高考化学一轮综合复习 第11章 物质结构与性质 课时3 晶体结构与性质练习.docx
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高考化学一轮综合复习第11章物质结构与性质课时3晶体结构与性质练习
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2020高考化学一轮综合复习第11章物质结构与性质课时3晶体结构与性质练习
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一、选择题
1.(20xx·大连调研)关于晶体的叙述中,正确的是( )
A.原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
B.分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定
C.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
D.某晶体溶于水后,可电离出自由移动的离子,该晶体一定是离子晶体
解析 B项,分子的稳定性取决于分子内部的共价键强弱,与分子间作用力无关;C项,分子晶体熔、沸点高低,取决于分子间作用力的大小;D项,也可能是分子晶体,如HCl。
答案 A
2.下列对晶体类型判断正确的是( )
选项
Na2B2O7
CaF2
H3BO3
NH3
A
原子晶体
金属晶体
原子晶体
分子晶体
B
离子晶体
分子晶体
离子晶体
分子晶体
C
离子晶体
离子晶体
分子晶体
分子晶体
D
分子晶体
离子晶体
分子晶体
离子晶体
答案 C
3.(20xx·重庆理综,3)下列排序正确的是( )
A.酸性:
H2CO3<C6H5OH<CH3COOH
B.碱性:
Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH
C.熔点:
MgBr2<SiCl4<BN
D.沸点:
PH3<NH3<H2O
解析 A项,酸性应为CH3COOH>H2CO3>C6H5OH,错误。
B项,碱性应为Ba(OH)2>KOH>Ca(OH)2,错误。
C项,熔点:
原子晶体>离子晶体>分子晶体,即BN>MgBr2>SiCl4,错误。
D项,由于NH3、H2O分子间形成氢键,所以沸点:
H2O>NH3>PH3,正确。
答案 D
4.高温下,超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价。
如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞,则下列说法正确的是( )
A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K+和4个O
B.晶体中每个K+周围有8个O,每个O周围有8个K
C.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个
D.晶体中与每个K+距离最近的K+有6个
答案 A
5.金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式:
六方堆积、面心立方堆积和体心立方堆积。
a、b、c分别代表这三种晶胞的结构,a、b、c三种晶胞内金属原子个数比为( )
A.3∶2∶1B.11∶8∶4
C.9∶8∶4D.21∶14∶9
解析 a中:
3+2×+12×=6
b中:
8×+6×=4
c中:
8×+1=2
所以三种晶胞内金属原子个数之比为3∶2∶1。
答案 A
6.(20xx·青岛一模)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>AlF3
B.晶格能:
NaF>NaCl>NaBr
C.阴离子的配位数:
CsCl>NaCl>CaF2
D.硬度:
MgO>CaO>BaO
解析 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。
答案 A
7.(20xx·郑州模拟)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 C
8.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+周围紧邻8个Cl-
D.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子
解析 氯化钠晶体中每个Na+周围距离相等且紧邻的Na+共有12个,B项错误。
答案 B
二、填空题
9.下图为几种晶体或晶胞的示意图:
请回答下列问题:
(1)上述晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是________。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为___________。
(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同,NaCl晶体的晶格能______(填“大于”或“小于”)MgO晶体,原因是________________________________。
(4)每个Cu晶胞中实际占有________个Cu原子,CaCl2晶体中Ca2+的配位数为________。
(5)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是___________________________。
解析
(2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷数有关,离子半径越小,离子所带电荷数越大,则离子晶体熔点越高。
金刚石是原子晶体,熔点最高,冰、干冰均为分子晶体,冰中存在氢键,冰的熔点高于干冰。
(4)铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析:
8×+6×=4,氯化钙类似于氟化钙,Ca2+的配位数为8,Cl-配位数为4。
答案
(1)金刚石晶体
(2)金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰
(3)小于 MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数;且r(Mg2+)<r(Na+)、r(O2-)<r(Cl-)
(4)4 8 (5)H2O分子之间能形成氢键
10.(20xx·贵州省普通高等学校招生适应性考试)第四周期中的18种元素具有重要的用途,在现代工业中备受青睐。
(1)铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的金属,常用于电镀和制造特种钢。
基态Cr原子中,电子占据最高能层的符号为________,该能层上具有的原子轨道数为________,电子数为________。
(2)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的,30Zn与31Ga的第一电离能是否符合这一规律?
________(填“是”或“否”),原因是______________(如果前一问填“是”,此问可以不答)。
(3)镓与第ⅤA族元素可形成多种新型人工半导体材料,砷化镓(GaAs)就是其中一种,其晶体结构如下图所示(白色球代表As原子)。
在GaAs晶体中,每个Ga原子与________个As原子相连,与同一个Ga原子相连的As原子构成的空间构型为________。
(4)与As同主族的短周期元素是N、P。
AsH3中心原子杂化的类型________;一定压强下将AsH3和NH3、PH3的混合气体降温时首先液化的是________,理由是________________________________________________。
(5)铁的多种化合物均为磁性材料,氮化铁是其中一种,某氮化铁的晶胞结构如图所示,则氮化铁的化学式为________;设晶胞边长为acm,阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为________g·cm-3(用含a和NA的式子表示)。
解析 (5)Fe:
8×+6×=4,N:
1,所以氮化铁的化学式是Fe4N。
a3·ρ·NA=M(Fe4N),
ρ=。
答案
(1)N 16 1
(2)否 30Zn的4s能级处于全充满状态,较稳定
(3)4 正四面体
(4)sp3 NH3 因为氨分子间存在氢键,分子间作用力更大,沸点更高,降温时先液化
(5)Fe4N 238/(a3NA)
11.(20xx·沈阳高三测试)A、B、C、D是元素周期表中前36号元素,它们的核电荷数依次增大。
第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级,B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,C是地壳中含量最多的元素。
D是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满。
请回答下列问题:
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是________(用对应的元素符号表示);基态D原子的电子排布式为______________________。
(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中,其中心原子采取________杂化;BC的立体构型为________(用文字描述)。
(3)1molAB-中含有的π键个数为________。
(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和D的原子个数比________。
(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,它们有很强的储氢能力。
已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23cm3,储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNin中n=________(填数值);氢在合金中的密度为________。
解析 根据题中已知信息,第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级可知,A为碳元素。
B、C、D元素的判断较容易,B为氮元素,C为氧元素,D为铜元素。
晶胞的原子个数计算主要注意D原子个数计算,在晶胞上、下两个面上共有4个D原子,在前、后、左、右四个面上共有4个D原子,在晶胞的中心还有一个D原子。
故Ca与D的个数比为8×∶(4×+4×+1)=1∶5。
1mol晶胞的体积为6.02×1023×9.0×10-23cm3,
所以ρ(H2)==0.083g·cm-3。
答案
(1)C [Ar]3d104s1 (2)sp2 平面三角形 (3)2NA(或2×6.02×1023) (4)1∶5 (5)5 0.083g·cm-3 12.(选做题)(20xx·扬州模拟) (1)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。 请回答下列问题: ①NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点FeO________NiO(填“<”或“>”); ②铁有δ、γ、α三种同素异形体,各晶胞如下图,则δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为________。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________;该晶体中,原子之间的强相互作用是________。 (3)某钙钛型复合氧化物如图1所示,以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe等时,这种化合物具有CMR效应。 ①用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式: __________________。 ②已知La为+3价,当被钙等二价元素A替代时,可形成复合钙钛矿化合物La1-xAxMnO3(x<0.1),此时一部 分锰转变为+4价。 导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁及金属-半导体的转变,则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为________。 ③下列有关说法正确的是________。 A.镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区 B.氧的第一电离能比氮的第一电离能大 C.锰的电负性为1.59,Cr的电负性为1.66,说明锰的金属性比铬强 D.铬的堆积方式与钾相同,则其堆积方式如图2所示 解析 (1)①NiO、FeO均为离子晶体,Ni2+的离子半径小于Fe2+离子半径,因此熔点: FeO ②δ-Fe是体心立方堆积,配位数是8,α-Fe是简单立方堆积,配位数为6,则δ、α两种晶胞中Fe的配位数比为4∶3。 (2)晶胞中Cu原子数=6×=3,Au原子数=8×=1。 (3)①由图1可知: A为8×=1个,B位为体心,含有1个,O为6×=3,则化学式为ABO3; ②设La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量分别为m和n,则有 解之得m=1-x,n=x,则三价锰与四价锰的物质的量之比为; ③B项,N的核外电子排布中2p轨道半充满,第一电离能N>O,B错误;D项,图中堆积方式为镁型,故D项错误,A、C正确。 答案 (1)①< ②4∶3 (2)3∶1 金属键 (3)①ABO3 ② ③AC
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