内容正文:
2025-2026学年(下)厦门大学附属科技中学高二3月阶段测试
化学试题
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
2.请将符合题意的答案填到答题卷相应的空格中。
可能用到的近似相对原子质量:Fe 56
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
本卷共15题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题意要求的。
1. 福建科研团队利用催化不对称键插入反应,可高效合成具有氮、硼、碳连续手性中心的分子。下列说法正确的是
A. 硼元素位于元素周期表s区 B. 催化剂中Cu元素的化合价为价
C. 催化剂参与反应并降低反应活化能 D. 中P原子的杂化方式为
2. 我国科学家对嫦娥六号采回的月壤样品中的 108 颗玄武岩岩屑进行了精确定年。定年方法:通过测定U-Pb 衰变体系衰变为,衰变为207Pb中207pb/206Pb来计算年龄,比值相同的年龄相近。下列说法不正确的是
A. Pb位于元素周期表中第5周期第IVA族
B. 206Pb和207Pb是不同的核素
C. 238U和 的中子数分别为146和143,互为同位素
D. 来自同时期的玄武岩岩屑中²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb值相近
3. 根据元素周期律,下列说法错误的是
A. 化合物中离子键百分数: B. 电负性:
C. 第二电离能: D. 结合的能力:
4. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. HClO的结构式:
B. 的VSEPR模型:
C. 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键:
D. HCl分子中键的形成:
5. 在如图所示硫及其化合物的转化关系中,丙可以使品红溶液褪色。下列说法错误的是
A. 甲和丙反应可生成乙 B. 甲与溶液反应可生成戊
C. 丙的VSEPR模型为V形 D. 丁为酸性氧化物
6. 某合成染料的中间体结构如图所示,Q、R、T、W、X和Y为原子序数依次增大的短周期元素,下列说法错误的是
A. 简单离子半径: B. 第一电离能:
C. 虚框内基团均可与水分子形成氢键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
7. 配离子在酸性溶液中的水解机理如图:
下列说法错误的是
A. 键角:
B. 与Co(Ⅲ)的配位能力:
C. 转化过程,涉及极性键的断裂和生成
D. 键的形成削弱了键,促进水解
8. 下列由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
乙烯分子含有键
乙烯易发生加成反应
B
和都是非极性分子
易溶于
C
N的电负性大于C的电负性
NO的配位能力比CO的弱
D
HF分子间存在氢键
热稳定性:
A. A B. B C. C D. D
9. 由Ca、P、Cl组成的某种化合物是一种重要的化工原料,其立方晶胞结构如图。下列说法错误的是
A. 该晶体的结构可通过X射线衍射仪测定 B. 第一电离能:
C. 该化合物的化学式为 D. 距离P最近且相等的Cl有6个
10. 用少量与肼()的水溶液共同作用,处理核冷却系统内壁上的含铁氧化物的反应过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 的键数为
B. 的孤电子对数为
C. 的中心原子的未成对电子数为
D. 上述含铁氧化物被完全处理时转移电子数为
11. 人体内的碳酸酐酶CA(圆圈部分,His完整结构如图1)对于调节血液和组织液的酸碱平衡有重要作用,催化机理如图2所示。下列说法错误的是
A. 该过程总反应为
B. 已知图1五元环为平面结构,则环中存在大键
C. 氮原子Ⅰ和Ⅱ相比,最可能跟形成配位键的是Ⅱ
D. CA超高催化效率可能是因为影响配体水分子的极性,使水更容易电离出
实验小组利用螯合剂邻二氮菲()与分别形成定性检测溶液中的铁元素,后利用分光光度法定量测定含水样中铁元素的总浓度。分光光度法原理为有色物质会吸收特定波长的光,吸光度A与有色物质的浓度c(单位为,本实验以计)存在关系。
阅读以上资料,回答下列问题:
12. 探究与形成的配合物性质,进行如下实验(忽略体积变化)。下列说法正确的是
A. 中有7个大π键
B. 中的配位数为3
C. 颜色逐渐变浅说明与的配位能力:
D. 现象X为颜色持续变深
13. 取水样加入、硫酸羟胺并调节合适的后稀释至,利用分光光度法测定溶液。等浓度的和标准液在不同波长光下吸光度A如图。已知时,的。下列说法错误的是
