内容正文:
题型02 晶体的结构与类型
2大高频考点概览
考点01 晶体的结构
考点02 晶体的常见类型
地 城
考点01
晶体的结构
1.(24-25高二下·黑龙江大庆·期中)随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法不正确的是
A.通过李比希元素分析仪可以确定有机物的分子式
B.对乙醇和二甲醚进行质谱分析,质谱图不完全相同
C.利用红外光谱仪可以区分丁烯和环丁烷两种烃
D.X射线衍射图经过计算可以获得键长和键角等数据
2.(24-25高二下·内蒙古包头·期中)某晶体的晶胞结构(立方晶胞)如图1所示,已知该晶体的密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,晶体的最简式的摩尔质量为Mg·mol-1。下列说法错误的是
A.1号原子的坐标参数为(1,1,1)
B.图2为该晶胞的俯视图
C.2号原子和3号原子之间的距离为cm
D.4号原子的配位数为4
3.(24-25高二下·辽宁大连·期中)双钙钛矿型氧化物具有立方晶胞结构,通过掺杂改性可用作固体电解质材料,其晶体的一种完整结构单元如图所示,真实的晶体中存在的O空位缺陷。下列说法正确的是
A.该结构是晶胞结构单元
B.不考虑晶体缺陷,(Ⅱ)与(Ⅲ)的配位数相等
C.不考虑晶体缺陷,该晶体的化学式为
D.考虑晶体缺陷,该晶体中价与价原子的个数之比为
4.(24-25高二下·内蒙古呼和浩特·期中)合金晶体有(甲)、(乙)两种结构。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.图乙中,若M的坐标为,则N的坐标为
B.图乙中,Ti-Au间最近距离为
C.与晶体的密度之比为
D.中,Au周围最近且等距的Ti的个数为12
5.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中)有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是
A.在晶体中, 位于形成的正八面体空隙中
B.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目之比为1:2
C.由E 原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
D.铜与氧元素形成的晶胞如图4,该物质的化学式为
6.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中)下列晶体分类中正确的一组是
选项
离子晶体
共价晶体
分子晶体
A
B
金刚石
C
石墨
D
水晶
玻璃
A.A B.B C.C D.D
7.(24-25高二下·吉林吉林·期中)下列关于硅及硅的化合物的叙述不正确的是
①硅的晶体结构和金刚石相似,都是原子晶体
②硅是地壳中含量最多的非金属
③晶体硅是良好的半导体材料
④是制造光导纤维的重要原料
⑤分子是由两个氧原子和硅原子组成的
⑥是酸性氧化物,不溶于任何酸
A.①②⑥ B.①⑤⑥ C.③④⑤ D.②⑤⑥
8.(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期中)下列化学用语表述正确的是
A.硝基苯的结构简式
B.的VSEPR模型:
C.羟基的电子式:
D.的晶体类型:分子晶体
9.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)W、X、Y、Z、Q为核电荷数依次增大的前四周期元素。其中主族元素W的最外层电子数是能层数的2倍,X是地壳中含量最多的元素,基态Y原子的价层电子排布式为,Z为前四周期元素中第一电离能最小的元素,基态Q原子核外有5个电子未成对。回答下列问题:
(1)W元素基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为___________,W元素位于元素周期表的___________区。
(2)写出元素Y和元素Z的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式:___________。
(3)基态铁原子和Q原子第三电离能小于,原因是___________。
(4)元素Y与氯元素形成的化合物M为___________(填“离子”或“共价”)化合物,设计实验证明:___________。
(5)X与Q形成的化合物晶体的晶胞如图所示(),该化合物的化学式为___________。
地 城
考点02
晶体的常见类型
1.(24-25高二下·辽宁大连·期中)如图所示为一些晶体的结构,下列说法错误的是
A.在NaCl晶体中,Na+处于Cl-形成正八面体空隙中
B.在CaF2晶体中,距离F-最近的F-有6个
C.冰晶体中水分子之间的作用力只存在氢键
D.该气态团簇分子的分子式为E4F4
2.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中)晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。下列对晶体硅叙述中正确的是
A.晶体硅有自范性和各向同性 B.晶体硅没有固定的熔沸点
C.形成晶体硅的速率越快越好 D.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
3.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)下列有关叙述不正确的是
A.利用超分子的分子识别特征,可以分离和
B.液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性
C.固态时可导电的物质一定是金属晶体
D.可通过X-射线衍射实验区分晶体、准晶体和非晶体
4.(24-25高二下·黑龙江龙东·期中)干冰的晶胞结构如图,晶胞参数为a,下列有关干冰的说法错误的是
A.1个CO2分子周围有12个紧邻分子
B.晶胞中含有4个CO2分子
C.紧邻CO2分子的碳原子距离为a
D.CO2分子的空间取向(有四种)影响其热稳定性
5.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期中)设为阿伏伽德罗常数,下列说法错误的是
A.晶体中十二元环平均含有个键
B.金刚石晶体中含有个键
C.碳化硅晶胞中含有个C-Si键
D.晶体硅中六元环平均含有个键
6.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是
A.环六糊精属于烃的衍生物
B.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中
C.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
D.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
7.(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期中)物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。下列说法正确的是
A.因为CH3COOH的推电子基比HCOOH大,故CH3COOH酸性更强
B.因为Na+半径小于Cs+,所以NaCl晶体硬度大于CsCl晶体
C.因为SiO2的相对分子质量更大,所以SiO2的熔点高于CO2
D.因为石墨层间靠范德华力维系,所以石墨的熔点较低
8.(24-25高二下·吉林吉林·期中)下列说法正确的是
A.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
B.任何晶体中,若含有阳离子就一定含有阴离子
C.共价晶体中,共价键越强,熔点越高
D.分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键
9.(24-25高二下·辽宁大连·期中)I.乙炔是一种重要的有机化工原料,如图所示,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成多种化合物。
(1)正四面体烷的二氯取代产物有_______种。
(2)乙炔和丙炔发生类似于生成乙烯基乙炔的反应,可能得到_______种产物。
(3)26g上述五种化合物的混合物所含原子的物质的量为_______。
(4)与环辛四烯互为同分异构体,无苯环以外的环状结构的芳香烃的名称为_______。
Ⅱ.环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小(疏水),腔外极性较大(亲水),可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。
(5)由图3的反应可知,HClO中氯原子带部分_______电荷。
(6)图2中甲氧基对位_______在反应环境中(填“暴露”或“不暴露”)。
(7)用水分离环六糊精和氯代苯甲醚的方法为_______。
(8)在水溶液中,将环六糊精中一个“-CH2OH”基团换成大小合适的“-C6H4C(CH3)3”可进入环糊精空腔内部(图4),此过程体现了超分子的_______特征。
1.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期中)金属Mn能与其他金属形成多种具有特殊功能的合金,其中具有磁驱动形状记忆功能的合金晶体结构如图所示(“●”代表Ni)。已知:图中①~⑧代表8个位于小立方体体心的原子,其中①③⑤⑦代表Mn,②④⑥⑧代表Ga。设晶胞边长为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.Ni、Mn、Ga均位于元素周期表的d区
B.合金Ni-Mn-Ga可表示为NiMnGa
C.距离Ni原子最近且等距的Mn原子有8个
D.该晶体的密度为
阅读下列材料,完成下列问题
高锰酸钾具有强氧化性,广泛应用于化工、医药、采矿、金属冶炼及环境保护等领域,常用为原料制备。
2.(24-25高二下·内蒙古·期中)一种晶型的晶胞结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.图中“”代表
B.晶胞中与的配位数之比为
C.晶胞中i与ii的距离是:
D.晶体密度计算式为:
3.(24-25高二下·吉林吉林·期中)实验室制备过程如下:称取和固体于铁坩埚中,铁棒搅拌,加热熔融,分批加入,至得到墨绿色。热水溶解后,趁热向溶液中通入至溶液完全变为紫红色。进一步处理得固体,保存在棕色广口瓶中。下列对实验过程的解释错误的是
选项
实验过程
解释
A
不用瓷坩埚和玻璃棒
熔融时,会与反应
B
分批加入
控制反应速率,使反应充分进行
C
通入,溶液变为紫红色
作氧化剂
D
得到的保存在棕色广口瓶中
见光易分解
A.A B.B C.C D.D
4.(24-25高二下·吉林白山·期中)有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是
A.在NaCl晶体中,距Cl-最近的Na+形成正八面体
B.该气态团簇分子的分子式为EF
C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D.在CaF2晶体中,每个晶胞平均含有4个Ca2+
5.(24-25高二下·内蒙古呼伦贝尔·期中)下列说法正确的是
A.硅原子的核外电子排布图,违背了泡利原理
B.熔点:MgO>MgCl2
C.0.1mol/L溶液的碱性强弱:
D.区分晶体和非晶体最可靠的方法是测定物质的熔点
6.(24-25高二下·辽宁丹东·期中)下列说法正确的是
A.固体不一定是晶体
B.常温下所有的金属单质都属于金属晶体
C.X射线衍射法是区分晶体和非晶体的唯一方法
D.等离子体是由电子、阴阳离子和电中性粒子组成的液体物质
7.(24-25高二下·辽宁大连·期中)下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A.和 B.NaBr和HBr C.和KCl D.和
8.(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期中)FeS2的晶胞结构如图所示。已知:A点分数坐标(0,,),晶胞参数为apm。下列说法不正确的是
A.B点分数坐标为(,1,) B.FeS2中含有非极性键
C.和之间的最短距离为apm D.Fe2+位于形成的正八面体空隙中
9.(24-25高二下·辽宁大连·期中)钛酸钡耐高温材料可由碳酸钡和二氧化钛在高温下制备。二氧化钛、钛酸钡的晶胞结构如图1、图2所示。下列说法正确的是
A.图1白球代表钛原子,黑球代表氧原子
B.图2钛酸钡晶胞中含有一种阴离子和多种阳离子
C.钛酸钡晶体中,每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数目是8
D.若将钛离子置于晶胞的体心,钡离子置于晶胞顶点,则氧离子处于晶胞棱心
10.(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期中)用铜的氧化物做催化剂,实现CO2选择性还原,用于回收和利用工业排放的低浓度二氧化碳是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径,CO2的晶胞、铜的氧化物的晶胞如图。下列说法正确的是
A.干冰晶体熔化时需要克服范德华力和共价键
B.每个干冰晶胞中含有4个CO2分子
C.铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为6个
D.由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为CuO
11.(24-25高二下·辽宁·期中)已知为前四周期主族元素,基态X原子核外每个能级上电子数相等,基态Y原子最外层电子云轮廓图为球形,内层能级上电子数之比为的第二电离能与第一电离能之比大于一种单质的单层二维结构如甲图所示,六方晶胞结构如乙图所示,晶胞中最近的两个X原子之间的距离为,层间距为原子嵌入X一种单质的层间得到的二维结构图如丙图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.甲无导电性 B.Y元素单质的密度比水大
C.丙的化学式为 D.乙晶体的密度为
12.(24-25高二下·辽宁·期中)下列实验操作、实验现象及解释与结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
解释与结论
A
向盛有溶液的试管里滴加几滴的氨水,得到深蓝色的透明溶液后,再向试管中加入乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁
得到深蓝色晶体
玻璃棒摩擦试管壁可以引入晶核,加速结晶
B
取适量样品于试管中加过量银氨溶液加热,出现银镜后过滤,再加入溴水
溴水褪色
存在碳碳双键
C
向阿司匹林溶液中滴入2滴稀硫酸,加热后再向其中滴入几滴溶液,振荡
溶液变为深紫色
阿司匹林水解产物分子中含有酚羟基
D
向圆底烧瓶中加入和无水乙醇,搅拌。再向其中加入溴丁烷和几片碎瓷片,微热。将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液进行检验
酸性高锰酸钾溶液褪色
有丁烯生成
A.A B.B C.C D.D
13.(24-25高二下·黑龙江龙东·期中)Al2O3具有12种晶体结构,其中α-Al2O3(刚玉)不溶于水和酸,用作切削工具等;β-Al2O3有离子传导能力(允许Na+通过);γ-Al2O3不溶于水,但能溶于酸和碱。有关说法正确的是
A.γ-Al2O3是两性氧化物,其物理性质与其他晶型相同
B.以β-Al2O3为固体电解质的钠-硫蓄电池,放电时Na+向正极移动
C.α-Al2O3的晶体中Al3+与O2-个数比为3:2
D.α-Al2O3的晶体虽属于共价晶体,但其中也有一定离子键的成分,最好看成混合型晶体
14.(24-25高二下·黑龙江龙东·期中)下列有关物质聚集状态的说法正确的是
A.在极光和雷电里,存在离子液体
B.液晶是常温下呈液态的晶体
C.某些纳米晶体的熔点会随着颗粒大小发生变化
D.非晶体的X射线衍射图谱中只有分立的斑点,没有明锐的衍射峰
15.(24-25高二下·黑龙哈尔滨·期中)某储氢材料由La、H两种原子构成,立方晶胞结构如下。在储氢时,每个氢原子结合4个H形成类似甲烷的结构,有关说法错误的是
A.LaH2中,H原子位于由La原子围成的四面体空隙中
B.LaHx中,La与H原子数之比为1:10
C.LaH2中,H原子的配位数为8
D.储氢后晶胞参数发生了变化
16.(24-25高二下·内蒙古·期中)下列每组物质中,前者的数据大于后者的是
A.沸点:邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛
B.水中溶解度:1-戊醇和乙醇
C.基态原子未成对电子数:铬(Cr)和锰(Mn)
D.阳离子的配位数:NaCl晶体和CsCl晶体
17.(24-25高二下·黑龙江龙东·期中)三四月间,松花江佳木斯段开江,下列有关“冰与水”的说法正确的是
A.冰刚刚融化为液态水时(温度低于4℃),水分子的空隙减小,密度增大
B.冰是由水分子通过分子间作用力形成的分子晶体,故冰中不含共价键
C.接近水沸点的水蒸气相对分子质量的测定值为18
D.向冰雪路面上撒盐,可提高冰雪的熔点
18.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)A、D、E、F都是元素周期表前四周期的元素,原子序数依次增大。基态A原子的2p轨道半充满。基态D原子的M层上电子数等于A原子的核外电子总数。E和F位于D的下一周期,E的原子序数比F少1.基态F原子的最外层电子数为1,其余各层均充满电子。回答下列问题:
(1)基态A原子的核外电子共有_______种不同运动状态。
(2)E与F的第二电离能分别为:,,的原因是_______。
(3)丁二酮肟X与反应生成鲜红色沉淀Y,常用于检验,反应原理如图。
X中碳原子的杂化轨道类型是_______。Y中的配位数为_______,Y中不存在的微粒间作用力是_______(填标号)。
a.配位键 b.氢键 c.离子键 d.非极性键 e.极性键
(4)可以与形成配离子。在和中H-A-H之间的夹角大小关系为:_______(填“<”、“>”或“=”)。
(5)①与形成的化合物的立方晶胞如图:
离子的分数坐标为,,则e点的分数坐标为_______。
②已知立方晶胞的边长为dpm,与的最短距离为_______pm,晶胞的密度_______(列出表达式,表示阿伏加德罗常数的值)。
19.(24-25高二下·吉林延边·期中)氧族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)O与H、F可形成化合物、、HOF等。比较键角:________(填“>”“<”或“=”),根据电负性判断HOF水解的产物________(写化学式)。
(2)乳酸分子结构如图,含有手性碳原子________个,已知R-COOH能形成如图所示大键(),则乳酸中键长最大的碳氧键为________(填标号)。乳酸熔点远大于丙酸,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是________。
(3)石墨烯中部分碳原子被氧化后,转化为氧化石墨烯(如图所示)。石墨烯转化为氧化石墨烯时,1号C(如图中方框所示)与相邻碳原子间键能的变化是________(填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)的一种氧化物晶体中作面心立方最密堆积(如下图)。
随机填充在晶胞中构成的8个四面体空隙和4个八面体空隙中,则八面体空隙的中心处于晶胞中的位置为________。
一定温度下,的另一种氧化物晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如下图)。
则该氧化物的化学式为________。
20.(24-25高二下·辽宁·期中)一水硫酸四氨合铜晶体是安全、高效的广谱杀菌剂。其制备流程如图:
(1)写出四氨合铜离子的结构式:______,其中采用sp3杂化的原子有______个,中心阳离子最外层电子排布式为:______。
(2)根据上述现象,推测H2O、NH3、与结合由弱到强的顺序______,[Cu(NH3)4]SO4中H-N-H键角______NH3分子中H-N-H键角(填>,<或=)。
(3)写出②步骤的离子方程式______。
(4)步骤③中加入95%乙醇的目的是______。
(5)铜与氧元素形成的一种晶胞如图所示,已知该晶体的密度为,是阿伏加德罗常数,则晶胞参数______nm。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
题型02 晶体的结构与类型
地 城
考点01
晶体的结构
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
B
C
C
B
D
D
9.【答案】(1) 哑铃形 p
(2)
(3)基态价层电子排布式为,3d轨道为半满稳定结构,基态价层电子排布式为,易失去一个电子变为稳定结构(合理即可)
(4) 共价 将加热到熔融时做导电实验,不导电则为共价化合物
(5)
地 城
考点02
晶体的常见类型
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
D
A
D
B
C
9.【答案】(1)1
(2)3
(3)4mol
(4)苯乙烯
(5)正
(6)暴露
(7)萃取
(8)自组装
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
B
B
A
D
C
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
A
B
C
C
C
A
18.【答案】(1)7
(2)铜失一个电子后,价电子排布为3d10,全满结构更稳定,再失1个电子较难;镍失一个电子后,价电子排布为3d84s1,再失1个电子较易
(3) sp2、sp3杂化 4 c
(4)<
(5)
19.【答案】(1) > HF、H2O2
(2) 1 ① 乳酸分子间可形成更多的氢键
(3)变小
(4) 体心、棱心 CoO
20.【答案】(1) 4
(2) >
(3)(或)
(4)降低溶液极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度;
(5)
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
题型02 晶体的结构与类型
2大高频考点概览
考点01 晶体的结构
考点02 晶体的常见类型
地 城
考点01
晶体的结构
1.(24-25高二下·黑龙江大庆·期中)随着科学技术的发展,人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法不正确的是
A.通过李比希元素分析仪可以确定有机物的分子式
B.对乙醇和二甲醚进行质谱分析,质谱图不完全相同
C.利用红外光谱仪可以区分丁烯和环丁烷两种烃
D.X射线衍射图经过计算可以获得键长和键角等数据
【答案】A
【详解】A.李比希元素分析仪只能测定有机物中各元素的种类和含量,无法直接确定分子式,A错误;
B.乙醇和二甲醚互为同分异构体,相对分子质量相同,但分子结构不同,质谱图中分子碎片的质量不完全相同,因此质谱图不完全相同,B正确;
C.红外光谱通过检测化学键和官能团的特征吸收峰来区分物质,丁烯含碳碳双键,环丁烷为环状单键结构,两者官能团不同,红外光谱不同,C正确;
D.X射线衍射技术通过分析衍射图样可测定分子中原子间的键长、键角等结构数据,D正确;
故选A。
2.(24-25高二下·内蒙古包头·期中)某晶体的晶胞结构(立方晶胞)如图1所示,已知该晶体的密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,晶体的最简式的摩尔质量为Mg·mol-1。下列说法错误的是
A.1号原子的坐标参数为(1,1,1)
B.图2为该晶胞的俯视图
C.2号原子和3号原子之间的距离为cm
D.4号原子的配位数为4
【答案】B
【详解】A.由图1知,1号原子位于晶胞的一个顶点上,由2号原子的坐标为可知,1号原子的坐标参数为(1,1,1),A正确;
B.由图1知,晶胞中4号原子位于体心,图2中为表示出体心的4号原子,B错误;
C.由图1知,1号原子位于晶胞的一个顶点上,由2号原子的坐标为可知,3号原子的坐标为(1,1,0),已知该晶体的密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,晶体的最简式的摩尔质量为Mg·mol-1,则晶胞的边长为,则2号原子和3号原子之间的距离为cm,C正确;
D.由图1知,4号原子周围有4个原子与其等距且相等,故4号原子的配位数为4,D正确;
故选D。
3.(24-25高二下·辽宁大连·期中)双钙钛矿型氧化物具有立方晶胞结构,通过掺杂改性可用作固体电解质材料,其晶体的一种完整结构单元如图所示,真实的晶体中存在的O空位缺陷。下列说法正确的是
A.该结构是晶胞结构单元
B.不考虑晶体缺陷,(Ⅱ)与(Ⅲ)的配位数相等
C.不考虑晶体缺陷,该晶体的化学式为
D.考虑晶体缺陷,该晶体中价与价原子的个数之比为
【答案】B
【详解】A.晶胞是能体现晶体结构特征的最小重复单元,该结构单元中La原子在体心,若为晶胞,平移后应能重复,实际该结构单元不是晶胞(晶胞中原子位置等应满足平移重复性,此结构单元不符合),A错误;
B.Ni与Mn原子均位于顶点,且个数相同,因此配位数也相同,B正确;
C.由题图可知,不考虑晶体缺陷,La填充在由氧原子构成的八面体空隙内,B正确;
C.La个数是1,Ni与Mn个数均为4×=0.5,O的个数为6×=3,晶体化学式为,C错误;
D.晶体化学式为,考虑缺陷则是,设+3价La为x个,+4价La为y个,则,,解得x=1.6,y=0.4,+3价与+4价La原子个数比为4:1,D错误;
故答案选B。
4.(24-25高二下·内蒙古呼和浩特·期中)合金晶体有(甲)、(乙)两种结构。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.图乙中,若M的坐标为,则N的坐标为
B.图乙中,Ti-Au间最近距离为
C.与晶体的密度之比为
D.中,Au周围最近且等距的Ti的个数为12
【答案】C
【详解】A.在图乙中,若的坐标为。观察晶胞结构可知,位于右侧面上。在x轴方向处于晶胞的边界,坐标为1;在y轴方向处于的位置;在z轴方向处于的位置,所以的坐标为 ,A正确;
B.在图乙中,由坐标计算间最近距离。观察可知,间最近距离为,B正确;
C.在图甲中,根据均摊法计算原子个数。原子位于顶点,个数为;原子位于面心,个数为,晶胞边长为。根据晶体密度公式,该晶胞的摩尔质量(的相对原子质量为197,的相对原子质量为48),晶胞体积(因为),所以的密度。在图乙中,原子有8个位于顶点,1个位于体心,个数为;原子位于棱上,个数为,晶胞边长为。该晶胞的摩尔质量,晶胞体积,所以的密度。则与晶体的密度之比为: 而不是,C错误;
D.在中,以顶点的为例,观察其周围最近且等距的的个数。可以将晶胞扩展,会发现每个顶点的周围有3个面心的,而每个面心的被2个晶胞共用,所以周围最近且等距的的个数为,D正确;
综上,答案是C。
5.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中)有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是
A.在晶体中, 位于形成的正八面体空隙中
B.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目之比为1:2
C.由E 原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
D.铜与氧元素形成的晶胞如图4,该物质的化学式为
【答案】C
