精品解析:河北石家庄市第一中学2025-2026学年高一下学期7月期末考试 化学试题
2026-07-13
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 石家庄市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.55 MB |
| 发布时间 | 2026-07-13 |
| 更新时间 | 2026-07-13 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58791383.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年度第二学期期末考试
化学试题
满分100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Zr:91
1. 化学是人类进步的关键。从航天探索到海洋开发,再到生命健康,元素化合物的特殊性质在现代高科技领域发挥着不可替代的作用。下列有关物质的性质与用途说法正确的是
A. 过氧化钠属于碱性氧化物,能与水反应生成碱和氧气
B. 二氧化硅()熔点高、硬度大,因此常被用来制作光导纤维
C. 高纯度的硅(Si)是重要的半导体材料,广泛应用于太阳能电池和集成电路的制造
D. 二氧化氯()广泛应用于饮用水处理,能够杀灭病毒和细菌,主要是利用其强还原性
2. 下列化学用语表示正确的是
A. H2S分子的球棍模型:
B. AlCl3的价层电子对互斥模型:
C. KI的电子式:
D. Cl2分子中σ键的形成:
3. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
可与酸反应
B
环保工程师用熟石灰处理酸性废水
熟石灰具有碱性
C
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与高温下会反应
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
A. A B. B C. C D. D
4. 科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是
A. 分子的极性:SiH4>NH3 B. 键的极性:H—Cl>H—H
C. 键角:H2O>CH4 D. 分子中三键的键长:HC≡N>HC≡CH
5. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 23gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为NA
B. 0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA
C. 1mol[Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA
D. 标准状况下,11.2LCO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
6. 不能正确表示下列变化的离子方程式是
A. 二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应:5SO2+2H2O+2MnO4-2Mn2++5SO+4H+
B. 酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水:2I−+2H++H2O2I2+2H2O
C. 硅酸钠溶液和盐酸反应:SiO32-+2H+H2SiO3↓
D. 硫酸铜溶液中加少量的铁粉:3Cu2++2Fe2Fe3++3Cu
7. 实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A. 是氨气发生装置
B. 是氨气发生装置
C. 是氨气吸收装置
D. 是氨气收集、检验装置
8. “变化观念”是化学学科核心素养的重要组成部分,物质转化是实现物质制备和循环利用的关键。在给定条件下,下列物质间的转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
9. 工业烟气中常含有,用溶液将氧化为,实现烟气中的脱除,下列说法正确的是
A. 第一电离能 B. 在大气中会形成酸雨
C. O元素位于周期表中第IVA族 D. 脱除过程中发生氧化反应
10. 已知如下实验装置及现象,下列说法正确的是
①
②
铜丝表面无明显现象;
铁丝表面迅速变黑,之后无明显现象
铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色
A. 常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸,可用铜制容器盛放浓硫酸
B. ②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量相等
C. 依据②中现象,可推断出铜和铁与浓硫酸反应可生成SO2
D. 向②反应后的试管中加入水,观察溶液颜色以证明铜与浓硫酸反应生成了CuSO4
11. 下列说法正确的是
A. 向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
B. 若、为不同的核素,有不同的化学性质
C. 实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
D. Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
12. 图甲为1mol N2(g)和1mol O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法正确的是
A. 图甲的过程可以通过豆科植物的根瘤菌来实现,是一个自然固氮的过程
B. 1mol N2(g)和1mol O2(g)总能量低于2mol NO(g)能量
C. 反应生成1mol NO(g)需要吸收180kJ的能量
