专项13 物质结构与性质综合题-2021年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用·5月期）（原卷版）

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2021 年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用·5 月期）
专项十三 物质结构与性质综合题
1．（2021·山东滨州市·高三二模）金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属、海洋金属、太空金
属”的美称，具有广泛的应用前景。氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越
多地成为黄金的代替品。以 TiCl4为原料，经过一系列反应(见图)可以制得 Ti3N4和纳米 TiO2。
图中的 M是短周期金属元素，其部分电离能数据如下(单位：kJ·mol-1)
I1I2I3I4I5
738 1451 7733 10540 13630
(1)M 元素位于元素周期表的___区。
(2)基态 Ti3+中未成对电子数有__个；与 Ti 同族相邻的元素 Zr 的基态原子外围电子排布式为__。
(3)纳米 TiO2是一种应用广泛的催化剂，催化实例如图所示。化合物甲中采取 sp2杂化的碳原子数为___；化
合物乙中采取 sp3杂化的原子对应的元素，电负性由大到小的顺序为___。
(4)TiCl4可以与胺形成配合物，如[TiCl4(CH3NH2)2]、[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]等。
①[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]中Ti 的配位数是___。
②配合物[TiCl4(H2NCH2CH2NH2)]与游离的 H2NCH2CH2NH2分子相比，其 H—N—H 键角___(填“较大”，
“较小”或“相同”)，原因是___。
(5)有一种氮化钛晶体的晶胞与 NaCl 晶胞相似，如图所示，该晶胞中 N、Ti 之间的最近距离为 a pm，则该
氮化钛的密度为__g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与 N原子距离相等且最近的
N原子有___个。
2．（2021·山东烟台市·高三二模）近年来，有机-无机杂化金属卤素钙钛矿作为优良的光电材料受到广泛
研究和关注，回答下列问题。
(1) Ca、Ti 元素基态原子核外电子占据能级数之比为___________，与 Ti 处于同周期单电子数与 Ti 相同的
元素还有___________种，Ca 的前三级电离能数据分别为 589.8 kJ/mol、1145.4 kJ/mol、4912.4 kJ/mol，第
三电离能增大较多的原因是___________。
(2)卤族元素可与 N和P元素形成多种稳定卤化物，其中 NCl3分子构型为___________， P 元素可形成稳定
的PCl3和PCl5，而氮元素只存在稳定的 NCl3，理由是___________。
(3)Ti 的配合物有多种。Ti(CO)6、Ti(H2O) 、TiF 中的配体所含原子中电负性最小的是___________；
Ti(NO3)4的球棍结构如图，Ti4+的配位数是___________。
(4)研究表明，TiO2通过氮掺杂反应生成 TiO2-aNb，能使 TiO2对可见光具有活性，反应如图所示。
已知 TiO2晶胞为长方体，设阿伏加德罗常数的值为 NA，TiO2的密度为___________g/cm3(列出计算式)。
TiO2-aNb晶体中 a=___________，b=___________。
3．（2021·山东临沂市·高三二模）钛(Ti)和锆(Zr)是同一副族的相邻元素，它们的化合物在生产、生活中有
着广泛的用途。
回答下列问题：
(1)钛和锆的价层电子结构相同，基态锆原子的价电子排布式为___________；与钛同周期元素的基态原子
中，未成对电子数与钛相同的元索有___________种。
(2)Ti(BH4)2是一种储氢材料。BH 的空间构型是___________，H、B、Ti 的电负性由小到大的顺序为_____
______。
(3)ZrCl4可以与乙二胺形成配合物[ ZrCl4( H2NCH2CH2NH2)]。
①1 mol [ ZrCl4( H2NCH2CH2NH2)]中含有 σ键的物质的量为___________mol。
②H2NCH2CH2NH2形成[ ZrCl4( H2NCH2CH2NH2)]后，H-N-H 键角将___________(填“变大”、“变小”或
“不变”)，原因是___________。
(4)已知 TiO2晶胞中 Ti4+位于 O2-所构成的正八面体的体心，ZrO2晶胞中 Zr4+位于 O2-所构成的立方体的体心，
其晶胞结构如下图所示。
①TiO2晶胞中 O2-的配位数是_________________。
②TiO2晶胞中 A、B的原子坐标为(0.69，0.69，1)，(0.19，0.81，0.5)，则 C、D原子坐标为___________、
___________。
③已知二氧化锆晶胞的密度为 ρ g·cm-3，则晶体中 Zr 原子和 O原子之间的最短距离___________pm(列出表
达式，NA为阿伏加德罗常数的值，ZrO2的摩尔质量为 M g/mol)。
4．（2021·山东青岛市·高三二模） 稀溶液可用作外科手术刀消毒剂， 晶体熔点较低，熔融
状态下不导电。
(1) 属于___________化合物(填“离子”或“共价”)。
(2) 和不同浓度 反应得到某种含汞化合物的晶胞结构 M如图所示：(部分微粒不在晶
胞内)
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