《2023学年高二化学精讲精练(人教2019选择性必修2)》第三章《晶体结构与性质》单元检测(解析版)

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【文档说明】《2023学年高二化学精讲精练(人教2019选择性必修2)》第三章《晶体结构与性质》单元检测(解析版).docx,共(15)页,604.973 KB,由envi的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

第三章《晶体结构与性质》单元检测一、选择题(本题包括25小题,每小题只有一个选项符合题意)1.下列晶体分类中正确的是()选项离子晶体共价晶体分子晶体金属晶体ANH4ClArC6H12O6生铁BH2SO4SiSHgCCH3COONaSiO2I2FeDBa(

OH)2石墨普通玻璃Cu【答案】C【解析】A项中,Ar是分子晶体而不是共价晶体;B项中,H2SO4属于分子晶体而不是离子晶体;D项中,石墨属于混合型晶体而不是共价晶体,普通玻璃不是晶体。2.共价键、金属键、离子键和分子间作用力是微观粒子间的不同相互作用,含有

上述两种相互作用的晶体是()A.SiC晶体B.CCl4晶体C.KCl晶体D.Na晶体【答案】B【解析】A项,SiC晶体为共价晶体,晶体中只存在共价键;B项,CCl4晶体是分子晶体,分子之间存在分子间作用力,在分子内部C、Cl之间以共价键结合;C项,KCl晶体为离子

晶体,晶体中只存在离子键;D项,Na晶体为金属晶体,晶体中只存在金属键。3.下列晶体性质的比较中不正确的是()A.熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅B.沸点:NH3>PH3C.硬度:白磷>冰>二氧化硅D.熔点:SiI4>SiBr4>SiCl4【答案】C【解析】A项中三种物质都是

共价晶体,因原子半径r(C)<r(Si),所以键长:C—C<C—Si<Si—Si,故键能:C—C>C—Si>Si—Si,共价键键能越大,共价晶体的熔点越高,A项正确;因为NH3分子间存在氢键,所以NH3的沸点高于PH3的沸点,B项正确;二氧化硅是共价晶体,硬度很大,白磷和冰都是分子

晶体,硬度较小,C项错误;四卤化硅为分子晶体,它们的组成和结构相似,分子间不存在氢键,故相对分子质量越大,熔点越高,D项正确。4.关于晶体与化学键关系的下列说法中,正确的是()A.离子晶体中一定存在共价键

B.原子晶体中可能存在离子键C.金属晶体中含有离子,但却不存在离子键D.分子晶体中一定存在共价键【答案】C【解析】A项,离子晶体中一定存在离子键,可能存在共价键;B项,原子晶体中只存在共价键;D项,分子晶体中可能存在共价键。5.下列有关晶体

的说法正确的是()A.任何晶体中都存在化学键B.晶体内部的微粒在空间的排列均服从紧密堆积原理C.任何晶体中,若有阴离子必定含有阳离子D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高【答案】C【解析】A项,惰性气体属于单原子分子,该晶体中不存在化学键,错误;B项,晶体内部的微粒在

空间的排列是否服从紧密堆积原理,主要看微粒间的相互作用有无方向性和饱和性,金属晶体中的金属键没有饱和性和方向性,所以服从紧密堆积原理,原子晶体中的共价键有方向性和饱和性,不服从紧密堆积原理,错误;C项,任何

晶体中,若有阴离子(一定是离子化合物)必定含有阳离子,正确;D项,有的金属晶体的熔点(例如水银)的熔点比分子晶体(例如碘单质)的熔点低,错误。6.下列说法正确的是()A.区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射B.1mol金刚石中的C—

C键数是2NA,1molSiO2晶体中的Si—O键数也是2NAC.水晶和干冰在熔化时,晶体中的共价键都会断裂D.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定【答案】A【解析】A项,晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间

是否有序排列,X-射线衍射可以看到微观结构;B项,金刚石中1个C原子与另外4个C原子形成C—C单键,这个C原子对每个单键的贡献只有12,所以1molC原子形成的C—C键为4×12=2(mol),而二氧化硅晶体中1个Si原子分别与4个O原子形成4个Si—O单键,则1molSiO2

晶体中Si—O键为4mol;C项,水晶是原子晶体,熔化时共价键断裂,而分子晶体干冰熔化时,分子间作用力被削弱而共价键不断裂;D项,分子的稳定性取决于化学键的强弱。7.泽维尔研究发现,当激光脉冲照射NaI时,Na+和I-两核间距1.0~1.5nm,呈现离子键;当两核靠近约距0.28nm时,

呈现共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是()A.NaI晶体是离子晶体和分子晶体的混合物B.离子晶体可能含有共价键C.NaI晶体中既有离子键,又有共价键D.共价键和离子键没有明显的界线【答案】D【解析】由题中信息可知,离子的核间距较大时,呈离子键,而核间距较小时,呈共价键,当

核间距改变时,键的性质会发生改变,这说明离子键和共价键并没有明显的界线。但NaI晶体是典型的离子晶体,说明其晶体中核间距在1.0~1.5nm之间。8.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B.C.M

gO>Br2>H2O>O2D.金刚石>生铁>纯铁>钠【答案】B【解析】A项,同属于共价晶体,熔、沸点高低主要看共价键的强弱,显然对键能而言,晶体硅<碳化硅<二氧化硅<金刚石,错误;B项,形成分子间氢键的物质的

熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质的熔、沸点,正确;C项,对于不同类型的晶体,其熔、沸点高低一般为共价晶体>离子晶体>分子晶体,MgO>H2O>Br2>O2,错误;D项,生铁为铁合金,熔点要低于纯铁,错误。9.下列说法正确的

是()A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂B.共价晶体中,共价键的键长越短,通常熔点就越高C.分子晶体中,共价键的键能越大,该晶体的熔、沸点就越高D.分子晶体中,分子间作用力越大,则分子越稳定【答案】B【解析】冰的融化需要克服分子间作用力,该过程属于物理变化,H—O键没有断裂,A

项错误;影响共价晶体熔、沸点的因素是键能,共价键的键长越短,键能越大,熔、沸点就越高,B项正确;影响分子晶体熔、沸点的因素一般是分子间作用力的大小,与共价键的键能无关,C项错误;分子的稳定性与分子间作用力无关,与共价键的键能有关,D项错

误。10.下列关于冰晶体、干冰晶体、金刚石晶体的说法正确的是()A.冰晶体中只存在范德华力和氢键两种作用力B.沸点:金刚石>干冰>冰C.冰晶体中的氧原子和金刚石中的碳原子均可形成四面体结构D.干冰晶体中每个CO2周围距离相等且最近的CO2有10个【答案】C【解析】

冰晶体中还存在H—O共价键,A错误;金刚石是共价晶体,冰、干冰是分子晶体,所以金刚石的沸点最高,由于冰中存在氢键,其沸点比干冰高,B错误;冰晶体中1个O原子与邻近的4个O原子可形成四面体结构,金刚石中1个C原子与邻近

的4个C原子可形成正四面体结构,C正确;干冰晶体中每个CO2周围距离相等且最近的CO2有12个,D错误。11.下面有关晶体的叙述中,不正确的是()A.金刚石网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围

距离相等且紧邻的Na+共有6个C.氯化铯晶体中,每个Cs+周围等距且紧邻8个Cl-D.干冰晶体中,每个CO2分子周围等距且紧邻12个CO2分子【答案】B【解析】氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等且紧邻的Na+共有1

2个,距离相等且紧邻的Cl-共有6个。12.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,与键能无关的变化规律是()A.C(CH3)4、(CH3)2CHCH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH3的沸点依次升高B.Na、Mg、Al熔点依

次升高C.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低D.金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点依次降低【答案】A【解析】C(CH3)4、(CH3)2CHCH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH3都是分子晶体,互为同分异构体,支链越多,其沸点越低,与范德华力有关,A符合题意;Na+、Mg2

+、Al3+半径逐渐减小,则Na、Mg、Al的金属键逐渐增强,故Na、Mg、Al的熔点逐渐升高,与键能有关,B不符合题意;离子半径:F-<Cl-<Br-<I-,则离子键强弱:NaF>NaCl>NaBr>NaI,故NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低,与键能

有关,C不符合题意;原子半径:C<Si,则键长:C—C<C—Si<Si—Si,键能:C—C>C—Si>Si—Si,故金刚石、碳化硅、晶体硅的熔点依次降低,与键能有关,D不符合题意。13.X是核外电子数最少的元素,Y是地壳中含量最丰富的元素,Z在地壳中的含量仅次于Y,W可

以形成自然界中硬度最大的共价晶体。下列叙述错误的是()A.X2Y晶体的熔点高于WX4晶体的熔点B.固态X2Y2是分子晶体C.ZW是共价晶体,其硬度比Z晶体的大D.Z、W是同一主族的元素,Z、W与元素Y形成的晶体都是共价晶体【答案】D【解析】氢原子的核外只有一

个电子,X为氢元素;地壳中含量前两位的元素是氧、硅,故Y和Z分别是氧和硅,金刚石是自然界中硬度最大的物质,W为碳元素。X2Y晶体是冰,含氢键,熔点高于CH4,A正确;固态H2O2为分子晶体,B正确;SiC的结构与金刚石相似,碳的原子半径小于硅,Si

C的硬度比晶体硅的大,C正确;CO2、CO是分子晶体,D错误。14.目前,世界上已合成了几百种有机超导体,TCNQ就是其中之一。TCNQ的分子结构如下图所示。下列关于TCNQ的说法中错误的是()A.分子中所有的氮原子在同一平面内B.属于共价晶体C.化学式为C12H4N4D.该物质难溶

于水【答案】B【解析】在C==C键中,C原子的杂化轨道为sp2杂化轨道,在C≡N键中C原子的杂化轨道为sp杂化轨道,sp2杂化轨道为平面三角形,sp杂化轨道为直线形,故TCNQ分子中所有的原子都在同一平面内,当然分子中所有的氮原子都在同一平面内,A正确;题干中讲TCNQ是分子,所以

它所形成的晶体为分子晶体,B不正确;由分子结构知其化学式为C12H4N4,C正确;TCNQ分子的对称性很好,是非极性分子,难溶于极性溶剂水中,D正确。15.根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为260℃),判断下列

说法错误的是()晶体NaClMgOSiCl4AlCl3晶体硼熔点/℃8012852-701802500A.MgO中的离子键比NaCl中的离子键强B.SiCl4晶体是分子晶体C.AlCl3晶体是离子晶体D.晶体硼是共价晶体【答案】C【解析】根据表中各物质的熔点,判断晶体类型。NaCl和

MgO是离子化合物,属于离子晶体,故熔、沸点越高,说明键能越大,离子键越强,A项正确;SiCl4是共价化合物,熔、沸点较低,为分子晶体,硼为非金属单质,熔、沸点很高,是共价晶体,B、D项正确;AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合

物,但其晶体熔、沸点较低,应属于分子晶体。16.“可燃冰”是一种新能源,其主要成分是甲烷与水分子的结晶水合物(CH4·nH2O)。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌氧性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气(石油气),其中许多天然气被

包进水分子中,在海底的低温与高压下形成了类似冰的透明晶体,这就是“可燃冰”。这种可燃冰的晶体类型是()A.离子晶体B.分子晶体C.共价晶体D.金属晶体【答案】B【解析】可燃冰实际上是冰晶体的空腔内容纳甲烷分子,故该晶体为分子晶体。17.下列过程与配合物的形成无关的是()A.

除去铁粉中的SiO2可用强碱溶液B.向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C.向Fe3+溶液中加入KSCN溶液后溶液呈红色D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失【答案】A【解析】对于A项,除去铁粉中的SiO2,是

利用SiO2可与强碱反应的化学性质,与配合物的形成无关;对于B项,AgNO3与氨水反应先生成AgOH沉淀,再生成[Ag(NH3)2]+;对于C项,Fe3+与KSCN反应生成配离子[Fe(SCN)n]3

-n(n=1,2,3,4,5,6),颜色发生改变;对于D项,CuSO4与氨水反应生成Cu(OH)2沉淀,再生成[Cu(NH3)4]2+。18.科学家成功研制成了一种新型的碳氧化物,该化合物晶体与SiO2的晶体的结构相似,晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧

原子结合,形成一种无限伸展的空间网状结构。下列对该晶体的叙述错误的是()A.该晶体是共价晶体B.该晶体中碳原子和氧原子的个数比为1∶2C.该晶体中碳原子数与C—O键数之比为1∶2D.该晶体中最小的环由12个原子构成【答案】C【解析】该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键

与氧原子结合,形成一种无限伸展的空间网状结构,则该化合物晶体中不存在分子,属于共价晶体,A项正确;晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合,每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合,所以碳、氧原子个

数比为1∶2,B项正确;该晶体中每个碳原子形成4个C—O共价键,所以C原子与C—O键数目之比为1∶4,C项错误;该晶体中最小的环由6个碳原子和6个氧原子构成,D项正确。19.现有四种晶体,其离子排列方式如图所示,其中化学式正确的是()【答案】C

【解析】A项,A离子个数是1,B离子个数=1/8×8=1,所以其化学式为AB,故A错误;B项,E离子个数=1/8×4=1/2,F离子个数=1/8×4=1/2,E、F离子个数比为1∶1,所以其化学式为EF,故B错误;C项,X离子个数是1,Y离子个数=1/2×6=

3,Z离子个数=1/8×8=1,所以其化学式为XY3Z,故C正确;D项,A离子个数=1/8×8+1/2×6=4,B离子个数=12×1/4+1=4,A、B离子个数比1∶1,所以其化学式为AB,故D错误。

20.水分子间可通过一种叫“氢键”的作用(作用力介于化学键与范德华力大小之间)彼此结合而形成(H2O)n,在冰中n值为5。即每个水分子被其他4个水分子包围形成变形四面体,如图所示为(H2O)5单元,由无限个这样的四面体通过氢键构成一个庞大的分子晶体

,即冰。下列有关叙述正确的是()A.1mol冰中含有4mol氢键B.1mol冰中含有4×5mol氢键C.平均每个水分子只含有2个氢键D.平均每个水分子只含有54个氢键【答案】C【解析】由图可知,每个水分子(处于四面体的中心)与4个水分子(处于四面体的四个顶点)

形成四个氢键,因为每个氢键都是由2个水分子共同形成的,所以每个水分子形成的氢键数为4×12=2。21.CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O],其结构如图:下列有关氯化羰基亚铜

的说法不正确的是()A.该配合物的配体有CO、H2O两种B.该复合物中Cl原子的杂化方式为sp3C.该配合物中,Cu+提供空轨道接受孤电子对形成配位键D.该配合物中,中心离子的配位数为4【答案】A【解析】根据复合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)

2·2H2O]的结构可知,该复合物中配体有CO、H2O和Cl原子,故A错误;该配合物中,每个Cl原子的价层电子对数是4且含有两个孤电子对,根据价层电子对互斥模型知,Cl原子杂化类型为sp3,故B正确;该配

合物中,Cu+能够提供空轨道,接受C、O和Cl原子提供的孤电子对形成配位键,故C正确;根据图示,该配合物中,中心离子的配位数为4,故D正确。22.ZrO2的晶胞如图所示。已知:晶胞边长为apm,NA为阿伏加

德罗常数的值。下列说法正确的是()A.Zr4+的配位数为4B.O位于Zr构成的正四面体空隙中C.Zr4+周围距离最近且相等的Zr4+有12个D.该晶胞的密度为3330A492gcmNa10−−【答案】D【解析】A项,根

据晶胞结构可知:在晶胞中与Zr4+的距离相等且最近的O2-由8个,所以Zr4+的配位数为8,A错误;B项,根据晶胞结构可知O位于Zr构成的正四面体空隙中,B正确;C项,以顶点Zr4+为研究对象,在一个晶胞中与Zr4+周围距离最近且相等的Zr4+有3个,分别位于通过该顶点的三个平面的面心上,通过该Z

r4+可以形成8个晶胞,每个Zr4+被重复了两次,则Zr4+周围距离最近且相等的Zr4+数目是:83=122个,C正确;D项,该晶胞中含有Zr4+数目是:8×18+6×12=4,含有O2-是8个,晶体边长为apm,则该晶胞的密度

ρ=3-103Am4(91+162)=g/cmVN(a10)=3330A492gcmNa10−−,D正确;故选D。23.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到

深蓝色的透明溶液。下列对此现象的说法正确的是()A.沉淀溶解后,生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+B.[Cu(H2O)4]2+比[Cu(NH3)4]2+中的配位键稳定C.用硝酸铜溶液代替硫酸铜溶液进行实验,不能观察到同样的现象D.在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+给出

孤电子对,NH3提供空轨道【答案】A【解析】从实验现象分析可知,Cu2+与NH3·H2O反应生成Cu(OH)2沉淀。继续添加氨水,由于Cu2+更易与NH3结合,生成更稳定的[Cu(NH3)4]2+。上述现象是Cu2+的性质,与SO

2-4无关,故换用Cu(NO3)2溶液仍可观察到同样的现象,C项错误;在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+提供空轨道,NH3给出孤电子对,属于配位体,D项错误。24.下列说法中错误的是()A.从CH4、NH+4、SO2

-4为正四面体结构,可推测PH+4、PO3-4也为正四面体结构B.1mol金刚石晶体中,平均含有2molC—C键C.水的沸点比硫化氢的高,是因为H2O分子间存在氢键,H2S分子间不能形成氢键D.某气态团簇分子结构如下图所示,该气态团簇分子的分子式为E

F或FE【答案】D【解析】根据等电子体的概念可知A项正确;金刚石中碳原子形成空间网状的正四面体结构,B项正确;选项D中强调该物质是气态团簇分子,即是一个大分子,因此不能用均摊法计算,直接找出分子中原子个数即得化学式,该物质的化学式应为E4F4

或F4E4,选项D错误。25.[Co(NH3)4(N3)2]ClO4(简称DACP)是我国科研工作者合成的一种新型起爆药,结构如图所示。下列关于该物质的说法正确的是()A.1molDACP中含有6mol配位键B.1

molDACP中N3-内所含σ键的物质的量为6molC.NH3和ClO4-中心原子的杂化方式不同D.DACP中含有的共价键都是极性共价键【答案】A【解析】[Co(NH3)4(N3)2]ClO4的配离子是[Co(NH3)4(N3)2]+,中心离子是C

o3+,配位体为NH3和N3-,则1molDACP中含有6mol配位键,A正确;1个N3-含2个σ键,1molDACP中含2molN3-,则1molDACP中N3-内所含σ键的物质的量为4mol,B错误;NH3和ClO4-中心原子的价电子

对数均为4,均采取sp3杂化,C错误;DACP中N3-内含有非极性共价键,D错误。二、非选择题(本题包括6小题)26.有下列八种晶体:A.水晶B.冰醋酸C.氧化镁D.白磷E.晶体氩F.氯化铵G.铝H.金刚石以上晶体中:(1)属于原子晶体的化合物是

________,直接由原子构成的晶体是________,直接由原子构成的分子晶体是________。(2)由极性分子构成的晶体是________,含有共价键的离子晶体是________,属于分子晶体的单质是________。(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是_

_______,受热熔化后化学键不发生变化的是________,需克服共价键的是________。【答案】(1)AAEHE(2)BFDE(3)GBDEAH【解析】在题项中属于原子晶体的是:金刚石和水晶(由Si

原子和O原子构成);属于分子晶体的是:冰醋酸、白磷和晶体氩;属于离子晶体的是:MgO(由Mg2+和O2-组成)、NH4Cl(由NH4+和Cl-组成);而Al属于金属晶体,金属的导电是靠自由电子的移动并不发生化学变化,但金属熔化时金属键就被破坏。分子晶体的熔化只需要克

服分子间力,而原子晶体、离子晶体熔化时分别需要克服共价键、离子键。27.有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素,原子序数E<Q<T<X<Z。E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,且I1(E)<I1(T

)<I1(Q),其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态,且QT+2与ET2互为等电子体。X为周期表前四周期中电负性最小的元素,Z的原子序数为28。请回答下列问题(答题时如需表示具体元素,请用相应的元素符号):(1)写出QT+2的电子式___

_____,基态Z原子的核外电子排布式为____________。(2)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物,其主要原因有__________等两种。(3)化合物甲由T、X两元素组成,其晶胞如下图,则甲的化学式为__________。

(4)化合物乙的晶胞如下图,乙由E、Q两元素组成,硬度超过金刚石。①乙的晶体类型为________,其硬度超过金刚石的原因是_______________________。②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为_______

_________。【答案】(1)[]+1s22s22p63s23p63d84s2(2)这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键(3)KO2(4)①共价晶体C—N键的键长小于C—C键,键能大于C—C键②sp3【解析】由题意知,E、Q、T、X、Z五种元素分别为C、

N、O、K、Ni。(1)CO2、NO+2为等电子体,电子式相似,故NO+2的电子式为[]+,基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。(2)Q的简单氢化物NH3极易溶于T的简单氢化

物H2O,其主要原因有这两种氢化物均为极性分子、分子之间能形成氢键。(3)由化合物甲的晶胞可知,甲的化学式为KO2。(4)①由化合物乙的晶胞可知,乙的化学式为C3N4,属于共价晶体,其硬度超过金刚石的原因是C—N键的键长

小于C—C键,键能大于C—C键。②C3N4晶体中C、N两种元素原子的杂化方式均为sp3杂化。28.我国具有悠久的历史,在西汉就有湿法炼铜(Fe+CuSO4=Cu+FeSO4),试回答下列问题。(1)Cu2+的未成对电子数有______个,

H、O、S电负性由大到小的顺序为_______。(2)在硫酸铜溶液中滴加过量氨水可形成[Cu(NH3)4]SO4蓝色溶液。[Cu(NH3)4]SO4中化学键类型有___________,阴离子中心原子杂化类型为__________。(3)铁铜合金晶体类型为__

_______;铁的第三(I3)和第四(I4)电离能分别为2957kJ·mol-1、5290kJ·mol-1,比较数据并分析原因__________________________________。(4)金铜合金的一种晶体结构为立方晶型,如图所示。已知该合金的密度为dg/cm3,阿伏加

德罗常数值为NA,两个金原子间最小间隙为apm(1pm=10-10cm)。则铜原子的半径为_____________cm(写出计算表达式)。【答案】(1)1O、S、H(2)共价键、配位键、离子键sp3杂化(3)金属晶体基态铁原子的价电子排

布式为3d64s2,失去3个电子后核外电子呈半充满稳定状态,因此I4远大于I3(4)【解析】(1)铜是29号元素,铜离子有27个电子,所以未成对的电子有1个。元素非金属性月去爱那个,其电负性越强,所以电负性顺序为:O、S、

H。(2)[Cu(NH3)4]SO4中,[Cu(NH3)4]2+与硫酸根离子之间的化学键为离子键,[Cu(NH3)4]2+中铜离子与氨气之间的化学键为配位键,氮氢之间形成极性键,故答案为:共价键、配位键、离子键。阴离子中中心原子为硫,价层电子数为4+(6+2-4×2)/2=4,采用s

p3杂化。(3)铁通合金属于金属晶体。基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,失去3个电子后核外电子呈半充满稳定状态,因此第四(I4)电离能远大于第三(I3)I3电离能。(4)设铜原子半径为xcm,金原子半径为y

cm,则有棱长为2x+2x或2x+a,根据晶胞计算,晶胞含一个金原子,和3个铜原子,则一个晶胞的质量为389/NAg,则晶胞的棱长为,则有关系式2x+2y=、2x+a×10-10=,解y=。29.Al和Si在元素周期表金属和非金属过渡位置上,其单质和化合物在建筑业、电子工业和石

油化工等方面应用广泛。请回答下列问题:(1)AlCl3是化工生产中的常用催化剂,熔点为192.6℃,熔融状态以二聚体Al2Cl6形式存在,其中铝原子与氯原子的成键类型是________。(2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝(AlN)在绝缘材料中的应用广泛,AlN晶体与金刚石类似,每

个Al原子与________个N原子相连,与同一个Al原子相连的N原子构成的空间构型为________。在四大晶体类型中,AlN属于________晶体。(3)Si和C同主族,Si、C和O成键情况如下:C—OC==OSi—OSi==

O键能kJ·mol-1360803464640在C和O之间可以形成双键,形成CO2分子,而Si和O则不能像碳那样形成稳定分子的原因是___________________________________________________

___。【答案】(1)共价键(或σ键)(2)4正四面体共价(3)Si—O键的键能大于C—O键的键能,C=O键的键能大于Si=O键的键能,所以Si和O成单键,而C和O以双键形成稳定分子【解析】AlCl3是化工生产中常用的催化剂,熔点为192.

6℃,熔融状态以二聚体Al2Cl6形式存在,可以推出其分子为共价化合物,因此原子间形成的化学键为共价键;超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝(AlN)在绝缘材料中的应用广泛,AlN晶体与金刚石类似,可以知道或

者预测AlN为共价晶体,因此每个Al原子周围有4个N原子,且与同1个Al原子相连的4个N原子构成正四面体结构;根据数据可以判断化学键的强弱。30.在我国南海300~500m海底深处沉积物中存在着大量的“可燃冰”,其主要成分为甲烷水合物。在常温、常压下它会分解成水和甲烷,因而得名。请回答下列

问题:(1)甲烷晶体的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是__________(填序号)。A.甲烷晶胞中的球只代表一个C原子B.晶体中1个CH4分子中有12个紧邻的CH4分子C.CH4熔化时需克服共价键D.1个CH4晶

胞中含有8个CH4分子E.CH4是非极性分子(2)水在不同的温度和压强条件下可以形成多种不同结构的晶体,冰晶体结构有多种。其中冰-Ⅶ的晶体结构如下图所示。①水分子的立体结构是________形,在酸性溶液中,

水分子容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+),水分子能与H+形成配位键,其原因是在氧原子上有_____________,应用价层电子对互斥理论(或模型)推测H3O+的形状为________。②实验测得冰中氢

键的作用能为18.5kJ·mol-1,而冰的熔化热为5.0kJ·mol-1,这说明____________________________________________________________________________。(3)用x、y、z分别表示H2O

、H2S、H2Se的沸点(℃),则x、y、z的大小关系是________,其判断依据是______________________________________________________________。【答案】(1)BE(2)①V孤电子对三角锥形②冰融化为液态水时只

破坏了一部分氢键,液态水中仍存在氢键(3)x>z>y水分子间可以形成氢键,H2Se的相对分子质量大于H2S,故有沸点:H2O>H2Se>H2S【解析】(1)CH4是分子晶体,熔化时克服范德华力。晶胞中的球体代表的是一个甲烷分子,并不是一个C原子。以该甲烷晶胞分析,位于顶

点的某一个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个而这3个甲烷分子在面上,因此每个都被共用2次,故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3×8×12=12(个)。甲烷晶胞属于面心立方晶胞,该晶胞中甲烷分子的个数为8×18+6×12=4(个)

。CH4分子为正四面体结构,C原子位于正四面体的中心,结构对称,CH4是非极性分子;(2)①水分子中O原子的价电子对数=6+22=4,孤电子对数为2,所以水分子为V形,H2O分子能与H+形成配位键,其原因是在O原子上有孤

电子对,H+有空轨道。H3O+价电子对数6+3-12=4,含有1对孤电子对,故H3O+为三角锥形。②冰中氢键的作用能为18.5kJ·mol-1,而冰的熔化热为5.0kJ·mol-1,说明冰融化为液态水时只

是破坏了一部分氢键,并且液态水中仍存在氢键;(3)水分子间存在氢键,H2Se与H2S分子间不存在氢键,但H2Se的相对分子质量大于H2S相对分子质量,H2Se分子间范德华力大于H2S分子间范德华力。31.我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳

能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:(1)太阳能电池板的主要材料为单晶硅或多晶硅。单晶硅的晶体类型为__________。(2)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加

氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+在晶胞中的配位数是____,晶胞参数为apm、apm、cpm,该晶体密度为____________g·cm-3(写出表达式

)。在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,则y=________(用x表达)。【答案】(1)共价晶体(2)84×91+8×16𝑎2𝑐×𝑁A×10-302-x【解析】(1)晶体硅中Si原子与Si原子之间通过

共价键相互结合,整块晶体是一个三维的共价键网状结构,因此晶体硅为共价晶体;(2)以晶胞中右侧面心的Zr4+为例,同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4,同理可知右侧晶胞中有4个O2-与Zr4+相连,因此Zr

4+在晶胞中的配位数是4+4=8;1个晶胞中含有4个ZrO2微粒,1个晶胞的质量m=4×91g·mol-1+8×16g·mol-1𝑁Amol-1,1个晶胞的体积为(a×10-10cm)×(a×10-10cm)×(c×10-10cm)=a2c×10-30cm3,因此该晶体密度=𝑚�

�=4×91+8×16𝑁Ag𝑎2𝑐×10-30𝑐m3=4×91+8×16𝑎2𝑐×𝑁A×10-30g·cm-3;在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,其中Zn元素为+2价,Zr元素为+4价,O元素为-2价,根据化合物中化合价的代数和为0可知2x

+4×(1-x)=2y,解得y=2-x。32.铁、铜及其化合物在日常生产、生活有着广泛的应用。请回答下列问题:(1)铁在元素周期表中的位置。(2)配合物Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于____

__(填晶体类型);Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=______;Fe(CO)x在一定条件下发生反应:Fe(CO)x(s)Fe(s)+xCO(g)。已知反应过程中只断裂配位键,由此判断该反应所形成的化学键类型为。(3)写出CO的一种常见等电子体分子的结构式__

____;两者相比较沸点较高的为______(填化学式);CN-中碳原子杂化轨道类型为,S、N、O三元素的第一电离能最大的为(用元素符号表示)。(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示。①基态铜原子的核外电子排布式为。②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目

。(5)某M原子的外围电子排布式为3s23p5,铜与M形成化合物的晶胞如附图所示(黑点代表铜原子)。①该晶体的化学式为。②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0,则铜与M形成的化合物属于(填“离子”、“共价”)化合物。③已知该晶体的密度为g.cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶体中铜原子和M原

子之间的最短距离为pm(只写计算式)。【答案】(1)第四周期第Ⅷ族(2)分子晶体5金属键(3)N≡NCOsp杂化N(4)①[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1(1分)②12(5)①CuCl②共价③【解析】(1

)铁元素位于第四周期第Ⅷ族。(2)晶体熔沸点较低,所以属于分子晶体;铁原子价电子数位8,每个一氧化碳分子提供一个电子对,所以8+2n=18,n="5,"只有配位键断裂,则形成的化学键为金属键。(3)原子个数相等,价电子数相等的微粒为等电子体,所以与一氧化碳等电子体的分子结构为N≡N;极

性分子的熔沸点较高,因为CO为极性分子,氮气是非极性分子,所以一氧化碳的熔沸点较高。该微粒中碳原子价层电子对个数为2,所以碳原子采用sp杂化,同一周期,元素的第一电离能随着原子序数增大而成增大趋势,但第二主族。第五主族元素第一电离能大于其相邻元素,同一主族,第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以

第一电离能最大的为氮元素。(4)①铜为29号元素,基态铜原子的核外电子排布为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1。②根据晶胞结构图可知,铜为面心立方堆积,所以每个铜原子周围距离最近的铜原子位于经过该原子的立方体的面的面心上,共12个。(5)①

根据价电子排布式判断出X原子为氯原子,由晶胞结构可知,铜原子处于晶胞内部,晶胞中含有4个铜原子,氯原子属于顶点和面心上,晶胞中含有的氯原子个数为8×1/3+6×1/2=4,则化学式为CuCl。②电负性差值大于1.7原子间易形成离子键,小于1.7原子间形成共价键,铜和氯元素的电负性分别为1.9

和3.0.差值小于1.7,所以形成共价键。③根据晶胞的结构可知铜原子含有M原子之间的最短距离为立方体体对角线的1/4,而体对角线为晶胞边长的3倍,所以铜原子和M原子之间的最短距离为。

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