第3章不同聚集状态的物质与性质 课后练习
一、单选题
1.某分子晶体晶胞结构模型如图,下列说法正确的是
A.该晶胞模型为分子密堆积
B.该晶胞中分子的配位数为8
C.分子晶体的晶胞均可用此模型表示
D.该晶体熔沸点高、硬度大
2.下列有关晶体的叙述中,不正确的是
A.含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体
B.晶体中原子呈周期性有序排列,非晶体中原子排列相对无序
C.分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高
D.金属晶体可以是纯金属也可以是合金,合金形成的金属晶体硬度更大
3.下列有关说法正确的是( )
A.含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
B.熔点、沸点由高到低:金刚石>NaCl>HF>HCl
C.H2O比H2S稳定,这是由于H2O分子间有氢键
D.空间利用率:面心立方最密堆积>六方最密堆积>体心立方堆积
4.铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示(白球代表Fe,黑球代表Mg)。储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为a nm,NA表示阿伏伽德罗常数的值。已知A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点为(,,0)。则下列说法正确的是
A.晶胞中Fe与Mg的配位数均为4
B.位置C点的原子坐标参数为(,,)
C.Mg与Fe之间的最近距离为anm
D.储氢后的晶体密度为
5.为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.常温下,氦气含有的电子数为
B.常温下,金刚石中含有的共价键数目为
C.标准状况下,与水反应,转移电子的数目一定为
D.将含的饱和溶液滴入沸水中,加热产生的胶体粒子数为
6.我国科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松,再用射频电火花喷射氮气,获得超硬新材料β-氮化碳薄膜,结构如图,下列有关β-氮化碳的说法错误的是
A.碳原子采取sp3杂化、氮原子采取sp2杂化
B.氮化碳属于共价晶体
C.氮化碳的化学式为C3N4
D.氮化碳硬度超过金刚石晶体
7.下列说法正确的是
A.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
B.的核磁共振氢谱中有4种峰
C.苯甲酸的重结晶实验中,粗苯甲酸溶解后还要加点水的目的是减少过滤时苯甲酸的损失
D.苯中滴加浓溴水,充分振荡后溴水层褪色,是因为苯与溴水中的溴发生了加成反应
8.关于晶体的自范性,下列叙述正确的是( )
A.破损的晶体能自动变成规则的多面体
B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块
C.圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性
D.由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性知识点
9.工业上常以印刷线路板碱性蚀刻废液{主要成分为[Cu(NH3)4Cl2]}为原料制备CuCl
(晶胞结构如图)。下列说法错误的是
A.基态的核外电子排布式为
B.中含有4个配位原子
C.的键角小于的键角
D.晶胞中距离最近且距离相等的有2个
10.海洋是一个巨大的资源宝库。从海水中能获得NaCl,以NaCl为原料可制得Cl2、Cl2O、HClO、、等;高压下,NaCl与Na反应形成某种晶体X的晶胞如图所示。下列说法正确的是
A.Cl2沸点高于Cl2O B.Cl2O是直线形分子
C.与的键角相等 D.晶体X的化学式为Na3Cl
11.化学用语是学好化学知识的重要基础。下列化学用语的组合正确的是
①CCl4分子的空间填充模型是
②H2O2的电子式:
③核内有12个中子的Na:
④HClO的结构式:H-Cl-O
⑤顺-2-丁烯的结构简式为
⑥有机化合物CH3CH2NO2与H2NCH2COOH是同分异构体
⑦基态氮原子轨道表示式:
⑧NaCl的晶胞
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
12.一种电解质的阴离子由同一短周期元素原子W、X、Y、Z构成,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20,下列说法正确的是
A.原子半径:
B.W、Z形成的化合物分子为含有极性键的非极性分子
C.四种元素形成的简单氢化物中X的最稳定
D.四种元素形成的单质含有金属晶体
13.“中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅,可通过反应制备高纯硅。下列有关说法正确的是
A.是由极性键形成的极性分子
B.沸点:
C.键的极性:H—F>H—Cl>H—Br
D.芯片、太阳能电池、光导纤维的主要成分均为晶体Si
14.科学家利用四种原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子,该超分子具有高效的催化性能,其分子结构示意图如下(注:实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)。已知X、Y位于同一周期,基态Z原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子,下列说法正确的是
A.氢化物的沸点:
B.Y与Z形成的化合物中只含离子键
C.由X、Y、Z形成的单质分别为共价晶体、分子晶体和金属晶体
D.该超分子反映了超分子“分子识别”的特性
二、填空题
15.(1)Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为______。
(2)MgO的熔点比BaO的熔点______(填“高”或“低”)。
16.研究物质的组成、结构有利于更好的理解物质的性质。
⑴图3是As4S4分子的结构,该分子中含非极性共价键的数目是_____;基态As原子的外围电子排布式是______。
⑵图1是某种晶体的晶胞,该晶体的化学式是______。
⑶图1对应物质与图3对应物质熔点较高的是______,原因是______。
⑷NaCl的熔点为801.3℃,MgO的熔点高达2800℃。MgO熔点高的原因是______。
⑸图3所示是硼酸晶体的层状结构,层内H3BO3分子通过氢键相连。H3BO3分子B原子的轨道杂化方式是______,1 mol H3BO3晶体中含有的氢键数目是_____。
⑹金刚石、晶体硅、金刚砂(SiC)的晶体类型相同,它们的熔点由高到低的顺序是_____。
17.我国有丰富的海水资源,海水中的元素共含有80多种,总储量很大。常量元素包括H、B、C、O、F、Na、Mg、S、Cl、K、Ca、Br、Sr等13种元素,同时还含有Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn等微量元素,因此开发利用海水资源具有非常广阔的前景。
(1)Sr元素在元素周期表中的位置是___。
(2)上述元素能形成众多微粒,其中CO的中心原子价层电子对数为___对,SO的空间构型为___,CH3COOH中C的杂化方式为___。
(3)已知钠的晶胞棱长为apm,NA为阿伏伽德罗常数的值,钠的晶胞结构如图,则其密度为___g/cm3。
18.现有下列几种常见的物质:①N2 ②NaCl ③Ca(OH)2 ④金刚石⑤SiC ⑥NH3 ⑦NH4Cl ⑧CO2。其中,(以下空格均填写序号)
(1)含有非极性键的分子晶体是__________________________;
(2)含有极性键的分子晶体是____________________________;
(3)只含离子键的离子晶体是____________________________;
(4)含有极性共价键的原子晶体是________________;
(5)既含有离子键,又含有极性共价键和配位键的离子晶体是______________
19.填写表格
固体 外观 微观结构 自范性 各向异性 熔点
晶体 _____ _____ _____ ______ ______
非晶体 ______ ______ ______ _______ ______
本质区别 _______
20.晶胞与晶胞相似(如图),晶胞中部分原子的分数坐标为:A点Se2-(0,0,0),从该晶胞中找出距离B点Se2-最远的的位置_______(用分数坐标表示),晶胞中距离最近的两个Se2-的距离为,请计算晶胞的密度_______。
21.某烃经李比希元素分析实验测得碳的质量分数为85.71%,该烃的质谱图显示:分子离子峰的质荷比为70,该烃的核磁共振氢谱如下图所示。请确定该烃的
(1)实验式_____;
(2)分子式_____;
(3)结构简式_____。
22.回答下列问题:
(1)写出乙苯的结构简式_______。
(2)用系统方法命名_______。
