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2023届高三化学一轮专题训练题—物质的结构与性质
1.(2021·全国·高三专题练习)元素周期表第IIIA族包括B、Al、Ga等元素,它们参与形成的化合物有重要研究和应用价值,回答下列问题:
(1)Ga原子的价电子排布式为___________;Ga、As和Se的第一电离能由小到大的顺序是___________。
(2)实验发现,氯化铝的蒸气或溶于非极性溶剂中或处于熔融状态时,都以二聚态(Al2Cl6)形式存在。其球棍模型如图所示。
①该分子中Al原子采取___________杂化。
②Al2Cl6与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],[Al(OH)4]-中存在的化学作用力类型有___________ (填标号)。
A.离子键 B.极性共价键 C.金属键 D.非极性共价键 E.配位键 F.σ键 G.氢键
(3)更高温度下Al2Cl6二聚体则离解成AlCl3,BF3是AlCl3的一种等电子体,结合价层电子对互斥理论判断,BF3的分子构型为___________。
(4)GaN是第三代半导体材料的研究热点,在干燥的NH3气流中焙烧磨细的GaAs可制得GaN。GaN熔点约为1500℃,GaAs熔点为1238℃,GaN熔点高于GaAs的原因是___________。
(5)GaN的其中一种晶胞结构如图所示,与金刚石的晶体结构高度相似。该晶胞中Ga原子处于N原子形成的___________(填“正四面体形” 或“正八面体形”)空隙。已知GaN的密度为ρ g/cm3,Ga和As的摩尔质量分别为a g/mol和b g/mol,则GaN晶胞的边长为___________pm(列出表达式)。
2.(2023·全国·高三专题练习)砷化铝 (AlAs)常用作光谱分析试剂和制备电子组件的原料,是一种新型半导体材料。回答下列问题:
(1)基态As原子的核外价电子排布图为___________;第一电离能I1(As)___________I1(Se) (填“大于”或“小于”),其原因是___________。
(2)As4S4的分子结构中均为单键,且每个原子最外层均满足8e-稳定结构,则该分子中所含共价键数目为___________;分别指出分子中As、S原子的杂化轨道类型___________、___________。
(3)AlF3的熔点约为1040℃,AlCl3的熔点为194℃,其晶体类型分别是___________、___________。
(4)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图1所示,其中的致密保护膜可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。 ①上述致密保护膜是一种常见的氧化物,其化学式为___________。
②已知AlAs的立方晶胞如图2所示,其中As的配位数为___________;该晶体密度为ρ g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为___________pm。
3.(2021·全国·模拟预测)硫镓银(AgGaS2)晶体是一种性能优异的红外非线性光学材料,可通过醋酸银、GaCl3、硫脲为原料进行制备。回答下列问题:
(1)基态 Ga原子价电子排布式为_______,该原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
(2)AgGaS2中电负性最高的元素是_______(填元素符号)。
(3)硫脲()是_______分子(填“极性”或“非极性”),其中 N 原子的杂化轨道类型为_______,1个硫脲分子中含有_______个σ键。
(4)Ga 的熔点是 30℃,Al的熔点是 660℃,Al 的熔点比 Ga 高的原因是_______。
(5)AgGaS2晶体的晶胞如图所示,与 Ga 距离最近的 S 数目为_______个,若晶体的密度为ρg·cm-3,设阿伏加德罗常数的值为 NA,该晶胞体积的计算表达式为_______nm3
4.(2021·全国·模拟预测)CaMnO3热电氧化物是目前极有应用潜力的新型高温热电材料,常以柠檬酸溶胶凝胶法进行制备。回答下列问题:
(1)基态Mn原子的价层电子轨道表达式(电子排布图)为_______,I1(Mn) _______I1(Ca) (填“大于”或“小于”)。
(2)1mol柠檬酸()中含有的π键数目为_______,柠檬酸分子中C原子的杂化轨道类型是_______。
(3)3-甲基戊烷()与柠檬酸的碳原子数目相同,但是3-甲基戊烷不溶于水,而柠檬酸易溶于水,主要原因是_______。
(4)CaO的熔点是2572℃,MgO的熔点是2852℃,MgO的熔点比CaO高的原因是_______。
(5)CaMnO3晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞中