四川省达州市万源中学2023-2024高二下学期4月月考化学试题(原卷版+解析版)

四川省达州市万源中学2023-2024高二下学期4月月考化学试题(原卷版+解析版)

四川省万源中学高2025届高二(下)4月考试
化学试题
考试时间:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56
第I卷(选择题,共42分)
一、选择题(每个小题仅有一个正确答案,每小题3分)
1. 掌握化学用语能让我们更快速的理解化学知识。下列对化学用语的理解正确的是
A. 基态Al原子最高能级的电子云图为:
B. 基态O原子的轨道表示式:
C. 硫离子的结构示意图:
D. 乙烯分子的空间填充模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态Al原子最高能级为3p能级,哑铃状,有三种空间延伸方向,分别相对于x、y、z轴对称,故A正确;
B.根据泡利原理可知在一个原子轨道中,最多能容纳2个电子且自旋状态相反,故B错误;
C.硫离子结构示意图,故C错误;
D.为乙烯分子的球棍模型,故D错误;
答案选A。
2. 下列描述正确的是
①CS2为V形的极性分子;②的空间结构为平面三角形;③SF6中有6个完全相同的成键电子对;④SiF4和的中心原子均为sp3杂化;⑤HCHO分子中既含σ键又含π键
A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①CS2中C原子的价层电子对数为2+(4-2×2)=2,为直线形的非极性分子,①错误;
②的C原子的价层电子对数为3+(7+1-3×2)=4,有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,②错误;
③中S原子用最外层的6个电子与6个F原子形成6个共价键,6对成键电子对完全相同,③正确;
④和的中心原子的价层电子对分别为4+(4-4×1)=4,3+(6+2-3×2)=4,中心原子均为杂化,④正确;
⑤分子的结构式为 ,单建为键,双键含一个键和一个键,故分子中既含键又含键,⑤正确;
所以③④⑤正确,C项符合题意。
故选C。
3. 下列分子或离子的中心原子为sp3杂化,且杂化轨道容纳了1对孤电子对的是
A. CH4、NH3 B. BBr3、SO
C. SO2、BeCl2 D. SOCl2、H3O+
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH4中心原子价层电子对数为,是sp3杂化,没有孤对电子对,NH3中心原子价层电子对数为,是sp3杂化,杂化轨道容纳了1对孤电子对,故A不符合题意;
B.BBr3中心原子价层电子对数为,是sp2杂化,没有孤对电子对,SO中心原子价层电子对数为,是sp3杂化,杂化轨道容纳了1对孤电子对,故B不符合题意;
C.SO2中心原子价层电子对数为,是sp2杂化,杂化轨道容纳了1对孤电子对,BeCl2中心原子价层电子对数为,是sp杂化,没有孤对电子对,故C不符合题意;
D.SOCl2中心原子价层电子对数为,是sp3杂化,杂化轨道容纳了1对孤电子对,H3O+中心原子价层电子对数为,是sp3杂化,杂化轨道容纳了1对孤电子对,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
4. 下列说法中正确的个数为
①Cu的第二电离能大于Zn的第二电离能
②H与Cl以1﹕1的关系结合为HCl是因为共价键具有方向性
③的VSEPR模型与空间结构一致
④在冰晶体中,每个H2O分子周围紧邻的分子有4个,是因为水分子之间存在氢键,氢键也具有方向性和饱和性
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】①Cu+的价层电子排布式为3d10、全充满、较稳定,再失去一个电子较难,Zn+的价层电子排布式为3d104s1,故Cu的第二电离能大于Zn的第二电离能,正确;
②H与Cl以1∶1的关系结合为HCl是因为共价键具有饱和性,错误;
③中中心N原子上的孤电子对数为×(5+1-3×2)=0,σ键电子对数为3、价层电子对数为3,由于没有孤电子对,故的VSEPR模型与空间结构一致、都为平面三角形,正确;
④在冰晶体中水分子间形成分子间氢键,由于氢键具有饱和性和方向性,每个H2O与周围紧邻的4个H2O分子形成分子间氢键,正确;
①③④正确,正确的个数为3,答案选C。
5. 下列实验过程可以达到实验目的的是
选项 实验操作和现象 实验目的
A 盐酸滴入硅酸钠溶液中出现白色沉淀 证明非金属性:
B 向碳酸钙固体中加入盐酸,将生成的气体依次通过饱和碳酸钠溶液、浓硫酸 制取并纯化
C 向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液(无色),观察颜色变化 探究维生素C的还原性
D 向支盛有溶液的试管中分别加入溶液和溶液,观察到加入溶液的分解速率更快 证明对分解的催化效果比的效果好
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.盐酸滴入硅酸钠溶液中出现白色沉淀,只能证明盐酸的酸性比硅酸强,要想证明非金属性,应将盐酸改为,故A错误;
