河北省衡水市第二中学2024-2025学年高三上学期（10月）素养检测（一）化学 Word版含解析

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2．A 解析：乙二醇中C、O原子均采取sp3杂化，所以 1 ml 乙二醇中采取sp3杂化的原子总数为4NA，A项错误；一个乙炔分子中含2个π键，标准状况下，11.2 L的HC≡CH物质的量为0.5 ml，故π键数目为NA，B项正确；31 g P4的物质的量为0.25 ml，其结构为，每个P原子有一个孤电子对，所以31 g P4中含孤电子对数为NA，C项正确；1 ml [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配位键的数目为6NA，D项正确。
3．D 解析：短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中X、Z为金属元素，Y单质是空气的主要成分之一，可知X为第二周期金属元素，Z为第三周期金属元素，Y为第二周期非金属元素，W为第三周期非金属元素。由“X的质子数等于W的最外层电子数”可知，X为Be，W为Si。结合“Y、W的最外层电子数之和是X、Z最外层电子数之和的2倍”可知，X、Y、Z、W依次为Be、O、Al、Si。根据对角线规则可知Be(OH)2难溶于水，A项错误；Be位于第ⅡA族，Al位于第ⅢA族，B项错误；BeCl2中Be原子不满足8电子稳定结构，C项错误；O的第一电离能小于同周期相邻元素N、F，Al的第一电离能也小于同周期相邻元素Mg、Si，D项正确。
4．D 解析：根据该阳离子中各原子成键数目可知，M为第ⅠA族或第ⅦA族元素，X为第ⅣA族元素，Y为第ⅤA族元素，X、Y可形成双键，可知X为C，再结合“X、Y、M原子半径依次减小，M与X、Y位于不同周期”推知，X、Y、M依次为C、N、H。C元素可形成多种单质，既可能是共价晶体：金刚石，也可能是分子晶体：C60，A项正确；N的简单氢化物NH3与H2O、CH3OH间均可形成氢键，所以NH3既可溶于水，又可溶于甲醇，B项正确；X的简单氢化物为CH4，空间结构为正四面体，C项正确；CO2是酸性氧化物，NO2不是酸性氧化物，D项错误。
5．B 解析：根据各元素原子的成键特点，结合原子序数大小关系分析可知，G、X、Y、Z、W依次为H、C、O、S、Cl。则原子半径由大到小的顺序为S＞Cl＞O＞H，A项正确；CO2和CS2组成与结构相似，相对分子质量：CO26．A 解析：测定NaOH溶液的物质的量浓度时，需用标准盐酸进行滴定，使用的装置和操作如图Ⅰ所示，A项正确；为镀件镀铜时，应使铜片作阳极，镀件作阴极，B项错误；以MnO2和浓盐酸为反应物制取Cl2时需要加热，图Ⅲ中缺少酒精灯，C项错误；碱石灰能与SO2发生反应，不能使用图Ⅳ所示装置干燥SO2，D项错误。
7．C 解析：根据“碳燃烧”过程中质子总数和中子总数不变，结合“碳燃烧”的表达式可知，aX为24Mg，bY为23Na，cZ为20Ne。则a＝24，A项正确；Y为Na，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1，B项正确；cZ不是20O，C项错误；金属性：Mg8．B 解析：由图可知，N、O原子的电负性大，与周围其他分子(或离子)中的H原子之间形成氢键，分子、离子之间以氢键结合形成“水分子桥”，A项错误；由图可知，HSO eq \\al(－,3)中O—H键解离时生成e－和SO eq \\al(－,3)，根据质量守恒可知，还会生成H＋，则该过程可表示为HSO eq \\al(－,3)===H＋＋e－＋SO eq \\al(－,3)，B项正确；根据O—H键的解离过程可知，SO eq \\al(－,3)中的一个氧原子具有未成对电子，则该氧原子不可能满足8电子稳定结构，C项错误；由图可知，HSO eq \\al(－,3)与NO2发生的总反应的离子方程式为HSO eq \\al(－,3)＋2NO2＋H2O===2HNO2＋HSO eq \\al(－,4)，D项错误。
9．C 解析：PEG中C和O均采取sp3杂化，A项正确；H3O＋的中心原子价层电子对数为4，孤电子对数为1，则其VSEPR模型为四面体形，B项正确；H2O和H3O＋的中心原子杂化方式均为sp3，H2O中O有两个孤电子对，H3O＋中O有一个孤电子对，由于孤电子对与孤电子对之间的斥力大于孤电子对与σ键电子对之间的斥力，故键角：H3O＋＞H2O，C项错误；电负性：O＞C＞H，D项正确。
