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滚动检测三　化学基本概念、元素化合物　物质结构与性质
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.(2025·武汉模拟)2024年12月，中国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”正式列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。下列有关春节习俗的化学知识的说法错误的是(　　)
A.“蒸馒头”使用的发酵粉中的小苏打属于盐类物质
B.“放烟花”利用某些金属元素的焰色试验，焰色试验属于物理变化
C.“剪窗花”纸张的主要成分是纤维素，纤维素与淀粉互为同分异构体
D.“做豆腐”一系列过程中涉及胶体的性质，胶体是一种分散系
2.(2025·湖南常德一模)下列化学用语表述正确的是(　　)
A.基态硒原子的简化电子排布式：[Ar]4s24p4
B.COS的空间结构：V形
C.的名称：2，2，4，4-四甲基己烷
D.NF3的电子式：
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A.1 mol金刚石晶体中含有C—C的数目为2NA
B.标准状况下，2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应，生成SO3分子的数目为0.1NA
C.1.8 g D2O中含有的电子数为NA
D.1 mol环戊烯()中含有σ键的数目为5NA
4.(2026·河南高三阶段练习)下列化学用语或名称描述错误的是(　　)
A.碱石灰成分：CaO
B.氯离子结构示意图：
C.2py的电子云轮廓图：
D.HCl的球棍模型：
5.联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A.N2H4中N的杂化类型为sp2
B.[Cu(NH3)4]2+中配位原子是H
C.基态原子核外未成对电子数：N>O
D.第一电离能：I1(O)>I1(N)>I1(Cu)
6.金属Na可以与液氨反应制取一种强碱性物质NaNH2；金属Mg可以在高温条件下还原TiCl4制备熔点较高的金属Ti，金属Ti是一种重要的航空材料，其性质稳定，常温下不与稀盐酸反应；金属Al可以用来作电池的负极材料，一种Al-空气电池在碱性电解质中的总反应为4Al+3O2+6H2O+4OH-4。下列化学反应表示正确的是(　　)
A.Na与液氨反应：Na+NH3NaNH2+H2↑
B.MgCl2的水解反应：Mg2++2H2OMg(OH)2↓+2H+
C.Al溶于氢氧化钠溶液中：2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
D.该Al-空气电池的负极反应式：Al+4OH-+3e-
7.(2025·河南信阳一模)下列类比或推理合理的是(　　)
选项 已知 方法 结论
A 沸点：Cl2B 酸性：HClO4>HIO4 类比 酸性：HCl>HI
C 金属性：Fe>Cu 推理 氧化性：Fe3+D 硬度：金刚石>晶体硅 推理 键长：C—C>Si—Si
8.利用冠醚可实现水溶液中锂、镁的分离，其制备与分离过程如图。下列说法错误的是(　　)
A.使用(C2H5)3N促进甲→乙反应正向进行
B.丙中Li+通过化学键与O原子结合
C.甲、乙、丙中仅有一种物质属于超分子
D.通过空间结构和作用力协同实现锂、镁分离
9.(2025·河北衡水模拟)氮化硅(Si3N4)陶瓷是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。以N2、H2、SiCl4(g)(沸点：57.6 ℃，极易水解，具有腐蚀性)为原料，在高温下制备氮化硅的实验装置如图。实验结束后丁装置硬质玻璃管增重2.8 g，己装置增重15.56 g，不考虑SiCl4在丙装置和戊装置中的损耗。
下列说法不正确的是(　　)
A.乙装置中反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1
B.丁装置中反应的化学方程式为2N2+6H2+3SiCl4(g)Si3N4+12HCl
C.戊装置中的试剂为浓硫酸
D.该实验中氮化硅的产率为75%
10.利用如图所示装置进行实验(忽略④中试剂选择)，所选试剂能达到相应实验目的的是(　　)
选项 ① ② ③ 实验目的
A H2O2 MnO2 水 制备并收集O2
B 浓盐酸 KMnO4 含HCl的淀粉碘化钾溶液 验证Cl2的氧化性
C 浓硫酸 Cu 品红溶液 验证SO2的漂白性
D 稀盐酸 CaCO3 澄清石灰水 比较Cl和C的非金属性
11.某无色溶液Y可能含有Na+、Fe3+、Ba2+、N、Cl-、S、HC、HS中的几种离子，溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成，某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出，忽略H2O2的分解)。下列说法不正确的是(　　)
A.溶液Y中一定不存在Fe3+、S
B.溶液Y中一定含有Cl-，且n(Cl-)=0.01 mol
C.溶液Y中肯定存在HC、HS、Ba2+、N
D.溶液Y中可能存在Na+，为确定其是否存在，可取溶液1通过焰色试验验证
12.短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次递增，Y、Z、W位于同周期，基态M原子的价层电子数是基态X、Y、Z、W原子的未成对电子数之和的一半，上述部分元素组成物质存在如图所示转化关系，下列说法错误的是(　　)
A.第一电离能：Z>W>Y
B.M在自然界中主要以单质形式存在
C.简单氢化物的沸点：W>Z
D.转化关系中Y原子的杂化方式有sp2、sp3
13.弱碱性条件下，利用含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3及少量不溶性杂质)制备Cu2(OH)2SO4的工艺流程如图。
下列说法不正确的是(　　)
A.“氨浸”时，As2O3发生反应的离子方程式：As2O3+6NH3+3H2O6N+2As
B.“氨浸”时，CuO转化为[Cu(NH3)4]2+
C.“氧化”除As时，每生成1 mol FeAsO4转移的电子数目为3×6.02×1023
D.“蒸氨”后滤液中主要存在的离子为N、S2
14.反应：Al2Cl6+2NH32Al[(NH3)Cl3]中，共价化合物Al2Cl6的结构式为，下列说法错误的是(　　)
A.1 mol Al[(NH3)Cl3]中通过p-p轨道重叠形成的σ键数目为4NA
B.Al2Cl6分子中所有原子最外层均满足8电子结构
C.反应前后Al原子配位数不变
D.Al[(NH3)Cl3]属于极性分子
15.硫化汞的立方晶系β型晶胞如图所示，晶胞参数为a nm，P原子的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值用NA表示。下列说法正确的是(　　)
A.基态S原子核外有4个未成对电子
B.M原子的分数坐标为()
C.晶体密度ρ=×1021 g·cm-3
D.S与Hg之间的最短距离为a nm
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16.(15分)(2025·河北邢台模拟)铜及其化合物用途广泛。回答下列问题：
(1)(3分)Cu在元素周期表中位于第　　　　　周期第　　　　　族；基态Cu2+核外有　　　　　个未成对电子。
(2)(4分)蓝矾的简单结构如图1。
蓝矾晶体中形成配位键时　　　　　提供空轨道。的空间结构为　　　　　。蓝矾晶体中形成配位键的H2O分子的H—O—H键角　　　　　(填“>”“=”或“<”)104.5°。
(3)二维导电金属—有机框架(MOFs)因其在超级电容器、电化学传感器、电催化剂和电池等方面的潜在应用而受到越来越多的关注。合成MOFs的一种方法如下：
·3HCl+Cu·3H2OMOFs
固态·3HCl的晶体类型是　　　　　。中N原子的杂化方式是　　　　　。
(4)一种含铜的多元金属硫化物的晶胞结构为四方晶系，已知金属原子均呈四面体配位，晶胞棱边夹角均为90°，其结构可看作是由两个立方体A、B上下堆叠而成。图2为A沿体对角线的投影图，图3为B沿y轴方向的投影图。A中Fe、Sn位置互换即为B，立方体A、B棱长均为a pm，晶胞中部分原子的分数坐标为S(0，0，0)、Fe。
晶胞中Sn原子的分数坐标为　　　　　。若该晶体的密度为d g·cm-3，则阿伏加德罗常数NA=　　　　　。
17.(15分)碳酸锰是生产金属锰的重要原料。工业以软锰矿(主要成分为MnO2，含有少量PbO、FeO、Fe2O3、SiO2)为原料制备碳酸锰(MnCO3)的工艺流程如图：
(1)(2分)Mn在元素周期表中位于第　　　周期第　　　族。
(2)(3分)“酸浸”过程中SO2的作用为　　　　； 滤渣1的主要成分是　　　。
(3)请写出“氧化”步骤的化学方程式：　　　　　　　。
(4)请写出“沉锰”步骤的离子方程式：　　　　　　　。
(5)“一系列操作”中，确认MnCO3沉淀洗涤干净的操作是　　　　　　　。
(6)MnCO3纯度测定
步骤一：称取b g产品，加酸溶解并配制成100.00 mL溶液；取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量(NH4)2S2O8溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液使过量的(NH4)2S2O8分解。
步骤二：加入指示剂，用c mol·L-1 (NH4)2Fe溶液滴定。滴定至终点时消耗(NH4)2Fe溶液的体积为d mL。
已知：S2+Mn2+Mn+S(未配平)。
则MnCO3的质量分数为　　　　　。
(7)二氧化锰的正交晶胞(晶胞的六个面均为长方形)如图，已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，MnO2的相对分子质量为M，Mn和O原子半径分别为x和y(单位：pm)，则该晶胞中原子的空间利用率为　　　(列出计算式)。(空间利用率=×100%)
18.(11分)K3·3H2O是制备某负载型活性铁催化剂的主要原料，具有工业生产价值。某化学小组用如下方法制备K3·3H2O，并测定产品中铁的含量。
Ⅰ.制备晶体
ⅰ.称取5 g莫尔盐，用15 mL水和几滴3 mol·L-1H2SO4溶液充分溶解，再加入25 mL饱和H2C2O4溶液，加热至沸，生成黄色沉淀；
ⅱ.将沉淀洗涤至中性，加入10 mL饱和K2C2O4溶液，水浴加热至40 ℃，边搅拌边缓慢滴加H2O2溶液，沉淀逐渐变为红褐色；
ⅲ.将混合物煮沸30 s，加入8 mL饱和H2C2O4溶液，红褐色沉淀溶解，趁热过滤，滤液冷却后，析出翠绿色晶体，过滤、干燥。
Ⅱ.测定产品中铁的含量
ⅳ.称量x g制得的样品，加水溶解，并加入稀H2SO4酸化，再滴入y mol·L-1KMnO4溶液使其恰好反应；
ⅴ.向ⅳ的溶液中加入过量Zn粉，反应完全后，弃去不溶物，向溶液中加入稀H2SO4酸化，用y mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液z mL。
已知：H2C2O4为二元弱酸，具有较强的还原性。
(1)(1分)莫尔盐中铁元素的化合价是　　　　。
(2)步骤ⅰ中黄色沉淀的化学式为FeC2O4·2H2O，生成该沉淀的离子方程式是　　　　　　　。
(3)(2分)步骤ⅱ中除了生成红褐色沉淀，另一部分铁元素转化为，将下述反应的离子方程式补充完整：6FeC2O4·2H2O+　　　　+　　　 4+2Fe(OH)3↓+　　　　H2O。
(4)步骤ⅱ中水浴加热的温度不宜过高，原因是　　　　　　　。
(5)步骤ⅳ在铁的含量测定中所起的作用是　　　　　　　。
(6)已知：ⅴ中Zn粉将铁元素全部还原为Fe2+；反应中Mn转化为Mn2+。则该样品中铁元素的质量分数是　　　　(用含x、y、z的代数式表示)。
19.(14分)(2025·河北保定高三模拟)缺铜会造成一系列的严重后果。一种有机补铜剂二甘氨酸合铜[Cu]的制备过程如下：
CuSO4溶液深蓝色溶液 Cu(OH)2沉淀Cu溶液收集滤液冷却结晶干燥
回答下列问题：
(1)(2分)已知：二甘氨酸合铜有顺式()和反式()两种结构。则二甘氨酸合铜中铜原子的配位数为　　　　　；顺式二甘氨酸合铜的极性　　　　　(填“大于”或“小于”)反式二甘氨酸合铜。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水，先出现蓝色沉淀，然后沉淀溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色沉淀溶解的化学方程式：　　　　。
(3)为检验Cu(OH)2沉淀已洗涤干净，设计实验方案：　　　　　　　。
(4)抽滤装置如图所示，抽滤的优点是　　　　　；抽滤完毕需进行下列操作，从实验安全角度考虑，你认为接下来最合理的第一步操作为　　　　　(填序号)。
①取下布氏漏斗　②关闭水泵开关　③打开止水夹K　④拔下抽滤瓶处橡皮管
(5)制备二甘氨酸合铜时加入10 mL 95%乙醇溶液的作用是　　　　。
(6)二甘氨酸合铜产率的测定实验如下：
已知：ⅰ.2Cu2++4I-2CuI↓+I2，2S2+I22I-+S4；
ⅱ.加入适量NH4SCN溶液目的是将CuI转化为CuSCN，释放出CuI吸附的I2。
若进行三次平行实验，平均消耗0.010 00 mol·L-1 Na2S2O3溶液25.00 mL，则产品中二甘氨酸合铜(相对分子质量用M表示)的产率为　　　　　%(用含M的式子表示)。
滚动检测三　化学基本概念、元素化合物　物质结构与性质
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.(2025·武汉模拟)2024年12月，中国申报的“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”正式列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。下列有关春节习俗的化学知识的说法错误的是(　　)
A.“蒸馒头”使用的发酵粉中的小苏打属于盐类物质
B.“放烟花”利用某些金属元素的焰色试验，焰色试验属于物理变化
C.“剪窗花”纸张的主要成分是纤维素，纤维素与淀粉互为同分异构体
D.“做豆腐”一系列过程中涉及胶体的性质，胶体是一种分散系
答案　C
解析　小苏打为碳酸氢钠，属于盐类物质，故A正确；焰色试验属于物理变化，故B正确；纤维素与淀粉不互为同分异构体，因为其化学式(C6H10O5)n中的n值不同，故C错误；胶体是混合物，是一种分散系，故D正确。
2.(2025·湖南常德一模)下列化学用语表述正确的是(　　)
A.基态硒原子的简化电子排布式：[Ar]4s24p4
B.COS的空间结构：V形
C.的名称：2，2，4，4-四甲基己烷
D.NF3的电子式：
答案　C
解析　Se是34号元素，简化电子排布式：[Ar]3d104s24p4，A错误；COS的孤电子对数为=0，σ键电子对数为2，故其空间结构为直线形，B错误；主链有6个碳，在2号、4号碳上分别连有两个甲基，系统命名为2，2，4，4-四甲基己烷，C正确；NF3属于共价化合物，其电子式为，D错误。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A.1 mol金刚石晶体中含有C—C的数目为2NA
B.标准状况下，2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应，生成SO3分子的数目为0.1NA
C.1.8 g D2O中含有的电子数为NA
D.1 mol环戊烯()中含有σ键的数目为5NA
答案　A
解析　该反应为可逆反应，不能进行完全，故生成SO3分子的数目应该小于0.1NA，B错误；D2O的摩尔质量为20 g·mol-1，1.8 g D2O的物质的量为0.09 mol，1个D2O含有10个电子，因此1.8 g D2O中含有的电子数为0.9NA，C错误；1 mol 环戊烯中含有σ键的数目为13NA，D错误。
4.(2026·河南高三阶段练习)下列化学用语或名称描述错误的是(　　)
A.碱石灰成分：CaO
B.氯离子结构示意图：
C.2py的电子云轮廓图：
D.HCl的球棍模型：
答案　A
解析　碱石灰是NaOH和CaO的混合物，A错误。
5.联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A.N2H4中N的杂化类型为sp2
B.[Cu(NH3)4]2+中配位原子是H
C.基态原子核外未成对电子数：N>O
D.第一电离能：I1(O)>I1(N)>I1(Cu)
答案　C
解析　N2H4中N原子价层电子对数为4，杂化类型为sp3，故A错误；N原子含有孤电子对，[Cu(NH3)4]2+中配位原子是N，故B错误；基态N原子有3个未成对电子，基态O原子有2个未成对电子，基态原子核外未成对电子数：N>O，故C正确；N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：I1(N)>I1(O)，故D错误。
6.金属Na可以与液氨反应制取一种强碱性物质NaNH2；金属Mg可以在高温条件下还原TiCl4制备熔点较高的金属Ti，金属Ti是一种重要的航空材料，其性质稳定，常温下不与稀盐酸反应；金属Al可以用来作电池的负极材料，一种Al-空气电池在碱性电解质中的总反应为4Al+3O2+6H2O+4OH-4。下列化学反应表示正确的是(　　)
A.Na与液氨反应：Na+NH3NaNH2+H2↑
B.MgCl2的水解反应：Mg2++2H2OMg(OH)2↓+2H+
C.Al溶于氢氧化钠溶液中：2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
D.该Al-空气电池的负极反应式：Al+4OH-+3e-
答案　C
解析　Na与液氨反应的化学方程式为2Na+2NH32NaNH2+H2↑，A错误；MgCl2的水解反应是可逆的：Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+，B错误；该Al-空气电池的负极失电子，其电极反应式为Al+4OH--3e-，D错误。
7.(2025·河南信阳一模)下列类比或推理合理的是(　　)
选项 已知 方法 结论
A 沸点：Cl2B 酸性：HClO4>HIO4 类比 酸性：HCl>HI
C 金属性：Fe>Cu 推理 氧化性：Fe3+D 硬度：金刚石>晶体硅 推理 键长：C—C>Si—Si
答案　A
解析　组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，A正确；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，非金属性：Cl>I，故酸性：HClO4>HIO4，但HCl的酸性比HI弱，B错误；由金属性：Fe>Cu，可推出氧化性：Cu2+>Fe2+，但氧化性：Fe3+>Cu2+，C错误；金刚石和晶体硅均为共价晶体，硬度与键长有关，键长越短，键能越大，硬度越大，因原子半径C小于Si，故键长：C—C8.利用冠醚可实现水溶液中锂、镁的分离，其制备与分离过程如图。下列说法错误的是(　　)
A.使用(C2H5)3N促进甲→乙反应正向进行
B.丙中Li+通过化学键与O原子结合
C.甲、乙、丙中仅有一种物质属于超分子
D.通过空间结构和作用力协同实现锂、镁分离
答案　B
解析　甲→乙的反应中还有HBr生成，(C2H5)3N为三乙胺，呈碱性，能与HBr反应，促进甲→乙反应正向进行，A正确；由超分子的概念可知，丙是超分子，C正确；冠醚有不同大小的空腔，适配不同大小的碱金属离子，体现了超分子的分子识别特征，可用于协同实现锂、镁分离，D正确。
9.(2025·河北衡水模拟)氮化硅(Si3N4)陶瓷是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。以N2、H2、SiCl4(g)(沸点：57.6 ℃，极易水解，具有腐蚀性)为原料，在高温下制备氮化硅的实验装置如图。实验结束后丁装置硬质玻璃管增重2.8 g，己装置增重15.56 g，不考虑SiCl4在丙装置和戊装置中的损耗。
下列说法不正确的是(　　)
A.乙装置中反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1
B.丁装置中反应的化学方程式为2N2+6H2+3SiCl4(g)Si3N4+12HCl
C.戊装置中的试剂为浓硫酸
D.该实验中氮化硅的产率为75%
答案　D
解析　以N2、H2、SiCl4(g)为原料在高温下制备氮化硅反应的化学方程式为2N2+6H2+3SiCl4(g)Si3N4+ 12HCl，甲装置用于生成氢气，乙装置用于生成氮气，丙装置中将N2、H2、SiCl4干燥、混合，在丁装置内发生反应制取Si3N4；戊装置的目的是防止水蒸气进入丁装置，己装置用于吸收过量的SiCl4气体和反应生成的HCl气体，防止污染环境。乙装置中NH4Cl与NaNO2反应生成N2：NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+ 2H2O，其中NH4Cl作还原剂，NaNO2作氧化剂，物质的量之比为1∶1，A正确；SiCl4极易水解，为防止水蒸气进入丁装置，应在戊中加入浓硫酸除水，C正确；m(Si3N4)=2.8 g，n(Si3N4)==0.02 mol，由己装置增重15.56 g可知，过量SiCl4气体和生成HCl气体的质量m(SiCl4)+m(HCl)=15.56 g，依据反应：2N2+6H2+3SiCl4(g)Si3N4+12HCl，可求出n(HCl)=0.02 mol×12=0.24 mol，m(HCl)=0.24 mol×36.5 g·mol-1=8.76 g，则m(SiCl4)=15.56 g-8.76 g=6.8 g，n(SiCl4)==0.04 mol，若SiCl4完全转化为Si3N4，又可生成Si3N4的物质的量为 mol，故该实验氮化硅的产率为×100%=60%，D错误。
10.利用如图所示装置进行实验(忽略④中试剂选择)，所选试剂能达到相应实验目的的是(　　)
选项 ① ② ③ 实验目的
A H2O2 MnO2 水 制备并收集O2
B 浓盐酸 KMnO4 含HCl的淀粉碘化钾溶液 验证Cl2的氧化性
C 浓硫酸 Cu 品红溶液 验证SO2的漂白性
D 稀盐酸 CaCO3 澄清石灰水 比较Cl和C的非金属性
答案　B
解析　排水收集法收集O2时导管需要短进长出，A不合题意；向KMnO4固体中滴加浓盐酸可制得Cl2，反应原理为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，将生成的Cl2通入含HCl的淀粉碘化钾溶液中，可观察到溶液变蓝色，说明Cl2将I-氧化生成了I2，证明Cl2具有氧化性，B符合题意；Cu与浓硫酸需在加热的条件下才能反应生成SO2，C不合题意；稀盐酸滴加到CaCO3表面观察到有大量气泡产生，通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明发生了反应：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑，则酸性：HCl> H2CO3，由于HCl不是Cl的最高价氧化物对应的水化物，故无法比较C和Cl的非金属性强弱，D不合题意。
11.某无色溶液Y可能含有Na+、Fe3+、Ba2+、N、Cl-、S、HC、HS中的几种离子，溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成，某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出，忽略H2O2的分解)。下列说法不正确的是(　　)
A.溶液Y中一定不存在Fe3+、S
B.溶液Y中一定含有Cl-，且n(Cl-)=0.01 mol
C.溶液Y中肯定存在HC、HS、Ba2+、N
D.溶液Y中可能存在Na+，为确定其是否存在，可取溶液1通过焰色试验验证
答案　B
解析　无色溶液Y中一定不存在Fe3+；Y和足量盐酸酸化的双氧水反应生成气体1，说明溶液中存在HC，根据C元素守恒可知n(HC)=n(CO2)==0.01 mol；同时得到溶液1和沉淀，沉淀一定是BaSO4，则溶液中一定含有Ba2+，一定不存在S，一定存在HS，HS被双氧水氧化生成S，进而生成BaSO4，根据元素守恒可知n(Ba2+)=n(HS)=n(BaSO4)==0.01 mol；向溶液1中加入氢氧化钡并加热，生成气体2和溶液2，则气体2一定是NH3，因此一定含有N，其物质的量为n(N)=n(NH3)==0.01 mol，根据电荷守恒可知溶液中还一定存在Cl-，可能含有Na+。由分析可知，溶液Y中一定含有Ba2+、N、HC、HS、Cl-，可能含有Na+，且Ba2+、N、HC、HS的物质的量都为0.01 mol，由于溶液中阳离子浓度相同，并根据电荷守恒可知，若溶液Y中含有Na+，n(Na+)=0.01 mol，n(Cl-)=0.02 mol，若溶液Y不含Na+，n(Cl-)=0.01 mol，B错误；由分析可知，溶液Y中可能存在Na+，为确定其是否存在，可取溶液1通过焰色试验验证，若溶液1的焰色呈黄色，则说明溶液Y中含有Na+，D正确。
12.短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次递增，Y、Z、W位于同周期，基态M原子的价层电子数是基态X、Y、Z、W原子的未成对电子数之和的一半，上述部分元素组成物质存在如图所示转化关系，下列说法错误的是(　　)
A.第一电离能：Z>W>Y
B.M在自然界中主要以单质形式存在
C.简单氢化物的沸点：W>Z
D.转化关系中Y原子的杂化方式有sp2、sp3
答案　B
解析　短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，Y、Z、W位于同周期，X形成1个共价键，X为氢；Y形成4个共价键，为碳；W形成2个共价键，为氧，则Z为氮；基态M原子的价层电子数是X、Y、Z、W各基态原子的未成对电子数之和的一半，则M的价层电子数为4，M为硅，据此回答。M为硅元素，在自然界中主要以化合态形式存在，B错误；水分子间和氨分子间均存在氢键，且水分子间氢键个数多，所以沸点：H2O>NH3，C正确；结合Y的成键方式可知转化关系中Y原子的杂化方式有sp2、sp3，D正确。
13.弱碱性条件下，利用含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3及少量不溶性杂质)制备Cu2(OH)2SO4的工艺流程如图。
下列说法不正确的是(　　)
A.“氨浸”时，As2O3发生反应的离子方程式：As2O3+6NH3+3H2O6N+2As
B.“氨浸”时，CuO转化为[Cu(NH3)4]2+
C.“氧化”除As时，每生成1 mol FeAsO4转移的电子数目为3×6.02×1023
D.“蒸氨”后滤液中主要存在的离子为N、S2
答案　D
解析　利用含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3及少量不溶性杂质)制备Cu2(OH)2SO4，氨浸时，含铜化合物转化为[Cu(NH3)4]SO4溶液，As2O3转化为As，再加入(NH4)2S2O8和FeSO4，氧化除As，得到FeAsO4沉淀，过滤除去，得到的溶液中溶质主要为(NH4)2SO4和[Cu(NH3)4]SO4，通过蒸氨、过滤、洗涤得到产品Cu2(OH)2SO4，以此来解答。根据分析可知，As2O3在“氨浸”时生成As，发生反应的离子方程式为As2O3+6NH3+3H2O6N+2As，A正确；“氧化”除As时As元素化合价由+3价升高为+5价，Fe由+2价升高为+3价，则生成l mol FeAsO4，转移3 mol电子，故转移的电子数目是3×6.02× 1023，C正确；“蒸氨”过程中发生的反应为2[Cu(NH3)4]SO4+2H2OCu2(OH)2SO4↓+6NH3↑+ (NH4)2SO4，所以“蒸氨”后的滤液中含有(NH4)2SO4，故溶液中主要存在的离子为N、S，D错误。
14.反应：Al2Cl6+2NH32Al[(NH3)Cl3]中，共价化合物Al2Cl6的结构式为，下列说法错误的是(　　)
A.1 mol Al[(NH3)Cl3]中通过p-p轨道重叠形成的σ键数目为4NA
B.Al2Cl6分子中所有原子最外层均满足8电子结构
C.反应前后Al原子配位数不变
D.Al[(NH3)Cl3]属于极性分子
答案　A
解析　Al[(NH3)Cl3]分子中含有3个Al—Cl、3个N—H和1个N—Al，其中Al—Cl为sp3-p σ键，N—H为sp3-s σ键，N—Al属于配位键，不是轨道重叠形成，则1 mol Al[(NH3)Cl3]中无p-p轨道重叠形成的σ键，故A错误；由Al2Cl6分子结构图可知，Al原子外围有4个成键电子对，Cl原子有2个成键电子对和2个孤电子对或Cl原子有1个成键电子对和3个孤电子对，所以Al2Cl6分子中所有原子最外层均满足8电子结构，故B正确；由Al2Cl6分子结构图可知，Al原子的配位数为4，Al[(NH3)Cl3]分子中含有3个Al—Cl、1个N—Al(实质为配位键)，则Al原子的配位数也是4，即反应前后Al原子配位数不变，故C正确；Al[(NH3)Cl3]分子中含有3个Al—Cl、1个N—Al，且两种键的键长不相等，正、负电荷中心不重合，所以Al[(NH3)Cl3]属于极性分子，故D正确。
15.硫化汞的立方晶系β型晶胞如图所示，晶胞参数为a nm，P原子的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值用NA表示。下列说法正确的是(　　)
A.基态S原子核外有4个未成对电子
B.M原子的分数坐标为()
C.晶体密度ρ=×1021 g·cm-3
D.S与Hg之间的最短距离为a nm
答案　D
解析　S为16号元素，基态S原子的价层电子排布为3s23p4，核外未成对电子数为2，A错误；由P原子的分数坐标为(0，0，0)，结合投影图知，晶胞中M原子的分数坐标为()，B错误；由晶胞图知，Hg位于顶点和面心，共有8×+6×=4个，S位于晶胞内，共有4个，则晶体密度ρ== g·cm-3 =×1021 g·cm-3，C错误；由图知，S与Hg之间的最短距离为体对角线长的四分之一，即a nm，D正确。
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16.(15分)(2025·河北邢台模拟)铜及其化合物用途广泛。回答下列问题：
(1)(3分)Cu在元素周期表中位于第　　　　　周期第　　　　　族；基态Cu2+核外有　　　　　个未成对电子。
(2)(4分)蓝矾的简单结构如图1。
蓝矾晶体中形成配位键时　　　　　提供空轨道。的空间结构为　　　　　。蓝矾晶体中形成配位键的H2O分子的H—O—H键角　　　　　(填“>”“=”或“<”)104.5°。
(3)二维导电金属—有机框架(MOFs)因其在超级电容器、电化学传感器、电催化剂和电池等方面的潜在应用而受到越来越多的关注。合成MOFs的一种方法如下：
·3HCl+Cu·3H2OMOFs
固态·3HCl的晶体类型是　　　　　。中N原子的杂化方式是　　　　　。
(4)一种含铜的多元金属硫化物的晶胞结构为四方晶系，已知金属原子均呈四面体配位，晶胞棱边夹角均为90°，其结构可看作是由两个立方体A、B上下堆叠而成。图2为A沿体对角线的投影图，图3为B沿y轴方向的投影图。A中Fe、Sn位置互换即为B，立方体A、B棱长均为a pm，晶胞中部分原子的分数坐标为S(0，0，0)、Fe。
晶胞中Sn原子的分数坐标为　　　　　。若该晶体的密度为d g·cm-3，则阿伏加德罗常数NA=　　　　　。
答案　(1)四　ⅠB　1
(2)Cu2+　正四面体形　>
(3)离子晶体　sp3
(4)、　 mol-1
解析　(1)Cu为29号元素，在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族；基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，基态Cu2+的价层电子排布式为3d9，则基态Cu2+核外有1个未成对电子。
(2)由蓝矾的结构可知，其晶体可表示为SO4·H2O，晶体中含Cu—O配位键，其中O提供孤电子对，Cu2+提供空轨道。的中心原子S的价层电子对数为4+=4，中心S原子采取sp3杂化，的空间结构为正四面体形。水分子中的H—O—H键角为104.5°，蓝矾晶体中形成配位键的水分子的孤电子对参与成键，成键电子对之间的斥力小于水中孤电子对对成键电子对的斥力，则蓝矾晶体中形成配位键的H2O分子的H—O—H键角大于104.5°。
(3)·3HCl类似于NH4Cl，属于离子晶体。
(4)根据题意分析该晶体采用面心立方最密堆积，S原子位于立方体A、B的顶点和面心，Cu、Fe、Sn位于体内，1个晶胞中含S原子个数为8×+10×+4×+1=8，Cu原子个数为4，Fe原子个数为2，Sn原子个数为2，因此该晶体的化学式为Cu2FeSnS4，B在下面，根据图3可以确定B中Sn原子的分数坐标为，则A中Sn原子的分数坐标为，晶体的密度ρ：d g·cm-3= ，则NA= mol-1。
17.(15分)碳酸锰是生产金属锰的重要原料。工业以软锰矿(主要成分为MnO2，含有少量PbO、FeO、Fe2O3、SiO2)为原料制备碳酸锰(MnCO3)的工艺流程如图：
(1)(2分)Mn在元素周期表中位于第　　　周期第　　　族。
(2)(3分)“酸浸”过程中SO2的作用为　　　　； 滤渣1的主要成分是　　　。
(3)请写出“氧化”步骤的化学方程式：　　　　　　　。
(4)请写出“沉锰”步骤的离子方程式：　　　　　　　。
(5)“一系列操作”中，确认MnCO3沉淀洗涤干净的操作是　　　　　　　。
(6)MnCO3纯度测定
步骤一：称取b g产品，加酸溶解并配制成100.00 mL溶液；取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量(NH4)2S2O8溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液使过量的(NH4)2S2O8分解。
步骤二：加入指示剂，用c mol·L-1 (NH4)2Fe溶液滴定。滴定至终点时消耗(NH4)2Fe溶液的体积为d mL。
已知：S2+Mn2+Mn+S(未配平)。
则MnCO3的质量分数为　　　　　。
(7)二氧化锰的正交晶胞(晶胞的六个面均为长方形)如图，已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，MnO2的相对分子质量为M，Mn和O原子半径分别为x和y(单位：pm)，则该晶胞中原子的空间利用率为　　　(列出计算式)。(空间利用率=×100%)
答案　(1)四　ⅦB
(2)将MnO2还原为Mn2+　SiO2、PbSO4
(3)2H2SO4+2FeSO4+MnO2Fe2+MnSO4+2H2O
(4)Mn2++2HCMnCO3↓+CO2↑+H2O
(5)取少许最后一次洗涤液于试管中，先加稀盐酸再加BaCl2溶液，无白色沉淀产生，则洗涤干净
(6)%
(7)%
解析　以软锰矿(主要成分为MnO2，含有少量PbO、FeO、Fe2O3、SiO2)为主要原料制备碳酸锰(MnCO3)，“酸浸”过程中发生反应：MnO2+SO2MnSO4、Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O、PbO+2H++SPbSO4+H2O、FeO+2H+Fe2++H2O， SiO2与硫酸不反应，过滤，滤渣1为SiO2和PbSO4，滤液含有Mn2+、Fe2+、Fe3+，加入二氧化锰氧化亚铁离子，反应为2Fe2++MnO2+4H+2Fe3++2H2O+Mn2+，加入碳酸锰调节pH，沉淀铁离子，过滤，滤渣2为氢氧化铁，向滤液中加入碳酸氢铵溶液，生成MnCO3沉淀，过滤得到的滤渣中主要含有MnCO3，反应为Mn2++2HCMnCO3↓+CO2↑+H2O，通过一系列操作得到高纯MnCO3，以此解题。(1)Mn是25号元素，在元素周期表中位于第四周期第ⅦB族。(2)由分析可知，软锰矿“酸浸”发生反应：MnO2+SO2Mn2++S，S元素化合价升高，SO2的作用为将MnO2还原为Mn2+，滤渣1的主要成分是SiO2、PbSO4。(5)洗涤MnCO3沉淀的目的是除去表面的(NH4)2SO4，确认MnCO3沉淀洗涤干净只需要检验最后一次洗涤液中是否含有S即可。(6)已知：S2+Mn2+Mn+S，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为5S2+2Mn2++8H2O2Mn+10S +16H+，Mn和Fe2+反应的离子方程式为Mn+5Fe2++8H++5Fe3++4H2O，可得关系式：MnCO3 ~5Fe2+，则MnCO3的质量分数为×100%=%。(7)由ρ=得V(晶胞)= ，V(微粒)= πx3×2+πy3×4=π(x3+2y3)pm3，则该晶胞中原子的空间利用率为× 100%=%。
18.(11分)K3·3H2O是制备某负载型活性铁催化剂的主要原料，具有工业生产价值。某化学小组用如下方法制备K3·3H2O，并测定产品中铁的含量。
Ⅰ.制备晶体
ⅰ.称取5 g莫尔盐，用15 mL水和几滴3 mol·L-1H2SO4溶液充分溶解，再加入25 mL饱和H2C2O4溶液，加热至沸，生成黄色沉淀；
ⅱ.将沉淀洗涤至中性，加入10 mL饱和K2C2O4溶液，水浴加热至40 ℃，边搅拌边缓慢滴加H2O2溶液，沉淀逐渐变为红褐色；
ⅲ.将混合物煮沸30 s，加入8 mL饱和H2C2O4溶液，红褐色沉淀溶解，趁热过滤，滤液冷却后，析出翠绿色晶体，过滤、干燥。
Ⅱ.测定产品中铁的含量
ⅳ.称量x g制得的样品，加水溶解，并加入稀H2SO4酸化，再滴入y mol·L-1KMnO4溶液使其恰好反应；
ⅴ.向ⅳ的溶液中加入过量Zn粉，反应完全后，弃去不溶物，向溶液中加入稀H2SO4酸化，用y mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液z mL。
已知：H2C2O4为二元弱酸，具有较强的还原性。
(1)(1分)莫尔盐中铁元素的化合价是　　　　。
(2)步骤ⅰ中黄色沉淀的化学式为FeC2O4·2H2O，生成该沉淀的离子方程式是　　　　　　　。
(3)(2分)步骤ⅱ中除了生成红褐色沉淀，另一部分铁元素转化为，将下述反应的离子方程式补充完整：6FeC2O4·2H2O+　　　　+　　　 4+2Fe(OH)3↓+　　　　H2O。
(4)步骤ⅱ中水浴加热的温度不宜过高，原因是　　　　　　　。
(5)步骤ⅳ在铁的含量测定中所起的作用是　　　　　　　。
(6)已知：ⅴ中Zn粉将铁元素全部还原为Fe2+；反应中Mn转化为Mn2+。则该样品中铁元素的质量分数是　　　　(用含x、y、z的代数式表示)。
答案　(1)+2　(2)Fe2++2H2O+H2C2O4FeC2O4·2H2O↓+2H+　(3)6C2　3H2O2　12　(4)避免过氧化氢分解，防止草酸根离子和Fe3+更多的水解　(5)将草酸和草酸根离子全部氧化，避免对Fe2+的测定产生影响　(6)%
解析　(6)由氧化还原反应中得失电子守恒可得关系式：5Fe2+~KMnO4，则n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5×y mol·L-1×z×10-3 L，m(Fe2+)=n(Fe2+)×56 g·mol-1=0.28yz g，该样品中铁元素的质量分数为×100%=%。
19.(14分)(2025·河北保定高三模拟)缺铜会造成一系列的严重后果。一种有机补铜剂二甘氨酸合铜[Cu]的制备过程如下：
CuSO4溶液深蓝色溶液 Cu(OH)2沉淀Cu溶液收集滤液冷却结晶干燥
回答下列问题：
(1)(2分)已知：二甘氨酸合铜有顺式()和反式()两种结构。则二甘氨酸合铜中铜原子的配位数为　　　　　；顺式二甘氨酸合铜的极性　　　　　(填“大于”或“小于”)反式二甘氨酸合铜。
(2)向硫酸铜溶液中滴加氨水，先出现蓝色沉淀，然后沉淀溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色沉淀溶解的化学方程式：　　　　。
(3)为检验Cu(OH)2沉淀已洗涤干净，设计实验方案：　　　　　　　。
(4)抽滤装置如图所示，抽滤的优点是　　　　　；抽滤完毕需进行下列操作，从实验安全角度考虑，你认为接下来最合理的第一步操作为　　　　　(填序号)。
①取下布氏漏斗　②关闭水泵开关　③打开止水夹K　④拔下抽滤瓶处橡皮管
(5)制备二甘氨酸合铜时加入10 mL 95%乙醇溶液的作用是　　　　。
(6)二甘氨酸合铜产率的测定实验如下：
已知：ⅰ.2Cu2++4I-2CuI↓+I2，2S2+I22I-+S4；
ⅱ.加入适量NH4SCN溶液目的是将CuI转化为CuSCN，释放出CuI吸附的I2。
若进行三次平行实验，平均消耗0.010 00 mol·L-1 Na2S2O3溶液25.00 mL，则产品中二甘氨酸合铜(相对分子质量用M表示)的产率为　　　　　%(用含M的式子表示)。
答案　(1)4　大于
(2)Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O
(3)取少量最后一次洗涤液于试管中，先加稀盐酸，再加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，证明已洗涤干净
(4)固液分离速度更快，且产品更干燥　③
(5)减小产品的溶解度，有利于产品结晶析出
(6)0.25M
解析　(1)二甘氨酸合铜中铜原子与2个N、2个O原子形成配位键，配位数为4。(3)Cu(OH)2沉淀表面会吸附S，证明沉淀已洗涤干净的操作为取少量最后一次洗涤液于试管中，先加稀盐酸，再加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，证明已洗涤干净。(4)抽滤完毕应首先打开止水夹K，抽滤瓶与外界大气相通，使内外压强保持平衡，避免有危险发生，故选③。(5)乙醇的极性小于水，上述步骤中，加入乙醇溶液的作用是减小产品的溶解度，有利于产品结晶析出。
(6)分析可得关系式：2Cu2+~I2~2S2，则n(Cu2+)=n(S2)=0.010 00 mol·L-1×25.00×10-3 L=0.000 25 mol，则0.5 g产品中含二甘氨酸合铜的质量为0.000 25 mol×5×M g· mol-1=0.001 25M g；所以二甘氨酸合铜的产率为×100%=0.25M%。
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