![3.3 金属晶体与离子晶体 同步练习 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2第1页](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/7/15391450/0-1708781270567/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![3.3 金属晶体与离子晶体 同步练习 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2第2页](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/7/15391450/0-1708781270594/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![3.3 金属晶体与离子晶体 同步练习 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2第3页](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/7/15391450/0-1708781270621/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体一课一练
展开这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体一课一练,共22页。试卷主要包含了125等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分.下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是( )
A.Na,F B.Al,O
C.Li,Cl D.Mg,S
2.科学家在2000年8月10日出版的英国《自然》杂志上报告,他们用DNA制造出了一种臂长只有7纳米的纳米级镊子,以便能够钳起分子或原子并对它们随意组合.下列分散系中的分散质的粒子直径与纳米级镊子臂长具有相同数量级的是( )
A.溶液B.悬浊液C.乳浊液D.胶体
3.金属晶体的下列性质中,不能用金属晶体结构加以解释的是( )
A.易导电B.易导热C.有延展性D.易锈蚀
4.下列各组化合物中,化学键的类型完全相同的是( )
①CaCl2和Na2S ②Na2O和Na2O2③CO2和CS2④HCl和NaOH
A.①②B.①③C.②③D.②④
5.下列物质中,既含有离子键又含有共价键的是( )
A.H2SO4B.NaCl C.MgCl2D.NaOH
6.下列变化中离子键被破坏的是( )
A.氯化氢溶于水 B.石墨转化为金刚石
C.钠在氯气中燃烧 D.加热氯化钠至熔化
7.S2Cl2广泛用于橡胶工业,其分子结构如图所示.常温下,S2Cl2遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体.下列说法不正确的是( )
A.S2Cl2与H2O反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O═SO2↑+3S↓+4HCl
B.S2Cl2分子中含有极性键和非极性键
C.S2Br2与S2Cl2结构相似,熔、沸点:S2Br2>S2Cl2
D.S2Cl2中S﹣S键键能大于S﹣Cl键
8.下列说法中,不正确的是( )
A.冰融化,克服的是H2O的分子间作用力
B.同分异构现象存在,是有机化合物种类繁多的原因之一
C.在N2、CO2和SiO2物质中,都存在共价键,它们都是由分子构成
D.Na2 O2属于离子化合物,该物质中存在离子键和共价键
9.用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1﹣100nm)的超细粉末粒子,然后制得纳米材料,下列分散系中的分散质的微粒直径和纳米材料粒子具有相同数量级的是( )
A.氯化铁溶液 B.石灰乳
C.氢氧化铁胶体D.油水混合物
10.物质结构理论推出:金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用,叫金属键.金属键越强,其金属的硬度越大,熔沸点越高,且据研究表明,一般说来金属原子半径越小,价电子数越多,则金属键越强.由此判断下列说法错误的是( )
A.镁的硬度大于铝B.镁的熔沸点高于钙
C.镁的硬度大于钾D.钙的熔沸点高于钾
11.下列物质中,既有离子键又有共价键的是( )
A.KClB.C6H12O6C.H2OD.NaOH
12.下列变化需克服相同类型作用力的是( )
A.碘和干冰的升华B.硅和C60的熔化
C.氯化氢和氯化钠的溶解D.液溴和液汞的汽化
13.下列说法正确的是( )
A.由于铵盐中是有离子键构成的,因而化学性质相当稳定
B.分子晶体中都存在分子间作用力,但可能不存在共价键
C.在常见的四种晶体类型中,都有“原子(离子)半径越大,物质熔点越低”的规律
D.常温下为气态或液态的物质,其固态时一定会形成分子晶体
14.下列说法中正确的是( )
A.干冰与二氧化硅晶体熔化时,所克服的微粒间相互作用相同
B.晶体的熔点由高到低排列顺序为SiO2、CsCl、CBr4、CF4
C.1mlNaCl中有NA个NaCl分子
D.任何晶体中,若含有阳离子就一定含有阴离
15.下列说法错误的是( )
A.活泼金属与活泼非金属组成的化合物形成的晶体一定为离子晶体
B.金刚石、SiC、HI、HBr晶体的熔点依次降低
C.可用X射线衍射实验区分晶体与非晶体
D.石墨晶体模型中C原子与六元环的个数比为2:1
16.下列物质溶于水,既有离子键断裂,又有非极性键断裂的是( )
A.NaHSO4B.CaH2C.Na2O2D.KSCN
17.钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为(,0,),下列说法中错误的是( )
A.配合物中C2+价电子排布式为3d7
B.距离C2+最近且等距的O2-的数目为6
C.C点的原子坐标参数为(,,)
D.该物质的化学式为TiCO2
18.能与悬浮在大气中的海盐粒子作用,反应为(ClNO各原子均达到8电子稳定结构)。下列说法正确的是( )
A.晶体属于分子晶体
B.ClNO的结构式为
C.NaCl晶胞中的配位数为12
D.是由极性键构成的非极性分子
19.二茂铁[(C5H5)2Fe]是由一个二价铁离子和2个环戊烯基负离子构成,它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了金属有机化合物研究的新领域。已知:二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华),沸点是249 ℃,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法正确的是( )
A.二茂铁属于离子晶体
B.在二茂铁结构中,C5H5-与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键
C.已知:环戊二烯的结构式为: ,则其中碳环上有2个π键和5个σ键
D.二价铁离子的基态电子排布式为:[Ar]3d44s2
20.钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,其晶胞的结构如图所示,下列有关说法中错误的是( )
A.该晶体属于离子晶体
B.该晶体的晶胞结构与相似
C.晶体的化学式为
D.晶体中的配位数与的配位数之比为
二、综合题
21.重铬酸钾氧化CH3C≡N的反应如下:
CH3C≡N + 2 K2Cr2O7 + 6 H2SO4 = 2CO2↑ + HNO3 + 2 Cr2(SO4)2 + 2 K2SO4 + 7 H2O
(1)铬基态原子的核外电子排布式为 。
(2)CH3C≡N分子中碳原子杂化轨道类型为 ,1mlCH3C≡N分子含 键数目为 。
(3)SO 的空间构型为 ;写出一种与CO2互为等电子体的分子: 。
(4)CrxZn1-xTe是由Cr2+取代了ZnTe晶胞中部分Zn2+的位置得到的一种新型稀磁半导体材料。若取代后的结构如下图所示,则x= (填数值)。
22.黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物。火法冶炼黄铜矿的过程中,其中一步反应是2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。回答下列问题:
(1)Cu+的价电子排布图为 ;Cu2O与Cu2S熔点较高的是 ,原因为 。
(2)离子化合物CaC2的一种晶体结构如图1所示。写出该物质的电子式: 。从钙离子看,属于 堆积;一个晶胞含有的键平均有 个。
(3)奥氏体是碳溶解在中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞如图2所示,则该物质的化学式为 ,若晶体密度为,则晶胞中最近的两个碳原子的距离为 pm (阿伏加德罗常数的值用NA表示,写出计算式即可)。
23.铁及其化合物在生活、生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。
(1)基态Fe原子的简化电子排布式为 。
(2)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同,产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同。
①用 实验测定铁晶体,测得A、B两种晶胞,其晶胞结构如图:
②A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为 。
③在A晶胞中,每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有 个。
(3)常温下,铁不易和水反应,而当撕开暖贴(内有透气的无纺布袋,袋内装有铁粉、活性炭、无机盐、水、吸水性树脂等)的密封外包装时,即可快速均匀发热。利用所学知识解释暖贴发热的原因: 。
(4)工业盐酸因含有[FeCl4]-而呈亮黄色,在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。
①[FeCl4]-的中心离子是 ,配体是 ;其中的化学键称为 。
②取4mL工业盐酸于试管中,逐滴滴加AgNO3饱和溶液,至过量,预计观察到的现象有 ,由此可知在高浓度Cl-的条件下[FeCl4]-才是稳定存在的。
24.金晶体是面心立方最密堆积,立方体的每个面上5个金原子紧密堆砌(如图,其余各面省略),金原子半径为A cm,求:
(1)金的密度为 g•cm﹣3.(用带A计算式表示)
(2)金原子空间占有率为 .(用带A计算式表示)
25.金属的性质与其结构有密切的关系,金属晶体由于某些结构上的相似点导致了金属具有一些共同的性质;同样由于结构上的不同点,导致了每种金属都具有各自的特性.
(1)请指出金属具有延展性的原理是
(2)金属的紧密堆积有不同的形式,请画出金属钠的晶胞,并指出一个晶胞含有几个钠原子?
(3)计算该晶胞的空间利用率?
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】在同一周期中,金属元素的金属性随着原子序数增大而减弱,同一主族的非金属元素,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,所以这几种元素中,金属性最强的是Na元素、非金属性最强的是F元素,二者形成的化学键中共价键成分最少,
故答案为:A。
【分析】越是金属性越强和非金属性越强的元素之间形成的化学键中离子键的成分越多,共价键成分越少。
2.【答案】D
【解析】【解答】纳米级镊子的直径在1﹣100nm之间,溶液中溶质的直径<1~100nm,悬浊液、乳浊液分散质粒子直径>1~100nm,胶体粒子的直径在1~100nm之间,
故答案为:D.
【分析】纳米级镊子的臂长在1~100纳米之间,符合胶体分散质粒子直径的大小,据此判断即可.
3.【答案】D
【解析】【解答】A.组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子,在外加电场作用下电子可发生定向移动,故能导电,能用金属晶体结构加以解释,故A正确;
B.金属晶体的导热是由于晶体内部,自由电子与金属阳离子的碰撞,能用金属晶体结构加以解释,故B正确;
C.金属发生形变时,自由电子仍然可以在金属子离子之间流动,使金属不会断裂,能用金属晶体结构加以解释,故C正确;
D.金属的化学性质比较活泼,容易被空气中的氧气所氧化,故金属易腐蚀不能用金属晶体结构加以解释,故D错误,
故选D.
【分析】A.组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子,在外加电场作用下电子可发生定向移动,故能导电;
B.金属晶体的导热是由于晶体内部,自由电子与金属阳离子的碰撞;
C.金属发生形变时,自由电子仍然可以在金属子离子之间流动,使金属不会断裂;
D.金属的化学性质比较活泼,容易被空气中的氧气所氧化.
4.【答案】B
【解析】【解答】①CaCl2和Na2S中都只有离子键,化学键类型完全相同;
②Na2O中只有离子键,Na2O2中有离子键和非极性共价键,化学键类型不完全相同;
③CO2和CS2中都只有极性共价键,化学键类型完全相同;
④HCl中只有共价键,NaOH中有离子键和极性共价键,化学键类型不完全相同;
化学键类型完全相同的是①③,
故答案为:B。
【分析】一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键,非金属元素的原子间容易形成共价键,据此判断。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.H2SO4是共价化合物,分子中只存在共价键,故A不符合题意;
B.NaCl中钠离子和氯离子之间只存在离子键,故B不符合题意;
C.MgCl2中镁离子和氯离子之间只存在离子键,故C不符合题意;
D.NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和H原子之间存在共价键,故D符合题意;
故答案为:D.
【分析】离子键是通过两个或多个原子或化学集团失去或获得电子而成为离子后形成的;共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
6.【答案】D
【解析】【解答】A. 氯化氢溶于水,氯化氢分子中的共价键被破坏;
B. 石墨转化为金刚石,有共价键被破坏;
C. 钠在氯气中燃烧,氯气分子中的共价键被破坏;
D. 氯化钠是离子晶体,加热氯化钠至熔化,离子键被破坏。
故答案为:D。
【分析】离子化合物在溶于水或熔化过程中破坏离子键,据此判断即可。
7.【答案】D
【解析】【解答】解:A.S2Cl2遇水易水解,并产生能使品红溶液褪色的气体,该气体为二氧化硫,在反应过程中硫元素一部分升高到+4价(生成SO2),一部分降低到0价(生成S),符合氧化还原反应原理,反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O═SO2↑+3S↓+4HCl,故A正确;
B.S2Cl2分子中S﹣S为非极性键,S﹣Cl键为极性键,故B正确;
C.组成与结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,则熔沸点:S2Br2>S2Cl2,故C正确;
D.键长S﹣S>S﹣Cl,键长越长,键能越小,故D错误.
故选D.
【分析】A.S2Cl2中S元素化合价为+1价,遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体,则可生成SO2,在反应过程中硫元素一部分升高到+4价(生成SO2),一部分降低到0价(生成S);
B.同种元素原子之间形成非极性键,不同元素的原子之间形成的化学键多为极性键;
C.组成与结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强;
D.根据键长越长,键能越小判断.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:A、冰融化是分子间的距离的改变,所以冰融化,克服的是H2O的分子间作用力,故A正确;
B、分子中碳原子越多,同分异构体越多,一种分子可能有多种同分异构体,则同分异构现象是有机化合物种类繁多的重要原因之一,故B正确;
C、二氧化硅是原子晶体,是由原子构成,而不是由分子构成,故C错误;
D、过氧化钠中存在钠离子与过氧根离子之间的离子键,也存在氧氧非极性共价键,所以Na2O2属于离子化合物,该物质中既有离子键也有共价键,故D正确;
故选B.
【分析】A、冰融化是分子间的距离的改变;
B、分子中碳原子越多,同分异构体越多;
C、二氧化硅是原子晶体,是由原子构成;
D、过氧化钠中存在钠离子与过氧根离子之间的离子键,也存在氧氧非极性共价键.
9.【答案】C
【解析】【解答】溶液的微粒直径为小于1nm,浊液的微粒直径大于100nm,胶体微粒的直径为1﹣100nm之间,把固体物质加工到纳米级的超细粉末粒子,与胶体的微粒直径相当,
故选C.
【分析】根据溶液、胶体、浊液微粒的直径判断,胶体微粒的直径为1﹣100nm之间.
10.【答案】A
【解析】【解答】A. 铝的原子半径比镁小,价电子数比镁多一个,所以铝的金属键较强,硬度较大,A符合题意;
B. 镁原子半径小于钙原子,价电子数相等,因此没的金属键较强,镁的熔沸点高于钙,B不符合题意;
C. 镁原子半径小于钾,价电子数比钾多,因此镁的金属键比钾强,镁的硬度大于钾,C不符合题意;
D. 钙的半径比钾小,价电子数比钾多一个,所以钙的金属键比钾强,钙的熔沸点高于钾,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据金属键强弱的影响因素,金属键对硬度熔沸点的影响进行判断;
11.【答案】D
【解析】【解答】A.KCl中钾离子和氯离子之间只存在离子键,属于离子化合物,其电子式为 ,故A不符合题意;
B.C6H12O6分子中碳原子与碳原子,碳原子与氢原子,碳原子与氧原子,氧原子与氢原子均形成共价键,属于共价化合物,故B不符合题意;
C.H2O分子中O原子与每个H原子形成一对共用电子对,只存在共价键,属于共价化合物,其电子式为 ,故C不符合题意;
D.NaOH中钠离子与氢氧根形成离子键,氢氧根中O原子与H原子形成共价键,属于离子化合物,其电子式为 ,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】同时含有离子键和共价键的物质中,属于离子化合物,且存在原子团。
12.【答案】A
【解析】【解答】解:A.碘和干冰属于分子晶体,升华时破坏分子间作用力,类型相同,故A正确;
B.硅属于原子晶体,C60属于分子晶体,熔化时分别破坏共价键和分子间作用力,故B错误;
C.氯化氢溶于水破坏共价键,氯化钠溶解破坏离子键,故C错误;
D.溴气化破坏分子间作用力,汞气化破坏金属键,故D错误.
故选A.
【分析】首先判断晶体的类型以及粒子间作用力类型,分子晶体中存在分子间作用力,离子晶体中存在离子键,原子晶体中存在共价键,金属晶体中存在金属键,根据晶体类型分析解答.
13.【答案】B
【解析】【解答】A、铵盐受热易分解,铵盐的所以化学性质不稳定,故A错误;
B、以分子间作用力结合形成的晶体为分子晶体,稀有气体为单原子分子,其分子中没有共价键,所以分子晶体中都存在分子间作用力,但可能不存在共价键,故B正确;
C、分子晶体中原子半径越大,相对分子质量越大,则分子间作用力越大,熔点越高;离子晶体熔点与离子半径和和所带电荷都有关系,故C错误;
D、常温下,Hg为液体,其固态时为金属晶体,所以常温下为气态或液态的物质,其固态时不一定会形成分子晶体,故D错误.
故答案为:B.
【分析】A、铵盐受热易分解;
B、以分子间作用力结合形成的晶体为分子晶体,稀有气体中没有共价键;
C、分子晶体中原子半径越大,相对分子质量越大,则分子间作用力越大,熔点越高;
D、常温下,Hg为液体,其固态时为金属晶体.
14.【答案】B
【解析】【解答】解:A、干冰为分子晶体,熔化时克服分子间作用力,二氧化硅为原子晶体,熔化时克服共价键,故A错误;
B、一般情况下,原子晶体的熔点最高,其次是离子晶体,最小的是分子晶体.对应组成和结构相似的分子晶体,其熔点和分子间作用力大小有关,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高,则SiO2(原子晶体)、CBr4(分子晶体)、CF4(分子晶体)、CsCl(离子晶体)晶体的熔点由高到低排列的顺序为SiO2、CsCl、CBr4、CF4,故B正确;
C、氯化钠是离子晶体,构成微粒是阴阳离子,所以不存在分子,故C错误;
D、金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,所以含有阳离子不一定含有阴离子,故D错误.
故选B.
【分析】A、干冰为分子晶体,二氧化硅为原子晶体;
B、一般情况下,原子晶体的熔点最高,其次是离子晶体,最小的是分子晶体.对应组成和结构相似的分子晶体,其熔点和分子间作用力大小有关,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高;
C、氯化钠是离子晶体,构成微粒是阴阳离子;
D、金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的.
15.【答案】A
【解析】【解答】A. 氯原子非金属性强,铝原子金属性强,氯化铝晶体是分子晶体,A符合题意;
B. 金刚石、SiC是原子晶体,熔点高,碳碳键比碳硅键牢固,故金刚石的熔点比碳化硅的高,HI、HBr是分子晶体,熔点较低,HI相对分子质量大于HBr,HI分之间的作用力大于HBr,故晶体的熔点依次降低,B不符合题意;
C. 根据X射线衍射图显示的信息,科学家能推知晶体内部的微观结构,故可用X射线衍射实验区分晶体与非晶体,C不符合题意;
D. 石墨是平面层状结构,每一个碳原子与3个碳原子通过碳碳单键形成平面正六边形,故按均摊法可知,每个六元环中拥有2个碳原子,则石墨晶体模型中C原子与六元环的个数比为2:1,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.活泼金属与活泼非金属组成的化合物形成的晶体不一定为离子晶体
B.原子晶体的熔点高于分子晶体,原子晶体中的熔点与键长有关,对于分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,熔点越高
C.X射线可以看到内部结构,晶体具有方向性
D.根据石墨的结构进行判断
16.【答案】C
【解析】【解答】A.硫酸氢钠电离出钠离子和氢离子和硫酸根离子,有离子键断裂和极性键断裂,A不符合题意;
B.氢化钙溶于水反应生成氢氧化钙和氢气,有离子键断裂和极性键断裂,B不符合题意;
C.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,有离子键断裂和非极性键断裂,C符合题意;
D.硫氰化钾溶于水,有离子键断裂,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】非极性共价键是同种原子间形成的共价键,一般金属元素和非金属元素间形成离子键。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.钴元素的原子序数为27,钴原子的价电子排布式为3d74s2,则配合物中C2+离子的价电子排布式为3d7,故A不符合题意;
B.由晶胞结构可知,距离C2+最近且等距的O2-的数目为6,故B不符合题意;
C.由A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为(,0,)可知,晶胞的边长为1,C点位于体心,则原子坐标参数为(,,),故C不符合题意;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的Ti4+离子的个数为8×=1,位于体心上的C2+离子的个数为1,位于面心上的O2—离子的个数为6×=3,则该物质的化学式为TiCO3,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.基态C原子失去4s能级上的2个电子生成C2+;
B.距离C2+最近且等距的O2-位于面心;
C.C点位于晶胞体心,在x、y、z轴上的投影均为;
D.根据均摊法计算各离子数目,进而确定化学式。
18.【答案】B
【解析】【解答】A.晶体属于离子晶体,故A不符合题意;
B.ClNO各原子均达到8电子稳定结构则,O原子要连两根共价键,N原子要连三根共价键,Cl原子要连一根共价键,结构式为,故B符合题意;
C. 配位数指的是某个离子周围的异种电荷的离子数,所以,NaCl中Na+周围的Cl-是6个,配位数为6,故C不符合题意;
D.是由极性键构成的极性分子,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.由离子构成,属于离子晶体;
C.NaCl中Na+周围的Cl-是6个;
D.的正负电荷中心不重合,属于极性分子。
19.【答案】C
【解析】【解答】A. 依据题意,二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华),沸点是249 ℃,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂,熔沸点较低的晶体一般为分子晶体,所以可推断二茂铁晶体为分子晶体,A项不符合题意;
B. 碳原子含有孤电子对,铁含有空轨道,所以碳原子和铁原子之间形成配位键,B项不符合题意;
C. 共价双键中含1个π键和1个σ键,共价单键中含1个σ键,则根据环戊二烯的结构式可知,碳环上有2个π键和5个σ键,C项符合题意;
D. 铁的原子序数是26,其核外电子数是26,铁原子失2个电子生成亚铁离子,根据构造原理知亚铁离子的核外电子排布式为:[Ar]3d6,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 熔沸点较低的晶体一般为分子晶体;
B. 含有孤电子对和空轨道的原子之间易形成配位键;
C. 依据共价键存在形式作答;
D. 根据构造原理写出其核外电子排布式。
20.【答案】B
【解析】【解答】A.由分析可知,钡的氧化物晶体是由钡离子和过氧根离子形成的离子晶体,故A不符合题意;
B.氯化铯晶胞中,离子的配位数为8,氯化钠晶胞中,离子的配位数为6,由分析可知,每个钡离子周围有6个过氧根离子,每个过氧根离子周围有6个钡离子,离子的配位数为6,与氯化钠的晶胞结构相似,故B符合题意;
C.由分析可知,钡的氧化物晶体的化学式为BaO2,故C不符合题意;
D.由晶胞结构可知,钡的氧化物晶体是由钡离子和过氧根离子形成的离子晶体,每个钡离子周围有6个过氧根离子,每个过氧根离子周围有6个钡离子,晶体中钡离子的配位数和过氧根离子的配位数之比为1:1,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】易错分析:计算晶体化学式方法为均摊法,Ba2+位置在顶点、面心,含有的Ba2+个数为:8x1/8+6x1/2=4,O22-位置在棱上和体心,O22-个数为:12x1/4+1=4,所以化学式为BaO2。
21.【答案】(1)[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1
(2)sp和sp3;5ml
(3)正四面体;CS2(N2O、COS等)
(4)0.125
【解析】【解答】(1)铬的原子序数是24,基态铬原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1。
(2)CH3C≡N分子中饱和碳原子杂化轨道类型为sp3,形成三键的碳原子是sp杂化;单键都是 键,三键中含有1个 键,则1mlCH3C≡N分子含 键数目为5NA。
(3)硫酸根中S原子的价层电子对数是4,不存在孤对电子,其空间构型为正四面体;原子数和价电子数分别都相等的是等电子体,则与CO2互为等电子体的分子有CS2、N2O、COS等。
(4)根据晶胞结构可知Cr的个数是0.5,Zn的个数是8×1/8+5×1/2=3.5,则 ,解得x=0.125。
【分析】(1)根据构造原理书写核外电子排布式;
(2)根据原子杂化方式和共价键类型进行分析;
(3)根据等电子体的概念进行分析;
(4)根据均摊法计算分子组成,然后进行计算。
22.【答案】(1);Cu2O;两物质均为离子化合物,且离子所带电荷数相同,而O2-的半径小于S2-,Cu2O的晶格能大,熔点更高
(2);面心立方最密;8
(3)FeC;
【解析】【解答】(1)Cu是29号元素,价层电子排布式是3d104s1,Cu+是Cu原子失去最外层的1个4s电子得到的,10个3d电子排布在5个轨道上,故Cu+的价电子排布图为;
Cu2O与Cu2S都是离子化合物,由于S2-的离子半径比O2-大,且离子所带电荷数相同,离子键作用力O2-大于S2-,因此Cu2O的晶格能比Cu2S大,所以Cu2O熔点比Cu2S更高;
(2)CaC2是离子化合物,Ca2+与通过离子键结合,在中2个C原子之间以共价三键结合,故其电子式为:;
从Ca2+看,该晶体为面心立方最密堆积;在一个晶胞中含有的数目为:12×+1=4。在每一个中含有1个σ键、2个π键,故在一个晶胞中含有的π键数目为4×2=8;
(3)用均摊法分析,在晶胞中含有Fe原子数目为:8×+6×=4,含有的C原子数为:12×+1=4,n(Fe):n(C)=4:4,则该物质的化学式为FeC;
假设晶胞边长为a pm,该晶体的密度d=,则晶胞的边长a= pm,根据晶胞结构可知:在一个晶胞中两个最近的C原子之间距离L=pm。
【分析】(1)离子晶体晶格能越大,熔沸点越低,离子半径越小,离子带的电荷越多,晶格能越大;
(2) CaC2 由Ca2+和构成,钙离子的配位数为12,所以是面心立方最密堆积;
(3)利用均摊法判断一个晶胞中Fe和C的个数分别为多少,化为最简即为化学式,再算出一个晶胞的质量,求出晶胞参数,再根据晶胞结构算距离最近的2个C的距离。
23.【答案】(1)[Ar]3d64s2
(2)X射线衍射;1:2;8
(3)暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池,铁粉做负极,失去电子被氧化,氧气在碳粉正极得电子被还原,原电池反应加速了铁粉被氧化放热
(4)Fe3+;Cl-;配位键;白色沉淀、亮黄色逐渐变浅
【解析】【解答】(1)铁元素的原子序数为26,基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2,故答案为:[Ar]3d64s2;
(2)①用X射线衍射可以测得铁晶体的晶胞结构,故答案为:X射线衍射;
②由晶胞结构可知,晶胞A中位于顶点和体心的铁原子个数为8×+1=2,晶胞B中位于顶点和面心的铁原子个数为8×+6×=4,则A、B两种晶胞中含有的铁原子个数比为1:2,故答案为:1:2;
③由晶胞结构可知,在A晶胞中,位于顶点的铁原子与位于体心的铁原子的距离最近,则每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有8个,故答案为:8;
(3)由铁的吸氧腐蚀原理可知,解释暖贴发热的原因是暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池,铁粉做负极,失去电子被氧化,氧气在碳粉正极得电子被还原,原电池反应加速了铁粉被氧化放热,故答案为:暖贴无纺布袋内的铁粉和活性炭在水、无机盐的环境中与氧气接触形成了铁碳原电池,铁粉做负极,失去电子被氧化,氧气在碳粉正极得电子被还原,原电池反应加速了铁粉被氧化放热;
(4)①四氯合铁离子中具有空轨道的铁离子为配离子的中心离子,具有孤对电子的氯离子是配体,中心离子铁离子与配体氯离子形成配位键,故答案为:Fe3+;Cl-;配位键;
②亮黄色的工业盐酸中存在如下平衡:[FeCl4]-Fe3++4Cl-,向盐酸中逐滴滴加硝酸银饱和溶液至过量时,溶液中氯离子与滴入的银离子反应生成氯化银白色沉淀,溶液中的氯离子浓度减少,络合平衡向右移动,四氯合铁离子的浓度减小,溶液的亮黄色逐渐变浅说明在高浓度氯离子的条件下四氯合铁离子才是稳定存在的,故答案为:白色沉淀、亮黄色逐渐变浅至褪去。
【分析】难点分析:(2)常见分析晶体结构方法为:X射线衍射法;分别利用均摊法计算出A和B晶胞中铁原子个数即可;以中心铁原子微粒,可知 每个铁原子周围与它最近且相等距离的铁原子有 8个。
(3)利用铁和C形成原电池,发生反应放出热量
24.【答案】(1)
(2) ×100%.
【解析】【解答】解:(1)金原子个数=8× +6× ,每个金晶胞中含有4个原子,金晶体的边长a= ;对角线长度就是金原子半径的4倍,金原子半径为A cm,再由晶胞的边长计算其对角线长度,所以a2+a2=(4r)2,即( )2+( )2=(4A)2,解得:ρ= g•cm﹣3;故答案为: ;(2)该晶胞为面心立方最密堆积,则晶胞面对角线为金原子半径的4倍,金原子半径为Acm,晶胞的边长为4Acm× =2 Acm,每个金晶胞中含有4个原子,则金原子总体积为4× πA3cm3,晶胞体积为(2 Acm)3,故空间利用率为 ×100%= ×100%;故答案为: ×100%.
【分析】(1)金原子个数=8× +6× ,每个金晶胞中含有4个原子,金晶体的边长a= ;再根据晶胞的边长计算其对角线长度,对角线长度就是金原子半径的4倍,半径已知,即可求出密度;(2)计算金原子的总体积与晶胞总体积的比值.
25.【答案】(1)因为金属晶体中的原子层在滑动过程中金属键未破坏
(2),2
(3)68%
【解析】【解答】(1)金属晶体组成微粒为金属离子和自由电子,存在金属键,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性,滑动以后,各层之间仍保持着这种相互作用,在外力作用下,金属虽然发生了变形,但金属键不被破坏,
故答案为:因为金属晶体中的原子层在滑动过程中金属键未破坏;
(2)金属的紧密堆积有不同的形式,请画出金属钠的晶胞,钠的晶胞为:;Na原子占据立方体的8个顶点,晶胞内部有一个原子,所以晶胞含有:8× +1=2,
故答案为:,2;
(3)体心立方晶胞:中心有1个原子,8个顶点各1个原子,每个原子被8个 晶胞共享.每个晶胞含有几个原子:1+8× =2 设原子半径为r 、晶胞边长为a ,根据勾股定理,得:2a 2+a 2=(4r) 2 ,即:3a2=16r2 所以r= ;空间利用率a=×100%,即 = ×100=68%,
故答案为:68%.
【分析】(1)当金属晶体受到外力作用时,金属正离子间滑动而不断裂,所以表现出良好的延展性;
(2)金属的紧密堆积有不同的形式,画出金属钠的晶胞为,根据晶胞中原子个数的求算方法求出原子数;
(3)根据空间利用率a=×100%求算.
相关试卷
这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第三节 醛酮练习题,共23页。试卷主要包含了3 醛酮 同步练习等内容,欢迎下载使用。
这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体达标测试,共15页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 金属晶体与离子晶体课时练习,共15页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。