精品解析:山东省青岛第六十七中学2026-2027学年高二上学期阶段性诊断检测 化学试题
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内容正文:
青岛六十七中高二年级阶段性诊断检测
化学试题
2026.10
注意事项:
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. SO3的VSEPR模型:
B. Na2O2的电子式:
C. 基态氧原子的轨道表示式:
D. 基态铍原子最高能级的电子云轮廓图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.三氧化硫的中心S原子的价层电子对数为3+=3,无孤电子对,采取sp2杂化,SO3的VSEPR模型为平面三角形,A错误;
B.过氧化钠是离子化合物,电子式为,B正确;
C.O是8号元素,电子排布式为1s22s22p4,基态氧原子的轨道表示式:,C错误;
D.基态铍原子的电子排布式为1s22s2,占据的最高能级是2s,电子云轮廓图为球形,D错误;
故选B。
2. 氟磷酸钒钠[]是制作化学动力电池的一种新型材料。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 同周期中第一电离能大于P的元素有2种
C. 原子核外电子由基态跃迁至激发态时,发出黄色的光
D. 基态V原子的价电子轨道表示式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.非金属性F>O>P,电负性:F>O>P,A正确;
B.同周期元素从左向右,第一电离能呈增大趋势,但基态P原子的3p轨道为半充满稳定结构,其第一电离能大于同周期相邻元素,因此同周期中第一电离能大于P的元素有2种,分别是Cl、Ar,B正确;
C.原子核外电子从基态跃迁到激发态需要吸收能量,Na原子核外电子由激发态跃迁至基态时,发出黄色的光,C错误;
D.基态V原子价电子为3d34s2,轨道表示式为,D正确;
故选C。
3. 金刚砂(SiC)晶体结构与金刚石相似,可由反应制得。下列说法错误的是
A. 第一电离能:O>C>Si
B. 金刚砂晶体中Si的配位数为4
C. CO各原子最外层均满足稳定结构
D. 共价晶体熔点:金刚砂>金刚石>二氧化硅
【答案】D
【解析】
【详解】A.第一电离能:O在C的右侧(同周期),故O>C;C在Si的上方(同族),故C>Si;因此O>C>Si正确,A正确;
B.金刚砂(SiC)晶体结构与金刚石相似,均为四面体网状结构,每个Si原子与4个C原子成键,配位数为4正确,B正确;
C.CO分子中,C原子形成两个共价键和一个配位键(提供6个电子)和1个孤对电子(2个电子),最外层共8个电子;O原子形成两个共价键和一个配位键(提供6个电子)和1个孤对电子(2个电子),最外层共8个电子;均满足8e⁻稳定结构正确,C正确;
D.共价晶体熔点:实际为金刚石(约3550°C)>金刚砂(约2700°C)>二氧化硅(约1700°C),但选项表述为金刚砂>金刚石>二氧化硅,即SiC>C>SiO2,与事实不符,D错误;
故答案选D。
4. 配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。
下列说法错误的是
A. 配合物1中内界中心离子的配位数为6
B. 配合物2中N原子均为杂化
C. 配合物1中有5个配体
D. 1mol配合物1中阴离子含有σ键的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.配合物1中内界中心Co离子与6个原子形成配位键,配位数为6,故A正确;
B.配合物2中N原子有3个σ键,无孤电子对,均为杂化,故B正确;
C.配合物1中Co离子与5个分子形成配位键,有5个配体,故C正确;
D.配合物1中阴离子是,硫酸根离子中含有4个σ键,1mol配合物1中阴离子含有σ键的数目为4NA,故D错误;
选D。
5. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程。
【详解】A.由图可知,固体溶解过程的焓变为,为吸热过程,A正确;
B.由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知,即,B正确;
C.由分析可知,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,a>0;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程,b<0,C错误;
D.由分析可知,溶解过程的能量变化,取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关,即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确;
故选C。
6. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去乙炔中的少量
B.探究的热稳定性
C.测定中和反应的反应热
D.制备胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.含少量硫化氢的乙炔经长管进入酸性高锰酸钾溶液,两种气体均能被氧化,除去杂质的同时会损失乙炔,不能达到除杂目的。应改用硫酸铜溶液,使硫化氢转化为硫化铜沉淀,而乙炔不与硫酸铜溶液反应,A错误;
B.加热碳酸氢钠固体时,试管口略向下倾斜,可防止冷凝水回流使热试管炸裂。碳酸氢钠受热发生分解,反应为;生成的二氧化碳经导管通入澄清石灰水,发生反应,石灰水变浑浊,说明碳酸氢钠热稳定性较差,该装置能达到实验目的,B正确;
C.图中量热计虽有隔热层,但顶部没有杯盖,热量容易散失,测得的温度升高值偏小,影响反应热测定,C错误;
D.向氢氧化钠溶液中滴加饱和氯化铁溶液,会生成氢氧化铁沉淀,不能按图示方法制得氢氧化铁胶体。正确操作是向沸腾的蒸馏水中滴加少量饱和氯化铁溶液,继续加热至液体呈红褐色,停止加热,D错误;
故选B。
7. 氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相组合,相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是
A. 电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-
B. 通入空气的电极为负极
C. 电解池中产生2 mol Cl2时,理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2
D. a、b、c的大小关系为a>b=c
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解池中生成氢气的一端为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电解池的阴极反应式为:2H2O+2e-=2OH-+H2,故A正确;
B.由燃料电池的工作原理可以知道,负极是燃料氢气发生氧化反应,正极为通入空气的电极,故B错误;
C.电解池中产生Cl2,根据电子守恒得到2Cl2O2,则电解池中产生2molCl2,理论上燃料电池中消耗1molO2,故C错误;
D.燃料电池中的阳离子交换膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即a%小于c%,负极氢气失电子生成水,消耗氢氧根离子,所以b%<a%,得到b%<a%<c%,故D错误;
本题答案为A。
8. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A. X→Y,键角增大
B. 18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同
C. Z含手性碳原子
D. Z中存在共价键、离子键和氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.X中N原子有1对孤电子对,与形成配位键后,Y中N原子无孤电子对,孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,因此X→Y时增大,A正确;
B.18-冠-6中,C原子均形成4个σ键,价层电子对数为4;O原子均形成2个σ键,含2对孤电子对,价层电子对数也为4,二者均采取杂化,杂化方式相同,B正确;
C.Z中连接环己基、甲基和的碳原子,同时连接4种不同的基团,属于手性碳原子,因此Z含手性碳原子,C正确;
D.Z是超分子阳离子,内部存在共价键和氢键,离子键是阴阳离子之间的相互作用,Z内部不存在离子键,D错误;
故选D。
9. 下列有关物质性质的解释错误的是
性质
解释
A
水溶性:SO2>CO2
SO2与水反应限度大且:SO2为极性分子
B
热稳定性:H2O>H2S
水分子间存在氢键
C
键角:
和中N杂化方式分别为:和
D
碱性:
有推电子作用,有吸电子作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2是极性分子,水为极性溶剂,且SO2与水反应生成亚硫酸的限度大于CO2与水反应生成碳酸的限度,因此水溶性SO2>CO2,A正确;
B.热稳定性由分子内共价键的键能决定,O的非金属性强于S,H-O键键能大于H-S键键能,故H2O热稳定性强于H2S,氢键是分子间作用力,仅影响熔沸点等物理性质,与热稳定性无关,B错误;
C.中N的价层电子对数为3,采取杂化,中N的价层电子对数为4,采取杂化,杂化的键角更大,故键角,C正确;
D.为推电子基团,会增大N上电子云密度,为吸电子基团,会降低N上电子云密度,N上电子云密度越大结合质子能力越强、碱性越强,故碱性,D正确;
故选B。
10. 全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法错误的是
A. 充电时,b极连接电源的负极
B. 充电时,隔膜两侧溶液浓度均减小
C. 放电时,a极的电极反应式为
D. 理论上,每减少,总量相应增加
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时,b极铁元素化合价升高失电子,故b极为负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,a极为正极,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,充电时,b极为阴极,电极反应式为Fe2++2e-=Fe,a极为阳极,电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+,据此作答。
【详解】A.充电时,b极为阴极,连接电源的负极,A正确;
B.充电时,b极为阴极,电极反应式为Fe2++2e-=Fe,a极为阳极,电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+,隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小,B正确;
C.放电时,a极为正极,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,C正确;