A. 在内,k值大小为
B. 测定前若未加入足量硫酸羟胺,吸光度A偏大
C. 时,测得水样吸光度A为0.560,则
D. 测定时未控制适宜,导致k减小,测量误差增大
14. 近年来诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域,MOF-5是其中最具代表性的材料之一,由与对苯二甲酸根()通过配位键连接,其中与同一配体相连的两个的取向不同,MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法不正确的是
A. 基态的电子空间运动状态为14种
B. 可用X射线衍射实验确定MOF-5材料的结构
C. 可在配体上引入-OH、-以增强MOF-5与之间的吸附作用
D. MOF框架空隙大小由金属离子半径和有机配体的大小、形状共同决定
15. 已知和在溶液中分别能与形成配离子,其与的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A. 的平衡常数
B. 中的值为2
C. 当生成两种配离子物质的量相等时,消耗的多
D. 的平衡常数
第Ⅱ卷(选择题 共45分)
16. A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期中常见的七种元素,其原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素
相关信息
A
A的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
B
B原子基态时s电子与p电子数目相同
C
C在组成化合物时没有正价
D
常温常压下,D单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
E
E和D同周期,E的电负性大于D
F
F原子基态时未成对电子数是同周期中最多的
G
G的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)表中F元素与Mn、Fe在工业上统称“黑色金属”。
F元素为________(填写元素符号);请写出基态的价电子轨道排布式________。Fe元素位于周期表的________区。
(2)的VSEPR模型为________,其中B的杂化轨道类型是________。
(3)与互为等电子体,则的电子式可表示为________,中含有共用电子对的数目为________。
(4)是一种常用的溶剂,的分子中存在________个键。表中C、D、E三种元素分别与氢形成的共价键中,键长最大的是________(用具体元素符号组成的化学键表示)。
(5)下列有关的说法正确的是________。(填字母)
A. 分子中所有原子都满足8电子稳定结构
B. 每个分子中键和键数目之比为
C. 它是由极性键和非极性键构成的非极性分子
D. 该分子是手性分子
(6)写出G元素的原子核外简化电子排布式________;工业上常通过在空气中煅烧G的低价含硫矿获得G单质,请写出该反应的方程式________;若往含有的溶液中加过量氢氧化钠溶液,可生成溶液,写出该反应的离子方程式________,具有的化学键类型有________。(填字母)
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键 E.氢键
17. 氢能是未来有巨大前景的新能源,开发高效储氢材料是如今的研究热点。氨硼烷()是一种固态储氢材料,其结构如下图(图中仅标出部分氢原子带电荷情况)。
(1)分子的结构图如下,在下图标出其分子内存在的配位键________。
(2)分子中N、B原子的杂化分别方式为________。(填字母)
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
(3)晶体的熔点远高于分子量相近且结构相似的乙烷(),为解释该现象,科学家提出了“二氢键”的观点,二氢键可以表示为:。下列说法正确的是________。(填字母)
A. 二氢键属于配位键的一种
B. 电负性大小:
C. 分子中均为极性共价键
D. 联氨()分子中也存在二氢键
(4)在催化剂条件下,与水反应释放氢气,反应条件温和且无有害气体生成:。反应的产物中,离子的空间结构为________。(填字母)
A. 角形 B. 直线形 C. 平面三角形 D. 三角锥形
(5)乙烷难溶于水,但是易溶于水,试解释主要原因是________。
硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的储氢材料(其中元素为价),NaBH4的释氢和再生过程如下图所示。