D. 该化学反应和能量变化关系如图乙
13. 下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( )
A. X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B. Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C. YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力
D. 根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性
14. Fe为过渡金属元素,在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物 [Fe(NO)(H2O)n]SO4,该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是
A. 该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4
B. 该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区
C. 1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成2 mol沉淀
D. 该配合物中阳离子呈正八面体结构,阴离子呈正四面体结构
15. 某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为________。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是____________________。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂。上述操作的顺序是________(填序号);记录C的液面位置时,除平视外,还应________。
(4)B中发生反应的化学方程式为__________________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为________。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
16. 硝酸铜是一种重要的化工原料,可由工业含铜废料制备,含铜废料的主要成分为Cu、CuS、等,制备流程如图所示。回答下列问题:
(1)“焙烧”时,CuS与空气中的反应生成CuO和,该反应的化学方程式为___________。
(2)“过滤”后,滤液的主要成分是___________。
(3)“淘洗”所用的溶液A可以是___________。(填标号)
a.稀硝酸 b.浓硝酸 c.稀硫酸 d.浓硫酸
(4)“反应”阶段所用的试剂可以用“稀硝酸”代替,在上述“反应”阶段的作用是___________,为防止产生污染性气体,理论上消耗的和的物质的量之比为___________。
(5)根据相关物质的溶解度曲线图,由“反应”所得溶液中尽可能多地析出晶体的操作是___________。
17. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________;单晶硅的晶体类型为___________。SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应,机理如下:
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。
(2)CO2分子中存在___________个键和___________个键。
(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间,其原因是___________。
(4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是___________,晶胞参数为a pm、a pm、c pm,该晶体密度为___________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,则y=___________(用x表达)。
18. Ⅰ.金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)Na2O2的电子式为___________。在25℃和101kPa时,Na与O2反应生成1mol Na2O2放热510.9kJ,写出该反应的热化学方程式___________。
(3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2,与熔融金属Na反应前,空气需依次通过___________、___________(填序号)。
a.浓硫酸 b.饱和食盐水 c.NaOH溶液 d.KMnO4溶液
(4)钠的某氧化物晶胞如下图,图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。
(5)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O,1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O充分加热得到Na2CO3的质量为___________g。
Ⅱ.目前已知的稀有气体化合物中,含氙(54Xe)的最多,氪(36Kr)化合物次之,氩(18Ar)化合物极少。[BrOF2][AsF6]·xKrF2是[BrOF2]+、[AsF6]-与KrF2分子形成的加合物,其晶胞如图所示。
回答下列问题:
(6)Ar、Kr、Xe原子与F2单质反应生成氟化物分子,其反应的活泼性依次增强,原因是___________。
(7)晶体熔点:KrF2___________(填“>”“<”或“=”)XeF2,判断依据是___________。
