（江苏专版）2019版高考化学一轮复习 第六板块 专题十一 物质结构与性质 跟踪检测（三十六）晶体结构及其性质.doc

跟踪检测（三十六） 晶体结构及其性质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下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是( )af2、cl2、br2、i2的熔点、沸点逐渐升高bhf、hcl、hbr、hi的熔、沸点顺序为hfhihbrhclc金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅dnaf、nacl、nabr、nai的熔点依次降低解析：选ca项、b项中分子晶体熔、沸点高低与分子间的范德华力有关，含有氢键时会出现反常现象，与分子内共价键无关。d项离子晶体内存在的是离子键。4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。5朱经武(paul chu)教授等发现钇钡铜氧化合物在90 k时即具有超导性，该化合物的部分结构如图所示：该化合物以y2o3、baco3和cuo为原料，经研磨烧结而成，其原料配比(物质的量之比)为( )a111 b146c123 d223解析：选b晶胞中钡原子个数为2，铜原子个数为883，钇原子个数为1，则y2o3、baco3、cuo之比为123146。6x和y两种元素的核电荷数之和为22，x的原子核外电子数比y的少6个。下列说法中不正确的是()ax的单质固态时为分子晶体by的单质为原子晶体cx与y形成的化合物固态时为分子晶体dx与碳形成的化合物为分子晶体解析：选c由题意可知，x是o，y是si。固态o2及o与碳形成的化合物(co、co2)均为分子晶体，si的单质为原子晶体，a、b、d正确；sio2为原子晶体，c错误。7下列性质适合于分子晶体的是()a熔点1 070 ，易溶于水，水溶液导电b熔点10.31 ，液态不导电，水溶液导电c能溶于cs2，熔点112.8 ，沸点444.6 d熔点97.81 ，质软、导电，密度为0.97 gcm3解析：选bca项，熔点1 070 ，与分子晶体的特点严重不符，错误；b项，熔点为10.31 ，熔点低，符合分子晶体的特点，液态不导电，是由于液态时，只存在分子，没有离子，水溶液能导电，溶于水后，分子在水分子的作用下，电离出自由移动的离子，正确；c项，单质硫能溶于cs2、熔点112.8 ，沸点444.6 ，单质硫是分子晶体，正确；d项，金属钠熔点为97.81 ，质软、导电、密度0.97 gcm3，金属钠为金属晶体，错误。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铁有、三种同素异形体，如图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )a将铁加热到1 500 分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同bfe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个c若fe晶胞边长为a cm，fe晶胞边长为b cm，则两种晶体密度比为2b3a3dfe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个解析：选a根据已知信息可知，将铁加热到1 500 分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体分别是铁和铁，类型不相同，a不正确；根据晶胞的结构特点可知，b正确；fe晶胞中含有2个铁原子，fe晶胞中含有1个铁原子，两种晶体密度比为2b3a3，c正确；由题意根据fe晶胞可知，选项d正确。10根据下列结构示意图，判断下列说法中不正确的是( )a在nacl晶体中，距na最近的cl形成正八面体b在caf2晶体中，每个晶胞平均占有4个ca2c在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为12d该气态团簇分子的分子式为ef或fe解析：选d根据晶胞的结构示意图可知，在nacl晶体中，距na最近的cl是6个，形成正八面体，a正确；在caf2晶体中，每个晶胞平均占有864个ca2，b正确；在金刚石晶体中，平均每个碳原子形成2个共价键，碳原子与碳碳键数目比为12，c正确；该物质形成的晶体是分子晶体，化学式应该是e4f4或f4e4，d不正确。11m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)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)根据晶胞结构利用切割法分析，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)4212c、si、ge、sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题：(1)ge的原子核外电子排布式为_。(2)sio2晶体的空间构型是_，其中氧原子的杂化方式为_，硅氧之间共价键的类型是_(填“”或“”键)。(3)c、si、sn三种元素的单质中，属于分子晶体的是_(填一种)。已知sno2是离子晶体，其主要物理性质有_(写出2条即可)。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(2)正四面体sp3键(3)c60等富勒烯类(或其他合理答案)熔融时能导电、熔点较高(合理即可)13生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气(主要成分为co、co2等)与h2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。(1)上述反应的催化剂含有cu、zn、al等元素。写出基态zn原子的核外电子排布式：_。(2)根据等电子原理，写出co分子的结构式_。(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制cu(oh)2的碱性溶液反应生成cu2o沉淀。甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是_；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为_。甲醛分子的空间构型是_；1 mol甲醛分子中键的数目为_。在1个cu2o晶胞(结构如图所示)中，所包含的cu原子数目为_。解析：(1)zn的原子序数为30，注意3d轨道写在4s轨道的前面；(2)依据等电子原理可知，co与n2为等电子体，n2分子的结构式为nn，互为等电子体分子的结构相似，则co的结构式为co；(3)甲醇分子之间形成了分子间氢键，甲醛分子间只是分子间作用力，而没有形成氢键，故甲醇的沸点高；甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；分子的空间构型为平面三角形；1 mol甲醛分子中含有2 mol ch 键，1 mol co 键，故含有键的数目为3na；依据晶胞示意图可以看出cu原子处于晶胞内部，所包含的cu原子数目为4。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s2或ar3d104s2(2)co(3)甲醇分子之间形成了氢键sp2杂化平面三角形3na414氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。(1)ti(bh4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。ti2基态的电子排布式可表示为_。bh的空间构型是_(用文字描述)。(2)液氨是富氢物质， 是氢能的理想载体，利用n23h22nh3实现储氢和输氢。下列说法正确的是_(填字母)。anh3分子中n原子采用sp3杂化b相同压强时，nh3沸点比ph3高ccu(nh3)42中，n原子是配位原子dcn的电子式为(3)ca与c60生成的ca32c60能大量吸附h2分子。c60晶体易溶于苯、cs2，说明c60是_分子(填“极性”或“非极性”)；1 mol c60分子中，含有键数目为_。(4)mgh2是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为a gcm3，则晶胞的体积为_cm3用a、na表示(na表示阿伏加德罗常数)。解析：(1)ti为22号元素，价电子排布为3d24s2，ti 失去4s上面的两个电子生成ti2，则ti2基态电子排布式为ar3d2。bh中，b可以提供3个电子，整个离子得一个电子，由(3141)0知，b中无孤对电子，为sp3杂化，bh为正四面体。(2)nh3分子中n有一对孤对电子，为sp3杂化；nh3分子间可以形成氢键，故沸点比ph3高；cu(nh3)42中，nh3为配体，n原子提供孤对电子，为配位原子；cn与n2互为等电子体，故与n2的电子式相似，即c与n之间存在三对共用电子对。(3)根据相似相溶原理，苯和cs2均为非极性分子，则c60也为非极性分子。从c60的分子结构看，每个碳形成两个单键，一个双键，而单键为键，双键中有一个也为键，但单键或双键均被重复了2次，故60个碳原子形成的键共有：60390，即键数目为90na。(4)由晶胞图知，含mg为812，h位于面心，含h为424，则一个晶胞中含有2个mgh2，v2cm3。答案：(1)1s22s22p63s23p63d2(或ar3d2)正四面体(2)abcd(3)非极性906.021023(或90na)(4)15(2018江苏启东中学月考)碳元素在自然界中分布很广，在地壳中其丰富程度位列第14位，远低于氧、硅、铝、铁等元素。但是，碳却是存在形式最复杂的元素，如煤、石油、天然气、动植物体、石灰石、白云石、二氧化碳等。请回答下列问题：(1)基态碳原子的核外电子排布式为_。(2)在co2分子中，碳原子采用_杂化轨道与氧原子成键。(3)cocl2俗称光气，分子中c原子采取sp2杂化成键，应用价层电子对互斥理论，预测cocl2分子的空间构型为_。(4)二茂铁(c5h5)2fe是fe2与环戊二烯基形成的一类配合物，实验室测定铁的含量可用配位剂邻二氮菲()，它能与fe2形成红色配合物(如图甲)，该配离子中fe2与n原子形成的配位键共有_个。(5)普鲁士蓝可用作染料，它的结构如图乙所示。普鲁士蓝中，n(k)n(fe3)n(fe2)n(cn)_。(6)cac2晶体的晶胞结构与nacl晶体相似，但cac2晶体中哑铃形c的存在，使晶胞沿一个方向拉长(如图丙)。cac2中c与o互为等电子体，o的电子式可表示为_。已知cac2晶体密度为a gcm3，na表示阿伏加德罗常数，则cac2晶胞体积为_cm3。解析：(1)基态碳原子核外有6个电子，根据核外电子排布规律，其核外电子排布式为1s22s22p2。(2)co2分子中c原子的价层电子对个数是2，且不含孤电子对，所以c原子采用sp杂化。(3)cocl2分子中c原子价层电子对数是3且不含孤