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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·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·北京海淀·统考二模)金属钛密度小,强度高,抗腐蚀性能好。含钛的矿石主要有金红石和钛铁矿。
(1)基态原子中含有的未成对电子数是_______。
(2)金红石主要成分是钛的氧化物,该氧化物的晶胞形状为长方体,边长分别为和,结构如图所示。
①该氧化物的化学式是_______,位于距离最近的O构成的_______中心(填字母序号,下同)。
a.三角形 b.四面体 c.六面体 d.八面体
②该氧化物的晶体熔点为,其晶体类型最不可能是_______。
a.共价晶体 b.离子晶体 c.分子晶体
③若已知该氧化物晶体体积为,则阿伏加德罗常数可表示为_______。
(3)以钛铁矿()为原料,用镁还原法冶炼金属钛的生产流程图如下:
①“高温氯化”时还得到一种可燃性气体,写出反应的化学方程式:_______。
②结合流程及右表数据,“分离”时所需控制的最低温度应为_______。
熔点/
1668
651
714
沸点/
3287
1107
1412
③已知和的晶胞类型相同,和的离子半径大小相近,解释熔点高于的原因:_______。
3.(2023·北京房山·统考二模)短周期元素B、C、N等元素可以形成多种物质,呈现出不同的性质,请回答以下问题:
(1)B、C、N三种元素中第一电离能最大的是___________。
(2)硅、金刚石和碳化硅晶体的熔点从高到低依次是___________。
(3)的结构与类似、但是性质差异较大。
①的空间结构为___________形。N原子的轨道杂化类型为___________。
②具有碱性(可与结合)而不显碱性,原因是___________。
(4)立方氮化硼晶体结构与金刚石相似,其晶胞如图所示。
①距离硼原子最近的氮原子有___________个,氮化硼晶体中含有的微粒间作用力为___________。
②已知:立方氮化硼晶体的摩尔质量为ag⋅mol,密度为ρg⋅cm,设为阿佛加德罗常数的值,则该晶体的晶胞边长为___________cm。
4.(2023·福建·校联考三模)乙二胺四乙酸铁钠可用于感光材料冲洗药品及漂白剂,化学式为;工业上可用EDTA与、NaOH溶液发生反应进行制备,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)基态氯原子的价层电子排布图为___________。
(2)下列氮原子能量最高的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(3)EDTA的组成元素中C、N、O的第一电离能由大到小顺序为___________(填元素符号)。碳原子的杂化轨道类型为___________。
(4)NH3中N—H键的键角小于CH4中C—H键的键角,其原因为___________。
(5)某种Fe、N组成的磁性化合物的结构如图1所示,N随机排列在Fe构成的正八面体的空隙中。该磁性化合物的化学式为___________。
(6)在元素周期表中,铁元素位于___________区(填“s”“p”“d”或“ds”)。铁的某种晶胞沿面对角线的位置切下之后可以得到如图2所示的截面。假设铁的原子半径为a nm,则该铁晶体的密度为___________(列出计算式,设为阿伏加德罗常数的值)。
5.(2023·甘肃·统考二模)钴及其化合物具有广泛的用途,我国古代用的陶器釉料中就含有氧化钴。随着科技的不断发展,钴及其化合物成为制造合金、陶瓷颜料、催化剂、电池的重要原料之一,钴被也称为“工业味精”和“工业牙齿”,是重要的战略资源之一。回答下列问题。
(1)基态钴原子的价层电子排布式为_____,钴成为阳离子时首先失去_______轨道电子。
(2)配合物[Co(NH3)6]2+中的H-N-H的键角比游离的NH3分子___________(填“大”“小”或“相同”),其原因为___________。
(3)[Co(NH3)4CO