B.向碳酸钙固体中加入盐酸,将生成的气体先通过饱和碳酸氢钠溶液以除去中的气体,再通过浓硫酸干燥,可制得纯净的,故B错误;
C.通过向黄色氯化铁溶液试管中滴加浓的维生素C溶液,观察溶液颜色由黄色变为浅绿色,可证明维生素C将还原为,进而证明维生素C具有还原性,故C正确;
D.溶液中的和溶液中的均对的分解有催化效果,但二者的阴离子不同,无法控制变量得出结论,故D错误;
答案选C。
6. 一种工业洗涤剂中间体的结构如图,其中、、、、原子序数依次增大且分属三个短周期。、元素的基态原子中均有两个未成对电子,下列说法正确的是
A. 电负性大小:
B. 简单离子半径:
C. 简单氢化物的沸点:
D. 阴离子中各原子都满足电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【分析】、、、、原子序数依次增大且分属三个短周期,X形成1个共价键,X是H元素;、元素的基态原子中均有两个未成对电子,Y能形成4个共价键,Y是C元素;Z形成3个共价键、Q形成2个共价键,Z是N元素、Q是O元素;W形成+1价阳离子,W是Na元素。
【详解】A.元素非金属性越强电负性越大,电负性大小:O>N>C>H,故A正确;
B.电子层数相同,质子数越多离子半径越小,简单离子半径:N3->O2->Na+,故B错误;
C.H2O、NH3分子间能形成氢键,沸点高,简单氢化物的沸点H2O>NH3>CH4,故C错误;
D.阴离子中H原子不满足电子稳定结构,故D错误;
选A。
7. 由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是
A. 键角:NH3B. 酸性:CH3COOH>CF3COOH
C. SOCl2分子中只存在σ键,不存在π键
D. H2S、O3分子的空间结构均为直线形,且均为非极性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH3中的N为sp3杂化,BF3中的B为sp2杂化,故键角NH3<BF3,A正确;
B.氟的电负性较强,使O-H的极性增强,更易电离出氢离子,故酸性:CH3COOHC.该分子中含有两个S Cl键和一个S=O键,单键是σ键,双键中有一个σ键和一个π键,C错误;
D.H2S、O3分子的空间结构均为V形,均为极性分子,D错误;
答案选A。
8. 四种常见元素基态原子的结构信息如下表,下列叙述正确的是
元素 X Y Z Q
结构信息 有5个原子轨道填充有电子,有3个未成对电子 成对电子是未成对电子数的3倍 2p能级上有2个电子 有16个不同运动状态的电子
A. 简单离子半径:Q>Y>X B. 第一电离能:Y>X>Z
C. 简单氢化物的键角:Y>Q D. Q的氧化物的水化物为强酸
【答案】C
【解析】
【分析】X有5个原子轨道填充有电子,有3个未成对电子,则为原子核外电子排布图为 ,X为氮;Y成对电子是未成对电子数的3倍,则Y为氧;Z的2p能级上有2个电子,为6号元素碳;Q有16个不同运动状态的电子,为硫;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;简单离子半径:Q>X>Y,A错误;
B.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故N、O的第一电离能大小:N>O,B错误;
C.H2O、H2S的中心原子均为sp3杂化,氧的电负性更强,对成键电子对的引力更大,导致成键电子对之间的斥力较大,键角较大,故简单氢化物的键角:Y>Q,C正确;
D.亚硫酸为弱酸不是强酸,D错误;
故选C。
9. 现有五种元素,其中A、B、C为短周期主族元素,D、E为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据表中信息判断下列说法错误的是
元素 相关信息
A 原子的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B 原子核外p电子数比s电子数少1
C C为金属元素且基态C原子的核外电子排布中无未成对电子
D 是前四周期中金属性最强的元素
E 在周期表的第8列
A. 基态B原子中能量最高的电子,其电子云轮廓图呈哑铃状
B. 工业上主要用电解熔融态氯化物制取单质C
C. 可用焰色试验的方法检验D元素
D. E位于d区第VIIIB族,属于过渡金属元素
【答案】D
【解析】
【分析】A原子的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,故A为氢元素;B原子核外p电子数比s电子数少1,故B为N元素;C为金属元素且基态C原子的核外电子排布中无未成对电子,且C的原子序数比7大,故C为Mg元素;D是前四周期中金属性最强的元素,故D为K元素;E在周期表中第四周期,第8列,故E为Fe元素。
【详解】A.B为N元素,基态B原子中能量最高的电子为2p轨道上的电子,p能级电子云轮廓图呈哑铃状,A正确;
B.C为Mg元素,工业上主要用电解熔融态氯化镁制取单质镁,B正确;
C.D为K元素,焰色试验的火焰呈紫色,可用该方法来检验K元素,C正确;
D.E为Fe元素,在元素周期表中位于d区第VIII族,D错误;
故选D。
10. 中科院国家纳米科学中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中正确的是
A. H2O的稳定性高,是因为水分子间存在氢键
B. 比 熔点高
C. H2O比HF沸点高是由于1molH2O中氢键O-H…O数目多于1molHF中F-H…F
D. 可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O的稳定性高是因为H2O分子中H-O键的键能大,与水分子间存在氢键无关,A项错误;
B. 形成分子内氢键, 形成分子间氢键,故 比 的熔点低,B项错误;
C.1molH2O中氢键O-H…O数目多于1molHF中氢键F-H…F,故H2O的沸点为HF的沸点高,C项正确;
D.可燃冰中的甲烷分子与水分子间不能形成氢键,D项错误;
答案选C。
11. X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为24,X是地壳中含量最高的元素,基态Z原子的p轨道上存2个未成对电子,Q的单质为黄色晶体,常存在于火山口附近。下列说法错误的是
A. QX2分子为极性分子 B. 元素电负性:X>R>Q
C. Y位于元素周期表中的s区 D. Z、Q、R的氧化物对应水化物的酸性依次增强
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知,X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期主族元素, X是地壳中含量最高的元素,则X为O,基态Z原子的p轨道上存2个未成对电子且原子序数介于O和Q即S之间,则Z为Si,Q的单质为黄色晶体,常存在于火山口附近,故Q为S,R为Cl,它们原子的最外层电子数之和为24,则Y的最外层上电子数为:24-6-6-4-7=1,且原子序数大于8小于14,故Y为Na,综上分析可知,X为O、Y为Na、Z为Si、Q为S、R为Cl,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X为O,Q为S,QX2即SO2分子为V形结构,分子的正负电荷中心不重合,故为极性分子,A正确;
B.由分析可知,X为O、Q为S、R为Cl,故元素电负性O>Cl>S即X>R>Q,B正确;
C.由分析可知,Y为Na,故Y位于元素周期表中的s区,C正确;
D.元素最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致,故Z、Q、R的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,但不是最高价就不一定,如H2SO3>HClO,D错误;
故答案为:D。
12. 氮氧化物(NOx)会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对NO 进行催化还原的原理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应①每消耗lmolO2, 转移 2mol电子
B. 反应⑤中[Cu(NH3)4]2+作还原剂
C. 反应④有σ键和π键的形成
D. 脱除NO 的总反应可表示为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图示可知在反应①中0价的O2反应后在生成物中含有-O-O-,O元素化合价变为-1价,则反应消耗1molO2,转移2mole-,A正确;
B.根据图示可知反应⑤为:2[Cu(NH3)4]2++2NO=2[Cu(NH3)2]++2N2+2H2O+2,反应中 [Cu(NH3)4]2+中Cu的化合价由+2价降低到[Cu(NH3)2]+中的+1价,被还原,故[Cu(NH3)4]2+作氧化剂,B错误;
C.已知三键为1个σ键和2个π键,根据图示信息可知,反应④有N≡N形成即有σ键和π键的形成,C正确;
D.根据图示可知图中总变化过程可表示为:O2+4NO+4NH34N2+6H2O,D正确;
故答案为:B。
13. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:-Cl>-C≡CH>-C6H5>-CH=CH2>-H,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:-C(CH3)3>-CH(CH3)2>-CH2CH3>-CH3>-H,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法正确的是
A. 碳原子杂化轨道中s成分占比:CH2=CH2>CH≡CH
B. 酸性:CH3COOH>ClCH2COOH
C. 羟基的活性: >CH3CH2OH
D. 碱性: >
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH2=CH2中C杂化方式为sp2,杂化轨道中s成分占比为,CH≡CH中C的杂化方式为sp,杂化轨道中s成分占比为,前者小于后者,故A错误;
B.-Cl为吸电子基团,使羟基极性更大,更易电离出氢离子,甲基为推电子基团,使羟基的极性减小,不易电离出氢离子,因此ClCH2COOH的酸性强于CH3COOH,故B错误;
C.苯环为吸电子基团,乙基为推电子基团,因此羟基的活性苯甲醇>乙醇,故C正确;
D.甲基为推电子基团,因此 中六元环的电子云密度增大,碱性增强,故D错误;
答案为C。
14. 离子液体是指由体积较大的阴、阳离子组成,并且在室温或接近室温下呈液态的盐,也称为低温熔融盐。有许多优点例如难挥发,有良好的导电性,可作溶剂、电解质、催化剂等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体,结构简式如图,下列关于它的叙述正确的是
A. 该新型化合物含有的C、N、P元素均为杂化
B. 1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐属于含共价键的 离子化合物
C. 第一电离能:F<N<C
D. 该新型化合物组成元素全部位于元素周期表p区
【答案】B
【解析】
【详解】A.该新型化合物中存在碳碳双键,为平面构型,这种C原子采取sp2杂化,故A错误;
B.1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐含有阴、阳离子,属于离子化合物,离子内部含有共价键,属于含共价键的离子化合物,故B正确;
C.同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势,故元素的第一电离能为:F>N>C,故C错误;
D.该新型化合物的组成元素中,H位于s区,C、N、F、P位于元素周期表p区,故D错误;
答案选B。
第II卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(本题共4个小题,共58分)
15. 我国科研工作者发现并制备了一系列主要由、、等元素组成的导电材料。回答下列问题:
(1)三种元素中,电负性最小的元素名称是___________;沸点:___________(填“”、“”或“”)。
(2)肼分子中孤电子对与键的数目之比为___________,肼的相对分子质量与乙烯接近,但沸点远高于乙烯的原因是___________。
(3)正硝酸钠是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为___________形,其中心原子杂化方式为___________杂化。
(4)制备的反应为。上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是___________用元素符号表示。
【答案】(1) ①. 磷 ②.
(2) ①. 2:5 ②. 肼分子间存在氢键,乙烯分子间无氢键
(3) ①. 正四面体 ②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
已知同一周期从左往右元素的电负性依次增强,同一主族从上往下元素的电负性依次减弱,故O、P、S三种元素中,电负性最小的元素名称是磷;形成分子间氢键,使溶沸点升高,故沸点>;
【小问2详解】
已知氮原子最外层上有5个电子,有3个未成对电子,故肼分子上的每个氮原子上都还有1对孤电子对,且单键均为键,则肼(H2N-NH2)分子中孤电子对与键的数目之比为2:5,肼的相对分子质量与乙烯接近,但由于肼(H2N-NH2)分子间能够形成氢键,而乙烯不能,导致肼的沸点远高于乙烯;
【小问3详解】
阴离子即中心原子N周围的价层电子对数为:,根据价层电子对互斥理论可知,其空间结构为正四面体形,根据杂化轨道理论可知,其中心原子杂化方式为sp3杂化;
【小问4详解】
上述化学方程式中非金属元素为C、O、Cl,根据HClO的化合价,知电负性O>Cl,再根据的化合价可知,电负性Cl>C,故电负性顺序为:。
16. 碳是地球上组成生命的最基本元素之一、不仅能形成丰富多彩的有机化合物,还能形成多种无机化合物,碳及其化合物的用途广泛。根据要求回答下列问题:
(1)下图中分别代表了碳单质的两种常见晶体,图1晶体中C原子的杂化方式为 ___________,图2晶体中,每个六元环占有___________个 C原子。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的碳原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
(3)丙炔()分子中π键、σ键数目之比为___________。
(4)g-C3N4具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如下图(左)所示,用硅原子替换氮化碳的部分碳原子可形成具有相似性质的化合物如下图(右)所示,该化合物的化学式为___________,该化合物中所有元素的电负性由大到小的顺序为 ___________。
(5)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,用纳米TiO2催化的反应实例如图所示。在有机物分子中,若碳原子连接四个不同的原子或原子团,该碳原子称为手性碳原子,以“*C”表示。则化合物乙中有 ___________个手性碳原子。
