精品解析：河南省洛阳市2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题

洛阳市2024—2025学年第一学期期末考试 高二化学试卷 本试卷共8页，共100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 2.考试结束，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Ca 40 Cu64 一、选择题(本题共15小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分) 1. 下列说法错误的是 A. 和都是非极性分子 B. 的中心原子是sp杂化 C. 中的共价键为键 D. 处于最低能量状态的原子叫做基态原子 2. 醋是生活中常用的调味品。下列有关醋酸的说法正确的是 A. 醋酸溶液的pH为2 B. 向醋酸中加水，醋酸的电离常数变大 C. 醋能除水垢，说明醋酸的酸性大于碳酸 D. 醋酸钠的水溶液显中性 3. 下列说法错误的是 A. 基态C原子核外电子有4种空间运动状态 B. 电子从低能级向高能级跃迁能形成发射光谱 C. 中阴离子的VSEPR模型为平面三角形 D. 测定某一固体是否为晶体可用X射线衍射仪进行实验 4. 已知连有个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。下列关于乳酸的描述错误的是 A. 每个乳酸分子中含有个键 B. 乳酸分子中含有手性碳原子 C. 乳酸分子中的原子都采取杂化 D. 根据乳酸分子的结构，可推测乳酸能溶于水 5. 碱性锌锰电池的构造示意图如图所示。关于该电池及其工作原理的说法正确的是 A. 金属外壳作电池的正极材料 B. 电池工作时，发生还原反应 C. 电池工作时，通过隔膜向正极移动 D. 电池工作时，锌粉发生的反应为 6. 钙钛矿广泛应用于高温超导和太阳能电池等领域，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A. 基态钛原子的价层电子排布式为 B. 该晶胞的化学式为 C. 该晶胞中，与体心最近且相等距离的氧原子数为8 D. 高效率钙钛矿太阳能电池，可将太阳能转化为电能 7. 类比推理是化学常用的思维方法。下列推理正确的是 A. 是直线形，则也是直线形 B. 沸点：，则沸点： C. 是极性分子，则也是极性分子 D. 酸性：，则酸性： 8. 下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 沸点：邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成的分子间氢键多 B 易溶于水，易溶于 能与水反应，能与反应 C 细胞和细胞器的双分子膜能以头向外而尾向内的方式排列 超分子具有分子识别的特征 D 等离子体具有良好的导电性和流动性 等离子体中含有带电粒子且能自由运动 A. A B. B C. C D. D 9. 某研究性学习小组利用以下装置探究氯碱工业和电解精炼铜的工作原理(X是离子交换膜)，下列说法正确的是 A. 乙装置中精铜是阳极 B. X是阳离子交换膜 C. 甲装置中C极区产生 D. 若电路中共转移电子，则乙装置中粗铜质量减少 10. 侯氏制碱法工艺流程中的主反应为，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是 A. 半径： B. 第一电离能： C. 键角： D. 电负性： 11. 离子液体一般由有机阳离子和无机阴离子构成，具有熔点低、易导电又难挥发的优良性能。两种咪唑类离子液体a、b的结构如图所示。下列有关说法错误的是 A. b的阴离子中含有配位键 B. a的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构 C. a和b的熔点较低，与它们结构中含有体积较大的阴阳离子有关 D. 离子液体的粒子全都是带电荷的离子，这是离子液体难挥发的原因 12. 常温下，用的盐酸滴定的MOH溶液，滴定曲线如图所示。下列叙述正确的是 A. X点溶液中 B. 该滴定实验最合适的指示剂是酚酞 C. Y点溶液中离子浓度的关系： D. 若锥形瓶在滴定前未用待测液润洗，将导致测定结果偏小 13. 下列有关晶体结构的说法错误的是 A. 由图甲冰的晶体结构可知，氢键具有方向性和饱和性 B. 