知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
磷酸铁锂电池对环境无污染，为绿色环保型电池，是铅酸电池的替代品，该电池的总反应为：\(\rm{Li_{1-x}FePO_{4}+Li_{x}C_{6}=LiFePO_{4}+C_{6}}\)
\(\rm{(1)}\)基态\(\rm{Fe^{2+}}\)的核外电子排布式为 ______ ，与\(\rm{Fe}\)同周期的元素中，与铜原子最外层电子数相等的元素还有 ______ \(\rm{(}\)填元素符号\(\rm{)}\)，磷酸铁锂电池总反应中涉及到的\(\rm{C}\)、\(\rm{O}\)元素，第一电离能较大的是 ______ 。
\(\rm{(2)PO_{4}^{3-}}\)的空间构型是 ______ 。
\(\rm{(3)}\)与\(\rm{PCl_{5}}\)互为等电子体的一种分子的化学式为 ______ 。
\(\rm{(4)}\)二乙烯三胺五乙酸铁\(\rm{-}\)钠络合物结构如图所示，其中\(\rm{C}\)原子的杂化方式为 ______ 。
\(\rm{(5)}\)亚铁氰化钾经氯气或电解氧化，可得铁氰化钾\(\rm{K_{3}Fe(CN)_{6}]}\)，为红棕色晶体，也称赤血盐，\(\rm{1mol}\)该物质含有的\(\rm{π}\)键的数目为 ______ 。
\(\rm{(6)}\)已知：\(\rm{LiF}\)晶体与 \(\rm{NaCl}\)晶体结构相同，\(\rm{F^{-}}\)半径为\(\rm{0.133nm}\)，\(\rm{Li^{+}}\)半径为\(\rm{0.076nm}\)，阴阳离子相接触，则一个晶胞中离子的空间占有率为 ______ \(\rm{(}\)列式并计算\(\rm{)}\)，分析说明该计算结果小于\(\rm{74.05\%}\)的原因 ______ 。

难度：较易

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2．
\(\rm{(1)}\)固体可分为晶体、非品体和准品体三大类，可通过 ______ 方法区分品体、非晶体和准晶体，以色列科学家丹尼尔\(\rm{⋅}\)谢赫特曼因发现锰的化合物准晶体而独享了\(\rm{2011}\)年诺贝尔化学奖。基态\(\rm{Mn}\)原子的电子排布式为 ______ 。
\(\rm{(2)PCl_{3}}\)的立体构型为 ______ ，中心原子的杂化轨道类型 ______ 。
\(\rm{(3)}\)硼的卤化物在工业中有重要作用，硼的四种卤化物的沸点如下表所示。

\(\rm{BF_{3}}\) \(\rm{BCl_{3}}\) \(\rm{BBr_{3}}\) \(\rm{BI_{3}}\)

沸点\(\rm{/K}\) \(\rm{172}\) \(\rm{285}\) \(\rm{364}\) \(\rm{483}\)

\(\rm{①}\)四种卤化物沸点依次升高的原因是 ______ 。
\(\rm{②B}\)、\(\rm{C}\)、\(\rm{N}\)、\(\rm{O}\)三种元素第一电离能由小到大的顺序为 ______ 。
\(\rm{③}\)用\(\rm{BF_{3}}\)分子结构解释反应\(\rm{BF_{3}(g)+NH_{4}F(s)=NH_{4}BF_{4}(s)}\)能够发生的原因： ______ 。
\(\rm{(4)}\)碳元素的单质有多种形式，如图依次是\(\rm{C_{60}}\)、石墨和金刚石的结构图：

回答下列问题
\(\rm{①}\)石墨晶体中，层内\(\rm{C-C}\)键的键长为\(\rm{142pm}\)，而金刚石中\(\rm{C-C}\)键的键长为\(\rm{154pm}\)，其原因是金刚石中只存在\(\rm{C-C}\)间的 ______ 共价键，而石墨层内的\(\rm{C-C}\)间存在 ______ 键。
\(\rm{②}\)金刚石品胞含有 ______ 个碳原子。若碳原子半径为\(\rm{r}\)，金刚石晶胞的边长为\(\rm{a}\)，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 ______ \(\rm{(}\)不要求计算结果\(\rm{)}\)。

难度：较易

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3．
A、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)、\(\rm{D}\)为原子序数依次增大的四种元素，\(\rm{A^{2-}}\)和\(\rm{B^{+}}\)具有相同的电子层结构；\(\rm{C}\)、\(\rm{D}\)为同周期元素，\(\rm{C}\)核外电子总数是最外层电子数的\(\rm{3}\)倍；\(\rm{D}\)元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)四种元素中电负性最大的是 ______ 。\(\rm{(}\)填元素符号\(\rm{)}\)，其中\(\rm{C}\)原子的核外电子排布式为 ______ 。
\(\rm{(2)}\)单质\(\rm{A}\)有两种同素异形体，其中沸点高的是 ______ \(\rm{(}\)填分子式\(\rm{)}\)，原因是 ______ 。\(\rm{A}\) 和\(\rm{B}\)的氧化物所属的晶体类型分别为 ______ 和 ______ 。
\(\rm{(3)C}\)和\(\rm{D}\)反应可生成组成比为\(\rm{1}\)：\(\rm{3}\)的化合物\(\rm{E}\)，\(\rm{E}\)的立体构型为 ______ ，中心原子的杂化轨道类型为 ______ 。
\(\rm{(4)}\)化合物\(\rm{D_{2}A}\)的立体构型为 ______ ，中心原子的价层电子对数为 ______ ，单质\(\rm{D}\)与湿润的\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)反应可制备\(\rm{D_{2}A}\)，其化学方程式为 ______ 。
\(\rm{(5)A}\) 和\(\rm{B}\)能够形成化合物\(\rm{F}\)，其晶胞结构如图所示，\(\rm{F}\)的化学式为 ______ ；晶胞中\(\rm{A}\)原子的配位数为 ______ 。

难度：难

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4．
\(\rm{Li}\)是最轻的圆体金属，采用\(\rm{Li}\)作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)下列\(\rm{Li}\)原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 ______ \(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)
A.
B.
C.
D.
\(\rm{(2)Li^{+}}\)与\(\rm{H^{-}}\)具有相同的电子构型，\(\rm{r(Li^{+})}\)小于\(\rm{r(H^{-})}\)，原因是 ______ 。
\(\rm{(3)LiAlH_{4}}\)是有机合成中常用的还原剂，\(\rm{LiAlH_{4}}\)中的阴离子空间构型是 ______ 中心原子的杂化形式为 ______ 。\(\rm{LiAlH_{4}}\)中，存在 ______ \(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)。
A.离子键\(\rm{B.σ}\)键\(\rm{C.π}\)键\(\rm{D.}\)氢键
\(\rm{(4)Li_{2}O}\)是离子晶体，其晶格能可通过图\(\rm{(a)}\)的\(\rm{Bormi-Haber}\)循环计算得到。

可知，\(\rm{Li}\)原子的第一电离能为 ______ \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)，\(\rm{O=O}\)键键能为 ______ \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)，\(\rm{Li_{2}O}\)晶格能为 ______ \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)。
\(\rm{(5)Li_{2}O}\)具有反萤石结构，晶胞如图\(\rm{(b)}\)所示。已知晶胞参数为\(\rm{0.4665nm}\)，阿伏加德罗常数的值为\(\rm{N_{A}}\)，则\(\rm{Li_{2}O}\)的密度为 ______ \(\rm{g⋅cm^{-3}(}\)列出计算式\(\rm{)}\)。

