专项20 物质结构与性质综合题-备战2023年高考化学阶段性新题精选专项特训（新高考专用）（3月期）

备战2023年高考化学阶段性新题精选专项特训（新高考专用） 专项20 物质结构与性质综合题 1．（2023·河南·统考二模）某些过渡金属(如钛、铜)及其化合物，以其高导电性和丰富的物理化学性质在材料领域大放异彩。 (1)钛比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价层电子排布式为_______：钛原子核外电子占据的轨道数_______。 (2)铜的下列状态中，失去最外层一个电子所需能量最小的是_______。 A．[Ar]3dl04pl B．[Ar]3d10 C．[Ar]3d94s1 D．[Ar]3d104s1 (3)二氧化钛是良好的光催化剂，可催化转化多种有毒物质，如：可将水中的转化为，将甲基橙、亚甲基蓝、HCHO转化为CO2等。 ①的空间构型是_______。 ②甲基橙、亚甲基蓝中C原子的杂化类型有_______， ③常温下，CO2、HCHO在水中溶解度之比大约是1：500，其主要原因是_______。 (4)黄铜矿炼铜过程中会产生SO2，与SO2互为等电子体的分子和阴离子分别为_______(各写一种即可)。 (5)钙钛矿型太阳能电池近年越来越受到科学界的关注，其效率提升速度超越过去任何一类电池。某种钙钛矿晶胞如图所示，则钙原子的配位数是_______，若阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞中钙原子与氧原子的最近距离为a pm。则该晶胞的密度为_______g/cm3.(列出计算式) 2．（2023·河南焦作·统考二模）空气中含大量的氮元素，日常生活中铁的应用非常广泛，可见生产、生活等离不开化学。 (1)血红蛋白(Hb)是血液中运输氧及二氧化碳的蛋白质，由球蛋白与血红素结合而成。血红素是由中心Fe2+与配体卟啉衍生物结合成的大环配位化合物，其结构如图1所示。 ①基态Fe原子的核外电子排布式为_______，其在元素周期表中的位置为_______。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，±即称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氧原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。 ②血红素分子中非金属元素的电负性由小到大的顺序为_______(填元素符号)。 ③含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。1mol血红素中通过螯合作用形成的配位键的数目为_______(填含NA的表达式)。 (2)卟啉是含有平面共轭大环结构的有机分子，具有独特的电子结构，卟啉分子结构如图2，分子中N原子采取_______杂化；卟啉分子中存在大π键，可表示为_______(巳知：大π键可用符号；表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为)。 (3)Fe3O4晶胞(图3)可以划分成8个小的立方单位(图4)，分别由4个I型和4个II型小单位拼在一起构成。Fe3O4晶胞中有_______个O2-，代表_______；已知Fe3O4晶胞的棱长为apm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该Fe3O4晶体的密度为_______g·cm-3。 3．（2023·山东·日照一中校联考模拟预测）2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳·贝尔托西、卡尔·巴里·夏普莱斯和丹麦科学家摩顿·梅尔达尔，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。点击化学的代表反应为Cu催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应，等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题： (1)氟原子激发态的电子排布式有_______，其中能量较高的是_______。(填标号) a.    b.      c.     d. (2)的分子结构如图1所示，键角的原因主要是_______。 (3)是叠氮酸()的钠盐，在常温下是液体，沸点相对较高，为308.8K，主要原因是_______。分子的空间结构如图2所示(图中键长单位为)。N-N、N=N和的共价键键长分别为和；试画出分子的结构式_______；分子中N原子的杂化方式为_______。 (4)图3是的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。距离Mg原子最近的Mg原子有_______个。图4是沿立方格子对角面取得的截图。Cu原子和Mg原子之间的最短核间距为_______pm。该晶胞的空间占有率为_______。 4．（2023春·北京海淀·高三校考开学考试）富勒烯（）是一类完全由碳组成的中空分子，在催化、光电等很多领域都有重要作用。 Ⅰ.以其完美的球烯受到科学家重视，其结构如右图所示。60个碳原子是等同的，均为近似杂化，但却有两种不同类型的碳碳键。其中一种为；另一种为。 (1)在水中溶解度______在甲苯中溶解度（填“>”、“<”或“≈”）； (2)请在图中标明这2种类型的键，