湖北省武汉经济技术开发区第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考 化学试题（原卷版+解析版）

这是一份湖北省武汉经济技术开发区第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考 化学试题（原卷版+解析版），共28页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
相关相对原子质量：B11 C12 N14 O16 S32 Fe56
一、单选题(共15题，每题3分，共45分)
1. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 电子式：B. 的结构示意图：
C. H2中共价键的电子云图：D. 的模型为
2. 交通工具动力系统的演进历程是人类文明进步的生动缩影。下列说法正确的是
A. 畜力时代：给马车的铁制铆钉涂油可防止其生锈
B. 蒸汽时代：蒸汽机中的水汽化时，其化学键被破坏
C. 燃油时代：内燃机中汽油燃烧时，热能转化为化学能
D. 新能源时代：太阳能电池板的主要材质是
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 46gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为2NA
B. 标准状况下，80gSO3中含有分子数为NA
C. 4.4g 中含有σ键数目为0.7NA
D. 向1L0.1ml/LCH3COOH溶液通氨气至中性，铵根离子数为0.1NA
4. 硫化氢可与氧气发生反应：；生成的硫单质有多种组成形式，如：、：(冠状)等。下列有关说法中正确的是
A. 熔点B. 键角
C. 、中S原子均为杂化D. 生成的硫单质为共价晶体
5. 下列说法正确的是
A. 在沸水中配制明矾饱和溶液，然后快速冷却，可得到较大颗粒明矾晶体
B. 金刚石硬度最大，所以耐锤击能力强
C. 手性药物分子互为同分异构体
D. 表面活性剂在水中会形成亲水基向内，疏水基向外的胶束
6. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
A. AB. BC. CD. D
7. 已知氨和硼烷可以发生加合反应生成氨硼烷，它和乙烷具有相似的结构。下列有关这4种分子的说法正确的是
A. 有2种极性分子和2种非极性分子
B. 4种分子中除氢原子外的其他原子均采取杂化
C. 分子中的键角大于BH3分子中键角
D. 4种分子的熔点高低顺序为
8. 已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
则的为
A. B. C. D.
9. 化合物R具有很强的氧化性，对各种致病性微生物(如病毒、细菌芽孢、真菌等)有很强的杀生作用。R由W、X、Y、Z、Q五种原子序数依次增大的短周期主族元素组成，结构如图所示。W的一种核素被广泛用于考古、地质科学的研究中测定年代，Y是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：
B. 工业上电解熔融化合物ZQ制备Z单质
C. W、X、Y分别形成的氢化物中，Y的氢化物的沸点最高
D. Y、Z、Q三种元素形成的化合物的水溶液均呈碱性
10. 单质硫和氢气在低温高压下可形成一种超导材料，其晶胞如图，晶胞参数为apm。下列说法错误的是
A. S位于元素周期表p区
B. 该晶体中H原子与S原子的数目之比为3：1
C. 该晶体中相邻S原子最近距离为apm
D. S位于H构成的八面体空隙中
11. 某药物结构如图所示。下列有关该药物性质的说法不正确的是
A. 含有4个手性碳原子
B. 分子中碳原子的杂化方式有两种
C. 组成该分子的元素电负性大小排序为O>N>C>H
D. 该分子中所有氧原子都有两个孤电子对
12. 下列说法错误的是
A. 原子光谱上的特征谱线可以确定组成分子元素
B. 红外光谱法是用高能电子流等轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等微粒，通过红外光谱法可以测知有机物所含的官能团
C. 质谱法能快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的方法
D. 可用射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
13. 下列物质的有关叙述不正确的是
A. 金刚石晶体中，每个六元环占有的碳原子数为1/2个
B. 石墨能导电，因为有可自由移动的电子
C. 等质量的它们充分燃烧会产生等物质的量的气体
D. 分子中仅含键
14. 磷的常见含氧酸化学式为()，其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示：
下列说法不正确的是
A. 与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：
B. 分子中P采取杂化
C. 与水形成如图所示的环，使得羟基难以电离出
