内容正文:
2025--2026年春学段期中教学质量评价高二年级化学卷
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A. 能级能量大小关系:
B. 基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式:
C. 处于激发态的电子排布式可能为:
D. 基态的轨道表示式:
2. 如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位:kJ•mol-1)。下列判断错误的是
元素代号
I1
I2
I3
I4
X
496
4562
6912
9543
Y
578
1817
2745
11575
Z
738
1451
7733
10540
A. X为第IA族元素
B. 的价电子排布式为ns 2np 1
C. Z位于元素周期表s区
D. 金属性:X>Y>Z
3. 已知M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,由五种元素构成的离子结构如图所示,其中Y与Z同主族,N的基态原子s轨道电子数是p轨道的4倍,且M、N、Y原子序数之和为15。下列说法正确的是
A. 原子半径
B. 最高价氧化物对应水溶液的酸性
C. 简单氢化物稳定性Y<Z
D. M的单质在Z的单质中点燃,产生苍白色火焰
4. 用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A. SO2、CS2都是直线形的分子 B. 键角由大到小顺序:CH4>NH3>H2O
C. BF3、NH3都是平面三角形的分子 D. PCl3、SO3都是三角锥形的分子
5. 下列对一些实验事实的解释错误的是
选项
实验事实
解释
A
水加热到较高温度都难以分解
水分子间存在氢键
B
的沸点高于
分子间作用力大
C
白磷为正四面体分子
白磷分子中键间的键角是
D
用萃取碘水中的
和均为非极性分子且与水不互溶
A. A B. B C. C D. D
6. 交警检查酒驾的化学反应原理为:2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O,可根据颜色的变化判断司机是否酒后驾车。下列有关说法正确的是
A. H2O中每个原子均满足最外层8电子稳定结构
B. 空间结构为正四面体形
C. 1mol乙酸含有5molσ键
D. 基态硫原子核外价电子的轨道表示式为
7. 下列关于晶体的叙述不正确的是
A. 晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质
B. 玻璃和水晶都是晶体,有固定的熔沸点
C. 晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果
D. 晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性
8. 硒化锌是一种重要的半导体材料,图甲为其立方晶胞结构,图乙是其晶胞的俯视图。已知阿伏加德罗常数的值为,a点的坐标为(0,0,0),b点的坐标为(1,1,1),晶胞参数为n pm。下列说法错误的是
A. 基态的简化电子排布式为
B. c点的坐标为()
C. 晶体中相邻两个的最短距离为
D. 晶体中每个周围紧邻且距离相等的共有12个
9. 许多过渡金属离子能形成种类繁多的配合物。下列说法正确的是
A. 二乙二胺合铜配离子的结构如图所示,可知的价电子排布式为,配位数为4,配体数也为4
B. 配合物中含有配位键
C. 配合物中的配位原子是C
D. 配合物中心离子为,该配合物与溶液作用,生成
10. 与互为同分异构体,其异构类型为
A. 碳架异构 B. 位置异构 C. 官能团异构 D. 立体异构
11. 下列有关物质的分离或鉴别说法正确的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸要用的仪器有:漏斗,烧杯,冷凝管
B. 分液操作时应先将下层液体从分液漏斗下口放出后再将上层液体继续放出
C. 酒精不能萃取水中的溶质,但是能萃取苯中的溶质
D. 原子光谱上的特征谱线,可用于元素鉴定
12. 关于有机物检测,下列说法正确的是
A. 李比希法可以确定有机物分子的实验式
B. 红外光谱可确定有机物的元素组成
C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为
D. 通过X射线衍射实验确定苯分子内有碳碳双键
13. 取相对分子质量为46的某有机物9.2g,在氧气中充分燃烧,将产生的气体依次通入装有浓硫酸和氢氧化钠溶液的洗气瓶中,测得前者增重10.8g,后者增重17.6g,下列说法正确的是
A. 该有机物的最简式为
B. 无法确定该有机物是否含有氧元素
C. 该有机物为乙醇
D. 若不提供该有机物相对分子质量的数值也能确定其分子式
14. 有机物M由C、H、O三种元素组成,可作为溶剂。有关M的结构信息如下:
(1)M的红外光谱显示有C-H、C-O的吸收峰,无O-H吸收峰。
(2)M的核磁共振氢谱(图1,两组峰面积之比为)、质谱(图2)如下所示。
下列分析不正确的是
A. M不属于醇类物质 B. M能与金属钠反应产生氢气
C. M的结构简式为 D. M的相对分子质量为74
二、解答题(共58分)
15. 根据要求回答下列问题:
(1)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。Zn、C、O电负性由大至小的顺序是_________。
(2)①O2- ②Al3+ ③Cl- ④Ca2+的半径由大到小排列为:________(用序号表示)。
(3)下列属于氧原子激发态的轨道表示式的有___________(填字母)。
a. b.
