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1 . 新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。
(1)基态Si原子中,核外电子占据的最高能层的符号为______ ,占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为______ 。
(2)基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1,其转化为下列激发态时,吸收能量最少的是______(填选项字母)。
(3)硼(B)与Ga是同主族元素,硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂,基态B原子核外电子有______ 种不同的空间运动状态,其负离子的空间结构为______ ;另一种含硼负离子的结构如下图所示,其中B原子的杂化轨道类型为______ 。
(4)NH4H2PO4中,除磷元素外,其余三种元素电负性由大到小的顺序是______ (填元素符号),N、P和S第一电离能由大到小的顺序是______ (填元素符号)。
(1)基态Si原子中,核外电子占据的最高能层的符号为
(2)基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1,其转化为下列激发态时,吸收能量最少的是______(填选项字母)。
A.[Ar] |
B.[Ar] |
C.[Ar] |
D.[Ar] |
(3)硼(B)与Ga是同主族元素,硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂,基态B原子核外电子有
(4)NH4H2PO4中,除磷元素外,其余三种元素电负性由大到小的顺序是
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2 . 水是清洁、可持续的氢能来源。利用太阳能从水中获取氢气符合可持续发展的理念。“太阳能直接热分解水制氢”通过集中阳光产生2000K以上高温,促使分解为和;若温度进一步升高至5000K,与会分解为气态原子。
(1)分解过程中断裂的化学键属于___________ 。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键
(2)在相同条件下,同时存在如下两个过程:
i. ii.
比较下列量的相对大小(均从选项中选择):①放出热量___________ ;②反应速率___________ 。
A.i>ii B.i=ii C.i<ii
“太阳能光催化分解水制氢”原理可以表示为:。
(3)已知呈平面正三角形结构,推测的立体构型为___________ 。
A.平面正三角形 B.正四面体型 C.三角锥型
(4)能说明氯的非金属性比硫强的事实是___________。
(5)与结构相似,但的沸点高于,原因是___________ 。
(6)反应开始一段时间后,取出一定量溶液,写出检验溶液中的操作方法:________ 。
“太阳能热化学循环制氢”是将太阳能转化成化学能,通过多个化学过程产生。如常见的铁氧化物循环制氢过程如图所示。
(7)写出反应I的化学方程式:___________ ;若该反应生成标准状况下氢气,转移电子数目为___________ 。
(8)科学家想要用组成相似的钴氧化物代替铁氧化物进行循环制氢。查阅资料发现,使用钴氧化物后反应I和反应II的值随温度变化如图所示。
结合图像判断能否用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢?若可行,举出采用钴氧化物的一个优势;若不可行,说明理由___________ 。
(9)除了上述“直接热分解”、“光催化分解”和“热化学循环”外,请再设计一种利用太阳能从水中获取氢气的方法:___________ (简述即可,不必展开)。
(1)分解过程中断裂的化学键属于
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键
(2)在相同条件下,同时存在如下两个过程:
i. ii.
比较下列量的相对大小(均从选项中选择):①放出热量
A.i>ii B.i=ii C.i<ii
“太阳能光催化分解水制氢”原理可以表示为:。
(3)已知呈平面正三角形结构,推测的立体构型为
A.平面正三角形 B.正四面体型 C.三角锥型
(4)能说明氯的非金属性比硫强的事实是___________。
A.溶解性: | B.氧化性: |
C.热稳定性: | D.酸性: |
(5)与结构相似,但的沸点高于,原因是
(6)反应开始一段时间后,取出一定量溶液,写出检验溶液中的操作方法:
“太阳能热化学循环制氢”是将太阳能转化成化学能,通过多个化学过程产生。如常见的铁氧化物循环制氢过程如图所示。
(7)写出反应I的化学方程式:
(8)科学家想要用组成相似的钴氧化物代替铁氧化物进行循环制氢。查阅资料发现,使用钴氧化物后反应I和反应II的值随温度变化如图所示。
结合图像判断能否用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢?若可行,举出采用钴氧化物的一个优势;若不可行,说明理由
(9)除了上述“直接热分解”、“光催化分解”和“热化学循环”外,请再设计一种利用太阳能从水中获取氢气的方法:
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2023高三·全国·专题练习
3 . 葡萄糖酸锌是一种常用的补锌剂,可由葡萄糖酸钙与硫酸锌直接反应制得:。回答下列问题:
(1)与氨能形成稳定的,Zn-N化学键称为_______ 键,其电子对由_______ (填元素符号)提供。
(2)的空间构型为_______ ,写出一种与其互为等电子体的分子:_______ (填化学式)。
(3)葡萄糖酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为_______ ,葡萄糖酸易溶于水的主要原因是_______ ;中元素的电负性由大到小的顺序为_______ 。
(1)与氨能形成稳定的,Zn-N化学键称为
(2)的空间构型为
(3)葡萄糖酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为
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解题方法
4 . 利用光催化技术可将太阳能转化为化学能。
(1)光催化可实现的净化
①比较N、O元素第一电离能:N___________ O(填“>”或“小于”)。
②光催化还原可得到,从结构角度分析性质稳定的原因___________ 。
③光催化氧化最终产物为硝酸盐,的空间结构是___________ 形。
(2)光催化和合成甲醇是转化利用最有前景的途径之一。比较甲醇分子中H-C-H与C-O-H的键角大小并解释原因___________ 。
(3)光催化可降解苯酚()。在紫外光的作用下催化剂表面有(羟基自由基)生成,可将苯酚氧化为和,该反应的方程式为___________ 。
(4)某含钛的复合型物质可作光催化剂,晶胞结构如图所示,边长均为。
①基态钛原子的价层电子轨道表示式为___________ 。
②晶体中每个钛原子周围与其距离最近且相等的氧原子的个数是___________ 。
③表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________ 。
(1)光催化可实现的净化
①比较N、O元素第一电离能:N
②光催化还原可得到,从结构角度分析性质稳定的原因
③光催化氧化最终产物为硝酸盐,的空间结构是
(2)光催化和合成甲醇是转化利用最有前景的途径之一。比较甲醇分子中H-C-H与C-O-H的键角大小并解释原因
(3)光催化可降解苯酚()。在紫外光的作用下催化剂表面有(羟基自由基)生成,可将苯酚氧化为和,该反应的方程式为
(4)某含钛的复合型物质可作光催化剂,晶胞结构如图所示,边长均为。
①基态钛原子的价层电子轨道表示式为
②晶体中每个钛原子周围与其距离最近且相等的氧原子的个数是
③表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为
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5 . 铝和硅在地壳中含量丰富,其单质和化合物具有广泛的应用价值。请回答下列问题:
(1)①基态Si原子的价电子排布式为______ 。
②Si所在周期中的非金属元素(Si、P、S、Cl),其第一电离能由小到大的顺序为______ 。
(2)的相对分子质量为133.5,178℃开始升华,易溶于水、四氯化碳等,熔融时生成可挥发的二聚物,结构如图所示。
①基态Al原子核外电子的空间运动状态有______ 种,
②二聚物中Al原子的杂化轨道类型为______ 杂化。
(3)Al—空气—海水原电池的正极反应式为________________________ 。
(4)铝和白磷在一定条件下可以制备磷化铝(AlP),其晶胞如图所示:
①晶胞中A1的配位数是______ ,
②若晶胞参数为apm,为阿伏加德罗常数,则该晶胞的密度为______ (列出表达式)。
(5)以高硫铝土矿(主要成分为,少量和金属硫酸盐)为原料,获得的部分工艺流程如下:
①焙烧过程均会产生,用溶液吸收过量的离子方程式为__________________ 。
②“过滤”得到的滤渣中含大量的。与混合后在缺氧条件下焙烧生成和,理论上完全反应消耗的______ 。
(1)①基态Si原子的价电子排布式为
②Si所在周期中的非金属元素(Si、P、S、Cl),其第一电离能由小到大的顺序为
(2)的相对分子质量为133.5,178℃开始升华,易溶于水、四氯化碳等,熔融时生成可挥发的二聚物,结构如图所示。
①基态Al原子核外电子的空间运动状态有
②二聚物中Al原子的杂化轨道类型为
(3)Al—空气—海水原电池的正极反应式为
(4)铝和白磷在一定条件下可以制备磷化铝(AlP),其晶胞如图所示:
①晶胞中A1的配位数是
②若晶胞参数为apm,为阿伏加德罗常数,则该晶胞的密度为
(5)以高硫铝土矿(主要成分为,少量和金属硫酸盐)为原料,获得的部分工艺流程如下:
①焙烧过程均会产生,用溶液吸收过量的离子方程式为
②“过滤”得到的滤渣中含大量的。与混合后在缺氧条件下焙烧生成和,理论上完全反应消耗的
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6 . 下列表格是元素周期表的一部分,请按要求填空。
(1)写出④⑤⑦的原子半径由大到小的顺序为___________ 。
(2)元素③和⑩形成的化合物中存在的化学键类型为___________ 。
(3)写出由①和⑥形成的化合物的电子式___________ 。
(4)元素⑪在周期表中的位置________ ,其基态原子的核外电子排布式为___________ 。
(5)写出⑧⑫的最高价氧化物的水化物发生反应的化学方程式___________ 。
(6)写出元素②基态原子的核外电子占据的能量最高的原子轨道的形状为___________ ,该基态原子的价层电子轨道表示式为___________ 。
(7)元素④的气态氢化物的VSEPR模型为___________ ,分子的空间结构为___________ 。
① | |||||||||||||||||
② | ③ | ④ | ⑤ | ||||||||||||||
⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ | ⑩ | |||||||||||||
⑪ | ⑫ |
(2)元素③和⑩形成的化合物中存在的化学键类型为
(3)写出由①和⑥形成的化合物的电子式
(4)元素⑪在周期表中的位置
(5)写出⑧⑫的最高价氧化物的水化物发生反应的化学方程式
(6)写出元素②基态原子的核外电子占据的能量最高的原子轨道的形状为
(7)元素④的气态氢化物的VSEPR模型为
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解题方法
7 . 氮族、氧族、卤族等在生活生产中都有重要应用。回答下列问题:
(1)NH3分子的VSEPR模型名称为___________ 。配合物中的H—N—H的键角与游离的分子的键角比较,前者_____ 后者(填“大于”“小于”或“相同”),其原因是___________ 。
(2)已知斥力大小:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对,预测离子的空间结构为___________ 。
(3)①离子液体优异性能不断被开发利用。常见的离子液体含有如图中的离子等,已知微粒中的大键可以用表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表大键中的电子数,则阳离子中的大键可以表示为___________ 。为了使正离子以单体形式存在以获得良好的溶解性能,与N原子相连的不能被H原子替换,请解释原因:___________ 。
②也可以形成离子液体,这种离子中所有原子均满足8电子稳定结构,请写出的结构式___________ 。
(4)为提高含氮碱性有机药物的水溶性,常用它们的盐酸盐。例如盐酸氨溴索(结构见如图)的阳离子可与水形成氢键,这些氢键表示式为O—H∙∙∙O(H2O)、___________ ,这种盐中C原子的杂化轨道的类型为___________ 。
(1)NH3分子的VSEPR模型名称为
(2)已知斥力大小:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对,预测离子的空间结构为
(3)①离子液体优异性能不断被开发利用。常见的离子液体含有如图中的离子等,已知微粒中的大键可以用表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表大键中的电子数,则阳离子中的大键可以表示为
②也可以形成离子液体,这种离子中所有原子均满足8电子稳定结构,请写出的结构式
(4)为提高含氮碱性有机药物的水溶性,常用它们的盐酸盐。例如盐酸氨溴索(结构见如图)的阳离子可与水形成氢键,这些氢键表示式为O—H∙∙∙O(H2O)、
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8 . 硼、钾和硒()在化工行业中有重要用途,请回答下列问题。
(1)X是一种抗癌新药,其结构如下:①硒元素的基态原子核外电子排布式为_______ 。
②关于化合物X,下列说法正确的是_______ 。
A.碳、硒元素的杂化方式均为
B.元素电负性大小
C.能量最低的激发态原子的电子排布式:
D.该新药中有8种不同化学环境的碳
(2)氨硼烷()具有良好的储氢能力,分子中有配位键。则氨硼烷中的键角___________ (填“>”“<”或“=”)的键角,理由是___________ 。
(3)某化合物晶体晶胞结构如图所示,该立方晶胞边长为。该晶体中与最近且距离相等的有___________ 个,晶体的密度为_______ (列出计算式,用表示阿伏加德罗常数)。
(1)X是一种抗癌新药,其结构如下:①硒元素的基态原子核外电子排布式为
②关于化合物X,下列说法正确的是
A.碳、硒元素的杂化方式均为
B.元素电负性大小
C.能量最低的激发态原子的电子排布式:
D.该新药中有8种不同化学环境的碳
(2)氨硼烷()具有良好的储氢能力,分子中有配位键。则氨硼烷中的键角
(3)某化合物晶体晶胞结构如图所示,该立方晶胞边长为。该晶体中与最近且距离相等的有
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9 . 含碘的物质广泛应用于生活中。如(CH3NH3)PbI3作为典型的有机金属卤化物,一直是太阳能电池研究的宠儿;AgI可用于显影剂和人工增雨。
(1)基态碘原子的价电子排布式为___________ 。
(2)CH3NH中所含元素电负性从大到小的顺序为___________ 。
(3)I的VSEPR模型如下图,中心I原子的杂化方式是___________ (填“sp3”、“sp”、“sp3d”或“sp3d2”)。I的空间构型为___________ 。
(4)Ti的四卤化物熔点如下表所示。由此可推知,TiF4中的化学键类型是___________ TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是___________ 。
(5)(CH3NH3)PbI3晶体属于钙钛矿型结构(如图所示)。Pb2+周围距离最近且相等的I-数目有___________ 个;晶胞中A、B之间的距离为apm,(CH3NH3)PbI3式量为M,该物质的密度ρ=___________ g·cm-3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(6)在离子晶体中,当0.414<r(阳离子)∶r(阴离子)<0.732时,AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构。已知r(Ag+)∶r(I-)=0.573,但在室温下,AgI的晶体结构如下图所示,称为六方碘化银。造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因不可能 是___________ (填标号)。
a.几何因素 b.电荷因素 c.键性因素
(1)基态碘原子的价电子排布式为
(2)CH3NH中所含元素电负性从大到小的顺序为
(3)I的VSEPR模型如下图,中心I原子的杂化方式是
(4)Ti的四卤化物熔点如下表所示。由此可推知,TiF4中的化学键类型是
化合物 | TiF4 | TiCl4 | TiBr4 | TiI4 |
熔点/℃ | 377 | -24.12 | 38.3 | 155 |
(5)(CH3NH3)PbI3晶体属于钙钛矿型结构(如图所示)。Pb2+周围距离最近且相等的I-数目有
(6)在离子晶体中,当0.414<r(阳离子)∶r(阴离子)<0.732时,AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构。已知r(Ag+)∶r(I-)=0.573,但在室温下,AgI的晶体结构如下图所示,称为六方碘化银。造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因
a.几何因素 b.电荷因素 c.键性因素
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10 . 回答下列问题:
(1)根据价层电子对互斥理论,当价层电子对数为5时,轨道形状为三角双锥形,孤电子对数不同则分子空间结构不同,孤电子对数为1、2、3时,对应的分子或离子空间结构分别为变形四面体、形、直线形,则的空间构型分别为_______ 、_______ 。
(2)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如图a所示,图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。若按方式堆积而成,则如图所示,图中用虚线标出了石墨的一个三方晶胞。原子的分数坐标为_______ 。该六方石墨晶体的密度为_______ 。
配合物在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题:
(3)茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早的媒染染料。
配合物中的配体除外还有_______ ,茜素水溶性较好的主要原因是_______ 。
(4)向溶液中滴加溶液后,经提纯、结晶可得到普鲁士蓝蓝色晶体。实验表明,通过配位键构成了晶体的骨架。其局部结构如图1,记为I型立方结构。将I型立方结构平移、旋转、并置,可得到晶体的晶胞(如图2,记为II型立方结构,下层左后的小立方体未标出)。
①可溶性氧化物(如)有剧毒,但普鲁士蓝却无毒,请从结构角度解释普鲁士蓝无毒的原因是_______ 。
②若位于II型立方结构的棱心和体心上,则位于II型立方结构的_______ 上;若的摩尔质量为,该蓝色晶体密度为,II型立方结构的边长为,则阿伏加德罗常数的值可表示为_______ 。
(1)根据价层电子对互斥理论,当价层电子对数为5时,轨道形状为三角双锥形,孤电子对数不同则分子空间结构不同,孤电子对数为1、2、3时,对应的分子或离子空间结构分别为变形四面体、形、直线形,则的空间构型分别为
(2)石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如图a所示,图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。若按方式堆积而成,则如图所示,图中用虚线标出了石墨的一个三方晶胞。原子的分数坐标为
配合物在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题:
(3)茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早的媒染染料。
配合物中的配体除外还有
(4)向溶液中滴加溶液后,经提纯、结晶可得到普鲁士蓝蓝色晶体。实验表明,通过配位键构成了晶体的骨架。其局部结构如图1,记为I型立方结构。将I型立方结构平移、旋转、并置,可得到晶体的晶胞(如图2,记为II型立方结构,下层左后的小立方体未标出)。
①可溶性氧化物(如)有剧毒,但普鲁士蓝却无毒,请从结构角度解释普鲁士蓝无毒的原因是
②若位于II型立方结构的棱心和体心上,则位于II型立方结构的
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2023-11-04更新
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349次组卷
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2卷引用:山东省实验中学2024届高三上学期10月一诊考试化学试题