精品解析:湖南邵东市振华中学2025-2026学年高二下学期期中考试 化学试卷
2026-09-09
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内容正文:
振华中学2026年高二上学期中考化学试卷
(分值:100分 时量:75分钟)
注意事项:
1.考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:Al:27 Cl:35.5 F:19 P:31
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学在科技发展进程中扮演着举足轻重的角色,从微观层面的材料研究到宏观领域的仪器应用,都离不开化学知识的支撑。下列有关说法错误的是
A. 纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体,当晶体颗粒小至纳米级,熔点会下降
B. 上升器激光陀螺仪应用了高纯石英玻璃,石英玻璃属于晶体
C. 等离子体是由阳离子、电子及电中性粒子组成的整体上呈电中性的一种特殊的气体
D. 离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发,是由于阴阳离子间的作用力强于范德华力
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 可表示原子、阳离子以及阴离子
B. 的电子式为:
C. 分子的球棍模型:
D. 分子中键的电子云轮廓图:
3. 科学家在实验室合成了仅次于金刚石的第二硬材料——氮化碳。下列关于氮化碳的说法正确的是
A. 氮的电负性小于碳的电负性
B. 氮化碳晶体属于分子晶体
C. 氮化碳熔化时要克服非极性键
D. 氮化碳可用于制作耐磨涂层
4. 前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y的周期序数与族序数相等,基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子,W与Z处于同一主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(X)<r(Y)<r(W)<r(Z)
B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大
C. W在周期表中位于第四周期第ⅤA族
D. Z的最高价氧化物的水化物的酸性比W的弱
5. 气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图a所示,结构属立方晶系,晶胞如图b所示,晶胞参数为a pm。其中的熔点为1090℃,的熔点为192℃,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 二聚体中Al的杂化轨道类型为
B. 铝氟之间的化学键与铝氯之间的化学键类型相同
C. 晶体中的配位数为3
D. 的晶体密度
6. 下列有关物质结构与性质及对应用途的分析正确的是
选项
物质结构与性质
用途
A
是共价晶体,硬度大,熔点高
常用于制造砂轮、高温材料的涂层
B
汽油是非极性溶剂
目前大多数交通工具用汽油作能源
C
分子中氮氮三键的键能小,性质稳定
粮库常充入氮气作保护气
D
石墨中存在离域大π键,有自由流动的电子
石墨粉常作润滑剂
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法中错误的是
A. 从CH4、、为正四面体结构,可推测PH、也为正四面体结构
B. 1mol冰中含有2mol氢键
C. 水的沸点比硫化氢的高,是因为H2O分子间存在氢键,H2S分子间不能形成氢键
D. 某气态团簇分子结构如上图所示,该气态团簇分子的分子式为EF或FE
8. 下列说法不正确的是
A. 在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,氧原子的数目为4NA
B. 干冰晶体中,一个分子周围与它距离最近且相等的分子有12个
C. 在氯化钠晶体中,每个周围与它距离最近且相等的共有12个
D. 在氯化铯晶体中,每个周围与它距离最近且相等的共有8个
9. 关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法正确的是
A. 配离子是[TiCl(H2O)5]2+,中心离子是Ti4+
B. 配位键中提供孤电子对的是氧原子和氯离子
C. 配位体是Cl-和H2O,配位数是9
D. 向含有1mol [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的溶液中加入足量AgNO3溶液,会产生3mol AgCl沉淀
10. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下:①,②,③,④。则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>①>② B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:④>③>①>② D. 最高正化合价:④>③=②>①
11. 某检验试剂的结构如下,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大且原子序数不大于10的主族元素。下列叙述错误的是
