题型02 晶胞的分析与计算（云南专用） -【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编

题型02 晶胞的分析与计算 内容概览 考向1 常见的几种晶体类型结构和性质 考向2 晶胞的有关计算 考向1 常见的几种晶体类型结构和性质 1．（23-24高二下·云南玉溪·期末）下列有关晶胞的说法正确的是 A．由晶胞中的粒子数可直接确定该晶体的化学式 B．若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用 C．晶胞是晶体结构中最小的重复单元 D．晶胞中不可能存在多个粒子 【答案】C 【详解】A．晶胞中的粒子数不一定为晶体的化学式，如金属铜的晶胞中，铜原子个数为4，A错误； B．平行六面体晶胞，侧棱上的粒子为4个晶胞共用，B错误； C．晶胞是晶体结构中最小的重复单元，C正确； D．晶胞内可能存在多个粒子，如NaCl晶胞，D错误； 故选C。 2．（23-24高一下·云南曲靖·期中）下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物是 A．、、 B．，、 C．、、 D．，、 【答案】B 【详解】A．不是化合物，A错误； B．、、均为化合物且都是分子晶体，B正确； C．是共价晶体，C错误； D．、是离子晶体，D错误 答案选B。 3．（22-23高二下·云南保山·期末）下列物质的熔点依次升高的是 A．Mg、Na、K B．Na、Mg、Al C．Na、Rb、Ca D．铝、铝硅合金、单晶硅 【答案】B 【详解】A．镁和钠都是金属晶体，镁离子的电荷数大于钠离子，离子半径大于钠离子，所以镁晶体中镁离子与自由电子形成的金属键强于钠晶体中钠离子与自由电子形成的金属键，熔点高于钠晶体，故A错误； B．钠、镁、铝都是金属晶体，钠离子、镁离子、铝离子的电荷数依次增大，离子半径依次减小，所以晶体中金属阳离子与自由电子形成的金属键依次增强，晶体的熔点依次升高，故B正确； C．钠和铷都是金属晶体，钠离子和铷离子的电荷数相同，钠离子的离子半径小于铷离子，所以钠晶体中钠离子与自由电子形成的金属键强于铷晶体中铷离子与自由电子形成的金属键，熔点高于铷晶体，故C错误； D．合金的熔点一般情况下小于各组分的熔点，则铝的熔点高于铝硅合金，故D错误； 故选B。 4．（22-23高二下·云南保山·期末）下列关于晶体的说法，不正确的是 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性； ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体； ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点； ④MgO和NaCl两种晶体中，MgO的离子键弱，所以其熔点比较低； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； ⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定； ⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻 A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④ 【答案】D 【详解】晶体的自范性是粒子微观上周期性排列的宏观表现，因此非晶体排列无序，无自范性，①正确；金属晶体中含有金属阳离子，不属于离子晶体，②错误；分子晶体熔沸点取决于分子间作用力，而非共价键，③错误；MgO中离子所带电荷多，半径小，离子键强，因此熔点比NaCl高，④错误；晶体中微粒周期性排列，晶胞是晶体结构的基本单元，⑤正确；晶体微粒间的作用力使其尽可能紧密堆积，⑥正确；干冰采用分子密堆积的排列方式，1个分子紧邻12个CO2分子，⑦正确；故答案选D。 5．（22-23高二下·云南普洱·期末）下列说法中正确的是 A．冰融化时，分子中H—O发生断裂 B．分子晶体熔融时化学键不被破坏 C．分子晶体中，一定存在分子间作用力和共价键 D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定 【答案】B 【详解】A．冰为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，A项错误； B．分子晶体是通过分子间作用力将分子结合在一起的，所以熔化时，分子内部的化学键未发生变化，破坏的只是分子间作用力，B项正确； C．稀有气体在固态时也属于分子晶体，而稀有气体是单原子分子，在分子内部不存在共价键，C项错误； D．分子晶体熔沸点高低取决于分子间作用力大小，而共价键强弱决定了分子的稳定性强弱，D项错误； 答案选B。 6．（22-23高二下·云南普洱·期末）金属能导电的原因是 A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱 B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子 【答案】B 【详解】金属晶体内部是由金属阳离子和自由移动的电子构成的，在外加电场作用下自由电子定向移动，产生电流，这就是金属导电的原因。 7．（10-11高一下·浙江杭州·期中）萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是 A．CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱 B．CaF2的熔点较高，硬度较大 C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电 D．CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 【答案】C 【详解】A．CaF2难溶于水，水溶液的导电性极弱，与其是否是离子晶体没有关系，A不符合； B．CaF2的熔点较高，硬度较大，但不能说明是离子晶体，也可能是原子晶体，B不符合； C．离子晶体是由离子构成的，熔化时克服的是离子键，产生自由移动的离子，能导电，而分子晶体、原子晶体熔化时，不能产生自由移动的离子，不导电，所以CaF2固体不导电，但在熔融状态下可导电一定能说明CaF2是离子晶体，C符合； D．CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小，不能说明是离子晶体，有些分子晶体，例如水也难溶于苯，D不符合； 故选C。 考向2 晶胞的有关计算 8．（22-23高二下·云南保山·期末）Cs＋核间距为acm，氯化铯的相对分子质量为Mr，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度是 A．g·cm-3 B．g·cm-3 C．g·cm-3 D．g·cm-3 【答案】C 【详解】该晶胞中，Cl-个数为1，Cs+个数为，相邻的两个Cs+的核间距离为acm，即棱长为acm，晶胞体积为a3cm3，晶胞密度为； 故答案为：C。 9．（22-23高二下·云南玉溪·期末）磷化硼(BP)是一种半导体材料，熔点：1 100 ℃，其结构与氮化硼相似，晶胞结构如图1，下列说法正确的是    A．熔点：BP>BN B．晶体中P周围距离最近且相等的P有8个 C．若图中①处磷原子坐标为(0，0，0)，则②处的B原子坐标为(，，) D．磷化硼晶胞在y轴方向的投影图为图2 【答案】D 【详解】A．磷化硼(BP)结构与氮化硼相似，均为原子晶体，N原子半径小，B-N键键长短，键能大，故BN熔点高，A错误； B．根据图1可以看出晶体中P周围距离最近且相等的P有4个，B错误； C．