知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期，A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍．A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B二种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂．E有“生物金属”之称，E⁴⁺和氩原子的核外电子排布相同．
请回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）E的基态原子的外围电子排布式为 ______ ．
（2）由A、B、C形成的ABC分子中，含有 ______ 个σ键， ______ 个π键；
（3）下列叙述正确的是 ______ ．（填字母）
a．M易溶于水，是因为M与水分子间能形成氢键，且M是极性分子；N不溶于水，是因为N是非极性分子
b．M和二氧化碳分子中的中心原子均采用sp²杂化
c．N分子中含有6个σ键和1个π键
d．BD₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（4）E的一种氧化物Q，其晶胞结构如上图所示，则Q的化学式为 ______ ，该晶体中氧原子的配位数为 ______ ．
（5）B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 ______ ．
（6）在浓的ECl₃的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为ECl₃•6H₂O
的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5，则该配离子的化学式为 ______ ．

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2．汽车尾气污染是造成雾霾天气的重要原因之一，解决这个问题除了限制汽车出行外，更重要的是研发催化汽车尾气的转化技术，该技术中催化剂及载体的选择和改良是关键，某稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲

（1）下列有关说法正确的是 ______ ．
a．C₃H₈与CH₃CH=CH₃一样，分子中碳原子都采用的是SP³杂化
b．N₂、CO₂、H₂O都是非极性分子
c．每个CO₂分子中，含有2个π键和2个σ键⁺
d．CO的一种等电子体为NO⁺，它的电子式为
（2）CO与Fe可生成羰基铁[Fe（CO）₅]，已知其中铁为0价，铁原子的基态核外电子排布式为 ______ ，[Fe（CO）₅]，中配位原子是 ______ ，理由是 ______ ．
（3）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ______ ，Al₂O₃晶体熔点高是耐火材料，AlCl₃晶体易升华，熔点低，工业上电冶制取铝用前者而不用后者的原因是 ______ ．
（4）钙钛矿型符合氧化物也可作为汽车尾气转化的催化剂，一种复合氧化物晶胞结构如图乙所示，则与每个Sr²⁺与 ______ 个O^2-紧邻，若Sr²⁺与紧邻O^2-的核间距为apm，阿伏加德罗常数为N_A，则该氧化物晶体密度的计算表达式为 ______ ．

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3．化学作为一门基础自然科学，在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用．
（1）高温超导材料钇钡铜氧的化学式为YBaCu₃O₇，其中1/3的Cu以罕见的Cu³⁺形式存在．Cu在元素周期表中的位置为 ______ ，基态Cu³⁺的核外电子排布式为_ ______ ．
（2）磁性材料在生活和科学技术中应用广泛．研究表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性．下列物质适合作录音磁带磁粉原料的为 ______ （填选项字母）．
A． V₂O₅ B．CrO₂ C．PbO D．ZnO
（3）屠呦呦因在抗疟药--青蒿素研究中的杰出贡献，成为首获科学类诺贝尔奖的中国人．青蒿素的结构简式如图l所示，其组成元素的电负性由大到小的顺序为 ______ ；碳原子的杂化方式有 ______ ．
（4）“可燃冰”因储量大、污染小被视为未来石油的替代能源，由甲烷和水形成的“可燃冰”结构如图2所示．
①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力为 ______ ．
②H₂O的VSEPR模型为 ______ ，比较键角的大小：H₂O ______ CH₄（填“＞”“＜”或“=”），原因为 ______ ．

（5）锂离子电池在便携式电子设备以及电动汽车、卫星等领域显示出广阔的应用前景，该电池负极材料为石墨，石墨为层状结构（如图3），其晶胞结构如图4所示，该晶胞中有 ______ 个碳原子．已知石墨的层间距为apm，C-C键长为b pm，阿伏伽德罗常数的值为N_A，则石墨晶体的密度为 ______ g•cm^-3（列出计算式）．

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4．原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素，核电荷数均小于36．已知X的一种1：2型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面；Z的L层上有2个未成对电子；Q原子的s能级与p能级电子数相等；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料；T处于周期表的ds区，原子中只有一个未成对电子．
（1）Y原子核外共有 ______ 种不同运动状态的电子，基态T原子有 ______ 种不同能级的电子．
（2）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为 ______ （用元素符号表示）．
（3）由X、Y、Z形成的离子ZXY^-与XZ₂互为等电子体，则ZXY^-中X原子的杂化轨道类型为 ______ ．
（4）Z与R能形成化合物甲，1mol甲中含 ______ mol化学键，甲与氢氟酸反应，生成物的分子空间构型分别为 ______ ．
（5）G、Q、R氟化物的熔点如表，造成熔点差异的原因为 ______ ．
氟化物 G的氟化物 Q的氟化物 R的氟化物
熔点/K 993 1 539 183
（6）向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量，反应的离子方程式为 ______
（7）X单质的晶胞如图所示，一个X晶胞中有 ______ 个X原子；若X晶体的密度为ρ g•cm^-3，阿伏加德罗常数的值为N_A，则晶体中最近的两个X原子之间的距离为 ______ cm（用代数式表示）．

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5．太阳能电池的发展已经进入了第三代．第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池．完成下列填空：

（1）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为 ______ （用元素符号表示）．
（2）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成加合物，如BF₃能与NH₃反应生成BF₃•NH₃．BF₃•NH₃中B原子的杂化轨道类型为 ______ ，B与N之间形成 ______ 键；第一电离能介于B、N之间的元素除C外，还有 ______ （填元素符号）
（3）单晶硅的结构与金刚石结构相似，若单晶硅晶体的密度为ρg•cm^-3，阿伏伽德罗常数的值为N_A，则Si原子之间的距离为 ______ （用ρ、N_A表示，并化成最简形式），若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得如图1所示的金刚砂（SiC）结构；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为 ______ ．
（4）某科学工作者通过X射线衍射分析推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构可能如图2所示，其中配位键和氢键均采用虚线表示．
写出图2中水合铜离子的结构简式（必须将配位键表示出来）： ______ ；亚铜离子（Cu⁺）基态时的电子排布式为 ______ ．

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6．已知火箭所用燃料为肼（N₂H₄），氧化剂为过氧化氢，火箭部分构件采用钛合金材料．请回答下列问题：
（1）N₂H₄、H₂O₂的组成元素中第一电离能最大的元素是 ______ ．
（2）钛的原子序数是22，其基态原子的核外电子排布式为 ______ ．
（3）1molN₂H₄分子中所含极性键的数目为 ______ ．
（4）H₂O₂受热易分解为H₂O，H₂O的空间构型为 ______ ．其中心原子的杂化轨道类型为 ______ ．
（5）H₂S和H₂O₂的主要物理性质如表所示：
物质熔点/K 沸点/K 水中溶解度（标准状况）
H₂S 187 202 每升水中溶解2.6L
H₂O₂ 272 423 以任意比互溶
造成上述物质的物理性质存在差异的主要原因是 ______ ．
（6）氧化镁和氮化硼均可用作返回舱的热屏蔽材料，晶格能：氧化镁 ______ 氧化钙（填“大于”或“小于”）．
（7）立方氮化硼的晶胞如图所示，则处于晶胞顶点的原子的配位数为 ______ ，若晶胞边长为a pm，则立方氮化硼晶胞的密度是 ______ g•cm^-3（只要求列算式，阿伏伽德罗常数为N_A）．

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7．钒（V ）、砷（As ）均属于元素周期表第四周期元素，但钒位于VB族，砷位于VA族，请回答下列问题．
（1）高纯度砷可用于生产 GaAs （一种新型半导体材料），镓（Ga ）与砷相比，第一电离能较大的元素是 ______ （填元素符号），GaAs 中砷的化合价为 ______ ．
（2）Na₃AsO₄中含有的化学键类型包括 ______ ；AsO₄^3-的空间构型为 ______ ，As₄O₆的分子结构如图1所示，则在该化合物中As的杂化方式是 ______ ．
（3）基态钒原子的核外电子排布式为 ______ ．
（4）已知单质钒的晶胞如图2所示，则V 原子的配位数是 ______ ，假设晶胞的边长为dcm、密度为ρg/cm³，则钒的相对原子质量为 ______ ．（设阿伏加德罗常数的值为N_A ）

（5）V₂O₅ 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na₃VO₄），也可以得到偏钒酸钠．已知偏钒酸钠的阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为 ______ ．

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8．利用周期表中同族元素的相似性，可预测元素的性质．
（1）P元素的基态原子有 ______ 个未成对电子，白磷的分子式为P₄，其结构如图1所示．科学家目前合成了 N₄分子，N 原子的杂化轨道类型是 ______ ，N-N 键的键角为 ______ ；N₄分解后能产生N₂并释放出大量能量，推测其用途为 ______ ．
（2）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为 ______ ．
（3）立方氮化硼晶体的结构如图2所示：
该晶体中，B原子填充在N原子的 ______ 空隙，且占据此类空隙的比例为 ______ （填百分数）．
（4）N与As是同族元素，B与Ga是同族元素，立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是 ______ ；立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm，则其密度为 ______ g•cm-3 （用含a的式子表示，设N_A为阿伏加德罗常数的值）．

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9．请回答下列问题：
（1）N、Al、Si、Zn、Fe五种元素中，有一种元素的电离能数据如下：
电离能 I₁ I₂ I₃ I₄ …
I_m/kJ•mol^-1 578 1817 2745 11578 …
则该元素是 ______ （填写元素符号）．N原子的价电子排布图为 ______ ．
（2）已知Zn²⁺能与氨分子形成配离子[Zn（NH₃）₄]²⁺，1mol该离子含有σ键的数目为 ______ ；
（3）K₃[Fe（CN）₆]可用来检验Fe²⁺，向硫酸亚铁溶液中加入几滴K₃[Fe（CN）₆]，观察到的现象是 ______ ，与CN^-互为等电子体的微粒有 ______ （填化学式，写2种）
C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为 ______ ；三种元素形成的简单氢化物分子中键角由大到小依次为 ______ （用分子式表示）．
（4）已知Fe的相对原子质量为M，阿佛加德罗常数用N_A表示，已知金属Fe为体心立方堆积，若Fe原子半径为acm，密度为ρg/cm³．则M= ______ （用ρ、a、N_A表达式表示）

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10．三草酸合铁酸钾可用氯化铁与草酸钾混合直接合成：
FeCl₃+3K₂C₂O₄═K₃[Fe（C₂O₄）₃]+3KCl
（1）FeCl₃中铁离子基态核外电子排布式： ______ ．
（2）上述反应涉及的主族元素中，第一电离能最小的是 ______ （填元素符号）．
（3）K₃[Fe（C₂O₄）₃]中化学键的类型有 ______ ．
（4）草酸（H₂C₂O₄）中C原子的杂化类型为 ______ ，1mol草酸（H₂C₂O₄）中含有σ键的数目为 ______ ．
（5）与C₂O₄^2-互为等电子体的一种分子为 ______ （填化学式）．

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氟化物	G的氟化物	Q的氟化物	R的氟化物
熔点/K	993	1 539	183

物质	熔点/K	沸点/K	水中溶解度（标准状况）
H₂S	187	202	每升水中溶解2.6L
H₂O₂	272	423	以任意比互溶

电离能	I₁	I₂	I₃	I₄	…
I_m/kJ•mol^-1	578	1817	2745	11578	…