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重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-31原子结构与性质（1）
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这是一份重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-31原子结构与性质（1），共26页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，结构与性质，填空题等内容，欢迎下载使用。
重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-31原子结构与性质（1）
一、单选题
1．（2023·重庆·统考三模）(俗称铵铁蓝)是一种蓝色的无机颜料。下列有关该物质说法错误的是
A．电负性：
B．铵铁蓝中铁元素有两种化合价
C．中的键角比中的的键角小
D．铵铁蓝中的配体是，该配体中的键与键之比是1:2
2．（2023·重庆·统考三模）X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种：Z元素原子的价层电子排布是；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，Q元素的原子半径是前四周期中最大的，W元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是
A．电负性： B．属于酸性氧化物
C．Q与Z可以形成多种化合物 D．W元素位于元素周期表的d区
3．（2023·重庆·统考三模）下列图示或化学用语的表示有明显错误的是
A．乙炔的空间填充模型
B．SO2的VSEPR模型
C．用电子式表示NaCl的形成过程
D．基态Cr的价层电子的轨道表示式
A．A B．B C．C D．D
4．（2023·重庆·统考二模）有一种可用于治疗消化道肿瘤和肺癌的药物，其结构简式如下图。下列说法正确的是
A．硒(Se)元素位于周期表的s区 B．基态原子的第一电离能：
C．气态的键角大于的键角 D．该药物分子中有16种化学环境不同的碳原子
5．（2023·重庆·统考模拟预测）三星堆遗址出土了大量的青铜器，其主要成分为Cu、Sn、Pb，还含少量Fe、As、O等元素。对上述有关元素，下列说法正确的是
A．基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
B．基态Fe原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C．第一电离能最大的是As
D．电负性最大的是O
6．（2023·重庆九龙坡·统考二模）氟他胺是一种抗肿瘤药，其结构简式如下。下列关于氟他胺说法正确的是
A．第一电离能：C＜N＜O＜F
B．所有元素都处于元素周期表的p区
C．1个分子中采取杂化的原子数为4
D．基态氟原子最高能级的轨道形状为哑铃形
7．（2023·重庆·统考二模）THPC即四羟甲基氯化磷[]，主要用于织物阻燃处理，制取THPC反应的化学方程式为：，下列有关说法正确的是
A．的结构示意图为 B．HCHO分子结构为三角锥形
C．基态P原子核外电子的空间运动状态有9种 D．羟基的电子式为
8．（2023·重庆九龙坡·统考二模）X、Y、Z、W均为短周期主族元素，X、Z、W的原子序数依次递减，三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同，1mol化合物含62mol电子。下列说法正确的是
A．W的氧化物均易溶于水
B．离子半径：Y>X>Z>W
C．同主族元素形成的简单氢化物中X的最稳定
D．同周期元素基态原子未成对电子数少于Y的有4种
9．（2023·重庆·统考模拟预测）化合物X的结构如图所示。a、b、c、d是四种原子序数依次增大的短周期主族元素，基态时c原子2p原子轨道上有1对成对电子。下列说法正确的是
A．X的水溶液呈碱性，也有还原性
B．原子半径：
C．c、d两种单质化合形成的物质含有共价键
D．化合物X有较强的氧化性且在高温下稳定存在
10．（2023·重庆·统考模拟预测）铁是红细胞中血红蛋白的重要组成成分，缺铁时红细胞合成的血红蛋白量会减少，会使红细胞体积变小，携氧能力下降，形成缺铁性贫血，血红蛋白分子的结构如图，下列有关说法不正确的是
A．该结构中，氧元素的第一电离能最大
B．的基态价电子排布式为
C．咪唑环上所有原子均在同一平面上
D．通过配位键与相连
11．（2022·重庆·统考模拟预测）硼酸三乙酯点燃时产生绿色火焰，可通过该现象鉴定硼酸，制取硼酸三乙酯的反应为：，下列表示不正确的是
A．中子数为10的O原子的原子结构示意图：
B．乙醇分子的空间填充模型：
C．基态C原子核外价电子的轨道表达式：
D．硼酸的电子式：
12．（2022·重庆·统考模拟预测）有a、b、c、d、e五种原子序数依次增大的前四周期元素，b在地壳中含量最高，基态e原子的核外电子恰好填满10个原子轨道；由这五种元素构成的某天然结晶水合物的化学式为。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．最简单氢化物稳定性：
C．c的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D．c、d的氯化物均能与a、b形成的化合物发生反应
13．（2022·重庆·模拟预测）下列说法错误的是
A．羊毛织品洗后易变形，与氢键有关
B．基态原子中，两种自旋状态的电子数之比为
C．键角：
D．二甲醚中杂化的原子数为2NA
二、工业流程题
14．（2023·重庆·统考三模）镍及其化合物在工业上有广泛的应用。工业上用镍矿渣(主要含、NiS，还含FeO、、MgO、CaO和)制备的过程如图所示(已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表)。
金属离子
开始沉淀时的pH
6.8
2.2
7.5
9.4
沉淀完全时的pH
9.2
3.2
9.0
12.4
(1)的价电子排布式为_______；电离一个电子需要吸收的能量_______________(填“大于”或“小于”)。
(2)“酸溶”过程中，NiS发生反应的离子方程式为_________________________；如何判断已足量：______________________(写出具体操作过程)。
(3)滤渣1的成分有_______________。
(4)滤渣3的成分为和。若滤液1中，当滤液2中时，除钙率为_______________(忽略沉淀前后溶液体积变化)。(已知：、)
(5)“滤液2”加入碳酸钠溶液后所得沉淀可表示为。进行下列实验：称取干燥沉淀样品3.41g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(500℃～750℃条件下加热，收集到的气体产物只有一种，750℃以上残留固体为NiO)，则该样品的化学式为_________________。
(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。由溶液获得稳定的晶体的操作M依次是蒸发浓缩、_______________、过滤、洗涤、干燥。
温度
低于30.8℃
30.8℃～53.8℃
53.8℃～280℃
280℃
晶体形态
多种结晶水合物
15．（2023·重庆·统考二模）仲钼酸铵[]是用作测定磷酸盐、镍、锗、二氧化硒、砷酸盐、生物碱和铅等的试剂。用某含钼废料(主要含有、CoS和)制备仲钼酸铵的工艺流程如下图所示：
请回答下列问题：
(1)基态Co原子的价层电子排布式为_______。
(2)焙烧的过程中采用如图所示的“多层逆流焙烧”，其优点是_______(任答两点即可)。
(3)焙烧时转化为，则焙烧时的化学方程式为_______。
(4)“操作”的名称是_______；实验室完成该“操作”用到的最主要的玻璃仪器是_______。
(5)“调pH为5.5”生成仲钼酸铵的化学方程式为_______。
(6)已知有如下转化关系，则8钼酸铵的化学式为_______。
(7钼酸根)(8钼酸根)
(7)若在某温度下，在水中的溶解平衡曲线如下图所示。向100mL0.400mol/L溶液中滴加200mL溶液，恰好使完全沉淀[]，则所加入的溶液的浓度约为_______mol/L(混合后，溶液的体积变化忽略不计，计算结果保留到小数点后3位)。
16．（2023·重庆·统考模拟预测）高纯度六氟磷酸锂()是锂离子电池的常用电解液锂盐。HF合成高纯的绿色低温工艺如下。
(1)中基态的电子排布式为___________，中P原子上的孤电子对数为___________。
(2)反应釜1中生成的在反应釜2中转化为LiF沉淀，其反应的离子方程式为___________。本工艺未采用(工业级)与氢氟酸直接反应制备LiF的原因是___________。
(3)为提高原料的利用率，本工艺将反应釜4与5串联。向反应釜4和5中加入LiF溶液后，将反应釜3中生成的气体通入反应釜5中，发生反应得到，其化学反应方程式为___________；再将剩余的气体通入反应釜4中发生反应，尾气经水吸收得到的主要副产品是___________。
(4)遇水易发生水解反应，生成等，其化学反应方程式为___________。
(5)某温度下，，不考虑水解，饱和水溶液中的浓度为___________mol/L。
三、结构与性质
17．（2022·重庆·统考模拟预测）铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的应用，回答下列问题。
(1)铁在元素周期表第四周期第_______列，属于_______区元素，基态铁原子M层的核外电子排布式为_______。
(2)铁形成的常见离子有Fe2+和Fe3+，Fe2+易被氧化为Fe3+，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因：_______。
(3)检验Fe2+是否被氧化为Fe3+的方法之一是取待测液，加入KSCN溶液，观察是否有红色的[Fe(SCN)(H2O)5]2+生成。
①[Fe(SCN)(H2O)5]2+中Fe3+的杂化类型为_______。
A．dsp2 B．dsp3 C．sp3d2 D．sp3
②配体SCN-和H2O的键角大小：SCN-_________H2O(填“<”、“>”或“=”)，请用杂化轨道理论解释其原因_______。
③SCN-可写出两种常见的电子式，分别为_______、_______。③
④O、N、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(4)铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料，其正交晶胞结构如图a所示，沿z轴与x轴的投影图分别如图b和图c所示。
①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，称作原子坐标。如1号原子的坐标为(0，0，)，2号原子的坐标为(，-m，-m)，则3号Fe原子的坐标为_______。
②若晶胞参数分别为apm、bpm、cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算表达式)。
18．（2022·重庆·统考二模）金属铜和镍及其化合物在工业、农业、国防以及航天等领域都有广泛的用途。请回答下列有关问题：
(1)胆矾可写成，其结构示意图如图1所示：
①基态原子的核外电子排布式为_______。
②的空间构型为_______。
③该物质中除了含离子键外，还有_______等作用。
(2)某鲜红色含镍物质的结构如图2所示：
①图中非金属元素的电负性由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
②该物质中C原子的杂化轨道类型是_______。
(3)镍和铜的第二电离能分别为、。则_______ (填“>”“<”或“=”)，其原因是_______。
(4)已知氧化镍的晶胞结构如图3所示：
①某缺陷氧化镍的组成为，其中元素只有和两种价态，则和两种价态的镍离子数之比为_______。
②若该晶体无缺陷，其密度为，晶胞中最近的之间的距离为，则阿伏加德罗常数_______(用含、a的代数式表示)。
19．（2022·重庆·统考模拟预测）氨、磷、铁、钴等元素的化合物在现代农业、科技、国防建设中有着许多独特的用途。
(1)N2H4是一种良好的火箭发射燃料，熔点、沸点分别为1.4℃、113.5℃。N2H4中氮原子的杂化轨道类型为___，N2H4沸点较高的主要原因是___。
(2) 的一种结构如图1所示，氢原子只有一种化学环境，氨原子有两种化学环境，其中的大π键可表示为___(已知苯中的大Π键可表示为Π)。
(3)磷原子在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键，写出该激发态磷原子的核外电子排布式____。
(4)铁、钴与CN-、CO，NH3易形成配合物Fe(CO)5、Fe(CN)、Co(CN)和[Co(NH3)4]3+等。铁、钴位于周期表的___区，CN-的电子式为___，N、C、O的第一电离能由大到小的顺序为___，已知[Co(NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，推测[CoCl2(NH3)4]+的空间结构有___种。
(5)Co可以形成六方晶系的CoO(OH)，晶胞结构如图2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，称作原子坐标.已知晶胞含对称中心，其中1号O原子的坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，则2号O原子的坐标为____。设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为____g/cm3(用代数式表示)。
四、填空题
20．（2022·重庆·统考二模）研究发现，火星岩的主要成分有K2O、CaO、Na2O、MgO、Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2和H2O。
(1)基态铁原子的价层电子排布式为_______。
(2)Na、Mg、Al的第一电离能由大到小的是_______。
(3)Al2O3溶于NaOH溶液生成Na[Al(OH)4，[Al(OH)4]-中Al的杂化类型是_______。
(4)实验室用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+，[Fe(CN)6]3-中σ键、π键数目之比为_______。
(5)晶体熔点：K2O_______(填“>”或“<”)CaO，原因是_______。
(6)已知铁和镁形成的晶胞如图所示：
①在该晶胞中铁的配位数为_______。
②图中a处原子坐标参数为_______。
③已知该晶胞密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数的值。该晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是_______pm(用含NA、ρ的代数式表示)。
参考答案：
1．C
【详解】A．元素非金属性越强，其电负性越大，非金属性：N＞C＞H，则电负性的大小顺序：N＞C＞H，A正确；
B．化合物中正负化合价的代数和为0可知，铵铁蓝中铁元素有+2和+3两种化合价，B正确；
C．根据价层电子对互斥理论，是正四面体，NH3是三角锥形，中H-N-H的键角比NH3中的H-N-H的键角大，C错误；
D．CN-中C和N间是三键，1个CN-中有1个σ键和2个π键，则该配体中的σ键与π键之比是1：2，D正确；
故答案为：C。
2．C
【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，则X为H元素；Z元素原子的价层电子排布是nsnnp2n，s能级填充满只能容纳2个电子，即n=2，故Z为O元素；由原子序数可知Y处于第二周期，而在同周期元素中第一电离能数值比Y大的元素有2种，可知Y为N元素；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，Q元素的原子半径是前四周期中最大的，可知Q为K元素，由原子序数可知W处于第四周期，而W元素基态原子内层轨道均排满电子，其核外电子数为2+8+18+1=29，则W为Cu元素，据此分析解题。
【详解】由分析可知，X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、Q为K元素、W为Cu元素；
A．同周期主族元素自左而右电负性增大，N、O在它们的氢化物中都表现负价，说明二者的电负性都比氢元素大，则电负性：H＜N＜O，A错误；
B．Y2Z4是N2O4，与水反应除生成HNO3外还有NO生成，不是酸性氧化物，B错误；
C．K元素与氧元素可以形成K2O、K2O2、KO2，C正确；
D．Cu处于第四周期第IB族，属于ds区元素，D错误；
故答案为：C。
3．D
【详解】A．乙炔为直线型结构，碳原子大于氢原子，填充模型为：，A正确；
B．SO2的孤电子对为1，其VSEPR模型为，B正确；
C．氯化钠为离子化合物，钠离子与氯离子通过离子键结合，用电子式表示NaCl的形成过程为： ，C正确；
D．半充满更稳定，基态Cr原子价电子3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子，其价电子轨道表示式为，D错误；
故答案为：D。
4．C
【详解】A.硒(Se)元素位于周期表第四周期、ⅥA族，属于p区,A错误；
B.基态C、N、O的第一电离能是N>O>C，B错误；
C.分子中Se的价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，键角为120°，中Se的价层电子对数为4，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，键角小于120°，C正确；
D.该分子结构对称共有8种化学环境不同的碳原子，如图所示：，D错误；
故选C。
5．D
【详解】A．基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，基态Cu原子的价层电子轨道表示式为，A错误；
B．基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，最高能级为3d，轨道形状为花瓣形，B错误；
C．Cu、Sn、Pb、Fe、As、O中O的第一电离能最大，C错误；
D．Cu、Sn、Pb、Fe、As、O中O的电负性最大，D正确；
故答案选D。
6．D
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：C＜O＜N＜F，A错误；
B．氢元素位于s区，B错误；
C．4个饱和碳原子采取杂化，-NH-中氮原子采取杂化，则1个分子中采取杂化的原子数为5，C错误；
D．基态氟原子最高能级为2p，轨道形状为哑铃形，D正确；
故选D。
7．C
【详解】A．氯离子核内有17个质子，核外有18个电子，则的结构示意图为，A错误；
B．HCHO中中心C原子价层电子对数=键电子对数+孤电子对数=3+=3，C原子采用sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，由于没有孤电子对，其分子结构为平面三角形，B错误；
C．基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，轨道数=1+1+3+1+3=9，其核外电子的空间运动状态有9种，C正确；
D．羟基的电子式为，D错误；
故选C。
8．C
【分析】依题给信息，“三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同”知X、Z、W三者位于同一周期，且分布在第ⅢA~ⅤⅡA族，由“1mol化合物含62mol电子”确定三者位于第二周期。根据化合物总电子数，经分析，X是氟、Y是硫、Z是氧，W是氮，即化合物为，据此分析解答。
【详解】A．W是氮元素，其氧化物不全部溶于水，A错误；
B．离子半径大小关系是，B错误；
C．X是氟，同主族元素中，F形成的简单氢化物最稳定，C正确；
D．同周期元素基态原子未成对电子数少于S的有3种，分别是：钠、铝和氯，D错误；
故选C。
9．A
【分析】c原子2p原子轨道上有1对成对电子，所以c是O元素；a与c形成的是共价单键，原子序数在c之前，所以a是H元素；d元素是一个正1价离子，原子序数比c大，又是短周期主族元素，所以d元素是Na元素；b与c共形成了4根共价键，故b元素是C元素。
【详解】A．根据上述推断，X物质是，碳酸根离子水解，溶液呈碱性；中O元素呈负一价，属于中间价态，具有还原性，故A正确；
B．电子层数越多半径越大，同周期原子半径从左往右依次减小，所以，故B错误；；
C．c是氧元素，d是钠元素，化合物氧化钠中不含共价键，故C错误；
D．X物质是，具有氧化性，受热易分解，因比X物质在高温下不稳定，故D错误；
选A。
10．A
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N元素的第一电离能大于O元素，A项错误；
B．Fe为26号元素，为铁原子失去2个电子后形成的，的基态价电子排布式为，B项正确；
C．咪唑环中存在大π键，碳，氮原子均采用杂化，所有原子均在同一平面上，C项正确；
D． 由图可知，亚铁离子提供空轨道，氧提供孤对电子，通过配位键与 相连，D项正确；
答案选A。
11．C
【详解】A．中子数为10的氧原子的核电荷数为8，核外有2个电子层，最外层电子数为6，原子结构示意图为 ，故A正确；
B．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，空间填充模型为 ，故B正确；
C．碳元素的原子序数为6，价电子排布式为2s22p2，轨道表达式为 ，故C错误；
D．硼酸的分子式为B(OH)3，电子式为 ，故D正确；
故选C。
12．D
【分析】元素a、b、c、d、e原子序数依次增大，b在地壳中含量最高，则b为O元素；基态e原子的核外电子恰好填满10个原子轨道，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则e为Ca；5种元素占据四个不同周期，则A位于第一周期，为H元素；设C的化合价为a、D的化合价为b，根据化学式Ca[c2d3O10]·3a2b可知：2a+3b+2=20，讨论可知a=3、b=4，则c为Al、d为Si，符合题意，或a=6，b=2，由原子序数，可知c为S、d为Ca，不符合题意，由以上分析可知，a为H、b为O、c为Al、d为Si、e为Ca，以此分析解答。
【详解】根据上述分析可知，a为H、b为O、c为Al、d为Si、e为Ca，
A．电子层数相同时，原子序数越小，其简单离子半径越大，在第三周期中简单离子半径最小，A错误；
B．非金属性O＞Si，所以最简单氢化物稳定性：，B错误；
C．c的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，属于一元弱酸，C错误；
D．c、d的氯化物分别为氯化铝和四氯化硅均能发生水解，D正确；
答案选D。
13．D
【详解】A．羊毛织品的主要成分是蛋白质，蛋白质中含有氢键，水洗时会破坏其中的部分氢键，导致羊毛织品变形，故A正确；
B．铁元素的原子序数为26，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，由电子排布规律可知，基态原子中，两种自旋状态的电子数之比为11：15，故B正确；
C．硝酸根离子的空间构型为平面三角形，键角为120°，铵根离子的空间构型为正四面体角形，键角为109°28＇，氨分子的空间构型为三角锥形，键角为107°18＇，白磷分子的空间构型为正四面体形键角为60°，则五种微粒的键角大小顺序为，故C正确；
D．二甲醚中碳原子和氧原子的杂化方式都为sp3杂化，则46g二甲醚中sp3杂化的原子数为×3×NAmol—1=3NA，故D错误；
故选D。
14．(1) 大于
(2) 取反应后少量滤液于试管中，滴加溶液，若无蓝色沉淀产生，说明已足量
(3)、、S
(4)99.7%
(5)
(6)冷却至30.8℃～53.8℃之间结晶
【分析】镍矿渣主要含、NiS，还含FeO、、MgO、CaO和，“酸溶”后过滤，则滤液中主要含有Ni2+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、等离子，滤渣1中含有CaSO4、S、SiO2；“调pH”则Fe3+水解沉淀，Ca2+和生成CaCO3，滤液中含有Ni2+、Mg2+、等离子；滤液1加入NaF，则生成的滤渣3的成分为和，滤液2含有Ni2+、等离子；滤液2加入Na2CO3，Ni2+沉淀析出，进一步处理获得硫酸镍溶液，硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到。
【详解】（1）Ni失去2个电子后，价电子只剩d轨道的8个电子，故的价电子排布式为3d8，；因再失去一个电子后为半充满状态，能量更低，更稳定，因此更容易失去一个电子，失去时所需要吸收的能量也更少。
（2）“酸溶”过程中，酸性条件下，NiS被氧化为S沉淀，发生反应的离子方程式为
；要证明氯酸钠已足量，只需证明溶液中已经没有亚铁离子，因此方法为取反应后少量滤液于试管中，滴加溶液，若无蓝色沉淀产生，说明已足量。
（3）镍矿渣主要含、NiS，还含FeO、、MgO、CaO和，向其中加入硫酸和氯酸钠，与硫酸反应生成，NiS与硫酸和氯酸钠共同反应生成和S，FeO与硫酸和氯酸钠共同反应生成，与硫酸反应生成，MgO与硫酸反应生成，CaO与硫酸反应生成，与硫酸不反应，则过滤得到的滤渣1含、、S。
（4）当滤液2中时，，此时溶液中，除钙率为。
（5）750℃以上残留固体为NiO，可知，500℃～750℃条件下加热，收集到的气体产物只有一种，说明发生反应NiCO3加热分解为了NiO和CO2，固体质量减少，说明反应生成二氧化碳的质量为0.44g，则；根据镍元素守恒，，则，该样品的化学式为。
（6）从溶液中获得晶体的操作一般是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，依据表中数据可知当温度为30.8℃～53.8℃，晶体以形式存在，因此冷却结晶时应在30.8℃～53.8℃之间冷却结晶。
15．(1)
(2)增大接触面积，使其充分反应，加快反应速率，提高原料的利用率、实现热量交换，节约能源等
(3)
(4) 分液 分液漏斗
(5)
(6)
(7)0.206
【分析】含钼废料在空气中焙烧，MoS2 转化为MoO3，CoS转化为氧化物，然后加硫酸酸浸，金属进入酸浸液中，用有机萃取剂萃取，钼元素进入有机相中，在有机相中加入过量氨水得到(NH4)2MoO4溶液，向(NH4)2MoO4溶液中加入硫酸“调pH为5.5”生成仲钼酸铵。
【详解】（1）Co的质子数为27，基态Co原子的价层电子排布式为。
（2）焙烧的过程中采用“多层逆流焙烧”，其优点是增大接触面积，使其充分反应，加快反应速率，提高原料的利用率、实现热量交换，节约能源等。
（3）焙烧时 MoS2 转化为 MoO3 ，则 MoS2 焙烧时被空气中的氧气氧化，MoS2中的硫元素转化为SO2，根据电子守恒和质量守恒写出该反应的化学方程式为：。
（4）“操作”是将有机相和水相分开，则操作是分液，实验室分液时需要用到的最主要的玻璃仪器是分液漏斗。
（5）向(NH4)2MoO4溶液中加入硫酸“调pH为5.5”生成仲钼酸铵，根据质量守恒，生成物还有硫酸铵和水，化学方程式为。
（6）8钼酸根中有8个Mo，即x=8，根据转化关系可知，Mo的化合价为+6价，8钼酸根带4个单位负电荷，所以O有26个，则8钼酸铵的化学式为。
（7）由题意可知：完全沉淀时：消耗；
由图可知，混合液中；
即混合液中；
故加入的溶液的浓度约为。
16．(1) 1s2 0
(2) 碳酸锂难溶于水，和HF反应生成的LiF沉淀附着在碳酸锂的表面阻碍了反应的进行
(3) 氢氟酸
(4)
(5)0.4
【分析】反应釜1加入水和二氧化碳生成，过滤得到的滤液加入HF转化为LiF沉淀，过滤分离出LiF沉淀后加入液态HF溶解生成，分离出后干燥得到产品；
【详解】（1）为锂原子失去1个电子后形成的，的电子排布式为1s2；中P原子形成6个共价键，不存在孤电子对，故孤电子对数为0；
（2）在反应釜2中和HF转化为LiF沉淀，其反应的离子方程式为；本工艺未采用(工业级)与氢氟酸直接反应制备LiF的原因是碳酸锂难溶于水，和HF反应生成的LiF沉淀附着在碳酸锂的表面阻碍了反应的进行；
（3）反应釜3中生成的气体含有PF5、PCl5、；通入反应釜5中，PCl5和LiF发生反应得到，其化学反应方程式为；再将剩余的气体主要为HF气体，故尾气经水吸收得到的主要副产品是氢氟酸；
（4）遇水易发生水解反应，生成，根据质量守恒可知还会生成LiF和HF，其化学反应方程式为；
（5），根据可知，，则，故饱和水溶液中mol/L。
17．(1) 8 d 3s23p63d6
(2)二价铁价层为3d6，再失去一个电子可以形成3d5的半满稳定结构，所以易被氧化为三价铁离子
(3) C > SCN-中心原子采用sp杂化，分子立体构型为直线型，键角为180°；H2O中心原子采用sp3杂化，有两对孤对电子，分子立体构型为v型，键角小于180° N>O>S
(4) (，+m，)
【详解】（1）铁是26号元素，位于第四周期第8列，属于d区，基态铁原子M层电子排布式为：3s23p63d6；
（2）亚铁离子的价电子排布式为3d6，易失去1个电子形成价电子排布式为半充满稳定结构的3d5的铁离子，所以亚铁离子易被氧化为铁离子，故答案为：二价铁价层为3d6，再失去一个电子可以形成3d5的半满稳定结构，所以易被氧化为三价铁离子；
（3）①[Fe(SCN)(H2O)5]2+中Fe3+的配位数为6，则杂化轨道数为6，故选C；
②SCN-中的C没有孤电子对，σ键电子对为2，则其价层电子对为2，根据价层电子对互斥理论，则SCN-的空间构型为直线形，键角为180°，而水的空间构型为角形，则键角大小：SCN->H2O；原因为：SCN-中心原子采用sp杂化，分子立体构型为直线型，键角为180°；H2O中心原子采用sp3杂化，有两对孤对电子，分子立体构型为v型，键角小于180°；
③SCN-的结构有两种分别为N≡C-S-和S=C=N-，其电子式分别为：，；
④同周期越靠右其第一电离能越大，但是VA和VIA反常，同主族元素，越靠上第一电离能越大，则O、N、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>S；
（4）①晶胞中Y的个数为8，Fe的个数为2，O的个数为8，故铁酸钇的化学式为YFeO3；已知1号原子空间坐标为(0， 0， )，2号原子空间坐 标为(，-m，-n)，则3号Fe原子空间坐标为(，+m，)；
②由第一问可知一个晶胞中含有2个YFeO3，若晶胞参数分别为apm、bpm和cpm，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则该晶体的密度为。
18．(1) 1s22s22p63s23p63d104s1 正四面体 共价键、配位键、氢键
(2) O>N>C>H sp3杂化、sp2杂化
(3) < 失去1个电子后Ni+的价电子排布式为3d84s1，失去1个电子后Cu+的价电子排布为3d10，此时Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定
(4) 2:17
【详解】（1）①铜为29号元素，基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1；
②的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体型；
③由结构图可知，该物质中除了含离子键外，还有硫氧、氢氧共价键，氧铜配位键、氢键等作用
（2）①同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；图中非金属元素有碳、氢、氧、氮，电负性由大到小的顺序为O>N>C>H；
②该物质中甲基中C原子价层电子对数为4+=4，杂化轨道类型是sp3杂化；碳氮双键中的C原子价层电子对数为3+=3，杂化轨道类型是sp2杂化；
（3）失去1个电子后Ni+的价电子排布式为3d84s1，失去1个电子后Cu+的价电子排布为3d10，此时Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定，故镍的第二电离能小于铜的第二电离能；
（4）①设中和两种价态的镍离子数分别为x、0.95-x，根据化合价代数和为零可知，3x+2(0.95-x)-2=0，x=0.1，则和两种价态的镍离子数之比为0.1: (0.95-0.1)=2:17；
②晶胞中Ni2+位于顶点和面心，一个晶胞中Ni2+数目为，原子位于晶胞内部1个、棱心12个，一个晶胞中数目为，则晶胞质量为；晶胞中最近的之间的距离为面对角线长度的四分之一为，则晶胞边长为，则晶胞体积为，所以密度为g/cm3，则。
19．(1) sp3 N2H4分子间存在氢键
(2)
(3)1s22s22p63s13p33d1
(4) d N>O>C 2
(5) (0.3333，0.6667，0.6077) g/cm3
【详解】（1）N2H4中N原子含有3个成键电子对和1个孤电子对，则价层电子对数为4，所以氮原子杂化轨道类型为sp3；N2H4分子间可形成氢键，分子间含有氢键的沸点较高；
故答案为：sp3；N2H4分子间存在氢键；
（2）根据的结构分析，N存在两种化学环境，一种为-NH2形式，还有一种N同时连接3个N，整个分子为平面结构，可以把整个体系失去的两个电子归在中心的N上，如此N上为空pz轨道，其余Npz方向存在一对电子，4个Npz轨道交盖形成平面型的离域大π键，为；
（3）磷为15号元素，基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3；磷在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键，该激发态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s13p33d1；
（4）由元素周期表结构可知，铁、钴位于周期表的d区；CN-的电子式为 ；同一周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，N元素的P轨道处于半充满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；
[Co(NH3)6]3+为正八面体结构，Co3+位于正八面体中心，其中一个NH3分子换成Cl-后结构中有2种位置不同的NH3分子，若将[Co(NH3)6]3+中的3个NH3分子换成3个Cl-，可以形成2种不同的结构形式；
（5）根据晶胞中1号O原子的坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)和晶胞含对称中心，根据对称关系0.6667+0.3333=1，0.3333+0.6667=1， 0.1077+0.8923=1， 对称位上的O的坐标为(0.3333，0.6667，0.8923)，则2号O原子的坐标为(0.3333，0.6667，0.6077)；
根据晶胞的结构可知，晶胞中含有两个CoO(OH)，其质量为，晶胞的体积为， 故该晶胞的密度为g/cm3。
20．(1)3d64s2
(2)Mg>Al>Na
(3)sp3
(4)1：1
(5) < K2O、CaO均为离子晶体，Ca2+比 K+所带电荷数多且半径小，故CaO晶格能大，熔点高
(6) 8 (，，)
【详解】（1）Fe为26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，所以其价层电子排布式为：3d64s2，故答案为3d64s2；
（2）同周期元素从左往右，第一电离能呈现增大趋势，但由于第ⅡA元素是全充满结构，较稳定，所以第一电离能第ⅡA元素>第ⅢA元素，因此Na、Mg、Al的第一电离能由大到小的是Mg>Al>Na，故答案为Mg>Al>Na；
（3）根据价电子互斥理论计算公式，可知[Al(OH)4]-中Al的价电子对数为：，所以其杂化类型是sp3，故答案为sp3；
（4）[Fe(CN)6]3-中σ键数目为6+6=12，π键数目为6×2=12，两者的比例为1:1，故答案为1:1；
（5）离子晶体中阴阳离子电荷数越高，离子半径越小，则离子间作用力就越强，晶格能就越大，熔点就越高。K2O、CaO均为离子晶体，Ca2+比K+所带电荷数多且半径小，故CaO晶格能大，熔点高，故答案为：< ，K2O、CaO均为离子晶体，Ca2+比K+所带电荷数多且半径小，故CaO晶格能大，熔点高；
（6）①分析晶胞结构可知，该晶胞中铁的配位数为8，故答案为8；
②根据晶胞结构中的原子坐标信息可知a处原子坐标参数为(，，)，故答案为(，，)；
③根据均摊法，晶胞中Fe原子有个，Mg原子有8个，晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是晶胞体对角线长度的，而晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍，设晶胞的棱长为a cm，再结合公式晶胞的质量，可得即，所以晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是，故答案为；
重庆市高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-31原子结构与性质（1）
一、单选题
1．（2023·重庆·统考三模）(俗称铵铁蓝)是一种蓝色的无机颜料。下列有关该物质说法错误的是
A．电负性：
B．铵铁蓝中铁元素有两种化合价
C．中的键角比中的的键角小
D．铵铁蓝中的配体是，该配体中的键与键之比是1:2
2．（2023·重庆·统考三模）X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种：Z元素原子的价层电子排布是；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，Q元素的原子半径是前四周期中最大的，W元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是
A．电负性： B．属于酸性氧化物
C．Q与Z可以形成多种化合物 D．W元素位于元素周期表的d区
3．（2023·重庆·统考三模）下列图示或化学用语的表示有明显错误的是
A．乙炔的空间填充模型
B．SO2的VSEPR模型
C．用电子式表示NaCl的形成过程
D．基态Cr的价层电子的轨道表示式
A．A B．B C．C D．D
4．（2023·重庆·统考二模）有一种可用于治疗消化道肿瘤和肺癌的药物，其结构简式如下图。下列说法正确的是
A．硒(Se)元素位于周期表的s区 B．基态原子的第一电离能：
C．气态的键角大于的键角 D．该药物分子中有16种化学环境不同的碳原子
5．（2023·重庆·统考模拟预测）三星堆遗址出土了大量的青铜器，其主要成分为Cu、Sn、Pb，还含少量Fe、As、O等元素。对上述有关元素，下列说法正确的是
A．基态Cu原子的价层电子轨道表示式为
B．基态Fe原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C．第一电离能最大的是As
D．电负性最大的是O
6．（2023·重庆九龙坡·统考二模）氟他胺是一种抗肿瘤药，其结构简式如下。下列关于氟他胺说法正确的是
A．第一电离能：C＜N＜O＜F
B．所有元素都处于元素周期表的p区
C．1个分子中采取杂化的原子数为4
D．基态氟原子最高能级的轨道形状为哑铃形
7．（2023·重庆·统考二模）THPC即四羟甲基氯化磷[]，主要用于织物阻燃处理，制取THPC反应的化学方程式为：，下列有关说法正确的是
A．的结构示意图为 B．HCHO分子结构为三角锥形
C．基态P原子核外电子的空间运动状态有9种 D．羟基的电子式为
8．（2023·重庆九龙坡·统考二模）X、Y、Z、W均为短周期主族元素，X、Z、W的原子序数依次递减，三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同，1mol化合物含62mol电子。下列说法正确的是
A．W的氧化物均易溶于水
B．离子半径：Y>X>Z>W
C．同主族元素形成的简单氢化物中X的最稳定
D．同周期元素基态原子未成对电子数少于Y的有4种
9．（2023·重庆·统考模拟预测）化合物X的结构如图所示。a、b、c、d是四种原子序数依次增大的短周期主族元素，基态时c原子2p原子轨道上有1对成对电子。下列说法正确的是
A．X的水溶液呈碱性，也有还原性
B．原子半径：
C．c、d两种单质化合形成的物质含有共价键
D．化合物X有较强的氧化性且在高温下稳定存在
10．（2023·重庆·统考模拟预测）铁是红细胞中血红蛋白的重要组成成分，缺铁时红细胞合成的血红蛋白量会减少，会使红细胞体积变小，携氧能力下降，形成缺铁性贫血，血红蛋白分子的结构如图，下列有关说法不正确的是
A．该结构中，氧元素的第一电离能最大
B．的基态价电子排布式为
C．咪唑环上所有原子均在同一平面上
D．通过配位键与相连
11．（2022·重庆·统考模拟预测）硼酸三乙酯点燃时产生绿色火焰，可通过该现象鉴定硼酸，制取硼酸三乙酯的反应为：，下列表示不正确的是
A．中子数为10的O原子的原子结构示意图：
B．乙醇分子的空间填充模型：
C．基态C原子核外价电子的轨道表达式：
D．硼酸的电子式：
12．（2022·重庆·统考模拟预测）有a、b、c、d、e五种原子序数依次增大的前四周期元素，b在地壳中含量最高，基态e原子的核外电子恰好填满10个原子轨道；由这五种元素构成的某天然结晶水合物的化学式为。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．最简单氢化物稳定性：
C．c的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D．c、d的氯化物均能与a、b形成的化合物发生反应
13．（2022·重庆·模拟预测）下列说法错误的是
A．羊毛织品洗后易变形，与氢键有关
B．基态原子中，两种自旋状态的电子数之比为
C．键角：
D．二甲醚中杂化的原子数为2NA
二、工业流程题
14．（2023·重庆·统考三模）镍及其化合物在工业上有广泛的应用。工业上用镍矿渣(主要含、NiS，还含FeO、、MgO、CaO和)制备的过程如图所示(已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表)。
金属离子
开始沉淀时的pH
6.8
2.2
7.5
9.4
沉淀完全时的pH
9.2
3.2
9.0
12.4
(1)的价电子排布式为_______；电离一个电子需要吸收的能量_______________(填“大于”或“小于”)。
(2)“酸溶”过程中，NiS发生反应的离子方程式为_________________________；如何判断已足量：______________________(写出具体操作过程)。
(3)滤渣1的成分有_______________。
(4)滤渣3的成分为和。若滤液1中，当滤液2中时，除钙率为_______________(忽略沉淀前后溶液体积变化)。(已知：、)
(5)“滤液2”加入碳酸钠溶液后所得沉淀可表示为。进行下列实验：称取干燥沉淀样品3.41g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(500℃～750℃条件下加热，收集到的气体产物只有一种，750℃以上残留固体为NiO)，则该样品的化学式为_________________。
(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。由溶液获得稳定的晶体的操作M依次是蒸发浓缩、_______________、过滤、洗涤、干燥。
温度
低于30.8℃
30.8℃～53.8℃
53.8℃～280℃
280℃
晶体形态
多种结晶水合物
15．（2023·重庆·统考二模）仲钼酸铵[]是用作测定磷酸盐、镍、锗、二氧化硒、砷酸盐、生物碱和铅等的试剂。用某含钼废料(主要含有、CoS和)制备仲钼酸铵的工艺流程如下图所示：
请回答下列问题：
(1)基态Co原子的价层电子排布式为_______。
(2)焙烧的过程中采用如图所示的“多层逆流焙烧”，其优点是_______(任答两点即可)。
(3)焙烧时转化为，则焙烧时的化学方程式为_______。
(4)“操作”的名称是_______；实验室完成该“操作”用到的最主要的玻璃仪器是_______。
(5)“调pH为5.5”生成仲钼酸铵的化学方程式为_______。
(6)已知有如下转化关系，则8钼酸铵的化学式为_______。
(7钼酸根)(8钼酸根)
(7)若在某温度下，在水中的溶解平衡曲线如下图所示。向100mL0.400mol/L溶液中滴加200mL溶液，恰好使完全沉淀[]，则所加入的溶液的浓度约为_______mol/L(混合后，溶液的体积变化忽略不计，计算结果保留到小数点后3位)。
16．（2023·重庆·统考模拟预测）高纯度六氟磷酸锂()是锂离子电池的常用电解液锂盐。HF合成高纯的绿色低温工艺如下。
(1)中基态的电子排布式为___________，中P原子上的孤电子对数为___________。
(2)反应釜1中生成的在反应釜2中转化为LiF沉淀，其反应的离子方程式为___________。本工艺未采用(工业级)与氢氟酸直接反应制备LiF的原因是___________。
(3)为提高原料的利用率，本工艺将反应釜4与5串联。向反应釜4和5中加入LiF溶液后，将反应釜3中生成的气体通入反应釜5中，发生反应得到，其化学反应方程式为___________；再将剩余的气体通入反应釜4中发生反应，尾气经水吸收得到的主要副产品是___________。
(4)遇水易发生水解反应，生成等，其化学反应方程式为___________。
(5)某温度下，，不考虑水解，饱和水溶液中的浓度为___________mol/L。
三、结构与性质
17．（2022·重庆·统考模拟预测）铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的应用，回答下列问题。
(1)铁在元素周期表第四周期第_______列，属于_______区元素，基态铁原子M层的核外电子排布式为_______。
(2)铁形成的常见离子有Fe2+和Fe3+，Fe2+易被氧化为Fe3+，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因：_______。
(3)检验Fe2+是否被氧化为Fe3+的方法之一是取待测液，加入KSCN溶液，观察是否有红色的[Fe(SCN)(H2O)5]2+生成。
①[Fe(SCN)(H2O)5]2+中Fe3+的杂化类型为_______。
A．dsp2 B．dsp3 C．sp3d2 D．sp3
②配体SCN-和H2O的键角大小：SCN-_________H2O(填“<”、“>”或“=”)，请用杂化轨道理论解释其原因_______。
③SCN-可写出两种常见的电子式，分别为_______、_______。③
④O、N、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(4)铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料，其正交晶胞结构如图a所示，沿z轴与x轴的投影图分别如图b和图c所示。
①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，称作原子坐标。如1号原子的坐标为(0，0，)，2号原子的坐标为(，-m，-m)，则3号Fe原子的坐标为_______。
②若晶胞参数分别为apm、bpm、cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算表达式)。
18．（2022·重庆·统考二模）金属铜和镍及其化合物在工业、农业、国防以及航天等领域都有广泛的用途。请回答下列有关问题：
(1)胆矾可写成，其结构示意图如图1所示：
①基态原子的核外电子排布式为_______。
②的空间构型为_______。
③该物质中除了含离子键外，还有_______等作用。
(2)某鲜红色含镍物质的结构如图2所示：
①图中非金属元素的电负性由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
②该物质中C原子的杂化轨道类型是_______。
(3)镍和铜的第二电离能分别为、。则_______ (填“>”“<”或“=”)，其原因是_______。
(4)已知氧化镍的晶胞结构如图3所示：
①某缺陷氧化镍的组成为，其中元素只有和两种价态，则和两种价态的镍离子数之比为_______。
②若该晶体无缺陷，其密度为，晶胞中最近的之间的距离为，则阿伏加德罗常数_______(用含、a的代数式表示)。
19．（2022·重庆·统考模拟预测）氨、磷、铁、钴等元素的化合物在现代农业、科技、国防建设中有着许多独特的用途。
(1)N2H4是一种良好的火箭发射燃料，熔点、沸点分别为1.4℃、113.5℃。N2H4中氮原子的杂化轨道类型为___，N2H4沸点较高的主要原因是___。
(2) 的一种结构如图1所示，氢原子只有一种化学环境，氨原子有两种化学环境，其中的大π键可表示为___(已知苯中的大Π键可表示为Π)。
(3)磷原子在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键，写出该激发态磷原子的核外电子排布式____。
(4)铁、钴与CN-、CO，NH3易形成配合物Fe(CO)5、Fe(CN)、Co(CN)和[Co(NH3)4]3+等。铁、钴位于周期表的___区，CN-的电子式为___，N、C、O的第一电离能由大到小的顺序为___，已知[Co(NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，推测[CoCl2(NH3)4]+的空间结构有___种。
(5)Co可以形成六方晶系的CoO(OH)，晶胞结构如图2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，称作原子坐标.已知晶胞含对称中心，其中1号O原子的坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，则2号O原子的坐标为____。设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为____g/cm3(用代数式表示)。
四、填空题
20．（2022·重庆·统考二模）研究发现，火星岩的主要成分有K2O、CaO、Na2O、MgO、Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2和H2O。
(1)基态铁原子的价层电子排布式为_______。
(2)Na、Mg、Al的第一电离能由大到小的是_______。
(3)Al2O3溶于NaOH溶液生成Na[Al(OH)4，[Al(OH)4]-中Al的杂化类型是_______。
(4)实验室用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+，[Fe(CN)6]3-中σ键、π键数目之比为_______。
(5)晶体熔点：K2O_______(填“>”或“<”)CaO，原因是_______。
(6)已知铁和镁形成的晶胞如图所示：
①在该晶胞中铁的配位数为_______。
②图中a处原子坐标参数为_______。
③已知该晶胞密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数的值。该晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是_______pm(用含NA、ρ的代数式表示)。
参考答案：
1．C
【详解】A．元素非金属性越强，其电负性越大，非金属性：N＞C＞H，则电负性的大小顺序：N＞C＞H，A正确；
B．化合物中正负化合价的代数和为0可知，铵铁蓝中铁元素有+2和+3两种化合价，B正确；
C．根据价层电子对互斥理论，是正四面体，NH3是三角锥形，中H-N-H的键角比NH3中的H-N-H的键角大，C错误；
D．CN-中C和N间是三键，1个CN-中有1个σ键和2个π键，则该配体中的σ键与π键之比是1：2，D正确；
故答案为：C。
2．C
【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素，则X为H元素；Z元素原子的价层电子排布是nsnnp2n，s能级填充满只能容纳2个电子，即n=2，故Z为O元素；由原子序数可知Y处于第二周期，而在同周期元素中第一电离能数值比Y大的元素有2种，可知Y为N元素；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，Q元素的原子半径是前四周期中最大的，可知Q为K元素，由原子序数可知W处于第四周期，而W元素基态原子内层轨道均排满电子，其核外电子数为2+8+18+1=29，则W为Cu元素，据此分析解题。
【详解】由分析可知，X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、Q为K元素、W为Cu元素；
A．同周期主族元素自左而右电负性增大，N、O在它们的氢化物中都表现负价，说明二者的电负性都比氢元素大，则电负性：H＜N＜O，A错误；
B．Y2Z4是N2O4，与水反应除生成HNO3外还有NO生成，不是酸性氧化物，B错误；
C．K元素与氧元素可以形成K2O、K2O2、KO2，C正确；
D．Cu处于第四周期第IB族，属于ds区元素，D错误；
故答案为：C。
3．D
【详解】A．乙炔为直线型结构，碳原子大于氢原子，填充模型为：，A正确；
B．SO2的孤电子对为1，其VSEPR模型为，B正确；
C．氯化钠为离子化合物，钠离子与氯离子通过离子键结合，用电子式表示NaCl的形成过程为： ，C正确；
D．半充满更稳定，基态Cr原子价电子3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子，其价电子轨道表示式为，D错误；
故答案为：D。
4．C
【详解】A.硒(Se)元素位于周期表第四周期、ⅥA族，属于p区,A错误；
B.基态C、N、O的第一电离能是N>O>C，B错误；
C.分子中Se的价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，键角为120°，中Se的价层电子对数为4，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，键角小于120°，C正确；
D.该分子结构对称共有8种化学环境不同的碳原子，如图所示：，D错误；
故选C。
5．D
【详解】A．基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，基态Cu原子的价层电子轨道表示式为，A错误；
B．基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，最高能级为3d，轨道形状为花瓣形，B错误；
C．Cu、Sn、Pb、Fe、As、O中O的第一电离能最大，C错误；
D．Cu、Sn、Pb、Fe、As、O中O的电负性最大，D正确；
故答案选D。
6．D
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：C＜O＜N＜F，A错误；
B．氢元素位于s区，B错误；
C．4个饱和碳原子采取杂化，-NH-中氮原子采取杂化，则1个分子中采取杂化的原子数为5，C错误；
D．基态氟原子最高能级为2p，轨道形状为哑铃形，D正确；
故选D。
7．C
【详解】A．氯离子核内有17个质子，核外有18个电子，则的结构示意图为，A错误；
B．HCHO中中心C原子价层电子对数=键电子对数+孤电子对数=3+=3，C原子采用sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，由于没有孤电子对，其分子结构为平面三角形，B错误；
C．基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，轨道数=1+1+3+1+3=9，其核外电子的空间运动状态有9种，C正确；
D．羟基的电子式为，D错误；
故选C。
8．C
【分析】依题给信息，“三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同”知X、Z、W三者位于同一周期，且分布在第ⅢA~ⅤⅡA族，由“1mol化合物含62mol电子”确定三者位于第二周期。根据化合物总电子数，经分析，X是氟、Y是硫、Z是氧，W是氮，即化合物为，据此分析解答。
【详解】A．W是氮元素，其氧化物不全部溶于水，A错误；
B．离子半径大小关系是，B错误；
C．X是氟，同主族元素中，F形成的简单氢化物最稳定，C正确；
D．同周期元素基态原子未成对电子数少于S的有3种，分别是：钠、铝和氯，D错误；
故选C。
9．A
【分析】c原子2p原子轨道上有1对成对电子，所以c是O元素；a与c形成的是共价单键，原子序数在c之前，所以a是H元素；d元素是一个正1价离子，原子序数比c大，又是短周期主族元素，所以d元素是Na元素；b与c共形成了4根共价键，故b元素是C元素。
【详解】A．根据上述推断，X物质是，碳酸根离子水解，溶液呈碱性；中O元素呈负一价，属于中间价态，具有还原性，故A正确；
B．电子层数越多半径越大，同周期原子半径从左往右依次减小，所以，故B错误；；
C．c是氧元素，d是钠元素，化合物氧化钠中不含共价键，故C错误；
D．X物质是，具有氧化性，受热易分解，因比X物质在高温下不稳定，故D错误；
选A。
10．A
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N元素的第一电离能大于O元素，A项错误；
B．Fe为26号元素，为铁原子失去2个电子后形成的，的基态价电子排布式为，B项正确；
C．咪唑环中存在大π键，碳，氮原子均采用杂化，所有原子均在同一平面上，C项正确；
D． 由图可知，亚铁离子提供空轨道，氧提供孤对电子，通过配位键与 相连，D项正确；
答案选A。
11．C
【详解】A．中子数为10的氧原子的核电荷数为8，核外有2个电子层，最外层电子数为6，原子结构示意图为 ，故A正确；
B．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，空间填充模型为 ，故B正确；
C．碳元素的原子序数为6，价电子排布式为2s22p2，轨道表达式为 ，故C错误；
D．硼酸的分子式为B(OH)3，电子式为 ，故D正确；
故选C。
12．D
【分析】元素a、b、c、d、e原子序数依次增大，b在地壳中含量最高，则b为O元素；基态e原子的核外电子恰好填满10个原子轨道，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则e为Ca；5种元素占据四个不同周期，则A位于第一周期，为H元素；设C的化合价为a、D的化合价为b，根据化学式Ca[c2d3O10]·3a2b可知：2a+3b+2=20，讨论可知a=3、b=4，则c为Al、d为Si，符合题意，或a=6，b=2，由原子序数，可知c为S、d为Ca，不符合题意，由以上分析可知，a为H、b为O、c为Al、d为Si、e为Ca，以此分析解答。
【详解】根据上述分析可知，a为H、b为O、c为Al、d为Si、e为Ca，
A．电子层数相同时，原子序数越小，其简单离子半径越大，在第三周期中简单离子半径最小，A错误；
B．非金属性O＞Si，所以最简单氢化物稳定性：，B错误；
C．c的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，属于一元弱酸，C错误；
D．c、d的氯化物分别为氯化铝和四氯化硅均能发生水解，D正确；
答案选D。
13．D
【详解】A．羊毛织品的主要成分是蛋白质，蛋白质中含有氢键，水洗时会破坏其中的部分氢键，导致羊毛织品变形，故A正确；
B．铁元素的原子序数为26，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，由电子排布规律可知，基态原子中，两种自旋状态的电子数之比为11：15，故B正确；
C．硝酸根离子的空间构型为平面三角形，键角为120°，铵根离子的空间构型为正四面体角形，键角为109°28＇，氨分子的空间构型为三角锥形，键角为107°18＇，白磷分子的空间构型为正四面体形键角为60°，则五种微粒的键角大小顺序为，故C正确；
D．二甲醚中碳原子和氧原子的杂化方式都为sp3杂化，则46g二甲醚中sp3杂化的原子数为×3×NAmol—1=3NA，故D错误；
故选D。
14．(1) 大于
(2) 取反应后少量滤液于试管中，滴加溶液，若无蓝色沉淀产生，说明已足量
(3)、、S
(4)99.7%
(5)
(6)冷却至30.8℃～53.8℃之间结晶
【分析】镍矿渣主要含、NiS，还含FeO、、MgO、CaO和，“酸溶”后过滤，则滤液中主要含有Ni2+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、等离子，滤渣1中含有CaSO4、S、SiO2；“调pH”则Fe3+水解沉淀，Ca2+和生成CaCO3，滤液中含有Ni2+、Mg2+、等离子；滤液1加入NaF，则生成的滤渣3的成分为和，滤液2含有Ni2+、等离子；滤液2加入Na2CO3，Ni2+沉淀析出，进一步处理获得硫酸镍溶液，硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到。
【详解】（1）Ni失去2个电子后，价电子只剩d轨道的8个电子，故的价电子排布式为3d8，；因再失去一个电子后为半充满状态，能量更低，更稳定，因此更容易失去一个电子，失去时所需要吸收的能量也更少。
（2）“酸溶”过程中，酸性条件下，NiS被氧化为S沉淀，发生反应的离子方程式为
；要证明氯酸钠已足量，只需证明溶液中已经没有亚铁离子，因此方法为取反应后少量滤液于试管中，滴加溶液，若无蓝色沉淀产生，说明已足量。
（3）镍矿渣主要含、NiS，还含FeO、、MgO、CaO和，向其中加入硫酸和氯酸钠，与硫酸反应生成，NiS与硫酸和氯酸钠共同反应生成和S，FeO与硫酸和氯酸钠共同反应生成，与硫酸反应生成，MgO与硫酸反应生成，CaO与硫酸反应生成，与硫酸不反应，则过滤得到的滤渣1含、、S。
（4）当滤液2中时，，此时溶液中，除钙率为。
（5）750℃以上残留固体为NiO，可知，500℃～750℃条件下加热，收集到的气体产物只有一种，说明发生反应NiCO3加热分解为了NiO和CO2，固体质量减少，说明反应生成二氧化碳的质量为0.44g，则；根据镍元素守恒，，则，该样品的化学式为。
（6）从溶液中获得晶体的操作一般是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，依据表中数据可知当温度为30.8℃～53.8℃，晶体以形式存在，因此冷却结晶时应在30.8℃～53.8℃之间冷却结晶。
15．(1)
(2)增大接触面积，使其充分反应，加快反应速率，提高原料的利用率、实现热量交换，节约能源等
(3)
(4) 分液 分液漏斗
(5)
(6)
(7)0.206
【分析】含钼废料在空气中焙烧，MoS2 转化为MoO3，CoS转化为氧化物，然后加硫酸酸浸，金属进入酸浸液中，用有机萃取剂萃取，钼元素进入有机相中，在有机相中加入过量氨水得到(NH4)2MoO4溶液，向(NH4)2MoO4溶液中加入硫酸“调pH为5.5”生成仲钼酸铵。
【详解】（1）Co的质子数为27，基态Co原子的价层电子排布式为。
（2）焙烧的过程中采用“多层逆流焙烧”，其优点是增大接触面积，使其充分反应，加快反应速率，提高原料的利用率、实现热量交换，节约能源等。
（3）焙烧时 MoS2 转化为 MoO3 ，则 MoS2 焙烧时被空气中的氧气氧化，MoS2中的硫元素转化为SO2，根据电子守恒和质量守恒写出该反应的化学方程式为：。
（4）“操作”是将有机相和水相分开，则操作是分液，实验室分液时需要用到的最主要的玻璃仪器是分液漏斗。
（5）向(NH4)2MoO4溶液中加入硫酸“调pH为5.5”生成仲钼酸铵，根据质量守恒，生成物还有硫酸铵和水，化学方程式为。
（6）8钼酸根中有8个Mo，即x=8，根据转化关系可知，Mo的化合价为+6价，8钼酸根带4个单位负电荷，所以O有26个，则8钼酸铵的化学式为。
（7）由题意可知：完全沉淀时：消耗；
由图可知，混合液中；
即混合液中；
故加入的溶液的浓度约为。
16．(1) 1s2 0
(2) 碳酸锂难溶于水，和HF反应生成的LiF沉淀附着在碳酸锂的表面阻碍了反应的进行
(3) 氢氟酸
(4)
(5)0.4
【分析】反应釜1加入水和二氧化碳生成，过滤得到的滤液加入HF转化为LiF沉淀，过滤分离出LiF沉淀后加入液态HF溶解生成，分离出后干燥得到产品；
【详解】（1）为锂原子失去1个电子后形成的，的电子排布式为1s2；中P原子形成6个共价键，不存在孤电子对，故孤电子对数为0；
（2）在反应釜2中和HF转化为LiF沉淀，其反应的离子方程式为；本工艺未采用(工业级)与氢氟酸直接反应制备LiF的原因是碳酸锂难溶于水，和HF反应生成的LiF沉淀附着在碳酸锂的表面阻碍了反应的进行；
（3）反应釜3中生成的气体含有PF5、PCl5、；通入反应釜5中，PCl5和LiF发生反应得到，其化学反应方程式为；再将剩余的气体主要为HF气体，故尾气经水吸收得到的主要副产品是氢氟酸；
（4）遇水易发生水解反应，生成，根据质量守恒可知还会生成LiF和HF，其化学反应方程式为；
（5），根据可知，，则，故饱和水溶液中mol/L。
17．(1) 8 d 3s23p63d6
(2)二价铁价层为3d6，再失去一个电子可以形成3d5的半满稳定结构，所以易被氧化为三价铁离子
(3) C > SCN-中心原子采用sp杂化，分子立体构型为直线型，键角为180°；H2O中心原子采用sp3杂化，有两对孤对电子，分子立体构型为v型，键角小于180° N>O>S
(4) (，+m，)
【详解】（1）铁是26号元素，位于第四周期第8列，属于d区，基态铁原子M层电子排布式为：3s23p63d6；
（2）亚铁离子的价电子排布式为3d6，易失去1个电子形成价电子排布式为半充满稳定结构的3d5的铁离子，所以亚铁离子易被氧化为铁离子，故答案为：二价铁价层为3d6，再失去一个电子可以形成3d5的半满稳定结构，所以易被氧化为三价铁离子；
（3）①[Fe(SCN)(H2O)5]2+中Fe3+的配位数为6，则杂化轨道数为6，故选C；
②SCN-中的C没有孤电子对，σ键电子对为2，则其价层电子对为2，根据价层电子对互斥理论，则SCN-的空间构型为直线形，键角为180°，而水的空间构型为角形，则键角大小：SCN->H2O；原因为：SCN-中心原子采用sp杂化，分子立体构型为直线型，键角为180°；H2O中心原子采用sp3杂化，有两对孤对电子，分子立体构型为v型，键角小于180°；
③SCN-的结构有两种分别为N≡C-S-和S=C=N-，其电子式分别为：，；
④同周期越靠右其第一电离能越大，但是VA和VIA反常，同主族元素，越靠上第一电离能越大，则O、N、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>S；
（4）①晶胞中Y的个数为8，Fe的个数为2，O的个数为8，故铁酸钇的化学式为YFeO3；已知1号原子空间坐标为(0， 0， )，2号原子空间坐 标为(，-m，-n)，则3号Fe原子空间坐标为(，+m，)；
②由第一问可知一个晶胞中含有2个YFeO3，若晶胞参数分别为apm、bpm和cpm，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则该晶体的密度为。
18．(1) 1s22s22p63s23p63d104s1 正四面体 共价键、配位键、氢键
(2) O>N>C>H sp3杂化、sp2杂化
(3) < 失去1个电子后Ni+的价电子排布式为3d84s1，失去1个电子后Cu+的价电子排布为3d10，此时Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定
(4) 2:17
【详解】（1）①铜为29号元素，基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1；
②的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体型；
③由结构图可知，该物质中除了含离子键外，还有硫氧、氢氧共价键，氧铜配位键、氢键等作用
（2）①同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；图中非金属元素有碳、氢、氧、氮，电负性由大到小的顺序为O>N>C>H；
②该物质中甲基中C原子价层电子对数为4+=4，杂化轨道类型是sp3杂化；碳氮双键中的C原子价层电子对数为3+=3，杂化轨道类型是sp2杂化；
（3）失去1个电子后Ni+的价电子排布式为3d84s1，失去1个电子后Cu+的价电子排布为3d10，此时Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定，故镍的第二电离能小于铜的第二电离能；
（4）①设中和两种价态的镍离子数分别为x、0.95-x，根据化合价代数和为零可知，3x+2(0.95-x)-2=0，x=0.1，则和两种价态的镍离子数之比为0.1: (0.95-0.1)=2:17；
②晶胞中Ni2+位于顶点和面心，一个晶胞中Ni2+数目为，原子位于晶胞内部1个、棱心12个，一个晶胞中数目为，则晶胞质量为；晶胞中最近的之间的距离为面对角线长度的四分之一为，则晶胞边长为，则晶胞体积为，所以密度为g/cm3，则。
19．(1) sp3 N2H4分子间存在氢键
(2)
(3)1s22s22p63s13p33d1
(4) d N>O>C 2
(5) (0.3333，0.6667，0.6077) g/cm3
【详解】（1）N2H4中N原子含有3个成键电子对和1个孤电子对，则价层电子对数为4，所以氮原子杂化轨道类型为sp3；N2H4分子间可形成氢键，分子间含有氢键的沸点较高；
故答案为：sp3；N2H4分子间存在氢键；
（2）根据的结构分析，N存在两种化学环境，一种为-NH2形式，还有一种N同时连接3个N，整个分子为平面结构，可以把整个体系失去的两个电子归在中心的N上，如此N上为空pz轨道，其余Npz方向存在一对电子，4个Npz轨道交盖形成平面型的离域大π键，为；
（3）磷为15号元素，基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3；磷在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键，该激发态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s13p33d1；
（4）由元素周期表结构可知，铁、钴位于周期表的d区；CN-的电子式为 ；同一周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，N元素的P轨道处于半充满状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；
[Co(NH3)6]3+为正八面体结构，Co3+位于正八面体中心，其中一个NH3分子换成Cl-后结构中有2种位置不同的NH3分子，若将[Co(NH3)6]3+中的3个NH3分子换成3个Cl-，可以形成2种不同的结构形式；
（5）根据晶胞中1号O原子的坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)和晶胞含对称中心，根据对称关系0.6667+0.3333=1，0.3333+0.6667=1， 0.1077+0.8923=1， 对称位上的O的坐标为(0.3333，0.6667，0.8923)，则2号O原子的坐标为(0.3333，0.6667，0.6077)；
根据晶胞的结构可知，晶胞中含有两个CoO(OH)，其质量为，晶胞的体积为， 故该晶胞的密度为g/cm3。
20．(1)3d64s2
(2)Mg>Al>Na
(3)sp3
(4)1：1
(5) < K2O、CaO均为离子晶体，Ca2+比 K+所带电荷数多且半径小，故CaO晶格能大，熔点高
(6) 8 (，，)
【详解】（1）Fe为26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，所以其价层电子排布式为：3d64s2，故答案为3d64s2；
（2）同周期元素从左往右，第一电离能呈现增大趋势，但由于第ⅡA元素是全充满结构，较稳定，所以第一电离能第ⅡA元素>第ⅢA元素，因此Na、Mg、Al的第一电离能由大到小的是Mg>Al>Na，故答案为Mg>Al>Na；
（3）根据价电子互斥理论计算公式，可知[Al(OH)4]-中Al的价电子对数为：，所以其杂化类型是sp3，故答案为sp3；
（4）[Fe(CN)6]3-中σ键数目为6+6=12，π键数目为6×2=12，两者的比例为1:1，故答案为1:1；
（5）离子晶体中阴阳离子电荷数越高，离子半径越小，则离子间作用力就越强，晶格能就越大，熔点就越高。K2O、CaO均为离子晶体，Ca2+比K+所带电荷数多且半径小，故CaO晶格能大，熔点高，故答案为：< ，K2O、CaO均为离子晶体，Ca2+比K+所带电荷数多且半径小，故CaO晶格能大，熔点高；
（6）①分析晶胞结构可知，该晶胞中铁的配位数为8，故答案为8；
②根据晶胞结构中的原子坐标信息可知a处原子坐标参数为(，，)，故答案为(，，)；
③根据均摊法，晶胞中Fe原子有个，Mg原子有8个，晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是晶胞体对角线长度的，而晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍，设晶胞的棱长为a cm，再结合公式晶胞的质量，可得即，所以晶胞中Fe原子与Mg原子的最近距离是，故答案为；
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