第1頁/共1頁2023-2025北京高三（上）期末化學匯編物質的聚集狀態與晶體的常識一、單選題1．（2024北京人大附中高三上期末）下列物質性質的差異與化學鍵強弱無關的是（）A．沸點：SiH4>CH4 B．熱穩定性：HF>HClC．硬度：金剛石>單晶硅 D．熔點：NaCl>KCl2．（2024北京海淀高三上期末）為尖晶石型錳系鋰離子電池材料，其晶胞由8個立方單元組成，這8個立方單元可分為A、B兩種類型。電池充電過程的總反應可表示為：。已知：充放電前后晶體中錳的化合價只有+3、+4，分別表示為Mn(III)、Mn(IV)。下列說法不正確的是（）A．每個晶胞含8個B．立方單元B中Mn、O原子個數比為C．放電時，正極反應為D．若，則充電后材料中Mn(Ⅲ)與Mn(Ⅳ)的比值為3．（2024北京西城高三上期末）中國科研團隊開發出柔性單晶硅太陽能電池。單晶硅的晶體結構與金剛石類似，下列說法不正確的是（）A．C和Si均位于元素周期表中第ⅣA族 B．單晶硅和金剛石均屬于共價晶體C．單晶硅和金剛石中的鍵角均相同 D．單晶硅的熔點高于金剛石的熔點4．（2023北京朝陽高三上期末）下列產生固體的實驗中，與物質溶解度無關的是（）A．向飽和溶液中滴加幾滴濃鹽酸，析出沉淀B．向飽和溶液中依次通入過量，析出沉淀C．冷卻熔融態的硫黃，析出晶體D．冷卻苯甲酸的熱飽和溶液，析出晶體5．（2023北京朝陽高三上期末）的晶胞結構如圖所示。下列說法不正確的是（）A．屬于離子晶體B．每個晶胞中平均含有4個和4個C．每個周圍有6個緊鄰的和6個緊鄰的D．和間存在較強的離子鍵，因此具有較高的熔點二、填空題6．（2025北京海淀高三上期末）Ti是一種密度小，強度大的金屬。鈦合金也有廣泛應用。(1)將Ti的基態原子價電子軌道表示式補充完整：。。(2)Ti的三種四鹵化物的熔點如下表。四鹵化物熔點/℃38.3155、、的熔點依次升高的原因是。(3)可用于制備金屬Ti．工業上常以和為原料制備，反應時需加入焦炭。已知：ⅰ.

ⅱ.

從平衡移動角度解釋加入焦炭的作用：。(4)合金有良好的生物相容性，其晶體有和兩種立方晶胞結構，如下圖。①中，Au周圍最近且等距的Ti的個數為。②若和兩種晶胞棱長分別為anm和bnm，則兩種晶體的密度之比為。(5)用滴定法測定合金中Ti含量：取ag合金，加入足量濃硫酸共熱，得到紫色溶液，并在酸性條件下定容至250mL；取25mL溶液于錐形瓶中，以KSCN為指示劑，用溶液進行滴定，逐漸變為(無色)，達到滴定終點時，消耗溶液VmL。①滴定過程被氧化為的離子方程式為。②滴定終點的現象：滴入最后一滴溶液，。③合金中Ti的質量分數為。7．（2024北京人大附中高三上期末）硒()是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物等領域具有重要應用。(1)與S同族，基態硒原子價電子排布式為。(2)的沸點低于，其原因是。(3)硒的兩種含氧酸的酸性強弱為(填“>”或“<”)。的空間結構為。比較鍵角大小：氣態分子離子(填“>”“<”或“=”)。(4)關于Ⅰ~Ⅲ三種反應物，下列說法正確的有。a．Ⅰ中僅有鍵

b．Ⅰ中的鍵為非極性共價鍵

c．Ⅱ易溶于水

d．Ⅱ中原子的雜化軌道類型只有與

e．Ⅰ~Ⅲ含有的元素中，O電負性最大(5)Ⅳ中具有孤對電子的原子有。(6)我國科學家發展了一種理論計算方法，可利用材料的晶體結構數據預測其熱電性能。化合物X是通過該方法篩選出的潛在熱電材料之一，其晶胞結構如圖1，沿x、y、z軸方向的投影均為圖2。①X的化學式為。②設X的化學式的式量為，晶胞邊長為，則晶體的密度為(列出計算式)。三、解答題8．（2025北京石景山高三上期末）對機理的研究有利于從微觀層面理解化學反應的本質。一種催化加氫制的路徑如下。(□表示氧空位)(1)寫出催化加氫制的化學方程式。(2)分子的模型名稱是。(3)位于元素周期表第6周期。將基態原子的簡化電子排布式補充完整：。(4)在表面異裂產生氧空位(□)和的示意圖如下。分析異裂解離需要吸收能量且與催化劑表面結合的原因。(5)的晶胞如圖所示。①每個原子周圍與它最近且距離相等的原子有個。②晶胞的邊長均為，已知的摩爾質量是，阿伏加德羅常數為，該晶體的密度為。③已知的摩爾質量是，假設每個晶胞中有1個變為氧空位，則參與反應時轉移電子。9．（2024北京通州高三上期末）某科研團隊以和為原料合成流程如圖所示(1)①基態原子的價層電子排布式為。②氣態失去一個電子比氣態失去一個電子難，你的解釋是。(2)的空間構型是。(3)上述參與反應的物質中電負性最大的元素是。(4)下列關于反應物的說法中不正確的是。a．中的雜化類型是b．中存在非極性共價鍵c．在反應過程中氮元素的化合價降低(5)科學家為改良材料熱電性能，在晶胞上的位摻雜來提高其熱電性能，制備出的材料晶胞形狀為立方體，邊長為，結構如圖所示。①該物質的化學式是。②已知該物質的摩爾質量是，阿伏加德羅常數為，該晶體的密度為(6)可作為鈉離子電池正極材料，其充放電過程正極材料晶胞的組成變化如圖所示。(晶胞內未標出因放電產生的0價原子)每個晶胞完全轉化為晶胞，轉移電子數為。10．（2024北京西城高三上期末）鋰電池的電解液是目前研究的熱點。(1)鋰電池的電解液可采用溶有的碳酸酯類有機溶液。①基態的電子云輪廓圖的形狀為。②基態P原子的價層電子軌道表示式為。(2)為提高鋰電池的安全性，科研人員采用離子液體作電解液。某種離子液體的陽離子的結構簡式如下，陰離子為。①N、F、P三種元素的電負性由大到小的順序為。②該陽離子中，帶“*”的C原子的雜化軌道類型為雜化。③根據VSEPR模型，的中心原子上的價層電子對數為，空間結構為正八面體形。(3)因其良好的鋰離子傳輸性能可作鋰電池的固體電解質，其晶胞結構示意圖如圖所示，晶胞的邊長為。①晶胞中的“○”代表(填“”或“”)。②距離最近的有個。③已知的摩爾質量是，阿伏伽德羅常數為。該晶體的密度為。11．（2023北京通州高三上期末）離子篩是一種具有空隙結構的化合物。首先合成一種含目標離子的化合物，稱作離子篩前體。然后在不破壞前體晶體結構的前提下，將目標離子從中洗脫出來，即得到相應的離子篩。下圖是一種用作離子篩前體的化合物晶胞示意圖。晶胞為立方體，圖左將晶胞劃分為八個小立方體，用灰白兩色區分，每種顏色各四個小立方體。白色小立方體對應圖A結構，灰色小立方體對應圖B結構。(1)該化合物的化學式為。(2)設晶胞棱長為anm，NA表示阿伏加德羅常數，則該晶胞的密度是g/cm3(寫出計算式即可)。(3)該化合物的制備方法為：將硫酸錳和氨水混合得到Mn(OH)2，沉淀，將其過濾留在燒杯中，加入蒸餾水，加熱攪拌，加入乙醇作為分散劑，逐滴加入適量的10%H2O2溶液，控制滴加速度即得Mn3O4沉淀。將Mn3O4過濾、洗滌、干燥后，與一定量Li2CO3混合，高溫反應得到最終產品。請寫出利用氫氧化錳制備最終產品的各步反應化學方程式：。(4)用鹽酸洗脫該化合物中的鋰離子后制成粉狀離子篩。將100mg粉狀離子篩置入200mL含Li+、Na+、K+、Mg2+的溶液中，在30℃恒溫下攪拌溶液，達到吸附平衡后取上清液，測定溶液中各離子的濃度。離子篩對溶液中某種離子的吸附容量Qt的計算式為：，式中V是溶液的體積，co和ct分別表示開始吸附和t時刻離子的濃度，W表示離子篩的質量。金屬離子co(mmol/L)ct(mmol/L)Li+9.9428.790Na+9.1519.138K+9.7199.694Mg2+5.5545.225結合上表中數據，對比吸附容量Qt可知，該離子篩對(填離子符號)的吸附能力最弱。(5)為了方便使用，可用殼聚糖為黏合劑將粉狀離子篩制成粒狀離子篩。殼聚糖可以看作以氨基葡萄糖為單體的聚合物，其結構如下：根據殼聚糖結構寫出其單體的分子式：。

參考答案1．A【詳解】A．SiH4和CH4都為分子晶體，范德華力越大沸點越高與化學鍵無關，A項符合題意；B．HF和HCl都為分子晶體，其熱穩定性與共價鍵鍵能有關，B項不符合題意；C．金剛石和單晶硅都為共價晶體，共價晶體共價鍵越穩定硬度越大，C項不符合題意；D．NaCl和KCl都為離子晶體，離子鍵鍵能越大熔點越高，D項不符合題意；故選A。2．B【詳解】A．從A立方單元中可知，一個A單元中含2個，一個晶胞含4個A，所以每個晶胞含8個，故A正確；B．由立方單元B可知Mn原子個數分別為，O原子個數為，所以Mn、O原子個數比為，故B錯誤；C．放電時，正極得電子被還原，反應式為：，故C正確；D．若，根據化合物化合價之和為0的原則，可計算出Mn(Ⅲ)與Mn(Ⅳ)的比值為，故D正確；故選B。3．D【詳解】A．C和Si均位于元素周期表中第IVA族，A正確；B．單晶硅和金剛石中，每個原子以四個共價單鍵與相鄰的4個原子結合，屬于共價晶體，B正確；C．單晶硅和金剛石均屬于共價晶體，晶體結構相似，每個硅原子和每碳原子均采取sp3雜化，鍵角均相同，C正確；D．單晶硅和金剛石均屬于共價晶體，C原子半徑比Si小，C-C鍵鍵能比Si-Si鍵強，單晶硅的熔點低于金剛石的熔點，D錯誤；故選D。4．C【詳解】A．向飽和溶液中滴加幾滴濃鹽酸，氯離子濃度增大，使氯化鈉結晶析出，減小了氯化鈉的溶解，與物質溶解度有關，A不符合；B．向飽和溶液中依次通入過量，生成銨離子、碳酸氫根離子，由于碳酸氫鈉在該條件下溶解度最小，故形成過飽和溶液而結晶析出，與物質溶解度有關，B不符合；C．冷卻熔融態的硫黃，析出晶體，發生物理變化，有液態轉變為固態，與物質溶解度無關，C符合；D．苯甲酸的溶解度隨溫度下降而減小，則冷卻苯甲酸的熱飽和溶液可析出苯甲酸晶體，與物質溶解度有關，D不符合；答案選C。5．C【詳解】A．NaCl由鈉離子和氯離子構成，以離子鍵結合，屬于離子晶體，A正確；B．每個晶胞中平均含有個Na+和個Cl?，B正確；C．每個Na+周圍有6個緊鄰的Cl?和12個緊鄰的Na+，C錯誤；D．Na+和Cl?以離子鍵結合，因此NaCl具有較高的熔點，D正確；故選C。6．(1)(2)、、均為分子晶體，相對分子質量依次增大，范德華力隨之增大(3)很大，通過反應ⅱ可顯著降低，促使i中平衡正向移動；，反應ⅱ放熱使溫度升高，促使ⅰ中平衡正向移動(4)12(5)溶液變為紅色，半分鐘內不褪色【詳解】（1）Ti是22號元素，位于第四周期IVB族，價電子排布式為3d24s2，故Ti的基態原子的價電子軌道表示式為；（2）這三種化合物均為分子晶體，分子晶體的熔點受范德華力的大小影響，分子量越大范德華力越大，熔點也越高；（3）反應ii的平衡常數很大，加入焦炭后，能夠顯著減少O2的含量，促使反應i的平衡正向移動，又因反應i的△H>0，反應ii放出大量的熱也有利于反應i的平衡正向移動，從而提高TiCl4的產率；（4）由晶胞結構可知，與Au等距的Ti位于相鄰面的面心，故與Au等距的Ti共有12個；晶胞密度ρ=，、的N分別為1、2（均攤法），V分別為a3、b3，帶入公式可得和的密度之比為；（5）Ti2(SO4)3、Fe2(SO4)3與水反應生成FeSO4、TiOSO4和硫酸，反應的離子方程式為；當溶液中的全部反應，繼續滴加的Fe2(SO4)3溶液會與KSCN反應使溶液變紅色，故當滴入最后一滴Fe2(SO4)3溶液，溶液變為紅色，且半分鐘內不褪色說明達到滴定終點；結合Ti2(SO4)3與Fe2(SO4)3反應的離子方程式可知有如下計量關系：Ti~~，則合金中Ti的質量分數為。7．(1)(2)兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點高(3)>正四面體形>(4)bde(5)O、(6)【詳解】（1）Se與S同族，位于第4周期，VIA族，故基態硒原子價電子排布式為：。（2）兩者都是分子晶體，但是水中含有氫鍵，分子間作用力較大，沸點較高。（3）在含氧酸中，非羥基氧越多，其酸性越強，和非羥基氧的個數分別為2和1，故酸性>；中心原子的價層電子對數為4，則其空間結構為：正四面體形；中Se是sp2雜化，平面三角形，鍵角，中Se是sp3雜化，Se原子上有孤對電子，離子空間結構為三角錐，鍵角小于，故鍵角氣態分子>離子。（4）a．Ⅰ中含有苯環，除了鍵之外還有其它化學鍵，a錯誤；

b．Ⅰ中的鍵是相同原子形成的共價鍵，為非極性共價鍵，b正確；c．Ⅱ為相對分子質量較大的有機物，沒有親水基，一般不易溶于水，c錯誤；

d．Ⅱ的主要結構是苯環、碳碳雙鍵和碳碳三鍵，其中原子的雜化軌道類型只有與，d正確；e．Ⅰ~Ⅲ含有的元素包括：H、C、N、O、S、Se，O電負性最大，e正確；故選bde。（5）根據題中信息IV中O、Se都有孤對電子，碳、氫、硫都沒有孤對電子。（6）根據晶胞結構得到K有8個，有，則X的化學式為：；。8．(1)(2)四面體(3)(4)斷開鍵需要吸收能量，和電性相反(或有空軌道，有孤電子對，可以形成配位鍵)(5)8【分析】H2與催化劑CeO2多步反應得到H2O和氧空位的催化劑，氧空位的催化劑再與CO2作用，多步反應后得到CH3OH，反應是化學方程式為：。【詳解】（1）由分析可知，化學方程式為：；（2）H2O的中心原子為O，O原子的價層電子對為2+，VSEPR模型的名稱為四面體形；（3）58Ce位于元素周期表第6周期，原子核外有6層電子，因此電子排布式為：；（4）由圖可知，異裂解離過程有H-H鍵的斷開，需要吸收能量，斷開后，帶正電荷的Hδ+與催化劑表面O電性相反，可以結合成鍵(或者O有孤電子對，Hδ+有空軌道，二者之間形成配位鍵)；（5）①根據晶胞圖分析，白球全在晶胞內部，有8個，黑球在面心和頂角，有6×，則黑球為Ce原子，白球為O原子，一個O原子周圍有4個Ce，根據Ce與O個數比為1:2，則一個Ce原子周圍有8個O原子；②晶胞中有4個Ce原子，8個O原子，質量為，體積為(a×10-7cm)3，則晶胞的密度為：g/cm3=g/cm3；③的物質的量為，含有晶胞的物質的量為，氧空位的物質的量為，參與反應時轉移電子的物質的量為=。9．(1)氣態失去一個電子變為，其價層電子排布是軌道為全充滿，比較穩定，所以氣態失去一個電子比氣態失去一個電子難(2)形(3)(4)ac(5)(6)8【詳解】（1）①Cu是29號元素，位于周期表中第四周期第ⅠB族，價層電子排布式為；②氣態的價電子排布式為，失去一個電子變為，其價層電子排布是軌道為全充滿，比較穩定，所以氣態失去一個電子比氣態失去一個電子難；（2）中Se原子的價層電子對數為，有1個孤電子對，空間構型為V形；（3）上述參與反應的物質所含的元素中非金屬性最強的是O，則電負性最大的是O；（4）a．中原子形成3個σ鍵，還有一個孤電子對，為sp3雜化，a錯誤；b．中存在非極性鍵，b正確；c．生成Cu2Se時，Cu、Se化合價都降低，則在反應過程中提供電子，氮元素的化合價升高，c錯誤；答案選ac；（5）①Cu位于頂角和面心，個數為，8個Se位于體內，Al位于棱心