高考人教版化学一轮复习限时规范训练：第十一章晶体结构与性质 含解析.doc

教学资料范本高考人教版化学一轮复习限时规范训练：第十一章 第3讲晶体结构与性质 含解析编 辑：_时 间：_限时50分钟A组(20分钟)1在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与氢键或化学键的强弱无关的变化规律是()AH2O、H2S、H2Se、H2Te的热稳定性依次减弱B熔点：AlMgNaKCNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低DCF4、CCl4、CBr4、CI4的熔、沸点逐渐升高解析：选D。D项中四种物质熔、沸点逐渐升高，是由于随着相对分子质量增大范德华力依次增大。2已知铜的晶胞结构如图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为()A14、6B14、8C4、8 D4、12解析：选D。(1)晶胞中所含原子的计算方法，晶胞顶点上的原子占，棱上的原子占，面上的原子占，体心上的原子为1，根据以上规律就可计算晶胞所含的原子数。(2)金属晶体中金属原子的配位数即为距离该原子最近的金属原子的数目。在Cu的晶胞中，顶角原子为8个晶胞共用，面上的铜原子为两个晶胞共用，因此，金属铜的一个晶胞的原子数为864。在Cu的晶胞中，与每个顶点的Cu原子距离相等的铜原子共有12个，因此其配位数为12。3最近发现一种由M、N两种原子构成的气态团簇分子，如图所示。实心球表示N原子，空心球表示M原子，则它的化学式为()AM4N4 BMNCM14N13 DM4N5解析：选C。关键点是该物质为气态团簇分子，故属于分子晶体。与离子晶体、原子晶体不同，它不存在共用与均摊问题，因此该物质的化学式就是其分子式，由14个M原子和13个N原子组成，故应选C。4萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是()ACaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱BCaF2的熔点较高，硬度较大CCaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电DCaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小解析：选C。难溶于水，其水溶液的导电性极弱，不能说明CaF2一定是离子晶体；熔、沸点较高，硬度较大，也可能是原子晶体，B项不能说明CaF2一定是离子晶体；固体不导电但熔融状态下可以导电，一定有自由移动的离子生成，C项说明CaF2一定是离子晶体；CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小，只能说明CaF2是极性分子，不能说明CaF2一定是离子晶体。5关于如图所示堆积模型的说法不正确的是()A此种最密堆积为面心立方最密堆积B该种堆积方式空间利用率为74%C该种堆积方式可用符号“ABCABC”表示D金属Mg就属于此种最密堆积解析：选D。从图示可以看出，该堆积模型的第一层和第四层重复，可用符号“ABCABC”表示，属于面心立方最密堆积，空间利用率为74%，而Mg属于六方最密堆积，所以D项不正确。6在金刚石的晶体中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个CC键间的夹角是()A6个120 B5个108C4个10928D6个10928解析：选D。根据金刚石的晶体结构特点可知，最小的环上有6个碳原子。由于每个碳原子都是形成4个相同的共价键，所以基本构型是正四面体，键角是10928，故选D。7下列关于化学键的叙述中，正确的是()A金属晶体内部都有“自由电子”，都存在金属键B因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的，随意的C配合物Cu(NH3)4Cl2的配位数是6D因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子解析：选A。金属晶体是由金属阳离子和“自由电子”构成的，都存在金属键，A项正确；为了使物质的能量最低，体系最稳定，阴、阳离子的排列也是有规律的，不是随意的，B项错误；C项中该配合物的配位数是4而不是6，错误；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以吸引尽可能多的带异性电荷的离子，但不是任意多，受阳离子与阴离子半径比的限制，D项错误。8根据下表中给出的有关数据，判断下列说法中错误的是()AlCl3SiCl4晶体硼金刚石晶体硅熔点/190682 3003 5501 415沸点/178572 5504 8272 355A.SiCl4是分子晶体B晶体硼是原子晶体CAlCl3是分子晶体，加热能升华D金刚石中的CC键比晶体硅中的SiSi键弱解析：选D。SiCl4、AlCl3的熔、沸点低，都是分子晶体，AlCl3的沸点低于其熔点，即在未熔化的温度下它就能汽化，故AlCl3加热能升华，A、C正确；晶体硼的熔、沸点高，所以晶体硼是原子晶体，B正确；由金刚石与晶体硅的熔、沸点相对高低可知：金刚石中的CC键比晶体硅中的SiSi键强。B组(30分钟)91915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。(1)科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：晶体NaClKClCaO晶格能/(kJmol1)7867153 401四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是_，Na、Mg、Al第一电离能I1从小到大的排列顺序是_。(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如图，其中配位键和氢键均采用虚线表示。实验证明，用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大，其原因是_。SO中S原子的杂化类型是_，与其互为等电子体的分子有_(任写一种)。Cu2还能与NH3、Cl等形成配位数为4的配合物，Cu(NH3)42中存在的化学键类型有_(填序号)。A配位键 B离子键C极性共价键 D非极性共价键写出基态Cu原子的外围电子排布式：_；金属铜采用面心立方堆积方式，已知Cu原子的半径为r pm，相对原子质量为M，NA表示阿伏加德罗常数，则金属铜的密度是_ g/cm3(列出计算式)。解析：(1)离子半径Mg2NaO2Ca2Cl；离子电荷数NaClO2Mg2Ca2，离子晶体的离子半径越小，带电荷数越多，晶格能越大，则晶体的熔沸点越高，则有NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgOCaONaClKCl；同周期从左到右第一电离能增大，但是第A与A族、第A与A族反常，则第一电离能I从小到大的排列顺序是NaAlMg；(2)因为水分子间存在氢键，氢键会使水分子成为缔合水分子，使得体积变小，所以用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比理论计算出来的相对分子质量较大。SO中S的价电子对数(62)24，形成四条杂化轨道，S原子的杂化方式为sp3，具有相同原子数和价电子数的微粒互称为等电子体，所以与SO互为等电子体的粒子有SiCl4等；Cu(NH3)42中Cu2与NH3之间的化学键为配位键，NH为极性共价键，选AC。铜为29号元素，其原子外围电子排布式为3d104s1，根据均摊法计算出晶胞中铜原子数为81/861/24，Cu原子的半径为r pm，则晶胞的边长为2 r pm，晶胞的体积为(2 r1010)3 cm3，所以铜的密度mV g/cm3 g/cm3。答案：(1)MgOCaONaClKClNaAlMg(2)水分子间有氢键发生缔合作用sp3CCl4(SiCl4)AC3d104s110铜的相关化合物在生产生活中具有重要的作用。回答下列问题：(1)铜元素在周期表中的位置是_，基态铜原子中，核外电子占据最高能层的符号是_，占据该最高能层的电子数为_。(2)在一定条件下，金属相互化合形成的化合物称为金属互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。某金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于_(填“晶体”或“非晶体”)。(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol (SCN)2分子中含有键的数目为_。(SCN)2对应的酸有硫氰酸(HSCN)、异硫氰酸(HN=C=S)两种。理论上前者沸点低于后者，其原因是_。(4)铜晶体中铜原子的堆积方式为面心立方堆积，每个铜原子周围距离最近的铜原子个数为_。(5)铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图所示，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为_(用含a、NA的代数式表示) gcm3。解析：(3)类卤素(SCN)2的结构式为NCSSCN，1 mol (SCN)2中含键的数目为5NA。异硫氰酸(HN=C=S)分子中N原子与H原子形成共价键，分子间能形成氢键，故沸点高。(4)铜晶体中铜原子的堆积方式为面心立方堆积，每个铜原子周围距离最近的铜原子个数为12。(5)根据均摊法，铜与金形成的金属互化物晶胞中Cu的个数为63，Au的个数为81，该金属互化物的化学式为Cu3Au，该金属互化物的密度为 gcm3 gcm3。答案：(1)第四周期B族N1(2)晶体(3)5NA(或56.021023)异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能(4)12(5)11黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题：(1)基态Cu原子的价电子排布式为_。(2)从原子结构角度分析，第一电离能I1(Fe)与I1(Cu)的关系是：I1(Fe)_I1(Cu)(填“”“”或“”)。(3)血红素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物，血红素(含Fe2)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如下图：已知吡咯中的各个原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为_。1 mol吡咯分子中所含的键总数为_个。分子中的大键可用表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数，则吡咯环中的大键应表示为_。C、N、O三种元素的简单氢化物中，沸点由低到高的顺序为_(填化学式)。血液中的O2是由血红素在人体内形成的血红蛋白来输送的，则血红蛋白中的Fe2与O2是通过_键相结合。(4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可经过SO2SO3H2SO4途径形成酸雨。SO2的空间构型为_。H2SO4的酸性强于H2SO3的原因是_。(5)用石墨作电极处理黄铜矿可制得硫酸铜溶液和单质硫。石墨的晶体结构如图所示，虚线勾勒出的是其晶胞。则石墨晶胞中含碳原子数为_个。已知石墨的密度为 g/cm3，CC键的键长为r cm，设阿伏加德罗常数的值为NA，则石墨晶体的层间距d_ cm。解析：(2)Cu原子的价电子3d104s1，失去1个电子后，3d10变为全充满状态，结构稳定，所以铜原子易失去1个电子，第一电离能较小；而铁原子价电子排布式为3d64s2，失去1个电子后，不是稳定结构，所以，铁原子不易失去1个电子，第一电离能较大，所以I1(Fe)I1(Cu)。(3)根据分子结构可知1 mol 吡咯分子中单键均为键，有1个NH 键，4个CH 键、2个CN 键、3个CC 键；所以键总数为10NA；吡咯环分子中形成大键的原子数4个碳1个氮5个；电子数为：氮原子中未参与成键的电子为1对，碳碳原子间除了形成键外，还有4个碳分别提供1个电子形成键，共有电子数为6；所以吡咯环中的大键应表示为；CH4、NH3、H2O的沸点由低到高；血红蛋白中的Fe2与O2通过配位键相结合。(4)S价电子排布为3s23p4,1个3s与2个3p进行sp2杂化，SO2的空间构型为V形；SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合价为6，S的正电性强于SO(OH)2(或H2SO3)中的S，使羟基中OH间的共用电子对更易偏向O原子，羟基更容易电离出H，故酸性H2SO4强于H2SO3。(5)石墨的晶胞结构如图所示，设晶胞的底边长为a cm，高为h cm，层间距d cm，则h2d，由图可以看出1个石墨晶胞中含有4个碳原子(48421)。则由图可知：a/2rsin 60，得ar， gcm3，解得d。答案：(1)3d104s1(2)(3)sp210NACH4NH3H2O配位(4)V形SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合价为6，S的正电性强于SO(OH)2(或H2SO3)中的S，使羟基中OH间的共用电子对更易偏向O原子，羟基更容易电离出H，故酸性H2SO4强于H2SO3(5)4或12铁、铜的单质及它们的化合物与我们的生产、生活紧密相关。(1)Cu处于周期表中_区，其最高能层的符号为_，基态铜原子的价电子排布式为_。(2)向硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水，首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水。沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，向深蓝色溶液中加入乙醇，析出深蓝色晶体。写出沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液的离子方程式：_。为什么加入乙醇，能够析出深蓝色晶体？_。为什么NH3常在配合物中作配体，而NH却不能作配体？_。(3)Fe3可以与SCN、CN、H2NCONH2(尿素)等多种配体形成很多的配合物。请写出一种与SCN互为等电子体的分子：_。CN的电子式为_。H2NCONH2(尿素)中N、C原子的杂化方式分别为_、_，组成尿素的4种元素的第一电离能由大到小的顺序为_。解析：(1)Cu的价电子排布式为3d104s1，位于第四周期B族，属于ds区；最高能层符号为N；Cu属于副族元素，价电子包括最外层电子，以及次外层的d能级，即基态铜原子的价电子排布式为3d104s1；(2)发生的反应是Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH，继续加入NH3H2O，发生Cu(OH)24NH3Cu(NH3)4(OH)2，即深蓝色透明溶液为Cu(NH3)4(OH)2，其离子方程式为Cu(OH)24NH3Cu(NH3)422OH；乙醇的极性小于水，在溶液中加入乙醇能够减小溶剂的极性，降低Cu(NH3)4SO4的溶解度；形成配位键，一方提供孤电子对，一方提供空轨道，NH3中N原子能够提供孤电子对；而NH中N原子价电子层无孤电子对；(3