2019版衡中金榜高三一轮化学作业40第40讲 晶体结构与性质 Word版含解析
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1.(1)碳化硅(SiC)是一种晶体,具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。
下列各种晶体:①晶体硅②硝酸钾③金刚石④碳化硅⑤干冰⑥冰,它们的熔点由高到低的顺序是________(填序号)。
(2)继C60后,科学家又合成了Si60、N60。
请解释如下现象:熔点Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量N60>C60>Si60,其原因是_______________________________________________________________ _________________________________________________________________。
参考答案(1)③④①②⑥⑤(2)结构相似的分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力(或范德华力)越强,熔化所需的能量越多,故熔点:Si60>N60>C60;而破坏分子需断开化学键,元素电负性越强其形成的化学键越稳定,断键时所需能量越多,故破坏分子需要的能量大小顺序为N60>C60>Si602.右图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构,其中R为+2价,G为-2价,则Q 的化合价为________。
参考答案+3价3.Cu与F形成的化合物的晶胞结构如右图所示,若晶体密度为a g·cm-3,则Cu与F最近距离为________ pm。
(阿伏加德罗常数用N A表示,列出计算表达式,不用化简;图中○为Cu,●为F)参考答案3434×83a·N A×10104.Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。
回答下列问题:(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_____、_____(填标号)。
A. B.C. D.(2)Li+与H−具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H−),原因是______。
高考化学一轮复习晶体的结构与性质专项训练知识点及练习题含答案一、晶体的结构与性质1.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是A.晶胞中原子的配位数分别为①6,②8,③8,④12B.空间利用率的大小关系为①<②<③<④C.①为简单立方堆积,②为镁型,③为钾型,④为铜型D.每个晶胞含有的原子数分别为①1个,②2个,③2个,④4个2.有关常见晶体的叙述正确的是( )A.氯化铯晶体中,每1个Cs+与其他8个Cs+等距离紧邻B.干冰晶体中,每1个CO2分子与其他12个CO2分子等距离紧邻C.石墨中由非极性键构成的最小碳环有6个碳原子,每个该小环平均分配6个碳原子D.氯化钠晶体中,每个Na+与其他6个Na+等距离紧邻3.三硫化四磷用于制造火柴即火柴盒摩擦面,分子结构如图所示。
下列有关三硫化四磷的说法正确的是()A.该物质中磷元素的化合价为+3B.22 g P4S3含硫原子数目约为1.806×1023C.该物质分子结构中S、P最外层电子数均不为8D.该物质分子中全是极性共价键4.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。
下列关于C3N4晶体的说法错误的是A.该晶体属于原子晶体,其熔、沸点很高B.该晶体中每个碳原子上连有4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子C.该晶体中碳原子和氮原子都满足最外层8电子结构D.该晶体的结构与金刚石类似,都是原子间以非极性键形成的空间网状结构5.美国某国家实验室成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2的原子晶体的说法正确的是()A.CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体B.在一定条件下,CO2的原子晶体转化为分子晶体是物理变化C.CO2的原子晶体和分子晶体具有相同的物理性质D.在CO2的原子晶体中,每个C原子周围结合4个O原子,每个O原子与2个碳原子结合6.下列叙述正确的是A.离子晶体中,只存在离子健,不可能存在其它化学键B.可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键C.Na2O2、NaHSO4晶体中的阴、阳离子个数比均为12D.晶体熔点:金刚石>食盐>冰>干冰7.氟在自然界中常以CaF2的形式存在。
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题组层级快练(四十)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SC CH3COONa水晶D Ba(OH)2金刚石玻璃答案C解析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.北京大学和中国科学院的化学工作者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。
下列关于K3C60的组成和结构的分析中正确的是()A.K3C60晶体中既有离子键又有极性键B.K3C60晶体的熔点比C60晶体的熔点低C.该晶体熔化时能导电D.C60分子中碳原子是有采用sp3杂化的答案C解析该晶体为离子晶体,故熔化时能导电,C项正确;C60内部为非极性键,A项错误;离子晶体K3C60比分子晶体C60的熔点高,B项错误;C60中每个碳形成四条键,其中有一个为双键,故应为sp2杂化,D项错误。
3.下列关于晶体的说法正确的组合是( )①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子③金刚石、SiC、H2O、H2S晶体的熔点依次降低④离子化合物中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定⑧氯化钠溶于水时离子键被破坏A.①②③⑥B.①②④C.③⑤⑦D.③⑤⑧答案D4.有一种蓝色晶体[可表示为M x Fe y(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。
衡中作业(三十九)1.碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如右图所示。
下列有关该物质的说法正确的是()A.分子式为C3H2O3B.分子中含6个σ键C.分子中只有极性键D.8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2[解析]A项,由图示可知,该物质的分子式为C3H2O3。
B项,分子中碳碳双键和碳氧双键中各有一个σ键,碳氧单键全部是σ键(4个),碳氢键也是σ键(2个),共有8个σ键。
C项,分子中的碳氧键、碳氢键都是极性键,而碳碳键是非极性键。
D项,8.6 g该物质的物质的量为0.1 mol,完全燃烧后得到0.3 mol CO2,只有在标准状况下0.3 mol CO2的体积才是6.72 L。
[答案] A2.下列说法不正确的是()A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键D.N2分子中有一个σ键,两个π键[解析]气体单质分子中,可能只有σ键,如Cl2;也可能既有σ键又有π键,如N2;但也可能没有化学键,如稀有气体。
[答案] C3.下列描述正确的是()A.CS2为V形极性分子B.SiF4与SO2-3的中心原子均为sp3杂化C.C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1D.水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键[解析]CS2为直线形非极性分子;SiF4与SO2-3的中心原子的价层电子对数均为4,因此中心原子均为sp3杂化;C2H2分子中σ键与π键的数目比为3∶2;水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大。
[答案] B4.下列现象与氢键有关的是()①NH3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.仅①②③④⑤C.仅①②③④D.仅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,⑥无关。
高考化学一轮复习晶体的结构与性质专项训练知识点总结含答案一、晶体的结构与性质1.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。
下列有关分析正确的是A.K3C60中只有离子键B.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2.下列说法中错误的是()A.离子晶体在熔化状态下能导电B.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子C.原子晶体中一定有非极性共价键D.分子晶体中不一定含有共价键3.最近我国科学家预测并据此合成了新型碳材料:T-碳。
可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成一个正四面体结构单元替代(如图所示,所有小球都代表碳原子)。
下列说法正确的是( )金刚石 T-碳A.T-碳与石墨、金刚石互为同分异构体B.T-碳晶体与金刚石晶体类似,属于原子晶体C.T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键不同D.T-碳与金刚石中的碳原子采取的杂化方式不同4.纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它具有许多特殊性质的原因。
假设某纳米颗粒的大小和形状恰好与某晶体晶胞的大小和形状(如图)相同,则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数为()A.87.5% B.88.9% C.96.3% D.100%5.金刚石的熔点为a℃,晶体硅的熔点为b℃,足球烯(分子式为C)的熔点为c℃,a、b、c的大小关系是()A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.c>b>a6.碱金属和卤素随着原子序数的增大,下列递变规律正确的是()A.碱金属单质的熔、沸点逐渐降低B.卤素单质的熔、沸点逐渐降低C.碱金属单质的密度逐渐增大D.卤素单质的密度逐渐减小7.二氧化硅晶体是立体网状结构,其晶体模型如图所示。
下列有关二氧化硅晶体的说法正确的是()A.二氧化硅晶体最小环上含有12个原子B.每个硅原子为4个最小环所共有C.从晶体结构可知,1molSiO2拥有2molSi-O键D.SiO2晶体是由极性共价键与非极性共价键共同构成的8.下列说法不正确的是A.有化学键断裂的过程不一定是化学过程B.NH4Cl 和 Na2SO4晶体中含有的化学键类型相同C.H2O 比 H2S 更稳定,是因为氧的非金属性更强D.离子晶体中一定含有离子键,分子晶体中一定含有共价键9.氮、磷、硼、砷的化合物用途非常广泛。
高考化学(人教版)一轮复习知识点同步练习卷:晶体结构与性质一、选择题(此题包括10小题,每题5分,共50分)1.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如下图,以下有关说法正确的选项是〔〕A.①为复杂立方堆积,②为镁型,③为钾型,④为铜型B.每个晶胞含有的原子数区分为:①1个,②2个,③2个,④4个C.晶胞中原子的配位数区分为:①6,②8,③8,④12D.空间应用率的大小关系为:①<②<③<④【答案】B2.以下说法正确的选项是〔〕A.二氧化硅与二氧化碳都是共价化合物,且晶体类型相反B.氧气生成臭氧的进程中有化学键的断裂和生成C.由于氮气的键能比氧气的键能大,所以氮气的沸点比氧气的高D.硫与氖晶体均是由单原子构成的分子晶体【答案】B3.某离子晶体的晶体结构中最小重复单元如右图所示:A为阴离子,在正方体内,B为阳离子,区分在顶点和面心,那么该晶体的化学式为〔〕A.B2A B.BA2 C.B7A4D.B4A7【答案】B4.钡在氧气中熄灭时失掉一种钡的氧化物晶体,结构如下图,有关说法不正确的选项是.......〔〕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【答案】B5.以下晶体属于A1型最密堆积的是〔〕A.干冰、氯化钠、金属铜B.硫化锌、金属镁、氮化硼C.水晶、金刚石、晶体硅D.硫化锌、氯化钠、金属镁【答案】A6.KO2的晶体结构与NaCl相似,KO2可以看着是Na+的位置用K+替代,Cl-的位置用O2-替代,那么以下关于KO2晶体结构的描画正确的选项是〔〕A.与K+距离相等且最近的O2-共有8个B.与K+距离相等且最近的O2-构成的多面体是正八面体C.与K+距离相等且最近的K+有8个D.一个KO2晶胞中的K+和O2-粒子数均为8【答案】B7.二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是无机金属化合物研讨中具有里程碑意义的事情,它开拓了无机金属化合物研讨的新范围。
第三节晶体结构与性质考纲定位1.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2. 了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
3.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质;了解金属晶体常见的堆积方式。
4.了解晶体类型,了解不同类型晶体屮结构微粒及微粒间作用力的区别。
5.了解晶胞概念,能根据晶胞确定晶体组成并进行相关的计算。
6.了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。
7. 了解分子晶体结构与性质关系。
考点1丨晶体与晶胞(对应学生用书笫242页)[考纲知识整合]1.晶体与非晶体(1)(2)获得晶体的途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
2.晶胞(1)概念:描述晶体结构的基木单元。
(2)晶体中晶胞的排列一一无隙并置。
①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙;②并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
(3)-般形状为平行六面体。
(4)晶胞中粒子数目的计算一一均摊法晶胞任意位置上的一个原子如果是被刀个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是丄。
①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算同为8个晶胞所共有,+粒子属于该品胞同为4个晶胞所共有, 斗粒子属于该晶胞4同为2个晶胞所共有9 论>£粒子属于该晶胞f位于内部一整个粒子都属于该晶胞②非长方体:如三棱柱A.两种物质在一定条件下都会自动形成有规则儿何外形的晶体B.I形成的固体物理性质有各向异性C.II形成的固体一定有固定的熔、沸点D.二者的X■射线图谱是相同的亠位于顶点"位于棱上示例Cap2的晶胞如卜图所示。
该晶胞含CJ+土个,厂&个。
[高考命题点突破]命题点1晶体的性质1.如图是某固体的微观结构示意图,请认真观察两图,判断下列说法正确的是当:棱上4苏面上M面上顶点上:吉棱上:g内部:1IB [I会自动形成规则儿何外形的晶体,具有各向异性,X射线图谱有明锐的谱线。
晶体结构与性质选择题( 每小题只有一个或两个选项符合题意)1.据美国《科学》杂志报道,在40 GPa高压下,用激光器加热到1800 K,制得了具有高熔点、高硬度的二氧化碳晶体.下列关于该晶体的说法中错误的是()A.该晶体属于原子晶体B.该晶体易汽化,可用作制冷材料C.一定条件下,该晶体可跟氢氧化钠反应D.每摩尔该晶体中含4 molC—O键2.下列叙述正确的是()A.范德华力无方向性和饱和性B.金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子间的相互作用C.价电子越多的金属原子的金属性越强D.含有金属元素的离子不一定是阳离子3、下列说法中,正确的是()A.构成分子晶体的微粒一定含有共价键B.在结构相似的情况下,原子晶体中的共价键越强,晶体的熔、沸点越高C.某分子晶体的熔、沸点越高,分子晶体中共价键的键能越大D.分子晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学键,所以其熔、沸点一般较低4.下列说法正确的是()A.原子晶体中只存在非极性共价键B.因为HCl的相对分子质量大于HF,所以HCl的沸点高于HFC.干冰升华时,分子内共价键不会发生断裂D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物5.关于晶体的下列说法正确的是()。
A. 任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子B. 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高C. 原子晶体中只含有共价键D. 离子晶体中只含有离子键,不含有共价键6.下列有关金属晶体的说法中不正确的是()A.金属晶体是一种“巨型分子”B.“电子气”为所有原子所共有C.简单立方堆积的空间利用率最低D.体心立方堆积的空间利用率最高7、下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是A.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角B.最小的环上,有3个Si原子和3个O原子C.最小的环上,Si和O原子数之比为1:2D.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子8.有关晶体的叙述中正确的是()A.在SiO2晶体中,由Si、O构成的最小单元环中共有8个原子B.在28g晶体硅中,含Si﹣Si共价键个数为4N AC.金刚石的熔沸点高于晶体硅,是因为C﹣C键键能小于Si﹣Si键D.镁型和铜型金属晶体的配位数均为129.已知C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合。
衡中作业(四十)1.(2017·大连调研)关于晶体的叙述中,正确的是( )A .原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高B .分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定C .分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高D .某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体[解析] B 项,分子的稳定性取决于分子内部的共价键强弱,与分子间作用力无关;C 项,分子晶体熔、沸点高低,取决于分子间作用力的大小;D 项,也可能是分子晶体,如HCl 。
[答案] A2.下列物质的熔、沸点高低顺序中,正确的是( )A .金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅C .MgO >H 2O >O 2>Br 2D .金刚石>生铁>纯铁>钠[解析] A 项,同属于原子晶体,熔、沸点高低主要看共价键的强弱,显然对键能而言,晶体硅<碳化硅<二氧化硅,错误;B 项,形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质的熔、沸点,正确;C 选项,对于不同类型晶体,其熔、沸点高低一般为原子晶体>离子晶体>分子晶体,MgO >H 2O >Br 2>O 2,错误;D 项,生铁为铁合金,熔点要低于纯铁,错误。
[答案] B3.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积。
a 、b 、c 分别代表这三种晶胞的结构,a 、b 、c 三种晶胞内金属原子个数比为( )A .3∶2∶1B .11∶8∶4C .9∶8∶4D .21∶14∶9[解析] a 中:3+2×12+12×16=6 b 中:8×18+6×12=4c 中:8×18+1=2 所以三种晶胞内金属原子个数之比为3∶2∶1。
[答案] A4.下列晶体分类中正确的一组是( )[解析] A 24D 项中玻璃是非晶体。
[答案] C5.下列数据是对应物质的熔点(℃):A .铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B .表中只有BCl 3和干冰是分子晶体C .同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D .不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体[解析] A 项,氧化铝的熔点高,属于离子晶体,则铝的化合物的晶体中有的是离子晶体,正确;B 项,表中只有BCl 3、AlCl 3和干冰是分子晶体,错误;C 项,同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,例如CO 2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,正确。
高三化学一轮复习《晶体结构与性质》第1课时[考纲要求] 能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算考点一、 晶体与晶胞(1)概念 :描述晶体结构的__________。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置常见题型1.确定晶体组成或晶胞中原子个数的计算的方法——均摊法均摊法:指每个晶胞平均拥有的粒子数目。
如:某个粒子为n 个晶胞所共有,则该粒子有1/n 属于一个晶胞。
(1)长方体形(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献注意:①处于顶点的粒子,同时为____个晶胞共有,每个粒子对晶胞的贡献为____。
②处于棱上的粒子,同时为____个晶胞共有,每个粒子对晶胞的贡献为____。
③处于面上的粒子,同时为____个晶胞共有,每个粒子对晶胞的贡献为____。
④处于体心的粒子,则完全属于该晶胞,对晶胞的贡献为____。
(2)在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,非长方体形(正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。
如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
如石墨晶胞每一层内6个碳原子排成六边形,其顶点的1个碳原子对六边形的贡献为1/3。
在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法。
练习1.科学家把C 60和K 掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能,其晶胞如图所示。
该化合物中的K 原子和C 60分子的个数比为________。
练习2 Cu 元素与H 元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如右图所示。
则该化合物的化学式为________。
练习3某晶体的一部分如图所示,这种晶体中A 、B 、C 三种粒子数之比是( )A .3∶9∶4B .1∶4∶2C .2∶9∶4D .3∶8∶4常见题型2.晶胞结构(强化记忆)练习4判断下列物质的晶胞结构,将对应序号填在线上。
(1)干冰晶体;(2)氯化钠晶体(3)金刚石;(4)碘晶体;(5)氟化钙;(6)钠;(7)冰晶体;(8)水合铜离子;(9)H3BO3晶体;(10)铜晶体。
高考化学一轮复习晶体的结构与性质专项训练知识点-+典型题附解析一、晶体的结构与性质1.下列物质的结构与性质与氢键无关的是①乙醚的沸点②冰的密度比液态水小③邻羟基苯甲酸的熔沸点比对羟基苯甲酸的低④水分子在高温下很稳定⑤氢化镁的晶格能高⑥DNA的双螺旋结构⑦尿素的熔沸点比醋酸高A.④⑥②B.①④⑤C.②⑤⑥D.③⑤⑦2.类推是化学学习和研究中常用的思维方法。
下列类推错误的是①Mg可由电解熔融MgCl2制取,则Al也可由电解熔融AlCl3制取②晶体中有阴离子,必有阳离子,则晶体中有阳离子,也必有阴离子③1mol/L的NaCl溶液每升中含有1mol Na+,则1mol/L的FeCl3溶液每升中也含有1mol Fe3+④使用pH试纸时必须保持干燥,则湿润的pH试纸测得的pH一定有误差A.①③B.①②③C.②③④D.①②③④3.据《GreenChemistry》报道:我国学者发明了低压高效电催化还原CO2的新方法,其总反应为:NaC1+CO2CO+NaC1O。
下列说法正确的是()A.CO2的电子式:B.NaC1属于离子晶体,其配位数为8C.NaC1O中既有离子键又有共价键D.还原22.4LCO2转移的电子数2N A4.三硫化四磷用于制造火柴即火柴盒摩擦面,分子结构如图所示。
下列有关三硫化四磷的说法正确的是()A.该物质中磷元素的化合价为+3B.22 g P4S3含硫原子数目约为1.806×1023C.该物质分子结构中S、P最外层电子数均不为8D.该物质分子中全是极性共价键5.下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是()A.在相同条件下,NH3在水中的溶解度大于CH4B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱C.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高6.下列说法正确的是()A.熔点:锂<钠<钾<铷<铯B.由于HCl的分子间作用力比HI的强,故HC1比HI稳定C.等质量的金刚石和石墨晶体所含碳碳键的数目相等D.已知离子晶体AB的晶胞如图所示,则每个A+周围距离最近且等距的B-有8个7.《天工开物》记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅……而后火药成声”。
衡中作业(四十)1.(2017·大连调研)关于晶体的叙述中,正确的是()A.原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高B.分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定C.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高D.某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体[解析]B项,分子的稳定性取决于分子内部的共价键强弱,与分子间作用力无关;C项,分子晶体熔、沸点高低,取决于分子间作用力的大小;D项,也可能是分子晶体,如HCl。
[答案] A2.下列物质的熔、沸点高低顺序中,正确的是()A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅C.MgO>H2O>O2>Br2D.金刚石>生铁>纯铁>钠[解析]A项,同属于原子晶体,熔、沸点高低主要看共价键的强弱,显然对键能而言,晶体硅<碳化硅<二氧化硅,错误;B项,形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质的熔、沸点,正确;C选项,对于不同类型晶体,其熔、沸点高低一般为原子晶体>离子晶体>分子晶体,MgO>H2O >Br2>O2,错误;D项,生铁为铁合金,熔点要低于纯铁,错误。
[答案] B3.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积。
a、b、c分别代表这三种晶胞的结构,a、b、c三种晶胞内金属原子个数比为()A .3∶2∶1B .11∶8∶4C .9∶8∶4D .21∶14∶9[解析] a 中:3+2×12+12×16=6b 中:8×18+6×12=4c 中:8×18+1=2所以三种晶胞内金属原子个数之比为3∶2∶1。
[答案] A4.下列晶体分类中正确的一组是( )[解析] 24合型晶体;D 项中玻璃是非晶体。
[答案] C5.下列数据是对应物质的熔点(℃):A .铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B .表中只有BCl 3和干冰是分子晶体C .同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D .不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体[解析] A 项,氧化铝的熔点高,属于离子晶体,则铝的化合物的晶体中有的是离子晶体,正确;B 项,表中只有BCl 3、AlCl 3和干冰是分子晶体,错误;C项,同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体,例如CO2是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,正确。
D项,干冰是分子晶体,AlCl3也是分子晶体,正确。
[答案] B6.氮氧化铝(AlON)属原子晶体,是一种超强透明材料,下列描述错误的是()A.AlON和石英的化学键类型相同B.AlON和石英晶体类型相同C.AlON和Al2O3的化学键类型不同D.AlON和Al2O3晶体类型相同[解析]AlON与石英(SiO2)均为原子晶体,所含化学键均为共价键,A、B 项正确;Al2O3是离子晶体,晶体中含离子键,不含共价键,C项正确,D项错误。
[答案] D7.(2017·郑州模拟)下列有关说法不正确的是()A.水合铜离子的模型如图甲所示,1个水合铜离子中有4个配位键B.CaF2晶体的晶胞如图乙所示,每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2+C.H原子的电子云图如图丙所示,H原子核外大多数电子在原子核附近运动D.金属Cu中Cu原子堆积模型如图丁所示,为最密堆积,每个Cu原子的配位数均为12[解析]电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少,H原子最外层只有一个电子,所以不存在大多数电子一说,故C错误。
[答案] C8.下列关于晶体的说法正确的组合是()①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子③金刚石、SiC、NaF、H2O、H2S晶体的熔点依次降低④离子化合物中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定⑧氯化钠溶于水时离子键被破坏A.①②③⑥B.①②④C.③⑤⑦D.③⑤⑧[解析]①稀有气体形成的分子晶体中没有化学键,故①错;②金属晶体中只存在阳离子和自由电子,没有阴离子,故②错;③正确;④NaOH等离子晶体中也存在共价健,故④错,⑤正确;⑥SiO2中每个Si原子与4个O原子以共价键相结合,故⑥错;⑦分子的稳定性决定于共价键的强弱,与分子间作用力无关;⑧正确。
故选D。
[答案] D9.有一种蓝色晶体[可表示为M x Fe y(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)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]由图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+个数:4×18=12,同样可推出含Fe3+个数也为12,CN-为12×14=3,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。
[答案] C10.(2017·全国卷Ⅲ)研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2===CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。
回答下列问题:(1)Co基态原子核外电子排布式为________。
元素Mn与O中,第一电离能较大的是________,基态原子核外未成对电子数较多的是________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为________,原因是________________________。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在________。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则r(O2-)为________nm。
MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a′=0.448 nm,则r(Mn2+)为_____nm。
[解析](1)Co是27号元素,位于元素周期表第4周期第VIII族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。
元素Mn与O中,由于O元素是非金属而Mn是过渡元素,所以第一电离能较大的是O。
O基态原子价电子为2s22p4,所以其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子价电子排布为3d54s2,所以其核外未成对电子数是5,因此核外未成对电子数较多的是Mn。
(2)CO2和CH3OH的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4,所以CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为H2O>CH3OH>CO2>H2,原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体,液体的沸点高于气体;H2O与CH3OH均为非极性分子,H2O中氢键比甲醇多,所以水的沸点高于甲醇;二氧化碳的相对分子质量比氢气大,所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高。
(4)硝酸锰是离子化合物,硝酸根和锰离子之间形成离子键,硝酸根中N原子与3个氧原子形成3个σ键,硝酸根中有一个氮氧双键,所以还存在π键。
(5)因为O2-是面心立方最密堆积方式,面对角线是O2-半径的4倍,即4r=2a,解得r=24×0.420 nm=0.148 nm;MnO也属于NaCl型结构,根据晶胞的结构,Mn2+构成的是体心立方堆积,体对角线是Mn2+半径的4倍,面上相邻的两个Mn2+距离是此晶胞的一半,因此有34×22×0.448 nm=0.076 nm。
[答案](1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2O Mn(2)sp sp3(3)H2O>CH3OH>CO2>H2,H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多,CO2相对分子质量较大,范德华力较大(4)π键、离子键(5)0.1480.07611.(2017·全国卷Ⅰ)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
回答下列问题:(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为________nm(填标号)。
A.404.4 B.553.5C.589.2 D.670.8E.766.5(2)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。
K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是________________。
(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I+3离子。
I+3离子的几何构型为________,中心原子的杂化形式为________________。
(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a=0.446 nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。
K与O间的最短距离为________nm,与K紧邻的O个数为________。
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于________位置,O处于________位置。
[解析](1)紫色波长为400 nm~435 nm,因此选项A正确;(2)K位于第四周期IA族,电子占据最高能层是第四层,即N层,占据该能层的电子填充在s 能级上,电子云轮廓图为球形;K的原子半径大于Cr的半径,且价电子数较少,金属键较弱,因此K的熔点、沸点比Cr低;(3)I+3与OF2互为等电子体,OF2属于V型,因此I+3几何构型为V型,其中心原子的杂化类型为sp3;(4)根据晶胞结构,K与O间的最短距离是面对角线的一半,即为22=0.315 nm,根据晶胞的结构,距离K最近的O的个数为12个;(5)根据KIO3的化学式,以及晶胞结构,K处于体心,O处于棱心。
[答案](1)A(2)N球形K的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱(3)V形sp3(4)0.31512(5)体心棱心12.(2017·石家庄质检二)X、Y、Z、M、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X在周期表中原子半径最小,Y与Z相邻,Z、R在地壳中的含量位列前两位,M为短周期中电负性最小的元素。