知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1． X、Y、M、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大．XY₂是红棕色气体；X与氢元素可形成XH₃；M是周期表中电负性最大的元素；Z基态原子的M层是K层电子数的3倍；R²⁺离子的3d轨道中有9个电子．请回答下列问题：
（1）基态Y原子的价电子排布图是    ；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是    （元素名称）
（2）XY₂¯离子的立体构型是    ；R²⁺的水合离子[R（H₂O）₄]²⁺中，提供孤电子对的原子是    （元素符号）．
（3）已知XH₃易与R²⁺形成配离子，但XM₃不易与R²⁺形成配离子，其原因是    ．
（4）Y与R所形成的化合物晶体晶胞如图1所示，该晶体的化学式：    ；晶胞参数如图所示，则该晶胞密度是    g‧cm^-3（保留小数点儿后一位）．
（5）图2表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图3），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别．下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是    （填标号）．
a．CF₄   b．CH₄  c．NH₄⁺  d．H₂O．

难度：中等

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2．（2016•揭阳校级模拟）铁和铜都是日常生活中常见的金属，有着广泛的用途．请回答下列问题：
（1）铁原子核外电子排布式为    ．
（2）配合物Fe（CO）_x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）_x晶体属于    （填晶体类型）．Fe（CO）_x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=    ．Fe（CO）_x在一定条件下发生反应：
Fe（CO）_x（s）⇌Fe（s）+xCO（g）．已知反应过程中只断裂配位键，则该反应生成物含有的化学键类型有    、    ．
（3）K₃[Fe（CN）₆]溶液可用于检验    （填离子符号）．CN^-中碳原子杂化轨道类型为    ，C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序为    （用元素符号表示）．
（4）铜晶体铜碳原子的堆积方式如图1所示．
①基态铜在元素周期表中位置    ．
②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目    ．
（5）某M原子的外围电子排布式为3s²3p⁵，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示（黑点代表铜原子）．
①该晶体的化学式为    ．
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于    （填“离子”、“共价”）化合物．
③已知该晶体的密度为ρ g．cm^-3，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为     pm（只写计算式）．

难度：中等

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3．纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
电离能（kJ/mol） I₁ I₂ I₃ I₄
A 932 1 821 15 390 21 771
B 738 1 451 7 733 10 540
（1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了    ．

（2）ACl₂分子中A的杂化类型为    ．
（3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C₆₀可用作储氢材料．已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C₆₀中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为是否正确    ，并阐述理由    ．

（4）科学家把C₆₀和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体．写出基态钾原子的价电子排布式    ，该物质的K原子和C₆₀分子的个数比为    ．

（5）继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是    ，NCl₃分子的空间构型为    ．Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si₆₀分子中π键的数目为    ．

难度：中等

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4．元素及其化合物在生活及生产中有很多重要用途．
Ⅰ．卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物．
（1）拟卤素如（CN）₂、（SCN）₂、（OCN）₂等与卤素单质结构相似、性质相近．已知（CN）₂分子中所有原子都满足8电子稳定结构，则其分子中σ键与π键数目之比为    ．（SCN））₂对应的酸有两种，理论上硫氰酸（H-S-C≡N ）的沸点低于异硫氰酸（H-N=C=S）的沸点，其原因是    ．
（2）卤化物RbICl₂在加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质，A的化学式    ．
Ⅱ．SiC、GaN、GaP、GaAs等是人工合成半导体的材料，具有高温、高频、大功率和抗辐射的应用性能而成为半导体领域研究热点．试回答下列问题：
（3）碳的基态原子L层电子轨道表达式为    ，砷属于    区元素．
（4）N与氢元素可形成一种原子个数比为1：1的粒子，其式量为60，经测定该粒子中有一正四面体构型，判断该粒子中存在的化学键
A．配位键          B．极性共价键          C．非极性共价键         D．氢键
（5）CaC₂晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图1所示），但CaC₂晶体中含有的哑铃形C₂^2-的存在，使晶胞沿一个方向拉长．CaC₂晶体中1个Ca²⁺周围距离最近的C₂^2-数目为    ．
Ш．A、B、C为原子序数依次递增的前四周期的元素，A的第一电离能介于镁和硫两元素之间，A单质晶体的晶胞结构如图2所示． B的价电子排布为（n+1）sⁿ（n+1）pⁿ⁺²，C位于元素周期表的ds区，其基态原子不存在不成对电子．B与C所形成化合物晶体的晶胞如图3所示．
（6）A单质晶体属于    晶体（填晶体类型）
（7）B与C所形成化合物晶体的化学式    ．

难度：中等

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5．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1所示，其组成元素的电负性由大到小的顺序为    ；碳原子的杂化方式为    ．
（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）．

难度：中等

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6．氧、氢、碳、硫、氮及铁、铜等元素与生命活动密切相关，回答下列问题．
（1）氧元素存在多种同位素，基态¹⁸O的电子排布式为    ，氢、碳、氧、硫四种元素的电负性由大到小的順序为    ．¹H₂¹⁸O、²H₂¹⁶O的摩尔质量相等，化学性质    ．
（2）三聚氰胺（）中六元钚结构与苯环类似，它与硝基苯的相对分子质量之差为3，其熔点为354℃，硝基苯的熔点是5.7℃．
①三聚氰胺中，环上与环外的氮原子杂化轨道类型分別为    ．
②导致三聚氰胺与硝基苯熔点差异很大的根本原因是    ．
（3）Cu位于元素周期表的    区，铜与氯可形成一种蒸气密度是相同条件下氢气密度的135倍的
化合物X，又知X可溶于水、乙醇、熔点498℃，则X的分子式为    ，其晶体类型是    ，
X溶于盐酸中可形成H₂[CuCl₂]的酸，该酸中除普通的共价键外，还存在    键．
（4）已知铁的单质有如图所示的两种常见堆积方式，其中属于面心立方最密堆积的是    （填a或b），按b方式堆积形成的单质，若Fe原子的半径为r pm，则密度为    g/cm³．（列出算式即可）

难度：中等

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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    ．

难度：中等

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8．过渡元素Ti、Mn、Fe、Cu等可与C、H、O形成多种化合物．请回答下列问题：
（1）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Mn属于    区．
（2）Ti（BH₄）₂是一种过渡元素硼氢化物储氢材料．基态Ti²⁺中电子占据的最高能层符号为    ，该能层具有的原子轨道数为    ．BH₄^-的空间构型是    ．
（3）在Cu的催化作用下，乙醇可被空气中氧气氧化为乙醛，乙醛分子中碳原子的杂化方式是    ，乙醛分子中HCO的键角    乙醇分子中H-C-O的键角（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（4）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN^-，可在TiO₂的催化下，先用NaClO将CN^-氧化成CNO^-，再在酸性条件下CNO^-继续被NaClO氧化成N₂和CO₂．
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为    ．
②与CN^-互为等电子体微粒的化学式为    （写出一种即可）
（5）单质铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶胞中Fe原子的配位数之比为    ，三种晶胞中棱长之比为    ．

难度：中等

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9．磷化硼是一种受关注的耐磨涂层材料，可作为钛等金属表面的保护薄膜．
（1）三溴化硼和三溴化磷在高温条件下与氢气反应可制得磷化硼．
①磷原子中存在    种不同能量的电子，电子占据的最高能层符号为    ．
②上述反应的化学方程式为    ．
③常温下，三溴化磷是淡黄色发烟液体，可溶于丙酮、四氯化碳中，该物质属于
    晶体（填晶体类型）．
（2）酸碱质子理论认为，在反应过程中能给出质子的物质称为酸，如H₃PO₄；酸碱电子理论认为，可以接受电子对的物质称为路易斯酸，如硼酸[B（OH）₃]．
①已知pK_a=-lgK_a，酸性：BrCH₂COOH＞CH₃COOH．据此推测，
pK_a：AtCH₂COOH    ClCH₂COOH（填“＞”、“＜”、“=”）
②磷酸是三元酸，写出两个与PO₄^3-具有相同空间构型和键合形式的分子或离子    ．
③硼酸是一元弱酸，它在水中表现出来的弱酸性，并不是自身电离出氢离子所致，而是水分子与B（OH）₃加合，生成一个酸根离子，请写出该阴离子的结构简式    ．（若存在配位键需标出）
（3）高温陶瓷材料Si₃N₄的成键方式如图1所示，结构中N-Si-N的键角比Si-N-Si的键角来得大，其原因是    ．

（4）磷化硼的晶体结构如图2所示．晶胞中P原子的堆积方式为    （填“简单立方”、“体心立方”或“面心立方最密”）堆积．若该晶体中最邻近的两个P原子之间的距离为a nm，则晶体密度为    g•cm^-3．（列出计算式）

难度：中等

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10．铁与人类密切相关，几乎无处不在，地壳中大约5%是铁，是含量仅次于铝的金属．它的单质及化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途．根据所学知识回答下列问题：
（1）基态铁原子的电子占据最高的能层的符号为    ，与铁同周期的所有副族元素的基态原子中，最外层电子数与铁相同的元素有    种．
（2）下列关于铁的说法，正确的是    （填选项字母）
A．基态铁原子的电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p¹⁰3d²4s²肯定违反了泡利原理
B．铁属于黑色金属，在周期表中属于d区元素
C．铁丝可用于焰色反应实验时蘸取待测物，是由于铁在光谱图中无特征的谱线
D．Fe能与CO形成配合物Fe（CO）₅，1mol Fe（CO）₅中含有的σ键数是5N_A
（3）某铁的化合物结构简式如图1所示
①组成上述化合物各元素原子电负性由大到小的顺序为    ．
②上述化合物中氮原子的杂化方式为    ．
③在图1中用“→”标出亚铁离子的配位键．

（4）类卤素离子SCN^-可用于Fe³⁺的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸（H-S-C≡N ）和异硫氰酸（H-N=C=S），这两种酸中沸点较高的是    ．
（5）铁单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式，晶胞分别如图2A、B所示，若铁原子的半径是rcm，则这两种晶体密度之比是    ．

难度：中等

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电离能（kJ/mol）	I₁	I₂	I₃	I₄
A	932	1 821	15 390	21 771
B	738	1 451	7 733	10 540