知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．根据信息回答下列问题：
信息A：第一电离能I₁是指气态原子X（g）处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X⁺（g）所需的能量．如图是部分元素原子的第一电离能I₁随原子序数变化的曲线图（其中12号～17号元素的有关数据缺失）．

信息B：不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用电负性表示．一般认为：如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键．表是某些元素的电负性值：
元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
电负性值 0.98 1.57 2.04 2.55 3.44 3.98 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16
（1）认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为    ＜Al＜    （填元素符号）．
（2）由图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I₁变化规律是    ．
（3）图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第    周期    族．
（4）根据对角线规则，铍、铝元素最高价氧化物对应水化物的性质相似，它们都具有    性，其中Be（OH）₂显示这种性质的离子方程式是    ；    ．
（5）通过分析电负性值变化规律，确定镁元素电负性值的最小范围    ．
（6）请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是    ．
（7）从电负性角度，判断AlCl₃是离子化合物还是共价化合物？请说出理由（即写出判断的方法和结论）    ．
请设计一个实验方案证明上述所得到的结论    ．

难度：中等

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2．新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向．
（1）Ti（BH₄）₃是一种储氢材料，可由TiCl₄和LiBH₄反应制得．
①基态Cl原子中，价电子的电子排布式    ，价电子所在电子层的轨道数    ．
②LiBH₄由Li⁺和BH₄^-构成，BH₄^-的空间构型是    ，B原子的杂化轨道类型是    ．
③Li、B元素的第一电离能由大到小排列顺序为    ．
（2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料．
①LiH中，离子半径：Li⁺    H^-（填“＞”、“=”或“＜”）．
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物．M的部分电离能如下表所示：
I₁/kJ•mol^-1 I₂/kJ•mol^-1 I₃/kJ•mol^-1 I₄/kJ•mol^-1 I₅/kJ•mol^-1
738 1451 7733 10540 13630
M是    （填元素符号）．
（3）NaH具有NaCl型晶体结构，已知NaH晶体的晶胞边长a=480pm，Na⁺半径为104pm，H^-的半径为    pm，NaH的理论密度是    g•cm^-3．（用N_A表示）

难度：中等

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3．（2016•武汉模拟）原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素，核电荷数均小于36．已知X的一种：1：2型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面；Z的L层上有2个未成对电子；Q原子的s能级与p能级电子数相等；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料；T处于周期表的ds区，原子中只有一个未成对电子．
（1）Y原子核外共有    种不同运动状态的电子，基态T原子有    种不同能级的电子．
（2）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为    （用元素符号表示）．
（3）由X、Y、Z形成的离子ZXY^-与XZ₂互为等电子体，则ZXY^-中X原子的杂化方式为    ．
（4）G、Q、R氟化物的熔点如表，造成熔点差异的原因为    ．
氟化物 G的氟化物 Q的氟化物 R的氟化物
熔点/K 993 1539 183
（5）向T的硫酸盐溶液中逐渐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量，反应的离子方程式为    ．
（6）X单质的一种晶胞如图所示，一个X晶胞中有    个X原子；若该晶体的密度为ρ g/cm³，何伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个X原子核之间的距离为    cm（用含ρ、N_A代数式表示）．

难度：中等

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4．（2016•潮南区模拟）第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物．
（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为    ．
②下列叙述不正确的是    ．（填字母）
a．因为HCHO与水分子间能形成氢键，所以HCHO易溶于水
b．HCHO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，C₂H₂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
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式    ．
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物．
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是    ．
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）₆]^4-中不存在    ．
A．共价键       B．非极性键        C．配位键        D．σ键       E．π键
写出一种与 CN^-互为等电子体的单质分子式    ．
（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于    区．
（4）一种Al-Fe合金的立体晶胞如图所示．请据此回答下列问题：
①确定该合金的化学式    ．
②若晶体的密度=ρ g/cm³，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离（用含ρ的代数式表示，不必化简）为    cm．

难度：中等

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5．过渡元素及其化合物具有广泛的用途．
（1）三硝酸六尿素合铁{[Fe（H₂NCONH₂）₆]（NO₃）₃}是一种有机铁肥．1mol H₂NCONH₂中含有的σ键的数目是    ；与NO₃^-互为等电子体的一种分子是    （填化学式）．
（2）氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业，其晶胞结构如图1，该晶胞中每个Cu⁺的配位数与含有的Cl^-的个数之比为    ；铜的第一电离能（I₁）小于锌的第一电离能，其主要原因是    ．

（3）丁二酮肟镍是一种鲜红色沉淀，可用来检验Ni²⁺，其分子结构如图2．该结构中C原子的杂化方式是    ，分子内微粒之间存在的作用力有    （填字母）．
a．离子键　　b．共价键　　c．配位键　　d．氢键．

难度：中等

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6．血红素中含有C、O、N、Fe五种元素．回答下列问题：
（1）C、N、O三种元素中电负性最小的是    ．（填元素符号），写出基态Fe原子的核外电子排布式（简写）    ．
（2）如图1所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分--血红素的结构式．血红素中N原子的杂化方式有    ，在如图2的方框内用“→”标出Fe²⁺的配位键．

（3）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO    FeO  （填“＜”或“＞”）．
（4）根据等电子原理，写出CN^-的电子式    ，1mol O₂²⁺中含有的π键数目为    ．
（5）铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为    ，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为    ．

（6）现有两种组成皆为TiCl₃.6H₂O的晶体，其中 Ti³⁺的配位数均为6，但一种为紫色，
另一种为绿色．为测定这两种晶体的化学式，进行实验：
①两种配合物晶体各取1mol配成待测溶液；
②分别往待测溶液中滴入AgNO₃溶液，均产生白色沉淀；
③沉淀完全后分别过滤、洗涤、干燥后称量，发现原紫色晶体的水溶液与AgNO₃溶液反应得到的白色沉淀为3mol，绿色晶体的水溶液反应得到的白色沉淀为2mol．则绿色晶体的化学式为    ．

难度：中等

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7．请完成下列问题：
（1）某处于激发态的S原子，其中1个3s电子跃迁到3p轨道中，该激发态S原子的核外电子排布式为    ．
（2）Fe的基态原子共有    种能量不同的电子．
（3）第二周期第一电离能介于B和N之间的元素有    种．
（4）甲醇（CH₃OH）中的轻基被硫羟基取代生成甲硫醇（CH₃SH）．甲硫醇分子中S原子杂化轨道类型是    ．
（5）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ZnS晶体结构如图1所示，其晶胞边长为apm，a位置S^2-与b位置Zn²⁺之间的距离为    pm（列式表示）．
（6）磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类．某直链多磷酸钠的阴离子呈如图2所示的无限单链状结构，其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连．则该多磷酸钠的化学式为    ．
（7）碳化硅的晶胞结构（如图3）与金刚石类似（其中“●”为碳原子，“○”为硅原子），图中“●”点构成的堆积方式与图3中（A、B、C、D）    所表示的堆积方式相同．
（其中C为AB型D为ABC型）

难度：中等

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8．现有A、B、C、D、E、F、G七种物质或粒子，其中A、B、C、D、G都具有如图1所示的结构或结构单元，（图中正四面体以外可能有的部分未画出，连线不一定表示化学键或分子间作用力，X、Y可以相同也可以不同）．A、B、G的为原子晶体，A晶体硬度最大．工业上利用单质A的同素异形体与B物质发生置换反应来制取单质G的粗产品，G单质常用于制备太阳能电池．C、D、E、F均含有10个电子，且D是阳离子，D与F的组成元素相同．C、E、F为分子晶体，E常温下呈液态溶剂．

（1）与A同主族的第四周期元素基态原子的价电子排布图为    ．
（2）D的中心原子M的杂化类型为    ．
（3）科学家把A₆₀和钾（K）掺杂在一起制造出了一种化合物，其晶胞如图2所示，该物质在低温时是一种超导体．其化学式为    ．
（4）继A₆₀后，科学家又合成了G₆₀、M₆₀，A、G、M原子电负性由大到小的顺序是    （用元素符号表示）．G₆₀分子中每个G原子只跟相邻的3个G原子形成共价键，且每个G原子最外层都满足8电子稳定结构，则1mol G₆₀分子中π键的数目为    ．
（5）已知某红紫色配合物的组成为CoCl₃•（F）₅•H₂O（配位数为6）．加足量AgNO₃于该配合物溶液中，有AgCl沉淀生成，但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且其质量为第一次AgCl沉淀量的二分之一．则该配合物的化学式为    ．

难度：中等

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9．已知A、B、C、D、E、F是元素周期表中前36号元素，它们的原子序数依次增大．A的质子数、电子层数、最外层电子数均相等，B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同，D的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，E⁴⁺与氩原子的核外电子排布相同．F是第四周期d区原子序数最大的元素．请回答下列问题：
（1）写出E的价层电子排布式    ．
（2）A、B、C、D电负性由大到小的顺序为    （填元素符号）．
（3）F（BD）₄为无色挥发性剧毒液体，熔点-25℃，沸点43℃．不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、
苯等有机溶剂，呈四面体构型，该晶体的类型为    ，F与BD之间的作用力为    ．
（4）开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向．
①由A、B、E三种元素构成的某种新型储氢材料的理论结构模型如图1所示，图中虚线框内B原子的杂化轨道类型有    种；

②分子X可以通过氢键形成“笼状结构”而成为潜在的储氢材料．X一定不是    （填标号）；
A．H₂O    B．CH₄    C．HF    D．CO（NH₂）₂
③F元素与镧（ La）元素的合金可做储氢材料，该晶体的晶胞如图2所示，晶胞中心有一个F原子，其他F原子都在晶胞面上，则该晶体的化学式为    ；已知其摩尔质量为M g•mol^-1，晶胞参数为apm，用N_A表示阿伏伽德罗常数，则该晶胞的密度为    g•cm^-3．

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•6H₂O（粉红）
325.3K
CoCl₂•2H₂O（紫红）
363K
CoCl₂•H₂O（蓝紫）
393K
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（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2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的化学组成是    ．

难度：中等

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元素符号	Li	Be	B	C	O	F	Na	Al	Si	P	S	Cl
电负性值	0.98	1.57	2.04	2.55	3.44	3.98	0.93	1.61	1.90	2.19	2.58	3.16

I₁/kJ•mol^-1	I₂/kJ•mol^-1	I₃/kJ•mol^-1	I₄/kJ•mol^-1	I₅/kJ•mol^-1
738	1451	7733	10540	13630

氟化物	G的氟化物	Q的氟化物	R的氟化物
熔点/K	993	1539	183