64,内蒙古呼伦贝尔市海拉尔第二中学2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题
展开本试卷满分100分 考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16 P:31 C1:35.5
一、单选题(共15道题,每题3分,共45分)
1. 第十九届亚运会在杭州召开,会中处处可见与化学有关的事例,下列说法正确的是
A. 亚运会吉祥物“琮踪”的设计灵感来自良渚古城遗址,古城遗址同时出土了大量陶器,陶器原料黏土的主要成分是硅酸盐
B. 杭州为亚运会特别推出了可充电座椅,电能属于一次能源
C. 本次亚运会的一个理念是节能减排,汽车尾气中含有的氮氧化物,是汽油不完全燃烧造成的
D. 地铁让大家的出行变得更加便利,地铁的轨道大规模应用到了金属铝
【答案】A
【解析】
【详解】A.陶器原料黏土的主要成分为硅酸盐,A正确;
B.电能属于二次能源,B错误;
C.汽车尾气中含有的氮氧化物,是汽车发动机中产生的电火花引起空气中氮气和氧气发生反应生成的,C错误;
D.地铁的轨道大规模应用到了金属铁,D错误;
故选A。
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 中杂化的碳原子数为
B. 的与完全反应时转移的电子数为
C. 白磷()所含键的数目为
D. 中含中子、质子、电子各
【答案】B
【解析】
【详解】A.中两个碳原子均为杂化,,即中杂化的碳原子数为,A正确;您看到的资料都源自我们平台,家威鑫 MXSJ663 免费下载 B.的与完全反应,发生反应:,转移电子数为,B错误;
C.一个白磷分子中含键的数目为6个,白磷,即0.05ml白磷所含键的数目为,C正确;
D.一个中含中子、质子、电子各为10个,则中含中子、质子、电子各,D正确;
故选B。
3. 下列化学方程式的书写正确的是
A. 溶液可使酚䣭试液变红:
B. 铅蓄电池放电时负极的电极反应式:
C. 向溶液中滴加溶液:
D. 将氢气与足量的碘蒸气混合混合反应后生成碘化氢气体,放出热量。则
【答案】C
【解析】
【详解】A.二元弱酸酸根分步水解,离子方程式:、,A错误;
B.铅蓄电池中电解质为H2SO4,铅蓄电池放电时负极的电极反应式:,B错误;
C.和在水溶液中能发生双水解反应,离子方程式:,C正确;
D.氢气物质的量为0.5ml,与足量的碘蒸气混合反应后生成碘化氢气体,放出热量,由于该反应为可逆反应,则热化学方程式: ,D错误;
答案选C。
4. 有关下图及实验的描述正确的是
A. 用图1装置蒸发FeCl3溶液制备无水FeCl3
B. 用图2装置精炼铝
C. 用图3装置证明浓硫酸具有脱水性和强氧化性
D. 用图4装置可比较氯、碳、硅三种元素的非金属性强弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.FeCl3溶液发生水解生成挥发性的氯化氢,蒸发得不到无水FeCl3,故A错误;
B.用图2装置阴极发生氯离子的放电反应,故B错误;
C.浓硫酸滴入蔗糖中,蔗糖体积迅速膨胀,说明浓硫酸检验脱水性,若酸性高锰酸钾褪色,说明浓硫酸与碳发生了氧化还原反应,生成了二氧化硫,故C正确;
D.盐酸检验挥发性,不能证明碳酸的酸性比硅酸强,故D错误;
答案选C。
5. 利用如下流程可从废光盘中回收金属层中的银(金属层中其他金属含量过低,对实验影响可忽略):
已知:溶液在加热时易分解生成和。下列说法不正确的是
A. 若省略第一次过滤,会使氨水的用量增加
B. 若“还原”工序利用原电池来实现,则是正极产物
C “还原”时,每生成,理论上消耗
D. “溶解”工序发生的反应:
【答案】B
【解析】
【分析】由题给流程可知,废光盘碎片中的银在80℃水浴加热条件下与次氯酸钠溶液反应生成氯化银、氢氧化钠和氧气,过滤得到滤液和含有氯化银的滤渣;向滤渣中加入氨水,将氯化银转化为银氨络离子,过滤得到滤渣和含有银氨络离子的滤液;向滤液中加入一水合肼溶液,溶液中银氨络离子与一水合肼溶液反应生成银、氮气、氨气、铵根离子和水,过滤得到银;
【详解】A.若省略第一次过滤,过量的次氯酸钠溶液能将一水合氨氧化为氮气,会使氨水的用量增加,A正确;
B.由化合价变化可知,若还原工序利用原电池来实现,一水合肼会在负极失去电子发生氧化反应生成氮气,B错误;
C.由分析可知,还原时发生的反应为溶液中银氨络离子与一水合肼溶液反应生成银、氮气、氨气、铵根离子和水,反应的离子方程式:,反应生成1ml银时,理论上消耗一水合肼的物质的量为0.25ml,C正确;
D.根据分析可知,“溶解”工序发生的反应:,D正确;
答案选B。