(3)四种晶体的熔点数据如下表:
物质
熔点/℃ -183 -90 -127 >1000
、、三者和熔点相差较大,原因是_______。
23.下列各图为几种晶体或晶胞的结构示意图。
请回答下列问题:
(1)这些晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是______。
(2)冰、金刚石、、、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为______。
(3)晶胞与晶胞结构相同,晶体的硬度______ (填“大于”或“小于”)晶体的硬度,原因是______。
(4)每个晶胞中实际占有______个原子,晶体中每个周围距离最近且相等的有______个。
(5)冰的熔点远高于干冰的重要原因是______。
24.[化学—选修3:物质结构与性质]
(1)下列有关微粒间作用力的说法正确的是
A.配位键的强度有大有小,所以有的配合物很稳定,有的很不稳定
B.水加热到很高的温度都难以分解是因为水分子间存在氢键
C.壁虎能在光滑的墙壁上行走是因为壁虎脚底的细毛与物体表面的分子产生分子间作用力
D.互为手性异构本的分子具有完全相同的组成和原子排列,所以生产手性药物时无需分离手性异构体
(2)判断下列哪个模型代表金属晶体锌的堆积方式 。
(3)第四周期未成对电子数最多的P区元素的元素符号是 ,核外电子占据
个原子轨道。
(4)碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图。碳原子的杂化方式有 ,分子中σ键与π键之比为 。
(5)比较NH2-和NH3的键角∠HNH的大小:NH2- NH3(填“﹥”“=”“﹤”),请用价层电子对互斥规解释: 。
(6)SO32-中硫原子的价层电子对互斥模型是 ;写出一种与SO32-互为等电子体的分子 。
(7)SiC晶胞与金刚石晶胞相似,设晶胞边长为a cm,碳原子直径为b cm,硅原子直径为c cm,则该晶胞的空间利用率为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.该分子晶体为二氧化碳晶体,以一个分子为中心,周围可以有12个紧密的分子的特征称为分子密堆积,故A正确;
B.二氧化碳晶体配位数为12,故B错误;
C.分子晶体晶胞类型很多,还有简单立方堆积等,故C错误;
D.分子晶体的沸点低、硬度小,故D错误;
故选:A。
2.C
【详解】A.金属晶体和离子晶体均含有金属阳离子,所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,故A正确;
B.晶体和非晶体的区别是内部粒子是否有序排列,晶体中原子呈周期性有序排列,非晶体中原子排列相对无序,故B正确;
C.以范德华力结合的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高,若是存在分子间氢键,则熔、沸点主要受氢键影响,故C错误;
D.金属晶体包含金属单质和合金,合金的硬度大于成分金属,所以合金形成的金属晶体硬度更大,故D正确;
故选:C。
3.B
【详解】A.金属晶体含有金属阳离子的晶体,但不是离子晶体,故A错误;
B.金刚石属于原子晶体,NaCl属于离子晶体,原子晶体的熔沸点高于离子晶体,HF和HCl属于分子晶体,由于HF分子间存在氢键,熔沸点高于HCl,熔点、沸点由高到低:金刚石>NaCl>HF>HCl,故B正确;
C.化学键影响物质的稳定性,氢键属于分子间作用力,主要影响物质的熔沸点;H2O比H2S稳定,这是由于O原子的半径小于S原子,H-O键长比H-S键长短,键长越短键能越大,化学键越稳定,故C错误;
D.面心立方最密堆积空间利用率为74%,体心立方堆积空间利用率为68%,六方最密堆积空间利用率为74%,则空间利用率:面心立方最密堆积=六方最密堆积>体心立方堆积,故D错误;
答案选B。
4.C
【详解】A.根据晶胞结构示意图可知,距离Mg原子最近且相等的Fe原子有4个,即Mg原子的配位数为4,距离Fe原子最近且相等的Mg原子有8个,故Fe的配位数为8,A项错误;
B.根据题中所给信息,可以推测得知,位置C点的原子坐标参数为(,,),B项错误;
C.氢气分子在晶胞的体心和棱的中心位置,且最近的两个氢分子之间的距离为anm,该晶胞参数为nm,Mg和Fe之间的最近距离为体对角线的,则Mg与Fe之间的最近距离为anm,C项正确;
D.氢气分子在晶胞的体心和棱的中心位置,个数为,Fe原子的个数为4,Mg位于体内Mg的个数为8,储氢后的晶体化学式为FeMg2H2,根据,储氢后的晶体密度为,D项错误;
