知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

主族元素\(\rm{W}\)、\(\rm{X}\)、\(\rm{Y}\)、\(\rm{Z}\)的原子序数依次增加，且均不大于\(\rm{20}\)。\(\rm{W}\)、\(\rm{X}\)、\(\rm{Z}\)最外层电子数之和为\(\rm{10}\)；\(\rm{W}\)与\(\rm{Y}\)同族；\(\rm{W}\)与\(\rm{Z}\)形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是\(\rm{(}\) \(\rm{)}\)

A．常温常压下\(\rm{X}\)的单质为气态

B．\(\rm{Z}\)的氢化物为离子化合物

C．\(\rm{Y}\)和\(\rm{Z}\)形成的化合物的水溶液呈碱性

D．\(\rm{W}\)与\(\rm{Y}\)具有相同的最高化合价

难度：难

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2．
\(\rm{Li}\)是最轻的圆体金属，采用\(\rm{Li}\)作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)下列\(\rm{Li}\)原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 ______ \(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)
A.
B.
C.
D.
\(\rm{(2)Li^{+}}\)与\(\rm{H^{-}}\)具有相同的电子构型，\(\rm{r(Li^{+})}\)小于\(\rm{r(H^{-})}\)，原因是 ______ 。
\(\rm{(3)LiAlH_{4}}\)是有机合成中常用的还原剂，\(\rm{LiAlH_{4}}\)中的阴离子空间构型是 ______ 中心原子的杂化形式为 ______ 。\(\rm{LiAlH_{4}}\)中，存在 ______ \(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)。
A.离子键\(\rm{B.σ}\)键\(\rm{C.π}\)键\(\rm{D.}\)氢键
\(\rm{(4)Li_{2}O}\)是离子晶体，其晶格能可通过图\(\rm{(a)}\)的\(\rm{Bormi-Haber}\)循环计算得到。

可知，\(\rm{Li}\)原子的第一电离能为 ______ \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)，\(\rm{O=O}\)键键能为 ______ \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)，\(\rm{Li_{2}O}\)晶格能为 ______ \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)。
\(\rm{(5)Li_{2}O}\)具有反萤石结构，晶胞如图\(\rm{(b)}\)所示。已知晶胞参数为\(\rm{0.4665nm}\)，阿伏加德罗常数的值为\(\rm{N_{A}}\)，则\(\rm{Li_{2}O}\)的密度为 ______ \(\rm{g⋅cm^{-3}(}\)列出计算式\(\rm{)}\)。

难度：难

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3．
\(\rm{8-}\)羟基哇啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂，也是重要的医药中间体。下图是\(\rm{8-}\)羟基呼啉的合成路线。

已知：\(\rm{i}\)．\(\rm{+}\)\(\rm{ \xrightarrow[\triangle ]{H_{2}SO_{4}}}\)
\(\rm{ii.}\)同一个碳原子上连有\(\rm{2}\)个羟基的分子不稳定。
\(\rm{(1)}\)按官能团分类，\(\rm{A}\)的类别是 ______ 。
\(\rm{(2)A→B}\)的化学方程式是 ______ 。
\(\rm{(3)C}\)可能的结构简式是 ______ 。
\(\rm{(4)C→D}\)所需的试剂\(\rm{a}\)是 ______ 。
\(\rm{(5)D→E}\)的化学方程式是 ______ 。
\(\rm{(6)F→G}\)的反应类型是 ______ 。
\(\rm{(7)}\)将下列\(\rm{K→L}\)的流程图补充完整：

\(\rm{(8)}\)合成\(\rm{8-}\)羟基喹啉时，\(\rm{L}\)发生了 ______ \(\rm{(}\)填“氧化”或“还原”\(\rm{)}\)反应，反应时还生成了水，则\(\rm{L}\)与\(\rm{G}\)物质的量之比为 ______ 。

难度：难

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4．

硫及其化合物有许多用途。相关物质的物理常数如表所示：

	\(\rm{H_{2}S}\)	\(\rm{S_{8}}\)	\(\rm{FeS_{2}}\)	\(\rm{SO_{2}}\)	\(\rm{SO_{3}}\)	\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)
熔点\(\rm{/℃}\)	\(\rm{-85.5}\)	\(\rm{115.2}\)	\(\rm{ > 600(}\)分解\(\rm{)}\)	\(\rm{-75.5}\)	\(\rm{16.8}\)	\(\rm{10.3}\)
沸点\(\rm{/℃}\)	\(\rm{-60.3}\)	\(\rm{444.6}\)	\(\rm{ > 600(}\)分解\(\rm{)}\)	\(\rm{-10.0}\)	\(\rm{45.0}\)	\(\rm{337.0}\)

回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)基态\(\rm{Fe}\)原子价层电子的电子排布图\(\rm{(}\)轨道表达式\(\rm{)}\)为 ______ ，基态\(\rm{S}\)原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 ______ 形。
\(\rm{(2)}\)根据价层电子对互斥理论，\(\rm{H_{2}S}\)，\(\rm{SO_{2}}\)，\(\rm{SO_{3}}\)的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 ______ 。
\(\rm{(3)}\)图\(\rm{(a)}\)为\(\rm{S_{8}}\)的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为 ______ 。

\(\rm{(4)}\)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为 ______ 形，其中共价键的类型有 ______ 种；固体三氧化硫中存在如图\(\rm{(b)}\)所示的三氯分子。该分子中\(\rm{S}\)原子的杂化轨道类型为 ______ 。
\(\rm{(5)FeS_{2}}\)晶体的晶胞如图\(\rm{(c)}\)所示，晶胞边长为\(\rm{anm}\)，\(\rm{FeS_{2}}\)相对式量为\(\rm{M}\)、阿伏加德罗常数的值为\(\rm{N_{A}}\)，其晶体密度的计算表达式为 ______ \(\rm{g⋅cm^{-3}}\)；晶胞中\(\rm{Fe^{2+}}\)位于\(\rm{S_{2}^{2-}}\)所形成的八面体的体心，该正八面体的边长为 ______ \(\rm{nm}\)。

难度：难

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5．

\(\rm{Li_{4}Ti_{3}O_{12}}\)和\(\rm{LiFePO_{4}}\)都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{FeTiO3}\)，还含有少量\(\rm{MgO}\)、\(\rm{SiO_{2}}\)等杂质\(\rm{)}\)来制备，工艺流程如下：

回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示\(\rm{.}\)由图可知，当铁的净出率为\(\rm{70\%}\)时，所采用的实验条件为 ______ ．

\(\rm{(2)}\)“酸浸”后，钛主要以\(\rm{TiOCl_{4}^{2-}}\)形式存在，写出相应反应的离子方程式 ______ ．
\(\rm{(3)TiO_{2}⋅xH_{2}O}\)沉淀与双氧水、氨水反应\(\rm{40min}\)所得实验结果如下表所示：

温度\(\rm{/℃}\)	\(\rm{30}\)	\(\rm{35}\)	\(\rm{40}\)	\(\rm{45}\)	\(\rm{50}\)
\(\rm{TiO_{2}⋅xH_{2}O}\)转化率\(\rm{/\%}\)	\(\rm{92}\)	\(\rm{95}\)	\(\rm{97}\)	\(\rm{93}\)	\(\rm{88}\)

分析\(\rm{40℃}\)时\(\rm{TiO_{2}⋅xH_{2}O}\)转化率最高的原因 ______ ．
\(\rm{(4)Li_{2}Ti_{5}O_{15}}\)中\(\rm{Ti}\)的化合价为\(\rm{+4}\)，其中过氧键的数目为 ______ ．
\(\rm{(5)}\)若“滤液\(\rm{②}\)”中\(\rm{c(Mg^{2+})=0.02mol⋅L^{-1}}\)，加入双氧水和磷酸\(\rm{(}\)设溶液体积增加\(\rm{1}\)倍\(\rm{)}\)，使\(\rm{Fe^{3+}}\)恰好沉淀完全即溶液中\(\rm{c(Fe^{3+})=1.0×10^{-5}}\)，此时是否有\(\rm{Mg_{3}(PO_{4})_{2}}\)沉淀生成？ ______ \(\rm{(}\)列式计算\(\rm{).FePO_{4}}\)、\(\rm{Mg_{3}(PO_{4})_{2}}\)的分别为\(\rm{1.3×10^{-22}}\)、\(\rm{1.0×10^{-24}}\)
\(\rm{(6)}\)写出“高温煅烧\(\rm{②}\)”中由\(\rm{FePO_{4}}\)制备\(\rm{LiFePO_{4}}\)的化学方程式 ______ ．

难度：难

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6．
重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为\(\rm{FeO⋅Cr_{2}O_{3}}\)，还含有硅、铝等杂质\(\rm{.}\)制备流程如图所示：

回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)步骤\(\rm{①}\)的主要反应为：\(\rm{FeO⋅Cr_{2}O_{3}+Na_{2}CO_{3}+NaNO_{3} \overset{{高温}}{ }Na_{2}CrO_{4}+Fe_{2}O_{3}+CO_{2}+NaNO_{2}}\)
上述反应配平后\(\rm{FeO⋅Cr_{2}O_{3}}\)与\(\rm{NaNO_{3}}\)的系数比为 ______ \(\rm{.}\)该步骤不能使用陶瓷容器，原因是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)滤渣\(\rm{1}\)中含量最多的金属元素是 ______ ，滤渣\(\rm{2}\)的主要成分是 ______ 及含硅杂质．
\(\rm{(3)}\)步骤\(\rm{④}\)调滤液\(\rm{2}\)的\(\rm{pH}\)使之变 ______ \(\rm{(}\)填“大”或“小”\(\rm{)}\)，原因是 ______ \(\rm{(}\)用离子方程式表示\(\rm{)}\)．
\(\rm{(4)}\)有关物质的溶解度如图所示\(\rm{.}\)向“滤液\(\rm{3}\)”中加入适量\(\rm{KCl}\)，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到\(\rm{K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)固体\(\rm{.}\)冷却到 ______ \(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)得到的\(\rm{K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)固体产品最多．

\(\rm{a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃}\)
步骤\(\rm{⑤}\)的反应类型是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)某工厂用\(\rm{m_{1}}\) \(\rm{kg}\) 铬铁矿粉\(\rm{(}\)含\(\rm{Cr_{2}O_{3}}\) \(\rm{40\%)}\)制备\(\rm{K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)，最终得到产品 \(\rm{m_{2}}\) \(\rm{kg}\)，产率为 ______ ．

难度：难

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7．
研究发现，在\(\rm{CO_{2}}\)低压合成甲醇反应\(\rm{(CO_{2}+3H_{2}=CH_{3}OH+H_{2}O)}\)中，\(\rm{Co}\)氧化物负载的\(\rm{Mn}\)氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景\(\rm{.}\)回答下列问题：
\(\rm{(1)Co}\)基态原子核外电子排布式为 ______ \(\rm{.}\)元素\(\rm{Mn}\)与\(\rm{O}\)中，第一电离能较大的是 ______ ，基态原子核外未成对电子数较多的是 ______ ．
\(\rm{(2)CO_{2}}\)和\(\rm{CH_{3}OH}\)分子中\(\rm{C}\)原子的杂化形式分别为 ______ 和 ______ ．
\(\rm{(3)}\)在\(\rm{CO_{2}}\)低压合成甲醇反应所涉及的\(\rm{4}\)种物质中，沸点从高到低的顺序为 ______ ，原因是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，\(\rm{Mn(NO_{3})_{2}}\)中的化学键除了\(\rm{σ}\)键外，还存在 ______ ．
\(\rm{(5)MgO}\)具有\(\rm{NaCl}\)型结构\(\rm{(}\)如图\(\rm{)}\)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，\(\rm{X}\)射线衍射实验测得\(\rm{MgO}\)的晶胞参数为\(\rm{a=0.420nm}\)，则\(\rm{r(O^{2-})}\)为 ______ \(\rm{nm.MnO}\)也属于\(\rm{NaCl}\)型结构，晶胞参数为\(\rm{a{{'}}=0.448nm}\)，则\(\rm{r(Mn^{2+})}\)为 ______ \(\rm{nm}\)．

难度：难

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