由图乙金刚石的晶体结构可知，碳原子和碳碳键的个数比为 C. 由图丙干冰的晶胞可知，每个干冰晶胞中有4个二氧化碳分子 D. 由图丁石墨的二维平面结构可知，C原子为杂化 14. 是生产多晶硅的副产物，利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理，工艺流程图如下(已知)。下列说法正确的是 A. 基态的核外电子排布式为： B. “焙烧”过程中Co化合价不变 C. “水浸过滤”前必须将剩余的除去，原因是会水解而产生大量的烟雾 D. 若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为 15. 次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用。常温下，其电离平衡体系中各成分的组成分数为或]与pH的关系如图所示。已知常温下，电离平衡常数：。下列说法错误的是 A. 的电离平衡常数 B. 的溶液中存在： C. 反应可发生 D. 的NaClO和HClO的混合溶液中： 二、填空题(本题共4小题，共55分) 16. 元素周期表中的六种元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大。 A的基态原子价层电子排布为nsnnpn； B的基态原子2p能级有3个单电子； C的原子最外层电子数是其内层的3倍； D的基态原子3p轨道上有4个电子； E2+的d轨道中有10个电子； F单质在金属活动性顺序中排在最末位。 （1）写出E的基态原子的电子排布式：______。 （2）A、B形成的AB-常作为配位化合物中的配体。在AB-中，元素A的原子采取sp杂化，则A与B形成的化学键中含有的σ键与π的数目之比为______。 （3）D与E形成的化合物晶体的晶胞如图所示。在该晶胞中，E离子的数目为______；该化合物的化学式为______。 （4）在D的氢化物(H2D)中，D原子轨道的杂化类型是______。 （5）C的氢化物(H2C)在乙醇中的溶解度大于H2D，其原因是_____。 （6）D与C可形成的DC的空间结构为______(用文字描述)。 （7）E、F均能与AB-形成配离子，已知E2+与AB-形成配离子时，配位数为4；F+与AB-形成配离子时，配位数为2。工业上常用F+与AB-形成的配离子与单质E反应，生成E2+与AB-形成的配离子和F单质来提取F，写出上述反应的离子方程式：______。 17. 一种以富钒渣(主要成分)为原料提纯的工艺流程如图所示。 回答下列问题： （1）钒属于______区元素，基态钒原子的价电子排布图为______。 （2）富钒渣焙烧可生成钒钙盐，不同钒钙盐的溶解率随pH变化如图(1)所示。在pH约为2.5时，应控制焙烧条件生成的钒钙盐为______(填化学式)，其中钒的化合价为______。该焙烧反应的化学方程式是______。 （3）的中心原子上的孤电子对数为______，一个中含有______个键。 （4）微细碳酸钙广泛应用于医药、食品等领域，某种碳酸钙晶胞如图(2)所示。已知，该晶体密度为______(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 18. 回答下列问题： （1）在不同的溶剂中显示的颜色有差异，是因为形成了不同的配离子，某研究性学习小组进行了如下实验探究。 ①将白色硫酸铜粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种蓝色的配位数为4的配离子，此配离子为______(填化学式)，该配离子中含有键的个数为______。 ②向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水，形成蓝色沉淀，继续添加氨水并振荡试管，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液，再加入乙醇，为了从溶液中快速析出深蓝色的晶体，需进行的操作是______。 ③时，已知，，。为探究在氨水中能否溶解，计算反应的平衡常数______(保留两位小数)。 ④通过讨论分析，促使蓝色沉淀溶解的原因是______。 （2）青铜器的研究，对认识殷商的历史有非常重要的意义。出土的青铜器表面经常会有一层铜锈。 ①为探究铜锈的成分，实验小组根据钢铁的吸氧腐蚀模拟了铜合金在潮湿的地表环境中的反应。写出正极的电极反应式：______。 ②根据实验原理，铜锈的主要成分应该是，但实际上铜锈的主要成分是，原因是地表水膜中溶解的会与正极产物发生反应生成。写出与生成铜锈的离子方程式______。 19. 钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题： （1）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为______。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是______。 （2）晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为，如图(1)所示晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置。K与O间的最短距离为______nm(保留三位有效数字，已知)，与K紧邻的O个数为______。 （3）可采用“电解法”制备，装置如图(2)所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式______。 ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为______，其迁移方向是由______。(用a、b表示) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 洛阳市2024—2025学年第一学期期末考试 高二化学试卷 本试卷共8页，共100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 2.考试结束，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Ca 40 Cu64 一、选择题(本题共15小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分) 1. 下列说法错误的是 A. 和都是非极性分子 B. 的中心原子是sp杂化 C. 中的共价键为键 D. 处于最低能量状态的原子叫做基态原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．是双原子单质，正负电荷中心重合，属于非极性分子；但为V形结构，分子正负电荷中心不重合，属于极性分子，因此“都是非极性分子”的表述错误，A错误； B．的每个碳原子价层电子对数为2，无孤电子对，中心C原子为杂化，B正确； C．原子的价电子排布为，成键时两个的轨道单电子头碰头重叠，形成键，C正确； D．根据定义，处于最低能量状态的原子叫做基态原子，D正确； 故选A。 2. 醋是生活中常用的调味品。下列有关醋酸的说法正确的是 A. 醋酸溶液的pH为2 B. 向醋酸中加水，醋酸的电离常数变大 C. 醋能除水垢，说明醋酸的酸性大于碳酸 D. 醋酸钠的水溶液显中性 【答案】C 【解析】 【详解】A．醋酸是弱电解质，在水溶液中仅部分电离，醋酸溶液中，因此，A错误； B．电离常数只与温度有关，温度不变时醋酸的电离常数不变，加水稀释不会改变电离常数，B错误； C．水垢的主要成分为，醋酸可与反应生成，根据强酸制弱酸的规律，说明醋酸的酸性大于碳酸，C正确； D．醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子发生水解使溶液中，水溶液显碱性，D错误。 3. 下列说法错误的是 A. 基态C原子核外电子有4种空间运动状态 B. 电子从低能级向高能级跃迁能形成发射光谱 C. 中阴离子的VSEPR模型为平面三角形 D. 测定某一固体是否为晶体可用X射线衍射仪进行实验 【答案】B 【解析】 【详解】A．基态原子的核外电子排布式为，电子的空间运动状态等于其占据的原子轨道数，共占据、和2个轨道，合计4种空间运动状态，A正确； B．电子从低能级向高能级跃迁时需要吸收能量，形成吸收光谱，电子从高能级向低能级跃迁释放能量才形成发射光谱，B错误； C．中的阴离子为，中心原子的价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，C正确； D．晶体具有周期性的微观结构，能使X射线发生特征衍射，非晶体无此性质，可用X射线衍射仪鉴别固体是否为晶体，D正确； 故选B。 4. 