(6)已知水解和再生过程中,元素化合价均未发生变化,完成溶液在碱性条件下电解再生为NaBH4的电极反应式________。
18. 兴趣小组探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程及条件。
Ⅰ.配制浓度约的溶液
(1)用胆矾配制溶液,该过程不需要用到的仪器有___________(填序号)。
A. B. C. D.
(2)用重量分析法测定所配溶液浓度。取溶液,加入足量溶液,得到白色沉淀,则___________(用含和的式子表示)。
Ⅱ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程
向20.0蒸馏水中加入溶液,边搅拌边滴加氨水。用电导率仪测得体系的电导率随加入氨水体积的变化如图所示。
(3)①a→b过程有蓝色沉淀生成,写出生成沉淀的化学方程式:___________;b→c过程沉淀溶解,形成蓝色溶液。
②根据电导率变化情况推断,一定条件下,同浓度溶液的导电能力:___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成条件
兴趣小组为探究以及溶液碱性强弱对生成的影响进行如表所示实验。每组实验试剂混合后充分振荡,静置1小时后测定上层溶液的吸光度。
说明:①室温下,溶液中浓度越大,吸光度越大。②氨水、溶液以及溶液浓度均为。
实验序号
/g
V(氨水)/
V[溶液]/mL
V(溶液)/
/
上层溶液吸光度
ⅰ
1.0
1.0
0.0
0.0
1.0
ⅱ
1.0
1.0
1.0
0.0
ⅲ
1.0
0.0
1.0
0.0
1.0
ⅳ
1.0
1.0
0.0
1.0
(4)___________,___________。
(5)测得(),由此可推出:___________(写两条)。请利用平衡移动的原理解释的原因:___________。
(6)能说明pH过大不利于生成的实验证据为___________(用含λ的关系式表示),pH过大不利于生成可能的原因为___________。
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2025-2026学年(下)厦门大学附属科技中学高二3月阶段测试
化学试题
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
2.请将符合题意的答案填到答题卷相应的空格中。
可能用到的近似相对原子质量:Fe 56
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
本卷共15题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题意要求的。
1. 福建科研团队利用催化不对称键插入反应,可高效合成具有氮、硼、碳连续手性中心的分子。下列说法正确的是
A. 硼元素位于元素周期表s区 B. 催化剂中Cu元素的化合价为价
C. 催化剂参与反应并降低反应活化能 D. 中P原子的杂化方式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.硼元素原子序数为5,硼为ⅢA族元素,位于p区,A错误;
B.化合物中带1个单位负电荷,是中性配体,因此配离子整体带1个单位正电荷,元素化合价为价,B错误;
C.催化剂的作用原理是参与反应,改变反应历程,从而降低反应活化能,加快反应速率,反应前后催化剂自身的质量和化学性质不变,C正确;
D.中中心原子价层电子对数,杂化方式为,不是,D错误;
故选C。
2. 我国科学家对嫦娥六号采回的月壤样品中的 108 颗玄武岩岩屑进行了精确定年。定年方法:通过测定U-Pb 衰变体系衰变为,衰变为207Pb中207pb/206Pb来计算年龄,比值相同的年龄相近。下列说法不正确的是
A. Pb位于元素周期表中第5周期第IVA族
B. 206Pb和207Pb是不同的核素
C. 238U和 的中子数分别为146和143,互为同位素
D. 来自同时期的玄武岩岩屑中²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb值相近
【答案】A
【解析】
【详解】A.Pb是82号元素,位于元素周期表中第6周期ⅣA族,而非第5周期,A错误;
B.206Pb和207Pb的质子数相同但中子数不同,属于不同核素,B正确;
C.238U的中子数为238-92=146,的中子数为235-92=143,二者质子数相同,中子数不同,互为同位素,C正确;
D.根据定年方法,同时期样品中207Pb/206Pb比值相近,D正确;
答案选A。
3. 根据元素周期律,下列说法错误的是
A. 化合物中离子键百分数: B. 电负性:
C. 第二电离能: D. 结合的能力:
【答案】C
【解析】
【详解】A.离子键百分数与成键元素的电负性差值正相关:Cl的电负性大于I,Na与Cl的电负性差大于Na与I的电负性差,因此离子键百分数,A正确;
