摘要:
**基本信息**
聚焦晶体结构与性质专题,汇编辽宁、吉林等多地区高二期末联考真题,覆盖晶体类型判断、晶胞计算等4大高频考点,注重实验分析与晶胞模型应用。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|35题|晶体与非晶体判断(第1-8题)、常见晶体类型(第9-17题)、配位键与超分子(第28-35题)|结合X射线衍射实验(第4题)、物质性质差异分析(第16题),突出结构决定性质|
|非选择题|5题|晶胞参数计算(第8、26、27题)、超分子识别(第33题)|以储氢合金(第14题)、超导材料(第36题)为情境,综合考查晶胞投影与密度计算,匹配高考对晶体结构的命题趋势|
内容正文:
专题02 晶体结构与性质
4大高频考点概览
考点01 晶体与非晶体
考点02 常见几种晶体类型
考点03 晶胞的计算
考点04 配位键与超分子
地 城
考点01
晶体与非晶体
1.(24-25高二下·辽宁大连·期末)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
2.(24-25高二下·吉林白山五校·期末)下列晶体中,前者属于共价晶体,后者属于分子晶体的是
A.晶体硅、冰 B.足球烯(C60)、干冰
C.碳化硅、金刚石 D.固态氢、二氧化硅
3.(24-25高二下·辽宁五校联考·期末)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
4.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列说法错误的是
A.X射线衍射实验可用于区分玻璃和水晶
B.红外光谱可以区分乙醇和甲酸
C.元素分析仪可以区分葡萄糖和乳酸()
D.核磁共振氢谱可以区分和
5.(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用属于同种类型的是
A.和熔化 B.Mg和S熔化
C.氯化钠和蔗糖熔化 D.碘和干冰升华
6.(24-25高二下·辽宁锦州·期末)晶体是材料科学研究中非常重要的材料类型,下列说法错误的是
A.金属晶体中含有离子,但不存在离子键 B.共价晶体中共价键越强,晶体的熔点越高
C.分子晶体中分子间作用力越大,该物质越稳定 D.离子晶体中一定存在离子键,可能存在共价键
7.(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)已知下列晶体的部分性质,其晶体类型判断正确的是
选项
性质
晶体类型
A
碳化铝,熔点,熔融状态下不导电,晶体不导电
离子晶体
B
溴化铝,熔点,易溶于水,熔融状态下不导电
共价晶体
C
硼,熔点,沸点,硬度大,不溶于常见溶剂
金属晶体
D
三氯化铁,沸点,易溶于水,易溶于乙醚等有机溶剂
分子晶体
A.A B.B C.C D.D
8.(24-25高二下·吉林白山五校·期末)自然界中绝大多数的物质是固体。固体有晶体和非晶体两大类,晶体的结构决定了晶体的性质。回答下列问题:
(1)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:。上述化学方程式中不涉及的晶体类型有______(填字母)。
a.离子晶体 b.分子晶体 c.共价晶体 d.金属晶体
(2)冰结构中,每个水分子最多与相邻的______个水分子通过______(填分子间作用力类型)相连接。
(3)锡元素位于元素周期表的第ⅣA族。灰锡具有立方金刚石结构,晶胞如图所示。SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4。
灰锡晶胞含______个Sn原子。SnCl2的空间结构为______。
(4)磷和钼形成的某种化合物的立方晶胞如图所示,已知晶胞中Mo位于顶点和面心,而P原子位于棱边中点和体心。
以A为原点建立三维坐标系,请在图a中画出晶胞中各原子沿z轴的投影图_____(用“·”代表Mo原子,用“o”代表P原子,用“▽”代表Mo原子和P原子的重合)。
(5)氮和碳组成的一种新型材料,硬度超过金刚石,其部分结构如下图所示。它的化学式为______,它的硬度超过金刚石的主要原因是______。
(6)立方硫化锌的晶胞结构如图所示。
若该晶体的密度为,Zn2+与S2-之间的核间距为dcm,则阿伏加德罗常数的值NA为______(用含、d的代数式表示)。
地 城
考点02
常见几种晶体类型
9.(24-25高二下·辽宁大连·期末)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·吉林白山五校·期末)BeO晶体晶胞的结构如图所示。原子A、B的坐标分别为(0,0,0)、(,,1),O与Be的最近距离为apm,用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.C原子的坐标为(,,)
B.与Be距离最近且相等的Be有4个
C.该晶体的密度为
D.晶胞内由O原子构成的正八面体空隙有4个
11.(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期末)一种钽(Ta)的化合物的四方晶胞结构如图所示(b<2a)。已知为阿伏加德罗常数的值。原子分数坐标x、y、,原子分数坐标为1时记为0,M、N的原子分数坐标分别为,,下列说法错误的是
A.P的原子分数坐标为 B.和的最短距离为pm
C.与Q距离相等且最近的有8个 D.该晶体的密度是
12.(24-25高二下·内蒙古赤峰校联考·期末)下图是氯化钠晶胞结构示意图,晶胞参数为。下列说法错误的是
A.1个氯化钠晶胞中含有4个和4个
B.位于顶点和面心的离子为
C.与等距离且最近的有12个
D.与之间的最短距离为
13.(24-25高二下·辽宁五校联考·期末)下表给出了四种氯化物的熔点和沸点。
物质
熔点
801
712
190
沸点
1465
1412
182.7
76.8
下列说法中,正确的有几项
(1)在加热时可升华
(2)与白磷都是正四面体型分子,且二者键角相同
(3)在时和在水溶液中都能完全电离,且电离出的微粒完全相同
(4)电解溶液的离子方程式为:
A.1项 B.2项 C.3项 D.全部正确
14.(24-25高二下·辽宁锦州·期末)铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.每个Fe原子周围紧邻4个Mg原子
B.图中a处原子的坐标参数为
C.若晶胞边长为x pm,则Fe原子与Mg原子距离为
D.晶体储氢时,可填充在晶胞的体心和棱的中心位置。若储氢后化学式为,则储氢率为100%
15.(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+。下列有关化学用语或说法正确的是
A.的电子式: B.的空间结构:直线形
C.的晶体类型:离子晶体 D.溶解度:
16.(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)物质的结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹配的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点:
晶体类型
B
在中的溶解度:
分子极性
C
沸点:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸
氢键类型
D
电离常数
范德华力
A.A B.B C.C D.D
17.(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)下列有关晶体的叙述中,错误的是
A.干冰晶体中,每个周围紧邻12个
B.氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
C.氯化绝晶体中,每个周围紧邻8个
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
地 城
考点03
晶胞的计算
18.(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)某种硫锂化物晶胞(立方晶胞)的结构如图所示,下列说法错误的是
A.硫原子核外电子云有4种不同的伸展方向
B.1号原子的分数坐标为
C.a、b、c、d四个原子形成的四边形的面积为cm2
D.沿z轴方向的投影图为
