2025年北师大新版选修3化学下册月考试卷

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页，总=sectionpages22页第=page11页，总=sectionpages11页2025年北师大新版选修3化学下册月考试卷472考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______姓名：______班级：______考号：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题，共10分)1、第四周期的元素基态原子中，4s能级只有1个电子的元素共有A.1种B.2种C.3种D.4种2、电子在一个原子的下列能级中排布时，最后一个排布的是()A.nsB.npC.(n－1)dD.(n－2)f3、若将6C原子的核外电子排布式写成1s22s22Px2，它违背了A.能量守恒原理B.能量最低原则C.泡利不相容原理D.洪特规则4、下列电子层中，原子轨道数目为4的是（）A.K层B.L层C.M层D.N层5、部分共价键的键长和键能的数据如表；则以下推理肯定错误的是。

。共价键。

C﹣C

C=C

C≡C

键长（nm）

0.154

0.134

0.120

键能（kJ/mol）

347

612

838

A.0.154nm＞苯中碳碳键键长＞0.134nmB.C=O键键能＞C﹣O键键能C.乙烯的沸点高于乙烷D.烯烃比炔烃更易与溴加成评卷人得分二、填空题(共5题，共10分)6、如图是s能级和p能级的原子轨道图。

试回答下列问题：

(1)s电子的原子轨道呈________形，每个s能级有________个原子轨道；p电子的原子轨道呈________形，每个p能级有________个原子轨道。

(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有3个互相________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是________，它的最低价氢化物的电子式是________。

(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，Y的元素符号为________，原子的核外电子排布式为______________。7、根据题给要求填空。

(1)某元素的基态原子最外层电子排布式为3s23p2，它的次外层上电子云形状有________种，原子中所有电子占有________个轨道，核外共有________种运动状态不同的电子。

(2)E原子核外占有9个轨道，且具有1个未成对电子，E离子结构示意图是_______。

(3)F、G都是短周期元素，F2－与G3＋的电子层结构相同，则G元素的原子序数是________，F2－的电子排布式是______。

(4)M能层上有________个能级，有________个轨道，作为内层最多可容纳________个电子，作为最外层时，最多可含有________个未成对电子。8、氢原子是最轻的原子；人们曾预言它可能是所有元素之母。碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。按要求回答：

（1）宇宙中含量最多的元素是氢和______。基态碳原子的核外电子占有______个原子轨道。

（2）光化学烟雾中除了含有NOx外，还含有HCOOH、（PAN）等二次污染物。

①PAN中C的杂化方式有______。1molPAN中含有的σ键数目为______。组成PAN的元素的电负性大小顺序为______。

②相同压强下，HCOOH的沸点比CH3OCH3______（填“高”或“低”）；

（3）水溶液中有H3O+、等微粒的形式。请画出的结构式：______。9、把CoCl­2溶解于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后，生成[Co(NH3)6]2+。此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可用CoCl3·5NH3表示。把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出AgCl沉淀。经测定，每1molCoCl3·5NH3只生成2molAgCl。请写出表示此配合物结构的化学式：_________；此配合物中的Co化合价为_____________。10、与铀氮化物是重要的核燃料，已知某温度下三碳酸铀酰铵可发生如下分解反应：阿伏加德罗常数的值为

回答下列问题：

(1)发生裂变反应：净产生的中子()数为________。基态原子的外围电子排布式为则处于下列状态的铀原子或离子失去一个电子所需的能量最高的为________(填序号)。

ABCD

(2)和中，沸点较高的为________，与形成的配离子稳定性较高的为________。

(3)中存在大键，形成该大键的电子数为________。

(4)某种铀氮化物的晶体结构与相同。的Bom-Haber循环如图所示。

①晶格能为________

②的第二电离能大于的第二电离能，是由于的半径较小、的核电荷更高以及_______。

(5)另一种铀氮化物的晶胞如下图所示，“原子”作面心立方最密堆积。

①铀元素的化合价为________，“原子”的配位数为________。

②已知晶胞参数为则晶体的密度为________(列出计算式)。评卷人得分三、计算题(共8题，共16分)11、(1)石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构(如图a)，试回答下列问题：图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个，碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。