D. 相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性：
15. 砷化镓是一种高性能半导体材料，被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为)如图1。下列说法正确的是
A. 的配位数为2
B. 该晶胞沿z轴方向的平面投影如图2
C. 原子周围与它距离最近且相等的原子有12个
D. 晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为
二、非选择题 (共4题，55分)
16. 回答下列问题。
Ⅰ．现有七种元素A、B、C、D、E、F，其中A、B、C为三个不同周期的短周期元素，E、F为第四周期元素。请根据下列相关信息，回答问题。
（1）C基态原子中能量最高的电子所在能层符号___________，C简单离子核外有___________种运动状态不同的电子。
（2）难溶于，简要说明理由：___________
（3）F的一种氧化物常用于工业生产硫酸的催化剂，已知F在该氧化物中的化合价等于其价电子数，则该氧化物的化学式为___________；
Ⅱ．硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
（4）比较S原子和O原子的电负性大小，从原子结构的角度说明理由：___________。
（5）的空间构型为___________。
（6）已知液态二氧化硫可以发生自电离：2SO2(l)SO2+ + SO。中各原子满足8电子结构，则其键和键数目之比为___________；写出一种与SO2+空间结构相同的分子___________。
17. 工业上常用软锰矿(主要成分为，含少量)和合成电极材料并回收净水剂明矾，其工艺流程如图所示。
已知：①在酸性条件下比较稳定，高于5.5时易被氧化；
②当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全；常温下，几种沉淀的如下表所示：
回答下列问题：
（1）在元素周期表中的位置为：___________。
（2）“酸浸”时，软锰矿中成分与反应的离子方程式：①___________；②___________。
（3）加入“调”时，调节的范围为的原因是：___________。
（4）已知滤渣Ⅲ”主要成分为，则“氧化”操作中主反应的离子方程式为___________。
（5）为节能减排，整个工艺过程中可循环使用的物质为___________。
（6）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤即可得到明矾，洗涤时若用乙醇洗涤的目的是___________。(写两点)
18. 我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、P、Ni、Fe等元素。
（1）在第二周期中，第一电离能比N高主族元素有___________种。
（2）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是___________。
A. B.
C. D.
（3）氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，质地软，可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似，是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。
①六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(如图)，晶体中氮原子的杂化方式为___________。
②原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，其中硼原子A坐标参数为；则硼原子B的坐标参数为___________。
③立方相氮化硼晶体的密度为ρ，代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体中距离最近的氮原子和硼原子的距离为___________pm。
④氮化硼晶胞沿体对角线方向上的投影图如图所示，请在图中涂黑氮原子___________。
（4）的结构如下图所示，中、、由大到小的顺序是___________。
（5）下列物质不能形成分子间氢键的是___________。
A． CH3CONH2 B． NH4F C． CH3CHO D． 蛋白质分子 E．干冰
19. 材料发展水平始终是时代进步和人类文明的标志。当前含铁的磁性材料在国防、电子信息等领域中具有广泛应用。请回答下列问题：
（1）基态铁原子的价电子排布图为___________，基态铁原子核外电子的空间运动状态有___________种。
（2）一种新研发出的铁磁性材料M的分子结构如图1所示。
①M分子中的Fe2+与上下两个五元碳环相连且Fe2+共提供了6个杂化轨道，则铁原子最可能的杂化方式为___________(填序号)。
A．sp2 B．sp3 C． dsp2 D．d2sp3
②分子中的大π键可用符号π 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π)， 则M分子中由碳、氧组成的五元环中的大π键应表示为___________。
（3）铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能，某铁氮化合物的立方晶胞结构如图2所示。
① 该化合物的化学式为___________。
② 若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置为___________。
③ 已知该铁氮化合物密度为，Fe原子半径为xpm，N原子半径为ypm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞中原子的空间利用率(晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率)为___________(列出计算式即可，不用化简)。
武汉经开区一中高二年级3月月考
化学试卷
相关相对原子质量：B11 C12 N14 O16 S32 Fe56
一、单选题(共15题，每题3分，共45分)
1. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 电子式：B. 的结构示意图：
C. H2中共价键电子云图：D. 的模型为
【答案】B
【解析】
【详解】A．在中，O原子应在H和Cl原子中间，其正确的电子式为，A错误；
B．Fe是26号元素，是Fe原子失去3个电子形成的，其核外电子排布为2、8、13，结构示意图为，B正确；
C．中是键，其电子云图为球形对称，而不是所给的形状，C错误；
D．中O原子的价层电子对数，VSEPR模型为四面体形，而所给模型不是四面体形，D错误；
故本题答案为：B。
2. 交通工具动力系统的演进历程是人类文明进步的生动缩影。下列说法正确的是
A. 畜力时代：给马车的铁制铆钉涂油可防止其生锈
B. 蒸汽时代：蒸汽机中的水汽化时，其化学键被破坏
C. 燃油时代：内燃机中汽油燃烧时，热能转化为化学能
D. 新能源时代：太阳能电池板的主要材质是
【答案】A
【解析】
【详解】A．给马车的铁制铆钉涂油可防止其生锈，这是正确的，因为涂油可以隔绝空气和水分，防止铁制品生锈，A正确；
B．蒸汽机中的水汽化时，其化学键被破坏，这是错误的，水汽化是物理变化，化学键并未被破坏，破坏的是分子间作用力，B错误；
C．内燃机中汽油燃烧时，热能转化为化学能，这是错误的，汽油燃烧时是化学能转化为热能，C错误；
D．太阳能电池板的主要材质是SiO2，这是错误的，太阳能电池板的主要材质是硅，而不是二氧化硅，D错误；
故选A。
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 46gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为2NA
B. 标准状况下，80gSO3中含有分子数为NA
C. 4.4g 中含有σ键数目为0.7NA
D. 向1L0.1ml/LCH3COOH溶液通氨气至中性，铵根离子数为0.1NA
【答案】BC
【解析】
【详解】A．乙醇中两个碳和一个氧都是sp3杂化，46gCH3CH2OH的物质的量为1ml，则其中sp3杂化的原子数为3NA，A错误；
B．三氧化硫是由分子构成的，标准状况下，80gSO3的物质的量为1ml，其中含有分子数为NA，B正确；
C．4.4g 的物质的量为0.1ml，1个中含有7个σ键，则4.4g 中含有σ键数目为0.7NA，C正确；
D．向1L 0.1ml/L CH3COOH溶液通氨气至中性，根据电荷守恒，，溶液中溶液中醋酸根个数小于0.1NA，铵根离子数小于0.1NA，D错误；
故选BC。
4. 硫化氢可与氧气发生反应：；生成的硫单质有多种组成形式，如：、：(冠状)等。下列有关说法中正确的是
A. 熔点B. 键角
C. 、中S原子均为杂化D. 生成的硫单质为共价晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A．O2常温下为气态，说明温度已经超过其沸点了，而此时S为固态说明还没有达到其熔点，因此熔点关系应为，A错误；
B．H2S、H2O均为sp3杂化，且都有两对孤电子对，但中心原子O电负性大于中心原子S的电负性，因此电负性越大的O原子对共用电子对的吸引力更大，越靠近中心原子则电子对之间的排斥力越大，因而键角是，B错误；
C．、的每个S原子最外层有6个电子，同时与其他S原子共用2个电子，相当于每个S原子最外层有8个电子，即4对电子，所以是sp3杂化，C正确；
D．生成的、是由分子构成的分子晶体，D错误。
故答案选C。
5. 下列说法正确的是
A. 在沸水中配制明矾饱和溶液，然后快速冷却，可得到较大颗粒明矾晶体
B. 金刚石硬度最大，所以耐锤击能力强
C. 手性药物分子互为同分异构体
D. 表面活性剂在水中会形成亲水基向内，疏水基向外的胶束
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度降低时候，饱和度也会降低，明矾会吸附在小晶核上，所以要得到较大颗粒的明矾晶体，配制比室温高10～20℃明矾饱和溶液然后浸入悬挂的明矾小晶核，静置过夜；急速冷却，可得到较小颗粒明矾晶体，A错误；
B．金刚砂中只含有共价键，硬度大，在较大外力的锤击下，共价键将发生断裂，B错误；
C．每个手性分子都具有两种不同的空间构型，这两种具有不同空间构型的分子互为对映异构体，C正确；
D．洗涤剂中的表面活性剂在水中会形成亲水基向外、疏水基向内的胶束，可将油污包裹在胶束的内腔，D错误；
故选C。
6. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．正戊烷与新戊烷是同分异构体，新戊烷支链多，分子间作用力弱，导致正戊烷沸点高于新戊烷，则正戊烷沸点高于新戊烷与分子间作用力有关，A正确；
B．二氧化硅为共价晶体，熔化时克服共价键。干冰为分子晶体，熔化时克服分子间作用力，B正确；
C．氟原子(吸电子效应)使羟基的极性增强，更易电离出氢离子，酸性更强，C正确；
D．水分子、硫化氢分子的稳定性属于化学性质，主要与氢氧键、氢硫键的键能有关，与氢键无关，D错误；
故选D。
7. 已知氨和硼烷可以发生加合反应生成氨硼烷，它和乙烷具有相似的结构。下列有关这4种分子的说法正确的是
A. 有2种极性分子和2种非极性分子
B. 4种分子中除氢原子外的其他原子均采取杂化
C. 分子中的键角大于BH3分子中键角
D. 4种分子的熔点高低顺序为
【答案】A
【解析】
【详解】A．有3对成键电子对和1对孤对电子对，分子空间构型为三角锥形，是极性分子；有3对成键电子对但没有孤电子对，分子空间构型为平面正三角形，是非极性分子；分子左右不对称，正电荷重心在B原子附近，负电荷重心在N原子附近，是极性分子；分子左右对称，正负电荷重心重合，是非极性分子，A正确；
B．分子为平面正三角形，有3对成键电子对，无孤电子对，则中心B原子采取杂化；其他分子除H以外的中心原子均采取的是杂化，B错误；
C．分子中N原子采取sp3杂化，还有一对孤电子对，键角107，而分子中心B原子采取杂化，没有孤电子对，键角120，NH3键角更小，即键角，C错误；
D．能形成分子间氢键，能形成分子间氢键，和熔点高于不能形成分子间氢键的和，即熔点高低，D错误；
故答案为：A。
8. 已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
则的为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】ΔH=反应物断裂化学键的键能之和-生成物形成化学键的键能之和，根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)：E(O-O)=-482kJ/ml+4×463kJ/ml-2×436kJ/ml=498kJ/ml，则2O(g)=O2(g)的ΔH=-E(O-O)=-498kJ/ml，故答案为A。
9. 化合物R具有很强的氧化性，对各种致病性微生物(如病毒、细菌芽孢、真菌等)有很强的杀生作用。R由W、X、Y、Z、Q五种原子序数依次增大的短周期主族元素组成，结构如图所示。W的一种核素被广泛用于考古、地质科学的研究中测定年代，Y是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：
B. 工业上电解熔融化合物ZQ制备Z单质
C. W、X、Y分别形成的氢化物中，Y的氢化物的沸点最高
D. Y、Z、Q三种元素形成的化合物的水溶液均呈碱性
【答案】B
【解析】
【分析】W的一种核素被广泛用于考古、地质科学的研究中测定年代，W为C，Y是地壳中含量最多的元素，Y为O，W、X、Y、Z、Q五种原子序数依次增大，X为N，Z形成一价阳离子，原子序数大于氧，Z为Na，Q形成1个共价键，Q为Cl，据此分析。
【详解】A．氯离子核外电子层数最多，半径最大，核外电子排布相同，原子序数越大半径越小，故简单离子半径：，A错误；
B．工业上电解熔融化合物NaCl制备Na单质，B正确；
C．W为C，形成的氢化物随着碳原子数目增多，沸点升高，还存在有液态和固态的，C错误；
D．O、Na、Cl三种元素形成的化合物如高氯酸钠的水溶液呈中性，D错误；
故选B。
10. 单质硫和氢气在低温高压下可形成一种超导材料，其晶胞如图，晶胞参数为apm。下列说法错误的是
A. S位于元素周期表p区
B. 该晶体中H原子与S原子的数目之比为3：1
C. 该晶体中相邻S原子最近距离为apm
D. S位于H构成的八面体空隙中
【答案】C
【解析】
【详解】A．S位于元素周期表第三周期ⅥA族，属于元素周期表的p区，A正确；
B．该晶胞中H位于棱上和面心，个数为×12+×6=6，S位于顶点和体心，个数为×8+1=2，故H原子和S原子的数目比为3：1，B正确；
C．该晶体中相邻S原子最近距离为体心S原子与顶点S原子之间的距离，长度为apm，C错误；
D．以体心S为例，与其最近的H原子位于上下底面、左右侧面和前后面的面心，共六个，故S位于H构成的八面体空隙中，D正确；
