精品解析：湖北黄石市第二中学2027届高三上学期九月月考 化学试卷

黄石二中2027届高三上学期九月月考化学试卷 一、单选题（30分） 1. 化学用语可以表达变化过程。下列化学用语表达正确的是 A. 用电子式表示HClO的形成： B. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型： C. 用轨道表示式表示铜的价电子由激发态跃迁回基态的过程： D. 用电子云轮廓图表示HCl中s—p 键的形成： 2. (锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是 A. 位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族 B. 可用质谱法区分和 C. 和含有的中子数分别为49和48 D. 同一地域产出的同种土壤生物中值相同 3. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是 A. 能量相同的原子轨道又称为简并轨道 B. 钠原子光谱呈双线与电子自旋有关 C. 元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 D. 理论认为模型与分子的空间结构相同 4. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B 键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 C 晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大 D 逐个断开中的键，每步所需能量不同 各步中的键所处化学环境不同 A. A B. B C. C D. D 5. 下列说法正确的是 A. S区全部是金属元素 B. 电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据 C. 第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据 D. 电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能越大 6. 五种短周期元素X、Y、Z、L、M的某些性质如下表所示，下列判断错误的是 元素 X Y Z L M 最低化合价 -4 -2 -1 -2 0 电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 0.9 A. 元素L、M可形成离子化合物 B. Z在元素周期表中的位置为第二周期第ⅦA族 C. 借助电负性数值预测：加入水中可生成 D. 基态Y原子的核外电子有9种空间运动状态 7. 镓(Ga)常用作半导体的原料，能形成化合物，研究表明该物质由离子构成，其阴离子中所有原子的价层均有8个电子。以下说法不正确的是 A. 镓和碘均位于元素周期表的p区 B. 化合物中镓的化合价不止一种 C. 的结构可以表示为 D. 中Ga原子的杂化方式为 8. 某温控质子驱动反应如图所示，下列说法错误的是 A. I转化为Ⅱ后，键长变短 B. 基态离子的核外电子排布式为 C. I具备在热敏指示剂方面的应用前景 D. 加热时，Ⅰ的与结合，键断开 9. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子最外层有3个未成对电子，Y是地壳中含量最高的元素，Z单质能与冷水剧烈反应并放出氢气，W的周期数比族序数大1，下列说法正确的是 A. 氢化物的热稳定性：Y>X B. 原子半径大小： C. 第一电离能： D. 基态原子核外有12种不同能级的电子 10. 某短周期主族元素(R)组成的盐的通式为，为了探究R元素，设计如图装置进行实验。下列叙述正确的是 选项 试剂1 试剂2 Ⅱ中现象 结论 A 稀盐酸 澄清石灰水 溶液变浑浊 非金属性：>R B 浓盐酸 品红溶液 溶液褪色 基态R原子价层电子排布式一定为 C 浓硫酸 品红溶液 溶液褪色 为 D 浓硝酸 石蕊溶液 溶液变红色 R的单质一定是半导体材料 A. A B. B C. C D. D 11. 某种催化剂阴离子的结构式如下所示，其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素，W是第四周期的某种元素，其化合物常用于检验酒驾，原子序数关系为：2X＋2Y＋Z=W，下列说法正确的是 A. 该阴离子结构中有键与键数目之比为9∶2 B. 简单氢化物的稳定性：Y>Z，还原性：Y>Z C. 使用ZY2跨临界可直接制冰，利用了ZY2晶体易升华的性质 D. W的基态原子价电子排布图为3d54s1 12. 下列关于N及其化合物的说法错误的是 A. 氮氮三键键能大于氮氮单键三倍可能与孤电子对相距更远有关 B. O-N-O键角： C. 实验测得的分子构型(忽略H原子)为平面三角形，推测Si原子的3d轨道也参与了成键 D. 已知的配位能力比强，这是由于配体中的P存在3d空轨道 13. 下图为一种结构有趣的“糖葫芦”分子，其中W、X、Y、Z四种元素位于同一主族的相邻周期。X的电负性大于Z，工业上利用沸点差异从空气中分离出Y的单质。E是短周期元素。E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，与的电子结构相同。下列说法错误的是 A. W、Y形成的最高价氧化物的水化物分子式不同 B. 