【备考2024年】高考化学全国乙卷真题变式分层精准练第11题

试卷更新日期：2023-08-05 类型：二轮复习

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一、原题

1. 中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物( ${Mg}_{x} {Fe}_{2-x} {SiO}_{4}$ )。回答下列问题：

(1)、基态 $Fe$ 原子的价电子排布式为。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为，铁的化合价为。

(2)、已知一些物质的熔点数据如下表：

物质

熔点/℃

$NaCl$

800.7

${SiCl}_{4}$

$-68 .8$

${GeCl}_{4}$

$-51 .5$

${SnCl}_{4}$

$-34 .1$

$Na$ 与 $Si$ 均为第三周期元素， $NaCl$ 熔点明显高于 ${SiCl}_{4}$ ，原因是。分析同族元素的氯化物 ${SiCl}_{4}$ 、 ${GeCl}_{4}$ 、 ${SnCl}_{4}$ 熔点变化趋势及其原因。 ${SiCl}_{4}$ 的空间结构为，其中 $Si$ 的轨道杂化形式为。

(3)、一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有个 $Mg$ 。该物质化学式为， B-B最近距离为。

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二、基础

2. 某晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。试分析：

(1)、在一个晶胞中有个X，个Y，晶体的化学式为。

(2)、晶体中距离最近的两个X与一个Y所形成的夹角∠XYX为(填角的度数)。

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3. 根据所学知识填空：

(1)、在下列物质中，属于晶体的是，属于非晶体的是；
A.玻璃　B.雪花　C.橡胶　D.铁块　E.单晶硅　F.沥青

(2)、晶体中的微粒与晶胞的关系为：
①凡处于立方体顶点的微粒，同时为个晶胞共有；
②凡处于立方体棱上的微粒，同时为个晶胞共有；
③凡处于立方体面上的微粒，同时为个晶胞共有；
④凡处于立方体体心的微粒，同时为个晶胞共有。

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4. 我国科学家成功合成了世界上首个全氮阴离子盐，使氮原子簇化合物的研究有了新的突破。

(1)、基态N原子中有个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是。

(2)、第二周期元素原子的第一电离能介于B、N之间的是。

(3)、以氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，基态₃₁Ga原子的简化电子排布式为。

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5. 前四周期原子序数依次增大的元素a、b、c、d中，a和b的价电子层中未成对电子均只有1个，并且a^-和b⁺的电子数相差8；c和d与b位于同一周期，c和d的价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差2。回答下列问题：

(1)、a元素在元素周期表中的位置是，属于区。

(2)、基态b原子中，电子占据最高能层的符号是，基态 $b^{+}$ 占据的最高能级共有个原子轨道。

(3)、d元素基态原子的简化电子排布式为。

(4)、Mn和c两种元素的部分电离能数据如表所示：
元素
电离能/(kJ/mol)
I₁
I₂
I₃
c元素
759
1561
2957
Mn元素
717
1509
3248
比较两元素的I₂、I₃可知，气态 $M n^{2 +}$ 再失去一个电子比气态 $c^{2 +}$ 再失去一个电子更难，原因是。

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6. 根据要求完成下列问题：

(1)、某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，试回答：该元素核外价电子排布图，电子排布式。该元素形成的单质为晶体。

(2)、指出配合物K₃[Co(CN)₆]中的中心离子、配位体及其配位数：、、。

(3)、在下列物质①CO₂、②NH₃、③CCl₄、④BF₃、⑤H₂O、⑥SO₂、⑦SO₃、⑧PCl₃中，属于非极性分子的是(填序号) 。

(4)、试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“＝”)：
HClO₃HClO₄；H₃PO₄H₃PO₃。

(5)、根据价层电子对互斥理论判断下列问题：
①NH₃中心原子的杂化方式为杂化，VSEPR构型为，分子的立体构型为。

②BF₃中心原子的杂化方式为杂化，分子的立体构型为。

(6)、H₂O的沸点(100℃)比H₂S的沸点(-61℃)高，这是由于。

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7. 早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Ca、Cu、Fe 四种金属元素组成，回答下列问题：

(1)、基态 Fe原子有个未成对电子，Fe³⁺的价电子排布式为。

(2)、新制的Cu(OH)₂可将乙醛氧化成乙酸，而自身还原成Cu₂O。乙醛分子中含有的σ键与π键的比例为。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为，配合物[Cu(NH₃)₄](OH)₂中含有的化学键类型有， 1 mol该物质中有个σ键。

(3)、Cu₂O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有个铜原子。

(4)、CaCl₂熔点高于AlCl₃的原因。

(5)、CaF₂晶胞如图所示，已知：氟化钙晶体密度为ρg·cm^-3 ， N_A代表阿伏加德罗常数的值。氟化钙晶体中Ca²⁺和F^-之间最近核间距(d)为pm(只要求列出计算式即可)。

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三、提高

8. 现有W、X、Y、Z、L、M、Q 七种前四周期元素，原子序数依次增大。W原子的电子只有一种自旋取向，X 原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，Y 原子的2p 轨道有两个未成对电子，Z和 Q 原子最外层都只有1个电子， L 的单质为黄绿色的气体，元素M 的正三价离子的3d 能级为半充满。根据以上信息完成下列题目。

(1)、银位于Q 的下一周期同一族，基态Ag 原子的价层电子的轨道表示式为；元素L的电子的空间运动状态共有种；元素M的原子结构示意图为。

(2)、XW₃为分子(填“极性”或“非极性”)，化合物X₂W₄的沸点(113.5℃)明显高于XW₃的沸点(-33.5℃)，除了相对分子质量的微弱影响外，主要原因是。

(3)、ZX₃可用作汽车安全气囊的气源，已知具有相同原子数和核外电子数的微粒结构相似，则 $X_{3}^{-}$ 的电子式为。

(4)、ZQY₂与足量的WL反应能生成L单质，试写出反应的化学方程式。

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9. 自然界中存在大量金属元素，其中钠、镁、铝、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。

(1)、请写出 $F e$ 的基态原子的核外电子排布式：。

(2)、金属元素A的原子只有3个电子层，其第一至第四电离能(单位： $k J \cdot m o l^{- 1}$ )如下：
          $I_{1}$
          $I_{2}$
          $I_{3}$
          $I_{4}$
738
1451
7733
10540
则A原子的价层电子排布式为。

(3)、合成氨工业中，原料气( $N_{2} 、 H_{2}$ 及少量 $C O 、 N H_{3}$ 的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜溶液来吸收原料气中的 $C O$ ，其反应是( $A c^{-}$ 代表 $C H_{3} C O O$ )； $[C u {(N H_{3})}_{2}] A C + C O + N H_{3} = [C u {(N H_{3})}_{3} C O] A c$ (醋酸羧基三氨合铜)。
配合物[Cu(NH₃)₃CO]Ac中心原子的配位数为。

(4)、 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 、 $N H_{4} N O_{3}$ 等颗粒物及扬尘等易引起雾霾。其中 $N H_{4}^{+}$ 的空间结构是。

(5)、 $N a C l$ 和 $M g O$ 都属于离子晶体， $N a C l$ 的熔点为 $801.3 ℃$ ， $M g O$ 的熔点高达 $2800 ℃$ 。造成两种晶体熔点差距的主要原因是。

(6)、铜的化合物种类很多，如图是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为 $a c m$ ，则氯化亚铜密度的计算式为 $ρ =$ $g \cdot c m^{- 3}$ 。

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10. 第四周期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。

(1)、铬是最硬的金属单质，被称为“不锈钢的添加剂”。写出Cr原子价电子排布图。

(2)、钒广泛用于催化及钢铁工业，被称之为“工业的味精”。 $V_{2} O_{5}$ 常用作 ${SO}_{2}$ 转化为 ${SO}_{3}$ 的催化剂。 ${SO}_{2}$ 分子VSEPR模型是； ${SO}_{3}$ 气态为单分子， ${SO}_{3}$ 的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为；该结构中S-O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较长的键为(填图中字母a或者b)。

(3)、镍是一种优良的有机反应催化剂，Ni能与CO形成正四面体形的配合物 $Ni {(CO)}_{4}$ ，其中配原子是C，原因是。

(4)、钛称之为21世纪金属，具有一定的生物功能。钙钛矿( ${CaTiO}_{3}$ )晶体是工业获取钛的重要原料。 ${CaTiO}_{3}$ 晶胞如图，晶胞参数为a nm，晶胞中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置。Ti与O间的最短距离为nm，与Ti紧邻的O个数为。

(5)、在 ${CaTiO}_{3}$ 晶胞结构的另一种表示形式中，Ti处于体心位置，则Ca处于位置，O处于位置。

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11. 研究有机物的结构和性质对生产生活意义深远。回答下列问题：

(1)、 ${(C H_{3})}_{2} C (C_{2} H_{5}) C H {(C H_{3})}_{2}$ 的系统命名是。

(2)、已知常温下 $C H_{3} C O O H$ 和 $C l C H_{2} C O O H$ 的电离平衡常数分别为 $K_{a 1}$ 、 $K_{a 2}$ ， $K_{a 1}$ $K_{a 2}$ (填“>”、“=”或“<”)，理由是。

(3)、Z是合成药物帕罗西汀的重要中间体。由X合成Z的路线如图：

Z的分子式为；X中含氧官能团的名称为；下列说法错误的是(填标号)。
A．X属于芳香烃
B．Y、Z均含有2个手性碳原子
C．X→Y过程中，X中碳碳双键的 $π$ 键发生断裂
D．X分子中所有原子可能共平面

(4)、某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键)。下列物质中，与该物质互为同系物的是(填序号)；下列有机物互为同分异构体的是(填序号)。

A． $C H_{3} C H = C H C O O H$                             B． $C H_{2} = C H C O O C H_{3}$
C． $C H_{3} C H_{2} C H = C H C O O H$                      D． $C H_{3} C H (C H_{3}) C O O H$

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12. 完成下列问题：

(1)、GaAs的熔点为1238℃，可作半导体材料，而GaCl₃的熔点为77.9℃。
①预测GaCl₃的晶体类型可能为。
②GaAs晶胞结构如图所示，则晶胞中每个Ga原子周围有个紧邻等距的As原子；该晶体的密度为ρg•cm^-3 ，阿伏加德罗常数为N_A ，则晶体中最近的两个Ga原子的核间距离为cm(列出计算式)。

(2)、ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn－N键中离子键成分的百分数小于Zn－O键，原因是。

(3)、CH₃Mn(CO)₅与I₂反应可用于制备CH₃I，反应前后锰的配位数不变，CH₃Mn(CO)₅与I₂反应的化学方程式为。

(4)、将含有末成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是____(填标号)。

A、[Cu(NH₃)₂]Cl B、[Zn(NH₃)₄]SO₄ C、[Cu(NH₃)₄]SO₄ D、Na₂[Zn(OH)₄]

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四、培优

13. 石墨烯在材料学、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。回答下列问题：

(1)、构成石墨烯的元素是碳元素，基态碳原子价层电子轨道表示式为，其中未成对电子有个。

(2)、石墨烯的结构如图所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环(但无H原子相连)，则石墨烯中碳原子的杂化方式为，石墨烯导电的原因是。

(3)、石墨烯的某种氧化物的结构如图所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因：。

(4)、石墨烷是石墨烯与 $H_{2}$ 发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有(填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”)。

(5)、石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将 $L i^{+}$ 嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为ccm，其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量m=g(用 $N_{A}$ 表示阿伏加德罗常数的值)。

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14. Ⅰ.硒－钴－镧(La)三元整流剂在导电玻璃中应用广泛，且三种元素形成的单质及其化合物均有重要的应用。请回答下列问题：

(1)、镧与Sc同族位于第六周期，镧位于元素周期表中区。

(2)、原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ $\frac{1}{2}$ 表示，则与之相反的用- $\frac{1}{2}$ 表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态Co原子，其核外电子自旋磁量子数的代数和为。

(3)、一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如图：

下列说法正确的是_____。

A、I中仅有σ键 B、I中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有sp、sp²和sp³ E、I~Ⅲ含有的元素中，O电负性最大 F、Ⅳ中具有孤电子对的原子有O和Se

(4)、硒的某种氧化物为链状聚合结构，该氧化物的化学式为。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠(Na₂SeO₄)可减轻重金属铊引起的中毒，SeO $_{4}^{2 -}$ 的立体构型为。

(5)、自然界中不存在单质硼，硼的氢化物也很少，主要存在的是硼的含氧化合物，根据表中数据分析其原因是。

化学键

B－H

B－O

B－B

键能/(kJ•mol^-1)

389

561

293

(6)、氨硼烷(H₃N·BH₃)是目前最具潜力的储氢材料之一。氮硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N－H…H－B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是_____。

A、H₂O₂和H₂O B、苯和三氯甲烷 C、C₂H₄和C₂H₂ D、B₂H₆和NH₃

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15. 硼、铝、镓、铟等第IIIA族元素及其化合物在材料化学、工业生产和生活中具有广泛的应用。回答下列问题：

(1)、基态镓原子核外价电子的轨道表示式为；同周期主族元素基态原子与其具有相同数目未成对电子的有。

(2)、氨硼烷(NH₃BH₃)是目前最具潜力的储氢材料之一。
①氨硼烷晶体中B原子的杂化方式为。
②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N-H…H-B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是(填序号)。
a.N₂H₄和AlH₃b.C₃H₆和C₂H₆c.B₂H₆和HCN

(3)、氟化铝常用作非铁金属的熔剂，可由氯化铝与氢氟酸、氨水作用制得。从氟化铝熔点(1090℃)到氯化铝熔点(192.6℃)下降幅度近900℃的原因是。

(4)、太阳能材料CuInS₂晶体为四方晶系，其晶胞参数及结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。已知A处In原子坐标为(0.5，0，0.25)，B处Cu原子坐标为(0，0.5，0.25)。
①C处S原子坐标为；
②晶体中距离D处Cu原子最近的S原子有个；
③设阿伏加德罗常数的值为N_A ，则该晶体密度为g·cm^-3。

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16. 元素周期表中第四周期元素形成的化合物种类丰富。回答下列问题：

(1)、四氟化铌(NbF₄)的熔点(72℃)低于FeF₃的熔点(＞1000℃)的原因可能是。

(2)、一种Ni²⁺配合物的结构如图1所示。

①组成该配合物的第二周期元素的电负性由大到小的顺序是(填元素符号)。

②该配合物中Ni²⁺的配位数为。

③该配合物中存在的化学键类型有(填标号，后同)。

A．π键 B．氢键 C．配位键 D．离子键

(3)、[Co(15－冠－5)(H₂O)²⁺](“15－冠－5”是指冠醚的环上原子总数为15，其中O原子数为5)是一种配位离子，该配位离子的结构示意图如图2所示，该配位离子中含有的σ键数目为。

(4)、Al掺杂的氮化钛晶胞结构如图3所示。距离Ti最近的Al有个，已知阿伏加德罗常数的值为N_A ，若晶体的密度为ρg•cm^-3 ，该晶胞的边长为cm(列出算式)。

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17. 氮及其化合物，在工农业生产中作用巨大。

(1)、下列有关氮的化合物的说法，正确的是___________。

A、肼(N₂H₄)的沸点低于乙烷(C₂H₆) B、NH₃极易溶于水，原因之一是NH₃能够与水分子形成分子间氢键 C、NF₃和NH₃空间构型均为三角锥形，分子中键角：NH₃＞NF₃ D、尿素( )中σ键与π键的比例为7：1

(2)、氮和碳组成的一种新型材料，硬度超过金刚石，其部分结构如下图所示。它的化学式为，它的硬度超过金刚石的主要原因是。

(3)、氮化镓是新型半导体材料，其晶胞结构可看作金刚石晶胞(如图)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。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，称作原子分数坐标。下图为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为 ( $\frac{1}{4} ， \frac{3}{4} ， \frac{3}{4}$ )，则原子2和4的原子分数坐标为、。

(4)、氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示。

氮化钼的化学式为，氮化钼晶胞边长为a pm，晶体的密度ρ=g·cm^－3(列出计算式，设N_A为阿伏加德罗常数的值)。

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18. 配合物在工农业生产中有广泛应用。回答下列问题：

(1)、铁的一种配合物的化学式为[Fe(Htrz)₃](ClO₄)₂ ，配体Htrz为三氮唑( )
①基态Fe²⁺与Fe³⁺中未成对的电子数之比为。

②元素H、O、C、N电负性从小到大的顺序为。

③阴离子ClO₄^-的键角 $C l O_{3}^{-}$ 的键角(填“等于”、“大于”或“小于”)。

④Htrz分子为平面结构，其中共有个σ键；用符号 $π_{m}^{n}$ 表示大π键(m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数)，则Htrz分子中的大π键可表示为。

⑤三氮唑沸点为260℃，与其结构类似的环戊二烯沸点为42.5℃，三氮唑沸点明显偏高的原因是。

(2)、钴蓝晶胞结构如下图所示，该立方晶胞由4个I型和4个II型小立方体构成，其化学式为；N_A为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ (列计算式)。

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物质	熔点/℃
$NaCl$	800.7
${SiCl}_{4}$	$-68 .8$
${GeCl}_{4}$	$-51 .5$
${SnCl}_{4}$	$-34 .1$

元素	电离能/(kJ/mol)
元素	I₁	I₂	I₃
c元素	759	1561	2957
Mn元素	717	1509	3248

$I_{1}$	$I_{2}$	$I_{3}$	$I_{4}$
738	1451	7733	10540

化学键	B－H	B－O	B－B
键能/(kJ•mol^-1)	389	561	293