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2023届高三化学一轮专题复习——物质的结构与性质
1.(2023·北京平谷·统考模拟预测)磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。
(1)磷在元素周期表中的位置是_______;基态磷原子价电子排布式_______。
(2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。
①白磷()是分子晶体,易溶于,难溶于水,可能原因是_______。
②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体是与石墨类似的层状结构,如下图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是_______(填字母序号)。
a.黑磷与白磷互为同分异构体 b.黑磷中磷原子采取杂化
c.黑磷能导电 d.黑磷属于混合型晶体
(3)与水会形成黄色的配离子,为避免颜色干扰,常在溶液中加入形成无色的,此配离子中_______(填写化学式)是中心离子,空间构型是_______。
(4)第IIIA族磷化物均为共价化合物,被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。
①实验测定磷化铝和磷化铜的熔点分别为2000℃、1070℃,从结构角度说明其熔点差异的原因_____。
②磷化硼是一种半导体材料,晶胞结构如图所示,磷化硼的化学式是_______,已知晶胞边长a pm,阿伏伽德罗常数为,磷化硼晶体的密度是_______
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为阿伏伽德罗常数的值,则该Fe3O4晶体的密度为_______g·cm-3。
3.(2023·福建漳州·统考三模)磷酸铁锂电池是绿色环保型电池,该电池以磷酸铁锂为正极材料,嵌有石墨的锂为负极材料,溶有的碳酸酯作电解质。回答下列问题:
(1)基态P原子的成对与未成对电子数之比为___________;最高能级的电子云轮廓图为___________。
(2)Li、F、P三种元素电负性由大到小的顺序为___________。元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(),第三周期部分元素的(均为正值)的大小顺序为,第一电子亲和能的原因为___________。
(3)实验数据表明沸点,分析原因是___________。
(4)一种锂电池的正极材料磷酸铁锂的晶胞结构如图所示。其中分别位于顶角、棱心、面心,O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。磷酸铁锂晶体的晶胞参数分别为、,则磷酸铁锂晶体的摩尔体积___________(已知阿伏伽德罗常数为,晶体的摩尔体积是指单位物质的量晶体所占的体积)。
(5)多聚磷酸由磷酸加热脱水缩合而成。链状多聚磷酸是多个磷酸通过脱水后共有部分氧原子连接起来的,多聚磷酸根离子的部分结构投影图如图所示(由于P、O原子的半径大小不同,投影图中P与O之间存在部分或全部遮掩关系),则其化学式为___________。
4.(2023·广西来宾·统考二模)在科研和工农业生产中,碳、氮、砷(As)、铜等元素形成的单质及其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)As和N同族,基态砷原子的价电子排布式为_______。
(2)基态Cu原子的核外电子有_______种运动状态,未成对电子占据的原子轨道形状为____