精品解析:江西省南昌市新建区第二中学2025-2026学年高二上学期12月月考化学试题
2026-08-28
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内容正文:
新建二中2025-2026学年度上学期12月月考
高二化学
考试范围:沉淀溶解平衡、结构化学
时量:75分钟 总分:100分
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共14小题,总分42分)
1. 下列关于原子核外电子的描述正确的是
A. 原子核外电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称“电子云”
B. s能级电子的能量一定低于p能级电子的能量
C. 同一能层不同能级上的电子,其能量一定不同
D. 3s的电子云半径比1s的大,说明3s的电子比1s的多
2. 当碳原子的核外电子排布由转变为时,下列说法正确的是
①碳原子由基态变为激发态;②碳原子由激发态变为基态;③碳原子要从外界环境中吸收能量;④碳原子要向外界环境中释放能量
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ②④
3. 在化工、医药等领域有着广泛的应用。下列说法错误的是
A. 基态原子中,核外电子占据的最高能层的符号是
B. 基态的核外电子排布式为
C. 氧原子的价层电子轨道表示式为
D. 钾的焰色为紫色,这与钾原子核外电子发生跃迁有关
4. 下列说法正确的是
A. 元素周期表中,s区所含元素的种类最少
B. 钠的焰色呈黄色的主要原因是电子跃迁时吸收了黄光以外的光
C. 若基态原子的最外层有3个未成对电子,该原子一定属于主族元素
D. 碳原子间能形成双键而硅原子间难以形成,是因为碳的得电子能力强于硅
5. 下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是
物质
所含化学键类型
所属化合物类型
A
CaCl2
离子键、非极性共价键
离子化合物
B
NH3
极性共价键
共价化合物
C
NH4Cl
极性共价键
共价化合物
D
KOH
离子键、极性共价键
共价化合物
A. A B. B C. C D. D
6. 下列化合物分子中既含键又含键的是
A. B. HClO C. D.
7. 在活性的催化作用下,转化为HCOO-,其可能的反应机理如图所示。下列说法错误的是
已知酸性:
A. 离子半径:<
B. 键角:H2O<CH4
C. 少量HCOOH滴入溶液中,发生反应的离子方程式为
D. 该反应过程中,存在极性共价键的断裂和形成
8. W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,基态W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的单电子数相等,X与W同族,Y与X相邻,Z可以形成两种常见单质Z2和Z3下列说法错误的是
A. 第一电离能:X<Y B. 原子半径:Z<W
C. 气态氢化物的稳定性:Z<Y D. 电负性:W>X
9. 下列说法中,正确的有
①共价键的成键原子只能是非金属原子
②若分子中含有π键,则一定含有σ键
③Na2O2中含有离子键、σ键及π键
④在所有分子中都存在化学键
⑤碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键的3倍和2倍
⑥键长等于成键两原子的半径之和
⑦含有共价键的化合物一定是共价化合物
⑧所有的σ键的强度都比π键的大
A. 0句 B. 1句 C. 2句 D. 3句
10. 烟气脱硝反应原理为。下列说法不正确的是
A. 热稳定性: B. 第一电离能:
C. 离子半径: D. 晶体中含有共价键、离子键
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
等体积pH=3的HCOOH(甲酸)溶液和CH3COOH溶液分别与足量锌反应
CH3COOH溶液中放出的气体更多
酸性:HCOOH>CH3COOH
B
向两支装有4 mL0.01 mol/L的H2C2O4溶液的试管中分别加入2 mL 0.1 mol/L、2 mL0.2 mol/L的KMnO4溶液
后者溶液褪色更快
浓度越高,反应速率越快
C