若图中①处磷原子坐标为(0，0，0)，将晶胞均分为8个小立方体，则②处的B原子在前左下角小立方体体心的位置，坐标为，C错误； D．磷化硼晶胞中顶点和面心全部为P原子，在y轴方向的投影落在顶点和棱心；4个小立方体体心位置为B原子，在y轴方向的投影均匀落在内部，在y轴方向的投影图为图2，D正确； 故选D。 10．（23-24高三上·云南楚雄·期末）已知：，晶胞如图所示，晶胞边长为a pm，设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A．该晶胞中含有4个 B．离最近的有12个 C．该晶体的密度为 D．上述反应中，每生成，转移电子数为 【答案】B 【详解】A．根据晶胞结构可知，小黑球为Fe2+位于棱上和体心，数目为，小灰球为位于顶点和面心，数目为，根据化学式为可知该晶胞中含有4个，A正确； B．根据晶胞结构可知，与Fe2+（位于体心的小黑球）距离最近且相等的有6个，则Fe2+的配位数为6，B错误； C．在晶胞中，含Fe2+个数为=4，含个数为=4，则晶胞密度为=，C正确； D．根据方程式中O2的变化可知O化合价降低为-2价，那么消耗1molO2转移4mol，由此可得，计算可知每生成，转移电子数为，D正确； 故答案选B。 11．（22-23高二下·云南玉溪·期末）下列有关晶胞的叙述不正确的是 A．如图所示晶胞叫面心立方晶胞 B．面心方立晶胞的每个顶点和每个面的中心上都各有一个微粒 C．处于晶胞顶点、棱、面、体心的微粒对晶胞的贡献分别为、、、1 D．平均每个面心立方晶胞中有4个微粒 【答案】C 【详解】A．面心立方晶胞的每个面心和顶点上各有1个微粒，图示晶胞为面心立方晶胞，A正确； B．面心立方晶胞的每个面心和顶点上各有1个微粒，B正确； C．对于面心立方晶胞，处于晶胞顶点微粒对晶胞的贡献为，但晶胞不一定为面心立方，如底面为60和120菱形的直四棱柱，其顶点的微粒对晶胞的贡献分别为和，棱上的微粒对晶胞的贡献分别为和，C错误； D．平均每个面心立方晶胞中所拥有的微粒个数为，D正确； 故选C。 一、单选题 1．（23-24高二下·云南曲靖·期末）晶体的立方晶胞结构如图1所示，点原子坐标为，晶体部分原子被原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体，其立方晶胞结构如图2所示。设为阿伏加德罗常数的值，的摩尔质量为。下列说法错误的是 A．点原子分数坐标为 B． C．电负性： D．若晶体密度为，原子与原子之间的最短距离为 【答案】D 【详解】A．点与左上后面心相连，则M点原子分数坐标为，故A正确； B．根据图中信息得到Mn为，Zn为，则，故B正确； C．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：，故C正确； D．根据图2得到化学式为Li4Zn3MnAs4，若晶体密度为，则晶胞参数为，原子与原子之间的最短距离为体对角线的四分之一即，故D错误； 答案为D。 2．（22-23高二下·云南楚雄·期末）在无机氟化物制备中有广泛的应用，其晶体属于四方晶系，晶胞参数如图所示，其中O点原子和①号原子的分数坐标依次为、。已知：Xe—F键长为下列说法正确的是    A．中心原子上的孤电子对数为2 B．④号原子的分数坐标为 C．沿x、y、z任意一个方向投影，位于面中心的都只有原子 D．晶胞中②③号原子间的距离 【答案】B 【详解】A．中心原子上的孤电子对数为，故A错误； B．①号原子的分数坐标为，④号原子的x轴、z轴坐标与①号原子坐标相同，而y轴分数坐标为，则④号原子分数坐标为，故B正确； C．沿方向投影，位于面中心的原子为原子和原子，故C错误； D．晶胞中②③号原子间的距离等同于①号原子与O点原子的距离，底面对角线一般为，，故D错误。 综上所述，答案为B。 3．（21-22高二下·云南文山·期末）为践行社会主义核心价值观，创建和谐社会，实现碳达峰和碳中和，我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径：通过电催化与生物合成相结合，以二氧化碳和水为原料成功合成了葡萄糖()和脂肪酸，为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。关于上述物质，下列说法正确的是 A．和均为极性分子，故易溶于水 B．晶体属于分子晶体，晶体中一个分子周围紧邻的分子有12个 C．分子中O原子上有2对孤电子对，故分子的VSEPR模型为V型 D．葡萄糖和脂肪酸都可以和饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体 【答案】B 【详解】A．是非极性分子，能溶于水是因为与水发生反应，在水中的溶解度不大，A错误； B．是分子晶体，分子间靠范德华力维系，分子采取密堆积，故一个分子周围紧邻的分子有12个，B正确； C．中O原子价层电子对数，O原子含有2个孤电子对，则该分子VSEPR模型为四面体形，C错误； D．葡萄糖不含羧基，不能和饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体，D错误； 故选B。 4．（21-22高二上·云南昆明·期末）观察表中数据，下列说法错误的是 化合物 熔点/℃ 2800 1923 170 12 A．离子晶体的熔点一定高于分子晶体 B．的熔点介于之间 C．向离子晶体中引入有机基团可显著降低其熔点 D．离子晶体的熔点与离子所带电荷数、离子半径、是否含有机基团等因素都有关 【答案】A 【详解】A．离子晶体的熔点有高有低，不一定比分子晶体高，故A错误； B．Mg、Ca、Ba属于同一主族，氧化物的组成结构相似，离子晶体熔点与晶格能成正比，晶格能与离子所带电荷成正比、与离子半径成反比，离子半径：Mg2+< Ca2+<Ba2+，则晶格能MgO>CaO>BaO，因此CaO的熔点应介于MgO和BaO之间，故B正确； C．根据表中数据分析，的熔点低于，说明在NH4NO3中引入有机基团(-C2H5)，熔点降低，故C正确； D．离子晶体的熔点与离子所带电荷数成正比、与离子半径成反比，引入有机基团也会对离子晶体的熔点产生影响，故D正确； 答案选A。 二、解答题 5．（23-24高二下·云南玉溪·期末）无水氯化镨(PrCl3)是制取稀土金属镨及镨合金的主要原料，采用如图工艺流程可由孪生矿(主要含ZnS、FeS、Pr2S3、SiO2等)制备氯化镨晶体(PrCl3·6H2O)。 已知：①； ②； ③该条件下，溶液中部分金属离子生成氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示： 金属离子 Zn2+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时的pH 5.4 2.2 7.5 沉淀完全()时的pH 6.4 3.2 9.0 回答下列问题： (1)“溶浸”前，将孪生矿粉碎的目的是 。 (2)滤渣I的主要成分为S和 ；写出Pr2S3发生的化学反应方程式： 。 (3)“溶浸”需要加入过量的FeCl3溶液，检验“滤液I”中是否存在Fe2+的试剂是 (填序号)。 a．KSCN、氯水　　　b．酸性高锰酸钾溶液　　　c． (4)滤渣Ⅱ的主要成分为Fe(OH)3和Zn(OH)2，则“沉淀”时，pH最小为 。 (5)利用表中的数据求出 。 (6)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，正负离子的核间距最小为。则Y代表的离子是 ，晶体密度的表达式为 g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1)增大反应接触面积，加快反应速率，提高镨元素的浸出率 (2) SiO2 (3)c (4)6.4 (5) (6) F- 【分析】孪生矿主要含、、、等，用FeCl3溶液溶浸，发生反应、、，不反应，过滤出、S，滤液Ⅰ为ZnCl2、FeCl2、PrCl3；加双氧水把FeCl2氧化为FeCl3，调节pH生成和除去Fe3+、Zn2+；滤液Ⅱ为PrCl3溶液，蒸发浓缩、冰水浴析出。 【详解】（1）将块状固体粉碎为小颗粒，可增大其表面积，从而增大反应接触面积，加快反应速率，提高镨元素的浸出率。 （2）SiO2属于不溶于水的酸性氧化物，不能与FeCl3（酸性）溶液反应，也不会被FeCl3溶液氧化，故滤渣I为反应生成的S和未反应且不溶于水的SiO2； 根据已知信息：①2FeCl3+ZnS＝ZnCl2+2FeCl2+S；②2FeCl3+FeS＝3FeCl2+S；FeCl3溶液可将Pr2S3中的S元素氧化为S单质，方程式为：。 （3）由题意可知，“滤液I”中含有Fe3+、Fe2+、Cl-等，若用KSCN、氯水来检验，则Fe3+的存在会干扰，若用酸性高锰酸钾溶液来检验，则Cl-的存在会干扰，所以只能选择K3[Fe(CN)6]溶液，故答案为：c。 （4）根据已知信息③可知pH≥3.2时Fe3+完全转化为Fe(OH)3，pH≥6.4时Zn2+完全转化为Zn(OH)2，所以当pH≥6.4时Fe(OH)3、Zn(OH)2都可以沉淀完全。所以pH最小为6.4。 （5）根据已知信息③可知当Zn2+沉淀完全时，即时，pH=6.4，即， 。 （6）晶胞结构如图所示，X位于顶点和面心，Y位于体内，根据均摊法可计算出X原子的数目，Y原子的数目，化学式为XY2，再对照CaF2的化学式可知Y代表的离子是；正负离子的核间距最小值为晶胞结构的体对角线的，所以体对角线的长度为，则晶胞的边长为a pm，晶体密度的表达式 。 6．（23-24高二下·云南楚雄·期末）氯化亚铜(CuCl)为白色立方结晶或白色粉末，难溶于水，溶于浓盐酸生成氯亚铜酸，溶于氨水生成氯化二氨合亚铜，不溶于乙醇，可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂等。可通过如下反应制备氯化亚铜：。回答下列问题： (1)基态Cu原子的价层电子轨道表示式为 ，上述反应涉及的元素中位于元素周期表p区的有 种。 (2)O、Na、Cl的电负性由大到小的顺序为 。 (3)分子中S的杂化方式为 ，其空间结构为 形。 (4)的热稳定性不如CuCl，其原因为 (从原子结构角度分析)。 (5)CuCl的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(0，0，0)，3号原子的坐标为(1，0，0)，晶胞边长为a pm。 ①距离最近且等距离的有 个。 ②2号原子的坐标为 。 ③CuCl晶体的密度为 。 【答案】(1) 3 (2)O>Cl>Na (3) V或角 (4)的价电子排布为，而的价电子排布为，3d轨道的价电子处于全满状态较为稳定 (5) 12 【详解】（1） Cu的原子序数为29，基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，价层电子轨道表示式为，上述反应涉及的元素有Cu、Cl、Na、S、O，其中位于元素周期表p区的有Cl、S、O，即有3种； （2）Na 是金属元素，Na的电负性在三者中最小，O的电负性大于Cl，O、Na、Cl的电负性由大到小的顺序为O>Cl>Na； （3）分子中S的价层电子对数为2+×(6-2×2)=3，孤电子对数为1，其杂化方式为，其空间结构为V形或角形； （4）Cu的原子序数为29，基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，的价电子排布式为，而的价电子排布式为，3d轨道的价电子处于全满状态较为稳定，所以的热稳定性不如CuCl； （5）①晶胞中氯离子位于8个顶点和6个面心，以顶点为例，晶胞内和此共面、处于三个面心的距其最近且等距离，顶点在8个晶胞中，面上被2个晶胞共有，所以距离最近且等距离的有3×8×=12个； ②1号原子的坐标为(0，0，0)，3号原子的坐标为(1，0，0)，则2号原子的坐标为； ③晶胞中氯离子个数为8×+6×=4，Cu+个数为4，CuCl晶体的密度为。 7．（23-24高二下·云南保山·期末）二氧化锰广泛用于生产碱性电池。某化工厂综合利用废铁屑、软锰矿（主要含，还含有少量以及镁、铝、铁的氧化物）回收，工艺流程如图所示： 已知常温下，各物质的溶度积如下表所示： 物质 请回答下列问题： (1)“酸浸”时为了加快酸浸的速率，可以采取的措施是 （至少回答两点）。 (2)酸浸过程中，铁屑被稀硫酸溶解后将还原为。写出该过程第二步的离子方程式： 。 (3)加过氧化氢的目的是 （用一个离子方程式解释）。 (4)当离子浓度时，可视为沉淀完全，则“除铁铝”时应控制 （小数点后保留两位数字）。 (5)写出“转化”时发生的离子方程式： 。 (6)写出基态锰的价电子排布式： 。 (7)氟化钙的晶胞结构如图所示，若晶体密度为，用表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞的边长为 cm（用含a、的代数式表示）。 【答案】(1)适当增大硫酸浓度、搅拌、将反应物粉碎 (2) (3) (4)4.67 (5) (6) (7) 【分析】软锰矿(主要含，还有少量、、MgO、CaO、)和硫铁矿(主要含)，加入稀硫酸酸浸，与发生反应： ，与发生反应：，过滤后，滤液中有Mn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Ca2+，浸渣中有、S、CaSO4（为微溶物），加入过氧化氢将Fe2+化为Fe3+，加入氨水使Al3+和Fe3+转化为氢氧化物沉淀，过滤，绿叶中加入MnF2，使Mg2+、Ca2+转化为氟化物沉淀，过滤，滤液中加入高锰酸钾，将Mn2+氧化为MnO2。 【详解】（1）“酸浸”时为了加快酸浸的速率，可以采取的措施是适当增大硫酸浓度、搅拌、将反应物粉碎。 （2）铁屑被稀硫酸溶解后产生Fe2+，Fe2+将还原为，该过程第二步的离子方程式：。 （3）加入过氧化氢将Fe2+化为Fe3+，反应为：。 （4）Fe(OH)3和Al(OH)3的结构相似，Al(OH)3的Ksp更大，溶解度更大，当Al(OH)3完全沉淀时，Fe(OH)3一定已完全沉淀，当时，，，. （5）“转化”时，高锰酸钾将Mn2+氧化为MnO2，发生反应的离子方程式为：。 （6）锰为第25号元素，基态锰的价电子排布式：。 （7）由图可知，每个Ca2+周围最近且距离相等的Ca2+个数为12；由均摊法得，一个晶胞中Ca2+的数目为，F-的数目为8，晶胞的质量为：，晶体密度为，则晶胞的边长为：。 8．（20-21高二下·云南保山·期末）金属铜、铁在日常生活中应用广泛，根据下列说法回答下列问题。 (1)的制备反应为。 上述氧化过程中，(II) (答简化电子排布式)变为III) (答外围电子排布图)，基态(III)电子占据 个不同轨道。 (2)对上述反应式中的短周期元素按照电负性由小到大排序为 (3)配合物的配位数为6，其配体中的的杂化方式为 杂化。 (4)铜原子与氯原子形成化合物的晶胞如图所示(黑球代表铜原子，白球表示氯原子)。    ①已知铜和氯的电负性分别为1.9和3.0，则铜与氯形成的化合物属于 (填“离子”或“共价”)化合物。 ②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，例如图中原子1的坐标为(，，1)，则原子2和3的坐标分别为 、 。 ③已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体中铜原子和氯原子的最短距离为 pm(只写计算式)。 【答案】(1) [Ar]3d6    23 (2)H<C<O (3)sp2 (4) 共价 (，1，) (，，) 【详解】（1）(II)电子排布式为[Ar]3d6，III)外围电子排布图为  ，基态(III)电子占据1s、2s、2p、3s、3p和3d共计1+1+3+1+3+5=14个轨道。 （2）上述反应式中的短周期元素H、C、O按照电负性由小到大排序为H<C<O。 （3）中的的杂化方式和草酸（HOOCCOOH）相同，杂化方式为sp2。 （4）已知铜和氯的电负性分别为1.9和3.0，电负性差值小于2.1，则铜与氯形成的化合物属于共价化合物；原子2和3的坐标分别为(，1，)、(，，)。 记晶胞边长为acm，该晶体的密度为，得a=cm，该晶体中铜原子和氯原子的最短距离为晶胞体对角线的，为pm。 9．（22-23高二下·云南大理·期末）铜是重要的战略资源，云南是我国铜资源储量较高的省份之一，回答下列问题： (1)铜在周期表中位于第 族(填族序数)，属于 区。 (2)铜可以形成多种配合物。 ①的核外电子排布式是 ，过渡金属离子与水分子形成配合物时，若d轨道全空或全满时，化合物无颜色，否则有颜色。据此判断， (填“有”或“无”)颜色。 ②可形成多种配合物，如，若其中两个被替换，得到的配合物只有两种结构，则的空间构型是 ，中N原子的杂化方式是 ，空间构型是 。 (3)铜与金等金属及合金可用于生产石墨烯的催化剂，如图是一种铜金合金的晶胞示意图：    ①Cu原子的配位数是 。 ②原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，其中原子坐标参数A为；B为；C为。则D原子的坐标参数为 。 【答案】(1) IB ds (2) 无 平面正方形 V形 (3) 4 【详解】（1）铜为29号元素，位于周期表的第四周期第IB族，属于ds区。 （2）①基态Cu原子核外电子排布式为，则的核外电子排布式为；中的d轨道全充满，则无颜色； ②中两个被替换，若为四面体结构，则产物应只有1种，现得到的配合物有两种结构，则的空间构型为平面正方形；中心N原子价层电子对数=，采取杂化，含有1对孤电子对，则其空间构型是V形。 （3）①由晶胞图可知，Cu原子与最近的Au或Cu原子之间的距离均为面对角线的一半，且与Cu原子距离相等且最近的Au或Cu原子均有4个，则Cu原子的配位数是4； ②D原子位于晶胞的面心，且和B原子处于同一平面，则D原子的坐标参数为。 10．（21-22高二下·云南文山·期末）锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等三十多种对人体有益的微量元素。 (1)基态Ge原子的电子排布式为 。 (2)常温下为无色液体，沸点42.1℃，熔点℃，难溶于水，易溶于有机溶剂。推测是 分子(填“极性”或“非性极”)。 (3)可与形成配离子，该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)，中N的杂化方式为 。 (4)如图所示的化合物，中心离子的配位数为 。 (5)已知MgO熔点为2852℃，CaO熔点为2572℃，氧化镁熔点较氧化钙高，请做出合理解释： 。 (6)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为甲图的俯视图，A点原子的坐标为(0，0，0)，B点原子的坐标为(，1，)，则C点原子的坐标为 ；已知晶胞边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为，该晶胞密度为 (只列出计算式)。 【答案】(1) (2)非极性 (3) Co<O<N (4)6 (5)氧化镁和氧化钙都属于离子晶体，但氧化镁中阳离子半径比氧化钙中阳离子的小，离子键更强，故熔点较高 (6) (1，，)或(1，0.5，0.5) 【详解】（1）Ge为32号元素，基态Ge原子电子排布式为； 故答案为：。 （2）根据相似相溶原理，极性分子溶于极性溶剂，非极性分子溶于非极性溶剂中，常温下为无色液体，难溶于水，易溶于有机溶剂，说明不是极性分子，则推测是非极性分子； 故答案为：非极性。 （3）可与形成配离子，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIA族，第VA族大于第VIA族，同主族从上到下，第一电离能逐渐减小，因此该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为Co<O<N，中N原子价层电子对数为，其杂化方式为； 故答案为：Co<O<N；sp2; （4）根据配合物的结构得到中心离子的配位数为6； 故答案为：6. （5）氧化镁和氧化钙都属于离子晶体，但氧化镁中阳离子半径比氧化钙中阳离子的小，离子键更强，故熔点较高； 故答案为：氧化镁和氧化钙都属于离子晶体，但氧化镁中阳离子半径比氧化钙中阳离子的小，离子键更强，故熔点较高。 （6）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为甲图的俯视图，A点原子的坐标为(0，0，0)，B点原子的坐标为，则B为后方的面心，则C点为右侧面心，其C点原子的坐标为；已知晶胞边长为a pm，该晶胞中有4个ZnSe，阿伏加德罗常数的值为，该晶胞密度； 故答案为：；。 11．（21-22高二下·云南丽江·期末）铀是原子反应堆的原料，常见铀的化合物有UF4、UO2、及(NH4)4[UO2(CO3)3]等，回答下列问题： (1)基态氧原子的价电子排布图为 ； (2)已知：2UO2+5NH4HF22UF4·2NH4F+3NH3↑+4H2O↑ ①NH4HF2中存在的化学键类型是 (填选项字母)。 A．离子键　　　B．配位键　　　C．共价键　　　D．范德华力 ②该反应中非金属元素的第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号)。 (3)已知：3(NH4)4[UO2(CO3)3]3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑ ①分解产物中属于极性分子的有 。 ②反应物中的的空间构型为 。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则中的大π键应表示为 。 (4)用Mg或Ca还原UF4可得金属铀，其Mg的熔点高于Ca，原因 ； (5)UO2的晶胞结构如图所示： ①晶胞中铀原子位于面心和顶点，氧原子填充在铀原子堆积形成的空隙中。则氧原子填充在铀原子形成的 空隙中。 ②若晶胞参数为apm，UO2摩尔质量为M，晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式即可，设NA表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1) (2) ABC F>N>O>H (3) H2O，NH3 正四面体形 (4)两者都是金属晶体，Mg的半径小于Ca的半径，金属键强，熔点高 (5) 正四面体 【详解】（1） O元素位于元素周期表第二周期VIA族，核外电子排布式是1s22s22p4，所以价电子排布图是“”； （2）①NH4NF2中与之间是离子键，离子内存在着N—H共价键和N→H配位键，所以本问第一空应选填“ABC”； ②该反应中涉及到的非金属元素有：H、N、O、F，H位于第一周期，非金属性最弱，第一电离能最小，N、O、F分别位于第二周期的VA族、VIA族和VIIA族，非金属性逐渐增大，F元素的第一电离能最高，N元素由于原子核外电子排布2p能级处于半满结构，基态原子能量更低，第一电离能高于O元素，所以四种元素第一电离能由大到小排序为“F>N>O>H”； （3）①反应产物中，NH3、CO2、N2、H2O是分子结构，N2分子内N≡N是非极性键，CO2中C=O是极性键，但分子空间结构中心对称，所以这两种分子均为非极性分子；NH3中N—H是极性键，分子空间构型呈轴对称，H2O中H—O是极性键，且分子空间构型也是轴对称，所以“H2O、NH3”是极性分子； ②中心原子N原子有4条σ键，孤电子对为，离子构型为“正四面体形”；离子中心原子C原子有3条σ键，孤电子对为，离子的空间构型是平面三角形，C原子、O原子均是sp2杂化，均有垂直于离子所在平面的p轨道，离子中价电子总数是，单电子数=，所以离子中的大π键是由4个原子、6个电子形成，表示为“”； （4）两种单质均是金属，金属晶体熔沸点由其金属键强弱决定，金属键大小由金属阳离子所带电荷量及金属阳离子半径决定，带电荷越多、金属阳离子半径越小，金属键越强，熔沸点越高； （5）观察晶胞结构，可以看到等距且最近的U原子位于晶胞六个面心上，其所围成的空间结构为正四面体，所以任何六个等距且最近的U原子均能围成正四面体结构，则O原子正好是嵌入这些U原子间隙，即在“正四面体”空间中；根据晶胞模型可以分析出，U原子在顶点和面心，一个晶胞含U原子个，O原子均在晶胞内部，共8个，所以NA个晶胞中UO2的物质的量是4mol，故UO2晶体密度是。 12．（20-21高二下·云南文山·期末）钛(Ti)及其化合物的应用研究是目前前沿科学之一，请回答下列问题： (1)基态钛原子的电子排布式为 。 (2)作光催化剂可将甲醛、苯等有害气体转化为和。上述含碳原子的分子中，碳原子的杂化方式为的是 (填名称)。 (3)作为过渡元素的Fe、Cu容易形成配位化合物，中C、N两种元素的电负性大小关系为 。硫酸铜稀溶液中微粒间不存在的作用力有 (填序号)。 A．配位键      B．金属键        C．离子键       D．共价键         E.氢键     F.范德华力 (4)已知Ba、Mo的氯化物沸点信息如下表所示。二者沸点差异的原因是 。 氯化物 沸点 1560℃ 268℃ (5)分子中H-N-H的键角为107°，在中，H-N-H键角近似109.5°，键角变大的原因是 。 (6)贵金属磷化物(化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图示。已知晶胞参数为anm，晶体中与P距离最近的Rh的数目为 ，晶体的密度为 。(列出计算式即可)。 【答案】(1)或 (2)甲醛、苯 (3) BC (4)属于离子晶体，属于分子晶体，离子晶体的沸点主要取决于离子键，分子晶体的沸点主要取决于分子间作用力，离子键通常强于分子间作用力(合理即可) (5)中，配位键键的成键电子对相比中孤电子对对键的排斥力变小，故中键角变大 (6) 8 【详解】（1）Ti是22号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2。 （2）甲醛分子、苯分子中的碳原子为sp2杂化，CO2分子中的碳原子为sp杂化，即上述含碳原子的分子中，碳原子的杂化方式为sp2的是甲醛、苯。 （3）同一周期，从左到右，元素的电负性逐渐增强，则电负性：C＜N；硫酸铜稀溶液中，水合铜离子含有配位键，水分子和硫酸根离子含有共价键，水分子之间存在氢键和范德华力，硫酸铜稀溶液不含金属键和离子键，故选BC。 （4）BaCl2属于离子晶体，MoCl5属于分子晶体，离子晶体的沸点主要取决于离子键，分子晶体的沸点主要取决于分子间作用力，离子键通常强于分子间作用力。 （5）[Ag(NH3)2]+中，配位键N-Ag键的成键电子对相比NH3中孤电子对对N-H键的排斥力变小，故[Ag(NH3)2]+中H-N-H键角变大。 （6）Rh2P晶胞中，黑球的个数为8，灰球的个数为8+6=4，则黑球代表Rh，灰球代表P，晶体中与P距离最近的Rh的数目为8；晶胞的体积为，晶胞的质量为，所以晶体的密度为。 13．（20-21高二下·云南·期末）过渡金属元素及其化合物的应用广泛。是科学家们进行前沿研究的方向之一 (1)基态Ti原子核外K、L层电子的电子云有 种不同的伸展方向。 (2)锌化铜是一种金属互化物，元素铜的第二电离能 (填“大于”、“小于”或“等于”)锌的第二电离能，理由是 。 (3)是一种紫色晶体，其中DMSO为二甲基亚砜，化学式为。DMSO中碳原子的杂化轨道类型为 ，中C—S—O的键角 (填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COCH3中C—C—O的键角，理由是 ；的空间构型是 ，元素S、Cl、O的电负性由大到小的顺序为 。 (4)某晶体的晶胞结构如图所示，其中Cu均匀地分散在立方体内部，该化合物的化学式为 ，已知晶胞密度为，则相邻两个Cu粒子之向的距离为 (列计算式)nm。a、b点氧原子的坐标参数依次为(0，0，0)、()，则d点Cu原子的坐标参数为 。 【答案】 4 大于 铜的第二电离能是在电离3d10全满能级上的电子，所以其电离能较大 sp3 小于 在二甲基亚砜中硫原子有孤电子对，斥力增大，键角变小 正四面体 O>Cl>S Cu2O () 【详解】(1)基态Ti原子核外K层有1个1s能级、L层有2s、2p能级，S轨道电子云为球形、p能级有3个原子轨道，电子云为哑铃形，电子云有4种不同的伸展方向。 (2) 铜的第二电离能是电离3d10全满能级上的电子，锌的第二电离能是电离4s1上的电子，所以铜的第二电离能大于锌的第二电离能； (3) 中碳原子形成4个共价单键，杂化轨道类型为sp3；在二甲基亚砜中硫原子有孤电子对，斥力增大，键角变小，所以中C—S—O的键角小于CH3COCH3中C—C—O的键角；中氯原子杂化轨道数是，无孤电子对，空间构型是正四面体，元素的非金属性越强电负性越大，元素S、Cl、O的电负性由大到小的顺序为O>Cl>S。 (4)根据均摊原则，晶胞中含有4个Cu原子、个O原子，该化合物的化学式为Cu2O，已知晶胞密度为，设晶胞的边长为a nm，则 ，a=nm，则相邻两个Cu粒子之向的距离为面对角线的一半，相邻两个Cu粒子之向的距离=nm。a、b点氧原子的坐标参数依次为(0，0，0)、()，则d点Cu原子的坐标参数为()。 14．（20-21高二下·云南昆明·期末）2020年12月17日我国月球探测器“嫦娥五号”成功携带月壤，返回地球。月壤主要由氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、铜(Cu)、镍(Ni)等多种元素组成。回答下列问题： (1)是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料，其熔点高、硬度大。工业上电解熔融冶炼Al，属于 晶体，第一电离能Ⅰ1 (Mg)与Ⅰ1 (Al)的关系是Ⅰ1 (Mg) Ⅰ1 (Al)(填“＞”、“＜”或“=”)。 (2)可与邻二氮菲()中N原子通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子，利用该反应可测定浓度，基态离子的价层电子排布式为 ，价层电子占据的原子轨道数为 ，邻二氮菲中N原子的杂化类型为 。 (3)将金属铜投入氨水与的混合溶液中，铜片溶解，溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为 。 (4)月壤中含有丰富的珍贵的，中国科学家在2017年成功合成钠氦化合物，使这个最稳定的元素“脱单”。该化合物晶胞中的排布如图所示，电子对()和原子交替分布填充在小立方体的中心，晶胞中距最近的He原子数目为 ，该化合物的化学式可表示为，则x= (用z表达)，晶胞参数为a pm，该晶体密度为 (写出表达式)。 【答案】 离子 ＞ 5 4 2z 【详解】(1)是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料，其熔点高、硬度大。因此属于离子晶体，同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此第一电离能Ⅰ1 (Mg) ＞Ⅰ1 (Al)；故答案为：离子；＞。 (2)Fe是26号元素，其基态电子排布式为[Ar]3d64s2，基态离子的价层电子排布式为，根据洪特规则得到价层电子占据的原子轨道数为5，邻二氮菲中N原子σ电子对有2对，孤对电子有1对，价层电子对数为3，因此N的杂化类型为；故答案为：；5；。 (3)将金属铜投入氨水与的混合溶液中，铜片溶解，溶液呈深蓝色即形成，因此该反应的离子方程式为；故答案为：。 (4)根据题意说明晶胞中八个小立方体中有填充了4个和4个，以晶胞中体心的分析晶胞中距最近的He原子数目为4，该化合物的化学式可表示为，由于He是稀有气体，价态为0价，根据物质不显电性，利用价态分析得到则x=2z，因此该化合物的化学式可表示为晶胞参数为a pm，该晶体密度为；故答案为：4；2z；。 15．（19-20高二下·云南丽江·期末）铬铁合金作为钢的添加料生产多种具有高强度、耐高温、耐腐蚀等优良性能的特种钢，这类特种钢中含有碳、硅、氧、氮、磷、硫等元素。 (1)基态Cr原子的价电子排布式为 。 (2) C、N、O、Si三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 (3)PO的空间构型为 ，中心原子的杂化方式为 。 (4)SiO2晶体常伴生于各种矿石中，其晶体结构中，最小的环上有 个原子；Si与C元素位于同一主族，比较SiO2与CO2的键角大小：SiO2 CO2(填写“大于”、“小于”或“等于”)，原因是 。 (5)无水CrCl3和氨分子作用能形成某种配合物，该配合物的组成相当于CrCl3·6NH3.已知：若加入AgNO3溶液，能从该配合物的水溶液中将所有的氯沉淀为AgCl；若加入NaOH溶液并加热，无刺激性气体产生。请从配合物的形式推算出它的内界和外界，写出该配合物的结构简式 ，配位数 ，1 mol该配合物中含有σ键的数目为 。 (6)铁和氮形成一种晶体，晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为 ，若该晶体的晶胞密度ρg·cm-3，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是 cm3。 【答案】 3d54s1 N＞O＞C＞Si 正四面体 sp3 12 小于 SiO2中心Si原子采用sp3杂化，键角为109°28′，CO2中心C原子采用sp杂化，键角为180° [Cr(NH3)6]Cl3 6 24NA Fe4N 【详解】(1)基态Cr原子核外有24个电子，电子排布式为[Cr] 3d54s1，故答案为：3d54s1。 (2)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，故第一电离能：N＞O＞C＞Si，故答案为：N＞O＞C＞Si。 (3) PO中P的价层电子对数为4， P无孤电子对，空间构型为正四面体型，中心原子P的杂化方式为sp3杂化，故答案为：正四面体、sp3。 (4) 根据SiO2晶体结构特点可以得出最小环由12个原子构成，SiO2中心Si原子采用sp3杂化，键角为109°28′，CO2中心C原子采用sp杂化，键角为180°，故答案为：12、小于、SiO2中心Si原子采用sp3杂化，键角为109°28′，CO2中心C原子采用sp杂化，键角为180°。 (5) 加入AgNO3溶液，能将所有氯沉淀，说明Cl-为外界，加入NaOH溶液并加热，无刺激性气体产生，说明NH3在内界，故该配合物的结构式为：[Cr(NH3)6]Cl3，该配合物中Cr与6个NH3之间的配位键均为δ键，NH3中N-H键为δ键，故1 mol该配合物中含有δ键的数目为24NA，故答案为：[Cr(NH3)6]Cl3、6、24NA。 (6)该晶胞中Fe位于顶点和面心，个数为：，N位于体心，个数为1，故该晶体的化学式为Fe4N，该晶胞质量为，故该晶胞的体积为，故答案为：Fe4N 、。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型02 晶胞的分析与计算 内容概览 考向1 常见的几种晶体类型结构和性质 考向2 晶胞的有关计算 考向1 常见的几种晶体类型结构和性质 1．（23-24高二下·云南玉溪·期末）下列有关晶胞的说法正确的是 A．由晶胞中的粒子数可直接确定该晶体的化学式 B．若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用 C．晶胞是晶体结构中最小的重复单元 D．晶胞中不可能存在多个粒子 2．（23-24高一下·云南曲靖·期中）下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物是 A．、、 B．，、 C．、、 D．，、 3．（22-23高二下·云南保山·期末）下列物质的熔点依次升高的是 A．Mg、Na、K B．Na、Mg、Al C．Na、Rb、Ca D．铝、铝硅合金、单晶硅 4．（22-23高二下·云南保山·期末）下列关于晶体的说法，不正确的是 ①晶体中粒子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中粒子排列相对无序，无自范性； ②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体； ③共价键可决定分子晶体的熔、沸点； ④MgO和NaCl两种晶体中，MgO的离子键弱，所以其熔点比较低； ⑤晶胞是晶体结构的基本单元，晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列； ⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定； ⑦干冰晶体中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻 A．①②③ B．②③⑦ C．④⑤⑥ D．②③④ 5．（22-23高二下·云南普洱·期末）下列说法中正确的是 A．冰融化时，分子中H—O发生断裂 B．分子晶体熔融时化学键不被破坏 C．分子晶体中，一定存在分子间作用力和共价键 D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定 6．（22-23高二下·云南普洱·期末）金属能导电的原因是 A．金属晶体中金属阳离子与自由电子间的作用较弱 B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子 7．（10-11高一下·浙江杭州·期中）萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是 A．CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱 B．CaF2的熔点较高，硬度较大 C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电 D．CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 考向2 晶胞的有关计算 8．（22-23高二下·云南保山·期末）Cs＋核间距为acm，氯化铯的相对分子质量为Mr，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度是 A．g·cm-3 B．g·cm-3 C．g·cm-3 D．g·cm-3 9．（22-23高二下·云南玉溪·期末）磷化硼(BP)是一种半导体材料，熔点：1 100 ℃，其结构与氮化硼相似，晶胞结构如图1，下列说法正确的是    A．熔点：BP>BN B．晶体中P周围距离最近且相等的P有8个 C．若图中①处磷原子坐标为(0，0，0)，则②处的B原子坐标为(，，) D．磷化硼晶胞在y轴方向的投影图为图2 10．