B.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,Be、B、C同属第二周期,原子序数依次增大,因此电负性,B正确;
C.Cu的价电子排布为,失去1个电子后为全满稳定结构,再失去电子需要很高的能量;Zn的价电子排布为,失去1个电子后为,再失去1个电子即可得到全满的稳定结构,因此第二电离能,C错误;
D.酸性:,酸性越强,对应共轭碱结合的能力越弱,因此结合能力,D正确;
故选C。
4. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. HClO的结构式:
B. 的VSEPR模型:
C. 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键:
D. HCl分子中键的形成:
【答案】B
【解析】
【详解】A.HClO中O为中心原子,正确结构式为 ,A错误;
B.中心C原子,价层电子对数 键数 孤电子对数 ,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,与图示一致,B正确;
C.邻羟基苯甲醛的分子内氢键,是羟基的H原子,与醛基羰基的O原子形成氢键,正确形式为 ,C错误;
D.HCl分子中,是H的轨道与Cl的轨道头碰头形成键,图示,D错误;
答案选B。
5. 在如图所示硫及其化合物的转化关系中,丙可以使品红溶液褪色。下列说法错误的是
A. 甲和丙反应可生成乙 B. 甲与溶液反应可生成戊
C. 丙的VSEPR模型为V形 D. 丁为酸性氧化物
【答案】C
【解析】
【分析】已知丙可以使品红溶液褪色,结合硫及其化合物的转化关系,可推得丙为;乙和反应生成,故乙为单质;甲和反应生成,故甲为;和反应生成丁,故丁为;和水反应生成戊,故戊为。
【详解】A.和发生归中反应,方程式为,A正确;
B.和溶液反应的化学方程式为,B正确;
C.的中心原子的价层电子对数为个键对孤对电子,因此模型为平面三角形,分子空间构型才是V形,C错误;
D.能与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,D正确;
答案选C。
6. 某合成染料的中间体结构如图所示,Q、R、T、W、X和Y为原子序数依次增大的短周期元素,下列说法错误的是
A. 简单离子半径: B. 第一电离能:
C. 虚框内基团均可与水分子形成氢键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】A
【解析】
【分析】根据结构和成键特点、原子序数依次增大的短周期条件,推导得: Q为(1号元素,只形成1个共价键),R为(6号元素,形成的为甲基,符合结构),T为N(7号元素,形成的为氨基),W为(8号元素,磺酸基中连接3个),X为Na(11号元素,带1个正电荷的阳离子,原子序数介于和之间),Y为(16号,磺酸基中心原子,短周期原子序数最大)。
【详解】A.有3个电子层,和都有2个电子层;电子层相同时,核电荷数越大半径越小,因此半径顺序为:,即,A错误;
B.同周期(VA族,半充满稳定)第一电离能大于;同主族从上到下第一电离能减小,大于,因此顺序:即,B正确;
C.虚框中的(含)、(含),、电负性大,都可以和水分子形成氢键,C正确;
D.R是C,最高价碳酸,T是N,最高价硝酸,酸性,所以R<T,D正确;
答案选A。
7. 配离子在酸性溶液中的水解机理如图:
下列说法错误的是
A. 键角:
B. 与Co(Ⅲ)的配位能力:
C. 转化过程,涉及极性键的断裂和生成
D. 键的形成削弱了键,促进水解
【答案】A
【解析】
【详解】A.游离中N原子存在1对孤电子对,孤电子对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力;当作为配体与中心形成配位键后,原孤电子对变为成键电子对,对键的排斥力减小,因此键角:,A错误;
B.水解最终取代了与(Ⅲ)配位,说明与(Ⅲ)的配位能力:,B正确;
C.转化过程中断裂了键,生成了键、极性配位键,因此涉及极性键的断裂和生成,C正确;
D.与形成键后,的电子对向键偏移,削弱了键,使其更易断裂,促进水解,D正确;
故选A。
8. 下列由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
乙烯分子含有键
乙烯易发生加成反应
B
和都是非极性分子
易溶于
C
N的电负性大于C的电负性
NO的配位能力比CO的弱
D
HF分子间存在氢键
热稳定性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯分子含有的键不如键牢固,比较容易断裂,因此乙烯易发生加成反应,A不符合题意;
B.根据相似相溶原理,非极性溶质易溶于非极性溶剂,和均为非极性分子,因此易溶于,B不符合题意;
C.电负性越大,原子对孤电子对的束缚能力越强,越难给出孤电子对形成配位键;CO的配位原子为C,NO的配位原子为N,N的电负性大于C,因此NO的配位能力比CO弱,C不符合题意;
D.热稳定性属于化学性质,由分子内共价键的键能大小决定,HF分子间氢键属于分子间作用力,只影响熔点和沸点等物理性质,因此不能由分子间存在氢键推测热稳定性:,D符合题意;
