高考化学一轮复习 第11章 物质结构与性质 跟踪检测（四十四）物质的聚集状态与物质性质 鲁科版.doc

跟踪检测（四十四） 晶体结构与性质1下列关于晶体的结构和性质的叙述正确的是()a分子晶体中一定含有共价键b原子晶体中共价键越强，熔点越高c离子晶体中含有离子键，不含有共价键d金属阳离子只能存在于离子晶体中解析：选b稀有气体晶体为分子晶体，不含共价键，a项错误；原子晶体中共价键越强，熔点越高， b项正确；离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，c项错误；金属阳离子也可以存在于金属晶体中，d项错误。2下列各组晶体物质中，化学键类型相同，晶体类型也相同的是()sio2和so3 晶体硼和hclco2和so2晶体硅和金刚石 晶体氖和晶体氮 硫黄和碘abc d解析：选c属于分子晶体的有so3、hcl、co2、so2、晶体氖、晶体氮、硫黄、碘，属于原子晶体的有sio2、晶体硼、晶体硅、金刚石，但晶体氖是由稀有气体分子构成的，分子间不存在化学键。3(2018仙桃模拟)下面有关晶体的叙述中，错误的是()a白磷晶体中，分子之间通过共价键结合b金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子c在nacl晶体中每个na(或cl)周围都紧邻6个cl(或na)d离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时，化学键不被破坏解析：选aa项，白磷晶体为分子晶体，分子之间通过范德华力结合，错误；b项，金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，正确；c项，在nacl晶体中每个na(或cl)周围都紧邻6个cl(或na)，正确；d项，离子晶体在熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时，分子间作用力被破坏，化学键不被破坏，正确。4(2018西安模拟)有下列离子晶体空间结构示意图：为阳离子，为阴离子。以m代表阳离子，n代表阴离子，化学式为mn2的晶体结构为()解析：选ba项，阳离子数目为864，阴离子数目为1，阳离子和阴离子的比为41，化学式为m4n，错误；b项，阳离子数目为4，阴离子数目为1，阳离子和阴离子的比为112，化学式为mn2，正确；c项，阳离子数目为3，阴离子数目为1，阳离子和阴离子的比为138，化学式为m3n8，错误；d项，阳离子数目为81，阴离子数目为1，阳离子和阴离子的比为11，化学式为mn，错误。5(2018邢台模拟)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()a394 b142c294 d384解析：选ba粒子数为6，b粒子数为632，c粒子数为1，a、b、c粒子数之比为21142。6(2018太原模拟)硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图是该化合物的晶体结构单元，镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下面还各有一个镁原子；6个硼原子位于棱柱的侧棱上，则该化合物的化学式可表示为()amgb bmg3b2cmgb2dmg2b3解析：选b根据晶体结构单元可知，在六棱柱顶点上的镁原子被6个六棱柱共用，在上下底面上的镁原子被两个六棱柱共用，晶胞中mg原子的个数为2263，b原子的个数为62，n(mg)n(b)32，化学式为mg3b2。7(2018信阳模拟)已知cscl晶体的密度为 gcm3，na为阿伏加德罗常数，相邻的两个cs的核间距为a cm，如图所示，则cscl的相对分子质量可以表示为( )anaa3b.c. d.解析：选a该立方体中含1个cl，cs个数81，根据v知，mvnaa3na，摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以其相对分子质量是a3na。8高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为2价。如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是()a超氧化钾的化学式为ko2，每个晶胞含有4个k和4个ob晶体中每个k周围有8个o，每个o周围有8个kc晶体中与每个k距离最近的k有8个d晶体中与每个o距离最近的o有6个解析：选a由晶胞的结构知，有8个k位于顶点，6个k位于面心，则晶胞中含有的k数为864；有12个o位于棱上，1个o处于中心，则晶胞中含有o数为1214，所以超氧化钾的化学式为ko2；晶体中每个k周围有6个o，每个o周围有6个k，晶体中与每个k(或o)距离最近的k(或o)有12个。9某离子晶体晶胞的结构如图所示。x()位于立方体顶点，y()位于立方体中心。试分析：(1)晶体的化学式为_。(2)晶体中距离最近的2个x与1个y形成的夹角xyx是_。(3)设该晶体的摩尔质量为m gmol1，晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为na，则晶体中两个距离最近的x之间的距离为_cm。解析：(1)采用均摊法，x的个数4，y在体内，个数是1个，则x与y的个数比是12，晶体化学式为xy2或y2x。(2)若将4个x连接，构成1个正四面体，y位于正四面体的中心，可联系ch4的键角，知xyx10928。(3)由题意知，该晶胞中含有 个xy2或y2x，设晶胞的边长为a cm，则有a3nam，a ，则晶体中两个距离最近的x之间的距离为 cm。答案：(1)xy2或y2x(2)10928(3)10(2016海南高考)m是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：(1)单质m的晶体类型为_，晶体中原子间通过_作用形成面心立方密堆积，其中m原子的配位数为_。(2)元素y基态原子的核外电子排布式为_，其同周期元素中，第一电离能最大的是_(写元素符号)。元素y的含氧酸中，酸性最强的是_(写化学式)，该酸根离子的立体构型为_。(3)m与y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为_，已知晶胞参数a0.542 nm，此晶体的密度为_gcm3。(写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为na)该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是_。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_。解析：(1)根据题给信息推断m为铜元素，y为氯元素。单质铜的晶体类型为金属晶体，晶体中微粒间通过金属键作用形成面心立方密堆积，铜原子的配位数为12。(2)氯元素为17号元素，位于第三周期，根据构造原理知其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，同周期元素由左向右元素原子的第一电离能逐渐增大，故其同周期元素中，第一电离能最大的是ar。氯元素的含氧酸中，酸性最强的是hclo4，该酸根离子中氯原子为sp3杂化，没有孤对电子，立体构型为正四面体形。(3)每个晶胞中含有铜原子个数为864，氯原子个数为4，该化合物的化学式为cucl，则1 mol晶胞中含有4 mol cucl,1 mol晶胞的质量为499.5 g，又晶胞参数a0.542 nm，此晶体的密度为或 gcm3。该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是cu可与氨形成易溶于水的配位化合物。该溶液在空气中cu被氧化为cu2，故深蓝色溶液中阳离子的化学式为cu(nh3)42。答案：(1)金属晶体金属键12(2)1s22s22p63s23p5arhclo4正四面体(3)cucl或cu可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子)cu(nh3)4211(2018福州质检)锌是人体必需的微量元素，明朝天工开物中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。回答下列问题：(1)基态zn原子的价电子排布式为_，在周期表中位置为_。(2)硫酸锌溶于氨水形成zn(nh3)4so4溶液。组成zn(nh3)4so4的元素中，除h外其余元素的第一电离能由大到小排序为_。在zn(nh3)4so4溶液中滴加naoh溶液，未出现浑浊，其原因是_。已知zn(nh3)42的空间构型与so相同，则在zn(nh3)42中zn2的杂化类型为_。以下作用力在zn(nh3)4so4晶体中存在的有_。a离子键b极性共价键c非极性共价键d配位键e范德华力f金属键(3)zns晶胞结构如图(已知a为硫离子，b为锌离子)所示，zns晶体的熔点约为1 700 。已知晶体密度为 gcm3，na为阿伏加德罗常数的值。则1个zns晶胞的体积为_cm3。zno与zns结构相似，熔点为1 975 ，其熔点较高的原因是_。解析：(2)n的2p轨道半充满，处于较稳定状态，故n、o、s、zn的第一电离能由大到小的顺序为noszn。zn(nh3)42难电离，溶液中zn2浓度很小，无法产生沉淀。zn(nh3)42的空间构型为正四面体，zn2的杂化类型为sp3杂化。zn(nh3)4so4中含有离子键、极性共价键、配位键。(3)由题图知，一个zns晶胞中含有4个zn2，含s2的个数为864,1个zns晶胞的质量为 g，故1个zns晶胞的体积为 cm3。o2的半径比s2的小，故zno晶体的晶格能较大，熔点较高。答案：(1)3d104s2第4周期b族(2)nosznzn(nh3)42难电离，溶液中zn2浓度很小，无法产生沉淀sp3abd(3)o2的半径比s2的小，zno晶体的晶格能较大12微量元素硼和镁对植物的叶的生长和人体骨骼的健康有着十分重要的作用。(1)写出基态b原子的轨道表达式：_。(2)三价b易形成配离子，如b(oh)4、bh4等。b(oh)4的结构式为_(标出配位键)，其中心原子的杂化方式为_，写出bh4的两种等电子体：_。(3)图1表示多硼酸根的一种无限长的链式结构，其化学式可表示为_(以n表示硼原子的个数)。(4)硼酸晶体是片层结构，图2表示的是其中一层的结构。层间存在的作用力有_；硼酸晶体在冷水中溶解度很小，但在热水中较大，原因是_。(5)三氯化硼的熔点比氯化镁的熔点低，原因是_。(6)镁属于六方最密堆积(图3)，其晶胞结构如图4所示，若镁原子半径为a pm，则镁晶体的密度为_ gcm3(用含a的代数式表示)。解析：(3)由题图1可知，其重复单元是bo，则化学式可表示为(bo2)。(6)题图4中，晶胞的棱长为2a pm，晶胞的高为a pm，则晶胞体积为2a2asin 60a pm38a3 pm3，一个晶胞中含有的镁原子的个数为2，故晶胞的质量为 g，镁晶体的密度为 g(8 a3 pm3) gpm3 gcm3。答案：(1) (2) sp3ch4、nh(或其他合理答案)(3)(bo2)(4)氢键、范德华力晶体中硼酸分子以氢键缔合在一起，难以溶解；加热时，晶体中部分氢键被破坏，溶解度增大(5)三氯化硼为分子晶体，而氯化镁为离子晶体，范德华力比离子键弱(6)13太阳能电池板材料除单晶硅外，还有氮、硼、硒、钛、钴、钙等化学物质。(1)基态钙原子的电子排布式为_，金属钴的堆积方式与镁相似，都属于六方最密堆积，其配位数是_。(2)氮元素的第一电离能在同周期中从大到小排第_位；写出与no互为等电子体的一种非极性分子的化学式_。(3)晶体硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个硼原子(如图)，其中有两个原子为10b，其余为11b，则该结构单元有_种不同的结构类型。已知硼酸(h3bo3)为一元弱酸，解释其原因_。(4)六方相氮化硼的结构与石墨相似，b的杂化方式是_，其不导电的原因是_。(5)在浓的ticl3盐酸溶液中加入乙醚，并通入hcl至饱和，可得到配位数为6，组成为ticl36h2o的晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为15，则该配离子的化学式为_。(6)钴晶体的一种晶胞是体心立方堆积(如图所示)，若该晶胞的边长为a nm，密度为 gcm3，na表示阿伏加德罗常数的值，则钴的相对原子质量可表示为_。解析：(2)第2周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但be由于2s轨道全充满，其第一电离能比b大，n由于2p轨道半充满，其第一电离能比o大，故第2周期元素的第一电离能：nefnocbebli，氮元素的第一电离能在第2周期中排第3位。(3)该结构单元的结构类型取决于两个10b原子的相对位置，两个10b原子有邻、间、对3种位置关系，所以该结构单元共有3种不同的结构类型。(6)由题图知，该晶胞中含有的co原子的个数为812，则该晶胞的质量为 g gcm3(a107 cm)3，解得ar5a3na1022。答案：(1)1s22s22p63s23p64s212(2)3so3或bf3(或其他合理答案)(3)3h3bo3与一个水分子可形成配位键，产生b(oh)4和一个h(4)sp2层状结构中没有自由移动的电子(5)ticl(h2o)52(6)5a3na102214(2018石家庄一模)a族元素形成的单质及化合物对人类的生产和生活具有重要意义。请回答：(1)基态ge原子价电子的轨道表达式为_；与其同周期且未成对电子数相同的元素还有_种。(2)晶体ge的密度为 gcm3，其晶胞结构与金刚石相似，若ge原子半径为r pm，na表示阿伏加德罗常数的值，则ge晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_(列式即可)。(3)geo2、sio2均为共价型化合物，熔点分别为1 388 k、1 983 k，则geo2为_(填晶体类型)，sio2的熔点高于geo2的原因为_。(4)甲硅烷(sih4)是硅氢化合物中结构最简单、应用最广泛的一种，与甲硅烷互为等电子体的离子为_(任写一种)。(5)石墨烯是从石墨中剥离出来的由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料。12 g石墨烯中所含键的数目为_。石墨与钾可以形成一种插层化合物。其中钾层平行于石墨层，晶胞如图1所示，其垂直于石墨层方向的投影如图2所示。该插层化合物的化学式为_；若碳碳键的键长为a pm，则同层最邻近的两个钾原子之间的距离为_ pm。(用含a的代数式表示)解析：(2)由题意知，ge的晶胞结构如图所示，则该晶胞中含有ge原子的个数为8648,8个ge原子的体积为8(r1010)3cm3，晶胞的体积为 cm3，则ge晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为100%或设晶胞的边长为a pm，则有2ra，解得ar，故晶胞的体积为3 pm3，ge晶胞中原子的体