内容正文:
2025-2026学年第二学期期中考试高二化学试卷
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
一、单选题
1. 人形机器人再次登上2026年春晚的舞台,在武术节目《武bot》中与少林武僧同台,完成后空翻、耍双节棍、精准走位等高难度动作,将传统武术与智能完美融合,展现中国科技实力与传统文化的创新结合。机器人的制造过程中用到多种材料,下列说法错误的是
A. 机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点
B. 机器人芯片的成分硅为共价晶体,具有高强度、高熔点的特点
C. 选用的锂聚合物电池中电解液为有机液体,难溶于水
D. 机身涂层采用的石墨烯是一种良好的导热和绝缘材料
2. 下列化学用语或图示错误的是
A. 甲醛分子的球棍模型: B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
C. 某物质的红外光谱图: D. 18-冠-6识别形成的超分子结构示意图:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol过氧化氢所含的共价键数目为
B. 等物质的量的和中含有π键的数目均为
C. 1mol白磷含个键,1mol二氧化硅中含个
D. 金刚石晶体中1mol碳原子含有个键
4. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. 具有强氧化性,可用于自来水杀菌消毒
B. 溶液呈碱性,可用于治疗胃酸过多
C. 的键能大于的键能,因此沸点高于
D. NaCl中含有离子键、中含有共价键,因此的熔点比高
5. 下列图示的实验操作正确,且能达到实验目的的是
A. A装置中向烧杯中加少量氨水,用于制备铜氨溶液
B. B装置可以观察到晶体具有自范性的表现
C. C装置用于NaOH标准溶液测定未知浓度的醋酸溶液
D. D流程用于(杯酚)识别C60和C70,操作a、b为过滤,操作c为分液
6. 还原可得到自来水消毒剂,反应为,下列说法正确的是
A. 电负性: B. 沸点:
C. 键角: D. 离子半径:
7. 软包电池的关键组件是一种离子化合物,其结构如图。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素基态原子最外层电子是次外层电子数的一半,W和Q同主族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:Q>W>M>X
B. 简单氢化物的稳定性:M>W>Q
C. 第一电离能:W>Z>Y
D. W3是含有极性键的极性分子
8. 掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个
B. 晶胞中含有的铋离子个数为8
C. 第一电离能:
D. 晶体的密度为
9. 下列说法中正确的是
A. HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
B. 第ⅤA族元素氢化物的沸点顺序是
C. 、、都是直线形分子
D. 酸性顺序:;
10. “地黄”是“十豫药”之一,具有清热凉血、养阴生津功效。紫罗兰是地黄的活性成分,其有三种类型(结构简式如图)。下列叙述错误的是
A. 、、分子中C原子都采取、杂化
B. 、、分子中键长:
C. 、、型紫罗兰分子都含手性碳原子
D. 、、型紫罗兰分子间均存在范德华力
11. 元素a~j为短周期主族元素,其第一电离能与族序数的关系如图。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 元素电负性:
C. 最简单氢化物的键角:
D. 最简单氢化物的沸点:
12. 下列关于分子的结构或性质的描述解释不合理的是
选项
结构或性质
解释
A
硫难溶于水,易溶于
“相似相溶”原理
B
酸性:
电负性:,极性大于极性,使极性大于极性,导致的羧基中羟基极性更大
C
水在1000℃以上才会部分分解
水中氢键数目多
D
金刚石的熔点高于晶体硅
键能大于键能
A. A B. B C. C D. D
13. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是