19.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)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
20.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)一种由阳离子An+、Bm+和阴离子X-组成的无机固体电解质结构如图,其中高温相阳离子呈无序结构,An+、Bm+均未画出;低温相呈现有序结构。下列说法错误的是
A.高温相中X-距离最近的X-有12个
B.低温相晶体中阴离子构成的8个四面体空隙中阳离子占据4个
C.低温相化学式为A2BX4
D.若a的离子坐标为(0,,),则低温相中空隙坐标为(,,)
21.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)晶体的立方晶胞如下图所示,晶胞参数为apm,若A点原子坐标为,B点原子坐标为,已知阿伏加德罗常数的值为,的摩尔质量为232g/mol。下列说法错误的是
A.该晶体中与等距且紧邻的有8个 B.C点原子坐标为
C.该晶体的密度为g/cm3 D.该晶体属于离子晶体
22.(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)硅与镁能够形成二元半导体材料,其晶胞如图所示,已知晶胞参数为,设阿伏加德罗常数值为。下列说法中不正确的是
A.该晶体中的键角为
B.晶体中距原子周围最近的原子有12个
C.该晶体中两个原子之间的最短距离为
D.晶体的密度为
23.(24-25高二下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)铀矿是核燃料的原材料,研究铀矿物的微观结构对铀矿的找寻、采冶及后期铀环境的清理和处置都有显著意义。晶质铀矿的晶胞结构如图,晶胞参数为a nm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该铀矿的化学式为
B.粒子A、B之间的距离为nm
C.该晶体的密度为g⋅cm-3
D.晶体中与铀离子距离最近且等距的氧离子有8个
24.(24-25高二下·吉林白城第一中学·期末)用红土镍矿(含等)制取镍的氧化物的工艺流程如图1所示。已知滤渣Ⅱ主要成分是铁黄晶胞如图2所示,晶胞边长为。
已知:,阿伏伽德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A.滤渣Ⅰ的主要成分为
B.步骤Ⅱ除铁的离子方程式为
C.中,,镍离子的价层电子排布式为
D.该氧化物晶体的密度为
25.(24-25高二下·吉林白城第一中学·期末)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中,晶胞结构如图所示,其中氮化钼晶胞参数为a nm,下列说法正确的是
A.相邻两个最近的N原子的距离为nm
B.氮化钼的化学式为
C.每个钼原子周围与其距离最近的钼原子有12个
D.晶体的密度
26.(24-25高二下·内蒙古集宁一中·期末)回答下列问题:
(1)已知:,现以丙烯和2-甲基-1,3-丁二烯为原料在催化剂作用下反应,生成的有机物所有可能的结构简式为(用键线式书写)___________。
(2)钛的一种氧化物是优良的颜料,该氧化物的晶胞结构如图所示(已知Ti原子位于6个氧原子围成的正八面体中心)。
①该晶胞中2个O原子位于晶胞内部,4个O原子位于上、下面上,则该氧化物的化学式为___________;在晶胞中Ti原子的配位数为___________。
②若该晶胞边长均为a nm,为阿伏加德罗常数的值,则氧化钛晶体的密度为___________(列式表示)。
(3)奥运会期间,由于工作人员将84消毒液与双氧水混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与反应产生促进藻类快速生长。该反应的离子反应方程式为___________。
(4)与的反应类似于与的反应,请写出与反应的化学方程式:___________。每2mol 参加反应,转移电子的物质的量为___________。
(5)交通警察判断某驾驶员酒后驾车的依据是:驾驶员呼出的气体使检测仪中的溶液由黄色变为蓝绿色。配平下列反应方程式:___________。
(6)向浑浊的水中加入明矾后,水可得到净化。往明矾溶液中逐滴加入溶液,若使恰好完全沉淀,发生反应的离子方程式为:___________;若使恰好完全沉淀,发生反应的离子方程式为:___________。
27.(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)Fe及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途,回答下列问题:
(1)晶体的晶胞形状为立方体(如图所示)。其中1号原子与2号原子之间的距离为nm,设为阿伏加德罗常数的值。
①Fe元素是第___________周期第___________族元素。
②离子半径:___________(填“>”或“<”)。
③该晶体的密度为___________(用含a、的代数式表示)g·cm-3。
(2)某物质R在材料领域有重要应用,其晶胞的的结构如图所示[未画出,其占据4个互不相邻的小立方体(晶胞八等分得到8个小立方体)的体心]。已知、和均只有一种化学环境。结合该结构回答下列问题:
①R中通过___________原子提供电子对与金属离子形成配位键,与具有相同电子总数的分子为___________(填1种即可)。
②一个R晶胞中平均含有___________个π键。
③R晶体的化学式为___________。
地 城
考点04
配位键与超分子
28.(24-25高二下·内蒙古赤峰校联考·期末)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
易溶于
相似相溶
B
苯酚具有弱酸性
受苯环影响,羟基氢活性增强
C
利用“杯酚”可分离和
超分子具有“自组装”的特征
D
酸性:
F比Cl的电负性大
A.A B.B C.C D.D
29.(24-25高二下·辽宁五校联考·期末)磷脂双分子膜是由磷脂分子以“尾部朝里,头朝外”的方式组成双层膜结构,它起到对细胞进行包裹保护以及对物质进行选择性传递的作用。构成该双层膜结构的磷脂分子和磷脂双层膜结构的示意图如图所示。
下列说法正确的是
A.磷脂分子的头基是疏水基团,尾基是亲水基团
B.磷脂分子主要依靠氢键形成磷脂双分子层
C.细胞的磷脂双分子膜体现了超分子的分子识别特征
D.磷脂分子溶于水-苯混合溶剂中,分子将分布成单层
30.(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)下列实验方法选择错误的是
选项
实验目的
方法
A
分离和
选用空腔大小适配的“杯酚”
B
探定青铜器的微观晶体结构
X射线衍射法
C
鉴定元素
原子光谱
D
确定有机物的实验式
质谱法
A.A B.B C.C D.D
31.(24-25高二下·内蒙古集宁一中·期末)某同学对甲苯与高锰酸钾溶液反应的速率进行如下两个实验探究:
实验序号
实验操作
实验I
取一定量甲苯与一定体积、浓度的高锰酸钾溶液于试管中,混合,振荡10min,高锰酸钾溶液缓慢褪色
实验II
向实验I的溶液中再加入一定体积、浓度的冠醚(18-冠-6),振荡,4.5min后,高锰酸钾溶液褪色
下列说法错误的
A.冠醚是该反应的催化剂
B.冠醚实现了水相与有机相间的物质转移
C.中所有非氢原子不可能位于同一平面
D.冠醚与之间以弱配位键作用实现对的识别
32.(24-25高二下·辽宁大连·期末)物质结构决定性质,性质影响用途。下列结构、性质或用途表述错误的是
选项
结构或性质
用途
A
乙二醇与水混合能显著提高水的熔点
乙二醇用于生产汽车防冻液
B
壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性
壳聚糖可制成手术缝合线、环保包装袋
C
烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束
烷基磺酸钠可用作洗涤剂
D
18-冠-6能与形成超分子,将带入有机相
用酸性高锰酸钾溶液氧化甲苯,加入18-冠-6,氧化速率加快
A.A B.B C.C D.D
33.(24-25高二下·吉林白山五校·期末)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(如图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是
A.CF4 B.CH4 C.HCl D.
