2025届高三化学高考备考一轮复习——物质的聚集状态 常见晶体类型定时练

2024-12-11
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2025届高三化学备考物质的聚集状态 常见晶体类型定时练 1、 选择题 每小题只有一个选项符合题意。 1.(2021·天津,2)下列各组物质的晶体类型相同的是(  ) A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO 2.下列说法错误的是(  ) A.只含分子的晶体一定是分子晶体 B.碘晶体升华时破坏了共价键 C.几乎所有的酸都属于分子晶体 D.稀有气体中只含原子,但稀有气体的晶体属于分子晶体 3.下列有关晶体类型的判断正确的是(  ) A SiI4:熔点120.5 ℃,沸点271.5 ℃ 共价晶体 B B:熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大 金属晶体 C Sb:熔点630.74 ℃,沸点1 750 ℃,晶体导电 共价晶体 D FeCl3:熔点282 ℃,易溶于水,也易溶于有机溶剂 分子晶体 4.(2023·北京,1)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(  ) A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键 B.三种物质中的碳原子都是sp3杂化 C.三种物质的晶体类型相同 D.三种物质均能导电 5.(2022·湖北,7)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是(  ) A.具有自范性 B.与C60互为同素异形体 C.含有sp3杂化的碳原子 D.化学性质与金刚石有差异 6.(2023·广州模拟)观察下列模型,判断下列说法错误的是(  ) 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 C60 A.原子数相同的金刚石和碳化硅,共价键个数之比为1∶2 B.SiO2晶体中Si和Si—O个数比为1∶4 C.石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1 D.C60晶体堆积属于分子密堆积 7.金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质,下列说法正确的是(  ) A.金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子 B.金刚石中每个C原子连接4个六元环,石墨中每个C原子连接3个六元环 C.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2 D.金刚石中碳原子数与C—C数之比为1∶4,而石墨中碳原子数与C—C数之比为1∶3 8.有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是(  ) A.在NaCl晶体中,距Cl-最近的Na+形成正八面体 B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均含有4个Ca2+ C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 D.该气态团簇分子的分子式为EF 9.(2024·长春模拟)PCl5晶体的晶胞结构如图。下列说法正确的是(  ) A.该晶体为分子晶体 B.晶胞体心上微粒为PCl4 C.晶胞顶点上微粒的空间结构为正八面体形 D.存在的化学键类型仅有极性共价键 10.X是核外电子数最少的元素,Y是地壳中含量最丰富的元素,Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形成自然界中硬度最大的共价晶体。下列叙述错误的是(  ) A.X2Y晶体的熔点高于WX4晶体的熔点 B.固态X2Y2是分子晶体 C.ZW是共价晶体,其硬度比Z晶体的小 D.Z、W是同一主族的元素,Z、W与元素Y形成的晶体都是共价晶体 2、 选择题 每小题有一个或两个选项符合题意。 11.(2023·武汉模拟)五羰基铁[Fe(CO)5]是一种具有三角双锥结构的黄色黏稠状液体,结构如图所示,已知其熔点为-20 ℃,沸点为103 ℃。下列推测不合理的是(  ) A.属于分子晶体 B.不溶于水,易溶于苯 C.隔绝空气受热分解生成Fe和CO D.每个Fe(CO)5粒子中含20个σ键 12.根据下表中给出的有关数据,判断下列说法错误的是(  ) AlCl3 SiCl4 晶体硼 金刚石 晶体硅 熔点/℃ 190 -68 2 300 >3 550 1 415 沸点/℃ 178 57 2 550 4 827 2 355 A.SiCl4是分子晶体 B.晶体硼是共价晶体 C.AlCl3是分子晶体,加热能升华 D.金刚石中的C—C比晶体硅中的Si—Si弱 13.(2023·山东,5)石墨与F2在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是(  ) A.与石墨相比,(CF)x导电性增强 B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强 C.(CF)x中C—C的键长比C—F短 D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键 14.