专题06 物质结构与性质综合题(天津专用)2026年高考化学一模分类汇编
2026-04-11
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2份
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19页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 物质结构与性质 |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.99 MB |
| 发布时间 | 2026-04-11 |
| 更新时间 | 2026-04-11 |
| 作者 | 寂寞如雪 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-04-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57294979.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题06 物质结构与性质综合题
1.(2026·天津市南开区·一模)Cu及其化合物在材料科学领域应用广泛。回答下列问题:
Ⅰ.四(4-氰基苯基)甲烷可简写为,结构简式如图1。科学家用其与合成了一种金属——有机框架材料,晶胞如图2所示([BF4]-不在晶胞中,可自由移动,图中未标出)。
(1)Cu元素在周期表中的位置为_____,属于_____区。
(2)四(4-氰基苯基)甲烷中涉及元素的电负性由大到小的顺序为_____,其中C原子的杂化方式有_____种。
(3)该材料的晶胞中与形成配位键的配位原子是_____。
(4)晶胞中,、的个数之比为_____。
Ⅱ.与邻氨基苯甲酰胺的反应在材料科学等领域有重要应用。
(5)邻氨基苯甲酰胺()的熔点低于对氨基苯甲酰胺()的原因是________________________。
(6)CuCl2与邻氨基苯甲酰胺反应过程中能量变化如图所示。时反应主要获得产物,冰水浴时主要获得产物。冰水浴时,主要获得产物而不是产物b的原因是_____。
2.(2026·天津市塘沽一中·一模)镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。
(1)砷的基态原子核外价电子轨道式___________,镓的基态原子核外有___________种电子云伸展方向。
(2)与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有___________种。
(3)对砷化镓废料中镓与砷的清洁高效提取成为研究热点,某提取工艺如下所示:
已知“氧化碱浸”时废料中除砷化镓外,其他成分未被浸出。
①完成并配平“氧化碱浸”发生反应的化学方程式:___________。
□GaAs+□NaOH+□H2O2□Na[Ga(OH)4]+□Na3AsO4+□
②“氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,分析温度不能过高或过低的原因___________。
(4)氮化镓是一种半导体材料,晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b),顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。
①与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为___________。
②阿伏加德罗常数的值为,GaN晶体的密度为ρ g·cm-3,则GaN晶胞边长为___________pm。
3.(2026·天津市十二区重点学校·联考)黄铜矿(主要成分为)可用于生产Cu和硫酸。第一阶段转化过程如下:
①
②
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为______,基态的核外有______种不同空间运动状态的电子。
(2)分子的空间构型为______,键角______(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)与结构相似,但的熔点比的高约,原因是______。
(4)晶胞为立方体,结构如图,其晶胞边长为______nm。(已知:密度为,摩尔质量为,阿伏伽德罗常数的值为。)
(5)下图为某配合物阳离子的结构,其中四种元素电负性由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。加热时该阳离子先失去的配位体是______(填化学式),原因是______。
4.(2026·天津市和平区·一模)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为___________,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为___________。
(2)俗称电石,该化合物中含有离子键和___________(填“极性键”、“非极性键”和“配位键”)。
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是___________,硅原子的杂化轨道类型为___________。
(4)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。
其中Pb的配位数为___________。设为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为___________(列出计算式)。
(5)早在青铜器时代,人类就认识了锡,锡的卤化物熔点数据如下表。
物质
熔点/℃
442
29
143
结合变化规律说明原因___________。
(6)生产中可利用制备,试写出该反应的化学方程式___________,并简述利用制备的方法___________。
(7)含有浓度为0.005 mol/L的溶液,通入至饱和(浓度为0.1 mol/L)使生成PbS沉淀,PbS沉淀后溶液的___________。(已知;的,)
5.(2026·天津市河北区·一模)磷酸亚铁锂()电池新能源汽车的规模化推广,是减少碳排放、改善大气环境的重要举措。工业上用、、及(苯胺)为原料制磷酸亚铁锂材料。回答下列问题。
(1)基态铁原子的价层电子排布式为___________;基态与离子中未成对的电子数之比为___________。
(2)下列原子电子排布图表示的状态中,能量最高的为___________(填序号);电子由状态b到状态d所得原子光谱为___________光谱(填“发射”或“吸收”)。
a. b.
c. d.
