知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂（主要成分Na₂B₄O₇）为起始物，经过一系列反应可以得到BN和有机合成催化剂BF₃的过程如下．请根据题意回答下列问题：
（1）写出由B₂O₃制备BF₃的化学方程式    ，BF₃中B原子的杂化轨道类型为    ，BF₃分子空间构型为    ．
（2）在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是（用元素符号表示）    ．
（3）已知：硼酸的电离方程式为H₃BO₃+H₂O⇌[B（OH）₄]^-+H⁺，试依据上述反应写出[B（OH）₄]^-的结构式    ，并推测1molNH₄BF₄（氟硼酸铵）中含有    个配位键．
（4）由12个硼原子构成如图1的结构单元，硼晶体的熔点为1873℃，则硼晶体的1个结构单元中含有    个B-B键．

（5）氮化硼（BN）晶体有多种相结构．六方相氮化硼（晶体结构如图2）是通常存在的稳定相，可作高温润滑剂．立方相氮化硼（晶体结构如图3）是超硬材料，有优异的耐磨性．
①关于这两种晶体的说法，不正确的是    （填字母）．
a．两种晶体均为分子晶体
b．两种晶体中的B-N键均为共价键
c．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
d．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
②六方相氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为    ，其结构与石墨相似却不导电，原因是    ．
③立方相氮化硼晶体中，每个硼原子连接    个六元环．该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300km的古地壳中被发现．根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是    ．

难度：中等

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2．铁合金及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途．
（1）已知铁是26号元素，写出Fe²⁺的电子排布式    ．
（2）已知三氯化铁固体在300℃以上可升华成含二聚三氯化铁（Fe₂Cl₆）分子的气体，该分子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构，则该分子的结构式为    ，你认为该分子是否为平面形分子？    （填“是”或“否”）．
（3）六氰合亚铁酸钾K₄[Fe（CN）₆]俗称黄血盐，它可用做显影剂，该化合物中存在的微粒间相互作用类型有    （从下列选项中选填代号）．
A．离子键     B．共价键     C．金属键     D．配位键     E．氢键
（4）黄血盐在溶液中可电离出极少量的CN^-，CN^-与    （填一种即可）互为等电子体．CN^-还可与H⁺结合形成一种弱酸--氢氰酸（HCN），HCN分子中碳原子的杂化轨道类型是    ，该分子的σ键和π键数目分别为    ．
（5）黄血盐溶液与Fe³⁺反应可生成一种蓝色沉淀，该物质最早由1704年英国普鲁士的一家染料厂的工人发现，因此取名为普鲁士蓝，化学式可表示为K₄[Fe（CN）₆]．研究表明它的晶体的结构特征是Fe²⁺、Fe³⁺分别占据立方体的顶点，且自身互不相邻，而CN^-位于立方体的棱上与Fe²⁺、Fe³⁺配位，K⁺填充在上述微粒形成的部分空隙中．忽略K⁺，该晶体的结构示意图如下四幅图所示：

根据图可得普鲁士蓝的化学式为    ，忽略K⁺，上述四幅晶体结构图中，图    是普鲁士蓝的晶胞．

难度：中等

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3．下列说法正确的是（　　）

A．MgF₂晶体中的化学键是共价键

B．某物质在熔融态能导电，则该物质中一定含有离子键

C．N₂和Cl₂两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构

D．干冰是分子晶体，其溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作用力

难度：中等

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4．（2016•中山市校级模拟）铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料．请回答：
（1）基态铜原子的电子排布式为    ；已知高温下CuO→Cu₂O+O₂，从铜原子价层电子结构（3d和4s轨道上应填充的电子数）变化角度来看，能生成Cu₂O的原因是    ．
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则它们形成的组成最简单的氢化物中，分子构型分别为    ，若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se    Si（填“＞”、“＜”）．
（3）SeO₂常温下白色晶体，熔点为340～350℃，315℃时升华，则SeO₂固体的晶体类型为    ；若SeO₂类似于SO₂是V型分子，则Se原子外层轨道的杂化类型为    ．
（4）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物，如BF₃能与NH₃反应生成BF₃•NH₃．BF₃•NH₃中B原子的杂化轨道类型为    ，B与N之间形成    键．
（5）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示；则金刚砂晶体类型为    ，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为    个；若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度表达式为    g/cm³．

难度：中等

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5．（2016•河南模拟）铬、钒、镨（Pr）、铈（Ce）等金属在工农业生产中有广泛的应用．
（1）铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的金属，常用于电镀和制造特种钢．基态Cr原子中，电子占据最高能层的符号为    ，该能层上具有的原子轨道数为    ，价电子排布式为    ．
（2）用Cr₂O₃作原料，铝粉作还原剂的铝热法可生成铬．该反应是一个自发放热反应，由此可判断Cr-O键和Al-O键中    键更强．研究发现气态氯化铝分子式为Al₂Cl₆，分子中存在配位键，分子间存在范德华力，则固态氯化铝晶体类型是    ．
（3）V₂O₅是一种常见的催化剂，在合成硫酸、硝酸、邻苯二甲酸酐、乙烯、丙烯中，均使用V₂O₅作催化剂．V₂O₅的结构式如图所示，则V₂O₅分子含    个σ键和    个π键．丙烯分子中碳原子的杂化方式为    ．
（4）PrO₂晶体结构与CaF₂相似，PrO₂晶胞中Pr原子位于面心和顶点，则PrO₂的晶胞中含有    个氧原子，Pr的配位数为    ．
（5）铈（Ce）单质为面心立方晶体，其晶胞参数为a=516pm，则铈原子（Ce）半径r为     pm（列算式即可，下同），Ce单质晶体的密度为    g/cm³．

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6．（2016•广州校级模拟）铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛．
（1）Fe²⁺基态核外电子排布式为    ．
（2）Fe³⁺可与    （阴离子）发生特征的显色反应，用于鉴定Fe³⁺．
该阴离子的电子式为    ，其空间构型为    ．
（3）已知Fe²⁺和Fe³⁺均可与CN^-形成配离子[Fe（CN）₆]^4-和[Fe（CN）₆]^3-，在酸性溶液中H₂O₂可使Fe（CN）₆^4-转化为Fe（CN）₆^3-．写出以上转化的离子方程式    ．
（4）CN^-的其中一个等电子体可与Fe（0）形成配合物，该配合物的化学式为    ，1mol该配合物所含有σ键和π键数目之比为    ．
（5）向Fe²⁺溶液中加入K₃[Fe（CN）₆]，可生成蓝色难溶化合物滕氏蓝，若向Fe³⁺溶液中加入K₄[Fe（CN）₆]，则可生成蓝色难溶化合物普鲁士蓝，经结构分析，滕氏蓝和普鲁士蓝为同一化合物，其晶胞结构（
1
8
）如图所示（K⁺未标出）．
根据上述信息，滕氏蓝和普鲁士蓝晶胞含有    个Fe²⁺，其化学式为    ，含有的化学键有    （填字母序号）．
a．共价键    b．离子键    c．配位键    d．金属键    e．氢键．

难度：中等

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7．水是地球表面上普遍存在的化合物，我们可以用我们学习的物质结构与性质的有关知识去认识它．
（1）水的组成元素为氢和氧．氧的基态原子的价电子排布图为    ，氧的第一电离能在同周期元素中由大到小排第    位．
（2）根据杂化轨道理论，水分子中的氧原子采取的杂化形式是    ；根据价层电子对互斥理论，水分子的VSEPR模型名称为    ；根据等电子体原理，写出水合氢离子的一个等电子体（写结构式）    ．
（3）水分子可以形成许多水合物．
①水分子可以作配体和铜离子形成水合铜离子[Cu（H₂O）₄]²⁺，1mol水合铜离子中含有σ键数目为    ．
②图1是水合盐酸晶体H₅O₂⁺•Cl^-中H₅O₂⁺离子的结构．

在该离子中，存在的作用力有    ．
a．配位键   b．极性键   c．非极性键   d．离子键    e．金属键   f．氢键    g．范德华力    h．π键   i．σ键
（4）韩国首尔大学科学家将水置于一个足够强的电场中，在20℃时，水分子瞬间凝固形成了“暖冰”．请从结构上解释生成暖冰的原因    ．
（5）最新研究发现，水能凝结成13种类型的结晶体，除普通冰以外其余各自的冰都有自己奇特的性质：有在-30℃才凝固的超低温冰，它的坚硬程度可和钢相媲美，能抵挡炮弹轰击；有在180℃高温下依然不变的热冰；还有的冰密度比水大，号称重冰．图2为冰的一种骨架形式，依此为单位向空间延伸．
①该冰中的每个水分子有    个氢键；
②冰融化后，在液态水中，水分子之间仍保留有大量氢键将水分子联系在一起，分子间除了无规则的分布及冰结构碎片以外，一般认为还会有大量呈动态平衡的、不完整的多面体的连接方式．右图的五角十二面体是冰熔化形成的理想多面体结构．假设图2中的冰熔化后的液态水全部形成如图3的五角十二面体，且该多面体之间无氢键，则该冰熔化过程中氢键被破坏的百分比为    ．
③如果不考虑晶体和键的类型，哪一物质的空间连接方式与这种冰连接类似？    ；
④已知O-H…O距离为295pm，列式计算此种冰晶体的密度    g/cm³．
（已知295²=8.70×10⁴，295³=2.57×10⁷，
2
=1.41，
3
=1.73）

难度：中等

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8．氧、氢、碳、硫、氮及铁、铜等元素与生命活动密切相关，回答下列问题．
（1）氧元素存在多种同位素，基态¹⁸O的电子排布式为    ，氢、碳、氧、硫四种元素的电负性由大到小的順序为    ．¹H₂¹⁸O、²H₂¹⁶O的摩尔质量相等，化学性质    ．
（2）三聚氰胺（）中六元钚结构与苯环类似，它与硝基苯的相对分子质量之差为3，其熔点为354℃，硝基苯的熔点是5.7℃．
①三聚氰胺中，环上与环外的氮原子杂化轨道类型分別为    ．
②导致三聚氰胺与硝基苯熔点差异很大的根本原因是    ．
（3）Cu位于元素周期表的    区，铜与氯可形成一种蒸气密度是相同条件下氢气密度的135倍的
化合物X，又知X可溶于水、乙醇、熔点498℃，则X的分子式为    ，其晶体类型是    ，
X溶于盐酸中可形成H₂[CuCl₂]的酸，该酸中除普通的共价键外，还存在    键．
（4）已知铁的单质有如图所示的两种常见堆积方式，其中属于面心立方最密堆积的是    （填a或b），按b方式堆积形成的单质，若Fe原子的半径为r pm，则密度为    g/cm³．（列出算式即可）

难度：中等

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9．（2016•成都模拟）A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大．A的原子序数等于周期数；B的最外层电子数是次外层电子数2倍，D的L层有两对成对电子；E+的核外有三个电子层，且都处于全满状态．试回答下列同题．
（1）A元素名称是    ；基态D原子核外电子的排布式为．
（2）B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是    （填元素符号）．
（3）E（CA₃）₄²⁺离子的颜色是    ；含有化学键类型是    ；离子中c原子杂化轨道类型是    ．
（4）D、E能形成两种晶体，其晶胞分别如甲、乙两图．在一定条件下，甲和C₂A₄反应生成乙，同时生成在常温下分别为气体和液体的另外两种常见无污染物质．该化学反应方程式为    ．

难度：中等

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10．共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是（　　）

A．金刚石

B．氯化钠

C．氢氧化钠

D．碘

难度：中等

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