精品解析：江苏省扬州中学2026-2027学年高二上学期10月自主学习效果评估（选修）化学试题

扬州中学2026-—2027学年第一学期10月自主学习效果评估 高二化学(选修) 试卷满分：100分，考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 第Ⅰ卷(选择题 共39分) 单项选择题：本大题共13小题，每小题3分，共39分。 1. 某种锂电池电极材料中含有Li、Fe、P、O元素，这四种元素均不在周期表的 A. s区 B. p区 C. d区 D. ds区 2. 可用于水的杀菌消毒，遇水可发生反应生成。下列说法不正确的是 A. 分子中心原子采取杂化 B. 的空间填充模型为 C. HClO分子的结构式为H-Cl-O D. 基态氧原子的轨道表示式为 3. 利用超分子具有“分子识别”特性可分离、。将和的混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中，“杯酚”像个碗似的把装起来而不能装下；加入甲苯溶剂，甲苯将未装入碗里的溶解了，过滤后分离；再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解“杯酚”而将不溶解的释放出来并沉淀。下列实验操作正确的是 A. 用装置甲浸取出 B. 用装置乙分离甲苯和超分子“杯酚与” C. 用装置丙分离杯酚与 D. 用装置丁分离氯仿和杯酚 4. 工业上电解熔融和冰晶石()的混合物可制得铝。下列说法正确的是 A. 半径大小： B. 电负性大小： C. 电离能大小： D. 金属性强弱： 5. 如图所示的一种离子液体可用作溶剂，其中1-丁基-3-甲基咪唑阳离子中的五元环共平面。下列说法不正确的是 A. 该离子液体中含有离子键、σ键、π键、配位键 B. 阴离子中两种原子价层电子均满足8电子稳定结构 C. 阳离子中两个N原子采取同一种杂化方式 D. 离子液体常温下呈液态，可能与其离子的体积较大有关 阅读下列材料，完成下面小题： 硫的化合物应用广泛。可做漂白剂、防腐剂，同时也是一种大气污染物，可用碱液吸收。FeS难溶于水，可以除去废水中的重金属离子，CaS可用于制杀虫剂、发光漆等，CaS与酸反应可以释放出可用作工业冶炼铜的原料。大多数硫酸盐结晶时常带有结晶水，例如胆矾、绿矾等。胆矾的实际组成可表示为。硫酸盐分解的基本形式是产生金属氧化物和，若阳离子有还原性，则分解过程中可能将部分还原。 6. 下列说法正确的是 A. 的VSEPR模型为形 B. 中存在氢键 C. 中含键 D. 转化为基态，得到的电子填充在轨道上 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 用除去废水中汞离子： B. 用过量的氨水吸收废气： C. 受热分解： D. 与浓硝酸反应： 8. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 溶液呈蓝色，可用于泳池消毒 B. 绿矾具有还原性，可用于制备 C. 具有氧化性，可用于制备硫酸 D. 具有还原性，可用作葡萄酒的抗氧化剂 9. 物质X、Y、Z是三种常见的烃，其模型或结构如下。下列有关说法不正确的是 A. 物质X能发生氧化反应 B. 物质Y含有2个手性碳原子 C. 物质X和Y互为同系物 D. 物质Z中、杂化的碳原子数之比为5∶2 10. 2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料。我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制氢，主要过程如图所示。下列说法不正确的是 A. 整个过程实现了光能向化学能的转化 B. 过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量 C. 过程Ⅲ属于氧化还原反应 D. 整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量 11. 通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是 ①C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=a kJ/mol ②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ/mol ③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ/mol ④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ/mol A. 