c. d.
(4)Cu的价层电子排布式为_________,位于在周期表______区(填s、p、d或ds)。
(5)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为________。
(6)基态S原子的原子核外电子有______种空间运动状态,其能量最高的电子电子云轮廓图为______形。
(7)由于Be与Al处于对角线位置,性质具有相似性,根据“对角线规则”,写出Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式:________。
16. Ⅰ.氟在已知元素中电负性最大、非金属性最强,其单质在1886年才首次被分离出来。
(1)基态F原子的核外电子排布式为___________。
(2)氟氧化物O2F2、OF2的结构已经确定。
O2F2
H2O2
O—O键长/pm
121
148
①依据数据推测O—O键的稳定性:O2F2___________H2O2(填“>”或“<”)。
②OF2中F-O-F的键角小于H2O中H-O-H的键角,解释原因:___________。
(3)HF是一种有特殊性质的氢化物。
①已知:氢键(X—H···Y)中三原子在一条直线上时,作用力最强。测定结果表明,(HF)n固体中HF分子排列成锯齿形。画出含2个HF的重复单元结构:___________。
②HF中加入BF3可以解离出H2F+和具有正四面体形结构的阴离子,写出该过程的离子方程式:___________。
Ⅱ.金属冶炼过程中一种用有机化合物从水溶液中提取的流程如下:
(4)有机化合物W的结构简式为:,该分子中碳原子的杂化轨道类型有___________种,N、O杂化轨道类型分别为___________、___________。
(5)W可与形成化合物Q,其结构如下所示:
①基态的价电子排布式为___________。
②氢键对Q在水中溶解性的影响是___________(填“增大”或“减小”)。
17. 氢叠氮酸()属于叠氮化物,是一种弱酸,其酸性类似于醋酸,能微弱电离出和。分子结构示意图如图所示。回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是_____(填字母符号)。
A. 中含有5个键
B. 中三个氮原子采用的都是杂化
C. 、都是极性分子
D. 、、分子间都可以形成氢键
(2)叠氮酸根可作为一种配体,在中钴显_____价,基态钴原子的价电子排布式为_____。空间形状为_______。
(3)与结构类似,前者晶格能比后者_____(填“大”或“小”),中氮原子的第一电离能比氧原子______(填“大”或“小”)。
(4)人造立方氮化硼是超硬材料,其晶胞如图所示。
①晶体中硼原子的配位数为____。
②设该晶体的摩尔质量为,晶体的密度为ρ,阿伏加德罗常数的值为,则晶体中的距离最近的硼原子之间的距离为______cm。
18. 已知己二酸是一种二元弱酸,通常为白色结晶体,微溶于冷水,易溶于热水和乙醇。用浓硝酸氧化环己醇制备己二酸的反应机理如图所示:
+HNO3(浓)HOOC(CH2)4COOH+NO2↑+H2O(未配平)
制备己二酸的装置如图所示(夹持、加热装置省略)。向三颈烧瓶中加入浓,再缓慢滴加环己醇,保持 持续反应反应结束冷却至室温后,在冰水浴中继续冷却,分离出己二酸粗品。
(1)图中仪器B的名称为___________,该仪器的作用为___________,冷却水从___________(填“”或“”)口流入。
(2)实验中保持 反应,而不用更高温度的原因是___________。
(3)将己二酸粗品提纯的方法是___________,洗涤沉淀的方法为___________(填字母)。
A.用乙醇洗涤 用乙醇-水溶液洗涤 用冰水洗涤
(4)为了确认所得产物己二酸的结构,可以按照以下步骤进行分析:
①利用李比希燃烧法得到该物质的最简式为___________。
②通过___________得到该物质的相对分子质量,通过___________确定该物质的官能团(填字母)。
A.元素分析 红外光谱法 质谱法 色谱法
③通过核磁共振氢谱最终确认产品为己二酸。
(5)若制得纯己二酸的质量为,则己二酸的产率为___________(保留一位小数)。
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2025--2026年春学段期中教学质量评价高二年级化学卷
一、单选题(每题3分,共42分)
1. 下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A. 能级能量大小关系:
B. 基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式:
C. 处于激发态的电子排布式可能为:
D. 基态的轨道表示式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由构造原理可知,4f的能力低于5d,故A错误;
B.铜元素的原子序数为29,基态原子的价层电子排布式为3d104s1,故B错误;
C.钙元素的原子序数为20,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,则激发态的电子排布式可能为,故C正确;
D.钠元素的原子序数为11,基态钠离子的电子排布式为1s22s22p6,轨道表示式为,故D错误;
故选C。
2. 如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位:kJ•mol-1)。下列判断错误的是
元素代号
I1
I2
I3
I4
X
496
4562
6912
9543
Y
578
1817
2745
11575
Z
738
1451
7733
10540
A. X为第IA族元素
B. 的价电子排布式为ns 2np 1
C. Z位于元素周期表s区
D. 金属性:X>Y>Z
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据表格中电离能的数据可知,X的I1较小,I2突增,故X的价电子数应为1,为第ⅠA族元素,选项A正确;
B.Y的I1、I2、I3均较小,I4突增,则Y的价电子数为3,为第ⅢA族元素,价电子排布为ns2np1,选项B正确;
C.Z的I1、I2较小,I3突增,说明Z的价电子数为2,为第ⅡA族元素,处于元素周期表s区,选项C正确;
D.三种元素处于同一周期,同一周期中元素金属性从左向右依次减弱,故金属性:X>Z>Y,选项D错误;
答案选D。
3. 已知M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,由五种元素构成的离子结构如图所示,其中Y与Z同主族,N的基态原子s轨道电子数是p轨道的4倍,且M、N、Y原子序数之和为15。下列说法正确的是
A. 原子半径
B. 最高价氧化物对应水溶液的酸性
C. 简单氢化物稳定性Y<Z
D. M的单质在Z的单质中点燃,产生苍白色火焰
【答案】D
【解析】
【分析】N的基态原子s轨道电子数是p轨道的4倍,N是硼,又知M、N、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,且M、N、Y原子序数之和为15,所以M是氢,Y是氟,Y与Z同主族则Z是氯,X形成4个共价键是碳,所以M、N、X、Y、Z分别是氢、硼、碳、氟、氯,以此解题。
【详解】A.同周期原子半径自左向右依次减小,同主族原子半径自上而下依次增大,所以原子半径:氯大于硼大于碳大于氟大于氢,A错误;
B.氯的非金属性大于碳,非金属性越强最高价氧化物对应水溶液的酸性越强所以高氯酸的酸性大于碳酸,B错误;
C.氟的非金属性大于氯,非金属性越强氢化物越稳定,所以稳定性氟化氢大于氯化氢,C错误;
D.氢气在氯气中燃烧,产生苍白色火焰,D正确;
故选D。
4. 用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A. SO2、CS2都是直线形的分子 B. 键角由大到小顺序:CH4>NH3>H2O
C. BF3、NH3都是平面三角形的分子 D. PCl3、SO3都是三角锥形的分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2的中心S原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,S原子的最外层有1个孤电子对,分子呈V形结构,CS2的中心C原子的价层电子对数为2,发生sp杂化,分子呈直线形结构,A不正确;
B.CH4、NH3、H2O的中心原子的价层电子对数都为4,都发生sp3杂化,中心原子的孤电子对数分别为0、1、2,孤电子对与成键电子对间的排斥作用依次增大,所以键角由大到小顺序为:CH4>NH3>H2O,B正确;
C.BF3的中心B原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,中心原子无孤电子对,则分子呈平面三角形,NH3的中心N原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,中心N原子有1个孤电子对,则分子呈三角锥形结构,C不正确;
