18原子结构及其性质、化学键--江苏省2023-2024学年高三化学上学期期末专题练习（苏教版）

这是一份18原子结构及其性质、化学键--江苏省2023-2024学年高三化学上学期期末专题练习（苏教版），共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2023上·江苏泰州·高三校联考期末）胍( )的盐是病毒核酸保存液的重要成分。下列说法正确的是
A．胍分子间能够形成氢键
B．胍中σ键与π键的数目之比为3∶1
C．氨基(-NH2)的电子式为
D．中子数为8的N原子可表示为N
2．（2023上·江苏南通·高三统考期末）石墨烯是一种由碳原子构成的正六边形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，是用机械剥离的方法从石墨中分离出来。下列说法不正确的是
A．石墨烯属于烯烃B．石墨烯难溶于水
C．石墨烯可以发生加成反应D．石墨烯中键角为120°
3．（2023上·江苏无锡·高三统考期末）2022年12月，中国航天员乘组完成首次在轨交接，中国航天员“天宫”会师创造历史。下列说法不正确的是
A．航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是
B．运载火箭的燃料偏二甲肼()在反应中作还原剂
C．天和核心舱的霍尔发动机燃料原子核中含77个中子
D．航天员的耳机使用的双层蛋白质皮革属于有机高分子材料
4．（2023上·江苏苏州·高三统考期末）硫代碳酸钠(Na2CS3)可用于处理工业废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：。下列说法正确的是
A．NaHS中仅存在离子键B．CS2的空间构型为直线形
C．中C原子为sp3杂化D．H2S的电子式为
5．（2023上·江苏南通·高三统考期末）和NaClO混合液作为复合吸收剂可脱除烟气中的、。下列说法正确的是
A．的空间构型为V形B．中Cl元素的化合价为+5
C．NaClO电子式为D．中子数为8的氮原子表示为
6．（2023上·江苏南通·高三统考期末）属于富勒烯中的一种，其结构与足球结构相似，如下图所示。下列关于说法正确的是
A．属于烃类B．晶体类型为共价晶体
C．与金刚石互为同素异形体D．易溶于水
7．（2023上·江苏无锡·高三统考期末）分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛应用，布洛芬具有抗炎、镇痛解热的作用，但直接服用对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的分子修饰。
下列有关说法不正确的是
A．甲分子最多有10个碳原子共平面B．1 ml 乙分子中σ键的数目为48 ml
C．以上三个分子都只有1个手性碳原子D．乙和丙均能在NaOH溶液中发生水解
8．（2024上·江苏苏州·高三统考期末）太阳能电池可由等半导体材料构成。有关元素在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是
A．原子半径：B．第一电离能：
C．热稳定性：D．的周期序数与族序数相等
9．（2024上·江苏苏州·高三统考期末）含锂物质在能源方面有重要应用。锂在氧气中燃烧与相似，其燃烧热为 。锂与氮气反应得到的可用作储氨材料。锂-空气电池是一种二次电池，放电时主要产物为，充电时阴极产物易形成固态枝晶，导致电池短路。目前应用广泛的是锂离子电池，例如，磷酸铁锂电池充电时锂离子由电极迁移至石墨电极形成的前体可由、、在的条件下反应制得。下列说法正确的是
A．中存在与的强烈相互作用
B．锂-空气电池充电时形成枝晶的物质属于离子晶体
C．的基态核外电子排布式为
D．原子轨道的杂化类型为
10．（2023上·江苏泰州·高三校联考期末）含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-，CN-具有较强的配位能力，能与Cu＋形成一种无限长链离子，其片段为 ；下列说法正确的是

