2023年高考真题变式分类汇编：画元素的原子结构示意图
一、选择题
1．（2022·通州模拟）下列化学用语或图示表达正确的是（ ）
A．的电子式 B．的模型
C．的原子结构示意图 D．苯的分子结构模型
2．（2019·台州模拟）下列各项中，表达正确的是( )
A．水分子的比例模型：
B．氯离子的结构示意图：
C．CO2分子的电子式：
D．氯乙烯的结构简式：CH3CH2Cl
3．（2022高二上·朝阳期末）下列所述的粒子(均为36号以前的元素)，按半径由大到小的顺序排列正确的是
①基态X原子的结构示意图为
②基态的价电子排布式为
③基态的轨道表示式为
④基态的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数
A．②>③>① B．④>③>② C．③>②>④ D．④>②>③
4．（2022高二下·台州期末）工业合成尿素的原理：，下列说法正确的是（ ）
A．中键比键数目多
B．的分子构型为正四面体形
C．中的所有原子处在同一平面
D．基态氧原子的核外电子轨道表示式：
5．（2022高一下·盐城期末）下列化学用语正确的是（ ）
A．的电子式：
B．碳酸氢钠的电离方程式：
C．的结构示意图：
D．乙烯的结构简式：
6．（2021高二上·天津市期末）下列表达方式正确的是（ ）
A．As的电子排布式：[Ar]4s24p3
B．N的价电子排布图
C．Cr原子结构示意图
D．Fe2+的价电子排布式为：[Ar]3d54s1
7．（2021高一上·西城期末）某元素的原子结构示意图为 ，下列关于该元素的说法中，错误的是（ ）
A．元素符号是S B．属于短周期元素
C．非金属性比氧的强 D．最高正化合价是+6价
8．（2021高一下·渭滨期末）某元素W的原子结构示意图为，下列说法错误的是（ ）
A．W处于元素周期表的第三周期
B．m＝7，W形成的单质可用于自来水消毒
C．m＝1，W的最高价氧化物对应的水化物是一种弱碱
D．m＝6，W可以形成化学式为WO2的氧化物
9．（2021高一下·温州月考）下列化学用语正确的是（ ）
A．CO2的结构式：O=C=O
B．质子数为6、中子数为8的核素：
C．HCl的电子式：
D．O2-的结构示意图 ：
二、非选择题
10．（2017·新课标Ⅲ卷）（14分）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途．回答下列问题：
（1）画出砷的原子结构示意图 ．
（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫．写出发生反应的化学方程式 ．该反应需要在加压下进行，原因是 ．
（3）已知：As（s）+ H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1
H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H2
2As（s）+ O2（g）=As2O5（s）△H3
则反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的△H= ．
（4）298K时，将20mL 3x mol L﹣1 Na3AsO3、20mL 3x mol L﹣1 I2和20mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33﹣（aq）+I2（aq）+2OH﹣ AsO43﹣（aq）+2I﹣（aq）+H2O（l）．溶液中c（AsO43﹣）与反应时间（t）的关系如图所示．
①下列可判断反应达到平衡的是 （填标号）．
a．溶液的pH不再变化
b．v（I﹣）=2v（AsO33﹣）
c．c （AsO43﹣）/c （AsO33﹣）不再变化
d．c（I﹣）=y mol L﹣1
②tm时，v正 v逆（填“大于”“小于”或“等于”）．
③tm时v逆 tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是 ．
④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为 ．
11．（2022·松山模拟）铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物应用广泛。
（1）Fe2+的价电子轨道表示式为 。
（2）补铁剂种类繁多，其中一种有效成分是琥珀酸亚铁(图1)，1mol琥珀酸亚铁中π键和σ键个数比 。
（3）检验补铁药物是否变质，可以用下列方法：
①用少量的KSCN溶液，生成红色的[Fe(SCN)H2O)5]2+。O、N、S三种元素的电负性由大到小的顺序为 ，在SCN-中C的杂化方式 ，写出一个与其互为等电子体的分子 。
②用邻二氮菲(phen，如图2)与琥珀酸亚铁生成稳定的橙色配合物，可测定Fe2+的浓度，发生反应：Fe2++3pben=[Fe(phen)3]2+。[Fe(phen)3]2+中Fe2+的配位数为 ，存在的化学键有 (填序号)。
a．配位键 b．离子键 c．π键 d．氢键
③用邻二氨菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2~9的适宜范围，请解释pH不能太小的原因 。
（4）铁氮化合物是磁性材料领域研究中的热点课题之一。晶体中铁的堆积方式为面心立方，氮原子位于体心，沿z轴投影如图3所示，已知阿伏加德罗常数为NA，Fe(a)、Fe(b)原子最近距离为a pm。
①结构中原子坐标参数A为(0，0，0)，氮原子为(，，)，则B坐标参数为 。
②计算该晶体密度为 g·cm-3。
12．（2018·天水模拟）五水硫酸铜( CuSO4·5H2O) 和六水硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O] 都是重要的化工原料，用途十分广泛。
请回答与这两种物质中元素有关的一些问题。
（1）基态铁原子的核外电子排布式为 ；基态铜原子的电子占据的最高能层符号为 。
（2）氧元素的第一电离能小于氮元素，其原因是 。
（3）SO42-、H2O、NH4+三种微粒中，空间构型为正四面体的是 ；NH4+中氮原子的杂化轨道类型是 。
（4）写出与SO42-互为等电子体的分子的化学式 (写一种)。
（5）Cu与Au的合金可形成面心立方最密堆积的晶体，在该晶胞中Cu 原子处于面心，该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构(如图) 相似，该晶体储氢后的化学式为 ，若该晶体的密度为ρg.cm-3，则晶胞中Cu原子与Au原子中心的最短距离d= cm (NA表示阿伏加德罗常数的值)。
13．（2018·郑州模拟）元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，回答下列问题：
（1）参照下图B、F元素的位置，依据第二周期元素第一电离能的变化规律，用小黑点标出C、N、O 三种元素的相对位置。
（2）碳的一种单质的结构如图(a)所示，则碳原子的杂化轨道类型为 。
（3）二卤化铅PbX2 的熔点如图(b)所示，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性 ( 填“增 强”、“ 不变”或“减弱”， 下 同 )， 共价性 。
（4）NH3和F2 在Cu催化下可发生反应4NH3+3F2 NF3+3NH4F，化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有 (填序号)。写出基态铜原子的价电子排布式 。
a.离子晶体
b.分子晶体
c.原子晶体
d.金属晶体
（5）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
晶体R 中含有的化学键包括 。
（6）水杨酸第一级电离形成离子 ，相同温度下，水杨酸的Ka2 苯酚( )的Ka(填“>”“ =”或“<”)，其原因是 。
（7）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c)所示，K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为 ；其晶胞参数为1.4 nm，阿伏加德罗常数用NA表示，则晶体的密度为 g·cm-3。(只需列出式子)
14．（2018·和平模拟）镁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
（1）Ⅰ.镁在元素周期表中的位置为
（2）镁的碳化物常见的有MgC2和Mg2C3两种，可分别发生水解反应生成乙炔和丙二烯，写出MgC2水解反应的方程式为 ；Mg2C3的电子式为 .
（3）由Mg可制成“镁一次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如下图所示，该电池反应的离子方程式为 .
（4）Ⅱ.利用氯碱工业盐泥[含Mg(OH)2及少量的CaCO3、MnCO3、FeCO3、Al(OH)3、SiO2等]生产MgSO4·7H2O的工艺流程如下图所示。
酸浸时，FeCO3与硫酸反应的化学方程式为 ，为了提高浸取率可采取的措施有 (填字母)。
a.多次用废硫酸浸取
b.减小盐泥粒度并充分搅拌
c.适当延长浸取时间
（5）氧化时，次氯酸钠溶液将MnSO4氧化为MnO2的离子程式为 ；滤渣2为MnO2和 、 (填化学式)。
15．（2018·中山模拟）英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法成功获得超薄材料石墨烯而获奖。制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型示意图如下：
（1）下列有关石墨烯说法正确的是________________。
A．键长：石墨烯>金刚石
B．石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C．12g石墨烯含 键数为NA
D．从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力
（2）化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜、钴等金属或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。
①铜原子在基态时，在有电子填充的能级中，能量最高的能级符号为 ；第四周期元素中，最外层电子数与铜相同的元素还有 。
②乙醇的沸点要高于相对分子质量比它还高的丁烷，请解释原因 。
③下列分子属于非极性分子的是 。
a．甲烷
b.二氯甲烷
c.苯
d.乙醇
④酞菁与酞菁铜染料分子结构如图，酞菁分子中碳原子采用的杂化方式是 ；酞菁铜分子中心原子的配位数为 。
⑤金与铜可形成的金属互化物合金（如图，该晶胞中，Au占据立方体的8个顶点）：
它的化学式可表示为 ；在Au周围最近并距离相等的Cu有 个，若2个Cu原子核的最小距离为d pm，该晶体的密度可以表示为 g/cm3。（阿伏加德罗常数用NA表示）
16．（2021高一下·丽江期末）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y是短周期元素中原子半径最大的元素，Z是一种金属元素，其单质与稀盐酸或氢氧化钠溶液都能反应生成氢气，Z与W最外层电子数之和等于10。根据题目信息回答下列问题。
（1）X的原子结构示意图为： 。
（2）由X和Y两种元素组成的化合物有 和 两种(填化学式)，其中常用作呼吸面具的供氧剂的这种化合物的电子式是： 。
（3）Z的单质与稀盐酸反应的离子方程式： 。
（4）常温下，W的单质是一种 色的气体，实验室制取该气体的化学反应方程式为： 。
17．（2021高二下·十堰期末）镧()、硼、钴及铟等形成的晶体用途非常广泛。回答下列问题：
（1）镧在元素周期表中位于区，区元素共有 种。
（2）下列是原子在不同状态下的电子排布图，其中能量最低和最高的分别为 、 。(填标号)
（3）钴位于元素周期表第 周期 族。
（4）由与形成的化合物其晶胞结构如图(a)所示，由镧构成的晶体八面体空隙由六个硼原子构成的正八面体占据，该化合物的化学式为 。
（5）由、及形成的合金的晶胞如图(b)所示，该晶胞中有 个原子(均位于面上)，晶胞为长方体，底边边长均为，高为，则该合金的密度为 (填表达式)。
18．（2021高二下·茂名期末）在炼钢残渣中， 和FeO结合成 。经如图所示工艺流程可提取出工业级 ，继而可以制取钒单质及其化合物。
回答下列问题：
（1）钒是第四周期第ⅤB族元素，原子的最外层电子数是2，则钒的原子结构示意图为 。
（2）“氧化焙烧”过程中，钒元素转化为 ，涉及到的主要反应有三个，分别为 、 和 。
（3）废渣X的主要成分的用途是 （任写一点）。溶液Y中的主要溶质是 （填化学式）。
（4）以工业级 为原料，可用铝热法冶炼钒单质，反应的化学方程式为 。
（5）全钒液流电池的工作原理如图所示。电解槽中使用的离子交换膜仅允许 通过。已知：充电时，右侧区域 转化为 。
①充电时，b为电源的 （填“正极”或“负极”）。
②放电时，正极的电极反应式为 。
19．（2020高一上·丽江期末）下表为元素周期表的一部分，请回答有关表中①～⑩元素的问题：
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 ①
二 ② ③ ④ ⑤
三 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
四 ⑩
（1）表中元素⑧的原子结构示意图为 ，①~⑩元素中，最不活泼的元素是 （填元素名称）。
（2）①~⑩元素中，金属性最强的元素是 （填元素符号），原子半径最小的元素是 （填元素符号）；最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 （填化学式）。
（3）表中④⑧⑨元素的氢化物的稳定性由强到弱的顺序为 （填化学式）；写出元素②的氢化物的电子式 。
（4）表中元素③与元素⑦形成的物质是 （填化学式），写出该物质与⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式 ；写出该物质与盐酸反应的离子方程式 。
20．（2020高一上·大兴期末）8种短周期元素(用字母表示)原子半径的相对大小、最高正化合价(或最低负化合价)的变化如图所示。
已知：X为元素周期表中相对原子质量最小的元素，B为氮元素。请回答下列问题：
（1）A在元素周期表中的位置是 ；G的原子结构示意图为 。
（2）X2D电子式为 。
（3）写出单质E与H2O反应的化学方程式 。
（4）下列有关物质性质的推断，正确的是 (填“序号”)。
a.金属性：E>G b.氢化物的稳定性：D最高价氧化物的水化物酸性：L
（5）Q的单质通入淀粉-KI溶液，溶液变蓝，写出该反应的离子方程式 ，该实验说明Q的非金属性强于碘，请从原子结构的角度解释其原因 。
21．（2020高一下·十堰期末）香花石是1958年中国地质学家发现的第一种世界新矿物，其主要成分的化学式为Ca3Li2(BeSiO4)3F2。回答下列问题：
（1）质子数与中子数相等的Ca原子的符号为 ，Ca2+的结构示意图为 。
（2）Si位于元素周期表第 周期 族。
（3）香花石的主要成分的组成元素中，原子半径最小的是 (填元素符号，下同)，最大的是 。
（4）用电子式表示CaO2(过氧化钙)的形成过程： 。
22．（2020高一下·荆门期末）下表是元素周期表的一部分，用化学用语回答下列问题：
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2
② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦
⑧ ⑨ ⑩
4
（1）请画出元素⑨阴离子的结构示意图： 。
（2）②⑥⑦的原子半径由大到小的顺序为 （填元素符号）。
（3）①-⑨号元素中元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 ，碱性最强的是 ，③ 、⑧两种元素的最简单氢化物的熔点较高的是 （均用化学式表示）。
（4）③⑤两种元素的原子按1：1组成的常见化合物的电子式为 ；元素⑤的最高价氧化物对应水化物中含有的化学键类型为 。
（5）欲比较③和⑧两种元素的非金属性强弱，可以作为验证的证据是 （填字母）。
A 比较这两种元素单质的沸点
B 比较这两种元素单质与氢气化合的难易
C 比较这两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性
（6）⑨单质与水反应的离子方程式为 。
23．（2020高一下·云浮期末）香花石是1958年中国地质学家发现的第一种世界新矿物，其主要成分的化学式为 。回答下列问题：
（1）质子数与中子数相等的 原子的符号为 ， 的结构示意图为 。
（2） 位于元素周期表第 周期 族。
（3）香花石的主要成分的组成元素中，原子半径最小的是 (填元素符号，下同)，最大的是 。
（4） 的电子式为 。
（5）用电子式表示 (氟化钙)的形成过程： 。
24．（2020高一下·怀宁期末）现有部分元素的原子结构特点如下表所示：
X L层电子数是K层电子数的3倍
Y 核外电子层数等于原子序数
Z L层电子数是K层和M层电子数之和
W 最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
（1）写出W的原子结构示意图： 。
（2）元素X与元素Z相比，非金属性较强的是 (填元素名称)，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学方程式： 。
（3）X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为 。
（4）元素X和元素Y以原子个数之比1∶1化合形成化合物Q，元素W和元素Y化合形成化合物M，Q和M的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒且在自然界中稳定存在的物质，M的结构式为 ，写出该反应的化学方程式 。
25．（2020高三上·长春期末）NiCl2是化工合成中最重要的镍源。工业上利用含镍(Ni)废催化剂（主要含有Ni，还含有SiO2、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质）生产氯化镍晶体（NiCl2·nH2O）流程如图：
部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示：
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2
Ksp近似值 10-17 10-38 10-34 10-15
回答下列问题：
（1）Al的原子结构示意图为 。
（2）“酸浸”、“溶解”所使用的酸为 。“碱浸”时发生反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O、 。
（3）“氧化”加入H2O2溶液，其作用是 (用离子方程式表示)。然后调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀（离子浓度≤10-5mol·L-1时，离子沉淀完全），此时常温下的pH约为 。
（4）“操作①”的实验操作依次为缓缓加热，浓缩至 为止、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即得产品。
（5）镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型，其在碱性电解质溶液的工作原理如下：M+Ni(OH)2 MH+NiOOH(式中M为储氢合金)。写出电池充电过程中阳极的电极反应式 。
26．（2019高三上·南昌期末）砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：
（1）画出砷的原子结构示意图 。
（2）工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式 。该反应需要在加压下进行，原因是 。
（3）已知：As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+ O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH = 。
（4）H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种 浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0 ~ 10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为 。 ②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4 H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1= (pKa1 = -lg Ka1 )。
（5）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示，该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)。
图表示CO的平衡转化率与起始投料比、温度的变化关系，测得B(x1,60)点氢气的转化率为40%，则x1＝ 。
②一定条件下，将2 mol CO和2 mol H2置于容积为2 L固定的密闭容器中发生上述反应，反应达到平衡时CO与H2体积之比为2∶1，则平衡常数K＝ 。
27．（2019高一上·福建期末）海洋经济已经成为拉动我国国民经济发展的重要引擎，海水的综合开发、利用是海洋经济的一部分，海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图。其流程如下图所示：
（1）写出镁原子的结构示意图： 。在反应①→⑤中属于氧化还原反应的是 (填序号)；
（2）粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：①溶解；②依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、 溶液；③ ；④滤液中加适量盐酸；⑤ (请补全缺少的实验步骤或试剂)；
（3）某同学利用反应①原理制备氯气，将200 mL 5.0 mol·L－1NaCl溶液进行电解，则理论上最多可制得标准状况下氯气的体积为 L；
（4）实验室模拟Mg的制取流程时，用11.3 mol·L－1的浓盐酸配置反应③所需要的0.5 mol·L―1稀盐酸100 mL，需要用量筒量取浓盐酸 mL，接下来的配制过程除了玻璃棒和烧杯外，还需要用到的玻璃仪器有 。
28．（2018高一下·日照期末）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，m在常温下为无色无味的液体，n是元素z的单质，通常为黄绿色气体。r溶液为常见的一元强酸，p分子的空间构型为正四面体，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。
（1）Y形成的简单阴离子结构示意图为 。
（2）n的电子式为 。
（3）请列举q的一种用途 。
（4）W、X、Y原子半径的由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（5）写出n、p第一步反应的化学方程式 。
29．（2017高二下·荆门期末）安徽省具有丰富的铜矿资源，请回答下列有关铜及其化合物的问题：
（1）请写出基态Cu原子的价电子排布式 。焰火中的绿色是铜的焰色，基态铜原子在灼烧时价电子发生了 而变为激发态。
（2）新型农药松脂酸铜具有低残留的特点，下图是松脂酸铜的结构简式：
请分析1个松脂酸铜中π键的个数 ；加“*”碳原子的杂化方式为 。
（3）下图是某铜矿的晶胞图，请推算出此晶胞的化学式(以X表示某元素符号) ；与X等距离且最近的X原子个数为 。
（4）黄铜矿在冶炼的时候会产生副产品SO2，SO2分子的立体构型 ，比较第一电离能，S (填“>”或“<”)O。
（5）黄铜合金可以表示为Cu3Zn，为面心立方晶胞，晶体密度为8.5g·cm－3，求晶胞的边长(只写计算式，不求结果) 。
30．（2018高一下·南平期末）位于3个不同短周期的主族元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，其中b、d同主族，d元素最高化合价与最低化合价代数和等于4，c原子最外层电子数比b原子次外层电子数多1，回答下列问题。
（1）写出a的元素符号 ，b在周期表中的位置是第 周期 族；
（2）a与e形成的是 (填“离子”或“共价”)化合物；
（3）上述五种元素中，非金属性最强的是 (填元素名称)；
（4）d元素最高价氧化物对应水化物的化学式是 ，d和e的气态氢化物稳定性强的是 (填化学式)；
（5）元素c的原子结构示意图为 ；c的单质与a的同主族第3周期元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为 。
31．（2017高二上·新疆期末）研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义．
（1）①硫离子的结构示意图为 ．
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为 ．
（2）25℃，在0.10mol L﹣1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S2﹣）关系如图（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）．
①pH=13时，溶液中的c（H2S）+c（HS﹣）= mol L﹣1．
②某溶液含0.020mol L﹣1Mn2+、0.10mol L﹣1H2S，当溶液pH= 时，Mn2+开始沉淀．[已知：Ksp（MnS）=2.8×10﹣13]
（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如表．
Ka1 Ka2
H2SO3 1.3×10﹣2 6.3×10﹣8
H2CO3 4.2×10﹣7 5.6×10﹣11
①HSO3﹣的电离平衡常数表达式K= ．
②0.10mol L﹣1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ．
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 ．
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】画元素的原子结构示意图；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．氯气是双原子分子，电子式为，故A不符合题意；
B．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，VSEPR模型为直线形，不是V形，故B不符合题意；
C．镁原子的核电荷数为12，原子结构示意图为，故C不符合题意；
D．苯的结构简式为，分子结构模型为，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.电子式在书写时要注意补齐孤电子对；
B. 中的C中有2对价层电子对，模型是直线型；
C.在原子中质子数等于核外电子数。
2．【答案】B
【知识点】画元素的原子结构示意图；结构简式；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．水分子是V形分子，不是直线形分子，故A不符合题意；
B.Cl元素的质子数是17，Cl-的核外电子数是18，所以Cl-的结构示意图为 ，故B符合题意；
C.CO2的电子式为 ，故C不符合题意；
D.氯乙烯的结构简式：CH2=CHCl，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.比例模型就是原子紧密连起的,只能反映原子大小，不反应化学键的一种大致的排列方式；
B.氯离子是氯原子得到一个电子形成的粒子；
C.化学中常在元素符号周围用黑点“.”和叉“×”来表示元素原子的最外层电子。这种表示的物质的式子叫做电子式；
D.结构简式是把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式，通常只适用于以分子形式存在的纯净物。应表现该物质中的官能团：只要把碳氢单键省略掉即可，碳碳单键、碳氯单键、碳和羟基的单键等大多数单键可以省略也可不省略。
3．【答案】B
【知识点】画元素的原子结构示意图；原子结构的构造原理
【解析】【解答】A．原子半径③>②>①，A不符合题意；
B．原子半径④>③>②，B符合题意；
C．原子半径④>③>②，C不符合题意；
D．原子半径④>③>②，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】同周期同左到右原子半径依次减小，同主族元素原子半径从上到下依次增大。
4．【答案】D
【知识点】画元素的原子结构示意图；共价键的形成及共价键的主要类型；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A． 中含2个键、2个键，数目相同，故A不符合题意；
B． 氨分子中N原子价层电子对数为3+=4，有一个孤电子对，的分子构型为三角锥形，故B不符合题意；
C． 中的N原子价层电子对数为3+=4，N以及与N相连的三个原子呈三角锥形，所有原子不可能处在同一平面，故C不符合题意；
D． O核外有8个电子，基态氧原子的核外电子轨道表示式：，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．利用二氧化碳的结构式，依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键判断；
B． 依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；
C． 依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；
D．依据原子构造原理分析；
5．【答案】B
【知识点】画元素的原子结构示意图；结构简式；电离方程式的书写；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A． 是共价化合物，电子式：，故A不符合题意；
B． 碳酸氢钠是强电解质，电离方程式：，故B符合题意；
C． 最外层是8个电子，结构示意图：，故C不符合题意；
D． 乙烯的结构简式，碳碳双键不能省略：，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、共价化合物的电子式不需要标明中括号和电荷数；
B、碳酸氢根为弱酸根，不能拆；
C、氯离子为氯原子得到1个电子；
D、乙烯的碳碳双键不可删除。
6．【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；画元素的原子结构示意图
【解析】【解答】A、As的原子序号是33，它的电子排布式：[Ar] 3d104s24p3，故A不符合题意；
B、氮原子的电子排布式1s22s22p3，其价层电子排布图为 ，故B不符合题意；
C、Cr为24号元素，原子核中有24个质子，分别位于4个电子层上，Cr原子结构示意图，故C符合题意；
D. Fe2+的价电子排布式为： 3d6，故D不符合题意。
符合题意
故答案为：C。
【分析】A、依据原子构造原理分析；
B、依据原子核外电子排布规则和洪特规则；
C、依据核外电子分层排布规律判断；
D. 依据原子构造原理分析。
7．【答案】C
【知识点】画元素的原子结构示意图
【解析】【解答】A.硫元素的元素符号是S，故A不符合题意；
B.硫元素位于元素周期表第三周期，属于短周期元素，故B不符合题意；
C.硫元素和氧元素位于同一主族，同主族元素，从上到下非金属性减弱，则硫元素的非金属性比氧元素弱，故C符合题意；
D.主族元素的最高正化合价与主族序数相等，硫元素最外层有6个电子，则硫元素的最高正化合价是+6价，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.依据核电荷核数确定元素符号；
B.前三周期元素属于短周期元素；
C.同主族元素，从上到下非金属性减弱；
D.主族元素的最高正化合价与主族序数相等。
8．【答案】C
【知识点】画元素的原子结构示意图；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、由W的原子结构示意图可知，W的电子层数为3，则W元素位于周期表的第三周期，故A不符合题意；
B、m＝7时，W元素为Cl元素，氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，能起杀菌消毒作用，可用于自来水消毒，故B不符合题意；
C、m＝1时，W为Na元素，Na元素的最高价氧化物对应的水化物为强碱氢氧化钠，故C符合题意；
D、m＝6，W为S元素，S元素可以形成的氧化物化学式为SO2，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.元素的周期序数等于电子层数；
B. m=7时为Cl元素，氯气可用于自来水消毒；
C. m=1为Na，其最高价氧化物对应水化物为氢氧化钠；
D. m=6时为S元素，可以形成氧化物SO2。
9．【答案】A
【知识点】原子中的数量关系；画元素的原子结构示意图；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．结构式为O=C=O，A符合题意；
B．质子数为6、中子数为8的核素为 ，B不符合题意；
C．HCl的电子式为 ，C不符合题意；
D．O的核电荷数为8，O2-的结构示意图为 ，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.CO2中C和2个O共形成4对共用电子对
B.左上角为质量数，质量数=质子数+中子数=6+8=14
C.HCl中H和Cl形成共价键
D.阴离子中，质子数＜核外电子数
10．【答案】（1）
（2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；加压反应速率增大，而且平衡右移，可提高生产效率
（3）2△H1﹣3△H2﹣△H3
（4）ac；大于；小于；tm时AsO43﹣浓度更小，反应速率更慢；
【知识点】画元素的原子结构示意图；氧化还原反应；盖斯定律及其应用；化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】解：（1）砷元素原子序数为33，原子核外有四个电子层，最外层5个电子，原子结构示意图为 ，
故答案为： ；（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2O3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，砷元素化合价+3价变化为+5价，反应的化学方程式为2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S，增大压强，可增大反应速率，并使平衡正向移动，增大反应物的转化率，
故答案为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；加压反应速率增大，而且平衡右移，可提高生产效率；（3）已知：①As（s）+ H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1
②H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H2
③2As（s）+ O2（g）=As2O5（s）△H3
则利用盖斯定律将①×2﹣②×3﹣③可得As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）△H=2△H1﹣3△H2﹣△H3，
故答案为：2△H1﹣3△H2﹣△H3；（4）①a．溶液pH不变时，则c（OH﹣）也保持不变，反应达到平衡状态，故a正确；
b．同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v（I﹣）=2v（AsO33﹣），故b错误；
c．c （AsO43﹣）/c （AsO33﹣）不再变化，可说明各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故c正确；
d．由图可知，当c （AsO43﹣）=y mol L﹣1时，浓度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c（I﹣）=2y mol L﹣1，所以c（I﹣）=y mol L﹣1时没有达到平衡状态，故d错误．
故答案为：ac；
②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，则v正 大于 v逆，故答案为：大于；
③tm时比tn时浓度更小，则逆反应速率更小，故答案为：小于；tm时AsO43﹣浓度更小，反应速率更慢；
④反应前，三种溶液混合后，Na3AsO3的浓度为3xmol/L× =xmol/L，同理I2的浓度为xmol/L，反应达到平衡时，生产c（AsO43﹣）为ymol/L，则反应生产的c（I﹣）=2ymol/L，消耗的AsO33﹣、I2的浓度均为ymol/L，平衡时c（AsO33﹣）=（x﹣y）mol/L，c（I2）=（x﹣y）mol/L，溶液中c（OH﹣）=1mol/L，则K= = ，
故答案为： ．
【分析】（1）砷元素原子序数为33，原子核外有四个电子层，最外层5个电子，据此写出原子结构示意图：（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2O3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，结合氧化还原反应电子守恒和原子守恒书写化学方程式，反应为气体体积减小的反应，增大压强提高反应速率，平衡正向进行，反应效率高；（3）①As（s）+ H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1
②H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H2
③2As（s）+ O2（g）=As2O5（s）△H3
盖斯定律计算得到反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的△H；（4）①达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变；
②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行；
③物质的浓度越大，反应速率越大；
④根据反应的离子方程式，计算平衡时各物种的浓度，可计算平衡常数．
11．【答案】（1）
（2）2：13
（3）O＞N＞S；sp；CO2或N2O；6；ac；当H+浓度高时，邻二氮菲中N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱
（4）(1，，)；
【知识点】画元素的原子结构示意图；“等电子原理”的应用；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)Fe是26号元素，根据构造原理，可知基态Fe原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，Fe2+是Fe原子失去最外层的2个电子形成的其价电子的轨道表示式是；
(2)共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键，根据琥珀酸亚铁的结构可知其中含有2个π键，13个σ键，因此在1 mol琥珀酸亚铁中π键和σ键个数比是2：13；
(3)①O、N、S三种元素中，O、N是同一周期元素，O、S是同一主族元素。由于同一周期元素原子序数越大，元素的电负性就越大；同一主族元素，原子序数越大，元素的电负性就越小，则三种元素的电负性由大到小的顺序为：O＞N＞S；
在SCN-中，C原子与S形成共价单键，与N原子形成共价三键，则C原子形成4个共价键，故C的杂化方式为sp杂化；
SCN-有三个原子，16个价电子互为等电子体的分子可以是CO2或N2O；
②用邻二氮菲(phen，如图2)与琥珀酸亚铁生成稳定的橙色配合物，可测定Fe2+的浓度，发生反应：Fe2++3pben=[Fe(phen)3]2+。1个Fe2+与3个邻二氮菲结合，每个形成邻二氮菲与Fe2+形成2个配位键，则Fe2+与3个邻二氮菲6个配位键；
[Fe(phen)3]2+是络离子，在其中含有配位键、π键，故答案为：ac；
③用邻二氨菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2~9的适宜范围，若溶液pH太小，溶液中c(H+)较高，此时邻二氮菲中N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱；
(4)①结构中原子坐标参数A为(0，0，0)，氮原子为(，，)，根据各个点的相对位置，可知B坐标参数为(1，，)；
②该晶体中含有Fe原子数目为8×+6×=4，含有N原子数目为1个，由于Fe(a)、Fe(b)原子最近距离为a pm，即为面对角线的一半，假设晶胞边长为x，则x= ，所以该晶体的密度ρ=。
【分析】（2）一个双键含有一个一个π键一个σ键，共价单键都是σ键，画出各物质所以共价键即可。
（3）比较电负性即比较非金属性，非金属越强，电负性越强；等电子体定义为：原子个数相同，价电子数目相同的粒子；②在每个邻二氮菲中有连个N原子分别与亚铁离子形成配位键，所以配位数为6。
（4）首先计算出晶胞体积，然后计算出有个晶胞质量，利用p=m/v计算即可。
12．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d64s2；N
（2）氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，不容易失去一个电子，故第一电离能比氧元素大
（3）SO42-、NH4+；sp3杂化
（4）SiCl4或CCl4
（5）H4Cu3Au；
【知识点】画元素的原子结构示意图；原子核外电子的运动状态；原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】（1）铁的核电荷数为26，其基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；铜核电荷数为29，基态铜原子电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 ，其最高能层为N；正确答案：1s22s22p63s23p63d84s2；N。(2)氧元素的第一电离能小于氮元素，氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，不容易失去一个电子，故第一电离能比氧元素大；正确答案：氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，不容易失去一个电子，故第一电离能比氧元素大。(3)SO42-离子中含有4个 键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取 杂化； 分子中O原子的价层电子对数 ，为 杂化，含有2个孤电子对，分子为V形；NH4+中N原子的价层电子对数 ，为 杂化，不含有孤电子对，为正四面体形；正确答案： SO42-、NH4+ ； sp3杂化。(4) 与SO42-互为等电子体的分子的化学式为SiCl4或CCl4；正确答案：SiCl4或CCl4。(5) 与 的合金可形成面心立方最密堆积的晶体，在晶胞中 原子处于面心，该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由 原子与 原子构成的四面体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构相似，金刚石晶胞结构为 ，形成的晶体中， 原子有4个， 原子数目为 ， 的原子数目为 ，该晶体储氢后的化学式为 ；该晶体的分子质量为393，若该晶体的密度为ρg·cm3，则晶胞的体积为： ÷ρ= cm3 晶胞的棱长为r= ，从结构中看出，晶胞中Cu原子与Au原子中心的最短距离d为面对角线的一般，即 r= cm；正确答案：H4Cu3Au； 。
【分析】（1）根据元素的核电荷数，书写原子的核外电子排布式；（2）考查元素的电离能；（3）根据原子的原子的价层电子对数判断杂化类型；（4）根据原子数、电子总数均相等的物质，称为等电子体；（5）根据晶胞结构分析。
13．【答案】（1）
（2）sp2
（3）减弱；增强
（4）abd；3d104s1
（5）离子键、共价键、配位键
（6）<； 中形成分子内氢键，使其更难电离出H+
（7）K3C60；
【知识点】原子核外电子排布；画元素的原子结构示意图；原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】（1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，N的价电子排布式为2s22p3，处于半满较稳定，第一电离能：B C O N F，答案为： 。（2）该单质为石墨，石墨属于混合型晶体，根据图a，每个碳原子形成3个σ键，碳原子上没有孤电子对，碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化。（3）由图b可见，PbX2的熔点依F、Cl、Br、I的顺序先减小后增大，且PbF2的熔点最高；同主族从上到下元素的非金属性减弱，说明依F、Cl、Br、I的顺序，PbX2中的化学键的离子性减弱，共价性增强。（4）NH3、F2、NF3属于分子晶体，Cu属于金属晶体，NH4F属于离子晶体，
故答案为：abd。Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。（5）根据R的结构，R中阴、阳离子间为离子键，H3O+、 中都存在共价键和配位键，晶体R中含有的化学键为离子键、共价键、配位键。（6） 中可形成分子内氢键，使其更难电离出H+，所以相同温度下，水杨酸的Ka2 苯酚的Ka。（7）用“均摊法”，1个晶胞中含K：12 +9=12，C60：8 +6 =4，K与C60的个数比为12：4=3：1，此化合物的化学式为K3C60。1个晶胞的体积为（1.4nm）3=1.43 10-21cm3，1mol晶体的体积为1.43 10-21 4 NA cm3，1mol晶体的质量为837g，晶体的密度为837g （1.43 10-21 4 NA cm3）= g/cm3。
【分析】（1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但同时要考虑半满和全满的稳定状态；（2）根据图示分析；（3）同主族从上到下元素的非金属性减弱判断；（4）考查三类晶体；（5）根据结构分析；（6）考查分子内氢键；（7）根据“均摊法”计算。
14．【答案】（1）第三周期ⅡA族
（2）MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑；
（3）Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2
（4）FeCO3+H2SO4=FeSO4+CO2↑+H2O；abc
（5）Mn2++2OH-+ClO-=MnO2↓+Cl-+H2O；Fe(OH)3；Al(OH)3
【知识点】画元素的原子结构示意图；原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】（1）Mg为12号元素，其原子结构为 ，所以Mg在周期表中第三周期ⅡA。
故答案为：第三周期ⅡA。（2）MgC2发生水解反应生成乙炔，产物乙炔中的H原子来源于H2O电离生成的H+，则OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2，所以反应原理是MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑。同理，Mg2C3发生水解反应生成丙二烯，产物丙二烯（ ）中H原子来源于H2O电离生成的H+，所以Mg2C3中含有 ，则Mg2C3电子式为 。
故答案为：MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑、 。（3）该原电池左侧Mg反应生成Mg(OH)2，该电极为负极，右侧ClO-反应生成Cl-和OH-，该电极为正极。总反应为Mg+ClO-→Mg(OH)2+Cl-，配平得Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2。
故答案为：Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2。（4）酸浸时，FeCO3与H2SO4反应原理为FeCO3+H2SO4=FeSO4+CO2↑+H2O。关于提高浸取率，a、多次浸取可以使剩余的Mg(OH)2更充分参与反应，可以提高浸取率；
b、减小盐泥粒度并充分搅拌可以使反应更充分，有利于Mg2+浸出；
c、适当延长浸取时间可以使Mg(OH)2反应更充分，所以abc均正确。
故答案为：FeCO3+H2SO4=FeSO4+CO2↑+H2O、abc。（5）由已知该反应基础部分为ClO-+Mn2+→MnO2，Mn2+被氧化生成MnO2，则ClO-被还原生成Cl-，考虑到反应过程中加入了NaOH，配平后得Mn2++2OH-+ClO-=MnO2↓+Cl-+H2O。流程中硫酸能够溶解Mg(OH)2、CaCO3、MnCO3、FeCO3、Al(OH)3 ，所以滤渣1是SiO2，氧化过程中Mn2+生成MnO2沉淀，Fe2+氧化生成Fe3+，所以加入NaOH调节pH 5~6时，Fe3+转变成Fe(OH)3沉淀、Al3+转变成Al(OH)3沉淀， 所以滤渣2包括MnO2、Fe(OH)3、Al(OH)3。
故答案为：Mn2++2OH-+ClO-=MnO2↓+Cl-+H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3。
【分析】（1）根据原子结构判断元素在周期表中的位置；（2）乙炔的制备；（3）原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应；（4）根据反应方程式判断；（5）根据信息书写氧化还原反应方程式；
15．【答案】（1）B；D
（2）3d；K、Cr；乙醇分子间可形成氢键而丁烷分子间不能形成氢键；a、c；sp2；2；Cu3Au或AuCu3；12；389 21/2 1030/(NA d3 4)
【知识点】原子核外电子排布；画元素的原子结构示意图；原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】(1)A．金刚石中碳原子之间只存在σ键，石墨烯中碳原子之间存在σ键和π键，因此键长：石墨烯＜金刚石，故A不符合题意；
B.石墨烯是平面形分子，分子中所有原子可以处于同一平面，故B符合题意；
C.一个碳原子中含有 个单键，即 个σ键，所以12g石墨烯含σ键数为 NA，故C不符合题意；
D.石墨层内是共价键，石墨层与层之间的作用力是范德华力，所以从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力，故D符合题意；
故答案为：BD；(2)①铜原子在基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，在有电子填充的能级中，能量最高的能级符号为3d；第四周期元素中，最外层电子数与铜相同的元素还有3d04s1和3d54s1，即K和Cr，故答案为：3d；K、Cr；②乙醇分子间存在氢键，使得其溶沸点升高，而丁烷不存在氢键，故答案为：乙醇分子间存在氢键，使得其溶沸点升高，而丁烷不存在氢键；③a．甲烷为正四面体，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故a符合题意；
B.二氯甲烷为四面体分子，结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故b不符合题意；
C.苯为平面正六边形，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故c符合题意；
D.乙醇结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故d不符合题意；
故答案为：ac；④酞菁分子中碳原子含有3个σ键和1个π键，所以采取sp2杂化；该分子中能提供孤对电子的氮原子才是配位原子，所以酞菁铜分子中心原子的配位数为2，故答案为：sp2；2；⑤该晶胞中含Cu原子个数=6× =3，含有Au=8× =1，所以其化学式为Cu3Au或AuCu3，根据图示，铜原子周围最近并距离相等的Au原子有4个，根据化学式，在Au周围最近并距离相等的Cu有12个；若2个Cu原子核的最小距离为d pm，则晶胞的棱长为 d pm= d×10-10cm，该晶体的密度= = g/cm3，故答案为：Cu3Au或AuCu3；12； 。
【分析】本题考查有机物的结构和性质。
16．【答案】（1）
（2）Na2O；Na2O2；
（3）2Al+6H+=2Al3++3H2↑
（4）黄绿；MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
【知识点】画元素的原子结构示意图；离子方程式的书写；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，则X为O元素，Y是短周期元素中原子半径最大的元素，则Y为Na元素，Z是一种金属元素，其单质与稀盐酸或氢氧化钠溶液都能反应生成氢气，则Z为Al元素，Z与W最外层电子数之和等于10，Z的最外层电子数之=10-3=7，则Z为Cl元素，据此回答。
(1) X为O元素，原子结构示意图为：；
(2)X为O元素， Y为Na元素，由X和Y两种元素组成的化合物有Na2O2和Na2O2两种(填化学式)，过氧化钠可以和二氧化碳及水反应生成氧气，可用于呼吸面具中作为氧气的来源，则其电子式是：；
(3)Z为Al元素，Z的单质与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，离子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑；
(4)Z为Cl元素，常温下，W的单质是一种黄绿色的气体，实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制取氯气，化学反应方程式为：。
【分析】X是地壳中含量最多的元素，可推出X是氧元素；Y是短周期元素中原子半径最大的元素，可推出Y是钠元素；Z元素的单质是两性金属，且属于短周期元素，可推出Z是铝元素；根据Z与W最外层电子数之和为10，并结合W属于短周期，且位于Z之后，可推出W是氯元素。据此分析。
17．【答案】（1）30
（2）a；c
（3）四；Ⅷ
（4）
（5）5；
【知识点】画元素的原子结构示意图；晶胞的计算
【解析】【解答】(1) 区元素有镧系元素和锕系元素，各有15种元素，则区元素共有30种。
(2)一般来讲，离核越近的电子能量越低，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大，同一层中，能量是按照s、p、d、f的次序增加；a中为基态B原子，能量最低；b中2s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量较高；c中1s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量比b高；d中1s、2s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量小于c；结合以上分析可知，能量最低和最高的分别为a和c。
(3) 钴原子核电荷数为27，核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d7，钴位于元素周期表第四周期，VIII族。
(4) 位于体心，个数为1；由镧构成的晶体八面体空隙由六个硼原子构成的正八面体占据，所以晶胞中含有B原子数目为8×6×=6；所以与原子个数之比为1：6，化学式为LaB6。
(5)镧原子位于顶点位置，个数为8×=1；钴原子位于棱上位置，个数为4×=1，原子位于面上，个数为8×+2×=5，据此可知该晶胞中有5个原子；所以该晶体的化学式为LaCoIn5，其相对分子质量为773，1个晶胞质量为g，晶胞的体积为：a2ccm3，合金的密度为=。
【分析】（2）电子填充顺序为：s，p，d，f能量由低到高顺序填充，每个能层上的轨道上先占据一个单电子，再填充一个自旋方向相反的电子，最终能量最低。
（4）根据晶胞结构，利用均摊法算出每个原子个数即可得到化合物的化学式。
（5）首先利用均摊法求出每个原子个数，得到一个晶胞的质量，利用p=m/v算出密度即可。
18．【答案】（1）
（2）
（3）炼钢、作红油漆颜料；NaCl
（4）
（5）负极；
【知识点】画元素的原子结构示意图；电极反应和电池反应方程式；物质的分离与提纯；制备实验方案的设计；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）钒是第四周期第ⅤB族元素，其核电荷数为23，电子层数为4，又知其原子的最外层电子数是2，则次外层电子数为 ，则钒的原子结构示意图为 ；
（2）由图可知，“氧化焙烧”工序的原料中含有NaCl，产物中含有 ，由得失电子守恒和原子守恒可知，“氧化焙烧”过程中还存在的反应为 ；
（3）废渣X的主要成分是 ，其用途包括炼钢、作红油漆颜料等。由流程分析可知，溶液E中的主要溶质的化学式是NaCl；
（4）以工业级 为原料，用铝热法冶炼钒单质的化学方程式为 ；
（5）①充电时，右侧区域 转化为 ，则b为电源的负极；
②放电时，正极V元素从+5价降到+4价，电极反应式为 。
【分析】（1）根据核外电子排布即可写出原子结构示意图
（2）根据反应物和生成物即可写出方程式
（3）根据反应方程式即可得出废渣X为氧化铁，氧化铁可以用来炼铁或者做颜料，根据元素守恒即可得出产物
（4）根据反应物和生成物即可写方程式
（5）根据充电时 右侧区域 转化为 即可判断右侧为阴极，与电池的负极连接，左侧为阳极，与电池的正极连接，放电时，左侧为正极，右侧为负极，即可写出正极电极式
19．【答案】（1）；氖
（2）K；H；HClO4
（3）HF＞HCl＞H2S；
（4）Al2O3；Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
【知识点】画元素的原子结构示意图；离子方程式的书写；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】（1）元素⑧为S，对于原子结构示意图为：；稀有气体最外层已达稳定结构，最不活泼，故此处填氖元素；
（2）10种元素中，K元素金属性最强，故此处填K；H原子只有1个电子层，半径最小，故此处填：H；由于非金属性：F＞Cl＞S，且F元素无正价，故最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4；
（3）非金属性：F＞Cl＞S，故氢化物稳定性顺序为：HF＞HCl＞H2S；N元素的氢化物为NH3，对应电子式为：；
（4）Al元素与O元素形成的物质为Al2O3；Na元素最高价氧化物对应水化物为NaOH，与Al2O3反应对应方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；与盐酸反应离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。
【分析】根据原子在元素周期表中的位置可推出①是氢元素，②氮元素，③是氧元素，④是氟元素，⑤是氖元素，⑥是钠元素，⑦是铝元素，⑧是硫元素，⑨是氯元素，⑩是钾元素。根据物质性质及元素周期律进行解答。
20．【答案】（1）第二周期第IVA族；
（2）
（3）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
（4）a、c
（5）Cl2+2I-=2Cl-+I2；Cl和I是同主族元素，最外层电子数均为7，电子层数I>Cl，原子半径I>Cl，原子得电子能力I，元素非金属性I
【知识点】画元素的原子结构示意图；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)C在元素周期表中位于第二周期第IVA族，G的原子结构示意图为
，故答案为：第二周期第IVA族；
；
(2) X2D为H2O，电子式为，故答案为：；
(3)Na与水的反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
(4)同一周期，从左到右，金属性减弱，金属性钠大于铝，a正确；同一主族从上到下，非金属性减弱，氢化物的稳定性氧大于硫，b不正确；非金属性：氯大于硫，所以 最高价氧化物的水化物酸性：硫酸小于高氯酸，c正确；故答案为：a，c；
(5)氯气通入淀粉-KI溶液的离子方程式为：Cl2+2I-=2Cl-+I2，碘遇淀粉变蓝；Cl和I是同主族元素，最外层电子数均为7，电子层数I>Cl，原子半径I>Cl，原子得电子能力I，元素非金属性I
故答案为： Cl2+2I-=2Cl-+I2；Cl和I是同主族元素，最外层电子数均为7，电子层数I>Cl，原子半径I>Cl，原子得电子能力I，元素非金属性I。
【分析】 要熟记元素周期表的基本规律：一般电子层数越多原子半径越大，对于同一周期，随着原子序数增大，原子半径减小；最高正化合价一般为最外层电子数，最低负化合价为8-最外层电子数。同时，对一些特殊元素的规律要熟悉，比如相对原子质量最小的元素是氢元素，即X为H元素；X位于第一周期，A、B、D位于第二周期，E、G、L、Q位于第三周期。再根据化合价可以推出，A为C，B为N，D为O，E为Na，G为Al，L为Si，Q为Cl；推出各种元素之后，后面的问题便迎刃而解。
21．【答案】（1）；
（2）三；ⅣA
（3）F；Ca
（4）
【知识点】画元素的原子结构示意图；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1) Ca为20号元素，质子数与中子数相等的CaCa原子的质量数为40，符号为 ， Ca2+的结构示意图为 ；
(2)硅是14号元素，位于第三周期，第ⅣA族；
(3) 香花石的主要成分的组成元素中，原子半径最小的是F，最大的是Ca；
(4)用电子式表示CaO2(过氧化钙)的形成过程： 。
【分析】（1）左下角写质子数，左上角写质量数，根据钙原子失去最外层电子形成钙离子，即可画出离子结构示意图
（2）写出硅原子的原子结构示意图即可判断位置
（3）同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大
（4）过氧化钙是钙离子和过氧根离子形成的离子化合物，需要体现的得失电子的数目
22．【答案】（1）
（2）Mg>Al>N
（3）HClO4；NaOH；H2O
（4）；离子键、共价键
（5）B
（6）Cl2+H2O H++Cl-+HClO
【知识点】画元素的原子结构示意图；化学键；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)分析可知，⑨为Cl，其阴离子为Cl-，为第17号元素，核外有18各电子，离子结构示意图为 ；
(2)②、⑥、⑦分别为N、Mg、Al，同周期中，原子序数越大，半径越小，同主族中，原子序数越大，半径越大，原子半径由大到小的顺序为Mg＞Al＞N；
(3)①-⑨号元素中，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，F无正价，则酸性最强的为HClO4；碱性最强的为NaOH；③ 、⑧两种元素的最简单氢化物分别为水、H2S，水分子间存在氢键，而硫化氢不存在，则水的熔点大于硫化氢；
(4)③⑤两种元素的原子按1：1组成的常见化合物为过氧化钠，为离子化合物其电子式为 ；⑤的最高价氧化物对应水化物为NaOH，有钠离子、氢氧根离子形成的离子化合物，含有离子键和O-H共价键；
(5)③和⑧分别为O、S，可通过两种元素单质与氢气化合的难易进行判断，O不含有正价，则无最高价氧化物对应水化物，而非金属性与物质的沸点无关，综上所述，答案为B。
(6)⑨为Cl，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO。
【分析】根据元素周期表可知，①~⑩分别为H、N、O、F、Na、Mg、Al、S、Cl、Ar。
23．【答案】（1） (或 )；
（2）三；
（3）F；Ca
（4）
（5）
【知识点】画元素的原子结构示意图；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)Ca为20号元素，质子数与中子数相等的 原子的质量数为40，符号为 ， 的结构示意图为 ，故答案为： ； ；(2)硅是14号元素，位于第三周期，第ⅣA族，故答案为：三；ⅣA； (3)同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，香花石的主要成分的组成元素中，原子半径最小的是F，最大的是Ca，故答案为：F；Ca；(4)二氧化碳是共价化合物，二氧化碳的电子式为 ，故答案为： ；(5)氟化钙为离子化合物，阴阳离子需要标出所带电荷，用电子式表示其形成过程为： ，故答案为： 。
【分析】本题的易错点为(4)，要注意二氧化碳的电子式不能写成 。
24．【答案】（1）
（2）氧；S+O2 SO2或2H2S+O2=2H2O+2S
（3）NH4HSO4
（4）；N2H4+2H2O2 N2+4H2O
【知识点】画元素的原子结构示意图；结构式；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)W为N元素，N原子的结构示意图为 ；(2)X为O，Z为S，二者同主族，同主族元素自上而下非金属性减弱，所以非金属性较强的是氧；非金属性越强单质的氧化性越强，可根据反应S+O2 SO2或2H2S+O2=2H2O+2S证明；(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，可为(NH4)2SO4或NH4HSO4，其水溶液显强酸性，应为NH4HSO4，(4)元素X和元素Y以原子个数比1：1化合形成的化合物Q为H2O2，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等，则M应为N2H4，其结构式为 ；以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，应生成氮气和水，反应的化学方程式为：N2H4+2H2O2 N2+4H2O。
【分析】X元素的原子L层电子数是K层电子数的3倍，所以其电子层结构为2、6，为O元素；Y元素原子的核外电子层数等于原子序数，应为H元素；Z元素原子L层电子数是K层和M层电子数之和，则其电子层结构应为2、8、6，所以为S元素；W元素原子最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，则其电子层结构应为2、5，为N元素。
25．【答案】（1）
（2）盐酸；Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
（3）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；3
（4）溶液表面出现结晶薄膜
（5）Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O
【知识点】画元素的原子结构示意图；铁盐和亚铁盐的相互转变；物质的分离与提纯；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)Al的原子序数为13，位于元素周期表第三周期，即共有3个电子层，且最外层电子数为3，则其原子结构示意图为 ，故答案为： ；(2)本工艺流程的目的是用含镍废催化剂制备NiCl2 nH2O晶体，则“酸浸”、“溶解”所使用的酸为稀盐酸；“碱浸”时SiO2和Al2O3溶于NaOH生成可溶于水的Na2SiO3和NaAlO2，发生反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O、Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，故答案为：盐酸；Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；(3)因Fe3+更易形成Fe(OH)3达到去除Fe元素的目的，则加入H2O2溶液的目的是氧化Fe2+为Fe3+，发生的离子反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀，定性分析来看，溶液中c(Fe3+)浓度低于10-5mol/L可认为Fe3+几乎完全被除去，此时溶液中c(OH-)= =10-11mol/L，则pH =14+lgc(OH-)=3，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；3；(4)“操作①”的目的为从溶液中获得NiCl2 nH2O晶体，操作依次为缓缓加热，浓缩至溶液表面出现结晶薄膜为止、再经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即得产品，故答案为：溶液表面出现结晶薄膜；(5)镍氢电池在碱性电解质溶液的工作原理如下：M+Ni(OH)2 MH+NiOOH，充电时阳极上Ni(OH)2发生氧化反应，生成NiOOH，则阳极的电极反应式为Ni(OH)2+OH-- e-=NiOOH+H2O，故答案为：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O。
【分析】某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni，还含有SiO2、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质，工艺流程的目的是用含镍废催化剂制备NiCl2 nH2O晶体，分析工艺流程，将含Ni废催化剂用NaOH溶液浸泡，SiO2和Al2O3溶于NaOH生成可溶于水的Na2SiO3和NaAlO2，进行过滤操作，所得滤渣为Fe、Ni及其他不溶于碱的杂质，再进行酸浸，则Fe和Ni溶于酸形成Fe2+和Ni2+，进行过滤操作，将不溶于酸的杂质被过滤出，滤液中主要含有Fe2+和Ni2+，用H2O2氧化溶液中的Fe2+生成Fe3+，再加入 Na2CO3溶液调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，过滤后滤液中再继续滴加Na2CO3溶液生成Ni(OH)2沉淀，将过滤所得Ni(OH)2沉淀用盐酸溶解，并蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即得NiCl2 nH2O晶体，据此分析。
26．【答案】（1）
（2）；加压可以增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化率
（3）2△H1-3△H2-△H3
（4）OH- + H3AsO3=H2AsO3- + H2O；2.2
（5）＜；3；4.5
【知识点】画元素的原子结构示意图；盖斯定律及其应用；弱电解质在水溶液中的电离平衡；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】（1）砷元素原子序数为33，原子核外有四个电子层，最外层5个电子，原子结构示意图为 ，故答案为： 。（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2O3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，砷元素化合价+3价变化为+5价，反应的化学方程式为2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S，增大压强，可增大反应速率，并使平衡正向移动，增大反应物的转化率，故答案为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；加压可以增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化率。（3）已知：①As（s）+3/2H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1，②H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H2，③2As（s）+5/2O2（g）=As2O5（s）△H3，则利用盖斯定律将①×2-②×3-③可得As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）△H=2△H1-3△H2-△H3，故答案为：2△H1-3△H2-△H3。（4）①根据图知，碱性条件下H3AsO3的浓度减小、H2AsO3-浓度增大，说明碱和H3AsO3生成H2AsO3-，该反应为酸碱的中和反应，同时还生成水，离子方程式为OH-+H3AsO3=H2AsO3-+H2O，故答案为：OH-+H3AsO3=H2AsO3-+H2O。
②Ka1=c（H2AsO4 ）c（H+）/c（H3AsO4），pH=2.2时c（H+）=10-2.2mol/L，c（H3AsO3）=c（H2AsO3-），pKa1=-lgKa1=-lgc（H2AsO4 ）c（H+）/c（H3AsO4）=2.2，故答案为：2.2。（5）①由图1可知，温度升高CO的转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，正向是放热反应，ΔH<0；n(H2)/n(CO)一定时，CO的转化率Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，转化率高的平衡常数大，所以K1、K2、K3的大小关系为K1>K2>K3，测得B(X1，60)点氢气的转化率为40%，CO的转化率是60%，设B点时CO、H2的物质的量分别是m、n，可得60%m=40%n/2，所以n/m=3，即x1=3；故答案为：＜，3。
②设平衡时CO的浓度是x，则氢气的浓度是2x-1，生成甲醇的浓度是1-x，根据题意得：x/(2x-1)=2：1，x=2/3mol/L，所以K=(1-x)/x·(2x-1)2=4.5L2·mol-2，故答案为：4.5。
【分析】（1）砷元素原子序数为33，原子核外有四个电子层，最外层5个电子，据此写出原子结构示意图；（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2O3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，结合氧化还原反应电子守恒和原子守恒书写化学方程式，反应为气体体积减小的反应，增大压强提高反应速率，平衡正向进行，反应效率高；（3）①As（s）+3/2H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1；②H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H2；③2As（s）+5/2O2（g）=As2O5（s）△H3，盖斯定律计算得到反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的△H；（4）①根据图知，碱性条件下H3AsO3的浓度减小、H2AsO3-浓度增大，说明碱和H3AsO3生成H2AsO3-，该反应为酸碱的中和反应；
②根据Ka1=c（H2AsO4 ）c（H+）/c（H3AsO4）进行计算；（5）①由图1可知，温度升高CO的转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，正向是放热反应，ΔH<0；n(H2)/n(CO)一定时，CO的转化率Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，转化率高的平衡常数大，所以K1、K2、K3的大小关系为K1>K2>K3，测得B(X1，60)点氢气的转化率为40%，CO的转化率是60%，设B点时CO、H2的物质的量分别是m、n，可得60%m=40%n/2，所以n/m=3，即x1=3；
②设平衡时CO的浓度是x，则氢气的浓度是2x-1，生成甲醇的浓度是1-x，根据题意得：x/(2x-1)=2：1，x=2/3mol/L，所以K=(1-x)/x·(2x-1)2=4.5L2·mol-2。
27．【答案】（1）；①⑤
（2）Na2CO3；过滤；蒸发结晶
（3）11.2
（4）4.4；胶头滴管、100mL容量瓶
【知识点】画元素的原子结构示意图；氧化还原反应；粗盐提纯；物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】（1）镁离子质子数为12，核外电子数为10，有2个电子层，各层电子数为2、8，镁离子结构示意图为 ；反应①是电解食盐水生成氢氧化钠、氯气与氢气，属于氧化还原反应，反应②是溶液中镁离子与石灰乳反应生成氢氧化镁沉淀，属于非氧化还原反应，反应③是氢氧化镁与盐酸反应，属于非氧化还原反应，反应④是氯化镁晶体失去结晶水得到氯化镁，属于非氧化还原反应，反应⑤是分解熔融氯化镁生成镁与氯气，属于氧化还原反应，故答案为①⑤；（2）粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，最后过滤，向滤液加入盐酸酸化。但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠可以随意调整，因此为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：①溶解；②依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液；③过滤；④滤液中加适量盐酸；⑤蒸发结晶；（3）200mL 5mol L-1NaCl溶液中NaCl的物质的量=0.2L×5mol/L=1mol，由2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑可知生成氯气为1mol×1/2=0.5mol，标况下，生成氯气的体积=0.5mol×22.4L/mol=11.2L；（4）由于稀释过程中溶质的物质的量不变，则需要用量筒量取浓盐酸的体积为100mL×0.5 mol·L－1/11.3 mol·L－1≈4.4mL；用浓盐酸配制稀盐酸的一般步骤分别是计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等，需要的仪器除了量筒、玻璃棒和烧杯外，还需要用到的玻璃仪器有胶头滴管、100mL容量瓶。
【分析】（1）镁离子质子数为12，核外电子数为10，有2个电子层，各层电子数为2、8；有元素化合价发生变化的反应属于氧化还原反应，结合具体反应判断；（2）Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，据此判断；（3）根据n=cV计算NaCl的物质的量，结合方程式计算生成氯气的体积；（4）根据稀释过程中溶质的物质的量不变计算，结合物质的量浓度溶液的配制原理和步骤判断需要的仪器。
28．【答案】（1）
（2）
（3）漂白剂（或杀菌消毒）
（4）C>O>H
（5）CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
【知识点】画元素的原子结构示意图；甲烷的取代反应；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】由上述分析可以知道,W为H，X为C,Y为O,Z为Cl, (1)O2-有2个电子层，最外层电子数为8，结构示意图为 ，
故答案为： ；(2)Cl2分子中两个氯原子共用一对电子，每个Cl都达到8个电子稳定结构，电子式为 ，
故答案为： ；(3)次氯酸具有强氧化性，可用作漂白剂（或杀菌消毒）。
故答案为：漂白剂（或杀菌消毒）；(4)同一周期从左到右原子半径逐渐减小，电子层数越多原子半径越大，所以H、C、O原子半径的由大到小的顺序为C>O>H。(5)甲烷和氯气在光照条件下发生分步取代反应，第一步反应的化学方程式CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl，故答案为：CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl。
【分析】（1）根据离子带有的电子数得出其结构示意图；
（2）根据分子中含有的公用电子对数分析；
（3）根据次氯酸具有强氧化性来分析；
（4）根据原子半径的大小比较规则分析；
（5）甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，据此分析。
29．【答案】（1）3d104s1；跃迁
（2）6；sp3
（3）Cu2X；8
（4）线形(V形或角形)；<
（5） cm(或 cm)
【知识点】原子核外电子排布；画元素的原子结构示意图；原子核外电子的能级分布；离子化合物的结构特征与性质；离子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）Cu原子核外电子数为29，根据能量最低原理，外围电子排布式为：3d104s1，基态铜原子在灼烧时外围电子获得能量，发生跃迁而变为激发态，焰色反应为绿色，故答案为：3d104s1；跃迁；（2）1个松脂酸铜中含有个双键，则含有6个π键，加“*”碳原子形成4个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，故答案为：6；sp3；（3）晶胞中Cu原子数目为4，X原子数目为1+8× =2，故化学式为Cu2X，体心X原子与晶胞顶点的X原子距离为晶胞棱长的 倍，而位于面心对角线X原子之间距离为棱长的 倍，故体心X原子与晶胞顶点的X原子距离最近，X原子配位数为8，故答案为：Cu2X；8；（4）S原子孤对电子数为 =1、价层电子对数=2+1=3，故其空间结构为V形，同主族自上而下第一电离能减小，则第一电离能S＜O，故答案为：V形；＜.（5）为面心立方晶胞的物质的量为1/NA，所以晶胞的体积为： cm3，所以晶胞的边长为： cm；
【分析】(1)Cu原子核外电子数为29，根据能量最低原理，写出 价电子排布式 3d104s1，焰色反应的原理是基态原子跃迁变成激发态；
（2）1个松脂酸铜中 含有三个双键，即6个 π键 ，有机物中饱和碳原子采取sp3杂化；
（3）根据晶胞特点计算出原子个数比为2:1；
（4）二氧化硫属于线性分子，氧的电负性大于硫，所以电离能大于硫；
（5）面心立方晶胞的物质的量为1/NA，求出体积，计算出边长。
30．【答案】（1）H；2；VIA
（2）共价
（3）氧
（4）H2SO4；HCl
（5）；2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
【知识点】画元素的原子结构示意图；离子方程式的有关计算；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】解：根据以上分析可知a是H，b是O，c是Al，d是S，e是Cl。则(1)a的元素符号H，氧元素在周期表中的位置是第二周期第VIA族；(2)a与e形成的是氯化氢，含有共价键的共价化合物；(3)同主族从上到下非金属性逐渐减弱，同周期自左向右非金属性逐渐增强，则上述五种元素中，非金属性最强的是氧；(4)S元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。氯元素非金属性强于硫元素，则d和e的气态氢化物稳定性强的是HCl；(5)元素Al的原子结构示意图为 ；c的单质与a的同主族第3周期元素最高价氧化物对应水化物氢氧化钠反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑。
【分析】位于3个不同短周期的主族元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，则a是H。其中b、d同主族，d元素最高化合价与最低化合价代数和等于4，位于第ⅥA族，则b是O，d是S，所以e是Cl。c原子最外层电子数比b原子次外层电子数多1，c是Al，据此解答。
31．【答案】（1）；C+2H2SO4（浓） 2SO2↑+CO2↑+2H2O
（2）0.043；5
（3）；c（Na+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）；H2SO3+HCO3﹣=HSO3﹣+CO2↑+H2O
【知识点】画元素的原子结构示意图；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子浓度大小的比较；浓硫酸的性质
【解析】【解答】解：（1）①S是16号元素．S原子获得2个电子变为S2﹣，硫离子的结构示意图为： ，故答案为： ；
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液是浓硫酸与木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的方程式为：C+2H2SO4（浓） 2SO2↑+CO2↑+2H2O，故答案为：C+2H2SO4（浓） 2SO2↑+CO2↑+2H2O；（2）①pH=13时，c（S2﹣）=5.7×10﹣2mol/L，在0.10mol L﹣1H2S溶液中根据硫守恒c（H2S）+c（HS﹣）+c（S2﹣）=0.10mol L﹣1，所以c（H2S）+c（HS﹣）=0.1﹣5.7×10﹣2=0.043mol/L，故答案为：0.043；
②当Qc=Ksp（MnS）时开始沉淀，所以c（S2﹣）= = =1.4×10﹣11mol/L，结合图象得出此时的pH=5，所以pH=5时锰离子开始沉淀，故答案为：5；（3）①HSO3﹣的电离方程式为：HSO3﹣ H++SO32﹣，平衡常数表达式为K= ，故答案为： ；
②Na2SO3溶液显碱性，SO32﹣存在两步水解：SO32﹣+H2O HSO3﹣+OH﹣，HSO3﹣+H2O H2SO3+OH﹣，以第一步水解为主，水解程度较小，则0.1mol/L Na2SO3溶液中的离子浓度顺序为：c（Na+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（HSO3﹣）＞c（H+），故答案为：c（Na+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）；
③由表可知H2SO3的二级电离小于H2CO3的一级电离，所以酸性强弱H2SO3＞H2CO3＞HSO3﹣，所以反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO3﹣=HSO3﹣+CO2↑+H2O，而不是为H2SO3+2HCO3﹣=SO32﹣+2CO2↑+2H2O．故答案为：H2SO3+HCO3﹣=HSO3﹣+CO2↑+H2O．
【分析】（1）①S是16号元素．S原子获得2个电子变为S2﹣，硫离子的结构示意图为： ；
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液是浓硫酸与木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水；（2）①pH=13时，c（S2﹣）=5.7×10﹣2mol/L，在0.10mol L﹣1H2S溶液中根据硫守恒c（H2S）+c（HS﹣）+c（S2﹣）=0.10mol L﹣1；
②当Qc=Ksp（MnS）时开始沉淀，由此求出硫离子的浓度，结合图象得出此时的pH；（3）①HSO3﹣的电离方程式为：HSO3﹣ H++SO32﹣，平衡常数表达式为K= ；
②Na2SO3溶液显碱性，SO32﹣存在两步水解，以第一步水解为主，水解程度较小，据此判断离子浓度关系；
③由表可知H2SO3的二级电离小于H2CO3的一级电离，则酸性强弱H2SO3＞H2CO3＞HSO3﹣，所以反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO3﹣=HSO3﹣+CO2↑+H2O，而不是为H2SO3+2HCO3﹣=SO32﹣+2CO2↑+2H2O．
2023年高考真题变式分类汇编：画元素的原子结构示意图
一、选择题
1．（2022·通州模拟）下列化学用语或图示表达正确的是（ ）
A．的电子式 B．的模型
C．的原子结构示意图 D．苯的分子结构模型
【答案】D
【知识点】画元素的原子结构示意图；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．氯气是双原子分子，电子式为，故A不符合题意；
B．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，VSEPR模型为直线形，不是V形，故B不符合题意；
C．镁原子的核电荷数为12，原子结构示意图为，故C不符合题意；
D．苯的结构简式为，分子结构模型为，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.电子式在书写时要注意补齐孤电子对；
B. 中的C中有2对价层电子对，模型是直线型；
C.在原子中质子数等于核外电子数。
2．（2019·台州模拟）下列各项中，表达正确的是( )
A．水分子的比例模型：
B．氯离子的结构示意图：
C．CO2分子的电子式：
D．氯乙烯的结构简式：CH3CH2Cl
【答案】B
【知识点】画元素的原子结构示意图；结构简式；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．水分子是V形分子，不是直线形分子，故A不符合题意；
B.Cl元素的质子数是17，Cl-的核外电子数是18，所以Cl-的结构示意图为 ，故B符合题意；
C.CO2的电子式为 ，故C不符合题意；
D.氯乙烯的结构简式：CH2=CHCl，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.比例模型就是原子紧密连起的,只能反映原子大小，不反应化学键的一种大致的排列方式；
B.氯离子是氯原子得到一个电子形成的粒子；
C.化学中常在元素符号周围用黑点“.”和叉“×”来表示元素原子的最外层电子。这种表示的物质的式子叫做电子式；
D.结构简式是把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式，通常只适用于以分子形式存在的纯净物。应表现该物质中的官能团：只要把碳氢单键省略掉即可，碳碳单键、碳氯单键、碳和羟基的单键等大多数单键可以省略也可不省略。
3．（2022高二上·朝阳期末）下列所述的粒子(均为36号以前的元素)，按半径由大到小的顺序排列正确的是
①基态X原子的结构示意图为
②基态的价电子排布式为
③基态的轨道表示式为
④基态的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数
A．②>③>① B．④>③>② C．③>②>④ D．④>②>③
【答案】B
【知识点】画元素的原子结构示意图；原子结构的构造原理
【解析】【解答】A．原子半径③>②>①，A不符合题意；
B．原子半径④>③>②，B符合题意；
C．原子半径④>③>②，C不符合题意；
D．原子半径④>③>②，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】同周期同左到右原子半径依次减小，同主族元素原子半径从上到下依次增大。
4．（2022高二下·台州期末）工业合成尿素的原理：，下列说法正确的是（ ）
A．中键比键数目多
B．的分子构型为正四面体形
C．中的所有原子处在同一平面
D．基态氧原子的核外电子轨道表示式：
【答案】D
【知识点】画元素的原子结构示意图；共价键的形成及共价键的主要类型；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A． 中含2个键、2个键，数目相同，故A不符合题意；
B． 氨分子中N原子价层电子对数为3+=4，有一个孤电子对，的分子构型为三角锥形，故B不符合题意；
C． 中的N原子价层电子对数为3+=4，N以及与N相连的三个原子呈三角锥形，所有原子不可能处在同一平面，故C不符合题意；
D． O核外有8个电子，基态氧原子的核外电子轨道表示式：，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．利用二氧化碳的结构式，依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键判断；
B． 依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；
C． 依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；
D．依据原子构造原理分析；
5．（2022高一下·盐城期末）下列化学用语正确的是（ ）
A．的电子式：
B．碳酸氢钠的电离方程式：
C．的结构示意图：
D．乙烯的结构简式：
【答案】B
【知识点】画元素的原子结构示意图；结构简式；电离方程式的书写；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A． 是共价化合物，电子式：，故A不符合题意；
B． 碳酸氢钠是强电解质，电离方程式：，故B符合题意；
C． 最外层是8个电子，结构示意图：，故C不符合题意；
D． 乙烯的结构简式，碳碳双键不能省略：，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、共价化合物的电子式不需要标明中括号和电荷数；
B、碳酸氢根为弱酸根，不能拆；
C、氯离子为氯原子得到1个电子；
D、乙烯的碳碳双键不可删除。
6．（2021高二上·天津市期末）下列表达方式正确的是（ ）
A．As的电子排布式：[Ar]4s24p3
B．N的价电子排布图
C．Cr原子结构示意图
D．Fe2+的价电子排布式为：[Ar]3d54s1
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；画元素的原子结构示意图
【解析】【解答】A、As的原子序号是33，它的电子排布式：[Ar] 3d104s24p3，故A不符合题意；
B、氮原子的电子排布式1s22s22p3，其价层电子排布图为 ，故B不符合题意；
C、Cr为24号元素，原子核中有24个质子，分别位于4个电子层上，Cr原子结构示意图，故C符合题意；
D. Fe2+的价电子排布式为： 3d6，故D不符合题意。
符合题意
故答案为：C。
【分析】A、依据原子构造原理分析；
B、依据原子核外电子排布规则和洪特规则；
C、依据核外电子分层排布规律判断；
D. 依据原子构造原理分析。
7．（2021高一上·西城期末）某元素的原子结构示意图为 ，下列关于该元素的说法中，错误的是（ ）
A．元素符号是S B．属于短周期元素
C．非金属性比氧的强 D．最高正化合价是+6价
【答案】C
【知识点】画元素的原子结构示意图
【解析】【解答】A.硫元素的元素符号是S，故A不符合题意；
B.硫元素位于元素周期表第三周期，属于短周期元素，故B不符合题意；
C.硫元素和氧元素位于同一主族，同主族元素，从上到下非金属性减弱，则硫元素的非金属性比氧元素弱，故C符合题意；
D.主族元素的最高正化合价与主族序数相等，硫元素最外层有6个电子，则硫元素的最高正化合价是+6价，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.依据核电荷核数确定元素符号；
B.前三周期元素属于短周期元素；
C.同主族元素，从上到下非金属性减弱；
D.主族元素的最高正化合价与主族序数相等。
8．（2021高一下·渭滨期末）某元素W的原子结构示意图为，下列说法错误的是（ ）
A．W处于元素周期表的第三周期
B．m＝7，W形成的单质可用于自来水消毒
C．m＝1，W的最高价氧化物对应的水化物是一种弱碱
D．m＝6，W可以形成化学式为WO2的氧化物
【答案】C
【知识点】画元素的原子结构示意图；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、由W的原子结构示意图可知，W的电子层数为3，则W元素位于周期表的第三周期，故A不符合题意；
B、m＝7时，W元素为Cl元素，氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，能起杀菌消毒作用，可用于自来水消毒，故B不符合题意；
C、m＝1时，W为Na元素，Na元素的最高价氧化物对应的水化物为强碱氢氧化钠，故C符合题意；
D、m＝6，W为S元素，S元素可以形成的氧化物化学式为SO2，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.元素的周期序数等于电子层数；
B. m=7时为Cl元素，氯气可用于自来水消毒；
C. m=1为Na，其最高价氧化物对应水化物为氢氧化钠；
D. m=6时为S元素，可以形成氧化物SO2。
9．（2021高一下·温州月考）下列化学用语正确的是（ ）
A．CO2的结构式：O=C=O
B．质子数为6、中子数为8的核素：
C．HCl的电子式：
D．O2-的结构示意图 ：
【答案】A
【知识点】原子中的数量关系；画元素的原子结构示意图；结构式；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．结构式为O=C=O，A符合题意；
B．质子数为6、中子数为8的核素为 ，B不符合题意；
C．HCl的电子式为 ，C不符合题意；
D．O的核电荷数为8，O2-的结构示意图为 ，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.CO2中C和2个O共形成4对共用电子对
B.左上角为质量数，质量数=质子数+中子数=6+8=14
C.HCl中H和Cl形成共价键
D.阴离子中，质子数＜核外电子数
二、非选择题
10．（2017·新课标Ⅲ卷）（14分）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途．回答下列问题：
（1）画出砷的原子结构示意图 ．
（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫．写出发生反应的化学方程式 ．该反应需要在加压下进行，原因是 ．
（3）已知：As（s）+ H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1
H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H2
2As（s）+ O2（g）=As2O5（s）△H3
则反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的△H= ．
（4）298K时，将20mL 3x mol L﹣1 Na3AsO3、20mL 3x mol L﹣1 I2和20mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33﹣（aq）+I2（aq）+2OH﹣ AsO43﹣（aq）+2I﹣（aq）+H2O（l）．溶液中c（AsO43﹣）与反应时间（t）的关系如图所示．
①下列可判断反应达到平衡的是 （填标号）．
a．溶液的pH不再变化
b．v（I﹣）=2v（AsO33﹣）
c．c （AsO43﹣）/c （AsO33﹣）不再变化
d．c（I﹣）=y mol L﹣1
②tm时，v正 v逆（填“大于”“小于”或“等于”）．
③tm时v逆 tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是 ．
④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为 ．
【答案】（1）
（2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；加压反应速率增大，而且平衡右移，可提高生产效率
（3）2△H1﹣3△H2﹣△H3
（4）ac；大于；小于；tm时AsO43﹣浓度更小，反应速率更慢；
【知识点】画元素的原子结构示意图；氧化还原反应；盖斯定律及其应用；化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】解：（1）砷元素原子序数为33，原子核外有四个电子层，最外层5个电子，原子结构示意图为 ，
故答案为： ；（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2O3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，砷元素化合价+3价变化为+5价，反应的化学方程式为2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S，增大压强，可增大反应速率，并使平衡正向移动，增大反应物的转化率，
故答案为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；加压反应速率增大，而且平衡右移，可提高生产效率；（3）已知：①As（s）+ H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1
②H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H2
③2As（s）+ O2（g）=As2O5（s）△H3
则利用盖斯定律将①×2﹣②×3﹣③可得As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）△H=2△H1﹣3△H2﹣△H3，
故答案为：2△H1﹣3△H2﹣△H3；（4）①a．溶液pH不变时，则c（OH﹣）也保持不变，反应达到平衡状态，故a正确；
b．同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v（I﹣）=2v（AsO33﹣），故b错误；
c．c （AsO43﹣）/c （AsO33﹣）不再变化，可说明各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故c正确；
d．由图可知，当c （AsO43﹣）=y mol L﹣1时，浓度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c（I﹣）=2y mol L﹣1，所以c（I﹣）=y mol L﹣1时没有达到平衡状态，故d错误．
故答案为：ac；
②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，则v正 大于 v逆，故答案为：大于；
③tm时比tn时浓度更小，则逆反应速率更小，故答案为：小于；tm时AsO43﹣浓度更小，反应速率更慢；
④反应前，三种溶液混合后，Na3AsO3的浓度为3xmol/L× =xmol/L，同理I2的浓度为xmol/L，反应达到平衡时，生产c（AsO43﹣）为ymol/L，则反应生产的c（I﹣）=2ymol/L，消耗的AsO33﹣、I2的浓度均为ymol/L，平衡时c（AsO33﹣）=（x﹣y）mol/L，c（I2）=（x﹣y）mol/L，溶液中c（OH﹣）=1mol/L，则K= = ，
故答案为： ．
【分析】（1）砷元素原子序数为33，原子核外有四个电子层，最外层5个电子，据此写出原子结构示意图：（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2O3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，结合氧化还原反应电子守恒和原子守恒书写化学方程式，反应为气体体积减小的反应，增大压强提高反应速率，平衡正向进行，反应效率高；（3）①As（s）+ H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1
②H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H2
③2As（s）+ O2（g）=As2O5（s）△H3
盖斯定律计算得到反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的△H；（4）①达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变；
②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行；
③物质的浓度越大，反应速率越大；
④根据反应的离子方程式，计算平衡时各物种的浓度，可计算平衡常数．
11．（2022·松山模拟）铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物应用广泛。
（1）Fe2+的价电子轨道表示式为 。
（2）补铁剂种类繁多，其中一种有效成分是琥珀酸亚铁(图1)，1mol琥珀酸亚铁中π键和σ键个数比 。
（3）检验补铁药物是否变质，可以用下列方法：
①用少量的KSCN溶液，生成红色的[Fe(SCN)H2O)5]2+。O、N、S三种元素的电负性由大到小的顺序为 ，在SCN-中C的杂化方式 ，写出一个与其互为等电子体的分子 。
②用邻二氮菲(phen，如图2)与琥珀酸亚铁生成稳定的橙色配合物，可测定Fe2+的浓度，发生反应：Fe2++3pben=[Fe(phen)3]2+。[Fe(phen)3]2+中Fe2+的配位数为 ，存在的化学键有 (填序号)。
a．配位键 b．离子键 c．π键 d．氢键
③用邻二氨菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2~9的适宜范围，请解释pH不能太小的原因 。
（4）铁氮化合物是磁性材料领域研究中的热点课题之一。晶体中铁的堆积方式为面心立方，氮原子位于体心，沿z轴投影如图3所示，已知阿伏加德罗常数为NA，Fe(a)、Fe(b)原子最近距离为a pm。
①结构中原子坐标参数A为(0，0，0)，氮原子为(，，)，则B坐标参数为 。
②计算该晶体密度为 g·cm-3。
【答案】（1）
（2）2：13
（3）O＞N＞S；sp；CO2或N2O；6；ac；当H+浓度高时，邻二氮菲中N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱
（4）(1，，)；
【知识点】画元素的原子结构示意图；“等电子原理”的应用；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)Fe是26号元素，根据构造原理，可知基态Fe原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，Fe2+是Fe原子失去最外层的2个电子形成的其价电子的轨道表示式是；
(2)共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键，根据琥珀酸亚铁的结构可知其中含有2个π键，13个σ键，因此在1 mol琥珀酸亚铁中π键和σ键个数比是2：13；
(3)①O、N、S三种元素中，O、N是同一周期元素，O、S是同一主族元素。由于同一周期元素原子序数越大，元素的电负性就越大；同一主族元素，原子序数越大，元素的电负性就越小，则三种元素的电负性由大到小的顺序为：O＞N＞S；
在SCN-中，C原子与S形成共价单键，与N原子形成共价三键，则C原子形成4个共价键，故C的杂化方式为sp杂化；
SCN-有三个原子，16个价电子互为等电子体的分子可以是CO2或N2O；
②用邻二氮菲(phen，如图2)与琥珀酸亚铁生成稳定的橙色配合物，可测定Fe2+的浓度，发生反应：Fe2++3pben=[Fe(phen)3]2+。1个Fe2+与3个邻二氮菲结合，每个形成邻二氮菲与Fe2+形成2个配位键，则Fe2+与3个邻二氮菲6个配位键；
[Fe(phen)3]2+是络离子，在其中含有配位键、π键，故答案为：ac；
③用邻二氨菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2~9的适宜范围，若溶液pH太小，溶液中c(H+)较高，此时邻二氮菲中N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱；
(4)①结构中原子坐标参数A为(0，0，0)，氮原子为(，，)，根据各个点的相对位置，可知B坐标参数为(1，，)；
②该晶体中含有Fe原子数目为8×+6×=4，含有N原子数目为1个，由于Fe(a)、Fe(b)原子最近距离为a pm，即为面对角线的一半，假设晶胞边长为x，则x= ，所以该晶体的密度ρ=。
【分析】（2）一个双键含有一个一个π键一个σ键，共价单键都是σ键，画出各物质所以共价键即可。
（3）比较电负性即比较非金属性，非金属越强，电负性越强；等电子体定义为：原子个数相同，价电子数目相同的粒子；②在每个邻二氮菲中有连个N原子分别与亚铁离子形成配位键，所以配位数为6。
（4）首先计算出晶胞体积，然后计算出有个晶胞质量，利用p=m/v计算即可。
12．（2018·天水模拟）五水硫酸铜( CuSO4·5H2O) 和六水硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O] 都是重要的化工原料，用途十分广泛。
请回答与这两种物质中元素有关的一些问题。
（1）基态铁原子的核外电子排布式为 ；基态铜原子的电子占据的最高能层符号为 。
（2）氧元素的第一电离能小于氮元素，其原因是 。
（3）SO42-、H2O、NH4+三种微粒中，空间构型为正四面体的是 ；NH4+中氮原子的杂化轨道类型是 。
（4）写出与SO42-互为等电子体的分子的化学式 (写一种)。
（5）Cu与Au的合金可形成面心立方最密堆积的晶体，在该晶胞中Cu 原子处于面心，该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构(如图) 相似，该晶体储氢后的化学式为 ，若该晶体的密度为ρg.cm-3，则晶胞中Cu原子与Au原子中心的最短距离d= cm (NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d64s2；N
（2）氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，不容易失去一个电子，故第一电离能比氧元素大
（3）SO42-、NH4+；sp3杂化
（4）SiCl4或CCl4
（5）H4Cu3Au；
【知识点】画元素的原子结构示意图；原子核外电子的运动状态；原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】（1）铁的核电荷数为26，其基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；铜核电荷数为29，基态铜原子电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 ，其最高能层为N；正确答案：1s22s22p63s23p63d84s2；N。(2)氧元素的第一电离能小于氮元素，氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，不容易失去一个电子，故第一电离能比氧元素大；正确答案：氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态，不容易失去一个电子，故第一电离能比氧元素大。(3)SO42-离子中含有4个 键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取 杂化； 分子中O原子的价层电子对数 ，为 杂化，含有2个孤电子对，分子为V形；NH4+中N原子的价层电子对数 ，为 杂化，不含有孤电子对，为正四面体形；正确答案： SO42-、NH4+ ； sp3杂化。(4) 与SO42-互为等电子体的分子的化学式为SiCl4或CCl4；正确答案：SiCl4或CCl4。(5) 与 的合金可形成面心立方最密堆积的晶体，在晶胞中 原子处于面心，该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由 原子与 原子构成的四面体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构相似，金刚石晶胞结构为 ，形成的晶体中， 原子有4个， 原子数目为 ， 的原子数目为 ，该晶体储氢后的化学式为 ；该晶体的分子质量为393，若该晶体的密度为ρg·cm3，则晶胞的体积为： ÷ρ= cm3 晶胞的棱长为r= ，从结构中看出，晶胞中Cu原子与Au原子中心的最短距离d为面对角线的一般，即 r= cm；正确答案：H4Cu3Au； 。
【分析】（1）根据元素的核电荷数，书写原子的核外电子排布式；（2）考查元素的电离能；（3）根据原子的原子的价层电子对数判断杂化类型；（4）根据原子数、电子总数均相等的物质，称为等电子体；（5）根据晶胞结构分析。
13．（2018·郑州模拟）元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，回答下列问题：
（1）参照下图B、F元素的位置，依据第二周期元素第一电离能的变化规律，用小黑点标出C、N、O 三种元素的相对位置。
（2）碳的一种单质的结构如图(a)所示，则碳原子的杂化轨道类型为 。
（3）二卤化铅PbX2 的熔点如图(b)所示，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性 ( 填“增 强”、“ 不变”或“减弱”， 下 同 )， 共价性 。
（4）NH3和F2 在Cu催化下可发生反应4NH3+3F2 NF3+3NH4F，化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有 (填序号)。写出基态铜原子的价电子排布式 。
a.离子晶体
b.分子晶体
c.原子晶体
d.金属晶体
（5）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
晶体R 中含有的化学键包括 。
（6）水杨酸第一级电离形成离子 ，相同温度下，水杨酸的Ka2 苯酚( )的Ka(填“>”“ =”或“<”)，其原因是 。
（7）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c)所示，K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为 ；其晶胞参数为1.4 nm，阿伏加德罗常数用NA表示，则晶体的密度为 g·cm-3。(只需列出式子)
【答案】（1）
（2）sp2
（3）减弱；增强
（4）abd；3d104s1
（5）离子键、共价键、配位键
（6）<； 中形成分子内氢键，使其更难电离出H+
（7）K3C60；
【知识点】原子核外电子排布；画元素的原子结构示意图；原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】（1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，N的价电子排布式为2s22p3，处于半满较稳定，第一电离能：B C O N F，答案为： 。（2）该单质为石墨，石墨属于混合型晶体，根据图a，每个碳原子形成3个σ键，碳原子上没有孤电子对，碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化。（3）由图b可见，PbX2的熔点依F、Cl、Br、I的顺序先减小后增大，且PbF2的熔点最高；同主族从上到下元素的非金属性减弱，说明依F、Cl、Br、I的顺序，PbX2中的化学键的离子性减弱，共价性增强。（4）NH3、F2、NF3属于分子晶体，Cu属于金属晶体，NH4F属于离子晶体，
故答案为：abd。Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。（5）根据R的结构，R中阴、阳离子间为离子键，H3O+、 中都存在共价键和配位键，晶体R中含有的化学键为离子键、共价键、配位键。（6） 中可形成分子内氢键，使其更难电离出H+，所以相同温度下，水杨酸的Ka2 苯酚的Ka。（7）用“均摊法”，1个晶胞中含K：12 +9=12，C60：8 +6 =4，K与C60的个数比为12：4=3：1，此化合物的化学式为K3C60。1个晶胞的体积为（1.4nm）3=1.43 10-21cm3，1mol晶体的体积为1.43 10-21 4 NA cm3，1mol晶体的质量为837g，晶体的密度为837g （1.43 10-21 4 NA cm3）= g/cm3。
【分析】（1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但同时要考虑半满和全满的稳定状态；（2）根据图示分析；（3）同主族从上到下元素的非金属性减弱判断；（4）考查三类晶体；（5）根据结构分析；（6）考查分子内氢键；（7）根据“均摊法”计算。
14．（2018·和平模拟）镁及其化合物在生产、生活中应用广泛。
（1）Ⅰ.镁在元素周期表中的位置为
（2）镁的碳化物常见的有MgC2和Mg2C3两种，可分别发生水解反应生成乙炔和丙二烯，写出MgC2水解反应的方程式为 ；Mg2C3的电子式为 .
（3）由Mg可制成“镁一次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如下图所示，该电池反应的离子方程式为 .
（4）Ⅱ.利用氯碱工业盐泥[含Mg(OH)2及少量的CaCO3、MnCO3、FeCO3、Al(OH)3、SiO2等]生产MgSO4·7H2O的工艺流程如下图所示。
酸浸时，FeCO3与硫酸反应的化学方程式为 ，为了提高浸取率可采取的措施有 (填字母)。
a.多次用废硫酸浸取
b.减小盐泥粒度并充分搅拌
c.适当延长浸取时间
（5）氧化时，次氯酸钠溶液将MnSO4氧化为MnO2的离子程式为 ；滤渣2为MnO2和 、 (填化学式)。
【答案】（1）第三周期ⅡA族
（2）MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑；
（3）Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2
（4）FeCO3+H2SO4=FeSO4+CO2↑+H2O；abc
（5）Mn2++2OH-+ClO-=MnO2↓+Cl-+H2O；Fe(OH)3；Al(OH)3
【知识点】画元素的原子结构示意图；原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】（1）Mg为12号元素，其原子结构为 ，所以Mg在周期表中第三周期ⅡA。
故答案为：第三周期ⅡA。（2）MgC2发生水解反应生成乙炔，产物乙炔中的H原子来源于H2O电离生成的H+，则OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2，所以反应原理是MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑。同理，Mg2C3发生水解反应生成丙二烯，产物丙二烯（ ）中H原子来源于H2O电离生成的H+，所以Mg2C3中含有 ，则Mg2C3电子式为 。
故答案为：MgC2+2H2O=Mg(OH)2+C2H2↑、 。（3）该原电池左侧Mg反应生成Mg(OH)2，该电极为负极，右侧ClO-反应生成Cl-和OH-，该电极为正极。总反应为Mg+ClO-→Mg(OH)2+Cl-，配平得Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2。
故答案为：Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2。（4）酸浸时，FeCO3与H2SO4反应原理为FeCO3+H2SO4=FeSO4+CO2↑+H2O。关于提高浸取率，a、多次浸取可以使剩余的Mg(OH)2更充分参与反应，可以提高浸取率；
b、减小盐泥粒度并充分搅拌可以使反应更充分，有利于Mg2+浸出；
c、适当延长浸取时间可以使Mg(OH)2反应更充分，所以abc均正确。
故答案为：FeCO3+H2SO4=FeSO4+CO2↑+H2O、abc。（5）由已知该反应基础部分为ClO-+Mn2+→MnO2，Mn2+被氧化生成MnO2，则ClO-被还原生成Cl-，考虑到反应过程中加入了NaOH，配平后得Mn2++2OH-+ClO-=MnO2↓+Cl-+H2O。流程中硫酸能够溶解Mg(OH)2、CaCO3、MnCO3、FeCO3、Al(OH)3 ，所以滤渣1是SiO2，氧化过程中Mn2+生成MnO2沉淀，Fe2+氧化生成Fe3+，所以加入NaOH调节pH 5~6时，Fe3+转变成Fe(OH)3沉淀、Al3+转变成Al(OH)3沉淀， 所以滤渣2包括MnO2、Fe(OH)3、Al(OH)3。
故答案为：Mn2++2OH-+ClO-=MnO2↓+Cl-+H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3。
【分析】（1）根据原子结构判断元素在周期表中的位置；（2）乙炔的制备；（3）原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应；（4）根据反应方程式判断；（5）根据信息书写氧化还原反应方程式；
15．（2018·中山模拟）英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法成功获得超薄材料石墨烯而获奖。制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型示意图如下：
（1）下列有关石墨烯说法正确的是________________。
A．键长：石墨烯>金刚石
B．石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C．12g石墨烯含 键数为NA
D．从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力
（2）化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜、钴等金属或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。
①铜原子在基态时，在有电子填充的能级中，能量最高的能级符号为 ；第四周期元素中，最外层电子数与铜相同的元素还有 。
②乙醇的沸点要高于相对分子质量比它还高的丁烷，请解释原因 。
③下列分子属于非极性分子的是 。
a．甲烷
b.二氯甲烷
c.苯
d.乙醇
④酞菁与酞菁铜染料分子结构如图，酞菁分子中碳原子采用的杂化方式是 ；酞菁铜分子中心原子的配位数为 。
⑤金与铜可形成的金属互化物合金（如图，该晶胞中，Au占据立方体的8个顶点）：
它的化学式可表示为 ；在Au周围最近并距离相等的Cu有 个，若2个Cu原子核的最小距离为d pm，该晶体的密度可以表示为 g/cm3。（阿伏加德罗常数用NA表示）
【答案】（1）B；D
（2）3d；K、Cr；乙醇分子间可形成氢键而丁烷分子间不能形成氢键；a、c；sp2；2；Cu3Au或AuCu3；12；389 21/2 1030/(NA d3 4)
【知识点】原子核外电子排布；画元素的原子结构示意图；原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】(1)A．金刚石中碳原子之间只存在σ键，石墨烯中碳原子之间存在σ键和π键，因此键长：石墨烯＜金刚石，故A不符合题意；
B.石墨烯是平面形分子，分子中所有原子可以处于同一平面，故B符合题意；
C.一个碳原子中含有 个单键，即 个σ键，所以12g石墨烯含σ键数为 NA，故C不符合题意；
D.石墨层内是共价键，石墨层与层之间的作用力是范德华力，所以从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力，故D符合题意；
故答案为：BD；(2)①铜原子在基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，在有电子填充的能级中，能量最高的能级符号为3d；第四周期元素中，最外层电子数与铜相同的元素还有3d04s1和3d54s1，即K和Cr，故答案为：3d；K、Cr；②乙醇分子间存在氢键，使得其溶沸点升高，而丁烷不存在氢键，故答案为：乙醇分子间存在氢键，使得其溶沸点升高，而丁烷不存在氢键；③a．甲烷为正四面体，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故a符合题意；
B.二氯甲烷为四面体分子，结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故b不符合题意；
C.苯为平面正六边形，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故c符合题意；
D.乙醇结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故d不符合题意；
故答案为：ac；④酞菁分子中碳原子含有3个σ键和1个π键，所以采取sp2杂化；该分子中能提供孤对电子的氮原子才是配位原子，所以酞菁铜分子中心原子的配位数为2，故答案为：sp2；2；⑤该晶胞中含Cu原子个数=6× =3，含有Au=8× =1，所以其化学式为Cu3Au或AuCu3，根据图示，铜原子周围最近并距离相等的Au原子有4个，根据化学式，在Au周围最近并距离相等的Cu有12个；若2个Cu原子核的最小距离为d pm，则晶胞的棱长为 d pm= d×10-10cm，该晶体的密度= = g/cm3，故答案为：Cu3Au或AuCu3；12； 。
【分析】本题考查有机物的结构和性质。
16．（2021高一下·丽江期末）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y是短周期元素中原子半径最大的元素，Z是一种金属元素，其单质与稀盐酸或氢氧化钠溶液都能反应生成氢气，Z与W最外层电子数之和等于10。根据题目信息回答下列问题。
（1）X的原子结构示意图为： 。
（2）由X和Y两种元素组成的化合物有 和 两种(填化学式)，其中常用作呼吸面具的供氧剂的这种化合物的电子式是： 。
（3）Z的单质与稀盐酸反应的离子方程式： 。
（4）常温下，W的单质是一种 色的气体，实验室制取该气体的化学反应方程式为： 。
【答案】（1）
（2）Na2O；Na2O2；
（3）2Al+6H+=2Al3++3H2↑
（4）黄绿；MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
【知识点】画元素的原子结构示意图；离子方程式的书写；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，则X为O元素，Y是短周期元素中原子半径最大的元素，则Y为Na元素，Z是一种金属元素，其单质与稀盐酸或氢氧化钠溶液都能反应生成氢气，则Z为Al元素，Z与W最外层电子数之和等于10，Z的最外层电子数之=10-3=7，则Z为Cl元素，据此回答。
(1) X为O元素，原子结构示意图为：；
(2)X为O元素， Y为Na元素，由X和Y两种元素组成的化合物有Na2O2和Na2O2两种(填化学式)，过氧化钠可以和二氧化碳及水反应生成氧气，可用于呼吸面具中作为氧气的来源，则其电子式是：；
(3)Z为Al元素，Z的单质与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，离子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑；
(4)Z为Cl元素，常温下，W的单质是一种黄绿色的气体，实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制取氯气，化学反应方程式为：。
【分析】X是地壳中含量最多的元素，可推出X是氧元素；Y是短周期元素中原子半径最大的元素，可推出Y是钠元素；Z元素的单质是两性金属，且属于短周期元素，可推出Z是铝元素；根据Z与W最外层电子数之和为10，并结合W属于短周期，且位于Z之后，可推出W是氯元素。据此分析。
17．（2021高二下·十堰期末）镧()、硼、钴及铟等形成的晶体用途非常广泛。回答下列问题：
（1）镧在元素周期表中位于区，区元素共有 种。
（2）下列是原子在不同状态下的电子排布图，其中能量最低和最高的分别为 、 。(填标号)
（3）钴位于元素周期表第 周期 族。
（4）由与形成的化合物其晶胞结构如图(a)所示，由镧构成的晶体八面体空隙由六个硼原子构成的正八面体占据，该化合物的化学式为 。
（5）由、及形成的合金的晶胞如图(b)所示，该晶胞中有 个原子(均位于面上)，晶胞为长方体，底边边长均为，高为，则该合金的密度为 (填表达式)。
【答案】（1）30
（2）a；c
（3）四；Ⅷ
（4）
（5）5；
【知识点】画元素的原子结构示意图；晶胞的计算
【解析】【解答】(1) 区元素有镧系元素和锕系元素，各有15种元素，则区元素共有30种。
(2)一般来讲，离核越近的电子能量越低，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大，同一层中，能量是按照s、p、d、f的次序增加；a中为基态B原子，能量最低；b中2s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量较高；c中1s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量比b高；d中1s、2s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量小于c；结合以上分析可知，能量最低和最高的分别为a和c。
(3) 钴原子核电荷数为27，核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d7，钴位于元素周期表第四周期，VIII族。
(4) 位于体心，个数为1；由镧构成的晶体八面体空隙由六个硼原子构成的正八面体占据，所以晶胞中含有B原子数目为8×6×=6；所以与原子个数之比为1：6，化学式为LaB6。
(5)镧原子位于顶点位置，个数为8×=1；钴原子位于棱上位置，个数为4×=1，原子位于面上，个数为8×+2×=5，据此可知该晶胞中有5个原子；所以该晶体的化学式为LaCoIn5，其相对分子质量为773，1个晶胞质量为g，晶胞的体积为：a2ccm3，合金的密度为=。
【分析】（2）电子填充顺序为：s，p，d，f能量由低到高顺序填充，每个能层上的轨道上先占据一个单电子，再填充一个自旋方向相反的电子，最终能量最低。
（4）根据晶胞结构，利用均摊法算出每个原子个数即可得到化合物的化学式。
（5）首先利用均摊法求出每个原子个数，得到一个晶胞的质量，利用p=m/v算出密度即可。
18．（2021高二下·茂名期末）在炼钢残渣中， 和FeO结合成 。经如图所示工艺流程可提取出工业级 ，继而可以制取钒单质及其化合物。
回答下列问题：
（1）钒是第四周期第ⅤB族元素，原子的最外层电子数是2，则钒的原子结构示意图为 。
（2）“氧化焙烧”过程中，钒元素转化为 ，涉及到的主要反应有三个，分别为 、 和 。
（3）废渣X的主要成分的用途是 （任写一点）。溶液Y中的主要溶质是 （填化学式）。
（4）以工业级 为原料，可用铝热法冶炼钒单质，反应的化学方程式为 。
（5）全钒液流电池的工作原理如图所示。电解槽中使用的离子交换膜仅允许 通过。已知：充电时，右侧区域 转化为 。
①充电时，b为电源的 （填“正极”或“负极”）。
②放电时，正极的电极反应式为 。
【答案】（1）
（2）
（3）炼钢、作红油漆颜料；NaCl
（4）
（5）负极；
【知识点】画元素的原子结构示意图；电极反应和电池反应方程式；物质的分离与提纯；制备实验方案的设计；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）钒是第四周期第ⅤB族元素，其核电荷数为23，电子层数为4，又知其原子的最外层电子数是2，则次外层电子数为 ，则钒的原子结构示意图为 ；
（2）由图可知，“氧化焙烧”工序的原料中含有NaCl，产物中含有 ，由得失电子守恒和原子守恒可知，“氧化焙烧”过程中还存在的反应为 ；
（3）废渣X的主要成分是 ，其用途包括炼钢、作红油漆颜料等。由流程分析可知，溶液E中的主要溶质的化学式是NaCl；
（4）以工业级 为原料，用铝热法冶炼钒单质的化学方程式为 ；
（5）①充电时，右侧区域 转化为 ，则b为电源的负极；
②放电时，正极V元素从+5价降到+4价，电极反应式为 。
【分析】（1）根据核外电子排布即可写出原子结构示意图
（2）根据反应物和生成物即可写出方程式
（3）根据反应方程式即可得出废渣X为氧化铁，氧化铁可以用来炼铁或者做颜料，根据元素守恒即可得出产物
（4）根据反应物和生成物即可写方程式
（5）根据充电时 右侧区域 转化为 即可判断右侧为阴极，与电池的负极连接，左侧为阳极，与电池的正极连接，放电时，左侧为正极，右侧为负极，即可写出正极电极式
19．（2020高一上·丽江期末）下表为元素周期表的一部分，请回答有关表中①～⑩元素的问题：
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 ①
二 ② ③ ④ ⑤
三 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
四 ⑩
（1）表中元素⑧的原子结构示意图为 ，①~⑩元素中，最不活泼的元素是 （填元素名称）。
（2）①~⑩元素中，金属性最强的元素是 （填元素符号），原子半径最小的元素是 （填元素符号）；最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 （填化学式）。
（3）表中④⑧⑨元素的氢化物的稳定性由强到弱的顺序为 （填化学式）；写出元素②的氢化物的电子式 。
（4）表中元素③与元素⑦形成的物质是 （填化学式），写出该物质与⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式 ；写出该物质与盐酸反应的离子方程式 。
【答案】（1）；氖
（2）K；H；HClO4
（3）HF＞HCl＞H2S；
（4）Al2O3；Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
【知识点】画元素的原子结构示意图；离子方程式的书写；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】（1）元素⑧为S，对于原子结构示意图为：；稀有气体最外层已达稳定结构，最不活泼，故此处填氖元素；
（2）10种元素中，K元素金属性最强，故此处填K；H原子只有1个电子层，半径最小，故此处填：H；由于非金属性：F＞Cl＞S，且F元素无正价，故最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4；
（3）非金属性：F＞Cl＞S，故氢化物稳定性顺序为：HF＞HCl＞H2S；N元素的氢化物为NH3，对应电子式为：；
（4）Al元素与O元素形成的物质为Al2O3；Na元素最高价氧化物对应水化物为NaOH，与Al2O3反应对应方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；与盐酸反应离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。
【分析】根据原子在元素周期表中的位置可推出①是氢元素，②氮元素，③是氧元素，④是氟元素，⑤是氖元素，⑥是钠元素，⑦是铝元素，⑧是硫元素，⑨是氯元素，⑩是钾元素。根据物质性质及元素周期律进行解答。
20．（2020高一上·大兴期末）8种短周期元素(用字母表示)原子半径的相对大小、最高正化合价(或最低负化合价)的变化如图所示。
已知：X为元素周期表中相对原子质量最小的元素，B为氮元素。请回答下列问题：
（1）A在元素周期表中的位置是 ；G的原子结构示意图为 。
（2）X2D电子式为 。
（3）写出单质E与H2O反应的化学方程式 。
（4）下列有关物质性质的推断，正确的是 (填“序号”)。
a.金属性：E>G b.氢化物的稳定性：D最高价氧化物的水化物酸性：L
（5）Q的单质通入淀粉-KI溶液，溶液变蓝，写出该反应的离子方程式 ，该实验说明Q的非金属性强于碘，请从原子结构的角度解释其原因 。
【答案】（1）第二周期第IVA族；
（2）
（3）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
（4）a、c
（5）Cl2+2I-=2Cl-+I2；Cl和I是同主族元素，最外层电子数均为7，电子层数I>Cl，原子半径I>Cl，原子得电子能力I，元素非金属性I
【知识点】画元素的原子结构示意图；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)C在元素周期表中位于第二周期第IVA族，G的原子结构示意图为
，故答案为：第二周期第IVA族；
；
(2) X2D为H2O，电子式为，故答案为：；
(3)Na与水的反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
(4)同一周期，从左到右，金属性减弱，金属性钠大于铝，a正确；同一主族从上到下，非金属性减弱，氢化物的稳定性氧大于硫，b不正确；非金属性：氯大于硫，所以 最高价氧化物的水化物酸性：硫酸小于高氯酸，c正确；故答案为：a，c；
(5)氯气通入淀粉-KI溶液的离子方程式为：Cl2+2I-=2Cl-+I2，碘遇淀粉变蓝；Cl和I是同主族元素，最外层电子数均为7，电子层数I>Cl，原子半径I>Cl，原子得电子能力I，元素非金属性I
故答案为： Cl2+2I-=2Cl-+I2；Cl和I是同主族元素，最外层电子数均为7，电子层数I>Cl，原子半径I>Cl，原子得电子能力I，元素非金属性I。
【分析】 要熟记元素周期表的基本规律：一般电子层数越多原子半径越大，对于同一周期，随着原子序数增大，原子半径减小；最高正化合价一般为最外层电子数，最低负化合价为8-最外层电子数。同时，对一些特殊元素的规律要熟悉，比如相对原子质量最小的元素是氢元素，即X为H元素；X位于第一周期，A、B、D位于第二周期，E、G、L、Q位于第三周期。再根据化合价可以推出，A为C，B为N，D为O，E为Na，G为Al，L为Si，Q为Cl；推出各种元素之后，后面的问题便迎刃而解。
21．（2020高一下·十堰期末）香花石是1958年中国地质学家发现的第一种世界新矿物，其主要成分的化学式为Ca3Li2(BeSiO4)3F2。回答下列问题：
（1）质子数与中子数相等的Ca原子的符号为 ，Ca2+的结构示意图为 。
（2）Si位于元素周期表第 周期 族。
（3）香花石的主要成分的组成元素中，原子半径最小的是 (填元素符号，下同)，最大的是 。
（4）用电子式表示CaO2(过氧化钙)的形成过程： 。
【答案】（1）；
（2）三；ⅣA
（3）F；Ca
（4）
【知识点】画元素的原子结构示意图；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1) Ca为20号元素，质子数与中子数相等的CaCa原子的质量数为40，符号为 ， Ca2+的结构示意图为 ；
(2)硅是14号元素，位于第三周期，第ⅣA族；
(3) 香花石的主要成分的组成元素中，原子半径最小的是F，最大的是Ca；
(4)用电子式表示CaO2(过氧化钙)的形成过程： 。
【分析】（1）左下角写质子数，左上角写质量数，根据钙原子失去最外层电子形成钙离子，即可画出离子结构示意图
（2）写出硅原子的原子结构示意图即可判断位置
（3）同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大
（4）过氧化钙是钙离子和过氧根离子形成的离子化合物，需要体现的得失电子的数目
22．（2020高一下·荆门期末）下表是元素周期表的一部分，用化学用语回答下列问题：
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2
② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦
⑧ ⑨ ⑩
4
（1）请画出元素⑨阴离子的结构示意图： 。
（2）②⑥⑦的原子半径由大到小的顺序为 （填元素符号）。
（3）①-⑨号元素中元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 ，碱性最强的是 ，③ 、⑧两种元素的最简单氢化物的熔点较高的是 （均用化学式表示）。
（4）③⑤两种元素的原子按1：1组成的常见化合物的电子式为 ；元素⑤的最高价氧化物对应水化物中含有的化学键类型为 。
（5）欲比较③和⑧两种元素的非金属性强弱，可以作为验证的证据是 （填字母）。
A 比较这两种元素单质的沸点
B 比较这两种元素单质与氢气化合的难易
C 比较这两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性
（6）⑨单质与水反应的离子方程式为 。
【答案】（1）
（2）Mg>Al>N
（3）HClO4；NaOH；H2O
（4）；离子键、共价键
（5）B
（6）Cl2+H2O H++Cl-+HClO
【知识点】画元素的原子结构示意图；化学键；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)分析可知，⑨为Cl，其阴离子为Cl-，为第17号元素，核外有18各电子，离子结构示意图为 ；
(2)②、⑥、⑦分别为N、Mg、Al，同周期中，原子序数越大，半径越小，同主族中，原子序数越大，半径越大，原子半径由大到小的顺序为Mg＞Al＞N；
(3)①-⑨号元素中，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，F无正价，则酸性最强的为HClO4；碱性最强的为NaOH；③ 、⑧两种元素的最简单氢化物分别为水、H2S，水分子间存在氢键，而硫化氢不存在，则水的熔点大于硫化氢；
(4)③⑤两种元素的原子按1：1组成的常见化合物为过氧化钠，为离子化合物其电子式为 ；⑤的最高价氧化物对应水化物为NaOH，有钠离子、氢氧根离子形成的离子化合物，含有离子键和O-H共价键；
(5)③和⑧分别为O、S，可通过两种元素单质与氢气化合的难易进行判断，O不含有正价，则无最高价氧化物对应水化物，而非金属性与物质的沸点无关，综上所述，答案为B。
(6)⑨为Cl，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO。
【分析】根据元素周期表可知，①~⑩分别为H、N、O、F、Na、Mg、Al、S、Cl、Ar。
23．（2020高一下·云浮期末）香花石是1958年中国地质学家发现的第一种世界新矿物，其主要成分的化学式为 。回答下列问题：
（1）质子数与中子数相等的 原子的符号为 ， 的结构示意图为 。
（2） 位于元素周期表第 周期 族。
（3）香花石的主要成分的组成元素中，原子半径最小的是 (填元素符号，下同)，最大的是 。
（4） 的电子式为 。
（5）用电子式表示 (氟化钙)的形成过程： 。
【答案】（1） (或 )；
（2）三；
（3）F；Ca
（4）
（5）
【知识点】画元素的原子结构示意图；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)Ca为20号元素，质子数与中子数相等的 原子的质量数为40，符号为 ， 的结构示意图为 ，故答案为： ； ；(2)硅是14号元素，位于第三周期，第ⅣA族，故答案为：三；ⅣA； (3)同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，香花石的主要成分的组成元素中，原子半径最小的是F，最大的是Ca，故答案为：F；Ca；(4)二氧化碳是共价化合物，二氧化碳的电子式为 ，故答案为： ；(5)氟化钙为离子化合物，阴阳离子需要标出所带电荷，用电子式表示其形成过程为： ，故答案为： 。
【分析】本题的易错点为(4)，要注意二氧化碳的电子式不能写成 。
24．（2020高一下·怀宁期末）现有部分元素的原子结构特点如下表所示：
X L层电子数是K层电子数的3倍
Y 核外电子层数等于原子序数
Z L层电子数是K层和M层电子数之和
W 最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
（1）写出W的原子结构示意图： 。
（2）元素X与元素Z相比，非金属性较强的是 (填元素名称)，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学方程式： 。
（3）X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为 。
（4）元素X和元素Y以原子个数之比1∶1化合形成化合物Q，元素W和元素Y化合形成化合物M，Q和M的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒且在自然界中稳定存在的物质，M的结构式为 ，写出该反应的化学方程式 。
【答案】（1）
（2）氧；S+O2 SO2或2H2S+O2=2H2O+2S
（3）NH4HSO4
（4）；N2H4+2H2O2 N2+4H2O
【知识点】画元素的原子结构示意图；结构式；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)W为N元素，N原子的结构示意图为 ；(2)X为O，Z为S，二者同主族，同主族元素自上而下非金属性减弱，所以非金属性较强的是氧；非金属性越强单质的氧化性越强，可根据反应S+O2 SO2或2H2S+O2=2H2O+2S证明；(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，可为(NH4)2SO4或NH4HSO4，其水溶液显强酸性，应为NH4HSO4，(4)元素X和元素Y以原子个数比1：1化合形成的化合物Q为H2O2，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等，则M应为N2H4，其结构式为 ；以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，应生成氮气和水，反应的化学方程式为：N2H4+2H2O2 N2+4H2O。
【分析】X元素的原子L层电子数是K层电子数的3倍，所以其电子层结构为2、6，为O元素；Y元素原子的核外电子层数等于原子序数，应为H元素；Z元素原子L层电子数是K层和M层电子数之和，则其电子层结构应为2、8、6，所以为S元素；W元素原子最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，则其电子层结构应为2、5，为N元素。
25．（2020高三上·长春期末）NiCl2是化工合成中最重要的镍源。工业上利用含镍(Ni)废催化剂（主要含有Ni，还含有SiO2、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质）生产氯化镍晶体（NiCl2·nH2O）流程如图：
部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示：
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2
Ksp近似值 10-17 10-38 10-34 10-15
回答下列问题：
（1）Al的原子结构示意图为 。
（2）“酸浸”、“溶解”所使用的酸为 。“碱浸”时发生反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O、 。
（3）“氧化”加入H2O2溶液，其作用是 (用离子方程式表示)。然后调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀（离子浓度≤10-5mol·L-1时，离子沉淀完全），此时常温下的pH约为 。
（4）“操作①”的实验操作依次为缓缓加热，浓缩至 为止、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即得产品。
（5）镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型，其在碱性电解质溶液的工作原理如下：M+Ni(OH)2 MH+NiOOH(式中M为储氢合金)。写出电池充电过程中阳极的电极反应式 。
【答案】（1）
（2）盐酸；Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
（3）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；3
（4）溶液表面出现结晶薄膜
（5）Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O
【知识点】画元素的原子结构示意图；铁盐和亚铁盐的相互转变；物质的分离与提纯；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)Al的原子序数为13，位于元素周期表第三周期，即共有3个电子层，且最外层电子数为3，则其原子结构示意图为 ，故答案为： ；(2)本工艺流程的目的是用含镍废催化剂制备NiCl2 nH2O晶体，则“酸浸”、“溶解”所使用的酸为稀盐酸；“碱浸”时SiO2和Al2O3溶于NaOH生成可溶于水的Na2SiO3和NaAlO2，发生反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O、Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，故答案为：盐酸；Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；(3)因Fe3+更易形成Fe(OH)3达到去除Fe元素的目的，则加入H2O2溶液的目的是氧化Fe2+为Fe3+，发生的离子反应为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀，定性分析来看，溶液中c(Fe3+)浓度低于10-5mol/L可认为Fe3+几乎完全被除去，此时溶液中c(OH-)= =10-11mol/L，则pH =14+lgc(OH-)=3，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；3；(4)“操作①”的目的为从溶液中获得NiCl2 nH2O晶体，操作依次为缓缓加热，浓缩至溶液表面出现结晶薄膜为止、再经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即得产品，故答案为：溶液表面出现结晶薄膜；(5)镍氢电池在碱性电解质溶液的工作原理如下：M+Ni(OH)2 MH+NiOOH，充电时阳极上Ni(OH)2发生氧化反应，生成NiOOH，则阳极的电极反应式为Ni(OH)2+OH-- e-=NiOOH+H2O，故答案为：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O。
【分析】某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni，还含有SiO2、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质，工艺流程的目的是用含镍废催化剂制备NiCl2 nH2O晶体，分析工艺流程，将含Ni废催化剂用NaOH溶液浸泡，SiO2和Al2O3溶于NaOH生成可溶于水的Na2SiO3和NaAlO2，进行过滤操作，所得滤渣为Fe、Ni及其他不溶于碱的杂质，再进行酸浸，则Fe和Ni溶于酸形成Fe2+和Ni2+，进行过滤操作，将不溶于酸的杂质被过滤出，滤液中主要含有Fe2+和Ni2+，用H2O2氧化溶液中的Fe2+生成Fe3+，再加入 Na2CO3溶液调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，过滤后滤液中再继续滴加Na2CO3溶液生成Ni(OH)2沉淀，将过滤所得Ni(OH)2沉淀用盐酸溶解，并蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即得NiCl2 nH2O晶体，据此分析。
26．（2019高三上·南昌期末）砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：
（1）画出砷的原子结构示意图 。
（2）工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式 。该反应需要在加压下进行，原因是 。
（3）已知：As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+ O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH = 。
（4）H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种 浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0 ~ 10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为 。 ②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4 H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1= (pKa1 = -lg Ka1 )。
（5）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示，该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)。
图表示CO的平衡转化率与起始投料比、温度的变化关系，测得B(x1,60)点氢气的转化率为40%，则x1＝ 。
②一定条件下，将2 mol CO和2 mol H2置于容积为2 L固定的密闭容器中发生上述反应，反应达到平衡时CO与H2体积之比为2∶1，则平衡常数K＝ 。
【答案】（1）
（2）；加压可以增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化率
（3）2△H1-3△H2-△H3
（4）OH- + H3AsO3=H2AsO3- + H2O；2.2
（5）＜；3；4.5
【知识点】画元素的原子结构示意图；盖斯定律及其应用；弱电解质在水溶液中的电离平衡；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】（1）砷元素原子序数为33，原子核外有四个电子层，最外层5个电子，原子结构示意图为 ，故答案为： 。（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2O3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，砷元素化合价+3价变化为+5价，反应的化学方程式为2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S，增大压强，可增大反应速率，并使平衡正向移动，增大反应物的转化率，故答案为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；加压可以增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化率。（3）已知：①As（s）+3/2H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1，②H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H2，③2As（s）+5/2O2（g）=As2O5（s）△H3，则利用盖斯定律将①×2-②×3-③可得As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）△H=2△H1-3△H2-△H3，故答案为：2△H1-3△H2-△H3。（4）①根据图知，碱性条件下H3AsO3的浓度减小、H2AsO3-浓度增大，说明碱和H3AsO3生成H2AsO3-，该反应为酸碱的中和反应，同时还生成水，离子方程式为OH-+H3AsO3=H2AsO3-+H2O，故答案为：OH-+H3AsO3=H2AsO3-+H2O。
②Ka1=c（H2AsO4 ）c（H+）/c（H3AsO4），pH=2.2时c（H+）=10-2.2mol/L，c（H3AsO3）=c（H2AsO3-），pKa1=-lgKa1=-lgc（H2AsO4 ）c（H+）/c（H3AsO4）=2.2，故答案为：2.2。（5）①由图1可知，温度升高CO的转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，正向是放热反应，ΔH<0；n(H2)/n(CO)一定时，CO的转化率Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，转化率高的平衡常数大，所以K1、K2、K3的大小关系为K1>K2>K3，测得B(X1，60)点氢气的转化率为40%，CO的转化率是60%，设B点时CO、H2的物质的量分别是m、n，可得60%m=40%n/2，所以n/m=3，即x1=3；故答案为：＜，3。
②设平衡时CO的浓度是x，则氢气的浓度是2x-1，生成甲醇的浓度是1-x，根据题意得：x/(2x-1)=2：1，x=2/3mol/L，所以K=(1-x)/x·(2x-1)2=4.5L2·mol-2，故答案为：4.5。
【分析】（1）砷元素原子序数为33，原子核外有四个电子层，最外层5个电子，据此写出原子结构示意图；（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2O3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，结合氧化还原反应电子守恒和原子守恒书写化学方程式，反应为气体体积减小的反应，增大压强提高反应速率，平衡正向进行，反应效率高；（3）①As（s）+3/2H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1；②H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H2；③2As（s）+5/2O2（g）=As2O5（s）△H3，盖斯定律计算得到反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的△H；（4）①根据图知，碱性条件下H3AsO3的浓度减小、H2AsO3-浓度增大，说明碱和H3AsO3生成H2AsO3-，该反应为酸碱的中和反应；
②根据Ka1=c（H2AsO4 ）c（H+）/c（H3AsO4）进行计算；（5）①由图1可知，温度升高CO的转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，正向是放热反应，ΔH<0；n(H2)/n(CO)一定时，CO的转化率Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，转化率高的平衡常数大，所以K1、K2、K3的大小关系为K1>K2>K3，测得B(X1，60)点氢气的转化率为40%，CO的转化率是60%，设B点时CO、H2的物质的量分别是m、n，可得60%m=40%n/2，所以n/m=3，即x1=3；
②设平衡时CO的浓度是x，则氢气的浓度是2x-1，生成甲醇的浓度是1-x，根据题意得：x/(2x-1)=2：1，x=2/3mol/L，所以K=(1-x)/x·(2x-1)2=4.5L2·mol-2。
27．（2019高一上·福建期末）海洋经济已经成为拉动我国国民经济发展的重要引擎，海水的综合开发、利用是海洋经济的一部分，海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图。其流程如下图所示：
（1）写出镁原子的结构示意图： 。在反应①→⑤中属于氧化还原反应的是 (填序号)；
（2）粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：①溶解；②依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、 溶液；③ ；④滤液中加适量盐酸；⑤ (请补全缺少的实验步骤或试剂)；
（3）某同学利用反应①原理制备氯气，将200 mL 5.0 mol·L－1NaCl溶液进行电解，则理论上最多可制得标准状况下氯气的体积为 L；
（4）实验室模拟Mg的制取流程时，用11.3 mol·L－1的浓盐酸配置反应③所需要的0.5 mol·L―1稀盐酸100 mL，需要用量筒量取浓盐酸 mL，接下来的配制过程除了玻璃棒和烧杯外，还需要用到的玻璃仪器有 。
【答案】（1）；①⑤
（2）Na2CO3；过滤；蒸发结晶
（3）11.2
（4）4.4；胶头滴管、100mL容量瓶
【知识点】画元素的原子结构示意图；氧化还原反应；粗盐提纯；物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】（1）镁离子质子数为12，核外电子数为10，有2个电子层，各层电子数为2、8，镁离子结构示意图为 ；反应①是电解食盐水生成氢氧化钠、氯气与氢气，属于氧化还原反应，反应②是溶液中镁离子与石灰乳反应生成氢氧化镁沉淀，属于非氧化还原反应，反应③是氢氧化镁与盐酸反应，属于非氧化还原反应，反应④是氯化镁晶体失去结晶水得到氯化镁，属于非氧化还原反应，反应⑤是分解熔融氯化镁生成镁与氯气，属于氧化还原反应，故答案为①⑤；（2）粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，最后过滤，向滤液加入盐酸酸化。但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠可以随意调整，因此为制得纯净的NaCl晶体，操作如下：①溶解；②依次加入过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液；③过滤；④滤液中加适量盐酸；⑤蒸发结晶；（3）200mL 5mol L-1NaCl溶液中NaCl的物质的量=0.2L×5mol/L=1mol，由2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑可知生成氯气为1mol×1/2=0.5mol，标况下，生成氯气的体积=0.5mol×22.4L/mol=11.2L；（4）由于稀释过程中溶质的物质的量不变，则需要用量筒量取浓盐酸的体积为100mL×0.5 mol·L－1/11.3 mol·L－1≈4.4mL；用浓盐酸配制稀盐酸的一般步骤分别是计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等，需要的仪器除了量筒、玻璃棒和烧杯外，还需要用到的玻璃仪器有胶头滴管、100mL容量瓶。
【分析】（1）镁离子质子数为12，核外电子数为10，有2个电子层，各层电子数为2、8；有元素化合价发生变化的反应属于氧化还原反应，结合具体反应判断；（2）Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，据此判断；（3）根据n=cV计算NaCl的物质的量，结合方程式计算生成氯气的体积；（4）根据稀释过程中溶质的物质的量不变计算，结合物质的量浓度溶液的配制原理和步骤判断需要的仪器。
28．（2018高一下·日照期末）短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，m在常温下为无色无味的液体，n是元素z的单质，通常为黄绿色气体。r溶液为常见的一元强酸，p分子的空间构型为正四面体，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。
（1）Y形成的简单阴离子结构示意图为 。
（2）n的电子式为 。
（3）请列举q的一种用途 。
（4）W、X、Y原子半径的由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（5）写出n、p第一步反应的化学方程式 。
【答案】（1）
（2）
（3）漂白剂（或杀菌消毒）
（4）C>O>H
（5）CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
【知识点】画元素的原子结构示意图；甲烷的取代反应；电子式、化学式或化学符号及名称的综合；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】由上述分析可以知道,W为H，X为C,Y为O,Z为Cl, (1)O2-有2个电子层，最外层电子数为8，结构示意图为 ，
故答案为： ；(2)Cl2分子中两个氯原子共用一对电子，每个Cl都达到8个电子稳定结构，电子式为 ，
故答案为： ；(3)次氯酸具有强氧化性，可用作漂白剂（或杀菌消毒）。
故答案为：漂白剂（或杀菌消毒）；(4)同一周期从左到右原子半径逐渐减小，电子层数越多原子半径越大，所以H、C、O原子半径的由大到小的顺序为C>O>H。(5)甲烷和氯气在光照条件下发生分步取代反应，第一步反应的化学方程式CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl，故答案为：CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl。
【分析】（1）根据离子带有的电子数得出其结构示意图；
（2）根据分子中含有的公用电子对数分析；
（3）根据次氯酸具有强氧化性来分析；
（4）根据原子半径的大小比较规则分析；
（5）甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，据此分析。
29．（2017高二下·荆门期末）安徽省具有丰富的铜矿资源，请回答下列有关铜及其化合物的问题：
（1）请写出基态Cu原子的价电子排布式 。焰火中的绿色是铜的焰色，基态铜原子在灼烧时价电子发生了 而变为激发态。
（2）新型农药松脂酸铜具有低残留的特点，下图是松脂酸铜的结构简式：
请分析1个松脂酸铜中π键的个数 ；加“*”碳原子的杂化方式为 。
（3）下图是某铜矿的晶胞图，请推算出此晶胞的化学式(以X表示某元素符号) ；与X等距离且最近的X原子个数为 。
（4）黄铜矿在冶炼的时候会产生副产品SO2，SO2分子的立体构型 ，比较第一电离能，S (填“>”或“<”)O。
（5）黄铜合金可以表示为Cu3Zn，为面心立方晶胞，晶体密度为8.5g·cm－3，求晶胞的边长(只写计算式，不求结果) 。
【答案】（1）3d104s1；跃迁
（2）6；sp3
（3）Cu2X；8
（4）线形(V形或角形)；<
（5） cm(或 cm)
【知识点】原子核外电子排布；画元素的原子结构示意图；原子核外电子的能级分布；离子化合物的结构特征与性质；离子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】（1）Cu原子核外电子数为29，根据能量最低原理，外围电子排布式为：3d104s1，基态铜原子在灼烧时外围电子获得能量，发生跃迁而变为激发态，焰色反应为绿色，故答案为：3d104s1；跃迁；（2）1个松脂酸铜中含有个双键，则含有6个π键，加“*”碳原子形成4个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，故答案为：6；sp3；（3）晶胞中Cu原子数目为4，X原子数目为1+8× =2，故化学式为Cu2X，体心X原子与晶胞顶点的X原子距离为晶胞棱长的 倍，而位于面心对角线X原子之间距离为棱长的 倍，故体心X原子与晶胞顶点的X原子距离最近，X原子配位数为8，故答案为：Cu2X；8；（4）S原子孤对电子数为 =1、价层电子对数=2+1=3，故其空间结构为V形，同主族自上而下第一电离能减小，则第一电离能S＜O，故答案为：V形；＜.（5）为面心立方晶胞的物质的量为1/NA，所以晶胞的体积为： cm3，所以晶胞的边长为： cm；
【分析】(1)Cu原子核外电子数为29，根据能量最低原理，写出 价电子排布式 3d104s1，焰色反应的原理是基态原子跃迁变成激发态；
（2）1个松脂酸铜中 含有三个双键，即6个 π键 ，有机物中饱和碳原子采取sp3杂化；
（3）根据晶胞特点计算出原子个数比为2:1；
（4）二氧化硫属于线性分子，氧的电负性大于硫，所以电离能大于硫；
（5）面心立方晶胞的物质的量为1/NA，求出体积，计算出边长。
30．（2018高一下·南平期末）位于3个不同短周期的主族元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，其中b、d同主族，d元素最高化合价与最低化合价代数和等于4，c原子最外层电子数比b原子次外层电子数多1，回答下列问题。
（1）写出a的元素符号 ，b在周期表中的位置是第 周期 族；
（2）a与e形成的是 (填“离子”或“共价”)化合物；
（3）上述五种元素中，非金属性最强的是 (填元素名称)；
（4）d元素最高价氧化物对应水化物的化学式是 ，d和e的气态氢化物稳定性强的是 (填化学式)；
（5）元素c的原子结构示意图为 ；c的单质与a的同主族第3周期元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为 。
【答案】（1）H；2；VIA
（2）共价
（3）氧
（4）H2SO4；HCl
（5）；2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
【知识点】画元素的原子结构示意图；离子方程式的有关计算；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】解：根据以上分析可知a是H，b是O，c是Al，d是S，e是Cl。则(1)a的元素符号H，氧元素在周期表中的位置是第二周期第VIA族；(2)a与e形成的是氯化氢，含有共价键的共价化合物；(3)同主族从上到下非金属性逐渐减弱，同周期自左向右非金属性逐渐增强，则上述五种元素中，非金属性最强的是氧；(4)S元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。氯元素非金属性强于硫元素，则d和e的气态氢化物稳定性强的是HCl；(5)元素Al的原子结构示意图为 ；c的单质与a的同主族第3周期元素最高价氧化物对应水化物氢氧化钠反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑。
【分析】位于3个不同短周期的主族元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，则a是H。其中b、d同主族，d元素最高化合价与最低化合价代数和等于4，位于第ⅥA族，则b是O，d是S，所以e是Cl。c原子最外层电子数比b原子次外层电子数多1，c是Al，据此解答。
31．（2017高二上·新疆期末）研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义．
（1）①硫离子的结构示意图为 ．
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为 ．
（2）25℃，在0.10mol L﹣1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S2﹣）关系如图（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）．
①pH=13时，溶液中的c（H2S）+c（HS﹣）= mol L﹣1．
②某溶液含0.020mol L﹣1Mn2+、0.10mol L﹣1H2S，当溶液pH= 时，Mn2+开始沉淀．[已知：Ksp（MnS）=2.8×10﹣13]
（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如表．
Ka1 Ka2
H2SO3 1.3×10﹣2 6.3×10﹣8
H2CO3 4.2×10﹣7 5.6×10﹣11
①HSO3﹣的电离平衡常数表达式K= ．
②0.10mol L﹣1Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ．
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 ．
【答案】（1）；C+2H2SO4（浓） 2SO2↑+CO2↑+2H2O
（2）0.043；5
（3）；c（Na+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）；H2SO3+HCO3﹣=HSO3﹣+CO2↑+H2O
【知识点】画元素的原子结构示意图；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子浓度大小的比较；浓硫酸的性质
【解析】【解答】解：（1）①S是16号元素．S原子获得2个电子变为S2﹣，硫离子的结构示意图为： ，故答案为： ；
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液是浓硫酸与木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的方程式为：C+2H2SO4（浓） 2SO2↑+CO2↑+2H2O，故答案为：C+2H2SO4（浓） 2SO2↑+CO2↑+2H2O；（2）①pH=13时，c（S2﹣）=5.7×10﹣2mol/L，在0.10mol L﹣1H2S溶液中根据硫守恒c（H2S）+c（HS﹣）+c（S2﹣）=0.10mol L﹣1，所以c（H2S）+c（HS﹣）=0.1﹣5.7×10﹣2=0.043mol/L，故答案为：0.043；
②当Qc=Ksp（MnS）时开始沉淀，所以c（S2﹣）= = =1.4×10﹣11mol/L，结合图象得出此时的pH=5，所以pH=5时锰离子开始沉淀，故答案为：5；（3）①HSO3﹣的电离方程式为：HSO3﹣ H++SO32﹣，平衡常数表达式为K= ，故答案为： ；
②Na2SO3溶液显碱性，SO32﹣存在两步水解：SO32﹣+H2O HSO3﹣+OH﹣，HSO3﹣+H2O H2SO3+OH﹣，以第一步水解为主，水解程度较小，则0.1mol/L Na2SO3溶液中的离子浓度顺序为：c（Na+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（HSO3﹣）＞c（H+），故答案为：c（Na+）＞c（SO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（HSO3﹣）＞c（H+）；
③由表可知H2SO3的二级电离小于H2CO3的一级电离，所以酸性强弱H2SO3＞H2CO3＞HSO3﹣，所以反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO3﹣=HSO3﹣+CO2↑+H2O，而不是为H2SO3+2HCO3﹣=SO32﹣+2CO2↑+2H2O．故答案为：H2SO3+HCO3﹣=HSO3﹣+CO2↑+H2O．
【分析】（1）①S是16号元素．S原子获得2个电子变为S2﹣，硫离子的结构示意图为： ；
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液是浓硫酸与木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水；（2）①pH=13时，c（S2﹣）=5.7×10﹣2mol/L，在0.10mol L﹣1H2S溶液中根据硫守恒c（H2S）+c（HS﹣）+c（S2﹣）=0.10mol L﹣1；
②当Qc=Ksp（MnS）时开始沉淀，由此求出硫离子的浓度，结合图象得出此时的pH；（3）①HSO3﹣的电离方程式为：HSO3﹣ H++SO32﹣，平衡常数表达式为K= ；
②Na2SO3溶液显碱性，SO32﹣存在两步水解，以第一步水解为主，水解程度较小，据此判断离子浓度关系；
③由表可知H2SO3的二级电离小于H2CO3的一级电离，则酸性强弱H2SO3＞H2CO3＞HSO3﹣，所以反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO3﹣=HSO3﹣+CO2↑+H2O，而不是为H2SO3+2HCO3﹣=SO32﹣+2CO2↑+2H2O．
