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2023届高三化学二轮复习——物质的结构与性质
1.(2022·河南周口·周口市文昌中学校考模拟预测)铁、钴、镍的性质非常相似,称为铁系元素。回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置为_______(填周期和族),基态Ni原子的价电子排布式为_______。
(2)Fe3+的检验试剂常用硫氰化钾(KSCN),K、S、C、N四种元素中电负性最大的是_______,第一电离能最小的是_______;SCN-中碳原子的杂化轨道类型为_______。
(3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+的形式存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+,试分析[Co(NH3)6]2+更稳定的原因是_______。
(4)NiSO4常用于电镀工业,其中SO的空间构型为_______。
(5)Ni和La的合金是良好的储氢材料。该合金的晶胞结构如图所示(Ni原子中只有1个在晶胞体心,其余都在晶胞面上):
该合金的化学式为_______;已知阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞参数为a=b=511pm,c=397 pm;α=β=90°,r=60°。计算该合金的密度ρ=_______g·cm-3(列出计算式即可)
2.(2022·山西临汾·统考三模)总订单数已经超过1000架的国产大飞机C919预定在今年交付,其制造使用了较多含硼材料(如硼纤维、氮化硼等),多项技术打破了外国垄断。
(1)原子的能量由核电荷数、电子数、_______三个因素共同决定;基态B原子的核外电子填充在_______个轨道中。
(2)耐高温材料立方BN制备流程中用到NH3、BCl3和触媒剂Ca3B2N4。
①Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为_______。
②BCl3中B原子的_______轨道与Cl原子的_______轨道形成σ键;形成BCl3过程中基态B原子价电子层电子先激发,再杂化,激发后B原子的价电子排布图为_______。
③BCl3在四氯化碳中的溶解度远大于NH3,原因是_______。
(3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图1所示,则1mol该阴离子存在的配位键物质的量为_______,n=_______。
(4)制造硼合金的原料硼化钙(CaB6)晶胞结构如图2所示,硼原子全部组成B6正八面体,各个顶点通过B-B键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为apm,B6八面体中B-B键的键长为dpm,M点原子的坐标参数为(,,),则N点原子的坐标参数为(___,1,0)。_______
3.(2022·山西太原·统考二模)我国科学家研究了具有高稳定性的二维硼烯氧化物(BmOn)的超导电性。回答下列问题:
(1)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素为_______(填元素符号)。
(2)①已知二维硼烯氧化物的部分结构如图所示,则该氧化物的化学式为_____,其中硼原子的杂化轨道类型为_____。
②键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。经过该实验测定,二维硼烯氧化物中B-B键的键长大于B-O键的键长,其原因是_______。
(3)硼烷又称硼氢化合物,随着硼原子数的增加,硼烷由气态经液态至固态,其原因_______。
(4)LiBH4 -LiI复合材料在低温下表现出较高的离子电导率。BH离子中H的化合价为-1,其原因可能是 _______,BH可以被PS离子部分取代,PS离子的空间结构为_______。
(5)Fe3O4是电子导体,其导电率显著高于Fe2O3,这归因于Fe2+和Fe3+中心之间的电子交换。如图甲所示, Fe3O4晶体中,O2-围成正四面体空隙(如:1、3、6、7围成)和正八面体空隙(如:3、6、7、8、9、12围成),Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中, Fe2+和另一半 Fe3+填充在正八面体空隙中。则没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为_______。FeO 、Fe2O3都具有与Fe3O4相似的立方堆积结构,氧化亚铁晶体的晶胞如图乙所示,已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶体中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_______ ;Fe2+与O2-的最短核间距为_______cm(列出计算式)。
4.(2022·黑龙江齐齐哈尔·统考二模)在金属(如:Cu、Co、Be、K等)的湿法冶炼中,某些含氮(如:)、磷[如:磷酸丁基酯(C4H9O)3P=O]等有机物作萃取剂,可将金属萃取出来,从而实现在温和条件下金属冶炼。
回答下列问题:
(1)基态Co原子核外电子排布式为[Ar]_______,有_______ 个 运动状态不同的电子。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态