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2023届高三化学二轮复习——物质的结构与性质
1.(2023·四川成都·校联考三模)锂离子电池具有能量高、电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点。电池正极有磷酸铁锂(LiFePO4)、钛酸锂(Li2TiO3)、镍钴锰酸锂[Li(NiCoMn)O2]等。回答下列问题:
(1)基态Li原子的电子排布式为_______,基态Ti原子电子云轮廓图呈球形的能级上填充_______个电子。
(2)O和P电负性较大的是_______(填元素符号),Fe、Co和Ni的第三电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
(3)磷酸(H3PO4)的分子结构如图甲,其中P原子的杂化轨道类型是_______。浓磷酸呈粘稠状,且能与水任意比例混溶,从结构上分析磷酸具有这种的特性原因是_______。
(4)Co的一种配离子如上图乙,该中心离子位于6个—NH2组成的_______(填立体构型名称)中心位置,配离子中存在_______个键。
(5)钛锰复合氧化物的尖晶石晶胞由A区和B区组成,其结构如下图所示,该晶体中锰原子的配位数是_______,该晶体的化学式为_______。
2.(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)。
3.(2023·福建南平·统考三模)8-羟基喹啉衍生物镍(II)配合物是一类具有潜在金属基抗癌活性的药物,某团队采用下列合成方法如图所示:
(1)基态Ni原子的价电子轨道表示式为___________。
(2)1molA配体与Ni(Ⅱ)形成的配位键有___________mol。
(3)B中碳原子的轨道杂化方式有___________。
(4)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和二氯甲烷(39.8℃)之间,其原因是___________。
(5)铂镍合金在较低温度下形成一种超结构有序相,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为。该晶体的化学式为___________,两种八面体中心的最近距离为___________pm。
4.(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)。
5.(2023·陕西汉中·统考二模)锌在工业中有重要作用,也是人体必须的微量元素。