内容正文:
备战2023年高考化学阶段性新题精选专项特训(全国卷)
专项17 物质结构与性质综合题
1.(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、硫的有机基团):
①1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________mol,该螯合物中N原子的杂化类型为___________。
②该配合物所涉及非金属元素电负性最小的是___________(填元素符号)。
(4)硫化锌精矿是冶炼金属锌的主要原料,六方硫化锌(纤锌矿型)的平行六面体晶胞如图2所示,晶体中正负离子的配位数之比为___________。
(5)已知每个Zn2+与其周围最近的S2-之间的距离都相等,以晶胞参数为单位长度建立坐标系,若A点坐标为(0,0,0),B点坐标为(,,),C点坐标为(0,0,u),则D点坐标为___________。
2.(2023·全国·模拟预测)硼及其化合物在医疗、航空航天、超导磁体、储能材料、微波通信和动力装置上具有广泛的应用价值。
(1)固体储氢材料NH3BH3中,N原子的核外电子排布式为___________,B原子的杂化轨道类型为___________,N和B的第一电离能大小:N___________B(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)氨羧基硼烷能抑制肿瘤和降低血清胆固醇,其结构与甘氨酸(NH2CH2COOH)类似,氨羧基硼烷的结构简式为___________。
(3)化学式为B2H6、B5H9、B6H10的硼氢化合物具有巢形结构,该硼氢化合物的通式可表示为___________。
(4)硼中子俘获疗法(BNCT)是一种针对脑、头、颈部肿瘤的一种新型放射疗法,该法涉及利用低能中子照射硼化合物,将13B标记的硼化合物注射到患者体内,用中子照射10B发生核裂变产生氦核(α粒子)和7Li核,裂变过程反应式为___________。
(5)物质的硬度和晶格焓密度(晶格焓除以物质的摩尔体积)之间的关系如图所示(碳的点代表金刚石)。氮化硼能用作高温动力装置磨料的原因是___________。
(6)立方氮化硼是一种用于航空航天的热绝缘体纳米材料,晶胞结构如图,晶胞参数为anm。晶体的密度ρ=___________g·cm-3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
3.(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]。
4.(2023·山东·高三统考专题练习)铁(26Fe)、镍(28Ni)的单质及其化合物在医药、材料等领域有广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Fe原子核外电子排布式为_______,Ni位于元素周期表的