《2019高中化学 第三章 章末小结与测评讲义(含解析)新人教版选修3》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019高中化学 第三章 章末小结与测评讲义(含解析)新人教版选修3(6页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、章末小结与测评考点一晶体类型的判断及晶体性质考纲要求1.了解晶体的特点及与非晶体的差异。2了解原子晶体、分子晶体、金属晶体和离子晶体的结构特点并能解释其对性质的影响。考纲说明借助晶体类型的判断是对四种晶体结构及性质的综合考查,是高考的热点。解答该类题目的关键是理解晶体结构特点,掌握四种晶体的概念,把握住“结构决定性质,性质反映结构”这一主线,进行结构与性质的相互推断。考查题型为选择题和填空题。1.(1)(2015新课标全国卷 节选)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于_晶体。(2)(2015福建高考节选)下列关于CH4和CO2的说法正确的
2、是_(填序号)。a固态CO2属于分子晶体bCH4分子中含有极性共价键,是极性分子c因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2dCH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp解析:(1)该化合物熔、沸点较低,所以为分子晶体。(2)CO2是由非金属元素形成的分子晶体,a选项正确;CH4分子是正四面体结构,为非极性分子,b选项错误;CH4和CO2都是分子晶体,分子晶体的相对分子质量越大,熔、沸点越高,c选项错误;CH4为正四面体结构,故碳原子的杂化类型是sp3,CO2为直线形分子,故碳原子的杂化类型是sp,d选项正确。答案:(1)分子(2)a、d2(2015安徽高考节选)C、N、O、
3、Al、Si、Cu是常见的六种元素。用“”或“”填空:原子半径电负性熔点沸点Al_SiN_O金刚石_晶体硅CH4_SiH4解析:同周期元素,原子序数越大,原子半径越小,故原子半径:AlSi;同周期元素,原子序数越大,电负性越强,故电负性:NO;金刚石和晶体硅都是原子晶体,但键能:CCSiSi,故熔点:金刚石晶体硅;CH4和SiH4都是分子晶体,且两者结构相似,SiH4的相对分子质量大,故沸点:CH4SiH4。答案:3(2015山东高考节选)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。(1)下列有关CaF2的表述正确的是_。aCa2与F间仅存在静电吸引作用bF的离子半径小于Cl,则CaF2的熔点高于CaC
4、l2c阴阳离子比为21的物质,均与CaF2晶体构型相同dCaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3的溶液中,原因是_(用离子方程式表示)。已知AlF在溶液中可稳定存在。解析:(1)a项,Ca2与F间不仅存在静电吸引,同时原子核与原子核之间、电子与电子之间也存在静电排斥,错误。b项,因CaF2、CaCl2均为离子晶体,F的离子半径小于Cl,离子晶体的晶格能与离子所带电荷数成正比,与离子核间距成反比,故CaF2晶体的晶格能大于CaCl2。晶格能越大,离子晶体的熔点越高,故CaF2的熔点高于CaCl2,正确。c项,阴、阳离子个数比相同,晶体构型
5、不一定相同。d项,CaF2是离子化合物,在熔融状态下能电离产生自由移动的离子,故CaF2在熔融状态下能导电,正确。(2)由信息可知,CaF2(s)Ca2(aq)2F(aq),Al3与F可形成配离子AlF,从而促进了CaF2溶解平衡的正向移动,故反应的离子方程式为3CaF2Al3=3Ca2AlF。答案:(1)b、d(2)3CaF2Al3=3Ca2AlF4(全国高考)在常温常压下呈气态的化合物,降温使其固化得到的晶体属于()A分子晶体 B原子晶体C离子晶体 D何种晶体无法判断解析:选A使微粒结合成原子晶体或离子晶体的共价键、离子键比较强,所以这两种类型的晶体在常温下一般均为固态。常温下为气态的物质
6、一般由分子组成,其固化后为分子晶体。5(四川高考)下列推论正确的是()ASiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3BNH为正四面体结构,可推测PH也为正四面体结构CCO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体DC2H6是碳链为直线形的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子解析:选BA项,由于NH3分子间存在氢键,故其沸点高于PH3;B项,PH与NH结构相似,为正四面体结构;C项,SiO2是原子晶体;D项,C3H8中3个C原子不在一条直线上,且C3H8为极性分子。考点二晶体的结构及晶胞的计算考纲要求1.掌握四种晶体的特点。2.了解晶胞的概念,能够计算晶胞的粒子
