哈三中2023—2024学年度下学期高二学年第一次验收考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 F 19 Al 27 S 32 Ni 59
一、选择题(共20小题，每题只有1个选项符合题意，1~15题每题2分，16~20题每题3分，共计45分。)
1. 下列能级符号正确且可容纳电子数最多的是
A. 6s B. 5p C. 4d D. 3f
2. 晶体与非晶体的本质差异是晶体具有
A. 自范性 B. 熔点较固定 C. 各向同性 D. 各向异性
3. 下列分子属于极性分子的是
A. B. C. D.
4. 下列分子中键与键数目比为的是
A. B. C. D.
5. 电子由能级跃迁至能级时，可通过光谱仪直接摄取
A. 电子的运动轨迹图像 B. 原子的发射光谱
C. 电子出现的概率密度的图像 D. 原子的吸收光谱
6. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的球棍模型为
B. 的模型为
C. 为正四面体形分子，是非极性键形成的非极性分子
D. 基态原子的价层电子轨道表示式为
7. 下列状态的硼，电离最外层一个电子所需能量最高的是
A. B. C. D.
8. 下列物质沸点的比较，错误的是
A. B.
C. D.
9. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
金刚石 石墨 石墨炔
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法错误的是
A. 三种物质中均有碳碳原子间的键 B. 金刚石中的碳原子都是杂化
C. 石墨中的碳原子都是杂化 D. 石墨炔中的碳原子都是杂化
10. 一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。石墨和金刚石的结构示意图参看上题图示，下列关于石墨和金刚石的说法正确的是
A. 金刚石比石墨稳定
B. 两物质的碳碳键的键角相同
C. 用X射线衍射仪可以鉴别金刚石和石墨
D. 等质量的金刚石和石墨中，碳碳键数目之比为
11. 下列电子排布图合理的是
A. 基态C原子的电子排布图：
B. 某激发态C原子的价层电子排布图：
C. 基态O原子的电子排布图：
D. 基态的价层电子排布图：
12. 反应应用于石油开采。下列说法错误的是
A. 的电子式为
B. 基态N原子的价层电子排布图为
C. 中N原子的杂化类型为
D. 的模型名称为四面体形
13. 已知：。下列有关说法错误是
A. 分子中只有键 B. 键比键键长短、键能大
C. 比酸性强 D. 比酸性强
14. 如图有机物是手性分子，手性分子往往具有一定的光学活性。下列关于该有机物的说法正确的是
A. 该分子中含有1个手性碳原子
B. 该分子中含有3个手性碳原子
C. 该分子中碳原子的杂化类型有3种
D. 该有机物与乙酸发生酯化反应的有机产物也是手性分子
15. 和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下：
下列说法错误的是
A. 为极性键形成的非极性分子 B. 的模型为三角锥形
C. 和中的N均为杂化 D. 和均能与形成氢键
16. X、Y、Z为原子序数依次增大的第三周期主族元素，可形成一种如图所示的离子，下列说法错误的是
A. 气态氢化物的稳定性：
B. 该微粒中X和Y的杂化方式相同
C. 基态Y原子核外电子的运动状态有9种
D. 与Z同主族的元素中，Z的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
17. “嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇，原子序数比Fe大13)组成，下列说法错误的是
A. Y位于元素周期表的第五周期第IIIB族
B. 基态O原子核外电子共有8种空间运动状态
C. 基态比更稳定是因为其轨道半充满
D. 基态Ca原子的核外电子均成对，填充在10个原子轨道中
18. 可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关的说法正确的是
A. 是非极性分子
B. S原子满足8电子稳定结构
C. 极性键共用电子对偏向S
D. 若用两个Cl原子代替两个F原子形成的新分子，可能有3种结构
19. 在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开环螺吡喃和闭环螺吡喃的说法正确的是
A. 开环螺吡喃分子中含有手性碳原子 B. 闭环螺吡喃分子中含有手性碳原子
C. 闭环螺吡喃在水中溶解性很好 D. 二者中碳原子数不等，但杂化方式相同
20. 一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如图所示，其中为平面结构。
下列说法错误的是
A. 该晶体中存在氢键
B. 中C原子为杂化
C. 基态原子的未成对电子数：
D. 基态原子的第一电离能：
二、非选择题(共计55分)
21. X、Y、Z、W、E、M是元素周期表前四周期中的常见元素，且原子序数依次增大，相关信息如下，请回答下列问题：
元素 相关信息
X 基态原子的价电子排布式为
Y 元素原子的核外p电子数比s电子数少1个
Z 原子核外s能级电子总数与p能级电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻两元素
