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2023届高三化学二轮专题训练-物质的结构与性质
1.(2023·山东临沂·校联考模拟预测)碱金属及HNO3、CH3COOH、AsF5等物质可插入石墨层间,所得石墨插层化合物在电池材料、超导性等方面具有广泛的应用前景。回答下列问题:
(1)基态As原子的价电子轨道表示式为___________,的空间构型为___________,C、N、O三种元素的第二电离能由小到大的顺序是___________。
(2)石墨层的结构如图所示,则石墨中碳原子的杂化类型是___________,在层中碳原子的配位数为___________。
(3)下表列举了部分碳族晶体的熔点数据。
晶体
熔点/℃
金刚石(C)
大于3500
碳化硅(SiC)
2830
晶体硅(Si)
1412
则金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点逐渐变小的原因是___________。
(4)钾(K)的石墨插层化合物具有超导性,其中K层平行于石墨层,图1为其晶胞图,垂直于石墨层方向的原子投影如图2所示。
每个晶胞中含有K原子的数目为___________,C—C键的键长为anm,则K层中m与n两个K原子之间的距离为___________nm,设NA为阿伏加德罗常数的值,若晶胞参数分别为xpm、ypm、zpm,则该石墨插层化合物的晶胞密度为___________g·cm3(用含x、y、z、NA的代数式表示)。
2.(2023·福建龙岩·统考模拟预测)硅在地壳中含量丰富,晶体硅与硅化物等新材料在现代工业领域作用巨大。回答下列问题:
(1)下列属于硅原子激发态的电子排布式有___________(填标号,下同),其中能量较高的是___________。
a.1s22s22p63s23p2 b.1s22s22p63s13p3 c.1s22s22p63s13p2 d.1s22s22p63s13p24s1
(2)SiCl4可发生水解反应,机理如图1所示。
①a与c的水溶性:a___________c(填“>”“<”或“=”),理由是___________。
②c分子中氧原子杂化方式为___________;c分子中键长从大到小顺序为___________。
(3)一种新型导电陶瓷材料硅的钨化物,其晶胞结构如图2所示,硅原子的配位数为___________,设NA为阿伏伽德罗常数的值,则该硅的钨化物晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算式)
3.(2023·江西南昌·统考二模)载氢体与储氢材料的研究是氢能利用的关键技术。回答以下问题:
(1)氮原子激发态的电子排布式有_______, 其中能最最高的是_______。(填标号)
a.1s22s22p23s1 b.1s22s12p4
c.1s22s22p13p2 d.1 s12s22p13d1
(2)PH3和NH3为两种常见的三角锥形气态分子,其键角分别93° 6'和107°,试用价层电子对互斥模型分析PH3的键角小于NH3的原因_______。NH3的沸点比PH3大但比H2O小的原因是:_______。
(3)载氢体氨硼烷(NH3BH3)和氨硼烷锂( LiNH2BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料,氨硼烷锂(LiNH2BH3)中存在的化学键类型为_______,NH3BH3分子中存在配位键,N原子与B原子的杂化类型分别为_______、_______。
(4)某种储氢材料LaNi5的晶体结构已经测定,属六方晶系,晶胞参数a=511pm, c=397pm,晶体结构如图所示:
已知上述晶体结构最多可容纳18个氢原子,写出完全吸氢后物质的化学式为_______,并计算该储氢材料完全吸氢后氢的密度_______g·cm-3,(列出计算式即可,阿伏伽德罗常数为NA,忽略吸氢前后晶胞的体积变化)。
4.(2023·福建宁德·统考模拟预测)近日,厦门大学某科研团队开发了一种自组装单分子层(SAM)空穴传输材料,大幅提高了钙钛矿太阳能电池的效率。SAM和钙钛矿晶胞的结构如下。
SAM 钙钛矿晶胞
回答下列问题:
(1)SAM含有的元素中第一电离能最大的是__________,其中第二周期元素最简单氢化物的沸点从高到低的顺序是________________(填化学式)。
(2)某钙钛矿化学式为(甲铵溴化铅),其中甲铵离子()是由甲胺结合一个H+后形成的有机阳离子。
①基态Br原子的核外电子排布为[Ar]___________。
②晶胞中距离最近的两种微粒是Br-与Pb2+,则晶胞中表示Pb2+的是_____________(填“A”“B”或“C”)。
③H-N-H的键角:甲胺小于甲铵离子,原因是_________________________。
④该钙钛