2023年广东省高三高考一模化学题汇编-41晶体结构与性质

广东省2023年高考化学模拟题汇编-41晶体结构与性质

一、单选题

1.（2023•广东湛江•统考一模）硅与碳同主族，是构成地壳的主要元素之一，下列说法

正确的是

A.单质硅和金刚石中的键能：Si-Si<C-C

B.CH4和SiH4中C、Si化合价均为-4价

C.SiO?中Si原子的杂化方式为SP

D.碳化硅硬度很大，属于分子晶体

2.（2023•广东汕头・统考一模）元素周期表可以有多种表示方法，如图1为八角形元素

周期表，八角形的每个顶角对应一种元素，下列说法错误的是

A.图1中沿虚线箭头方向，元素单质的还原性逐渐增强

B.元素第一电离能大小关系：②>①>④

C.最简单气态氨化物的稳定性：⑤>⑥

D.Na与③、④可形成冰晶石Na3AlR（已知Na3AlR（熔融）=3Na++Alft,形成的晶胞

4×210

如图2所示，其中黑球代表AlΓt,该晶体密度为------------3----------------gcm

(α×10^8)X6.02X10”

3.（2023・广东♦统考一模）一种锂的氧化物的晶胞结构如图所示（晶胞参数

a=b=c=0.4665nm,晶胞棱边夹角均为90。）。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，称作原子的分数坐标。下列有关说法不正确的是

OLi

kOO

A.该氧化物的化学式为Li2O

B.0原子之间的最短距离为日x466.5Pm

C.与Li距离最近且相等的0有8个

D.若P原子的分数坐标为（；，ʌʌ）,则q原子的分数坐标为（；，4,I）

444444

4.（2023・广东梅州•统考模拟预测）我国科学家在月壤粉末的部分铁橄榄石颗粒表面非

晶层中发现了单质铁，产生的原因为：铁橄榄石被撞击时在高温与高压下发生熔融，同

时其中的Fe＞发生歧化反应生成Fe与Fe"。下列说法正确的是

A.Fe»在生成Fe'+时失去电子，发生还原反应

B.可用X射线衍射实验测定铁橄榄石的晶体结构

C.和Fe含有的电子数相同

D.基态Fe3+的核外电子有26种不同的运动状态

5.（2023•广东广州•统考一模）中国空间站建造成功、神舟系列飞船顺利往返，均展示

了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是

A.空间站太阳翼伸展关键部件采用碳化硅材料∙，SiC属于无机非金属材料

B.核心舱太阳能电池采用神化像（GaAS）材料，GaAS属于金属材料

C.飞船火箭使用偏二甲朋［（CH）N-NHj作燃料，（CH31N—NH?属于煌类

D.飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，SiK,属于分子晶体

6.（2023•广东深圳•统考一模）劳动创造幸福。下列劳动项目与所述的化学知识没有关

联的是

选

劳动项目化学知识

项

分析员用X射线衍射仪区分普通玻璃和水普通玻璃属于非晶体，水晶属于晶

A

晶体

B面点师制作糕点时添加小苏打作膨松剂NaHCoI可与碱反应

C实验员用加热法分离4和NaCI12易升华

D维修工用NaOH和铝粉疏通厨卫管道Al与NaOH溶液反应产生“2

A.AB.BC.CD.D

7.（2023・广东深圳•统考一模）“结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质

的比较正确的是

A.在水中的溶解度：戊醒〈乙醇B.熔点：MgO<CaO

C.硬度：金刚石<碳化硅<硅D.第一电离能:C1<P<S

8.（2023・广东深圳•统考一模）X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元

素。基态X原子价电子层有3个单电子，Z与Y可形成原子个数比为1：1的含非极性

共价键的离子化合物。W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的

是

A.筒单离子半径：Z>YB.X、W单质的晶体类型一定相同

C.简单气态氢化物的稳定性：X>YD.Q的最高价含氧酸根的空间结构为正

四面体形

9.（2023•广东清远・清新一中校考模拟预测）石墨快是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之

后的又一种新的全碳纳米结构材料，石墨焕是平面网状结构，具有较好的化学稳定性和

半导体性质，可用于提纯H2及储锂等，其结构片段如图所示。下列说法错误的是

A.石墨烘分子结构中，C原子的杂化方式为SP和sp2

B.石墨焕与Li+可形成CIJ%,其理论比容量大于现商业用的石墨负极材料（CJi）

C.石墨焕层与层之间的作用力为范德华力

D.石墨焕与石墨烯互为同分异构体

10.（2023•广东江门•校联考模拟预测）--种钙镁矿的四方晶胞结构如图所示。已知该晶

311

胞的参数为apm、apm、bpm,1号原子的坐标为（：，-,-）,下列说法错误的是

448

135

A∙2号原子的坐标为（：，4，1）

B.距离硫原子最近的硫原子数目为4

C.硫原子的配位数为4

.>.（4×24+4×40+8×32）×10M,

D.该晶体的密度为ʌ--------------——L-------------g/cn?

a'bNA

11.（2023♦广东清远♦清新一中校考模拟预测）几种工业上常见的晶体晶胞或结构（氟化

钙，氯化俊，氯化铝）如图所示，下列说法正确的是

A.图1中正负离子的配位数分别为4和8

B.熔点：图2所示物质>图1所示物质

C.图3中与体心原子等距离且最近的顶点原子有8个

D.图3中只存在离子键

二、工业流程题

12.（2023•广东湛江♦统考一模）银钻锯酸锂材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正

极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适中等优点，这类材料可以同时有效克服钻

酸锂材料成本过高、磷酸铁锂容量低等问题，工业上可由废旧的钻酸锂、磷酸铁锂、银

酸锂、镭酸锂电池正极材料（还含有铝箔、炭黑、有机黏合剂等），经过一系列工艺流程

制备银钻镉酸锂材料，该材料可用于三元锂电池的制备，实现电池的回收再利用，工艺

流程如下图所示：

CoSO4,NiSO4,

MnSo4溶液

废旧萃取剂

反NHHONaCO

锂离子1223

粉碎萃调整、、

电池-酸浸)萃取Ni"CO2+

碱浸取沉淀→沉锂*LiCO

正极灼烧Mn"物质的量之比23

材料

<]机村钻镒银氢氧化物I——

镖钻镒酸锂烧结

已知：①粉碎灼烧后主要成分是Li?。、NiO、Co2O3,Mn0、Fe2O3,Al2O3；

②萃取剂对Fe"选择性很高，且生成的物质很稳定，有机相中的Fe3+很难被反萃取

请回答下列问题：

(1)正极材料在“灼烧”前先粉碎的目的是0

(2)“碱浸”的目的是,涉及的化学方程式是0

(3)“酸浸”时加入H2O2的作用是。

(4)上述工艺流程中采用萃取法净化除去了Fe",若采用沉淀法除去铁元素，结合下表,

最佳的PH范围是o

Fe3+A∣∙lFe2+Co2+Ni2+Mn2+

开始沉淀时PH1.53.46.36.66.77.8

完全沉淀时PH3.54.78.39.29.510.4

(5)银钻镐酸锂材料中根据银钻镒的比例不同，可有不同的结构，其中一种底面为正六边

银钻镒酸锂晶胞图

①该物质的化学式为,写出基态Mn原子价层电子的轨道表示式

②已知晶胞底面边长是anm,高是bnm,一个晶胞的质量为Mg,计算该晶胞的密度P二

g∕cm3（用计算式表示）O

13.（2023・广东梅州•统考模拟预测）磷酸亚铁锂（LiFePoJ是新能源汽车中锂离子电池

常用的电极材料对LiFePO4废旧电极（含LiFePo4、Al箔、石墨粉等）回收并获得高纯

LizCO'的工艺流程如下：

已知：LhCo3在水中的溶解度不大，且溶解度随温度升高而减小。

（1）回收的废旧锂离子电池需进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理，筛分后获得正极

片。下列分析不合理的是（填标号）。

A.拆分前对废旧电池进行预放电，有利于释放残余能量，消除安全隐患

B.预放电时电池中的锂离子移向正极，有利于提高正极片中锂元素的回收率

C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等

D.锂离子电池不含汞、镉、铅等有毒重金属，可用普通垃圾处理方法处理

（2）过程I为粉碎处理，为加快过程∏的反应速率，还可以采用的措施有（写

出其中一种即可）,过程II中足量NaOH溶液的作用是（用离子方程式表示）。

（3）过程In采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li含量为3.7%的原料,控制PH为3.5,