(3)中含有___________键;N原子的杂化类型是___________;比较电离能:___________(填“>”“<”或“=”)。
(4)铁和氨在640℃可发生置换反应,产物之一的立方晶胞结构如下图所示,写出该反应的化学方程式:___________。
(5)设阿伏加德罗常数的值为,X-射线衍射实验测得该晶胞参数为,则晶胞的密度为___________(写出表达式即可)。该晶体中与Fe原子距离相等且最近的原子有___________个。
6.(2026·天津市河东区·一模)锂电池的电解液可采用溶有LiPF6的碳酸酯类有机溶液。
(1)基态 P有___________种能量不同的电子;LiPF6热稳定性较差,加热分解为两种氟化物,写出此反应的化学方程式___________。
(2)为提高锂电池的安全性,采用离子液体做电解液、某种离子液体的负离子为,正离子为。
①N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为___________;
②带“*”C原子形成的σ键和π键数目比为___________。
(3)根据VSEPR模型,的中心原子价层电子对数为___________,空间结构为正八面体形。
(4)Li2S因其良好的锂离子传输性能可做锂电池的固体电解质,其晶胞结构示意图如图所示,晶胞的边长为apm(1pm=10-10cm)。
①晶胞中的“o”代表___________(选填“Li⁺”或“S2-”);
②距离S2-最近的Li+有___________个。
(5)已知阿伏伽德罗常数为NA,该晶体的密度为___________g/cm3。
(6)某锂碘电池结构如图所示,该电池的总反应为2Li+P2VP·nI2=P2VP·(n-1)I2+2LiI。下列说法正确的是___________。
A.该电池放电时,锂离子移向a极
B.该电池放电时,锂电极发生还原反应
C.锂电极质量减少0.7g,b极转移的电子数约为6.02×1022
D.正极的电极反应式为P2VP·nI2+2Li++2e-=P2VP·(n-1)I2+2LiI
7.(2026·天津市河西区·一模)铟(In)和硒(Se)的单质是制备半导体的重要原料,我国科学家在中国空间站首次实现了铟、硒半导体的微重力培养。
(1)元素原子序数为49,位于元素周期表的_______区,价层电子排布式为_______。
(2)粗硒中主要含碲(Te)单质等杂质,硒与碲同主族,可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒,流程如下图。
①电负性比较:Se_______Te(填“大于”或“小于”);
②结合元素周期律,分析该方法能分离硒和碲的原因_______。
(3)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生蒸气,冷凝后溶于水形成亚硒酸溶液,除杂后向溶液中通可获得高纯硒。
①亚硒酸与过量溶液形成的钠盐是_______(填化学式);其阴离子的空间构型为_______形。
②向亚硒酸溶液中通入时,发生反应的化学方程式为_______。
(4)一种铟硒半导体晶体的晶胞如图,晶胞底面边长为,高为。
①该晶体的化学式为_______;
②阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_______(已知:)。
8.(2026·天津市芦台一中·一模)Co、Mn、Cr的尖晶石氧化物具有优异的热稳定性和吸光性能。回答下列问题:
(1)基态Cr原子的价层电子排布式为_______,基态Cr原子中未成对电子数比基态Co原子多_______个。
(2)CoCl2与化合物M()可形成配合物Q()。M中C原子采取的杂化方式为_______;M中①处C-N=C 键角_______(填“>”、“<”或“=”)Q中②处C-N=C键角,原因是_______。
(3)Mn的某种氧化物晶胞结构如图所示,该氧化物的化学式为_______,若晶胞参数分别为anm、bnm、cnm,则该晶体的密度为_______g/cm3(列出计算式即可)。
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专题06 物质结构与性质综合题
1.(2026·天津市南开区·一模)Cu及其化合物在材料科学领域应用广泛。回答下列问题:
Ⅰ.四(4-氰基苯基)甲烷可简写为,结构简式如图1。科学家用其与合成了一种金属——有机框架材料,晶胞如图2所示([BF4]-不在晶胞中,可自由移动,图中未标出)。
(1)Cu元素在周期表中的位置为_____,属于_____区。
(2)四(4-氰基苯基)甲烷中涉及元素的电负性由大到小的顺序为_____,其中C原子的杂化方式有_____种。
(3)该材料的晶胞中与形成配位键的配位原子是_____。
(4)晶胞中,、的个数之比为_____。
Ⅱ.与邻氨基苯甲酰胺的反应在材料科学等领域有重要应用。
(5)邻氨基苯甲酰胺()的熔点低于对氨基苯甲酰胺()的原因是________________________。
(6)CuCl2与邻氨基苯甲酰胺反应过程中能量变化如图所示。时反应主要获得产物,冰水浴时主要获得产物。冰水浴时,主要获得产物而不是产物b的原因是_____。
【答案】(1)第四周期第ⅠB族 ds
(2)N>C>H 3
(3)N
(4)1∶1
(5)对氨基苯甲酰胺存在分子间氢键,邻氨基苯甲酰胺易形成分子内氢键
(6)生成产物a的活化能更低
【解析】(1)Cu为29号元素,核外电子排布式为[Ar]3d104s1,位于元素周期表中第四周期第ⅠB族,属于ds区元素。
(2)同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,四(4-氰基苯基)甲烷中含有H、C、N元素,电负性大小为N>C>H。中,苯环上的碳原子为sp2杂化,—CN中碳原子为sp杂化,连接苯环的中心碳原子为sp3杂化,共有3种杂化方式。
(3)—CN中N原子有孤电子对,作为配位原子与Cu形成配位键,故配位原子为N。
(4)根据均摊法,位于顶点和体心,个数为个,在晶胞面上,有个,由电中性原则可知,1个晶胞中含有2个,则、的个数之比为1∶1。
(5)由邻氨基苯甲酰胺和对氨基苯甲酰胺的结构简式可知,对氨基苯甲酰胺存在分子间氢键,而邻氨基苯甲酰胺易形成分子内氢键,导致熔点降低。
(6)由图可知,生成产物a的活化能低于生成产物b的活化能,反应物需要从环境中获取的能量更少,故冰水浴时,主要获得产物而不是产物b。
2.(2026·天津市塘沽一中·一模)镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。
(1)砷的基态原子核外价电子轨道式___________,镓的基态原子核外有___________种电子云伸展方向。
(2)与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有___________种。
(3)对砷化镓废料中镓与砷的清洁高效提取成为研究热点,某提取工艺如下所示:
已知“氧化碱浸”时废料中除砷化镓外,其他成分未被浸出。
①完成并配平“氧化碱浸”发生反应的化学方程式:___________。
□GaAs+□NaOH+□H2O2□Na[Ga(OH)4]+□Na3AsO4+□
②“氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,分析温度不能过高或过低的原因___________。
(4)氮化镓是一种半导体材料,晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b),顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。
①与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为___________。
②阿伏加德罗常数的值为,GaN晶体的密度为ρ g·cm-3,则GaN晶胞边长为___________pm。
【答案】(1) 9
(2)4
(3)1GaAs+4NaOH+4H2O21Na[Ga(OH)4]+1Na3AsO4+4H2O H2O2不稳定,温度过高,H2O2受热分解,氧化效率下降,温度过低,反应速率慢,故温度不能过高或过低
(4)正四面体形 ×1010
【解析】(1)砷的基态原子核外价电子排布式为:4s24p3,价电子轨道式为:;镓的基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1,s轨道电子云伸展方向为1种,p轨道为3种,d轨道为5种,故电子云伸展方向有9种;
(2)镓的基态原子核外价电子排布式为:4s24p1,未成对电子数为1,与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有:K(4s1)、Sc(3d14s2)、Cu(3d104s1)、Br(4s24p5),共4种;
(3)①“氧化碱浸”发生反应的化学方程式为:GaAs+4NaOH+4H2O2Na[Ga(OH)4]+Na3AsO4+4H2O;
②“氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,H2O2不稳定,温度过高,H2O2受热分解,氧化效率下降,温度过低,反应速率慢,故温度不能过高或过低;
(4)①由图可知,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体形,Ga位于正四面体的中心;
②该晶胞中含有N原子4个,Ga原子个数为8×+6×=4,该晶胞中含4个GaN,故晶胞的质量=g,设边长为acm,则晶胞体积=a3cm3,故晶胞密度ρ=g·cm-3,解得a=cm=×1010pm。
3.(2026·天津市十二区重点学校·联考)黄铜矿(主要成分为)可用于生产Cu和硫酸。第一阶段转化过程如下:
①
②
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为______,基态的核外有______种不同空间运动状态的电子。
(2)分子的空间构型为______,键角______(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)与结构相似,但的熔点比的高约,原因是______。