A. 在NaCl晶体(图甲)中,距最近的形成正八面体
B. 该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FE
C. 在晶体(图丙)中,一个分子周围有12个分子紧邻
D. 在金刚石晶体中(图丁),碳原子与碳碳键个数的比为
14. 羟肟萃取剂常用于湿法冶金工业中金属阳离子的分离,一种萃取的反应如下:
已知:Y中,与成键的两个N、两个O形成的是平面结构。
下列说法错误的是
A. X分子间可形成氢键
B. Y中采用的是杂化
C. 冠醚识别与上述原理不同
D. 向萃取后的有机相中加入合适的酸可实现反萃取
二、非选择题(本题包括4小题,共58分。)
15. T、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期,其中T、X、Y为短周期元素,其他信息如下表:
元素编号
元素的性质或原子结构
T
其某种单质为天然存在最硬的物质
X
最外层电子数为电子层数的3倍
Y
基态原子核外共有15种运动状态不同的电子
Z
位于第族且基态原子有2个未成对电子
W
位于ds区,基态原子无未成对电子
(1)基态T原子有___________种不同能量的电子,其最高能级电子云轮廓图的形状为___________。
(2)X的简单气态氢化物沸点比同族元素的都高,原因是___________。
(3)Y形成的一种单质Y4,空间结构为正四面体形,其键角为___________。
(4)写出基态Z原子价层电子排布式:___________,Z与T、X形成的一种化合物,晶体类型为___________。
(5)写出基态W原子价层电子轨道表示式:___________。W的第一电离能大于同一周期ds区的另一种元素,理由是___________。
16. 过渡元素的配合物在物质制备、尖端技术、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。实验室制备的流程如下:
(1)基态Cu原子有___________个未成对电子。
(2)写出的结构式:___________,H-N-H键角:___________(填“>”或“<”)。
(3)晶体中存在的化学键有___________(填编号)。
a.金属键 b.离子键 c.氢键 d.配位键 e.极性键 f.非极性键
(4)写出步骤②中发生反应的离子方程式:___________。
(5)在溶液中加入乙醇析出晶体,由此推知分子极性:___________H2O。根据以上实验现象,判断配体H2O和NH3与的结合力:H2O___________NH3(填“>”或“<”)。
17. Co2O3主要用作颜料及磁性材料,一种利用含钴催化剂废料(主要含Co、Fe,还含有少量的CoO、FeO,Fe2O3、CaO、SiO2)制备氧化钴(Co2O3)的工艺流程如图所示。
已知:①黄钠铁矾的化学式为Na2Fe6(SO4)4(OH)12;②金属钴与铁具有相似的化学性质;③氧化性。
回答下列问题:
(1)钴元素基态原子的简化电子排布式为___________。
(2)“酸浸”时滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
(3)“除铁”时加入NaClO溶液,NaClO的电子式为___________。
(4)在空气中加热煅烧得到Co2O3的化学方程式为___________。
(5)钴被称为无机配合物之王,配合物的中心离子的配位数为___________,溶液中加入足量AgNO3溶液,生成___________mol AgCl。
18. 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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2025-2026学年第二学期期中考试高二化学试卷
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
一、单选题
1. 人形机器人再次登上2026年春晚的舞台,在武术节目《武bot》中与少林武僧同台,完成后空翻、耍双节棍、精准走位等高难度动作,将传统武术与智能完美融合,展现中国科技实力与传统文化的创新结合。机器人的制造过程中用到多种材料,下列说法错误的是
