(练习)能力课时培优练3 四类典型晶体的比较与晶胞结构的有关计算-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2(人教版2019)

能力课时培优练(3) 1．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 C．MgO＞H2O＞O2＞Br2 D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠 B　[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选项，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。] 2．下面有关晶体的叙述中，不正确的是(　　) A．金刚石为立体网状结构，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＋周围紧邻且距离相等的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 B　[金刚石中由共价键构成的最小环状结构中有6个碳原子；NaCl晶体中，每个Na＋周围紧邻6个Cl－，每个Na＋周围紧邻12个Na＋；氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－，每个Cs＋周围紧邻6个Cs＋；干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子。] 3．KO2的晶体结构与NaCl相似，KO2可以看作是Na＋的位置用K＋代替，Cl－的位置用O代替，则下列对于KO2晶体结构的描述正确的是(　　) A．与K＋距离相等且最近的O2－共有8个 B．与K＋距离相等且最近的O2－构成的多面体是正八面体 C．与K＋距离相等且最近的K＋有8个 D．一个KO2晶胞中的K＋和O粒子数均为8 B　[K＋位于晶胞棱心，与K＋距离相等且最近的O2－位于顶角和面心，共有6个，故A错误；与K＋距离相等且最近的O2－共有6个，构成正八面体，K＋位于正八面体中心，故B正确；K＋位于晶胞棱心，则被横平面、竖平面和正平面共有，且每一个平面有4个K＋距离最近，共4×3＝12个，故C错误；K＋位于晶胞棱心和体心，数目为12×1/4＋1＝4，O2－位于顶角和面心，数目为8×1/8＋6×1/2＝4，即一个KO2晶胞中的K＋和O2－粒子数均为4个，故D错误。] 4．食盐晶体的结构示意图如图所示。已知食盐的密度为ρ g·cm－3，摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数的值为NA，则在食盐晶体中Na＋和Cl－的最小距离(离子半径忽略不计)是(　　) A． cm　　　　 B. cm C. cm D. cm B　[每个食盐晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－，每个晶胞的体积为 cm3，设食盐晶体里Na＋和Cl－的最小距离为x cm，可得(2x cm)3＝ cm3，解得x＝，即在食盐晶体中Na＋和Cl－的最小距离是 cm。] 5．过渡金属钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。 (1)钛铁合金具有放氢温度低、价格适中等优点，是钛系储氢合金的代表。 ①基态Ti原子价层电子排布为__________。 ②Fe元素在元素周期表中的位置是__________。 (2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7＋3CCl4===2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑。 ①上述化学方程式中非金属元素电负性由小到大的顺序为__________(用元素符号表示)。 ②COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构，COCl2分子中π键和σ键的个数比为__________，中心原子的杂化方式为__________。 (3)Ni和La的合金是目前广泛使用的储氢材料，具有容量大、寿命长、耐低温等特点，在我国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。 ①该晶体的化学式为__________。 ②已知该晶体的摩尔质量为M g·mol－1，密度为d g·cm－3。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积为__________cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。 ③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：a＝511 pm，c＝397 pm；标准状况下氢气的密度为8.98×10－5 g·cm－3；储氢能力＝。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为__________(结果保留整数)。 [解析]　(1)①Ti是22号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅣB族，故基态Ti原子的价层电子排布为3d24s2。②Fe是26号元素，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族。 (2)①方程式中涉及的非金属元素有三种：O、C、Cl，CCl4中C元素表现正化合价、Cl元素表现负化合价，Cl2O中Cl元素显＋1价，O元素显－2价，电负性越大，对键合电子的吸引力越大，相互化合时该元素表现负价，故电负性：C<Cl<O。②1个COCl2分子中有1个C===O