精品解析：安徽省临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）2025-2026学年高二下学期4月期中考试化学试题

高二化学 (75分钟 100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 B：11 C：12 N：14 O：16 Na：23 Ti：48 Cr：52 Ga：70 Au：197 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求) 1. 唐代诗人李商隐有诗云：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。”下列物质的晶体熔化时与蜡烛熔化时破坏的作用力完全相同的是 A. 碘 B. 金刚石 C. D. 2. 若将基态Si原子的简化电子排布式表示为[Ne]3s23，则违背了 A. 能量守恒原理 B. 泡利不相容原理 C. 能量最低原理 D. 洪特规则 3. 下列多电子原子的原子轨道能量高低比较错误的是 A. 2s<3s B. 2px<2py C. 3s<3d D. 4s<4p 4. 水的沸点为100℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7℃，引起这种差异的主要原因是(　　) A. 范德华力 B. 共价键 C. 氢键 D. 相对分子质量 5. 下列物质性质的变化规律与共价键有关的是 A. 、、、的熔、沸点逐渐升高 B. 、、、的热稳定性依次减弱 C. Li、Na、K的熔点依次降低 D. 、、、的熔点依次降低 6. 下列比较正确的是 A. 键的极性：N-H<F-H B. 第一电离能：O>Al>Mg C. 熔点： D. 键长：碳碳三键>碳碳双键>碳碳单键 7. V2O5-WO3/TiO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO，反应为4NH3+O2+4NO=4N2+6H2O。下列说法错误的是 A. Ti元素属于d区元素 B. 第一电离能：N>O C. 稳定性：H2O>NH3 D. NH3是由极性键构成的非极性分子 8. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 A. 18 g冰晶体中含有的氢键数目为2 NA B. 1 mol [Cu(H2O)4]2+中含有的键的数目为8 NA C. 标准状况下，22.4 L CCl4中所含C-Cl的数目为4 NA D. 常温下，100 g 46% C2H5OH的水溶液中含H原子的数目为6 NA 9. 交警常用酒精检测仪检查司机是否酒后驾车，其反应原理为C2H5OH+4CrO3(红色)+6H2SO4 =2Cr2(SO4)3(绿色) +2CO2↑+9H2O。下列有关说法正确的是 A. 基态Cr3+的价层电子排布式为3d24s1 B. H2O的空间结构为直线形 C. 钾的焰色呈紫色与电子跃迁有关 D. CH3COOH分子中σ键数：π键数为6∶1 10. 氨基酸是蛋白质的基本组成单位，某氨基酸的结构简式如图所示。下列说法错误的是 A. O-H的极性强于C-H的极性 B. 该分子中碳原子的杂化方式为sp3、sp2 C. 该分子中有2个手性碳原子 D. 该分子可形成分子间氢键 11. 化学处处呈现美。下列有关说法不正确的是 A. 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中变为完整的立方体块，与晶体的自范性有关 B. 舞台上的白雾给人仙气飘飘的视觉效果，是干冰升华时共价键断裂所致 C. 向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇会析出深蓝色晶体，因为乙醇的极性比水小 D. 雪花是天空中的水汽经凝华而来的一种晶体，其呈六角形与氢键的方向性有关 12. 根据下表提供的信息(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)，下列判断正确的是 元素代号 X Y Z W R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.089 0.102 0.074 主要化合价 +1 +3 +2 +6、+4、-2 -2 A. 