(江苏)高考化学总复习专题十第3讲晶体结构与性质练习(含解析)

1、第3讲晶体结构与性质、单项选择题1.二茂铁（C 5H5） 2Fe的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁熔点是173 C（在100 c时开始升华），沸点是249 C,不溶于水，易溶于苯、乙醛等非极性溶剂。下列说法不正确的是（）A.二茂铁属于分子晶体B.在二茂铁结构中，C5' g与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键C.已知：环戊二烯的结构式为11型H ,则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化D.C5H 5中一定含兀键答案 B碳原子提供孤电子对，铁原子提供空轨道，两者形成配位键日项错误。2.下列有关晶体的叙述中，不正确的是（）A.氯化钠

2、和氯化葩晶体中，阳离子的配位数均为 6B.金刚石为空间网状结构C.金属钠晶体采用体心立方堆积，每个晶胞含2个原子，配位数为8D.干冰晶体中，每个CO分子周围紧邻12个CO分子答案 A NaCl和CsCl晶体中，阳离子的配位数分别为 6和8,A项错误；金刚石为空间网状结构，B项正 确；金属钠的晶体采用体心立方堆积 ，每个晶胞含（1+8 X%）个原子，配位数为8,C项正确；干冰晶体中，每 个CO分子周围紧邻12个CO分子,D项正确。二、非选择题3 .（2018淮阴中学高三上检测）金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。(1)Ti基态原子的核外电子排布式为(2)钛能与 日C、M

3、O等非金属元素形成稳定的化合物。第一电离能:N(填“>”或“<”)0。(3)月球上的岩石一一玄武岩的主要成分为钛酸亚铁(FeTiOs)。FeTi03与80%勺硫酸反应可生成 TiOSQ。SO=的空间构型为 形，其中硫原子采取 杂化，写出S)：的一种等电子体的化学 式：。(4)Ti的氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐CaTiO3,CaTiO3的晶体结构如图所示(Ti原子位于立方体的顶点)。该晶体中，钛原子和周围 个氧原子紧邻。答案 (1)1s 22s22P63s23P63d24s2 或Ar3d 24s2(2)> 正四面体 sp3 CCl4或Cl。i或S23或Pr，4 (4)12

4、解析 (1)Ti基态原子的核外电子排布式为1s22s22P63s23P63d24s2或Ar3d 24s2。(2)N的p轨道为半充满状态，较稳定，第一电离能N>Q (3)S 4中S的价层电子对数=T =4,S"7的空间构型为正四面体形，S11L原子为sp3杂化。(4)晶胞中Ti的个数为8X：=1，白球个数为1,小黑球个数为6X=3,则白球代表Ca原子，小黑球代表0原子。该晶体中与一个Ti原子距离最近且相等的0原子有12个。4 .硼和镁的化合物在超导方面有重要应用，如图所示是化合物的晶体结构单元。镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底的中心各有一个镁原子；六个硼原子位于棱柱内。则该化

5、合物的晶体结构单元中硼和镁原子的最简单整数比为 。答案 2 ： 1 解析 位于棱柱内的B是整个结构单元含有的 B,共6个，每一个顶点上的 Mg均被6个结构单元共用,而jl II上下底的Mg被2个结构单元共用，则整个结构单元中的Mg的个数为12X1+2X;=3,则N(B) : N(Mg)=6： 3=2 ： 1 o5 .下列反应可用于合成 CH3OH:CO+2H ZnjQClt gH2O、N的CH30H(1)基态 Mn2+核外电子排布式为 (2)与世三互为等电子体的分子为 (写化学式)。(3)C。7的空间构型是 (用文字描述)。(4)1 mol CH 30H中含有键的数目为 moLCHOH与H20

6、可以任意比互溶，除因为它们都是极性 分子外，还因为。(5)镒元素的一种硫化物晶体白晶胞结构如图所示，该硫化物的化学式为。答案 （1）1s 22s22P63s23P63d5或Ar3d(2)SO3或BF3(其他合理答案也可)(3)平面三角形(4)5CHOH与H2O分子之间可以形成氢键MnS解析(1)Mn为25号元素，基态原子核外电子排布式为Ar3d 54s2,故基态MrT的核外电子排布式为Ar3d %(2)与N 3互为等电子体白分子应由4个原子构成，最外层电子总数为24,SOs或BF3均符合条件。C。一 中C原子的杂化方式为 sp2,配位原子数为3,故空间构型为平面三角形。(4)CH 3OH的结构

7、式为HIHC-OHIH,1个CH3OH分子中含有5个b键。(5)该晶胞中白球：8 X i故化学式为MnS=4;黑球:12 X+ 1=4,6.元素X、Y、Z为前四周期元素,X的基态原子核外电子有 21种运动状态，元素Y的原子最外层电子数是 其内层的3倍,Z与X、Y不在同一周期，且Z原子核外p电子比s电子多5个。(1)X基态原子的核外电子排布式为_。(2)X是石油化工中重要的催化剂之一，如催化异丙苯()裂化生成苯和丙烯。1 mol苯分子中含有 0-键 mol。异丙苯分子中碳原子轨道的杂化类型为 。(3)XZ 3易溶于水，熔点为960 C,熔融状态下能够导电，据此可判断XZ3晶体属于(填晶体类 型)

8、。(4)元素Ce与X同族，其与Y形成的化合物晶体的晶胞结构如下，该化合物的化学式为 。答案Ar3d 14s2 或 1s22s22p63s23p63d14s2(2)12sp2、sp3 (3)离子晶体 (4)CeO2解析(1)X核外有21种运动状态不同的电子，则X中的质子数为21,为Sc,价层电子数为21-18=3，核外 电子排布式为Ar3d 14s2或1s22s2p63s23p63d14s2。(2)1 mol苯分子中含有12 mol键;苯环上的碳原子为sp2杂化，甲基和亚甲基上的碳原子为sp3杂化。(3)熔融状态下能够导电的晶体一定为离子晶体。I 11(4)从晶胞图知，Ce个数为8xi+6X?=

9、4,O个数为8,化学式为CeO。7 .过渡元素铁可形成多种配合物，如:Fe(CN) 6. 1 、Fe(OCN16等。(1)Fe 2+基态核外电子排布式为 _。(2)尿素与氯化铁形成FeCO(NH2)26Cl 3配合物是一种高效有机催化剂。C N。三种元素的电负性由大到小的顺序为 ,该配合物中 兀键和b键的个数比为 。(3)研究表明用TiO2作光催化剂可将 CN、CO Nb。CH等氧化为Nb、CO。下列说法正确的是 (选 填序号)。a.NzO呈直线形b.N的第一电离能比 C小c.CO2和N2均属于非极性分子d.C2H4沸点比NbH低得多，主要是因为相对分子质量小9，其化学式(4)铁可形成多种功能

10、性材料。下图为铁的一种高韧性、高耐磨性合金的晶体结构铁曲于* 二原子答案 (1)1s 22s22P63s23P63d6或Ar3d 6 (2)O>N>C 1 : 8 (3)ac(4)FeNi 3c解析 (1)Fe为26号元素，价层电子数为26-18=8,排布式为Ar3d 64s2,失去电子时，先失4s能级的电子则Fe2+的电子排布式为Ar3d 6。(2)非金属性：O>N>C,与元素电负性的强弱顺序一致。配合物FeCO(NH2)26Cl 3中内、外界为离子键，在内界，Fe为中心离子，CO(NH) 2的结构式为,它与Fe之间形成配位键，单键均为d键,1个双键中含1个d键,N与

11、Fe形成的配位键属于 b键，共48 molb键，兀键为6 mol,配合物中兀键和键之比为6 : 48=1 ：8。(3)b项,N的2P轨道中的电子为半满状态，较稳定，其电离能比C大，错误;d项,N2H分子间存在氢键，其沸点较大，错误。(4)Fe位于顶点，有8>C=1个，馍位于面心，有6X .'=3个，碳原子位于体心，有1个,化学式为FeNi 3G8 .(1)Zn晶体属于六方堆积，其晶胞结构见图1,则P点原子被 个晶胞所共用。ZnO的熔点比ZnS的熔点高，其原因是 。(2)金属钾、铜晶体的晶胞结构如下图2、3(请先判断对应的图)所示，钾、铜两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为。9 氮

12、化铝(其晶胞如图4所示)可由氯化铝与氨经气相反应制得。氮化铝的化学式为 。答案(1)1202-半径小于S2-,氧化锌晶格能比硫化锌晶格能大(2)2 ： 3 (3)AlN解析(1)根据图示知夹角为 60° ,在同一平面有六个晶胞共用P点原子，同时上一个平面还有六个晶胞共用P点原子。ZnO和ZnS为离子晶体，因C2-半径小于S2-,故氧化锌晶格能比硫化锌晶格能大，熔点高。(2)图2为体心立方，为金属钾的晶胞，一个钾原子周围有 8个钾原子，所以配位数为8,图3为面心立方，一个铜原子周围有12个铜原子，所以配位数为12,两种晶体配位数之比为2 : 3。(3)晶胞中N原子数1111目为8x1+

13、1=2,Al原子数目为4X,+ 1=2,原子个数比为1：1,所以化学式是 AlN。9.(2018南通海门中学高三第二次调研)氮、磷、神及其化合物在生产、生活中有着重要用途。(1)基态神原子的核外电子排布式为 。氮、磷、神的第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。(2)氯口比苯月尿是一种西瓜膨大剂 (植物生长调节剂),其结构简式如图所示。氯此苯月尿晶体中，氮原子的杂化轨道类型为1 mol氯口比苯月尿中含有 (T键 mol。一定条件下NH与Cd(SO4)3可以形成配合物CO(NH3)4(H2O)22(SO4)3,则该配合物的配位数为。(4) 一定压强下，将AsH、NH和PH3的混合气体降温时首

14、先液化的是 (要求说明判断的理由)。(5)磷化铝结构与金刚石相似，其结构如下图所示，则该晶体的化学式是。答案 Ar3d 104s24p3 N>P>As (2)sp2、sp3 28 (3)6 (4)NH3,NH3分子之间能形成氢键，沸点比AsH和PH高 (5)AlP 解析(1)碑位于第VA族，最外层上有5个电子，故核外电子排布式为Ar3d 104s24p3;同一主族元素的第 一电离能自上而下逐渐减小 ，故第一电离能N>P>As (2)在氯口比苯月尿中，形成三个单键的 N原子为sp3杂化，形成一个单键和一个双键的N原子为sp2杂化；1 mol氯口比苯月尿中含28 mol键。

15、(3)该配合物中，配体为NH和H2O,配位数为6。(4)NH3由于形成分子间氢键，故在NH、AsH、PH3中沸点最高,最易液化。 该晶体中，大球个数为8Xlbs1弓=4,小球个数为4,故化学式为AlP。10.(2018苏州高三上调研)(CN) 2、(OCN)2等被称为拟卤素，(CN) 2在一定条件下氢化可以得到乙二胺(H2NCHCHNH)。回答下列问题：(1犷3 4/39263是较早发现的CN配合物，其中铁元素呈现两种不同的价态。写出外界离子基态核外电子排布式：。(2)写出一种与OCN5为等电子体的分子的化学式：。(3)1 mol (CN) 2中含有 兀键的数目为 。(4)乙二胺中C原子的轨道

16、杂化方式为 。(5)乙二胺易溶于水，除因为其是极性分子外，还可能是因为 。(6)含CN的配合物常用于冶炼黄金。金的晶胞结构如下图所示，晶体中每个Au原子周围紧邻且等距的Au原子有个。答案 (1)Ar3d 5 或 1s22s22p63s23p63d5 (2)CO2(合理即可) (3)4 mol 或 2.408 X 1024 (4)sp 3(5)乙二胺分子与水分子间可以形成氢键 (6)12解析(1)根据该配合物的化学式"”Fe (C N)6 3,可判断出外界铁元素为 +3价，内界铁元素为+2价，则外界为Fe3+,其核外电子排布式为Ar3d 5。(2)与OCN5为等电子体的分子有 CO、N

17、2Q CS等。(3)(CN) 2的结构式为 X三C-CN ,1 mol (CN) 2中含有4 mol兀键。(4)乙二胺中碳原子为 sp3杂化。(5)乙二胺分子与水分子间可形成氢键，使乙二胺易溶于水。(6)Au的晶体采取的是面心立方最密堆积，其配位数为12。11.铁触媒常作为合成氨的催化剂，CO会使该催化剂中毒。可用CHCOOCu(NH)2溶液吸收CO(1) 基态 Cu2+核外电子排布式为 。(2)C、N O的电负性由大到小的顺序为 。(3)1 mol CH 3COOCu(NH) 2中含有(T键的数目为 mol,其中C原子的杂化轨道类型是 O(4)写出一种与CO互为等电子体的阴离子的化学式：。(5)Cu和Fe可以形成多种氧化物。其中FexO晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷,x小于1。若FexO中的x=0.92,则该晶体化学式为 (用F ； FJb。形式表示)。答案(1)A3d (2)O>N>C14sp3 和 sp2(4)CN-(合理即可)(5)F 5；6F“i】O解析(1)Cu的原子序数为29,基态Cu原子的