第一电离能：E>W>X C. 已知电负性有Y>Cl>W，则水解生成和HCl，水解生成和HCl D. 简单离子半径：W>E>Y 14. 碳硼烷酸是一类超强酸，也是唯一能质子化富勒烯(例如C60)但不会将其分解的酸，无机物M其结构如图所示，将无机物M中所有Cl原子取代成Br原子得到相同结构的无机物N。下列说法正确的是 A. 无机物N沸点低于无机物M B. 碳硼烷酸的组成元素均位于元素周期表的p区 C. 由11个硼原子和1个碳原子排列而围成的结构有20个面 D. ②号氢需要克服Cl－H和Cl······H之间的作用力，因此①号氢具有强酸性 15. 已知W、X、Y和Z为前四周期元素，且原子序数依次增大，W的原子半径在元素周期表中最小，X、Y位于同一主族，Z的正一价离子在酸性条件下可以发生歧化反应，分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如图所示。下列说法不正确的是 A. W、X、Y、Z的电负性大小：X>Y>W>Z B. 和之间存在不同的作用力 C. 700℃左右有两个吸收峰，此时发生两个氧化还原反应 D. 1200℃时固体成分为 二、解答题（70分） 16. 磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。 （1）基态磷原子价电子的轨道表示式是___________。 （2）磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。 ①白磷()是分子晶体，易溶于，难溶于水，可能原因是___________。 ②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是___________(填序号)。 a．层与层之间的作用力是共价键 b．分子中磷原子杂化方式为杂化 c．是混合型晶体 （3）与水会形成黄色的配离子，为避免颜色干扰，常在溶液中加入形成无色的。由此推测与形成的配离子更稳定的配体是___________，其空间构型是___________。 （4）第ⅢA族磷化物均为共价化合物，被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。 物质 磷化铝(AlP) 磷化镓(GaP) 磷化铟(InP) 熔点/℃ 2000 1465 1070 从结构角度说明表中三种物质熔点差异的原因___________。 （5）过硼酸钠被用于洗衣粉中作增白剂，其阴离子结构如图所示，该物质可用于增白的原因是___________。 17. 铼是一种被广泛用于航空、航天的金属。以钼精矿(主要成分有，还含有等杂质)为原料制备高铼酸铵()的工艺流程如下。 已知： 回答下列问题。 （1）是元素周期表中第六周期元素，与同族，其基态原子价层电子排布式为_________。 （2）下图是的X射线衍射图谱，则属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。 （3）“氧压碱浸”的主要产物有，“水相1”中的阴离子主要是和，则“调酸”步骤的目的是___________________。 （4）写出反萃取生成的化学方程式___________________________。“有机相2”可以进入_______(填工艺步骤名称)再利用。 （5）滤渣3为，“除磷”过程中按加入，充分反应后，欲使磷、镁浓度均低于浓度最低应控制在_______。 （6）规则指出：配合物中心原子价电子数和配体提供的电子数之和为18则较稳定。例如符合规则较稳定。与形成的单核配合物不满足规则，故无法稳定存在，会自发二聚以满足规则。已知该二聚物的红外光谱中检测到键吸收峰，其化学式为___________。 18. 某学习小组利用下图所示装置测定空气中甲醛的含量 （1）高锰酸钾测定法 步骤I：将40.00mL 0.0001mol·L-1 的KMnO4溶液盛放于A中，再加入硫酸酸化。 步骤II：取下玻璃塞，打开K1，关闭K2，使可滑动隔板慢慢由最右端拉至最左端，关闭K1，打开K2，，缓慢推动滑动隔板至最右端，将气体全部推出。 步骤III：重复上述操作至三颈烧中溶液恰好褪色。 ①反应过程中有CO2逸出，写出A中发生反应的离子方程式：_______。 ②若1L待测空气中含有2.5×10-6 mol甲醛，则至少将“步骤II”进行_______次才能使溶液褪色。 ③图中用毛细管代替玻璃导管，其目的是_______。 （2）银-Ferrozine 法 测定方法：先制备银氨溶液，然后向银氨溶液中通入甲醛，将银氨溶液还原为Ag，然后通过测定Ag的量计算出甲醛的含量。 ①画出[Ag(NH3)2]＋的结构式_______。 ②制备银氨溶液时，仪器A中放置的药品是_______。(填“AgNO3溶液”或“氨水”)。 ③补充完整用含银废料[Ag、Al(OH)3]制备硝酸银晶体实验方案：取一定量的含银废料，_______，蒸发浓缩、冷却结晶，用无水乙醇洗涤2-3次，干燥。(实验中必须使用的试剂和设备：10mol·L-1的HNO3、稀盐酸、通风设备)。 19. 锂电池是新型储能系统中的核心部件。作为锂电池中用到的电解质材料之一，(阴离子结构见下图。A)深受关注。 回答问题： （1）的制备前体(B)，可由C的氟化反应得到，C中H、N、O元素第一电离能顺序为_______。 （2）C分子中，两个键角均为，键角为，N的原子轨道杂化类型为___________。 （3）B溶于某溶剂发生自耦电离()，阳离子F的结构式为_______。 （4）B和D水溶液均呈酸性，相同温度下，值大小关系：B_______D(填“>”或“<”)；沸点大小关系：B(170℃)>E(60.8℃)，其原因是___________________________。 （5）在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。其两种晶型中，一种取长方体形晶胞(图1，长方体棱长为a、b、c)，另一种取立方体形晶胞(图2，Cl居于立方体中心，立方体棱长为d)。图中氢原子皆已隐去。 ①立方体形晶胞所代表的晶体中部分锂离子(●Li)位置上存在缺位现象，锂离子的总缺位率为_______；该晶型中氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为_______。 ②两种晶型的密度近似相等，则_______。(以含a、b和d的代数式表达) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 黄石二中2027届高三上学期九月月考化学试卷 一、单选题（30分） 1. 化学用语可以表达变化过程。下列化学用语表达正确的是 A. 用电子式表示HClO的形成： B. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型： C. 用轨道表示式表示铜的价电子由激发态跃迁回基态的过程： D. 用电子云轮廓图表示HCl中s—p 键的形成： 【答案】C 【解析】 【详解】A．HClO中O与H和Cl分别共用1对电子，用电子式表示HClO的形成：，A错误； B．OF2的中心O原子价层电子对数为：，含有2对孤电子对，价层电子对互斥模型为：，B错误； C．铜的基态价电子排布式为3d104s1，故可用轨道表示式表示由激发态跃迁回基态的过程，C正确； D．HCl中H原子的s轨道和Cl原子的p轨道重叠形成s-pσ键，用电子云轮廓图示意HCl中s—pσ键的形成：，D错误； 故选C。 2. (锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是 A. 位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族 B. 可用质谱法区分和 C. 和含有的中子数分别为49和48 D. 同一地域产出的同种土壤生物中值相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误； B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，和的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正确； C．的中子数为87-38=49，的中子数为86-38=48，故C正确； D．由题意可知，(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变，故D正确； 故选A。 3. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是 A. 能量相同的原子轨道又称为简并轨道 B. 钠原子光谱呈双线与电子自旋有关 C. 元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 D. 理论认为模型与分子的空间结构相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．能量完全相同的原子轨道定义即为简并轨道，比如p能级的3个轨道、d能级的5个轨道互为简并轨道，叙述正确，A不符合题意； B．钠原子的价电子在不同能级间跃迁时，由于电子存在两种不同的自旋状态，会导致能级发生微小分裂，最终产生特征的双线光谱，叙述正确，B不符合题意； C．元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这一规律叫元素周期律，元素性质的周期性的变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果，叙述正确，C不符合题意； D．VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对，当中心原子无孤电子对时，两者空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，两者空间结构不同，叙述错误，D符合题意； 答案选D。 4. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B 键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 C 晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大 D 逐个断开中的键，每步所需能量不同 各步中的键所处化学环境不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．原子光谱是不连续的线状谱线，说明原子的能级是不连续的，即原子能级是量子化的，故A正确； B．中中心C原子为杂化，键角为，中中心C原子为杂化，键角大约为，中中心C原子为杂化，键角为，三种物质中心C原子都没有孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关，故B错误； C．离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，周围最多能排布8个，周围最多能排布6个，说明比半径大，故C正确； D．甲烷逐个断开键时，每一步断裂后生成的含碳自由基结构与电子状态不同，各步中的键所处化学环境不同，所以每步所需能量不同，故D正确； 故选B。 5. 下列说法正确的是 A. S区全部是金属元素 B. 电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据 C. 第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据 D. 电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．区包含第Ⅰ、Ⅱ族元素，其中第Ⅰ族的是非金属元素，并非全部为金属元素，A错误； B．电负性表示原子对键合电子的吸引能力，电负性越大，元素非金属性越强，可作为判断非金属性强弱的依据，B正确； C．第一电离能存在轨道全满、半满带来的反常情况，例如的第一电离能大于，但金属性强于，不能仅用第一电离能判断金属性强弱，C错误； D．存在反例，如的电负性小于、非金属性弱于，但因轨道半满结构稳定，第一电离能大于，表述不成立，D错误； 故选B。 6. 五种短周期元素X、Y、Z、L、M的某些性质如下表所示，下列判断错误的是 元素 X Y Z L M 最低化合价 -4 -2 -1 -2 0 电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 0.9 A. 元素L、M可形成离子化合物 B. Z在元素周期表中的位置为第二周期第ⅦA族 C. 借助电负性数值预测：加入水中可生成 D. 基态Y原子的核外电子有9种空间运动状态 【答案】B 【解析】 【分析】由五种短周期元素X、Y、Z、L、M的电负性和化合价可知，Y、L均为-2价，L的电负性大，可知L为O、Y为S；Z为-1价、电负性小于L，可知Z为Cl；M的最低化合价为0，可知M为金属元素；X的最低化合价为-4价，X位于IVA族，结合同主族从上到下电负性减小、同周期主族元素从左向右电负性增大，可知X为C。 【详解】A．L为O，M为金属元素，二者电负性差值大于1.7，形成离子化合物，A正确； B．根据分析可知，Z为Cl元素，位于元素周期表第三周期第VIIA族，B错误； C．X为C，L为O，Z为Cl，为，加入水中与水反应生成，C正确； D．Y为S元素，基态S原子核外电子排布：，核外电子有9种空间运动状态，D正确； 答案选B。 7. 镓(Ga)常用作半导体的原料，能形成化合物，研究表明该物质由离子构成，其阴离子中所有原子的价层均有8个电子。以下说法不正确的是 A. 镓和碘均位于元素周期表的p区 B. 化合物中镓的化合价不止一种 C. 的结构可以表示为 D. 中Ga原子的杂化方式为 【答案】C 【解析】 【分析】镓与铝为同主族元素，因此镓应该至少连接三根共价键，阴离子中所有原子的价层均有8个电子，因此共用电子对=8-最外层电子数，但由于阴离子所带电荷为-2，相当于每个镓原子均已得到1个电子，则可知每个镓应该形成4根共价键，即四对共用电子对，因此的结构可以表示为：，据此作答。 【详解】A．镓和碘分别均位于元素周期表的第IIIA族和第VIIA族，均位于元素周期表的p区，A正确； B．化合物可写为：，根据阴离子的结构可知，镓与碘形成的是极性共价键，因此共用电子对均偏向碘，而镓之间形成的是非极性共价键，因此共用电子对无偏移，这就导致了中镓元素为+3价，镓元素常见的正价有+1价、+3价，结合阴离子所带电荷为-2，可知剩余的4个镓总的化合价应该为+2，因此含有2个Ga+和2个0价的Ga，综合可知中Ga元素的化合价有0、+1、+2价，不止一种，故B正确； C．根据分析可知，的结构可以表示为：，故C错误； D．根据分析可知的结构可以表示为，Ga形成了4个价层电子对，因此Ga原子的杂化方式为，故D正确； 故答案选C。 8. 某温控质子驱动反应如图所示，下列说法错误的是 A. I转化为Ⅱ后，键长变短 B. 基态离子的核外电子排布式为 C. I具备在热敏指示剂方面的应用前景 D. 加热时，Ⅰ的与结合，键断开 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，化合物I中碳氮单键转化为Ⅱ中碳氮双键，所以I转化为Ⅱ后，键长变短，故A正确； B．氮元素的原子序数为7，基态离子的核外电子排布式为，故B正确； C．由图可知，I与氢离子共热反应生成Ⅱ，且颜色由无色变为黄色，说明I具备热敏性，具有在热敏指示剂方面的应用前景，故C正确； D．由图可知，加热时，Ⅰ的与结合，键断开，故D错误； 故选D。 9. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子最外层有3个未成对电子，Y是地壳中含量最高的元素，Z单质能与冷水剧烈反应并放出氢气，W的周期数比族序数大1，下列说法正确的是 A. 氢化物的热稳定性：Y>X B. 原子半径大小： C. 第一电离能： D. 基态原子核外有12种不同能级的电子 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素原子序数依次增大，Y是地壳中含量最高的元素，故Y为；基态X原子最外层有3个未成对电子且原子序数小于，价电子排布为，故X为；Z单质能与冷水剧烈反应放出，原子序数大于，故Z为；W周期数比族序数大1，为第三周期ⅡA族元素，故W为。 【详解】A．未指明为简单氢化物，的氢化物热稳定性弱于的氢化物，无法得出氢化物热稳定性的普遍结论，A错误； B．同周期元素原子半径从左到右递减，同主族从上到下递增，原子半径顺序为，与选项给出顺序不符，B错误； C．同周期第一电离能整体呈增大趋势，的轨道半满稳定，第一电离能大于相邻的；的轨道全满稳定，第一电离能大于，且第二周期元素第一电离能整体高于第三周期，故第一电离能顺序为，C正确； D．基态核外电子排布为，仅有、、、共4种不同能级，D错误； 故选C。 10. 某短周期主族元素(R)组成的盐的通式为，为了探究R元素，设计如图装置进行实验。下列叙述正确的是 选项 试剂1 试剂2 Ⅱ中现象 结论 A 稀盐酸 澄清石灰水 溶液变浑浊 非金属性：>R B 浓盐酸 品红溶液 溶液褪色 基态R原子价层电子排布式一定为 C 浓硫酸 品红溶液 溶液褪色 为 D 浓硝酸 石蕊溶液 溶液变红色 R的单质一定是半导体材料 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．元素非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，稀盐酸不是含氧酸，不能根据强酸制弱酸的原理判断元素非金属性的强弱，A错误； B．浓盐酸与反应生成，浓盐酸和反应生成氯气，和氯气都能使品红溶液褪色，基态R原子的价层电子排布式可能为或，B错误； C．和70%浓硫酸反应生成，能使品红溶液褪色，C正确； D．挥发出来的硝酸能使石蕊溶液变红色，若R为硅，则Ⅰ中溶液会产生胶状白色物质，仅根据Ⅱ中现象不能判断R是硅，D错误； 答案选C。 11. 某种催化剂阴离子的结构式如下所示，其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素，W是第四周期的某种元素，其化合物常用于检验酒驾，原子序数关系为：2X＋2Y＋Z=W，下列说法正确的是 A. 该阴离子结构中有键与键数目之比为9∶2 B. 简单氢化物的稳定性：Y>Z，还原性：Y>Z C. 使用ZY2跨临界可直接制冰，利用了ZY2晶体易升华的性质 D. W的基态原子价电子排布图为3d54s1 【答案】C 【解析】 【分析】W是第四周期的某种元素，其化合物常用于检验酒驾，W为元素；元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素，原子序数关系为：2X＋2Y＋Z=W，结合阴离子结构，Z成4个共价键，为第IVA族元素，Y成2个共价键，为第VIA族元素，则X、Y、Z分别为、、。 【详解】A．共价单键都是键，双键含一个键，一个键。根据结构示意图可知，阴离子结构中有键与键数目之比为13∶2，A错误； B．同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，非金属性：O>C，非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，简单氢化物稳定性：H2O>CH4，非金属性越强，还原性越弱，还原性：O<C，B错误； C．ZY2为CO2，固态的二氧化碳是干冰，利用CO2晶体易升华的物理性质，使用CO2跨临界可直接制冰，C正确； D．Cr基态原子价电子排布图为，D错误； 故选C。 12. 下列关于N及其化合物的说法错误的是 A. 氮氮三键键能大于氮氮单键三倍可能与孤电子对相距更远有关 B. O-N-O键角： C. 实验测得的分子构型(忽略H原子)为平面三角形，推测Si原子的3d轨道也参与了成键 D. 已知的配位能力比强，这是由于配体中的P存在3d空轨道 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮氮三键中两个N原子的孤电子对分别位于分子两端，相距更远，孤电子对之间的排斥作用更弱，因此氮氮三键键能大于氮氮单键键能的三倍，A正确； B．中心N原子价层电子对数为，采取杂化，无孤电子对，为直线形，键角为180°；中心N原子价层电子对数为，采取杂化，无孤电子对，为平面三角形，键角为120°；中心N原子价层电子对数为3，采取杂化，分子为V形，排斥作用使键角小于120°，因此键角顺序为，B正确； C．的分子构型为平面三角形，说明中心N原子采取杂化，孤电子对位于未参与杂化的2p轨道，可与Si原子的3d空轨道重叠形成大π键，因此Si原子的3d轨道参与了成键，C正确； D．对过渡金属的配位能力强于，原因是过渡金属的d轨道可与P的3d空轨道形成反馈π键，增强配位键稳定性，并非仅因P存在3d空轨道；若中心离子为等无d轨道的小半径粒子，的N原子半径更小，孤电子对更集中，配位能力强于， D错误； 故选D。 13. 下图为一种结构有趣的“糖葫芦”分子，其中W、X、Y、Z四种元素位于同一主族的相邻周期。X的电负性大于Z，工业上利用沸点差异从空气中分离出Y的单质。E是短周期元素。E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，与的电子结构相同。下列说法错误的是 A. W、Y形成的最高价氧化物的水化物分子式不同 B. 第一电离能：E>W>X C. 已知电负性有Y>Cl>W，则水解生成和HCl，水解生成和HCl D. 