反应①②为反应③提供原料气 B. 反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C. 反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l) △H=kJ/mol D. 反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+ H2O(g)的△H=(2b+2c+d) kJ/mol 12. 某新型电池可以处理含CN-的碱性废水，同时还可以淡化海水，电池构造示意图如图所示。下列关于电池工作时的说法正确的是 A. a极发生还原反应 B. b极上电极方程式为： C. Na+通过交换膜向左室迁移 D. 反应中每消耗1molCN-，转移电子数为 13. 废旧锌锰干电池内除铜帽、锌皮(含少量铁)、石墨棒外，还含有及有机物等糊状填充物，一种处理废旧锌锰干电池的流程如图所示。下列说法正确的是 A. “酸溶”时用稀硝酸代替盐酸将不会有残渣产生 B. 将“滤渣1”在空气中灼烧可能有生成 C. “调”生成“滤渣2”的离子方程式是 D. 由溶液得到晶体的方式是蒸发结晶 第Ⅱ卷(非选择题 共61分) 14. 第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。回答下列问题： （1）是一种重要的化工产品。 ①基态Ni原子的电子排布式为________。 ②与互为等电子体，中键和键个数比为________。 （2）钒(V)是我国的丰产元素，被誉为“工业的味精”，广泛用于催化及钢铁工业。 ①常用作转化为的催化剂。键角________键角(填、或)。 ②的三聚体环状结构如图所示，该结构中原子的杂化轨道类型为________。 （3）一种锰化合物在不同条件下能高效催化还原为或，反应如图所示。 ①含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物，则1 mol该锰化合物中通过螯合作用形成的配位键有________mol。 ②酸碱电子理论认为：凡能接受电子对的物质(分子、离子等)都称为酸，凡能给出电子对的物质(分子、离子等)都称为碱。的碱性强于的原因为________。 （4）铬(Cr)被称为“不锈钢的添加剂”。 ①基态Cr原子价层电子的轨道表示式为________。 ②是一种强氧化剂，其中为+6价，其结构式为________。 15. 三氯化六氨合钴是合成其他含钴物质的原料。利用制取的工艺流程、实验装置如下图所示： 已知：①不易被氧化，具有较强还原性； ②具有强氧化性，性质稳定； ③与溶液共热时可生成沉淀。 （1）“氧化”步骤在题图2中进行，该装置中仪器a和c的名称分别为________；操作时应先向三颈烧瓶中加入的溶液为________(填“氨水”或“溶液”)。写出氧化步骤发生反应的离子方程式________。 （2）向所得溶液中加入浓盐酸，冷却析出晶体，过滤，洗涤，干燥得到产品。洗涤时使用的洗涤剂依次为冷的盐酸、冰水、乙醇，最后使用乙醇洗涤的目的是________。 （3）已知是以为中心的正八面体结构(如图3所示)，若其中2个被取代，则所形成的的空间结构有________种。 （4）在实验室中，可利用晶体为原料制备高纯固体。请补充完整实验方案：取一定量的晶体置于图4所示装置中，________，干燥得到高纯固体。(除装置中所示试剂外，实验中须使用的试剂有稀硝酸、溶液、红色石蕊试纸) 16. “碳中和”目标如期实现的关键技术之一是的再资源化利用。 （1）天然气中普遍含有，需回收处理并加以利用。 ①已知： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 则Ⅳ． ________。 ②较普遍采用处理的方法是克劳斯工艺，即利用反应Ⅰ和Ⅱ生成硫单质。相比克劳斯工艺，利用反应Ⅳ处理的优缺点分别是________。 （2）和在催化剂作用下可合成，已知： 化学键 C-H H-H C=O H-O 键能/(kJ/mol) a b c d 则 ________。 （3）工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素，反应分两步进行： ⅰ．和生成； ⅱ．分解生成尿素。反应过程中能量变化如图。 ①反应ⅰ为________(填“吸热”或“放热”，下同)反应；反应ⅱ为________反应。 ②写出和合成尿素总反应的热化学方程式：________。 （4）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池放电时的总反应式为。请回答下列问题。 ①高铁电池放电时负极反应式为________。 ②放电时，正极反应式为________，________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。 17. 氢能是一种绿色能源，研发新型制氢技术具有重要意义。 （1）光热协同分解水制氢的过程如题图1所示，反应的关键为Vo(氧空位)的产生和消除。 ①题图2表示一种晶胞，该晶胞中含有的氧原子数为___________。 ②过程(ⅰ)为光化学阶段：反应原理为，过程(ⅱ)～(ⅳ)为热化学阶段：反应原理可表示为___________。 （2）近年来，(R表示氢原子或烃基)等三核金属-氧簇结构的配合物光催化剂的研究受到重视。该配合物催化剂中暴露的金属原子是光催化反应的活性位点(能有效催化反应的表面位置)。 ①的结构如题图3(H原子已略去)。中心氧原子与3个形成平面三角形，则该O原子的杂化轨道类型为___________。 ②与相比，用作催化剂，制氢反应效率大幅提升，其主要原因是___________。 （3）肼在Ni-Pt催化剂作用下分解制氢的过程如题图4所示。 ①X的结构简式为___________。 ②催化剂表面存在Ni和Pt两种活性位点，两种活性位点分别带不同电性的电荷。肼中的氢原子吸附于___________(填“Ni”或“Pt”)活性位点。 ③已知：N—N键、N—H键的键能分别是、。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是N—N键，而是N—H键，原因可能是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬州中学2026-—2027学年第一学期10月自主学习效果评估 高二化学(选修) 试卷满分：100分，考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 第Ⅰ卷(选择题 共39分) 单项选择题：本大题共13小题，每小题3分，共39分。 1. 某种锂电池电极材料中含有Li、Fe、P、O元素，这四种元素均不在周期表的 A. s区 B. p区 C. d区 D. ds区 【答案】D 【解析】 【详解】根据元素原子的价电子排布判断其所在的分区：Li原子的价电子排布式为，属于s区；Fe原子的价电子排布式为，属于d区；P、O原子的价电子排布式分别为、，均属于p区。因此，这四种元素均不在ds区。 故选D。 2. 可用于水的杀菌消毒，遇水可发生反应生成。下列说法不正确的是 A. 分子中心原子采取杂化 B. 的空间填充模型为 C. HClO分子的结构式为H-Cl-O D. 基态氧原子的轨道表示式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．中心原子价层电子对数为，采取杂化，A正确； B．中心原子价层电子对数为，为V形结构，原子半径大于原子，其空间填充模型为，B正确； C．分子中需要形成2个共价键，、均只形成1个共价键，结构式应为，选项给出的不符合成键规则，C错误； D．基态氧原子核外电子排布为，其轨道表示式为，D正确； 故选C。 3. 利用超分子具有“分子识别”特性可分离、。将和的混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中，“杯酚”像个碗似的把装起来而不能装下；加入甲苯溶剂，甲苯将未装入碗里的溶解了，过滤后分离；再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解“杯酚”而将不溶解的释放出来并沉淀。下列实验操作正确的是 A. 用装置甲浸取出 B. 用装置乙分离甲苯和超分子“杯酚与” C. 用装置丙分离杯酚与 D. 用装置丁分离氯仿和杯酚 【答案】A 【解析】 【详解】A．装置甲为搅拌溶解操作，加入甲苯后搅拌可使充分溶解在甲苯中完成浸取，A正确； B．装置乙为分液操作，仅适用于分离互不相溶的液体混合物，而甲苯为液态、“杯酚与”为固体，二者为固液混合物，应采用过滤操作分离，B错误； C．装置丙为蒸发操作，加入氯仿后是不溶固体，杯酚溶解在氯仿中，二者为固液混合物，应采用过滤操作分离，C错误； D．装置丁为蒸馏操作，蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测量蒸气温度，该装置温度计插入液面下，操作错误，D错误； 故选A。 4. 工业上电解熔融和冰晶石()的混合物可制得铝。下列说法正确的是 A. 半径大小： B. 电负性大小： C. 电离能大小： D. 金属性强弱： 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据同电子层结构核多径小，则半径大小：，故A正确； B．