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1、晶体结构与性质一、选择题(共17题)L北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐K3c60,实验测知该物质属于离子晶体,具有良好的超导性。以下有关分析正确的选项是A. K3c60中只有离子键B. K3c60中只有离子键C. K3c60中碳元素显3价C.该晶体在熔融状态下能导电D. C60与12c互为同素异形体.以下关于氯化钠晶胞(如图)的说法正确的选项是()A.每个晶胞含有6个Na+和6个C1B.B.晶体中每个Na+周围有8个C,每个C1-周围有8个Na+C.晶体中与每个Na+最近的Na+有8个D.将晶胞沿体对角线AB作投影,CD两原子的投影将相互重合.元素X的某价
2、态离子X中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成晶体的晶胞结构如下图。以下说法错误的选项是()A.A.X元素的原子序数是19B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3 : 1C. X中 n=lD.晶体中每个X周围有2个等距离且最近的N3 4.元素X位于第4周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最 外层电子数为2;元素Y基态原子的3P轨道上有1对成对电子。X与 Y形成的化合物的晶胞结构如下图,以下关于该晶体的说法正确的选项是()一、选择题1.【答案】C【解析】A. K3c60中K+与C603-之间为离子键,C603中C-C键为共价键,故A错误;B、K3c60中钾离子显+1价、C6()
3、3-整体显3价,故B错误;K3c60为离子化合物,在熔融状态下能导电,故C正确;C. C60为单质,12C为原子,而同素异形体为同种元素形成的不同单质,二者不属于同素异形体,故D错误;应选:Co2.【答案】D【解析】A.每个晶胞含有8x:+6x1=4个Na+, 12x;+l=4个CT,故 o 24A错误;B.晶体中每个Na+周围有上下左右前后6个CT,同理每个周围有6个Na+,故B错误;C. NaCl晶体为立方面心,与每个Na+距离相等且最近的Na+可看作顶点和面心位置,个数为3x;x8=12,故C错误;D.将晶胞分成8个小正方体,CD为右上方小正方体的体对角线,与AB平行,假设作投影,那么相
4、互重合,故D正确;应选D。【点睛】难点D,注意理解题目的含义,沿体对角线AB作投影。3.【答案】A【解析】【分析】该晶胞中X/个数=12X;=3、N3-个数=8xg=l,所以 4oN3 X个数之比为1: 3,根据化合价的代数和为0知!1=+1,元素X 的某价态离子X中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,那么X原 子核外电子数=2+8+18+1=29,为Cu元素,该化合物为CRN,据此分 析解答。【详解】A.根据上述分析,X为Cu元素,核电荷数为29,故A错 误;B.该晶胞中X个数=12x;=3、N-个数=8x:=l,所以该晶体中阳离4o子与阴离子个数比为3: 1,故B正确;C. N X个数之
5、比为1 : 3,根据化合物中化合价的代数和为0判断 n=l,故C正确;D.以一个棱上的X为中心,该离子被4个晶胞共用,与晶体中每个XH周围等距离且最近的N3一只有其相邻顶点上的离子,有2个,故D正确;应选Ao【点睛】正确判断X为哪种离子是解此题关键。此题的易错点为D中配位数 的计算,要注意每个X周围等距离且最近的N3-有2个,每个N3调E等距离且最近的X有6个。4.【答案】C【解析】【分析】元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排 满电子,那么内层电子数=2+8+18=28,且最外层电子数为2,所以该原 子有30个电子,为Zn元素;元素Y基态原子的p轨道上有1对成对 电子,说明3P轨道上
6、有4个电子,核外电子排布为Is22s22P63s23P, 那么Y是S元素,那么化学式为ZnS,据此解题。【详解】A. ZnS含有Z/+和S%属离子晶体,故A错误;B.因为化学式为ZnS,所以丫2-离子的配位数为4,那么X2+离子的配位数也为4,故B错误;C.由晶胞可知,与每个X2+距离最近的X2+在其面心,那么共有个,故C正确,D.离子晶体ZnO的晶格能比ZnS大,那么ZnO的熔点比ZnS高,故D错误;故答案为Co5.【答案】C【解析】A.根据均摊法可知,在这个晶胞中阴离子位于棱上和体心,数目=12x; + l = 4,阳离子位于顶点、面心,数目=8x、+ 6xJ = 4, A项4o 2错误;
7、B.晶体中,由体心的阳离子看出周围有6个阴离子,每个阴离子周E有6个阳离子,所以晶体中,阴、阳离子的配位数都为6, B项错误;c.根据均摊法可知,在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为4,阴、阳离子的配位数都为6,可能是NaCl的晶胞,C项正确;D.设阳离子之间最短距离为D.设阳离子之间最短距离为a cm,那么晶胞棱长为V5acm ,晶胞体积=(缶cm)晶胞中阴、阳离子的个数都为4, d4Mvn74MD项错误;答案选C。6.【答案】BC【解析】A.依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相 等,再由图中体心可知1个Ca?+周围距离最近的C2z一有4个,而不是6 个,故A错误;B. 6.4克C
8、aC2为O.lmoL CaC?晶体中含阴离子为C2%那么含阴离子O.lmol,故B正确;C.该晶体中存在钙离子和C2?一间的离子键,C2?-中存在C与C的共价 键,故c正确;D.晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+为4个,故D错误;应选BC。【点睛】 解答此题要注意区分该晶胞和氯化钠晶胞的不同,该晶胞存在沿一个 方向拉长的特点,为解答该题的关键和易错点。7.【答案】C【解析】固体SO3是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,二氧化硅、三氧化硫都只含共价键,故错误;晶体硼为原子晶体,而HC1为分子晶体,故错误;CO2和SO2都是分子晶体,CO2和SO2都只含共价键,故正确
9、;晶体硅和金刚石都是共价键结合的原子晶体,故正确;晶体覆是分子晶体,且疑为单原子分子,不存在共价键,而Si3W为共价键结合的原子晶体,故错误;硫黄和碘都是分子晶体,且均含共价键,故正确;正确,故答案为C。【点睛】考查化学键类型和晶体类型的关系,侧重双基的考查,根据晶体的类 型和所含化学键的类型分析,离子化合物含有离子键,可能含有共价键,共价化合物只含共价键,双原子分子或多原子分子含有共价键,金属单质含有金属键。8.【答案】A【解析】A.氮原子2P能级半充满,所以比拟稳定,氮原子的第一电 离能大于氧原子,故A正确;B.理论解释不对,SO2为V形分子,分子的价层电子对是3,根据杂 化轨道理论,SO
10、2分子中S原子采用sp2杂化,故B错误;C.金刚石是原子晶体,石墨是混合晶体,故c错误;D.理论解释不对,HF分子间含有氢键,氢键影响分子间作用力,影 响物质的沸点,故HF的沸点高于HC1,气态氢化物的稳定性是由非 金属性的强弱决定的,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,故 D错误; 答案选A。9.【答案】D【解析】【分析】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半 径越小;B.根据元素的非金属性强弱与形成最高价含氧酸的酸性强弱比拟;C.根据元素的非金属性强弱与氢化物的稳定性强弱比拟;D.根据合金熔点低于成分金属,不同晶体的熔点:原子晶体离子晶体金属晶体分析。【详解】A.对于电子层结构相
11、同的离子,离子的核电荷数越大,离子 半径越小。由于Na+、Mg2 Al3 F的核外电子排布都是2、8,所以离子半径:F Na+Mg2+Al3+, A 错误;B.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性就越强,由于元素的非金属性C1SP,所以酸性:HC1O4H2SO4H3PO4, B错误;C.元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性FC1SP,所以氢化物的稳定性:HFHC1H2SPH3, C 错误;D.合金熔点低于成分金属,所以熔点:Na-K合金vNa; Na属于金属 晶体,由于元素金属性很强,其金属键比拟弱,物质的熔点很低,只 有97.81C,而NaCl为离子晶
12、体,Na+与CT之间通过比拟强的离子键 结合,断裂离子键消耗的能量较高,故熔点NavNaCl;而金刚石属于 原子晶体,C原子之间以极强的共价键C-C结合,断裂消耗很高的能量,因此物质的熔点很高,在上述几种物质中熔点最高,那么物质熔点 氯化钠金刚石,故上述四种物质的熔点由低到高顺序为:Na-K合金vNav氯化钠v金刚石,D正确;故合理选项是Do【点睛】此题考查了元素周期律及晶体性质的应用。掌握元素的位、构、性三 者的关系及晶体的结构与作用力大小、物质熔沸点的关系是此题解答 的关键。一般情况下不同晶体的构成微粒作用力:原子晶体离子晶体 分子晶体,而金属晶体的熔沸点相差较大,有的比原子晶体还高,如
13、金属鸨,有的那么比分子晶体的还低,在室温下可能呈液态,如Hg。合 金熔点低于其成分金属,硬度大于成分金属,要注意规律性的知识的 应用及物质的特殊性的结合。10.【答案】A【解析】A. Fe的6、八a三种晶体结构不同,属于同素异形体,不是同分异构体,A项错误;B. a-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上的铁原子,与每个铁原子等距离且最近的铁原子有2x3=6个,B项正 确;C.急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型不同,结构不同,物理性质不同,但化学性质相同,c项正确;D. y-Fe晶体中Fe原子处于顶点与面心,属于面心立方堆积,D项正确;答案选A。11.【答案】D【解析】A.钾
14、晶胞属于体心立方堆积,是非密置层的两种堆积方式中 的一种,故A错误;B.晶胞呈立方体,属于四棱柱,而不是六棱柱,故B错误;C.根据均摊法计算,每个晶胞含有的K原子数为:,8 + 1=2,故CO错误;D.观察图中心的原子,每个K原子周围距离最近且相等的K原子有 8个,故D正确;应选D。【点睛】此题考查金属钾的晶胞结构,明确金属钾的晶胞是解答此题的关键, 易错点A,钾晶胞是非密置层的两种堆积方式中的一种,不是密置层 堆积方式。12.【答案】c【解析】A. A1的价电子比Mg多,半径比Mg小,所以A1的熔点比Mg高,故A错误;B.因Li、Na的电荷相同,原子半径:NaLi,那么熔点:NaMg=Ca=
15、 BaLi=Na,金属阳离子的半径:r(Ba2+)r(Ca2+)r(Na+)r(Mg2+) r(Al3+)r(Li+),问题迎刃而解。13.【答案】D【解析】A. PH4 PO43-分别是钱根和硫酸根的等电子体,根据等电 子原理可知,这种两离子均为正四面体结构,故A正确;B.金刚石晶体中,每个C原子与其它4个C原子形成共价键,且每2 个C原子形成1个共价键,那么1 mol金刚石晶体中,平均含有4moix =2molCC键,故B正确;C.碱金属都属于金属晶体,从Li到Cs金属阳离子半径增大,原子核对最外层电子吸引力减弱,金属键减弱,所以熔沸点降低,故C正确;D.团簇分子中含有4个E、4个F原子,
16、分子式应为E4F4或F4E4,故D错误;答案选D。14.【答案】C【解析】A.化学变化的本质是旧键断裂、新键形成,所以有化学键断 裂的变化不一定是化学变化,例如:HC1溶于水是物理变化,但是会 断开共价键,故A错误;B.凡中心原子采取sp2杂化轨道成键的分子,VSEPR模型是平面三角形,但其立体构形不一定是平面三角形,如SO2,中心原子S采取sp2杂化,但分子为V型,故B错误;C.离子化合物在熔融状态下破坏离子键,能够电离产生自由移动的离子而导电,故c正确;D. AB3型的共价化合物分子,不一定是非极性分子,例如NH3是极性分子,故D错误;应选C。15.【答案】D【解析】A.三种物质都是原子晶
17、体,因原子半径r(C)vr(Si),所以键A.该晶体属于原子晶体B. X2+的配位数为8, 丫?一的配位数为4C.与每个丫?一距离最近且相等的丫?一共有12个D.该晶体的熔点比氧化锌高.某离子晶体的晶胞示意图如下图,其摩尔质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为dg/cn?以下说法中正确的选项是A.晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1B.B.晶体中阴、阳离子的配位数都是4C.该晶胞可能是NaCl的晶胞该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为4M/(NAd)cm.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如下图),但CaC2晶体 中含有的哑铃形C?2-的存在,使晶胞沿一个方向拉长(
18、该晶胞为长方 体)。以下关于CaC2晶体的说法中正确的选项是()A.1个Ca2+周围距离最近且等距离的C2?-数目为6B. 6.4gCaC2晶体中含阴离子O.lmolC.该晶体中存在离子键和共价键D.与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个7 .以下各组晶体物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是()SiOz和SO3晶体硼和HC1CO?和SO2晶体硅和金刚石晶体森和Si3N4硫黄和碘A. B, C. D.8 .以下对一些实验事实的理论解释正确的选项是()长:CCCSiSiSi,键能越大, 原子晶体的熔点越高,故熔点:金刚石,碳化硅晶体硅,故A错误;B.氟化氢、水、氨都是分子晶体,其沸
19、点高低与分子间作用力大小有关,因为这三种物质分子之间都存在氢键,且H2O在常温下为液体, 故水的沸点最高,N%分子之间氢键最弱,氨的沸点最低,故B错误;C.二氧化硅是原子晶体,硬度大,白磷和冰都是分子晶体,硬度较小,故C错误;D.卤化硅为分子晶体,它们的组成和结构相似,分子间不存在氢键,故相对分子质量越大,熔点越高,故D正确;应选D。16.【答案】C【解析】A、难溶于水,其水溶液的导电性极弱,不能说明CaFz一定是离子晶体,故A不符;B、熔、沸点较高,硬度较大,也可能是原子晶体,B项不能说明CaF2一定是离子晶体,故B不符;C、体不导电但熔融状态下可以导电,一定有自由移动的离子生成,C项说明C
20、aF2一定是离子晶体,故C正确;D、CaFz在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaFz是极性分子,不能说明CaFz一定是离子晶体,故D不符;应选C。17.【答案】c【解析】【分析】在NaCl晶体中,Na+或C1的配位数都是6,根据NaCl 晶体中Na+与C1-的配位数判断其结构的正确性。【详解】在NaCl晶体中,每个Na+周围同时吸引着距离相等且最近的6个CF,每个C1凋围同时吸引着距离相等且最近的6个Na+,这个离子吸引的带相反电荷的微粒构成的是正八面体结构,图a符合条件;图c那么是选取其中一个离子,沿X、Y、Z三个方向切割可得到6个等 距离且最近的带相反电荷的离子,所以其配位数为6
21、,故符合NaCl晶 体结构的图示是a和c,故合理选项是C。二、非选择题18.【答案】(1)AD(2) BE (3) BCAG【解析】【分析】A.水晶是含有极性键的原子晶体;B.冰醋酸是分子 晶体,含有共价键的极性分子;C.白磷是分子晶体,含非极性键;D.态筑是由原子构成的分子晶体;E.氯化钱含有极性键和离子键的离 子晶体;F.铝是金属晶体,含金属键;G.金刚石含非极性键的原子晶 体。【详解】根据上面分析得到属于原子晶体的化合物是水晶即A,直接由原子构成的分子晶体是晶体氤即D;故答案为:A; Do由极性分子构成的晶体是冰醋酸即B;含有共价键的离子晶体是氯化钱即E;故答案为:B; Eo分子内存在化
22、学键,但受热熔化时,化学键不发生变化,说明是分子晶体但不包括稀有气体,那么为冰醋酸和白磷即BC,受热熔化,需克 服共价键,说明为原子晶体,那么为水晶和金刚石即AG;故答案为: BC; AGo19.【答案】(1) Ti4CN3 (2) +3(3) C【解析】【分析】利用均摊法计算该晶胞中含有的各种原子个数,从 而确定其化学式;利用均摊法计算出晶胞中Q、Cu、O三种原子的个数,再利用化合 物中化合价代数和为零可计算出Q的化合价;根据图示,分别判断A、B、C的配位数,再结合Cr的配位数为6 判断。【详解】(1)该晶胞中碳原子个数=8xg, N原子个数Ti原子个 o2数=l+12x;,所以其化学式为U
23、4CN3,故答案为:Ti4CN3;根据均摊法结构晶胞结构图可知,晶胞结构中Cu原子数目为1+8x1=2, O 原子数目为 2+4x1+16xJ=8, Q 原子数目为 2+8xJ=4,oZ 44设Q的化合价为a,化合物中各元素总化合价为0,贝h4a+2x2+8x(-2)=0,解得:a=3,即Q的化合价为+3,故答案为:+3;(3)根据题意可知,图中A的配位数为12, B的配位数为2, C的配位 数为6, Cr的配位数为6,说明图中C原子代表的是Cr原子,故答案为:Co20.【答案】【解析】(1)在NaCl晶胞中,晶体结构粒子为:Na Cl ,由均难法:离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数配位数阴阳
24、离 子个数 之比阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠Na Cl44661:1氯化钠Cs+ cr11881:1氟化钙Ca2 F48842:1晶胞中Na+个数为:8x1+6xi=4,晶胞中Cl个数为:12xJ+l=4;配 o Z4位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。每个钠离子周围有六个氯离子,每个氯离子周围也有六个钠离子,配位数均为6,阴阳离子个数之比:4:4=1:1;(2)在CsCl晶胞中,晶体结构粒子为:Cs cr,由均难法:晶胞中Cs+个数为:8x1=L晶胞中cr个数为:1;配位数是晶格中与某一原O子相距最近的原子个数。每个Cs+离子周围有8个氯离子,每个氯离子周围也有8个Cs+离子,配位数
25、均为8,阴阳离子个数之比:1:1;(3)在CaF2晶胞中,晶体结构粒子为:Ca2 F , F一填充在八个小立方体中心,8个四面体全被占据,由均难法:晶胞中Ca2+个数为:8x1+6xi=4,晶胞中F个数为:8;配位数是晶格中与某一原子相距 OL最近的原子个数。每个Ca?+离子周围有8个F离子,配位数为8,每个F离子周围也有4个Ca?+离子,配位数为4,阴阳离子个数之比:8:4=2:1;故答案为:离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数配位数阴阳离 子个数 之比阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠Na Cl44661:1氯化钠Cs cr11881:1氟化钙Ca2 F48842:121.【答案】(1)金刚石M
26、gOCaCb冰)干冰(2) 12(3) 48(4)水分子之间形成氢键(5) 8 7116【解析】【分析】(1)熔点的一般规律:原子晶体离子晶体分子晶体, 同种晶体根据微粒间的作用力大小比拟;MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似;(3)Cu原子占据面心和顶点,根据均摊法计算;根据图可知,每个Ca?+周围有8个C1,而每个CT周围有4个Ca?+;(4)分子间含有氢键时,其熔沸点较高;利用均摊法计算。【详解】(1)熔点的一般规律:原子晶体离子晶体分子晶体,冰和干冰属于分子晶体,熔点:冰干冰,MgO和CaCb属于离子晶体,熔点:MgOCaCl2,金刚石是原子晶体,那么熔点由高到低的顺序为:金刚石、
27、MgO CaCl2冰、干冰;MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,以顶点为离子研究,与之最近的离子位于面心,每个顶点为12个面共用,故MgO晶体中一个02周围和它最邻近且距离相等的有12个;(3)Cu原子占据面心和顶点,那么每个Cu晶胞中实际占有的原子数为lx8+|x6=4;根据氯化钙的晶胞图可知,每个Ca2+周围有8个CT, o Z而每个C1一周围有4个Ca2+,所以CaCl2晶体中Ca?+的配位数为8;(4)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO?是非极性分子外,水分子间含有氢键,氢键的作用力大于范德华力,所以其熔沸点较高;晶胞中顶点微粒数为:8x(=1,面心微粒数为:6x1=3
28、,体内微粒 oZ数为4,共含有8个碳原子;碳原子的体积为:8x1xxr3,设金刚石晶胞的边长为a,晶胞体积为:a3,晶胞内含有四个碳原子,那么晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同,即Ga=8r,碳原子的空O间利用率为:碳原子总体积8x-X7ixr3 = a= tt晶胞体积一一 1622.【答案】I. (1) C(2) 1 : 2II. (1) Na+(2) NaF :F ;-Ca2+x F : -3.2 (g/cm3) 【解析】【分析】由n中的条件,E为前20号元素,并且外围电子排布式为4s2,那么E为Ca元素;结合题中给出的元素在周期表中的相对位置可知,D为C1元素,A为F元素,B为Na元素
29、,C为A1元素。【详解】1(1)金属铜采用的是面心立方最密堆积,C项符合,答案选C;由图可知,每个Fe原子周围最近的有2个N原子,而每个N原子周围最近的有4个Fe原子,所以铁颗粒外表N和Fe的原子数比值最II通过分析可知,A为F元素,B为Na元素,各自形成的离子半径大小顺序为r(Na+) S、Zn正四面体形 sp3(3) a(4) ZnCl2 ZnBr2 Znb都是分子晶体,组成与结构相似,随着相对分子质量的增大,范德华力增强,熔沸点升高【解析】【分析】(l)Zn位于周期表中第四周期,第IIB族,结合Zn 的核外电子排布式解答,S是氧族元素,价电子排布式为3s23P3 p轨道上有未成对电子;(
30、2)ZnSO4中三种元素为Zn, S, O,非金属元素的电负性普遍大于金属元素,根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断SO二的立体构型,等电 子原理是原子数相同的条件下,原子的价电子数相同,据此解答;Zn(NH3)4SO4为配合物,其溶于水后完全电离出Zn(NH3)4产和SO;,根据离子中存在的化学键判断;(4)乙醇、乙醛都是有机溶剂,根据相似相溶原理,溶解的应是结构相似的物质,也就是溶质分子的分子间力与溶剂分子之间的分子间力越 相似,越易互溶;分子晶体组成相似,随着相对分子质量增大,分子 间作用力增强,熔沸点上升;钾原子核电荷数为19,原子核外有19个电子;晶胞中顶点钾原子和中心钾原子距离最近
31、,且两个钾原子距离为acm,那么晶胞的边长为acm,晶胞的体积为:cnP,晶胞中K原子178数目为8x:+l=2,晶胞的质量为歹g,据此计算钾晶体的密度。 oA【详解】(1)基态Zn原子在元素周期表中所处的位置是第四周期,第 IIB族,基态Zn的价电子排布式为3d1。4s2; S元素为氧族元素,价电 子排布式为3s23P3 3P轨道排4个电子,其中只有一对是成对的,剩 余2个为单电子,因此未成对电子数为2;(2)ZnSO4中三种元素为Zn, S, O,非金属元素的电负性普遍大于金属元素,同主族元素从上到下,电负性值逐渐减少,因此电负性顺序为OSZn;对于SO 根据VSEPR理论,SO:中,与中
32、心S原子的成键原子数为BP=4,孤电子对数为6y4 + 2=0,那么价电子对数为4+0=4,根据杂化轨道理论可知S原子为sp3杂化,那么SO;-的立体构型为正四面体形;(3)Zn(NH3)4SO4为配合物,其溶于水后完全电离出Zn(NH3)4产和so那么溶液中不存在离子键,h2o. so;-和NH3内存在的作用力为共价键,Zn(NH3)4p+内存在配位键,水分子间存在范德华力和氢键,SOj中存在共价键,综上,不存在的作用力是离子键,故答案为a; (4)ZnCl2, ZnBr2, Znl2,组成与结构相似,在乙醇乙醛溶剂中能溶解, 说明均为分子晶体,对于组成和结构相似的分子晶体,随着相对分子 质
33、量的增加,范德华力增强,熔沸点也相应升高;钾原子核电荷数为19,原子核外有19个电子,钾原子核外运动状态不同的电子数是19;晶胞中顶点钾原子和中心钾原子距离最近,且两个钾原子距离为acm,那么晶胞的边长为患cm,晶胞的体积为晶胞中K原子78数目为8x:+l=2,晶胞的质量为歹g,钾晶体的密度为o1VA78瓦117G ,3t=cma3V3【点睛】考查原子杂化方式及分子的立体构型的判断,根据价层电子对互斥理 论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=。键个数 +孤电子对个数,O键个数二配原子个数,孤电子对个数二I(a-xb), a指 中心原子价电子个数,X指配原子个数,b指配原子形成稳
34、定结构需要 的电子个数;根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2, sp 杂化;n=3, sp?杂化;n=4, sp3杂化;中心原子的杂化类型为sp?,说 明该分子中心原子的价层电子对个数是3,无孤电子对数,空间构型是 平面三角形。24.【答案】(1)锌3d。4s2(2) NH3PH3均为分子晶体,N%分子间存在氢键(3) 1 乙烷中的碳原子没有孤电子对,肿中的氮原子有1对孤对 电子,过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子,孤对电子数越多斥力越 大,形成的化学键越不稳定,键能越小9.以下各组性质的比拟中正确的选项是()选项实验事实理论解释A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p能级原子轨道半充
35、满BSO2为V形分子SO2分子中S原子采用sp3杂化C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体DHF的稳定性大于HC1HF分子间能形成氢键A.离子半径:Na+Mg2+Al3+FB.酸性:HC1O4H2SO4HC1PH3H2SD.熔点:Na-K合金vNav氯化钠v金刚石10.铁有如下6、丫、a三种晶体结构,三种晶体在不同温度下能发生转化。以下说法不正确的选项是0A. 6、丫、a三种晶体互为同分异构体B. a-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个C.将铁加热到1500C分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型不同,化学性质相同D. y-Fe晶体为面心立方堆积1L金属钾的晶胞如
36、下图,以下有关表达正确的选项是(4) 2PC15=PC16 +PC14+ 正八面体r c 324x103。(5) ZnO-3,【解析】【分析】有A、B、C、D、E五种原子序数增大的元素,只有一种为金属,A、B、C均为第二周期紧邻元素,其第一电离能顺序为BCA,那么A、B、C分别是C、N、O元素;B与D同主族,那么D为P元素;E为第4周期副族元素,其价层电子为全满,那么为Zn元素;(1) E为Zn元素,其原子核外3d、4s电子为其价电子;(2) B与D分别与氢形成最简单氢化物分别是N%和PH3,含有氢键的氢化物熔沸点高于不含氢键的氢化物;(3)这几种氢化物中每个M原子价层电子对个数都是4,所以其
37、杂化方式相同;排斥力:孤电子对与孤电子对,孤电子对与成键电子对,成键电子对与成键电子对,排斥力越大,形成的化学键越不稳定;(4) D与氯形成的化合物DCh,加压条件下148c液化,发生完全电离得到一种能够导电的熔体,测定D-C1键长为198pm和206pm两种,该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子,该阳离子应该为PCL+,生成的阴离子为PC16 ,利用价层电子对互斥理论判断该阴离子空间构型;(5)该晶胞中Zn原子个数二4、O原子个数=8x)+6 x )=4,根据原子 o Z个数比确定化学式;该晶胞体积=(axio“。)3cm3,晶胞密度_ Na【详解】有A、B、C、D、E五种原子序数增大的元素
38、,只有一种为金属,A、B、C均为第二周期紧邻元素,其第一电离能顺序为BCA,那么A、B、C分别是C、N、O元素;B与D同主族,那么D为P元素;E为第4周期副族元素,其价层电子为全满,那么为Zn元素;(1)E为Zn元素,其原子核外3d、4s电子为其价电子,其价电子排布式为 3d104s2,故答案为:锌;故1。4s2;(2)B与D分别与氢形成最简单氢化物分别是NH3和PH3,含有氢键的氢化物熔沸点高于不含氢键的氢化物,NH3中含有氢键、P%中不含氢键,所以熔沸点NH3PH3,故答案为:NH3PH3;均为分子晶体,N%分子间存在氢键;这几种氢化物中每个M原子价层电子对个数都是4,所以其杂化方式相同,
39、那么杂化方式为一种;排斥力:孤电子对与孤电子对孤电子对与成键电子对成键电子对与成键电子对,排斥力越大,形成的化学键 越不稳定,乙烷中的碳原子没有孤电子对,JW中的氮原子有1对孤对 电子,过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子,孤对电子数越多斥力越 大,形成的化学键越不稳定,键能越小,故答案为:1;乙烷中的碳原子没有孤电子对,肿中的氮原子有1对孤 对电子,过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子,孤对电子数越多斥力 越大,形成的化学键越不稳定,键能越小;(4)D与氯形成的化合物DCh,加压条件下148液化,发生完全电离 得到一种能够导电的熔体,测定D-C1键长为198Pm和206Pm两种,该熔体中含有一种正四
40、面体结构的阳离子,该阳离子应该为PC14+,生成的阴离子为PC16S其电离方程式为2PCPC16-+PC6该阴离子中P原子价层电子对个数山=6,所以为正八面体;故答案为:2PC15=PC16+PC14+;正八面体;该晶胞中Zn原子个数二4、O原子个数=8x18+6x12=4,根据原子个数比确定化学式为ZnO;该晶胞体积NaxlOTNcnP,晶胞密度曳 X 481g/cm3 0Na_NA _ 324 x 103QV (a X IO10)3 Na - a3故答案为:ZnO;324x1()3。NAxa3【点睛】 排斥力:孤电子对与孤电子对孤电子对与成键电子对成键电子对与 成键电子对,排斥力越大,形成
41、的化学键越不稳定。A.该晶胞属于密置层的一种堆积方式B.该晶胞是六棱柱C.每个晶胞平均拥有9个K原子D.D.每个K原子周围距离最近且相等的K原子有8个.在金属晶体中,如果金属原子的价电子数越多,原子半径越小,自 由电子与金属阳离子间的作用力越大,金属的熔点越高。由此判断下 列各组金属熔点的高低顺序,其中正确的选项是A. MgAlCaB. AlNaLi C. AlMgCaD. MgBaAl.以下说法中错误的选项是()A.从CH4 NH4为正四面体结构,可推测PH4 P(V他为正四面体结构B. 1 mol金刚石晶体中,平均含有2 moicC.碱金属单质的熔点从Li到Cs逐渐减小D.某气态团簇分子结
42、构如下图,该气态团簇分子的分子式为EF或FE14.以下说法正确的选项是()A.但凡有化学键断裂的变化一定是化学变化B.凡中心原子采取sp2杂化轨道成键的分子其几何构型都是平面三角形C.但凡离子化合物,在熔融状态下都能导电D.凡AB3型的共价化合物分子,其分子一定是非极性分子 15 .以下晶体性质的比拟中正确的选项是A.熔点:金刚石晶体硅碳化硅B.沸点:HFH2ONH3C.硬度:白磷冰二氧化硅D.熔点:SiI4SiBr4SiC1416.萤石(CaFD是一种难溶于水的固体。以下实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是()A. CaF?难溶于水,其水溶液的导电性极弱B. CaFz的熔点较高,硬度较大
43、C. CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电D. CaFz在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小17 .如图是从NaCl和CsCl晶体结构中分割出来的局部结构图,其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是()A.只有c B. b和c C. a和c D. a和d二、非选择题(共7题)18 .有以下8种晶体,用序号回答以下问题:A.水晶 B.冰醋酸 C.白磷 D.固态氨E.氯化钱F.铝G.金刚石(1)属于原子晶体的化合物是直接由原子构成的分子晶体是(2)由极性分子构成的晶体是含有共价键的离子晶体是_。(3)分子内存在化学键,但受热熔化时,化学键不发生变化的是受热熔化,需克服共价键的是19 . (1)以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料,可以生成碳氮化钛化 合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图I )顶点的氮原子, 这种碳氮化钛化合物的化学式为(2)图n是由Q、Cu、o三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构,其中Cu为+2价,O为-2价,那么Q的化合价为价。(3) 一种新型阳极材料LaCMh的晶胞如图HI所示,距离每个Cr原子最近的原子有6个,那么图III中_(填字母)原子代表的是Cr原子。20.如下图分别为氯化钠、氯化钠、氟化钙的晶胞模型,请认真观察后完成表格。离子晶体晶体结构粒子晶胞所含粒子数配位数阴阳离 子个数 之比阴离子阳离子阴离子阳离子氯化钠氯化钠氟化钙
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