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2024届高三化学一轮专题训练题-物质结构与性质
1.(2023下·广东广州·高三校联考期末)金属和非金属分界线附近的元素(如Ga、Ge、As),可用于制造半导体材料,是科学研究的热点。试回答下列问题。
(1)锗(Ge)是一种重要的半导体材料,写出基态Ge原子的价层电子排布式: 。
(2)利用离子液体[EMIM][]可电沉积还原金属Ge.结构如图所示。
①中各元素的电负性从小到大的顺序是: (用元素符号表示)。
②的空间结构为 。
(3)镓(Ga)位于元素周期表中第4周期第ⅢA族,其卤化物的熔点如下表:
熔点/℃
77.75
122.3
的熔点比的高很多的原因是 。
(4)GaAs是一种人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似,如图所示,若该立方晶胞参数为a nm。
①晶体中与As原子距离最近且相等的Ga原子个数为 。
②已知阿伏加德罗常数的值为,GaAs的式量为,则GaAs晶体的密度为 g·cm(列计算式)。
2.(2023下·江苏常州·高三统考期末)利用绿矾和硫铁矿可联合制备铁精粉和硫酸。
(1)的结构示意图如图所示。
①基态O原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。
②中O原子和中S原子均为杂化。
分子中的键角 (填“大于”、“等于”或“小于”)离子中键角,其原因是 。
③属于配位化合物。由结构示意图可知,中的配位数为 。
(2)晶体的晶胞形状为立方体,边长为,结构如图所示。
①的电子式为 。
②晶体中位于形成的 (填“正四面体”或“正八面体”)空隙中。
③的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为。该晶体的密度为 。(列出算式即可,无需化简。)
(3)加热脱水后生成,再与在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如题图所示。从能源与资源综合利用角度分析,利用和联合制备铁精粉和硫酸的优点是 。
3.(2023下·宁夏吴忠·高三青铜峡市高级中学校考期末)不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%,不然就不能生成致密氧化膜CrO3以防止腐蚀。
(1)基态碳原子的电子排布图为 。
(2)铬和镍元素都易形成配位化合物:
①[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O中Cr3+的配位数为 。
②硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是 ,在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为 。
③氨是 分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为 ,氨的沸点高于PH3,原因是 。
(3)镍元素基态原子的价电子排布式为 ,3d能级上的未成对电子数为 。
(4)单质铜及镍都是由金属键形成的晶体,元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1958kJ/mol、INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是 。
(5)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。若合金的密度为dg/cm3,晶胞参数a= cm。
4.(2023下·陕西西安·高三统考期末)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态Ge原子的价电子排布式为 ,最高能级的原子轨道的形状是 。
(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化的原因 。
熔点/℃
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
(3)光催化还原制备反应中,带状纳米是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是 。
(4)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为 ,微粒之间存在的作用力是 。
(5)一种含锗的化合物应用于太阳能电池,其晶胞为长方体,结构如图(a):
①该含锗化合物晶胞的表示方法有多种,图中 (填“b”、“c”或“d”)图也能表示此化合物的晶胞。
②用表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞(a)的密度为 (用含x、y、z和的式子表示)。
5.(2021·广东·统考模拟预测)碳是一种很常见的元素,它能形成多种物质。
(1)碳与铁可以形成合金。
①基态碳原子的价电子排布图(即价电子