知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．钴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：

$\rm{(1)Co}$基态原子的电子排布式为 ______ ；
$\rm{(2)}$酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用，其结构如图$\rm{1}$所示，中心离子为钴离子．
$\rm{①}$酞菁钴中三种非金属原子的电负性有大到小的顺序为 ______ ，$\rm{(}$用相应的元素符号作答$\rm{)}$；碳原子的杂化轨道类型为 ______ ；
$\rm{②}$与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是 ______ ；
$\rm{(3)CoCl_{2}}$中结晶水数目不同呈现不同的颜色．
$\rm{CoCl_{2}⋅6H_{2}O(}$粉红$\rm{)}$ $\rm{ \overset{325.3K}{\rightleftharpoons}CoCl_{2}⋅2H_{2}O(}$紫红$\rm{) \overset{363K}{\rightleftharpoons}CoCl_{2}⋅H_{2}O(}$蓝紫$\rm{) \overset{393K}{\rightleftharpoons}CoCl_{2}(}$蓝色$\rm{)}$
$\rm{CoCl_{2}}$可添加到硅胶$\rm{(}$一种干燥剂，烘干后可再生反复使用$\rm{)}$中制成变色硅胶$\rm{.}$简述硅胶中添加$\rm{CoCl_{2}}$的作用： ______ ；
$\rm{(4)}$用$\rm{KCN}$处理含 $\rm{Co^{2+}}$的盐溶液，有红色的$\rm{Co(CN)_{2}}$析出，将它溶于过量的$\rm{KCN}$溶液后，可生成紫色的$\rm{[Co(CN_{6}]^{4-}}$，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色$\rm{[Co(CN)_{6}]^{3-}}$，写出该反应的离子方程式： ______ ；
$\rm{(5)Co}$的一种氧化物的晶胞如图所示$\rm{(}$$\rm{)}$，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有 ______ 个；筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在$\rm{5K}$下呈现超导性的晶体，该晶体具有$\rm{CoO_{2}}$的层状结构$\rm{(}$如图$\rm{2}$所示，小球表示$\rm{Co}$原子，大球表示$\rm{O}$原子$\rm{).}$下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述 $\rm{CoO_{2}}$的化学组成的是 ______ ．

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2． $\rm{Cu_{2}S}$ 可用于制防污涂料，其可由热的铜在硫蒸气或$\rm{H_{2}S}$ 中反应制得．
$\rm{(1)}$铜元素在元素周期表中的位置为 ______ ，$\rm{Cu^{+}}$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．
$\rm{(2)Cu_{2}S}$在一定条件下可被氧化为$\rm{CuSO_{4}}$．
$\rm{①}$在$\rm{SO_{4}^{2-}}$中$\rm{S}$原子的杂化轨道类型为 ______ ；$\rm{SiO_{4}^{4-}}$、$\rm{PO_{4}^{3-}}$与 $\rm{SO_{4}^{2-}}$互为 ______ ；其中$\rm{Si}$、$\rm{P}$、$\rm{S}$第一电离能由大到小顺序为 ______ ；
$\rm{②}$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$\rm{1a}$ 表示，图$\rm{1}$中$\rm{b}$、$\rm{c}$ 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$\rm{n}$，写出环状结构中硅酸根离子的通式 ______ ．

$\rm{(3)}$甲醇$\rm{(CH_{3}OH)}$中的羟基被硫羟基取代生成甲硫醇$\rm{(CH_{3}SH)}$，二者部分物理性质如表：

物质熔点$\rm{/℃}$ 沸点$\rm{/℃}$ 水溶液

甲醇 $\rm{-97}$ $\rm{64.7}$ 互溶

甲硫醇 $\rm{-123}$ $\rm{6.8}$ 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 ______ ．
$\rm{(4)}$某化合物由$\rm{S}$、$\rm{Fe}$、$\rm{Cu}$ 三种元素组成，其晶胞结构如图$\rm{2}$所示$\rm{(1pm=10^{-10}cm)}$，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$\rm{ρ=}$ ______ $\rm{g/cm^{3}(}$保留三位有效数字$\rm{)}$．

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3． A、B、C、D、E、R六种元素位于周期表的前四周期，其原子序数依次增大．已知A原子核外有三个未成对电子；B的最外层电子数是内层电子数的3倍；化合物C2E的晶体为离子晶体；D单质的熔点在同周期单质中最高；E原子核外的M层中只有两对成对电子；R原子核外最外层电子数与C相同，其余各层均充满．请根据以上信息，回答下列问题：
（1）A、B、C、D四种原子的第一电离能由小到大的顺序为 ______ （用元素符号表示）．
（2）C的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点高，理由是 ______ ．
（3）基态R⁺离子的核外电子排布式是 ______ ．
（4）Q分子是A₂B的等电子体，Q的结构式为 ______ ．
（5）图一是R单质的晶胞结构，配位数为 ______ ；图二是B、R两元素组成的一种化合物的晶胞，其化学式为 ______ ．

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4． 2015年8月12号接近午夜时分，天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸．发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品，爆炸火光震天，并产生巨大蘑菇云．根据掌握的信息分析，装箱区的危险化学品可能有钾、钠、氯酸钠、硝酸钾、烧碱，硫化碱、硅化钙、三氯乙烯、氯碘酸等．运抵区的危险化学品可能有环己胺、二甲基二硫、甲酸、硝酸铵、氰化钠、4，6-二硝基苯-邻仲丁基苯酚等．
回答下列问题：
（1）在组成NH₄NO₃、NaCN两种物质的元素中第一电离能最大的是 ______ （填元素符号）解释原因 ______
（2）二甲基二硫和甲酸中，在水中溶解度较大的是 ______ （填名称），原因是 ______ ；烧碱所属的晶体类型为 ______ ；硫化碱（Na₂S）的S^2-的基态电子排布式是 ______
（3）硝酸铵中，NO₃^-的立体构型为 ______ ，中心原子的杂化轨道类型为 ______
（4）1mol化合物NaCN中CN^-所含的π键数为 ______ ，与CN^-互为等电子体的分子有 ______ ．
（CN）₂又称为拟卤素，实验室可以用氰化钠、二氧化锰和浓硫酸在加热条件下制得，写成该制备的化学方程式 ______ ．
（5）钠钾合金属于金属晶体，其某种合金的晶胞结构如图所示．合金的化学式为 ______ ；晶胞中K 原子的配位数为 ______ ；已知金属原子半径r（Na）=186pm、r（K）=227pm，计算晶体的空间利用率 ______ （列出计算式，不需要计算出结果）．

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5． [化学一物质结构与性质]
据媒体报道，佐治亚大学的科研人员制备了一种以氧化铁为核，以二氧化钛为壳的核一壳纳米结构催化剂，该催化剂可以更高效地把太阳能转变为化学能，为未来清洁、可再生能源的发展提供了新的研究方向．制备金属钛的一种流程如下：
[钙钛矿] $%20%5Cxrightarrow%5B%5Ctext%7B%E8%BF%87%E6%BB%A4%7D%5D%7B%5Ctext%7B%E7%A1%AB%E9%85%B8%7D%7D$ [硫酸氧钛溶液] $%20%5Cxrightarrow%5B%5Ctext%7B%E8%BF%87%E6%BB%A4%7D%5D%7B%5Ctext%7B%E6%B0%B4%7D%2F%E2%96%B3%7D$ [H₂TiO₃] $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E7%84%99%E7%83%A7%7D%7D$ [TiO₂] $%20%5Cxrightarrow%5B%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%5D%7BC%E3%80%81Cl_%7B2%7D%7D$ [TiCl₄] $%20%5Cxrightarrow%5B%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%5D%7BMg%2FAr%7D$ [Ti]
（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．金属钛的晶胞结构如图1所示，其堆积方式为 ______ 堆积．
（2）根据价层电子互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：l-l＞l-b＞b-b（l为孤对电子对，b为键合电子对），则H₂O中的H-O-H键角 ______ （填字母）．
A．180°　　　　　　B．接近120°，但小于120°
C．接近120°，但大于120°　　　　　D．接近109°28′，但小于109°28′
（3）已知TiCl₄在通常情况下是无色液体，熔点为-25℃，沸点为136℃，则TiCl₄为 ______ 晶体．
（4）纳米TiO₂是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图2．化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是 ______ ．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 ______ ．
（5）钙钛矿晶体的结构如图3所示．钛离子位于立方晶胞的顶角，被 ______ 个氧离子包围；钛离子位于立方晶胞的体心，被 ______ 个氧离子包围成配位八面体，钙钛矿晶体的化学式为 ______ ．若该晶胞的边长为apm，则钙钛矿晶体的密度为 ______ g•cm^-3（只要求列算式，不必计算出数值）．

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6．钴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、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用，其结构如图1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有大到小的顺序为 ______ ，（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•6H₂O（粉红） $%20%5Coverset%7B325.3K%7D%7B%5Crightleftharpoons%7D$ CoCl₂•2H₂O（紫红） $%20%5Coverset%7B363K%7D%7B%5Crightleftharpoons%7D$ CoCl₂•H₂O（蓝紫） $%20%5Coverset%7B393K%7D%7B%5Crightleftharpoons%7D$ CoCl₂（蓝色）
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（CN₆]^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（如图2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 ______ ．

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7．决定物质性质的重要因素是物质结构．请回答下列问题．
（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如表所示：
电离能/kJ•mol^-1 I₁ I₂ I₃ I₄
A 578 1817 2745 11578
B 738 1451 7733 10540
A通常显 ______ 价，A的电负性 ______ B的电负性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）紫外光的光子所具有的能量约为399kJ•mol^-1．根据如表有关蛋白质分子中重要化学键的信息，说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因： ______ ．
组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是 ______ ．
共价键 C-C C-N C-S
键能/kJ•mol^-1 347 305 259
（3）实验证明：KCl、CaO这2种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如图所示）：
则KCl、CaO这2种晶体熔点从高到低的顺序是： ______ ，其原因是 ______ （从影响晶格能大小的因素进行描述）．其中CaO晶体中一个Ca²⁺周围和它最邻近且等距离的Ca²⁺有 ______ 个．
（4）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好．离子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，适合作录音带磁粉原料的是 ______ ．

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