(2023·山东淄博模拟)铝的卤化物AlX3(X=Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在,下列说法错误的是(  ) 性质 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 熔点/℃ 1 290 192.4 97.8 189.4 沸点/℃ 1 272 180 256 382 A.AlF3晶体类型与其他三种不同 B.1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为4NA C.Al2X6中Al、X原子价电子层均满足8e-结构 D.AlCl3熔点高于AlBr3的原因是Cl的电负性大于Br,具有一定离子晶体特征 15.(2022·山东,5)AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al、N—Ga。下列说法错误的是(  ) A.GaN的熔点高于AlN B.晶体中所有化学键均为极性键 C.晶体中所有原子均采取sp3杂化 D.晶体中所有原子的配位数均相同 3、 填空题 本题包括共5个小题,共56分。 16.下表给出了三组物质的相关性质数据: A组(熔点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能/ kJ·mol-1) 金刚石:3 550 CH3OH:T2 NaCl:a 石墨:3 850 CH3CH2CH2CH2OH:117.6 NaBr:b 碳化硅:T1 CH3CH2OCH2CH3:34.5 MgO:c 回答下列问题: (1)A组中的碳化硅属于________晶体,碳化硅的沸点T1________(填“大于”“小于”或“等于”)3 350,石墨沸点高于金刚石的原因是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)判断B组中甲醇沸点T2的范围________(填字母)。 a.>117.6  b.34.5~117.6  c.<34.5 (3)在水中的溶解度,CH3CH2CH2CH2OH远大于CH3CH2OCH2CH3,原因是 ________________________________________________________________________。 (4)C组物质,其晶体中微粒之间的作用力名称是________。该组物质可能具有的性质是________(填序号)。 ①硬度小 ②熔融状态能导电 ③固体能导电 ④熔点较低 (5)[2021·浙江6月选考,26(1)]已知3种共价晶体的熔点数据如下表: 金刚石 碳化硅 晶体硅 熔点/℃ >3 550 2 600 1 415 金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是__________________________________________。 17.(1)[2020·全国卷Ⅱ,35(2)]Ti的四卤化合物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是__________________________________________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 (2)[2020·天津,13(2)节选]Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素,三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为__________________________。 (3)[2020·山东,17(1)(2)节选]CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,回答下列问题: ①Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4空间构型为____________,其固体的晶体类型为____________。 ②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为____________(填化学式)。 18.下表数据是8种物质的熔点: 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2 熔点/℃ 920 801 1 291 160 -107 2 072 -57 1 723 请根据上表中的信息回答下列问题: (1)上述涉及的元素中最活泼非金属元素原子核外电子排布式是________,其核外有________种不同运动状态的电子,能量最高且相同的电子有________个。上述元素能形成简单离子的半径由大到小的顺序:________(用离子符号表示)。 (2)物质①的电子式:______________,⑤的分子空间结构:____________,⑧的晶体类型:______________。 (3)不能用于比较Na与Al金属性相对强弱的事实是________(填字母)。 A.最高价氧化物对应水化物的碱性 B.Na最外层1个电子,Al最外层3个电子 C.单质与H2O反应的难易程度 D.比较同浓度NaCl和AlCl3溶液的pH (4)③比④熔点高出很多,其原因是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 ①和②都属于离子晶体,但①比②的熔点高,请解释原因:___________________ ________________________________________________________________________。 19.(2024·全国甲卷·35)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题: (1)该族元素基态原子核外未成对电子数为    ,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为    。  (2)CaC2俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为    (填标号)。  a.离子键       b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键 (3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是    ,硅原子的杂化轨道类型为    。  (4)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因:   。  物质 SnF4 SnCl4 SnBr4 SnI4 熔点/℃ 442 -34 29 143 (5)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。其中Pb的配位数为    。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为    g·cm-3(列出计算式)。  20.(2024·浙江6月选考·17)氧是构建化合物的重要元素。请回答: (1)某化合物的晶胞如图1,Cl-的配位数(紧邻的阳离子数)为    ;写出该化合物的化学式    ,写出该化合物与足量NH4Cl溶液反应的化学方程式    。  (2)下列有关单核微粒的描述正确的是    。  A.Ar的基态原子电子排布方式只有一种 B.Na的第二电离能>Ne的第一电离能 C.Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2 D.Fe原子变成Fe+,优先失去3d轨道上的电子 (3)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图2。     图2 ①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序       ,请说明理由   。 ②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由  。 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2025届高三化学备考物质的聚集状态 常见晶体类型定时练 1、 选择题 每小题只有一个选项符合题意。 1.(2021·天津,2)下列各组物质的晶体类型相同的是(  ) A.SiO2和SO3 B.I2和NaCl C.Cu和Ag D.SiC和MgO 答案 C 解析 SiO2为共价晶体,SO3为分子晶体,A错误;I2为分子晶体,NaCl为离子晶体,B错误;Cu和Ag都为金属晶体,C正确;SiC为共价晶体,MgO为离子晶体,D错误。 2.下列说法错误的是(  ) A.只含分子的晶体一定是分子晶体 B.碘晶体升华时破坏了共价键 C.几乎所有的酸都属于分子晶体 D.稀有气体中只含原子,但稀有气体的晶体属于分子晶体 答案 B 解析 分子晶体是分子通过相邻分子间的作用力形成的,只含分子的晶体一定是分子晶体,故A正确;碘晶体属于分子晶体,升华时破坏了分子间作用力,故B错误;几乎所有的酸都是由分子构成的,故几乎所有的酸都属于分子晶体,故C正确;稀有气体是由原子直接构成的,只含原子,故稀有气体的晶体属于分子晶体,故D正确。 3.下列有关晶体类型的判断正确的是(  ) A SiI4:熔点120.5 ℃,沸点271.5 ℃ 共价晶体 B B:熔点2 300 ℃,沸点2 550 ℃,硬度大 金属晶体 C Sb:熔点630.74 ℃,沸点1 750 ℃,晶体导电 共价晶体 D FeCl3:熔点282 ℃,易溶于水,也易溶于有机溶剂 分子晶体 答案 D 4.(2023·北京,1)中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(  ) A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键 B.三种物质中的碳原子都是sp3杂化 C.三种物质的晶体类型相同 D.三种物质均能导电 答案 A 解析 金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化,石墨中所有碳原子均采用sp2杂化,石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化,碳碳三键上的碳原子采用sp杂化,B项错误;金刚石为共价晶体,石墨为混合型晶体,石墨炔为分子晶体,C项错误;金刚石不能导电,D项错误。 5.(2022·湖北,7)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是(  ) A.具有自范性 B.与C60互为同素异形体 C.含有sp3杂化的碳原子 D.化学性质与金刚石有差异 答案 A 解析 自范性是晶体的性质,碳玻璃为非晶态,所以没有自范性,A错误;碳玻璃和C60均是由碳元素形成的不同的单质,所以互为同素异形体,B正确;金刚石与碳玻璃互为同素异形体,性质差异主要表现在物理性质上,化学性质上也有差异,D正确。 6.(2023·广州模拟)观察下列模型,判断下列说法错误的是(  ) 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 C60 A.原子数相同的金刚石和碳化硅,共价键个数之比为1∶2 B.SiO2晶体中Si和Si—O个数比为1∶4 C.石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1 D.C60晶体堆积属于分子密堆积 答案 A 解析 金刚石和碳化硅都是共价晶体,在晶体中每个C原子或Si原子与相邻的4个原子形成共价键,每个共价键为2个原子所共有,因此若晶体中含有1 mol原子,则物质含有共价键的数目是2NA,故原子数相同的金刚石和碳化硅共价键个数之比为1∶1,A错误;在SiO2晶体中,每个Si原子与相邻的4个O原子形成Si—O,故Si原子与Si—O个数比为1∶4,B正确;在石墨烯中,每个C原子为相邻的3个六元环所共有,则在六元环中含有的C原子数为6×=2,因此石墨烯中碳原子和六元环个数比为2∶1,C正确;C60 分子之间只有范德华力,所以晶体是分子密堆积,D正确。 7.金刚石和石墨是碳元素形成的两种单质,下列说法正确的是(  ) A.金刚石和石墨晶体中最小的环均含有6个碳原子 B.金刚石中每个C原子连接4个六元环,石墨中每个C原子连接3个六元环 C.金刚石与石墨中碳原子的杂化方式均为sp2 D.金刚石中碳原子数与C—C数之比为1∶4,而石墨中碳原子数与C—C数之比为1∶3 答案 A 解析 金刚石中每个C原子连接12个六元环,石墨中每个C原子连接3个六元环,B项错误;金刚石中碳原子采取sp3杂化,而石墨中碳原子采取sp2杂化,C项错误;金刚石中每个碳原子与周围其他4个碳原子形成共价键,而每个共价键为2个碳原子所共有,则每个碳原子平均形成的共价键数为4×=2,故碳原子数与C—C数之比为1∶2;石墨晶体中每个碳原子与周围其他3个碳原子形成共价键,同样可求得每个碳原子平均形成的共价键数为3×=1.5,故碳原子数与C—C数之比为2∶3,D项错误。 8.有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是(  ) A.在NaCl晶体中,距Cl-最近的Na+形成正八面体 B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均含有4个Ca2+ C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构 D.该气态团簇分子的分子式为EF 答案 D 解析 氟化钙晶胞中,Ca2+位于顶点和面心,数目为8×+6×=4,故B正确;气态团簇分子不同于晶胞,气态团簇分子中含有4个E原子、4个F原子,则分子式为E4F4或F4E4,故D错误。 9.(2024·长春模拟)PCl5晶体的晶胞结构如图。下列说法正确的是(  ) A.该晶体为分子晶体 B.晶胞体心上微粒为PCl4 C.晶胞顶点上微粒的空间结构为正八面体形 D.存在的化学键类型仅有极性共价键 答案 C 10.X是核外电子数最少的元素,Y是地壳中含量最丰富的元素,Z在地壳中的含量仅次于Y,W可以形成自然界中硬度最大的共价晶体。下列叙述错误的是(  ) A.X2Y晶体的熔点高于WX4晶体的熔点 B.固态X2Y2是分子晶体 C.ZW是共价晶体,其硬度比Z晶体的小 D.Z、W是同一主族的元素,Z、W与元素Y形成的晶体都是共价晶体 答案 CD 解析 X为H元素,Y为O元素,Z为Si元素,W为C元素。X2Y晶体是冰,分子间存在氢键,熔点高于CH4,A正确;固态X2Y2是H2O2,属于分子晶体,B正确;SiC、晶体硅为共价晶体,碳的原子半径小于硅,SiC的硬度比晶体硅的大,C错误;CO2、CO均是分子晶体,D错误。 2、 选择题 每小题有一个或两个选项符合题意。 11.(2023·武汉模拟)五羰基铁[Fe(CO)5]是一种具有三角双锥结构的黄色黏稠状液体,结构如图所示,已知其熔点为-20 ℃,沸点为103 ℃。下列推测不合理的是(  ) A.属于分子晶体 B.不溶于水,易溶于苯 C.隔绝空气受热分解生成Fe和CO D.每个Fe(CO)5粒子中含20个σ键 答案 D 解析 五羰基铁[Fe(CO)5]是一种具有三角双锥结构的非极性分子,易溶于非极性溶剂苯中,故B正确;五羰基铁不稳定,在隔绝空气条件下受热分解,生成铁和一氧化碳,故C正确;分子中铁和碳原子形成5个σ键,每个碳氧三键中含一个σ键,则每个Fe(CO)5粒子中含10个σ键,故D错误。 12.根据下表中给出的有关数据,判断下列说法错误的是(  ) AlCl3 SiCl4 晶体硼 金刚石 晶体硅 熔点/℃ 190 -68 2 300 >3 550 1 415 沸点/℃ 178 57 2 550 4 827 2 355 A.SiCl4是分子晶体 B.晶体硼是共价晶体 C.AlCl3是分子晶体,加热能升华 D.金刚石中的C—C比晶体硅中的Si—Si弱 答案 D 解析 SiCl4、AlCl3的熔、沸点低,都是分子晶体,AlCl3的沸点低于其熔点,即在低于熔化的温度下就能气化,故AlCl3加热能升华,A、C正确;晶体硼的熔、沸点很高,所以晶体硼是共价晶体,B正确;由金刚石与晶体硅的熔、沸点相对高低可知,金刚石中的C—C比晶体硅中的Si—Si强,D错误。 13.(2023·山东,5)石墨与F2在450 ℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是(  ) A.与石墨相比,(CF)x导电性增强 B.与石墨相比,(CF)x抗氧化性增强 C.(CF)x中C—C的键长比C—F短 D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键 答案 B 解析 石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1个2p轨道上电子在层内离域运动,故石墨晶体能导电,而(CF)x中没有未参与杂化的2p轨道上的电子,故与石墨相比,(CF)x导电性减弱,A错误;石墨层间插入F后形成的C—F键长短,键能极大,分子结构稳定性增强,抗氧化性增强,B正确,C错误;由题干结构示意图可知,在(CF)x中每个C与周围的3个碳原子、1个F原子形成共价键,每个C—C被2个碳原子共用,即1 mol (CF)x中含有2.5x mol共价单键,D错误。 14.(2023·山东淄博模拟)铝的卤化物AlX3(X=Cl、Br、I)气态时以Al2X6双聚形态存在,下列说法错误的是(  ) 性质 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 熔点/℃ 1 290 192.4 97.8 189.4 沸点/℃ 1 272 180 256 382 A.AlF3晶体类型与其他三种不同 B.1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为4NA C.Al2X6中Al、X原子价电子层均满足8e-结构 D.AlCl3熔点高于AlBr3的原因是Cl的电负性大于Br,具有一定离子晶体特征 答案 B 解析 AlF3为离子晶体,其他三种为分子晶体,A正确;每个Al与周围的三个Cl共用一对电子,与另一个Cl形成配位键,故1 mol Al2Cl6中所含配位键数目为2NA,B错误;每个Al与周围的三个Cl共用一对电子,与另一个Cl形成配位键,均满足8电子结构,C正确。 15.(2022·山东,5)AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在N—Al、N—Ga。下列说法错误的是(  ) A.GaN的熔点高于AlN B.晶体中所有化学键均为极性键 C.晶体中所有原子均采取sp3杂化 D.晶体中所有原子的配位数均相同 答案 A 解析 Al和Ga均为第ⅢA族元素,N属于第ⅤA族元素,AlN、GaN的成键结构与金刚石相似,则其均为共价晶体,由于Al原子的半径小于Ga,N—Al的键长小于N—Ga的键长,则N—Al的键能较大,故GaN的熔点低于AlN,A说法错误;不同元素的原子之间形成的共价键为极性键,B说法正确;金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化,C原子的配位数是4,由于AlN、GaN与金刚石结构相似,则其晶体中所有原子均采取sp3杂化,所有原子的配位数也均为4,C、D说法正确。 3、 填空题 本题包括共5个小题,共56分。 16.下表给出了三组物质的相关性质数据: A组(熔点/℃) B组(沸点/℃) C组(晶格能/ kJ·mol-1) 金刚石:3 550 CH3OH:T2 NaCl:a 石墨:3 850 CH3CH2CH2CH2OH:117.6 NaBr:b 碳化硅:T1 CH3CH2OCH2CH3:34.5 MgO:c 回答下列问题: (1)A组中的碳化硅属于________晶体,碳化硅的沸点T1________(填“大于”“小于”或“等于”)3 350,石墨沸点高于金刚石的原因是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)判断B组中甲醇沸点T2的范围________(填字母)。 a.>117.6  b.34.5~117.6  c.<34.5 (3)在水中的溶解度,CH3CH2CH2CH2OH远大于CH3CH2OCH2CH3,原因是 ________________________________________________________________________。 (4)C组物质,其晶体中微粒之间的作用力名称是________。该组物质可能具有的性质是________(填序号)。 ①硬度小 ②熔融状态能导电 ③固体能导电 ④熔点较低 (5)[2021·浙江6月选考,26(1)]已知3种共价晶体的熔点数据如下表: 金刚石 碳化硅 晶体硅 熔点/℃ >3 550 2 600 1 415 金刚石熔点比晶体硅熔点高的原因是__________________________________________。 答案 (1)共价 小于 石墨中碳碳之间除σ键,还存在大π键,石墨中碳碳键的键长短于金刚石,键能大于金刚石,沸点更高 (2)b (3)CH3CH2CH2CH2OH 能与水形成分子间氢键,乙醚不能 (4)离子键 ② (5)共价晶体中,原子半径越小,共价键键能越大,熔点越高,原子半径:C<Si(或键长:C—C<Si—Si),键能:C—C>Si—Si 17.(1)[2020·全国卷Ⅱ,35(2)]Ti的四卤化合物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是__________________________________________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155 (2)[2020·天津,13(2)节选]Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素,三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为__________________________。 (3)[2020·山东,17(1)(2)节选]CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,回答下列问题: ①Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4空间构型为____________,其固体的晶体类型为____________。 ②NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为____________(填化学式)。 答案 (1)TiF4为离子晶体,熔点高,其他三种均为分子晶体,随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高 (2)NiO>CoO>FeO (3)①正四面体形 分子晶体 ②NH3、AsH3、PH3 解析 (2)三种元素二价氧化物均为离子晶体,由于离子半径Fe2+>Co2+>Ni2+,则离子键强度由大到小的顺序为NiO>CoO>FeO,三种晶体的熔点由高到低的顺序为NiO>CoO>FeO。 (3)①Sn最外层有4个电子,与4个Cl形成4个σ键,因此SnCl4的空间构型为正四面体形;由题给信息知SnCl4常温常压下为液体,说明SnCl4的熔点较低,所以其固体的晶体类型为分子晶体。②NH3、PH3、AsH3均为分子晶体,NH3分子间存在氢键,因此沸点高于PH3、AsH3;AsH3的相对分子质量大于PH3,因此AsH3的沸点高于PH3,即三者沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3。 18.下表数据是8种物质的熔点: 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 物质 Na2O NaCl AlF3 AlCl3 BCl3 Al2O3 CO2 SiO2 熔点/℃ 920 801 1 291 160 -107 2 072 -57 1 723 请根据上表中的信息回答下列问题: (1)上述涉及的元素中最活泼非金属元素原子核外电子排布式是________,其核外有________种不同运动状态的电子,能量最高且相同的电子有________个。上述元素能形成简单离子的半径由大到小的顺序:________(用离子符号表示)。 (2)物质①的电子式:______________,⑤的分子空间结构:____________,⑧的晶体类型:______________。 (3)不能用于比较Na与Al金属性相对强弱的事实是________(填字母)。 A.最高价氧化物对应水化物的碱性 B.Na最外层1个电子,Al最外层3个电子 C.单质与H2O反应的难易程度 D.比较同浓度NaCl和AlCl3溶液的pH (4)③比④熔点高出很多,其原因是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 ①和②都属于离子晶体,但①比②的熔点高,请解释原因:___________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)1s22s22p5 9 5 Cl->O2->F->Na+>Al3+ (2) 平面正三角形 共价晶体 (3)B (4)AlF3是离子晶体,AlCl3是分子晶体 氧离子半径比氯离子半径小且氧离子带2个电荷,故Na2O的离子键比NaCl强,熔点比NaCl高 解析 (1)题述涉及元素中最活泼非金属元素是F元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p5,有9种不同运动状态的电子,能量最高且相同的电子为2p电子,有5个;电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越小,离子半径越大,则能形成简单离子的半径由大到小的顺序为Cl->O2->F->Na+>Al3+。(2)物质①Na2O为离子化合物,其电子式为;⑤BCl3中B原子的价层电子对数为3+0=3,空间结构为平面正三角形;⑧SiO2熔点高达1 723 ℃,为共价晶体。(3)最高价氧化物对应水化物的碱性越强,该元素的金属性越强,故A正确;元素金属性强弱与最外层电子数无关,与得失电子难易程度有关,故B错误;单质与H2O反应的难易程度能判断其单质的还原性强弱,从而确定元素金属性强弱,故C正确;比较同浓度NaCl和AlCl3溶液的pH来判断其金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,从而确定其金属性强弱,故D正确。 19.(2024·全国甲卷·35)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题: (1)该族元素基态原子核外未成对电子数为    ,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为    。  (2)CaC2俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为    (填标号)。  a.离子键       b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键 (3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是    ,硅原子的杂化轨道类型为    。  (4)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因:   。  物质 SnF4 SnCl4 SnBr4 SnI4 熔点/℃ 442 -34 29 143 (5)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。其中Pb的配位数为    。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为    g·cm-3(列出计算式)。  答案:(1)2 +4 (2)bd (3)C sp3 (4)SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高 (5)6[或] 【解析】(1)ⅣA族元素基态原子的价层电子排布式为ns2np2,其核外未成对电子数为2,因最外层电子数均为4,所以在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为+4。 (2)CaC2俗称电石,其为离子化合物,由Ca2+和构成,两种离子间存在离子键,中两个C原子之间存在非极性共价键,因此,该化合物中不存在的化学键类型为极性共价键和配位键,故选bd。 (3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,含C、Si、H三种元素,其电负性大小:C>H>Si,则电负性最大的元素是C,硅原子与周围的4个原子形成共价键,没有孤电子对,价层电子对数为4,则硅原子的杂化轨道类型为sp3。 (4)根据表中数据可知,SnF4的熔点远高于其余三种物质,故SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,SnCl4、SnBr4、SnI4三种物质的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,熔点升高,故原因为SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高。 (5)由PbS晶胞结构图可知,该晶胞中有4个Pb和4个S,距离每个原子周围最近的原子数均为6,因此Pb的配位数为6。设NA为阿伏加德罗常数的值,则NA个晶胞的质量为4×(207+32) g,NA个晶胞的体积为NA×(594×10-10cm)3,因此该晶体密度为 g·cm-3或 g·cm-3。 20.(2024·浙江6月选考·17)氧是构建化合物的重要元素。请回答: (1)某化合物的晶胞如图1,Cl-的配位数(紧邻的阳离子数)为    ;写出该化合物的化学式    ,写出该化合物与足量NH4Cl溶液反应的化学方程式    。  (2)下列有关单核微粒的描述正确的是    。  A.Ar的基态原子电子排布方式只有一种 B.Na的第二电离能>Ne的第一电离能 C.Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2 D.Fe原子变成Fe+,优先失去3d轨道上的电子 (3)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图2。     图2 ①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序       ,请说明理由   。 ②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由  答案:(1)12 K3ClO K3ClO+2NH4Cl+H2O3KCl+2NH3∙H2O (2)AB (3)①HC>HB>HA O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:CO>CS>CSe,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强 ②S的原子半径大于O的原子半径,S—H键的键长大于O—H键,S—H键的键能小于O—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱性NaC>NaD  。  【解析】(1)由晶胞结构知,Cl位于顶点,O位于体心,K位于面心,1个晶胞中含Cl:8×=1个,含O:1个,含K:6×=3个,该化合物的化学式为K3ClO;由题图可知,Cl-的配位数为=12;该化合物可看成KCl∙K2O,故该化合物与足量NH4Cl溶液反应生成KCl和NH3∙H2O,反应的化学方程式为K3ClO+2NH4Cl+H2O3KCl+2NH3∙H2O。(2)A项,根据原子核外电子排布规律,基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种,A项正确;B项,Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量,Na+和Ne具有相同的电子层结构,Na+的核电荷数大于Ne,Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne的,故Na的第二电离能>Ne的第一电离能,B项正确;C项,Ge的原子序数为32,基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2,C项错误;D项,基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe原子变成Fe+,优先失去4s轨道上的电子,D项错误;故选AB。(3)①O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:CO>CS>CSe,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA;②HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,说明酸性HC<HD,原因是S的原子半径大于O的原子半径,S—H键的键长大于O—H键,S—H键的键能小于O—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,钠盐的碱性NaC>NaD。 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2025届高三化学高考备考一轮复习——物质的聚集状态 常见晶体类型定时练
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