D.放电时总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故Fe每减少1 mol,Fe2+总量相应增加3 mol,D错误;
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列依据实验内容和实验现象,推出的结论正确的是
选项
实验内容
实验现象
结论
A
测定、、单质的熔点
熔点:
同周期随着价电子数增多,原子半径减小,金属键增强
B
向、、溶液中分别滴加少量新制氯水,并加振荡
下层依次出现浅黄绿、橙红、紫红色
氧化性:
C
室温下,用计测定同浓度、溶液的
电负性:
键的极性:
D
捶打铜块和氯化钠晶块
铜块发生形变,氯化钠晶块破碎
捶打过程中金属键和离子键均完全断裂
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na、Mg、Al为同周期金属元素,原子的价电子数依次增多,原子半径依次减小,金属键强度依次增大,对应熔点逐渐升高,实验现象与结论吻合,A正确;
B.该实验仅能证明氧化性、,不能验证和的氧化性强弱,无法得出的结论,B错误;
C.同浓度下pH(HF)>pH(HCl),只能说明HF酸性弱于HCl,因为HF在水中不完全电离;实际上电负性,H与F的电负性差大于H与Cl的电负性差,故键的极性,C错误;
D.铜块形变是因为金属键没有方向性,捶打时金属键不会完全断裂,仅发生层间滑动,氯化钠晶块破碎时离子键断裂,D错误;
故选A。
12. 有关晶体与配合物,下列说法正确的是
A. SiX4的沸点和PbX2的熔点如图所示,可推断:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中化学键的离子性减弱,共价性增强
B. Cu+与NH3形成的配合物可表示成,已知Cu+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对,则中的n=4
C. 和可形成离子液体,离子液体由阴、阳离子组成,因为其熔点低于100℃,故离子液体像有机溶剂一样易挥发
D. 与是从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构图
【答案】AD
【解析】
【详解】A.二卤化铅PbX2中Pb与X的电负性相差越大,键的离子性越强,共价性越弱,图示中PbF2沸点最高,其次为PbCl2,两者均为离子晶体,F-离子半径小,故PbF2的键的离子性强,熔沸点高;PbBr2、PbI2为分子晶体,随着相对分子质量增大,范德华力增强,熔沸点升高,键的共价性增强,综上依F、Cl、Br、I次序,PbX2中的化学键的离子性减弱,共价性增强,A正确;
B.已知Cu+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对,故Cu+的配位数为2,则中的n=2,B错误;
C.离子液体由阴、阳离子组成,沸点通常较高,不易挥发,C错误;
D.在氯化钠晶胞中,钠离子(氯离子)的配位数为6,钠离子(氯离子)位于氯离子(钠离子)构成的八面体空隙中,故D中图是从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构图,D正确;
故选AD。
13. 利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备,装置如图所示。电解过程中,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. 极反应式为
B. 双极膜中解离的向极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成的质量相等
D. 理论上,生成时,极上消耗
【答案】CD
【解析】
【分析】该装置为电解池,双极膜将槽体分隔为a极室、b极室,双极膜解离出、,阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动;b极发生失电子的氧化反应析出,故b为阳极、接电源正极;a为阴极,通入得电子生成,生成的再与进料在碱性体系中发生氧化还原反应,最终得到目标产物,阳极持续生成,阴极持续消耗用于制备,电极反应为:
阳极(b极):;
阴极(a极)制:;
氧化反应:。
【详解】A.由分析可知,b极是阳极,电解液为碱性溶液,放电生成,电极反应,A正确;
B.电解池中阳离子向阴极定向迁移,a极为阴极,双极膜解离出的向a极移动,向阳极b移动,B正确;
C.设电路中转移。阳极反应,转移,阳极生成;阴极反应,每消耗,转移时阴极消耗,因此电极反应消耗与生成的质量不相等,C错误;
D.由氧化反应、a极电极反应可得关系式,因此生成时,极上消耗,D错误;
故选CD。
14. 某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化,伴随着热量的吸收或释放,经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热,其他区域绝热。下列描述错误的是
A. 阴极反应为
B. 已知②处的电解液温度比①处的低,可推断比稳定
C. 多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换
D. 已知电子转移过程非常快,物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,左侧电极发生反应,则左侧为阳极,右侧电极反应为,则右侧电极为阴极,据此解答。
【详解】A.由分析可知,阴极反应为,A正确;
B.已知②处的电解液温度比①处的低,则可推断是吸热反应,则可推断的能量更低,比稳定,B错误;
