知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．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）

难度：中等

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2．（化学-物质结构与性质）C和Si元素在化学中占有极其重要的地位．
（1）写出Si的基态原子核外电子排布式 ______ ．
从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 ______ ．
（2）SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为 ______ ，微粒间存在的作用力是 ______ ．
（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为 ______ （填元素符号）．MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似．MO的熔点比CaO的高，其原因是 ______ ．
（4）C、Si为同一主族的元素，CO₂和SiO₂化学式相似，但结构和性质有很大不同．CO₂中C与O原子间形成σ键和π键，SiO₂中Si与O原子间不形成上述π健．从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述π键 ______ ．

难度：中等

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3．碳原子2p亚层上的2个电子不相同的方面是 ______ （选填序号）．
a．能量  b．电子云形状   c．电子云伸展方向  d．自旋状态
¹⁴N 原子与¹²C原子比，质子数和中子数都更多，但原子半径却更小，请解释 ______ ．
（1）铍（Be）与铝性质相似．
（2）以下对铍及其化合物的推断肯定不正确的是 ______ （选填序号）．
a．铍会在浓硫酸中钝化     b．氯化铍固体会发生升华现象
c．氧化铍坚硬难熔         d．铍的熔点低于镁
（3）写出BeCl₂溶液和Na₂BeO₂溶液混合后反应的离子方程式 ______ ．
（4）将BeCl₂溶液加热蒸干后灼热，再使其熔融，用直流电电解，可得到单质铍和一种单质气体，则该气体的化学式为 ______ ．
（5）氮化铝（AlN）广泛应用于集成电路，其制备原理是将氧化铝与碳粉混合均匀，在持续流动的氮气流中加热至1750℃，发生如下反应：
2Al₂O₃（s）═4Al（g）+3O₂（g）…①；
2C（s）+O₂（g）═2CO（g） …②；
2Al（g）+N₂（g）═2AlN（s）…③
试分析反应②对制备AlN的作用 ______ ．

难度：中等

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4．（物质与结构）元素周期表中，金属和非金属分界线附近的元素以及过渡元素性质特殊，其单质和化合物应用广泛，成为科学研究的热点．
（1）锗（Ge）可以作半导体材料，写出基态锗原子的电子排布式： ______
（2）Ti（BH₄）₃是一种储氢材料，可由TiCl₄和LiBH₄反应制得
①Ti的基态原子有 ______ 种运动状态不同的电子（2分）
②材料LiBH₄中Li、B、H元素的电负性由大到小的顺序为 ______
③LiBH₄由Li⁺和BH₄^-构成，BH₄^-的空间构型是 ______ ，中心原子的杂化方式：
______ ，LiBH₄中不存在的化学键有 ______ （填字母）
A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．配位键
（3）铜的氯化物与氨水反应可形成配合物[Cu（NH₃）₄]Cl₂该配合物的配位数是： ______ ，1mol该配合物中含有δ健的数目为 ______ ，画出配离子[Cu（NH₃）₄]²⁺的结构简式 ______
（4）第三周期元素的第一电离能随着原子序数增大总体趋势是逐渐增大．但Al的第一电离能明显低于Mg，原因是 ______ ．

难度：中等

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5．绿柱石被国际珠宝界公认为四大名贵宝石之一．主要成分为Be₃Al₂[Si₆O₁₈]，因含适量的Cr₂O₃（0.15～0.6%），而形成祖母绿．试回答下列问题：
（1）基态Al原子中，电子填充的最高能级是 ______ ，基态Cr原子的价电子排布式是 ______ ．
（2）用“＞”或“＜”填空：
第一电离能键能沸点离子半径
Be ______ B C-C ______ Si-Si H₂S ______ H₂O Al³⁺______ O^2-
（3）BeCl₂分子的空间构型是 ______ ，它的二聚体Be₂Cl₄结构如右图所示，其中Be原子的杂化方式是 ______ ．

（4）强还原剂LiAlH₄能将SiCl₄还原成SiH₄，试写出SiH₄在空气中自燃的化学方程式 ______ ．
（5）Be的氧化物的立方晶胞结构如右图所示，已知氧化铍晶体的密度为ρg•cm^-3，则晶胞连长为 ______ cm（设N_A为阿伏加德罗常数的值，用含N_A、ρ的代数式表示）．

难度：中等

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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”）．

难度：中等

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7．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 ______ ．

难度：中等

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8．现代世界产量最高的金属是Fe、Al、Cu．
（1）Fe、Al、Cu三种元素第一电离能由高到低的排序为 ______ ；Fe²⁺的电子排布式为 ______ ．
（2）Cu（OH）₂溶于浓氨水形成 ______ 色铜氨溶液；乙二酸（）分子中碳原子杂化类型为 ______ ，分子中σ键比π键多 ______ 个．
（3）以下变化伴随化学键破坏的是 ______ （填下列选项标号）
A．冰融化 B．铝气化 C．AlCl₃溶于水 D．胆矾受热变白
（4）二氧化硅晶体结构示意图如图，每个氧原子最近且等距离相邻 ______ 个氧原子．

难度：中等

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9．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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10．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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第一电离能	键能	沸点	离子半径
Be ______ B	C-C ______ Si-Si	H₂S ______ H₂O	Al³⁺______ O^2-