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专题11 物质结构与性质综合题
1.(2023上·江苏连云港·高二统考期末)前4周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大,其中元素X的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道,且这三种轨道中的电子数相同;元素Y的2p轨道有3个未成对电子,元素Z的基态原子的2p轨道有1个成对电子,M是第4周期核外未成对电子数最多的元素,元素Q位于周期表Ⅷ族,是应用最广泛的金属。请用化学符号回答下列问题:
(1)基态Q原子的核外电子排布式为 。
(2)X、Y、Z的简单气态氢化物中沸点最高的是 ,主要原因是 。
(3)化合物H2Z2中Z原子的杂化方式为 。
(4)XZ2中σ与π键数目之比为 。
(5)某种由元素Y、Q组成的晶体,其晶胞如图所示,该晶体的化学式为 。
(6)MCl3·6H2O是六配位化合物,由于内界配体不同而有不同的颜色(暗绿色、浅绿色,紫色)。将1mol暗绿色MCl3·6H2O晶体溶于水,加入足量硝酸银溶液,生成1molAgCl沉淀,则该暗绿色晶体中配离子的化学式为 。
2.(2023下·江苏扬州·高二扬州市江都区大桥高级中学校考期末)以软锰矿(主要含,还含有和等)为原料经过下列过程可以制得等
(1)Ⅰ.酸浸、还原:向软锰矿中加入硫酸、同时加入铁屑,充分反应后,过滤,所得溶液中主要含有和。写出酸浸、还原过程中发生反应的离子方程式: 。的电子排布式为: ,的空间构型为 。
Ⅱ.除杂:向酸浸、还原所得滤液中加入固体,调节溶液的,过滤。向已经除去的溶液(约为5)中加入溶液,溶液中的形成氟化物沉淀。
(2)Ⅲ.沉锰:向调后所得滤液中加入一定量的氨水,可以得到沉淀。
①其他条件一定,沉锰过程中锰离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。50℃后,溶液温度越高,锰离子的沉淀率越低的原因是 。
②沉锰过程中溶液中存在平衡:中含有σ键的 。
Ⅳ.氧化:向沉锰所得中加入溶液,可以得到。
(3)Ⅴ.制备。在搅拌下向溶液中缓慢滴加溶液,过滤、洗涤、干燥,得到固体,该过程发生的化学方程式为 。
(4)Ⅵ.制备:经热解、酸浸等步骤可制备。溶液中加入后立即产生大量气泡,经检测反应过程中有生成,反应前后的质量、化学性质保持不变。该反应过程可描述为 。
3.(2023下·江苏宿迁·高二统考期末)苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。
I.以苯乙烯为原料合成F的流程如下:
(1)E→F的试剂和条件是 。
(2)D→E的化学方程式为 。
II.在气氛中乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应历程如下图。
(3)该过程的总化学方程式为 。
(4)中杂化的碳原子与杂化的碳原子数之比为 。
(5)催化剂表面酸碱性对乙苯脱氢反应性能影响较大。根据反应历程分析,催化剂表面碱性太强,会降低乙苯转化率的原因是 。
4.(2023下·江苏宿迁·高二统考期末)超细银粉在光学等领域应用广泛。以含银废催化剂粉末(主要含Ag、及少量MgO、)为原料制备超细银粉的流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时温度控制在的原因是 。
(2)欲使“滤液”中,则溶液的应大于 。已知:。
(3)“溶解”时的离子方程式为 。
(4)银晶胞示意图如图所示,晶胞中的数目为 ,每个原子周围等距离最近的原子数目为 。
(5)测定粗银中银的回收率:取样品溶于足量的硝酸,以为指示剂,用标准溶液滴定,当锥形㼛中溶液变为红色,且半分钟内不褪色达滴定终点,平行滴定三次,平均消耗标准溶液。
已知:为难溶于水的白色固体,为红色。
通过计算确定粗银中银的回收率 (假设产品中的杂质不参与反应,写出计算过程)。
5.(2023下·江苏泰州·高二统考期末)氢能是一种绿色能源,目前有多种方法可以制氢或储氢。
(1)基催化剂可用于甲烷水蒸气重整制氢,反应过程如图1。
①由如图1可知,该制氢的过程用文字描述为 。
②Pistonesi等对反应过程提出了以下反应机理,写出Ⅱ的转化过程。
I. Ⅱ.
Ⅲ. Ⅳ.
V. Ⅵ.
注:*表示催化剂或者微粒吸附在催化剂上。
(2)镁铝合金是一种潜在的贮氢材料。
①该合金在一定条件下完全吸氢生成中的化合价为 。
②是一种单层的二维材料,二维晶胞如图2所示,虚线之间夹角为或,距离每个○距离最近的有