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贵州高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-13原子结构与性质,分子结构与性质
一、结构与性质
1.(2022·贵州遵义·统考三模)碳元素能形成多种单质及化合物,在生产生活中有重要的研究和应用价值。请根据以下信息,回答下列问题。
(1)邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应,其结构简式如下图所示。
①在元素周期表中铜位于_______区(填“s”、“p”、“d”或“ds”)。C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为_______。
②邻氨基吡啶的铜配合物中,Cu2+的配位数是_______,N原子的杂化类型有_______。
(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
①1体积水可溶解约1体积CO2,1体积水可溶解约700体积NH3,NH3极易溶于水的原因是_______,反应时,向饱和NaCl溶液中先通入_______。
②NaHCO3分解得Na2CO3,空间结构为_______。
(3)碳原子构成的单质具有多种同素异形体,也对应着有多种不同晶体类型。
①下图为石墨和石墨烯的结构示意图。石墨烯是从石墨材料中剥离出来,由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是_______。
A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B.石墨中的碳原子采取sp3杂化
C.石墨属于混合型晶体,层与层之间存在分子间作用力
D.石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子
②利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T-碳,T-碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代,如图所示(其中图(a)、(b)为T-碳的晶胞和俯视图,图(c)为金刚石晶胞)。
一个T-碳晶胞中含有_______个碳原子,T-碳的密度非常小为金刚石的一半,则T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为_______。
2.(2022·贵州铜仁·统考二模)2022年4月16日9时56分,“神舟十三号”载人飞船返回舱成功着陆。“神舟十三号”制作材料中包含了Cu、Ga、Ni、Xe等多种元素。回答下列问题:
(1)原子中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-之表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的Ga原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。 Ca、Ga、Ge 三种元素的电负性由大到小的顺序为______。
(2)Cu位于元素周期表的___________ (填 “s”、“p”、 “d”或“ds”)区,Cu催化烯烃硝化反应过程中会产生,键角:___________ (填“> ”或“<"),判断依据是______。
(3)N2+与丁二酮肟生成鲜红色二(丁二酮肟)合镍沉淀,该反应可用于检验Ni2+,原理如图,则丁二酮肟中碳原子的杂化轨道类型为___________,1 mol丁二酮肟分子中含有σ键的数目为___________,二 (丁二酮肟)合镍分子中存在的化学键有___________(填字母序号)。
a.非极性键 b.π键 c.离子键 d.氢键 e.配位键
(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子分数坐标。如图中原子A的分数坐标为(0,0,0),原子B的分数坐标为(,,)。已知Xe-F键长为rpm,原子C的分数坐标为___________;设NA为阿伏加德罗常数的值,XeF2的密度为___________g·cm-3(列计算式)。
3.(2022·贵州遵义·统考二模)基于CH3NH3PbI3的有机-无机杂化钙钛矿被认为是下一代太阳能电池的可选材料之一、
(1)基态Pb原子中,电子占据的最高能级为___________。写出基态C原子的价电子排布图___________。
(2)合成CH3NH3PbI3需要使用的主要试剂有CH3NH2、HI、PbI2、DMF(结构如图所示)。
①PbI2分子的构型是___________。
②DMF中,N原子的杂化方式是___________。C、N、O三种元素第一电离能性从大到小的顺序是___________。DMF中存在的化学键键型不包括下列说法中的___________(填序号)。
A. 极性键 B. 非极性键 C. 离子键 D. π键
(3)理想的钙钛矿晶胞如图所示
①从图中任意一种晶胞可确定钙钛矿的分子式是___________;
②设NA为阿伏伽德罗常数的值,若已知钙钛矿[b]型的密度约为ρ g/cm3,则钙钛矿[b]型