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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.(2023秋·北京丰台·高三统考期末)ZnS、CdSe均为重要的半导体材料,可应用于生物标记和荧光显示领域,并在光电器件、生物传感和激光材料等方面也得到了广泛的应用。
(1)基态Zn原子的价层电子排布式为_______。
(2)在周期表中的位置为_______。
(3)S与P在周期表中是相邻元素,两者的第一电离能:S_______P(填“>”、“<”或“=”),解释其原因_______。
(4)CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构,晶胞结构如图所示。
①晶胞中,与Cd原子距离最近且相等的Se原子有_______个。
②已知,晶胞边长a nm,阿伏伽德罗常数为,CdSe的摩尔质量为。则CdSe晶体的密度是_______。(1nm=10-7cm)
(5)电化学沉积法可用于制备CdSe,其装置示意图如下。
电解过程中阳极有无色气泡产生,CdSe在阴极生成,纯度及颗粒大小会影响CdSe性能,沉积速率过快容易团聚。
①已知,是弱酸。控制合适的电压,可以使转化为纯净的CdSe,写出阴极的电极反应式:_______。
②研究表明,为得到更致密均匀的CdSe薄膜,可用二甲基甲酰胺( )做溶剂降低浓度,从结构的角度分析原因:_______。
2.(2023春·北京海淀·高三101中学校考阶段练习)我国科学家制备了一种ZnPc/C60太阳能电池,其结构示意图如下。
(1)铝元素属于_____________区(填“s”“d”“”或“p”)。
(2)C60分子中60个碳原子都是等价的,均以近似_____________杂化的方式形成3个不共平面的σ键,余下的1个p轨道电子互相重叠形成闭壳层电子结构,π电子云分布在C60分子笼的内外层表面上。循环伏安测试表明:C60在溶液中可以逐步可逆地接受6个电子形成负离子,却很难失去电子变为阳离子。
(3)①ZnPc中Zn2+的价层电子排布式是_____________。
②ZnPc中存在配位键的原因是_____________。
(4)某溶剂中,ZnPc可以和C60形成分子间电荷转移复合物,反应方程式可表示为:ZnPc+C60ZnPc-C60,不同温度下生成电荷转移复合物的平衡常数如下表。
温度
生成ZnPc-C60的K
24℃
1.2329
44℃
0.9674
64℃
0.4923
反应:ZnPc+C60ZnPc-C60△H_____________0(填“>”或“<”),ZnPc-C60中ZnPc是电子_____________(填“给体”或“受体”)。
(5)LiF晶体结构属于氯化钠型,其晶胞结构如图所示。
①LiF的熔点和沸点比NaCl的高,请解释原因_____________。
②LiF晶体的密度约为2.6g/cm3,LiF晶胞的体积约为_____________cm3(计算结果保留一位有效数字)。
3.(2023秋·天津和平·高三天津一中校考期末)非金属在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态 F 原子的电子排布式为_______。
(2)N2F2(二氟氮烯)分子中,氮原子的杂化类型为 sp2,则 N2F2 的结构式为_______。
(3)OF2 主要用于火箭工程液体助燃剂,其分子的空间构型为_______;OF2 的熔、沸点_______Cl2O (填“高于”或“低于”),原因是_______。
(4)NO、NO、NO的键角由大到小的顺序是_______。
(5)碳酸亚乙酯()是某锂离子电池电解液的添加剂,该物质能溶于水,请解释原因_______。
(6)FeS2 晶体的晶胞结构如图所示。在晶胞中,Fe2+位于S所形成的_______(填“正四面体”或 “正八面体”)空隙;若晶胞参数为 a nm,密度为ρg·cm −3 ,阿伏加德罗常数的值为NA ,则FeS2 的摩尔质量 M=_______(用含 a、ρ、NA 的代数式表示)。
4.(2023秋·天津河东·高三统考期末)碳、硅是第ⅣA族相邻元素,其性质既有相似性又有不同。回答下列问题。
(1)下列是碳原子基态电子排布式的是______;是碳原子激发态电子排布式且能量较高的是______。
A.1s22s22p13s1 B.1s22s22p2 C.1s22s22p13d1 D.1s22s23p1
(2)碳和硅都是非金属元素,由下列键能数据回答:
化学键
C=O
Si-O
C-C
Si-Si
键能/kJ•mol-1
799
452
346
222
①金刚石和晶体硅的硬度:金刚石_____晶体硅(填“>、<、=”);原因是______。
②二氧化碳和二氧化硅的熔点:二氧化碳______二氧化硅(填“>、<、=”);