知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．某复合硅酸盐水泥的成分有CaO、MgO、Al₂O₃、SO₃和SiO₂等．回答下列问题：
（1）Ca的电子排布式为    ．
（2）MgO的熔点比CaO的熔点    ，其原因是    ．
（3）Al₂O₃溶于NaOH溶液形成Na[Al（OH）₄]，[Al（OH）₄]^-的空间构型为    ．
（4）S的氧化物的水化物中算性最强的是    ，从结构上分析其原因    ．
（5）硅酸盐结构中的基本结构单元为[SiO₄]四面体，其中Si原子的杂化轨道类型为    ．由两个结构单元通过共用一个原子形成的硅酸盐阴离子的化学式为    ．
（6）CaO与NaCl的晶胞类型相同，CaO晶胞中Ca²⁺的配位数为    ，若CaO晶胞参数为anm，CaO的密度为    g•cm^-3（用a和N_A表示）．

难度：中等

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2．工业上常用CO与H₂在由Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇，甲醇在Cu的催化作用下可氧化生成甲醛．

（1）图1是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图，请判断该排布图    （填“正确”或“错误”），理由是    （若判断正确，该空不用回答）．
（2）写出两种与CO互为等电子体的离子    ．在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为    ．
（3）由黄铜矿冶炼的铜单质也可以参杂锌原子成为黄铜，写出黄铜合金中两种金属原子的外围电子排布式    ；    ．
（4）甲醛与足量新制Cu（OH）₂悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu₂O，写出该反应的化学方程式
已知Cu₂O晶胞的结构如图2所示：
①在该晶胞中，Cu⁺的配位数是    ．
②若该晶胞的边长为a pm，则Cu₂O的密度为    g•cm^-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为N_A）

难度：中等

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3．（2016•南昌校级模拟）X、Y、Z、M、N、Q P为元素周期表前四周期的7种元素．其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1，Q在元素周期表的各元素中电负性最大．P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子请回答下列问题：
（1）X元素在周期表中的位置是    ，它的外围电子的电子排布图为    ，P元素属于    区元素．
（2）XZ₂分子的空间构型是    ，YZ₂分子中Y的杂化轨道类型为    ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是    （写分子式），理由是    ．
（3）含有元素N的盐的焰色反应为     色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原是
（4）元素M与元素Q形成晶体结构如图1所示，设其晶胞边长为a pm，该化合物的摩尔质量为Dg/mol．求该晶胞密度的计算式为    g/cm³
（5）三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图2所示．三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是    ，1mol三聚氰胺分子中 σ键的数目为    ．

难度：中等

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4．钛被称为继铁、铝之后的第三金属，纳米TiO₂是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图所示．

（1）基态钛原子的价电子排布图为    ，其原子核外共有    种运动状态不相同的电子．
（2）NH₃的中心原子的价层电子对数为    ，其分子立体构型为    ．
（3）1mol化合物甲中含有的σ键数目为    ，化合物乙中采取sp³杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为    ，化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是    ，
（4）配合物五羰基铁[Fe（CO）₅]的配位体是    ；常温下，Fe（CO）₅为黄色液体，易溶于非极性溶剂，熔点为215K，沸点为376K，则Fe（CO）₅的晶体类型为    ．Fe（CO）₅受紫外线照射时，发生反应生成九羰基二铁，写出该反应的化学方程式    ．
（5）某种单质铁的晶体原子空间利用率为68%，则其为    堆积（填“堆积方式”），铁原子的配位数为    ．假设铁原子的半径为a pm，则该种铁的密度为    g/cm³．（列出计算表达式）

难度：中等

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5．（2016•广州校级模拟）铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛．
（1）Fe²⁺基态核外电子排布式为    ．
（2）Fe³⁺可与    （阴离子）发生特征的显色反应，用于鉴定Fe³⁺．
该阴离子的电子式为    ，其空间构型为    ．
（3）已知Fe²⁺和Fe³⁺均可与CN^-形成配离子[Fe（CN）₆]^4-和[Fe（CN）₆]^3-，在酸性溶液中H₂O₂可使Fe（CN）₆^4-转化为Fe（CN）₆^3-．写出以上转化的离子方程式    ．
（4）CN^-的其中一个等电子体可与Fe（0）形成配合物，该配合物的化学式为    ，1mol该配合物所含有σ键和π键数目之比为    ．
（5）向Fe²⁺溶液中加入K₃[Fe（CN）₆]，可生成蓝色难溶化合物滕氏蓝，若向Fe³⁺溶液中加入K₄[Fe（CN）₆]，则可生成蓝色难溶化合物普鲁士蓝，经结构分析，滕氏蓝和普鲁士蓝为同一化合物，其晶胞结构（
1
8
）如图所示（K⁺未标出）．
根据上述信息，滕氏蓝和普鲁士蓝晶胞含有    个Fe²⁺，其化学式为    ，含有的化学键有    （填字母序号）．
a．共价键    b．离子键    c．配位键    d．金属键    e．氢键．

难度：中等

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6．（2016•济宁模拟）卤族元素是典型的非金属元素，卤素单质及其化合物在生产和生活中都有重要的用途．请回答下列问题：
（1）光气的分子式为COCl₂，又称碳酰氯，是一种重要的含碳化合物，判断其分子立体构型为    ．
（2）NaCl和MgO都属离子化合物，NaCl的熔点为801.3℃，MgO的熔点高达2800℃．MgO晶体的熔点高于NaCl晶体主要原因是    ．其中基态C1^-的核外电子排布式为：    ．
（3）请根据如表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是    ．
氟氯溴碘铍
第一电离能（kJ•mol^-1） 1681 1251 1140 1008 900
（4）CCl₄分子中的C原子和NF₃分子中的N原子的杂化方式．如果相同，则其杂化方式为    ；如果不相同，则其杂化方式分别为    ．写出CCl₄的一种等电子体的化学式：    ．
（5）CuCl₄^2-是黄色的，而CuCl₂的稀溶液是浅蓝色，说明原因    ．
（6）在电解冶炼铝的过程中加入冰晶石（Na₃AlF₆），可起到降低A1₂O₃熔点的作用．冰晶石由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图1甲所示，●位于大立方体的顶点和面心，O位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表的微粒是    （填具体的微粒符号）．
（7）已知CaF₂晶体（如图2），其中Ca²⁺的配位数为    ．CaF₂晶体的密度为ρg•cm^-3，N_A为阿伏加德罗常数，相邻的两个Ca²⁺的核间距为a cm，则CaF₂的相对分子质量可以表示为    ．

难度：中等

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7．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．

难度：中等

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8．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，
2
=1.41，
3
=1.73）

难度：中等

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9．（2016•中山市模拟）钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途．
（1）钛铁合金是钛系储氢合金的代表，该合金具有放氢温度低、价格适中等优点．
①Ti的基态原子价电子排布式为    ．
②Fe的基态原子共有    种不同能级的电子．
（2）制备CrO₂Cl₂的反应为K₂Cr₂O₇+3CCl₄═2KCl+2CrO₂Cl₂+3COCl₂↑．
①上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是    （用元素符号表示）．
②COCl₂分子中所有原子均满足8电子构型，COCl₂分子中σ键和π键的个数比为    ，中心原子的杂化方式为    ．
（3）NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为6.9×10^-2 nm和7.8×10^-2 nm．则熔点：NiO    （填“＞”、“＜”或“=”）FeO．
（4）Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、高寿命、耐低温等特点，在日本和中国已实现了产业化．该合金的晶胞结构如图所示．
①该晶体的化学式为    ．
②已知该晶胞的摩尔质量为M g•mol^-1，密度为d g•cm^-3．设N_A为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是    cm³（用含M、d、N_A的代数式表示）．
③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定．已知：a=511pm，c=397pm；标准状况下氢气的密度为8.98×10^-5 g•cm^-3；储氢能力=储氢后氢气的密度/标准状况下氢气的密度．若忽略吸氢前后晶体的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为    ．

难度：中等

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10．（2016•遵义校级模拟）钛呈银白色，因它坚硬、强度大、耐热、密度小，被称为高技术金属．目前生产钛采用氯化法，即将金红石或钛铁矿与焦炭混合，通入氯气并加热制得TiCl₄：
2FeTiO₃+7Cl₂+6C
1173K
.

2TiCl₄+2FeCl₃+6CO；  TiO₂+2Cl₂+2C
1173K
.

TiCl₄+2CO
将TiCl₄蒸馏并提纯，在氩气保护下与镁共热得到钛：TiCl₄+2Mg
1220～1420K
.

Ti+2MgCl₂
MgCl₂和过量Mg用稀盐酸溶解后得海绵状钛，再在真空熔化铸成钛锭．请回答下列问题：
（1）基态钛原子的价电子排布式为    ．
（2）与CO互为等电子体的离子为    （填化学式）．
（3）在CH₂Cl₂、C₆H₆、CO₂、C₂H₄中，碳原子采取sp¹杂化的分子有    ．
（4）TiCl₄在常温下是无色液体，在水或潮湿空气中易水解而冒白烟．则TiCl₄属于    （填“原子”、“分子”或“离子”）晶体．
（5）与钛同周期的另一种元素钴（Co）可形成分子式均为Co（NH₃）₅BrSO₄的两种配合物，其中一种化学式为[Co（NH₃）₅Br]SO₄，往其溶液中加BaCl₂溶液时，现象是    ；往另一种配合物的溶液中加入BaCl₂溶液时，无明显现象，若加入AgNO₃溶液时，产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为    ．
（6）在自然界中TiO₂有金红石、板钛矿、锐钛矿三种晶型，其中金红石的晶胞如右图所示，则其中Ti⁴⁺的配位数为    ．

难度：中等

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	氟	氯	溴	碘	铍
第一电离能（kJ•mol^-1）	1681	1251	1140	1008	900

元素		Mn	Fe
电离能 /kJ•mol^-1	I₁	717	759
	I₂	1509	1561
	I₃	3248	2957