2021高三化学人教版课后限时集训：晶体结构与性质含解析.doc

教学资料范本2021高三化学人教版课后限时集训：晶体结构与性质含解析编 辑：_时 间：_(建议用时：35分钟)1(20xx福州模拟)元素X的某价态离子Xn中所有电子正好充满K、L、M三个电子层、它与N3形成晶体的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 ()AX元素的原子序数是19B该晶体中阳离子与阴离子个数比为31CXn中n1D晶体中每个Xn周围有2个等距离且最近的N3A从“元素X的某价态离子Xn中所有电子正好充满K、L、M三个电子层”可以看出、Xn共有28个电子、A项错误；图中Xn位于每条棱的中点、一个晶胞拥有的Xn个数为123、N3位于顶点、一个晶胞拥有N3的个数为81、B项正确；由于该物质的化学式为X3N、故X显1价、C项正确；D项正确。2下列有关说法不正确的是()图1图2图3图4A四水合铜离子的模型如图1所示、1个水合铜离子中有4个配位键BCaF2晶体的晶胞如图2所示、每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2CH原子的电子云图如图3所示、H原子核外大多数电子在原子核附近运动D金属Cu中Cu原子堆积模型如图4所示、为最密堆积、每个Cu原子的配位数均为12CA项、四水合铜离子中铜离子的配位数为4、配体是水、水中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键、正确；B项、根据均摊法可知、在CaF2晶体的晶胞中、每个CaF2晶胞平均占有Ca2个数为864、正确；C项、电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少、H原子最外层只有一个电子、所以不存在大多数电子、只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会较多、错误；D项、在金属晶体的最密堆积中、对于每个原子来说、其周围的原子有同一层上的六个原子和上一层的三个及下一层的三个、故每个原子周围都有12个原子与之相连、正确。3下表中是几种物质的熔点：物质Na2ONaClAlF3AlCl3熔点/9208011 291190物质BCl3Al2O3SiO2CO2熔点/1072 0731 72357据此做出的下列判断中错误的是 ()A铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B表中只有BCl3、干冰是分子晶体C同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体BAlCl3、BCl3、干冰均为分子晶体、B错误。4下列有关性质的比较、不正确的是()A晶体熔点由高到低：B硬度由大到小：金刚石碳化硅晶体硅C晶体熔点由高到低：NaMgAlD晶格能由大到小：NaFNaClNaBrNaI答案C5(1)(20xx全国卷、T35(2)节选)K和Cr属于同一周期、且核外最外层电子构型相同、但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低、原因是_。(2)(20xx全国卷、T35(4)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构、其局部结构如图所示。R的晶体密度为d gcm3、其立方晶胞参数为a nm、晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元、该单元的相对质量为M、则y的计算表达式为_。(3)(20xx全国卷、T35(5)MgO具有NaCl型结构(如图)、其中阴离子采用面心立方最密堆积方式、X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a0.420 nm、则r(O2)为_nm。MnO也属于NaCl型结构、晶胞参数为a0.448 nm、则r(Mn2)为_nm。解析(2)晶胞的质量为d g/cm3(a107 cm)3a3d1021 g、NA个该单元的质量为M g、则、故y。(3)因为O2采用面心立方最密堆积方式、面对角线是O2半径的4倍、即4r(O2)a、解得r(O2)0.148 nm；根据晶胞的结构可知、棱上阴阳离子相切、因此2r(Mn2)2r(O2)0.448 nm、所以r(Mn2)0.076 nm。答案(1)Cr的原子半径小于K且其价电子数较多、则Cr的金属键强于K(2)(3)0.1480.0766(20xx济宁模拟)萤石(CaF2)的晶胞如图所示。(1)白球的代表粒子为_。(2)Ca2和F的配位数分别为_、_。(3)晶胞中与F等距且最近的Ca2形成的空间构型为_形；Ca2配位的F形成的空间结构为_形。(4)已知晶胞参数为0.545 nm、阿伏加德罗常数的值为NA、则萤石的密度为_gcm3(列出计算式、不必计算)。解析萤石的化学式为CaF2、即晶胞中钙离子与氟离子个数比为12、从晶胞示意图看、每个晶胞中实际占有黑球的个数81/861/24、晶胞中实际占有白球的个数为8、据此可知黑球代表Ca2、白球代表F。将该面心立方晶胞分割成8个小立方、每个小立方的4个顶点上是Ca2、体心是F、先选取1个顶点(Ca2)作为考查对象、经过该顶点的小立方体有8个、即与该顶点的Ca2距离相等且最近的F共有8个、所以Ca2的配位数为8。萤石的一个晶胞中实际占有4个Ca2和8个F、即4个CaF2组成。根据(0.545107 cm)3NA478 g、可得。答案(1)F(2)84(3)正四面体立方体(4)7(20xx青岛模拟)某种离子型铁的氧化物晶胞如下图所示、它由A、B组成。则该氧化物的化学式为_、已知该晶体的晶胞参数为a nm、阿伏加德罗常数的值为NA、则密度为_gcm3(用含a和NA的代数式表示)。解析1个A和1个B中含有的Fe2、Fe3、O2分别为2,4,8、故1个晶胞中含8个Fe3O4。故：(a107)3NA8M(Fe3O4) g。 gcm3。答案Fe3O48(20xx模拟精选)(1)MnO的熔点(1 650 )比MnS的熔点(1 610 )高、它们都属于_晶体。前者熔点较高的原因是_。(2)SiCl4和SnCl4通常均为液体。Si、Sn、Cl三种元素电负性由小到大的顺序为_(用元素符号表示)。SiCl4的立体构型为_。SiCl4的熔点低于SnCl4的原因为_。(3)晶格能不可以用实验的方法直接测得、但是可以根据“盖斯定律”间接计算。NaCl是离子晶体、其形成过程中的能量变化如图所示：由图可知、Na原子的第一电离能为_kJmol1、NaCl的晶格能为_ kJmol1。(4) COONa中C原子的杂化方式为_、其熔点比NaF_ (填“高”或“低”)。(5)铜、银、金的晶体结构均为面心立方最密堆积。下列不属于晶体的共同性质的是_(填选项字母)、判断晶体和非晶体最可靠的方法是_。A自范性B透明C固定的熔点 D各向异性 E热塑性已知金的相对原子质量为197、常温常压下密度为 gcm3、阿伏加德罗常数的值为NA、则金原子的半径为_ cm(用含、NA的代数式表示)。解析(3)由图可知、Na(g)失去一个电子得到Na(g)所需的能量为496 kJmol1、因此Na原子的第一电离能为496 kJmol1。根据盖斯定律可知、 NaCl的晶格能为411 kJmol1108 kJmol1121 kJmol1496 kJmol1349 kJmol1787 kJmol1。(4)离子半径越大、晶格能越小、熔点越低、COO的半径比F的半径大、因此其熔点低于NaF。(5)金的晶胞为面心立方最密堆积、一个晶胞中含有4个金原子、所以晶胞的体积为 cm3、边长为 cm；面对角线长度等于4倍的原子半径、所以原子半径为 cm。答案(1)离子O2半径小于S2半径、MnO的晶格能较大(2)SnSiCl正四面体形二者均为分子晶体、组成与结构相似、SiCl4的相对分子质量小于SnCl4、分子间作用力弱于SnCl4、熔点低于SnCl4(3)496787(4)sp2低(5)BEX射线衍射实验9如图为碳化钨晶体结构的一部分、碳原子嵌入金属钨的晶格的间隙、并不破坏原有金属的晶格、形成填隙固溶体。(1)在此结构中、1个钨原子周围距离该钨原子最近的碳原子有_个、该晶体的化学式为_。(2)该部分晶体的体积为V cm3、则碳化钨的密度为_gcm3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。解析(1)据图可知、距离一个钨原子最近的碳原子的个数为6、钨原子位于顶点、棱上、面上、内部、属于该晶胞的个数为126216,6个碳原子位于内部、即化学式为WC。(2)晶胞的质量为 g、根据密度的定义可知、WC的密度为 gcm3。答案(1)6WC(2)10“NiO”晶胞如图：(1)氧化镍晶胞中原子坐标参数A为(0,0,0)、B为(1,1,0)、则C原子坐标参数为_。(2)已知氧化镍晶胞密度d gcm3、NA代表阿伏加德罗常数的值、则Ni2半径为_ nm(用代数式表示)。解析(1)晶胞是正方体结构、且氧化镍晶胞中原子坐标参数A为(0,0,0)、B为(1,1,0)、则C原子坐标参数为(、1,1)。(2)已知氧化镍晶胞密度d gcm3、设Ni2半径为r nm、O2半径为x nm、晶胞的参数为a nm、一个晶胞中含有4个NiO、则m(晶胞) g、V(晶胞)a107、则可以得到(a107)3d、a107 nm、又因为晶胞对角线3个氧离子相切、晶胞参数a2x2r、即4xa、xa、带入计算可得到ra107 nm。答案(1)(2)10711钴蓝晶体结构如下图、该立方晶胞由4个型和4个型小立方体构成、其化学式为_、晶体中Al3占据O2形成的_(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值、钴蓝晶体的密度为_ gcm3(列出计算式、不必计算)。 解析根据钴蓝晶体晶胞结构分析、一个晶胞中含有的Co、Al、O个数分别为8648,4416,8432、所以化学式为CoAl2O4；根据结构观察、晶体中Al3占据O2形成的八面体空隙；该晶胞的体积为(2a107)3 cm3、该晶胞的质量为(32161627859)/NA g g、则钴蓝晶体的密度为 gcm3。答案CoAl2O4八面体空隙12(20xx兰州诊断)核安全与放射性污染防治已引起广泛关注。在爆炸的核电站周围含有放射性物质碘131和铯137。碘131一旦被人体吸入、可能会引发甲状腺肿大等疾病。(1)与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素X、Y、Z的第一电离能如下表：元素代号XYZ第一电离能/(kJmol1)520496419基态Z原子的核外电子排布式为_。X、Y、Z三种元素形成的单质熔点由高到低的顺序为_(用元素符号表示)、其原因为_。(2)131I2晶体的晶胞结构如图甲所示、该晶胞中含有_个131I2分子、该晶体属于_(填晶体类型)晶体。图甲(3)KI的晶胞结构如图乙所示、每个K的配位数为_。KI晶体的密度为 gcm3、K和I的摩尔质量分别为MK gmol1和MI gmol1、原子半径分别为rK cm和rI cm、阿伏加德罗常数的值为NA、则KI晶胞中的空间利用率为_。图乙解析(1)铯为第六周期A族元素、则X、Y、Z均为A族元素、而A族前四周期元素分别为H、Li、Na、K、再由X与Y、Y与Z的第一电离能相差不大可知、这三种元素中不可能有H、根据同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小、可知X、Y、Z分别为Li、Na、K。根据构造原理可知基态K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1。根据元素周期律可知、熔点：LiNaK。(2)由晶胞图可知、131I2在晶胞的8个顶点和6个面上、由均摊法可知一个晶胞中含有8