A. 第一电离能:
B. 这四种元素不能组成离子化合物
C. 结构式中a、b两处的共用电子对均偏向W原子
D. 中的Z原子易提供孤电子对与形成配位键
12. 科学家发现金星大气中存在,据此推断金星大气层或存在生命。利用下列反应可制备:。下列说法正确的是
A. 中化学键为非极性键
B. 中子数为10的氧原子可表示为
C. 每1mol参加反应理论上可生成22.4L
D. 每消耗12.4g的,则过程中转移电子数为0.3NA
13. 下列有关性质的比较中,正确的是
A. 键的极性:N-H<O-H<F-H
B. 第一电离能:Na<Mg<Al
C. 硬度:白磷>冰>二氧化硅
D. 熔点:>
14. 现有四种晶体,其晶胞分别如图所示,其中化学式正确的是
A. B. C. D.
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共58分)
15. 卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用,回答下列问题:
(1)基态溴原子的价层电子排布式为_______。
(2)气态氢化物热稳定性:大于的主要原因是_______。
(3)用价层电子对互斥模型预测的空间构型为_______,键角:中_______中(填“>”“<”或“=”)。
(4)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图所示,二聚体中的轨道杂化类型为_______。的熔点为1290℃,远高于的192℃,其原因是_______。
(5)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。的配位数为_______,若晶胞参数为,设阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度_______(用含a、的代数式表示)。
16. 回答下列问题:
(1)写出基态Ti原子的电子排布式:_____________,Ni在元素周期表中的位置是_______________。
(2)钛镍合金能溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,二者阴离子的立体构型为___________,中心原子的轨道杂化类型是_________。
(3)基态S的2p电子云有_______种不同的伸展方向
(4)与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液时,现象是___________________________;往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为_______________。
17. Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu2O。
(1)基态S原子核外电子排布式为_________________,S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形,基态Cu原子价电子的电子排布图(轨道表达式)为_______________________,与Cu同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的基态原子的核外电子排布式为__________________。
(2)O(白点)和Cu(黑点)元素形成的化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式为_______。
(3)苯胺()的晶体类型是_________。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是____________________________。
18. 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“滤渣1”含有S和___________。
(2)写出基态的价层电子排布式:___________。
(3)在“溶浸”工艺中,为了提高浸取效果,可采取的措施有___________(写一种)。
(4)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为___________~6之间。
(5)“除杂1”的目的是除去和,“滤渣3”的主要成分是___________。
(6)“除杂2”的目的是生成沉淀除去,若溶液酸度过高,沉淀不完全,原因是___________。
(7)写出“沉锰”的离子方程式:___________。
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振华中学2026年高二上学期中考化学试卷
(分值:100分 时量:75分钟)
注意事项:
1.考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:Al:27 Cl:35.5 F:19 P:31
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学在科技发展进程中扮演着举足轻重的角色,从微观层面的材料研究到宏观领域的仪器应用,都离不开化学知识的支撑。下列有关说法错误的是
A. 纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体,当晶体颗粒小至纳米级,熔点会下降
B. 上升器激光陀螺仪应用了高纯石英玻璃,石英玻璃属于晶体
C. 等离子体是由阳离子、电子及电中性粒子组成的整体上呈电中性的一种特殊的气体
D. 离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发,是由于阴阳离子间的作用力强于范德华力
【答案】B
【解析】
【详解】A.纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体,当晶体颗粒小至纳米级,具有较高的表面能量,造成超微粒子特有的热性质,也就是造成熔点下降,A正确;
B.石英玻璃不属于晶体,是一种混合物,B错误;
C.等离子体是由阳离子、电子和电中性粒子组成的整体呈电中性的气态物质聚集体,C正确;
D.离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发,是由于阴阳离子间的作用力为离子键,强于范德华力导致的,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 可表示原子、阳离子以及阴离子
B. 的电子式为:
C. 分子的球棍模型:
D. 分子中键的电子云轮廓图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.若x=18,则表示原子,若x>18,则表示阳离子,若x<18,则表示阴离子,故A正确;
B.为共价化合物,则电子式为:,故B正确;
C.分子为V型结构,而图示为直线型结构,故C错误;
D.分子中键的电子云轮廓图:,故D正确;
故选C。
3. 科学家在实验室合成了仅次于金刚石的第二硬材料——氮化碳。下列关于氮化碳的说法正确的是
A. 氮的电负性小于碳的电负性
B. 氮化碳晶体属于分子晶体
C. 氮化碳熔化时要克服非极性键
D. 氮化碳可用于制作耐磨涂层
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期越靠右电负性越大,故氮的电负性大于碳的电负性,A错误;
B.氮化碳的硬度仅次于金刚石,则氮化碳为共价晶体,B错误;
C.氮化碳熔化时要克服氮和碳之间的极性键,C错误;
D.氮化碳的硬度较大,则可用于制作耐磨涂层,D正确;
故选D。
4. 前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y的周期序数与族序数相等,基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子,W与Z处于同一主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(X)<r(Y)<r(W)<r(Z)
B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大
C. W在周期表中位于第四周期第ⅤA族
D. Z的最高价氧化物的水化物的酸性比W的弱
【答案】B
【解析】
【分析】前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,则X为N;Y的周期序数与族序数相等,则Y为Al;基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子,则Z为Cl;W与Z处于同一主族,则W为Br。
【详解】A.根据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,因此原子半径:r(Z)<r(Y),r(Z)<r(W),A错误;
B.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但X(N)的2p处于半充满状态,因此X(N)的第一电离能比同周期相邻元素的大,B正确;
C.W为Br,在周期表中位于第四周期第ⅦA族,C错误;
D.同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱,所以Z的最高价氧化物的水化物的酸性比W的强,D错误;
故选B。
5. 气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图a所示,结构属立方晶系,晶胞如图b所示,晶胞参数为a pm。其中的熔点为1090℃,的熔点为192℃,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 二聚体中Al的杂化轨道类型为
B. 铝氟之间的化学键与铝氯之间的化学键类型相同
C. 晶体中的配位数为3
D. 的晶体密度
【答案】D
【解析】
【详解】A.由的空间结构结合相关元素的原子结构可知,Al的价层电子对数是4,与其周围的4个氯原子形成四面体结构,因此,二聚体中Al的杂化轨道类型为,故A错误;
B.的熔点为1090℃,远高于的192℃,由于F的电负性最大,其吸引电子的能力最强,因此,可以判断铝氟之间的化学键为离子键,铝氯之间的化学键为共价键,二者不相同,故B错误;
C.由的晶胞结构可知,其中含灰色球的个数为,白色球的个数为,则灰色球为,距最近且等距的有2个,则的配位数为2,故C错误;
D.若晶胞参数为a pm,则晶胞的体积为,晶胞的质量为,则其晶体密度,故D正确;
答案选D。
6. 下列有关物质结构与性质及对应用途的分析正确的是
选项
物质结构与性质
用途
A
是共价晶体,硬度大,熔点高
常用于制造砂轮、高温材料的涂层
B
汽油是非极性溶剂
目前大多数交通工具用汽油作能源
C
分子中氮氮三键的键能小,性质稳定
粮库常充入氮气作保护气
D
石墨中存在离域大π键,有自由流动的电子
石墨粉常作润滑剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于是共价晶体,硬度大,熔点高,则常用于制造砂轮、高温材料的涂层,A正确;
B.目前大多数交通工具用汽油作能源是由于其燃烧时释放大量的热,与其是非极性溶剂无关,B错误;
C.氮气由于存在氮氮三键,键能很大,难断裂,所以化学性质相当稳定,故粮库常充入氮气作保护气,C错误;
D.石墨中层与层之间存在微弱的范德华力,易滑动,起润滑作用,与石墨中存在离域大π键,有自由流动的电子无关,D错误;
故选A。
7. 下列说法中错误的是
A. 从CH4、、为正四面体结构,可推测PH、也为正四面体结构
B. 1mol冰中含有2mol氢键