【答案】(1) ①. sp3 ②. 2
(2)1或-1 (3)1:3
(4) ①. SiC2N4 ②. N>C>Si
(5)2
【解析】
小问1详解】
①由图1可知,每个碳原子与4个碳原子形成4个σ键,则晶体中碳原子的杂化方式为sp3杂化;
②由图2可知,每个六元环中含有6个碳原子,每个碳原子为3个六元环所共有,每个六元环占有的碳原子数为;
【小问2详解】
碳元素的原子序数为6,基态原子的价电子排布式为2s22p2,由题意可知,碳原子的价电子自旋磁量子数的代数和为不成对电子的自旋磁量子数之和,则碳原子的价电子自旋磁量子数的代数和为+=1或()+()=-1;
【小问3详解】
丙炔分子中单键为σ键,三键中含有1个σ键和2个π键,则分子中π键、σ键数目之比为2∶6=1∶3;
【小问4详解】
①图Ⅱ可得如下重复单元,单元中硅原子、氮原子、碳原子的个数分别为1、4、4×=2,则化合物的化学式为SiC2N4;
②元素的非金属性越强,电负性越大,化合物中所有元素的非金属性强弱顺序为N>C>Si,则电负性由大到小的顺序为N>C>Si;
【小问5详解】
与四个各不相同原子或基团相连碳原子为手性碳,则化合物乙中有 2个手性碳,如图:;
17. 硫、铬、铁、铜等元素分别是人体必须的常量元素和微量元素,在生产中有着广泛应用。根据要求回答下列问题:
(1)硫元素在周期表中的位置为 ___________。
(2)下列不同状态的Cr微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
A. [Ar]3d54s1 B. [Ar]3d44s14p1 C. [Ar]3d5 D. [Ar]3d54p1
(3)CO易与人体的血红蛋白结合,导致人体供氧不足而出现中毒症状。血红蛋白的局部结构如图所示。
①该结构中碳原子的杂化类型为___________;
②基态Fe2+的核外价层电子排布式为 ___________。
(4)Cu可以形成一种离子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4,若要确定该物质是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行___________实验。
(5)分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),已知分子中含有5对孤电子对,则中的大键应表示为___________。分子中键角___________中键角(填“>”、“<”、“=”)。
【答案】(1)第三周期第ⅥA族 (2)C
(3) ①. 、 ②. 3d6
(4)X射线衍射 (5) ①. ②. <
【解析】
【小问1详解】
由元素周期表可知,S是16号元素,硫元素在周期表中的位置为第三周期第ⅥA族;
【小问2详解】
[Ar]3d54s1为基态Cr原子,[Ar]3d44s14p1、[Ar]3d54p1为激发态Cr原子,[Ar]3d5为基态Cr+,元素的第二电离能比第一电离能大,[Ar]3d5为基态Cr+,失去一个电子为第二电离能,其他都为第一电离能,所以[Ar]3d5电离最外层一个电子所需能量最大,故选C;
【小问3详解】
①由图示结构可知,双键的C是平面结构,杂化类型为sp2,饱和C是四面体结构,杂化类型为sp3;
②Fe是26号元素,价层电子排布为3d64s2,形成离子先失去最外层电子,故基态Fe2+的核外价层电子排布式为3d6;
【小问4详解】
确定该物质是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行X射线衍射实验;
【小问5详解】
SO2分子中中心S原子价层电子对数为2+1=3,有1个孤电子对,SO2分子中含有5对孤电子对,则每个O原子中含有2个孤电子对,S原子和每个O原子之间存在一个σ键,SO2中每个O原子均有1个未成键电子,S原子提供两个电子,大π键由3个原子和4个电子组成,则SO2中的大π键可表示为;SO2中S采用sp2杂化,三对价层电子对理想化是平面正三角形,但其中的1对孤电子对对成键电子对有排斥作用,所以键角小于120,中N采用sp2杂化,为平面三角形结构,键角为120,故SO2分子中键角∠OSO<中键角∠ONO。
18. 磁性材料在很多领域具有应用前景,其制备过程如下(各步均在氛围中进行):
①称取,配成溶液,转移至恒压滴液漏斗中。
②向三颈烧瓶中加入溶液。
③持续磁力搅拌,将溶液以的速度全部滴入三颈烧瓶中,100℃下回流3h。
④冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀,在干燥。
⑤管式炉内焙烧2h,得产品3.24g。
部分装置如图:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______;使用恒压滴液漏斗的原因是_______。
(2)实验室制取有多种方法,请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论,结合下列供选试剂和装置,选出一种可行的方法,化学方程式为_______,对应的装置为_______(填标号)。
