精品解析:北京市中央民族大学附属中学2026-2027学年高三上学期9月练习 化学试题
2026-10-04
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内容正文:
中央民族大学附属中学2026-2027学年第一学期
高三化学9月练习
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 K 39 Ca 40 Mn 55 Cu 64 Cl 35.5 Mg 24 S 32 Ag 108
考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。
第一部分(共42分)
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 是钾元素的一种较稳定的核素,其衰变后产生。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达13亿年,故常用于古老岩石的年代测定。下列说法不正确的是
A. 的原子核内有21个中子
B. 和均易失去一个电子
C. 可通过质谱法区分和
D. 衰变为的过程属于化学变化
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态Si原子的价层电子轨道表示式:
B. NaCl的电子式:
C. p-pπ键的形成:
D. 的VSEPR模型:
3. 已知:33As(砷)与P为同族元素。下列说法不正确的是
A. As原子核外最外层有5个电子
B. AsH3的电子式是
C. 热稳定性:AsH3<PH3
D. 非金属性:As<Cl
4. 下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A. 酸性: B. 碱性:KOH>NaOH>LiOH
C. 原子半径大小:S>O>F D. 氧化性:
5. 下列物质的应用中,主要利用的反应不属于氧化还原反应的是
A. 用FeCl3溶液刻蚀铜电路板
B. 用NH3检验Cl2的泄漏
C. 用H2和N2实现工业合成氨
D. 用KSCN溶液检测Fe3+
6. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的原子数为
B. 溶液含有的个数为
C. 标准状况下,和的混合气体中分子数为
D. 和足量氧气反应转移电子数为
7. 的结构如图。下列说法正确的是
A. Fe元素位于周期表的s区 B. 第一电离能:
C. 键角: D. 图中的虚线表示氢键
8. 常温下在碱性溶液中,下列离子可能大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
9. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 制备84消毒液(主要成分是):
B. 食醋去除水垢中的:
C. 利用覆铜板制作印刷电路板:
D. 去除废水中的:
10. 三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF,下列有关该反应的说法正确的是
A. NF3是氧化剂,H2O是还原剂 B. HF是还原产物
C. 还原剂和氧化剂的物质的量之比是2:1 D. NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体
11. 下列实验操作中,能达成实验目的的是
目的
A.分离粗盐中的难溶物
B.分离乙醇和水
实验
目的
C.配制一定物质的量浓度的硫酸
D.制备
实验
A. A B. B C. C D. D
12. 离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A. 、中均含非极性共价键
B. ①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C. 中阴、阳离子个数比为1:1,中阴、阳离子个数比为2:1
D. 当反应①和②中转移的电子数相同时,产生和的体积比为1:2(同温同压)
13. 下列物质性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
热稳定性:
分子间是否存在氢键
B
硬度:金刚石碳化硅
晶体类型不同
C
酸性:
键的极性大小
D
碱性:
核电荷数:
A. A B. B C. C D. D
14. 探究与水反应所得溶液的成分,进行如下实验;
①将5 mL水加入盛有固体的试管中,产生气体,得到溶液a()
②取溶液a,加入少量粉末,产生能使带火星的木条复燃的气体
③另取溶液a,滴加溶液,溶液迅速褪色,产生气体及棕色沉淀()
④取的溶液,滴加溶液,较长时间后溶液变为墨绿色()
下列说法不正确的是
A. ①中可能发生:、、
B. ②中与③中的作用不同
C. ③中产生气体与的物质的量之比为3:2
D. ④的目的:排除③中使溶液褪色的可能
第二部分(共58分)
15. Ⅰ.铁蓝(或)是一种传统的蓝色颜料,可由亚铁氰化钾制备而成。
(1)基态的价电子排布式为__________。
(2)原子在元素周期表中的位置__________。
(3)铁蓝中包含的化学键类型有__________(填字母)。
a.配位键 b.离子键 c.非极性共价键
(4)比较N原子和O原子的第一电离能大小,并从原子结构角度进行解释__________。
Ⅱ.锂电池的电解液是目前研究的热点。
(5)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。
①基态的电子云轮廓图的形状为__________。
②基态原子的价层电子轨道表示式为__________。
(6)为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下,阴离子为。
①N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为__________。
②该阳离子中,带“*”的C原子的杂化轨道类型为__________杂化。
③根据模型,的中心原子上的价层电子对数为__________,空间结构为正八面体形。
16. 独特的笼状结构使其及其衍生物表现出特殊的性质。
(1)金刚石与的晶胞结构如图,比较二者熔点大小:金刚石__________(填“>”、“<”或“=”),并从结构角度分析原因__________。
(2)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示。
(Ph表示苯基)
已知:烯烃、等因能提供电子与中心原子形成配位键,被称为“配体”。
①()内中心P原子的杂化轨道类型是__________。
②比较两种配体与的配位能力大小:__________(填“>”、“<”或“=”)。
③结合中原子的成键特点,分析可作为配体的原因__________。
(3)因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质,其晶胞结构示意图如图所示,晶胞的边长为()。
①晶胞中的“○”代表__________(填“”或“”)。
②距离最近的有__________个。
③已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为__________。
17. 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ………
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_______。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_______。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是___________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是__________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下_________,得电子能力逐渐减弱。
18. 阳极泥焙烧渣含、、(金),用如下方法分离提取。
(1)基态原子的价层电子排布式为__________。
(2)与反应的离子方程式为__________。
(3)浸铜后经__________操作,将混合物分离。
(4)“溶金”生成的化学方程式是__________。
(5)提银
实验Ⅰ.称取试样于烧杯中,加入铁粉和盐酸,加热,充分反应后过滤,用热水洗涤银粉,直至检验无氯离子。
①铁将转化为的化学方程式为__________。
②检验氯离子的方法是__________。
③铁的氢氧化物易包裹在粉末上,会阻碍与铁的反应。盐酸的作用是__________(答出两点)。
19. 某小组同学进行如下实验,探究草酸(H2C2O4,二元弱酸)与铁屑的反应。
资料:i.FeC2O4·2H2O为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸;受热容易分解。
ii.Fe3+ + 3 = [Fe(C2O4)3]3−,[Fe(C2O4)3]3−浓度低时近无色。
实验Ⅰ:
(1)H2C2O4中碳元素的化合价是_______价。
(2)铁屑与H2C2O4反应,生成气体(H2)和黄色固体的化学方程式是_______。
(3)A中还检测到生成了Fe3O4。对Fe3O4产生的途径进行分析及探究。
①甲认为酸性溶液中的Fe2+部分被氧化为Fe3+,反应的离子方程式是_______;然后Fe3+、Fe2+与水共同反应,经复杂变化产生Fe3O4。进一步实验证实了该观点。
②乙认为Fe3O4也可由黄色固体受热分解产生。进行实验Ⅱ:取A中所得黄色固体,洗涤后置于试管中加热,观察到_______(填现象),并检测到有气体_______(填化学式)生成,结合仪器分析证实黄色固体受热分解可得到Fe3O4。
③丙认为若要证实乙观点成立,从反应条件的角度还应对比_______。
(4)C中滴加硫酸后,溶液显浅红色,原因之一是发生了非氧化还原反应,用离子方程式表示为_______、Fe3+ + 3SCN-= Fe(SCN)3。
结论:铁屑与草酸的反应复杂,随时间变化发生了多个氧化还原反应。
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中央民族大学附属中学2026-2027学年第一学期
高三化学9月练习
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 K 39 Ca 40 Mn 55 Cu 64 Cl 35.5 Mg 24 S 32 Ag 108
考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。
第一部分(共42分)
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 是钾元素的一种较稳定的核素,其衰变后产生。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达13亿年,故常用于古老岩石的年代测定。下列说法不正确的是
A. 的原子核内有21个中子
B. 和均易失去一个电子
C. 可通过质谱法区分和
D. 衰变为的过程属于化学变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.的原子核内有40-19=21个中子,A正确;
B.和最外层均只含有1个电子,易失去一个电子,B正确;
C.和的相对原子质量不同,可通过质谱法区分和,C正确;
D.衰变为的过程中元素种类发生了变化,不属于化学变化,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态Si原子的价层电子轨道表示式:
B. NaCl的电子式:
C. p-pπ键的形成:
D. 的VSEPR模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态原子价层电子排布为,根据洪特规则,能级的2个电子应分占不同轨道且自旋平行,选项中轨道2个电子挤在同一轨道,违反洪特规则,A错误;
B.是离子化合物,电子式应为,选项中写成共价化合物的共用电子形式,没有标注离子电荷和方括号,B错误;
C.键是轨道以“肩并肩”方式重叠形成,图示符合该成键特征,C正确;
D.中心原子的价层电子对数,VSEPR模型为四面体形,选项图示为平面三角形,D错误;
故选C。
3. 已知:33As(砷)与P为同族元素。下列说法不正确的是
A. As原子核外最外层有5个电子
B. AsH3的电子式是
C. 热稳定性:AsH3<PH3
D. 非金属性:As<Cl
【答案】B
【解析】
【详解】A.As与P为同族元素,为VA族元素,则其原子核外最外层有5个电子,A说法正确;
B.AsH3属于共价化合物,电子式与氨气相似,为,B说法不正确;
C.非金属的非金属性越强,其气体氢化物越稳定,非金属性As<P,热稳定性:AsH3<PH3,C说法正确;
D.同周期元素,原子序数越小,非金属性越强,非金属性:As<Cl,D说法正确;
答案为B。
4. 下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A. 酸性: B. 碱性:KOH>NaOH>LiOH
C. 原子半径大小:S>O>F D. 氧化性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸性比较涉及(最高价含氧酸)、(非最高价含氧酸)和,元素周期律通常用于比较最高价含氧酸的酸性以反映元素的非金属性的强弱,硫的最高价含氧酸为,因此不能用元素周期律解释此比较,A符合题意;
B.从上到下,同主族元素(ⅠA族)的金属性逐渐增强,对应氢氧化物碱性增强(KOH > NaOH > LiOH),能用元素周期律解释,B不符合题意;
C.原子半径比较中,S和O同主族(ⅥA族),原子半径:S > O(自上而下,原子半径增大);O和F同周期(第二周期),原子半径:O > F(从左到右,原子半径减小),因此S > O > F,能用元素周期律解释,C不符合题意;
D.从上到下,同主族元素(卤素)的非金属性逐渐减弱,单质氧化性减弱(),能用元素周期律解释,D不符合题意;
故选A。
5. 下列物质的应用中,主要利用的反应不属于氧化还原反应的是
A. 用FeCl3溶液刻蚀铜电路板
B. 用NH3检验Cl2的泄漏
C. 用H2和N2实现工业合成氨
D. 用KSCN溶液检测Fe3+
【答案】D
【解析】
【详解】A.用FeCl3溶液刻蚀铜电路板,发生反应:,元素化合价变化,属于氧化还原反应,A不符题意;
B.NH3与Cl2的反应可生成N2和NH4Cl,元素化合价变化,属于氧化还原反应,B不符题意;
C.H2和N2实现工业合成氨,反应方程式:,元素化合价变化,属于氧化还原反应,C不符题意;
D.用KSCN溶液检测Fe3+,发生反应:,元素化合价不变,不属于氧化还原反应,D符合题意;
答案选D。
6. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的原子数为
B. 溶液含有的个数为
C. 标准状况下,和的混合气体中分子数为
D. 和足量氧气反应转移电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为,该气体的物质的量为,含有的原子数为,A错误;
B.在水溶液中会发生水解,因此溶液中个数小于,B错误;
C.标准状况下气体摩尔体积为,混合气体的物质的量为,分子数为,C错误;
D.的物质的量为,与氧气反应时均从价升高到价,因此转移电子数为,D正确;
故选D。
7. 的结构如图。下列说法正确的是
A. Fe元素位于周期表的s区 B. 第一电离能:
C. 键角: D. 图中的虚线表示氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe是26号元素,核外电子排布为,属于d区,A错误;
B.同主族从上到下第一电离能减小,O>S;H的核电荷数小、原子半径小,电离能大于S,B错误;
C.中心S原子价层电子对数为4+4,无孤电子对,为正四面体形,中心O原子价层电子对数为2+4,有2对孤电子对,孤电子对斥力大于成键电子对,其键角小于,C错误;
D.在晶体结构中,水分子之间、水分子与硫酸根之间存在的虚线代表氢键,D正确;
故答案选D。
8. 常温下在碱性溶液中,下列离子可能大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.会与碱性溶液中的反应生成,也会与反应生成和,不能大量共存,A错误;
B.、、、之间互不反应,且都不与碱性溶液中的反应,能大量共存,B正确;
C.、都会与碱性溶液中的反应生成氢氧化物沉淀,不能大量共存,C错误;
D.与会反应生成沉淀,不能大量共存,D错误;
故选B。
9. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 制备84消毒液(主要成分是):
B. 食醋去除水垢中的:
C. 利用覆铜板制作印刷电路板:
D. 去除废水中的:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2和NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,除了Cl2和H2O不能拆写其余均可拆写为离子,A项正确;
B.食醋为弱酸不能拆写为离子,反应为2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2+H2O,B项错误;
C.FeCl3将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCl2,反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C项正确;
D.Na2S将Hg2+转化为沉淀除去,反应为Hg2++S2−=HgS↓,D项正确;
故选B。
10. 三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF,下列有关该反应的说法正确的是
A. NF3是氧化剂,H2O是还原剂 B. HF是还原产物
C. 还原剂和氧化剂的物质的量之比是2:1 D. NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.在3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF反应中,NF3中的N元素的原子部分升高变为HNO3,部分降低变为NO,因此NF3是氧化剂,也是还原剂,而水的组成元素化合价没有发生变化。所以水不是还原剂,错误;
B.HF的组成元素在反应前后没有发生变化,所以HF不是还原产物,错误;
C.根据方程式可知,在该反应中还原剂NF3和氧化剂NF3的物质的量之比是1:2,错误;
D. NF3在潮湿的空气中泄漏会会发生反应产生NO,NO遇空气会发生反应产生红棕色NO2气体,正确。
11. 下列实验操作中,能达成实验目的的是
目的
A.分离粗盐中的难溶物
B.分离乙醇和水
实验
目的
C.配制一定物质的量浓度的硫酸
D.制备
实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.分离粗盐中的难溶物采用过滤操作,图示过滤装置有玻璃棒引流、漏斗下端紧贴烧杯内壁,操作规范,能达到实验目的,A正确;
B.乙醇和水互溶,分液法适用于分离不互溶的液态混合物,因此无法用分液的方法分离乙醇和水,B错误;
C.容量瓶是定容容器,不能用于稀释浓硫酸,浓硫酸稀释时会释放大量热,应先在烧杯中稀释、冷却至室温后再转移到容量瓶中,C错误;