34.(24-25高二下·辽宁五校联考·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.溶液中加入稀醋酸:
B.通入硝酸铜溶液:
C.水杨醛中加入足量溴水:
D.用氨水溶解氯化银沉淀:
35.(24-25高二下·辽宁锦州·期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.苯磺酸水溶液与足量Na反应,生成分子的数目为
B.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含有氢原子的数目为
C.中含有共价键的数目为
D.1mol羟基和1mol甲基中含有的电子数均为
36.(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)金属锂溶于液氨可得到具有高反应活性的金属电子溶液,KFe2Se2与其作用可制得超导体Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2,进一步可制得超导材料(Li1-x,FexOH)FeSe。
回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价电子排布式为___________。NH3的空间结构为___________。
(2)Fe2+可与丁二酮肟形成平面形配合物,结构如图所示。Fe2+的配位数为___________。
(3)①丁二酮肟的结构简式为,丁二酮肟中四种元素的电负性由大到小的顺序为___________。
②丁二酮肟、中N的杂化方式分别为___________、___________。
③与相比较,沸点较高的是___________,其原因是___________。
(4)O、Fe、Se三种元素形成的一种超导体材料的晶胞结构如图所示,氧原子位于晶胞的顶点和体心,铁原子位于硒原子组成的正方形的中心,则该晶体的化学式为___________,晶胞参数是anm、anm、cnm,则该晶体的密度为___________g·cm-³(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
37.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)络合物在生产中有重要用途。回答下列问题:
(1)在室温和低压下用氦-臭氧混合物中的臭氧氧化五羰基铁[,沸点为103℃,结构如图],可生成高度分散的反磁性气溶胶。
①为_______(填“极性”或“非极性”)分子,晶体的类型为_______。
②CO中C和O皆可提供孤电子对形成配位键,请分析在中C提供孤电子对与Fe形成配合物的原因:________。
(2)红氨酸()与金属离子络合时可形成金属离子桥联结构(示意图如图,L表示或S,M表示金属离子)。
①桥联结构中金属离子的配位数为_______。
②红氨酸能与金属离子配位形成桥联结构的原因为_______。
(3)将(四羰基合镍)加热到180℃~200℃进行分解,可用于制备高纯镍。
①写出分解制备高纯镍的化学方程式:________。
②镍的晶胞结构如图,镍原子的半径为r nm,设为阿伏加德罗常数的值,则镍的密度为_______(用含r的代数式表示)。
38.(24-25高二下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)有A、B、C、D、E五种元素。其相关信息如下:请回答下列问题:
元素
相关信息
A
A原子的1s轨道上只有1个电子
B
B是电负性最大的元素
C
C的基态原子2p轨道中有三个未成对电子
D
D是主族元素且与E同周期,其最外能层上有两个运动状态不同的电子
E
E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物
(1)写出E元素原子基态时的电子排布式_______。
(2)C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能_______(填“大”或“小”)。
(3)简单氢化物的稳定性:B_______C(填“>”或“<”)。
(4)分子的VSEPR模型为_______。
(5)A、C、E三种元素可形成配离子,其中存在的化学键类型有_______ (填序号)。
①配位键 ②金属链 ③极性共价键 ④非极性共价键 ⑤离子键 ⑥氢键
(6)若具有对称的空间构型,且当中的两个被两个取代时,能得到两种不同结构的产物,则的空间构型为_______(填字母)。
a.平面正方形 b.正四面体 c.三角锥形 d.V形
(7)B与D可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的体积是_______。
39.(24-25高二下·辽宁大连·期末)元素周期表中四种元素A、B、E、F,原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为;B的基态原子2p能级有3个单电子;的3d轨道中有10个电子;F单质在金属活动性顺序中排最末位。
(1)写出E的基态原子的电子排布式:___________。
(2)元素B的气态氢化物中B原子的杂化方式为___________。元素B的气态氢化物的键角___________(填大于、小于或等于)元素A的气态氢化物的键角。
(3)E、F均能与形成配离子,已知与形成配离子时,配位数为4;与形成配离子时,配位数为2,工业上常用和形成的配离子与E单质反应提取单质F,写出该反应的离子方程式:___________。
(4)A元素能形成多种同素异形体,其中两种同素异形体的晶体结构分别如图(a)和图(b)所示。(a)的晶体结构可看成(b)晶体中每个A原子被正四面体结构单元(由四个A原子组成)取代。
一个(a)晶胞中含有___________个A原子。(a)的密度非常小,是(b)的一半,则(a)晶胞的棱长和(b)晶胞的棱长之比为___________。
(5)可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。与可形成配合物,该配合物中配位原子是端基上的S原子而不是O原子,理由是___________。
试卷第1页,共3页
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专题02 晶体结构与性质
地 城
考点01
晶体与非晶体
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
A
A
C
D
C
D
8.(1)c (2) 4 氢键 (3) 8 V形
(4)
(5) C3N4 氮化碳和金刚石都是共价晶体,且N的原子半径小于C,氮碳键的键能大于碳碳键(答案合理均可)
(6)(答案合理均可)
地 城
考点02
常见几种晶体类型
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
17
答案
B
B
B
D
A
B
C
D
B
地 城
考点03
晶胞的计算
题号
18
19
20
21
22
23
24
25
答案
D
D
B
C
C
B
B
C
26.(1)和
(2) 6 或
(3)
(4) 2mol
(5)
(6)
27(1)四 Ⅷ >
(2)C CO 48
地 城
考点04
配位键与超分子
题号
28
29
30
31
32
33
34
35
答案
C
D
D
D
A
D
D
A
36.(1)3d64s2 三角锥形 (2)4
(3) O>N>C>H sp2 sp3 可以形成分子间氢键,所以沸点高
(4) Fe2Se2O
37.(1) 极性 分子晶体 碳的电负性小于氧,易给出孤电子对
(2) 4 红氨酸中的硫和氮均可提供孤电子对与金属离子配位
(3)
38.(1)或 (2)大 (3)> (4)四面体
(5)①③ (6)a (7)
39.(1)
(2) 小于
(3)
(4) 32
(5)端基硫原子含有孤电子对,且端基S原子电负性小于O原子,更易提供孤电子对形成配位键
试卷第1页,共3页
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专题02 晶体结构与性质
4大高频考点概览
考点01 晶体与非晶体
考点02 常见几种晶体类型
考点03 晶胞的计算
考点04 配位键与超分子
地 城
考点01
晶体与非晶体
1.(24-25高二下·辽宁大连·期末)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。
2.(24-25高二下·吉林白山五校·期末)下列晶体中,前者属于共价晶体,后者属于分子晶体的是
A.晶体硅、冰 B.足球烯(C60)、干冰
C.碳化硅、金刚石 D.固态氢、二氧化硅
