2021高考化学一轮复习—第39讲晶体结构与性质
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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。
考点一 核外电子排布原理1.电子层、能级与原子轨道(1)电子层(n ):在多电子原子中,核外电子的能量是不同的,依据电子的能量差异将其分成不同电子层。
通常用K 、L 、M 、N ……表示,能量依次上升。
(2)能级:同一电子层里的电子的能量也可能不同,又将其分成不同的能级,通常用s 、p 、d 、f 等表示,同一电子层里,各能级的能量按s 、p 、d 、f 的挨次上升,即:E (s)<E (p)<E (d)<E (f)。
(3)原子轨道:电子云轮廓图给出了电子在核外经常消灭的区域。
这种电子云轮廓图称为原子轨道。
特殊提示 第一电子层(K),只有s 能级;其次电子层(L),有s 、p 两种能级,p 能级上有三个原子轨道p x 、p y 、p z ,它们具有相同的能量;第三电子层(M),有s 、p 、d 三种能级。
2.基态原子的核外电子排布(1)能量最低原理:即电子尽可能地先占有能量低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量处于最低状态。
如图为构造原理示意图,亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布挨次图:留意:全部电子排布规章都需要满足能量最低原理。
(2)泡利不相容原理每个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋状态相反。
如2s 轨道上的电子排布为,不能表示为。
(3)洪特规章当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同。
如2p 3的电子排布为,不能表示为或。
洪特规章特例:当能量相同的原子轨道在全满(p 6、d 10、f 14)、半满(p 3、d 5、f 7)和全空(p 0、d 0、f 0)状态时,体系的能量最低,如:24Cr 的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1。
3.基态、激发态及光谱示意图深度思考1.完成下表,理解电子层、能级及其最多容纳电子数的关系特殊提示 (1)任一电子层的能级总是从s 能级开头,而且能级数等于该电子层序数。
晶体结构与性质1.具有下列性质的物质可能属于离子晶体的是( )A.熔点801 ℃,易溶于水B.熔点10.31 ℃,液态不导电C.熔点112.8 ℃,能溶于CS2D.熔点97.81 ℃,固态能导电解析:选A A项,熔点801 ℃,易溶于水,符合离子晶体的特点,正确;B项,熔点10.31 ℃,熔点较低,液态不导电,不可能是离子晶体,错误;C项,熔点112.8 ℃,熔点较低,能溶于CS2,为分子晶体,错误;D项,离子晶体一般熔点较高、固态不导电,错误。
2.在一定条件下,可得到一种共价晶体CO2(如图所示),下列对该物质的推断一定不正确的是( )A.该晶体中含有极性键B.该晶体易汽化,可用作制冷材料C.该晶体有很高的熔、沸点D.该晶体硬度大,可用作耐磨材料解析:选B 共价晶体CO2具有空间网状结构,其成键情况也发生了变化,由原来的碳氧双键变为碳氧单键,但化学键依然为极性共价键,故A正确;共价晶体具有硬度大,熔、沸点高等特点,故C、D正确,B错误。
3.磁光存储的研究是Williams等在1957年使Mn和Bi形成的晶体薄膜磁化并用光读取之后开始的。
如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图(白球均在六棱柱内),则该晶体物质的化学式可表示为( )A.Mn2Bi B.MnBiC.MnBi3D.Mn4Bi3解析:选B 由晶体的结构示意图可知:白球代表Bi原子,且均在六棱柱内,所以Bi为6个。
黑球代表Mn原子,个数为12×16+2×12+1+6×13=6(个),二者的原子个数比为1∶1,则该晶体物质的化学式可表示为MnBi。
4.食盐晶体的结构示意图如图所示。
已知食盐的密度为ρg·cm-3,摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,则在食盐晶体中Na+和Cl-的间距大约是( )A. 32MρNAcm B.3M2ρNAcmC. 32NAρMcm D.3M8ρNAcm解析:选B 食盐晶胞中含有4个Na+和4个Cl-,每个晶胞的体积为4MρNAcm3,设食盐晶体里Na+和Cl-的间距为x cm,所以可得(2x)3=4MρNA,解得x=3M2ρNA,即在食盐晶体中Na+和Cl-的间距大约是3M2ρNAcm。