故选D。
9. 由Ca、P、Cl组成的某种化合物是一种重要的化工原料,其立方晶胞结构如图。下列说法错误的是
A. 该晶体的结构可通过X射线衍射仪测定 B. 第一电离能:
C. 该化合物的化学式为 D. 距离P最近且相等的Cl有6个
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体的微观结构可以通过X射线衍射仪测定,这是晶体结构研究的常用方法,A正确;
B.第一电离能规律:活泼金属Ca的第一电离能远小于非金属P、Cl;同周期主族元素从左到右第一电离能整体增大,因此第一电离能:,B正确;
C.P(白球)位于晶胞顶点,共8个,数目:,(灰球)位于晶胞12条棱的棱心,共12个,数目:,(黑球)位于晶胞面心,共6个,数目:, 因此,化学式为,C正确;
D.P位于晶胞顶点,距离P最近且相等的Cl位于与之相邻的3个面的面心,顶点被8个晶胞共用,面心被2个晶胞共用,共有个,D错误;
答案选D。
10. 用少量与肼()的水溶液共同作用,处理核冷却系统内壁上的含铁氧化物的反应过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 的键数为
B. 的孤电子对数为
C. 的中心原子的未成对电子数为
D. 上述含铁氧化物被完全处理时转移电子数为
【答案】C
【解析】
【分析】体系中的首先和肼配位,生成配合物;和生成的发生氧化还原反应:作还原剂,将配合物中+2价的Cu还原为+1价,自身被氧化为,得到还原产物;和内壁附着的难溶含铁氧化物(酸性条件)发生氧化还原反应:+1价Cu被氧化,重新生成,回到上一步循环参与反应,同时中+3价Fe被还原为可溶性的,最终将内壁附着的难溶含铁氧化物转化为可溶物除去。
【详解】A.的结构式为,1个氮氮三键中含有1个键和2个键,因此的键数为,A正确;
B.的结构为,每个原子最外层有3个电子成键,剩余1对孤电子对,1个分子共含2对孤电子对,因此的孤电子对数为,B正确;
C.配合物中,配体是中性分子,因此中心为价;的核外电子排布为,轨道全充满,所有电子均成对,未成对电子数为0,因此该配合物的中心原子未成对电子数为0,不是,C错误;
D.题图中的含铁氧化物为,可写作,反应后被还原为,中含价,全部还原为价时共得到电子,转移电子数为,D正确;
故答案选C。
11. 人体内的碳酸酐酶CA(圆圈部分,His完整结构如图1)对于调节血液和组织液的酸碱平衡有重要作用,催化机理如图2所示。下列说法错误的是
A. 该过程总反应为
B. 已知图1五元环为平面结构,则环中存在大键
C. 氮原子Ⅰ和Ⅱ相比,最可能跟形成配位键的是Ⅱ
D. CA超高催化效率可能是因为影响配体水分子的极性,使水更容易电离出
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据催化机理,反应物为和,生成物为和,碳酸酐酶作催化剂,总反应为,A正确;
B.该五元环为平面咪唑环,5个成环原子均为杂化,共形成5中心大π键:未连氢的氮(Ⅰ号N)提供1个π电子,3个环碳各提供1个π电子,连氢的氮(Ⅱ号N)提供2个π电子,总共有6个π电子,因此环中存在大π键,B正确;
C.形成配位键需要原子提供孤电子对:Ⅰ号N仅提供1个电子参与大π键,剩余一对孤电子对可以用于形成配位键;Ⅱ号N的孤电子对已经参与形成大π键,无法再提供孤电子对,因此更易和形成配位键的是Ⅰ号N,C错误;
D.带正电荷,结合水分子后会增强键的极性,使键更易断裂电离出,加快反应速率,这是碳酸酐酶超高催化效率的原因,D正确;
故选C。
实验小组利用螯合剂邻二氮菲()与分别形成定性检测溶液中的铁元素,后利用分光光度法定量测定含水样中铁元素的总浓度。分光光度法原理为有色物质会吸收特定波长的光,吸光度A与有色物质的浓度c(单位为,本实验以计)存在关系。
阅读以上资料,回答下列问题:
12. 探究与形成的配合物性质,进行如下实验(忽略体积变化)。下列说法正确的是
A. 中有7个大π键
B. 中的配位数为3
C. 颜色逐渐变浅说明与的配位能力:
D. 现象X为颜色持续变深
13. 取水样加入、硫酸羟胺并调节合适的后稀释至,利用分光光度法测定溶液。等浓度的和标准液在不同波长光下吸光度A如图。已知时,的。下列说法错误的是
A. 在内,k值大小为
B. 测定前若未加入足量硫酸羟胺,吸光度A偏大
C. 时,测得水样吸光度A为0.560,则
D. 测定时未控制适宜,导致k减小,测量误差增大
【答案】12. C 13. B
【解析】
【12题详解】
A.phen有一个类似于菲环的14中心14电子大π键,A错误;
B.[Fe( phen )3]2+中Fe2+与6个N原子配位,配位数为6,B错误;
C.酸性增强,phen中的N优先与H+形成配位键,颜色逐渐变浅说明与phen的配位能力:H+>Fe2+,C正确;
D.滴加NaOH中和H+颜色变深,然后NaOH与Fe2+结合生成白色沉淀再变灰绿最后红褐沉淀,D错误;
故选C。
【13题详解】