【答案】A
【详解】A.晶体硅是共价晶体,冰属于分子晶体,A正确;
B.足球烯和干冰均为分子晶体,B错误;
C.碳化硅和金刚石均为共价晶体,C错误;
D.固态氢是分子晶体,二氧化硅是共价晶体,D错误;
故选A。
3.(24-25高二下·辽宁五校联考·期末)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。
4.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列说法错误的是
A.X射线衍射实验可用于区分玻璃和水晶
B.红外光谱可以区分乙醇和甲酸
C.元素分析仪可以区分葡萄糖和乳酸()
D.核磁共振氢谱可以区分和
【答案】C
【详解】A.通过X射线衍射可以区分晶体和非晶体结构差异,水晶为晶体,玻璃为非晶体,A正确;
B.乙醇含羟基(),甲酸含羧基(),红外光谱可检测官能团差异,B正确;
C.葡萄糖分子式为其中,乳酸分子式为,其中,两者元素比例相同,元素分析仪无法区分两者,C错误;
D.乙酸乙酯和丙酸甲酯的氢原子化学环境不同(如甲基位置),核磁共振氢谱峰数目和比例不同,D正确;
故答案为:C。
5.(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用属于同种类型的是
A.和熔化 B.Mg和S熔化
C.氯化钠和蔗糖熔化 D.碘和干冰升华
【答案】D
【详解】A.Na2O和SiO2分别属于离子晶体、原子晶体,Na2O熔化克服离子键、SiO2熔化克服共价键,类型不同,故A错误;
B.Mg和S分别属于金属晶体、分子晶体,Mg熔化克服金属键,硫熔化克服分子间作用力,类型不同,故B错误;
C.氯化钠和蔗糖分别属于离子晶体、分子晶体,氯化钠溶化克服离子键,蔗糖熔化克服分子间作用力,类型不同,故C错误;
D.碘和干冰升华均属于分子晶体,升华时均克服分子间作用力,类型相同,故D正确;
故选:D。
6.(24-25高二下·辽宁锦州·期末)晶体是材料科学研究中非常重要的材料类型,下列说法错误的是
A.金属晶体中含有离子,但不存在离子键 B.共价晶体中共价键越强,晶体的熔点越高
C.分子晶体中分子间作用力越大,该物质越稳定 D.离子晶体中一定存在离子键,可能存在共价键
【答案】C
【详解】A.金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,含有金属键,不含离子键,A项正确;
B.共价晶体中共价键越强,晶体的熔点越高,B项正确;
C.分子晶体中分子间作用越大,该物质熔沸点越高,稳定性与化学键有关,与分子间作用力无关,C项错误;
D.离子晶体中一定存在离子键,可能存在共价键,如NaOH,D项正确;
答案选C。
7.(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)已知下列晶体的部分性质,其晶体类型判断正确的是
选项
性质
晶体类型
A
碳化铝,熔点,熔融状态下不导电,晶体不导电
离子晶体
B
溴化铝,熔点,易溶于水,熔融状态下不导电
共价晶体
C
硼,熔点,沸点,硬度大,不溶于常见溶剂
金属晶体
D
三氯化铁,沸点,易溶于水,易溶于乙醚等有机溶剂
分子晶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.碳化铝,熔点高,熔融状态和晶体都不导电,是共价晶体,A错误;
B.溴化铝,熔点低,易溶于水,熔融状态下不导电,属于分子晶体,B错误;
C.硼,熔、沸点高,硬度大,且不溶于常见溶剂,为共价晶体,C错误;
D.三氯化铁,沸点较低,易溶于乙醚等有机溶剂,是分子晶体,D正确;
答案选D。
8.(24-25高二下·吉林白山五校·期末)自然界中绝大多数的物质是固体。固体有晶体和非晶体两大类,晶体的结构决定了晶体的性质。回答下列问题:
(1)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:。上述化学方程式中不涉及的晶体类型有______(填字母)。
a.离子晶体 b.分子晶体 c.共价晶体 d.金属晶体
(2)冰结构中,每个水分子最多与相邻的______个水分子通过______(填分子间作用力类型)相连接。
(3)锡元素位于元素周期表的第ⅣA族。灰锡具有立方金刚石结构,晶胞如图所示。SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4。
灰锡晶胞含______个Sn原子。SnCl2的空间结构为______。
(4)磷和钼形成的某种化合物的立方晶胞如图所示,已知晶胞中Mo位于顶点和面心,而P原子位于棱边中点和体心。
以A为原点建立三维坐标系,请在图a中画出晶胞中各原子沿z轴的投影图_____(用“·”代表Mo原子,用“o”代表P原子,用“▽”代表Mo原子和P原子的重合)。
(5)氮和碳组成的一种新型材料,硬度超过金刚石,其部分结构如下图所示。它的化学式为______,它的硬度超过金刚石的主要原因是______。
(6)立方硫化锌的晶胞结构如图所示。
若该晶体的密度为,Zn2+与S2-之间的核间距为dcm,则阿伏加德罗常数的值NA为______(用含、d的代数式表示)。
【答案】(1)c (2) 4 氢键 (3) 8 V形
(4)
(5) C3N4 氮化碳和金刚石都是共价晶体,且N的原子半径小于C,氮碳键的键能大于碳碳键(答案合理均可)
(6)(答案合理均可)
【详解】(1)、、为分子晶体,为离子晶体,Cu为金属晶体,不涉及的晶体类型有共价晶体,答案选c。
(2)冰结构中,每个水分子最多与相邻的4个水分子通过氢键相连接。
(3)由题干晶胞示意图结合均摊法,灰锡晶胞含个Sn原子,由题中所给SnCl2的VSEPR模型可知,SnCl2的空间结构为V形。
(4)由题干晶胞图可知,以A为原点建立三维坐标系,则晶胞中各原子沿Z轴的投影图为:顶点为Mo、棱心和面心为P和Mo重合,故该投影图为:。
(5)根据其结构可知C原子与4个N原子相连,N原子与3个C原子相连,配位数之比为4:3,所以化学式为C3N4;氮化碳和金刚石都是共价晶体,且N的原子半径小于C,碳氮键的键能大于碳碳键,所以硬度超过金刚石。
(6)1个晶胞中含有4个S2-、4个Zn2+,Zn2+与S2-之间的核间距为dcm,则晶胞边长 cm,该晶体的密度为, ,则阿伏加德罗常数的值。
地 城
考点02
常见几种晶体类型
9.(24-25高二下·辽宁大连·期末)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·吉林白山五校·期末)BeO晶体晶胞的结构如图所示。原子A、B的坐标分别为(0,0,0)、(,,1),O与Be的最近距离为apm,用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.C原子的坐标为(,,)
B.与Be距离最近且相等的Be有4个
C.该晶体的密度为
D.晶胞内由O原子构成的正八面体空隙有4个
【答案】B
【详解】A.根据晶胞结构示意图,若原子A、B的坐标分别为(0,0,0)、(,,1),即以A为原点,根据B坐标确定x、y、z轴方向,C原子处于体对角线离原点最近的四等分点,故C的坐标为(,,),A正确;
B.与O距离最近的O之间的距离为晶胞面对角线的一半,有12个,Be与O等效,Be周围最近的Be也是12个,B错误;
C.O与Be的最近距离为apm,则晶胞体对角线长为4apm,晶胞棱长为a pm,根据均摊法,晶胞中B原子在顶点和面心,个数为,Be的个数为4,故BeO的密度为,C正确;
D.正八面体空隙位于晶胞的体心和棱心,棱心处的空隙属于1个晶胞的为个,体心处的空隙完全属于1个晶胞,故八面体空隙共有4个,D正确。
故选B。
11.(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期末)一种钽(Ta)的化合物的四方晶胞结构如图所示(b<2a)。已知为阿伏加德罗常数的值。原子分数坐标x、y、,原子分数坐标为1时记为0,M、N的原子分数坐标分别为,,下列说法错误的是
A.P的原子分数坐标为 B.和的最短距离为pm
C.与Q距离相等且最近的有8个 D.该晶体的密度是
【答案】B
【详解】A.已知原子分数坐标为1时记为0,P在X轴的坐标分数为,在Y轴的坐标分数为1,则记为0,Z轴坐标分数为,故P的原子分数坐标为,A正确;
B.根据晶胞结构图可知,因b<2a,则和的最短距离为如图所示的x,距离为pm,B错误;
C.与Q距离相等且最近的分别位于上下两个晶胞的四个侧面上,因此,与Q距离相等且最近的共有8个,C正确;
D.根据晶胞结构图可知,白球有10个处于面心,4个处于棱心,则个数为:;黑球有8个位于顶点,1个位于体心,则的个数为:,则晶胞的质量为,晶胞的体积为,则该晶体的密度是,D正确;
故选B.
12.(24-25高二下·内蒙古赤峰校联考·期末)下图是氯化钠晶胞结构示意图,晶胞参数为。下列说法错误的是
A.1个氯化钠晶胞中含有4个和4个
B.位于顶点和面心的离子为
C.与等距离且最近的有12个
D.与之间的最短距离为
【答案】D
【详解】A.根据均摊法,位于棱心和体心,棱心对晶胞的贡献为,体心对晶胞的贡献为1,则个数为;位于顶点和面心,顶点对晶胞的贡献为,面心对晶胞的贡献为,则个数为,所以1个氯化钠晶胞中含有4个和4个,A正确;
B.在氯化钠晶胞中,通常可以认为位于顶点和面心的离子为,位于棱心和体心的离子为,B正确;
C.以晶胞中一个为研究对象,与它等距离且最近的位于面对角线的位置,这样的有12个,C正确;
D.与之间的最短距离为晶胞棱长的一半,已知晶胞参数为,所以最短距离为,而不是,D错误;
故答案选D。
13.(24-25高二下·辽宁五校联考·期末)下表给出了四种氯化物的熔点和沸点。
物质
熔点
801
712
190
沸点
1465
1412
182.7
76.8
下列说法中,正确的有几项
(1)在加热时可升华
(2)与白磷都是正四面体型分子,且二者键角相同
(3)在时和在水溶液中都能完全电离,且电离出的微粒完全相同
(4)电解溶液的离子方程式为:
A.1项 B.2项 C.3项 D.全部正确
【答案】A
【详解】(1)AlCl3的熔点(190℃)高于沸点(182.7℃),说明其在常压下受热时直接升华,无需经过液态,故(1)正确;
(2)CCl4是正四面体型分子(键角109°28'),而白磷(P4)虽为正四面体结构,但键角为60°,二者键角不同,故(2)错误;
(3)NaCl在熔融态(1000℃)完全电离为Na+和Cl-,NaCl在水溶液中电离为水和钠离子和水合氯离子,电离产物不相同,故(3)错误;
(4)电解MgCl2溶液时,Mg2+会参与反应生成Mg(OH)2沉淀,,故(4)错误;
故选A。
14.(24-25高二下·辽宁锦州·期末)铁与镁组成的储氢合金的立方晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.每个Fe原子周围紧邻4个Mg原子
B.图中a处原子的坐标参数为
C.若晶胞边长为x pm,则Fe原子与Mg原子距离为
D.晶体储氢时,可填充在晶胞的体心和棱的中心位置。若储氢后化学式为,则储氢率为100%
【答案】B
【详解】A.由晶胞结构可知,每个Fe原子周围紧邻8个Mg原子,故A错误;
B.由晶胞结构和图中原子的坐标参数知,图中a处原子的坐标参数为,故B正确;
C.由晶胞结构可知,若晶胞边长为x pm,位于顶点的铁原子与镁原子的距离为体对角线的四分之一,则Fe原子与Mg原子距离为,故C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中Fe位于顶点和面心,铁原子个数为8×+6×=4,Mg位于体内、个数为8,H2位于体心和棱的中心位置,氢分子个数为12×+1=4,储氢后化学式为FeMg2H2,故D错误;
答案选B。
15.(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+。下列有关化学用语或说法正确的是
A.的电子式: B.的空间结构:直线形
C.的晶体类型:离子晶体 D.溶解度:
【答案】C
【详解】
A.CO2中C和O之间有两对共用电子,其结构为,A错误;
B.H2O的中心原子为O,根据价层电子对互斥理论,其外层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,O原子与H原子形成共价键,剩余两对孤电子对,因此,H2O为V形分子,B错误;
C.NH4Cl由NH和Cl-组成为离子化合物,晶体类型为离子晶体,C正确;
D.NH4HCO3溶液中含有NH和HCO,NH可以与水分子形成氢键,增大了NH在水中的溶解度,D错误;
故答案选C。
16.(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)物质的结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹配的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点:
晶体类型
B
在中的溶解度:
分子极性
C
沸点:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸
氢键类型
D
电离常数
范德华力
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.SiO2是共价晶体,熔化时需要破坏共价键,所以熔点高,SiH4是分子晶体,熔化时需要克服分子间作用力,熔点较低,所以一般熔点大小:共价晶体>分子晶体,A项不符合题意;
B.I2、CCl4是非极性分子,HI是极性分子,根据“相似相溶”原理,I2在CCl4中的溶解度大于HI,这是由分子极性决定的,B项不符合题意;
C.对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键,前者沸点高于后者是有氢键类型不同决定的,C项不符合题意;
D.由于F原子电负性大,使得CF3COOH中的O-H键极性增强,更易电离出氢离子,酸性更强,其电离常数更大,与范德华力无关,D项符合题意;
故答案选D。
17.(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)下列有关晶体的叙述中,错误的是
A.干冰晶体中,每个周围紧邻12个
B.氯化钠晶体中,每个周围紧邻且距离相等的共有6个
C.氯化绝晶体中,每个周围紧邻8个
D.金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
【答案】B
【详解】A.干冰是分子晶体,CO2分子位于立方体的顶点和面心上,则每个CO2周围紧邻CO2=12个,故A正确;
B.氯化钠晶体中,钠离子在体心和棱心位置,每个Na+周围距离相等的Na+个数==12,故B错误;
C.根据氯化铯晶体晶胞结构知,每个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,则每个Cs+周围紧邻且距离相等的Cl-有8个,故C正确;
D.金刚石的晶胞结构如图所示:,根据图可知由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,故D正确;
故选:B。
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考点03
晶胞的计算
18.(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)某种硫锂化物晶胞(立方晶胞)的结构如图所示,下列说法错误的是
A.硫原子核外电子云有4种不同的伸展方向
B.1号原子的分数坐标为
C.a、b、c、d四个原子形成的四边形的面积为cm2
D.沿z轴方向的投影图为
【答案】D
【详解】A.基态硫原子核外电子排布为,s能级只有1种伸展方向,p能级有3种不同的伸展方向,所以总共有4种不同的伸展方向,A正确;
B.1号原子位于位置,分数坐标为,B正确;
C.a、b、c、d四个原子均位于面心,该四个原子所形成的四边形为正方形,边长为,面积为,C正确;
D.白球位于面心和顶点,黑球位于位置,则沿z轴方向的投影图为,D错误;
故答案为D。
19.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)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。
20.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)一种由阳离子An+、Bm+和阴离子X-组成的无机固体电解质结构如图,其中高温相阳离子呈无序结构,An+、Bm+均未画出;低温相呈现有序结构。下列说法错误的是
A.高温相中X-距离最近的X-有12个
B.低温相晶体中阴离子构成的8个四面体空隙中阳离子占据4个
C.低温相化学式为A2BX4
D.若a的离子坐标为(0,,),则低温相中空隙坐标为(,,)
【答案】B
【详解】A.由图可知,高温相中顶点的X-距离最近的X-位于面心,有个,A正确;
B.根据低温相晶体图,阴离子构成的8个四面体空隙中,阳离子占据3个,有一个是四面体空隙,B错误;
C.低温相中,X位于顶角和面心,共8,A、B在内部,分别有2个和1个,化学式为A2BX4,C正确;
D.低温相中空隙位于立方体的右下后方,坐标为(,,),D正确;
答案选B。
21.(24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末)晶体的立方晶胞如下图所示,晶胞参数为apm,若A点原子坐标为,B点原子坐标为,已知阿伏加德罗常数的值为,的摩尔质量为232g/mol。下列说法错误的是
A.该晶体中与等距且紧邻的有8个 B.C点原子坐标为