C.多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流,可阻止热交换,C正确;
D.题干明确指出电子转移过程非常快,物质结构来不及改变。这意味着电子转移(即氧化还原反应)本身不会直接导致结构变化,热效应实际上来源于电子转移完成后,新生成的离子:和因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致热量变化,D正确;
故选B。
15. 我国科研人员利用钨的氧化物开发了新型催化剂。该氧化物的六方晶胞结构如图,2号O的分数坐标为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 该氧化物的化学式为WO2 B. 晶体密度为
C. 3号W的分数坐标为 D. 1号O和3号W的核间距为
【答案】B
【解析】
【详解】A.六方晶胞中,W(黑球):8个位于棱心,2个位于面心,数目为; O(白球):16个O位于晶胞面上,1个位于体心,数目为。 因此,化学式为,A错误;
B.六方晶胞底面为夹角的平行四边形,边长为,因此底面积:,晶胞高为,体积, 晶胞总质量:。 密度,B正确;
C.分数坐标的定义是以晶胞各轴的边长为单位1,分数坐标均为的数,该氧化物晶胞底面平行四边形的边长为anm,据结构知,3号W的分数坐标应为,C错误;
D.六方晶系、轴夹角为,1号O和3号W的位置关系可以表示为,1号O和3号W的核间距为,D错误;
故选B。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. W、X、Y、Z、M均为前四周期元素,其元素性质或结构如下:
元素
元素性质或基态原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
核外只有一个未成对电子,且电子有三种空间运动状态
Y
电负性是短周期中最小的
Z
+3价基态离子3d处于半充满状态
M
M层全充满,N层无成对电子,只有一个未成对电子
回答下列问题:
(1)M元素在元素周期表中的位置是______;基态X原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______形。
(2)W、X、Y可形成强还原性物质。
①X、Y两种元素中原子半径最大的是______(用元素符号表示)。
②阴离子的空间构型为______。
(3)同周期基态原子未成对电子数比多的元素是______(填元素符号)。
(4)Z与金属镁形成Z-Mg合金的晶胞中,Mg占据由Z围成的所有正四面体空隙,晶胞沿z轴在xy面上的投影如图所示。该合金的化学式为______(用元素符号表示);若晶胞的棱长为a nm,阿伏加德罗常数的值为,合金的密度______(用含的代数式表示)。
(5)HL()可作为的萃取剂,HL中的N、与苯环直接相连的O均与配位,形成配合物。萃取时,将萃取剂HL溶于磺化煤油中,所得溶液作为有机相,萃取和反萃取原理为。
①中的配位数为______。
②HL分子结构中设计正壬基的作用是______。
【答案】(1) ①. 第四周期第ⅠB族 ②. 哑铃或纺锤
(2) ①. Na ②. 正四面体
(3)Cr、Mn (4) ①. 或 ②.
(5) ①. 4 ②. 使HL分子易溶于有机相
【解析】
【分析】W原子核外电子只有一种自旋取向,W是H元素;X原子核外只有一个未成对电子,且电子有三种空间运动状态,X原子核外电子排布式为1s22s22p1,X是B元素;Y元素电负性是短周期中最小的,Y的金属性最强,则Y是Na元素;Z元素+3价基态离子3d处于半充满状态,Z是Fe元素;M元素的M层全充满,N层无成对电子,只有一个未成对电子,M是Cu元素。
【小问1详解】
M是Cu元素,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅠB族;X是B元素,基态B原子电子占据最高能级是2p,电子云轮廓图为哑铃形。
【小问2详解】
①X是B元素,Y是Na元素,电子层数越多半径越大,原子半径最大的是Na。
②阴离子为 ,B原子价电子对数为4,B原子无孤电子对,空间构型为正四面体。
【小问3详解】
基态Fe2+的价电子排布式为3d6,未成对电子数为4;同周期基态原子,Cr有6个未成对电子、Mn有5个未成对电子,未成对电子数比Fe2+多的元素是Cr、Mn。
【小问4详解】
Fe与金属镁形成Fe-Mg合金的晶胞中,Mg占据由Fe围成的所有正四面体空隙,晶胞沿z轴在xy面上的投影如图所示,则Fe位于晶胞的顶点和面心,根据均摊原则,Fe原子数为、Mg原子数为8,该合金的化学式为FeMg2;若晶胞的棱长为a nm,阿伏加德罗常数的值为,合金的密度 。
【小问5详解】
①中的配体HL有2个,HL中的N、与苯环直接相连的O均与配位,配位数为4。
②根据相似相溶,烃基易溶于有机物,HL分子结构中设计正壬基的作用是使HL分子易溶于有机相。
17. 含氮有机物在生产生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)吡啶()中存在大π键,则N原子采取的轨道杂化方式为_________。
(2)乙二胺()的熔点远大于正丙醇(),除分子极性存在差异外,另一重要原因是_________。
(3)邻苯二胺()与稀土元素钕()形成的一种配合物的结构如图所示。
图中*处键角_________中键角(填“>”“<”或“=”),原因是_________。
(4)的立方晶胞结构如图所示,晶胞中1个周围距离最近的数目为_________。已知的摩尔质量为,为阿伏加德罗常数的值,晶胞密度为,则与之间最短的距离为_________(用含、M、的代数式表示,下同),该晶胞单位体积内含有的为_________个/。
【答案】(1)
(2)
乙二胺分子间能形成更多的氢键
(3) ①.
