3.1物质的聚集状态与晶体的常识 同步练习 2024-2025学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

2025-02-08
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2024—2025高中化学人教版选择性必修第二册3.1物质的聚集状态与晶体的常识 一、单选题 1.下列各组物质形成的晶体中,化学键和晶体类型完全相同的是 A.和 B.和 C.和 D.和 2.某钛金合金有两种结构,其晶胞结构如图所示,1号原子的原子坐标是(0,0,0)。下列说法正确的是 A.晶体密度: B.晶胞中Au原子的配位数为6 C.β-钛金合金化学式为 D.2号原子的原子坐标为 3.下列叙述中,不正确的是 A.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 B.等离子体是一种特殊的气体,由阳离子和电子两部分构成 C.区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射实验 D.同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同 4.《神农本草经》是我国现存最早的药物专籍,下列对其相关记载的分析错误的是 A.“铅丹……炼化还成九光,久服通神明。”,“九光”指铅在炼制过程中的焰色反应 B.“近山生石,青白色,作灶烧竟,以水沃之,即热蒸而解。”该过程涉及到分解反应和化合反应 C.“光明盐,大者如升,皆正方光澈。”体现了晶体的自范性 D.“石硫磺,能化金银铜铁,奇物。”体现了硫的氧化性 5.已知前20号元素X、Y、2、R、M的原子序数依次增大,X原子核外电子只有一种自旋取向,元素Y、Z同周期且相邻,元素Z是生物大分子基本骨架元素,R元素的焰色为紫色。元素Y、Z、R、M组成的一种高温超导材料结构如图所示。下列说法错误的是 A.晶体的密度为 B.晶胞中Y和Z原子构成的多面体有20个面 C.基态M原子核外电子有10种空间运动状态 D.X与Y、R、M形成的简单化合物,X的化合价均为负价 6.Fe和Cu在自然界常以硫化物的形式存在。一种四方结构的晶胞及晶胞参数如下图所示,下列说法错误的是 A.的配位数为4 B.该物质的化学式为 C.阿伏加德罗常数的值用表示,该晶胞的密度为 D.已知1号原子分数坐标为,则2号原子分数坐标为 7.下列叙述中,正确的是 A.石英玻璃和水晶都是晶体 B.晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形 C.具有各向异性的固体可能是晶体 D.粉末状的固体肯定不是晶体 8.嫦娥三号卫星上的PIC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿的晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A.Ti4+位于O2-围成的正八面体的中心 B.Ba2+周围距离最近的O2-数目为12 C.两个O2-的最短距离为cm D.Ba2+与Ti4+之间的最短距离为×10-10pm 9.利用超分子可分离和,将、混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是 A.分离过程利用的是超分子的分子识别特征 B.“杯酚”与存在分子间的作用力 C.晶胞中的配位数是8 D.一个分子中含有30个键 10.石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层碳原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物,其化学式可写作CnK,其平面图形见图,则n值为 A.4 B.6 C.8 D.12 11.硼砂的化学式可表示为,其水解反应的离子方程式为:,三种含硼微粒结构示意图如下。下列说法错误的是 A.可用X射线衍射仪测定硼砂晶体的结构 B.配位键中B原子提供空轨道 C.硼砂可与按物质的量之比恰好完全反应 D.调节可实现和的相互转化 12.一种超导材料(仅由Cs、Ag、F三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知,用表示阿伏加德罗常数的值): 下列说法正确的是 A.基态失去4d能级上的一个电子转化为 B.若N点原子分数坐标为(),则P点原子分数坐标为() C.M、N之间的距离为 D.晶体的密度为 13.Cu(Ⅰ)化合物是制备铜基催化剂的重要中间体。一种Cu(Ⅰ)化合物的制备原理为。下列说法正确的是 A.制备反应中存在配位键的断裂与形成 B.中的键角小于中的键角 C.将替换为,反应可得 D.可由质谱法判定是否为晶体 14.下列说法正确的是 A.