A．基态Fe2＋核外电子排布式为[Ar]3d54s1
B．Cu＋与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2-
C．K4[Fe(CN)6]中Fe2＋的配位数为6
D．某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个Fe紧邻的Fe数为6
11．（2023上·江苏常州·高三统考期末）金属及其化合物在生产生活中应用广泛。2011年云南的“乌铜走银”制作技艺列入国家级非物质文化遗产名录。制作中的走银工序是将氧化变黑的银丝嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，再经揉黑工序，用手边焐边搓揉铜器，直到铜器表面变成乌黑、银丝变得光亮。近期中国科学院在含银化合物运用于超离子导体方面取得突破性进展，制得的αAgI晶体在室温下的电导率比普通多晶的AgI提高了近5个数量级。
α-AgI晶体中I－作体心立方堆积(如图所示)，Ag＋可分布在由I－构成的空隙位置上。在电场作用下，Ag＋无需克服太大阻力即可发生迁移。已知：阿伏加德罗常数为NA。下列说法不正确的是
A．I－的最外层电子排布式为5s25p6
B．Ag＋位于I－构成的全部八面体空隙上
C．α-AgI晶体的摩尔体积为m3·ml－1
D．α-AgI晶体可用作电池的电解质
12．（2023上·江苏常州·高三统考期末）某锂盐用作锂电池的电解质，能有效提高电池性能，其结构如图所示。下列说法不正确的是
A．简单氢化物的沸点： CH4>H2O
B．元素的第一电离能： BC．简单离子的半径： O2－>F－
D．该锂盐的阴离子中含有配位键
二、填空题
13．（2022上·江苏·高三统考期末）金属铁、铝可用于含铬(主要成份是)酸性污水的处理。
(1)铝在含铬污水中将还原为Cr3+，再调节pH生成Cr(OH)3沉淀除去。用铝处理不同初始pH的酸性含铬污水，去除率与反应时间的关系如图1。
①基态Cr3+的核外电子排布式为 。
②铝处理酸性含铬污水发生反应的离子方程式为 。
③铝处理初始pH=3的污水，前180min污水中的还原较慢，180min后变快，其原因是 。
(2)将铁屑装入玻璃管中制成如图2所示污水处理柱。以同样的流速缓慢通入不同高度的处理柱进行酸性含铬污水处理实验，处理柱失活的时间与处理柱中铁屑高度的关系如图3。
①铁屑的高度为27cm时，处理柱的失活时间不增反降，其可能的原因是 。
②铁屑中掺入一定量炭黑，污水的处理效果明显提高，炭黑的作用是 。
③铁处理后的废水加入石灰调节pH=9，同时通入适量的空气，其目的是 。
14．（2023上·江苏南京·高三南京外国语学校校考期末）纳米铜粉具有比表面大、表面活性中心数目多、颗粒极细且软等性能在众多领域有着巨大的潜在应用价值。常用热分解、还原法、电解法来制取纳米铜粉。
(1)草酸铜(CuC2O4)在氩气中热分解可制备纳米铜粉，其化学方程式为 。
(2)一定温度和pH条件下，将水合肼溶液与硫酸四氨合铜溶液按照适当比例混合发生氧化还原反应，制备纳米铜粉。
已知：Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+ ,Cu2++2N2H4[Cu(N2H4)2]2+
①[Cu(NH3)4]2+中铜离子基态核外电子排布式为 。
②固定水温70°C，反应时间1h，水合肼溶液浓度和pH值对铜产率的影响如图所示。
当水合肼浓度继续增加到3.25 ml·L-1时，铜产率下降的原因是 ；当pH值继续上升时，铜产率有下降的趋势，这原因是 。