D.受热易分解为和,加热蒸干溶液无法得到固体,D错误;
故选A。
12. 离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A. 、中均含非极性共价键
B. ①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C. 中阴、阳离子个数比为1:1,中阴、阳离子个数比为2:1
D. 当反应①和②中转移的电子数相同时,产生和的体积比为1:2(同温同压)
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2中存在离子键和O的非极性共价键,而CaH2中只有Ca2+与H-的离子键,不含非极性共价键,A错误;
B.反应①中水的O和H化合价均未变化,水既未被氧化也未被还原;反应②中H2O的H(+1)被还原为H2(0价),水发生还原反应,B错误;
C.Na2O2中阴离子(O)与阳离子(Na+)个数比为1:2,CaH2中阴离子(H-)与阳离子(Ca2+)个数比为2:1,C错误;
D.反应①每生成1mol O2转移2mol电子,反应②每生成2mol H2转移2mol电子,转移相同电子数时,O2与H2的物质的量比为1:2,体积比也为1:2,D正确;
故选D。
13. 下列物质性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
热稳定性:
分子间是否存在氢键
B
硬度:金刚石碳化硅
晶体类型不同
C
酸性:
键的极性大小
D
碱性:
核电荷数:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.热稳定性:HF>HCl,说明键能:H-F>H-Cl,与分子间是否存在氢键无关,氢键主要影响物理性质,A错误;
B.金刚石和碳化硅均为共价晶体,晶体类型相同,金刚石硬度更高是因C-C键键长更短、键能更大,而非晶体类型差异,B错误;
C.CF3COOH的酸性强于CCl3COOH,因F的电负性比Cl大,吸电子效应更强,使O-H键极性增大,H+更易解离,C正确;
D.KOH的碱性强于Al(OH)3是因K的金属性(活泼性)强于Al,而非核电荷数,金属性与原子半径、电子层结构等因素相关,D错误;
故选C。
14. 探究与水反应所得溶液的成分,进行如下实验;
①将5 mL水加入盛有固体的试管中,产生气体,得到溶液a()
②取溶液a,加入少量粉末,产生能使带火星的木条复燃的气体
③另取溶液a,滴加溶液,溶液迅速褪色,产生气体及棕色沉淀()
④取的溶液,滴加溶液,较长时间后溶液变为墨绿色()
下列说法不正确的是
A. ①中可能发生:、、
B. ②中与③中的作用不同
C. ③中产生气体与的物质的量之比为3:2
D. ④的目的:排除③中使溶液褪色的可能
【答案】C
【解析】
【详解】A.①中产生气体,说明有氧气生成,主要反应为;为中间步骤,随后分解:,A正确;
B.②中MnO2催化H2O2分解产生O2,为催化剂;③中KMnO4被H2O2还原为MnO2,为氧化剂,作用不同,B正确;
C.③中反应为,该产生气体与沉淀物质的量之比为3:2,但生成的MnO2会催化分解产生更多的氧气,故③中产生气体与的物质的量之比大于3:2,C错误;
D.④中纯NaOH溶液使KMnO4缓慢褪色生成,而③中快速褪色生成MnO2,排除NaOH导致快速褪色的可能,D正确;
答案选C。
第二部分(共58分)
15. Ⅰ.铁蓝(或)是一种传统的蓝色颜料,可由亚铁氰化钾制备而成。
(1)基态的价电子排布式为__________。
(2)原子在元素周期表中的位置__________。
(3)铁蓝中包含的化学键类型有__________(填字母)。
a.配位键 b.离子键 c.非极性共价键
(4)比较N原子和O原子的第一电离能大小,并从原子结构角度进行解释__________。
Ⅱ.锂电池的电解液是目前研究的热点。
(5)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。
①基态的电子云轮廓图的形状为__________。
②基态原子的价层电子轨道表示式为__________。
(6)为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下,阴离子为。
①N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为__________。
②该阳离子中,带“*”的C原子的杂化轨道类型为__________杂化。
③根据模型,的中心原子上的价层电子对数为__________,空间结构为正八面体形。
【答案】(1)
(2)
第二周期第ⅥA族 (3)ab
(4)
;N原子的 轨道电子排布为半充满状态(),结构较稳定,较难失去电子,而O原子的 轨道电子排布为 ,失去一个电子后达到半充满的稳定状态,较易失去电子。
(5) ①.
球形 ②.
(6) ①.
②.
③.