已知连有个不同的原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。下列关于乳酸的描述错误的是 A. 每个乳酸分子中含有个键 B. 乳酸分子中含有手性碳原子 C. 乳酸分子中的原子都采取杂化 D. 根据乳酸分子的结构，可推测乳酸能溶于水 【答案】C 【解析】 【详解】A．乳酸结构为，每个乳酸分子中含有4个键、2个键、2个键、2个键、1个键中含有1个键，共含11个键，A正确； B．分子中与直接相连的碳原子，连有、、、四种不同基团，属于手性碳原子，B正确； C．乳酸中羧基的原子形成碳氧双键，采取杂化，并非所有都采取杂化，C错误； D．乳酸分子含羟基、羧基两种亲水基团，因此能溶于水，D正确； 故选C。 5. 碱性锌锰电池的构造示意图如图所示。关于该电池及其工作原理的说法正确的是 A. 金属外壳作电池的正极材料 B. 电池工作时，发生还原反应 C. 电池工作时，通过隔膜向正极移动 D. 电池工作时，锌粉发生的反应为 【答案】B 【解析】 【分析】碱性锌锰电池中，Zn一端作负极，发生氧化反应，电极反应为：；一端作正极，发生还原反应，电极反应为：，由此解答。 【详解】A．碱性锌锰电池中，锌粉为负极材料，为正极材料，金属外壳不属于正极材料，A错误； B．由分析可知，一端作正极，电池工作时，发生还原反应，B正确； C．原电池工作时阴离子向负极移动，因此向负极移动，C错误； D．由分析可知，Zn一端作负极，则电池工作时，锌粉发生的反应为：，D错误； 故选B。 6. 钙钛矿广泛应用于高温超导和太阳能电池等领域，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A. 基态钛原子的价层电子排布式为 B. 该晶胞的化学式为 C. 该晶胞中，与体心最近且相等距离的氧原子数为8 D. 高效率钙钛矿太阳能电池，可将太阳能转化为电能 【答案】C 【解析】 【详解】A．Ti为22号元素，基态核外电子排布为，价层电子包含次外层电子和最外层电子，排布式为，A正确； B．用均摊法计算晶胞中原子数目：Ti位于顶点，数目为；O位于棱心，数目为；Ca位于体心，完全属于该晶胞，数目为1，故化学式为，B正确； C．体心位置是Ca原子，距离它最近且相等距离的氧原子是位于12条棱的棱心的O原子，个数为12，不是8，C错误； D．太阳能电池的功能是将太阳能转化为电能，D正确； 故选C。 7. 类比推理是化学常用的思维方法。下列推理正确的是 A. 是直线形，则也是直线形 B. 沸点：，则沸点： C. 是极性分子，则也是极性分子 D. 酸性：，则酸性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．中心原子价层电子对数为2，无孤电子对，为杂化，是直线形；中心原子价层电子对数为3，有1对孤电子对，为杂化，是V形，推理错误，A错误； B．是共价晶体，是分子晶体，故沸点；但分子间存在氢键，分子间无氢键，沸点，推理错误，B错误； C．为三角锥形，正负电荷中心不重合，是极性分子；为平面正三角形，正负电荷中心重合，是非极性分子，推理错误，C错误； D．羧基的α位连接的基团电负性越强、吸电子能力越强，越容易使羧基电离出，酸性越强。电负性，因此吸电子能力，故酸性，推理正确，D正确； 故选D。 8. 下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 沸点：邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸形成的分子间氢键多 B 易溶于水，易溶于 能与水反应，能与反应 C 细胞和细胞器的双分子膜能以头向外而尾向内的方式排列 超分子具有分子识别的特征 D 等离子体具有良好的导电性和流动性 等离子体中含有带电粒子且能自由运动 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键，对羟基苯甲酸易形成分子间氢键，故沸点：邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸，性质和解释均错误，A错误； B．为极性分子，水为极性溶剂，且可与水形成氢键，故易溶于水；和均为非极性分子，根据相似相溶规律易溶于，二者不发生反应，解释错误，B错误； C．磷脂双分子膜头向外、尾向内的排列是超分子自组装的特征，和分子识别无关，解释错误，C错误； D．