重庆2023年高考化学模拟题汇编-10分子结构与性质、晶体结构与性质、研究物质结构的价值

重庆2023年高考化学模拟题汇编TO分子结构与性质、晶体

结构与性质、研究物质结构的价值

一、单选题

1.（2023•重庆•统考模拟预测）CIO2是国际公认的绿色消毒剂，在光照下发生反应：

6C1O2+3H2O=5HC1O3+HC1,下列说法正确的是

A.HClo3是极性分子B.Clo,是直线形分子

C.也0中的O是sp2杂化D.HCI气体分子之间存在氢键

2.（2023・重庆万州・重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）科学家研制出低浓度CO,快

速集获器，其原理是利用IPDA吸收空气中的CO?转化成固体氨基甲酸（HKCOOH）。

IPDA的结构简式如图所示•下列说法错误的是

A.IPDA分子中含2个手性碳原子B.Co2、I^NCOOH中C原子的杂化类

型相同

C.CO2是非极性分子D.IPDA的分子间作用力决定其熔点高低

3.（2023・重庆•统考模拟预测）铁是红细胞中血红蛋白的重要组成成分，缺铁时红细胞

合成的血红蛋白量会减少，会使红细胞体积变小，携氧能力下降，形成缺铁性贫血，血

红蛋白分子的结构如图，下列有关说法不正确的是

A.该结构中，氧元素的第一电离能最大

B.Fe?+的基态价电子排布式为次16

C.咪哇环上所有原子均在同一平面上

D.C½通过配位键与Fe?+相连

4.(2023.重庆.统考模拟预测)如图所示是氧化结晶胞，其结构为立方体，氧化船的摩

尔质量为Mg∕mol,若阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是

Oo

OZr

anm

A.立方氧化错的化学式为ZrO

B.每个Zr原子周围有8个O原子

C.氧化精晶体密度的计算式为券-xl030g∙cm3

D.相邻两个氧原子之间的最短距离为也anm

2

二、实验题

、人尸

5.(2023・重庆•统考模拟预测)二氯异氟尿酸钠(结构为

一种非常高效的强氧化性消毒剂。常温下是白色固体，难溶于冷水；合成二氯异氧尿酸

钠的反应为(CNO)§&+2NaCK>(CNO)3CLNa+NaOH+HQ。某同学在实验室用如下

装置制取二氯异氟尿酸钠(部分夹持装置已略)。

限凡Na溶液

NaoH溶液

ABC

请回答下列问题：

(1)二氯异氟尿酸钠中N原子的杂化类型是。

(2)仪器a的名称是；仪器D中的试剂是.

试卷第2页，共8页

(3)A中烧瓶内发生反应的化学方程式为。

(4)装置B的作用是；如果没有B装置,NaOH溶液会产生的不良结果是。

(5)待装置C时(填实验现象)，再滴加C3H3NQ3溶液，反应过程中需要不断通入

Cl?的目的是。

(6)实验室测定二氯异氧尿酸钠样品中有效氯的原理如下：

-+

[(CNO),Cl2]+H+2H2O=(CNO),H3+2HC1O

+

HCIO+2Γ+H=I,+CΓ+H2O

I2+2S2O^=S4O^^+2Γ

准确称取mg样品，配成IoOmL溶液，取20.00mL所配溶液于碘量瓶中，加入稀HAO,

和过量Kl溶液，充分反应后，加入淀粉溶液，用CmOI∙I√Na^O,标准溶液滴定，滴

到终点时，消耗Naz，。,标准溶液的体积为VmL,则样品有效氯含量为

%(有效氯含量=测定中转化无工呷氯的质量x2χ1°o%)

三、结构与性质

6.(2023・重庆万州・重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)黄铜矿(主要成分为CUFeS2)

是一种天然矿石。中国在商代就掌握了利用黄铜矿冶炼铜的技术。医药上，黄铜矿有促

进骨折愈合的作用。请回答下列问题：

⑴基态Cu+比CW+稳定的原因是。

(2)S0；-的空间结构为o

(3)某阳离子的结构如图所示，加热时该离子先失去的配位体是(填化学式),

原因是。

(4)四方晶系的CuFeS2晶胞结构如图所示。

①晶胞中S原子的杂化方式为。

②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数

坐标，例如图中原子1的分数坐标为（!，7,ɪ）,则原子2的分数坐标为__________。

448

7.（2023•重庆万州•重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）立方氮化硼（BN）具有类金

刚石的结构，是新型人工合成材料。利用新合成技术可以实现低温低压制备，反应为：

BCl3+Li3N=BN+3LiCl。回答下列问题：

（1）基态B原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。

（2）BCh中B原子的杂化方式是,两个B-Cl键的键角为,该分子为

（填“极性”或“非极性”）分子。

（3）BCI3、Li3N、BN三者中，沸点最高的是,Li,B、N、CI第一电离能最大的

元素是。

（4）广义酸碱理论认为，中心原子可以接受电子对的分子为酸，可以提供电子对的分子为

碱。按照该理论，BCb属于（填“酸’或"碱”），BCb和碱反应形成的化学键类型是

（5）立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示。阿伏加德罗常数的值为该晶体密度表达式

为g∙cm-3;图2是该晶胞的俯视投影图，则该图中表示硼原子相对位置的是

（填标号）。

8.（2023・重庆万州・重庆市万州第二高级中学校考模拟预测）硼化镁是迄今发现的临界

温度最高的简单的金属化合物超导材料。回答下列问题:

（1）基态硼的电子排布图为_,基态镁原子的电子运动状态有一种。

试卷第4页，共8页

(2)BF3的键角(填“大于”、“小于”或“等于")_NF3的键角，理由是

(3)碱土金属的碳酸盐热分解反应模式为：MCO3(s)=MO(s)+CO2(g),从结构

的角度解释：MgCO3的热分解温度小于CaCO3的热分解温度的原因是

(4)已知硼化镁属六方晶系(如图1所示)a=b≠c,α=β=90o,γ=120o<,又知硼化镁是

一种插层型离子化合物，镁层和硼层交替排列；镁原子层呈三角形结构，硼原子层具有

规则的六角蜂房结构，与石墨相似。硼化镁晶体沿Z轴方向的投影如图2所示，黑球代

表硼原子，白球代表镁原子。硼化镁的化学式为B的配位数是

(5)已知硼化镁的晶格常数为：a=b=0.3086nm,c=0.3524nm,则硼化镁晶体的密度表

达式为_g/cm3(用NA表示阿伏伽德罗常数)。

四、原理综合题

9.(2023・重庆万州•重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)CH4-CO?催化重整对温

室气体的减排具有重要意义，其反应为

1

CH4(g)+CO2(g).2Cθ(g)+2H2(g)ΔW=+247.3kJ∙moΓo回答下列问题：

⑴将原料按初始组成w(CH4):T7(CO2)=I:1充入密闭容器中，保持体系压强为IOokPa发

生反应，达到平衡时CO?的体积分数与温度的关系如图所示。

该温度下，此反应的

平衡常数KP=(以分压表示，列出计算式)。

②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2的体积分数，则

点对应的平衡常数最小，理由是。

（2）900°C下，将CHit和CO2的混合气体（投料比1:1）按一定流速通过盛有炭催化剂的反应

器，测得CH,的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示。（注：目数越大，表示炭

催化剂颗粒越小）

%

、

裕

醉

X

0

时间∕min

由图可知，75min后CH』的转化率与炭催化剂的目数的关系为,原因是

（3）磷化硼的晶胞结构如图所示，晶胞中P原子的空间堆积方式为；已知晶

体中硼原子和磷原子的半径分别为々pm和“pm,距离最近的硼原子和磷原子的核间距

为二者原子半径之和。则磷化硼晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为

.（写出计算式）。

OP

OB

五、工业流程题

10.（2023・重庆・统考模拟预测）四氧化三镐是一种重要的电子和新能源基础原材料，可

以用于生产软磁镒锌铁氧体、锂电正极材料钵酸锂和负温度系数热敏电阻等.以软锦矿

（主要成分为MnO2还含少量Fe、Si、Al等的氧化物）和硫铁矿（主要成分FeS?）为原料制

备大颗粒的电池Mn,0」。

软铝矿破铁矿MnO：NH,HX)NH,HQ空气

硫酸沉淀辄化MnQ

说明:

试卷第6页，共8页

I.”浸取”：研究发现，酸浸时FeS?和Mno2颗粒反应的原理如图1所示(部分产物未标

∏通空气'氧化”:将“沉淀”步骤所得含少量Mn?(OH)?SO4的Mn(OH)2固体滤出,洗净,

加水打成浆，浆液边加热边持续通入空气，制得MnQ一

I∏∙氢氧化物形式完全沉淀时溶液的PH见表：

沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2

开始沉淀的PH3.42.26.38.1

完全沉淀的PH5.23.29.710.4

(1)滤渣1中主要成分的化学式为o

(2)随硫铁矿的增加，镐的浸出率降低，可能的原因是o

3+

⑶写出“浸取”时Fe与FeS2反应的离子方程式为。

(4)加入Mno2“氧化”的目的是。

⑸检验'沉淀”已洗净的操作是。

(6)“沉淀”加热通空气过程中溶液PH随时间变化如图2所示，其中PH先基本不变后迅

图2

(7)一个立方体结构的FeS?晶胞如图3所示，距离S［最近的Fe?+有个，已知阿

伏加德罗数值为NA,则FeS2的晶体密度为pg∙cn√,则晶胞的边长为nm(用含

p、NA的代数式表示）。

图3

试卷第8页，共8页

参考答案:

1.A

【详解】A.HClo3为四面体形分子，但正负电荷中心不重合，是极性分子，A正确;

B.二氧化氯中氯原子的价层电子对数为2+二y=3.5,1个电子占据一个轨道，所以价

层电子对数为4,进行sp3杂化，去掉孤电子对，形成V形，不是直线形分子，B错误；

C.水中氧原子的价层电子对为2+"詈=4,为sp'杂化，C错误；

D.氯原子不属于电负性大的原子，不能形成氢键，D错误；

故选Ao

2.B

【详解】A.根据IPDA的结构简式可知，分子中含有两个手性碳原子

确;

B.Co2中C原子杂化轨道数为2+gX(4-2×2)=2,采取SP杂化方式，H,NCOOH中碳原

子与氧原子形成双键，与其他原子为单键，采取sp2杂化方式，B错误；

C.二氧化碳分子中正负电荷中心相重合，为非极性分子，C正确；

D.IPDA属于分子晶体，分子间作用力决定其熔点高低，D正确;

答案选B。

3.A

【详解】A.同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状

态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N元素的第一电离能大于0元素，A项错误；

B.Fe为26号元素，Fe"为铁原子失去2个电子后形成的，Fe2+的基态价电子排布式为3d6,

B项正确；

C.咪嘤环中存在大魏建，碳，氮原子均采用sp?杂化，所有原子均在同一平面上，C项正

确；

D.由图可知，亚铁离子提供空轨道，氧提供孤对电子，0?通过配位键与Fe2+相连，D

项正确；

答案选A。

答案第1页，共8页

4.B

【详解】A.根据“均摊法”，晶胞中含8χ:+6χ1=4个Zr、8个0,则立方氧化错的化学式

O2.

为Zro2,A错误；

B.以底面面心Zr为例，上下层各有4个0,故每个Zr原子周围有8个0原子，B正确；

4M

C-结合A分析可知，晶体密度为迎Xi。?QCmT=网_xl()2ig.cm-3,C错误；

33

aaNA

D.由图可知，相邻两个氧原子之间的最短距离为晶胞参数的一半，为:anm,D错误；

故选B。

5.(l)sp2,sρ3

(2)恒压滴液漏斗NaOH溶液

(3)6HCl(浓)+KClC>3=KQ+3CL↑+3H2O

(4)除去C1中的HelNaoH的利用率低，产品杂质含量多

(5)液面上方有黄绿色气体使反应生成的NaoH再次生成NaCI0,提高原料利用率

【分析】A装置制备氯气，B装置除去氯气中的HCl,C装置中氯气和氢氧化钠反应生成次

氯酸钠，次氯酸钠和C3H3NQ3合成二氯异氟尿酸钠，D用于吸收尾气。

,

【详解】(1)二氯异氟尿酸钠中N原子的杂化类型是SP2、sp∖答案：SP2、sp5

(2)仪器a的名称是恒压滴液漏斗，仪器D中的试剂是氢氧化钠溶液，吸收尾气氯气，防

止污染空气，答案：恒压滴液漏斗；NaOH溶液；

(3)装置A中浓盐酸和氯酸钾反应生成氯气，化学方程式

6HC1(^)+KClO3=KCl+3C12↑+3H2O,答案：6HCl(⅜ξ)+KClO3=KCl+3Cl2↑+3H2O；

(4)装置B用于除去Cl?中的HCl,如果没有B装置，HCl会和NaOH反应生成NaC1,造

成NaC)H的利用率低，产品杂质含量多，答案：除去Cl?中的HC1；NaoH的利用率低，产

品杂质含量多；

(5)反应时，先打开A中恒压滴液漏斗活塞，反应产生氯气，排除装置中空气，待装置C

答案第2页，共8页

液面上方有黄绿色气体，证明空气己被排尽，再滴加C3H3NQ3溶液，发生反应

(CNO)3H3+2NaClO(CNO)3Cl2Na+NaOH+H2O,反应过程中需要不断通入使反应生

成的NaoH再次生成NaCl0,提高原料利用率，答案：液面上方有黄绿色气体；使反应生

成的NaOH再次生成NaCl0,提高原料利用率；

(6)由得中反应可得关系：HClO~k~2S2θ;-,=

r1

士.后人且CmOI∙L'xVxl(Γ*LXLX35.5g∙mor'x2χJ^''-.π-c.x.

有效氯含量2苍20.0OmlXI。。%=17.75CV%,答案：

mgm

17.75cV

O

m

6.(1)基态Cu+是Cu失去最外层4s1电子得到[Ar]3d∣o的稳定结构

(2)三角锥形

(3)H2O0的电负性大于N,故N提供孤电子对的配体更为稳定

(4)sp3(ɪ,ɪ,ɪ)

【详解】(1)基态Cu的核外电子排布为[Ar]3tpθ4外基态Cu+是Cu失去最外层4s1电子得

到[Ar]3d∣。的稳定结构，比失去2个电子生成的CF+更加稳定，故答案为：基态Cu+是CU

失去最外层4s∣电子得到[Ar]3d∣o的稳定结构；

(2)SO；的中心原子S的价电子对数为3+(出+2-3?=4,其价层电子对互斥模型是正四面

体形，有1对孤电子对，连接三个0原子，则so；•的空间结构为三角锥形，故答案为：三

角锥形；

(3)题干图示为一种CM+形成的配离子的结构，分析结构可知，0的电负性大于N,故N

提供孤电子对的配体更为稳定，加热易失去的配体为H2θ,故答案为：H2Oi。的电负性大

于N,故N提供孤电子对的配体更为稳定；

(4)①由题干晶胞示意图可知，晶胞中每个S2源子周围的CW+、Fe?+形成4个配位键，故

S原子周围的价层电子对数为4,根据杂化轨道理论可知，S原子的杂化方式为sp3,故答案

为：Sp3;

②由题干晶胞示意图并根据原子1的坐标可知，原子2在x、y、Z轴上的投影分别是:、1、

答案第3页，共8页

ɪ,原子2的坐标为（：，1,ɪ）,故答案为：（：，1,ɪ）o

42424

100

7.哑铃sp2120°非极性BNN酸配位键（或共价键）--r3

NAa

【详解】（1）基态B原子的核外电子排布式为Is22s22p∣,则其电子占据最高能级的电子云轮

廓图为哑铃形：

（2）BCb中B原子形成3对成键电子对，孤电子对数为二尸=0,则价层电子对数为3,则

B原子杂化方式是sp2,BCI3的分子构型为平面三角形，两个B-Cl键的键角为120。，该分子

的结构对称，正负电荷中心重合，则为非极性分子；

（3）BCL为分子晶体，Li3N为离子晶体，BN为原子晶体，则三者中，沸点最高的是BN；同

周期元素的原子从左至右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上往下第一电离能逐渐减

小，则Li、B、N、Cl第一电离能最大的元素是N；

（4）由（2）的分析可知，BCb的中心原子B原子没有孤电子对，不能提供电子对，但是其有空

轨道，可以接受电子对，故按照该理论，其属于酸；BCb的中心原子B原子有空轨道，可

以接受电子对，氢氧根离子有孤电子对，则B原子提供空轨道，氢氧根离子提供孤电子对,

故BCh和碱反应形成的化学键类型是配位键（或共价键）：

（5）由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有4个B原子，8x）+6X4=4个N原子，则晶胞的质

o2

4×251001003

量为彳1g=Mrg，则该晶体密度表达式为RKg∙cmZ图2是该晶胞的俯视投影图，由

晶胞结构图可知，该图中表示硼原子相对位置的是3号。

Is2s2p

8.Iyi~∣I日I12大于BF3空间构型是平面正三角形，键角120。,

NF3空间构型是三角锥形，键角小于109。28,（或BF3中B原子采用sp2杂化，无孤对电子，

键角为120。；NF3中N原子采用sp3杂化，有一对孤对电子，键角小于109。28，）镁离子、

钙离子的电荷数相同，镁离子的半径小，夺取碳酸根离子中的氧离子的能力强，所以碳酸镁

的热分解温度低。（或MgO的晶格能大于Cao的晶格能，所以MgCO3比CaCO3更容易分

__________3x24+6xl1__________

2-21

解）MgB26χo.3O86××3×0,3524×10

ʌ2

Is2s2p

【详解】（1）硼为5号元素，基态硼的电子排布图为rmEΓTT-∏-I，镁核外有12

答案第4页，共8页

Is2s2p

个电子，基态镁原子的电子运动状态有12种。故答案为:ɪɪ][ɪɪ]ItlI；12；

(2)BF3的键角大于NF3的键角，理由是BF3空间构型是平面正三角形，键角120。，NF3

空间构型是三角锥形，键角小于l()9。28，(或BF3中B原子采用sp2杂化，无孤对电子，键角

为120。；NF3中N原子采用sp3杂化，有一对孤对电子，键角小于109。2&)。故答案为：大

于；BF3空间构型是平面正三角形，键角120。,NF3空间构型是三角锥形，键角小于109。2&(或

BF3中B原子采用sp2杂化，无孤对电子，键角为120。；NF3中N原子采用sp3杂化，有一

对孤对电子，键角小于109o28,);

(3)碱土金属的碳酸盐热分解反应模式为：MCO3(S)=Mo(S)+CCh(g)。从结构的角度解释：

MgCO3的热分解温度小于CaCO3的热分解温度的原因是镁离子、钙离子的电荷数相同，镁

离子的半径小，夺取碳酸根离子中的氧离子的能力强，所以碳酸镁的热分解温度低。(或MgO

的晶格能大于CaO的晶格能，所以MgCo3比CaCo3更容易分解)。故答案为：镁离子、钙

离子的电荷数相同，镁离子的半径小，夺取碳酸根离子中的氧离子的能力强，所以碳酸镁的

热分解温度低。(或MgO的晶格能大于CaO的晶格能，所以MgCo3比CaCO3更容易分解)；

(4)由均摊法，观察图1,晶胞中B：6；Mg：12×→2×⅛=3,硼化镁的化学式为MgB2;

62

由于硼化镁是一种插层型离子化合物，镁层和硼层交替排列，镁原子层呈三角形结构，硼原

子层具有规则的六角蜂房结构，所以，每个B原子所在层的上下两层分别有3个Mg原子与

B相邻，故B的配位数是6。故答案为：MgB2;6；

3×24÷6×11

(5)已知硼化镁的晶格常数为：a=b=0.3086nm,c=0.3524nm,晶胞质量：----------8

NA

晶胞体积：0.3086l巫乂3*0.3524111113,则硼化镁晶体的密度表达式为

2

3×24+6×ll

NAXo∙30862×月x3×0.3524x102*m3(用NA表示阿伏伽德罗常数)。故答案为：

A2

3x24+6x11

N.×0.30862××3×0.3524×IO-21°

a2

9.(1)5：4A该反应为吸

热反应，温度升高化学平衡正向移动，平衡常数增大，A点温度最低，平衡常数最小

(2)碳催化剂的目数越大，CH4的转化率越大碳催化剂的目数越大，其颗粒越小，表面

积越大，原料气与催化剂接触得更加充分，反应更加完全。

答案第5页，共8页

4(，町3+1啊，)

(3)面心立方最密堆积z4(rl+r,)λ3~

(­π~)

【详解】(1)①T］温度下，达到平衡时，CO2体积分数为30%,设反应消耗CChxmoL初

CH4(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)

,初始/molaaOO

始投入的Co2为amol,则转化/mol。，则

xx2x2x

平衡/mola-xa-x2x2x

———=0.3,x=0.25a,则n(平衡时气体)：n(初始气体)=2.5a:2a=5：4该温度下，平衡

2a+2xo

时各物质的分压为P(CH)=P(CO)=——×1OOkPa=30kPa,

422.5a

OSa

P(CO)=P(H)=X1OOkPa=20kPa,

22.5a

5≡⅛=≡≡L2。

②从题干可知该反应为吸热反应，温度升高化学平衡正向移动，平衡常数增大，A点温度最

低，平衡常数最小。

(2)从图中可知，碳催化剂的目数越大，CH4的转化率越大，原因为碳催化剂的目数越大,

其颗粒越小，表面积越大，原料气与催化剂接触得更加充分，反应更加完全。

(3)由图可知，晶胞中P原子空间堆积方式为面心立方最密堆积。根据均摊法可知，该晶

胞中P有8x：+6x；=4个，B有4个，设晶胞边长为a,则体对角线长度为儡，距离最近

的硼原子和磷原子的核间距为体对角线长度的!，即n+n=叵，则晶胞体积为(幼铲H,

44√3

444©町3+5弓3)

原子总体积为4(；町万I),原子体积占晶胞体积的百分率为,4(rl+rJ?。

331-----

10.(I)S,SiO2

(2)随硫铁矿用里增加，生成的单质硫覆盖在FeJ颗粒表面，减少了Fe?+的生成，导致锯的

浸出率降低

⑶FeSz+2Fe"=3Fe"+2S

(4)是把Fe?+氧化成Fe3+,如果不氧化，沉淀Fe”,同时也会沉淀Mi?+

(5)取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则

答案第6页，共8页

己洗净

(6)开始时发生Mn(OH)2被0?氧化生成水，溶液PH无明显变化；7hJsMn2(OH)2SO4^O2

氧化，生成H4O4,溶液PH减小(也可用方程式表示：2Mn(OH)2+O2=2MnO,+2H2O,