基态Z原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为哑铃形 B. 最高价氧化物对应的水化物的碱性：Y>X C. WR3分子的VSEPR理论为 D. W的中心原子的价电子对数为4 13. 一种以“沸石笼”为载体对NO进行催化还原的原理示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 反应过程中O原子的成键数目保持不变 B. O与Cu形成配位键时，O提供孤电子对 C. 等物质的量的和N2中σ键数目之比为2∶1 D. NH3分子的空间结构为平面三角形 14. 砷化硼是一种具有超高热导率的新型半导体材料，其制备原理为。下列说法错误的是（ ） A. 图a表示结构，分子中成键电子对与孤电子对的数目之比为3:1 B. 图b表示晶态单质硼的基本结构单元，该基本结构单元为正二十面体 C. 图c表示晶胞结构，原子的配位数为4 D. 该反应所涉及的元素中，I的原子半径最大 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. 研究人员将二维材料六方氮化硼转移到钻孔的纳米腔的金衬底上方，从而实现了双曲声子极化激元的电磁激励过程。这一成果为量子光子学的新应用打开了大门，打破了此前认为的光子限制极限。回答下列问题： （1）硼在元素周期表中的位置为___________，其基态原子核外共有___________种不同空间运动状态的电子。 （2）下列N原子的电子轨道表示式表示的状态能量最高的是___________(填字母，下同)，用光谱仪不能捕捉到发射光谱的是___________。 A． B． C． D． （3）键角NH3___________(填“>”或“<”)PH3，原因是___________。 （4）氟硼酸铵(NH4BF4)是合成氮化硼纳米管的原料之一，的空间结构为___________，其中硼原子的杂化轨道类型为___________。 （5）氮化硼(BN)的主要结构有立方氮化硼(图1)和六方氮化硼(图2)，前者类似于金刚石，后者与石墨相似，六方晶胞结构如图2右图所示。 ①X射线衍射实验测得立方氮化硼的晶胞参数为361.5 pm，则立方氮化硼晶体中N与B的原子半径之和为___________(只列计算式)pm。 ②已知六方氮化硼晶体的密度为d g·cm-3，底面角分别为60°和120°，NA为阿伏加德罗常数，则NA=___________(用含a、b、d的代数式表示)mol-1。 16. 研究人员用钴、碳、氮和氢四种原子合成了一种新的21电子茂金属配合物，这种新的茂金属可创造出用于医学、催化和能源领域的新材料，帮助解决重要的全球问题并提高人类的生活质量。回答下列问题： （1）C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为___________。 （2）基态Co3+的价层电子轨道表示式为___________。 （3）Co可形成化学式均为Co(NH3)5BrSO4的两种钴的配合物。已知Co3+的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的水溶液中加BaCl2溶液，产生白色沉淀；在第二种配合物的水溶液中加BaCl2溶液，无明显现象。第一种配合物的内界可表示为___________，第二种配合物的内界可表示为___________。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是___________。 （4）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色的[Co(CN)6]3-，[Co(CN)6]3-中σ键和π键的数目之比为___________。 17. A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，A的周期序数与族序数相等且与B位于不同周期；B、C、D在元素周期表中位置紧邻，B与C同周期，且B与D、C与E同主族；基态B原子中，成对电子数与未成对电子数之比为4：3，回答下列问题： （1）D原子的结构示意图为___________，基态E原子的价层电子排布式为___________。 （2）C与E可形成一种化合物X，将X冷却到16.8 ℃时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，则X的晶体类型是___________，X的化学式为___________。 （3）、、的键角由大到小的顺序为___________(填离子符号)。 （4）A、C、E三种元素可组成化合物A2EC3和A2EC4，酸性较弱的是___________(填化学式)，理由是___________(用化学方程式解释)。 18. 钛被视为继铁、铝之后的第三金属，钛和钛的化合物在航天、化工、建筑、医疗中都有着广泛的用途。回答下列问题： （1）基态Ti原子的简化电子排布式为[Ar]___________。 （2）TiO2与光气(COCl2)、氯化亚砜(SOCl2)等反应可以制得TiCl4.氯化亚砜的中心原子的杂化方式为___________，光气是___________(填“极性”或“非极性”)分子。 （3）钛与卤素形成的化合物TiX4的熔点如下表： TiX4 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24 38.3 153 它们熔点差异的原因为___________。 （4）硫酸氧钛是一种优良的催化剂，其阳离子的链状聚合形式如图所示，当其中含有n个钛原子时，该阳离子的化学式为___________。S的空间结构为___________。 （5）超高硬度生物材料Ti3Au合金是理想的人工髋关节和膝关节材料，其晶体有α-Ti3Au(甲)、β-Ti3Au(乙)两种结构，如图所示。 ①α-Ti3Au晶胞中，Ti原子周围与它距离相等且最近的Ti原子有___________个。 ②β-Ti3Au的晶胞参数为509 pm，设NA为阿伏加德罗常数的值，每个晶胞面上有两个Ti原子。β-Ti3Au晶体的密度是___________(列出计算式)g·cm-3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学 (75分钟 100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 B：11 C：12 N：14 O：16 Na：23 Ti：48 Cr：52 Ga：70 Au：197 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求) 1. 唐代诗人李商隐有诗云：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。”下列物质的晶体熔化时与蜡烛熔化时破坏的作用力完全相同的是 A. 碘 B. 金刚石 C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】蜡烛属于分子晶体，熔化时破坏的是范德华力。 【详解】A．碘为分子晶体，熔化时破坏的是范德华力，与蜡烛熔化时破坏的作用力完全相同，A正确； B．金刚石为共价晶体，熔化时破坏的是共价键，B错误； C．氨气形成的晶体中含有范德华力和氢键，其形成的晶体熔化时破坏的作用力是范德华力和氢键，与蜡烛熔化时破坏的作用力不完全相同，C错误； D．氯化钙为离子晶体，熔化时破坏的是离子键，D错误； 故选A。 2. 若将基态Si原子的简化电子排布式表示为[Ne]3s23，则违背了 A. 能量守恒原理 B. 泡利不相容原理 C. 能量最低原理 D. 洪特规则 【答案】D 【解析】 【详解】A．能量守恒原理是能量转化过程遵循的规律，与核外电子排布规则无关，A错误； B．泡利不相容原理指一个原子轨道最多容纳2个自旋相反的电子，题中排布未违背该原理，B错误； C．能量最低原理指核外电子优先占据能量更低的轨道，题中电子排布在3s、3p能级，符合能量高低顺序，未违背该原理，C错误； D．洪特规则指出，电子在简并轨道（如）上排布时，优先单独分占不同轨道且自旋平行，题中2个3p电子都排布在轨道，违背了洪特规则，D正确； 故选D。 3. 下列多电子原子的原子轨道能量高低比较错误的是 A. 2s<3s B. 2px<2py C. 3s<3d D. 4s<4p 【答案】B 【解析】 【详解】A．对于相同类型的原子轨道，电子层序数越大能量越高，因此，A正确； B．和属于同一能级的不同轨道，仅空间伸展方向不同，能量相等，即，B错误； C．相同电子层的原子轨道能量顺序为，因此，C正确； D．相同电子层的原子轨道能量顺序为，因此，D正确； 故选B。 4. 水的沸点为100℃，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是－60.7℃，引起这种差异的主要原因是(　　) A. 