中O-Cl-O夹角大于中O-Cl-O夹角 B.ClO2是由极性键构成的非极性分子 C.碘原子(53I)基态核外电子排布式为5s25p5 D.前四周期的VIIA族元素单质的晶体类型相同 15.黄铜矿是主要的炼铜原料,CuFeS2是其中铜的主要存在形式。四方晶系CuFeS2晶胞结构如图1所示。晶胞中Fe的投影位置如图2所示。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,称作原子的分数坐标。已知图1中原子1的坐标分数为。下列说法错误的是 A.S的配位数为4 B.原子2的分数坐标为 C.Cu核外电子有29种空间运动状态 D.该晶胞密度为 二、填空题 16.晶体和非晶体的特点 (1)晶体具有 几何外形和 的熔点;常见的晶体有 等。 (2)非晶体没有 的熔点,一般也不具备 的几何外形;常见的非晶体有 等。 17.已知的立方晶胞结构如图所示.若、的离子半径分别为,晶体的密度为,是阿伏加德罗常数的值.灰球代表的是 (填“”或“”),该晶体的空间利用率为 (用含的计算式表示,不必化简). 18.铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。某FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为 。 19.利用新制的Cu(OH)2检验醛基时,生成红色的Cu2O,其晶胞结构如图所示。 (1)该晶胞原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1,0,0);C为(,,)。则D原子的坐标参数为 ,它代表 原子。 (2)若Cu2O晶体的密度为d g·cm-3,Cu和O的原子半径分别为rCupm和rO pm,阿伏加德罗常数值为NA,列式表示Cu2O晶胞中原子的空间利用率为 。 三、计算题 20.回答下列问题 (1)在金属材料中添加AlCr2颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构,如图所示。处于顶角位置的是 原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl,则金属原子空间占有率为 %(列出计算表达式)。 (2)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是 ,晶胞参数为a pm、a pm、c pm,该晶体密度为 g·cm-3(写出表达式)。 21.两种含硅化合物的晶胞结构如图所示。 (1)这两种含硅化合物的化学式分别为 和 。 (2)I的晶胞参数为a pm,则I的密度为 g·cm-3。 (3)II的晶胞参数为b pm,Si和P的原子半径分别为r1 pm和r2 pm,则II的空间占有率为 。 22.已知Ge单晶的晶胞参数(即图中立方体的边长)a=565.76pm(1pm=10−12m),NA近似为6.02×1023,其密度为 g∙cm−3(列出计算式即可)。 四、解答题 23.卤素及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题: (1)光气(COCl2)是一种重要的有机中间体,在农药、医药、工程塑料、聚氨酯材料以及军事上都有许多用途。光气的分子立体构型为 ,其三种元素的电负性由小到大的顺序为 。与COCl2互为等电子体的分子和离子(各写一种) 。 (2)日常生活中,看到的许多可见光,如霓虹灯,试从原子结构角度解释这一现象? 。 (3)区分晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅最可靠的科学方法是 。 (4)一种铜的溴化物晶胞结构如图所示,若将图中的Cu去掉,再把所有的Br换成Cu,得到晶体铜的晶胞结构,则晶体铜的堆积方式为 ,某同学将基态铜原子价电子错误的写为3d94s2,违背了核外电子排布规律中的 。    (5)下列关于上述铜的溴化物晶胞结构说法正确的是 (选填字母序号)。 A.该化合物的化学式为CuBr2     B.铜的配位数为8    C.与每个Br紧邻的Br有12个 D.由图中P点和Q点的原子坐标参数,确定R点的原子坐标参数为(1/4,1/4,1/4) (6)若图中P点和R点的原子核间距为a cm,NA为阿伏伽德罗常数的值,则该晶胞密度为 g/cm3。(列出计算式即可) 24.回答下列问题 (1)硫化氢()、二氧化硫()是有害气体,可用多种方法进行脱除。(已知25℃时,的,,) ①和的VSEPR模型分别为 、 。 ②室温下,若用足量的烧碱溶液吸收硫化氢气体,写出该反应的离子方程式 ,计算25℃时,该反应的平衡常数为 。 ③室温下,若在硫酸铜溶液中通入过量气体,此时溶液中的PH是 。 (2)通过电化学循环法可将转化为和(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应:、 ①电极a上发生反应的电极反应式为 。 ②理论上1mol参加反应可产生的物质的量为 。 (3)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B方块组成。已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法中正确的是______。 A.该铁的氧化物化学式为 B.距离最近的有6个 C.晶体中的只能构成正四面体空隙 D.晶胞的边长为 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 《2025年1月11日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B A B D C D C C 题号 11 12 13 14 15 答案 C D A D C 1.B 【详解】A.CS2和SiO2均有共价键,SiO2为共价晶体、CS2为分子晶体,A错误; B.C60和S8均有共价键,均由分子构成,均为分子晶体,B正确; C.HClO含有极性共价键,属于分子晶体,C2H4含有极性和非极性共价键,属于分子晶体,C错误; D.H2O2含共价键属于分子晶体,Na2O2含有离子键和共价键属于离子晶体,D错误; 故答案:B。 2.C 【详解】A.α-钛金合金中Au原子数为,Ti原子数为,化学式为Ti3Au,晶体密度:,β-钛金合金中Au原子数为,Ti原子数为,晶体密度:,则晶体密度:,故A错误; B.α晶胞中Au原子与Ti原子最近有12个,配位数为12,故B错误; C.β-钛金合金中Au原子数为,Ti原子数为,化学式为,故C正确; D.1号原子的原子坐标是(0,0,0),根据坐标系可知,2号原子的原子坐标为,故D错误; 故选C。 3.B 【详解】A.晶体的自范性是指晶体能自发地呈现多面体外形的性质,缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶体体现了晶体的自范性,A项正确; B.等离子体是由阳离子和电子和电中性粒子组成的整体上呈中性的物质聚集体,B项错误; C.区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X­射线衍射实验,C项正确; D.原子吸收光谱是原子发射光谱的逆过程,同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同,D项正确; 答案选B。 4.A 【详解】A. “铅丹……炼化还成九光,久服通神明。”,“九光”指五光十色,形容光芒色彩绚烂。四射的光芒,故A错误; B. “近山生石,青白色,作灶烧竟,以水沃之,即热蒸而解。”青白色石的主要成分是受热能发生分解反应生成氧化钙的碳酸钙,作灶烧竟的过程为碳酸钙受热发生分解反应生成氧化钙和二氧化碳,以水沃之的过程为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应中会放出大量的热,该过程涉及到分解反应和化合反应,故B正确; C. “光明盐,大者如升,皆正方光澈。”体现了晶体的自范性,物质自觉形成规则的几何外形,故C正确; D. “石硫磺,能化金银铜铁,奇物。”中S元素的化合价降低,被还原,体现了硫的氧化性,故D正确; 故选A。 5.B 【分析】X原子核外电子只有一种自旋取向,可知X为H元素,元素Z是生物大分子基本骨架元素,则Z为C元素,根据元素Y、Z同周期且相邻,X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大,可知Y为B元素,R元素的焰色为紫色,可知R为K元素,要求是前20号元素,则M为Ca元素,综合可知 X、Y、Z、R、M分别为H、B、C、K、Ca,据此作答。 【详解】A.该结构中,M位于体点,因此结构中含有1个M,R位于顶点,因此结构中含有个R,Z均位于面上,因此结构中含有个Z,Y均位于面上,因此结构中含有个Y, Y、Z、R、M分别为B、C、K、Ca,晶胞参数为apm,可知晶体的密度为,故A正确; B.观察结构可知,晶胞中Y和Z原子构成的多面体,每个面含有1个菱形,因此共有6个菱形,正面上有4个六边形,共有8个六边形,因此晶胞中Y和Z原子构成的多面体有14个面,故B错误; C.M为Ca元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,原子轨道数等于空间运动状态种类数,共有1+1+3+1+3+1=10,故C正确; D.根据分析可知,X、Y、R、M分别为H、B、K、Ca,H与B、K、Ca形成的简单化合物为BH3、KH、CaH2,在这四种元素中H的电负性最强,因此H的化合价均为负价,故D正确; 故答案选B。 6.D 【分析】晶胞中铜原子个数为8×,铁原子个数为6×,硫原子个数为8个,化学式为。 