知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1． W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大．基态W的原子核外有2个未成对电子，Q是电负性最大的元素，基态R的原子核外未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍．请问答下列问题（答题时，W、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示）：
（1）W、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 ______ ；一种由Y、Z元素组成的化合物与WZ₂互为等电子体，其分子式为 ______ ．
（2）已知Y₂Q₂分子存在如图所示的两种结构（球棍模型，短线不一定代表单键），该分子中Y原子的杂化方式是 ______ 杂化．
（3）W₂^2-的电子式为 ______ ，基态R原子的价电子排布式为 ______ ．
（4）YQ₃分子的空间构型为 ______ ，Y和Q两元素的简单氢化物的沸点较高的是 ______ （写分子式）．往硫酸铜溶液中通入过量的YH₃（H代表氢元素），可生成配离子²⁺，但YQ₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是 ______ ．
（5）科学家通过X射线探明RZ的晶体结构与NaCl相似，在RZ晶体中距离R²⁺最近且等距离的R²⁺有 ______ 个．若在RZ晶体中阴阳离子间最近距离为a pm，晶体密度为ρ g•cm^-3，则阿伏加德罗常数N_A的表达式为 ______ mol^-1．

难度：较易

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2．已知：硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠（H₂N-CH₂-COONa）即可得到配合物A．其结构如图1所示
（1）元素N和O的第一电离能大小关系为：N ______ O（填“大于”或“小于”或“等于”），解释其原因 ______ ．
（2）Cu元素基态原子的外围电子（价电子）排布式为 ______ ．
（3）氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳．写出二氧化碳的一种等电子体： ______ （写化学式，一种即可）．
（4）请写出氧原子的核外电子排布图 ______ ．
（5）配合物A中碳原子的轨道杂化类型为 ______ ．
（6）铜的立方晶胞结构如图2所示
①晶胞中铜原子的个数为 ______ ．
②已知N_A表示阿伏伽德罗常数的数值，铜晶胞的参数为a=x cm则铜的密度为 ______ g/cm³（只写出含有x和N_A的表达式即可）．

难度：较易

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3．有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A⁺ 比B^-少一个电子层，B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等子中子数．R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A⁺与D^2-离子数之比为2：1．请回答下列问题：
（1）A元素形成的晶体内晶胞类型应属于 ______ （填写“六方”、“面心立方”或“体心立方”）堆积，空间利用率为 ______ ．
（2）C^3-的电子排布式为 ______ ，在CB₃分子中C元素原子的原子轨道发生的是杂化，CB₃分子的VSEPR模型为 ______ ．
（3）C的氢化物在水中的溶解度如何 ______ ，为什么具有这样的溶解性 ______
（4）D元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是： ______ （用元素符号表示）；用一个化学方程式说明B、D两元素形成的单质的氧化性强弱： ______
（5）如图所示是R形成的晶体的晶胞，该晶胞与CaF₂晶胞结构相似，设晶体密度是 ρg•cm^-3．试计算R晶体中A⁺和D^2-最短的距离 ______ ．（阿伏加德罗常数用N_A表示，只写出计算式，不用计算）

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4．芦笋中的天冬酰胺（结构如图1）和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效．
（1）天冬酰胺所含元素中， ______ （填元素名称）元素基态原子核外未成对电子数最多，第一电离能最大的是 ______ ．
（2）天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型为 ______ ，分子中σ和π键数目之比为 ______ ．
（3）O、S、Se为同主族元素，H₂O、H₂S和H₂Se的参数对比见表．
化学式键长/nm 键角
H₂O 0.99 104.5°
H₂S 1.34 92.3°
H₂Se 1.47 91.0°
H₂S的键角大于H₂Se的原因可能为 ______ ．H₂O、H₂S、H₂Se沸点由高到低的顺序为 ______ ，酸性由强到弱的顺序为 ______ ．
（4）写出铬的基态电子排布式： ______ ．
（5）金属铬为体心立方晶体，晶胞结构如图2，则该晶胞中含有 ______ 个铬原子．若铬的密度为ρg•
cm^-3，相对原子质量为M，N_A表示阿伏加德罗常数的值，则铬原子的半径为 ______ cm．

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5．由Cu、N、B等元素组成的新型材料有着广泛用途．
（1）基态 Cu⁺的价电子排布式为 ______ ．在高温下CuO 能分解生成Cu₂O，试从原子结构角度解释其原因： ______ ．
（2）化合物A （H₃BNH₃）是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物（HB=NH）₃通过3CH₄+2 （HB=NH）₃+6H₂O→3CO₂+6H₃BNH₃制得．
①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是 ______ ．（填标号）
A．反应前后碳原子的轨道杂化类型不变
B．CH₄、H₂O、CO₂分子空间构型分别是：正四面体形、V形、直线形
C．第一电离能：O＞N＞C＞B
D．化合物A中存在配位键
②1个（HB=NH）₃分子中有 ______ 个σ键．
（3）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式．图（a）是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为 ______ ．图（b）是硼砂晶体中阴离子的环状结构，其中硼原子采取的杂化类型为 ______ ．

（4）立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料，其晶胞结构与金刚石类似，一个该晶胞中含有 ______ 个氮原子， ______ 个硼原子，设氮原子半径为a pm，硼的原子半径b pm，求该晶胞的空间利用率 ______ ．

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6．已知T、X、Y、Z是中学化学常见的四种元素，其结构或性质信息如下表．

元素	结构或性质信息
T	原子的L层上s电子数等于p电子数．
X	元素的原子半径是第三周期主族元素中最大的．
Y	空气中含其单质，原子的最外层未成对电子数是该元素所在周期中最多的．
Z	单质常温、常压下是气体．原子的M层上有1个未成对的p电子．

请根据信息回答有关问题：
（1）写出与Y₂互为等电子体的分子式 ______ ．
（2）在相同状况下，Y的简单氢化物的沸点高于Z的氢化物，其原因是 ______ ．
（3）T、X、Y三种元素的电负性由大到小的顺序（填元素符号）是 ______ ．
（4）元素Q的原子序数是X与Z的原子序数之和．
①该元素基态原子的最外层电子排布式为 ______ ．
②元素Q与元素T、Y、Z分别形成平面型的[Q（TY）₄]^2-和四面体的[QZ₄]^2-，其中T与Y、Q与Z成键时中心原子采用的杂化方式分别是 ______ ．
③元素Q形成的单质的晶体结构如下图所示，该晶体形成时的原子堆积方式是 ______ （选填“甲”、“乙”、“丙”）．

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7．水是地球表面上普遍存在的化合物，我们可以用我们学习的物质结构与性质的有关知识去认识它．
（1）水的组成元素为氢和氧．氧的基态原子的价电子排布图为 ______ ，氧的第一电离能在同周期元素中由大到小排第 ______ 位．
（2）根据杂化轨道理论，水分子中的氧原子采取的杂化形式是 ______ ；根据价层电子对互斥理论，水分子的VSEPR模型名称为 ______ ；根据等电子体原理，写出水合氢离子的一个等电子体（写结构式） ______ ．
（3）水分子可以形成许多水合物．
①水分子可以作配体和铜离子形成水合铜离子[Cu（H₂O）₄]²⁺，1mol水合铜离子中含有σ键数目为 ______ ．
②图1是水合盐酸晶体H₅O₂⁺•Cl^-中H₅O₂⁺离子的结构．

在该离子中，存在的作用力有 ______ ．
a．配位键 b．极性键 c．非极性键 d．离子键 e．金属键 f．氢键 g．范德华力 h．π键 i．σ键
（4）韩国首尔大学科学家将水置于一个足够强的电场中，在20℃时，水分子瞬间凝固形成了“暖冰”．请从结构上解释生成暖冰的原因 ______ ．
（5）最新研究发现，水能凝结成13种类型的结晶体，除普通冰以外其余各自的冰都有自己奇特的性质：有在-30℃才凝固的超低温冰，它的坚硬程度可和钢相媲美，能抵挡炮弹轰击；有在180℃高温下依然不变的热冰；还有的冰密度比水大，号称重冰．图2为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延伸．
①该冰中的每个水分子有 ______ 个氢键；
②冰融化后，在液态水中，水分子之间仍保留有大量氢键将水分子联系在一起，分子间除了无规则的分布及冰结构碎片以外，一般认为还会有大量呈动态平衡的、不完整的多面体的连接方式．右图的五角十二面体是冰熔化形成的理想多面体结构．假设图2中的冰熔化后的液态水全部形成如图3的五角十二面体，且该多面体之间无氢键，则该冰熔化过程中氢键被破坏的百分比为 ______ ．
③如果不考虑晶体和键的类型，哪一物质的空间连接方式与这种冰连接类似？ ______ ；
④已知O-H…O距离为295pm，列式计算此种冰晶体的密度 ______ g/cm³．
（已知295²=8.70×10⁴，295³=2.57×10⁷， $%20%5Csqrt%20%7B2%7D$ =1.41， $%20%5Csqrt%20%7B3%7D$ =1.73）

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8．（1）C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序是 ______ ．
（2）肼（N₂H₄）分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物．NH₃分子的空间构型是 ______ ；与N₂H₄分子属于等电子体的是 ______ （写出一种即可）．
（3）金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．请回答下列问题：
①Ni原子的核外电子排布式为 ______ ；
②NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO ______ FeO（填“＜”或“＞”）；
③NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为 ______ 、 ______ ．
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，其价电子排布与Cu相似，Au原子的价电子排布式为 ______ ；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为 ______ ；该晶体中，原子之间的强相互作用是 ______ ；上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF₂（如图）的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为 ______ ．

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9．太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位．单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、硼、镓、硒等．
请回答：
（1）基态Cu²⁺的核外电子排布式为 ______ ；已知高温下Cu₂0比Cu0更稳定，试从铜原子核外电子结构角度解释其原因 ______ ．
（2）铜与类卤素（CN）₂、（SCN）₂反应生成Cu（ CN）₂、Cu（ SCN）₂．已知（CN）₂分子中各原子最外层均为8电子稳定结构，则l mol （CN）₂中含有π键的数目为 ______ ；
类卤素（ 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，其原因为 ______ ．
（3）氮化硼（BN）晶体有多种结构．六方氮化硼是通常存在的稳定结构，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；立方氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性．它们的晶体结构如图所示．

①关于两种晶体，下列说法正确的是 ______ （填选项字母）．
a．立方氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
b．六方氮化硼层间作用力小，所以质地软
c．两种晶体中的B-N键均为共价键
d．两种晶体均为分子晶体
②立方氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为 ______ ．
③立方氮化硼晶胞边长为acm，则其密度为 ______ g/cm³（用含a的代数式表示）．
④如图1是金刚石的晶胞图和投影图，图2是立方氮化硼晶胞的投影图，请在图2中圆球上涂“●”和画“×”分别标明B与N的相对位置．

难度：较易

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10．钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量，反应原理为：2Mn²⁺+5S₂O₈^2-+8H₂O $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0Ag%2B%C2%A0%7D%7B%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ 2MnO₄^-+10SO₄^2-+16H⁺
（1）基态锰原子的核外电子排布式为 ______
（2）上述反应涉及的元素属干同主族元素，其第一电离能由大到小的顺序为 ______
（3）已知H₂S₂O₈的结构如图．
①H₂S₂O₈硫原子的轨道杂化方式为 ______
②上述反应中被还原的元素为 ______
③上述反应每生成1mol MnO₄^-则 S₂O₈^2- 断裂的共价键数目为 ______
（4）一定条件下，水分子间可通过O一H…O氢键将从H2O分子结合成三维骨架结构，其中的多面体孔穴中可包容气体小分子，形成笼形水合包合物晶体
①如是一种由水分子构成的正十二面体骨架（“o”表示水分子），其包含的氢键数 ______
②实验测得冰中氢键的作用能为18.8目kJ•mol^-1，而冰的熔化热为5.0kJ•mol^-1，其原因可能是 ______ ．

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化学式	键长/nm	键角
H₂O	0.99	104.5°
H₂S	1.34	92.3°
H₂Se	1.47	91.0°