2019-2020年高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)導(dǎo)練測 第十二章 第三講 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、選擇題1下列性質(zhì)中，可以較充分說明某晶體是離子晶體的是()A具有較高的熔點B固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電C可溶于水D固態(tài)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電解析 A選項，原子晶體熔點也較高；B選項，有些分子晶體，如HCl的水溶液也能導(dǎo)電；C選項，有些分子晶體也溶于水；D選項，分子晶體在液態(tài)時不導(dǎo)電，離子晶體在熔融時可導(dǎo)電。答案 D2下列關(guān)于晶體的說法，一定正確的是()。CaTiO3的晶體結(jié)構(gòu)模型(圖中Ca2、O2、Ti4分別位于立方體的體心、面心和頂角)A分子晶體中都存在共價鍵B如上圖，CaTiO3晶體中每個Ti4和12個O2相緊鄰CSiO2晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價鍵相結(jié)合D金屬晶體的熔點都比分子晶體的熔點高解析稀有氣體為單原子分子，晶體中不存在共價鍵。據(jù)圖可知CaTiO3晶體中，Ti4位于晶胞的頂角，O2位于晶胞的面心，故Ti4的O2配位數(shù)為12。SiO2晶體中每個硅原子與四個氧原子相連。汞常溫下為液態(tài)，其熔點比一般分子晶體還低。答案B3下面的排序不正確的是()。A晶體熔點的高低：>B硬度由大到?。航饎偸?gt;碳化硅>晶體硅C熔點由高到低：Na>Mg>AlD晶格能由大到?。篘aF>NaCl>NaBr>NaI解析A項形成分子間氫鍵的熔、沸點要大于形成分子內(nèi)氫鍵的物質(zhì)，正確；B項均為原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短共價鍵越牢固，硬度越大，鍵長有：CC<CSi<SiSi，故硬度相反，正確；C項均為金屬晶體，熔點大小取決于原子半徑大小以及陽離子所帶電荷數(shù)，其規(guī)律是離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，熔點越高，則熔點Al>Mg>Na，C不正確；晶格能越大，則離子鍵越強，離子所帶電荷相同時離子鍵的強弱與離子半徑有關(guān)，半徑越小，則離子鍵越強，D項正確。答案C4現(xiàn)有四種晶體的晶胞，其離子排列方式如下圖所示，其中化學(xué)式不屬MN型的是()。解析由均攤法可得A、C、D晶胞的M與N的個數(shù)比為11，而B晶胞中M與N的個數(shù)比為13，故B項不屬于MN型。答案B5鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，它的化學(xué)式是 ()。ABaTi8O12 BBaTi4O6 CBaTi2O4 DBaTiO3解析由晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，Ba在立方體的中心，完全屬于該晶胞；Ti處于立方體的8個頂點，每個Ti有屬于該晶胞；O處于立方體的12條棱的中點，每個O有屬于該晶胞。即晶體中N(Ba)N(Ti)N(O)1113。答案D6下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是()NH3的熔、沸點比A族其他元素氫化物的高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液態(tài)水的密度小尿素的熔、沸點比醋酸的高鄰羥基苯甲酸的熔、沸點比對羥基苯甲酸的低水分子高溫下很穩(wěn)定A BC D解析：水分子高溫下很穩(wěn)定是因為分子中OH鍵的鍵能大。答案：B7已知NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5 gmol1，其晶體密度為d gcm3，若圖中鈉離子與最接近的氯離子的核間距離為a cm，那么阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為 ()。A117a3d B58.5/(2a3d)C234/(a3d) D58.5/(4a3d)解析a3dNA58.5，NA。答案B二、非選擇題8已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)ABCDEF。其中A原子核外有三個未成對電子；化合物B2E為離子晶體，E原子核外的M層中只有兩對成對電子；C元素是地殼中含量最高的金屬元素；D單質(zhì)的晶體類型在同周期的單質(zhì)中沒有相同的；F原子最外層電子數(shù)與B的相同，其余各層均充滿電子。請根據(jù)以上信息，回答下列問題(答題時，A、B、C、D、E、F用所對應(yīng)的元素符號表示)：(1)A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序為_(用元素符號表示)。(2)B的氯化物的熔點比D的氯化物的熔點_(填“高”或“低”)，理由是_。(3)A的氫化物分子中的中心原子采取_雜化，E的低價氧化物分子的空間構(gòu)型是_。(4)F的核外電子排布式是_，F(xiàn)的高價離子與A的簡單氫化物形成的配離子的化學(xué)式為_。(5)A、F形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(其中A顯3價)，則其化學(xué)式為_(每個球均表示1個原子)。(6)A、C形成的化合物具有高沸點和高硬度，是一種新型無機非金屬材料，則其化學(xué)式為_，其晶體中所含的化學(xué)鍵類型為_。解析 本題的突破口為E原子核外的M層只有兩對成對電子，則E是硫，再結(jié)合題意可知B是Na；A原子核外有三個未成對電子，則為第2周期A族的氮元素；鋁是地殼中含量最多的金屬元素，則C為Al；在第3周期單質(zhì)形成的晶體中硅的晶體類型與其他的均不相同，則D為Si；F原子的最外層電子數(shù)也是一個，則為第4周期A族或B族，但是因內(nèi)層均已充滿電子，故為銅。答案 (1)NaAlSiN(2)高NaCl為離子晶體，而SiCl4為分子晶體(3)sp3V形(4)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1Cu(NH3)42(5)Cu3N(6)AlN共價鍵9下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。(1)請寫出元素d的基態(tài)原子電子排布式_。(2)b元素的氧化物中b與氧元素之間的共價鍵類型是_。其中b原子的雜化方式是_。(3)a單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。若已知a的原子半徑為d，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，a的相對原子質(zhì)量為Mr，則一個晶胞中a原子的數(shù)目為_，該晶體的密度為_(用字母表示)。解析(1)根據(jù)洪特規(guī)則的特例，d軌道半充滿時更穩(wěn)定，其Cr原子電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2。(2)SiO2硅氧之間的共價鍵是“頭對頭”的方式，所以是鍵，其中Si的雜化方式是sp3雜化。(3)由分?jǐn)偡ㄓ嬎悖?64；該晶胞的質(zhì)量m4，該晶胞的體積V316d3，晶胞密度。答案(1)1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1(2)鍵或極性共價鍵sp3雜化(3)410金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛。請回答下列問題：(1)Ni原子的核外電子排布式為_；(2)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni2和Fe2的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點NiO_FeO(填“<”或“>”)；(3)NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為_、_；(4)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。該合金的化學(xué)式為_。解析(1)核外電子排布式與價電子排布式要區(qū)別開。(2)NiO、FeO都屬于離子晶體，熔點高低受離子鍵強弱影響，離子半徑越小，離子鍵越強，熔點越高。(3)因為NiO晶體結(jié)構(gòu)類型與NaCl相同，而NaCl晶體中Na、Cl的配位數(shù)都是6，所以，NiO晶體Ni2、O2的配位數(shù)也是6。(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可計算，一個合金晶胞中，La：81，Ni：185。所以該合金的化學(xué)式為LaNi5。答案(1)Ar3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2(2)>(3)66(4)LaNi511可以由下列反應(yīng)合成三聚氰胺：CaO3CCaC2CO，CaC2N2CaCN2C，CaCN22H2O=NH2CNCa(OH)2，NH2CN與水反應(yīng)生成尿素CO(NH2)2，尿素合成三聚氰胺。(1)寫出與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內(nèi)層排滿電子的基態(tài)原子的電子排布式：_。CaCN2中陰離子為CN，與CN互為等電子體的分子有N2O和_(填化學(xué)式)，由此可以推知CN的空間構(gòu)型為_。(2)尿素分子中C原子采取_雜化。尿素分子的結(jié)構(gòu)簡式是_。(3)三聚氰胺()俗稱“蛋白精”。動物攝入三聚氰胺和三聚氰酸()后，三聚氰酸與三聚氰胺分子相互之間通過_結(jié)合，在腎臟內(nèi)易形成結(jié)石。(4)CaO晶胞如圖所示，CaO晶體中Ca2的配位數(shù)為_。CaO晶體和NaCl晶體的晶格能分別為：CaO 3 401 kJmol1、NaCl 786 kJmol1。導(dǎo)致兩者晶格能差異的主要原因是_。解析(1)Ca的最外層是2個電子，與它同一周期的元素在第四周期，內(nèi)層排滿電子則K到M層分別為2、8、18個電子，則它的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2；與CN互為等電子體，必須符合原子數(shù)相等，價電子總數(shù)相等，故可以是CO2，因為CO2是直線形分子，則CN的空間構(gòu)型是直線形。(2)尿素分子的結(jié)構(gòu)簡式為，分子中的C原子采用sp2雜化方式，碳氧之間的共價鍵有1個鍵、1個鍵。(3)三聚氰酸與三聚氰胺分子之間通過分子間氫鍵相互結(jié)合而形成結(jié)石。(4)由晶胞圖可看出，1個Ca2周圍有6個O2，則晶體中Ca2的配位數(shù)為6；CaO晶體的晶格能遠(yuǎn)大于NaCl晶體的晶格能的原因是CaO晶體中Ca2、O2的帶電量大于NaCl晶體中Na、Cl的帶電量。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2CO2直線形(2)sp2(3)分子間氫鍵(4)6CaO晶體中Ca2、O2的帶電量大于NaCl晶體中Na、Cl的帶電量