知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
硫和氮是人们熟悉的物质，含硫、含氮的物质与人们的生活密切相关。
\(\rm{(1)}\)硫原子核外不同运动状态的电子有 ______ 种，其最外层电子排布式是 ______ 氮的单质的电子式是 ______ ，其晶体类型是 ______ 。
\(\rm{(2)NH_{3}}\)是氮的一种氢化物，其空间构型是 ______ ，其化学键类型是 ______ 。
\(\rm{(3)SO_{2}}\)是工业制硫酸的中间产物，它的转化在接触室中进行，其反应是：\(\rm{2SO_{2}(g)+O_{2}(g)⇌2SO_{3}(g)+Q}\)，该反应的平衡常数表达式\(\rm{K=}\) ______ ，欲使\(\rm{K}\)值增大，可采取的措施是 ______ ，在实际生产中，原料进入接触室之前需净化处理，该步骤的目的是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)在\(\rm{2L}\)密闭容器中充入\(\rm{1molO_{2}}\)和\(\rm{2molSO_{2}}\)，\(\rm{5min}\)后测得\(\rm{O_{2}}\)减少了\(\rm{0.1mol}\)。则\(\rm{0-5}\)分钟内此反应的平均速率为 ______ \(\rm{mol/(L⋅min)}\)。

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2．
碳元素广泛存在于自然界中，对人类生命和生活具有重要意义。含碳化合物在工业生产和国防建设中有广泛的应用。
\(\rm{(1)}\)碳元素原子核外有 ______ 个未成对电子，最外层有 ______ 种能量不同的电子。
\(\rm{CH_{4}}\) 分子的空间构型为 ______ ，是 ______ 分子。\(\rm{(}\)填“极性”或“非极性”\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)}\)碳和硅是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是 ______ \(\rm{(}\)填编号\(\rm{)}\)
\(\rm{a.CH_{4}}\) 的稳定性比 \(\rm{SiH_{4}}\) 强 \(\rm{b.SiH_{4}}\) 的沸点比 \(\rm{CH_{4}}\) 高
\(\rm{c.}\)碳酸是强酸，硅酸是弱酸 \(\rm{d.}\)碳原子半径比硅原子小
氮化硅\(\rm{(Si_{3}N_{4})}\)是一种重要的陶瓷材料，可用石英与焦炭在 \(\rm{800℃}\)的氮气气氛下合成：
\(\rm{3SiO_{2}(s)+6C(s)+2N_{2}(g) \dfrac { \overset{\;{高温}\;}{ -}}{\;}Si_{3}N_{4}(s)+6CO(g)}\)
该反应的平衡常数表达式 \(\rm{K=}\) ______ 。已知平衡常数：\(\rm{K (800℃) > K (850℃)}\)是 ______ 反应\(\rm{(}\)填“放热”或“吸热”\(\rm{)}\)。
\(\rm{(3)}\)任写两种能提高二氧化硅转化率的措施 ______ 、 ______ 。
\(\rm{(4)}\)一定温度下，在 \(\rm{2L}\) 密闭容器内，充入一定量的反应物，\(\rm{5}\) 分钟时达到平衡，测得容器内气体增加了
\(\rm{0.4mol}\)，用 \(\rm{CO}\) 表示该反应时间内的反应速率为 ______ 。

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3．
利用水热和有机溶剂等软化学方法，可合成出含有有机杂化锌、锗以及砷等金属的硒化物，且该硒化物具有离子交换、催化、吸附、半导体等性能，显示出良好的应用前景。回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)锌基态原子核外电子排布式为 ______ 。元素锗与砷中，第一电离能较大的是 ______ \(\rm{(}\)填元素符号，下同\(\rm{)}\)，基态原子核外未成对电子数较少的是 ______ 。
\(\rm{(2)H_{2}SeO_{3}}\)分子中\(\rm{Se}\)原子的杂化形式为 ______ ，\(\rm{H_{2}SeO_{4}}\)的酸性比\(\rm{H_{2}SeO_{3}}\)强，原因是 ______ 。
\(\rm{(3)}\)气态\(\rm{SeO_{3}}\)分子的立体构型为 ______ ，与\(\rm{SeO_{3}}\)互为等电子体的一种离子为 ______ \(\rm{(}\)填离子符号\(\rm{)}\)。
\(\rm{(4)}\)硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为 ______ ，若该晶胞密度为\(\rm{ρg⋅cm^{-3}}\)，硒化锌的摩尔质量为\(\rm{Mg⋅mol^{-1}.}\)用\(\rm{N_{A}}\)代表阿伏伽德罗常数的数值，则晶胞参数\(\rm{ɑ}\)为 ______ \(\rm{nm}\)。

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4．
\(\rm{(1)}\)福州大学王新晨教授以氨基氰\(\rm{(CH_{2}N_{2})}\)为原料制得类石墨相氮化碳\(\rm{(g-C_{3}N_{4})}\)，其单层结构如图\(\rm{1}\)。

\(\rm{①}\)氨基氰\(\rm{CH_{2}N_{2})}\)分子中\(\rm{C}\)、\(\rm{N}\) 原子均满足\(\rm{8}\)电子稳定结构，则该分子的结构式为 ______ ；该分子为 ______ \(\rm{(}\)填“极性”或“非极性”\(\rm{)}\)分子。
\(\rm{②}\)氨基氰易溶于水或乙醇，其主要原因是 ______ 。
\(\rm{③}\)关于\(\rm{g-C_{3}N_{4}}\)的叙述正确的是 ______ 。
A.电负性：\(\rm{C > N}\) \(\rm{B.}\)该物质的熔点比石墨更高
C.该物质属于原子晶体 \(\rm{D.}\)该物质中\(\rm{C}\)和\(\rm{N}\)原子均采取\(\rm{SP^{2}}\)杂化
\(\rm{(2)NH_{3}}\)与\(\rm{Zn^{2+}}\)可形成\(\rm{[Zn(NH_{3})_{6}]^{2+}}\)离子，部分结构如图\(\rm{2}\)。
\(\rm{①NH_{3}}\)的空间构型为 ______ 。
\(\rm{②[Zn(NH_{3})_{6}]^{2+}}\)离子中存在的化学键类型有 ______ ；\(\rm{NH_{3}}\)分子中\(\rm{H-N-H}\)键角为\(\rm{107.3^{\circ}}\)，判断\(\rm{[Zn(NH_{3})_{6}]^{2+}}\)离子中\(\rm{H-N-H}\) 键角 ______ \(\rm{107.3^{\circ}(}\) 填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。
\(\rm{③}\)肼\(\rm{(N_{2}H_{4})}\)可视为\(\rm{NH_{3}}\)分子中的一个氢原子被\(\rm{-NH_{2}(}\)氨基\(\rm{)}\)取代形成的另一种氮的氢化物。与\(\rm{N_{2}H_{4}}\)互为等电子体的分子有 ______ 。\(\rm{(}\)写一种\(\rm{)}\)
\(\rm{(3)N}\)元素形成的简单离子\(\rm{N^{3-}}\)与\(\rm{X^{n+}}\)形成的晶体的是立方体结构，边长为\(\rm{anm}\)，如图\(\rm{3}\)所示。
\(\rm{①X^{n+}}\)中所有的电子恰好充满\(\rm{K}\)、\(\rm{L}\)、\(\rm{M}\) 三个电子层，则基态\(\rm{X}\)原子的价电子的轨道表示式为 ______ 。
\(\rm{②}\)已知该晶体的密度为\(\rm{5.84g⋅cm^{-3}}\)，则阿伏加德罗常数\(\rm{N_{A}}\)的计算表示式为 ______ \(\rm{(}\)含\(\rm{a)}\)。

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5．
磷化硼\(\rm{(BP)}\)是一种受关注的耐磨涂层材料，可作为钛等金属表面的保护薄膜。
\(\rm{(1)}\)三溴化硼和三溴化磷混合物在高温条件下与\(\rm{H_{2}}\)反应可以制得\(\rm{BP}\)。
\(\rm{①}\)上述反应的化学方程式为 ______ ；
\(\rm{②}\)磷原子中存在 ______ 种不同能量的电子，电子占据的最高能层符号为 ______ 。
\(\rm{③}\)常温下，三溴化磷是淡黄色发烟液体，可溶于丙酮、四氯化碳中，该物质属于 ______ 晶体\(\rm{(}\)填晶体类型\(\rm{)}\)。
\(\rm{(2)}\)已知磷酸是中强酸，硼酸是弱酸；\(\rm{pK_{a}=-\lg K_{a}}\)。
\(\rm{①}\)有机酸的酸性强弱受邻近碳上取代原子的影响，如酸性：\(\rm{BrCH_{2}COOH > CH_{3}COOH.}\)据此推测，\(\rm{pK_{a}}\)：\(\rm{AtCH_{2}COOH}\) ______ \(\rm{ClCH_{2}COOH(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”、“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)
\(\rm{②}\)磷酸是三元酸，写出两个与\(\rm{PO_{4}^{3-}}\)具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 ______ 。
\(\rm{③}\)硼酸是一元酸，它在水中表现出来的弱酸性，并不是自身电离出氢离子所致，而是水分子与\(\rm{B(OH)_{3}}\)结合，生成一个酸根离子，该阴离子的结构式为： ______ \(\rm{(}\)若存在配位键，请用箭头标出\(\rm{)}\)。
\(\rm{(3)}\)高温陶瓷材料\(\rm{Si_{3}N_{4}}\)的成键方式如图\(\rm{1}\)所示，结构中\(\rm{N-Si-N}\)的键角比\(\rm{Si-N-Si}\)的键角大，其原因是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)磷化硼的晶体结构如图\(\rm{2}\)所示。晶胞中\(\rm{P}\)原子的堆积方式为 ______ \(\rm{(}\)填“简单立方”、“体心立方”或“面心立方最密”\(\rm{)}\)堆积。若该晶体中最邻近的两个\(\rm{P}\)原子之间的距离为\(\rm{a}\) \(\rm{nm}\)，则晶体密度为 ______ \(\rm{g⋅cm^{-3}(}\)只需列出计算式\(\rm{)}\)。

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6．金属Ti性能优越，被誉为继Fe、Al后广泛应用的“第三金属”．
（1）Ti基态原子的电子排布式为 ______ ．
（2）钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物．电负性：C ______ B（填“＞”或“＜”，下同；第一电离能：N ______ O，原因是 ______ ．N₂O的沸点（-88.49℃）比NH₃的沸点（-33.34℃）低，其主要原因是 ______ ．
（3）月球岩石--玄武岩的主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃）．FeTiO₃与80%的浓硫酸反应生成TiSO₄．SO₄^2-的空间构型为 ______ ，SO₃^2-的键角比SO₄^2-的键角小的原因是 ______ ．写出SO₄^2-的一种等电子体的化学式： ______ ．
（4）Ti氧化物和CaO相互作用形成钛酸盐，其晶胞结构如图所示．该晶胞中Ca²⁺的配位数是 ______ ，该晶胞的化学式为 ______ ．
（5）Fe能形成多种氧化物，其中FeO晶胞结构为NaCl型．晶体中实际上存在空位、错位、杂质原子等缺陷，晶体的缺陷对晶体的性质会产生重大影响．由于晶体缺陷，在晶体中Fe和O的个数比发生了变化，变为FexO（x＜1，若测得某FexO晶体的密度为5.71g/cm^-3，晶体边长为4.28×10^-10m，则FexO中X= ______ ．（结果保留两位有效数字）

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7．磷元素在生产和生活中有广泛的应用．
（1）P原子价电子排布图为 ______ ．
（2）四（三苯基膦）钯分子结构如图1：

P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上，钯原子的杂化轨道类型为 ______ ；判断该物质在水中溶解度并加以解释 ______ ．该物质可用于图2所示物质A的合成：物质A中碳原子杂化轨道类型为 ______ ；一个A分子中手性碳原子数目为 ______ ．
（3）在图1中表示出四（三苯基膦）钯分子中配位键：
（4）PCl₅是一种白色晶体，在恒容密闭容器中加热可在148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正六面体形阴离子，熔体中P-Cl的键长只有198nm和206nm两种，这两种离子的化学式为 ______ ；正四面体形阳离子中键角小于PCl₃的键角原因为 ______ ；该晶体的晶胞如图3所示，立方体的晶胞边长为a pm，N_A为阿伏伽德罗常数的值，则该晶体的密度为 ______ g/cm³．
（5）PBr₅气态分子的结构与PCl₅相似，它的熔体也能导电，经测定知其中只存在一种P-Br键长，试用电离方程式解释PBr₅熔体能导电的原因 ______ ．

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8．氮、硫、氯、钠、铝、铁及其化合物是研究基本概念和基本理论的重要载体．
（1）角“＞”“＜”或“=”填空：
性质第一电离能熔点半径键能
对象 S ______ Cl Na ______ Al N^3-______ Al³⁺ N=N ______ N≡N
（2）在N、S、Cl的含氧酸的阴离子中，空间构型呈三角锥形的有 ______ （填离子符号）；在NH₃、H₂S中，键角较大的是 ______ ，理由是 ______ ．
（3）（SCN）₂分子中每个原子最外层都达到稳定结构，（SCN）₂分子中σ键和π键数目之比为 ______ ．
（4）某种磁性氮化铁晶胞如图所示．
①该晶体的化学式为 ______ ．
②已知该晶胞体积为V cm³，该晶胞的密度为 ______ g•cm^-3（N_A表示阿伏加德罗常数的值）．

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9．开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向．
（1）Ti（BH₄）₃是一种储氢材料，可由TiCl₄和BH₄反应制得．
①Ti的基态原子外围电子排布式为 ______ ．
②LiBH₄由Li⁺和BH₄^-构成，BH₄^-的空间构型是 ______ ，BH₄^-中B原子的杂化类型为 ______ ，LiBH₄中存在的作用力有 ______ ．
③LiBH₄元素的电负性由大到小排列顺序为 ______ ．
（2）MgH₂也是一种储氢材料，其晶胞结构如图所示．
已知该晶胞的体积为V cm³，则该晶体的密度为 ______ [用V、N_A表示（其中N_A为阿伏加德罗常数的值）]．MgH₂要密封保存，通水会缓慢反应．反应的化学方程式为 ______ ．
（3）金属晶体中存在一种堆积方式叫立方最密堆积，其配位数为 ______ ，空间利用率为 ______ ．一种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氧后的晶胞结构与CaF₂的结构相似，该晶体储氢后的化学式为 ______ ．

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10．元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响，性质的递变规律与短周期元素略有不同．
Ⅰ．第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的．
镓（₃₁Ga）的基态电子排布式是 ______ ；
₃₁Ga的第一电离能却明显低于₃₀Zn，原因是 ______ ；
Ⅱ．第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物．
（1）CO和NH₃可以和很多过渡金属形成配合物．CO与N₂互为等电子体，CO分子中C原子上有一孤电子对，C、O原子都符合8电子稳定结构，则CO的结构式可表示为 ______ ．NH₃分子中N原子的杂化方式为 ______ 杂化，NH₃分子的空间立体构型是 ______ ．
（2）向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，向该溶液中加乙醇，析出深蓝色晶体．蓝色沉淀先溶解，后析出的原因是： ______
（用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释）
（3）如图甲所示为二维平面晶体示意图，所表示的化学式为AX₃的是 ______ ．

（4）图乙为一个金属铜的晶胞，此晶胞立方体的边长为acm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρ g/cm³，则阿伏加德罗常数可表示为 ______ mol^-1（用含a、ρ的代数式表示）．

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性质	第一电离能	熔点	半径	键能
对象	S ______ Cl	Na ______ Al	N^3-______ Al³⁺	N=N ______ N≡N