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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·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·新疆·高三校联考期中)丁二酮肟()可与反应,生成鲜红色的沉淀丁二酮肟镍,这个反应可用来鉴定的存在。请回答下列问题:
(1)Ni在元素周期表中的位置为 。
(2)基态氧原子的核外电子的运动状态有 种。
(3)丁二酮肟()中涉及元素的电负性由大到小的顺序为 ;与氮同周期的硼在成键时,能将一个电子激发进入能级参与形成化学键,请写出该激发态原子的价电子轨道表示式: ,该过程形成的原子光谱为 (填“吸收”或“发射”)光谱。
(4)与Ni同周期的铜、锌两种元素位于元素周期表的 区,两元素的第一电离能、第二电离能数据如表所示:
电离能
铜
746
1958
锌
906
1733
铜的小于锌,却大于锌的主要原因是 。
4.(2023春·北京通州·高三统考期中)碳和硅是同主族元素,但是和的性质和应用却有着很大差异。
(1)原子结构与元素性质分析
①基态碳原子占据的最高能级的原子轨道的形状是 (填名称)。
②基态的价层电子轨道表示式是:
③元素C、Si、O的电负性由大到小的关系是
(2)微粒间相互作用与物质性质
①和中同时存在键和键的是 (填化学式)。
②分子的空间结构是 ,碳原子的杂化轨道类型为 ﹔
③晶体结构如下图所示,硅原子的杂化轨道类型为 。
(3)不同聚集状态的物质与性质
①Si与C同主族,但与的熔沸点等物理性质差距很大,请从晶体结构角度解释其原因 。
②干冰晶体结构如上图所示,下列关于与叙述正确的是 。
a.固体一定是晶体
b.干冰晶体中,每个周围紧邻12个
c.晶胞中,含有Si原子8个和O原子16个
③某种含硅化合物晶胞结构如下图所示,这种含硅化合物的化学式为 。
④已知该化合物的晶胞边长为acm,阿伏伽德罗常数的值为,则其晶体的密度为 。
5.(2023春·黑龙江七台河·高三勃利县高级中学校考期中)过渡金属元