3.3 金属晶体与离子晶体 课后练习(含解析) 2023-2024学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 3.3 金属晶体与离子晶体 课后练习(含解析) 2023-2024学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-02-18 09:35:55

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3.3 金属晶体与离子晶体 课后练习
一、单选题
1.下列叙述正确的是(  )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
B.溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
C.金属氧化物一定是碱性氧化物
D.离子化合物中一定含离子键,也可能含共价键
2.下列物质含有离子键的是(  )
A.Br2 B.CO2 C.H2O D.KOH
3.医用外科口罩的结构示意图如下图所示,其中过滤层所用的材料是熔喷聚丙烯,具有阻隔部分病毒和细菌的作用。
下列关于医用外科口罩的说法错误的是(  )
A.防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用
B.熔喷聚丙烯属于合成高分子材料
C.熔喷聚丙烯材料难溶于水
D.用完后应投入有 标志的垃圾箱
4.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是(  )
A.具有规则几何外形的固体均为晶体
B.晶体具有自范性,非晶体没有自范性
C.晶体研碎后即变为非晶体
D.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
5.我国成功实现持续开采可燃冰。可燃冰是天然气和水在海底300m-3000m的深度形成的固体,可表示为mCH4·nH2O。下列哪个条件不是形成可燃冰必须具备的(  )
A.低压 B.低温
C.高压 D.充足的CH4来源
6.下列关于晶体的说法中错误的是(  )
A.固态不导电而熔融状态导电的晶体一定是离子晶体
B.具有正四面体结构的晶体,可能是共价晶体或分子晶体,其键角都是109°28′
C.熔点是10.31℃,液态不导电,水溶液能导电的晶体一定是分子晶体
D.金属晶体中一定含有金属键,金属键没有方向性和饱和性
7.随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高,无机非金属材料成为高技术领域必须材料。下列说法错误的是(  )
A.高纯度的硅可用于制造计算机芯片
B.用氢氟酸可以生产磨砂玻璃
C.工业上利用硅的高熔点可以用物理方法制得高纯度硅
D.碳纳米管表面积大、强度高,可用于生产感应器
8.纳米材料是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化及军事科学中。将纳米材料分散到液体分散剂中,所得混合物可能具有的性质是(  )
A.能全部透过半透膜 B.有丁达尔效应
C.所得液体不可以全部透过滤纸 D.所得物质一定是溶液
9.下列物质中含有离子键的是(  )
A.H2O B.CaO C.HCl D.NH3
10.下列说法中正确的是(  )
A.离子晶体中可能存在共价键
B.金属晶体熔点都很高
C.空间结构为正四面体形,和VSEPR模型不一致
D.通过X射线衍射实验难以区分石英玻璃和水晶
11.下列各组物质中均存在离子键、极性键和配位键的是(  )
A.氢氧化钠、过氧化钠、硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4、氢化钠
B.硝酸铵、氢化铵、氢氧化二氨合银[Ag(NH3)2]OH、硫酸铵
C.硫酸、氢氧化钠、氮化钙、氢氧化钡
D.氯化铵、氢氧化钠、双氧水、过氧化钙
12.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Z同主族,X、Y、Z形成的一种化合物结构如图所示,下列说法正确的是
A.最简单氢化物的稳定性:
B.X、Y可形成含非极性键的离子晶体
C.离子半径:
D.Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
13.下列说法中错误的是(  )
A.在共价化合物中也可能含有离子键
B.非金属之间形成的化学键不一定是共价键
C.含有共价键的化合物不一定是共价化合物
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
14.下列说法中正确的是(  )
A.含离子键的晶体不一定是离子晶体
B.含共价键的晶体一定是分子晶体
C.只含极性键的分子可能不是极性分子
D.含非极性键的分子一定是非极性分子
15.在氯化钠晶体晶胞中,与某个Na+距离最近且等距的几个Cl-所围成的空间构型为()
A.正四面体形 B.正八面体形 C.正六面体形 D.三角锥形
16.冠醚是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18-冠-6可用作相转移催化剂,其与形成的螯合离子结构如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该鳌合离子中碳与氧原子具有相同的杂化类型
B.该螯合离子中所有非氢原子可以位于同一平面
C.该螯合离子中极性键与非极性键的个数比为7∶1
D.该螯合离子形成的晶体类型为离子晶体
17.化学与生产、生活密切相关,处处有化学,化学让世界更美好。下列叙述正确的是(  )
A.“84”消毒液等含氯消毒剂、过氧乙酸、体积分数为75%的酒精等均可以有效灭活新型冠状病毒,所以将“84”消毒液与75%酒精1∶1混合,消毒效果更好
B.一种热控材料是新型保温材料——纳米气凝胶,纳米气凝胶不具有丁达尔效应
C.“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均可将化学能转变成电能
D.CO、、NO、均为大气污染物,“燃煤固硫、汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
18.下列说法正确的是(  )
A.Na2S2、NaClO 中所含化学键类型完全相同
B.白磷和食盐晶体熔化需克服相同类型的作用力
C.碳化铝的熔点达到 2000℃以上,由于熔融状态不导电,所以属于原子晶体
D.CCl4 和 HCl 都是共价化合物,并且都属于电解质
19.纳米钴常用于CO加氢反应的催化剂:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g) ΔH<0。下列说法正确的是(  )
A.纳米技术的应用,优化了催化剂的性能,提高了反应的转化率
B.缩小容器体积,平衡向正反应方向移动,CO的浓度增大
C.从平衡体系中分离出H2O(g)能加快正反应速率
D.工业生产中采用高温条件下进行,其目的是提高CO的平衡转化率
20.硫氰化铁常被用于电影特技和魔术表演,其制备原理为。已知氯化铁固体的熔点为306℃、沸点为316℃,易升华。下列说法正确的是(  )
A.第一电离能: B.晶体属于离子晶体
C.的几何构型为V形 D.熔点:
二、综合题
21.有下列物质:①Cl2②Na2O2③NaOH
④HCl ⑤H2O2⑥MgF2⑦NH4Cl
(1)只由离子键构成的物质是   
(2)只由极性键构成的物质是   
(3)只由非极性键构成的物质是   
(4)只由非金属元素组成的离子化合物是   
(5)由极性键和非极性键构成的物质是   
(6)由离子键和极性键构成的物质是   、   
(7)由离子键和非极性键构成的物质是   
22.有下列几种晶体:A.水晶 B.冰醋酸 C.白磷 D.金刚石 E.晶体氩 F.干冰。
(1)属于分子晶体的是   ,直接由原子构成的分子晶体是   。
(2)属于原子晶体的化合物是   。
(3)直接由原子构成的晶体是   。
(4)受热熔化时,需克服共价键的是   。
23.从宏观和微观两个角度认识元素的单质及其化合物是学好中学化学的重要基础。
(1)组成的三种元素,其对应的简单离子半径由小到大的顺序为   。
(2)、、、、5种微粒,所属元素的种类有   种
(3)下列各组物质中,含有化学键类型都相同的是____。
A.HI和NaCl B.NaF和KOH C.CO和HCl D.和NaBr
(4)将HCl和NaCl分别溶于水。下列说法正确的是____。
A.HCl的离子键被破坏 B.NaCl的共价键被破坏
C.HCl和NaCl的化学键均遭破坏 D.HCl和NaCl的化学键均未遭破坏
(5)能用于比较Cl与S非金属性强弱的依据是____。
A.熔沸点:硫单质>氯单质 B.酸性:
C.热稳定性: D.氧化性:
24.人们常在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。
(1)纳米TiO2是种应用广泛的催化剂,在太阳光照射下,可以降解酚、醛等多种有机物。22号元素钛位于元素周期表的   区,基态钛原子的价层电子轨道表示式为   。TiCl4的水解反应可以制得TiO2·xH2O,过滤后再经焙烧可以得到TiO2,写出TiCl4水解反应的化学方程式   。
(2)铬(Cr)是不锈钢的重要成分,在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。对于基态原子,下列叙述错误的是____(填标号)。
A.核外电子有24种运动状态,处在7个不同的能级上
B.核外电子排布是[Ar]3d54s1,是第四周期元素中未成对电子数最多的元素
C.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
D.电负性比钾大,原子对键合电子的吸引力比钾大
(3)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是   ,晶胞参数为a pm、a pm、c pm,该晶体密度为   (写出表达式,用a、c和NA表示,)。
25.黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物。火法冶炼黄铜矿的过程中,其中一步反应是2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。回答下列问题:
(1)Cu+的价电子排布图为   ;Cu2O与Cu2S熔点较高的是   ,原因为   。
(2)离子化合物CaC2的一种晶体结构如图1所示。写出该物质的电子式:   。从钙离子看,属于   堆积;一个晶胞含有的键平均有   个。
(3)奥氏体是碳溶解在中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞如图2所示,则该物质的化学式为   ,若晶体密度为,则晶胞中最近的两个碳原子的距离为   pm (阿伏加德罗常数的值用NA表示,写出计算式即可)。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.氯化钠溶液在水分子的作用下电离成钠离子和氯离子,无须通电,通电是电解氯化钠溶液,产物为氢氧化钠和氢气和氯气,选项A不符合题意;B.硫酸氢钠是盐,但在水中能电离出氢离子,选项B不符合题意;
C、金属氧化物不一定都是碱性氧化物,高锰酸酐Mn2O7就属于酸性氧化物,选项C不符合题意;
D、离子化合物中一定有离子键,可能有共价键,如NaOH含离子键及O-H共价键,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.电解质的电离不需要电流;
B.酸是指电离出的阳离子全部是氢离子的物质;
C.金属氧化物可能是酸性氧化物;
D.离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键。但共价化合物中一定不含离子键。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.溴分子中两个溴原子之间只存在共价键,为单质,故A不符合题意;
B.二氧化碳分子中C原子和O原子之间只存在共价键,为共价化合物,故B不符合题意;
C.水分子中O原子和H原子之间存在共价键,为共价化合物,故C不符合题意;
D.KOH中钾离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和H原子之间存在共价键,为离子化合物,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查了化学键的判断,明确离子键和共价键的区别即可解答,注意不能根据是否含有金属元素判断离子键,为易错点。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.由医用外科口罩的结构示意图可知防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用,A项不符合题意;
B.熔喷聚丙烯通过丙烯加聚反应制得,属于合成高分子材料,B项不符合题意;
C.熔喷聚丙烯材料通过丙烯加聚反应制得,属于烃类无亲水基,难溶于水,C项不符合题意;
D.口罩用完后属于有害物质,所以用完后应不能投入有 标志的垃圾箱,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】口罩属于有害物质不可以再次回收利用。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.晶体的几何外形比较规则属于晶体的一般特性,但并不是所有具有几何外形的固体都是晶体,故A项不符合题意。
B.晶体的自范性是指:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质,晶体的微观结构是物质微粒按照一定的规律在空间排列成整齐的行列,而非晶体内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态,晶体具有自范性,非晶体没有自范性,故B项符合题意。
C.晶体碾碎后还是晶体,故C项不符合题意。
D.将玻璃加工成规则的固体不会改变其各项同性的特征,所以不会变成晶体,故D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】晶体和非晶体的区别主要是内部结构的不同的差别,结构决定性质,结构上的不同导致性质上的不同。
5.【答案】A
【解析】【解答】由题意,可燃冰是天然气和水在海底300m-3000m的深度形成的固体,可表示为mCH4·nH2O。所以可燃冰是低温高压条件下许多CH4分子被包进水分子中,在海底的低温与高压下结晶形成的,因此低压不是形成可燃冰必须具备的条件,故答案为:A。
【分析】根据题意分析外界条件对可燃冰的形成的作用即可。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.固态不导电,熔融时能导电的晶体,其构成微粒为离子,则一定为离子晶体,故A不符合题意;
B.有中心原子的正四面体结构分子中,键角为109°28′,如甲烷,无中心原子的正四面体结构分子中,键角为60°,如白磷,故B符合题意;
C.熔点10.31℃,熔点低,符合分子晶体的熔点特点:液态不导电,只存在分子,水溶液能导电,溶于水后,分子被水分子离解成自由移动的离子,有自由移动的离子,就能导电,故C不符合题意;
D.金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用是金属键,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.离子晶体虽然在固体不导电,但是在熔融状态下可以导电
B.具有正四面体的结构晶体键键不一定是109°28′,主要看是否具有中心碳原子
C.分子晶体熔点低,液态不导电但水溶液导电,说明存在自由移动的离子
D.金属键存在于金属晶体中,金属键是没有方向和饱和性
7.【答案】C
【解析】【解答】A. 高纯度的硅可用于制造计算机芯片,A不符合题意;
B. 用氢氟酸可以生产磨砂玻璃,B不符合题意;
C. 由SiO2+2C Si+2CO↑反应可以制得粗硅,若要制得高纯度硅,其化学方程式为Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g),SiHCl3(g)+H2(g) Si(s)+3HCl(g),该过程为化学变化,故C符合题意;
D. 碳纳米管表面积大、强度高,因此可用于生产感应器,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.硅是半导体材料,可以用来做太阳能电池板和计算机芯片,而二氧化硅一般做光导纤维
B.氢氟酸能与二氧化硅反应
C.制取高纯硅过程中发生了化学变化,产生了新物质,故不为物理变化
D.生产传感器对表面积和硬度要求比较高,碳纳米管有这个特性
8.【答案】B
【解析】【解答】纳米材料是指三维空间尺寸至少有一维处于纳米尺度的、具有特定功能的材料,其微粒直径范围和胶体微粒的直径大小一致,故其可能具备胶体的性质,B符合题意。
【分析】纳米材料的微粒直径范围和胶体微粒的直径大小一致,
9.【答案】B
【解析】【解答】A.H2O只由非金属元素组成,只存在氢氧共价键,A不符合题意;
B.CaO中含有金属元素,因此含有离子键,B符合题意;
C.HCl只由非金属元素组成,只存在氢氯共价键,C不符合题意;
D.NH3只由非金属元素组成,只存在氮氢共价键,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】含有离子键的物质中一般含有金属元素(AlCl3除外),只含非金属元素的物质一般只含有共价键(铵盐除外);据此结合选项所给物质的组成分析。
10.【答案】A
【解析】【解答】A、离子晶体中可能含有共价键,如NaOH为离子晶体,含有H-O共价键,A符合题意。
B、Hg为金属晶体,但属于液态金属,其熔点较低,B不符合题意。
C、SO42-中心硫原子的价层电子对数为,所以其空间结构和VSEPR模型都是正四面体形,C不符合题意。
D、石英玻璃不属于晶体,而水晶属于晶体,因此可用X射线衍射实验区分石英玻璃和水晶,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、离子晶体中可能存在共价键。
B、金属晶体熔沸点、硬度差别大。
C、根据中心原子的价层电子对数,确定其VSEPR模型和空间结构。
D、X射线衍射实验可区分晶体和非晶体。
11.【答案】B
【解析】【解答】A、只有硫酸四氨合铜中含有离子键、共价键和配位键,氢氧化钠、过氧化钠含有离子键和共价键,氢化钠只有离子键,A不符合题意;
B、铵离子中存在极性共价键和配位键,氨分子中氮原子上有孤电子对,H+、Cu2+、Ag+有空轨道,能形成配位键,B符合题意;
C、硫酸含有共价键,氢氧化钠、氢氧化钡含有离子键和共价键,氮化钙只有离子键,C不符合题意;
D、只有氯化铵中含有离子键、共价键和配位键,氢氧化钠、过氧化钙含有离子键和共价键,双氧水只有共价键,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】配位键的判断是解答的难点,注意配位键的含义和形成条件,其形成条件为中心原子有空轨道,配体可提供孤电子对,常见配体有氨气、水、氯离子等。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.最简单 氢化物的稳定性 H2O>CH4>SiH4,有:X>W>Z,所以A选项是错误的;
B.Na和O可以形成Na2O2,其中含有非极性键,并且属于离子晶体,B选项是正确的;
C.离子半径应该是:C4->O2->Na+>Si4-,是W>X>Y>Z,所以C选项是错误的;
D.Si的最高价氧化物对应得水化物是H2SiO3,为弱酸,D选项是错误的。
故答案为:B。
【分析】根据题目中的信息,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且W、Z同主族 ,又根据化合物的结构图可知:Z最外层有4个电子,Z为Si,则W是C,Y的原子序数大于C,且容易失去一个电子,知Y为Na,X可以得到两个电子,X为O。
13.【答案】A
【解析】【解答】A. 含离子键的一定为离子化合物,则在共价化合物中一定不含有离子键,A项符合题意;
B. 非金属之间形成的化学键可能为离子键,如铵盐中含离子键、共价键,B项不符合题意;
C. 共价键可存在于离子化合物中,如过氧化钠中含离子键和共价键,C项不符合题意;
D. 离子化合物一定含离子键,则含有离子键的化合物一定是离子化合物,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.离子化合物中一定含有离子间,可能含有共价键,但共价化合物中只含共价建,一定不含离子键;
B.以铵盐为反例进行判断;
C.离子化合物可能含有共价键;
D.离子化合物一定含有离子键。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.含有离子键的晶体一定是离子晶体,故不符合题意;
B.含有共价键的晶体可能是分子晶体也可能是原子晶体或离子晶体,故不符合题意;
C.只含极性键的分子可能是极性分子也可能是非极性分子,与分子的构型有关,故符合题意;
D.含有非极性键的分子不一定是非极性分子,故不符合题意。
【分析】A、离子晶体一定喊离子键,可能喊共价键,如氯化铵等;
B、含共价键的可能是离子晶体,如氯化铵等;
C、如CO2,虽然含极性键,但是是非极性分子;
D、如H2O2,含极性键,但是是极性分子;
15.【答案】B
【解析】【解答】NaCl晶胞为 ,选取最上方那一面中心的Na+为研究对象,等距且最近的Cl-包括最上方正方形棱边中心4个、立方体中心1个、上方立方体中心1个共6个Cl-,它们围成的图形是正八面体 。
故答案为:B。
【分析】首先需要熟悉氯化钠晶胞的结构,然后从中提取与钠离子等距离的氯离子后判断其构型即可。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.氧原子是sp3杂化,而碳原子也是sp3杂化,故A不符合题意;
B.碳原子是sp3杂化,形成空间四面体结构,不可能共面,故B符合题意;
C.碳碳键为非极性键共有6个,碳氢键24个,碳氧键12个,氧钾键6个,比值为7:1,故C不符合题意;
D.形成的有离子键,为离子晶体,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】根据题意,可判断氧和碳均是sp3杂化,含有6个碳碳非极性键,24个碳氢键,12个碳氧键,6个氧钾键,该晶体含有离子键,结合选项判断即可。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.“84”消毒液与75%酒精混合,会发生反应,大大减弱消毒效果,故A不符合题意;
B.纳米气凝胶属于胶体,会产生丁达尔效应,故B不符合题意;
C.太阳能电池是将太阳能转化为电能,故C不符合题意;
D.CO、、NO、均为大气污染物,“燃煤固硫、汽车尾气催化净化”都能提高空气质量,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】“84”消毒液与75%酒精不能混合使用。
胶体能产生丁达尔效应。
太阳能电池是将太阳能转化为电能。
燃煤固硫、汽车尾气催化净化能减少大气污染物的含量,提高空气质量。
18.【答案】C
【解析】【解答】A.Na2S2中含有离子键和非极性键,NaClO中含有离子键和极性键,故A不符合题意;
B.白磷属于分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,食盐是离子晶体,熔化时破坏离子键,故B不符合题意;
C.原子晶体的熔点很高,熔融时不导电,碳化铝的熔点达到2000℃以上,由于熔融状态不导电,所以属于原子晶体,故C符合题意;
D.CCl4在熔融时和在水溶液中均不导电,属于非电解质,HCl在水溶液中能导电,属于电解质,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.由阴阳离子之间形成的化学键叫做离子键,由相同的原子之间通过共用电子对形成的化学键叫做非极性共价键,由不同的原子之间通过共用电子对形成的化学键叫做极性共价键;
B.白磷熔化克服的是分子间作用力,食盐熔化克服的是离子键;
C.由原子之间通过共用电子对形成的共价键形成的晶体叫做原子晶体;
D.在水溶液或熔融状态下可以导电的化合物叫做电解质,在水溶液或熔融状态下都不导电的物质是非电解质。
19.【答案】B
【解析】【解答】A.纳米技术的应用,优化了催化剂的性能,提高了反应速率,但不能使平衡发生移动,因此物质的转化率不变,A不符合题意;
B.反应的正反应是气体体积减小的反应,缩小容器的体积,导致体系的压强增大,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,但平衡移动的趋势是微弱的,所以缩小容器的体积CO的浓度增大,B符合题意;
C.从平衡体系中分离出H2O(g),正反应速率瞬间不变,后会逐渐减小,C不符合题意;
D.该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应物转化率会降低,工业生产中采用高温条件下进行,其目的是在高温下催化剂的化学活性高,能提高化学反应速率,缩短达到平衡所需要的时间,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.催化剂不影响平衡移动;
B.根据压强对平衡的影响分析;
C.根据浓度对平衡的影响分析;
D.根据温度对平衡的影响分析;
20.【答案】A
【解析】【解答】A.N原子两个电子层,S三个电子层,电子层数越多,第一电离能越小,即第一电离能N>S,A符合题意;
B.Fe(SCN)3 是分子晶体,不是离子晶体,B不符合题意;
C.SCN 与CO2是等电子体,固它的几何构型为直线型,C不符合题意;
D.氯化铁是分子晶体,氯化钾为离子晶体,固熔点熔点: FeCl3故答案为:A。
【分析】A、氮原子只有2个电子层且最外层为半充满状态,第一电离能更大;
B、硫氰酸铁为分子晶体;
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,成键电子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,成键电子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,成键电子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,成键电子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,成键电子数=2,为V形;
D、氯化铁是分子晶体,熔点更低。
21.【答案】(1)⑥
(2)④
(3)①
(4)⑦
(5)⑤
(6)③;⑦
(7)②
【解析】【解答】一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键,非金属元素的原子间容易形成共价键,据此可知:
(1)只由离子键构成的物质是氟化镁,故答案为:⑥。
(2)只由极性键构成的物质是氯化氢,故答案为:④。
(3)只由非极性键构成的物质是氯气,故答案为:①。
(4)只由非金属元素组成的离子化合物是氯化铵,故答案为:⑦。
(5)由极性键和非极性键构成的物质是双氧水,故答案为:⑤。
(6)由离子键和极性键构成的物质是氢氧化钠和氯化铵,故答案为:③⑦。
(7)由离子键和非极性键构成的物质是过氧化钠,故答案为:②。
【分析】该题主要是考查学生灵活运用化学键知识解决实际问题的能力。解题的关键是明确离子键、共价键的含义和判断依据,然后结合题意灵活运用即可。
22.【答案】(1)B、C、E、F;E
(2)A
(3)A、D、E
(4)A、D
【解析】【解答】根据构成晶体的微粒不同,分子晶体仅由分子构成,原子晶体中无分子。分子晶体有B、C、E、F,注意晶体氩是单原子分子晶体;原子晶体和单原子分子晶体都是由原子直接构成的,原子晶体有A、D,但属于化合物的只有A;分子晶体熔化时,一般不破坏化学键;原子晶体熔化时,破坏共价键。
【分析】根据原子晶体和分子晶体的定义进行区分即可,原子晶体中是共价键,分子晶体中可能有共价键也有可能没有共价键,受热融化时,分子晶体克服的是分子间作用力,而原子晶体克服的是共价键。
23.【答案】(1)N3->O2->Na+
(2)3
(3)C
(4)C
(5)D
【解析】【解答】(1)Na+、N3-、O2-离子的电子结构均为2、8结构;因此得电子越多的离子半径越大,失电子越多的离子半径越小,故其由小到大的顺序是Na+(2)元素的种类是由质子数决定的,由微粒左下角数字可知,5种微粒共有3种元素;
(3)A、HI是共价键, NaCl 是离子键;故A不符合题意;
B、 NaF是离子键,KOH是离子键、共价键;故B不符合题意;
C、 CO是共价键,HCl是共价键;故C符合题意;
D、F2是共价键, NaBr是离子键;故D不符合题意;
故答案为:C。
(4) NaCl是离子键,溶于水时发生电离,破坏离子键;HCl是共价键,但其溶于水时也会发生电离,破坏共价键;故C符合题意;
(5)A、熔沸点与分子间作用力有关,与非金属性无关;故A不符合题意;
B、酸性的强弱与非金属性无关;故B不符合题意;
C、最高价氧化物的水化物的热稳定性与非金属性无关;故C不符合题意;
D、氧化性的强弱与非金属性有关;故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】(1)电子层数相同的离子,质子数多的离子半径小,质子数少的离子半径大;
(2)元素的种类与质子数有关;
(3)离子键、共价键的判定;
(4)不同化合物溶于水的过程中破坏的化学键类型;
(5)非金属性影响的化学性质。
24.【答案】(1)d;;TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4HCl
(2)C
(3)8;
【解析】【解答】(1)22号元素钛位于元素周期表第四周期第ⅢB族,属于元素周期表的d区元素;
根据构造原理,可知基态Ti原子核外电子排布式是[Ar]3d24s2,所以Ti原子的价电子的价电子的轨道表达式为;
TiCl4的水解反应可以制得TiO2·xH2O,TiCl4发生水解反应产生TiO2·xH2O、HCl,水解反应的化学方程式为:TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4HCl;
(2)A.Cr是24号元素,在任何原子核外不存在运动状态完全相同的电子,则Cr原子核外电子有24种运动状态,根据构造原理,可知基态Ti原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,原子核外有7个能级,因此24个电子处在7个不同的能级上,A正确;
B.根据构造原理,可知基态Ti原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,可简写为[Ar] 3d54s1,有6个成单电子,所以第四周期元素中未成对电子数最多的元素,B正确;
C.4s电子能量较高,其在原子核外运动时,在比3s电子离核更远的地方运动的几率相对较大,而不能说总是在比3s电子离核更远的地方运动,C不正确;
D.K、Cr是第四周期元素,由于同一周期元素,原子序数越大,原子半径越小,原子失去电子就越难,其电负性就越大,则铬的电负性比钾大,原子对键合电子的吸引力比钾大,D正确;
故答案为:C;
(3)根据图知,每个Zr4+与8个O2-等距离且最近,所以Zr4+的配位数是8;
该晶胞中Zr4+的个数:8×+6×=4;O2-的个数为8,所以根据晶胞的密度计算公式,可得其密度ρ=。
【分析】(1)TiCl4水解反应,非氧化还原反应,根据质量守恒配平即可
(2)电子在轨道运动是个概率问题,只能反映在轨道出现概率比较大
(3)配位数:距离最近且等距的原子个数,利用均摊法算出一个晶胞的原子个数,然后根据p=m/V计算即可
25.【答案】(1);Cu2O;两物质均为离子化合物,且离子所带电荷数相同,而O2-的半径小于S2-,Cu2O的晶格能大,熔点更高
(2);面心立方最密;8
(3)FeC;
【解析】【解答】(1)Cu是29号元素,价层电子排布式是3d104s1,Cu+是Cu原子失去最外层的1个4s电子得到的,10个3d电子排布在5个轨道上,故Cu+的价电子排布图为;
Cu2O与Cu2S都是离子化合物,由于S2-的离子半径比O2-大,且离子所带电荷数相同,离子键作用力O2-大于S2-,因此Cu2O的晶格能比Cu2S大,所以Cu2O熔点比Cu2S更高;
(2)CaC2是离子化合物,Ca2+与通过离子键结合,在中2个C原子之间以共价三键结合,故其电子式为:;
从Ca2+看,该晶体为面心立方最密堆积;在一个晶胞中含有的数目为:12×+1=4。在每一个中含有1个σ键、2个π键,故在一个晶胞中含有的π键数目为4×2=8;
(3)用均摊法分析,在晶胞中含有Fe原子数目为:8×+6×=4,含有的C原子数为:12×+1=4,n(Fe):n(C)=4:4,则该物质的化学式为FeC;
假设晶胞边长为a pm,该晶体的密度d=,则晶胞的边长a= pm,根据晶胞结构可知:在一个晶胞中两个最近的C原子之间距离L=pm。
【分析】(1)离子晶体晶格能越大,熔沸点越低,离子半径越小,离子带的电荷越多,晶格能越大;
(2) CaC2 由Ca2+和构成,钙离子的配位数为12,所以是面心立方最密堆积;
(3)利用均摊法判断一个晶胞中Fe和C的个数分别为多少,化为最简即为化学式,再算出一个晶胞的质量,求出晶胞参数,再根据晶胞结构算距离最近的2个C的距离。