内容正文:
第三章《晶体结构与性质》同步练习
一、单选题
1.杂化材料在太阳能电池领域具有重要价值,其立方晶胞结构如图所示。的原子分数坐标为,B的原子分数坐标为。下列说法中错误的是
A.的原子分数坐标为
B.与的最短距离为
C.距离最近且等距离的有12个
D.一个该晶胞的体积为
2.下列说法正确的是
A.F2、Cl2、Br2、I2的沸点随着相对分子质量的增大而升高
B.离子晶体中可能存在共价键,而分子晶体中一定存在共价键
C.CO2、HClO、P4分子中所有原子均满足最外层8电子稳定结构
D.金刚石、石英和C60均为空间网状结构的原子晶体,加热熔化时需破坏共价键
3.立方晶胞结构如图所示(白球代表),设晶胞参数为。下列说法错误的是
A.该晶胞含有4个
B.两个之间最近的距离为
C.基态的未成对电子数为4
D.每个周围距离最近且等距的数为4
4.下列推测正确的是
A.Mg2+半径比Ca2+半径小,可推测金属镁的熔点比钙的低
B.Si原子半径比Ge原子半径小,可推测晶体硅的硬度大于晶体锗
C.某物质在熔融状态下能导电,可推测该物质在固态时为离子晶体
D.N-H键比P-H键牢固,可推测NH3的沸点高于PH3
5.三聚氰胺()是一种有机合成剂,结构中含大键。下列说法错误的是
A.晶体类型为分子晶体
B.1mol该分子中存在键
C.六元环上的原子提供孤电子对参与形成大键
D.分子中所有化学键均为极性键
6.我国科学家合成单核钬复合物,即(单原子)→。类似。下列说法错误的是
A.类似能体现周期表中磷和碳的对角关系
B.含键和键
C.中键键能小于中键键能
D.中Fe提供的空轨道和P提供的孤电子对形成配位键
7.下列说法错误的是
A.超分子的重要特征是分子识别和自组装
B.液晶是一种介于结晶态和液态之间的聚集状态
C.大多数晶体都是四种典型晶体之间的过渡晶体
D.石墨晶体中既有共价键和范德华力又有类似金属的导电性属于共价晶体
8.碱式碳酸铜常用于制作烟火、农药、颜料、饲料。一种以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的流程如图,下列说法错误的是
A.溶液呈蓝色的原因是溶液中含有
B.在火焰上灼烧呈黄色与钠离子核外电子跃迁释放能量有关
C.在熔融状态下能导电
D.基态中,核外电子的空间运动状态有4种
9.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
10.已知CsAuCl3的结构不能表示为,实际上可看作一种阳离子和两种阴离子按照个数比为2:1:1形成的,这两种阴离子形状分别是直线形和平面正方形,已知Au的晶胞如图所示,下列有关说法不正确的是
A.基态Cs原子中电子占据的能量最高的轨道是6s,能量最低的空轨道是4f
B.在平面正方形离子中Au的化合价为+3
C.CsCl的晶胞中有一个和一个,周围紧邻的个数为6
D.Au周围紧邻的Au的个数为12
11.某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列关于该晶胞的说法正确的是
A.K和Sb原子数之比为11∶4 B.与Sb最邻近的K原子数为8
C.K和Sb之间的最短距离为a pm D.该晶胞的体积为a3×10-36cm3
12.下列说法错误的是
①晶体中与每个距离相等且最近的共有个
②含有共价键的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度
③键与键的电子云形状相同
④含有键的化合物与只含键的化合物的化学性质不同
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
13.下列说法错误的是
A.在NH和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键
B.σ键和π键比例为11:1
C.C与O互为等电子体,1 mol O中含有的π键数目为2NA
D.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有4 mol N—H键断裂,则形成的π键数目为1.5NA
14.在碱性溶液中,Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法错误的是
A.该配离子碳原子和氮原子都采取sp2杂化
B.该配离子中铜离子的配位数是4,配位原子是N和O
C.基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1
D.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
15.利用下列装置和试剂进行实验,设计合理且能达到实验目的的是
A.甲装置可分离胶体和溶液
B.乙装置可制备无水固体
C.丙装置可探究铁的析氢腐蚀
D.丁装置中现象可证明与结合能力:
二、填空题
16.C60、金刚石、石墨、二氧化碳和氯化铯的结构模型如图所示(石墨仅表示出其中的一层结构):
(1)金刚石属于 晶体,固态时,C60属于 (填“原子”或“分子”或“离子”)晶体。
(2)1mol金刚石中含有C—C单键的数目约是 NA。
(3)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是 。
(4)CO2分子晶体中,每个CO2分子周围有 个与之紧邻且等距的CO2分子。上图晶胞中有 个CO2分子。
(5)CsCl晶体中每个Cl-周围紧邻且等距的Cs+数目为 。
17.Mn、Fe均为第4周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据如下表:
元素
Mn
Fe
电离能/(kJ·mol-1)
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
回答下列问题:
(1)Mn元素基态原子价电子层的电子排布式为 ;比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是 。
(2)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为 ,Fe原子配位数之比为 。
18.Ⅰ.实验室用的氢氧化钠溶液吸收多余的氯气。测得吸收后的溶液中,和的物质的量浓度之比为。(不考虑反应前后溶液的体积变化)。
(1)吸收氯气所消耗的氢氧化钠物质的量为 。
(2)被氧化与被还原的氯气的物质的量之比为 。
Ⅱ.无水与作用会生成。现有无水,吸收后变成,试回答下列问题:
(3)中 。
(4)为配合物,其中的配位数为6,经测定该配合物和足量溶液反应得到沉淀,则该配合物的化学式可表示为 。
19.平行六面体晶胞中粒子个数的计算。
(1)晶胞的顶角原子是 个晶胞共用的,晶胞棱上的原子是 个晶胞共用的,晶胞面上的原子是 个晶胞共用的。
(2)晶胞中微粒数目的确定。
“均摊法”是计算每个晶胞平均拥有的粒子数目的常用方法。其基本理念是每个粒子被n个晶胞所共用,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
晶胞中微粒数目的确定
①金属铜晶胞中原子个数的计算。
金属铜的一个晶胞中,位于晶胞 的铜原子有 个,位于 的铜原有 个,金属铜晶胞中所含的铜原子数为 。
②氯化钠晶胞中所含的Na+、Cl-数。
氯化钠晶胞如图所示,其中体积较小的为 离子(填“Na+”或“Cl-”下同),体积较大的为 离子,则晶胞中含 个Na+(提示:晶胞中心还有一个Na+)和 个Cl-。
③试计算钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目
金属钠的一个晶胞的原子数=
金属锌的一个晶胞的原子数=
碘的一个晶胞的原子数=
金刚石的一个晶胞的原子数=
20.利用新制的Cu(OH)2检验醛基时,生成砖红色的Cu2O,其晶胞结构如下图所示,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
21.已知氯化铝的熔点为190℃(2.02×105Pa),但它在180℃即开始升华。
(1)氯化铝是 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(2)在500K和1.01×105Pa时,它的蒸气密度(换算成标准状况时)为11.92g·L-1,且已知它的结构中有配位键(当共价键中共用的电子对是由其中一原子独自供应,另一原子提供空轨道时,就形成配位键)。配位键形成后,就与一般共价键无异,氯化铝的化学式为 ,结构式为 。
(3)无水氯化铝在空气中强烈地“发烟”,其原因是 。
(4)设计一个更可靠的实验,判断氯化铝是离子化合物还是共价化合物。你设计的实验是 。
22.请填空:
(1)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是 ,中心离子的配位数为 。
(2)NH3BH3分子中,N—B化学键称为 键,其电子对由 提供。
(3)[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是 (填元素符号)。
(4)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如图所示,1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 mol。
23.超分子化学在识别、催化、传输等功能方面已迅速渗透到各学科领域。如图是一种由两个相同分子(a)组装形成的分子盒(b)。请回答:
(1)两分子(a)通过 结合成(b)。
A.离子键 B.配位键 C.氢键 D.分子间作用力
(2)(a)分子中C原子的杂化方式为 ,基态Zn的价层电子轨道表示式为 。
(3)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态O原子,其核外电子自旋磁量子数的代数和为 。
24.明朝《天工开物》中有世界上最早的“火法”炼锌技术的记载,锌是生命体必需的微量元素,被称为“生命之花”。(已知阿伏加德罗常数的值为NA)
(1)基态Zn原子核外的最高能层符号是 ,Zn原子处于 区,基态Zn2+最外层电子排布式为 。
(2)1mol乳酸锌中含有 个σ键,其中C原子的杂化轨道类型为 杂化。
(3)一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,结构简式如图所示:
其中所涉及的非金属元素的电负性由大到小的顺序是 ,Zn2+的配位数为 。
(4)SO2+与短周期中某元素形成的物质互为等电子体,其中的σ键和π键数目之比为 ,SO离子的立体构型是 。
25.晶胞是晶体中最小的重复单位,数目巨大的晶胞无隙并置构成晶体。NaCl晶体是一个正六面体(如图一)。我们把阴、阳离子看成不等径的圆球,并彼此相切(已知a为常数)。
请计算下列问题:
(1)每个晶胞平均分摊 个Na+, 个Cl-。
(2)NaCl晶体中阴、阳离子的最短距离为 (用a表示)。
(3)NaCl晶体为“巨分子”,在高温下(≥1413 ℃时)晶体转变成气态团簇分子。现有1 mol NaCl晶体,加强热使其变为气态团簇分子,测得气体体积为11.2 L(已折算为标准状况)。则此时氯化钠气体的分子式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
B
C
C
D
D
B
C
题号
11
12
13
14
15
答案
B
C
D
A
D
1.B
【详解】A.根据晶胞结构可知,C位于晶胞右侧的面心,的原子分数坐标为, B的原子分数坐标为,则的原子分数坐标为,A正确;
B.根据晶胞结构可知,位于晶胞顶点,位于晶胞体心,与的最短距离为体对角线的二分之一,即为,B错误;
C.位于晶胞顶点,位于晶胞面心,则距离最近且等距离的有12个,C正确;
D.该晶胞边长为anm,则一个该晶胞的体积为,D正确;
答案选B。
2.A
【详解】A.F2、Cl2、Br2、I2分子间不能形成氢键,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,故A正确;
B.稀有气体为单原子分子,不存在共价键,故B错误;
C.HClO中,H原子最外层满足2个电子稳定结构,故C错误;
D.C60属于分子晶体,加热熔化时破环的是范德华力,故D错误;
故选A。
3.D
【详解】A.棱上的的个数为:=3,体心为1,故含有4个,A正确;
B.两个之间最近的距离为面对角线的,故为,B正确;
C.基态的价电子排布为: ,未成对电子数为4,C正确;
D.位于面心,每个周围距离最近且等距的数为6,D错误;
故选D。
4.B
【详解】A.Mg2+半径比Ca2+半径小,二者所带电荷数相同,所以金属镁中金属键更强,所以金属镁的熔点更高,故A错误;
B.Si原子半径比Ge原子半径小,所以Si—Si键的键能更大,晶体的硬度更大,故B正确;
C.金属晶体在熔融状态下也能导电,故C错误;
D.氨气分子间存在氢键沸点更高,二者为分子晶体,熔沸点与共价键的键能无关,故D错误;
综上所述答案为B。
5.C
【详解】A.三聚氰胺中原子间的化学键只有共价键,其晶体的构成粒子为分子,晶体类型为分子晶体,A正确;
B.1个三聚氰胺分子中含6个N—Hσ键、9个碳氮σ键,1个三聚氰胺分子中15个σ键,1mol该分子中存在15molσ键,B正确;
C.N原子的价电子排布式为2s22p3,该分子中—NH2中N原子采取sp3杂化,六元环上的N原子采取sp2杂化,六元环上的每个N原子通过2个杂化轨道与2个碳原子形成碳氮σ键、每个N上剩余的1个杂化轨道容纳1对孤电子对,六元环上的N原子未参与杂化的p轨道上的1个电子形成大π键,孤电子对不形成大π键,C错误;
D.该分子中存在N—H极性键和碳氮极性键,所有化学键均为极性键,D正确;
故选C。
6.C
【详解】A.已知P位于C的相邻主族的下一周期,即位于C的对角线上,则类似能体现周期表中磷和碳的对角关系,A正确;
B.已知单键均为σ键,三键为1个σ键和2个π键,故含键和键,B正确;
C.由于N原子半径小于P原子半径,则键的键长小于的键长,一般键长越短键能越大,则中键键能大于中键键能,C错误;
D.已知P原子最外层上有5个电子,形成3对共用电子对后,每个P原子还有一对孤对电子,则中Fe提供的空轨道和P提供的孤电子对形成配位键,D正确;
故答案为:C。
7.D
【详解】A.超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起,组成复杂的、有组织的聚集体,具有分子识别和自组装的特征,A正确;
B.液晶是一种介于结晶态和液态之间的聚集状态,B正确;
C.典型晶体很少,实际上晶体中各种作用力都存在,依成分、比例不同为过渡晶体,C正确;
D.石墨晶体中既有共价键和范德华力又有类似金属的导电性属于混合晶体,D错误;
故选D。
8.D
【分析】由题给流程可知,向废铜屑中加入稀硝酸酸浸,将铜转化为硝酸铜,过滤得到滤渣和硝酸铜溶液;向硝酸铜溶液中加入碳酸钠溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至8.5,将溶液中的铜离子转化为碱式碳酸铜沉淀,过滤得到滤液和滤渣;滤渣经洗涤、干燥得到碱式碳酸铜。
【详解】A.硝酸铜溶液中具有空轨道的铜离子与具有孤对电子的水分子通过配位键形成蓝色的四水合铜离子使溶液呈蓝色,故A正确;
B.焰色试验中产生的不同颜色的焰火,与原子核外电子跃迁释放能量有关,所以在火焰上灼烧呈黄色与钠离子核外电子跃迁释放能量有关,故B正确;
C.氢氧化钠是离子化合物,熔融状态下能电离出自由移动的钠离子和氢氧根离子,所以熔融的氢氧化钠可导电,故C正确;
D.铜元素的原子序数为29,基态铜离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,核外电子占据14个原子轨道,因此所以核外电子有14种空间运动状态,故D错误;
故选D。
9.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。
10.C
【详解】A.Cs是第六周期第IA的元素,基态Cs原子中电子占据的能量最高的轨道是6s轨道;根据构造原理可知其中能量最低的空轨道是4f轨道,故A正确;
B.在平面正方形离子[AuCl4]-中Au的化合价为+3价,故B正确;
C.氯化铯晶体晶胞中含有一个铯离子,每个顶点上的氯离子被8个晶胞共用,周围紧邻的个数为8,故C错误;
D.以顶点Au为研究对象,与之最近的Au处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,一个Au原子周围邻近的Au原子有个,故D正确;
故选C。
11.B
【详解】A.由晶胞结构可知K有12位于棱心,9个位于体内,个数为:,Sb原子有8个位于顶点,6个位于面心,个数为:,K和Sb原子数之比为3:1,故A错误;
B.以面心Sb为观察对象,与Sb最邻近的K原子数位于图b小正方体的体心,1个面心Sb原子周围有8个小正方体,则有8个K原子,故B正确;
C.K和Sb之间的最短距离为小正方体体对角线的一半,即为该晶胞体对角线的四分之一,则为a pm,故C错误;
D.1pm=10-10cm,该晶胞的体积为a3×10-30cm3,故D错误;
故选:B。
12.C
【详解】①采用X、Y、Z三轴切割的方法知,氯化钠的晶胞中每个钠离子距离相等且最近的钠离子个数是12,故①正确;
②含有共价键的晶体不一定具有高的熔点、沸点及硬度,如大多数分子晶体都含共价键,而分子晶体的熔点、沸点及硬度较低,故②错;
③s能级电子云是球形,p能级电子云是哑铃状,所以键与键的电子云形状不同,故③错误;
④π键和键的活泼性不同导致物质的化学性质不同,通常含有π键的物质性质较活泼,所以含有π键的化合物与只含o键的化合物的化学性质不同,故④正确;
综上所述,②③错误,故选C。
13.D
【详解】A.NH中氮原子提供孤电子对,氢原子提供空轨道,从而形成配位键,[Cu(NH3)4]2+中铜原子提供空轨道,氮原子提供孤电子对,所以形成配位键,故A正确;
B.共价单键是σ键,共价双键中含有1个π键1个σ键,σ键和π键比例为11:1,故B正确;
C.原子数和价电子数分别相等的微粒互为等电子体,C与O互为等电子体,等电子体的结构相似,一个C中含有2个π键,所以一个O中含有2个π键,则1 mol O中含有的π键数目为2NA,故C正确;
D.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l),该反应中有4 mol N-H键断裂,则生成1.5mol氮气,形成π键的数目是3NA,故D错误;
故选D。
14.A
【详解】A.该配离子中碳原子形成C=O双键,为sp2杂化,氮原子形成3个单键,还有1对孤电子对,则采取的是sp3杂化,故A错误;
B.根据配离子的结构可知,铜离子为受体,N和O为配体,铜离子的配位数为4,B正确;
C.Cu为29号元素,基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1,C正确;
D.非金属性越强元素的电负性越大,所以电负性大小顺序为O>N>C>H,D正确。
故选A。
15.D
【详解】A.氢氧化铁胶体和氯化钠溶液分离应选用渗析的方法分离,不能选用过滤的方法分离,故A错误;
B.氯化铝是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化铝和盐酸,直接加热蒸发时,氯化氢受热挥发,水解平衡不断右移,使得水解趋于完全生成氢氧化铝,无法制得无水氯化铝,故B错误;
C.铁钉在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀,不能发生析氢腐蚀,故C错误;
D.向硫酸铜溶液中滴入浓氨水发生的反应为溶液中铜离子与一水合氨反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和铵根离子,反应生成的氢氧化铜与过量的一水合氨反应生成四氨合铜离子、氢氧根离子和水,则反应先生成沉淀说明铜离子结合氢氧根离子的能力强于水,后沉淀溶解得到深蓝色溶液说明铜离子结合铵根离子的能力强于氢氧根离子,所以与铜离子的结合能力的大小顺序为,故D正确;
故选D。
16. 原子 分子 2 2 12 4 8
【详解】(1)金刚石的碳原子间靠共价键相结合而形成了空间网状结构,所以金刚石属于原子晶体;C60中构成微粒是C60分子,分子之间是分子间作用力,所以属于分子晶体;
(2)在金刚石中每个C原子形成四个共价键,但每个共价键为两个C原子共用,所以1mol金刚石中含有的C-C键数目为2NA;
(3)石墨层状结构中,每个碳原子被三个正六边形共用,所以平均每个正六边形占有的碳原子数为;
(4)CO2分子位于立方体的顶点和面心上,以顶点上的CO2分子为例,与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面的面心上,所以CO2分子晶体中,每个CO2分子周围有12个与之紧邻且等距的CO2分子;CO2分子位于立方体的顶点和面心上,则含有CO2分子的个数为;
(5)由晶胞结构图可知,CsCl晶体中每个Cl-周围紧邻且等距的Cs+数目为8。
17. 3d54s2 Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态 2∶1 3∶2
【分析】(1)根据核外电子排布的规律书写;原子轨道处于半满、全满、全空时能量更低,更稳定;
(2)利用均摊法计算晶胞中原子的数目;面心立方晶胞中,以顶点的Fe分析,与之最近的Fe原子位于面心上,体心立方晶胞中以体心的Fe分析,与之最近的Fe原子处于顶点上,据此分析解答。
【详解】(1)Mn元素为25号元素,核外电子排布式为[Ar]3d54s2,所以价层电子排布式为3d54s2,由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量较少,故答案为:3d54s2; Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态);
(2)面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数为8×+6×=4,体心立方晶胞中含有Fe原子的个数为8×+1=2,所以面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为2∶1;面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子,体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子,故Fe原子配位数之比为12∶8=3∶2,故答案为:2∶1;3∶2。
18.(1)
(2)
(3)5
(4)
【详解】(1)吸收氯气所消耗;
(2)同一溶液中,,Cl2被氧化为物质的量之比为5∶1的ClO−和,同时Cl2也被还原为Cl−,据此可得反应的离子方程式为:,则根据离子方程式可知,被氧化与被还原的氯气的物质的量之比为;
(3),则,所以;
(4)1mol该配合物和足量AgNO3溶液反应得到2molAgCl沉淀,则1mol该配合物中有2molCl−在外界,即配离子中含有1个Cl−,因Cr3+的配位数为6,则NH3的个数,所以该配合物的化学式可表示为:[Cr(NH3)5Cl]Cl2。
19.(1) 8 4 2
(2) 面心 6 顶点 8 4 Na+ Cl- 4 4
【详解】(1)晶胞的顶角原子周围有8个晶胞,故该原子被8个晶胞共用;晶胞棱上的原子被4个晶胞包围,故晶胞棱上的原子是被4个晶胞共用的;晶胞面上的原子被2个原子包围,故该原子被2个晶胞共用;
(2)①根据金属铜晶胞结构可知,金属铜的一个晶胞中,位于晶胞面心的铜原子有6个,位于顶点的铜原有8个,金属铜晶胞中所含的铜原子数为;
②钠离子有2个电子层,氯离子有3个电子层,一般来说,电子层越多,半径越大,故氯化钠晶胞中体积较小的为Na+,体积较大的为Cl-离子;根据氯化钠晶胞可知,晶胞中含4个Na+和4个Cl-;
③根据晶胞的顶角原子被8个晶胞共用;晶胞棱上的原子被4个晶胞共用的;晶胞面上的原子被2个晶胞共用,根据钠的晶胞可知,金属钠的一个晶胞的原子数=,根据锌的晶胞可知金属锌的一个晶胞的原子数=;根据碘的晶胞可知,碘的一个晶胞的原子数=;根据金刚石的晶胞可知,金刚石的一个晶胞的原子数=。
20. (,,) Cu
【详解】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。
21. 共价化合物 Al2Cl6 氯化铝为强酸弱碱盐,与空气中的水发生水解反应产生HCl,HCl在空气中形成酸雾而“发烟” 在一定条件下,将AlCl3晶体加热至熔融,然后做导电实验,若不导电,则AlCl3为共价化合物
【分析】(1)共价化合物的熔沸点较低,离子化合物熔沸点较高;
(2)根据ρ=M/Vm计算氯化铝蒸气摩尔质量,从而确定其化学式;
(3)氯化铝为强酸弱碱盐,与空气中的水蒸气发生水解反应,生成氯化铝和氯化氢气体,氯化铝是固态小颗粒状,能形成烟,氯化氢气体极易溶于水,在空气中就能形成酸雾,所以氯化铝在空气中形成强烈的“发烟”现象;
(4)熔融状态下离子化合物导电、共价化合物不导电。
【详解】(1)由题给数据可知氯化铝的熔沸点较低,不可能是离子化合物,只能是共价化合物,故答案为共价化合物。
(2)M氯化铝=11.92g·L-1×22.4L·mol-1=267 g·mol-1,所以氯化铝的化学式为Al2Cl6,结构式为,
故答案为Al2Cl6;。
(3)氯化铝为强酸弱碱盐,与空气中的水蒸气发生水解反应,生成氢氧化铝和氯化氢气体,氯化氢气体极易溶于水,在空气中就能形成酸雾,所以氯化铝在空气中形成强烈的“发烟”现象,
故答案为氯化铝为强酸弱碱盐,与空气中的水发生水解反应产生HCl,HCl在空气中形成酸雾而“发烟”。
(4)离子化合物是由阴阳离子构成的,共价化合物是由分子构成的,共价化合物和离子化合物的典型区别就是熔融状态下离子化合物能导电,而共价化合物不导电,
故答案为在一定条件下,将AlCl3晶体加热至融化,然后做导电性实验,若不导电,则为共价化合物。
22.(1) N、O、Cl 6
(2) 配位 N(或氮)
(3)O
(4)6
【详解】(1)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中心离子是Cr3+,配位体为NH3、H2O和Cl-,中心离子的配位数为3+2+1=6;N、O、Cl含有孤电子对,提供电子对形成配位键的原子是N、O、Cl。
(2)NH3BH3分子中,N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,形成配位键(N→B)。
(3)[Fe(H2O)6]2+中,H2O是配位体,O原子含有孤电子对,O原子提供孤电子对与Fe2+配位。
(4)Cd2+配合物中,提供2个N原子,左侧NO提供2个O原子,均与Cd2+通过螯合作用形成配位键,右侧—NO2中N原子与Cd形成共价键,故1mol该配合物形成的配位键有6 mol。
23.(1)B
(2) sp2
(3)+1或-1
【详解】(1)Zn原子提供空轨道,N原子提供孤对电子,故两分子a通过配位键结合成b;
故答案为:B;
(2)a分子中C原子的价电子对数为3,则杂化方式为sp2,Zn的原子序数为30,则电子排布式为[Ar]3d104s2;
故答案为:sp2; ;
(3)基态O原子电子排布式为1s22s22p4,则其孤电子有两个,在不同的轨道有两个自旋状态相同的电子;
故答案为:+1或-1。
24.(1) N ds 3s23p63d10
(2) 20NA sp3、sp2
(3) O>N>C>H 5
(4) 1:2 三角锥形
【详解】(1)锌是30号元素,位于第四周期,共有四层电子,基态Zn原子核外的最高能层符号是N;基态Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,则其处于ds区,基态Zn2+最外层电子排布式为3s23p63d10,故答案为:N;ds;3s23p63d10;
(2)单键都是σ键,双键中有一个σ键,一个π键,一个乳酸根中含有10个σ键和1个π键,则1 mol乳酸锌中含有20 mol σ键,即含有20NA个σ键;乳酸根中甲基上的C原子有4个价层电子对,其轨道的杂化类型是sp3,羧基上的C原子的价层电子对数是3,其轨道的杂化类型是sp2,故答案为:20NA;sp3、sp2;
(3)一水合甘氨酸锌中所涉及的非金属元素有C、O、N、H元素,元素的非金属性越强,其电负性越大,非金属性大小顺序为O>N>C>H,则电负性大小顺序为O>N>C>H;从一水合甘氨酸锌的结构简式可看出Zn2+的配原子为O、N原子,根据图知,一水合甘氨酸锌中Zn2+的配位数为5,故答案为:O>N>C>H;5;
(4)SO2+含有2个原子和10个价电子,因此与其互为等电子体的单质分子为氮气,因此SO2+的结构与氮气相似,σ键和π键数目比为1∶2;SO离子中心S原子价层电子对数为4,且中心S原子存在一对孤对电子,所以立体构型为三角锥形,故答案为:1:2;三角锥形。
25. 4 4 Na2Cl2
【详解】(1)根据晶胞结构示意图可知,该晶胞中钠离子位于晶胞的棱上和体内,则其个数为=12×+1=4,氯离子位于晶胞的顶点和面心,其个数为=8×+6×=4;
(2)根据图二知,NaCl晶体中阴、阳离子的最短距离为a的一半即;
(3)1 mol氯化钠的质量=1 mol×58.5 g·mol-1=58.5 g,标准状况下,气体体积为11.2 L的氯化钠的物质的量=0.5 mol,则此时M==117 g·mol-1,所以氯化钠气体的分子式为Na2Cl2。
答案第1页,共2页
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