10．D 解析：MnO2和浓盐酸反应需要加热，A项错误；Fe(OH)3胶体粒子和Fe3+、Cl－都能透过滤纸，B项错误；电解饱和食盐水时，阳极生成Cl2，用淀粉KI溶液检验，阴极生成H2，用向下排空气法收集，C项错误；酸性KMnO4溶液有强氧化性，用酸式滴定管盛装，且酸性KMnO4溶液呈紫色，可指示滴定终点，D项正确。
11．D 解析：FeO eq \\al(2-,4)中铁元素的化合价为＋6价，基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，铁元素化合价的绝对值与基态铁原子的价电子数不相等，A项错误；反应中，铁元素化合价降低，FeOOH是还原产物，B项错误；未注明温度和压强，不能确定O2的物质的量，C项错误；配平后的化学方程式为4FeO eq \\al(2-,4)＋6H2O===4FeOOH＋3O2↑＋8OH－，则FeO eq \\al(2-,4)与H2O的化学计量数之比为2∶3，D项正确。
12．D 解析：酒精灯直接加热，不便于控制温度，水浴加热便于控制温度，受热更均匀，A项错误；毛细玻璃管的作用是防暴沸，B项错误；球形或蛇形冷凝管会残留液体，不能替代直形冷凝管，C项错误；克氏蒸馏头上弯管作用是防止减压蒸馏过程中液体因剧烈沸腾而溅入冷凝管，D项正确。
13．B 解析：P的3p轨道半充满不易失去电子，第一电离能大于同周期相邻元素，A项正确；PH3、AlP为分子晶体，熔化时不破坏化学键，破坏分子间作用力，B项错误；金属键没有方向性，当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层发生相对滑动而不会被破坏，Al片发生形变时，金属阳离子和自由电子间的作用力仍然存在，C项正确；铝为面心立方晶胞，铝原子的配位数是12，图示磷化铝晶胞中铝原子的配位数为4，D项正确。
14．A 解析：基态As原子的价电子排布式为4s24p3，一个原子轨道即为一种空间运动状态，N层电子共4种空间运动状态，A项错误；Ta是73号元素，位于d区，B项正确；由晶胞结构可知，As和Ta的配位数均为6，C项正确；m(晶胞)＝ρa2b×10-21 ＝ eq \f(4M,NA)，则ρ＝ eq \f(4×256,a2bNA)×1021 g·cm-3，D项正确。
15.答案：（1）cdabghcdef（2分）球形冷凝管（1分）（2）检查装置气密性（2分） （3）①③②或③①②（1分） 当管式炉中没有固体剩余时 （2分） （4）冷凝三氯硅烷，便于收集（1分） 缺少尾气H2的处理装置（1分）（5）SiHCl3+3H2O =H2SiO3+3HCl+H2↑（2分）（6） （2分）
解析：（1）氯化氢气体通入浓硫酸干燥后，在管式炉中和硅在高温下反应，生成三氯硅烷和氢气，由于三氯硅烷沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，在球形冷凝管中可冷却成液态，在装置E中收集起来，浓硫酸可以防止C中的水蒸气进入E，防止SiHCl3水解，气体则通过C装置排出同时C可处理多余吸收的氯化氢气体，燃着的酒精灯可以除去未反应的氢气。所以连接的合理顺序为：HCl气体→cdabghcdef。仪器B的名称为球形冷凝管（2）制备SiHCl3时，由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体，所以组装好装置后，要先检查装置气密性。（3）将硅粉置于管式炉中，通入氯化氢气体，排出装置中的空气，一段时间后，接通冷凝装置，加热开始反应，当管式炉中没有固体剩余时，即硅粉完全反应。（4）冰水浴的作用为冷凝三氯硅烷，便于收集；本实验装置的缺陷为缺少尾气H2的处理装置。（5）已知电负性Cl＞H＞Si，则SiHCl3中氯元素的化合价为-1，H元素的化合价为-1，硅元素化合价为+4，所以发生SiHCl3水解反应时，要发生氧化还原反应，得到氯化氢、硅酸和氢气，化学方程式为：SiHCl3+3H2O =H2SiO3+3HCl+H2↑。(3)m1g样品经水解，干燥等预处理过程得到硅酸水合物后，高温灼烧，所得固体氧化物为二氧化硅，质量为m2g，则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=，样品纯度为=。
16.答案：（1）适当升温、搅拌、适当增大硫酸的浓度等（2分） （2）NA（1分） Mn2++HSO5-+H2O=MnO2+SO42-+3H+ （2分） （3）9.0% （1分） 继续增大SO2体积分数时，由于SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn (Ⅱ)氧化速率；（2分）
（4）9.2 < pH < 9.6（2分） 4C(OH)2+O2=4CO(OH)+2H20（2分） （5）14.75%（2分）