A. 机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点
B. 机器人芯片的成分硅为共价晶体,具有高强度、高熔点的特点
C. 选用的锂聚合物电池中电解液为有机液体,难溶于水
D. 机身涂层采用的石墨烯是一种良好的导热和绝缘材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.复合材料通常由多种材料复合而成,兼具高强度、轻量化、耐磨损的特性,适合用于机器人机身,A正确;
B.硅是共价晶体,原子间以共价键结合,具有高强度、高熔点的特点,是芯片的主要成分,B正确;
C.锂性质活泼能与水反应,因此锂聚合物电池采用有机电解液,有机溶剂大多难溶于水,C正确;
D.石墨烯是碳单质,具有优良的导热性和导电性,不属于绝缘材料,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或图示错误的是
A. 甲醛分子的球棍模型: B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
C. 某物质的红外光谱图: D. 18-冠-6识别形成的超分子结构示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲醛分子为平面构型,碳原子与氧原子形成双键,与两个氢原子形成单键,模型表示正确,A正确;
B.邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键,氢键是羟基的O-H键的H(带部分正电)与醛基电负性大的O(带部分负电)之间形成氢键,正确示意图为,B错误;
C.图示为典型的红外光谱图(纵坐标为吸光度时吸收峰向上,该画法合理),C正确;
D.18-冠-6的空腔大小与匹配,可识别,位于冠醚空腔中心,D正确;
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol过氧化氢所含的共价键数目为
B. 等物质的量的和中含有π键的数目均为
C. 1mol白磷含个键,1mol二氧化硅中含个
D. 金刚石晶体中1mol碳原子含有个键
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化氢结构式为H―O―O―H,1mol过氧化氢所含的共价键数目为3NA,A错误;
B.1个CO2和N2均含有2个π键,但等物质的量并不一定是1mol,B错误;
C.白磷(P4)为正四面体结构,含有6个P−P共价键,所以1mol白磷(P4)中含有6NA个P−P键,二氧化硅中1个Si原子含4 Si−O,1mol二氧化硅中含4NA个Si−O键,C正确;
D.金刚石中与一个碳原子相连的共价键有4个,但每个键只有属于这个碳原子,所以一个碳原子有2个C―C键,1mol金刚石中有2NA个C―C键,D错误;
故答案为:C。
4. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. 具有强氧化性,可用于自来水杀菌消毒
B. 溶液呈碱性,可用于治疗胃酸过多
C. 的键能大于的键能,因此沸点高于
D. NaCl中含有离子键、中含有共价键,因此的熔点比高
【答案】A
【解析】
【详解】A.可用于自来水杀菌消毒,是因为其具有比较强的氧化性,A正确;
B.碱性比较强,不适合用于治疗胃酸过多,可以用碳酸氢钠,B错误;
C.和均为分子晶体,分子间可形成氢键,分子间不能形成氢键,所以沸点高于,C错误;
D.的熔点比高,是因为NaCl属于离子晶体,属于分子晶体,离子晶体熔点高于分子晶体,D错误;
答案选A。
5. 下列图示的实验操作正确,且能达到实验目的的是
A. A装置中向烧杯中加少量氨水,用于制备铜氨溶液
B. B装置可以观察到晶体具有自范性的表现
C. C装置用于NaOH标准溶液测定未知浓度的醋酸溶液
D. D流程用于(杯酚)识别C60和C70,操作a、b为过滤,操作c为分液
【答案】C
【解析】
【详解】A.向硫酸铜溶液中加入少量氨水,仅生成氢氧化铜蓝色沉淀,无法得到铜氨溶液,需加入过量氨水至沉淀完全溶解才能制备铜氨溶液,A错误;
B.晶体自范性需要在饱和溶液中缓慢析出晶体才能观察到,明矾稀溶液无法析出晶体,不能观察到晶体的自范性,B错误;
C.标准溶液滴定醋酸溶液,滴定终点溶质为醋酸钠,溶液呈碱性,选择酚酞作指示剂合理,溶液可盛装在带聚四氟乙烯活塞的滴定管中,滴定操作符合规范,C正确;
D.该流程用于杯酚识别C60和C70,超分子不溶于甲苯,杯酚可溶于氯仿,故操作a、b为过滤;杯酚和氯仿互溶但二者的沸点不同,因此操作c应为蒸馏,而不是分液操作,D错误;
故选C。
6. 还原可得到自来水消毒剂,反应为,下列说法正确的是
A. 电负性: B. 沸点:
C. 键角: D. 离子半径:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的电负性比S大,A项错误;
B.H2O形成分子间氢键,H2O的沸点比SO2、ClO2的都高,、均为分子晶体,的相对分子质量较大,分子间作用力较大,沸点:,B项错误;
C.与的中心原子价层电子对数都为4,VSEPR模型均为四面体形,有孤电子对,没有孤电子对,孤电子对具有较大的斥力,键角较小,C项错误;
D.电子层数越多,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:S2->Cl->K+>O2-,D项正确;
选D。
7. 软包电池的关键组件是一种离子化合物,其结构如图。X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素基态原子最外层电子是次外层电子数的一半,W和Q同主族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:Q>W>M>X
B. 简单氢化物的稳定性:M>W>Q
C. 第一电离能:W>Z>Y
D. W3是含有极性键的极性分子
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,X元素最外层电子数是次外层电子数的一半,则X为Li元素;W和Q同主族,由阴离子的结构示意图可知,W、Q形成共价键的数目分别为2和6,则W为O元素、Q为S元素;Y、M形成共价键的数目分别为4和1,则Y为C元素、Z为N元素、M为F元素,据此回答。
【详解】A.S2-有3个电子层,离子半径最大,Li+只有1个电子层,半径最小,F-和O2-电子层数结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,则氟离子的离子半径小于氧离子,故离子半径:S2->O2->F->Li+,A正确;
B.元素的非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,元素的非金属性强弱顺序为F>O>S,则氢化物的稳定性强弱顺序为HF>H2O>H2S,B正确;
C.同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,但是N原子价电子为半满结构,失电子困难,第一电离能比O大,故第一电离能:N>O>C,C错误;
D.O3分子中正负电性中心不重合,是含有极性键的极性分子,D正确;
故选C。
8. 掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个
B. 晶胞中含有的铋离子个数为8
C. 第一电离能:
D. 晶体的密度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.铋离子位于顶点,与其最近且距离相等的位于棱心,有6个,分别位于上下、前后、左右,A正确;
B.晶胞中含有的铋离子个数为个,B错误;
C.Ba是碱土金属,金属性强于Ca,其易失电子,第一电离能小于O,C错误;
D.晶胞中Ba或K位于体心,个数为总和1,位于棱心,有,所以晶胞的质量是,晶胞体积是,则晶体的密度是:,D错误;
故选A。
9. 下列说法中正确的是
A. HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
B. 第ⅤA族元素氢化物的沸点顺序是
C. 、、都是直线形分子
D. 酸性顺序:;
【答案】D
【解析】
【详解】A.同主族从上到下元素非金属性逐渐减弱,对应简单氢化物的稳定性逐渐减弱,故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,A错误;
B.分子间存在氢键,沸点高于同主族其他元素的氢化物; 相对分子质量大于,范德华力更强,沸点更高,故正确的沸点顺序为,B错误;