(3)制取纳米铜粉都需要硫酸铜溶液，通过下列方法可测定硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的纯度：准确称取5.000 g硫酸铜晶体于烧杯中，加入5mL l ml·L-1H2SO4溶液和少量水，配成250.00 mL溶液。取上述25.00 mL溶液至碘量瓶中，加入10 mL10%足量KI溶液(2Cu2++4I-=2CuI↓+I2)，加入淀粉作指示剂，用0.1000 ml·L-1Na2S2O3溶液滴定至浅蓝色(I2+2=+2I-)，再加入10%KSCN溶液10mL，使CuI沉淀完全转化为CuSCN沉淀，(目的是释放出吸附在CuI表面上的I2)，溶液蓝色加深，再继续用Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好消失，共消耗Na2S2O3溶液19.80 mL，计算CuSO4·5H2O样品的纯度(写出计算过程)
三、解答题
15．（2023上·江苏南通·高三统考期末）金属镓被称为“电子工业脊梁”，性质与铝相似。氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。
【方法一】利用粉煤灰(主要成分为Ga2O3、ZnO、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)制备氮化镓流程如图：
已知：常温下，相关元素可溶性组分物质的量浓度与pH的关系如图所示。回答下列问题：
(1)基态Ga原子的电子排布式为 。
(2)“焙烧”的目的是制得NaGaO2，该反应的化学方程式为 。
(3)常温下，反应Ga(OH)3+OH-[Ga(OH)4]-的平衡常数K= 。
(4)“碱浸”后溶液的主要成分为Na[Ga(OH)4]、Na2SiO3、Na2[Zn(OH)4]。请补充完整流程中“操作”过程的步骤： 。
[实验中须使用的试剂和仪器有0.1ml•L-1H2SO4溶液、0.1ml•L-1NaOH溶液、pH计]
【方法二】溶胶凝胶法
(5)步骤一：溶胶——凝胶过程包括水解和缩聚两个过程
①水解过程：乙氧基镓[Ga(OC2H5)3]与乙醇中少量的水脱除部分乙氧基，形成Ga－OH键
Ga(OC2H5)3+2H2O=Ga(OH)2OC2H5+2C2H5OH
Ga(OH)2OC2H5+H2O=Ga(OH)3+C2H5OH
②缩聚过程：在之后较长时间的成胶过程中，通过失水和失醇缩聚形成Ga2O3无机聚合凝胶
失水缩聚：－Ga－OH+HO－Ga—===—Ga－O－Ga－+H2O
失醇缩聚： 。(参考“失水缩聚”书写该过程的方程式)
(6)步骤二：高温氨化(原理：Ga2O3+2NH3=2GaN+3H2O)
该实验操作为：将Ga2O3无机聚合凝胶置于管式炉中，先通20min氮气后停止通入，改通入氨气，并加热至850～950℃充分反应20min，再 (补充实验操作)，得到纯净的GaN粉末。
16．（2020·江苏无锡·高三统考期末）铁及其化合物在生活中有广泛应用。
（1）Fe3+基态核外电子排布式为 。
（2）实验室用KSCN溶液、苯酚检验Fe3+。
①1ml苯酚分子中含有σ键的数目为 。
②类卤素离子可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸和异硫氰酸，这两种酸中沸点较高的是
（3）氮化铁晶体的晶胞结构如图−1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为 。
（4）某铁的化合物结构简式如图−2所示
①上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为 （用元素符号表示）。
②上述化合物中氮原子的杂化方式为 。
17．（2023上·江苏苏州·高三常熟中学校考期末）以钴铜矿[主要成分为、、，另含少量及含砷化合物]制备锂电池正极原料，生产流程如图所示。
已知：①铜萃取原理为：，有机溶剂密度比水小；
②沉钴所得固体为；
③也称钴酸亚钴，化学式也可为。
(1)中钴离子的电子排布式为： 。
(2)“酸浸”液中钴以形式存在，则“酸浸”液中的金属阳离子还有 。适当升高温度可加快酸浸速率，但温度过高时钴的浸出率明显降低，其可能的原因是 。
(3)实验室用分液漏斗模拟萃取除铜，加入萃取剂后充分振荡静置后，分离出含铜有机溶剂的具体实验操作为： 。
(4)“除铁”过程中，溶液中的及部分转化为沉淀，写出该反应的离子方程式： 。
