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山东省菏泽市2021届-2023届高考化学三年模拟(二模)按题型分类汇编-非选择题
一、结构与性质
1.(2023·山东菏泽·统考二模)储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。回答下列问题
(1)多相系储氢合金是新型储氢材料。基态原子中自旋状态相反的两种电子的个数比为_______。
(2)四氢铝锂()是一种重要的储氢载体,的空间构型为_______;Li、Al、H的电负性由大到小的顺序为_______。
(3)氨硼烷()是目前最具潜力的储氢材料之一,在四氢呋喃( )作溶剂的条件下可合成氨硼烷:。
①中B的杂化轨道类型为_______,H—N—H键角:_______(填“>”“<”或“=”),原因是_______。
②常温下,四氢呋喃易溶于水,环戊烷难溶于水,其原因可能是_______;呋喃( )与氢气加成得到四氢呋喃,已知呋喃是一种具有芳香性的平面分子,分子中含有大键,该大键可表示为_______(分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数)。
(4)一种由Mg和过渡金属M组成的二元储氢材料属立方晶系,晶胞中Mg和M的原子个数比为,且距离Mg最近的M形成的几何图形为正四面体;晶胞在xy、xz和yz平面投影如图所示。
①M原子处于晶胞的位置为_______。
②该储氢材料的立方晶胞中,晶胞参数为a pm,Mg和M的原子半径分别为pm和pm,则Mg和M原子的空间占有率为_______。
2.(2022·山东菏泽·统考二模)镍铜合金由镍、铜、铁三种金属组成的合金材料。镍铜合金有较好的室温力学性能和高温强度,耐蚀性高,耐磨性好,容易加工,可作为航空发动机的结构材料。
(1)基态镍原子的价电子排布式为_______,同周期且基态原子的单电子数与相同的元素有_______种。
(2)与的第二电离能分别为:,,大于的主要原因是_______。
(3)可与甲基咪唑()形成配合物。甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
①4—甲基咪唑中,_______(填“1”或“3”)号N原子更容易与Cu+形成配位键。
②配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与Cu+之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与Cu+配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是_______。
(4)已知的立方晶胞结构如图所示。
①已知a、b的坐标参数依次为,则d的坐标参数为_______,它代表_______原子。
②若铜、氧的原子半径分别为,晶体的密度为,是阿伏加德罗常数的值,则该晶胞中原子空间占有率为_______(用含的式子表示,不必化简)。
3.(2021·山东菏泽·统考二模)乙炔是有机合成工业的一种重要原料。工业上曾用焦炭制备电石 (CaC2),再与水反应制备乙炔。
(1)焦炭、金刚石和都是碳的单质。已知金刚石中碳碳键的键长为中碳碳键的键长为,二者比较熔点高的是___________,理由是___________。
(2)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是___________,该分子中键与键个数比为___________。
(3)将乙炔通入溶液生成红棕色沉淀。基态核外电子排布式为___________。的氨水溶液在空气中放置迅速由无色变为深蓝色,写出该过程的离子方程式:___________。
(4)CaC2中与互为等电子体,的电子式为___________。
(5)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似,但CaC2晶体中哑铃形的存在,使晶胞沿一个方向拉长,晶胞呈长方体(如图)。每个Ca2+周围距离相等且最近的有___________个。已知CaC2晶体密度为,晶胞中两个的最近距离为acm,阿伏加德罗常数值为NA,则CaC2晶胞中棱长h=___________cm。
二、工业流程题
4.(2023·山东菏泽·统考二模)钛酸钡()是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一,一种以富钛渣(主要成分为,含少量Si和Al的氧化物杂质)和重晶石(主要成分是)为原料,制备钛酸钡的工艺流程如图所示。
已知:①粗中含有的几种物质的沸点:
物质
沸点/℃
136
57
180
②草酸氧钛钡晶体的化学式为。
回答下列问题:
(1)沸腾氯化时气体与矿料逆流而行,目的是_______;若沸腾氯化时生成的反应中氧化产物为CO,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(2)除硅、铝过程中,分离中含Si、Al杂质的方法是_______;高温还原时,和碳粉的投料比(物质的量之比)要大于,目的是_______;生产过程中应避免氧气进入,主要原因是_______。
(3)转化过程中溶液中的钛元素在不同pH时主要以、、这三种形式存在(变化曲线如图所示)。