W 原子核外s能级电子总数与p能级电子总数相等，但第一电离能高于同周期相邻两元素
E 基态原子价电子层中的未成对电子数为4
M 基态原子核外最外层只有一个电子，其次外层内所有轨道的电子均成对
（1）Y元素基态原子中能量最高的电子其原子轨道呈___________形。Z元素的气态氢化物在同族元素的气态氢化物中沸点最高，原因是___________。
（2）X、Y、Z三种元素基态原子的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
（3）Y、Z、W简单离子的半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
（4）分子的空间结构为___________，其中Y原子采取___________杂化。易溶于水的原因有___________(答出2点)。
（5）E在元素周期表中的位置为第___________周期第___________族，基态价层电子的轨道表示式为___________。X射线衍射实验测定，常见的E单质有两种晶胞，其结构如图所示。晶胞A中每个E原子紧邻的原子数为___________，每个晶胞B中含有的E原子数为___________。
晶胞A 晶胞B
（6）M属于___________区元素，其基态原子的价层电子排布式为___________。
22. 含硒(Se)化合物在材料药物领域有重要应用。
（1）Se与S同族，基态Se原子的简化电子排布式为___________，的沸点高于，原因是___________。
（2）一种含硒的新型(聚集诱导发光)分子Ⅳ的合成路线如下，下列关于路线中I～Ⅳ的说法正确的有___________。
A. Ⅰ中含有两种元素，键为非极性键
B. Ⅱ中C原子的杂化轨道类型有与
C. Ⅲ中含有的元素中，O的电负性最大
D. Ⅳ中原子杂化轨道类型为
（3）硒的两种含氧酸的酸性强弱为___________(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠可减轻重金属铊()引起的中毒，的空间结构为___________。
（4）铊()与同族，第一电离能___________(填“>”或“<”)。
（5）根据下表中元素的电负性数值判断，为___________(填“离子化合物”或“共价化合物”，下同)，为___________。
元素 F
电负性 4.0 1.5 3.0
（6）气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图a所示，二聚体中的轨道杂化类型为___________。结构如图b所示，若晶胞参数(立方体棱长)为，则晶体密度___________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
图a 图b
23. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。
（1）关于合成氨工艺的理解，下列正确的是___________。
A. 合成氨工业常采用的反应温度为左右，可用勒夏特列原理解释
B. 使用初始反应速率更快的催化剂，不能提高平衡时的产量
C. 合成氨工业采用，是因常压下和的转化率不高
D. 将合成后混合气体中的氨液化，可提高合成氨的速率
（2）氨气分解反应的热化学方程式如下：
若键、键和键的键能分别为、和，则上述反应的___________。
（3）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
催化剂
初始速率 7.9 4.0 3.0 2.2 1.8 0.5
①不同催化剂存在下，氨气分解反应活化能最大是___________(填催化剂化学式)。
②T温度下，在体积固定的密闭容器中加入，此时压强为，用催化氨气分解：，若平衡时分解率为，则该温度下反应的化学平衡常数___________。
［用平衡分压代替平衡浓度，气体分压气体总压体积分数］
（4）电化学法也可合成氨。如图是用低温固体质子导体作为电解质，用作阴极催化剂电解和合成。
电极反应产生的电极反应式___________。
（5）可用于除去，将一定比例的、和的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中。反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图：
在范围内随着温度的升高，的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________。
24. 硫酸镍广泛应用于电镀、电池和催化剂等工业。某科研小组以粗硫酸镍(含、、、、等)为原料，经如图所示除杂过程模拟精制硫酸镍。
（1）滤渣1主要成分是___________(写化学式)，写出“硫化除铜”过程生成含铜物质反应的离子方程式：___________。
（2）“氧化除杂”时加入的主要作用是___________。
加入的主要作用是___________。
（3）已知时，；。则“氟化除杂”过滤后滤液3中___________。
（4）“萃取”时使用萃取剂R在硫酸盐中对某些金属离子的萃取率与溶液的关系如下图。则实验时需控制的适宜范围是___________(填字母序号)。
A B. C. D.
