知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．原子序数依次递增且都小于36的A、B、C、D、E五种元素，其中A的一种核素中没有中子，B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，E元素的原子结构中3d能级上未成对电子数是成对电子数的2倍．回答下列问题：
（1）B₂A₄分子中B原子轨道的杂化类型为 ______ ，B₂A₄分子中σ键和π键个数比为 ______ ．
（2）A、B、C、D四种元素的电负性从大到小的顺序为 ______ （用元素符号表示）；化合物CA₃的沸点比化合物BA₄的高，其主要原因是 ______ ．
（3）元素B的一种氧化物与元素C的一种氧化物互为等电子体，元素C的这种氧化物的分子式是 ______ ．
（4）元素E能形成多种配合物，如：E（CO）₅等．
①基态E原子的价电子排布图为 ______ ．
②E（CO）₅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E（CO）₅晶体属于 ______ （填晶体类型），该晶体中E的化合价为 ______ ．
（5）E和C形成的一种化合物的晶胞结构如图所示，该晶胞的化学式为 ______ ．若两个最近的E原子间的距离为acm，则该晶体的密度是 ______ g•mL^-1．

难度：较易

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2． A、B、C、D、E、F为前四周期元素．A、B最外层电子排布可表示为as^a、bs^bbp^b
（a≠b）；B、C、D是位于P区的同一周期的元素，B与D原子核外的未成对电子数相等；ED₂与CD₂^-为等电子体；F为过渡金属元素，其原子核外没有未成对电子．请回答下列问题：
（1）与F同区、同周期的元素是 ______ （填元素符号），其原子的外围电子排布式是 ______ ．
（2）元素B、C、D的第一电离能由大到小的顺序是 ______ （用元素符号表示）．
（3）B、C、D的最简单氢化物中，键角由大到小的顺序是 ______ （用分子式表示），ED₂的分子立体构型名称是 ______ ．
（4）BD与C₂互为等电子体，BD的结构式为（若有配位键，请用“→”表示） ______ ．
（5）CA₃分子可以与A⁺离子结合成CA₄⁺离子，这个过程中发生改变的是 ______ （填序号）．
a．微粒的空间构型 b．C原子的杂化类型 c．A-C-A的键角 d．微粒的电子数
（6）FE在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方FE晶体结构如图所示，该晶体的密度为ρ g•cm^-3．如果FE的摩尔质量为M g•mol^-1，阿伏加德罗常数为N_Amol^-1，则a、b之间的距离为 ______ cm．

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3．元素X的基态原子中的电子共有7个轨道，且最外层只有1个未成对电子，X原子的内层轨道全部排满电子．在气体分析中，常用XCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量，其化学反应如下：
2XCl+2CO+2H₂O=X₂Cl₂•2CO•2H₂O
（1）X⁺基态核外电子排布式为 ______ ．
（2）C、N、O三种原子的第一电离能由大到小的顺序为 ______ ．
（3）X₂Cl₂•2CO•2H₂O是一种配合物，其结构如图1所示：
①与CO为互为等电子体的阴离子是 ______ ．
②该配合物中碳原子的杂化方式为 ______ ．
③在X₂Cl₂•2CO•2H₂O中，每个X原子能与其他原子形成3个配位键，在图中用“→”标出相应的配位键 ______ ．
（4）XCl的晶胞如图2所示，距离每个X+最近的Cl^-的个数为 ______ ．

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4．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：较易

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5．第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti、Ni可与C、H、O形成多种化合物．
（1）下列叙述正确的是 ______ ．（填字母）
A．CH₂O与水分子间能形成氢键
B．CH₂O和CO₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
C．C₆H₆分子中含有6个σ键和1个大π键，C₆H₆是非极性分子
D．CO₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：
元素 Mn Fe
电离能
/kJ•mol^-1 I₁ 717 759
I₂ 1509 1561
I₃ 3248 2957
Mn原子价电子排布式为 ______ ，气态Mn²⁺再失去一个电子比气态Fe²⁺再失去一个电子难，其原因是 ______ ．
（3）根据元素原子的外围电子排布，可将元素周期表分区，其中Ti属于 ______ 区．Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图1所示，则X的化学式为 ______ ．

（4）某铁的化合物结构简式如图2所示
①组成上述化合物中各非金属元素电负性由大到小的顺序为 ______ （用元素符号表示）
②在图2中用“→”标出亚铁离子的配位键．
（5）NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni²⁺与最邻近O^2-的配位数为 ______ ，这几个O^2-构成的空间构型为 ______ ．已知Ni²⁺与O^2-的核间距为anm，NiO的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数用N_A表示，则该晶体的密度为 ______ g/cm³．

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6．我国为钴（Co）消费大国，以化合物形式消费的钴主要用作催化剂、磁性材料、电池材料、超硬材料、干燥剂、颜料与染料等领域．
（1）蓝色无水CoCl₂在潮湿的空气中逐渐变为粉红色，这一性质用在做干燥剂的硅胶中和制备显隐墨水，Co²⁺基态的电子排布式可表示为 ______ ．
（2）钴的配合物很多，对钴的配合物的立体化学也研究得很多，例如，分子式为Co（NH₃）₅BrSO₄有两种配合物，一种是红色的[CoSO₄ （NH₃）₅]Br，另一种是紫色的[Co（NH₃）₅Br]SO₄．
①NH₃分子中氮原子的杂化轨道类型为 ______ ；
②N、O、S第一电离能由大到小的顺序为 ______ ；
③写出一种与SO₄^2-互为等电子体的分子的化学式为 ______ ；
④1mol[Co（NH₃）₅Br]²⁺中含有σ键的数目为 ______ ．
（3）元素Co的一种氧化物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为 ______ ．

难度：中等

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7． AIN是重要的半导体材料，Ga（镓）、P、As都是形成化合物半导体材料的重要元素．
（ 1 ） As基态原子的电子占据了 ______ 个能层，最高能级的电子排布式为 ______ ．和As位于同一周期，且未成对电子数也相同的元素还有 ______ 种．
（2）元素周期表中，与 P紧邻的4种元素中电负性最大的是 ______ （填元素符号）．Si、P、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ______ ．
（3）NH₃、PH₃、AsH₃三者的沸点由高到低的顺序是 ______ ，原因是 ______ ．
（4）白磷是由P₄分子形成的分子晶体，P₄分子呈正四面体结构，P原子位于正四面体的四个顶点，其中P原子的杂化轨道类型为 ______ ．白磷易溶于CS₂，难溶于水，原因是 ______ ．
（5 ）采用Ga_xIn_1-xAs（镓铟砷）等材料，可提高太阳能电池的效率．Ga_xIn_1-xAs立方体形品胞中每个顶点和面心都有一个原子，晶胞内部有4个原子，则该品胞中含有 ______ 个砷原子．
（6）AIN晶体的晶胞结构与金刚石相似（如图），设晶胞的边长为 acm，N_A表示阿伏加德罗常数，则该品体的密度为 ______ g•cm^-3．

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8．物质的结构决定物质的性质．请回答下列涉及物质结构和性质的问题：
（1）第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有 ______ 种．
（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为 ______ ．
（3）乙烯酮（CH₂=C=O）是一种重要的有机中间体，可用CH₃COOH在（C₂H₅O）₃P=O存在下加热脱H₂O得到．乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是 ______ ，1mol（C₂H₅O）₃P=O分子中含有的σ键的数目为 ______ ．
（4）已知固态NH₃、H₂O、HF的氢键键能和结构如图1：
　物质氢键X-H…Y　键能kJ．mol^-1
　（HF）_n 　D-H…F 　28.1
　冰　O-H…O 　18.8
　（NH₃）_n 　N-H…N 　5.4

解释H₂O、HF、NH₃沸点依次降低的原因 ______ ．
（5）碳化硅的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能．碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有 ______ 个，与碳原子等距离最近的碳原子有 ______ 个．已知碳化硅晶胞边长为apm，则晶胞图2中1号硅原子和2号碳原子之间的距离为 ______ pm，碳化硅的密度为 ______ g/cm³．

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9．钴（Co）是人体必需的微量元素．含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用．请回答下列问题：
（1）Co基态原子的电子排布式为 ______ ；
（2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用．其结构如图所示，中心离子为钴离子．
①酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为 ______ ；
（用相应的元素符号作答）；碳原子的杂化轨道类型为 ______ ；
②与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是 ______ ；
（3）CoCl₂中结晶水数目不同呈现不同的颜色．
CoCl₂可添加到硅胶（一种干燥剂，烘干后可再生反复使用）中制成变色硅胶．简述硅胶中添加CoCl₂的作用： ______ ；
（4）用KCN处理含Co²⁺的盐溶液，有红色的Co（CN）₂析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co（CN）₆]^4-，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co（CN）₆]^3-，写出该反应的离子方程式： ______ ；
（5）Co的一种氧化物的晶胞如图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有 ______ 个；筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在 5K 下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO₂的层状结构（如下图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子）．下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO₂的化学组成的是 ______ ．

难度：中等

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10．血红素中含有C、O、N、Fe五种元素．回答下列问题：
（1）C、N、O三种元素中电负性最小的是 ______ ．（填元素符号），写出基态Fe原子的核外电子排布式（简写） ______ ．
（2）如图1所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分--血红素的结构式．血红素中N原子的杂化方式有 ______ ，在如图2的方框内用“→”标出Fe²⁺的配位键．

（3）NiO、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“＞”）．
（4）根据等电子原理，写出CN^-的电子式 ______ ，1mol O₂²⁺中含有的π键数目为 ______ ．
（5）铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为 ______ ，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为 ______ ．

（6）现有两种组成皆为TiCl₃.6H₂O的晶体，其中Ti³⁺的配位数均为6，但一种为紫色，
另一种为绿色．为测定这两种晶体的化学式，进行实验：
①两种配合物晶体各取1mol配成待测溶液；
②分别往待测溶液中滴入AgNO₃溶液，均产生白色沉淀；
③沉淀完全后分别过滤、洗涤、干燥后称量，发现原紫色晶体的水溶液与AgNO₃溶液反应得到的白色沉淀为3mol，绿色晶体的水溶液反应得到的白色沉淀为2mol．则绿色晶体的化学式为 ______ ．

难度：较易

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