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专题08 物质结构与性质综合题
1.(2023·山东卷)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)时,与冰反应生成利。常温常压下,为无色气休,固态的晶体类型为_____,水解反应的产物为_____(填化学式)。
(2)中心原子为,中心原子为,二者均为形结构,但中存在大键。中原子的轨道杂化方式_____;为键角_____键角(填“>”“ <”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因_____。
(3)一定条件下,和反应生成和化合物。已知属于四方晶系,晶胞结构如图所示(晶胞参数),其中化合价为。上述反应的化学方程式为_____。若阿伏加德罗常数的值为,化合物的密度_____(用含的代数式表示)。
2.(2022·山东卷)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布式为_______,在元素周期表中位置为_______。
(2)晶胞中N原子均参与形成配位键,与的配位数之比为_______;_______;晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是_______。
(3)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道 C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道
(4)在水中的溶解度,吡啶远大于苯,主要原因是①_______,②_______。
(5)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性最弱的是_______。
3.(2021·山东卷)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态F原子核外电子的运动状态有__种。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为__;OF2分子的空间构型为__;OF2的熔、沸点__(填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是___。
(3)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为___,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是___(填标号)。
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有__个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为(,,)。已知Xe—F键长为rpm,则B点原子的分数坐标为___;晶胞中A、B间距离d=___pm。
1.(2023·单县第二中学一检)分子人工光合作用的光捕获原理如图所示,WOC₁是水氧化催化剂WOC在水氧化过程中产生的中间体,HEC₁是析氢催化剂HEC在析氢过程中产生的中间体。
回答下列问题:
(1)下列状态的铁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
a.
b.
c.
d.
(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。1 mol WOC₁中通过螯合作用形成的配位键有___________mol。
(3)HEC₁中的C、N、O三种元素都能与H元素形成含A-A(A表示C、N、O元素)键的氢化物。氢化物中A-A键的键能(kJ·moL-1)如下表:
H3C-CH3
H2N-NH2
HO-OH
346
247
207
A-A键的键能依次降低的原因是___________。
(4)在多原子分子中有相互平行的p轨道,它们连贯、重叠在一起,构成一个整体,p电子在多个原子间运动,像这样不局限在两个原子之间的π键称为离域π键,如苯分子中的离域π键可表示为。N元素形成的两种微粒、中,中的离域π键可表示为___________,、的键角由大到小的顺序为___________。
(5)水催化氧化是“分子人工光合作用”的关键步骤。水的晶体有普通冰和重冰等不同类型。普通冰的晶胞结构与水分子间的氢键如图甲、乙所示。晶胞参数pm,pm,;标注为1、2、3的氧原子在Z轴的分数坐标分别为:0.375c、0.5c、0.875c。
普通冰晶体的密度为___________g·cm⁻³(列出数学表达式,不必计算出结果)。
2.(2023·东营一中二模)我国科学家设计了一种钝化剂三氟乙脒来抑制薄膜缺陷,提高无机钙钛矿太阳能电池的功率转换效率。回答下列问题:
(1)基态碘原子的价层电子的运动状态有_______种,基态原子的价层电子排布式为_______。
(2)、、的第一电离能由大到小顺序为:_______。
(3)①三氟乙脒的结构如图所示,碳原子的杂化类型为_______;测量相对分子质量测量值经常偏大的原因是____