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2023届高三化学一轮专题训练题—物质结构与性质
1.(2023·四川达州·统考二模)科学工作者合成了含镁、镍、碳、氮4种元素的超导材料,具有良好的应用前景。回答下列问题:
(1)下列属于碳原子激发态轨道表示式的有___________(填字母,下同),其中失去最外层上一个电子所需能量最低的是___________。
(2)含有碳元素的有机化合物分布极广,最简单的为碳正离子,该离子的几何构型为___________;乙醇的挥发性比水的强,原因是___________;如图是叶绿素的结构示意图,配体是一种平面大环有机物,该结构中N原子的杂化方式为___________,C-Nσ键有___________个。
(3)某种半导体NiO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,半径r(O2-)=anm。
①阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体密度为___________g·cm-3.(用含a,NA的表达式表示)。
②NiO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,Ni-N键中离子键成分的百分数小于Ni-O键,原因是___________。
③若该晶胞中氧原子有25%被氮原子替代,则该晶体的化学式为___________;N所替代的O的位置可能是___________。
2.(2023·贵州·统考三模)氮族元素在复合材料等领域的应用十分广泛。
(1)中科院大连化物所某研究团队开发了一种基于氮掺杂碳上的Ru单原子(Ru/NC)高稳定丙烷脱氢制丙烯催化剂。Ru/NC的合成过程如图所示。回答下列问题:
①按电子排布,氮元素位于元素周期表_____区, 基态氮原子的电子占据的最高能级电子云轮廓图为_____形。
②由图可知Ru/NC中存在___(填标号)。
A.金属键 B.配位键 C. σ键 D. π键
③ 中C的杂化类型为_____________。
(2)AsH3、 NH3、 SbH3三种氢化物的沸点依次增大,其原因是___________________________________。
(3)气态时,PCl5分子的空间结构为三角双锥形(如图所示),可溶于非极性溶剂CCl4,其原因是_____________________________________________;而固态时五氯化磷不再保持三角双锥结构,其晶格中含有[PCl4]+和[PCl6]-离子,可溶于极性溶剂硝基苯,其原因是___________________________________________。
(4)锗酸铋是重要的光学材料,由锗、铋、氧三种元素组成。 它的一种晶体属立方晶系,可表示为xGeO2·yBi2O3,晶胞参数a= 1014.5 pm,密度ρ= 9.22g·cm-3,晶胞中有两个Ge原子,则xGeO2·yBi2O3中x=_______, y=_____________________________[列出计算式,已知Mr (GeO2)=105,Mr (Bi2O3) = 466, NA为阿伏加德罗常数的值]。
3.(2023·陕西汉中·统考二模)锌在工业中有重要作用,也是人体必须的微量元素。人体内碳酸酐酶可以使CO2水合和脱水反应速率分别加快13000和25000倍。碳酸酐酶的部分结构如图所示:
回答下列问题:
(1)Zn基态原子核外电子排布式 _______。
(2)碳酸酐酶的部分结构中与Zn2+配位的原子是_______(填元素符号) ;该物质中碳原子的轨道杂化类型是_______;与H2O互为等电子体的一 种微粒为_______(填化学式)。
(3)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成,第一电离能I1(Zn)_______I1(Cu)(填“大于”或“小于”),原因是_______。
(4)Zn(NO3)2 中除了含有离子键以外还含有_______。
A.氢键 B.σ键 C.π键 D.非极性共价键
(5)立方硫化锌晶胞如图所示,该晶体中Zn2+的配位数为_______; 设晶胞中S离子与其最近的Zn离子的距离为d nm,其密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数NA为_______ (用含d、ρ的式子表示)。
4.(2023·广西·统考三模)锌是动物必需的微量元素之一,参与机体的各种代谢活动。
(1)Zn位于元素周期表的___________区,基态Zn原子的价电子排布图为___________。
(2)第二电离能:Cu___________Zn(填“>”、“<”或“=”),判断依据是___________。
(3)含有多个配位原子的配体与同一个中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物,一种Zn2+配合物的结构如图1所示(-OTs为含氧、硫的有机基