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【创新设计】(四川专用)2022高考化学一轮复习 第5章 第4讲 晶体结构与性质
【创新设计】(四川专用)2022高考化学一轮复习 第5章 第4讲 晶体结构与性质
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第四讲 晶体结构与性质(时间:45分钟 满分:100分)考 点题 号晶体的类型和性质2、3、6、8晶体的微观结构分析和计算1、4、5、7、9、10、11一、选择题(本题共7个小题,每题6分,共42分。每个小题只有一个选项符合题意)1.下列有关晶体的叙述中,错误的是( )。 A.金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等且最近的Na+共有6个C.金属晶体中,以“……ABCABCABC……”形式的堆积称为面心立方堆积D.干冰晶体中,每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子共有12个解析 NaCl晶体中,Na+周围最近的Na+在小立方体的面对角线上,故有12个Na+最近且等距离。答案 B2.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。7\n答案 B3.(2022·广安质检)下面的排序不正确的是( )。A.晶体熔点的高低:>B.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7\n 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.(2022·南充调研)某无机化合物的二聚分子结构如图,该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素,分子中所有原子最外层都达到8电子稳定结构。下列关于该化合物的说法不正确的是( )。A.化学式是Al2Cl6B.不存在离子键和非极性共价键C.在固态时所形成的晶体是分子晶体D.是离子化合物,在熔融状态下能导电解析 由题意知该化合物为分子晶体,A为Cl,B为Al,分子的结构式为,存在极性键和配位键。答案 D7.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(本题共4个小题,共58分)8.(14分)铜及其合金是人类最早使用的金属材料。(1)铜原子的核外电子排布式是________________。(2)铜的熔点比钙的高,其原因是________________;如图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和Cu的原子个数之比为________。7\n(3)Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物。①[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有________(填序号)。A.配位键B.金属键C.极性共价键D.非极性共价键E.离子键②[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为________。解析 (1)铜元素原子的核外电子排布满足“全空、半满、全满稳定”的原理。(2)金属的物理性质主要取决于金属键的强弱,一般金属键越强,金属的硬度越大、熔点越高;该晶胞中顶点的原子按计,面上的原子按计。(3)[Cu(NH3)4]2+中Cu2+和NH3之间形成配位键,NH3内形成极性共价键。[Cu(NH3)4]2+的立体构型可以参照甲烷的立体构型考虑,若为正四面体形,则[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代后所得配合物只有一种,若为平面正方形则[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代后所得配合物有两种。答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(2)晶体中铜的金属键强度大于钙的 1∶5(3)①AC ②平面正方形9.(14分)(2022·资阳联考)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。7\n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 10.(15分)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-7\n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.(15分)(2022·攀枝花模拟)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()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1s22s22p63s23p63d104s27\n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7
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高考 - 一轮复习
发布时间:2022-08-25 15:13:57
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文章作者:U-336598
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