C. 水的沸点比硫化氢的高,是因为H2O分子间存在氢键,H2S分子间不能形成氢键
D. 某气态团簇分子结构如上图所示,该气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【解析】
【分析】A中利用杂化轨道理论进行计算、判断微粒的空间构型,根据同主族元素最外层电子数相同的原理进行代换判断微粒的空间构型;B中利用水分子的特点及氢键的特点进行判断水分子的氢键数;C中根据微粒的熔沸点比较方法,根据微粒间的作用力的大小进行判断物质的熔沸点;D中根据结构图判断微粒类比,根据微粒是分子,利用原子构成及原子个数判断分子的分子式。
【详解】A.根据ABn型分子空间构型及杂化方式的判断CH4、、为正四面体结构,根据同主族进行类比推测PH、也为正四面体结构,故A正确;
B.根据水分子中氢键的特点 ,电负性大的氧原子和另一个水分子中的氢原子形成氢键,平均一个水分子含有2个氢键,故B正确;
C.水和硫化氢都是由分子构成,分子间作用力不同,因为H2O分子间存在氢键,H2S分子间不能形成氢键导致两者的沸点不同,故C正确;
D.因为题目中的图示是气态团簇分子,化学式根据分子中含有的原子个数进行判断得出分子式为E4F4或F4E4,故D不正确;
故选答案D。
【点睛】本题考查分子的空间构型判断及分子的沸点比较,及物质化学式的判断,利用杂化轨道理论及同主族元素性质的特点判断微粒的空间构型,根据微粒间的作用力判断物质的熔沸点,化学式的判断需要区分晶胞还是分子模型,利用微粒关系进行书写化学式。
8. 下列说法不正确的是
A. 在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,氧原子的数目为4NA
B. 干冰晶体中,一个分子周围与它距离最近且相等的分子有12个
C. 在氯化钠晶体中,每个周围与它距离最近且相等的共有12个
D. 在氯化铯晶体中,每个周围与它距离最近且相等的共有8个
【答案】A
【解析】
【详解】A.1mol SiO2晶体中含有4 mol Si—O键,则含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,氧原子的数目为2NA,故A错误;
B.干冰晶体中,一个分子周围与它距离最近且相等的分子有12个,故B正确;
C.在氯化钠晶体中,每个周围与它距离最近且相等的共有12个,每个周围与它距离最近且相等的共有12个,故C正确;
D.在氯化铯晶体中,每个周围与它距离最近且相等的共有8个,每个周围与它距离最近且相等的共有8个,故D正确;
综上所述,答案为A。
9. 关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法正确的是
A. 配离子是[TiCl(H2O)5]2+,中心离子是Ti4+
B. 配位键中提供孤电子对的是氧原子和氯离子
C. 配位体是Cl-和H2O,配位数是9
D. 向含有1mol [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的溶液中加入足量AgNO3溶液,会产生3mol AgCl沉淀
【答案】B
【解析】
【分析】配合物[TiCl( H2O)5]Cl2•H2O的中心离子是 Ti3+,配位体是 Cl-和 H2O,配位数是6,外界的 Cl-数为2。
【详解】A.TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的中心离子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+,故A错误;
B.配位键中配体提供孤电子对,则提供孤电子对的是水中的氧原子和氯离子,故B正确;
C.配位体是 Cl-和 H2O,配位数是1+5=6,故C错误;
D.该配合物中外界的 Cl-数为2,且只有外界的 Cl-与 AgNO3溶液反应生成白色沉淀,则1mol 该配合物中加入足量 AgNO3溶液,可以得到2mol AgCl 沉淀,故D错误;
答案选B。
10. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下:①,②,③,④。则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>①>② B. 原子半径:④>③>②>①
C. 电负性:④>③>①>② D. 最高正化合价:④>③=②>①
【答案】C
【解析】
【分析】根据电子排布式推出:①为、②为、③为、④为
【详解】A.同周期元素第一电离能整体呈增大趋势,ⅤA族p轨道半满结构稳定,第一电离能大于同周期相邻ⅥA族元素,同主族从上到下第一电离能逐渐减小,故第一电离能顺序为,即④>③>②>①,A错误;
B.同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,故原子半径顺序为,即②>①>③>④,B错误;
C.同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,故电负性顺序为,即④>③>①>②,C正确;
D.无正化合价,最高正价为,、最高正价均为,故最高正价顺序为①>③=②>④,D错误;
故选C。
11. 某检验试剂的结构如下,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大且原子序数不大于10的主族元素。下列叙述错误的是
A. 第一电离能:
B. 这四种元素不能组成离子化合物
C. 结构式中a、b两处的共用电子对均偏向W原子
D. 中的Z原子易提供孤电子对与形成配位键
【答案】B
【解析】
【分析】以结构可知,X含有1个共价键,推测X是氢、Y有4个共价键,推测Y是碳、Z有3个共价键,推测Z是氮、W有2个共价键,推测W是氧,据此回答。
【详解】A.同周期元素,第一电离能呈增大趋势,但由于N的价电子排布式为,为半满稳定,第一电离能:,A正确;
B.这四种元素能组成离子化合物,如、等,B错误;
C.因非金属性:,原子间的共用电子对一般偏向非金属大的原子,C正确;
D.中的N原子易提供孤电子对与形成配位键,即铜氨离子,D正确;
故选B。
12. 科学家发现金星大气中存在,据此推断金星大气层或存在生命。利用下列反应可制备:。下列说法正确的是
A. 中化学键为非极性键
B. 中子数为10的氧原子可表示为
C. 每1mol参加反应理论上可生成22.4L
D. 每消耗12.4g的,则过程中转移电子数为0.3NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.中化学键为不同原子间形成的键,为极性键,A错误;
B.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;中子数为10的氧原子可表示为,B错误;
C.没有说明是否为标况,不能判断生成的体积,C错误;
D.反应前后中有1个磷原子得到3个电子,化合价由0变为-3,另一部分磷原子失去电子,电子转移为~3e-,12.4g的的物质的量为0.1mol,则过程中转移电子数为0.3NA,D正确;
故选D。
13. 下列有关性质的比较中,正确的是
A. 键的极性:N-H<O-H<F-H
B. 第一电离能:Na<Mg<Al
C. 硬度:白磷>冰>二氧化硅
D. 熔点:>
【答案】A
【解析】
【详解】A.非金属性强到弱的是N<O<F,与氢元素形成共价键时,极性由小到大分别是N-H<H-O<H-F,故A正确;
B.同周期元素从左到右,第一电离能逐渐增大,但Mg的最外层为全充满状态,电子能量最低,第一电离能:Mg>Al>Na,故B错误;
C.白磷、冰均为分子晶体,二氧化硅为原子晶体,原子晶体的硬度大,则硬度:二氧化硅>白磷>冰,故C错误;
D.邻位的形成了分子内氢键,熔沸点比形成分子间氢键的对位取代物更低,所以熔点 <,故D错误。
14. 现有四种晶体,其晶胞分别如图所示,其中化学式正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.A在晶胞的体心,有1个,B在晶胞的顶点,有个,所以化学式为AB,A错误;
B.E在晶胞的顶点,有个,F在晶胞的顶点,有个,所以化学式为EF,B错误;
C.X在晶胞的体心,有1个,Y在晶胞的面心,有个,Z在晶胞的顶点,有个,所以化学式为,C正确;
D.M在晶胞的顶点和面心,有个,N在晶胞的棱的中点和体心,有个,所以化学式为MN,D错误;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共58分)
15. 卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用,回答下列问题:
(1)基态溴原子的价层电子排布式为_______。
(2)气态氢化物热稳定性:大于的主要原因是_______。
(3)用价层电子对互斥模型预测的空间构型为_______,键角:中_______中(填“>”“<”或“=”)。
(4)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图所示,二聚体中的轨道杂化类型为_______。的熔点为1290℃,远高于的192℃,其原因是_______。
(5)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。的配位数为_______,若晶胞参数为,设阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度_______(用含a、的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)原子半径,键长,键能
(3) ①. 四面体形 ②. <
(4) ①. ②. 为离子晶体,为分子晶体
(5) ①. 12 ②.
【解析】
【小问1详解】
基态溴原子的价层电子排布式为:4s24p5;
【小问2详解】
原子半径F<Cl,键长F−H<Cl−H,键能F−H>Cl−H,则气态氢化物热稳定性:HF大于HCl;
【小问3详解】
SO2Cl2中心原子价层电子对数为:,因孤电子对数为0,则其空间构型为四面体形;SO2F2中心原子价层电子对数为:,由于电负性:F>Cl,则SO2F2中∠F−S−F<SO2Cl2中∠Cl−S−Cl;
【小问4详解】
由Al2Cl6的空间结构结合相关元素的原子结构可知,Al原子价层电子对数是4,与其周围的4个氯原子形成四面体结构,因此,二聚体中Al的轨道杂化类型为sp3;AlF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,则AlF3的熔点为1290℃,远高于AlCl3的192℃;
【小问5详解】
根据晶胞结构图示可知,K+位于晶体的顶点,F-位于面心,则与K+最近的F-有12个,其配位数为12;根据晶胞结构可知,钾离子的个数为:,氟离子的个数为:,钙离子位于体心、个数为1,则其化学式为:KCaF3,密度为:g/cm3。
16. 回答下列问题:
(1)写出基态Ti原子的电子排布式:_____________,Ni在元素周期表中的位置是_______________。
(2)钛镍合金能溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,二者阴离子的立体构型为___________,中心原子的轨道杂化类型是_________。
(3)基态S的2p电子云有_______种不同的伸展方向
(4)与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液时,现象是___________________________;往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为_______________。
【答案】(1) ①. (或) ②. 第四周期第VIII族
(2) ①. 正四面体 ②.
(3)3 (4) ①. 产生白色沉淀 ②.
【解析】
【小问1详解】
Ti的原子序数为22,根据构造原理,其基态原子的电子排布式为或。Ni的原子序数为28,基态原子的核外电子排布式为,位于元素周期表的第四周期第VIII族;
【小问2详解】
两种盐的阴离子均为,中心原子S的价层电子对数为 ,且不含孤电子对,故中心原子S采取杂化,立体构型为正四面体;
【小问3详解】
p能级包含、、三个相互垂直的原子轨道,因此基态S原子的2p电子云有3种不同的伸展方向;
【小问4详解】
配合物由内界和外界组成,溶于水时外界离子会完全电离。在水中电离出外界离子,加入溶液时会与结合生成白色沉淀。另一种配合物加入溶液无明显现象,说明不能电离,位于内界;加入溶液产生淡黄色沉淀,说明在水中电离了出来,位于外界,因此该配合物的化学式为。
17. Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu2O。
(1)基态S原子核外电子排布式为_________________,S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形,基态Cu原子价电子的电子排布图(轨道表达式)为_______________________,与Cu同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的基态原子的核外电子排布式为__________________。
(2)O(白点)和Cu(黑点)元素形成的化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式为_______。
(3)苯胺()的晶体类型是_________。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是____________________________。
【答案】(1) ①.
②.
纺锤 ③.
④.
(2)
(3) ①.
分子晶体 ②.
苯胺分子间存在氢键
【解析】
【小问1详解】
S为16号元素,基态核外电子排布式为;其电子占据的最高能级为3p能级,p能级的电子云轮廓图为纺锤形(或哑铃形);Cu为29号元素,根据构造原理及洪特规则特例,其价电子排布式为,轨道表达式为 ;与Cu同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的是Cr(24号元素),其价电子排布式为,未成对电子数为6,核外电子排布式为;
【小问2详解】
由晶胞结构图可知,白点(O原子)位于晶胞的8个顶点和体心,晶胞中O原子个数为;黑点(Cu原子)完全位于晶胞内部,个数为4;Cu与O的原子个数比为,故该化合物的化学式为;
【小问3详解】
苯胺是由分子构成的化合物,晶体类型属于分子晶体;苯胺分子中含有电负性较强的N原子,分子间能形成氢键,而甲苯分子间仅存在范德华力,由于氢键的作用力强于范德华力,因此苯胺的熔沸点显著高于甲苯。
18. 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“滤渣1”含有S和___________。
(2)写出基态的价层电子排布式:___________。
(3)在“溶浸”工艺中,为了提高浸取效果,可采取的措施有___________(写一种)。
(4)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为___________~6之间。
(5)“除杂1”的目的是除去和,“滤渣3”的主要成分是___________。
(6)“除杂2”的目的是生成沉淀除去,若溶液酸度过高,沉淀不完全,原因是___________。
(7)写出“沉锰”的离子方程式:___________。
【答案】(1)(不溶性硅酸盐)
(2)
(3)碾碎固体增大接触面积、增大硫酸的浓度、适当升温等(合理即可)
(4)4.7 (5)NiS和ZnS
(6)与结合形成弱电解质HF,平衡向右移动
(7)
【解析】
【分析】根据流程:二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)在硫酸中酸浸,主要的反应为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤渣1含有S和SiO2,滤液含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+,加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节pH4.7~6之间,除去Fe3+、Al3+,滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液中加入Na2S除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS,加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+,滤渣4为MgF2,滤液主要含有Mn2+,加入碳酸氢铵发生反应:,用硫酸溶解碳酸锰得到产品硫酸锰,据此分析作答。
【小问1详解】
硅元素以或不溶性硅酸盐的形式存在,与硫酸不反应,所以滤渣1中除了S还有(不溶性硅酸盐);在硫酸的溶浸过程中,二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应,二氧化锰作氧化剂,硫化锰作还原剂,化学方程式为;
【小问2详解】
基态Fe原子的价电子为3d64s2,故基态的价层电子排布式为;
【小问3详解】
为了提高浸取效果,可采取的措施有碾碎固体增大接触面积、增大硫酸的浓度、适当升温等;
【小问4详解】
由表中数据知pH在4.7时,和沉淀完全,所以应该控制pH在4.7~6之间;
【小问5详解】
根据题干信息,加入除杂是为了除去锌离子和镍离子,所以滤渣3是生成的沉淀ZnS和NiS;
【小问6详解】
由知,酸度过大,浓度降低,使得平衡向沉淀溶解方向移动,沉淀不完全;
【小问7详解】
根据题干信息,沉锰的过程是生成了,沉淀,所以反应的离子方程式为。
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