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2023届高三化学二轮专题复习:物质的结构与性质
1.(2023·北京朝阳·统考二模)锂离子电池是目前广泛应用的二次电池。由于锂资源储量有限,科学家将目光转向钾离子电池。
(1)用作钾离子电池的电解液溶剂,可由与有机物X经加成反应得到。
①中碳原子杂化方式为_______。
②X的结构简式为_______。
(2)由于离子半径:_______(填“>”或“<”),在充、放电过程中,的嵌入、脱出会破坏锂离子电池正极材料的结构,应研发新的正极材料。
(3)可用作钾离子电池的正极材料,其晶胞结构如下图所示。
①距离最近的有_______个。
②第三电离能:,结合原子结构解释原因:_______。
③放电后转化为,充电时物质的变化如下: 。充电时生成A的电极反应式:_______ (请标注A中和的化合价)。
2.(2023·山东潍坊·统考二模)设计新型的基化合物并探索其中可能存在的超导物性,是超导领域的前沿科学问题之一。一种新型基超导体系的四方晶胞结构如图所示。
回答下列问题:
(1)基态的价电子轨道表示式为__,元素第一电离能由大到小的顺序是______。
(2)的沸点为,的沸点为,的沸点比高的主要原因是________。
(3)可以吸收形成一种含水双核平面配合物,该配合物中配位键的数目为___________,下列对配合物中原子杂化方式推断合理的是______(填标号)。
A. B. C. D.
(4)新型基超导体系晶体(摩尔质量为)的化学式为_________,晶胞中原子分数坐标不同的氧原子有_____个。晶胞参数为和,设为阿伏加德罗常数的值,则新型基超导体系晶体的密度为_________(用代数式表示)。
3.(2023·内蒙古赤峰·统考模拟预测)离子液体是指室温或接近室温时呈液态,而本身由阴、阳离子构成的化合物。GaCl3和氯化- 1-乙基- 3-甲基咪唑(,简称EMIC)混合形成的离子液体被认为是21世纪理想的绿色溶剂。请回答下列问题:
(1)请写出基态Ga原子的核外电子排布式___________, 同周期主族元素中基态原子未成对电子数与Ga相同的___________ ( 填元素符号)。
(2)EMIC阳离子中的几种元素电负性由大到小顺序为___________。
(3)EMIC中碳原子的杂化类型为___________。
(4)已知分子中的大 键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表大II键中的电子数,则EMIC中大键可表示为___________。
(5)GaCl3熔点为77.8°C, GaF3熔点高于1000°C,其原因是___________。
(6)某种Ga的氧化物晶胞结构如图所示。O2-以六方密堆积形成晶胞, Ga3+位于由A、B、C、D四个O2-围成的四边形的中心,但晶胞中只,有的四边形中心位置占据了Ga3+,另外的位置空置。
①Ga3+位于O2-围成的___________面体空隙中。
②若该晶胞的体积为Vcm3,用NA表示阿伏加德罗常数的值,该氧化物晶体密度为___________g·cm-3。
4.(2023·浙江台州·统考二模)回答下列问题:
(1)乙二胺四乙酸缩写为EDTA,是—种六齿配体有机分子(如图1所示):
请回答:
①EDTA中不存在的共价键类型为_______。
A.键 B.键 C.键 D.非极性键
EDTA中电负性最大的元素的基态原子轨道表示式为_______。
②是一种含铜配合物(如图2所示),该配合物的配位数为_______,中心离子的价层电子排布式为_______。
(2)与晶体在常温下均为闪锌矿结构,可表示为图3的形式,请回答:
①若晶体中两个氯原子之间的最近距离为,代表阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度=_______。(用含d,的代数式表示)
②加热至440℃会转变为更稳定的氯化钠型结构,而转化的温度则更高,请从结构角度解释原因_______。
5.(2023·全国·模拟预测)以铜钴矿[主要成分为CoOOH、、,另含少量及含砷化合物]制备锂电池正极原料,生产流程如图甲所示。
已知:①酸浸液中含有的阳离子为、、、;②萃取除铜的过程可表示为;③,。
(1)一种钴的氧化物的晶胞结构如图乙所示,该氧化物中钴离子的价电子排布式为_______,该氧化物中钴离子的配位数是_______。设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为apm,该晶体的密度为_______。
(2)酸浸液中钴以形式存在,生成的化学方程式为_______。酸浸过程中可适当升温以加快反应速率,但温度过高,单位时间内钴的浸出率明显降低,原因是_______。
(3)实验室模拟萃取除铜,加入萃取剂后充分振荡静置,如图丙所示,则分离出含铜有机溶剂的具体实验