(2)2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图b所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为_______。12、SiC有两种晶态变体：α—SiC和β—SiC。其中β—SiC为立方晶胞；结构与金刚石相似，晶胞参数为434pm。针对β—SiC回答下列问题：

⑴C的配位数为__________。

⑵C和Si的最短距离为___________pm。

⑶假设C的原子半径为r，列式并计算金刚石晶体中原子的空间利用率_______。（π=3.14）13、用X射线研究某金属晶体，测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子，此时金属的密度为9.0g/cm3。试回答下列问题：

(1)此金属晶胞属于哪一种类型？_______

(2)求每个晶胞的质量。_______

(3)求此金属的相对原子质量。_______

(4)求此金属原子的原子半径(pm)。_______14、金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为____________。六棱柱底边边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为________g·cm－3(列出计算式)。

15、如图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构模型（原子间实际是相互接触的）。它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30g·cm-3；钨的相对原子质量为183.9.假定金属钨为等直径的刚性球，请回答以下各题：

（1）每一个晶胞中分摊到__________个钨原子。

（2）计算晶胞的边长a。_____________

（3）计算钨的原子半径r（提示：只有体对角线上的各个球才是彼此接触的）。___________

（4）计算金属钨原子采取的体心立方密堆积的空间利用率。____________16、NaCl是重要的化工原料。回答下列问题。

（1）元素Na的焰色反应呈_______色。价电子被激发到相邻高能级后形成的激发态Na原子，其价电子轨道表示式为_______。

（2）KBr具有NaCl型的晶体结构，但其熔点比NaCl低，原因是________________。

（3）NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应；可以形成一种晶体，其立方晶胞如图所示（大球为Cl，小球为Na）。

①若A的原子坐标为（0，0，0），B的原子坐标为（0，），则C的原子坐标为_______。

②晶体中，Cl构成的多面体包含______个三角形的面，与Cl紧邻的Na个数为_______。

③已知晶胞参数为apm，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）。17、NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列，若食盐的密度是2.2g·cm-3，阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1，食盐的摩尔质量为58.5g·mol-1。则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少？_______18、通常情况下；氯化钠；氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示。

(1)在NaCl的晶胞中，与Na+最近且等距的Na+有_____个，在NaCl的晶胞中有Na+_____个，Cl-____个。

(2)在CsCl的晶胞中，Cs+与Cl-通过_________结合在一起。

(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧键。

(4)设二氧化碳的晶胞密度为ag/cm3，写出二氧化碳的晶胞参数的表达式为____nm(用含NA的代数式表示)评卷人得分四、实验题(共1题，共9分)19、现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。请设计实验方案将这两种配合物区别开来_____________________________。评卷人得分五、工业流程题(共1题，共9分)20、饮用水中含有砷会导致砷中毒，金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在；可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下：

已知：①As2S3与过量的S2-存在反应：As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq)；

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

(1)砷在元素周期表中的位置为_______；AsH3的电子式为______；

(2)下列说法正确的是_________；

a.酸性：H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半径：S>P>As

c.第一电离能：S

(3)沉淀X为__________(填化学式)；

(4)“一级沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为__________；

(6)关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3，同时生成导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为______________。评卷人得分六、原理综合题(共3题，共27分)21、科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。

（1）CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为______。

（2）下列关于CH4和CO2的说法正确的是______（填序号）。

a．固态CO2属于分子晶体。

b．CH4分子中含有极性共价键；是极性分子。

c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2

d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp

（3）在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。

①基态Ni原子的电子排布式为____________，Ni该元素位于元素周期表的第___族。

②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni（CO）4，1molNi（CO）4中含有_____molσ键。

（4）一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构（如图所示）的水合物晶体，其相关参数见下表．CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是______。

②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想．已知图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是___________________________。22、我国科学家在铁基超导研究方面取得了一系列的重大突破；标志着我国在凝聚态物理领域已经成为一个强国。LiZnAs是研究铁基超导材料的重要前体。

(1)LiZnAs中三种元素的电负性从小到大的顺序为_____。

(2)AsF3分子的空间构型为_____；As原子的杂化轨道类型为_____。

(3)CO分子内因配位键的存在，使C原子上的电子云密度较高而易与血红蛋白结合，导致CO有剧毒。1mol[Zn(CN)4]2-离子内含有的共价键的数目为_____；配原子为_____。

