2015高考化学一轮课时检测38晶体结构与性质

2015高考化学一轮课时检测38晶体结构与性质

课时跟踪检测(三十八)　晶体结构与性质 ‎1．(2013·上海高考)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．硅和C60的熔化 C．氯化氢和氯化钾的溶解 D．溴和汞的汽化 ‎2．下表列出了有关晶体的说明，有错误的是(　　)‎ 选项 A B C D 晶体名称 碘化钾 干冰 氖 二氧化硅 组成晶体粒子名称 阴、阳离子 分子 原子 分子 晶体内存在的结合力 离子键 范德华力 范德华力 范德华力 ‎3．铁有δ、γ、α三种同素异形体，如下图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是(　　)‎ A．将铁加热到1 ‎500 °C分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同 B．αFe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个 C．若δFe晶胞边长为a cm，αFe晶胞边长为b cm，则两种晶体密度比为2b3∶a3‎ D．δFe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个 ‎4．根据下列结构示意图，判断下列说法中不正确的是(　　)‎ A．在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－形成正八面体 B．在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2＋‎ C．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为1∶2‎ D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE ‎5．下表给出几种氯化物的熔点和沸点：‎ NaCl MgCl2‎ AlCl3‎ SiCl4‎ 熔点/℃‎ ‎801‎ ‎714‎ ‎190‎ ‎－70‎ 沸点/℃‎ ‎1 413‎ ‎1 412‎ ‎180‎ ‎57.57‎ 有关表中所列四种氯化物的性质，有以下叙述：①氯化铝在加热时能升华，②四氯化硅在晶态时属于分子晶体，③氯化钠晶体中粒子之间以范德华力结合，④氯化铝晶体是典型的离子晶体。其中与表中数据一致的是(　　)‎ A．①②　　　　　　　 B．②③‎ C．①②④ D．②④‎ ‎6．(2014·扬州中学模拟)(1)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化铝、硫化镉、硫化锌薄膜电池等。‎ ‎①第一电离能：As________Se(填“＞”、“＜”或“＝”)。‎ ‎②二氧化硒分子的空间构型为________。‎ ‎③砷化铝晶体结构与硅相似，在砷化铝晶体中，每个Al原子与________个As原子相连。‎ ‎(2)镧镍合金、铜钙合金及铈钴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。试回答下列问题 ‎①在周期表中Ca处于周期表________区。‎ ‎②铜原子的基态核外电子排布式为：________。‎ ‎③已知镧镍合金LaNin的晶胞结构如图，则LaNin中n＝________‎ ‎(3)中美科学家合作发现钙和锶在C60上吸附很强，可以均匀地覆盖在C60表面上，形成M‎32C60。非常适于实际应用。如 Ca‎32C60上可吸附至少92个氢分子。下列有关说法正确的是________。‎ A．钙的电负性比锶的大 B．C60中碳原子杂化方式为sp2‎ C．Ca‎32C60储氢是与H2发生加成反应 ‎7．有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)的E2‎ O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。请回答下列问题。‎ ‎(1)E元素原子基态时的电子排布式为________。‎ ‎(2)A‎2F分子中F原子的杂化类型是________，F的氧化物FO3分子空间构型为________。‎ ‎(3)CA3极易溶于水，其原因主要是____________________，试判断CA3溶于水后，形成CA3·H2O的合理结构：________(填字母代号)，推理依据是_______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是________________________(写出表达式即可)。‎ ‎8．(2014·泰州期末模拟)太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGS(CIS中掺入Ga)等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。‎ ‎(1)亚铜离子(Cu＋)基态时的价电子排布式表示为________。‎ ‎(2)硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则这3种元素的第一电离能从大到小顺序为________(用元素符号表示)。‎ ‎(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]－而体现一元弱酸的性质。‎ ‎①[B(OH)4]－中B的原子杂化类型为_________________________________________；‎ ‎②不考虑空间构型，[B(OH)4]－的结构可用示意图表示为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得如图所示的金刚砂(SiC)结构；若在晶体硅所有Si—Si键中插入O原子即得SiO2晶体。‎ ‎①在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为____________________________；‎ ‎②判断a.SiO2，b.干冰，c.冰3种晶体的熔点从小到大的顺序是________________(填序号)。‎ ‎9．(2014·南京、盐城高三模拟)氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。‎ ‎(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。‎ ‎①Ti2＋基态的电子排布式可表示为________。‎ ‎②BH的空间构型是________(用文字描述)。‎ ‎(2)液氨是富氢物质， 是氢能的理想载体，利用N2＋3H22NH3实现储氢和输氢。下列说法正确的是________(多项选择)。‎ a．NH3分子中N原子采用sp3杂化 b．相同压强时，NH3沸点比PH3高 c．[Cu(NH3)4]2＋离子中，N原子是配位原子 d．CN－的电子式为：[∶C⋮⋮N∶]－‎ ‎(3)2008年， Yoon等人发现Ca与C60生成的Ca‎32C60能大量吸附H2分子。‎ ‎①C60晶体易溶于苯、CS2，说明C60是________分子(选填：“极性”、“非极性”)；‎ ‎②1 mol C60分子中，含有σ键数目为________。‎ ‎(4)MgH2是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图②所示，已知该晶体的密度a g·cm－3，则晶胞的体积为________cm3[用a、NA表示(NA表示阿伏加德罗常数)]。‎ ‎　　‎ ‎10．(2014·盐城联考)为打击违法添加非食用物质和滥用食品添加剂，原国家卫生部2008年公布了首批食品中可能违法添加的非食用物质名单，包括：美术绿{PbCrO4·xPbSO4·yKFe[Fe(CN)6] }、硫氰酸钠(NaSCN)、工业硫磺、一氧化碳、硼酸或硼砂、工业用甲醛、硫化钠等共47种。‎ ‎(1)写出铬原子基态时核外电子排布式________。‎ ‎(2)SCN－构型是________(用文字描述)。‎ ‎(3)下列说法不正确的是________(单项选择)。‎ a．单质硫分子中(结构如图)，硫原子采用sp3杂化 b．CO与CN－互为等电子体 c．H3BO3是三元强酸 d．配合物KFe[Fe(CN)6]中心离子的配位数为6‎ ‎(4)最近我国质检部门在进口洋奶粉中检测出有毒添加剂双氰胺，其结构式为：,1 mol双氰胺中含有的σ键数目为________。‎ ‎(5)Na2S晶胞如图所示。‎ ‎①熔点Na2S＞K2S，其原因是________。‎ ‎②硫化钠晶胞中S2－数目有________个。‎ 答 案 ‎1．选A　A项变化克服的都是范德华力，正确，硅和C60的融化分别克服的是共价键、范德华力， B项错误，氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键、离子键，C项错误，溴和汞的汽化分别克服的是范德华力、金属键，D项错误。‎ ‎2．选D　D项，SiO2为原子晶体，组成晶体粒子为原子，只存在共价键不存在范德华力，不正确。‎ ‎3．选A　根据已知信息可知，将铁加热到1 ‎500 °C分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体分别是α铁和δ铁，类型不相同，选项A不正确。根据晶胞的结构特点可知，选项B正确；δFe晶胞中含有2个铁原子，αFe晶胞中含有1个碳原子，两种晶体密度比为2b3∶a3，选项C正确；由题意根据δFe晶胞可知，选项D正确。‎ ‎4．选D　根据晶胞的结构示意图可知，在NaCl晶体中，距Na＋最近的Cl－是6个，形成正八面体，选项A正确。在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有8×1/8＋6×1/2＝4个Ca2＋，B正确。在金刚石晶体中，平均每个碳原子形成2个共价键，碳原子与碳碳键数目比为1∶2，C正确。D不正确，该物质形成的晶体是分子晶体，化学式应该是E‎4F4或F4E4，答案选D。‎ ‎5．选A　氯化铝的熔、沸点都很低，其晶体应是分子晶体，并且沸点比熔点还低，加热时易升华；四氯化硅是共价化合物，并且熔、沸点很低，应该属于分子晶体；氯化钠是离子晶体，以离子键结合。‎ ‎6．解析：(1)As为ⅤA族，Se为ⅥA族，由于第ⅤA族元素价电子中的p轨道中的电子为半满，较稳定，故其电离能比相邻主族元素大。二氧化硒类似于SO2，S存在一对孤对电子，价层电子对为1＋2＝3，故S为sp2杂化，SO2为V形。晶体硅中每个硅与周围四个硅相连。(2)Ca为ⅡA族元素，属于s区。Cu为特殊的洪特规则，3d和4s中电子均为半满的稳定的状态。镧镍合金晶胞中，La为12×1/6＋2×1/2＝3，Ni为12×1/2＋6×1/‎ ‎2＋6＝15，晶胞中N(La)∶N(Ni)＝1∶5。(3)A项，同主族从上至下，电负性减弱，正确；B项，C60中碳原子相当于形成三个键，故为sp2杂化，正确；C项，由题意知，H2是吸附在C60表面，而非加成，错误。‎ 答案：(1)①＞　② V形　③4‎ ‎(2)①s　②[Ar]3d104s1　③5‎ ‎(3)AB ‎7．解析：由题意可知A、B、C分别为H、F、N，故推出F是S，由题意推出E是Cu，由晶胞的结构用均摊法计算出一个晶胞中含有8个F－，同时含有4个D离子，故可判断D是第四周期＋2价的金属元素，故D是钙元素。NH3极易溶于水的原因是能与水分子间形成氢键，根据氢键的表示方法可知(b)是合理的；根据密度＝m/V进行计算，应注意一个晶胞中含有4个CaF2。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1‎ ‎(2)sp3　平面正三角形 ‎(3)与水分子间形成氢键　(b)‎ 一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根离子 ‎(4)CaF2　 ‎8．解析：(1)Cu为29，价电子排布为3d104s1，失去电子时，先失去4s上的电子。(2)As为ⅤA族，Se为ⅥA族，Br为ⅦA族，ⅤA族的价电子中p轨道中的电子为半满状态，电离能较大，比同周期ⅥA族的元素大，但是小于ⅦA族元素。(3)B最外层有3个电子，可以与三个O形成共价键，由于其有空轨道，O上有孤对电子，可以通过配位键结合一个—OH，B上无孤对电子，为sp3杂化。(4)①SiC中Si和C的位置是等价的，以图中面心的C原子分析，与它距离最近的C共有12个，以此碳为中心，共有三个相互垂直的面，距离最近的碳为面对角线长度的一半。②SiO2为原子晶体，熔点高。干冰和冰均为分子晶体，但是冰中有氢键，所以熔点冰比干冰高。‎ 答案：(1)3d10‎ ‎(2)Br＞As＞Se ‎(3)①sp3‎ ‎②或 ‎(4)①12　②b＜c＜a ‎9．解析：(1)①Ti为22号，价电子排布为3d24s2，Ti 失去4s上面的两个电子生成Ti2＋，则Ti2＋基态电子排布式为[Ar]3d2。②BH中，B可以提供3个电子，整个离子得一个电子，而4个H差4个电子，故B中无孤对电子，为sp3杂化，BH为正四面体。(2)NH3‎ 分子中N有一对孤对电子，为sp3杂化；NH3分子间可以形成氢键，故沸点比PH3高；[Cu(NH3)4]2＋离子中，NH3为配体，N原子提供孤对电子，为配位原子；CN－与N2互为等电子体，故与N2的电子式相似，即C与N为叁键，之间存在三对共用电子对。(3)①根据相似相溶原理，苯和CS2均为非极性分子，则C60也为非极性分子。②从C60的分子结构看，每个碳形成两个单键，一个双键，而单键为σ键，双键中有一个也为σ键，但单键或双键均被重复数了2次，故60个碳原子形成的σ键共有：60×3×1/2＝90。(4)由晶胞图知，含Mg为8×＋1＝2，含H为4×＋2＝4，则一个晶胞中含有2个MgH2，V＝＝×2＝。‎ 答案：(1)①1s22s22p63s23p63d2或[Ar]3d2　②正四面体 ‎(2)abcd ‎(3)①非极性　②90×6.02×1023(或90 mol)‎ ‎(4) ‎10．解析：(1)铬为24号，它的价电子为半满的稳定结构。(2)SCN－与N2互为等电子体，其结构相似，所以也为直线型。(3)a项，S形成两个键，且含有两对孤对电子，所以S为sp3杂化，正确；b项，等电子体的原子数相等，价电子数相等，CO与CN－互为等电子体，正确；c项，硼酸为弱酸，错；d项，中心离子Fe周围的配体为CN－，配位数为6，错。(4)单键为σ键，双键中有一个为σ键，叁键中也有一个为σ键，1 mol双氰胺中共含有9 mol σ键。(5)Na＋的半径比K＋小，故Na2S的晶格能大。从晶胞知，S2－为8×1/8＋6×1/2＝4。(Na2S的晶胞中Na＋为8个，从化学式的组成知，S2－为4个。)‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1‎ ‎(2)直线形　(3)c ‎(4)9 mol或9×6.02×1023‎ ‎(5)①两者都是离子晶体，前者晶格能大　②4‎