6. 已知制备光气的反应为 ,将等物质的量的和充入密闭容器中,平衡体系中,平衡混合物的平均摩尔质量M()在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 温度:
B. 平衡常数:
C. 的平衡转化率:
D. b点时,若,则CO的平衡转化率为50%
【答案】D
【解析】
【分析】,温度升高,此反应逆向移动,导致气体量减少,不断增大,故可分析出,其他选项依据平衡移动原理具体分析即可。
详解】A. ,升高温度,平衡左移,增大,减小,,A错误;
B.、两点温度相同,平衡常数相同,,B错误;
C.越大,转化率越大,的平衡转化率:,C错误;
D.与等物质的量混合,设起始时,设转化了,则,解得,D正确;
故选D。
7. 常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A. 浓度均为混合溶液中:
B. 在溶液中:
C. 在溶液中:
D. 氨水和溶液混合,形成的溶液,
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓度均为混合溶液中:根据电荷守恒得:;根据物料守恒得:,联立得:,A错误;
B.根据物料守恒,在溶液中:,B错误;
C.由于磷酸为多元酸,第一步电离大于第二步电离大于第三步电离,所以在溶液中:,C正确;
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=+c(H+),则c(Cl-)<,所以,D错误;
答案选C。
8. 工业上制备硫酸的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化反应 。下列有关说法错误的是
A. 从理论上分析,为了使尽可能多地转化为,应选择的条件是低温高压
B. 在实际生产中控制温度为400~500℃,原因是温度过低速率慢,温度过高转化率低
C. 为提高反应速率和平衡时的转化率,实际生产中采用的压强越大越好
D. 要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等,寻找适宜的生产条件
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应是一个反应前后气体体积减小的放热的可逆反应,降低温度、增大压强平衡都正向移动,选择的条件是低温高压,A正确;
B.选择温度时,从速率考虑需要高温,但是该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,原料的转化率降低,选择400-500℃既能提升反应速率,又能使催化剂有较高的活性,这是该反应催化剂的催化活性、反应速率、反应限度等角度综合考虑的结果,B正确;
C.在二氧化硫的催化氧化中,常压下二氧化硫的转化率很高,增大压强会增加成本,C错误;
D.要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等,寻找适宜的生产条件,提高生产的效率降低生产的成本,D正确;
故选C。
9. 常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. Ka2(H2X)的数量级为10–6
B. 曲线N表示pH与的变化关系
C. NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D. 当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
【答案】D
【解析】
【详解】A、己二酸是二元弱酸,第二步电离小于第一步,即Ka1=>Ka2=,所以当pH相等即氢离子浓度相等时>,因此曲线N表示pH与的变化关系,则曲线M是己二酸的第二步电离,根据图象取-0.6和4.8点, =10-0.6ml·L-1,c(H+)=10-4.8ml·L-1,代入Ka2得到Ka2=10-5.4,因此Ka2(H2X)的数量级为10-6,A正确;B.根据以上分析可知曲线N表示pH与的关系,B正确;C. 曲线N是己二酸的第一步电离,根据图象取0.6和5.0点, =100.6ml·L-1,c(H+)=10-5.0ml·L-1,代入Ka1得到Ka2=10-4.4,因此HX-的水解常数是10-14/10-4.4<Ka2,所以NaHX溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),C正确;D.根据图象可知当=0时溶液显酸性,因此当混合溶液呈中性时,>0,即c(X2-)>c(HX-),D错误;答案选D。
10. 有一种节能的氯碱工业新工艺,将电解池与燃料电池相组合,相关流程如下图所示(电极未标出),下列说法不正确的是( )
A. 气体B为H2
