专练15 物质结构与性质题（20题）-2023高考化学考点必杀300题（全国卷）

2023高考化学考点必杀300题（全国卷） 选做必杀40题 专练15 物质结构与性质题（20题） 【基础题】 1．稀土元素是指钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素，共17种，位于元素周期表中第III B族，均为金属元素，在工业生产中有重要的作用。回答下列问题： (1)基态钪( Sc)元素的原子核外电子占据的轨道数目共___________个 ， 钇(Y)位于元素周期表中钪(Sc)的下一周期，钇( Y)的价电子排布式为___________。 (2)稀土元素常常能和许多配位体形成配合物。若一个配位体含有两个或两个以上的能提供孤电子对的原子，这种配位体就叫多齿配位体，有一个能提供孤电子对的原子为一齿，(羰基中的氧原子不能提供孤对电子)，EDTA( )是___________齿配位体，它的配位原子为___________，其中 C原子的杂化方式为___________。 (3)钪(Sc)离子在水中以稳定对称的[ Sc(H2O)6]3+存在，其中O−Sc−O的键角只有90度和180度两种，其空间构型为___________。 (4)铈(Ce)属于镧系元素，氧化铈是一种重要的光催化材料。 ①铈具有三价和四价两种价态，三价和四价间的可逆转换会造成氧空位的生成和消除。其光催化的基本原理如下图所示，当光照能量( hv )等于或大于氧化铈催化剂的能量时，氧化铈VB上的电子(e－)会受到激发跃迁至CB，留下带正电荷的空穴(h+ ) ，形成光生电子−空穴对，与所吸附的物质发生氧化还原反应。则在氧化还原反应中，空穴可视为___________(填“氧化剂”或“还原剂”)，图中A发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。 ②氧化铈的晶体结构如下图所示，其中铈原子和氧原子的数量之比为___________，若 晶体密度为d g∙cm−3，阿伏加德罗常数为NA，晶胞参数a=___________cm( 写出表达式)。 2．钕铁硼磁铁在绝对零度时磁性仅次于钬磁铁，但是在常温下磁性远远强于目前已知的所有永久磁铁。生产钕铁硼磁铁的主要原料有稀土金属钕、纯铁、铝硼及其他稀土原料。 (1)钕(Nd)为60号元素，在周期表中第_____周期。 (2)①铝原子激发态的电子排布式有_____(填标号，下同) ，其中能量较高的是_____。 A．1s22s22p63s13p2 B．1s22s22p63s2 C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63p3 ②实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6，其分子的球棍模型如图所示。已知Al2Cl6分子中正负电荷中心重合，则Al2Cl6属于_____分子(填“极性”或“非极性”)，分子中Al采取_____杂化。 (3)硼元素及与其同周期相邻两种元素第一电离能由大到小的顺序为________________ (用元素符号 表示)。晶体硼的熔点比晶体硅高，原因是_______________________________。 (4)羰基铁[ Fe(CO)5]与二茂铁[ Fe(C5H5)2]是两种重要的配合物。测定表明二茂铁中配体环戊二烯离子的结构简式为 ，且所有氢原子的化学环境都相同，则下列说法中正确的是_____(填标号)。 A．二茂铁的中心粒子与配体间存在离子键，且配体中存在一个键 B．羰基铁中，配位原子为C原子，且配体与CN- 是等电子体 C．两种配合物的中心粒子价电子排布图均为 D．1 mol羰基铁中有10 NA个σ键和10NA个π键 (5)已知氮化硼( BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼(I)与石墨相似，具有层状结构； 立方相氮化硼(II)是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图所示。 ①六方相氮化硼结构与石墨相似，但是却不导电的原因是____________________________________。 ②立方相氮化硼中，离硼原子最近且等距离的硼原子有____个。 ③若立方相氮化硼晶胞边长为104 nm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则立方相BN晶体的摩尔体积Vm=____m3·mol-1 (列出计算式)。 3．（2023·天津南开·统考一模）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，下列物质都是具有广阔应用前景的储氢材料。回答下列问题： (1)氢化钠(NaH)是一种常用的储氢剂，遇水后放出氢气并生成一种碱，该反应的还原产物为_____。 (2)Ti-Fe合金室温下吸、放氢的速率快，Ti元素在周期表中的位置是____。 (3)(氨硼烷)具有很高的储氢容量及相对低的放氢温度(<350℃)，是颇具潜力的化学储氢材料之一，它可通过环硼氮烷、与进行合成。 ①中涉及的元素H、B、N电负性最大的是______。 ②键角：_____(填“>”、“<”或“=”)，原因是_______。 (4)Fe-M