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文檔簡介
3.1物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識測試題20232024學(xué)年高二下學(xué)期化學(xué)人教版(2019)選擇性必修2一、單選題1.鋰電池負(fù)極材料為Li嵌入兩層石墨層中,形成如圖所示的晶胞結(jié)構(gòu)。下列說法中正確的是A.晶胞中Li與C原子個數(shù)比為1:6 B.Li的配位數(shù)為8C.碳原子的雜化方式為雜化 D.該負(fù)極材料的摩爾質(zhì)量為792.N2的結(jié)構(gòu)可以表示為,CO的結(jié)構(gòu)可以表示為,其中橢圓框表示π鍵,下列說法錯誤的是()A.N2分子與CO分子中都含有三鍵B.N2分子與CO分子中π鍵并不完全相同C.N2分子與CO分子互為等電子體D.N2分子與CO分子的化學(xué)性質(zhì)相同3.某氧化鋁陶瓷晶體中含有X、Y、Z三種元素,其晶胞如圖所示,則三種原子的原子個數(shù)比為()A.1∶3∶1 B.2∶1∶6 C.4∶8∶1 D.8∶12∶14.銅是生活中比較常見的一種金屬,而納米銅能在空氣中自燃,這是因為納米銅的表面粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例較大。假設(shè)某納米顆粒的大小和形狀如圖所示,則這種納米顆粒的表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)之比是()A.7:11 B.1:2 C.7:8 D.26:275.下列幾組微粒互為等電子體的有()①N2和CO②NO+和CN③CO2和CS2④N2O和CO2⑤BF3和SO3A.①②③ B.④⑤C.①③④ D.①②③④⑤6.某BaTiO晶體具有良好的電學(xué)性能,其晶胞為立方晶胞(如圖),晶胞邊長為apm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為,下列說法錯誤的是A.化學(xué)式為B.和間的最短距離為C.該晶胞中與等距離且最近的有4個D.晶體的密度為7.下列說法錯誤的是()A.NH4+與H3O+中心原子的價層電子對數(shù)相同B.BF3中硼原子的雜化類型與苯中碳原子的雜化類型相同C.SO2和O3等電子體,但兩者具有不同的化學(xué)性質(zhì)D.HOCH2CH(OH)CH2OH和CH3CHClCH2CH3都是手性分子8.已知CsCl晶體的密度為ρg·cm-3,NA為阿伏加德羅常數(shù),相鄰的兩個Cs+的核間距為acm,如圖所示,則CsCl的相對分子質(zhì)量可以表示為()A.NA·a3·ρ B. C. D.9.如圖所示是氯化銫晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,已知晶胞中2個最近的的核間距為,氯化銫()的摩爾質(zhì)量為,為阿伏加德羅常數(shù)的值,則氯化銫晶體的密度為()A. B.C. D.10.鈦酸鋇是太陽能電池材料.經(jīng)X射線衍射分析測定,鈦酸鋇的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(、均與接觸),已知晶胞邊長為,的半徑為,為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列敘述錯誤的是()A.與等距離且最近的有8個B.的半徑為C.鈦酸鋇的化學(xué)式為D.鈦酸鋇的密度11.氟化鉀鎂是一種具有優(yōu)良光學(xué)性能的材料,主要應(yīng)用于激光領(lǐng)域,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖。表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法錯誤的是()A.的配位數(shù)為12B.若位于晶胞的體心,則位于晶胞的面心C.每個位于距其最近且等距的構(gòu)成的正四面體空隙中D.若晶胞參數(shù)為anm,則晶體的密度是12.某水性鈉離子電池電極材料由、、、組成,其立方晶胞嵌入和嵌出過程中,與含量發(fā)生變化,依次變?yōu)楦窳志G、普魯士藍、普魯士白三種物質(zhì),其過程如圖所示。下列說法錯誤的是A.普魯士藍中與個數(shù)比為1∶2B.格林綠晶體中周圍等距且最近的數(shù)為6C.基態(tài)Fe原子的價電子排布式為,失去4s電子轉(zhuǎn)化為D.若普魯士白的晶胞棱長為apm,則其晶體的密度為13.作為儲氫材料的鑭鎳合金被廣泛應(yīng)用于電動車輛,某種鑭鎳合金儲氫后所得晶體的化學(xué)式為LaNi5H6,晶胞結(jié)構(gòu)如圖,晶胞參數(shù)為a,下列有關(guān)表述錯誤的是A.Z表示的微粒為H2B.