B. 相同条件下,当电解池生成2L Cl2,理论上燃料电池应消耗1L O2
C. 极室1 与极室2之间的离子交换膜也为阳离子交换膜
D. 溶液a、b、c的pH大小顺序为:a>b>c
【答案】D
【解析】
【分析】因为图示为电解池与燃料电池的组合,故通入氧气的一极(极室4)为燃料电池的正极,所以极室3为燃料电池的负极,极室2生成碱液,所以极室2为电解池的阴极,极室1为电解池阳极。所以气体A为氯气、气体B为氢气。
【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,在氢氧化钠溶液中,电解池的阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以气体B为H2,故A正确;
B.根据反应O2+4e-+2H2O=4OH-、4Cl--4e-=2Cl2↑及电子守恒可得:2Cl2~O2,则相同条件下,当电解池生成2L Cl2,理论上燃料电池应消耗1L O2,故B正确;
C.极室1进去的饱和NaCl溶液,排出的是稀NaCl溶液,所以极室1 为阳极,反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,钠离子移向极室2,所以极室1 与极室2之间的离子交换膜也为阳离子交换膜,故C正确;
D.燃料电池中的离子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氢离子消耗氢氧根离子,所以b%<a%,得到b%<a%<c%,即c>a>b,故D错误;
故选D。
【点睛】此题解题的突破口在于,通过分析向极室中添加的药品或者通入的气体,确定各电池的正负极和电解池的阴阳极。
11. 下列说法正确的是
A. 基态原子的轨道表示式
B. 基态原子能级上有一个未成对电子
C. 基态原子核外电子轨道不是半充满状态
D. 第四周期中,未成对电子数最多元素的基态原子电子填充了4个能层,7个能级
【答案】D
【解析】
【详解】A.题中所给轨道表示式违背了洪特规则,2p能级上的两个电子应自旋平行,故A错误;
B.基态原子的价电子排布式为4s24p3,能级上有3个未成对电子,故B错误;
C.基态原子的价电子排布式为3d54s2,核外电子轨道是半充满状态,故C错误;
D.第四周期中,未成对电子数最多元素的基态原子是Cr原子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,电子填充了4个能层,7个能级,故D正确;
故选D。
12. 短周期元素的原子序数依次递增,位于同周期,上述部分元素组成物质存在如图所示转化关系。
下列说法错误的是
A. 第一电离能:B. 简单氢化物的沸点:
C. 电负性:D. 转化关系中原子的杂化方式有
【答案】C
【解析】
【分析】由图中各元素成键数目可知Y为C、W为O、Z位于C、O之间,Z为N,X为H,据此分析解答;
【详解】A.同周期元素第一电离能呈增大趋势,但N最外层为半满稳定结构,其第一电离能大于O,因此第一电离能:N>O>C,A正确;
B.H2O常温下为液态,NH3常温下为气态,沸点:H2O>NH3,B正确;
C.同周期元素从左到右,元素电负性逐渐增强;同族元素从上到下,元素电负性逐渐减弱,则电负性:,C错误;
D.转化过程中单键碳为sp3杂化,双键碳为sp2杂化,-CN中为三键碳为sp杂化,D正确;
答案选C。
13. 是橙黄色液体。少量泄漏会产生窒息性气体,喷水雾可减慢其挥发,并产生酸性悬浊液。其分子结构如图所示。下列关于的说法正确的是
A. 为非极性分子
B. 分子中既含有极性键又含有非极性键
C. 与结构相似,熔、沸点:
D. 与水反应化学方程式可能为:
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据S2Cl2的结构,S2Cl2不是对称结构,正负电荷中心不重合,S2Cl2为极性分子,故A说法错误;
B.S和Cl之间形成共价键为极性键,S和S之间形成共价键为非极性键,故B说法正确;
C.S2Cl2与S2Br2结构相似,通过分子间作用力或范德华力进行分析,S2Br2相对分子质量大于S2Cl2的相对分子质量,S2Br2分子间的范德华力大于S2Cl2分子间的范德华力,所以S2Br2的熔沸点高于S2Cl2,故C说法错误;
D.喷水雾可减慢S2Cl2挥发,并产生酸性悬浊液,则S2Cl2与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl,符合电子守恒和质量守恒,故D说法正确;
故选BD。
14. 下列物质不属于配合物的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.是由铵根离子和氯离子通过离子键所形成的离子化合物,不是配合物,A符合题意;
