2019年高考化學一輪復習考點規(guī)范練37晶體結構與性質新人教版(含答案)

1、考點規(guī)范練37晶體結構與性質(時間:45分鐘 滿分：100分)非選擇題(共5小題，共100分)1.(20分)磁性材料氮化鐵饃合金可用Fe(NQ)3、Ni(NO3)2、丁二酮的、氨氣、氮氣、氫氧化鈉、鹽酸等物質在一定條件下反應制得。(1)Fe 3+的電子排布式是。(2)N+和NH中氮原子的雜化方式為 。(3)NH3的沸點高于PH3,其主要原因是 。(4)與N3-具有相同電子數的三原子分子詬擇構型是 。0一日0(5)向Ni(NO3)2溶液中滴加氨水，剛開始時生成綠色 Ni(OH)2沉淀，當氨水過量時，沉淀會溶解，生成 Ni(NH 3) 62+藍色溶液，則 1 mol Ni(NH 3) 62+含有的

2、(T 鍵為 mol。(6)圖1是丁二酮的與饃形成的配合物，則分子內含有的作用力有 (填序號)。A.氫鍵B.離子鍵C.共價鍵D.金屬鍵E.配位鍵組成該配合物分子且同屬第二周期元素的電負性由大到小的順序是(7)鐵元素對應的單質在形成晶體時，采用如圖2所示的堆積方式。則這種堆積模型的配位數為,如果Fe的原子半徑為a cm,阿伏加德羅常數的值為Ns則計算此單質的密度表達式為_g cm3(不必化簡)。2.(20分)氮及其化合物與生產、生活聯(lián)系密切?；卮鹣铝袉栴} ：(1)基態(tài)15n中有 個運動狀態(tài)不相同的電子，神元素在元素周期表中位于第四周期且和氮元素同主族，基態(tài)神原子的電子排布式為(2)元素G N、O的

3、第一電離能由大到小排列的順序為 (用元素符號表示),NF3分子的 空間構型為。 氨基乙酸(H2NI-CHCOOH子中，碳原子的雜化軌道類型有 ;1 mol H 2N CH2- COO呻含有b鍵的數目為 ,二氧化碳為氨基乙酸分解的產物之一 ，寫出二氧化碳的一 種等電子體(填化學式)。(4)三氟化硼與氨氣相遇，立即生成白色固體，寫出該白色固體的結構式：(標 注出其中的配位鍵);利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷，圖1為該晶體的晶胞結構，該功能陶瓷晶體的化學式為 。困1困2(5)鐵與氨氣在640 c時可發(fā)生置換反應，其中一種產物的晶胞結構如圖2所示，該反應的化學方程式為。已知該晶胞的邊

4、長為a nm,則該晶體的密度為 g cm3(設N為阿伏加德羅常數的數值)。3.(2018湖北六校聯(lián)合體聯(lián)考)(20分)由4 S、Cl、Ni等元素組成的新型材料有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)氯原子核外電子占有的原子軌道數目為 ,P、S、Cl的第一電離能由大到小的排列 順序為。(2)PCl 3分子中的中心原子雜化軌道類型是 ,該分子的空間構型為 。(3)PH4Cl的電子式為 ,Ni與CO形成配合物 Ni(CO)4,該分子中 兀鍵與鍵個數比為:(4)已知MgOW NiO的晶體結構(如圖甲)相同，其中M和Ni2+的離子半徑分別為 66 pm和69 pm,則熔點：MgO(填“>” “&l

5、t;”或 “=")NiO,理由是 。Oo甲若NiO晶胞中離子坐標參數A為(0,0,0),B為(1,1,0),則C的坐標參數為 。(6) 一定溫度下，NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”，可以認為C2-做密置單層排列，Ni2+填充其中(如圖乙),已知O2-的半徑為a m,每平方米面積上分散的該晶體的質量為 g(用a、NA表不)。4 .(20分)太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。其材料有單 晶硅，還有銅、錯、錢、硒等化合物。(1)亞銅離子(Cu+)基態(tài)時核外電子排布式為 ;其電子占據的原子軌道數目為 (2)圖甲表示碳、硅和磷元素的四級電離能變化趨勢，

