于1个La来说，同一层周围有6个Ni，还有上下两层各6个，所以，La原子与18个Ni原子配位，故B正确。 15．如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法不正确的是(　　) A．简单氢化物沸点：X>Y B．电负性：M<X<Y<Z C．第一电离能：W<X<Z<Y D．阴、阳离子中均有配位键 答案　A 解析　由题干信息可知，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或者O，根据结构图可知Y周围形成了4个单键，Z周围形成2个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，Z为O，M只形成一个单键，M为H，X、W形成4个键，且X原子序数大，X为C，则W为B。氨分子间会形成氢键，导致其沸点高于甲烷，A错误；同周期元素从左到右，电负性逐渐增强；同主族元素由上而下，电负性逐渐减弱，电负性：H<C<N<O，B正确；同主族元素随原子序数变大，第一电离能逐渐变小；同周期元素随着原子序数变大，第一电离能逐渐变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：B<C<O<N，C正确；由于阳离子中的Y原子是N原子，形成了类似于铵根离子的阳离子，故存在配位键，阴离子中的W为B，最外层上只有3个电子，能形成3个共价键，现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D正确。 16.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均为有机化合物，已知：乙二胺能与MgCl2、CuCl2等溶液中的金属离子形成相对稳定的配离子，如[Cu(En)2]2＋ (En是乙二胺的简写)，结构如图所示，下列说法正确的是(　　) A．乙二胺的沸点比三甲胺的低 B．三甲胺分子中N的杂化方式为sp2 C．[Cu(En)2]2＋的配位数为2 D．Cu2＋比Mg2＋更容易与乙二胺形成配离子 答案　D 解析　乙二胺分子间可以形成氢键，而三甲胺分子间不能形成氢键，则乙二胺比三甲胺的沸点高，故A错误；三甲胺[N(CH3)3]分子中的N原子与三个C原子形成3个σ键，有1个孤电子对，三甲胺分子中N的杂化方式为sp3，故B错误；[Cu(En)2]2＋中Cu2＋提供4个空轨道，分别与氮原子的孤电子对形成配位键，则[Cu(En)2]2＋中Cu2＋的配位数为4，故C错误；Mg2＋的半径小于Cu2＋，Mg2＋的配位数小于Cu2＋，Cu2＋比Mg2＋更容易与乙二胺形成配离子，故D正确。 二、非选择题(本大题共5小题，共52分) 17．(10分)硫及其化合物种类繁多，应用广泛。请回答： (1)基态硫原子价层电子轨道表示式是________________。 (2)下列有关说法正确的是__________(填字母)。 A．同周期元素中，第一电离能大于硫元素的有3种 B．SO2的VSEPR模型和空间结构均为V形 C．甲基磺酸中S原子采取sp杂化 D．[Ne]3s13p44s1的发射光谱不止1条谱线 (3)中，O—O比H2O2中的更________(填“难”或“易”)断裂。其原因是 ________________________________________________________________________。 (4)锌与硫形成的化合物晶体的晶胞如图所示。 ①Zn2＋的配位数为________。 ②设NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a nm，则该晶体的密度为____________________g·cm－3。 答案　(1)　(2)AD　(3)易　S2O中的O—O与S相连，S的电负性大于H，即S对O—O中的电子对吸引力大于H，使O—O中O原子的电子云密度降低　(4)①4　② 18．(10分)碳酸二甲酯()是一种环保性能优异、用途广泛的化工原料，可以通过下列流程制备： 已知：碳酰氯具有酯的性质。请回答： (1)写出NH3的电子式：______________。 (2)写出步骤Ⅲ反应的化学方程式：_________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)下列说法正确的是________(填字母)。 A．液氯和氯水工业上均可用铁槽车运送 B．CO(NH2)2属于铵盐，含氮量高，可作氮肥 C．碳酸二甲酯在酸性条件下水解产生的气体是非极性分子 D．CO与Fe可形成配合物Fe(CO)5，其中配位原子是O (4)碳酸二甲酯比碳酸一甲酯的沸点______(填“低”或“高”)，分析其原因：_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (5)设计实验方案检验COCl2中的氯元素：__________________________________________。 答案　(1)　(2)CO(NH2)2＋2CH3OH―→CO(OCH3)2＋2NH3↑　(3)C　(4)低　碳酸一甲酯能形成分子间氢键　(5)将COCl2通入足量的NaOH溶液中充分反应，先加足量稀硝酸，再加AgNO3溶液，若生成白色沉淀，说明COCl2中含氯元素 19．(12分)NH3是重要的化工原料，按如下流程充分利用。 已知：①与性质相似； ②＋4NH3――→＋2NH4Cl。 (1)①混合物A的成分为__________________________________________________(用化学式表示)。 ②写出途径Ⅰ反应的化学方程式：__________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 ③NaN3是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出NaN3的电子式：______________。 (2)下列说法不正确的是________(填字母)。 A．工业制HNO3，综合考虑B为空气 B．途径Ⅱ ，向饱和食盐水中先通入CO2，再通入NH3 C．尿素[CO(NH2)2]是常用的氮肥，不能与草木灰混合施用 D．物质C属于有机高分子，可用于生产火药、塑料和涂料 (3)①N2H4为二元弱碱，其在水中的电离与氨相似；25 ℃，N2H4第一步电离平衡常数Kb1的值为____________(已知：N2H4＋H＋N2H　K＝8.7×107)。 ②结合H＋的能力：N2H4________(填“>”或“<”)CH3NH2，理由是___________________ _______________________________________________________________________________。 (4)设计实验验证混合物A中含有S元素：__________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)①SO(NH2)2、NH4Cl　②2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O　③ (2)B (3)①8.7×10－7　②<　甲基(—CH3)是推电子基团，氨基(—NH2)是吸电子基团，CH3NH2中氮原子周围电子云密度比N2H4大，易给出孤电子对与H＋形成配位键，结合H＋的能力强 (4)取样，加入足量盐酸充分反应，加热，若能产生使品红溶液褪色的刺激性气味气体，则说明A中含有S元素 20．(10分)(2023·浙江省天域全国名校协作体高三下学期联考)卤化物、氢化物在科研和生活中占有重要地位。回答下列问题： (1)下列氟元素的不同微粒，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是____________(填字母)。 A．1s22s22p43s1 B．1s22s22p43d2 C．1s22s22p5 D．1s22s22p6 (2)OF2的VSEPR模型名称为_______________________________________________。 (3)二氟氮烯(N2F2)分子中，每个原子均满足八电子稳定结构，则N2F2的结构式为________________________________________________________________________。 (4)C、N、O三种元素都能与H元素形成含A—A(A表示C、N、O元素)的氢化物。氢化物中A—A的键能(kJ·mol－1)如下表： H3C—CH3 H2N—NH2 HO—OH 346 247 207 A—A的键能依次降低的原因是___________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (5)第三代太阳能电池利用有机金属卤化物碘化铅甲胺(CH3NH3PbI3)半导体作为吸光材料。CH3NH3PbI3具有钙钛矿(AMX3)的立方结构，其晶胞如图所示，其中CH3NH位于顶点(大空心球)位置。已知CH3NH3PbI3晶体的晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为____________g·cm－3。(用最简式表达) 答案　(1)AB　(2)四面体形　(3)F—N===N—F　(4)H3C—CH3、H2N—NH2、HO—OH中中心原子C、N、O形成化学键后的孤电子对数分别为0、1、2，孤电子对数越多，则排斥作用越大，导致其形成的化学键越不稳定，键能越小　(5)×1021 解析　(1)氟为9号元素，基态原子核外电子排布为1s22s22p5；若处于激发态的电子跃迁到较低轨道会得到发射光谱，根据构造原理1s22s22p43s1、1s22s22p43d2中有电子处于激发态，故用光谱仪可捕捉到发射光谱。(2)OF2中氧原子的价层电子对数为2＋＝4，则中心原子为sp3杂化，VSEPR模型名称为四面体形。(3)二氟氮烯(N2F2)分子中，每个原子均满足八电子稳定结构，则N2F2中氟与氮形成1个共价键、氮氮之间形成2个共价键，其结构式为F—N==N—F。(5)根据“均摊法”，晶胞中含8×＝1个CH3NH，结合化学式可知，1个晶胞中含有1个CH3NH3PbI3，则晶体密度为×1021 g·cm－3＝×1021 g·cm－3。 21．(10分)工业或机动车尾气中的NOx会造成环境问题，可用多种方法脱除。 (1)碱液吸收法：NaOH溶液可吸收硝酸工业尾气(含NO、NO2)，获得副产品NaNO2。 ①等物质的量的NO与NO2被NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为____________________。 ②若吸收时NO与NO2比例控制不当，则吸收液经浓缩结晶、过滤得到NaNO2晶体中最有可能混有的杂质是________(填化学式)。排放的尾气中含量较高的氮氧化物是______________(填化学式)。 (2)还原法：尿素水溶液热解产生的NH3可去除尾气中的NOx，流程如下： ①尿素中氮元素的化合价为______________________________________。 ②写出“催化反应”过程中NH3还原NO2的化学方程式：________________________。 ③若氧化处理后的尾气中混有SO2，此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒，降低NOx的去除率。试分析硫酸盐的产生过程___________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 ④“催化反应”过程中需控制温度在250～380 ℃之间。温度过高，NOx的去除率下降，其原因可能是温度过高催化剂的活性降低和________________。 答案　(1)①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O ②NaNO3　NO　(2)①－3　②8NH3＋6NO27N2＋12H2O　③SO2与O2、H2O反应生成H2SO4，H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或者NH4HSO4　④温度过高，NH3会催化氧化生成NO 解析　(1)②NO与NO2混合气体中NO过量时，混合气体与NaOH反应生成的盐只有NaNO2。同时，过量的NO由于不和NaOH反应以尾气形式排放。当NO与NO2比例为1∶1时，与NaOH反应只生成NaNO2，无气体释放。混合气体中NO2过量时，除NO与NO2按1∶1与NaOH反应生成NaNO2外，剩余的NO2可被NaOH吸收生成NaNO2和NaNO3，无气体释放。综上所述，晶体中最可能的杂质为NaNO3，比例不当时可能释放NO。 (2)①CO(NH2)2中碳元素为＋4价，氧元素为－2价，氢元素为＋1价，设氮元素化合价为x，则4＋(－2)＋2x＋1×4＝0，解得x＝－3。 ②依据题意可知反应物为NO2和NH3，产物为N2和H2O，化学方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O。 ③硫酸盐形成需要SO，而题目中混合气体含有的是SO2，因此可以推出形成SO的过程中存在将SO2氧化成SO3的过程。尿素水溶液热解和催化生成N2的过程中均有H2O生成，可以将SO3转化成H2SO4。生成的H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4。 ④催化反应过程通入的气体含有NO2、O2、NH3、H2O和CO2(尿素水溶液热解产物)，除发生NO2与NH3反应外，还可能发生NH3的催化氧化反应，其产物为NO和H2O，NO的生成可以使NOx的去除率下降。 学科网（北京）股份有限公司 $