A.等浓度的[Fe( phen )3]2+和[Fe( phen )3]3+标准液在不同波长光下吸光度A,A=kc,A[Fe( phen )3]2+>A[Fe( phen )3]3+,则k值大小为[Fe( phen )3]2+>[Fe( phen )3]3+,A正确;
B.硫酸羟胺具有还原性,能将Fe3+还原为Fe2+,若未加入足量硫酸羟胺,[Fe( phen )3]2+的浓度偏小,由图可知,吸光度A偏小,B错误;
C.当λ=510nm时,测得水样吸光度A为0.560,k=200,根据A=kc,则,,C正确;
D.测定时未控制适宜pH,pH较小时H+参与配位,pH较大时生成沉淀,两种情况均会导致k减小,测量误差增大,D正确;
故选B。
14. 近年来诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域,MOF-5是其中最具代表性的材料之一,由与对苯二甲酸根()通过配位键连接,其中与同一配体相连的两个的取向不同,MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法不正确的是
A. 基态的电子空间运动状态为14种
B. 可用X射线衍射实验确定MOF-5材料的结构
C. 可在配体上引入-OH、-以增强MOF-5与之间的吸附作用
D. MOF框架空隙大小由金属离子半径和有机配体的大小、形状共同决定
【答案】C
【解析】
【详解】A.Zn原子序数为30,基态Zn原子电子排布为,失去2个4s电子得到,电子排布式为,1个被电子占据的轨道对应1种空间运动状态,总轨道数为:,因此基态的电子空间运动状态为14种,A正确;
B.X射线衍射实验是确定晶体结构的经典方法,可以测定MOF-5的晶体结构,B正确;
C.是亲水基团,可以和形成氢键,能增强对水的吸附;但是疏水(憎水)的非极性基团,不能增强MOF-5与水的吸附作用,反而会减弱,因此该说法错误,C不正确;
D.MOF框架由金属离子作为节点、有机配体连接而成,空隙大小由金属离子半径、有机配体的大小和形状共同决定,D正确;
答案选C。
15. 已知和在溶液中分别能与形成配离子,其与的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A. 的平衡常数
B. 中的值为2
C. 当生成两种配离子物质的量相等时,消耗的多
D. 的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图知即时,,的平衡常数,A正确;
B.同理由题图知即时,,故的平衡常数,由化学反应知,代入图中点的值,求得,B正确;
C.由B中分析知n=2,则当生成两种配离子物质的量相等时,的配位数大,故消耗的多,C正确;
D.由B项知,故的平衡常数,D错误;
故答案选D。
第Ⅱ卷(选择题 共45分)
16. A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期中常见的七种元素,其原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素
相关信息
A
A的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
B
B原子基态时s电子与p电子数目相同
C
C在组成化合物时没有正价
D
常温常压下,D单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
E
E和D同周期,E的电负性大于D
F
F原子基态时未成对电子数是同周期中最多的
G
G的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)表中F元素与Mn、Fe在工业上统称“黑色金属”。
F元素为________(填写元素符号);请写出基态的价电子轨道排布式________。Fe元素位于周期表的________区。
(2)的VSEPR模型为________,其中B的杂化轨道类型是________。
(3)与互为等电子体,则的电子式可表示为________,中含有共用电子对的数目为________。
(4)是一种常用的溶剂,的分子中存在________个键。表中C、D、E三种元素分别与氢形成的共价键中,键长最大的是________(用具体元素符号组成的化学键表示)。
(5)下列有关的说法正确的是________。(填字母)
A. 分子中所有原子都满足8电子稳定结构
B. 每个分子中键和键数目之比为
C. 它是由极性键和非极性键构成的非极性分子
D. 该分子是手性分子
(6)写出G元素的原子核外简化电子排布式________;工业上常通过在空气中煅烧G的低价含硫矿获得G单质,请写出该反应的方程式________;若往含有的溶液中加过量氢氧化钠溶液,可生成溶液,写出该反应的离子方程式________,具有的化学键类型有________。(填字母)
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键 E.氢键
【答案】(1) ①. Cr ②. ③. d
(2) ①. 四面体形 ②.
(3) ①. ②.
(4) ①. 2 ②. (5)BC
(6) ①. ②. ③. ④. ABD
【解析】
【分析】根据题干提供的表格信息:A的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等,即1s22s22p2,A是碳元素;B原子基态时s电子与p电子数目相同,即:1s22s22p4,B元素是氧元素;C在组成化合物时没有正价,说明C的非金属性最强,C是氟元素;常温常压下,D单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积,D是硫;E和D同周期,E是第三周期,E的电负性大于D,E是氯元素;F的原子序数比氯大,F是第四周期元素,F原子基态时未成对电子数是同周期中最多,F的价电子构型是3d54s1,F是Cr元素;G的一种核素的质量数为63,中子数为34,质子数是29,所以G是Cu元素;所以A、B、C、D、E、F、G七种元素,分别是:C、O、F、S、Cl、Cr、Cu;据此分析。
【小问1详解】
根据分析可知,F为Cr元素,Mn的核电荷数是25, Mn2+的价电子轨道排布图为;Fe的核电荷数是26,属于d区元素;
【小问2详解】
由分析可知为,中心原子的价层电子对数=键电子对数+孤电子对数=;VSEPR模型为四面体形,O原子的杂化轨道类型为;
【小问3详解】
根据等电子体的原理:原子个数相同、价电子数相同时,等电子体的微粒结构相同,O22+与C22-、N2是等电子体,其电子式为,从电子式可知,其含有的电子对数是3对,所以1molO22+含有的电子对数是;
【小问4详解】
的结构式是:S=C=S,结构中含有2个π键;F、S、Cl中,Cl元素和S元素同周期,从左向右原子半径逐渐减小,所以原子半径:S﹥Cl,F原子有两个电子层,S、Cl原子有三个电子层,所以原子半径:S﹥Cl﹥F,故在H-F、H-S、H-Cl中,H-S的键长最长;
【小问5详解】
A.中C原子满足8电子结构,H原子不满足,A错误;
B.乙烯的结构式为,其结构中有5个σ键和1个π键,键和键数目之比为,B正确;
C.C-C之间是非极性键,C-H之间是极性键,C正确;
D.一个碳原子连接4个不同的原子或原子团叫做手性碳原子,含有1个手性碳原子的分子称为手性分子,乙烯中的碳原子都不满足条件,不是手性分子,D错误;
故答案选BC;
【小问6详解】
Cu的核电荷数是29,所以Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,简化的电子排布式为[Ar]3d104s1;根据元素守恒和得失电子守恒,煅烧生成Cu的化学方程式:;往含有的溶液中加过量氢氧化钠溶液,生成的离子方程式为;在结构中,与是离子键,O-H是极性共价键,Cu离子与O原子是配位键,所以中含离子键、极性共价键、配位键。
17. 氢能是未来有巨大前景的新能源,开发高效储氢材料是如今的研究热点。氨硼烷()是一种固态储氢材料,其结构如下图(图中仅标出部分氢原子带电荷情况)。
(1)分子的结构图如下,在下图标出其分子内存在的配位键________。
(2)分子中N、B原子的杂化分别方式为________。(填字母)
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
(3)晶体的熔点远高于分子量相近且结构相似的乙烷(),为解释该现象,科学家提出了“二氢键”的观点,二氢键可以表示为:。下列说法正确的是________。(填字母)
A. 二氢键属于配位键的一种
B. 电负性大小:
C. 分子中均为极性共价键
D. 联氨()分子中也存在二氢键
(4)在催化剂条件下,与水反应释放氢气,反应条件温和且无有害气体生成:。反应的产物中,离子的空间结构为________。(填字母)
A. 角形 B. 直线形 C. 平面三角形 D. 三角锥形
(5)乙烷难溶于水,但是易溶于水,试解释主要原因是________。
硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的储氢材料(其中元素为价),NaBH4的释氢和再生过程如下图所示。
(6)已知水解和再生过程中,元素化合价均未发生变化,完成溶液在碱性条件下电解再生为NaBH4的电极反应式________。
【答案】(1) (2)D (3)B (4)B
(5)与形成氢键,且均为极性分子;而为非极性分子,极性不相似,难溶于水
(6)
【解析】
【小问1详解】
NH3中的N形成3个共价键且存在1对孤对电子,BH3中B能提供空轨道,两者形成配位键得到分子,故图为:;
【小问2详解】
中N原子形成3个N-H键和1个N-B配位键,价层电子对数为4;B原子形成3个B-H键和1个B-N配位键,价层电子对数也为4,二者均采取杂化,故选D;
【小问3详解】
A.二氢键是分子间作用力,而配位键是化学键,二氢键不属于配位键,A错误;
B.与二氢键中氢原子带电荷情况()可知,N、H原子间共用电子对偏离H而偏向N,B、H原子间共用电子对偏离B而偏向H,因此电负性:N>H>B,B正确;
C.CH3CH3分子中C-H键为极性共价键,C-C键为非极性共价键,C错误;
D.电负性:N>H,联氨()分子中H均带δ+电荷,分子中不存在带δ-电荷的氢原子,因此不能形成二氢键,D错误;
故选B。
【小问4详解】
CO2为直线形结构,与CO2为等电子体,具有相同的空间构型,所以的空间构型为直线形,故选B;
【小问5详解】
C2H6为非极性分子,水是极性分子,根据“相似相溶”原理,非极性分子难溶于极性溶剂;H3NBH3分子中N原子电负性很大,能与水分子形成氢键,且均为极性分子。因此乙烷难溶于水,但是易溶于水,主要原因是:与形成氢键,且均为极性分子;而为非极性分子,极性不相似,难溶于水;