(8)[BrOF2][AsF6]·xKrF2加合物中x=___________,晶体中的微粒间作用力有___________(填字母)。
a.氢键 b.离子键 c.极性共价键 d.非极性共价键
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2025-2026学年度第二学期期末考试
化学试题
满分100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Zr:91
1. 化学是人类进步的关键。从航天探索到海洋开发,再到生命健康,元素化合物的特殊性质在现代高科技领域发挥着不可替代的作用。下列有关物质的性质与用途说法正确的是
A. 过氧化钠属于碱性氧化物,能与水反应生成碱和氧气
B. 二氧化硅()熔点高、硬度大,因此常被用来制作光导纤维
C. 高纯度的硅(Si)是重要的半导体材料,广泛应用于太阳能电池和集成电路的制造
D. 二氧化氯()广泛应用于饮用水处理,能够杀灭病毒和细菌,主要是利用其强还原性
【答案】C
【解析】
【详解】A.碱性氧化物与酸反应仅生成盐和水,与酸反应除生成盐和水外还有氧气生成,不属于碱性氧化物;过氧化钠和水反应确实生成氢氧化钠和氧气,但不属于碱性氧化物,A错误;
B.制作光导纤维利用的是其对光的全反射传导性能,与熔点高、硬度大无关,B错误;
C.高纯度的是良好的半导体材料,可广泛应用于太阳能电池和集成电路的制造,C正确;
D.用于饮用水杀菌消毒利用的是其强氧化性使蛋白质变性,而非强还原性,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. H2S分子的球棍模型:
B. AlCl3的价层电子对互斥模型:
C. KI的电子式:
D. Cl2分子中σ键的形成:
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2S中心原子价层电子对数为,2对孤对电子,分子为V形(角形),A错误;
B.AlCl3中心原子价层电子对数为,其价层电子对互斥模型为平面三角形,B错误;
C.KI是离子化合物,其电子式:,C错误;
D.Cl2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-pσ键,形成过程为:,D正确;
故选D。
3. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
可与酸反应
B
环保工程师用熟石灰处理酸性废水
熟石灰具有碱性
C
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与高温下会反应
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.小苏打是碳酸氢钠,不是碳酸钠,主要用来做膨松剂,故A符合题意;
B.熟石灰是氢氧化钙,具有碱性,可以用于处理酸性废水,故B不符合题意;
C.熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气,因此必须将模具干燥,故C不符合题意;
D.钢板上镀铝,保护钢板,金属铝表面形成致密氧化膜而保护金属铝不被腐蚀,,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
4. 科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是
A. 分子的极性:SiH4>NH3 B. 键的极性:H—Cl>H—H
C. 键角:H2O>CH4 D. 分子中三键的键长:HC≡N>HC≡CH
【答案】B
【解析】
【详解】A.SiH4中四条Si—H键完全相同,均为极性键,但由于SiH4为正四面体结构,故为非极性分子,NH3为三角锥形结构,3条N—H键的极性不能抵消,故为极性分子,故A错误;
B.H—H为非极性键,H—Cl为极性键,则键的极性:H—Cl>H—H,故B正确;
C.水分子为V形结构,含两对孤对电子,甲烷为正四面体结构,不含孤对电子,孤对电子对成键电子对斥力较大,则键角:H2O<CH4,故C错误;
D.原子半径C>N,分子中三键的键长:HC≡N<HC≡CH,故D错误;
故选B。
5. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 23gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为NA
B. 0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA
C. 1mol[Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA
D. 标准状况下,11.2LCO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.中C和O均为杂化,23g乙醇为0.5mol,杂化的原子数为,选项A错误;
B.中氙的孤电子对数为,价层电子对数为,则中氙的价层电子对数为,选项B正确;
C.1个中含有4个配位键,1mol含配位键的个数为,选项C正确;
D.标准状况下。11.2LCO和的混合气体为0.5mol,分子数为,选项D正确。
答案选A。
6. 不能正确表示下列变化的离子方程式是
A. 二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应:5SO2+2H2O+2MnO4-2Mn2++5SO+4H+
B. 酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水:2I−+2H++H2O2I2+2H2O
C. 硅酸钠溶液和盐酸反应:SiO32-+2H+H2SiO3↓
D. 硫酸铜溶液中加少量的铁粉:3Cu2++2Fe2Fe3++3Cu
【答案】D
【解析】
【详解】D.Fe3+氧化性大于Cu2+,所以Cu2+只能将Fe氧化到Fe2+,因而硫酸铜溶液中加少量的铁粉的离子方程式为Cu2++FeFe2++Cu,D项错误。其他3个选项的离子方程式都是正确的。
故答案选D。
7. 实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A. 是氨气发生装置
B. 是氨气发生装置
C. 是氨气吸收装置
D. 是氨气收集、检验装置
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH4Cl固体受热分解生成的NH3和HCl在试管口遇冷会重新化合生成NH4Cl,故A错误;
B.将浓氨水滴到生石灰固体上时,生石灰与水反应放热会导致NH3逸出,此为氨气的发生装置,故B正确;
C.NH3极易溶于水,为防止倒吸,倒置的漏斗口刚接触水面即可,不能浸于水中,故C错误;
D.收集NH3时,为防止NH3与空气形成对流使收集的NH3不纯,通常在导管口放置棉花团,故D错误;
答案选B。
8. “变化观念”是化学学科核心素养的重要组成部分,物质转化是实现物质制备和循环利用的关键。在给定条件下,下列物质间的转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.SiO2不与水发生反应,无法一步生成H2SiO3,A错误;
B.过量Fe和HNO3反应时,生成的Fe3+会被过量Fe还原为Fe2+,最终得到Fe(NO3)2,无法得到Fe(NO3)3,B错误;
C.S在O2中点燃只能生成SO2,无法直接生成SO3;且SO2和BaCl2溶液不反应,不会生成BaSO3沉淀,C错误;
D.FeS2与O2加热反应生成SO2,SO2与氨水反应生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3和稀硫酸发生复分解反应生成(NH4)2SO4,(NH4)2SO4与NaOH溶液共热反应生成NH3,各步转化均能一步实现,D正确;
故选D。
9. 工业烟气中常含有,用溶液将氧化为,实现烟气中的脱除,下列说法正确的是
A. 第一电离能 B. 在大气中会形成酸雨
C. O元素位于周期表中第IVA族 D. 脱除过程中发生氧化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.N原子的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能,A错误;
B.在大气中会与氧气、水反应生成硝酸,形成硝酸型酸雨,B正确;
C.O原子最外层有6个电子,位于元素周期表第VIA族,C错误;
D.脱除过程中NaClO将氧化,自身作为氧化剂得电子,发生还原反应,D错误;
故选B。
10. 已知如下实验装置及现象,下列说法正确的是
①
②
铜丝表面无明显现象;
铁丝表面迅速变黑,之后无明显现象
铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色
A. 常温下不能用铁制容器盛放浓硫酸,可用铜制容器盛放浓硫酸
B. ②中铜丝或铁丝均有剩余时,产生气体的物质的量相等
C. 依据②中现象,可推断出铜和铁与浓硫酸反应可生成SO2
D. 向②反应后的试管中加入水,观察溶液颜色以证明铜与浓硫酸反应生成了CuSO4
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下铁遇浓硫酸会发生钝化,阻止反应进一步进行,因此常温下可以用铁制容器盛放浓硫酸;铜常温下与浓硫酸缓慢反应,不能长期用铜制容器盛放浓硫酸,A错误;
B.铜与浓硫酸反应时,浓硫酸变稀后就不再和铜反应,生成气体只有;铁过量时,浓硫酸反应变稀后,稀硫酸还会继续和铁反应生成,最终生成气体总物质的量大于铜反应生成的气体量,B错误;
C.②中在加热条件下,铜丝或铁丝逐渐溶解,产生大量气体,品红溶液褪色,说明反应中生成SO2,C正确;
D.反应后试管中还有大量剩余浓硫酸,直接向试管中加水,会因水密度小、浓硫酸稀释放热导致液体暴沸溅出,引发危险,正确操作是将冷却后的反应液缓缓倒入水中观察,D错误;
故选C。
11. 下列说法正确的是
A. 向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
B. 若、为不同的核素,有不同的化学性质
C. 实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
D. Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
【答案】C
【解析】
【详解】A.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明反应中有氯化铁生成。由于氯气也能把氯化亚铁氧化生成氯化铁,因此不能说明氯水中含有HClO,A错误;
B.同位素原子的核外电子排布相同,所以化学性质几乎完全相同,B错误;
C.饱和食盐水中浓度大,可抑制与水的反应,大大降低的溶解度,而杂质HCl极易溶于饱和食盐水,因此实验室制备可用排饱和食盐水集气法收集,C正确;
D.Li金属性较弱,在氧气中燃烧生成Li2O,得不到Li2O2,D错误;
故选C。
12. 图甲为1mol N2(g)和1mol O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法正确的是
A. 图甲的过程可以通过豆科植物的根瘤菌来实现,是一个自然固氮的过程
B. 1mol N2(g)和1mol O2(g)总能量低于2mol NO(g)能量
C. 反应生成1mol NO(g)需要吸收180kJ的能量
D. 该化学反应和能量变化关系如图乙
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g),该过程的反应条件为放电或高温,豆科植物的根瘤菌固氮一般是常温下将氮气转化为含氮化合物,A错误;
B.根据图甲中信息可知,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)过程中,断裂1 mol 氮气中化学键需吸收能量946 kJ,断裂1 mol 氧气中化学键需吸收能量498 kJ,形成2 mol NO中的化学键需释放能量2×632 kJ,则反应需吸收能量:(946+498-632×2) kJ=180 kJ,,反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,B正确;
C.结合B项分析知,反应生成1 mol NO(g)需要吸收,×180 kJ=90 kJ的能量,C错误;
D.根据图甲中信息可知,该反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,而图乙中反应物总能量高于生成物总能量,D错误;
故选B。
13. 下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。下列说法正确的是( )
A. X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B. Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C. YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力
D. 根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性
【答案】D
【解析】
【分析】从表中位置关系可看出,X为第2周期元素,Y为第3周期元素,又因为X、W同主族且W元素的核电荷数为X的2倍,所以X为氧元素、W为硫酸元素;再根据元素在周期表中的位置关系可推知:Y为硅元素、Z为磷元素、T为砷元素。
【详解】A.O、S、P的原子半径大小关系为:P>S>O,三种元素的气态氢化物的热稳定性为:H2O>H2S>PH3,A不正确;
B.在火山口附近或地壳的岩层里,常常存在游离态的硫,B不正确;
C.SiO2晶体为原子晶体,熔化时需克服的微粒间的作用力为共价键,C不正确;
D.砷在元素周期表中位于金属元素与非金属的交界线附近,具有半导体的特性,As2O3中砷为+3价,处于中间价态,所以具有氧化性和还原性,D正确。
答案选D。
14. Fe为过渡金属元素,在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物 [Fe(NO)(H2O)n]SO4,该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是
A. 该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4
B. 该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区
C. 1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成2 mol沉淀
D. 该配合物中阳离子呈正八面体结构,阴离子呈正四面体结构
【答案】A
【解析】
【分析】配合物[Fe(NO)(H2O)n]SO4的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26,因为中心离子Fe2+的最外层有14个电子(3s23p63d6),配体为NO和H2O,每个配体只提供一对电子,因此,14+2+2n=26,所以n=5。
【详解】A. 由分析可知,n=5,故该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4,A正确;
B. 该配合物所含的非金属元素中,H位于位于元素周期表s区,N、O、S均位于p区,B不正确;
C. [Fe(NO)(H2O)5]SO4属于配合物,其内界[Fe(NO)(H2O)5]2+较稳定,不与Ba(OH)2发生反应,但是其外界中的硫酸根离子可以与Ba(OH)2反应,因此,1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应只能生成1 mol硫酸钡沉淀,C不正确;
D. 该配合物中阳离子为[Fe(NO)(H2O)5]2+,中心原子的配位数为6,但是,由于有两种不同的配体,因此其空间构型不可能是正八面体结构,D不正确。
综上所述,有关说法正确的是A。
15. 某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为________。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是____________________。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂。上述操作的顺序是________(填序号);记录C的液面位置时,除平视外,还应________。
(4)B中发生反应的化学方程式为__________________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为________。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】 ①. NaOH溶液 ②. 除去铝镁合金表面的氧化膜 ③. ①④③② ④. 使D和C的液面相平 ⑤. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ ⑥. ⑦. 偏小
【解析】
【分析】(1)Mg、Al均可以和酸反应,因此不可以用酸来实验,因为Al可以和碱反应而不和Mg反应,则可以用NaOH与Al反应制得H2,然后用排水法收集H2,以计算Al的量;
(2)因为Al表面容易生成氧化膜,因而要用酸处理;
(3)整个操作过程及原理是:检查气密性;记录起始液面;加入碱反应;不产生气体后,记录C中的液面,两者相减即为产生H2的量;最后称得的固体即为Mg的质量。在读数时要注意D、C液面相平,否则气体将受压,造成读数不准;
(4)B中发生的是Al与碱的反应;
(5) (a-c)即为铝的质量,再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量,而n(Al)可以由产生的H2获得;
(6)未洗涤,则造成(a-c)变小,则由(5)的结果可进行判断。
【详解】(1)根据铝镁的化学性质,铝镁都能与酸反应放出氢气,但铝还能与碱(如NaOH溶液)反应放出氢气,而镁不能,要测定铝镁合金中铝的质量分数,应选择NaOH溶液,
答案是:NaOH溶液;
(2)铝镁的表面都容易形成一层氧化膜,在实验前必须除去;
答案是:除去铝镁合金表面的氧化膜;
(3)实验时首先要检查气密性,记下量气管中C的液面位置,再加入NaOH溶液开始反应,待反应完毕并冷却至室温后,记录量气管中C的液面位置,最后将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;量气管读数时为使里面气体压强与外界大气压相等,必须使D和C两管中液面相平,
答案是:①④③②;使D和C的液面相平;
(4)B管中发生铝与NaOH溶液的反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
答案是:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(5)铝镁合金的质量为a g,B中剩余固体镁的质量为c g,则参加反应的铝的质量为(a-c)g,设铝的相对原子质量为M,则
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2M 3×22400mL
(a-c)g bmL
解之得:M=33600(a-c)/b;
答案是:33600(a-c)/b;
(6)铝的质量分数为:(a-c)/a×100%,实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,c值偏大,铝的质量分数偏小;
答案是:偏小。
16. 硝酸铜是一种重要的化工原料,可由工业含铜废料制备,含铜废料的主要成分为Cu、CuS、等,制备流程如图所示。回答下列问题:
(1)“焙烧”时,CuS与空气中的反应生成CuO和,该反应的化学方程式为___________。
(2)“过滤”后,滤液的主要成分是___________。
(3)“淘洗”所用的溶液A可以是___________。(填标号)
a.稀硝酸 b.浓硝酸 c.稀硫酸 d.浓硫酸
(4)“反应”阶段所用的试剂可以用“稀硝酸”代替,在上述“反应”阶段的作用是___________,为防止产生污染性气体,理论上消耗的和的物质的量之比为___________。
(5)根据相关物质的溶解度曲线图,由“反应”所得溶液中尽可能多地析出晶体的操作是___________。
【答案】(1)
(2)FeSO4 (3)c
(4) ①. 作氧化剂 ②. 1∶2
(5)蒸发浓缩、降温至温度略高于26.4℃时结晶
【解析】
【分析】根据流程,含铜废料在空气中焙烧,Cu转化为CuO,CuS与空气中的O2反应生成CuO和SO2,加入稀硫酸酸化生成硫酸铜,加入Fe置换硫酸铜,过滤,滤液为硫酸亚铁,得到Cu,用稀硫酸淘洗得到的Cu,用20%的HNO3溶液和10%的H2O2溶液氧化Cu,发生Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O反应,硝酸铜溶液,蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4℃时结晶,过滤、洗涤、干燥得到,据此分析作答。
【小问1详解】
“焙烧”时,其中的CuS与空气中的O2反应生成CuO和SO2,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
根据分析可知,滤液中主要成分为FeSO4;
【小问3详解】
硝酸能溶解铜,常温下铁和浓硫酸发生钝化,所以为减少Cu的损失,同时除去Fe单质,淘洗Cu用稀硫酸,答案选c;
【小问4详解】
“反应”为20%的HNO3溶液和10%的H2O2溶液溶解Cu,反应过程中无红棕色气体生成,反应为:Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O,因此理论上反应所消耗的H2O2和HNO3的物质的量之比为1∶2,H2O2在上述反应中起到氧化剂的作用;
【小问5详解】
由图可知,将硝酸铜溶液蒸发浓缩、降温至温度略高于26.4℃时结晶、过滤、洗涤、干燥得到。
17. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________;单晶硅的晶体类型为___________。SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应,机理如下:
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。
(2)CO2分子中存在___________个键和___________个键。
(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间,其原因是___________。
(4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是___________,晶胞参数为a pm、a pm、c pm,该晶体密度为___________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,则y=___________(用x表达)。
【答案】 ①. 3s23p2 ②. 原子晶体(共价晶体) ③. sp3 ④. ② ⑤. 2 ⑥. 2 ⑦. 甲硫醇不能形成分子间氢键,而水和甲醇均能,且水比甲醇的氢键多 ⑧. 8 ⑨. ⑩. 2-x
【解析】
【详解】(1)基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,因此Si的价电子层的电子排式为3s23p2;晶体硅中Si原子与Si原子之间通过共价键相互结合,整块晶体是一个三维的共价键网状结构,因此晶体硅为原子晶体;SiCl4中Si原子价层电子对数为4+=4,因此Si原子采取sp3杂化;由图可知,SiCl4(H2O)中Si原子的δ键数为5,说明Si原子的杂化轨道数为5,由此可知Si原子的杂化类型为sp3d,故答案为:3s23p2;原子晶体(共价晶体);sp3;②;
(2)CO2的结构式为O=C=O,1个双键中含有1个δ键和1个π键,因此1个CO2分子中含有2个δ键和2个π键,故答案为:2;2;
(3)甲醇分子之间和水分子之间都存在氢键,因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇,甲醇分子之间氢键的总强度低于水分子之间氢键的总强度,因此甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间,故答案为:甲硫醇不能形成分子间氢键,而水和甲醇均能,且水比甲醇的氢键多;
(4)以晶胞中右侧面心的Zr4+为例,同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4,同理可知右侧晶胞中有4个O2-与Zr4+相连,因此Zr4+离子在晶胞中的配位数是4+4=8;1个晶胞中含有4个ZrO2微粒,1个晶胞的质量m=,1个晶胞的体积为(a×10-10cm)×(a×10-10cm)×(c×10-10cm)=a2c×10-30cm3,因此该晶体密度===g·cm-3;在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,其中Zn元素为+2价,Zr为+4价,O元素为-2价,根据化合物化合价为0可知2x+4×(1-x)=2y,解得y=2-x,故答案为:;2-x。
18. Ⅰ.金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)Na2O2的电子式为___________。在25℃和101kPa时,Na与O2反应生成1mol Na2O2放热510.9kJ,写出该反应的热化学方程式___________。
(3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2,与熔融金属Na反应前,空气需依次通过___________、___________(填序号)。
a.浓硫酸 b.饱和食盐水 c.NaOH溶液 d.KMnO4溶液
(4)钠的某氧化物晶胞如下图,图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。
(5)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O,1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O充分加热得到Na2CO3的质量为___________g。
Ⅱ.目前已知的稀有气体化合物中,含氙(54Xe)的最多,氪(36Kr)化合物次之,氩(18Ar)化合物极少。[BrOF2][AsF6]·xKrF2是[BrOF2]+、[AsF6]-与KrF2分子形成的加合物,其晶胞如图所示。
回答下列问题:
(6)Ar、Kr、Xe原子与F2单质反应生成氟化物分子,其反应的活泼性依次增强,原因是___________。
(7)晶体熔点:KrF2___________(填“>”“<”或“=”)XeF2,判断依据是___________。
(8)[BrOF2][AsF6]·xKrF2加合物中x=___________,晶体中的微粒间作用力有___________(填字母)。
a.氢键 b.离子键 c.极性共价键 d.非极性共价键
【答案】(1) (2) ①. ②. 2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔΗ=-510.9 kJ·mol-1
(3) ①. c ②. a
(4)Na2O (5)159
(6)同族元素,从上而下原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强
(7) ①. < ②. 二者为结构相同的分子晶体,XeF2的相对分子质量大,范德华力大,熔点高
(8) ①. 2 ②. bc
【解析】
【小问1详解】
基态Na原子的核外电子排布式为,其价层电子排布式为,轨道表示式为。
【小问2详解】
是由和构成的离子化合物,过氧根离子内部存在非极性共价键,其电子式为;在25℃和101kPa时,Na与反应生成 放热,该反应的热化学方程式为:2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔΗ=-510.9 kJ·mol-1。
【小问3详解】
空气中含有和水蒸气,制备时需先除去这两种杂质以防干扰反应,应先通过溶液除去,再通过浓硫酸除去水蒸气(若顺序颠倒,除时会重新带入水蒸气),故依次通过c、a。
【小问4详解】
根据晶胞图,氧离子(黑球)位于8个顶点和6个面心,个数为 ;钠离子(白球)全部位于晶胞内部,个数为8,Na与O的原子个数比为 8:4 = 2:1,故该氧化物的化学式为。
【小问5详解】
充分加热时,其中的分解生成,反应方程式为,加上原有的,共得到,其质量为 。
【小问6详解】
Ar、Kr、Xe属于同一主族,从上到下原子半径依次增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,第一电离能依次减小,失电子能力逐渐增强,故与反应的活泼性依次增强。
【小问7详解】
和均为分子晶体且结构相似,对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力(范德华力)越强,熔沸点越高,的相对分子质量大于 ,故熔点 。
【小问8详解】
根据晶胞结构图,晶胞中和 的个数均为4个, 的个数为8个,三者个数比为 4:4:8= 1:1:2,故;晶体中 和 之间存在离子键,各微粒内部的不同种非金属原子之间存在极性共价键,无同种非金属原子相连(无非极性共价键),也无氢键,故选 b、c。
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