2023版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：專題十七物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專題檢測(cè)題組

第第頁(yè)專題十七物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.共價(jià)鍵、金屬鍵、離子鍵和分子間作用力是微觀粒子間的不同相互作用,含有上述兩種相互作用的晶體是()A.SiC晶體B.CCl4晶體C.KCl晶體D.Na晶體答案BCCl4晶體是分子晶體,分子之間存在分子間作用力,在分子內(nèi)部C、Cl之間以共價(jià)鍵結(jié)合;SiC、KCl和Na的晶體中分別只存在共價(jià)鍵、離子鍵和金屬鍵一種作用,故選B。2.下列說(shuō)法正確的是()A.晶體在受熱熔化過(guò)程中一定存在化學(xué)鍵的斷裂B.共價(jià)晶體的原子間只存在共價(jià)鍵,而分子晶體內(nèi)只存在范德華力C.區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)D.非金屬元素的原子間只形成共價(jià)鍵,金屬元素的原子與非金屬元素的原子間只形成離子鍵答案CA項(xiàng),分子晶體受熱熔化時(shí)破壞的是分子間作用力而不是化學(xué)鍵,錯(cuò)誤;B項(xiàng),有的分子晶體中存在氫鍵,錯(cuò)誤;D項(xiàng),金屬元素原子與非金屬元素原子間也可能形成共價(jià)鍵,如AlCl3,錯(cuò)誤。3.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.根據(jù)CH4、NH4+、SO42-B.1mol金剛石晶體中,平均含有2molC—C鍵C.水的沸點(diǎn)比硫化氫的高,是因?yàn)镠2O分子間存在氫鍵,H2S分子間不能形成氫鍵D.某氣態(tài)團(tuán)簇分子結(jié)構(gòu)如圖所示,該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為EF或FE答案DD項(xiàng),該物質(zhì)是氣態(tài)團(tuán)簇分子,即是一個(gè)大分子,因此不能用均攤法計(jì)算,可直接找出分子中原子個(gè)數(shù),即得分子式為E4F4或F4E4,故D錯(cuò)誤。4.硅酸鹽與二氧化硅一樣,都是以硅氧四面體作為基本結(jié)構(gòu)單元。硅氧四面體可以用投影圖表示成,其中表示氧原子,中心黑點(diǎn)表示硅原子。硅氧四面體通過(guò)不同的連接方式可以組成各種不同的硅酸根離子。試確定在無(wú)限長(zhǎng)單鏈陰離子中(見圖),硅原子與氧原子的個(gè)數(shù)之比為()A.1∶2B.1∶3C.2∶5D.2∶7答案B無(wú)限長(zhǎng)單鏈陰離子中,重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元是,其中Si原子數(shù)目=2,O原子數(shù)目=5+2×12=6,硅原子與氧原子的個(gè)數(shù)之比=2∶6=1∶3,故選B。5.現(xiàn)有四種晶體,其構(gòu)成粒子(均為單原子核粒子)的排列方式如圖所示,其化學(xué)式正確的是()答案C利用均攤法確定粒子個(gè)數(shù)比。A項(xiàng),化學(xué)式為AB或BA;B項(xiàng),化學(xué)式為FE或EF;C項(xiàng),化學(xué)式為XY3Z;D項(xiàng),化學(xué)式為AB或BA;故C正確。6.下列敘述不正確的是()圖1圖2圖3圖4A.Li2S晶胞結(jié)構(gòu)如圖1,S2-的配位數(shù)是8B.某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2,晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為3∶1C.氯化鈉的晶胞結(jié)構(gòu)如圖3,離Na+最近的鈉離子有6個(gè)D.銅與氧元素形成的晶胞結(jié)構(gòu)如圖4,晶胞中Cu均勻地分散在立方體內(nèi)部,a、b的坐標(biāo)參數(shù)依次為(0,0,0)、(12,12,12),則d的坐標(biāo)參數(shù)為(34,答案C氯化鈉晶胞中離Na+最近的Na+有12個(gè),C錯(cuò)誤。7.下列可用于判斷某物質(zhì)為晶體的方法是()A.質(zhì)譜法B.紅外光譜法C.核磁共振法D.X-射線衍射法答案D晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是組成物質(zhì)的粒子在微觀空間是否有序排列,X-射線衍射可以看到微觀結(jié)構(gòu);故選D。8.高溫下,超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)。晶體中氧的化合價(jià)部分為0,部分為-2。如圖所示為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞。下列說(shuō)法正確的是()A.超氧化鉀的化學(xué)式為KO2,每個(gè)晶胞中含有4個(gè)K+和8個(gè)OB.晶體中每個(gè)K+周圍有8個(gè)O2-,每個(gè)OC.晶體中與每個(gè)K+距離最近且相等的K+有8個(gè)D.晶體中0價(jià)氧與-2價(jià)氧的個(gè)數(shù)之比為3∶1答案D晶胞中含有K+的個(gè)數(shù)為8×18+6×12=4,O2-的個(gè)數(shù)為12×14+1=4,A項(xiàng)錯(cuò)誤。晶體中每個(gè)K+周圍有6個(gè)O2-,每個(gè)O9.硼化鎂晶體的理想模型中,鎂原子和硼原子分層排布,彼此分層間隔。單層硼原子(半徑為a)和單層鎂原子(半徑為b)在平面上的投影如圖1。下列說(shuō)法不正確的是()A.白球代表鎂原子,其電子排布式為1s22s22p63s2B.該晶體的化學(xué)式為MgB2C.硼化鎂晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可用圖2表示D.晶胞邊長(zhǎng)為(a+b)答案D鎂是12號(hào)元素,且半徑大于硼,A項(xiàng)正確;由圖1知,1個(gè)Mg原子周圍有6個(gè)B原子,1個(gè)B原子周圍有3個(gè)Mg原子,故化學(xué)式為MgB2,B項(xiàng)正確;根據(jù)均攤法,圖2中1個(gè)晶胞含有8×18=1個(gè)Mg原子,2個(gè)B原子,晶體的化學(xué)式為MgB2,與圖1相符,C項(xiàng)正確;由圖2可知,邊長(zhǎng)為2個(gè)白球的圓心距,將圖1中3個(gè)距離最近的白球連成1個(gè)等邊三角形,在等邊三角形中作輔助線(如圖,a、b、c為白球球心,d為黑球球心),ac即為晶胞邊長(zhǎng),設(shè)邊長(zhǎng)為x,則ae=x2,ad=a+b,12xa+b10.Cu2ZnSnS4是太陽(yáng)能薄膜電池的重要成分,其晶胞結(jié)構(gòu)(棱邊夾角均為90°)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.第一電離能:Cu<ZnB.1個(gè)晶胞中含有Cu2ZnSnS4單元數(shù)為2個(gè)C.距離每個(gè)Zn原子最近的S原子數(shù)為2個(gè)D.四種元素基態(tài)原子中,核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最多的為Sn原子答案CZn價(jià)層電子為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故第一電離能:Zn>Cu,A項(xiàng)正確;由均攤法知,1個(gè)晶胞含有4個(gè)Cu原子、2個(gè)Sn原子、2個(gè)Zn原子、8個(gè)S原子,故含有Cu2ZnSnS4單元數(shù)為2個(gè),B項(xiàng)正確;由結(jié)構(gòu)知,Zn原子位于面上,該晶胞中有2個(gè)S原子離其最近,共用Zn原子的另一個(gè)晶胞中也有2個(gè)S原子離其最近,故距離每個(gè)Zn原子最近的S原子數(shù)為4個(gè),C項(xiàng)錯(cuò)誤;四種元素中,Sn原子的核外電子數(shù)最多,占據(jù)的原子軌道也最多,故電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最多,D項(xiàng)正確。11.