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2023届高考化学一轮训练:物质结构与性质
1.(2022·全国·高三专题练习)氟代硼铍酸钾晶体(KBe2BO3F2)用于制造深紫外固体激光器,在国防安全、信息技术等领域有重大战略价值。上世纪90年代初,中科院院士陈创天的研究团队在国际上首先生产出大尺寸氟代硼铍酸钾晶体。实验室可用BeO、KBF4和B2O3在700°C左右灼烧获得氟代硼铍酸钾多晶料(晶胞如图所示,氧原子略去,钾原子已给出),并放出BF3气体。
回答下列问题:
(1)一群处于激发态1s22s13s1的铍原子,在回到基态的过程中,最多可发出___________种不同波长的光。
(2)组成氟代硼铍酸钾晶体的元素中,第一电离能最小的是___________(填元素符号,下同),电负性最大的是___________。
(3)写出生成氟代硼铍酸钾晶体的化学方程式___________。
(4)Be和B都容易与配体形成配位键,如[BeF4]2-、[B(OH)4] -,从原子结构分析其原因是___________,上述离子中Be原子和B原子的杂化类型为___________。
(5)氟硼酸钾(KBF4)在高温下分解为KF和BF3,KF的沸点远高于BF3的原因是___________。
(6)图中代表硼原子的字母为___________,该晶胞参数分别为a pm和c pm,α=β= γ=90°,则晶体密度为___________g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式)。
2.(2022·黑龙江哈尔滨·哈九中校考模拟预测)近日,中科院研究所开发出具有高倍率、长周期循环稳定的单原子锡/碳复合负极材料,这对锂离子电池锡基负极材料的发展具有重要的意义。
(1)基态C原子有_______种能量不同的电子,Sn元素在周期表中位于_______区。
(2)C、N、O、F的简单气态氢化物沸点由高到低的顺序为_______。
(3)基态Li+、B+分别失去一个电子时,需吸收更多能量的是_______(填离子符号)。
(4)锡元素可以形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体结构与金刚石相似,但灰锡不如金刚石稳定,原因是_______。
(5)高密度聚乙烯属环保材质,加热达到熔点,即可回收再利用。聚乙烯链节中碳原子采取的杂化方式为_______。下图是乙烯分子结构式,试判断键角大小:α_______β(填“>”、“=”或“<”)。
(6)碳化硅(SiC)是人工合成的无机非金属材料,其晶体结构类似于金刚石,结构如图所示:。
①在晶体中沿着晶胞体对角线及其延长线上,能正确表示碳、硅原子的分布规律(原子的比例大小和相对位置)的是_______(填序号)。
②SiC晶体中与硅原子距离最近的硅原子的数目为_______;已知Si原子和C原子的半径分别为r1cm和r2cm,晶体密度为ρg/cm3,则该晶体中原子的空间利用率的表达式为_______。(设NA表示阿伏伽德罗常数的值,用含有r1、r2、ρ、NA的式子表示)
3.(2022·山东日照·统考二模)金属钴及其化合物在航天、航空、航海和催化剂等领域发挥着重要的作用。回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为_______,其最高能层电子云轮廓图为_______形。
(2)钴能够形成以钴中心原子的多种配位化合物。
①CO分子作为配体时,碳原子和氧原子均能够提供孤电子对。CO与钴形成配位化合物时,提供孤电子对的为_______原子(填元素名称)。
②高氯酸六氨合钴(II)的结构为。其外界离子的空间构型为_______;下列对[Co(NH3)6]2+的中心原子采取的杂化类型判断合理的是_______(填标号)。
A.sp3 B.sp3d C.sp3d2 D.dsp2
(3)工业上用CH4处理N2O的化学方程式为:CH4+N2ON2+CH3OH。
①写出一种与N2O互为等电子体的阴离子的化学式:_______。
②CH3OH与水任意比互溶,其原因除与水分子的极性相似外,还有_______。
(4)金属钴有两种堆积方式,其晶体结构如图所示。
①甲图所示的堆积方式中,每个晶胞中实际占有的钴原子数为_______;乙图所示的堆积方式中,晶胞的原子空间利用率为_______。
②已知:NA为阿伏加德罗常数的值,钴原子半径为r pm。甲图中正六棱柱的高为hpm,则该晶胞的密度为_______g·cm-3(用含r、h、NA的式子表示,列出计算式即可)。
4.(2022·北京东城·北京市第一六六中学校考三模)钴及其化合物有重要的用途,探究其结构有重要意义。
(1)Co在元素周期表中属于_______区(填“d”或“ds”)。
(2)[Co(NH3)5Cl]Cl2是Co3+的一种重要配合物。
①该配合物的一种配体是NH3,NH3的空间结构呈_______