专题3微粒间作用力与物质性质单元测试(含解析)高二化学下学期苏教版(2020)选择性必修2

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名称 专题3微粒间作用力与物质性质单元测试(含解析)高二化学下学期苏教版(2020)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-09 19:09:33

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文档简介

专题3《微粒间作用力与物质性质》测试卷
一、单选题
1.下列各组物质的变化过程中,所克服的粒子间作用力完全相同的是
A.CaO和熔化 B.Na和S受热熔化
C.NaCl和HCl溶于水 D.碘和干冰的升华
2.卤族元素随核电荷数的增加,下列叙述正确的是
A.单质的颜色逐渐变浅 B.氢卤酸的酸性逐渐增强
C.单质的熔点逐渐降低 D.单质的氧化性逐渐增强
3.2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A.醋酸钠是强电解质
B.醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C.常温下,醋酸钠溶液的
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
4.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们均位于不同的奇数族。X与Y位于不同周期,且X、Y、W族序数之和等于Z的质子数,X与W的最高化合价之和为8,Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁。下列说法错误的是
A.简单离子半径:
B.X、Y、W三种元素可形成水溶液显酸性的化合物
C.常见单质沸点:
D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
5.科研人员研制出由18个碳原子构成的环碳分子(如图所示),下列说法正确的是
A.是一种共价化合物 B.硬度大、熔点高
C.与乙炔互为同系物 D.与互为同素异形体
6.下列事实不能从原子结构角度解释的是
A.化合物中为价 B.沸点:
C.非金属性: D.热稳定性:
7.晶体的性质与晶体类型密切相关,下列关于晶体的描述不正确的是
A.结构相似的共价晶体,原子半径越小,晶体的硬度和熔沸点越高
B.某无色晶体能溶于水,质硬而脆,熔点为801℃,熔化状态下能导电,则该晶体可能为离子晶体
C.易溶于CS2,液态时不导电,水溶液能导电的晶体为分子晶体
D.含有阳离子的晶体不一定是金属晶体,金属晶体都具有较高的熔点、良好的导电性和延展性
8.下表给出了几种物质的熔点和沸点:
单质B
熔点/℃ 801 710 -68 2300
沸点/℃ 1465 1418 57 2500
下列说法中,错误的是A.是分子晶体 B.单质B可能是共价晶体
C.时,呈气态 D.水溶液不能导电
9.反应Cl2+2NaOH = NaClO+NaCl+H2O,可用于制备含氯消毒剂,下列说法正确的是
A.Cl2中共价键类型为极性共价键 B.NaOH的电子式:
C.中子数为18的Cl原子:Cl D.基态Na原子的外围电子排布式为3s1
10.下列表示方法中正确的是
A.氡()质量数为86
B.的电子式:
C.丁烷的球棍模型
D.碳酸氢钠在水溶液中的电离:
11.关于晶体,下列有关叙述不正确的是
A.利用超分子的分子识别特征,可以分离C60和C70
B.晶体内部离子在微观空间呈周期性有序排列,使晶体具有各向异性
C.可通过X-射线衍射实验区分晶体和非晶体
D.“硅-炭黑晶体管”为一种新型材料,硅、炭黑均属于晶体
12.下列有关晶体的说法中一定正确的是(  )
①原子晶体中只存在非极性共价键
②稀有气体形成的晶体属于原子晶体
③干冰晶体升华时,分子内共价键会发生断裂
④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
⑤分子晶体的堆积均为分子密堆积
⑥离子晶体和金属晶体中均存在阳离子,但金属晶体中却不存在离子键
⑦金属晶体和离子晶体都能导电
⑧依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体
A.①③⑦ B.只有⑥ C.②④⑤⑦ D.⑤⑥⑧
13.下列说法正确的是
A.含有金属元素的化合物一定是离子化合物
B.完全由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物
C.IA族和VIIA族元素原子间只能形成离子键
D.金属键只存在于金属单质中
14.有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道;Y原子的特征电子构型为3d64s2;Z原子的核外电子总数等于Q原子的最外层电子数;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子有1个3p空轨道。下列叙述错误的是
A.元素Y和Q可形成化合物Y2Q3
B.气态氢化物的稳定性:Q>T>Z
C.X和Q结合生成的化合物晶体类型为分子晶体
D.T和Z的最高价氧化物均为酸性氧化物
15.几种物质的熔点和沸点的数据如表,下列有关判断错误的是
NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 单质M
熔点/℃ 801 712 190 -70 2300
沸点/℃ 1465 1412 178 57.6 2500
注:AlCl3的熔点在2.02×105Pa条件下测定。A.常温下,SiCl4为液态 B.单质M可能是共价晶体
C.熔沸点:MgOMgCl2
16.在气体分析中,常用CuCl2的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量。某工艺通过如下流程制备氯化亚铜固体(已知CuCl容易被氧化):