B.该物质中铁离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质为配合物,B不符题意;
C.该物质中铜离子提供空轨道、水分子中氧原子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质属于配合物,C不符题意;
D.该物质中钴离子提供空轨道、硫氰根离子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质属于配合物,D不符题意;
答案选A。
15. 钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是
A. 元素钛在元素周期表中的位置为第四周期V B族
B. C2+的基态核外电子排布式为1s2 2s2 2p63s2 3p63d54s2
C. 与C2+距离最近的Ti4+有4个
D. 该化合物的化学式为CTiO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.元素钛在元素周期表中的位置为第四周期 IV B族,A错误;
B.C原子失去最外层的两个电子形成C2+,故C2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7,B错误;
C.由图可知,与C2+距离最近的Ti4+有8个,C错误;
D.该晶胞中,C2+的个数为1,Ti4+的个数为8×=1,O2-的个数为6×=3,则该化合物的化学式为CTiO3,D正确;
故选D。
二、填空题(共4道题,共55分)
16. 某研究小组模拟工业湿法制备新型绿色消毒剂高铁酸钾,按如下流程开展实验。
用如图装置可以完成上述反应Ⅰ和反应Ⅱ。
信息:①易溶于水,微溶于溶液,难溶于乙醇;具有强氧化性,在酸性或中性溶液口快速产生;在碱性溶液中较稳定。②易挥发,且在溶液中有反应。
③部分物质在水中的溶解度见下表:
(1)仪器的名称是_________,反应Ⅰ中为了减少因反应过热而产生,可以采取的操作是______。
(2)下列说法正确的是________。
A. 反应Ⅱ中为了加快反应速率,可进行搅拌与加热
B. 反应Ⅱ结束后应通一段时间氮气,然后再拆下装置进行后续实验
C. 加入饱和溶液发生的是复分解反应
D. 若用溶液代替溶液作铁源,的产率和纯度都会降低
(3)写出反应Ⅱ中主要反应的离子方程式:_______。
(4)测定产品的纯度(的相对分子质量为)
称取左右碘化钾于碘量瓶中,加入溶液和左右的固体氟化钠,待溶解完毕;准确称取样品于碘量瓶中,待样品充分溶解后,加硫酸酸化至反应完全;淀粉作指示剂,用标准溶液进行滴定,消耗标准液体积为。
已知:, (方程式未配平)
①本次实验测得纯度为_______,然后重复上述过程,平行测试3次。
②实验过程中往往需要加入过量且比理论计算所需量过量2~3倍左右的,理由是_______。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 将反应装置置于冰水浴中或混入氮气稀释氯气浓度 (2)BC
(3)
(4) ①. ②. 使充分反应或使生成的与反应生成,减少的挥发
【解析】
【分析】实验利用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气,通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,将氯气通入到氢氧化钠溶液中发生反应Ⅰ,,加入溶液发生反应Ⅱ,,烧杯中的溶液过滤,所得滤液加入饱和氢氧化钾溶液进行转化,将转化为,过滤得粗,重结晶提纯可得产品。
【小问1详解】
仪器的名称是三颈烧瓶;反应Ⅰ中为了减少因反应过热而产生,可以采取的操作是,将反应装置置于冰水浴中或混入氮气稀释氯气浓度;
【小问2详解】
下列说法正确的是,
A. 反应Ⅱ中生成的在0-5℃碱性溶液中较稳定,若为了加快反应速率,搅拌和加热可能导致反应生成其他物质,A错误;
B. 反应Ⅱ结束后应通一段时间氮气,目的是将体系中的氯气全部导入氢氧化钠溶液中吸收,防止污染空气,然后再拆下装置进行后续实验,B正确;
C. 加入饱和溶液发生反应,该反应是复分解反应,C正确;
D. 反应Ⅱ为,由已知条件③部分物质在水中的溶解度表可知,若用溶液代替溶液作铁源,在反应温度和强碱环境下氯化钠的溶解度比硝酸钠小,使得氯化钠结晶去除率升高,的纯度会增加,由于具有强氧化性,能将氯离子氧化,消耗产品,使得产率降低,D错误;
故选BC;
【小问3详解】
反应Ⅱ中主要反应的离子方程式为,;
【小问4详解】
已知:,,根据得失电子守恒可得关系式:,,则,本次试验测得纯度为;实验过程中往往需要加入过量且比理论计算所需量过量2~3倍左右的,其目的是使充分反应或使生成的与反应生成,减少的挥发。
