第三章 晶体结构与性质 达标练习题(含解析) 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 第三章 晶体结构与性质 达标练习题(含解析) 2023-2024学年高二下学期化学人教版(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 2024-02-25 22:11:11

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第三章 晶体结构与性质 达标练习题
一、单选题
1.下列变化中不需要破坏化学键的是(  )
A.加热氯化铵 B.干冰气化
C.金刚石熔化 D.氯化氢溶于水
2.下列反应同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的是(  )
A.
B.
C.
D.
3.一种立方体晶胞,晶胞中K、O、I分别处于顶点、面心、体心位置,如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该物质的化学式为
B.与K紧邻O的个数为12
C.I处于O围成的八面体空隙中
D.若该晶胞中I处于各顶点位置,则O处于体心位置
4.下列反应过程中,同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成的是(  )
A.NH4Cl NH3↑+HCl↑ B.NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D.2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
5.下列各组中每种物质都既有离子键又有共价键的一组是
A.NaOH、H2SO4 、(NH4)2SO4 B.MgO、Na2SO4 、HNO3
C.Na2O2 、KOH 、Na3PO4 D.HCl、 Fe2O3 、MgCl2
6.下列说法正确的是(  )
①离子化合物一定含离子键,也可能含共价键;
②共价化合物一定含共价键,也可能含离子键;
③含金属元素的化合物不一定是离子化合物;
④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物;
⑤由分子组成的物质中一定存在共价键;
⑥熔融状态能导电的化合物一定是离子化合物
A.①③⑤ B.②④⑥ C.②③④ D.①③⑥
7.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是(  )
A.液溴和碘分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和氧化钠分别受热熔化
D.食盐和氯化氢分别溶解在水中
8.a、b、c分别代表金属晶体中三种常见的立方晶胞结构(如图),则晶胞a、b、c中离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子的个数比为(  )
A.1:1:2 B.8:6:4 C.2:4: 3 D.4:3:6
9.下列说法中错误的是(  )
①H2O汽化成水蒸气破坏分子间作用力、H2O分解为H2和O2,需要破坏共价键
②C4H10的两种同分异构体因为分子间作用力大小不同,因而沸点不同
③因为晶体硅的摩尔质量比金刚石的摩尔质量大,所以晶体硅的熔点比金刚石的高
④SiO2与CO2的分子结构类似,所以化学性质类似
⑤分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔、沸点越高
A.①②⑤ B.①②③
C.②④⑤ D.③④⑤
10.利用 与Fe3+反应生成蓝色沉淀可检验Fe3+存在。该沉淀物晶胞的 结构如图所示(K+未画出)。下列说法错误的是(  )
A.一个晶胞中K+个数为6
B.晶体的化学式为
C.晶体中与每个Fe3+距离相等且最近的CN-为6个
D.一个晶胞中Fe2+个数为4
11.下列关于晶体的说法错误的是(  )
①含有离子的晶体一定是离子晶体 ②分子晶体若采取密堆积方式,其配位数是12 ③含有共价键的晶体一定是原子晶体 ④分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 ⑤MgO远比NaCl的晶格能大 ⑥共价键的强弱决定分子晶体熔、沸点的高低
A.①③④⑥ B.①②③⑤ C.①②④ D.②③④⑥
12.下列有关金属的说法中正确的是(  )
A.金属原子的核外电子在金属晶体中都是自由电子
B.镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率最高
C.金属原子在化学变化中失去的电子数越多,其还原性越强
D.温度升高,金属的导电性将变大
13.下列说法中不正确的是(  )
A.N2O与CO2、CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B.CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3方式杂化
C.H2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1,二者的酸性(强度)非常相近
D.由I A族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物
14.下列几组微粒互为等电子体的是(  )
① 和 ;②NO+和 CN-;③CO2和 CS2;④NO2 和CO2
