知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1． Cu₂S 可用于制防污涂料，其可由热的铜在硫蒸气或H₂S 中反应制得．
（1）铜元素在元素周期表中的位置为 ______ ，Cu⁺的核外电子排布式为 ______ ，基态铜原子核外电子共有 ______ 种运动状态．
（2）Cu₂S在一定条件下可被氧化为CuSO₄．
①在SO₄^2-中S原子的杂化轨道类型为 ______ ；SiO₄^4-、PO₄^3-与 SO₄^2-互为 ______ ；其中Si、P、S第一电离能由大到小顺序为 ______ ；
②硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元，硅氧四面体可以用图1a 表示，图1中b、c 是硅氧四面体结合成环状结构的两个例子，若在环状结构中硅的原子数为n，写出环状结构中硅酸根离子的通式 ______ ．

（3）甲醇（CH₃OH）中的羟基被硫羟基取代生成甲硫醇（CH₃SH），二者部分物理性质如表：
物质熔点/℃ 沸点/℃ 水溶液
甲醇 -97 64.7 互溶
甲硫醇 -123 6.8 不溶
甲醇和甲硫醇在熔沸点和水溶性方面性质差异的原因是 ______ ．
（4）某化合物由S、Fe、Cu 三种元素组成，其晶胞结构如图2所示（1pm=10^-10cm），该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，则该晶体的密度ρ= ______ g/cm³（保留三位有效数字）．

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2．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l所示，其组成元素的电负性由大到小的顺序为 ______ ；碳原子的杂化方式有 ______ ．
（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2种作用力为 ______ ．
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）．

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3．由C、N、O、Na、Fe五种元素组成的配合物Na₂[Fe（CN）₅（NO）]可用于治疗高血压急症．
（1）对该配合物的组成和结构分析如下：
①中心离子的价电子排布图为 ______ ，未成对电子数为 ______ ．
②不存在的作用力是 ______ （填标号）．
a．离子键 b．金属键 c．配位键 d．极性共价键 e．分子间作用力
③三种非金属元素的第一电离能从小到大的顺序为 ______ ，由其中两种元素组合可构成原子个数比为1：3的常见微粒，则该微粒的空间构型为 ______ ．
④与CN ^-互为等电子体的单质的结构式为 ______ ，该单质中原子的杂化方式为 ______ ．
（2）镍与铁同族．镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态物质Ni（CO）₄，推测Ni（CO）₄的晶体类型为 ______ ．已知构成该晶体微粒的空间构型为正四面体，则Ni（CO）₄易溶于 ______ （填标号）中．
a．水 b．四氯化碳 c．苯 d．硫酸镍溶液
（3）NaCl的晶胞结构示意图如图，NaCN的晶胞结构与其相似．已知NaCN晶体的密度为ρ g．cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A，求晶胞边长a= ______ cm．

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4．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 ______ ．

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5．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 ______ ．

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6．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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7．由C、N、O、Na、Fe五种元素组成的配合物Na₂[Fe（CN）₅（NO）]可用于治疗高血压急症．
（1）对该配合物的组成和结构分析如下：
①中心离子的未成对电子数为 ______ ．
②不存在的作用力是 ______ （填标号）．
a．离子键 b．金属键 c．配位键 d．极性共价键 e．分子间作用力
③三种非金属元素的第一电离能从小到大的顺序为 ______ ，由其中两种元素组合可构成原子个数比为1：3的常见微粒，则该微粒的空间构型为 ______ ．
④与CN ^-互为等电子体的单质的结构式为 ______ ，该单质中原子的杂化方式为 ______ ．
（2）镍与铁同族．镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态物质Ni（CO）₄，推测Ni（ C0）₄的晶体类型为 ______ ．已知构成该晶体微粒的空间构型为正四面体，则Ni（ C0）₄易溶于 ______ （填标号）中．
a．水 b．四氯化碳 c．苯 d．硫酸镍溶液
（3）NaCl的晶胞结构示意图如图，NaCN的晶胞结构与其相似．已知NaCN晶体的密度为ρ g．cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A，求晶胞边长a= ______ cm．

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8．已知碳元素能形成多种金属碳化物，如碳化钙，俗称为电石．
（1）电石（CaC₂）是用CaO与焦炭在电炉中加强热反应生成的，写出此反应的化学方程式 ______ ，CaC₂中含有化学键的类型为 ______ ，C₂^2-与N₂互为等电子体，C₂^2-的电子式可表示为 ______ ，其中α键和π键数目之比为 ______ ．
（2）已知MgO、CaO的熔点分别为2852℃、2614℃，分析熔点差异的原因是 ______ ．
（3）苯丙氨酸是一种重要的氨基酸，其结构如图1所示，分子中第一电离能最大的原子价电子排布式是 ______ ，其中碳原子的杂化方式有 ______ ．
（4）已知CaF₂晶体（如图2，Ca²⁺处于面心）的密度为ρg/cm³，N_A为阿伏加德常数，相邻的两个Ca²⁺的核间距为a cm，则CaF₂的摩尔质量（M）可以表示为 ______ g/mol．

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9．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 ______ ．

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10．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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物质	熔点/℃	沸点/℃	水溶液
甲醇	-97	64.7	互溶
甲硫醇	-123	6.8	不溶

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

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

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