2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六板塊 專題十一 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 跟蹤檢測(三十六)晶體結(jié)構(gòu)及其性質(zhì).doc
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2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六板塊 專題十一 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 跟蹤檢測(三十六)晶體結(jié)構(gòu)及其性質(zhì) 1.下列關(guān)于晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述正確的是( ) A.分子晶體中一定含有共價鍵 B.原子晶體中共價鍵越強(qiáng),熔點越高 C.離子晶體中含有離子鍵,不含有共價鍵 D.金屬陽離子只能存在于離子晶體中 解析:選B 稀有氣體晶體為分子晶體,不含共價鍵,A項錯誤;原子晶體中共價鍵越強(qiáng),熔點越高, B項正確;離子晶體中一定含有離子鍵,可能含有共價鍵,C項錯誤;金屬陽離子也可以存在于金屬晶體中,D項錯誤。 2.下列各組晶體物質(zhì)中,化學(xué)鍵類型相同,晶體類型也相同的是( ) ①SiO2和SO3 ②晶體硼和HCl?、跜O2和SO2 ④晶體硅和金剛石?、菥w氖和晶體氮 ⑥硫黃和碘 A.①②③ B.④⑤⑥ C.③④⑥ D.①③⑤ 解析:選C 屬于分子晶體的有SO3、HCl、CO2、SO2、晶體氖、晶體氮、硫黃、碘,屬于原子晶體的有SiO2、晶體硼、晶體硅、金剛石,但晶體氖是由稀有氣體分子構(gòu)成的,分子間不存在化學(xué)鍵。 3.下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律,與共價鍵的鍵能大小有關(guān)的是( ) A.F2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高 B.HF、HCl、HBr、HI的熔、沸點順序為HF>HI>HBr>HCl C.金剛石的硬度、熔點、沸點都高于晶體硅 D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低 解析:選C A項、B項中分子晶體熔、沸點高低與分子間的范德華力有關(guān),含有氫鍵時會出現(xiàn)反?,F(xiàn)象,與分子內(nèi)共價鍵無關(guān)。D項離子晶體內(nèi)存在的是離子鍵。 4.下面有關(guān)晶體的敘述中,錯誤的是( ) A.白磷晶體中,分子之間通過共價鍵結(jié)合 B.金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價鍵形成的最小碳環(huán)上有6個碳原子 C.在NaCl晶體中每個Na+(或Cl-)周圍都緊鄰6個Cl-(或Na+) D.離子晶體在熔化時,離子鍵被破壞,而分子晶體熔化時,化學(xué)鍵不被破壞 解析:選A A項,白磷晶體為分子晶體,分子之間通過范德華力結(jié)合,錯誤;B項,金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價鍵形成的最小碳環(huán)上有6個碳原子,正確;C項,在NaCl晶體中每個Na+(或Cl-)周圍都緊鄰6個Cl-(或Na+),正確;D項,離子晶體在熔化時,離子鍵被破壞,而分子晶體熔化時,分子間作用力被破壞,化學(xué)鍵不被破壞,正確。 5.朱經(jīng)武(Paul Chu)教授等發(fā)現(xiàn)釔鋇銅氧化合物在90 K時即具有超導(dǎo)性,該化合物的部分結(jié)構(gòu)如圖所示: 該化合物以Y2O3、BaCO3和CuO為原料,經(jīng)研磨燒結(jié)而成,其原料配比(物質(zhì)的量之比)為( ) A.1∶1∶1 B.1∶4∶6 C.1∶2∶3 D.2∶2∶3 解析:選B 晶胞中鋇原子個數(shù)為2,銅原子個數(shù)為8+8=3,釔原子個數(shù)為1,則Y2O3、BaCO3、CuO之比為1∶2∶3=1∶4∶6。 6.X和Y兩種元素的核電荷數(shù)之和為22,X的原子核外電子數(shù)比Y的少6個。下列說法中不正確的是( ) A.X的單質(zhì)固態(tài)時為分子晶體 B.Y的單質(zhì)為原子晶體 C.X與Y形成的化合物固態(tài)時為分子晶體 D.X與碳形成的化合物為分子晶體 解析:選C 由題意可知,X是O,Y是Si。固態(tài)O2及O與碳形成的化合物(CO、CO2)均為分子晶體,Si的單質(zhì)為原子晶體,A、B、D正確;SiO2為原子晶體,C錯誤。 7.下列性質(zhì)適合于分子晶體的是( ) A.熔點1 070 ℃,易溶于水,水溶液導(dǎo)電 B.熔點10.31 ℃,液態(tài)不導(dǎo)電,水溶液導(dǎo)電 C.能溶于CS2,熔點112.8 ℃,沸點444.6 ℃ D.熔點97.81 ℃,質(zhì)軟、導(dǎo)電,密度為0.97 gcm-3 解析:選BC A項,熔點1 070 ℃,與分子晶體的特點嚴(yán)重不符,錯誤;B項,熔點為10.31 ℃,熔點低,符合分子晶體的特點,液態(tài)不導(dǎo)電,是由于液態(tài)時,只存在分子,沒有離子,水溶液能導(dǎo)電,溶于水后,分子在水分子的作用下,電離出自由移動的離子,正確;C項,單質(zhì)硫能溶于CS2、熔點112.8 ℃,沸點444.6 ℃,單質(zhì)硫是分子晶體,正確;D項,金屬鈉熔點為97.81 ℃,質(zhì)軟、導(dǎo)電、密度0.97 gcm-3,金屬鈉為金屬晶體,錯誤。 8.高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu),晶體中氧的化合價部分為0價,部分為-2價。如圖所示為超氧化鉀晶體的一個晶胞,則下列說法正確的是( ) A.超氧化鉀的化學(xué)式為KO2,每個晶胞含有4個K+和4個O B.晶體中每個K+周圍有8個O,每個O周圍有8個K+ C.晶體中與每個K+距離最近的K+有8個 D.晶體中與每個O距離最近的O有6個 解析:選A 由晶胞的結(jié)構(gòu)知,有8個K+位于頂點,6個K+位于面心,則晶胞中含有的K+數(shù)為8+6=4;有12個O位于棱上,1個O處于中心,則晶胞中含有O數(shù)為12+1=4,所以超氧化鉀的化學(xué)式為KO2;晶體中每個K+周圍有6個O,每個O周圍有6個K+,晶體中與每個K+(或O)距離最近的K+(或O)有12個。 9.鐵有δ、γ、α三種同素異形體,如圖所示,三種晶體在不同溫度下能發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列說法不正確的是( ) A.將鐵加熱到1 500 ℃分別急速冷卻和緩慢冷卻,得到的晶體類型相同 B.αFe晶體中與每個鐵原子等距離且最近的鐵原子有6個 C.若δFe晶胞邊長為a cm,αFe晶胞邊長為b cm,則兩種晶體密度比為2b3∶a3 D.δFe晶體中與每個鐵原子等距離且最近的鐵原子有8個 解析:選A 根據(jù)已知信息可知,將鐵加熱到1 500 ℃分別急速冷卻和緩慢冷卻,得到的晶體分別是α鐵和δ鐵,類型不相同,A不正確;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)特點可知,B正確;δFe晶胞中含有2個鐵原子,αFe晶胞中含有1個鐵原子,兩種晶體密度比為2b3∶a3,C正確;由題意根據(jù)δFe晶胞可知,選項D正確。 10.根據(jù)下列結(jié)構(gòu)示意圖,判斷下列說法中不正確的是( ) A.在NaCl晶體中,距Na+最近的Cl-形成正八面體 B.在CaF2晶體中,每個晶胞平均占有4個Ca2+ C.在金剛石晶體中,碳原子與碳碳鍵數(shù)目比為1∶2 D.該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為EF或FE 解析:選D 根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖可知,在NaCl晶體中,距Na+最近的Cl-是6個,形成正八面體,A正確;在CaF2晶體中,每個晶胞平均占有8+6=4個Ca2+,B正確;在金剛石晶體中,平均每個碳原子形成2個共價鍵,碳原子與碳碳鍵數(shù)目比為1∶2,C正確;該物質(zhì)形成的晶體是分子晶體,化學(xué)式應(yīng)該是E4F4或F4E4,D不正確。 11.M是第四周期元素,最外層只有1個電子,次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素Y的負(fù)一價離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同?;卮鹣铝袉栴}: (1)單質(zhì)M的晶體類型為________,晶體中原子間通過________作用形成面心立方密堆積,其中M原子的配位數(shù)為________。 (2)元素Y基態(tài)原子的核外電子排布式為________,其同周期元素中,第一電離能最大的是________(寫元素符號)。元素Y的含氧酸中,酸性最強(qiáng)的是________(寫化學(xué)式),該酸根離子的立體構(gòu)型為________。 (3)M與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。 ①該化合物的化學(xué)式為________,已知晶胞參數(shù)a=0.542 nm,此晶體的密度為__________gcm-3。(寫出計算式,不要求計算結(jié)果。阿伏加德羅常數(shù)為NA) ②該化合物難溶于水但易溶于氨水,其原因是__________________。此化合物的氨水溶液遇到空氣則被氧化為深藍(lán)色,深藍(lán)色溶液中陽離子的化學(xué)式為________。 解析:(1)單質(zhì)銅的晶體類型為金屬晶體,晶體中微粒間通過金屬鍵作用形成面心立方密堆積,銅原子的配位數(shù)為12。 (2)氯元素為17號元素,位于第三周期,根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5,同周期元素由左向右元素原子的第一電離能逐漸增大,故其同周期元素中,第一電離能最大的是Ar。氯元素的含氧酸中,酸性最強(qiáng)的是HClO4,該酸根離子中氯原子為sp3雜化,沒有孤對電子,立體構(gòu)型為正四面體形。 (3)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)利用切割法分析,每個晶胞中含有銅原子個數(shù)為8+6=4,氯原子個數(shù)為4,該化合物的化學(xué)式為CuCl;則1 mol晶胞中含有4 mol CuCl,1 mol晶胞的質(zhì)量為499.5 g,又晶胞參數(shù)a=0.542 nm,此晶體的密度為或 gcm-3。②該化合物難溶于水但易溶于氨水,其原因是Cu+可與氨形成易溶于水的配位化合物。該溶液在空氣中Cu+被氧化為Cu2+,故深藍(lán)色溶液中陽離子的化學(xué)式為[Cu(NH3)4]2+。 答案:(1)金屬晶體 金屬鍵 12 (2)1s22s22p63s23p5 Ar HClO4 正四面體 (3)①CuCl 或 ②Cu+可與氨形成易溶于水的配位化合物(或配離子) [Cu(NH3)4]2+ 12.C、Si、Ge、Sn是同族元素,該族元素單質(zhì)及其化合物在材料、醫(yī)藥等方面有重要應(yīng)用。請回答下列問題: (1)Ge的原子核外電子排布式為_________________________________________。 (2)SiO2晶體的空間構(gòu)型是______________,其中氧原子的雜化方式為____________,硅氧之間共價鍵的類型是__________(填“σ”或“π”鍵)。 (3)C、Si、Sn三種元素的單質(zhì)中,屬于分子晶體的是________(填一種)。已知SnO2是離子晶體,其主要物理性質(zhì)有________________________________(寫出2條即可)。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2 (2)正四面體 sp3 σ鍵 (3)C60等富勒烯類(或其他合理答案) 熔融時能導(dǎo)電、熔點較高(合理即可) 13.生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生的能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2等)與H2混合,催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。 (1)上述反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式:________________。 (2)根據(jù)等電子原理,寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式____________。 (3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成Cu2O沉淀。 ①甲醇的沸點比甲醛的高,其主要原因是______________;甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為________________。 ②甲醛分子的空間構(gòu)型是____________;1 mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為________________。 ③在1個Cu2O晶胞(結(jié)構(gòu)如圖所示)中,所包含的Cu原子數(shù)目為________________。 解析:(1)Zn的原子序數(shù)為30,注意3d軌道寫在4s軌道的前面;(2)依據(jù)等電子原理可知,CO與N2為等電子體,N2分子的結(jié)構(gòu)式為NN,互為等電子體分子的結(jié)構(gòu)相似,則CO的結(jié)構(gòu)式為CO;(3)甲醇分子之間形成了分子間氫鍵,甲醛分子間只是分子間作用力,而沒有形成氫鍵,故甲醇的沸點高;甲醛分子中含有碳氧雙鍵,故碳原子軌道的雜化類型為sp2雜化;分子的空間構(gòu)型為平面三角形;1 mol甲醛分子中含有2 mol C—H σ鍵,1 mol C—O σ鍵,故含有σ鍵的數(shù)目為3NA;依據(jù)晶胞示意圖可以看出Cu原子處于晶胞內(nèi)部,所包含的Cu原子數(shù)目為4。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 (2)CO (3)①甲醇分子之間形成了氫鍵 sp2雜化 ②平面三角形 3NA?、? 14.氫能的存儲是氫能應(yīng)用的主要瓶頸,目前所采用或正在研究的主要儲氫材料有:配位氫化物、富氫載體化合物、碳質(zhì)材料、金屬氫化物等。 (1)Ti(BH4)2是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料。 ①Ti2+基態(tài)的電子排布式可表示為__________________。 ②BH的空間構(gòu)型是________________(用文字描述)。 (2)液氨是富氫物質(zhì), 是氫能的理想載體,利用N2+3H22NH3實現(xiàn)儲氫和輸氫。下列說法正確的是________(填字母)。 a.NH3分子中N原子采用sp3雜化 b.相同壓強(qiáng)時,NH3沸點比PH3高 c.[Cu(NH3)4]2+中,N原子是配位原子 d.CN-的電子式為 (3)Ca與C60生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。 ①C60晶體易溶于苯、CS2,說明C60是________分子(填“極性”或“非極性”); ②1 mol C60分子中,含有σ鍵數(shù)目為________。 (4)MgH2是金屬氫化物儲氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖②所示,已知該晶體的密度為a gcm-3,則晶胞的體積為____cm3[用a、NA表示(NA表示阿伏加德羅常數(shù))]。 解析:(1)①Ti為22號元素,價電子排布為3d24s2,Ti 失去4s上面的兩個電子生成Ti2+,則Ti2+基態(tài)電子排布式為[Ar]3d2。②BH中,B可以提供3個電子,整個離子得一個電子,由(3+1-41)=0知,B中無孤對電子,為sp3雜化,BH為正四面體。(2)NH3分子中N有一對孤對電子,為sp3雜化;NH3分子間可以形成氫鍵,故沸點比PH3高;[Cu(NH3)4]2+中,NH3為配體,N原子提供孤對電子,為配位原子;CN-與N2互為等電子體,故與N2的電子式相似,即C與N之間存在三對共用電子對。(3)①根據(jù)相似相溶原理,苯和CS2均為非極性分子,則C60也為非極性分子。②從C60的分子結(jié)構(gòu)看,每個碳形成兩個單鍵,一個雙鍵,而單鍵為σ鍵,雙鍵中有一個也為σ鍵,但單鍵或雙鍵均被重復(fù)了2次,故60個碳原子形成的σ鍵共有:603=90,即σ鍵數(shù)目為90NA。(4)由晶胞圖知,含Mg為8+1=2,H位于面心,含H為4+2=4,則一個晶胞中含有2個MgH2,V==2=cm3。 答案:(1)①1s22s22p63s23p63d2(或[Ar]3d2)?、谡拿骟w (2)abcd (3)①非極性 ②906.021023(或90NA) (4) 15.(xx江蘇啟東中學(xué)月考)碳元素在自然界中分布很廣,在地殼中其豐富程度位列第14位,遠(yuǎn)低于氧、硅、鋁、鐵等元素。但是,碳卻是存在形式最復(fù)雜的元素,如煤、石油、天然氣、動植物體、石灰石、白云石、二氧化碳等。請回答下列問題: (1)基態(tài)碳原子的核外電子排布式為___________________________________________。 (2)在CO2分子中,碳原子采用____________雜化軌道與氧原子成鍵。 (3)COCl2俗稱光氣,分子中C原子采取sp2雜化成鍵,應(yīng)用價層電子對互斥理論,預(yù)測COCl2分子的空間構(gòu)型為________________。 (4)二茂鐵(C5H5)2Fe是Fe2+與環(huán)戊二烯基形成的一類配合物,實驗室測定鐵的含量可用配位劑鄰二氮菲(),它能與Fe2+形成紅色配合物(如圖甲),該配離子中Fe2+與N原子形成的配位鍵共有________個。 (5)普魯士藍(lán)可用作染料,它的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。普魯士藍(lán)中,n(K+)∶n(Fe3+)∶n(Fe2+)∶n(CN-)=________。 (6)CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似,但CaC2晶體中啞鈴形C的存在,使晶胞沿一個方向拉長(如圖丙)。CaC2中C與O互為等電子體,O的電子式可表示為________。已知CaC2晶體密度為a gcm-3,NA表示阿伏加德羅常數(shù),則CaC2晶胞體積為________cm3。 解析:(1)基態(tài)碳原子核外有6個電子,根據(jù)核外電子排布規(guī)律,其核外電子排布式為1s22s22p2。 (2)CO2分子中C原子的價層電子對個數(shù)是2,且不含孤電子對,所以C原子采用sp雜化。 (3)COCl2分子中C原子價層電子對數(shù)是3且不含孤電子對,所以其空間構(gòu)型為平面三角形。 (4)Fe與N原子之間為配位鍵,由圖甲可知,該配離子中Fe2+與N原子形成的配位鍵共有6個。 (5)Fe3+的個數(shù)為4=;Fe2+的個數(shù)為4=;CN-的個數(shù)為12=3,根據(jù)電荷守恒:N(K+)+N(Fe3+)3+N(Fe2+)2=N(CN-),得N(K+)=,所以普魯士藍(lán)中n(K+)∶n(Fe3+)∶n(Fe2+)∶n(CN-)=1∶1∶1∶6。 (6)等電子體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似,根據(jù)C的結(jié)構(gòu)知O的電子式為[O??O]2+,CaC2晶胞含有Ca2+的數(shù)目為12+1=4,含有C的數(shù)目為8+6=4,則每個晶胞的質(zhì)量m= g,晶胞的體積V== cm3= cm3。 答案:(1)1s22s22p2 (2)sp (3)平面三角形 (4)6 (5)1∶1∶1∶6- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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