高考化学第一轮复习：焰色反应
一、选择题
1．由下列实验操作及现象能得出相应结论的是（ ）
实验操作 现象 结论
A 向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡，静置 溶液分层，下层呈紫红色 氧化性：
B 在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒 火焰出现黄色 溶液中含Na元素
C 用pH计测定pH：①NaHCO3溶液②CH3COONa溶液 pH：①>② H2CO3酸性弱于CH3COOH
D 把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星木条放在试管口 木条复燃 反应生成了O2
A．A B．B C．C D．D
2．化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均需要发生氧化还原反应
B．在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋，可防止食物受潮、氧化变质
C．纳米铁粉通过物理吸附去除污水中、等重金属离子
D．月球表面的“土壤”中所含的Fe、Au、Ag、Cu、Zn等元素均可以利用焰色试验进行判断
3． 2023年9月23日—10月8日，在“胜哥”的家乡 ——浙江金华将承办第19届亚运会足球小组赛（淘汰赛）和藤球赛事。下列说法错误的是（ ）
A．开幕式的绚丽烟花利用的“焰色试验”是物理变化
B．运动员需要补充的NaCl溶液是电解质
C．制作奖杯的材料之一18K 金是合金
D．足球赛服材料聚酯纤维属于有机高分子材料
4．学了数理化走遍天下都不怕，化学与生活联系密切。下列说法错误的是（ ）
A．滑雪运动员穿的速滑服的主要成分聚氨酯属于有机高分子化合物
B．北京冬奥会火炬“飞扬”火炬格栅处涂装钾盐能使火焰呈现美丽的金黄色
C．生产SMS医用口罩所用的原料丙烯，主要来源于石油的裂解
D．新冠抗疫中被广泛使用的干雾过氧化氢空气消毒机，是利用了过氧化氢的氧化性
5． V、W、X、Y、Z是由周期表中前20号元素组成的五种化合物，涉及元素的原子序数之和等于35，V、W、X、Z均由两种元素组成。五种化合物的反应关系如图：
下列有关说法错误的是（ ）
A．涉及元素中只有一种金属元素，其焰色试验的火焰颜色为砖红色
B．涉及元素中含有三种非金属元素，原子半径随原子序数递增而增大
C．化合物W为电解质，其水化物能抑制水的电离
D．Y和X反应可生成一种新的离子化合物，包含涉及的所有元素
6．中国化学工业为2022年卡塔尔世界杯做出了巨大的贡献。下列说法正确的是（ ）
A．开幕式上引人瞩目的烟花，来自江西上栗，利用了金属单质的焰色反应
B．世界杯会徽巨型雕塑是由中国制造，其主要材料为玻璃钢，玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料
C．中国承建的卡塔尔首座光伏电站中的光伏材料为高纯度二氧化硅
D．中国铁建承建的主会场卢赛尔体育场的屋面膜结构由聚四氟乙烯材料构成，聚四氟乙烯是一种纯净物
7．下列有关实验操作或叙述正确的是（ ）
A．滴定实验操作中，锥形瓶洗涤后不需要润洗
B．制备晶体，需将饱和溶液蒸干
C．检验时，可用湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口
D．焰色试验前，需先用稀硫酸洗涤铂丝并灼烧
8．下列关于焰色反应、酯的性质、粗盐提纯的说法中正确的是（ ）
A．乙酸乙酯的酸、碱性水解实验，可通过酯层的消失时间比较酯的水解速率
B．焰色实验时，可以用铁丝代替铂丝，使用前都需用稀硫酸清洗干净
C．钾与水反应时，为清楚的观察实验现象，可近距离俯视烧杯
D．粗盐净化过程中，可用Ba(NO3)2除去SO杂质
9．某物质在水溶液中得到了如图所示的结构，虚线表示氢键，其中X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是（ ）
A．非金属性： Z＞Y
B．该结构中Z均满足8电子稳定结构
C．M的焰色试验呈黄色
D．氢键的存在使该物质在水中的溶解性较大
10．化学与社会、生活、生产密切相关，下列有关说法错误的是。（ ）
A．2022年北京冬奥会开幕式上绚丽多彩的焰火，主要利用了“焰色反应”的知识
B．航天员所穿航天服的主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，它是一种新型无机非金属材料
C．“闽鹭”是我国制造的第四艘LNG船。船底镶嵌锌块，锌作正极，以防船体被腐蚀
D．低碳生活需要节能减排，使用太阳能代替化石燃料，可减少温室气体的排放
11．中华优秀传统文化涉及到很多的化学知识。下列有关说法错误的是（ ）
A．《天工开物》中记载：“凡白土曰垩土， 为陶家精美启用”，“陶” 是一种传统硅酸盐材料。
B．宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是氢氧化铜
C．《周易》记载：“泽中有火”、 “上火下泽” ，文中“火”指甲烷的燃烧
D．《本草经集注》中“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，“硝石” 中含有钾元素
12．下列说法正确的是（ ）
A．、MgO、均属于碱性氧化物
B．酸性氧化物均是非金属氧化物
C．、、NaOH的溶液均可以导电，它们均是电解质
D．属于钠盐，其焰色为黄色
二、非选择题
13． 是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
回答下列问题：
（1）Co位于元素周期表第 周期，第 族。
（2）烧渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因 。
（3）鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是 。
（4）已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为 。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
（5）导致比易水解的因素有 (填标号)。
a．Si-Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大
c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
14． X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1，Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子。请回答下列问题：
（1）基态X的外围电子电子排布图为 ，P元素属于 区元素。
（2）XZ2分子的空间构型是 ，YZ2分子中Y的杂化轨道类型为 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 （写分子式），理由是 。
（3）含有元素N的盐的焰色反应为 色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是 。
（4）元素M与元素Q形成晶体中，M离子与Q离子的配位数之比为 。
（5）P单质形成的晶体中，P原子采取的堆积方式为 ，P原子采取这种堆积方式的空间利用率为 （用含π表达式表示）。
15．深入认识物质的结构有助于进一步开发物质的用途。
（1）钾或钾的化合物焰色反应为紫色。下列对其原理的分析中，正确的是___________(填字母)。
A．电子从基态跃迁到较高的激发态
B．电子从较高的激发态跃迁到基态
C．焰色反应的光谱属于吸收光谱
D．焰色反应的光谱属于发射光谱
（2）镓(Ga)的价层电子排布式为 。与Ga元素同周期，且基态原子有2个未成对电子的过渡元素是 (填元素符号)。
（3） 的空间构型为 ，中心原子S的杂化方式为 。[Ag(S2O3)2]3-中不存在的化学键是 (填字母序号)
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．配位键
（4）近年来，人们发现了双氢键，双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用。下列不可能形成双氢键的是___________。
A．Be—H……H—O B．O—H……H—N
C．Si—H……H—Al D．B—H……H—N
（5）从结构的角度解释：MgCO3热分解温度低于CaCO3热分解温度的原因是 。
（6）镍合金储氢的研究已取得很大进展。
①图甲是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金储氢后，含1molLa(镧)的合金可吸附H2的质量为 g。
②Mg2NiH4是一种贮氢的金属氢化物。在Mg2NiH4晶胞中，Ni原子占据如图乙的顶点和面心，Mg处于乙图八个小立方体的体心。若晶体的密度为ρg/cm3，NA是阿伏加德罗常数，则Mg原子与Ni原子的最短距离为 cm。(用含ρ、NA的代数式表示)
16．化合物AgMnAs2在磁记录材料领域有着广泛的应用前景，回答下列问题：
（1）Ag的焰色反应与铁相似，接近无色，下列有关焰色反应原理的分析正确的是 (填字母)。
a.电子从基态跃迁到较高的激发态
b.电子从较高的激发态跃迁回基态
c.焰色反应的光谱属于吸收光谱
d.焰色反应的光谱属于发射光谱
（2）基态Mn原子中核外电子占据的最高能层符号 。其核外未成对电子数为 个。
（3）Mn(NO3)2中阴离子的空间构型是 ，Mn、N、O中第一电离能最大的元素是 (填元素符号)。
（4）NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 (填化学式，下同)，键角由大到小的顺序为 。
（5）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系 AgMnAs2的晶胞结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标 原子 x y z
Ag 0 0 0
Mn 0 0 0.5
As 0.25 0.25 0.125
找出距离 Ag(0，0，0)最近的Mn (用分数坐标表示)。AgMnAs2晶体中与单个Mn键合的As有 个。
17．我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂，在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成C的含氧化合物。请回答下列问题：
（1）在Fe、Co、Ni、Cu中，某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”（指能量相同的原子轨道在全满、半满、全空状态时，体系的能量最低），该原子的外围电子排布式为 。
（2）在第四周期所有元素中，基态原子未成对电子数最多的元素是 （填元素符号）。
（3）金属晶体热导率随温度升高会降低，其原因是 。
（4）铜的焰色反应呈 。在现代化学中，常用于区分晶体与非晶体的方法为 。
（5）Mn和Co的熔点较高的是 ，原因 。
（6）钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞分别如图1、2所示。
①钴晶胞堆积方式的名称为 ；
②已知白铜晶胞的密度为dg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为 pm(列出计算式)。
18． 2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如图：
已知：Ksp[Mg(OH)2]=10-11，Ksp[Al(OH)3]=10-33，Ksp[Fe(OH)3]=10-38
回答下列问题：
（1）为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈 ，可以认为该矿石中存在锂元素。
a.紫红色 b.紫色 c.黄色
（2）锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为 。
（3）为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是 。
（4）向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、Al3+完全沉淀，则pH至少为 。(已知：完全沉淀后离子浓度低于1×10-5)mol/L)
（5）“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为 。
（6）“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的 溶液（填化学式）；该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+，可将其加入到“ ”步骤中。
（7）Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为 。
答案与解析
1．答案：D
分析：
A.此反应不能比较溴和碘单质的氧化性；
B.玻璃中含有钠元素；
C.浓度未知，pH不能比较；
D.木条复燃是检验氧气的主要方法，则生成了氧气。
解析：A．向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡，静置，溶液分层，下层呈紫红色，说明反应产生I2，发生反应：2KI+Cl2=2KCl+I2，证明氧化性：Cl2＞I2，Br2＞I2，但不能比较Br2与Cl2的氧化性强弱，A不符合题意；
B．玻璃中含有Na元素，因此灼烧时使火焰呈黄色，不能证明溶液中含Na元素，B不符合题意；
C．应该采用对照方法进行实验，但两种溶液的浓度未知，盐的种类也不同，因此不能通过测定溶液的pH来判断H2CO3、CH3COOH的酸性强弱，C不符合题意；
D．氧气有助燃性，把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星木条放在试管口，木条复燃，可以证明Na2O2与水反应产生了O2，D符合题意；
故答案为：D。
2．答案：B
分析：A、太阳能电池为光能转化为电能，不需要发生化学反应；
B、硅胶可以溪水，铁粉可以抗氧化；
C、纳米铁粉不能吸附金属离子；
D、铁、金、银的焰色试验为无色。
解析：A．太阳能电池阵转化的是太阳能不需要发生氧化还原反应，A不符合题意；
B．硅胶可以防潮具有吸水性，铁粉具有还原性可以防止氧化，B符合题意；
C．纳米铁粉通过物理吸附去颗粒物，但不能通过吸附除去金属离子，C不符合题意；
D．Fe、Au、Ag焰色为无色，无法通过焰色试验判断，D不符合题意；
故答案为：B。
3．答案：B
分析：A.焰色反应过程中没有产生新物质；
B.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物；
C.合金是由金属元素跟其他金属或非金属元素熔合而成的、具有金属特性的物质；
D.聚酯纤维为有机合成高分子，属于有机高分子材料。
解析：A．“焰色试验”过程中没有产生新物质，所以开幕式的绚丽烟花利用的“焰色试验”是物理变化，A不符合题意；
B．氯化钠是电解质，运动员需要补充的NaCl溶液属于混合物，不是电解质，也不是非电解质，B符合题意；
C.18k金是黄金含量至少达到75%的合金，因此制作奖杯的材料之一18K金是合金，C不符合题意；
D．聚酯纤维面料由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，因此足球赛服材料聚酯纤维属于有机高分子材料，D不符合题意；
故答案为：B。
4．答案：B
分析：A.聚氨酯是高聚物，属于有机高分子化合物；
C.工业上获得大量的乙烯、丙烯、丁二烯的方法是石油的裂解；
D.过氧化氢具有强氧化性，能使蛋白质变性。
解析：A．聚氨酯为有机聚合物，属于高分子化合物，故A不符合题意；
B．钾盐的焰色为紫色，钠元素的焰色为黄色，故B符合题意；
C．石油裂解可以得到短链气态烃如乙烯、丙烯等，丙烯可作为生成口罩的原料，故C不符合题意；
D．过氧化氢具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故D不符合题意；
故答案为：B。
5．答案：B
分析： 无色气体Z能燃烧生成水和无色无味气体X，V、W、X、Z均为两种元素组成，根据元素守恒知，Z含有H元素，应该是烃，固体C和水反应生成Y和烃，碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔，所以V是碳化钙，Y是氢氧化钙，Z是乙炔；加热条件下，碳化钙和氧气反应生成氧化钙和二氧化碳，所以W是氧化钙，X是二氧化碳。
解析：A．根据分析可知，涉及的元素中只有Ca，一种金属元素，其焰色试验的火焰颜色为砖红色，A不符合题意；
B．涉及元素中含有三种非金属元素，分别为：H，C，O，其中半径C>O，B符合题意；
C．由分析可知，W为CaO，其和水反应生成氢氧化钙，可以抑制水的电离，C不符合题意；
D．由分析可知，X为CO2，Y为Ca(OH)2，两者反应可以生成碳酸氢钙，其中包含所涉及的所有元素，D不符合题意；
故答案为：B。
6．答案：B
分析：A．焰色反应利用了金属元素的性质；
B．玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料；
C．高纯度硅单质有光电转化性质；
D．聚合物均为混合物。
解析：A．烟花利用了金属元素的焰色反应，不一定为金属单质，故A不符合题意；
B．玻璃钢是指由树脂与玻璃纤维复合而成的复合材料，故B符合题意；
C．光伏材料为高纯度硅单质，故C不符合题意；
D．聚合物均为混合物，故D不符合题意；
故答案为：B。
7．答案：A
分析：A.滴定实验操作中，锥形瓶洗涤后不需要润洗。
B.注意 为强酸弱碱盐，其溶液能发生水解。
C.碱性气体遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。
D.盐酸具有挥发性， 焰色试验前，需先用稀盐酸洗涤铂丝并灼烧 。
解析：A．滴定实验操作中，锥形瓶洗涤后不需要润洗，润洗会导致所测值偏大，A符合题意；
B．亚铁离子易被氧化，且会发生水解，制备晶体，需将饱和溶液在真空且氯化氢气流中蒸发，B不符合题意；
C．检验时，可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝，则证明存在氨气，C不符合题意；
D．进行焰色反应时，所用铂丝需要用稀盐酸洗涤并充分灼烧，不能用稀硫酸，D不符合题意；
故答案为：A。
8．答案：A
分析：A．依据水解平衡的影响分析；
B． 焰色实验时， 洗涤铁丝或铂丝应该用盐酸清洗；
C．钾与水反应剧烈；
D．会引入新杂质硝酸根。
解析：A．乙酸乙酯与水不互溶，所以会分层，酯层消失即乙酸乙酯完全水解，所以可通过酯层的消失时间比较酯的水解速率，A符合题意；
B．硫酸不易挥发，且硫酸盐熔点均较高，所以洗涤铁丝或铂丝应该用盐酸清洗，B不符合题意；
C．钾与水反应剧烈，近距离俯视烧杯可能会发生危险，C不符合题意；
D．用Ba(NO3)2除去SO杂质会引入新杂质硝酸根，D不符合题意；
故答案为：A。
9．答案：D
分析：根据电子式分析，M为IA族金属元素，X含有1个共价键和1个离子键，Y含有4个共价键，Z含有1个共价键，X含有1个共价键，且由于X和Z可以形成氢键， X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素 ，可知X为H、Z为O，则Y为C，M为Na；
A、同周期元素，从左到右非金属性递增；
B、氧原子最外层满足8电子；
C、钠元素的焰色试验为黄色；
D、碳酸氢钠在水中的溶解度减小。
解析：A．同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性： O＞C，故A不符合题意；
B．O最外层有6个电子，该化合物中O显-2价，O均满足8电子稳定结构，故B不符合题意；
C．M是Na元素，Na元素的焰色试验呈黄色，故C不符合题意；
D．该物质是碳酸氢钠，碳酸氢根离子通过氢键形成双聚离子，不利于和水分子形成氢键，所以氢键的存在使该物质在水中的溶解性降低，故D符合题意；
故答案为：D。
10．答案：C
分析：A.焰火利用了金属的焰色反应；
B.碳化硅、陶瓷和碳纤维均为新型无机非金属材料；
C.根据原电池原理：活泼金属作负极，受到腐蚀；不活泼金属作正极。
解析：A.2022年北京冬奥会开幕式上绚丽多彩的焰火，这主要是金属的焰色反应，选项A不符合题意；
B．航天服主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，碳纤维复合材料，是一种新型无机非金属材料，选项B不符合题意；
C．锌比铁活泼，在原电池反应中作负极，选项C符合题意；
D．低碳生活就是节能减排，使用太阳能等代替化石燃料，尽量减少二氧化碳的排放，从而减缓温室效应，选项D不符合题意；
故答案为：C。
11．答案：B
分析：A.陶瓷是传统硅酸盐材料；
C.“泽中有火”是对湖泊池沼水面上起火现象的描述；
D.钾元素的焰色反应为紫色。
解析：A．陶瓷是传统硅酸盐材料，属于无机非金属材料，故A不符合题意；
B．铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，不是氢氧化铜，故B符合题意；
C．“泽中有火”是对湖泊池沼水面上起火现象的描述，这里的“火”指甲烷的燃烧，故C不符合题意；
D．由信息可知，焰色反应为紫色，为硝酸盐，则“硝石”指的是KNO3，含有钾元素，故D不符合题意；
故答案为：B。
12．答案：D
分析：A.碱性氧化物只能与酸反应生成相应价态的盐和水，注意Al2O3为两性氧化物。
B.酸性氧化物包括非金属元素的氧化物和某些过渡金属元素的高价氧化物。
C.电解质是指在水溶液或熔融状态下本身能电离出离子的化合物，据此分析。
D.钠盐是指由钠离子和酸根离子化合而成的盐类，含有钠元素的焰色反应均为黄色。
解析：A．只能和酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物，、MgO属于碱性氧化物，属于两性氧化物，A不符合题意；
B．某些金属氧化物如也是酸性氧化物，B不符合题意；
C．、NaOH是电解质，但溶于水，其本身不能电离出离子，则是非电解质，C不符合题意；
D．的金属阳离子是钠离子，所以其是钠盐，且钠的焰色反应是黄色，D符合题意。
故答案为：D。
二、非选择题
13．答案：（1）4；Ⅷ
（2）
（3）焰色反应
（4）；
（5）abd
分析：由流程和题中信息可知，粗品LiCoO2与在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、和的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1，滤饼1的主要成分是和；滤液1用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2和滤液2（主要溶质为LiCl）；滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到；滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3和滤饼3，滤饼3为。
解析：（1）Co是27号元素，元素周期表第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，因此，其位于元素周期表第4周期、第Ⅷ族；
（2）四氯化硅与可水反应且能生成氯化氢和硅酸，故其原因是：四氯化硅遇水剧烈水解，生成硅酸和氯化氢，该反应的化学方程式：；
（3）常用焰色反应鉴别和，的焰色反应为紫红色，而的焰色反应为黄色。
（4）若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中OH-浓度为：，则Co2+浓度为：，
（5）850℃煅烧”时，Co（OH）2与O2反应生成Co3O4和水，反应方程式为：
（5）a．Si-Cl键极性更大，则 Si-Cl键更易断裂，因此，比易水解，a正确；
b．Si的原子半径更大，因此，中的共用电子对更加偏向于氯，从而导致Si-Cl键极性更大因此，比易水解，b正确；
c.C原子半径硅原子半径，C-Cl键长能比Si-Cl键长短，C-Cl键长能比Si-Cl键长大，c不正确；
d．Si有更多的价层轨道，因此更易与水电离的OH-形成化学键，从而导致比易水解，d正确；
14．答案：（1）；ds
（2）V形；sp杂化；SO2；SO2为极性分子，CO2为非极性分子，H2O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO2的溶解度较大
（3）紫；电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量
（4）2∶1
（5）面心立方最密堆积；
分析：（1）为硫元素，其最外层排布为3s23p4；
（2）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
杂化轨道数=2，为直线；
杂化轨道数=3，成键电子数=3，为三角形；
杂化轨道数=3，成键电子数=2，为V形；
杂化轨道数=4，成键电子数=4，为四面体；
杂化轨道数=4，成键电子数=3，为三角锥；
杂化轨道数=4，成键电子数=2，为V形
（3）焰色试验的原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量；
（4）结合顶点、面心的原子个数判断；
（5）结合晶胞体积和球体积计算。
解析：X为S元素，Y为C元素，Z为O元素，M为Ca元素，N为K元素，Q为F元素，P为Cu元素。
(1)X为S元素，元素在周期表中的位置是：第三周期ⅥA族，外围电子排布为3s23p4，它的外围电子的电子排布图为，P元素为Cu，属于ds区元素；
(2)SO2分子中S原子价层电子对数2+=3，S原子含有1对孤电子对，所以其立体结构是V形，CO2分子C原子呈2个σ键、没有孤电子对，C的杂化轨道类型为sp杂化，SO2为极性分子，CO2为非极性分子，H2O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO2的溶解度较大；
(3)含有K元素的盐的焰色反应为紫色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量；
(4)元素M与Q分别为Ca和F，形成的晶体为CaF2，Ca2+作面心立方最密堆积，F-做四面体填隙，Ca2+的配位数为8，F-的配位数为4，所以M离子与Q离子的配位数之比为2∶1；
(5)P为Cu，P单质形成的晶体中，原子采取的堆积方式为面心立方最密堆积，一个晶胞中有Cu的个数为8×个，设Cu的半径为r，则V球=4×=，根据几何关系，晶胞边长为a=2r，所以晶胞的体积V晶胞=a3=16r3，所以空间利用率为×100%。
15．答案：（1）B；D
（2）4s24p1；Ti、Ni
（3）四面体；sp3；A
（4）B；C
（5）Mg2+、Ca2+的电荷数相同，Mg2+半径小，夺取 中O2-的能力强或MgO的晶格能大于CaO的晶格能，所以碳酸镁的分解温度低
（6）6；
分析：（1）焰色反应是先吸收能量再释放能量，从基态吸收能量到激发态，激发态能量过高不稳定，再释放能量的过程
（2）写出Ga的核外电子能级排布即可找价层电子排布，同时可找出基态含有2个未成对电子的过渡元素
（3）计算出 中心硫原子的价层电子对和孤对电子即可判断杂化方式和构型， [Ag(S2O3)2]3- 存在着硫氧极性键以及硫硫非极性键以及与银离子形成的配位键
（4）找出是否含有带正电和带负电的氢原子即可
（5）主要均是离子化合物，分解温度主要和形成的物质晶格能有关，形成物质的晶格能越大，分解温度越低
（6）① 氢气分子占据棱和上下面心即可计算出氢气分子的个数，而La占据顶点，即可计算出晶胞中的La的个数即可计算出1molLa吸附的氢气数②根据给出的数据下计算出晶胞的体积，而镁原子和镍原子最近的距离是晶胞体对角线的1/4即可计算出
解析：(1) 发生焰色反应时，电子从高能级跃迁到低能级，能量差以光的形式释放出来，且其光谱为发射光谱，故答案为：BD；
(2)Ga为第四周期第ⅢA族元素，故其价电子有3个，价电子排布为4s24p1；与Ga元素同周期且基态原子有两个未成对孤对电子的元素为Ti、Ni，其价电子排布式为3d24s2、3d84s2；
(3) 的中心硫原子孤电子对数为 ，价层电子对数为0+4=4，微粒空间构型为四面体型，中心硫原子采取sp3杂化；[Ag(S2O3)2]3-中银离子与 之间形成配位键，硫原子之间形成非极性键，硫与氧原子之间形成极性键，
故答案为：A；
(4) 氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团之间的一种若的电性作用。双情剑是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性的相互作用；
A．Be-H中氢原子带负电，H-O中氢原子带正电，符合双氢键定义；
B．O-H和H-N中氢原子均带正电，不符合双氢键定义；
C．Si-H···H-Al中氢原子均带负电，不符合双氢键定义；
D．B-H中氢原子带负电，H-N中氢原子带正电，符合双氢键定义；
故答案为：BC；
(5) MgCO3热分解温度低于CaCO3热分解温度的原因是镁离子、钙离子的电荷数相同，镁离子的半径小，夺取碳酸根离子中的氧离子能力强，所以碳酸镁的热分解温度低；
(6)①晶胞中La原子数目=8× =1，氢气分子数目为 ，故含1molLa的合金可吸附氢气的质量为1mol×3×2g/mol=6g；
②该晶胞中Ni原子个数为 、镁离子个数为8，根据化学式可知，H原子的个数为16，所以晶胞的质量为 ，又已知晶胞的密度为ρg/cm3，则晶胞的棱长为 ，根据晶胞结构可知，镁离子和镍原子的最短距离为晶胞体对角线的 ，所以最短距离为
16．答案：（1）bd
（2）N；5
（3）平面三角形；N
（4）NH3、AsH3、PH3；NH3、PH3、AsH3
（5）(0.5，0，0.25)和(0.5，0.5，0)；4
分析：（1）主要是焰色反应的发生原理，基态电子吸收能量后变为激发态，激发态不稳定释放能量形成焰色反应是发生光谱
（2）写出Mn原子中核外电子能级排布即可找出未成对电子，找出电子的所占据的能级即可
（3）计算出出硝酸根离子的价层电子对以及孤对电子即可判断构型，金属元素的第一电离能低于非金属元素，非金属元素能级中存在半充满或全充满时较稳定
（4）结构相似，相对分子质量越大沸点越高，但是氨气分子中存在氢键，半径越小，孤对电子对成键电子斥力越大，键角越大
（5）根据给出的坐标即可得出小黑球是Ag，小白球是Mn,灰球是As，与Ag最近的是位于底面面心以及左侧面的位置的点，根据图示即可中出单个Mn键合的As的个数
解析：(1)焰色反应时，电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量，故a不正确、b正确；焰色反应的光谱属于发射光谱，故c不正确、d正确；
故答案为：bd；
(2)Mn是25号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，故最高能层符号：N；3d能级上有5个电子，根据洪特定律，3d能级上的5个电子均为未成对的电子，故未成对电子为：5；
(3)Mn(NO3)2中阴离子为硝酸根离子，价层电子对数=3+ =3，所以VSEPR模型为平面三角形，没有孤电子对，所以硝酸根离子的空间构型是：平面三角形；元素 Mn 与 O、N 中，由于O、N元素是非金属元素而 Mn 是金属元素，所以第一电离能较大的O和N，同周期从左向右第一电离能增大，但 N 的 2p 电子半满为稳定结构，所以Mn、N、O中第一电离能最大的元素是：N
(4)NH3分子间中有氢键，氢键比分子间作用力强，所以沸点最高，As相对原子质量大于P，所以相对分子质量更大，范德华力更强，沸点更高，所以NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3；根据VSEPR中同族元素形成同类型化合物时的斥力顺序，处于中心原子的全充满价层里的键和电子之间的斥力大于处在中心原子未充满价层里的键和电子之间的斥力，且N-P-As的顺序原子半径递增，故本应同为三角锥形分子的NH ﹑PH ﹑AsH 的键角依次减小；
(5)由Mn和As的分数坐标可知，x、y轴上apm长的分数坐标为1，z轴上2apm长的分数坐标为1。小黑球表示的是Ag原子，与Ag(0，0，0)最近的Mn有两个，其分数坐标分别为(0.5，0，0.25)和(0.5，0.5，0)。灰球表示的是As原子，每个Mn周围与Mn等距离的As原子有4个，即与单Mn键合的As有4个。
17．答案：（1）3d104s1
（2）Cr
（3）电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞（温度升高电阻增大）
（4）绿；X-射线衍射法
（5）Co；价电子数多半径小金属键强
（6）六方最密堆积； ×1010
分析：(1)在Fe、Co、Ni、Cu中，Cu遵循“洪特规则特例”，3d轨道为全满状态；(2)在第四周期所有元素中，基态原子最多有6个未成对电子；（3）金属通过自由电子与金属离子碰撞导热；(4)x射线衍射法是一种研究晶体结构的方法；(5)金属键越强，金属晶体的熔点越高；(6)先根据晶体的密度计算晶胞的边长，再计算两个面心上铜原子最短核间距；
解析：(1)在Fe、Co、Ni、Cu中，Cu遵循“洪特规则特例”，3d轨道为全满状态，Cu原子的外围电子排布式为3d104s1；(2)在第四周期所有元素中，基态原子未成对电子数最多的原子，外围电子排布式为3d54s1，该元素符号是Cr；(3)电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子碰撞的概率增大，这样电子气不易将动能传远，导热率自然下降；(4)铜的焰色反应呈绿色。在现代化学中，对固体进行X射线衍射实验区分晶体与非晶体， 所以区分晶体与非晶体的方法为X-射线衍射法；(5)Mn和Co相比，Co价电子数多、半径小， Co金属键强，所以熔点较高的是Co；(6)①图1为六方晶胞，所以钴晶胞堆积方式是六方最密堆积；
②设晶胞的边长为a pm，则晶胞的体积为 ，根据均摊原则，1个晶胞含有铜原子数是 、镍原子数是 ， ， ，晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为 ×1010。
18．答案：（1）a
（2）Li2O·Al2O3·4SiO2
（3）将矿石粉碎（搅拌、升高温度）
（4）4.7
（5）Mg(OH)2，CaCO3
（6）Na2CO3；净化
（7）6Li2CO3+4Co3O4+O2=12Li2CoO2+6CO2
分析：锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)为原料来制取钴酸锂(LiCoO2)，加入过量浓硫酸溶解锂辉矿，加入碳酸钙除去过量的硫酸，并使铁离子、铝离子沉淀完全，然后加入氢氧化钙和碳酸钠沉淀镁离子和钙离子，过滤得到溶液中主要是锂离子的溶液，滤液蒸发浓缩得20%Li2S，加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂，洗涤后与Co3O4高温下焙烧生成钴酸锂，据此分析解题。
解析：(1)焰色反应常用来检测金属元素，钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色，利用排除法可以选出锂元素的焰色为紫红色，故答案为a；(2)锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，在原子简单整数比不变的基础上，其氧化物的形式为Li2O Al2O3 4SiO2；(3)“酸化焙烧”时使用的是浓硫酸，为提高“酸化焙烧”效率，还可采取的措施有将矿石细磨、搅拌、升高温度等；(4)根据柱状图分析可知，Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp，那么使Al3+完全沉淀pH大于Fe3+的Al(OH)3的Ksp=c(Al3+)×c3(OH-)=1×10-33，c(OH-)= = mol/L=1×10-9.3mol/L，则c(H+)=1×10-4.7mol/L，pH=4.7，即pH至少为4.7；(5)由分析知，“滤渣Ⅱ”的主要化学成分为Mg(OH)2和CaCO3；(6)根据“沉锂”后形成Li2CO3固体，以及大量生产的价格间题，该过程中加入的沉淀剂为饱和Na2CO3溶液；该过程得的“母液“中仍含有大量的Li+，需要从中2提取，应回到“净化“步隳中循环利用；(7)Li2CO3与Co3O4在敝口容器中反应生成LiCoO2时Co元素的化合价升高，因此推断空气中O2参与反应氧化Co元素，化字方程式为6Li2CO3+4Co3O4+O2 12LiCoO2+6CO2。
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