内容正文:
大题过关检测2物质结构与性质综合题
1.(2021·全国甲卷)我国科学家研发的全球首2.(2022·深圳模拟)铁(F)、钴(Co)、镍(Ni)
套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为
是第四周期第Ⅷ族的元素,在化学上称为铁
“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电
系元素,其化合物在生产生活中应用广泛。
解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化
(1)铁系元素能与CO形成Fe(CO),、
碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
Ni(CO)4等金属羰基化合物。已知室温时
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶
Fe(CO),为浅黄色液体,沸点103℃,则
硅。Si的价电子层的电子排布式为
Fe(CO),中含有的化学键类型包括
单晶硅的晶体类型为
。
SiCL4是生
(填字母)。
产高纯硅的前驱体,其中Sⅰ采取的杂化类型
A.极性共价键
B.离子键
为
。SiCl4可发生水解反应,机理
C.配位键
D.金属键
如下:
(2)以甲醇为溶剂,C0+可与色胺酮分子配位
CI
H20
CI CIH
1-Si-0
结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴
OH
C
C
配合物(合成过程如下所示)。色胺酮分子中
含s、p、d轨道的杂化
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp、
所含元素(H、C、N、O)第一电离能由大到小
的顺序为
色胺酮分子中N原子
②sp3d、③sp3d,中间体SiCl,(H,O)中Si采
取的杂化类型为
(填标号)。
的杂化类型为
。X射线衍射分析
(2)CO2分子中存在
个。键和
显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个
个π键。
CHOH分子,CHOH是通过
作
(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和
用与色胺酮钴配合物相结合。
甲硫醇(CHSH,7.6℃)之间,其原因是
CH,OH,CoCl·6HO
水热条件,110℃
(4)我国科学家发明了高选
色胺酮
择性的二氧化碳加氢合成甲
醇的催化剂,其组成为ZnO
ZrO2固溶体。四方ZrO2晶
胞如右图所示。Z+离子在晶胞中的配位数
是
,晶胞参数为apm、apm、cpm,
色胺酮钻配合物
该晶体密度为
g·cm3(写出表达
(3)Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外
式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催
层电子数相同,但相应单质的熔点,Fe、Co、
化剂,化学式可表示为ZnZr1-O,则y=
Ni明显高于Ca,其原因是
(用x表达)。
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(4)ZnS是一种使用广泛的荧光材料。已知
Mg/mol,晶体密度为pg/cm3,则Se原子的
立方ZnS的晶胞结构如图所示:
半径为
nm,Se原子与Zn原子的半
径之比为
OSe
oZn
立方ZnS
oS2-●Zn2+
①已知A、B点的原子坐标分别为(0,0,0)和
(1,2》则C点的原子坐标为
4.(2022·济宁一模)2022年2月我国科学家
在《科学》杂志发表反型钙钛矿太阳能电池研
究方面的最新科研成果论文,为钙钛矿电池
②立方ZnS的晶胞参数a=541pm,则其晶
研究开辟新方向。
体密度为
g·cm3(列出计算
(1)基态钛原子的p,原子轨道上的电子数为
表达式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
。与钛元素同周期的ⅡB族和ⅢA
3.(2022·济南历城二中二模)我国科学最近发
族两种元素中第一电离能较大的是
现了柔性热材料B-硒化银(3-Ag2Se),其功能
(写元素符号)。
与半导体材料碲化铋(Bi,Te)媲美。请回答
(2)Ti的配合物有多种。Ti(CO)、Ti(HO)、
下列问题:
TF?的配体所含元素中电负性由大到小的
(1)基态硒原子的价层电子排布式为
顺序是
(写元素符号);Ti(H,O)
基态铋原子有
个未成对电子。
中∠H一O一H
(填“大于”“小于”
(2)简单气态氢化物H2O、H2S、H2Se、H2Te
或“等于”)单个水分子中∠H一O一H;
中,稳定性依次减弱,其主要原因是
Ti(NO3)4的球棍结构如图,Ti原子的配位
,其
数是
,N原子的杂化方式为
中沸点最低的是
(填化学式)。三氧
化硒(SeO3)的熔点为165℃,在126℃时升
华,SeO,的晶体类型是
(3)我国科学家利用亚硒酸盐和硫酸盐追踪
(3)反型钙钛矿电池无需使用具有光催化活
固氨酶取得新进展。SO的空间构型是
性的TiO2(通过氮掺杂生成TiO2-。N6,反应
,TeO中Te的杂化类型是
如图)以及掺杂的有机空穴传输层,光照下的
输出稳定性更好,更具发展潜力。
(4)半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。以
●Tio0oN
晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示
氮掺杂
晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在
ZnSe晶胞坐标系中,A点硒原子坐标为
(日20j.C点锌原子坐标为(仔子,)则
TiO,_N
TiO,
则T