范德华力 B. 共价键 C. 氢键 D. 相对分子质量 【答案】C 【解析】 【详解】水和H2S的结构相似，二者形成的晶体也都是分子晶体。但由于水分子间存在氢键，所以导致水的沸点反常，高于H2S的沸点，答案选C。 5. 下列物质性质的变化规律与共价键有关的是 A. 、、、的熔、沸点逐渐升高 B. 、、、的热稳定性依次减弱 C. Li、Na、K的熔点依次降低 D. 、、、的熔点依次降低 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A.卤素单质熔、沸点的高低取决于分子间作用力的大小，与共价键无关，选项A不符合题意； B.共价键影响共价化合物的稳定性，H—F、H—C1、H—Br、H—I键依次减弱，故热稳定性依次减弱，选项B符合题意； C.碱金属单质中不存在共价键，碱金属属于金属晶体，金属键逐渐减弱，熔点依次降低，选项C不符合题意； D.、、、熔点的高低取决于离子键的强弱，选项D不符合题意。 答案选B。 6. 下列比较正确的是 A. 键的极性：N-H<F-H B. 第一电离能：O>Al>Mg C. 熔点： D. 键长：碳碳三键>碳碳双键>碳碳单键 【答案】A 【解析】 【详解】A．电负性F>N，元素电负性差值越大，键的极性越强，故键的极性，A正确； B．气态基态中性原子，失去最外层的 1 个电子，转化为气态基态阳离子所吸收的最低能量，叫做第一电离能。同周期元素从左到右，第一电离能呈逐渐增大趋势，但Mg的最外层为全充满状态，较稳定，镁的第一电离能大于铝，故第一电离能，B错误； C．MgCl2为离子晶体，AlCl3为分子晶体，通常离子晶体熔点高于分子晶体，故熔点MgCl2>AlCl3，C错误； D．相同原子间共用电子对数越多，键长越短，故键长的大小关系为：碳碳单键>碳碳双键>碳碳三键，D错误； 故选A。 7. V2O5-WO3/TiO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO，反应为4NH3+O2+4NO=4N2+6H2O。下列说法错误的是 A. Ti元素属于d区元素 B. 第一电离能：N>O C. 稳定性：H2O>NH3 D. NH3是由极性键构成的非极性分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ti是22号元素，价电子排布为，属于d区元素，A正确； B．N的价电子排布为，p轨道处于半充满的稳定状态，第一电离能大于同周期相邻的O，即第一电离能，B正确； C．非金属性，元素非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，故稳定性，C正确； D．分子中N-H键为极性键，分子空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，D错误； 故选D。 8. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 A. 18 g冰晶体中含有的氢键数目为2 NA B. 1 mol [Cu(H2O)4]2+中含有的键的数目为8 NA C. 标准状况下，22.4 L CCl4中所含C-Cl的数目为4 NA D. 常温下，100 g 46% C2H5OH的水溶液中含H原子的数目为6 NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．冰晶体中每个水分子形成4个氢键，每个氢键被2个水分子共有，所以每个水分子形成氢键的数目为4 ×=2，则18 g(1 mol)冰晶体中含有的氢键数目为1 mol × 2NA·mol-1 = 2NA，A正确； Ｂ．1 mol [Cu(H2O)4]2+中含4 mol配位键、8 mol键(键)，则1 mol [Cu(H2O)4]2+中所含键的数目为12NA，B错误； Ｃ．标准状况下，CCl4不是气体，22.4 L CCl4的物质的量不是1 mol，C错误； Ｄ．100 g 46% C2H5OH的水溶液中含46 g乙醇、54 g水，乙醇的物质的量为1 mol，水的物质的量为3 mol，故含H原子的数目为1 mol × 6NA·mol-1 + 3 mol × 2NA·mol-1 = 12 NA，D错误。 故选A。 9. 