内容正文:
高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1第三章一第四章、选择性必修2。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Mo96
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生产、生活密切相关。下列与盐类水解有关的是
A. 活性炭可用作净水剂
B. 工业上电解熔融制取镁
C. 用热的纯碱溶液除去灶具表面的油污
D. 向饱和溶液中通入气体,产生白色沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.活性炭可用作净水剂是因为活性炭具有吸附性,能吸附水中悬浮杂质达到净水的作用,与盐类水解无关,A不符合题意;
B.工业上电解熔融氯化镁制取镁的反应不是在溶液中进行的,与盐类水解无关,B错误;
C.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中发生水解反应使溶液呈碱性的反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,溶液碱性增强,去污能力增强,则用热的纯碱溶液除去灶具表面的油污与盐类水解有关,C正确;
D.饱和氯化钠溶液中存在如下溶解平衡:NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq),向饱和溶液中通入氯化氢气体,溶液中氯离子浓度增大,平衡逆向移动,使得氯化钠晶体析出,则向饱和溶液中通入氯化氢气体,产生白色沉淀与盐类水解无关,D错误
故选C。
2. 下列关于原子轨道的描述错误的是
A. 2p轨道电子云轮廓图呈球形 B. 与原子轨道数相同
C. 4f轨道最多容纳14个电子 D. s轨道电子云半径随能层增大而增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.s轨道电子云轮廓图为球形,p轨道电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形,2p轨道不属于s轨道,A错误;
B.同一能级的原子轨道数和能层序数无关,d能级都含有5个原子轨道,因此3d与4d原子轨道数相同,B正确;
C.f能级含有7个原子轨道,每个原子轨道最多容纳2个电子,因此4f轨道最多容纳个电子,C正确;
D.能层序数越大,能量越高,电子离核平均距离越远,因此s轨道电子云半径随能层增大而增大,D正确;
故选A。
3. 下列叙述正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 基态Ge原子的简化电子排布式:
C. 若基态氮原子轨道表示式表示为,则违反了泡利原理
D. 分子中键的形成:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心O原子价层电子对数为,O原子采用杂化,O原子上含有2对孤电子对,的VSEPR模型为,A错误;
B.Ge元素的原子序数为32,位于第四周期第IVA族,基态Ge原子的简化电子排布式为,B错误;
C.根据洪特规则,2p轨道的三个电子应单独分占且自旋平行,该轨道表示式违反了洪特规则,C错误;
D.分子中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-p键,
形成过程为,D正确;
答案选D。
4. 下列分子中,不含键的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含有碳碳双键,1个双键由1个σ键和1个π键构成,含π键,A不符合题意;
B.的结构式为,分子中所有共价键均为单键,单键都是σ键,不含π键,B符合题意;
C.的结构式为,分子中含有碳氧双键,含π键,C不符合题意;
D.分子中含有碳碳三键,1个三键由1个σ键和2个π键构成,含π键,D不符合题意;
故选B。
5. 下列关于晶体的说法正确的是
A. 晶体与非晶体的本质差异为是否具有物理性质各向异性
B. 共价晶体中一定含有第ⅣA族元素
C. 同族元素单质的晶体类型可能不同
D. 分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶体与非晶体的本质差异是内部粒子是否呈周期性有序排列,物理性质各向异性是晶体有序排列带来的宏观性质,并非本质差异,A错误;
B.共价晶体不一定含有ⅣA族元素,例如立方氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)都是共价晶体,不含ⅣA族元素,B错误;
