文档文本内容
安徽师范大学附属中学 2025~2026 学年度第二学期期中考查
高二化学试题
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在
本试卷上无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 K-39 Fe-56 Pt-195
一、本题共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是
符合题目要求的
1. 下列说法正确的是
A. 原子的核外电子排布式写成 违背了能量最低原理
B. 基态镓原子的电子排布式为
C. 处于基态的氧原子电子排布图表示成 违背了泡利原理
D. 的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.s轨道最多只能容纳2个电子,Li原子核外电子排布写成1s3违背的是泡利不相容原理,不是
能量最低原理,A错误;
B.镓是31号元素,基态镓原子的核外电子排布式应为 ,选项遗漏了3d轨道的10个电子,
B错误;
C.泡利原理的内容是“一个原子轨道最多容纳2个自旋相反的电子”,该排布图中所有轨道都符合泡利
原理;2p轨道的两个单电子自旋方向不同,违背的是洪特规则,不是泡利原理,C错误;D. 中中心C原子的价层电子对数 键数+孤电子对数 ,无孤电子对,因此
VSEPR模型为平面三角形,与图示一致,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 18-冠-6识别 形成的超分子结构示意图:
B. 基态 原子的价层电子轨道表示式为
C. 的 键的形成:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
【答案】A
【解析】
【详解】A.18-冠-6含有6个氧原子,空腔尺寸与 直径匹配,可以识别结合 形成超分子,A正确;
B.基态 原子(原子序数24)价层电子排布为 (半充满稳定结构),轨道表示式:
,B错误;
C.沿键轴(两原子核连线)头碰头重叠才能形成 键,图示p轨道垂直于键轴,重叠后形成的是 键,
不是 键,C错误;
D.邻羟基苯甲醛的分子内氢键,是羟基的 中氢原子,与醛基的氧原子形成氢键,正确表示应为,D错误;
故选A。
3. 下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是
A. 键能 、 ,因此C H 稳定性大于Si H
2 6 2 6
B. 立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C. SiH 中Si的化合价为+4,CH 中C的化合价为-4,因此SiH 还原性小于CH
4 4 4 4
D. Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成 键
【答案】C
【解析】
【详解】A.因键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,故C H 的键能总和大于Si H,键能越大越稳定,故
2 6 2 6
C H 的稳定性大于Si H,A正确;
2 6 2 6
B.SiC的成键和结构与金刚石类似均为原子晶体,金刚石的硬度很大,类比可推测SiC的硬度和很大,B
正确;
C.SiH 中Si的化合价为+4价,CH 中C的化合价为-4价,Si和C为同主族元素,从上到下非金属性减弱,
4 4
原子半径增大,在形成氢化物时对外层电子的吸引力较弱,则SiH 中硅原子更容易失去电子带正化合价,
4
故SiH 还原性大于CH,C错误;
4 4
D.Si原子的半径大于C原子,在形成化学键时纺锤形的p轨道很难相互重叠形成π键,故Si原子间难形
成双键,D正确;
故选C。
4. 下列物质的结构或性质及解释均正确且具有因果关系的是
选项 事实 解释
A 稳定性: 分子间有氢键
将少量 溶液加入 溶液,
B 酸性:
未产生气泡。
乳酸分子( )不
C 乳酸分子中无手性碳原子
是手性分子F的电负性很大,使得 的极性增
D 酸性:
强而更容易断裂
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢化物的稳定性是化学性质,由共价键键能决定, 稳定性大于 是因为 键能
大于 键能;氢键只影响物质熔沸点等物理性质,解释错误,A不符合要求;
B.若酸性满足HCO−<HA<H CO ,少量HA和 反应只会生成 ,不会产生气泡,无
3 2 3
法得出HA<H CO 的结论,解释错误,B不符合要求;
2 3
C.乳酸分子中,中间的碳原子连接了 、 、 、 四种不同基团,该碳原子为手性
碳原子,乳酸是手性分子,事实和解释均错误,C不符合要求;
D.F的电负性远大于H,是强吸电子基团,使 中羧基的 键极性增强,更易断裂电离出
,因此酸性 ,结构、解释、因果关系均正确,D符合要求;
答案选D。
5. PO 、NH 这两种离子中各原子的空间排列情况和CH 分子相似。关于几种微粒的说法中,不正确的
4
是
A. NaPO 溶液和NH Cl溶液的酸碱性不同
3 4 4
B. NH 离子中四个N-H键键长完全相同
C. 相同物质的量的PO 、NH 、CH、P(白磷)四种微粒所含的σ键个数相同
4 4
D. PO 、NH 这离子的空间结构为四面体形
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaPO 为弱酸强碱盐呈碱性而NH Cl为弱碱强酸盐呈酸性,A项正确;
3 4 4B. 中价层电子对为4对,无孤电子对,为正四面体,sp3杂化,N-H键均相同,B项正确;
C.前三者中均有4个σ键而后者有6个σ键,C项错误;
D. 中价层电子对为 ,无孤电子对,为四面体构型,与 相同,D项正确;
故选C。
6. X、Y、Z、M、Q 5种元素原子序数依次增大,分别位于周期表中前四个不同周期,X、Y同主族,Z、
M基态原子核外都有5种能量不同的电子,且都只有一个未成对电子,Q位于周期表第4列,下列说法不
正确的是
A. 第二电离能: B. 分子 、 均为非极性分子
C. 溶于水会产生白色沉淀 D. 金属Y在空气中燃烧生成
【答案】A
【解析】
【分析】Q位于周期表第4列,由此可判断Q为第四周期元素,Q为元素钛( );Z、M基态原子核外
有5种能量不同的电子,说明核外电子占据5个能级(1s、2s、2p、3s、3p),核外只有一个未成对电子,
由此判断Z为元素铝( ),M为元素氯( );X、Y分别位于元素周期表第一、第二周期,且X、Y
同主族,故推断X为元素氢( ),Y为元素锂( );
【详解】A.M为 、Z为 、Y为 , 的第二电离能(约2298 kJ/mol)大于 (约1817
kJ/mol),但 的第二电离能小于 (约7298 kJ/mol),因此Z<Y,A项不正确;
B. 为 ,是由同种元素原子通过非极性键形成的非极性分子; 为 ,分子结构对称,正
负电荷中心重合,属于非极性分子;B项正确;
C. 为 ,溶于水水解生成白色沉淀( ),C项正确;
D.Y为 ,金属锂在空气中燃烧主要生成 ,D项正确;
答案选A。
7. 离子液体在电化学研究中应用广泛,某离子液体M由W、X、Y、Z四种原子半径依次增大的短周期元
素组成,其中仅有X和Y位于同一周期,其结构如图所示,下列说法正确的是A. 电负性:Y>W>X
B. X 分子为正四面体构型,其键角为109°28′
4
C. X和Y均能与W形成18电子分子,且前者的沸点相对较高
D. 若用石墨电极电解M,阴极产生黄绿色气体
【答案】C
【解析】
【分析】根据结构图,由环中X原子的成键特点可推出X原子最外层有5个电子,位于第ⅤA族;环外的
Y能形成4个共价键,Y位于第ⅣA族;Z能形成-1价简单阴离子,Z位于第ⅦA族;结合原子半径大小
关系得Z是氯元素,Y是碳元素,X是氮元素,W是氢元素。据此答题。
【详解】A.W、X、Y分别是H、N、C元素,电负性大小顺序是X>Y>W,A错误;
B.根据N原子的成键特点,N 分子中每个N原子均以N—N键与另外三个N原子结合,分子构型为三角
4
锥形,B错误;
C.N、C与H之间形成的18电子分子分别是NH 、C H ,均属于分子晶体,前者能形成分子间氢键,沸
2 4 2 6
点相对较高,C正确;
D.M中含有 ,若用石墨电极电解M时, 在阳极失去电子生成黄绿色气体 ,D错误;
故选C。
8. 根据如图所示,下列说法错误的是
A. 第三周期某元素的前5个电子的电离能如图1所示,则该元素是Mg
B. 图2表示石墨晶体结构,石墨晶体既存在共价键又存在范德华力,属于混合型晶体
C. 图3所示是[Zn(NH )]2+的部分结构以及其中H-N-H键的键角,键角比NH 大的原因与NH 中N原子的
3 6 3 3
孤电子对转化为成键电子对有关D. 立方BN晶体晶胞结构如图4所示,若原子坐标参数甲为(0,0,0),乙为(0, ),则晶胞中丙原子的坐
标参数为( )
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该元素第三电离能出现突变,说明最外层有两个电子,为Mg,A正确;
B.石墨晶体同层原子之间由共价键连接,不同层之间存在范德华力,属于混合晶体,B正确;
C.[Zn(NH )]2+中N与Zn形成配位键,N提供孤电子对,Zn提供空轨道,孤电子对转化为成键电子对,
3 6
排斥力减小,键角增大,C正确;
D.若原子坐标参数甲为(0,0,0),乙为 ,则晶胞中丙原子的坐标参数为 ,D错误;
故选D。
9. 下列物质熔融状态下可以导电且含有共价键的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A. 为共价晶体,只含共价键故熔融状态下不导电,A错误;
B. 是由 和Cl-构成的离子化合物,熔融时可电离导电,其有机阳离子
内部存在C-H、C-N等共价键,满足共价键条件,B正确;
C. 是分子晶体,只含有共价键,熔融态不导电,C错误;
D. 是离子化合物,熔融时可电离导电,但仅含离子键不含共价键,D错误;
故选B。
10. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L HF所含的分子数目为B. 1 L 0.1 mol/L 溶液, 离子数为0.1
C. 2.2 g超重水( )所含的电子数目为
D. 1 mol 分子中:含 键的数目为5 ,含 键的数目为2
【答案】C
【解析】
【详解】A.HF的沸点约为 19.5℃,标准状况(0℃、1atm)下,HF为液态,不能用气体摩尔体积
计算其物质的量,分子数不等于 ,A错误;
B. 是弱碱阴离子,在溶液中会发生水解: ,因此
溶液中 数目小于 ,B错误;
C.超重水 的摩尔质量为 , 超重水的物质的量为 ;1
个 分子的电子数=质子数 ,因此 超重水所含电子数为 ,C正
确;
D.该化合物的分子式为 ,单键均为 键,双键含1个 键和1个 键;1分子该化合物中含4个
键和环骨架5个 键,共9个 键,有2个 键参与形成双键,因此 该分子 键数目为 ,
键数目为 ,D错误;
故选C。
11. 配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。下列说法错误的是
A. 中心原子的孤电子对数为1 B. 配合物1中 有d轨道参与杂化
C. 转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D. 转变前后, 的化合价没有改变
【答案】A
【解析】
【详解】A. 中心S原子的孤电子对数 ,A错误;
B.配合物1中 的配位数为6(4个 +1个N+1个O),杂化方式为 ,有d轨道参与杂化,
B正确;
C.转变过程中, 从外界阴离子变为内界配体,部分与 配位的水分子脱离,涉及原有配位键的
断裂和新配位键的形成,C正确;
D.在配合物1中,由抗衡离子 可知配离子为+2价,因配体 和另一个配体均为中性,故Co为
+2价;在配合物2中,配体 为-2价, 和另一种配体为中性,配合物整体为电中性分子,故Co
也为+2价。因此Co的化合价没有改变,D正确;
故选A。
12. 研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物( ),其立方晶胞和导电时 迁移过程
如下图所示。已知该氧化物中 为 价, 为 价。下列说法错误的是
A. 若 , 与空位的数目不相等 B. 导电时, 的价态发生变化C. 导电时, 移动方向与电流方向相同 D. 与体心最邻近的O原子数为12
【答案】B
【解析】
【分析】首先分析晶胞与电荷平衡: Ti位于晶胞顶点,数目为 ;O位于棱心,数目
为 ,符合化学式Li La TiO ;晶胞体心位置共1个位点,被 、 和空位共同占据,
x y 3
因此 x+ y+n(空位)=1 。 根据化合物电中性:x×(+1)+ y×(+3)+1×(+4)+3×(−2)=0 ,化简
得 据此分析。
1 5 1
【详解】A.若 ,代入 得 ,则n(空位)=1− − = , 数目为 ,与空位数
3 9 9
目不相等,A正确;
B.由题可知,导电时Li+发生迁移,没有发生化学变化,Ti和La的化合价不变,B错误;
C.内电路中电流方向为正电荷定向移动的方向, 为带正电荷的阳离子,故其移动方向与电流方向相
同,C正确;
D.体心位于晶胞中心,O在12条棱的棱心,所有O到体心的距离相等且最近,因此与体心最邻近的O原
子数为12,D正确;
故选B。
13. 氯化亚铜(CuCl)为白色粉末状固体,难溶于水,可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂,将少量CuCl分别加
入浓盐酸和氨水中进行实验,得到如下实验现象:
试剂 实验现象
固体溶解,溶液为无色,露置空气一段时间后变为黄色,最后变为浅蓝色。
浓盐酸
加热浅蓝色溶液,溶液又恢复为黄色。
氨水 固体溶解,溶液为无色,露置空气一段时间后变为深蓝色,且不变色。
已知:[CuCl ]3-无色,[CuCl ]2-黄色,[Cu(H O) ]2+浅蓝色,[Cu(NH )]+无色,[Cu(NH )]2+深蓝色。下列说法
4 4 2 4 3 2 3 4
错误的是A. 用饱和食盐水代替浓盐酸会产生相同的实验现象
B. [CuCl ]2-+4H O [Cu(H O) ]2++4Cl- ΔH<0
4 2 2 4
C. 向深蓝色溶液中加入乙醇,可析出深蓝色晶体
D. 无色溶液变为深蓝色时发生离子反应:4[Cu(NH )]++O +8NH·H O=4OH-+6H O+4[Cu(NH )]2+
3 2 2 3 2 2 3 4
【答案】A
【解析】
【分析】氯化亚铜(CuCl)为白色粉末状固体,溶于浓盐酸时,得到[CuCl ]3-无色溶液,露置空气一段时间后
4
变为黄色,最后变为浅蓝色,说明[CuCl ]3-被氧气氧化为[CuCl ]2-,最终转化为[Cu(H O) ]2+,氯化亚铜
4 4 2 4
(CuCl) 溶于氨水,得到[Cu(NH )]+无色溶液,露置空气一段时间后变为深蓝色,说明[Cu(NH )]+被氧气氧
3 2 3 2
化为[Cu(NH )]2+,以此解答。
3 4
【详解】A.用饱和食盐水代替浓盐酸时,CuCl虽可溶解形成无色的[CuCl ]3-,但后续氧化现象不同,浓
4
盐酸中的H+促进氧化反应。如:4[CuCl ]3-+O +4H+=4[CuCl ]2- + 2H O,而饱和食盐水H+浓度低,氧化反应
4 2 4 2
受阻,无法出现“无色→黄色→浅蓝”的完整现象,A错误;
B.由题干可知,加热浅蓝色溶液,溶液又恢复为黄色,说明[CuCl ]2-与HO的配位平衡[CuCl ]2-+4H O
4 2 4 2
[Cu(H O) ]2++4Cl-为放热反应,ΔH < 0,加热促使逆反应,符合实验现象,B正确;
2 4
C.深蓝色[Cu(NH )]2+溶液中加入乙醇可降低溶解度,析出深蓝色晶体,C正确;
3 4
D.无色溶液变为深蓝色时,[Cu(NH )]+被O₂氧化为[Cu(NH )]2+,离子反应为:4[Cu(NH )]+
3 2 3 4 3 2
+O +8NH·H O=4OH-+6H O+4[Cu(NH )]2+,D正确;
2 3 2 2 3 4
故选A。
14. 是一种铁电材料,掺杂La可提高其光电转化性能,La取代部分Bi后的晶胞结构示意图
(氧原子未画出)如下。下列说法错误的是
A. La填充在Ti形成的六面体空隙中
B. 该晶体的化学式为C. 该晶胞在xy平面的投影为
D. 若p点La平移至晶胞体心,则Ti位于晶胞顶点
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,最左/右侧两端,La填充在Ti原子形成的正方体体心,是六面体结构的空隙中,A
正确;
B.由均摊法可知,Ti的数目为 ,Bi的数目为 ,La的数目为
,该晶体的化学式为 ,B正确;
C.该晶胞在xy平面的投影,棱上为Ti、Bi、La,投在四个角,La、Bi、Ti,投在面心, ,
C正确;
D.若p点平移至晶胞体心,平移后Ti位于晶胞棱上和体内,D错误;
答案选D。
二、填空及简答题(本题包括4小题,共58分)
15. W、X、Y、Z、M均为前四周期元素,其元素性质或结构如下:
元素 元素性质或基态原子结构
W 电子只有一种自旋取向
X 核外只有一个未成对电子,且电子有三种空间运动状态
Y 电负性是短周期中最小的
Z 价基态离子3d处于半充满状态
M M层全充满,N层无成对电子,只有一个未成对电子
回答下列问题:
(1)M元素在元素周期表中的位置是___________;基态X原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为
___________形。(2)W、X、Y可形成强还原性物质 。
①X、Y两种元素中原子半径最大的是___________(用元素符号表示)。
②阴离子的空间构型为___________。
(3)同周期基态原子未成对电子数比 多的元素是___________(填元素符号)。
(4)Z与金属镁形成 合金的晶胞中, 占据由Z围成的所有正四面体空隙,晶胞沿z轴在 面
上的投影如图所示。该合金的化学式为___________(用元素符号表示);若晶胞的棱长为 ,阿伏加德
罗常数的值为 ,合金的密度 ___________ (用含 的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 第四周期第ⅠB族 ②. 哑铃
(2) ①. ②. 正四面体
(3) 、
(4) ①. 或 ②.
【解析】
【分析】W元素:电子只有一种自旋取向,说明基态原子仅含1个电子(若有2个电子则自旋相反,存在
两种取向),故W为H。X元素:核外只有1个未成对电子,且电子有3种空间运动状态(空间运动状态
对应原子轨道,即电子占据3个原子轨道),基态电子排布式为 ,符合条件,故X为B。Y元
素:电负性是短周期中最小的,故Y为Na。Z元素:+3价基态离子3d处于半充满状态(半充满为稳定结
构,3d轨道半充满为 ),则Z原子的电子排布式为 ,故Z为Fe。M元素:M层全充满
(即 ),N层无成对电子、只有1个未成对电子,电子排布式为 ,故M为Cu。
【小问1详解】M为Cu元素,其核外电子排布式为 ,在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族。X为B,基态
电子排布式为 ,最高能级为2p,2p能级的电子云轮廓图为哑铃形。
【小问2详解】
①原子半径比较:Na位于第三周期第ⅠA族,B位于第二周期第ⅢA族;电子层数越多原子半径越大,故
原子半径:Na>B 。
② 阴离子的空间构型:阴离子为 ,中心原子B的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数。B与4
3+1-4×1
个H形成4个σ键,孤电子对数= =0 ,价层电子对数为4,根据VSEPR理论,空间构型为正
2
四面体形。
【小问3详解】
为 ,电子排布式为 ,未成对电子数为4。第四周期基态原子中,未成对电子数大于4的
元素: :电子排布式 ,未成对电子数为6; :电子排布式 ,未成对电子数
为5;故答案为 、 。
【小问4详解】
①合金的化学式:晶胞中Fe的位置为顶点和面心,数目为 ;面心立方堆积的正四面体空
隙总数为8,Mg占据所有正四面体空隙,故数目为8。Mg与Fe的原子数之比为 ,化学式为
或 。
②合金的密度计算:晶胞棱长anm=a×10-7cm ,晶胞体积 。晶胞的
8×24+4×56 416
质量m= = g 。根据密度公式 ,代入得:
N N
A A416 416
ρ= g/cm3= ×1021g·cm-3
。
N a3×10-21 N a3
A A
16. 及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)基态 与基态 原子中未成对电子数之比为___________。
(2)双核钴配离子结构如图甲所示。已知三氮唑环结构( )存在大 键。
① 的化合价为___________,1 该配离子中通过螯合作用形成的配位键有___________ 。
②a、b处N原子形成大 键时p轨道能提供1对电子的是___________(填标号)。该配离子中N的杂化方式
有___________种。
③三氮唑( )的沸点显著高于吡啶( )的主要原因是___________。
(3)钐钴化合物( )可用作稀土永磁材料,其六方晶胞如图乙所示,A、B点原子的分数坐标分别为
, 。则 ___________;截面 单位面积含有的 原子为___________个
。【答案】(1)
(2) ①. ②. 8 ③. a ④. 2 ⑤. 三氮唑分子间可以形成氢键,吡啶无法形成分子间
氢键
(3) ①. 5 ②.
【解析】
【小问1详解】
Co(钴)原子序数为27,核外电子排布式为[Ar]3d74s2;Mn(锰)核外电子排布式为[Ar]3d54s2,根据洪特
规则,Co的3d轨道有3个未成对电子,Mn的3d轨道有5个未成对电子,故未成对电子数之比为3:5;
【小问2详解】
①配离子总电荷为+2,配体中仅2个硝酸根为−1价,其余配体均为中性,设Co化合价为x,则2x+2×
(−1)=+2,解得x=+2;该配离子含2个多齿配体,每个配体分别与2个Co共形成4个螯合配位键,因此
1 mol该配离子中螯合配位键共8 mol;
②a处N原子形成3个σ键,价层剩余1对电子填充在p轨道,可提供1对电子参与大π键,b处N原子形
成3个σ键(其中一个是配位键),仅能提供1个电子参与大π键,故填a;配离子中,环上参与大π键的N
为sp2杂化,氨基(−NH
2
)中的N为sp3杂化,硝酸根的N原子价层电子对数3+ ,N为sp2
杂化,共2种杂化方式;
③三氮唑结构中存在N-H键,分子间可以形成氢键,分子间作用力显著增强;吡啶中N原子不直接连H,
无法形成分子间氢键,分子间作用力更弱,因此三氮唑沸点显著高于吡啶,所以答案为三氮唑分子间可以
形成氢键,吡啶无法形成分子间氢键;
【小问3详解】
① 用均摊法计算晶胞原子数:Sm完全位于晶胞内,数目为1;结合晶胞和A、B点原子的分数坐标知,
1 1 1
Co:4× +4× +8× +2=5 ;因此 SmCo 中 ;
12 6 4 x② 截面MNQP是平行四边形,面积 S=❑√3acpm2;截面上Co数目:4个顶点均摊得1个Co,中间2个
3个 ❑√3
Co完全属于截面,总Co数目为3,因此单位面积Co原子数 = = 个·pm−2 。
❑√3ac pm2 ac
17. 对电解精炼铜阳极泥(主要含 、 、 、 等元素)进行回收的工艺流程如下:
(1) 与 同族,且位于 的上一周期,则基态 的价层电子排布式为___________。
(2)“酸浸”时, 、 转化为 和 。 系的电势 曲线如图,
调节 ,pH范围为___________,使金溶解。此过程中,生成 的离子方程式为
___________。
(3)“萃铜”时发生反应 ,则“反萃”时,反萃剂可选用
___________。
(4)2.5g胆矾( )受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)和胆矾结构如图所
示:①请用化学方程式解释258℃时,胆矾晶体减重的原因:___________。
②请从原子结构角度解释,温度高于1000℃时发生反应的原因可能是___________。
(5) 晶胞结构如图所示,晶胞密度为 ,则晶胞参数为___________ ( 为阿伏加德罗常
数的值)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)稀硫酸或稀
(4) ①. ②. 中 价电子排布为 , 中
价电子为全充满 的稳定结构
(5)
【解析】
【分析】阳极泥(主要含Cu、Ag、Pt、Au等元素)加入 、 氧化酸浸,滤液1中含 ,Ag、
Au、Pt不溶进入滤渣1,滤液1加入萃取剂萃取铜,再经过反萃取得到 溶液,经过一系列操作得到
胆矾晶体,滤渣1加入HCl、HO ,得到滤渣2为AgCl,经过NaSO 浸取,再加入甲醛还原得到Ag,滤
2 2 2 3液2含有 和 ,经过一系列操作回收Au、Pt,据此分析;
【小问1详解】
Ag为第五周期IB族元素,与Cu位于同一个副族,因此基态Ag的价层电子排布式为 ;
【小问2详解】
由电势-pH图, 时,当 时Au转化为 (金溶解);酸浸时 作氧化剂氧化
Pt,HCl提供氯离子生成 ,配平得到离子方程式 ;
【小问3详解】
萃取平衡 ,反萃需要使平衡逆向移动,提高 即可,因此
可选用稀硫酸;
【小问4详解】
①2.5g胆矾( ,摩尔质量250 g/mol)物质的量为0.01 mol,113℃时,固体质量变为1.78
0.72 g
g,失去结晶水的质量m=2.50 g-1.78 g=0.72 g,物质的量n = =0.04 mol ,此时固体物质为
水 18 g/mol
,258℃时剩余固体质量为1.60 g,恰好等于0.01 mol 的质量,说明胆矾完全失去结
晶水,反应的化学方程式为 ;
②1000°C 时,固体质量由0.80 g变为0.72 g,560°C 时0.80 g固体为 (0.01 mol胆矾中Cu元素
物质的量为0.01 mol,若全转化为 ,m =0.01 mol×80 g/mol=0.80 g ),从 变为0.72 g
CuO
0.08 g
固体,质量减少0.80 g-0.72 g=0.08 g,这是O元素的质量,物质的量n = =0.005 mol ,剩余
O 16 g/mol
O元素物质的量为0.01 mol-0.005 mol=0.005 mol,Cu与O物质的量之比为0.01 mol∶0.005 mol = 2∶1 ,此时
固体为 ,所以1000°C 时发生反应的化学方程式为 。从结构上看,中 价电子排布为 , 中 价电子为全充满的 ,3d轨道全充满结构更稳定,因此
高温下 转化为更稳定的 ;
【小问5详解】
Pt晶胞为面心立方,晶胞中Pt原子数为 ,晶胞质量 ,设晶胞参数为
√ 780
anm,由密度公式
×1021,得a=3 ×107
。
ρN
A
18. 氧桥三核铁(Ⅲ)配合物是一种结构新颖、性质优异的配合物,其化学式为
,是一种红棕色晶体。其制备、元素分析及结构研究如下:
Ⅰ.晶体制备:
将硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液,将此溶液逐滴滴入乙酸钠溶液中,充分反应,室
温充分冷却、抽滤、洗涤、转移、烘干、称量并记录。
资料显示:硝酸铁固体在溶于水时部分水解、缩合成一种重要的中间体 。
(1)硝酸铁固体溶解时可以选用的加热方式是___________,加热的目的是___________。
Ⅱ.铁含量测定:
准确称取 产品配制成500 溶液,取25.00 溶液于锥形瓶中,加入盐酸酸化使配合物酸解为 ,
再加入2滴磺基水杨酸钠( )指示剂,用 二钠盐( )溶液滴定至终点,重复
三次,平均消耗 二钠盐溶液的体积为 。已知滴定过程中发生的反应如下:
(黄色) ; (紫色) (黄色) 。
(2)在滴定前需要加入盐酸酸化,请尝试写出酸化时发生的离子方程式___________。
(3)滴定至终点的现象是___________。
(4)产品中铁元素的含量是___________%(用含a、c、V的符号表示)。
Ⅲ.结构研究:
用X-射线衍射法测得氧桥三核铁(Ⅲ)配合物阳离子的结构如图:(5)该阳离子中, (Ⅲ)的配位数为___________,分析图中所有碳原子的杂化方式为___________。
【答案】(1) ①. 水浴加热 ②. 促进铁离子水解
(2)
(3)最后半滴标准液滴入后,溶液紫色消失变黄,且半分钟内不变色
(4)
(5) ①. 6 ②. 、
【解析】
【分析】将硝酸铁溶液逐滴滴入乙酸钠溶液中制得晶体,将晶体配成溶液,加入盐酸酸化后加入几滴磺基
水杨酸钠指示剂,用EDTA二钠盐溶液滴定至终点,滴定终点判断:最后半滴标准液滴入后,溶液紫色消
失变黄,且半分钟内不变色。
【小问1详解】
硝酸铁固体在80℃加热条件下溶于去离子水得到溶液,则选择水浴加热条件;盐类的水解是吸热的过程,
加热的目的是促进铁离子水解;
【小问2详解】
盐酸酸化时配合物内界阳离子酸解,生成Fe3+、乙酸和水,根据电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式
为[Fe O(CH COO) (H O) ] ++8H+=3Fe3++6CH COOH+4H O ;
3 3 6 2 3 3 2
【小问3详解】
由滴定过程中发生的反应可知,到达滴定终点时,FeSSA(紫色)转化为FeY-(黄色),故滴定终点的现
象是:最后半滴标准液滴入后,溶液紫色消失变黄,且半分钟内不变色;
【小问4详解】根据滴定反应,n(Fe3+ )=n(EDTA) ,25.00 mL溶液中 n(Fe)=cV ×10−3 mol,则500 mL溶液中
500mL
n(Fe)=cV ×10−3mol× =0.02cV mol,Fe元素的质量为
25.00mL
1.12cV 112cV
56g/mol×0.02cV mol=1.12cV g ,因此铁元素质量分数为 ×100%= % ;
a a
【小问5详解】