7、数。考纲说明本部分主要包括常见晶体的结构,如:NaCl、CsCl、CaF2、干冰、金刚石、钾、铜、镁等。主要考查配位数的问题,晶胞的计算主要涉及晶胞的密度、体积、阿伏加德罗常数等。解决问题的关键是原子半径与晶胞边长的关系。解此类题目的关键是理解晶体结构的特点,掌握有关的性质及重要关系式,特别是联系数学公式等进行计算。6.(1)(2016全国甲卷)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为d g/cm3,晶胞参数a_nm。(2)(2016全国乙卷)晶胞有两个基本要素:原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(
8、0,0,0);B为;C为。则D原子的坐标参数为_。晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a565.76 pm,其密度为_g/cm3(列出计算式即可)。(3)(2016全国丙卷)GaAs的熔点为1 238 ,密度为 g/cm3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_,Ga与As以_键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g/mol和MAs g/mol,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。解析:(1)由晶胞结构图可知,Ni原子处于立方晶胞的顶点,Cu原子处于立方晶胞的面心,根据均摊法,每个晶胞中含有Cu
9、原子的个数为63,含有Ni原子的个数为81,故晶胞中Cu原子与Ni原子的数量比为31。根据mV可得, 1 mol晶胞的质量为(64359)ga3d g/cm3NA,则a cm107 nm。(2)根据题给图示可知,D原子的坐标参数为。每个晶胞中含有锗原子8648个,每个晶胞的质量为,晶胞的体积为(565.761010 cm)3,所以晶胞的密度为。(3)GaAs的熔点为1 238 ,其熔点较高,据此推知GaAs为原子晶体,Ga与As原子之间以共价键键合。分析GaAs的晶胞结构,4个Ga原子处于晶胞体内,8个As原子处于晶胞的顶点、6个As原子处于晶胞的面心,结合“均摊法”计算可知,每个晶胞中含有4
10、个Ga原子,含有As原子个数为864个,Ga和As的原子半径分别为rGapmrGa1010cm,rAspmrAs1010 cm,则原子的总体积为V原子4(rGa1010cm)3(rAs1010cm)31030(rr)cm3。又知Ga和As的摩尔质量分别为MGa g/mol和MAs g/mol,晶胞的密度为 g/cm3,则晶胞的体积为V晶胞 cm3,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为100%100%100%。答案:(1)31(2)107(2)(3)原子晶体共价100%7(2015新课标全国卷节选)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:(1)在石墨烯晶体中,每个C原
11、子连接_个六元环,每个六元环占有_个C原子。(2)在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接_个六元环,六元环中最多有_个C原子在同一平面。解析:(1)由石墨烯的结构可知,每个C原子连接3个六元环,每个六元环占有的C原子数为62。(2)由金刚石的结构可知,每个C可参与形成4条CC键,其中任意两条边(共价键)可以构成2个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有6组,6212。因此每个C原子连接12个六元环。六元环中C原子采取sp3杂化,为空间六边形结构,最多有4个C原子位于同一平面。答案:(1)32(2)1248(2014新课标全国卷节选)(1)Cu2O为半导体
12、材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有_个铜原子。(2)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a0.405 nm,晶胞中铝原子的配位数为_,列式表示Al单质的密度_ g/cm3(不必计算出结果)。解析:(1)根据均摊法,一个晶胞中含有的氧原子为4688个,再结合化学式Cu2O知一个晶胞中含有16个铜原子。(2)面心立方晶胞中粒子的配位数是12。一个铝晶胞中含有的铝原子数为864个,一个晶胞的质量为27 g,再利用密度与质量、晶胞参数a的关系即可求出密度,计算中要注意 1 nm107 cm。答案:(1)16(2)129(2014山东高考节选)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图所示,M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为_,该材料的化学式为_。解析:通过晶胞结构可知,有12个M原子在晶胞的12条棱上,由分摊法可知这12个M原子属于该晶胞的只有123(个);还有9个M原子在晶胞内部,故该晶胞中M原子为12个。该晶胞中含有的C60为864(个),即一个晶胞可表示为M12(C60)4,即M3C60。答案:12M3C606