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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·海南·高三专题练习)2020年,自修复材料、自适应材料、新型传感材料等智能材料技术大量涌现,为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。
(1)我国科研工作者基于丁二酮肟氨酯基团的多重反应性,研制了一种强韧、自愈的超级防护材料,其中的分子机制如图所示。
Cu在元素周期表中位于___________区,M层中核外电子能量最高的电子云在空间有____个伸展方向。C、N、O第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料,对氧化石墨烯进行还原可得到还原氧化石墨烯,二者的结构如图所示:
还原石墨烯中碳原子的杂化方式是___________,上图中氧化石墨烯转化为还原石墨烯时,1号C与其相邻C原子间键能的变化是___________(填“变大”“变小”或“不变”),二者当中在水溶液中溶解度更大的是_____ (填物质名称) ,原因为___________。
(3)砷化硼是近期受到广泛关注的一种III- V 半导体材料。砷化硼为立方晶系晶体,该晶胞中原子的分数坐标为:
B:(0,0,0);(,,0);(,0,);(0,,)
As:(,,);(,,);(,,);(,,)
请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图___________,已 知晶体密度为d g/cm3,As半径为a pm,假设As、B原子相切,则B原子的半径为___________ pm(写计算表达式)。
2.(2022·四川内江·统考模拟预测)John B.Goodenough等三位科学家因在发展锂离子电池方面做出的贡献而获得了诺贝尔化学奖。回答下列问题:
(1)锰酸锂( LiMn2O4)电池具有原料成本低合成工艺简单等优点。原子中运动的电子有两种相反的身旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态Li原子,其核外电子自旋磁量子数的代数和为_______。基态 Mn原子核外价层电子的运动状态有_______种。
(2)锂离子电池的电解液一般为溶有LiPF6的碳酸酯类有机溶剂,LiPF6遇水反应生成PF3和POF, PF中心原子的价层电子对数为_______,POF3的空间构型为_______。 下列对PF5中心原子杂化方式的推断合理的是_______(填字母)。
A.sp2 B.sp3 C. sp3d D.sp3d2
(3)三元正极材料LiCNjMnO2掺杂Al3+可使其性能更优,第三电离能:Fe_______(填“大于”或“小于”)Mn,原因是_______。
(4)链化锂被认为是很有潜力的正极材料,晶胞结构如图所示。
①晶施可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格,锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处,晶体的化学式为_______。
②图中原子坐标参数:A为(0,0,0),B为(1,0.5,1),则C的坐标为_______,Bi与Li(1)和Li(2)之间的最短距离的比值为_______。
3.(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______