课时作业(十七) 青蒿素分子的结构测定——晶体在分子结构测定中的应用-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套练习word（鲁科版，双选）

课时作业(十七)　青蒿素分子的结构测定——晶体在分子结构测定中的应用 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．证明某有机化合物属于烃，应完成的实验内容必须是(　　) A．只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2 B．测定该样品的质量及样品完全燃烧后生成H2O或CO2的质量 C．只测定其燃烧产物中H2O与CO2的质量之比 D．测定该样品的质量及样品完全燃烧后生成H2O和CO2的质量 D　[烃中只含有碳、氢两种元素，烃完全燃烧的产物只有CO2和H2O。设计实验测定CO2和H2O的质量，若原试样的质量等于CO2中碳元素和H2O中氢元素的质量之和，则该有机物为烃。若原试样的质量大于CO2和H2O中碳、氢两元素的质量之和，则该有机物为烃的含氧衍生物。] 2．某气态有机物X只含C、H、O三种元素，已知下列条件，现欲确定X的分子式，所需最少条件是(　　) ①X中含碳质量分数　②X中含氢质量分数　③X在标准状况下的体积　④X对H2的相对密度　⑤X的质量 A．①②　　　　　　　　 B．①②④ C．①②⑤ D．③④⑤ B　[由C、H质量分数可推出O的质量分数，由各元素的质量分数可确定X的实验式，由相对密度可确定X的相对分子质量，由相对分子质量和实验式可确定X的分子式。] 3．下列说法中，不正确的是(　　) A．NH5中所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子电子结构，1 mol NH5中含有4NA个N—H键 B．金属键无方向性，金属晶体中原子尽可能采取紧密堆积 C．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp2杂化轨道成键 D．乙醇与水互溶可以用“相似相溶”原理和氢键来解释 C　[A项，NH5中的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子电子层结构，根据N原子价电子数为5，H原子价电子数为1，可知该物质为离子晶体NH4H，含有的阳离子NH与阴离子H－之间通过离子键结合，在NH中含有N与H原子之间通过4个极性键N—H结合，因此1 mol NH5含有4NA个N—H键，正确；B项，金属键无方向性，金属原子总是尽可能多地吸引其他原子，金属晶体中原子尽可能采取紧密堆积，从而使空间被充分利用，正确；C项，AB3型共价化合物中，若A上没有孤电子对，则A采用sp2杂化轨道成键，如BF3等，若A上有1对孤电子对，则A采用sp3杂化轨道成键，如NH3等，错误；D项，乙醇与水互溶的原因是：(1)乙醇和水都是极性分子，(2)乙醇和水分子中都含O—H键，乙醇和水分子间形成氢键，乙醇与水互溶可以用“相似相溶”原理和氢键解释，正确。] 4．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，下列说法正确的是(　　) A．NH3与BF3都是极性分子 B．NH3与BF3都是平面三角形结构 C．可以通过晶体X射线衍射等技术测定BF3的结构 D．NH3·BF3中，NH3提供空轨道，BF3提供孤电子对 C　[BF3分子为非极性分子，故A错误；BF3分子结构为平面三角形，NH3分子结构为三角锥形，故B错误；可以通过晶体X射线衍射等技术测定BF3的结构，故C正确；NH3·BF3中B原子有空轨道，N原子有孤电子对，所以NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道，形成配位键，故D错误。] 5．铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题： (1)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 g·cm－3，阿伏加德罗常数为______________[已知Ar(Cu)＝63.6]； (2)氯化钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如图)，a位置上Cl原子的杂化轨道类型为________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为____________________________________； (3)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________， 反应的化学方程式为________________________________________________________。 解析：　(1)设面心立方晶胞的边长为a，则晶胞的体积为a3，每个晶胞中有四个原子，则这四个原子的质量为4M/NA(M为该原子的相对原子质量)，所以晶体密度为ρ＝。将ρ＝9.00 g·cm－3，a＝361 pm，M＝63.6，代入上式可以计算NA≈6.01×1023 mol－1。 (2)a位置上Cl原子形成2个单键，含有2对孤电子对，杂化轨道数为4，杂化轨道类型为sp3。一种化合物的化学式为KCuCl3，其中铜元素为＋2价，故另一种化合物中铜为＋1价，阴离子构成与[CuCl3]－一样，但因为Cu为＋1价，所以应该为[CuCl3]2－，其化学式为K2CuCl3。(3)氨水、过氧化氢和铜单独不反应，而同时混合能反应，说明两者能互相促进反应，是两种物质共同作用的结果：其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行，化学方程式可表示为Cu＋H2O2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 答案：　(1)6.01×1023 mol－1　(2)sp3　K2CuCl3 (3)过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行 Cu＋H2O2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ 6．某钙钛型复合氧化物(如图)，以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化(巨磁电阻效应)。 (1)用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式___________________________________。 在图中，与A原子配位的氧原子数目为_______________________________________。 (2)基态Cr原子的核外电子排布式为__________________________________________。 其中电子的运动状态有________种。 (3)某些钙钛型复合氧化物能够催化NO直接分解为N2和O2 ，N和O的基态原子中，未成对的电子数目比为________________。 (4)如表是几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径： 碳酸盐 CaCO3 SrCO3 BaCO3 热分解温度/℃ 900 1 172 1 360 阳离子半径/pm 99 112 135 请解释碳酸钙热分解温度最低的原因：_____________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属钙的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，金属钙的密度为________________g·cm－3(用含a和NA的式子表示)。 解析：　(1)A位于顶点，B位于体心，O位于面心，则晶胞中A的个数为8×1/8＝1，B的个数为1，O的个数为6×1/2＝3，所以化学式为ABO3。晶胞中与A最近的氧原子位于同一平面内的面心，每个晶胞中有3/2个氧与A距离最近，而A为8个晶胞共有，则与A原子配位的氧原子数目为8×3/2 ＝12。 (2)铬元素为24号，原子核外有24个电子，所以电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1；每个电子的运动状态都不同，所以有24种不同的电子运动状态。 (3)氮原子和氧原子的价电子排布分别为2s22p3，2s22p4，则未成对的电子数目比为3∶2。 (4)从表格中得出，这些物质的阴离子是相同的，均为碳酸根，阳离子的半径越大，分解温度越高，碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙分解温度低。 (5)钙的晶胞为面心立方最密堆积，则晶胞中含有钙的数目为4，晶胞的体积为(a×10－10)3cm3，则密度＝＝。 答案：　(1)ABO3　12 (2)1s22s22p63s23p63d54s1　 24 (3)3∶2　(4)碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙分解温度低　(5) 学生用书↓第74页 学科网（北京）股份有限公司 $