(5)“焙烧”过程中，若氧气不足会产生而污染空气，其原因为 (用方程式表示)。
(6)的一种晶胞结构属于立方晶胞，晶胞中分别占据形成的两种不同空隙(均末占满)，两个中有一个占据如图所示的位置，请在图中用“”符号标出另一个的位置 。
18．（2022上·江苏扬州·高三统考期末）水杨醛亚胺的钴配合物可吸收形成氧载体，用于燃料油的氧化脱疏。
(1)制备钴配合物。向烧瓶中加入水杨醛亚胺(A)、无水乙醇，水浴加热条件下迅速加入醋酸钴溶液。生成的沉淀冷却至室温后，抽滤，重结晶，干燥，得到水杨醛亚胺的钻配合物(B)。
①基态核外电子排布式为 。配合物B中的配位原子是 。
②可供选择的实验装置如图所示，应选 (填序号)用于制备，理由有 。
③为避免反应过程中生成的钴配合物(B)吸收，可采用的方法为 。
(2)制备醋酸钴溶液。利用废钴镍电池的金属电极芯(主要成分C、Ni，还含少量Fe)可生产醋酸钴溶液。已知：可将氧化：氧化性极强，在水溶液中不存在；在实验条件下，部分阳离子沉淀时溶液如下表。
①酸性溶液中加入可将氧化为，其离子方程式为 。
②请补充完整实验方案：取一定量已粉碎的电极芯，加入稀充分溶解后过滤，所得滤液中含、、， ，加入，溶液生成沉淀，用溶解得到醋酸钴溶液(实验中须使用的试剂：溶液、稀、溶液、溶液)。
Si
P
Ga
As
沉淀物
开始沉淀
2.2
7.4
7.6
0.1
7.6
完全沉淀
3.2
8.9
9.4
1.1
9.2
参考答案：
1．A
【详解】A．胍中H与N相连，可以与另外一个分子中的N形成氢键，A正确；
B．1个胍中含有的σ键数为8个，π键的数目为1个，所以二者数目之比为8：1，B错误；
C．氨基有一个单电子，N不满足8电子的结构，C错误；
D．N的质子数为7，中子数为8个，质量数为15，故N的原子为N，D错误；
故答案选A。
2．A
【详解】A．石墨烯是碳元素形成的单质，A错误；
B．石墨烯是非极性分子，难溶于水，B正确；
C．石墨烯能与氢气发生加成反应，C正确；
D．石墨烯是碳原子构成的正六边形蜂巢晶格，键角为120，D正确；
故选A。
3．A
【详解】A．太阳能电池帆板的主要成分是硅单质，选项A不正确；
B．火箭升空过程中，燃料发生反应：C2H8N2+2N2O4=2CO2+3N2+4H2O提供能量，偏二甲肼中碳元素化合价从-1价升高到+4价，氮元素从-3价升高到0价，做还原剂，选项B正确；
C．原子核中含131-54=77个中子，选项C正确；
D．蛋白皮革主要成分为蛋白质，其属于有机物，选项D正确；
答案选A。
4．B
【详解】A．NaHS是酸式盐，其中存在离子键和共价键，A错误；
B．CS2分子结构与CO2相似，C原子与2个S原子形成2个C=S共价键，三个原子在同一直线上，其空间构型为直线形，B正确；
C．中C原子的价层电子对数是3+=3，故C原子为sp2杂化，C错误；
D．S原子最外层有6个电子，S原子与2个H原子形成2对共用电子对，使分子中各个原子都达到稳定结构，故H2S的电子式为，D错误；
故合理选项是B。
5．A
【详解】A．SO2中心S的价层电子数3，孤对电子数为1，所以其空间构型为V形，A正确；
B．NaClO2中Na为+1价，O为-2，故Cl的化合价为+3价，B错误；
C．NaClO为离子型化合物，电子式为 ，C错误；
D．氮原子的质子数为7，中子数为8，质量数为15，中子数为8的氮原子表示为，D错误；
故答案为：A。
6．C
【详解】A．只含碳氢元素的化合物为烃，C60是碳的单质，不属于烃，故A错误；
B．C60是分子间通过分子间作用力结合而成的晶体，属于分子晶体，故B错误；
C．同种元素组成的不同单质互为同素异形体，金刚石与C60都是碳的单质，二者互为同素异形体，故C正确；
D．C60属于非极性分子，水是极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂，所以C60在水中的溶解度较小，故D错误；
故选：C。
7．A
【详解】A．甲分子含有1个苯环，与苯环上连接的碳原子一定共平面，其余单键相连碳原子可通过旋转得出最多1个碳原子在其平面上，所以甲分子中最多有11个碳原子共平面(即)， ，A错误；
B．乙分子的化学式为，σ键的数目为=48，所以1 乙分子中σ键的数目为48 ，B正确；
C．手性碳原子是指，同一个碳原子上链接4个不同的原子或原子团，苯环上没有手性碳原子，甲基、亚甲基上没有手性碳原子，双键上没有手性碳原子，故以上三个分子的结构分析，都只有1个手性碳原子，即与苯环直接相连且连有一个甲基的碳原子，C正确；
D．乙中含有肽键，丙中含有酯基，均能在溶液和稀溶液中发生水解反应，D正确；
故选A。
8．B
【详解】A．同周期，原子序数的递增，原子半径减小，所以r(Ga)> r(As)，故A错误；
B．P最外层电子为半充满状态，第一电离能大于相邻元素Si，故B正确；
C．As为第四周期元素，P为第三周期元素，P的非金属性比As强，p-H键键能更大，热稳定性AsH3D．为第四周期ⅢA族元素，周期序数与族序数不相等，故D错误；
故答案选B。
9．D
【详解】A．中存在与的强烈相互作用，A错误；
B．锂-空气电池充电时形成枝晶是树状的金属Li，属于金属晶体，B错误；
C．的基态核外电子排布式为，C错误；
D．价层电子对数为，原子轨道杂化类型为，D正确；
故选D。
10．C
【详解】A．铁的原子序数是26，基态Fe2＋核外电子排布式为[Ar]3d6，A错误；
B．由图可知Cu＋连有3个CN-，其中2个CN-被2个Cu＋共有，则Cu＋与CN-的个数之比为，所以化学式为[Cu(CN)2]－，B错误；
C．根据化学式K4[Fe(CN)6]可判断Fe2＋的配位数为6，C正确；
D．根据铁晶胞示意图可知每个Fe紧邻的Fe位于面心处，所以个数为12，D错误；
答案选C。
11．B
【详解】A．I原子核外电子数为53，处于第五周期ⅦA族，I－的最外层电子排布式为5s25p6，A正确；
B ．α-AgI晶体中碘离子为体心立方堆积，Ag＋主要分布在由I－构成的四面体、八面体等空隙中，B错误；
C．每个晶胞中含碘离子的个数为8+1=2个，依据化学式AgI可知，银离子个数也为2个，晶胞的物质的量n=ml=ml，晶胞体积V=a3m3，则α-AgI晶体的摩尔体积Vm===m3·ml-1，C正确；
D．由题意可知，在电场作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移，因此α-AgI晶体是优良的离子导体，在电池中可作为电解质，D正确；
故选B。
12．A
【详解】A．H2O中存在氢键，CH4中不存在氢键，则H2O的沸点高于CH4，A错误；
B．同周期元素从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，第一电离能BC．离子的电子层结构相同时，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径O2->F-，C正确；
D．B原子形成3条共价键之后没有多余的电子，其与其中一个F形成的共价键为配位键，D正确；
故答案选A。
13．(1) 1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 2Al++14H+=2Al3++2Cr3++7H2O 180min前Al表面的氧化膜没有完全溶解，180min后溶解了氧化膜的Al与反应
(2) 反应时间延长，造成溶液的pH升高，Cr3+等金属离子会生成沉淀，附着在铁屑表面，使处理柱失去处理活性 炭黑和铁屑形成原电池，加快反应的速率 通入空气，O2将Fe2+氧化为Fe3+，生成Fe(OH)3胶体，与Cr(OH)3共沉淀，Cr(OH)3沉淀更完全
【详解】（1）①Cr为24号元素，Cr基态原子电子排布式为[Ar]3d54s1，则基态Cr3+的核外电子排布式为[Ar]3d3；故答案为：1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3。
②铝在含铬污水中将还原为Cr3+，根据氧化还原反应得到铝处理酸性含铬污水发生反应的离子方程式为2Al++14H+=2Al3++2Cr3++7H2O；故答案为：2Al++14H+=2Al3++2Cr3++7H2O。
③铝处理初始pH=3的污水，前180min污水中的还原较慢，180min后变快，铝表面有氧化铝膜，pH=3时，溶液中的氢离子先将氧化铝膜反应掉，再是铝和重铬酸根反应，因此其原因是180min前Al表面的氧化膜没有完全溶解，180min后溶解了氧化膜的Al与反应；故答案为：180min前Al表面的氧化膜没有完全溶解，180min后溶解了氧化膜的Al与反应。
（2）①铁屑的高度为27cm时，处理柱的失活时间不增反降，其可能的原因是铁与重铬酸根反应生成铁离子和铬离子，经过铁柱的时间延长，可能造成溶液的pH升高，Cr3+等金属离子会生成沉淀，附着在铁屑表面，使处理柱失去处理活性；故答案为：反应时间延长，造成溶液的pH升高，Cr3+等金属离子会生成沉淀，附着在铁屑表面，使处理柱失去处理活性。
②铁屑中掺入一定量炭黑，污水的处理效果明显提高，炭黑的作用是炭黑和铁屑形成原电池，铁为负极，炭黑为正极，从而加快反应的速率；故答案为：炭黑和铁屑形成原电池，加快反应的速率。
③铁处理后的废水加入石灰调节pH=9，同时通入适量的空气，其目的是通入空气，O2将Fe2+氧化为Fe3+，加入石灰时得更快生成Fe(OH)3胶体，与Cr(OH)3共沉淀，Cr(OH)3沉淀更完全；故答案为：通入空气，O2将Fe2+氧化为Fe3+，生成Fe(OH)3胶体，与Cr(OH)3共沉淀，Cr(OH)3沉淀更完全。
14．(1)CuC2O4Cu＋2CO2↑
(2) [Ar]3d9 (或 1s22s22p63s23p63d9 ) 这是由于铜离子和过量的水合肼生成新的稳定配合物[Cu(N2H4)2]2+，[Cu(NH3)4]2+浓度减小，产率下降； pH升高，一方面溶液中OH−浓度增大，会造成氨气逸出，另一方面OH−浓度增大会与铜离子结合生成Cu(OH)2沉淀，[Cu(NH3)4]2+浓度减小，产率下降
(3)99.00﹪
【分析】根据题中信息，写出草酸铜(CuC2O4)在氩气中热分解可制备纳米铜粉的化学方程式；根据核外电子排布规律，写出[Cu(NH3)4]2+中铜离子基态核外电子排布式；根据题中图示信息，结合Cu2++2N2H4[Cu(N2H4)2]2+和Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓，解释水合肼浓度增大和pH增大铜产率下降的原因；根据题中信息，由关系式2～I2～2Cu2+，计算CuSO4·5H2O样品的纯度；据此解答。
【详解】（1）由题中信息可知，草酸铜(CuC2O4)在氩气中热分解可制备纳米铜粉，根据元素守恒，其化学方程式为CuC2O4Cu＋2CO2↑；答案为CuC2O4Cu＋2CO2↑。
（2）①Cu的原子序数为29，核外有29个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，[Cu(NH3)4]2+中Cu2+离子表示失去2个电子，即4s上1个电子和3d上1个电子失去，则Cu2+离子基态核外电子排布式为[Ar]3d9 (或1s22s22p63s23p63d9 )；答案为[Ar]3d9 (或1s22s22p63s23p63d9 )。
②由题中图示信息可知，当水合肼浓度继续增加到3.25 ml·L-1时，铜产率下降，是因为铜离子和过量的水合肼生成新的稳定配合物[Cu(N2H4)2]2+，即Cu2++2N2H4[Cu(N2H4)2]2+，[Cu(NH3)4]2+浓度减小，产率下降；当pH值继续上升时，铜产率有下降的趋势，是因为pH升高，一方面溶液中OH−浓度增大，会造成氨气逸出，另一方面OH−浓度增大会与铜离子结合生成Cu(OH)2沉淀，[Cu(NH3)4]2+浓度减小，产率下降；答案为铜离子和过量的水合肼生成新的稳定配合物[Cu(N2H4)2]2+，[Cu(NH3)4]2+浓度减小，产率下降；pH升高，一方面溶液中 OH−浓度增大，会造成氨气逸出，另一方面 OH−浓度增大会与铜离子结合生成Cu(OH)2沉淀，[Cu(NH3)4]2+浓度减小，产率下降。
（3）由题中信息可知，关系式为2～I2～2Cu2+， 则n(Cu2+)＝n()＝0.1000ml·L－1×19.80×10－3L＝1.980×10－3ml，CuSO4·5H2O 样品的纯度为=99.00﹪；答案为99.00%。
15．(1)[Ar]3d104s24p1
(2)Na2CO3+Ga2O32NaGaO2+CO2↑
(3)10-0.4
(4)向滤液中滴加0.1ml•L-1H2SO4溶液至生成的沉淀不再溶解，过滤；向滤液中滴加0.1ml•L-1NaOH溶液至pH计测得3.7后停止，过滤，洗涤滤渣；向滤渣中加入0.1ml•L-1NaOH至沉淀完全溶解
(5)－Ga－OC2H5+HO－Ga—===—Ga－O－Ga－+C2H5OH
(6)改通N2冷却至室温
【分析】粉煤灰(主要成分为Ga2O3、ZnO、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)与纯碱焙烧后得到Na2GeO2、Na2SiO3、Na2ZnO2，经过碱浸后，过滤得到滤渣，主要成分为氧化铁沉淀，滤液中含有Na[Ga(OH)4]、Na2SiO3、Na2[Zn(OH)4]，向滤液中滴加0.1ml•L-1H2SO4溶液至生成的沉淀不再溶解，过滤；向滤液中滴加0.1ml•L-1NaOH溶液至pH计测得3.7后停止，过滤，洗涤滤渣；向滤渣中加入0.1ml•L-1NaOH至沉淀完全溶解,得到[Ga(OH)4]-，电解后得到镓单质，加入一溴甲烷和氨气得到GaN，据此分析解答。
【详解】（1）已知Ga是31号元素，故基态Ga原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，故答案为：[Ar]3d104s24p1；
（2）“焙烧”的目的是制得NaGaO2，即Ga2O3和Na2CO3反应生成NaGaO2和CO2，故该反应的化学方程式为Na2CO3+Ga2O32NaGaO2+CO2↑，故答案为：Na2CO3+Ga2O32NaGaO2+CO2↑；
（3）由题干图示信息可知，当pH=9.4时，溶液中c[]=10-5ml/L，故常温下，反应Ga(OH)3+OH-[Ga(OH)4]-的平衡常数K===10-0.4，故答案为：10-0.4；
（4）由题干图示信息可知，当pH≥3.7时，Ga3+已经完全转化为Ga(OH)3沉淀，由分析可知，“碱浸”后溶液的主要成分为Na[Ga(OH)4]、Na2SiO3、Na2[Zn(OH)4]，向滤液中滴加0.1ml•L-1H2SO4溶液至生成的沉淀不再溶解，过滤；向滤液中滴加0.1ml•L-1NaOH溶液至pH计测得3.7后停止，过滤，洗涤滤渣；向滤渣中加入0.1ml•L-1NaOH至沉淀完全溶解，故答案为：向滤液中滴加0.1ml•L-1H2SO4溶液至生成的沉淀不再溶解，过滤；向滤液中滴加0.1ml•L-1NaOH溶液至pH计测得3.7后停止，过滤，洗涤滤渣；向滤渣中加入0.1ml•L-1NaOH至沉淀完全溶解；
（5）根据题干反应方程式：Ga(OC2H5)3+2H2O=Ga(OH)2OC2H5+2C2H5OH、
Ga(OH)2OC2H5+H2O=Ga(OH)3+C2H5OH、参考“失水缩聚”书写该过程的方程式可知，失醇缩聚可表示为：－Ga－OC2H5+HO－Ga—===—Ga－O－Ga－+C2H5OH，故答案为：－Ga－OC2H5+HO－Ga—===—Ga－O－Ga－+C2H5OH；
（6）由于氮气性质稳定，与GaN不反应，故将Ga2O3无机聚合凝胶置于管式炉中，先通20min氮气后停止通入，改通入氨气，并加热至850～950℃充分反应20min，此时装置内还有NH3、H2O蒸气等，故需再改通N2冷却至室温，将NH3排空进行尾气处理，同时防止GaN在高温下与H2O、O2等发生反应，得到纯净的GaN粉末，故答案为：改通N2冷却至室温。
16． [Ar]3d5 13ml或13×6.02×1023 异硫氰酸或H—N＝C＝S 4︰1 O＞N＞C＞H sp3和sp2
【分析】（1）按要求写出的电子排布式即可；
（2）数出苯酚中的单键即可；沸点与分子间作用力有关，硫氰酸分子间无法形成氢键，异硫氰酸分子间可形成氢键，因此异硫氰酸的沸点较高；
（3）根据均摊法，数出氮、铁的原子数即可，注意面心上的原子算0.5个，体心算1个，边角上算0.125个；
（4）电负性一定是O>N>C>H，也可从各物质之间形成的化合物，谁显负价谁电负性大来判断；而杂化方式可从其形成的键来判断；
【详解】（1）Fe为26号元素，则的基态核外电子排布式为；
（2）1个苯酚中有13个单键和一个大π键；硫氰酸分子间无法形成氢键，异硫氰酸分子间可形成氢键，因此异硫氰酸的沸点较高；
（3）氮原子在体心，因此就1个，铁原子有个，因此铁、氮的微粒个数之比为4:1；
（4）电负性大小为O>N>C>H，氮原子有成单键的也有成双键的，因此氮的杂化方式有和两种。
17．(1)
(2) 、 温度过高，的溶解度降低
(3)先打开分液漏斗上口玻璃塞，再打开活塞从下口放出水层，待水层完全放出后再将含铜有机溶液从上口倒出
(4)
(5)
(6)
【分析】钴铜矿[主要成分为、、，另含少量及含砷化合物]粉碎后加入稀硫酸、通入二氧化硫进行酸浸后，除去废渣主要含有，所得溶液加入有机溶剂RH进行萃取除铜，得到R2Cu，水相中加入氯酸钠除铁，除去氢氧化铁、FeAsO4，加入草酸铵沉钴，焙烧制备锂电池正极原料；
【详解】（1）中钴为+3价，C是27号元素，基态C原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2；形成C3+时，失去4s上的2个电子和次外层的3d上的1个电子，所以C3+钴离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或；
（2）钴铜矿[主要成分为、、，另含少量及含砷化合物] 酸浸且通入二氧化硫还原，则“酸浸”液中钴以形式存在，则“酸浸”液中的金属阳离子还有、；温度过高，的溶解度降低，所以钴的浸出率降低；
（3）实验室用分液漏斗模拟萃取除铜，加入萃取剂后充分振荡静置后，分离出含铜有机溶剂的具体实验操作为：先打开分液漏斗上口玻璃塞，再打开活塞从下口放出水层，待水层完全放出后再将含铜有机溶液从上口倒出；
（4）“除铁”过程中，溶液中的及部分转化为沉淀，反应的离子方程式为：；
（5）“焙烧”过程中，若氧气不足会产生而污染空气，发生的反应为；
（6）由题意，晶胞中分别占据形成的两种不同空隙，可知两个中，一个占据形成的体心位置，另一个占据由4个形成的四面体空隙，如图所示： 。
18．(1) [Ar]3d7 N、O Ⅰ 装置Ⅰ与外界气压相同且有冷凝回流作用，装置Ⅱ密闭体系不利于实验安全 向装置中通入一定量N2(排出装置中的空气)、干燥过程中保持真空等
(2) 2C2++ClO-+5H2O=Cl-+2C(OH)3↓+4H+ 向滤液中加入足量H2O2溶液，充分反应后加入NaOH溶液调节pH略大于3.2，过滤；向所得滤液中加足量NaClO溶液，并用NaOH溶液调节1.1≤pH<7.6，过滤；向所得沉淀中加入稀H2SO4和H2O2溶液至完全溶解
【详解】（1）①C为27号元素，基态核外电子排布式为[Ar]3d7；A中N和O原子有孤电子对，配合物B中的配位原子是N、O；
②应选装置Ⅰ用于制备，装置Ⅰ与外界气压相同且有冷凝回流作用，装置Ⅱ密闭体系不利于实验安全；
③为避免反应过程中生成的钴配合物(B)吸收，可以排除装置中空气，可采用的方法为向装置中通入一定量N2(排出装置中的空气)、干燥过程中保持真空等；
（2）①酸性溶液中加入将氧化为，转化为Cl-,其离子方程式为2C2++ClO-+5H2O=Cl-+2C(OH)3↓+4H+；
②已知：可将氧化：氧化性极强，在水溶液中不存在；取一定量已粉碎的电极芯，加入稀充分溶解后过滤，所得滤液中含、、，向滤液中加入足量H2O2溶液，充分反应后加入NaOH溶液调节pH略大于3.2，生成，过滤，除去铁元素；可将氧化为，向所得滤液中加足量NaClO溶液，并用NaOH溶液调节1.1≤pH<7.6，过滤；向所得沉淀中加入稀H2SO4和H2O2溶液至完全溶解，再加入，溶液生成沉淀，用溶解得到醋酸钴溶液。