2025届高三化学过关训练题-物质结构与性质

2025届高三化学过关训练题-物质结构与性质 1．（23-24高二下·湖北·期末）芯片制造是人类工业文明的集大成，共有六个最为关键的步骤：沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。 (1)“沉积”是将导体、绝缘体或半导体材料薄膜沉积到纯硅晶圆上。GaN、GaAs是制造芯片的新型半导体材料。 ①GaN、GaAs的结构类似于金刚石，预测其熔点GaN GaAs(填“>”或“<”)。 ②GaAs被誉为“半导体贵族”，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm。2号原子的分数坐标为 ；1号原子和2号原子之间的距离为 pm。 (2)“光刻胶涂覆”时，用到的某光刻胶由降冰片烯()和马来酸酐()按物质的量1∶1加聚反应而成，该光刻胶的结构简式为 。 (3)“光刻”是使用深紫外光来照射涂有光刻胶的基片表面，通过曝光和显影过程，将掩膜上的图形复制到光刻胶上。 ①紫外负型光刻胶常含有—，曝光时会形成，的VSEPR模型为 。 ②光刻技术需要利用深紫外激光，我国是唯一掌握通过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家。目前唯一实用化的晶体是氟代硼铍酸钾晶体KBBF()，晶胞如图所示，其中钾原子已经给出，氧原子略去。已知晶胞参数分别为a nm和c nm，，图中代表氟原子的字母为 。已知晶体的密度为，KBBF的摩尔质量为，则阿伏加德罗常数的值为 (用含上述字母的代数式表示)。 (4)“刻蚀”可能用到刻蚀剂氟硼酸铵()，1 mol 中含有的配位键数目为 (设为阿伏加德罗常数的值)。 (5)“离子注入”是在Si晶体中掺杂不同种类的元素(常见的有B、P、Ga、As等)，形成多电子的n型和缺电子的p型半导体(如下图所示)。 则上图中M、N原子分别可以选择 (填序号) a．B、Ga    b．P、As    c．P、B    d．Ga、As (6)“封装”时，为了散热，常用金属外壳，用电子气理论解释金属导热性好的原因 。 2．（23-24高二下·新疆巴音郭楞·期末）铁是地球上分布广泛的金属，约占地壳质量的5%，位居地壳含量第四位。蛋白琥珀酸铁口服液可以用于缺铁性贫血的治疗。请回答以下相关问题： (1)Fe元素位于元素周期表中的 区，基态铁原子的价层电子排布为 。 (2)纳米Fe因其表面活性常用作有机催化剂，如图1所示： ①化合物M的熔沸点明显低于化合物N的熔沸点，其主要原因是 。 ②化合物N中C原子的杂化类型为 。 ③C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为 。 (3)将C、N、O三种元素形成的最简单氢化物按照键角从大到小排序： 。 (4)琥珀酸的结构如图2所示，写出琥珀酸分子中键与键的个数比： 。 (5)已知：金属羰基化合物的本质是金属原子与CO中的C原子形成配位键，形成配合物时，每个CO提供一对电子给金属原子，且金属原子的价层电子数和CO提供的电子数的总和等于18。据此推测，羰基铁的化学式为 。 (6)铁有多种同素异形体，在910~1400℃范围内，铁的晶胞结构示意图如图3所示。已知铁的摩尔质量为，设为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为，该晶体的密度为 。（用含M、、a的代数式表示） 3．（23-24高二下·海南省直辖县级单位·期中）我国在新材料领域研究有日新月异，新材料中常含有Ni、Cu、Fe等元素。回答下列问题： (1)镍能形成多种配合物，其中是无色挥发性液体，是红黄色单斜晶体。的熔点高于的原因是 。 (2)的结构如图所示，中的配位数为 ，、、由大到小的顺序是 。 (3)近期我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物，其中铜元素以和存在，其晶胞结构如图所示。 基态价层电子的轨道表示式为 。 其中①代表的是 （填“”或“”），该晶体的密度为 g/cm3（用代数式表示，设为阿伏加德罗常数的值）。 4．（23-24高二下·福建南平·期中）铬是一种重要的元素，在合金、电镀、鞣制领域都有重要的应用，Cr3+的配位能力很强，可以形成多种配离子。 (1)基态Cr原子价层电子的轨道表达式为 ，同周期元素的基态原子最外层电子数与Cr相同的元素有 种。 (2)1mol[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中σ键的数目为 ，基态N原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 。 (3)基态砷原子N电子层中的成对电子与单电子的数量比为 。As的第一电离能()比Se()大的原因是 。 (4)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)在自然界中共生，雌黄中As的杂化方式为 。 (5)①亚砷酸(H3AsO3)可以用来治疗白血病，为三元弱酸，试推测的VSEPR模型为 。 ②近年来，黑砷在催化电解水方面的研究受到关注，其晶体结构与石墨类似。根据图中信息，下列说法正确的有 (填标号)。 a．黑砷中As—As键的键能均相同 b．黑砷与C60都属于混合型晶体 c．黑砷单层中As原子与As—As键的个数比为2：3 d．黑砷层与层之间的作用力为范德华力 (6)焦亚硫酸根的结构图为，标有“*”的硫的化合价为 价。 单质硫与热的浓溶液反应的产物之一为Na2S3，的空间构型为 ，中心原子的杂化方式为 。 (7)Na2S2O5加热至一定温度时分解为Na2O和SO2，Na2O晶胞为立方晶胞，结构如图，图中黑球代表阳离子，白球代表阴离子(NA为阿伏加德罗常数的值)。 ①阴离子的配位数为 。 ②若晶胞参数为anm，则晶胞的密度为 (用含a、NA的式子表示)g·cm-3. 5．（23-24高一下·四川成都·阶段练习）在生产生活中应用广泛。某化学兴趣小组在实验室设计系列与相关实验。 I.制备：小组同学用除去表面氧化物的铁钉（碳素钢）与浓硫酸共热制备，发现制得气体不纯，开展如下探究。 (1)制得的中可能混有气体杂质和 （填化学式，不考虑水蒸气）。 (2)小组同学设计了如图所示装置探究气体成分。 ①装置C中品红溶液的作用是 。 ②装置G的名称为 。 Ⅱ.改进实验后，该小组设计如图装置验证的化学性质。 (3)能验证具有氧化性的实验现象为 。 (4)为验证的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验： 方案一：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去； 方案二：向第二份溶液加入溶液，产生白色沉淀； 方案三：向第三份溶液中加入溶液，有白色沉淀生成。 上述方案中合理的是方案 。 Ⅲ.小组欲探究是否与气体反应，设计了下列实验装置图。（已知：石棉线是一种耐火材料，不参与反应） (5)A中发生反应的化学方程式为 。 (6)实验完毕后观察到石棉绒上有黄色物质生成，将石棉绒及其附着物投入到稀盐酸中，会产生具有臭鸡蛋气味的气体，则镁与除了发生反应：，还可能发生的反应方程式为 。 6．（23-24高二下·浙江·期末）钛被称为“未来金属”，广泛应用于国防、航空航天、生物材料等领域。回答下列问题： (1)元素位于周期表的位置为 ，原子结构示意图为 。 (2)下列关于钛的化合物的说法正确的是____________。 A．极易水解，在加热条件下生成 B．中，中心原子的杂化方式为 C．组成元素的第一电离能由大到小顺序是 D．已知和的熔点相差，可能是因为二者晶体类型不同 (3)某化学式为、配位数为6的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为。 该晶体中配离子的化学式为 。 (4)金属钛是一种比较活泼的金属，但在常温下，其不能溶解在浓硝酸中，可能原因 。 (5)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示，若该晶胞的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶胞中原子与原子的最近距离为 （用含，的代数式表示）。 （23-24高一下·上海·期末）为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等向世界介绍了118位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“、、”元素的代言人。请回答下列问题： 7．上述元素中，属于短周期元素且原子最外层电子数最多的是 (填元素符号)，其原子结构示意图是 。 8．与硫元素同周期的元素，原子半径最大的是 (填元素符号)。其相应离子的电子式是 ；与硫元素同周期的元素，简单离子氧化性最强的是 (填离子符号)。 9．图1为元素周期表中汞元素的信息示意图：图2为缺少信息的汞的原子结构示意图。 由此判断，汞元素位于元素周期表的第 周期，图1中200.59表示 ，图2中的= 。 10．氮气分子的结构式是 ，氨气分子的空间结构是 。 11．中国科学家成功合成了世界上首个“五氮负离子”的盐——。该固体盐中存在的化学键类型有 。1mol“五氮负离子”中所含的电子数目为 12．我国晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱扑子》一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”，即加热红色硫化汞(丹砂)分解出汞，而汞和硫黄又能重新变为红色硫化汞。下列说法错误的是___________。 A．上述反应涉及两种基本反应类型 B．汞蒸气有毒，中国古代“炼丹术”并不科学 C．丹砂与水银均可与稀硫酸反应生成氢气 D．应隔绝空气实现上述物质的转化 13．（2024·浙江杭州·模拟预测）学习结构化学，有助于洞悉物质内部奥秘。回答下列问题： (1)根据下图所示规律，1～18号元素中位置最低的元素的基态原子核外电子排布式为 。 (2)已知某化合物的结构简式为 ，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，则Se的杂化方式为 。 (3)谷氨酸的电离常数Ka1=6.46×10-3，Ka2=5.62×10-5，Ka3=2.14×10-10。请在下图标出Ka1、Ka2、Ka3对应的基团。 (4)一定条件下与以物质的量之比为1：1混合得到一种固态离子化合物，其结构组成可能为：(a)或(b)，该离子化合物最可能的结构组成为 (填“a”或“b”)，理由是 。 (5)钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影如图所示，其晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为 (用含a、NA的代数式表示)。 14．（2024·内蒙古通辽·模拟预测）Y、Z、W、R、M五种元素，位于元素周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增大，有如下信息： 元素 相关信息 Y 原子核外有6个不同运动状态的电子 Z 非金属元素，基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同 W 主族元素，与Z原子的价电子数相同 R 价层电子排布式为 M 位于第IB族，其被称作“电器工业的主角” 请回答下列问题(Y、Z、W、R、M用所对应的元素符号表示)： (1)Z、W元素相比，第一电离能较大的是 ，的核外电子排布式为 。 (2)的熔点比的 (填“高”或“低”)，请解释原因： 。 (3)的VSEPR模型名称为 ；的三聚体环状结构如图所示，该结构的一个分子中含有 个键；写出一种与互为等电子体的分子的化学式 。 (4)M的单质及其化合物在很多领域有重要的用途。如单质用来制造电线电缆，其一种氧化物可作为半导体材料，其硫酸盐可用作杀菌剂。图1是M的某种氧化物的晶胞结构示意图，则该晶胞中阴离子数为 ；其硫酸盐结晶水合物可写成，结构示意图如图2： 下列说法正确的是 (填字母)。 A．在上述结构示意图中，所有氧原子都采用杂化 B．在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键 C．该硫酸盐结晶水合物晶体属于分子晶体，分子间存在氢键 D．该硫酸盐结晶水合物中的水在不同温度下会分步失去 往M的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成配离子。已知与的空间构型都是三角锥形，但不易与形成配离子，其原因是 。 15．（23-24高二下·广东深圳·期中）铜及其化合物在生活、生产中用途广泛。请回答下列问题： (1)基态铜原子的价层电子的轨道表示式（电子排布图）为 ，基态铜原子核外电子的空间运动状态（原子轨道）有 种。 (2)钡和铜的硅酸盐（）可以用于人工合成“中国蓝”、“中国紫颜料，其结构中存在，该离子中原子采取的杂化类型为 ； (3)利用和制备的悬浊液检验醛基时，生成砖红色的，其晶胞结构如图所示。 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。该晶胞原子分数坐标a为，b为，则d原子分数坐标为 。 (4)对于（X为卤素）而言，铜与X形成的化学键极性越强，对应的的溶解度越大。据此可知，的溶解度比的溶解度 （填“更大”或“更小”）； 已知的晶胞中的重复排列方式如左下图所示，该排列方式中存在着两种类型由围成的空隙，如1、5、6、7的围成正四面体空隙，5、6、7、8、9、14的围成正八面体空隙。 的晶胞中，的位置如右上图所示，填充于构成的部分四面体空隙中。则有填充的构成的四面体空隙数目为 ，构成的八面体空隙的数目为 。 16．（23-24高二下·辽宁沈阳·阶段练习）研发高效、绿色催化剂是化学科学发展的重要领域。某分子笼状有机化合物的结构如图1所示，其分子笼铜配合物结构及其催化环己烷氧化去饱和化反应的可能机理如图2所示。回答下列问题： (1)基态Cu原子价层电子的排布式为 ，其位于元素周期表中 区。 (2)平面形有机物中子的杂化轨道类型为 ，C、N原子的2p轨道重叠形成 电子大π键。 (3)图1有机物中所涉及元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (4)图2化合物④中Cu的配位数为 ，该配合物中键角∠HOH (填“>”“<”或“=”)中∠HOH，其原因为 。 (5)图2中参与氧化反应的总反应方程式为 。 (6)已知有机物中N原子的电子云密度越大，其碱性越强。下列四种有机物的碱性由强到弱的顺序为(填字母) 。 a.    b.    c.    d. 17．（2024·四川眉山·模拟预测）铁元素在地壳中含量丰富，应用广泛。回答下列问题： (1)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，若有一种自旋状态用，则与之相反的用，称为电子的自旋磁量子数，基态Fe原子核外电子自旋磁量子数的代数和为 。 (2)水溶液中可水解生成双核阳离子，结构如图所示。该双核阳离子中键角 (填“大于”、“小于”或“等于”)中的键角；若对水溶液进行加热，该双核阳离子内部首先断开的是 键(填“a”或“b”)。 (3)三硝酸六尿素合铁【】是一种重要的配合物，用作有机铁肥，简称铁氮肥。该配合物中所含非金属元素的第一电离能从大到小的顺序为 ，的空间构型是 ；尿素晶体的熔点为132.7℃，比相同摩尔质量的乙酸熔点(16.7℃)高116℃，主要原因是 。 (4)有良好的磁性和光学性能，广泛应用于电子工业和材料工业。晶体中，围成正四面体空隙(如：1、3、6、7围成)和正八面体空隙(如：3、6、7、8、9、12围成)，中有一半的填充在正四面体空隙中，和另一半填充在正八面体空隙中(如图所示)。则正四面体空隙填充率与正八面体空隙填充率之比为 ，晶胞中有8个图示结构单元，该晶胞参数为apm，则晶体密度为 (写出含和的计算表达式)。 18．（23-24高二下·安徽黄山·期中）磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的感染。磷酸氯喹的结构如图所示，据此回答下列问题。 (1)基态P原子中，电子占据的最高能级符号为 。 (2)C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序为 ；第一电离能I1(P) I1(Cl)(填“>”或“<”)。 (3)磷酸氯喹中N原子的杂化方式为 。 (4)如图所示，每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是 (用化学式表示)。 (5)下图为金刚石晶胞，则1个金刚石晶胞有 个碳原子，若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r= a。 注：图中白球黑球均为碳原子，只表示位置不同。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) ＞ (2) (3) 直线形 Z (4)2NA (5)c (6)当金属某部分受热时，“电子气（自由电子）”能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传递给金属离子，从而使整块金属达到相同的温度 【详解】（1）①GaN、GaAs的结构类似于金刚石，都属于共价晶体，共价键键能大小决定晶体熔点高低，N、As为同一主族元素，原子半径N＜As，键长Ga-N＜Ga-As，共价键键能Ga-N＞Ga-As，故熔点：GaN＞GaAs，故答案为：＞；②若将晶胞分成8个小的立方体，则2号原子位于左、前、下晶胞的体心，其坐标参数为 ，由晶胞的结构可知，1号原子和2号原子之间的距离为体对角线的，其距离为，故答案为：；； （2） 降冰片烯()和马来酸酐()按物质的量1∶1加聚反应，该光刻胶的结构简式为，故答案为：； （3）①中心原子N的孤对电子数为，其价电子对数为2，VSEPR模型为直线形，故答案为：直线形；②由晶胞的结构可以看出，含有X的个数为，Y的个数为，Z的个数为，K的个数为，结合化学式可知，代表B原子的是Z；该晶胞中含有3个，该晶胞的体积为，则晶胞密度，故答案为：Z；； （4）是由和组成，存在一个配位键，存在一个配位键，则1mol中含有2mol配位键，故答案为：2NA； （5）硅最外层有4个电子，P、As最外层有5个电子，B、Ga最外层有3个电子，因此在Si晶体中掺杂P、As可以形成多电子的n型半导体，掺杂B、Ga可以形成缺电子的p型半导体，故选c； （6）“电子气”（自由电子）在运动时经常与金属离子碰撞，引起两者能量的交换。当金属某部分受热时，“电子气（自由电子）”能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传递给金属离子，从而使整块金属达到相同的温度，故答案为：当金属某部分受热时，“电子气（自由电子）”能量增加，运动速度加快，通过碰撞，把能量传递给金属离子，从而使整块金属达到相同的温度。 2．(1) d (2) 化合物能形成分子间氢键 、 (3) (4) (5) (6) 【详解】（1）铁元素的原子序数为26，价电子排布式为3d64s2，处于元素周期表的d区； （2）①分析图1结构可知，化合物M的熔沸点低于化合物N，其主要原因是 化合物N分子间能形成氢键； ②化合物N中除苯环外其他C原子均只形成四条σ键，对应的杂化类型为 sp3； ③元素周期表中，同周期主族元素，核电荷数递增，第一电离能呈增大趋势，但第IIA族和第VA族由于半满和全满结构，第一电离能偏大，故第一电离能C＜O＜N； （3）CH4、NH3、H2O中C、N、O均为sp3杂化，C没有孤电子对，N有1个孤电子对，O有2个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力比成键电子对间的斥力大，故键角由大到小的顺序为：CH4＞NH3＞H2O； （4）单键为σ键，双键为1个σ键和1个π键，由琥珀酸的结构图可知，含有13个σ键，2个π键，琥珀酸分子中σ键与π键的个数比13：2； （5）Fe与CO形成配位键，Fe原子价层有8个电子，CO中C原子提供1个孤电子对，根据金属原子在形成最稳定的羰基化合物时要遵守18电子规则，每个Fe原子与5个CO分子形成羰基化合物，则Fe原子最稳定的羰基化合物的分子式为：Fe(CO)5； （6）由面心立方堆积的铁的晶胞图可知，Fe原子个数为=4，晶胞质量为g，晶胞的体积为，晶体的密度为=。 3．(1)K2[Ni(CN)4]为离子晶体，熔化破坏离子键，离子键键能，故熔沸点高，Ni(CO)4为分子晶体, 熔化破坏分子间作用力，分子间作用力小，故熔沸点小 (2) 6 ∠3＞∠2＞∠1 (3) 【详解】（1）K2[Ni(CN)4]为离子晶体，熔化破坏离子键，离子键键能高，故熔沸点高，Ni(CO)4为分子晶体, 熔化破坏分子间作用力，分子间作用力小，故熔沸点小。 （2）根据绿矶结构，为配体，则的配位数为6； FeSO4·7H2O中Fe2＋提供空轨道，H2O中O提供孤电子对，形成配位键，H2O与之间形成氢键，H2O、的中心原子均为sp3杂化，H2O中O有两个孤电子对，中S无孤电子对，根据孤电子对间的斥力大于孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力，得∠3＞∠2＞∠1； 故答案为：6；∠3＞∠2＞∠1。 （3） Cu+的核外有28个电子，根据构造原理知其基态离子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d10，则Cu+价层电子的轨道表达式为：； 由其晶胞结构示意图知，该铜硒化合物中铜的数目为 ，Se的数目为4，则化学式为Cu3Se2， Se为-2价，晶胞内负化合价共-8、①有2个、②有4个，按正负化合价代数和为0知，Cu2+为①； 该晶体的密度即晶胞密度为， 故答案为：；Cu2+；。 4．(1) 2 (2) 19NA 哑铃 (3) 2∶3 As的4p轨道半充满，稳定，I1较大 (4)sp3 (5) 四面体形 cd (6) ＋5 V形 sp3 (7) 8 【详解】（1） 基态Cr原子价层电子为3d54s1，所以基态Cr原子价层电子的轨道表达式为，同周期元素的基态原子最外层电子数与Cr相同的元素有2种，分别为K和Cu； （2）共价键和配位键为σ键，配位键为6mol，所以σ键的数目为(6+3+2)mol，即1mol [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中σ键的数目为19NA，基态N原子电子占据最高能级为2p能级，电子云轮廓图为哑铃形； （3）基态砷原子N电子层中电子排布式为4s24p3，所以成对电子与单电子的数量比为2:3，As的第一电离能()比Se()大的原因是：As的4p轨道半充满，稳定，较大； （4）雌黄中As的价层电子对数为，所以As的杂化方式为sp3杂化； （5）①的价层电子对数为，所以其VSEPR模型为四面体形； ②a．黑砷中As-As键的键长不等，所以键能不相同，a错误； b．C60为分子晶体，黑砷为混合晶体，b错误； c．因为黑砷晶体与石墨类似，每个砷原子连接3个As-As化学键，而每个As-As化学键被2个As原子共用，因此，通过均摊法计算，每个As原子占有的As-As化学键个数为1.5个，这意味着在黑砷晶体中，As原子数与As-As键数之比为2:3，c正确； d．因为黑砷晶体与石墨类似，所以黑砷层与层之间的作用力为范德华力，d正确； 故选cd。 （6） 焦亚硫酸根的结构图为，标有“*”的硫的化合价为+5价，的价层电子对数为，孤电子对数为2，所以空间构型为V形，中心原子的杂化方式为sp3； （7）①在Na2O晶胞中，黑球为Na+在内部为8个，白球为O2-，均摊为个，O2-周围与之最近的Na+为8个，所以阴离子的配位数为8； ②晶胞的密度为g·cm-3。 5．(1) (2) 检验B装置中二氧化硫气体是否除尽 球形干燥管 (3)a试管中有淡黄色浑浊产生 (4)二 (5) (6)（或） 【分析】此题主要是考查二氧化硫的制取、性质及其检验方法，重点考查学生基本功掌握情况。 【详解】（1）铁钉中含有的C在加热条件下会和浓硫酸反应生成CO2； 随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气，故制得的SO2中可能混有的杂质为CO2和H2，故答案为CO2； （2）①中品红遇二氧化硫会褪色，它的作用是检验B装置中二氧化硫气体是否除尽；②装置G的名称为球形干燥管；故答案为①检验B装置中二氧化硫气体是否除尽，②球形干燥管； （3）SO2可以和Na2S反应生成黄色的S沉淀，SO2化合价降低，是氧化剂，体现了氧化性；Na2S也可以被氯水氧化为硫沉淀，所以现象是：a试管中有淡黄色浑浊产生，故答案为：a试管中有淡黄色浑浊产生； （4）方案一品红和二氧化硫反应是非氧化还原反应，故此方法错误；方案二中二氧化硫与氯化钡吧反应，故错误；方案三中二氧化硫与水反应产生亚硫酸，提供了氢离子，氢离子与硝酸根结合形成硝酸，硝酸氧化二氧化硫为硫酸根，可以产生Ag2SO4沉淀，正确，故选择方案三； （5）实验室制取二氧化硫选择的固体药品是Na2SO3，所以反应方程式为Na2SO3+H2SO4(70%)=Na2SO4+H2O+SO2↑，故答案为：Na2SO3+H2SO4(70%)=Na2SO4+H2O+SO2↑； （6）石棉绒上有黄色物质生成，将石棉绒及其附着物投入到稀盐酸中，会产生具有臭鸡蛋气味的H2S气体，说明产生了单质硫，所以很可能出现的反应有：Mg+S=MgS（或3Mg+SO2=MgS+2MgO）。 6．(1) 第四周期第族 (2)ACD (3) (4)表面有一层致密的氧化物（钝化），阻止了硝酸与金属钛的反应 (5) 【详解】（1） Ti是22号元素，原子核外电子数为22，价电子排布式为：3d24s2，钛元素位于第四周期IVB族，原子结构示意图为； （2）A．TiCl4极易水解生成Ti(OH)4，再使Ti(OH)4受热分解制备TiO2，故A正确； B．中心N原子的价层电子对数为，杂化方式为，故B错误； C．金属的第一电离能小于非金属元素，同主族从上到下第一电离能减小，第一电离能由大到小顺序是，故C正确； D．和的熔点相差，原因是TiF4是离子晶体，TiCl4是分子晶体，故D正确； 故选ACD； （3）配位数为6，组成为TiCl3•6H2O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5，配体氯离子个数为1、水为5，则该配离子的化学式为； （4）金属钛是一种比较活泼的金属，在常温下，钛与浓硝酸发生钝化反应在其表面生成致密的氧化膜，则可能原因：表面有一层致密的氧化物(钝化)，阻止了硝酸与金属钛的反应； （5）晶胞中Ti原子位于棱心和体心，个数为12×+1=4，N原子位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，则晶胞质量为，设晶胞边长为anm，则晶胞体积为(a×10-7)3cm3，根据可得，ρg/cm3=，解得a=，Ti与N原子的最近距离为边长的一半，即nm。 7． S 8． Na Na+ Al3+ 9． 六 汞的相对原子质量 2 10． N≡N 三角锥形 11． 共价键 36NA 12．C 【解析】7．①N、S、Hg中，原子最外层电子数分别是5,6,2，所以最外层电子数最多的是S, ②S原子结构示意图； 8．①根据同周期原子半径变化规律，随着核电荷数增加，原子半径减小，所以与硫元素同周期的元素，原子半径最大是Na； ②其相应离子的电子式是Na+； ③根据同周期原子半径变化规律，随着核电荷数增加，还原性减弱，还原性最强的是Na,则简单离子氧化性最强的是Al3+； 9．①根据Hg原子结构示意图，可知它有6个电子层，所以在第六周期； ②200.59这个数据表示其相对原子质量； ③根据图1可知其核电荷数为80，可以计算出最外层电子数为2； 10．①氮气分子存在三键，故结构式为N≡N； ②因为氨气存在一对孤对电子，故氨气分子的空间结构三角锥形； 11．①(N5)6(H3O)3(NH4)4CP中，因为全部是非金属元素，故化学键类型为共价键； ②1个N原子有7个电子，1mol“五氮负离子”中所含的电子数目为5mol×7e-+1e-=36mole-，故电子数目为36NA； 12．分析：涉及的反应为HgS＝Hg+S和Hg+S=HgS A．上述反应涉及两种基本反应类型为化合反应和分解反应，故A正确； B．汞蒸气有毒，中国古代“炼丹术”并不科学，故B正确； C．丹砂与硫酸反应生成硫化氢，金属活动顺序Hg在H之后，不可以与硫酸反应生成，故C错误； D．应隔绝空气实现上述物质的转化，因为在空气中灼烧会生成HgO、二氧化硫，故D正确； 故答案选C。 13．(1)1s22s22p63s1 (2)sp2 (3) (4) a 中原子周围价层电子对数为4，而中原子周围价层电子对数为3，存在空轨道，更容易与氯离子上的孤电子对结合，形成配位键，构成离子 (5) 【详解】（1）根据图1预测，1～18号元素中位置最低的元素是钠，钠的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s1； （2）在 分子中，4个C原子采取sp2杂化，垂直杂化轨道的4个p轨道共有4个电子参与形成大π键，Se采取sp2杂化； （3） 根据结构，右边的羧基表现的酸性最强，其次是左边的羧基，酸性最弱的是-NH，故标出Ka1、Ka2、Ka3对应的基团为； （4）SbCl3与中Sb原子周围价层电子对数为8，而GaCl3分子中Ga原子周围价层电子对数为3，是电子对的接受体，更容易与Cl-上的孤电子对结合，形成配位键，构成[GaCl]离子，因此可能结构应是， （5）根据晶胞的三视图可以知道，K原子在晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有K原子8×+1＝2，O原子有两个在晶胞内，八个在棱上，一个晶胞中含有的O原子2+8×＝4，晶胞内K原子与O原子个数比为1﹕2，所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为KO2；一个晶胞中含有2个K原子和4个O原子，晶胞参数为apm,，晶体密度为=g⋅cm−3＝ g⋅cm−3。 14．(1) Cu [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 (2) 高 氧离子的半径小于硫离子的半径，Cu2O比Cu2S的晶格能大 (3) 平面三角形 12 BF3 (4) 4 BD NF3中氟原子电负性大，使N原子上的孤对电子离核较近，难以与Cu2+形成配位键 【分析】Y、Z、W、R、M五种元素，位于元素周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增大。Y的原子核外有6个不同运动状态的电子，Y为C元素； Z是非金属元素，基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同，Z的电子排布式为1s22s22p4，Z为O元素；W是主族元素，与Z原子的价电子数相同，W为S元素；R的价层电子排布式为3d64s2， R为Fe元素；M位于第IB族，其被称作“电器工业的主角”，为Cu元素，据此分析结合元素性质解答。 【详解】（1）Z为O元素，W为S元素，同一主族，从上到下，第一电离能逐渐减小，O和S元素相比，第一电离能较大的是O，M为Cu元素，Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9； （2）M为Cu元素，Z为O元素，W为S元素，M2Z为Cu2O，M2W为Cu2S，由于氧离子的半径小于硫离子的半径，则Cu2O比Cu2S的晶格能大，所以Cu2O的熔点比Cu2S的高； （3）W为S元素，Z为O元素，WZ2为SO2，中心原子S价层电子对数=2+=3，S原子采取sp2杂化，VSEPR模型名称为平面三角形；单键都为σ键，SO3的三聚体环状结构如图(a)所示，该结构的分子中含有12个σ键，SO3由4个原子构成，价电子总数为24，与SO3互为等电子体的分子的化学式为BF3； （4）晶胞中阴离子O2-处于晶胞8个顶点、4个侧棱棱心、上下底面面心和体心，由均摊法，数目为=4； 由CuSO4⋅5H2O结构示意图及其性质： A．在结构示意图，H2O中的O原子为sp3杂化，A错误； B．在结构示意图中，Cu2+和硫酸根之间为离子键，H2O中氢氧之间为共价键，H2O中的O与Cu2+形成配位键，B正确； C．CuSO4⋅5H2O晶体属于离子晶体，C错误； D．由于连接方式不同，有水是其中O与Cu2+形成配位键，有水是以氢键和其他水分子相互作用，故该CuSO4⋅5H2O中的水在不同温度下会分步失去，D正确； 正确的选BD； 由于NF3中氟原子电负性大，使N原子上的孤对电子离核较近，难以与Cu2+形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子。 15．(1) 15 (2)sp3 (3) (4) 更大 4 4 【详解】（1） 铜的价电子为3d104s1，价层电子的轨道表示式（电子排布图）为：；铜的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则基态铜原子核外电子的空间运动状态（原子轨道）有15种；故答案为：；15。 （2）中原子的价层电子对数为，采取的杂化类型为sp3，故答案为：sp3。 （3）生成的晶胞结构如图所示，O离子处于晶胞的体心和顶点，Cu离子位于体心，含有4个，该晶胞原子坐标参数a为(0，0，0)，b为，则由相等位置关系可知，d原子的坐标参数为，故答案为：。 （4）Cl的非金属性比I大，铜与Cl形成的化学键极性更强，对应的CuCl的溶解度较大； 根据均摊法，晶胞中含个，结合化学式可知，晶胞中构成的8个四面体空隙中有4个填充了，因此填充的构成的四面体空隙数目为4；晶胞内构成1个八面体，每条棱上2个及相邻面心的可以构成1个八面体的四分之一，则共构成，故由构成的八面体空隙的数目为4； 故答案为：大；4；4。 16．(1) ds (2) 14 (3)O>N>C>H (4) 2和3 > 该配合物中O原子有一对孤电子对，中O原子有两对孤电子对，孤电子对越多，孤电子对对成键电子对的斥力大 (5) (6)a>c>d>b 【详解】（1）Cu是第29号元素，基态Cu原子价层电子的排布式为；其位于元素周期表中ds区； （2） 有机物中N原子的价层电子对数为3，则杂化轨道类型为，12个C原子和2个N原子的轨道上均有1个电子参与形成大π键，即重叠形成14个电子大π键 （3）图1有机物中所涉及元素有H、C、N、O，元素的非金属性越强，其电负性越强，则4种元素电负性由大到小的顺序为； （4）图2化合物④中Cu的配位数为2和3，该配合物中键角∠HOH大于中∠HOH，其原因为该配合物中O原子有一对孤电子对，中O原子有两对孤电子对，孤电子对越多，孤电子对对成键电子对的斥力大； （5） 图2中参与氧化反应的总方程式为 ； （6）a中六元环环上连乙基，乙基为推电子基团，b、d所连卤原子为吸电子基团，且F原子的电负性大于Br，因此N原子的电子云密度由大到小顺序为，碱性由强到弱的顺序为。 17．(1)+2或-2 (2) 大于 a (3) N>O>H>C 平面三角形 都能形成分子间氢键，尿素形成的氢键数目更多 (4) 1：4 【详解】（1）基态Fe原子核外价层电子排布式为：；3d轨道有4个单电子，自旋方向相同，则自旋磁量子数的代数和为+2或-2； （2）由结构简式可知中心Fe3+与之间形成配位键，因此该离子中的孤电子对数为1，而的孤电子对数为2，价层电子对数相同时，孤电子对数越多键角越小，则该双核阳离子中键角大于中的键角；水分子不带电，OH-带负电，与Fe3+成键时，OH-与Fe3+距离更近，键能更大，所以b键的键能大于a键，若对水溶液进行加热，该双核阳离子内部首先断开的是a； （3）同一周期元素，第一电离能从左到右有增大趋势，但第Ⅱ、ⅤA族反常，且C的第一电离能小于H，则所含非金属元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>H>C；中N原子价层电子对数，不含孤电子对，其空间构型为平面三角形；尿素晶体、乙酸晶体均为分子晶体，都能形成分子间氢键，但尿素晶体的熔点高，是因为尿素分子之间存在更多的氢键； （4）Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和全部Fe2+填充在正八面体空隙中，则正四面体的空隙填充率为，即12.5%，正八面体的空隙填充率为50%，两者之比为：12.5%：50%=1：4，Fe3O4的晶胞中有8个图示结构单元，则晶胞的质量m=，体积V=a3×10-30cm3，则晶体的密度。 18．(1)3p (2) O＞N＞C ＜ (3)sp2、sp3 (4)SiH4 (5) 8 【详解】（1）基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，故基态P原子中，电子占据的最高能级符号为3p。 （2）同周期元素从左至右，电负性逐渐增大，故C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序为O＞N＞C；同周期元素从左至右，第一电离能总体上呈增大趋势，但是第ⅤA族元素比同周期第ⅥA族元素的第一电离能大，故第一电离能I1(P)＜I1(Cl)。 （3）磷酸氯喹中N原子有两种情况，价层电子对数分别是3、4，故N原子的杂化方式为sp2、sp3。 （4）第ⅣA族~ⅦA族元素的氢化物中，NH3、H2O、HF的分子间可形成氢键，使得它们的沸点与同族其它元素的氢化物相比“反常”。图1中a点所在折线无“反常”，则为第IVA元素的氢化物，a点代表的是第三周期的氢化物SiH4。 （5）晶胞中顶点微粒数为：8×=1，面心微粒数为：6×=3，体内微粒数为4，则共含有8个碳原子；位于金刚石晶胞内部的四个碳原子处于八分之一晶胞的中心，因此，晶胞的体对角线长度与8个碳原子直径相同，即a=8r，r=a。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$