热点题型——储氢合金、电子式、相对密度、晶胞投影、串联电池、氧空0位与晶胞掺杂易错练习-2026届高三化学二轮复习

储氢合金、电子式、相对密度、晶胞投影、串联电池、氧空位与晶胞掺杂 一、储氢合金： 1．下列有关金属及其化合物的说法正确的是 A．储氢合金储存H2和释放H2均为化学变化 B．Li在空气中燃烧的主要产物为过氧化锂 C．K与TiCl4溶液反应可制备金属钛 D．Al、Fe在潮湿的空气中均易生锈 【答案】A 【详解】A．储氢合金储存时形成金属氢化物，释放时分解为金属与，均为化学变化，A符合题意； B．在空气中燃烧的主要产物为，B不符合题意； C．与溶液反应时，先与水反应生成和，无法制备金属钛，C不符合题意； D．在潮湿空气中形成致密氧化膜，阻止内部金属继续被氧化，不易生锈，D不符合题意； 故选A。 2．在生产和生活中，金属材料具有广泛的应用，以下关于金属材料的说法不合理的是 A．钠钾合金可用作核反应堆的传热介质 B．硬铝合金因为具有银白色可作为制造飞机的材料 C．常见的一些合金的硬度大于其成分金属 D．Ti-Fe合金具有良好的储氢功能 【答案】B 【详解】A．钠钾合金在室温下呈液态，具有良好的热传导性，确实被用作核反应堆的传热介质，A正确； B．硬铝合金用于制造飞机主要是因为其高强度、轻量化和耐腐蚀性等机械性能，而非银白色外观；强调颜色作为原因不合理，B错误； C．合金的硬度通常大于其成分金属，例如钢比纯铁更硬，这是合金的常见特性，C正确； D．Ti-Fe合金能可逆地吸收和释放氢气，是一种有效的储氢材料，D正确； 故选B。 3．氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时，分子在晶胞的体心和棱心位置，铁镁合金晶胞棱长为a cm。下列说法错误的是 A．储氢过程中被还原 B．距离Fe原子最近的Mg原子个数是4 C．该晶体密度为g/cm3 D．含Mg48 g的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为22.4 L 【答案】B 【详解】A．中H为0价，储氢过程中形成金属氢化物后H变为-1价，化合价降低，被还原，A正确； B．结合晶胞可知，Fe位于顶点和面心，距离任意Fe原子最近的Mg原子个数是，B错误； C．铁镁合金晶胞中，Fe位于顶点和面心，其数目为 ，Mg位于晶胞内部，其数目为，晶胞质量为，晶胞体积为，则该晶体密度为，C正确； D． 储氢后，位于棱心和体心，数目为 ，即，的物质的量为，由可得，因此含Mg 48 g的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为，D正确； 故选B。 二、电子式： 4.—NH2的电子式：   是中性氨基，N的最外层有5个电子，与2个H形成共价键后，还剩余3个电子（1对孤对电子+1个单电子），图示电子式符合结构，正确； 5．的电子式为   SiCl4分子中，中心Si原子发生sp3杂化，与四个Cl原子各形成一对共用电子‌，‌所有原子均达到8电子稳定结构‌，正确； 6．的电子式： 为离子化合物，由和构成，中两个C原子以碳碳三键结合，最外层均满足8电子稳定结构，电子式书写正确，正确； 7．的电子式为 A．由 Ca2+和 （过氧根离子）构成。过氧根离子内部两个氧原子共用一对电子，且整体带 2 个单位负电荷。电子式为，错误； 8．NaBH4的电子式为 由和构成，原子最外层3个电子，与4个形成4对共用电子对，阴离子带1个单位负电荷，该电子式书写正确， 9．NaH的电子式： 是离子化合物，由和构成，正确电子式为，错误； 10．一氯甲烷的电子式为 一氯甲烷中Cl原子最外层满足8电子稳定结构，其正确电子式为，错误； 11．下列有关化学用语表示正确的是 A．的电子式： 醛基中O原子满足8电子稳定结构，电子式为：，错误； 12．O2F2的电子式： ．F的电负性强于O，F为-1价，O为+1价，O2F2的结构式为F-O-O-F，电子式为，错误； 三、相对密度： 13．在一定条件下，某化合物X受热分解：2X = A ↑+2B↑ + 4C↑，测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为12．则在相同条件下，X的相对分子质量是 A．36 B．42 C．72 D．84 【答案】D 【详解】相同条件下，气体密度之比等于相对分子质量之比，混合气体对H2的相对密度为12，则混合气体的相对分子质量是12×2=24，2X = A↑ +2B↑ + 4C↑，设反应的X为2mol，则生成的气体是1+2+4=7mol，反应前后质量不变，遵守质量守恒定律，则M（X）×2mol＝M（混合）×7mol=24g/mol×7mol，解得M（X）=84，故X的相对分子质量是84，答案选D。 14．用干燥的烧瓶收集氨气做喷泉实验，结果发现进入烧瓶的水占烧瓶总体积的，则所收集的气体对空气平均相对分子质量为的相对密度约为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由于易溶于水，所以最后占据烧瓶总体积的是空气，即原气体中与空气的体积比为，则混合气体的平均相对分子质量为，所以原混合气体与空气的相对密度之比为， 答案选B。 四、晶胞投影： 15．该晶胞沿z轴方向的投影如图乙 该晶胞沿z轴方向的投影图应为，错误； 16．该晶胞的俯视投影图为 的晶胞中N位于体心，a位置铁位于顶点，b位置铁位于面心，晶胞的俯视投影图为，错误； 17．沿晶胞体对角线方向的投影图为 沿晶胞体对角线投影时，体对角线两端顶点的硅原子会投影重叠在中心位置，中心应为硅（白球），沿晶胞体对角线方向的投影图应为，错误； 18．图乙、图丙分别显示的是、在晶胞面、面上的位置，该晶胞在轴方向的投影图为： 根据晶胞结构以及K+、在甲、乙、丙中的位置，晶胞在x轴上的投影图为 ，错误； 19．该晶胞沿z轴方向的平面投影如图乙 该晶胞沿z轴方向的平面投影为俯视图，结合晶胞甲，得到其平面投影为，正确； 20．CdTe的晶胞属立方晶系，结构如图甲所示，在周期表中Cd(镉)与Zn同族且相邻。 该晶胞在面ABCD上的投影如图乙所示，则代表Te原子的位置是7、8、11 面ABCD投影时，Te为体内原子，其x、y分数坐标对应图乙中7、8、11的位置，正确； 21． 晶胞沿xy平面的投影如图2所示 22． Mn原子位于顶点和中心，O原子位于xy平面的对角线上，与图2一致，正确； 23．砷化铝晶胞沿z轴的投影图为 根据晶胞结构可知，砷化铝晶胞沿Z轴的投影图为，正确； 24．图2晶胞沿z轴方向的投影图为 图2晶胞沿轴方向的投影图为，错误； 五、串联电池： 25．如下图设计的串联电池装置，R为变阻器，以调节电路电流。 （1）写出b、c电极的电极反应式：b______________，c_______________； （2）写出f电极的电极反应式____________________，向此电极区域滴入酚酞的现象为：_____________；该电极区域水的电离平衡被____________（填“促进”、“抑制”或“无影响”）。 （3）闭合K一段时间后，丙装置的电解质溶液pH__________（填“变大”、“变小”或“不变”），原因是______________。 【答案】 O2+4H++4e-=2H2O CH4+10OH--8e-=+7H2O 2H++2e-=H2↑ 溶液变红 促进 【分析】根据图示可知：甲、乙装置为两个燃料电池串联，丙为电解硫酸钠的装置。甲、乙装置中通入甲烷的a、c电极为负极，通入氧气的b、d为正极，则与正极连接的e为阳极，与负极连接的f电极为阴极。 【详解】(1)根据上述分析，b电极通入O2为正极，得到电子发生还原反应，由于电解质为H2SO4，所以b电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，c电极通入CH4为负极，失去电子发生氧化反应，电解质为KOH，CH4失去电子变为，同时产生H2O，则c电极反应式为：CH4+10OH--8e-=+7H2O； (2)f电极连接电源的负极作阴极，得到电子发生还原反应，由于得到电子能力：H+＞Na+，故f电极反应式为：2H++2e-=H2↑。H+放电，使附近水的电离平衡正向移动，因而水电离受到促进作用，最终达到平衡后溶液中c(OH-)＞c(H+)，电极附近溶液显碱性，向此电极区域滴入酚酞，溶液变红色； (3)丙装置为电解Na2SO4溶液，该物质是强酸强碱盐，不水解，溶液显中性，用惰性电极电解Na2SO4溶液相当于电解水，电解后电解质溶液pH不变； 26．甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。 (1)用甲醇燃料电池电解溶液，如图所示，回答下列问题： ①原电池的总反应为_______，甲池中的变化为_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。 ②反应结束后，向乙池中加入_______可使乙池的化学组成恢复。 ③当乙池中极的质量增加时，甲池中理论上消耗_______(标准状况下)。 【答案】(1) 变小 Ag2O 【详解】（1）①通入的电极为正极，发生还原反应，电解质溶液为KOH溶液，甲醇燃料电池负极，则甲醇燃料电池的总反应为：；根据可知，反应过程中消耗，浓度减少，则甲池当中pH变小； ②乙池中，B电极与原电池正极相连，则B为阳极，电极反应式为：，A电极为阴极，电极反应式为：，根据A、B两电极的电极反应式可知，反应结束后，向乙池中加入Ag2O可使乙池的化学组成恢复； ③A电极的电极反应式为：，当乙池中A(Fe)极的质量增加时，生成Ag的物质的量为，转移电子的物质的量为0.02mol，甲池中正极的电极反应式为，转移0.02电子，需消耗0.005mol O2，标况下，其体积为； 27．将两个全钒液流储能电池串联后作为电源，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，装置如下：    b为电解池的______极，全钒液流储能电池正极的电极反应式为____________________； 若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol，则消毒液发生器中理论上最多能产生__ gNaClO。 阳 VO+ e-+2H+=VO2++H2O 7.45 电解饱和食盐水时，氯气在阳极产生，氢氧化钠再阴极产生，若使氯气被全部吸收，则氯气在下端，所以b极产生氯气，则b极为阳极；全钒液流储能电池正极发生还原反应，V元素的化合价降低，与b相连的为正极，所以正极反应式是VO + e-+2H+=VO2++H2O；产生氯气的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，氯气与氢氧化钠反应的离子方程式是Cl2+2 OH-= Cl-+ ClO-+H2O，当电路中通过0.2mol电子时，产生氯气的物质的量是0.1mol，则消毒液发生器中理论上最多能产生0.1molNaClO，其质量是7.45g。 六、化学中空位与掺杂问题： 27．随着化石燃料的快速消耗，电解水制氢技术成为清洁能源转型的关键路径，但其实际应用受限于析氧反应催化剂的活性和耐久性等问题。科研工作者开发了一种新型催化剂，在该催化剂下发生晶格氧参与的析氧反应机理如图所示。设是阿伏加德罗常数的值。下列关于该反应的叙述，错误的是 A．反应过程中M元素的化合价发生了变化 B．若电解，则电解后只能得到 C．图示整个过程中每生成1 mol O2，转移电子数为 D．推测氧空位的形成有利于水参与反应 【答案】B 【详解】A．反应过程中M原子的成键数发生了变化，化合价有变化，故A正确； B．根据反应机理，生成的包含晶格氧，会生成，故B错误； C．析氧反应为，每生成1 mol O2，转移电子数为，故C正确； D．根据反应的变化，氧空位促进了水的解离，故D正确； 选B。 28．二氧化铈()是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构。已知：晶胞中与最近的的核间距为；的空位率。(设为阿伏加德罗常数的值) 下列叙述正确的是 A．晶胞中的配位数是4 B．的晶胞参数为 C．“掺杂新晶体”中的空缺率为 D．的晶体密度 【答案】C 【详解】A．晶胞中的配位数是8，以上底面面心Ce为例，上、下各有4个，A错误； B．与最近的的核间距是晶胞体对角线的四分之一，即的晶胞参数为，B错误； C．CeO2晶胞中Ce4+的个数为8×＋6×=4、O2-的个数为8，按掺杂的新晶体中，一个晶胞中含有数目为，含有数目为，由电荷守恒可判断，含有数目为7.2，因此平均每个晶胞氧空位数为0.8，的空缺率为，C正确； D．的晶体密度为，D错误； 答案选C。 29．双金属氧化物催化加氢制甲醇的反应机理如图所示，已知活化位点为催化剂上能吸附反应物分子同催化剂反应的基团位置。下列说法不正确的是 A．该过程的总反应可表示为 B．反应①②③④均有极性键的断裂与形成 C．和的活化位点相同 D．氧空位浓度高，有利于增强的吸附能力 【答案】C 【详解】A．由图可知，该图表示GaZrOx双金属氧化物催化二氧化碳加氢制甲醇的总反应为催化剂作用下二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，反应的化学方程式为，故A正确； B．由图可知，反应①中有Ga-O极性键断裂、Ga-H、O-H极性键形成；反应②中有Ga-H极性键断裂、C-H极性键形成；反应③中有Ga-O极性键断裂、C-H极性键形成；反应④中H-O极性键断裂，Ga-O极性键形成，故B正确； C．由图可知，二氧化碳活化位点是氧空位，与氢气活化位点不相同，故C错误； D．由图可知，氧空位与二氧化碳作用，氧空位浓度高，有利于增强二氧化碳的吸附能力，故D正确； 故选C。 30．一种新型富含氧空位的双功能催化剂，可对空气电池的充放电过程双向催化。电池的工作原理及催化路径如图所示。表示R基团在催化剂表面的吸附态。下列说法错误的是 A．充电时，b极与直流电源的正极相连 B．放电时(标准状况)参与反应，有由a极区移向b极区 C．充电过程中a极的电极反应为 D．充电时决速步反应为，氧空位提供更多反应位点，降低了反应的活化能 【答案】B 【详解】A．根据空气电池分析，放电时，锌失去电子，作负极即a为负极，b为正极，则充电时，b极与直流电源的正极相连，A正确； B．根据，则放电时(标准状况物质的量为0.5mol)参与反应，有2mol电子转移，则有由b极区移向a极区，B错误； C．放电过程中a极的电极反应为，则充电过程中a极的电极反应为，C正确； D．决速步反应是指活化能最高的一步，由图可以看出充电过程中活化能最大的是，催化剂从O上吸附到OH上的反应为，氧空位提供更多反应位点，降低了反应的活化能，D正确。 故选B。 31．二氧化铈()常用作玻璃工业添加剂。在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构。如图所示，晶胞参数为anm(已知：的)。 下列说法错误的是 A．晶胞中与最近的核间距为 B．边长为2anm的立方体晶粒中位于表面的有50个 C．在的晶体中，的空缺率为10% D．M点原子分数坐标为，则N点原子分数坐标为 【答案】C 【详解】A．Ce4+位于立方晶胞的顶点和面心，O2-位于四面体空隙，距离最近的Ce4+与O2-的核间距为，A正确； B．边长为2a nm的立方体晶粒由2×2×2=8个CeO2晶胞构成，Ce4+总数为8（顶点）+（面上）+12（棱上）=50个，B正确； C．n(CeO2):n(Y2O3)=8:1时，阳离子为8 mol Ce4+和2 mol Y3+，总正电荷=8×4+2×3=38，故带负电荷的O2-个数为19（电荷守恒）；阳离子总数10，理论O2-数为20，故氧空位数为20-19=1，空缺率==5%≠10%，C错误； D．M点坐标(0,0,0)，N点位于晶胞右侧面心，原子分数坐标为，D正确； 故答案选C。 32．氧化铈（CeO2）常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3＋占据原来Ce4＋的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用，CeO2晶胞中Ce4＋与最近O2－的核间距为apm。下列说法正确的是 已知：。 A．已知M点原子的分数坐标为（0，0，0），则N点原子的分数坐标为（1，0，1） B．CeO2晶胞中与Ce4＋最近的Ce4＋的个数为6 C．CeO2晶体的密度为 D．若掺杂Y2O3后得到n（CeO2）：n（Y2O3）＝0.6：0.2的晶体，则此晶体中O2－的空缺率为10% 【答案】D 【详解】A．根据M点原子的分数坐标为（0，0，0），则N点原子的分数坐标为（1，1，1），故A错误； B．根据图示，CeO2晶胞中与Ce4＋最近的Ce4＋的个数为12，故B错误； C．根据均摊原则，CeO2晶胞中Ce4+数为4，O2-数为8，CeO2晶胞中Ce4＋与最近O2－的核间距为apm，则晶胞边长为，晶体的密度为，故C错误； D．CeO2中阳离子和阴离子的个数比为1:2，若掺杂Y2O3后得到n（CeO2）：n（Y2O3）＝0.6：0.2的晶体，阳离子和阴离子的个数比为1:1.8，则此晶体中O2－的空缺率为 ，故D正确； 选D。 33．是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是 A．每个晶胞中个数为12 B．该晶胞在yz平面的投影为 C．取代后，该电解质的化学式为 D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等 【答案】C 【详解】A．由晶胞结构可知，Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心，由均摊法算出其原子个数为，由晶体的化学式可知，O原子的个数是Sc的3倍，因此，每个晶胞中O2-个数为12，A正确； B．由晶胞结构可知，该晶胞在yz平面的投影就是其前视图，B正确； C．Ce4+ 取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的化学式为，C错误； D．Li+与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等，D正确； 综上所述，本题选C。 34．Ni/CeO2可催化CO2加氢合成CH4.CeO2形成氧空位后的晶胞如图1所示。CO2催化加氢反应中，H2在Ni表面解离为H原子(表示为H*)，CO2在CeO2表面转化为CH4可能的机理如图2所示。研究表明，Ni的粒径越小，步骤Ⅱ的加氢效率越低。 ①形成氧空位后的晶胞中，的物质的量之比为_______。 ②在图2虚线方框内画出有关结构式：_______。 ③Ni粒径减小，CO2甲烷化效率降低的原因可能是_______。 1∶1 步骤Ⅱ是CO2甲烷化的决速步；步骤I产生的甲酸盐难以加氢，导致甲酸盐累积并堵塞CeO2的氧空位 （解析）①由均摊法可知，形成氧空位后的晶胞中，所含的总数为，含有7个，设含的个数分别为x、y，结合化合物中各元素化合价代数和为零可得方程：，解得，所以的物质的量之比为1∶1； ②步骤Ⅱ过程中碳原子再与2个H原子形成共价键而生成甲基，则图2虚线方框内为甲基，其结构式为；③研究表明，Ni的粒径越小，步骤Ⅱ的加氢效率越低。若步骤Ⅱ为CO2甲烷化的决速步骤，Ni粒径减小，则步骤Ⅱ的加氢效率降低，将直接导致CO2甲烷化效率降低；同时步骤Ⅱ的加氢效率降低，即步骤Ⅱ的反应速率减小，步骤I产生的甲酸盐难以加氢，导致甲酸盐累积并堵塞CeO2的氧空位，所以Ni粒径减小，CO2甲烷化效率降低的原因可能是：步骤Ⅱ是CO2甲烷化的决速步；步骤I产生的甲酸盐难以加氢，导致甲酸盐累积并堵塞CeO2的氧空位。 35．利用铟氧化物催化制取的可能机理如图所示，无催化活性，形成氧空位后具有较强催化活性。 ①图中的反应每生成放出的热量(产物均为气态)，其热化学方程式为_______。 ②若原料气中比例过低会减弱催化剂活性，原因是_______。 (2) △H= -49kJ/mol 若原料气中氢气的比例过低不利于催化剂形成氧空位，导致催化剂失活，若氢气的比例过高，反应①生成过多的水积累在具有活性的催化剂表面，导致催化剂失活 【解析】①由图可知，催化剂作用下，二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，反应的方程式为，由反应生成1mol甲醇放出49kJ的热量可知，反应的焓变△H= -49kJ/mol，则反应的热化学方程式为 △H= -49kJ/mol； ②由图可知，若原料气中氢气的比例过低不利于催化剂形成氧空位，导致催化剂失活，若氢气的比例过高，反应①生成过多的水积累在具有活性的催化剂表面，导致催化剂失活； 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $ 储氢合金、电子式、相对密度、晶胞投影、串联电池、氧空位与晶胞掺杂 一、储氢合金： 1．下列有关金属及其化合物的说法正确的是 A．储氢合金储存H2和释放H2均为化学变化 B．Li在空气中燃烧的主要产物为过氧化锂 C．K与TiCl4溶液反应可制备金属钛 D．Al、Fe在潮湿的空气中均易生锈 2．在生产和生活中，金属材料具有广泛的应用，以下关于金属材料的说法不合理的是 A．钠钾合金可用作核反应堆的传热介质 B．硬铝合金因为具有银白色可作为制造飞机的材料 C．常见的一些合金的硬度大于其成分金属 D．Ti-Fe合金具有良好的储氢功能 3．氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时，分子在晶胞的体心和棱心位置，铁镁合金晶胞棱长为a cm。下列说法错误的是 A．储氢过程中被还原 B．距离Fe原子最近的Mg原子个数是4 C．该晶体密度为g/cm3 D．含Mg48 g的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为22.4 L 二、电子式——正误判断： 4.—NH2的电子式：  （ ） 5．的电子式为   （ ） 6．的电子式：（ ） 7．的电子式为（ ） 8．NaBH4的电子式为（ ） 9．NaH的电子式：（ ） 10．一氯甲烷的电子式为（ ） 11．的电子式： （ ） 12．O2F2的电子式：（ ） 三、相对密度： 13．在一定条件下，某化合物X受热分解：2X = A ↑+2B↑ + 4C↑，测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为12．则在相同条件下，X的相对分子质量是 A．36 B．42 C．72 D．84 14．用干燥的烧瓶收集氨气做喷泉实验，结果发现进入烧瓶的水占烧瓶总体积的，则所收集的气体对空气平均相对分子质量为的相对密度约为 A． B． C． D． 四、晶胞投影——正误判断： 15．该晶胞沿z轴方向的投影如图乙（ ） 16．该晶胞的俯视投影图为（ ） 17．沿晶胞的体对角线方向的投影图为 （ ） 18．图乙、图丙分别显示的是、在晶胞面、面上的位置，该晶胞在轴方向的投影图为：（ ） 19．该晶胞沿z轴方向的平面投影如图乙（ ） 20．CdTe的晶胞属立方晶系，结构如图甲所示，在周期表中Cd(镉)与Zn同族且相邻。 该晶胞在面ABCD上的投影如图乙所示，则代表Te原子的位置是7、8、11（ ） 21．晶胞沿xy平面的投影如图2所示（ ） 22．砷化铝晶胞沿z轴的投影图为 （ ） 23．图2晶胞沿z轴方向的投影图为 （ ） 五、串联电池： 24．如下图设计的串联电池装置，R为变阻器，以调节电路电流。 （1） 写出b、c电极的电极反应式：b__________________________________________， c___________________________________________； （2） 写出f电极的电极反应式________________________________________________，向此电极区域滴入酚酞的现象为：___________________________________________________________________________________； 该电极区域水的电离平衡被____________（填“促进”、“抑制”或“无影响”）。 （3）闭合K一段时间后，丙装置的电解质溶液pH__________（填“变大”、“变小”或“不变”），原因是_____________。 25．用甲醇燃料电池电解溶液，如图所示，回答下列问题： ①原电池的总反应为_____________________________，甲池中的变化为_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。 ②反应结束后，向乙池中加入_______可使乙池的化学组成恢复。 ③当乙池中极的质量增加时，甲池中理论上消耗_______(标准状况下)。 26．将两个全钒液流储能电池串联后作为电源，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，装置如下： b为电解池的______极，全钒液流储能电池正极的电极反应式为__________________________________； 若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol，则消毒液发生器中理论上最多能产生________________ gNaClO。 六、化学中空位与掺杂问题： 27．随着化石燃料的快速消耗，电解水制氢技术成为清洁能源转型的关键路径，但其实际应用受限于析氧反应催化剂的活性和耐久性等问题。科研工作者开发了一种新型催化剂，在该催化剂下发生晶格氧参与的析氧反应机理如图所示。设是阿伏加德罗常数的值。下列关于该反应的叙述，错误的是 A．反应过程中M元素的化合价发生了变化 B．若电解，则电解后只能得到 C．图示整个过程中每生成1 mol O2，转移电子数为 D．推测氧空位的形成有利于水参与反应 28．二氧化铈()是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构。已知：晶胞中与最近的的核间距为；的空位率。(设为阿伏加德罗常数的值) 下列叙述正确的是 A．晶胞中的配位数是4 B．的晶胞参数为 C．“掺杂新晶体”中的空缺率为 D．的晶体密度 29．双金属氧化物催化加氢制甲醇的反应机理如图所示，已知活化位点为催化剂上能吸附反应物分子同催化剂反应的基团位置。下列说法不正确的是 A．该过程的总反应可表示为 B．反应①②③④均有极性键的断裂与形成 C．和的活化位点相同 D．氧空位浓度高，有利于增强的吸附能力 30．一种新型富含氧空位的双功能催化剂，可对空气电池的充放电过程双向催化。电池的工作原理及催化路径如图所示。表示R基团在催化剂表面的吸附态。下列说法错误的是 A．充电时，b极与直流电源的正极相连 B．放电时(标准状况)参与反应，有由a极区移向b极区 C．充电过程中a极的电极反应为 D．充电时决速步反应为，氧空位提供更多反应位点，降低了反应的活化能 31．二氧化铈()常用作玻璃工业添加剂。在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构。如图所示，晶胞参数为anm(已知：的)。 下列说法错误的是 A．晶胞中与最近的核间距为 B．边长为2anm的立方体晶粒中位于表面的有50个 C．在的晶体中，的空缺率为10% D．M点原子分数坐标为，则N点原子分数坐标为 32．氧化铈（CeO2）常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3＋占据原来Ce4＋的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用，CeO2晶胞中Ce4＋与最近O2－的核间距为apm。下列说法正确的是 已知：。 A．已知M点原子的分数坐标为（0，0，0），则N点原子的分数坐标为（1，0，1） B．CeO2晶胞中与Ce4＋最近的Ce4＋的个数为6 C．CeO2晶体的密度为 D．若掺杂Y2O3后得到n（CeO2）：n（Y2O3）＝0.6：0.2的晶体，则此晶体中O2－的空缺率为10% 33．是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是 A．每个晶胞中个数为12 B．该晶胞在yz平面的投影为 C．取代后，该电解质的化学式为 D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等 34．Ni/CeO2可催化CO2加氢合成CH4.CeO2形成氧空位后的晶胞如图1所示。CO2催化加氢反应中，H2在Ni表面解离为H原子(表示为H*)，CO2在CeO2表面转化为CH4可能的机理如图2所示。研究表明，Ni的粒径越小，步骤Ⅱ的加氢效率越低。 ①形成氧空位后的晶胞中，的物质的量之比为___________________________________。 ②在图2虚线方框内画出有关结构式：_____________________。 ③Ni粒径减小，CO2甲烷化效率降低的原因可能是_________________________________________________。 35．利用铟氧化物催化制取的可能机理如图所示，无催化活性，形成氧空位后具有较强催化活性。 ①图中的反应每生成放出的热量(产物均为气态)，其热化学方程式为_____________________。 ②若原料气中比例过低会减弱催化剂活性，原因是_________________________________________________。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $储氢合金、电子式、相对密度、晶胞投影、串联电池、氧空位与晶胞掺杂 一、储氢合金： 1.下列有关金属及其化合物的说法正确的是 A.储氢合金储存H2和释放H2均为化学变化 B.Li在空气中燃烧的主要产物为过氧化锂 C.K与TiC4溶液反应可制备金属钛 D.Al、Fe在潮湿的空气中均易生锈 2.在生产和生活中，金属材料具有广泛的应用，以下关于金属材料的说法不合理的是 A.钠钾合金可用作核反应堆的传热介质 B.硬铝合金因为具有银白色可作为制造飞机的材料 C.常见的一些合金的硬度大于其成分金属 D.Ti-Fe合金具有良好的储氢功能 3.氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前己发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞 结构如图所示。若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置，铁镁合金晶胞棱长为āc。下列说法错误 的是 A.储氢过程中H,被还原 O Fe B.距离Fe原子最近的Mg原子个数是4 o Mg 416 C.该晶体密度为Ngom D.含Mg48g的该储氢合金可储存标准状况下H,的体积约为22.4L 二、电子式一一正误判断： H :C: 4.-NH2的电子式： 'N:H 5.SiCl4的电子式为：C:Si:C: ( :d: 6.CaC,的电子式：Ca2[CC:]2( 7.Ca0,的电子式为0Ca2+[0:]（) 8.NaL的电子式为[时( ) 9.NaH的电子式：Na:H() 10.一氯甲烷的电子式为H:C:C1( 11.-CH0的电子式：恙：H 12.02F2的电子式：：0：：：0：( 三、相对密度： 13.在一定条件下，某化合物X受热分解：2X=A↑+2B↑+4C↑，测得反应后生成的混合气体对H的相对密度 为12.则在相同条件下，X的相对分子质量是 A.36 B.42 C.72 D.84 第1页共8页 14.用干燥的烧瓶收集氨气做喷泉实验，结果发现进入烧瓶的水占烧瓶总体积的 则所收集的气体对空气（平 均相对分子质量为29)的相对密度约为( A.0.59 B.0.72 C.0.84 D.0.91 四、晶胞投影一一正误判断： 15.该晶胞沿z轴方向的投影如图乙( 0氧离子 0氧离子 ·钙离子 钙离子 0 。铬离子 铬离子 图甲 图乙 16.该晶胞的俯视投影图为◆ ● ●a位置Fe Ob位置Fe 17.沿晶胞 的体对角线方向的投影图为 18.图乙、图丙分别显示的是H,PO,、K+在晶胞Xz面、Z面上的位置，该晶胞在x轴方向的投影图为： ● ● K 甲 19.该晶胞沿z轴方向的平面投影如图乙( OZn OTe 第2页共8页 20.CdTe的晶胞属立方晶系，结构如图甲所示，在周期表中Cd(镉)与Zn同族且相邻。 -Cd 7 .8 e 0 a pm 甲 该晶胞在面ABCD上的投影如图乙所示，则代表Te原子的位置是7、8、11() 21.晶胞沿y平面的投影如图2所示（ ●Mn 图2 22.砷化铝晶胞 沿2指的投影图为0】 ● 白球：A1黑球：As 23.图2晶胞沿z轴方向的投影图为9 0 Zr 00 oO● 图 图2 五、串联电池： 24.如下图设计的串联电池装置，R为变阻器，以调节电路电流。 棒 甲装置 乙装置 丙装置 稀HSO:溶液 稀KOH溶液 稀NaSO4溶液 第3页共8 (1)写出b、c电极的电极反应式：b (2)写出f电极的电极反应式 向此电极区域滴入酚酞 的现象为： 该电极区域水的电离平衡被 （填“促进、“抑制”或“无影响”)。 (3)闭合K一段时间后，丙装置的电解质溶液pH (填变大”、“变小”或“不变)，原因是 25.用甲醇燃料电池电解AgNO,溶液，如图所示，回答下列问题： CH OH Fe 极 极 KOH溶液 过量AgNO3溶液 甲池 乙池 ①原电池的总反应为 ,甲池中pH的变化为 (填‘变大”、“变小”或“不变)。 ②反应结束后，向乙池中加入 可使乙池的化学组成恢复。 ③当乙池中A(F)极的质量增加2.16g时，甲池中理论上消耗O2_mL(标准状况下)。 26.将两个全钒液流储能电池串联后作为电源，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使C2被完全吸 收，制得有较强杀菌能力的消毒液，装置如下： 惰性电极 惰性电极 惰性电极 阴离子为SO 酸性溶液 3/V2 VO./VO V/V◆VO2VO 交换膜（贝允许H通过） b为电解池的 极，全钒液流储能电池正极的电极反应式为 若通过消毒液发生器的电子为0.2ol,则消毒液发生器中理论上最多能产生 gNaClo。 回 第4页共8页 六、化学中空位与参杂问题： 27.随着化石燃料的快速消耗，电解水制氢技术成为清洁能源转型的关键路径，但其实际应用受限于析氧反应催 化剂的活性和耐久性等问题。科研工作者开发了一种新型催化剂，在该催化剂下发生晶格氧参与的析氧反应机理 如图所示。设N是阿伏加德罗常数的值。下列关于该反应的叙述，错误的是H+e← ,0-M-0HO A.反应过程中M元素的化合价发生了变化 H'+e O-M-OH O-M-OOH B.若电解H0,则电解后只能得到8O, H'te H2O C.图示整个过程中每生成1nolO2,转移电子数为4N O-M-00 D.推测氧空位的形成有利于水参与反应 02 28.二氧化铈(C02)是一种重要的催化剂，在其立方晶胞中掺杂Y,O3,Y+占据原来Ce+的位置，可以得到更 氧空位数 稳定的结构。已知：CcO,晶胞中Ce+与最近的o2的核间为apm:O2的空位率= ×100%。 O数+氧空位数 (设Na为阿伏加德罗常数的值) 按n(Ce02):n(Y03)=3:1 掺杂YO3 CeO, 掺杂新晶体 ○Ce4 ○Ce4+或Y3 ●02 ●02或氧空位（无02） 下列叙述正确的是 A.CeO2晶胞中Ce+的配位数是4 B.Cc0,的晶胞参数为2 -a pm 3 C.“掺杂新晶体”中02的空缺率为10% 688 D.CeO2的晶体密度p= -×1030gcm3 a.N 29.GaZrO,双金属氧化物催化CO,加氢制甲醇的反应机理如图所示，已知活化位点为催化剂上能吸附反应物分 子同催化剂反应的基团位置。下列说法不正确的是 第5页共8页 ②吸附 A.该过程的总反应可表示为C0,+3H,催化CH,OH+H,0 ③氢化 B.反应①②③④均有极性键的断裂与形成 C.CO2和H,的活化位点相同 CH,OH ①吸附 ④脱附 D.氧空位浓度高，有利于增强CO2的吸附能力 Zr 口表示氧空位 30.一种新型富含氧空位的Co/CoO双功能催化剂，可对Z-空气电池的充放电过程双向催化。电池的工作原理 及催化路径如图所示。R表示R基团在催化剂表面的吸附态。下列说法错误的是 负载 6 填充Co/Co0 一放电路径 2.3 m充电路径 [Zn(OH)P 1.3 03引 0.7 Zn OH 0.1mo/ 0.1mol/L -1.7 反应路径 KOH溶液 KOH溶液 -2.7 02 *OOH *0 *OH H,O 阴离子交换膜 A.充电时，b极与直流电源的正极相连 B.放电时11.2L02(标准状况)参与反应，有2 nolOH由a极区移向b极区 C.充电过程中a极的电极反应为[Zn(OH),]+2e-Zn+4OH D.充电时决速步反应为*+OH-e=*OH,氧空位提供更多反应位点，降低了反应的活化能 31.二氧化铈(CO2)常用作玻璃工业添加剂。在其立方晶胞中掺杂YO3,Y3+占据原来Ce4+的位置，可以得到 氧空位数 更稳定的结构。如图所示，CeO2晶胞参数为am(已知：O2的空缺率= 氧空位数+02数 x100%)。 oCe4+或Y3+ MO- ●02或氧空位（无02） 掺杂前 掺杂后 下列说法错误的是 A.晶胞中C©与最近0的核间距为 -anm B.边长为2anm的立方体晶粒中位于表面的Ce+有50个 C.在n(Cc02):n(Y,03)=8:l的晶体中，O2的空缺率为l0% 第6页共8页 D.M点原子分数坐标为(Q00,则N点原子分数丝标为号) 32.氧化铈(CO2)常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3,Y3+占据原来Ce4+的位置，可以得到更 稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用，CO2晶胞中C4+与最近O2的核间距为 pm。下列说法正确的是 M- Ce02 CeO Y,O oCe4或Y3+ ●02或氧空位（无02） 氧空位数 已知：O2的空缺率= 100%。 氧空位数+02数 A.已知M点原子的分数坐标为(0,0,0)，则N点原子的分数坐标为(1,0,1) B.CeO2晶胞中与Ce4+最近的Ce4+的个数为6 1.72x1032 C.co:晶体的密度为(N5aN 8·cn3 D.若掺杂YzO3后得到n(CeO2):n(Y2O3)=0.6:0.2的晶体，则此晶体中O2的空缺率为10% 33.(Li4Las)ScO3是优良的固态电解质材料，Ce+取代部分La+后产生空位，可提升Li传导性能。取代后材 料的晶胞结构示意图(O2未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是 负载 ●Se3+ M OLa3+或Li计或 N Ce4+或空位 固态电解质 0 0 a电极小P b电极 A.每个晶胞中02个数为12 ●●● oo B.该晶胞在yz平面的投影为·。◆ oO ●最一● C.Ce+取代后，该电解质的化学式为（亿i4 sLaoss-yCey)ScO, D.若只有Li发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面PQ的Li数目相等 第7页共8页 34.Ni/Ce02可催化CO2加氢合成CH4.CeO2形成氧空位后的晶胞如图1所示。CO2催化加氢反应中，H2在Ni表 面解离为H原子（表示为H),CO2在CO2表面转化为CH4可能的机理如图2所示。研究表明，Ni的粒径越小， 步骤Ⅱ的加氢效率越低。 CO, ⊙@©⊙ CH+H.O 叭 3H*- H,0 Ceo o@©o 2 Ce或ceO0O氧空位 ☑能化剂载体 氧空位 图1 图2 ①CcO2形成氧空位后的晶胞中，Ce3+、Ce+的物质的量之比为 ②在图2虚线方框内画出有关结构式： ③i粒径减小，C02甲烷化效率降低的原因可能是 35.利用铟氧化物催化CO2、H2制取CH,OH的可能机理如图所示，n,O,无催化活性，形成氧空位后具有较强催 化活性。 CHOH In-O-In H2 H HC⑤ (1) H2O HO-H In-▣-n -C02 In-O-In ② ④H C-0 六i 口氧空位 C-O In O-In H2 H ③ In-O-In H2 ①图中的反应每生成1 nolCH,OH(g)放出49kJ的热量（产物均为气态），其热化学方程式为 ②若原料气中H,比例过低会减弱催化剂活性，原因是 第8页共8页