内容正文:
福建省龙岩第一中学2025-2026学年高二下学期第一次月考
化学试题
考试时长:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题(42分,共14小题,每小题3分)
1. 下列有关说法正确的是
A. 分子间作用力就是范德华力
B. 在一个基态多电子原子中,不可能有2个能量完全相同的电子
C. 磷单质通常不以P2形式存在,因为磷磷之间难以成三键
D. 在中性条件下可用KSCN溶液检验补铁剂中是否含有
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子间作用力包含范德华力和氢键,范德华力只是分子间作用力的一种,A错误;
B.每个轨道中最多可以填充两个电子,这两个电子自旋相反,能量相同,B错误;
C.磷原子半径远大于氮原子,p轨道肩并肩重叠程度很小,难以形成稳定的π键,因此无法形成含P≡P三键的P2分子,磷单质通常以P4等形式存在,C正确;
D.Fe3+在中性条件下会水解生成Fe(OH)3沉淀,无法和SCN-结合形成血红色配合物,检验Fe3+需要在酸性条件下进行,D错误;
故选C。
2. 下列叙述中,正确的是
A. 晶体一定是无色透明的固体
B. 具有各向异性的固体是晶体
C. 晶体和非晶体都有固定的熔沸点
D. 晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶体不一定为无色透明固体,例如蓝色硫酸铜晶体、黑色不透明的石墨都属于晶体,A错误;
B.各向异性是单晶体的特征,非晶体和多晶体均表现各向同性,因此具有各向异性的固体一定是晶体,B正确;
C.只有晶体有固定的熔沸点,非晶体无固定熔沸点,C错误;
D.晶体与非晶体的根本区别是内部微观粒子是否呈周期性有序排列,而非是否具有规则几何外形,D错误;
故选B。
3. 下列有关化学用语正确的是
A. 和的电子式分别为和
B. 中3p-3p轨道重叠示意图:
C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D. 某基态原子3d能级中电子排布的情况可能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.B原子价电子数为3,中B与3个H共形成3对共用电子,B最外层总共只有6个电子,不存在多余孤对电子,题给的电子式错误,A错误;
B.中的Cl-Cl单键,是两个3p轨道沿键轴方向头碰头重叠形成键,表示为:;题图是p轨道肩并肩重叠,是键的重叠方式,不符合实际,B错误;
C.邻羟基苯甲醛的分子内氢键,是羟基中带部分正电的H,与醛基羰基上带部分负电的O形成氢键(即),表示为:,C错误;
D.3d能级共有5个轨道,根据洪特规则,电子优先分占不同轨道且自旋平行,同一轨道内成对电子自旋相反;该排布对应3d能级填充6个电子的情况,符合电子排布规则,D正确;
故选D。
4. 已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 1 mol冰中最多存在氢键的数目为4NA
B. 0.5 mol冰醋酸分子中含有sp3杂化的原子数目为NA
C. 50 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有σ键数目为4NA
D. 1 mol[Cu(NH3)4]2+中共价键的个数为12NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰中每个水分子最多与周围4个水分子形成4个氢键,每个氢键为两个水分子共有,所以1mol冰最多存在个氢键,故A错误;
B.每个冰醋酸分子中甲基碳原子、氧原子共2个原子为杂化,0.5mol冰醋酸中杂化原子数目为,故B正确;
C.50g质量分数为46%的乙醇溶液中含乙醇=0.5mol、水=1.5mol,键总数为,故C错误;
D.1mol中含12mol N-H键和4mol配位键,共价键总数为,故D错误;
答案选B。
5. 下列图像表示正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.氟、氯、溴的原子半径依次增大,氢卤键长增长,键能减小,故A错误;
B.非金属元素原子与氢原子形成共价键时,元素电负性差值越大,键的极性越强。C、N、F处于同周期,原子序数逐渐增大,电负性逐渐增强,键的极性增强,故B正确;
C.SiH4、NH3、H2O的中心原子的价层电子数分别为、、,但是孤电子对数分别为0、1、2,由于孤电子对越多,斥力越大,键角越小,故键角逐渐减小,故C错误;