（5）将萃取后所得富含硫酸镍的溶液经操作A可得硫酸镍晶体，则操作A为___________、___________、过滤、洗涤、干燥等。
（6）称取硫酸镍晶体样品溶解，定容至。取溶液，用的标准溶液滴定至终点。。重复实验，平均消耗标准溶液的体积为。不考虑杂质反应，则样品中硫酸镍晶体的纯度为___________。哈三中2023—2024学年度下学期高二学年第一次验收考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 F 19 Al 27 S 32 Ni 59
一、选择题(共20小题，每题只有1个选项符合题意，1~15题每题2分，16~20题每题3分，共计45分。)
1. 下列能级符号正确且可容纳电子数最多的是
A. 6s B. 5p C. 4d D. 3f
【答案】C
【解析】
【详解】能级所能容纳的电子数为该能级轨道数的2倍，即s能级最多容纳2个电子，p能级最多容纳6个电子，d能级最多容纳10个电子，f能级最多容纳14个电子，但是没有3f能级，故答案为C。
2. 晶体与非晶体本质差异是晶体具有
A. 自范性 B. 熔点较固定 C. 各向同性 D. 各向异性
【答案】A
【解析】
【详解】A．晶体具有自范性，而非晶体没有自范性，这是二者本质区别，A正确；
B．晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体没有固定的熔、沸点，这是二者的性质差异，不是本质区别，B错误；
C．单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性，C错误；
D．结合选项C分析可知，D错误；
故选A。
3. 下列分子属于极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．中C上的孤电子对数为，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，属于非极性分子，A项不符合题意；
B．中Si上的孤电子对数为，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，的空间构型为正四面体形，分子中正负电中心重合，属于非极性分子，B项不符合题意；
C．中S原子形成3个σ键，无孤电子对，分子构型为平面三角形，空间结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，C项不符合题意；
D．中N上的孤电子对数为，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，属于极性分子，D项符合题意；
故选D。
4. 下列分子中键与键数目比为的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．氮气的结构式为N≡N，分子中含有三键含有1个键和2个键，则键和键数目比为1∶2，A错误；
B．HCN的结构为H﹣C≡N，分子中含有一个单键和一个三键，则键和键数目比为1∶1，B正确；
C．C2H4的结构为，分子中含有4个单键和一个双键，则键和键数目比为5∶1，C错误；
D．C2H2的结构为H﹣C≡C﹣H，分子中含有2个单键和一个三键，则键和键数目比为3∶2，D错误；
故选B。
5. 电子由能级跃迁至能级时，可通过光谱仪直接摄取
A. 电子的运动轨迹图像 B. 原子的发射光谱
C. 电子出现的概率密度的图像 D. 原子的吸收光谱
【答案】D
【解析】
【详解】A．电子的运动轨迹图像可以看出各轨道的电子云形状从而看出各个轨道电子的运动轨迹，与电子能级跃迁无关，A错误；
B．电子由3d能级跃迁至4p能级时，需吸收能量，故光谱仪摄取的是吸收光谱，B错误；
C．电子出的概率密度可以用电子云来表示，不能用光谱仪摄取，C错误；
D．结合选项B分析可知，可以摄取原子的吸收光谱，D正确；
故选D。
6. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的球棍模型为
B. 的模型为
C. 为正四面体形分子，是非极性键形成的非极性分子
D. 基态原子的价层电子轨道表示式为
【答案】C
【解析】
【详解】A．NH3的空间结构为三角锥形，球棍模型为，A项错误；
B．BeCl2中Be的价层电子对数为2+×(2-2×1)=2，VSEPR模型为直线形，B项错误；
C．P4中只含P—P非极性键，P4为正四面体形分子，分子中正负电中心重合，为非极性分子，C项正确；
D．基态Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，价层电子排布式为3d54s1，价层电子轨道表示式为，D项错误；
答案选C。
7. 下列状态的硼，电离最外层一个电子所需能量最高的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】原子轨道能量的高低顺序为ns【详解】A．能量高于，电离最外层一个电子能量低于，A错误；
B．能量高于，电离最外层一个电子能量低于，B错误；
C．表示B已经失去1个电子，第二电离能大于第一电离能，由于能量nsD．表示B已经失去1个电子，由于能量ns故选C。
8. 下列物质沸点的比较，错误的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．HF存在分子间氢键，因此沸点HF＞HCl，A正确；
B．常温下，甲醇为液态，一氯甲烷为气态，说明沸点：，B正确；
C．烷烃分子中随着碳原子个数增大，分子间范德华力增大，物质熔沸点增大，C正确；
D．可形成分子内氢键，可形成分子间氢键，分子间形成氢键的物质熔沸点比分子内氢键物质高，D错误；
答案选D
9. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
金刚石 石墨 石墨炔
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法错误的是
A. 三种物质中均有碳碳原子间的键 B. 金刚石中的碳原子都是杂化
C. 石墨中的碳原子都是杂化 D. 石墨炔中的碳原子都是杂化
【答案】D
【解析】
【详解】A．原子间优先形成键，三种物质中均存在碳碳原子间的键，A正确；
B．金刚石中的每个碳原子都与另外4个碳原子形成共价键，每个碳原子都是杂化，B正确；
C．石墨中的每个碳原子都与另外3个碳原子形成共价键，每个碳原子都有1个单电子，碳原子都是杂化，C正确；
D．石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化，碳碳三键上的碳原子采用杂化，D错误；
答案选D。
10. 一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。石墨和金刚石的结构示意图参看上题图示，下列关于石墨和金刚石的说法正确的是
A. 金刚石比石墨稳定
B. 两物质的碳碳键的键角相同
C. 用X射线衍射仪可以鉴别金刚石和石墨
D. 等质量的金刚石和石墨中，碳碳键数目之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故A错误；
B．金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°，因此碳碳键的键角不相同，故B错误；
C．金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X射线衍射仪鉴别，故C正确；
D．金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间的作用为范德华力，1mol金刚石有2mol碳碳键，1mol石墨有1.5mol碳碳键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为3∶4，故D错误；
故选C。
11. 下列电子排布图合理的是
A. 基态C原子的电子排布图：
B. 某激发态C原子的价层电子排布图：
C. 基态O原子的电子排布图：
D. 基态的价层电子排布图：
【答案】B
【解析】
【详解】A．碳元素的原子序数为6，基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，电子排布图为 ，A错误；
B．碳元素的原子序数为6，基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，基态C原子2s轨道上一个电子激发到2p轨道上形成激发态，价层电子排布图为；B正确；
C．违反了泡利原理，基态氧原子的电子排布图： ，C错误；
D．基态Co2＋的价层电子排布式为3d7，则价层电子排布图为，D错误；
故选B。
12. 反应应用于石油开采。下列说法错误的是
A. 的电子式为
B. 基态N原子的价层电子排布图为
C. 中N原子的杂化类型为
D. 的模型名称为四面体形
【答案】A
【解析】
【详解】A．NH4Cl的电子式为，A项错误；
B．基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，价层电子排布式为2s22p3，价层电子排布图为，B项正确；
C．中N的价层电子对数为2+×(5+1-2×2)=3，N原子采取sp2杂化，C项正确；
D．H2O中O的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4，其VSEPR模型名称为四面体形，D项正确；
答案选A。
13. 已知：。下列有关说法错误的是
A. 分子中只有键 B. 键比键键长短、键能大
C. 比酸性强 D. 比酸性强
【答案】A
【解析】
【详解】A．中碳氧双键中含有π键，A错误；
B．原子半径Cl＜I，故键长：Cl—Cl＜I—I，则键比键键长短、键能大，B正确；
C．中Cl原子吸引电子能力比H原子强，使O-H键的电子更向O原子集中，导致，O-H键更易断裂，所以比酸性强，C正确；
D．电负性Cl＞I，对O-H的共用电子对具有更强的吸引作用，导致O-H更易电离，故而酸性增加。即ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强，D正确；
故选A。
14. 如图有机物是手性分子，手性分子往往具有一定的光学活性。下列关于该有机物的说法正确的是
A. 该分子中含有1个手性碳原子
B. 该分子中含有3个手性碳原子
C. 该分子中碳原子的杂化类型有3种
D. 该有机物与乙酸发生酯化反应的有机产物也是手性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据手性碳的定义可知，结构中，则结构中含有1个手性碳原子，A正确；
B．根据A分析可知，该分子中含有1个手性碳原子，B错误；
C．该分子中饱和碳为sp3杂化，双键碳为sp2杂化，一共2种，C错误；
D．该有机物与乙酸发生酯化反应的有机产物为，其中没有手性碳，不是手性分子，D错误；
故选A。
15. 和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下：
下列说法错误的是
A. 为极性键形成的非极性分子 B. 的模型为三角锥形
C. 和中的N均为杂化 D. 和均能与形成氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A．中中心原子周围的价层电子对数为：，是正四面体形结构，为非极性分子，A正确；
B．中中心原子N周围的价层电子对数为：，故模型为四面体形，B错误；
C．和中中心原子N周围的价层电子对数均为：，故二者均为杂化，C正确；
D．和分子中均存在N-H键，故均能与形成氢键，D正确；
故选B。
16. X、Y、Z为原子序数依次增大的第三周期主族元素，可形成一种如图所示的离子，下列说法错误的是
A. 气态氢化物的稳定性：
B. 该微粒中X和Y的杂化方式相同
C. 基态Y原子核外电子的运动状态有9种
D. 与Z同主族的元素中，Z的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z为原子序数依次递增的第三周期主族元素，X形成4个共价键，X为Si元素，Y连接2个共价键且该离子带1个正电荷，Y为P元素，Z连接1个共价键，Z为Cl元素，以此解答。
【详解】A．由分析可知，X为Si元素，Y为P元素，Z为Cl元素，同周期越靠右非金属性越强，其氢化物越稳定，则非金属性Cl>P>Si，则气态氢化物的稳定性，A正确；
B．该微粒中Si形成4个共价键，且没有孤电子对，Si的杂化方式为sp3，P原子形成2个共价键，且含有2个孤电子对，P的杂化方式为sp3，B正确；
C．P为15号元素，其中每一个电子的运动状态都不同，则基态Y原子核外电子的运动状态有15种，C错误；
D．与Cl同主族元素中，非金属性：F>Cl>Br>I，非金属性越强，元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强，F没有最高价含氧酸，则Cl的最高价氧化物对应的水化物酸性最强，D正确；
故选C。
17. “嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇，原子序数比Fe大13)组成，下列说法错误的是
A. Y位于元素周期表的第五周期第IIIB族
B. 基态O原子核外电子共有8种空间运动状态
C. 基态比更稳定是因为其轨道半充满
D. 基态Ca原子的核外电子均成对，填充在10个原子轨道中
【答案】B
【解析】
【详解】A．Y的原子序数是26+13=39，Y的原子结构示意图为：，属于副族元素，原子核外电子层数与其周期序数相等，价电子排布式为4d15s2，则该元素位于元素周期表的第五周期第ⅢB族，A正确；
B．基态O原子核外电子排布为：，占据5个原子轨道，共有5种空间运动状态，B错误；
C．基态Fe原子的价层电子排布为3d64s2，其基态Fe3+、Fe2+的价层电子排布分别为3d5、3d6，Fe3+的3d轨道达到半充满稳定结构，则基态Fe3+比Fe2+更稳定，C正确；
D．基态Ca原子核外有20个电子，若核外电子均成对，只需填充在10个原子轨道中，D正确；
答案选B。
18. 可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关的说法正确的是
A. 是非极性分子
B. S原子满足8电子稳定结构
C. 极性键共用电子对偏向S
D. 若用两个Cl原子代替两个F原子形成的新分子，可能有3种结构
【答案】A
【解析】
【详解】A．SF6是结构对称、正负电荷重心重合的分子，为非极性分子，故A正确；
B．中心元素价电子数+化合价的绝对值=8时该分子中所有原子都达到8电子稳定结构，但氢化物除外，该化合物中S元素化合价+价电子数=6+6=12，则S原子不是8电子稳定结构，故B错误；
C．由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，故C错误；
D．若用两个Cl原子代替两个F原子，则两个氯原子可以位于相邻和相对的位置，一共有2种结构，故D错误；
故选A。
19. 在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开环螺吡喃和闭环螺吡喃的说法正确的是
A. 开环螺吡喃分子中含有手性碳原子 B. 闭环螺吡喃分子中含有手性碳原子
C. 闭环螺吡喃在水中溶解性很好 D. 二者中碳原子数不等，但杂化方式相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子，开环螺吡喃不含手性碳原子，A错误；
B．手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子，闭环螺吡喃含有一个手性碳原子，B正确；
C．闭环螺吡喃分子不易与水分子形成分子间氢键，溶解性较差，C错误；
D．根据开环螺吡喃分子和闭环螺吡喃分子结构可知，二者中碳原子数相等， D错误；
答案选D。
20. 一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如图所示，其中为平面结构。
下列说法错误的是
A. 该晶体中存在氢键
B. 中C原子为杂化
C. 基态原子的未成对电子数：
D. 基态原子的第一电离能：
【答案】D
【解析】
【详解】A．由晶体结构图可知，中的-NH2的H与中的O形成氢键，因此，该晶体中存在N-H O氢键，A正确；
B．为平面结构，则其中的C原子轨道杂化类型均为杂化，B正确；
C．B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，则基态原子未成对电子数，C正确；
D．同周期元素第一电离能能呈递增趋势，N核外电子排布处于半充满的较稳定状态，其第一电离能大于相邻族元素，基态原子的第一电离能：，D错误；
答案选D。
二、非选择题(共计55分)
21. X、Y、Z、W、E、M是元素周期表前四周期中的常见元素，且原子序数依次增大，相关信息如下，请回答下列问题：
元素 相关信息
X 基态原子的价电子排布式为
Y 元素原子的核外p电子数比s电子数少1个