难度：难

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5．
磷及其化合物是生活生产中重要的组成部分，试回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)基态磷原子的价层电子排布为 ______ ，它与同周期相邻的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为 ______ \(\rm{(}\)用元素符号表示\(\rm{)}\)。
\(\rm{(2)}\)亚磷酸\(\rm{(H_{3}PO_{3})}\)是一种工业上常见的无机酸，其与过量\(\rm{NaOH}\)溶液反应生成\(\rm{Na_{2}HPO_{3}}\)，请画出亚磷酸的分子结构： ______ 。亚磷酸可将\(\rm{Cu^{2+}}\)还原为单质，其失去的电子将填充到\(\rm{Cu^{2+}}\)中的 ______ 轨道。
\(\rm{(3)}\)已知\(\rm{PBr_{5}}\)晶体中存在\(\rm{PBr_{4}^{+}}\)和\(\rm{Br^{-}}\)两种离子，则\(\rm{PBr_{4}^{+}}\)中\(\rm{P}\)原子杂化类型为 ______ 。该离子的几何构型为 ______ 。而\(\rm{PC1_{5}}\)晶体中存在\(\rm{PC1_{4}^{+}}\)和另一种阴离子，该阴离子配位数为\(\rm{6}\)，该离子的化学式为： ______ 。\(\rm{PBr_{5}}\)晶体中不能形成与\(\rm{PC1_{5}}\)晶体一样的阴离子的原因可能是： ______ 。
\(\rm{(4)}\)铝和白磷在一定条件下可以制备磷化铝\(\rm{(A1P)}\)，磷化铝晶胞的结构如图，可以将其看做\(\rm{Si}\)晶体的“广义等电子体”，可做半导体材料：
\(\rm{①}\)根据“广义等电子原理”，下列物质中，可能是半导体的有 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。
\(\rm{a.SiC}\) \(\rm{b.CaO_{2}}\) \(\rm{c.GaAs}\) \(\rm{d.Si_{3}N_{4}}\) \(\rm{e.BN}\)
\(\rm{②}\)磷化铝中，\(\rm{A1}\)原子的配位数为 ______ ，若最近两个\(\rm{Al}\)原子之间的距离为\(\rm{a}\) \(\rm{cm}\)，用\(\rm{N_{A}}\)表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 ______ \(\rm{(}\)用含有以上字母的式子表示\(\rm{)}\)。

难度：较易

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6．
\(\rm{TiO_{2}}\)是一种性能优良的半导体光催化剂，能有效地吸附有机污染物\(\rm{(}\)如甲醛、甲苯等\(\rm{)}\)和含氮化合物\(\rm{(}\)如
\(\rm{NH_{3}}\)、\(\rm{CN^{-}}\)等\(\rm{)}\)转化为\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{N_{2}}\)等小分子物质。
\(\rm{(1)Ti}\)基态核外电子排布式为 ______ 。
\(\rm{(2)}\)甲醛\(\rm{HCHO}\)分子空间构型为 ______ ；分子中碳原子轨道杂化类型为 ______ ，\(\rm{π}\)键和\(\rm{σ}\)键的个数之比为 ______ ，
\(\rm{(3)}\)氨气极易溶于水，是因为氨和水的分子均是 ______ ，还因为 ______ 。
\(\rm{(4)}\)甲苯分子中能够共平面的原子最多为 ______ 个；苯环不易被卤素加成，而比较容易被卤素取代苯环上的氢，原因是 ______ 。
\(\rm{(5)}\)含\(\rm{CN^{-}}\)的污水毒性极大，用\(\rm{NaClO}\)先把\(\rm{CN^{-}}\)氧化为\(\rm{CNO^{-}}\)，然后在酸性条件下再将\(\rm{CNO^{-}}\)氧化为无污染的气体。请写出与\(\rm{CNO^{-}}\)互为等电子体的微粒 ______ \(\rm{(}\)分子或离子，写一种\(\rm{)}\)。
\(\rm{(6)Ti[(CN)_{4}]^{2-}}\)中\(\rm{Ti^{2+}}\)与\(\rm{CN^{-}}\)的\(\rm{C}\)原子形成配位键。不考虑空间构型，\(\rm{Ti[(CN)_{4}]^{2-}}\)的结构可表示为 ______ 。
\(\rm{(7)Ti}\)的某氧化物和\(\rm{CaO}\)相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示\(\rm{(Ti^{4+}}\)位于立方体的顶点，\(\rm{Ca^{2+}}\)处于立方体的中心\(\rm{)}\)。该晶体中，\(\rm{Ti^{4+}}\)和周围 ______ 个\(\rm{O^{2-}}\)相紧邻；若该晶胞的密度为\(\rm{dg/cm^{3}}\)则钛氧键的键长为 ______ \(\rm{pm}\) \(\rm{(}\)用带\(\rm{N_{A}}\)的代数式表示\(\rm{)}\)。

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7．
铬、钛及其化合物在工业上有重要用途，回答下列问题：
\(\rm{(1)Cr}\)基态原子价层电子的轨道表达式\(\rm{(}\)电子排布图\(\rm{)}\)为 ______ 。
\(\rm{(2)}\)氮化铬\(\rm{(CrN)}\)在超级电容器领域具有良好的应用前景，可由\(\rm{CrCl_{3}⋅6H_{2}O}\)与尿素\(\rm{[(NH_{2})_{2}CO]}\)反应先得到配合物\(\rm{Cr[OC(NH_{2})_{2}]_{6}Cl_{3}}\)，然后在通有\(\rm{NH_{3}}\)和\(\rm{N_{2}}\)混合气体的反应炉内热分解制得。尿素构成元素中电负性由大到小的顺序为 ______ ，中心碳原子的杂化类型为 ______ ；\(\rm{Cr[OC(NH_{2})_{2}]_{6}Cl_{3}}\)含有的化学键类型有 ______ 。
\(\rm{(3)}\)氮化铬的晶体结构类型与氯化钠的相同，氮化铬熔点\(\rm{(1282℃)}\)比氯化钠的高，主要原因是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)钙钛矿\(\rm{(CaTiO_{3})}\)型的结构可看作氧化物超导相结构的基本单元。
\(\rm{①}\)图\(\rm{A}\)为立方钙钛矿\(\rm{(CaTiO_{3})}\)结构的晶胞，晶胞边长为\(\rm{a}\) \(\rm{nm.Ca}\)处于晶胞的顶点，则\(\rm{Ti}\)处于 ______ 位置，\(\rm{O}\)处于 ______ 位置；与\(\rm{Ca}\)紧邻的\(\rm{O}\)个数为 ______ ，\(\rm{Ti}\)与\(\rm{O}\)间的最短距离为 ______ \(\rm{nm}\)。
\(\rm{②}\)在图\(\rm{B}\)中画出立方钙钛矿晶胞结构的另一种表示\(\rm{(}\)要求：\(\rm{Ti}\)处于晶胞的顶点；，，所代表的原子种类与图\(\rm{A}\)相同\(\rm{)}\)。

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8．
铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物在生活中有广泛应用。
\(\rm{(1)}\)基态\(\rm{Fe^{2+}}\)的简化电子排布式为 ______ 。
\(\rm{(2)}\)实验室可用\(\rm{KSCN}\)、苯酚 ______ 来检验\(\rm{Fe^{3+}.N}\)、\(\rm{O}\)、\(\rm{S}\)三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 ______ \(\rm{(}\)用元素符号表示\(\rm{)}\)，苯酚中碳原子的杂化轨道类型为 ______ 。
\(\rm{(3)FeCl_{3}}\)的熔点为\(\rm{306℃}\)，沸点为\(\rm{315℃.FeCl_{3}}\)的晶体类型是 ______ 。\(\rm{FeSO_{4}}\)常作净水剂和补铁剂，\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)的立体构型是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)羰基铁\(\rm{[Fe(CO)_{5}]}\)可用作催化剂、汽油抗爆剂等。\(\rm{1mol}\) \(\rm{Fe(CO)_{5}}\)分子中含\(\rm{molσ}\)键，与\(\rm{CO}\)互为等电子体的离子是 ______ \(\rm{(}\)填化学式，写一种\(\rm{)}\)。
\(\rm{(5)}\)氮化铁晶体的晶胞结构如图\(\rm{1}\)所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为 ______ 。
\(\rm{(6)}\)氧化亚铁晶体的晶胞如图\(\rm{2}\)所示。已知：

氧化亚铁晶体的密度为\(\rm{ρg⋅cm^{-3}}\)，\(\rm{N_{A}}\)代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与\(\rm{Fe^{2+}}\)紧邻且等距
离的\(\rm{Fe^{2+}}\)数目为 ______ ；\(\rm{Fe^{2+}}\)与\(\rm{O^{2-}}\)最短核间距为 ______ \(\rm{pm}\)。

难度：难

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9．
钛是一种现代工业应用广泛的优良金属，使用量可能会超过金属铁。工业上冶炼金属钛的方法有多种，下列反应原理是比较常见的治炼钛的一种方法：
\(\rm{①TiO_{2}+2Cl_{2}+2C \dfrac { \overset{\;1173K\;}{ -}}{\;}TiCl_{4}+2CO}\)；\(\rm{②TiCl_{4}+2Mg \dfrac { \overset{\;1220-1420K\;}{ -}}{\;}Ti+2MgCl_{2}}\)。
请回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)与钛同周期元素中未成对电子数最多的基态原子的电子排布式为 ______ 。
\(\rm{(2)}\)反应\(\rm{①}\)中涉及的非金属元素电负性由大到小的顺序为 ______ \(\rm{(}\)用元素符号表示\(\rm{)}\)；与\(\rm{CO}\)互为等电子体的离子为 ______ \(\rm{(}\)填化学式，写一种即可\(\rm{)}\)。
\(\rm{(3)①TiCl_{4}}\)在常温下是无色液体，分子中\(\rm{4}\) 个氯原子不在一个平面上，\(\rm{TiCl_{4}}\)空间构型为 ______ ，该物质能否溶解在苯溶剂中 ______ \(\rm{(}\)填“能”或“否”\(\rm{)}\)。
\(\rm{②}\)三氯化钛与酒石酸\(\rm{(}\)\(\rm{)}\)反应，制得新的固态配合物酒石酸羟基钛\(\rm{(III)[Ti(OH(C_{4}H_{4}O_{6})⋅1.5H_{2}O)}\)，在酒石酸中，羧基氧原子的轨道杂化类型分别是 ______ ，\(\rm{σ}\)键和\(\rm{π}\)键的数目比为 ______ ，\(\rm{Ti^{3+}}\)能形成配合物的原因为 ______ 。\(\rm{1}\)个酒石酸分子中手性碳原子数有 ______ 个。
\(\rm{(4)}\)钛酸钡晶体的结构示意图如图所示，若晶胞参数为\(\rm{a}\) \(\rm{pm}\)，则钛酸钡晶体的密度\(\rm{=}\) ______ \(\rm{g/cm^{3}(}\)阿伏加德罗常数用\(\rm{N_{A}}\)表示\(\rm{)}\)。

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10．
铁及铁的化合物在生产、生活中有广泛应用\(\rm{.}\)请回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)基态\(\rm{Fe^{2+}}\)的最外层电子排布式为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)工业上常利用\(\rm{Fe^{2+}}\)与\(\rm{CN^{-}}\)形成稳定\(\rm{Fe(CN)_{6}^{4-}(}\)六氰合亚铁离子\(\rm{)}\)的特点来处理含\(\rm{CN^{-}}\)的工业废水\(\rm{.}\)在\(\rm{CN^{-}}\)中\(\rm{C}\)原子的杂化方式为 ______ ，并写出\(\rm{CN^{-}}\)的电子式 ______ ．
\(\rm{(3)}\)三氯化铁易溶于水，也易溶于乙醚等有机溶剂\(\rm{.}\)其在\(\rm{300℃}\)以上易升华，在\(\rm{400℃}\)时它的蒸气中有以配位键结合的双聚分子存在，其结构如图\(\rm{1}\)所示\(\rm{.}\)请判断三氯化铁的晶体类型为 ______ ，并将其结构式中配位键标出，绘制在答题卡中．
\(\rm{(4)}\)应用于合成氨反应的催化剂\(\rm{(}\)铁\(\rm{)}\)的表面上存在氮原子，如图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图\(\rm{(}\)图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子\(\rm{).}\)则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为 ______ ．
\(\rm{(5)}\)当温度低于\(\rm{912℃}\)时，铁以体心立方的\(\rm{α-Fe}\)晶型存在；当温度介于\(\rm{912℃～1394℃}\)之间时，铁以面心立方的\(\rm{γ-Fe}\)晶型存在\(\rm{.}\)已知\(\rm{α-Fe}\)的密度为\(\rm{7.86g/cm^{3}}\)，则\(\rm{γ-Fe}\)的密度为 ______ \(\rm{g/cm^{3}}\)，铁的原子半径为 ______ \(\rm{cm.(}\)只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的值用\(\rm{N_{A}}\)表示\(\rm{)}\)．

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	\(\rm{BF_{3}}\)	\(\rm{BCl_{3}}\)	\(\rm{BBr_{3}}\)	\(\rm{BI_{3}}\)
沸点\(\rm{/K}\)	\(\rm{172}\)	\(\rm{285}\)	\(\rm{364}\)	\(\rm{483}\)