2024届高三新高考化学大一轮专题训练-物质的结构与性质

2024届高三新高考化学大一轮专题训练-物质的结构与性质 1．（2023·全国·统考高考真题）将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题： (1)图1所示的几种碳单质，它们互为_______，其中属于原子晶体的是_______，间的作用力是_______。 (2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。 酞菁分子中所有原子共平面，其中轨道能提供一对电子的原子是_______(填图2酞菁中原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为_______，氮原子提供孤对电子与钴离子形成_______键。 (3)气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中的轨道杂化类型为_______。的熔点为，远高于的，由此可以判断铝氟之间的化学键为_______键。结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，的配位数为_______。若晶胞参数为，晶体密度_______(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 2．（2023春·北京·高三竞赛）在生命体系中，铜元素也发挥着至关重要的作用。其中，双核铜物种存在于细胞色素c和N2O还原酶中。在模拟生命体系进行双核铜物种的研究中，合成得到了如图5.1所示的大环配合物A，A中铜的价态可以发生变化，对应地，整个配合物显示不同的电荷数(n=0，1，2)，记作或，其中，L代表大环配体，后一表示中分别标识出两个Cu的价态x和y，x和y可取Ⅰ或Ⅱ。A的某些形式可以与气体如CO进一步发生配合作用。A及其可能羰基衍生物可以发生电子内转移、彼此作用，也可以与其他物种之间进行氧化还原反应。 在DMF溶液中，对相关物种的电化学研究得到如下数据： 电极反应 电极电势E注 电极反应 电极电势E 1) -0.518V 3) -0.380V 2) -0.908V 4) -0.876V 注：电极电势E可近似当作标准电极电势使用。 (1)分别写出n=0，1时A的表达式及其中金属离子的价层电子组态(用表示)，并预测其磁性(顺磁或抗磁)。实验测得，n=2时A的磁矩为，简述原因___________。 (2)通过计算，确定25℃下反应平衡常数=___________。 (3)通过计算，确定反应的结合常数=___________。 (4)可以形成和，但和CO不络合，简述原因___________。(提示：需要考虑金属离子的价态、配位特性、配体的特点等)。 3．（2023春·北京·高三竞赛）硅可以和多种全属形成组成各异、结构丰雷的二元化合物。例如，在Ca-Si体系中，有Ca₅Si，Ca2Si，CaSi2，CaSi3等等。随着高压科学和技术的发展，总来越多的新物相新结构得以发现且呈现出有趣的成键特点。在20GPa条件下得到的二元Ca-Si化合物D属四方晶系，晶胞参数，，结构沿c方向的投影如图所示，虚线围出晶胞，浅色大球代表，深色小球代表硅原子，硅形成平面正方形的四聚硅簇，其中Si-Si键长为。Ca离子在用平面四方形排列形成垂直于c的层(同层离子即可给出图中投影)与四聚硅阴离子所形成的层沿c方向均衡交替排布，有一半Ca离子投影在平面正方形硅簇的中心位置。 (1)写出化合物D晶体的点阵型式和结构基元___________。(提示：注意同号电荷相斥！) (2)若将晶胞原点取在四聚硅簇平面正方形的中心，写出晶胞中所有原子的坐标参数_______。 (3)写出Si的氧化数并画出四聚硅阴离子的经典Lewis结构___________。 (4)化学物D不稳定，大气压下可发生分解。其产物之一便是CaSi2.CaSi2也有丰富的结构，其中一种结构中，硅通过三连接方式形成二维延伸，硅只有一种化学环境且所有硅原子的价层均满足八电子。画出该结构的示意图___________。(要求：示出结构特征，至少包含20个硅原子，并勾勒出二维晶胞) 4．（2023·山东·统考高考真题）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，为无色气体，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)。 5．（2023·山东·校联考模拟预测）锰及其化合物在化学实验室和化工生产应用非常广泛，回答下列问题： (1)乙酰丙酮锰(Ⅲ)是一种广泛用于苯酚类化合物氧化偶联的试剂，Me表