答案选C。
5.B
【详解】A.1个He分子含有2个电子,由于此时为常温条件,故1.12 L气体物质的量不等于0.05 mol,故所含电子也不为0.1 mol,A错误;
B.金刚石中1个碳原子实际含有的共价键数目=4=2,故1 mol金刚石含有共价键数目为2 mol,即2NA,B正确;
C.由于Cl2溶于水后,大部分氯气未与水反应,且该反应为可逆反应,故转移电子数小于1 mol,C错误;
D.Fe(OH)3胶体粒子由许许多多个Fe(OH)3分子构成,故0.1 mol FeCl3水解生成的Fe(OH)3胶体数小于0.1 mol,D错误;
故答案选B。
6.A
【详解】A.由β-氮化碳的结构示意图可知,晶体中形成4个共价键的饱和碳原子和形成3个共价键的饱和氮原子都为sp3杂化,故A错误;
B.由β-氮化碳薄膜为超硬新材料可知,氮化碳属于硬度很高的共价晶体,故B正确;
C.由β-氮化碳的结构示意图可知,虚线部分为晶体的最小结构单元,位于正方形顶点和边上的碳原子个数为4×+4×=3,位于正方形内的氮原子个数为4,则氮化碳的化学式为C3N4,故C正确;
D.由β-氮化碳薄膜为超硬新材料可知,氮化碳属于硬度很高的共价晶体,氮原子的原子半径小于碳原子,则碳氮键的共价键强于碳碳键,所以氮化碳硬度超过金刚石晶体,故D正确;
故选A。
7.C
【详解】A.石油是混合物,其分馏产品汽油也是混合物,故A错误;
B.的核磁共振氢谱中有5种峰(),故B错误;
C.水在加热过程中会蒸发,苯甲酸能溶于水,则粗苯甲酸溶解后还要加点水的目的是使其溶解,减少过滤时苯甲酸的损失,防止过饱和提前析出结晶,而与过滤速度无关,故C正确;
D.苯中滴加浓溴水,充分振荡后溴水层褪色,是因为苯与溴水中的溴发生了萃取,故D错误;
故选C。
8.B
【详解】A. 晶体的自范性即晶体能够自发地呈现多面体外形的性质,但“自发”过程的实现仍需要一定的条件,A项错误;
B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中溶解析出完美的立方体晶块,B项正确;
C.圆形并不是晶体冰本身自发形成的形状,而是受容器限制形成的,C项错误;
D.玻璃是非晶体,D项错误;
答案选B。
9.D
【详解】A.已知Cu是29号元素,其基态原子的核外电子排布式为:,故基态的核外电子排布式为,A正确;
B.中Cu2+为中心原子,NH3为提高孤电子对的配体,N原子为配位原子,故含有4个配位原子,B正确;
C.NH3和CH4分子周围的价层电子对数为4,NH3中含有一对孤电子对,且孤电子对对成键电子对的排斥作用力大于成键电子对对成键电子对的排斥作用力,故NH3的键角小于CH4的键角,C正确;
D.由题干晶胞示意图可知,Cu+位于八个顶点和六个面心上,Cl-位于体内八个正四面体的空隙,故晶胞中距离最近且距离相等的有4个,D错误;
故答案为:D。
10.D
【详解】A.氯气是非极性分,一氧化二氯分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为结构不对称的V形,属于极性分子,相对分子质量大于氯气的极性分子一氧化二氯的分子间作用力大于氯气,沸点高于氯气,故A错误;
B.一氧化二氯分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为结构不对称的V形,故B错误;
C.氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,分子的空间构型为三角锥形,高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为正四面体形,两种离子的空间构型不同,键角不相等,故C错误;
D.由晶胞结构可知,黑球代表离子半径大的氯离子、白球代表钠离子,晶胞中位于顶点的氯离子个数为8×=1,位于面心的钠离子个数为6×=3,则晶胞的化学式为Na3Cl,故D正确;
故选D。
11.A
【详解】①CCl4分子的Cl原子半径比C原子半径大,因此该图示不能表示CCl4分子的空间填充模型,①错误;
②H2O2是共价化合物,两个O原子之间以共价单键结合,每个O原子分别与1个H原子形成1个共价键,故H2O2的电子式为,②错误;
③原子符号左下角为质子数,左上角为质量数,质量数等于质子数与中子数的和,则核内有12个中子的Na原子质量数是23,用原子符号可表示为:,③错误;
④HClO分子中O原子分别与H、Cl原子各形成一个共价键,使分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构,故其结构式为:H-O-Cl,④错误;
⑤顺-2-丁烯表示相同的原子和原子团位于碳碳双键的同一侧,其结构简式为,图示的物质表示的是反-2-丁烯,⑤错误;
⑥有机化合物CH3CH2NO2与H2NCH2COOH的分子式相同结构不同,因此二者是同分异构体,⑥正确;
⑦原子核外电子总是尽可能成单排列,而且自旋方向相同,N是7号元素,则基态氮原子轨道表示式为,⑦错误;
⑧在NaCl的晶胞中,每个Na+上下前后左右六个方向有6个Cl-;每个Cl-上下前后左右六个方向有6个Na+,故图示不能表示NaCl的晶胞,⑧错误;
综上所述可知:说法正确的只有⑥,故合理选项是A。
12.B
【分析】由题干信息可知,该阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成,结合图示可知,Y形成2个共价键,X形成4个共价键,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,则Y位于ⅥA族,X为C元素,Y为O元素;Z只能形成1个共价键,Z为F;四种原子最外层电子数之和为20,W原子的最外层电子数为20-4-6-7=3,则W为B元素,据此分析解题。
【详解】由上述分析可知,W为B,X为C,Y为O,Z为F元素,
A.主族元素同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:W>X>Y>Z,A错误;
B.W、Z形成的化合物为BF3,B-F键为极性键,BF3为平面三角形结构,其正负电荷的中心重合,所以BF3为非极性分子,B正确;
C.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,四种元素中非金属性最强的为F,则形成的简单氢化物中Z(F)的最稳定,C错误;
D.四种元素的单质中,金刚石为共价晶体,Y、Z的单质(O2、O3、F2)属于分子晶体,由于四种元素均为非金属元素,对应的单质不可能为金属晶体,D错误;
故答案为:B。
13.C
【详解】A.是由极性键形成的非极性分子,A项错误;
B.相对分子质量越大,无氢键的分子晶体的沸点越高,因此沸点由高到低的顺序为,B项错误;
C.电负性:F>Cl>Br,则共价键极性:H—F>H—Cl>H—Br,C项正确;
D.芯片、太阳能电池的主要成分均为晶体Si,光导纤维的主要成分为,D项错误;
答案选C。
14.D
【分析】基态Z原子只有两种形状的电子云,且最外层只有一种自旋方向的电子,因此基态Z的核外电子排布式为1s22s22p63s1,即Z为Na元素,根据结构示意图,X形成4个共价键,则X为C元素,W形成1个共价键,且W的原子序数小于X,则W为H元素,X、Y位于同一周期,Y形成2个共价键,说明Y位于ⅥA族,根据四种元素原子序数依次增大,则Y为O元素,据此分析;
【详解】根据上述分析,W为H,X为C,Y为O,Z为Na,
A.碳的氢化物称为烃,烃的状态有气态、液态、固态,氧的氢化物有H2O和H2O2,均为液体,因此碳的氢化物沸点不一定低于氧的氢化物,故A错误;
B.Na元素与O元素构成的化合物可以形成Na2O,也可以形成Na2O2,Na2O只含有离子键,成Na2O2含有离子键和非极性共价键,故B错误;
C.碳元素可以构成金刚石、石墨和C60等,金刚石属于共价晶体,石墨属于混合晶体,C60属于分子晶体,氧气为分子晶体,金属钠为金属晶体,故C错误;
D.超分子的重要特征为分子识别,该超分子反映了超分子“分子识别”的特性,故D正确;
答案为D。
15. NiO>CoO>FeO 高
【详解】(1)因为Fe、CO、Ni的二价氧化物是离子化合物,Fe2+、Co2+、Ni2+半径依次减小,晶体的晶格能依次增大,熔点依次升高,故熔点顺序是NiO>CoO>FeO;故答案为NiO>CoO>FeO;
(2)离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子键越强,熔点越高,离子半径:Ba2+>Mg2+,则MgO的熔点更高;故答案为高。
16. 2 4s24p3 SiO2 SiO2 SiO2是原子晶体,其熔点高于分子晶体As4S4高 都是离子晶体,因MgO所带的电荷多,离子半径之和小,晶格能大,熔点高 sp2 3×6.02×1023 金刚石>金刚砂>晶体硅
【详解】(1)图3是As4S4分子的结构,该分子中含非极性共价键的数目是2;基态As原子最外层 电子数为5,外围电子排布式是4s24p3;
(2)Si:8×1/8+6×1/2+4=8,O:4×4=16,故化学式为SiO2;
(3)图1对应物质SiO2是原子晶体,图3对应物质是As4S4分子,是分子晶体,熔点较高的是SiO2;
(4)MgO熔点高的原因是:都是离子晶体,因MgO所带的电荷多,离子半径之和小,晶格能大,熔点高;
(5)图3所示是硼酸晶体的层状结构,层内H3BO3分子通过氢键相连。B与O形成三个σ键,无孤电子对,H3BO3分子B原子的轨道杂化方式是sp2;
一个H3BO3分子对应着6个氢键,一个氢键对应着2个H3BO3分子,因此含有1 molH3BO3分子的晶体中有3mol氢键;
(6)金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)均属于原子晶体,原子半径越小,共价键的键长越短,共价键越稳定,晶体的熔点越高,键长:Si-Si、Si-C、C-C键,则晶体熔沸点:金刚石>金刚砂>晶体硅。
17.(1)第五周期,第IIA族
(2) 3 三角锥形 sp2、sp3
(3)×1030
【分析】根据价电子排布式可以判断元素所在周期表中的位置;利用杂化轨道理论判断元素杂化方式及空间构型;根据密度计算公式及均摊法进行计算晶胞的密度;
【详解】(1)Sr元素在元素周期表中的位置是第五周期,第IIA族;
(2)CO的中心原子价层电子对数计算根据成键数+孤对电子对数=3+0=3,故价层电子对数为3;SO的中心原子硫原子采用sp3杂化,且有1对孤对电子,故空间构型为三角锥型;CH3COOH中C的成键特点,甲基的碳成四个单键为sp3,而羧基碳含有一个双键,故为sp2,故答案为sp3、sp2;
(3)根据密度公式,故答案为: ×1030;
【点睛】此题考查杂化类型及晶胞计算,注意晶胞计算中单位的换算。
18. ① ⑥⑧ ② ⑤ ⑦
【分析】同种非金属原子之间形成的化学键为非极性键;不种非金属原子之间形成的化学键为极性键;离子键为阴阳离子之间形成的化学键;分子间通过分子间作用力结合形成的晶体为分子晶体;由阴、阳离子按一定比例通过离子键结合形成的晶体称作离子晶体;相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体;根据物质的组成,及有关的概念进行判断。
【详解】(1)N2 中含有非极性键,其晶体属于分子晶体;故答案为①;
(2)NH3和CO2都是由不同元素形成的极性共价键,分子间通过分子间作用力结合形成分子晶体;故答案为⑥⑧;
(3)NaCl中钠离子与氯离子之间形成离子键,其晶体属于离子晶体;故答案为②;
(4)SiC中C元素与Si元素之间形成极性共价键,相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构属于原子晶体;故答案为⑤;
(5)(NH4)2Cl中阴阳离子之间形成离子键,铵根离子中含有极性共价键和配位键;所以既含有离子键,又含有极性共价键和配位键的离子晶体是(NH4)2Cl,故答案为⑦。
19. 具有自发形成的规则的几何外形 原子在三维空间呈周期性有序排列 有 有 固定 不能自发形成规则的几何外形 原子排列相对无序 没有 没有 不固定 微观原子在三维空间里是否呈现周期性有序排列
【详解】晶体具有自发形成的规则的几何外形,是原子在三维空间呈现周期性有序排列的表现,有自范性和各向异性,有固定的熔点,而非晶体没有自发形成的规则的几何外形,原子排列相对无序,也没有固定的熔点,所以二者的本质区别是微观原子在三维空间里是否呈现周期性有序排列。
20. (,,)
【详解】由顶点A硒离子的分数坐标为(0,0,0)可知,晶胞的边长为1,与顶点B硒离子距离最远的锌离子是距离A点距离最近的锌离子,该离子位于体对角线的 处,在x、y、z轴上的位移均为 ,则离子的分数坐标为(,,);由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的硒离子的个数为8×+6×=4,位于体内的锌离子的个数为4,晶胞中距离最近的两个硒离子的距离为面对角线的,由两个硒离子的距离为anm可知,晶胞的边长为anm,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(a×10—7)3d,解得d=,故答案为:(,,);。
21. CH2 C5H10
【详解】因分子离子峰的质荷比为70,则有该有机物的相对分子质量为70,分子中的碳原子数:=5,氢原子个数:=10,则其分子式为C5H10,实验式为CH2,由核磁共振氢谱图可得出该烃分子中只有一种化学环境下的氢原子,从而其结构简式为:,故答案为CH2、C5H10、 。
【点睛】本题主要展示了科学家确定有机物结构的一般流程,先确定有机物的元素组成,然后由相对分子质量确定有机物的分子式,最后通过核磁共振氢谱图等方法来确定有机物的结构。该烃的分子式为C5H10,而分子中只有一种氢原子,故分子中应该含有5个CH2原子团,从而推断该烃为环戊烷。
22.(1)
(2)3,3,6-三甲基辛烷
(3)、、都是分子晶体,结构相似,分子间作用力相差较小,所以熔点相差较小;AlF3通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要能量多得多,所以熔点相差较大
【解析】(1)
乙苯的结构简式 。
(2)
根据烷烃的命名规则, 的最长主链含有8个碳原子,为辛烷,在3号碳原子上含有2个甲基,6号碳原子上含有1个甲基,名称为3,3, 6-三甲基辛烷。
(3)
、、都是分子晶体,结构相似,分子间作用力相差较小,所以熔点相差较小;AlF3通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要能量多得多,所以熔点相差较大。
23. 金刚石晶体 金刚石冰干冰 小于 在,晶体中,离子半径,且晶体中离子所带电荷数大于晶体中离子所带电荷数 4 8 分子之间存在氢键
【详解】(1)冰、干冰晶体属于分子晶体,分子之间以分子间作用力结合;金刚石属于共价晶体,原子之间以共价键结合;属于金属晶体,金属阳离子与自由电子之间以金属键结合;、属于离子晶体,离子之间以离子键结合;故这些晶体中粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石晶体;
(2)一般情况下,微粒间的作用力:共价晶体离子晶体分子晶体。在上述物质中,金刚石属于共价晶体,熔点最高;、属于离子晶体,熔点比金刚石的低,由于离子半径,离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键越强,断裂消耗的能量就越大,物质的熔点就越高,所以熔点;冰、干冰都属于分子晶体,分子之间以分子间作用力结合,由于分子之间存在氢键,分子之间只存在分子间作用力,所以熔点冰干冰;故上述五种物质中熔点由高到低的顺序为金刚石冰干冰;
(3)在、晶体中,离子半径,且晶体中离子所带电荷数大于晶体中离子所带电荷数,所以NaCl晶体的硬度小于MgO晶体的硬度;
(4)每个晶胞中含有的原子个数为;晶胞中,周围距离最近且相等的构成正八面体形结构,所以每个周围距离最近且相等的有8个;
(5)冰、干冰都是分子晶体,分子之间以分子间作用力结合,由于冰中水分子间形成了氢键,使冰的熔点远高于干冰的熔点。
24.(1)A、C(2)乙(3)As,18(4)sp2 4:1
(5)﹤NH2-中N原子孤电子对数为2,NH3中N原子孤电子对数为1,孤电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力,孤对电子数前者多,排斥作用强,所以前者键角小
(6)四面体,PCl3(或NF3,NCl3合理即可)(7)
【详解】试题分析:
(1)A.配位键仍属于共价键,故其强度有大有小,形成的配合物有的很稳定,有的很不稳定,正确;B.水加热到很高的温度都难以分解是因为H-O共价键键能较大,所以较稳定,水分子间存在氢键只影响物理性质,错误;C.壁虎能在光滑的墙壁上行走是因为壁虎脚底的细毛与物体表面的分子产生分子间作用力,正确;D.互为手性异构本的分子具有完全相同的组成和原子排列,但化学性质有差异,故生产手性药物时需分离手性异构体,错误。
(2)金属晶体锌为六方最密堆积方式;
(3)第四周期未成对电子数最多的P区元素为As,核外有电子的轨道为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p,占据18个原子轨道。
(4)碳酸亚乙烯酯分子中全部为双键碳,故杂化方式为sp2,分子中有σ键8个,π键2个,故σ键与π键之比为4:1;
(5)NH2-中N原子孤电子对数为2,NH3中N原子孤电子对数为1,孤电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力,孤对电子数前者多,排斥作用强,所以前者键角小;
(6)SO32-中中心原子价电子对数为4对,故硫原子的价层电子对互斥模型是四面体;等电子体是原子个数相同,价电子数相同的物质的互称,与SO32-互为的分子有PCl3,NF3,NCl3等等。
(7)根据均摊法可得晶胞中碳原子数为8×+6×=4,硅原子数为4。晶胞边长为a cm,可得晶胞体积为a3,碳原子直径为b cm,则晶胞中碳原子总体积为×π×()3×4,硅原子直径为c cm,则晶胞中碳原子总体积为×π×()3×4,该晶胞的空间利用率为。
考点:考查杂化轨道,晶胞计算,核外电子排布,化学键等知识。
答案第1页,共2页
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