向4 mL0.1 mol/L的AgNO3溶液中先滴加2 mL0.1 mol/L的NaCl溶液,再加入几滴0.1 mol/L的KI溶液
先生成白色沉淀,后转化为黄色沉淀
D
分别向浓度均为0.1 mol/L的NaHCO3和NaHSO3溶液中滴入等量酚酞溶液
前者变红而后者未变红
NaHCO3发生了水解而NaHSO3未水解
A. A B. B C. C D. D
12. 25℃时,用0.100mol/L的AgNO3溶液分别滴定25.00mL浓度均为0.100mol/L的NaCl、NaBr、NaI溶液,所得滴定曲线如图所示。已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10-11.7;pX=-lgc(X-),X代表Cl、Br或I.下列说法正确的是
A. 曲线Ⅲ代表AgNO3溶液滴定NaCl溶液
B. Ksp(AgI)的数量级为10-16
C. 在1mL0.100mol/L的AgNO3溶液中滴入几滴浓度均为0.100mol·L-1的NaCl、NaBr、NaI混合溶液,只生成AgI沉淀
D. 饱和氯化银溶液和饱和Ag2CrO4溶液相比,后者c(Ag+)更大
13. 常温下,溶液中、、以氢氧化物形式沉淀时的pM-pH关系如图。已知:相同条件下,溶解度比小;可认为M离子沉淀完全。下列叙述正确的是
A. 曲线①代表的pM-pH关系曲线
B. 由a点可求得
C. 浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D. 、混合溶液中时二者不会同时沉淀
14. 常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加盐酸或调节时,、、与变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线③表示的变化情况
B. 的
C. 时,
D. 后,曲线①呈上升趋势的原因是部分转化为
二、填空题(共有4个大题,每空2分,总分58分)
15. 下表是元素周期表的一部分,请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
二
①
②
③
④
三
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)元素①的原子结构示意图是______。
(2)从元素原子得失电子的角度看,元素⑤形成的单质具有_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)元素②形成的单质气体含有_______(填“极性”或“非极性”)共价键。
(4)元素③,⑨与H原子以原子个数比为1:1:1形成的化合物的电子式为______。
(5)第三周期中元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是_______(填化学式,下同),最高价氧化物对应的水化物具有两性的物质是_______,这两种物质反应的离子方程式为_______。
(6)元素③,④,⑨与氢元素形成的共价键键长由大到小的顺序是______(填序号)。
16. 我们常用的元素周期表称为维尔纳长式周期表,下图是该表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
(1)用电子式表示元素①与⑥两者形成的化合物___________。
(2)元素③的单质中,不存在的共价键类型有___________。
A. 非极性键 B. 极性键 C. σ键 D. π键
(3)元素⑨核外未成对电子数为___________。
(4)元素⑤⑥⑦⑧对应的四种简单离子,半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)。
(5)元素①和③可以形成一种分子,其中元素①和③的原子个数比为2:1,且均达到稳定结构,该分子的结构式为___________。
(6)图A、B、C分别表示元素②③④⑤的前三级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。
第一电离能的变化图是图___________。
17. 根据已学知识,请回答下列问题:
(1)基态P原子中,核外电子占据的最高能层的符号是___________,其中最高能量的电子所在能级的原子轨道形状为___________形。
(2)写出3p轨道上只有2对成对电子的元素的符号:___________。
