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1、
第二單元 微粒間作用力與物質性質
(時間:45分鐘 滿分:100分)
考 點
題 號
晶體的類型、結構和性質
1、2、3、4、5
晶體的空間結構
6、7
晶體知識的綜合應用
8、9、10、11
一、選擇題(本題包括4個小題,共24分,每小題只有1個選項符合題意)
1.下列晶體分類中正確的一組是 ( )。
選項
離子晶體
原子晶體
分子晶體
A
NaOH
Ar
SO2
B
H2SO4
石墨
S
C
CH3COONa
水晶
D
Ba(OH)2
金剛石
玻璃
解析 A項中固態(tài)Ar為分子晶體;B
2、項中H2SO4為分子晶體、石墨是混合型晶體;D項中玻璃是非晶體。
答案 C
2.共價鍵、離子鍵和范德華力是構成物質粒子間的不同作用方式,下列物質中,只含有上述一種作用的是 ( )。
A.干冰 B.氯化鈉 C.氫氧化鈉 D.碘
解析 干冰、碘為分子晶體,除分子中含有共價鍵外,分子間還存在范德華力;NaOH中Na+與OH-間存在離子鍵,OH-中O、H原子間存在共價鍵;氯化鈉中只存在離子鍵。
答案 B
3.(2012·啟東中學摸底)下列有關晶體的敘述正確的是 ( )。
A.離子晶體中每個離子周圍均吸引著6個帶
3、相反電荷的離子
B.在晶體中,若有陽離子一定存在陰離子
C.分子晶體中一定不含離子鍵,但一定存在共價鍵
D.原子晶體中的各相鄰原子都以共價鍵結合
解析 如離子晶體CsCl中,每個離子周圍都吸引著8個帶相反電荷的離子;金屬晶體中只存在金屬陽離子不存在陰離子;固態(tài)的稀有氣體形成的晶體為分子晶體,該類分子晶體為單原子分子,分子內不存在共價鍵;根據原子晶體定義可知D項敘述正確。
答案 D
4.根據下表給出的幾種物質的熔點、沸點數據,判斷下列有關說法中錯誤的是
( )。
晶體
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
單質B
熔點/ ℃
810
710
190
4、-68
2 300
沸點/ ℃
1 465
1 418
180
57
2 500
A.SiCl4是分子晶體
B.單質B可能是原子晶體
C.AlCl3加熱能升華
D.NaCl的鍵的強度比MgCl2的小
解析 由表中所給熔、沸點數據可知,SiCl4應為分子晶體,A項正確;單質B可能為原子晶體,B項正確;AlCl3的沸點低于熔點,它可升華,C項也正確;NaCl的熔、沸點高于MgCl2的,表明Na+與Cl-鍵斷裂較Mg2+與Cl-鍵斷裂難,即NaCl的鍵的強度大于MgCl2的,D項錯誤。
答案 D
二、選擇題(本題包括3個小題,共18分,每小題有1~2個選項符合題意)
5
5、.下列物質的熔、沸點高低順序中,正確的是 ( )。
A.金剛石>晶體硅>二氧化硅>碳化硅
C.MgO>H2O>O2>Br2
D.金剛石>生鐵>純鐵>鈉
解析 對于A選項,同屬于原子晶體,熔、沸點高低主要看共價鍵的強弱,顯然對鍵能而言,晶體硅<碳化硅<二氧化硅,錯誤;B選項,形成分子間氫鍵的物質的熔、沸點要大于形成分子內氫鍵的物質的熔沸點,正確;C選項,對于不同類型晶體熔、沸點高低一般為:原子晶體>離子晶體>分子晶體,MgO>H2O>Br2>O2,錯誤;D選項,生鐵為鐵合金,熔點要低于純鐵,錯誤。
答案 B
6.(2013·鹽城模擬
6、)下列關于晶體的說法,一定正確的是 ( )。
CaTiO3的晶體結構模型(圖中Ca2+、O2-、
Ti4+分別位于立方體的體心、面心和頂點)
A.分子晶體中都存在共價鍵
B.如上圖,CaTiO3晶體中每個Ti4+和12個O2-相緊鄰
C.SiO2晶體中每個硅原子與四個氧原子以共價鍵相結合
D.金屬晶體的熔點都比分子晶體的熔點高
解析 稀有氣體為單原子分子,晶體中不存在共價鍵。據圖可知CaTiO3晶體中,Ti4+位于晶胞的頂點,O2-位于晶胞的面心,故Ti4+的O2-配位數為12。SiO2晶體中每個硅原子與四個氧原子相連。汞常溫下為液態(tài),其熔點比
7、一些分子晶體還低。
答案 BC
7. (2012·泰州期末)有一種藍色晶體[可表示為:MxFey(CN)6],經X射線研究發(fā)現,它的結構特征是Fe3+和Fe2+互相占據立方體互不相鄰的頂點,而CN-位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的最小結構單元如圖所示。下列說法不正確的是
( )。
A.該晶體的化學式為MFe2(CN)6
B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價
C.該晶體屬于離子晶體,M呈+2價
D.晶體中與每個Fe3+距離最近且等距離的CN-為6個
解析 由圖可推出晶體中陰離子的最小結構單元中含Fe2+個數為:4×=,同樣可推出含Fe3+個數也為
8、,CN-為12×=3,因此陰離子為[Fe2(CN)6]-,則該晶體的化學式只能為MFe2(CN)6,由陰、陽離子形成的晶體為離子晶體,M的化合價為+1價,故A、B兩項正確。由圖可看出與每個Fe3+距離最近且等距離的CN-為6個。
答案 C
三、非選擇題(本題共4個小題,共58分)
8.(13分)(2013·揚州中學調研)鐵合金是人類使用最多的金屬材料,其化合物也非常豐富。
(1)基態(tài)鐵原子的核外電子排布式為__________________________________。
(2)某種鐵化合物的晶胞如圖所示(硫原子均在晶胞內),則其化學式為_____________________
9、____________________________________________。
(3)Fe(CO)5常溫下呈液態(tài),熔點-20.5 ℃,沸點103 ℃,易溶于C2H5OC2H5、CH3COCH3、CH3COOCH2CH3等有機溶劑。據此可判斷Fe(CO)5晶體為________(填晶體類型);C2H5OC2H5中氧原子的雜化方式為______________;
1 mol CH3COCH3中含有σ鍵的數目為________。
(4)Fe3+與SCN-能生成血紅色的[Fe(SCN)(H2O)5]2+。與SCN-互為等電子體的一種分子為_____________________
10、___(填化學式)。
解析 (2)晶胞中:Cu個數為8×+4×+1=4;Fe個數為6×+4×=4,S原子個數為8個,Fe、Cu、S個數比為4∶4∶8=1∶1∶2。(3)根據Fe(CO)5的性質可知Fe(CO)5是分子晶體;由水分子中O的雜化方式推測C2H5OC2H5中氧原子的雜化方式為sp3;據結構式 σ鍵。與SCN-互為等電子體的分子有N2O、CS2、COS、CO2等。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(2)CuFeS2 (3)分子晶體 sp3 9NA (4)CO2(或N2O或CS
11、2或COS,其他合理答案均可)
9.(15分)下圖為CaF2、H3BO3(層狀結構,層內的H3BO3分子通過氫鍵結合)、金屬銅三種晶體的結構示意圖,請回答下列問題:
(1) 圖Ⅰ所示的CaF2晶體中與Ca2+最近且等距離的F-數為________,圖Ⅲ中未標號的銅原子形成晶體后周圍最緊鄰的銅原子數為________;
(2)圖Ⅱ所示的物質結構中最外能層已達8電子結構的原子是________,H3BO3晶體中B原子個數與極性鍵個數比為________;
(3)三種晶體中熔點最低的是________,其晶體受熱熔化時,克服的微粒之間的相互作用為_____________________
12、_______。
解析 (1)CaF2晶體中Ca2+的配位數為8,F-的配位數為4,Ca2+和F-個數比為1∶2,銅晶體中未標號的銅原子周圍最緊鄰的銅原子為上層1、2、3,同層的4、5、6、7、8、9,下層的10、11、12,共12個;(2)中B原子,最外層共6個電子,H是2電子結構,只有氧原子形成二個鍵達到8電子穩(wěn)定結構。H3BO3晶體是分子晶體,相互之間通過氫鍵相連,每個B原子形成三個B—O極性鍵,每個O原子形成O—H共價鍵,共6條鍵;(3)H3BO3晶體是分子晶體,熔點最低,熔化時克服了分子間作用力和氫鍵。
答案 (1)8 12 (2)O 1∶6 (3)H3BO3 分子間作用力和氫鍵
13、
10.(15分)(2012·南通二模)原子序數依次增加的X、Y、Z、W四種元素原子序數均小于36,Y基態(tài)原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍,X、W基態(tài)原子是同周期元素中未成對電子數最多的原子,X與Z的原子核內質子數之和等于W原子核內質子數,Z基態(tài)原子只有1個未成對的電子。
回答下列問題:
(1)已知化合物XZ3與H2Y(Y的氫化物)發(fā)生反應的化學方程式為XZ3+H2Y―→XH3+HZY,則元素的電負性:Y________(填“大于”或“小于”)Z,化合物HZY分子的空間構型為________。
(2)X的一種氫化物的相對分子質量為32,1 mol該氫化物中的σ鍵數是______
14、__。
(3)元素Y的一種單質分子與元素X、Y形成的一種離子互為等電子體,這兩種微粒的化學式分別是__________、____________。
(4)元素Y和W的一種化合物的晶體結構如下圖所示,基態(tài)W原子的電子排布式是________,該晶體的化學式為________。
(5)金屬原子________(填“鉀”“鎂”或“銅”)形成的晶體的堆積方式,與上述晶胞中Y離子的堆積方式相似。
解析 據題意推出X為N,Y為O,Z為Cl,W為Cr。(1)由NCl3+3H2O===NH3+3HClO可知在NCl3分子中N顯-3價,Cl顯+1價,N的電負性大于Cl;又電負性O大于N,所以電負性O
15、大于Cl;HClO結構式為H—O—Cl,其空間構型與水(H—O—H)相似,為Ⅴ形。(2)由X氫化物相對分子質量可知該氫化物為N2H4,其 則等電子體為NO-,此離子不知是否存在,舍去;若為O3,則等電子體為NO2-。(4)由晶胞圖得鉻離子為4,氧離子為12×+2×+3=6,鉻與氧離子個數比為4∶6=2∶3。
答案 (1)大于 Ⅴ形 (2)5NA (3)O3 NO2-
(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) Cr2O3 (5)鎂
11.(15分)X、Y、Z
16、、R、W均為周期表中前四周期的元素,其中原子序數依次增大;X2-和Y+有相同的核外電子排布;Z的氣態(tài)氫化物的沸點比其上一周期同族元素氣態(tài)氫化物的沸點低;R的基態(tài)原子在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數最多;W為金屬元素,X與W形成的某種化合物與Z的氫化物的濃溶液加熱時反應可用于實驗室制取Z的氣體單質?;卮鹣铝袉栴}(相關回答均用元素符號表示):
(1)R的基態(tài)原子的核外電子排布式是________。
(2)Z的氫化物的沸點比其上一周期同族元素氫化物的沸點低的原因是__________________________________________________________________
17、______。
(3)X與Z中電負性較大的是________。Z的某種含氧酸鹽常用于實驗室制取X形成的單質,此酸根離子的空間構型為________,此離子中所含化學鍵的類型是________,
X—Z—X的鍵角________109.5°(填“>”、“<”或“=”,已知:孤電子對之間的斥力>孤電子對與成鍵電子對之間的斥力>成鍵電子對之間的斥力)。
(4)X與Y形成的化合物Y2X的晶胞如圖。其中X離子的配位數為________,與一個X離子距離最近的所有的Y離子為頂點的幾何體為________。該化合物與MgO相比,熔點較高的是________。
解析 (1)依據洪特規(guī)則可推知前四周期中
18、基態(tài)原子中單電子數最多也即價層電子排布式為3d54s1(單電子數為6),則R為鉻元素,其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d54s1。(2)結合題干信息可推知元素X、Y、Z、W分別為O、Na、Cl、Mn;因HF分子間存在氫鍵,而HCl分子間不存在氫鍵,故沸點:HF>HCl。(3)O與Cl中電負性較大的是O;Cl的含氧酸鹽中用于實驗室制取氧氣的鹽為KClO3,ClO3-的價層電子對數為4(3個σ鍵、1對孤電子數對),故ClO3-的空間構型為三角錐型;ClO3-中Cl、O間為共價鍵,由于中心原子上存在一對孤電子對,孤電子對的排斥力大于成鍵共用電子對,故O—Cl—O的鍵角小于109.5°。(4)由晶胞結構可知O2-(晶胞中空心球)的配位數為8;與一個O2-距離最近的Na+為頂點形成的幾何體為立方體;由于Mg2+所帶電荷比Na+多,且離子半徑小于Na+的離子半徑,因此MgO的晶格能大于Na2O的,則熔點:MgO>Na2O。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
(2)HF分子間存在氫鍵,而HCl分子間不存在氫鍵
(3)O 三角錐型 共價鍵(或答極性鍵、配位鍵均可)?。肌?4)8 立方體或正方體 MgO
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