专题39 物质结构综合——以金属和非金属为主体（配合物）-学易金卷：十年（2014-2023）高考化学真题分项汇编（全国通用）

专题39 物质结构综合 ——以金属和非金属为主体（配合物） 1．【2023年全国甲卷】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年北京卷】硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。 （1）基态原子价层电子排布式是 。 （2）比较原子和原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。 （3）的空间结构是 。 （4）同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同，实验过程为。过程ⅱ中，断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是和，过程ⅱ含硫产物是 。 （5）的晶胞形状为长方体，边长分别为、，结构如图所示。 晶胞中的个数为 。已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。 （6）浸金时，作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由： 。 3．【2022年重庆卷】配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。 （1）基态Zn2+的电子排布式为______。 （2）L2-所含元素中，电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为______形；每个L2-中采取sp2杂化的C原子数目为______个，C与O之间形成σ键的数目为______个。 （3）X晶体内部空腔可吸附小分子，要增强X与H2O的吸附作用，可在L2-上引入______。(假设X晶胞形状不变)。 A．－Cl B．－OH C．－NH2 D．－CH3 （4）X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。 ①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于______。 ②X晶体中Zn2+的配位数为______。 ③已知ZnO键长为dnm，理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为_____nm。 ④已知晶胞参数为2anm，阿伏加德罗常数的值为NA，L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2，则X的晶体密度为_____g•cm-3(列出化简的计算式)。 4．（2021·福建真题）类石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景，研究表明，非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如下图所示。 回答下列问题： （1）基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为_______。 （2）N、O、S的第一电离能()大小为，原因是_______。 （3）晶体中存在的微粒间作用力有_______(填标号)。 A．非极性键 B．金属键 C．π键 D．范德华力 （4）中，C原子的杂化轨道类型_______，N原子的配位数为_______。 （5）每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈所示)被O原子代替，形成O掺杂的。的化学式为_______。 5．（2021·海南真题）金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。 回答问题： （1）基态锰原子的价层电子排布式为___________。 （2）配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰原子的配位数为___________。 （3）第一电离能的大小：C___________O(填“大于”或“小于”)。 （4）中碳原子的杂化轨道类型是___________，写出一种与具有相同空间结构的-1价无机酸根离子的化学式___________。 （5） CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I，反应前后锰的配位