青海高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-11原子，分子，晶体结构与性质

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青海高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-11原子，分子，晶体结构与性质

一、结构与性质
1．（2023·青海玉树·统考三模）据《科学》报道，中国科学家首次利用第V A族元素Bi实现超导体(Bi2Te3/NbSe2 )中分段费米面。回答下列问题：
(1)Bi与As位于同主族，基态As原子的价层电子排布式为 ，基态Se原子p能级上共有 个电子。
(2)第二周期元素中，第一电离能介于B、N之间的元素是 (填元素符号)。
(3)碲的化合物TeO2、TeO3、H2Te三种物质中， H2Te的中心原子杂化类型为 ，分子构型为V形的是 。
(4)四氟化铌(NbF4)的熔点为72 °C，它的晶体类型为 。
(5)CdSe是一种重要的半导体材料，其中一种晶体为闪锌矿型结构，晶胞结构如图所示，A点Se原子坐标为( ， ， )，B点Cd原子坐标为(1，0，0)，则C点Se原子坐标为 ；已知晶胞参数为anm，则CdSe的密度为 g·cm-3(列出计算表达式， NA表示阿伏加德罗常数的值)。
  
2．（2023·青海西宁·统考一模）硫酸亚铁铵是一种蓝绿色的复盐，俗名为摩尔盐，化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O。它在空气中稳定，是重要的化工原料，用途十分广泛。该物质隔绝空气加强热会发生分解，一种分解方式可表示为：(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O=2NH3↑+FeO+2SO3↑+7H2O↑。请回答下列问题：
(1)基态铁原子的价电子排布式为 ，s电子的电子云形状为 。
(2)摩尔盐中的组成元素N、O的电负性大小顺序是 。
(3)SO2、SO3、SO是三种常见含硫微粒。
①SO微粒的立体构型为 ，SO2中心原子的杂化方式为 。
②固态SO3能以无限长链形式存在，结构如图1所示。与硫原子形成化学键更长的是 (填“桥氧”或“端基氧”)，理由是 。

(4)噻吩( )、吡咯( )都可与Fe3+形成配位化合物。在水中的溶解度噻吩 吡咯(填“＜”、“＞”或“=”)，理由是 。
(5)氧化亚铁的一种晶胞与氯化钠晶胞类似，如图2所示。

①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图2中原子1的坐标为(0，，)，则原子2的坐标为 。
②Fe2+处于O2﹣围成的 空隙中。(填“正四面体”或“正八面体”)
③该晶体的密度为ρg•cm﹣3，用N0表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞边长为 pm。
3．（2022·青海西宁·统考二模）氮化镓(CaN)、碳化硅(SiC)是第三代半导体材料。
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为 。Ga、N和O的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)GaCl3的熔点为77.9℃，气体在270℃左右以二聚物存在，CaF3的熔点为1000℃；GaCl3的熔点低于GaF3的原因为 。
(3)GaCl3·xNH3(x=3，4，5，6)是一系列化合物，向含1molGaCl3·xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液，有难溶于稀硝酸的白色沉淀生成；过滤后，充分加热滤液，有4mol氨气逸出，且又有上述沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1：2。
①NH3的VSEPR模型名称为 。
②能准确表示GaCl3·xNH3结构的化学式为 。
(4)与镓同主族的硼(B)具有缺电子性，硼砂(四硼酸钠Na2B4O7·10H2O)中B4O是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]-缩合而成的双六元环，应写成[B4O5(OH)4]2-的形式，结构如下图所示，则该离子中存在的作用力含有 (填序号)，B原子的杂化方式为 。

A．离子键　　B．极性键　　C．氢键　　D．范德华力　　E.配位键
(5)氮化镓的晶胞如图所示，Ga原子与N原子半径分别为apm和bpm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞密度为cg/cm3，则该晶胞的空间利用率为 (已知空间利用率为晶胞内原子体积占晶胞体积的百分比)。

4．（2022·青海西宁·统考二模）金属元素Cu、Mn、Co、Ni等在电池、储氢材料、催化剂等方面都有广泛应用。请回答下列问题：
(1)基态Cu原子中，核外电子占据最高能层的符号是 。
(2)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ni原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(3)铜锰氧化物()能在常温下催化氧化甲醛(结构如图)生成甲酸。

