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【高考领航】2022年高考化学总复习 第三章 晶体结构与性质练习 新人教版选修3

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【高考领航】2022年高考化学总复习第三章晶体结构与性质练习新人教版选修31.(2022年浙江理综)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是(  )A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物B.由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低C.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂解析:由Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料可知Y为Si元素,由X、Y、Z、W同周期,X+与M2-具有相同的电子层结构可知X为Na元素,M为O元素,Z为S元素,再结合离子半径:Z2->W-,W为Cl元素。Na和O可形成Na2O和Na2O2,A不正确;B中水分子之间存在氢键,故水的沸点最高;Si单质是原子晶体,S单质和Cl2都是分子晶体,C项不正确;O3和Cl2常用于水处理中的消毒剂。答案:D2.钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,结构如图所示,有关说法不正确的是(  )A.该晶体属于离子晶体B.晶体的化学式为Ba2O2C.该晶体晶胞结构与NaCl相似D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个解析:由晶胞结构及“均摊法”计算:一个晶胞中含Ba2+:8×+6×=4个,含O:12×+1=4个,故晶体化学式是BaO2。答案:B3.共价键、离子键、范德华力和氢键是形成晶体的粒子之间的四种作用力。下列晶体:①Na2O2 ②固体氨 ③NaCl④SiO2 ⑤冰 ⑥干冰,其中含有三种作用力的是(  )A.①②③        B.①②⑥C.②⑤D.⑤⑥解析:分析得到下表:7\nNa2O2固体氨NaClSiO2冰干冰共价键√√√√√离子键√√范德华力√√√氢键√√答案:C4.据某科学杂志报道,国外有一研究发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60结构。下列叙述正确的是(  )A.该物质有很高的熔点、很大的硬度B.该物质形成的晶体属分子晶体C.该物质分子中Si60被包裹在C60里面D.该物质的相对分子质量为1200解析:由分子式及信息可知该物质为分子晶体,A错误,B正确;Si的原子半径大于C,所以Si60的体积大于C60的,C错误;相对分子质量=(12+28)×60=2400,D错误。答案:B5.(2022年黑龙江哈三中四校联考)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,熔融状态能导电答案:D6.食盐晶体是由钠离子(右图中的“●”)和氯离子(右图中的“○”)组成的,且均为等距离的交错排列。已知食盐的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于(  )A.3.0×10-8cm      B.3.5×10-8cmC.4.0×10-8cmD.5.0×10-8cm解析:从NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如右图所示,a表示其边长,d表示两个Na+中心间的距离。每个小立方体含Na+:×4=,含Cl-:×4=。即每7\n个小立方体含Na+-Cl-对个。即:ρ===2.2g·cm-3。解得a=2.81×10-8cm,又因为d=a,故食盐晶体中两个距离最近的Na+中心间的距离为d=×2.81×10-8cm=4.0×10-8cm。答案:C7.(2022年银川模拟)如图为一些晶体的结构,它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨中的某一种。(1)其中代表金刚石的是________(填字母,下同),其中每个碳原子与________个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于________晶体。(2)其中代表石墨的是________,其中每个正六边形占有的碳原子平均数为________个。(3)其中表示NaCl的是________,每个Na+周围与它最近的________个Na+紧邻。(4)代表CsCl的是________,它属于________晶体,每个Cs+与________个Cl-紧邻。(5)代表干冰的是________,它属于________晶体,每个CO2分子与________个CO2分子紧邻。解析:根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。NaCl晶胞是立方单元,每个Na+与6个Cl-紧邻,每个Cl-又与6个Na+紧邻,但观察与Na+最近且等距离的Na+数时要抛开Cl-,从空间结构上看是12个Na+,即x轴面上、y轴面上、z轴面上各4个。CsCl晶体由Cs+、Cl-构成体心立方结构。干冰也是立方体结构,但在立方体每个正方形面的中央都有一个CO2分子,称为“面心立方”,所以每个CO2分子在三维空间里x、y、z三个面各紧邻4个CO2分子,共12个CO2分子。金刚石中每个碳原子紧邻4个其他碳原子。石墨的片层由正六边形结构组成,每个碳原子紧邻3个碳原子,即每个六边形占有1个碳原子的1/3,所以大的结构中每个六边形占有的碳原子数是6×1/3=2(个)。7\n答案:(1)D 4 原子(2)E 2 (3)A 12(4)C 离子 8 (5)B 分子 128.现有几种物质的熔点(℃)数据:A组B组C组D组金刚石:3550Li:181HF:-83NaCl:801硅晶体:1410Na:98HCl:-115KCl:776硼晶体:2300K:64HBr:-89RbCl:718二氧化硅:1723Rb:39HI:-51CsCl:645据此回答下列问题:(1)A组属于________晶体,其熔化时克服的粒子间的作用力是________。(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性(3)C组中HF熔点反常是由于________________________________________________________________________________________________________________________。(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为:NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解释为:________________________________________________________________________。解析:(1)A组由非金属元素组成熔点最高,属于原子晶体、熔化时需破坏共价键。(2)B组都是金属,具有金属晶体的性质。(3)HF熔点高是由于分子之间形成氢键。(4)D组是离子化合物熔点高具有离子晶体的性质。(5)晶格能与离子电荷和离子半径有关,电荷越多半径越小,晶格能越大、晶体熔点越高。答案:(1)原子 共价键 (2)①②③④(3)HF分子间能形成氢键,其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可)(4)②④(5)D组晶体都为离子晶体,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在离子所带电荷相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高9.氮是地球上极为丰富的元素。(1)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为7\n________________________________________________________________________。(2)NN的键能为942kJ·mol-1,N—N单键的键能为247kJ·mol-1,计算说明N2中的________键比________键稳定(填“σ”或“π”)。(3)(CH3)3NH+和AlCl可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100℃,其挥发性一般比有机溶剂________(填“大”或“小”),可用作________(填代号)。a.助燃剂 b.“绿色”溶剂 c.复合材料 d.绝热材料(4)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是________,与同一个N3-相连的X+有________个。解析:(1)N3-的电子排布式为1s22s22p6。(2)在NN中有1个σ键,2个π键,在N—N中有1个σ键,π键键能==347.5kJ/mol,所以在NN中,π键比σ键稳定。(3)离子液体中的作用力是离子键,尽管微弱,但强于氢键和分子间作用力,所以其挥发性就小,不会污染环境,是“绿色”溶剂。(4)由题给信息知X+所含电子数=2+8+18=28,所以X为29号Cu元素。从图上看○少●多,结合X3N知,○为N3-,以顶角上的○为中心,距离最近的X+有3个。构成一个完整的三维空间需8个这样的立方体晶胞,则每个N3-周围有X+:8×3×=6(个)(棱上的原子为4个晶胞所共用,所以每个原子在此晶胞中为份)。答案:(1)1s22s22p6 (2)π σ (3)小 b (4)Cu 610.已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1-18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如下图。请回答:(1)A元素的名称是_________________________________________________________;(2)B的元素符号是________,C的元素符号是________,B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高,其原因是_____________________________________________;(3)E属元素周期表中第________周期,第________族的元素,其元素名称是________,7\n它的+2价离子的电子排布式为__________________;(4)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式为________;该离子化合物晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是________(只要求列出算式)。解析:本题综合考查了元素周期表的结构、核外电子排布、晶体结构、氢键等知识,着重考查学生对晶体结构的理解能力和计算能力。由E是周期表中第7列元素,可推知E在周期表中ⅦB族,又因原子序数小于36,只能为第四周期的锰元素,原子序数为25,因D原子序数比Mn小5,则可推知D为Ca。因B、C同主族,A原子序数最小且与B、C均不在同一周期,可推出B为第二周期,C为第三周期,A只能为第一周期的氢元素。由题中晶胞结构计算出晶胞中Ca2+的个数:8×+6×=4,由图可看出晶胞中B的个数为8,则该离子晶体的化学式为CaB2,B的化合价为-1价,可知B为F,则可推出C为Cl。设CaF2晶胞的体积为V,则1mol晶胞的质量为V×6.02×1023mol-1×ag·cm-3=4mol×78g·mol-1,则V=。答案:(1)氢 (2)F Cl 氟化氢分子间存在氢键,氯化氢分子间没有氢键 (3)四 ⅦB 锰1s22s22p63s23p63d5(4)CaF2 11.A、B、C、D为前四周期元素。A元素的原子价电子排布为ns2np2,B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,C元素原子的M电子层的p亚层中有3个未成对电子,D元素原子核外的M层中只有2对成对电子。(1)当n=2时,AB2属于________分子(填“极性”或“非极性”),分子中有________个σ键,________个π键。(2)当n=3时,A与B形成的晶体属于________晶体。(3)若A元素的原子价电子排布为3s23p2,A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。(4)已知某红紫色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O。该络合物中的中心离子钴离子核外电子排布式为________________,作为配位体之一的NH3分子的空间构型为________。(5)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如下图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有Fe原子个数之比为________。7\n解析:本题考查原子结构、晶体类型及有关知识。A元素的原子价电子排布为ns2np2,可得A为第ⅣA族元素,B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,则B只能是氧元素,C的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3为磷元素,D元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4为硫元素。(1)当n=2时,A为碳元素,AB2为CO2,为非极性分子,共有2个σ键,2个π键;(2)当n=3时,A与B形成的化合物为SiO2属于原子晶体;(3)在第三周期中,磷元素最外层p亚层电子半充满,较稳定,电离能较大;故第一电离能顺序为P>S>Si;(4)钴原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,失去三个电子后变为1s22s22p63s23p63d6,NH3分子空间构型为三角锥形;(5)体心立方晶胞中含有Fe原子个数为1+×8=2,在面心立方晶胞中含有Fe原子个数为×6+×8=4,可得比值为1∶2。答案:(1)非极性 2 2(2)原子(3)P>S>Si(4)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6) 三角锥形(5)1∶27

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发布时间:2022-08-26 00:05:36 页数:7
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文章作者:U-336598

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