17. 镍及其化合物在工业上有广泛用途,以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料,采用酸溶法制取和,工业流程如图所示:
已知:①常温下,易溶于水,和NiOOH不溶于水;。
②在上述流程中,某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下:
回答下列问题:
(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是______,“滤渣1”的成分______(填化学式)。
(2)“滤液1”中加入的作用是______(用离子反应方程式表示)。
(3)操作II为达到实验目的,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是______。
(4)“滤液1”中是否存在,可用______检验。
(5)“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为______。
(6)操作V是______、过滤、洗涤。
(7)在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH,该反应的离子方程式为______。
【答案】(1) ①. 增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率 ②.
(2)
(3)4.7~7.1 (4)KSCN(硫氰化钾)溶液
(5)
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
(7)
【解析】
【分析】红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)在硫酸中浸取,NiO、MgO、和铁的氧化物与硫酸反应,二氧化硅和硫酸不反应,过滤,向滤液中加入双氧水氧化亚铁离子,再加入氨气调节溶液的pH值沉淀铝离子和铁离子,过滤,向滤液中加入氧化镁调节溶液pH值沉淀镍离子,过滤,向氢氧化镍中加入硫酸得到硫酸镍,将滤液3经过一系列操作得到硫酸镁晶体。
【小问1详解】
“浸取”时需将矿样研磨的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率;NiO、MgO、和铁的氧化物与硫酸反应,不与硫酸反应,因此“滤渣1”的成分;故答案为:增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率;。
【小问2详解】
“滤液1”中加入的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,以便调节溶液pH值而除掉,其离子方程式为;故答案为:。
【小问3详解】
操作II为达到实验目的,其目的是沉淀铁离子、铝离子,而不能沉淀镍离子和镁离子,根据铝离子最终沉淀完的pH值和镍离子开始沉淀的pH值得到,由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是4.7~7.1;故答案为:4.7~7.1。
【小问4详解】
“滤液1”中是否存在,可用KSCN(硫氰化钾)溶液检验,溶液变为红色,说明含有铁离子,反之则无;故答案为:KSCN(硫氰化钾)溶液。
【小问5详解】
镍离子沉淀完全的pH值为9.0 ,则 ,“沉镍”中pH调为8.5,则滤液中的浓度为;故答案为:。
【小问6详解】
操作V是从溶液得到晶体,因此操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
【小问7详解】
在碱性溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH即镍离子和次氯酸根在碱性条件反应生成氯离子、水和NiOOH,该反应的离子方程式为;故答案为:。
18. 磷的含氧酸具有重要的性质和应用。
(1)是二元弱酸,某温度下,的溶液,即溶液中。求该温度下_______。(的第二步电离忽略不计,结果用科学计数法表示,保留两位有效数字)
(2)是三元中强酸,时,与溶液反应,反应混合物中含磷各微粒的分布分数(平衡时某微粒的浓度占微粒浓度之和的分数)与的关系如图所示:
①溶液显碱性,原因是________,若向溶液中加入足量的溶液,溶液则显酸性,其原因是________(用离子方程式表示)。
②时,溶液中的,则______。
③时,溶液中由水电离出的______。
④已知:,写出足量碳酸钠与反应的化学方程式:_______。
