突破训练(六)

1、晶体结构与性质 突破训练（六）1 下列晶体分类中正确的一组是（）选项离子晶体原子晶体分子晶体ANaOHArSOBHSQ石墨SCCHCOONa水晶100DBa(OH)，金刚石玻璃解析：选C A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SQ为分子晶体，石墨是 混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。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SQ 晶体硼和HCICO和SO晶体硅和金刚石晶体氖和晶体氮硫黄和碘A. B.C.D 解析：选C属于分子晶体的有 SO、HCI、CO、SO、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，但晶体氖中不存在 化学键。3氮氧化

2、铝（AION）属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是（）A. AION和石英的化学键类型相同B. AION和石英晶体类型相同C. AION和AI2Q的化学键类型不同D. AION和 AI2Q晶体类型相同解析：选D AION与石英（SiO0均为原子晶体，所含化学键均为共价键，故A、B项正确；AI2Q是离子晶体，晶体中含离子键，不含共价键，故 C项正确、D 项错误。4. 下列说法中正确的是（）A. 离子晶体中每个离子周围均吸引着 6个带相反电荷的离子B. 金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动C. 分子晶体的熔、沸点很低，常温下都呈液态或气态D. 原子晶体中的各相邻

3、原子都以共价键相结合解析：选D A项，离子晶体中每个离子周围不一定吸引 6个带相反电荷的 离子，如CsCl晶体中，每个Cs*吸引8个Cl； B项，金属晶体中的自由电子不 是因为外电场作用产生的；C项，分子晶体在常温下不一定是液态或气态，可能 为固态，如12、S8等。5. 下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是 （）A.金刚石>晶体硅二氧化硅碳化硅coonC. MgO> H2O> Q> Br2D. 金刚石生铁纯铁钠解析：选B A项，同属于原子晶体，熔、沸点高低由共价键的强弱即键能大小决定，键能由小到大也是熔、沸点由低到高的顺序为晶体硅v碳化硅v二氧 化硅<金刚石，错

4、误；B项，形成分子间氢键的物质的熔、沸点高于形成分子内 氢键的物质的熔、沸点，正确；C项，熔、沸点高低顺序为 MgO> H2O> Be> Q, 错误；D项，生铁为铁合金，熔点低于纯铁，错误6. 下列数据是对应物质的熔点C）:BCl3AI2ONqONaClAIF3AICI3干冰SiO21072 0739208011 291190571 723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和干冰是分子晶体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解析：选B A项，氧化铝的熔点高，属于离子晶体

5、，则铝的化合物的晶体 中有的是离子晶体，正确；B项，表中BCb、AICI 3和干冰均是分子晶体，错误； C项，同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，如CO是分子晶体，SiO2是原子晶体，正确。7. 下列关于CaF2的表述正确的是()A. Cci+与F_间仅存在静电吸引作用B. 的离子半径小于C，则CaF的熔点低于CaCbC阴、阳离子数之比为2 : 1的物质，均与CaF晶体构型相同D. CaF中的化学键为离子键，因此 CaF在熔融状态下能导电解析：选D C尹与F_之间既有静电吸引作用，也有静电排斥作用，A错误; 离子所带电荷相同，F的离子半径小于CI，所以CaF晶体的晶格能大，熔点高， B错误；

6、晶体构型还与离子半径的相对大小有关， 所以阴、阳离子数之比为2 : 1 的物质，不一定与CaF晶体构型相同，C错误；CaF中的化学键为离子键，在熔 融状态下发生电离，因此 CaF在熔融状态下能导电，D正确。8 .有一种蓝色晶体可表示为MXFey(CN)6，经X-射线研究发 现，它的结构特征是Fe3+和互相占据立方体互不相邻的顶 点，而CN位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单 元如图所示。下列说法不正确的是()A. 该晶体的化学式为MFe(CN)6B. 该晶体属于离子晶体，M呈+ 1价C. 该晶体属于离子晶体，M呈+ 2价D. 晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN为6个解析：选C由

7、题图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+个数：411 11 _ 1X 8= 2,含Fe3+个数：4X 8= 2,含CM个数：12X 4= 3,因此阴离子为Fe2(CN)6 ，则该晶体的化学式只能为 MFe(CN)6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为+ 1价，故A、B两项正确，C项错误。由图可看出与每个Fe3+距离 最近且等距离的CNT为6个，故D项正确。9. W X、Y、Z为前四周期的元素，原子序数依次增大。W原子中各能级上的电子 数相等,有2个未成对电子;X与W在同一周期,也有两个未成对电子;Y2+与X2-核外 电子排布相同，Z的原子序数为28。（1）Z原子的价电子排布

8、式为 。与同周期的相邻元素比较,Y原子的第一电离能 （填“较大”或“较小”），原因是。（3）WX2分子中,共价键的类型有 （从原子轨道重叠程度的角度回答）,W原子的杂化轨道类型为 中心原子上的孤电子2对数为，立体构型为，写出与具有相同空间构型和键合形式的分子和离子：（各写一种）。化合物YX的晶体结构与NaCl相同,Y的配位数是;其熔点（填“高于” “低于”或“约等于”）NaCl,原因是（从 晶体微观结构的角度解释）。（5）由W Y、Z三种元素组成的一种简单立方结构的化合物具有超导性，其晶胞中W位于体心位置,Y位于顶角,Z占据面心位置，该化合物的化学式为 ，晶体中 Y原子周围距离最近的 Z原子有

9、个, 该新型超导材料晶胞参数a=0.3812 nm,列式计算该晶体的密度（g cm3）【解析】W原子中各能级上的电子数相等，且有2个未成对电子，因此W为C。再 根据X与W在同一周期，也有两个未成对电子,X为0;/与丈核外电子排布相同,Z 的原子序数为28,推断出Y、Z分别为Mg Ni。（3）CO2分子中碳原子和每个氧原 子形成两个共价键，因此共价键类型为c键和n键，杂化类型为sp杂化。（4）MgO 与NaCl晶体结构相同，根据NaCl的晶胞特点来作答。(24459X3+12)J * moV1(5)=6.39 g cm-3。(6 3812X10"7cm)3X& (BXM2 W1

10、答案:(1)3d 84s2较大 Mg的价电子排布为3s2,达到s能级的全充满状态,与相邻原子比较，Mg 原子相对稳定c键和n键 sp杂化 0 平面三角形 SO、N _6 高于 与NaCI晶体相比,MgO晶体中离子的电荷数大、半径小,因此MgO 的晶格能大于NaCl的晶格能(5)MgNi 3C 12(24+59x3+12)5*mor1=6.39 g cm-3(0.妆6 02X10?切10. 碳酸亚铁(FeCQ)可作为补血剂，铁红(Fe2Q)可作为颜料,二碘化四羰基合铁(n)是一种低沸点、黑色金属羰基配合物,是非电解质,可溶于四氢呋喃、正己烷 等有机溶剂。(1) 基态Fe原子的价电子排布式为 二碘

11、化四羰基合铁(n)的晶体类型为(2) 碳酸亚铁中所含非金属元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。(3) 碳酸亚铁中,碳原子的杂化轨道类型为的立体构型为。(4) CO与N互为等电子体,则CC分子中c键与n键的个数比为 。(5) Mn和Fe的部分电离能数据如下表所示：=1=元糸MnFe电离能11717759-1(kJ mol )I 21 5091 561丨33 2482 957由表中数据可知,气态皿斤再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是(6) 当温度升高到912°C,铁转变为面心立方堆积方式 ，距离一个顶点铁原子最近的铁原子有 个,若晶胞边长为a cm,Fe

12、的摩尔质量为M g mol-1，阿伏加德罗常数的值为Nx,Fe晶体的密度p =g- cm-3(用含a、M Nx的代数式表示)。【解析】Fe是26号元素,铁原子的价电子排布式为3d64s2,分子晶体的熔点低, 易溶于有机溶剂,二碘化四羰基合铁(n )属于分子晶体；(2) 碳酸亚铁中所含非金属元素为 C和O,二者电负性：0>C;(3) C中心原子的价层电子对数是3,孤电子对数是0,碳原子的杂化轨道类型为sp2;C越；彳的立体构型为平面三角形；(4) N2中含有一个c键,两个n键,与它互为等电子体的CO也含有一个c键,两个 n键,故CO分子中c键与n键的个数比为1 : 2;(5) Mn2+转化

13、成MrT时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转化为不稳定的3d4状态, 所需能量较高;Fe2+转化成Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转化为较稳定的3d5 半充满状态，所需能量较低。(6) 距离一个顶点铁原子最近的铁原子有12个,一个铁晶胞中含有4个铁原子,Fe4M晶体的密度-.g cm3。a答案:(1)3d 64s2分子晶体 (2)O>C(3) sp 2平面三角形(4)1 : 2(5)Mn2+转化成MrT时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转化为不稳定的3d4状态, 所需能量较高；Fe2+转化成Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转化为较稳定的3d5 半充满状态，所需能量

14、较低4；/(6)1211. 已知A、B、C、D E五种元素是元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次 增大。其中A、B C为同周期的非金属元素，且B C原子中均有两个未成对电子。 D E为同周期元素且分别位于s区和d区。五种元素所有的s能级电子均为全 充满状态。E的d能级电子数等于A、B C最高能层的p能级电子数之和。回答 下列问题：(1) 五种元素中，电负性最大的是 (填元素符号)。(2) E常有+2、+3两种价态，画出 才的价电子排布图 。(3) 自然界中，含A的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作NaAO 1OHO，实际上 它的结构单元是由两个 HAO和两个A(0H)4-缩合而成的双六元环，

15、应该写成 NqA4Q(OH)4 8HO,其结构如图1,它的阴离子可形成链状结构。 A原子的杂化轨道类型为 。 该阴离子由极性键和配位键构成，请在图1中用 J”标出其中的配位键。该阴离子通过相互结合形成链状结构。 已知HA0为一元弱酸，根据上述信息，用离子方程式解释分析HbAQ为一元酸的原因(用元素符号表示)。(4) E 2+在水溶液中以E(H 20)6 2+形式存在，向含百+的溶液中加入氨水，可生成更稳定的E(NHa) 62+,其原因是。E(NHa) 62+的立体构型为。(5) 由元素B D组成的某离子化合物的晶胞结构如图 2,写出该物质的电子式若晶胞的长、宽、高分别为 520 pm 520

16、pm和690 pm,该晶 体密度为(保留到小数点后两位)g cm3。2Na+OHO-A-Ov/ I HO A 0 AOHXo-A-OzIOH8H2O图2ffll【解析】A B CD E五种元素是元素周期表中前四周期元素,且原子序数依 次增大。其中A、B、C为同周期的非金属元素,三者均为短周期元素,且B、C原 子中均有两个未成对电子,二者外围电子排布分别为ns2np2和ns2np4,结合A为非 金属元素，可知A为硼,B为碳,C为氧。D E为同周期元素且分别位于s区和d 区,则二者均在第4周期。五种元素所有的s能级电子均为全充满状态，D为Ca,E 的d能级电子数等于A、B、C最咼能层的p能级电子数

17、之和，则E的d能级电子数为1+2+4=7,即E的外围电子排布为3d74s2,故E为Cq(2)E为Co,CcT的价电子排布图为U tl1 t3d 非金属性越强，电负性越大，同周期自左而右电负性增大，五种元素中，氧元素 电负性最大。14(3) A为硼原子,结构中硼原子形成3个单键、4个单键(含有1个配位键),硼原 子核外最外层的3个电子全部参与成键，杂化轨道类型为sp2、sp3。形成4个键的硼原子中含有1个配位键,氢氧根离子中氧原子与硼原子之间形成配位键2Na*图1中用标出其中的配位键为OHHO -A O A-OHso-ozOH2-*8HsO该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构。 HBO为一元弱酸

18、，与0H形成配位键，电离出 B(OH)4-与氢离子，用离子方程式表示为 HB0+HkB(0H)4-+H。(4) Co 2+在水溶液中以Co(H2O)62+形式存在，向含CcT的溶液中加入氨水，可生成 更稳定的Co(NH)62+。其原因是氮元素电负性更小，更易给出孤电子对形成配位 键,Co(NH3)62+的立体构型为正八面体。(5) 由元素CCa组成的某离子化合物为CaG,该物质的电子式为22 -118X+6X =4,贝U晶胞质量为4X8264g,若晶胞的长、宽、高分别为&O2X1O23520 pm、520 pm 和 690 pm,该晶体晶胞中钙离子、一 数目相等，(防数目为64密度为

19、4Xg - (520 X 10-10 cmX 520 X 10-10 cmX 690 X 10-10 cm)=反 02X10i32.28 g cnf。答案:(1)0tl1 t sp2、sp3onHO-A O A-OH氢键tOH HB0+H01B(0H)4-+H正八面体(4) 氮元素电负性更小，更易给出孤电子对形成配位键2.2812.碳、氮、氧是地球上含量丰富的元素。(1) C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。(2) 前四周期元素中，基态原子未成对电子数与氮相同的元素有 种。(3) 试判断NH溶于水后，形成NH H2O的合理结构(填字母代号)，推理依据是。aH</N

20、*H、/HH()b(4) H 2O分子与J结合的过程中未发生改变的是(填序号)。a. 微粒的空间构型b. 氧原子的杂化方式c. H- O H的键角(5) C 60晶体(其结构模型如图)中每个C6o分子周围与它距离最近且等距离的G。分子有。Go晶体结构模型(图中O为C6o)解析：(1)氮原子的2p轨道为半充满状态，电离能较大，故 C、N O的第一 电离能由大到小的顺序为N、O Co基态氮原子未成对电子数有3 个,前四周期与之相同的元素有 P、As、V、 Co共四种。(3) 由一水合氨电离生成Nhf和OH可推知NH H0的合理结构为bo(4) H 2O分子为“角形” ,H0为“三角锥形” ,a不符

21、合题意；H2O HOT中氧 原子的杂化方式都为sp3杂化，b符合题意；H 0 H的键角变大，c不符合题意。(5) 每个C6o分子周围与它距离最近且等距离的 C6o分子有上、下、前、后、 左、右共6个。答案：(1)N、O C (2)4(3)b 一水合氨电离生成 Nht和OH(4)b(5)613原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的 元素之一，丫的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的 2倍，Z的基态原子 2p轨道上有3个未成对电子，W的原子序数为29。回答下列问题：(1) 上述元素能形成原子晶体单质的是 (填元素符号，下同)，能形成金属晶体的是。(2) 元素丫 Z

22、组成的晶体具有空间网状结构，其化学式为，其硬度比晶体硅(填“大”或“小”)。CaF2的结构(3) 一种由元素W与Au组成的合金晶体具有立方最密堆积结构。 其晶胞中W 原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中 W原子与Au原子数目之比为 ，W原子的配位数为 ;该晶体中，原子之间的作用力是 。该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由W原子与Au原子构成的四 面体空隙中。若将 WS子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF的结构相似(如图所示)，该晶体储氢后的化学式应为 。解析：X是形成化合物种类最多的元素之一，则 X是碳或氢；由题意知丫是 碳，Z是氮，W是铜，则X是氢。(1) 碳元素可形成金刚石，铜元素可形成金属晶体。(2) 根据“晶体具有空间网状结构”及元素组成可知，Y Z组成的晶体为原子晶体，碳氮键强于硅硅键，故 丫、Z组成的晶体硬度比晶体硅大；结合化合价 可知，该晶体的化学式为G2。一 1 1(3) 由题意知晶胞中Cu原子的个数为6X = 3, Au原子的个数为8X = 12 8结合CaF2的结构可知氢原子在晶胞内有8个，故储氢后的化学式为HAuCu。答案：(1)C Cu (2)C 3N