對(duì)于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4),下列敘述正確的是()A.SiX4呈空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),硬度大B.NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4C.NaX易水解D.SiX4由原子構(gòu)成,熔化時(shí)破壞共價(jià)鍵答案BSiX4屬于分子晶體,其硬度較小,不呈空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;NaX屬于離子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體的熔點(diǎn),B正確;除NaF外,其他NaX不水解,C錯(cuò)誤;SiX4為分子晶體,熔化時(shí)破壞分子間作用力,D錯(cuò)誤。12.觀察下列空間模型并結(jié)合有關(guān)信息,判斷有關(guān)說(shuō)法正確的是()B12結(jié)構(gòu)單元SF6分子S8HCN空間結(jié)構(gòu)模型示意圖備注熔點(diǎn)1873K—易溶于CS2—A.單質(zhì)硼屬于共價(jià)晶體B.SF6是由極性鍵構(gòu)成的極性分子C.固態(tài)硫S8屬于共價(jià)晶體D.HCN的結(jié)構(gòu)式為H∶C∶∶N答案ASF6空間結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱,是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子,B錯(cuò)誤;根據(jù)S8易溶于CS2可知,固態(tài)硫S8屬于分子晶體,C錯(cuò)誤;HCN的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為,D錯(cuò)誤。13.乙二胺四乙酸又叫EDTA,是化學(xué)中一種良好的配合劑,形成的配合物又叫螯合物。EDTA在配合滴定中經(jīng)常用到,一般用于測(cè)定金屬離子的含量。已知:EDTA配離子的結(jié)構(gòu)如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.EDTA中氮原子的雜化方式為sp3B.M元素可以是Cu、Fe或CrC.M元素的配位數(shù)是6D.EDTANa-Fe(Ⅲ)中的化學(xué)鍵有σ鍵、配位鍵、π鍵和離子鍵答案B由圖可知,M元素的配位數(shù)為6,而Cu的配位數(shù)為4,故B錯(cuò)誤。14.二氧化硫可以與硫化氫發(fā)生歸中反應(yīng):SO2+2H2S2H2O+3S↓;硫單質(zhì)有多種組成形式,如、、。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.還原性SO2>H2SB.O—H鍵的鍵能大于S—H鍵的鍵能,所以沸點(diǎn):H2O>H2SC.S4、S6、S8形成的晶體均為共價(jià)晶體D.SO2、H2S與H2O分子的空間構(gòu)型均為V形答案DA項(xiàng),在SO2+2H2S2H2O+3S↓反應(yīng)中,SO2是氧化劑,H2S是還原劑,故還原性SO2<H2S,錯(cuò)誤;B項(xiàng),H2O的沸點(diǎn)高于H2S是因?yàn)镠2O分子間存在氫鍵,與鍵能大小無(wú)關(guān),錯(cuò)誤;C項(xiàng),S4、S6、S8形成的晶體均為分子晶體,錯(cuò)誤;D項(xiàng),SO2的中心原子采取sp2雜化,有1對(duì)孤電子對(duì),H2S與H2O的中心原子均采取sp3雜化,且都有2對(duì)孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型和雜化軌道理論知,它們的分子構(gòu)型均為V形,正確。15.工業(yè)上一種從海水中制備碘的方法為取凈化除氯后的含碘海水,加入AgNO3溶液,富集得到AgI懸濁液,進(jìn)而制得粗碘。從AgI懸濁液中回收I2的流程如圖1所示。圖1圖2下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.Fe粉與AgI懸濁液反應(yīng)的離子方程式為:Fe+2Ag+Ag+Fe2+B.可在含碘海水中直接通入Cl2制備粗碘C.如圖2所示I2的晶胞中有14個(gè)I2分子D.流程中沉淀可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)AgNO3的循環(huán)使用答案DA項(xiàng),Fe粉與AgI懸濁液反應(yīng)的離子方程式為Fe+2AgI(s)2Ag+Fe2++2I-,錯(cuò)誤;B項(xiàng),由題圖可知,先將含碘海水中的碘轉(zhuǎn)化為AgI,再轉(zhuǎn)化為FeI2,進(jìn)行I-的富集后,再通入Cl2制備粗碘,錯(cuò)誤;C項(xiàng),I2的晶胞中含有的I2分子數(shù)為8×18+6×12=4,錯(cuò)誤;D項(xiàng),題給流程中沉淀為Ag和Fe,加入一定量的稀硝酸可將Ag轉(zhuǎn)化為AgNO3,實(shí)現(xiàn)AgNO316.下列有關(guān)晶體的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.干冰晶體中,每個(gè)CO2周圍緊鄰12個(gè)CO2B.氯化鈉晶體中,每個(gè)Na+周圍緊鄰且距離相等的Na+共有6個(gè)C.氯化銫晶體中,每個(gè)Cs+周圍緊鄰8個(gè)Cl-D.金剛石為三維骨架結(jié)構(gòu),由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子答案BB項(xiàng),氯化鈉晶體中,每個(gè)Na+周圍距離最近且相等的Na+共有12個(gè),錯(cuò)誤。17.自然界中原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾后變成CuSO4溶液,遇到閃鋅礦(ZnS)可慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。已知:Ksp(ZnS)=2×10-22,Ksp(CuS)=6×1A.1個(gè)ZnS晶胞(見右圖)中含4個(gè)S2-B.Cu2+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d84s1C.反應(yīng)ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)正向進(jìn)行,需滿足c(Zn2+)D.生成銅藍(lán)后的溶液中一定存在:c(S2-)=Ksp(CuS)答案AA項(xiàng),1個(gè)ZnS晶胞中,S2-的個(gè)數(shù)為8×18+6×12=4,正確;B項(xiàng),Cu的基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d104s1,則Cu2+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d9,錯(cuò)誤;C項(xiàng),該反應(yīng)的K=c(Zn2+)c(Cu2+)=c(Zn2+)·c18.已知:①Cu2O的晶胞如圖所示;②Cu2O固體溶于稀硫酸,能得到CuSO4溶液和一種紫紅色單質(zhì);③向CuSO4溶液中加入一定量NaOH溶液,能得到一種淺藍(lán)綠色沉淀,該沉淀能溶于氨水。下列說(shuō)法不正確的是()A.一個(gè)Cu2O晶胞中,Cu原子的數(shù)目為4B.②中的反應(yīng)為Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2OC.③中的淺藍(lán)綠色沉淀為CuOHD.③中沉淀溶解是因?yàn)樯闪算~氨配合物答案CA項(xiàng),根據(jù)均攤法,白球有:8×1/8+1=2個(gè),黑球有4個(gè),從化學(xué)式Cu2O中Cu、O個(gè)數(shù)比可推知黑球是Cu原子,正確;B項(xiàng),Cu2O與H+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu和Cu2+,正確;C項(xiàng),淺藍(lán)綠色沉淀為Cu(OH)2,錯(cuò)誤;D項(xiàng),Cu(OH)2與NH3·H2O反應(yīng)生成[Cu(NH3)4]2+,Cu2+與NH3分子間為配位鍵,正確。19.研究低溫超導(dǎo)體材料的性能對(duì)解決能源危機(jī)有重要意義。金屬K與C60形成的一種低溫超導(dǎo)材料的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞邊長(zhǎng)都為apm,K原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。下列說(shuō)法正確的是()A.