D.NH3分子间存在氢键,NH3沸点最高,PH3和AsH3相比,相对分子质量越大,分子间作用力越大沸点越高,故沸点NH3> AsH3> PH3,故D错误;
故选B。
6. 药物瑞德西韦的主要成分结构如图。下列说法错误的是
A. 分子中含有5个手性碳原子
B. 同周期元素中第一电离能比O大的有3种
C. 分子中N原子的杂化方式只有
D. 该分子中含有极性较强的化学键,化学性质比较活泼
【答案】C
【解析】
【详解】A.手性碳原子是连接4种不同原子/基团的碳原子,该分子中含有5个手性碳原子:,A正确;
B.O位于第二周期,同周期元素第一电离能顺序为:,第一电离能比O大的有共3种,B正确;
C.分子中N原子存在多种杂化方式:与P相连的、侧链的N,均为杂化;氰基的N为杂化,并非只有杂化,C错误;
D.分子中含有等多种极性较强的化学键,含羟基、酯基、磷酸酯、氰基等活泼官能团,化学性质比较活泼,D正确;
答案选C。
7. 我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解为和。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含有的电子数为
B. 固态硝酸羟胺含有的离子数为
C. 硝酸羟胺含有的键数为
D. 硝酸羟胺分解每形成3 molπ键,消耗固态硝酸羟胺
【答案】D
【解析】
【详解】A.的电子总数为,0.1mol该离子含电子数为,A错误;
B.硝酸羟胺摩尔质量为,48g该物质的物质的量为,其由1个阳离子和1个阴离子构成,离子总数为,B错误;
C.每个硝酸羟胺中,含1个键,含3个键,共4个,0.5mol该物质含键数为,C错误;
D.分解反应为,1mol含2mol π键,1mol含1mol π键,每生成1mol和1mol共形成3mol π键,消耗1mol硝酸羟胺,则消耗固态硝酸羟胺,D正确;
故选D。
8. 结构决定性质是化学学科的核心观念。下列对有关事实和解释均正确的是
事实
解释
A
NH3易液化
NH3分子间存在氢键
B
键角:
中心原子孤电子对数:
C
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
D
电离能:
相比于的价电子排布式为,达到3d半满、4 s全满比较稳定的结构
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子间存在氢键,分子间作用力较强,沸点较高,因此易液化,事实和解释均正确,A正确;
B. 中心N的孤电子对数,中心N的孤电子对数,但价层电子对总数为3,为杂化,键角约为115°,为杂化,键角约,键角,B错误;
C.金属盐灼烧呈现焰色,原理是电子从高能轨道跃迁至低能轨道时,释放出不同波长的光,不是低能级到高能级吸收光,解释错误,C错误;
D.Co的原子序数为27,价电子排布为,失去2个电子形成后,价电子排布为,D错误;
故选A。
9. 由五种元素组成的某配离子是一种常用的有机催化剂,结构如图。X、Y、Z、M、Q五种元素原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,基态Z原子2p轨道有两个单电子,的价电子排布式为。下列说法正确的是
A. 离子半径:M>Z
B. 键的极性:Z-M>Y-M
C. 含有X、Y、Z的酸的分子式一定是X2YZ3
D. 基态Q原子有15种不同空间运动状态的电子
【答案】D
【解析】
【分析】Q2+的价电子排布式为3d9,则Q为Cu,根据成键Y、Z分别为4、2,基态Z原子2p轨道有两个单电子,则Y为C,Z为O,Y、Z、M同周期,且依次增大,则M为F,X只有一个价键,且原子序数最小,X为H;
【详解】A.简单离子层数相同,质子数越小半径越大,M为F,Z为O,F-和O2-具有相同的电子层结构,故离子半径:M<Z,A错误;
B.键的极性取决于成键两原子间的电负性差值。Y为C,Z为O,M为F。C-F键的电负性差值大于O-F键的电负性差值,故Y-M键的极性大于Z-M键,B错误;
C.含有X、Y、Z的酸可能是碳酸H2CO3,也可能是有机酸CH3COOH等,C错误;
D.Q为Cu,基态Cu原子的电子排布式为。其核外电子占据了1s, 2s, 2p(3个), 3s, 3p(3个), 3d(5个), 4s共15个原子轨道,每种原子轨道代表一种空间运动状态,则基态Q原子有15种不同空间运动状态的电子,D正确;
故选D。
10. 硫酸亚铁是重要的化工原料,可用于制造电极材料、净水剂等,在常温下通常为七水合物。经实验测定其结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 元素的电负性:O>S>H>Fe
B. 该结构中粒子间存在的相互作用包括离子键、配位键、氢键等
C. 键角大小关系:
D. 对该晶体进行热重分析,所在的水分子比所在的水分子更先失去
【答案】C
【解析】
【详解】A.元素的电负性同主族从上到下依次减小,则电负性:O>S;H2S中S为-2价,H为+1价,则电负性S>H,则电负性:O>S>H>Fe,故A正确;
B.根据FeSO4•7H2O的结构图可知,FeSO4•7H2O可写成[Fe(H2O)6]SO4•H2O,属于离子化合物、含有离子键,H2O与H2O、之间还存在氢键,H2O、中均存在极性键,配离子[Fe(H2O)6]2+中Fe2+与O形成配位键,所以粒子间存在的相互作用有离子键、配位键、极性键、氢键等,故B正确;
C.中S原子的价层电子对数为4+×(6+2-4×2)=4,无孤电子对,VSEPR模型分别为正四面体;H2O分子中O原子的价层电子对数为2+×(6-2)=4,VSEPR模型为四面体,但∠2所在水分子中O原子含有2对孤电子对,∠1所在的H2O分子中O原子含有1对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用强于成键电子对之间的排斥作用,故孤电子对数越多,键角越小,所以键角大小关系:∠3>∠1>∠2,故C错误;
D.FeSO4•7H2O可写成[Fe(H2O)6]SO4•H2O,6个水分子在内界,∠2所在的水分子在外界,通过氢键与内界水分子、连接,其作用力小于化学键,热重分析时容易失去,所以热重分析时,7个水分子中最先失去∠2所在的水分子,故D正确;
故选C。
11. 为中心的配位化合物铁卟啉是血红蛋白的重要组成部分,结构如图甲所示(配体M为、或CO)。载氧时,血红蛋白分子中脱去配位的并与配位;若人体吸入CO,则CO占据配位点,血红蛋白失去携氧功能。卟啉环为平面结构(如图乙所示),能与铁、钴等金属离子配位,不能与、等配位。下列有关说法错误的是
A. 卟啉环具有识别功能,可以分离与
B. 卟啉环中1号氮原子和2号氮原子均为sp2杂化
C. 该卟啉分子在酸性环境中配位能力会增强
D. 若吸入CO,则CO占据配位点,血红蛋白失去携氧功能
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题干信息,卟啉环可以与配位,但不能与配位,说明卟啉环对两种离子有识别功能,可以实现分离,A说法正确;
B.卟啉环为平面结构,1号氮原子、2号氮原子均参与环的共轭体系,1号氮原子有2个键、1对孤对电子,2号氮原子有3个键,杂化方式均为杂化,B说法正确;
C.卟啉依靠氮原子的孤电子对与金属离子形成配位键,酸性环境中,氮原子会结合发生质子化,孤电子对被占用,无法再给中心离子提供孤电子对,配位能力会减弱,不是增强,C说法错误;
D.与血红蛋白的结合能力远强于,吸入后,会占据的配位点,使血红蛋白失去携氧功能,D说法正确;
故选C。
12. 研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A. 三唑在反应循环中起催化作用 B. 换成,可生成
C. 碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D. 总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由机理图可知,三唑在反应循环中,化学性质和质量没有变化,作催化剂,A正确;
B.由机理图可知,换成,可生成,B错误;
C.由机理图可知,转化为,因此碳原子轨道的杂化存在从到的转变,C正确;
D.由机理图可知,和反应生成和,总反应为,D正确;
故选B。
13. 探究铜与浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因,实验步骤如下:
已知:①为蓝色,为绿色;② ; ,下列说法错误的是
A. 由实验①现象,推测与水可能发生反应,产生
B. 实验①可能发生反应,
C. 通过检测得“蓝色溶液2”中含,可说明实验③中将氧化为
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜和浓硝酸反应生成,反应后溶液呈绿色,已知绿色来自,说明溶液中存在,因此可推测与水反应生成了,A正确;
B.该反应是的歧化反应,N元素部分被还原为(+4价变为+3价)、部分被氧化为(+4价变为+5价),反应的电荷守恒、升降化合价守恒,符合反应规律,B正确;
C.铜和浓硝酸反应本身就生成,原绿色溶液中本来就存在大量,因此即使检测到蓝色溶液2中含,也不能证明是氧化得到的,C错误;
D.目标反应可由已知的两个平衡相减得到,该反应的平衡常数结果为已知反应相除,,D正确;
故选C。
14. 用某废旧锂离子电池中钴酸锂()粗品制备纯品,实现资源的循环利用,主要工艺流程如下。
