1、1课时跟踪检测(三十八) 晶体结构与性质1(2013上海高考)下列变化需克服相同类型作用力的是( )A碘和干冰的升华 B硅和 C60 的熔化C氯化氢和氯化钾的溶解 D溴和汞的汽化2下表列出了有关晶体的说明，有错误的是( )选项 A B C D晶体名称 碘化钾 干冰 氖 二氧化硅组成晶体粒子名称 阴、阳离子 分子 原子 分子晶体内存在的结合力 离子键 范德华力 范德华力 范德华力3铁有 、 三种同素异形体，如下图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是( )A将铁加热到 1 500 C 分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同BFe 晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有 6
2、 个C若 Fe 晶胞边长为 a cm，Fe 晶胞边长为 b cm，则两种晶体密度比为 2b3a 3DFe 晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有 8 个4根据下列结构示意图，判断下列说法中不正确的是( )A在 NaCl 晶体中，距 Na 最近的 Cl 形成正八面体B在 CaF2 晶体中，每个晶胞平均占有 4 个 Ca2C在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键数目比为 12D该气态团簇分子的分子式为 EF 或 FE25下表给出几种氯化物的熔点和沸点：NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4熔点 / 801 714 190 70沸点 / 1 413 1 412 180 57.57有关表中所列四种氯化
3、物的性质，有以下叙述：氯化铝在加热时能升华，四氯化硅在晶态时属于分子晶体，氯化钠晶体中粒子之间以范德华力结合，氯化铝晶体是典型的离子晶体。其中与表中数据一致的是( )A BC D6(2014扬州中学模拟)(1) 多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化铝、硫化镉、硫化锌薄膜电池等。第一电离能：As_Se(填“” 、 “”或“” )。二氧化硒分子的空间构型为_。砷化铝晶体结构与硅相似，在砷化铝晶体中，每个 Al 原子与_个 As 原子相连。(2)镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构 XYn，它们有很强的储氢能力。试回答下列问题在周期表中 Ca 处于周期表_区。铜原子的
4、基态核外电子排布式为：_。已知镧镍合金 LaNin的晶胞结构如图，则 LaNin中 n_(3)中美科学家合作发现钙和锶在 C60 上吸附很强，可以均匀地覆盖在 C60 表面上，形成 M32C60。非常适于实际应用。如 Ca32C60 上可吸附至少 92 个氢分子。下列有关说法正确的是_。A钙的电负性比锶的大BC 60 中碳原子杂化方式为 sp2CCa 32C60 储氢是与 H2 发生加成反应7有 A、B、C、D、E、F 六种元素，A 是周期表中原子半径最小的元素，B 是电负性最大的元素，C 的 2p 轨道中有三个未成对的单电子，F 原子核外电子数是 B 与 C 核外电子数之和，D 是主族元素且
5、与 E 同周期，E 能形成红色 (或砖红色)的 E2O 和黑色的 EO3两种氧化物，D 与 B 可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。请回答下列问题。(1)E 元素原子基态时的电子排布式为_。(2)A2F 分子中 F 原子的杂化类型是_，F 的氧化物 FO3 分子空间构型为_。(3)CA3 极易溶于水，其原因主要是_ ，试判断 CA3 溶于水后，形成 CA3H2O 的合理结构：_(填字母代号) ，推理依据是_。(4)从图中可以看出，D 跟 B 形成的离子化合物的化学式为 _；该离子化合物晶体的密度为 a gcm3 ，则晶胞的体积是_( 写出表达式即可) 。8(2014泰州期末模拟)太阳能电池的
6、发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒 CIGS(CIS 中掺入 Ga)等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜 Si 系太阳能电池。(1)亚铜离子(Cu )基态时的价电子排布式表示为 _。(2)硒为第 4 周期元素，相邻的元素有砷和溴，则这 3 种元素的第一电离能从大到小顺序为_(用元素符号表示 )。(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸(H 3BO3)在水溶液中能与水反应生成B(OH) 4 而体现一元弱酸的性质。B(OH) 4 中 B 的原子杂化类型为_；不考虑空间构型，B(OH) 4 的结构可
7、用示意图表示为_。(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的 C 原子换成 Si 原子且同种原子不成键，则得如图所示的金刚砂(SiC)结构；若在晶体硅所有 SiSi 键中插入 O原子即得 SiO2 晶体。在 SiC 中，每个 C 原子周围最近的 C 原子数目为_；判断 a.SiO2，b.干冰，c.冰 3 种晶体的熔点从小到大的顺序是_(填4序号)。9(2014南京、盐城高三模拟) 氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。(1)Ti(BH4)2 是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。Ti 2 基态的电子排
8、布式可表示为_。BH 的空间构型是_( 用文字描述) 。 4(2)液氨是富氢物质， 是氢能的理想载体，利用 N23H 2 2NH3 实现储氢和输氢。 储 氢 输 氢下列说法正确的是_( 多项选择) 。aNH 3 分子中 N 原子采用 sp3 杂化b相同压强时，NH 3 沸点比 PH3 高cCu(NH 3)42 离子中，N 原子是配位原子dCN 的电子式为：CN (3)2008 年， Yoon 等人发现 Ca 与 C60 生成的 Ca32C60 能大量吸附 H2 分子。C 60 晶体易溶于苯、CS 2，说明 C60 是_分子(选填：“极性” 、 “非极性”) ；1 mol C 60 分子中，含有
9、 键数目为 _。(4)MgH2 是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度 a gcm3 ，则晶胞的体积为 _cm3用 a、N A 表示(N A 表示阿伏加德罗常数)。10(2014盐城联考)为打击违法添加非食用物质和滥用食品添加剂，原国家卫生部2008 年公布了首批食品中可能违法添加的非食用物质名单，包括：美术绿PbCrO4xPbSO4yKFeFe(CN)6 、硫氰酸钠(NaSCN)、工业硫磺、一氧化碳、硼酸或硼砂、工业用甲醛、硫化钠等共 47 种。(1)写出铬原子基态时核外电子排布式_。(2)SCN 构型是_(用文字描述)。(3)下列说法不正确的是_( 单项选择)。a单质硫
10、分子中( 结构如图)，硫原子采用 sp3 杂化bCO 与 CN 互为等电子体cH 3BO3 是三元强酸5d配合物 KFeFe(CN)6中心离子的配位数为 6(4)最近我国质检部门在进口洋奶粉中检测出有毒添加剂双氰胺，其结构式为：,1 mol 双氰胺中含有的 键数目为 _。(5)Na2S 晶胞如图所示。熔点 Na2SK 2S，其原因是_。硫化钠晶胞中 S2 数目有_个。答 案1选 A A 项变化克服的都是范德 华力，正确，硅和 C60 的融化分别克服的是共价键、范德华力， B 项错误，氯化 氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键、离子 键，C 项错误，溴和汞的汽化分别克服的是范德华力、金属 键， D
11、 项错误。2选 D D 项，SiO 2为原子晶体，组成晶体粒子为原子，只存在共价键不存在范德华力，不正确。3选 A 根据已知信息可知，将 铁加热到 1 500 C 分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体分别是 铁和 铁，类型不相同，选项 A 不正确。根据晶胞的结构特点可知，选项 B 正确；Fe 晶胞中含有 2 个铁原子， Fe晶胞中含有 1 个碳原子，两种晶体密度比为 2b3a 3，选项 C 正确；由题意根据 Fe晶胞可知， 选项 D 正确。4选 D 根据晶胞的结构示意图可知，在 NaCl 晶体中，距 Na 最近的 Cl 是 6 个，形成正八面体，选项 A 正确。在 CaF2 晶体中，每个晶胞平均
12、占有 81/861/24 个Ca2 ，B 正确。在金刚石晶体中，平均每个碳原子形成 2 个共价键，碳原子与碳碳键数目比为 12，C 正确。 D 不正确，该 物质形成的晶体是分子晶体，化学式 应该是 E4F4 或 F4E4，答案选 D。5选 A 氯化铝的熔、沸点都很低，其晶体应是分子晶体，并且沸点比熔点 还低，加热时易升华；四氯化硅是共价化合物，并且熔、沸点很低，应该属于分子晶体；氯化钠是离子晶体，以离子键结合。6解析：(1)As 为A 族，Se 为A 族，由于第 A 族元素价电子中的 p 轨道中的电子为半满，较稳定，故其电离能比相邻主族元素大。二氧化硒类似于 SO2，S 存在一对孤对电子，价层
