高中化學(xué) 章末綜合測評(打包6套)[魯科版選修]3.zip
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章末綜合測評(一) 原子結(jié)構(gòu)
(時(shí)間45分鐘,滿分100分)
一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分)
1.為揭示原子光譜是線性光譜這一事實(shí),玻爾提出了核外電子的分層排布理論。下列說法中,不符合這一理論的是( )
A.電子繞核運(yùn)動(dòng)具有特定的半徑和能量
B.電子在特定半徑的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)不輻射能量
C.電子躍遷時(shí),會(huì)吸收或放出特定的能量
D.揭示了氫原子光譜存在多條譜線
【解析】 玻爾理論解釋了氫原子光譜為線狀光譜,但卻沒有解釋出氫原子在外磁場的作用下分裂為多條譜線,所以D是錯(cuò)誤的,A、B、C是玻爾理論的三個(gè)要點(diǎn)。
【答案】 D
2.下列比較正確的是( )
A.第一電離能:I1(P)>I1(S)
B.離子半徑:r(Al3+)>r(O2-)
C.能量:E(4s)>E(3d)
D.電負(fù)性:K原子>Na原子
【解析】 同周期第一電離能ⅤA族元素大于ⅥA族元素,A正確。具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子半徑,原子序數(shù)越大,半徑越小,B不正確。能量E(4s)<E(3d),C不正確。同主族元素,自上而下電負(fù)性減小,D不正確。
【答案】 A
3.下列軌道表示式能表示氧原子的最低能量狀態(tài)的是( )
【解析】 氧原子共有8個(gè)電子,C有10個(gè),D有7個(gè),都錯(cuò)。B不符合洪特規(guī)則,也錯(cuò)。
【答案】 A
4.某元素原子的價(jià)電子構(gòu)型是3s23p4,則它在周期表中的位置是( )
A.第2周期ⅣA族 B.第3周期ⅣA族
C.第4周期ⅡA族 D.第3周期ⅥA族
【解析】 由價(jià)電子構(gòu)型為3s23p4可知為硫,故D正確。
【答案】 D
5.以下對核外電子運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是( )
A.電子的運(yùn)動(dòng)與行星相似,圍繞原子核在固定的軌道上高速旋轉(zhuǎn)
B.能量低的電子只能在s軌道上運(yùn)動(dòng),能量高的電子總是在f軌道上運(yùn)動(dòng)
C.電子層數(shù)越大,s軌道的半徑越大
D.在同一軌道上運(yùn)動(dòng)的電子,其能量不相同
【解析】 電子的運(yùn)動(dòng)沒有固定的軌道,也不能描畫出它的運(yùn)動(dòng)軌跡,A錯(cuò)誤;原子軌道能量的高低取決于電子層數(shù)和原子軌道的形狀兩個(gè)因素,不能單從原子軌道的形狀來判斷,例如7s軌道的能量比4f軌道的能量高,故B錯(cuò)誤;相同類型的原子軌道,電子層序數(shù)越大,能量越高,電子運(yùn)動(dòng)的區(qū)域越大,原子軌道的半徑越大,C正確。
【答案】 C
6.甲、乙兩元素原子的L層電子數(shù)都是其他層電子總數(shù)的2倍。下列推斷正確的是( )
A.甲與乙位于同一周期
B.甲與乙位于同一主族
C.甲與乙都位于元素周期表的p區(qū)
D.甲與乙的原子序數(shù)之和為偶數(shù)
【解析】 甲和乙的電子層排布可能為1s22s22p2和1s22s22p63s2,即為碳和鎂元素,它們位于不同的周期、不同的主族、不同的區(qū)域。
【答案】 D
7.前四周期元素的基態(tài)原子中,未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有 ( )
A.3種 B.4種
C.5種 D.6種
【解析】 符合題意的元素有:H(1s1)、C(2s22p2)、O(2s22p4)、P(3s23p3)、Fe(3d64s2)。
【答案】 C
8.用R代表短周期元素,R原子最外層的p能級上的未成對電子只有2個(gè)。下列關(guān)于R的描述中正確的是( )
A.R的氧化物都能溶于水
B.R的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物都是H2RO3
C.R的氫化物均為共價(jià)化合物
D.R的氧化物都能與NaOH反應(yīng)
【解析】 據(jù)題意可知R原子價(jià)電子排布式為ns2np2或ns2np4,即R可能是C、Si、O、S。A項(xiàng),CO、SiO2不溶于水;B項(xiàng),R的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物可能是H2RO3或H2RO4;D項(xiàng),CO與NaOH不反應(yīng)。
【答案】 C
9.(2016·冀州高二檢測)下列各組原子,彼此性質(zhì)一定相似的是( )
A.1s2與2s2的元素
B.M層上有兩個(gè)電子與N層上有兩個(gè)電子的元素
C.2p上有一個(gè)未成對電子與3p上有一個(gè)未成對電子的元素
D.L層的p軌道上有一個(gè)空軌道和M層的p軌道上有一個(gè)空軌道的元素
【解析】 A項(xiàng):電子排布為1s2的元素是He,電子排布為2s2的元素是Be,性質(zhì)不相似。B項(xiàng):M層上有兩個(gè)電子的元素是Mg,而N層上有兩個(gè)電子的元素有多種,如Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe等,性質(zhì)不一定相似。C項(xiàng):2p上有一個(gè)未成對電子的元素可能是B或F,3p上有一個(gè)未成對電子的元素是Al或Cl,性質(zhì)也不一定相似。D項(xiàng):L層的p軌道上有一個(gè)空軌道的元素是C,M層p軌道上有一個(gè)空軌道的元素是Si,處于同一主族,性質(zhì)一定相似。
【答案】 D
10.以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是( )
A.具有下列電子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3?、?s22s22p2?、?s22s22p63s23p4,原子半徑最大的是①
B.下列原子的外圍電子排布中,①3s23p1?、?s23p2?、?s23p3?、?s23p4,對應(yīng)的第一電離能最大的是③
C.①Na、K、Rb?、贜、P、As?、跲、S、Se ④Na、P、Cl,元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增加而遞增的是④
D.某元素的逐級電離能(kJ/mol)分別為738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時(shí)最可能生成的陽離子是③
①X+?、赬2+ ③X3+?、躕4+
【解析】 A選項(xiàng):電子層數(shù)越多,最外層電子數(shù)越少,半徑越大,正確;B選項(xiàng):四種元素均為第三周期元素,由電離能的變化規(guī)律及核外電子的排布情況知③中3p能級半充滿,第一電離能最大;C選項(xiàng):元素的電負(fù)性可用來衡量元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱,在元素周期表中,同一周期從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大,同一主族從上到下元素的電負(fù)性逐漸減小,故④符合;D選項(xiàng):判斷電離能與元素化合價(jià)的關(guān)系,關(guān)鍵看各級電離能之間的變化趨勢,相鄰兩級電離能變化較大,說明再失去一個(gè)電子的難度增大,由此可判斷出該離子所帶的電荷數(shù),所以X最有可能生成的陽離子是X2+。
【答案】 D
11.以下是A、B、C、D、E五種短周期元素的某些性質(zhì):
序號
A
B
C
D
E
最低負(fù)化合價(jià)
-4
-2
-1
-2
-1
電負(fù)性
2.5
2.5
3.0
3.5
4.0
下列判斷正確的是( )
A.C、D、E的氫化物的穩(wěn)定性順序?yàn)镃>D>E
B.元素A的最外層軌道中無自旋方向相同的電子
C.元素B、C不可能形成化合物
D.與元素B處于同周期且在該周期中第一電離能最小的元素的單質(zhì)能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)
【解析】 根據(jù)五種元素的電負(fù)性和最低負(fù)化合價(jià),推知A為C、B為S、C為Cl、D為O、E為F。選項(xiàng)A,C、D、E的氫化物依次為HCl、H2O、HF,氫化物的穩(wěn)定性順序:HF>H2O>HCl。選項(xiàng)B,碳元素原子最外層電子排布式為2s22p2,2p能級上的兩個(gè)電子分占兩個(gè)p軌道,且自旋方向相同。選項(xiàng)C,S原子最外層有6個(gè)電子,Cl原子最外層有7個(gè)電子,它們之間可通過形成共價(jià)鍵,使兩種原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),形成的化合物有S2、Cl2、SCl2等。選項(xiàng)D,此單質(zhì)為Na,Na能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成NaOH和H2。
【答案】 D
12.x、y為兩種元素的原子,x的陰離子與y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),由此可知錯(cuò)誤的是( )
A.x的原子半徑大于y的原子半徑
B.x的電負(fù)性大于y的電負(fù)性
C.x的氧化性大于y的氧化性
D.x的第一電離能大于y的第一電離能
【解析】 從題干可知:x與y相差一個(gè)周期,x屬于非金屬元素原子,y屬于金屬元素原子且y的周期數(shù)大,所以原子半徑是:y的原子半徑大于x的原子半徑,A錯(cuò)。
【答案】 A
二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)
13.(12分)W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素,其原子序數(shù)依次增大。W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì),X的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子,Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。
【導(dǎo)學(xué)號:66240011】
(1)W位于元素周期表第________周期第________族,W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H2O(g)________(填“強(qiáng)”或“弱”)。
(2)Y的基態(tài)原子核外電子排布式是________,Y的第一電離能比X的________(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液與Z的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________________。
【解析】 首先推出題中幾種元素,W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì),再結(jié)合原子序數(shù)的大小可知,W是氮元素,Y是硫元素,X的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子,根據(jù)基態(tài)原子核外電子所遵循的原則,可以寫出電子排布式為:1s22s22p63s23p1,X為鋁元素,Z能夠形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物,推知Z為銅元素,兩種氧化物分別為Cu2O和CuO。
【答案】 (1)2?、魽 弱 (2)1s22s22p63s23p4 大
(3)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
14.(14分)(2016·廈門高二檢測)有A、B、C、D、E 5種元素,其中A、B、C屬于同一周期,A原子最外層p能級的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù),B原子最外層中有兩個(gè)未成對的電子,D、E原子核內(nèi)各自的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等,B元素可分別與A、C、D、E生成RB2型化合物,并知在DB2和EB2中,D與B的質(zhì)量比為,E與B的質(zhì)量比為。
根據(jù)以上條件,回答下列問題:
(1)推斷五種元素分別是(填元素符號)
A________,B________,C________,D________,E________。
(2)寫出D原子的電子排布式_________________________________。
(3)指出E元素在元素周期表中的位置_____________________________。
(4)比較A、B、C 3種元素的第一電離能的大小________(按由大到小的順序排列)。
(5)比較元素D和E的電負(fù)性的相對大小________。
【解析】 A原子最外層p能級電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù),說明次外層為K層,故A的電子排布式為1s22s22p2,即A為碳元素;B原子最外層中有兩個(gè)未成對的電子,說明B為第ⅣA或第ⅥA族元素,又因B與A同周期,說明B為氧元素;C元素可以與B形成CB2型化合物且C與A、B同周期,說明C為氮元素;在DB2中,D與B的質(zhì)量比為,即D的相對原子質(zhì)量為28,在EB2中,E與B的質(zhì)量比為,即E的相對原子質(zhì)量為32,由D、E核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等可以知道D為硅元素,E為硫元素。比較A(碳)、B(氧)、C(氮)三種元素的第一電離能,須注意到氮元素原子的2p原子軌道處于半充滿狀態(tài),體系的能量較低,原子最穩(wěn)定,第一電離能最大。故第一電離能的大小順序?yàn)镃>B>A或氮>氧>碳。
【答案】 (1)C O N Si S
(2)1s22s22p63s23p2
(3)第3周期第ⅥA族
(4)C>B>A(或氮>氧>碳)
(5)E>D(或硫>硅)
15.(10分)X、Y、Z三種主族元素。X原子L層無空軌道,且成對電子與未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等;Y原子無未成對電子,Y離子比Z原子多一個(gè)電子層;Z原子核外有一個(gè)單電子,其單質(zhì)在通常情況下為易揮發(fā)的液體。
(1)X、Y、Z的元素符號依次是______、_________________、________。
(2)在X與Y形成的一種化合物中,Y與X所含質(zhì)子數(shù)之比為7∶2,則此化合物的化學(xué)式是__________。
(3)Z與Y的原子半徑的大小順序?yàn)開______________________,
X、Z的簡單離子電子排布式分別是_______________、________________。
(4)三種元素中電負(fù)性最大的是__________。
【解析】 X原子L層無空軌道且成對電子與未成對電子所占軌道數(shù)相等,即可推出X為氧元素,依據(jù)Z原子核外有一單電子且單質(zhì)為易揮發(fā)性液體,則Z為Br;Y原子無未成對電子且為主族元素,則Y為ⅡA族元素,又知其離子比Z原子多一個(gè)電子層,則Y為Ba。
【答案】 (1)O Ba Br (2)BaO2
(3)Ba>Br O2-:1s22s22p6
Br-:1s22s22p63s23p63d104s24p6
(4)O
16.(16分)下表為元素周期表中的一部分,列出了10種元素在元素周期表中的位置。用化學(xué)符號回答下列各問題。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑥
⑦
3
①
③
⑤
⑧
⑩
4
②
④
⑨
(1)10種元素中,第一電離能最大的是________(填元素符號);電負(fù)性最小的金屬是________。
(2)①、③、⑤第一電離能大小順序是________>________>________。⑧最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物化學(xué)式________,與①、⑤、⑧兩元素最高價(jià)氧化對應(yīng)水化物兩兩反應(yīng)的離子方程式為________________________________,
_____________________________________________________________,
_____________________________________________________________。
(3)①③⑤⑦四種元素形成的離子,離子半徑由大到小的順序是:________>________>________>________。
⑤與⑦形成化合物是________化合物(填“離子”或“共價(jià)”);工業(yè)用電解法制⑤單質(zhì)在陽極得________,陰極得________,當(dāng)轉(zhuǎn)移15 mol電子,陰極的產(chǎn)物________g。
(4)⑨元素原子價(jià)電子排布式為________,其最高正化合價(jià)為________,海水中提?、釂钨|(zhì),經(jīng)過氧化、富集和提取三過程對應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________
_____________________________________________________________,
_____________________________________________________________,
_____________________________________________________________。
(5)用電子式表示第3周期元素中由電負(fù)性最小的元素和電負(fù)性最大的元素形成化合物的過程_________________________________________________
_____________________________________________________________。
【解析】 根據(jù)表格所提供的元素的周期數(shù)和族數(shù),可以確定元素的種類,①為Na,②為K,③為Mg,④為Ca,⑤為Al,⑥為C,⑦為O,⑧為Cl,⑨為Br,⑩為Ar。
【答案】 (1)Ar K
(2)Mg>Al>Na HClO4
H++OH-===H2O Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
OH-+Al(OH)3===[Al(OH)4]-
(3)O2- Na+ Mg2+ Al3+ 離子 O2 Al 135
(4)4s24p5 +7 Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
Br2+SO2+2H2O===2Br-+SO+4H+
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(5)
7
章末綜合測評(二) 化學(xué)鍵與分子間作用力
(時(shí)間45分鐘,滿分100分)
一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分)
1.下列各組物質(zhì)中,都屬于共價(jià)化合物的是( )
A.H2S和Na2O2 B.H2SO4和HClO
C.NH3和N2 D.H2O2和CaF2
【解析】 A項(xiàng)中過氧化鈉是離子化合物;B項(xiàng)中均是共價(jià)化合物;C項(xiàng)中N2是單質(zhì);D項(xiàng)中CaF2是離子化合物。
【答案】 B
2.在HCl、Cl2、H2O、NH3、CH4這一組分子中,對共價(jià)鍵形成方式分析正確的是( )
A.都是σ鍵,沒有π鍵 B.都是π鍵,沒有σ鍵
C.既有σ鍵,又有π鍵 D.除CH4外,都是σ鍵
【解析】 題給分子中沒有雙鍵或叁鍵結(jié)構(gòu),故所含共價(jià)鍵都是σ鍵,沒有π鍵。
【答案】 A
3.老鼠能在多氟碳化物溶液內(nèi)部潛水游動(dòng),科學(xué)家預(yù)測多氟碳化物可能成為血液替代品。全氟丙烷(C3F8)是一種常見的多氟碳化物,下列對該物質(zhì)的敘述中正確的是( )
A.全氟丙烷的電子式為
B.原子半徑C比F的小
C.全氟丙烷分子中的化學(xué)鍵只有共價(jià)鍵
D.全氟丙烷分子中既含σ鍵又含π鍵
【解析】 A項(xiàng),F(xiàn)原子在全氟丙烷分子中滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),A錯(cuò);B項(xiàng),C原子半徑比F原子半徑大,B錯(cuò);C項(xiàng),正確;D項(xiàng),全氟丙烷分子中只含有σ鍵,不含有π鍵,D錯(cuò)。
【答案】 C
4.下列說法中正確的是( )
A.雙原子分子中化學(xué)鍵鍵能越大,分子越穩(wěn)定
B.雙原子分子中化學(xué)鍵鍵長越長,分子越穩(wěn)定
C.雙原子分子中化學(xué)鍵鍵角越大,分子越穩(wěn)定
D.在雙鍵中,σ鍵的鍵能要小于π鍵的鍵能
【解析】 A項(xiàng),正確;B項(xiàng),化學(xué)鍵鍵長越長,鍵越不牢固,分子越不穩(wěn)定,B錯(cuò);C項(xiàng),雙原子分子無鍵角,C錯(cuò);D項(xiàng),在雙鍵中,σ鍵的鍵能大于π鍵的鍵能,D錯(cuò)。
【答案】 A
5.下列各組微粒中不屬于等電子體的是( )
A.CH4、NH B.H2S、HCl
C.CO2、N2O D.CO、NO