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，则电负性大小：，故B错误； C．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第VA族大于第ⅥA族，则电离能大小：，故C错误； D．根据同周期从左到右金属性逐渐减弱，非金属之间增强，则金属性强弱：，故D错误。 综上所述，答案为A。 5. 如图所示的一种离子液体可用作溶剂，其中1-丁基-3-甲基咪唑阳离子中的五元环共平面。下列说法不正确的是 A. 该离子液体中含有离子键、σ键、π键、配位键 B. 阴离子中两种原子价层电子均满足8电子稳定结构 C. 阳离子中两个N原子采取同一种杂化方式 D. 离子液体常温下呈液态，可能与其离子的体积较大有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．该离子液体由阴、阳离子构成，阴、阳离子之间存在离子键；阳离子中的共价单键为σ键，双键中含有σ键和π键；阴离子可看作与通过配位键结合形成，其中提供孤电子对，P原子提供空轨道，因此该离子液体中含有离子键、σ键、π键和配位键，A正确； B．阴离子中，P原子与6个F原子形成6个共用电子对，P原子周围有12个价层电子，不满足8电子稳定结构；每个F原子有1个共用电子对和3个孤电子对，满足8电子稳定结构，因此两种原子并非都满足8电子稳定结构，B错误； C．阳离子中，与甲基相连的N原子形成3个σ键，并以未杂化的p轨道参与形成π键，采用杂化；与丁基相连的N原子形成3个σ键，其孤电子对占据未杂化的p轨道，参与五元环的共轭π体系，也采用杂化，则两个N原子采取同一种杂化方式，C正确； D．离子的体积较大，阴、阳离子之间的距离较大，静电作用较弱，有利于降低熔点，因此该离子液体常温下呈液态可能与其离子的体积较大有关，D正确； 故选B。 阅读下列材料，完成下面小题： 硫的化合物应用广泛。可做漂白剂、防腐剂，同时也是一种大气污染物，可用碱液吸收。FeS难溶于水，可以除去废水中的重金属离子，CaS可用于制杀虫剂、发光漆等，CaS与酸反应可以释放出可用作工业冶炼铜的原料。大多数硫酸盐结晶时常带有结晶水，例如胆矾、绿矾等。胆矾的实际组成可表示为。硫酸盐分解的基本形式是产生金属氧化物和，若阳离子有还原性，则分解过程中可能将部分还原。 6. 下列说法正确的是 A. 的VSEPR模型为形 B. 中存在氢键 C. 中含键 D. 转化为基态，得到的电子填充在轨道上 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 用除去废水中汞离子： B. 用过量的氨水吸收废气： C. 受热分解： D. 与浓硝酸反应： 8. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 溶液呈蓝色，可用于泳池消毒 B. 绿矾具有还原性，可用于制备 C. 具有氧化性，可用于制备硫酸 D. 具有还原性，可用作葡萄酒的抗氧化剂 【答案】6. B 7. C 8. D 【解析】 【6题详解】 A．的中心原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，A错误； B．属于配合物，有外界的水存在，水分子间存在氢键，B正确； C．配位键也是键，中含键，C错误； D．的3d轨道全充满，转化为基态，得到的电子填充在4s轨道上，D错误； 答案选B。 【7题详解】 A．用除去废水中汞离子：，A错误； B．用过量的氨水吸收废气：，B错误； C．根据电子守恒和原子守恒，受热分解：，C正确； D．浓硝酸具有氧化性，会将CaS氧化为CaSO4，同时生成NO2，离子方程式为：，D错误； 答案选C。 【8题详解】 A．Cu2+属于重金属离子，能使蛋白质变形，可用于泳池消毒，与溶液呈蓝色无关，A不符合题意； B．绿矾具有还原性和可用于制备，二者之间没有关系，B不符合题意； C．SO3与水反应可用于制备硫酸，与具有氧化性无关，C不符合题意； D．具有还原性，可以防止其它物质被氧化，可用作葡萄酒的抗氧化剂，D符合题意； 答案选D。 9. 物质X、Y、Z是三种常见的烃，其模型或结构如下。下列有关说法不正确的是 A. 物质X能发生氧化反应 B. 物质Y含有2个手性碳原子 C. 物质X和Y互为同系物 D. 物质Z中、杂化的碳原子数之比为5∶2 【答案】B 【解析】 【详解】A．X属于烷烃，具有可燃性，能发生氧化反应，A正确； B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或原子团相连的碳原子，Y中有1个手性碳原子，如图所示：，B错误； C．