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全国通用2022高考化学专题复习导练测第十二章第三讲晶体结构与性质

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第三讲 晶体结构与性质一、选择题1.下列性质中,可以较充分说明某晶体是离子晶体的是(  )A.具有较高的熔点B.固态不导电,水溶液能导电C.可溶于水D.固态不导电,熔融状态能导电解析A选项,原子晶体熔点也较高;B选项,有些分子晶体,如HCl的水溶液也能导电;C选项,有些分子晶体也溶于水;D选项,分子晶体在液态时不导电,离子晶体在熔融时可导电。答案D2.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、面心和顶角)A.分子晶体中都存在共价键B.如上图,CaTiO3晶体中每个Ti4+和12个O2-相紧邻C.SiO2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 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+位于晶胞的顶角,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,其熔点比一般分子晶体还低。答案 B3.下面的排序不正确的是(  )。A.晶体熔点的高低:>\nB.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅C.熔点由高到低:Na>Mg>AlD.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI解析 A项形成分子间氢键的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质,正确;B项均为原子晶体,原子半径越小,键长越短共价键越牢固,硬度越大,键长有:C—C<C—Si<Si—Si,故硬度相反,正确;C项均为金属晶体,熔点大小取决于原子半径大小以及阳离子所带电荷数,其规律是离子半径越小,所带电荷数越多,熔点越高,则熔点Al>Mg>Na,C不正确;晶格能越大,则离子键越强,离子所带电荷相同时离子键的强弱与离子半径有关,半径越小,则离子键越强,D项正确。答案 C4.现有四种晶体的晶胞,其离子排列方式如下图所示,其中化学式不属MN型的是(  )。解析 由均摊法可得A、C、D晶胞的M与N的个数比为1∶1,而B晶胞中M与N的个数比为1∶3,故B项不属于MN型。答案 B5.钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示,它的化学式是(  )。A.BaTi8O12B.BaTi4O6C.BaTi2O4D.BaTiO3解析 由晶胞结构示意图可知,Ba在立方体的中心,完全属于该晶胞;Ti处于立方体的8个顶点,每个Ti有属于该晶胞;O处于立方体的12条棱的中点,每个O有属于该晶胞。即晶体中N(Ba)∶N(Ti)∶N(O)=1∶∶=1∶1∶3。答案 D6.下列现象与氢键有关的是(  )①NH3\n的熔、沸点比ⅤA族其他元素氢化物的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④尿素的熔、沸点比醋酸的高 ⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 ⑥水分子高温下很稳定A.①②③④⑤⑥B.①②③④⑤C.①②③④D.①②③解析:水分子高温下很稳定是因为分子中O—H键的键能大。答案:B7.已知NaCl的摩尔质量为58.5g·mol-1,其晶体密度为dg·cm-3,若图中钠离子与最接近的氯离子的核间距离为acm,那么阿伏加德罗常数的值可表示为(  )。A.117a3dB.58.5/(2a3d)C.234/(a3d)D.58.5/(4a3d)解析 a3·dNA=×58.5,NA=。答案 B二、非选择题8.已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E<F。其中A原子核外有三个未成对电子;化合物B2E为离子晶体,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的;F原子最外层电子数与B的相同,其余各层均充满电子。请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示):(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。(2)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点________(填“高”或“低”),理由是____________________。(3)A的氢化物分子中的中心原子采取________杂化,E的低价氧化物分子的空间构型是________。(4)F的核外电子排布式是________,F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为____________。(5)A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示(其中A显-3价),则其化学式为________(每个球均表示1个原子)。(6)A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度,是一种新型无机非金属材料,则其化学式为________,其晶体中所含的化学键类型为________。解析\n本题的突破口为E原子核外的M层只有两对成对电子,则E是硫,再结合题意可知B是Na;A原子核外有三个未成对电子,则为第2周期ⅤA族的氮元素;铝是地壳中含量最多的金属元素,则C为Al;在第3周期单质形成的晶体中硅的晶体类型与其他的均不相同,则D为Si;F原子的最外层电子数也是一个,则为第4周期ⅠA族或ⅠB族,但是因内层均已充满电子,故为铜。答案(1)Na<Al<Si<N (2)高 NaCl为离子晶体,而SiCl4为分子晶体 (3)sp3 V形 (4)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 [Cu(NH3)4]2+ (5)Cu3N (6)AlN 共价键9.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。(1)请写出元素d的基态原子电子排布式________________________________________________________________________。(2)b元素的氧化物中b与氧元素之间的共价键类型是________。其中b原子的杂化方式是________。(3)a单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。若已知a的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数,a的相对原子质量为Mr,则一个晶胞中a原子的数目为________,该晶体的密度为________(用字母表示)。解析 (1)根据洪特规则的特例,d轨道半充满时更稳定,其Cr原子电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2。(2)SiO2硅氧之间的共价键是“头对头”的方式,所以是σ键,其中Si的杂化方式是sp3杂化。(3)由分摊法计算:8×+6×=4;该晶胞的质量m=4×,该晶胞的体积V=3=16d3,晶胞密度ρ==。答案 (1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 (2)σ键或极性共价键 sp3杂化 (3)4 \n10.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:(1)Ni原子的核外电子排布式为_____________________________;(2)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“>”);(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为________、________;(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为________。解析 (1)核外电子排布式与价电子排布式要区别开。(2)NiO、FeO都属于离子晶体,熔点高低受离子键强弱影响,离子半径越小,离子键越强,熔点越高。(3)因为NiO晶体结构类型与NaCl相同,而NaCl晶体中Na+、Cl-的配位数都是6,所以,NiO晶体Ni2+、O2-的配位数也是6。(4)根据晶胞结构可计算,一个合金晶胞中,La:8×=1,Ni:1+8×=5。所以该合金的化学式为LaNi5。答案 (1)[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2(2)> (3)6 6 (4)LaNi511.可以由下列反应合成三聚氰胺:CaO+3CCaC2+CO↑,CaC2+N2CaCN2+C,CaCN2+2H2O===NH2CN+Ca(OH)2,NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH2)2],尿素合成三聚氰胺。(1)写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式:_____________________________________________。CaCN2中阴离子为CN,与CN互为等电子体的分子有N2O和________(填化学式),由此可以推知CN的空间构型为________。(2)尿素分子中C原子采取________杂化。尿素分子的结构简式是________。(3)三聚氰胺(\n)俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸()后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过________结合,在肾脏内易形成结石。(4)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为________。CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为:CaO3401kJ·mol-1、NaCl786kJ·mol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析 (1)Ca的最外层是2个电子,与它同一周期的元素在第四周期,内层排满电子则K到M层分别为2、8、18个电子,则它的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;与CN互为等电子体,必须符合原子数相等,价电子总数相等,故可以是CO2,因为CO2是直线形分子,则CN的空间构型是直线形。(2)尿素分子的结构简式为,分子中的C原子采用sp2杂化方式,碳氧之间的共价键有1个σ键、1个π键。(3)三聚氰酸与三聚氰胺分子之间通过分子间氢键相互结合而形成结石。(4)由晶胞图可看出,1个Ca2+周围有6个O2-,则晶体中Ca2+的配位数为6;CaO晶体的晶格能远大于NaCl晶体的晶格能的原因是CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量。答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 CO2 直线形 (2)sp2  (3)分子间氢键(4)6 CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量

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发布时间:2022-08-25 23:53:21 页数:6
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文章作者:U-336598

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