> ②.
*处N原子的孤电子对与形成配位键,孤电子对转化为成键电子对,排斥力减小,键角变大
(4) ①.
12 ②.
③.
【解析】
【小问1详解】
吡啶分子中N原子与两个C原子形成2个键,且有1对孤电子对,其价层电子对数为3,因此N原子采取杂化。N原子的1个未参与杂化的p轨道提供1个电子参与形成大键。
【小问2详解】
乙二胺分子中含有两个,正丙醇分子中含有一个,乙二胺分子间能形成更多的氢键,分子间作用力更强,导致其熔点远大于正丙醇。
【小问3详解】
分子中N原子有一对孤电子对,而配合物中*处N原子的孤电子对与形成配位键,孤电子对转化为成键电子对。由于孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力,形成配位键后排斥力减小,因此键角变大。
【小问4详解】
晶胞中位于顶点,位于面心。以一个顶点上的为例,距离最近的位于经过该顶点的面心上。每个顶点被8个晶胞共有,每个晶胞有3个面经过该顶点,每个面心被2个晶胞共有,故距离最近的数目为。晶胞中个数为,个数为1,个数为。晶胞体积,晶胞边长。与之间最短的距离为相邻面心之间的距离,即面对角线的一半,为。一个晶胞体积为,含有3个,则单位体积()内含有的个数为。
18. 研究含硫化合物的转化具有重要意义。回答下列问题:
(1)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应全部氧化成,两步反应的能量变化如图1所示。全部氧化成的热化学方程式为_________。
(2)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气中可能存在的快速启动,工作原理如图2所示。
①质子的流动方向为_________(填“从A到B”或“从B到A”);
②正极的电极反应式为_________。
(3)双膜碱性多硫化物空气液流二次电池可用于再生能源储能和智能电网的备用电源等,工作原理如图3所示,电极A为掺杂的电极,电极B为石墨。
①隔膜a为_________(填“阴”或“阳”)离子交换膜;
②放电时,储液器中的浓度_________(填“增大”“减小”或“不变”);
③充电时,电路中每通过1电子,阳极室溶液质量理论上增加_________g(忽略气体的溶解)。
【答案】(1)
(2) ①. 从A到B ②.
(3) ①. 阳 ②. 增大 ③. 9
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,两步反应分别为①、②,根据盖斯定律可知,反应可由①+②得到,则其热化学方程式:;
【小问2详解】
①该电池中,在B极被还原为,消耗,在A极被氧化为,产生,故质子流动方向为从A到B;
②在B极被还原为,故B为正极,电极反应式为;
【小问3详解】
①电极A为掺杂的电极,放电时被氧化为,电极反应式为,A极区负电荷数目减少,为平衡电荷A中的通过隔膜a进入中间储液器,故隔膜a为阳离子交换膜;
②电极B在放电时发生反应,通过隔膜b(阴离子交换膜)进入中间储液器,故储液器中NaOH浓度增大;
③充电时电极B为阳极,发生反应,每通过1 mol电子有1 mol移入阳极区并有0.25 mol逸出,故质量增加17-0.25×32=9 g。
19. 钕铁硼永磁合金因其具有优异的磁性能而被称为“磁王”。回答下列问题:
(1)基态钕原子价电子排布式为,钕位于元素周期表的________区;基态Fe原子与基态离子的未成对电子数之比为________。
(2)电镀镍等金属进行表面涂层处理可防止钕铁硼磁铁锈蚀。一种含镍配合物L的结构如图:
①元素C、N、O中,第二电离能最大的是________(填元素符号)。
②配合物L中,与镍配位的配体数为________;镍元素的化合价为________。
(3)在制备交变磁体材料中发挥了重要作用,其晶胞结构(晶胞参数,)如图1所示。
晶胞的密度________(用含a、c和的代数式表示);图2是该晶胞沿________方向的投影图(填标号)。
A.x轴 B.y轴 C.z轴
【答案】(1) ①. f ②. 4:5
(2) ①. O ②. 3 ③.