【解析】 原子數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的微粒稱為等電子體,B項(xiàng)中兩者的原子數(shù)不等。
【答案】 B
6.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W、X原子的最外層電子數(shù)之比為4∶3,Z原子的核外電子數(shù)比X原子多4。下列說法正確的是( )
A.W、Y、Z的電負(fù)性大小順序一定是Z>Y>W
B.Z的氫化物分子間存在氫鍵
C.Y、Z形成的分子的中心原子可能采用sp3雜化
D.WY2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是2∶1
【解析】 根據(jù)題目條件,可得W為C,X為Al,Z為Cl,Y可能是Si、P、S。選項(xiàng)A,若Y為Si,因?yàn)镃的電負(fù)性大于Si,則電負(fù)性:W>Y。選項(xiàng)B,HCl分子間不存在氫鍵。選項(xiàng)C,SiCl4的空間構(gòu)型為正四面體形,其中Si原子采用sp3雜化。選項(xiàng)D,若Y為S,WY2為CS2,S===C===S中,σ鍵和π鍵的數(shù)目相等。
【答案】 C
7.下表為元素周期表前四周期的一部分,下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述中,正確的是( )
A.W、R元素單質(zhì)分子內(nèi)的化學(xué)鍵都是非極性鍵
B.X、Z元素都能夠形成雙原子分子
C.鍵能W-H>Y-H,鍵的極性Y-H>W(wǎng)-H
D.鍵長X-H<W-H,鍵能X-H<W-H
【解析】 從表中可以看出X、Y、Z、W、R的對應(yīng)元素分別是X(N)、Y(S)、Z(Br)、W(P)、R(Ar),再根據(jù)鍵參數(shù)規(guī)律很容易判斷C、D不正確。
【答案】 B
8.(2016·四川高考)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A.2.4 g Mg在足量O2中燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6 L CO2氣體中含有的氧原子數(shù)為0.5NA
C.氫原子數(shù)為0.4NA的CH3OH分子中含有的σ鍵數(shù)為0.4NA
D.0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+數(shù)為0.05NA
【解析】 A.2.4 g Mg在足量O2中燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6 L CO2的物質(zhì)的量為0.25 mol,所含的氧原子數(shù)為0.5NA,B項(xiàng)正確;C.含0.4NA個(gè)氫原子的甲醇分子為0.1 mol,1個(gè)甲醇分子含有5個(gè)σ鍵,0.1 mol甲醇含有的σ鍵數(shù)為0.5NA,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.CH3COOH為弱電解質(zhì),0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+數(shù)小于0.05NA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】 B
9.下列說法正確的是( )
A.N2分子中的π鍵與CO2分子中的π鍵的數(shù)目之比為2∶1
B.穩(wěn)定性:甲烷>乙烯
C.強(qiáng)度:氫鍵>化學(xué)鍵>范德華力
D.沸點(diǎn):
【解析】 選項(xiàng)A,N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N,分子中含有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵,CO2的結(jié)構(gòu)式為O===C===O,分子中含有兩個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵,故二者分子中π鍵數(shù)目之比為1∶1。選項(xiàng)B,乙烯分子中的π鍵易斷裂,而甲烷分子中只含有σ鍵,故甲烷分子穩(wěn)定。選項(xiàng)C,作用力的強(qiáng)度:化學(xué)鍵>氫鍵>范德華力。選項(xiàng)D,存在分子內(nèi)氫鍵,存在分子間氫鍵,沸點(diǎn)受分子間氫鍵的影響較大,故的沸點(diǎn)較高。
【答案】 B
10.某物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示:
下列有關(guān)該物質(zhì)的分析中正確的是( )
A.該物質(zhì)的分子中不存在σ鍵
B.該物質(zhì)的分子內(nèi)只存在共價(jià)鍵和配位鍵兩種作用力
C.該物質(zhì)是一種配合物,其中Ni原子為中心原子
D.該物質(zhì)的分子中C、N、O原子均存在孤電子對
【解析】 選項(xiàng)A,該物質(zhì)中碳原子之間、碳?xì)湓娱g、碳氮原子間等,均存在σ鍵。選項(xiàng)B,該物質(zhì)中H、O原子間存在氫鍵,C與其他原子間存在共價(jià)鍵,Ni、N之間存在配位鍵,所以該物質(zhì)的分子內(nèi)存在氫鍵、共價(jià)鍵、配位鍵三種作用力。選項(xiàng)C,Ni原子具有空軌道,是孤對電子的接受者,是配合物的中心原子。選項(xiàng)D,C原子最外層的4個(gè)電子全部參與成鍵,沒有孤電子對。
【答案】 C
11.汽車尾氣中通常含有CO、NOx等氣體,為減輕污染,現(xiàn)在的汽車加裝了三元催化轉(zhuǎn)換器,此轉(zhuǎn)換器可將汽車尾氣中的有毒氣體轉(zhuǎn)化為無污染的氣體,如圖為該轉(zhuǎn)換器中發(fā)生反應(yīng)的微觀示意圖(未配平),其中不同顏色的球代表不同原子。下列說法不正確的是( )
甲 乙 丙 丁
A.甲、乙、丙、丁中有3種非極性分子
B.甲和丁中同種元素的化合價(jià)不相等
C.丙的空間構(gòu)型為直線形
D.N2O5的水化物存在分子內(nèi)氫鍵
【解析】 選項(xiàng)A,根據(jù)微觀示意圖可知,甲為NO2,乙為CO,丙為CO2,丁為N2,其中CO2、N2為非極性分子。選項(xiàng)B,比較甲、丁的化學(xué)式,丁為單質(zhì),所以甲、丁中同種元素的化合價(jià)不相等。選項(xiàng)C,CO2的空間構(gòu)型為直線形。選項(xiàng)D,N2O5的水化物為HNO3,HNO3分子內(nèi)存在氫鍵。
【答案】 A
12.Co(Ⅲ)的八面體配合物 CoClm·nNH3,若1 mol配合物與AgNO3作用生成1 mol AgCl沉淀,則m、n的值是( )
A.m=1,n=5 B.m=3,n=4
C.m=5,n=1 D.m=4,n=5
【解析】 由1 mol配合物生成1 mol AgCl知,1 mol配合物電離出1 mol Cl-即配離子顯+1價(jià),外界有一個(gè)Cl-,又因Co顯+3價(jià),所以[CoClm-1·nNH3]+中有兩個(gè)Cl-,又因?yàn)樵撆浜衔锟臻g構(gòu)型為八面體,所以n=6-2=4。
【答案】 B
二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)
13.(8分)(2016·阜寧高二檢測)在以下6種物質(zhì)中選取序號填空(僅填序號,可重復(fù)選填)。
①二氧化碳?、谶^氧化氫 ③氯化銨?、芊}?、菁兹、藜姿?
(1)含有非極性鍵的是___________________________________________;
(2)含有配位鍵的是____________________________________________;
(3)分子間能形成氫鍵的是_______________________________________;
(4)既含有σ鍵又含有π鍵的是___________________________________;
(5)分子結(jié)構(gòu)呈平面三角形的是__________________________________;
(6)屬于非極性分子的是________________________________________;
(7)屬于離子化合物的是______________________________________;
(8)以sp3雜化軌道成鍵的是______________________________________。
【解析】 (1)同種非金屬元素之間易形成非極性鍵,H2O2中氧氧原子之間存在非極性共價(jià)鍵,故選②。
(2)含有孤對電子的原子和含有空軌道的原子之間易形成配位鍵,NH4Cl中氮原子含有孤對電子、H+含有空軌道,所以氯化銨中含有配位鍵,故選③。
(3)電負(fù)性強(qiáng)的元素如氟、氧、氮等形成的氫化物中含有氫鍵,過氧化氫和甲酸中也含有氫鍵。
(4)雙鍵或叁鍵中既含有σ鍵又含有π鍵,故選①⑤⑥。
(5)甲醛中碳原子含有1對孤對電子且成鍵電子對數(shù)是3,所以甲醛的立體結(jié)構(gòu)是平面三角形。
(6)正、負(fù)電荷重心重合的分子為非極性分子,CO2分子中正、負(fù)電荷重心重合,所以為非極性分子,故選①。
(7)含有金屬陽離子或者是NH的化合物是離子化合物,故選③④。
(8)過氧化氫中的氧、氯化銨中的氮、甲酸中羥基上的氧,都是sp3雜化。
【答案】 (1)② (2)③ (3)②⑥ (4)①⑤⑥
(5)⑤ (6)① (7)③④ (8)②③⑥
14.(12分)已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1個(gè)長周期,短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3,它們形成的化合物的分子式是XY4。
(1)X元素原子的基態(tài)電子排布式為_______________________________;
Y元素原子最外層電子的軌道表示式為___________________________。
(2)若X、Y兩元素電負(fù)性分別為2.1和2.85,則XY4中X與Y之間的化學(xué)鍵為________(填“共價(jià)鍵”或“離子鍵”)。
(3)該化合物的空間結(jié)構(gòu)為________,中心原子的雜化類型為________,分子為________(填“極性”或“非極性”)分子。
(4)該化合物的沸點(diǎn)與SiCl4的比較,________(填化學(xué)式)的高,原因是
_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
【解析】 與碳同主族的第1個(gè)長周期元素是Ge,最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3的短周期元素應(yīng)該是Cl。(1)Ge的基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2;Cl的最外層電子的軌道表示式為;(2)根據(jù)電負(fù)性差值2.85-2.1=0.75<1.7,可判斷GeCl4中的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵;(3)由于GeCl4的成鍵電子對數(shù)n==4,故其為正四面體,中心原子的雜化類型為sp3雜化;分子正、負(fù)電荷重心重合,是非極性分子;(4)GeCl4與SiCl4結(jié)構(gòu)相似,GeCl4的相對分子質(zhì)量大,因此分子間作用力強(qiáng),沸點(diǎn)高。
【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p2
(2)共價(jià)鍵 (3)正四面體 sp3雜化 非極性
(4)GeCl4 二者結(jié)構(gòu)相似,但GeCl4相對分子質(zhì)量大,分子間作用力強(qiáng),沸點(diǎn)高
15.(16分)已知A、B、C、D、E、F為周期表前四周期原子序數(shù)依次增大的六種元素。其中A是元素周期表中原子半徑最小的元素,B原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍。D、E為同主族元素,且E的原子序數(shù)為D的2倍。F元素在地殼中的含量位于金屬元素的第二位。試回答下列問題:
【導(dǎo)學(xué)號:66240023】
(1)F元素原子價(jià)電子排布式為________。
(2)下列關(guān)于B2A2的說法中正確的是________(填字母)。
A.B2A2中的所有原子都滿足8電子結(jié)構(gòu)
B.每個(gè)B2A2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為1∶1
C.B2A2是由極性鍵和非極性鍵形成的非極性分子
D.B2A2分子中的B—A鍵屬于s—sp1 σ鍵
(3)B和D形成的一種三原子分子與C和D形成的一種化合物互為等電子體,則滿足上述條件的B和D形成的化合物的結(jié)構(gòu)式為________。
(4)C元素原子的第一電離能比B、D兩元素原子的第一電離能高的主要原因是___________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(5)D的氫化物比E的氫化物的沸點(diǎn)高,其主要原因是________________
_____________________________________________________________。
E的氫化物的價(jià)電子對互斥理論模型為________,E原子的雜化方式為________雜化。
【解析】 由題意知A為H,B是C;F元素在地殼中含量位于金屬元素第二位,為Fe;D、E為同主族元素,且E的原子序數(shù)為D的2倍,則推出D為O,E為S;根據(jù)原子序數(shù)依次增大可推出C為N。(1)鐵的價(jià)電子排布式為3d64s2。(2)A項(xiàng),C2H2中H原子不可能滿足8電子結(jié)構(gòu),A錯(cuò);B項(xiàng),C2H2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為3∶2,B錯(cuò);C項(xiàng),C—H鍵是極性鍵,碳碳叁鍵是非極性鍵,C2H2屬于非極性分子,C正確;D項(xiàng),C2H2中的碳原子是sp1雜化,故正確。(3)CO2與N2O互為等電子體,CO2的結(jié)構(gòu)式為O===C===O。(4)N原子的最外電子層的p軌道處于半充滿狀態(tài),能量低,較穩(wěn)定,失去第一個(gè)電子需要的能量較C、O多。(5)H2O分子之間存在氫鍵的作用,故它的沸點(diǎn)比H2S高;由于H2S的成鍵電子對數(shù)為2,S原子上有2對孤電子對,故H2S的價(jià)電子對互斥理論模型為四面體形;S原子的雜化方式為sp3雜化。
【答案】 (1)3d64s2 (2)CD (3)O===C===O (4)N原子的最外電子層的p軌道處于半充滿狀態(tài),能量低,較穩(wěn)定,失去第一個(gè)電子需要的能量較C、O多 (5)水分子之間能夠形成氫鍵,氫鍵比范德華力強(qiáng) 四面體形 sp3
16.(16分)(2016·江蘇高考)[Zn(CN)4]2-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng):
4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O===[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN
(1)Zn2+基態(tài)核外電子排布式為________。
(2)1 mol HCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為________mol。
(3)HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是________。
HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡式
(4)與H2O分子互為等電子體的陰離子為________。
(5)[Zn(CN)4]2-中Zn2+與CN-的C原子形成配位鍵。不考慮空間構(gòu)型,[Zn(CN)4]2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為________。
【解析】 (1)Zn為30號元素,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2,失去最外層的2個(gè)電子即可得到Zn2+,Zn2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。
(2)HCHO的結(jié)構(gòu)式為,單鍵為σ鍵,雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,1個(gè)HCHO分子中含有3個(gè)σ鍵,故1 mol HCHO中含有σ鍵3 mol。
(3)根據(jù)HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡式為可知,“CH2”中的C原子形成4個(gè)σ鍵,該碳原子采取sp3雜化;“CN”中的C原子形成1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,該碳原子采取sp雜化。
(4)等電子體是指原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的微粒,H2O分子中有3個(gè)原子、8個(gè)價(jià)電子,根據(jù)質(zhì)子—電子互換法可知,符合條件的陰離子等電子體為NH。
(5)Zn2+提供空軌道,CN-中C原子提供孤電子對,兩者形成配位鍵,結(jié)構(gòu)可表示為或。
【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d10{或[Ar]3d10} (2)3
(3)sp3和sp (4)NH
(5)
8
章末綜合測評(三) 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)
(時(shí)間45分鐘,滿分100分)
一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分)
1.(2016·福建師大附中期中考試)下列晶體為分子晶體的是( )
A.CaF2 B.CH4
C.SiO2 D.Na2O2
【解析】 CH4晶體為分子晶體。CaF2晶體、Na2O2晶體為離子晶體。SiO2晶體為原子晶體。
【答案】 B
2.(2016·石家莊一中期中考試)下列晶體中,其中任何一個(gè)原子都被相鄰四個(gè)相同原子包圍,以共價(jià)鍵形式結(jié)合形成正四面體,并向空間伸展成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是 ( )
A.四氯化碳 B.石墨
C.硅晶體 D.水晶
【解析】 四氯化碳晶體中一個(gè)碳原子被4個(gè)氯原子包圍;石墨晶體中一個(gè)碳原子被3個(gè)碳原子包圍,為層狀結(jié)構(gòu);硅晶體中每個(gè)硅原子被4個(gè)硅原子包圍(與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)相似),為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);水晶晶體中一個(gè)硅原子被4個(gè)氧原子包圍,一個(gè)氧原子被2個(gè)硅原子包圍,為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
【答案】 C
3.(2016·濟(jì)南一中期中考試)下列有關(guān)晶體的說法中正確的是( )
A.氯化鉀溶于水時(shí)離子鍵未被破壞
B.金屬晶體中金屬鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高
C.冰融化時(shí)分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂
D.分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定
【解析】 氯化鉀溶于水時(shí)離子鍵被破壞,A錯(cuò);冰融化時(shí)破壞的是分子間作用力而共價(jià)鍵沒有發(fā)生斷裂,C錯(cuò);分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高,分子間作用力與分子穩(wěn)定性無關(guān),D錯(cuò)。
【答案】 B
4.下列說法中,正確的是( )
A.分子晶體中,分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定
B.具有高熔、沸點(diǎn)的晶體一定是離子晶體或原子晶體
C.與單晶硅晶體結(jié)構(gòu)相似的晶體屬于原子晶體
D.同族元素的氧化物形成的晶體類型相同
【解析】 A項(xiàng),分子間作用力只影響分子晶體的物理性質(zhì),與分子穩(wěn)定性無關(guān);B項(xiàng),有些金屬晶體也具有高熔、沸點(diǎn),如鎢等;C項(xiàng),單晶硅為原子晶體,與其晶體結(jié)構(gòu)相似的晶體屬于原子晶體;D項(xiàng),CO2、SiO2分別屬于分子晶體、原子晶體。
【答案】 C
5.下列物質(zhì)發(fā)生變化時(shí),所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是( )
A.液溴和苯分別受熱變?yōu)闅怏w
B.干冰和氯化銨分別受熱熔化
C.二氧化硅和鐵分別受熱熔化
D.食鹽和葡萄糖分別溶解在水中
【解析】 液溴和苯受熱變?yōu)闅怏w,克服的是分子間作用力;干冰和氯化銨分別為分子晶體和離子晶體,受熱熔化時(shí)分別克服分子間作用力和離子鍵;二氧化硅和鐵分別為原子晶體和金屬晶體,受熱熔化分別克服共價(jià)鍵和金屬鍵;食鹽和葡萄糖分別屬于離子晶體和分子晶體,溶解于水克服離子鍵和分子間作用力。
【答案】 A
6.下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn),有關(guān)的判斷錯(cuò)誤的是( )
Na2O
Na
AlF3
AlCl3
Al2O3
BCl3
CO2
SiO2
920 ℃
97.8 ℃
1 291 ℃
190 ℃
2 073 ℃
-107 ℃
-57 ℃
1 723 ℃
A.只要含有金屬陽離子的晶體就一定是離子晶體
B.晶格能:Al2O3>AlF3
C.同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體
D.金屬晶體的熔點(diǎn)不一定比分子晶體的高
【解析】 根據(jù)表格信息知AlCl3的熔點(diǎn)較低,故AlCl3為分子晶體。含有金屬陽離子的晶體不一定是離子晶體,可能是金屬晶體。
【答案】 A
7.下列關(guān)于物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的比較不正確的是( )
A.Si、SiC、金剛石的熔點(diǎn)依次降低
B.SiCl4、MgBr2、氮化硼的熔點(diǎn)依次升高
C.F2、Cl2、Br2、I2的沸點(diǎn)依次升高
D.PH3、NH3、H2O的沸點(diǎn)依次升高
【解析】 因Si、SiC、金剛石都是原子晶體,鍵能的大小順序?yàn)镃—C鍵>Si—C鍵>Si—Si鍵,所以Si、SiC、金剛石的熔點(diǎn)依次升高。
【答案】 A
8.CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如右圖所示),但CaC2晶體中由于啞鈴形C的存在,使晶胞沿一個(gè)方向拉長。則關(guān)于CaC2晶體的描述不正確的是( )
A.CaC2晶體的熔點(diǎn)較高、硬度也較大
B.和Ca2+距離相同且最近的C構(gòu)成的多面體是正六面體
C.和Ca2+距離相同且最近的Ca2+有4個(gè)
D.如圖的結(jié)構(gòu)中共含有4個(gè)Ca2+和4個(gè)C
【解析】 A項(xiàng),據(jù)CaC2晶體結(jié)構(gòu)可知其屬于離子晶體,故熔點(diǎn)較高、硬度較大;B項(xiàng),由于晶胞沿一個(gè)方向拉長,故該晶胞不是由正方體構(gòu)成,而是由長方體構(gòu)成,和Ca2+距離相同且最近的C有4個(gè),且在同一平面上;C項(xiàng),和Ca2+距離相同且最近的Ca2+有4個(gè),也在同一平面上;D項(xiàng),圖示結(jié)構(gòu)中N(Ca2+)=12×+1=4,N(C)=8×+6×=4。
【答案】 B
9.下列有關(guān)化學(xué)鍵和晶體的說法中正確的是( )
①分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低?、谠泳w中共價(jià)鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高?、郾诨瘯r(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂?、苈然c熔化時(shí)離子鍵未被破壞?、菰诰w中只要有陰離子就一定有陽離子 ⑥在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子?、咴泳w的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高
A.①②③④ B.⑤⑥⑦
C.②⑤ D.①④
【解析】 如I2晶體熔點(diǎn)高于汞,①不正確;原子晶體是相鄰原子間以共價(jià)鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,共價(jià)鍵越強(qiáng),熔點(diǎn)越高,②正確;冰是由水分子形成的分子晶體,融化時(shí)破壞的是分子間作用力,③不正確;氯化鈉是由Na+和Cl-構(gòu)成的離子晶體,在熔化時(shí)離子間距離發(fā)生了變化,離子鍵也發(fā)生了變化而被破壞,④不正確;金屬晶體中無陰離子,⑥錯(cuò)誤;鎢的熔點(diǎn)(3 410 ℃)比硅(1 410 ℃)高,⑦不正確。
【答案】 C
10.在硼化鎂晶體的理想模型中,鎂原子和硼原子是分層排布的,一層鎂一層硼的相間排列,如圖是從該晶體微觀空間中取出的部分原子沿z軸方向的投影,白球是鎂原子投影,黑球是硼原子投影,圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。根據(jù)該圖確定硼化鎂的化學(xué)式為( )
A.MgB B.MgB2
C.Mg2B D.MgB6
【解析】 根據(jù)題意可將相鄰的一層鎂一層硼壓縮為一層,即可將如上圖所示結(jié)構(gòu)看成一個(gè)平面結(jié)構(gòu),并且不影響鎂與硼的原子個(gè)數(shù)比的計(jì)算結(jié)果。每個(gè)鎂原子周圍有6個(gè)硼原子,每個(gè)硼原子為3個(gè)鎂原子所共有,所以鎂原子與硼原子個(gè)數(shù)之比為1∶2,化學(xué)式為MgB2。
【答案】 B
11.(2016·華中師大一附中期末考試)Al2O3在一定條件下可轉(zhuǎn)化為硬度、熔點(diǎn)都很高的氮化鋁晶體,氮化鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是( )
A.氮化鋁屬于離子晶體
B.氮化鋁可用于制造切割金屬的刀具
C.一個(gè)氮化鋁晶胞中含有9個(gè)Al原子
D.氮化鋁晶體中Al的配位數(shù)為2
【解析】 根據(jù)氮化鋁晶體的性質(zhì),可知它屬于原子晶體,能用于制造切割金屬的刀具;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,一個(gè)氮化鋁晶胞中含有的Al原子的數(shù)目為8×+1=2;觀察晶胞結(jié)構(gòu)可得氮化鋁晶體中Al的配位數(shù)為4。
【答案】 B
12.下表中的數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)。
【導(dǎo)學(xué)號:66240033】
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
920℃
801℃
1 291℃
190℃
BCl3
MgO
CO2
SiO2
-107℃
2 852℃
-57℃
1 723℃
據(jù)此做出的下列判斷中錯(cuò)誤的是( )
A.鋁的化合物的晶體中有的是分子晶體
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶體
C.同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體
D.不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體
【解析】 AlCl3是分子晶體,A對,B錯(cuò);C、Si同族,但CO2、SiO2分別為分子晶體、原子晶體,C對;Na、Mg不同族,但Na2O、MgO均為離子晶體,D對。
【答案】 B
二、非選擇題(本題包括4小題,共52分)
13.(10分)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù):
A組
B組
C組
D組
金剛石:3 350
Li:181
HF:-83
NaCl:801
硅晶體:1 415
Na:98
HCl:-115
KCl:776
硼晶體:2 573
K:64
HBr:-89
RbCl:718
二氧化硅:1 713
Rb:39
HI:-51
CsCl:645
據(jù)此回答下列問題:
(1)A組屬于________晶體,其熔化時(shí)克服的微粒間作用力是________。
(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號)。
①有金屬光澤?、趯?dǎo)電性?、蹖?dǎo)熱性 ④延展性
(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于________。
(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號)。
①硬度小?、谒芤耗軐?dǎo)電 ③固體能導(dǎo)電?、苋廴跔顟B(tài)能導(dǎo)電
(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因?yàn)開____________________________________________________________。
【解析】 (1)A組物質(zhì)熔點(diǎn)均很高,且均由非金屬元素組成,故為原子晶體,熔化時(shí)克服共價(jià)鍵。
(2)B組晶體均為金屬單質(zhì),故均屬于金屬晶體,金屬晶體的物理通性:有金屬光澤,易導(dǎo)電、導(dǎo)熱,有延展性。
(3)C組物質(zhì)均屬于分子晶體,由于HF分子間存在氫鍵,故HF熔點(diǎn)反常。
(4)D組物質(zhì)均屬于離子晶體,一般來說,硬度較大,水溶液能導(dǎo)電,固體不導(dǎo)電,熔融狀態(tài)導(dǎo)電。
(5)決定離子晶體熔點(diǎn)的因素:晶格能。離子半徑越小,離子所帶電荷數(shù)越多,晶格能越大,離子晶體的熔點(diǎn)越高。
【答案】 (1)原子 共價(jià)鍵 (2)①②③④
(3)HF分子間形成氫鍵
(4)②④ (5)晶格能:NaCl>KCl>RbCl>CsCl
14.(14分)(1)下列物質(zhì)在固態(tài)時(shí),屬于分子晶體的有________,屬于原子晶體的有________,屬于離子晶體的有________。
①金剛石?、跉濉、鬯А、芩y ⑤氧化鋁
⑥P4 ⑦苯
(2)比較下列物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)(用“>”“<”“=”或“≈”號連接)
沸點(diǎn):16O2________18O2 熔點(diǎn):Na________K
穩(wěn)定性:H2O________D2O
(3)某常見固體能導(dǎo)電,質(zhì)軟,它可能屬于________。
A.分子晶體 B.原子晶體 C.離子晶體 D.金屬晶體 E.混合晶體
(4)在氯化銫晶體(見圖1)中,若以某一銫離子為球心,與之等距離的若干離子構(gòu)成一個(gè)球面。與某銫離子距離最近的離子構(gòu)成的球面(最內(nèi)層的球面或第一層球面)上有________個(gè)________離子(填寫離子符號,下同),第二層球面上有________個(gè)________離子。
圖1
(5)在氯化鈉晶體(見圖2)中,每個(gè)鈉離子與________個(gè)最近且等距離的氯離子以________鍵相結(jié)合,與每個(gè)氯離子最近的且等距離的氯離子有________個(gè)。
圖2
【解析】 (1)根據(jù)物質(zhì)的類別分析作答。
(2)相對分子質(zhì)量:16O2<18O2,故沸點(diǎn):16O2<18O2;金屬鍵:Na>K,故熔點(diǎn):Na>K;鍵能:H—O=H—D,故穩(wěn)定性:H2O=D2O。
(3)固體能導(dǎo)電,該固體可能是金屬晶體或石墨。
(4)以Cs+為球心,與之等距離且距離最近的離子為Cl-,由圖1可知每個(gè)Cs+周圍有8個(gè)最近等距離的Cl-,第二層球面則為等距離的Cs+,以球心為原點(diǎn)的x、y、z軸上有6個(gè)這樣的Cs+(即上、下、左、右、前、后位置)。
(5)每個(gè)Na+的上、下、左、右、前、后有6個(gè)最近且等距離的Cl-與Na+以離子鍵結(jié)合;計(jì)算每個(gè)Cl-最近且等距離的Cl-個(gè)數(shù)時(shí),可按分析,每個(gè)正方體中有3個(gè)Cl-與1個(gè)Cl-最近,而1個(gè)頂點(diǎn)上的Cl-為8個(gè)正方體共用,故周圍等距離的Cl-個(gè)數(shù)為:3×8×=12。
【答案】 (1)②⑥⑦?、佗邸、?
(2)< > ≈或= (3)DE
(4)8 Cl- 6 Cs+
(5)6 離子 12
15.(14分)下面是一些晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。
甲 乙 丙
(1)下列關(guān)于晶體的說法正確的是________。
A.晶體的形成與晶體的自范性有關(guān)
B.可以用X-射線衍射儀區(qū)分晶體和非晶體
C.石蠟是非晶體,但有固定的熔點(diǎn)
D.晶胞就是晶體
(2)圖甲表示的是晶體的二維平面示意圖,a、b中可表示化學(xué)式為AX3的化合物的是________。
(3)圖乙表示的是金屬銅的晶胞,請完成以下各題:
①該晶胞“實(shí)際”擁有的銅原子數(shù)是________,銅原子的配位數(shù)為________。
②該晶胞稱為________(填序號)。
A.六方晶胞
B.體心立方晶胞
C.面心立方晶胞
(4)圖丙為鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu),該晶體經(jīng)X-射線分析得出,重復(fù)單位為立方體,頂點(diǎn)位置被Ti4+所占據(jù),體心位置被Ba2+所占據(jù),棱心位置被O2-所占據(jù)。
①寫出該晶體的化學(xué)式:__________________。
②若將Ti4+置于晶胞的體心,Ba2+置于晶胞頂點(diǎn),則O2-處于立方體的________位置。
③在該物質(zhì)的晶體中,每個(gè)Ti4+周圍與它距離最近且相等的Ti4+有________個(gè),它們所形成的立方體為________。
④Ti4+的氧配位數(shù)和Ba2+的氧配位數(shù)分別為________。
【解析】 (1)選項(xiàng)A,在一定條件下,物質(zhì)能形成具有幾何形狀的晶體,這個(gè)形成過程與晶體的自范性有關(guān)。選項(xiàng)B,同一條件下,當(dāng)單一波長的X-射線通過晶體和非晶體時(shí),攝取的圖譜是不同的,非晶體圖譜中看不到分立的斑點(diǎn)或明銳的譜線。選項(xiàng)C,非晶體沒有固定的組成,也沒有固定的熔點(diǎn)。選項(xiàng)D,晶體是由數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成的。
(2)由圖甲可知,a、b中兩類原子的個(gè)數(shù)之比分別為1∶2和1∶3,所表示的化合物的化學(xué)式可分別表示為AX2、AX3。
(3)①利用“均攤法”可求得該銅晶胞中擁有的銅原子數(shù)=8×1/8+6×1/2=4。在銅晶胞中,與每個(gè)Cu原子距離最近且相等的銅原子有12個(gè),因此銅原子的配位數(shù)為12。
②由圖可知,銅晶胞為面心立方晶胞。
(4)①在該晶胞中三種元素所形成的離子的個(gè)數(shù)比為Ba2+∶Ti4+∶O2-=1∶(8×)∶(12×)=1∶1∶3。
②將共用一個(gè)Ti4+的8個(gè)晶胞的體心Ba2+連接起來構(gòu)成新的立方體晶胞,則O2-正好處在面心位置。
③晶胞頂點(diǎn)位置上的Ti4+與其前、后、左、右、上、下的6個(gè)Ti4+距離最近且相等,若將它們連接起來,則形成正八面體。
④Ti4+周圍與其距離最近且相等的O2-有6個(gè),立方晶胞12條棱上的12個(gè)O2-與體心位置上的Ba2+距離最近且相等。
【答案】 (1)AB (2)b (3)①4 12?、贑
(4)①BaTiO3?、诿嫘摹、? 正八面體 ④6、12
16.(14分)(2016·青島高二質(zhì)檢)碳元素不僅能形成豐富多彩的有機(jī)化合物,而且還能形成多種無機(jī)化合物,同時(shí)自身可以形成多種單質(zhì),碳及其化合物的用途廣泛。
【導(dǎo)學(xué)號:66240034】
已知A為離子晶體,B為金屬晶體,C為分子晶體
(1)上圖分別代表了五種常見的晶體,分別是:
A________,B________,C________,D________,E________。(填名稱或化學(xué)式)
(2) 干冰和冰是兩種常見的分子晶體,下列關(guān)于兩種晶體的比較中正確的是________。
a.晶體的密度:干冰>冰
b.晶體的熔點(diǎn):干冰>冰
c.晶體中的空間利用率:干冰>冰
d.晶體中分子間相互作用力類型相同
(3) 金剛石和石墨是碳的兩種常見單質(zhì),下列敘述正確的有 ________。
a.金剛石中碳原子的雜化類型為sp3雜化,石墨中碳原子的雜化類型為sp2雜化
b.晶體中共價(jià)鍵的鍵長:金剛石中C—C<石墨中C—C
c.晶體的熔點(diǎn):金剛石>石墨
d.晶體中共價(jià)鍵的鍵角:金剛石>石墨
e.金剛石晶體中只存在共價(jià)鍵,石墨晶體中則存在共價(jià)鍵、金屬鍵和范德華力
f.金剛石和石墨的熔點(diǎn)都很高,所以金剛石和石墨都是原子晶體
(4)金剛石晶胞結(jié)構(gòu)如圖,一個(gè)晶胞中的C原子數(shù)目為 ________。
金剛石晶胞
(5)C與孔雀石共熱可以得到金屬銅,銅原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________,金屬銅采用面心立方最密堆積(在晶胞的頂點(diǎn)和面心均含有一個(gè)Cu原子), 已知Cu單質(zhì)的晶體密度為ρ g/cm3,Cu的相對原子質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則Cu的原子半徑為 ____________。
【解析】 (2)干冰為密堆積,冰不是密堆積,故ac正確;冰中有氫鍵,干冰中無氫鍵,熔點(diǎn):干冰<冰,故bd錯(cuò)誤。
(5)1個(gè)銅晶胞中有4個(gè)Cu原子,1 mol銅晶胞的質(zhì)量為4M g,設(shè)一個(gè)銅晶胞的體積為V,1 mol銅晶胞的質(zhì)量VNA ρ g
4M=VNAρ
設(shè)一個(gè)銅原子的半徑為R,一個(gè)銅晶胞的棱長為4R×=2R
V=(2R)3
4M=(2R)3NAρ
2R=
R=×
【答案】 (1)NaCl Na 干冰 金剛石 石墨(答案合理即可)
(2)ac (3)ae (4)8
(5) ×
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