精品解析：河南南阳市方城县第一高级中学2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题

2026年秋期高三开学考试化学试卷 (考试时间：75分钟 考试总分：100分 考试范围：一轮资料1-5章) 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Al-27 S-32 Cu-64 Au-197 Mo-96 一、选择题：本题共14个小题，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的。 1. 二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法错误的是 A. 二氧化硅高温下可与碳酸钙反应 B. 二氧化硅为酸性氧化物，能与水反应生成硅酸 C. 实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液 D. 氢氟酸能雕刻玻璃，不能用玻璃瓶盛放氢氟酸 2. 可用作净水剂．媒染剂等。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 原子半径： C. 第一电离能： D. 热稳定性： 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1.8g 中含有中子数目为 B. 1 L 0.1mol/L的NaClO溶液中数目为0.1 C. 32g 和的混合物中所含硫原子数目为 D. 22.4L 与足量的完全反应，转移电子数目为2 4. 下列离子方程式书写正确的是 A. 中投入固体： B. 将少量溶液滴入溶液中： C. 向悬浊液中滴加氨水： D. 向溶液中加入过量的NaOH溶液： 5. BrF3是一种强氧化剂，液态BrF3可发生类似于水的自偶电离：，还能与水反应：。下列说法正确的是 A. 向BrF3中加入KF，浓度减小，浓度增大 B. BrF3的中心原子价层电子对数为3，空间结构为平面三角形 C. BrF3与水的反应中，氧化产物与还原产物物质的量比为1∶1 D. H2O的沸点高于HF，主要原因是H2O分子间形成的氢键数目比HF多 6. 下列化学用语表述错误的是 A. 的电子式为： B. 分子中共价键电子云轮廓图： C. 的VSEPR模型： D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： 7. 白磷的分子结构如图1，白磷转化为红磷的能量变化如图2，下列说法正确的是 A. 白磷是共价晶体 B. 白磷和红磷互称为同位素 C. 加入催化剂，能改变反应历程，减小反应焓变，加快反应速率 D. 燃烧生成时，白磷放出的能量比红磷多 8. 工业利用海水制备的流程如下图(某些操作或试剂已省略)。下列说法不正确的是 A. 已知步骤Ⅰ获得的中含有杂质，可能是由反应产生 B. 步骤Ⅱ热气体X是 C. 步骤Ⅱ中与足量纯碱溶液反应的离子方程式可表示为： D. 步骤Ⅲ操作Y为蒸馏 9. 下列有关电化学装置的分析正确的是 甲 乙 丙 丁 A. 甲：外电路电子的运动方向为Mg电极→导线→Al电极 B. 乙：氯碱工业中电解槽的隔膜为阳离子交换膜 C. 丙：氧化银电极上发生反应 D. 丁：阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 10. 使用含氨基物质(化学式为，CN是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢，机理如图所示，氨基能将控制在催化剂表面。 下列说法错误的是 A. 氨基和碳酸氢根离子通过形成氢键将碳酸氢根离子控制在催化剂表面 B. 反应过程中存在非极性键的断裂 C. 该过程的总反应方程式可表示为 D. 若用D2代替氢气，得到的产物为CN—ND2和HCOO- 11. 以硫铁矿烧渣(主要成分为、，还含少量的、CaO、MgO)为原料制备磷酸铁的流程如下： 已知：，，。 下列叙述正确的是 A. 基态核外电子排布式为 B. 浸渣的主要成分为 C. 滤渣的主要成分为CaF2和MgF2 D. “氧化沉铁”时反应的离子方程式： 12. 碲化锌(ZnTe)的立方晶胞如图，已知其摩尔质量为M ，密度为，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是 A. 该晶胞的空间利用率为(rZn，rTe为原子半径，单位：cm) B. 若1号原子坐标为(0，0，0)，则2号原子坐标为 C. 该晶胞中，与Zn原子距离相等且最近的Zn原子有12个 D. 若晶胞中Zn与Te的最近距离为dcm，则晶胞的密度为 13. 甲醇与CO催化制备乙酸的反应历程及能量变化关系如下图。下列说法正确的是 A. 、HI为该反应的中间产物 B. 该反应有三个基元反应，反应ⅲ是决速步 C. 该过程涉及极性键和非极性键的断裂和形成 D. 总反应的热化学方程式为 14. 物质之间通过一步反应能实现如图所示转化，且与表中的转化关系能匹配的是 选项 X Y Z 箭头上为反应条件 A NaOH NaCl ④依次通入 B Al ③电解 C Fe ①通入少量 D Na NaOH ②加 A. A B. B C. C D. D 二、解答题(本大题共4小题，共58分) 15. 一种从废旧芯片(主要成分为单晶硅，还含有塑料和少量Au、Ag、Cu、Pd等金属，除Au外其他金属均可溶于浓硝酸)中回收和利用贵金属的流程如下： 已知：Au被氧化成的反应平衡常数；可与发生反应：；在水溶液中完全电离。回答下列问题： （1）从产物的分离提纯和绿色化学的角度考虑，“灼烧”的目的是___________。 （2）浓硝酸与浓盐酸体积比1：3混合液叫“王水”，可以溶解Au，此时被还原为NO。写出Au溶解过程中反应的离子方程式___________。 （3）“滤渣2”的主要成分是___________(填化学式)。 （4）黄金按质量分数分级(如12K、18K、22K、24K)，纯金为24K，一种Au-Cu合金的晶胞结构如图所示： 该合金中Au的配位数为___________，为___________K金。 （5）“滤液2”中含有Cu、Pd等金属元素，可进一步将其分离提纯。 ①基态Cu的价层电子排布式为___________。 ②溶液中的经过一定处理后可以得到四配位的沉淀，其有2种同分异构体a和b，下列有关说法正确的有___________(填标号)。 A．中有配位键、共价键和离子键 B．属于分子晶体 C．a和b的空间结构均为四面体形 D．a的极性大于b 16. 钼是一种战略金属元素，钼的化合物在许多领域有重要应用。回答下列问题。 （1）基态Mo原子核外价电子排布为，Mo元素在周期表的位置为___________。 （2）两种钼的配合物结构如下图，Mo原子的配位数是___________，a和b中Mo的杂化方式相同，则①②处的键角大小比较①___________②(填“>”“<”或“=”)。 （3）晶体结构以六方晶系的2H型最稳定，层状晶体结构与石墨相似，每层由三层原子构成，中间的Mo原子层夹在两层S原子之间，形成了类似“三明治”的结构。 ①关于该种晶体的说法正确的是___________。 A．中的中心原子价电子对数 B．为离子晶体 C．晶体中Mo原子周围与它最近且距离相等的Mo原子有3个 ②能表现出半导体的性质，从结构角度分析原因___________。 （4）氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。立方晶胞结构如图所示。 氮化钼的化学式为___________，如果填入氮化钼晶体的八面体空隙，一个晶胞最多可以填入___________个。氮化钼晶胞参数为a nm，晶体的密度___________(列出计算式，设为阿伏加德罗常数的值)。 17. 甲、乙两位同学均想利用原电池检测金属的活动性顺序，两人均用镁片与铝片作电极，甲同学将电极插入6 mol/LH2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol/LNaOH溶液中(如图所示)。 请回答下列问题： （1）如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出___________(写元素符号，下同)的活动性更强，而乙会判断出___________的活动性更强。 （2）两个原电池之所以产生不同的现象，原因是物质性质的差异。甲同学设计的原电池中，负极反应式是___________；乙同学设计的原电池中，原电池乙的工作原理是___________(写离子反应方程式)。 （3）由实验可得到的结论有___________(填字母)。 a．利用原电池反应判断金属活动性顺序时，应注意选择合适的电解质 b．直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正、负极是不准确的 c．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值 d．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，应具体问题具体分析 e．镁的金属性不一定比铝的金属性强 （4）甲原电池工作过程中，电解质溶液的pH会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。乙原电池工作一段时间后，测得原本100mL6的NaOH溶液浓度变为4mol/L，那么该短时间内两电极总质量减少___________g(忽略溶液体积变化)。 18. A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子，它与A的单质可形成化合物X，X的水溶液呈碱性；D的简单阳离子与X具有相同电子数，且D是同周期中简单离子半径最小的元素；E元素的原子最外层比次外层少两个电子，C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。回答下列问题： （1）X的电子式是___________。 （2）B在周期表中的位置是___________。元素A和F可以形成化合物，请用电子式表示该化合物形成的过程：___________。 （3）B、C、D形成的简单离子，由大到小的顺序为___________(填离子符号)。 （4）非金属性：E___________F(填“>”或“<”)，从原子结构角度解释其原因：___________。 （5）D和F可形成化合物，向其水溶液中逐滴加入X的水溶液至过量，反应的离子方程式为___________。 （6）称取两份5.4 g D单质，分别投入盛有盐酸和溶液的烧杯中，在相同状况下产生气体的体积比为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年秋期高三开学考试化学试卷 (考试时间：75分钟 考试总分：100分 考试范围：一轮资料1-5章) 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Al-27 S-32 Cu-64 Au-197 Mo-96 一、选择题：本题共14个小题，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的。 1. 二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法错误的是 A. 二氧化硅高温下可与碳酸钙反应 B. 二氧化硅为酸性氧化物，能与水反应生成硅酸 C. 实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液 D. 氢氟酸能雕刻玻璃，不能用玻璃瓶盛放氢氟酸 【答案】B 【解析】 【详解】A．二氧化硅高温下可与、等发生反应，A项正确； B．二氧化硅是一种不溶于水的酸性氧化物，与水不反应，B项错误； C．磨口玻璃塞中的二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应，生成具有黏性的硅酸钠，容易使玻璃塞与瓶口粘结在一起，C项正确； D．氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛装氢氟酸，常用塑料瓶盛装氢氟酸，D项正确； 故选B。 2. 可用作净水剂．媒染剂等。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 原子半径： C. 第一电离能： D. 热稳定性： 【答案】B 【解析】 【详解】A．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，电负性依次增大，则N元素的电负性小于O元素，A错误； B．一般电子层数越多半径越大，则半径Al＞N，B正确； C．同主族自上而下第一电离能减小，因此O的第一电离能大于S，C错误； D．同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，简单氢化物的稳定性越弱，则热稳定性，D错误； 故选B。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1.8g 中含有中子数目为 B. 1 L 0.1mol/L的NaClO溶液中数目为0.1 C. 32g 和的混合物中所含硫原子数目为 D. 22.4L 与足量的完全反应，转移电子数目为2 【答案】C 【解析】 【详解】A．1.8 g的物质的量为=0.9mol，D2O中含有10个中子，0.09mol的D2O中含有的中子数为10×0.09mol×NA=0.9 NA，故A错误； B．NaClO溶液中会发生水解，则1 L 0.1mol/L的NaClO溶液中数目小于0.1，故B错误； C．和的混合物中只有硫元素，32g和的混合物中n(S)==1mol，所含硫原子数目为，故C正确； D．未说明所处的温度和压强，无法计算22.4L 的物质的量，故D错误； 故选C。 4. 下列离子方程式书写正确的是 A. 中投入固体： B. 将少量溶液滴入溶液中： C. 向悬浊液中滴加氨水： D. 向溶液中加入过量的NaOH溶液： 【答案】B 【解析】 【详解】A．与水的反应是过氧化钠自身的歧化反应，生成的​中氧元素全部来自，中的最终进入中，不会出现在​里，正确的离子方程式为：2Na2O2 + 2=4Na++218OH- +2OH-+ O2，A错误； B．少量滴入溶液中，与反应生成沉淀，产生的​与生成沉淀，离子方程式为：，B正确； C．是难溶弱碱，书写离子方程式时不能拆分为，正确的离子方程式为：Cu(OH)2(s)+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-，C错误； D．过量时，由于溶解度远小于，最终生成沉淀而非，正确离子方程式为：，D错误； 故选B。 5. BrF3是一种强氧化剂，液态BrF3可发生类似于水的自偶电离：，还能与水反应：。下列说法正确的是 A. 向BrF3中加入KF，浓度减小，浓度增大 B. BrF3的中心原子价层电子对数为3，空间结构为平面三角形 C. BrF3与水的反应中，氧化产物与还原产物物质的量比为1∶1 D. H2O的沸点高于HF，主要原因是H2O分子间形成的氢键数目比HF多 【答案】D 【解析】 【详解】A．液态​的自偶电离平衡为，加入后，电离出的会与​结合生成，使浓度增大，平衡左移，​浓度减小，A错误； B．​中心原子的价电子数为7，形成3个键，孤电子对数，因此价层电子对数，空间结构为T形，B错误； C．分析反应的化合价变化，Br元素由+3价上升到+5价，又由+3价下降到0价，O元素化合价由-2价上升到0价，氧化产物是HBrO3和O2，还原产物是Br2，氧化产物与还原产物物质的量比为=2:1，C错误； D．一个H2O分子可参与形成4个氢键，构成三维网络结构，而一个HF分子只可参与形成2个氢键，构成链状或环状结构，因此H2O分子间的氢键作用更强，D正确； 故选D。 6. 下列化学用语表述错误的是 A. 的电子式为： B. 分子中共价键电子云轮廓图： C. 的VSEPR模型： D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： 【答案】A 【解析】 【详解】A．中和共用3个电子对，中心原子无孤对电子，电子式为，A错误； B．分子中共价键属于键，键为头碰头重叠，分子中共价键电子云轮廓图：，B正确； C．中S原子的价层电子对数，含有1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，即，C正确； D．邻羟基苯甲醛分子中羟基和醛基能形成分子内氢键，氢键示意图为，D正确； 答案选A。 7. 白磷的分子结构如图1，白磷转化为红磷的能量变化如图2，下列说法正确的是 A. 白磷是共价晶体 B. 白磷和红磷互称为同位素 C. 加入催化剂，能改变反应历程，减小反应焓变，加快反应速率 D. 燃烧生成时，白磷放出的能量比红磷多 【答案】D 【解析】 【详解】A．白磷由分子构成，属于分子晶体，不是共价晶体，A错误； B．白磷和红磷是磷元素形成的不同单质，互称为同素异形体，同位素的研究对象是原子，B错误； C．加入催化剂能改变反应历程、降低反应活化能，加快反应速率，但焓变只与反应物和生成物的总能量差有关，催化剂不能改变反应焓变，C错误； D．由能量变化图可知白磷的总能量高于红磷，二者燃烧产物相同，反应物总能量越高，放出的能量越多，因此燃烧生成时，白磷放出的能量比红磷多，D正确； 故选D。 8. 工业利用海水制备的流程如下图(某些操作或试剂已省略)。下列说法不正确的是 A. 已知步骤Ⅰ获得的中含有杂质，可能是由反应产生 B. 步骤Ⅱ热气体X是 C. 步骤Ⅱ中与足量纯碱溶液反应的离子方程式可表示为： D. 步骤Ⅲ操作Y为蒸馏 【答案】B 【解析】 【分析】海水浓缩得到卤水，再通入氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入热空气，将溴吹入纯碱中与之反应，起到富集的作用，然后再加入硫酸酸化，让和溴离子在酸性条件下发生归中反应生成溴单质，再蒸馏得到产品溴，据此分析； 【详解】A．氯的非金属性强于溴，氯气氧化性更强作氧化剂，化合价降低，可能是由Br2+Cl2=2BrCl反应产生，A正确； B．据分析，X是热空气，B错误； C．Br2与足量Na2CO3溶液反应的离子方程式为，C正确； D．通过蒸馏纯化溴，步骤Ⅲ操作Y为蒸馏，D正确； 故选B。 9. 下列有关电化学装置的分析正确的是 甲 乙 丙 丁 A. 甲：外电路电子的运动方向为Mg电极→导线→Al电极 B. 乙：氯碱工业中电解槽的隔膜为阳离子交换膜 C. 丙：氧化银电极上发生反应 D. 丁：阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲装置为原电池，自发的氧化还原反应为，Al作负极，Mg作正极，外电路电子的运动方向为Al电极→导线→Mg电极，A错误； B．乙装置是氯碱工业的电解槽，阳极生成Cl2，阴极生成H2和NaOH，隔膜为阳离子交换膜，它只允许阳离子（Na+、H+）通过，既能防止阳极的Cl2和阴极的H2混合爆炸，又能让Na+迁移到阴极得到浓度较高的溶液，提高产物纯度和生产的安全性，B正确； C．丙为银锌纽扣电池，电解质是碱性溶液，不会存在，氧化银正极的正确反应式为：，C错误； D．丁为铜的电解精炼，阳极（粗铜）中，比铜活泼的杂质（如、）也会失电子进入溶液，而阴极只有得电子析出，因此阳极减少的质量和阴极增加的质量不相等，D错误； 故选B。 10. 使用含氨基物质(化学式为，CN是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢，机理如图所示，氨基能将控制在催化剂表面。 下列说法错误的是 A. 氨基和碳酸氢根离子通过形成氢键将碳酸氢根离子控制在催化剂表面 B. 反应过程中存在非极性键的断裂 C. 该过程的总反应方程式可表示为 D. 若用D2代替氢气，得到的产物为CN—ND2和HCOO- 【答案】D 【解析】 【详解】A．氨基和碳酸氢根离子可以形成氢键、，形成的氢键将碳酸氢根离子控制在催化剂表面，A正确； B．由图可知，步骤Ⅱ发生的反应为氨基和碳酸氢根离子中的羟基发生取代反应生成水，氢气中非极性键发生断裂，因此存在非极性键的断裂，B正确； C．和在反应中作催化剂，反应中反应物为​和，生成物为和，总反应为，原子、电荷均守恒，C正确； D．是催化剂，反应前后结构不变，若用代替，得到的产物为和，D错误； 答案选D。 11. 以硫铁矿烧渣(主要成分为、，还含少量的、CaO、MgO)为原料制备磷酸铁的流程如下： 已知：，，。 下列叙述正确的是 A. 基态核外电子排布式为 B. 浸渣的主要成分为 C. 滤渣的主要成分为CaF2和MgF2 D. “氧化沉铁”时反应的离子方程式： 【答案】C 【解析】 【分析】烧渣主要成分Fe2O3、SiO2及少量的Fe3O4、CaO、MgO，加入稀盐酸，Fe2O3、Fe3O4、CaO、MgO与稀盐酸生成相应的盐，SiO2不溶于盐酸，故浸渣的主要成分为SiO2，加入还原铁粉将Fe3+还原为Fe2+，加入NaF以氟化物沉淀除去钙镁离子，再加入磷酸二氢铵、氨水、氧气生成产物FePO4。 【详解】A．Fe元素原子序数为26，形成时先失去最外层电子，故基态核外电子排布式为，A错误； B．不溶于盐酸，故浸渣的主要成分为，B错误； C．根据分析，加入NaF形成的滤渣的主要成分为CaF2和MgF2，C正确； D．据题干条件，反应物为磷酸二氢铵、氨水、，生成物为，根据元素守恒、得失电子守恒、电荷守恒，反应的离子方程式：，D错误； 故选C。 12. 碲化锌(ZnTe)的立方晶胞如图，已知其摩尔质量为M ，密度为，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是 A. 该晶胞的空间利用率为(rZn，rTe为原子半径，单位：cm) B. 若1号原子坐标为(0，0，0)，则2号原子坐标为 C. 该晶胞中，与Zn原子距离相等且最近的Zn原子有12个 D. 若晶胞中Zn与Te的最近距离为dcm，则晶胞的密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．Te原子位于晶胞的顶点和面心，属于面心立方堆积，其数目为： ，Zn原子位于晶胞内部的四面体空隙中，共有4个，晶胞中总原子体积： ，晶胞质量： g，晶胞体积： cm³，空间利用率 =  ，A正确； B．1号原子位于晶胞原点（0,0,0），2号原子是Zn原子，位于晶胞内部的四面体空隙中。根据晶胞图，2号原子位于左上后方的四面体中心。在立方晶胞中，若1号原子在（0,0,0），2号原子位于左上前方，其x坐标应为  （靠近x=0面），y坐标为  （靠近y=1面），z坐标为  （靠近z=1面），2号原子的坐标应为  ，B错误； C．由晶胞结构可知，Te原子周围等距离且最近的Te原子有12个，根据均摊法可计算出Te、Zn的配位数为1：1，所以Zn原子周围等距离且最近的Zn原子有12个，C正确； D．由晶胞结构可知，Zn与Te的最近距离d对应于晶胞体对角线的  。设晶胞边长为a cm，则体对角线为  cm，Zn-Te距离为  cm，因此  cm，晶胞体积  ，晶胞质量  g，密度  ，D正确； 故答案选B。 13. 甲醇与CO催化制备乙酸的反应历程及能量变化关系如下图。下列说法正确的是 A. 、HI为该反应的中间产物 B. 该反应有三个基元反应，反应ⅲ是决速步 C. 该过程涉及极性键和非极性键的断裂和形成 D. 总反应的热化学方程式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．HI在反应中先参与反应（步骤i），最终又生成（步骤iii），属于催化剂；是反应i的产物、步骤iii的反应物，为中间产物，但HI并非中间产物，A错误； B．能量图中有三个过渡态（TS1、TS2、TS3），对应三个基元反应（i、ii、iii）。决速步由活化能最大的基元反应决定，反应i活化能=0.72 eV - 0 eV=0.72 eV，反应ii活化能=-0.68 eV - (-1.38 eV)=0.70 eV，反应iii活化能=0.91 eV - (-1.01 eV)=1.92 eV，反应iii活化能最大，为决速步，B正确； C．反应中断裂的键（如C-O、H-I、C≡O等）均为极性键，形成的键有极性键（如O-H）和非极性键（C-C），但无非极性键的断裂，C错误； D．热化学方程式中ΔH的单位应为kJ/mol，eV是能量单位，且未标注物质状态的能量对应关系，D错误； 故答案选B。 14. 物质之间通过一步反应能实现如图所示转化，且与表中的转化关系能匹配的是 选项 X Y Z 箭头上为反应条件 A NaOH NaCl ④依次通入 B Al ③电解 C Fe ①通入少量 D Na NaOH ②加 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应①可以是向NaOH溶液中通入过量的CO2， ，反应②可以是，反应④可以是侯氏制碱法里的反应，依次通入，，反应③可以是电解饱和食盐水的氯碱工业，A正确； B．反应③电解溶液无法得到Al，共价化合物，应该电解熔融态Al2O3才能得到Al单质，B错误； C．反应①通入少量与铁单质反应的产物是FeCl3而不是FeCl2，与Cl2的强氧化性有关，和用量无关，C错误； D．NaOH无法一步反应得到Na，也无法一步反应得到Na2O，D错误； 故选A。 二、解答题(本大题共4小题，共58分) 15. 一种从废旧芯片(主要成分为单晶硅，还含有塑料和少量Au、Ag、Cu、Pd等金属，除Au外其他金属均可溶于浓硝酸)中回收和利用贵金属的流程如下： 已知：Au被氧化成的反应平衡常数；可与发生反应：；在水溶液中完全电离。回答下列问题： （1）从产物的分离提纯和绿色化学的角度考虑，“灼烧”的目的是___________。 （2）浓硝酸与浓盐酸体积比1：3混合液叫“王水”，可以溶解Au，此时被还原为NO。写出Au溶解过程中反应的离子方程式___________。 （3）“滤渣2”的主要成分是___________(填化学式)。 （4）黄金按质量分数分级(如12K、18K、22K、24K)，纯金为24K，一种Au-Cu合金的晶胞结构如图所示： 该合金中Au的配位数为___________，为___________K金。 （5）“滤液2”中含有Cu、Pd等金属元素，可进一步将其分离提纯。 ①基态Cu的价层电子排布式为___________。 ②溶液中的经过一定处理后可以得到四配位的沉淀，其有2种同分异构体a和b，下列有关说法正确的有___________(填标号)。 A．中有配位键、共价键和离子键 B．属于分子晶体 C．a和b的空间结构均为四面体形 D．a的极性大于b 【答案】（1）将Ag、Cu、Pd等转化为氧化物，减少酸溶过程中的生成；去除塑料 （2） （3） （4） ①. 12 ②. 12 （5） ①. ②. BD 【解析】 【分析】废旧芯片(主要成分为单晶硅，还含有塑料和少量Au、Ag、Cu、Pd等金属)在空气中灼烧去除塑料等有机杂质，并得到含有CuO、PdO、、Au、SiO2残渣，用浓硝酸酸溶，得到含有、、的滤液1，Au和Si不溶于浓硝酸存在于滤渣1中，滤渣1用王水浸取，Au转化为，SiO2不溶于酸存在于滤渣2中，用还原剂将还原为Au，滤液1中加入NaCl，得到AgCl沉淀，用氨水溶解AgCl得到，电解即得到Ag；以此解答。 【小问1详解】 通入空气“灼烧”的目的是除去塑料，同时将Cu、Ag、Pd等金属部分氧化为对应的氧化物，减少酸溶过程中氮氧化物的生成，减少对环境的污染。 【小问2详解】 由已知信息可知，浓硝酸与浓盐酸混合溶解Au时，此时被还原为NO，Au要被氧化为，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为。 【小问3详解】 废旧芯片中含有的物质中除与Au以外都被灼烧或溶于硝酸中，Au溶于浓硝酸与浓盐酸的混合物中，因此剩余不溶的“滤渣2”为。 【小问4详解】 以顶点的Au原子为研究对象，与之距离最近且相等的Cu原子位于面心，通过观察晶胞结构可知，这样的Cu原子共有12个，故Au的配位数为12；根据均摊法，晶胞中Au原子的个数为、Cu原子的个数为，该金合金的化学式为，Au的质量分数为，为12K金。 【小问5详解】 ①Cu为第四周期第IB族元素，原子序数为29，其基态原子的价层电子排布式为； ②A．中存在配位键(Pd-N、Pd-Cl)和共价键(N-H)，不存在离子键，A错误； B．分子之间通过分子间作用力(范德华力)结合，晶体类型属于分子晶体，B正确； C．a和b中的Pd均为四配位结构，且存在两种同分异构体，因此其空间结构均为平面四边形，C错误； D．a为顺式结构，相同配体位于邻位，极性不能抵消，b为反式结构，相同配体位于对位，极性抵消，因此a的极性大于b，D正确； 故选BD。 16. 钼是一种战略金属元素，钼的化合物在许多领域有重要应用。回答下列问题。 （1）基态Mo原子核外价电子排布为，Mo元素在周期表的位置为___________。 （2）两种钼的配合物结构如下图，Mo原子的配位数是___________，a和b中Mo的杂化方式相同，则①②处的键角大小比较①___________②(填“>”“<”或“=”)。 （3）晶体结构以六方晶系的2H型最稳定，层状晶体结构与石墨相似，每层由三层原子构成，中间的Mo原子层夹在两层S原子之间，形成了类似“三明治”的结构。 ①关于该种晶体的说法正确的是___________。 A．中的中心原子价电子对数 B．为离子晶体 C．晶体中Mo原子周围与它最近且距离相等的Mo原子有3个 ②能表现出半导体的性质，从结构角度分析原因___________。 （4）氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。立方晶胞结构如图所示。 氮化钼的化学式为___________，如果填入氮化钼晶体的八面体空隙，一个晶胞最多可以填入___________个。氮化钼晶胞参数为a nm，晶体的密度___________(列出计算式，设为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1）第5周期ⅥB族 （2） ①. 6 ②. > （3） ①. A ②. 硫原子位于同层，每个硫原子与3个Mo原子相连，仍含有未杂化电子可形成大键 （4） ①. ②. 2 ③. 或 【解析】 【16题详解】 基态Mo原子核外价电子排布为，Mo元素在周期表的位置为第5周期ⅥB族。 【17题详解】 配合物a中，Mo与4个O和2个N配位，配位数为6； 配合物b中，Mo与6个CO配位，配位数为6；键角①是配合物a中的∠O=Mo=O，键角②是配合物a中的∠O=Mo-O，由于两个Mo=O键之间的排斥力大于Mo=O和Mo-O之间的排斥力，所以对应的键角①>键角②。 【18题详解】 ①A．中Mo为中心原子，的层状结构与石墨相似，每层MoS2由三层原子构成，中间的Mo原子层夹在两层S原子之间，与6个S配位，价层电子对数为6，A正确； B．的层状结构与石墨相似，层内为共价键，层间为范德华力，属于混合型晶体，B错误； C．中Mo原子层夹在两层S原子之间，每个Mo与6个S配位，而Mo-Mo之间在同一层内，每个Mo有6个最近且距离相等的Mo，故C错误； 故选A； ②的层状结构与石墨相似，每层内Mo与S以共价键结合，但层间为范德华力，硫原子位于同层，每个硫原子与3个Mo原子相连，仍含有未杂化电子可形成大键，因此呈现半导体性质；故答案为硫原子位于同层，每个硫原子与3个Mo原子相连，仍含有未杂化电子可形成大键。 【19题详解】 晶胞中Mo原子在顶角和面心，共个Mo，N原子在棱心和体心，共，共2个N；因此氮化钼的化学式为； 如果让Li＋填入氮化钼晶体的八面体空隙，面心上的所有Mo原子形成1个八面体，如图所示，红色部分为正八面体的，该晶胞中有12个这样的结构，所以该晶胞中含有正八面体个数=，Li＋填入氮化钼晶体的八面体空隙，即填充在体心和棱上，该晶胞中体心和4个棱上已经被N原子占用，还有8个棱可以被Li＋占用，该晶胞中棱上的Li＋个数=，该晶胞体积V=(a×10−7cm)3，晶胞密度=。 17. 甲、乙两位同学均想利用原电池检测金属的活动性顺序，两人均用镁片与铝片作电极，甲同学将电极插入6 mol/LH2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol/LNaOH溶液中(如图所示)。 请回答下列问题： （1）如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出___________(写元素符号，下同)的活动性更强，而乙会判断出___________的活动性更强。 （2）两个原电池之所以产生不同的现象，原因是物质性质的差异。甲同学设计的原电池中，负极反应式是___________；乙同学设计的原电池中，原电池乙的工作原理是___________(写离子反应方程式)。 （3）由实验可得到的结论有___________(填字母)。 a．利用原电池反应判断金属活动性顺序时，应注意选择合适的电解质 b．直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正、负极是不准确的 c．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值 d．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，应具体问题具体分析 e．镁的金属性不一定比铝的金属性强 （4）甲原电池工作过程中，电解质溶液的pH会___________(填“增大”“减小”或“不变”)。乙原电池工作一段时间后，测得原本100mL6的NaOH溶液浓度变为4mol/L，那么该短时间内两电极总质量减少___________g(忽略溶液体积变化)。 【答案】（1） ①. Mg ②. Al （2） ①. Mg-2e-=Mg2+ ②. （3）abd （4） ①. 增大 ②. 5.4 【解析】 【小问1详解】 甲同学将电极插入H2SO4溶液中：镁比铝活泼，镁为负极，甲判断Mg活动性更强；乙同学将电极插入NaOH溶液中：铝与 NaOH溶液反应而镁不反应，铝为负极，乙判断Al活动性更强。 【小问2详解】 甲同学设计的原电池：镁为负极，发生氧化反应：Mg-2e-=Mg2+；乙同学设计的原电池中，电解质为NaOH，Mg为正极，Al为负极，阳离子Na+向正极(Mg电极)移动；乙原电池原理：铝与NaOH反应，离子方程式为。 【小问3详解】 a．由上述甲、乙装置可知，利用原电池反应判断金属活动性顺序时，应注意选择合适的电解质，a正确； b．乙装置中，金属活动性：Mg>Al，但Al为负极，因此直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正、负极是不准确的，b正确； c．金属活动性顺序仍有实用价值，但具体应用场景不同可能会影响相关性质，c错误； d．结合上述相关实验可知，化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，应具体问题具体分析，d正确； e．金属的金属性是金属的固有性质，镁的金属性比铝的金属性强，e错误； 故选abd。 【小问4详解】 甲原电池工作过程中，H+被消耗生成H2，酸性减弱，溶液pH增大；乙原电池工作一段时间后，测得原本100 mL6 mol ·L⁻¹的 NaOH 溶液浓度变为4 mol/L，消耗NaOH的物质的量为0.1L×2mol/L=0.2mol，由反应可知，每消耗0.2mol NaOH，溶解0.2mol Al，质量减少0.2mol×27g/mol=5.4g，正极镁电极不反应，质量不变，因此短时间内两电极总质量减少5.4g。 18. A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子，它与A的单质可形成化合物X，X的水溶液呈碱性；D的简单阳离子与X具有相同电子数，且D是同周期中简单离子半径最小的元素；E元素的原子最外层比次外层少两个电子，C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。回答下列问题： （1）X的电子式是___________。 （2）B在周期表中的位置是___________。元素A和F可以形成化合物，请用电子式表示该化合物形成的过程：___________。 （3）B、C、D形成的简单离子，由大到小的顺序为___________(填离子符号)。 （4）非金属性：E___________F(填“>”或“<”)，从原子结构角度解释其原因：___________。 （5）D和F可形成化合物，向其水溶液中逐滴加入X的水溶液至过量，反应的离子方程式为___________。 （6）称取两份5.4 g D单质，分别投入盛有盐酸和溶液的烧杯中，在相同状况下产生气体的体积比为___________。 【答案】（1） （2） ①. 第二周期第ⅤA族 ②. （3） （4） ①. < ②. S和Cl原子具有相同的电子层数，但Cl的核电荷数更大，原子半径更小，原子核对最外层电子的吸引力更强，因此Cl更容易得到电子，非金属性更强 （5） （6）2：3 【解析】 【分析】A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子，它与A的单质可形成气态分子X，X的水溶液呈碱性，A的原子序数比B小，则B为N元素，A为H元素，X为NH3；D的简单阳离子与X具有相同电子数，则D的简单阳离子为10e-结构，且D是同周期中简单离子半径最小的元素，则D为铝元素；E元素原子最外层比次外层少两个电子，因此E为第16号元素，所以E为S元素；F的原子序数比E大且为短周期主族元素，则F是Cl元素；C、F两种元素的原子最外层共有13个电子，C最外层有13-7=6个电子，则C为O元素。故A为氢、B为氮、C为氧、D为铝、E为硫、F为氯，X为NH3。 【小问1详解】 X为，共价化合物，电子式为。 【小问2详解】 B为，原子序数为7，在周期表中位置为第二周期第ⅤA族； 与形成共价化合物，电子式表示形成过程为。 【小问3详解】 B、、的简单离子、、为电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故顺序为。 【小问4详解】 同周期从左到右非金属性增强，故非金属性； 原因是S和Cl原子具有相同的电子层数，但Cl的核电荷数更大，原子半径更小，原子核对最外层电子的吸引力更强，因此Cl更容易得到电子，非金属性更强。 【小问5详解】 与过量氨水反应，生成氢氧化铝沉淀（氨水不能溶解​），离子方程式为： 。 【小问6详解】 ，：与盐酸反应：，0.2 mol Al 完全反应需要HCl。现在只有HCl，说明HCl不足，Al过量。根据HCl计算生成的 ：。与KOH溶液反应：，0.2 mol Al 完全反应需要KOH。现在有KOH，说明KOH过量，Al不足。根据Al计算生成的：。同温同压下体积比等于物质的量之比，故为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $