2026届高三化学考前《物质结构与性质》大题专练02

2026届考前《物质结构与性质》大题专练(二) 1．(1)基态Si原子核外电子的空间运动状态有_____种，其价层电子排布式为______________。 (2)N2F2(二氟氮烯)分子中，氮原子的杂化类型为sp2，则N2F2的结构式为_______________。 (3)一种锌的配合物结构如图所示。该配合物中H－N－H键角为109.5°，而NH3分子中H－N－H键角为107°，原因是_______________________________________。 (4)FeS2晶体的晶胞结构如图所示。在晶胞中，Fe2+位于S所形成的__________________(填“正四面体”或“正八面体”)空隙；若晶胞参数为anm，密度为pg·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则FeS2的摩尔质量M＝_____g·mol-1(用含a、p、NA的代数式表示)。 答案：(1)8；3s23p2 (2)F－N＝N－F(3)Zn2+形成配位键，对成键电子对的排斥力减小，键角变大 (4)正八面体； g/mol 解析：(1)硅是14号元素，原子核外有8个能级，则基态Si原子核外电子的空间运动状态有8种，其价层电子排布式为3s23p2； (2)氮原子的杂化类型为 sp2，可以确定N与N之间应为双键，N与F之间存在1个键，每个N还有1个孤电子对，故N2F2的结构式为F－N＝N－F； (3)配合物中单原子的孤电子对与Zn2+形成配位键，对成键电子对的排斥力减小，键角变大，所以H-N-H键角大于NH3分子中H－N－H键角，故答案为:配合物中单原子的孤电子对与Zn2+形成配位键，对成键电子对的排斥力减小，键角变大； (4)由晶胞结构可知，晶胞中Fe2+位于S所形成的正八面体空隙中；晶胞中位于顶点的和面心的S的个数为8×＋6×＝4，则该晶胞中有4个FeS2，根据密度公式ρ＝＝可知M＝ g/mol＝ g/mol。 2．含硅和硫元素的化合物种类繁多，应用广泛。请回答： I．SiCl4是生产多晶硅的副产物。 (1)基态硅原子的价层电子排布式为___________。 (2)已知SiCl4比CCl4更易水解，导致SiCl4更易水解的因素有___________(填标号)。 a．Si－Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大 c．Si－Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道 II．硫代硫酸盐可用在银盐照相中做定影液。 已知硫代硫酸根(S2O)可看作是SO中的一个原子被S原子取代的产物。 (3)基态O原子的价层电子排布式不能表示为2s22p2p，因为违背了__________________； (4)能确定晶体中各原子的位置(坐标)，从而得出分子空间结构的一种方法是___________。 a．质谱法 b．X射线衍射 c．核磁共振氢谱 d．红外光谱 (5)S2O作为配体可提供孤电子对与Ag+形成[Ag(S2O3)2]3-。分析判断S2O中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由：____________________________________。 (6)MgS2O3∙6H2O的晶胞如图，该晶胞中S2O个数为___________。假设晶胞边长分别为anm、bnm、cnm，其摩尔质量为Mg∙mol-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________g∙cm-3(用相应字母表示)。 答案：(1)3s23p2 (2)abd (3)洪特规则 (4)b (5)S2O中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子 (6)4 ；×1021 解析：(1)Si是14号元素，基态硅原子的价层电子排布式为3s23p2； (2)a．Si－Cl键极性更大，则Si－Cl键更易断裂，因此，SiCl4比CCl4易水解，故a正确； b．Si的原子半径更大，因此，SiCl4中的共用电子对更加偏向于Cl，从而导致Si－Cl键极性更大，且Si原子更易受到水电离的OH－的进攻，因此，SiCl4比CCl4易水解，故b正确； c．常键能越大化学键越稳定且不易断裂，因此，Si－Cl键键能更大不能说明Si－Cl更易断裂，故不能说明SiCl4比CCl4易水解，故c错误； d．Si有更多的价层轨道，因此更易与水电离的OH－形成化学键，从而导致SiCl4比CCl4易水解，故d正确； 故答案为abd； (3)洪特规则指出：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。因此，违反洪特规则。 (4)a．质谱法是确定分子的相对分子质量的，故a错误； b．X射线衍射能确定晶体中各原子的位置(坐标)，故b正确； c．核磁共振氢谱是确定等效氢种类的，故c错误； d．红外光谱是确定官能团和化学键的，故d错误； 故答案为b。 (5)S2O中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子。 (6) S2O在晶胞的体内共4个；该晶胞按均摊法计算得4个MgS2O3∙6H2O，晶胞体积为abc×10-21cm3，晶胞的质量为，得该晶胞的密度为×1021。 3．工业用闪锌矿(主要成分ZnS，含有FeS2、SiO2杂质)制备ZnSO4，工艺流程如下： 已知： ①“焙烧”时，FeS2转化为Fe2O3； ②常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝10-38，Ksp[Zn(OH)2]＝10-17。 (1)根据核外电子排布，Cu在元素周期表的_______区。 (2)为了提高焙烧效率，理论上可采取的措施为_______。 a.粉碎矿石 b.增大压强 c.提高入炉空气中的含氧量 d.降低焙烧温度 (3)ZnS“焙烧”时反应的化学方程式为____________________________________。 (4)假定“调pH”前，溶液中c(Fe3+)＝c(Zn2+)＝0.1mol/L，则常温下，需调pH范围是_______(已知当离子浓度小于10-5mol/L时可认为该离子完全沉淀，忽略调pH时溶液体积的变化)。 (5)将10g产品ZnSO4溶于水配成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，加入2滴二甲酚橙指示剂，加入缓冲溶液，用cmol/LEDTA标准溶液滴定至终点，消耗VmL。已知Zn2+与EDTA会以等物质的量反应生成配合物。则产品中ZnSO4的质量分数是_______(列出计算式即可，不要求化简；假定产品中的杂质不与EDTA反应)。 (6)除闪锌矿外，ZnS还有一种矿物是纤锌矿，其晶体结构如图，其中由粗线围成的平行六面体是纤锌矿的晶胞。已知Zn2+和S2-都采取正四面体配位方式。 ①纤锌矿的晶体类型是_______(填字母)。 A．离子晶体 B．分子晶体 C．金属晶体 D．混合型晶体 ②该晶胞参数a＝b＝381pm，c＝623pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为_______g∙cm-3(列出计算式即可)。 答案：(1)ds (2)abe (3)2ZnS＋3O22ZnO＋3SO2 (4)3＜pH＜6 (5) ×100%＝16.1cV% (6)①A ② 解析：闪锌矿破碎后煅烧，Fe、 S元素被氧化，稀硫酸酸浸后过滤，得到含有Fe3+、 Zn2+的滤液， 废渣为难溶于稀硫酸的SiO2，调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤后得到主要含硫酸锌的溶液，经系列操作得到ZnSO4。 (1)Cu的价电子排布为3d104s1，周期表中位于ds区； (2)粉碎矿石可以增大接触面积，增大压强即增大O2浓度，提高空气中的含氧量相当于增大O2浓度，均可以提高反应速率；降低温度会减慢反应速率。所以选abc项； (3)ZnS“焙烧”时Zn元素转化为ZnO，负价硫被氧化生成SO2，所以方程式为2ZnS＋3O22ZnO＋3SO2； (4)“调pH”目的是将Fe3+转化为Fe(OH)3，溶液中c(Fe3+)＜10-5mol/L，根据Ksp[Fe(OH)3]＝10-38，可算出c(OH－)＞10-11mol/L，即c(H+)＜10-3mol/L，pH＞3；溶液中c(Zn2+)＝0.1mol/L，不能让Zn2+沉淀损失，根据Ksp[Zn(OH)2]＝10-17，可算出c(OH－)＜10-8mol/L，即c(H+)＞10-6mol/L，pH＜6； (5)滴定终点时，n(EDTA)＝n(Zn2+)＝cV×10-3mol，由于配成250mL溶液后，只取进行检测，所以n总(Zn2+)＝10×cV×10-3mol，m(ZnSO4)＝(65＋96)×10×cV×10-3g，ZnSO4的质量分数是×100%＝16.1cV%； (6)①根据题目提示，晶体由Zn2+和S2-构成，所以纤锌矿为离子晶体。故选A项。 ②观察可知一个晶胞中含有2个Zn2+与2个S2-晶胞体积为×3812×623×10-10cm3，所以晶体密度为 g∙cm-3。 4．在钐钴永磁材料的成型加工过程中，会产生合金渣(含有Sm、Co、Cu、Fe、SiO2)。从该合金渣提取钴(Co)和钐(Sm)的一种工艺流程如下。 (1)Co位于元素周期表第_______周期第_______族62号元素Sm，是一种稀土元素，其位于元素周期表区_______区(填“s”“p”“d”“ds”或“f”) (2)“破碎酸浸”中，将合金渣破碎的目的是______________________，“浸渣”的主要成分是_______。 (3)“沉淀1”的主要成分是Sm2(C2O4)3。“沉钐”过程中，Sm3+发生反应的离子方程式为____________。 (4)取50g合金渣(其中Co的质量分数约为37%)，若钴的酸浸率大于90%，结合图1实验数据，“调节pH”时，溶液的最佳pH为_______；“氧化”时，双氧水的实际用量应控制在理论用量的_______倍，双氧水实际用量大于理论用量的原因是________________________________________。 (5)“沉淀3”为草酸钴(CoC2O4)，将17.64g草酸钴“灼烧”至质量不再减轻，得到9.64g钴的氧化物，其化学式为_______。该氧化物晶胞可以看成4个A型和4个B型小单元交替无隙并置而成(如图2)。其中黑球()代表_______(填离子符号)。 答案：(1)四；Ⅷ；f (2)增大接触面积，提高酸浸速率；SiO2、Cu (3)2Sm3+＋3H2C2O4＝Sm2(C2O4)3↓＋6H+ (4)4；2 ；Fe3+会催化双氧水分解，消耗部分双氧水 (5) Co3O4 ；Co3+ 解析：合金渣加盐酸酸浸后的浸渣是不与盐酸反应的SiO2和Cu，浸出液加草酸沉钐，得Sm2(C2O4)3沉淀，滤液加氨水调节pH，氧化后沉淀Fe3+，后加入草酸沉钴，CoC2O4加热灼烧生成Co3O4。 (1)Co位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，62号元素Sm，是一种稀土元素，其位于元素周期表区f区； (2)“破碎酸浸”中，将合金渣破碎的目的是：增大接触面积，提高酸浸速率； “浸渣”的主要成分是不与盐酸反应的物质：SiO2、Cu； (3)“沉淀1”的主要成分是Sm2(C2O4)3。“沉钐”过程中，Sm3+发生反应的离子方程式为：2Sm3+＋3H2C2O4＝Sm2(C2O4)3↓＋6H+； (4)图1实验数据，“调节pH”时，pH为4时，铁的去除率最高，钴沉淀量最高，溶液的最佳pH为4； “氧化”时，双氧水的实际用量应控制在理论用量的2倍，双氧水实际用量大于理论用量的原因是：Fe3+会催化双氧水分解，消耗部分双氧水； (5)根据质量守恒：钴元素的质量灼烧前后质量不变。17.64gCoC2O4的物质的量为0.12mol，灼烧后9.64g钴的氧化物中钴元素的质量为：0.12mol×59g/mol＝7.08g，氧元素质量为：9.64g－7.08g＝2.56g，氧化物中钴原子与氧原子的个数比为：0.12mol∶＝3∶4，其化学式为：Co3O4； 用均摊法分析A和B，其中A中灰球个数为4×＋1＝，白球个数为4；B中灰球个数为4×＝，白球个数为4，黑球个数为4，结合晶胞结构，晶胞中灰球为8，白球为32，黑球为16，根据正负化合价代数和为0，设灰球化合价为x，白球化合价为y，黑球的化合价为z，则有8x＋32y＋16z＝0，简化得x＋4y＋2z＝0，再结合氧化钴的化学式Co3O4，可知钴元素有+2、+3价，氧为-2价，可推出：灰球为Co2+、黑球为Co3+、白球为O2-，故黑球代表Co3+。 5．银铋渣是铋精炼过程中产生的一种富银合金渣。某团队研究了综合回收银铋渣中Bi、Zn、Ag、Pb的新工艺，其流程如下： 已知：①82Pb与Si同族。 ②银铋渣中各成分质量分数如下表。 成分 Pb Bi Zn Ag 其他不溶于酸的物质 质量分数/％ 15.22 41.05 30.52 5. 03 8.18 ③Ksp(PbCl2)＝1.7×10-5；Ksp(AgCl)＝1.8×10-10。 回答下列问题： (1)写出82Pb在元素周期表中的位置_______。Zn位于元素周期表中的_______区。 (2)“浸锌”步骤用H2SO4溶液不用HNO3溶液，目的是____________________________________。 (3)为探究“酸浸”步骤的最佳条件，进行了相关实验，实验数据记录如下，则适宜的酸浸温度为_______，80℃时浸出率降低的原因可能是_______。 序号 温度/℃ 浸出率/％ 浸渣/％ Pb Bi Ag 1 20 88.91 86.21 87.21 8.26 2 40 92.11 92.08 90.36 6.88 3 60 98.76 98.61 98.38 5.10 4 80 96.02 98.11 96.26 5.25 (4)若“沉银液”中c(Ag+)＝1.0×10-9mol·L-1，则溶液中c(PB2+)＝_______mol·L-1(保留一位小数)。 (5)“氨浸”步骤中AgCl溶解得到的物质的化学式为_______。 (6)“还原”步骤中N2H4∙H2O (性质类似于NH3∙H2O)作还原剂，反应的离子方程式为_____________。 (7)电解制取Zn后的电解液可以返回_______步骤中循环使用。 答案：(1)第六周期第IVA族 ； ds (2)HNO3有强氧化性，酸浸时不仅产生有毒气体，污染环境；而且还不易使Zn与Bi、Ag、Pb分离 (3)60℃；温度过高，HNO3大量分解(或HNO3大量挥发) (4)5.2×10−4 (5)[Ag(NH3)2]Cl (6)4[Ag(NH3)2]＋＋N2H4∙H2O＋3H2O＝4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3∙H2O 或4[Ag(NH3)2]＋＋N2H4∙H2O＝4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3＋H2O (7)浸锌 解析：银铋渣经预处理后用稀H2SO4浸取，比较活泼金属Zn变为Zn2+进入到浸取液中，Pb变为PbSO4沉淀进入到滤渣中；Bi、Ag等元素也进入滤渣中；再向浸取液中加入锌粉还原其中的杂质离子，得到ZnSO4溶液，然后对其进行电解就得到单质Zn；向含有Bi、Ag等元素的浸渣1中加入具有强氧化性的HNO3，Bi、Ag变为金属阳离子Bi3+、Ag+进入溶液，其中难溶性固体通过过滤进入浸渣2中；然后向滤液中加入NaCl溶液，使Ag+变为AgCl沉淀而与Bi3+分离；对沉银液稀释可达到沉淀BiONO3沉淀；用氨水浸取AgCl沉淀，得到[Ag(NH3)2]Cl溶液，再加入N2H4·H2O进行还原，可反应产生Ag单质。 (1)Pb是82号元素，位于元素周期表中第六周期第IVA族；Zn是30号元素位于元素周期表中第四周期第ⅠIB族，属于元素周期表中的ds区元素，故答案为：第六周期第IVA族；ds； (2)根据流程可知，硫酸可浸出Zn元素，使Zn与其他金属元素进行分离，若直接用具有强氧化性的硝酸进行酸浸，不仅产生更多的有毒气体，污染环境，而且还不易分离不同的金属元素，故答案为：HNO3有强氧化性，酸浸时不仅产生有毒气体，污染环境；而且还不易使Zn与Bi、Ag、Pb分离； (3)由表中数据可知，当浸出温度为60℃时，各种元素的浸出率均最高，渣率最低，故适宜的酸浸温度为60℃；当温度为80℃时，因分解或挥发损的硝酸增多而导致浸出率下降，故作案为：60℃；温度过高，HNO3大量分解(或HNO3大量挥发)； (4)若“沉银液”中c(Ag+)＝1.0×10-9mol·L-1，由＝可知c(Pb2+)＝＝＝5.2×10−4mol·L-1，故答案为：5.2×10−4； (5)由分析知，“氨浸”步骤中AgCl溶解得到的物质的化学式为[Ag(NH3)2]Cl，故答案为：[Ag(NH3)2]Cl； (6)“还原”过程为N2H4·H2O将[Ag(NH3)2]+还原为银单质，N2H4·H2O被氧化为N2，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，结合物质的拆分原则，可知该反应的离子方程式为：4[Ag(NH3)2]＋＋N2H4∙H2O＋3H2O＝4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3∙H2O或4[Ag(NH3)2]＋＋N2H4∙H2O＝4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3＋H2O，故答案为：4[Ag(NH3)2]＋＋N2H4∙H2O＋3H2O＝4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3∙H2O或4[Ag(NH3)2]＋＋N2H4∙H2O＝4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3＋H2O； (7)电解制取Zn 后的电解液主要成分H2SO4，可返回“浸锌”步骤中循环使用，故答案为：浸锌。 6．陕西宝鸡因钛产业发达而被称为“中国钛谷”，钛废料在工业领域中也扮演着重要的角色。工业上以某种钛废料(主要成分为TiO2，含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料，制取焦磷酸镁，同时分离提纯TiO2 (TiO2不与碱反应，与酸反应后以TiO2+的形式存在)的工艺流程如图： 回答下列问题： (1)钛原子的价电子排布式为____________________；与钛同周期元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有_______种。 (2)Ti的四卤化物熔点如表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是：_____________________________________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 －24.12 38.3 155 (3)“碱浸”过程中去除的物质是_______。(填化学式) (4)适当升高温度可有效提高钛的浸出率，工业上“酸浸”时，温度选择40℃而不选择更高温度的原因是_______________________________________________。 (5)“氧化”时S2O转化为SO的离子方程式为_________________________________________。 (6)常温下，调节pH的理论最小值为_______时，可使Fe3+沉淀完全Ksp[Fe(OH)3]≈10-38，当某离子浓度≤10-5mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全)。 (7)滤液3中加入Na4P2O7溶液生成焦磷酸镁(Mg2P2O7)的化学方程式为_______________________。 答案：(1)3d24s2；3 (2) TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高 (3) Al2O3 (4)防止温度过高TiO2+水解，减少损失 (5) S2O＋2Fe2+＝2Fe3+＋2SO (6)3 (7) Na4P2O7＋2MgSO4＝Mg2P2O7↓＋2Na2SO4 解析：以含钛废料(主要成分为TiO2，含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料，分离提纯TiO2并制取少量焦磷酸镁。由于原料中除主要含有TiO2外还含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3，所以碱浸时是为了除去能与碱反应的Al2O3，然后过滤，向滤液中加入过量的硫酸除去不与酸反应的Cu，再次过滤，向滤液中加铁粉，将铁离子还原成亚铁离子。然后冷却结晶时亚铁离子生成七水硫酸亚铁晶体析出从而出去大部分亚铁离子；然后过滤，向滤液中加热水解生成TiO(OH)2，过滤得到TiO(OH)2固体和主要含硫酸镁以及少量硫酸亚铁的溶液；煅烧TiO(OH)2得TiO2；加Na2S2O8溶液氧化Fe2+为Fe3+，调pH是铁离子生成氢氧化铁而除去铁离子，然后过滤，向滤液中加焦硫酸钠得到焦硫酸镁，据此分析解题。 (1)Ti是22号元素，价电子排布式是3d24s2；Ti有2个未成对电子，同周期中由两个未成对电子的还有Ni3d84s2、Ge4s24p2、Se4s24p4三种； (2) TiF4为离子晶体，熔点高，其他三种均为分子晶体，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高； (3)含钛废料中加NaOH溶液碱浸时，只有Al2O3溶解生成可溶的偏铝酸钠，“碱浸”过程中去除的物质是Al2O3； (4)稀硫酸酸浸时TiO2转化为TiO2+，温度过高TiO2+水解程度增大，造成Ti的损失，温度选择40℃而不选择更高温度的原因是：防止温度过高TiO2+水解，减少损失； (5)“氧化”时S2O与Fe2+反应生成Fe3+和SO，其离子方程式为：S2O＋2Fe2+＝2Fe3+＋2SO； (6)Fe3+沉淀完全离子浓度c≤10-5mol·L-1，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3+)∙c3(OH－)≈10-38，c(OH－)＝＝ mol/L＝10-11mol/L，c(H+)＝ mol/L＝10-3mol/L，调节pH的理论最小值为3； (7)滤液3中主要含有Mg2+加Na4P2O7溶液得生成焦磷酸镁(Mg2P2O7)，其化学方程式为：Na4P2O7＋2MgSO4＝Mg2P2O7↓＋2Na2SO4。 7．阳极泥富集了矿石、精矿或熔剂中大部分的贵金属元素，因而具有很高的综合回收价值。从某阳极泥(主要成分有Cu、Ag、Au、Ag₂Se、Cu₂S和NiSO₄等)中回收Se和部分金属的工艺流程如图所示。 已知：①该工艺中萃取与反萃取原理为2RH＋Cu2+R2Cu＋2H+。 ②I2＋I－I，相同条件下，I与I2的氧化性相近。 (1)“焙烧”产生的SO2与SeO2的混合烟气用水吸收可制得单质Se，该反应的化学方程式为 。 (2)“酸浸氧化”中通入氧气的目的是 ；“反萃取剂”选用 (填化学式)溶液。 (3)沉银时加入NaCl，可将Ag+转化为AgCl，再用硫代硫酸盐溶液浸出银元素。 已知：①AgCl ＋2S2O[Ag(S2O3)2]3-＋Cl－   K1＝6.66×103 ②Ag+＋2S2O[Ag(S2O3)2]3-   K2＝3.7×1013 若所得浸出液中c(Ag+)＜10-5mol∙L-1，则溶液中c(Cl－)＞ mol∙L-1。 (4)浸出Au的离子方程式为 。 (5) Ag2S是一种窄能带半导体材料，具有良好的光电、热电性能，其晶胞结构如图所示。 已知图中A处的原子分数坐标为(0,0,0)，则晶胞中B处原子分数坐标为 。若晶胞参数a nm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 g·cm。 答案：(1)2SO2＋SeO2＋H2O＝Se＋2H2SO4 (2) 防止生成的氮氧化物排放到空气中；HNO3 (3) 1.8×10-5 (4) 2Au＋I＋I－＝2[AuI2]－ (5) (,,) 解析：(1)“焙烧”产生的SO2与SeO2的混合烟气用水吸收可制得单质Se，SeO2作氧化剂，被还原为Se，SO2作还原剂，被氧化为H2SO4，该反应的化学方程式为2SO2＋SeO2＋H2O＝Se＋2H2SO4。 (2)酸浸氧化的过程中由于加了硝酸会产生氮的氧化物，通入氧气可以使氮的氧化物又转化为硝酸而溶解，防止氮的氧化物排放到空气中污染空气；“滤液I”中主要含有Cu2+、Ni2+的硝酸盐，故“反萃取剂”最好选用HNO3。 (3)＝3.7×1013，若c(Ag+)＜10-5mol·L-1，则＝K2∙ c(Ag+)＜3.7×1013×10-5，＝6.66×103，故c(Cl－)＝＞6.66×103×＝1.8×10-5mol∙L-1。 (4)Au和I2－KI反应，生成含有[AuI2]－的溶液，离子方程式为2Au＋I＋I－＝2[AuI2]－。 (5)若将晶胞分成8个小立方体，则B处于其中一个小立方体的体心，其原子分数坐标为(,,)；该晶胞含S2-个数是×8＋1＝2，含Ag+个数是4，设密度为ρg/cm3，则ρ×(a×10-7)3＝×4＋×2，可得ρ＝。 8．F分铜液净化渣主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合物，一种回收工艺流程如图： 已知：①“碱浸”时，铜、锑转化为难溶氢氧化物或氧化物，碱浸液含有Na2TeO3、Na3AsO4。 ②“酸浸”时，锑元素发生反应生成难溶的Sb2O(SO4)4浸渣。 回答下列问题： (1)As位于第四周期VA族，基态As的价层电子排布式为 。 (2)“碱浸”时，TeO2与NaOH反应的离子方程式为 。 (3)向碱浸液中加入盐酸调节pH＝4，有TeO2析出，分离出TeO2的操作是 。滤液中As元素最主要的存在形式为 。(填标号)(25℃，H3AsO4的各级电离常数为Ka1=6.3×10-3，Ka2=1.0×10-7，Ka3=3.2×10-12) A．H3AsO4 B．H2AsO  C．HAsO D．AsO (4)①Sb2O(SO4)4中，Sb的化合价为 。 ②“氯盐酸浸”时，通入SO2的目的是 。 (5)“水解”时，生成SbOCl的化学方程式为 。 (6)TeO2可用作电子元件材料，熔点为733℃，TeO2晶胞是长方体结构如图。碲的配位数为 。已知NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 g/cm3。 答案：(1) 4s24p3 (2) TeO2＋2OH－=TeO＋H2O (3)过滤；B (4) +5；将Sb2O(SO4)4还原为SbCl3 (5)SbCl3＋H2O＝SbOCl＋2HCl (6) 6 解析：结合题干信息，分铜液加入氢氧化钠溶液进行碱浸，铜、锑转化为难溶氢氧化物或氧化物，碱浸液含有Na2TeO3、Na3AsO4；过滤后向滤渣中加入硫酸进行酸浸，铜的氢氧化物或氧化物均溶解，锑元素反应生成难溶的Sb2O(SO4)4浸渣，过滤后向浸渣中加入盐酸、氯化钠和二氧化硫，反应生成三氯化锑，三氯化锑水解生成转化为SbOCl；碱浸液中加入酸调节PH=4，Na2TeO3转化生成亚碲酸，亚碲酸不稳定分解生成二氧化碲。 (1)As为33号元素，基态As的价层电子排布式为：4s24p3。 (2)TeO2属于酸性氧化物，与NaOH反应的离子方程式为：TeO2＋2OH－=TeO＋H2O。 (3)向碱浸液加入盐酸调节pH＝4，TeO2以沉淀析出，分离出TeO2的操作是过滤；由题干信息可知，H3AsO4的各级电离常数为：Ka1=6.3×10-3，Ka2＝1.0×10-7，Ka3＝3.2×10-12，pH＝4，则c(H+)＝10-4mol/L，H3AsO4H+＋H2AsO ，Ka1=＝6.3×10-3，＝＝63，故As主要以H2AsO形式存在，故选B。 (4)①结合化合物的化合价为0，Sb2O(SO4)4中，Sb的化合价为+5价；②SO2具有还原性，“氯盐酸浸”时，通入SO2的目的是将Sb2O(SO4)4还原为SbCl3。 (5)“水解”时，SbCl3水解生成SbOCl，化学方程式为：SbCl3＋H2O＝SbOCl＋2HCl。 (6)结合图示晶胞结构，离碲离子最近的氧负离子有6个，故碲的配位数为6；根据均摊，该晶胞含有2+4×=4个O原子，含有1+8×＝2个Te，则该晶体的密度＝＝＝ g∙cm-3。 9．F电池级碳酸锂是制造LiCoO2等锂离子电池必不可少的原材料。享誉“亚洲锂都”的宜春拥有亚洲储量最大的锂云母矿，以锂云母浸出液(含Li+、Fe3+、Mg2+、SO等)为原料制取电池级Li2CO3的工艺流程如图： 已知：①HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取Fe3+，萃取时发生的反应可表示为：Fe3+＋3HRFeR3＋3H+； ②常温时，1mol·L-1LiOH溶液的pH=14。 回答下列问题： (1)“有机层”的主要成分为 (填化学式，下同)；“滤渣1”中含有的物质为 ；使用HR萃取剂时，需加入一定量的NaOH进行处理，其目的是 。 (2)某种HR的结构简式为，该分子中可能与Fe3+形成配位键的原子有 。 (3)加适量草酸的目的 。 (4)“混合沉锂”的离子方程式为 。 (5)Li2CO3与Co3O4在空气中加热可以制备重要的电极材料钴酸锂(LiCoO2)。写出对应的化学方程式 。 (6)钴酸锂(LiCoO2)是常见的锂离子电池正极材料，其晶胞结构示意图如下图所示，各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。 ①基态Co原子核外电子排布式为 。 ②该晶胞密度为 g·cm-3。(写出计算式，阿伏加德罗常数为NA) 答案：(1) FeR3和HR； Li2CO3、MgCO3 消耗萃取反应时生成的H+，促进萃取反应的正向进行，提高萃取率 (2)O、N (3)使钙离子生成草酸钙，便于除掉 (4)2Li+＋HCO＋OH－＝H2O＋Li2CO3↓ (5)6Li2CO3＋4Co3O4+O212LiCoO2＋6CO2 (6) [Ar]3d74s2 解析：(1)根据Fe3+＋3HRFeR3＋3H+平衡可知，有机层中主要是FeR3和HR，根据流程可知沉淀主要是碳酸锂和碳酸镁。加入氢氧化钠后氢离子会被消耗，从而使平衡正向移动。 (2)从结构可知氧原子、氮原子都有孤对电子，所以能形成配位键的是N、O； (3)加入草酸的目的是沉淀多余的钙离子； (4)从流程可知是碳酸氢锂和氢氧化锂反应生成了碳酸锂，离子方程式为：2Li+＋HCO＋OH－＝H2O＋Li2CO3↓； (5)钴元素的化合价从+2和+3归到+3价部分被氧化，所以有氧气参加反应。化学方程式为：6Li2CO3＋4Co3O4+O212LiCoO2＋6CO2； (6)Co为第四周期第Ⅷ族元素，其核外电子排布式为：[Ar]3d74s2 ，该晶胞中Li+： 8×＋2＝3、Co3+： 4×＋2＝3、O2-：8×＋4＝6，其晶胞化学式为：Li3Co3O6，故其密度为：ρ＝＝ g/cm3。 10．氮和氧是构建化合物的常见元素。 已知： 请回答： (1)某化合物的晶胞如图，其化学式是________________，晶体类型是__________。 (2)下列说法正确的是_______。 A. 电负性：B＞N＞O B. 离子半径：P3-＜S2-＜Cl－ C. 第一电离能：Ge＜Se＜As D. 基态Cr的简化电子排布式：[Ar]3d4 (3)①H2N－NH2 ＋H+→H2N－NH，其中－NH2的N原子杂化方式为_______；比较键角∠HNH∶H2N－NH2中的－NH2_______ H2N－NH中的－NH (填“>”、“<”或“=”)，请说明理由__________________。 ②将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是NO。比较氧化性强弱：NO _______HNO3(填“>”、“<”或“=”)；写出A中阴离子的结构式___________。 答案：(1)CrCl2∙4H2O 分子晶体 (2)C (3)①sp3 ＜ －NH2有孤电子对，孤电子对对成键电子排斥力大，键角变小 ②＞ 解析：(1)由晶胞图可知，化学式为CrCl2∙4H2O；由晶胞图可知构成晶胞的粒子为CrCl2∙4H2O分子，故为分子晶体； (2)A．同一周期，从左到右，电负性依次增强，故顺序为O＞N＞B，A错误； B．核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故顺序为P3-＞S2-＞Cl－，B错误； C．同一周期，从左到右，电离能增大的趋势，VA族和ⅥA族相反，故顺序为Ge＜Se＜As，C正确； D．基态Cr的简化电子排布式：[Ar]3d54s1，D错误； 故选C； (3)①－NH2的价层电子对数3＋＝4，故杂化方式为sp3；－NH2价层电子对数为4，有一对孤电子对，－NH价层电子对数4＋＝4，无孤对电子，又因为孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对成键电子的排斥力，故键角∠HNH∶H2N－NH2中的－NH2＜H2N－NH中的－NH； ②将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是NO，则A为NO2HS2O7，NO为硝酸失去一个OH－，得电子能力更强，氧化性更强，故氧化性强弱：NO ＞HNO3；阴离子为HS2O根据已知可知其结构式为。 第 1 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届考前《物质结构与性质》大题专练(二) 1．(1)基态Si原子核外电子的空间运动状态有_____种，其价层电子排布式为______________。 (2)N2F2(二氟氮烯)分子中，氮原子的杂化类型为sp2，则N2F2的结构式为_______________。 (3)一种锌的配合物结构如图所示。该配合物中H－N－H键角为109.5°，而NH3分子中H－N－H键角为107°，原因是_______________________________________。 (4)FeS2晶体的晶胞结构如图所示。在晶胞中，Fe2+位于S所形成的__________________(填“正四面体”或“正八面体”)空隙；若晶胞参数为anm，密度为pg·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则FeS2的摩尔质量M＝_____g·mol-1(用含a、p、NA的代数式表示)。 2．含硅和硫元素的化合物种类繁多，应用广泛。请回答： I．SiCl4是生产多晶硅的副产物。 (1)基态硅原子的价层电子排布式为___________。 (2)已知SiCl4比CCl4更易水解，导致SiCl4更易水解的因素有___________(填标号)。 a．Si－Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大 c．Si－Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道 II．硫代硫酸盐可用在银盐照相中做定影液。 已知硫代硫酸根(S2O)可看作是SO中的一个原子被S原子取代的产物。 (3)基态O原子的价层电子排布式不能表示为2s22p2p，因为违背了__________________； (4)能确定晶体中各原子的位置(坐标)，从而得出分子空间结构的一种方法是___________。 a．质谱法 b．X射线衍射 c．核磁共振氢谱 d．红外光谱 (5)S2O作为配体可提供孤电子对与Ag+形成[Ag(S2O3)2]3-。分析判断S2O中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由：____________________________________。 (6)MgS2O3∙6H2O的晶胞如图，该晶胞中S2O个数为___________。假设晶胞边长分别为anm、bnm、cnm，其摩尔质量为Mg∙mol-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________g∙cm-3(用相应字母表示)。 3．工业用闪锌矿(主要成分ZnS，含有FeS2、SiO2杂质)制备ZnSO4，工艺流程如下： 已知： ①“焙烧”时，FeS2转化为Fe2O3； ②常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝10-38，Ksp[Zn(OH)2]＝10-17。 (1)根据核外电子排布，Cu在元素周期表的_______区。 (2)为了提高焙烧效率，理论上可采取的措施为_______。 a.粉碎矿石 b.增大压强 c.提高入炉空气中的含氧量 d.降低焙烧温度 (3)ZnS“焙烧”时反应的化学方程式为____________________________________。 (4)假定“调pH”前，溶液中c(Fe3+)＝c(Zn2+)＝0.1mol/L，则常温下，需调pH范围是_______(已知当离子浓度小于10-5mol/L时可认为该离子完全沉淀，忽略调pH时溶液体积的变化)。 (5)将10g产品ZnSO4溶于水配成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，加入2滴二甲酚橙指示剂，加入缓冲溶液，用cmol/LEDTA标准溶液滴定至终点，消耗VmL。已知Zn2+与EDTA会以等物质的量反应生成配合物。则产品中ZnSO4的质量分数是_______(列出计算式即可，不要求化简；假定产品中的杂质不与EDTA反应)。 (6)除闪锌矿外，ZnS还有一种矿物是纤锌矿，其晶体结构如图，其中由粗线围成的平行六面体是纤锌矿的晶胞。已知Zn2+和S2-都采取正四面体配位方式。 ①纤锌矿的晶体类型是_______(填字母)。 A．离子晶体 B．分子晶体 C．金属晶体 D．混合型晶体 ②该晶胞参数a＝b＝381pm，c＝623pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为_______g∙cm-3(列出计算式即可)。 4．在钐钴永磁材料的成型加工过程中，会产生合金渣(含有Sm、Co、Cu、Fe、SiO2)。从该合金渣提取钴(Co)和钐(Sm)的一种工艺流程如下。 (1)Co位于元素周期表第_______周期第_______族62号元素Sm，是一种稀土元素，其位于元素周期表区_______区(填“s”“p”“d”“ds”或“f”) (2)“破碎酸浸”中，将合金渣破碎的目的是______________________，“浸渣”的主要成分是_______。 (3)“沉淀1”的主要成分是Sm2(C2O4)3。“沉钐”过程中，Sm3+发生反应的离子方程式为____________。 (4)取50g合金渣(其中Co的质量分数约为37%)，若钴的酸浸率大于90%，结合图1实验数据，“调节pH”时，溶液的最佳pH为_______；“氧化”时，双氧水的实际用量应控制在理论用量的_______倍，双氧水实际用量大于理论用量的原因是________________________________________。 (5)“沉淀3”为草酸钴(CoC2O4)，将17.64g草酸钴“灼烧”至质量不再减轻，得到9.64g钴的氧化物，其化学式为_______。该氧化物晶胞可以看成4个A型和4个B型小单元交替无隙并置而成(如图2)。其中黑球()代表_______(填离子符号)。 5．银铋渣是铋精炼过程中产生的一种富银合金渣。某团队研究了综合回收银铋渣中Bi、Zn、Ag、Pb的新工艺，其流程如下： 已知：①82Pb与Si同族。 ②银铋渣中各成分质量分数如下表。 成分 Pb Bi Zn Ag 其他不溶于酸的物质 质量分数/％ 15.22 41.05 30.52 5. 03 8.18 ③Ksp(PbCl2)＝1.7×10-5；Ksp(AgCl)＝1.8×10-10。 回答下列问题： (1)写出82Pb在元素周期表中的位置_______。Zn位于元素周期表中的_______区。 (2)“浸锌”步骤用H2SO4溶液不用HNO3溶液，目的是____________________________________。 (3)为探究“酸浸”步骤的最佳条件，进行了相关实验，实验数据记录如下，则适宜的酸浸温度为_______，80℃时浸出率降低的原因可能是_______。 序号 温度/℃ 浸出率/％ 浸渣/％ Pb Bi Ag 1 20 88.91 86.21 87.21 8.26 2 40 92.11 92.08 90.36 6.88 3 60 98.76 98.61 98.38 5.10 4 80 96.02 98.11 96.26 5.25 (4)若“沉银液”中c(Ag+)＝1.0×10-9mol·L-1，则溶液中c(PB2+)＝_______mol·L-1(保留一位小数)。 (5)“氨浸”步骤中AgCl溶解得到的物质的化学式为_______。 (6)“还原”步骤中N2H4∙H2O (性质类似于NH3∙H2O)作还原剂，反应的离子方程式为_____________。 (7)电解制取Zn后的电解液可以返回_______步骤中循环使用。 6．陕西宝鸡因钛产业发达而被称为“中国钛谷”，钛废料在工业领域中也扮演着重要的角色。工业上以某种钛废料(主要成分为TiO2，含少量MgO、Cu、Al2O3、FeO、Fe2O3)为原料，制取焦磷酸镁，同时分离提纯TiO2 (TiO2不与碱反应，与酸反应后以TiO2+的形式存在)的工艺流程如图： 回答下列问题： (1)钛原子的价电子排布式为____________________；与钛同周期元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有_______种。 (2)Ti的四卤化物熔点如表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是：_____________________________________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 －24.12 38.3 155 (3)“碱浸”过程中去除的物质是_______。(填化学式) (4)适当升高温度可有效提高钛的浸出率，工业上“酸浸”时，温度选择40℃而不选择更高温度的原因是_______________________________________________。 (5)“氧化”时S2O转化为SO的离子方程式为_________________________________________。 (6)常温下，调节pH的理论最小值为_______时，可使Fe3+沉淀完全Ksp[Fe(OH)3]≈10-38，当某离子浓度≤10-5mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全)。 (7)滤液3中加入Na4P2O7溶液生成焦磷酸镁(Mg2P2O7)的化学方程式为_______________________。 7．阳极泥富集了矿石、精矿或熔剂中大部分的贵金属元素，因而具有很高的综合回收价值。从某阳极泥(主要成分有Cu、Ag、Au、Ag₂Se、Cu₂S和NiSO₄等)中回收Se和部分金属的工艺流程如图所示。 已知：①该工艺中萃取与反萃取原理为2RH＋Cu2+R2Cu＋2H+。 ②I2＋I－I，相同条件下，I与I2的氧化性相近。 (1)“焙烧”产生的SO2与SeO2的混合烟气用水吸收可制得单质Se，该反应的化学方程式为 。 (2)“酸浸氧化”中通入氧气的目的是 ；“反萃取剂”选用 (填化学式)溶液。 (3)沉银时加入NaCl，可将Ag+转化为AgCl，再用硫代硫酸盐溶液浸出银元素。 已知：①AgCl ＋2S2O[Ag(S2O3)2]3-＋Cl－   K1＝6.66×103 ②Ag+＋2S2O[Ag(S2O3)2]3-   K2＝3.7×1013 若所得浸出液中c(Ag+)＜10-5mol∙L-1，则溶液中c(Cl－)＞ mol∙L-1。 (4)浸出Au的离子方程式为 。 (5) Ag2S是一种窄能带半导体材料，具有良好的光电、热电性能，其晶胞结构如图所示。 已知图中A处的原子分数坐标为(0,0,0)，则晶胞中B处原子分数坐标为 。若晶胞参数a nm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 g·cm。 8．F分铜液净化渣主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合物，一种回收工艺流程如图： 已知：①“碱浸”时，铜、锑转化为难溶氢氧化物或氧化物，碱浸液含有Na2TeO3、Na3AsO4。 ②“酸浸”时，锑元素发生反应生成难溶的Sb2O(SO4)4浸渣。 回答下列问题： (1)As位于第四周期VA族，基态As的价层电子排布式为 。 (2)“碱浸”时，TeO2与NaOH反应的离子方程式为 。 (3)向碱浸液中加入盐酸调节pH＝4，有TeO2析出，分离出TeO2的操作是 。滤液中As元素最主要的存在形式为 。(填标号)(25℃，H3AsO4的各级电离常数为Ka1=6.3×10-3，Ka2=1.0×10-7，Ka3=3.2×10-12) A．H3AsO4 B．H2AsO  C．HAsO D．AsO (4)①Sb2O(SO4)4中，Sb的化合价为 。 ②“氯盐酸浸”时，通入SO2的目的是 。 (5)“水解”时，生成SbOCl的化学方程式为 。 (6)TeO2可用作电子元件材料，熔点为733℃，TeO2晶胞是长方体结构如图。碲的配位数为 。已知NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 g/cm3。 9．F电池级碳酸锂是制造LiCoO2等锂离子电池必不可少的原材料。享誉“亚洲锂都”的宜春拥有亚洲储量最大的锂云母矿，以锂云母浸出液(含Li+、Fe3+、Mg2+、SO等)为原料制取电池级Li2CO3的工艺流程如图： 已知：①HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取Fe3+，萃取时发生的反应可表示为：Fe3+＋3HRFeR3＋3H+； ②常温时，1mol·L-1LiOH溶液的pH=14。 回答下列问题： (1)“有机层”的主要成分为 (填化学式，下同)；“滤渣1”中含有的物质为 ；使用HR萃取剂时，需加入一定量的NaOH进行处理，其目的是 。 (2)某种HR的结构简式为，该分子中可能与Fe3+形成配位键的原子有 。 (3)加适量草酸的目的 。 (4)“混合沉锂”的离子方程式为 。 (5)Li2CO3与Co3O4在空气中加热可以制备重要的电极材料钴酸锂(LiCoO2)。写出对应的化学方程式 。 (6)钴酸锂(LiCoO2)是常见的锂离子电池正极材料，其晶胞结构示意图如下图所示，各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。 ①基态Co原子核外电子排布式为 。 ②该晶胞密度为 g·cm-3。(写出计算式，阿伏加德罗常数为NA) 10．氮和氧是构建化合物的常见元素。 已知： 请回答： (1)某化合物的晶胞如图，其化学式是________________，晶体类型是__________。 (2)下列说法正确的是_______。 A. 电负性：B＞N＞O B. 离子半径：P3-＜S2-＜Cl－ C. 第一电离能：Ge＜Se＜As D. 基态Cr的简化电子排布式：[Ar]3d4 (3)①H2N－NH2 ＋H+→H2N－NH，其中－NH2的N原子杂化方式为_______；比较键角∠HNH∶H2N－NH2中的－NH2_______ H2N－NH中的－NH (填“>”、“<”或“=”)，请说明理由__________________。 ②将HNO3与SO3按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是NO。比较氧化性强弱：NO _______HNO3(填“>”、“<”或“=”)；写出A中阴离子的结构式___________。 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $