内容正文:
压轴题12 结构与性质综合题
稳定加创新是本专题的基本特点,命题采取结合新科技,新能源等社会热点为背景,命题的形式为填空题,原子的结构与性质、分子的结构与性质和晶体的结构与性质是命题的三大要点。从大题的构成来看,给出一定的知识背景,然后设置成4—5个小题,每个小题考查一个知识要点是主要的命题模式,内容主要考查基本概念,如电子排布式,轨道式,电离能,电负性,杂化方式以及空间构型等,也可联系有机考查有机物中C原子的杂化,联系数学几何知识考查晶体的计算等,一般利用均摊法考查晶胞中的原子个数,或者考查晶体的化学式的书写、晶体类型的判断等,考查的抽象思维能力、逻辑思维能力;同时培养学生的分析和推理能力。
题型一 核外电子排布的表示方法
题型二 原子结构与元素性质
题型三 电离能、电负性的应用
题型四 共价键的类别及判断
题型五 杂化轨道及空间构型
题型六 共价键的极性与分子极性的判断
题型七 氢键和分子间作用力
题型八 晶体类型判断
题型九 晶胞粒子数与晶体化学式判断
题型十 晶体密度及粒子间距的计算
非选择题:本题共20小题。
1.一种新型硫酸盐功能电解液由2mol·L-1Na2SO4和0.3mol·L-1MgSO4混合组成,电化学测试表明该电解液构建的Na2Ni[Fe(CN)6]、NaTi2(PO4)3/C电池可以稳定循环500次以上。
请回答下列问题:
(1)MgSO4中三种原子的半径由大到小的顺序是___________(用元素符号表示),其中电负性最大的元素是___________(填名称)。
(2)第一电离能N>O的原因是___________。
(3)Na2Ni[Fe(CN)6]中,基态Fe2+核外电子的空间运动状态有___________种,[Fe(CN)6]4-中σ键和π键的数目之比为___________。
(4)NaTi2(PO4)3中,中磷原子的杂化类型是___________。
(5)N、O两种元素形成的简单氢化物的熔点:NH3___________H2O(填“>”“<”或“=”),其原因是___________。
(6)NiaMgbFec的立方晶胞结构如图所示。已知晶胞的边长为npm,设NA为阿伏加德罗常数的值。
①a:b:c=___________。
②该晶体密度是___________g·cm-3(用含n、NA的代数式表示)。
2.乙二胺四乙酸铁钠可用于感光材料冲洗药品及漂白剂,化学式为;工业上可用EDTA与、NaOH溶液发生反应进行制备,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)基态氯原子的价层电子排布图为___________。
(2)下列氮原子能量最高的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(3)EDTA的组成元素中C、N、O的第一电离能由大到小顺序为___________(填元素符号)。碳原子的杂化轨道类型为___________。
(4)NH3中N—H键的键角小于CH4中C—H键的键角,其原因为___________。
(5)某种Fe、N组成的磁性化合物的结构如图1所示,N随机排列在Fe构成的正八面体的空隙中。该磁性化合物的化学式为___________。
(6)在元素周期表中,铁元素位于___________区(填“s”“p”“d”或“ds”)。铁的某种晶胞沿面对角线的位置切下之后可以得到如图2所示的截面。假设铁的原子半径为a nm,则该铁晶体的密度为___________(列出计算式,设为阿伏加德罗常数的值)。
3.石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如图a所示,图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。若按ABCABC方式堆积而成,则如图b所示,图中用虚线标出了石墨的一个三方晶胞。回答下列问题:
(1)石墨中碳原子的杂化方式为_______,基态碳原子中电子的空间运动状态有_______种,D、E原子的分数坐标分别为_______、_______(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,称作原子的分数坐标)。
(2)六方石墨晶体的密度为_______(写出计算表达式,要求化简)。
(3)1个三方石墨晶胞中碳原子的个数为_______。
(4)石墨可用作锂离子电池的负极材料,充电时可由形成计按如图所示均匀分布的锂碳化合物,该物质中存在的化学键有_______,充电时该电极的电极反应式为_______。
(5)锂离子电池的正极材料为层状结构的。锂离子完全脱嵌时的层状结构会变得不稳定,用铝取代部分镍形成。可防止锂离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用,其原因是_______。
4.2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳·贝尔托齐、卡尔·巴里·沙普利斯和丹麦科学家莫滕·梅尔达尔,以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。点击化学的代