5、結(jié)構(gòu)。如圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)。則下列有關(guān)說法正確的是( )
A．與K＋最近且距離相等的K＋有6個(gè)
B．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個(gè)晶胞含有1個(gè)K＋和1個(gè)O
C．晶體中與每個(gè)K＋距離最近的O有6個(gè)
D．晶體中，所有原子之間都以離子鍵相結(jié)合
答案 C
解析 根據(jù)題給信息，超氧化鉀晶體是面心立方晶體，超氧化鉀晶體(KO2)是離子化合物，陰、陽離子分別為O、K＋，晶體中K＋與O間形成離子鍵，O中O—O鍵為共價(jià)鍵。作為面心立方晶體，每個(gè)晶胞中含有K＋：8×＋6×＝4(個(gè))，O：1＋12×＝4(個(gè))，晶胞中與每個(gè)K＋最近且距離相等的O有6個(gè)，最近且距離相等
6、的K＋有12個(gè)。
6．某晶體的一部分如圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是( )
A．3∶9∶4 B．1∶4∶2
C．2∶9∶4 D．3∶8∶4
答案 B
解析 A粒子數(shù)為6×＝；B粒子數(shù)為6×＋3×＝2；C粒子數(shù)為1；故A、B、C粒子數(shù)之比為1∶4∶2。
7．下列各組晶體物質(zhì)中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是( )
①SiO2與SO3?、贑3N4(硬度大，熔點(diǎn)高)與SiC?、跜O2與SO2?、芫w氖與晶體氮?、軳aCl與AlCl3 ⑥NH4Cl與NaOH?、進(jìn)gCl2與SiCl4
A．①③⑥ B．②③⑥
C．②④⑥ D．⑤⑥⑦
答案
7、 B
解析?、賁iO2為原子晶體，SO3為分子晶體，錯(cuò)誤；②C3N4與SiC均是含有共價(jià)鍵的原子晶體，正確；③CO2與SO2分子中都只含極性共價(jià)鍵，都屬于分子晶體，正確；④晶體氖與晶體氮都是分子晶體，但晶體氖中不含化學(xué)鍵，晶體氮的分子中含有共價(jià)鍵，錯(cuò)誤；⑤NaCl為離子晶體，AlCl3為分子晶體，錯(cuò)誤；⑥NH4Cl與NaOH均為離子晶體，均含有離子鍵和共價(jià)鍵，正確；⑦M(jìn)gCl2屬于離子晶體，SiCl4屬于分子晶體，錯(cuò)誤。
8．下列有關(guān)說法不正確的是( )
A．水合銅離子的模型如圖1所示，1個(gè)水合銅離子中有4個(gè)配位鍵
B．CaF2晶體的晶胞如圖2所示，每個(gè)CaF2晶胞平均占有4個(gè)C
8、a2＋
C．H原子的電子云圖如圖3所示，H原子核外大多數(shù)電子在原子核附近運(yùn)動(dòng)
D．金屬銅中Cu原子堆積模型如圖4，為最密堆積，每個(gè)Cu原子的配位數(shù)均為12
答案 C
解析 從圖1可以看出水合銅離子中有1個(gè)銅離子和4個(gè)配位鍵，A正確；按均攤法，每個(gè)晶胞中有Ca2＋：8×＋6×＝4，B正確；H原子只有1個(gè)電子，電子云中點(diǎn)的疏密程度表示電子出現(xiàn)的機(jī)率密度，C錯(cuò)誤；從圖4中可以看出中心的銅原子的配位數(shù)為12，D正確。
9．以NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．18 g冰(圖1)中含O—H鍵數(shù)目為2NA
B．28 g晶體硅(圖2)中含有Si—Si鍵數(shù)目為2NA
9、
C．44 g干冰(圖3)中含有NA個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)單元
D．石墨烯(圖4)是碳原子單層片狀新材料，12 g石墨烯中含C—C鍵數(shù)目為1.5NA
答案 C
解析 1個(gè)水分子中含有2個(gè)O—H鍵，18 g冰的物質(zhì)的量為1 mol，含O—H鍵數(shù)目為2NA，A項(xiàng)正確；28 g晶體硅中含有1 mol Si原子，每個(gè)硅原子與其他4個(gè)Si形成4個(gè)Si—Si鍵，每個(gè)硅原子形成的共價(jià)鍵為×4＝2，則1 mol單質(zhì)硅含有2 mol Si—Si鍵，B項(xiàng)正確；1個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)單元含有4個(gè)二氧化碳分子，44 g干冰中含有晶胞結(jié)構(gòu)單元個(gè)數(shù)小于NA個(gè)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在石墨烯中，每個(gè)碳原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，所以每個(gè)碳原子實(shí)際占化學(xué)鍵為
10、1.5個(gè)，12 g石墨烯即1 mol所含碳碳鍵數(shù)目為1.5NA，D項(xiàng)正確。
二、非選擇題(共46分)
10．(16分)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答下列問題：
(1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式為[Ar]________。
(2)根據(jù)元素周期律，元素的電負(fù)性Ga________(填“大于”或“小于”，下同)As，第一電離能B________Ga；BF3和NH3的分子能夠通過配位鍵相結(jié)合的原因是________。
(3)殺蟲劑Na3AsO4中陰離子的空間構(gòu)型為________，As原子采取________雜化。
(4)組成相似的G
11、aF3和GaCl3晶體，前者屬于離子晶體，后者屬于分子晶體，從F－和Cl－結(jié)構(gòu)的不同分析其原因是_____________。
(5)原子晶體GaAs的晶胞參數(shù)a＝x pm，它的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶胞內(nèi)部存在的共價(jià)鍵數(shù)為________；A原子距離B原子所在六面體的側(cè)面的最短距離為________(用x表示)pm；該晶體的密度為________g·cm－3。(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)
答案 (1)3d104s24p1
(2)小于 大于 NH3中的N具有孤對(duì)電子，BF3中的B核外具有空軌道
(3)正四面體 sp3
(4)Cl－的電子層數(shù)比F－的多，離子半徑比F－的大
(5)
12、16 0.25x
解析 (3)AsO中As原子的雜化軌道數(shù)為＝4，所以AsO的空間構(gòu)型為正四面體。As原子采取sp3雜化。
(5)由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知每個(gè)Ga原子與4個(gè)As原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，4個(gè)Ga原子共形成16個(gè)共價(jià)鍵；Ga原子距離As原子所在六面體的側(cè)面的最短距離為0.25x pm。1個(gè)晶胞中含有4個(gè)GaAs，故該晶體的密度為 g÷(x×10－10 cm)3＝ g·cm－3。
11．(15分)確定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)。請(qǐng)回答下列問題。
(1)A、B、C、D為四種晶體，性質(zhì)如下：
A．固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，能溶于鹽酸
B．能溶于CS2，不溶于水
C．固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，
13、可溶于水
D．固態(tài)、液態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電，熔點(diǎn)為3500 ℃
試推斷它們的晶體類型：
A．________；B.________；C.________；D.________。
(2)實(shí)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)相似(如圖1所示，其中TiN中N呈－3價(jià))，已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：
離子晶體
KCl
MgO
CaO
晶格能/kJ·mol－1
715
3791
3401
則該4種離子晶體的熔點(diǎn)從高到低的順序是_______________。
(3)某離子X＋中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，它與N3－形成晶體
14、的結(jié)構(gòu)如圖2所示。X的元素符號(hào)是________，與同一個(gè)N3－相連的X＋有________個(gè)。
(4)鐵有δ、γ、α三種同素異形體(如圖3)，則δ晶胞原子堆積名稱為______________。若α－Fe晶胞邊長(zhǎng)為a，γ－Fe晶胞邊長(zhǎng)為b，則兩種晶體密度比為________。
答案 (1)金屬晶體 分子晶體 離子晶體 原子晶體
(2)TiN>MgO>CaO>KCl
(3)Cu 6
(4)體心立方堆積 b3∶4a3
解析 (2)離子晶體中，離子半徑越小，離子所帶電荷越多，晶格能越大，熔點(diǎn)越高。
(3)某離子X＋中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，該離子含有28個(gè)電子，
15、則X＋為Cu＋；采用X、Y、Z三軸切割的方法知與N3－相連的Cu＋個(gè)數(shù)是6。
(4)δ晶胞原子堆積名稱為體心立方堆積。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，α－Fe晶胞、γ－Fe晶胞中含有的鐵原子分別為1個(gè)和4個(gè)，所以有：ρ(α－Fe)＝，ρ(γ－Fe)＝，α－Fe和γ－Fe兩種晶體的密度比為b3：4a3。
12．(15分)鈦對(duì)酸、堿具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，密度小，比強(qiáng)度高，已成為化工生產(chǎn)中重要的材料?；卮鹣铝袉栴}：
(1)基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布式為________，其原子核外未成對(duì)電子有________個(gè)。金屬鈦晶胞如圖所示，晶胞參數(shù)為a＝b＝295.08 pm，c＝468.55 pm，α＝β＝90°，γ＝1
16、20°，則金屬鈦為________堆積(填堆積方式)，其中鈦原子的配位數(shù)為________。
(2)用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得到多孔的海綿鈦。已知TiCl4在通常情況下是無色液體，熔點(diǎn)為－25 ℃，沸點(diǎn)為136 ℃，由此可知TiCl4為________晶體。
(3)通過X-射線探明KCl、CaO、TiN晶體與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，且知兩種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下：
離子晶體
KCl
CaO
晶格能/(kJ·mol－1)
715
3401
解釋KCl晶格能小于CaO的原因：_________________________
___________________
17、_______________________________________。
(4)鈦可與C、N、O等元素形成二元化合物，C、N、O元素的電負(fù)性由大到小的順序是________。
(5)鈣鈦礦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為____________。
答案 (1)3d24s2 2 六方最密 12
(2)分子
(3)KCl、CaO均是離子晶體，而K＋的半徑大于Ca2＋、K＋的電荷數(shù)小于Ca2＋，Cl－的半徑大于O2－、Cl－電荷數(shù)小于O2－，故KCl的晶格能小于CaO的晶格能
(4)O>N>C
(5)CaTiO3
解析 (1)鈦原子的核電荷數(shù)為22，其電子排布式為[Ar]3d24s2，則價(jià)電子排布式為3d24s2，其原子核外的
d軌道有2個(gè)未成對(duì)電子。如題圖所示，金屬鈦為六方最密堆積，其中鈦原子的配位數(shù)為12。
(2)TiCl4在通常情況下是無色液體，熔點(diǎn)為－25 ℃，沸點(diǎn)為136 ℃，熔、沸點(diǎn)較低，由此可判斷TiCl4是由共價(jià)鍵結(jié)合的分子，屬于分子晶體。
(4)元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，C、N、O三種元素非金屬性的強(qiáng)弱順序?yàn)镺>N>C，則電負(fù)性由大到小的順序是O>N>C。
(5)根據(jù)鈣鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)圖，晶胞中Ti原子數(shù)為8×＝1，O原子數(shù)為12×＝3，Ca原子數(shù)為1，所以該化合物的化學(xué)式為CaTiO3。
2022高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 3 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí) 新人教版