故答案选C。
11. 某药物结构如图所示。下列有关该药物性质的说法不正确的是
A 含有4个手性碳原子
B. 分子中碳原子的杂化方式有两种
C. 组成该分子的元素电负性大小排序为O>N>C>H
D. 该分子中所有氧原子都有两个孤电子对
【答案】A
【解析】
【详解】A．如图可知，则其中含有3个手性碳原子，A错误；
B．根据结构可知，双键碳为sp2杂化，饱和碳为sp3杂化，B正确；
C．同周期元素，核电荷数越大电负性越强，则该分子组成元素的电负性由大到小的顺序为：O>N>C>H，C正确；
D．根据结构可知，O最外层有6个电子，只共用两对电子，因而含有2对孤对电子，D正确；
故选A。
12. 下列说法错误是
A. 原子光谱上的特征谱线可以确定组成分子元素
B. 红外光谱法是用高能电子流等轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等微粒，通过红外光谱法可以测知有机物所含的官能团
C. 质谱法能快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的方法
D. 可用射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于每一种元素都具有独特(鲜明特征的)的光谱，因此原子光谱上的特征谱线可以确定组成分子元素，故A正确；
B．质谱法是用高能电子流等轰击样品分子，使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等微粒，红外光谱是用红外光照射有机物分子时，分子中的化学键或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱上将处于不同位置，从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，故B错误；
C．质谱法是用高能电子流轰击样品分子，使分子失去电子变成分子离子或碎片离子，质谱法是一种能快速、微量、精确测定有机物相对分子质量，故C正确；
D．射线衍射实验可以鉴别固体是晶体还是非晶态物质，故D正确；
故选：B。
13. 下列物质的有关叙述不正确的是
A. 金刚石晶体中，每个六元环占有的碳原子数为1/2个
B. 石墨能导电，因为有可自由移动的电子
C. 等质量的它们充分燃烧会产生等物质的量的气体
D. 分子中仅含键
【答案】D
【解析】
【详解】A．金刚石四面体结构中，每个碳原子可以形成12个六元环，故每个六元环占有的碳原子数为1/2个，A正确；
B．石墨是片层结构，层与层之间有自由移动的电子，石墨能导电，B正确；
C．金刚石、石墨、、碳纳米管均有C原子构成，故等质量的它们充分燃烧会产生等物质的量的气体，C正确；
D．分子中既含有键又含有π键，D错误；
故选D。
14. 磷的常见含氧酸化学式为()，其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示：
下列说法不正确的是
A. 与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：
B. 分子中P采取杂化
C. 与水形成如图所示的环，使得羟基难以电离出
D. 相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性：
【答案】D
【解析】
【详解】A．由的结构可知，为一元酸，与足量NaOH溶液反应的离子方程式为，A项正确；
B．由的结构可知，中心原子为P，孤电子对数为1，键电子对数为3，因此可知分子中P采取杂化，B项正确；
C．与水形成分子间氢键，形成如图所示的环，从而使得羟基难以电离出，C项正确；
D．磷氧双键具有吸电子能力，能增大羟基的极性，使羟基电离出氢离子显酸性，三种酸中均只含有一个磷氧双键，羟基越多，磷氧双键对每个羟基的吸电子作用越弱，该酸的酸性越弱，根据各酸的结构可知酸性，D项错误；
答案选D。
15. 砷化镓是一种高性能半导体材料，被广泛应用于光电子器件等领域。砷化镓立方晶胞(晶胞参数为)如图1。下列说法正确的是
A. 的配位数为2
B. 该晶胞沿z轴方向的平面投影如图2
C. 原子周围与它距离最近且相等的原子有12个
D. 晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A．晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体结构，所以 的配位数为4，A错误；
B．该晶胞沿z轴方向的平面投影为：，B错误；
C．根据均摊饭可知，晶胞内含有个Ga，含有4个As，由GaAs晶胞可知，距离Ga最近且相等的Ga位于与其相邻三个面面心位置的3个Ga，顶点的Ga为8个晶胞共有，每个面心上的Ga为两个晶胞共有，可知离Ga距离最近且相等的Ga原子数为12，因此离As距离最近且相等的As原子数也为12，C正确；
D．晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为1/4体对角线的距离，所以是，D错误；
故答案选C。
二、非选择题 (共4题，55分)
16. 回答下列问题。
Ⅰ．现有七种元素A、B、C、D、E、F，其中A、B、C为三个不同周期的短周期元素，E、F为第四周期元素。请根据下列相关信息，回答问题。
（1）C基态原子中能量最高的电子所在能层符号___________，C简单离子核外有___________种运动状态不同的电子。
（2）难溶于，简要说明理由：___________。
（3）F的一种氧化物常用于工业生产硫酸的催化剂，已知F在该氧化物中的化合价等于其价电子数，则该氧化物的化学式为___________；
Ⅱ．硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
（4）比较S原子和O原子的电负性大小，从原子结构的角度说明理由：___________。
（5）的空间构型为___________。
（6）已知液态二氧化硫可以发生自电离：2SO2(l)SO2+ + SO。中各原子满足8电子结构，则其键和键数目之比为___________；写出一种与SO2+空间结构相同的分子___________。
【答案】（1） ①. M ②. 18
（2）因为为极性分子，而为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，难溶于
（3）
（4）电负性O>S，O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S
（5）四面体形 （6） ①. 1:2 ②. CO 、N2等
【解析】
【分析】A原子核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H；
C基态原子的价电子排布为nsn-1npn+1，C为短周期元素，则C的价电子排布为3s23p4，则C为S；
B原子核外p电子数与s电子数相等，则B的核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，即B为O或Mg，A（H）、B、C（S）为三个不同周期的短周期元素，则B为O；
D原子能层数与C相同，且电负性比C大，则D为Cl；
E为第四周期元素，且主族序数与周期数的差为1，且第一电离能比同周期相邻两种元素都大，则E为As，
E、F为第四周期元素，且F在周期表的第五列，则F为V，据此解答。
【小问1详解】
C为S，其基态原子中，能量最高的电子在3p轨道上，能层符号为M；C(S)简单离子为S2-，其核外有18个电子，则有18种运动状态不同的电子，故答案为：M；18；
【小问2详解】
A2B2即H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，据相似相溶规律H2O2难溶于CS2，故答案为：H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，据相似相溶规律H2O2难溶于CS2；
【小问3详解】
F为V，F在该氧化物中的化合价等于其价电子数，其价层电子排布式为3d34s2，则其化合价为+5价，该氧化物的化学式为；
【小问4详解】
同一主族元素，原子半径越小，原子核对最外层电子吸引力越大，最外层电子越难失去电子，S、O为同一主族元素，氧原子核外有2个电子层、硫原子核外有3个电子层，则r(O)＜r(S)，O原子核最外层电子的吸引力大于S原子，O原子不易失去1个电子，所以O的第一电离能大于S，故答案为：电负性O>S，O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S；
【小问5详解】
和SO互为等电子体，结构相似，SO中心S原子价层电子对个数为4+=4且不含孤电子对，SO的空间结构为正四面体形，则的空间结构也为四面体形；
【小问6详解】
SO2+与N2互为等电子体，结构与N2相似，N2中化学键为三键，σ键和π键数目之比为1：2，SO2+中σ键和π键数目之比也是1：2；与SO2+空间结构相同的分子为原子个数相同、价电子数相同的CO、N2等。
17. 工业上常用软锰矿(主要成分为，含少量)和合成电极材料并回收净水剂明矾，其工艺流程如图所示。
已知：①在酸性条件下比较稳定，高于5.5时易被氧化；
②当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全；常温下，几种沉淀的如下表所示：
回答下列问题：
（1）在元素周期表中的位置为：___________。
（2）“酸浸”时，软锰矿中的成分与反应的离子方程式：①___________；②___________。
（3）加入“调”时，调节的范围为的原因是：___________。
（4）已知滤渣Ⅲ”主要成分为，则“氧化”操作中主反应的离子方程式为___________。
（5）为节能减排，整个工艺过程中可循环使用的物质为___________。
（6）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤即可得到明矾，洗涤时若用乙醇洗涤的目的是___________。(写两点)
【答案】（1）第四周期ⅦB族
（2） ①. ②.
（3）使转化为沉淀，同时防止被氧化
（4）
（5）
（6）降低产品的溶解损失；便于得到干燥的产品
【解析】
【分析】软锰矿主要成分为和少量，加硫酸和二氧化硫，二氧化硫把二氧化锰还原为硫酸锰、二氧化硫把氧化铁还原为硫酸亚铁，氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝，二氧化硅和硫酸不反应，过滤出二氧化硅，滤液中加碳酸锰调节pH生成氢氧化铝沉淀，滤液中通入氧气把Fe2+氧化为沉淀，过滤出氢氧化铁，滤液为硫酸锰，电解硫酸锰溶液得到二氧化锰，二氧化锰和碳酸锂焙烧生成；氢氧化铝溶于硫酸、硫酸钾的混合溶液中，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得明矾。
【小问1详解】
是25号元素，在元素周期表中的位置为第四周期ⅦB族
【小问2详解】
“酸浸”时，二氧化硫把二氧化锰还原为硫酸锰、二氧化硫把氧化铁还原为硫酸亚铁，反应的离子方程式：①；②。
【小问3详解】
的=，Al3+完全沉淀时，c(OH-)= ，c，pH=4.7；高于5.5时易被氧化，加入“调”时，调节的范围为的原因是：使转化为沉淀，同时防止被氧化。
【小问4详解】
已知滤渣Ⅲ”主要成分为，可知氧气把Fe2+氧化为沉淀，则“氧化”操作中主反应的离子方程式为。
【小问5详解】
由题干工艺流程图可知，“焙烧”反应中反应方程式为：2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2+O2，生成物O2可以循环到“氧化”步骤中使用；电解步骤中生成二氧化锰和硫酸，硫酸循环到“酸浸”步骤中使用，所以为节能减排，整个工艺过程中可循环使用的物质为。
【小问6详解】
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤即可得到明矾。明矾不溶于酒精，酒精易挥发，洗涤时若用乙醇洗涤的目的降低产品的溶解损失、便于得到干燥的产品。
18. 我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、P、Ni、Fe等元素。
（1）在第二周期中，第一电离能比N高的主族元素有___________种。
（2）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是___________。
A. B.
C. D.
（3）氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，质地软，可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似，是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。
①六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(如图)，晶体中氮原子的杂化方式为___________。
②原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，其中硼原子A坐标参数为；则硼原子B的坐标参数为___________。
③立方相氮化硼晶体的密度为ρ，代表阿伏加德罗常数的值，则该晶体中距离最近的氮原子和硼原子的距离为___________pm。
④氮化硼晶胞沿体对角线方向上的投影图如图所示，请在图中涂黑氮原子___________。
（4）的结构如下图所示，中、、由大到小的顺序是___________。
（5）下列物质不能形成分子间氢键的是___________。
A． CH3CONH2 B． NH4F C． CH3CHO D． 蛋白质分子 E．干冰
【答案】（1）1 （2）A
（3） ①. sp2 ②. （3/4,3/4,1/4） ③. ④. 或
（4）
（5）CE
【解析】
【小问1详解】
同一周期主族元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大整体呈增大趋势，但第ⅡA族元素的第一电离能大于第ⅢA族元素，第VA族元素的第一电离能大于第ⅥA族元素，所以第二周期主族元素中第一电离能比N高的元素是F，只有1种。
【小问2详解】
是基态B+，、、均为激发态B原子，B原子的第一电离能远少于第二电离能，则B+较难失去电子，失去一个电子需要的能量最高，故选A。
【小问3详解】
①石墨是层状结构，C原子杂化方式为sp2，六方相氮化硼晶体结构与石墨相似，晶体中氮原子的杂化方式为sp2；
②原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，其中硼原子A坐标参数为，由晶胞结构可知，硼原子B的坐标参数为（,,）；
③立方相氮化硼晶体中B原子的个数为4，N原子的个数为=4，设晶胞的边长为apm，则立方相氮化硼晶体的密度为ρ= ，则a=pm，该晶体中距离最近的氮原子和硼原子的距离为晶胞体对角线的，为pm；
④根据晶胞结构分析，立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形，中心B与P重合，外侧大正六边形均由P原子构成，而内部小正六边形由3个B原子、3个P原子间隔形成，所以画图为或。
【小问4详解】
H2O中O原子是sp3杂化，有2个孤电子对，空间构型为V形，两个H-O之间的夹角∠2为105°，∠3为中两个氧硫键之间的夹角，中S原子是sp3杂化，且没有孤电子对，空间构型为正四面体形，键角为109°28′，∠3为109°28′，形成∠1的水分子中的O原子和Fe原子形成了配位键，仍然是sp3杂化，但只有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，∠1为107°，FeSO4·7H2O中∠1、∠2、∠3由大到小的顺序是∠3>∠1>∠2。
【小问5详解】
CH3CONH2、NH4F、蛋白质分子中含有N-H和电负性较大的N或F，能形成分子间氢键，CH3CHO和干冰中不存在N-H、O-H或F-H，不能形成氢键，故选CE。
19. 材料的发展水平始终是时代进步和人类文明的标志。当前含铁的磁性材料在国防、电子信息等领域中具有广泛应用。请回答下列问题：
（1）基态铁原子的价电子排布图为___________，基态铁原子核外电子的空间运动状态有___________种。
（2）一种新研发出的铁磁性材料M的分子结构如图1所示。
①M分子中的Fe2+与上下两个五元碳环相连且Fe2+共提供了6个杂化轨道，则铁原子最可能的杂化方式为___________(填序号)。
A．sp2 B．sp3 C． dsp2 D．d2sp3
②分子中的大π键可用符号π 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π)， 则M分子中由碳、氧组成的五元环中的大π键应表示为___________。
（3）铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能，某铁氮化合物的立方晶胞结构如图2所示。
① 该化合物的化学式为___________。
② 若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置为___________。
③ 已知该铁氮化合物密度为，Fe原子半径为xpm，N原子半径为ypm，阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞中原子的空间利用率(晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率)为___________(列出计算式即可，不用化简)。
【答案】（1） ①. ②. 15
（2） ①. D ②. π
（3） ①. Fe4N ②. 棱心和体心 ③.
【解析】
【小问1详解】
Fe是26号元素，基态铁原子的价电子排布图为，基态铁原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，含有15个含有电子的轨道，基态铁原子核外电子的空间运动状态有15种。
【小问2详解】
①M分子中的Fe2+与上下两个五元碳环通过配位键相连且Fe2+共提供了6个杂化轨道，则铁原子最可能的杂化方式为d2sp3，故选D；
②则M分子中由碳、氧组成的五元环中五个原子参与，C原子和O原子均为sp2杂化，每个C原子提供1个未成键电子，O原子提供2个未成键电子，故大π键应表示为。
【小问3详解】
①该晶胞中Fe原子个数为：=4，N原子的个数为1，该化合物的化学式为Fe4N；
②若以氮原子为晶胞顶点，则原来在定点的铁原子为晶胞的棱心，原子在面心的铁原子在体心；
③设晶胞的体积为Vpm3，已知该铁氮化合物密度为，则V= pm3，Fe原子半径为xpm，N原子半径为ypm，则该晶胞中原子的空间利用率为：。
选项
性质差异
结构因素
A
沸点：正戊烷高于新戊烷
分子间作用力
B
熔点：远高于
晶体类型
C
酸性：远强于
羟基极性
D
稳定性：(分解温度高于)
氢键
共价键
H-H
H-O
键能/()
436
463
热化学方程式

A元素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元素原子的核外p电子数与s电子数相等
C基态原子的价电子排布为
D能层数与C相同，且电负性比C大
E元素的主族序数与周期数的差为1，且第一电离能比同周期相邻两种元素都大
F在周期表的第五列
选项
性质差异
结构因素
A
沸点：正戊烷高于新戊烷
分子间作用力
B
熔点：远高于
晶体类型
C
酸性：远强于
羟基极性
D
稳定性：(分解温度高于)
氢键
共价键
H-H
H-O
键能/()
436
463
热化学方程式

A元素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元素原子的核外p电子数与s电子数相等
C基态原子的价电子排布为
D的能层数与C相同，且电负性比C大
E元素的主族序数与周期数的差为1，且第一电离能比同周期相邻两种元素都大
F在周期表的第五列