(3) ①. ②. C
【解析】
【分析】晶胞密度为,位于顶点的原子被8个晶胞共用,位于面上的原子被两个晶胞所共用;
【小问1详解】
钕(Nd) 的价电子排布为 ,表明其位于第6(六)周期(因6s已填充,4f开始填充),钕位于元素周期表的f区;基态Fe原子的价电子排布式为,未成对电子数为4,基态价电子排布式为,未成对电子数为5,因此未成对电子数之比为4:5;
【小问2详解】
①元素C的核外电子排布为、N的核外电子排布为、O的核外电子排布为,失去一个电子O的核外电子排布为,2p轨道半充满稳定,因此第二电离能最大的是O;②根据化合物结构可知,配合物L中,与镍配位的有两个Cl-离子和一个三齿配体的有机物,因此镍的配体数为3;分子为电中性,2个氯离子带两个负电荷,三齿配体为中性分子,因此镍元素的化合价为+2;
【小问3详解】
O位于面上和体内,O的个数为,Mn位于顶点和体心,Mn的个数为,因此该化合物的分子式为,晶胞密度为,如图所示,图2是该晶胞沿z轴方向的投影图,故答案选C。
20. 钴氨配合物在化学分析方面有重要应用。已知:易溶于热水,微溶于冷水,在浓盐酸中易结晶析出。实验室中制备的实验装置(加热及其夹持装置略)及步骤如下。
步骤ⅰ:将固体溶在水中,加入粉末,溶解得到混合溶液。将混合溶液转移至三颈烧瓶中,加入活性炭,再依次加入浓氨水与溶液,55℃水浴加热20min。
步骤ⅱ:经操作X后向滤液中加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到粗产品。
回答下列问题:
(1)内部存在的化学键类型有___________(填标号)。
A. 离子键 B. 共价键 C. 配位键 D. 金属键
(2)仪器a的名称为___________,装置b盛放的试剂为___________。
(3)步骤ⅰ中制备的化学方程式为___________。
(4)步骤ⅱ中的“操作X”是___________。
(5)改变反应条件,可制得另外两种钴氨配合物:(晶体A)、(晶体B),设计实验证明得到的晶体A、B不是同种物质:分别取晶体A、B配成等体积等浓度的溶液,___________。(可选试剂:蒸馏水、硝酸银溶液、盐酸)
(6)对以上三种钴氨配合物加热进行热重分析,得到固体残留率w()随温度变化的曲线如图所示,某同学认为曲线3对应的物质是,从结构的角度解释原因___________。
【答案】(1)BC (2) ①. (球形)冷凝管 ②. 或无水
(3)或
(4)趁热过滤 (5)加入足量硝酸银溶液,所得白色沉淀过滤、洗涤、干燥后称重,两种晶体所得沉淀质量不同(沉淀质量比为2:3)
(6)O的电负性大于N,与Co(Ⅲ)形成的配位键弱于与Co(Ⅲ)形成的配位键,优先低温时失去
【解析】
【分析】本实验以、、浓氨水、为原料,在活性炭催化、55℃水浴加热条件下,通过将氧化为,与配位生成;反应后趁热过滤除去活性炭,向滤液中加浓盐酸使产物结晶析出,再经过滤、洗涤、干燥得到粗产品,后续还涉及两种结构不同的钴氨配合物的鉴别与热重分析。
【小问1详解】
是配离子,内部分子中为共价键,与之间为提供孤电子对、提供空轨道形成的配位键;离子键存在于配离子与外界之间,金属键仅存在于金属晶体中,因此内部化学键为共价键和配位键;
【小问2详解】
仪器a为(球形)冷凝管,作用是冷凝回流挥发的浓氨水,提高原料利用率;装置b为尾气处理装置,用于吸收挥发出的,同时防止空气中的水蒸气进入反应体系,盛放的试剂为(或无水);
【小问3详解】
在、浓氨水存在下,被氧化为,与配位生成,反应方程式为:(或用表示:);
【小问4详解】
已知易溶于热水、微溶于冷水,为防止产物结晶析出、提高产率,需在反应后趁热过滤,除去活性炭等不溶性杂质,因此操作X为;
【小问5详解】
两种配合物的外界数目不同(A为2个,B为3个),可通过检验外界的量鉴别:分别取等体积等浓度的A、B溶液,加入足量硝酸银溶液,将所得白色沉淀过滤、洗涤、干燥后称重,两种晶体所得沉淀质量不同(沉淀质量比为2:3),即可证明二者不是同种物质;
【小问6详解】
的电负性大于,中对孤电子对的吸引力更强,因此与形成的配位键弱于与形成的配位键;配位键越弱,受热越易断裂,因此会在较低温度下优先失去,剩余固体残留率更低,对应曲线3。
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青岛六十七中高二年级阶段性诊断检测
化学试题
2026.10
注意事项:
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. SO3的VSEPR模型:
B. Na2O2的电子式:
C. 基态氧原子的轨道表示式:
D. 基态铍原子最高能级的电子云轮廓图:
2. 氟磷酸钒钠[]是制作化学动力电池的一种新型材料。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 同周期中第一电离能大于P的元素有2种
C. 原子核外电子由基态跃迁至激发态时,发出黄色的光
D. 基态V原子的价电子轨道表示式:
3. 金刚砂(SiC)晶体结构与金刚石相似,可由反应制得。下列说法错误的是
A. 第一电离能:O>C>Si
B. 金刚砂晶体中Si的配位数为4
C. CO各原子最外层均满足稳定结构
D. 共价晶体熔点:金刚砂>金刚石>二氧化硅
4. 配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。
下列说法错误的是