(4)晶胞为立方体,结构如图,其晶胞边长为______nm。(已知:密度为,摩尔质量为,阿伏伽德罗常数的值为。)
(5)下图为某配合物阳离子的结构,其中四种元素电负性由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。加热时该阳离子先失去的配位体是______(填化学式),原因是______。
【答案】(1) 14
(2)V形 小于
(3)与均为离子晶体,阴离子半径的离子键强于的离子键,因此熔点较高
(4)或
(5) O的电负性强于N,中的N更容易提供孤电子对(的配位能力更强)
【解析】(1)铜为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布式为,其价层电子排布式为;基态电子排布式为,核外有1+1+3+1+3+5=14个不同的原子轨道,故有14种不同空间运动状态的电子;
(2)的中心硫原子的价层电子对数,中心原子上的孤电子对数为1,则分子的空间构型为形;由于孤电子对成键电子对升温排斥力较大,导致键角小于;
(3)离子晶体中离子键强度与离子半径成反比,离子键越强,晶体的熔点越高,与均为离子晶体,阴离子半径的离子键强于的离子键,因此熔点较高;
(4)由题干晶胞结构示意图可知,一个晶胞中含有黑球个数为,白球为4,则白球代表铜,黑球代表氧;设晶胞边长为a cm,根据,,解得或,所以晶胞边长为或;
(5)周期表中,同周期元素从左到右电负性递增,同族元素从上到下电负性递减,金属元素电负性一般小于非金属元素电负性,所以四种元素电负性由小到大顺序是;图为某配合物阳离子的结构,其配体分别为上下水分子,四周为氨气分子,由于N电负性小于O,N原子提供孤对电子的能力比O原子强,形成的Cu-N配位键比Cu-O配位键更稳定,因此加热时首先失去配位能力较弱的H2O;
4.(2026·天津市和平区·一模)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为___________,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为___________。
(2)俗称电石,该化合物中含有离子键和___________(填“极性键”、“非极性键”和“配位键”)。
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是___________,硅原子的杂化轨道类型为___________。
(4)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。
其中Pb的配位数为___________。设为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为___________(列出计算式)。
(5)早在青铜器时代,人类就认识了锡,锡的卤化物熔点数据如下表。
物质
熔点/℃
442
29
143
结合变化规律说明原因___________。
(6)生产中可利用制备,试写出该反应的化学方程式___________,并简述利用制备的方法___________。
(7)含有浓度为0.005 mol/L的溶液,通入至饱和(浓度为0.1 mol/L)使生成PbS沉淀,PbS沉淀后溶液的___________。(已知;的,)
【答案】(1)2
(2)非极性键
(3)C
(4)6 或
(5)属于离子晶体,、、属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高
(6) 向中加入大量的水,并加热,趁热过滤,然后洗涤2~3次后再焙烧
(7)2
【解析】(1)ⅣA族元素基态价电子排布为,轨道2个电子为未成对电子,故未成对电子数为2;最外层共4个电子,最高正化合价等于最外层电子数,为+4价。
(2)由和构成,中两个C原子之间为同种原子形成的非极性共价键。
(3)聚甲基硅烷含元素,电负性顺序为,故电负性最大的是C;该结构中Si原子形成4个键,无孤电子对,杂化类型为杂化。
(4)PbS为NaCl型晶胞,NaCl型晶体中离子配位数均为6,故Pb的配位数为6;晶胞中和分别为、,晶胞质量为,晶胞边长,体积为,密度。
(5) 根据表格熔点变化规律,熔点远高于其他三种,说明为离子晶体,其余为分子晶体,分子晶体熔点随相对分子质量增大而升高。
(6)水解生成偏锡酸水合物和HCl;化学方程式:;加热灼烧脱去结晶水即可得到,故方法是:向中加入大量的水,并加热,趁热过滤,然后洗涤2~3次后再焙烧。
(7)反应为,完全沉淀生成,验证得可完全沉淀,故。
5.(2026·天津市河北区·一模)磷酸亚铁锂()电池新能源汽车的规模化推广,是减少碳排放、改善大气环境的重要举措。工业上用、、及(苯胺)为原料制磷酸亚铁锂材料。回答下列问题。
(1)基态铁原子的价层电子排布式为___________;基态与离子中未成对的电子数之比为___________。
(2)下列原子电子排布图表示的状态中,能量最高的为___________(填序号);电子由状态b到状态d所得原子光谱为___________光谱(填“发射”或“吸收”)。
a. b.
c. d.