該材料的化學(xué)式為KC60B.C60周圍等距且最近的C60的個(gè)數(shù)為4個(gè)C.體心K原子與頂點(diǎn)C60的距離為22D.C60與C60的最短距離是22答案D利用“均攤法”,C60個(gè)數(shù)為8×18+6×12=4,K原子的個(gè)數(shù)為12×14+1+8=12,則該材料的化學(xué)式為K3C60,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由晶胞結(jié)構(gòu)可知,C60周圍等距且最近的C60的個(gè)數(shù)為3×82=12,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由晶胞結(jié)構(gòu)可知,體心K原子與頂點(diǎn)C60的距離為體對(duì)角線長(zhǎng)度的12,則體心K原子與頂點(diǎn)C60的距離為32apm,C項(xiàng)錯(cuò)誤;C60與C60的最短距離是面對(duì)角線長(zhǎng)度的1220.下列敘述正確的是()A.0.5mol氫的質(zhì)量是0.5gB.摩爾是用來(lái)衡量微觀粒子多少的一種物理量C.1mol氖氣和1mol氧氣體積相同D.同質(zhì)量的H2與Cl2相比,H2的分子數(shù)多答案DA項(xiàng),未指明微粒的種類(氫原子、氫分子、氫離子),錯(cuò)誤;B項(xiàng),摩爾不是物理量,而是物質(zhì)的量的單位,錯(cuò)誤;C項(xiàng),氖氣和氧氣所處的狀態(tài)不一定相同,在不同溫度和壓強(qiáng)下,氣體摩爾體積不同,錯(cuò)誤;D項(xiàng),因H2的摩爾質(zhì)量小于Cl2,故同質(zhì)量的H2與Cl2相比,H2的物質(zhì)的量大,分子數(shù)多,正確。21.氨硼烷H3N-A.氨硼烷為分子晶體B.其沸點(diǎn)比乙烷高得多C.氨硼烷難溶于水D.加熱時(shí)可緩慢釋放出H2答案CA項(xiàng),氨硼烷的結(jié)構(gòu)與乙烷相似,為分子晶體,正確;B項(xiàng),氨硼烷能形成分子間氫鍵,其沸點(diǎn)比乙烷高,正確;C項(xiàng),氨硼烷和水分子間形成氫鍵,易溶于水,錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)氨硼烷是有效、安全的儲(chǔ)氫材料可知,正確。22.足球烯(C60)分子形成的晶體是碳的一種單質(zhì)形態(tài)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.形成該單質(zhì)的微粒間作用力為范德華力B.足球烯晶體的熔沸點(diǎn)低于金剛石晶體C.足球烯、石墨均可作為生產(chǎn)耐高溫的潤(rùn)滑劑材料D.足球烯在苯中的溶解度比在酒精中的溶解度大答案CA項(xiàng),足球烯是分子晶體,該單質(zhì)的微粒間作用力是分子間作用力,為范德華力,正確;B項(xiàng),足球烯是分子晶體,金剛石是原子晶體,分子晶體熔沸點(diǎn)低于原子晶體,正確;C項(xiàng),足球烯是分子晶體,熔沸點(diǎn)不高,不可作為生產(chǎn)耐高溫的潤(rùn)滑劑材料,錯(cuò)誤;D項(xiàng),足球烯是非極性分子,苯是非極性溶劑,酒精是極性溶劑,根據(jù)相似相溶原理,足球烯在苯中的溶解度比在酒精中的溶解度大,正確。23.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.干冰是二氧化碳固體,干冰晶體中二氧化碳的配位數(shù)是12B.新戊烷[(CHC.C3O2分子中不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)且每個(gè)原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C3O2分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為1∶1D.分子晶體中,共價(jià)鍵的鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高答案DA項(xiàng),干冰晶胞中頂點(diǎn)和面心的二氧化碳距離最近,故干冰中CO2的配位數(shù)為12,正確;B項(xiàng),新戊烷可看作甲烷中的四個(gè)氫原子被甲基取代,其空間構(gòu)型是正四面體形,正確;C項(xiàng),二氧化三碳的結(jié)構(gòu)式為OCCCO,不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)且每個(gè)原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為1∶1,正確;D項(xiàng),分子晶體中,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)與分子間作用力的大小有關(guān),與共價(jià)鍵的鍵能無(wú)關(guān),錯(cuò)誤。24.下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.由于氫鍵的存在,冰能浮在水面上;由于乙醇與水間有氫鍵的存在,水與乙醇能互溶B.金剛石、NaF、NaCl、H2O、H2S晶體的熔點(diǎn)依次降低C.分子晶體中都存在共價(jià)鍵D.CaTiO3晶體中(晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示)每個(gè)Ti4+和12個(gè)O2-相鄰答案CA項(xiàng),冰中分子排列有序,氫鍵數(shù)目增多,體積膨脹,密度減小,故冰能浮在水面上,水與乙醇能互溶是因?yàn)橐掖寂c水間有氫鍵的存在,正確;B項(xiàng),熔點(diǎn):原子晶體>離子晶體>分子晶體,金剛石屬于原子(共價(jià))晶體,熔點(diǎn)最高,NaF、NaCl屬于離子晶體,氟離子半徑小于氯離子半徑,故NaF的晶格能大于NaCl的,NaF的熔點(diǎn)更高,H2O、H2S都為分子晶體,水分子之間存在氫鍵,熔點(diǎn)更高,正確;C項(xiàng),分子晶體中不一定都存在共價(jià)鍵,如稀有氣體為分子晶體但不存在化學(xué)鍵,錯(cuò)誤;D項(xiàng),CaTiO3晶體中與頂點(diǎn)Ti4+距離最近的O2-位于面心上,每個(gè)Ti4+為12個(gè)面共用,正確。25.下列有關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是()A.Na的半徑比Na-的大,則Na的還原性比Na-強(qiáng)B.鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的低,與氫鍵有關(guān)C.F的電負(fù)性比Cl的大,可推斷CF3COOH的酸性強(qiáng)于CCl3COOHD.N與N形成的π鍵比P與P的強(qiáng),可推斷的穩(wěn)定性比的高答案ANa的半徑比Na-的小,且Na的還原性比Na-弱,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鄰羥基苯甲醛能形成分子內(nèi)氫鍵,對(duì)羥基苯甲醛能形成分子間氫鍵,故鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的低,B項(xiàng)正確;F的電負(fù)性比Cl的大,則CF3COO-的吸電子能力更強(qiáng),H+易電離出去,因此CF3COOH的酸性更強(qiáng),C項(xiàng)正確;N與N形成的π鍵比P與P的強(qiáng),鍵能越大穩(wěn)定性越高,因此的穩(wěn)定性比的高,D項(xiàng)正確。26.磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)可用作鋰離子電池的正極材料,具有安全性高、熱穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)上以FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺()等為原料制備磷酸亞鐵鋰。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)中苯胺作還原劑B.NH4+和C.1mol苯胺分子中含有9molσ鍵D.LiCl、苯胺和甲苯的熔點(diǎn)由高到低的順序是LiCl>苯胺>甲苯答案CFeCl3中Fe3+被還原為Fe2+,NH4H2PO4和LiCl中元素化合價(jià)不變,則還原劑是苯胺,A項(xiàng)正確;NH4+和P27.(1)對(duì)羥基苯甲酸()的熔點(diǎn)(213~217℃)比鄰羥基苯甲酸()的熔點(diǎn)(135~136℃)高,原因是。

(2)鈉的金屬性比鎂強(qiáng),從結(jié)構(gòu)的角度說(shuō)明理由。

答案(1)前者主要形成分子間氫鍵,后者主要形成分子內(nèi)氫鍵,分子間氫鍵使熔點(diǎn)升高(2)Na與Mg電子層數(shù)相同,Na的最外層電子數(shù)比Mg少,Na的原子半徑大,易失電子,則Na的金屬性比Mg強(qiáng)解析(1)對(duì)羥基苯甲酸主要形成分子間氫鍵,而鄰羥基苯甲酸主要形成分子內(nèi)氫鍵,分子間氫鍵使物質(zhì)熔點(diǎn)升高,故前者熔點(diǎn)比后者高。(2)Na和Mg的電子層數(shù)相同,但Na的核電荷數(shù)較少,最外層電子數(shù)較少,原子半徑較大,原子核對(duì)最外層電子的吸引力更弱,故Na比Mg更易失去電子,Na的金屬性比Mg強(qiáng)。28.(2)Fe3+與酚類物質(zhì)的顯色反應(yīng)常用于其離子檢驗(yàn),已知Fe3+遇鄰苯二酚()和對(duì)苯二酚()均顯綠色。鄰苯二酚中原子的雜化類型有,鄰苯二酚的熔、沸點(diǎn)比對(duì)苯二酚低,原因是。

答案(2)sp2、sp3鄰苯二酚形成的分子內(nèi)氫鍵,比對(duì)苯二酚形成的分子間氫鍵作用力小解析(2)鄰苯二酚中苯環(huán)上的C原子都采用sp2雜化,酚羥基中的O原子采用sp3雜化;鄰苯二酚易形成分子內(nèi)氫鍵,對(duì)苯二酚易形成分子間氫鍵,分子間氫鍵作用力大,所以鄰苯二酚的熔、沸點(diǎn)比對(duì)苯二酚低。29.(4)Br2和堿金屬單質(zhì)形成的MBr的熔點(diǎn)如下表:MBrNaBrKBrRbBrCsBr熔點(diǎn)/℃747734693636等量的NaBr、KBr、RbBr、CsBr同時(shí)開始加熱優(yōu)先導(dǎo)電的是(填化學(xué)式),熔點(diǎn)呈現(xiàn)表中趨勢(shì)的原因是。

答案(4)CsBrNaBr、KBr、RbBr、CsBr均為離子晶體,離子所帶電荷相同,陽(yáng)離子半徑依次增大,晶格能依次減小,熔點(diǎn)依次降低解析(4)NaBr、KBr、RbBr、CsBr均為離子化合物,加熱達(dá)到熔點(diǎn)形成熔融態(tài)可以電離出自由移動(dòng)的離子從而導(dǎo)電,因此等量的NaBr、KBr、RbBr、CsBr同時(shí)開始加熱,優(yōu)先導(dǎo)電的是熔點(diǎn)低的物質(zhì)。30.加熱CoCO3制備Co3O4時(shí)有部分Co2+轉(zhuǎn)化為Co3+。取1molCoCO3在空氣中加熱,反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響如圖1所示。參與該反應(yīng)的物質(zhì)還有(寫化學(xué)式)。Co3O4晶體中包含A、B兩種結(jié)構(gòu)單元,如圖2所示(、表示兩種不同價(jià)態(tài)的Co原子,表示O原子)。其中Co原子的配位數(shù)分別為、。

圖1答案O246解析加熱CoCO3制備Co3O4時(shí)有部分Co2+被氧化為Co3+,而該反應(yīng)在空氣中進(jìn)行,故反應(yīng)物還有O2。單元結(jié)構(gòu)A中距離Co原子最近的是四個(gè)頂角的O原子,故配位數(shù)為4;單元結(jié)構(gòu)B中距離Co原子最近的是上、下、左、右、前、后6個(gè)O原子,故配位數(shù)為6。31.鈦酸鈣是最典型的鈣鈦礦型化合物,該類化合物具有特殊的理化性質(zhì)。(1)基態(tài)Ca2+的核外電子排布式為。

(2)鈦酸鈣的晶胞如圖所示,1個(gè)晶胞中含有O2-的個(gè)數(shù)是。離子半徑Ca2+大于Ti4+,理由是。

(3)鈦酸鈣的陰、陽(yáng)離子均可被半徑相近的其他離子替代,從而衍生出多種鈣鈦礦型化合物。①晶體密度ρ可以用晶胞的質(zhì)量除以體積來(lái)求算。已知鈦酸鈣晶胞的棱長(zhǎng)為apm(1pm=1×10-10cm),則鈦酸鈣晶體密度ρ=g·cm-3(列出計(jì)算式)

②若忽略離子替代時(shí)的體積變化,下列鈣鈦礦型化合物中,密度大于鈦酸鈣的是(填字母序號(hào))

a.BaTiO3b.MgTiO3c.BaZrO3(4)通過(guò)離子替代可獲得具有優(yōu)異光電性能的有機(jī)鈣鈦礦型化合物CH3NH3PbI3。其中有機(jī)陽(yáng)離子CH3NH3+可由甲胺(CH3NH①CH3NH3+中N的雜化方式為②請(qǐng)從化學(xué)鍵的角度解釋由甲胺形成CH3NH3+的過(guò)程:答案(1)1s22s22p63s23p6(2)3Ca2+和Ti4+的核外電子排布相同,但Ca的核電荷數(shù)小于Ti,則離子半徑Ca2+大于Ti4+(3)①136×10(4)①sp3②氨分子中的一個(gè)氫原子被甲基取代后,所得甲胺(CH3NH2)的性質(zhì)與氨相似,其中N原子有一對(duì)孤電子,可以通過(guò)配位鍵再結(jié)合一個(gè)H+形成CH3NH解析(3)①由均攤法,1個(gè)晶胞中O2-的個(gè)數(shù)是6×12=3,Ti4+的個(gè)數(shù)為1,Ca2+的個(gè)數(shù)為8×18=1,鈦酸鈣晶胞的棱長(zhǎng)為apm,則鈦酸鈣晶體密度ρ=3×16+40+48NAa×10-103g·cm-3=136×1030NAa33.新型超高能含能材料是國(guó)家核心軍事能力和軍事技術(shù)制高點(diǎn)的重要標(biāo)志。(1)高性能炸藥BNCP的結(jié)構(gòu)如圖1,其中基態(tài)Co2+的核外電子排布式為;第四電離能:I4(Co)<I4(Fe),其原因是。

圖1(2)BNCP中H、N、O的電負(fù)性大小順序?yàn)?填元素符號(hào));ClO4-中Cl原子的雜化類型為,該陰離子的空間結(jié)構(gòu)為(3)AgN5是已知的分子結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的N5圖2以晶胞參數(shù)為單位建立的坐標(biāo)系表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。圖2中,原子1的坐標(biāo)是1,0,答案(1)1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7Fe失去的是較穩(wěn)定的3d5中的一個(gè)電子,Co失去的是3d6中的一個(gè)電子(2)O>N>Hsp3正四面體形(3)0解析(1)基態(tài)Co的核外電子排布式為[Ar]3d74s2,失去2個(gè)電子后為[Ar]3d7。(2)ClO4-中心原子Cl形成4個(gè)共價(jià)鍵,采用sp34.自然界中含錳元素的主要礦物有軟錳礦(MnO2·xH2O)、黑錳礦Mn3O4,大洋底部有大量錳結(jié)核礦。錳元素在多個(gè)領(lǐng)域中均有重要應(yīng)用,如用于制合金,能改善鋼的抗沖擊性能等。(1)Mn在元素周期表中位于區(qū),核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是;金屬錳可導(dǎo)電、導(dǎo)熱,具有金屬光澤,有延展性,這些性質(zhì)都可以用“理論”解釋。

(2)Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+,下列說(shuō)法合理的是。

A.Mn3+的價(jià)電子排布式為3d4,不屬于較穩(wěn)定的電子排布式B.根據(jù)Mn2+的核外電子排布式可知,Mn2+中不含成對(duì)電子C.第四周期元素中,錳原子價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)最多D.Mn2+與Fe3+具有相同的價(jià)電子排布式,所以它們的化學(xué)性質(zhì)相似(3)在K2MnF6中,MnF62-的空間結(jié)構(gòu)是正八面體,則中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為(4)二價(jià)錳的化合物MnO和MnS熔融態(tài)均能導(dǎo)電,熔點(diǎn)MnOMnS(選填“高于”“等于”或“低于”),解釋原因:。

(5)某錳氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖:該錳的氧化物的化學(xué)式為,該晶體中Mn的配位數(shù)為,該晶體中Mn之間的最近距離為pm(用含a、b的代數(shù)式表示)。

答案(1)dN電子氣(2)A(3)6“頭碰頭”(4)高于MnO和MnS都是離子晶體,陰離子電荷數(shù)相同,O2-的離子半徑小于S2-的離子半徑,故MnO的晶格能較大,熔點(diǎn)更高(5)MnO2612×解析(2)B項(xiàng),Mn2+內(nèi)層中含有成對(duì)電子,錯(cuò)誤;C項(xiàng),第四周期價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)最多的元素是Cr(3d54s1),錯(cuò)誤;D項(xiàng),微粒的化學(xué)性質(zhì)不僅與價(jià)電子排布式有關(guān),也和微粒的電荷數(shù)、微粒半徑、原子序數(shù)有關(guān),因此它們的化學(xué)性質(zhì)不相似,Mn2+具有強(qiáng)還原性,而Fe3+具有強(qiáng)氧化性,錯(cuò)誤。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,在該晶體中與Mn原子距離最近的O原子有6個(gè),所以Mn的配位數(shù)為6;由晶胞結(jié)構(gòu)可知,在該晶胞中距離最近的2個(gè)Mn的距離為晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度的一半,晶胞的體對(duì)角線為(2a)2+35.鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬,鈦合金因具有強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)基態(tài)鈦原子價(jià)電子排布式為;與鈦同周期且未成對(duì)電子數(shù)相同的元素有(填元素名稱)。

(2)氨合硼氫化鈦[Ti(BH4)3·5NH3]中[BH4]-的空間結(jié)構(gòu)為,鍵角HBHHNH(填“大于”“小于”或“等于”),原因是。

(3)二氧化鈦納米材料是一種高效催化劑,如圖反應(yīng):化合物乙中采取sp3雜化方式的三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?化合物存在對(duì)映異構(gòu)體種數(shù)甲乙(填“多于”“少于”或“等于”)。

(4)電解TiCl4的稀鹽酸溶液可制得較穩(wěn)定的紫色TiCl3·6H2O晶體。已知該晶體的配位數(shù)為6,兩種配體的個(gè)數(shù)比為5∶1,該配合物的化學(xué)式為。

(5)氮化鈦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶體結(jié)構(gòu)中與Ti原子距離最近且相等的N原子有個(gè);已知該晶體的密度為dg/cm3,兩個(gè)Ti原子之間的最近距離為apm,則阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值NA可表示為。

答案(1)3d24s2鎳、鍺、硒(2)正四面體大于N原子有孤電子對(duì),其對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力大于成鍵電子對(duì)之間的斥力(3)O>N>C少于(4)[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O(5)6248解析(1)鈦是22號(hào)元素,基態(tài)鈦原子價(jià)電子排布式為3d24s2;鈦在元素周期表的第四周期,未成對(duì)電子數(shù)是2,與鈦同周期且未成對(duì)電子數(shù)相同的元素有鎳、鍺、硒。(2)[BH4]-中B原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,是sp3雜化,空間結(jié)構(gòu)為正四面體;N原子有孤電子對(duì),其對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力大于成鍵電子對(duì)之間的斥力,故鍵角HBH大于HNH。(3)化合物乙中采取sp3雜化方式的三種元素分別是O、N、C,電負(fù)性:O>N>C;甲分子中有1個(gè)手性C原子,乙分子中有2個(gè)手性C原子,故化合物存在對(duì)映異構(gòu)體種數(shù)甲少于乙。(4)該晶體的配位數(shù)為6,兩種配體的個(gè)數(shù)比為5∶1,結(jié)合TiCl3·6H2O可知,配體中5個(gè)是H2O,1個(gè)的是Cl-,故該配合物的化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。(5)從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可知,與Ti原子距離最近的N原子在其前后左右上下位置,距離是棱長(zhǎng)的一半,共有6個(gè);兩個(gè)Ti原子之間的最近距離為apm,則面對(duì)角線的長(zhǎng)度為2apm,棱長(zhǎng)為2apm,該晶胞中有4個(gè)Ti原子,4個(gè)N原子,晶胞密度是dg/cm3,則d=(14×4+48×4)NA(36.研究表明TiO2-aNb、Cu(In1-xGaxSe2)是光學(xué)活性物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)Ti原子核外電子占據(jù)的最高能級(jí)符號(hào)為,價(jià)電子中未成對(duì)電子有個(gè);Ga、In、Se的第一電離能從大到小順序?yàn)椤?/p>

(2)SeO32-的立體構(gòu)型為;SeO2(3)31Ga可以形成GaCl3·xNH3(x=3、4、5、6)等一系列配位數(shù)為6的配合物,向上述某物質(zhì)的溶液中加入足量AgNO3溶液,有沉淀生成;過(guò)濾后,充分加熱濾液有氨氣逸出,且又有沉淀生成,兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為1∶2。則該溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為。

(4)Cu2+與NH3形成的配離子為[Cu(NH3)4]2+,在該配離子中,氮?dú)滏I的鍵角比獨(dú)立存在的氣態(tài)氨氣分子中鍵角略大,其原因是。向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇能夠析出深藍(lán)色的晶體,試分析加入乙醇的作用:

。

(5)TiO2通過(guò)氮摻雜反應(yīng)生成TiO2-aNb(如圖),則TiO2-aNb晶體中a=,b=。

答案(1)4s2Se>Ga>In(2)三角錐形sp2(3)[Ga(NH3)4Cl2]Cl(4)NH3中的孤電子對(duì)與Cu2+配位,受到Cu2+吸引,對(duì)N—H鍵成鍵電子對(duì)斥力減弱,故N—H鍵鍵角變大減小溶劑極性,降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解度(5)7/161/8解析(1)基態(tài)Ti原子核外電子排布式為[Ar]3d24s2,占據(jù)的最高能級(jí)符號(hào)為4s,價(jià)電子中未成對(duì)電子有2個(gè);第一電離能Ga>In、Se>Ga,即Se>Ga>In。(2)SeO32-中Se原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,有1對(duì)孤電子對(duì),立體構(gòu)型為三角錐形;SeO2中硒原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為3,雜化類型是sp2。(3)加入足量AgNO3溶液,有沉淀生成,說(shuō)明有電離出的Cl-;過(guò)濾后,充分加熱濾液使配位鍵全部斷裂,生成氨氣和游離態(tài)的Cl-,再次生成沉淀,兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為1∶2,則形成配位鍵的Cl-與電離出的Cl-的個(gè)數(shù)比為2∶1,Ga3+配位數(shù)為6,故該溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為[Ga(NH3)4Cl2]Cl。(4)乙醇的分子極性小,加入乙醇后溶劑極性減小,降低了[Cu(NH3)4]SO4的溶解度。(5)1個(gè)TiO2-aNb晶胞中Ti原子數(shù)為8×18+4×12+1=4,N原子數(shù)為12,O原子數(shù)為7×14+7×12+1=254,Ti、N、O個(gè)數(shù)比為4∶12∶25437.石墨插層化合物在電池材料、超導(dǎo)性等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。回答下列問(wèn)題:Ⅰ.某種鋰離子電池以石墨(平面結(jié)構(gòu)如圖1所示)作負(fù)極材料,LiNiO2作正極材料。圖1石墨的層狀結(jié)構(gòu)(1)石墨中碳的雜化類型是,在層中碳原子的配位數(shù)為。

(2)LiNiO2中電負(fù)性最大的元素是。

(3)基態(tài)Ni3+核外電子排布式為,其未成對(duì)電子數(shù)為。

Ⅱ.下表列舉了部分碳族晶體的熔點(diǎn)、硬度數(shù)據(jù):晶體熔點(diǎn)/℃硬度(數(shù)值越大,晶體的硬度越大)金剛石(C)大于350010碳化硅(SiC)28309晶體硅(Si)14127(4)請(qǐng)解釋金剛石、碳化硅、晶體硅的硬度逐漸變小的原因是。

Ⅲ.鉀(K)的石墨插層化合物具有超導(dǎo)性,圖2為其晶胞圖。其中K層平行于石墨層,該晶胞垂直于石墨層方向的原子投影如圖3所示。(5)該插層化合物的化學(xué)式是,判斷K層與石墨層之間的化學(xué)鍵類型為(填“離子鍵”“共價(jià)鍵”);若晶胞參數(shù)分別為anm、anm、bnm,則該石墨插層化合物的晶體密度為g·cm-3。(用含a、b、NA的代數(shù)式表示,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)

答案(1)sp23(2)O(3)1s22s22p63s23p63d73(4)三種物質(zhì)都屬于共價(jià)晶體,原子半徑越小,共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)就越短,該化學(xué)鍵的鍵能就越大,物質(zhì)的硬度就越大。由于鍵長(zhǎng):C—C鍵<C—Si鍵<Si—Si鍵,所以鍵能:C—C鍵>C—Si鍵>Si—Si鍵,故物質(zhì)的硬度:金剛石>碳化硅>晶體硅(5)KC8離子鍵1解析(1)在石墨中碳原子形成3個(gè)σ共價(jià)鍵,故C的雜化類型是sp2雜化;石墨是層狀結(jié)構(gòu),在層中C原子與相鄰的3個(gè)C原子形成共價(jià)鍵,在層間C原子之間以分子間作用力結(jié)合,故在層中C原子的配位數(shù)是3。(2)LiNiO2中含有Li、Ni、O三種元素,其中O是非金屬元素,Li、Ni是金屬元素,非金屬元素的電負(fù)性大于金屬元素的,故三種元素中電負(fù)性最大的元素是O。(3)Ni是28號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理可知基態(tài)Ni原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,Ni原子失去最外層的2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子,就得到Ni3+,則基態(tài)Ni3+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d7;3d能級(jí)有5個(gè)軌道,每個(gè)軌道最多可容納2個(gè)自旋方向相反的電子,故其中有3個(gè)未成對(duì)的電子。(4)金剛石、碳化硅、晶體硅都是共價(jià)晶體,原子半徑越小,共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)就越短,該化學(xué)鍵的鍵能就越大,物質(zhì)的硬度就越大。(5)根據(jù)題圖2、3可知,晶胞中K原子8個(gè)位于頂點(diǎn),6個(gè)位于面上,4個(gè)位于內(nèi)部,晶胞中K原子數(shù)目=8×18+6×12+4=8,晶胞中每層石墨烯部分結(jié)構(gòu)中有4條邊(8個(gè)C原子)處于晶胞面上,其他C原子處于晶胞內(nèi)部,C原子數(shù)目=12×4+8×4×12=64,K、C原子數(shù)目之比為1∶8,則該插層化合物的化學(xué)式是KC8,該化合物為離子化合物,K層與石墨層之間的化學(xué)鍵類型為離子鍵;1個(gè)晶胞中含有8個(gè)K原子,64個(gè)C原子,則晶胞質(zhì)量m=(39×8+12×64)g·mol-1NA·mol-1=138.鍺(Ge)在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar],有個(gè)未成對(duì)電子。

(2)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、三鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是。

(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因。

GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃-49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約400(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米ZnGeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是。

(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為,微粒之間存在的作用力是。

(6)晶胞有兩個(gè)基本要素:①原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置,下圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),B為(12,0,12),C為(12,1②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76pm,其密度為g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。

答案(1)3d104s24p22(2)Ge原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次升高,原因是分子結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力逐漸增強(qiáng)(4)O>Ge>Zn(5)sp3共價(jià)鍵(6)①(14,14,14)②解析(1)Ge是32號(hào)元素,位于第四周期第ⅣA族,基態(tài)Ge原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,根據(jù)其核外電子排布可知核外有2個(gè)未成對(duì)電子。(4)元素非金屬性:Zn<Ge<O,一般元素的非金屬性越強(qiáng),吸引電子的能力越強(qiáng),元素的電負(fù)性越大,故電負(fù)性:O>Ge>Zn。(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),Ge原子與周圍4個(gè)Ge原子形成正四面體結(jié)構(gòu),Ge原子形成4個(gè)σ鍵,采取sp3雜化;Ge單晶屬于共價(jià)晶體,Ge原子靠共價(jià)鍵聚集。(6)①D與周圍4個(gè)原子形成正四面體結(jié)構(gòu),D與頂點(diǎn)A的連線距離為晶胞體對(duì)角線的14,根據(jù)正四面體的幾何特性可知,D在xy平面上的投影應(yīng)為AC的一半,在xz平面上的投影為AB的一半,A為坐標(biāo)原點(diǎn),B為(12,0,12),C為(12,12,0),則D為(14,14,14);②根據(jù)均攤法,該晶胞中Ge原子的數(shù)目為8×18+6×12+4=8,則晶胞質(zhì)量m=8×73NAg,晶胞的體積V=a3pm3=565.763×1039.鋯是冶金工業(yè)的“維生素”,它與氧族元素(O、S、Se、Te)形成的化合物在材料工業(yè)中應(yīng)用廣泛。其中碲化鋯(ZrTe2)和硒化鋯(ZrSe2)均為新型材料,氧化鋯(ZrO2)具有特殊的熱電性,氧化鋯常用作陶瓷絕緣材料和陶瓷遮光劑。(1)氧族元素各基態(tài)原子第一電離能隨原子序數(shù)增大依次減小的原因?yàn)椤?/p>

(2)Zr(ClO4)4是一種常見的鋯鹽,ClO4-的空間構(gòu)型為,其中Cl原子的雜化方式為(3)如圖為硒化鋯的分子結(jié)構(gòu)(甲)和氧化鋯的晶胞結(jié)構(gòu)(乙)。①硒化鋯的沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于氧化鋯,原因?yàn)?硒化鋯和氧化鋯的配位數(shù)分別為、。

②已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,據(jù)圖乙中數(shù)據(jù)計(jì)算氧化鋯的密度為g·cm-3(用含NA和a的代數(shù)式表示,列式即可)

答案(1)原子半徑越大,原子核對(duì)核外電子的吸引能力越弱,越容易失去第一個(gè)電子(2)正四面體形sp3(3)①硒化鋯為分子晶體,氧化鋯為離子晶體,所以硒化鋯的沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于氧化鋯68②91×4+16×8解析(2)ClO4-中Cl的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,孤對(duì)電子數(shù)為0,雜化方式為sp3雜化,離子的空間構(gòu)型為正四面體形;(3)①由分子結(jié)構(gòu)圖可知,硒化鋯晶胞中1個(gè)鋯原子周圍有6個(gè)硒原子,氧化鋯晶胞中1個(gè)鋯原子周圍有8個(gè)氧原子,其配位數(shù)分別為6、8;②由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中鋯原子位于頂點(diǎn)和面心,個(gè)數(shù)為8×1840.C、Si、Ge、Sn是同族元素,該族元素單質(zhì)及其化合物在材料、醫(yī)藥等方面有重要應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)第四周期與基態(tài)Ge原子具有相同未成對(duì)電子數(shù)的元素有(填元素符號(hào));1mol晶體硅與1mol碳化硅所含共價(jià)鍵數(shù)目之比為,晶體硅的熔點(diǎn)比碳化硅的熔點(diǎn)(填“高”或“低”)。

(2)SnCl2極易水解生成Sn(OH)Cl沉淀,Sn(OH)Cl中四種元素電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?。在堿溶液中Sn(Ⅱ)的存在形式為[Sn(OH)3]-(亞錫酸根離子),[Sn(OH)3]-中Sn的價(jià)電子對(duì)數(shù)為,該離子中存在的化學(xué)鍵類型有(填標(biāo)號(hào))。

a.離子鍵b.共價(jià)鍵c.配位鍵d.氫鍵(3)常溫下在水中的溶解度:Na2CO3NaHCO3(填“>”或“<”),用氫鍵的相關(guān)知識(shí)解釋其原因:。

(4)灰錫的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似(如圖甲所示),其中A處原子的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則B處原子的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。在圖乙網(wǎng)格中補(bǔ)全灰錫的晶胞沿y軸的投影圖。已知灰錫的密度為ρg·cm-3,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,根據(jù)硬球接觸模型,則Sn原子半徑r(Sn)=pm(用代數(shù)式表示)。

圖甲圖乙答案(1)Ti、Ni、Se1∶2低(2)Sn<H<Cl<O4bc(3)>HCO3-中含有羥基,可與另外的HCO3-中的氧原子形成氫鍵,從而形成多聚體,降低溶解度(4)(34,14,1解析(1)基態(tài)Ge原子價(jià)電子排布式為4s24p2,有2個(gè)未成對(duì)電子,第四周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ge原子相同的元素有Ti、Ni、Se;晶體硅中每個(gè)Si原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)共價(jià)鍵被兩個(gè)Si原子共用,所以1mol晶體硅中含有2mol共價(jià)鍵,碳化硅中每個(gè)硅原子形成4個(gè)Si—C鍵,不與別的硅原子共用,1mol碳化硅中含4mol共價(jià)鍵,故二者所含共價(jià)鍵數(shù)目之比為1∶2;原子半徑C<Si,Si—C鍵的鍵長(zhǎng)小于Si—Si鍵,Si—C鍵鍵能更大,故晶體硅的熔點(diǎn)比碳化硅的熔點(diǎn)低。(2)Sn與C同族,價(jià)電子數(shù)為4,則[Sn(OH)3]-中Sn原子與O原子形成3個(gè)σ鍵,此外還有1對(duì)孤電子對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4;該離子中Sn原子與O原子形成配位鍵,O原子和H原子形成共價(jià)鍵,不存在離子鍵,氫鍵不是化學(xué)鍵,故選bc。(4)根據(jù)坐標(biāo)系和A處原子的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可知,B處原子的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(34,14,14);頂點(diǎn)的Sn原子投影到大正方形的四個(gè)頂點(diǎn),側(cè)面、底面、頂面的面心的Sn原子投影到大正方形的邊的中間位置,前面、后面面心的Sn原子投影到大正方形的中心,內(nèi)部的四個(gè)Sn原子位于正四面體空隙,據(jù)此畫出投影圖;位于正四面體中心的Sn原子與周圍4個(gè)Sn緊密接觸,所以2r(Sn)為體對(duì)角線的四分之一,晶胞的體積為833r3(Sn)cm3,1個(gè)晶胞中Sn原子的個(gè)數(shù)為8,故119×8NAg841.CuInSe2晶體具有優(yōu)良的光學(xué)特性,是當(dāng)今光電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和太陽(yáng)能電池吸收層的理想材料。回答下列問(wèn)題:(1)硒(Se)是人體內(nèi)必需的微量元素之一。基態(tài)Se原子的電子排布式為[Ar]。H2O、H2S和H2Se的沸點(diǎn)由低到高的順序?yàn)?填化學(xué)式,下同),還原性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)?鍵角由小到大的順序?yàn)?。SeF2分子存在角形和直線形兩種異構(gòu)體,其中直線形分子的鍵長(zhǎng)較長(zhǎng),分子的能量較大。

(2)銦(In)為ⅢA族元素,InF3和InI3的熔點(diǎn)分別是1170℃和210℃,熔點(diǎn)差異的原