第3章 晶体结构与性质 练习题 2023-2024学年高二下学期化学沪科版(2020)选择性必修2

2024-08-19
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第3章《晶体结构与性质》练习题 一、单选题 1.下列说法正确的是 A.SiO2是由极性键构成的非极性分子 B.酸性:三氟乙酸(CF3COOH)>乙酸(CH3COOH)>丙酸(CH3CH2COOH) C.晶体的自范性,能使破损的晶体在固态时自动变成规则的多面体 D.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是测定熔点 2.下列物质性质的比较,与氢键无关的是 A.水溶性: B.熔点: C.沸点: D.与碱基配对的能力: 3.Mg与Si两种元素形成的某化合物是一种n型半导体材料,在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造、恒温控制通信等领域具有重要应用前景,该化合物晶胞结构示意图如图,设为阿伏加德罗常数的值,1号原子的坐标为,3号原子的坐标为,下列说法错误的是 A.该化合物的化学式为 B.2号原子的坐标为 C.晶体密度为 D.离Si最近且等距的Si有12个 4.钒(V)的某种氧化物在升高到一定温度时,会发生可逆的相转变,由绝缘体变为导体,导体状态的晶体结构如图,V原子(大球)位于O原子形成的正八面体的中心。这种晶体结构的奇妙之处是能够导电。下列说法错误的是 A.O原子的配位数为6 B.该晶体的化学式为 C.冷却该晶体,会失去导电性 D.该晶体的密度为 5.下列叙述不正确的是 A.可以通过X射线衍射实验鉴别晶体与非晶体 B.混合晶体是混合物 C.等离子体是一种呈电中性的物质聚集体,其中含有带电粒子且能自由运动 D.纳米晶体具有不同于大块晶体特性的原因是晶体的表面积增大 6.下列关于晶体的说法正确的是 A.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 B.离子晶体中一定都存在离子键,不存在共价键 C.分子晶体中一定都存在共价键,不存在离子键 D.金刚石、SiC、NaF、NaCl、、晶体的熔点依次降低 7.铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分Cu2S)可以用于制铜,反应为Cu2S +O22Cu+SO2,制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中,溶液变蓝色并有紫红色固体产生。下列有关辉铜矿制备粗铜的相关说法正确的是 A.Cu+转化为基态Cu,得到的电子填充在3d轨道上 B.O2和SO2都是非极性分子 C.Cu2S晶胞中S2-位置如图所示,则一个晶胞中含有8个Cu+ D.标准状况下,每有 22.4 L O2参与反应,转移电子数为 4 mol 8.钛被誉为太空金属和亲生物金属,拥有卓越的金属特性。以钛铁矿(主要成分为,还含有少量)为原料制备钛的流程如图所示,已知沸点为136℃。下列说法错误的是 A.为加快“氯化”速率,可将钛铁矿粉碎并与焦炭混合均匀 B.理论上,每制得,需要 C.固体为分子晶体 D.流程中的Ar气氛换成性质稳定的氮气也可以达到同样效果 9.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CO2晶体中,每个CO2周围等距且紧邻的CO2有12个 D.在KCaF3晶体中,与F-距离最近的是K+ 10.已知冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6=3Na++AlF。现有冰晶石的结构单元如图所示,位于大立方体顶点和面心,位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,是图中、中的一种。下列说法正确的是 A.冰晶石是共价晶体 B.大立方体的体心处代表Al3+ C.与Na+距离相等且最近的Na+有6个 D.冰晶石晶体的密度约为g•cm-3 11.X、Y、Z、W为短周期元素,它们在周期表的位置如图所示,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法中正确的是 X Y Z W A.X的单质中键和键个数之比为1∶1 B.Y和Z只能组成一种化合物 C.Z的氧化物的晶体属于分子晶体 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W 12.三氯化硼的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,三氯化硼中ClBC1键角为120°,它可以水解,水解产物之一是氯化氢。下列关于三氯化硼的叙述中正确的是 A.三氯化硼是共价晶体 B.熔融时,三氯化硼能导电 C.三氯化硼是一种极性分子 D.三氯化硼的水解方程式为 13.某种钻盐晶体的立方晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为,A点的原子坐标参数为,C点的原子坐标参数为。下列说法错误的是 A.B点的原子坐标参数为 B.距离最近且等距离的的数目为8 C.该晶体的密度为 D.与之间的最短距离为 14.物质结构决定物质性质。下列关于物质性质的解释错误的是 选项 性质 解释 A 邻羟基苯甲酸的沸点低于对羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸相对分子质量大于邻羟基苯甲酸 B CS2是非极性溶剂,H2O是极性溶剂 CS2是直线形分子,H2O是V形分子 C FCH2COOH的酸性比BrCH2COOH的强 F的电负性大于Br,FCH2COOH中H-O键极性比BrCH2COOH的强 D SiO2的熔点高于干冰 SiO2是共价晶体,干冰是分子晶体 A.A B.B C.C D.D 15.砷化硼的晶胞结构如图1所示,晶胞边长为,为阿伏加德罗常数的值,图2中矩形AA'C'C是沿着晶胞对角面取得的截图。下列说法错误的是 A.1个砷化硼的晶胞结构中含有4个B原子 B.离硼原子最近的硼原子有6个,且最近距离为 C.该晶体密度可表示为 D.晶胞中各原子在矩形的位置为 二、填空题 16.钛在许多领域都有重要用途,因为可以制造人类关节和接骨,被称为“生物金属”。请回答下列问题: (1)钛在元素周期表中位于第 周期第 族,其基态原子核外电子排布式为 。 (2)某种钛氧化物晶体的晶胞如图,该晶体每个晶胞中的钛、氧原子个数比为 。 (3)一种铜金合金晶胞如图所示(原子位于顶角,原子位于面上),则该合金中原子与原子个数之比为 ,若该晶胞的边长为,则合金的密度为 (只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为)。 17.有下列几种晶体,按要求回答下列问题 A.SiO2  B.冰 C.白磷  D.金刚石  E.干冰 (1)干冰中C原子的杂化方式为: ,其分子构型为: 。 (2)SiO2中,Si的价电子轨道表示式为: 。 (3)属于分子晶体的是 (填字母,下同)。 (4)直接由原子构成的共价晶体是 。 (5)晶体中存在氢键的是 。 18.2020年8月19日发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》中指出,氯喹类药物可用于治疗新冠肺炎,其中羟基氯喹结构如图所示。    回答下列问题 (1)羟基氯喹分子中含氧官能团的名称为 。 (2)羟基氯喹分子中基态Cl原子核外电子有 种空间运动状态。 (3)羟基氯喹分子中C、N、O三种元素的电负性由小到大的顺序为 (用元素符号表示),第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。 (4)N原子的VSEPR模型为 。 (5)请在答题卡中,用*标出羟基氯喹分子中的手性碳原子 。 (6)下列现代分析手段中,可用于检测羟基氯的晶体结构是 。 A.X射线衍射 B.原子光谱 C.元素分析 D.红外光谱 19.离子晶体及其物理性质 (1)概念:由 和 相互作用而形成的晶体。 (2)离子晶体的性质 ①熔、沸点较 ,硬度较 。 ②离子晶体不导电,但 或 后能导电。 ③大多数离子晶体能溶于水,难溶于有机溶剂。 20.氮是地球上极为丰富的元素。回答下列问题: (1)氮化锂()晶体中氮以存在,基态核外电子排布式为 ,基态核外电子占据的最高能级电子的电子云轮廓图形状为 。 (2)胸腺嘧啶是构成DNA的一种含氮碱基,结构简式如图所示。 ①胸腺嘧啶的分子式为 。 ②其分子中σ键和π键的数目之比为 。 ③该胸腺嘧啶中含有官能团的名称 。 (3)和可形成离子液体,熔点低于100℃其挥发性一般比有机溶剂 (填“大”或“小”),的空间结构为 。 (4)与形成化合物的晶胞如图所示,与同一个最近且等距的有 个。 21.决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题: (1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示: 电离能/kJ·mol-1 I1 I2 I3 I4 A 578 1817 2745 11578 B 738 1451 7733 10540 A通常显 价,A的电负性 B的电负性(填“>”、“<”或“=”)。 (2)已知:波长为300 nm的紫外光的光子,光子的能量与光的频率的关系为E=hv,式中h=6.63×10-34J·s,光的波长λ与光的频率v的关系为,其中光速c=3×108m·s-1.根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,求波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量 kJ·mol-1,说明人体长时间照射紫外光后皮肤是否会受伤害的原因: 。 共价键 C—C C—N C—S 键能/kJ·mol-1 347 305 259 (3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。下表是3种离子晶体的晶格能数据: 离子晶体 NaCl KCl CaO 晶格能/kJ·mol-1 786 715 3401 离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量,KCl、CaO、TiN 3种离子晶体熔点从高到低的顺序是 。MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。 (4)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是 。 (5)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有___________ (填字母)。 A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 22.现有下列物质,请用字母填空:A.干冰  B.金刚石  C.氦  D.晶体硅  E.过氧化钠  F.二氧化硅  G.氯化铵 (1)属于原子晶体的化合物是 , (2)固态时不含化学键的分子晶体是 。 (3)含有非极性键的离子化合物是 。 (4)含有离子键、共价键、配位键的化合物是 。 23.回答下列问题 (1)现有下列物质:①金刚石;②干冰;③晶体硅;④二氧化硅晶体;⑤氯化铵;⑥氖;⑦金属锌。 通过非极性键形成共价晶体的是 ;属于分子晶体,且分子为直线形的是 ;由单原子分子构成的分子晶体是 ;含有极性键的离子化合物是 ;能导电且为金属晶体的是 。 (2)在①苯;②;③;④;⑤五种有机溶剂中,碳原子采取杂化的分子有 。(填序号)。分子的立体构型是 。与相比, (填化学式)的熔点较高。 (3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体,呈正四面体构型,易溶于下列物质中的_______(填序号)。 A.水 B. C. D.溶液 (4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水,而甲烷、甲酸甲酯难溶于水,试解释其原因 。 24.教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题: (1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素对应的原子有 种不同运动状态的电子。 (2)如图2所示,每条折线表示周期表ⅣA-ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是 。 (3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该晶体的类型属于 晶体。 (4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有 种。 GaCl3原子的杂化方式为 。写出与GaCl3结构相同的一种等电子体(写离子) 。 (5)冰、干冰、碘都是分子晶体,冰的结构具有特殊性,而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征,干冰分子中一个分子周围有 个紧邻分子。D的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是 (填字母标号)。 a.极性键    b.非极性键      c.配位键    d.金属键 25.回答下列问题: (1)请写出下列基态粒子的简化电子排布式和价层电子的轨道表示式:Cu: , 。 (2)在配合物中, 是中心离子, 是配位原子, 是配位体;的结构式为 。 (3)下图为几种晶体或晶胞的示意图:    请回答下列问题: ①上述晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是 。 ②冰、金刚石、MgO、干冰4种晶体的熔点由高到低的顺序为 。 ③每个Cu晶胞中实际占有 个铜原子,干冰晶体中一个分子周围有 个紧邻分子。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.B 【详解】A.SiO2是由极性键构成的共价晶体,不存在分子,故A错误; B.由于键的极性:C-F键>C-H键>C-C键,故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大,最易电离出氢离子,酸性最强;烃基是推电子基,烃基越大,酸性越弱,则酸性强弱顺序:三氟乙酸(CF3COOH)>乙酸(CH3COOH)>丙酸(CH3CH2COOH),故B正确; C.晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体外形的性质,但需要一定的条件,破损的晶体在饱和溶液中才能自动变成规则的多面体,故C错误; D.区分晶体和非晶体最可靠的方法是X-射线衍射法,不能根据熔沸点来判断晶体与非晶体,故D错误; 答案选B。 2.B 【详解】A.CH3CH2OH能与水形成氢键,溶解度大,CH3OCH3不能与水分子形成氢键,溶解度小,故水溶性:CH3CH2OH>CH3OCH3,与氢键有关,故A不符合题意; B.NH4Cl固体是离子晶体,固体HCl为分子晶体,则熔点:NH4Cl>HCl,与氢键无关,故B符合题意; C.对羟基苯甲醛存在分子间氢键,邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,分子间氢键致使熔沸点升高,分子内氢键致使熔沸点降低,因此沸点:,与氢键有关,故C不符合题意; D.更易与碱基形成氢键配对,所以与碱基配对的能力:,与氢键有关,故D不符合题意; 故选B。 3.C 【详解】A.由晶胞图可知,Si原子位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,8个Mg原子位于体内,Mg:Si=8:4=2:1,该化合物的化学式为Mg2Si,故A正确; B.将晶胞分成8个小立方体,2号原子位于右后下方的小立方体的体心,1号原子的坐标为(0,0,0),3号原子的坐标为(1,1,1),则2号原子的坐标为,故B正确; C.晶胞质量为g,晶胞体积为a3×10-21cm3,晶胞密度ρ= =g•cm-3=g•cm-3,故C错误; D.由晶胞图可知,距顶点的Si原子最近的Si原子位于相邻的面心,离Si最近且等距的Si有=12个,故D正确; 故选:C。 4.A 【详解】A.V原子有8个位于顶点,4个位于棱心,2个在体内,个数为:4;O原子有4个位于面上、6个位于体内,个数为:8;V:O=1:2,则两者配位数之比等于2:1,由晶胞结构可知,V的配位数为6,则O的配位数为3,故A错误; B.V原子有8个位于顶点,4个位于棱心,2个在体内,个数为:;O原子有4个位于面上、6个位于体内,个数为:;V:O=1:2,化学式为,故B正确; C.由题意可知温度改变时,该晶体会发生相转变,高温下由绝缘体转化为导体,则冷却时会变回绝缘体,从而失去导电性,故C正确; D.晶胞的质量为:,晶胞体积为:;晶体的密度为,故D正确; 故选:A。 5.B 【详解】A.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列,晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来,因此,可以通过X射线衍射实验鉴别晶体与非晶体,故A正确; B.石墨是混合晶体,石墨属于纯净物,故B错误; C.等离子体是一种呈电中性的物质聚集体,其中含有带电粒子且能自由运动,使等离子体具有导电性,故C正确; D.纳米晶体的特殊性质原因之一是它具有很大的比表面积,故D正确; 选B。 6.D 【详解】A.金属晶体由金属阳离子和自由电子组成,无阴离子,故A错误; B.离子晶体中可能有共价键,如氯化铵中氮氢键属于共价键,分子晶体中肯定没有离子键,故B错误; C.稀有气体是单原子分子,不存在共价键,故C错误; D.晶体中熔点高低一般顺序是:原子晶体>离子晶体>分子晶体;在原子晶体中,原子半径越大熔点越低;在离子晶体中,离子半径越大,熔点越低,电荷越多,熔点越高;在分子晶体中,相对分子质量越大,熔点越高(含有氢键的物质除外),所以这几种物质的熔点高低顺序是金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S。故D正确; 答案为D。 7.C 【详解】A.根据构造原理可知基态Cu+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10,Cu+得到1个电子转化为基态Cu,Cu原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,可见Cu+得到的电子是填充在4s轨道上,A错误; B.O2是非极性分子,而SO2则是极性分子,B错误; C.Cu2S晶胞中S2-位置如图所示,则一个晶胞中含有S2-数目为: 8×+6×=4,则根据其化学式可知其中所含Cu+数目为8个,C正确; D.在该反应中Cu元素化合价由+l价变为0价,O元素化合价由0价变为-2价,化合价共降低1×2+2×2=6;S元素化合价由-2价变为+4价,化合价升高6价,故在标准状况下,每有22.4 LO2参与反应,反应的O2的物质的量是1 mol时,转移电子的物质的量是6 mol,D错误; 故合理选项是C。 8.D 【分析】氯化发生的反应为:2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO,得到TiCl4,然后镁和四氯化钛反应生成钛和氯化镁,化学方程式为TiCl4 + 2MgTi+2MgCl2。 【详解】A.将钛铁矿粉碎并与焦炭混合均匀,增大反应物的接触面积,可加快“氯化”速率,故A正确; B.镁和四氯化钛反应生成钛和氯化镁,化学方程式为TiCl4 + 2MgTi+2MgCl2,理论上,每制得1molTi,需要2molMg,故B正确; C.由题可知TiCl4的沸点低,属于分子晶体,只含共价键,是共价化合物,故C正确; D.高温下Ti与N2反应,由TiCl4制备Ti的过程中,Ar气不可换成氮气,故D错误; 故答案选D。 9.D 【详解】A.据图可知距Na+最近的Cl-位于棱心和体心,共6个,形成正八面体,A正确; B.Ca2+位于晶胞的顶点和面心,根据均摊法,个数为8×+6×=4,B正确; C.由图知,在CO2晶体中,每个CO2周围等距且紧邻的CO2有12个,C正确; D.在KCaF3晶体中,氟离子位于面心、钾离子位于顶点,钙离子位于体心,与F-距离最近的是Ca2+,D错误; 综上所述答案为D。 10.D 【详解】A.冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6=3Na++AlF,熔融状态电离产生阳离子和阴离子,说明该物质属于离子晶体,A错误; B.每个晶胞中含有的个数为,的个数为,冰晶石中与Na+的个数比为1:3,故与必然表示同一种微粒,表示Na+,B错误; C.根据晶体结构可知:在该晶体中与Na+距离相等且最近的Na+有8个,C错误; D.晶体的密度ρ=,D正确; 故合理选项是D。 11.C 【分析】由于Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,即Y为O。X、Z、W分别为N、S、Cl。 【详解】A.X的单质为N2,分子中含有三键应该为1个σ 键和 2个π 键,个数之比为1∶2,A项错误; B.S与O能形成SO2和SO3,B项错误; C.Z的氧化物为SO2和SO3,熔点较低,属于分子晶体,C项正确; D.同周期从左往右非金属性增强,最高价氧化为的水化物酸性增强:Z<W,D项错误; 故选C。 12.D 【详解】A.的熔、沸点较低,为分子晶体,故A错误; B.为分子晶体,分子晶体熔融时不导电,故B错误; C.ClBCl键角为120°,则的空间结构为平面三角形,是一种非极性分子,故C错误; D.水解方程式为,故D正确; 故选D。 13.C 【分析】根据题目所给已知条件,可知晶胞参数定为单位1,A点为原点建立坐标系; 【详解】A.B点原子在晶胞的正前面面心,原子位置的坐标关系x轴方向单位长度,y轴方向为0,z轴方向单位长度,所以原子坐标参数为,描述正确,不符题意; B.在晶胞体心,距离最近且等距离的在晶胞8个顶点,描述正确,不符题意; C.该晶体的化学式为,的摩尔质量为,,该晶体的密度为,描述错误,符合题意; D.与之间的最短距离为立方晶胞中面对角线的一半,即,描述正确,不符题意; 综上,本题选C。 14.A 【详解】A.邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸的相对分子质量相同,由于邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,而对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,故邻羟基苯甲酸分子间作用力小于对羟基苯甲酸,导致邻羟基苯甲酸的沸点低于对羟基苯甲酸,A错误; B.CS2分子是直线形分子,它的正电中心、负电中心重合,而H2O分子是V形分子,它的正电中心、负电中心不重合,B正确; C.氟的电负性大于溴,故FCH2-的吸电子效应比BrCH2-的强,故FCH2COOH中键极性较强,容易电离,C正确; D.二氧化硅是共价晶体,干冰是分子晶体,共价键比范德华力强,D正确; 故答案为:A。 15.B 【详解】A.1个砷化硼的晶胞结构中,顶点:,面心:,含有4个原子,A项正确; B.离硼原子最近的硼原子有12个,且最近距离为,B项错误; C.该晶胞中有4个BAs,晶体密度可表示为,C项正确; D.晶胞上部的2个As原子分别连接A处和C处的B原子,且在截面上,故晶胞中各原子在矩形的位置为,D项正确; 故答案选B。 16.(1) 四 IVB [Ar]3d24s2 (2)1:2 (3) 1:3 【详解】(1)钛是22号元素,在元素周期表中位于第四周期第IVB族,其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d24s2;故答案为:四;IVB;[Ar]3d24s2。 (2)某种钛氧化物晶体的晶胞如图,Ti原子个数为,氧个数为,该晶体每个晶胞中的钛、氧原子个数比为1:2;故答案为:1:2。 (3)一种铜金合金晶胞如图所示(原子位于顶角,原子位于面上),Au原子个数为,Cu原子个数为,则该合金中原子与原子个数之比为1:3,若该晶胞的边长为,则合金的密度为;故答案为:1:3;。 17.(1) sp 直线 (2) (3)BCE (4)AD (5)B 【详解】(1)干冰即二氧化碳,二氧化碳的中心原子价层电子对数为2+=2,采取sp杂化,空间构型为直线型; (2)硅的原子序数为14,其价层电子排布式为:3s23p2,价电子轨道表示式为:; (3)SiO2、金刚石是由原子通过共价键结合形成的共价晶体,冰、白磷、干冰属于是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体,因此属于分子晶体的有:BCE; (4)由(3)分析可知,直接由原子构成的共价晶体是SiO2、金刚石,即AD; (5)氢原子与电负性大、半径小的原子X(氟、氧、氮等)以共价键结合,若与电负性大的原子Y(与X相同的也可以)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H···Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键,上述晶体中存在氢键的是冰,即B。 18.(1)羟基 (2)9 (3) C<N<O C<O<N (4)正四面体形、平面三角形 (5)   (6)A 【详解】(1)根据结构简式可判断羟基氯喹分子中含氧官能团的名称为羟基。 (2)羟基氯喹分子中基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,所以核外电子有9种空间运动状态。 (3)非金属性越强,电负性越大,羟基氯喹分子中C、N、O三种元素的电负性由小到大的顺序为C<N<O,由于氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态,稳定性强,所以第一电离能由小到大的顺序为C<O<N。 (4)分子中连接单键的氮原子的价层电子对数均是4,其VSEPR模型为正四面体形;分子中连接双键的氮原子含有3σ个键和一个π键,其VSEPR模型为平面三角形。 (5) 手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,羟基氯喹分子中的手性碳原子为; (6)A.X射线衍射可识别微观粒子的排布,用于鉴别晶体的结构,故A正确; B.原子光谱用于鉴定原子,故B错误; C.元素分析用于判断分子中所含元素种类,故C错误; D.红外光谱用于鉴定化学键,从而确定分子的结构,故D错误; 故答案为A。 19. 阳离子 阴离子 高 大 熔化 溶于水 【解析】略 20.(1) 1s22s22p6 球形 (2) C5H6N2O2 5:1 碳碳双键、酰胺基 (3) 小 正四面体 (4)6 【详解】(1)基态N电子排布式为1s22s22p3,得到3个电子变为基态N3-,则基态N3-电子排布式为:1s22s22p6,Li是3号元素,基态电子排布式为1s2,核外电子占据的最高能级电子是1s,s能级的电子云轮廓图形状为球形; (2)①胸腺嘧啶的分子式为C5H6N2O2; ②单键由1个σ键形成,双键由1个σ键和1个π键形成,则胸腺嘧啶分子中σ键和π键的比值为5:1; ③该胸腺嘧啶中含有官能团的名称:碳碳双键、酰胺基 (3)离子液体中微观粒子相互作用力为离子间相互作用力,比分子间相互作用力大,故其挥发性一般比有机溶剂小,中心原子的价层电子对数为4,故其空间构型为正四面体,故答案为:小;正四面体; (4)根据晶体的化学式为Cu3N,棱上为Cu+,顶点为N3-,N3-处于Cu+形成的正八面体空隙中,故与同一个N3−最近且等距的Cu+有6个。 21.(1) +3 > (2) 399 紫外光具有的能量足以使蛋白质分子中的化学键断裂,从而破坏蛋白质分子 (3) TiN>CaO>KCl 12 (4)CrO2 (5)A 【详解】(1)根据电离能数据可知,A是Al,B是Mg,则铝显+3价。同一周期,自左向右元素电负性逐渐增大,所以铝的电负性大于镁的。答案:+3;>; (2)E=hv=6.63×10-34×3×108/300×10-9=6.63×10-19J,则300 nm的紫外光的光子所具有的能量6.63×10-19×6.02×1023×0.001=399kJ/mol。根据表中数据可知,紫外光具有的能量足以使蛋白质分子中的化学键断裂,从而破坏蛋白质分子。答案:399;紫外光具有的能量足以使蛋白质分子中的化学键断裂,从而破坏蛋白质分子; (3)根据晶格能数据可知,离子半径越小,电荷数越多,晶格能越大,离子晶体的熔点越高,熔点由高到低的的顺序是TiN>CaO>KCl;MgO晶体与氯化钠晶体相似,所以MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有12个。答案:TiN>CaO>KCl;12; (4)Cr4+含未成对电子数为2,V5+未成对电子数为0,CrO2金属阳离子含未成对电子多适合作录音带磁粉原料。答案:CrO2; (5)根据结构可知,分子中含有配位键、共价键、和氢键,不存在离子键,答案选A。 22.(1)F (2)C (3)E (4)G 【分析】同种非金属元素之间易形成非极性键,不同非金属元素之间易形成极性键,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,由原子构成的晶体为共价晶体,由分子构成的晶体为分子晶体,由阴阳离子构成的晶体为离子晶体,由金属阳离子和自由电子构成的晶体为金属晶体,含有空轨道和含有孤电子对的原子之间易形成配位键,据此分析解答。 (1) A.干冰中只含极性键,为分子晶体;B.金刚石中只含非极性键,为共价晶体;C.氦中不含化学键,为分子晶体;D.晶体硅中只含有非极性键,为共价晶体;E.过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,O-O原子之间存在非极性键,为离子晶体;F.二氧化硅中只存在极性键,为共价晶体;G.氯化铵中铵根离子和氯离子之间存在离子键,铵根离子中N-H原子之间存在极性键且其中一个是配位键,为离子晶体;属于原子晶体的化合物是二氧化硅,故答案为:F; (2) 固态时不含化学键的分子晶体是氦,故案为:C; (3) 含有非极性键的离子化合物是过氧化钠,故答案为:E; (4) 含有离子键、共价键、配位键的化合物是氯化铵,故答案为:G。 23.(1) ①③ ② ⑥ ⑤ ⑦ (2) ①③ 直线形 (3)BC (4)甲醛、甲醇和甲酸能与水形成氢键,甲烷、甲酸甲酯难与水形成氢键 【详解】(1)①金刚石、③晶体硅属于共价晶体,只含非极性键,故通过非极性键形成共价晶体的是①③;②干冰、⑥氖由分子构成,属于分子晶体;二氧化碳中C原子采用sp杂化,分子空间构型为直线形,分子为直线形的是②;⑥氖是单原子分子,由单原子分子构成的分子晶体是⑥;⑤氯化铵由铵根离子和氯离子构成,铵根离子中含有极性共价键,所以属于离子晶体且含有极性键的离子化合物是⑤;⑦金属锌能导电且为金属晶体,选⑦。 (2)①苯中C原子形成3个σ键,无孤电子对,C原子采用杂化;②中C原子形成4个σ键,无孤电子对,C原子采用杂化;③中C原子形成3个σ键,无孤电子对,C原子采用杂化;④中C原子形成2个σ键,无孤电子对,C原子采用杂化;⑤中C原子形成4个σ键,无孤电子对,C原子采用杂化;五种有机溶剂中,碳原子采取杂化的分子有①③。中C原子采用杂化,分子的立体构型是直线形。与相比,的相对分子质量大,分子间作用力大,所以熔点较高的是。 (3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体,呈正四面体构型,是非极性分子,根据相似相溶原理,易溶于、,选BC。 (4)甲醛、甲醇和甲酸能与水形成氢键,甲烷、甲酸甲酯难与水形成氢键,所以碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水,而甲烷、甲酸甲酯难难溶于水。 24.(1)12 (2)SiH4 (3)原子 (4) 3 sp2杂化 CO (5) 12 abc 【详解】(1)根据题给图象分析,该元素第三电离能远远大于第二电离能,说明该元素的原子最外层电子数为2,为镁元素,核外有12种不同运动状态的电子; (2)在ⅣA~ⅦA中的氢化物里,NH3、H2O、HF因分子间存在氢键,故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点,只有ⅣA族元素氢化物不存在反常现象;组成与结构相似,相对分子量越大,分子间作用力越大,沸点越高,a点所在折线对应的是气态氢化物SiH4; (3)由CO2在高温高压下所形成的晶体图可以看出,其晶体结构为空间立体结构,每个C原子周围通过共价键连接4个O原子,所以该晶体为原子晶体; (4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有镁、硅、硫共3种;GaCl3中中心原子的价层电子对数是3,且不存在孤对电子,原子的杂化方式为sp2杂化;GaCl3为4原子价电子总数为32,与GaCl3结构相同的一种等电子体为CO; (5)根据干冰的晶胞结构可知,在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的 CO2分子有12个。由D的醋酸盐晶体局部结构知,该晶体中含有的化学键有极性键、非极性键和配位键,选abc。 25.(1) [Ar]3d104s1    (2) Cu2+ N NH3    (3) 金刚石晶体 金刚石 MgO 冰 干冰 4 12 【详解】(1)Cu为29号元素,其基态原子的简化电子排布式为:[Ar]3d104s1,价层电子轨道表示式为:  ,故答案为:[Ar]3d104s1;  ; (2)在配合物中,Cu2+中心离子,是配位体,其中N原子含孤对电子作配位原子;的结构式为  ;故答案为:Cu2+;N;;  ; (3)①体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是共价晶体,上述晶体中金刚石晶体为共价晶体,故答案为:金刚石晶体; ②冰为分子晶体、金刚石为共价晶体、MgO为离子晶体、干冰为分子晶体;熔点:共价晶体>离子晶体>分子晶体,又水分子间存在氢键,导致其熔点高于二氧化碳,则4种晶体的熔点由高到低的顺序为:金刚石 MgO 冰 干冰;故答案为:金刚石 MgO 冰 干冰; ③由铜的晶胞结构可知,晶胞中含有8个铜在顶点,6个铜原子位于面心,个数为:,每个Cu晶胞中实际占有4个铜原子,干冰晶体中二氧化碳分子位于顶点和面心,以面心二氧化碳分子为观察对象,与其紧邻的分子位于顶点可面心,共有12个,故答案为:4;12。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第3章  晶体结构与性质  练习题   2023-2024学年高二下学期化学沪科版(2020)选择性必修2
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