【精编】2020年高考化学大一轮复习第11章物质结构与性质第3讲晶体结构与性质课时规范训练选修3.pdf

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1、文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.1文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.晶体结构与性质 单独成册 1下列晶体分类中正确的一组是()选项离子晶体原子晶体分子晶体A NaOH Ar SO2B H2SO4石墨S C CH3COONa 水晶D Ba(OH)2金刚石玻璃解析：选 C。A项中固态Ar 为分子晶体；B项中 H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。2下列关于晶体的说法，一定正确的是()CaTiO3的晶体结构模型(图中 Ca2、O2、Ti4分别位于立方体的体心、面心和顶点)A分子晶体中都存在共价键B如上图，CaTiO3晶体中每个Ti4

2、和 12 个 O2相紧邻CSiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合D金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高解析：选 B。稀有气体为单原子分子，晶体中不存在共价键。据图可知CaTiO3晶体中，Ti4位于晶胞的顶点，O2位于晶胞的面心，故Ti4的 O2配位数为12。SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子相连。汞常温下为液态，其熔点比一些分子晶体还低。3有一种蓝色晶体 可表示为：MxFey(CN)6，经 X 射线研究发现，它的结构特征是Fe3和 Fe2互相占据立方体互不相邻的顶点，而CN位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法不正确的是()A该晶体的化学式为MFe2(CN

3、)6B该晶体属于离子晶体，M呈 1 价C该晶体属于离子晶体，M呈 2 价D晶体中与每个Fe3距离最近且等距离的CN为 6 个解析：选 C。由图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2个数为：41812，同样可推出含Fe3个数也为12，CN为 12143，因此阴离子为Fe2(CN)6，则该晶体的化学式只能为MFe2(CN)6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为 1 价，故 A、B两项正确。由图可看出与每个Fe3距离最近且等距离的CN为 6 个。4(2016高考四川卷)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 是一种过渡元素。M基态原子L 层中 p 轨道电子数是s 轨道电

4、子数的2 倍，R是同周期元素中最活文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.2文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.泼的金属元素，X 和 M 形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z 的基态原子4s和 3d 轨道半充满。请回答下列问题：(1)R基 态 原 子 的 电 子 排 布 式 是，X 和Y 中 电 负 性 较 大 的 是(填元素符号)。(2)X的 氢 化 物 的 沸 点 低 于 与 其 组 成 相 似 的M 的 氢 化 物，其 原 因是。(3)X 与 M形成的 XM3分子的空间构型是。(4)M 和 R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示，则

5、图中黑球代表的离子是(填离子符号)。(5)在稀硫酸中，Z 的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化 M的一种氢化物，Z 被还原为 3价，该反应的化学方程式是。解析：根据题意知M、R、X、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 是一种过渡元素。M基态原子L 层中 p 轨道电子数是s 电子的 2 倍，则 M是 O元素；R是同周期元素中最活泼的金属元素，则R是 Na元素；X 和 M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，则 X是 S 元素，Y 是 Cl 元素；Z 的基态原子4s 和 3d 轨道半充满，即价电子排布式为3d54s1，Z 是 Cr 元素，据此作答。(1)R 是 Na元素，原子序数为11，

6、根据构造原理确定其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1或Ne3s1；S和 Cl 比较，Cl 的非金属性强，Cl 的电负性较大。(2)H2S 的沸点低于H2O的主要原因是水分子间形成氢键，使水的沸点升高，而H2S分子间不存在氢键。(3)SO3中硫原子的价层电子对数为3(6 32)/2 3，没有孤电子对，硫原子的杂化方式为sp2，该分子的空间构型为平面三角形。(4)根据晶胞结果可以算出白球的个数为8186124，黑球的个数为8，由于这种离子化合物的化学式为Na2O，黑球代表的是Na。(5)根据题意知重铬酸钾被还原为Cr3，则过氧化氢被氧化为氧气，利用化合价升降法配平，反应的化学方程式为K

7、2Cr2O7 3H2O24H2SO4=K2SO4 Cr2(SO4)3 3O27H2O。答案：(1)1s22s22p63s1或Ne3s1Cl(2)H2S分子间不存在氢键，H2O分子间存在氢键(3)平面三角形(4)Na(5)K2Cr2O73H2O24H2SO4=K2SO4Cr2(SO4)3 3O2 7H2O 5(2016高考海南卷)M 是第四周期元素，最外层只有1 个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子，元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：(1)单质 M的晶体类型为，晶体中原子间通过作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位数为。文档来源为:从网络收集整理.word 版本可

8、编辑.欢迎下载支持.3文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.(2)元素 Y基态原子的核外电子排布式为，其同周期元素中，第一电离能最大的是 (写元素符号)，元素 Y的含氧酸中，酸性最强的是 (写化学式)，该酸根离子的立体构型为。(3)M 与 Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为，已知晶胞参数a0.542 nm，此晶体的密度为gcm3。(写出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数为NA)该化合物难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 气 则 被 氧 化 为 深 蓝 色，深 蓝 色 溶 液 中 阳 离 子 的 化 学 式为。解析：(1)铜属

9、于金属，金属阳离子与电子之间通过金属键结合在一起，晶体类型为金属晶体，铜晶体是面心立方堆积，采用沿X、Y、Z 三轴切割的方法知，每个平面上铜原子的配位数是4，三个面共有43 12 个铜原子，所以每个铜原子的配位数是12；(2)元素氯是17 号元素，位于第三周期，依据构造原理其基态电子排布为：1s22s22p63s23p5；其同周期元素中，第一电离能最大的是Ar，含氯的酸中高氯酸酸性最强，化学式为HClO4，高氯酸酸根离子中氯原子为sp3杂化，没有孤对电子数，立体构型为正四面体；(3)依据晶胞结构，利用切割法分析，每个晶胞中含有铜原子个数为：818612 4，氯原子个数为4，则化学式为 CuCl

10、；1 mol 晶胞中含有4 mol CuCl,1 mol晶胞的质量为M(CuCl)4，晶胞参数a0.542 nm，则晶体密度为4MCuClNAa310 21；Cu可与氨形成易溶于水的配位化合物，所以CuCl 难溶于水但易溶于氨水；该化合物中Cu被氧化为Cu2，所以深蓝色溶液中阳离子为：Cu(NH3)42。答案：(1)金属晶体金属键12(2)1s22s22p63s23p5Ar HClO4正四面体(3)CuCl4MCuClNAa31021Cu可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子)Cu(NH3)426铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。(1)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光

11、电材料，已知高温下Cu2O比 CuO稳定，画出基态Cu原子的价电子轨道排布图；从 核 外 电 子 排 布 角 度 解 释 高 温 下Cu2O比CuO更 稳 定 的 原因；(2)CuSO4溶液常用作农药、电镀液等，向CuSO4溶液中滴加足量浓氨水，直至产生的沉淀恰好溶解，可得到深蓝色的透明溶液，再向其中加入适量乙醇，可析出深蓝色的文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.4文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.Cu(NH3)4SO4H2O晶体。沉淀溶解的离子方程式为；Cu(NH3)4SO4H2O晶体中存在的化学键有；a离子键b极性键c非极性键d配位键SO24的立体

12、构型是，其中 S原子的杂化轨道类型是。(3)Cu 晶体中原子的堆积方式如图所示(为面心立方最密堆积)，则晶胞中Cu原子的配位数为，若 Cu晶体的晶胞参数a 361.4 pm，则 Cu晶体的密度是 (只用数字列算式)。解 析：(1)Cu的 核 外 电 子 排 布 为3d104s1，故 价 电 子 轨 道 排 布 图 为亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态，所以导致高温下Cu2O 比 CuO更稳定；(2)Cu(OH)2溶 解 氨 气 的 离 子 方 程 式 为Cu(OH)2 4NH3=Cu(NH3)42 2OH；Cu(NH3)4SO4H2O晶体中存在的化学键有离子键、极性键和配位键；SO24中 S

13、原子为 sp3杂化，立体构型为正四面体；(3)由 Cu原子的构型可知，晶胞中Cu原子的配位数为12，Cu晶体的密度为4646.021023361.410103。答案：(1)亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态(2)Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OHa、b、d 正四面体sp3(3)12 464/6.02 1023(361.4 1010)3 7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。基态Cl 原子中，电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为。LiBH4由 Li和BH4构成，BH4的立体结构是，B

14、原子的杂化轨道类型是。Li、B、H元素的电负性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。LiH 中，离子半径Li H(填“”、“”或“”)。某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如表所示：文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.5文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.I1/kJ mol1I2/kJ mol 1I3/kJ mol 1I4/kJ mol1I5/kJ mol1738 1 451 7 733 10 540 13 630 M是 (填元素符号)。(3)NaH 具有 NaCl 型晶体结构，已知 NaH晶体的晶胞参数a4

15、88 pm(棱长)，Na半径为102 pm，H的半径为，NaH的理论密度是gcm3(只列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA)解析：(1)基态Cl 原子核电荷数为17，核外三个电子层，电子占据的最高能层符号为 M，该能层具有的原子轨道包括s、p、d 共 9 个轨道；BH4中 B原子价层电子对数12(314)4，且不含孤电子对，所以是正四面体构型，B 原子的杂化轨道类型是sp3；非金属的非金属性越强其电负性越大，非金属性最强的是H 元素，其次是B 元素，最小的是Li元素，所以Li、B、H 元素的电负性由大到小排列顺序为HBLi；(2)LiH 中 Li和 H离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，离子半径LiH；该元素的第电离能剧增，则该元素属于第A族，为 Mg元素；(3)因 2(rNarH)a，则rHa/2 rNa142 pm；每个晶胞中含有4NaH，则 1 mol 晶胞中含 4 mol NaH，质量为244 g，体积为NA(4881010)3 cm3，则 NaH的理论密度为m/V244NA48831030gcm3。答案：(1)M9 正四面体sp3H BLi(2)Mg(3)142 pm 244NA48831030