简单离子半径：W>E>Y 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为同一主族的元素，图中四种原子均形成三个共价键，根据分子的成键特征可知，四者均为VA族元素，工业上利用沸点差异能从空气中分离出Y的单质，则Y为N，E是短周期元素，E与Y的价电子数之和与Mg的质子数相同，再结合与的电子结构相同可知W为P；E为Cl；X的电负性大于Z，则推测X为 As、Z为Sb，综上，X、Y、Z、W、E依次为As、N、Sb、P、Cl。 【详解】A．W为P，Y为N，对应的最高价氧化物的水化物分子式分别为，A正确； B．同一主族，从上往下，元素的第一电离能逐渐减小，同周期从左往右，元素的第一电离能整体呈增大的趋势（但第IIA、ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元素），所以第一电离能：Cl>P>As，即E>W>X，B正确； C．电负性：N>Cl>P，则水解后P显正价，N显负价，水解生成和HCl，水解生成NH3和HClO，C项错误； D．W、E、Y对应的简单离子分别为、、，的电子层比多一层，则离子半径：>；和电子层数相同，前者的核电荷数小于后者，则离子半径：>；所以简单离子半径：>>N3-，D项正确； 故选C。 14. 碳硼烷酸是一类超强酸，也是唯一能质子化富勒烯(例如C60)但不会将其分解的酸，无机物M其结构如图所示，将无机物M中所有Cl原子取代成Br原子得到相同结构的无机物N。下列说法正确的是 A. 无机物N沸点低于无机物M B. 碳硼烷酸的组成元素均位于元素周期表的p区 C. 由11个硼原子和1个碳原子排列而围成的结构有20个面 D. ②号氢需要克服Cl－H和Cl······H之间的作用力，因此①号氢具有强酸性 【答案】C 【解析】 【详解】A．无机物M中所有Cl原子取代成Br原子得到相同结构的无机物N，则相对分子质量：N>M，因此无机物N沸点大于无机物M，A错误； B．碳硼烷酸的组成元素中，H元素位s区，C、B、Cl元素位于p区，B错误； C．根据该结构图可知，每层的B原子形成5边形，则该结构共有20个面，如图，C正确； D．②号氢需要克服Cl－H和Cl······H之间的作用力，①号氢需要克服C-H共价键，克服C-H共价键作用力更为困难，因此②号氢具有强酸性，D错误； 答案选C。 15. 已知W、X、Y和Z为前四周期元素，且原子序数依次增大，W的原子半径在元素周期表中最小，X、Y位于同一主族，Z的正一价离子在酸性条件下可以发生歧化反应，分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如图所示。下列说法不正确的是 A. W、X、Y、Z的电负性大小：X>Y>W>Z B. 和之间存在不同的作用力 C. 700℃左右有两个吸收峰，此时发生两个氧化还原反应 D. 1200℃时固体成分为 【答案】C 【解析】 【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，W为周期表中原子半径最小的元素，W为氢；X、Y位于同一主族，则X为O、Y为S，Z的正一价离子在酸性条件下可以发生歧化反应，则Z为Cu；则为； 【详解】A．根据分析可知W、X、Y、Z分别为H，O，S，Cu，电负性大小为：O>S>H>Cu，A项正确； B．为，为，两种不同的作用力。其中4个水分子是作为配体配位在铜离子上的，即，那么成键方式就是配位键；另一个水分子则结合在硫酸根上，水分子通过氢键与硫酸根中的氧原子相连接，B项正确； C．从DSC曲线可以看出，700℃左右有两个吸热峰，对应固体质量在1.6mg~0.8mg之间，其对应反应的化学方程式为，不都是氧化还原反应，C项错误； D．1200℃对应固体质量为0.72g，发生反应为：此时固体成分为，D项正确； 答案选C。 二、解答题（70分） 16. 磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。 （1）基态磷原子价电子的轨道表示式是___________。 （2）磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。 ①白磷()是分子晶体，易溶于，难溶于水，可能原因是___________。 ②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是___________(填序号)。 a．层与层之间的作用力是共价键 b．分子中磷原子杂化方式为杂化 c．是混合型晶体 （3）与水会形成黄色的配离子，为避免颜色干扰，常在溶液中加入形成无色的。由此推测与形成的配离子更稳定的配体是___________，其空间构型是___________。 （4）第ⅢA族磷化物均为共价化合物，被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。 物质 磷化铝(AlP) 磷化镓(GaP) 磷化铟(InP) 熔点/℃ 2000 1465 1070 从结构角度说明表中三种物质熔点差异的原因___________。 （5）过硼酸钠被用于洗衣粉中作增白剂，其阴离子结构如图所示，该物质可用于增白的原因是___________。 【答案】（1） （2） ①. CS2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶原理，P4是非极性分子，易溶于CS2，难溶于水 ②. c （3） ①. ②. 正四面体 （4）三者均为共价晶体，由于原子半径Al＜Ga＜In，所以键长：Al-P＜Ga-P＜In-P，键能：Al-P＞Ga-P＞In-P，熔点：AlP＞GaP＞InP （5）过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性 【解析】 【小问1详解】 基态磷原子价电子为3s、3p能级上的电子，根据构造原理P原子价电子轨道表示式为； 【小问2详解】 ①CS2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶原理，P4是非极性分子，易溶于CS2，难溶于水； ②a．中层与层之间的作用力是分子间作用力，故a错误； b．由结构可知黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp3杂化，故b错误； c．黑磷晶体是与石墨类似的层状结构，故为混合型晶体，故c正确； 答案为c； 【小问3详解】 Fe3+与水会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+，为避免颜色干扰，常在Fe3+溶液中加入H3PO4形成无色的[Fe(PO4)2]3-，即形成更稳定的配合物，故由此推测与Fe3+形成的配离子更稳定的配体是，是中心原子为P，其中σ键电子对数为4，中心原子孤电子对数=×(5+3-4×2)=0，中心原子价层电子对数为4+0=4，P原子采用sp3杂化，立体构型为正四面体； 【小问4详解】 三者均为共价晶体，由于原子半径Al＜Ga＜In，所以键长：Al-P＜Ga-P＜In-P，键能：Al-P＞Ga-P＞In-P，熔点：AlP＞GaP＞InP； 【小问5详解】 该物质可用于增白的原因是：过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性。 17. 铼是一种被广泛用于航空、航天的金属。以钼精矿(主要成分有，还含有等杂质)为原料制备高铼酸铵()的工艺流程如下。 已知： 回答下列问题。 （1）是元素周期表中第六周期元素，与同族，其基态原子价层电子排布式为_________。 （2）下图是的X射线衍射图谱，则属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。 （3）“氧压碱浸”的主要产物有，“水相1”中的阴离子主要是和，则“调酸”步骤的目的是___________________。 （4）写出反萃取生成的化学方程式___________________________。“有机相2”可以进入_______(填工艺步骤名称)再利用。 （5）滤渣3为，“除磷”过程中按加入，充分反应后，欲使磷、镁浓度均低于浓度最低应控制在_______。 （6）规则指出：配合物中心原子价电子数和配体提供的电子数之和为18则较稳定。例如符合规则较稳定。与形成的单核配合物不满足规则，故无法稳定存在，会自发二聚以满足规则。已知该二聚物的红外光谱中检测到键吸收峰，其化学式为___________。 【答案】（1）5d56s2 （2）晶体 （3）沉铝、沉硅或为“萃取”提供反应所需的 （4） ①. 或 ②. 萃取 （5）0.25 （6） 【解析】 【分析】钼精矿(主要成分有，还含有等杂质)在氧压碱浸时会生成，等分别生成、、、等，过滤，滤渣主要为，滤液中加硫酸调pH，可以除掉、，同时提供氢离子以备后续萃取时需要，加入进行萃取得到，分液后，对有机相加一水合氨进行反萃取，生成，分液后在水相中，加入硫酸镁与反应生成沉淀，过滤除掉，再经过后续处理得到纯品。 【小问1详解】 Mn的价电子排布式为3d54s2，Re是与Mn同族的第六周期的元素，其价电子排布式为5d56s2； 【小问2详解】 由NH4ReO4的X射线衍射图谱可知，NH4ReO4具有衍射峰，说明NH4ReO4属于晶体； 【小问3详解】 由上述分析可知，“调酸”步骤的目的是沉铝、沉硅或为“萃取”提供反应所需的； 【小问4详解】 萃取得到，分液后，对有机相加一水合氨进行反萃取，生成，反萃取的化学方程式为：或，反萃取后有机相2为，可以进入“萃取”步骤中再利用； 【小问5详解】 ，即，“除磷”过程中按加入，使磷、镁浓度均低于，最低应控制在=mol/L=0.25 mol/L； 【小问6详解】 与形成的单核配合物中心原子Re价电子数和配体提供的电子数之和为17，不稳定，会自发二聚以满足规则，已知该二聚物的红外光谱中检测到键吸收峰，则该二聚物的结构为，这样就满足了中心原子Re价电子数和配体提供的电子数之和为18，该二聚物的分子式为：。 18. 某学习小组利用下图所示装置测定空气中甲醛的含量 （1）高锰酸钾测定法 步骤I：将40.00mL 0.0001mol·L-1 的KMnO4溶液盛放于A中，再加入硫酸酸化。 步骤II：取下玻璃塞，打开K1，关闭K2，使可滑动隔板慢慢由最右端拉至最左端，关闭K1，打开K2，，缓慢推动滑动隔板至最右端，将气体全部推出。 步骤III：重复上述操作至三颈烧中溶液恰好褪色。 ①反应过程中有CO2逸出，写出A中发生反应的离子方程式：_______。 ②若1L待测空气中含有2.5×10-6 mol甲醛，则至少将“步骤II”进行_______次才能使溶液褪色。 ③图中用毛细管代替玻璃导管，其目的是_______。 （2）银-Ferrozine 法 测定方法：先制备银氨溶液，然后向银氨溶液中通入甲醛，将银氨溶液还原为Ag，然后通过测定Ag的量计算出甲醛的含量。 ①画出[Ag(NH3)2]＋的结构式_______。 ②制备银氨溶液时，仪器A中放置的药品是_______。(填“AgNO3溶液”或“氨水”)。 ③补充完整用含银废料[Ag、Al(OH)3]制备硝酸银晶体实验方案：取一定量的含银废料，_______，蒸发浓缩、冷却结晶，用无水乙醇洗涤2-3次，干燥。(实验中必须使用的试剂和设备：10mol·L-1的HNO3、稀盐酸、通风设备)。 【答案】（1） ①. 5HCHO＋4＋12H+ = 4Mn2+＋5CO2 ↑＋11H2O ②. 2 ③. 减小空气通入速率，使空气中的HCHO被充分吸收 （2） ①. 或 ②. AgNO3溶液 ③. 向其中将入稍过量的稀盐酸充分反应，过滤、洗涤滤渣，将滤渣转移至烧杯中，打开通风设备，向滤渣中加入稍过量的10 mol·L-1的HNO3至固体完全溶解 【解析】 【分析】实验(1)利用氧化还原滴定原理，测定空气中甲醛的含量；实验(2)硝酸银溶液中滴加氨水生成AgOH白色沉淀，加入过量氨水沉淀溶解，得到银氨溶液；故仪器A中为硝酸银溶液、B为氨水，反应生成银氨溶液，然后向银氨溶液中通入甲醛，将银氨溶液还原为Ag，然后通过测定Ag的量计算出甲醛的含量。 【小问1详解】 ①甲醛和酸性高锰酸钾反应过程中有CO2逸出，甲醛被氧化，高锰酸钾被还原生成锰离子，A中发生反应的离子方程式：5HCHO＋4＋12H+ = 4Mn2+＋5CO2 ↑＋11H2O； ②40.00mL 0.0001mol·L-1 的KMnO4物质的量为0.04L×0.0001mol·L-1 =4×10-6mol，由关系式5HCHO~4，若1L待测空气中含有2.5×10-6 mol甲醛，需要n(KMnO4)=2.5×10-6 mol=2×10-6 mol，则至少将“步骤II”进行2次才能消耗完高锰酸钾，使溶液褪色； ③图中用毛细管代替玻璃导管，其目的是减小空气通入速率，使空气中的HCHO被充分吸收； 【小问2详解】 ①[Ag(NH3)2]＋中银离子提供空轨道，氨气中N原子提供孤电子，形成配位键，氨气内N和H存在共价键，其结构式为或 ； ②硝酸银溶液中滴加氨水生成AgOH白色沉淀，加入过量氨水沉淀溶解，得到银氨溶液，故仪器A中为硝酸银溶液； ③用含银废料[Ag、Al(OH)3]制备硝酸银晶体实验方案：取一定量的含银废料，向其中将入稍过量的稀盐酸充分反应，过滤、洗涤滤渣，将滤渣转移至烧杯中，打开通风设备，向滤渣中加入稍过量的10 mol·L-1的HNO3至固体完全溶解，蒸发浓缩、冷却结晶，用无水乙醇洗涤2-3次，干燥。 19. 锂电池是新型储能系统中的核心部件。作为锂电池中用到的电解质材料之一，(阴离子结构见下图。A)深受关注。 回答问题： （1）的制备前体(B)，可由C的氟化反应得到，C中H、N、O元素第一电离能顺序为_______。 （2）C分子中，两个键角均为，键角为，N的原子轨道杂化类型为___________。 （3）B溶于某溶剂发生自耦电离()，阳离子F的结构式为_______。 （4）B和D水溶液均呈酸性，相同温度下，值大小关系：B_______D(填“>”或“<”)；沸点大小关系：B(170℃)>E(60.8℃)，其原因是___________________________。 （5）在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。其两种晶型中，一种取长方体形晶胞(图1，长方体棱长为a、b、c)，另一种取立方体形晶胞(图2，Cl居于立方体中心，立方体棱长为d)。图中氢原子皆已隐去。 ①立方体形晶胞所代表的晶体中部分锂离子(●Li)位置上存在缺位现象，锂离子的总缺位率为_______；该晶型中氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为_______。 ②两种晶型的密度近似相等，则_______。(以含a、b和d的代数式表达) 【答案】（1）N>O>H （2） （3）或 （4） ①. > ②. B分子间存在氢键 （5） ①. ②. 8 ③. 【解析】 【小问1详解】 一般情况下，同一周期元素，元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但N原子核外电子排布处于轨道的半充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，H的电离能在其中最小，H、N、O元素第一电离能顺序为N>O>H； 【小问2详解】 C中两个键角+键角=360°，则以N为中心形成平面结构，N原子的轨道杂化方式为sp2杂化； 【小问3详解】 由原子个数和电荷总数守恒可知，阳离子F的结构式可能为或； 【小问4详解】 氟原子是吸电子基，会使氮氢键的极性增强，电离出氢离子的能力增大，乙基是供电子基，会使氮氢键的极性减弱，电离出氢离子的能力减弱，则B的酸性强于D，值大小关系B＞D；由图可知，B分子能形成分子间氢键，E分子不能形成分子间氢键，所以B的沸点高于E； 【小问5详解】 ①由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的氯离子个数为1，位于顶点的氧离子个数为8×=1，位于棱上的锂离子个数为12×=3，由化合价代数和为0可知，晶胞中锂离子的个数为2，则锂离子的总缺位率为=；晶胞中位于体心的氯离子与位于棱上的锂离子距离最近，其中上下棱上的锂离子为两个立方体所共有，则氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为4+8×=8； ②设Li2(OH)Cl的相对分子质量为M，由晶胞结构可知，长方体形晶胞的密度为，立方体形晶胞的密度为，由两种晶型的密度近似相等可知，c=。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $