《(四川專用)2014屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第5章 第4講《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》解析訓(xùn)練》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(四川專用)2014屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第5章 第4講《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》解析訓(xùn)練(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第四講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
一、選擇題(本題共7個(gè)小題,每題6分,共42分。每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.下列有關(guān)晶體的敘述中,錯(cuò)誤的是 ( )?! ?
A.金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子
B.氯化鈉晶體中,每個(gè)Na+周圍距離相等且最近的Na+共有6個(gè)
C.金屬晶體中,以“……ABCABCABC……”形式的堆積稱為面心立方堆
積
D.干冰晶體中,每個(gè)CO2分子周圍距離相等且最近的CO2分子共有12個(gè)
解析 NaCl晶體中,Na+周圍最近的Na+在小立方體的面對(duì)角線上,故有12個(gè)Na+最近且等距離。
答案
2、B
2.下列關(guān)于晶體的說法,一定正確的是 ( )。
CaTiO3的晶體結(jié)構(gòu)模型(圖中Ca2+、O2-、
Ti4+分別位于立方體的體心、面心和頂角)
A.分子晶體中都存在共價(jià)鍵
B.如上圖,CaTiO3晶體中每個(gè)Ti4+和12個(gè)O2-相緊鄰
C.SiO2晶體中每個(gè)硅原子與兩個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合
D.金屬晶體的熔點(diǎn)都比分子晶體的熔點(diǎn)高
解析 稀有氣體為單原子分子,晶體中不存在共價(jià)鍵。據(jù)圖可知CaTiO3晶體中,Ti4+位于晶胞的頂角,O2-位于晶胞的面心,故Ti4+的O2-配位數(shù)為12。SiO2晶體中每個(gè)硅原子與四個(gè)氧原子相連。汞常溫下為液態(tài),其熔點(diǎn)比一般分子晶體還低。
3、答案 B
3.(2013·廣安質(zhì)檢)下面的排序不正確的是 ( )。
A.晶體熔點(diǎn)的高低:>
B.硬度由大到?。航饎偸?碳化硅>晶體硅
C.熔點(diǎn)由高到低:Na>Mg>Al
D.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI
解析 A項(xiàng)形成分子間氫鍵的熔、沸點(diǎn)要大于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì),正確;B項(xiàng)均為原子晶體,原子半徑越小,鍵長(zhǎng)越短共價(jià)鍵越牢固,硬度越大,鍵長(zhǎng)有:C—CMg>Na,C不正確;晶格能越大,則離子鍵越
4、強(qiáng),離子所帶電荷相同時(shí)離子鍵的強(qiáng)弱與離子半徑有關(guān),半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),D項(xiàng)正確。
答案 C
4.現(xiàn)有四種晶體的晶胞,其離子排列方式如下圖所示,其中化學(xué)式不屬M(fèi)N型的是 ( )。
解析 由均攤法可得A、C、D晶胞的M與N的個(gè)數(shù)比為1∶1,而B晶胞中M與N的個(gè)數(shù)比為1∶3,故B項(xiàng)不屬于MN型。
答案 B
5.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,介電常數(shù)高,在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,它的化學(xué)式是 ( )。
A.BaTi8O12 B.BaTi4O6
C.BaTi2O4 D.BaTiO3
解析 由晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知,Ba在
5、立方體的中心,完全屬于該晶胞;Ti處于立方體的8個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)Ti有屬于該晶胞;O處于立方體的12條棱的中點(diǎn),每個(gè)O有屬于該晶胞。即晶體中N(Ba)∶N(Ti)∶N(O)=1∶∶=1∶1∶3。
答案 D
6.(2013·南充調(diào)研)某無機(jī)化合物的二聚分子結(jié)構(gòu)如圖,該分子中A、B兩種元素都是第三周期的元素,分子中所有原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于該化合物的說法不正確的是 ( )。
A.化學(xué)式是Al2Cl6
B.不存在離子鍵和非極性共價(jià)鍵
C.在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是分子晶體
D.是離子化合物,在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電
解析 由題意知該化合物為分子晶體,A為Cl,B為Al,分子的結(jié)
6、構(gòu)式為,存在極性鍵和配位鍵。
答案 D
7.已知NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5 g·mol-1,其晶體密度為d g·cm-3,若圖中鈉離子與最接近的氯離子的核間距離為a cm,那么阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為 ( )。
A.117a3d B.58.5/(2a3d)
C.234/(a3d) D.58.5/(4a3d)
解析 a3·dNA=×58.5,NA=。
答案 B
二、非選擇題(本題共4個(gè)小題,共58分)
8.(14分)銅及其合金是人類最早使用的金屬材料。
(1)銅原子的核外電子排布式是________________。
(2)銅的
7、熔點(diǎn)比鈣的高,其原因是________________;如圖是金屬Ca和Cu所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則該合金中Ca和Cu的原子個(gè)數(shù)之比為________。
(3)Cu2+能與NH3、H2O、Cl-等形成配位數(shù)為4的配合物。
①[Cu(NH3)4]2+中存在的化學(xué)鍵類型有________(填序號(hào))。
A.配位鍵 B.金屬鍵
C.極性共價(jià)鍵 D.非極性共價(jià)鍵
E.離子鍵
②[Cu(NH3)4]2+具有對(duì)稱的空間構(gòu)型,[Cu(NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl-取代,能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,則[Cu(NH3)4]2+的空間構(gòu)型為________。
解析 (1)
8、銅元素原子的核外電子排布滿足“全空、半滿、全滿穩(wěn)定”的原理。(2)金屬的物理性質(zhì)主要取決于金屬鍵的強(qiáng)弱,一般金屬鍵越強(qiáng),金屬的硬度越大、熔點(diǎn)越高;該晶胞中頂點(diǎn)的原子按計(jì),面上的原子按計(jì)。(3)[Cu(NH3)4]2+中Cu2+和NH3之間形成配位鍵,NH3內(nèi)形成極性共價(jià)鍵。[Cu(NH3)4]2+的立體構(gòu)型可以參照甲烷的立體構(gòu)型考慮,若為正四面體形,則[Cu(NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl-取代后所得配合物只有一種,若為平面正方形則[Cu(NH3)4]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl-取代后所得配合物有兩種。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104
9、s1
(2)晶體中銅的金屬鍵強(qiáng)度大于鈣的 1∶5
(3)①AC ②平面正方形
9.(14分) (2013·資陽聯(lián)考)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。
(1)請(qǐng)寫出元素d的基態(tài)原子電子排布式________________________________________________________________________。
(2)b元素的氧化物中b與氧元素之間的共價(jià)鍵類型是________。其中b原子的雜化方式是________。
(3)a單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示,其晶胞特征如下圖乙所示,原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所
10、示。
若已知a的原子半徑為d,NA代表阿伏加德羅常數(shù),a的相對(duì)原子質(zhì)量為Mr,則一個(gè)晶胞中a原子的數(shù)目為________,該晶體的密度為________(用字母表示)。
解析 (1)根據(jù)洪特規(guī)則的特例,d軌道半充滿時(shí)更穩(wěn)定,其Cr原子電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2。
(2)SiO2硅氧之間的共價(jià)鍵是“頭對(duì)頭”的方式,所以是σ鍵,其中Si的雜化方式是sp3雜化。
(3)由分?jǐn)偡ㄓ?jì)算:8×+6×=4;該晶胞的質(zhì)量m=4×,該晶胞的體積V=3=16d3,晶胞密度ρ==。
答案 (1)1s22s22p63s23p63
11、d54s1或[Ar]3d54s1 (2)σ鍵或極性共價(jià)鍵 sp3雜化 (3)4
10.(15分)金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答下列問題:
(1)Ni原子的核外電子排布式為_____________________________;
(2)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69 pm和78 pm,則熔點(diǎn)NiO________FeO(填“<”或“>”);
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為________、________;
(4)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲(chǔ)氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所
12、示。該合金的化學(xué)式為________。
解析 (1)核外電子排布式與價(jià)電子排布式要區(qū)別開。
(2)NiO、FeO都屬于離子晶體,熔點(diǎn)高低受離子鍵強(qiáng)弱影響,離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高。(3)因?yàn)镹iO晶體結(jié)構(gòu)類型與NaCl相同,而NaCl晶體中Na+、Cl-的配位數(shù)都是6,所以,NiO晶體Ni2+、O2-的配位數(shù)也是6。(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可計(jì)算,一個(gè)合金晶胞中,La:8×=1,Ni:1+8×=5。所以該合金的化學(xué)式為L(zhǎng)aNi5。
答案 (1)[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2
(2)> (3)6 6 (4)LaNi5
11.(15分) (2013·
13、攀枝花模擬)可以由下列反應(yīng)合成三聚氰胺:CaO+3CCaC2+CO↑,CaC2+N2CaCN2+C,CaCN2+2H2O===NH2CN+Ca(OH)2,NH2CN與水反應(yīng)生成尿素[CO(NH2)2],尿素合成三聚氰胺。
(1)寫出與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內(nèi)層排滿電子的基態(tài)原子的電子排布式:_____________________________________________。
CaCN2中陰離子為CN,與CN互為等電子體的分子有N2O和________(填化學(xué)式),由此可以推知CN的空間構(gòu)型為________。
(2)尿素分子中C原子采取________雜化。尿素分子的
14、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。
(3)三聚氰胺()俗稱“蛋白精”。動(dòng)物攝入三聚氰胺和三聚氰酸()后,三聚氰酸與三聚氰胺分子相互之間通過________結(jié)合,在腎臟內(nèi)易形成結(jié)石。
(4)CaO晶胞如圖所示,CaO晶體中Ca2+的配位數(shù)為________。CaO晶體和NaCl晶體的晶格能分別為:CaO 3 401 kJ·mol-1、NaCl 786 kJ·mol-1。導(dǎo)致兩者晶格能差異的主要原因是_____________________________________________________________________________________________________
15、_____________________________________。
解析 (1)Ca的最外層是2個(gè)電子,與它同一周期的元素在第四周期,內(nèi)層排滿電子則K到M層分別為2、8、18個(gè)電子,則它的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;與CN互為等電子體,必須符合原子數(shù)相等,價(jià)電子總數(shù)相等,故可以是CO2,因?yàn)镃O2是直線形分子,則CN的空間構(gòu)型是直線形。(2)尿素分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子中的C原子采用sp2雜化方式,碳氧之間的共價(jià)鍵有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵。(3)三聚氰酸與三聚氰胺分子之間通過分子間氫鍵相互結(jié)合而形成結(jié)石。(4)由晶胞圖可看出,1個(gè)Ca2+周圍有6個(gè)O2-,則晶體中Ca2+的配位數(shù)為6;CaO晶體的晶格能遠(yuǎn)大于NaCl晶體的晶格能的原因是CaO晶體中Ca2+、O2-的帶電量大于NaCl晶體中Na+、Cl-的帶電量。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 CO2 直線形 (2)sp2 (3)分子間氫鍵
(4)6 CaO晶體中Ca2+、O2-的帶電量大于NaCl晶體中Na+、Cl-的帶電量