已知:①氯化胆碱是一种铵盐,“微波共熔”时提供;草酸化学式为H2C2O4,具有还原性;
②在溶液中常以(蓝色)和(粉红色)形式存在;
③25℃时,认为沉淀完全。
下列说法错误的是
A. “微波共熔”后获得含Li、Co的化合物为Li[CoCl4]
B. “水浸”溶液颜色发生变化,离子方程式为
C. 25℃当“沉钴”反应恰好完成时,溶液pH约为9.1
D. “高温烧结”的化学方程式为
【答案】A
【解析】
【分析】氯化胆碱-草酸和LiCoO2微波共熔的过程中,Co被还原为+2价,经过水浸滤液中Co以[Co(H2O)6]2+存在,加入氢氧化钠沉钴,得到Co(OH)2沉淀和含有锂离子的溶液,Co(OH)2固体经过煅烧得到Co3O4固体,含有锂离子的溶液中加入碳酸钠溶液生成碳酸锂沉淀,碳酸锂和Co3O4高温烧结(通入空气氧化)得到LiCoO2产品。
【详解】A.原中Co为价,已知草酸具有还原性,"微波共熔"时被还原为,氯化胆碱提供,形成配离子,因此含Li、Co的化合物应为,A错误;
B.已知为蓝色,为粉红色,水浸时水浓度增大,平衡正向移动,溶液颜色变化,该方程式原子、电荷均守恒,B正确;
C.沉淀完全时,根据,代入数据得: ,,,则,C正确;
D.碳酸锂和高温烧结(通入空气氧化)得到产品,则“高温烧结”发生反应的化学方程式为,D正确;
答案选A。
二、非选择题(58分,共4小题)
15. 氧是构建化合物的重要元素,和碳族、氮族、卤族等元素都能形成多种物质。请回答:
(1)氧元素可以与硅元素形成,石英、玻璃的主要成分都是,其中石英属于___(填“晶体”或“非晶体”),区分晶体与非晶体的最可靠的科学方法是_____。
(2)下列状态的氮、氧微粒中,失去最外层一个电子所需能量最小的是___(填字母)。
A. 微粒:
B. 微粒:
C. 微粒:
D. 微粒:
(3)元素与卤族元素形成的某化合物的晶胞如图1,写出该化合物的化学式_____。
(4)、、是同主族元素,其与元素形成的四种含氧酸HA、HB、HC和HD的结构如图2.
①基态原子的简化电子排布式是_____,其中电子占据最高能级符号为_____,该能层具有的原子轨道数为_____。
②HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(),按照氢键由强到弱对三种酸排序_____。
③已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由_____。
【答案】(1) ①. 晶体 ②. X射线衍射法(实验)或XRD (2)D
(3)
(4) ①. ②. 4p ③. 16 ④. HC>HB>HA ⑤. 的原子半径大于的原子半径,键的键长大于键,键的键能小于键,使得HD比HC更易电离出,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱性NaC>NaD
【解析】
【小问1详解】
天然石英是结晶二氧化硅,属于晶体;
区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射法或X射线衍射实验、XRD;
【小问2详解】
根据电子排布图可知A为基态氮原子,B为基态氧原子,C为失去一个电子的基态离子,D为激发态的氧原子,基态氮原子和基态离子均为2p能级半充满状态,较为稳定,失去最外层一个电子所需的能量较大,激发态的氧原子比基态氧原子的能量高,更易失去电子,失去最外层一个电子所需的能量最小,故答案选D;
【小问3详解】
由图示晶胞可知,位于晶胞面心,数目为,位于晶胞顶点,数目为,位于晶胞体心,数目为1,故该化合物的化学式为;
【小问4详解】
①的原子序数为34,位于第四周期ⅥA族,简化电子排布式为;按能级顺序,电子占据的最高能级符号为4p;最高能级4p位于第四能层,该能层由s、p、d、f能级,原子轨道数为1+3+5+7=16;
②三种酸中与中心碳原子形成双键的原子分别为、、,电负性,电负性越大,吸电子能力越强,羟基()中的正电性越强,与水()中的形成的氢键越强,因此,氢键的强弱顺序为HC>HB>HA;
③钠盐碱性越强,说明对应酸的酸性越弱,水解程度越大,HC的可电离基团是,HD的可电离基团是,原子半径比大,键键长更长、键能更小,更易电离出,因此HD酸性强于HC,其阴离子D-的水解程度小于C-,故碱性NaC>NaD,故答案为的原子半径大于的原子半径,键的键长大于键,键的键能小于键,使得HD比HC更易电离出,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱性NaC>NaD(回答合理即可)。
