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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.(2021·广东·高考真题)很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如,解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
(1)基态硫原子价电子排布式为_______。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为_______。
(3)汞的原子序数为80,位于元素周期表第_______周期第ⅡB族。
(4)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_______。
A.在I中S原子采取sp3杂化
B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C. 在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(5)汞解毒剂的水溶性好,有利于体内 重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比,水溶性较好的是_______。
(6)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是_______。
②图9c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_______;该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb = _______。
③设X的最简式的式量为Mr,则X晶体的密度为_______g/cm3(列出算式)。
2.(2021·全国·高考真题)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________;单晶硅的晶体类型为___________。SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应,机理如下:
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。
(2)CO2分子中存在___________个键和___________个键。
(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间,其原因是___________。
(4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是___________,晶胞参数为a pm、a pm、c pm,该晶体密度为___________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,则y=___________(用x表达)。
3.(2022·青海·统考模拟预测)第IVA族元素及其化合物是结构化学研究的热点。几种晶体结构如图所示:
(1)基态锗(Ge)的核外电子排布式为_____________。
(2)上述四种晶体中,熔点最低的是__________(填名称),金刚石中碳原子之间含有的作用力是_______(填“σ键”、“π键”或“σ键和π键”)。
(3)在碳的氢化物中,既含σ键,又含π键的分子有许多,其中含σ键与π键数目之比为3:2的分子的结构简式为__________(写一种)。
(4)硅晶体结构类似于金刚石(如图甲),则1 mol硅晶体中含_________mol共价键,在干冰(如图乙)晶体中,与二氧化碳分子最近的二氧化碳分子的数目为__________。
(5)设NA为阿伏加德罗常数的值,已知干冰的晶胞参数为a pm,则干冰的密度为________(用含a和NA的代数式表示)。
4.(2020·全国·模拟预测)20年11月24日,长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号月球探测器成功发射升空并将其送入预定轨道,实现了我国首次月球无人采样返回。月球的沙土中含有丰富的钛铁矿,土壤中还含有硅、铝、钾、钡、钴、铷、汞、铜和稀土元素等。
(1)在元素周期表的短周期中,与Al的化学性质最相似的邻族元素是_______,Al元素基态原子核外M层电子自旋状态相同的电子数为_______个。
(2)钠与铝是位于同一周期的金属元素,但NaCl的熔点(801℃)高于AlCl3(194℃),原因是____;事实证明熔融态氯化铝可挥发出二聚分子Al2Cl6,其结构如图所示,请在图上用“→”标出其配位键____;S也是第3周期元素,同周期元素中,第一电离能比S高的有____种。
(3)作为过渡元素的Fe、Cu容易形成配位化合物:如实验室检验Fe3+会用到