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湖北省沙市中学2025-2026学年高二下学期期中考试化学试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学与日常生活紧密相关，下列说法正确的是( )
A.冬天习坎湖结冰，此过程中水分子之间的间隙减小
B.越王勾践剑用青铜铸剑，利用了青铜比纯铜熔点低、硬度大的优点
C.荆州十二时辰无人机光影秀展现的炫目光景与原子吸收光谱有关
D.护城河水上火舞产生的火焰通常属于等离子体，其中只含有阴离子和阳离子
2．下列化学用语正确的是( )
A.分子的VSEPR模型：
B.基态C原子电子的轨道表示式为
C.亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的：
D.H-Cl的s-pσ键的形成：
3．下列物质的类别与所含官能团有错误的是( )
A.醛类 B.醇类
C.羧酸－COOH D.烯烃
4．下列说法正确的是( )
A.的配体中更易提供孤对电子的是N
B.和含有官能团的种类数目相同
C.的酸性强于是因为烷基属于吸电子基团
D.的核磁共振氢谱图中有4组峰
5．用价层电子对互斥理论可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是( )
A.都是直线形的分子 B.键角由大到小顺序：
C.都是平面三角形 D.都是正四面体形
6．下列有关叙述中正确的是( )
A.处于最低能量状态原子叫基态原子，过程中形成的是发射光谱
B.某元素基态原子的电子排布式为，其空间运动状态有33种
C.第一电离能介于B和N之间的同周期元素有3种
D.氢化物沸点顺序是：；则VA族元素氢化物沸点顺序也是：
7．结构决定性质，下列对有关事实的解释错误的是( )
事实 解释
A 熔点： 键能：C-OB 水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡，红热铁针刺中凝固的石蜡，发现石蜡在不同方向的熔化快慢不同 与水晶导热性的各向异性有关
C 水中，溶解度： 之间存在氢键
D 壁虎能在天花板上行动自如 它的细毛与墙体之间存在范德华力
A.A B.B C.C D.D
8．下列实验中，所选装置或实验设计合理的是( )
A.图①装置为重结晶法提纯苯甲酸 B.图②装置可以制取明矾晶体
C.图③装置可以分离苯和的混合物 D.图④装置可以分离和固体
9．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
A.60g金刚石晶体中含有碳碳键的数目为
B.中键的数目为
C.乙二胺()中杂化的原子数为
D.中硼的价层电子对数为
10．某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.键长：
B.电负性：
C.分子的极性：
D.沸点：
11．下列说法正确的是( )
A.和是同分异构体
B.不存在立体异构
C.的二氯代物有22种(不考虑立体异构)
D.同分异构体有8种
12．下列实验操作、现象或结论有错误的是( )
实验操作 现象 结论
A 相同温度下，分别测定等物质的量浓度的KF与溶液的 前者pH小 酸性：
B 将溴水和四氯化碳注入分液漏斗，充分振荡后静置 溶液分层，上层接近无色，下层为橙红色 在四氯化碳中溶解度大于水中
C 取一小块经重结晶得到的苯甲酸溶于蒸馏水中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液 无白色沉淀生成 苯甲酸中的杂质基本被除去
D 向硫酸铜溶液中加入氨水至过量 先产生蓝色沉淀，后溶解，得到深蓝色透明溶液 配体与的结合能力：
A.A B.B C.C D.D
13．下列说法正确的是( )
A图示为苯甲酸晶体微观结构，晶体类型为混合型晶体 B该分子含有3个手性碳原子
C杯酚分离和，通过共价键形成超分子，体现了“分子识别”的特性 D立方氮化硼结构中1molBN含有4molB-N键
A.A B.B C.C D.D
14．一种硼钛化合物集成了陶瓷和金属的优异性能而被广泛应用于高技术领域，其六方层状晶体结构及晶胞从上往下的垂直投影如图所示。下列说法正确的是( )
A.该晶体的化学式为TiB
B.与B原子紧邻且等距的Ti原子有12个
C.该晶体硬度大、不导电
D.相邻B原子之间最近距离为
15．邻二氮菲(白色粉末)是一种重要的配体，可与配位，得到橙红色配合物，常用于测定微量的浓度。
下列说法正确的是( )
A.邻二氮菲是联吡啶()的同系物
B.配离子中6个氮原子一定处于同一平面
C.形成配合物后中部分能级之间的能量差发生了变化
D.邻二氮菲的一氯代物有8种
二、填空题
16．20世纪70年代初，我国科学家用有机溶剂A从中药中提取并用柱色谱分离法得到抗疟疾的有效成分青蒿素，青蒿素为无色针状晶体，通过X射线衍射最终测定了青蒿素的分子结构(如图)：
I.青蒿素的提取流程：
(1)将黄花蒿破碎的原因是______________。
(2)操作III的分离提纯方法名称是______________，具体操作步骤为加热溶解、______________、______________、过滤、洗涤、干燥。
(3)操作I需要用到的玻璃仪器有_______(填字母)
a.分液漏斗 b.蒸馏烧瓶 c.普通漏斗
d.球形冷凝管 e.烧杯
II.有机物结构测定：
(4)下列关于青蒿素的说法正确的是_______(填字母)。
A.有7个手性碳原子 B.可与反应产生气体
C.青蒿素易溶于有机溶剂，难溶于水 D.可发生加聚反应
(5)使用现代分析仪器对有机物A的分子结构进行测定，相关结果如图所示：
用键线式表示有机物A的结构为______________。
III.青蒿素分子结构修饰
(6)科学家将青蒿素还原转化为疗效更好的双氢青蒿素，其结构如图所示。从溶解性的角度分析双氢青蒿素疗效更好的原因______________。
17．粗铜中含有铁、锌、镍及少量金、银等金属，粗铜的电解精炼不仅能有效去除杂质得到高纯度的精铜，而且能从阳极泥中回收金银等贵重金属，如图1和图2所示。
回答下列问题：
(1)在元素周期表中，铜元素位于______________区。
(2)电解精炼铜时，由于阳极发生：，阴极发生：，降低电流效率，被称为铁空转。向电解液中加入NaF，将转化为，可降低铁空转的影响。试解释加入NaF能降低铁空转的原因______________。
(3)当溶液中某离子浓度低于时，可忽略溶液中该离子的存在。已知：常温下，。
①“溶浸”时，若不断增大溶浸液中的，则_______(填序号)。
A.一直增大 B.一直减小 C.先减小，后增大 D.先增大，后减小
②“溶浸”时，若使完全沉淀，则溶浸后的溶液中应不超过______________。
(4)“还原”得到Au的离子方程式为______________。
(5)金属银的面心立方晶胞如图所示，晶胞参数为409pm，金属银转化为氯化银时，晶胞中银离子处于原来银原子的位置，氯离子填充在银离子形成的空隙之中，晶胞参数增大为562pm。
已知氯化银中银离子的配位数为金属银中银原子的配位数的一半。
①设表示阿伏加德罗常数的值，则金属银的密度为______________(只列出计算式)。
②氯化银晶体中，银离子与氯离子之间的最短距离为_______pm。
18．回答下列问题:
(1)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.
(2)有以下五种晶体:①冰、②金刚石、③MgO、④、⑤干冰,它们的熔点由高到低的顺序为_______。(填序号)
(3)向溶液中滴加氨水可以得到1∶1型离子化合物,其阳离子结构如图所示,阴离子为正四面体结构。
该阳离子中存在的化学键类型为_______(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.σ键
E.π键 F.配位键 G.氢键
(4)酞菁和钴酞菁的分子结构如图1所示。酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子形成大Π键的N原子是_______(填图1酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为_______。
(5)一种含、、元素的记忆合金的晶体结构可描述为与交替填充在构成的立方体体心,形成如图2所示的结构单元。该合金的晶胞中,粒子个数最简比_______,其立方晶胞的体积为_______。
