高中化学晶体的结构与性质专项训练知识点总结及答案
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高中化学物质的结构与性质专项训练知识点总结及答案一、物质的结构与性质的综合性考察1.硼(B)、铝及其化合物在化学中有重要的地位。
请回答下列问题:Ⅰ.(1)与B的基态原子电子排布式中成单电子数相同的第二周期元素还有______(填写元素符号)。
Ⅱ.硼酸(H3BO3)是白色片状晶体(层状结构如图1),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大。
(2)硼酸分子以范德华力、共价键和氢键形成环状结构,每个含有B原子的环中平均含有B原子的个数为______个。
其中B原子的杂化类型为______。
(3)加热时,硼酸的溶解度增大,主要原因是______。
(4)硼酸是一元弱酸,其分子式亦可写为B(OH)3,在水中电离时,硼酸结合水电离出来OH-的而呈酸性,写出硼酸的电离方程式______。
(5)氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料,其分子中存在配位键,则氨硼烷分子的结构式或结构简式为______(标出配位键)。
Ⅲ.硼氢化钠是一种常用的还原剂。
其晶胞结构如图2所示:(6)该晶体中Na+的配位数为______。
(7)若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代,得到的晶体的化学式为______。
(8)LiAlH4也是一种特殊的还原剂,可将羧酸直接还原成醇:CH3COOH CH3CH2OH,CH3COOH分子中键角2______键角1(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅳ.(9)硼化镁晶体在39K时呈超导性。
在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是分层排布的,如图3是该晶体微观结构的透视图,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。
则硼化镁的化学式为______。
2.锌是人体必需的微量元素,[Zn(NH3)4]CO3在生物活性等方面发挥重要的作用。
(1)Zn2+基态核外电子排布式为__。
(2)CO32-的空间构型为__(用文字描述);[Zn(NH3)4]CO3中C、H、O、N四种元素的电负性由小到大的顺序为__。
(3)某含锌配合物可用于模拟碳酸酐酶的催化活性,该配合物中含有DMF分子。
晶体结构与性质一、晶体常识1.晶体与非晶体(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。
3.晶胞(1)概念:描述晶体结构的基本单元。
(2)晶体中晶胞的排列——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。
4.与晶体有关的计算晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、N A、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。
解答这类题时,一要掌握晶体“均摊法”的原理,二要有扎实的立体几何知识,三要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。
(1)“均摊法”原理晶胞中任意位置上的一个原子如果被n个晶胞所共有,则每个晶胞对这个原子分得的份额就是1n。
非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用“均摊法”,其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。
例如,石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为13,那么一个六边形实际有6×13=2个碳原子。
又如,在六棱柱晶胞(如右图所示的MgB2晶胞)中,顶点上的原子为6个晶胞(同层3个,上层或下层3个)共有,面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为12×16+2×12=3,硼原子个数为6。
(2)晶体微粒与M、ρ之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol该晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);又1个晶胞的质量为ρa3g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3N A g,因此有xM=ρa3N A。
5.四类晶体的比较类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子分子原子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间的相互作用力分子间作用力共价键金属键离子键硬度较小很大有的很大,有的很小较大熔、沸点较低很高有的很高,有的很低较高溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多数易溶于水等极性溶剂导电、导热性一般不导电,溶于水后有的导电一般不具有导电性,个别为半导体电和热的良导体晶体不导电,水溶液或熔融态导电物质类别及举例所有非金属氢化物(如水、硫化氢)、部分非金属单质(如卤素X2)、部分非金属氧化物(如CO2、SO2)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼),部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)二、离子晶体1.离子晶体的晶格能(1)定义:气态离子形成1摩离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:kJ·mol-1。
一.晶体常识
1 .晶体与非晶体比较
2 .获得晶体的三条途径
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。
3 .晶胞
晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4 .晶胞中微粒数的计算方法 —— 均摊 法
如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞
立方晶胞中微粒数的计算方法如下:
注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状
二.四种晶体的比较
晶体熔、沸点高低的比较方法
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
(2)原子晶体
由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高.如熔点:金刚石>碳化硅>硅
(3)离子晶体
一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。
(4)分子晶体
①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
(5)金属晶体
金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。
三.几种典型的晶体模型。
2020高考化学:晶体结构与性质练习含答案主题:晶体结构与性质一、选择题1、下列有关晶胞的叙述中正确的是( )A.晶胞的结构是晶体的结构B.不同的晶体中,晶胞的大小和形状都相同C.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成答案D解析由晶胞的定义可知A项错误;相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同,不同晶体中,晶胞的大小和形状不一定相同,B项错误;晶体中的大部分粒子被若干个晶胞所共有,不完全属于某个晶胞,C项错误;知道晶胞的组成,利用“均摊法”即可推知晶体的组成,D项正确。
2、甲烷晶胞结构如图所示,下列说法正确的是( )A.甲烷晶胞中的球只代表1个C原子B.晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的CH4分子C.甲烷晶体熔化时需克服共价键D.1个CH4晶胞中含有8个CH4分子答案B解析 题图所示的甲烷晶胞中的球代表的是1个甲烷分子,并不是1个C 原子,A 项错误;由甲烷的一个晶胞分析可知,与位于晶胞顶点的甲烷分子距离最近且相等的甲烷分子有3个,而这3个甲烷分子在晶胞的面心上,因此被2个晶胞所共用,故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子数目为3×8×12=12,B 项正确;甲烷晶体是分子晶体,熔化时需克服范德华力,C 项错误;甲烷晶胞属于面心立方晶胞,该晶胞中甲烷分子的数目为8×18+6×12=4,D 项错误。
3、金刚石具有硬度大、熔点高等特点,大量用于制造钻头、金属切割刀具等。
其结构如图所示,下列判断正确的是( )A .金刚石中C —C 键的键角均为109°28′,所以金刚石和CH 4的晶体类型相同B .金刚石的熔点高与C —C 键的键能无关C .金刚石中碳原子个数与C —C 键键数之比为1∶2D .金刚石的熔点高,所以在打孔过程中不需要进行浇水冷却答案 C解析 A 项,金刚石是原子晶体,CH 4是分子晶体,二者的晶体类型不同;B 项,金刚石熔化过程中C —C 键断裂,因C —C 键的键能大,断裂时需要的能量多,故金刚石的熔点很高;C 项,金刚石中每个C 都参与了4个C —C 键的形成,而每个C 对每条键的贡献只有一半,故碳原子个数与C —C 键键数之比为⎝ ⎛⎭⎪⎫4×12∶4=1∶2;D 项,金刚石的熔点高,但在打孔过程中会产生很高的温度,如不浇水冷却钻头,会导致钻头熔化。
高二化学晶体的结构与性质专项训练知识点总结及答案一、晶体的结构与性质1.据《GreenChemistry 》报道:我国学者发明了低压高效电催化还原CO 2的新方法,其总反应为:NaC1+CO 2CO+NaC1O 。
下列说法正确的是( ) A .CO 2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22.4LCO 2转移的电子数2N A2.下列叙述不正确的是()A .金刚石、SiC 、NaF 、NaCl 、2H O 、2H S 晶体的熔点依次降低B .CaO 晶体结构与NaCl 晶体结构相似,CaO 晶体中2Ca +的配位数为6,且这些最邻近的2O -围成正八面体C .设NaCl 的摩尔质量为1Mg mol -⋅,NaCl 的密度为3ρg cm -⋅,阿伏加德罗常数为A N 1mol -,在NaCl 晶体中,两个距离最近的Cl -3A M 2cm 2ρND .X 、Y 可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X 占据所有棱的中心,Y 位于顶角位置,则该晶体的化学式为3XY3.下列物质的熔点或沸点比较正确的是( )A .沸点:H 2O>H 2S>H 2SeB .熔点:F 2>Cl 2>Br 2C .沸点:CH 4>SiH 4>GeH 4D .熔点:Li>Na>K4.下列关于等离子体的叙述正确的是( )A .物质一般有固态、液态和气态三态,等离子体却被认为是物质存在的第四态B .为了使气体变成等离子体,必须使其通电C .等离子体通过电场时,所有粒子的运动方向都发生改变D .等离子体性质稳定,不易发生化学反应5.下列说法不正确的是( )A .由于NaCl 晶体和CsCl 晶体中正负离子半径比不相等,所以两种晶体中离子的配位数不相等B .CaF 2晶体中,Ca 2+的配位数为8,F -的配位数为4,配位数不相等主要是由于F -、Ca 2+所带电荷(绝对值)不相等C .MgO 的熔点比MgCl 2的高主要是因为MgO 的晶格能比MgCl 2大D .MCO 3中M 2+半径越大,MCO 3晶体的晶格能越大6.图甲和图乙表示的是元素的某种性质随原子序数的变化。
晶体结构与性质知识点总结晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行X射线衍射实验二.得到晶体的途径(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。
三.晶胞(1)概念描述晶体结构的基本单元。
(2)晶体中晶胞的排列——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。
四.晶格能(1)定义气态离子形成1摩离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:kJ·mol-1。
(2)影响因素①离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越大。
②离子的半径:离子的半径越小,晶格能越大。
(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,且熔点越高,硬度越大。
五.(1)立方晶胞中,顶点、棱边、面心依次被多少个晶胞共用?答案立方晶胞中,顶点、棱边、面心依次被8、4、2个晶胞共用。
(2)六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被多少个晶胞共用?答案六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞共用。
六 .四种晶体性质比较七. CO2和SiO2在物理性质上有较大差异,而在化学性质上却有较多相似,你知道原因吗?答案决定二者物理性质的因素:晶体类型及结构、微粒间的作用力,CO2是分子晶体,其微弱的分子间作用力是其决定因素,SiO2是原子晶体,其牢固的化学键是其决定因素。
二者的化学性质均由其内部的化学键决定,而C—O与Si—O键都是极性键。
八.有下列八种晶体:A.水晶B.冰醋酸C.氧化镁D.白磷E.晶体氩F.铝G.氯化铵H.金刚石。
用序号回答下列问题:(1)直接由原子构成的晶体是________,属于原子晶体的化合物是__________。
(2)由极性分子构成的晶体是__________,含有共价键的离子晶体是__________,属于分子晶体的单质是________。
一、选择题1.我国的超级钢研究居于世界领先地位。
某种超级钢中除Fe外,还含Mn10%、C0.47%、Al2%、V0.7%。
下列说法中错误的是A.上述五种元素中,有两种位于周期表的p区B.超级钢的晶体是金属晶体C.X-射线衍射实验可以确定超级钢的晶体结构D.超级钢中存在金属键和离子键答案:D解析:A.上述五种元素中,C、Al的最外层电子都分布在p轨道,所以它们位于周期表的p区,A正确;B.超级钢属于合金,它的晶体中只存在金属键,所以属于金属晶体,B正确;C.X-射线衍射实验,可以对物质内部原子在空间分布状况进行分析,从而确定超级钢的晶体结构,C正确;D.超级钢是金属晶体,因此只存在金属键,不存在离子键,D不正确;故选D。
2.下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是A.键能 C-C>Si-Si、C-H>Si-H ,因此C2H6稳定性大于Si2H6B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度和熔点C.常温下C、Si的最高价氧化物晶体类型相同,性质相同。
—键D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成p pπ答案:C解析:A.原子半径越小、共价键键能越大,物质越稳定,原子半径Si>C,所以键能C-C >Si-Si、C-H>Si-H,C2H6稳定性大于Si2H6,故A正确;B.由于立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,由于SiC是共价晶体,所以立方型SiC具有很高的硬度和熔点,故B正确;C.C、Si所形成的最高价氧化物分别为CO2和SiO2,CO2空间构型是直线型,属于分子晶体,SiO2空间构型是空间网状结构,属于共价晶体,二者晶体类型不同,故C错误;D.Si的原子半径较大,原子间形成的σ键较长,p-p轨道重叠程度很小,难以形成π键,所以Si原子间难形成双键而C原子间可以,故D正确;答案为C。
3.BN(氮化硼)和CO2中的化学键均为共价键,BN的晶体熔点高且硬度大,而CO2的晶体(干冰)却松软而且极易升华,由此判断,BN的晶体类型是A.分子晶体B.原子晶体C.离子晶体D.金属晶体答案:B解析:干冰松软而且极易升华、则晶体内二氧化碳分子间作用力小,干冰是分子晶体,氮化硼晶体熔点高且硬度大,则晶体内粒子间作用力强,因为化学键是共价键,因此判断为原子晶体,B正确;答案选B。
高考化学晶体的结构与性质专项训练知识归纳总结含答案一、晶体的结构与性质1.下列有关晶体的说法中正确的是A.原子晶体中只存在非极性共价键B.稀有气体形成的晶体属于原子晶体C.在晶体中有阳离子的同时不一定有阴离子D.非金属氧化物固态时都属于分子晶体2.下列晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是A.SO2与 SiO2B.CO2与 H2O C.金刚石与 C60D.SiCl4与 KCl3.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.根据下列叙述,推测可能属于金属晶体的是()A.由分子间作用力结合而成,熔点很低B.固体或熔融状态下易导电,熔点在1000℃左右C.由共价键结合成空间网状结构,熔点很高D.固体不导电,熔融状态下亦不导电,但溶于水后能导电7.图甲和图乙表示的是元素的某种性质随原子序数的变化。
下列说法正确的是( )A .图甲可能表示的是元素原子的第一电离能随原子序数的变化关系B .图甲可能表示的是元素单质的熔点随原子序数的变化关系 C .图乙可能表示的是元素原子的半径随原子序数的变化关系 D .图乙不可能表示同族元素的电负性随原子序数的变化关系8.下列有关原子晶体的叙述错误的是( )A .原子晶体中,原子不遵循紧密堆积原理B .原子晶体具有空间网状结构C .原子晶体中不存在独立的分子D .原子晶体熔化时不破坏共价键 9.在某晶体中,与某一种微粒x 距离最近且等距离的另一种微粒y 所围成的空间构型为正八面体型(如图)。
高考化学一轮复习重点:晶体结构与性质复习目标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.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。
3.了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。
4.了解分子晶体结构与性质的关系。
5.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。
6.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。
7.了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
考点一晶体常识一、知识梳理1.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体的比较晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序结构微粒无序排列(2)得到晶体的途径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。
(3)晶胞①概念:描述晶体结构的基本单元。
②晶体中晶胞的排列——无隙并置无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。
并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
2.晶胞组成的计算——均摊法(1)原则晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是1 n。
(2)方法①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定,如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占1 3。
二、易错易混知识辨析(1)冰和碘晶体中相互作用力相同(×)错因:冰中除了有范德华力还有氢键。
(2)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块(√)(3)晶胞是晶体中最小的“平行六面体”(×)错因:有的晶胞不是平行六面体。
(4)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验(√)三、经典例题(1)如图是甲、乙、丙三种晶体的晶胞,则甲晶体中x与y的个数比是________,乙中a与b的个数比是________,丙中一个晶胞中有________个c离子和________个d离子。
晶体结构与性质一、晶体的常识1.晶体与非晶体晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体无(不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序晶体呈现自范性的条件:晶体生长的速率适当得到晶体的途径:熔融态物质凝固;凝华;溶质从溶液中析出特性:①自范性;②各向异性(强度、导热性、光学性质等)③固定的熔点;④能使X-射线产生衍射(区分晶体和非晶体最可靠的科学方法)2.晶胞--描述晶体结构的基本单元,即晶体中无限重复的部分一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数思考:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图,它们分别平均含几个原子?eg:1.晶体具有各向异性。
如蓝晶(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1:1000。
晶体的各向异性主要表现在()①硬度②导热性③导电性④光学性质A.①③B.②④C.①②③D.①②③④2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是()A.晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体一定是无色透明的固体C.非晶体无自范性而且排列无序D.固体SiO2一定是晶体3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子?二、分子晶体与原子晶体1.分子晶体--分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体注意:a.构成分子晶体的粒子是分子b.分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,相邻分子间以分子间作用力结合①物理性质a.较低的熔、沸点b.较小的硬度c.一般都是绝缘体,熔融状态也不导电d.“相似相溶原理”:非极性分子一般能溶于非极性溶剂,极性分子一般能溶于极性溶剂②典型的分子晶体a.非金属氢化物:H2O、H2S、NH3、CH4、HX等b.酸:H2SO4、HNO3、H3PO4等c.部分非金属单质::X2、O2、H2、S8、P4、C60d.部分非金属氧化物:CO2、SO2、NO2、N2O4、P4O6、P4O10等f.大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖等③结构特征a.只有范德华力--分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子)CO2晶体结构图b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例,可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2.原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体注意:a.构成原子晶体的粒子是原子 b.原子间以较强的共价键相结合①物理性质a.熔点和沸点高b.硬度大c.一般不导电d.且难溶于一些常见的溶剂②常见的原子晶体a.某些非金属单质:金刚石(C)、晶体硅(Si)、晶体硼(B)、晶体锗(Ge)等b.某些非金属化合物:碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体c.某些氧化物:二氧化硅( SiO2)晶体、Al2O3金刚石的晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构示意图思考:1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”,这种说法对吗?eg:1.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与键能无关的变化规律是()A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D.N2可用做保护气2.氮化硼是一种新合成的无机材料,它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。
一、选择题1.下列说法正确的是A.“超分子”是相对分子质量比高分子更大的分子B.“液晶”是将普通晶体转化形成的液体C.“等离子体”是指阴阳离子数相等的晶体D.石墨烯、碳纳米管虽然性能各异,本质上都是碳单质答案:D解析:A.“超分子”是由小分子组装而成的具有一定高级结构的巨分子,其有确定的分子组成,但其相对分子质量要比高分子小很多,A错误;B.“液晶”是一类特殊的物质存在状态,既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性,而不是将普通晶体转化形成的液体,B错误;C.“等离子体”又叫做电浆,是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质,不是指阴阳离子数相等的晶体,C错误;D.石墨烯、碳纳米管虽然性能各异,本质上元素组成仅有C元素,因此属于碳元素的一种碳单质,D正确;故合理选项是D。
2.我国的超级钢研究居于世界领先地位。
某种超级钢中除Fe外,还含Mn10%、C0.47%、Al2%、V0.7%。
下列说法中错误的是A.上述五种元素中,有两种位于周期表的p区B.超级钢的晶体是金属晶体C.X-射线衍射实验可以确定超级钢的晶体结构D.超级钢中存在金属键和离子键答案:D解析:A.上述五种元素中,C、Al的最外层电子都分布在p轨道,所以它们位于周期表的p区,A正确;B.超级钢属于合金,它的晶体中只存在金属键,所以属于金属晶体,B正确;C.X-射线衍射实验,可以对物质内部原子在空间分布状况进行分析,从而确定超级钢的晶体结构,C正确;D.超级钢是金属晶体,因此只存在金属键,不存在离子键,D不正确;故选D。
3.下列叙述中,不正确的是()A.微粒半径由小到大顺序是H+<Li+<H-B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子C.[Cu(NH3)4]2+中H提供接受孤对电子的空轨道D.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为四面体结构答案:C解析:A.H+核外无电子,半径最小,Li+和H-核外电子排布相同,H-核电荷数较小,半径较大,即半径H+<Li+<H-,A正确;B.杂化轨道形成的键都是σ键,而双键、三键中的π键都是未杂化的轨道形成的,故杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子,B正确;C.[Cu(NH3)4]2+中Cu2+给出空轨道,N提供孤对电子,C错误;D.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,若无孤电子对,则为四面体结构,若有孤电子对,则为三角锥形或V形,D正确。
一、选择题1.下列叙述中,不正确的是()A.微粒半径由小到大顺序是H+<Li+<H-B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子C.[Cu(NH3)4]2+中H提供接受孤对电子的空轨道D.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为四面体结构答案:C解析:A.H+核外无电子,半径最小,Li+和H-核外电子排布相同,H-核电荷数较小,半径较大,即半径H+<Li+<H-,A正确;B.杂化轨道形成的键都是σ键,而双键、三键中的π键都是未杂化的轨道形成的,故杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子,B正确;C.[Cu(NH3)4]2+中Cu2+给出空轨道,N提供孤对电子,C错误;D.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,若无孤电子对,则为四面体结构,若有孤电子对,则为三角锥形或V形,D正确。
答案选C。
2.下列各组物质中,化学键相同、晶体类型也相同的化合物是()A.Si和SiO2B.H2O和CO2C.NaOH和NaCl D.KCl和HCl答案:B解析:A.硅和二氧化硅都是原子晶体,含有共价键,但硅是单质,A错误;B.水和二氧化碳都是含有共价键的分子晶体,且均属于化合物,B正确;C.氢氧化钠中含有离子键和共价键,氯化钠中只含有离子键,C错误;D.氯化钾是含有离子键的离子晶体,氯化氢是含有共价键的分子晶体,D错误;答案选B。
3.下列叙述不正确的是①离子化合物中一定有离子键,可能有共价键②熔点: Al>Na>K③第IA、IIA族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布④元素周期表中从Ⅲ B族到II B族10个纵行的元素都是金属元素⑤沸点: NH3<PH3<AsH3⑥NaCl和HCl溶于水破坏相同的作用力⑦因为常温下白磷可燃,而氮气须在放电时才与氧气反应,所以非金属性:P>NA.②④⑥B.③⑤⑥⑦C.②④⑥⑦D.⑤⑥⑦答案:B解析:①离子化合物中一定有离子键,可能有共价键,如氢氧化钠是离子化合物,含有离子键和共价键,故①正确;②离子半径越小、离子电荷越大,金属键越强,金属晶体的熔点越高;离子所带电荷Al 3+>K +=Na+,离子半径:Al 3+<K +<Na +,故金属性Al >Na >K ,则熔点: Al >Na >K ,故②正确;③第ⅠA. ⅡA 族元素金属原子失去最外层电子形成阳离子,与上周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布,故③错误;④元素周期表中从ⅢB 族到ⅡB 族10个纵行的元素为过渡元素,过渡元素都是金属元素,故④正确;⑤均形成分子晶体,氨气分子之间形成氢键,沸点最高,AsH 3的相对分子质量比PH 3的大,AsH 3分子间作用力更强,AsH 3的沸点高于PH 3的,故沸点:PH 3<AsH 3<NH 3,故⑤错误;⑥NaCl 是离子化合物,溶于水破坏的是离子键,HCl 是共价化合物,溶于水破坏的是共价键,二者溶于水破坏的作用力不相同,故⑥错误⑦同主族自上而下非金属性减弱,非金属性:N >P ,故⑦错误; 上述说法错误的有③⑤⑥⑦,故答案选B 。
高中化学晶体的结构与性质专项训练知识点总结及解析一、晶体的结构与性质1.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.①②③④2.三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3.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性能,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域,其结构类似于金刚石。
一定条件下,氮化铝可通过反应Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO 合成,下述正确的是A.氮化铝晶体属于分子晶体B.由于 AlN 相对分子质量比立方 BN 大,所以熔沸点 AlN 比 BN 高C.AlN 中原子 Al 杂化方式为 sp2,N 杂化方式为 sp3D.氮化铝晶体中含有配位键4.下列说法不正确的是A.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等B.金属离子的电荷越多、半径越小,金属晶体的熔点越高C.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏D.DNA分子的两条长链中的碱基以氢键互补配对形成双螺旋结构,使遗传信息得以精准复制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.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7.二茂铁[(C2H5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。
高中化学晶体的结构与性质专项训练知识点总结及答案一、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.实验室常用氟化钙固体和浓硫酸混合加热制HF:CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑。
下列关于该反应的说法错误的是A.该反应利用了浓硫酸的酸性和难挥发性B.CaF2晶体中Ca2+和F-的配位数之比为1:2C.影响H2SO4和CaSO4熔点的作用力不同D.HF是极性分子且分子极性强于HC13.铁有δ、γ、α三种晶体结构,以下依次是δ、γ、α三种晶体在不同温度下转化的图示。
下列有关说法中正确的是δ-Feγ-Feα-FeA.δ、γ、α三种晶体互为同分异构体B.γ-Fe晶体为面心立方体紧密堆积C.α-Fe晶体与每个Fe原子距离相等且最近的Fe原子有8个D.将Fe加热到1 500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型相同4.下列大小关系正确的是A.熔点:NaI>NaBr B.硬度:MgO>CaOC.晶格能:NaCl<NaBr D.熔沸点:CO2>NaCl5.下列性质中,能充分说明某晶体一定是离子晶体的是A.具有较高的熔点,硬度大B.固态不导电,水溶液能导电C.晶体中存在金属阳离子,熔点较高D.固态不导电,熔融状态能导电6.下列说法正确的是()A.含阳离子的晶体一定含有阴离子B.沸点由高到底的顺序:HF>HI>HBr>HClC.含有共价键的晶体一定具有高的熔沸点及硬度D.空间利用率面心立方最密堆积>六方最密堆积>体心立方密堆积7.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是()A.熔点:CO2>SiO2>KClB.酸性:H2CO3<H2SO4<HClOC.沸点:丙烷>戊烷>丁烷D.稳定性:HF>H2O>NH38.下列各组物质发生的变化中,所克服的粒子间的作用(力)属同种类型的是()A.酒精和食盐溶于水B.石英(SiO2)和生石灰的熔化C.氯化钠固体和冰的融化D.碘和干冰的升华9.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10.离子晶体熔点的高低取决于晶格能的大小,下列关于物质熔点的比较不正确的是()A.NaF>NaCl>NaBr>NaIB.Na2O>Na2S>NaCl>NaIC.NaCl>CaC12>MgCl2>AlCl3D.MgCO3>CaCO3>SrCO3>BaCO311.下列对一些实验事实的理论解释正确的是()A.A B.B C.C D.D12.有下列八种物质:①氯化钙、②金刚石、③硫、④氢氧化钠、⑤二氧化硅、⑥干冰,回答有关这六种物质的问题。
(用编号回答)(1)将这八种物质按不同晶体类型分成四组,并填写下表:(2)属于共价化合物的是 __________;含有共价键的离子化合物是_______;(3)其中硬度最大的物质是_______;熔点最低的物质是 ___________。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、晶体的结构与性质1.B【解析】分析:氢键可以影响物质的熔点、沸点和溶解度、密度等。
详解:①乙醚分子之间不能形成氢键,故其沸点与氢键无关;②冰中水分子间形成氢键后,水分子之间的空隙变大,故其密度比液态水小,与氢键有关;③邻羟基苯甲酸可以形成分子内的氢键,而对羟基苯甲酸只能形成分子间的氢键,故邻羟基苯甲酸的分子间作用力较大,其熔沸点比对羟基苯甲酸的低,与氢键有关;④水分子在高温下很稳定是因为水分子内的共价键的键能很大,与氢键无关;⑤氢化镁属于离子晶体,共中阴阳离子间的离子键较强,故其晶格能高,与氢键无关;⑥DNA的双螺旋结构与氢键有关,氢键的形成有一定的方向性,也需要一定的空间条件,这两个条件成就了DNA的双螺旋结构;⑦尿素与醋酸的相对分子质量相同,尿素的分子间形成的氢键数目高于醋酸,故其熔沸点比醋酸高,与氢键有关。
综上所述,质的结构与性质与氢键无关①④⑤,B正确,本题选B。
2.B【解析】【分析】【详解】A.硫酸与CaF2的反应体现了浓硫酸的酸性,且该反应属于难挥发酸制易挥发酸,也体现了浓硫酸的难挥发性,故A正确;B. CaF2晶体中Ca2+和F-的配位数分别是8和4,配位数之比为2:1,故B错误;C. H2SO4是分子晶体,影响熔点的是分子间作用力,CaSO4是离子晶体,影响CaSO4熔点的是离子键的强度,故C正确;D. HF和HC1均为极性分子,H和F的电负性之差较大,则HF分子极性强于HC1,故D正确;故选B。
【点睛】CaF2晶胞中拥有4个Ca2+和8个F-,Ca2+和F-的个数比为1:2,CaF2晶体中Ca2+和F-的配位数分别是8和4,配位数之比为2:1是解答关键。
3.B【解析】【分析】【详解】A.Fe是单质,δ、γ、α三种晶体结构不同,属于同素异形体,不是同分异构体,故A 错误;B.γ-Fe晶体中Fe原子处于顶点与面心,属于面心立方密堆积,故B正确;C.α-Fe晶体中Fe原子处于顶点,属于简单立方堆积,晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子,与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个,故C错误;D.由题给信息可知,将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,温度不同,得到的晶体类型不相同,故D错误;故选B。
4.B【解析】【分析】【详解】A.NaI、NaBr都形成离子晶体,由于离子半径I->Br-,所以NaBr的晶格能大,熔点:NaI<NaBr,A不正确;B.由于离子半径Mg2+<Ca2+,所以晶格能MgO>CaO,硬度MgO>CaO,B正确;C.NaCl和NaBr都形成离子晶体,离子半径Cl-<Br-,所以晶格能:NaCl>NaBr,C不正确;D.CO2形成分子晶体,NaCl形成离子晶体,所以熔沸点:CO2<NaCl,D不正确;故选B。
5.D【解析】【分析】【详解】A.具有较高的熔点,硬度大,该晶体可能是原子晶体,A不合题意;B.固态不导电,水溶液能导电,该晶体可能是分子晶体,B不合题意;C.晶体中存在金属阳离子,熔点较高,该晶体可能是金属晶体,C不合题意;D.固态不导电,熔融状态能导电,该晶体只能为离子晶体,D符合题意;故选D。
6.B【解析】【分析】【详解】A.含有阳离子的晶体不一定含有阴离子,如金属晶体含有的是金属阳离子和自由电子,故A项错误;B.HF、HI、HBr、HCl均为分子晶体,由于HF分子间存在氢键,故沸点最高,又相对分子质量:HI>HBr>HCl,则范德华力HI>HBr>HCl,沸点HI>HBr>HCl,则沸点由高到底的顺序:HF>HI>HBr>HCl,B选项正确;C.含有共价键的晶体可能是分子晶体、原子晶体或部分离子晶体(如NaOH晶体),若为分子晶体,则不一定有高的熔沸点及硬度,故C项错误;D.空间利用率:面心立方最密堆积=六方最密堆积,都为74%,故D项错误;答案选B。
7.D【解析】【分析】【详解】A.对于不同类型的晶体来说,原子晶体熔点大于离子晶体,离子晶体熔点大于分子晶体,CO2是分子晶体,KCl是离子晶体,SiO2是原子晶体,因此熔点:CO2<KCl<SiO2,A选项错误;B.非金属性越强,最高价氧化物水化物酸性越强,因此酸性:H2SO4>H2CO3,又H2CO3的酸性强于HClO,则酸性:HClO<H2CO3<H2SO4,B选项错误;C.对于分子晶体来说,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,相对分子质量:戊烷>丁烷>丙烷,则沸点:戊烷>丁烷>丙烷,C选项错误;D.非金属性越强,气态氢化物越稳定,因此热稳定性:HF>H2O>NH3,D选项正确;答案选D。
8.D【解析】【分析】【详解】A.酒精和食盐溶于水,前者克服的是分子间的作用力(包括氢键),后者克服的是离子键,A不合题意;B.石英(SiO2)熔化时,需克服共价键,生石灰熔化时,需克服离子键,B不合题意;C.氯化钠固体熔化时,需克服离子键,冰融化时,需克服分子间的作用力(含氢键),C不合题意;D.碘和干冰都属于分子晶体,升华时都需克服分子间的作用力,D符合题意;故选D。
9.D【解析】【分析】明确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是解答本题的关键,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,则C3N4晶体为原子晶体,碳最外层有4个电子,氮最外层有5个电子,则每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子,以此来解答。
【详解】A.晶体具有比金刚石还大的硬度,则该晶体属于原子晶体,具有很高的熔、沸点,故A 正确;B.碳最外层有4个电子,氮最外层有5个电子,则该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子,故B正确;C.构成该晶体的微粒间只以单键结合,每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子,则晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构,故C正确;D.金刚石结构中C、C原子间以非极性共价键结合,但C3N4晶体中C、N之间以极性共价键结合,原子间以极性键形成空间网状结构,故D错误;故选D。
10.C【解析】【分析】在离子晶体中,离子半径越小,离子所带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔点越高。
【详解】A.离子半径F-<Cl-<Br-<I-,则熔点NaF>NaCl>NaBr>NaI,故A正确;B.O2-和S2-所带电荷相同离子半径O2-<S2-,S2-比Cl-所带电荷多,离子半径小,Cl-比I-离子半径小,则熔点Na2O>Na2S>NaCl>NaI,故B正确;C.Ca2+的半径大于Mg2+,则熔点CaC12<MgCl2,故C错误;D.离子半径Mg2+<Ca2+<Sr2+<Ba2+,则熔点MgCO3>CaCO3>SrCO3>BaCO3,故D正确;故答案选:C。
11.A【解析】【分析】【详解】A. CCl4和I2都是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理,碘单质在CCl4中溶解度比在水中大,A选项正确;B. CO2为直线形分子,是因为C采取sp杂化,使得2个C=O之间的键角为180°,与键的极性无关,B选项错误;C. 金刚石是共价晶体 (原子晶体),不是分子晶体,石墨是混合型晶体,C选项错误;D. HF的沸点高于HCl,是因为HF分子间能形成氢键,D选项错误;答案选A。