高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺专题14 化学键与晶体结构

试卷更新日期：2023-02-21 类型：三轮冲刺

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一、单选题

1. 理论化学模拟得到一种 $N_{13}^{+}$ 离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是（）

A、所有原子均满足8电子结构 B、N原子的杂化方式有2种 C、空间结构为四面体形 D、常温下不稳定

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2. $A l N$ 、 $G a N$ 属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在 $N - A l$ 键、 $N - G a$ 键。下列说法错误的是（）

A、 $G a N$ 的熔点高于 $A l N$ B、晶体中所有化学键均为极性键 C、晶体中所有原子均采取 $s p^{3}$ 杂化 D、晶体中所有原子的配位数均相同

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3. 下列有关N、P及其化合物的说法错误的是（）

A、N的电负性比P的大，可推断NCl₃分子的极性比PCl₃的大 B、N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高 C、NH₃的成键电子对间排斥力较大，可推断NH₃的键角比PH₃的大 D、HNO₃的分子间作用力较小，可推断HNO₃的熔点比H₃PO₄的低

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4. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是（）

A、该晶胞的体积为a³×10^-36cm^-3 B、K和Sb原子数之比为3∶1 C、与Sb最邻近的K原子数为4 D、K和Sb之间的最短距离为 $\frac{1}{2}$ apm

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5. 甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心，是O₂氧化CH₄生成CH₃OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（）

A、基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d⁶4s² B、步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成 C、每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移 D、图中的总过程可表示为：CH₄+O₂+2H⁺+2e^- $\overset{s-mmo}{\to}$ CH₃OH+H₂O

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6. 下列化学用语表达正确的是（）

A、F^-的离子结构示意图： B、基态碳原子的轨道表示式： C、丙炔的键线式： D、H₂O分子的球棍模型：

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7. 下列各组物质的晶体类型相同的是（）

A、SiO₂和SO₃ B、I₂和NaCl C、Cu和Ag D、SiC和MgO

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二、综合题

8. 工业中可利用生产钛白的副产物 $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 和硫铁矿 $(F e S_{2})$ 联合制备铁精粉 $(F e_{x} O_{y})$ 和硫酸，实现能源及资源的有效利用。

(1)、 $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 结构示意图如图1。
① $F e^{2 +}$ 的价层电子排布式为。
② $H_{2} O$ 中O和 $S O_{4}^{2 -}$ 中S均为 $s p^{3}$ 杂化，比较 $H_{2} O$ 中 $H - O - H$ 键角和 $S O_{4}^{2 -}$ 中 $O - S - O$ 键角的大小并解释原因_。
③ $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 中 $H_{2} O$ 与 $F e^{2 +} 、 H_{2} O$ 与 $S O_{4}^{2 -}$ 的作用力类型分别是。

(2)、 $F e S_{2}$ 晶体的晶胞形状为立方体，边长为 $a n m$ ，结构如图2。
①距离 $F e^{2 +}$ 最近的阴离子有个。
② $F e S_{2}$ 的摩尔质量为 $120 g \cdot m o l^{- 1}$ ，阿伏加德罗常数为 $N_{A}$ 。
该晶体的密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ 。 $(1 n m = 1 0^{- 9} m)$

(3)、 $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 加热脱水后生成 $F e S O_{4} \cdot H_{2} O$ ，再与 $F e S_{2}$ 在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。 $F e S O_{4} \cdot H_{2} O$ 分解和 $F e S_{2}$ 在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用 $F e S_{2}$ 作为 $F e S O_{4} \cdot H_{2} O$ 分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点。

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9. 研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为 $N i (C N) x \cdot Z n (N H_{3}) y \cdot z C_{6} H_{6}$ 的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为 $a = b \neq c ， α = β = γ = 90 °$ 。回答下列问题：

(1)、基态 $N i$ 原子的价电子排布式为，在元素周期表中位置为。

(2)、晶胞中N原子均参与形成配位键， $N i^{2 +}$ 与 $Z n^{2 +}$ 的配位数之比为； $x ： y ： z =$ ；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是。

(3)、吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的 $π_{6}^{6}$ 大 $π$ 键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据____(填标号)。

A、2s轨道 B、2p轨道 C、sp杂化轨道 D、sp²杂化轨道

(4)、在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是① ， ②。

(5)、、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是。

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10. 硒（ $Se$ ）是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光（ $AIE$ ）效应以来， $AIE$ 在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含 $Se$ 的新型 $AIE$ 分子 $IV$ 的合成路线如下：

(1)、 $Se$ 与S同族，基态硒原子价电子排布式为。

(2)、 $H_{2} Se$ 的沸点低于 $H_{2} O$ ，其原因是。

(3)、关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_________。

A、I中仅有 $σ$ 键 B、I中的 $Se-Se$ 键为非极性共价键 C、II易溶于水 D、II中原子的杂化轨道类型只有 $sp$ 与 ${sp}^{2}$ E、I~III含有的元素中，O电负性最大

(4)、IV中具有孤对电子的原子有。

(5)、硒的两种含氧酸的酸性强弱为 $H_{2} {SeO}_{4}$ $H_{2} {SeO}_{3}$ （填“>”或“<”）。
研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠（ ${Na}_{2} {SeO}_{4}$ ）可减轻重金属铊引起的中毒。 ${SeO}_{4}^{2 -}$ 的立体构型为。

(6)、我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图a，沿x、y、z轴方向的投影均为图b。

①X的化学式为。

②设X的最简式的式量为 $M_{r}$ ，晶体密度为 $ρ g \cdot {cm}^{- 3}$ ，则X中相邻K之间的最短距离为 $nm$ （列出计算式， $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值）。

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三、实验探究题

11. [选修3：物质结构与性质]
铁和硒（ $Se$ ）都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题：

(1)、乙烷硒啉（Ethaselen）是一种抗癌新药，其结构式如下：

①基态 $Se$ 原子的核外电子排布式为 $[A r]$ ；

②该新药分子中有种不同化学环境的C原子；

③比较键角大小：气态 ${SeO}_{3}$ 分子 ${SeO}_{3}^{2 -}$ 离子（填“>”“<”或“=”），原因是。

(2)、富马酸亚铁 $({FeC}_{4} H_{2} O_{4})$ 是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：

①富马酸分子中 $σ$ 键与 $π$ 键的数目比为；

②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为。

(3)、科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化 $H_{2}$ ，将 $N^{3 -}$ 转化为 $N H_{2}^{-}$ ，反应过程如图所示：

①产物中N原子的杂化轨道类型为；

②与 $N H_{2}^{-}$ 互为等电子体的一种分子为（填化学式）。

(4)、钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：

①该超导材料的最简化学式为；

② $F e$ 原子的配位数为；

③该晶胞参数 $a = b = 0.4 nm$ 、 $c = 1.4 nm$ 。阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ ，则该晶体的密度为 $g \cdot {cm}^{- 3}$ （列出计算式）。

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高考化学真题重组卷 7+4专题冲刺 专题14 化学键与晶体结构

一、单选题

二、综合题

三、实验探究题

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