【备考2024年】高考化学全国甲卷真题变式分层精准练第11题

试卷更新日期：2023-08-04 类型：二轮复习

进入出卷网下载

一、原题

1. 将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：

(1)、图1所示的几种碳单质，它们互为，其中属于原子晶体的是， $C_{60}$ 间的作用力是。

(2)、酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。

酞菁分子中所有原子共平面，其中 $p$ 轨道能提供一对电子的 $N$ 原子是(填图2酞菁中 $N$ 原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为，氮原子提供孤对电子与钴离子形成键。

(3)、气态 ${AlCl}_{3}$ 通常以二聚体 ${Al}_{2} {Cl}_{6}$ 的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中 $Al$ 的轨道杂化类型为。 ${AlF}_{3}$ 的熔点为 $1090 ℃$ ，远高于 ${AlCl}_{3}$ 的 $192 ℃$ ，由此可以判断铝氟之间的化学键为键。 ${AlF}_{3}$ 结构属立方晶系，晶胞如图3b所示， $F^{-}$ 的配位数为。若晶胞参数为 $a pm$ ，晶体密度 $ρ =$ $g \cdot {cm}^{- 3}$ (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ )。

查看试题解析

二、基础

2.

(1)、Ⅰ．[Cu（NH₃）₄]SO₄·H₂O晶体制备。
制备过程：向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到色的透明溶液；再加入适量乙醇，将析出[Cu（NH₃）₄]SO₄·H₂O晶体。

(2)、写出沉淀溶解得透明溶液的离子方程式。

(3)、在[Cu（NH₃）₄]²⁺中，提供孤电子对的原子是，以配位键形式表示[Cu（NH₃）₄]²⁺的结构， 1 mol[Cu（NH₃）₄]²⁺含有个σ键。

(4)、Ⅱ．一定条件下，高锰酸钾可被草酸H₂C₂O₄还原，经研究MnSO₄可催化该反应。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
在25℃下，控制高锰酸钾初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始c（H⁺）和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表。
实验编号
初始c（H⁺）
高锰酸钾溶液体积/mL
草酸溶液体积/mL
蒸馏水体积/mL
①
$1.0 \times 1 0^{- 3}$
80
20
40
②
1.0×10^-4
80
20
40
③
1.0×10^-4
80
$a$
$b$
则a+b=。

(5)、测得实验①和②中的 $M n O_{4}^{-}$ 浓度随时间变化关系如图所示。上述反应的离子方程式为。

(6)、实验①和②的结果表明；实验①中 $0 - t_{1}$ 时间段反应速率v（H⁺）=mol/（L·min）（用代数式表示）。

查看试题解析
3.

(1)、写出苯与浓硝酸、浓硫酸混合物在60℃ 时反应的化学方程式。

(2)、写出氯碱工业中阳极的电极反应式。

(3)、石英的熔点远高于干冰的原因是。

查看试题解析
4. 石墨的片层结构如图所示，试完成下列各题：

(1)、每个正六边形实际上占有的碳原子数个。

(2)、石墨晶体每一层内的碳原子数与C—C键的个数之比是。

(3)、n g碳原子可构成个正六边形。

查看试题解析
5. 现有①CaCl₂②金刚石③NH₄Cl④Na₂SO₄⑤干冰⑥MgO⑦CH₄⑧SiO₂八种物质，按要求回答下列问题(填序号)：

(1)、属于原子晶体的化合物是，只有离子键的物质是。

(2)、含有共价键的离子化合物是，晶体微粒以分子间作用力结合的是。

(3)、①的电子式是， ⑤的电子式是。

查看试题解析
6. 氮族元素是指元素周期表中VA族的所有元素，包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)等元素，在农药、化肥等领域有广泛应用。回答下列问题：

(1)、基态Bi的价电子排布图为。

(2)、 $A s O_{4}^{3 -}$ 中和 $A s O_{3}^{3 -}$ 中 $O - A s - O$ 键角较大的是。

(3)、氮元素的常见含氧酸根为 $N O_{3}^{-}$ ，其空间构型为。

(4)、 $N O_{3}^{-}$ 和 $C o^{2 +}$ 可形成配离子 ${[C o {(N O_{3})}_{4}]}^{2 -}$ ，该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为(用元素符号表示)。

查看试题解析

三、提高

7. 离子液体被认为是21世纪理想的绿色溶剂，是指室温或者接近室温时呈液态，而本身由阴、阳离子构成的化合物。某离子液体[bmim]Cl可与 ${GaCl}_{3}$ 混合形成离子液体；[bmim]Cl也可以转化成其他离子液体。如图是[bmim]Cl与 ${NH}_{4} {BF}_{4}$ 离子交换反应合成离子液体[bmim] ${BF}_{4}$ 的流程。

(1)、[bmim]} ${BF}_{4}$ 中C原子的杂化方式为， ${BF}_{4}^{-}$ 的空间构型为。

(2)、 ${[bmim]}^{+}$ 阳离子中的几种元素电负性由大到小顺序为。

(3)、已知分子中的大π键可以用 $Π_{m}^{n}$ 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表大π键中的电子数，则 ${[bmim]}^{+}$ 中五元环大π键可以表示为。

(4)、 ${GaCl}_{3}$ 熔点为77.8℃， ${GaF}_{3}$ 熔点高于1000℃，其原因是。

(5)、 ${GaCl}_{3}$ 和[bmim]Cl混合形成离子液体的过程中会存在以下转化： ${GaCl}_{3} \overset{{Cl}^{-}}{\to} {CaCl}_{4}^{-} \overset{{GaCl}_{3}}{\to} {Ga}_{2} {Cl}_{7}^{-}$ ，已知一个 ${Ga}_{2} {Cl}_{7}^{-}$ 中含有两个配位键，试画出 ${Ga}_{2} {Cl}_{7}^{-}$ 的结构式：。

(6)、氟及其化合物的用途非常广泛。
① ${AsF}_{3}$ 、 ${IF}_{2}^{+}$ 、 ${OF}_{2}$ 、 ${BeF}_{2}$ 中价层电子对数不同于其他微粒的为。

②基于 ${CaF}_{2}$ 设计的Borm-Haber循环如图所示。

由图可知，F-F键的键能为 $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ；钙的第一电离能为 $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。

查看试题解析
8. 在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上，最后亮相的DF-31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料中包含了Fe、Co、Ti、C等多种元素。

(1)、金属钛是一种新兴的结构材料，其硬度比金属镁和铝大的原因是。与钛同周期的过渡元素中，基态原子的成对电子数与钛相同的有种。

(2)、某科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO₂的层状结构(如图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子)。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO₂的化学组成的是_____。(填字母)。

A、 B、 C、 D、

(3)、在浓的TiCl₃的盐酸中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6，组成为TiCl₃·6H₂O的晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为2：4，则由该配合离子组成的晶体化学式还可以写为。

(4)、“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部)，写出该合金的化学式：。

查看试题解析
9. 2022年央视春晚的舞蹈剧《只此青绿》灵感来自北宋卷轴画《千里江山图》，舞台的蓝色场景美轮美奂，气象磅礴，吞吐山河，该卷长11.91米，颜色绚丽，由石绿、雌、赭石、砗磲、朱砂等颜料绘制而成。回答以下问题：

(1)、石绿，又名石青、蓝矿石，其主要成分为Cu₃(CO₃)₂(OH)₂。Cu²⁺在不同的溶剂中显示的颜色有差异，是因为形成了不同的配离子，某研究学习小组进行了如下实验探究：
①将白色硫酸铜粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种蓝色的配位数为4的配离子，请写出生成此配离子的离子方程式：。并写出此配离子的结构简式(必须将配位键表示出来)。1mol该配离子中含有σ键的个数为。

②向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水，形成蓝色沉淀，请写出该反应的离子方程式：；继续添加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液，请写出该反应的离子方程式：；再加入乙醇后，析出深蓝色的晶体(写出化学式)。

(2)、中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。雄黄As₄S₄和雌黄As₂S₃ ，都是自然界中常见的砷化物，早期都曾用作绘画颜料，因都有抗病毒疗效也用来入药。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图1所示。

①如图2为雄黄(As₄S₄)结构图，分子中是否含有S-S键(填“是”或“否”)。已知雌黄中没有π键且各原子最外层均达8电子稳定结构，试画出其结构图。

②转化的中间产物H₃AsO₃ ，是一种三元弱酸，且As原子上有一对孤电子对，其结构简式为。

查看试题解析
10. 铁铬液流电池亮相冬奥会，因其安全性高、成本低、寿命长等优点备受各方关注。阿伏加德罗常数的值为N_A。回答下列问题：

(1)、K₃[Fe(CN)₆]晶体为红色，俗称赤血盐，该化合物中铁离子与CN^-以配位键形式相结合，其中配位原子为碳原子。该化合物中，电负性最大的元素是，碳原子的杂化方式为， 1mol K₃[Fe(CN)₆]中含个σ键。

(2)、FeSO₄常作补铁剂，Fe²⁺的价电子排布式为， $S O_{4}^{2 -}$ 的空间构型是。

(3)、基态铬原子核外电子占有的能级数为。CrO₅为蓝色晶体，其中Cr为+6价，也可将其书写为CrO(O₂)₂ ，其结构式为。

(4)、已知单质铁的晶胞为体心立方堆积，结构如图所示，1个晶胞中含有个铁原子，假设晶胞的边长为a nm，则铁的密度为g·cm^-3。

查看试题解析
11. 根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构，试根据相关知识填空：

(1)、一种有机化合物的结构简式如下：

该分子中有个sp²杂化碳原子；个sp³杂化碳原子；

(2)、SCN^-与NO $_{2}^{+}$ 的结构相同，微粒呈形，中心原子都采取杂化。

(3)、CO $_{3}^{2 -}$ 、NO $_{3}^{-}$ 等微粒具有相同的原子个数，空间结构呈形，中心原子都采取杂化。

(4)、元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为，其沸点比NH₃的(填“高”或“低”)，其判断理由是。

(5)、比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因。

GeCl₄
GeBr₄
GeI₄
熔点/℃
-49.5
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400

查看试题解析

四、培优

12. 2020年12月17日凌晨1时59分，“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回目标，标志着我国航天事业迈出了一大步。带回的月壤中包含了H、O、N、Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Au、Cr、Ga、As、Se等多种元素。回答下列问题：

(1)、基态Cu原子核外电子所占据的最高能层符号为， ${Cu}_{2} O$ 和 ${Cu}_{2} S$ 都是离子晶体，熔点较高的是。

(2)、向盛有CuSO₄溶液的试管中滴加少量氨水，现象是，离子反应方程式为；继续滴加氨水至过量得到深蓝色溶液；再加入乙醇后，析出深蓝色的晶体[Cu(NH₃)₄]SO₄⋅H₂O 。其中1mol配合物[Cu(NH₃)₄]SO₄中含有δ键数目为；配体为。

(3)、已知TiO₂与浓硫酸反应生成硫酸氧钛，硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图所示，该阳离子的化学式为，阴离子的空间构型为。

(4)、氮(N)、镓(Ga)合金由于其良好的电学传导和光学透明性被广泛用于薄膜太阳能电池领域，氮化镓晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。

①晶胞中与N原子相邻且最近的Ga原子个数为。

②以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置，称作原子分数坐标。A原子坐标为(0， $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ )，则B原子坐标为。

③若N_A为阿伏加德罗常数的值，GaN晶胞中Ga原子之间最短的核间距离是a pm，则GaN晶体的密度为g.cm^-3。(只列算式，不用计算结果)

查看试题解析
13. 航天领域充斥着新材料的身影——外层的热控保温材料核心成分为石墨烯，太阳能电池板中大量使用氮化镓、砷化镓作为半导体材料。回答下列问题：

(1)、石墨烯是通过剥离得到的单层石墨(如图所示)，其中的碳原子采取杂化，12g石墨烯中含有C—C的个数为N_A。

(2)、氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)同为第三代半导体材料的代表，两者均为共价晶体。GaN的熔点为1700℃，GaAs的熔点为1238℃，其原因是。

(3)、GaAs的晶胞结构如图所示，已知A原子的分数坐标为 (0，0，0)，B原子的分数坐标为( $\frac{1}{4}$ ， $\frac{3}{4}$ ， $\frac{3}{4}$ )，则C原子的分数坐标为。每个晶胞中有个As原子，每个As原子周围等距离且最近的As原子有个。

(4)、已知Ga和As的摩尔质量分别为M₁g·mol^-1和M₂ g·mol^-1 ，原子半径分别为r₁pm和r₂pm，阿伏加德罗常数值为N_A ，该晶胞的空间利用率为w，则GaAs晶体的密度为g·cm^-3。

查看试题解析
14. 磷元素存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质。近年来，很多磷化物开始广泛应用在电化学、生物学、光学、催化等方面。

(1)、PCl₅在晶体状态时，由PCl $_{4}^{+}$ 、PCl $_{6}^{-}$ 两种离子构成， PCl $_{4}^{+}$ 的空间结构名称为，基态磷原子电子排布式为。

(2)、由磷原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①[Ne]3s²3p³、②[Ne]3s²3p²4s¹、③ [Ne]3s²3p^2，有关这些微粒的叙述，不正确的是____。

A、微粒半径：②>①>③ B、电子排布属于基态原子(或离子)的是：①③ C、电离一个电子所需最低能量：①>③>② D、得电子能力：①>③

(3)、氮化硼、磷化铝、磷化镓(镓为IⅠIA 族元素)晶胞结构都与金刚石的晶胞相似，氮化硼的硬度仅次于金刚石，磷化铝和磷化镓都是很好的半导体材料，熔点如表所示，分析其变化的原因：。
物质
氮化硼
磷化铝
磷化镓
熔点
3000℃
2000℃
1477℃

(4)、磷化镓的晶胞结构如图所示，与镓原子距离最近且相等的镓原子有个；A点坐标为(0，0，0)， B 点坐标为( $\frac{1}{2} ， 1 ， \frac{1}{2}$ )，则C 点坐标为；已知晶胞棱长为a pm，阿伏加德罗常数为N_A ，则磷化镓晶胞密度为 gcm³ (列出计算式)。

查看试题解析
15. 铝和氟的化合物在制造、化工等领域都有广泛应用。回答下列问题：

(1)、基态铝原子的核外电子排布式为，占据最高能级的电子云轮廓图形状为，基态铝原子比基态镁原子的第一电离能小，其原因是。

(2)、通常情况下， $A l F_{3}$ 可由六氟铝酸铵［ ${(N H_{4})}_{3} A l F_{6}$ ］受热分解制得，请写出该反应的化学方程式：。

(3)、 $A l F_{3}$ 具有较高的熔点(1040℃)，属于(填晶体类型)晶体； $A l C l_{3}$ 在178℃时升华，写出 $A l F_{3}$ 、 $A l C l_{3}$ 晶体类型不同的原因(从原子结构与元素性质的角度作答)。

(4)、 $N a A l O_{2}$ 在水溶液中实际上是以 $N a [A l {(O H)}_{4}]$ 的形式存在。其中 ${[A l {(O H)}_{4}]}^{-}$ 为配离子，配体为， Al原子的杂化方式为，该阴离子中存在的化学键有(填字母)。
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．金属键 E.配位键 F.氧键

(5)、铁的氧化物有多种，科研工作者常使用 $F e_{x} O_{y}$ 来表示各种铁氧化物。图为某种铁的氧化物样品的晶胞结构，其化学式为；若该晶胞的晶胞参数为a pm，a pm，2a pm，则该晶胞的密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ (列出计算式)

查看试题解析
16. 汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素求的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物II。

(1)、汞的原子序数为80，与Zn属于同族元素，Hg价电子排布式为，位于元素周期表区。

(2)、C、O、S分别形成的简单氢化物的沸点由高到低顺序为，理由。

(3)、预测化合物I溶解性为(填“难溶于水”或“易溶于水”)；1mol化合物I中采取sp³杂化的原子数目是。

(4)、理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分锗原子被Hg和Sb取代后形成。

①图b为Ce晶胞中部分锗原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是。

②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为；X晶体的化学式为：；设X的相对分子质量为 $M_{r}$ ，则X晶体的密度为g·cm^-3(列出计算式)。

查看试题解析

实验编号	初始c（H⁺）	高锰酸钾溶液体积/mL	草酸溶液体积/mL	蒸馏水体积/mL
①	$1.0 \times 1 0^{- 3}$	80	20	40
②	1.0×10^-4	80	20	40
③	1.0×10^-4	80	$a$	$b$

	GeCl₄	GeBr₄	GeI₄
熔点/℃	-49.5	26	146
沸点/℃	83.1	186	约400

物质	氮化硼	磷化铝	磷化镓
熔点	3000℃	2000℃	1477℃