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2023届高三化学二轮过关复习:物质的结构与性质
1.(2022·河南·校联考二模)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。碳达峰、碳中和对改善全球气候、发展低碳经济有重要的意义。回答下列问题:
Ⅰ.单质
(1)基态C原子的价电子排布式为____,C原子在形成化合物时,可采取多种杂化方式,杂化轨道中s轨道成分越多,则C元素的电负性越强,连接在该C原子上的H原子越容易电离。下列化合物中,最有可能在碱性体系中形成阴离子的是____(填序号)。
A.CH4 B.CH2=CH2 C.CH≡CH D.苯
(2)碳有金刚石、石墨等多种同素异形体,其中熔点较高的是____,原因是____。
Ⅱ.氧化物
(3)CO与N2互为_____,它们都难溶于水,但相比之下,CO的溶解度略大一些,原因是___。
(4)CO2分子中并不存在简单的“碳氧双键”,除了正常的σ键,还有两个方向互相垂直的大π键(每个O原子上还有一对孤对电子),则每个大π键中有____个电子。
Ⅲ.金属碳化物
CaC2是重要的金属碳化物,工业上可用CaC2制造乙炔。CaC2有多种晶型,其中一种晶型的晶胞如图所示:
(5)CaC2的电子式为____,晶胞中Ca2+的配位数为____,阴离子填充了由Ca2+围成的_____空隙。
(6)上述晶胞的底面边长为a pm,高为c pm,若将该晶胞中1—8号Ca2+相连,可以取出一个新的晶胞,则新晶胞的体积为____cm3。
2.(2022·陕西西安·西安中学校考模拟预测)氟及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态F原子价层电子的轨道表达式为____,其核外电子中占据能量最高的能级的电子云轮廓图为____。
(2)[H2F]+[SbF6]-(氟酸锑)是一种超强酸,其中[H2F]+离子的空间构型为____,写出一种与[H2F]+具有相同空间构型和键合形式的微粒____。
(3)H3BO3和NH4BF4涉及的四种元素中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序____(填元素符号),BF中B原子的杂化方式为____。
(4)SF6被广泛用作高压电气设备绝缘介质。SF6是一种共价化合物,可通过类似于Born—Haber循环能量构建能量图(见图a)计算相联系的键能。则S—F的键能为____kJ·mol-1。
(5)CuCl的熔点为426℃,熔化时几乎不导电;CuF的熔点为908℃,密度为7.1g·cm-3。
①CuF比CuCl熔点高的原因是____。
②已知NA为阿伏加德罗常数。CuF的晶胞结构如“图b”。则CuF的晶胞参数a=____nm(列出计算式)。
3.(2022·新疆·校考一模)过渡金属在生产、生活、科技等方面有着广泛的应用。例如仿生簇化合物Mn4XO4(X=Ca2+/Y3+/Gd3+)有望为实现利用太阳能和水获取清洁能源(氢能)开辟新途径,MnOx·Na2WO4·SiO2、钴(Co)的合金及其化合物材料等广泛应用于化工催化剂等领域。
请回答下列问题:
(1)基态钇(39Y)的价层电子排布式为_______。
(2)基态Co原子核外有_______种运动状态不同的电子,其3d能级上有_______对成对电子。
(3)[Co(NO2)6]3-中三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(填元素符号)。已知:[Co(CN)6]4-是强还原剂,与水反应能生成[Co(CN)6]3-。[Co(CN)6]4-中含有σ键与π键的数目之比为_______,[Co(CN)6]3-中C的杂化方式为_______。
(4)[Mn(NH3)2]2+中配体分子的立体构型是_______。[Mn(NH3)2]2+中键角∠HNH_______(填“大于” 、“小于”或“等于”)NH3中键角∠HNH。
(5)MnF2、MnCl2晶体的熔点分别为856 °C、650 °C,二者熔点存在明显差异的主要原因是_______。
(6)碳化钨是一种由钨(W)和碳组成的晶体,其晶体结构如图所示,晶体的熔点为2870° C,硬度与金刚石相当。碳化钨的晶体类型是_______;已知:碳化钨晶体的密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,六梭柱高为a cm,则底边长为_______(用含ρ、a、N的表达式表示)nm。
4.(2022·天津·一模)铁、铜和镁是生命必需的元素,也是人类使用广泛的金属,铁和铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。回答下列问题:
(1)某元素X与铜同周期,基态X原子是该周期基态原子中未成对电子最多的,其原子结构示意图为_______。
(2)Fe2+变为基态铁原子时所得的电子填充到_______能级。
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛氧化成乙酸(CH3COOH),而自身还原成Cu2O。1个乙酸分子中共平面的原