高三化學(xué)總復(fù)習(xí)練習(xí)第十二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選修3）12-41

1241[A層基礎(chǔ)練]1．(2018·武漢模擬)下列有關(guān)晶體的說(shuō)法中，不正確的是()A．晶體中一定存在化學(xué)鍵B．已知晶胞的組成就可推知晶體的組成C．分子晶體在晶體態(tài)或熔融態(tài)下均不導(dǎo)電D．原子晶體中只存在共價(jià)鍵，不可能存在其他類(lèi)型的化學(xué)鍵【解析】稀有氣體形成的晶體中只存在范德華力沒(méi)有化學(xué)鍵，A錯(cuò)誤；晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，因此已知晶胞的組成就可推知晶體的組成，B正確；分子晶體在晶體態(tài)或熔融態(tài)下均不能電離出離子，不導(dǎo)電，C正確；原子間通過(guò)共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體是原子晶體，因此原子晶體中只存在共價(jià)鍵，不可能存在其他類(lèi)型的化學(xué)鍵，D正確。【答案】A2．(2018·邯鄲模擬)關(guān)于晶體的下列說(shuō)法正確的是()A．任何晶體中，若含有陽(yáng)離子就一定有陰離子B．原子晶體中只含有共價(jià)鍵C．原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高D．離子晶體中只含有離子鍵，不含有共價(jià)鍵【解析】金屬晶體是由金屬陽(yáng)離子和自由電子構(gòu)成的，所以有陽(yáng)離子不一定有陰離子，A錯(cuò)誤；原子晶體中原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合，B正確；金屬晶體有的熔點(diǎn)很高如鎢，所以原子晶體的熔點(diǎn)不一定比金屬晶體的高，C錯(cuò)誤；離子晶體中也可能含有共價(jià)鍵，如NaOH屬于離子晶體，既含有離子鍵，又含有共價(jià)鍵，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽3．(2018·貴陽(yáng)模擬)金屬晶體中金屬原子有三種常見(jiàn)的堆積方式，六方堆積(鎂型)、面心立方堆積(銅型)和體心立方堆積(鉀型)，圖(a)、(b)、(c)分別代表這三種晶胞的結(jié)構(gòu)，其晶胞內(nèi)金屬原子個(gè)數(shù)比為()A．11∶8∶4 B．3∶2∶1C．9∶8∶4 D．21∶14∶9【解析】a中原子個(gè)數(shù)＝12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋3＝6，b中原子個(gè)數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，c中原子個(gè)數(shù)＝1＋8×eq\f(1,8)＝2，所以其原子個(gè)數(shù)比是6∶4∶2＝3∶2∶1。【答案】B4．(2018·仙桃模擬)下面有關(guān)晶體的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．白磷晶體中，分子之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合B．金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的最小碳環(huán)上有6個(gè)碳原子C．在NaCl晶體中每個(gè)Na＋(或Cl－)周?chē)季o鄰6個(gè)Cl－(或Na＋)D．離子晶體在熔化時(shí)，離子鍵被破壞，而分子晶體熔化時(shí)，化學(xué)鍵不被破壞【解析】A項(xiàng)，白磷晶體為分子晶體，分子之間通過(guò)范德華力結(jié)合，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的最小碳環(huán)上有6個(gè)碳原子，正確；C項(xiàng)，在NaCl晶體中每個(gè)Na＋(或Cl－)周?chē)季o鄰6個(gè)Cl－(或Na＋)，正確；D項(xiàng)，離子晶體在熔化時(shí)，離子鍵被破壞，而分子晶體熔化時(shí)，分子間作用力被破壞，化學(xué)鍵不被破壞，正確?！敬鸢浮緼5．(2018·沈陽(yáng)模擬)最近科學(xué)家成功的制成了一種新型的碳氧化合物，該化合物晶體中每個(gè)碳原子均以四個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合為一種空間網(wǎng)狀的無(wú)限伸展結(jié)構(gòu)，下列對(duì)該晶體敘述錯(cuò)誤的是()A．該物質(zhì)的化學(xué)式為CO2B．晶體的熔沸點(diǎn)高、硬度大C．晶體中碳原子數(shù)與C—O化學(xué)鍵數(shù)之比為1∶4D．該物質(zhì)的性質(zhì)與二氧化碳相似【解析】晶體中每個(gè)碳原子均以四個(gè)共價(jià)單鍵與氧原子結(jié)合，每個(gè)氧原子和2個(gè)碳原子以共價(jià)單鍵相結(jié)合，所以碳氧原子個(gè)數(shù)比＝1∶2，化學(xué)式為CO2，A正確；該化合物晶體屬于原子晶體，熔沸點(diǎn)高，硬度大，B正確；該晶體中，每個(gè)碳原子含有4個(gè)C—O共價(jià)鍵，C原子與C—O化學(xué)鍵數(shù)目之比為1∶4，C正確；該化合物晶體屬于原子晶體，二氧化碳為分子晶體，性質(zhì)與二氧化碳不相似，D錯(cuò)誤。【答案】D6．(2018·西安模擬)有下列離子晶體空間結(jié)構(gòu)示意圖：為陽(yáng)離子，eq\a\vs4\al()為陰離子。以M代表陽(yáng)離子，N代表陰離子，化學(xué)式為MN2的晶體結(jié)構(gòu)為()【解析】A項(xiàng)，陽(yáng)離子數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，陰離子數(shù)目為1，陽(yáng)離子和陰離子的比為4∶1，化學(xué)式為M4N，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，陽(yáng)離子數(shù)目為4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)，陰離子數(shù)目為1，陽(yáng)離子和陰離子的比為eq\f(1,2)∶1＝1∶2，化學(xué)式為MN2，正確；C項(xiàng)，陽(yáng)離子數(shù)目為3×eq\f(1,8)＝eq\f(3,8)，陰離子數(shù)目為1，陽(yáng)離子和陰離子的比為eq\f(3,8)∶1＝3∶8，化學(xué)式為M3N8，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，陽(yáng)離子數(shù)目為8×eq\f(1,8)＝1，陰離子數(shù)目為1，陽(yáng)離子和陰離子的比為1∶1，化學(xué)式為MN，錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽7．(2018·佛山質(zhì)檢)有些食物中鐵元素含量非常豐富，其中非血紅素鐵是其存在形式之一，主要是三價(jià)鐵與蛋白質(zhì)和羧酸結(jié)合成絡(luò)合物。(1)Fe3＋的電子排布式為_(kāi)_________________。(2)配合物Fe(CO)5的配位體是________；常溫下，F(xiàn)e(CO)5為黃色液體，易溶于非極性溶劑，熔點(diǎn)為251K，沸點(diǎn)為376K，據(jù)此，可判斷Fe(CO)5晶體屬于________晶體。(填“離子”、“原子”、“分子”或“金屬”)(3)金屬晶體可看成金屬原子在三維空間中堆積而成，單質(zhì)鐵中鐵原子采用鉀型模式堆積，原子空間利用率為68%，鐵原子的配位數(shù)為_(kāi)_______。(4)乙醛能被氧化劑氧化為乙酸，乙醛中碳原子的軌道雜化類(lèi)型是____________；1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_____________。(5)FeO晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，F(xiàn)eO晶體中Fe2＋的配位數(shù)為_(kāi)_______。若該晶胞邊長(zhǎng)為bcm，則該晶體的密度為_(kāi)_______g·cm－3?！窘馕觥?1)Fe的原子序數(shù)為26，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，故Fe3＋的電子排布式為1s22s22p63s33p63d5或[Ar]3d5。(2)Fe(CO)5的配位體為CO，F(xiàn)e(CO)5的熔沸點(diǎn)低，易溶于非極性溶劑，故其為分子晶體。(3)鉀型堆積為體心立方堆積，故Fe的配位數(shù)為8。(4)CH3CHO中甲基碳原子為sp3雜化，而醛基碳原子為sp2雜化。CH3CHO的結(jié)構(gòu)式為，單鍵為σ鍵，1個(gè)雙鍵中含1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，故1molCH3CHO中含有6molσ鍵。(5)該晶胞中Fe2＋周?chē)罱染嚯x的O2－有6個(gè)，則Fe2＋的配位數(shù)為6。該晶胞中含有4個(gè)Fe2＋、4個(gè)O2－，則晶體密度為eq\f(\f(（56＋16）×4,NA)g,（bcm）3)＝eq\f(288,b3·NA)g·cm－3?！敬鸢浮?1)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(2)CO分子(3)8(4)sp2、sp36×6.02×1023或6NA(5)6eq\f(288,b3NA)8．(2018·西安市第一中學(xué)高三自主命題)已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于48。X的一種1∶1型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵。Z是金屬元素，Z的單質(zhì)和化合物有廣泛的用途。已知Z的核電荷數(shù)小于28，且次外層有2個(gè)未成對(duì)電子。工業(yè)上利用ZO2和碳酸鋇在熔融狀態(tài)下制取化合物M(M可看作一種含氧酸鹽)。M有顯著的“壓電性能”，應(yīng)用于超聲波的發(fā)生裝置。經(jīng)X射線分析，M晶體的最小重復(fù)單元為正方體(如圖)，邊長(zhǎng)為4.03×10－10m，頂點(diǎn)位置為Z4＋所占，體心位置為Ba2＋所占，所有棱心位置為O2－所占。(1)Y在周期表中位于__________________；Z4＋的核外電子排布式為_(kāi)_______________。(2)X的該種氫化物分子構(gòu)型為_(kāi)_______，X在該氫化物中以________方式雜化。X和Y形成的化合物的熔點(diǎn)應(yīng)該________(填“高于”或“低于”)X氫化物的熔點(diǎn)。(3)①制備M的化學(xué)方程式是___________________________________________________________________________________________________________________。②在M晶體中，若將Z4＋置于正方體的體心，Ba2＋置于正方體的頂點(diǎn)，則O2－處于正方體的________。③在M晶體中，Z4＋的氧配位數(shù)為_(kāi)_______。④已知O2－半徑為1.40×10－10m，則Z4＋半徑為_(kāi)_______m?！窘馕觥?1)根據(jù)元素信息可判斷X為C，Z為T(mén)i，所以Y為Ca。(2)HCCH的分子構(gòu)型為直線形，C原子的雜化形式為sp。(3)①在M中，O2－：12×eq\f(1,4)＝3，Ti4＋：8×eq\f(1,8)＝1，Ba2＋：1，所以M的化學(xué)式為BaTiO3。②Ti4＋在體心有1個(gè)，Ba2＋在頂點(diǎn)有1個(gè)。根據(jù)其化學(xué)式O2－應(yīng)在面心(3個(gè))。④設(shè)Ti4＋半徑為r，則2r＋2×1.40×10－10m＝4.03×10－10m，r＝6.15×10－11m。【答案】(1)第四周期第ⅡA族1s22s22p63s23p6(2)直線形sp高于(3)①TiO2＋BaCO3(熔融)BaTiO3＋CO2↑②面心③6④6.15×10－11[B層提升練]9．(2018·信陽(yáng)模擬)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(gè)Cs＋的核間距為acm，如圖所示，則CsCl的相對(duì)分子質(zhì)量可以表示為()A．NA·a3·ρ B.eq\f(NA·a3·ρ,6)C.eq\f(NA·a3·ρ,4) D.eq\f(NA·a3·ρ,8)【解析】該立方體中含1個(gè)Cl－，Cs＋個(gè)數(shù)＝8×eq\f(1,8)＝1，根據(jù)ρV＝eq\f(M,NA)知，M＝ρVNA＝ρa(bǔ)3NA摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于其相對(duì)分子質(zhì)量，所以其相對(duì)分子質(zhì)量是ρa(bǔ)3NA?！敬鸢浮緼10．(2018·吉林扶余一中月考)有以下六種元素：A是宇宙中最輕的元素。D原子核外有1個(gè)未成對(duì)電子，D＋比E原子少一個(gè)電子層，E原子得一個(gè)電子填入3p軌道后，3p軌道呈全充滿狀態(tài)。G原子的2p軌道有2個(gè)未成對(duì)電子，M的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的代數(shù)和為4，與G的原子序數(shù)差8。L位于元素周期表第四周期、第12縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的。R是由M、L形成的化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)E元素的電負(fù)性________M元素的電負(fù)性(填“>”“<”或“＝”)。(2)G的第一電離能比它同周期前一族相鄰元素的第一電離能________(填“大”或“小”)。(3)M2E2廣泛用于橡膠工業(yè)，在該化合物分子中，所有原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。則在M2E2分子中M原子的雜化類(lèi)型是________，M2E2是________(填“極性”或“非極性”)分子。(4)基態(tài)L原子的外圍電子排布式為_(kāi)_______，該元素位于元素周期表中的________族。(5)R的化學(xué)式為_(kāi)_______，屬于________晶體。已知R晶體的密度為ρg·cm－3，則該晶胞的邊長(zhǎng)a＝________cm(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。【解析】由題意可知，A、D、E、G、M、L分別為H、Na、Cl、O、S、Zn元素。(1)E是Cl元素，M是S元素，元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越強(qiáng)，所以電負(fù)性：Cl>S，即E>M。(2)同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)。但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能大于其同周期相鄰元素，G為O元素，位于第ⅥA族，所以G的第一電離能比它同周期前一族相鄰元素的第一電離能小。(3)S2Cl2分子中，所有原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。則該分子結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—Cl，根據(jù)其結(jié)構(gòu)式知，每個(gè)S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)都是4，則S原子采用sp3雜化。S2Cl2是展開(kāi)書(shū)頁(yè)形結(jié)構(gòu)，Cl—S位于兩個(gè)書(shū)頁(yè)面內(nèi)，該物質(zhì)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，正、負(fù)電荷中心不重合，為極性分子。(4)L為Zn元素，L的價(jià)電子排布式為3d104s2，該元素位于元素周期表中第ⅡB族。(5)R的化學(xué)式為ZnS，該物質(zhì)是由陰、陽(yáng)離子構(gòu)成的，屬于離子晶體；該晶胞屬于面心立方結(jié)構(gòu)，晶胞的邊長(zhǎng)＝eq\r(3,\f(m,ρ))cm＝eq\r(3,\f(4×（65＋32）,\f(NA,ρ)))cm＝eq\r(3,\f(388,ρNA))cm?！敬鸢浮?1)＞(2)小(3)sp3雜化極性(4)3d104s2第ⅡB(5)ZnS離子eq\r(3,\f(388,ρNA))[C層真題練]11．(2017·課標(biāo)Ⅰ理綜，35，15分)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為_(kāi)_______nm(填標(biāo)號(hào))。A．404.4 B．553.5C．589.2 D．670.8E．766.5(2)基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_(kāi)_______。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低，原因是________________________________________________________________________。(3)X-射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在Ieq\o\al(＋,3)離子。Ieq\o\al(＋,3)離子的幾何構(gòu)型為_(kāi)_______，中心原子的雜化形式為_(kāi)_______。(4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為a＝0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為_(kāi)_______nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。(5)在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于________位置，O處于________位置。【解析】(1)元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)介于380～440nm之間，只有404.4nm符合要求，故A正確。(2)基態(tài)K原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s1，故核外電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為N，占據(jù)該能層電子的原子軌道為4s軌道，電子云輪廓形狀為球形。K和Cr都是金屬晶體，其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)與金屬鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，K和Cr處于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但K的原子半徑比Cr大，且K的價(jià)電子數(shù)比Cr少，則K的金屬鍵比Cr弱，因此K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)比Cr低。(3)Ieq\o\al(＋,3)的中心I原子形成2個(gè)I—I鍵，孤電子對(duì)數(shù)eq\f(1,2)×(7－1－2×1)＝2，即中心I原子形成2個(gè)σ鍵，還有2對(duì)孤電子對(duì)，故中心I原子采取sp3雜化，Ieq\o\al(＋,3)的幾何構(gòu)型為V形。(4)分析KIO3晶胞結(jié)構(gòu)可知，K與O間的最短距離是晶胞面對(duì)角線的eq\f(1,2)，即為eq\f(\r(2),2)×0.446nm≈0.315nm。與K原子緊鄰的O個(gè)數(shù)為12。(5)根據(jù)KIO3的化學(xué)式及晶胞結(jié)構(gòu)推知，I原子位于晶胞頂角時(shí)，K原子處于體心，O原子處于棱心?！敬鸢浮?1)A(2)N球形K原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱(3)V形sp3(4)0.31512(5)體心棱心12．(2016·海南高考)M是第四周期元素，最外層只有1個(gè)電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素Y的負(fù)一價(jià)離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)單質(zhì)M的晶體類(lèi)型為_(kāi)_______，晶體中原子間通過(guò)________作用形成面心立方密堆積，其中M原子的配位數(shù)為_(kāi)_______。(2)元素Y基態(tài)原子的核外電子排布式為_(kāi)_______，其同周期元素中，第一電離能最大的是________(寫(xiě)元素符號(hào))。元素Y的含氧酸中，酸性最強(qiáng)的是________(寫(xiě)化學(xué)式)，該酸根離子的立體構(gòu)型為_(kāi)_______。(3)M與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。①該化合物的化學(xué)式為_(kāi)_______，已知晶胞參數(shù)a＝0.542nm，此晶體的密度為_(kāi)_______g·cm－3。(寫(xiě)出計(jì)算式，不要求計(jì)算結(jié)果。阿伏加德羅常數(shù)為NA)②該化合物