第三章 晶体结构与性质 测试题 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 测试题 一、选择题 1．该物质溶于水能导电，且该物质属于非电解质，溶于水时化学键被破坏的是 A．液溴 B．干冰 C．蔗糖 D．硫酸钡 2．下列含有非极性键的离子晶体是 ①醋酸钠固体 ②氢氧化钾固体 ③过氧化钠固体 ④金刚石 ⑤固态乙醇 ⑥氯化钙固体 A．③⑥ B．①③ C．③④⑤ D．②⑥ 3．如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，其对应的化学式是XY的是(图中：o-X， -Y) A． B． C． D． 4．实验测得Al与氯元素形成化合物的实际组成为，其球棍模型如图所示。已知在加热时易升华，与过量的NaOH溶液反应可生成-。下列说法不正确的是 A．属于分子晶体 B．中Al原子为杂化 C．中存在的化学键有极性共价键、配位键 D．属于配合物 5．下列说法不正确的是 A．同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为26 B．H3O+离子中存在配位键 C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大 D．元素周期表中IIIB到IIB的10个纵行的元素都是金属，故统称过渡金属元素 6．硼砂阴离子的球棍模型如图所示，下列说法错误的是 A．硼原子的杂化方式为、 B．1、2原子之间的化学键为配位键 C．硼砂阴离子间可结合成链状结构，则阴离子间以氢键结合 D．该阴离子中存在的化学键类型有极性键、配位键、氢键 7．NaH是一种无机盐。有机合成中，氢化钠主要用作强碱，能夺取很多化合物中的质子而生成相应的钠化合物，如与水反应生成NaOH与H2，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．NaH形成的晶体是离子晶体 B．NaH可以与乙醇反应产生H2 C．1mol氢化钠与水完全反应转移的电子数为2NA D．24gNaH所含电子数与24gMg原子所含电子数相同 8．下列物质不属于分子晶体的是 A．冰 B．二氧化硅 C．碘 D．固态的氩 9．亚铁氰化钾俗名黄血盐，在烧制青花瓷时用于绘画。制备方法为：。设为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A．分子中含有键数目为 B．配合物的中心离子价电子排布式为，该中心离子的配位数为6 C．每生成时，反应过程中转移电子数目为 D．中阴离子的空间构型为平面三角形，其中碳原子的价层电子对数目为4 10．下列说法正确的是 A．单质的晶体中一定不存在离子键 B．只含原子的晶体一定是共价晶体 C．离子晶体中一定含有离子键，不可能含有共价键 D．分子晶体在常温下不可能为固态 11．下列说法不正确的是 ①N2H4分子中既含极性键又含非极性键 ②若R2-和M+的电子层结构相同，则原子序数：R＞M ③F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量的增大而升高 ④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e-稳定结构 ⑤固体熔化成液体的过程是物理变化，所以不会破坏化学键 ⑥HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键 ⑦由于非金属性：Cl＞Br＞I，所以酸性：HCl＞HBr＞HI A．②⑤⑥⑦ B．①③⑤ C．②④⑤ D．③⑤⑦ 12．有关晶体的结构如图所示，下列说法中正确的是 A．该气态团簇分子的分子式为MN，其晶体不导电 B．氯化铯晶体中，每个周围距离最近的有8个 C．在晶体中，每个晶胞平均占有4个，的配位数是4 D．在NaCl晶体中，距最近且等距的有6个，距最近且等距的共6个 13．北京冬奥会颁奖礼仪服内胆添加了第二代石墨烯发热材料。石墨烯是从石墨材料中剥离出来由碳原子组成只有一层原子厚度的二维晶体，结构如图所示。下列说法不正确的是 A．石墨烯是一种新型无机非金属材料 B．石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 C．石墨烯中平均每个六元碳环含有2个碳原子 D．石墨烯导电的原因与其表面存在未杂化的p电子形成的大π键有关 14．氮化硼(BN)晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法，不正确的是 A．六方相氮化硼含有BN小分子 B．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 C．立方氮化硼中熔点高、硬度大 D．六方相氮化硼晶体其结构与石墨相似却不导电，原因是没有可以自由移动的电子 15．氮化硅(Si3N4)熔点高、硬度大，以硅烷(SiH4，Si为+4价)为原料制备氮化硅(Si3N4)的原理为3SiH4＋4NH3＝Si3N4＋12H2，下列事实能说明N和Si非金属性强弱的是 A．键角：SiH4＞NH3 B．SiH4在反应中作还原剂 C．Si3N4为原子晶体 D．SiH4与NH3分子的极性不同 二、填空题 16．依据原子结构知识回答下列问题。 (1)下列有关说法错误的是___________。 A．元素的电负性：P＜O＜F B．在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有两种 C．离子半径：S2-＞Ca2+＞O2-＞Na+ D．原子的未成对电子数：Cr＞Mn＞Si＞Cl E．基态铝原子的核外电子有13种运动状态，占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为球形。 (2)违反能量最低原理的是___________(填序号，下同)，违反洪特规则的是___________，违反泡利原理的是___________。 ①Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2 ②F-：1s22s23p6③P： ④Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 ⑤Mg2+：1s22s22p6⑥C： (3)下列硼原子电子排布图表示的状态中，能量最高的为___________(填选项字母)。 A． B． C． D． (4)①Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born­Haber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。 ②已知：r(Fe2＋)为61 pm，r(Co2＋)为65 pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3，分解温度较低的是___________，原因是___________。 17．向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl表示。 （1）该反应生成物中KCl既不是难溶物、难电离物质，也不是易挥发物质，则该反应之所以能够进行是由于生成了____________________的Fe(SCN)3； （2）经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3+与SCN－不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空： ① 若所得Fe3+和SCN－的配合物中，主要是Fe3+与SCN－以个数比1：1配合所得离子显血红色。该离子的离子符号是_________________。 ② 若Fe3+与SCN－以个数比1 ：5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为______。 18．氢化铝钠(NaAlH4)等复合氢化物是重要的有机还原剂。NaAlH4晶胞结构如图所示，NaAlH4晶体中，与Na+紧邻且等距的AlH有_______个，设阿伏加德罗常数为NA，则晶体的密度为_______g·cm-3。 19．稀有气体的熔、沸点和在水中的溶解度数据如下表。 氦() 氖() 氩() 氪() 氙() 熔点/K 0.95 24.48 83.95 116.55 161.15 沸点/K 4.25 27.25 87.45 120.25 166.05 溶解度/()(，20℃) 13.8 14.7 37.9 73 110.9 请解释其性质变化的规律_______。 三、计算题 20．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。回答下列问题： (1)镍元素在周期表中的位置为___________，基态镍原子未成对电子数为___________。 (2)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法为___________；配合物Ni(CO)4熔点−19.3℃，沸点42.1℃，难溶于水，易溶于有机溶剂，结构见下图，则固态Ni(CO)4属于___________晶体，1mol Ni(CO)4含有___________mol配位键。 (3)NiO的晶体结构类型与NaCl相似，离子半径如下表所示：NiO晶胞中Ni2+的配位数为____，NiO的熔点比NaCl高的原因是______。 Na+ 102pm Cl－ 181pm Ni2+ 69pm O2− 140pm (4)某铬镍合金晶胞如图所示，Cr、Ni原子个数比为__，该晶胞中Cr、Ni原子最近距离为__pm(用含a、c的代数式表示)。 21．在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x=_______pm，Mg原子之间最短距离y=_______pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是_______g·cm−3(列出计算表达式)。 四、元素或物质推断题 22．Ⅰ.已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、4、6，且都含有18个电子，其中B、C是由两种元素的原子组成，且B分子中两种元素原子的个数比均为1 :2 ，C分子中两种元素原子的个数比均为1 :1，D是一种有毒的有机物。 (1)组成A分子的原子的元素符号是___________； (2)从B分子的立体结构判断，该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)；分子空间结构为_______型。 (3)C在实验室可用来制取常见的一种气体单质，试写出该化学反应方程式__________________。 (4)D的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是(须指明D是何物质)： ________________。 Ⅱ. Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关。 (5)基态Cu原子的核外电子排布式为_______________。 (6)Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于_______________(填晶体类型)。 五、实验题 23．FeCl3是最重要的无机盐之一，主要用于金属蚀刻，污水处理等。回答下列问题： (1)FeCl3是一种共价化合物，Fe2Cl6的结构式为___________(标出其中的配位键) (2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式___________，实验室中腐蚀废液回收铜，并重新获得FeCl3溶液的步骤如下： 通入⑥时发生反应的离子方程式为___________，上述过程中共发生___________个氧化还原反应。 (3)已知FeCl3易吸收空气的水分而潮解，100℃左右时易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示。 ①装置A中发生反应的化学方程式为___________。 ②加热时，先点燃装置A的酒精灯，当___________时，再点燃装置D的酒精灯。 ③用粗硬质玻璃管直接连接装置D和E，比用细导管连接的优点是___________。 ④装置F中碱石灰作用是___________(提示：从不同角度作答2条) 【参考答案】 一、选择题 1．B 解析：A．液溴是单质，既不是电解质也不是非电解质，A不合题意； B．干冰溶于水生成H2CO3，H2CO3H++，有自由移动的离子故能导电，但不是CO2本身电离，故CO2为非电解质，电离过程中共价键被破坏，B符合题意； C．蔗糖的水溶液和熔融状态下均不导电，属于非电解质，C不合题意； D．硫酸钡是盐，属于电解质，由于硫酸钡难溶于水，故其水溶液几乎不导电，D不合题意； 故答案为：B。 2．B 解析：①醋酸钠固体由醋醋酸根离子和钠离子构成，醋醋酸根内碳碳键为非极性键； ②氢氧化钾固体由钾离子和OH-构成，OH-内只有极性键； ③过氧化钠固体由Na+和OH-构成，O内只有非极性键； ④金刚石是非极性键构成的原子晶体； ⑤固态乙醇是分子晶体； ⑥氯化钙固体是离子晶体，但不含共价键； 本题选B。 3．A 解析：[根据顶点、棱上、面上、体心和其他处于立方体内部的原子对晶胞的贡献分别为、1，求出X、Y的数目之比，其化学式分别为XY、X3Y、XY4、XY4； 故选：A。 4．C 解析：A．该物质易升华，说明构成微粒间作用力弱，它为分子晶体，A项正确； B．Al形成四面体构型为sp3杂化，B项正确； C．该物质有极性共价键、配位键还存在离子键，C项错误； D．含有配位键的化合物为配合物，D项正确； 故选C。 5．C 解析：A．同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为26，例如B和Ga，A正确； B．H3O+离子中氧提供孤电子对、氢提供空轨道，形成配位键，B正确； C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N、O的第一电离能大小：N>O；C错误； D．元素周期表中IIIB到IIB的10个纵行的元素都是金属，故统称过渡金属元素，D正确； 故选C。 6．D 解析：A．形成4个B-O键的B原子杂化方式均为sp3，形成3个B-O键的B原子杂化方式均为sp2，故A正确； B．B原子一般形成3个共价键，1号B原子形成4个共价键，1、2原子之间的化学键为配位键，故B正确； C．硼砂阴离子中含有O-H键，可以形成氢键，硼砂阴离子呈链状结构，阴离子间以氢键结合，故C正确； D．氢键不是化学键，故D错误； 选D。 7．C 解析：A．NaH为活泼金属的氢化物，Na失去电子形成阳离子，H原子得到电子形成阴离子，所以NaH为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，A正确； B．NaH中H为-1价，乙醇中H为+1价，所以可以归中反应生成氢气，B正确； C．NaH+H2O=NaOH+H2，还原剂为NaH，1mol氢化钠与水完全反应转移的电子数为NA，C错误； D．24gNaH为1mol，所含电子数为12NA，24gMg所含电子数1mol，所含电子数为12NA，二者所含电子数相同，D正确； 故答案选C。 8．B 解析：冰、碘、固态的氩均由分子间作用力结合形成，为分子晶体，二氧化硅是由共价键形成的共价晶体，故答案选B。 9．B 解析：A．的物质的量为1mol，其结构式为：H—C≡N，则分子中含有键数目为2，A错误； B．配合物的中心离子为Fe2+，其价电子排布式为，该中心离子的配体为CN-，配位数为6，B正确； C．该反应中，铁由0价升高到+2价，两个+1价氢变为0价，则转移2个电子，故每生成时，反应过程中转移电子数目为，C错误； D．中阴离子中C原子的孤电子对数，碳原子的价层电子对数= 3+0= 3，空间结构为平面三角形，D错误； 故选B。 10．A 解析：A．金属单质中只有金属键，非金属单质中可能存在共价键，单质的晶体中一定不存在离子键，故A正确； B．只含原子的晶体如稀有气体的单质是原子构成，是分子晶体，但如金刚石是原子晶体，故B错误； C．离子晶体一定含离子键，可能含共价键，如NaOH 既有离子键，又有共价键，故C错误； D．分子晶体常温下可能为固体，如S、P等，故D错误； 故选：A。 11．A 解析：①N2H4分子中N原子之间形成非极性共价键，N原子和H原子之间形成极性共价键，①正确； ②若R2-和M+的电子层结构相同，则M处于R的下一周期，所以原子序数：M＞R，②错误； ③F2、Cl2、Br2、I2的组成和结构相似，熔点随相对分子质量的增大而升高，③正确； ④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均满足最外层电子数+|化合价|=8，则均达到8e-稳定结构，④正确； ⑤固体熔化成液体的过程是物理变化，但可能破坏化学键，例如氢氧化钠熔化时离子键被破坏，⑤错误； ⑥HF分子很稳定，是因为H-F键键能大，与分子间氢键无关，⑥错误； ⑦元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但氢化物的酸性变化无此规律，酸性：HCl＞HBr＞HI，⑦错误。 综合以上分析，②⑤⑥⑦不正确，故选A。 12．C 解析：A．气态团簇分子的化学式为M4 N4或N4M4，晶体不导电，选项A错误； B．由图可知在CsCl晶体中每1个Cs+与其他6个Cs+等距离紧邻，选项B错误； C．晶胞中钙离子数目为8+6=4，结合晶胞内部的氟离子可知，对应配位数为4，选项C正确； D．以体心的氯离子为例，距Cl- 最近的Na+有6个，以顶点面心的钠离子为例，距Na+最近且等距的Na+共12个，选项D错误； 答案选C。 13．B 解析：A．石墨烯是碳元素组成的单质，属于新型无机非金属材料，故A正确； B．石墨中剥离石墨烯，破坏层与层之间的范德华力，不需要破坏化学键，故B错误； C．石墨烯中，每个碳原子被3个六元环共用，根据均摊原则，平均每个六元碳环含有碳原子数，故C正确； D．石墨烯中C原子采用sp2杂化，每个碳原子有1个未杂化的p电子，未杂化的p电子形成的大π键，所以石墨烯能导电，故D正确； 选B。 14．A 解析：A．六方相氮化硼中存在共价键和分子间作用力，空间结构与石墨类似，属于混合晶体，不含BN小分子，故A错误； B．六方相氮化硼层与层之间存在分子间作用力，分子间作用力比较小，所以其质地较软，故B正确； C．立方相氮化硼空间结构为网状结构，与金刚石类似，属于共价晶体，所以其熔点高、硬度大，故C正确； D．晶体中存在可以自由移动的电子能导电，六方相氮化硼晶体中没有可以自由移动的电子，所以不导电，故D正确； 故答案选A。 15．B 解析：A．SiH4、NH3中心原子价层电子对数均为4，SiH4中Si无孤电子对，氨分子中N孤电子对数为1，因此键角：SiH4＞NH3，但与非金属性强弱无关，故A不符合题意； B．SiH4中Si为+4价，硅化合价不变，而SiH4中H失去电子，化合价升高，因此SiH4在反应中作还原剂，NH3中N化合价未变，NH3中H得到电子，得出N的电负性大于Si，则说明N的非金属性比Si非金属性强，故B符合题意； C．氮化硅(Si3N4)熔点高、硬度大，说明Si3N4为共价晶体，与非金属性强弱无关，故C不符合题意； D．SiH4是非极性分子，NH3是极性分子，两者分子的极性不同，与非金属性无关，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 二、填空题 16．(1)BE (2) ② ③ ⑥ (3)D (4) 520 498 2 908 FeCO3 Fe2+的半径小于Co2+，FeO的晶格能大于CoO，Fe2+更易和氧离子结合，FeO比CoO稳定，FeCO3比CoCO3易分解 解析：（1）A．元素的非金属性越强，得电子能力越强，元素的电负性越大，所以P、O、F非金属性P＜O＜F，得电子能力P＜O＜F，元素的电负性P＜O＜F，故A正确； B．对于第二周期元素，随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，但要注意第ⅡA族和第VA族的反常，所以第一电离能介于硼和氮之间的第二周期元素有Be、C和O，一共有3种，故B错误； C．具有相同电子层结构的离子，随着原子序数递增，半径减小，即离子半径S2-＞Ca2+，O2-＞Na+，又电子层数越多，半径越大，S2-、Ca2+有三个电子层，O2-、Na+只有二个电子层，所以离子半径为S2-＞Ca2+＞O2-＞Na+，故C正确； D．Cr原子的价电子排布为3d54s1，有6个未成对电子，Mn原子的价电子排布为3d54s2，有5个未成对电子，Si原子的价电子排布为3s23p2，有2个未成对电子，Cl原子的价电子排布为3s23p5，有1个未成对电子，则原子的未成对电子数Cr＞Mn＞Si＞Cl，故D正确； E．Al的原子序数为13，核外有13个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p1，基态铝原子的核外电子有13种运动状态，占据最高能级为3p，3p能级电子云轮廓图形状为哑铃形，故E错误； 答案为BE。 （2）①Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2，该原子的电子排布式遵循了核外电子排布三大规律，正确；②F-：1s22s23p6，该离子的电子排布式违反了能量最低原理，因为能量2p＜3p，电子应填充在2p轨道上，F-的电子排布式为1s22s22p6；③P：，该原子的轨道表示式违反了洪特规则，因洪特规则是电子排布在同一能级不同轨道时，基态原子中的电子优先单独占据1个轨道，而且自旋方向相同，所以P原子的轨道表示式为 ；④Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，该原子的电子排布式遵循了核外电子排布三大规律，正确；⑤Mg2+：1s22s22p6，该离子的电子排布式遵循了核外电子排布三大规律，正确；⑥C：，该原子的轨道表示式违反了泡利不相容原理，因泡利不相容原理是一个原子轨道上最多可容纳两个电子，而这两个电子的自旋方向必须相反，所以C原子的轨道表示式为 ；答案为②；③；⑥。 （3）原子核外电子排布中，如果电子所占的轨道能级越高，该原子能量越高，根据图知，能量最高的是2s、2p能级，D选项符合题意；答案为D。 （4）①由题中图示可知，Li原子的第一电离能为气态基态Li原子失去1个电子形成气态基态正一价阳离子所需要的能量，所以其第一电离能为kJ/mol=520kJ/mol；O=O键键能为氧气分子变为氧原子所需能量，其键能=2×249kJ/mol=498kJ/mol；晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，所以其晶格能为2908kJ/mol；答案为520；498；2908。 ②由题中信息可知Fe2+的半径小于Co2+，FeO的晶格能大于CoO，Fe2+更易和氧离子结合，FeO比CoO稳定，所以FeCO3分解温度低，FeCO3比CoCO3易分解；答案为FeCO3；Fe2+的半径小于Co2+，FeO的晶格能大于CoO，Fe2+更易和氧离子结合，FeO比CoO稳定，FeCO3比CoCO3易分解。 17． 难电离 [Fe(SCN)]2+ FeCl3+5KSCN＝K2[Fe(SCN)5]+3KCl 解析：（1）FeCl3+3KSCN═Fe(SCN)3+3KCl反应之所以能进行，是由于生成了难电离的Fe(SCN)3，故答案为：难电离； （2）①Fe3+与SCN-以个数比1：1配合物离子，离子带2个单位正电荷，该配合物离子为，配合物化学式为[Fe(SCN)]Cl2，电离成[Fe(SCN)]2+；故答案为：[Fe(SCN)]2+； ②②若Fe3+与SCN-以个数比1：5配合，该配离子为[Fe(SCN)5]2-，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式为FeCl3+5KSCN═K2[Fe(SCN)5]+3KCl，故答案为：FeCl3+5KSCN＝K2[Fe(SCN)5]+3KCl。 【点睛】把握难电离的物质、平衡移动原理的应用为解答的关键。 18． 解析：以体心的AlH研究，与之紧邻且等距的Na+位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左右侧面面心、晶胞中下面立方体前后面的面心，与AlH紧邻且等距的Na+有8个，晶胞中AlH数目为1+8×+4×=4，Na+数目为6×+4×=4，则与Na+紧邻且等距的AlH有8个；晶胞质量=4×g，晶胞密度为====g/cm3。 19．稀有气体是分子晶体，相对分子质量增大，范德华力增大，熔沸点逐渐升高；随着相对分子质量的增大，稀有气体与水分子之间的作用力也逐渐增大，在水中的溶解度也逐渐增大 解析：由表可知，随着相对分子质量增大，稀有气体的熔沸点逐渐升高，在水中的溶解度逐渐增大。因为稀有气体属于分子晶体，分子晶体的熔沸点与分子间作用力（范德华力和氢键）有关，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增大，因此熔沸点逐渐升高；由于稀有气体为非极性分子，水为极性分子，不适用“相似相溶”原理，因此需从分子间作用力的角度分析溶解性，随着相对分子质量的增大，稀有气体与水分子之间的作用力也逐渐增大，故在水中的溶解度也逐渐增大。 三、计算题 20．(1) 第四周期VIII族 2 (2) X射线衍射 分子 8 (3) 6 Ni2+半径小Na+，O2−半径小于Cl－，则NiO的离子键键长短，且NiO中离子所带电荷数多，NiO晶格能大， (4) 1：1 解析：（1）镍是28号元素，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，因此Ni元素在周期表中的位置为第四周期VIII族，基态镍原子未成对电子数为2；故答案为：第四周期VIII族；2。 （2）区分晶体和非晶体最可靠的科学方法为X射线衍射；配合物Ni(CO)4熔点−19.3℃，沸点42.1℃，熔沸点低，说明固态Ni(CO)4属于分子晶体，根据结构可知Ni与C有配位键，C与O有配位键，因此1mol Ni(CO)4含有8mol配位键；故答案为：X射线衍射；分子；8。 （3）NaCl中每个钠离子周围等距离的氯离子有6个，NiO的晶体结构类型与NaCl相似，，因此NiO晶胞中Ni2+的配位数为6，根据离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔点越高，因此Ni2+半径小Na+，O2−半径小于Cl－，则NiO的离子键键长短，且NiO中离子所带电荷数多，NiO晶格能大，所以NiO的熔点比NaCl高；故答案为：Ni2+半径小Na+，O2−半径小于Cl－，则NiO的离子键键长短，且NiO中离子所带电荷数多，NiO晶格能大。 （4）某铬镍合金晶胞如图所示，Cr有2个，Ni有个，则Cr、Ni原子个数比为1：1，根据晶胞结构，得到AC为pm，BC的距离为pm，则AB的距离为，则晶胞中Cr、Ni原子最近距离即AD为pm；故答案为：1：1；。 21． 解析：根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的1/4，由于边长是a pm，则面对角线是，则x=pm；Mg原子之间最短距离为体对角线的1/4，由于边长是a pm，则体对角线是，则y=；根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是8×1/8+6×1/2+4=8，则Cu原子个数16，晶胞的质量是。由于边长是a pm，则MgCu2的密度是g·cm−3，故答案为：；；。 四、元素或物质推断题 22． Ar 极性 V形 2H2O22H2O+O2↑ D是CH3OH，分子之间能形成氢键 1s22s22p63s23p63d104s1 分子晶体 【分析】已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、4和6，且都含有18个电子，则A是Ar，又知B、C是由两种元素的原子组成，B分子中两种元素原子的个数比为1：2，C分子中两种元素原子的个数比为1：1，则B是H2S，C为H2O2，D是一种有毒的有机物，D为CH4O，据此解答。 解析：已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、4和6，且都含有18个电子，则A是Ar，又知B、C是由两种元素的原子组成，B分子中两种元素原子的个数比为1：2，C分子中两种元素原子的个数比为1：1，则B是H2S，C为H2O2，D是一种有毒的有机物，D为CH4O； (1)组成A分子的原子的元素符号是Ar； (2)H2S分子中硫原子的价层电子对=2+=4，且含有两个孤电子对，所以其空间构型是V形，该分子不对称，为极性分子； (3)H2O2在二氧化锰作用下会迅速产生氧气：2H2O22H2O+O2↑； (4)D为CH3OH，甲醇与水分子之间形成氢键，导致沸点明显比甲烷高； (5)Cu的核电荷数是29，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1； (6)Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，熔沸点低，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于分子晶体。 五、实验题 23．(1) (2) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 4 (3) MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 装置E开始出现黄绿色气体(或黄绿色气体充满装置D的硬质玻璃管) 防止堵塞 防止空气中水蒸气进入，导致FeCl3潮解；吸收多余的Cl2，防止污染 解析：（1）FeCl3属于共价化合物，则Fe2Cl6可以看作是2个FeCl3分子通过配位键结合，即结构简式为；故答案为； （2）Fe3＋具有强氧化性，且Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，因此FeCl3与Cu反应离子方程式为Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋；向废液中加入过量的铁单质，发生Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，过滤，滤液为FeCl2，滤渣为Fe和Cu，滤渣中加入过量的盐酸，发生Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，过滤，可以得到铜单质，②⑤合并的溶液为FeCl2，向其中通入氯气，发生2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；根据上述分析共发生4个氧化还原反应；故答案为Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋；2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；4； （3）①装置A制备氯气，其化学反应方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O；故答案为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O； ②制备FeCl3，需要排除装置中空气，防止铁与氧气反应，因此先点燃A处酒精灯，当装置E开始出现黄绿色气体或黄绿色气体充满装置D的硬质玻璃管，再点燃D处酒精灯；故答案为装置E开始出现黄绿色气体或黄绿色气体充满装置D的硬质玻璃管； ③FeCl3在100℃左右时易升华，遇冷转化成FeCl3固体堵塞导管，因此用粗硬质玻璃管直接连接装置；故答案为防止堵塞； ④氯气有毒，防止污染环境，需要尾气处理，即F处碱石灰作用之一是吸收多余的尾气，防止污染环境；FeCl3易吸收空气的水分而潮解，因此F处碱石灰的作用之二是吸收空气水分，防止FeCl3潮解；故答案为防止空气中水蒸气进入，导致FeCl3潮解；吸收多余的Cl2，防止污染。 学科网（北京）股份有限公司 $$