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2023届高三化学一轮专题训练-物质结构与性质
1.(2022·安徽芜湖·安徽师范大学附属中学校考模拟预测)卤族元素及其化合物种类繁多,有着非常重要的用途,回答下列问题:
(1)基态Br原子的电子排布式为[Ar]____。
(2)同一条件下,HF的沸点____HCl(填“大于”“等于”或“小于”,以下同)。HF在水中的溶解度____HCl,原因是____。SOCl2中心S原子VSEPR模型为____。1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有____mol配位键。
(3)一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系,其晶胞参数为apm、apm和2apm,晶胞沿x、y、z的方向投影(如图所示),A、B、C表示三种不同原子的投影,标记为n的原子分数坐标为(,,),则m的原子分数坐标为____,距离Hg最近的Ag有____个。设NA为阿伏加德罗常数的值,Ag2HgI4的摩尔质量为Mg·mol-1,该晶体的密度为____g·cm-3(用代数式表示)。
2.(2022·河南开封·校联考模拟预测)最近科研人员发现,用[Ni(cyclam)]2+(结构如图a)作电催化剂、二茂铁(结构如图c)作为牺牲电子供体,NH4PF6作为电解质和质子供体,CH3CN作溶剂,可实现有效催化还原CO2。
回答下列问题:
(1)基态Ni原子转化为基态Ni2+失去_______轨道的电子;基态Fe原子核外电子排布式为_______。
(2)NH4PF6中NH空间构型为_______;N、P、F的电负性由大到小的顺序为_______。
(3)CH3CN分子中碳原子杂化方式为_______。
(4)已知3个及以上原子构成的离子团或分子中,原子有彼此平行的未参与杂化的p轨道电子,连贯重叠在一起构成π型化学键,又称为大π键,可用符号表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数,如苯中的大π键可表示为。二茂铁[(C5H5)2Fe]中五元环的大π键可表示为_______。
(5)[Ni (cyclam)]2+可由某些镍的化合物与cyclam 反应制得。[Ni(cyclam)]2+中,Ni2+的配位数为_______;cyclam可溶于水,而环十四烷不溶于水,其原因是_______。
(6)某镍、砷晶体结构如图所示。该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算式即可)。
3.(2022·安徽池州·统考模拟预测)我国中科院天津工业技术研究所,首次实现人工通过二氧化碳合成淀粉。请回答下列问题:
(1)基态碳原子的核外电子排布图为_______。
(2)原子中运动的电子有2种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋量子数。对于基态碳原子,其价电子自旋量子数的代数和为_______。
(3)结合如表所示键能数据,分析CO和N2相对活泼性并说明原因:_______。
CO
C-O
C=O
CO
键能/kJ·mol-1
357.7
798.9
1071.9
N2
N-N
N=N
N≡N
键能/kJ·mol-1
154.8
418.4
941.7
(4)CO2分子的空间构型为_______,与CO2互为等电子体,写出的结构式_______。
(5)一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。该催化剂成分Fe3O4的晶胞如图所示。
①晶胞中Fe3+处于O2-围成的_______空隙(填“正四面体”“正八面体”或“正十六面体”)。
②若晶胞体对角线为anm,阿伏加德罗常数为NA,晶体的密度为_______g·cm-3(写出表达式)。
4.(2022·吉林·统考模拟预测)镍钴锰酸锂是锂电池的关键三元正极材料,化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2。其中的锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)等过渡金属元素化合物的应用研究是前沿科学之一、回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为___________。金属锰可导电、导热,有金属光泽和延展性,这些性质都可以用“___________理论”解释。
(2)[Co(DMSO)6](ClO4)2是一种紫色晶体,其中DMSO为二甲基亚砜,化学式为SO(CH3)2。DMSO中硫原子的杂化轨道类型为___________,ClO的空间构型是___________, SO(CH3)2中键角∠C—S—O___________ CH3COCH3中键角∠C—C—O(填“>”、“<”或“=”),元素S、Cl、O的电负性由小到大的顺序为___________。
(3)已知:r(Fe2+)为61pm、r(Co2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3,实验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3,原因是____