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2023届高考化学备考一轮复习:物质结构与性质
1.(2022·上海黄浦·统考二模)氮化镓是智能手机的快速充电器中使用的一种半导体材料,可通过单质与氨气在高温下反应可制得。镓在周期表中的位置如图。
Al
P
Ga
As
(1)配平反应:____________________________________________;其中氧化剂的电子式___________。
(2)N原子的电子排布式为___________。Ga原子核外未成对电子数为___________个。
(3)氢化物的热稳定性:___________(填“>”、“<”或“=”)。
Ga分别与N、P、形成化合物的晶体结构与金刚石相似,其熔点如下表所示:
物质
熔点/℃
1700
x
1238
(4)晶体中含有的化学键类型为___________。从结构的角度分析、推测的熔点范围___________,理由是___________。
2.(2022·全国·高三假期作业)氮化镓(CaN)、碳化硅(SiC)是第三代半导体材料。
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为_______。Ga、N和O的第一电离能由小到大的顺序为_______。
(2)GaCl3的熔点为77.9℃,气体在270℃左右以二聚物存在,CaF3的熔点为1000℃;GaCl3的熔点低于GaF3的原因为_______。
(3)GaCl3·xNH3(x=3,4,5,6)是一系列化合物,向含1molGaCl3·xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液,有难溶于稀硝酸的白色沉淀生成;过滤后,充分加热滤液,有4mol氨气逸出,且又有上述沉淀生成,两次沉淀的物质的量之比为1:2。
①NH3的VSEPR模型名称为_______。
②能准确表示GaCl3·xNH3结构的化学式为_______。
(4)与镓同主族的硼(B)具有缺电子性,硼砂(四硼酸钠Na2B4O7·10H2O)中B4O是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]-缩合而成的双六元环,应写成[B4O5(OH)4]2-的形式,结构如下图所示,则该离子中存在的作用力含有_______(填序号),B原子的杂化方式为_______。
A.离子键 B.极性键 C.氢键 D.范德华力 E.配位键
(5)氮化镓的晶胞如图所示,Ga原子与N原子半径分别为apm和bpm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞密度为cg/cm3,则该晶胞的空间利用率为_______(已知空间利用率为晶胞内原子体积占晶胞体积的百分比)。
3.(2022秋·河北沧州·高三统考期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种元素,和具有相同的电子层结构;Y的原子核外电子总数是最外层电子数的3倍;Z元素的原子M层电子全排满,3d轨道电子数比s轨道电子总数多3。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是___________(填元素符号),其中Y原子的核外电子排布式为___________。
(2)单质和互为同素异形体,其中沸点较高的是___________(填分子式),原因是___________。W和X的氢化物所属的晶体类型分别为___________和___________。
(3)W和Z形成的一种化合物的晶体结构如图,该化合物中Z元素的化合价为___________。
(4)W和X能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数,F的化学式为___________;晶胞中W离子的配位数为___________;晶体F的密度为___________(表示阿伏加德罗常数的值,列出表达式)。
4.(2022·安徽宣城·安徽省广德中学校考模拟预测)镁是地壳矿物质的重要组成部分,也是我们日常饮食中不可或缺的营养元素。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。
(2)人体营养所需的是Mg2+,“试镁灵”是检验化合物中是否含Mg2+的试剂,其结构简式如图所示,其组成元素中电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示),分子中N原子的杂化类型为_______。
(3)北京大学与美国华盛顿大学、密歇根州立大学等机构的研究人员携手,创造出了迄今世界上最轻的镁原子——Mg。下列对其描述正确的是_______。
A.电子数为12
B.相对原子质量为18
C.质子数和中子数之差为6
D.与Mg为同素异形体
(4)硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是分层排布的,下图是该晶体微观结构的透视图,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为_______。
(5)镁与硅形成的晶体的晶胞属于面心立方结构,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为anm。
①X点的Mg原子坐标参数为_______。
②设NA为阿伏加