C.同族元素单质的晶体类型可以不同,例如第ⅣA族中,金刚石(碳单质)是共价晶体,铅单质是金属晶体;第ⅠA族中H2是分子晶体,锂单质是金属晶体,C正确;
D.分子的稳定性由分子内共价键的键能决定,分子间作用力只影响分子晶体的熔沸点等物理性质,与分子稳定性无关,D错误;
故答案为:C。
6. 工业上,曾用浓氨水检验氯气管道是否“漏气”,其原理是。下列叙述错误的是
A. 是由极性键形成的极性分子
B. 熔点:
C. 分子中键和键数目之比为
D. 中既含有共价键又含有离子键
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨气中的氮氢键为极性共价键,分子为三角锥形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A正确;
B.氯气和溴单质均为分子晶体,相对分子质量越大分子间作用力越强,熔点越高,相对分子质量,故熔点大小为:,B错误;
C.氮气分子中存在氮氮三键,1个三键含1个键和2个键,二者数目之比为,C正确;
D.氯化铵中铵根离子与氯离子之间为离子键,铵根离子内部氮氢键为共价键,所以氯化铵中既含离子键又含共价键,D正确。
7. 人类很早就开始利用含钴矿石制作颜料。K3[Co(NO2)6]是一种黄色颜料,下列说法正确的是
A. K与Co的最外层电子数相同 B. Co在元素周期表中位于ds区
C. 中的O原子与Co形成配位键 D. K3[Co(NO2)6]中Co的配位数为6
【答案】D
【解析】
【详解】A.K(钾)为第IA族元素,最外层电子数为1;Co(钴)的电子排布为[Ar]3d⁷4s²,最外层(4s)电子数为2,A错误;
B.ds区包括IB和IIB族,而Co属于VIII族,位于d区,B错误;
C.作为配体时,由N原子提供孤对电子与Co形成配位键,而非O原子,C错误;
D.化学式K3[Co(NO2)6]中,6个作为单齿配体,每个提供1个配位原子(N),故Co的配位数为6,D正确;
故选D。
8. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 的中心原子价电子对数为
B. 中含质子数为
C. 基态碳原子含未成对电子数为
D. 中杂化的碳原子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.的中心硫原子价层电子对数为:,因此1个分子的中心S原子的价电子对数为3,则的价电子对数为,A项错误;
B.1个中质子数为:,则中含质子数为,B项正确;
C.基态碳原子电子排布为,根据洪特规则,2p轨道有2个未成对电子,则基态碳原子含未成对电子数为,C项正确;
D.中,甲基碳原子为杂化,羧基中的碳原子为杂化,1个分子仅含1个杂化碳原子,则中杂化的碳原子数为,D项正确;
故选A。
9. 在混合试剂作用下,醛类物质与烯丙基卤代物能发生特征反应,其转化过程如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 的阴离子空间结构为三角锥形
C. 分子中有1种杂化方式 D. 中含有手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期从左往右电负性依次增大,即;同主族从上往下电负性依次减小,即;C最外层电子数为4,不易得失电子,而卤素原子的最外层电子数为7,易得1个电子形成8电子稳定结构,而Cl、Br的半径都比O的大,相对于氧而言不易得电子,所以电负性;而H键合电子的能力比C的弱,综上电负性:,A项错误;
B.的阴离子为,中心Al的价层电子对数=孤电子对+σ键,空间结构为正四面体形,B项错误;
C.分子中O的价层电子对数=孤电子对+σ键,均为杂化,C项正确;
D.手性碳原子为连接四个不同基团或原子的碳原子,结构对称,不含手性碳原子,D项错误;
故选C。
10. 下列有关说法正确的是
A. 、、、对水的电离平衡不产生影响
B. 将pH=3的醋酸溶液加水稀释到原体积的100倍后,溶液的pH=5
C. 0.1 mol·L-1的盐酸中由水电离的c(H+)与c(OH-)之比为1:10-12
D. 可用干燥的pH试纸测定0.01 mol·L-1的次氯酸溶液的pH
【答案】A
【解析】
【详解】A.、、为强酸根离子, 为强碱根离子,均与水电离的氢离子、氢氧根离子不能结合成弱电解质,对水的电离平衡不产生影响,A正确;
B.将pH=3的醋酸溶液加水稀释到原体积的100倍后,因醋酸的电离平衡正向移动,使得,溶液的pH<5,B错误;
C.同一溶液中水电离的c(H+),c(OH-)相等,0.1 mol·L-1的盐酸中由水电离的c(H+):c(OH-)=1:1,C错误;
D.次氯酸溶液具有漂白性,一般不用pH试纸测定次氯酸溶液的pH,D错误;
故答案为:A。
11. 下列对于物质性质的解释正确的是