下列说法正确的是
A.步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸
B.步骤②中SO2的作用是作为氧化剂
C.步骤③中用SO2水溶液洗涤比较有效
D.CuCl晶胞结构如图所示,每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为4
二、填空题
17.氮化钠()是科学家制备的一种重要的化合物,它与水作用可产生。请回答下列问题:
(1)的电子式是_______,该化合物是由_______键形成的。
(2)与盐酸反应的化学方程式是_______。
(3)在题(2)反应的生成物中,含有共价键的是_______。
(4)比较中两种微粒的半径: _______。(填“>”“<”或“=”)
18.试从结构的角度分析下列问题的主要原因。
(1)金属晶体受到外力作用时易发生形变,而离子晶体容易破裂________。
(2)离子晶体中不存在单个的分子_______________。
19.C60、金刚石和石墨的结构模型如下图所示(石墨仅表示出其中一层结构)
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系互为____。
A.同分异构体 B.同素异形体 C.同系物 D.同位素
(2)固态时,C60属于___晶体。
(3)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是___个。
(4)BN晶体有多种结构,其中立方氮化硼具有金刚石型结构(如图)。
①该晶体的最小环中含有___个B原子;N原子的配位数为___。
②已知立方氮化硼晶体内存在配位键,则其晶体中配位键与普通共价键数目之比为___。原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置,图中a处B的原子坐标参数为(0,0,0),则距离该B原子最近的N原子坐标参数为____。
三、计算题
20.Ⅰ.金属铝的晶胞结构如图甲所示,原子之间相互位置关系的平面图如图乙所示。若已知的原子半径为,代表阿伏加德罗常数的值,的摩尔质量为,请回答:
(1)一个晶胞中原子的数目为_______。
(2)该晶体的密度为_______(用字母表示)。
Ⅱ.硫化锌是一种半导体材料,S与Zn所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
(3)由图可知,Zn的配位数为_______。
(4)原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中,原子坐标参数a为(0,0,0);b为(,0,);c为(,,0)。则d的坐标参数为_______。
(5)已知该晶胞的密度为ρg·cm-3,若晶胞的边长为x,则x为_______pm;则其中阴阳离子间最短的距离为_______pm。(均用ρ表示,列出计算式即可)
(6)已知Zn和S的原子半径分别为rZnpm和rSpm,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______。(用x表示,列出计算式即可)
21.(1)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=___pm,Mg原子之间最短距离y=___pm。
(2)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有____个。
电池充电时,LiFePO4脱出部分Li+,形成Li1-xFePO4,结构示意图如(b)所示,则x=___ ,n(Fe2+):n(Fe3+)=____。
(3)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中____的空间位置相同;若晶胞参数为anm,则晶体密度为____g cm-3 (列出计算式)。
22.镉晶胞如图所示。已知:NA是阿伏加德罗常数的值,晶体密度为dg·cm-3该晶胞中两个镉原子最近核间距为_______nm(用含NA、d的代数式表示),镉晶胞中原子空间利用率为_______(用含π的代数式表示)。
四、实验题
23.某同学设计了如图所示的装置,可比较HNO3、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,进而比较氮、碳、硅元素非金属性强弱。供选择的试剂:稀硝酸、稀硫酸、碳酸钙固体、碳酸钠固体、硅酸钠溶液、澄清石灰水、饱和碳酸氢钠溶液
(1)仪器a的名称:___________。
(2)锥形瓶中装有某可溶性正盐,a中所盛试剂为___________。
(3)装置B所盛试剂是___________,其作用是___________。
(4)装置C所盛试剂是___________,C中反应的离子方程式是___________。
(5)通过实验证明碳、氮、硅的非金属性由强到弱的顺序是___________。
(6)写出碳、氮、硅三元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是(写化学式)___________。
(7)写出碳、氮、硅三元素的简单气态氢化物的沸点由高到低的顺序是(写化学式)___________。
24.某研究性学习小组将一定浓度的 Na2CO3溶液滴入 CuSO4溶液中得到蓝色沉淀.甲同学认为沉淀可能是 CuCO3;乙同学认为沉淀可能是 Cu(OH)2;丙同学认为沉淀可能是 CuCO3和Cu(OH)2的混合物.(查阅资料可知:CuCO3和 Cu(OH)2均不带结晶水,且 CuCO3CuO+CO2↑、Cu(OH)2CuO+H2O)
Ⅰ.⑴按照甲同学的观点,发生反应的化学方程式为____________;
⑵在探究沉淀成分前,须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥,检验沉淀是否洗涤干净的方法是_____________.
