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目前我國研制的稀土催化劑催化轉(zhuǎn)化汽車尾氣示意圖如圖1所示。

（1）Zr原子序數(shù)為40，價電子排布式為
4d²5s²
4d²5s²
。圖1中屬于非極性的氣體分子是
O₂、N₂、CO₂
O₂、N₂、CO₂
。
（2）①氟化硼（BF₃）是石油化工的重要催化劑。BF₃ 中B-F比BF₄^-中B-F的鍵長短，原因是
BF₃中B采用sp²雜化，BF₄^-中B采用sp³雜化，s軌道成分越多，電子云重疊程度越大，鍵長越短。（或BF₃中除了σ鍵，還有
π
6
4
大π鍵）
BF₃中B采用sp²雜化，BF₄^-中B采用sp³雜化，s軌道成分越多，電子云重疊程度越大，鍵長越短。（或BF₃中除了σ鍵，還有
π
6
4
大π鍵）
。
②乙硼烷（B₂H₆）是用作火箭和導彈的高能燃料，氨硼烷（H₃NBH₃）是最具潛力的儲氫材料之一。B₂H₆的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中B原子的雜化方式為
sp³
sp³
。
③H₃NBH₃的相對分子質(zhì)量與B₂H₆相差不大，但是H₃NBH₃的沸點卻比B₂H₆高得多，原因是
H₃NBH₃分子間存在氫鍵，分子間作用力更大
H₃NBH₃分子間存在氫鍵，分子間作用力更大
。
④硼酸鹽是重要的防火材料。圖3是硼酸鈉晶體中陰離子（含B、O、H三種元素）的結(jié)構(gòu)，該晶體中含有的化學鍵有
A、B、D
A、B、D
。
A．離子鍵
B．極性鍵
C．非極性鍵
D．配位鍵
E．金屬鍵
（3）CO與Ni可生成羰基鎳[Ni（CO）₄]，已知其中鎳的化合價為0，[Ni（CO）₄]的配體中配位原子是
C
C
。
（4）為了節(jié)省貴金屬并降低成本，也常用鈣鈦礦型復合氧化物作為催化劑。一種復合氧化物結(jié)構(gòu)如圖4所示，則與每個Sr²⁺緊鄰的O^2-有
12
12
個。
（5）與Zr相鄰的41號元素Nb金屬的晶格類型為體心立方晶格（如圖5所示），原子半徑為apm,相對原子質(zhì)量為b,阿伏加德羅常數(shù)為N_A，試計算晶體鈮的密度為
3
3
×
1
0
20
b
32
a
2
N
A
3
3
×
1
0
20
b
32
a
2
N
A
g?cm^-3．（用來a、b、N_A表示計算結(jié)果）

【考點】晶胞的計算；化學鍵；原子軌道雜化方式及雜化類型判斷；原子核外電子排布．

【答案】4d²5s²；O₂、N₂、CO₂；BF₃中B采用sp²雜化，BF₄^-中B采用sp³雜化，s軌道成分越多，電子云重疊程度越大，鍵長越短。（或BF₃中除了σ鍵，還有

大π鍵）；sp³；H₃NBH₃分子間存在氫鍵，分子間作用力更大；A、B、D；C；12；

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：53引用：2難度：0.7

相似題

1．鍺石是自然界中含有鍺元素的一類礦石的統(tǒng)稱，鍺石含有人體所需的硒、鋅、鎳、鈷、錳等30多種對人體有益的微量元素。回答下列問題：
（1）基態(tài)Ge原子價層電子排布式為

。
（2）鍺與碳同族，性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有一定的相似性，鍺元素能形成無機化合物（如鍺酸鈉：Na₂GeO₃；二鍺酸鈉：Na₂Ge₂O₅等），也能形成類似于烷烴的鍺烷（Ge_nH_2n+2）。
①Na₂GeO₃中鍺原子的雜化方式是

。
②Na₂Ge₂O₅中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為

。
③至今沒有發(fā)現(xiàn)n大于5的鍺烷，根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)分析其中的原因是

。

化學鍵 C-C C-H Ge-Ge Ge-H

鍵能/kJ?mol^-1 346 411 188 288

（3）利用離子液體[EMIM][AlCl₄]可電沉積還原金屬Ge,其熔點只有7℃，其中EMIM⁺結(jié)構(gòu)如圖所示。分子中的大Π鍵可用符號
Π
n
m
表示，其中m代表參與形成大Π鍵原子數(shù)，n代表參與形成的大Π鍵電子數(shù)，則EMIM⁺離子中的大π鍵應表示為

。

（4）硒化鋅（ZnSe）是一種重要的半導體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，該晶胞中硒原子的配位數(shù)是

；已知晶胞參數(shù)為apm,乙圖為甲圖的俯視圖，若原子坐標A為（0，0，0），B為
（
1
2
，
0
，
1
2
）
，則D原子坐標為

；若該晶體密度為ρg?cm^-3，則阿伏加德羅常數(shù)N_A為

（用ρ、a的字母表示，列出表達式即可）。
發(fā)布：2024/11/7 10:0:2組卷：16引用：2難度：0.5
解析
2．NH₃具有易液化、含氫密度高、應用廣泛等優(yōu)點，NH₃的合成及應用一直是科學研究的重要課題。
（1）以H₂、N₂合成NH₃，F(xiàn)e是常用的催化劑。
①基態(tài)Fe原子的電子排布式為

。
②實際生產(chǎn)中采用鐵的氧化物Fe₂O₃、FeO，使用前用H₂和N₂的混合氣體將它們還原為具有活性的金屬鐵。鐵的兩種晶胞（所示圖形為正方體）結(jié)構(gòu)示意如圖：

?。畠煞N晶胞所含鐵原子個數(shù)比為

。
ⅱ．圖1晶胞的棱長為apm（1pm=1×10^-10cm），則其密度ρ=

g?cm^-3。
③我國科學家開發(fā)出Fe-LiH等雙中心催化劑，在合成NH₃中顯示出高催化活性。第一電離能（I₁）：I₁（H）＞I₁（Li）＞I₁（Na），原因是

。
（2）化學工業(yè)科學家侯德榜利用下列反應最終制得了高質(zhì)量的純堿。NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl。
①1體積水可溶解1體積CO₂，1體積水可溶解約700體積NH₃。NH₃極易溶于水的原因是

。
②反應時，向飽和NaCl溶液中先通入

。
③NaHCO₃分解得Na₂CO₃。CO₃^2-空間結(jié)構(gòu)為

。
（3）NH₃、NH₃BH₃（氨硼烷）儲氫量高，是具有廣泛應用前景的儲氫材料。

元素 H B N

電負性 2.1 2.0 3.0

①NH₃的中心原子的雜化軌道類型為

。
②NH₃BH₃存在配位鍵，提供空軌道的是

。
③比較熔點：NH₃BH₃

CH₃CH₃（填“＞”或“＜”）。
發(fā)布：2024/11/7 18:0:2組卷：246引用：7難度：0.6
解析
3．《科學》最近報道，我國科學家開發(fā)了鈣鈦礦（鈦酸鈣）活性層Cs₂PbI₂Cl₂?；卮鹣铝袉栴}：
（1）基態(tài)氯原子核外順時針、逆時針旋轉(zhuǎn)的電子數(shù)之比為

。
（2）熔點：CsCl

CsI（填“＞”“＜”或“=”），判斷依據(jù)是

。
（3）鹵素對物質(zhì)性質(zhì)有明顯影響。
①常溫下，ClCH₂COOH、ICH₂COOH和CH₃COOH電離常數(shù)由大到小的順序為

。
②吡啶（）具有堿性和芳香性。研究發(fā)現(xiàn)，吡啶中N原子的電子云密度越大，堿性越強。N原子的雜化類型是

。在下列物質(zhì)中，堿性最強的是

（填序號，下同），最弱的是

。
a.b.c.d.
（4）鈦酸鈣晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中的原子可用x、y、z組成的三數(shù)組來表示它在晶胞中的位置，稱為原子坐標。已知A的原子坐標為（0，0，0），Ca的原子坐標為
（
1
2
，
1
2
，
1
2
）
，則B的原子坐標為

。

設該晶體的密度為dg?cm^-3，N_A為阿伏加德羅常數(shù)的值。Ca²⁺和Ti⁴⁺之間的距離為

pm（用含d、N_A的代數(shù)式表示）。
發(fā)布：2024/11/7 10:30:1組卷：51引用：1難度：0.5
解析

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化學鍵	C-C	C-H	Ge-Ge	Ge-H
鍵能/kJ?mol^-1	346	411	188	288

元素	H	B	N
電負性	2.1	2.0	3.0