A. 配合物1中内界中心离子的配位数为6
B. 配合物2中N原子均为杂化
C. 配合物1中有5个配体
D. 1mol配合物1中阴离子含有σ键的数目为
5. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
6. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去乙炔中的少量
B.探究的热稳定性
C.测定中和反应的反应热
D.制备胶体
A. A B. B C. C D. D
7. 氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相组合,相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是
A. 电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-
B. 通入空气的电极为负极
C. 电解池中产生2 mol Cl2时,理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2
D. a、b、c的大小关系为a>b=c
8. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A. X→Y,键角增大
B. 18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同
C. Z含手性碳原子
D. Z中存在共价键、离子键和氢键
9. 下列有关物质性质的解释错误的是
性质
解释
A
水溶性:SO2>CO2
SO2与水反应限度大且:SO2为极性分子
B
热稳定性:H2O>H2S
水分子间存在氢键
C
键角:
和中N杂化方式分别为:和
D
碱性:
有推电子作用,有吸电子作用
A. A B. B C. C D. D
10. 全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法错误的是
A. 充电时,b极连接电源的负极
B. 充电时,隔膜两侧溶液浓度均减小
C. 放电时,a极的电极反应式为
D. 理论上,每减少,总量相应增加
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列依据实验内容和实验现象,推出的结论正确的是
选项
实验内容
实验现象
结论
A
测定、、单质的熔点
熔点:
同周期随着价电子数增多,原子半径减小,金属键增强
B
向、、溶液中分别滴加少量新制氯水,并加振荡
下层依次出现浅黄绿、橙红、紫红色
氧化性:
C
室温下,用计测定同浓度、溶液的
电负性:
键的极性:
D
捶打铜块和氯化钠晶块
铜块发生形变,氯化钠晶块破碎
捶打过程中金属键和离子键均完全断裂
A. A B. B C. C D. D
12. 有关晶体与配合物,下列说法正确的是
A. SiX4的沸点和PbX2的熔点如图所示,可推断:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中化学键的离子性减弱,共价性增强
B. Cu+与NH3形成的配合物可表示成,已知Cu+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对,则中的n=4
C. 和可形成离子液体,离子液体由阴、阳离子组成,因为其熔点低于100℃,故离子液体像有机溶剂一样易挥发
D. 与是从NaCl晶体结构中分割出来的部分结构图
13. 利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备,装置如图所示。电解过程中,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. 极反应式为
B. 双极膜中解离的向极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成的质量相等
D. 理论上,生成时,极上消耗
14. 某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化,伴随着热量的吸收或释放,经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热,其他区域绝热。下列描述错误的是
A. 阴极反应为
B. 已知②处的电解液温度比①处的低,可推断比稳定
C. 多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换
D. 已知电子转移过程非常快,物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变
15. 我国科研人员利用钨的氧化物开发了新型催化剂。该氧化物的六方晶胞结构如图,2号O的分数坐标为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 该氧化物的化学式为WO2 B. 晶体密度为
C. 3号W的分数坐标为 D. 1号O和3号W的核间距为
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. W、X、Y、Z、M均为前四周期元素,其元素性质或结构如下:
元素
元素性质或基态原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
核外只有一个未成对电子,且电子有三种空间运动状态
Y
电负性是短周期中最小的
Z
+3价基态离子3d处于半充满状态
M
M层全充满,N层无成对电子,只有一个未成对电子
回答下列问题:
(1)M元素在元素周期表中的位置是______;基态X原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______形。
(2)W、X、Y可形成强还原性物质。
①X、Y两种元素中原子半径最大的是______(用元素符号表示)。
②阴离子的空间构型为______。
(3)同周期基态原子未成对电子数比多的元素是______(填元素符号)。
(4)Z与金属镁形成Z-Mg合金的晶胞中,Mg占据由Z围成的所有正四面体空隙,晶胞沿z轴在xy面上的投影如图所示。该合金的化学式为______(用元素符号表示);若晶胞的棱长为a nm,阿伏加德罗常数的值为,合金的密度______(用含的代数式表示)。
(5)HL()可作为的萃取剂,HL中的N、与苯环直接相连的O均与配位,形成配合物。萃取时,将萃取剂HL溶于磺化煤油中,所得溶液作为有机相,萃取和反萃取原理为。
①中的配位数为______。
②HL分子结构中设计正壬基的作用是______。
17. 含氮有机物在生产生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)吡啶()中存在大π键,则N原子采取的轨道杂化方式为_________。
(2)乙二胺()的熔点远大于正丙醇(),除分子极性存在差异外,另一重要原因是_________。
(3)邻苯二胺()与稀土元素钕()形成的一种配合物的结构如图所示。
图中*处键角_________中键角(填“>”“<”或“=”),原因是_________。
(4)的立方晶胞结构如图所示,晶胞中1个周围距离最近的数目为_________。已知的摩尔质量为,为阿伏加德罗常数的值,晶胞密度为,则与之间最短的距离为_________(用含、M、的代数式表示,下同),该晶胞单位体积内含有的为_________个/。
18. 研究含硫化合物的转化具有重要意义。回答下列问题:
(1)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应全部氧化成,两步反应的能量变化如图1所示。全部氧化成的热化学方程式为_________。
(2)二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气中可能存在的快速启动,工作原理如图2所示。
①质子的流动方向为_________(填“从A到B”或“从B到A”);
②正极的电极反应式为_________。
(3)双膜碱性多硫化物空气液流二次电池可用于再生能源储能和智能电网的备用电源等,工作原理如图3所示,电极A为掺杂的电极,电极B为石墨。
①隔膜a为_________(填“阴”或“阳”)离子交换膜;
②放电时,储液器中的浓度_________(填“增大”“减小”或“不变”);
③充电时,电路中每通过1电子,阳极室溶液质量理论上增加_________g(忽略气体的溶解)。
19. 钕铁硼永磁合金因其具有优异的磁性能而被称为“磁王”。回答下列问题:
(1)基态钕原子价电子排布式为,钕位于元素周期表的________区;基态Fe原子与基态离子的未成对电子数之比为________。
(2)电镀镍等金属进行表面涂层处理可防止钕铁硼磁铁锈蚀。一种含镍配合物L的结构如图:
①元素C、N、O中,第二电离能最大的是________(填元素符号)。
②配合物L中,与镍配位的配体数为________;镍元素的化合价为________。
(3)在制备交变磁体材料中发挥了重要作用,其晶胞结构(晶胞参数,)如图1所示。
晶胞的密度________(用含a、c和的代数式表示);图2是该晶胞沿________方向的投影图(填标号)。
A.x轴 B.y轴 C.z轴
20. 钴氨配合物在化学分析方面有重要应用。已知:易溶于热水,微溶于冷水,在浓盐酸中易结晶析出。实验室中制备的实验装置(加热及其夹持装置略)及步骤如下。
步骤ⅰ:将固体溶在水中,加入粉末,溶解得到混合溶液。将混合溶液转移至三颈烧瓶中,加入活性炭,再依次加入浓氨水与溶液,55℃水浴加热20min。
步骤ⅱ:经操作X后向滤液中加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到粗产品。
回答下列问题:
(1)内部存在的化学键类型有___________(填标号)。
A. 离子键 B. 共价键 C. 配位键 D. 金属键
(2)仪器a的名称为___________,装置b盛放的试剂为___________。
(3)步骤ⅰ中制备的化学方程式为___________。
(4)步骤ⅱ中的“操作X”是___________。
(5)改变反应条件,可制得另外两种钴氨配合物:(晶体A)、(晶体B),设计实验证明得到的晶体A、B不是同种物质:分别取晶体A、B配成等体积等浓度的溶液,___________。(可选试剂:蒸馏水、硝酸银溶液、盐酸)
(6)对以上三种钴氨配合物加热进行热重分析,得到固体残留率w()随温度变化的曲线如图所示,某同学认为曲线3对应的物质是,从结构的角度解释原因___________。
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