6
【解析】
【小问1详解】
Fe的原子序数为26,基态Fe原子的电子排布式为 ,失去最外层的2个 电子形成 ,故其价电子排布式为 。
【小问2详解】
O的原子序数为8,核外有2个电子层,最外层有6个电子,位于元素周期表第二周期第ⅥA族。
【小问3详解】
铁蓝中,(或外层 )与 之间存在离子键; 中 与 之间存在配位键; 内部、 内部存在极性共价键,不存在同种非金属原子相连的非极性共价键。故选ab。
【小问4详解】
同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N原子的 轨道电子排布为 ,处于半充满的稳定状态,较难失去电子,因此其第一电离能反常地大于相邻的O原子。
【小问5详解】
① 的核外电子排布为 ,s电子云轮廓图为球形。
② P的原子序数为15,价电子排布为 ,根据洪特规则和泡利不相容原理,其轨道表示式为。
【小问6详解】
① 同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负性大小顺序为 。
② 带“*”的C原子形成1个双键和2个单键(含1个碳氢键),无孤电子对,价层电子对数为3,采用 杂化。
③ 的中心原子P的价层电子对数为 。
16. 独特的笼状结构使其及其衍生物表现出特殊的性质。
(1)金刚石与的晶胞结构如图,比较二者熔点大小:金刚石__________(填“>”、“<”或“=”),并从结构角度分析原因__________。
(2)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示。
(Ph表示苯基)
已知:烯烃、等因能提供电子与中心原子形成配位键,被称为“配体”。
①()内中心P原子的杂化轨道类型是__________。
②比较两种配体与的配位能力大小:__________(填“>”、“<”或“=”)。
③结合中原子的成键特点,分析可作为配体的原因__________。
(3)因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质,其晶胞结构示意图如图所示,晶胞的边长为()。
①晶胞中的“○”代表__________(填“”或“”)。
②距离最近的有__________个。
③已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为__________。
【答案】(1) ①.
> ②.
金刚石为共价晶体,为分子晶体,二者熔化时分别破坏共价键和分子间作用力,共价键的强度远大于分子间作用力
(2) ①.
②.
< ③.
中每个碳原子采用杂化,未参与杂化的p轨道上的电子形成离域键,能提供电子与中心原子形成配位键
(3) ①.
②.
4 ③.
【解析】
【小问1详解】
金刚石属于共价晶体,熔化时需要破坏坚固的共价键;而属于分子晶体,熔化时只需破坏较弱的分子间作用力。由于共价键的强度远大于分子间作用力,因此金刚石的熔点高于。
【小问2详解】
① 中中心P原子与3个苯基形成3个键,且含有1对孤电子对,价层电子对数为,故采用杂化。
② 根据题干中的合成过程图可知,反应中将配合物中的取代出来,发生配体交换反应,说明与Pt的配位能力强于,即。
③ 分子中每个碳原子与相邻的3个碳原子形成键,采用杂化,每个碳原子剩余的1个p电子共同形成离域键,该离域键能够提供电子与中心原子形成配位键。
【小问3详解】
① 由晶胞结构可知,实心球位于顶点和面心,个数为;空心球位于晶胞内部,个数为8。根据的化学式可知,与的个数比为2:1,故空心球“○”代表,实心球代表。
② 观察晶胞结构可知,每个位于由4个构成的正四面体空隙中,因此距离最近的有4个。
③ 1个晶胞中含有4个和8个,即含有4个。晶胞的质量为 g,晶胞的边长为 cm,体积为 cm,则该晶体的密度 g/cm。
17. 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ………
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_______。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_______。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是___________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是__________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下_________,得电子能力逐渐减弱。
【答案】 ①. ②. 淀粉KI试纸变蓝 ③. Cl2+2Br-═Br2+2Cl- ④. 打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡。静止后CCl4层溶液变为紫红色 ⑤. 确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 ⑥. 原子半径逐渐增大
【解析】
【分析】验证卤素单质氧化性的相对强弱,装置A:高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,装置A中生成氯气,烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色,验证氯气的氧化性强于碘,装置B:装置B中盛有溴化钠,氯气进入装置B中,氯气氧化溴离子为溴单质,溶液呈橙红色,验证氯的氧化性强于溴,氯气有毒,能被氢氧化钠吸收,浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气,当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹,为验证溴的氧化性强于碘,实验时应避免氯气的干扰,当B中溶液由黄色变为棕红色时,说明有大量的溴生成,此时应关闭活塞a,否则氯气过量,影响实验结论,以此解答该题。
【详解】(1)根据以上分析,黄绿色气体为氯气,由高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成,氯气中存在1对氯氯共用电子对,氯原子最外层达到8电子稳定结构,电子式为:,
故答案为;
(2)淀粉变蓝色,说明有单质碘生成,说明氯气氧化性强于单质碘,
故答案为淀粉KI试纸变蓝;
(3)氯气的氧化性强于溴,将氯气通入NaBr溶液中会有单质溴生成,发生反应的离子方程式为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-,
故答案为Cl2+2Br-═Br2+2Cl-;
(4)为验证溴的氧化性强于碘,应将C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中,如发生氧化还原反应,则静至后CCl4层溶液变为紫红色,
故答案为打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡.静至后CCl4层溶液变为紫红色;
(5)为验证溴的氧化性强于碘,实验时应避免氯气的干扰,当B中溶液由黄色变为棕红色时,说明有大量的溴生成,此时应关闭活塞a,否则氯气过量,影响实验结论,
故答案为确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰;
(6)因同一主族元素,从上到下,电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,
故答案为原子半径逐渐增大。
18. 阳极泥焙烧渣含、、(金),用如下方法分离提取。
(1)基态原子的价层电子排布式为__________。
(2)与反应的离子方程式为__________。
(3)浸铜后经__________操作,将混合物分离。
(4)“溶金”生成的化学方程式是__________。
(5)提银
实验Ⅰ.称取试样于烧杯中,加入铁粉和盐酸,加热,充分反应后过滤,用热水洗涤银粉,直至检验无氯离子。
①铁将转化为的化学方程式为__________。
②检验氯离子的方法是__________。
③铁的氢氧化物易包裹在粉末上,会阻碍与铁的反应。盐酸的作用是__________(答出两点)。
【答案】(1)
(2)
(3)过滤 (4)
(5) ①. ②. 取最后一次洗涤液于试管中,滴加稀硝酸酸化的 溶液,若无白色沉淀生成,则说明氯离子已洗净。 ③. 抑制 的水解,防止生成铁的氢氧化物沉淀;溶解铁粉表面的氧化物(或已经生成的氢氧化物),保持铁粉表面活性,使反应物充分接触。
【解析】
【分析】由题给流程可知,向焙烧渣中加入稀硫酸溶液共热浸铜,将氧化铜转化为硫酸铜,银和金不反应,过滤得到含有硫酸铜的滤液和银、金的浸渣;向浸渣中加入氯气、盐酸和硫酸溶液,将银转化为氯化银、金转化为HAuCl4,过滤得到含有HAuCl4的溶液和氯化银;向氯化银中加入铁单质和盐酸提银,将氯化银转化为银。
【小问1详解】
是29号元素,根据构造原理和洪特规则(d轨道全充满时处于更稳定的状态),其基态原子的核外电子排布式为 ,故其价层电子排布式为 。
【小问2详解】
“浸铜”过程中,氧化铜()属于碱性氧化物,与强酸硫酸发生复分解反应生成硫酸铜和水。 是固体需保留化学式,硫酸完全电离,离子方程式为:。
【小问3详解】
经过“浸铜”反应后,混合物分为含 的溶液和不溶的固体残渣(、),实现固液分离的实验操作是过滤。
【小问4详解】
“溶金”时, 与 、 发生氧化还原反应生成 。反应中 的化合价从 升高到 , 中 的化合价从 降低到 。根据得失电子守恒, 与 的物质的量之比为 ,再结合原子守恒配平化学方程式为:。
【小问5详解】
① 铁的金属活动性强于银,在酸性加热条件下,铁粉能将 还原为单质 ,自身被氧化为 ,化学方程式为:。
② 检验氯离子()的经典方法是使用硝酸银溶液。为了排除其他离子的干扰,需用稀硝酸酸化。具体操作为:取最后一次洗涤液于试管中,滴加稀硝酸酸化的 溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗涤干净。
③ 反应体系中生成的 在水溶液中易发生水解生成氢氧化亚铁沉淀。加入盐酸可以提供大量的 ,一方面抑制 的水解,防止氢氧化物包裹在 表面;另一方面,盐酸能溶解铁粉表面原有的氧化膜或已生成的少量氢氧化物,暴露出新鲜的铁表面,从而加快铁与 的反应速率。
19. 某小组同学进行如下实验,探究草酸(H2C2O4,二元弱酸)与铁屑的反应。
资料:i.FeC2O4·2H2O为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸;受热容易分解。
ii.Fe3+ + 3 = [Fe(C2O4)3]3−,[Fe(C2O4)3]3−浓度低时近无色。
实验Ⅰ:
(1)H2C2O4中碳元素的化合价是_______价。
(2)铁屑与H2C2O4反应,生成气体(H2)和黄色固体的化学方程式是_______。
(3)A中还检测到生成了Fe3O4。对Fe3O4产生的途径进行分析及探究。
①甲认为酸性溶液中的Fe2+部分被氧化为Fe3+,反应的离子方程式是_______;然后Fe3+、Fe2+与水共同反应,经复杂变化产生Fe3O4。进一步实验证实了该观点。
②乙认为Fe3O4也可由黄色固体受热分解产生。进行实验Ⅱ:取A中所得黄色固体,洗涤后置于试管中加热,观察到_______(填现象),并检测到有气体_______(填化学式)生成,结合仪器分析证实黄色固体受热分解可得到Fe3O4。
③丙认为若要证实乙观点成立,从反应条件的角度还应对比_______。
(4)C中滴加硫酸后,溶液显浅红色,原因之一是发生了非氧化还原反应,用离子方程式表示为_______、Fe3+ + 3SCN-= Fe(SCN)3。
结论:铁屑与草酸的反应复杂,随时间变化发生了多个氧化还原反应。
【答案】(1)+3 (2)Fe + H2C2O4 + 2H2O = H2↑ + FeC2O4·2H2O
(3) ①. 4Fe2++ O2 + 4H+ = 4Fe3++ 2H2O ②. 黄色固体变黑色 ③. CO ④. FeC2O4·2H2O的分解温度和反应的温度
(4)[Fe(C2O4)3] 3−+ 6H+ = Fe3+ + 3H2C2O4
【解析】
【分析】铁屑与草酸溶液混合,产生大量气泡,溶液变浅绿色,温度明显上升,说明发生了化学反应,生成了气体(氢气),同时有亚铁离子生成,该反应为放热反应。持续产生气泡,有黄色固体生成,溶液接近无色,结合资料可知黄色固体为。向A中取的溶液滴加溶液,生成特征蓝色沉淀,说明溶液中有。向另一份溶液先滴加KSCN溶液无明显变化,此时溶液中浓度极低(可能以形式存在,其浓度低时近无色),滴加硫酸后溶液变浅红色,说明有铁离子生成,是因为酸性条件下发生反应产生了。
【小问1详解】
在草酸中,氢元素显+1价,氧元素显 −2价,根据化合物化合价代数和为0 的原则,则碳元素的化合价是+3价。
【小问2详解】
铁屑与草酸反应,生成氢气 和黄色固体,化学方程式为。
【小问3详解】
①酸性溶液中的亚铁离子部分被氧化为铁离子,是因为溶液中溶解的氧气将其氧化,反应的离子方程式是。
②黄色固体受热分解得到四氧化三铁,会观察到黄色固体变黑,从氧化还原反应角度分析,中铁元素化合价升高,则碳元素从+3价降低,故分解会产生CO等气体,所以检测到的气体是CO。
③要证实乙观点成立,从反应条件的角度还应对比A中黄色固体()分解温度与实验中反应的温度。
【小问4详解】
C中滴加硫酸后,溶液显浅红色,原因之一是非氧化还原反应,因为在酸性条件下会发生反应生成 和,离子方程式为,然后与反应使溶液变红。
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