Ⅱ. 请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分.
⑴各装置连接顺序为________→________→_________(用字母代号填写);
⑵能证明生成物中有 CuCO3的实验现象是___________________________.
25.实验室利用和亚硫酰氯制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)实验开始先通。一段时间后,先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_______。装置c、d共同起到的作用是_______。
(2)现有含少量杂质的,为测定n值,进行如下实验:
实验Ⅰ:称取样品,用足量稀硫酸溶解后,用标准溶液滴定达终点时消耗(滴定过程中转化为,杂质和不参与反应)。
实验Ⅱ:另取样品,利用上述装置与足量反应后,固体质量为。
则_______;若实验Ⅰ中,称重时样品发生了潮解,则n测量值_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(3)用上述装置,根据反应制备。已知与分子结构相似,与互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为:①⑨⑧_______⑩③⑤(填序号),先馏出的物质_______
五、元素或物质推断题
26.下图中各物质均为中学化学中的常见物质,其中只有A、G为单质;D的摩尔质量比E小16,E为红棕色气体,可用溶液检验I中的阳离子,它们之间的相互转化关系如图所示(图中部分产物、反应条件未列出)。
(1)B的用途为_______(任写一种)。C的电子式_______。
(2)反应③中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。
(3)反应⑤的化学方程式为_______。
(4)实验在配制J溶液时,要加入一定量的G,其原因是_______(用离子方程式表示)。
(5)反应⑧的离子方程式为_______。
27.已知X、Y、Z、M、N是原子序数依次增大的前四周期元素,其中Y是地壳中含量第二的元素,X、Y、Z是核外未成对电子数均为2的非金属元素,ZX3的空间结构为平面三角形,M的价层电子数为6,N与Z同族。请回答下列问题:
(1)X为____(填元素名称,下同),Y为____,Z为____。
(2)M在元素周期表的位置是____,基态N原子的价层电子排布式为____。
(3)X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为____(填元素符号)。
(4)Z与N的最简单氢化物的稳定性比较:____ (写化学式),原因为____。
(5)YX2的晶体类型为____,其熔点____(填“高于”或“低于”)NX2。
28.下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
回答下列问题:
(1)在周期表中位于对角线的元素及其化合物性质相似,推测元素①的氢氧化物_______(填“易”或“难”)溶于水。
(2)元素②和③组成的一种化合物可用于人工降雨,它是_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)元素④单质晶体中原子的堆积方式如图1所示,其晶胞结构如图2所示,
该晶胞中元素④原子的配位数为_______,一个晶胞中平均含元素④原子的数目为_______。
(4)元素⑤的氧化物晶体类型是_______
(5)元素⑦的基态原子核外电子排布式为_______。
(6)元素⑧位于元素周期表的_______区,元素⑥的单质比元素⑨的单质熔点低的原因是_______。
参考答案:
1.D
【详解】A.氧化钙是离子晶体,熔化时所克服的粒子间作用力为离子键,二氧化硅是原子晶体,熔化时所克服的粒子间作用力为共价键,两者所克服的粒子间作用力不同,故A错误;
B.钠是金属晶体,受热熔化时所克服的粒子间作用力为金属键,硫是分子晶体,受热熔化时所克服的粒子间作用力为分子间作用力,两者所克服的粒子间作用力不同,故B错误;
C.氯化钠是离子晶体,溶于水时所克服的粒子间作用力为离子键,氯化氢是分子晶体,溶于水时所克服的粒子间作用力为共价键,两者所克服的粒子间作用力不同,故C错误;
D.碘和干冰都是分子晶体,升华时所克服的粒子间作用力都为分子间作用力,两者所克服的粒子间作用力完全相同,故D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.卤族元素由上到下,单质的颜色逐渐加深,故A错误;