【详解】A.体心的铜原子周围最近的S原子有4个,配位数为4,A正确; B.有以上分析,该物质的化学式为,B正确; C.晶胞中有4个,晶胞质量为=,晶胞的体积为2a3×10-30cm3,该晶胞的密度为,C正确; D.已知1号原子分数坐标为,则2号原子分数坐标为,D错误; 答案选D。 7.C 【分析】晶体具有以下特点:有整齐规则的几何外形,有固定的熔点,有各向异性的特点,只有同时具备这三个条件的才是晶体; 【详解】A.石英玻璃是非晶体,水晶是晶体,故A错误; B.晶体与非晶体的根本区别在于晶体有自范性,故B错误; C.具有各向异性的固体可能是晶体也可能是非晶体,故C正确; D.不能通过颗粒大小判断是不是晶体,粉末状的物质也可以是晶体,如碳酸氢钠粉末,是粉末状,是晶体,故D错误; 故答案选C; 8.D 【分析】根据晶胞结构图可知,晶胞中Ti4+位于正方体中心,故每个晶胞中Ti4+个数为1个,Ba2+位于正方体8个顶点,故每个晶胞Ba2+个数为,O2-位于6个面心,每个晶胞中O2-个数为,故钡钛矿每个晶胞中Ba2+、Ti4+、O2-个数比为1∶1∶3,化学式可简写为BaTiO3,其摩尔质量M=233g/mol,晶体的密度为g/cm3,体积V=cm3,其晶胞边长为,据此解答。 【详解】A.O2-位于6个面心正好可围成正八面体,Ti4+位于体心,则Ti4+位于O2-围成的正八面体的中心,A正确; B.Ba2+位于正方体8个顶点,O2-位于6个面心,一个Ba2+周围等距的O2-共计个,B正确; C.O2-位于正方体6个面的面心,故两个O2-的最短距离为,即,C正确; D.Ba2+位于正方体顶点,Ti4+位于体心,则Ba2+与Ti4+的最短距离为,即=,D错误; 故选D。 9.C 【详解】A.“杯酚”的空腔大小只适配C60,该分离过程利用的是超分子的分子识别特征,A正确; B.“杯酚”分子与分子间存在分子间的作用力,B正确 C.的晶胞分子位于顶点和面心,每个分子被其他12个分子等距离包围,故配位数为12,C错误; D.分子每个C原子都会形成π键,故一个分子中含有个键,D正确; 故选C。 10.C 【详解】 可以取三个钾原子形成的小三角形为计算单位,如图,其完全占有的碳原子数是4,占有的钾原子数为×3=,故碳原子数和钾原子数之比是4:=8:1,故答案为:C。 11.C 【详解】A.X射线衍射实验,可以确定晶体的原子排列,所以可用X射线衍射仪测定硼砂晶体的结构,故A正确; B.配位键中B原子提供空轨道、O提供孤电子对,故B正确; C.根据,,硼砂可与按物质的量之比1:2恰好完全反应,故C错误; D.,调节可实现和的相互转化,故D正确; 故选C。 12.D 【分析】该晶胞中位于棱上及体内有,位于棱上及面心有,F位于上、下平面各4个,前、后、左、右平面各2个,体内4个,故有,Cs、Ag、F原子个数比为,化学式为。 【详解】A.基态核外电子排布式为,失去5s能级的一个电子形成,A错误; B.若N点原子分数坐标为,由,则P点原子分数坐标为即,B错误; C.M在底面顶角、N在底面对角线处,二者之间的距离为,C错误; D.晶体的密度为,D正确; 故答案选D。 13.A 【详解】A.制备反应中存在与间配位键的断裂和中配位键的形成,A项正确; B.为正四面体结构,为三角锥形,S原子有1对孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力,故中的键角大于中的键角,B项错误; C.由转化原理知,不能还原,即反应中不涉及中化学键的断裂,中由转化而成,不会有18O,C项错误; D.X射线衍射实验是判定是否为晶体的最可靠的科学方法,D项错误; 本题选A。 14.D 【详解】A.和中氯原子都是sp3杂化,但是中氯原子上有一对孤对电子,孤对电子对成键电子的排斥力较大,对氧氯键造成挤压,键角变小,故中O-Cl-O夹角小于中O-Cl-O夹角,A错误; B.ClO2的分子结构为角形,是由极性键构成的极性分子,B错误; C.碘原子是第五周期第VIIA族元素,基态核外电子排布式为[Kr]5s25p5,5s25p5是价层电子排布,C错误; D.前四周期VIIA族元素单质都是分子构成,为分子晶体,类型相同,D正确; 故选D。 15.C 【详解】A.S位于晶胞内,根据图中S与Fe的关系得到晶体中距离S最近的Fe有4个,因此S的配位数为4,故A正确; B.根据原子的分数坐标,如图1中原子1的坐标为,则原子2的坐标为,故B正确; C.Cu核外电子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,空间运动状态等于原子轨道数,有1+1+3+1+3+5+1=15,因此Cu核外电子有15种空间运动状态,故C错误; D.晶胞中Cu和Fe的投影位置如图2所示,铜原子有,铁原子有,硫原子有8个。设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为,故D正确; 故答案选C。 16.(1) 规则 固定 氯化钠、金刚石、干冰 (2) 固定 规则 石蜡、 玻璃、橡胶 【解析】略 17. 【详解】根据“均摊法”可知,灰球的个数为,白球的个数为4,由化学式可知,灰球表示,白球表示.设晶胞的体积为,由晶胞的质量公式可得,解得,晶胞中和的体积之和为,则该晶体的空间利用率为。 18.Fe3CuN 【详解】物质本身所含能量越低越稳定,所以更稳定的Cu替代型产物为Cu替代a位置Fe型,则根据均摊法,一个晶胞中,Cu原子个数为8×=1,Fe原子个数为6×=3,N原子个数为1,所以化学式为Fe3CuN,故答案为:Fe3CuN。 19. (,,) Cu 【详解】(1)根据晶胞的结构,D在A和C中间,因此D的坐标是(,,),白色的原子位于顶点和体心,个数为8×+1=2,D原子位于晶胞内,全部属于晶胞,个数为4,根据化学式,推出D为Cu,故答案为:(,,);Cu; (2)空间利用率是晶胞中球的体积与晶胞体积的比值,晶胞中球的体积为×10-30 cm3,晶胞的体积可以采用晶胞的密度进行计算,即晶胞的体积为cm3,因此空间利用率为,故答案为:。 20.(1) Al (2) 8 【详解】(1)根据均摊法,该晶胞中黑球的个数为,白球的个数为,个数之比为1:2,根据化学式AlCr2,可知黑球代表Al,白球代表Cr,故处于顶角位置的原子为Al;晶胞的体积为,晶胞所含原子的体积为:,则金属原子的空间占有率为;故正确答案为:Al;。 (2)由晶胞结构可知,距离Zr4+离子最近的O2-离子数为8,故Zr4+在晶胞中的配位数为8;该晶胞中,O2-的个数为8,,Zr4+的个数为为,晶胞质量,该晶胞体积,故密度为:;故正确答案为:8;。 21.(1) SiB6 SiP (2)×1030 (3)×100% 【详解】(1)I中8个Si原子位于顶点、6个B原子均在体内,则晶胞中Si原子数为8×=1;B原子数为6,则化学式为SiB6; II中8个Si原子位于顶点、6个Si原子位于面心,4个P原子均在体内,则晶胞中Si原子数为8×+6×=4,P原子数为4,则该晶体化学式为SiP; (2)由(1)可知:I的晶胞质量为,晶胞体积V=a3×10-30 cm3,则I的密度ρ=; (3)晶胞II中8个Si原子位于顶点、6个Si原子位于面心,4个P原子均在体内,则Si原子数为晶胞中Si原子数为8×+6×=4,P原子数为4,Si、P原子的总体积V1=,晶胞的体积V=b3 pm3,则晶胞II中原子的空间占有率为。 22. 【详解】晶胞中,顶点粒子占,面心粒子占,内部粒子为整个晶胞所有,故一个晶胞中含有Ge的个数为8×+6×+4=8个,Ge单晶的体积为V=a3pm3=(565.76×10−10)3cm3,故晶体密度;故答案为:。 23. 平面三角形 C<Cl<O N2Cl2、BF3、SO3等合理答案,NOCl2+、NO3-等合理答案 原子核外电子发生跃迁,从激发态变为基态时以光的形式释放能量 X-射线衍射实验 面心立方最紧密堆积 洪特规则(特例) CD 或 【分析】(1) 光气的分子式为COCl2,结构式为  ,碳原子孤电子对数为0,价层电子对数为3,则其空间结构为平面三角形;同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大,非金属性越强,电负性越大,所以C、O、Cl三种元素的电负性由小到大的顺序为C<Cl<O;原子总数相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体,COCl2的等电子体的化学式为N2Cl2、BF3、SO3等分子和NOCl2+、NO3-等离子; (2)光是电子释放能量重要形式之一,日常生活中,看到的许多可见光,如霓虹灯等都与原子核外电子发生跃迁,从激发态变为基态时以光的形式释放能量有关; (3) 晶态和非晶态二氧化硅结构上最大的不同是晶态二氧化硅长程有序,非晶态短程有序。 区分晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验; (4) 晶胞中铜原子位于面心、顶点上,属于面心立方最紧密堆积;根据洪特规则,对于同一电子亚层中,当电子排布为全充满、半充满或全空时是比较稳定的,基态铜原子价电子应为3d104s1; (5) A.根据均摊法,晶胞中铜原子为4个,溴原子数是8×+6×=4,所以晶胞的化学式是CuBr;     B.以顶点铜原子研究,与之相邻的原子处于面心,每个顶点的原子为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共有,故Cu原子的配位数为=12;   C.根据晶胞图可知,与每个Br紧邻的Br有12个; D.图中P点原子坐标参数为(0,0,0)和Q点的原子坐标参数(1/2,1/2,0),可知晶胞边长设为1,PR为晶胞对角线的,则R点的原子坐标参数为(); (6) 若Cu原子与最近的Br原子的核间距为a cm,即为体对角线的四分之一,故则该晶体的边长为:cm,该晶胞的体积为:cm3,一个晶胞的质量为:(4×144)÷NA g,故晶胞的密度计算表达式为: g/cm3。 【详解】(1) 光气的分子式为COCl2,结构式为  ,碳原子孤电子对数为0,价层电子对数为3,则其空间结构为平面三角形;同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大,非金属性越强,电负性越大,所以C、O、Cl三种元素的电负性由小到大的顺序为C<Cl<O;原子总数相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体,COCl2的等电子体的化学式为N2Cl2、BF3、SO3等分子和NOCl2+、NO3-等离子; 因此,本题正确答案是:平面三角形;C<Cl<O;N2Cl2、BF3、SO3等合理答案,NOCl2+、NO3-等合理答案; (2)光是电子释放能量重要形式之一,日常生活中,看到的许多可见光,如霓虹灯等都与原子核外电子发生跃迁,从激发态变为基态时以光的形式释放能量有关; 因此,本题正确答案是:原子核外电子发生跃迁,从激发态变为基态时以光的形式释放能量; (3) 晶态和非晶态二氧化硅结构上最大的不同是晶态二氧化硅长程有序,非晶态短程有序。 区分晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验; 因此,本题正确答案是:X-射线衍射实验; (4) 晶胞中铜原子位于面心、顶点上,属于面心立方最紧密堆积;根据洪特规则,对于同一电子亚层中,当电子排布为全充满、半充满或全空时是比较稳定的,基态铜原子价电子应为3d104s1,若写为3d94s2,则违背了核外电子排布规律中的洪特规则(特例); 因此,本题正确答案是:面心立方最紧密堆积;洪特规则(特例); (5) A.根据均摊法,晶胞中铜原子为4个,溴原子数是8×+6×=4,所以晶胞的化学式是CuBr,故A错误;     B.以顶点铜原子研究,与之相邻的原子处于面心,每个顶点的原子为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共有,故Cu原子的配位数为=12,故B错误;   C.根据晶胞图可知,与每个Br紧邻的Br有12个,故C正确; D.图中P点原子坐标参数为(0,0,0)和Q点的原子坐标参数(1/2,1/2,0),可知晶胞边长设为1,PR为晶胞对角线的,则R点的原子坐标参数为,故D正确; 因此,本题正确答案是:CD; (6) 若Cu原子与最近的Br原子的核间距为a cm,即为体对角线的四分之一,故则该晶体的边长为:cm,该晶胞的体积为:cm3,一个晶胞的质量为:(4×144)÷NA g,故晶胞的密度计算表达式为: g/cm3。 因此,本题正确答案是:或。 24.(1) 四面体 平面三角形 0.7 (2) 1mol (3)ABD 【详解】(1)根据VSEPR模型,的价电子对数为,为四面体;的价电子对数为,为平面三角形,故填四面体;平面三角形; 室温下,若用足量的烧碱溶液吸收硫化氢气体(弱电解质),生成硫化钠,其反应的离子方程式为,该反应的平衡常数为 ,故填;; 室温下,若在硫酸铜溶液中通入过量气体,发生反应,溶液中=0.2mol/L,,故填0.7; (2)如图所示的装置为原电池装置,电极b中碘单质被还原为碘离子,得到电子,电极b为正极,电极反应式为,电极a则为负极,发生氧化反应,电极反应式为,故填; 理论上1mol参加反应生成1mol,完全反应转移2mol电子,正极消耗1mol碘单质,根据可知,生成1mol氢气,故填1mol; (3)A方块中,亚铁离子个数为,氧离子在体心为4;B方块中亚铁离子个数为,铁离子和氧离子在体心均为4,该晶胞由4个A和4个B组成,总计有亚铁离子个数为,铁离子为,氧离子为; A.,其化学式为,故A正确; B.由 B 方块可知,小立方体中位于顶点的铁离子与位于顶点的氧离子的距离最近,所以距离铁离子最近的氧离子有6个,故B正确; C.由 A 方块可知,晶体中的氧离子构成正四面体空隙,由 B 方块可知,晶体中的氧离子构成正八面体空隙,故C错误; D.根据,晶胞的体积为,晶胞的边长为,故D正确; 故填ABD。 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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3.1物质的聚集状态与晶体的常识  同步练习  2024-2025学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
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