【详解】A .在NaCl晶体中,Cl⁻离子形成面心立方密堆积结构,而Na⁺填入由Cl⁻离子围成的八面体空隙中,故A正确;
B .碳原子的价电子是4个,所以1个碳原子能形成4÷2=2的碳碳单键,故B正确;
C.气态团簇分子不具有周期性,因此由E 原子和F原子构成的气态团簇分子中含有4个E、4个F原子,分子式应为E4F4或F4E4,故C错误;
D. 根据均摊法,O个数为,Cu个数为4,Cu、O个数比为4:2=2:1,因此化学式为Cu2O,故D正确;
故答案为C。
6.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中)下列晶体分类中正确的一组是
选项
离子晶体
共价晶体
分子晶体
A
B
金刚石
C
石墨
D
水晶
玻璃
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.:离子晶体;Ne,稀有气体,单原子分子:分子晶体;,分子:分子晶体,A不符合题意;
B.:离子晶体;金刚石,C原子直接通过共价键形成物质:共价晶体;,分子:分子晶体,B符合题意;
C.,分子:分子晶体;石墨,层状结构,层内共价键,层间分子间作用力:混合晶体;S,分子:分子晶体,C不符合题意;
D.:离子晶体;水晶,,Si原子和O原子直接通过共价键形成物质:共价晶体;玻璃,混合物:非晶体,D不符合题意;
故答案为:B。
7.(24-25高二下·吉林吉林·期中)下列关于硅及硅的化合物的叙述不正确的是
①硅的晶体结构和金刚石相似,都是原子晶体
②硅是地壳中含量最多的非金属
③晶体硅是良好的半导体材料
④是制造光导纤维的重要原料
⑤分子是由两个氧原子和硅原子组成的
⑥是酸性氧化物,不溶于任何酸
A.①②⑥ B.①⑤⑥ C.③④⑤ D.②⑤⑥
【答案】D
【详解】硅和金刚石均为原子晶体,结构相似;①正确;
地壳中含量最多的非金属是氧,硅为第二;②错误;
晶体硅是常用半导体材料;③正确;
是光导纤维的主要原料;④正确;
为原子晶体,无独立分子结构;⑤错误;
可溶于氢氟酸,并非不溶于任何酸;⑥错误;
②⑤⑥均为错误叙述。
故选D。
8.(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期中)下列化学用语表述正确的是
A.硝基苯的结构简式
B.的VSEPR模型:
C.羟基的电子式:
D.的晶体类型:分子晶体
【答案】D
【详解】
A.硝基苯的结构简式:,A错误;
B.NF3中N原子价层电子对数,为sp3杂化,VSEPR模型为四面体形,B错误;
C.羟基由O原子和H原子构成,且其中存在1个未成对电子,电子式为,C错误;
D.CS2常温常压为液体,则晶体类型为分子晶体,D正确;
故选D。
9.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)W、X、Y、Z、Q为核电荷数依次增大的前四周期元素。其中主族元素W的最外层电子数是能层数的2倍,X是地壳中含量最多的元素,基态Y原子的价层电子排布式为,Z为前四周期元素中第一电离能最小的元素,基态Q原子核外有5个电子未成对。回答下列问题:
(1)W元素基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为___________,W元素位于元素周期表的___________区。
(2)写出元素Y和元素Z的最高价氧化物对应水化物的水溶液反应的离子方程式:___________。
(3)基态铁原子和Q原子第三电离能小于,原因是___________。
(4)元素Y与氯元素形成的化合物M为___________(填“离子”或“共价”)化合物,设计实验证明:___________。
(5)X与Q形成的化合物晶体的晶胞如图所示(),该化合物的化学式为___________。
【答案】(1) 哑铃形 p
(2)
(3)基态价层电子排布式为,3d轨道为半满稳定结构,基态价层电子排布式为,易失去一个电子变为稳定结构(合理即可)
(4) 共价 将加热到熔融时做导电实验,不导电则为共价化合物
(5)
【分析】W、X、Y、Z、Q为核电荷数依次增大的前四周期元素,X是地壳中含量最多的元素,X为O,主族元素W的最外层电子数是能层数的2倍,W是C,基态Y原子的价层电子排布式为,n=3,Y为Al,Z为前四周期元素中第一电离能最小的元素,Z为K,基态Q原子核外有5个电子未成对,Q为Mn,据此回答。
【详解】(1)W为C,基态原子电子排布式为1s22s22p2,基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为哑铃形;C是6号元素,电子排布式为1s22s22p2,则W元素位于元素周期表的p区;
(2)元素Al和元素K的最高价氧化物对应水化物分别为氢氧化铝、氢氧化钾,二者反应的离子方程式:;
(3)基态铁原子失去2个电子后,价电子排布式为3d6,易再失1个电子达到半充满更稳定的3d5,基态Mn原子失去2个电子后,价电子排布式为3d5,处于半充满较稳定的状态,更难再失电子,故第三级电离能小于,故答案为:基态价层电子排布式为,3d轨道为半满稳定结构,基态价层电子排布式为,易失去一个电子变为稳定结构(合理即可);
(4)元素Al与氯元素形成的化合物AlCl3为共价化合物;设计实验证明:通过导电性实验证明,AlCl3加热熔融不能导电,故答案为:共价;将加热到熔融时做导电实验,不导电则为共价化合物;
(5)O与Mn形成化合物,Mn位于顶点和体心,1个晶胞中含有Mn:=2个,O位于面上和晶胞内部,1个晶胞中含O:=4个,该化合物的化学式为MnO2。
地 城
考点02
晶体的常见类型
1.(24-25高二下·辽宁大连·期中)如图所示为一些晶体的结构,下列说法错误的是
A.在NaCl晶体中,Na+处于Cl-形成正八面体空隙中
B.在CaF2晶体中,距离F-最近的F-有6个
C.冰晶体中水分子之间的作用力只存在氢键
D.该气态团簇分子的分子式为E4F4
【答案】C
【详解】A.由NaCl晶胞结构知,Na+周围最近的Cl-有6个,分别位于Na+的上下左右前后,形成正八面体结构,故Na+处于Cl-形成正八面体空隙中,A正确;
B.CaF2晶体中,距离F-最近的F-有前、后、左、右、上、下共6个,B正确;
C.冰晶体属于分子晶体,冰晶体中水分子之间的作用力存在氢键和范德华力,C错误;
D.图示表示气态团簇分子,该分子中含有4个E原子和4个F原子,分子式为:E4F4或F4E4,D正确;
答案选C。
2.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中)晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。下列对晶体硅叙述中正确的是
A.晶体硅有自范性和各向同性 B.晶体硅没有固定的熔沸点
C.形成晶体硅的速率越快越好 D.可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
【答案】D
【详解】A.晶体硅具有自范性(能自发形成规则几何外形),但原子晶体通常表现出各向异性,而非各向同性,A错误;
B.晶体有固定的熔点,而非晶体(如玻璃)没有,晶体硅作为原子晶体,熔沸点固定,B错误;
C.形成晶体的速率过快易生成非晶体(如玻璃态),良好的晶体需要缓慢形成,C错误;
D.射线衍射实验可区分晶体(产生明锐衍射峰)与非晶体,D正确;
故选D。
3.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)下列有关叙述不正确的是
A.利用超分子的分子识别特征,可以分离和
B.液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性
C.固态时可导电的物质一定是金属晶体
D.可通过X-射线衍射实验区分晶体、准晶体和非晶体
【答案】C
【详解】A.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,利用超分子的分子识别特征,可以分离C60和C70,故A正确;
B.液晶具有各向异性,其原因是液晶内部分子沿分子长轴方向进行有序排列,故B正确;
C.固态时可导电的物质不一定是金属晶体,如能导电的石墨是混合型晶体,故C错误;
D.区分晶体、准晶体和非晶体的最科学的方法为X-射线衍射实验,故D正确;
故选C。
4.(24-25高二下·黑龙江龙东·期中)干冰的晶胞结构如图,晶胞参数为a,下列有关干冰的说法错误的是
A.1个CO2分子周围有12个紧邻分子
B.晶胞中含有4个CO2分子
C.紧邻CO2分子的碳原子距离为a
D.CO2分子的空间取向(有四种)影响其热稳定性
【答案】D
【详解】A.CO2晶胞属于分子密堆积,1个CO2分子周围有12个紧邻CO2分子,A正确;
B.根据均摊法计算,晶胞中含有CO2分子数目为=4,B正确;
C.CO2晶胞是面心立方,CO2分子间最近距离为面对角线的一半为a,C正确;
D.CO2分子有四种空间取向,会影响其部分物理性质,而其热稳定性主要与键能有关,D错误;
故选D。
5.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期中)设为阿伏伽德罗常数,下列说法错误的是
A.晶体中十二元环平均含有个键
B.金刚石晶体中含有个键
C.碳化硅晶胞中含有个C-Si键
D.晶体硅中六元环平均含有个键
【答案】A
