第三章 晶体结构与性质 基础练习题 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
2024-09-11
|
21页
|
108人阅读
|
0人下载
内容正文:
第三章《晶体结构与性质》基础练习题
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.乙烯分子中的键和键之比为
B.分子中一定既有键又有键
C.向配合物溶液中加入足量的溶液,所有氯元素均被完全沉淀
D.在硅酸盐中,四面体通过共用顶角氧离子形成一种无限长单链结构的多硅酸根如图a,其中的杂化方式与b图中单质中的杂化方式相同
2.邻二氮菲(phen,结构如图所示)可用于的检验,发生反应:。下列属于中不存在的化学键的是
A.配位键 B.离子键 C.极性键 D.σ键
3.下列叙述正确的是
A.固体SiO2一定是晶体
B.晶体有固定的组成,非晶体没有固定的组成
C.由于乳酸()中存在一个手性碳原子,导致该物质存在互为镜像的两个手性异构体
D.冰和固体碘晶体中相互作用力相同
4.一水合甘氨酸锌结构简式如图所示。下列说法错误的是
A.Cu与Zn两者晶体内金属原子的配位数均为12
B.该物质中,Zn2+的配位数为5,配原子为O、N
C.基态Zn2+价电子排布式为:3d84s2
D.电负性大小顺序为:O>N>C>H>Zn
5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.2.0g和的混合物中含有的电子数为NA
B.23g中为杂化的原子数为NA
C.1mol[中σ键的数目为16NA
D.100g46%的乙醇水溶液中含有的氢原子数12NA
6.下列关于晶体的说法正确的是
A.共价晶体中,共价键键能越大,熔点越高
B.晶体中有阳离子时,必有阴离子
C.晶胞是晶体中最小的平行六面体
D.玻璃吊坠具有规则的几何外形,所以玻璃是晶体
7.在人类提出水合氢离子概念一百多年来,我们首次在实空间里观测到水合氢离子的微观结构(两种构型的水合氢离子的结构模型如图),并发现了一种室温下保持在常压状态具有氢原子对称化构型的二维冰新物态。下列有关说法正确的是
A.(a)(b)均可表示为H3O+
B.(a)(b)中О原子均为sp3杂化
C.(a)中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
D.水合氢离子组装形成的二维冰相为共价晶体
8.某水性钠离子电池电极材料由、、、组成,其立方晶胞嵌入和嵌出过程中,与含量发生变化,依次变为格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白三种物质,其过程如图所示。下列说法错误的是
A.普鲁士蓝中与个数比为1∶2
B.格林绿晶体中周围等距且最近的数为6
C.基态Fe原子的价电子排布式为,失去4s电子转化为
D.若普鲁士白的晶胞棱长为apm,则其晶体的密度为
9.下列各图表示物质的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,从第二周期开始,Y为元素的有关性质),下列选项中的对应关系不正确的是
A.图①可表示碱金属单质的熔点大小关系
B.图②可表示ⅥA族元素的价电子数关系
C.图③可表示ⅥA族元素的简单氢化物的沸点高低关系
D.图④可表示ⅦA族元素的简单氢化物稳定性大小关系
10.下列关于不同晶体的描述中正确的是
A.在金刚石晶体中,每个C原子被12个六元碳环共用
B.在 NaCl晶体中,每个Na+周围有8个距离最近且相等的Cl-
C.含 1molH2O的冰中形成氢键的数目为4NA个
D.在石墨晶体中,碳原子数与C-C键数之比为1:3
11.GaAs晶体中掺杂Mn后兼有半导体和磁性的性质,具有潜在的应用价值。某种掺杂有Mn的砷化镓晶胞结构如图所示,若阿伏加德罗常德的值为NA,下列有关说法正确的是
A.Mn取代了GaAs晶体中的部分As
B.该晶胞中Mn、As、Ga原子的个数比为1:2:6
C.基态Ga原子核外电子有18种空间运动状态
D.1个晶胞的质量约为
12.下列有关物质分类或归类中,正确的是
①胶体:碳纳米管(具有纳米尺度的直径)、氢氧化铁胶体、淀粉溶液
②纯净物:硝酸、液氯、冰水混合物
③化合物:CaCl2、NaOH、HCl、HD
④共价晶体:金刚石、Na2O、BN、SiO2
⑤电解质:明矾[KAl(SO4)2•12H2O]、石膏、硫酸、纯碱
⑥同素异形体:C60、C70、金刚石、石墨烯
A.②⑤⑥ B.①③⑥ C.①⑤⑥ D.③⑤⑥
13.超氧化钾晶体的晶胞结构如图。下列说法不正确的是
A.元素位于元素周期表第四周期Ⅰ族 B.超氧化钾晶体中含有共价键
C.晶体中与每个距离最近且相等的有8个 D.超氧化钾的化学式为
14.普鲁士蓝及其衍生物可用作钠离子电池的正极材料,其立方晶胞嵌入和嵌出过程中,与含量发生变化,变化为:格林绿普鲁士蓝普鲁士白,已知三者均为立方晶胞,其过程如图一所示,嵌入的仅填充在小立方体的体心。从普鲁士蓝晶胞中切出的结构,如图二所示。下列说法不正确的是
A.普鲁士蓝晶胞中填充率为50%
B.一个普鲁士蓝晶胞中含有键数目为6
C.格林绿晶体中周围等距且最近的数为6
D.若普鲁士白的晶胞棱长为apm,则其晶体的密度为
15.利用超分子可以对一些物质进行分离,例如利用杯酚(杯酚用“”表示)分离C60和C70的过程如图所示。下列说法错误的是
A.杯酚与C60分子之间的作用为范德华力
B.杯酚易溶于氯仿,难溶于甲苯
C.晶体熔点:杯酚>C70>C60
D.操作①用到的主要仪器为分液漏斗
二、填空题
16.填空。
(1)ZnCl2浓溶液常用于除去金属表面的氧化物,例如与FeO反应可得Fe[Zn(OH)Cl2]2溶液。Fe[Zn(OH)Cl2]2的水溶液中不存在的微粒间作用力有 (填选项字母)
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.配位键 E.范德华力 F.氢键
(2)NH3、PH3和AsH3的沸点由高到低的顺序是 。
(3)N(CH3)3和P(CH3)3是重要的化工原料。N(CH3)3中N原子的杂化方式为 ;键角C—N—C大于C—P—C的原因是 。
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。Na3OCl属立方晶系(正方体形),晶胞参数为apm。晶胞沿y轴和沿z轴投影的各原子的分布图和原子分数坐标分别如图1、图2所示。据此推断该晶胞中Na原子的数目为 。设NA为阿伏加德罗常数的值,则Na3OC1晶体的密度为 g·cm-3(用代数式表示)。
17.碳元素的单质有多种形式,如图依次是C60、石墨和金刚石的结构图;回答下列问题:
(1)C60属于 晶体(填“金属”、“分子”或“共价”,下同),金刚石属于 晶体。
(2)在金刚石晶体中,碳原子数与化学键数之比为 。
(3)测定金刚石是晶态还是非晶态,可靠的科学方法是对固体进行 实验。
18.硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如图:
(1)1molH3BO3的晶体中含有 mol氢键。
(2)硼酸是一元弱酸,它本身不给出H+,但与水作用后能给出H+。用离子方程式说明硼酸水溶液呈酸性的原因为 。
19.根据原子结构,分子结构与性质的相关知识,回答下列问题:
(1)分子的VSEPR模型为 ;分子的立体构型为 。
(2)为 杂化,与其互为等电子体的微粒有 (任写一种)。
(3)硫代硫酸盐可用作浸金试剂。硫代硫酸根()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
①基态O原子的核外电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。的空间结构是 。
②浸金时,作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由: 。
20.比较晶体熔点的高低MgO CaO(填“高于”或“低于”)。
21.各图为几种分子、晶体或晶胞的结构示意图。
请回答下列问题:
(1)这些物质对应的晶体中,构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成的晶体是 、C60晶体;构成晶体的粒子之间主要以氢键结合形成的晶体是 。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5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Cu原子,每个MgO晶胞中实际占有 个镁离子,CaCl2晶体中每个Ca2+周围距离最近且相等的Cl-有 个。
(4)金刚石和C60晶体都是碳元素形成的单质,120gC60晶体中含π键数目为 。
22.在30 ℃以下,将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中,析出一种无色晶体X。组成分析证实,该晶体的质量组成为Na:14.90%,B:7.03%,H:5.24%。加热X,得无色晶体Y。Y含Na 23.0%,是一种温和的氧化剂,常温下在干燥空气里稳定,但在潮湿热空气中分解放氧,广泛用作洗涤剂、牙膏、织物漂白剂和美发产品,也用于有机合成。结构分析证实X和Y的晶体中有同一种阴离子Z2-,该离子中硼原子的化学环境相同,而氧原子却有两种成键方式。
(1)写出X、Y的最简式,给出推理过程。
X的最简式: Y的最简式: 。
推理过程:
(2)用最恰当的视角画出Z2-离子的立体结构 (原子用元素符号表示,共价键用短线表示)。
23.As与Co形成的某种化合物的晶胞如图(a)所示,其中部分晶胞中As的位置如图(b)所示。
(1)该化合物的化学式为 。
(2)若化合物的摩尔质量为Mg·mol-1,密度为ρg·cm-3.Co和As原子半径分别为r1pm和r2pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 (列出表达式即可)。
24.铜、镁、钙、锡及其化合物有许多用途。回答下列问题:
(1)CuSO4中阴离子的空间构型为 ,向盛CuSO4溶液的试管中逐滴加入氨水直至过量,可观察到的现象是 ,写出该过程涉及的总离子方程式 。
(2)叶绿素的结构示意图(部分)如图所示,其中存在 (填标号)。
a.非极性共价键 b.离子键 c.配位键 d.σ键 e.π键 f.氢键
25.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 。
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.D
【详解】A.乙烯分子中含有4个C-H键和1个C=C键,故σ键和π键之比为5:1,故A错误;
B.CO2含有C=O,所以CO2分子中含有σ键和π键,HCHO(甲醛)的结构式中含有C-H、C=O键,其分子中含有σ键和π键,而HClO中只存在共价单键,只存在σ键,故B错误;
C.加入足量AgNO3溶液,外界Cl-与Ag+反应,内界Cl-不与Ag+反应,故C错误;
D.硅酸盐中的硅酸根()为正四面体结构,所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式;S8单质中S原子有2个孤电子对和2个共价键,杂化方式也是sp3,故D正确。
答案选D。
2.B
【详解】A.提供空轨道,邻二氮菲中N原子提供孤电子对形成配位键,A不符合题意;
B.内部不存在离子键,B符合题意;
C.邻二氮菲中N和C、C和H之间存在极性键,C不符合题意;
D.邻二氮菲中N和C、C和H之间存在σ键,D不符合题意;
故选B。
3.C
【详解】A.固体SiO2存在结晶形和无定形两大类,无定形的SiO2不属于晶体,故A错误;
B.非晶体也有固定的组成,如无定形的SiO2,故B错误;
C.碳原子连接四个不同的原子或原子团时,该碳原子为手性碳原子,所以乳酸中第二个C()为手性碳原子,导致该物质存在互为镜像的两个手性异构体,故C正确;
D.冰中分子间除含有分子间作用力外,还存在氢键,碘分子间不存在氢键,故D错误;
故选C。
4.C
【详解】A. Cu的晶体为面心立方最密堆积,配位数为12,Zn晶体为六方堆积,配位数为12,故A正确;
B. 由图知,该物质中,Zn2+的配位数为5,配原子为O、N,故B正确;
C.基态Zn价电子排布式为:3d104s2,基态Zn2+价电子排布式为:3d10,故C不正确;
D. 电负性强弱与非金属性相关,非金属性强则电负性大,同周期从左向右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,电负性大小顺序为: ,故D正确;
答案选C。
5.B
【详解】A.和的摩尔质量均为20g/mol,2.0g和的混合物物质的量为0.1mol,每个和的电子数均为10个,所以2.0g和的混合物中含有的电子数为NA,故A正确;
B.中C和O均为sp3杂化,23g的物质的量为,23g中为杂化的原子数为0.5NA×3=1.5NA,故B错误;
C.1mol[中有12molN-Hσ键和4molCu-Nσ键,故σ键的数目为16NA,故C正确;
D.100g46%的乙醇水溶液中乙醇有46g,即1mol,水有54g,即3mol,含有的H原子数为:NA×6+3NA×2=12NA,故D正确;
故选B。
6.A
【详解】A.共价晶体的熔沸点和共价键的键能有关系,共价键键能越大,熔点越高,A正确;
B.晶体中有阳离子时,不一定有阴离子,例如金属晶体中含有阳离子,但没有阴离子,B错误;
C.晶胞是能完整反映晶体内部原子或离子在三维空间分布,即结构特征的最小单元,一般情况下,晶胞都是平行六面体,但是晶胞不是晶体中最小的“平行六面体”,C错误;
D.玻璃吊坠虽然具有规则的几何外形,但玻璃是非晶体,D错误;
答案选A。
7.B
【详解】A.(a)结构中,1个水合氢离子通过氢键和3个水分子作用,(b)结构中,1个氢离子通过氢键和2个水分子作用,二者均不可表示为,故A错误;
B.(a)(b)中O原子价层电子对数均为4,均为杂化,故B正确;
C.(a)中水分子中含有共价键,氧原子上的孤电子对与氢离子通过配位键形成水合氢离子,水合氢离子通过氢键和3个水分子作用,但氢键不属于化学键,故C错误;
D.共价晶体中全部原子间只靠共价键结合形成空间网状结构,水合氢离子组装形成的二维冰相属于分子晶体,故D错误;
故选B。
8.A
【详解】A.根据均摊原则,普鲁士蓝晶胞中含Fe: 、CN-数、Na+数4,根据化合价代数和等于0,可知与个数比为1∶1,故A错误;
B.根据晶胞图,格林绿晶体中周围等距且最近的数为6,故B正确;
C.Fe是26号元素,基态Fe原子的价电子排布式为,失去4s电子转化为,故C正确;
D.根据均摊原则,普鲁士白晶胞中含Fe:、CN-数、Na+数8,若普鲁士白的晶胞棱长为apm,则其晶体的密度为,故D正确;
选A。
9.D
【详解】A.碱金属单质的熔点随核电荷数的增大而减小,则图①能表示碱金属单质的熔点大小关系,A正确;
B.ⅥA族元素的价电子数相同,则图②可表示ⅥA族元素的价电子数关系,B正确;
C.ⅥA族元素的简单氢化物属于分子晶体,元素的核电荷数越大,简单氢化物的相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,但是水分子间形成氢键,熔沸点大于同主族其他简单氢化物,则图③能表示ⅥA族元素的简单氢化物的沸点高低关系,C正确;
D.ⅦA族元素的简单氢化物的稳定性随核电荷数增大而减小,则图④不可表示ⅦA族元素的简单氢化物稳定性大小关系,D错误;
故选D。
10.A
【详解】A.在金刚石晶体结构中,每个碳原子与周围4个碳原子形成4个碳碳单键,最小的环为六元环,每个碳原子为3个环共用,则每个碳原子连接12个六元环,A正确;
B.氯化钠晶胞中,距离钠离子最近且相等的氯离子为6个,B错误;
C. 1molH2O可以和4molH2O形成氢键,两分子共有一个氢键,故 1molH2O的冰中形成氢键的数目为2NA个,C错误;
D.在石墨晶体中,一个碳原子与其他三个碳原子形成3根碳碳单键,每个碳原子占有1.5个碳碳单键,故碳原子数与碳碳单键数之比为2:3,D错误;
故选A。
11.D
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中位于砷原子的个数为4,由化学式可知,砷化镓晶胞中镓原子位于顶点和面心,则锰原子取代了砷化镓晶体中的部分镓原子,故A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于砷原子的个数为4,位于顶点和面心的锰原子个数为1×+1×=,位于顶点和面心的镓原子个数为7×+5×=,则晶胞中锰原子、砷原子、镓原子的个数比为:4:=5:32:27,故B错误;
C.镓元素的原子序数为31,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,则原子核外电子有16种空间运动状态,故C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于砷原子的个数为4,位于顶点和面心的锰原子个数为1×+1×=,位于顶点和面心的镓原子个数为7×+5×=,则1个晶胞的质量为×(×55g/mol+4×75g/mol+×70g/mol)≈,故D正确;
故选D。
12.A
【详解】①碳纳米管是单质,不是胶体,①错误;
②硝酸、液氯、冰水混合物都是由单一组分构成的,属于纯净物,②正确;
③HD是由同种元素构成的单质,③错误;
④Na2O是由钠离子和氧离子构成的离子化合物,④错误;
⑤明矾[KAl(SO4)2•12H2O]、石膏、硫酸、纯碱都属于电解质,⑤正确;
⑥C60、C70、金刚石、石墨烯都是由碳元素构成的结构不同的单质,互为同素异形体,⑥正确;
正确的是:②⑤⑥;
故选A。
13.C
【详解】A.K为19号元素,位于元素周期表第四周期Ⅰ族,A不符合题意;
B.超氧化钾晶体中含和,和间形成离子键,中的氧原子间形成共价键,B不符合题意;
C.观察其晶胞结构中,晶体中与每个距离最近且相等的有6个(分别分布于的上、下、左、右、前、后),C符合题意;
D.由题中的晶胞结构知,有8个位于晶胞顶角,6个位于晶胞面心,则一个晶胞中含:个;有12个位于棱上,1个处于体心,则一个晶胞中含:个;因此超氧化钾的化学式为,D不符合题意;
故选C。
14.B
【详解】A.由普鲁士蓝晶胞可知,嵌入8个小立方体中的4个小立方体的体心,则晶胞中填充率为50%,故A正确;
B.普鲁士蓝晶胞中CN-的个数为24×+24×+6=24,每个CN-中含有2个键,则一个普鲁士蓝晶胞中含有键数目为242=48,故B错误;
C.根据晶胞图,格林绿晶体中Fe3+周围等距且最近的Fe3+数为6,故C正确;
D.根据均摊原则,普鲁士白晶胞中含Fe:8×+6×+12×+1=8、CN-数24×+24×+6=24、Na+数8,若普鲁士白的晶胞棱长为apm,则其晶体的密度为=,故D正确;
答案选B。
15.D
【详解】A.C60分子和杯酚均为分子晶体,故杯酚与C60分子之间的作用为范德华力,A正确;
B.非极性分子易溶于非极性分子,则杯酚易溶于氯仿,难溶于甲苯,B正确;
C.分子晶体的相对分子质量越大,沸点越高,则晶体熔点:杯酚>C70>C60,C正确;
D.操作①分离出固体与溶液,用到的主要玻璃仪器有漏斗和烧杯,D错误;
故答案为:D。
16.(1)AC
(2)NH3>AsH3>PH3
(3) sp3 N电负性大于P,成键电子对更偏向于N,成键电子对之间的斥力增大,键角变大
(4) 3
【详解】(1)离子键存在于固体离子化合物中,Fe[Zn(OH)Cl2]2在水溶液中会电离产生Fe2+和[Zn(OH)Cl2]-,离子键被破坏;[Zn(OH)Cl2]-中含有共价键和配位键,H2O分子内也含有共价键;金属键只存在于金属晶体中;H2O分子间存在范德华力和氢键。故选AC。
(2)NH3、AsH3、PH3是N族元素形成的简单氢化物,组成和结构相似,沸点随相对分子质量的增大而升高,但NH3中存在氢键,沸点在这三种物质中最高,故沸点由高到低的顺序为NH3>AsH3>PH3。
(3)N(CH3)3结构类似NH3,N的杂化方式为sp3杂化。N电负性大于P,成键电子对更偏向于N,成键电子对之间的斥力增大,键角变大。
(4)由图1和图2可知该晶体的晶胞中,O在晶胞的8个顶点上,故一个晶胞中平均含有1个O,Na在晶胞的12条棱的中点,故一个晶胞中平均含有3个Na,晶胞的体心是Cl。由题意知,该晶胞的体积为cm-3,质量为g,所以密度为 g·cm-3
17.(1) 分子 共价
(2)1:2
(3)X射线衍射
【详解】(1)C60是由C60分子构成的晶体,故C60属于分子晶体;金刚石是由碳原子以共价键形成的三维骨架结构的共价晶体;答案为:分子;共价。
(2)在金刚石晶体中,碳原子都采取sp3杂化,每个碳原子形成4个C—C键,1个C—C键由两个碳原子形成,则金刚石晶体中碳原子数与化学键数之比为1:2;答案为:1:2。
(3)测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪,在晶体的X射线衍射实验中,当单一波长的X射线通过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰,而在同一条件下摄取的非晶体图谱中却看不到分立的斑点或明锐的衍射峰;故测定金刚石是晶态还是非晶态,可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验;答案为:X射线衍射。
18.(1)3
(2)H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+
【详解】(1)由图中信息可知,每个硼酸分子有3个羟基,其O原子和H原子均可与邻近的硼酸分子形成氢键,平均每个硼酸分子形成了3个氢键,因此,1molH3BO3晶体中含有3mol氢键;
故答案为:3;
(2)硼原子的2p轨道有空轨道,水电离产生的OH-中的氧原子有2个孤电子对,故两者可形成配位键并破坏了水的电离平衡使溶液显酸性,其电离方程式为;
故答案为:。
19.(1) 正四面体 V形
(2) sp2
(3) 3∶5或5∶3 四面体形 中的中心S原子的价层电子对数为4,无孤电子对,不能做配位原子;端基S原子含有孤电子对能做配位原子
【详解】(1)氨气的键数目为3,孤电子对为,VSEPR模型为正四面体;
SO2分子键数目为2,孤电子对为,立体构型为V形。
(2)的中心原子N的价层电子对数=,是sp2杂化;硝酸根价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团互为等电子体,与其互为等电子体的微粒有:。
(3)
①基态O原子的核外电子排布图为,两种自旋状态的电子数之比为5∶3;硫代硫酸根()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物所以的空间结构是与相似,是四面体形;
②中的中心S原子的价层电子对数为4,无孤电子对,不能做配位原子;端基S原子含有孤电子对能做配位原子。
20.高于
【详解】镁离子的半径小于钙离子的,即氧化镁的晶格能比氧化钙大,所以晶体熔点:MgO高于CaO,故答案为:高于。
21.(1) 干冰晶体 冰晶体
(2)金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰
(3) 4 4 8
(4)5NA
【详解】(1)根据各晶体的构成和分析,分子晶体中粒子之间为范德华力,构成晶体的粒子之间主要以范德华力结合形成的晶体是干冰晶体、C60晶体;构成晶体的粒子之间主要以氢键结合形成的晶体是冰晶体;
(2)晶体熔点的一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,再结合晶体微粒作用力可得,冰和干冰属于分子晶体,且冰中含有氢键,熔点:冰>干冰,MgO和CaCl2属于离子晶体,熔点:MgO>CaCl2,金刚石是原子晶体,则熔点由高到低的顺序为金刚石>MgO>CaCl2>冰>干冰;
(3)由铜的晶胞结构可知,Cu原子占据面心和顶点,由均摊法可知每个Cu晶胞中实际占有的原子数为;同理根据均摊法可知每个MgO晶胞中实际占有个Cu原子;由CaCl2晶胞可知,每个Cl-周围最近距离的Ca2+分布在一个顶点以及和这个顶点相连的三个面的面心上,一共是4个,每个Ca2+被8个Cl-包围;
(4)120gC60晶体的物质的量为mol,C60晶体中,每两个碳原子形成一个π键,则120gC60晶体中含π键为mol×60×=5mol,即5NA。
【点睛】明确晶体的判断方法,同时要掌握均摊法在晶胞计算中的应用。
22.(1) NaBH8O7 NaBH2O4 n(Na) :n(B) :n(H):n(O)=:::=0.648:0.651:5.20:4.55=1:1:8:7,所以X的最简式是NaBH8O7;X变成Y是脱水过程。X为NaBH2O4·3H2O,则Y中Na的质量百分数为 (若X是NaBO3·4H2O,则Y中Na的质量分数为不符合题意。)
(2) (参考图形)
【详解】(1)略。
(2)略。
23.(1)CoAs3
(2)
【详解】(1)根据晶胞结构,b为晶胞的一半,As在晶胞的内部,则晶胞中含有As的个数= =24,Co在晶胞的顶点、棱上、面心和体内,个数=,N(Co):N(As)=8:24=1:3,则化学式为CoAs3;
(2)根据晶胞的化学式及结构,则1mol晶胞的质量为8M g,晶胞的体积为cm3,晶胞中Co和As原子的体积=,则晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 。
24. 正四面体形 先生成蓝色沉淀,后蓝色沉淀溶解生成深蓝色溶液 Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O acde
【详解】(1)CuSO4中的阴离子为硫酸根离子,硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0,则空间构型为正四面体形;向盛有硫酸铜溶液的试管里逐滴加入氨水,氨水与硫酸铜溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,继续滴加氨水,过量的氨水与氢氧化铜反应生成深蓝色的四氨合铜离子,反应的总离子方程式为Cu2++4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++4H2O;
(2)由叶绿素的结构示意图可知,叶绿素中不含有阴、阳离子,不存在离子键;氮原子和氧原子上没有连有氢原子,不可能形成氢键;含有的碳碳单键和碳碳双键为非极性共价键,含有的碳氮单键、碳氮双键、碳氧单键、碳氧双键为极性共价键;单键为σ键,双键中一个为σ键,一个为π键;碳氮双键中的氮原子与镁原子形成配位键,答案选acde。
25.(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。
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
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。