2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)41物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)的性質(zhì)含解析魯科版

PAGE9-物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)的性質(zhì)(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)1．如圖是a、b兩種不同物質(zhì)的熔化曲線，下列說法中正確的是()①a是晶體②a是非晶體③b是晶體④b是非晶體A．①④ B．②④C．①③ D．②③A[晶體有固定的熔點(diǎn)，由圖a來分析，中間有一段溫度不變但始終在汲取能量，這段就代表a晶體在熔化；由b曲線可知，溫度始終在上升，沒有一個溫度是停留的，所以找不出固定的熔點(diǎn)，b為非晶體。]2．下列晶體分類中正確的一組是()選項(xiàng)離子晶體原子晶體分子晶體ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金剛石玻璃C[A項(xiàng)中固態(tài)Ar為分子晶體；B項(xiàng)中H2SO4為分子晶體、石墨是混合型晶體；D項(xiàng)中玻璃是非晶體。]3．下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)：BCl3Al2O3Na2ONaClAlF3AlCl3干冰SiO2－10720739208011291190－571723據(jù)此做出的下列推斷中錯誤的是()A．鋁的化合物的晶體中有的是離子晶體B．表中只有BCl3和干冰是分子晶體C．同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D．不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體B4．下列改變需克服相同類型作用力的是()A．碘和干冰的升華B．Na2O2和C60的熔化C．氯化氫和氯化鉀的溶解D．溴的氣化和NH4Cl加熱分解A[A項(xiàng)的改變克服的都是分子間作用力，正確；Na2O2和C60的熔化分別克服的是離子鍵和分子間作用力，B項(xiàng)錯誤；氯化氫和氯化鉀的溶解分別克服的是共價(jià)鍵和離子鍵，C項(xiàng)錯誤；溴的氣化克服的是分子間作用力，NH4Cl分解破壞的是離子鍵和共價(jià)鍵。]5．下列有關(guān)離子晶體的數(shù)據(jù)大小比較不正確的是()A．熔點(diǎn)：NaF>MgF2>AlF3B．晶格能：NaF>NaCl>NaBrC．陰離子的配位數(shù)：CsCl>NaCl>CaF2D．硬度：MgO>CaO>BaOA[由于r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所帶電荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的離子鍵依次增加，晶格能依次增大，故熔點(diǎn)依次上升。r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次減小。在CsCl、NaCl、CaF2中陰離子的配位數(shù)分別為8、6、4。r(Mg2＋)<r(Ca2＋)<r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO的晶格能依次減小，硬度依次減小。]6．下列有關(guān)說法不正確的是()A．水合銅離子的模型如圖甲所示，1個水合銅離子中有4個配位鍵B．CaF2晶體的晶胞如圖乙所示，每個CaF2晶胞平均占有4個Ca2＋C．H原子的電子云圖如圖丙所示，H原子核外大多數(shù)電子在原子核旁邊運(yùn)動D．金屬Cu中Cu原子積累模型如圖丁所示，為最密積累，每個Cu原子的配位數(shù)均為12C7．鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體，結(jié)構(gòu)如圖所示。有關(guān)說法不正確的是()A．該晶體屬于離子晶體B．該晶體的化學(xué)式為Ba2O2C．該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相像D．與每個Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有12個B[由晶胞結(jié)構(gòu)及“均攤法”計(jì)算，一個晶胞中含Ba2＋：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4(個)，含Oeq\o\al(2－,2)：12×eq\f(1,4)＋1＝4(個)，故晶體的化學(xué)式是BaO2，B項(xiàng)錯誤。]8．(1)一種銅金合金晶體具有面心立方最密積累結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點(diǎn)，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為________；該晶體中原子之間的作用力是________。(2)上述晶體具有儲氫功能，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中。若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與CaF2(見圖)的結(jié)構(gòu)相像，該晶體儲氫后的化學(xué)式應(yīng)為________。解析：(1)由于是面心立方最密積累，晶胞內(nèi)N(Cu)＝6×eq\f(1,2)＝3，N(Au)＝8×eq\f(1,8)＝1。(2)依據(jù)CaF2結(jié)構(gòu)圖可以知道，氫原子在晶胞內(nèi)(白球)，數(shù)目是8個，儲氫后的化學(xué)式為H8AuCu3。答案：(1)3∶1金屬鍵(2)H8AuCu39．(1)立方BP(磷化硼)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，晶胞中含B原子數(shù)目為________。(2)科學(xué)家把C60和K摻雜在一起制造出的化合物具有超導(dǎo)性能，其晶胞如圖2所示。該化合物中的K原子和C60分子的個數(shù)比為________。(3)鐵有δ、γ、α三種同素異形體，γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為______，δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為______。解析：(1)晶胞中B原子位于頂點(diǎn)和面心，數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(2)晶胞中K原子數(shù)目＝2×6×eq\f(1,2)＝6、C60分子數(shù)目＝1＋8×eq\f(1,8)＝2，故晶胞中K原子、C60分子數(shù)目之比為3∶1。(3)利用均攤法計(jì)算得γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4；依據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，δ晶胞中以頂點(diǎn)鐵原子為例，與之距離最近的鐵原子是體心上的鐵原子，這樣的原子有8個，所以鐵原子的配位數(shù)為8，α晶胞中以頂點(diǎn)鐵原子為例，與之距離最近的鐵原子是與之相連的頂點(diǎn)上的鐵原子，這樣的原子有6個，所以鐵原子的配位數(shù)為6，所以δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為4∶3。答案：(1)4(2)3∶1(3)44∶310．(1)鈉、鉀、鉻、鉬、鎢等金屬晶體的晶胞屬于體心立方，則該晶胞中屬于1個體心立方晶胞的金屬原子數(shù)目是______________。氯化銫晶體的晶胞如圖1，則Cs＋位于該晶胞的________，而Cl－位于該晶胞的________，Cs＋的配位數(shù)是________。(2)銅的氫化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示，寫出此氫化物在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)圖3為F－與Mg2＋、K＋形成的某種離子晶體的晶胞，其中“○”表示的離子是________(填離子符號)。(4)試驗(yàn)證明：KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相像(如圖4所示)，已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：離子晶體NaClKClCaO晶格能/kJ·mol這4種離子晶體(不包括NaCl)熔點(diǎn)從高到低的依次是________。其中MgO晶體中一個Mg2＋四周和它最鄰近且等距離的Mg2＋有________個。解析：(1)體心立方晶胞中，1個原子位于體心，8個原子位于立方體的頂點(diǎn)，故1個晶胞中金屬原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋1＝2；氯化銫晶胞中，Cs＋位于體心，Cl－位于頂點(diǎn)，Cs＋的配位數(shù)為8。(2)由晶胞可知，粒子個數(shù)比為1∶1(銅為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，H為4)，化學(xué)式為CuH，＋1價(jià)的銅與－1價(jià)的氫均具有較強(qiáng)的還原性，氯氣具有強(qiáng)氧化性，產(chǎn)物為CuCl2和HCl。(3)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，黑球有1個，灰球有1個，白球有3個，由電荷守恒可知n(Mg2＋)∶n(K＋)∶n(F－)＝1∶1∶3，故白球?yàn)镕－。(4)從3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)知道，離子所帶電荷越大、離子半徑越小，離子晶體的晶格能越大，離子所帶電荷數(shù)：Ti3＋>Mg2＋，離子半徑：Mg2＋<Ca2＋，所以熔點(diǎn)：TiN>MgO>CaO>KCl；MgO晶體中一個Mg2＋四周和它最鄰近且等距離的Mg2＋有12個。答案：(1)2體心頂點(diǎn)8(2)2CuH＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CuCl2＋2HCl(3)F－(4)TiN>MgO>CaO>KCl1211．下圖為CaF2、H3BO3(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵結(jié)合)、金屬銅三種晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，請回答下列問題：(1)圖Ⅰ所示的CaF2晶體中與Ca2＋最近且等距離的F－數(shù)為__________，圖Ⅲ中未標(biāo)號的銅原子形成晶體后四周最緊鄰的銅原子數(shù)為____________。(2)圖Ⅱ所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外能層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是________，H3BO3晶體中B原子個數(shù)與極性鍵個數(shù)比為________。(3)三種晶體中熔點(diǎn)最低的是__________(填化學(xué)式)，其晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為__________。(4)結(jié)合CaF2晶體的晶胞示意圖，已知，兩個距離最近的Ca2＋核間距離為a×10－8cm，計(jì)算CaF2晶體的密度為____________。解析：(1)CaF2晶體中Ca2＋的配位數(shù)為8，F(xiàn)－的配位數(shù)為4，Ca2＋和F－個數(shù)比為1∶2，銅晶體中未標(biāo)號的銅原子四周最緊鄰的銅原子為上層1、2、3，同層的4、5、6、7、8、9，下層的10、11、12，共12個。(2)H3BO3中B原子，最外層共6個電子，H是2電子結(jié)構(gòu)，只有氧原子形成二個鍵達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。H3BO3晶體是分子晶體，相互之間通過氫鍵相連，每個B原子形成3個B—O極性鍵，每個O原子形成3個O—H共價(jià)鍵，共6個鍵。(3)H3BO3晶體是分子晶體，熔點(diǎn)最低，熔化時克服了分子間作用力和氫鍵。(4)一個晶胞中實(shí)際擁有的離子數(shù)：較小的離子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，而較大的離子為8個，從而確定晶胞頂點(diǎn)及六個面上的離子為Ca2＋，晶胞內(nèi)部的離子為F－，1個晶胞實(shí)際擁有4個“CaF2”，則CaF2晶體的密度為4×78g·mol－1÷[(eq\r(2)a×10－8cm)3×6.02×1023mol－1]＝eq\f(183.2,a3)g·cm－3。答案：(1)812(2)O1∶6(3)H3BO3分子間作用力和氫鍵(4)eq\f(183.2,a3)g·cm－312．(2024·山東濟(jì)南模擬)石墨是一種混合型晶體，具有多種晶胞結(jié)構(gòu)，其中一種晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示。回答下列問題：(1)基態(tài)碳原子的軌道表示式為______________________________________________。(2)碳、氮、氧三種元素的第一電離能由大到小的依次為____________(填元素符號)。(3)CHeq\o\al(－,3)是有機(jī)反應(yīng)中重要的中間體，其空間構(gòu)型為________。(4)石墨晶體中碳原子的雜化形式為________，晶體中微粒間的作用力有________(填序號，下同)，石墨的熔點(diǎn)高于金剛石是因?yàn)榇嬖赺_______。A．離子鍵 B．共價(jià)鍵C．π鍵 D．氫鍵E．范德華力(5)該晶胞中的碳原子有________種原子坐標(biāo)；若該晶胞底面邊長為apm，高為cpm，則石墨晶體中碳碳鍵的鍵長為________pm，密度為________g·cm－3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。解析：(1)依據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)碳原子的軌道表示式為。(2)同周期從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，但第ⅤA族元素原子的2p軌道處于半充溢狀態(tài)，能量較低，較穩(wěn)定，不易失去電子，第一電離能大于同周期相鄰元素，故碳、氮、氧元素的第一電離能由大到小的依次為N>O>C。(3)CHeq\o\al(－,3)的中心碳原子的價(jià)層電子對數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(4＋1－3×1)＝4，為sp3雜化，其中三個雜化軌道填充共用電子對，一個雜化軌道被孤電子對占據(jù)，故CHeq\o\al(－,3)的空間構(gòu)型為三角錐形。(4)石墨晶體為平面層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)每個碳原子與四周三個碳原子形成共價(jià)鍵，鍵角為120°，則碳原子為sp2雜化；層內(nèi)相鄰碳原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，未雜化的p軌道形成大π鍵，層間以范德華力結(jié)合，故選BCE；金剛石中碳原子間以單鍵結(jié)合，而石墨中碳原子間還有大π鍵，使其鍵能增大，故石墨的熔點(diǎn)高于金剛石。(5)每個石墨晶胞含有碳原子4×eq\f(1,6)＋4×eq\f(1,12)＋2×eq\f(1,3)＋2×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋1＝4個，則有4種原子坐標(biāo)；晶胞底面中，設(shè)碳碳鍵的鍵長為x，如圖所示，則x2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)))2＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)))2，解得x＝eq\f(\r(3)a,3)；晶胞體積為(a×10－10)2·(c×10－10)sin60°＝eq\f(\r(3),2)a2c×10－30cm3，晶胞質(zhì)量為eq\f(4×12,NA)g，故石墨晶體密度為eq\f(32\r(3),a2cNA)×1030g·cm－3。答案：(1)(2)N>O>C(3)三角錐形(4)sp2BCEC(5)4eq\f(\r(3)a,3)eq\f(32\r(3),a2cNA)×103013．(2024·湖北宜昌調(diào)研)鉀的化合物廣泛存在于自然界中?；卮鹣铝袉栴}：(1)處于肯定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象化描述。(2)鉀的焰色反應(yīng)為________色，發(fā)生焰色反應(yīng)的緣由是________________________________________________________________________。(3)疊氮化鉀(KN3)晶體中，含有的共價(jià)鍵類型有____________，Neq\o\al(－,3)的空間構(gòu)型是______________。(4)CO能與金屬K和Mn形成協(xié)作物K[Mn(CO)5]，Mn元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為______________。(5)原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，金屬鉀是體心立方晶系，其構(gòu)型如圖。其中原子坐標(biāo)參數(shù)A(0,0,0)、B(1,0,0)，則C原子的坐標(biāo)參數(shù)為________。(6)鉀晶體的晶胞參數(shù)為apm。假定金屬鉀原子為等徑的剛性小球且處于體對角線上的三個球相切，則鉀原子的半徑為______pm，晶體鉀的密度計(jì)算式是______g·cm－3。解析：(1)處于肯定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用電子云形象化描述。(2)鉀的焰色反應(yīng)為紫色，發(fā)生焰色反應(yīng)的緣由是電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的形式釋放能量。(3)Neq\o\al(－,3)與CO2互為等電子體，依據(jù)等電子原理知，Neq\o\al(－,3)中含有的共價(jià)鍵類型有σ鍵和π鍵，其空間構(gòu)型為直線形。(4)Mn元素的原子核外電子數(shù)是25，基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d54s2。(5)C原子位于晶胞的體心處，則C原子的坐標(biāo)參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))。(6)鉀晶體的晶胞參數(shù)為apm，則晶胞的體對角線長是eq\r(3)apm，所以鉀原子的半徑為eq\f(\r(3),4)apm；晶胞中含有鉀原子的個數(shù)是8×eq\f(1,8)＋1＝2，所以晶體鉀的密度計(jì)算是eq\f(2×39,NA×a×10－103)g·cm－3。答案：(1)電子云(2)紫電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的形式釋放能量(3)σ鍵和π鍵直線形(4)3d54s2(5)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，\f(1,2)))(6)eq\f(\r(3)a,4)eq\f(2×39,a×10－103×NA)14．(2024·廣東茂名五校聯(lián)考)翡翠的主要成分為NaAlSi2O6，還含有其他多種金屬陽離子，其中Cr3＋的含量確定其綠色的深淺。(1)NaAlSi2O6所含元素中，第一電離能最小的元素和電負(fù)性最大的元素組成的含有兩種化學(xué)鍵的化合物是________(寫化學(xué)式)。(2)基態(tài)Cr3＋的核外電子排布式為________________________________________________________________________。(3)協(xié)作物K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中的配體是________，C2Oeq\o\al(2－,4)中碳原子的雜化軌道類型是________，與H2O互為等電子體的離子是________(任寫一種)。(4)一種鋁鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，與其結(jié)構(gòu)相像的化合物是________(填序號)。a．氟化鈣 b．金剛石c．鈉 d．氯化銫(5)Ca、O、Cr可以形成一種具有特別導(dǎo)電性的復(fù)合氧化物，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中Ca2＋、O2－采納面心立方最密積累方式。①該晶體的化學(xué)式為________。②已知鈣離子、氧離子半徑分別為100pm、140pm，該晶胞的參數(shù)(邊長)為________pm。③阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為________g·cm－3；晶胞中Cr4＋位于O2－所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為________pm。解析：(1)元素非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小，所以Na、Al、Si、O四種元素的電負(fù)性由大到小的依次為O>Si>Al>Na，四種元素中第一電離能最小的元素是Na，故NaAlSi2O6所含元素中，第一電離能最小的元素和電負(fù)性最大的元素組成的含有兩種化學(xué)鍵的化合物是Na2O2，其中含有共價(jià)鍵和離子鍵。(2)Cr為24號元素，基態(tài)Cr3＋的核外電子數(shù)為24－3＝21，核外電子排布式為[Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3。(3)K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中的配體為C2Oeq\o\al(2－,4)和H2O；草酸根離子中每個C原子形成C=O、C—C和C—O鍵，則C原子形成的σ鍵數(shù)目為3，無孤電子對，即價(jià)層電子對數(shù)為3，所以為sp2雜化；原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同的微?；榈入娮芋w，則與H2O互為等電子體的離子應(yīng)含有3個原子且價(jià)電子總數(shù)為8，有NHeq\o