【详解】A.二氧化硅晶体中六个硅原子和六个氧原子交替连接成了一个最小环,氧原子可以认为嵌入Si-Si键之间而形成十二元环,每个硅原子为12个最小十二元环共有,因此每个硅原子属于每个最小环的,十二元环实际平均拥有的硅原子数为,二氧化硅中每个Si原子形成4个Si-O键,则十二元环平均含有2NA个键,A错误;
B.金刚石中每个C原子形成四个单键,平均每个碳原子可形成2个C-C键,1mol金刚石中含2mol碳碳键,含碳碳键2NA个,故B正确;
C.碳化硅中一个C连接四个Si形成4个C-Si键,一个碳化硅晶胞含有四个C和四个Si,1mol碳化硅晶胞拥有4×4=16(mol )的Si-C键,即含有16NA个C-Si键,C正确;
D.硅晶体中六个硅原子连接成了一个最小环,但这六个硅原子不在一个平面上,且每个硅原子不专属于某一个六元环.可推出,每个硅原子为12个最小六元环共有,因此每个硅原子属于每个最小环的,故每个最小六元环实际平均拥有的硅原子数为,晶体硅中每个Si原子形成4个Si-Si键,根据均摊法,每个Si原子形成2个Si-Si键,则六元环含有0.5molSi,则含有NA个键,D正确;
故答案为:A。
6.(24-25高二下·黑龙江牡丹江·期中)环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是
A.环六糊精属于烃的衍生物
B.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中
C.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
D.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
【答案】D
【详解】A.环六糊精是D-吡喃葡萄糖缩合物,含有C、H、O元素,属于烃的衍生物,A正确;
B.环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)腔内极性小,可以将苯环包含在其中,由图3可知,苯甲醚直接和HOCl反应时,Cl原子取代苯甲醚中苯环的邻位和对位H原子的物质的量的比为2∶3,而加入环六糊精后Cl原子取代苯环对位H原子的物质的量的远大于邻位,说明图2中甲氧基对位暴露在反应环境中,B正确;
C.环六糊精空腔外有多个羟基,可以和水形成分子间氢键,故环六糊精能溶解在水中,而氯代苯甲醚不溶于水,所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚,C正确;
D.要和环六糊精形成超分子,该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸,故不是所有的非极性分子都可以被环六糊精包含形成超分子,D错误;
故选D。
7.(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期中)物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。下列说法正确的是
A.因为CH3COOH的推电子基比HCOOH大,故CH3COOH酸性更强
B.因为Na+半径小于Cs+,所以NaCl晶体硬度大于CsCl晶体
C.因为SiO2的相对分子质量更大,所以SiO2的熔点高于CO2
D.因为石墨层间靠范德华力维系,所以石墨的熔点较低
【答案】B
【详解】A.因为甲基是推电子基团,使乙酸羧基中的氧氢键极性变弱,更难电离出氢离子,故HCOOH酸性更强,A不符合题意;
B.因为Na+半径小于Cs+,离子键强度NaCl大于CsCl,所以NaCl晶体的硬度大于CsCl晶体,B符合题意;
C.二氧化硅是熔沸点很高的共价晶体,二氧化碳是熔沸点低的分子晶体,所以二氧化硅的熔点高于二氧化碳,C不符合题意;
D.石墨层间靠范德华力维系,但层内碳原子间以共价键相结合,而共价键很牢固、键能大,则石墨的熔点很高,D不符合题意;
故选B。
8.(24-25高二下·吉林吉林·期中)下列说法正确的是
A.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
B.任何晶体中,若含有阳离子就一定含有阴离子
C.共价晶体中,共价键越强,熔点越高
D.分子晶体中一定存在分子间作用力和共价键
【答案】C
【详解】A.晶体与非晶体的根本区别在于固体中粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列,而不是是否具有规则的几何外形,故A错误;
B.晶体中含有阳离子,不一定含有阴离子,例如金属晶体中含有阳离子,但不含有阴离子,故B错误;
C.共价晶体中,键长越短,共价键越强,破坏化学键需要的能量越大,则熔点越高,故C正确;
D.分子晶体中一定存在分子间作用力,但不一定存在共价键,例如稀有气体分子中不存在共价键,故D错误;
故答案为C。
9.(24-25高二下·辽宁大连·期中)I.乙炔是一种重要的有机化工原料,如图所示,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成多种化合物。
(1)正四面体烷的二氯取代产物有_______种。
(2)乙炔和丙炔发生类似于生成乙烯基乙炔的反应,可能得到_______种产物。
(3)26g上述五种化合物的混合物所含原子的物质的量为_______。
(4)与环辛四烯互为同分异构体,无苯环以外的环状结构的芳香烃的名称为_______。
Ⅱ.环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小(疏水),腔外极性较大(亲水),可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。
(5)由图3的反应可知,HClO中氯原子带部分_______电荷。
(6)图2中甲氧基对位_______在反应环境中(填“暴露”或“不暴露”)。
(7)用水分离环六糊精和氯代苯甲醚的方法为_______。
(8)在水溶液中,将环六糊精中一个“-CH2OH”基团换成大小合适的“-C6H4C(CH3)3”可进入环糊精空腔内部(图4),此过程体现了超分子的_______特征。
【答案】(1)1
(2)3
(3)4mol
(4)苯乙烯
(5)正
(6)暴露
(7)萃取
(8)自组装
【详解】(1)正四面体烷只有1种等效氢,且每个碳原子上只连有1个氢原子,因此其二氯取代产物只有1种;
(2)
乙炔和丙炔发生类似于生成乙烯基乙炔的反应,可能生成、、3种产物;
(3)上述5中化合物的实验式均为CH,26g上述五种化合物的混合物含有的原子的物质的量为;
(4)
环辛四烯的不饱和度为5,有8个碳原子,与环辛四烯互为同分异构体,无苯环以外的环状结构,说明该有机物除了苯环外剩余两个碳原子还有1个不饱和度,因此其结构为,名称为苯乙烯;
(5)在芳香族亲电取代中,亲电试剂(这里是HClO)的带正电部分(即氯原子)会进攻苯环的富电子位置(邻位或对位),图3说明HClO中氯原子带部分正电荷。
(6)加入环六糊精后对位取代产物的比例由60%上升至96%,说明图2甲基氧对位暴露在环境中才能使对位取代产物比例有明显的上升;
(7)由于环糊精(环六糊精)具有强亲水性,而氯代苯甲醚是疏水性有机物,萃取法能有效分离环六糊精和氯代苯甲醚,主要基于两者在水中溶解性的显著差异;
(8)通过尺寸匹配和弱相互作用实现的选择性包合,典型体现了超分子体系的自组装特征。
1.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期中)金属Mn能与其他金属形成多种具有特殊功能的合金,其中具有磁驱动形状记忆功能的合金晶体结构如图所示(“●”代表Ni)。已知:图中①~⑧代表8个位于小立方体体心的原子,其中①③⑤⑦代表Mn,②④⑥⑧代表Ga。设晶胞边长为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.Ni、Mn、Ga均位于元素周期表的d区
B.合金Ni-Mn-Ga可表示为NiMnGa
C.距离Ni原子最近且等距的Mn原子有8个
D.该晶体的密度为
【答案】D
【详解】A.Ni位于Ⅷ族,Mn位于ⅦB,均位于元素周期表的d区,Ga位于第ⅢA族,位于p区,A错误;
B.利用均摊法,Ni有,Mn、Ga位于体内,Mn有4个,Ga有4个,所以合金Ni-Mn-Ga可表示为Ni2MnGa,B错误;
C.以顶点Ni为例,可形成八个小立方体,其中4个体心含Mn,另4个体心含Ga,所以距离Ni原子最近且等距的Mn原子有4个,C错误;
D.晶胞边长为cm,一个晶胞中含4个Ni2MnGa,则密度,D正确;
故选D。
阅读下列材料,完成下列问题
高锰酸钾具有强氧化性,广泛应用于化工、医药、采矿、金属冶炼及环境保护等领域,常用为原料制备。
2.(24-25高二下·内蒙古·期中)一种晶型的晶胞结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.图中“”代表
B.晶胞中与的配位数之比为
C.晶胞中i与ii的距离是:
D.晶体密度计算式为:
3.(24-25高二下·吉林吉林·期中)实验室制备过程如下:称取和固体于铁坩埚中,铁棒搅拌,加热熔融,分批加入,至得到墨绿色。热水溶解后,趁热向溶液中通入至溶液完全变为紫红色。进一步处理得固体,保存在棕色广口瓶中。下列对实验过程的解释错误的是
选项
实验过程
解释
A
不用瓷坩埚和玻璃棒
熔融时,会与反应
B
分批加入
控制反应速率,使反应充分进行
C
通入,溶液变为紫红色
作氧化剂
D
得到的保存在棕色广口瓶中
见光易分解
A.A B.B C.C D.D
【答案】2.B 3.C
【解析】2.
A.根据均摊原则,晶胞中黑球数为 、灰球数为,根据二氧化锰的化学式,可知图中“”代表,故A错误;
B.与的个数比为1:2,则晶胞中与的配位数之比为,故B正确;
C.晶胞中i与ii的距离为体对角线的一半,距离是,故C错误;
D.晶胞中与的个数分别是2、4,晶体密度计算式为:,故D错误;
选B。
3.A.熔融时会与反应生成硅酸钾,所以加热熔融不用瓷坩埚和玻璃棒,故不选A;
B.由于该反应非常剧烈,分多次加入二氧化锰可以使反应较平稳地进行,防止反应过于剧烈而使熔融物飞溅,故不选B;
C.通入,溶液变为紫红色,发生反应,二氧化碳中元素化合价不变,二氧化碳既不是氧化剂又不是还原剂,故选C;
D.见光易分解,所以保存在棕色广口瓶中,故不选D;
选C。
4.(24-25高二下·吉林白山·期中)有关晶体的结构如图所示,下列说法不正确的是
A.在NaCl晶体中,距Cl-最近的Na+形成正八面体
B.该气态团簇分子的分子式为EF
C.冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
D.在CaF2晶体中,每个晶胞平均含有4个Ca2+
【答案】B
【详解】A.氯化钠晶体中以位于面心的Na+为研究对象,距Na+最近的Cl-是6个,即钠离子的配位数是6,6个氯离子形成正八面体结构,故A正确;
B.1个该气态团簇分子的分子含有4个E原子和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,故B错误;
C.由冰晶体的晶体结构可知,中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构,故C正确;
D.Ca2+位于晶胞的顶点和面心,数目为,即每个晶胞平均占有4个Ca2+, 故D正确;
故选B。
5.(24-25高二下·内蒙古呼伦贝尔·期中)下列说法正确的是
A.硅原子的核外电子排布图,违背了泡利原理
B.熔点:MgO>MgCl2
C.0.1mol/L溶液的碱性强弱:
D.区分晶体和非晶体最可靠的方法是测定物质的熔点
【答案】B
【详解】A.根据基态原子核外电子排布规律可知,电子排布图违背了洪特规则,A错误;
B.MgCl2和MgO都是离子晶体,O2-离子比Cl-半径小、电荷高,离子键:MgO> MgCl2,熔点:MgO>MgCl2,B正确;
C.氯的电负性强于氢,使羧基上O-H键的极性增强,酸性:CH3COOH<CH2ClCOOH,相同浓度的盐溶液中水解程度:,碱性:,C错误;
D.区分晶体和非晶体最可靠的方法是射线衍射法,D错误;
故答案为:B。
6.(24-25高二下·辽宁丹东·期中)下列说法正确的是
A.固体不一定是晶体
B.常温下所有的金属单质都属于金属晶体
C.X射线衍射法是区分晶体和非晶体的唯一方法
D.等离子体是由电子、阴阳离子和电中性粒子组成的液体物质
【答案】A
【详解】A.SiO2存在晶体(如石英晶体)和非晶体(如石英玻璃、无定形二氧化硅)两种形态,因此固体SiO2不一定是晶体,A正确;
B.常温下金属汞为液态,不属于晶体,并非常温下所有金属单质都属于金属晶体,B错误;
C.区分晶体和非晶体还可以通过测定是否有固定熔点、观察是否具有各向异性等方法,X射线衍射法是最可靠的区分方法但不是唯一方法,C错误;
D.等离子体是除固、液、气外的第四种物质聚集状态,不属于液体物质,D错误;
故答案选A。
7.(24-25高二下·辽宁大连·期中)下列各组物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
A.和 B.NaBr和HBr C.和KCl D.和
【答案】D
【详解】A.SiO2和CO2的化学键均为共价键,但SiO2是共价晶体,CO2是分子晶体,晶体类型不同,A不符合题意;
B.NaBr含离子键,属于离子晶体,HBr含共价键,属于分子晶体,化学键和晶体类型均不同,B不符合题意;
C.CCl4含共价键,属于分子晶体,KCl含离子键,属于离子晶体,化学键和晶体类型均不同,C不符合题意;
D.CH4和H2O的化学键均为共价键,且两者均为分子晶体,化学键类型和晶体类型均相同,D符合题意;
答案选D。
8.(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期中)FeS2的晶胞结构如图所示。已知:A点分数坐标(0,,),晶胞参数为apm。下列说法不正确的是
A.B点分数坐标为(,1,) B.FeS2中含有非极性键
C.和之间的最短距离为apm D.Fe2+位于形成的正八面体空隙中
【答案】C
【详解】A.晶胞中B点原子在xyz轴上的投影坐标分别为,1,,B点分数坐标为(,1,),A正确;
B.中存在S-S非极性共价键,B正确;
C.和之间的最短距离是面对角线的,为apm,C错误;
D.由晶胞结构图可知,Fe2+位于形成的正八面体空隙中,D正确;
故选C。
9.(24-25高二下·辽宁大连·期中)钛酸钡耐高温材料可由碳酸钡和二氧化钛在高温下制备。二氧化钛、钛酸钡的晶胞结构如图1、图2所示。下列说法正确的是
A.图1白球代表钛原子,黑球代表氧原子
B.图2钛酸钡晶胞中含有一种阴离子和多种阳离子
C.钛酸钡晶体中,每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数目是8
D.若将钛离子置于晶胞的体心,钡离子置于晶胞顶点,则氧离子处于晶胞棱心
【答案】B
【详解】A.图1晶胞结构中白球6个其中4个位于上下底面,2个位于体内,黑球9个,其中8个位于顶点,一个位于体心,利用均摊法可知一个晶胞中白球:,黑球:,图1表示TiO2晶胞结构,所以白球代表氧原子,黑球代表钛原子,A错误;
B.图2晶胞结构中,1个钡离子位于晶胞的体心,12个氧离子位于棱上,8个钛离子位于顶点,根据均摊法可知一个晶胞中钛离子数是、钡离子数是1、氧离子数是,个数比为1:1:3;该物质的化学式为BaTiO3,含有多种金属阳离子和氧离子,B正确;
C.钛酸钡晶体中,1个钡离子位于晶胞的体心,12个氧离子位于棱上,每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数目是12,C错误;
D.该晶胞结构中,1个钡离子位于晶胞的体心,12个氧离子位于棱上,8个钛离子位于顶点。若将钛离子置于晶胞的体心,钡离子置于晶胞顶点,将共用一个Ti4+的8个晶胞的体心钡离子连接起来构成新的立方体晶胞,则O2-正好处在面心位置,D错误;
答案选B。
10.(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期中)用铜的氧化物做催化剂,实现CO2选择性还原,用于回收和利用工业排放的低浓度二氧化碳是实现“碳达峰”“碳中和”战略的重要途径,CO2的晶胞、铜的氧化物的晶胞如图。下列说法正确的是
A.干冰晶体熔化时需要克服范德华力和共价键
B.每个干冰晶胞中含有4个CO2分子
C.铜的氧化物晶胞中距离氧离子最近且等距离的氧离子为6个
D.由铜的氧化物的晶胞可知其化学式为CuO
【答案】B
【详解】A.干冰晶体属于分子晶体,干冰晶体熔化时需要克服范德华力,不需要克服共价键,A错误;
B.根据“均摊法”,每个干冰晶胞中含有8×+6×=4个CO2分子,B正确;
C.由铜的氧化物晶胞可知,氧离子位于晶胞的顶点和体心,距离氧离子最近且等距离的氧离子为8个,C错误;
D.根据“均摊法”,铜的氧化物晶胞中含O:8×+1=2个,含Cu:4个,则其化学式为Cu2O,D错误;
故选B。
11.(24-25高二下·辽宁·期中)已知为前四周期主族元素,基态X原子核外每个能级上电子数相等,基态Y原子最外层电子云轮廓图为球形,内层能级上电子数之比为的第二电离能与第一电离能之比大于一种单质的单层二维结构如甲图所示,六方晶胞结构如乙图所示,晶胞中最近的两个X原子之间的距离为,层间距为原子嵌入X一种单质的层间得到的二维结构图如丙图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.甲无导电性 B.Y元素单质的密度比水大
C.丙的化学式为 D.乙晶体的密度为
【答案】D
【分析】X、Y为前四周期主族元素,基态X原子核外每个能级上电子数相等,则X为C元素;基态Y原子最外层电子云轮廓图为球形,内层上s、p能级上电子数之比为1:2,Y的第二电离能与第一电离能之比大于7,则Y为K元素;由晶胞结构可知,甲图为过渡型晶体石墨的单层二维结构、乙图为石墨的六方晶胞结构、丙图为钾原子嵌入石墨的层间得到的二维结构,由丙图可知,钾原子形成的正六边形中,位于顶点和面心的钾原子的个数为,位于面内的碳原子个数为24,则丙的化学式为KC8。
【详解】A.石墨片层晶体,晶体内部含有大量的自由电子,所以石墨具有良好的导电性,A错误;
B.Y为K元素,其单质的密度比水小,B错误;
C.由分析可知,丙的化学式为KC8,C错误;
D.由石墨的六方晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、面上、棱上、体内的碳原子个数为,晶胞中碳原子之间的距离为由碳原子之间的距离为可知,晶胞的参数为,设晶体的密度为,由晶胞的质量公式可得:,解得,D正确;
故选D。
12.(24-25高二下·辽宁·期中)下列实验操作、实验现象及解释与结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象
解释与结论
A
向盛有溶液的试管里滴加几滴的氨水,得到深蓝色的透明溶液后,再向试管中加入乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁
得到深蓝色晶体
玻璃棒摩擦试管壁可以引入晶核,加速结晶
B
取适量样品于试管中加过量银氨溶液加热,出现银镜后过滤,再加入溴水
溴水褪色
存在碳碳双键
C
向阿司匹林溶液中滴入2滴稀硫酸,加热后再向其中滴入几滴溶液,振荡
溶液变为深紫色
阿司匹林水解产物分子中含有酚羟基
D
向圆底烧瓶中加入和无水乙醇,搅拌。再向其中加入溴丁烷和几片碎瓷片,微热。将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液进行检验
酸性高锰酸钾溶液褪色
有丁烯生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.向硫酸铜溶液中滴加氨水生成深蓝色[Cu(NH3)4]2+,加入乙醇降低溶解度,玻璃棒摩擦试管壁引入晶核,加速结晶,现象与结论一致,A正确;
B.CH2=CHCHO与过量银氨溶液反应后,醛基被完全氧化为羧酸铵,但过滤后的溶液中可能残留碱性环境(如NH3),溴水在碱性条件下可能与NH3反应褪色,而非双键加成,结论不可靠,B错误;
C.阿司匹林水解后生成水杨酸(含酚羟基),但实验中未中和酸性条件(稀硫酸),Fe3+在强酸性下无法与酚羟基显色,现象无法支持结论,C错误;
D.乙醇易挥发,其蒸气可使酸性高锰酸钾褪色,无法确定褪色是否由1-丁烯引起,结论不严谨,D错误;
故选A。
13.(24-25高二下·黑龙江龙东·期中)Al2O3具有12种晶体结构,其中α-Al2O3(刚玉)不溶于水和酸,用作切削工具等;β-Al2O3有离子传导能力(允许Na+通过);γ-Al2O3不溶于水,但能溶于酸和碱。有关说法正确的是
A.γ-Al2O3是两性氧化物,其物理性质与其他晶型相同
B.以β-Al2O3为固体电解质的钠-硫蓄电池,放电时Na+向正极移动
C.α-Al2O3的晶体中Al3+与O2-个数比为3:2
D.α-Al2O3的晶体虽属于共价晶体,但其中也有一定离子键的成分,最好看成混合型晶体
【答案】B
【详解】A.结合题干信息,不同晶型的Al2O3的物理性质不同,化学性质也有一定差异,故A项错误;
B.钠-硫蓄电池中钠为负极,硫为正极,固体电解质中阳离子向正极(电势高)移动,故B项正确;
C.结合化学式Al3+与O2-个数比应为2:3,故C项错误;
D.根据人教版教科书,结合题意,α-Al2O3应为过渡晶体,可看作共价晶体,故D项错误;
故选B。
14.(24-25高二下·黑龙江龙东·期中)下列有关物质聚集状态的说法正确的是
A.在极光和雷电里,存在离子液体
B.液晶是常温下呈液态的晶体
C.某些纳米晶体的熔点会随着颗粒大小发生变化
D.非晶体的X射线衍射图谱中只有分立的斑点,没有明锐的衍射峰
【答案】C
【详解】A.在极光和雷电里,存在等离子体,它是物质的一种聚集状态,A项错误;
B.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,不是晶体,B项错误;
C.纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米量级的晶体,由于晶体的表面积增大,在一定范围内,可能随晶粒变大熔点增大,C项正确;
D.非晶体的X射线衍射图既没有分立的斑点,也没有明锐的衍射峰,D项错误;
答案选C。
15.(24-25高二下·黑龙哈尔滨·期中)某储氢材料由La、H两种原子构成,立方晶胞结构如下。在储氢时,每个氢原子结合4个H形成类似甲烷的结构,有关说法错误的是
A.LaH2中,H原子位于由La原子围成的四面体空隙中
B.LaHx中,La与H原子数之比为1:10
C.LaH2中,H原子的配位数为8
D.储氢后晶胞参数发生了变化
【答案】C
【详解】A.LaH2中,由La原子围成的8个四面体空隙被氢原子占据,A项正确;
B.在储氢时,每个氢原子结合4个H形成类似甲烷的结构,8个氢原子,每一个均结合4个氢原子,氢原子总数为40,而镧原子总数为8×+6×=4,La与H原子数之比为4∶40=1∶10,B项正确;
C.氢原子处于镧原子形成的四面体空隙中,所以氢原子配位数为4,C项错误;
D.根据图示可知,储氢后晶胞参数发生了变化,D项正确;
答案选C。
16.(24-25高二下·内蒙古·期中)下列每组物质中,前者的数据大于后者的是
A.沸点:邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛
B.水中溶解度:1-戊醇和乙醇
C.基态原子未成对电子数:铬(Cr)和锰(Mn)
D.阳离子的配位数:NaCl晶体和CsCl晶体
【答案】C
【详解】A.对羟基苯甲醛容易形成分子间氢键,故沸点高于易形成分子内氢键的邻羟基苯甲醛,A不符合题意;
B.1-戊醇和乙醇虽然都能与水形成氢键,但乙醇的-OH与水中的-OH相似度更高,因而乙醇更易溶于水,而1-戊醇中的烃基较大,其中—OH和水分子中的—OH的相似因素小得多,因为戊醇在水中的溶解度小得多,B不符合题意;
C.铬的未成对电子数为6,锰的为5,C符合题意;
D.NaCl晶体和CsCl晶体的阳离子的配位数分别为6和8,D不符合题意;
故选C。
17.(24-25高二下·黑龙江龙东·期中)三四月间,松花江佳木斯段开江,下列有关“冰与水”的说法正确的是
A.冰刚刚融化为液态水时(温度低于4℃),水分子的空隙减小,密度增大
B.冰是由水分子通过分子间作用力形成的分子晶体,故冰中不含共价键
C.接近水沸点的水蒸气相对分子质量的测定值为18
D.向冰雪路面上撒盐,可提高冰雪的熔点
【答案】A
【详解】A.冰分子间有氢键的作用,且氢键有方向性,所以比液态水密度小,冰开始融化时,热运动使冰的部分结构解体,水分子间空隙减少,密度增大,至4℃时,密度最大,随后,因热运动加剧,分子间距增大,而导致密度变小,A项正确;
B.冰中的水分子内部含有H-O共价键,B项错误;
C.接近水沸点的水蒸气,由于氢键的作用,部分水分子形成缔合分子(H2O)n,故“水分子”的相对分子质量变大,C项错误;
D.向冰雪上撒盐,形成冰盐混合物,破坏了冰晶结构,熔点降低(一般说法为‘降低了冰点’,其实这里的冰已经是混合物了),冰雪在温度较低时融化,D项错误;
选A。
18.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)A、D、E、F都是元素周期表前四周期的元素,原子序数依次增大。基态A原子的2p轨道半充满。基态D原子的M层上电子数等于A原子的核外电子总数。E和F位于D的下一周期,E的原子序数比F少1.基态F原子的最外层电子数为1,其余各层均充满电子。回答下列问题:
(1)基态A原子的核外电子共有_______种不同运动状态。
(2)E与F的第二电离能分别为:,,的原因是_______。
(3)丁二酮肟X与反应生成鲜红色沉淀Y,常用于检验,反应原理如图。
X中碳原子的杂化轨道类型是_______。Y中的配位数为_______,Y中不存在的微粒间作用力是_______(填标号)。
a.配位键 b.氢键 c.离子键 d.非极性键 e.极性键
(4)可以与形成配离子。在和中H-A-H之间的夹角大小关系为:_______(填“<”、“>”或“=”)。
(5)①与形成的化合物的立方晶胞如图:
离子的分数坐标为,,则e点的分数坐标为_______。
②已知立方晶胞的边长为dpm,与的最短距离为_______pm,晶胞的密度_______(列出表达式,表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)7
(2)铜失一个电子后,价电子排布为3d10,全满结构更稳定,再失1个电子较难;镍失一个电子后,价电子排布为3d84s1,再失1个电子较易
(3) sp2、sp3杂化 4 c
(4)<
(5)
【分析】基态A原子的2p轨道半充满,电子排布式为1s22s22p3,则A为N元素;基态D原子的M层上电子数等于A原子的核外电子总数,D为Cl元素; E和F位于D的下一周期,即第四周期,基态F原子的最外层电子数为1,其余各层电子均充满,F的原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满,且E、F原子序数相差1,则F为Cu元素;E的原子序数比F少1,E为Ni元素,由此得到A为N元素、D为Cl元素、E为Ni元素、F为Cu元素。
【详解】(1)A为N元素,基态N原子的核外电子共有7个电子,有7种不同运动状态;
(2)F为Cu元素,铜失一个电子后,价电子排布为3d10,全满结构更稳定,再失1个电子较难;镍失一个电子后,价电子排布为3d84s1,再失1个电子较易,使得;
(3)根据X结构简式可知X中甲基中碳原子采取sp3杂化,碳碳双键中的碳原子采取sp2杂化;Y中Ni2+参与4个配位键的形成,Ni2+的配位数为:4;Y中存在的微粒间作用力配位键、氢键、非极性键、极性键,不存在离子键,故选c;
(4)NH3中N提供孤电子对与Cu2+形成配位键后,N-H成键电子对受到的斥力减小,导致H-N-H键角增大,在NH3和中H-A-H之间的夹角大小关系为:<;
(5)①D为Cl元素、F为Cu元素,分析晶胞可知则e点Cl-的分数坐标为;
②已知立方晶胞的边长为dpm,Cl-与Cu+的最短距离为体对角线的即pm;由晶胞结构可知,晶胞中含有Cu+个数为:,Cl-个数为4,则晶胞中有4个CuCl,晶胞的密度为:。
19.(24-25高二下·吉林延边·期中)氧族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)O与H、F可形成化合物、、HOF等。比较键角:________(填“>”“<”或“=”),根据电负性判断HOF水解的产物________(写化学式)。
(2)乳酸分子结构如图,含有手性碳原子________个,已知R-COOH能形成如图所示大键(),则乳酸中键长最大的碳氧键为________(填标号)。乳酸熔点远大于丙酸,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是________。
(3)石墨烯中部分碳原子被氧化后,转化为氧化石墨烯(如图所示)。石墨烯转化为氧化石墨烯时,1号C(如图中方框所示)与相邻碳原子间键能的变化是________(填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)的一种氧化物晶体中作面心立方最密堆积(如下图)。
随机填充在晶胞中构成的8个四面体空隙和4个八面体空隙中,则八面体空隙的中心处于晶胞中的位置为________。
一定温度下,的另一种氧化物晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如下图)。
则该氧化物的化学式为________。
【答案】(1) > HF、H2O2
(2) 1 ① 乳酸分子间可形成更多的氢键
(3)变小
(4) 体心、棱心 CoO
【详解】(1)H2O和OF2相比,O原子均含2对孤电子对,O原子杂化方式相同,都是sp3杂化,F吸引电子能力强,OF2中成键电子对偏向F原子,成键电子对的排斥作用减小,所以键角:OF2<H2O;HOF中F为-1价,发生水解与H+结合,生成HF,则同时生成H2O2,即水解产物为HF、H2O2;
(2)
手性碳原子是以单键和其他四个不同原子或原子团相连的碳原子,故乳酸分子含有1个手性碳原子,标记如图,R-COOH能形成大π键(),使羧基中碳氧单键键长变短,故最长的碳氧键为羟基碳氧键,即为①;乳酸比丙酸中多一个羟基,故乳酸分子间可以形成更多的氢键,所以乳酸熔点远大于丙酸;
(3)石墨烯转化为氧化石墨烯时,1号C原子连接的O原子吸引电子能力较强,导致与1号C原子相邻的C原子对电子的吸引力减小,所以1号C原子与相邻C原子间化学键的键能变小;
(4)四面体空隙要四个原子构成,八面体空隙要六个原子构成,Co填充在晶胞中O构成的8个四面体空隙和4个八面体空隙中,八面体空隙的中心处于Co3O4晶胞中的位置为体心、棱心;1个O原子被3个Co共用,1个Co被3个O原子共用,则该氧化物的化学式为CoO。
20.(24-25高二下·辽宁·期中)一水硫酸四氨合铜晶体是安全、高效的广谱杀菌剂。其制备流程如图:
(1)写出四氨合铜离子的结构式:______,其中采用sp3杂化的原子有______个,中心阳离子最外层电子排布式为:______。
(2)根据上述现象,推测H2O、NH3、与结合由弱到强的顺序______,[Cu(NH3)4]SO4中H-N-H键角______NH3分子中H-N-H键角(填>,<或=)。
(3)写出②步骤的离子方程式______。
(4)步骤③中加入95%乙醇的目的是______。
(5)铜与氧元素形成的一种晶胞如图所示,已知该晶体的密度为,是阿伏加德罗常数,则晶胞参数______nm。
【答案】(1) 4
(2) >
(3)(或)
(4)降低溶液极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度;
(5)
【分析】向硫酸铜溶液中加入适量的氨水,先生成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,转化为,得到深蓝色溶液,加入95%乙醇,降低溶剂极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度,并用玻璃棒摩擦试管壁促进晶体析出,得到深蓝色晶体;
【详解】(1)
四氨合铜离子的结构式为;的空间构型为平面四边形,的杂化方式为dsp2杂化,而中N原子为sp3杂化,故采用sp3杂化的原子是4个N原子;的最外层为M能层,电子排布式为;
(2)该制备过程中发生了如下转化:,则稳定性,故H2O、NH3、与结合能力由弱到强的顺序为;二者中N原子均为sp3杂化,中的孤电子对与形成配位键,即中的N原子将孤电子对用于形成配位键,变为成键电子对,而分子中N原子含有1个孤电子对,孤对电子与成键电子的排斥作用比成键电子之间的排斥作用强,因此中的H-N-H键角大于分子中的H-N-H键角;
(3)步骤②为与过量氨水反应生成的反应,离子方程式为(或);
(4)硫酸四氨合铜易溶于水,难溶于乙醇,故步骤③中加入95%乙醇的目的是降低溶液极性,减小硫酸四氨合铜的溶解度,促进晶体析出;
(5)由图可知,晶胞内Cu的个数为4,O的个数为,故该晶体的化学式为Cu2O,摩尔质量为144 g∙mol-1,根据密度公式,则晶胞参数。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$