2025年沪科版选修3化学上册阶段测试试卷含答案

…………○…………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年沪科版选修3化学上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围：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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题，共12分)1、下列有关多电子原子的叙述中正确的是（）A.在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子B.在一个多电子原子中，不可能有两个能量相同的电子C.在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高D.某个多电子原子的3p轨道上仅有两个电子，它们的自旋状态必须相反2、下列说法正确的是()A.第三能层有s、p共两个能级B.3d能级最多容纳5个电子C.第三能层最多容纳8个电子D.无论哪一能层的s能级最多容纳的电子数均为2个3、下列关于价电子构型为的原子描述正确的是A.它的核外电子排布式为B.它的最高能级轨道上有2对电子对C.它有34种不同运动状态的电子D.它的第二电离能小于As4、具有下列电子排布式的原子中，电负性最大的是A.1s22s22p63s23p1B.1s22s22p63s23p4C.1s22s22p3D.1s22s22p55、砷（As）的化合物丰富多彩；砷的氧化物的分子结构如图。GaAs是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似，下列说法错误的是。

A.砷的氧化物是分子晶体B.砷氧化物的分子式为As6O4C.GaAs是原子晶体D.熔、沸点：GaAs>砷的氧化物6、制造光导纤维的材料是一种很纯的硅氧化物；它是具有立体网状结构的晶体，下图是简化了的平面示意图，关于这种制造光纤的材料，下列说法正确的是()

A.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是1：4B.它的晶体中硅原子与氧原子数目比是1：6C.这种氧化物是原子晶体D.这种氧化物是分子晶体评卷人得分二、填空题(共5题，共10分)7、Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：。元素FeFe电离能/kJ·mol-1I1717759I2150915611561I3324829572957

回答下列问题：

(1)亚铁离子价电子层的电子排布式为_______

(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。

①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是_______；

②六氰合亚铁离子(Fe(CN))中的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是_______，写出一种与CN-互为等电子体的单质分子的电子式_______；

(3)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如右图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为_______。

8、“3s”和“3s2”都是关于原子核外第三电子层s亚层的化学用语，这两个用语的区别在于______9、硼及其化合物的应用广泛。试回答下列问题：

（1）基态原子的价电子轨道表示式为__________，其第一电离能比的__________（填“大”或“小”）。

（2）氨硼烷（）被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的原子是__________，写出一种与氨硼烷互为等电子体的有机小分子：___________________（填化学式）。

（3）常温常压下硼酸（）的晶体结构为层状；其二维平面结构如图所示。

①B原子的杂化方式为__________。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大：_________________。

②路易斯酸碱理论认为，任何可接受电子对的分子或离子叫路易斯酸，任何可给出电子对的分子或离子叫路易斯碱。从结构角度分析硼酸是路易斯酸：______________________________。10、（1）回答下列问题：

①处于基态的Ca和Fe原子，下列参数前者小于后者的是_________；

a.最外层电子数b.未成对电子数c.第一电离能d.原子半径。

②有文献表明，迄今为止（至2016年）除氦外，所有其他稀有气体元素都能形成化合物。试简要说明未能制得氦的化合物的理由_______________________。

（2）H和N可以形成多种化合物。

①已知联氨(N2H4)的物理性质与水接近，其原因是_____________________；

②计算表明：N4H62+的一种结构如图所示，氢原子只有一种化学环境，氮原子有两种环境，其中的大π键可表示为_________________。

（3）晶体X只含钠；镁、铅三种元素。在不同的温度和压力下；晶体X呈现不同的晶相。

①γ-X是立方晶系的晶体。铅为立方最密堆积，其余两种原子有选择的填充铅原子构成的四面体空隙和八面体空隙。在不同的条件下，γ-X也呈现不同的结构，其晶胞如图所示。X的化学式为_____________；在(b)型晶胞中，边长为apm，距离Pb最短的Na有_______个，长度为_______pm（用a表示）；Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为________和八面体空隙的百分比为________。已知(a)型晶胞的边长为770pm，则该型晶体的密度为_________g·cm-3。（只列出计算式）

②α-X是一种六方晶系的晶体，而在α-X中，镁和铅按1：1的比例形成类似于石墨的层状结构，钠填在层间。试画出一层α-X的结构__________。11、晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单位称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1，测知FexO晶体密度ρ＝5.71g·cm－3，晶胞边长为4.28×10－10m。

(1)FexO中x值(精确至0.01)为________。

(2)晶体中的Fe分别为Fe2＋、Fe3＋，在Fe2＋和Fe3＋的总数中，Fe2＋所占分数(用小数表示，精确至0.001)为________。

(3)此晶体的化学式为________。

(4)与某个Fe2＋(或Fe3＋)距离最近且等距离的O2－围成的空间几何形状是________。

(5)在晶体中，铁离子间最短距离为________cm。评卷人得分三、工业流程题(共1题，共2分)12、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______________。评卷人得分四、原理综合题(共2题，共20分)13、镍具有良好的导磁性和可塑性；主要用于制作合金及催化剂。请回答下列问题。

（1）基态镍原子的价电子排布图为____，同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有____种。

（2）四羰基合镍是一种无色挥发性液体，熔点-25℃，沸点43℃。则四羟基合镍中σ键和π键数目之比为___三种组成元素按电负性由大到小的顺序为____。

（3）[Ni(NH3)

4]SO4中N原子的杂化方式为____，写出与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式____，____；[Ni(

NH3)4]SO4中H-N-H键之间的夹角___（填“＞”“＜”或“=”）NH3分子中H-N-H键之间的夹角。

（4）已知NiO的晶体结构（如图1），可描述为：氧原子位于面心和顶点，氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙，镍原子填充在氧原子形成的空隙中，则NiO晶体中原子填充在氧原子形成的____体空隙中，其空隙的填充率为____。

（5）一定温度下，NiO晶体可分散形成“单分子层”，O2-作单层密置排列，Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中（如图2），已知O2-的半径为αm，每平方米面积上分数的NiO的质量为___g。（用a、NA表示）14、利用铁矿石(Fe2O3)，可以制得Fe3[Fe(CN)6]2和Fe(SCN)3；请回答下列问题：

(1)基态Fe3+的价电子排布式为___________。

(2)O、S、C三种元素的电负性由大到小的顺序为___________，Fe(CO)5是一种浅黄色液体，熔点－20℃，沸点103℃。Fe(CO)5晶体类型是___________。

(3)KSCN是检验Fe3+的试剂之一，与SCN－互为等电子体的分子为___________(任写一种)，SCN－中碳原子的杂化类型为___________。第一电离能I1(N)___________I1(O)(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是___________。

(4)钾晶体(其晶胞结构如图所示)的晶胞参数为apm。假定金属钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切，则钾原子的半径为___________pm，晶体钾的密度计算式是___________g/m3(设NA为阿伏加德罗常数的值)

评卷人得分五、结构与性质(共4题，共24分)15、前四周期元素A；B、C、D、E、F的原子序数依次增大；A是宇宙中含量最丰富的元素；B和C同一主族，且B的L层电子数是K层电子数的2.5倍；D和C同一周期；E元素原子核外电子有17种不同的运动状态，F位于第四周期，其未成对电子数只有一个，且内层都处于全充满状态。请回答下列问题：

（1）B原子的L层电子排布图____________。

（2）由A、B原子形成的分子的结构式为：A-B=B-A，则该分子中σ键和π键的数目之比为________，B、C的氢化物中BH3的沸点高于CH3的沸点，原因是___________；C、D和E的电负性由大到小的顺序为___________；C、D和E的第一电离能由大到小的顺序是____________；C和D最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序为_________________。CO中C的杂化方式为___________，该离子的“VSEPR”模型为__________________形。

（3）向FDO4溶液中加入过量稀氨水，得到的深蓝色溶液中阳离子化学式为_______，该离子的配位体为________________。

（4）D（黑球）和F（白球）形成的某种晶体的晶胞如下图所示，已知该晶胞的棱长为516pm，则该晶胞的密度为___________g/cm3（精确到0.1），最近的黑球和白球之间的距离为_______pm。

16、X；Y、Z、Q、W为前四周期中原子序数依次增大的元素。X原子的2p能级上有两个未成对电子；且无空轨道。Y原子K层的电子数与M层的电子数的乘积等于其L层的电子数；Z与X同族，Q位于第ⅠB族；W元素最高正价和最低负价的代数和为4。根据以上信息，回答下列问题。

（1）W元素的名称是：___________；其简化的电子排布式为___________________；X的基态原子核外最高能级上有_____种不同空间运动状态的电子；已知高温下4QX→2Q2X+X2，从Q原子价层电子结构的角度分析，能生成Q2X的原因是__________________________________。

（2）Y与X可以形成多种复杂阴离子，如下图所示，若其中a对应的阴离子化学式为YX则c对应的阴离子的化学式为_________________(圆圈代表X原子；黑点代表Y原子)。

（3）向盛有含Q2+的溶液中加入氨水至过量，沉淀溶解的离子方程式为___________________。写出最后所得配离子的结构式____________________________________（配位键须注明）。

（4）W、Y均能与氢元素形成气态氢化物，则它们形成的组成最简单的氢化物中，VSEPR构型____________（填“相同”或“不相同”），若“Y−H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与W反应时单质W是氧化剂，则W与Y的电负性相对大小为______________（用元素符号作答）。17、（1）基态Fe原子的简化电子排布式为______________________。

（2）常温下，Fe(CO)5为黄色液体，易溶于非极性溶剂。写出CO的电子式______________；Fe(CO)5分子中σ键与π键之比为______________。

（3）Ni能与类卤素(SCN)2反应生成Ni(SCN)2。Ni(SCN)2中第一电离能最大的元素是_____________；(SCN)2分子中硫原子的杂化方式是_____________；

（4）硝酸铜溶于氨水形成[Cu(NH3)4](NO3)2的深蓝色溶液。

①[Cu(NH3)4](NO3)2中阴离子的立体构型是_________________。

②与NH3互为等电子体的一种阴离子为_____________（填化学式）；氨气在一定的压强下，测得的密度比该压强下理论密度略大，请解释原因__________。

（5）金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积而成，单质铝中铝原子采用铜型模式堆积，原子空间利用率为74%，则铝原子的配位数为________________。

（6）铁和硫形成的某种晶胞结构如右图所示，晶胞参数a＝xpm，则该物质的化学式为___________________；A原子距离B原子所在立方体侧面的最短距离为________________pm（用x表示）；该晶胞的密度为____________g·cm-3。（阿伏加德罗常数用NA表示）

18、氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。以TiCl4为原料，经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2(如图1)。

图中的M是短周期金属元素，M的部分电离能如表：。I1I2I3I4I5电离能/(kJ/mol)738145177331054013630

请回答下列问题：

(1)Ti的基态原子外围电子排布式为________________。

(2)M是________(填元素符号)，该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积，配位数为____。

(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图2所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有________个，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子3对应的元素的电负性由大到小的顺序为________________。

(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图3所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为apm，则该氮化钛的密度为________________g/cm3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与氮原子距离相等且最近的氮原子有________个。

(5)科学家通过X-射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种离子晶体的晶格能数据：。离子晶体NaClKClCaO晶格能/(kJ/mol)7867153401

KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为__________________。参考答案一、选择题(共6题，共12分)1、A【分析】【详解】

A.在多电子的原子中；电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子，A选项正确；

B．每个轨道中最多可以填充两个电子；自旋相反，这两个电子的能量完全相同，另外在等价轨道上填充的电子能量也相同，可能存在能量相同的电子，B选项错误；

C；N层有4s、4p、4d、4f能级4s能级能量比3d能级低；故N层上的电子能量不一定比M层上的电子能量高，C选项错误；

D；某一基态3p能级上仅有2个电子；这2个电子分别占据不同的轨道，且自旋方向相同，D选项错误；

答案选A。2、D【分析】【详解】

A；每一能层包含的能级数等于该能层的序数；故第三能层有s、p.d三个能级，选项A错误；

B；d能级最多容纳的电子数是10；选项B错误；

C、每一能层最多客纳的电子数为2n2；第三能层最多容纳18个电子，选项C错误；

D；s能级最多容纳的电子数分别是2；选项D正确。

答案选D。3、C【分析】【分析】

根据题中价电子构型为可知；本题考查核外电子排布，运用核外电子排布规律分析。

【详解】

价电子构型为的元素是34号元素Se，它的核外电子排布式为故A错误；

B.Se元素的核外有34个电子，其电子排布式为最高能级轨道（4p）上有1对电子对，故B错误；

C.Se元素的核外有34个电子；每个电子运动状态都不同，所以它有34种不同运动状态的电子，故C正确；

D.Se失去1个电子后价电子排布为4s24p3；4p能级半充满，较稳定，所以Se的第二电离能大于As，故D错误；

答案选C。4、D【分析】【详解】

电负性是指元素原子对键合电子的吸收能力大小；A为AL元素；B为S元素；C为N元素；D为F元素；F为元素周期表中非金属性最强的元素，即电负性最强的元素；5、B【分析】【详解】

A.该物质是由分子组成的；为分子晶体，故A正确；

B.根据图知，该分子中含有4个As原子、6个O原子，所以分子式为As4O6；故B错误；

C.金刚石为原子晶体；GaAs结构和金刚石相似，所以其晶体类型相同，为原子晶体，故C正确；

D.熔沸点：原子晶体>分子晶体，GaAs为原子晶体，As的氧化物是分子晶体，所以熔沸点：GaAs>砷的氧化物；故D正确；

故选B。6、C【分析】【详解】

由题意可知，该晶体具有立体网状结构，是原子晶体，一个Si原子与4个O原子形成4个Si－O键，一个O原子与2个Si原子形成2个Si－O键，所以在晶体中硅原子与氧原子数目比是1：2，答案选C。二、填空题(共5题，共10分)7、略

【分析】【分析】

(1)根据铁原子构造书写铁元素价电子层和电子排布式。

(2)①形成配离子具有的条件为为中心原子具有空轨道；配体具有孤对电子对。

②根据价层电子对互斥理论确定杂化方式；原子个数相等价电子相等的微粒为等电子体。

(3)利用均摊法计算晶胞结构。

【详解】

(1)亚铁离子的价电子排布式为3d6。

(2)①形成配离子具备的条件为中心原子具有空轨道；配体具有孤对电子。

②CN-中碳原子与氮原子以三键连接，三键中有一个σ键，2个π键，碳原子还有一对孤对电子，杂化轨道数为2，碳原子采取sp杂化，CN-含有2个原子，价电子总数为4+5+1=10，故其等电子体为氮气分子等，氮气分子中两个氮原子通过共用三对电子结合在一起，其电子式为

(3)体心立方晶胞中含有铁原子的个数为面心立方晶胞中实际含有的铁原子个数为所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为1：2。【解析】3d6具有孤对电子sp1∶28、略

【分析】【分析】

“3s”中“3”表示能层，“s”表示能级；“3s2”表示某电子层的某种s能级上有两个电子；据此分析解答。

【详解】

“3s”中“3”表示能层，“s”表示能级，所以“3s”表示轨道名称；“3s2”表示第三电子层的s能级上有两个电子，所以“3s2”表示该轨道的电子排布，故答案为：“3s”表示轨道(或能级)名称，“3s2”表示该轨道的电子排布。【解析】“3s”表示轨道（或能级）名称，“3s2”表示该轨道的电子排布9、略

【分析】【详解】

（1）原子的核外电子排布式分别为原子的轨道处于全满状态，所以的第一电离能比的小，原子的价电子轨道表示式为故答案为：小。

（2）形成配位键，必须有一方提供空轨道，另一方提供孤对电子，在氨硼烷中，原子可提供一对孤电子，原子有一个空轨道，与互为等电子体，故答案为：

（3）①由图可知，硼酸中每个原子与原子形成3个键，即原子有3个成键轨道，且没有孤电子对，故为杂化，溶质分子间形成的氢键不利于溶质的溶解，加热时，硼酸的溶解度增大，可分析出，升温时硼酸分子中的部分氢键被破坏，故答案为：杂化硼酸分子间通过氢键缔合；加热时，部分氢键被破坏。

②硼酸分子中，原子有一个空的轨道，可以接受电子对，根据路易斯酸碱理论可知，硼酸为路易斯酸，故答案为：硼酸分子中B原子有一个空轨道。

【点睛】

同周期，从左到右，第一电离能增大，但在短周期，第ⅡA族与第ⅢA族中：Be>B、Mg>Al，第ⅤA族与第ⅥA族中：N>O、P>S。【解析】小杂化硼酸分子间通过氢键缔合，加热时，部分氢键被破坏硼酸分子中B原子有一个空轨道10、略

【分析】【分析】

(1)①根据基态的Ca和Fe原子核外电子排布式分析判断；

②根据基态氦原子核外电子排布结构分析判断；

(2)①联氨(N2H4)的分子中的氮原子可与氢原子形成氢键；

②根据N4H62+的结构示意图；四个氮原子形成六电子的大π键；

(3)①结合原子在晶胞中的位置关系，利用均摊法计算书写分子式；在(b)型晶胞中，体对角线处的Na距离Pb最短据此计算距离；在(b)型晶胞中，Na填充了晶胞中铅原子构成的四面体有8个，其中只有4个四面体中填充了Na，铅原子构成八面体只有一个，且Na原子在八面体的体心；根据晶胞密度计算公式ρ=进行解答；

②α-X是一种六方晶系的晶体；而在α-X中，镁和铅按1：1的比例形成类似于石墨的层状结构，钠填在层间，则层内只有镁和铅。

【详解】

(1)①基态的Ca原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，基态Fe原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2；

a．二者最外层电子数相等，故a不符合题意；

b．Ca原子没有未成对电子，Fe原子有4个未成对的电子，故b符合题意；

c．Ca与Fe同周期，同周期元素第一电离能从左至右呈增大的趋势，Ca原子核外电子排布处于全充满稳定状态，第一电离能比相邻元素大，但铁原子与钙不相邻，则第一电离能Ca＜Fe，故c符合题意；

d．Ca与Fe同周期；电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径：Ca＞Fe，故d不符合题意；

答案选bc；

②基态氦原子核外电子排布式为1s2；基态氦原子具有唯一全充满的1s电子层，半径较小，具有较高的第一电离能，所以难以形成化合物；

(2)①联氨(N2H4)的分子中的氮原子可与氢原子形成氢键，并且分子间氢键数目较多，水分子间氧原子与氢原子也能形成氢键，则联氨(N2H4)的物理性质与水接近；

②根据N4H62+的结构示意图，四个氮原子形成六电子的大π键，可表示为

(3)①结合原子在晶胞中的位置关系，利用均摊法，在(a)型晶胞中，Pb位于晶胞的顶点和面心，数目为8×+6×=4，Na位于晶胞的体内，数目为8，Mg原子位于晶胞的棱上和体心，数目为12×+1=4，X的化学式为Na2MgPb；在(b)型晶胞中，体对角线处的Na距离Pb最短，共有4个，棱长为apm，面对角线长为apm，则体对角线的长度为apm，距离Pb最短的Na的长度为体对角线长度的则长度为apm；在(b)型晶胞中，Na填充了晶胞中铅原子构成的四面体有8个，其中只有4个四面体中填充了Na，Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为50%；铅原子构成八面体只有一个，且Na原子在八面体的体心，Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为100%；(a)型晶胞的边长为770pm，则晶胞的体积V=(770pm)3=(7.70×10-8)3cm3，在(a)型晶胞中，Pb位于晶胞的顶点和面心，数目为8×+6×=4，Na位于晶胞的体内，数目为8，Mg原子位于晶胞的棱上和体心，数目为12×+1=4，则一个晶胞中含有4个Na2MgPb；根据晶胞密度计算公式ρ==

②α-X是一种六方晶系的晶体，而在α-X中，镁和铅按1：1的比例形成类似于石墨的层状结构，钠填在层间，则层内只有镁和铅，层内α-X的结构为【解析】bc基态氦原子具有唯一全充满的1s电子层，半径较小，具有较高的第一电离能，所以难以形成化合物联氨分子间能形成较多氢键Na2MgPb4a50%100%11、略

【分析】【详解】

(1)由氯化钠晶胞可知在此晶胞中应有4个FexO，根据密度公式可得(56x＋16)×4/NA＝5.71×(4.28×10－8)3；解得x≈0.92。

(2)设晶体中的Fe2＋个数为y，根据化合物中电荷守恒的原则，即正电荷总数等于负电荷总数可得：2y＋3×(0.92－y)＝2，解得y＝0.76，所以可得Fe2＋所占分数＝≈0.826。

(3)含Fe3＋个数为0.92－0.76＝0.16，此晶体的化学式为

(4)根据氯化钠的结构可知与某个Fe2＋(或Fe3＋)距离最近且等距离的O2－位于面心处；围成的空间几何形状是正八面体；

(5)由FexO晶体晶胞的结构及晶胞的边长可知，铁离子间最短距离为面对角线的一半，即为×4.28×10－10m≈3.03×10－10m＝3.03×10－8cm。【解析】0.920.826正八面体3.03×10－8三、工业流程题(共1题，共2分)12、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+四、原理综合题(共2题，共20分)13、略

【分析】【分析】

(1)Ni是28号元素；其价电子为3d；4s能级上的电子；Ni原子核外有2个未成对电子，同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有Ti、Ge、Se元素；

(2)CO中含有1个σ键、1个π键，每个CO分子和Ni原子形成一个σ键，所以一个Ni(CO)4中含有σ键8个；π键8个；元素的非金属性越强；其电负性越大；

(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型，与SO42-互为等电子体的一种分子和一种离子中原子个数为5、价电子数为32；[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3杂化；但是前者不存在孤电子对；后者含有1个孤电子对，成键电子对之间的排斥力小于成键电子对和孤电子对之间的排斥力；

(4)氧原子位于面心和顶点，Ni位于棱心和体心，由图可知体心Ni原子的配位数为6，故Ni位于6个面心O形成正八面体中心；其空隙的填充率为100%；

(5)平面NiO基本结构单元为每个结构单元含有1个“NiO“，每个氧化镍所占的面积=(2am)×(2am×sin60°)=2a2m2；计算1个“NiO“的质量，每个氧化镍的质量乘以每平方米含有的氧化镍个数就是每平方米含有的氧化镍质量。

【详解】

(1)Ni是28号元素，其价电子为3d、4s能级上的电子；Ni原子核外有2个未成对电子，其价电子排布图为同周期元素中基态原子与镍具有相同未成对电子的还有Ti、Ge、Se元素，所以有3种元素，故答案为3；

(2)CO中含有1个σ键、1个π键，每个CO分子和Ni原子形成一个σ键，所以一个Ni(CO)4中含有σ键8个；π键8个；所以四羰基合镍中σ键和π键数目之比=8：8=1：1；元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性O＞C＞Ni，所以电负性O＞C＞Ni，故答案为1：1；O＞C＞Ni；

(3)[Ni(NH3)4]SO4中N原子的价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型为sp3，与SO42-互为等电子体的一种分子如CCl4，一种离子如ClO4-；[Ni(NH3)4]SO4中N原子、NH3分子中N原子都采用sp3杂化，但是前者不存在孤电子对、后者含有1个孤电子对，成键电子对之间的排斥力小于成键电子对和孤电子对之间的排斥力，所以；[Ni(NH3)4]SO4中H-N-H键之间的夹角＞NH3分子中H-N-H键之间的夹角，故答案为sp3；CCl4；ClO4-；

(4)氧原子位于面心和顶点；Ni位于棱心和体心，由图可知体心Ni原子的配位数为6，故Ni位于6个面心O形成正八面体中心，其空隙的填充率为100%，故答案为正八面；100%；

(5)平面NiO基本结构单元为每个结构单元含有1个“NiO"，每个氧化镍所占的面积=(2am)×(2am×sin60°)=2a2m2，则每平方米含有的氧化镍个数=每个氧化镍的质量=g，所以每平方米含有的氧化镍质量=g×=g，故答案为【解析】31：1O＞C＞Nisp3CCl4ClO4-＞正八面100%14、略

【分析】【分析】

(1)Fe是26号元素，Fe原子失去3个电子变为Fe3+，根据构造原理，书写基态Fe3+的价电子排布式；

(2)由于非金属性越强；其电负性越大。分子晶体的熔沸点较低，离子晶体的熔沸点较高，原子晶体的熔沸点很高；

(3)等电子体中含有的原子数相同，原子的最外层电子数也相同，据此书写SCN-的等电子体的分子式，根据SCN-的原子结合方式判断其中碳原子的杂化类型。一般情况下同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大；当原子核外电子处于半满；全满或全空时电离能较大；

(4)小球处于晶胞对角线的位置；先用均摊法计算一个晶胞中含有的K原子数，然后根据晶胞参数为apm计算晶胞的密度。

【详解】

(1)Fe是26号元素，Fe原子核外有26个电子，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去3个电子变为Fe3+，根据构造原理，可得基态Fe3+的价电子排布式为3d5；

(2)由于非金属性越强，其电负性越大。元素的非金属性：O>S>C，所以可知三种元素的电负性由大到小的顺序是：O>S>C；Fe(CO)5是一种浅黄色液体，熔点－20℃，沸点103℃，熔沸点较低，说明Fe(CO)5是分子晶体；

(3)等电子体中含有的原子数相同，原子的最外层电子数也相同，则与SCN－互为等电子体的分子为CO2或N2O。SCN－的中心原子碳原子的杂化方式与CO2的中心原子的杂化方式相同；因此其中的C原子的杂化方式是sp杂化。一般情况下，同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，当原子核外电子处于半满；全满或全空时电离能较大。由于N原子p能级为半充满状态，更稳定，所以其第一电离能比O元素的大；

(5)晶胞参数是apm，则晶胞的体对角线为apm，由晶胞结构可知4r=apm，则K原子半径r=pm；由于晶胞参数是apm，所以晶胞的体积V=(apm)3=(a×10-10)3m3；在一个晶胞中含有的K原子数目为：=2，则该晶体的密度ρ=g/m3。

【点睛】

本题考查物质结构和性质的知识，涉及价层电子排布式的书写、等电子体、原子杂化、电离能大小比较及晶胞的有关计算与推断等，侧重考查基础知识的再现、公式的灵活运用、空间想像能力及计算能力，难点是晶胞计算，注意均摊法在晶胞计算中的运用方法，题目难度中等。【解析】3d5O>S>C分子晶体CO2或N2Osp大于N原子p能级为半充满状态，更稳定五、结构与性质(共4题，共24分)15、略

【分析】【详解】

前四周期元素A；B、C、D、E、F的原子序数依次增大；A是宇宙中含量最丰富的元素，A为H元素；B和C同一主族，且B的L层电子数是K层电子数的2.5倍，B为N元素，C为P元素；E元素原子核外电子有17种不同的运动状态，E为Cl元素；F位于第四周期，其未成对电子数只有一个，且内层都处于全充满状态，F为铜元素；C、D、E的原子序数依次增大，D为S元素，即A-H、B-N、C-P、D-S、E-Cl、F-Cu。

（1）B为N元素，原子的L层5个电子，电子排布图：（2）由A、B原子形成的分子的结构式为：H-N=N-H，则该分子中σ键和π键的数目之比为3：1，B、C的氢化物中NH3的沸点高于PH3的沸点，原因是NH3分子间可以形成氢键，分子间作用力大，沸点高；在元素周期表中，同一周期元素的电负性从左到右逐渐增大，同一主族元素的电负性从上到下逐渐减小，C、D和E的电负性由大到小的顺序为Cl>S>P；在元素周期表中，同一周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，当处于充满和半充满状态时，第一电离能变大，C、D和E的第一电离能由大到小的顺序是Cl>P>S；在元素周期表中，同一周期元素的最高价含氧酸的酸性逐渐增强，C和D最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序为H3PO4＜H2SO4。PO43－中P孤电子对为=0，σ键为4，价电子对为4，PO43－中P的杂化方式为sp3杂化，该离子的“VSEPR”模型为正四面体形。（3）向CuSO4溶液中加入过量稀氨水，得到的深蓝色溶液中阳离子化学式为[Cu(NH3)4]2+，NH3中N原子提供孤电子对，该离子的配位体为NH3；（4）D为S（黑球）和F为铜（白球）形成的某种晶体的晶胞中，S原子8×1/8+6×1/2=4,铜为4，已知该晶胞的棱长为516pm，则该晶胞的密度为=g/cm3=4.6g/cm3（精确到0.1）；令晶胞的棱长a为516pm，四个铜离子在体内四个小立方体的中心，过铜原子向底边作垂线，与相邻的硫构成直角三角形，两边分别为a、a,可求得斜边为a,最近的黑球和白球之间的距离为×516pm=129pm。【解析】3︰1NH3分子间可以形成氢键Cl>S>PCl>P>SH3PO4＜H2SO4sp3杂化正四面体[Cu(NH3)4]2+NH34.612916、略

【分析】【分析】

X、Y、Z、Q、W为前四周期中原子序数依次增大的元素。X原子的2p能级上有两个未成对电子，且无空轨道，则X的价电子排布式为2s22p4，X为O，Y原子K层的电子数与M层的电子数的乘积等于其L层的电子数；K层2个电子，L层8个电子，则其M层的4个电子，Y为Si，Q位于第ⅠB族且只能是第4周期，则Q为Cu；Z与X同族即第ⅥA，X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大，则Z为S，W元素最高正价和最低负价的代数和为4，W位于ⅥA；为Se，据此结合相关知识分析回答；

【详解】

(1)W即Se元素的名称是硒；原子序数为34，则其简化的电子排布式为[Ar]3d104s24p4；按原子轨道能量的高低规律，X的基态原子核外最高能级为2p，有3种不同空间运动状态的电子；已知高温下4QX→2Q2X+X2，即高温下氧化铜分解生成氧化亚铜和氧气，则能生成Cu2O原因是CuO中铜的外围电子排布为3d9，Cu2O中铜的价电子排布为3d10；后者处于全充满的稳定结构，而前者不是；

答案为：硒；[Ar]3d104s24p4；3；CuO中铜的外围电子排布为3d9，Cu2O中铜的价电子排布为3d10；后者处于全充满的稳定结构，而前者不是；

(2)Y与X可以形成多种复杂硅氧根阴离子，若其中a对应的阴离子化学式为YX即是硅氧四面体结构，则c对应的阴离子为6个硅氧四面体构成，硅氧四面体通过共用顶角氧原子成连接起来的，则每个硅氧四面体内有1个硅原子、2+2×=3个氧原子，则化学式为Si6O

答案为：Si6O

(3)向盛有含Q2+即铜离子的溶液中加入氨水至过量，先生成Cu(OH)2后沉淀溶解，则沉淀溶解的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O（或Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-）；反应后得到的配离子的结构式为

答案为：Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O（或Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-）；

(4)W为Se、Y为Si，均能与氢元素形成气态氢化物，它们形成的最简单的氢化物分别为H2Se，SiH4，它们的价层电子对数均为4，故VSEPR构型相同，若“Y−H”即Si-H中共用电子对偏向氢元素，则电负性H＞Si，氢气与W即Se反应时，单质W即Se是氧化剂，则W即Se的电负性比氢大，则Si与Se的电负性相对大小为Se>Si;

答案为：相同；Se>Si。

【点睛】

本题的难点是(2)，用均摊法求算离子的化学式。【解析】硒[Ar]3d104s24p43CuO中铜的外围电子排布为3d9，Cu2O中铜的价电子排布为3d10，后者处于全充满的稳定结构，而前者不是Si6OCu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O（或Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-）相同Se>S