人教版新教材高三化学一轮复习35 课时作业(三十五)

课时作业(三十五)晶体结构与性质配合物1．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法中正确的是()①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体A．①④ B．②④C．①③ D．②③A[晶体有固定的熔点，由图a来分析，中间有一段温度不变但一直在吸收能量，这段对应的温度就代表a晶体的熔点；由b曲线可知，温度一直在升高，没有一个温度是停留的，所以找不出固定的熔点，b为非晶体。]2．下列晶体分类中正确的一组是()选项离子晶体共价晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金刚石玻璃C[A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。]3．下列数据是对应物质的熔点(℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571723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答案：B4．下列变化需克服相同类型作用力的是()A．碘和干冰的升华B．Na2O2和C60的熔化C．氯化氢和氯化钾的溶解D．溴的汽化和NH4Cl加热分解A[A项的变化克服的都是分子间作用力，正确；Na2O2和C60的熔化分别克服的是离子键和分子间作用力，B项错误；氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键和离子键，C项错误；溴的汽化克服的是分子间作用力，NH4Cl分解破坏的是离子键和共价键，D错误。]5．下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A．熔点：NaF>MgF2>AlF3B．晶格能：NaF>NaCl>NaBrC．阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2D．硬度：MgO>CaO>BaOA[由于r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。r(Mg2＋)<r(Ca2＋)<r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO的晶格能依次减小，硬度依次减小。]6．下列有关说法不正确的是()A．水合铜离子的模型如图甲所示，1个水合铜离子中有4个配位键B．CaF2晶体的晶胞如图乙所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2＋C.H原子的电子云图如图丙所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图丁所示，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12答案：C7．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示。有关说法不正确的是()A．该晶体属于离子晶体B．该晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体的晶胞结构与NaCl相似D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个B[该晶胞由金属离子钡离子和阴离子过氧根离子构成，为离子晶体，A项正确。由晶胞结构及“均摊法”计算，一个晶胞中含Ba2＋：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4(个)，含Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))：12×eq\f(1,4)＋1＝4(个)，故晶体的化学式是BaO2，B项错误。]8．(1)一种铜、金形成的合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________；该晶体中原子之间的作用力是________。(2)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2(见图)的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_____________________________________________________。解析：(1)由于是面心立方最密堆积，晶胞内N(Cu)＝6×eq\f(1,2)＝3，N(Au)＝8×eq\f(1,8)＝1。(2)根据CaF2结构图可以知道，氢原子在晶胞内(白球)，数目是8个，储氢后的化学式为H8AuCu3。答案：(1)3∶1金属键(2)H8AuCu39．(1)立方BP(磷化硼)的晶胞结构如图1所示，晶胞中含B原子数目为________。(2)科学家把C60和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图2所示。该化合物中的K原子和C60分子的个数比为_______________________________________。(3)铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为________，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为________。解析：(1)晶胞中B原子位于顶点和面心，数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(2)晶胞中K原子数目＝2×6×eq\f(1,2)＝6、C60分子数目＝1＋8×eq\f(1,8)＝2，故晶胞中K原子、C60分子数目之比为3∶1。(3)利用均摊法计算得γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；根据晶胞的结构可知，δ晶胞中以顶点铁原子为例，与之距离最近的铁原子是体心上的铁原子，这样的原子有8个，所以铁原子的配位数为8，α晶胞中以顶点铁原子为例，与之距离最近的铁原子是与之相连的顶点上的铁原子，这样的原子有6个，所以铁原子的配位数为6，所以δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为4∶3。答案：(1)4(2)3∶1(3)44∶310．(1)钠、钾、铬、钼、钨等金属晶体的晶胞属于体心立方，则该晶胞中属于1个体心立方晶胞的金属原子数目是________。氯化铯晶体的晶胞如图1，则Cs＋位于该晶胞的________，而Cl－位于该晶胞的________，Cs＋的配位数是________。(2)铜的氢化物的晶体结构如图2所示，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)图3为F－与Mg2＋、K＋形成的某种离子晶体的晶胞，其中“○”表示的离子是________(填离子符号)。(4)实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图4所示)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：离子晶体NaClKClCaO晶格能/(kJ·mol－1)7867153401则这4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是________(用化学式表示)。其中MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最邻近且等距离的Mg2＋有________个。解析：(1)体心立方晶胞中，1个原子位于体心，8个原子位于立方体的顶点，故1个晶胞中金属原子数为8×eq\f(1,8)＋1＝2；氯化铯晶胞中，Cs＋位于体心，Cl－位于顶点，Cs＋的配位数为8。(2)由晶胞可知，粒子个数比为1∶1(铜为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，H为4)，化学式为CuH，＋1价的铜与－1价的氢均具有较强的还原性，氯气具有强氧化性，产物为CuCl2和HCl。(3)由晶胞结构可知，黑球有1个，灰球有1个，白球有3个，由电荷守恒可知n(Mg2＋)∶n(K＋)∶n(F－)＝1∶1∶3，故白球为F－。(4)从3种离子晶体的晶格能数据知道，离子所带电荷越大、离子半径越小，离子晶体的晶格能越大，离子所带电荷数：Ti3＋>Mg2＋，离子半径：Mg2＋<Ca2＋，所以熔点：TiN>MgO>CaO>KCl；MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最邻近且等距离的Mg2＋有12个。答案：(1)2体心顶点8(2)2CuH＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CuCl2＋2HCl(3)F－(4)TiN>MgO>CaO>KCl1211．下图为CaF2、H3BO3(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)、金属铜三种晶体的结构示意图，请回答下列问题：(1)图Ⅰ所示的CaF2晶体中与Ca2＋最近且等距离的F－数为__________，图Ⅲ中未标号的铜原子形成晶体后周围最紧邻的铜原子数为____________。(2)图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是________，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为________。(3)三种晶体中熔点最低的是__________(填化学式)，其晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为______________________________________________________________。(4)结合CaF2晶体的晶胞示意图，已知，两个距离最近的Ca2＋核间距离为a×10－8cm，计算CaF2晶体的密度为____________。解析：(1)CaF2晶体中Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4，Ca2＋和F－个数比为1∶2，铜晶体中未标号的铜原子周围最紧邻的铜原子为上层1、2、3，同层的4、5、6、7、8、9，下层的10、11、12，共12个。(2)H3BO3中B原子，最外层共6个电子，H是2电子结构，只有氧原子形成二个键达到8电子稳定结构。H3BO3晶体是分子晶体，相互之间通过氢键相连，每个B原子形成3个B－O极性键，每个O原子形成3个O－H共价键，共6个键。(3)H3BO3晶体是分子晶体，熔点最低，熔化时克服了范德华力和氢键。(4)一个晶胞中实际拥有的离子数：较小的离子数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，而较大的离子为8个，从而确定晶胞顶点及六个面上的离子为Ca2＋，晶胞内部的离子为F－，1个晶胞实际拥有4个“CaF2”，则CaF2晶体的密度为4×78g·mol－1÷[(eq\r(2)a×10－8cm)3×6.02×1023mol－1]≈eq\f(183.2,a3)g·cm－3。答案：(1)812(2)O1∶6(3)H3BO3范德华力和氢键(4)eq\f(183.2,a3)g·cm－312．铜镍合金的立方晶胞结构如图所示，其中原子A的坐标参数为(0，1，0)。(1)原子B的坐标参数为________；(2)若该晶体密度为dg·cm－3，则铜镍原子间最短距离为______________pm。解析：(1)根据A点的坐标，可以判断晶胞底面的面心上的原子B的坐标参数为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))。(2)处于面对角线上的Ni、Cu原子之间距离最近，设二者之间距离为apm，晶胞面对角线长度等于Ni、Cu原子距离的2倍，而面对角线长度等于晶胞棱长的eq\r(2)倍，故晶胞棱长＝2apm×eq\f(\r(2),2)＝eq\r(2)apm，晶胞质量＝eq\f(59＋64×3,NA)g，故(eq\r(2)a×10－10cm)3×dg·cm－3＝eq\f(59＋64×3,NA)g，解得a＝eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(251,dNA))×1010。答案：(1)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))(2)eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(251,dNA))×101013．CaF2的晶胞为立方晶胞，结构如下图所示：(1)CaF2晶胞中，Ca2＋的配位数为________。(2)“原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知A、B两点的原子坐标参数如图所示，则C点的“原子坐标参数”为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(，，\f(1,4)))。(3)晶胞中两个F－的最近距离为273.1pm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为______________g·cm－3(列出计算式即可)。解析：(1)以面心Ca2＋为研究对象，在一个晶胞中连接4个F－，通过该Ca2＋可形成2个晶胞，所以与该Ca2＋距离相等且最近的F－共有8个，因此Ca2＋的配位数是8。(2)观察A、B、C的相对位置，可知C点的x轴坐标是eq\f(3,4)，y轴坐标是eq\f(3,4)，z轴坐标是eq\f(1,4)。(3)根据晶胞结构可知，在一个晶胞中含有Ca2＋：eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4，含有F－：1×8＝8，即一个晶胞中含有4个CaF2，根据C点的坐标可知：晶胞中F－之间的距离为晶胞边长的一半，所以晶胞参数L＝2×273.1pm＝546.2pm，则该晶胞的密度为ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×78g,NA×（546.2×10－10cm）3)＝eq\f(4×78,NA×（546.2×10－10）3)g·cm－3。答案：(1)8(2)eq\f(3,4)eq\f(3,4)(3)eq\f(4×78,NA×（546.2×10－10）3)14．自20世纪80年代以来建立起的沼气发酵池，其生产的沼气用作燃料，残渣(沼渣)中除含有丰富的氮、磷、钾等常量元素外，还含有对作物生长起重要作用的硼、铜、铁、锌、锰、铬等微量元素，是一种非常好的有机肥。请回答下列问题：(1)现代化学中，常利用________上的特征谱线来鉴定元素。(2)下列微粒基态的电子排布中未成对电子数由多到少的顺序是______________(填字母)。a．Mn2＋b．Fe2＋c．Cud．Cr(3)P4易溶于CS2，难溶于水的原因是_______________________________________________________________________________________________________________。(4)铜离子易与氨水反应形成[Cu(NH3)4]2＋配离子。①[Cu(NH3)4]2＋中提供孤电子对的成键原子是________。②研究发现NF3与NH3的空间构型相同，而NF3却难以与Cu2＋形成配离子，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)某晶胞中各原子的相对位置可用如图所示的坐标系表示：在铁(Fe)的一种立方晶系的晶体结构中，已知2个Fe原子坐标是(0，0，0)及eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))，且根据均摊法知每个晶胞中有2个Fe原子。①根据以上信息，推断该晶体中原子的堆积方式是________________________________________________________________________。②已知晶体的密度为ρg·cm－3，Fe的摩尔质量是Mg·mol－1，阿伏加德罗常数为NA，晶体中距离最近的两个铁原子之间的距离为________________pm(用代数式表示)。解析：(1)核外电子跃迁时会吸收或释放能量，通过光谱仪器可获取其特征谱线，这些特征谱线即原子光谱；(2)电