D.PCl3的中心P原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,中心P原子的最外层有1个孤电子对,分子呈三角锥形,SO3的中心S原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,S原子的最外层无孤电子对,分子呈平面三角形,D不正确;
故选B。
5. 下列对一些实验事实的解释错误的是
选项
实验事实
解释
A
水加热到较高温度都难以分解
水分子间存在氢键
B
的沸点高于
分子间作用力大
C
白磷为正四面体分子
白磷分子中键间的键角是
D
用萃取碘水中的
和均为非极性分子且与水不互溶
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.水分子的稳定性与化学键有关,与氢键无关,水加热到较高温度都难以分解,说明水中存在的化学键较强,A错误;
B.两者均为共价晶体,且结构相似,熔沸点与分子间作用力,相对分子质量越大,分子间作用力越大,B正确;
C.白磷是正四面体结构,四个顶点上分别占有一个P原子,键角为60°,C正确;
D.非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂,碘和苯都是非极性分子,水是极性分子,所以可以用苯萃取碘水中的I2,D正确;
故选A。
6. 交警检查酒驾的化学反应原理为:2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O,可根据颜色的变化判断司机是否酒后驾车。下列有关说法正确的是
A. H2O中每个原子均满足最外层8电子稳定结构
B. 空间结构为正四面体形
C. 1mol乙酸含有5molσ键
D. 基态硫原子核外价电子的轨道表示式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2O中H原子最外层有2个电子,不是每个原子均满足最外层8电子稳定结构,故A错误;
B.中心原子的价层电子对数为4,无孤电子对,空间结构为正四面体形,故B正确;
C.1mol乙酸含有7molσ键,故C错误;
D.基态硫原子核外价电子的轨道表示式为,故D错误;
故选B。
7. 下列关于晶体的叙述不正确的是
A. 晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体外形的性质
B. 玻璃和水晶都是晶体,有固定的熔沸点
C. 晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果
D. 晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形的性质,故A正确;
B.水晶是晶体,而玻璃是非晶体,故B错误;
C.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列,则晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果,故C正确;
D.由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同,即为各向异性,具有特定的方向性,故D正确。
答案选B。
8. 硒化锌是一种重要的半导体材料,图甲为其立方晶胞结构,图乙是其晶胞的俯视图。已知阿伏加德罗常数的值为,a点的坐标为(0,0,0),b点的坐标为(1,1,1),晶胞参数为n pm。下列说法错误的是
A. 基态的简化电子排布式为
B. c点的坐标为()
C. 晶体中相邻两个的最短距离为
D. 晶体中每个周围紧邻且距离相等的共有12个
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态Se的电子排布式为,基态比基态Se多2个电子,其简化电子排布式为,A正确;
B.根据晶胞结构示意图并结合a、b两点的坐标可知,c点的坐标为,B正确;
C.根据图乙可知,晶体中相邻两个的最短距离为面对角线长度的一半,即,C错误;
D.由图甲可知Se2-位于晶胞的顶点和面心上,故晶体中每个周围紧邻且距离相等的共有12个,D正确;
故答案为:C。
9. 许多过渡金属离子能形成种类繁多的配合物。下列说法正确的是
A. 二乙二胺合铜配离子的结构如图所示,可知的价电子排布式为,配位数为4,配体数也为4
B. 配合物中含有配位键
C. 配合物中的配位原子是C
D. 配合物中心离子为,该配合物与溶液作用,生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu2+的价电子排布式为,如图,Cu2+与4个N原子形成配位键,Cu2+的配位数为4,乙二胺中有2个N原子,Cu2+与2个乙二胺配位,配体数为2,A错误;