解析：（1）“加压酸浸”过程中，为增大褐铁矿层红土矿在硫酸中的浸出速率，可采取的措施为适当升温、搅拌、适当增大硫酸的浓度等。
（2）根据化合价判断H2SO5分子含有2个-1价氧原子，所以1 ml H2SO5中含有O-O单键的数目为NA；用石灰乳调节pH=4，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为：Mn2++HSO5-+H2O=MnO2+SO42-+3H+。
（3）根据图示可知SO2体积分数为9.0%时，Mn (Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，由于SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn (Ⅱ)氧化速率。
（4）C2+、Ni2+完全沉淀的pH为9.2，Mg2+开始沉淀的pH为9.6，故加入氢氧化钠调节至9.2 < pH <9.6；C(Ⅱ)在空气中被氧化成C（Ⅲ）的化学方程式为：4C(OH)2+O2=4CO(OH)+2H2O
（5）根据元素守恒和得失电子守恒可得关系式：2COOH～2C³+～I₂～2S2O32-；n[C（Ⅲ）]=n(S2O52-)=c(S2O52-)×V(S2O52-)=0.01000ml·L-1×25.00mL×10⁻3L·mL⁻¹=2.5000×10⁻4ml；m(C样品)=2.5000×10-4ml×59g·ml-¹=1.475×10-²g；w=m[C/m(样品)]=1.475×10-²g/0.1000g×100%=14.75%
17.（15分，除标注外，每空1分）
（1）3s23p2 2 sp3 Si6O1812- （2分）6:17（2分）
（2） （）（2分） ×1030（2分）
（3）> 能 金刚石的熔点高于单晶硅 （2分）
解析：（1）Si为14号元素，基态Si原子的核外电子排布式是1s22s22p23s23p2，因此基态Si原子的价层电子排布式是3s23p2；根据结构图可知，SiO2晶体中，每个O连接2个Si；SiO2晶体中，Si原子的杂化类型是sp3；由图可知，甲的化学式为，丙的化学式为Si6O1812-；由丁的结构可知，多硅酸根结构的通式为，所以硅酸根离子中硅原子与氧原子个数比为6:17。
D的坐标参数为：D(，，)；根据密度公式ρ=×1030g•cm-3，则阿伏伽德罗常数的表达式NA=×1030。
（15分）（15分，除标注外，每空1分）
2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3（2分）
（2） sp3
(3)CH4 > H2O CH4 和H2O均为 sp3杂化，CH4 无孤电子对，H2O有两对孤电子对，孤电子对对成键电子的排斥力大，键角变小，所以键角CH4 > H2O
(4)Cu2O + 2H+ = Cu2+ + Cu + H2O 取固体粉末于试管中，加入过量硫酸，振荡，充分反应后，仍有固体剩余，溶液变为蓝色，说明含有Cu2O。（2分）
(5)取少量溶液于试管中，滴加溶液，有蓝色沉淀生成 K+ + Fe2+ + Fe(CN)63- =KFeFe(CN)6↓（2分）
（6） g·cm-3（2分）
解析：由题意可知：X是H元素，D是CO2，Y是C元素，Z是O元素，C是H2O，G是Cl2，H是HCl，I是HClO，J是Fe，K是FeCl2，L是FeCl3，B是CuCl2，A是Cu2(OH)2CO3。
（1）A的化学式为：Cu2(OH)2CO3，铜在空气中生成铜锈的反应方程式为：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
（2）I是HClO，结构式为，中心原子O为sp3杂化。
（3）E是氢氧化铜，氢氧化铜和葡萄糖在加热条件下反应得到红色的氧化亚铜沉淀，方程式为：，反应中体现葡萄糖的还原性。
（4）键角CH4 > H2O，原因为 CH4 和H2O均为 sp3杂化，CH4 无孤电子对，H2O有两对孤电子对，孤电子对对成键电子的排斥力大，键角变小，所以键角CH4 > H2O
（5）F为Cu2O沉淀，Cu2O在酸性条件下会发生歧化反应的离子方程式：Cu2O + 2H+ = Cu2+ + Cu + H2O；验证Cu中含有Cu2O的操作为：取固体粉末于试管中，加入过量硫酸，振荡，充分反应后，仍有固体剩余，溶液变为蓝色，说明含有Cu2O。
（6）在含有Fe2+和Fe3+的混合溶液中，可以用溶液检验Fe2+，方法为：取少量溶液于试管中，滴加溶液，有蓝色沉淀生成；发生反应的离子方程式为：K+ + Fe2+ + Fe(CN)63- =KFeFe(CN)6↓
（7）ρ=cm3