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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·吉林·统考三模)我国是世界上最早制得和使用铜的国家,铜及其化合物在日常生产和生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)Cu在元素周期表中位_______区,基态Cu2+价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_______。
(2)由Cu2+形成的配合物种类繁多,在配离子[Cu(NH3)4]2+中,其配体的立体构型为_______, 在[Cu(CN)4] 2−中,与其配体互为等电子体的一种分子是_______(写化学式)。
(3)Cu2+能与吡咯()的阴离子()形成双吡咯铜。
①中C和N原子的杂化均为_______。
②1mol含有_______molσ键,分子中的大π键可用符号π表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为π,则 中的大π键应表示为_______。
(4)试从原子结构角度解释在高温下CuO能分解生成Cu2O的原因_______。
(5)高温超导体“钇钡铜氧”广泛应用于超导输电、磁悬浮列车等,其晶胞结构如图:
该物质以Y2O3、BaCO3和CuO为原料烧结而成,其原料物质的量之比为_______,若阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_______g·cm−3(列出计算表达式)。
2.(2022·北京·高三专题练习)工业上用Fe(III)作为可再生氧化剂回收工业废气中的H2S,生产单质硫。
(1)铁元素属于___区(填“s”、“d”、“ds”、“p”)。
(2)Fe3+生化氧化再生法分为吸收和再生两部分。
①吸收:用Fe3+将H2S氧化为S,该反应的离子方程式是____。
②再生:O2在氧化亚铁硫杆菌作用下再生Fe3+。
缺点:氧化亚铁硫杆菌生长的最佳pH范围是1.4~3.0,但酸性条件不利于H2S的吸收,结合平衡移动原理解释原因____。
(3)络合铁法脱硫技术吻合节能减排、经济高效的工业化指导思想。
①基态Fe3+价电子排布式为____。
②碱性条件有利于H2S的吸收,但Fe3+极易形成氢氧化物和硫化物沉淀,因此需将其制成可溶于水的配合物Fe(III)Ln(配合物,L表示配体,n表示配位数)。脱硫过程包含如下两步反应:
ⅰ.碱性条件下,Fe(III)Ln氧化H2S生成S8。反应的离子方程式为____。
ⅱ.O2氧化再生Fe(III)Ln的离子方程式:Fe(II)Ln+O2+2H2O=Fe(III)Ln+4OH-,总反应的化学方程式为____。
③常用的配合物有Fe3+与EDTA形成的配合物。EDTA是乙二胺四乙酸的英文名称缩写,通常使用EDTA的二钠盐(酸根部分记为H2Y2-),与多种金属离子形成稳定的配合物,其结构简式如图所示。与金属离子配位时,每个H2Y2-电离出2个H+,生成酸根Y4-,再与金属离子配位。
ⅰ.已知Fe3+外层空轨道采取sp3d2杂化,所有杂化轨道均用于容纳全部来自于配位原子的孤电子对,且EDTA的每个羧基均提供一个氧原子与铁配位,在答题卡上写出配离子[FeY]-的结构(注意标出配位键)____。
ⅱ.已知Fe3+与H2Y2-发生配位反应时需严格控制溶液pH,若溶液pH太低或太高,分别存在的问题是____。
3.(2022·安徽·模拟预测)金属Mn、Co、Ni、Sb等在电池、储氢材料、催化剂等方面有广泛应用。请回答下列问题:
(1)基态Co原子中,核外电子占据的最高能层的符号是_______,基态Ni简化的核外电子排布式为_______。
(2)铜锰氧化物( CuMn2O4)能在常温下催化氧化甲醛生成甲酸(结构如图)。
①甲酸的沸点比甲醛的_______(填“低”或“高”),主要原因是_______。
②甲酸分子中O-H键的类型是s-sp3σ键,C-H键的类型是_______σ键,键角:α_______β(填“>”“=”或“<”)。
(3)超强酸氟锑酸(结构如图)在化学和化学工业上有很大的应用价值,是活性极高的催化剂。
①该物质中∠FSbF为90°或180° ,则阴离子的空间构型为_______。
②阴离子的中心原子的杂化轨道类型是_______(填序号)。
A.sp3d2 B.sp2 C.sp3 D.sp
(4)Mg2 NiH4是科学家研究的一种高效固态储氢材料。在Mg2NiH4晶胞中,Ni原子占据如图所示的顶点和面心,Mg2+处于图中八个小立方体的体心。Mg2+和Ni原子的最短距离为d nm,NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为_______g·cm-3(用含NA、d、M的代数式表示,Mg2NiH4的相对分子质量为M)。
4.(2022·河南·校联考二模)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。碳达峰、碳中和对改善全球气候、发展低碳经济有