A.仅①②③ B.仅②④ C.仅①③④ D.①②③④
15.如图所示晶体的硬度比金刚石大,且原子间以单键结合,则有关该晶体的判断正确的是(  )
A.该晶体为片层结构
B.该晶体化学式可表示为Y3X4
C.X的配位数是4
D.X、Y元素分别位于周期表第ⅢA、ⅣA族
16.下列说法正确的是(  )
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合 ②所有金属和非金属化合形成离子键 ③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引 ④两个非金属原子间不可能形成离子键 ⑤非金属原子间不可能形成离子键 ⑥离子化合物中可能有共价键 ⑦共价化合物中不可能有离子键
A.①②③ B.④⑥⑦
C.②④⑤ D.①②③④⑤⑥
17.有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数之比为1:2
B.该气态团簇分子的分子式为EF或FE
C.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体形
D.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
18.下列物质属于共价晶体的是(  )
A.SO2 B.SiO2 C.HNO3 D.葡萄糖
19.Mg2Si具有反萤石结构,晶胞结构如图所示,其晶胞参数为anm。下列叙述正确的是(  )
A.电负性:Mg>Si
B.Mg核外电子有3种不同的运动状态
C.Mg与Si之间的最近距离为
D.Mg2Si的密度计算式为
20.有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是(  )
A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体
B.该气态团簇分子的分子式为EF或FE
C.在CO2 晶体中,一个CO2 分子周围有12个CO2 分子紧邻
D.在碘晶体中,碘分子的排列有两种不同的方向
二、综合题
21.、、是重要的族化合物。回答下列问题:
(1)固体属于   晶体,的VSEPR模型是   。
(2)乙二胺()易溶于水,可用于制造燃料、药物等。
①C、N、O元素的电负性由大到小的顺序为   。
②乙二胺易溶于水的原因是   ,其分子中采取杂化的原子是   (填元素符号)。
(3)分子中含有σ键的数目为   ,其晶体中含有的作用力为   (填标号)。
a.氢键 b.离子键 c.极性键 d.范德华力
22.世上万物、神奇可测,其性质与变化是物质的组成与结构发生了变化的结果。回答下列问题。
(1)根据杂化轨道理论判断,下列分子的空间构型是V形的是_____(填字母)。
A.BeCl2 B.H2O
C.HCHO D.CS2
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既位于同一周期又位于同一族,且T的原子序数比Q多2。T的基态原子的外围电子(价电子)排布式为   ,Q2+的未成对电子数是   。
(3)铜及其合金是人类最早使用的金属材料,Cu2+能与NH3形成配位数为4的配合物[Cu(NH3)4]SO4。
①制元素在周期表中的位置是   ,[Cu(NH3)4]SO4中,N、O、S 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为   。
②[Cu(NH3)4]SO4中,存在的化学键的类型有    (填字母)。
A离子键 B金属键
C.配位键
D.非极性键 E极性键
③ NH3中N原子的杂化轨道类型是   ,写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式:_    。
④[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物.则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为   。
(4)氧与铜形成的某种离子晶体的晶胞如图所示。则该化合物的化学式为   ,如果该晶体的密度为ρg/cm3,则该晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为   (用含ρ的代数式表示,其中阿伏加德罗常数用NA表示)cm。
23.氟是卤族元素中原子半径最小的元素,氟的化合物种类繁多,用途广泛。回答下列问题:
(1)基态氟原子价电子的电子排布图(轨道表达式)为   ,其电子占据的最高能级的电子云轮廓图为   。
(2)NaF和MgF2均为离子晶体,其熔沸点如下表:
Na+、Mg2+、F-的离子半径大小顺序为   ,MgF2熔沸点比NaF高的原因是   。
(3)氟虫腈是一种广谱性杀虫剂,其结构简式如下图甲:
氟虫腈中碳原子的杂化方式为   ,氟虫腈晶体中存在   (填标号)。
a.离子键 b.π键 c.非极性键 d.氢键 e.极性键
(4)全氟辛酸(如上图乙)主要用作表面活性剂、乳化剂。全氟辛酸结构中,与每个碳原子(除羧基碳外)相连的F、C的空间构型为   ,构成该物质的C、O、F的第一电离能强弱为   。
(5)PbF2具有萤石结构晶胞如上图两所示。每个Pb2+周围等距且紧邻的F-有   个。已知晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则PbF2的密度为   g/cm3。
24.
(1)X原子在第二电子层上只有一个空轨道,则X是   ;其轨道表示式为   ;R原子的3p轨道上只有一个未成对电子,则R原子可能是   、   ;Y原子的核电荷数为29,其电子排布式是   ,其在元素周期表中的位置是   ,是属于   区的元素。
(2)指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子、配位体及其配位数:   、   、   。
(3)下列分子中若有手性原子,请用“*”标出其手性碳原子   。
(4)在下列物质①CO2、②NH3、③CCl4、④BF3、⑤H2O、⑥SO2、⑦SO3、⑧PCl3中,属于非极性分子的是(填序号)   。
(5)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”):H2SO4   H2SO3;H3PO4   H3PO3。
(6)根据价层电子对互斥理论判断下列问题:
H2O中心原子的杂化方式为   杂化,分子的立体构型为   。
BF3分子中,中心原子的杂化方式为   杂化,分子的立体构型为   。
(7)H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(﹣61℃)高,这是由于   。
25.碳族元素在生产生活中的应用极其广泛,请回答以下有关碳族元素的问题。
(1)Si位于周期表的   区, 基态Si原子含有   个未成对电子,其核外电子有   种空间运动状态。
(2)甲醇重整制氢反应中,铜基催化剂(CuO/SiO2)具有重整温度低、催化选择性高等优点。Cu、Si、O三种元素的电负性由大到小的顺序是   。
(3)锡(Sn)是人类最早使用的元素之一,化合物SnCl4常温下为无色液体,它的晶体类型是   ,属于   (填“极性分子”或“非极性分子”),与SnCl4互为等电子体的阴离子   (写一种)。
(4)C16S8是新型环烯类储氢材料,研究证明其分子呈平面结构(如图1所示)。
图1
①C16S8分子中C原子和S原子的杂化轨道类型分别为   、   。
②测得C16S8中碳硫键的键长介于C-S键和C=S键之间,其原因可能是   。
(5)锗(Ge)是典型的半导体材料,在电子、材料等领域应用广泛。锗单晶的晶胞结构如图2所示,其晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体密度为   g·cm-3(列出计算式即可)。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A. 氯化铵是离子化合物,加热氯化铵断裂离子键。不符合题意。
B. 干冰是固态二氧化碳,干冰是由分子构成的分子晶体,干冰气化破坏的是分子间作用力,没有破坏化学键。符合题意。
C. 金刚石是由C原子通过共价键结合形成的原子晶体,熔化时破坏共价键。不符合题意。
D. 氯化氢溶于水时在水分子的作用下破坏共价键形成H+、Cl-不符合题意。
【分析】发生化学反应一定会有化学键的破坏和行程,根据题意判断属于物理变化的即可。
2.【答案】B
【解析】【解答】A、 中涉及的化合物全部是共价化合物,不存在离子键的断裂和形成,故A不符合题意;
B、 中,过氧化钠中的离子键断裂,碳酸钠中的离子键形成,过氧化钠中的O-O非极性键断裂,形成氧气中的非极性键,二氧化碳中的极性键断裂,形成碳酸根中的极性共价键,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成,故B符合题意;
C、 中没有非极性键的形成,故C不符合题意;
D、 中不存在非极性键的断裂和形成,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,同种非金属元素的原子之间易形成非极性键,不同非金属元素的原子之间易形成极性键。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.根据均摊原则,晶胞中含有K原子数=1、O原子数、I原子数1,该物质的化学式为,故A不符合题意;
B.根据图示,与K紧邻O的个数为12,故B不符合题意;
C.与I距离最近且距离相等的O有6个,I处于O围成的八面体空隙中,故C不符合题意;
D.若该晶胞中I处于各顶点位置,则O处于楞上,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据均摊法计算各原子的数目,进而确定其化学式,据此解答。
4.【答案】C
【解析】【解答】A、该反应中有离子键的断裂但没有离子键的形成,A项不符合题意;
B、该反应中没有离子键的断裂但有离子键的形成,B项不符合题意;
C、同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成,C项符合题意;
D、该反应中没有极性共价键的断裂,D项不符合题意;
故答案为:C