X的分子式为C4H10，Y的分子式为C7H16，物质X和Y均属于烷烃，分子式相差3个“CH2”，互为同系物，C正确； D．由物质Z的结构简式可知，碳碳双键的2个碳原子为sp2杂化，其余5个碳原子均为饱和碳原子为sp3杂化，则物质Z中sp3、sp2杂化的碳原子数之比为5∶2，D正确； 故选B。 10. 2022年北京冬奥会中的火炬“飞扬”使用了氢燃料。我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水制氢，主要过程如图所示。下列说法不正确的是 A. 整个过程实现了光能向化学能的转化 B. 过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量 C. 过程Ⅲ属于氧化还原反应 D. 整个过程中反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，利用太阳光在催化剂表面实现水分解为氢气和氧气，光能转化为化学能，A正确； B．过程Ⅰ发生了键断裂，吸收能量，B错误； C．过程Ⅲ中双氧水转化为氢气和氧气，有化合价变化，属于氧化还原反应，C正确； D．整个过程为水的分解反应，水的分解反应是吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，D正确； 故选B。 11. 通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是 ①C(s)+ H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=a kJ/mol ②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2=b kJ/mol ③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3=c kJ/mol ④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=d kJ/mol A. 反应①②为反应③提供原料气 B. 反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C. 反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(l) △H=kJ/mol D. 反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+ H2O(g)的△H=(2b+2c+d) kJ/mol 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应①②可以生成CO2和H2，为③提供原料气，A正确； B．反应③消耗二氧化碳生成燃料甲醇，也是CO2资源化利用的方法之一，B正确； C．反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) 可由反应④×得到，故△H=kJ/mol，但是若水为液态，则会放出更多热量，C错误； D．反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+ H2O(g)可由②×2+③×2+④，故其焓变△H=(2b+2c+d) kJ/mol，D正确； 故选C。 12. 某新型电池可以处理含CN-的碱性废水，同时还可以淡化海水，电池构造示意图如图所示。下列关于电池工作时的说法正确的是 A. a极发生还原反应 B. b极上电极方程式为： C. Na+通过交换膜向左室迁移 D. 反应中每消耗1molCN-，转移电子数为 【答案】D 【解析】 【分析】从图中可以看出，在a极，CN-转化为和N2，C元素由+2价升高到+4价，N元素由-3价升高到0价，则a极失电子发生氧化反应，为该电池的负极；b极为正极。电池工作时，海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向a极区移动，海水中的阳离子通过交换膜Ⅱ向b极区移动。 【详解】A．由分析可知，a极为负极，失电子发生氧化反应，A不正确； B．b极为正极，H+得电子生成H2，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，B不正确； C．a极为负极，b极为正极，电池工作时阳离子向正极移动，则Na+通过交换膜Ⅱ向右室迁移，C不正确； D．CN-转化为和N2，存在下列关系式：CN-——5e-，则反应中每消耗1molCN-，转移电子数为，D正确； 故选D。 