2023届高考化学一轮专题强化练习题——物质结构与性质

2023届高考化学一轮专题 强化练习题——物质结构与性质

1．（2022·河北邢台·模拟预测）一种无机纳米晶体材料，仅由铯、铅、溴三种元素构成，在太阳能电池方向有巨大应用前景。回答下列问题：

(1)基态Br原子核外电子占据能量最高的能级的电子云轮廓图形状为_______。Pb属于_______区元素。

(2)NaCs、位于同主族，NaCs、元素的第一电离能分别为-11I(Na)=496kJmol、-11I(Cs)=375.7kJmol。11I(Cs)

(3)FBrPb、、三种元素的电负性如下表。2PbF具有较高的熔点(855℃)，PbBr2具有较低的熔点(373℃)，原因是_______。

电负性

F Br Pb

4.0 2.8 1.9

(4)该晶体材料的立方结构如图所示，其化学式为_______。若其晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为AN，则该晶体密度=_______3gcm。

(5)该晶体材料电池并未实现商业化，原因在于自身的不稳定性。

①该晶体材料在潮湿环境中易从固体变成溶液(发生相变)，导致器件效率降低，其原因是_______。

②某大学采用2CdBr对该材料进行钝化处理可有效提高其稳定性，钝化机理如图所示。根据晶格应变驰豫，_______(离子)脱离晶格，用2CdBr钝化后的晶体比原晶体材料更稳定，其原因是_______。

(已知：应力与应变相伴而生，从原子尺度上来理解，应力为单位晶格上的作用力，应变即为晶格的拉伸或收缩，对应于拉伸应变和压缩应变。对应出现的驰豫是指一个宏观平衡系统由于受到外界的作用变为非平衡状态，再从非平衡状态过渡到新的平衡态的过程。)

2．（2022·河北衡水·二模）近日，以色列魏茨曼科学研究所提出了一种新颖的模块化催化剂框架，将过渡金属Fe(III)、Ni(II)和Cu(II)放在三缺位多金属氧酸盐骨架的最近邻位置，通过精确调节金属组成来指导催化活性和选择性。研究人员通过简单的合成发现，三铜取代的化合物[SiCu3W9]在CO2还原为CO过程中具有最佳活性，FeNi2取代的化合物(SiFeNi2W9)在CO氧化为CO2过程中具有最佳活性。回答下列问题：

(1)基态Fe3+的价层电子排布图为_______；Ni、Cu原子的第一电离能更大的是_______。

(2)与CO2互为等电子体的分子为_______；CO的结构式为_______(并标出配位键的方向)；O原子能量最高的原子轨道形状为_______。

(3)Cu元素可以形成配合物Cu(NH3)4(NO3)2。

①1mol该配合物含有_______molσ键。

②已知分子中的大π键可用符号nm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。则-3NO中的大π键可表示为_______。

(4)硅的化合物SiC晶胞结构与ZnS相似，如图所示，则Si原子的配位数是_______。设C与Si的最近距离为apm，SiC晶体的密度为dg/cm3，则阿伏加德罗常数的值为_______(用含a和d的式子表示)。

3．（2022·河南郑州·三模）中国拥有丰富的稀土矿产资源，探明的储量居世界之首。稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17种元素。请回答下列问题：

(1)钪(Sc)原子的价电子排布式是_______。钪元素的电离能如下表所示，钪元素的常见化合价是_______。 I1 I2 I3 I4

电离能/kJ·mol-1 633 1235 2389

7019

(2)稀土金属容易形成配合物，比如NdCl3·6H2O在水溶液中实际组成可以是[NdCl2(H2O)6]Cl，属于氯离子和水分子的混配配合物。该配合物的总配体个数是_______，[NdCl2(H2O)6]Cl中存在的化学键除了配位键外还有_______。用Nd2O3与盐酸反应制备NdCl3·6H2O的过程中，其溶剂可以是水或乙醇，为了减少配体中H2O的个数增加C1-的个数，应选用_______做溶剂。

(3)CeO2是有抗高温氧化性能的催化剂载体。可以通过下列反应制备：Ce2(C2O4)3高温2CeO2+2CO2+4CO

①CO2中中心原子的杂化类型为_______杂化。已知CO的结构式为CO，则其分子中σ键的数目是_______，其键长比碳氧双键_______。

②CeO2的晶胞结构如图所示，属于面心立方点阵结构。Ce的配位数为_______。已知其晶胞参数a=0.54nm，若将晶胞左-后-下角上Ce的坐标计为(0，0，0)，则晶胞示意图显示的Ce原子中，坐标为(1/2，0，1/2)的两种位置的Ce原子，到(0，0，0)点的最短距离分别为0.272nm和_______nm。

4．（2022·北京·模拟预测）磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。

(1)基态磷原子价电子的轨道表示式是_______。

(2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。

①白磷(P4)是分子晶体，易溶于CS2，难溶于水，可能原因是_______。

②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是_______(填字母序号)

a.层与层之间的作用力是共价键

b.分子中磷原子杂化方式为sp2杂化

c.是混合型晶体

(3)Fe3+与水会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+，为避免颜色干扰，常在Fe3+溶液中加入H3PO4形成无色的[Fe(PO4)2]3-。由此推测与Fe3+形成的配离子更稳定的配体是_______，其空间构型是_______。

(4)第IIIA族磷化物均为共价化合物，被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。

①实验测定磷化铝和磷化铟的熔点分别为2000、1070℃，从结构角度说明其熔点差异的原因_____。

②磷化硼是一种半导体材料，晶胞结构如下图所示。已知晶胞边长apm，阿伏加德罗常数为NA，磷化硼晶体的密度是_______g/cm3.(1pm=10-10cm)

5．（2022·福建省龙岩第一中学模拟预测）前四周期元素及其化合物有丰富的理化性质及用途，回答下列问题：

(1)基态氟原子核外电子的运动状态有_______种。

(2)氮元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第_______位，N原子和H原子可以形成多种微粒，如：NH3、NH2、NH4、N2H4、N2H5、N2H26等，在N2H5中N原子的杂化方式为_______。

(3)已知金刚石中的C-C键键长为154.45pm，C60中C-C键的键长为140~145pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确_______(填“是”或“否”)，并阐述理由： _______；

(4)LiFePO4、LiPF6、LiAsF6和LiCl等可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时，Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。

相同条件下，电极材料_______(填“LiPF6”或“LiAsF6”)中的Li+迁移较快，原因是：_______。

(5)某金属锂的硼氢化物是优质固体电解质，并具有高储氢密度。阳离子为Li+，阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的离子团。阴离子在晶胞中的位置如图所示，Li+占据阴离子组成的所有正四面体空隙中心，该化合物的化学式为_______(用最简整数比表示)。

6．（2022·江西师大附中三模）我国科学家首次用砷化镉纳米片观察到三维量子霍尔效应，并在碲化锆(ZrTe5)上发现了金属-绝缘体的转换，此项研究成果对红外探测等的研究具有应用价值。回答下列问题：

(1)基态As原子价电子排布图为_______，电子占据最高能级的电子云轮廓图形状为_______。

(2)AsH3的空间构型为_______；H3PO4分子中P的杂化轨道与O的_______轨道形成_______键。

(3)ZnS熔点为2830℃，CdS熔点为1750℃，ZnS熔点更高的原因是_______。

(4)碱式碳酸锆( )中C原子的杂化方式为_______；该化合物中非金属元素的第一电离能大小关系为_______。

(5)氧化锆晶胞结构如图所示，其硬度极高，可用于陶瓷和耐火材料。晶胞中Zr原子的配位数为_______；已知阿伏加德罗常数的值为NA，若晶体的密度为ρg/cm3，则该晶胞中距离最近的两个锆原子之间的距离为_______cm(列出计算式)。

7．（2022·天津·耀华中学二模）环烷酸金属(Cu、Ni、Co、Sn、Zn)盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。请回答下列问题：

(1)基态Co原子的价电子排布式为 _______。

(2)镍的氨合离子[ Ni(NH3)6]2+中存在的化学键有_______。

A．离子键 B．共价键 C．配位键 D．氢键 E. σ键 F. π键

(3)Cu、Zn的第二电离能比较：I2(Cu)_______I2(Zn) (填>、=或<)。

(4)锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体与金刚石结构相似，但灰锡不如金刚石稳定，其原因是_______。

(5)硒化锌晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a pm。

①相邻Zn2+的Se2-与之间的距离为_______pm。

②已知原子坐标：A点为(0，0，0)， B点为(1，1，1) ，则C点原子坐标为_______。

③若硒化锌晶体的密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数NA=_______ (用含a、ρ的计算式表示)。

8．（2022·吉林延边·一模）铜是人类广泛使用的第一种金属，含铜物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：

(1)铜锰氧化物(CuMn2O4能在常温下催化氧化一氧化碳和甲醛(HCHO)。

①基态Cu原子的M层电子排布式为____。

②CO和N2互为等电子体。标准状况下V L CO分子中π键数目为____。

(2)钙铜合金可用作电解法制备金属钙的阴极电极材料。钙在元素周期表中位于____(填“s”、“p”、“d”或“ds")区。一种钙铜合金的结构如图(Ⅲ可看作是由Ⅰ、Ⅱ两种原子层交替堆积排列而形成的)。该钙铜合金中铜原子与钙原子的个数比为____。