内容正文:
3.2 离子键 离子晶体 同步习题 2024-2025学年高二下学期化学苏教版(2019)选择性必修2
一、单选题
1.已知晶体属立方晶系,晶胞边长a,将Li+掺杂到该晶胞中,可得到一种高性能的p型太阳能电池材料,其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化,(注:Ni的配位数是指与该离子周围最近的异电荷的离子数)下列说法正确的是
A.该结构单元中O原子数为3
B.Ni和Mg间的最短距离是 a
C.Ni的配位数为4
D.该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4
2.关于离子化合物NH5,下列说法正确的是
A.N为-5价
B.阳离子的电子数为11
C.阴离子为8电子稳定结构
D.阴阳离子个数比是1∶1
3.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A.SiO2和NaCl B.NaCl和MgO
C.晶体Si和MgCl2 D.金刚石和KCl
4.下列各物质或微粒性质的比较中正确的是
A.酸性:H2SO4>HClO4>H3PO4>H2SiO3
B.热稳定性强弱排序:CaCO3>Na2CO3>NaHCO3>H2CO3
C.熔点:H2O<I2<KCl<SiO2
D.稳定性:H2O<NH3<PH3<SiH4
5.下列有关氯化钠晶体的叙述中,正确的是
A.氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成的,所以氯化钠晶体能导电
B.钠离子和氯离子之间因静电吸引而形成氯化钠晶体
C.氯化钠的分子式为NaCl
D.每个钠离子周围吸引6个氯离子,每个氯离子周围同样吸引6个钠离子
6.已知某离子晶体的晶胞结构如图所示,其摩尔质量为M g⋅mol,阿伏加德罗常数的值为,晶体的密度为d g⋅cm。则下列说法正确的是
A.晶胞中阴、阳离子的个数都为4
B.该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为cm
C.阴、阳离子的配位数都是4
D.该晶胞可能是CsCl晶体的晶胞
7.下列关于金属晶体和离子晶体的说法中,不正确的是
A.都可采取“紧密堆积”结构 B.都含有离子
C.都具有较高熔点和沸点 D.两种晶体熔点的高低均与离子半径大小有关
8.下列有关晶体性质的比较正确的是
A.熔点:金刚石>晶体硅>碳化硅 B.沸点:Na>Mg>Al
C.硬度:白磷>冰>二氧化硅 D.熔点:SiI4> SiBr4 >SiCl4
9.某天然矿石的晶体由原子序数依次增大的三种前四周期元素X、Y、Z组成,该晶体结构如图所示。其中Y元素的一种氧化物具有磁性,Z元素只有一个4s电子。下列说法正确的是
A.Y、Z均位于元素周期表的ds区
B.晶胞中各原子的配位数不相同
C.该天然矿石的化学式ZYX₂
D.电负性:Y>X
10.双钙钛矿型氧化物因其巨介电效应已经成为当代材料学家的重要研究对象。双钙钛矿型晶体的一种典型结构单元如图所示,下列说法不正确的是
A.真实的晶体中存在2.5%的O原子缺陷,已知B'为+3价,为+2价,A有+3价与+4价两种价态,则+3价与+4价的A原子个数比为13:7
B.晶体中与B'原子距离最近的原子构成了正八面体
C.该晶体的一个完整晶胞中含有4个A原子
D.考虑晶体中存在2.5%的O原子缺陷,则该晶体的密度为
11.下列各组物质发生变化时,所克服的粒子间作用属于同种类型的是
A.Na2O和SiO2熔化
B.硫和氯化铵受热变为气体
C.氯化钠和蔗糖熔化
D.碘和干冰升华
12.培养明矾晶体,为使晶体颗粒结得大一些,不应采取的方法是
A.用比室温约高10~20℃的水溶解明矾晶体得到饱和溶液
B.使明矾饱和溶液急速冷却
C.选用形状较为规则的小明矾晶体作晶核
D.结晶过程中,应将硬纸板盖住盛有饱和溶液的烧杯
13.用代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.石墨烯中含有六元环的个数为2
B.标准状况下,22.4LHF中含有原子数大于2
C.与足量硫粉充分反应转移电子数为2
D.酸性溶液中离子数为2
14.一种铋的氟化物的立方晶胞及点的截面图如图所示,晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该铋氟化物的化学式为
B.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
C.X的原子分数坐标为,Y的原子分数坐标为
D.该晶体的密度为
15.下列关于晶体的说法不正确的是
①含有离子的晶体一定是离子晶体 ②分子晶体若采取密堆积方式,其配位数是12 ③含有共价键的晶体一定是原子晶体 ④分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 ⑤MgO远比NaCl的晶格能大 ⑥共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
A.①③④⑥ B.①②③⑤ C.①②④ D.②③④⑥
16.某些化合物类别往往会随着状态改变而改变。例如气态为共价化合物,固态却是离子化合物,阳离子为正四面体结构,阴离子为正八面体结构。下列说法不正确的是
A.固态中的阳离子为
B.固态是离子晶体,能导电
C.部分氟化可得,其化学式可表述为
D.固态中不存在正八面体阴离子的原因是的离子半径过大
17.氯化钠是典型的离子晶体,下列关于氯化钠晶体结构的描述正确的是
A.氯化钠晶胞中含有1个钠离子和1个氯离子
B.氯化钠晶胞中,氯离子处于钠离子形成的正四面体的中心空隙中
C.氯化钠晶胞中,每个钠离子周围最近的钠离子有12个
D.氯化钠晶胞的体心处一定是钠离子
18.某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示,铜和镍原子半径分别为xcm和ycm,下列分析错误的是
A.晶胞中铜原子与镍原子的数量比3:1
B.每个铜原子等距紧邻的镍原子数为4
C.晶胞参数a=(x+y)cm
D.该晶体为金属晶体,构成晶体的微粒间作用是离子键
19.海洋资源的利用具有广阔的前景,从海水中提取镁的简单流程如图所示,下列说法正确的是
海水Mg(OH)2MgCl2·6H2O熔融MgCl2Mg
A.离子半径:
B.和的模型不同
C.个只能与个结合形成是因为共价键具有饱和性
D.、、均为含有极性共价键的离子晶体
20.实验室以磷石膏[主要成分为CaSO4,含少量SiO2、Ca3(PO4)2等杂质]为原料制备轻质CaCO3,流程如下图。下列说法错误的是
A.“转化”中,包含反应CaSO4+ CO= SO+ CaCO3
B.“滤液”的pH约为6.5,阴离子主要是SO和CO
C.“高温煅烧”需要的仪器有酒精喷灯、坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架等
D.“浸取”时,适当升高温度有利于Ca2+的浸出
21.磷锡青铜合金广泛用于仪器仪表中的耐磨零件和抗磁元件等。其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A.磷锡青铜的化学式为Cu3SnP
B.该晶胞中与P原子等距离且最近的Cu原子有6个
C.该晶体的熔点比金刚石的熔点高
D.磷锡青铜具有各向异性的特点
22.一种新型绝缘材料M(相对分子质量为Mr)由元素汞(Hg)、镉(Ge)、锑(Sb)组成。晶体M(晶胞如图乙所示)可视为晶体Ge(晶胞如图甲所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。已知:晶胞M底面边长为a nm,高为b nm。下列有关晶体Ge和晶体M的说法错误的是
A.晶体Ge与金刚石的结构相似,锗与金刚石一样硬而且脆
B.与Hg等距且最近的Sb的数目为2
C.晶胞中Hg、Ge、Sb原子个数比为1:1:2
D.晶体M的密度为
23.在气体分析中,常用CuCl2的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量。某工艺通过如下流程制备氯化亚铜固体(已知CuCl容易被氧化):
下列说法正确的是
A.步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸
B.步骤②中SO2的作用是作为氧化剂
C.步骤③中用SO2水溶液洗涤比较有效
D.CuCl晶胞结构如图所示,每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为4
24.下列叙述正确的是
A.离子化合物都是强电解质,共价化合物都是弱电解质
B.中和等体积浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸,消耗氢氧化钠的物质的量相等
C.室温下,某溶液中水电离的的浓度为,则该溶液的pH一定为9
D.电离平衡正向移动,电解质分子的浓度一定减小,离子浓度一定增大
25.73号元素钽(Ta)与砷(As)形成的晶体在室温下拥有超高的空穴迁移率和较低的电子迁移率,其长方体晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A.基态As原子核外N层有4种空间运动状态不同的电子
B.该晶胞中As的配位数为4
C.该晶体的化学式为TaAs
D.TaAs的晶体密度
二、填空题
26.Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born—Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为 kJ·mol-1,O=O键键能为 kJ·mol-1,Li2O晶格能为 kJ·mol-1。
27.金属的通性与其晶体结构有若密切的关系,根据铝晶体内部结构示意图,回答下列问题。
(1)图中“大球”指 其结构示意图为 ,微粒间产生的强烈地相互作用称为 键。
(2)因为铝晶体内部存在 微粒,所以金属铝具有导电性。
(3)国产C919飞机外壳应用了铝合金材料。下列铝合金的性质与其用于飞机外壳无关的是
a.密度小 b.能导电 c.抗腐蚀性能强 d.硬度大
(4)、MgO和都可以制耐火材料,是因为它们都是 。
a.不溶于水b.白色固体c.氧化物d.很高熔点物质
(5)是用量最大、应用最广的无机阻燃添加剂,结合化学方程式说明解释其能做阻燃剂的原因 ,在胶性溶液中的电离方程式是 。
28.工业上用闪锌矿(主要成分是ZnS,含FeS、Cu2S等杂质)冶炼锌,主要流程如下:
(1)Cu原子基态核外电子排布式为 ;立方ZnS晶体的密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图,S2-周围等距离且最近的Zn2+个数为 ,ZnS晶胞中的晶胞参数a= 列出计算式。
(2)在酸浸槽中用硫酸浸取锌焙砂可得ZnSO4溶液和酸浸渣,酸浸渣的主要成分为ZnFe2O4。
1)写出ZnFe2O4与焦炭在高温条件下反应生成CO、ZnO、Fe3O4的化学反应方程式:
;
ZnO、Fe3O4被还原为单质后,生成的Zn在高温下呈气态而与Fe分离,经 得到Zn粉。
2)ZnSO4溶液中加入(NH4)2SO4、氨水的混合溶液后形成Zn(NH3)42+离子,以惰性电极电解此混合溶液,阴极析出锌的同时发现并没有析出H2,阳极产生N2,电解过程中两极附近及电解后体系的pH没有明显变化,回答下列问题:
①(NH4)2SO4溶液的作用是 ;
②写出阳极的电极反应方程式: ;
③若选择 离子交换膜则发现石墨阴极上有晶体析出,并在电极上结壳,影响锌的附着,则阴极上析出物质的化学式为 ;
(3)测定电解法制得的锌(杂质为铜)的纯度:
取样8.100g,加入足量硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液,待固体全溶后定容至500ml,取20.00ml于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1的KMnO4溶液滴定,消耗标准溶液20.00ml,回答下列问题:
1)测得锌的纯度为 (结果保留小数点后两位);
2)下列各项会导致测定结果偏低的是
A.加入的足量Fe2(SO4)3溶液是用盐酸酸化的
B.滴定过程中随着反应的进行锥形瓶中出现黑色沉淀
C.滴定速度过慢
D.滴定终点时滴定管中吸入气泡
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.由均摊法可知该结构单元中O原子位于棱上和体心,数目为1+12×=4,A错误;
B.由图可知,Ni和Mg间的最短距离为晶胞面对角线的一半,即=,B错误;
C.由晶胞可知,以左下角的镍为例,离Ni最近的原子位于x、y、z轴上各2个,故配位数为6,C错误;
D.1个晶胞中Li的个数=1×0.5=0.5,Mg的个数=2×0.5+1×=1.125,Ni的个数=7×+3×0.5=2.375,O的个数=4,因此该物质的化学式为,D正确;
故选D。
2.D
【详解】A. 离子化合物由和构成,N 的化合价为-3,故A错误;
B. 阳离子为,电子数为 10,故B错误;
C. 阴离子为 ,最外层 2 个电子,不满足 8 电子稳定结构,故C错误;
D. 离子化合物由 和 构成,阴阳离子个数比为1∶1,故D错误。
故答案选:D。
3.B
【详解】A.二氧化硅为共价晶体,氯化钠为离子晶体,故A不符合题意;
B.氯化钠和氧化镁均为离子晶体,均只含离子键,故B符合题意;
C.晶体Si为共价晶体,氯化镁为离子晶体,故C不符合题意;
D.金刚石为共价晶体,氯化钾为离子晶体,故D不符合题意;
综上所述答案为B
4.C
【详解】A.同周期元素的非金属性逐渐增强,所以非金属性Cl>S>P>Si,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,即酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3,故A错误;
B.H2CO3易分解,碳酸氢钠加热易分解,碳酸钙高温分解,而碳酸钠性质稳定,即热稳定性强弱排序:Na2CO3>CaCO3>NaHCO3>H2CO3,故B错误;
C.水为分子晶体常温为液体,熔点最低,I2为分子晶体常温为固体,熔点高于水,KCl为离子晶体熔点较高,SiO2为原子晶体熔点最高,它们的熔点依次升高,即熔点:H2O<I2<KCl<SiO2,故C正确;
D.非金属性O>N>P>Si,非金属性越强对应的氢化物的稳定性越强,即稳定性:H2O>NH3>PH3>SiH4,故D错误;
故答案为C。
5.D
【详解】A. 氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成的,但是氯化钠晶体中的带电粒子不能自由移动,不能导电,A错误;
B.钠离子和氯离子之间因静电作用力而形成氯化钠晶体,静电作用力既包括静电引力也包括静电斥力,B错误;
C.氯化钠由钠离子和氯离子构成,不存在分子,C错误;
D.氯化钠的晶胞结构为,据图可知每个钠离子周围吸引6个氯离子,每个氯离子周围同样吸引6个钠离子,D正确;
综上所述答案为D。
6.A
【分析】根据“均摊法”, 晶胞中白色球、黑色球的个数分别为、,则晶体密度为,晶胞边长为;
【详解】A.根据“均摊法”, 晶胞中白色球、黑色球的个数分别为、,则晶胞中阴、阳离子的个数都为4,A正确;
B.两个距离最近的同种离子的核间距为晶胞面对角线长度的一半,所以晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为,B错误;
C.由晶胞的结构可知,阴、阳离子的配位数都是6,C错误;
D.在这个晶胞中阴、阳离子的个数都为4,阴、阳离子的配位数都为6,符合NaCl的晶胞特点,CsCl晶体的晶胞为,D错误;
故选A。
7.C
【详解】A.金属键和离子键均无方向性和饱和性,因此金属晶体和离子晶体均能采取紧密堆积结构,故A正确;
B.金属晶体中含有金属阳离子,离子晶体中含有阴阳离子,二者都含有离子,故B正确;
C.离子晶体的熔、沸点较高,金属晶体的熔、沸点有较大的差异,个别金属如Hg,熔沸点较低,故C错误;
D.金属晶体熔点的高低与金属阳离子的半径、电荷数有关;离子晶体熔点的高低均与离子半径大小有关,故D正确;
故选C。
8.D
【详解】A.三种物质都是原子(或共价)晶体,因原子半径r(C)>r(Si),所以键长:C—C>C—Si>Si—Si,键长越短,键能越大,原子晶体的熔点越高,故熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅,故A错误;
B.原子半径Na> Mg> Al,价电子数目Na <Mg<Al,原子半径越小价电子数越多,熔点越高,所以沸点:Na<Mg< Al,故B错误;
C.二氧化硅是原子(或共价)晶体,硬度大,白磷和冰都是分子晶体,硬度较小,故C错误;
D.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,故D正确;
故选D。
9.C
【分析】Y元素的一种氧化物具有磁性,则Y为Fe,Z元素只有一个4s电子,Z为Cu,根据Z在8个顶点和4个面心、1个体心,则均摊为,Y有6个在面心,4个在棱心,均摊为,X在内部,有8个,则X的化合价为-2价,则天然矿石为黄铜矿,X为S,化学式为CuFeS2,据此回答。
【详解】A.Y位于元素周期表的d区,Z位于元素周期表的ds区,A错误;
B.CuFeS2中Cu位于面心,与之最近的S为4个,S分别与2个Cu和2个Fe相连,所以Cu、S的配位数均为4,B错误;
C.该天然矿石的化学式CuFeS2,C正确;
D.X为S,非金属的电负性大于Fe,所以电负性:X>Y,D错误;
故选C。
10.C
【详解】A.结构单元中,B′数目为,A原子数目为1,数目为,存在2.5%的氧原子缺陷,故含有=2.925个O,设+3价A为a个,+4价A为b个,3a+4b+×(3+2)=2.925×2,a+b=1,解得a=0.65,b=0.35,+3价A与+4价A的原子个数比为13:7,故A正确;
B.由图可知,晶体中与B′原子距离最近的原子构成了正八面体,故B正确;
C.晶胞是构成晶体的最基本的几何单元,可以前后左右上下平移得到相同结构并能与其无隙并置;图示并非完整晶胞,为部分,故完整晶胞中A原子数目为8,故C错误;
D.晶胞质量为,晶胞体积为(a×10-10)3cm3,该晶体的密度,故D正确;
故选C。
11.D
【详解】A.Na2O和SiO2分别属于离子晶体、共价晶体,Na2O熔化克服离子键、SiO2熔化克服共价键,类型不同,故A错误;
B.硫和氯化铵分别属于分子晶体、离子晶体,硫受热变为气体克服分子间作用力,氯化铵受热变为气体克服离子键和共价键,类型不同,故B错误;
C.氯化钠和蔗糖分别属于离子晶体、分子晶体,氯化钠熔化克服离子键,蔗糖熔化克服分子间作用力,类型不同,故C错误;
D.碘和干冰均属于分子晶体,碘和干冰升华时均克服分子间作用力,类型相同,故D正确;
故选D。
12.B
【详解】A.要培养明矾晶体,结晶首先要得到明矾的饱和溶液,可以用比室温约高10~20℃的水溶解明矾晶体得到饱和溶液,A符合题意;
B.培养晶体需使饱和溶液缓慢冷却,B不符合题意;
C.用形状较为规则的小明矾晶体作晶核有利于明矾晶体形成,C符合题意;
D.结晶过程中不能由灰尘等杂质,因此结晶过程中,应将硬纸板盖住盛有饱和溶液的烧杯,D符合题意;
故选B。
【点睛】该实验的成败关键是:
1.所用试剂必须纯净,如含有杂质就很难获得完整的晶形;
2.控制溶液的浓度,如果溶液过浓,析晶速率太快,不易形成晶形完整的晶体;
3.如超过饱和溶液浓度不大,结晶速率太慢,小晶体慢慢长大;
4.注意环境温度的变化,应使饱和溶液缓慢冷却;
5.所用容器必须洁净,要加盖以防灰尘落入。
13.B
【详解】A.石墨烯的结构 ,1个碳原子被3个环共用,1个环含有碳原子数为=2,24g石墨烯含有环数为=NA,故A错误;
B.标准状况下,HF不是气体,22.4LHF分子物质的量大于1mol,含有的原子数大于2 NA,故B正确;
C.Cu与S反应生成Cu2S,因此64gCu与足量硫反应,转移电子数目为= NA,故C错误;
D.Cr2O溶液中存在Cr2O+H2O2CrO+2H+,且题目中缺少溶液的体积,因此无法判断Cr2O数目,故D错误;
答案为B。
14.B
【详解】A.根据题给晶胞结构,由均摊法可知,每个晶胞中含有个Bi,含有个个F,故该铋氟化物的化学式为,A正确;
B.以晶胞体心处铋离子为分析对象,距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内,为将晶胞均分为8个小立方体后,每个小立方体的体心的F-,即有8个,B错误;
C.由图中M坐标可知,X在xyz轴上坐标投影分别为、、,其原子分数坐标为,Y在xyz轴上坐标投影分别为1、、,其原子分数坐标为,C正确;
D.由A项分析可知,每个晶胞中有4个Bi3+、12个F-,晶体密度为,D正确;
故选B。
15.A
【详解】①含有离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,故错误;
②分子晶体若采取密堆积方式,配位数为8××3=12,故正确;
③含有共价键的晶体不一定是原子晶体,如干冰晶体为分子晶体,二氧化碳分子中含有共价键,故错误;
④分子晶体的熔点不一定比金属晶体低,如液态汞的熔点小于固态碘,故错误;
⑤离子晶体晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比,镁离子半径小于钠离子、氧离子半径小于氯离子,而镁离子电荷大于能力、氧离子电荷大于氯离子,所以MgO远比NaCl的晶格能大,故正确;
⑥共价键影响分子晶体稳定性但不影响晶体熔沸点,晶体熔沸点与分子间作用力成正比,故错误;
①③④⑥错误,故选A。
16.B
【分析】由题意可知,固态五氯化磷是由正四面体结构的四氯合磷阳离子和正八面体结构的六氯合磷阴离子形成的离子化合物。
【详解】A.由分析可知,固态五氯化磷中的阳离子为正四面体结构的四氯合磷阳离子,故A正确;
B.由分析可知,固态五氯化磷是由正四面体结构的四氯合磷阳离子和正八面体结构的六氯合磷阴离子形成的离子化合物,属于离子晶体,由于固体中不存在不自由移动的离子,不能导电,故B错误;
C.固态五氯化磷部分氟化得到的PCl2F3是由四氯合磷阳离子和六氟合磷阴离子形成的离子化合物,化学式可表述为,故C正确;
D.由于溴离子的离子半径过大无法形成正八面体结构的六溴合磷阴离子,固态五溴化磷中不存在六溴合磷阴离子,故D正确;
故选B。
17.C
【分析】根据氯化钠晶胞的结构,根据晶胞的结构,每个钠离子周围距离最近的钠离子在小立方体的面对角线的位置;采用沿X、Y、Z三轴切割的方法确定钠离子的配位数,将氯离子连接后观察所围成的空间几何构型,每个氯离子周围紧邻的钠离子相连接而成的空间几何体为正八面体。
【详解】A. 根据氯化钠晶胞的结构,氯化钠晶胞中含有8×+6×=4个钠离子和12×+1=4个氯离子,故A错误;
B. 沿X、Y、Z三轴切割的方法知,X轴上有2个氯离子,Y轴上有2个氯离子,Z轴上有2个氯离子,所以钠离子的配位数是6,将6个氯离子连接后所围成的空间几何构型正八面体,氯化钠晶胞中,氯离子处于钠离子形成的正八面体的中心空隙中,故B错误;
C. 每个钠离子周围距离最近的钠离子在小立方体的面对角线的位置,每个钠离子周围有八个这样的立方体,形成12个面,所以面对角线上的钠离子就有12个,氯化钠晶胞中,每个钠离子周围最近的钠离子有12个,故C正确;
D. 氯化钠晶胞的体心处不一定是钠离子,也可能看成是氯离子,故D错误;
故选C。
18.D
【详解】A.由晶胞结构图可知,Ni原子处于立方晶胞的顶点,Cu原子处于立方晶胞的面心,根据均摊法,每个晶胞中含有Cu原子的个数为6×=3,含有Ni原子的个数为8×=1,故晶胞中Cu原子与Ni原子的数量比为3∶1,A不符合题意;
B.以处于晶胞面心处的Cu原子来看,它与该面四个顶点处的Ni原子等距紧邻,故每个铜原子等距紧邻的镍原子数为4,B不符合题意;
C.晶胞参数为a ,则面对角线为a ,那么2x+2y=a,a=(x+y)cm,C不符合题意;
D.Cu、Ni均属于金属,它们通过金属键形成晶体,D符合题意;
故选D。
19.C
【详解】电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,电子层数越多,离子半径越大,则离子半径的大小顺序为,故A错误;
B.水分子和水合氢离子中氧原子的价层电子对数为都为4,模型均为四面体,故B错误;
C.氯原子的最外层有个未成对电子,可形成个共价键,则个氯原子最多只能与个氢原子结合形成氯化氢分子,是由共价键的饱和性决定的,故C正确;
D.、、均为离子晶体,、中含有极性共价键,但由和构成,不含有极性共价键,故D错误;
故选C。
20.B
【详解】A.“转化”时,通入二氧化碳,生成碳酸根离子,将硫酸钙转化为碳酸钙,A项正确;
B.pH约为6.5,呈酸性,碳酸根不可能大量存在,B项错误;
C.“高温煅烧”需要的仪器有酒精喷灯、坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架等,C项正确;
D.碳酸钙的溶解度随着温度的升高而降低,所以适当升高温度有利于Ca2+的浸出,D项正确;
答案选B。
21.C
【详解】A.磷锡青铜晶胞中含有Cu原子数=6=3,含有Sn原子数=8=1,含有P原子数=1,则其化学式为Cu3SnP,故A正确;
B.由图可知,P原子位于立方体的中心,与P原子等距离且最近的Cu原子位于面心,共有6个,故B正确;
C.磷锡青铜为合金,金刚石为原子晶体,一般情况下,熔沸点:原子晶体>金属晶体,而合金的熔点比各成分金属低,故磷锡青铜的熔点比金刚石的熔点低,故C错误;
D.磷锡青铜为晶体,晶体具有各向异性的特点,故D正确;
答案选C。
22.B
【详解】A.金刚石是原子晶体,硬度较大,晶体Ge与金刚石晶体结构相似,锗与金刚石一样硬而且脆,A正确;
B.图乙中与Hg等距且最近的Sb的数目为4,B错误;
C.根据均摊法计算,晶胞中拥有Hg、Ge、Sb的数目分别为,C正确;
D.均摊计算M的晶胞拥有4个,因此晶体M的密度为:,D正确;
故选:B。
23.C
【分析】Cu2(OH)2CO3与过量盐酸反应得到CuCl2的盐酸溶液,再通入SO2还原,过滤、洗涤得到CuCl固体。
【详解】A.步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸则得不到CuCl2的盐酸溶液,最终也得不到氯化亚铜固体,A错误;
B.根据Cu元素化合价的变化:从+2降低+1,可知其被还原,故步骤②中SO2的作用是作为还原剂,B错误;
C.由于CuCl容易被氧化,在步骤③中用SO2水溶液洗涤可防止CuCl被氧化,C正确;
D.从CuCl晶胞结构图可知,氯离子位于立方晶胞顶点和面心,故每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为,D错误;
故选C。
24.B
【详解】A.强电解质可能是共价化合物,如H2SO4、HCl都是强电解质且为共价化合物,A错误;
B.等浓度等体积的盐酸和醋酸物质的量相同,中和等浓度等体积的盐酸和醋酸所用NaOH的物质的量:盐酸=醋酸,B正确;
C.室温下某溶液中水电离出的c(H+)为,可见水的电离被抑制,则可以为酸或碱等溶液,故该溶液的pH可能为9、也可能为5,C错误;
D.电离平衡右移,电解质分子的浓度不一定减小,如在稀醋酸溶液中加入冰醋酸,电离平衡向右移动,醋酸分子浓度增大,D错误;
故选B。
25.B
【详解】A.基态As原子的价电子排布式为,一个原子轨道即为一种空间运动状态,N层电子共4种空间运动状态,A项正确;
B.该晶胞中As的配位数为6,B项错误;
C.由晶胞结构可知,该晶体的化学式为TaAs,C项正确;
D.(晶胞),则,D项正确;
故选B。
26. 520 498 2908
【详解】第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子变为气态基态正离子所需要的最低能量,依据图示,锂原子的第一电离能为1040 kJ/mol×0.5=520 kJ/mol;O=O键的键能为249 kJ/mol×2=498 kJ/mol;晶格能是指气态离子形成1mol晶体所释放的能量,则Li2O晶格能为2908 kJ/mol。
27.(1) Al3+ 金属键
(2)自由移动的电子
(3)b
(4)d
(5) 受热分解吸收大量的热,同时分解生成高熔点的氧化铝覆盖在可燃物表面,阻止与氧气接触
【解析】(1)
金属晶体是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合形成的,其中金属阳离子的半径大于电子半径,则金属铝中铝离子半径大于电子,铝离子的结构示意图为:,故答案为:Al3+;;金属键;
(2)
金属之所以能导电是因存在自由移动的电子,故答案为:自由移动的电子;
(3)
铝合金能制成飞机外壳,是因为其密度较小,铝合金的硬度很大,且具有一定的抗腐蚀性,与其导电性无关,故答案为:b;
(4)
、MgO和都可以制耐火材料,主要是因为三种物质的熔点都很高,故答案为:d;
(5)
受热分解吸收大量的热,同时分解生成高熔点的氧化铝覆盖在可燃物表面,阻止与氧气接触,因此常用其作阻燃剂,不完全电离生成氯离子和氢氧化根离子,其电离方程式为:,故答案为:受热分解吸收大量的热,同时分解生成高熔点的氧化铝覆盖在可燃物表面,阻止与氧气接触;;
28. 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1 4 3ZnFe2O4 + C 3ZnO + 2Fe3O4 + CO↑ 冷凝 (NH4)2SO4溶液显酸性,避免溶液pH过大产生Zn(OH)2沉淀 8NH3 - 6e— = N2↑+ 6NH4+ 阳 (NH4)2SO4 80.25% AB
【分析】(1)依据核外电子排布规律作答;根据几何关系找出配位数,利用“均摊法”通过密度公式求解晶胞参数;
(2)1)根据元素守恒定律书写化学方程式;气体转化为固体采用冷凝操作;
2)①(NH4)2SO4溶液水解显酸性,用来调节溶液的pH值;
②电解池中阳极发生失电子的氧化反应,根据题意书写其电极反应式;阳极产生铵根离子,若用阳离子交换膜可调节电荷平衡,据此分析作答;
(3)足量的Fe2(SO4)3溶液将样品中的铜与锌氧化,Fe3+自身转化为Fe2+后,利用酸性高锰酸钾做标准液滴定Fe2+,设样品中的铜的物质的量为x mol,锌的物质的量为y mol,根据元素守恒法与反应物的内在联系列出关系式求解;
2)依据操作不当对标准液的体积影响结合c(测) = 来分析作答;
【详解】(1)Cu为29号元素,其基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1;ZnS晶胞结构中S2-周围等距离且最近的Zn2+为4,S2-周围等距离且最近的S2-为12;ZnS晶胞中的晶胞参数a为xnm,则晶胞的体积为(x×10-6cm)3,晶胞中含有4个ZnS,则1mol晶胞的质量为97×4g,1mol晶胞的体积为(x×10-7cm)3×NA,则ZnS晶体的密度为ρg·cm-3=(97×4g)÷[(x×10-7cm)3×NA],解得x= nm,故答案为4;;
(2)1)ZnFe2O4与焦炭在高温条件下反应生成CO、ZnO、Fe3O4,则其化学方程式为:3ZnFe2O4 + C 3ZnO + 2Fe3O4 + CO↑;ZnO、Fe3O4被还原为单质后,生成的Zn在高温下呈气态而与Fe分离,经冷凝得到Zn粉,故答案为3ZnFe2O4 + C 3ZnO + 2Fe3O4 + CO↑;冷凝;
2)①(NH4)2SO4溶液水解显酸性,可避免溶液pH过大产生Zn(OH)2沉淀;
②因阳极产生N2,则阳极氨气发生失电子的氧化反应转化为N2,其电极反应式为:8NH3 - 6e— = N2↑+ 6NH4+;
③根据上述阳极反应可以看出,电解池中若采用阳离子交换膜,则生成的铵根离子通过阳离子交换膜移向阴极,生成硫酸铵,进而阻碍锌的附着,故答案为阳;(NH4)2SO4;
(3)1)足量硫酸酸化的Fe2(SO4)3溶液将固体全溶后,发生的离子反应分别为:2Fe3++Cu= 2Fe2++Cu2+,2Fe3++Zn= 2Fe2++Zn2+,设样品中的铜的物质的量为x mol,锌的物质的量为y mol,则转化的Fe2+的物质的量为2(x+y)mol,定容后再取样,利用酸性高锰酸钾标定后,消耗的酸性高锰酸钾的物质的量n(MnO4-)=0.1000mol·L-1×20×10-3mol=2×10-4 mol,根据电子转移数相等可知,5Fe2+MnO4-,则原样中n(Fe2+)=5 n(MnO4-)×=0.25 mol,即2(x+y)=0.25①,又样品的质量为8.1000g,则64x+65y=8.1000g ②,联立①②式可得,x=0.025mol,y=0.1mol,则锌的纯度为=80.25%;
2)A. 加入的足量Fe2(SO4)3溶液是用盐酸酸化的,则滴定时,酸性高锰酸钾可氧化盐酸,消耗的酸性高锰酸钾的体积偏大,(x+y)的值会偏大,通过消元法计算所得的y值偏小,则最后导致测定结果偏低,A项正确;
B. 滴定过程中随着反应的进行,锥形瓶中出现黑色沉淀,可能是二氧化锰,则消耗的酸性高锰酸钾的体积偏大,(x+y)的值会偏大,通过消元法计算所得的y值偏小,则最后导致测定结果偏低,B项正确;
C. 滴定速度过慢,亚铁离子被空气中氧气氧化,导致消耗的酸性高锰酸钾的体积变小,(x+y)的值会偏小,通过消元法计算所得的y值偏大,则最后导致测定结果偏高,C项错误;
D. 滴定终点时滴定管中吸入气泡,会导致读数后计算的酸性高锰酸钾的体积变小,(x+y)的值会偏小,通过消元法计算所得的y值偏大,则最后导致测定结果偏高,D项错误;
答案选AB。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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