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2023届高考化学备考一轮复习—物质结构与性质
1.(2023·辽宁·校联考一模)黑釉瓷器是一种特殊的中国瓷器,流行于唐宋时期(约1000年前)。陶瓷器皿以氧化铁为主要显色剂,与其他过渡金属氧化物混合,呈现出不同的颜色外观,如赤褐色、深棕色或黑色。目前,黑釉瓷器在中国仍很流行。
典型的黑釉由尖晶石结构的含铁氧化物组成。如图(a)所示,尖晶石氧化物的通式为,其结构由的立方最密堆积组成,其中A离子占据八分之一四面体空位,B离子占据一半八面体空位。
尖晶石结构的立方晶胞可分为8个立方亚单位,虚线表示亚单位的内部边缘。其中4个亚单位属于I型,其他4个亚单位属于II型(图(b))。I型和II型相邻亚单位的详细信息如图(c)所示。
尖晶石结构的黑色陶瓷釉可以通过在还原气氛围中以一定比例焙烧和来制备(反应(I))。当和以质量比63.6:36.4反应时,它们恰好完全反应。该产物具有尖晶石结构,其中四面体A位仅被铁(II/III)离子占据。
回答下面问题:
(1)一个晶胞中有多少个A离子与B离子_______?
(2)在反应(I)中,哪种元素被还原_______?
(3)求出在一个晶胞中,B离子中各有多少是,多少是_______。(列式计算)
(4)设该晶胞参数为,试计算该晶体的密度_______ (列出计算式即可,单位,如果你在(3)中没有能够算出晶胞的具体组成成分,使用摩尔质量)
2.(2022·江苏泰州·统考模拟预测)氢能是一种绿色能源,也是重要的还原剂。目前有多种方法可以制氢并储氢。
Ⅰ.NaBH4、氨硼烷(NH3BH3)、MgH2的制氢储氢。
(1)NaBH4与水反应生成H2,可能的反应机理如图-1所示。
①其他条件不变时,以D2O代替H2O催化释氢,所得气体的分子式为_______。
②电解NaBO2溶液可制得NaBH4,电解装置示意图如图-2所示。
该电解池阴极的电极反应式为_______。
(2)氨硼烷(NH3BH3)可以水解释氢和热分解释氢。受热释氢时固体残留率随温度的变化如图-3所示。
①NH3BH3中B的杂化方式_______。
②110℃时NH3BH3分解释氢的化学方程式是_______。
(3)MgH2是一种具有良好的复合储氢材料之一,是一种单层的二维材料,二维晶胞俯视图如图-4,MgH2中,Mg的配位数为_______。
Ⅱ.H2能将4-硝基苯乙烯在特定条件下制备4-乙烯基苯胺。两种不同催化剂将4-硝基苯乙烯还原加氢的过程如图-5所示
已知:Mo单原子位点对4-硝基苯乙烯有较好的吸附效果。
(4)①请描述4-硝基苯乙烯 在单原子催化剂下与H2发生反应的过程_______。
②使用双单原子催化剂,可以大大提高4-乙烯基苯胺的产率,原因是_______。
3.(2022·广东广州·广东实验中学校考模拟预测)CuInS2是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料。回答下列问题:
(1)49In的价层电子排布式为_______。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋量子数。对于基态S原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。S可以形成两种常见含氧酸,其通式为(HO)mSOn,解释H2SO4酸性更强的原因_______。
(3)H3O+中不存在的作用力有_______(填标号),H3O+的空间构型为_______。
A.配位键 B.离子键 C.共价键 D.氢键
(4)配合物A结构如图所示。
①配合物A与足量盐酸反应生成CuCl2和_______;
②若在配合物A中与Cu相连的4个配位原子处在一个平面内,则下列Cu的杂化方式中正确的是_______。
A.sp2 B.sp3 C.dsp2
(5)CuInS2(相对分子质量为Mr)的晶胞结构如图a所示,阿伏加德罗常数为NA,则CuInS2晶体的密度为_______g·cm-3(列计算式),图b为Cu原子沿z轴方向向x-y平面投影的位置,在图b中画出S原子在该方向的投影位置_______(用“●”表示S原子)。
4.(2022·浙江·统考一模)中国科学家于嫦娥五号月壤的玄武岩碎屑中发现的“嫦娥石”,是一种磷酸盐矿物,其理想化学式为(Ca8Y)□Fe(PO4)7(“□”表示晶体存在缺陷)。
请回答:
(1)基态Fe2+价层电子的轨道表示式为______。
(2)的空间结构为______,其中P采取______杂化方式;能与Fe3+形成无色的[Fe(PO4)2]3−,其中与Fe3+配位的原子是______(填元素符号)。
(3)PCl5是白色晶体,其晶胞结构如图所示。
PCl5熔融时形成一种能导电的液体。
①若晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为______g/