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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·山东东营·东营市第一中学校考二模)我国科学家设计了一种钝化剂三氟乙脒来抑制薄膜缺陷,提高无机钙钛矿太阳能电池的功率转换效率。回答下列问题:
(1)基态碘原子的价层电子的运动状态有_______种,基态原子的价层电子排布式为_______。
(2)、、的第一电离能由大到小顺序为:_______。
(3)①三氟乙脒的结构如图所示,碳原子的杂化类型为_______;测量相对分子质量测量值经常偏大的原因是_______。
②已知:F—F的键能为,Br—Br的键能为,结合原子结构,对键能数据给予合理解释:_______。
(4)某种金属卤化物无机钙钛矿的晶胞结构如图所示,晶胞的边长,晶体中与最短距离为_______pm;晶体的密度_______(设阿伏加德罗常数的值为,用含a、的代数式表示;可能用到相对原子质量: )
3.(2023·全国·高三专题练习)半导体芯片的关键材料是我国优先发展的新材料。经过半个多世纪的发展,硅基材料的半导体器件性能已经接近其物理极限,以碳化硅、氮化镓等为代表的第二代半导体材料成为当今热点。回答下列问题:
(1)基态镓原子的价电子排布式为:_______,它位于元素周期表的位置是_______。
(2)上述材料所涉及的四种元素中,原子半径最小的是_______(填元素符号,下同),第一电离能I1最大的是_______。
(3)原硅酸根SiO的空间构型是_______,其中Si的杂化轨道类型为_______。
(4)①金刚石、②晶体硅、③碳化硅,三者熔点由低到高的顺序是_______(填序号),原因是_______。
(5)GaN被誉为21世纪引领5G时代的基石材料,是目前全球半导体研究的前沿和热点。有一种氮化镓的六方晶胞结构如图所示,其晶胞参数:α=β=90°,γ=120°。已知:该晶体的密度为ρg•cm-3,晶胞底边边长为acm,高为bcm,则阿伏伽德罗常数为_______mol-1(用含a、b、ρ的代数式表示,MGa=70g/mol)。
(6)硒氧化铋是一类全新二维半导体芯片材料,为四方晶系晶胞结构(如图所示),可以看成带正电的层与带负电的层交替堆叠。据此推断硒氧化铋的化学式为_______。晶胞棱边夹角均为90°,则晶体密度的计算式为_______g·cm-3(NA为阿伏伽德罗常数的值)
4.(2023·全国·高三专题练习)海洋是元素的摇篮,海水中含有的大量元素在生产、生活、科学研究等多方面具有重要作用。回答下列问题:
(1)写出基态溴原子的价电子排布式_______,氟、氯、溴、氧四种元素中,电负性由大到小的顺序为_______(填元素符号)
(2)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I离子。I离子的几何构型为_______,中心原子的杂化类型为_______
(3)C原子可以形成多种有机物,如图所示是一种吡啶和一种嘌呤的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上
①1 mol吡啶分子中含有σ键数目是_______NA
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因_______
③分子中的大π键可以用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。该吡啶和嘌呤中都含有大π键,则该吡啶中的大π键表示为_______
(4)CaF2可用于冶金、化工和建材等很多行业,为立方晶胞,结构如下图所示:
①“原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置,已知A、B两点的原子坐标参数如图所示,则C点的“原子坐标参数”为(_______,_______,),_______
②已知晶胞参数为0.5462 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则其密度为_______ g·cm-3 (列出计算式即可)
5.(2023·全国·模拟预测)铁、镍都是磁性金属,在新型电池领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态的价电子轨道表示式为___________。
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