(6)在硅酸盐中存在结构单元,当无限多个(用n表示)分别以3个顶角氧和其他3个形成层状结构时(如图所示),其化学式为_______。
19．我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。
已知利用合成甲醇过程中主要发生以下反应:
主反应I:
副反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)反应的_______。
(2)主反应I自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。
(3)保持1.8MPa、400℃不变,和按体积比1:3充入反应器,同时发生上述两个反应,下列可作为反应(反应I和反应Ⅱ)达到平衡状态的判据是_______(填字母)。
a.体系压强不再变化 b.气体的密度不再改变
c. d.各物质浓度不再改变
(4)为了提高的平衡转化率和增大甲醇的选择性(的选择性×100%),可采取的措施是_______(任写一种)。
(5)保持温度恒定,向某恒容容器中按体积比1:3:1充入和Ar,起始压强为5MPa.发生上述平行反应,达到平衡后压强为3.8MPa.已知达到平衡时的选择性为75%。则:
①的转化率为_______。
②该条件下反应I的压强平衡常数为_______(用分压表示,分压总压×物质的量分数)。
(6)已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂对反应I的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得下图。在m催化剂作用下,该反应的活化能_______kJ/mol,从图中信息获知催化性能较高的催化剂是_______(填“m”或“n”)。
参考答案
1．答案：B
解析：A.水结冰后密度减小、体积膨胀，说明水分子之间的间隙增大，A错误；
B.青铜是铜锡合金，合金相较于成分纯金属，具有熔点更低、硬度更大的特点，适合铸剑，B正确；
C.光影秀的炫目光景是原子核外电子跃迁释放能量产生的，与原子发射光谱有关，和原子吸收光谱无关，C错误；
D.等离子体由带电粒子（阳离子、电子）和中性粒子共同组成，D错误；
故选B。
2．答案：D
解析：A.分子中硫原子价层电子对数为2+=3，且含有1个孤电子对，VSEPR模型：，A错误；
B.碳（C）是6号元素，其基态电子排布式为，基态C原子电子的轨道表示式为，B错误；
C.亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的，亚铜氨溶液中的活性成分是亚铜离子（）与氨形成的络离子，即，离子方程式为：，C错误；
D.HCl分子是由氢（H）原子和氯（Cl）原子通过共用电子对形成的。H原子提供一个1s轨道上的电子，Cl原子提供一个3p轨道上的电子，形成了σ键，表示为：，D正确；
故选D。
3．答案：A
解析：A.含有的官能团为，为酯基，该物质属于酯类，A错误；
B.含有的官能团为，连在链烃基上，该物质属于醇类，B正确；
C.含有的官能团为，为羧基，该物质属于羧酸，C正确；
D.乙烯含有的官能团为碳碳双键，属于烯烃，D正确；
故选A。
4．答案：B
解析：A.中作为配体时，C原子因电负性较低更易提供孤对电子，所以提供孤对电子的是C，A错误；
B.的官能团为：酚羟基、酮羰基、酯基；的官能团为：酚羟基、碳碳双键、酯基，二者都有3种官能团，官能团的种类数目相同，B正确；
C.酸性强于，因为是推电子基团，减弱羧基中键极性，导致乙酸酸性较弱，C错误；
D.的核磁共振氢谱图中有如图所示的5组峰，D错误；
故答案为：B。
5．答案：B
解析：A.中心O原子为杂化，含2对孤电子对，不是直线型，仅为直线形，A错误；
B.中心原子均为杂化，无孤电子对，键角最大；中N-H成键电子对更靠近N，成键电子对间排斥力大于（N-F成键电子对更靠近电负性更大的F，排斥力更小），故键角顺序为，B正确；
C.中心P原子价层电子对数为4，含1对孤电子对，分子为三角锥形，仅、为平面三角形，C错误；
D.中C连接的H和Cl原子半径、电负性不同，键长不相等，为四面体形而非正四面体形，仅、为正四面体形，D错误；
故选B。
6．答案：C
解析：A.发射光谱的本质是电子从高能级跃迁到低能级，释放光子，和为能量相同的简并轨道，该跃迁过程无能量变化，不会产生发射光谱，A错误；
B.空间运动状态对应原子轨道数目，该元素为33号As，原子轨道总数为种，所以空间运动状态数是18种，B错误；
C.第二周期第一电离能顺序为，第一电离能介于B和N之间的元素为Be、C、O，共3种，C正确；
D.分子间存在氢键，沸点反常升高，VA族氢化物沸点顺序为，D错误；
故答案选C。
7．答案：A
解析：A.是分子晶体，熔化时只破坏分子间作用力，不破坏共价键；是共价晶体，熔化时需要破坏共价键，二者熔点差异的本质原因是晶体类型不同，和键能大小无关，解释错误，A错误；
B.水晶是共价晶体，具有各向异性，不同方向导热性不同，因此石蜡在不同方向熔化快慢不同，B正确；
C.之间可以形成氢键，相互缔合后溶解度降低，因此相同温度下碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠，C正确；
D.壁虎细毛与墙体之间的大量范德华力总和足以支撑壁虎体重，因此可在天花板行动自如，D正确；
故选A。
8．答案：B
解析：A.重结晶法提纯苯甲酸应在烧杯中加热溶解，A错误；
B.在饱和明矾溶液中，明矾晶体会慢慢变大，图②装置可以制取明矾晶体，B正确；
C.分离苯和四氯化碳需要用到蒸馏烧瓶，需控制温度，而不是圆底烧瓶，C错误；
D.碘升华后蒸气遇冷凝华，氯化铵固体加热分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢又重新结合生成氯化铵，与碘单质再次混合，D错误。
故答案选B。
9．答案：D
解析：A.60g金刚石的物质的量为5mol，金刚石中每个碳原子对应2个C-C键，故C-C键数目为，A错误；
B.1mol中，2个含6个键，与形成2个配位键，含1个键，总键数为，B错误；
C.选项未指明乙二胺的物质的量，无法计算杂化的原子数，C错误；
D.中B的价层电子对数为3，没有孤电子对，所以0.5mol中硼的价层电子对数为，D正确；
故选D。
10．答案：C
解析：Q是短周期非金属性最强的元素，因此Q为F；阴离子中Y与4个F成键，整体带1个负电荷，说明Y最外层为3个电子，原子序数小于F，因此Y为B；X均只形成1个单键，原子序数小于B，因此X为H；Z的原子序数=X原子序数+Y原子序数=1+5=6，因此Z为C；M原子序数介于C(6)和F(9)之间，根据成键特点可判断M为N。
A.同周期主族元素从左到右原子半径减小，r(N)B.X为H，M为N，两种元素组成的化合物是，N为-3价，H为+1价，故电负性HC.为平面正三角形结构，结构对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子；为三角锥形结构，N存在孤对电子，正负电荷中心不重合，属于极性分子，因此极性，C正确；
D.HF和都存在氢键，F电负性大于N，HF的氢键更强，沸点：，D错误；
故答案为：C。
11．答案：C
解析：A.甲烷为正四面体结构，二氯甲烷只有1种结构，题给两个结构是同一种物质，不是同分异构体，A错误；
B.的双键两个碳均连接了2种不同原子或基团（和），存在顺反异构，存在立体异构，B错误；
C.的二氯代物的种类有、，共7+8+5+2=22种，C正确；
D.同分异构体有：①官能团为羟基，用“↓”表示羟基连接的不同位置：；②官能团为醚键的同分异构体（氧插入法），如，故分子式为C5H12O的有机物共8种醇和6种醚，总共14种同分异构体，D错误；
故选C。
12．答案：A
解析：A.等浓度KF溶液pH更小说明水解程度小于，根据越弱越水解，只能推出酸性，无法比较和的酸性强弱，A错误；
B.四氯化碳与水不互溶且密度大于水，在四氯化碳中溶解度远大于水，萃取后上层水层接近无色、下层有机层为橙红色，结论正确，B正确；
C.杂质电离出的会与硝酸酸化的反应生成白色沉淀，无沉淀说明基本被除去，C正确；
D.氨水过量时蓝色沉淀溶解生成深蓝色，说明与的配位结合能力强于，D正确；
故选A。
13．答案：D
解析：A.苯甲酸晶体属于分子晶体，不属于混合型晶体，A错误；
B.该分子有2个手性碳原子：，不是3个；B错误；
C.杯酚与通过分子间作用力形成超分子，不是通过共价键形成超分子，即杯酚分离和，通过分子间作用力形成超分子，体现了“分子识别”的特性，C错误；
D.立方氮化硼结构与金刚石类似，每个B原子形成4个B-N键，1molBN含1molB，因此含有4molB-N键，D正确；
故答案选D。
14．答案：D
解析：A.根据均摊法，晶胞中Ti原子位于六方晶胞的顶点和面心，顶点被6个晶胞共用，面心的Ti原子被2个晶胞共用，则Ti原子数为，B原子在晶胞内部有6个，所以Ti、B原子个数比为，该晶体化学式为，A错误；
B.观察晶胞结构可知，与B原子紧邻且等距的Ti原子有6个，B错误；
C.该晶体集成了陶瓷和金属的优异性能，陶瓷硬度大，金属具有导电性，因此该晶体硬度大且能导电，C错误；
D.由晶胞从上往下的垂直投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，正三角形顶点到对边的垂线长度为，重心到顶点距离是重心到对边中点距离的2倍，重心到顶点距离为，重心到对边中点距离为，相邻B原子之间最近距离为，D正确；
故选D。
15．答案：C
解析：A.同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个“”原子团的有机化合物。邻二氮菲与联吡啶结构不相似，不满足同系物的定义，A错误；
B.配离子中氮原子与形成配位键，由于配位键的空间构型等因素，6个氮原子不一定处于同一平面，B错误；
C.与邻二氮菲形成配合物后，其周围的电子云环境发生变化，导致部分能级之间的能量差发生了变化，C正确；
D.邻二氮菲结构对称，其一氯代物有4种，D错误；
故答案为C。
16．答案：(1)增大与萃取剂的接触面积，提高萃取效率
(2)重结晶；趁热过滤；冷却结晶
(3)ce
(4)AC
(5)
(6)双氢青蒿素引入了羟基，能与水分子形成分子间氢键，水溶性更好(需答出与水分子之间形成氢键)
解析：I.提取青蒿素：首先对黄花蒿进行干燥、破碎，可以增大黄花蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率，再用有机溶剂A对青蒿素进行萃取，然后通过过滤将浸出液中的有机物A和粗品分离，可得浸取液和残渣，浸出液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品和有机物A，最后对粗品进行溶解、重结晶、过滤可得精品。
（1）根据分析，将黄花蒿破碎可增大其与萃取剂的接触面积，提高萃取效率；
（2）操作III是分离提纯青蒿素的操作，可通过重结晶进行，具体操作为：选用合适热溶剂溶解、加入活性炭脱色、趁热过滤（过滤掉活性炭）、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
（3）操作I的目的是将固体和液体分离，可通过滤操作进行，用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯和玻璃棒，故选ce；
（4）A.根据结构式可知，青蒿素分子中含有的手性碳原子如图示，共7个，A正确；
B.根据青蒿素结构简式可知，青蒿素分子中不存在，不能与反应产生气体，B错误；
C.根据青蒿素结构简式可知，青蒿素分子中含有的官能团是酯基和醚键，不含亲水基团羟基和羧基，因此青蒿素易溶于有机溶剂，难溶于水，C正确；
D.根据青蒿素结构简式可知，青蒿素分子中不存在碳碳双键或三键，不能发生加聚反应，D错误；
故选AC。
（5）由质谱图示可知，该物质的最大质荷比为74，则说明该分子的相对分子质量为74，由红外光谱图示可知，该物质中存在和结构，同时满足这两个条件的物质的化学式为，又由核磁共振氢谱可知，该物质中氢谱峰面积为3∶2，即该物质分子中存在两种类型的氢原子，所以A的结构简式为，键线式为；
（6）对比青蒿素（）与双氢青蒿素（）的结构特点，双氢青蒿素引入了羟基，能与水分子形成分子间氢键，因此水溶性更好。
17．答案：(1)ds
(2)的氧化性(或得电子的能力)比弱，不容易在阴极放电(需答出氧化性减弱)
(3)B；0.5
(4)
(5)；281
解析：混酸溶浸阳极泥，金溶解，银转化为氯化银沉淀，过滤分离，得到滤液和氯化银沉淀；向氯化银中加入锌，使氯化银转化为银；向滤液中加入草酸还原为金。
（1）在元素周期表中，铜元素是第IB族元素，位于ds区；
（2）的氧化性(或得电子的能力)比弱，不容易在阴极放电；
（3）①，可知溶液中越大，越小，答案为B；
②，若加入过多，AgCl会转化为，为了不使AgCl发生转化，则令，由，由此可得，即浓度不能超过0.5mol·L-1；
（4）根据流程，明确反应物及生成物，而草酸中为+3价碳，只能升高到+4价，离子方程式为；
（5）①Ag晶胞中含有Ag的个数为8×+6×=4，晶胞的质量为g，晶胞的体积为，晶体的密度为；
②银晶胞中，银的配位数为12，形成4个正八面体和8个正四面体两种空隙；银形成氯化银时，银的配位数由12变为6，说明氯离子填充在正八面体空隙中。得到的AgCl晶胞与NaCl晶胞相同，所以在氯化银晶体中，每个氯离子周围有6个银离子包围，银离子与氯离子之间的最短距离为AgCl晶胞参数的一半，即281pm。
18．答案：(1)A
(2)②③④①⑤
(3)BDF
(4)③;+2
(5)2:1:1;
(6)
解析：(1)分析硼元素的原子结构:硼(B)是5号元素,其基态原子的核外电子排布式为,电离能的大小和电子所处轨道的能量、是否成对有关。
A.,是的电子排布,失去的是2s轨道的成对电子,但B原子基态失去一个电子后,形成的更稳定,第二电离能远大于第一电离能,再失电子需要的能量最高。
B.(基态B原子),失去的是2p单电子,能量较低。
C.(激发态B原子),电子能量高,易失去。
D.(激发态B原子),电子能量高,易失去。
故选A。
(2)判断晶体类型:①冰:由水分子通过分子间作用力(含氢键)结合而成,属于分子晶体。②金刚石:由碳原子通过共价键形成的空间网状结构,属于原子晶体(共价晶体)。③MgO(氧化镁):由镁离子()和氧离子()通过离子键结合而成,属于离子晶体。④(氯化钙):由钙离子()和氯离子()通过离子键结合而成,属于离子晶体。⑤干冰(固态):由二氧化碳分子通过分子间作用力结合而成,属于分子晶体。
根据晶体类型比较熔点:一般情况下,不同晶体类型的熔点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体。②金刚石是原子晶体,熔点最高。③MgO和④是离子晶体,熔点居中。①冰和⑤干冰是分子晶体,熔点最低。
同类晶体内部比较:比较离子晶体③MgO和④:离子晶体的熔点取决于晶格能的大小。晶格能与离子所带电荷成正比,与离子半径成反比。MgO中和均带2个单位电荷,而中带2个单位电荷,带1个单位电荷。MgO的离子电荷数更大,且半径小于,半径小于。因此,MgO的晶格能大于,熔点③MgO>④。比较分子晶体①冰和⑤干冰:分子晶体的熔点取决于分子间作用力的强弱。冰中水分子之间除了存在范德华力外,还存在较强的氢键,这使得冰的熔点()相对较高;而干冰(固态二氧化碳)分子间只存在较弱的范德华力,常温下即为气体,熔点极低(升华点)。因此,熔点①冰>⑤干冰。
综合排序:将上述比较结果综合起来,这五种晶体的熔点由高到低的顺序为:原子晶体(金刚石)>离子晶体(MgO)>离子晶体()>分子晶体(冰)>分子晶体(干冰)。对应的序号顺序为:②>③>④>①>⑤。
(3)分析阳离子的组成和结构:向溶液中滴加氨水,会发生反应生成铜氨络离子。题目指出得到的是1:1型离子化合物,且阴离子为正四面体结构。结合图片所示的阳离子结构,中心是一个铜离子(),周围配位着四个氨分子()和两个水分子(),形成阳离子。分析阳离子中存在的化学键类型:配位键:中心提供空轨道,配体中的氮原子和中的氧原子提供孤对电子,两者之间形成配位键。极性键:在配体分子内部,氮原子和氢原子之间形成N-H极性共价键;在分子内部,氧原子和氢原子之间形成O-H极性共价键。键:所有的单键(包括N-H键、O-H键)以及配位键都属于键。综上所述,该阳离子中存在的化学键类型包括极性键、键和配位键。对应的字母选项为:B、D、F。
(4)题目指出酞菁分子中所有原子共平面,这意味着分子中的原子大多采取杂化。观察酞菁分子的结构图,分子中含有四种标号的N原子:①、②、③以及未标号的NH中的N。对于标号①的N原子:它位于外围的吡咯环上,且与两个碳原子形成双键(C=N)。该N原子采取杂化,其p轨道上只有1个电子参与形成键。对于标号②的N原子:它位于分子内部,连接两个碳原子。该N原子采取杂化,其p轨道上只有1个电子参与形成键。对于标号③的N原子:它位于分子内部,且与一个碳原子形成单键,与另一个碳原子形成双键(类似于吡咯中的N原子)。由于分子共平面,该N原子采取杂化。它形成3个键(其中一个是N-H键),其p轨道上保留了一对孤对电子。为了形成整个分子的大键体系,这对孤对电子会进入p轨道参与共轭。因此,p轨道能提供一对电子形成大键的N原子是标号为③的原子;观察钴酞菁的分子结构,中心是一个钴(Co)离子,周围被四个氮原子包围。在酞菁分子中,内部的四个N原子(即原图中的③号位N原子)各自提供一对孤对电子。在形成钴酞菁时,这四个N原子与Co离子形成配位键。钴酞菁是一个中性配合物分子,酞菁配体通常带2个单位负电荷,为了保持整个分子呈电中性,中心的钴离子必须带有2个单位正电荷。因此,钴离子的化合价为+2。
(5)分析结构单元,左图:Co原子位于立方体的8个顶点,Ga原子位于立方体的体心。这是一个边长为anm的小立方体。右图:Co原子位于立方体的8个顶点,Ni原子位于立方体的体心。这也是一个边长为anm的小立方体。构建完整晶胞:Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心。这意味着这两种结构单元在空间中交替排列,共同构成一个更大的晶胞。为了形成完整的周期性结构,这个大晶胞是由2×2×2=8个这样的小立方体(边长为a)堆叠而成的。因此,整个大晶胞是一个边长为2anm的立方体。计算大晶胞中各原子的数目:Co原子:在由8个小立方体组成的大晶胞中,Co原子构成了这些网格的节点。大晶胞的8个顶点各有1个Co原子(每个被8个晶胞共享,贡献8×=1)。大晶胞的6个面心各有1个Co原子(每个被2个晶胞共享,贡献6×=3)。大晶胞的12条棱的中点各有1个Co原子(每个被4个晶胞共享,贡献12×=3)。大晶胞的体心(即8个小立方体交汇的中心)有1个Co原子(完全属于该晶胞,贡献1)。Co原子总数=1+3+3+1=8个。Ga原子和Ni原子:它们交替占据这8个小立方体的体心。因为共有8个小立方体,且Ga和Ni交替填充,所以其中4个小立方体的体心是Ga原子,另外4个小立方体的体心是Ni原子。这些小立方体的体心完全位于大晶胞内部,因此Ga原子总数为4个,Ni原子总数也为4个。得出粒子个数最简比:Co:Ga:Ni=8:4:4=2:1:1,计算立方晶胞的体积,由前面的分析可知,该合金的完整立方晶胞是由边长为anm的小立方体2×2×2堆叠而成的。因此,大立方晶胞的棱长为2anm。已知。晶胞的棱长(单位:cm)。晶胞的体积。
(6)在硅酸盐层状结构中,每个单元通过3个顶角氧与相邻单元共享,形成二维网络。推导其化学式需考虑原子归属与电荷平衡:原子比例分析:每个含1个Si和4个O。其中3个O被两个单元共享,每个单元实际拥有3×12=1.5个共享氧。加上1个独立氧,总氧原子数为1+1.5=2.5。故Si:O=1:2.5=2:5,化学式基础为。电荷计算:Si为+4,O为-2。的总电荷:2×(+4)+5×( 2)= 2。因此每个单元带2 电荷。无限结构表达:对于n个Si原子,对应2.5n个O原子,总电荷为 2n。通常以重复单元表示为。最终化学式为:
19．答案：(1)
(2)低温
(3)bd
(4)及时移除甲醇(或减小容器体积或增大压强)
(5)80%;2.4
(6)96;n
解析：(1)
(2)反应I为放热反应,且为熵减的反应,低温能自发;
(3)a.恒温恒压条件下压强一直保持不变,体系压强不再变化不能判平衡,a不符合题意;
b.恒温恒压条件下,气体体积为变量,即气体的密度为变量,气体的密度不再改变可以判平衡,b符合题意;
c.同时发生上述两个反应不能说明正逆反应速率相等,不能判平衡,c不符合题意;
d.各物质浓度是变量,各物质浓度不再改变可以判平衡,d符合题意;
故选bd;
(4)为了提高的平衡转化率和增大甲醇的选择性可采取的措施是:及时移除甲醇促使主反应正向进行甲醇生成量增多选择性增大,二氧化碳转化率增大,或增大压强(或减小容器体积),主反应是气体体积减小的反应,副反应是气体体积不变的反应,增大压强对副反应影响不大,但会促使主反应正向进行甲醇生成量增多选择性增大,二氧化碳转化率增大;
(5)①恒压条件下可根据题意列压强三段式
平衡时总压为5-2x=3.8解得x=0.6,已知达到平衡时的选择性为75%,则,解得y=0.2,则的转化率为;
②该条件下反应I的压强平衡常数;
(6)①由图中数据可得以下方程组和,解方程组得;
②结合图的斜率分析可知,直线n的更小,催化效率更高。

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