6、其中表示磷的曲線是 (填標碳、硅和磷元素的四級電離能變化趨勢甲O N 6氮化錢晶體結構 丙(3)單晶硅可由二氧化硅制得，二氧化硅晶體結構如圖乙所示，在二氧化硅晶體中，Si、。原子所連接的最小環(huán)為十二元環(huán)，則每個硅原子連接 個十二元環(huán)。(4)氮化錢(GaN)的晶體結構如圖丙所示，常壓下，該晶體熔點為1 700 C ,故其晶體類型為;判斷該晶體結構中存在配位鍵的依據是 。(5)與錢元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性，因而硼酸(H3BO)在水溶液中能與水反應生成B(OH)4-。B(OH)4-中硼原子的雜化軌道類型為 ;不考慮空間構型，B(OH) 4-中原子的 成鍵方式用結構簡式表示為 。(6)某光

7、電材料由錯的氧化物與銅的氧化物按一定比例熔合而成，其中錯的氧化物晶胞結構如圖所示，該物質的化學式為 。已知該晶體密度為 7.4 g cm-3,晶胞邊長為4.3 X10-10 m,則錯的相對原子質量為 (保留小數點后一位)。«O0小5 .(20分)碳是地球上組成生命的最基本元素之一，可以sp3、sp2和sp雜化軌道成共價鍵，具有很強的結合能力，與其他元素結合成不計其數的無機物和有機化合物，構成了豐富多彩的世界。碳及其 化合物在研究和生產中有許多重要用途。請回答下列問題(1)基態(tài)碳原子核外有 種空間運動狀態(tài)的電子，其價電子排布圖為 。(2)光氣的分子式為 COC2,又稱碳酰氯，是一種重要

8、的含碳化合物，判斷其分子立體構型為,其碳原子雜化軌道類型為 雜化。(3)碳酸鹽在一定溫度下會發(fā)生分解，實驗證明碳酸鹽的陽離子不同、分解溫度不同，如表所示：碳酸鹽MgCOCaCOBaCOSrCO熱分解溫度/ c4029001117213601陽離子半徑/pm6699112135試解釋為什么隨著陽離子半徑的增大，碳酸鹽的分解溫度逐步升高 ？。(4)碳的一種同素異形體一一。0(結構如圖甲),又名足球烯，是一種高度對稱的球碳分子。立方烷(分子式為GH,結構是立方體，結構簡式為l9)是比C60約早20年合成出的一種對稱型燒類分子而現(xiàn)如今已合成出一種立方烷與C60的復合型分子晶體，該晶體的晶胞結本如圖乙所

9、示，立方烷分子填充在原G0晶體的分子間空隙中。則該復合型分子晶體的組成用二者的分子式可表示J的鰭利霹J與GI訓復臺型分子晶悻晶施金剛石的顯腿再T(5)碳的另一種同素異形體一一石墨，其晶體結構如圖丙所示，虛線勾勒出的是其晶胞。則石墨晶胞含碳原子個數為 個。已知石墨的密度為p g-cm3,C C鍵鍵長為r cm,設阿伏加德羅常數的值為 M,計算石墨晶體的層間距為 cm。(6)碳的第三種同素異形體一一金剛石，其晶胞如圖丁所示。已知金屬鈉的晶胞(體心立方堆積)沿其體對角線垂直在紙平面上的投影圖如圖A所示，則金剛石晶胞沿其體對角線垂直在紙平面上的投影圖應該是圖 (從AD圖中選填)。ABCD考點規(guī)范練37

10、晶體結構與性質1.答案1s 22s22p63s23p63d5或Ar3d 5 (2)sp 2、sp3 (3)NH3分子間可以形成氫鍵(4)V 形(5)24 (6)ACE O>N>CF8解析Fe為26 號兀素， 則 Fe3+的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d 5。(2)N為平面三角形，氮原子為sp2雜化；NH3為三角錐形，氮原子為sp3雜化。(4)N3-電子數為10,與N3-具有相同電子數的三原子分子為代。,分子的立體構型為 V形。(5)在Ni(NH 3) 6 2+中，每個氮原子與3個氫原子形成 b鍵，同時還與饃原子形成配位鍵 ，也是b 鍵,因此 1molN

11、i(NH 3)62+含有的(T 鍵為 4molx 6=24mol。(6)根據題圖可知碳碳間、碳氮間為共價鍵，氮饃間為配位鍵，氧氫間為氫鍵；同一周期中，電負性隨著原子序數的增大而增大，該物質中含有的第二周期元素有。M C,其電負性由大到小的順序為 O>N>C(7)鐵元素對應的單質在形成晶體時，采用如圖2所示的堆積方式，則這種堆積模型為體心立方堆積，即在立方體的中心有一個鐵原子，與這個鐵原子距離最近的原子位于立方體的8個頂點，所以1鐵的配位數為8,每個立方體中含有的鐵原子數為8X £+1=2,如果Fe的原子半徑為acm,則立方體的邊長為7?cm,對應的體積為,阿伏加德羅常數的

12、值為M,所以鐵單質的密度表達丁式為 Gr) g - cm-3。2.答案(1)71s22s22p63s23p63d104s24p3(2)N>O>C三角錐形(3)sp 3、sp2 9NA N2O或然等FBNH(4)1二 BN融on工0a(5)8Fe+2NH32Fe4N+3H瑞解析(1)基態(tài)15N的核外有7個電子，所以有7個運動狀態(tài)不同的電子，神元素位于第四周期且和氮 元素同主族，為33號元素，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)同周期元素從左向右，第一電離能呈增大趨勢，但第n A族和第VA族元素由于存在全滿或 半滿狀態(tài)，是一種穩(wěn)定結構，第一電離能

13、高于同周期相鄰元素，所以C、N、。的第一電離能由大到小 排列的順序為N>O>C,NF分子中氮原子的價層電子對數為3+ 芋=4,有1對孤電子對，所以分子的 空間構型為三角錐形。(3)氨基乙酸(H2N-CHCOOHfr , CH一中的碳原子周圍有四個(T鍵，雜化類型為sp3雜化，竣基中的碳原子周圍有三個b鍵，沒有孤電子對，雜化類型為sp2雜化，1molH2N CHCOO呻含有9molb鍵，所以b鍵的數目9NA,一個二氧化碳分子中有三個原子，價電子數為16,與之互為等電子體的為Nb。g等。(4)三氯化硼和三氟化硼常溫下都是氣體 ，所以它們固態(tài)時的晶體類型為分子晶體 ，硼元素具有 缺電子性

14、，其化合物可與具有孤電子對的分子或離子形成配合物，BF3能與NH反應生成BF3 NH,B與N之間形成配位鍵，氮原子含有孤電子對，所以氮原子提供孤電子對，BF3 NH結構式為FHI-BNHIF 一 “ 。根據圖1,利用均攤法可知，晶胞中含有硼原子數為 4,晶胞中含有氮原子數為1 18X亂6X5=4,所以化學式為 BN31 1(5)該晶胞中鐵原子個數=8Xi+6XW=4,氮原子個數是1,所以氮化鐵的化學式是 Fe4N,鐵與氨氣在640 c可發(fā)生置換反應生成氫氣和氮化鐵，所以該反應的化學方程式為8Fe+2NHa22Fe4N+3H,該晶胞的邊長為 anm,則晶胞的體積為(ax 10-7)3cm3,所以

15、密度為章工36黑1產.乂 1gg - cm3=g - cm3。3 .答案(1)9 Cl>P>S (2)sp 3三角錐形P ：(3) K ： H H+- - 1 ： 1(4)>M寸半徑比Ni2+小,MgO的晶格能比 NiO大二,(6)1七"y"9。同周解析(1)基態(tài)氯原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5,其核外電子占有的原子軌道數為期元素隨原子序數增大，元素第一電離能呈增大趨勢，由于P元素原子的3P能級為半充滿的穩(wěn)定狀 態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：Cl>P>S。1(2)PCl 3中P原子雜化軌道數為

16、I X (5+3)=4,采取sp3雜化方式，有1對孤電子對，所以該分 子構型為三角錐形。HF ：一(3)PH4Cl的電子式為 H： H H+ R * -;Ni與CO能形成配合物Ni(CO)4,該分子中 Ni與C形成配位鍵(即(T鍵),CO中含有1個(T鍵和2個兀鍵，則d鍵個數為1 X 4+4=8,兀鍵個 數為2X4=8，所以個數之比為 1 ： 1。(4)Mg2+的半彳5比Ni2+小，所帶電荷數相同，所以氧化鎂的晶格能大于氧化饃，則熔點：MgO>NQ(5)若NiO晶胞中離子坐標參數 A為(0,0,0),B 為(1,1,0),因C的x軸坐標與B的x軸坐標相 同，y、z軸坐標都在棱的中點上，所

17、以C的坐標參數為O' 7 2)。(6)根據題圖可知，每個氧化饃“分子”所占的面積為(2 x a m)x (2 x a mx sin工60。)=2/a2 m2,則每平方米面積上含有的氧化饃“分子”個數為三支，每個氧化饃“分75I _ 2573子”的質量為冗g,所以每平方米面積上含有的氧化饃的質量為無gX充了二百 g O4 .答案(1)1s 22s22p63s23p63d10 14 (2)b(3)12(4)原子晶體GaN晶體中，每1個錢原子與4個氮原子結合，而錢原子只有3個價電子，故需提供1個空軌道形成配位鍵sp 3(6)GeO 72.5解析(1)基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s22s22

18、p63s23p63d104s1,失去4s軌道上的1個電子變成基態(tài)C+,則基態(tài) C+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或Ar3d 10,電子占據1個1s軌道、1個2s軌 道、3個2P軌道、1個3s軌道、3個3P軌道和5個3d軌道，故電子占據軌道數目為1+1+3+1+3+5=14。(2)碳、硅和磷三種元素中，硅元素的第一電離能最小，則曲線c代表硅；碳、磷原子的價電子 排布式分別為2s22p2、3s23p3,顯然碳原子失去2P軌道的2個電子較易，失去2s軌道的2個電子較 又I,故碳元素的第一、二級電離能明顯小于第三、四級電離能；磷原子失去3P軌道的3個電子相對較易，失去3s軌道的2

19、個電子較難，故磷元素的第四級電離能明顯大于第一、二、三級電離能 ，圖 中曲線a代表碳，曲線b代表磷。(3)二氧化硅晶體的結構與金剛石相似，硅原子周圍有4個共價鍵與其相連，其中任意兩個共價鍵向外都可以連有 2個最小的環(huán)，故每個硅原子連接的十二元環(huán)的數目為3X2X1X2=12個。(4)氮化錢(GaN)的熔點為1700 C,晶體結構與金剛石類似,故氮化錢屬于原子晶體。由氮化錢 晶體結構可知，每個錢原子與4個氮原子相結合，而錢原子最外層有 3個價電子，故需要提供1個空 軌道形成配位鍵。(5)B(OH) 4-離子中硼原子形成 4個B-O鍵且不含未成鍵的孤電子對，則硼原子采取sp3雜化。硼原子最外層有 3

20、個電子，可與3個氧原子形成B-O鍵,另外1個B O鍵為配位鍵，其中硼原子提供空軌道，氧原子提供成鍵電子對,故B(OH)4-的結構簡式為8(6)由錯的氧化物晶胞結構可知，氧原子位于晶胞的8個頂點和6個面心,4個錯原子位于晶胞1 1內部，則每個晶胞中含有 4個錯原子，含有氧原子數目為1X8+ W X 6=4個,Ge和。原子個數之比為4 ： 4=1 ： 1,故該錯的氧化物的化學式為GeO晶胞的邊長為4.3 X10-10m=4.3X 10-8cm,則晶胞的體積為 V=(4.3 x 10-8cm)3=7.95 X 10-23加，晶體的密度為p =7.4g cm-3,設Ge的摩爾質量為 MIV.；*唾-1貝U有 p =v , M=- -16g - mol-1 =:-工-占 乂二 95 乂 1C-1 士D2X 式工F二1、16g - mol-1 =72.5g