《(新课改省份专用)高考化学一轮复习跟踪检测(十七)晶体结构与性质(含解析).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(新课改省份专用)高考化学一轮复习跟踪检测(十七)晶体结构与性质(含解析).doc(8页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、跟踪检测(十七) 晶体结构与性质1(1)氯酸钾熔化,粒子间克服了_的作用力;二氧化硅熔化,粒子间克服了_的作用力;碘的升华,粒子间克服了_的作用力。三种晶体的熔点由高到低的顺序是_。(2)下列六种晶体:CO2,NaCl,Na,Si,CS2,金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为_(填序号)。(3)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由极性键形成的非极性分子有_,由非极性键形成的非极性分子有_,能形成分子晶体的物质是_,含有氢键的晶体的化学式是_,属于离子晶体的是_,属于共价晶体的是_,五种物质的熔点由高到低的顺序是_。(4)A、B、C、D为四种晶体,性质如下:a固态时能导电,能溶于
2、盐酸b能溶于CS2,不溶于水c固态时不导电,液态时能导电,可溶于水d固态、液态时均不导电,熔点为3 500 试推断它们的晶体类型:A._;B._;C._;D._。(5)图中AD是中学化学教科书上常见的几种晶体结构模型,请填写相应物质的名称:A_;B._;C._;D._。解析:(1)氯酸钾是离子晶体,熔化时破坏离子键;二氧化硅是共价晶体,熔化时破坏共价键;碘是分子晶体,升华时粒子间克服分子间作用力;熔点:原子晶体离子晶体分子晶体,所以熔点大小顺序为SiO2KClO3I2。(2)根据晶体类型分析,熔点:原子晶体离子晶体分子晶体,Si和金刚石都是原子晶体,原子半径越小,共价键越强,熔点越高,CO2和
3、CS2都是分子晶体,相对分子质量越大熔点越高,所以熔点从低到高的顺序为。答案:(1)离子键共价键分子间SiO2KClO3I2(2)(3)CO2H2H2、CO2、HFHF(NH4)2SO4SiCSiC(NH4)2SO4HFCO2H2(4)金属晶体分子晶体离子晶体共价晶体(5)氯化铯氯化钠二氧化硅金刚石2O2、O3、N2、N4是氧和氮元素的几种单质。回答下列问题:(1)O原子中价电子占据的轨道数目为_。(2)第一电离能I1:N_O(填“”或“O;O失去一个电子后O的2p处于半充满状态,更加稳定,再失去一个电子消耗能量更高,所以第二电离能I2:ON。(3)O3看成一个O原子是中心原子,其他两个O原子
4、为配原子的三原子分子,价电子对数2(622)3,有一个孤电子对,属于sp2杂化,空间构型为V形;因为V形空间构型正负电荷重心不重合,所以是极性分子;O原子的轨道表示式为,O3中心氧原子采取sp2杂化,其中两个单电子轨道与另外两个原子形成两个键,第三个轨道有一对孤电子对,与另两个氧原子的各1个电子形成三中心四电子大键,可用符号表示。(4)因为O、N原子有比较强的吸电子能力,所以NH3和H2O既会吸引同种分子的H,又会吸引对方分子的H,从而形成氢键,所以在氨水中存在4种分子间氢键,可以表示为H3NHN、H3NHO、H2OHN、H2OHO。(5)因为N4是正面体构型,N原子占据四面体的四个顶点,所以
5、N4中只存在NN,而N2中只存在,由表中数据可知,NN键长大于键长,NN键能小于键能,且二者键能差距较大,所以N4分子稳定性远小于N2。(6)分析Na2O的晶胞结构图可得,处于面心上的O2被2个晶胞共用,以图中上面的面心O2为例,在其上方还有一个同样的晶胞与其紧邻,所以每个O2周围有8个Na与之距离最近,则O2的配位数为8;Na2O晶胞中Na数为8,O2数为864,根据r(Na)x pm、r(O2)y pm及球体的体积公式可得这12个原子总体积V18x34y3,根据该晶胞的棱长为a pm,则晶胞体积V2a3,所以该晶胞的原子空间利用率为100%100%100%。答案:(1)4(2)失去一个电子
6、后O的2p处于半充满状态,更加稳定,再失去一个电子消耗能量更高(3)V形极性(4)H3NHO、H2OHN、H2OHO(任写两种)(5)N4中NN键键能小于N2中的NN键键能,键长大于NN键键长(6)8100%3(2019武汉模拟)砷(As)是第A族元素,砷及其化合物被应用于农药和合金中。回答下列问题:(1)基态砷原子的电子排布式为_,第四周期元素中,第一电离能低于砷原子的p区元素有_(填元素符号)。(2)氮原子间能形成氮氮三键,而砷原子间不易形成三键的原因是_。(3)AsH3分子为三角锥形,键角为91.80,小于氨分子键角107,AsH3分子键角较小的原因是_。(4)亚砷酸(H3AsO3)分子
7、中,中心原子砷的VSEPR模型是_,砷原子杂化方式为_。(5)砷化镍的晶胞如图所示。晶胞参数a360.2 pm, c500.9 pm, 120。该晶体密度的计算式为_gcm3。解析:(1)砷原子核电荷数为33,基态原子的电子排布式为Ar3d104s24p3;同一周期,从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,第A族元素p为半充满状态,第一电离能大于邻近元素的第一电离能;因此第四周期元素中,第一电离能低于砷原子的p区元素有Ga、Ge、Se。(2)由于砷原子半径较大,原子间形成的键较长,pp轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠,难以形成键,所以氮原子间能形成氮氮三键,而砷原子间不易形成三键。(3)AsH
8、3分子键角较小的原因是砷原子电负性小于氮原子,其共用电子对离砷核距离较远,斥力较小,键角较小。(4)亚砷酸(H3AsO3)分子结构式为,砷原子的价层电子对数为4,属于sp3杂化,中心原子砷的VSEPR模型是四面体形。(5)根据砷化镍的晶胞可知:含有的镍原子个数为842,含有砷原子个数为2,所以该晶胞中含有2个砷化镍,该晶胞的质量为2 g,根据晶胞的俯视图可以求出xa pm360.21010 cm;该晶胞的体积为360.21010360.21010500.91010 cm3; gcm3。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或Ar3d104s24p3)Ga、Ge、Se(
9、2)砷原子半径较大,原子间形成的键较长,pp轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠,难以形成键(3)砷原子电负性小于氮原子,其共用电子对离砷核距离较远,斥力较小,键角较小(4)四面体形sp3(5)4(2019岳阳模拟)碳和硅是自然界中大量存在的元素,硅及其化合物是工业上最重要的材料。粗硅的制备有二种方法:方法一:SiO22CSi2CO;方法二:SiO22MgSi2MgO。(1)基态硅原子中存在_对自旋相反的电子,基态Mg的最外层电子所占据的能级的电子云轮廓图是_。(2)上述反应中所有元素第一电离能最小的元素是_(填元素符号)。(3)试比较C(金刚石)、晶体Si、CO 三种物质的熔沸点从高到低的顺
10、序_,试解释原因:_。(4)CO在配合物中可作为配体,在Cr(CO)6配合物中配位原子是_(填元素符号),1 mol该配合物中含有键的数目是_。(5)SiO2晶胞(如图1)可理解成将金刚石晶胞(如图2)中的C原子置换成Si原子,然后在SiSi之间插入O原子而形成。推测SiO2晶胞中Si采用_杂化,OSiO的键角为_。SiO2晶胞中,含有Si原子_个和O原子_个。假设金刚石晶胞的边长为a pm,试计算该晶胞的密度_gcm3(写出表达式即可)。解析:(1)基态硅原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,每一个s能级有1个轨道,s轨道全满,有3对自旋相反的电子,2p能级有3个轨道,全充满电
11、子,2p轨道有3对自旋相反的电子,所以基态硅原子中存在6对自旋相反的电子;Mg的基态核外电子排布式为1s22s22p63s2,3s轨道是最外层,s能级的电子云图是球形的,所以基态Mg的最外层电子所占据的能级的电子云轮廓图是球形。(2)第一电离能是原子失去最外层的一个电子所需能量,第一电离能数值越小,原子越容易失去一个电子,上述反应中涉及的元素有C、O、Mg、Si,其中C、O、Si是非金属元素,较难失去电子,Mg元素的金属性最强,最易失去电子,所有元素第一电离能最小的是Mg。(3)C(金刚石)、晶体Si都是原子晶体,熔点高,它们结构相似,但碳原子的半径比硅原子半径小,共价键的键能大,所以C(金刚石)的熔点比晶体Si高,而CO是分子晶体,熔沸点低,所以三种物质的熔沸