16. 锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1)Mn位于元素周期表的_____区;同周期中,基态原子未成对电子数比多的元素是_____(填元素符号)。
(2)可作转化为的催化剂(见下图)。的熔点远大于,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是_____。
(3)一种锰化合物在不同条件下能高效催化还原为CO或HCOOH,反应如下:
①有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物,则1 mol该锰化合物中通过螯合作用形成的配位键有___mol。
②酸碱电子理论认为:凡能接受电子对的物质(分子、离子等)都称为酸,凡能给出电子对的物质(分子、离子等)都称为碱。则碱性:__(填“>”“<”或“=”)。
(4)2025年诺贝尔化学奖授予了开发金属有机框架(MOFs)材料的三位科学家。MOFs材料是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键形成的多孔晶体材料,MOFs常见的几种杂环基有机配体结构如下图,a物质中存在大键,其中更容易与金属离子形成配位键的是___(填“①”或“②”)号氮原子;b和c物质的酸性更强的是___(填标号)。
【答案】(1) ①. d ②. Cr
(2)FDCA形成的分子间氢键更多
(3) ①. ②. >
(4) ①. ② ②. b
【解析】
【小问1详解】
Mn的原子序数为25,基态电子排布式为,价电子构型为。元素周期表中,d区元素的价电子构型为(除钯外),Mn符合该特征,因此位于d区;Mn的3d轨道有5个未成对电子。第四周期元素中,未成对电子数大于5的元素仅为(价电子构型,未成对电子数为6),其余元素未成对电子数均≤5(如Fe为4、Co为3、Ni为2等);
【小问2详解】
HMF(羟甲基糠醛)与FDCA(呋喃二甲酸)均为分子晶体,分子晶体的熔点由分子间作用力决定。两者相对分子质量差异较小,因此熔点差异的主要原因是分子间氢键数目不同:HMF分子仅含1个醛基()和1个羟基(),可形成的分子间氢键数量少;FDCA分子含2个羧基(),羧基可通过与另一分子的形成氢键,分子间氢键数目远多于HMF,分子间作用力显著更强,因此熔点更高;
【小问3详解】
①联吡啶为双齿配体,通过2个N原子与中心Mn配位,形成五元螯合环,共形成2个配位键,且均通过螯合作用成键,因此1 mol该锰化合物中,通过螯合作用形成的配位键为;
②根据酸碱电子理论,碱是电子对的给予体,碱性强弱与N原子上的电子云密度正相关:电子云密度越高,越易给出电子对,碱性越强。中的取代基为乙基(),是推电子基团,属于给电子诱导效应基团,可增加N原子上的电子云密度;中N原子仅与H原子相连,无给电子诱导效应,N原子电子云密度低于。因此,碱性:;
【小问4详解】
①号N原子价电子数为5,杂化轨道分别与2个C、1个H成键(用去3个电子),剩余2个电子填入未杂化的p轨道,参与形成咪唑环的五中心六电子大π键,孤电子对被离域到环上,无法作为电子给予体配位;②号N原子价电子数为5,杂化轨道分别与2个C成键(用去2个电子),剩余1个电子填入p轨道参与大π键,另1对电子填入杂化轨道,该对孤电子对不参与大π键,可作为电子给予体与金属离子形成配位键。因此,更易形成配位键的是号N原子;O的电负性大于S,呋喃环中O原子的吸电子诱导效应更强,可降低羧基O-H键的电子云密度,使H更易电离。
17. 铂系元素不仅仅是一类贵金属,其化合物更是一类有重要化工催化作用和医疗应用价值的物质。顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物,呈棕黄色,有极性;其存在同分异构体反铂,呈淡黄色,无极性,无抗癌活性。
I.抗癌药物顺铂的结构和抗癌机理
(1)氯离子通常用作配合物的配体,基态Cl-占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是_____。
(2)根据信息可以推测中Pt的杂化方式为_____(填字母,下同)
A. sp B. sp2 C. sp3 D. dsp2
(3)在两种同分异构体中,更易溶于的是_____(填“顺铂”或“反铂”)
(4)在铜转运蛋白的作用下,顺铂进入人体细胞发生水解,生成的与DNA的碱基结合,破坏DNA的结构,阻止癌细胞增殖。生成物R中存在的化学键有_____。
a.氢键b.离子键c.金属键d.配位键e.极性共价键f.非极性共价键
Ⅱ.研究抗癌药物顺铂与胸苷(简写为TH,结构如下)的配体交换反应具有重要意义。
(5)“步骤1”的离子方程式为_____。
(6)“步骤2”中体系存在以下平衡:
i.
ii.
iii.
①反应iii的平衡常数_____。(用、列出计算式)
②加入NaOH溶液的目的是_____(从平衡角度分析)
(7)、和与Pt(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为_____。
【答案】(1)哑铃形(或纺锤形) (2)D
(3)反铂 (4)def
(5)
(6) ①. ②. 中和氢离子,使反应iii平衡正向移动,提高产率
(7)
【解析】
【小问1详解】
Cl-的最高能级为3p,p轨道的电子云轮廓图的形状为哑铃形或纺锤形;
【小问2详解】
根据题意可知顺铂有极性,且存在同分异构体反铂且无极性,若为sp3杂化,则只有一种空间结构,故其为sp2d杂化;
【小问3详解】
CCl4为非极性分子,反铂,无极性,根据相似相溶原理,更易溶于CCl4的是反铂;
【小问4详解】
生成物R中Pt与N、O形成配位键,存在O-H、N-H、C-H、C-O、C-N等键为极性共价键,C-C键为非极性共价键,存在氢键,但氢键不属于化学键,故选def;
【小问5详解】
加入硝酸银溶液可将氯离子脱去生成氯化银沉淀,配体被水取代,故其发生的离子反应方程式为:;
【小问6详解】
①根据平衡常数的计算规则,反应iii可由反应i2+反应ii得到,故K=;
②加入NaOH溶液可中和氢离子,使平衡正向移动,提高产率;
【小问7详解】
根据反应ii可知T-可将替换,但无法将NH3替换,故与Pt(Ⅱ)的配位能力顺序为:;
18. 氧桥三核铁(Ⅲ)配合物是一种结构新颖、性质优异的配合物,其化学式为,是一种红棕色晶体。其制备、元素分析及结构研究如下:
Ⅰ.晶体制备:
将硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液,将此溶液逐滴滴入乙酸钠溶液中,充分反应,室温充分冷却、抽滤、洗涤、转移、烘干、称量并记录。
资料显示:硝酸铁固体在溶于水时部分水解、缩合成一种重要的中间体。
(1)硝酸铁固体溶解时可以选用的加热方式是_____,加热的目的是________。
Ⅱ.铁含量测定:
准确称取ag产品配制成溶液,取溶液于锥形瓶中,加入盐酸酸化使配合物酸解为,再加入2滴磺基水杨酸钠指示剂,用二钠盐溶液滴定至终点,重复三次,平均消耗二钠盐溶液的体积为VmL。已知滴定过程中发生的反应如下:
(黄色)(紫色)(黄色)。
(2)在滴定前需要加入盐酸酸化,请尝试写出酸化时发生的离子方程式________。
(3)产品中铁元素的含量是_____(用含a、c、V的符号表示并化成百分数)。
Ⅲ结构研究:
用X-射线衍射法测得氧桥三核铁(Ⅲ)配合物阳离子的结构如图1,对该配合物进行热重分析获得的热重曲线如图2:
(4)该阳离子中,(Ⅲ)的配位数为_____,请观察图1,分析图中所有碳原子的杂化方式为_____。
(5)由图2可知,当升温至170℃时失去2分子水,研究发现这部分水属于配合物外界,简述该配合物中外界水较内界水易失去的原因可能是_____。
【答案】(1) ①. 水浴加热 ②. 促进铁离子水解
(2)
(3)
(4) ①. 6 ②. sp2、sp3
(5)内界水和铁通过配位键结合,而外界结晶水通过分子间作用力结合,配位键键能大,故该配合物中外界水容易失去
【解析】
【分析】将硝酸铁溶液逐滴滴入乙酸钠溶液中制得晶体,将晶体配成溶液,加入几滴磺基水杨酸钠指示剂,用EDTA二钠盐溶液滴定至终点,滴定终点判断:最后半滴标准液滴入后,溶液紫色消失变黄,且半分钟内不变色。
【小问1详解】
硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液,则选择水浴加热条件;水解是吸热的过程,加热的目的是促进铁离子水解。
【小问2详解】
盐酸酸化时配合物内界阳离子酸解,生成Fe3+、乙酸和水,根据电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为。
【小问3详解】
根据滴定反应,n(Fe3+)=n(EDTA),25.00mL溶液中n(Fe)=cV×10-3mol,则500mL溶液中n(Fe)=cV×10-3× =0.02cV mol,Fe的质量为,因此铁元素质量分数为。
【小问4详解】
由配合物结构可知,该阳离子中,(Ⅲ)的配位数为6;配体中的C原子分为两种:甲基中C为饱和碳原子,采取sp3杂化;羧基中C原子形成双键,采取sp2杂化。
【小问5详解】
根据题意,内界水和铁通过配位键结合,而外界结晶水通过分子间作用力结合,配位键键能大,故该配合物中外界水容易失去。
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福建省龙岩第一中学2025-2026学年高二下学期第一次月考
化学试题
考试时长:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题(42分,共14小题,每小题3分)
1. 下列有关说法正确的是
A. 分子间作用力就是范德华力
B. 在一个基态多电子原子中,不可能有2个能量完全相同的电子
C. 磷单质通常不以P2形式存在,因为磷磷之间难以成三键
D. 在中性条件下可用KSCN溶液检验补铁剂中是否含有
2. 下列叙述中,正确的是
A. 晶体一定是无色透明的固体
B. 具有各向异性的固体是晶体
C. 晶体和非晶体都有固定的熔沸点
D. 晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形
3. 下列有关化学用语正确的是
A. 和的电子式分别为和
B. 中3p-3p轨道重叠示意图:
C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D. 某基态原子3d能级中电子排布的情况可能为
4. 已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 1 mol冰中最多存在氢键的数目为4NA
B. 0.5 mol冰醋酸分子中含有sp3杂化的原子数目为NA
C. 50 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有σ键数目为4NA
D. 1 mol[Cu(NH3)4]2+中共价键的个数为12NA
5. 下列图像表示正确的是
A. B.
C. D.
6. 药物瑞德西韦的主要成分结构如图。下列说法错误的是
A. 分子中含有5个手性碳原子
B. 同周期元素中第一电离能比O大的有3种
C. 分子中N原子的杂化方式只有
D. 该分子中含有极性较强的化学键,化学性质比较活泼
7. 我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解为和。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含有的电子数为
B. 固态硝酸羟胺含有的离子数为
C. 硝酸羟胺含有的键数为
D. 硝酸羟胺分解每形成3 molπ键,消耗固态硝酸羟胺
8. 结构决定性质是化学学科的核心观念。下列对有关事实和解释均正确的是
事实
解释
A
NH3易液化
NH3分子间存在氢键
B
键角:
中心原子孤电子对数:
C
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
D
电离能:
相比于的价电子排布式为,达到3d半满、4 s全满比较稳定的结构
A. A B. B C. C D. D
9. 由五种元素组成的某配离子是一种常用的有机催化剂,结构如图。X、Y、Z、M、Q五种元素原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,基态Z原子2p轨道有两个单电子,的价电子排布式为。下列说法正确的是
A. 离子半径:M>Z
B. 键的极性:Z-M>Y-M
C. 含有X、Y、Z的酸的分子式一定是X2YZ3
D. 基态Q原子有15种不同空间运动状态的电子
10. 硫酸亚铁是重要的化工原料,可用于制造电极材料、净水剂等,在常温下通常为七水合物。经实验测定其结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 元素的电负性:O>S>H>Fe
B. 该结构中粒子间存在的相互作用包括离子键、配位键、氢键等
C. 键角大小关系:
D. 对该晶体进行热重分析,所在的水分子比所在的水分子更先失去
11. 为中心的配位化合物铁卟啉是血红蛋白的重要组成部分,结构如图甲所示(配体M为、或CO)。载氧时,血红蛋白分子中脱去配位的并与配位;若人体吸入CO,则CO占据配位点,血红蛋白失去携氧功能。卟啉环为平面结构(如图乙所示),能与铁、钴等金属离子配位,不能与、等配位。下列有关说法错误的是
A. 卟啉环具有识别功能,可以分离与
B. 卟啉环中1号氮原子和2号氮原子均为sp2杂化
C. 该卟啉分子在酸性环境中配位能力会增强
D. 若吸入CO,则CO占据配位点,血红蛋白失去携氧功能
12. 研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A. 三唑在反应循环中起催化作用 B. 换成,可生成
C. 碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D. 总反应为
13. 探究铜与浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因,实验步骤如下:
已知:①为蓝色,为绿色;② ; ,下列说法错误的是
A. 由实验①现象,推测与水可能发生反应,产生
B. 实验①可能发生反应,
C. 通过检测得“蓝色溶液2”中含,可说明实验③中将氧化为
D.
14. 用某废旧锂离子电池中钴酸锂()粗品制备纯品,实现资源的循环利用,主要工艺流程如下。
已知:①氯化胆碱是一种铵盐,“微波共熔”时提供;草酸化学式为H2C2O4,具有还原性;
②在溶液中常以(蓝色)和(粉红色)形式存在;
③25℃时,认为沉淀完全。
下列说法错误的是
A. “微波共熔”后获得含Li、Co的化合物为Li[CoCl4]
B. “水浸”溶液颜色发生变化,离子方程式为
C. 25℃当“沉钴”反应恰好完成时,溶液pH约为9.1
D. “高温烧结”的化学方程式为
二、非选择题(58分,共4小题)
15. 氧是构建化合物的重要元素,和碳族、氮族、卤族等元素都能形成多种物质。请回答:
(1)氧元素可以与硅元素形成,石英、玻璃的主要成分都是,其中石英属于___(填“晶体”或“非晶体”),区分晶体与非晶体的最可靠的科学方法是_____。
(2)下列状态的氮、氧微粒中,失去最外层一个电子所需能量最小的是___(填字母)。
A. 微粒:
B. 微粒:
C. 微粒:
D. 微粒:
(3)元素与卤族元素形成的某化合物的晶胞如图1,写出该化合物的化学式_____。
(4)、、是同主族元素,其与元素形成的四种含氧酸HA、HB、HC和HD的结构如图2.
①基态原子的简化电子排布式是_____,其中电子占据最高能级符号为_____,该能层具有的原子轨道数为_____。
②HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(),按照氢键由强到弱对三种酸排序_____。
③已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由_____。
16. 锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1)Mn位于元素周期表的_____区;同周期中,基态原子未成对电子数比多的元素是_____(填元素符号)。
(2)可作转化为的催化剂(见下图)。的熔点远大于,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是_____。
(3)一种锰化合物在不同条件下能高效催化还原为CO或HCOOH,反应如下:
①有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物,则1 mol该锰化合物中通过螯合作用形成的配位键有___mol。
②酸碱电子理论认为:凡能接受电子对的物质(分子、离子等)都称为酸,凡能给出电子对的物质(分子、离子等)都称为碱。则碱性:__(填“>”“<”或“=”)。
(4)2025年诺贝尔化学奖授予了开发金属有机框架(MOFs)材料的三位科学家。MOFs材料是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键形成的多孔晶体材料,MOFs常见的几种杂环基有机配体结构如下图,a物质中存在大键,其中更容易与金属离子形成配位键的是___(填“①”或“②”)号氮原子;b和c物质的酸性更强的是___(填标号)。
17. 铂系元素不仅仅是一类贵金属,其化合物更是一类有重要化工催化作用和医疗应用价值的物质。顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物,呈棕黄色,有极性;其存在同分异构体反铂,呈淡黄色,无极性,无抗癌活性。
I.抗癌药物顺铂的结构和抗癌机理
(1)氯离子通常用作配合物的配体,基态Cl-占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是_____。
(2)根据信息可以推测中Pt的杂化方式为_____(填字母,下同)
A. sp B. sp2 C. sp3 D. dsp2
(3)在两种同分异构体中,更易溶于的是_____(填“顺铂”或“反铂”)
(4)在铜转运蛋白的作用下,顺铂进入人体细胞发生水解,生成的与DNA的碱基结合,破坏DNA的结构,阻止癌细胞增殖。生成物R中存在的化学键有_____。
a.氢键b.离子键c.金属键d.配位键e.极性共价键f.非极性共价键
Ⅱ.研究抗癌药物顺铂与胸苷(简写为TH,结构如下)的配体交换反应具有重要意义。
(5)“步骤1”的离子方程式为_____。
(6)“步骤2”中体系存在以下平衡:
i.
ii.
iii.
①反应iii的平衡常数_____。(用、列出计算式)
②加入NaOH溶液的目的是_____(从平衡角度分析)
(7)、和与Pt(Ⅱ)的配位能力由强到弱的顺序为_____。
18. 氧桥三核铁(Ⅲ)配合物是一种结构新颖、性质优异的配合物,其化学式为,是一种红棕色晶体。其制备、元素分析及结构研究如下:
Ⅰ.晶体制备:
将硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液,将此溶液逐滴滴入乙酸钠溶液中,充分反应,室温充分冷却、抽滤、洗涤、转移、烘干、称量并记录。
资料显示:硝酸铁固体在溶于水时部分水解、缩合成一种重要的中间体。
(1)硝酸铁固体溶解时可以选用的加热方式是_____,加热的目的是________。
Ⅱ.铁含量测定:
准确称取ag产品配制成溶液,取溶液于锥形瓶中,加入盐酸酸化使配合物酸解为,再加入2滴磺基水杨酸钠指示剂,用二钠盐溶液滴定至终点,重复三次,平均消耗二钠盐溶液的体积为VmL。已知滴定过程中发生的反应如下:
(黄色)(紫色)(黄色)。
(2)在滴定前需要加入盐酸酸化,请尝试写出酸化时发生的离子方程式________。
(3)产品中铁元素的含量是_____(用含a、c、V的符号表示并化成百分数)。
Ⅲ结构研究:
用X-射线衍射法测得氧桥三核铁(Ⅲ)配合物阳离子的结构如图1,对该配合物进行热重分析获得的热重曲线如图2:
(4)该阳离子中,(Ⅲ)的配位数为_____,请观察图1,分析图中所有碳原子的杂化方式为_____。
(5)由图2可知,当升温至170℃时失去2分子水,研究发现这部分水属于配合物外界,简述该配合物中外界水较内界水易失去的原因可能是_____。
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