模块质量检测(1)-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2配套课件PPT（苏教版）

该高中化学课件聚焦物质结构模块，涵盖原子结构、化学键、晶体类型及元素周期律等核心知识，通过同位素、杂化类型、晶胞结构等知识点串联，构建从微观结构到宏观性质的认知支架，帮助学生系统掌握模块内容。 其亮点在于结合高考真题情境（如2025湖北卷化合物推断、2024山东卷锰氧化物分析），通过晶胞计算、配合物结构分析等培养科学思维，设置制备无水FeCl3等探究性问题提升科学探究与实践能力。学生能强化知识应用，教师可直接用于模块检测，提升教学针对性。

模块质量检测(一) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分) 1.医学界通过用放射性14C来标记C60，发现C60的一种羧酸衍生物在特定条件下可通过DNA来杀死细胞，从而抑制艾滋病(AIDS)。下列说法正确的是(　　) A.C60与石墨互为同位素 B.14C的中子数与质子数相差2 C.常温下，C60易溶于氯化钠溶液 D.基态碳原子L层的轨道表示式为 15 14 19 18 17 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 12 解析:C60与石墨互为同素异形体，A项错误;14C的质子数为6，质量数为14，中子数为8，则中子数与质子数相差2，B项正确;常温下，C60不溶于氯化钠溶液，C项错误;基态碳原子L层的轨道表示式为 ，D项错误。 15 14 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2.下列关于聚集状态的叙述中，错误的是 (　　) A.物质只有气、液、固三种聚集状态 B.气态是高度无序的体系存在状态 C.固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱 D.液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固、气两态之间，表现出明显的流动性 15 14 19 18 17 16 解析:物质的聚集状态，除了气、液、固三态外，还有晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等聚集状态，A错误;物质处于气态时，分子间距离大，分子运动速度快，体系处于高度无序状态，B正确;据物质固态时微粒间距离较小可判断，固态中的原子或者分子结合的较紧凑，相对运动较弱，C正确;对液态物质而言，分子相距比较近，分子间作用力也较强，表现出明显的流动性，D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3.对原子结构的认识是理解元素周期律的理论基础。下列说法错误的是 (　　) A.s电子的电子云轮廓图是球形 B.处于最低能量状态的原子叫基态原子 C.同一原子中，3s电子的能量大于4s电子的能量 D.同一原子中，3p能级的轨道数等于4p能级的轨道数 15 14 19 18 17 16 解析:s电子的电子云在空间各个伸展方向相同，因此其轮廓图是球形对称的，A正确;当原子核外电子排布遵循构造原理时，原子的能量最低，处于稳定状态，该原子称为基态原子，B正确;在同一原子不同电子层的相同能级中，电子层序数越大，该电子层上电子的能量越高，所以3s电子的能量小于4s电子的能量，C错误;p能级都有3个轨道，与其所处电子层的序数无关，因此同一原子中，3p能级的轨道数等于4p能级的轨道数，D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 4.(2024·黑、吉、辽卷)下列化学用语或表述正确的是 (　　) A.中子数为1的氦核素He B.SiO2的晶体类型:分子晶体 C.F2的共价键类型:p⁃p σ键 D.PCl3的空间结构:平面三角形 15 14 19 18 17 16 解析:中子数为1的氦元素的质量数为3，表示为He，A错误;二氧化硅为共价晶体，B错误;F2中的共价键由2个F原子各提供1个未成对电子的2p原子轨道重叠形成，为p⁃p σ键，C正确;PCl3的中心原子P的价层电子对数为3+=4，有1个孤电子对，故PCl3的空间结构为三角锥形，D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 5.硅材料在生活中占有重要地位。Si(NH2)4(结构如图所示)受热分解可生成Si3N4和NH3。Si3N4是一种优良的耐高温结构陶瓷。下列有关说法错误的是 (　　) A.电负性:N>Si B.Si3N4属于分子晶体 C.基态Si和N原子的未成对电子数之比为2∶3 D.Si(NH2)4中的Si、N原子轨道的杂化类型相同 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:C与N同周期，同周期元素从左到右电负性依次增大，则电负性: N>C;C与Si同主族，同主族元素从上到下电负性依次减小，则电负性:C>Si;所以电负性:N>Si，A不符合题意。由Si3N4是一种优良的耐高温结构陶瓷可知，Si3N4属于共价晶体，B符合题意。基态Si原子的未成对电子数为2，基态N原子的未成对电子数为3，C不符合题意。Si(NH2)4中的Si、N原子轨道的杂化类型均为sp3杂化，D不符合题意。 15 14 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 6.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X、Y、Z为同一周期相邻元素，Z、W位于同主族，基态W原子的最高能级含有4个电子。下列说法正确的是 (　　) A.原子半径:W>Z>Y B.基态原子所含价电子数:Y>W>X C.W的氧化物对应的水化物一定为强酸 D.基态Z的简单离子含有10种不同运动状态的电子 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:根据题意知X、Y、Z位于第二周期，W位于第三周期，基态W原子的最高能级为3p能级，含有4个电子，即W的外围电子排布式为3s23p4，为硫元素，Z、W同主族，Z为氧元素，X、Y、Z是同周期原子序数依次增大的相邻元素，Y是氮元素，X是碳元素，据此答题。根据同周期元素由左到右原子半径减小，同主族元素由上到下原子半径增大，Y、Z、W的原子半径大小顺序为W>Y>Z，A错误。主族元素基态原子价电子数为最外层电子数，X、Y、W分别是碳、氮、硫元素，基态原子价电子数分别是4、5、6，故大小顺序为W>Y>X，B错误。W是硫元素，氧化物对应水化物有H2SO3、H2SO4，其中H2SO3是弱酸，C错误。基态Z的简单离子为O2-，共有10个电子，即含有10种不同运动状态的电子，D正确。 15 14 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 7.液氨是富氢物质，是氢能的理想载体。下列说法不正确的是 (　　) A.NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化 B.[Cu(NH3)4]2+中，NH3分子是配位体 C.N与P、CH4、B互为等电子体 D.相同压强下，NH3的沸点比PH3的沸点低 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 解析:A项，氨气分子中氮原子的价电子对数=3+×(5-3×1)=4，所以N原子采用sp3杂化，不符合题意;B项，在[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供空轨道，N原子提供孤电子对，所以N原子是配位原子，NH3分子是配位体，不符合题意;C项，等电子体为原子数相等和价电子数相等的分子、离子或原子团，N与P、CH4、B均含有5个原子，且价电子数均为8，互为等电子体，不符合题意;D项，NH3和PH3的结构相似且都属于分子晶体，分子晶体的熔、沸点随其相对分子质量的增大而增大，但NH3的分子间存在氢键，所以相同压强下，NH3和PH3相比，NH3的沸点较高，符合题意。 15 14 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 8.我国研制的第四代隐形战机歼⁃20的核心材料是金属钛，下列有关22Ti的说法不正确的是 (　　) A.Ti的原子序数为22 B.Ti位于元素周期表第4周期第ⅣB族 C.Ti元素基态原子的外围电子排布式:3d4 D.Ti的原子结构示意图为 15 14 19 18 17 16 解析:根据化学符号22Ti可知，Ti原子中含22个质子，原子序数为22，A正确;Ti位于元素周期表第4周期第ⅣB族，B正确;Ti原子核外电子排布: 1s22s22p63s23p63d24s2，外围电子排布式为3d24s2，C错误;Ti的原子结构示意图为 ，D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 9.(2025·湖北卷)某化合物的分子式为XY2Z。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+3 D.XZ3与NH3键角相等 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:Z是周期表中电负性最大的元素，Z为F，电子层数为2，未成对电子数为1;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，则X和Y未成对电子数之和为5，X为C和Y为N或X为N和Y为O;化合物分子式为XY2Z，则X和2个Y总化合价为+1价，NO2F符合，故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;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的最高化合价为+5，C错误;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。 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 15 14 19 18 17 16 10.(2025·黑吉辽蒙卷)Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应: Cl2O+H2O==2HClO。下列说法正确的是 (　　) A.反应中各分子的σ键均为p⁃p σ键 B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形 C.Cl—O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 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:H2O中的H—O键是s⁃sp3 σ键，而非p⁃p σ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个孤电子对，D错误。 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 11.(2025·安徽卷)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:X>Z>Y B.该物质中Y和Z均采取即sp3杂化 C.基态原子未成对电子数:W<X<Y D.基态原子的第一电离能:X>Z>Y 15 14 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析: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，且X、Z均形成2个共价键，则X为O，Z为S;Y形成5个共价键且原子序数位于O、S之间，则Y为P;W形成1个共价键，原子序数最小，则W为H;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;该物质中，P原子的价层电子对数为4+=4，为sp3杂化，S原子的价层电子对数为2+=4，为sp3杂化，B项正确;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H<O<P，即W<X<Y，C项正确;基态原子的第一电离能同周期从左向右呈增大趋势，由于第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项错误。 15 14 19 18 17 16 12 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如下图所示。下列说法正确的是 (　　) A.该晶体中涉及元素均位于元素周期表的p区 B.简单氢化物的热稳定性:C<N<O C.基态原子未成对电子数:B<C<O<N D.H、N和O只能形成共价化合物 15 14 19 18 17 16 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:B、C、N、O、Cl都属于p区元素，但H处于s区，故A错误;元素的非金属性:C<N<O，则简单氢化物的稳定性:CH4<NH3<H2O，故B正确;B、C、N、O原子的外围电子排布式依次为2s22p1、2s22p2、2s22p3、2s22p4，未成对电子数依次是1、2、3、2，基态原子未成对电子数:B<C=O<N，故C错误;H、N、O可以组成离子化合物，如NH4NO3等，故D错误。 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 13.碳酸酐酶是一种含锌金属酶，如图是某种碳酸酐酶的结构片段。已知该结构片段中的配位体存在大π键(大π键可用符号表示，m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数)，下列说法错误的是(　　) A.结构片段中含有的元素电负性最大的是O B.结构片段中碳原子均采取sp2杂化 C.结构片段中中心离子的配位数为4 D.结构片段中的配位体存在大π键 15 14 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:根据结构式可知，非金属性最强的是O，即元素电负性最大的是O，故A说法正确;根据结构可知存在甲基，甲基上碳原子杂化类型为sp3，故B说法错误;Zn2+与3个N、1个O形成配位键，中心离子的配位数为4，故C说法正确;杂环上存在大π键，含H的N有三个σ键，还剩1个孤电子对，参与大π键的形成，另一个N提供1个电子，参与大π键的形成，三个碳原子提供1个电子，参与大π键的形成，因此该大π键可表示为，故D说法正确。 15 14 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14.化学式为Ni(CN)x(NH3)y(C6H6)z的笼形包合物基本结构如图所示(H原子未画出)。Ni2+与CN-连接形成平面层，两个平面层通过NH3分子连接，中间的空隙填充苯分子。下列说法正确的是 (　　) A.x∶y∶z=2∶2∶1 B.该结构不是晶胞结构单位 C.结构中N原子均参与形成配位键 D.所有的N配位数相同 14 15 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:根据“均摊法”，该结构中CN-的个数为8×=2，NH3的个数为4×=1，C6H6的个数为1，则x∶y∶z=2∶1∶1，A错误;该结构四条竖直的棱上并不相同，故不是晶胞结构单位，B正确;结构中CN-中C原子提供孤电子对，与镍的空轨道形成配位键，CN-中氮没有参与形成配位键，C错误;由题图可知，并不是所有的Ni2+配位数相同，D错误。 14 15 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 15.(2025·扬州期中)硫化锌是一种性能优良的红外光学材料，其存在多种晶体结构，其中最常见的晶体结构有闪锌矿型和纤锌矿型，晶胞结构如图所示(晶胞参数长度单位为nm)。 下列说法正确的是(　　) A.两种类型晶体中硫离子的配位数均为8 B.闪锌矿型中若A原子的坐标参数为(0，1，0)，则B为，C为 C.已知阿伏加德罗常数的值为NA，则纤锌矿型晶胞密度ρ= g·cm-3 D.Zn2+的基态外围电子排布式为[Ar]3d10 14 15 19 18 17 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:根据两种晶体的结构，Zn原子位于四个S原子形成的四面体的内部，S原子也位于四个Zn原子形成的四面体的内部，所以纤锌矿型晶体结构中的配位数为4，闪锌矿型晶体结构中的配位数也为4，A错误;根据原子A的坐标可知底面左上角S原子为原点，晶胞棱长为单位1，原子B位于面对角线上，坐标为，C位于体对角线上，坐标为，B错误;纤锌矿型晶胞中硫原子在顶点、面心和内部，硫原子的个数为12×+2×+3=6， Zn原子在棱上和内部，锌原子的个数为6×+4=6，则化学式为ZnS，该晶胞底面为正六边形，则体积为a2c nm3，1 mol晶胞的质量为97×6 g，密度ρ== g·cm-3，C正确;Zn是第30号元素，原子外围电子排布式为3d104s2，基态Z是原子失去2个电子得到的，外围电子排布式为3d10，D错误。 14 15 19 18 17 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 19 18 17 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16.(12分)铁与镁组成的合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，回答下列问题: (1)下列铁的外围电子轨道表示式中，再失去一个电子需要能量最大的是 ____(填字母)。  D 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 19 18 17 在第4周期过渡元素中，基态原子未成对电子数比铁多的元素为__________ (填元素符号)。  解析:A表示基态Fe原子，B表示Fe2+，C表示Fe+，D表示Fe3+，Fe3+的3d轨道有5个电子，结构稳定，难失电子，所以再失去一个电子需要能量最大的是D;基态铁原子未成对电子数是4，Cr原子未成对电子数是6，Mn原子未成对电子数是5，在第4周期过渡元素中，基态原子未成对电子数比铁多的元素为Cr、Mn。 Cr、Mn 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 19 18 17 (2)甘氨酸亚铁络合物[(H2NCH2COO)2Fe]是一种新型的铁营养强化剂，广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。 ①(H2NCH2COO)2Fe中碳原子的杂化类型为_________。  ②甘氨酸H2NCH2COOH的沸点比相同相对分子质量的烷烃的沸点大很多，原因是_________________________________。  sp2、sp3 H2NCH2COOH分子间能形成氢键 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 19 18 17 ③原子中的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氧原子，其外围电子自旋磁量子数的代数和为________。  ④硫酸亚铁(FeSO4)可用于制造甘氨酸亚铁，S的空间结构为__________。  解析:③基态O原子外围电子轨道表示式为 ，则对于基态氧原子，其外围电子自旋磁量子数的代数和为++=+1或者为-+=-1。④S中S原子的价电子对数是4，无孤电子对，所以空间结构为正四面体形。 +1或-1 正四面体形 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 19 18 17.(13分)微量元素硼对植物的生长和人体骨骼的健康有着十分重要的作用。请回答下列问题: (1)区分晶体硼和无定形硼科学的方法为________________。  (2)下列B原子基态的外围电子轨道表示式中正确的是_____。  解析:(1)区分晶体硼和无定形硼最可靠的科学方法为进行X射线衍射实验。(2)B原子外围电子有3个电子，2s能级上有2个电子，2p能级上有1个电子，其外围电子轨道表示式为 。 X射线衍射实验 A 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 19 18 (3)NaBH4是重要的储氢载体，阴离子的空间结构为__________。  (4)三硫化四磷分子(结构如图1所示)是______(填“极性”或“非极性”)分子。  解析: (3)NaBH4是一种重要的储氢载体，阴离子的化学式为B，则其结构式为 ，空间结构为正四面体。(4)由PH4]3结构可知，其正、负电荷重心不重合，属于极性分子。 正四面体 极性 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 19 18 (5)图2表示多硼酸根离子的一种无限长的链式结构，其化学式可表示为 ________________________。  解析:从题图可看出，每个多硼酸根离子单元，都有一个B，有一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别为2个多硼酸根离子单元共用，所以B∶O=1=1∶2，化学式为B或(BO∶2或)nO。 B或(BO2或 Bn 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 19 18 (6)硼酸晶体是片层结构，其中一层的结构如图3所示。硼酸在冷水中溶解度很小，但在热水中较大，原因是_____________________________________________ ______________________________________________________________________。  解析:由于晶体中硼酸分子间以氢键缔合在一起，难以溶解;加热时，晶体中部分氢键被破坏，溶解度增大，所以硼酸晶体在冷水中溶解度很小，但在热水中较大。 晶体中硼酸分子间以氢键缔合在一起，难以溶解;加热时，晶体中部分氢键被破坏，硼酸分子与水分子形成氢键，溶解度增大 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 19 18 (7)立方氮化硼(BN)是新型高强度耐磨材料，可作为金属表面的保护层，其晶胞结构(如图)与金刚石类似。已知该晶体密度为a g·cm-3，则晶体中两个N原子间的 最小距离为_________________ pm。(用含a的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)  ·×1010 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 19 18 解析:一个晶胞中B原子数目=8×+6×=4，含N原子数为4，一个晶胞的质量为 g，根据ρ=，V= cm=3，晶胞棱长为 cm=×1010 pm，仔细观察BN的晶胞结构不难发现N位于晶胞中8个小立方体中互不相邻的4个小立方体的体心，N与N之间距离就是晶胞面对角线的一半，因此晶体中两个最近的N原子间的距离为·×1010 pm。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 18.(15分)(2025·沧州一中月考)我国第三艘航空母舰被命名为“中国人民解放军海军福建舰”。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成。 (1)基态Fe3+的外围电子轨道表示式为_____________。  解析:废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，蒸发结晶生成氯化铁晶体，通入SOCl2生成无水FeCl3。 (1)铁的原子序数是26，基态Fe3+的外围电子排布式为3d5，则外围电子轨道表示式为 。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 (2)Fe可与N、CO、CN-等形成配合物。N的空间结构名称为_________ _________。Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为-20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于___________(填晶体类型)。  解析:N中氮原子的价电子对数是3，不含有孤电子对，其空间结构为平面三角形;Fe(CO)5常温下呈液态，熔、沸点低，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于分子晶体。 平面 三角形 分子晶体 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 (3)某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。 已知:氯化亚砜( )熔点为-101 ℃，沸点为76 ℃，易水解为两种酸性气体。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 Ⅰ.废铁屑的杂质中所含元素的电负性由小到大的顺序为__________。  Ⅱ.为避免引入新的杂质，试剂B可以选用H2O2溶液，此过程发生反应的离子方程式为_______________________________。  Ⅲ.操作②是___________、__________、过滤，同时通入HCl(g)的目的是 _______________。  Ⅳ.由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，可能的还原剂为_______。  Si<C<O 2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O 蒸发浓缩 冷却结晶 抑制Fe3+水解 SO2 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 解析: Ⅰ.废铁屑的杂质中所含元素是C、O、Si，非金属性越强，电负性越大，其电负性由小到大的顺序为Si<C<O。 Ⅱ.酸性条件下双氧水氧化亚铁离子的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O。 Ⅲ.操作②得到氯化铁晶体，则其操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;由于铁离子易水解，则同时通入HCl(g)的目的是抑制Fe3+水解。 Ⅳ.由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，说明铁离子被还原，由于氯化亚砜易水解为两种酸性气体为氯化氢和二氧化硫，因此可能的还原剂为二氧化硫。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 (4)一种铁氮化合物具有高磁导率，可用于制电子元件，其晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则其晶胞边长是 ____________ nm。  解析:根据晶胞结构可判断Fe(Ⅱ)数目为6×=3，Fe(Ⅲ)数目为8×=1，N原子个数为1，晶胞质量为 g，设晶胞边长是a nm，晶胞体积为(a×10-7)3cm3，故晶胞密度为=ρ，则a=×107 nm。 ×107 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 19.(15分)(2024·山东卷)锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题: (1)Mn在元素周期表中位于第____周期______族;同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元素是____(填元素符号)。  解析:Mn的原子序数为25，位于元素周期表第四周期ⅦB族;基态Mn的电子排布式为[Ar]3d54s2，未成对电子数有5个，同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr，基态Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，有6个未成对电子。 四 ⅦB Cr 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 (2)Mn的某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为_______。  当MnOx晶体有O原子脱出时，出现O空位，Mn的化合价_______(填“升高” “降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是____(填标号)。  A.CaO　 B.V2O5　 C.Fe2O3　 D.CuO MnO2 降低 A 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 解析:由均摊法得，晶胞中Mn的数目为1+8×=2，O的数目为2+4×=4，即该氧化物的化学式为MnO2;MnOx晶体有O原子脱出时，出现O空位，即x减小，Mn的化合价为+2x，即Mn的化合价降低;CaO中Ca的化合价为+2价、V2O5中V的化合价为+5价、Fe2O3中Fe的化合价为+3、CuO中Cu的化合价为+2，其中CaO中Ca的化合价下降只能为0，其余可下降得到比0大的价态，说明CaO不能通过这种方式获得半导体性质。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 (3)[BMIM]+B(见图)是MnOx晶型转变的诱导剂。B的空间构型为 _____________;[BMIM]+中咪唑环存在大π键，则N原子采取的轨道杂化方式为_____。  解析:B中B形成4个σ键(其中有1个配位键)，为sp3杂化，空间构型为正四面体形;咪唑环存在大π键，N原子形成3个σ键，杂化方式为sp2。 正四面体形 sp2 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 14 15 16 17 18 19 (4)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是_______________________ ________。  解析:由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，但FDCA形成的分子间氢键更多，使得FDCA的熔点远大于HMF。 FDCA形成的分子间氢 键更多 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $