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专题十四 物质结构与性质综合题
1.(福建省福州第三中学2021-2022学年高三上学期第五次质量检测)完成下列问题。
(1)Cd与Zn同族且相邻,若Cd基态原子将次外层1个d电子激发进入最外层的np能级,则该激发态原子的外围电子排布式为___________。
(2)单质硫与热的NaOH浓溶液反应的产物之一为Na2S3。S的空间构型为___________,中心原子的杂化方式为___________。
(3)噻吩广泛应用于合成医药、农药、染料工业。
①噻吩分子中含有___________个σ键,分子中的大π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如苯分子中的大π键可表示为,则噻吩分子中的大π键应表示为___________。
②噻吩和吡咯形成配位化合物。噻吩难溶于水,吡咯能溶于水,原因为:______。
(4)NiO晶体为NaCl型结构(如图)。其中Ni2+可看成填充在O2-组成的正_______面体空隙中,填充率为100%。将NiO在空气中加热,部分Ni2+被氧化为Ni3+,成为NixO(x<1),晶体仍保持电中性,则会出现晶体缺陷,填充率下降。现有NixO晶胞的质量为4.0×10-22g。则分别填充Ni2+、Ni3+和未填充Ni离子的空隙个数之比为___________。
2.(福建省福州一中2021届高三第五次模拟)N、Cu等元素的化合物在工农业生产中有着广泛的应用。
(1)下列N元素的电子排布式表示的状态中,失去一个电子所需能量最低的为_______。
A. B.
C. D.
(2)存在两种分子内氢键,若用“···表示其氢键”,的分子结构为_______。
(3)基态Cu2+价电子的空间运动状态有_______种。
(4)分子中采取杂化的原子有_______。(填原子符号)
(5)Cu元素与Br元素形成的化合物的晶胞结构如图所示,该晶胞沿z轴在平面的投影图中,Cu原子构成的几何图形是_______,若晶胞的密度为,则Cu原子与Br原子之间的最短距离为_______µm(列出计算式即可,表示阿伏加德罗常数的值)。
3.(福建省龙岩市2021年5月高中毕业班第三次教学质量检测)氮、锂、锌等元素及其化合物在现代农业、科技和国防建设中有着许多独特的用途。卟啉锌超分子结构如图所示。
(1)卟啉锌中H、C、O、N四种元素中,第一电离能最大的是___________(填元素符号)。
(2)卟啉锌超分子中的碳原子采取的杂化方式为___________,图中①②③④处的化学键属于配位键的是___________(填序号)。
(3)已知离子核外没有未成对d电子的过渡金属离子形成的水合离子是无色的,Ti4+、V3+、Ni2+三种离子的水合离子无颜色的是___________(填离子符号)。
(4)的键角小于,原因是___________。
(5)氮化锂晶体中存在锂、氮原子共同组成的锂、氮层,锂原子以石墨晶体中的碳原子方式排布,N原子处在六元环的中心,同层中锂、氮的原子个数比为___________;设氮化锂晶体中,同层N-N间距为a pm,层与层间距为b pm,该物质的密度为___________g/cm3.(用含a、b的式子表示)
4.(福建省南平市2021届高中毕业班第二次质量检测)砷化镓是当前最重要、技术成熟度最高的半导体材料之一、我国“玉兔二号”月球车就是通过砷化镓太阳能电池提供能量。
(1)基态原子核外电子排布式为___________,最高能级电子的电子云形状为___________。
(2)和为结构相似的原子晶体,沸点___________(填“>”或“<”,下同),第一电离能___________。
(3)成语“信口雌黄”中雌黄的分子式为,分子结构如图1,原子的杂化方式为___________。
(4)的晶胞结构如图2,在晶体中,与原子最近且等距离的原子数为___________,原子位于形成的___________空隙中。
(5)若砷化镓晶胞边长为,则与最近的核间距为___________。
5.(福建省宁德市2021届普通高中毕业班第三次质量检测)基于钙钛矿型复合氟化物的优异光学特性,它们被广泛用于许多领域,通过KF和Ni(NO3)2·6H2O在乙二醇中回流合成具有钙钛矿结构的氟化物KNiF3。
(1)与Ni同周期,基态时,与Ni原子的未成对电子数相同的元素有___。
(2)F、O、N、Ni的第一电离能由大到小的顺序为___。
(3)Ni(NO3)2·6H2O可写成[Ni(H2O)6](NO3)2,1mol该物质中所含σ键的数目为___。
(4)KF和Ni(NO3)2·6H2O均可溶于乙二醇的原因是___。
(5)KNiF3部分晶体结构如图所示,在一个晶胞中与K距离相等且最近