选项
性质
解释
A
熔点:SiO2>CO2
键能:Si—O>C—O
B
NaCl的焰色呈黄色
电子由基态跃迁至激发态时释放能量
C
冠醚18-冠-6可以识别K+
18-冠6的空腔直径与K+的直径适配
D
石墨可以导电
碳原子的电子可以从一个平面跳跃到另一个平面
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体,熔点差异主要由晶体类型决定,而非键能。且Si-O键能实际小于C=O键能(因Si原子半径更大),故A不选;
B.焰色反应是电子从激发态返回基态时释放能量,而非基态跃迁至激发态(此时需吸收能量),故B不选;
C.冠醚18-冠-6的空腔直径与K+直径匹配,可选择性结合K+,故C选;
D.石墨导电源于层内离域π电子的自由移动,而非层间电子跳跃,故D不选;
故选C。
12. X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,且在每个周期均有分布。已知基态Y原子有3个能级且每个能级填充电子数均相同。Z和M形成的化合物是制备光导纤维的主要成分。W的最高价氧化物对应的水化物的酸性在其所在周期中最强。下列说法正确的是
A. X、Y、Z形成的化合物中,Y的杂化方式一定为
B. X分别与Y、Z、M、W均能形成共价化合物
C. Z与M形成的化合物能溶解于X与W形成化合物的水溶液中
D. M与Y形成化合物的沸点小于X与Y形成化合物的沸点
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,X、Y、Z、M、W依次为H、C、O、、。
【详解】A.X、Y、Z可形成甲醇、乙醇等,Y的杂化类型为,A错误;
B.H分别与C、O、、形成、、、等均为共价化合物,B正确;
C.Z与M形成的化合物,不能溶解于盐酸中,C错误;
D.M与Y形成的化合物为,属于共价晶体,X与Y形成的化合物为、等,属于分子晶体,沸点高,D错误;
故答案选B。
13. 近日,某科研团队基于一类基催化剂开发了一种高效、稳定的无膜电解水系统。碱性条件下电解废水中尿素制备,原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 该装置将电能全部转化成化学能
B. a极反应式:
C. 电解过程中,b极附近电解质溶液降低
D. 标准状况下,收集3.36L气体R时理论上转移0.6mol电子
【答案】B
【解析】
【分析】a极上转化为,元素从价升高到价,失电子发生氧化反应,因此为阳极,为阴极,气体为阴极生成的。
【详解】A.电解过程中有热量等其他形式能量转化,电解装置不能将电能全部转化成化学能,A项错误;
B.尿素中C为+4价,N为-3价,N元素化合价升高,发生氧化反应,a极为阳极,b极为阴极,碱性条件下,碳元素转化为碳酸盐,B项正确;
C.极产生氢气生成碱,则极附近溶液中浓度增大,升高,C项错误;
D.极反应式为,标准状况下,的物质的量为0.15mol,生成时理论上转移0.3 mol电子,D项错误;
故选B。
14. 碳化钼具有较高熔点(2690℃)和较大硬度,其立方晶胞结构[图中黑球表示钼(Mo)]如图所示,设晶胞中大小球之间的最近距离为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 碳化钼的化学式为Mo2C
B. 最近的两个Mo原子之间的距离为a nm
C. 碳周围最近的钼原子构成正八面体
D. 晶体的密度为g/cm3
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据碳化钼立方晶胞结构,图中黑球表示钼(Mo),则Mo原子有8个位于晶胞顶点和6个位于面心,1个晶胞中Mo原子个数为,C原子有4个位于棱心,1个位于体心,则1个晶胞中C原子个数为,得到碳化钼的化学式为,A正确;
B.根据碳化钼立方晶胞结构,最近的两个Mo原子位于面对角线的顶点到中心,长度为面对角线的,根据晶胞中大小球之间的最近距离为a nm,则晶胞参数为2a nm,面对角线长度为,最后得到最近的两个Mo原子之间的距离为,B正确;
C.根据碳化钼立方晶胞结构中的虚线部分可知,碳周围最近的钼原子构成正八面体,C正确;
D.根据(B)选项可知晶胞参数为2a nm,则晶体的密度为,D错误;
故答案为:D。
15. 常温下,在含BaCl2、SrCl2和HCl的混合液中滴加NaF溶液,溶液中-lgX[X=c(Ba2+)、c(Sr2+)、]与lgc(F-)关系如图所示。已知:常温下,BaF2的溶解度大于SrF2的。下列叙述错误的是
A. L2代表-lgc(Ba2+)与lgc(F-)关系
B. 常温下,当=10时,溶液pH=4.17
C. 上述滴加过程中,一定先生成SrF2沉淀
D. 常温下,BaF2(s)+2H+(aq)Ba2+(aq)+2HF(aq)的平衡常数K=10-0.4
【答案】C
【解析】
【分析】对于难溶氟化物MF2(M = Ba/Sr),溶度积Ksp(MF2)=c(M2+)·c2(F-)两边取负对数得
-lgc(M2+)=-lgKsp(MF2)+2lgc(F-)即曲线斜率为2;已知BaF2的溶解度大于SrF2,则Ksp(BaF2) > Ksp(SrF2),因此相同lgc(F-)下,-lgc(Ba2+)<-lgc(Sr2+),故L1代表-lgc(Sr2+)与lgc(F-)关系,L2代表-lgc(Ba2+)与lgc(F-)关系;对于HF的电离Ka=,变形得
-lg=-lgKa(HF)+lgc(F-)斜率为1,对应L3;由a(0,3.17)得-lgKa(HF)=3.17,即Ka=10-3.17;由b(0,6.74)得-lgc(Ba2+)=6.74,此时lgc(F-)=0,即c(F-)=1,根据Ksp(BaF2)=c(Ba2+)·c2(F-),可得Ksp(BaF2)=10-6.74×12=10-6.74;由c(0,8.36)得-lgc(Sr2+)=8.36,此时lgc(F-)=0,即c(F-)=1,根据Ksp(SrF2)=c(Sr2+)·c2(F-),可得Ksp(SrF2)=10-8.36×12=10-8.36;据此回答问题。
【详解】A.由分析得L2代表-lgc(Ba2+)与lgc(F-)关系,A项正确;
B.由a点坐标可知,Ka(HF)=10-3.17,当=10时,c(H+)= Ka(HF)×=10-3.17×=10-4.17,pH=4.17,B项正确;
C.混合液中c(Ba2+)和c(Sr2+)不一定相等,沉淀先后顺序不确定,C项错误;
D.根据转化关系式可知,K===10-0.4,D项正确;
故答案选C。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 、、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素。是宇宙中含量最多的元素。基态原子最高能级的不同轨道均有电子,且自旋平行。基态原子的价层电子排布式为。基态原子价层电子总数等于电子层数。主族元素基态原子的价层电子在不同形状的原子轨道中运动的电子数相同。元素在前四周期中未成对电子数最多。
回答下列问题:
(1)元素的基态原子核外有_______种不同空间运动状态的电子,元素的基态原子价层电子轨道表示式为_______。
(2)同周期元素中与元素最外层电子数相同的元素有_______(填元素符号)。
(3)中的杂化类型为_______,的VSEPR模型为_______。
(4)Z的最高价氧化物对应水化物与X的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为_______。
(5)X、Y、M最简单氢化物的键角由大到小的顺序为_______(用化学式表示)。
(6)能与水混溶,但不溶于的原因是_______。
【答案】(1) ①. 7 ②.
(2)K、Cu (3) ①. ②. 四面体形
(4)
(5)
(6)是极性分子,水是极性分子而为非极性分子,根据相似相溶原理,与水混溶,与水分子间形成氢键
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、M、N是原子序数依次增大的前四周期元素。W是宇宙中含量最多的元素,则W为氢;基态Y原子的价层电子排布式为2s22p4,则Y为氧;基态X原子最高能级的不同轨道均有电子,且自旋方向相同,则X为氮;基态Z原子价层电子总数等于电子层数,则Z为铝;主族元素M基态原子的价层电子在不同形状的原子轨道中运动的电子数相同,则M的价层电子排布式为3s23p2,M为硅;N元素在前四周期中未成对电子数最多,则N为铬(价层电子排布式为3d54s1);
【小问1详解】
元素Z的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,有7种不同空间运动状态(等于电子占据的轨道数)的电子,元素N基态原子的价层电子排布式为3d54s1,则价层电子轨道表示式为;
【小问2详解】
元素N(Cr)的最外层电子数为1,同周期元素中与元素N最外层电子数相同的元素有K、Cu;
【小问3详解】
即,中心N原子的价层电子对数=σ键数+孤电子对数=2+=3,则X的杂化类型为sp2;XW3即NH3中心原子的价层电子对数为3+=4,杂化类型为sp3;VSEPR模型为四面体形;
【小问4详解】
Z的最高价氧化物对应水化物Al(OH)3与X的最高价氧化物对应水化物HNO3反应的离子方程式为;
【小问5详解】
