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专题12 物质结构与性质
1.(2022·湖南高三模拟)重金属的化合物易对环境造成污染及引起人体伤害,元素砷本身无毒,其存在于自然界各种金属矿中,它主要以各种砷化物的形式经呼吸道、消化道、皮肤进入体内引起人体中毒。回答下列问题:
(1)基态砷原子核外电子排布中有___________个未成对电子;第一电离能数据I(As)大于I(Se),可能的原因是___________。
(2)砷烷(AsH3)的空间构型为___________;砷烷中心原子杂化方式为___________;AsH3的熔沸点高于PH3,其主要原因是___________。Na3AsO4可作杀虫剂,其组成元素的电负性大小顺序是___________。
(3)砷与铟(In)形成的化合物(X)具有优良的光电性能,广泛应用于光纤通信用激光器,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长a=666.67pm,则其密度为___________g/cm3(边长a可用2000/3近似计算,设NA=6.0×1023 mol-1)
(4)已知砷黄铁矿(FeAsS)煅烧可生成砒霜(As2O3)和红棕色固体,则该反应的化学方程式为___________。
2.(2022·山东日照市高三一模)工业上以纯碱、水、二氧化硫为原料,利用“干法”工艺制备食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。
回答下列问题:
(1)原料涉及的元素中,电负性最大的是____(填元素符号);纯碱中阴离子的中心原子杂化方式为____。
(2)二氧化硫易溶于水的原因除与水反应外,还有_____;与二氧化硫互为等电子体的阴离子有_______(填化学式,写一种即可)。
(3)焦亚硫酸根的结构图为:,标有“*”的硫的化合价为____。
(4)Na2S2O5加热至一定温度时分解为Na2O和SO2,Na2O晶胞为立方晶胞,结构如图,图中黑球代表阳离子,白球代表阴离子(NA为阿伏加德罗常数的值)。
①阴离子的配位数为___。
②若晶胞参数为a nm,则晶胞的密度为___g·cm-3.(用含a、NA的式子表示)。
3.(2022·广东广州市高三一模)H5O2Ge(BH4)3是钙钛矿型化合物(ABX3型),量子化学计算结果显示,其具有良好的光电化学性能。
回答下列问题:
(1)基态Ge的价层电子排布式为___________。
(2)的结构如图所示。含有共价键的类型是___________。1mol含有化学键的个数为___________。
(3)根据杂化轨道理论,BH由B的4个___________(填杂化轨道类型)杂化轨道与4个H的1s轨道重叠而成,因此BH的空间构型是___________。
(4)CsPbI3是H5O2Ge(BH4)3的量子化学计算模型,CsPbI3的晶体结构如图所示
①原子1的坐标为(,0,0),则原子2和3的坐标分别为___________、___________。
②I-位于该晶体晶胞的___________(填“棱心”、“体心”或“顶角”)。
③已知H5O2Ge(BH4)3晶体属于立方晶系,晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则H5O2Ge(BH4)3的密度为___________g·cm-3(列出计算式)。
4.(2022·山东高三模拟)我国科研工作者最近发现并制备了一系列主要由 O、P、Se、Bi 等元素组成的导电材料。回答下列问题:
(1)基态硒原子的价电子排布式为_______;SeO2的熔点为 350 ℃,加热易升华,固态SeO2属于_______ 晶体。
(2)O、P、S三种元素中,电负性最大的是_______;键角:H2O_______H2Se(填">"、"<"或"=")。
(3)纯净的磷酸粘度极大,随温度升高粘度迅速下降,原因是_______;熔融状态的磷酸导电性很好,这是由于在纯磷酸中存在如下质子交换导电机理。
由此可以推知纯磷酸液体中存在的导电微粒是和_______,的空间构型为_______。
5.(2022·山东德州市高三一模)Fe、Co、Ni 是几种重要的金属元素。请回答下列问题:
(1)基态 Ni 原子的价电子排布式为_______。
(2)Ni(CO)4常温下为无色液体,沸点42.1℃,熔点-19.3℃,难溶于水,易溶于有机溶剂。推测Ni(CO)4 是_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)实验室常用 KSCN 溶液或苯酚()检验。
①第一电离能:N_______O(填“>”或“<”)
②苯酚中碳原子杂化类型为_______。
(4)配位化合物中心原子Co的配位数为_______,配位原子为_______。
(5)如图所示,Fe3O4晶体中,O2-围成正四面体空隙(1、3、6、7围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12围成),Fe3O4中有一半的填