高优指导高三化学一轮复习 考点规范练37 晶体结构与物质的性质 新人教版选修3.doc

考点规范练37晶体结构与物质的性质(时间:45分钟满分:100分)非选择题(本题共8个小题,共100分)1.(2015山东淄博一模)(13分).下列有关说法正确的是。a.相同类型的离子晶体,晶格能越大,形成的晶体越稳定b.中心原子的杂化方式取决于其配位原子的数目c.用金属的电子气理论能合理的解释金属易腐蚀的原因d.h3o+、nh4cl和ag(nh3)2+中均存在配位键.碳族元素的单质及其化合物是一类重要物质。请回答下列问题:(1)锗(ge)是用途很广的半导体材料,基态锗原子价电子排布式为。(2)在第2周期中,第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有种。(3)冰晶胞如图中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似。每个冰晶胞平均占有个水分子,冰晶胞与金刚石晶胞排列方式相同的原因是。(4)c60的晶体为面心立方堆积,已知晶胞中c60分子间的最短距离为d cm,计算c60晶体的密度为 gcm-3。导学号25730445答案:.ad.(1)4s24p2(2)3(3)8水中氧原子与金刚石的碳原子都是sp3杂化,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,且氢键具有方向性和饱和性(4)7202nad3(或1 4402nad3)解析:.b选项,中心原子的杂化方式取决于中心原子的价层电子数,错误;c选项,金属失电子与金属的电子气理论无关,错误;.(1)锗与碳同主族,最外层电子数为4,价电子排布式为4s24p2;(2)be的第一电离能大于b的,o的第一电离能小于n的,所以总共有be、c、o三种;(3)由冰晶胞结构可知每个晶胞平均占有的水分子数为188+126+4=8;(4)由面心立方堆积可知,6个面上、8个顶点各有一个c60分子,则一个晶胞中含有4个c60分子,其质量为4720na g;面心和顶点的分子间距离最短,所以立方体的边长为2d cm,立方体的体积为22d3 cm3,然后根据=mv可求出密度。2.(2015四川理综,8)(12分)x、z、q、r、t、u分别代表原子序数依次增大的短周期元素。x和r属同族元素;z和u位于第a族;x和z可形成化合物xz4;q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等;t的一种单质在空气中能够自燃。请回答下列问题:(1)r基态原子的电子排布式是。(2)利用价层电子对互斥理论判断tu3的立体构型是。(3)x所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是(填化学式);z和u的氢化物中沸点较高的是(填化学式);q、r、u的单质形成的晶体,熔点由高到低的排列顺序是(填化学式)。(4)cuso4溶液能用作t4中毒的解毒剂,反应可生成t的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式是。导学号25730446答案:(1)1s22s22p63s23p2或ne3s23p2(2)三角锥形(3)hno3hfsi、mg、cl2(4)10cuso4+p4+16h2o4h3po4+10cu+10h2so4解析:x、z、q、r、t、u分别代表原子序数依次增大的短周期元素。z和u位于第a族,故z为f,u为cl;x和z可形成化合物xz4,则x为c;x和r属同族元素,则r为si;q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等,且q的原子序数比f的大,则q为mg;t的一种单质在空气中能够自燃,则t为p。(1)r为si,原子序数为14,故其基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p2。(2)根据价层电子对互斥理论,中心原子的价层电子数和配体所提供的共用电子数的总和除以2,即为中心原子的价层电子对数,所以p原子的价层电子对数为5+32=4,因p原子还含有一个孤电子对,故pcl3为三角锥形。(3)与碳同周期,非金属性强弱顺序为fonc,由于f没有正价,o一般不显正价,故所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是hno3;hf与hcl均为分子晶体,因hf分子间含有氢键,故hf沸点高;mg、si、cl的单质分别为mg、si、cl2,依次形成金属晶体、原子晶体、分子晶体,故熔点由高到低排列为si、mg、cl2。(4)cuso4溶液与p4反应可生成p的最高价含氧酸h3po4和铜,依据得失电子守恒配平方程式即可。3.(2015陕西九校联考)(12分)硼元素、钙元素、铜元素在化学中有很重要的地位,单质及其化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用。(1)已知cac2与水反应生成乙炔。请回答下列问题:将乙炔通入cu(nh3)2cl溶液中生成cu2c2红棕色沉淀,cu+基态核外电子排布式为。其在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应生成cu2+和cu,但cuo在高温下会分解成cu2o,试从结构角度解释高温下cuo为何会生成cu2o:。cac2中c22-与o22+互为等电子体,1 mol o22+中含有的键数目为。乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(h2cchcn),丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是,构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是。(2)cu3n的晶胞结构如右图,n3-的配位数为,cu+半径为a pm,n3-半径为b pm,cu3n的密度为 gcm-3。(阿伏加德罗常数用na表示)答案:(1)1s22s22p63s23p63d10或ar3d10cu+价电子排布式为3d10,为全充满结构,更稳定2nasp、sp2n(2)610310304na(a+b)3解析:(1)首先写出cu原子的核外电子排布式,然后失去1个电子即可得到cu+基态核外电子的排布式;由乙炔的结构式hcch可知1个c22-与o22+均含有2个键;前面的2个碳原子均为sp2杂化,后面的碳原子为sp杂化;(2)依据化学式cu3n可知8个顶点为n3-、12个棱上为cu+,所以一个晶胞中含有3个cu+、1个n3-;一个晶胞中有3个cu+距离n3-最近,1个cu+被4个晶胞共用,所以n3-的配位数为348=6;一个晶胞的质量为364+14na g;晶胞的边长为(2a+2b) pm,晶胞体积为(2a+2b)3 pm3,然后根据密度公式即可求出密度,注意单位换算。4.(2015湖北七市联考)(14分)铁和铜都是日常生活中常见的金属,有着广泛的用途。请回答下列问题:(1)铁在元素周期表中的位置。(2)配合物fe(co)x常温下呈液态,熔点为-20.5 ,沸点为103 ,易溶于非极性溶剂,据此可判断fe(co)x晶体属于(填晶体类型)。fe(co)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=。(3)k3fe(cn)6溶液可用于检验(填离子符号)。cn-中碳原子杂化轨道类型为,c、n、o三元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)。(4)铜晶体铜原子的堆积方式如右图所示。基态铜原子的核外电子排布式为。每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为。晶胞(5)某m原子的价电子排布式为3s23p5,铜与m形成化合物的晶胞如图所示(灰色小球代表铜原子)。该晶体的化学式为。已知该晶体的密度为 gcm-3,阿伏加德罗常数为na,则该晶体中铜原子和m原子之间的最短距离为 pm(只写计算式)。导学号25730447答案:(1)第4周期第族(2)分子晶体5(3)fe2+sp杂化noc(4)ar3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s112(5)cucl343499.5na1010或3499.5na2sin54441010或3499.5na2cos35161010解析:(2)由熔沸点低可知为分子晶体;(3)fe原子的价层电子数为8,配体提供的电子数为18-8=10,一个配体提供1对孤对电子,所以x=5;(3)cn-中碳原子形成1个键,孤对电子对数=4-3+12=1,为sp杂化;(5)m为cl,一个晶胞中含有4个cu原子,含有cl原子为188+126=4;如图所示,给晶胞中的几个原子定义为a、b、c,。设晶胞的边长为a cm,晶胞的体积为a3 cm3,一个晶胞的质量为499.5na g,499.5a3na=,a=3499.5na,则面对角线的长度为2a=23499.5na cm,a、b间的距离为ab=223499.5na cm;1个cu原子与4个cl原子形成正四面体的结构,键角bca为10928,abc为等腰三角形,所以bac=3516;c、a之间的距离ca=abcos3516,代入即可,注意单位换算。5.(2015甘肃兰州模拟)(13分)已知a、b、c、d、e、w六种元素的原子序数依次递增,都位于前四周期。其中a、d原子的最外层电子数均等于其周期序数,且d原子的电子层数是a的3倍;b原子核外电子有6种不同的运动状态,且s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;c原子l层上有2对成对电子。e有“生物金属”之称,e4+和氩原子的核外电子排布相同;w位于周期表中第8列。请回答:(1)ba2c分子中b原子的杂化方式为,ba2c分子的空间构型为。(2)写出与bc2分子互为等电子体的一种分子的化学式。bc2在高温高压下所形成晶体的晶胞如图1所示。则该晶体的类型属于晶体(选填“分子”“原子”“离子”或“金属”)。(3)经光谱测定证实单质d与强碱溶液反应有d(oh)4-生成,则d(oh)4-中存在。a.共价键b.配位键c.键d.键(4)“生物金属”e内部原子的堆积方式与铜相同,都是面心立方堆积方式,如图2所示。则晶胞中e原子的配位数为;若该晶胞的密度为 gcm-3,阿伏加德罗常数为na,e原子的摩尔质量为m gmol-1,则该晶胞的棱长为 cm。(5)w元素应用非常广泛,如果人体内w元素的含量偏低,则会影响o2在体内的正常运输。已知w2+与kcn溶液反应得w(cn)2沉淀,当加入过量kcn溶液时沉淀溶解,生成配合物,其配离子结构如图3所示。w元素基态原子价电子排布式为。写出w(cn)2溶于过量kcn溶液的化学方程式:。答案:(1)sp2杂化平面三角形(2)n2o或cs2原子(3)abc(4)1234mna(5)3d64s2fe(cn)2+4kcnk4fe(cn)6解析:由d原子的电子层数是a的3倍,可知a、d分别为第1周期、第3周期的元素,结合原子的最外层电子数均等于其周期序数,可知a、d分别为h、al;b的核外电子排布式为1s22s22p2可知b为碳元素;c原子l层的电子排布式2s22p4,则c为氧元素;e、w分别为ti、fe;(1)ch2o为甲醛,由甲醛结构式可知c原子形成3个键、没有孤电子对,故c原子采取sp2杂化,为平面三角形结构;(2)co2在高温高压下所形成的晶体其晶胞类似于sio2晶体,属于原子晶体;(3)al(oh)4-中铝离子与氢氧根离子之间存在配位键、氢氧根离子中氧原子与氢原子之间形成共价键,属于键,离子中没有键;(4)选择一个顶点为中心原子,离该顶点最近的原子为面心原子,一个晶胞中有3个面心离此顶点距离最近且相等,一个晶胞中贡献32个面心原子,则e原子配位数为328=12;一个晶胞中含有ti原子为188+126=4,1 mol晶胞的质量为4m g,设该晶胞的“边长”为a cm,a3na=4m;(5)fe(cn)2溶于过量kcn溶液生成配位数为6的配合物fe(cn)64-。6.(12分)现有前四周期七种元素a、b、c、d、e、f、x,其原子序数依次增大,已知f、b、c、d、e、a六种短周期元素原子半径依次减小,其中b的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍,元素f、b处于不同周期,x原子的最外层电子只有一个,其内层电子d轨道半充满,请回答下列问题:(1)b、c、d元素原子的第一电离能由大到小的顺序依次为(元素符号)。(2)1 mol abc分子中键的物质的量为,分子中b原子的杂化轨道类型是。(3)取一定量的ae,分别在25 、80 、100 时,测其相对分子质量分别为:58、20.6、20。温度不同时,测出的相对分子质量数值不同的原因是。(4)x(h2o)4cl2cl2h2o中x3+的配体为;基态x原子的电子排布式为。(5)fd是优良的耐高温材料,其晶体结构与nacl晶体相似,fd的熔点比nacl的高,原因是;晶体中f2+与距离最近的d2-的核间距为a nm,na表示阿伏加德罗常数,则fd晶体的密度为 gcm-3。答案:(1)noc(2)2 molsp杂化(3)随着温度升高,hf分子间的氢键被破坏程度越来越大,分子的缔合程度越来越小,相对分子质量越来越小(4)h2o、cl-1s22s22p63s23p63d54s1(5)mgo晶体中mg2+、o2-所带的电荷比nacl晶体中的na+、cl-的电荷多,mgo的晶格能大21022a3na解析:b的核外电子排布式只能为1s22s22p2,为碳;x核外电子排布式为ar3d54s1,为cr;由(5)中f2+可知f为mg,由原子半径可知a、c、d、e分别为氢、氮、氧、氟;(2)1个hcn中含有2个键,c原子为sp杂化;(5)比较离子晶体熔沸点高低应该从晶格能的角度分析,mgo晶胞的棱长为2a10-7 cm,体积为8a310-21 cm3,一个mgo晶胞中含有4个mg2+、4个o2-,所以该晶胞的质量为40 gmol-1na4。7.(12分)我国部分城市灰霾天占全年一半,引起灰霾的pm2.5微细粒子包含(nh4)2so4、nh4no3、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量,可知目前造成我国灰霾天气的原因主要是交通污染。(1)zn2+在基态时核外电子排布式为。(2)no3-的立体构型是(用文字描述)。(3)pm2.5含有大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有nox、o3、ch2chcho、hcooh、ch3cooono2(pan)等二次污染物。下列说法正确的是(不定项选择)。a.n2o结构式可表示为nnob.o3分子呈直线形c.ch2chcho分子中碳原子均采用sp2杂化d.相同压强下,hcooh沸点比ch3och3高,说明前者是极性分子,后者是非极性分子1 mol pan中含键数目为(阿伏加德罗常数的值用na表示)。no能被feso4溶液吸收生成配合物fe(no)(h2o)5so4,该配合物中心离子的配位数为(填数字)。(4)测定大气中pm2.5的浓度方法之一是-射线吸收法,-射线放射源可用85kr,已知kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中与每个kr原子相紧邻的kr原子有m个,晶胞中含kr原子为n个,则mn=(填数字)。导学号25730448答案:(1)1s22s22p63s23p63d10或ar3d10(2)平面三角形(3)ac10na(或106.021023或6.021024)6(4)3解析:(1)zn为30号元素,其价电子排布式为3d104s2,zn2+先失去4s上的2个电子。(2)no3-中,n无孤对电子,n与o形成三个键,故n为sp2杂化,no3-是平面三角形。(3)n2o与co2互为等电子体,n与o之间形成双键,a正确;o3与so2互为等电子体,为v形分子,b错误;ch2chcho中每个碳原子均相当于形成3个键,无孤对电子,故均为sp2杂化,c正确;hcooh分子间可以形成氢键,故沸点高,d错误。pan中所有单键均为键,双键中有一个为键,no2的结构为,则pan的结构简式为,则1 mol该分子中的键数目为10na。配体位于小括号中,由1个no和5个h2o构成,则配位数为6。(4)以顶点计算,与之相邻最近的kr位于三个面心上,而顶点的原子为8个立方体共有,每