⑤以酚䣭为指示剂,当溶液由无色变为浅红色时,写出发生主要反应的离子方程:______。
⑥时,溶液中的电荷守恒关系为_________。
【答案】(1)
(2) ①. 溶液中既存在水解也存在电离,其电离常数为,其水解常数Kh=>,则水解程度大于其电离程度,c(OH-)> c(H+),溶液呈碱性 ②. ③. ④. ⑤. ⑥. ⑦. 或
【解析】
【小问1详解】
发生一级电离:,忽略其二级电离,则,;
【小问2详解】
①结合图中数据,利用交点数据可得的各级电离常数:,,,溶液中既存在水解也存在电离,其电离常数为,其水解常数Kh=>,则水解程度大于其电离程度,c(OH-)> c(H+),溶液呈碱性;
若向溶液中加入足量的溶液,溶液则显酸性,因发生反应:,增大了溶液中氢离子浓度,使得溶液呈酸性;
②,时,溶液中的,则;
③时,,,此时溶液中,c(OH-)> c(H+),溶液呈碱性,说明以水解为主,促进水的电离,溶液中氢氧根离子来自水的电离,则水电离的;
④结合电离常数可知酸性:>>>>,则依据强酸制弱酸原理,足量碳酸钠与反应的化学方程式:;
⑤以酚䣭为指示剂,当溶液由无色变为浅红色时,溶液呈碱性,且pH大于8.2,结合图像可知此时溶液中主要微粒为,该过程中逐渐增加,逐渐减小,则主要离子反应为:;
⑥时,溶液中,此时c()为0,溶液中的电荷守恒关系为或。
19. 过渡金属元素铬()是不锈钢的重要成分,在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。句答下列问题:
(1)对于基态原子,下列叙述正确的是_____(填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布简式应为
B.电子能量较高,总是在比电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高,原子对键合电子吸引力比钾大
(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子是______,中心离子的配位数为_____。
(3)中配体分子以及分子的空间结构如图所示。
中的杂化类型是______。的沸点比的______,原因是________的键角______(填“大于”“小于”或“等于”)的键角。
(4)铝与铬可形成如图所示的晶胞,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置,称为原子分数坐标。则①铬原子的原子分数坐标为________。
【答案】(1)AC (2) ①. N、O、Cl ②. 6
(3) ①. sp3 ②. 高 ③. NH3的分子间形成了氢键 ④. 小于
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.基态Cr原子核外有24个电子,电子排布式为[Ar]3d54s1,价电子排布式为3d54s1,轨道处于半充满状态,体系总能量低,A正确;
B.电子层是距离原子核由近到远排列的,则多电子原子中电子离核的平均距离4s>3s,离原子核越远,层数越大,能量越高,4s电子在 4s区域出现的几率多,但不总是在比3s电子离核更远的区域运动,B错误;
C.金属元素金属性越强,电负性越小,对键合原子吸引力小,与铬相比钾的金属性较强,即铬的电负性比钾强且对键合原子吸引力较大,C正确;
【小问2详解】
配体原子提供孤对电子与中心的金属离子形成配位键,配位化合物中提供电子对形成配位键的原子是:中N、中的O和Cl-均存在孤对电子形成配位键,因此,提供电子对形成配位键的原子是N、O、Cl;配位数即为中心离子形成配位键的总数,配体每提供一对孤对电子就形成一个配位键,故配位数为6;
【小问3详解】
中P原子形成3个σ键,有1对孤电子对,则P的杂化类型是sp3杂化;NH3的分子间形成了氢键,而PH3中没有氢键的存在,氢键使物质的沸点升高,则NH3的沸点比PH3的高;H2O中O原子形成2个σ键,有2对孤电子对;NH3中N原子形成3个σ键,有1对孤电子对,VSEPR模型都为四面体构型,由于孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对间的排斥力>成键电子对间的排斥力,所以 H2O的键角小于NH3的键角;
【小问4详解】
以晶胞参数为单位长度,建立直角坐标系,①铬原子的原子分数坐标:;物质
溶解度/g
35.8
36.0
36.3
38.4
80.0
88.0
96.0
148.0
沉淀物
开始沉淀时的pH
7.1
7.6
2.7
3.4
9.2
沉淀完全()时的pH
9.0
9.6
3.2
4.7
11.1
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