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2023届高三化学一轮专题训练题—物质结构与性质
1.(2022·全国·高三专题练习)Co、Ni元素及其化合物有着很多优良的性能和特性,回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布图为_______;金属镍的原子堆积方式如图所示,则金属镍的晶胞俯视图为_______ ( 填字母)。
a. b. c. d.
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液,[Ni(NH3)6]SO4晶体 中不存在的化学键类型包括_______(填序号)。
A.极性共价键 B.离子键 C.配位键 D.金属键 E.非极性共价键 F.氢键
(3)Co3+通常易形成六配位的配合物,已知CoCl3·6H2O有多种结构,若取1molCoCl3·6H2O溶解于水后滴加足量的硝酸银溶液,能够形成2mol沉淀,则CoCl3·6H2O中配离子的结构示意图为(不考虑空间结构)_______。
(4)Co3O4晶体中O作面心立方最密堆积(如图),Co随机填充在晶胞中O构成的8个四面体空隙和4个八面体空隙中,则Co的配位数分别为_______、_______,Co总的空隙填充率为_______,如果晶胞边长为anm,Co3O4的摩尔质量为Mg/mol,NA为阿伏伽德罗常数的值,则Co3O4的晶体密度为_______g/cm3(列出计算式)。
2.(2022·全国·高三专题练习)铁系元素是第一过渡系列第Ⅷ族的三个相邻元素—Fe、Co、Ni.它们是人体必需的微量元素,也是现代工业和高新技术的重要材料。
(1)基态Ni的轨道中未成对电子数是_______个。
(2)如图,Co的羰基配合物在工业上常用作有机物偶联和羰基引入的试剂。常温下为橙红色固体,不溶于水,易溶于有机溶剂。推测是_______分子(填“极性”或“非极性”);写出CO的等电子体:_______。
(3)已知,金属离子的电荷越高,极化能力越强,水解能力越强。故在酸性溶液中常发生如下水解:(配离子)。则配离子中的配位数为_______,1mol该配离子所含σ键的数目为_______。(设为阿伏加德罗常数)
(4)、常用于陶瓷工业。已知:,则真空条件下分解温度_______(填“高于”“等于”或“低于”);溶液中,、、的氧化性依次增强,请从结构上分析,其原因是_______。
(5)Fe-Mg是一种高效储氢材料,其晶胞结构如图。晶体中Fe原子和Mg原子之间的最近距离为anm。储氢时,分子在晶胞的体心和棱的中点位置,则晶体吸附后的化学式为_______,理论上1 Fe-Mg最多能储存_______kg。
3.(2022·河南周口·周口市文昌中学校考模拟预测)铁、钴、镍的性质非常相似,称为铁系元素。回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置为_______(填周期和族),基态Ni原子的价电子排布式为_______。
(2)Fe3+的检验试剂常用硫氰化钾(KSCN),K、S、C、N四种元素中电负性最大的是_______,第一电离能最小的是_______;SCN-中碳原子的杂化轨道类型为_______。
(3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+的形式存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+,试分析[Co(NH3)6]2+更稳定的原因是_______。
(4)NiSO4常用于电镀工业,其中SO的空间构型为_______。
(5)Ni和La的合金是良好的储氢材料。该合金的晶胞结构如图所示(Ni原子中只有1个在晶胞体心,其余都在晶胞面上):
该合金的化学式为_______;已知阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞参数为a=b=511pm,c=397 pm;α=β=90°,r=60°。计算该合金的密度ρ=_______g·cm-3(列出计算式即可)
4.(2022·全国·高三专题练习)2019年,全球锂电池73%的产能来自中国,随着技术的不断进步,锂离子电池已经开始在重型设备、交通运输等诸多行业取代传统电池。回答下列问题:
(1)基态锂原子核外电子有____种不同空间运动状态,第二电离能锂____(选填“>”、“<”或“=”)铍。
(2)某锂电池的正极材料为LiFePO4。
①基态铁原子价电子的轨道表达式为____。
②磷元素能形成多种酸根和氧化物,其中一种氧化物的P4O10的结构如图I所示,其中P原子的杂化方式为____,P4O10分子是____(选填“极性”或“非极性”)分子。
③图II是一种多聚磷酸根的示意图,由图可知该多聚磷酸根的化学式为____。(用n代表磷原子个数)
(3)某锂电池的负极是锂原子以层状规则排列嵌入石墨层间构成的材料,其结构如