B.卤族元素由上到下,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力逐渐减小,H-X键的键能逐渐减小,HX电离出H+越来越容易,故氢卤酸的酸性依次增强,故B正确;
C.卤族元素单质都是分子晶体,组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越强,熔沸点越高,所以卤族元素单质的熔点随着核电荷数的增加逐渐升高,故C错误;
D.卤族元素非金属性随核电荷数增大而减弱,其单质的氧化性随核电荷数增大逐渐减弱,故D错误;
答案选B。
3.B
【详解】A.醋酸钠在水溶液中能完全电离,醋酸钠是强电解质,故A正确;
B.醋酸钠晶体是离子晶体,冰是分子晶体,故B错误;
C.醋酸钠是强碱弱酸盐,常温下,醋酸钠溶液的,故C正确;
D.过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态,加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出,形成饱和溶液,故D正确;
选B。
4.C
【分析】主族元素的最高化合价等于主族元素的族序数,由Z元素是金属元素且位于元素周期表中“分界线”旁可知,Z为铝元素;再结合X、Y、W的族序数之和等于Z的质子数与X、W的最高化合价之和为8可知,Y为氮元素;由于X、Y位于不同周期且X的原子序数小于Y,故X为氢元素、W为氯元素,综合分析X为氢,Y为氮,Z为铝,W为氯,以此解题。
【详解】A.核外有3个电子层,半径最大,、核外均有2个电子层,原子序数越大,离子半径越小,核外无电子,半径最小,A正确;
B.X、Y、W形成的化合物中,水解溶液显酸性,B正确;
C.氯气的相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点较高,故沸点,C错误;
D.是最强的无机酸,是强酸,是两性化合物,D正确;
故选C。
5.D
【详解】A.该物质的化学式为C18,是由C元素组成的单质,故A错误;
B.该物质由C18分子构成,硬度小、熔点低,故B错误;
C.该物质是C元素组成的单质,乙炔是化合物,不是同系物,故C错误;
D.该物质与都是由C元素组成的不同单质,互为同素异形体,故D正确;
选D。
6.B
【详解】A.Cl原子半径小于I原子半径,Cl的电子能力强,因此化合物中为价,能从原子结构角度解释,故A不符合题意;
B.分子结构相似,相对分子质量越大,熔沸点越高,HI的相对分子质量大于HCl,故沸点:,不能从原子结构角度解释,故B符合题意;
C.同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,因此非金属性:,能从原子结构角度解释,故C不符合题意;
D.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>I,则热稳定性:,能从原子结构角度解释,故D不符合题意;
故答案选B。
7.D
【详解】A.结构相似的共价晶体,原子半径越小,则共价键的键长越短,键能越大,晶体的硬度和熔沸点越高,A正确;
B.某无色晶体能溶于水,则应不是金属晶体,质硬而脆,熔点为801℃,熔沸点较高,应不是分子晶体,熔化状态下能导电,应为离子晶体,B正确;
C.易溶于CS2,根据“相似相溶”原理推测应具有分子结构,液态时不导电,说明不是离子晶体或金属晶体,水溶液能导电,则应为分子晶体,C正确;
D.金属晶体不一定有较高的熔点,如金属晶体Hg,常温下为液体,熔点较低,D错误;
综上所述答案为D。
8.D
【详解】A.由题表中所给熔、沸点数据可知,的熔、沸点最低,应为分子晶体,A正确;
B.单质B的熔、沸点最高,可能为共价晶体,B正确;
C.的沸点是,则时,呈气态,C正确;
D.属于易溶的离子晶体,水溶液能导电,D错误;
故答案选D。
9.D
【详解】A.Cl2中含有的是Cl-Cl非极性共价键,故A错误;
B.NaOH中含有离子键和O-H极性共价键,电子式为,故B错误;
C.左下角写质子数,左上角写质量数,中子数为18的Cl原子表示为:Cl,故C错误;
D.Na是11号元素,基态钠原子核外电子排布式为1s22s22p63s1,故基态Na原子的外围电子排布式为3s1,故D正确;
答案选D。
10.C
【详解】A. 原子序数为86,质量数为222,A错误;
B. 是共价化合物、不是离子化合物,B错误;
C. 丁烷分子内有4个碳原子、每个碳原子有4个单键,正丁烷的球棍模型为,C正确;
D. 碳酸氢钠是强电解质在水中完全电离:,D错误;
答案选C。
11.D
【详解】A.将C60和C70的混合物,加入一种空腔大小适合C60的杯酚中,杯酚像个碗似的、把C60装起来,不能装下C70,加入甲苯溶剂,甲苯将未装入碗里的C70溶解了,过滤后分离C70,再向不容物中加入氯仿,氯仿溶解杯酚而将不溶解的C60释放出来并沉淀——利用超分子的分子识别特征,利用杯酚、可以分离C60和C70,A正确;
B. 晶体具有自范性,晶体内部离子在微观空间呈周期性有序排列,使晶体具有各向异性,B正确;
C. 可通过X-射线衍射实验区分晶体和非晶体,例如:石英玻璃为非晶体,水晶的粉末是晶体,用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是不同的,C正确;
D.炭黑属于非晶体,D不正确;
答案选D。
12.B
【详解】①原子晶体是原子之间通过共价键形成的晶体,同种元素原子之间形成非极性键,不同原子之间形成极性键,如二氧化硅是原子晶体,晶体中Si-O键是极性键,故错误;
②稀有气体是单原子分子,分子之间通过分子间作用力形成分子晶体,故错误;
③干冰晶体属于分子晶体,分子之间通过分子间作用力形成晶体,升华时分子间距增大,属于物理变化,破坏分子间作用力,没有破坏化学键,故错误;
④金属元素和非金属元素形成的化合物可能是共价化合物,如氯化铝,故错误;
⑤分子晶体的堆积不一定是分子密堆积,如冰晶体中存在氢键,不是分子密堆积,故错误;
⑥离子晶体由阴、阳离子通过离子键形成,金属晶体是金属离子与自由电子通过金属键形成,不存在离子键,故正确;
⑦金属晶体中由自由电子,可以导电,离子晶体中阴、阳离子不能自由移动不能导电,熔融的离子晶体可以导电,故错误;
⑧依据构成微粒与微粒间的作用可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体,故错误;
答案选B。
13.B
【详解】A.含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如是共价化合物,故A错误;
B.完全由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物,如,故B正确;
C.IA族和VIIA族元素原子间可能形成离子键也可能形成共价键,如中只含共价键,中只含离子键,故C错误;
D.金属键存在于金属单质或合金中,故D错误。
故选:B。
14.B
【分析】由X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道可知,X为S元素;Y原子的特征电子构型为3d64s2,则Y为Fe元素;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子,则Q是O元素;由Z原子的核外电子总数等于O原子的最外层电子数可知,Z为C元素;由T原子有1个3p空轨道可知,T是Si元素。
【详解】A.Fe元素和O元素能形成化合物Fe2O3,A项正确;
B.元素的非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Q>Z>T,则气态氢化物的稳定性:Q>Z>T,B项错误;
C.硫元素和氧元素结合生成的化合物可以是二氧化硫或三氧化硫,二氧化硫和三氧化硫都是共价化合物,形成的晶体为分子晶体,C项正确;
D.Si元素和C元素的最高价氧化物二氧化硅和二氧化碳均为酸性氧化物,D项正确;
答案选B。
15.C
【详解】A.由表格中的信息可知,SiCl4熔点为-70℃,沸点57.6℃,故常温的时候为液体,A正确;
B.单质B的熔沸点很高,所以单质B是原子晶体,B正确;
C.这两者都是离子晶体,其中镁离子的半径小,氧离子半径较小,故氧化镁的晶格能大,熔沸点高,C错误;
D.离子晶体的离子键越强,熔沸点越高,由表中数据可以知道,NaCl的熔、沸点均比MgCl2高,所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2的强,D正确;
故选C。
16.C
【分析】Cu2(OH)2CO3与过量盐酸反应得到CuCl2的盐酸溶液,再通入SO2还原,过滤、洗涤得到CuCl固体。
【详解】A.步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸则得不到CuCl2的盐酸溶液,最终也得不到氯化亚铜固体,A错误;
B.根据Cu元素化合价的变化:从+2降低+1,可知其被还原,故步骤②中SO2的作用是作为还原剂,B错误;
C.由于CuCl容易被氧化,在步骤③中用SO2水溶液洗涤可防止CuCl被氧化,C正确;
D.从CuCl晶胞结构图可知,氯离子位于立方晶胞顶点和面心,故每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目为,D错误;
故选C。
17.(1) 离子
(2)Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl
(3)NH4Cl
(4)<
【详解】(1)氮化钠是由钠离子与氮离子通过离子键结合成的离子化合物,电子式为;
