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2024届高三新高考化学大一轮专题训练题----物质的结构与性质
1.(2023·全国·高三专题练习)理论计算预测,由汞、锗、锑形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料.X的晶体可视为晶体(晶胞如图a所示)中部分原子被和取代后形成.
(1)图b为晶胞中部分原子被和取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是_____________.
(2)图c为X的晶胞,X的晶体中与距离最近的的数目为_____________;该晶胞中粒子个数比_____________.
(3)设X的最简式的相对分子质量为,则X晶体的密度为_____________(已知代表阿伏加德罗常数的值,列出算式).
2.(2023·全国·高三专题练习)碳原子构成的单质具有多种同素异形体,也对应着有多种不同晶体类型.
(1)图为石墨和石墨烯的结构示意图.石墨烯是从石墨材料中剥离出来,由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体.下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是_____________(填标号).
A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键
B.石墨中的碳原子采取杂化
C.石墨属于混合型晶体,层与层之间存在分子间作用力
D.石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子
(2)利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多壁碳纳米管可以合成碳,碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代,如图所示[其中图(a)、(b)为T-碳的晶胞和晶胞俯视图,图(c)为金刚石晶胞].
一个碳晶胞中含有_____________个碳原子,碳的密度非常小,是金刚石的一半,则碳晶胞的棱长和金刚石晶胞的棱长之比为_____________.
3.(2023·全国·高三专题练习)元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:
(1)基态e原子的价电子轨道表示式为_______。
(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为_______;分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是_______(填化学式,写出两种)。
(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是_______;酸根离子呈三角锥形结构的酸是_______(填化学式)。
(4)e和c形成的一种离子化合物晶体的晶胞结构如图所示,则该化合物中e的化合价为_______;e离子的配位数为_______。
4.(2022春·山东济南·高三统考专题练习)化合物A是含有草酸根()的铜配合物(结构如下图),可加热分解制备Cu纳米颗粒。请回答以下相关问题:
(1)草酸根中C原子的杂化方式为_______。
(2)上述的C、H、O、N四种元素中,第一电离能由小到大的顺序为_______(用元素符号回答,下同),其中,第一电离能最大的元素的原子的价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_______,该元素第一电离能较大的原因是_______。
(3)该配合物加热会生成一种气体,该气体与N2O是等电子体,其分子构型为_______。
(4)草酸根()的结构如下图所示,其中σ键和π键的比例为_______。
(5)在一定温度加热配合物会生成Cu2O,其中基态Cu+的价层电子排布式为_______。Cu2O的晶胞如下图所示,若A原子的坐标参数为(0,0,0),C原子的坐标参数为(,,),则B原子的坐标参数为_______。若最近的两个O2-的距离为anm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为_______g·cm-3。
5.(2022秋·河南驻马店·高三统考期末)半导体材料对现代信息技术的发展至关重要。硅(Si)、砷化铝(AlAs)均为半导体材料。
(1)基态砷原子的核外电子排布式为_______。第一电离能:As_______(填“>”或“<”)Se。
(2)高纯硅可用于制造芯片,其制备过程中会产生SiH3Cl、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4等物质。熔沸点:SiH4_______(填“>”或“<”)SiCl4,原因是_______。
(3)SiCl4可发生水解反应,水解机理如图1。SiCl4和SiCl3(OH)中Si采取的杂化类型分别为:_______、_______;Si、、Cl的电负性由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(4)一种新型半导体材料砷化硼的晶胞结构示意图如图2。砷化硼的化学式为_______,该晶胞中As的配位数为_______,该晶胞中As原子处于B原子形成的_______(填“正四面体”或“正八面体”)空隙中,设该晶胞的边长