(4)镍的氧化物常用作电极材料的基质。纯粹的NiO晶体的结构与NaCl的晶体结构相同，为获得更好的导电能力，将纯粹的NiO晶体在空气中加热，使部分Ni2+被氧化成Ni3+后，每个晶胞内O2-的数目和位置均未发生变化，镍离子的位置虽然没变，但其数目减少，造成晶体内产生阳离子空位（如图所示）。化学式为NiO的某镍氧化物晶体，阳离子的平均配位数为__________，阴离子的平均配位数与纯粹的NiO晶体相比____________（填“增大”“减小”或“不变””，写出能体现镍元素化合价的该晶体的化学式________示例：Fe3O4写作Fe2+Fe23+O4）。

(5)所有的晶体均可看作由某些微粒按一定的方式堆积，另外的某些微粒填充在上述堆积所形成的空隙中。在面心立方紧密堆积的晶胞中存在两种类型的空隙：八面体空隙和四面体空隙（如下左图所示）。在LiZnAs立方晶胞中，Zn以面心立方形式堆积，Li和As分别填充在Zn原子围成的八面体空隙和四面体空隙中，在a=0，0.5和1三个截面上Zn和Li按下图所示分布：请在下图As原子所在的截面上用“Δ”补画出As原子的位置，______________并说明a=__________。

23、硫及其化合物有许多用途。请回答下列问题。

(1)基态硫离子价层电子的轨道表达式为___________，其电子填充的最高能级的轨道数为___________。

(2)常见含硫的物质有单质硫(S8)、SO2、Na2S、K2S等，四种物质的熔点由高到低的顺序依次为___________，原因是___________。

(3)方铅矿(即硫化铅)是一种比较常见的矿物，酸溶反应为：PbS+4HCl(浓)=H2[PbCl4]+H2S↑，则H2[PbCl4]中配位原子是_________，第一电离能I1(Cl)___________I1(S)(填“>”、“<”或¨=”)，H2S中硫的杂化方式为_______，下列分子空间的构型与H2S相同的有___________。

A．H2OB．SO3C．O3D．CH4

(4)方铅矿的立方晶胞如图所示，硫离子采取面心立方堆积，铅离子填在由硫离子形成的___________空隙中。已知晶体密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中硫离子与铅离子最近的距离为___________nm。

参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、C【分析】【详解】

第四周期的元素基态原子中，4s能级只有1个电子即4s1，该原子4s能级未填充满，情况之一是按照能级顺序正常填充的结果：1s22s22p63s23p64s1，为K元素；情况之二是按照洪特规则的特例，即原子轨道处于全充满、半充满或全空时能量最低填充的结果，有：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，为Cr元素和Cu元素，所以第四周期元素的基态原子中，4s能级中只有1个电子的元素共有3种，答案选C。2、B【分析】【分析】

【详解】

根据构造原理；原子核外电子大多按能级顺序填充，填满一个能级再填一个新能级，不同能层不同能级的能量顺序为ns＜（n－2）f＜（n－1）d＜np，所以电子最后排布的是np；

答案选B。3、D【分析】【分析】

【详解】

P原子2p能级上有3个轨道，2p能级上有2个电子，2个电子应该排在2个不同的轨道上，且自旋方向相同，若将P原子的电子排布式写成1s22s22Px2，它违背了洪特规则，正确的电子排布式为：1s22s22px12py1；故答案为D。

【点睛】

考查原子结构构造原理，明确这几个概念是解本题关键，其中：能量最低原理是指原子核外电子先占有能量低的轨道，然后依次进入能量高的轨道；泡利不相容原理是指每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子；洪特规则是指在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。4、B【分析】【分析】

【详解】

s；p、d、f含有的轨道数目分别是1、3、5、7；所以K层原子轨道的数目为1，L层原子轨道的数目为4，M层原子轨道的数目为9，N层原子轨道的数目为16，答案选B。

【点睛】

该题的关键是记住能级对应的轨道数目以及能层包含的能级数目，然后灵活运用即可。5、C【分析】【详解】

A．苯中的化学键键长介于碳碳单键与碳碳双键之间；所以0.154nm＞苯中碳碳键键长＞0.134nm，故A正确；

B．单键的键能小于双键的键能，则C=O键键能>C−O键键能；故B正确；

C.乙烷的相对分子质量大于乙烯；则乙烷的沸点高于乙烯，故C错误；

D．双键键能小于三键；更易断裂，所以乙烯更易发生加成反应，则烯烃比炔烃更易与溴加成，故D正确；

答案选C。

【点睛】

D项为易错点，由于炔烃和烯烃都容易发生加成反应，比较反应的难易时，可以根据化学键的强弱来分析，化学键强度越小，越容易断裂，更容易发生反应。二、填空题(共5题，共10分)6、略

【分析】【分析】

根据图中信息得到s电子、p电子的原子轨道形状和轨道数目；根据元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1；得出n值，再进行分析。

【详解】

(1)s电子的原子轨道呈球形；每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道；故答案为：球；1；哑铃；3。

(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，则n=2，因此原子中能量最高的是2p轨道电子，其电子云在空间有3个互相垂直的伸展方向。元素X价电子为2s22p3，其元素名称是氮，它的最低价氢化物为NH3，其电子式是故答案为：2p轨道；垂直；氮；

(3)s轨道最多2个电子，因此元素Y的原子最外层电子排布式为3s23p4，则Y为16号元素，其元素符号为S，原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p4；故答案为：S；[Ne]3s23p4。【解析】①.球②.1③.哑铃④.3⑤.2p轨道⑥.垂直⑦.氮

⑧.⑨.S⑩.[Ne]3s23p47、略

【分析】【详解】

(1)某元素的基态原子最外层电子排布为3s23p2，该元素为Si，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2；次外层能级为2s；2p，有s、p两种不同的轨道，电子云形状有2种。原子中所有电子占有8个轨道，分别为1s、2s、3s共3个轨道，3个2p轨道，2个3p轨道；原子核外有14个电子，每个电子的运动状态都不一样，因此有14种不同的运动状态；

(2)E原子核外占有9个轨道，且具有1个未成对电子，则其核外电子排布图为从图可知，该原子为Cl原子，得到1个电子，形成Cl－，其结构示意图为

(3)F、G都是短周期元素，F2－与G3＋的电子层结构相同，F为短周期元素，能够形成离子F2－，只能是O2－或S2－，但是G也是短周期元素，G3＋的电子层结构与F2－相同，如果F是S元素，则G不是短周期元素，因此F为O，G为Al；G为Al，其原子序数为13；F2－是O2－，其电子排布式1s22s22p6；

(4)M能层上3个能级，分别为3s、3p、3d；3s有1个轨道，3p有3个轨道，3d有5个轨道，共9个轨道；每个轨道可以容纳2个电子，作为内层最多可容纳9×2=18个电子；作为最外层时，只有3s、3p能级上填充电子，未成对电子最多，则3个3p轨道上均只有1个电子，最多可含有3个未成对电子。【解析】①.2②.8③.14④.⑤.13⑥.1s22s22p6⑦.3⑧.9⑨.18⑩.38、略

【分析】【分析】

判断有机物中C原子的杂化方式可以根据有机物中C的成键方式进行判断；计算键数目时，要注意一个双键中含有一个键；比较由分子构成的物质的沸点大小时，可以从摩尔质量，氢键以及结构中支链个数这几个角度入手分析；书写的结构时；要清楚其是由水合氢离子与水分子通过氢键形成的。

【详解】

(1)宇宙中氢元素占88.6%、氦占11.1%，宇宙中含量最多的元素是氢和氦；C的电子排布为1s22s22p2；s能级只有1个轨道，p能级有3个轨道，基态原子电子排布满足洪特规则，因此基态碳原子的2p能级有两个轨道被占据，基态碳原子核外电子总计占有4个轨道；

(2)①PAN分子中，C原子形成了单键和双键，形成4条单键的碳原子，其键角约为109°28′，形成一个双键的碳原子，其键角约为120°，因此碳原子的杂化类型有sp3、sp2；一个双键含有一个σ键，由PAN结构可知，一个PAN分子中含有10个σ键，所以1molPAN中含有的σ键数目为10NA；PAN分子中含有C；H、N、O元素；元素的非金属性越强，其电负性越大，则电负性：O＞N＞C＞H；

②由于HCOOH存在分子间氢键，CH3OCH3只存在分子间作用力，所以HCOOH的沸点比CH3OCH3高；

(3)是由水分子和水合氢离子通过氢键形成的微粒，则的结构式为：

【点睛】

对于碳原子，形成4条单键时一般可认为是sp3的杂化方式，形成1个双键时一般可认为是sp2的杂化方式，形成1个三键时一般可认为是sp的杂化方式；对于O原子，形成单键时一般可认为是sp3的杂化方式；对于N原子，形成单键时一般可认为是sp3的杂化方式，形成双键时一般可认为是sp2的杂化方式。【解析】氦4sp2、sp310NA（或6.02×1024）O>N>C>H高9、略

【分析】【分析】

1molCoCl3•5NH3只生成2molAgCl，说明一个CoCl3•5NH3的外界有两个Cl-，一个Cl-为配体，Co3+的配位数为6，除了一个Cl-为配体，所以5个NH3为配体；据此确定其化学式。

【详解】

根据化合物中各元素的正负化合价的代数和为0，氯离子的化合价为-1价，NH3不带电荷，所以Co元素化合价为+3价，1molCoCl3•5NH3只生成2molAgCl，说明一个CoCl3•5NH3的外界有两个Cl-，一个Cl-为配体，Co3+的配位数为6，除了一个Cl-为配体，5个NH3为配体，所以其化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2。【解析】[Co(NH3)5C1]C12+310、略

【分析】【分析】

根据裂变反应：中净产生的中子()数和的物质的量判断；核外电子排布轨道处于半充满和全充满时相对稳定；根据电离能的递变性和变化规律判断；根据晶胞结构分析晶体的化学式并进行相关计算。

【详解】

(1)的物质的量为1mol，根据裂变反应：可知净产生的中子()的物质的量为2mol，数目为2NA；基态U原子的外围电子排布式为5f36d17s2，和均为其基态原子的激发态，为U+，由第二电离明显高于第一电离可知，再失去1个电子所需要的能量最高；故答案为B；

(2)NH3常温下为气态，而H2O常温下为液态，则沸点较高的为H2O；NH3结合质子的能力强于H2O，则NH3与Cu2+形成的配离子稳定性强于H2O与Cu2+形成的配离子稳定性；

(3)CO32-中存在大π键，C原子孤对电子数为=0，则其路易斯结构式为形成的大π键为该大π键的电子数为6；

(4)①MgO的晶格能为Mg2+(g)和O2-(g)生成MgO(s)放出的能量，则MgO的晶格能为3845kJ•mol-1；

②Al+的电子排布式为1s22s22p63s2，Mg+的电子排布式为1s22s22p63s1，可见Al的第二电离能大于Mg的第二电离能，是由于Al+的半径较Mg+小、Al+的核电荷更高以及Al+为3s2相对稳定结构；破坏需要额外提供能量；

(5)另一种铀氮化物的晶胞是U“原子”作面心立方最密堆积，其中含有U的原子数目为8×+6×=4，N原子数为8，其化学式为UN2；

①晶胞化学式为UN2；其中N为-3价，则铀元素的化合价为+6价；晶胞中顶点U原子最靠近的N原子数是1，顶点U为8个晶胞共用，则U原子的配位数为8；

②已知晶胞参数为anm，晶胞的体积为(a×10-7cm)3，晶胞的质量为g，则晶体的密度为=g/cm3。

【点睛】

本题涉及电离能的大小判断，可依据电离能的一般变化规律分析，其中判断电离能大小的关键要点是当外围电子在能量相等的轨道上形成全空(p0，d0，f0)、半满(p3，d5，f7)或全满(p6，d10，f14)结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大。【解析】B63845为相对稳定结构，破坏需要额外提供能量8三、计算题(共8题，共16分)11、略

【分析】【分析】

(1)石墨晶体的层状结构；层内每个碳原子由3个正六边形共用，每个碳碳键由2个正六边形共用；

(2)根据均摊法计算晶胞中Mg原子和B原子的个数；进而确定化学式。

【详解】

(1)图中层内每个碳原子由3个正六边形共用，每个碳碳键由2个正六边形共用，则平均每个正六边形占有C原子数为6=2个、占有的碳碳键数为6=2个；碳原子数目与碳碳化学键数目之比为2:3；

(2)根据晶体结构单元可知，在六棱柱顶点上的镁原子被6个六棱柱共用，在上下底面上的镁原子被两个六棱柱共用，根据均摊法可知晶胞中Mg原子的个数为2×+2×6×＝3，B原子的个数为6，所以Mg原子和B原子的个数比为3：6=1：2，所以化学式为MgB2。【解析】232:3MgB212、略

【分析】【分析】

每个C周围有4个硅，C和Si的最短距离为体对角线的四分之一，先计算金刚石晶胞中碳的个数，再根据公式计算空间利用率。

【详解】

⑴每个C周围有4个硅，因此C的配位数为4；故答案为：4。⑵C和Si的最短距离为体对角线的四分之一，因此故答案为：188。⑶金刚石晶胞中有个碳，假设C的原子半径为r，则金刚石晶胞参数为金刚石晶体中原子的空间利用率故答案为：34%。【解析】418834%13、略

【分析】【分析】

（1）根据金属晶体的堆积方式进行分析；

（2）根据晶胞的边长可计算晶胞的体积；再根据质量＝密度×体积，可得晶胞的质量；

（3）根据摩尔质量M＝NA乘以一个原子的质量可计算金属的摩尔质量；再根据相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量可得金属的相对原子质量；

（4）根据在面心立方晶胞中，原子的半径r与晶胞的边长的关系，晶胞的边长＝可计算金属原子的原子半径。

【详解】

（1）根据题意；该立方晶胞中含有4个金属原子可知，该金属晶胞属于面心立方晶胞；

故答案为面心立方晶胞；

（2）根据晶胞的边长为360pm，可得晶胞的体积为(3.6×10-8)3cm3，根据质量＝密度×体积，可得晶胞的质量m＝9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g；

故答案为4.2×10-22g；

（3）金属的摩尔质量＝NA乘以一个原子的质量＝6.02×1023×(4.2×10-22÷4)＝63.21(g/mol)；相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量；

故答案为63.21；

(4)在面心立方晶胞中，设原子的半径为r，则晶胞的边长＝因此，金属原子的原子半径为＝×360pm≈127.26pm；

故答案为127.26pm；

【点睛】

第（2）问在计算晶胞质量时单位的换算时学生们的易错点，首先单位要统一，要将pm换算为cm，其次1pm=10-10cm，则360pm=3.6×10-8cm，另外经常用到的还有纳米与厘米的换算，1nm=10-7cm。【解析】面心立方晶胞4.2×10－22g63.21127.26pm14、略

【分析】【详解】

题图中原子的堆积方式为六方最密堆积。六棱柱底部正六边形的面积＝6×a2cm2，六棱柱的体积＝6×a2ccm3，该晶胞中Zn原子个数为12×＋2×＋3＝6，已知Zn的相对原子质量为65，阿伏伽德罗常数的值为NA，则Zn的密度ρ＝＝g·cm－3。【解析】六方最密堆积(A3型)15、略

【分析】【详解】

(1)晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有，体心钨原子完全为该晶胞所有，故晶胞中钨原子个数为故答案为：2；

(2)已知金属钨的密度为ρ，钨的相对原子质量是M，每个晶胞中含有2个钨原子，则每个晶胞的质量为又因为每个晶胞的体积为a3，所以晶胞的密度解得故答案为：0.3163nm；

(3)晶胞体对角线的长度为钨原子半径的4倍，则计算得出钨原子半径为故答案为：0.137nm；

(4)每个晶胞中含2个钨原子，钨原子为球状，根据则体心立方结构的空间利用率为故答案为：68%。【解析】20.3163nm0.137nm68%16、略

【分析】【详解】

(1)元素Na的焰色反应呈黄色;激发态Na原子,价电子由3s能级激发到3p能级,其价电了轨道表示式为答案：黄；

(2)KBr具有NaCl型的晶体结构,都属于离子晶体。但其熔点比NaCl低,原因是K+半径Na+大,Br-半径大于Cl-，KBr中离子键较弱,晶格能较低,所以KBr熔点比NaCl低。答案：K+的半径大于Na+,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低。

(3)①根据晶胞的结构及A；B两点的坐标可知；C的原子坐标为（1，0.75，0.5）;答案：（1，0.75，0.5）。

②根据晶胞结构可知,晶体中Cl构成的多面体包含20个三角形的面；与Cl紧邻的Na个数为4;答案：20；4。

③根据均摊法可知,该晶体中含有2个Na和6个Cl,ρ=m/V=[(232+635.5)/NA]/(a10-10)3=259/（NAa310-30）【解析】黄K+的半径大于Na+,Br-半径大于Cl-,KBr中离子键较弱,晶格能较低。（1，0.75，0.5）204259/（NAa310-30）17、略

【分析】【分析】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体，如图中所示：其中a代表其边长，d代表两个距离最近的Na+中心间的距离，利用“均摊法”计算小立方体中Na+、Cl-的数目，进而计算小立方体的质量，根据公式密度计算出小立方体的边长；进而计算两个距离最近的钠离子中心间的距离。

【详解】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体，如图中所示：其中a代表其边长，d代表两个Na+中心间的距离。由此不难想象出小立方体顶点上的每个离子均为8个小立方体所共有。因此小立方体含Na+：4×1/8=1/2，含Cl-：4×1/8=1/2，即每个小立方体含有1/2个（Na+-Cl-）离子对；

每个小立方体的质量

解得：a≈2.81×10-8cm，两个距离最近的Na+中心间的距离d=a≈4.0×10-8cm；

故答案为两个距离最近的Na+中心间的距离为4.0×10-8cm。【解析】两个距离最近的Na+中心间的距离d=a=4.0×10-8cm。18、略

【分析】【分析】

(1)氯化钠晶体中氯离子位于定点和面心；钠离子位于边和体心；

(2)阴；阳离子之间的静电作用为离子键；

(3)二氧化硅是原子晶体；每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键；

(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4，晶胞的质量为g，晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3，晶胞的密度

【详解】

(1)晶胞中位于体心的钠离子和位于边上Na+的短离最近，则最近且等距的Na+共有12个Na+；晶胞中Na+的个数为1+12=4，Na+的个数为8+6=4；

(2)在CsCl的晶胞中，Cs+与Cl-通过离子键结合在一起；

(3)二氧化硅是原子晶体；每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键，则1mol二氧化硅中有4mol硅氧键；

(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4，晶胞的质量为g，晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3，晶胞的密度则a=nm=nm。

【点睛】

均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是：①顶点：每个顶点的原子被8个晶胞共有，所以晶胞对顶点原子只占份额；②棱：每条棱的原子被4个晶胞共有，所以晶胞对顶点原子只占份额；③面上：每个面的原子被2个晶胞共有，所以晶胞对顶点原子只占份额；④内部：内部原子不与其他晶胞分享，完全属于该晶胞。【解析】1244离子键4四、实验题(共1题，共9分)19、略

【分析】【分析】

两种配合物可电离出的氯离子数目不同；可将等质量的两种配合物配制成溶液，滴加硝酸银，根据生成沉淀的多少判断。

【详解】

两种配合物晶体[Co（NH3）6]Cl3和[Co（NH3）5Cl]Cl2•NH3，内界氯离子不能与硝酸银反应，外界氯离子可以与硝酸银反应，将这两种配合物区别开来的实验方案：称取相同质量的两种晶体分别配成溶液，向两种溶液中分别滴加足量用硝酸酸化的硝酸银溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥后称量，所得AgCl固体质量大的，原晶体为[Co（NH3）6]Cl3，所得AgCl固体质量小的，原晶体为[Co（NH3）5Cl]Cl2•NH3，故答案为：取相同质量的两种晶体分别配成溶液，向两种溶液中分别滴加足量AgNO3溶液，静置、过滤、干燥、称量，沉淀质量大的，原晶体为[Co（NH3）6]Cl3，少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2。

【点睛】

把握配合物的构成特点，为解答该题的关键。解答此类试题要注意配合物的内界和外界的离子的性质不同，内界中以配位键相结合，很牢固，难以在水溶液中电离，而内界和外界之间以离子键结合，在溶液中能够完全电离。【解析】称取相同质量的两种晶体配成溶液，向两种溶液中分别加入足量的硝酸银溶液，静置、过滤、干燥、称量，所得氯化银固体多的是[Co(NH3)6]Cl3，少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2五、工业流程题(共1题，共9分)20、略

【分析】【分析】

废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在，加入硫化钠生成As2S3沉淀，为防止As2S3与硫离子反应再次溶解，所以再加入硫酸亚铁除去过量的硫离子，过滤得到As2S3和FeS，滤液中加入过氧化氢将亚砷酸氧化成砷酸，亚铁离子氧化成铁离子，再加入CaO沉淀砷酸根、铁离子、硫酸根，得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低浓度含砷废水。

【详解】

(1)As元素为33号元素，与N元素同主族，位于第四周期第VA族；AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物，砷原子和三个氢原子形成三个As-H键，电子式为：

(2)a．同周期主族元素自左而右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族自上而下非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4；故a正确；

b．同周期主族元素自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径依次增大，原子半径：As＞P＞S，故b错误；

c．同主族元素自上而下第一电离能减小，P和S同周期，但是P原子3p能级为半满状态，更稳定，第一电离能更大，所以第一电离能P>S>As；故c错误；

综上所述选a；

(3)根据分析可知沉淀为微溶物CaSO4；

(4)As2S3与过量的S2-存在反应：As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq)，所以需要加入FeSO4除去过量的硫离子；使平衡逆向移动，一级沉砷更完全；

(5)含砷物质物质为H3AsO3，加入过氧化氢可以将其氧化成H3AsO4，根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O；

(6)根据题意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根据元素守恒可知反应物应该还有H2O，FeS2整体化合价升高15价，一个O2降低4价，所以二者的系数比为4:15，再根据元素守恒可得离子方程式为4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。

【点睛】

同一周期元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折，当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能大于相邻元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀过量的S2-，使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq)平衡逆向移动，使一级沉砷更完全H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+六、原理综合题(共3题，共27分)21、略

【分析】【详解】

（1）元素的非金属性越强，其电负性就越大；在CH4和CO2所含的H、C、O三种元素中，元素的非金属性由强到弱的顺序是O>C>H，所以元素的电负性从小到大的顺序为H

（2）a．固态CO2是由CO2分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体；a正确；

b.在CH4分子中含有不同种非金属元素形成的C—H极性共价键，由于该分子是正四面体型的结构的分子，分子中正负电中心重合，因此该反应是非极性分子，b错误；

c．CH4和CO2都是由分子构成的分子晶体；分子之间通过分子间作用力结合，分子间作用力越强，物质的熔；沸点就越高，物质的熔沸点高低与分子内的化学键的强弱无关，c错误；

d．CH4分子中碳原子的价层电子对数为4+×（4-4×1）=4，碳原子的杂化类型是sp3杂化，CO2分子中C原子的价层电子对数为2+×（4-2×2）=2；碳原子的杂化类型是sp杂化，d正确；

故答案选ad。

（3）①28号元素Ni的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；该元素位于元素周期表的第四周期第VIII族。

②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，在每个配位体中含有一个σ键，在每个配位体与中心原子之间形成一个σ键，所以1molNi(CO)4中含有8molσ键。

（4）①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是范德华力和氢键。

②根据表格数据可知，笼状空腔的直径（0.586nm）大于CO2分子的直径（0.512nm），而且CO2与水分子之间的结合力大于CH4，因此可以实现用CO2置换CH4的设想。【解析】H＜C＜Oad[Ar]3d84s2VⅢ8氢键、范德华力二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径，且二氧化碳与水的结合能力强于甲烷22、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）锂是活泼金属；锌是较活泼的金属；砷是非金属，失电子能力减弱，得电子能力增强，电负性增强，LiZnAs中三种元素的电负性从小到大的顺