B.Fe与CO形成5个配位键,CO分子中氧原子提供1对电子与C原子形成1个配位键,1个Fe(CO)5分子含有10个配位键,1molFe(CO)5分子含有10mol配位键,B错误;
C.配合物中的配位体是CN-,其中得到的电子在C原子上,故碳原子上的1对孤对电子与亚铁离子形成配位键,C正确;
D.内界配体Cl-不与Ag+反应,外界配体Cl-与Ag+反应,在该配合物中加入溶液可以得到2molAgCl沉淀,D错误;
答案选C。
10. 与互为同分异构体,其异构类型为
A. 碳架异构 B. 位置异构 C. 官能团异构 D. 立体异构
【答案】C
【解析】
【详解】根据与的结构可知,二者分子式相同,含有不同的官能团,所以二者属于官能团异构,故选C。
11. 下列有关物质的分离或鉴别说法正确的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸要用的仪器有:漏斗,烧杯,冷凝管
B. 分液操作时应先将下层液体从分液漏斗下口放出后再将上层液体继续放出
C. 酒精不能萃取水中的溶质,但是能萃取苯中的溶质
D. 原子光谱上的特征谱线,可用于元素鉴定
【答案】D
【解析】
【详解】A.重结晶法提纯苯甲酸用到的玻璃仪器为酒精灯、烧杯、普通漏斗、玻璃棒,用不到冷凝管,则选用的仪器不合理,故A错误;
B.分液操作时应先将下层液体从分液漏斗下口放出,然后关闭分液漏斗的活塞,再将上层液体从上口倒出,故B错误;
C.酒精与水互溶,酒精与苯互溶,既不能用酒精萃取水中的溶质、也不能用酒精萃取苯中的溶质,故C错误;
D.不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,故D正确;
故答案选D。
12. 关于有机物检测,下列说法正确的是
A. 李比希法可以确定有机物分子的实验式
B. 红外光谱可确定有机物的元素组成
C. 质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为
D. 通过X射线衍射实验确定苯分子内有碳碳双键
【答案】A
【解析】
【详解】A.通过李比希法可以确定有机物分子中各元素的原子个数之比,从而确定其实验式,故A正确;
B.红外光谱可确定有机物中官能团及化学键,常用燃烧法确定有机物中的元素组成,故B错误;
C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,其分子式可能为C5H12或C4H8O或C3H4O2,故C错误;
D.苯分子中不含碳碳双键和碳碳单键,是介于碳碳双键和碳碳单键之间的特殊化学键,故D错误。
答案选A。
13. 取相对分子质量为46的某有机物9.2g,在氧气中充分燃烧,将产生的气体依次通入装有浓硫酸和氢氧化钠溶液的洗气瓶中,测得前者增重10.8g,后者增重17.6g,下列说法正确的是
A. 该有机物的最简式为
B. 无法确定该有机物是否含有氧元素
C. 该有机物为乙醇
D. 若不提供该有机物相对分子质量的数值也能确定其分子式
【答案】D
【解析】
【分析】有机物燃烧生成水的质量为10.8g,物质的量为0.6mol,生成二氧化碳的质量为17.6g,物质的量为0.4mol,该有机物中氧元素质量为:,物质的量为0.2mol,分子中C:H:O=4:12:2,最简式:。
【详解】A.根据分析,该物质最简式:,A错误;
B.根据分析可知,可分析该物质中含氧元素,B错误;
C.该物质相对分子质量为46,可确定分子式为,该物质可能为乙醇,也可能为乙醚,C错误;
D.该有机物的最简式为C2H6O,由于最简式中H原子已达饱和,该有机物的分子式为C2H6O,若不提供该有机物相对分子质量的数值也能确定其分子式,D正确;
答案选D。
14. 有机物M由C、H、O三种元素组成,可作为溶剂。有关M的结构信息如下:
(1)M的红外光谱显示有C-H、C-O的吸收峰,无O-H吸收峰。
(2)M的核磁共振氢谱(图1,两组峰面积之比为)、质谱(图2)如下所示。
下列分析不正确的是
A. M不属于醇类物质 B. M能与金属钠反应产生氢气
C. M的结构简式为 D. M的相对分子质量为74
【答案】B
【解析】
【分析】由图2可知有机物M的相对分子质量为74;M的红外光谱显示有C-H、C-O的吸收峰,无O-H的吸收峰,则M为醚类,饱和一元醚的结构通式为CnH2n+2O,则12n+2n+2+16=74,n=4,则分子式为C4H10O;又M的核磁共振氢谱(图1,两组峰面积之比为2:3),则M的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。
【详解】A.根据分析,M为醚类,M不属于醇类物质,A正确;
B.根据分析,M为醚类,不含羟基,不能与金属钠反应产生氢气,B错误;
C.根据分析,M的结构简式为,C正确;
D.由质谱图可知,M的相对分子质量为74,D正确;
故选B。
二、解答题(共58分)
15. 根据要求回答下列问题:
(1)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。Zn、C、O电负性由大至小的顺序是_________。
(2)①O2- ②Al3+ ③Cl- ④Ca2+的半径由大到小排列为:________(用序号表示)。
(3)下列属于氧原子激发态的轨道表示式的有___________(填字母)。
a. b.
c. d.
(4)Cu的价层电子排布式为_________,位于在周期表______区(填s、p、d或ds)。
(5)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为________。
(6)基态S原子的原子核外电子有______种空间运动状态,其能量最高的电子电子云轮廓图为______形。
(7)由于Be与Al处于对角线位置,性质具有相似性,根据“对角线规则”,写出Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式:________。
【答案】(1)
(2)③④①② (3)bc
(4) ①. 3d104s1 ②. ds
(5)M (6) ①. 9 ②. 哑铃
(7)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
【解析】
【小问1详解】
金属的电负性小于非金属元素的,同周期自左而右元素的非金属性增大,则电负性:O>C>Zn,故答案为:O>C>Zn;
【小问2详解】
①O2-、②Al3+的电子层数相同,为2个电子层,③Cl-、④Ca2+的电子层数相同,为3个电子层,则离子的半径由大到小排列为:③④①②,故答案为:③④①②;
【小问3详解】
a.轨道表示式为基态氧原子,故a错误;
b.2p轨道上的一个电子跃迁到3s轨道,属于激发态,故b正确;
c.2s轨道上的一个电跃迁到2p轨道,属于激发态,故c正确;
d.是基态原子的核外电子排布,故d错误;
故答案为:bc;
【小问4详解】
Cu的价层电子排布式3d104s1,位于在周期表的第ⅠB族,属于ds区的元素原子,故答案为:3d104s1;ds;
【小问5详解】
基态Si原子中电子排布式1s22s22p63s23p2,电子占据的最高能层符号为:M,故答案为:M;
【小问6详解】
基态S原子的原子核外电子有9种空间运动状态,其能量最高的电子电子云轮廓图,故答案为:9;哑铃;
【小问7详解】
由于Be与Al处于对角线位置,性质具有相似性,根据“对角线规则”, Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案为:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
16. Ⅰ.氟在已知元素中电负性最大、非金属性最强,其单质在1886年才首次被分离出来。
(1)基态F原子的核外电子排布式为___________。
(2)氟氧化物O2F2、OF2的结构已经确定。
O2F2
H2O2
O—O键长/pm
121
148
①依据数据推测O—O键的稳定性:O2F2___________H2O2(填“>”或“<”)。
②OF2中F-O-F的键角小于H2O中H-O-H的键角,解释原因:___________。
(3)HF是一种有特殊性质的氢化物。
①已知:氢键(X—H···Y)中三原子在一条直线上时,作用力最强。测定结果表明,(HF)n固体中HF分子排列成锯齿形。画出含2个HF的重复单元结构:___________。
②HF中加入BF3可以解离出H2F+和具有正四面体形结构的阴离子,写出该过程的离子方程式:___________。
Ⅱ.金属冶炼过程中一种用有机化合物从水溶液中提取的流程如下:
(4)有机化合物W的结构简式为:,该分子中碳原子的杂化轨道类型有___________种,N、O杂化轨道类型分别为___________、___________。
(5)W可与形成化合物Q,其结构如下所示:
①基态的价电子排布式为___________。
②氢键对Q在水中溶解性的影响是___________(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)1s22s22p5
(2) ①. > ②. F元素的电负性大于H元素,OF2中成键电子对斥力小于H2O中,所以OF2的键角F-O-F小于H2O中键角H-O-H
(3) ①. ②.
(4) ①. 2 ②. ③.
(5) ①. ②. 减小
【解析】
【小问1详解】
氟元素的原子序数为9,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p5;
【小问2详解】
①共价键的键长越短,键能越大,共价键越强,物质越稳定,由表格数据可知,O2F2中氧氧键的键长小于过氧化氢,所以O2F2中氧氧键稳定性强于过氧化氢;
②氟元素的电负性大于氢元素,所以OF2中成键电子对之间的斥力小于水分子,所以OF2的键角F-O-F小于H2O中键角H-O-H;
【小问3详解】
①氟化氢分子中存在如下氢键:F-H··F,由题意可知,氢键中三原子在一条直线上时作用力最强,(HF)n固体中氟化氢分子排列成锯齿形,所以2个HF的重复单元结构为:;
②由题意可知,向氢氟酸中加入三氟化硼可以解离出H2F+和具有正四面体形结构的阴离子,则解离出H2F+的反应为氢氟酸与三氟化硼反应生成H2F+和,反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
由结构简式可知,W分子中烷基上的饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,苯环上的碳原子和碳氮双键中碳原子的杂化方式为sp2杂化,所以分子中碳原子的杂化轨道类型共有2种;分子中碳氮双键中氮原子的杂化方式为sp2杂化,羟基中氧原子的杂化方式为sp3杂化;
【小问5详解】
①铜元素的原子序数为29,基态铜离子的价电子排布式为;
②由图可知,Q分子内存在分子内氢键,分子内氢键阻碍Q分子与水分子形成分子间氢键的机会,导致Q在水中的溶解度减小。
17. 氢叠氮酸()属于叠氮化物,是一种弱酸,其酸性类似于醋酸,能微弱电离出和。分子结构示意图如图所示。回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是_____(填字母符号)。
A. 中含有5个键
B. 中三个氮原子采用的都是杂化
C. 、都是极性分子
D. 、、分子间都可以形成氢键
(2)叠氮酸根可作为一种配体,在中钴显_____价,基态钴原子的价电子排布式为_____。空间形状为_______。
(3)与结构类似,前者晶格能比后者_____(填“大”或“小”),中氮原子的第一电离能比氧原子______(填“大”或“小”)。
(4)人造立方氮化硼是超硬材料,其晶胞如图所示。
①晶体中硼原子的配位数为____。
②设该晶体的摩尔质量为,晶体的密度为ρ,阿伏加德罗常数的值为,则晶体中的距离最近的硼原子之间的距离为______cm。
【答案】(1)CD (2) ①. ②. ③. 正四面体形
(3) ①. 大 ②. 大
(4) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
A.单键为σ键,双键中含有1个σ键,由结构示意图可知,HN3分子中含有3个σ键,选项A错误;
B.由结构示意图可知,HN3分子中中间氮原子形成2个氮氮双键,原子的杂化方式为sp杂化,选项B错误;
C.由结构示意图可知,HN3分子与NH3都是结构不对称的、正负电荷重心不重合的极性分子,选项C正确;
D.、、分子都含有电负性较大的氮原子和氢原子,故都能形成分子间氢键,选项D正确;
答案选CD;
【小问2详解】
该配合物中叠氮酸根离子为﹣1价、硫酸根离子为﹣2价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0知,Co元素化合价为+3价; Co是27号元素,其原子核外有27个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,价电子排布式为3d74s2;硫酸根离子价层电子对个数是4且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断硫酸根离子空间构型为正四面体形;故答案为:+3; 3d74s2;正四面体形;
【小问3详解】
Na+半径小于K+,晶格能大;N原子价电子排布为2s22p3,2p轨道半充满,较稳定,第一电离能大,答案为大;大;
【小问4详解】
①由图可知与B原子最近的且等距离的N原子有4个,配位数为4;
②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的硼原子个数为8×+6×=4,位于体内的氮原子个数为4,设晶胞的参数为acm,由晶胞质量公式可得:a3ρ=,解得a=,晶胞中两个距离最近的硼原子之间的距离为晶胞棱长的,则晶体中两个距离最近的B原子之间的距离×=,故答案为:4;。
18. 已知己二酸是一种二元弱酸,通常为白色结晶体,微溶于冷水,易溶于热水和乙醇。用浓硝酸氧化环己醇制备己二酸的反应机理如图所示:
+HNO3(浓)HOOC(CH2)4COOH+NO2↑+H2O(未配平)
制备己二酸的装置如图所示(夹持、加热装置省略)。向三颈烧瓶中加入浓,再缓慢滴加环己醇,保持 持续反应反应结束冷却至室温后,在冰水浴中继续冷却,分离出己二酸粗品。
(1)图中仪器B的名称为___________,该仪器的作用为___________,冷却水从___________(填“”或“”)口流入。
(2)实验中保持 反应,而不用更高温度的原因是___________。
(3)将己二酸粗品提纯的方法是___________,洗涤沉淀的方法为___________(填字母)。
A.用乙醇洗涤 用乙醇-水溶液洗涤 用冰水洗涤
(4)为了确认所得产物己二酸的结构,可以按照以下步骤进行分析:
①利用李比希燃烧法得到该物质的最简式为___________。
②通过___________得到该物质的相对分子质量,通过___________确定该物质的官能团(填字母)。
A.元素分析 红外光谱法 质谱法 色谱法
③通过核磁共振氢谱最终确认产品为己二酸。
(5)若制得纯己二酸的质量为,则己二酸的产率为___________(保留一位小数)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流,提高原料的利用率。 ③. a
(2)硝酸温度太高会分解
(3) ①. 重结晶 ②. C
(4) ①. C3H5O2 ②. C ③. B
(5)68.5%
【解析】
【分析】本题以环己醇被硝酸氧化为己二酸为基础,考查了仪器的名称及作用、物质的分离提纯方法、有机物分子式的确定及产率的计算。其中产率的计算应为实际产率与理论产量的比值,理论产量应该以化学方程式为基础,以少量反应物完全反应为基础进行计算。
【小问1详解】
仪器B是球形冷凝管,冷凝回流挥发出来的硝酸和环己醇,提高原料的利用率,冷凝水全部下进上出,所以从a口进。
【小问2详解】
实验中保持温度为80℃,而不用更高温度主要是硝酸受热容易分解。
【小问3详解】
常温下己二酸为白色晶体,所以可以采用重结晶的方法提纯;已知己二酸微溶于冷水,易溶于热水和乙醇,所以洗涤沉淀的方法为冰水洗涤。
【小问4详解】
①己二酸的分子式为C6H10O4,李比希燃烧法得到该物质的最简式即为C3H5O2 ;
②质谱图可以获得有机物的相对分子质量,红外光谱法可以获得物质的官能团信息。
【小问5详解】
由原子守恒可知生成的己二酸的理论质量为:,所以己二酸的产率为。
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