内容正文:
河北衡水中学2025-26届高三年级检测(七)
化 学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共8页,总分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 1 6 Si 28 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Fe 56 U 238
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列有关作用力的说法正确的是
A. 金属键、离子键、分子间作用力都没有方向性和饱和性
B. 键能、金属的原子化热、晶格能分别可以衡量氢键、金属键、离子键的强弱
C. 离子键、金属键、氢键、范德华力本质上都是静电作用
D. 乙酸、丙醇、丙酮的沸点都比丁烷高是因为前三者分子间都存在氢键
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 和之间最强烈的氢键作用:
B. 的模型:
C. 中的化合价:价
D. 是手性分子
3. 下列关系与共价键键能无关的是( )
A. 热稳定性:HCl>HBr B. 熔沸点:SiO2>SiC
C. 熔沸点:C12>F2 D. 熔沸点:金刚石>单晶硅
4. 下列分子为非极性分子且中心原子采取sp2杂化的是
A. CS2 B. H2S C. SO2 D. SO3
5. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>②>①
B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:④>③>②>①
D. 最高正化合价:④>③=②>①
6. 下列关于SiO2和金刚石的叙述正确的是
A. SiO2晶体结构中,每个Si原子与2个O原子直接相连
B. 通常状况下,60 g SiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数)
C. 金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
D. 1 mol金刚石含4 mol C-C键
7. 口服处方药奥司他韦可预防和治疗甲流,其结构如图所示:
下列关于奥司他韦的叙述错误的是
A. 一个分子中含有三个手性碳原子 B. 分子中所有原子可能共平面
C. 分子中碳原子采用、杂化 D. 1mol奥司他韦最多能消耗2molNaOH
8. 某种离子液体结构如图所示,下列说法正确的是
A. 中各原子均达到8电子稳定结构
B. 该物质阳离子中C原子均采取杂化
C. 第一电离能由大到小的顺序为:
D. H分别与C、N、F形成的二元化合物中既有极性键又有非极性键
9. 在加热条件下,与白磷能制取五氧化二磷(固态时实际的分子式为,结构如图所示),其反应为。已知:白磷晶胞与干冰晶胞结构相似。下列判断错误的是
A. 分子中键与键数目之比为
B. 比稳定,比的还原性强
C. 化学键键的键长大于键的键长
D. 白磷晶体中每个周围等距离且紧邻的有12个
10. 为达到下列实验目的,对应的操作及原理均正确的是
选项
实验目的
操作
原理
A.
分离与
向与的混合物中加入与适配的杯酚,再加入甲苯溶解,过滤,滤液中加入氯仿溶解杯酚
杯酚与形成超分子,通过尺寸匹配实现分子识别
B.
检验硫代硫酸钠中是否混有亚硫酸钠
取样,加入稀盐酸,将生成的气体通入品红溶液
亚硫酸钠与盐酸反应生成的二氧化硫能使品红溶液褪色
C.
检验乙醇中是否混有乙醛
取待测液,加入酸性高锰酸钾溶液
醛基能被酸性高锰酸钾氧化
D.
探究浓度对化学平衡移动影响
将5mL0.005mol/L的溶液与5mL0.015mol/L的溶液混合,再加固体
在其他条件不变的情况下,增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
11. 在超分子化学中,常用模板合成各种拓扑结构分子。下图为诺贝尔奖得主Sauvage教授利用亚铜离子为模板合成的索烃结构。下列说法错误的是
A. 基态价电子排布为全满结构,固态时比稳定
B. 基态原子第一电离能:
C. 该索烃中碳原子和氮原子均为杂化
D. 该索烃中所含的配位键数目为8NA
12. 我国科技工作者用钾离子促进电催化合成尿素[CO(NH2)2]可能的反应机理如下图。与其他步骤相比,碳氮键的形成过程活化能更高。下列说法错误的是
A. 尿素中碳原子采取杂化
B. 步骤①和③的反应速率较其他步骤慢
C. 步骤⑥发生的是氧化反应
D. 以上过程中涉及极性键的形成和断裂
13. 乙醛是一种重要的工业原料,广泛应用于医药、农药、涂料、塑料、合成纤维、橡胶、树脂等领域。乙醛由乙烯在催化剂作用下直接氧化制得,乙烯氧化法制乙醛的原理如下图所示(部分相关离子未画出),下列说法正确的是
A. 在反应中是中间产物
B. 乙烯催化氧化法制乙醛的化学方程式为
C. 转化过程中,Pd元素化合价没有发生变化
D. 该转化过程中,有非极性键的断裂与极性键的形成
14. 高温下超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为﹣2价.如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元),则下列说法中正确的是
A. 晶体中每个K+周围有8个O2﹣,每个O2﹣周围有8个K+
B. 晶体中与每个K+距离最近的K+有8个
C. 超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O2﹣
D. 晶体中,0价氧与﹣2价氧的数目比为2:1
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铜、铁及其化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题:
(1)某氨基吡啶衍生物铜配合物X的结构简式如下图所示。
①基态氮原子的价层电子排布图为___________,在元素周期表中铜属于___________(填“s”、“p”、“d”或“ds”)区。
②C.N、O元素原子的第一电离能由大到小的顺序为___________。
③X中的配位数是___________,C原子的杂化轨道类型为___________。
(2)胆矾的简单平面结构式如图所示。
胆矾的化学式用配合物的形式可表示为___________;其阴离子的立体构型为___________。
(3)铁与硫能形成多种化合物,某种化合物的晶胞结构如下图所示。该化合物的化学式是___________;若该晶胞边长为,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________。
16. 铀氮化合物是核燃料循环系统中的重要材料。已知3(NH4)4[UO2(CO3)3]3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑。
回答下列问题:
(1)基态氧原子核外电子排布式___________。
(2)反应中断裂的化学键有___________(填标号)。
A.氢键 B.极性键 C.非极性键 D.离子键 E.配位键
(3)反应所得的气态产物中属于非极性分子的是___________(填化学式,下同);氢化物中更易与Cu2+形成配离子的是___________。向CuSO4溶液中滴加少量氨水,反应现象为___________,继续滴加氨水可得到深蓝色透明溶液,写出得到深蓝色透明溶液的反应的离子方程式:___________。
(4)基态U原子的价层电子排布式为5f36d17s2,则处于下列状态的铀原子或离子失去一个电子所需能量最高的是___________(填标号)。
A. 5f36d17s1 B. 5f37s27p1 C. 5f26d27s2 D. 5f47s2
(5)CO结构中存在大π键,可表示为___________(用表示,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)。
(6)某种铀氮化物的立方晶胞结构如图所示。已知晶胞密度为d g·cm-3,U原子半径为r1 nm,N原子半径为r2 nm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的空间利用率为___________(用含d、r1、r2、NA的代数式表示)。
17. 蓝色晶体二草酸合铜(Ⅱ)酸钾是一种常用化工原料。回答下列问题:
(1)对于中的能量变化___________(选填“>”、“<”)。中四种元素电负性由大到小顺序为___________。
(2)分子结构为平面形状,如下图所示。其中和键数目之比为___________。a处氧原子的杂化轨道类型为___________。在晶体中,每个草酸分子周围通过___________作用与6个分子相连,每个分子则与3个草酸分子相连,则x=___________。
(3)乙酸铜溶于混合溶液可形成配合物。这说明配位能力:草酸根___________(选填“>”、“<”)乙酸根。的晶体类型属于___________。
(4)一种的氧化物属于立方晶系,其晶胞沿c轴不同位置的投影(ab平面)如下图,黑球为、灰球为。该晶体化学式为___________。已知立方晶胞参数为ynm,则与之间距离为___________。
18. 铁和氮是化学学习中的重要元素,高附加值的铁和氮的化合物也逐渐融入我们的学习和生活中。
Ⅰ、富马酸亚铁()是一种补铁剂,富马酸分子结构模型如图:
(1)基态铁原子的价电子排布式是_____。
(2)由富马酸分子的结构模型可知其结构简式为,则富马酸分子中键与键的数目比为_____。
Ⅱ、磷酸铁锂()电池是绿色环保型电池
(3)Fe、P、O三种元素电负性从大到小的顺序是_____。
(4)写出一种与互为等电子体的分子_____(填化学式)。
(5)磷酸铁锂()电池的负极材料是镶嵌了的石墨,嵌入石墨的两层间,导致石墨的层堆积方式发生改变,形成化学式为的嵌入化合物,平面结构如图所示,则_____。
Ⅲ、雷氏盐是分析化学中常用的试剂,其化学式为。
(6)的沸点比高的主要原因是_____,分子易与形成配离子,而不易形成配离子的原因是_____。
(7)雷氏盐中阳离子空间结构为_____(填字母,下同),阴离子的空间结构最可能的是_____。
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河北衡水中学2025-26届高三年级检测(七)
化 学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共8页,总分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 1 6 Si 28 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Fe 56 U 238
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列有关作用力的说法正确的是
A. 金属键、离子键、分子间作用力都没有方向性和饱和性
B. 键能、金属的原子化热、晶格能分别可以衡量氢键、金属键、离子键的强弱
C. 离子键、金属键、氢键、范德华力本质上都静电作用
D. 乙酸、丙醇、丙酮的沸点都比丁烷高是因为前三者分子间都存在氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢键有方向性和饱和性,而氢键属于分子间作用力,除氢键之外的分子间作用力没有方向性和饱和性,故A错误;
B.氢键属于分子间作用力,不能用键能来衡量,故B错误;
C.离子键、金属键、氢键都与静电作用有关,分子间作用力又被称为范德华力,按其实质来说是一种电性的吸引力,故C正确;
D.丙酮不存在氢键,故D错误;
故选:C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 和之间最强烈的氢键作用:
B. 的模型:
C. 中的化合价:价
D. 是手性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.因O的电负性大于N,O-H键极性更强,使H原子更接近“裸核”,与N的孤对电子吸引力更强,故该氢键作用最强烈,即和之间最强烈的氢键作用为:,A错误;
B.中心原子S的价层电子对数为,没有孤电子对, 模型是平面三角形,与图不相符,B错误;
C.的中心原子与氧共用6个电子对,且偏向氧,故的化合价为价,C正确;
D.中无手性碳原子,故不是手性分子,D错误;
故选C。
3. 下列关系与共价键键能无关的是( )
A. 热稳定性:HCl>HBr B. 熔沸点:SiO2>SiC
C. 熔沸点:C12>F2 D. 熔沸点:金刚石>单晶硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.非金属性:Cl>Br,元素的非金属性越强,形成的氢化物共价键的键能越大,对应的氢化物越稳定,与共价键的键能有关,故A不选;
B.SiO2、SiC都属于原子晶体,SiO2中硅氧键的键长小于SiC中碳硅键的键长,所以熔沸点:SiO2>SiC,与共价键的键能有关,故B不选;
C.F2、Cl2属于分子晶体,影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小,物质的相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,与共价键的键能大小无关,故C选;
D.金刚石、晶体硅都属于原子晶体,金刚石中碳碳键的键长小于晶体硅中硅硅键的键长,所以金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅,与共价键的键能有关,故D不选;
故选C。
【点睛】明确晶体的熔沸点和分子的稳定性的影响因素是解题的关键。本题的易错点为A,要注意分子的稳定性与共价键的键能大小有关。
4. 下列分子为非极性分子且中心原子采取sp2杂化的是
A. CS2 B. H2S C. SO2 D. SO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心C原子孤电子对数为=0,价层电子对数为,采取杂化,为直线形非极性分子,A错误;
B.中心S原子孤电子对数为=2,价层电子对数为,采取杂化,为V形极性分子,B错误;
C.中心S原子孤电子对数为=1,价层电子对数为,采取杂化,但为V形极性分子,C错误;
D.中心S原子孤电子对数为=0,价层电子对数为,采取杂化,为平面正三角形非极性分子,D正确;
答案选D。
5. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>②>①
B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:④>③>②>①
D. 最高正化合价:④>③=②>①
【答案】A
【解析】
【分析】根据元素的电子排布式,①是S、②是P、③是N、④是F。
【详解】A.根据元素周期律,同一周期从左向右,元素的第一电离能逐渐增大,同主族从上向下,电离能减小,且第三周期存在反常情况:N>S,因此,第一电离能关系为:F>N>P>S,即④>③>②>①,A正确;
B.原子半径的变化规律为:同主族从上向下,原子半径增大,同周期从左向右,原子半径减小,因此F半径最小,P半径大于N,B错误;
C.同周期元素从左向右,元素电负性逐渐增大,即S>P,C错误;
D.元素的最高正价等于其族序数,F无正价,因此关系为:S>P=N,D错误。
本题选A。
6. 下列关于SiO2和金刚石的叙述正确的是
A. SiO2晶体结构中,每个Si原子与2个O原子直接相连
B. 通常状况下,60 g SiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数)
C. 金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
D. 1 mol金刚石含4 mol C-C键
【答案】C
【解析】
【详解】A.SiO2晶体结构中,每个Si原子与4个O原子直接相连,每个O原子与2个Si原子直接相连,故A错误;
B.SiO2晶体是原子晶体,不存在分子,故B错误;
C.金刚石是原子晶体,在原子晶体里,原子间以共价键相互结合,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子,故C正确;
D.一个碳原子含有2个C-C键,所以1mol金刚石含2molC-C键,故D错误;
故选C。
7. 口服处方药奥司他韦可预防和治疗甲流,其结构如图所示:
下列关于奥司他韦的叙述错误的是
A. 一个分子中含有三个手性碳原子 B. 分子中所有原子可能共平面
C. 分子中碳原子采用、杂化 D. 1mol奥司他韦最多能消耗2molNaOH
【答案】B
【解析】
【分析】奥司他韦中含有饱和碳原子和不饱和碳原子,有官能团碳碳双键、酰胺基、氨基、醚键、酯基,其中酰胺基、酯基能和NaOH溶液反应,据此回答。
【详解】A.1个该有机物含有3个手性碳原子,如图中*标注所示 ,A正确;
B.有机物中含有饱和碳原子,分子中所有原子不可能共平面,B错误;
C.分子中双键碳原子采用sp2,单键碳原子为sp3杂化,C正确;
D.1mol酰胺基消耗1molNaOH溶液,1mol酯基消耗1molNaOH溶液,所以1mol该物质最多能消耗2molNaOH,D正确;
故选B。
8. 某种离子液体的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 中各原子均达到8电子稳定结构
B. 该物质阳离子中C原子均采取杂化
C. 第一电离能由大到小的顺序为:
D. H分别与C、N、F形成的二元化合物中既有极性键又有非极性键
【答案】A
【解析】
【详解】A.中B原子形成了4个σ键,其中,含有一个与B原子形成的配位键,所有原子均达到了8电子稳定结构,故A正确;
B.该物质阳离子中五元环上的C原子采取杂化,而N原子上的C原子采取杂化,故B错误;
C.同周期第一电离能从左向右具有增大趋势,由于N原子2P能级处于半充满状态,能量较低,第一电离能大于相邻元素,故第一电离能由大到小的顺序为:,故B错误;
D.H分别与C、N、F形成的二元化合物为CH4、NH3、HF,均不含有非极性键,故D错误;
故答案选A。
9. 在加热条件下,与白磷能制取五氧化二磷(固态时实际的分子式为,结构如图所示),其反应为。已知:白磷晶胞与干冰晶胞结构相似。下列判断错误的是
A. 分子中键与键数目之比为
B. 比稳定,比的还原性强
C. 化学键键的键长大于键的键长
D. 白磷晶体中每个周围等距离且紧邻的有12个
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据结构式可知,有4个双键,则π键为4个,键为16个,所以σ 键与 π 键数目之比为 4 : 1,A正确;
B.同周期从左往右非金属性增强,所以氢化物的稳定性在增强,还原性在减弱,所以H2S比PH3稳定, PH3比H2S 的还原性强,B正确;
C.化学键ab1键为双键,重叠程度更大,所以键长小于单键ab2键键长,C错误;
D.白磷晶胞与干冰晶胞结构相似,采用分子密堆积,一个P4周围等距离且紧邻的P4有12个,D正确;
故选C。
10. 为达到下列实验目的,对应的操作及原理均正确的是
选项
实验目的
操作
原理
A.
分离与
向与的混合物中加入与适配的杯酚,再加入甲苯溶解,过滤,滤液中加入氯仿溶解杯酚
杯酚与形成超分子,通过尺寸匹配实现分子识别
B.
检验硫代硫酸钠中是否混有亚硫酸钠
取样,加入稀盐酸,将生成的气体通入品红溶液
亚硫酸钠与盐酸反应生成的二氧化硫能使品红溶液褪色
C.
检验乙醇中是否混有乙醛
取待测液,加入酸性高锰酸钾溶液
醛基能被酸性高锰酸钾氧化
D.
探究浓度对化学平衡移动的影响
将5mL0.005mol/L的溶液与5mL0.015mol/L的溶液混合,再加固体
在其他条件不变的情况下,增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.杯酚与能形成超分子,通过尺寸匹配实现分子识别,所以向与的混合物中加入与适配的杯酚,再加入甲苯溶解,过滤,滤液中加入氯仿溶解杯酚可以达到分离与的实验目的,故A正确;
B.硫代硫酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化硫气体、硫沉淀和水,则向硫代硫酸钠样品中加入稀盐酸,将生成的气体通入品红溶液不能达到检验硫代硫酸钠中是否混有亚硫酸钠的实验目的,故B错误;
C.乙醇也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则取待测液,加入酸性高锰酸钾溶液不能达到检验乙醇中是否混有乙醛的实验目的,故C错误;
D.氯化铁溶液硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁,反应的离子方程式为Fe3++3SCN—Fe(SCN)3,则将5mL0.005mol/L的氯化铁溶液与5mL0.015mol/L的硫氰化钾溶液混合,再加氯化钾固体,不会影响反应体系中各物质的浓度,化学平衡不移动,溶液颜色无变化,无法达到探究浓度对化学平衡移动的影响的实验目的,故D错误;
故选A。
11. 在超分子化学中,常用模板合成各种拓扑结构分子。下图为诺贝尔奖得主Sauvage教授利用亚铜离子为模板合成的索烃结构。下列说法错误的是
A. 基态价电子排布为全满结构,固态时比稳定
B. 基态原子第一电离能:
C. 该索烃中碳原子和氮原子均为杂化
D. 该索烃中所含的配位键数目为8NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态价电子排布为全满结构,固态时比稳定,故A正确;
B.N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以基态原子第一电离能:,故B正确;
C.该索烃中氮原子均为杂化,单键碳原子杂化方式为、双键碳原子杂化方式为,故C错误;
D.每个Cu+与4个N原子形成配位键,该索烃分子中所含的配位键数目为,故D正确;
选C。
12. 我国科技工作者用钾离子促进电催化合成尿素[CO(NH2)2]可能的反应机理如下图。与其他步骤相比,碳氮键的形成过程活化能更高。下列说法错误的是
A. 尿素中碳原子采取杂化
B. 步骤①和③的反应速率较其他步骤慢
C. 步骤⑥发生的是氧化反应
D. 以上过程中涉及极性键的形成和断裂
【答案】C
【解析】
【详解】A.尿素的结构简式为,其中碳原子形成三个σ键、无孤电子对,采取sp2杂化,故A正确;
B.与其他步骤相比,碳氮键的形成过程活化能更高,活化能越高,速率越慢,由图可知步骤①和③的过程形成碳氮键,所以步骤①和③的反应速率较其他步骤慢,故B正确;
C.由图可知步骤⑥过程中得电子,即发生的是还原反应,故C错误;
D.由图可知步骤①和③的过程形成碳氮键,步骤④和⑤的过程断裂氮氧键,所以以上过程中涉及极性键的形成和断裂,故D正确;
故答案为:C。
13. 乙醛是一种重要的工业原料,广泛应用于医药、农药、涂料、塑料、合成纤维、橡胶、树脂等领域。乙醛由乙烯在催化剂作用下直接氧化制得,乙烯氧化法制乙醛的原理如下图所示(部分相关离子未画出),下列说法正确的是
A. 在反应中是中间产物
B. 乙烯催化氧化法制乙醛的化学方程式为
C. 转化过程中,Pd元素的化合价没有发生变化
D. 该转化过程中,有非极性键的断裂与极性键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.过程Ⅰ消耗,过程Ⅳ生成,所以在反应中起到催化剂作用,A错误;
B.反应中,CH2=CH2最终被O2氧化为CH3CHO,则乙烯催化氧化的反应方程式为,B错误;
C.该转化过程中Pd价态发生了变化,有0价和正价,C错误;
D.过程Ⅴ中氧气转化为水,氧分子中非极性键断裂,生成水的过程中有氢氧极性键的形成,D正确;
故选D。
14. 高温下超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为﹣2价.如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元),则下列说法中正确的是
A. 晶体中每个K+周围有8个O2﹣,每个O2﹣周围有8个K+
B. 晶体中与每个K+距离最近的K+有8个
C. 超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O2﹣
D. 晶体中,0价氧与﹣2价氧的数目比为2:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图知,晶体中每个K+周围6个O2−,每个O2−周围有6个K+,故A错误;
B.晶体中与每个K+距离最近的K+个数=3×8×=12,故B错误;
C.该晶胞中钾离子个数==4,超氧根离子个数==4,所以钾离子和超氧根离子个数之比=4:4=1:1,所以超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O2−,故C正确;
D.晶胞中K+与O2−个数分别为4、4,所以1个晶胞中有8个氧原子,根据电荷守恒−2价O原子数目为2,所以0价氧原子数目为8−2=6,所以晶体中,0价氧原子与−2价氧原子的数目比为3:1,故D错误;
答案:C。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铜、铁及其化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题:
(1)某氨基吡啶衍生物铜配合物X的结构简式如下图所示。
①基态氮原子的价层电子排布图为___________,在元素周期表中铜属于___________(填“s”、“p”、“d”或“ds”)区。
②C.N、O元素原子的第一电离能由大到小的顺序为___________。
③X中的配位数是___________,C原子的杂化轨道类型为___________。
(2)胆矾的简单平面结构式如图所示。
胆矾的化学式用配合物的形式可表示为___________;其阴离子的立体构型为___________。
(3)铁与硫能形成多种化合物,某种化合物晶胞结构如下图所示。该化合物的化学式是___________;若该晶胞边长为,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________。
【答案】(1) ①. ②. ds ③. ④. 5 ⑤. 和
(2) ①. ②. 正四面体
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
氮是7号元素,基态氮原子的价层电子排布图为,在元素周期表中铜的价层电子排布式为,属于ds区;同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,N的2p能级为半充满结构,第一电离能比同周期相邻元素的大,故 C、N、O 元素原子的第一电离能由大到小的顺序为;X中的配位数是5,环上的双键碳为杂化,甲基上的碳为杂化,故C原子的杂化轨道类型为和;
【小问2详解】
胆矾的化学式用配合物的形式可表示为,硫酸根离子的中心原子硫的价层电子对数为4,孤电子对数为0,其立体构型为正四面体形;
【小问3详解】
由图知,Fe位于顶点和面心,其个数为,位于棱上和体心,其个数为,故该化合物的化学式是,则该晶体的密度为。
16. 铀氮化合物是核燃料循环系统中的重要材料。已知3(NH4)4[UO2(CO3)3]3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑。
回答下列问题:
(1)基态氧原子核外电子排布式为___________。
(2)反应中断裂的化学键有___________(填标号)。
A.氢键 B.极性键 C.非极性键 D.离子键 E.配位键
(3)反应所得的气态产物中属于非极性分子的是___________(填化学式,下同);氢化物中更易与Cu2+形成配离子的是___________。向CuSO4溶液中滴加少量氨水,反应现象为___________,继续滴加氨水可得到深蓝色透明溶液,写出得到深蓝色透明溶液的反应的离子方程式:___________。
(4)基态U原子的价层电子排布式为5f36d17s2,则处于下列状态的铀原子或离子失去一个电子所需能量最高的是___________(填标号)。
A. 5f36d17s1 B. 5f37s27p1 C. 5f26d27s2 D. 5f47s2
(5)CO结构中存在大π键,可表示为___________(用表示,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)。
(6)某种铀氮化物的立方晶胞结构如图所示。已知晶胞密度为d g·cm-3,U原子半径为r1 nm,N原子半径为r2 nm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的空间利用率为___________(用含d、r1、r2、NA的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)BDE (3) ①. 、 ②. ③. 产生蓝色沉淀 ④. 或 (4)A
(5)
(6)或
【解析】
【小问1详解】
基态氧原子的核外电子排布式为;
【小问2详解】
中, 与之间存在离子键,中N与H原子间存在配位键和极性键,故反应中断裂的化学键有离子键、配位键、极性键;
【小问3详解】
正负电荷中心重合的分子为非极性分子,和是非极性分子,电负性,原子更容易提供孤电子对,则与形成的配离子稳定性强于与形成的配离子稳定性,所以更易与形成配离子;向溶液中滴加少量氨水,首先反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,反应现象为生成蓝色沉淀;继续滴加氨水,氢氧化铜和氨水生成铜氨离子,可得到深蓝色透明溶液,该反应的离子方程式为或;
【小问4详解】
基态U原子价层电子排布式为,、、均为其基态原子的激发态,为基态,由于第二电离能远大于第一电离能,从阳离子上再失去一个电子比从中性原子U上失去一个电子需要更多的能量,再失去1个电子所需要的能量最高,A正确;
【小问5详解】
中形成大π键的电子个数为6,形成4原子、6电子的大π键,所以其大π键为;
【小问6详解】
晶胞中U原子个数,N原子个数则U和N的总体积为,晶胞体积为cm3,则该晶胞的空间利用率为或。
17. 蓝色晶体二草酸合铜(Ⅱ)酸钾是一种常用化工原料。回答下列问题:
(1)对于中的能量变化___________(选填“>”、“<”)。中四种元素电负性由大到小顺序为___________。
(2)分子结构为平面形状,如下图所示。其中和键数目之比为___________。a处氧原子的杂化轨道类型为___________。在晶体中,每个草酸分子周围通过___________作用与6个分子相连,每个分子则与3个草酸分子相连,则x=___________。
(3)乙酸铜溶于混合溶液可形成配合物。这说明配位能力:草酸根___________(选填“>”、“<”)乙酸根。的晶体类型属于___________。
(4)一种的氧化物属于立方晶系,其晶胞沿c轴不同位置的投影(ab平面)如下图,黑球为、灰球为。该晶体化学式为___________。已知立方晶胞参数为ynm,则与之间距离为___________。
【答案】(1) ①. < ②.
(2) ①. ②. ③. 氢键 ④. 2
(3) ①. > ②. 离子晶体
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
基态Cu价电子排布式为3d104s1,为Cu的第一电离能,为Cu的第二电离能,所以<。元素非金属性越强,电负性越大,中四种元素电负性由大到小顺序为。
【小问2详解】
单键为键,双键中有1个键和1个键,根据分子结构图,和键数目之比为7∶2。a处氧原子形成2个单键,价层电子对数为4,杂化轨道类型为。在晶体中,每个草酸分子周围通过氢键作用与6个分子相连,每个分子则与3个草酸分子相连,根据均摊原则,则x=2。
【小问3详解】
乙酸铜溶于混合溶液可形成配合物,这说明配位能力:草酸根>乙酸根。由K+、离子组成,属于离子晶体。
【小问4详解】
Cu原子在晶胞内,Cu原子数为4,O原子在晶胞的顶点和体心,根据均摊原则,O原子数为,该晶体化学式为Cu2O。与之间距离为晶胞面对角线的一半,距离为。
18. 铁和氮是化学学习中的重要元素,高附加值的铁和氮的化合物也逐渐融入我们的学习和生活中。
Ⅰ、富马酸亚铁()是一种补铁剂,富马酸分子结构模型如图:
(1)基态铁原子的价电子排布式是_____。
(2)由富马酸分子的结构模型可知其结构简式为,则富马酸分子中键与键的数目比为_____。
Ⅱ、磷酸铁锂()电池是绿色环保型电池
(3)Fe、P、O三种元素电负性从大到小的顺序是_____。
(4)写出一种与互为等电子体的分子_____(填化学式)。
(5)磷酸铁锂()电池的负极材料是镶嵌了的石墨,嵌入石墨的两层间,导致石墨的层堆积方式发生改变,形成化学式为的嵌入化合物,平面结构如图所示,则_____。
Ⅲ、雷氏盐是分析化学中常用的试剂,其化学式为。
(6)的沸点比高的主要原因是_____,分子易与形成配离子,而不易形成配离子的原因是_____。
(7)雷氏盐中阳离子的空间结构为_____(填字母,下同),阴离子的空间结构最可能的是_____。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)或或
(5)
(6) ①. 和均为分子晶体,分子间存在氢键,而分子间只存在范德华力 ②. F的电负性很大,使键的成键电子对偏向F,导致中N很难提供孤电子对与形成配位键
(7) ①. B ②. C
【解析】
【小问1详解】
Fe是26号元素,其价电子排布为:,故答案为:;
【小问2详解】
一个单键就是一个键,双键中有一个键与一个键,因此键与键的数目比为11:3,故答案为11:3;
【小问3详解】
Fe为金属电负性在三种元素中最小,同周期元素核电荷数越大电负性越大,同主族元素核电荷数越大电负性越小,因此电负性O>S>P,故Fe、P、O的电负性从大到小为:,故答案为:;
【小问4详解】
等电子体为电子总数相等或者价电子总数相等,因此与磷酸根离子互为等电子体的分子有或或;答案为:或或;
【小问5详解】
根据均原则,每个环实际占用2个碳原子,实际上每个Li+占用6碳原子,所以x :y为1: 6。故答案为1:6;
【小问6详解】
和均为分子晶体,分子间存在氢键,而分子间只存在范德华力,因此的沸点高于;F的电负性很大,使键的成键电子对偏向F,导致中N很难提供孤电子对与形成配位键,因此分子易与形成配离子,而不易形成配离子,故答案为:和均为分子晶体,分子间存在氢键,而分子间只存在范德华力;F的电负性很大,使键的成键电子对偏向F,导致中N很难提供孤电子对与形成配位键;
【小问7详解】
阳离子为铵根离子,有4个键,没有孤对电子,为B所显示空间结构;阴离子中中心金属阳离子的配位数为6,是C所显示的空间结构,故答案为:B、C。
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