交警常用酒精检测仪检查司机是否酒后驾车，其反应原理为C2H5OH+4CrO3(红色)+6H2SO4 =2Cr2(SO4)3(绿色) +2CO2↑+9H2O。下列有关说法正确的是 A. 基态Cr3+的价层电子排布式为3d24s1 B. H2O的空间结构为直线形 C. 钾的焰色呈紫色与电子跃迁有关 D. CH3COOH分子中σ键数：π键数为6∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．Cr原子序数为24，价层电子排布式为，故基态的价层电子排布式为，A错误； B．分子的中心O原子形成2个键，孤电子对为，根据VSEPR模型理论知其空间结构为V形，B错误； C．焰色反应的本质是：电子吸收能量跃迁到激发态，再从激发态回到基态时释放能量，以光的形式体现，因此钾的紫色焰色和电子跃迁有关，C正确； D．结构式为，单键都是σ键，双键含1个σ键、1个π键，故σ键共7个，π键1个，所以分子中σ键数:π键数为，D错误； 故答案选C。 10. 氨基酸是蛋白质的基本组成单位，某氨基酸的结构简式如图所示。下列说法错误的是 A. O-H的极性强于C-H的极性 B. 该分子中碳原子的杂化方式为sp3、sp2 C. 该分子中有2个手性碳原子 D. 该分子可形成分子间氢键 【答案】C 【解析】 【详解】A．O的电负性大于C，则O与H的电负性差值大于C与H的电负性差值，则的极性强于，A正确； B．该分子中，羧基的羰基碳形成碳氧双键，杂化方式为；其余饱和碳原子均只形成单键，杂化方式为，因此碳原子杂化方式为、，B正确； C．该分子中只有1个手性碳原子，位置如图：，C错误； D．该分子中含、，可形成分子间氢键，D正确； 故选C。 11. 化学处处呈现美。下列有关说法不正确的是 A. 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中变为完整的立方体块，与晶体的自范性有关 B. 舞台上的白雾给人仙气飘飘的视觉效果，是干冰升华时共价键断裂所致 C. 向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇会析出深蓝色晶体，因为乙醇的极性比水小 D. 雪花是天空中的水汽经凝华而来的一种晶体，其呈六角形与氢键的方向性有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶体具有规则的几何形状，有自范性，则缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完整的立方体块，体现了晶体的自范性，A正确； B．干冰升华会吸收周围环境的热量，使得水蒸气变成白雾，无共价键断裂，B错误；　 C．乙醇的极性比水小，硫酸四氨合铜是离子晶体，有较强的极性，其在乙醇中的溶解度更小，所以会析出晶体，C正确； D．氢键具有方向性和饱和性，则由天空中的水汽经凝华形成的雪花呈六角形与氢键的方向性有关，D正确； 故答案选B。 12. 根据下表提供的信息(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)，下列判断正确的是 元素代号 X Y Z W R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.089 0.102 0.074 主要化合价 +1 +3 +2 +6、+4、-2 -2 A. 基态Z原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为哑铃形 B. 最高价氧化物对应的水化物的碱性：Y>X C. WR3分子的VSEPR理论为 D. W的中心原子的价电子对数为4 【答案】D 【解析】 【详解】A．结合表中短周期元素的原子半径及主要化合价可知，X(原子半径最大)、Y、Z、W、R分别为Na、Al、Be、S、O。基态Be原子占据的最高能级为2s，s能级的电子云轮廓图的形状为球形，A项错误； B．金属性Na>Al，故碱性NaOH>Al(OH)3，B项错误； C．SO3分子中S原子的价电子对数为3+=3，孤电子对数为0，则SO3分子的VSEPR模型为平面三角形，C项错误； D．中S原子的价电子对数为4+=4，D项正确。 故选D。 13. 一种以“沸石笼”为载体对NO进行催化还原的原理示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 反应过程中O原子的成键数目保持不变 B. O与Cu形成配位键时，O提供孤电子对 C. 等物质的量的和N2中σ键数目之比为2∶1 D. NH3分子的空间结构为平面三角形 【答案】B 【解析】 【详解】A．从反应过程②③可以看出O原子的成键数目发生改变，A项错误； B．O有孤电子对，Cu有空轨道，所以O提供孤电子对，B项正确； C．一个铵根离子含4个N-H键，一个氮气分子含一个键，等物质的量的和N2中σ键数目之比为4∶1，C项错误； D．NH3中心原子N的价层电子对数为，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，D项错误； 故答案为B。 14. 砷化硼是一种具有超高热导率的新型半导体材料，其制备原理为。下列说法错误的是（ ） A. 图a表示结构，分子中成键电子对与孤电子对的数目之比为3:1 B. 图b表示晶态单质硼的基本结构单元，该基本结构单元为正二十面体 C. 图c表示晶胞结构，原子的配位数为4 D. 该反应所涉及的元素中，I的原子半径最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．结合图a可知，分子中成键电子对数=6，孤电子对数=1×4=4，所以分子中成键电子对与孤电子对的数目之比=6:4=3:2，A错误； B．由图b可知，单质硼的基本结构单元中上、下、前、后各5个正三角形，所以单质硼的基本结构单元为正二十面体，B正确； C．As原子的半径比B原子大，图c中较大原子为As原子，由晶胞结构图可知，每个As原子与4个B原子相连，As的配位数为4，C正确； D．B为第二周期元素，As为第四周期元素，I为第五周期元素，所以反应中所涉及的元素，I的原子半径最大，D正确。 答案选A。 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. 研究人员将二维材料六方氮化硼转移到钻孔的纳米腔的金衬底上方，从而实现了双曲声子极化激元的电磁激励过程。这一成果为量子光子学的新应用打开了大门，打破了此前认为的光子限制极限。回答下列问题： （1）硼在元素周期表中的位置为___________，其基态原子核外共有___________种不同空间运动状态的电子。 （2）下列N原子的电子轨道表示式表示的状态能量最高的是___________(填字母，下同)，用光谱仪不能捕捉到发射光谱的是___________。 A． B． C． D． （3）键角NH3___________(填“>”或“<”)PH3，原因是___________。 （4）氟硼酸铵(NH4BF4)是合成氮化硼纳米管的原料之一，的空间结构为___________，其中硼原子的杂化轨道类型为___________。 （5）氮化硼(BN)的主要结构有立方氮化硼(图1)和六方氮化硼(图2)，前者类似于金刚石，后者与石墨相似，六方晶胞结构如图2右图所示。 ①X射线衍射实验测得立方氮化硼的晶胞参数为361.5 pm，则立方氮化硼晶体中N与B的原子半径之和为___________(只列计算式)pm。 ②已知六方氮化硼晶体的密度为d g·cm-3，底面角分别为60°和120°，NA为阿伏加德罗常数，则NA=___________(用含a、b、d的代数式表示)mol-1。 【答案】（1） ①. 第二周期第ⅢA族 ②. 3 （2） ①. D ②. A （3） ①. > ②. N的电负性大于P，NH3分子中成键电子对之间的斥力更大，键角更大 （4） ①. 正四面体形 ②. sp3杂化 （5） ①. ×361.5 ②. 【解析】 【小问1详解】 硼为原子序数5的元素，位于第二周期第ⅢA族。其基态价层电子排布为 2s22p1，基态硼原子核外电子排布为，电子占据3个原子轨道，对应3种空间运动状态； 【小问2详解】 比较各选项电子排布，A项为基态原子的电子排布，电子处于最低能量状态，不会自发跃迁辐射，因此光谱仪不能检测到发射光谱；D项中从低能级跃迁到高能级的电子数目最多，状态能量最高； 【小问3详解】 NH3中N原子电负性大于PH3中P原子，NH3分子中成键电子对之间的斥力更大，键角更大，因此答案为＞； 【小问4详解】 中B原子形成4个σ键，无孤电子对，价层电子对数为4，空间构型为正四面体，B的杂化方式为sp3杂化； 【小问5详解】 ①立方氮化硼晶体中硼氮键的键长为晶胞体对角线长度的，故立方氮化硼晶体中N与B的原子半径之和为； ②由图2右图可知，晶胞的体积为，即，晶胞中氮原子的个数为，硼原子的个数为，，则。 16. 