浸取1.5h后，实验结果如下表所示：

序号酸氧化剂浸出液Li+浓度（g∕L）滤渣中Li含量/%

实验1HClH2O29.020.10

实验2HClNaClO39.050.08

实验3HClO27.050.93

实验2中，NaQO3可与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量。综

合考虑Li，的浸出率及环保因素，选择的氧化剂最好为。

（4）过程Vl首先需洗涤“粗品”，应该用（填“热水”或“冷水”）洗。若滤液2中

c（Li+）=4.0molL1,过程V中加入等体积的Na2CO,溶液后，若沉淀中的Li元素占滤

液中Li元素总量的95.0%,则加入的碳酸钠溶液浓度为mol】T［已知：

3

/Tsp（Li2CO3）=1.6×10*,溶液混合引起的体积变化可忽略］。

（5）工业上用FeCl3、NH4H2PO4ʌLiCl及苯胺（NH2）为原料制取磷酸亚铁锂。

LiFePO4φ,PO：的空间结构为。LiCl和FeCI3均为金属氯化物，LiCl沸

点1350°C,FeCl3沸点315℃,两者沸点差异明显的主要原因是。

（6）某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间，晶胞结构（底面为平行四边形）如

图所示。该晶体的化学式为,该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm,

石墨烯层间距离为335pm,则该晶体的密度为g-cmR列出计算式,用NA表

示阿伏加德罗常数）。

14.（2023♦广东深圳.统考一模）钿及其化合物广泛应用于电子材.料、医药等领域。一种

以含钿烧渣（主要成分为BizO、、MnSO4,还含有少量MnS、Fe2O3,CUo及SiO2等）制

取BLO,并回收锌的工艺流程如下:

旧物N∙QO湎液NaOHffiK

IIi

含健一小段

还1$,------*f,ιBi----*⅛?.WdpHr-12.0)一∙liι√>)

饶渔提恬I11Γ

HAl注渣2汽F/港液浊液I

ΛMBI∙

枚恬

粒山液-*W

已知：①氧化性：Cu2+>Bi3+；

②易水解成BiOCl沉淀；常温下，BioCl存在的PH范围约为2.0〜11.0；

7

③常温下，/^sp[Fe(OH)2]=4.9×IO-';Ig7=0.850

回答下列问题:

（1）基态锌原子的价电子排布式为o

（2广水浸提锦”时，另加入少量稀硫酸可促进（填化学式）溶解，进一步提高镒

的浸取率。

（3）“滤渣2”的主要成分有（填化学式）、Bi0

（4）常温下,“含Fe”滤液"中Fe"的浓度为0.0ImOI∙LI。为保证BioCI产品的纯度，理

论上，“沉秘”时应控制溶液的pH<（保留一位小数）。

（5）“脱氯”过程中发生主耍反应的离子方程式为。

（6）BiOCl是一种性能优良的光催化剂，可催化降解有机污染物对硝基苯酚

（»0。H）等。对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚）的熔点,

NO2

其原因是O

⑺我国科学家在新型二维半导体芯片材料一硒氧化钿的研究中取得突破性进展。硒氧

化铀的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90。，晶胞参数为apm,apm,bpm。

£J/—apm

①该晶胞沿Z轴方向的投影图为（填标号）。

②该晶体中，每个。2一周围紧邻的Bi"共有个。

③该晶体的密度为g∙cmT（列出计算式，NA为阿伏加德罗常数的值）。

15.（2023•广东广州•统考二模）倍（Cr）广泛应用于冶金、化工、航天等领域。工业上以

铝铁矿（主要成分为FeC弓04,含有少量ALO,）为原料制备金属铭的工艺流程如图所示:

稀硫酸稀琬酸

NazCCh空气

∣pH=6~10∣pH=l

铭铁→∙∣焙,烧卜水浸~»万剧fNazCrO/aq)—►I嬴I~~>Na2Cr2O7(aq)-∣⅛⅞∣—>Cr

矿粉

Fe2O3滤渣

回答下列问题:

⑴FeCr2O4中Fe为+2价，Cr的化合价为,“焙烧”中Feer20,反应的化学方程式

为。

(2)“沉铝”中所得滤渣的成分为,需控制pH=6~10的原因为o

(3)“酸化”中反应的离子方程式为,若该反应的平衡常数K=4xl0bt,已知：酸

3l

化”后溶液中C(Crq；)=1.6X10mol∙L-',则溶液中C(Croj)=mol∙L7。

(4)氧钠酸钙是一种常见含铭矿石，其立方晶胞如图所示。

①氧铝酸钙的化学式为。

②1个钙原子与个氧原子最近且等距离。

③该晶体密度为g∙cm-3(列出计算式即可。已知Ca和O的最近距离为anm,NA

代表阿伏加德罗常数)

16.(2023•广东・惠州一中模拟预测)碳酸锢(SrCc)3)难溶于水，主要用于电磁材料和金

属冶炼。一种由工业碳酸锢(含少量Ba?+、Ca2+、Mg2+、Pb?+等)制备高纯碳酸锢的工艺

流程如下：

过员的MUurn

HCO

硝酸(NH4)2CrO4224氨水NajHʒ

工业―τ京容I_襦、错I_.酸化T^a⅛[~→∣^i⅛7~8∣~→∏j⅞H=i3∣~/I~H系？操作i等&

SR-L十寸」丁「十丁

气体ABaGo4、PbCro4气体A滤渣]灌渣2母液

已知：①Sr(OH)2为强碱，Cr(OH)3为两性氢氧化物；

②常温下，各物质的溶度积常数如表所示。

化合物

Cr(OH)3Ca(OH)2Mg(OH)2SrCo3

K*近似值lxlθ^^3∣5.5xl(F6l.8×10^"5.6×10^ιυ

回答下列问题：

(1)气体A的电子式为。

⑵“酸化”步骤发生如下反应：2Crθj+2H'GO；+H2。，则“还原”时发生反应的

离子方程式为。

(3)滤渣1的主要成分为,滤渣2的主要成分为(填化学式)。

(4)用氨水和NaOH分步调节pH,而不直接用NaOH调节溶液的pH≈13的原因是

⑸“碳化”时，反应S∕(叫)+2HCO3(叫)SrCO3(s)+H2CO3(aq)的化学平衡常数K

的计算关系式为。(用相关平衡常数表达，已知碳酸的电离常数为K,〃、

Ka2)

(6)上述流程合成的碳酸锢与TiO2在高温下反应，可以制得高温超导基片材料SrTiO3,

SrTio3的立方晶胞结构如图所示，其中Ti处在体心位置，Sr与Ti的最近距离为anm,

已知SrTiO3的相对分子质量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则SrTiO3晶体的密度为

g∕cm3(列出M、NA、a相关的算式即可)。

三、结构与性质

17.(2023・广东•校联考一模)钱及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的

应用。回答下列问题：

(1)基态Ga原子的价层电子排布式为。

(2)LiGaH4是一种温和的还原剂，其可由GaCI3和过量的LiH反应制得：

GaCl3+4LiH=LiGaH4+3LiClo

①已知GaCh的熔点为77.9°C,LiCl的熔点为605C,两者熔点差异较大的原因为

②GaCh在27(ΓC左右以二聚物存在，该二聚物的每个原子都满足8电子稳定结构，写

出它的结构式：o

③[GaHj的立体构型为。

(3)一种含钱的药物合成方法如图所示:

①化合物I中环上C原子的杂化方式为1mol化合物I中含有的。键的物质的

量为。化合物I中所含元素的电负性由大到小的顺序为(用元素符号表

示)。

②化合物II中Ga的配位数为,X=»

(4)Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其四方晶胞结构

如图所示：

①上述晶胞沿着a轴的投影图为(填选项字母)。

②用NA表示阿伏加德罗常数的值，晶胞参数为a=b=3.0xl0">m,c=3.86xlθ">m,则其

密度为g∙cm-(列出计算式即可)。

18.(2023∙广东茂名•统考一模)错及其化合物广泛用于半导体、催化剂、光伏、制药工

业。回答下列问题：

(1)错的基态原子核外电子排布式为o

(2)硅、楮、铅的氯化物的熔点如下表：

物质SiCl4GeCl4PbCl4

熔点(℃)-70约-50-15

①GeCI4的分子空间构型为

②熔点SiCI*<GeCL<PbCL的原因是

(3)有机铭被称为“生命的奇效元素”，在医疗上具有重要应用。一种错的有机配合物合成

方法如下:

该有机配合物中错的配位数为，其阴离子中C、Ge、O元素的第一电离能从大

到小顺序为

(4)一种含错的化合物应用于太阳能电池，其晶胞为长方体，结构如图(a)：

OCH3NH3

①该铸化合物晶胞的表示方式有多和与图中(填“b”“c”或"d")图也能表示此化合

物的晶胞。

②用NA表示阿伏加德罗常数的数值，计算晶胞(a)密度为g∙cm7(用含x、y、Z

和NA的式子表示)。

19.(2023∙广东佛山•统考一模)我国提取的月壤样品主要是由硅酸盐组成的辉石、斜长

石，回答下列问题：

(1)基态硅原子的价电子排布图为。

(2)Co2与SiCh是同主族氧化物，但熔沸点差距很大，其原因是。

(3)硅酸盐阴离子的基本结构单元如图1所示，其化学式Sic＞丁：图2阴离子由两个图1

单元共用1个顶角氧组成，其所带的负电荷数为;图3是角项氧相连的硅氧四

面体形成螺旋上升的长链，其Si、O原子的个数比为

4>4>4

图1图2图3

（4）Mg和CU形成的晶体中，也存在四面体结构，Mg以金刚石方式堆积，剩余的4个四

面体空隙放置CU4四面体，如图4所示。CU4四面体结构的镁配位数为,已知晶

胞参数为anm,NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为g∙cn√（列出计

算表达式）。

图4

20.（2023・广东•华南师大附中校联考模拟预测）工业上可由菱锌矿（主要成分为ZnCO3,

还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素）制备Zn0。工艺如图所示：

NaKOI溶液

...

I.液H沉忤H离w⅜⅞⅜⅛1国

相关金属离子［c（Mn+）=0.1mol∕L］形成氢氧化物沉淀的PH范围如下:

金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+Mn2+Ni2+

开始沉淀的PH1.56.36.07.48.16.9

沉淀完全的pH2.88.38.09.410.18.9

已知：①“溶浸”后的溶液PH=1,所含金属离子主要有：ZM+、Fe3+、Cd2+>Mn2+>Ni2+o

②弱酸性溶液中KMne）4氧化MM+时，产物中含Mn元素物质只有MnO2o

③氧化性强弱顺序:Ni2+>Cd2+>Zn2+

⑴基态Zn原子的简化电子排布式为[Ar],ZnO溶于氨水生成[Zn(NH3)4]2+,1mol

[Zn(NH3)4F+共有mol的σ键。

(2)①“溶浸”过程中，为了提高浸出率，可采取的措施是。(写一条即可)

②"调pH”时，可替代Zno的一种含锌化合物是。(用化学式表示)

③“调pH”时，若pH=5.5,此时溶液中Zn?+的最大浓度c=mol/Lo

(3)写出“氧化除杂”时KMnC)4溶液与MW反应的离子方程式。

(4)“还原除杂”除去的离子是；加入的还原剂是O

(5广沉锌”时生成ZnC03∙2Zn(0H)2∙2H20(碱式碳酸锌)沉淀，该沉淀“高温灼烧”后获得

ZnOo氧化锌的一种晶体的晶胞是立方晶胞(如图所示)，其中与锌原子距离最近的。原

子数有个，请在图中画出该晶胞沿Z轴方向的平面投影图______O

X

参考答案:

【详解】A.原子半径：Si>C,键长：Si-Si>C-C,则键能：Si-Si<C-C,故A正确；

B.H的电负性大于Si,SiH4中Si的化合价为M价，故B错误；

C.SiCh中Si的价层电子对数为4,原子的杂化方式为sp3杂化，故C错误；

D.碳化硅的硬度很大，属于共价晶体，故D错误；

故选Ao

2.B

【分析】由图可知，①为O,②为N,③为Al,④为F,⑤为Cl,⑥为S。

【详解】A.由图可知，虚线箭头方向为同主族元素，同族元素随核电荷的递增，元素单质

还原性增强，故A正确；

B.由分析可知，②为N,①为O,④为F,第一电离能：F>N>O,即④>②MD,故B错误；

C.由分析可知，⑤为Cl,⑥为S,非金属：C1>S,非金属性越强最简单气态氢化物越稳定，

因此稳定性：HCI>H2S,故C正确；

D.黑球有8个在顶点，6个在面心，个数为：8×∣+6×∣=4,白球有12个在棱上，9个在

82

体内，个数为12>4+9=12,则晶胞的质量为：,晶胞体积为：(×10-8)3c4m3,

，汽,fl

4×2IO

g∙cm',故D正确;

晶胞密度为:4X10-3)3X6.02X10”

故选B。

3.C

【详解】A.该晶胞中，含Li+个数为8,含0"个数为8χJ+6x4=4,则氧化物的化学式为

o2

Li2O,A正确；

B.从图中可以看出，O原子之间的最短距离为面对角线长度的一半，即为日x466.5pm,

B正确；

C.在晶胞中，Li+与邻近的4个O2-构成正四面体，则与Li距离最近且相等的O有4个，C

不正确：

D.若P原子的分数坐标为(1,!,J),则q原子在x、y、Z轴上的分数坐标分别为,、W、

44444

3133

7,从而得出q原子的分数坐标为(;，［，；)，D正确；

4444

故选c。

4.B

【详解】A.Fe"在生成Fe3+时失去电子，被氧化，发生的是氧化反应，A错误：

B.X射线衍射实验可区分晶体非晶体，可测定铁橄榄石的晶体结构，B正确；

C.2Fe?+含有的电子数=26-2=24,含有的电子数=质子数=26,两者电子数不相同，C

错误；

D.基态Fe?’的核外有23个电子，所以有23种不同的运动状态，D错误；

故选B,

5.A

【详解】A.SiC属于无机非金属材料，A正确；

B.GaAS属于半导体材料，B错误；

C.煌只含碳和氢，（CH、）2N-NH2不属于嫌类，C错误：

D.氮化硅耐高温，属于共价晶体，D错误；

故选A。

6.B

【详解】A.X射线衍射可以区分晶体和非晶体，普通玻璃属于非晶体，水晶属于晶体，故

可以区别普通玻璃和水晶，与所述的化学知识有关联，故A不符合题意；

B.碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳使得糕点疏松，不是NaHCOJ可与碱反应，与所述的化

学知识没有关联，故B符合题意；

C.碘单质易升华而氯化钠不升华，可以加热法分离L和NaC1,与所述的化学知识有关联,

故C不符合题意；

D.Al与NaoH溶液反应产生H?,生成气体膨胀可以疏通厨卫管道，与所述的化学知识有

关联，故D不符合题意；

故选B。

7.A

【详解】A.戊醇的煌基比乙醇的大，煌基是憎水基，所以戊醇溶解度比乙醇的低，故A正

确；

B.Mgc）和CaO都是离子晶体，都含有O∖由于Ca?+的半径大于Mg2+,所以Cao的晶格

能小于Mgo的晶格能，则熔点：Mg0>Ca0,故B错误；

C.原子半径Si>C,三者都为共价晶体，原子半径越大，共价键的键能越小，则硬度越小,

即硬度大小顺序是金刚石>碳化硅>硅，故C错误；

D.同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级为半满稳定状

态，能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：C1>P>S,故D错误；

故选A。

8.D

【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素，基态X原子价电子层

有3个单电子，电子排布式应为Is22s22p3,所以X为N,Z与Y可形成原子个数比为1：1

的含非极性共价键的离子化合物应为Na2O2,所以Y为0,Z为Na,W、Q的最外层电子

数之和等于Z的原子序数11,所以W、Q分别为P、S或Si、CL

【详解】A.简单离子半径：Na+<O2∙,故A错误；

B.X单质为N2分子晶体，W单质可能为Si或P,可能是共价晶体，也可能是分子晶体，

晶体类型不一定相同，故B错误；

C.非金属性。比N强，故简单气态氢化物的稳定性：NH3<H2O,故C错误；

D.Q的最高价含氧酸根可能为ClO4或者SO：,两种离子中心原子价层电子对数均为4,均

没有孤电子对，空间结构均为正四面体形，故D正确；

所以答案为D。

9.D

【详解】A.碳碳双键中的碳是sp2杂化，碳碳三键中的碳是SP杂化，根据结构可知，石墨

焕分子结构中，C原子的杂化方式为SP和sp2,A正确；

B.对比CniLini和CfLi的分子式可知，其理论比容量大于现商业用的石墨负极材料，B正确；

C.石墨快层与层之间没有化学键，层与层之间是范德华力，C正确；

D.石墨焕与石墨烯分子式不同，两者不是同分异构体，D错误；

故选D。

10.B

【详解】A.由坐标系及I号原子的坐标可得，2号原子的坐标为（：1，43，15）,A正确；

448

B.以硫原子为顶点，构成的立方晶胞结构中硫原子的位置位于顶点和面心，所以距离硫原

子最近的硫原子数目为12,B错误；

C.与硫原子距离最近的有2个Ca原子和2个Mg原子，则硫原子的配位数为4,C正确:

D.该晶胞中，位于棱上和面上Ca原子个数为4x^+6x《=4,位于顶点、面上和体心的

Mg原子个数为8χJ+4x<+l=4,位于晶胞内部硫原子个数为8,则该晶体的密度为

o2

(4×24÷4X40+8×32)(4×24+4×4O+8×32)×1O3°

g/cnP=---------------？―----------------g∕cm3，D正确;

,02lo-

(axlO)x(bxlO)NAabNA

故选Bo

11.C

【详解】A.由图1可知，晶胞中黑球个数为8x：+6x?=4,白球个数为8,个数比为4:8=1:2,

根据化学式CaF2可知，黑球代表Ca?+,白球代表F,白球位于相邻的4个黑球所形成的正

四面体的体心，因此，所示CaFz晶体中F配位数为4,则Ca?+配位数为8,故A错误；

B.氯化铝是共价化合物，图2代表AICI3,图1代表CaF2,是离子晶体，一般离子晶体的

熔点高于共价晶体，故CaFz的熔点高于AlCI3,故B错误；

C.图3中与体心原子小黑球等距离且最近的顶点原子大黑球有8个，故C正确；

D.图3晶胞中大黑球个数为8x)=1,白球个数为4,小黑球个数为1,根据氯化镀的化学

O

式NECI可知图3代表该物质，NFhCl中镀根和氯离子间存在离子键，钱根内N和H原子

间存在共价键，故D错误；

故选：Co

12.(1)增大固体与相应反应物的接触面积，使反应更充分

(2)除去氧化物中的Al2O,AI2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

(3)把+3价钻还原为+2价

(4)3.5<pH<6.6

3d4s_____________

⑸Li3NiCoMnO6口IN[ɪɪ3后XbXlL

【分析】废旧电池正极材料灼烧，得到Liq、NiO、Co2O3,Mn0、Fe2O3,Al2O3,加入

氢氧化钠碱浸除去铝，固体加入过氧化氢、稀硫酸酸浸后溶液加入萃取剂，萃取除去铁，水

相加入CoSO4、NiSOhMnSc)4调节银、钻、镭离子物质的量之比后加入氨水得到钻镭银氢

氧化物沉淀，滤液加入碳酸钠得到碳酸锂沉淀，钻铺银氢氧化物沉淀与碳酸锂沉淀烧结得到

产品；

【详解】(I)粉碎的目的是增大固体与相应反应物的接触面积，使反应更充分。

(2)根据流程可知粉碎灼烧后含有能和碱反应的AI2O,,所以“碱浸”的目的是除去氧化物中

的Al2O3,对应的化学反应方程式是Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

(3)结合流程可知钻元素价态在氧化物中是+3价，而最后得到+2价，中间不涉及其他还

原反应，故此过程中HQ?的作用应该是把+3价钻还原为+2价。

(4)根据流程信息，需要保证Fe"完全沉淀，而Co"、Ni2+>Mn?+均未开始沉淀，故PH

的最佳范围是3.5≤pH<6.60

(5)①根据晶胞的均摊规则可知：Li+数目=6χg+6+l=9,"+和Mn"数目都是3,Co2+

数目=12XJ+2X!=3,数目=12XG+12+2=18,其化学式应为LiNCoMnO6。Mn为

623

3d4s

25号元素，其价层电子轨道表示为mIf常;

2M3

(2)1个晶胞的质量为Mg,底面积S=^目r二no?,故晶胞的密度「飞儡？J•

2--------×b×10

2

13.(I)D

(2)适当升高温度、增加氢氧化钠浓度(答案合理即可)2A1+2OH+2H,O=2A1O2+3H2↑

⑶H2O2

(4)热水2.22

(5)正四面体LiCl为离子晶体，FeCI3分子晶体，离子晶体熔化破坏的是离子键，分子

晶体熔化破坏的是分子间作用力，离子晶体熔点比分子晶体熔点高，所以两者的熔点相差很

大

_________7+12x6_________

(6)2w

LIC67VA×ɪ×(3×142)×335×1O

【分析】废旧电池经研磨后与氢氧化钠反应，主要溶解的是铝，得到的滤液1中主要有偏铝

酸钠和过量的氢氧化钠，滤渣1再经过盐酸酸浸、氧化剂氧化LiFePo4转化为铁离子，过程

In两次循环利用，为了提高锂离子浓度，浸出液中的H2PO；和HP0；经碳酸钠调PH后与

铁离子反应生成FePc)4∙2H2θ,过滤得到的滤液，与碳酸钠反应得到碳酸锂粗品，最后再经

过热水洗涤，干燥等一系列操作得到高纯Li2CO3o

【详解】(I)A.废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电，否则在后续处理中，可能

导致过电等现象，造成人生命安全危险事故，A正确；

B.放电过程为原电池原理，电解质溶液中阳离子移向正极，即锂离子电池预放电时电池中

的锂离子移向正极，B正确；

C.有机物熔沸点较低、大多数易燃，碳粉可燃，可知热处理过程可以除去废旧锂离子电池

中的难溶有机物等，C正确；

D.锂离子电池即使不含汞、镉、铅等有毒重金属，但里面有多种化学物质，因此不可用普

通垃圾处理方法处理，否则会导致产生土壤污染、水污染，D错误；

故合理选项是D；

(2)过程I为粉碎处理，为加快过程∏的反应速率，还可以采用的措施有适当升高温度、

增加氢氧化钠浓度等措施；过程∏中足量NaC)H溶液是为了溶解铝，其离子方程式为：

2A1+2OH-+2H2O=2A1O2+3H2↑；

(3)实验2生成的氯气会污染空气，增加了酸和氧化剂的用量，实验1与实验3相比，Li+

的浸出率较高的是H2O2,所以最终选择H2O2作为氧化剂，故答案为：H2O2;

(4)Li《C)3在水中的溶解度不大，且溶解度随温度升高而减小，所以洗涤碳酸锂粗品时，

为了使晶体更快析出，需用热水洗涤；

3

∕rsp(Li2CO3)=1.6×10-,滤液②中c(Li+)=4mol∕L,加入等体积的Na2CO3后，Li+的沉降率

达至I」95.0%,则混合后滤液中C(Li+)=4mol∕Lx;-95.0%)=0—/L,滤液③中C(CC)；)=

1ζ(*θ-mol/L=0.16mol/L,根据平衡思想可知，消耗锂离子的碳酸根离子浓度为

4mob‰×95.0%

-2=0.95mol∕L,所以反应前碳酸钠离子浓度为0.16mol∕L+0.95mol∕L=LIlmo1/L,

2

因为是等体积混合，忽略反应前后溶液体积变化，所以加入的碳酸钠浓度应为Lllmol/Lx2

=2.22mol∕L,故答案为：2.22mol∕Li

c-∣-θ-θX4

(5)P0：的价层电子对数为4,孤电子对数为;=0,所以其分子的空间结构为正

四面体；LiCI为离子晶体，FeCI3分子晶体，离子晶体熔化破坏的是离子键，分子晶体熔化

破坏的是分子间作用力，离子晶体熔点比分子晶体熔点高，所以两者的熔点相差很大;

(6)由图可知，Li原子位于顶点，个数为4χ上+4χJ=l,C原子位于面上和体内，个数为

8x；+2=6,则化学式为LiC6；该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm,则底边边长

为3x142pm,石墨烯层间距离为335pm,又底边为平行四边形，顶角为60。，设晶胞的密度

为dg∕cπΛ晶胞质量为7+Jx6g,晶胞体积为3*(3*142)2X335Xl0%m3,结合密度公

NA2

_________7+12x6_________3

式夕=77，解得巾ʌ/ɜʌ∙22<1C-3(1g。

VNΛ×ɪ×(3×142)×335×10

14.(l)3d54s2

(2)MnS

(3)Cu

(4)6.9

(5)2BiOCl+20H-=Bi2O3+2CΓ+H2O

(6)对硝基苯酚存在分子间氢键，而邻硝基苯酚更易形成分子内氢键，导致对硝基苯酚分子

间的作用力比邻硝基苯酚分子之间的作用力更强

209×4+16×4+79×2

(7)B4—NAX-io-。—

【分析】钿烧渣(主要成分为的?。？、MnSO4,还含有少量MnS、Fe2O3ʌCUo及SiO?等)制

备NQ3,辉钿矿先水浸除镒，另加入少量稀硫酸可促进MnS溶解，同时MnSO&溶于水通

过过滤分离,滤渣用浓盐酸酸浸，SiO?不溶于盐酸过滤后存在于滤渣1中,滤液中存在Bi3+、

CU2+、Fe3+,滤液中加入Bi粉还原，将Fe3+转化为Fe2+、CF+转化为CU过滤除去，滤液中

加入碳酸钠溶液沉钿，Fe?+存在于滤液中通过过滤除去，得到BiC)C1,最后除氯得到Bi2O-

【详解】(1)Mn是25号元素，根据构造原理可得其价电子排布式为3d54s2.

(2)MnS可以溶解于稀酸，“水浸提镭”时，另加入少量稀硫酸可促进MnS溶解，进一步提

高铳的浸取率。

(3)由分析可知，"还原”步骤中加入Bi粉，将Fe3+转化为Fe2+、Cu?+转化为Cu,过滤后

Cu存在于滤渣2中。

7

/CnFe(OH)49×10^'

(4)F2+开始沉淀时，C(OH)=,L2」=一^—mol∕L=7×10-8mol∕L,c(H+)=

Vc(Fe2)VO.Ol

KWIXIoxɪ-<,1,1

1/Tιni1τ+

C(OH)=7χ]0τmoɪ/L=尸Omol/L,pH=-lgc(H)=-lgy×1=6-lg-=6-lg1+lg7=6.85≈6.9,

为保证BiOCl产品的纯度，避免Fe?+沉淀，理论上，“沉钮”时应控制溶液的pH<6.90

(5)“脱氯”过程中BioCI和OH-反应生成Bi2O3和Cl,离子方程式为：

2BiOCl+2OH=Bi2O3+2C1+H2Oo

(6)对硝基苯酚存在分子间氢键，而邻硝基苯酚更易形成分子内氢键，导致对硝基苯酚分

子间的作用力比邻硝基苯酚分子之间的作用力更强，故对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚

(∖=f)的熔点。

∖o

(7)①由晶胞结构可知，该晶胞沿Z轴方向的投影图为O故选B；

②由晶胞结构可知，该晶体中，每个O?一周围紧邻的B产共有4个;

③由晶胞结构可知，该晶胞中断的个数为8x*=4,SU-的个数为8*1,O-的个数

209x4+16x4+79x2

为8X5=4,该晶体的密度为NAXa2队io-。g∙cm,O

高温

15.(1)+34FeCr3O4+7O2+8Na2CO,2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2

(2)Al(OH),使AIO口完全沉淀

(3)2CrO：+2H+=Crq;+Hq2×10^8

40+52+16×3

(4)CaCrO12---------------------------

3(√2α×10-7)3

［分析］铭铁矿(主要成分为FeCr2O4,含有少量AI2O3),“焙烧”后生成Na2CrO4和Fe2O3,

Alq3生成NaAIo型溶于水形成NaWrO」和NaAlo?溶液，调节控制pH=6~10,使AIO；完

全形成AI(OH)3沉淀，在调节PH=I使NaQO,生成NaQq,,电解Na,CrzO,溶液生成Cr

单质。

【详解】(1)Feer2。4中Fe为+2价，根据化合价的代数和为零，Cr的化合价为+