【分析】离子键指的是阴阳离子之间所成的化学键,极性键指的是不同的原子之间形成的共价键,非极性键指的是相同的原子之间形成的共价键。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、H2SO4中只有共价键;B、HNO3中只有共价键;D、HCl中只有共价键;
故答案为:C。
【分析】铵根离子或金属离子与非金属离子或酸根离子的结合是离子键,非金属原子和非金属原子的结合是共价键。
6.【答案】D
【解析】【解答】①含有离子键的化合物为离子化合物,所以离子化合物一定含离子键,也可能含共价键,例如Na2O2,故①符合题意;②只含共价键的化合物为共价化合物,所以共价化合物不可能含离子键,故②不符合题意;③含金属元素的化合物不一定是离子化合物,例如AlCl3为共价化合物,故③符合题意;④由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,例如铵盐NH4NO3、NH4Cl等,故④不符合题意;⑤由分子组成的物质中不一定存在共价键,例如稀有气体为但原子分子,不存在化学键,故⑤不符合题意;⑥熔融状态能导电的化合物,说明在熔融状态下产生自由移动的离子,所以一定是离子化合物,故⑥符合题意;
综上所述,①③⑥符合题意,
故答案为:D。
【分析】离子化学物一定含有金属元素,一定含有离子键,可能含有共价键。共价化合物一般是由非金属元素和非金属元素形成,一定有共价键,一定不含有离子键
7.【答案】A
【解析】【解答】A.溴和碘形成的都是分子晶体,液溴和碘分别受热变为气体克服分子间作用力,故A符合;
B.干冰属于分子晶体,转化为气体克服分子间作用力,氯化铵是离子晶体,受热易分解发生化学变化,克服化学键,故B不符合;
C.二氧化硅属于原子晶体,熔融时克服化学键,氧化钠属于离子晶体,熔融时克服离子键,故C不符合;
D.食盐属于离子晶体,溶于水克服离子键,氯化氢属于共价化合物,溶于水克服共价键,故D不符合;
故答案为:A。
【分析】A.溴和碘形成的都是分子晶体,分子间作用力为范德华力;
B.干冰属于分子晶体,分子间作用力为范德华力,氯化铵是离子晶体,受热分解;
C.二氧化硅属于原子晶体,熔融时克服共价键,氧化钠属于离子晶体,熔融时克服离子键;
D.NaCl属于离子晶体,溶于水克服离子键,HCl属于共价化合物,溶于水克服共价键;
8.【答案】D
【解析】【解答】a中晶胞体心的原子离顶点的金属原子最近,离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子有8个;b中同一条楞上的原子距离最近,离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子有6个;c中面心的原子离顶点的金属原子最近,离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子有12个;所以晶胞a、b、c中离顶点的金属原子最近且距离相等的金属原子的个数比为8:6:12=4:3:6,
故答案为:D。
【分析】利用均摊法确定原子数。
9.【答案】D
【解析】【解答】① H2O分子之间存在分子间作用力,汽化成水蒸气,破坏了分子间作用力,H2O分解为H2和O2,需要破坏共价键H-O键,故①符合题意;②丁烷有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2两种同分异构体,前者为正丁烷、后者为异丁烷,结构不同,分子间作用力大小不同,因而沸点不同,故②符合题意;③因原子半径C<Si,则键长C-C<Si-Si,共价键键长越长,键能越小,则熔点越低,应为金刚石>晶体硅,故③不符合题意;④SiO2属于原子晶体,结构中没有单个的分子,故④不符合题意;⑤分子晶体中,物质的熔沸点与其相对分子质量(分子间作用力)成正比,与共价键的强弱无关,故⑤不符合题意;
故答案为:D。
【分析】①分子间作用力,又称范德瓦尔斯力,是存在于中性分子或原子之间的一种弱碱性的电性吸引力;共价键指的是原子之间通过共用电子对形成的化学键;
②分子式形同但是结构不同的化合物叫做同分异构体;
③原子的半径越长代表共价键的键长就越长,那么共价键的键能就越低,分子的熔沸点就越低;
④SiO2只是其结构式,不代表一个分子;
⑤影响分子晶体的熔沸点的因素是分子之间的作用力,而不是共价键。
10.【答案】A
【解析】【解答】A.结合化合物中化合价代数和为0可知一个晶胞中K+的个数=24-4×2-4×3=4,A符合题意;
B.结合分析和A可知,该晶体的化学式为 ,B不符合题意;
C.由化学式 可知,Fe3+的配位数为6,即晶体中与每个Fe3+距离相等且最近的CN-为6个,C不符合题意;
D.由分析可知,一个晶胞中Fe2+个数为4,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】由沉淀物晶胞的 结构可知,一个晶胞中Fe2+的个数= =4,Fe3+的个数= =4,CN-的个数= =24。
11.【答案】A