【小问6详解】
溶液在碱性条件下电解再生为NaBH4,但元素化合价未发生变化,则被还原生成,其电极反应式为:。
18. 兴趣小组探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程及条件。
Ⅰ.配制浓度约的溶液
(1)用胆矾配制溶液,该过程不需要用到的仪器有___________(填序号)。
A. B. C. D.
(2)用重量分析法测定所配溶液浓度。取溶液,加入足量溶液,得到白色沉淀,则___________(用含和的式子表示)。
Ⅱ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程
向20.0蒸馏水中加入溶液,边搅拌边滴加氨水。用电导率仪测得体系的电导率随加入氨水体积的变化如图所示。
(3)①a→b过程有蓝色沉淀生成,写出生成沉淀的化学方程式:___________;b→c过程沉淀溶解,形成蓝色溶液。
②根据电导率变化情况推断,一定条件下,同浓度溶液的导电能力:___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成条件
兴趣小组为探究以及溶液碱性强弱对生成的影响进行如表所示实验。每组实验试剂混合后充分振荡,静置1小时后测定上层溶液的吸光度。
说明:①室温下,溶液中浓度越大,吸光度越大。②氨水、溶液以及溶液浓度均为。
实验序号
/g
V(氨水)/
V[溶液]/mL
V(溶液)/
/
上层溶液吸光度
ⅰ
1.0
1.0
0.0
0.0
1.0
ⅱ
1.0
1.0
1.0
0.0
ⅲ
1.0
0.0
1.0
0.0
1.0
ⅳ
1.0
1.0
0.0
1.0
(4)___________,___________。
(5)测得(),由此可推出:___________(写两条)。请利用平衡移动的原理解释的原因:___________。
(6)能说明pH过大不利于生成的实验证据为___________(用含λ的关系式表示),pH过大不利于生成可能的原因为___________。
【答案】(1)AB (2)
(3) ①. ②. <
(4) ①. 0.0 ②. 0.0
(5) ①. 能促进溶解生成;仅有无法使溶解生成 ②. 实验ⅱ中铵根离子浓度增大,与反应生成,减小,增大,使平衡正向移动
(6) ①. ②. pH过高,与反应导致转化为
【解析】
【分析】Ⅰ:配制硫酸铜溶液:用胆矾配制一定浓度硫酸铜溶液,利用沉淀滴定测得硫酸根浓度,从而确定硫酸铜溶液浓度;Ⅱ:探究硫酸四氨合铜的形成:向硫酸铜溶液中滴加氨水,先产生氢氧化铜沉淀,继续滴加沉淀溶解生成配合物;电导率变化说明相同浓度下硫酸铜导电能力弱于硫酸铵;Ⅲ:探究形成条件:控制变量对比不同体系,发现氨水与硫酸铵共存更有利于四氨合铜离子生成,铵根结合氢氧根促进平衡正向移动;碱性过强时氢氧根浓度过高,会抑制配合物生成,吸光度变化可直观证明;据此作答。
【小问1详解】
用胆矾配制溶液的步骤为计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴标签,用到的仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,则该过程不需要用到的仪器有漏斗、滴定管,故选AB;
【小问2详解】
根据CuSO4~BaSO4关系,,溶液体积为,则;
【小问3详解】
①蓝色沉淀为氢氧化铜,则生成沉淀的化学方程式为:;
②a→b电导率上升,反应后CuSO4转化为(NH4)2SO4,Cu(OH)2是沉淀,电导率升高说明同浓度下,CuSO4的导电能力弱于(NH4)2SO4,答案为:<;
【小问4详解】
本实验为控制变量法,所有实验液体总体积要相等,实验ⅰ总液体体积为1.0+1.0=2.0,因此实验ⅱ:1.0(氨水)+1.0(硫酸铵)+=2.0,得=0.0;实验ⅳ:1.0(氨水)+1.0(NaOH)+=2.0,得=0.0;
【小问5详解】
与实验ⅰ比较,实验ⅱ中铵根离子浓度增大,实验ⅲ氨水浓度降低,铵根离子浓度增大;则由此可推出:能促进溶解生成;仅有无法使溶解生成;
,说明实验ⅱ中浓度增大,原因为:实验ⅱ中铵根离子浓度增大,与反应生成,减小,增大,使平衡正向移动;
【小问6详解】
实验ⅳ加入NaOH使溶液pH过大,吸光度λ4小于λ1,可以说明pH过大不利于[Cu(NH3)4]2+生成;答案为:;
可能的原因为:pH过高,与反应导致转化为。
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