Z 原子核外s能级电子总数与p能级电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻两元素
W 原子核外s能级电子总数与p能级电子总数相等，但第一电离能高于同周期相邻两元素
E 基态原子价电子层中的未成对电子数为4
M 基态原子核外最外层只有一个电子，其次外层内所有轨道的电子均成对
（1）Y元素基态原子中能量最高的电子其原子轨道呈___________形。Z元素的气态氢化物在同族元素的气态氢化物中沸点最高，原因是___________。
（2）X、Y、Z三种元素基态原子的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
（3）Y、Z、W简单离子的半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
（4）分子的空间结构为___________，其中Y原子采取___________杂化。易溶于水的原因有___________(答出2点)。
（5）E在元素周期表中的位置为第___________周期第___________族，基态价层电子的轨道表示式为___________。X射线衍射实验测定，常见的E单质有两种晶胞，其结构如图所示。晶胞A中每个E原子紧邻的原子数为___________，每个晶胞B中含有的E原子数为___________。
晶胞A 晶胞B
（6）M属于___________区元素，其基态原子的价层电子排布式为___________。
【答案】（1） ①. 哑铃 ②. 水可以形成分子间氢键
（2）N>O>C （3）N3->O2->Mg2+
（4） ①. V形 ②. sp2 ③. NO2和水均为极性分子，相似相溶；NO2与水能发生反应
（5） ①. 4 ②. Ⅷ ③. ④. 8 ⑤. 4
（6） ①. ds ②. 3d104s1
【解析】
【分析】X基态原子的价电子排布式为，则n=2，X为C；Y元素原子的核外p电子数比s电子数少1个，Y为N；Z原子核外s能级电子总数与p能级电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻两元素，Z为O；W原子核外s能级电子总数与p能级电子总数相等，但第一电离能高于同周期相邻两元素，W为Mg；E基态原子价电子层中的未成对电子数为4，E为Fe；M基态原子核外最外层只有一个电子，其次外层内所有轨道的电子均成对，M为Cu；综上所述，X为C，Y为N，Z为O，W为Mg，E为Fe，M为Cu，以此解题。
【小问1详解】
由分析可知，Y为N，其价层电子排布式为2s22p3，则其能量最高的电子其原子轨道呈哑铃形；Z为O，其气态氢化物为H2O，水可以形成分子间氢键，则其沸点较高；
【小问2详解】
由分析可知，X为C，Y为N，Z为O，同周期越靠右第一电离能越大，但是第ⅡA族和ⅤA族的第一电离能大于相邻主族的第一电离能，则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；
【小问3详解】
由分析可知，Y为N，Z为O，W为Mg，核外电子数相同时，原子序数越小，离子半径越大，则Y、Z、W简单离子的半径由大到小的顺序为N3->O2->Mg2+；
【小问4详解】
由分析可知，Y为N，Z为O，二氧化氮的空间构型为V形，是极性分子，二氧化氮具有π键结构，其中N原子采取sp2杂化；NO2易溶于水的原因有NO2和水均为极性分子，相似相溶，且NO2与水能发生反应；
【小问5详解】
由分析可知，E为Fe，在元素周期表中的位置为第4周期Ⅷ族；铁是26号元素，价层电子排布式为3d64s2，则基态价层电子的轨道表示式为；根据晶胞结构可知，晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为8；晶胞B中Fe位于顶点和面心位置，则每个晶胞B中含有的Fe原子数为4；
【小问6详解】
由分析可知，M为Cu，为ds区；是29号元素，则其基态原子的价层电子排布式为3d104s1。
22. 含硒(Se)化合物在材料药物领域有重要应用。
（1）Se与S同族，基态Se原子的简化电子排布式为___________，的沸点高于，原因是___________。
（2）一种含硒的新型(聚集诱导发光)分子Ⅳ的合成路线如下，下列关于路线中I～Ⅳ的说法正确的有___________。
A. Ⅰ中含有两种元素，键为非极性键
B. Ⅱ中C原子的杂化轨道类型有与
C. Ⅲ中含有的元素中，O的电负性最大
D. Ⅳ中原子的杂化轨道类型为
（3）硒的两种含氧酸的酸性强弱为___________(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠可减轻重金属铊()引起的中毒，的空间结构为___________。
（4）铊()与同族，第一电离能___________(填“>”或“<”)。
（5）根据下表中元素的电负性数值判断，为___________(填“离子化合物”或“共价化合物”，下同)，为___________。
元素 F
电负性 4.0 1.5 3.0
（6）气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图a所示，二聚体中的轨道杂化类型为___________。结构如图b所示，若晶胞参数(立方体棱长)为，则晶体密度___________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
图a 图b
【答案】（1） ①. [Ar]3d104s24p4； ②. 结构相似，分子的相对分子质量越大，分子间作用就越大，沸点越高， （2）BCD
（3） ①. >； ②. 正四面体；
（4）<； （5） ①. 离子化合物 ②. 共价化合物；
（6） ①. sp3； ②.
【解析】
【小问1详解】
Se为第四周期元素，氧族元素，因此基态硒原子简化电子排布式[Ar]3d104s24p4；
原因是H2Se与H2S结构相似，对于不含氢键的分子晶体来说，分子的相对分子质量越大，分子间作用就越大，沸点越高，的沸点高于
【小问2详解】
A．Ⅰ中含有C、H、Se三种元素，键为非极性键，A错误；
B．Ⅱ中苯环上的碳原子与C=C中的碳原子的杂化轨道类型为，C≡C中的碳为杂化，B正确；
C．Ⅲ含有H、C、N、O、S元素，根据元素周期表中电负性变化规律可知O的电负性最大，C正确；
D．Ⅳ中价层电子对：2+ =4 Se原子的杂化轨道类型为，D正确；
故选BCD
【小问3详解】
非羟基氧越多，酸性越强，因此酸性>； 中Se价层电子对数为4+=4，其立体构型为正四面体；
【小问4详解】
同族元素由上到下第一电离能变小，所以第一电离能<；
小问5详解】
中Al、F的电负性分别为1.5、4.0，则其电负性差值 为：4.0-1.5=2.5>1.7，则形成离子化合物，所以为离子化合物；中Al、Cl的电负性分别为1.5、3.0，则其电负性差值 为：3.0-1.5=1.5<1.7，则形成共价化合物，所以为共价化合物；
【小问6详解】
二聚体中Al形成4个键，轨道杂化类型为sp3； 晶体体积为a3cm3，一个晶胞中含Al3+：=1个，F-：=3个，晶胞密度为
23. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破。
（1）关于合成氨工艺的理解，下列正确的是___________。
A. 合成氨工业常采用的反应温度为左右，可用勒夏特列原理解释
B. 使用初始反应速率更快的催化剂，不能提高平衡时的产量
C. 合成氨工业采用，是因常压下和的转化率不高
D. 将合成后混合气体中的氨液化，可提高合成氨的速率
（2）氨气分解反应的热化学方程式如下：
若键、键和键的键能分别为、和，则上述反应的___________。
（3）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。下表为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
催化剂
初始速率 7.9 4.0 3.0 2.2 1.8 0.5
①不同催化剂存在下，氨气分解反应活化能最大的是___________(填催化剂化学式)。
②T温度下，在体积固定的密闭容器中加入，此时压强为，用催化氨气分解：，若平衡时分解率为，则该温度下反应的化学平衡常数___________。
［用平衡分压代替平衡浓度，气体分压气体总压体积分数］
（4）电化学法也可合成氨。如图是用低温固体质子导体作为电解质，用作阴极催化剂电解和合成。
电极反应产生的电极反应式___________。
（5）可用于除去，将一定比例的、和的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中。反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图：
在范围内随着温度的升高，的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________。
【答案】（1）BC （2）+93
（3） ①. Fe ②.
（4）
（5）温度达到一定范围时，催化剂活性最高，温度升高引起的的去除率增大，故上升缓慢
【解析】
【小问1详解】
A．合成氨的反应是放热的，所以合成氨时温度越低，氨的转化率越高，但温度过低则影响催化剂的活性，适宜温度为500℃反应速率快，与勒夏特列原理无关系，A错误；
B．使用催化剂不能改变反应程度，故不能提高平衡时的产量，B正确；
C．工业合成氨时，常压下和的转化率不高，工业采用，增大压强，使平衡正移，以提高和的转化率，C正确；
D．将合成后混合气体中的氨液化，使平衡正移，以提高和的转化率，不能提高合成氨的速率，D错误；
故答案为：BC；
【小问2详解】
根据反应热反应物键能总和-生成物键能总和，该反应的；
故答案为：；
【小问3详解】
金属催化剂可加速氨气的分解速率，反应速率越慢，说明反应所需的活化能越大，据表所知，Fe催化时反应速率最慢，氨气分解反应活化能最大的是Fe；
利用三段式分析，由，平衡时压强为，
故答案为：；
【小问4详解】
从装置图中可看出，在电极发生反应生成氨气，故电极反应式为；
故答案为：；
【小问5详解】
催化剂M活性随温度升高而增大，反应速率加快，温度升高也使反应速率加快，二者共同作用使的去除率迅速上升，一定温度范围内，催化剂活性最高后，的去除率上升缓慢主要是温度升高引起的的去除率增大；
故答案为：温度达到一定范围时，催化剂M活性最高，温度升高引起的的去除率增大，故上升缓慢。
24. 硫酸镍广泛应用于电镀、电池和催化剂等工业。某科研小组以粗硫酸镍(含、、、、等)原料，经如图所示除杂过程模拟精制硫酸镍。
（1）滤渣1的主要成分是___________(写化学式)，写出“硫化除铜”过程生成含铜物质反应的离子方程式：___________。
（2）“氧化除杂”时加入的主要作用是___________。
加入的主要作用是___________。
（3）已知时，；。则“氟化除杂”过滤后滤液3中___________。
（4）“萃取”时使用萃取剂R在硫酸盐中对某些金属离子的萃取率与溶液的关系如下图。则实验时需控制的适宜范围是___________(填字母序号)。
A. B. C. D.
（5）将萃取后所得富含硫酸镍的溶液经操作A可得硫酸镍晶体，则操作A为___________、___________、过滤、洗涤、干燥等。
（6）称取硫酸镍晶体样品溶解，定容至。取溶液，用的标准溶液滴定至终点。。重复实验，平均消耗标准溶液的体积为。不考虑杂质反应，则样品中硫酸镍晶体的纯度为___________。
【答案】（1） ①. CuS和S ②. H2S+ Cu2+=CuS↓+2H+
（2） ①. 的作用是将滤液中Fe2+氧化为Fe3+ ②. 的作用是调节溶液pH值，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去
（3）5.75×10-3 （4）C
（5） ①. 蒸发浓缩 ②. 降温结晶
（6）91.4%
【解析】
【分析】粗硫酸镍(含等)加水和硫酸进行酸浸溶解，得到含有Ni2+、Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SO等离子的浸出液，向浸出液中通入H2S气体，Cu2+转化为CuS沉淀除去，同时Fe3+可与S2-发生氧化还原反应生成Fe2+和S单质，过滤后得到滤液1和滤渣1，滤渣1为CuS和S，滤液1中含有Ni2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SO，向滤液1中加入Ni(OH)2和Cl2，Cl2将滤液中Fe2+氧化为Fe3+，用Ni(OH)2调节溶液pH值，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去，再进行过滤得到滤液2，向其中加入NiF2，使滤液2中的Ca2+、Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀除去，再次进行过滤得到滤液3，向滤液3中加入有机萃取剂，使滤液3中的Zn2+转移至有机相中分液除去，最后对水溶液进行蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等操作得到产品硫酸镍晶体，据此分析解答。
【小问1详解】
根据分析，滤渣1的主要成分是CuS和S，“硫化除铜”过程中，向浸出液中通入H2S气体，Cu2+转化为CuS沉淀除去，离子方程式H2S+ Cu2+=CuS↓+2H+；
【小问2详解】
根据分析，“氧化除杂”时加入Cl2将滤液中Fe2+氧化为Fe3+，用Ni(OH)2调节溶液pH值，使滤液1中的Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去；
【小问3详解】
已知时，；，则“氟化除杂”过后滤液3中=5.75×10-3；
【小问4详解】
在该工艺流程中，“萃取”操作的目的是使滤液3中的Zn2+转移至有机相中分液除去，流程的最终目的是制得硫酸镍，结合金属离子的萃取率与溶液的关系如图所示，当控制实验时的为3~4左右可以使滤液中的Zn2+等离子的萃取除杂率最好，故答案选C；
【小问5详解】
根据分析，将萃取后所得富含硫酸镍的溶液经操作A可得硫酸镍晶体，则操作A为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等操作得到产品硫酸镍晶体；
【小问6详解】
根据题意，取试液，消耗EDTA标准液的物质的量=0.02mol/L×0.0365L=7.3×10-4mol，根据反应，25mL试液中n(Ni2+)=n(EDTA)= 7.3×10-4mol，则250mL试液中硫酸镍晶体的质量=×7.3×10-4mol×263=1.9199g，则样品纯度为=×100%≈91.4%。