(2)Na3N与盐酸反应生成氯化钠和氯化铵,方程式Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl;
(3)题(2)反应的生成物中,NH4Cl既含共价键又含离子键,NaCl只有离子键;
(4)钠离子与氮离子具有相同的核外电子排布,根据具有相同电子层结构的离子,半径随着原子序数的递增而减小,由钠的原子序数大于氮的原子序数,所以<。
18. 金属晶体是由金属阳离子和“自由电子”通过金属键形成的层状紧密堆积结构,当金属受外力作用时,金属晶体中各层会发生相对滑动,产生形变,自由电子使得各层之间始终保持金属键的作用。离子晶体中由于阴、阳离子之间存在着静电作用,使阴、阳离子不能发生自由移动,因而受到外力作用时离子键被破坏而使晶体破裂。 使离子晶体中的阴、阳离子结合在一起的是离子键,离子键无饱和性和方向性.在离子晶体中,每个阳离子的周围都有一定数目的阴离子与之紧邻,每个阴离子的周围也有一定数目的阳离子与之紧邻,整个晶体通过这种方式在空间延伸,所以离子晶体不存在单个的分子。
【详解】(1)金属晶体是由金属阳离子和“自由电子”通过金属键形成的层状紧密堆积结构,当金属受外力作用时,金属晶体中各层会发生相对滑动,产生形变,自由电子使得各层之间始终保持金属键的作用。离子晶体中由于阴、阳离子之间存在着静电作用,使阴、阳离子不能发生自由移动,因而受到外力作用时离子键被破坏而使晶体破裂。
(2)使离子晶体中的阴、阳离子结合在一起的是离子键,离子键无饱和性和方向性.在离子晶体中,每个阳离子的周围都有一定数目的阴离子与之紧邻,每个阴离子的周围也有一定数目的阳离子与之紧邻,整个晶体通过这种方式在空间延伸,所以离子晶体不存在单个的分子。
19. B 分子 2 3 4 1∶3 (,,)
【详解】(1)同种元素的不同单质互称同素异形体,C60、金刚石和石墨是碳元素的不同单质,属于同素异形体,答案选B;
(2)C60构成微粒是分子,一个分子中含有60个碳原子,所以属于分子晶体;
(3)石墨层状结构中,每个碳原子被三个正六边形共用,所以平均每个正六边形占有的碳原子数=6×=2;
(4)①该晶体的最小环中含有3个B原子,3个N原子,N原子周围距离最近的B原子有4个,N原子的配位数为4个;
②立方氮化硼的结构与金刚石相似,硬度大,属于原子晶体,硼原子的价电子数为3,形成4个共价键,有1个配位键,3个普通共价键,配位键与普通共价键数目之比为1∶3;
a处B的原子坐标参数为(0,0,0),距离该B原子最近的N原子连线处于晶胞对角线上,且二者距离为体对角线的,则该N原子到各坐标平面距离均等于晶胞棱长的,距离该B原子最近的N原子坐标参数为(,,)。
20.(1)4
(2)
(3)4
(4)(1,,)
(5)
(6)
【解析】(1)
铝的晶胞是面心立方最密堆积,用“均摊法”,1个晶胞中Al原子的数目为8×+6×=4;答案为:4。
(2)
Al的原子半径为dcm,则该晶胞的边长为dcm,晶胞的体积为d3cm3,Al的摩尔质量为Mg/mol,晶胞的质量为g,该晶体的密度为g÷(d3cm3)=g/cm3;答案为:。
(3)
用“均摊法”,1个晶胞中含Zn:8×+6×=4,S:4,Zn与S的个数比为1:1,化学式为ZnS;由晶胞可知S的配位数为4,则Zn的配位数为4;答案为:4。
(4)
已知原子坐标参数a为(0,0,0);b为(,0,);c为(,,0),结合晶胞图,d的坐标参数为(1,,);答案为:(1,,)。
(5)
根据(3),晶胞的质量为g,晶胞的密度为ρg/cm3,晶胞的体积为cm3,则晶胞的边长为cm,则x为×1010pm;阴阳离子间最短的距离为体对角线的,则阴阳离子间最短的距离为××1010pm;答案为:×1010;××1010。
(6)
已知Zn和S的原子半径分别为rZnpm和rSpm,结合(3),晶胞中原子的体积为4×()pm3;晶胞的体积为x3pm3,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为;答案为:。
21. 4 或0.1875 13:3
【详解】(1)据图可知,Cu原子之间最短距离x为截面长方形长边的四分之一,即面对角线的四分之一,所以x=pm;Mg原子之间的最短距离为截面长方形对角线的四分之一,即体对角线的四分之一,所以y=pm;
(2)根据均摊法可知晶胞中Li+的个数为=4,所以每个晶胞中含有4个LiFePO4单元;据图可知在Li1-xFePO4晶胞中Li+的个数为=,原晶胞中含有4个LiFePO4单元,则每个LiFePO4单元失去个Li+,所以x=或0.1875;设Fe2+的个数为x,Fe3+的的个数为y,则有=8、x+y=1,解得x=、y=,所以个数比为13:3;
(3)观察晶胞(a)(b),将图(b)周围紧邻的八个晶胞的体心连接,就能变成图(a)所示晶胞,图(b)体心上的Pb2+就是8个顶点,即图(a)中的Ti4+,图(b)顶点中的I-就为体心,即图(a)的Ca2+的位置,图(b)面心上的就是棱心,即图(a)中的O2-的位置;所以图(b)Pb2+与图(a)中Ti4+的空间位置相同;根据图(b)可知晶胞中I的个数为=3,Pb2+的个数为1,的个数为=1,所以晶胞的质量为g,晶胞参数为a nm,所以晶胞的体积为a3 nm3=a3×10-7 cm3,所以晶体的密度为=g cm-3。
22. ××107 π
【详解】图2为体心立方堆积,3个镉原子位于体对角线且相切,1个晶胞含2个镉原子。设晶胞参数为a,,a=。设两镉原子最近核间距为x,(2x)2=3a2,。设镉原子半径为r,则,。答案为:××107;π。
23.(1)分液漏斗
(2)稀硝酸
(3) 饱和碳酸氢钠溶液 吸收气体中硝酸
(4) 硅酸钠溶液 SiO+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO
(5)N>C>Si
(6)NH3>CH4>SiH4
(7)NH3>SiH4>CH4
【分析】a中装有硝酸,装置A中装有碳酸钠溶液,硝酸与碳酸钠发生强酸制取弱酸的反应生成二氧化碳,装置B中为饱和碳酸氢钠溶液,可以除去挥发的硝酸,装置C中装有硅酸钠溶液,二氧化碳与硅酸钠发生强酸制取弱酸的反应生成硅酸沉淀,由此比较出酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3。
(1)
由图可知,仪器a为分液漏斗;
(2)
由分析可知,a中所盛试剂为稀硝酸;
(3)
由分析可知,装置B所盛试剂是饱和碳酸氢钠溶液,可以除去二氧化碳中的硝酸;
(4)
由分析可知,装置C中装有硅酸钠溶液,二氧化碳与硅酸钠溶液发生反应生成硅酸沉淀,离子方程式为SiO+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO;
(5)
元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3,则非金属性:N>C>Si;
(6)
元素的非金属性越强,对其氢化物的稳定性越强,则碳、氮、硅三元素的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为NH3>CH4>SiH4;
(7)
NH3中含有氢键,其沸点较高,CH4和SiH4都是分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,则沸点:NH3>SiH4>CH4。
24. Na2CO3+CuSO4=CuCO3↓+ Na2SO4 取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明已洗净 A; C; B 装置B中澄清石灰水变浑浊
【详解】Ⅰ.(1)沉淀是CuCO3说明Na2CO3溶液与CuSO4溶液发生复分解反应生成硫酸钠与碳酸铜,反应的化学方程式为Na2CO3+CuSO4=CuCO3↓+ Na2SO4;(2)若沉淀洗涤干净,则洗涤液中不含有硫酸根离子,因此检验沉淀是否洗涤干净的方法:取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明已洗净;Ⅱ.(1)利用加热的方法检验,氢氧化铜和碳酸铜加热分解得到氧化铜、水和二氧化碳,若有氢氧化铜可用无水硫酸铜检验,若有碳酸铜可用澄清的石灰水检验产生的二氧化碳,因此各装置连接顺序为A→C→B;(2)用澄清的石灰水检验是否产生二氧化碳,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明生成二氧化碳,即说明含有CuCO3。
25.(1) a 冷擬回流
(2) 偏大
(3) ⑥
【分析】SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体,FeCl2 4H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为:SOCl2吸收FeCl2 4H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,从而制得无水FeCl2。
(1)
实验开始时先通N2,排尽装置中的空气,一段时间后,先加热装置a,产生SOCl2气体充满b装置后再加热b装置,由分析可知,装置b中发生反应的化学方程式为;装置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2;
(2)
滴定过程中将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,则m1g样品中n(FeCl2)=6n()=6cV×10-3mol;m1g样品中结晶水的质量为(m1-m2)g,结晶水物质的量为mol,n(FeCl2):n(H2O)=1:n=(6cV×10-3mol):mol,解得n=;若实验Ⅰ中,称重时样品发生了潮解,导致样品中水的量增加,使得n测量值偏大;
(3)
组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,安装顺序为①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦,接着连接尾接管⑩,TiCl4极易水解,为防止外界水蒸气进入,最后连接③⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCl4、CCl4分子结构相似,TiCl4的相对分子质量大于CCl4,TiCl4分子间的范德华力较大,TiCl4的沸点高于CCl4,故先蒸出的物质为CCl4;答案为:⑥、CCl4。
26.(1) 制硝酸或液氨用作制冷剂
(2)2:1
(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(4)Fe+2Fe3+=3Fe2+
(5)3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
【分析】E为红棕色气体,则E为,D的摩尔质量比E小16,则D为,可用KSCN溶液检验I中的阳离子,则I的阳离子为,G为单质,则G为Fe,H为,D和A反应能生成E,则A为,C为,B为,F为;
【详解】(1)B为氨气,则B的用途为制硝酸或液氨用作制冷剂;C是,则电子式为;
(2)③中发生反应的化学方程式为:,其中氧化产物为,还原产物为,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;
(3)反应⑤的化学方程式为Fe和水蒸气的反应,方程式为:;
(4)配置溶液,加入Fe防止被氧化为,离子方程式为;
(5)反应⑧的离子方程式为;
27.(1) 氧 硅 硫
(2) 第四周期第VIB族 4s24p4
(3)O>S>Si或O、S、Si
(4) H2S>H2Se或H2Se<H2S S和Se为同主族元素,S的半径小于Se的,S-H键的键长比Se-H键的键长短,键长越短,物质越稳定
(5) 共价晶体 高于
【分析】Y是地壳中含量第二的元素,则Y为Si元素;X、Y、Z是核外未成对电子数均为2的非金属元素,则X为O元素,Z为S元素,ZX3即SO3的空间结构为平面三角形,M的价层电子数为6,价电子排布式为3d54s1,M为Cr元素,N与Z同族,则N为Se元素;
(1)由分析可知,X为氧,Y为硅,Z为硫;
(2)M为Cr元素,价电子排布式为3d54s1,在元素周期表的位置是第四周期第VIB族,N为Se,是34号元素,基态Se原子的价层电子排布式为4s24p4;
(3)X、Y、Z分别为O、Si、S,同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能减小,则第一电离能由大到小的顺序为:O>S>Si;
(4)Z为S,N为Se,S和Se为同主族元素,S的半径小于Se的,S-H键的键长比Se-H键的键长短,键长越短,物质越稳定,则最简单氢化物的稳定性:H2S>H2Se;
(5)YX2为SiO2,SiO2是由原子构成的空间物质结构的晶体,属于共价晶体,NX2为SeO2,为分子晶体,分子晶体的熔沸点较低,一般共价晶体的熔沸点高于分子晶体,则SiO2熔点高于SeO2。
28.(1)难
(2)非极性
(3) 12 4
(4)共价晶体
(5)1s22s22p63s23p63d54s1##[Ar]3d54s1
(6) ds 均为分子晶体,组成结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高
【分析】根据元素周期表结构得到①~⑨分别为Li、C、O、Al、Si、Cl、Cr、Zn、Br。
(1)
在周期表中位于对角线的元素及其化合物性质相似,Li与Mg性质相似,氢氧化镁难溶于水,因此推测Li的氢氧化物难溶于水。
(2)
元素②和③组成的一种化合物可用于人工降雨,为二氧化碳,二氧化碳的中心原子的价电子对数为2+=2,采取sp杂化,为直线型分子,中心对称,因此它是非极性分子。
(3)
Al晶胞形成的是面心立方最密堆积,其配位数为12,一个晶胞中平均含Al原子的数目为8×+6×=4。
(4)
元素⑤的氧化物是二氧化硅,二氧化硅的晶体类型是共价晶体。
(5)
元素⑦是Cr,24号元素,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。
(6)
元素⑧为Zn,其核外电子排布式为[Ar]3d104s2;位于元素周期表的ds区,元素⑥的单质为Cl2,元素⑨的单质为Br2,两者均为分子晶体,组成结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,因此Cl2的熔点比Br2低。