《2025年168优化重组卷五年高考真题分类汇编高中化学全一册通用版》

1.(2025·山东卷,2分)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是(A)

答案： A

2.(2022·山东卷)$\mathrm{AlN}$、$\mathrm{GaN}$属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在$\mathrm{N-Al}$键、$\mathrm{N-Ga}$键。下列说法错误的是(A)

A.$\mathrm{GaN}$的熔点高于$\mathrm{AlN}$
B.晶体中所有化学键均为极性键
C.晶体中所有原子均采取$\mathrm{sp^3}$杂化
D.晶体中所有原子的配位数均相同

答案： A

3.(2021·全国甲卷,15分)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。$\mathrm{Si}$的价电子层的电子排布式为$3s^{2}3p^{2}$;单晶硅的晶体类型为原子晶体(或共价晶体)。$\mathrm{SiCl_4}$是生产高纯硅的前驱体,其中$\mathrm{Si}$采取的杂化类型为$sp^{3}$。$\mathrm{SiCl_4}$可发生水解反应,机理如下：
含$s$、$p$、$d$轨道的杂化类型有：①$\mathrm{dsp^2}$、②$\mathrm{sp^3d}$、③$\mathrm{sp^3d^2}$,中间体$\mathrm{SiCl_4(H_2O)}$中$\mathrm{Si}$采取的杂化类型为②(填标号)。
(2)$\mathrm{CO_2}$分子中存在2个$\sigma$键和2个$\pi$键。
(3)甲醇的沸点($64.7°\mathrm{C}$)介于水($100°\mathrm{C}$)和甲硫醇($\mathrm{CH_3SH}$,$7.6°\mathrm{C}$)之间,其原因是甲醇和水均能形成分子间氢键，而甲硫醇不能，且水比甲醇的氢键多。

(4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为$\mathrm{ZnO/ZrO_2}$固溶体。四方$\mathrm{ZrO_2}$晶胞如右图所示。$\mathrm{Zr^{4+}}$离子在晶胞中的配位数是8,晶胞参数为$a\mathrm{pm}$、$a\mathrm{pm}$、$c\mathrm{pm}$,该晶体密度为$\frac{4×91 + 8×16}{N_{A}a^{2}c×10^{-30}}$$\mathrm{g· cm^{-3}}$(写出表达式)。在$\mathrm{ZrO_2}$中掺杂少量$\mathrm{ZnO}$后形成的催化剂,化学式可表示为$\mathrm{Zn_xZr_{1-x}O_y}$,则$y=$$2 - x$(用$x$表达)。

答案：
(1)基态硅原子M层有4个电子，分别填充于3s和3p 能级轨道中，则基态硅原子价电子排布式为$3s^{2}3p^{2}$。单质硅熔、沸点高，硬度大，是原子晶体。$SiCl_{4}$的中心原子硅原子周围有4对成键电子对，则Si采取$sp^{3}$杂化。由中间体$SiCl_{4}(H_{2}O)$的结构可知，Si原子周围有5对成键电子对，故该杂化轨道含1个s杂化轨道、3个p杂化轨道和1个d杂化轨道，则Si采取的杂化类型为$sp^{3}d$。
(2)$CO_{2}$分子的结构为$O=C=O$，则1个$CO_{2}$分子中含2个σ键和2个π键。
(3)甲醇的结构简式是$CH_{3}OH$，1个甲醇分子可形成1个分子间氢键，而1个$H_{2}O$分子可形成2个分子间氢键，水中氢键比例比甲醇高，故水的沸点比甲醇高，甲硫醇中不存在氢键，其沸点最低。
(4)以$ZrO_{2}$晶胞结构的上面面心的$Zr^{4+}$为研究对象，将晶体结构向上由1个晶胞延长为2个晶胞，可观察到与该$Zr^{4+}$距离最近的$O^{2-}$有8个，则$Zr^{4+}$的配位数为8。该晶胞中含8个$O^{2-}$，$Zr^{4+}$个数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}=4$个，则1个晶胞的质量为$\frac{4×91 + 8×16}{N_{A}}g$，1个晶胞的体积为$a^{2}c×10^{-30}cm^{3}$，则该晶体的密度为$\frac{4×91 + 8×16}{N_{A}a^{2}c×10^{-30}}g· cm^{-3}$。该晶体中，Zr为+4价，Zn为+2价，O为-2价，由化合物中各元素化合价代数和为0可得，$2x + 4×(1 - x)-2y = 0$，解得$y = 2 - x$。
答案　
(1)$3s^{2}3p^{2}$　原子晶体(或共价晶体)　$sp^{3}d$　
(2)2　2
(3)甲醇和水均能形成分子间氢键，而甲硫醇不能，且水比甲醇的氢键多
(4)8　$\frac{4×91 + 8×16}{N_{A}a^{2}c×10^{-30}}$　$2 - x$

1.(2025·黑吉辽蒙卷,3分)$\mathrm{Na_xWO_3}$晶体因$x$变化形成空位而导致颜色各异,当$0.44\leq x\leq0.95$时,其立方晶胞结构如图。设$N_\mathrm{A}$为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(B)


A.与$\mathrm{W}$最近且等距的$\mathrm{O}$有6个
B.$x$增大时,$\mathrm{W}$的平均价态升高
C.密度为$\frac{243.5×10^{30}}{a^3· N_\mathrm{A}}\mathrm{g· cm^{-3}}$时,$x=0.5$
D.空位数不同,吸收的可见光波长不同

答案： B

2.(2024·吉林卷,3分)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是(B)


A.结构1钴硫化物的化学式为$\mathrm{Co_9S_8}$
B.晶胞2中$\mathrm{S}$与$\mathrm{S}$的最短距离为$\frac{\sqrt{3}}{2}a$
C.晶胞2中距$\mathrm{Li}$最近的$\mathrm{S}$有4个
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体

答案： B