① (填“>”、“=”或“＜”)120°；从原子轨道重叠方式分类，分子中键的类型是 。
②气态时，测得甲酸的相对分子质量大于46，其原因可能是 。
(4)是有机催化剂，其溶液为天蓝色。
①使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，则的杂化轨道类型为 (填标号)。
A．    B．sp    C．    D．
②的空间构型为 ；分子中的大π键可用符号表示，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(如苯分子中的大π键可表示为)，则中的大π键应表示为 。
(5)Co晶体堆积方式为六方最密堆积，其晶胞结构如图所示，已知Co的原子半径为r，该晶胞的空间利用率为 (晶胞上占有的原子的体积与晶胞体积之比为晶胞的空间利用率，用含π的代数式表示)。

5．（2022·青海西宁·统考一模）铁、铬、锰、镍及化合物在生产生活中应用广泛。
(1)铁元素在元素周期表中位置为 。KSCN和K4[Fe(CN)6]常用于检验Fe3+，SCN-的立体构型为 。
(2)Ni原子基态原子价层电子排布式为 ，区分晶体Ni和非晶体Ni最可靠的科学方法为 。
(3)六羰基铬[Cr(CO)6]用于制造高纯度铬粉，它的沸点为220℃，Cr(CO)6的晶体类型为 ，Cr(CO)6中s键和π键的个数之比 。
(4)P、S的第二电离能(I2)的大小关系为I2(P) I2(S)，原因是 。β—MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。

①β—MnSe中Mn的配位数为 。
②若该晶体的晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为 pm。
6．（2021·青海西宁·统考三模）第四周期过渡元素单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：
(1)Co3＋的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2＋中，Co3＋的配位数是 ，配位体NH3的空间构型为 。
(2)NiO的晶体结构如图所示，其中离子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C原子的坐标参数为 。

(3)已知TiC在碳化物中硬度最大，工业上一般在真空和高温(>1800℃)条件下用C还原TiO2制取TiC：TiO2＋3C TiC＋2CO↑。该反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为 ；根据所给信息，可知TiC是 晶体。
(4)已知Zn2＋等过渡元素离子形成的水合离子的颜色如下表所示。
离子
Sc3+
Cr3+
Fe2+
Zn2+
水合离子的颜色
无色
绿色
浅绿色
无色
请根据原子结构推测Sc3＋、Zn2＋的水合离子为无色的原因： 。
(5)V2O5是一种常见的催化剂，在合成硫酸、硝酸中起到非常重要的作用。五氧化二钒的结构式为()，则该结构中σ键与π键个数之比为 。V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)。VO与PO的空间构型相同，其中V原子的杂化方式为 。
7．（2021·青海西宁·统考一模）宋代《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”“铁华”是醋酸亚铁，其熔点约为195℃。回答：
(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图为 ，铁所在的周期第一电离能由大到小的前三种元素是 (用元素符号表示)。
(2)醋酸亚铁中碳原子的杂化轨道类型有 ，该微粒中是否存在四面体结构 (填“存在”或“不存在”)，其晶体类型最可能是 。
(3)盐水若洒在煤火上会产生黄色火焰，此过程中相应原子中电子跃迁方式为 。
(4)Fe(CO)5可用作催化剂、汽油抗爆剂等。其分子中键和键的数目之比为 。CO的沸点高于N2的原因是 。
(5)铁氮化合物在磁记录材料领域有着广泛的应用前景，其中一种晶胞结构如下图所示，则一个该晶胞的质量为 g．若晶胞参数为d pm，N、Fe的原子半径分为、，则该晶胞中原子的空间利用率是 。(用表示阿伏加德罗常数的值，表示圆周率)

8．（2023·青海海东·统考三模）我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi-MOF)，如图所示。回答下列问题：
  
(1)铋的原子序数为83，则基态铋原子的外围电子排布图为 ，能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图为 形。
(2)Bi(NO3)3·5H2O中H2O的VSEPR模型为 形；的立体构型为 形，H2O的键角 (填“>”、“