等离子体中含有大量可自由运动的带电粒子，因此具有良好的导电性和流动性，性质和解释均正确，D正确； 故选D。 9. 某研究性学习小组利用以下装置探究氯碱工业和电解精炼铜的工作原理(X是离子交换膜)，下列说法正确的是 A. 乙装置中精铜是阳极 B. X是阳离子交换膜 C. 甲装置中C极区产生 D. 若电路中共转移电子，则乙装置中粗铜质量减少 【答案】B 【解析】 【分析】乙池为铜的精炼，则粗铜作阳极，精铜作阴极；电源的右侧与粗铜相连，为电池的正极，左侧为负极，所以甲池的Fe电极为阴极，石墨电极为阳极。 【详解】A．电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，乙装置中精铜为阴极，A错误； B．甲装置Fe为阴极，阴极反应生成NaOH，为了避免阳极生成的和阴极产物NaOH反应、同时得到高纯度NaOH，需要让阳极区的通过离子交换膜进入阴极区，因此X是阳离子交换膜，B正确； C．甲装置中为阴极，阴极区产生，为阳极，阳极区产生，C错误； D．粗铜中含、等比活泼的杂质，电解时杂质优先放电，同时存在不溶解的阳极泥，转移电子时，粗铜减少质量不一定为，D错误； 故选B。 10. 侯氏制碱法工艺流程中的主反应为，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是 A. 半径： B. 第一电离能： C. 键角： D. 电负性： 【答案】C 【解析】 【分析】首先根据侯氏制碱法主反应，可推出对应元素：为、为、为、为、为、为，据此分析选项： 【详解】A．为，核外有2个电子层，为，核外有3个电子层，电子层数越多离子半径越大，故半径，即，A错误； B．为、为、为，同周期元素第一电离能呈增大趋势，但的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的，故第一电离能，即，B错误； C．为，中心原子价层电子对数为4，含1对孤电子对，为，中心原子价层电子对数为4，含2对孤电子对，二者中心原子均为杂化，但孤电子对数更多，孤电子对比成键电子对斥力大，孤电子对数越多，键角越小，故键角，即，C正确； D．为、为、为，非金属性越强电负性越大，的非金属性强于，故电负性，即，D错误； 故选C。 11. 离子液体一般由有机阳离子和无机阴离子构成，具有熔点低、易导电又难挥发的优良性能。两种咪唑类离子液体a、b的结构如图所示。下列有关说法错误的是 A. b的阴离子中含有配位键 B. a的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构 C. a和b的熔点较低，与它们结构中含有体积较大的阴阳离子有关 D. 离子液体的粒子全都是带电荷的离子，这是离子液体难挥发的原因 【答案】B 【解析】 【详解】A．b的阴离子为，B原子提供空轨道，1个提供孤电子对形成配位键，因此阴离子中含有配位键，A正确； B．a的阴离子为，F原子均满足8电子稳定结构，但该离子中P形成6对共用电子对，最外层电子数为12，不满足8电子稳定结构，B错误； C．a、b的阴阳离子体积大，离子间距离大，离子键作用力弱，因此熔点较低，符合离子液体熔点低的特点，C正确； D．离子液体全由带电阴阳离子构成，粒子间为较强的离子键，气化需要破坏离子键，消耗能量高，因此难挥发，因果关系成立，D正确； 故选B。 12. 常温下，用的盐酸滴定的MOH溶液，滴定曲线如图所示。下列叙述正确的是 A. X点溶液中 B. 该滴定实验最合适的指示剂是酚酞 C. Y点溶液中离子浓度的关系： D. 若锥形瓶在滴定前未用待测液润洗，将导致测定结果偏小 【答案】A 【解析】 【详解】A．X点中和百分数为50%，溶质为等物质的量的和，溶液显碱性，说明的电离程度大于的水解程度，故，A正确； B．滴定到Y点（中和100%）时恰好完全反应生成MCl，此时溶液pH<7，显酸性，应选变色范围在酸性区域的甲基橙作指示剂，酚酞变色范围为碱性，误差较大，B错误； C．Y点中和百分数为100%，溶质只有，水解使溶液显酸性，离子浓度关系为，选项中和顺序错误，C错误； D．中和滴定时锥形瓶不需要用待测液润洗，未润洗对待测溶质的物质的量无影响，不会导致测定结果偏小，D错误； 故选A。 13. 下列有关晶体结构的说法错误的是 A. 由图甲冰的晶体结构可知，氢键具有方向性和饱和性 B. 由图乙金刚石的晶体结构可知，碳原子和碳碳键的个数比为 C. 由图丙干冰的晶胞可知，每个干冰晶胞中有4个二氧化碳分子 D. 由图丁石墨的二维平面结构可知，C原子为杂化 【答案】B 【解析】 【详解】A．冰晶体中每个水分子通过氢键与周围4个水分子结合，说明氢键具有方向性和饱和性，A正确； B．金刚石晶体中每个原子形成4个碳碳单键，每个碳碳键被2个原子共用，故1个原子实际拥有的碳碳键数目为，碳原子和碳碳键的个数比为，不是，B错误； C．干冰晶胞为面心立方结构，晶胞中分子数目为，C正确； D．石墨的二维平面结构中，每个C原子与相邻3个C原子形成键，剩余1个未参与杂化的p轨道共同形成大键，C原子的价层电子对数为3，因此采取杂化，D正确； 故选B。 14. 是生产多晶硅的副产物，利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理，工艺流程图如下(已知)。下列说法正确的是 A. 基态的核外电子排布式为： B. “焙烧”过程中Co化合价不变 C. “水浸过滤”前必须将剩余的除去，原因是会水解而产生大量的烟雾 D. 若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为 【答案】C 【解析】 【分析】将废弃锂电池正极材料粗品与副产物​在下焙烧，反应释放出​；对焙烧产物进行水浸过滤，分离出不溶性滤饼1，得到含、等离子的滤液1；向滤液1中加入溶液进行沉钴过滤，得到以钴的氢氧化物为主的滤饼2和含的滤液2；滤饼2在空气氛围中煅烧得到目标产物​；向滤液2中加入​溶液沉锂过滤，分离出含锂滤饼3和滤液3，完成锂的回收。 【详解】A．基态原子核外电子排布为，形成时先失去轨道2个电子，再失去轨道1个电子，故核外电子排布式为，A错误； B．焙烧过程有生成，元素化合价升高被氧化，故元素化合价降低（从价变为价），B错误； C．易发生水解反应：，生成的与水蒸气结合形成酸雾，故水浸前需除去剩余，C正确； D．时，，根据，得，D错误； 故选C。 15. 次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用。常温下，其电离平衡体系中各成分的组成分数为或]与pH的关系如图所示。已知常温下，电离平衡常数：。下列说法错误的是 A. 的电离平衡常数 B. 的溶液中存在： C. 反应可发生 D. 的NaClO和HClO的混合溶液中： 【答案】B 【解析】 【详解】A．当时，，对应，的电离常数，A正确； B．溶液中存在电荷守恒，阳离子除外一定还有其他阳离子（如），题中所给的电荷守恒式中缺少其他阳离子项，B错误； C．由电离常数可知酸性：，根据强酸制弱酸规律，反应可发生，C正确； D．时，由电荷守恒得，因，故；由图可知时，即，故，D正确； 故选B。 二、填空题(本题共4小题，共55分) 16. 元素周期表中的六种元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大。 A的基态原子价层电子排布为nsnnpn； B的基态原子2p能级有3个单电子； C的原子最外层电子数是其内层的3倍； D的基态原子3p轨道上有4个电子； E2+的d轨道中有10个电子； F单质在金属活动性顺序中排在最末位。 （1）写出E的基态原子的电子排布式：______。 （2）A、B形成的AB-常作为配位化合物中的配体。在AB-中，元素A的原子采取sp杂化，则A与B形成的化学键中含有的σ键与π的数目之比为______。 （3）D与E形成的化合物晶体的晶胞如图所示。在该晶胞中，E离子的数目为______；该化合物的化学式为______。 （4）在D的氢化物(H2D)中，D原子轨道的杂化类型是______。 （5）C的氢化物(H2C)在乙醇中的溶解度大于H2D，其原因是_____。 （6）D与C可形成的DC的空间结构为______(用文字描述)。 （7）E、F均能与AB-形成配离子，已知E2+与AB-形成配离子时，配位数为4；F+与AB-形成配离子时，配位数为2。工业上常用F+与AB-形成的配离子与单质E反应，生成E2+与AB-形成的配离子和F单质来提取F，写出上述反应的离子方程式：______。 