可供选择的试剂:、、、、饱和、饱和
可供选择的发生装置(净化装置略去):
(3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和,离子方程式为_______。
(4)为保证产品性能,需使其粒径适中、结晶度良好,可采取的措施有_______。
A. 采用适宜的滴液速度 B. 用盐酸代替KOH溶液,抑制水解
C. 在空气氛围中制备 D. 选择适宜的焙烧温度
(5)步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净,应选择的试剂为_______;使用乙醇洗涤的目的是_______。
(6)该实验所得磁性材料的产率为_______(保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. (球形)冷凝管 ②. 平衡气压,便于液体顺利流下
(2) ①. (或) ②. A(或B)
(3) (4)AD
(5) ①. 稀硝酸和硝酸银溶液 ②. 除去晶体表面水分,便于快速干燥
(6)90.0%
【解析】
分析】
【小问1详解】
根据仪器的构造与用途可知,仪器a的名称是(球形)冷凝管;恒压滴液漏斗在使用过程中可保持气压平衡,使液体顺利流下。
【小问2详解】
实验室中制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化,常见的可以是将氨气通入灼热的氧化铜中反应,其化学方程式为: ;可选择气体通入硬质玻璃管与固体在加热条件下发生反应,即选择A装置。还可利用饱和和饱和在加热下发生氧化还原反应制备氮气,反应的化学方程式为:,可选择液体与液体加热制备气体型,所以选择B装置。综上考虑,答案为:(或);A(或B);
【小问3详解】
三颈烧瓶中溶液与溶液发生反应生成了Fe和,根据氧化还原反应的规律可知,该反应的离子方程式为;
【小问4详解】
结晶度受反应速率与温度的影响,所以为保证产品性能,需使其粒径适中、结晶度良好,可采取的措施有采用适宜的滴液速度、选择适宜的焙烧温度,AD项符合题意,若用盐酸代替KOH溶液,生成的晶体为Fe和,均会溶解在盐酸中,因此得不到该晶粒,故B不选;若在空气氛围中制备,则亚铁离子容易被空气氧化,故D不选,综上所述,答案为:AD;
【小问5详解】
因为反应后溶液中有氯离子,所以在步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净,需取最后一次洗涤液,加入稀硝酸酸化后,再加入硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,则证明已洗涤干净;乙醇易溶于水,易挥发,所以最后使用乙醇洗涤的目的是除去晶体表面水分,便于快速干燥。
【小问6详解】
的物质的量为,根据发生反应的离子方程式:,可知理论上所得的Fe和的物质的量各自为0.0125mol,所以得到的黑色产品质量应为,实际得到的产品3.24g,所以其产率为,故答案为:90.0%。四川省万源中学高2025届高二(下)4月考试
化学试题
考试时间:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56
第I卷(选择题,共42分)
一、选择题(每个小题仅有一个正确答案,每小题3分)
1. 掌握化学用语能让我们更快速的理解化学知识。下列对化学用语的理解正确的是
A. 基态Al原子最高能级的电子云图为:
B. 基态O原子的轨道表示式:
C. 硫离子的结构示意图:
D. 乙烯分子的空间填充模型:
2. 下列描述正确的是
①CS2为V形极性分子;②的空间结构为平面三角形;③SF6中有6个完全相同的成键电子对;④SiF4和的中心原子均为sp3杂化;⑤HCHO分子中既含σ键又含π键
A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①④⑤
3. 下列分子或离子的中心原子为sp3杂化,且杂化轨道容纳了1对孤电子对的是
A. CH4、NH3 B. BBr3、SO
C. SO2、BeCl2 D. SOCl2、H3O+
4. 下列说法中正确的个数为
①Cu的第二电离能大于Zn的第二电离能
②H与Cl以1﹕1的关系结合为HCl是因为共价键具有方向性
③VSEPR模型与空间结构一致
④在冰晶体中,每个H2O分子周围紧邻的分子有4个,是因为水分子之间存在氢键,氢键也具有方向性和饱和性
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
5. 下列实验过程可以达到实验目的的是
选项 实验操作和现象 实验目的
A 盐酸滴入硅酸钠溶液中出现白色沉淀 证明非金属性:
B 向碳酸钙固体中加入盐酸,将生成的气体依次通过饱和碳酸钠溶液、浓硫酸 制取并纯化
C 向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液(无色),观察颜色变化 探究维生素C的还原性
D 向支盛有溶液的试管中分别加入溶液和溶液,观察到加入溶液的分解速率更快 证明对分解的催化效果比的效果好