C.的结构式为、的结构式为,均为直线形分子,但的中心O原子存在2对孤电子对,其分子空间构型为V形,C错误;
D.烷基为推电子基团,烷基越长推电子效应越强,羧基中O-H键极性越弱,酸性越弱,故酸性 ;F的电负性强于Cl,吸电子效应更强,使羧基中O-H键极性更强,故酸性:,D正确;
故选D。
10. “地黄”是“十豫药”之一,具有清热凉血、养阴生津功效。紫罗兰是地黄的活性成分,其有三种类型(结构简式如图)。下列叙述错误的是
A. 、、分子中C原子都采取、杂化
B. 、、分子中键长:
C. 、、型紫罗兰分子都含手性碳原子
D. 、、型紫罗兰分子间均存在范德华力
【答案】C
【解析】
【详解】A.三种分子中,双键碳(、中的碳原子)为杂化,所有只形成单键的饱和碳原子为杂化,三种分子均同时存在两种杂化的碳原子,A正确;
B.C原子半径大于O,碳碳双键的键长大于氧碳双键,B正确;
C.手性碳原子是连有4个不同基团的饱和碳原子,紫罗兰不含手性碳原子,,C错误;
D.它们都是共价分子,分子间均存在范德华力,D正确;
故选C。
11. 元素a~j为短周期主族元素,其第一电离能与族序数的关系如图。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 元素电负性:
C. 最简单氢化物的键角:
D. 最简单氢化物的沸点:
【答案】C
【解析】
【分析】短周期同周期第一电离能从左到右呈增大趋势,ⅤA族np轨道半充满,第一电离能大于同周期ⅥA族;同主族从上到下第一电离能减小,故图中上方曲线为第二周期元素,下方为第三周期元素,结合族序数拐点可推得:a为Al、b为B、d为C、e为P、f为N、g为S、h为O、j为F。
【详解】A.原子半径:第三周期的Al半径大于第二周期元素,同周期主族元素从左到右半径减小,故半径顺序为:,即:,A错误;
B.电负性同周期从左到右增大,故S>P,F是电负性最大的元素,电负性顺序为:,即:,B错误;
C.CH4为正四面体结构,键角约109°28′;NH3为三角锥形,孤对电子对成键电子对的排斥使键角约107°;H2O为V形,两对孤对电子排斥作用更强,键角约104.5°,故键角:,C正确;
D.H2O常温为液态沸点最高,NH3分子间存在氢键,沸点高于无氢键的PH3,故沸点顺序为:,即:,D错误;
因此答案选C。
12. 下列关于分子的结构或性质的描述解释不合理的是
选项
结构或性质
解释
A
硫难溶于水,易溶于
“相似相溶”原理
B
酸性:
电负性:,极性大于极性,使极性大于极性,导致的羧基中羟基极性更大
C
水在1000℃以上才会部分分解
水中氢键数目多
D
金刚石的熔点高于晶体硅
键能大于键能
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫是非极性分子,CS2是非极性溶剂,水是极性溶剂,符合“相似相溶”原理,解释合理,A正确;
B.F的电负性大于Cl,F-C的极性更强,使-CF3的吸电子效应更强,导致羧基中的羟基更易电离,酸性更强,解释合理,B正确;
C.水的分解需要破坏O-H共价键,其高温分解与O-H键的键能大有关,而氢键影响物理性质(如沸点),与分解温度无关,解释不合理,C错误;
D.金刚石和晶体硅均为共价晶体,C-C键能大于Si-Si键能,因此熔点更高,解释合理,D正确;
故选C。
13. 有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是
A. 在NaCl晶体(图甲)中,距最近的形成正八面体
B. 该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FE
C. 在晶体(图丙)中,一个分子周围有12个分子紧邻
D. 在金刚石晶体中(图丁),碳原子与碳碳键个数的比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由NaCl晶胞结构知,周围最近的有6个,分别位于的上下左右前后,形成正八面体结构,A正确;
B.气态团簇分子不同于晶胞,气态团簇分子中含有4个E原子和4个F原子,分子式为:E4F4或F4E4,B错误;
C.以顶点CO2分子作为参考点,相邻三个面心上CO2分子离其最近,考虑晶胞无隙并置原理,一个顶点周围共有8个晶胞,每个晶胞中各有3个CO2分子离顶点CO2最近,又考虑面心共用,故离顶点CO2最近的CO2分子有:个,C正确;
D.在金刚石晶体中(图丁),每个碳原子连接4个碳碳键,每个碳碳键由2个碳原子共用,故碳原子与碳碳键个数的比为,D正确;
故选B。
14. 羟肟萃取剂常用于湿法冶金工业中金属阳离子的分离,一种萃取的反应如下:
已知:Y中,与成键的两个N、两个O形成的是平面结构。
下列说法错误的是
A. X分子间可形成氢键
B. Y中采用的是杂化
C. 冠醚识别与上述原理不同
D. 向萃取后的有机相中加入合适的酸可实现反萃取
【答案】B
【解析】
【详解】A.X含酚羟基(–OH)和肟基(–NOH),其中O–H或N–OH可作为氢键供体,O或N可作为受体,分子间可形成O–H⋯O等氢键,A正确;
B.题干明确指出Y中Ni2+与两个N、两个O形成“平面结构”,即配位数为4的平面四方构型。平面四方构型对应中心离子杂化方式为 (d轨道参与),而非 (四面体构型),B错误;
C.冠醚通过环上氧原子与Li+通过非共价键结合,依赖离子半径匹配(主客体识别);本题萃取基于X中O/N与Ni2+配位并释放H+,属酸碱-配位协同过程。二者机制本质不同,C正确;
D.萃取平衡为:,加入酸提高c(H⁺),使平衡左移,Y分解,Ni2+返回水相,实现反萃取,D正确;
故选B。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分。)
15. T、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期,其中T、X、Y为短周期元素,其他信息如下表:
元素编号
元素的性质或原子结构
T
其某种单质为天然存在最硬的物质
X
最外层电子数为电子层数的3倍
Y
基态原子核外共有15种运动状态不同的电子
Z
位于第族且基态原子有2个未成对电子
W
位于ds区,基态原子无未成对电子
(1)基态T原子有___________种不同能量的电子,其最高能级电子云轮廓图的形状为___________。
(2)X的简单气态氢化物沸点比同族元素的都高,原因是___________。
(3)Y形成的一种单质Y4,空间结构为正四面体形,其键角为___________。
(4)写出基态Z原子价层电子排布式:___________,Z与T、X形成的一种化合物,晶体类型为___________。
(5)写出基态W原子价层电子轨道表示式:___________。W的第一电离能大于同一周期ds区的另一种元素,理由是___________。
【答案】(1) ①. 3 ②. 哑铃形
(2)H2O分子间存在氢键,且氢键作用力大于范德华力,使其沸点高于同族元素形成的氢化物(合理即可)
(3)60° (4) ①. ②. 分子晶体
(5) ①. ②. W的4s能级全满稳定结构,失去1个电子需要的能量相对较大(合理即可)
【解析】
【分析】金刚石为天然存在最硬的物质,则T为C;X的最外层电子数为电子层数的3倍,则X为O;Y基态原子核外共有15种运动状态不同的电子,说明质子数为15,则Y为P;Z位于第Ⅷ族且基态原子有2个未成对电子,则价电子排布式为3d84s2,Z为Ni;W位于ds区,基态原子无未成对电子,W为Zn。
【小问1详解】
基态C原子电子排布为1s22s22p2,共有3种不同能量的电子,对应3个能级;最高能级为2p,p能级电子云轮廓图为纺锤形(哑铃形)。
【小问2详解】
X的简单气态氢化物H2O分子间存在氢键,氢键强度远大于范德华力,因此沸点高于同族其他元素的氢化物。
【小问3详解】
为正四面体结构,4个P原子位于正四面体顶点,,P-P键的键角为60°。
【小问4详解】
基态Ni原子价层电子排布式为;该化合物为Ni(CO)4(四羰基合镍),Ni与CO之间通过配位键结合,形成独立的分子,属于分子晶体。
【小问5详解】
W为Zn,价电子排布为3d104s2,轨道表示式为;Zn的价电子排布为3d104s2,达到全充满稳定结构,比同周期ds区Cu(3d104s1)更难失去电子,因此第一电离能更大。
16. 过渡元素的配合物在物质制备、尖端技术、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。实验室制备的流程如下:
(1)基态Cu原子有___________个未成对电子。
(2)写出的结构式:___________,H-N-H键角:___________(填“>”或“<”)。
(3)晶体中存在的化学键有___________(填编号)。
a.金属键 b.离子键 c.氢键 d.配位键 e.极性键 f.非极性键
(4)写出步骤②中发生反应的离子方程式:___________。
(5)在溶液中加入乙醇析出晶体,由此推知分子极性:___________H2O。根据以上实验现象,判断配体H2O和NH3与的结合力:H2O___________NH3(填“>”或“<”)。
【答案】(1)1 (2) ①. ②. >
(3)bde (4)(两边都去掉水分子也正确)
(5) ①. < ②. <
【解析】
【分析】与过量氨水反应生成四氨合铜离子;加入乙醇析出晶体说明乙醇极性弱于水。
【小问1详解】
基态Cu原子的核外电子排布式为,仅4s能级有1个未成对电子,故未成对电子数为1。
【小问2详解】
中中心提供空轨道,4个的N原子提供孤电子对形成配位键,为平面正方形结构,结构式为。游离中N原子有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,配位后该孤电子对用于形成配位键,斥力减弱,故中H-N-H键角大于游离中的键角。
【小问3详解】
a.金属键仅存在于金属晶体中,该晶体为离子晶体,不含金属键,a错误;
b.与之间通过离子键结合,b正确;
c.氢键属于分子间作用力,不属于化学键,c错误;
d.与之间通过配位键结合,d正确;
e.中的N-H键、中的S-O键均为不同原子形成的极性共价键,e正确;
f.晶体中不存在同种非金属原子形成的非极性键,f错误;
故选bde。
【小问4详解】
步骤②中蓝色沉淀与过量氨水反应生成可溶性的四氨合铜离子,离子方程式为。
【小问5详解】
为离子化合物,易溶于极性较强的溶剂,加入乙醇后析出晶体,说明乙醇的极性弱于水。氨水可将溶解生成,说明更易与结合,即与的结合力弱于与的结合力。
17. Co2O3主要用作颜料及磁性材料,一种利用含钴催化剂废料(主要含Co、Fe,还含有少量的CoO、FeO,Fe2O3、CaO、SiO2)制备氧化钴(Co2O3)的工艺流程如图所示。
已知:①黄钠铁矾的化学式为Na2Fe6(SO4)4(OH)12;②金属钴与铁具有相似的化学性质;③氧化性。
回答下列问题:
(1)钴元素基态原子的简化电子排布式为___________。
(2)“酸浸”时滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
(3)“除铁”时加入NaClO溶液,NaClO的电子式为___________。
(4)在空气中加热煅烧得到Co2O3的化学方程式为___________。
(5)钴被称为无机配合物之王,配合物的中心离子的配位数为___________,溶液中加入足量AgNO3溶液,生成___________mol AgCl。
【答案】(1)
(2)SiO2、CaSO4
(3) (4)
(5) ①. 6 ②. 0.02
【解析】
【分析】含钴催化剂废料先用硫酸酸浸,使Co、Fe等进入溶液,SiO2、CaSO4等难溶物留在滤渣中,随后加入NaClO将Fe2+氧化为Fe3+,再用Na2CO3调节pH,使Fe3+水解生成黄钠铁矾沉淀而除去铁,滤液中主要含Co2+,经沉钴、溶解、再与草酸铵反应生成草酸钴晶体,最后煅烧得到Co2O3;
【小问1详解】
Co为27号元素,所以其基态原子核外电子排布为[Ar]3d74s2;
【小问2详解】
酸浸时,废料中的SiO2不与硫酸反应,CaO与硫酸反应生成微溶的CaSO4,因此过滤后滤渣的主要成分为SiO2、CaSO4;
【小问3详解】
NaClO为离子化合物,由Na+和ClO-构成,其中ClO-中O与Cl共用一对电子,其余位置各有一对电子;
【小问4详解】
草酸钴晶体在空气中煅烧时,草酸根受热分解,同时空气中的氧气参与反应,最终生成稳定的Co2O3,生成物除Co2O3外,还应有C元素转化形成的CO2和结晶水及氢元素转化形成的H2O;
【小问5详解】
①配合物 [CoCl(NH3)5]Cl2中,内界有1个Cl-和5个NH3,所以配位原子数为:1+5=6;
②外界有2个Cl-,能与Ag+反应生成AgCl,,。
18. 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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