研究人员用钴、碳、氮和氢四种原子合成了一种新的21电子茂金属配合物，这种新的茂金属可创造出用于医学、催化和能源领域的新材料，帮助解决重要的全球问题并提高人类的生活质量。回答下列问题： （1）C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为___________。 （2）基态Co3+的价层电子轨道表示式为___________。 （3）Co可形成化学式均为Co(NH3)5BrSO4的两种钴的配合物。已知Co3+的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的水溶液中加BaCl2溶液，产生白色沉淀；在第二种配合物的水溶液中加BaCl2溶液，无明显现象。第一种配合物的内界可表示为___________，第二种配合物的内界可表示为___________。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是___________。 （4）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色的[Co(CN)6]3-，[Co(CN)6]3-中σ键和π键的数目之比为___________。 【答案】（1）N>C>H （2） （3） ①. [CoBr(NH3)5]2+ ②. [Co(SO4)(NH3)5]+ ③. 有淡黄色沉淀生成 （4）1：1 【解析】 【小问1详解】 电负性的规律为在元素周期表中从左往右从下往上逐渐增强，与非金属性趋势相同，即N>C>H，虽然H与C相比上一周期，但非金属性略弱于C； 【小问2详解】 Co为27号元素，位于第四周期第Ⅷ族，价层电子排布式3d74s2，失去3个电子变为基态Co3+离子，Co3+价层电子轨道为； 【小问3详解】 第一种配合物的水溶液中加BaCl2溶液，产生白色沉淀说明硫酸根在该配合物的外界，在溶液中以离子形式存在，可以钡离子形成沉淀，则[CoBr(NH3)5]2+为内界配离子；在第二种配合物的水溶液中加BaCl2溶液，无明显现象，说明硫酸根在内界，则外界离子为溴离子，内界配离子为[Co(SO4)(NH3)5]+；有溴离子存在时，加入银离子溶液会有淡黄色沉淀产生； 【小问4详解】 [Co(CN)6]3-中Co3+与CN-之间形成6个配位键即6个σ键，CN-内含有1个σ键和2个π键，共6个CN-则共6个σ键和12个π键，因此[Co(CN)6]3-中共12个σ键和12个π键，σ键和π键个数之比为1:1。 17. A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，A的周期序数与族序数相等且与B位于不同周期；B、C、D在元素周期表中位置紧邻，B与C同周期，且B与D、C与E同主族；基态B原子中，成对电子数与未成对电子数之比为4：3，回答下列问题： （1）D原子的结构示意图为___________，基态E原子的价层电子排布式为___________。 （2）C与E可形成一种化合物X，将X冷却到16.8 ℃时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，则X的晶体类型是___________，X的化学式为___________。 （3）、、的键角由大到小的顺序为___________(填离子符号)。 （4）A、C、E三种元素可组成化合物A2EC3和A2EC4，酸性较弱的是___________(填化学式)，理由是___________(用化学方程式解释)。 【答案】（1） ①. ②. 3s23p4 （2） ①. 分子晶体 ②. SO3 （3）N>N>N （4） ①. H2SO3 ②. Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O 【解析】 【分析】A的周期序数与族序数相等，原子序数最小，应该为H元素；在基态B原子中，成对电子数与未成对电子数之比为，电子排布式为1s22s22p3，为N元素；B、C、D在元素周期表中位置紧邻；B与C同周期，C为O元素，B与D同主族，D为P元素，C与E同主族，E为S元素；综上分析，A、B、C、D、E分别为H、N、O、P、S； 【小问1详解】 D是P（磷），原子序数为15。其核外电子排布为2、8、5。结构示意图为；E是S（硫），原子序数为16，位于第三周期第VIA族，其价层电子（最外层电子）排布为3s23p4。 【小问2详解】 C是O，E是S。形成的化合物X冷却后熔点很低（16.8℃），且形成螺旋状单链结构。观察图示，该结构是由分子构成的链状聚合物，属于分子晶体；观察图示，该链状结构中每个S原子与4个O原子成键（2个桥氧、2个端氧），根据均摊法，每个S原子对应的O原子数为 ，故化学式为SO3。 【小问3详解】 B是N，C是O。对应的离子分别是、、。我们需要根据价层电子对互斥理论（VSEPR）判断它们的构型和键角。：中心原子N的价层电子对数为 = 3 （无孤对电子），空间构型为平面三角形，键角为120°。：中心原子N的价层电子对数为 = 3（含1对孤对电子），空间构型为V形，由于孤对电子的排斥作用，键角小于120°。：中心原子N的价层电子对数为 = 2（无孤对电子），空间构型为直线形，键角为180°。比较键角大小：N>N>N。 【小问4详解】 A是H，C是O，E是S。化合物A2EC3是H2SO3（亚硫酸）， A2EC4是 H2SO4（硫酸）。硫酸是强酸，亚硫酸是中强酸（弱酸），因此酸性较弱的是H2SO3；利用强酸制弱酸的原理，可以用硫酸与亚硫酸盐反应生成亚硫酸（进而分解为二氧化硫和水）来证明硫酸的酸性强于亚硫酸，化学方程式为Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O。 18. 钛被视为继铁、铝之后的第三金属，钛和钛的化合物在航天、化工、建筑、医疗中都有着广泛的用途。回答下列问题： （1）基态Ti原子的简化电子排布式为[Ar]___________。 （2）TiO2与光气(COCl2)、氯化亚砜(SOCl2)等反应可以制得TiCl4.氯化亚砜的中心原子的杂化方式为___________，光气是___________(填“极性”或“非极性”)分子。 （3）钛与卤素形成的化合物TiX4的熔点如下表： TiX4 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24 38.3 153 它们熔点差异的原因为___________。 （4）硫酸氧钛是一种优良的催化剂，其阳离子的链状聚合形式如图所示，当其中含有n个钛原子时，该阳离子的化学式为___________。S的空间结构为___________。 （5）超高硬度生物材料Ti3Au合金是理想的人工髋关节和膝关节材料，其晶体有α-Ti3Au(甲)、β-Ti3Au(乙)两种结构，如图所示。 ①α-Ti3Au晶胞中，Ti原子周围与它距离相等且最近的Ti原子有___________个。 ②β-Ti3Au的晶胞参数为509 pm，设NA为阿伏加德罗常数的值，每个晶胞面上有两个Ti原子。β-Ti3Au晶体的密度是___________(列出计算式)g·cm-3。 【答案】（1）3d24s2 （2） ①. sp3 ②. 极性 （3）TiF4为离子晶体，其他均为分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔点依次升高 （4） ①. (TiO ②. 正四面体形 （5） ①. 8 ②. 【解析】 【小问1详解】 Ti是22号元素，简化电子排布式为[Ar]3d24s2； 【小问2详解】 氯化亚砜中心S原子价层电子对=，含一对孤电子对，杂化方式为sp3杂化；光气中心C原子为sp2杂化，分子为平面三角形，但结构不对称，分子的正负电荷中心不重合，属于极性分子； 【小问3详解】 由表格数据可知，的熔点最高，、、的熔点依次升高，它们熔点差异的原因是为离子晶体，其余均为分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，、、的相对分子质量依次增大，分子间作用力越大，熔点越高； 【小问4详解】 根据均摊法可知，平均1个Ti结合1个O，Ti的化合价为+4，O的化合价为-2，则当其中含有n个钛原子时，阳离子的化学式为；的中心S原子形成4个σ键，孤电子对数为，价层电子对数为4，故其空间构型为正四面体形。 【小问5详解】 Ti原子在面心，以最上面的面心的Ti原子为例，其与下方四个侧面面心的Ti原子距离相等且最近，与上方四个侧面面心的Ti原子同样距离相等且最近，故Ti原子周围与它距离相等且最近的Ti原子共8个；在晶胞中，根据均摊法，Au位于顶点和体心，Au的个数为2，Ti位于面心，Ti的个数为，晶胞的质量为，晶胞的体积为，所以晶体的密度； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $