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2023届高三化学一轮复习-物质的结构与性质
1.(2023·广西南宁·统考二模)硼及其化合物具有重要的工业用途,请回答以下问题:
(1)基态B原子核外电子有_______种能量不同的电子。
(2)在硼酸盐中,硼酸盐的阴离子结构丰富,有基本结构单元是[BO3]平面三角形和[BO4]四面体形,其基团的数目和连接方式不同,其中一种的结构如下,则B与O的原子数之比______,其化学式为_______。
(3)硼的卤化物的沸点如表所示:
卤化物
BF3
BCl3
BBr3
沸点/℃
-100.3
12.5
90
①硼的卤化物沸点变化规律并解释其原因_______。
②BF3和NF3的键角大小关系为B3F_____NF3(填“>”、“<”或“=”),原因为______。
(4)硼可与多种金属形成化合物.其中与Ca组成的金属硼化物可做新型半导体材料,晶胞结构如图所示:
①该晶胞中B原子数为______个,晶体中Ca原子的配位数为______。
②晶胞在z轴方向的投影图为图中的_______(填标号)。
③已知B6八面体中B-B键的键长为rpm,晶胞参数为apm,已知晶胞中钙原子的分数坐标为(,,),则M点原子的分数坐标为_______。
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·北京东城·统考一模)LiFePO4常用作车载动力电池的正极材料。以碳酸锂、草酸亚铁,磷酸二氢铵为主要原料经高温锻烧可制备LiFePO4。
(1)草酸亚铁晶体由C、H、O、Fe4种元素组成,其结构片段如图所示。
①基态26Fe2+的价层电子排布式为_____。
②草酸亚铁晶体中Fe2+的配位数为_____。
③草酸亚铁晶体的化学式为_____。
(2)将原料与适量乙醇充分混合后,在氮气保护气氛中高温煅烧,得到LiFePO4。
①从结构的角度分析,氮气能用作保护气的原因是____。
②反应体系在100~400℃之间具有较大的失重,导致失重的原因之一是NH4H2PO4分解,补全方程式。____。
NH4H2PO4_____+_____+P2O5
(3)晶体中,FeO6八面体和PO4四面体组成空间链状结构,Li+会填充在链之间的孔道内,晶胞如图a所示,充放电时,LiFePO4中的Li+会不断脱嵌或嵌入,晶体结构变化示意图如图:
①i表示_____(填“充电”或“放电”)过程。
②已知:Li+的脱嵌率=×100%。某时刻,若正极材料中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:1,则Li+的脱嵌率为_____,平均每个晶胞脱嵌____个Li+。
4.(2023·江西鹰潭·统考一模)Co、Al、 Si形成的合金是一种高性能的热电材料,备受研究人员关注。回答下列问题:
(1)基态Co原子的核外电子排布式为___________,它处于元素周期表的___________区。
(2)下列各状态的铝中,再电离出一个电子所需能量最小的是___________ (填序号)。
A. B.
C. D.
(3)AlCl3是某些有机反应的催化剂,如苯酚()与乙酰氯()反应的部分历程为。
①乙酰氯分子中碳原子的杂化类型为___________。
②乙酰氯分子中C-C键与C-Cl键的夹角___________ 120°(填“大于“等于”或“小于”), 判断理由是___________。
③的空间构型为___________。
(4)金刚石、金刚砂(SiC)、单晶硅的熔点由低到高的顺序为___________。
(5)Co、Al、Si形成的一种合金的晶胞结构如图所示(若不看, 该晶胞具有萤石结