13. 废旧锌锰干电池内除铜帽、锌皮(含少量铁)、石墨棒外，还含有及有机物等糊状填充物，一种处理废旧锌锰干电池的流程如图所示。下列说法正确的是 A. “酸溶”时用稀硝酸代替盐酸将不会有残渣产生 B. 将“滤渣1”在空气中灼烧可能有生成 C. “调”生成“滤渣2”的离子方程式是 D. 由溶液得到晶体的方式是蒸发结晶 【答案】B 【解析】 【分析】将废干电池拆解出铜帽、锌皮和石墨棒后主要剩余的是及有机物等糊状填充物，加水溶解后过滤出不溶性的MnOOH、C，向铜帽、锌皮和石墨棒混合物中加入稀盐酸进行酸溶，锌和铁分别溶解生成氯化锌和氯化亚铁，一起进入氧化步骤，加入过氧化氢，将亚铁离子氧化为+3价，加入氨水调节pH，将铁转化为氢氧化铁过滤后得到滤渣2，向滤液中继续通入硫化氢进行沉锌，滤渣3为硫化锌，将滤液进行结晶得到氯化铵晶体，据此分析该题。 【详解】A．石墨棒中C和稀硝酸不反应，“酸溶”时用稀硝酸代替盐酸还有残渣C及不溶性杂质，A错误； B．“滤渣1”的成分有 MnOOH、C，灼烧时，滤渣1中的碱式氧化锰与空气中的氧气高温条件下反应生成二氧化锰和水，反应的化学方程式为4MnOOH+O2 4MnO2+2H2O，则可能有生成，B正确； C．“氧化”时过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，“调”生成“滤渣2”为氢氧化铁，反应的离子方程式是，C错误； D．溶液中发生水解反应生成一水合氨和氯化氢，蒸发促使水解正向进行，生成氨气和氯化氢气体挥发逸出，不能得到晶体，D错误； 故选B。 第Ⅱ卷(非选择题 共61分) 14. 第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。回答下列问题： （1）是一种重要的化工产品。 ①基态Ni原子的电子排布式为________。 ②与互为等电子体，中键和键个数比为________。 （2）钒(V)是我国的丰产元素，被誉为“工业的味精”，广泛用于催化及钢铁工业。 ①常用作转化为的催化剂。键角________键角(填、或)。 ②的三聚体环状结构如图所示，该结构中原子的杂化轨道类型为________。 （3）一种锰化合物在不同条件下能高效催化还原为或，反应如图所示。 ①含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物，则1 mol该锰化合物中通过螯合作用形成的配位键有________mol。 ②酸碱电子理论认为：凡能接受电子对的物质(分子、离子等)都称为酸，凡能给出电子对的物质(分子、离子等)都称为碱。的碱性强于的原因为________。 （4）铬(Cr)被称为“不锈钢的添加剂”。 ①基态Cr原子价层电子的轨道表示式为________。 ②是一种强氧化剂，其中为+6价，其结构式为________。 【答案】（1） ①. 或 ②. 1∶1 （2） ①. ②. 杂化 （3） ①. 2 ②. 分子中乙基是推电子基团，使得上电子云密度更大，更易给出电子对 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①的原子序数为28，根据构造原理，其基态原子的核外电子排布式为，也可简写为。 ②与互为等电子体，结构相似，1个分子中含有1个键和2个键。在中，中心原子与4个配体形成4个配位键（属于键），因此1个分子中共有8个键（4个键和4个键）和8个键（4个分子中各2个），故键和键的个数比为。 【小问2详解】 ①分子中原子的价层电子对数为，原子为杂化，含有1对孤电子对，分子空间构型为V形，键角小于；分子中原子的价层电子对数为，原子为杂化，无孤电子对，分子空间构型为平面正三角形，键角等于。因此键角键角。 ② 由的三聚体环状结构图可知，每个原子与4个原子形成4个键，且无孤电子对，价层电子对数为4，故原子的杂化轨道类型为。 【小问3详解】 ①观察该锰化合物的结构可知，配体2，2'-联吡啶中含有2个原子，这两个原子同时与同一中心原子形成配位键，构成一个螯合环。因此，该锰化合物中通过螯合作用形成的配位键有。 ② 根据酸碱电子理论，碱是能给出电子对的物质。在中，乙基（）属于推电子基团，它的存在使得原子上的电子云密度比中的原子更大，从而更容易给出孤电子对，表现出更强的碱性。 【小问4详解】 ①的原子序数为24，根据洪特规则特例，其基态原子的价层电子排布式为，轨道表示式为。 ②中元素的化合价为价，说明分子中含有1个双键（为价）和2个过氧键（为价），其结构式为蝴蝶型，可表示为。 15. 三氯化六氨合钴是合成其他含钴物质的原料。利用制取的工艺流程、实验装置如下图所示： 已知：①不易被氧化，具有较强还原性； ②具有强氧化性，性质稳定； ③与溶液共热时可生成沉淀。 （1）“氧化”步骤在题图2中进行，该装置中仪器a和c的名称分别为________；操作时应先向三颈烧瓶中加入的溶液为________(填“氨水”或“溶液”)。写出氧化步骤发生反应的离子方程式________。 （2）向所得溶液中加入浓盐酸，冷却析出晶体，过滤，洗涤，干燥得到产品。洗涤时使用的洗涤剂依次为冷的盐酸、冰水、乙醇，最后使用乙醇洗涤的目的是________。 （3）已知是以为中心的正八面体结构(如图3所示)，若其中2个被取代，则所形成的的空间结构有________种。 （4）在实验室中，可利用晶体为原料制备高纯固体。请补充完整实验方案：取一定量的晶体置于图4所示装置中，________，干燥得到高纯固体。(除装置中所示试剂外，实验中须使用的试剂有稀硝酸、溶液、红色石蕊试纸) 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗、球形冷凝管 ②. 氨水 ③. （2）除去残留水分，降低晶体溶解度，便于快速干燥(防止产品吸潮或损失) （3）2 （4）打开装置中分液漏斗的活塞，加入足量氢氧化钠溶液，加热实验装置，同时用湿润的红色石蕊试纸检验出口的气体，待试纸不再变蓝时，停止加热，冷却后过滤，用蒸馏水多次洗涤，取最后一次洗涤滤液，先滴加稀硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，若无沉淀生成，说明沉淀表面的Cl-已洗涤干净 【解析】 【分析】将CoCl2与NH4Cl溶液混合于三颈烧瓶中，因为Co2+不易被氧化，且且具有较强还原性，故先加入氨水将Co2+转化为还原性更强的，随后再加入H2O2溶液将氧化为性质稳定的，最后加入浓盐酸冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等系列操作得到[Co(NH3)6]Cl3；据此分析； 【小问1详解】 由图2中可知，仪器a的名称为恒压滴液漏斗，可保证液体顺利流下，仪器c的名称为球形冷凝管，主要起到冷凝回流的作用，由已知信息可知，Co2+不易被氧化，而[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，为了使氧化反应顺利进行，操作时应先向三颈烧瓶中加入氨水，使Co2+充分转化为[Co(NH3)6]2+，然后再加入H2O2溶液进行氧化；在该氧化步骤中，H2O2作氧化剂被还原为OH-，与溶液中的结合为，[Co(NH3)6]2+作还原剂被氧化为[Co(NH3)6]3+，根据得失电子守恒和电荷守恒，发生反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 在洗涤步骤中，最后使用乙醇洗涤，是因为乙醇与水互溶且易挥发，可以洗去晶体表面残留的水分；同时该配合物在乙醇中的溶解度较小，可以有效降低晶体的溶解损耗；乙醇挥发时带走水分，有利于产品快速干燥，防止吸潮； 【小问3详解】 正八面体结构中，中心原子的6个配位位置是完全等价的。当其中2个NH3被Cl-取代时，这2个Cl-在空间上的位置关系只有两种情况：一种是两个Cl-处于相邻位置（即顺式结构），另一种是两个Cl-处于相对位置（即反式结构）。因此，所形成的[Co(NH3)4Cl2]+的空间结构共有2种， 【小问4详解】 结合题给信息可知，[Co(NH3)6]Cl3与NaOH溶液共热时可生成Co2O3沉淀，打开装置中分液漏斗的活塞，向三颈烧瓶中加入足量的氢氧化钠溶液，加热实验装置，同时用湿润的红色石蕊试纸检验出口的气体，待试纸不再变蓝时，说明氨气已完全逸出，停止加热，待装置冷却后过滤，用蒸馏水多次洗涤沉淀，取最后一次洗涤液，先滴加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若无沉淀生成，说明沉淀表面的Cl-已被完全除去，最后干燥沉淀即可得到高纯Co2O3固体。 16. “碳中和”目标如期实现的关键技术之一是的再资源化利用。 （1）天然气中普遍含有，需回收处理并加以利用。 ①已知： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 则Ⅳ． ________。 ②较普遍采用处理的方法是克劳斯工艺，即利用反应Ⅰ和Ⅱ生成硫单质。相比克劳斯工艺，利用反应Ⅳ处理的优缺点分别是________。 （2）和在催化剂作用下可合成，已知： 化学键 C-H H-H C=O H-O 键能/(kJ/mol) a b c d 则 ________。 （3）工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素，反应分两步进行： ⅰ．和生成； ⅱ．分解生成尿素。反应过程中能量变化如图。 ①反应ⅰ为________(填“吸热”或“放热”，下同)反应；反应ⅱ为________反应。 ②写出和合成尿素总反应的热化学方程式：________。 （4）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池放电时的总反应式为。请回答下列问题。 ①高铁电池放电时负极反应式为________。 ②放电时，正极反应式为________，________(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。 【答案】（1） ①. +170 ②. 获得的可作燃料，能耗较高 （2） （3） ①. 放热 ②. 吸热 ③. （4） ①. ②. ③. 正 【解析】 【小问1详解】 ① 根据盖斯定律，将 即可得到反应Ⅳ，故 ； ② 反应Ⅳ生成了，可作为清洁燃料加以利用，这是其优点；但该反应的 ，为吸热反应，需要消耗较多能量，这是其缺点； 【小问2详解】 反应的焓变 反应物的总键能 生成物的总键能。1分子 中含有2个 键，1分子 中含有1个 键，1分子 中含有4个 键，1分子 中含有2个 键。故 ； 【小问3详解】 ① 由图可知，反应ⅰ中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应；反应ⅱ中反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应； ② 反应ⅰ的热化学方程式为 ；反应ⅱ的热化学方程式为 。将两步反应相加可得总反应的热化学方程式：； 【小问4详解】 ① 放电时，负极发生氧化反应， 失去电子并在碱性条件下生成 ，电极反应式为 ； ② 放电时，正极发生还原反应， 得到电子生成 ，电极反应式为 ；由于正极反应生成了 ，故正极附近溶液的碱性增强。 17. 氢能是一种绿色能源，研发新型制氢技术具有重要意义。 （1）光热协同分解水制氢的过程如题图1所示，反应的关键为Vo(氧空位)的产生和消除。 ①题图2表示一种晶胞，该晶胞中含有的氧原子数为___________。 ②过程(ⅰ)为光化学阶段：反应原理为，过程(ⅱ)～(ⅳ)为热化学阶段：反应原理可表示为___________。 （2）近年来，(R表示氢原子或烃基)等三核金属-氧簇结构的配合物光催化剂的研究受到重视。该配合物催化剂中暴露的金属原子是光催化反应的活性位点(能有效催化反应的表面位置)。 ①的结构如题图3(H原子已略去)。中心氧原子与3个形成平面三角形，则该O原子的杂化轨道类型为___________。 ②与相比，用作催化剂，制氢反应效率大幅提升，其主要原因是___________。 （3）肼在Ni-Pt催化剂作用下分解制氢的过程如题图4所示。 ①X的结构简式为___________。 ②催化剂表面存在Ni和Pt两种活性位点，两种活性位点分别带不同电性的电荷。肼中的氢原子吸附于___________(填“Ni”或“Pt”)活性位点。 ③已知：N—N键、N—H键的键能分别是、。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是N—N键，而是N—H键，原因可能是___________。 【答案】（1） ①. 4 ②. （2） ①. 杂化 ②. 甲酸根配体相较于乙酸根配体具有更小的空间占比，催化剂中金属原子暴露程度更大 （3） ①. ②. Pt ③. N-N为非极性键，N-H键极性较强，N、H分别于催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力 【解析】 【小问1详解】 ①用均摊方法计算。含有的小球原子数目是；含有的大球原子数目是，小球与大球原子个数比为2:4=1:2，所以根据物质化学式，可知：小球表示Ti原子，大球表示氧原子，因此在该晶胞中含有的氧原子数为4个； ②根据图示可知：过程(ⅱ)~(ⅳ)的反应原理为； 【小问2详解】 ①在结构中，中心氧原子与3个形成平面三角形，则键角是120°，说明该氧原子的杂化轨道类型为杂化； ②与相比，用作催化剂，制氢反应效率大幅提升，其主要原因是甲酸根配体相较于乙酸根配体具有更小的空间占比，催化剂中金属原子暴露程度更大，因此制氢反应效率大幅提升； 【小问3详解】 ①根据图1，生成X的过程中，①②③④断键，③④结合生成，①②结合生成π键得到X，则X为； ②N与H相连，H电负性小于N，故H原子显正价，金属性Ni＞Pt，故Ni-Pt催化剂负电荷集中在Pt上，正负电荷相互吸引，所以H会吸附在Pt活性位点； ③N-N为非极性键，N-H键极性较强，N、H分别于催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $