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湖北省襄阳市第一中学第三章晶体结构与性质专项训练2021-2022学年高一化学人教版(2019)选择性必修二
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晶体结构与性质专项训练
一、单选题(15题)
1.下列各组晶体物质中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是
①SiO2和SO3 ②金刚石和白磷 ③CO2和SO2 ④晶体硅和金刚石⑤晶体氖和晶体氮 ⑥硫黄和单质碘
A.③④⑥ B.④⑤⑥ C.①②③ D.①③⑤
2.科学家在20℃时,将水置于足够强的电场中,水分子瞬间凝固成“暖冰”。对“暖冰”与其它物质比较正确的是
A.与Na2O晶体类型相同 B.与SiO2晶体类型相同
C.与CO2化学键类型相同 D.与普通的冰化学性质不同
3.根据表给出的几种物质的熔沸点数据,判断下列说法中错误的是
晶体
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
单质R
熔点/
801
714
190
-70
2300
沸点/
1465
1418
177.8
57
2500
A.SiCl4和A1Cl3都是分子晶体 ,熔融状态下不导电
B.MgCl2和NaCl都是离子晶体,熔融状态能导电且易溶于水
C.若单质R是原子晶体,其熔沸点的高低是由共价键的键能决定的
D.固态时可导电的一定是金属晶体
4.下列关于晶体结构和性质的叙述中都正确的一组是
①I的立体构型为V形,中心原子的杂化方式为sp3
②金属阳离子只能存在于离子晶体中
③因为NH3分子间存在氢键,所以在第VA族的氢化物XH3中其沸点最高
④因金属性K>Na>Mg,所以熔点;KCl>>NaCl>MgCl2
⑤干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围等距且紧邻的二氧化碳分子有12个
⑥因为1molSi晶体中含有2molSi-Si键,所以1molSiO2晶体中也含有2molSi-O键
⑦CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子
⑧H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
A.①⑤ B.①②③⑤ C.④⑥⑦⑧ D.②③④⑥⑧
5.乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应的实验如下:
步骤1:向试管中加入2mL10%NaOH溶液,边振荡边滴加4~6滴2%CuSO4溶液,观察到有蓝色絮状沉淀产生。
步骤2:再向试管中加入0.5mL乙醛溶液,加热,观察到有红色沉淀产生。
下列说法不正确的是
A.步骤1中必须加入过量的NaOH溶液
B.步骤2中观察到的红色沉淀为Cu2O
C.上述实验说明乙醛能被新制氢氧化铜氧化
D.上图所示Cu2O的晶胞中表示氧原子
6.下列晶体性质的比较正确的是
A.熔点:金刚石>晶体硅>晶体锗>硫
B.熔点:
C.沸点:
D.硬度:金刚石>白磷>冰>水晶
7.铁有、、三种同素异形体,三种晶体在不同温度下可以发生转化。如图是三种晶体的晶胞,下列说法正确的是
A.三种同素异形体的性质相同
B.晶胞中与每个铁原子距离最近且相等的铁原子有6个
C.晶胞中与每个铁原子距离最近且相等的铁原子有6个
D.将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,得到的晶体类型相同
8.已知由X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞结构如图所示,X、Y、Z分别处于立方体的顶角、棱上、体心。下列有关该化合物的说法正确的是
A.该晶体的化学式为 B.该晶体的熔点一定比金属晶体的高
C.每个X周围距离最近的Y有8个 D.每个Z周围距离最近的X有16个
9.某物质的实验式为,其水溶液不导电,加入溶液也不产生沉淀,以强碱处理并没有放出,则关于此化合物的说法正确的是
A.配合物中中心离子的电荷数和配位数均为6
B.该配合物可能是平面正方形结构
C.和均为配体
D.为配体,而分子不属于配体
10.如图所示是氯化铯晶体的晶胞结构示意图,已知晶胞中2个最近的的核间距为,氯化铯()的摩尔质量为,为阿伏加德罗常数的值,则氯化铯晶体的密度为
A. B. C. D.
11.晶胞结构如图所示,它由两个正六面体叠加而成,已知正六面体的棱长。下列说法错误的是
A.晶体中,与紧邻且等距的有8个
B.设阿伏伽德罗常数的值为,则晶体的密度为
C.制备的反应选择在乙醚()中进行,也可以在水中进行
D.的空间构型为正四面体形
12.如图是某活泼金属元素A与活泼非金属元素B形成的化合物晶体的一个晶胞,则下列说法中正确的是
A.该晶胞是二维空间粒子非密置层的一层层堆积
B.若晶胞边长为a,则该晶体中A与B粒子之间的最短距离为
C.该晶胞中与A粒子最近且等距的A粒子有8个
D.该晶胞中A粒子、B粒子的配位数都是8
13.NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.6 g金刚石中含有NA个C-C键
B.1 mol金刚砂(Si-C)中含有NA个C-Si键
C.1 mol白磷(P4)中含有4NA个非极性键
D.0.5 mol雄黄(As4S4结构为)含有2NA个As-S键
14.有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.在NaCl 晶体中,距Na +最近的Cl- 形成正八面体
B.在 晶体中,每个晶胞平均占有4 个Ca2+
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE
15.硅酸盐与二氧化硅一样,都以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以表示成,其中○表示氧原子,黑点表示硅原子。硅氧四面体通过不同方式的连接可以组成不同的多聚硅酸根离子。如图所示为某无限长单键的多聚硅酸根离子的结构,试确定该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为
A.1∶2 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶5
二、填空题(4大题)
16.配合物在许多方面有着广泛的用途,目前我国科学家利用配合物在能源转化与储存方面有着杰出的贡献,请根据题意回答下列问题:
I.向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl表示。
(1)经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1:3的个数比配合,还可以其他个数比配合。请按要求填空:
①若所得Fe3+和SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1:1配合所得离子显血红色。该离子的离子符号是______。
②若Fe3+与SCN-以个数比1:5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为______。
(2)向上述血红色溶液中继续加入浓KSCN溶液,溶液血红色加深,这是由于______(填字母代号)。
A.与Fe3+配合的SCN-数目增多 B.血红色离子的数目增多 C.血红色离子的浓度增加
(3)向上述血红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到血红色溶液迅速褪成无色,表示该反应的离子方程式为:______;能使该反应发生的可能原因是______。
II.已知:在溶液中为橙色,在溶液中为黄色
(1)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:2+3CH3CH2OH+16H++13H2O→4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
①基态Cr原子外围电子排布图为______;配合物[Cr(H2O)6]3+中与Cr3+形成配位键的原子是______(填元素符号)。
②CH3CH2OH与H2O可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为______。
(2)有下列实验:
①呈天蓝色的离子的化学式为______,溶剂X可以是______(填名称),继续添加氨水,沉淀溶解的离子方程式为______。
②该实验能说明NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是______。
③下列有关化学实验的“操作→现象→解释”均正确的是______。
选项
操作
现象
解释
A
向某溶液中滴加KSCN溶液
产生红色沉淀
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓
B
向由0.1molCrCl3·6H2O配成的溶液加入足量AgNO3溶液
产生0.2mol沉淀
已知Cr3+的配位数为6,则
CrCl3·6H2O的化学式可表示为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C
向溶液K2Cr2O7溶液中先滴加3滴浓硫酸,再改加10滴浓NaOH
溶液先橙色加深,后变为黄
色
溶液中存在+H2O⇌2+2H+
D
向AgCl悬浊液中滴加氨水
沉淀溶解
AgCl不溶于水,但溶于氨水,重新电离成Ag+和Cl-
17.锌是一种重要的过渡金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
(1)指出锌在周期表中的_______区。
(2)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式_______;葡萄糖分子中碳原子的杂化方式有_______。
(3)Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体:NH3分子属于_______(填“极性分子”或“非极性分子”);在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,NH3位于正四面体的顶点,试在图甲中表示[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间的化学键_____________。
(4)图乙表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为_______;该化合物晶体的熔点比干冰高得多,原因是_______。
18.碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物如C,同时自身可以形成多种单质如D和E,碳及其化合物的用途广泛。
已知A为离子晶体,B为金属晶体,C为分子晶体
(1)图中分别代表了五种常见的晶体,分别是:A________,B________,C________,D________,E________。(填名称或化学式)
(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,关于两种晶体的比较中正确的是_____。
a.晶体的密度:干冰>冰 b.晶体的熔点:干冰>冰
c.晶体中的空间利用率:干冰>冰 d.晶体中分子间相互作用力类型相同
(3) 金刚石和石墨是碳的两种常见单质,下列叙述正确的有________。
a.金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化,石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化
b.晶体中共价键的键长:金刚石中C—C石墨
d.晶体中共价键的键角:金刚石>石墨
e.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力
f.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶体
(4)金刚石晶胞结构如图,一个晶胞中的C原子数目为 ________。
(5)C与孔雀石共热可以得到金属铜,金属铜采用面心立方最密堆积,已知Cu单质的晶体密度为ρ g/cm3,Cu的相对原子质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则Cu的原子半径为 __________cm。
19.原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据所学物质结构知识,请你回答下列问题:
(1)请按要求任意写一个相应物质:(填化学式)含有非极性键的离子化合物________,既含有非极性键又含极性键的非极性分子________,既含有非极性键又含极性键的极性分子________,全部由非金属元素组成的离子化合物________,由金属元素和非金属元素组成的共价化合物________。
(2)苏丹红颜色鲜艳、价格低廉,常被一些企业非法作为食品和化妆品等的染色剂,严重危害人们健康。苏丹红常见有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种类型,苏丹红Ⅰ的分子结构如图所示。
苏丹红Ⅰ在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,有人把羟基取代在对位形成图所示的结构,则其在水中的溶解度会________(填“增大”或“减小”),原因是_____________________________________。
(3)已知Ti3+可形成配位数为6,颜色不同的两种配合物晶体,一种为紫色,另一种为绿色。两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液;
b.分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀;
c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液得到的白色沉淀质量为原紫色晶体的水溶液得到的沉淀质量的2/3。则绿色晶体配合物的化学式为________________,由Cl-所形成的化学键类型是________。
(4)下图中A,B,C,D四条曲线分别表示第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氢化物的沸点,其中表示ⅦA族元素氢化物沸点的曲线是________;表示ⅣA族元素氢化物沸点的曲线是________;同一族中第3、4、5周期元素的氢化物沸点依次升高,其原因是_____________________________;A,B,C曲线中第二周期元素的氢化物的沸点显著高于第三周期元素的氢化物的沸点,其原因是_______________________。
答案:
1.A
2.C
3.D
A.相比之下,AlCl3、SiCl4的熔沸点都很低,可以判断出这两类物质都是分子晶体,熔融状态下不能电离出离子,所以不能导电,A项正确;
B.MgCl2和NaCl的熔沸点都较高,可以判断出这两类物质都是离子晶体,熔融状态下可以电离出离子,所以能导电,且这两种物质都易溶于水,B项正确;
C.R的熔沸点非常高,若其为原子晶体,则其熔沸点的高低是由共价键的键能决定的:共价键键能越高,该物质的熔沸点也越高,C项正确;
D.固态时可导电的不一定是金属晶体,比如石墨,石墨不是金属晶体,但是石墨可以导电,D项错误;
答案选D。
4.A
①I中一个碘原子看成中心原子,另两个是与中心原子结合的原子,中心原子的价层电子对=2+=2+2,即有两个孤电子对,故中心原子的杂化方式为sp3,I的立体构型为V形,①正确;
②金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,所以金属阳离子可能还存在于金属晶体中,故②错误;
③虽然氨气分子间存在氢键,但是氨气不是氮族元素中沸点最高的氢化物,故③错误;
④离子晶体的晶格能大小取决于离子半径的电荷的因素,离子半径越小,电荷越多,晶格能越大,离子晶体的熔点越高,所以熔点:KCl<NaCl<MgCl2,故④错误;
⑤干冰晶胞结构如图,每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子个数=3×8÷2=12,故⑤正确;
⑥1molSiO2晶体中也含有4molSi-O键,故⑥错误;
⑦CCl4含有C-Cl极性键,空间构型为正四面体型,结构对称且正负电荷的中心重合,为非极性分子,CH2Cl2是四面体构型,但不是正四面体型,结构不对称,为极性分子,故⑦错误;
⑧H2O比H2S稳定,是因为共价键键能前者大于后者,⑧错误;
综上分析,正确的是①⑤。
答案选A。
5.D
A.醛基和新制的氢氧化铜悬浊液反应时需要碱过量,故必须加入过量的氢氧化钠溶液,A正确;
B.乙醛和新制的氢氧化铜悬浊液反应生成红色的氧化亚铜沉淀,B正确;
C.实验生成乙酸铵,说明乙醛被氢氧化铜氧化,C正确;
D.晶胞中红色球有,黑色球有4个,所以结合氧化亚铜的化学式分析,黑色球表示铜原子,D错误;
故选D。
6.A
A.金刚石、晶体硅和晶体锗都是共价晶体,硫是分子晶体,原子半径:,共价键的键能:C—C>Si—Si>Ge—Ge,熔点:金刚石>晶体硅>晶体锗>硫,A项正确;
B.、、和是组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量:,故熔点:,故B不正确;
C.、和分子间都存在氢键,分子之间的氢键作用最强,分子之间的氢键作用最弱,分子之间只存在范德华力,故沸点:,故C不正确;
D.白磷和冰是分子晶体,硬度小,金刚石和水晶是共价晶体,硬度大,D项不正确;
答案选A。
7.C
A.由于三种同素异形体的结构不同,所以三者的性质不同,故A错误;
B.根据晶胞的结构,与每个铁原子距离最近且相等的铁原子数为12,故B错误;
C.根据晶胞的结构,中与每个铁原子距离最近且相等的铁原子数为6,故C正确;
D.三种晶体在不同温度下可以发生转化,将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却,会得到晶体类型不相同的铁,故D错误;
选C。
8.A
A.Z处于晶胞体心,则Z的个数为1;X处于晶胞顶角,则X的个数为;Y处于晶胞棱上,则Y的个数为,Z、X、Y原子个数比是1:1:3,所以该晶体的化学式为,A项正确;
B.该晶体是离子晶体,熔、沸点较高,但有些金属晶体的熔、沸点也很高,如钨的熔点在3000℃以上,因此离子晶体与金属晶体的熔点不能直接比较,B项错误;
C.利用晶体的对称性可以判断出每个X周围距离最近的Y有6个,C项错误;
D.Z处于晶胞体心,X处于晶胞顶角,体心距8个顶角的距离相等且最近,因此每个2周围距离最近的X有8个,D项错误。
故选A。
9.C
实验式为,其水溶液不导电说明它不是离子化合物,在水溶液中不能电离出阴、阳离子。加入溶液无沉淀生成,以强碱处理无放出,说明不存在游离的氯离子和氨分子,所以该物质的配位化学式为[PtCl4(NH3)2],据此分析解答。
【详解】
A.配合物中中心离子的配位数为6,电荷数为4,故A错误;
B.因为配体在中心原子(或离子)周围配位时采取对称分布以达到能量上的稳定状态,的配位数为6,则其空间结构为八面体形,故B错误;
C.由分析可以知道,和均与Pt4+配位,形成配合物为[PtCl4(NH3)2],故C正确;
D.用强碱处理无放出,说明为配体,故D错误;
答案选C。
10.C
氯离子位于顶点,则晶胞中所含氯离子的数目为,铯离子位于体心,则晶胞中所含铯离子的数目为1,即一个晶胞中含有一个氯离子和一个铯离子,则一个晶胞的质量为,2个最近的的核间距为,即晶胞的边长为,晶胞的体积为,则晶胞的密度为,故选C。
11.C
A.以体心的研究,与之紧邻且等距的Na+位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左右侧面面心、晶胞中下面立方体前后面的面心,与紧邻且等距的Na+有8个,A正确;
B.由晶胞结构可知:晶胞中数目为1+8×+4×=4,Na+数目为6×+4×=4,晶胞质量=4×g,晶胞密度为4×g÷[(a×10-7 cm)2×2a×10-7 cm]= ,B正确;
C.制备的反应选择在乙醚()中进行,由于NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2,故不可以在水中进行,C错误;
D.中Al原子孤电子对数==0,杂化轨道数目=4+0=4,Al原子杂化方式为:sp3,故其空间构型为正四面体形,D正确;
故答案为:C。
12.B
A.该图片是立体结构,A错误;
B.若晶胞边长为a,则该晶体中A与B粒子之间的最短距离为体对角线的四分之一,而体对角线为,故该距离为,B正确;
C.顶点上的每个A粒子,与A粒子最近且等距的A粒子数为,C错误;
D.根据图可知,A的配位数为8,B的配位数为4,D错误;
故选B。
13.A
A.6 g金刚石中含有C原子的物质的量是0.5 mol,在金刚石中每个C原子与相邻的4个C原子形成共价键,每个共价键为相邻的2个原子形成,则每个C原子形成的共价键数目是4×=2个,则1 mol C原子形成共价键为2NA,0.5 mol C原子形成的C-C共价键数目是NA,A正确;
B.在金刚砂中每个C原子与相邻的4个Si原子形成4个共价键,则1 mol金刚砂(Si-C)中含有4NA个C-Si键,B错误;
C.在白磷(P4)分子中,每个P原子与相邻的3个P原子形成P-P共价键,每个共价键为相邻的2个P原子形成,则在1个P4中含有的P-P键数目为=6个,所以在1 mol白磷(P4)中含有P-P非极性键数目是6NA个,C错误;
D.根据雄黄分子结构可知,在1个雄黄分子中含As-S键数目是8个,在1 mol雄黄分子中含As-S键数目是8NA个,则在0.5 mol雄黄分子中含As-S键数目是4NA个,D错误;
故合理选项是A。
14.D
A.氯化钠晶体中,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.Ca2+位于晶胞顶点和面心,数目为8×+6×=4,即每个晶胞平均占有4个Ca2+,故B正确;
C.金刚石晶胞中相连4个C形成四面体结构,则6个碳原子形成一个环且不在同一平面上,故C正确;
D.该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,故D错误;
答案选D。
15.B
由无限长单链的多聚硅酸根离子的结构图可知,重复结构单元为,○表示氧原子,中心黑点表示硅原子,则结构单元中硅原子个数为1,氧原子个数为2+2×=3,所以该阴离子中硅原子与氧原子的个数之比为1∶3。
故选B。
16. Fe(SCN)2+ FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl C Fe(SCN)3+3F−=FeF3+3SCN− Fe3+结合F−的能力大于结合SCN−的能力 O H2O与CH3CH2OH分子间能形成氢键 [Cu(H2O)4]2+ 乙醇 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- NH3>H2O BC
I.(1)①Fe3+与SCN−以个数比1:1配合物离子,离子带2个单位正电荷,该配合物离子为Fe(SCN)2+,故填Fe(SCN)2+;
②若Fe3+与SCN−以个数比1:5配合,该配离子为[Fe(SCN)5]2−,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式为FeCl3+5KSCN═K2[Fe(SCN)5]+3KCl,故填FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl;
(3)向上述血红色溶液中继续加入浓KSCN溶液,溶液血红色加深,因平衡正向移动,血红色离子的浓度增加,故填C;
(4)向上述血红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到血红色溶液迅速褪成无色溶液,表示该反应的离子方程式为Fe(SCN)3+3F−=FeF3+3SCN−;能使该反应发生的可能原因是Fe3+结合F−的能力大于结合SCN−的能力,故填Fe(SCN)3+3F−=FeF3+3SCN−、Fe3+结合F−的能力大于结合SCN−的能力;
II.(1)①Cr位于周期表第四周期ⅥB族,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,外围电子排布图为:;配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+为中心离子,H2O为配体,O原子提供孤对电子,与Cr3+形成配位键,形成配位键的原子是:O,故填、O;
②CH3CH2OH与H2O可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为H2O与CH3CH2OH分子间能形成氢键,故填H2O与CH3CH2OH分子间能形成氢键;
(2)①呈天蓝色的离子的化学式为[Cu(H2O)4]2+;加入X的作用是降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4⋅H2O的溶解度,试剂X可以是乙醇;继续添加氨水,沉淀溶解的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,故填[Cu(H2O)4]2+、乙醇、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
②天蓝色的离子[Cu(H2O)4]2+最终转换成了深蓝色的[Cu(NH3)4]2+,说明NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是:NH3>H2O,故填NH3>H2O;
③A.KSCN溶液与Fe3+溶液作用的方程式为:Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,该反应时可逆反应,故A错误;
B.氯化铬(CrCl3•6H2O)和氯化银的物质的量之比是1:2,根据氯离子守恒知,一个氯化铬(CrCl3•6H2O)化学式中含有2个氯离子,剩余的1个氯离子是配原子,所以氯化铬(CrCl3•6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2•H2O,故B正确;
C.在反应(橙色)+H2O2(黄色)+2H+中,向K2Cr2O7溶液中滴加3滴浓H2SO4,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,则溶液橙色加深或溶液颜色加深,加入NaOH,氢离子浓度减小,平衡正向移动,则溶液由橙色变为黄色,故C正确;
D.Ag+与氨气分子结合生成二氨合银离子,导致银离子浓度减小,促使AgCl (s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动,沉淀溶解,故D错误;
故填BC。
17. ds 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 sp2和sp3 极性分子 ZnX 该化合物是原子晶体,而干冰是分子晶体
【解析】
【分析】
【详解】
(1)Zn元素是30号元素,位于周期表中的ds区,故答案为:ds ;
(2)Zn元素是30号元素,Zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,故Zn2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10,葡萄糖分子中-CHO中的C原子成2个单键、1个C=O,杂化轨道数为3,采取sp2杂化,其它C原子成4个单键,杂化轨道数为4,采取sp3杂化;故答案为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;sp2和sp3;
(3)NH3分子呈三角锥形,N原子最外层有一对未成键电子,是极性分子。在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+有空轨道,N有孤对电子,Zn2+与NH3分子之间存在配位键,故答案为:极性分子;;
(4)由晶胞结构可知,晶胞中Zn原子处于晶胞内部,晶胞中含有4个Zn原子,X原子处于顶点与面心,晶胞中X原子数目为8×+6×=4,故该化合物化学式为ZnX,晶胞中Zn和X通过共价键结合,故该晶体通过共价键形成的空间网状结构,属于原子晶体,干冰属于分子晶体,故该化合物的熔点比干冰高,故答案为:ZnX;该化合物是原子晶体,而干冰是分子晶体。
18. NaCl Na 干冰 金刚石 石墨 ac ae 8 ×cm
【解析】
【分析】
(1)根据图中晶体的结构,结合常见晶体可知,A为氯化钠、B为Na、C为干冰、D为金刚石、E为石墨;
(2)水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,而受热融化时氢键被破,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积;
(3)a、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成平面正六边形结构;
b、c、sp2杂化中,s轨道的成分比sp3杂化更多,而且石墨的碳原子还有大π键所以形成的共价键更短,更牢固,即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短,作用力更大,破坏化学键需要更大能量;
d、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形的平面层状结构;
e、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,晶体中只含有共价键;石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子.这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大π键.因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接;
f、石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接;
(4)由金刚石的晶胞结构可知,晶胞内部有4个C原子,面心上有6个C原子,顶点有8个C原子,根据均摊法计算;
(5)金属铜采用面心立方最密堆积,利用均摊法计算晶胞原子数目,铜原子半径为rcm,可计算晶胞参数,根据m=ρV计算铜原子半径。
【详解】
:
(1)根据图中晶体的结构,结合常见晶体可知,A为氯化钠、B为Na、C为干冰、D为金刚石、E为石墨,
答案为:NaCl;Na;干冰;金刚石;石墨;
(2)a、水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,密度比水小,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,密度比水大,故a正确;
b、冰融化时氢键被破,干冰分子之间只存在范德华力,融化时破坏范德华力,氢键比范德华力强,故晶体的熔点冰>干冰,故b错误;
c、水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,晶体中的空间利用率:干冰>冰,故c正确;
d、干冰分子之间只存在范德华力,水分子之间既存在范德华力又存在氢键,晶体中分子间相互作用力类型不相同,故d错误.
答案选:ac;
(3)a、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,碳原子的杂化类型为sp3杂化;石墨中的碳原子与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成平面正六边形结构,碳原子的杂化类型为sp2杂化,故a正确;
b、sp2杂化中,s轨道的成分比sp3杂化更多,而且石墨的碳原子还有大π键所以形成的共价键更短,更牢固,即石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短,故b错误;
c、石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短,作用力更大,破坏化学键需要更大能量,所以晶体的熔点金刚石<石墨,故c错误;
d、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,键角为109°28′,石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形的平面层状结构,键角为120°,故d错误;
e、金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子.这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大π键.因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接,说明晶体中含有共价键、金属键、范德华力,故e正确;
f、金刚石是原子晶体,石墨为层状结构,层与层之间通过范德华力连接,石墨为混合型晶体,不属于原子晶体,故f错误;
答案选:ae;
(4)由金刚石的晶胞结构可知,晶胞内部有4个C原子,面心上有6个C原子,顶点有8个C原子,所以金刚石晶胞中c原子数目为4+6× +8× =8;
答案为:8;
(5)金属铜采用面心立方最密堆积,晶胞内Cu原子数目为8× +6× =4令铜原子的半径为rcm,则晶胞的棱长为:4rcm= rcm,所以解得:r=cm;
答案为:cm
【点睛】
本题考查晶体类型与熔沸点高低判断、晶体结构、对晶胞的理解与计算等,难度较大,对晶胞的计算注意均摊法的利用,需要学生具备空间想象能力,注意基础知识的理解掌握.
19. Na2O2 C2H2 H2O2 NH4Cl AlCl3 增大 因为苏丹红Ⅰ形成分子内氢键,而修饰后的分子可形成分子间氢键,与水分子间形成氢键后有利于增大化合物在水中的溶解度 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O 离子键、配位键(或共价键) B D 组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高 H2O、NH3、HF分子之间存在氢键,沸点较高
【解析】
【分析】
(1)含有非极性键的离子化合物为过氧化钠等,既含有非极性键的又含极性的非极性分子为乙炔等,既含有非极性键的又含极性键的极性分子有过氧化氢等,全部由非金属组成的离子化合物为硝酸铵等,由金属和非金属组成的共价化合物有氯化铝等;
(2)苏丹红Ⅰ易形成分子内氢键而使在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,而修饰后的结构易形成分子间氢键,与水分子形成氢键后有利于的增大在水中的溶解度;
(3)Ti3+的配位数均为6,往待测溶液中滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀,则有氯离子在配合物的外界,两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的2/3,可知紫色晶体中含3个氯离子,绿色晶体中含2个氯离子;
(4)第二周期中元素形成的氢化物中水为液态,其它为气体,故水的沸点最高,且相对分子质量越大,沸点越高,其它周期元素氢化物;而HF分子之间、氨气分子之间均存在氢键,沸点高于同主族相邻元素氢化物,甲烷分子之间不能形成氢键,同主族形成的氢化物中沸点最低;同一族中第3、4、5周期元素的氢化物结构与组成相似,分子之间不能形成氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;水分子之间、氨气分子之间、HF分子之间均形成氢键,沸点较高。
【详解】
(1)含有非极性键的离子化合物为Na2O2等,既含有非极性键的又含极性的非极性分子为C2H2等,既含有非极性键的又含极性键的极性分子有H2O2等,全部由非金属组成的离子化合物为NH4NO3等,由金属和非金属组成的共价化合物有AlCl3等,故答案为Na2O2;C2H2;H2O2;NH4NO3;AlCl3;
(2)因为苏丹红Ⅰ易形成分子内氢键而使在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,而修饰后的结构易形成分子间氢键,与水分子形成氢键后有利于的增大在水中的溶解度,故答案为增大;苏丹红Ⅰ易形成分子内氢键而使在水中的溶解度很小,而修饰后的结构易形成分子间氢键,与水分子形成氢键后有利于的增大在水中的溶解度;
(3)Ti3+的配位数均为6,往待测溶液中滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀,则有氯离子在配合物的外界,两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的2/3,可知紫色晶体中含3个氯离子,绿色晶体中含2个氯离子,即绿色晶体的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O,氯原子形成化学键有含有离子键、配位键,故答案为[TiCl(H2O)5]Cl2•H2O;离子键、配位键;
(4)第二周期中元素形成的氢化物中水为液态,其它为气体,故水的沸点最高,其且相对分子质量越大,沸点越高,故B曲线为ⅦA族元素氢化物沸点;HF分子之间、氨气分子之间均存在氢键,沸点高于同主族相邻元素氢化物,甲烷分子之间不能形成氢键,同主族形成的氢化物中沸点最低,故D曲线表示ⅣA族元素氢化物沸点;同一族中第3、4、5周期元素的氢化物结构与组成相似,分子之间不能形成氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;水分子之间、氨气分子之间、HF分子之间均形成氢键,沸点较高,故答案为B;D;结构与组成相似,分子之间不能形成氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;水分子之间、氨气分子之间、HF分子之间均形成氢键,沸点较高。
【点睛】
本题是对物质结构的考查,涉及沸点高低比较、配合物等,注意配合物中内外界的划分及氢键对物质性质的影响是解答关键。
![英语朗读宝](http://img.51jiaoxi.com/images/27f0ad84943772f8cdf3a353ba2877c5.jpg)