（23-24高三上·云南楚雄·期末）已知：，晶胞如图所示，晶胞边长为a pm，设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A．该晶胞中含有4个 B．离最近的有12个 C．该晶体的密度为 D．上述反应中，每生成，转移电子数为 11．（22-23高二下·云南玉溪·期末）下列有关晶胞的叙述不正确的是 A．如图所示晶胞叫面心立方晶胞 B．面心方立晶胞的每个顶点和每个面的中心上都各有一个微粒 C．处于晶胞顶点、棱、面、体心的微粒对晶胞的贡献分别为、、、1 D．平均每个面心立方晶胞中有4个微粒 一、单选题 1．（23-24高二下·云南曲靖·期末）晶体的立方晶胞结构如图1所示，点原子坐标为，晶体部分原子被原子代替后可以形成一种新型稀磁半导体，其立方晶胞结构如图2所示。设为阿伏加德罗常数的值，的摩尔质量为。下列说法错误的是 A．点原子分数坐标为 B． C．电负性： D．若晶体密度为，原子与原子之间的最短距离为 2．（22-23高二下·云南楚雄·期末）在无机氟化物制备中有广泛的应用，其晶体属于四方晶系，晶胞参数如图所示，其中O点原子和①号原子的分数坐标依次为、。已知：Xe—F键长为下列说法正确的是    A．中心原子上的孤电子对数为2 B．④号原子的分数坐标为 C．沿x、y、z任意一个方向投影，位于面中心的都只有原子 D．晶胞中②③号原子间的距离 3．（21-22高二下·云南文山·期末）为践行社会主义核心价值观，创建和谐社会，实现碳达峰和碳中和，我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径：通过电催化与生物合成相结合，以二氧化碳和水为原料成功合成了葡萄糖()和脂肪酸，为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。关于上述物质，下列说法正确的是 A．和均为极性分子，故易溶于水 B．晶体属于分子晶体，晶体中一个分子周围紧邻的分子有12个 C．分子中O原子上有2对孤电子对，故分子的VSEPR模型为V型 D．葡萄糖和脂肪酸都可以和饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体 4．（21-22高二上·云南昆明·期末）观察表中数据，下列说法错误的是 化合物 熔点/℃ 2800 1923 170 12 A．离子晶体的熔点一定高于分子晶体 B．的熔点介于之间 C．向离子晶体中引入有机基团可显著降低其熔点 D．离子晶体的熔点与离子所带电荷数、离子半径、是否含有机基团等因素都有关 二、解答题 5．（23-24高二下·云南玉溪·期末）无水氯化镨(PrCl3)是制取稀土金属镨及镨合金的主要原料，采用如图工艺流程可由孪生矿(主要含ZnS、FeS、Pr2S3、SiO2等)制备氯化镨晶体(PrCl3·6H2O)。 已知：①； ②； ③该条件下，溶液中部分金属离子生成氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示： 金属离子 Zn2+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时的pH 5.4 2.2 7.5 沉淀完全()时的pH 6.4 3.2 9.0 回答下列问题： (1)“溶浸”前，将孪生矿粉碎的目的是 。 (2)滤渣I的主要成分为S和 ；写出Pr2S3发生的化学反应方程式： 。 (3)“溶浸”需要加入过量的FeCl3溶液，检验“滤液I”中是否存在Fe2+的试剂是 (填序号)。 a．KSCN、氯水　　　b．酸性高锰酸钾溶液　　　c． (4)滤渣Ⅱ的主要成分为Fe(OH)3和Zn(OH)2，则“沉淀”时，pH最小为 。 (5)利用表中的数据求出 。 (6)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，正负离子的核间距最小为。则Y代表的离子是 ，晶体密度的表达式为 g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值)。 6．（23-24高二下·云南楚雄·期末）氯化亚铜(CuCl)为白色立方结晶或白色粉末，难溶于水，溶于浓盐酸生成氯亚铜酸，溶于氨水生成氯化二氨合亚铜，不溶于乙醇，可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂等。可通过如下反应制备氯化亚铜：。回答下列问题： (1)基态Cu原子的价层电子轨道表示式为 ，上述反应涉及的元素中位于元素周期表p区的有 种。 (2)O、Na、Cl的电负性由大到小的顺序为 。 (3)分子中S的杂化方式为 ，其空间结构为 形。 (4)的热稳定性不如CuCl，其原因为 (从原子结构角度分析)。 (5)CuCl的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(0，0，0)，3号原子的坐标为(1，0，0)，晶胞边长为a pm。 ①距离最近且等距离的有 个。 ②2号原子的坐标为 。 ③CuCl晶体的密度为 。 7．（23-24高二下·云南保山·期末）二氧化锰广泛用于生产碱性电池。某化工厂综合利用废铁屑、软锰矿（主要含，还含有少量以及镁、铝、铁的氧化物）回收，工艺流程如图所示： 已知常温下，各物质的溶度积如下表所示： 物质 请回答下列问题： (1)“酸浸”时为了加快酸浸的速率，可以采取的措施是 （至少回答两点）。 (2)酸浸过程中，铁屑被稀硫酸溶解后将还原为。写出该过程第二步的离子方程式： 。 (3)加过氧化氢的目的是 （用一个离子方程式解释）。 (4)当离子浓度时，可视为沉淀完全，则“除铁铝”时应控制 （小数点后保留两位数字）。 (5)写出“转化”时发生的离子方程式： 。 (6)写出基态锰的价电子排布式： 。 (7)氟化钙的晶胞结构如图所示，若晶体密度为，用表示阿伏加德罗常数的值，则晶胞的边长为 cm（用含a、的代数式表示）。 8．（20-21高二下·云南保山·期末）金属铜、铁在日常生活中应用广泛，根据下列说法回答下列问题。 (1)的制备反应为。 上述氧化过程中，(II) (答简化电子排布式)变为III) (答外围电子排布图)，基态(III)电子占据 个不同轨道。 (2)对上述反应式中的短周期元素按照电负性由小到大排序为 (3)配合物的配位数为6，其配体中的的杂化方式为 杂化。 (4)铜原子与氯原子形成化合物的晶胞如图所示(黑球代表铜原子，白球表示氯原子)。    ①已知铜和氯的电负性分别为1.9和3.0，则铜与氯形成的化合物属于 (填“离子”或“共价”)化合物。 ②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，例如图中原子1的坐标为(，，1)，则原子2和3的坐标分别为 、 。 ③已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体中铜原子和氯原子的最短距离为 pm(只写计算式)。 9．（22-23高二下·云南大理·期末）铜是重要的战略资源，云南是我国铜资源储量较高的省份之一，回答下列问题： (1)铜在周期表中位于第 族(填族序数)，属于 区。 (2)铜可以形成多种配合物。 ①的核外电子排布式是 ，过渡金属离子与水分子形成配合物时，若d轨道全空或全满时，化合物无颜色，否则有颜色。据此判断， (填“有”或“无”)颜色。 ②可形成多种配合物，如，若其中两个被替换，得到的配合物只有两种结构，则的空间构型是 ，中N原子的杂化方式是 ，空间构型是 。 (3)铜与金等金属及合金可用于生产石墨烯的催化剂，如图是一种铜金合金的晶胞示意图：    ①Cu原子的配位数是 。 ②原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，其中原子坐标参数A为；B为；C为。则D原子的坐标参数为 。 10．（21-22高二下·云南文山·期末）锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等三十多种对人体有益的微量元素。 (1)基态Ge原子的电子排布式为 。 (2)常温下为无色液体，沸点42.1℃，熔点℃，难溶于水，易溶于有机溶剂。推测是 分子(填“极性”或“非性极”)。 (3)可与形成配离子，该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)，中N的杂化方式为 。 (4)如图所示的化合物，中心离子的配位数为 。 (5)已知MgO熔点为2852℃，CaO熔点为2572℃，氧化镁熔点较氧化钙高，请做出合理解释： 。 (6)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，乙图为甲图的俯视图，A点原子的坐标为(0，0，0)，B点原子的坐标为(，1，)，则C点原子的坐标为 ；已知晶胞边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为，该晶胞密度为 (只列出计算式)。 11．（21-22高二下·云南丽江·期末）铀是原子反应堆的原料，常见铀的化合物有UF4、UO2、及(NH4)4[UO2(CO3)3]等，回答下列问题： (1)基态氧原子的价电子排布图为 ； (2)已知：2UO2+5NH4HF22UF4·2NH4F+3NH3↑+4H2O↑ ①NH4HF2中存在的化学键类型是 (填选项字母)。 A．离子键　　　B．配位键　　　C．共价键　　　D．范德华力 ②该反应中非金属元素的第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号)。 (3)已知：3(NH4)4[UO2(CO3)3]3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑ ①分解产物中属于极性分子的有 。 ②反应物中的的空间构型为 。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则中的大π键应表示为 。 (4)用Mg或Ca还原UF4可得金属铀，其Mg的熔点高于Ca，原因 ； (5)UO2的晶胞结构如图所示： ①晶胞中铀原子位于面心和顶点，氧原子填充在铀原子堆积形成的空隙中。则氧原子填充在铀原子形成的 空隙中。 ②若晶胞参数为apm，UO2摩尔质量为M，晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式即可，设NA表示阿伏加德罗常数的值)。 12．（20-21高二下·云南文山·期末）钛(Ti)及其化合物的应用研究是目前前沿科学之一，请回答下列问题： (1)基态钛原子的电子排布式为 。 (2)作光催化剂可将甲醛、苯等有害气体转化为和。上述含碳原子的分子中，碳原子的杂化方式为的是 (填名称)。 (3)作为过渡元素的Fe、Cu容易形成配位化合物，中C、N两种元素的电负性大小关系为 。硫酸铜稀溶液中微粒间不存在的作用力有 (填序号)。 A．配位键      B．金属键        C．离子键       D．共价键         E.氢键     F.范德华力 (4)已知Ba、Mo的氯化物沸点信息如下表所示。二者沸点差异的原因是 。 氯化物 沸点 1560℃ 268℃ (5)分子中H-N-H的键角为107°，在中，H-N-H键角近似109.5°，键角变大的原因是 。 (6)贵金属磷化物(化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂，其立方晶胞如图示。已知晶胞参数为anm，晶体中与P距离最近的Rh的数目为 ，晶体的密度为 。(列出计算式即可)。 13．（20-21高二下·云南·期末）过渡金属元素及其化合物的应用广泛。是科学家们进行前沿研究的方向之一 (1)基态Ti原子核外K、L层电子的电子云有 种不同的伸展方向。 (2)锌化铜是一种金属互化物，元素铜的第二电离能 (填“大于”、“小于”或“等于”)锌的第二电离能，理由是 。 (3)是一种紫色晶体，其中DMSO为二甲基亚砜，化学式为。DMSO中碳原子的杂化轨道类型为 ，中C—S—O的键角 (填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COCH3中C—C—O的键角，理由是 ；的空间构型是 ，元素S、Cl、O的电负性由大到小的顺序为 。 (4)某晶体的晶胞结构如图所示，其中Cu均匀地分散在立方体内部，该化合物的化学式为 ，已知晶胞密度为，则相邻两个Cu粒子之向的距离为 (列计算式)nm。a、b点氧原子的坐标参数依次为(0，0，0)、()，则d点Cu原子的坐标参数为 。 14．（20-21高二下·云南昆明·期末）2020年12月17日我国月球探测器“嫦娥五号”成功携带月壤，返回地球。月壤主要由氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、铜(Cu)、镍(Ni)等多种元素组成。回答下列问题： (1)是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料，其熔点高、硬度大。工业上电解熔融冶炼Al，属于 晶体，第一电离能Ⅰ1 (Mg)与Ⅰ1 (Al)的关系是Ⅰ1 (Mg) Ⅰ1 (Al)(填“＞”、“＜”或“=”)。 (2)可与邻二氮菲()中N原子通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子，利用该反应可测定浓度，基态离子的价层电子排布式为 ，价层电子占据的原子轨道数为 ，邻二氮菲中N原子的杂化类型为 。 (3)将金属铜投入氨水与的混合溶液中，铜片溶解，溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为 。 (4)月壤中含有丰富的珍贵的，中国科学家在2017年成功合成钠氦化合物，使这个最稳定的元素“脱单”。该化合物晶胞中的排布如图所示，电子对()和原子交替分布填充在小立方体的中心，晶胞中距最近的He原子数目为 ，该化合物的化学式可表示为，则x= (用z表达)，晶胞参数为a pm，该晶体密度为 (写出表达式)。 15．（19-20高二下·云南丽江·期末）铬铁合金作为钢的添加料生产多种具有高强度、耐高温、耐腐蚀等优良性能的特种钢，这类特种钢中含有碳、硅、氧、氮、磷、硫等元素。 (1)基态Cr原子的价电子排布式为 。 (2) C、N、O、Si三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 (3)PO的空间构型为 ，中心原子的杂化方式为 。 (4)SiO2晶体常伴生于各种矿石中，其晶体结构中，最小的环上有 个原子；Si与C元素位于同一主族，比较SiO2与CO2的键角大小：SiO2 CO2(填写“大于”、“小于”或“等于”)，原因是 。 (5)无水CrCl3和氨分子作用能形成某种配合物，该配合物的组成相当于CrCl3·6NH3.已知：若加入AgNO3溶液，能从该配合物的水溶液中将所有的氯沉淀为AgCl；若加入NaOH溶液并加热，无刺激性气体产生。请从配合物的形式推算出它的内界和外界，写出该配合物的结构简式 ，配位数 ，1 mol该配合物中含有σ键的数目为 。 (6)铁和氮形成一种晶体，晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为 ，若该晶体的晶胞密度ρg·cm-3，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是 cm3。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$