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2023届高三化学一轮专题复习——物质的结构与性质
1.(2022·福建漳州·统考一模)2021年5月15日,“天问一号” 火星控测器成功着陆火星。“天问一号”的着陆巡视器突破了高强度铝合金贮箱壳体材料、焊接、250N发动机硅化钼高温抗氧化涂层等多项关键技术,为“天问一号”提供了可靠、精准、稳定的动力。回答下列问题:
(1)钼与铬为同族元素,则钼位于周期表的 ___________区。
(2)铝锂合金是航天飞机低温外贮箱的壳体材料。在合金中加入钪,可大大增加合金的强度。基态钪原子的电子排布式为___________。
(3)氢气还原SiHCl3(Si的化合价为+4价),得到高纯硅。将高纯硅和钼高温化合制得硅化钼。SiHCl3的分子空间构型是___________;SiHCl3中所含元素电负性由大到小的顺序为___________。
(4)火星大气层的主要成分是二氧化碳,其次是氮气、氩气,此外还含有少量的氧气和水蒸气,若将这几种气体降温液化,最先液化的气体是___________,原因是___________。
(5)文献报道,硅化钼涂层可提高碳化硅电热元件高温抗氧化性能,SiC的晶胞结构如图所示。晶体中硅原子的配位数为___________。图中晶胞含有硅原子数为___________。
2.(2022·广东·模拟预测)单晶边缘纳米催化剂技术为工业上有效利用二氧化碳提供了一条经济可行的途径,其中单晶氧化镁负载镍催化剂表现出优异的抗积碳和抗烧结性能。回答问题:
(1)基态镍原子d轨道中成对电子与单电子的数目比为___________,下列现象与原子核外电子跃迁有关的是___________(填序号)
a.焰火 b.LED灯光 c.金属导电
(2)第二周期元素的第一电离能(I1)随原子序数(Z)的变化如图1所示。I1随Z的递增而呈增大趋势的原因是___________,导致I1在a点出现齿峰的原因是___________。
(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+,在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀的结构如图2所示,该结构中N原子的杂化轨道类型为___________,N原子与其它原子之间存在的作用力有___________(填序号)
a.氢键 b.π键 c.σ键 d.配位键
(4)MgO具有NaCl型结构(如图3),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞边长为a nm,则MgO晶体的密度为___________g/cm3 (设NA为阿伏加德罗常数的值)。
3.(2022·北京朝阳·和平街第一中学校考三模)d区金属元素钛有“太空金属”“未来金属”等美誉,在航空航天、海洋产业等行业有重要作用。回答下列问题:
(1)基态钛原子的核外电子排布式为____。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的则用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态钛原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为____。
(3)如图所示的晶体结构是一种基础无机介电材料的最小结构单元(晶胞),这种晶体材料的化学式为_____。
(4)我国科学家用Mg3N2和TiCl4制备超导材料TiN,理论分析可能的反应为:
Mg3N2+2TiCl4=2TiN+3MgCl2+Cl2↑ Ⅰ
4Mg3N2+6TiCl4=6TiN+12MgCl2+N2↑ Ⅱ
已知:ⅰ.部分物质的熔沸点
Mg3N2
TiCl4
MgCl2
TiN
熔点/℃
800(分解)
-25
714
2950
沸点/℃
700(升华)
136.4
1412
(略)
ⅱ.TiCl4能和NaOH溶液反应。
制备TiN的关键步骤如下:600℃时,将TiCl4按0.2L/min的速率通入盛有Mg3N2的刚玉坩埚内,当TiCl4适当过量后停止通入,在N2中冷却至室温。
科学家通过测定不同时间段尾气处理装置中钛和氯的质量百分含量,进而确定生成TiN反应的化学方程式。
①TiCl4属于____晶体。
②结合上图,判断制备TiN的反应是“Ⅰ”还是“Ⅱ”,并说明判断依据_____。
4.(2022·上海静安·统考一模)羰基硫(COS)的结构与CO2类似,可作粮食熏蒸剂,防治虫类、真菌对粮食的危害。完成下列填空。
(1)碳的原子结构示意图为_______,硫原子最外层电子排布式是_______,氧原子核外有_______种能量不同的电子。从结构上看,乙硫醇(CH3CH2SH)可视为乙醇中氧原子被硫替代而得的一种有机物,其分子中S—H的极性小于CH3CH2OH分子中O—H的极性。请从原子结构角度解释其原因:_______。
(2)与CO2相