X、Y、M最简单氢化物分别为NH3、H2O、SiH4,三种分子的中心原子均采取sp3杂化,中心原子的孤电子对数依次为1、2、0,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,孤电子对数越多,键角越小,则NH3、H2O、SiH4的键角由大到小的顺序为SiH4> NH3>H2O;
【小问6详解】
W2Y2即H2O2能与水混溶,但不溶于CCl4的原因是:H2O2能和水分子之间形成氢键,且H2O2为极性分子,而CCl4为非极性分子,根据相似相溶原理,H2O2易溶于极性溶剂水中,不溶于非极性溶剂CCl4。
17. 过氧化氢()是重要的化学品,在化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)采用固体质子交换膜的直接甲醇/过氧化氢燃料电池内部结构示意图如图所示。浸有过氧化氢还原的催化剂所在一侧多孔碳表电极为电池的_______(填“正极”或“负极”),电极反应式为_______。当有0.2 mol 发生转移,理论上消耗过氧化氢的质量为_______g,电池工作时,质子_______(填“由左向右”或“由右向左”)穿过质子交换膜。
(2)某化学兴趣小组利用高锰酸钾标准溶液滴定某过氧化氢溶液测定的浓度,反应的离子方程式为,取50.00 mL过氧化氢溶液于锥形瓶中。
①滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是_______。
②已知高锰酸钾标准溶液的浓度为,滴定结束后液面的位置如图所示,此时读数为_______mL。三次平行实验消耗高锰酸钾标准溶液的平均体积为,则过氧化氢溶液中的浓度为_______(用含的代数式表示)。
③若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果_______(填“偏高”或“偏低”)。
【答案】(1) ①. 正极 ②. ③. 3.4 ④. 由左向右
(2) ①. 酸式 ②. 当滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 ③. 25.40 ④. ⑤. 偏高
【解析】
【小问1详解】
分析图示可知:浸有过氧化氢还原催化剂的一侧,被还原,因此该多孔碳表电极为正极;在质子交换膜(酸性介质)中,得电子与结合生成,故电极反应式为:;从电极反应式可知,每转移2 mol消耗1mol,则有0.2 mol发生转移时,理论上消耗的物质的量为0.1mol,其质量为:;燃料电池中,质子()由负极(左侧,甲醇氧化侧)向正极(右侧,过氧化氢还原侧)移动,因此质子穿过质子交换膜的方向为由左向右;
【小问2详解】
①高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此需注入酸式滴定管;高锰酸钾溶液滴定到达滴定终点的现象为:当滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时,锥形瓶内溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点;
②滴定管刻度需估读到小数点后两位,图中液面位于25.40 mL刻度处,因此读数为25.40 mL;根据离子方程式,可得物质的量关系:,已知高锰酸钾溶液浓度为c mol/L,平均消耗体积为VmL(即),则:,则,溶液体积为50.00 mL,则其浓度为:;
③滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,会导致读取的高锰酸钾溶液体积V偏大(气泡占据的体积被计入消耗的溶液体积),根据浓度公式,V偏大,则计算出的浓度c偏高。
18. 水溶液中的离子反应与平衡在生产、生活中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)铁(Ⅲ)盐可用作净水剂,用离子方程式表示其原理:_______。配制溶液时,需将固体溶解到较浓的_______中,然后再加水稀释到所需的浓度。将溶液蒸干并灼烧,得到的产物是_______(填化学式,下同)。
(2)某溶液中含有杂质,可向溶液中加入适量的_______,充分反应后过滤,即可除去。
(3)生活中人们常使用含氟牙膏,使用含氟牙膏可以保护牙釉质,原因是_______[已知]。
(4)磷酸为三元中强酸,常温下,向溶液中滴加的溶液时,溶液中含磷微粒的物质的量分数[如]随的变化如图所示。
①曲线Ⅲ表示的微粒是_______(填微粒符号),当加入的溶液体积为100mL时,溶液中含磷离子的浓度由大到小的顺序为_______。
②时,溶液中由水电离出的_______。
③溶液显_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
【答案】(1) ①. ②. 盐酸 ③.
(2)或或
(3),使用含氟牙膏后,原本不耐酸的羟基磷酸钙转化为更小且更加耐酸的氟磷酸钙,因此可以保护牙釉质
(4) ①. ②. ③. ④. 酸性
【解析】
【小问1详解】
水解生成氢氧化铁胶体,可吸附水中悬浮杂质,因此铁(Ⅲ)盐可净水,。配制氯化铁溶液时,为抑制水解,需将固体溶于浓盐酸再稀释;蒸干过程中挥发,彻底水解得到,灼烧后分解,最终产物为。
【小问2详解】
除去中的,可加入不引入新杂质的氧化镁、氢氧化镁或碳酸镁,它们会消耗水解生成的,促进完全水解为沉淀,过滤即可除去。
【小问3详解】
根据平衡,牙膏中的会使平衡正向移动,将质地疏松的羟基磷酸钙转化为溶解度更小、更稳定、耐酸腐蚀的氟磷酸钙,因此可以保护牙釉质。
【小问4详解】
磷酸是三元弱酸,其电离分为三步:、、,随升高逐步电离,含磷微粒的变化顺序为:,pH从小到大,含磷微粒逐步失去H,因此:曲线Ⅰ对应最小时含量最高,为;曲线Ⅱ为;曲线Ⅲ对应,只有pH很大的时候才占比升高,因此曲线Ⅲ为。
①,,,发生的反应为:,溶质为,因此溶液中的含磷微粒大部分以形式存在。存在电离:,也存在水解:,根据图像交点可得到磷酸的各级电离常数: ,, 的水解常数, 可得,即的水解程度大于电离程度,水解生成的多于电离生成的,因此离子浓度顺序为:。
②常温下,时,从图可知,此时,溶液中溶质为可水解的钠盐(),盐类水解促进水的电离,溶液中全部来自水的电离。 已知溶液,则溶液中,常温下,因此: ,水电离出的浓度等于水电离出的浓度,因此。
③由图可得的电离常数,水解常数,,电离程度大于水解程度,因此溶液显酸性。
19. 立方氮化硼晶体被认为是已知的最硬的物质。立方氮化硼晶胞如图所示,其晶体结构与金刚石相似。回答下列问题:
(1)下列关于B、N的说法正确的是___________(填字母)。
A. 均位于元素周期表的p区 B. 最高能级电子云的形状相同
C. 两者未成对电子数相等 D. 最高价氧化物对应水化物均为强酸
(2)立方氮化硼属于___________(填晶体类型)晶体。晶胞中硼、氮原子个数比为___________,的键角为___________,B周围距离最近且相等的N原子有___________个。
(3)以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。已知a点硼原子坐标为,c点硼原子坐标为,则b点氮原子坐标为___________。设晶胞参数为1,则a、b之间的距离为___________。
(4)已知:立方氮化硼晶体的摩尔质量为,晶体的晶胞边长为b nm,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________(用含a、b的代数式表示)。
【答案】(1)AB (2) ①. 共价 ②. ③. (或) ④. 4
(3) ①. ②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.B(电子排布)和N(电子排布)的价电子均填充在p轨道,均属于p 区元素,A正确;
B.B和N的最高能级均为2p,p轨道电子云形状为哑铃形(纺锤形),形状相同,B正确;
C.B的未成对电子数为 1(),N的未成对电子数为 3(),不相等,C错误;
D.B的最高价氧化物对应水化物为H3BO3,属于弱酸,N的最高价氧化物对应水化物为HNO3,属于强酸,并非均为强酸,D错误;
故选AB;
【小问2详解】
立方氮化硼结构与金刚石相似,属于共价晶体;如图,B原子位于顶点和面心,有个,N原子位于晶胞内部,共4个,故晶胞中硼、氮原子个数比为1:1;B、N 均为杂化,空间构型为正四面体,键角为(或);如图,B位于面心,N位于晶胞内,故B周围距离最近且相等的N原子有4个(正四面体配位);
【小问3详解】
已知a点硼原子坐标为,c点硼原子坐标为,则b点氮原子坐标为;由图知,a、b之间的距离为体对角线的,晶胞的参数为1,则,a、b之间的距离为;
【小问4详解】
立方氮化硼晶体的摩尔质量为,晶体的晶胞边长为b nm,为阿伏加德罗常数的值,立方氮化硼晶中,B原子位于顶点和面心,有个,N原子位于晶胞内部,共4个,则该晶体的密度为。
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高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版选择性必修1第三章一第四章、选择性必修2。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Mo96
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生产、生活密切相关。下列与盐类水解有关的是
A. 活性炭可用作净水剂
B. 工业上电解熔融制取镁
C. 用热的纯碱溶液除去灶具表面的油污
D. 向饱和溶液中通入气体,产生白色沉淀
2. 下列关于原子轨道的描述错误的是
A. 2p轨道电子云轮廓图呈球形 B. 与原子轨道数相同
C. 4f轨道最多容纳14个电子 D. s轨道电子云半径随能层增大而增大
3. 下列叙述正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 基态Ge原子的简化电子排布式:
C. 若基态氮原子轨道表示式表示为,则违反了泡利原理
D. 分子中键的形成:
4. 下列分子中,不含键的是
A. B. C. D.
5. 下列关于晶体的说法正确的是
A. 晶体与非晶体的本质差异为是否具有物理性质各向异性
B. 共价晶体中一定含有第ⅣA族元素
C. 同族元素单质的晶体类型可能不同
D. 分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
6. 工业上,曾用浓氨水检验氯气管道是否“漏气”,其原理是。下列叙述错误的是
A. 是由极性键形成的极性分子
B. 熔点:
C. 分子中键和键数目之比为
D. 中既含有共价键又含有离子键
7. 人类很早就开始利用含钴矿石制作颜料。K3[Co(NO2)6]是一种黄色颜料,下列说法正确的是
A. K与Co的最外层电子数相同 B. Co在元素周期表中位于ds区
C. 中的O原子与Co形成配位键 D. K3[Co(NO2)6]中Co的配位数为6
8. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 的中心原子价电子对数为
B. 中含质子数为
C. 基态碳原子含未成对电子数为
D. 中杂化的碳原子数为
9. 在混合试剂作用下,醛类物质与烯丙基卤代物能发生特征反应,其转化过程如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 的阴离子空间结构为三角锥形
C. 分子中有1种杂化方式 D. 中含有手性碳原子
10. 下列有关说法正确的是
A. 、、、对水的电离平衡不产生影响
B. 将pH=3的醋酸溶液加水稀释到原体积的100倍后,溶液的pH=5
C. 0.1 mol·L-1的盐酸中由水电离的c(H+)与c(OH-)之比为1:10-12
D. 可用干燥的pH试纸测定0.01 mol·L-1的次氯酸溶液的pH
11. 下列对于物质性质的解释正确的是
选项
性质
解释
A
熔点:SiO2>CO2
键能:Si—O>C—O
B
NaCl的焰色呈黄色
电子由基态跃迁至激发态时释放能量
C
冠醚18-冠-6可以识别K+
18-冠6的空腔直径与K+的直径适配
D
石墨可以导电
碳原子的电子可以从一个平面跳跃到另一个平面
A. A B. B C. C D. D
12. X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,且在每个周期均有分布。已知基态Y原子有3个能级且每个能级填充电子数均相同。Z和M形成的化合物是制备光导纤维的主要成分。W的最高价氧化物对应的水化物的酸性在其所在周期中最强。下列说法正确的是
A. X、Y、Z形成的化合物中,Y的杂化方式一定为
B. X分别与Y、Z、M、W均能形成共价化合物
C. Z与M形成的化合物能溶解于X与W形成化合物的水溶液中
D. M与Y形成化合物的沸点小于X与Y形成化合物的沸点
13. 近日,某科研团队基于一类基催化剂开发了一种高效、稳定的无膜电解水系统。碱性条件下电解废水中尿素制备,原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 该装置将电能全部转化成化学能
B. a极反应式:
C. 电解过程中,b极附近电解质溶液降低
D. 标准状况下,收集3.36L气体R时理论上转移0.6mol电子
14. 碳化钼具有较高熔点(2690℃)和较大硬度,其立方晶胞结构[图中黑球表示钼(Mo)]如图所示,设晶胞中大小球之间的最近距离为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 碳化钼的化学式为Mo2C
B. 最近的两个Mo原子之间的距离为a nm
C. 碳周围最近的钼原子构成正八面体
D. 晶体的密度为g/cm3
15. 常温下,在含BaCl2、SrCl2和HCl的混合液中滴加NaF溶液,溶液中-lgX[X=c(Ba2+)、c(Sr2+)、]与lgc(F-)关系如图所示。已知:常温下,BaF2的溶解度大于SrF2的。下列叙述错误的是
A. L2代表-lgc(Ba2+)与lgc(F-)关系
B. 常温下,当=10时,溶液pH=4.17
C. 上述滴加过程中,一定先生成SrF2沉淀
D. 常温下,BaF2(s)+2H+(aq)Ba2+(aq)+2HF(aq)的平衡常数K=10-0.4
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 、、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素。是宇宙中含量最多的元素。基态原子最高能级的不同轨道均有电子,且自旋平行。基态原子的价层电子排布式为。基态原子价层电子总数等于电子层数。主族元素基态原子的价层电子在不同形状的原子轨道中运动的电子数相同。元素在前四周期中未成对电子数最多。
回答下列问题:
(1)元素的基态原子核外有_______种不同空间运动状态的电子,元素的基态原子价层电子轨道表示式为_______。
(2)同周期元素中与元素最外层电子数相同的元素有_______(填元素符号)。
(3)中的杂化类型为_______,的VSEPR模型为_______。
(4)Z的最高价氧化物对应水化物与X的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为_______。
(5)X、Y、M最简单氢化物的键角由大到小的顺序为_______(用化学式表示)。
(6)能与水混溶,但不溶于的原因是_______。
17. 过氧化氢()是重要的化学品,在化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)采用固体质子交换膜的直接甲醇/过氧化氢燃料电池内部结构示意图如图所示。浸有过氧化氢还原的催化剂所在一侧多孔碳表电极为电池的_______(填“正极”或“负极”),电极反应式为_______。当有0.2 mol 发生转移,理论上消耗过氧化氢的质量为_______g,电池工作时,质子_______(填“由左向右”或“由右向左”)穿过质子交换膜。
(2)某化学兴趣小组利用高锰酸钾标准溶液滴定某过氧化氢溶液测定的浓度,反应的离子方程式为,取50.00 mL过氧化氢溶液于锥形瓶中。
①滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是_______。
②已知高锰酸钾标准溶液的浓度为,滴定结束后液面的位置如图所示,此时读数为_______mL。三次平行实验消耗高锰酸钾标准溶液的平均体积为,则过氧化氢溶液中的浓度为_______(用含的代数式表示)。
③若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果_______(填“偏高”或“偏低”)。
18. 水溶液中的离子反应与平衡在生产、生活中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)铁(Ⅲ)盐可用作净水剂,用离子方程式表示其原理:_______。配制溶液时,需将固体溶解到较浓的_______中,然后再加水稀释到所需的浓度。将溶液蒸干并灼烧,得到的产物是_______(填化学式,下同)。
(2)某溶液中含有杂质,可向溶液中加入适量的_______,充分反应后过滤,即可除去。
(3)生活中人们常使用含氟牙膏,使用含氟牙膏可以保护牙釉质,原因是_______[已知]。
(4)磷酸为三元中强酸,常温下,向溶液中滴加的溶液时,溶液中含磷微粒的物质的量分数[如]随的变化如图所示。
①曲线Ⅲ表示的微粒是_______(填微粒符号),当加入的溶液体积为100mL时,溶液中含磷离子的浓度由大到小的顺序为_______。
②时,溶液中由水电离出的_______。
③溶液显_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
19. 立方氮化硼晶体被认为是已知的最硬的物质。立方氮化硼晶胞如图所示,其晶体结构与金刚石相似。回答下列问题:
(1)下列关于B、N的说法正确的是___________(填字母)。
A. 均位于元素周期表的p区 B. 最高能级电子云的形状相同
C. 两者未成对电子数相等 D. 最高价氧化物对应水化物均为强酸
(2)立方氮化硼属于___________(填晶体类型)晶体。晶胞中硼、氮原子个数比为___________,的键角为___________,B周围距离最近且相等的N原子有___________个。
(3)以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。已知a点硼原子坐标为,c点硼原子坐标为,则b点氮原子坐标为___________。设晶胞参数为1,则a、b之间的距离为___________。
(4)已知:立方氮化硼晶体的摩尔质量为,晶体的晶胞边长为b nm,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________(用含a、b的代数式表示)。
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