A. A B. B C. C D. D
6. 一种工业洗涤剂中间体的结构如图,其中、、、、原子序数依次增大且分属三个短周期。、元素的基态原子中均有两个未成对电子,下列说法正确的是
A 电负性大小:
B. 简单离子半径:
C. 简单氢化物沸点:
D. 阴离子中各原子都满足电子稳定结构
7. 由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是
A. 键角:NH3B. 酸性:CH3COOH>CF3COOH
C. SOCl2分子中只存在σ键,不存在π键
D. H2S、O3分子的空间结构均为直线形,且均为非极性分子
8. 四种常见元素基态原子的结构信息如下表,下列叙述正确的是
元素 X Y Z Q
结构信息 有5个原子轨道填充有电子,有3个未成对电子 成对电子是未成对电子数的3倍 2p能级上有2个电子 有16个不同运动状态的电子
A. 简单离子半径:Q>Y>X B. 第一电离能:Y>X>Z
C. 简单氢化物的键角:Y>Q D. Q的氧化物的水化物为强酸
9. 现有五种元素,其中A、B、C为短周期主族元素,D、E为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据表中信息判断下列说法错误的是
元素 相关信息
A 原子的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B 原子核外p电子数比s电子数少1
C C为金属元素且基态C原子的核外电子排布中无未成对电子
D 是前四周期中金属性最强的元素
E 在周期表的第8列
A. 基态B原子中能量最高的电子,其电子云轮廓图呈哑铃状
B. 工业上主要用电解熔融态氯化物制取单质C
C. 可用焰色试验的方法检验D元素
D. E位于d区第VIIIB族,属于过渡金属元素
10. 中科院国家纳米科学中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中正确的是
A. H2O的稳定性高,是因为水分子间存在氢键
B. 比 熔点高
C. H2O比HF沸点高是由于1molH2O中氢键O-H…O数目多于1molHF中F-H…F
D. 可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键
11. X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为24,X是地壳中含量最高的元素,基态Z原子的p轨道上存2个未成对电子,Q的单质为黄色晶体,常存在于火山口附近。下列说法错误的是
A. QX2分子为极性分子 B. 元素电负性:X>R>Q
C. Y位于元素周期表中的s区 D. Z、Q、R的氧化物对应水化物的酸性依次增强
12. 氮氧化物(NOx)会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对NO 进行催化还原的原理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应①每消耗lmolO2, 转移 2mol电子
B. 反应⑤中[Cu(NH3)4]2+作还原剂
C. 反应④有σ键和π键的形成
D. 脱除NO 的总反应可表示为
13. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:-Cl>-C≡CH>-C6H5>-CH=CH2>-H,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:-C(CH3)3>-CH(CH3)2>-CH2CH3>-CH3>-H,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法正确的是
A. 碳原子杂化轨道中s成分占比:CH2=CH2>CH≡CH
B. 酸性:CH3COOH>ClCH2COOH
C. 羟基的活性: >CH3CH2OH
D. 碱性: >
14. 离子液体是指由体积较大的阴、阳离子组成,并且在室温或接近室温下呈液态的盐,也称为低温熔融盐。有许多优点例如难挥发,有良好的导电性,可作溶剂、电解质、催化剂等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体,结构简式如图,下列关于它的叙述正确的是
A. 该新型化合物含有的C、N、P元素均为杂化
B. 1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐属于含共价键的 离子化合物
C. 第一电离能:F<N<C
D. 该新型化合物组成元素全部位于元素周期表p区
第II卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(本题共4个小题,共58分)
15. 我国科研工作者发现并制备了一系列主要由、、等元素组成的导电材料。回答下列问题:
(1)三种元素中,电负性最小的元素名称是___________;沸点:___________(填“”、“”或“”)。
