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课时提升训练(26) 晶体结构与性质
1.(2024·浙江十校联盟联考)下列属于离子晶体且含共价键的是( )
A.氢氧化钠 B.冰醋酸
C.干冰 D.氯化镁
答案:A
2.钛是第四种被广泛应用的金属,被誉为“未来世纪的金属”,下列说法不正确的是( )
A.Ti元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅣB族
B.偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图,其化学式是BaTiO3
C.[TiO(H2O2)]Cl2·6H2O晶体中的化学键有离子键、极性键、非极性键和氢键
D.Ti元素在元素周期表中属于d区元素
C 解析:Ti是22号元素,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅣB族,A正确;每个晶胞中含有O原子个数为12×=3个,含有Ti原子个数为8×=1个,含有1个Ba原子,则N(Ba)∶N(Ti)∶N(O)=1∶1∶3,故该晶体的化学式为BaTiO3,B正确;该配合物由[TiO(H2O2)]2+、Cl-构成,晶体中存在离子键、极性键(如H—O)、非极性键(如O—O),但氢键不属于化学键,C错误;Ti处于第ⅣB族,属于d区元素,D正确。
3.(2024·浙江名校协作体联考)磷可形成多种单质。黑磷具有类似石墨的层状结构,白磷的分子式为P4,它们的结构如图所示。白磷在很高压强和较高温度下可转化成黑磷。下列说法错误的是( )
A.白磷转化成黑磷属于化学变化
B.白磷与黑磷互为同素异形体
C.黑磷的熔点低于白磷的熔点
D.黑磷具有较强的吸附性
答案:C
4.(2024·浙江杭州S9联盟联考)某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ca2+的配位数为6
B.与F-距离最近的是K+
C.该物质的化学式为KCaF3
D.若F-换为Cl-,则晶胞棱长将改变
答案:B
5.卤化钠(NaX)和四卤化钛(TiX4)的熔点如图所示,下列判断不正确的是( )
A.TiF4的熔点反常升高是由于其键能较大
B.NaX均为离子晶体
C.随X半径的增大,NaX的离子键减弱,熔点逐渐降低
D.TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大,范德华力增大,熔点逐渐升高
答案:A
6.下列有关晶体的叙述正确且有因果关系的是( )
叙述 Ⅰ
叙述 Ⅱ
A
SiO2晶体的熔点高、硬度大
SiO2晶体可用于制造光导纤维
B
碘晶体中的I—I键能较小
晶体碘的沸点低、易升华
C
NaCl 晶体 中 Na+与 Cl-个数比为 1∶1,CsCl 晶体中Cs+与 Cl-个数比也为 1∶1
NaCl 和 CsCl 的晶胞结构相同
D
在金刚石和硅晶体中,原子间通过共价键形成空间网状结构
金刚石和硅晶体类型相同
答案:D
7.如图为冰晶体的结构模型,大球代表氧原子,小球代表氢原子,下列说法正确的是( )
A.每个水分子与周围邻近的四个水分子间通过H—O共价键形成冰晶体
B.冰晶体是四面体形的空间网状结构,属于共价晶体
C.冰晶体熔化时,水分子之间的空隙增大
D.1 mol冰晶体中最多含有2 mol氢键
答案:D
8.(2024·浙江温州十校联考)某FexNy的晶胞如图甲所示,晶胞边长为a pm,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或b位置Fe,形成Cu替代型产物Fex-nCunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该FexNy的化学式为Fe2N
B.与N等距且最近的N有8个
C.两个a位置Fe的最近距离为a pm
D.其中较稳定的Cu替代型产物的化学式为Fe2CuN
答案:C
9.砷化镉晶胞结构如图甲所示,图中“①”和“②”位是“真空”,晶胞参数为a pm,建立如图乙所示原子坐标系,①号位的坐标参数为(,,)。已知:砷化镉的摩尔质量为M g/mol,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.砷化镉中Cd与As个数比为3∶2
B.两个Cd原子间最短距离为0.5a pm
C.③号位原子坐标参数为(,1,)
D.该晶体的密度为 g/cm3
D 解析:图中“①”和“②”位是“真空”,每个晶胞含有6个Cd原子,砷原子位于晶胞的顶角和面心,每个晶胞含有砷原子数为8×+6×=4,则Cd、As个数比为6∶4=3∶2,A正确;由图甲可知,两个镉原子间最短距离为0.5a pm,B正确;①号位的坐标参数为(,,),③号砷原子处于右侧面的面心,则其原子坐标参数为(,1,),C正确;晶胞的体积为(a×10-10)3 cm3,每个晶胞中含2个Cd3As2,故该晶体的密度为 g/cm3,D 错误。
10.吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2)反应生成有机化合物B,B具有优异的催化性能。
(1)吡啶类化合物A易溶于水,原因是________________________,含Zn有机物B的分子结构中含________(填标号)。
A.离子键 B.配位键
C.π键 D.σ键
E.氢键
(2)HN3分子的空间结构如图2所示(图中键长单位为10-10 m)。N—N、N===N和NN的共价键键长分别为1.40×10-10 m、1.20×10-10 m和1.09×10-10 m。试依据信息画出HN3分子的结构式________,分子中N原子的杂化方式为________。
(3)某种新型储氢材料的晶胞如图3,八面体中心为M金属离子,顶角均为NH3配体,四面体中心为硼原子,顶角均为氢原子。若其摩尔质量为188 g/mol,则M元素为______(填元素符号)。在该化合物中,M离子的价电子排布式为________。
答案:(1)化合物A与水分子间存在氢键 BCD
(2) sp、sp2
(3)Fe 3d6
解析:(1)吡啶类化合物A易溶于水,是由于该化合物分子中含有亲水基羟基,使A分子与水分子之间形成氢键,增加了分子之间的吸引作用;根据含Zn有机物B的分子结构可知:该物质是由分子构成的共价化合物,其中不含有离子键,也不含有氢键,含有配位键、σ键、π键。
(2)根据HN3分子的空间结构,结合N—N、N===N和的共价键键长大小,可知HN3的结构式应该是;在该物质分子中,形成三键的氮原子采用sp杂化;形成双键的N原子采用sp2杂化。
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