(3)某元素原子的价层电子排布式为4s24p3,该元素的名称是___________。
(4)已知铁是26号元素,写出基态Fe2+的简化电子排布式:___________;在元素周期表中,该元素在___________(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
(5)从原子结构的角度分析:Al、P和S的第一电离能由大到小的顺序为___________,电负性由大到小的顺序是___________。
18. 某化学实验室以一种工业上的废渣(主要含有MgCO3、SiO2和少量Fe、Al的氧化物)为原料,制备MgSO4·7H2O。其中SiO2性质稳定,难溶于水,不与强酸反应。实验流程如图所示:
(1)酸溶时为了提高废渣的浸出率可采取的方法有___________(任写一点)。
(2)往滤液中加入30%H2O2,发生的主要反应的离子方程式为___________,若温度过高,反应速率反而减慢,可能的原因是___________(任写一点)。
(3)①萃取分液操作,要用到的玻璃仪器主要有___________和烧杯。
②请选择合适的编号,按正确的操作顺序完成萃取实验_______(假设只放气一次)。
倒入溶液和萃取剂→_______→_______→_______→b→_______→_______→_______→使下层液体慢慢流出→b→上层液体从上口倒出。
a.塞上上口玻璃塞;b.关闭旋塞;c.打开旋塞;d.打开上口玻璃塞;e.倒转分液漏斗振摇;f.放在铁圈上静置;g.手持静置。
(4)室温下,调节pH除去MgSO4溶液中的Al3+,试剂X不宜选用___________(填标号)。
A. MgCO3 B. MgO C. Mg(OH)2 D. NH3·H2O
(5)当调节溶液pH至___________时(保留一位小数),Al3+恰好沉淀完全。(已知:①;②当时,Al3+沉淀完全。)
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新建二中2025-2026学年度上学期12月月考
高二化学
考试范围:沉淀溶解平衡、结构化学
时量:75分钟 总分:100分
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共14小题,总分42分)
1. 下列关于原子核外电子的描述正确的是
A. 原子核外电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称“电子云”
B. s能级电子的能量一定低于p能级电子的能量
C. 同一能层不同能级上的电子,其能量一定不同
D. 3s的电子云半径比1s的大,说明3s的电子比1s的多
【答案】C
【解析】
【详解】A.电子云是对电子运动的形象化描述,它仅表示电子在某一区域内出现的概率,并非原子核真被电子云雾所笼罩,A错误;
B.由构造原理可知,能层相同时,s能级电子的能量低于p能级,但能层不同时,3s能级电子的能量高于2p能级,所以s能级电子的能量不一定低于p能级电子的能量,B错误;
C.同一能层中的电子依据电子的能量不同,分为s、p、d、f不同能级,所以同一能层不同能级的电子能量一定不同,C正确;
D.电子云半径大小由核外电子出现的概率决定,与电子数无关,D错误;
故选C。
2. 当碳原子的核外电子排布由转变为时,下列说法正确的是
①碳原子由基态变为激发态;②碳原子由激发态变为基态;③碳原子要从外界环境中吸收能量;④碳原子要向外界环境中释放能量
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】当碳原子的核外电子排布由转变为时,核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3,则碳原子是由基态变为激发态,同时体系能量升高,需要从外界环境中吸收能量,符合的项目为①和③,所给的四个选项中,正确的选项为:C。
3. 在化工、医药等领域有着广泛的应用。下列说法错误的是
A. 基态原子中,核外电子占据的最高能层的符号是
B. 基态的核外电子排布式为
C. 氧原子的价层电子轨道表示式为
D. 钾的焰色为紫色,这与钾原子核外电子发生跃迁有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态K原子的电子排布式为:,有4个电子层,能层的符号为K、L、M、N,最高能层的符号是N,A正确;
B.Mn为25号元素,基态Mn原子的价电子排布式为:,则基态的核外电子排布式为,B错误;
C.氧原子核外电子排布式为:,根据洪特规则,其价层电子轨道表示式为:,C正确;
D.核外电子吸收能量发生跃迁后再跃迁回原来轨道释放出一定波长的光,为焰色反应,所以钾的焰色为紫色,与钾原子核外电子发生跃迁有关,D正确;
故答案为:B。
4. 下列说法正确的是
A. 元素周期表中,s区所含元素的种类最少
B. 钠的焰色呈黄色的主要原因是电子跃迁时吸收了黄光以外的光
C. 若基态原子的最外层有3个未成对电子,该原子一定属于主族元素
D. 碳原子间能形成双键而硅原子间难以形成,是因为碳的得电子能力强于硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.元素周期表中,s区所含元素的种类13种,ds区8种,所以ds区所含元素的种类最少,A错误;
B.当碱金属及其盐在火焰上灼烧时,原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出,B错误;
C.若基态原子的最外层有3个未成对电子,价电子为ns2np3,一定属于主族,C正确;
D.碳原子间能形成双键而硅原子间难以形成,是因为碳的半径比硅小,能够通过“肩并肩”形成π键,D错误;
故选C。
5. 下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是
物质
所含化学键类型
所属化合物类型
A
CaCl2
离子键、非极性共价键
离子化合物
B
NH3
极性共价键
共价化合物
C
NH4Cl
极性共价键
共价化合物
D
KOH
离子键、极性共价键
共价化合物
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.中仅含与之间的离子键,无非极性共价键,A错误;
B.中只含和之间的极性共价键,属于只含共价键的共价化合物,B正确;
C.中与之间存在离子键,内部含极性共价键,属于离子化合物,C错误;
D.中与之间存在离子键,内部含极性共价键,属于离子化合物,D错误;
故选B。
6. 下列化合物分子中既含键又含键的是
A. B. HClO C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.的结构式为,含有1个键和2个键,但不是化合物,A项错误;
B.HClO的结构式为H—O—Cl,只含有键,不含键,B项错误;
C.的结构中只含键,不含键,C项错误;
D.的结构式为,含有2个键和2个键,D项正确。
故选D。
7. 在活性的催化作用下,转化为HCOO-,其可能的反应机理如图所示。下列说法错误的是
已知酸性:
A. 离子半径:<
B. 键角:H2O<CH4
C. 少量HCOOH滴入溶液中,发生反应的离子方程式为
D. 该反应过程中,存在极性共价键的断裂和形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.核外有2个电子层,核外有3个电子层,高中阶段离子半径比较优先看电子层数,电子层数越多半径越大,故离子半径,A正确;
B.中心原子有2对孤对电子,中心原子无孤对电子,孤对电子对成键电子对的斥力更大,导致键角被压缩,故键角,B正确;
C.是弱酸,书写离子方程式时不能拆为,正确离子方程式为,C错误;
D.反应过程中存在极性键的断裂,以及、极性键的形成,存在极性共价键的断裂和形成,D正确;
故选C。
8. W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,基态W原子中电子排布已充满的能级数与最高能级中的单电子数相等,X与W同族,Y与X相邻,Z可以形成两种常见单质Z2和Z3下列说法错误的是
A. 第一电离能:X<Y B. 原子半径:Z<W
C. 气态氢化物的稳定性:Z<Y D. 电负性:W>X
【答案】C
【解析】
【分析】首先推断元素:基态W原子,已充满的能级数 = 最高能级的单电子数,电子排布为的O和电子排布为的C都满足条件,但Z可形成和两种单质,可确定Z为O,所以W不为O,故W为,X与W同族,为,Y与X相邻且为非金属,为,Z可形成和两种单质,为。
【详解】A.X为,Y为,同周期第一电离能总体随原子序数增大而升高,且的3p轨道为半充满稳定结构,第一电离能,A正确;
B.Z为,W为,同周期主族元素原子半径随原子序数增大而减小,原子半径,B正确;
C.元素非金属性越强,气态氢化物稳定性越强,非金属性,故气态氢化物稳定性,即,C错误;
D.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负性,即,D正确;
故答案选C。
9. 下列说法中,正确的有
①共价键的成键原子只能是非金属原子
②若分子中含有π键,则一定含有σ键
③Na2O2中含有离子键、σ键及π键
④在所有分子中都存在化学键
⑤碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键的3倍和2倍
⑥键长等于成键两原子的半径之和
⑦含有共价键的化合物一定是共价化合物
⑧所有的σ键的强度都比π键的大
A. 0句 B. 1句 C. 2句 D. 3句
【答案】B
【解析】
【分析】逐个分析题干中的8种说法:①错误:共价键的成键原子也可包含金属原子,如中与之间为共价键。 ②正确:共价键形成时优先以头碰头方式形成键,存在键说明分子含双键/三键,必然同时含有键。③错误:中内部为单键,仅含键,不存在键。 ④错误:稀有气体为单原子分子,不存在化学键。⑤错误:键键能小于键,因此碳碳双键键能小于单键的2倍,三键键能小于单键的3倍。⑥错误:键长是成键原子的核间距,因成键时电子云重叠,键长小于两原子半径之和。⑦错误:离子化合物也可含共价键,如属于离子化合物,其中和之间为共价键。⑧错误:不是所有键强度都大于键,如分子中键强度小于键。综上,正确的说法仅有1句。
【详解】A.逐一判断各说法可知仅有1个说法正确,A错误;
B.仅②的说法正确,共1句正确,B正确;
C.仅有1个说法正确,并非2句,C错误;
D.仅有1个说法正确,并非3句,D错误;
故选B。
10. 烟气脱硝反应原理为。下列说法不正确的是
A. 热稳定性: B. 第一电离能:
C. 离子半径: D. 晶体中含有共价键、离子键
【答案】B
【解析】
【详解】A.非金属性越强,其元素形成的简单氢化物越稳定,因为非金属性:O>N,则热稳定性,A正确;
B.氮原子的价电子排布式是2s22p3,p电子处于半充满状态,较稳定,氧原子的价电子排布式是2s22p4,所以第一电离能大小:,B错误;
C.微粒半径大小比较的方法如下:电子层越多,半径越大,电子层数一样,核电荷数越大,半径越小。钠离子和氧离子的电子层数一样多,钠离子的核电荷数大,半径小,C正确;
D.与之间形成离子键,H原子与O原子间形成共价键,D正确;
故选B。
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
等体积pH=3的HCOOH(甲酸)溶液和CH3COOH溶液分别与足量锌反应
CH3COOH溶液中放出的气体更多
酸性:HCOOH>CH3COOH
B
向两支装有4 mL0.01 mol/L的H2C2O4溶液的试管中分别加入2 mL 0.1 mol/L、2 mL0.2 mol/L的KMnO4溶液
后者溶液褪色更快
浓度越高,反应速率越快
C
向4 mL0.1 mol/L的AgNO3溶液中先滴加2 mL0.1 mol/L的NaCl溶液,再加入几滴0.1 mol/L的KI溶液
先生成白色沉淀,后转化为黄色沉淀
D
分别向浓度均为0.1 mol/L的NaHCO3和NaHSO3溶液中滴入等量酚酞溶液
前者变红而后者未变红
NaHCO3发生了水解而NaHSO3未水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.等体积等的和溶液,弱酸酸性越弱,酸的浓度越大,与足量锌反应生成的量越多,实验中放出气体更多,说明浓度更大、酸性更弱,可推出酸性,A正确;
B.与反应的物质的量之比为,计算可知加入的均过量,溶液不会褪色,无法探究浓度对反应速率的影响,B错误;
C.实验中过量,过量的直接与反应生成黄色沉淀,并非沉淀转化为,无法证明,C错误;
D.溶液中水解程度大于电离程度,溶液显碱性使酚酞变红;溶液中电离程度大于水解程度,溶液显酸性,酚酞不变红,并非未水解,D错误;
故选A。
12. 25℃时,用0.100mol/L的AgNO3溶液分别滴定25.00mL浓度均为0.100mol/L的NaCl、NaBr、NaI溶液,所得滴定曲线如图所示。已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10-11.7;pX=-lgc(X-),X代表Cl、Br或I.下列说法正确的是
A. 曲线Ⅲ代表AgNO3溶液滴定NaCl溶液
B. Ksp(AgI)的数量级为10-16
C. 在1mL0.100mol/L的AgNO3溶液中滴入几滴浓度均为0.100mol·L-1的NaCl、NaBr、NaI混合溶液,只生成AgI沉淀
D. 饱和氯化银溶液和饱和Ag2CrO4溶液相比,后者c(Ag+)更大
【答案】D
【解析】
【详解】A.相同类型的,越大,滴定终点时越大,越小,溶解度,曲线Ⅲ终点最大,对应,代表滴定溶液,A错误;
B.滴定终点时,,数量级为,B错误;
C.溶液过量,滴入的、、均能与结合生成沉淀,三种沉淀都会生成,C错误;
D.饱和溶液中;饱和溶液中,,解得,后者更大,D正确;
故选D。
13. 常温下,溶液中、、以氢氧化物形式沉淀时的pM-pH关系如图。已知:相同条件下,溶解度比小;可认为M离子沉淀完全。下列叙述正确的是
A. 曲线①代表的pM-pH关系曲线
B. 由a点可求得
C. 浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D. 、混合溶液中时二者不会同时沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.由相同条件下,溶解度比小,可知曲线①代表,曲线②代表,A错误;
B.由点a(2,2.5)可知,此时,,则;
C.由图可知,当铁离子完全沉淀时,铝离子尚未开始沉淀,可通过调节溶液pH的方法分步沉淀和,故C正确;
D.由图可知,沉淀完全时,,,此时pH约为4.7,在此pH下刚开始沉淀的浓度为,而题中,则、会同时沉淀,故D错误;
故选C。
14. 常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加盐酸或调节时,、、与变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线③表示的变化情况
B. 的
C. 时,
D. 后,曲线①呈上升趋势的原因是部分转化为
【答案】C
【解析】
【分析】CaC2O4体系中存在一系列平衡,CaC2O4(s)Ca2+(aq)+ (aq)、+H2O+OH-、+H2O H2C2O4+OH- ,所以在CaC2O4溶液中,增大pH,后两个平衡逆向移动,草酸根浓度增大,lgc()增大,①表示lgc();H2C2O4、浓度都减小,草酸氢根减小程度缓于草酸分子,②表示lgc(H2C2O4)、③表示lgc()。
【详解】A.由分析可知,曲线③表示lgc()的变化情况,A正确;
B.,①③相交时c()=c(),此时pH=4.2,可得,B正确;
C.足量草酸钙固体与水的混合体系中,由于草酸根离子的水解,溶液呈碱性,当溶液pH=7时c(H+)=c(OH-),说明加入了盐酸,溶液中电荷守恒,则,,C错误;
D.溶液中存在Ksp(CaC2O4)= c()·c(Ca2+),pH>12后,c(OH-)增大,导致Q[Ca(OH)2]> Ksp[Ca(OH)2],生成Ca(OH)2导致c(Ca2+)减小,则c()上升,D正确;
故选C。
二、填空题(共有4个大题,每空2分,总分58分)
15. 下表是元素周期表的一部分,请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
二
①
②
③
④
三
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)元素①的原子结构示意图是______。
(2)从元素原子得失电子的角度看,元素⑤形成的单质具有_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)元素②形成的单质气体含有_______(填“极性”或“非极性”)共价键。
(4)元素③,⑨与H原子以原子个数比为1:1:1形成的化合物的电子式为______。
(5)第三周期中元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是_______(填化学式,下同),最高价氧化物对应的水化物具有两性的物质是_______,这两种物质反应的离子方程式为_______。
(6)元素③,④,⑨与氢元素形成的共价键键长由大到小的顺序是______(填序号)。
【答案】(1) (2)还原性
(3)非极性 (4)
(5) ①. NaOH ②. ③.
(6)⑨>③>④
【解析】
【分析】根据周期表中的位置关系,可得①为C、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为S、⑨为Cl、⑩为Ar。
【小问1详解】
C为6号元素,原子结构示意图:。
【小问2详解】
Na原子结构中最外层只有1个电子,易失去电子,故具有还原性。
【小问3详解】
元素②的单质为氮气,分子中两个N原子电负性相同,共用电子对不发生偏移,属于非极性共价键。
【小问4详解】
O、Cl与H形成的原子个数比为1:1:1的化合物为HClO,其电子式为。
【小问5详解】
同周期元素随核电荷数增大金属性减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,故碱性最强的是NaOH,具有两性的为,氢氧化钠和氢氧化铝反应生成和水的离子方程式为。
【小问6详解】
共价键键长与成键原子半径正相关:原子半径Cl>O>F,因此和H形成的共价键键长随成键原子半径增大而变长,由大到小的顺序是⑨>③>④。
16. 我们常用的元素周期表称为维尔纳长式周期表,下图是该表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
(1)用电子式表示元素①与⑥两者形成的化合物___________。
(2)元素③的单质中,不存在的共价键类型有___________。
A. 非极性键 B. 极性键 C. σ键 D. π键
(3)元素⑨核外未成对电子数为___________。
(4)元素⑤⑥⑦⑧对应的四种简单离子,半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)。
(5)元素①和③可以形成一种分子,其中元素①和③的原子个数比为2:1,且均达到稳定结构,该分子的结构式为___________。
(6)图A、B、C分别表示元素②③④⑤的前三级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。
第一电离能的变化图是图___________。
【答案】(1) (2)B
(3)6 (4)Cl->F->Mg2+>Al3+
(5) (6)A
【解析】
【分析】根据元素周期表位置,可推出:①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为F,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为Cl,⑨为Cr,⑩为Sb。
【小问1详解】
Mg元素和H元素形成离子化合物氢化镁,电子式为。
【小问2详解】
元素③为N,其常见单质为,分子内为三键,存在非极性键(同种原子成键)、1个键+2个键;极性键是不同种原子间形成的共价键,因此不存在极性键,选B。
【小问3详解】
Cr是24号元素,核外电子排布为,3d轨道的5个电子、4s轨道的1个电子均为未成对电子,共6个未成对电子。
【小问4详解】
电子层数越多半径越大,有3个电子层,其余三种离子只有2个电子层,故半径最大;电子层结构相同时,核电荷数越大,原子核对核外电子吸引作用越强,半径越小,、、均为10电子结构,核电荷数依次增大,半径依次减小,故答案为Cl->F->Mg2+>Al3+。
【小问5详解】
H和N原子个数比2:1,且所有原子均达稳定结构,该分子为,N原子之间形成单键,每个N分别连接2个H,满足8电子(H为2电子)稳定结构,结构式为 。
【小问6详解】
同周期主族元素第一电离能整体呈增大趋势,但第ⅤA族元素N的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻的第ⅥA族O,因此第一电离能顺序为,对应图A的变化趋势,故选A。
17. 根据已学知识,请回答下列问题:
(1)基态P原子中,核外电子占据的最高能层的符号是___________,其中最高能量的电子所在能级的原子轨道形状为___________形。
(2)写出3p轨道上只有2对成对电子的元素的符号:___________。
(3)某元素原子的价层电子排布式为4s24p3,该元素的名称是___________。
(4)已知铁是26号元素,写出基态Fe2+的简化电子排布式:___________;在元素周期表中,该元素在___________(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
(5)从原子结构的角度分析:Al、P和S的第一电离能由大到小的顺序为___________,电负性由大到小的顺序是___________。
【答案】(1) ①. M ②. 哑铃(或纺锤)
(2)Cl (3)砷
(4) ①. [Ar]3d6 ②. d
(5) ①. P>S>Al ②. S>P>Al
【解析】
【小问1详解】
P原子核外有15个电子,基态P原子核外电子排布式为,核外电子占据的最高能层是第三层,其符号是M;其中最高能量的电子所在能级为3p能级,p轨道的电子云轮廓图形状为哑铃形(或纺锤形)。
【小问2详解】
3p轨道共有3个原子轨道,最多容纳6个电子;3p轨道上只有2对成对电子,说明3p轨道上共有5个电子(2对成对电子和1个单电子),其基态原子的电子排布式为,该元素为17号元素氯,元素符号为Cl。
【小问3详解】
某原子的价层电子排布式为,则其完整的核外电子排布式为,该元素位于元素周期表第四周期第VA族,其名称是砷。
【小问4详解】
铁是26号元素,基态Fe原子的电子排布式为,形成时失去最外层的2个4s电子,故基态的简化电子排布式为;Fe在元素周期表中位于第VIII族,最后填入的电子为d电子,故该元素在d区。
【小问5详解】
同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但P原子的3p轨道电子排布为,处于半充满的较稳定状态,其第一电离能反常地大于同周期相邻的S元素,故Al、P和S的第一电离能由大到小的顺序为P > S > Al;同周期元素从左到右,非金属性逐渐增强,电负性依次增大,故电负性由大到小的顺序是S > P > Al。
18. 某化学实验室以一种工业上的废渣(主要含有MgCO3、SiO2和少量Fe、Al的氧化物)为原料,制备MgSO4·7H2O。其中SiO2性质稳定,难溶于水,不与强酸反应。实验流程如图所示:
(1)酸溶时为了提高废渣的浸出率可采取的方法有___________(任写一点)。
(2)往滤液中加入30%H2O2,发生的主要反应的离子方程式为___________,若温度过高,反应速率反而减慢,可能的原因是___________(任写一点)。
(3)①萃取分液操作,要用到的玻璃仪器主要有___________和烧杯。
②请选择合适的编号,按正确的操作顺序完成萃取实验_______(假设只放气一次)。
倒入溶液和萃取剂→_______→_______→_______→b→_______→_______→_______→使下层液体慢慢流出→b→上层液体从上口倒出。
a.塞上上口玻璃塞;b.关闭旋塞;c.打开旋塞;d.打开上口玻璃塞;e.倒转分液漏斗振摇;f.放在铁圈上静置;g.手持静置。
(4)室温下,调节pH除去MgSO4溶液中的Al3+,试剂X不宜选用___________(填标号)。
A. MgCO3 B. MgO C. Mg(OH)2 D. NH3·H2O
(5)当调节溶液pH至___________时(保留一位小数),Al3+恰好沉淀完全。(已知:①;②当时,Al3+沉淀完全。)
【答案】(1)粉碎废渣、升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等
(2) ①. ②. H2O2因温度过高分解,浓度减小,致使反应速率减慢
(3) ①. 分液漏斗 ②. aecfdc (4)D
(5)4.7
【解析】
【分析】酸溶、过滤,将金属离子溶解在溶液中,不溶的二氧化硅被过滤去除。加入过氧化氢溶液,将亚铁离子全部氧化为三价铁离子。通过萃取分液,将铁离子从水溶液中分离。调pH,使铝离子转化为氢氧化铝沉淀。将滤液蒸发结晶,得到七水合硫酸镁晶体。
【小问1详解】
粉碎废渣、升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等操作,均有利于加快反应速率,提高浸出率;
【小问2详解】
亚铁离子被过氧化氢氧化为铁离子,反应的离子方程式为:;温度过高会导致过氧化氢分解,浓度减小,反应速率减慢;
【小问3详解】
①萃取主要用到的玻璃仪器是分液漏斗和烧杯;
②向分液漏斗倒入萃取剂和溶液后,首先需要塞上上口玻璃塞。然后倒转分液漏斗振摇,使萃取剂和溶液充分接触。随后打开旋塞放气,再关闭旋塞。将分液漏斗放在铁圈上静置,等待液体重新分层。液体分层后,先打开上口玻璃塞,再打开旋塞,使下层液体缓慢流出。待下层液体流尽后,再次关闭旋塞,然后从上口倒出上层液体。结合题干中已经给出的部分步骤,故本题选aecfdc;
【小问4详解】
碳酸镁、氧化镁、氢氧化镁均可以通过消耗溶液中的氢离子来调pH,不会引入新的杂质,且能有效避免溶液中的镁离子沉淀。若加入氨水,不仅会引入铵根离子,过量氨水还会导致镁离子转化为氢氧化镁沉淀,不宜选用。故本题选D;
【小问5详解】
Al3+完全沉淀时,,故氢离子的浓度为,即pH=4.7。
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