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2023届高三化学二轮专题训练题—物质的结构与性质
1.(2022·安徽芜湖·安徽师范大学附属中学校考模拟预测)钴的化合物在工业生产、生命科技等行业有重要应用。
(1)基态钴原子的价电子排布式为____,Co的第四电离能比Fe的第四电离能要小得多,原因是____。Co与Ca属于同一周期,且最外层电子数相同,但金属Co的熔点、沸点均比金属Ca的高,原因是____。
(2)以无水乙醇作溶剂,Co(NO3)2可与某多齿配体结合形成具有催化活性的配合物,其结构简式如图所示。
①该多齿配体中所含元素(除氢以外)第一电离能由大到小的顺序为____(填元素符号)。
②下列化合物与上述配合物中C和N原子的杂化类型均相同的是____(填标号)。
A. B. C. D.
(3)[Co(NO3)4]2-中Co2+的配位数为4,1mol该配离子中含σ键数目为____NA,配体中与钴进行配位的原子是____,原因是____。
(4)稀土钴系(Sm—Co)永磁合金的六方晶胞结构如图所示(晶体结构可看成如图(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成图(c))。已知同一原子层的Sm—Sm的最近距离为apm,不同原子层间的Sm—Sm最近距离为bpm。
①Sm—Co永磁合金的化学式为____。
②已知阿伏加德罗常数的值为NA,则该合金的密度ρ为____g·cm-3。(只要求列出计算式)
2.(2022·浙江·校联考模拟预测)回答下列问题:
(1)配离子[Cu(NH3)4]2+中存在配位键,NH3分子将孤电子对(N原子最外层未参与成键的电子对)单向提供给Cu2+。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是____。
(2)已知顺丁烯二酸的结构为,反丁烯二酸的结构为’有关丁烯二酸的电离平衡常数如表(pKa=-lgKa):
pKa1
pKa2
顺丁烯二酸
1.32
6.23
反丁烯二酸
3.02
4.38
顺丁烯二酸的Ka2小于反丁烯二酸的Ka2,原因为____。
3.(2022·河南·统考模拟预测)高锰酸钾、重铬酸钾和高铁酸钾是中学常见的强氧化剂。请回答下列问题:
(1)基态Cr原子价层电子的运动状态有_______种,某同学在描述基态Cr原子的电子排布式时,将其表示为[ Ar]3d44s2,该表示违背了_______。
(2)+3价铁的强酸盐溶于水,可逐渐水解产生黄色的[Fe(OH)(H2O)5]+以及二聚体[Fe2 (OH)2(H2O)8]4+ (结构如图)。
①含s、p、d轨道的杂化类型有dsp2、sp3d、sp3d2,则[Fe(OH)(H2O)5]2+中Fe的杂化类型为_______,1 mol [Fe(OH)(H2O)5]2+中含有的σ键的数目为_______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
②二聚体[Fe2(OH)2(H2O)8]4+中,Fe的配位数为_______。
(3)K与Cu位于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cu低的原因是_______。
(4)阿拉班达石是一种属于立方晶系的硫锰矿,其晶胞结构如图所示。在MnS中,每个Mn原子周围距离相等且最近的Mn原子数为_______个;若MnS晶胞的边长为a pm,则MnS的密度表达式为_______g·cm-3
4.(2022·河南郑州·统考三模)2022年以来,全球化石能源价格一路飙升,对全球经济复苏产生巨大影响。氢能源是一种不依赖化石燃料的储量丰富的清洁能源。
(1)电解水产氢是目前较为理想的制氢技术,这项技术的广泛应用一直被高价的贵金属催化剂所制约。我国科学家开发了一种负载氧化镍纳米晶粒的聚合物氮化碳二维纳米材料,大幅提高了催化效率。
①基态 Ni原子的价电子排布式为_______,该元素在元素周期表中的位置是_______。
②C、N、O的电负性的由大到小的顺序是_______。
③为寻找更多的金属催化剂,科学家从众多金属元素中选取Co、Fe、Cu进行了相关研究,并取得了成功。选取这三种金属进行相关研究的原因可能是_______。
(2)开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。氨硼烷(NH3BH3)是一种潜在的储氢材料,可由(HB=NH)3(结构为平面六元环状)通过如下反应制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6NH3BH3。
①请解释CH4、H2O、CO2的键角大小顺序_______。
②(HB=NH)3中B、N原子的杂化轨道类型分别为_______。
③氨硼烷(NH3BH3)中N、B都达到稳定结构,用化学键表示出(NH3BH3)分子的结构式_______。
(3)有储氢功能的铜银合金晶体具有立方堆积结构,晶胞中Cu原子位于面心,Ag原子位于顶点,氢原子可进到由Cu原子与Ag