《2025年高考必刷题高三化学》

7. [河北张家口2024模拟]氮化硼是一种重要的无机非金属材料，在工业生产中有着重要的作用。氮化硼的三种常见晶体或晶胞结构如图：

下列叙述错误的是 （ ）
A. h-BN晶体中存在大π键
B. c-BN晶体中由B、N构成的最小环为6元环
C. w-BN晶体中B的配位数为12
D. w-BN晶体的密度可表示为$\frac{3×11+3×14}{\frac{3\sqrt{3}}{2}a^{2}bN_{A}×10^{-21}}$ g·cm⁻³

答案： C 考查点：晶胞有关的计算、配位数 【解析】由题图信息可知，h - BN晶体结构类似石墨晶体，故h - BN晶体中层内存在大$\pi$键，A正确；c - BN晶体类似金刚石晶体，c - BN晶体中由B、N构成的最小环为6元环，B正确；以w - BN晶胞中上面面心的B为中心，周围有6个距离相等且最近的N，B的配位数为6，C错误；一个w - BN晶胞中含有N的个数为3，B的个数为$12\times\frac{1}{6}+2\times\frac{1}{2}=3$，则一个晶胞的质量为$\frac{3\times(11 + 14)}{N_{\mathrm{A}}}\mathrm{g}$，根据晶胞参数可知，一个晶胞的体积为$\frac{3\sqrt{3}}{2}a^{2}b\times10^{-21}\mathrm{cm}^{3}$，故w - BN晶体的密度可表示为$\rho=\frac{m}{V}=\frac{\frac{3\times(11 + 14)}{N_{\mathrm{A}}}\mathrm{g}}{\frac{3\sqrt{3}}{2}a^{2}b\times10^{-21}\mathrm{cm}^{3}}=\frac{3\times11 + 3\times14}{\frac{3\sqrt{3}}{2}a^{2}bN_{\mathrm{A}}\times10^{-21}}\mathrm{g}\cdot\mathrm{cm}^{-3}$，D正确。

8. [河北邯郸一中2024检测]中医药学认为，雄黄(As₄S₄)外用可以治疗疥癣恶疮、蛇虫咬伤等；微量内服，可治惊痫、疮毒等病症。雄黄遇热易被氧化为As₂O₃(俗称砒霜)，虽在古时常用作毒药，但科学家却发现用它治疗白血病有一定的疗效。砷的其他化合物也在研究和生产中有着许多重要用途。
(1) 基态砷原子的价层电子排布图为__________，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为__________。
(2) 雄黄(As₄S₄)的结构如图甲所示，As原子的杂化形式为__________。
(3) Na₃AsO₄常用作杀虫剂、防腐剂，它含有的化学键类型包括__________；AsO₄³⁻的空间构型为__________。
(4) 砷化镓是优良的半导体材料，其晶胞结构如图乙所示。立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是__________；砷化镓密度为ρ g·cm⁻³，Ga和As原子半径分别为r₁ pm和r₂ pm，阿伏加德罗常数的值为Nₐ，则砷化镓晶体的空间利用率为__________。

答案：
（1） 哑铃形 （2）$\mathrm{sp}^{3}$ （3）离子键和共价键 正四面体形 （4）氮化硼 $\frac{4\pi\rho N_{\mathrm{A}}(r_{1}^{3}+r_{2}^{3})\times10^{-30}}{435}\times100\%$ **考查点**：价层电子排布图、杂化轨道类型判断、空间构型、晶胞的有关计算 

9. [北京房山区2024一模]氮元素能与金属或者非金属元素形成种类繁多、应用广泛的化合物。
(1) C₃N₄的某种晶体结构中，原子间均以单键结合，其硬度比金刚石大，原因是______________________________。
(2) N和Ga形成的化合物是一种重要的半导体材料。其晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如图所示。
①距离N最近的Ga有__________个。
②已知阿伏加德罗常数的值为Nₐ，氮化镓(GaN)的摩尔质量为M g·mol⁻¹，该晶体的密度表达式为__________ g·cm⁻³(1 nm = 10⁻⁷ cm)。

答案： （1）原子半径：C＞N，键长：C—N＜C—C，键能：C—N＞C—C，所以$\mathrm{C}_{3}\mathrm{N}_{4}$的硬度更大 （2）①4 ②$\frac{4M}{(a\times10^{-7})^{3}N_{\mathrm{A}}}$ **考查点**：共价晶体的结构与性质、晶胞有关计算 【解析】（1）$\mathrm{C}_{3}\mathrm{N}_{4}$是由C与N通过共价键结合形成的共价晶体。原子半径：C＞N，键长：C—N＜C—C，键能：C—N＞C—C，所以$\mathrm{C}_{3}\mathrm{N}_{4}$的硬度更大。 （2）①GaN晶体中1个N原子周围有四个Ga原子；②由题干晶胞示意图可知1个晶胞中Ga数目为4，N原子数目为$8\times\frac{1}{8}+6\times\frac{1}{2}=4$，则晶体密度$\rho=\frac{4\times M}{(a\times10^{-7})^{3}N_{\mathrm{A}}}\mathrm{g}\cdot\mathrm{cm}^{-3}=\frac{4M\times10^{21}}{a^{3}N_{\mathrm{A}}}\mathrm{g}\cdot\mathrm{cm}^{-3}$。

10. [浙江十校2024摸底考] (1) 硅酸盐是地壳中多数岩石的主要成分。SiO₄⁴⁻为硅氧四面体，结构如图甲。SiO₄⁴⁻在溶液中形成的分子脱水易形成凝胶状沉淀——硅胶。硅胶继续脱水，形成了结构为共用氧原子的硅氧四面体骨架的物质——SiO₂(硅石)。联系相关信息，解释硅胶转变为硅石后，硬度变大的原因：______________________________。
(2) 石墨与金属钾反应生成石墨的钾插层化合物KCₓ：K+xC === KCₓ，KCₓ晶胞结构如图乙(碳原子省略)，图丙是晶胞沿y轴方向的投影。
①x = __________。
②若石墨层内的大π键可表示为Πₘⁿ(上标表示电子总数，下标表示参与形成大π键的原子数)，则平均每个KCₓ单元中的大π键可表示为__________(用具体的数据表示)。
③KCₓ中，石墨层间，每个钾离子相距最近且等距的钾离子有__________个。

答案： （1）硅胶为无定形非晶态物质，存在分子间作用力，硅胶脱水后形成的$\mathrm{SiO}_{2}$为共价晶体，只存在共价键，共价键强度大于分子间作用力 （2）①8 ②$\Pi_{8}^{9}$ ③6 **考查点**：共价晶体、混合型晶体