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专题16 物质结构与性质综合题
非选择题:本题共10小题。
1.(2023·广东·校联考一模)镓及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Ga原子的价层电子排布式为_______。
(2)是一种温和的还原剂,其可由和过量的LiH反应制得:。
①已知的熔点为77.9℃,LiCl的熔点为605℃,两者熔点差异较大的原因为_______。
②在270℃左右以二聚物存在,该二聚物的每个原子都满足8电子稳定结构,写出它的结构式:_______。
③的立体构型为_______。
(3)一种含镓的药物合成方法如图所示:
①化合物Ⅰ中环上C原子的杂化方式为_______,1 mol化合物I中含有的键的物质的量为_______。化合物Ⅰ中所含元素的电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为_______,x=_______。
(4)Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其四方晶胞结构如图所示:
①上述晶胞沿着a轴的投影图为_______(填选项字母)。
A. B. C.
②用表示阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为m,m,则其密度为_______(列出计算式即可)。
2.(2023·广东茂名·统考一模)锗及其化合物广泛用于半导体、催化剂、光伏、制药工业。回答下列问题:
(1)锗的基态原子核外电子排布式为_______。
(2)硅、锗、铅的氯化物的熔点如下表:
物质
熔点()
约
①的分子空间构型为_______。
②熔点的原因是_______。
(3)有机锗被称为“生命的奇效元素”,在医疗上具有重要应用。一种锗的有机配合物合成方法如下:
该有机配合物中锗的配位数为_______,其阴离子中C、、O元素的第一电离能从大到小顺序为_______。
(4)一种含锗的化合物应用于太阳能电池,其晶胞为长方体,结构如图(a):
①该锗化合物晶胞的表示方式有多种,图中_______(填“b”“c”或“d”)图也能表示此化合物的晶胞。
②用表示阿伏加德罗常数的数值,计算晶胞(a)密度为_______(用含x、y、z和的式子表示)。
3.(2023·广东佛山·统考一模)我国提取的月壤样品主要是由硅酸盐组成的辉石、斜长石,回答下列问题:
(1)基态硅原子的价电子排布图为_______。
(2)CO2与SiO2是同主族氧化物,但熔沸点差距很大,其原因是_______。
(3)硅酸盐阴离子的基本结构单元如图1所示,其化学式;图2阴离子由两个图1单元共用1个顶角氧组成,其所带的负电荷数为_______;图3是角项氧相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链,其、O原子的个数比为_______。
(4)Mg和Cu形成的晶体中,也存在四面体结构,Mg以金刚石方式堆积,剩余的4个四面体空隙放置Cu4四面体,如图4所示。Cu4四面体结构的镁配位数为_______,已知晶胞参数为,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为_______(列出计算表达式)。
4.(2023·天津红桥·统考一模)铁、硒、铜都是人体所必需的微量元素,且在医药、催化、材料等领域有广泛应用,回答下列问题:
(1)乙烷硒啉是一种抗癌新药,其结构如图:
①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]_____。
②该新药分子中有_____种不同化学环境的H原子。
③SeO的空间构型为______。
(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示:
①基态Fe2+的价电子轨道表示式为_____。
②富马酸分子中σ键与π键的数目比为_____。
③富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_____。
(3)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示,若该晶胞中O原子之间的最近距离为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的密度为_____g•cm-3(填含a、NA的代数式).
5.(2023·山东济南·山东省实验中学校考一模)钴的配合物和铱的化合物均具有重要的科学研究价值,请回答下列问题:
(1)酞菁是一种具有大键共轭体系的化合物,酞菁钴分子的结构如图1所示,N原子的VSEPR模型为___________,1mol酞菁钴分子中含有___________个配位键(表示阿伏加德罗常数的值)。基态原子中,与Co同周期且单电子数与相同的元素有___________种。
(2)不会将氧化为,而一定条件下能将氧化成,其原因是___________,中键和键数目比为___________。
(3)二氧化铱可用作工业电解的阳极材料,以及电生理学研究中的微电极,其四方晶格结构如图2所示,C原子和D原子的核间距为npm,晶胞参数为apm、apm、cpm。原子分数坐标可表示晶胞内部各原子的相对位