C.该晶体的密度为g/cm3 D.该晶体属于离子晶体
【答案】C
【详解】A.的配位数是4,由化学式可知,离最近的有8个,故A正确;
B.C点在x方向占1/4,在y和z方向都占3/4,C点原子坐标为,故B正确;
C.该晶胞中有8个,有4个,该晶胞中有4个,晶体的密度为,故C错误;
D.由氯离子和构成,属于离子晶体,故D正确;
故选:C。
22.(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)硅与镁能够形成二元半导体材料,其晶胞如图所示,已知晶胞参数为,设阿伏加德罗常数值为。下列说法中不正确的是
A.该晶体中的键角为
B.晶体中距原子周围最近的原子有12个
C.该晶体中两个原子之间的最短距离为
D.晶体的密度为
【答案】C
【详解】A.由图可知,与镁原子最近的4个硅原子位于顶点和相邻的3个面心,4个硅原子形成正四面体形,因此的键角,A项正确;
B.晶体中以顶点的原子为对象分析,周围最近的原子位于与之相邻的3个面的面心,顶点被8个晶胞共用,面心被两个晶胞共用,则距原子周围最近的原子有12个,B项正确;
C.该晶体中两个原子之间的最短距离为棱长的一半,即为,C项错误;
D.原子位于顶点,个数为,8个镁原子位于体内,晶胞质量为,晶胞体积为,晶胞密度为,D项正确;
故选C。
23.(24-25高二下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)铀矿是核燃料的原材料,研究铀矿物的微观结构对铀矿的找寻、采冶及后期铀环境的清理和处置都有显著意义。晶质铀矿的晶胞结构如图,晶胞参数为a nm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该铀矿的化学式为
B.粒子A、B之间的距离为nm
C.该晶体的密度为g⋅cm-3
D.晶体中与铀离子距离最近且等距的氧离子有8个
【答案】B
【详解】A.根据晶胞结构,由均摊法可知,每个晶胞中含有个U,含有个O,故该铀矿的化学式为,A正确;
B.位于晶胞的面心,将晶胞分为8个小立方体,A位于其中一个小立方体的体心,以O点为原点建立坐标系,A的原子坐标为,B的原子坐标为,由B向A的正下方作直线有交点为C,C的坐标为,再由C向B和对面面心的连线作垂线交点为D,D的原子坐标为,故粒子A、B之间的距离为nmmm,B错误;
C.由A项分析可知,每个晶胞中有4个单元,晶胞体积为cm3,则晶胞密度为g⋅cmg⋅cm,C正确;
D.以晶胞面心铀离子为分析对象,距离最近且等距的氧离子位于该晶胞体内4个和紧邻的另一晶胞4个,共8个,D正确;
故选B。
24.(24-25高二下·吉林白城第一中学·期末)用红土镍矿(含等)制取镍的氧化物的工艺流程如图1所示。已知滤渣Ⅱ主要成分是铁黄晶胞如图2所示,晶胞边长为。
已知:,阿伏伽德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A.滤渣Ⅰ的主要成分为
B.步骤Ⅱ除铁的离子方程式为
C.中,,镍离子的价层电子排布式为
D.该氧化物晶体的密度为
【答案】B
【详解】A.由分析知滤渣I的主要成分为,A正确;
B.步骤Ⅱ除铁先氧化后双水解的离子方程式为,B错误;
C.在氧化镍晶胞中,镍位于面心和顶点共含有4个,O位于体心和棱上,液含有4个,故x=1,镍为28号元素,故镍离子的价层电子排布式为,C正确;
D.该氧化物晶体的密度为,D正确;
故选B。
25.(24-25高二下·吉林白城第一中学·期末)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物,N原子部分填充在Mo原子立方晶格的八面体空隙中,晶胞结构如图所示,其中氮化钼晶胞参数为a nm,下列说法正确的是
A.相邻两个最近的N原子的距离为nm
B.氮化钼的化学式为
C.每个钼原子周围与其距离最近的钼原子有12个
D.晶体的密度
【答案】C
【详解】A.由晶胞图示可知,相邻两个最近的N原子的位置关系为:,故相邻两个最近的N原子的距离为nm,A错误;
B.由晶胞结构示意图可知,每个晶胞中含有Mo的个数为:,N的个数为:,故氮化钼的化学式为,B错误;
C.由晶胞结构示意图可知,钼原子位于8个顶点和6个面心上,故每个钼原子周围与其距离最近的钼原子有12个,C正确;
D.由B项分析可知,该晶胞中含有4个Mo,2个N,则一个晶胞的质量为:,一个晶胞的体积为:(a×10-7cm)3,gu 晶体的密度,D错误;
故答案为:C。
26.(24-25高二下·内蒙古集宁一中·期末)回答下列问题:
(1)已知:,现以丙烯和2-甲基-1,3-丁二烯为原料在催化剂作用下反应,生成的有机物所有可能的结构简式为(用键线式书写)___________。
(2)钛的一种氧化物是优良的颜料,该氧化物的晶胞结构如图所示(已知Ti原子位于6个氧原子围成的正八面体中心)。
①该晶胞中2个O原子位于晶胞内部,4个O原子位于上、下面上,则该氧化物的化学式为___________;在晶胞中Ti原子的配位数为___________。
②若该晶胞边长均为a nm,为阿伏加德罗常数的值,则氧化钛晶体的密度为___________(列式表示)。
(3)奥运会期间,由于工作人员将84消毒液与双氧水混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与反应产生促进藻类快速生长。该反应的离子反应方程式为___________。
(4)与的反应类似于与的反应,请写出与反应的化学方程式:___________。每2mol 参加反应,转移电子的物质的量为___________。
(5)交通警察判断某驾驶员酒后驾车的依据是:驾驶员呼出的气体使检测仪中的溶液由黄色变为蓝绿色。配平下列反应方程式:___________。
(6)向浑浊的水中加入明矾后,水可得到净化。往明矾溶液中逐滴加入溶液,若使恰好完全沉淀,发生反应的离子方程式为:___________;若使恰好完全沉淀,发生反应的离子方程式为:___________。
【答案】(1)和
(2) 6 或
(3)
(4) 2mol
(5)
(6)
【详解】(1)丙烯键线式为:C-C=C,2-甲基-1,3-丁二烯的键线式为:C=C(C)-C=C,已知:,则两者反应需打开2-甲基-1,3-丁二烯中的两个双键,产物仍为六元环烯,C-C=C中一个C为甲基支链,产物的结构式为:和,两者为同分异构体;
(2)①该晶胞中2个O原子位于晶胞内部,4个O原子位于上、下面上,则O原子个数为:2+4,Ti的个数为:,该氧化物的化学式为:;晶胞中与Ti相连的O原子为6个,故配位数为6;
②若该晶胞边长均为a nm,为阿伏加德罗常数的值,则氧化钛晶体的密度为:=或;
(3)NaClO与反应产生,反应离子反应方程式为:;
(4)与反应生成碳酸钠与氧气,与反应的化学方程式:; 中O原子为-1价,在产物中则表现为-2价与0价,每2mol 参加反应,其中1molO变为-2价,1nolO变为0价,则转移电子的物质的量为2mol;
(5)根据原子与电子守恒可得:;
(6)溶液,与恰好完全沉淀(硫酸钠被),其中氢氧根与氯离子反应生成发生,反应的离子方程式为:;若使恰好完全沉淀,发生反应的离子方程式为:。
27.(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)Fe及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途,回答下列问题:
(1)晶体的晶胞形状为立方体(如图所示)。其中1号原子与2号原子之间的距离为nm,设为阿伏加德罗常数的值。
①Fe元素是第___________周期第___________族元素。
②离子半径:___________(填“>”或“<”)。
③该晶体的密度为___________(用含a、的代数式表示)g·cm-3。
(2)某物质R在材料领域有重要应用,其晶胞的的结构如图所示[未画出,其占据4个互不相邻的小立方体(晶胞八等分得到8个小立方体)的体心]。已知、和均只有一种化学环境。结合该结构回答下列问题:
①R中通过___________原子提供电子对与金属离子形成配位键,与具有相同电子总数的分子为___________(填1种即可)。
②一个R晶胞中平均含有___________个π键。
③R晶体的化学式为___________。
【答案】(1)四 Ⅷ >
(2)C CO 48
【详解】(1)Fe的原子序数为26,其电子排布式为[Ar]3d64s2,电子层数为4,所以Fe元素位于第四周期;价电子数为8,所以位于第Ⅷ族。Fe3+的核电荷数比Fe2+多1个,对核外电子的吸引力更强,所以离子半径Fe2+>Fe3+。根据均摊法,FeS2晶胞中,位于棱上和体心,棱上个数为,体心个数为1,则总数为3+1=4;Fe原子位于顶点和面心,顶点Fe原子个数为,面心Fe原子个数为,则Fe原子总数为1+3=4,即一个晶胞中含有4个FeS2。设晶胞边长为xnm,已知1号原子与2号原子之间的距离为nm,根据几何知识可知,,解得。FeS2的摩尔质量为M=(56+2×32)g/mol= 120g/mol,4molFeS2的质量m=4M g,晶胞体积。根据密度公式。
(2)①CN-中C原子和N原子均有孤电子对,但N的电负性较大,不易给出电子对,C原子提供电子对与金属离子形成配位键。CN-的电子总数为6 + 7 + 1 = 14,与CN-具有相同电子总数的分子为CO,也可以是N2等。
②CN-中存在1个σ键和2个π键,根据均摊法,晶胞中CN-个数为,1个晶胞中CN-个数为24,1个R晶胞中平均含有48个π键。
③1个晶胞中CN-个数为24,其占据4个互不相邻的小立方体的体心,所以1个晶胞中的个数为4,1个晶胞中Fe3+的个数为,1个晶胞中Fe2+的个数为。根据上述计算,,所以R晶体的化学式为。
地 城
考点04
配位键与超分子
28.(24-25高二下·内蒙古赤峰校联考·期末)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
易溶于
相似相溶
B
苯酚具有弱酸性
受苯环影响,羟基氢活性增强
C
利用“杯酚”可分离和
超分子具有“自组装”的特征
D
酸性:
F比Cl的电负性大
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.I2和CCl4均为非极性分子,遵循“相似相溶”,A正确;
B.苯环的共轭效应稳定苯氧负离子,促进O-H解离,羟基氢活性增强,能解离出氢离子,苯酚具有弱酸性,B正确;
C.利用“杯酚”分离C60和C70依赖超分子的“分子识别”特性,而非“自组装”,C错误;
D.F的电负性更大,吸电子效应更强,羧基中O-H键极性增强,较易断裂,增强羧酸酸性,D正确;
故选C。
29.(24-25高二下·辽宁五校联考·期末)磷脂双分子膜是由磷脂分子以“尾部朝里,头朝外”的方式组成双层膜结构,它起到对细胞进行包裹保护以及对物质进行选择性传递的作用。构成该双层膜结构的磷脂分子和磷脂双层膜结构的示意图如图所示。
下列说法正确的是
A.磷脂分子的头基是疏水基团,尾基是亲水基团
B.磷脂分子主要依靠氢键形成磷脂双分子层
C.细胞的磷脂双分子膜体现了超分子的分子识别特征
D.磷脂分子溶于水-苯混合溶剂中,分子将分布成单层
【答案】D
【详解】A.根据图示,磷脂分子头基是亲水基团,尾基是烃基,是疏水基团,A错误;
B.磷脂分子主要依靠范德华力和疏水作用形成磷脂双分子层,B错误;
C.细胞的磷脂双分子膜体现了超分子的分子自组装特征,C错误;
D.磷脂分子作为两亲分子,溶于水-苯混合溶剂中,分子将分布成单层,D正确;
故选D。
30.(24-25高二下·吉林普通高中友好学校联合体·期末)下列实验方法选择错误的是
选项
实验目的
方法
A
分离和
选用空腔大小适配的“杯酚”
B
探定青铜器的微观晶体结构
X射线衍射法
C
鉴定元素
原子光谱
D
确定有机物的实验式
质谱法
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.C60和C70的大小不同,可利用空腔大小与其中之一近似的“杯酚”分离两者,故A正确;
B.X射线衍射法可用于研究晶体结构,故B正确;
C.每种元素电子能级不同,具有不同的光谱图,利用原子光谱可以鉴别元素,故C正确;
D.质谱只能测分子量,故D错误;
故答案为D。
31.(24-25高二下·内蒙古集宁一中·期末)某同学对甲苯与高锰酸钾溶液反应的速率进行如下两个实验探究:
实验序号
实验操作
实验I
取一定量甲苯与一定体积、浓度的高锰酸钾溶液于试管中,混合,振荡10min,高锰酸钾溶液缓慢褪色
实验II
向实验I的溶液中再加入一定体积、浓度的冠醚(18-冠-6),振荡,4.5min后,高锰酸钾溶液褪色
下列说法错误的
A.冠醚是该反应的催化剂
B.冠醚实现了水相与有机相间的物质转移
C.中所有非氢原子不可能位于同一平面
D.冠醚与之间以弱配位键作用实现对的识别
【答案】D
【详解】A.冠醚会参与反应过程,主要是在水相和有机相之间移动,从而使甲苯与高锰酸根充分接触,发生反应,起到催化剂的作用,A正确;
B.比较实验和实验,冠醚可将水相的转移入有机相,实现了水相与有机相间的物质转移,B正确;
C.中,所有C原子具有类似甲烷的四面体结构,因此所有非氢原子不可能位于同一平面,C正确;
D.冠醚是大环多醚类物质的总称,能与阳离子作用,并随环大小不同对阳离子具有选择性作用,并不是由冠醚依靠其与K+之间的弱配位键作用,实现对K+的识别,D错误;
故选D。
32.(24-25高二下·辽宁大连·期末)物质结构决定性质,性质影响用途。下列结构、性质或用途表述错误的是
选项
结构或性质
用途
A
乙二醇与水混合能显著提高水的熔点
乙二醇用于生产汽车防冻液
B
壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性
壳聚糖可制成手术缝合线、环保包装袋
C
烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束
烷基磺酸钠可用作洗涤剂
D
18-冠-6能与形成超分子,将带入有机相
用酸性高锰酸钾溶液氧化甲苯,加入18-冠-6,氧化速率加快
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.乙二醇与水混合会降低水的凝固点而非提高熔点,因此表述错误,A错误;
B.壳聚糖的生物相容性和可降解性,符合实际用途,B正确;
C.烷基磺酸根形成胶束的描述正确,符合洗涤剂的作用原理,C正确;
D.18-冠-6与结合促进进入有机相,加快反应速率,D正确;
故答案选A。
33.(24-25高二下·吉林白山五校·期末)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(如图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是
A.CF4 B.CH4 C.HCl D.
【答案】D
【详解】分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别,所以要能识别必须要能形成氢键,上的4个氢原子可以分别和含氮有机化合物的4个氮原子形成4个氢键,故选D。
34.(24-25高二下·辽宁五校联考·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.溶液中加入稀醋酸:
B.通入硝酸铜溶液:
C.水杨醛中加入足量溴水:
D.用氨水溶解氯化银沉淀:
【答案】D
【详解】A.溶液中加入稀醋酸,醋酸是弱酸,不能拆写,离子方程式为:,A错误;
B.通入硝酸铜溶液,酸性条件下有强氧化性,发生氧化还原反应,将氧化,B错误;
C.水杨醛中加入足量溴水,醛基()也会被溴水氧化,生成羧基(),C错误;
D.氨水溶解氯化银沉淀,发生络合反应,生成易溶于水的配合物:,D正确;
故选D。
35.(24-25高二下·辽宁锦州·期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.苯磺酸水溶液与足量Na反应,生成分子的数目为
B.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含有氢原子的数目为
C.中含有共价键的数目为
D.1mol羟基和1mol甲基中含有的电子数均为
【答案】A
【详解】A.苯磺酸为强酸,完全离解出1mol H⁺,与足量Na反应生成0.5mol H2(0.5NA)。但苯磺酸溶液中的水也会与Na反应生成额外H2,总H2数目应大于0.5NA,故A错误;
B.标准状况下11.2L气体为0.5mol,甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)均含4个H原子,总H原子数为0.5×4=2mol(2NA),B正确;
C.[Cu(H2O)4]2+中每个H2O含2个O-H键,4个H2O共8个,加上4个配位键(共价键),总共价键数为12,1mol对应12NA,C正确;
D.羟基(-OH)含O(8e⁻)+H(1e⁻)=9e⁻;甲基(-CH3)含C(6e⁻)+3H(3e⁻)=9e⁻,1mol均含9NA电子,D正确;
故选A。
36.(24-25高二下·辽宁鞍山部分高中·期末)金属锂溶于液氨可得到具有高反应活性的金属电子溶液,KFe2Se2与其作用可制得超导体Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2,进一步可制得超导材料(Li1-x,FexOH)FeSe。
回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价电子排布式为___________。NH3的空间结构为___________。
(2)Fe2+可与丁二酮肟形成平面形配合物,结构如图所示。Fe2+的配位数为___________。
(3)①丁二酮肟的结构简式为,丁二酮肟中四种元素的电负性由大到小的顺序为___________。
②丁二酮肟、中N的杂化方式分别为___________、___________。
③与相比较,沸点较高的是___________,其原因是___________。
(4)O、Fe、Se三种元素形成的一种超导体材料的晶胞结构如图所示,氧原子位于晶胞的顶点和体心,铁原子位于硒原子组成的正方形的中心,则该晶体的化学式为___________,晶胞参数是anm、anm、cnm,则该晶体的密度为___________g·cm-³(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)3d64s2 三角锥形
(2)4
(3) O>N>C>H sp2 sp3 可以形成分子间氢键,所以沸点高
(4) Fe2Se2O
【详解】(1)基态Fe原子的价电子排布式为,中N原子价层电子对数=,空间结构为三角锥形。
(2)由图可知,与4个N原子配位,配位数为4。
(3)①丁二酮肟中含C、H、O、N四种元素,电负性同周期从左到右增大,同主族从上到下减小,所以电负性:。②丁二酮肟中N原子价层电子对数为3(含孤电子对),杂化方式为;中N原子价层电子对数 ,杂化方式为。③前者(丁二酮肟 )可形成分子间氢键,后者()不能,分子间氢键使分子间作用力增大,沸点升高,故沸点较高的是(丁二酮肟)。
(4)氧原子位于顶点和体心,则原子数 =,铁原子位于硒原子组成的正方形的中心,图中给的竖直方向的四个面心均位于棱上的四个原子组成的正方形的中心,故竖直方向的4条棱和体内的两个原子均为硒原子,硒原子个数=;铁原子位于上下底面的8条棱的中心和竖直四个侧面的中心,铁原子个数=,所以晶体的化学式为。晶体的密度为。
37.(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)络合物在生产中有重要用途。回答下列问题:
(1)在室温和低压下用氦-臭氧混合物中的臭氧氧化五羰基铁[,沸点为103℃,结构如图],可生成高度分散的反磁性气溶胶。
①为_______(填“极性”或“非极性”)分子,晶体的类型为_______。
②CO中C和O皆可提供孤电子对形成配位键,请分析在中C提供孤电子对与Fe形成配合物的原因:________。
(2)红氨酸()与金属离子络合时可形成金属离子桥联结构(示意图如图,L表示或S,M表示金属离子)。
①桥联结构中金属离子的配位数为_______。
②红氨酸能与金属离子配位形成桥联结构的原因为_______。
(3)将(四羰基合镍)加热到180℃~200℃进行分解,可用于制备高纯镍。
①写出分解制备高纯镍的化学方程式:________。
②镍的晶胞结构如图,镍原子的半径为r nm,设为阿伏加德罗常数的值,则镍的密度为_______(用含r的代数式表示)。
【答案】(1) 极性 分子晶体 碳的电负性小于氧,易给出孤电子对
(2) 4 红氨酸中的硫和氮均可提供孤电子对与金属离子配位
(3)
【详解】(1)①O3为为V形结构,存在,为极性键构成的极性分子;的沸点很低,且由其结构可知该物质由分子构成,因此其晶体类型为分子晶体;
②由的结构可知,配体CO与中心原子Fe形成配位键,配体CO中提供孤电子,因为电负性O>C,O原子不易提供孤电子对,配体CO中提供孤电子对的是C原子而不是O原子;
(2)①由图可知,桥联结构中金属离子的配位数为4;
②金属离子具有多个空轨道时,可以与多个配体形成多个配位键,红氨酸中的硫和氮均可提供孤电子对与金属离子配位,从而形成桥联结构。
(3)①Ni(CO)4在分解反应产生Ni、CO,因此可制备高纯度Ni,反应方程式为;
②由晶胞结构可知,其为面心立方晶胞,面对角线的三个原子相切,则晶胞边长为nm,根据均摊法可知,晶胞中含有Ni的原子个数为,则密度为。
38.(24-25高二下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)有A、B、C、D、E五种元素。其相关信息如下:请回答下列问题:
元素
相关信息
A
A原子的1s轨道上只有1个电子
B
B是电负性最大的元素
C
C的基态原子2p轨道中有三个未成对电子
D
D是主族元素且与E同周期,其最外能层上有两个运动状态不同的电子
E
E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物
(1)写出E元素原子基态时的电子排布式_______。
(2)C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能_______(填“大”或“小”)。
(3)简单氢化物的稳定性:B_______C(填“>”或“<”)。
(4)分子的VSEPR模型为_______。
(5)A、C、E三种元素可形成配离子,其中存在的化学键类型有_______ (填序号)。
①配位键 ②金属链 ③极性共价键 ④非极性共价键 ⑤离子键 ⑥氢键
(6)若具有对称的空间构型,且当中的两个被两个取代时,能得到两种不同结构的产物,则的空间构型为_______(填字母)。
a.平面正方形 b.正四面体 c.三角锥形 d.V形
(7)B与D可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的体积是_______。
【答案】(1)或
(2)大
(3)>
(4)四面体
(5)①③
(6)a
(7)
【详解】(1)Cu元素原子基态时的电子排布式或。
(2)N元素的2p轨道处于半满状态,第一电离能比氧元素的第一电离能大。
(3)B为F元素,C是N元素,非金属性F大于N,非金属性越大,其简单氢化物越稳定性,所以简单氢化物越稳定性:HF>NH3。
(4)分子有3个键,N原子上含有1个孤电子对,价层电子对为4 ,所以VSEPR模型为四面体。
(5)A、C、E三种元素可形成配离子,含有N-H极性共价键,Cu2+和NH3分子中N形成配位键,答案①③。
(6)若具有对称的空间构型,不是三角锥和V形,排除cd选项,当中的两个被两个取代时,能得到两种不同结构的产物,则的空间构型不是正四面体而是平面正方形。
(7)F与Ca可形成离子化合物CaF2,,根据晶胞结构知,Ca 2+的配位数为8;该晶胞中氟离子个数为8、钙离子个数=,则该晶胞的体积是。
39.(24-25高二下·辽宁大连·期末)元素周期表中四种元素A、B、E、F,原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为;B的基态原子2p能级有3个单电子;的3d轨道中有10个电子;F单质在金属活动性顺序中排最末位。
(1)写出E的基态原子的电子排布式:___________。
(2)元素B的气态氢化物中B原子的杂化方式为___________。元素B的气态氢化物的键角___________(填大于、小于或等于)元素A的气态氢化物的键角。
(3)E、F均能与形成配离子,已知与形成配离子时,配位数为4;与形成配离子时,配位数为2,工业上常用和形成的配离子与E单质反应提取单质F,写出该反应的离子方程式:___________。
(4)A元素能形成多种同素异形体,其中两种同素异形体的晶体结构分别如图(a)和图(b)所示。(a)的晶体结构可看成(b)晶体中每个A原子被正四面体结构单元(由四个A原子组成)取代。
一个(a)晶胞中含有___________个A原子。(a)的密度非常小,是(b)的一半,则(a)晶胞的棱长和(b)晶胞的棱长之比为___________。
(5)可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。与可形成配合物,该配合物中配位原子是端基上的S原子而不是O原子,理由是___________。
【答案】(1)
(2) 小于
(3)
(4) 32
(5)端基硫原子含有孤电子对,且端基S原子电负性小于O原子,更易提供孤电子对形成配位键
【详解】(1)由分析知,E为锌,基态原子的电子排布式为,故答案为;
(2)由分析知, B的气态氢化物是,N的价层电子对数=3(成键电子对)+1(孤对电子)=4,故N原子的杂化方式为,A的气态氢化物为,C的价层电子对数 =4(成键电子对)+0(孤对电子)=4,杂化方式为,但中孤对电子对成键电子的斥力大于成键电子对成键电子的斥力,导致键角更小,故键角小于键角,故答案为;小于。
(3)由分析和已知信息知,为,和形成的配离子为,和形成的配离子为,故离子方程式为。
(4)(b)晶体的晶胞中碳原子有8个位于顶点、6个位于面心、4个位于体内,利用均摊法知,一个(b)晶体的晶胞含有碳原子数为8,(a)的晶体结构可看成(b)晶体中每个A原子被正四面体结构单元(由四个A原子组成)取代,则一个(a)晶胞中含有的碳原子数为;设晶胞棱长为r,N为晶胞中所含碳原子数,M为碳原子的摩尔质量,为阿伏加德罗常数,则晶体密度,,因(a)的密度是(b)的一半则(a)晶胞的棱长和(b)晶胞的棱长之比为,故答案为32;。
(5)端基硫原子含有孤电子对,且端基S原子电负性小于O原子,更易提供孤电子对形成配位键,从而该配合物中配位原子是端基上的S原子而不是O原子,故答案为:端基硫原子含有孤电子对,且端基S原子电负性小于O原子,更易提供孤电子对形成配位键。
试卷第1页,共3页
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