(2)肼分子中孤电子对与键的数目之比为___________,肼的相对分子质量与乙烯接近,但沸点远高于乙烯的原因是___________。
(3)正硝酸钠是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为___________形,其中心原子杂化方式为___________杂化。
(4)制备的反应为。上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是___________用元素符号表示。
16. 碳是地球上组成生命的最基本元素之一、不仅能形成丰富多彩的有机化合物,还能形成多种无机化合物,碳及其化合物的用途广泛。根据要求回答下列问题:
(1)下图中分别代表了碳单质的两种常见晶体,图1晶体中C原子的杂化方式为 ___________,图2晶体中,每个六元环占有___________个 C原子。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的碳原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
(3)丙炔()分子中π键、σ键数目之比为___________。
(4)g-C3N4具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如下图(左)所示,用硅原子替换氮化碳的部分碳原子可形成具有相似性质的化合物如下图(右)所示,该化合物的化学式为___________,该化合物中所有元素的电负性由大到小的顺序为 ___________。
(5)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,用纳米TiO2催化的反应实例如图所示。在有机物分子中,若碳原子连接四个不同的原子或原子团,该碳原子称为手性碳原子,以“*C”表示。则化合物乙中有 ___________个手性碳原子。
17. 硫、铬、铁、铜等元素分别是人体必须的常量元素和微量元素,在生产中有着广泛应用。根据要求回答下列问题:
(1)硫元素在周期表中的位置为 ___________。
(2)下列不同状态的Cr微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
A. [Ar]3d54s1 B. [Ar]3d44s14p1 C. [Ar]3d5 D. [Ar]3d54p1
(3)CO易与人体的血红蛋白结合,导致人体供氧不足而出现中毒症状。血红蛋白的局部结构如图所示。
①该结构中碳原子的杂化类型为___________;
②基态Fe2+的核外价层电子排布式为 ___________。
(4)Cu可以形成一种离子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4,若要确定该物质是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行___________实验。
(5)分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),已知分子中含有5对孤电子对,则中的大键应表示为___________。分子中键角___________中键角(填“>”、“<”、“=”)。
18. 磁性材料在很多领域具有应用前景,其制备过程如下(各步均在氛围中进行):
①称取,配成溶液,转移至恒压滴液漏斗中。
②向三颈烧瓶中加入溶液。
③持续磁力搅拌,将溶液以的速度全部滴入三颈烧瓶中,100℃下回流3h。
④冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀,在干燥。
⑤管式炉内焙烧2h,得产品3.24g。
部分装置如图:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______;使用恒压滴液漏斗的原因是_______。
(2)实验室制取有多种方法,请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论,结合下列供选试剂和装置,选出一种可行的方法,化学方程式为_______,对应的装置为_______(填标号)。
可供选择的试剂:、、、、饱和、饱和
可供选择的发生装置(净化装置略去):
(3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和,离子方程式为_______。
(4)为保证产品性能,需使其粒径适中、结晶度良好,可采取的措施有_______。
A. 采用适宜的滴液速度 B. 用盐酸代替KOH溶液,抑制水解
C. 在空气氛围中制备 D. 选择适宜的焙烧温度
(5)步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净,应选择的试剂为_______;使用乙醇洗涤的目的是_______。
(6)该实验所得磁性材料的产率为_______(保留3位有效数字)。

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