(3)中含有___________键;N原子的杂化类型是___________;比较电离能:___________(填“>”“<”或“=”)。
(4)铁和氨在640℃可发生置换反应,产物之一的立方晶胞结构如下图所示,写出该反应的化学方程式:___________。
(5)设阿伏加德罗常数的值为,X-射线衍射实验测得该晶胞参数为,则晶胞的密度为___________(写出表达式即可)。该晶体中与Fe原子距离相等且最近的原子有___________个。
【答案】(1)3d64s2 4:5
(2)c 发射
(3)14 sp3 >
(4)
(5) 12
【解析】(1)铁是26号元素,基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2;基态的价层电子排布式为3d6,有4个未成对电子,基态的价层电子排布式为3d5,有5个未成对电子,未成对的电子数之比为4:5。
(2)能量:2p>2s>1s,所以能量最高的为c;电子由状态b到状态d能量降低,所得原子光谱为发射光谱。
(3)
中含有5molC-H键、6mol碳碳键、1molC-N键、2molN-H键,共14键;N原子形成3个σ键,含有1对孤对电子,价层电子对数=3+1=4 ,杂化类型是sp3;N原子2p能级半充满,结构稳定,难失电子,N原子第一电离能大于同周期相邻元素,电离能:>。
(4)铁和氨在640℃可发生置换反应,根据晶胞图,晶胞中Fe原子数为、N原子数为1,则产物之一为Fe4N,结合元素守恒,另一种产物为H2,该反应的化学方程式为。
(5)设阿伏加德罗常数的值为,X-射线衍射实验测得该晶胞参数为,则晶胞的密度为 。该晶体中铁原子按面心立方堆积,与Fe原子距离相等且最近的原子有12个。
6.(2026·天津市河东区·一模)锂电池的电解液可采用溶有LiPF6的碳酸酯类有机溶液。
(1)基态 P有___________种能量不同的电子;LiPF6热稳定性较差,加热分解为两种氟化物,写出此反应的化学方程式___________。
(2)为提高锂电池的安全性,采用离子液体做电解液、某种离子液体的负离子为,正离子为。
①N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为___________;
②带“*”C原子形成的σ键和π键数目比为___________。
(3)根据VSEPR模型,的中心原子价层电子对数为___________,空间结构为正八面体形。
(4)Li2S因其良好的锂离子传输性能可做锂电池的固体电解质,其晶胞结构示意图如图所示,晶胞的边长为apm(1pm=10-10cm)。
①晶胞中的“o”代表___________(选填“Li⁺”或“S2-”);
②距离S2-最近的Li+有___________个。
(5)已知阿伏伽德罗常数为NA,该晶体的密度为___________g/cm3。
(6)某锂碘电池结构如图所示,该电池的总反应为2Li+P2VP·nI2=P2VP·(n-1)I2+2LiI。下列说法正确的是___________。
A.该电池放电时,锂离子移向a极
B.该电池放电时,锂电极发生还原反应
C.锂电极质量减少0.7g,b极转移的电子数约为6.02×1022
D.正极的电极反应式为P2VP·nI2+2Li++2e-=P2VP·(n-1)I2+2LiI
【答案】(1)5
(2) 3:1
(3)6
(4) 8
(5)
(6)CD
【分析】第(6)问由电池结构可知,a极接Li,Li失电子,发生氧化反应,a为负极,b极得电子,发生还原反应,b为正极,据此分析解答。
【解析】(1)基态P的电子排布式为,其电子能量不同的能级有1s、2s、2p、3s、3p,共5种。加热分解生成两种氟化物,为LiF和,配平得反应方程式:。
(2)电负性同周期从左到右增大,同主族从上到下减小,F是电负性最大的元素,N电负性大于P,故顺序为。带*C为碳碳双键的碳原子,共形成3个σ键(双键含1个σ键,2个单键各为1个σ键),1个π键,故σ键和π键数目比为。
(3):中心P的价层电子对数成键电子对数孤电子对数。
(4)用均摊法计算:黑球数目,白球(o)数目为8,中与数目比为,故o代表。
(5)晶胞含4个,晶胞质量,晶胞体积,密度。
(6)A.由分析可知,放电时阳离子移向正极(b极),A错误;
B.由分析可知,Li为负极,发生氧化反应,B错误;
C.0.7g Li物质的量为0.1mol,反应失去0.1mol电子,电路转移电子数为,C正确;
D.总反应减去负极反应(),可得正极反应式为,D正确;
故选择CD。
7.(2026·天津市河西区·一模)铟(In)和硒(Se)的单质是制备半导体的重要原料,我国科学家在中国空间站首次实现了铟、硒半导体的微重力培养。
(1)元素原子序数为49,位于元素周期表的_______区,价层电子排布式为_______。
(2)粗硒中主要含碲(Te)单质等杂质,硒与碲同主族,可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒,流程如下图。
①电负性比较:Se_______Te(填“大于”或“小于”);
②结合元素周期律,分析该方法能分离硒和碲的原因_______。
(3)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生蒸气,冷凝后溶于水形成亚硒酸溶液,除杂后向溶液中通可获得高纯硒。
①亚硒酸与过量溶液形成的钠盐是_______(填化学式);其阴离子的空间构型为_______形。
②向亚硒酸溶液中通入时,发生反应的化学方程式为_______。
(4)一种铟硒半导体晶体的晶胞如图,晶胞底面边长为,高为。
①该晶体的化学式为_______;
②阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_______(已知:)。
【答案】(1)p
(2)大于 Se与Te同主族,非金属性Se>Te,Se更易与氢气生成气态氢化物,从而与Te分离
(3) 三角锥
(4)
【解析】(1)原子序数为,位于第五周期族,位于元素周期表的区,主族元素价层电子为最外层电子,故价层电子排布式为;
(2)①同主族元素从上到下电负性逐渐减小,在上方,故电负性大于;
② 该分离方法利用了同主族气态氢化物性质的递变:和同主族,从上到下非金属性减弱,单质与氢气化合难度增大,气态氢化物稳定性减弱;加热时与化合生成气态分离出来,无法形成稳定的气态氢化物留在杂质中,从而分离;
(3)①亚硒酸是二元酸,与过量反应生成正盐;阴离子为,中心的价层电子对数为,含1对孤电子对,故空间构型为三角锥形。
② 亚硒酸具有氧化性,具有还原性,将还原为单质,自身被氧化为硫酸,反应的化学方程式为:;
(4)① 根据均摊法计算晶胞中原子数,在晶胞的面上,个数为,分别在晶胞的顶点和面上,个数为,因此该晶体的化学式为;
② 晶体的密度。
8.(2026·天津市芦台一中·一模)Co、Mn、Cr的尖晶石氧化物具有优异的热稳定性和吸光性能。回答下列问题:
(1)基态Cr原子的价层电子排布式为_______,基态Cr原子中未成对电子数比基态Co原子多_______个。
(2)CoCl2与化合物M()可形成配合物Q()。M中C原子采取的杂化方式为_______;M中①处C-N=C 键角_______(填“>”、“<”或“=”)Q中②处C-N=C键角,原因是_______。
(3)Mn的某种氧化物晶胞结构如图所示,该氧化物的化学式为_______,若晶胞参数分别为anm、bnm、cnm,则该晶体的密度为_______g/cm3(列出计算式即可)。
【答案】(1)3d54s1 3
(2)sp2、sp3 < Q中②处N原子上的孤电子对与Co离子形成配位键,孤电子对参与成键,对键角的排斥作用减弱,使得键角增大,因此①处键角小于②处键角
(3)MnO2
【解析】(1)基态Cr原子的原子序数为24,核外电子排布式为[Ar]3d54s1,价层电子排布式为3d54s1;基态Cr原子中,3d轨道有5个未成对电子,4s轨道有1个未成对电子,共6个未成对电子,基态Co原子的原子序数为27,核外电子排布式为[Ar]3d74s2,3d轨道有3个未成对电子,基态Cr原子中未成对电子数比基态Co原子多3个;
(2)M中存在两种C原子:苯环和双键上的C原子采取sp2杂化,C=N双键上的C原子也为sp²杂化;甲基上的饱和C原子采取sp3杂化;①处N原子上有孤电子对,对成键电子的排斥力大,使键角变小;Q中②处N原子上的孤电子对与Co离子形成配位键,孤电子对参与成键,对键角的排斥作用减弱,使得键角增大,因此①处键角小于②处键角;
(3)利用均摊法,白球的个数=8×+1=2,黑球的个数=4×+2=4,该氧化物的化学式为MnO2,该晶胞中含有2个MnO2,晶胞密度ρ=g·cm-3。
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