每個X原子周圍最近且等距離的X原子有6個C.若A的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0.5,0.5),B的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.75,0.75,0),則C的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,0.5,1)D.若四條豎直棱的棱心位置均插入Z,則晶體的化學(xué)式為LaNi5H714.下列分子或離子之間互為等電子體的是()A.CH4和H3O+ B.和SO2 C.O3和CO2 D.N2和15.通過下列實驗可以從廢銀催化劑(、和少量)中回收銀:下列說法正確的是()A.若使用惰性電極電解廢銀催化劑制取銀,該催化劑應(yīng)與直流電源的正極連接B.浸出生成等物質(zhì)的量的,若使用濃硝酸,利用率更高C.還原過程反應(yīng)的離子方程式:D.已知銀的晶胞如上圖所示,每個銀原子周圍距離最近的銀原子數(shù)目為816.一種貴金屬磷化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知晶胞參數(shù)為anm,設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.晶體中與P距離最近的Rh的數(shù)目為8B.晶體的密度為g?cmC.晶胞中Rh的配位數(shù)為8D.晶胞中,若A處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則B處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(,0,)17.如圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中的一部分,圖中、、分別表示原子X、Y、Z。其對應(yīng)的化學(xué)式錯誤的是()A.XY B.X2YC.X3Y D.XY3Z18.和在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用,也是大氣主要污染物。硫酸鹽(含、)氣溶膠是的成分之一,在催化作用下與空氣中的在接觸室中發(fā)生可逆反應(yīng),反應(yīng)的熱化學(xué)方程式表示為:。下列說法正確的是()A.如上圖所示為的晶胞B.該反應(yīng)在任何條件下均能自發(fā)進行C.使用作催化劑同時降低了正、逆反應(yīng)的活化能D.2mol和1mol中所含化學(xué)鍵能總和比2mol中大19.有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法中錯誤的是()A.在NaCl晶體中,距Na最近的Cl形成正八面體B.在晶體中,每個晶胞平均占有4個Ca2+C.在金剛石晶體中,碳原子與碳碳鍵個數(shù)的比為1:2D.該氣態(tài)團簇分子的分子式為EF或FE20.下列各組物質(zhì)中,化學(xué)鍵類型相同,晶體類型也相同的是()A.C(金剛石)和CO2 B.CH4和H2OC.NaBr和HBr D.Cl2和KCl二、綜合題21.我國科學(xué)家制備了一種高性能Bi@氮摻雜碳納米籠。其合成過程如下圖:回答下列問題:(1)元素Bi位于第六周期第VA族,其基態(tài)原子的價電子排布式為。(2)Bi(NO3)3·5H2O中各元素第一電離能從大到小的順序為。(3)常溫下,1,3,5苯三甲酸在水中溶解度比苯甲酸大的原因為。(4)中氮原子的雜化類型有。(5)Bi@氮摻雜碳納米籠作為鉀離子電池的負(fù)極材料,充電時存在Bi到鉀鉍合金的兩步轉(zhuǎn)變,其晶胞結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?nèi)鐖D所示:合金N的化學(xué)式為。22.B、N、O、Na、Mg、Cu六種元素及其化合物是生活和工業(yè)、國防中的重要材料。(1)上述6種元素在元素周期表中位于ds區(qū)的元素有。(填元素符號)(2)下表列出的是某元素的第一至第四電離能(單位:)的數(shù)據(jù)。420310044005900上述6種元素中元素的電離能有類似變化的是(填元素符號)。(3)自然界中不存在單質(zhì)硼,主要存在的是硼的含氧化合物,從鍵能角度分析其原因是。(4)肼()可視為分子中的一個氫原子被取代所形成的一種物質(zhì)。肼可用作火箭燃料,燃燒時發(fā)生的反應(yīng)是:,若該反應(yīng)中有2molNH鍵斷裂,則形成的π鍵有mol。(5)氮和磷相結(jié)合能形成一類偶磷氮烯的化合物,其鏈狀高聚物的結(jié)構(gòu)為,則N、P的雜化方式分別為。(6)銅硒化合物是一種優(yōu)異的電化學(xué)性能材料,某銅硒形成化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。其中有4個銅離子和4個硒離子位于體內(nèi),Cu元素以和存在,晶胞中和的個數(shù)比為:。23.磷酸鐵鋰電池是綠色環(huán)保型電池,電池的總反應(yīng)為:Li1xFePO4+LixC6=LiFePO4+C6。(1)LiFepO4中Fe2+的價電子排布圖(軌道表達式)為,該電池反應(yīng)物中涉及第二周期的元素的第一電離能由大到小的順序是(用元素符號表示)。(2)H3PO4和H2CO3中P和C原子的雜化方式(填“相同”或“不相同”)。PO43-的空間結(jié)構(gòu)為。(3)石墨可用作鋰離子電池的負(fù)極材料,Li+嵌入石墨的兩層間,導(dǎo)致石墨的層堆積方式發(fā)生改變,形成化學(xué)式為LixC6的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面結(jié)構(gòu)如右圖所示,則x=;若每個六元環(huán)都對應(yīng)一個Li+,則化學(xué)式為。(4)某金屬鋰的硼氫化物是優(yōu)質(zhì)固體電解質(zhì),并具有高儲氫密度。陽離子為Li+,陰離子是由12個硼原子和12個氫原子所構(gòu)成的離子團。陰離子在晶胞中位置如圖所示,其堆積方式為,Li+占據(jù)陰離子組成的所有正四面體中心,該化合物的化學(xué)式為(用最簡整數(shù)比表示)。假設(shè)晶胞邊長為anm,則兩個最近的Li+的距離為nm。24.尿素()是最簡單的有機物之一,其合成揭開了人工合成有機物的序幕?;卮鹣铝袉栴}:(1)尿素各組成元素(氫除外,下同)電負(fù)性最強的是(填元素名稱),第一電離能由大到小的順序為(填元素符號),氮原子價層電子的軌道表達式為。(2)尿素分子中碳、氮原子的雜化方式分別為、。(3)德國化學(xué)家維勒首次使用無機物質(zhì)氰酸銨(NH4CNO)與硫酸銨合成了尿素,寫出氰酸根離子(CNO)的一種等電子體(分子、離子均可),氰酸根離子的空間構(gòu)型為。(4)尿素可與多種金屬形成配合物,其配位原子可以是。(5)現(xiàn)從尿素和草酸的水溶液中獲得一種超分子晶體(超分子是由兩種或兩種以上的分子依靠特殊作用力結(jié)合而成的),形成該晶體的特殊作用力是。X射線衍射實驗證實,一定溫度下該晶體的晶胞與鈉相同,晶胞中兩種分子的個數(shù)比為1:1,若晶胞參數(shù)為505.8pm,則該晶體的密度為g/cm3(列出計算式)。25.銅及其化合物應(yīng)用廣泛。請回答下列問題:(1)銅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,銅原子的配位數(shù)為,一個金屬銅晶胞中所含的銅原子數(shù)為;基態(tài)銅原子的價電子排布式為。(2)硫酸銅晶體俗稱藍礬、膽礬,具有催吐、解毒作用,同時也是一種重要的化工原料,具有十分廣泛的作用。的空間構(gòu)型為,其中心原子的雜化類型是。(3)不溶于水,但可溶于濃氨水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。①氨水中的微粒存在的化學(xué)鍵有(填標(biāo)號)。A.極性鍵B.非極性鍵C.氫鍵D.鍵E.鍵②中配體是,所含元素中電負(fù)性最大的非金屬元素是(填元素符號)。③中含mol鍵。(4)的熔點比高的原因是。
答案解析部分1.【答案】A【解析】【解答】A.利用均攤法,可知在每個晶胞中含有Li原子的個數(shù)為8×=1,C原子的個數(shù)為2+8×=6,晶胞中Li與C原子個數(shù)比為1:6,故A符合題意;B.結(jié)合圖1晶胞的結(jié)構(gòu),將晶胞重復(fù)排列,再把Li+的投影到石墨上對應(yīng)的位置可得圖:,Li的配位數(shù)為6,故B不符合題意;C.根據(jù)石墨的結(jié)構(gòu)特點可知在石墨層里,由于每個碳周圍連有三個碳,所以碳原子的雜化方式為sp2,故C不符合題意;D.利用均攤法,可知在每個晶胞中含有Li原子的個數(shù)為8×=1,C原子的個數(shù)為2+8×=6,所以化學(xué)式為:LiC6,摩爾質(zhì)量為79g/mol,故D不符合題意;故答案為:A。
【分析】A、結(jié)合均攤法判斷;
B、Li的配位數(shù)要結(jié)合周圍晶胞進行判斷;
C、雜化軌道=中心原子成鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù),若雜化軌道數(shù)=2,為sp雜化,雜化軌道數(shù)=3,為sp2雜化,雜化軌道數(shù)=4,為sp3雜化;
D、摩爾質(zhì)量數(shù)值上等于相對分子質(zhì)量。2.【答案】D【解析】【解答】A.根據(jù)圖象知,氮氣和CO都含有兩個π鍵和一個σ鍵,N2分子與CO分子中都含有三鍵,故A不符合題意;B.氮氣中π鍵由每個N原子各提供一個電子形成,而CO分子中其中一個π鍵由O原子提供1對電子形成屬于配位鍵,故B不符合題意;C.N2分子與CO分子中原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)也相同,二者互為等電子體,故C不符合題意;D.N2分子在空氣中不燃燒,CO分子在空氣中燃燒,所以兩種分子的化學(xué)性質(zhì)不相同,故D符合題意。故答案為:D。【分析】由題意可知N2分子中N原子之間、CO分子中C、O原子之間均通過2個π鍵,一個σ鍵,即三鍵結(jié)合,其中,CO分子中1個π鍵由O原子單方面提供孤電子對,C原子提供空軌道通過配位鍵形成。3.【答案】A【解析】【解答】在圖中所示的晶胞中:X原子的個數(shù)為8=1,Y原子的個數(shù)為12=3,Z原子的個數(shù)為1,所以X、Y、Z三種原子的個數(shù)比為1∶3∶1?!痉治觥烤Оc的原子是8個晶胞共有的;楞的中心的原子是12晶胞共有的;晶胞中心的原子是一個晶胞獨有的。4.【答案】A【解析】【解答】由該納米顆粒的結(jié)構(gòu)圖可知,表面粒子數(shù)為8(頂角)+6(面心)=14,而粒子總數(shù)為14+8=22,所以表面粒子數(shù)與總粒子數(shù)之比為14:22=7:11,A符合題意。
【分析】依據(jù)圖像分析作答。5.【答案】D【解析】【解答】等電子體是指:粒子中含有相同的原子個數(shù)且最外層電子數(shù)之和相等,如果為陽離子,則電子數(shù)減去所帶的電荷數(shù)值,若為陰離子,電子數(shù)加上所帶的電荷數(shù)值。①N2和CO中,原子個數(shù)分別為2、2,最外層電子數(shù)分別為14、14,為等電子體;②NO+和CN中,原子個數(shù)分別為2、2,最外層電子數(shù)分別為5+61=10和4+5+1=10,為等電子體。③CO2和CS2中均為3個原子,O和S同主族,所以兩粒子中最外層電子數(shù)必然相等,為等電子體。④N2O和CO2均為3個原子,最外層電子數(shù)分別為5+5+6=16和4+6×2=16,為等電子體。⑤BF3和SO3均含4個原子,最外層電子數(shù)分別為3+7×3=24和6×4=24,為等電子體。故①②③④⑤都屬于等電子,D符合題意。故答案為:D【分析】在分子或原子中電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)
陽離子中:電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)所帶電荷數(shù)
陰離子中:電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+所帶電荷數(shù)6.【答案】C【解析】【解答】A.鋇離子位于頂點,含有8個鋇離子,結(jié)合占位計算得到1/8x8=1,鈦離子位于體心只有1個,氧離子位于面心,共有6個,結(jié)合占位計算1/2x6=3,因此其化學(xué)式為:,故A不符合題意;
B.鋇離子位于頂點,鈦離子位于體心,因此即可計算出體對角線距離的一半即為距離=pm,故B不符合題意;
C.該晶胞中與等距離且最近的有8個,故C符合題意;
D.每個晶胞中含有1個,因此密度=g/cm3=,故D不符合題意;
故答案為:C
【分析】根據(jù)晶胞圖,鋇離子位于頂點,含有8個鋇離子,結(jié)合占位計算得到1/8x8=1,鈦離子位于體心只有1個,氧離子位于面心,共有6個,結(jié)合占位計算1/2x6=3,因此其化學(xué)式為:,鋇離子與氧離子最近距離是體對角線的一半,根據(jù)氧離子占位與氧離子最近的氧離子均處于面心共有8個,根據(jù)密度=結(jié)合參數(shù)即可計算出密度。7.【答案】D【解析】【解答】A.NH4+中氮原子的價層電子對數(shù)為(5+41)/2=4,H3O+中氮原子價層電子對數(shù)為(6+2)/2=4,故A不符合題意;B.BF3分子中B原子最外層有三個電子,與氟原子形成三個σ鍵,沒有孤電子對,所以雜化類型為sp3雜化,苯分子有π鍵,每個C形成三個σ鍵沒有孤電子對也是sp3雜化,故B不符合題意;C.SO2和O3等電子體,但兩者具有不同的化學(xué)性質(zhì),故C不符合題意;D.HOCH2CH(OH)CH2OH中兩邊的碳原子上都有兩個氫原子,中間碳上連有兩個HOCH2基團,所以不含有手性碳,故D符合題意;故答案為:D。
【分析】A.根據(jù)價層電子對數(shù)的計算方法進行計算;
B.根據(jù)成鍵情況判斷雜化方法;
C.等電子體的化學(xué)性質(zhì)不一定相似;
D.手性碳原子上連接的四個原子或原子團都不相同,據(jù)此進行判斷。8.【答案】A【解析】【解答】由圖可知,相鄰的兩個Cs+的核間距為acm,即晶胞棱長為acm,體積為a3cm3,頂點在空間被8個晶胞共用,體心為1個晶胞擁有,可知含1個氯離子,Cs+個數(shù)=8×1/8=1,由晶胞的質(zhì)量m=ρV=M/NA可知,M=ρVNA=NA·a3·ρg·mol-1,摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對分子質(zhì)量,所以其相對分子質(zhì)量是ρa3NA,
故答案為:A
【分析】本題要熟悉晶胞體積的計算,阿伏加德羅常數(shù)的關(guān)系和物質(zhì)的量之建的關(guān)系;9.【答案】C【解析】【解答】氯離子位于頂點,則晶胞中所含氯離子的數(shù)目為,銫離子位于體心,則晶胞中所含銫離子的數(shù)目為1,即一個晶胞中含有一個氯離子和一個銫離子,則一個晶胞的質(zhì)量為,2個最近的的核間距為,即晶胞的邊長為,晶胞的體積為,則晶胞的密度為,故答案為:C。
【分析】利用均攤法確定該立方體中含有的離子,根據(jù)計算密度。10.【答案】D【解析】【解答】A、由圖可知,位于體心,則與等距離且最近的位于頂點,數(shù)目為8,故A不符合題意;B、已知晶胞邊長為apm,O2的半徑為bpm,晶胞邊長2r(Ti4+)+2r(O2)=apm,則r(Ti4+)=pm,故B不符合題意;C、由圖可知,Ti位于晶胞的頂點,數(shù)目為8×=l,Ba位于體心,數(shù)目為1,O位于晶胞的棱上,數(shù)目為12×=3,則鈦酸鋇的化學(xué)式為BaTiO3,C項不符合題意;D、晶胞的化學(xué)式為BaTiO3,則其質(zhì)量為,晶胞體積為(a×1010cm)3=a3×1030cm3,則晶體密度g·cm3,故D符合題意;故答案為:D。【分析】A、與等距離且最近的位于頂點;
B、2r(O2)+2r(Ti4+)=apm;
C、根據(jù)均攤法計算;
D、根據(jù)計算。11.【答案】C【解析】【解答】A、由圖可知,與等距且最近的F位于棱心,共12個,即的配位數(shù)為12,故A不符合題意;B、若位于晶胞的體心,則K+位于晶胞的頂點處,位于面心,故B不符合題意;
C、每個位于距其最近且等距的構(gòu)成的正八面體體心中,故C符合題意;D、由均攤法可知,1個晶胞中含有Mg2+的數(shù)目為,F(xiàn)的數(shù)目為,K+的數(shù)目為1,則晶胞的質(zhì)量為,密度為,故D不符合題意;故答案為:C。【分析】A、與等距且最近的F位于棱心;
B、位于晶胞的體心,則K+位于晶胞的頂點處,位于面心;
C、每個位于距其最近且等距的構(gòu)成的正八面體體心中;
D、根據(jù)均攤法和ρ=計算。12.【答案】A【解析】【解答】A.根據(jù)均攤原則,普魯士藍晶胞中含F(xiàn)e:、CN數(shù)、Na+數(shù)4,根據(jù)化合價代數(shù)和等于0,可知與個數(shù)比為1∶1,故A符合題意;B.根據(jù)晶胞圖,格林綠晶體中周圍等距且最近的數(shù)為6,故B不符合題意;C.Fe是26號元素,基態(tài)Fe原子的價電子排布式為,失去4s電子轉(zhuǎn)化為,故C不符合題意;D.根據(jù)均攤原則,普魯士白晶胞中含F(xiàn)e:、CN數(shù)、Na+數(shù)8,若普魯士白的晶胞棱長為apm,則其晶體的密度為,故D不符合題意;故答案為:A?!痉治觥緼.根據(jù)均攤法計算;
B.格林綠晶體中周圍等距且最近的數(shù)為6;
C.Fe為26號元素,根據(jù)構(gòu)造原理可知,基態(tài)Fe原子的價電子排布式為,失去4s電子轉(zhuǎn)化為;
D.根據(jù)均攤法和計算。13.【答案】D【解析】【解答】A.從晶胞中可以計算,含X原子個數(shù)為=1,含Y原子個數(shù)為=5,含Z個數(shù)為=3,對照晶胞的化學(xué)式LaNi5H6,可得出Z表示的微粒為H2,A不符合題意;B.從圖中可以看出,每個X原子周圍最近且等距離的X原子在頂點上,數(shù)目為6,B不符合題意;C.若A的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0.5,0.5),B的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.75,0.75,0),則坐標(biāo)原點為底面左下角的X原子,晶胞參數(shù)為1,所以C的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,0.5,1),C不符合題意;D.若四條豎直棱的棱心位置均插入Z,則與原晶胞比,增加Z的個數(shù)為=1,而Z為H2,所以晶體的化學(xué)式為LaNi5H8,D符合題意;故答案為:D。
【分析】A.根據(jù)均攤法計算;
B.每個X原子周圍最近且等距離的X原子在頂點上;
C.坐標(biāo)原點為底面左下角的X原子,C的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(1,0.5,1);
D.根據(jù)均攤法計算。14.【答案】D【解析】【解答】化學(xué)通式相同且價電子總數(shù)相等的微?;榈入娮芋w。CH4和H3O+的原子總數(shù)不同,A不符合題意;和SO2的原子總數(shù)不同,B不符合題意;O3和CO2的價電子總數(shù)不同,C不符合題意;N2和的原子總數(shù)相同,價電子總數(shù)也相同,D符合題意。故答案為:D
【分析】等電子體是指價電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團。15.【答案】A【解析】【解答】A.若使用惰性電極電解廢銀催化劑制取銀,該催化劑應(yīng)該做電解池的陽極,應(yīng)與直流電源的正極連接,故A符合題意;B.濃硝酸有強氧化性,但硝酸不穩(wěn)定易分解,且揮發(fā)性較強,濃硝酸還原產(chǎn)物是二氧化氮,稀硝酸還原產(chǎn)物是NO,根據(jù)電子守恒規(guī)律生成等物質(zhì)的量的,使用稀硝酸消耗的酸的量更少,而且廢氣產(chǎn)量更少,故B不符合題意;C.沉銀以后才還原,所以還原過程反應(yīng)的離子方程式:,故C不符合題意;D.以頂點銀原子為研究對象,與之最近的銀原子位于面心,每個頂點為8個晶胞共用,銀晶體中每個銀原子周圍距離最近的銀原子數(shù)目為,故D不符合題意;故答案為:A。
【分析】A.電解制取單質(zhì)銀,該催化劑應(yīng)該為電解池的陽極,電解池陽極與電源正極相連;
B.濃硝酸有強氧化性,不穩(wěn)定且易揮發(fā),濃硝酸還原產(chǎn)物是二氧化氮;
C.根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物,結(jié)合質(zhì)量守恒書寫離子方程式;
D.每個銀原子周圍距離最近的銀原子數(shù)目為12。16.【答案】A【解析】【解答】A.晶體中以底面P為例,上層與P距離最近的Rh的數(shù)目為4、下層與P距離最近的Rh的數(shù)目為4,故共8個,A符合題意;B.由分析可知,以密度為g/cm3,B不符合題意;C.晶胞中與Rh距離最近的P的數(shù)目為4,配位數(shù)為4,C不符合題意;D.晶胞中,若A處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),則B處原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(,,0),D不符合題意;故答案為:A?!痉治觥緽.根據(jù)計算;
C.與Rh距離最近的P的數(shù)目為4;
D.B點原子坐標(biāo)為(,,0)。17.【答案】B【解析】【解答】A.該晶胞中,X、Y的數(shù)目均為,粒子數(shù)目比為1∶1,化學(xué)式為XY,故A不符合題意;B.該晶胞中X位于體心,數(shù)目為1,Y的數(shù)目為,粒子數(shù)目比為1∶1,化學(xué)式為XY,故B符合題意;C.該晶胞中,X位于體心和頂點,數(shù)目為,Y位于頂點,數(shù)目為,粒子數(shù)目比為3∶1,化學(xué)式為X3Y,故C不符合題意;D.該晶胞中,X的數(shù)目為,Y的數(shù)目為,Z的數(shù)目為1,粒子數(shù)目比為1∶3∶1,化學(xué)式為XY3Z,故D不符合題意;故答案為:B。
【分析】根據(jù)均攤法計算。18.【答案】C【解析】【解答】A.根據(jù)圖像,一個該晶胞中V原子的個數(shù)=8×+1=2,O原子的個數(shù)=4×+2=4,則該晶體的化學(xué)式為VO2,A不符合題意;B.的ΔH<0,ΔS<0,由于當(dāng)ΔG=ΔH-TΔS<0時反應(yīng)才能自發(fā)進行,則該反應(yīng)在溫度較低時自發(fā),不是任何條件下都自發(fā),B不符合題意;C.催化劑會同時降低正、逆反應(yīng)的活化能,C符合題意;D.的ΔH<0,說明反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能,D不符合題意;故答案為:C。
【分析】A.根據(jù)均攤法計算;
B.根據(jù)ΔHTΔS<0時反應(yīng)自發(fā)進行分析;
D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能。19.【答案】D【解析】【解答】A.氯化鈉晶體中,距Na+最近的Cl?是6個,即鈉離子的配位數(shù)是6,6個氯離子形成正八面體結(jié)構(gòu),故A不符合題意;B.Ca2+位于晶胞頂點和面心,數(shù)目為8×+6×=4,即每個晶胞平均占有4個Ca2+,故B不符合題意;C.金剛石晶胞中相連4個C形成四面體結(jié)構(gòu),則6個碳原子形成一個環(huán)且不在同一平面上,故C不符合題意;D.該氣態(tài)團簇分子的分子含有4個E和4個F原子,則該氣態(tài)團簇分子的分子式為E4F4或F4E4,故D符合題意;故答案為:D。【分析】A.根據(jù)晶胞圖即可找出與鈉離子最近的氯離子個數(shù)為6個形成正八面體
B.根據(jù)晶胞中占位情況即可計算出鈣離子的個數(shù)
C.根據(jù)金剛石的空間結(jié)構(gòu)即可判斷
D.根據(jù)分子模型即可計算出含有的原子個數(shù)即可寫出分子式20.【答案】B【解析】【解答】A.金剛石是由C原子之間通過共價鍵結(jié)合形成的原子晶體;干冰是由CO2分子通過范德華力結(jié)合形成的分子晶體,CO2中只含共價鍵;化學(xué)鍵類型相同,晶體類型不同,A不符合題意;B.CH4和H2O都是分子,都只含共價鍵,構(gòu)成的晶體均為分子晶體,B符合題意;C.NaBr由Na+和Br-構(gòu)成,含有離子鍵,構(gòu)成的晶體為離子晶體;HBr是分子,含有共價鍵,形成的晶體是分子晶體;化學(xué)鍵類型和晶體類型均不同,C不符合題意;D.Cl2是分子,含有共價鍵,構(gòu)成的晶體是分子晶體;KCl由K+和Cl-構(gòu)成,含有離子鍵,構(gòu)成的晶體是離子晶體;化學(xué)鍵類型和晶體類型均不同,D不符合題意。故答案為:B。
【分析】A.金剛石為原子晶體,CO2為分子晶體;
B.CH4和H2O都是分子晶體;
C.NaBr是離子晶體,HBr是分子晶體;
D.Cl2是分子晶體,KCl是離子晶體;21.【答案】(1)6s26p3(2)N>O>H>Bi(3)1,3,5苯三甲酸有三個羧基,與水分子間形成的氫鍵比苯甲酸多(4)sp2、sp3(5)K3Bi【解析】【解答】(1)元素Bi位于第6周期VA族,與N原子為同主族元素,則其基態(tài)原子的價電子排布式為6s26p3;(2)Bi(NO3)3?5H2O中含有H、N、O、Bi,N>O>H,Bi為金屬元素,電離能一般都小于非金屬,所以N>O>H>Bi;(3)常溫下,1,3,5苯三甲酸中含有三個羧基,羧基數(shù)目越多,羧基與水形成的氫鍵數(shù)目越多,增大有機物在水中的溶解度,則1,3,5苯三甲酸比苯甲酸在水中溶解度大;(4)中紅色標(biāo)注的N原子,含有3條鍵、一個孤電子對為sp3雜化,黃色標(biāo)注的N原子含有2條鍵、一個孤電子對,為sp2雜化;(5)①根據(jù)M的晶胞結(jié)構(gòu),距離體內(nèi)鉀原子最近的鉀原子在頂角和其3個面的面心,形成正四面體構(gòu)型,則離鉀原子最近的鉀原子有4個;②合金N中8個鉀原子在棱上,4個在體內(nèi),K原子個數(shù)=8×+4=6,Bi原子2個均在體內(nèi),則化學(xué)式為K3Bi。
【分析】(1)Bi價電子有5個,位于第六周期,位于P區(qū),所以價電子排布式6S26P3
(2)同周期從左往右,電離能逐漸增大,但是N原子時半充滿結(jié)構(gòu),電離能異常高,N>O>H,Bi為金屬元素,電離能一般都小于非金屬,所以N>O>H>Bi
(3)與說分子形成氫鍵可以增大其在水中的溶解度
(4)形成雙鍵時為SP2雜化,形成3個單鍵時候為SP3雜化
(5)利用均攤法,分辨算出K和Bi原子個數(shù)比值即可22.【答案】(1)Cu(2)Na、Cu(3)BO鍵鍵能大于BB鍵,更易形成穩(wěn)定性更強的BO鍵(4)1.5(5)、(6)2∶1【解析】【解答】(1)因為ds區(qū)包括IB、IIB副族的元素,而B、N、O、Na、Mg、Cu六種元素中,只有Cu是IB族的元素,故答案:Cu。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知第二電離能遠大于第一電離能,屬于第1A族或第IB族,由于氫原子只有1個電子,因此滿足條件的是Na、Cu,故答案:Na、Cu。(3)因為BO鍵鍵能大于BB鍵,所以硼更易形成穩(wěn)定性更強的BO鍵即硼的含氧化合物,故答案:BO鍵鍵能大于BB鍵,更易形成穩(wěn)定性更強的BO鍵。(4)由反應(yīng)可知,有2molNH鍵斷裂,即有0.5molN2H4參加反應(yīng),根據(jù)化學(xué)方程式可知產(chǎn)生的氮氣的物質(zhì)的量為0.75mol,而每個氮分子中含有2個π鍵,所以形成1.5molπ鍵,故答案為:1.5。(5)由氮和磷相結(jié)合能形成一類偶磷氮烯的化合物的鏈狀高聚物的結(jié)構(gòu)為,分子中P原子形成4個o鍵、沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目為4,則N采用的雜化方式為sp2,P原子采用的雜化方式為sp3。故答案:、。(6)由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知:4個銅離子位于體內(nèi),含有銅原子數(shù)=8+2+4=6,4個硒離子位于體內(nèi),含有硒原子數(shù)為4,根據(jù)化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為0。設(shè)含原子數(shù)為x,含原子數(shù)為y,則x+y=6,x+2y=8,解得x=4,y=2,所以晶胞中和的個數(shù)比為:2:1,故答案:2:1。
【分析】(1)利用構(gòu)造原理分區(qū)。(2)根據(jù)能層變化,電離能發(fā)生突變;(3)鍵能越大,穩(wěn)定性越強;(4)依據(jù)單鍵是σ鍵,雙鍵一個σ鍵和一個π鍵,三鍵是一個σ鍵和兩個π鍵;(5)依據(jù)價層電子對數(shù)=σ鍵數(shù)+孤電子對數(shù),由價層電子對數(shù)確定雜化類型;(6)根據(jù)化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為0分析。23.【答案】(1);O>C>Li(2)不相同;正四面體(3)1;(4)面心立方堆積;;【解析】【解答】(1)鐵元素是26號元素,F(xiàn)e2+核外有24個電子,根據(jù)能量最低原理,F(xiàn)e2+核外電子排布是1S22S22P63S23P63d6,價電子排布圖為;該電池反應(yīng)物中涉及第二周期的元素有Li、C、O,同周期元素從左到右,第一電離能有增大的趨勢,所以第一電離能由大到小的順序是O>C>Li;(2)根據(jù)價電子對數(shù)=(中心原子價電子數(shù)+配位原子提供的電子數(shù)離子所帶電荷數(shù)),價電子對數(shù)等于其雜化軌道數(shù),H3PO4中P原子的雜化軌道數(shù)是4,P原子雜化方式是SP3,H2CO3中C原子的雜化軌道數(shù)是3,C原子雜化方式是SP2,雜化方式不同;PO43-中P原子的雜化軌道數(shù)是4,無孤電子對,所以PO43-空間結(jié)構(gòu)為正四面體;(3)根據(jù)均攤原則,每個碳環(huán)實際占用2個碳原子,每個鋰離子占用碳環(huán)是=3,石墨嵌入化合物的Li、C原子數(shù)比為1:6,所以中x=1;若每個六元環(huán)都對應(yīng)一個Li+,則石墨嵌入化合物的Li、C原子數(shù)比為1:2,所以化學(xué)式是;(4)根據(jù)陰離子在晶胞中位置圖,陰離子在晶胞頂點和面心,所以堆積方式為面心立方堆積;根據(jù)“均攤法”,陰離子數(shù),Li+占據(jù)陰離子組成的所有正四面體中心,晶胞中共8個鋰離子,故該化合物的化學(xué)式;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),晶胞邊長為anm,Li+占據(jù)陰離子組成的所有正四面體中心,晶胞邊長為anm,所以兩個最近的Li+的距離為相鄰的兩個正四面體的體心間距(或兩個八分之一晶胞立方的體心間距),是晶胞邊長的一半,即nm。【分析】(1)鐵元素是26號元素,F(xiàn)e2+核外有24個電子,根據(jù)能量最低原理分析;同周期元素從左到右,第一電離能有增大的趨勢(2)價電子對數(shù)=(中心原子價電子數(shù)+配位原子提供的電子數(shù)離子所帶電荷數(shù)),據(jù)此計算雜化軌道數(shù);(3)根據(jù)石墨嵌入化合物的平面結(jié)構(gòu)圖分析Li、C原子數(shù)比;(4)根據(jù)陰離子在晶胞中位置圖,判斷堆積方式;利用“均攤法”計算該化合物的化學(xué)式;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析兩個最近的Li+的距離。24.【答案】(1)氧;;(2)sp2;sp3(3)CO2(其他合理即可);直線形(4)N或O(5)氫鍵;【解析】【解答】(1)尿素中含有H、C、N、O四種原子,同周期元素從左到右電負(fù)性依次增強,氫除外電負(fù)性最強的是氧;同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢,N元素原子的2p能級有3個電子,為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量降低,失去電子需要的能量較高,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能;氮原子價層電子的軌道表達式為;(2)尿素分子中碳成雙鍵,呈平面型結(jié)構(gòu),雜化方式為sp2;氮原子成三個單鍵,有一對孤電子對,價層電子對為4對,雜化方式為sp3;(3)氰酸根離子(CNO)含有三個原子,價電子總數(shù)為16,它的等電子體有CO2、N3?、SCN等;等電子體結(jié)構(gòu)相似,CNO與CO2互為等電子體,CO2(4)CNO中N和
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