13、电子对为 123，故 S 为 sp2杂化， SO2为 V 形。晶体硅中每个硅与周围四个硅相连。(2)Ca 为 A 族元素，属于 s 区。Cu 为特殊的洪特规则，3d 和 4s 中电子均为半满的稳定的状6态。镧镍合金晶胞中，La 为 121/621/23， Ni 为 121/26 1/2615，晶胞中 N(La)N(Ni) 15。 (3)A 项，同主族从上至下， 电负性减弱，正确；B 项，C 60 中碳原子相当于形成三个键，故为 sp2杂化，正确；C 项，由题意知， H2 是吸附在 C60 表面，而非加成，错误。答案：(1) V 形 4(2)s Ar3d 104s1 5(3)AB7解析：由题意可
14、知 A、B、C 分别为 H、F、N，故推出 F 是 S，由题意推出 E 是 Cu，由晶胞的结构用均摊法计算出一个晶胞中含有 8 个 F ，同 时 含有 4 个 D 离子，故可判断 D 是第四周期2 价的金属元素，故 D 是钙元素。 NH3 极易溶于水的原因是能与水分子间形成氢键，根据氢键的表示方法可知 (b)是合理的；根据密度m /V 进行计算，应注意一个晶胞中含有 4 个 CaF2。答案：(1)1s 22s22p63s23p63d104s1 或Ar3d 104s1(2)sp3 平面正三角形(3)与水分子间形成氢键 (b)一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根离子(4)CaF2 478 gmol 1
15、a gcm 36.021023 mol 18解析：(1)Cu 为 29，价电子排布为 3d104s1，失去 电子时，先失去 4s 上的电子。(2)As为A 族，Se 为A 族，Br 为A 族，A 族的价电子中 p 轨道中的电子为半满状态，电离能较大，比同周期A 族的元素大，但是小于 A 族元素。(3)B 最外层有 3 个电子，可以与三个 O 形成共价键，由于其有空轨道， O 上有孤对电子，可以通过配位键结合一个OH ，B上无孤对电子，为 sp3杂化。(4)SiC 中 Si 和 C 的位置是等价的，以图中面心的 C 原子分析，与它距离最近的 C 共有 12 个，以此碳为中心，共有三个相互垂直的面
16、，距离最近的碳 为面对角线长度的一半。SiO 2为原子晶体，熔点高。干冰和冰均 为分子晶体，但是冰中有氢键，所以熔点冰比干冰高。答案：(1)3d 10(2)BrAsSe(3)sp 3 或(4)12 bca9解析：(1)Ti 为 22 号，价电子排布为 3d24s2，Ti 失去 4s 上面的两个电子生成Ti2 ，则 Ti2 基 态电子排布式 为Ar3d 2。BH 中， B 可以提供 3 个电子，整个离子得一个 47电子，而 4 个 H 差 4 个电子，故 B 中无孤对电子，为 sp3杂化，BH 为正四面体。(2)NH 3 分 4子中 N 有一对孤对电子，为 sp3杂化；NH 3 分子间可以形成
17、氢键，故沸点比 PH3 高；Cu(NH 3)42 离子中，NH 3为配体，N 原子提供孤对电子，为配位原子；CN 与 N2 互为等电子体，故与N2 的电子式相似，即 C 与 N 为叁键，之 间存在三对共用电子对。 (3)根据相似相溶原理，苯和 CS2 均 为非极性分子， 则 C60 也为非极性分子。 从 C60 的分子结构看，每个碳形成两个单键，一个双键，而单键为 键，双 键中有一个也为 键，但单键或双键均被重复数了 2 次，故 60 个碳原子形成的 键共有：6031/290。(4)由晶胞图知，含 Mg 为 8 12，含18H 为 4 24，则一个晶胞中含有 2 个 MgH2，V 2 。14
18、m 26NAa 52aNA答案：(1)1s 22s22p63s23p63d2 或Ar3d 2 正四面体(2)abcd(3)非极性 906.0210 23(或 90 mol)(4)52aNA10解析：(1)铬为 24 号，它的价电子为半满的稳定结构。(2)SCN 与 N2 互为等电子体，其结构相似，所以也为直线型。(3)a 项， S 形成两个键，且含有两对孤对电子，所以 S 为 sp3杂化，正确；b 项，等电子体的原子数相等，价电子数相等，CO 与 CN 互为等电子体，正确；c 项，硼酸为弱酸， 错；d 项，中心离子 Fe 周围的配体为 CN ，配位数为 6，错。 (4)单键为 键，双键中有一个为 键，叁键中也有一个为 键， 1 mol 双氰胺中共含有 9 mol 键。(5)Na 的半径比 K 小，故 Na2S 的晶格能大。从晶胞知，S 2 为 81/861/24。(Na 2S 的晶胞中 Na 为 8 个，从化学式的组成知，S 2 为 4 个。 )答案：(1)1s 22s22p63s23p63d54s1 或Ar3d 54s1(2)直线形 (3)c(4)9 mol 或 96.021023(5)两者都是离子晶体，前者晶格能大 4