【解析】【解答】①含有离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,故不符合题意;
②分子晶体若采取密堆积方式,配位数为8× ×3=12,故符合题意;
③含有共价键的晶体不一定是原子晶体,如干冰晶体为分子晶体,二氧化碳分子中含有共价键,故不符合题意;
④分子晶体的熔点不一定比金属晶体低,如液态汞的熔点小于固态碘,故不符合题意;
⑤离子晶体晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比,镁离子半径小于钠离子、氧离子半径小于氯离子,而镁离子电荷大于能力、氧离子电荷大于氯离子,所以MgO远比NaCl的晶格能大,故符合题意;
⑥共价键影响分子晶体稳定性但不影响晶体熔沸点,晶体熔沸点与分子间作用力成正比,故不符合题意;
①③④⑥不符合题意,
故答案为:A。
【分析】①含有离子的晶体可能是离子晶体可能是金属晶体②根据结构进行计算即可③含有共价键的可能是分子晶体或者共价晶体
④分子晶体的熔沸点可能低于金属晶体⑤晶格能的大小与离子半径大小与带电荷有关⑥共价键的强弱决定的是化学性质
12.【答案】B
【解析】【解答】A.一般金属原子的最外层电子才能称为自由电子,A不符合题意。
C.金属原子的还原性强弱和失去电子的难易程度有关系,而与多少没有关系,C符合题意。
D.升高温度,金属的电阻变大,导电性减弱,D不符合题意。
故答案是B。
【分析】A.金属原子的自由电子指的是最外层电子,而不是所有的核外电子。
B.镁型和铜型的原子堆积方式空间利用率为74%,是最高的。
C.影响金属原子还原性强弱的因素是其失去电子的能力,而不是失去电子的多少。
D.升高温度会减弱金属的导电性。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.原子数相同,电子总数相同的分子,互称为等电子体,N2O与CO2的价电子总数均为16,CCl3F与CCl2F2的价电子总数均为32,它们互为等电子体,A项符合题意;
B.CCl2F2无同分异构体,说明其分子为四面体形,C原子与其它原子以单键相连,碳原子采用sp3方式杂化,B项符合题意;
C.碳酸属于弱酸,磷酸属于中强酸,它们的酸性不同,是因为它们的非羟基氧原子数不同,C项不符合题意;
D.由I A族和VIA族元素形成的原子个数比为1:1、电子总数为38的化合物是Na2O2 ,Na2O2是含有共价键的离子化合物,D项符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.等电子体的价电子总数相等、原子个数相等;
B.CCl2F2为四面体结构,没有同分异构体;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强。
D.符合条件的是过氧化钠,过氧化钠属于离子化合物,过氧根离子中氧原子间是共价键。
14.【答案】A
【解析】【解答】① 原子数目为4,价电子数目6+6×3+2=26, 原子数目为4,价电子数目5+6×3+3=26,二者为等电子体;
②NO+原子数目为2,价电子数目5+6-1=10,CN-原子数目为2,价电子数目4+5+1=10,二者为等电子体;
③CO2原子数目为3,价电子数目4+6×2=16,CS2原子数目为3,价电子数目4+6×2=16,二者为等电子体;
④NO2原子数目为3,价电子数目5+6×2=17,CO2原子数目为3,价电子数目4+6×2=16,二者不是等电子体;故①②③是等电子体;
故答案为A。
【分析】等电子体是指具有相同价电子数和原子数目的微粒。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.该晶体硬度大,为立体网状结构,而不是片层结构,A不符合题意;
B.在晶体中每个X周围有3个Y原子;每个Y原子周围有4个X原子,则Y、X原子个数比是3:4,故该晶体化学式可表示为Y3X4,B符合题意;
C.在晶体中与X连接的Y原子个数是3个,所以X的配位数是3,C不符合题意;
D.X形成3对共用电子对,则说明X最外层有5个电子,达到最外层8个电子稳定结构需3个电子,所以X为第VA元素;Y形成4对共用电子对,说明Y原子最外层有4个电子,达到最外层8个电子的稳定结构需4个电子,则Y位于元素周期表第IVA族,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.题干信息和图像判断;
B.利用均摊法判断;
C.利用图像结构判断;
D.原子达到最外层8个电子的稳定结构。
16.【答案】B
【解析】【解答】①在水中存在化学键与氢键,氢键不是化学键,故①不符合题意;
②金属和非金属化合一般形成离子键,也可能形成共价键,如氯化铝中只含共价键,故②不符合题意;
③离子键是阳离子、阴离子的静电作用力,含静电吸引和静电排斥,故③不符合题意;
④两个非金属原子间只能以共用电子对结合,则只能形成共价键,不能形成离子键,故④符合题意;
⑤非金属原子间可能形成离子键,如铵盐为离子化合物,故⑤不符合题意;
⑥离子化合物中一定含离子键,可能含有共价键,如NaOH中含离子键和共价键,故⑥符合题意;
⑦共价化合物中一定不含离子键,含离子键的为离子化合物,故⑦符合题意;
正确的有④⑥⑦,
故答案为:B。
【分析】①氢原子核氧原子之间形成化学键核氢键,氢键不是化学键②一般形成离子化合物,但是特殊时形成共价化合物③离子键形成是静电作用,包括同种排斥和异种吸引④两个非金属原子形成的是共价键⑤非金属原子之间可以形成离子键和共价键⑥离子化合物中一定有离子键可能有共价键⑦共价化合物只有共价键
17.【答案】B
【解析】【解答】A. 碳碳键被两个碳原子共有,每个碳原子形成4条共价键,即平均1molC原子形成4×mol=2molC-C键,碳原子与碳碳键个数的比为1:2,故A不符合题意;
B. 该气态团簇分子的分子含有4个E和4个F原子,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,故B符合题意;
C. 在氯化钠晶体中,钠离子的配位数是6,距Na+最近的Cl-是6个,6个氯离子形成正八面体结构,在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体形,故C不符合题意;
D. 在CaF2晶体中,Ca2+位于晶胞顶点和面心,其数目为:8×+6×=4,则每个晶胞平均占有4个Ca2+,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据晶胞结构及晶胞的均摊法分析。
18.【答案】B
【解析】【解答】A. SO2属于分子晶体,A不符合题意;
B. 二氧化硅是由原子构成,属于共价晶体,B符合题意;
C. 硝酸分子属于分子晶体,C不符合题意;
D. 葡萄糖属于共价化合物,是分子晶体,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A. SO2属于分子晶体;
B. 二氧化硅属于共价晶体;
C. 硝酸分子属于分子晶体;
D. 葡萄糖属于分子晶体。
19.【答案】C
【解析】【解答】A.电负性是衡量原子对键合电子的吸引能力的,Si是非金属,Mg是金属,电负性:Mg<Si,A项不符合题意;
B.Mg原子核外有12个电子,每个电子的运动状态都不相同,则Mg核外电子有12种不同的运动状态,B项不符合题意;
C.Mg与Si之间的最近距离为体对角线的 ,晶胞参数为anm,则体对角线为 a,则Mg与Si之间的最近距离为 ,C项符合题意;
D.该晶胞含有4个Si,8个Mg,即含有4个Mg2Si,则一个晶胞的质量为: g= g,该晶体的密度为 ,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、金属的电负性弱于非金属。
B、镁核外12个电子,12个运动状态。
C、立方体的对角线距离。
D、密度=质量÷体积。
20.【答案】B
【解析】【解答】A.从晶胞结构上可以观察到,Na+最近的Cl-形成正八面体故A不符合题意;
B.该团簇分子是分子晶体,故分子式为E4F4,故B符合题意;
C.从晶胞结构上可以观察到,一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻不符合题意;
D.从晶胞结构上可以观察到,碘分子的排列有两种不同的方向,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】A.连接Cl-的位置后进行观察判断即可;
B.该分子中的原子个数比为1:1,但这是一个分子,而不是晶胞;;
C.根据二氧化碳晶胞进行判断;
D.通过观察碘分子的排列方式进行判断。
21.【答案】(1)分子;四面体形
(2);乙二胺能与水分子形成氢键;、
(3)7;acd
【解析】【解答】(1) 是分子构成的分子晶体; 中心原子As的σ键是3个,孤电子对数为1,As的价层电子对为4,VSEPR模型是四面体形;
故答案为:
第1空、分子
第2空、四面体形
(2)①同周期元素的电负性从左到右依次增大;
②乙二胺中存在N—H键,可以和水形成分子间氢键,溶解度大,C和N的价层电子对数都为4; 、采取杂化
故答案为:
第1空、
第2空、乙二胺能与水分子形成氢键
第3空、、
(3) 磷酸的分子式为: ,含有σ键的数目为7;含有O—H键,磷酸属于分子晶体,晶体中含有的作用力为氢键,极性键,范德华力;
故答案为:
第1空、7
第2空、acd
【分析】(1) 是分子构成的分子晶体; 中心原子As的σ键是3个,孤电子对数为1,As的价层电子对为4,VSEPR模型是四面体形;
(2)①同周期元素的电负性从左到右依次增大;
②和水形成分子间氢键,溶解度大, 乙二胺中C和N的价层电子对数都为4; 、采取杂化
(3) 有σ键的数目为7;磷酸属于分子晶体,晶体中含有的作用力为氢键,极性键,范德华力。
22.【答案】(1)B
(2)3d84s2;4
(3)第四周期IB族;N>O>S;ACE;sp3;CCl4;平面正方形
(4)CuO;
【解析】【解答】(1)BeCl
2分子中,铍原子含有两个共价单键,不含孤电子对,所以价层电子对数是2,中心原子以sp杂化轨道成键,分子的立体构型为直线形,A错误;水分子中孤电子对数
,水分子氧原子含有2个共价单键,所以价层电子对数是4,中心原子以
杂化轨道成键,价层电子对互斥模型为四面体型,含有2对孤对电子,分子的立体构型为V形,B正确; HCHO分子内
碳原子形成3个
键,无孤对电子,分子中价层电子对个数=3+0=3,杂化方式为
杂化,价层电子对互斥模型为平面三角形,没有孤电子对,分子的立体构型为平面三角形,C错误;二硫化碳分子中碳原子含有2个
键且不含孤电子对,采用sp杂化,其空间构型是直线形,D错误;
故答案为:B。
(2) 原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,则Q、T处于第Ⅷ族,且原子序数T比Q多2,则Q为Fe元素,T为Ni元素,Ni元素是28号元素,Ni原子价电子排布式为3d84s2,Fe2+的核外电子排布式为1s24s22p63s23d6,3d能级有4个未成对电子;正确答案:3d84s2 ;4 。
(3) ①铜元素核电荷数为29,在周期表中的位置是第四周期IB族;N、O属于同一周期,由于N原子的2p轨道处于半充满状态,故第一电离能N>O,而O、S在同一主族,同主族元素的第一电离能从上到下依次减小,故第一电离能O>S,则N>O>S;正确答案:N>O>S。
②[Cu(NH3)4]SO4中,SO2-4和[Cu(NH3)4]2+间存在离子键,N原子和Cu原子间存在配位键,N—H键、S—O键为极性键,选A、C、E;正确答案:A、C、E。
③NH3中N原子的价电子对数=
(5-1×3)+3=4,故采取sp3杂化方式,与SO2-4互为等电子体的分子的化学式为CCl4、SiCl4等;正确答案:sp3 ; CCl4。
④[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形;正确答案:平面正方形。
(4) 由均摊法知,1个晶胞中含4个铜离子,氧离子为8×
+1+2×
+4×
=4个,则该化合物的化学式为CuO;晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为晶胞体对角线长的
;设晶胞的边长为acm,平均1个晶胞质量m=
×80 g,体积V=a3 cm3,则由ρ=
,可解得a=
。则晶体内铜离子与氧离子间的最近距离等于
a=
(cm);正确答案:

【分析】(1)根据价层电子对互斥理论判断各分子的空间结构;
(2)由原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,判断出Q、T处于第Ⅷ族,然后进行解答即可;
(3) [Cu(NH3)4]SO4 属于配合物,据此判断含有的化学键中累计可;
(4)根据均摊法计算化合物的化学式,根据晶体的密度计算 晶体内铜离子与氧离子间的最近距离 。
23.【答案】(1);纺锤形或哑铃形
(2)F->Na+>Mg2+;Mg2+的半径比Na+的半径小,Mg2+带正电荷数比Na+多,MgF2的晶格能比NaF大
(3)sp、sp2、sp3;bcde
(4)四面体;F>O>C
(5)8;
【解析】【解答】(1)F原子核外有9个电子,核外电子排布式为1s22s22p5,价电子的电子排布图为
,其最高能级为2p能级,电子云形状是纺锤形或哑铃形,故答案为: ;纺锤形或哑铃形;(2)Na+、Mg2+、F-的电子层结构相同,电子层结构相同的离子,随核电荷数增大,离子半径减小,离子半径大小顺序为F->Na+>Mg2+;NaF与MgF2均为离子晶体,Mg2+的半径比Na+的半径小,Mg2+带2个单位正电荷数比Na+多,MgF2的晶格能比NaF大,故MgF2的熔点比NaF高,故答案为:F->Na+>Mg2+;Mg2+的半径比Na+的半径小,Mg2+带正电荷数比Na+多,MgF2的晶格能比NaF大;(3)氟虫腈中形成三键的碳原子为sp杂化,苯环上的碳原子和形成双键的碳原子为sp2杂化,形成单键的碳原子为sp3杂化;氟虫腈晶体为分子晶体,苯环中存在大π键,C、C和N、N形成非极性键,C与H、F、Cl、N形成极性键,N与H、C形成极性键,S与O形成极性键,氨基之间可以形成氢键,故答案为:sp、sp2、sp3;bcde;(4)除羧基碳外,全氟辛酸中均为饱和碳原子,为sp3杂化,空间构型为四面体形;非金属性越强,第一电离能越大,非金属性的大小顺序为F>O>C,则第一电离能强弱为F>O>C,故答案为:四面体;F>O>C;(5)PbF2中Pb2+和F-的数目之比为1∶2,由晶胞结构可知,Pb2+被8个F-所包围,配位数是8;根据晶胞结构图可知,每个晶胞中有8个F-,有(8×1/8+6×1/2)个Pb2+,晶胞中含有4个PbF2,晶胞质量为(4×245)/NA,由晶胞参数为anm可得,(4×245)/NA =(a×10—7)3d,解得d= g/cm3,故答案为:8; 。
【分析】(1)F原子核外有9个电子,核外电子排布式为1s22s22p5,最高能级为2p能级;(2)电子层结构相同的离子,随核电荷数增大,离子半径减小;离子晶体的晶格能越大,溶沸点越高;(3)氟虫腈中含有苯环、单键、双键和三键;晶体中含有π键、极性键、非极性键和氢键;(4)饱和碳原子为sp3杂化,空间构型为四面体形;非金属性越强,第一电离能越大;(5)用“均摊法”计算每个Pb2+周围等距且紧邻的F-,再依据质量公式计算晶体密度。
24.【答案】(1)C; ;Al;Cl;1s22s22p63s23p63d104s1 ;第四周期ⅠA族;ds
(2)Co;CN;6
(3)
(4)①③④⑦
(5)>;>
(6)sp3;V形;sp2;平面三角形
(7)由于水分子中含有氢键
【解析】【解答】(1)根据构造原理可知,若X原子在第二电子层上只有一个空轨道,则X是碳元素,其轨道表达式 ;R原子的3p轨道上只有一个未成对电子,则根据构造原理可知,R原子可能是Al和Cl;Y原子的核电荷数为29,所以Y是铜元素。根据构造原理可知,其电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1;铜元素位于第四周期ⅠA族;区的名称来自于按照构造原理最后填入电子的能级的符号,所以铜元素属于ds区。
(2)考查配位键的形成与有关判断。根据化学式可知,CN提供孤对电子,所以CN是配体,配位数是6;钴离子接受孤对电子,属于中心离子。
(3)人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子(常以*标记手性碳原子),所以根据结构简式可知,手性碳原子是 。
(4)原子间以共价键结合,分子里电荷分布均匀,正负电荷中心重合的分子,即分子中正负电荷中心重合,从整个分子来看,电荷分布是均匀的,对称的,这样的分子为非极性分子。CO2是直线型结构,四氯化碳是正四面体形结构,三氟化硼和三氧化硫都是平面正三角形结构,所以均属于非极性分子,其余都是极性分子,
故答案为:①③④⑦。
(5)根据(HO)m(RO)n可知,n值越大,酸性越强。亚硫酸中n=1,硫酸中n=2,所以硫酸的酸性强于亚硫酸的;H3PO4中n=1,H3PO3中n=0,所以磷酸的酸性强于亚磷酸的。
(6)根据价层电子对互斥理论可知,水分子中氧原子含有的孤对电子对数是(6-1×2)÷2=2,所以水是V形结构,氧原子是sp3杂化;BF3分子中B原子含有的孤对电子对数是(3-1×3)÷2=0,所以三氟化硼是平面正三角形结构,B原子是sp2杂化。
(7)由于水分子中含有氢键,所以H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高。
【分析】(1)根据构造原理,结合所给信息确定元素符号;
(2)结合配位键的形成进行分析;
(3)根据手性碳原子的定义分析;
(4)根据非极性分子的定义分析;
(5)根据(HO)m(RO)n可知,n值越大,酸性越强,据此分析;
(6)根据价层电子对互斥理论进行分析;
(7)结合氢键对沸点的影响分析;
25.【答案】(1)p;2;8
(2)O> Si>Cu
(3)分子晶体;非极性分子; 、、 (任写一种,或其他合理答案)
(4)sp2;sp3;分子中的C与S原子之间有π键(或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质)
(5)
【解析】【解答】(1)Si是14号元素,基态电子排布式为1s22s22p63s23p2,位于周期表的p区,含有2个未成对电子,其核外电子有8种空间运动状态;
(2)非金属性越强,元素的电负性越大,非金属性O>Si>Cu,故元素的电负性:O>Si>Cu;
(3)SnCl4常温下为无色液体,熔沸点低,由此可判断SnCl4是由共价键结合的分子,分子间作用力较弱,该晶体为分子晶体;SnCl4分子价电子对数为=4,形成了四条杂化轨道,杂化轨道空间构型为正四面体,且每条杂化轨道均与Cl形成共价键,其空间构型为正四面体,SnCl4正负电荷重心重合,属于非极性分子;与SnCl4互为等电子体的一种阴离子有 、、等;
(4)①由图1可知,C16S8分子中C原子和S原子的价层电子对个数分别是3、4,根据价层电子对互斥理论可判断C、S原子杂化类型分别为sp2、sp3;
②C16S8分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质,是介于S-C单键和S=C双键之间的特殊共价键;
(5)一个晶胞中含有Ge的个数为8×+6×+4=8个,晶胞质量为m=,晶胞参数为apm,晶胞体积为V=(a×10-10)3cm3,晶体密度为 g·cm-3。
【分析】(1利用构造原理分析;
(2)非金属性越强,元素的电负性越大;
(3)等电子体利用同主族变换和左右移位法;
(4)①依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定确定杂化类型;
②类比苯环中碳碳之间的键;
(5)利用均摊法确定原子数,再利用公式计算。