近三年高考化学真题分类汇编：化学键与物质的性质（2023年）
一、选择题
1．（2023·湖南）科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A．晶体最简化学式为
B．晶体中与最近且距离相等的有8个
C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D．晶体的密度为
【答案】C
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、Ca位于体心，因此一个晶胞中含有一个Ca；K位于顶点，因此一个晶胞中所含的K的个数为；B位于面上，因此一个晶胞中含有B的个数为；C位于面上，因此一个晶胞中所含C的个数为，因此该晶体的最简化学式为KCaB6C6，A不符合题意；
B、晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+位于晶胞的体心，因此晶体中共有8个Ca2+与K+最近且距离相等，B不符合题意；
C、由晶胞结构可知，晶胞中B与C构成的多面体中含有14个面，C符合题意；
D、该晶体的密度，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A、根据均摊法确定晶胞中所含原子个数，从而确定其最间化学式；
B、晶体中距离K＋最近的Ca2＋有8个；
C、晶体中B和C构成的多面体有14个面；
D、根据公式计算晶胞密度。
2．（2023·湖南）是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成，其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A．(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后，配体失去质子能力增强
B．M中的化合价为
C．该过程有非极性键的形成
D．该过程的总反应式：
【答案】B
【知识点】配合物的成键情况；极性键和非极性键；常见元素的化合价
【解析】【解答】A、Ru由＋2价被氧化为＋3价后，Ru吸引电子的能力增强， 从而导致配体NH3中N－H的极性增强，更容易断裂形成H＋，即配体NH3失去质子的能力增强，A不符合题意；
B、[L－Ru－NH3]＋失去一个电子形成[L－Ru－NH3]2＋，其中＋2价变为＋3价，[L－Ru－NH3]2＋失去一个质子H＋形成[L－Ru－NH2]＋，Ru元素的化合价变，氮原子形成一个孤电子对，[L－Ru－NH2]＋中氮原子的孤电子对中一个电子转移到Ru上，形成M（），因此M中Ru的化合价为+2价，B符合题意；
C、反应后生成的N2H4的结构简式为，其中的氮氮单键为非极性键，因此该过程有非极性键形成，C不符合题意；
D、由反应机理可知，该过程中NH3发生失电子的氧化反应，生成N2H4和NH4＋，因此该过程的总反应式为：4NH3－2e－=N2H4＋2NH4＋，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、结合化学键极性强弱分析；
B、M中Ru的化合价为+2价；
C、生成物N2H4中的氮氮单键为非极性键；
D、根据图示反应机理确定反应物和生成物，从而得到总反应式。
3．（2023·湖南）下列有关物质结构和性质的说法错误的是
A．含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C．酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D．冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子
【答案】D
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响；酰胺；超分子
【解析】【解答】A、含有手性碳原子的分子，叫做手性分子，A不符合题意；
B、邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，使得沸点降低；而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，使得沸点增大，因此邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点，B不符合题意；
C、酰胺在酸性、碱性溶液中都能发生水解反应，C不符合题意；
D、冠醚（18-冠-6）空穴的大小为260~320pm，K+的大小为276pm，因此冠醚（18-冠-6）可适配K+，此时冠醚与K+之间以配位键的形式结合，属于强相互作用，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A、含有手性碳原子的分子叫做手性分子；
B、邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，使得沸点降低；
C、酰胺在酸性、碱性溶液中都能发生水解反应；
D、根据空穴和离子的大小判断。
4．（2023·湖南）油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
下列说法正确的是
A．和的空间结构都是正四面体形
B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素和S都被氧化
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：Ⅰ<Ⅱ
D．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化转移的电子数之比为3∶7
【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型；氧化还原反应；氧化还原反应方程式的配平；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、S2O32－中心硫原子的价层电子对数为，因此S2O32－为四面体型，但不是正四面体，SO42－中心硫原子的价层电子对数为，因此SO42－为正四面体结构，A不符合题意；
B、反应Ⅰ中As元素化合价不变，S元素化合价由－2价变为＋2价，化合价升高，S元素被氧化；反应Ⅱ中As元素由＋3价变为＋5价，化合价升高，As元素被氧化，S元素有－2价变为＋6价，化合价升高，S元素被氧化，B不符合题意；
C、反应Ⅰ的化学方程式为2As2S3＋6O2＋3H2O=2As2O3＋3H2S2O3，参加反应的，反应Ⅱ的化学方程式为As2S3＋7O2＋6H2O=2H3AsO4＋3H2SO4，参加反应的，因此反应Ⅰ和反应Ⅱ中参加反应的：Ⅰ>Ⅱ，C不符合题意；
D、反应Ⅰ中氧化1molAs2S3转移的电子数为1mol×3×4=12mol，反应Ⅱ中氧化1molAs2S3转移电子数为1mol×(2×2＋3×8)=28mol，因此其转移电子数之比为12mol：28mol=3：7，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A、计算中心原子的价层电子对数，从而确定其空间结构；
B、根据反应过程中As元素和S元素化合价的变化分析，若化合价升高，则被氧化；
C、根据反应Ⅰ、反应Ⅱ的化学方程式进行分析即可；
D、根据反应过程中化合价的变化计算转移电子数。
5．（2023·湖南）下列化学用语表述错误的是
A．HClO的电子式：
B．中子数为10的氧原子：O
C．NH3分子的VSEPR模型：
D．基态N原子的价层电子排布图：
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、HClO的电子式为，A不符合题意；
B、质量数=质子数+中子数，因此中子数为10的氧原子，其质量数=8+10=18，其化学符号为，B不符合题意；
C、NH3中含有3个N-H键和一个孤电子对，因此其VSEPR模型为四面体型，C符合题意；
D、基态N原子的价层电子排布式为2s22p3，其排布图为，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A、HClO中氧原子含有两个孤电子，可形成两对共用电子对；
B、中子数为10的氧原子，其质量数为18；
C、NH3的VSEPR模型为四面体型；
D、基态N原子的价层电子排布式为2s22p3。
6．（2023·辽宁）在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是
A．均有手性 B．互为同分异构体
C．N原子杂化方式相同 D．闭环螺吡喃亲水性更好
【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．手性是碳原子上连有四个不同的原子或原子团，且为饱和碳原子，闭环螺吡喃含有手性碳原子如图所示，含有一个手性碳，开环螺吡喃不含手性碳原子，故A错误；
B.根据它们的结构简式，分子式均为C19H19NO，它们结构不同，因此互为同分异构体，故B正确；
C．闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2，故C错误；
D.开环螺吡喃容易与水分子形成分子间氢键，水溶性增大，因此开环螺吡喃亲水性更好，故D错；
故答案为：B.
【分析】方法分析：手性碳原子判断：1、要判断一个碳原子是否为手性碳，首先要满足的条件是该碳原子必须为饱和碳，即连接有4个基团；2、其次，若一个碳原子为手性碳原子，那么该碳原子上所连的4个基团必须不一样。
7．（2023·辽宁）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A．图1晶体密度为g cm-3
B．图1中O原子的配位数为6
C．图2表示的化学式为
D．取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为，那么密度为：，A项正确；
B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；
C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；
D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；
故答案为：C。
【分析】思路分析：利用均摊法算出晶胞的化学式，根据结构判断配位数，计算密度的公式为，注意单位的换算。
8．（2023·辽宁）下列化学用语或表述正确的是
A．BeCl2的空间结构：V形 B．P4中的共价键类型：非极性键
C．基态Ni原子价电子排布式：3d10 D．顺—2—丁烯的结构简式：
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；极性键和非极性键
【解析】【解答】A．BeCl2的中心原子为Be，根据VSEPR模型可以计算，BeCl2中不含有孤电子对，共价键数目为2，采用sp杂化，BeCl2为直线型分子，A错误；
B.同种原子之间形成的共价键为非极性共价键，B项正确；
C．Ni原子的原子序数为28，其基态原子的价电子排布为3d84s2，C错误，
D.顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，其结构简式为：
故答案为：B。
【分析】A.找到中心原子，根据VSEPR模型可以计算孤对电子，在判断键数目，然后判断空间构型
B.同种原子之间形成的共价键为非极性共价键，不同种原子之间形成的共价键为极性共价键；
D.顺式为相同原子或者取代基在同侧，反式为相同原子或者取代基在异侧。
9．（2023·湖北）中科院院士研究发现，纤维素可在低温下溶于NaOH溶液，恢复至室温后不稳定，加入尿素可得到室温下稳定的溶液，为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是
A．纤维素是自然界分布广泛的一种多糖
B．纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
C．NaOH提供破坏纤维素链之间的氢键
D．低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性
【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．纤维素属于多糖，大量存在于植物体内，在自然界广泛分布，A正确；
B．纤维素难溶于水，一是因为纤维素不能跟水形成氢键，二是因为碳骨架比较大，且为憎水基，B错误；
C．纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液，是因为碱性体系主要破坏的是纤维素分子内和分子间的氢键促进其溶解，C正确；
D．温度越低，物质的溶解度越低，所以低温下，降低了纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解性，D正确
故答案为：B。
【分析】纤维素为高分子有机化合物，分子内含有大量羟基，羟基属于亲水基，但是纤维素不溶于水，原因有：1.碳骨架太大；2.分子内形成氢键，在低温下加入氢氧化钠溶液后溶解度变大是因为氢氧化钠溶液破坏了分子内氢键。
10．（2023·湖北）物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项 性质差异 结构因素
A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力
B 熔点：(1040℃)远高于(178℃升华) 晶体类型
C 酸性：()远强于() 羟基极性
D 溶解度(20℃)：(29g)大于(8g) 阴离子电荷
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【知识点】晶体熔沸点的比较；弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A．正戊烷和新戊烷是互为同分异构体的烷烃，支链越多，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；
B．AlF3为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，熔点较高，AlCl3为共价化合物，形成的晶体为分子晶体，熔点较低，则AlF3熔点远高于AlCl3，故B正确；
C．由于电负性F>H，C-F键极性大于C-H键，使得羧基上的羟基极性增强，氢原子更容易电离，酸性增强，故C正确；
D．碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO3-间存在氢键，与晶格能大小无关，即与阴离子电荷无关，故D错误；
故答案为：D。
【分析】A.对应烷烃，碳原子数目越多，熔沸点越高，碳原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低；
B.一般来说熔沸点大小比较：原子晶体>离子晶体>分子晶体，一般来说，分子晶体熔沸点；
C.与-COOH相连的取代基吸电子能力越强，羧基中的氢氧键极性越大，酸性越强；
D.碳酸氢钠中存在氢键，溶解度更大。
11．（2023·湖北）工业制备高纯硅的主要过程如下：
石英砂粗硅高纯硅
下列说法错误的是
A．制备粗硅的反应方程式为
B．1molSi含Si-Si键的数目约为
C．原料气HCl和应充分去除水和氧气
D．生成的反应为熵减过程
【答案】B
【知识点】原子晶体（共价晶体）；晶胞的计算；氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.有分析可知，高温下，二氧化硅和C反应生成单质硅，反应方程式：，A项正确；
B. 在晶体硅中，每个Si与其周围的4个Si形成共价键并形成立体空间网状结构，因此，平均每个Si形成2个共价键， 1mol Si含Si-Si键的数目约为2NA，B项错误；
C. HCl易与水形成盐酸，在一定的条件下氧气可以将HCl氧化；HCI在高温下遇到氧气能发生反应生成水，且其易燃易爆，C项正确；
D.该反应是气体分子数减少的反应，因此，生成SiHCI3的反应为熵减过程，D说法正确；
故答案为：B。
【分析】易错分析：B.在计算单质硅或者金刚石中Si-Si键或者C-C键时，要注意每个共价键被两个原子共用，平均到每个原子的共价键时要乘以。
12．（2023·湖北）W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物。下列说法正确的是
A．分子的极性： B．第一电离能：X
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；极性分子和非极性分子；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．由分析可知，W为B，X为N，Z是F，WZ3为BF3，XZ3为NF3，其中前者的价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，为极性分子，则分子的极性：，A正确；
B．由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，同一周期越靠右，第一电离能越大，但是N的价层电子排布式为2s22p3，为半满稳定结构，其第一电离能大于相邻周期的元素，则第一电离能：Y
D．由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，其中N对应的单质为氮气，其中包含三键，键能较大，D错误；
故答案为：A。
【分析】Z2是氧化性最强的单质，则Z是F，X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，则X为N，Y为O，W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B，即：W为B，X为N，Y为O，Z是F，以此解题
13．（2023·湖北）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A．和的VSEPR模型均为四面体
B．和的空间构型均为平面三角形
C．和均为非极性分子
D．与的键角相等
【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用；判断简单分子或离子的构型；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．甲烷分子的中心原子的价层电子对为4，水分子的中心原子价层电子对也为4，所以他们的VSEPR模型都是四面体，A正确；
B．SO32-的孤电子对为1，CO32-的孤电子对为0，所以SO32-的空间构型为三角锥形，CO32-的空间构型为平面三角形，B错误；
C．CH4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误；
D．XeF2和XeO2分子中，孤电子对不相等，孤电子对越多，排斥力越大，所以键角不等，D错误；
故答案为：A
【分析】孤对电子数计算公式为：孤电子数=1/2*(a-xb) ，其中a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数，再确定共用电子对数，从而确定价层电子对数，确定中心原子杂化方式和VSEPR模型名称 ，实际空间构型就是 VSEPR模型去掉孤对电子后的构型。
14．（2023·湖北）化学用语可以表达化学过程，下列化学用语的表达错误的是
A．用电子式表示的形成：
B．用离子方程式表示溶于烧碱溶液：
C．用电子云轮廓图表示H-H的s-sσ键形成的示意图：
D．用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂：
【答案】D
【知识点】离子键的形成；共价键的形成及共价键的主要类型；两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】A.原子失去电子，硫原子得到电子形成硫化钾，硫化钾为离子化合物，用电子式表示K2S的形成为：，A项正确；
B．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以和强碱反应生成四羟基合铝酸根离子，离子方程式为：，B正确；
C．H的s能级为球形，两个氢原子形成氢气的时候，是两个s能级的原子轨道相互靠近，形成新的轨道，C项正确；
D.尿素与甲醛制备线型脲醛树脂，类似发生甲醛和苯酚羟醛缩聚反应，应该生成n-1个水分子；
故答案为：D。
【分析】A.用电子式表示物质形成过程，要弄清楚是离子化合物还是共价化合物，离子化合物要有电子的转移方向；
B.氢氧化铝为两性，可以与强碱反应生成四羟基合铝酸根离子；
C.共价化合物的形成为轨道以头碰头方式进行重叠形成，可以分为s-s、s-p、p-p σ键
15．（2023·湖北）镧La和H可以形成一系列晶体材料，在储氢和超导等领域具有重要应用。，属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，中的每个H结合4个H形成类似的结构，即得到晶体。下列说法错误的是
A．晶体中La的配位数为8
B．晶体中H和H的最短距离：
C．在晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D．单位体积中含氢质量的计算式为
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】A.若面心La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8，故A正确；
B．由LaHx晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似甲烷的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离：，故B正确；
C．由题干信息可知，在LaHx晶胞中，每个H结合4个H形成类似甲烷的结构，这样的结构有8个，顶点数为48=32，故C错误；
D.有分析可知，一个晶胞中含有H个数为：8+48=40个，氢原子质量为，晶胞的体积为，单位体积含氢质量为：，D项正确；
故答案为：C
【分析】根据分析可知，La位于顶点和面心，H位于晶胞内部，利用均摊法可以算出晶胞化学式，算出一个晶胞质量，根据体积，算出单位体积的含氢质量，根据晶胞结构进行解答即可。
16．（2023·新课标卷）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。
下列说法正确的是
A．该晶体中存在N-H…O氢键
B．基态原子的第一电离能：
C．基态原子未成对电子数：
D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；含有氢键的物质
【解析】【解答】A.图中灰球为N 原子和O原子，黑球为氢原子，由图可知，虚线即为氢键，氢键，A项正确；
B.氮原子处于半满状态，比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N，B项错误；
C.B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B
故答案为：A。
【分析】易错分析：B.比较电离能时，要注意，同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子
D.根据空间结构可以判断杂化类型，也可以通过价层电子对数判断杂化类型，根据具体情况进行适当运用。
17．（2023·新课标卷）“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A．、和均为极性分子
B．反应涉及、键断裂和键生成
C．催化中心的被氧化为，后又被还原为
D．将替换为，反应可得
【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子；氧化还原反应
【解析】【解答】A.根据定义可知，电荷分布不均匀，不对称，为极性分子，NH2OH，NH3，H2O的电荷分布都不均匀；A项正确；
B.根据反应过程可知，反应涉及N-H、N-O键断裂和N-N键形成，B项正确；
C.根据反应历程可知，Fe2+先被氧化为Fe3+，又被还原为Fe2+，C项正确；
D.由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH替换为ND2OD，得到ND2NH2和HDO，D项错误；
故答案为：D。
【分析】解答关于反应历程的题目思路：弄清楚反应化学键的断裂和形成，以及元素化合键的变化即可进行解答。
18．（2023·浙江1月选考）共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：，下列说法错误的是
A．的结构式为
B．为非极性分子
C．该反应中的配位能力大于氯
D．比更难与发生反应
【答案】D
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；配合物的成键情况；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A.Al原子的最外层电子数为3，共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，则分子中Al、Cl原子间存在配位键，则分子的结构式为，故A不符合题意；
B．双聚氯化铝分子的结构式为，则双聚氯化铝分子为结构对称的非极性分子，故B不符合题意；
C．由反应方程式可知，氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键，配位能力大于氯原子，故C不符合题意；
D．Br的原子半径大于Cl，则键能：Al-Br键＜Al-Cl键，所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.Al原子的最外层电子数为3，共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，则分子中Al、Cl原子间存在配位键；
B.结构对称，为非极性分子；
C.根据反应的方程式可得氨分子更易与铝原子形成配位键；
D.Br的原子半径大于Cl，则键能：Al-Br键＜Al-Cl键。
19．（2023·浙江1月选考）下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】晶体熔沸点的比较；物质的简单分类
【解析】【解答】A．二氧化碳和碱反应生成盐和水，是酸性氧化物，但二氧化碳为分子晶体，熔点低，不耐高温，A不符合题意；
B．SiO2能跟碱反应生成盐和水：SiO2+2OH-=SiO+H2O，SiO2是酸性氧化物，且SiO2为共价晶体，耐高温，B符合题意；
C．MgO能跟酸反应生成盐和水：MgO +2H+=Mg2++H2O，MgO是碱性氧化物，C不符合题意；
D．Na2O能跟酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】酸性氧化物是指和碱反应生成盐和水的氧化物，耐高温说明该物质熔点高，熔点：原子（共价）晶体>离子晶体>分子晶体。
20．（2023·浙江1月选考）下列化学用语表示正确的是
A．中子数为18的氯原子：
B．碳的基态原子轨道表示式：
C．的空间结构：(平面三角形)
D．的形成过程：
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系；原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A．原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数，则中子数为18的氯原子的质量数为17+18=35，核素符号为，故A不符合题意；
B．基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则，2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上，且自旋方向相同，轨道表示式：，故B不符合题意；
C．BF3中心B原子的价层电子对数为==3，不含孤电子对，则其空间构型为平面三角形，空间结构模型为：，故C符合题意；
D．HCl是共价化合物，其形成过程应为，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数；
B.2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上，且自旋方向相同；
C.BF3中心B原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为平面三角形；
D.HCl为共价化合物。
二、非选择题
21．（2023·湖南）超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯的工艺流程如下：
已知：①金属的化学性质和相似，的熔点为；
②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
物质
沸点/ 55.7 34.6 42.4 365.8
回答下列问题：
（1）晶体的晶体类型是 ；
（2）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在的原因是 ，阴极的电极反应式为 ；
（3）“合成”工序中的产物还包括和，写出该反应的化学方程式： ；
（4）“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是 ；
（5）下列说法错误的是____；
A．流程中得到了循环利用
B．流程中，“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
C．“工序X”的作用是解配，并蒸出
D．用核磁共振氢谱不能区分和
（6）直接分解不能制备超纯，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是 ；
（7）比较分子中的键角大小： (填“>”“<”或“=”)，其原因是 。
【答案】（1）分子晶体
（2）保证Ga为液体，便于纯Ga流出；Ga3++3eˉ=Ga
（3）8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2+3+2
（4）CH4
（5）D
（6）NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3
（7）>；Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小
【知识点】分子晶体；物质的分离与提纯；制备实验方案的设计；化学实验方案的评价；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）晶体Ga(CH3)3的沸点为55.7℃，比水的沸点还低，因此属于分子晶体。
（2）电解精炼过程是为了制取高纯Ga，由于Ga的熔点为29.8℃，因此控制温度在40~45℃是为了使电解生成的Ga为液态，便于Ga的分离。电解过程中，阴极上Ga3＋发生得电子的还原反应，生成Ga，该电极的电极反应式为：Ga3＋＋3e－=Ga。
（3）“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中往Ga2Mg5中加入CH3I、Et2O，反应生成Ga(CH3)3(Et2O)、MgI2和CH3MgI，该反应的化学方程式为：Ga2Mg5＋8CH3I＋2Et2O=2Ga(CH3)3(Et2O)＋3MgI2＋2CH3MgI。
（4）“残渣”中含有反应后生成的CH3MgI，经水处理过程中，能与H2O发生水解反应，生成CH4、HI和Mg(OH)2，其中属于可燃性气体的为CH4。
（5）A、流程中“配体交换”工序中反应生成了Et2O，因此流程中Et2O可循环利用，A不符合题意；
B、Ga2Mg5能与H2O反应，Ga(CH3)3(Et2O)能与H2O和O2反应，因此流程中”合成Ga2Mg5”至“工序X”都需在无水、无氧的条件下进行，B不符合题意；
C、“配体交换”工序中反应生成了Ga(CH3)3(NR3)，经“工序X”后得到Ga(OH)3，因此“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3)，并蒸出Ga(OH)3，C不符合题意；
D、Ga(CH3)3、CH3I二者都只含有一种氢原子，但其在核磁共振氢谱中，化学位移不同，因此可通过核磁共振氢谱进行鉴别，D符合题意；
故答案为：D
（6）NR3的沸点较高，易与Ga(CH3)3分离；而Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，在Et2O转化为气态的同时，Ga(CH3)3也是气态，难以得到超纯的Ga(CH3)3。因此本流程中采用了“配体交换”工艺。
（7）Ga(CH3)3中Ga采用sp2杂化，为平面型结构；而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，为四面体结构。所以键角Ga(CH3)3大于Ga(CH3)3(Et2O)。
【分析】（1）Ga(CH3)3的沸点较低，属于分子晶体。
（2）结合Ga的沸点为29.8℃可知，温度在40～45℃时，Ga为液态。阴极上Ga3＋发生得电子的还原反应，生成Ga单质。
（3）根据流程确定反应物和生成物，结合原子守恒书写反应的化学方程式。
（4）“残渣”的成分为CH3MgI，经水处理的过程中CH3MgI与H2O发生水解反应。
（5）A、“配体交换”过程中，生成了Et2O；
B、Ga2Mg5、CH3MgI都易与H2O、O2发生反应；
C、“配体交换”后得到Ga(CH3)3(NR3)，经工序X后得到Ga(CH3)3；
D、二者核磁共振氢谱的化学位移不同，可鉴别；
（6）Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，在蒸出Et2O的同时，Ga(CH3)3也为气态，一起蒸出。而NR3的沸点较高，易与Ga(CH3)3分离。
（7）结合Ga(OH)3、Ga(CH3)3(Et2O)的结构判断二者键角的大小。
22．（2023·全国乙卷）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题：
（1）基态原子的价电子排布式为 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 ，铁的化合价为 。
（2）已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
800.7
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是 。分析同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因 。的空间结构为 ，其中的轨道杂化形式为 。
（3）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个。该物质化学式为 ，B-B最近距离为 。
【答案】（1）；O＞Si＞Fe＞Mg；+2
（2）钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而 为分子晶体；随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是： 、 、 均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大；正四面体；
（3）3；；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）根据铁原子电子排布式可知，其价电子排布为3d64s2，元素电负性为：O>Si>Fe>Mg，根据化合物化合价代数和为0，可得铁的化合价为+2价；
（2），氯化钠为离子晶体，而四氯化硅为分子晶体，所以其沸点要高；三者都为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；SiCl4共价键为4，没有孤电子，采用sp3杂化，为四面体结构；
（3）由图可知，Mg位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有个数为：，B在正六棱柱体内共6个，所以化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为
【分析】思路分析：（2）一般来说，熔沸点大小关系为：共价晶体>离子晶体>分子晶体，可以通过沸点判断分子晶体类型，一般来说，分子晶体熔沸点都很低
（3）观察晶胞中原子的位置，利用均摊法计算原子个数，进而得到物质化学式。
23．（2023·新课标卷）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
（1）根据图1数据计算反应的 。
（2）研究表明，合成氨反应在催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位，表示被吸附于催化剂表面的)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为 (填步骤前的标号)，理由是 。
（3）合成氨催化剂前驱体(主要成分为)使用前经还原，生成包裹的。已知属于立方晶系，晶胞参数，密度为，则晶胞中含有的原子数为 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
（4）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为，另一种为。(物质i的摩尔分数：)
①图中压强由小到大的顺序为 ，判断的依据是 。
②进料组成中含有情性气体的图是 。
③图3中，当、时，氮气的转化率 。该温度时，反应的平衡常数 (化为最简式)。
【答案】（1）
（2）(ⅱ)；在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化学键的步骤都属于能垒，由于 的键能比H-H键的大很多，因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为(ⅱ)
（3）
（4）；合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大；图4；；
【知识点】晶胞的计算；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据反应物总键能减去生成物总键能，
（2）在化学反应中，最大的活化能为速率控制步骤，由于的键能比H-H键的大很多，因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为(ⅱ)；
（3）晶胞密度为，晶胞参数为：287pm，根据公式：，则，，解的n=，
（4）①合成氨的反应中，压强越大越有利于氨的合成，因此，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。由图中信息可知，在相同温度下，反应达平衡时氨的摩尔分数P1
③假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3mol和1mol，达到平衡时氮气的变化量为x mol，则有
在p2=20MPa时，氨气的摩尔分数为0.2，可得，，解的x=，那么氮气转化率率为：，平衡时氮气，氢气、氨气的物质的量为：、2mol、，各物质的物质的量分数为：，所以=，进而得到。
【分析】难点分析：平衡图像解题技巧：对应化学反应速率图像和化学平衡图像，应该注意下列几点：1、横轴坐标和纵坐标含义；2、曲线斜率或者趋势；3、曲线上特殊点，如起点、终点、交点和拐点等；4、根据需要运用辅助线，如等温线、等压线等。
24．（2023·全国甲卷）将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：
（1）图1所示的几种碳单质，它们互为 ，其中属于原子晶体的是 ，间的作用力是 。
（2）酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中轨道能提供一对电子的原子是 (填图2酞菁中原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为 ，氮原子提供孤对电子与钴离子形成 键。
（3）气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中的轨道杂化类型为 。的熔点为，远高于的，由此可以判断铝氟之间的化学键为 键。结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，的配位数为 。若晶胞参数为，晶体密度 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】（1）同素异形体；金刚石；范德华力
（2）③；+2；配位
（3）；离子；2；
【知识点】配合物的成键情况；原子晶体（共价晶体）；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；分子间作用力
【解析】【解答】（1）石墨和金刚石为碳的不同单质，互为同素异形体；金刚石为原子晶体，石墨为混合晶体，其余都是分子晶体，所以C60间作用力为分子间作用力；
（2）p轨道提供一对电子的N原子，说明该N原子为sp3杂化，③号N原子为sp3杂化；由图可知，Co与N原子结合时，其中2个为配位键，2个为共价键，所以化合价为+2价，氮原子提供孤电子，Co提供空轨道，形成配位键。
（3）由图可知，篮球为氯原子，灰球为铝原子，每个铝原子与氯原子形成四面体构型，所以为sp3杂化，根据熔点可知，三氟化铝为离子晶体，所以铝和氟为离子键结合；根据AlF3结构可知；根据离子半径大小，小球为Al3+，大球为F-，距离大球最近的小球有2个，所以配位数为2；根据均摊法计算可知，小球为Al3+个数为：，F-位于棱上，个数为：一个晶胞中有个AlF3，根据带入，计算即可得到，
【分析】难点分析：（2）根据物质结构判断轨道杂化类型，若空间结构为四面体，则为sp3杂化，若为平面结构，则为sp2杂化；若为直线型，为sp杂化；在计算晶胞密度是，首先利用均摊法算出一个晶胞含有原子数目，利用，计算即可。
25．（2023·浙江1月选考）硅材料在生活中占有重要地位。请回答：
（1）分子的空间结构(以为中心)名称为 ，分子中氮原子的杂化轨道类型是 。受热分解生成和，其受热不稳定的原因是 。
（2）由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是____。
A．微粒半径：③>①>②
B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②
C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③
D．得电子能力：①>②
（3）Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ，该化合物的化学式为 。
【答案】（1）四面体；；周围的基团体积较大，受热时斥力较强中键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)
（2）A；B
（3）共价晶体；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）相当于4个-NH2取代SiH4中的H原子形成的，SiH4分子中，Si采用sp3杂化，空间构型为正四面体形，所以分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3，分子的空间结构(以为中心)名称为四面体；氨基(-NH2)氮原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，N原子杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3；周围的基团体积较大，受热时斥力较强中键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)，故受热不稳定，容易分解生成和；故答案为：四面体； ；周围的基团体积较大，受热时斥力较强中键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)；
（2）A．电子层数越多原子半径越大，而Si原子失电子数越多，原子半径越小，微粒半径：③>①>②，选项A符合题意；
B．原子核外电子排布符合构造原理、能量最低原理的原子属于基态原子或离子，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，选项B符合题意；
C．激发态Si原子不稳定，容易失去电子；基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能，Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能，由于I2>I1，可以得出电离一个电子所需最低能量：②>①>③，选项C不符合题意；
D．能量越低越易得电子，则得电子能力：②＞①，选项D不符合题意；
故答案为：AB；
（3）Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图可知，原子间通过共价键形成的空间网状结构，形成共价晶体；根据均摊法可知，一个晶胞中含有个Si，8个P，故该化合物的化学式为，故答案为：共价晶体；。
【分析】（1）相当于4个-NH2取代SiH4中的H原子形成的； N原子和1个Si原子、2个H原子形成3个共价键，且每个N原子还含有1个孤电子对，所以N原子价层电子对个数是4，N原子采用sp3杂化；周围的基团体积较大，受热时斥力较强中键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)；
（2）①，则①为基态Si原子；②为Si+离子，③激发态Si原子；
（3）根据均摊法计算。
近三年高考化学真题分类汇编：化学键与物质的性质（2023年）
一、选择题
1．（2023·湖南）科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A．晶体最简化学式为
B．晶体中与最近且距离相等的有8个
C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D．晶体的密度为
2．（2023·湖南）是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成，其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A．(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后，配体失去质子能力增强
B．M中的化合价为
C．该过程有非极性键的形成
D．该过程的总反应式：
3．（2023·湖南）下列有关物质结构和性质的说法错误的是
A．含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C．酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D．冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子
4．（2023·湖南）油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
下列说法正确的是
A．和的空间结构都是正四面体形
B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素和S都被氧化
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：Ⅰ<Ⅱ
D．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化转移的电子数之比为3∶7
5．（2023·湖南）下列化学用语表述错误的是
A．HClO的电子式：
B．中子数为10的氧原子：O
C．NH3分子的VSEPR模型：
D．基态N原子的价层电子排布图：
6．（2023·辽宁）在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是
A．均有手性 B．互为同分异构体
C．N原子杂化方式相同 D．闭环螺吡喃亲水性更好
7．（2023·辽宁）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A．图1晶体密度为g cm-3
B．图1中O原子的配位数为6
C．图2表示的化学式为
D．取代产生的空位有利于传导
8．（2023·辽宁）下列化学用语或表述正确的是
A．BeCl2的空间结构：V形 B．P4中的共价键类型：非极性键
C．基态Ni原子价电子排布式：3d10 D．顺—2—丁烯的结构简式：
9．（2023·湖北）中科院院士研究发现，纤维素可在低温下溶于NaOH溶液，恢复至室温后不稳定，加入尿素可得到室温下稳定的溶液，为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是
A．纤维素是自然界分布广泛的一种多糖
B．纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
C．NaOH提供破坏纤维素链之间的氢键
D．低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性
10．（2023·湖北）物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项 性质差异 结构因素
A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力
B 熔点：(1040℃)远高于(178℃升华) 晶体类型
C 酸性：()远强于() 羟基极性
D 溶解度(20℃)：(29g)大于(8g) 阴离子电荷
A．A
B．B
C．C
D．D
11．（2023·湖北）工业制备高纯硅的主要过程如下：
石英砂粗硅高纯硅
下列说法错误的是
A．制备粗硅的反应方程式为
B．1molSi含Si-Si键的数目约为
C．原料气HCl和应充分去除水和氧气
D．生成的反应为熵减过程
12．（2023·湖北）W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物。下列说法正确的是
A．分子的极性： B．第一电离能：X
13．（2023·湖北）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A．和的VSEPR模型均为四面体
B．和的空间构型均为平面三角形
C．和均为非极性分子
D．与的键角相等
14．（2023·湖北）化学用语可以表达化学过程，下列化学用语的表达错误的是
A．用电子式表示的形成：
B．用离子方程式表示溶于烧碱溶液：
C．用电子云轮廓图表示H-H的s-sσ键形成的示意图：
D．用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂：
15．（2023·湖北）镧La和H可以形成一系列晶体材料，在储氢和超导等领域具有重要应用。，属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，中的每个H结合4个H形成类似的结构，即得到晶体。下列说法错误的是
A．晶体中La的配位数为8
B．晶体中H和H的最短距离：
C．在晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D．单位体积中含氢质量的计算式为
16．（2023·新课标卷）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。
下列说法正确的是
A．该晶体中存在N-H…O氢键
B．基态原子的第一电离能：
C．基态原子未成对电子数：
D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
17．（2023·新课标卷）“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A．、和均为极性分子
B．反应涉及、键断裂和键生成
C．催化中心的被氧化为，后又被还原为
D．将替换为，反应可得
18．（2023·浙江1月选考）共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：，下列说法错误的是
A．的结构式为
B．为非极性分子
C．该反应中的配位能力大于氯
D．比更难与发生反应
19．（2023·浙江1月选考）下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是
A． B． C． D．
20．（2023·浙江1月选考）下列化学用语表示正确的是
A．中子数为18的氯原子：
B．碳的基态原子轨道表示式：
C．的空间结构：(平面三角形)
D．的形成过程：
二、非选择题
21．（2023·湖南）超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯的工艺流程如下：
已知：①金属的化学性质和相似，的熔点为；
②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
物质
沸点/ 55.7 34.6 42.4 365.8
回答下列问题：
（1）晶体的晶体类型是 ；
（2）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在的原因是 ，阴极的电极反应式为 ；
（3）“合成”工序中的产物还包括和，写出该反应的化学方程式： ；
（4）“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是 ；
（5）下列说法错误的是____；
A．流程中得到了循环利用
B．流程中，“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
C．“工序X”的作用是解配，并蒸出
D．用核磁共振氢谱不能区分和
（6）直接分解不能制备超纯，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是 ；
（7）比较分子中的键角大小： (填“>”“<”或“=”)，其原因是 。
22．（2023·全国乙卷）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题：
（1）基态原子的价电子排布式为 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 ，铁的化合价为 。
（2）已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
800.7
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是 。分析同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因 。的空间结构为 ，其中的轨道杂化形式为 。
（3）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个。该物质化学式为 ，B-B最近距离为 。
23．（2023·新课标卷）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
（1）根据图1数据计算反应的 。
（2）研究表明，合成氨反应在催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位，表示被吸附于催化剂表面的)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为 (填步骤前的标号)，理由是 。
（3）合成氨催化剂前驱体(主要成分为)使用前经还原，生成包裹的。已知属于立方晶系，晶胞参数，密度为，则晶胞中含有的原子数为 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
（4）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为，另一种为。(物质i的摩尔分数：)
①图中压强由小到大的顺序为 ，判断的依据是 。
②进料组成中含有情性气体的图是 。
③图3中，当、时，氮气的转化率 。该温度时，反应的平衡常数 (化为最简式)。
24．（2023·全国甲卷）将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：
（1）图1所示的几种碳单质，它们互为 ，其中属于原子晶体的是 ，间的作用力是 。
（2）酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中轨道能提供一对电子的原子是 (填图2酞菁中原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为 ，氮原子提供孤对电子与钴离子形成 键。
（3）气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中的轨道杂化类型为 。的熔点为，远高于的，由此可以判断铝氟之间的化学键为 键。结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，的配位数为 。若晶胞参数为，晶体密度 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
25．（2023·浙江1月选考）硅材料在生活中占有重要地位。请回答：
（1）分子的空间结构(以为中心)名称为 ，分子中氮原子的杂化轨道类型是 。受热分解生成和，其受热不稳定的原因是 。
（2）由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是____。
A．微粒半径：③>①>②
B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②
C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③
D．得电子能力：①>②
（3）Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是 ，该化合物的化学式为 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、Ca位于体心，因此一个晶胞中含有一个Ca；K位于顶点，因此一个晶胞中所含的K的个数为；B位于面上，因此一个晶胞中含有B的个数为；C位于面上，因此一个晶胞中所含C的个数为，因此该晶体的最简化学式为KCaB6C6，A不符合题意；
B、晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+位于晶胞的体心，因此晶体中共有8个Ca2+与K+最近且距离相等，B不符合题意；
C、由晶胞结构可知，晶胞中B与C构成的多面体中含有14个面，C符合题意；
D、该晶体的密度，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A、根据均摊法确定晶胞中所含原子个数，从而确定其最间化学式；
B、晶体中距离K＋最近的Ca2＋有8个；
C、晶体中B和C构成的多面体有14个面；
D、根据公式计算晶胞密度。
2．【答案】B
【知识点】配合物的成键情况；极性键和非极性键；常见元素的化合价
【解析】【解答】A、Ru由＋2价被氧化为＋3价后，Ru吸引电子的能力增强， 从而导致配体NH3中N－H的极性增强，更容易断裂形成H＋，即配体NH3失去质子的能力增强，A不符合题意；
B、[L－Ru－NH3]＋失去一个电子形成[L－Ru－NH3]2＋，其中＋2价变为＋3价，[L－Ru－NH3]2＋失去一个质子H＋形成[L－Ru－NH2]＋，Ru元素的化合价变，氮原子形成一个孤电子对，[L－Ru－NH2]＋中氮原子的孤电子对中一个电子转移到Ru上，形成M（），因此M中Ru的化合价为+2价，B符合题意；
C、反应后生成的N2H4的结构简式为，其中的氮氮单键为非极性键，因此该过程有非极性键形成，C不符合题意；
D、由反应机理可知，该过程中NH3发生失电子的氧化反应，生成N2H4和NH4＋，因此该过程的总反应式为：4NH3－2e－=N2H4＋2NH4＋，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、结合化学键极性强弱分析；
B、M中Ru的化合价为+2价；
C、生成物N2H4中的氮氮单键为非极性键；
D、根据图示反应机理确定反应物和生成物，从而得到总反应式。
3．【答案】D
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响；酰胺；超分子
【解析】【解答】A、含有手性碳原子的分子，叫做手性分子，A不符合题意；
B、邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，使得沸点降低；而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，使得沸点增大，因此邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点，B不符合题意；
C、酰胺在酸性、碱性溶液中都能发生水解反应，C不符合题意；
D、冠醚（18-冠-6）空穴的大小为260~320pm，K+的大小为276pm，因此冠醚（18-冠-6）可适配K+，此时冠醚与K+之间以配位键的形式结合，属于强相互作用，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A、含有手性碳原子的分子叫做手性分子；
B、邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，使得沸点降低；
C、酰胺在酸性、碱性溶液中都能发生水解反应；
D、根据空穴和离子的大小判断。
4．【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型；氧化还原反应；氧化还原反应方程式的配平；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、S2O32－中心硫原子的价层电子对数为，因此S2O32－为四面体型，但不是正四面体，SO42－中心硫原子的价层电子对数为，因此SO42－为正四面体结构，A不符合题意；
B、反应Ⅰ中As元素化合价不变，S元素化合价由－2价变为＋2价，化合价升高，S元素被氧化；反应Ⅱ中As元素由＋3价变为＋5价，化合价升高，As元素被氧化，S元素有－2价变为＋6价，化合价升高，S元素被氧化，B不符合题意；
C、反应Ⅰ的化学方程式为2As2S3＋6O2＋3H2O=2As2O3＋3H2S2O3，参加反应的，反应Ⅱ的化学方程式为As2S3＋7O2＋6H2O=2H3AsO4＋3H2SO4，参加反应的，因此反应Ⅰ和反应Ⅱ中参加反应的：Ⅰ>Ⅱ，C不符合题意；
D、反应Ⅰ中氧化1molAs2S3转移的电子数为1mol×3×4=12mol，反应Ⅱ中氧化1molAs2S3转移电子数为1mol×(2×2＋3×8)=28mol，因此其转移电子数之比为12mol：28mol=3：7，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A、计算中心原子的价层电子对数，从而确定其空间结构；
B、根据反应过程中As元素和S元素化合价的变化分析，若化合价升高，则被氧化；
C、根据反应Ⅰ、反应Ⅱ的化学方程式进行分析即可；
D、根据反应过程中化合价的变化计算转移电子数。
5．【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、HClO的电子式为，A不符合题意；
B、质量数=质子数+中子数，因此中子数为10的氧原子，其质量数=8+10=18，其化学符号为，B不符合题意；
C、NH3中含有3个N-H键和一个孤电子对，因此其VSEPR模型为四面体型，C符合题意；
D、基态N原子的价层电子排布式为2s22p3，其排布图为，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A、HClO中氧原子含有两个孤电子，可形成两对共用电子对；
B、中子数为10的氧原子，其质量数为18；
C、NH3的VSEPR模型为四面体型；
D、基态N原子的价层电子排布式为2s22p3。
6．【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．手性是碳原子上连有四个不同的原子或原子团，且为饱和碳原子，闭环螺吡喃含有手性碳原子如图所示，含有一个手性碳，开环螺吡喃不含手性碳原子，故A错误；
B.根据它们的结构简式，分子式均为C19H19NO，它们结构不同，因此互为同分异构体，故B正确；
C．闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2，故C错误；
D.开环螺吡喃容易与水分子形成分子间氢键，水溶性增大，因此开环螺吡喃亲水性更好，故D错；
故答案为：B.
【分析】方法分析：手性碳原子判断：1、要判断一个碳原子是否为手性碳，首先要满足的条件是该碳原子必须为饱和碳，即连接有4个基团；2、其次，若一个碳原子为手性碳原子，那么该碳原子上所连的4个基团必须不一样。
7．【答案】C
【知识点】配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为，那么密度为：，A项正确；
B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；
C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；
D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；
故答案为：C。
【分析】思路分析：利用均摊法算出晶胞的化学式，根据结构判断配位数，计算密度的公式为，注意单位的换算。
8．【答案】B
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；极性键和非极性键
【解析】【解答】A．BeCl2的中心原子为Be，根据VSEPR模型可以计算，BeCl2中不含有孤电子对，共价键数目为2，采用sp杂化，BeCl2为直线型分子，A错误；
B.同种原子之间形成的共价键为非极性共价键，B项正确；
C．Ni原子的原子序数为28，其基态原子的价电子排布为3d84s2，C错误，
D.顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，其结构简式为：
故答案为：B。
【分析】A.找到中心原子，根据VSEPR模型可以计算孤对电子，在判断键数目，然后判断空间构型
B.同种原子之间形成的共价键为非极性共价键，不同种原子之间形成的共价键为极性共价键；
D.顺式为相同原子或者取代基在同侧，反式为相同原子或者取代基在异侧。
9．【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A．纤维素属于多糖，大量存在于植物体内，在自然界广泛分布，A正确；
B．纤维素难溶于水，一是因为纤维素不能跟水形成氢键，二是因为碳骨架比较大，且为憎水基，B错误；
C．纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液，是因为碱性体系主要破坏的是纤维素分子内和分子间的氢键促进其溶解，C正确；
D．温度越低，物质的溶解度越低，所以低温下，降低了纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解性，D正确
故答案为：B。
【分析】纤维素为高分子有机化合物，分子内含有大量羟基，羟基属于亲水基，但是纤维素不溶于水，原因有：1.碳骨架太大；2.分子内形成氢键，在低温下加入氢氧化钠溶液后溶解度变大是因为氢氧化钠溶液破坏了分子内氢键。
10．【答案】D
【知识点】晶体熔沸点的比较；弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A．正戊烷和新戊烷是互为同分异构体的烷烃，支链越多，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；
B．AlF3为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，熔点较高，AlCl3为共价化合物，形成的晶体为分子晶体，熔点较低，则AlF3熔点远高于AlCl3，故B正确；
C．由于电负性F>H，C-F键极性大于C-H键，使得羧基上的羟基极性增强，氢原子更容易电离，酸性增强，故C正确；
D．碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO3-间存在氢键，与晶格能大小无关，即与阴离子电荷无关，故D错误；
故答案为：D。
【分析】A.对应烷烃，碳原子数目越多，熔沸点越高，碳原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低；
B.一般来说熔沸点大小比较：原子晶体>离子晶体>分子晶体，一般来说，分子晶体熔沸点；
C.与-COOH相连的取代基吸电子能力越强，羧基中的氢氧键极性越大，酸性越强；
D.碳酸氢钠中存在氢键，溶解度更大。
11．【答案】B
【知识点】原子晶体（共价晶体）；晶胞的计算；氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.有分析可知，高温下，二氧化硅和C反应生成单质硅，反应方程式：，A项正确；
B. 在晶体硅中，每个Si与其周围的4个Si形成共价键并形成立体空间网状结构，因此，平均每个Si形成2个共价键， 1mol Si含Si-Si键的数目约为2NA，B项错误；
C. HCl易与水形成盐酸，在一定的条件下氧气可以将HCl氧化；HCI在高温下遇到氧气能发生反应生成水，且其易燃易爆，C项正确；
D.该反应是气体分子数减少的反应，因此，生成SiHCI3的反应为熵减过程，D说法正确；
故答案为：B。
【分析】易错分析：B.在计算单质硅或者金刚石中Si-Si键或者C-C键时，要注意每个共价键被两个原子共用，平均到每个原子的共价键时要乘以。
12．【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；极性分子和非极性分子；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．由分析可知，W为B，X为N，Z是F，WZ3为BF3，XZ3为NF3，其中前者的价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，为极性分子，则分子的极性：，A正确；
B．由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，同一周期越靠右，第一电离能越大，但是N的价层电子排布式为2s22p3，为半满稳定结构，其第一电离能大于相邻周期的元素，则第一电离能：Y
D．由分析可知，X为N，Y为O，Z是F，其中N对应的单质为氮气，其中包含三键，键能较大，D错误；
故答案为：A。
【分析】Z2是氧化性最强的单质，则Z是F，X、Y、Z相邻，且X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，则X为N，Y为O，W的核外电子数与X的价层电子数相等，则W为B，即：W为B，X为N，Y为O，Z是F，以此解题
13．【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用；判断简单分子或离子的构型；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A．甲烷分子的中心原子的价层电子对为4，水分子的中心原子价层电子对也为4，所以他们的VSEPR模型都是四面体，A正确；
B．SO32-的孤电子对为1，CO32-的孤电子对为0，所以SO32-的空间构型为三角锥形，CO32-的空间构型为平面三角形，B错误；
C．CH4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误；
D．XeF2和XeO2分子中，孤电子对不相等，孤电子对越多，排斥力越大，所以键角不等，D错误；
故答案为：A
【分析】孤对电子数计算公式为：孤电子数=1/2*(a-xb) ，其中a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数，再确定共用电子对数，从而确定价层电子对数，确定中心原子杂化方式和VSEPR模型名称 ，实际空间构型就是 VSEPR模型去掉孤对电子后的构型。
14．【答案】D
【知识点】离子键的形成；共价键的形成及共价键的主要类型；两性氧化物和两性氢氧化物
【解析】【解答】A.原子失去电子，硫原子得到电子形成硫化钾，硫化钾为离子化合物，用电子式表示K2S的形成为：，A项正确；
B．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以和强碱反应生成四羟基合铝酸根离子，离子方程式为：，B正确；
C．H的s能级为球形，两个氢原子形成氢气的时候，是两个s能级的原子轨道相互靠近，形成新的轨道，C项正确；
D.尿素与甲醛制备线型脲醛树脂，类似发生甲醛和苯酚羟醛缩聚反应，应该生成n-1个水分子；
故答案为：D。
【分析】A.用电子式表示物质形成过程，要弄清楚是离子化合物还是共价化合物，离子化合物要有电子的转移方向；
B.氢氧化铝为两性，可以与强碱反应生成四羟基合铝酸根离子；
C.共价化合物的形成为轨道以头碰头方式进行重叠形成，可以分为s-s、s-p、p-p σ键
15．【答案】C
【知识点】配合物的成键情况；晶胞的计算
【解析】【解答】A.若面心La研究，与之最近的H原子有8个，则La的配位数为8，故A正确；
B．由LaHx晶胞结构可知，每个H结合4个H形成类似甲烷的结构，H和H之间的最短距离变小，则晶体中H和H的最短距离：，故B正确；
C．由题干信息可知，在LaHx晶胞中，每个H结合4个H形成类似甲烷的结构，这样的结构有8个，顶点数为48=32，故C错误；
D.有分析可知，一个晶胞中含有H个数为：8+48=40个，氢原子质量为，晶胞的体积为，单位体积含氢质量为：，D项正确；
故答案为：C
【分析】根据分析可知，La位于顶点和面心，H位于晶胞内部，利用均摊法可以算出晶胞化学式，算出一个晶胞质量，根据体积，算出单位体积的含氢质量，根据晶胞结构进行解答即可。
16．【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；含有氢键的物质
【解析】【解答】A.图中灰球为N 原子和O原子，黑球为氢原子，由图可知，虚线即为氢键，氢键，A项正确；
B.氮原子处于半满状态，比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N，B项错误；
C.B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B
故答案为：A。
【分析】易错分析：B.比较电离能时，要注意，同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子
D.根据空间结构可以判断杂化类型，也可以通过价层电子对数判断杂化类型，根据具体情况进行适当运用。
17．【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子；氧化还原反应
【解析】【解答】A.根据定义可知，电荷分布不均匀，不对称，为极性分子，NH2OH，NH3，H2O的电荷分布都不均匀；A项正确；
B.根据反应过程可知，反应涉及N-H、N-O键断裂和N-N键形成，B项正确；
C.根据反应历程可知，Fe2+先被氧化为Fe3+，又被还原为Fe2+，C项正确；
D.由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH替换为ND2OD，得到ND2NH2和HDO，D项错误；
故答案为：D。
【分析】解答关于反应历程的题目思路：弄清楚反应化学键的断裂和形成，以及元素化合键的变化即可进行解答。
18．【答案】D
【知识点】物质的结构与性质之间的关系；配合物的成键情况；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A.Al原子的最外层电子数为3，共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，则分子中Al、Cl原子间存在配位键，则分子的结构式为，故A不符合题意；
B．双聚氯化铝分子的结构式为，则双聚氯化铝分子为结构对称的非极性分子，故B不符合题意；
C．由反应方程式可知，氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键，配位能力大于氯原子，故C不符合题意；
D．Br的原子半径大于Cl，则键能：Al-Br键＜Al-Cl键，所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.Al原子的最外层电子数为3，共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，则分子中Al、Cl原子间存在配位键；
B.结构对称，为非极性分子；
C.根据反应的方程式可得氨分子更易与铝原子形成配位键；
D.Br的原子半径大于Cl，则键能：Al-Br键＜Al-Cl键。
19．【答案】B
【知识点】晶体熔沸点的比较；物质的简单分类
【解析】【解答】A．二氧化碳和碱反应生成盐和水，是酸性氧化物，但二氧化碳为分子晶体，熔点低，不耐高温，A不符合题意；
B．SiO2能跟碱反应生成盐和水：SiO2+2OH-=SiO+H2O，SiO2是酸性氧化物，且SiO2为共价晶体，耐高温，B符合题意；
C．MgO能跟酸反应生成盐和水：MgO +2H+=Mg2++H2O，MgO是碱性氧化物，C不符合题意；
D．Na2O能跟酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】酸性氧化物是指和碱反应生成盐和水的氧化物，耐高温说明该物质熔点高，熔点：原子（共价）晶体>离子晶体>分子晶体。
20．【答案】C
【知识点】原子中的数量关系；原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A．原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数，则中子数为18的氯原子的质量数为17+18=35，核素符号为，故A不符合题意；
B．基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则，2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上，且自旋方向相同，轨道表示式：，故B不符合题意；
C．BF3中心B原子的价层电子对数为==3，不含孤电子对，则其空间构型为平面三角形，空间结构模型为：，故C符合题意；
D．HCl是共价化合物，其形成过程应为，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数；
B.2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上，且自旋方向相同；
C.BF3中心B原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为平面三角形；
D.HCl为共价化合物。
21．【答案】（1）分子晶体
（2）保证Ga为液体，便于纯Ga流出；Ga3++3eˉ=Ga
（3）8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2+3+2
（4）CH4
（5）D
（6）NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3
（7）>；Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小
【知识点】分子晶体；物质的分离与提纯；制备实验方案的设计；化学实验方案的评价；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）晶体Ga(CH3)3的沸点为55.7℃，比水的沸点还低，因此属于分子晶体。
（2）电解精炼过程是为了制取高纯Ga，由于Ga的熔点为29.8℃，因此控制温度在40~45℃是为了使电解生成的Ga为液态，便于Ga的分离。电解过程中，阴极上Ga3＋发生得电子的还原反应，生成Ga，该电极的电极反应式为：Ga3＋＋3e－=Ga。
（3）“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中往Ga2Mg5中加入CH3I、Et2O，反应生成Ga(CH3)3(Et2O)、MgI2和CH3MgI，该反应的化学方程式为：Ga2Mg5＋8CH3I＋2Et2O=2Ga(CH3)3(Et2O)＋3MgI2＋2CH3MgI。
（4）“残渣”中含有反应后生成的CH3MgI，经水处理过程中，能与H2O发生水解反应，生成CH4、HI和Mg(OH)2，其中属于可燃性气体的为CH4。
（5）A、流程中“配体交换”工序中反应生成了Et2O，因此流程中Et2O可循环利用，A不符合题意；
B、Ga2Mg5能与H2O反应，Ga(CH3)3(Et2O)能与H2O和O2反应，因此流程中”合成Ga2Mg5”至“工序X”都需在无水、无氧的条件下进行，B不符合题意；
C、“配体交换”工序中反应生成了Ga(CH3)3(NR3)，经“工序X”后得到Ga(OH)3，因此“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3)，并蒸出Ga(OH)3，C不符合题意；
D、Ga(CH3)3、CH3I二者都只含有一种氢原子，但其在核磁共振氢谱中，化学位移不同，因此可通过核磁共振氢谱进行鉴别，D符合题意；
故答案为：D
（6）NR3的沸点较高，易与Ga(CH3)3分离；而Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，在Et2O转化为气态的同时，Ga(CH3)3也是气态，难以得到超纯的Ga(CH3)3。因此本流程中采用了“配体交换”工艺。
（7）Ga(CH3)3中Ga采用sp2杂化，为平面型结构；而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，为四面体结构。所以键角Ga(CH3)3大于Ga(CH3)3(Et2O)。
【分析】（1）Ga(CH3)3的沸点较低，属于分子晶体。
（2）结合Ga的沸点为29.8℃可知，温度在40～45℃时，Ga为液态。阴极上Ga3＋发生得电子的还原反应，生成Ga单质。
（3）根据流程确定反应物和生成物，结合原子守恒书写反应的化学方程式。
（4）“残渣”的成分为CH3MgI，经水处理的过程中CH3MgI与H2O发生水解反应。
（5）A、“配体交换”过程中，生成了Et2O；
B、Ga2Mg5、CH3MgI都易与H2O、O2发生反应；
C、“配体交换”后得到Ga(CH3)3(NR3)，经工序X后得到Ga(CH3)3；
D、二者核磁共振氢谱的化学位移不同，可鉴别；
（6）Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，在蒸出Et2O的同时，Ga(CH3)3也为气态，一起蒸出。而NR3的沸点较高，易与Ga(CH3)3分离。
（7）结合Ga(OH)3、Ga(CH3)3(Et2O)的结构判断二者键角的大小。
22．【答案】（1）；O＞Si＞Fe＞Mg；+2
（2）钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而 为分子晶体；随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是： 、 、 均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大；正四面体；
（3）3；；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）根据铁原子电子排布式可知，其价电子排布为3d64s2，元素电负性为：O>Si>Fe>Mg，根据化合物化合价代数和为0，可得铁的化合价为+2价；
（2），氯化钠为离子晶体，而四氯化硅为分子晶体，所以其沸点要高；三者都为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；SiCl4共价键为4，没有孤电子，采用sp3杂化，为四面体结构；
（3）由图可知，Mg位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有个数为：，B在正六棱柱体内共6个，所以化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为
【分析】思路分析：（2）一般来说，熔沸点大小关系为：共价晶体>离子晶体>分子晶体，可以通过沸点判断分子晶体类型，一般来说，分子晶体熔沸点都很低
（3）观察晶胞中原子的位置，利用均摊法计算原子个数，进而得到物质化学式。
23．【答案】（1）
（2）(ⅱ)；在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化学键的步骤都属于能垒，由于 的键能比H-H键的大很多，因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为(ⅱ)
（3）
（4）；合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大；图4；；
【知识点】晶胞的计算；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据反应物总键能减去生成物总键能，
（2）在化学反应中，最大的活化能为速率控制步骤，由于的键能比H-H键的大很多，因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为(ⅱ)；
（3）晶胞密度为，晶胞参数为：287pm，根据公式：，则，，解的n=，
（4）①合成氨的反应中，压强越大越有利于氨的合成，因此，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。由图中信息可知，在相同温度下，反应达平衡时氨的摩尔分数P1
③假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3mol和1mol，达到平衡时氮气的变化量为x mol，则有
在p2=20MPa时，氨气的摩尔分数为0.2，可得，，解的x=，那么氮气转化率率为：，平衡时氮气，氢气、氨气的物质的量为：、2mol、，各物质的物质的量分数为：，所以=，进而得到。
【分析】难点分析：平衡图像解题技巧：对应化学反应速率图像和化学平衡图像，应该注意下列几点：1、横轴坐标和纵坐标含义；2、曲线斜率或者趋势；3、曲线上特殊点，如起点、终点、交点和拐点等；4、根据需要运用辅助线，如等温线、等压线等。
24．【答案】（1）同素异形体；金刚石；范德华力
（2）③；+2；配位
（3）；离子；2；
【知识点】配合物的成键情况；原子晶体（共价晶体）；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；分子间作用力
【解析】【解答】（1）石墨和金刚石为碳的不同单质，互为同素异形体；金刚石为原子晶体，石墨为混合晶体，其余都是分子晶体，所以C60间作用力为分子间作用力；
（2）p轨道提供一对电子的N原子，说明该N原子为sp3杂化，③号N原子为sp3杂化；由图可知，Co与N原子结合时，其中2个为配位键，2个为共价键，所以化合价为+2价，氮原子提供孤电子，Co提供空轨道，形成配位键。
（3）由图可知，篮球为氯原子，灰球为铝原子，每个铝原子与氯原子形成四面体构型，所以为sp3杂化，根据熔点可知，三氟化铝为离子晶体，所以铝和氟为离子键结合；根据AlF3结构可知；根据离子半径大小，小球为Al3+，大球为F-，距离大球最近的小球有2个，所以配位数为2；根据均摊法计算可知，小球为Al3+个数为：，F-位于棱上，个数为：一个晶胞中有个AlF3，根据带入，计算即可得到，
【分析】难点分析：（2）根据物质结构判断轨道杂化类型，若空间结构为四面体，则为sp3杂化，若为平面结构，则为sp2杂化；若为直线型，为sp杂化；在计算晶胞密度是，首先利用均摊法算出一个晶胞含有原子数目，利用，计算即可。
25．【答案】（1）四面体；；周围的基团体积较大，受热时斥力较强中键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)
（2）A；B
（3）共价晶体；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）相当于4个-NH2取代SiH4中的H原子形成的，SiH4分子中，Si采用sp3杂化，空间构型为正四面体形，所以分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3，分子的空间结构(以为中心)名称为四面体；氨基(-NH2)氮原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，N原子杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3；周围的基团体积较大，受热时斥力较强中键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)，故受热不稳定，容易分解生成和；故答案为：四面体； ；周围的基团体积较大，受热时斥力较强中键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)；
（2）A．电子层数越多原子半径越大，而Si原子失电子数越多，原子半径越小，微粒半径：③>①>②，选项A符合题意；
B．原子核外电子排布符合构造原理、能量最低原理的原子属于基态原子或离子，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，选项B符合题意；
C．激发态Si原子不稳定，容易失去电子；基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能，Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能，由于I2>I1，可以得出电离一个电子所需最低能量：②>①>③，选项C不符合题意；
D．能量越低越易得电子，则得电子能力：②＞①，选项D不符合题意；
故答案为：AB；
（3）Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图可知，原子间通过共价键形成的空间网状结构，形成共价晶体；根据均摊法可知，一个晶胞中含有个Si，8个P，故该化合物的化学式为，故答案为：共价晶体；。
【分析】（1）相当于4个-NH2取代SiH4中的H原子形成的； N原子和1个Si原子、2个H原子形成3个共价键，且每个N原子还含有1个孤电子对，所以N原子价层电子对个数是4，N原子采用sp3杂化；周围的基团体积较大，受热时斥力较强中键能相对较小]；产物中气态分子数显著增多(熵增)；
（2）①，则①为基态Si原子；②为Si+离子，③激发态Si原子；
（3）根据均摊法计算。