【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s2 （2）1:2 （3） ①. 4 ②. ZnS （4）sp3 （5）水分子能和乙醇形成分子间氢键 （6）正四面体形 （7） 【解析】 【分析】元素周期表中的六种元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为nsnnpn，则n=2，A为碳；B的基态原子2p能级有3个单电子，B为氮；C的原子最外层电子数是其内层的3倍，C为氧；D的基态原子3p轨道上有4个电子，D为硫；E2+的d轨道中有10个电子，则其原子价电子排布为3d104s2，E为锌；F单质在金属活动性顺序中排在最末位，F为金； 【小问1详解】 E为锌，基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s2； 【小问2详解】 在CN-中存在碳氮叁键，叁键含有1个σ键2个π键，故含有的σ键与π的数目之比为1:2； 【小问3详解】 据“均摊法”，晶胞中含个黑球、4个白球，故在该晶胞中，E离子的数目为4，该化合物的化学式为ZnS； 【小问4详解】 H2S中中心原子S原子价层电子对数为2+=4，S原子采用sp3杂化； 【小问5详解】 水分子能和乙醇形成分子间氢键，导致其在乙醇中的溶解度大于H2S； 【小问6详解】 的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形； 【小问7详解】 已知E2+与AB-形成配离子时，配位数为4，则为；F+与AB-形成配离子时，配位数为2，则为；与锌单质反应生成金单质和，反应为。 17. 一种以富钒渣(主要成分)为原料提纯的工艺流程如图所示。 回答下列问题： （1）钒属于______区元素，基态钒原子的价电子排布图为______。 （2）富钒渣焙烧可生成钒钙盐，不同钒钙盐的溶解率随pH变化如图(1)所示。在pH约为2.5时，应控制焙烧条件生成的钒钙盐为______(填化学式)，其中钒的化合价为______。该焙烧反应的化学方程式是______。 （3）的中心原子上的孤电子对数为______，一个中含有______个键。 （4）微细碳酸钙广泛应用于医药、食品等领域，某种碳酸钙晶胞如图(2)所示。已知，该晶体密度为______(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 【答案】（1） ①. d ②. （2） ①. ②. ③. （3） ①. 0 ②. 4 （4） 【解析】 【分析】焙烧阶段：向富钒渣中通入空气、加入微细 ​，被空气中的氧化为高价钒，同时和​反应生成钒钙盐，副产物为​， 将难处理的低价钒转化为可在特定pH下溶于稀硫酸的高价钒钙盐，同时通过控制焙烧产物的种类，让后续浸出步骤中目标钒盐尽可能溶解、杂质钒盐尽可能不溶解，实现钒的初步分离。 浸出阶段：向焙烧得到的固体产物中加入稀硫酸调节体系pH，利用不同钒钙盐的溶解率差异，让目标钒钙盐溶解进入溶液，难溶的杂质组分以滤渣形式被分离除去，得到含高价钒离子的酸性浸出液。 钒的富集转化阶段：浸出液经过除杂、富集等操作，将溶液中的钒组分转化为中间产物 。 还原阶段：将+5价的​用合适的还原剂还原，最终得到目标产物高纯度的 ​。 【小问1详解】 钒是23号元素，处于周期表中第四周期 VB族，价电子排布式为3d34s2，属于d区元素，且基态钒原子价电子排布图为。 【小问2详解】 由图可知，pH约为2.5时Ca2V2O7的溶解率最大，则应控制焙烧条件使生成的钒钙盐为Ca2V2O7，该焙烧过程中V2O3被氧气氧化生成Ca2V2O7，V元素的化合价由＋3价升至＋5价，氧气为氧化剂，根据电子守恒和原子守恒写出反应的化学方程式为：。 【小问3详解】 的中心V原子的价层电子对数为，无孤电子对，其中含有4个键。 【小问4详解】 由碳酸钙晶胞图可知，晶胞中含有钙离子个数为，含的个数为，晶胞的质量，晶胞的体积-7cm)2×(17.3×10-7cm)=，则晶体密度为。 18. 回答下列问题： （1）在不同的溶剂中显示的颜色有差异，是因为形成了不同的配离子，某研究性学习小组进行了如下实验探究。 ①将白色硫酸铜粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种蓝色的配位数为4的配离子，此配离子为______(填化学式)，该配离子中含有键的个数为______。 ②向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水，形成蓝色沉淀，继续添加氨水并振荡试管，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液，再加入乙醇，为了从溶液中快速析出深蓝色的晶体，需进行的操作是______。 ③时，已知，，。为探究在氨水中能否溶解，计算反应的平衡常数______(保留两位小数)。 ④通过讨论分析，促使蓝色沉淀溶解的原因是______。 （2）青铜器的研究，对认识殷商的历史有非常重要的意义。出土的青铜器表面经常会有一层铜锈。 ①为探究铜锈的成分，实验小组根据钢铁的吸氧腐蚀模拟了铜合金在潮湿的地表环境中的反应。写出正极的电极反应式：______。 ②根据实验原理，铜锈的主要成分应该是，但实际上铜锈的主要成分是，原因是地表水膜中溶解的会与正极产物发生反应生成。写出与生成铜锈的离子方程式______。 【答案】（1） ①. ②. ③. 用玻璃棒摩擦试管壁 ④. ⑤. 氨水中的与形成非常稳定的 ，溶液中游离的浓度降低，促使 的沉淀溶解平衡不断向右移动，沉淀溶解 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ① 硫酸铜溶于水，与水分子形成蓝色的配位数为4的四水合铜(Ⅱ)离子，其化学式为 ；在该配离子中，与4个分子形成4个配位键（属于键），每个分子中含有2个键，故1个中共含有 个键，因此1mol该配离子中含有12mol键，即个； ② 加入乙醇可以降低溶剂的极性，减小配合物在水中的溶解度，为了促使晶体快速析出，通常采用的操作是冰水浴冷却或用玻璃棒摩擦试管壁以提供结晶中心； ③ 目标反应为 ；已知：(Ⅰ) (Ⅱ) 根据盖斯定律，目标反应 = (Ⅰ) + (Ⅱ)，故其平衡常数 ； ④ 蓝色沉淀溶解的本质是配位反应促进了沉淀溶解平衡的移动，存在沉淀溶解平衡：，加入氨水后，与发生配位反应生成非常稳定的 ，使得溶液中游离的浓度显著降低，从而促使 的沉淀溶解平衡不断向右移动，直至沉淀完全溶解。 【小问2详解】 ① 模拟钢铁的吸氧腐蚀，在潮湿环境中，正极发生氧气得电子的还原反应，电极反应式为 ； ② 根据题意，反应物为和，生成物为铜锈；根据原子守恒和电荷守恒，发生电离、水解性质的反应，释放出气体，配平后的离子方程式为 。 19. 钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题： （1）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是______，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为______。K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是______。 （2）晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为，如图(1)所示晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置。K与O间的最短距离为______nm(保留三位有效数字，已知)，与K紧邻的O个数为______。 （3）可采用“电解法”制备，装置如图(2)所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式______。 ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为______，其迁移方向是由______。(用a、b表示) 【答案】（1） ①. N ②. 球形 ③. K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 （2） ①. 0.315 ②. 12 （3） ①. ②. ③. a到b 【解析】 【小问1详解】 基态K原子的核外电子排布为，核外电子占据的最高能层为第4能层，符号为N；该能层仅有的1个电子填充在4s轨道，s轨道的电子云轮廓图为球形。K和Cr同属第四周期，K原子半径比Cr大，且价电子数仅为1，Cr价电子数为6，因此K的金属键远弱于Cr，熔沸点更低。 【小问2详解】 K位于立方晶胞顶角，O位于面心，K与O的最短距离为晶胞面对角线的1/2：；以顶角的K为研究对象，与K紧邻O（位于面心）的个数为。 【小问3详解】 ① 阴极发生还原反应，该体系为碱性水溶液，阴极上水得电子生成​，对应电极反应式为；② 装置左侧a区为阳极区，连接电源正极，发生氧化反应，右侧b区为阴极区；阳离子交换膜只允许阳离子通过，体系中主要的迁移阳离子为，电解过程中阳离子向阴极移动，因此迁移方向是由a区到b区。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $