高中化学同步练习：选择性必修二3.2子晶体与共价晶体（能力提升）

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高中化学同步练习：选择性必修二3.2子晶体与共价晶体（能力提升）
一、选择题
1．周期表中VA族元素及其化合物作用广泛。氨是重要的化工原料，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等；肼的燃烧热为，是常用的火箭燃料；氮和磷都是植物生长的营养元素，单质磷可由磷酸钙、石英砂和碳粉在电弧炉中熔烧制得；砷化镓是典型的二代半导体材料，在700～900℃条件下，与通过化学气相沉积可制得砷化镓晶体；铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。下列说法正确的是（　　）
A．和中的H—N—H键角相等
B．和晶体类型均为共价晶体
C．和都是由极性键构成的非极性分子
D．基态砷原子核外价电子排布式为
2．类比法是研究物质结构与性质的重要方法。下列说法正确的是（　　）
A．CO2和SiO2的沸点低，常温下都为气体
B．纯液态HCl和熔融NaCl都能够产生自由离子，具有导电性
C．CH3Cl和CH2Cl2分子中碳原子都采用 sp3杂化，为四面体形分子
D．CH3CH2CH2OH与(CH3)2CHOH 分子中都含有羟基，能发生催化氧化反应生成醛
3．磷元素有白磷、红磷、黑磷等常见的单质，其中黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体有与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关说法中错误的是（　　）
A．黑磷中磷原子采取sp2杂化
B．白磷、红磷、黑磷互为同素异形体
C．黑磷能导电，黑磷属于混合型晶体
D．白磷是非极性分子，白磷难溶于水、易溶于CS2
4．干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．干冰晶体是共价晶体
B．每个晶胞中含有4个分子
C．每个分子周围有12个紧邻的分子
D．干冰升华时需克服分子间作用力
5．科学家成功将转化为类似结构的共价晶体，下列说法正确的是（　　）
A．共价晶体易升华
B．共价晶体硬度小于
C．共价晶体中C原子的杂化方式为sp
D．由分子晶体转化为共价晶体是化学变化
6．下列说法错误的是（　　）
A．冰刚好融化成水时，破坏的是范德华力和氢键，空隙减小
B．碳化硅、石英和足球烯均为空间网状结构的共价晶体
C．干冰晶体中一个二氧化碳分子周围有12个紧邻分子
D．金刚石晶体中碳原子数与碳碳单键之比为1∶2
7．下列关于化学键的说法中错误的是（　　）
A．化学键分为离子键、共价键、氢键等
B．相邻的阳离子和阴离子之间强烈的相互作用称为离子键
C．干冰晶体中存在共价键和分子间作用力
D．金刚石晶体中只存在共价键，不存在分子间作用力
8．图为冰晶体的结构模型，大球代表O，小球代表H。下列有关说法正确的是（　　）
A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体结构
B．冰晶体具有空间网状结构，是共价晶体
C．水分子间通过键形成冰晶体
D．冰融化后，水分子之间的空隙增大
9．硅与碳同主族，是构成地壳的主要元素之一，下列说法正确的是（　　）
A．单质硅和金刚石中的键能：
B．和中
C．Si化合价均为-4价C．中Si原子的杂化方式为sp
D．碳化硅硬度很大，属于分子晶体
10．我国科学家预言的碳已被合成。碳的晶体结构可看作将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得，金刚石和碳的晶胞如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．金刚石中每个碳原子被12个最小环共用
B．碳中最小环由24个碳原子组成
C．碳属于分子晶体
D．碳中键角是
11．我国力争于2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一、下列关于和说法正确的是（　　）
A．固态属于共价晶体
B．键角小于键角
C．分子中含有极性共价键，是极性分子
D．干冰中每个分子周围紧邻6个分子
12．为践行社会主义核心价值观，创建和谐社会，实现碳达峰和碳中和，我国科学家独创了一种二氧化碳转化新路径：通过电催化与生物合成相结合，以二氧化碳和水为原料成功合成了葡萄糖(C6H12O6)和脂肪酸，为人工和半人工合成“粮食”提供了新路径。关于上述物质，下列说法正确的是（　　）
A．CO2和H2O均为极性分子，故CO2易溶于水
B．CO2晶体属于分子晶体，晶体中一个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个
C．H2O分子中O原子上有2对孤电子对，故H2O分子的VSEPR模型为V形
D．葡萄糖为分子晶体，脂肪酸为离子晶体
13．有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是（　　）
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+
二、多选题
14．二氧化硅晶体是三维骨架结构，其晶体模型如图所示。下列有关二氧化硅晶体的说法正确的是（　　）
A．二氧化硅晶体最小环上含有12个原子
B．每个硅原子为4个最小环所共有
C．从晶体结构可知，1 mol SiO2拥有4 mol Si-O键
D．SiO2晶体是由极性共价键与非极性共价键共同构成的
15．硼酸（ ）是具有层状结构的晶体，硼酸层内的分子通过氢键相连（如图所示），硼酸溶解度随温度升高而增大，并能随水蒸气挥发。下列说法正确的是（　　）
的层次状结构
A．硼酸晶体为分子晶体
B．氧原子的杂化方式为sp2
C．同一层上的硼原子能形成大 键
D．升高温度硼酸溶解度增大，是因为硼酸间的氢键断裂，重新与水形成氢键
三、非选择题
16．短周期元素X、Y、Z、M、T、R在元素周期表中的相对位置如图所示，请回答下列问题：
（1）元素X、M、Y的电负性由大到小的顺序为　 　(用元素符号表示)。
（2）T形成的单质的晶体类型为　 　。
（3）基态R原子中，其电子占据的最高能层的符号为　 　；基态Z离子占据的最高能级共有　 　个原子轨道。
（4） 离子的空间构型为　 　。
（5）从原子轨道重叠方式分类，化合物M2X4中M、M之间的键类型为_______(填序号)。
A．s-p B．p-P C． D．
17．一种电合成技术可以将转化为甲酸盐，为减少排放提供了一条有吸引力的途径，并为实现碳中和奠定了坚实的基础。研究表明，许多金属如Pb、In、Bi、Cd和Sn，都可催化转化为甲酸盐的反应。回答下列问题：
（1）Sn位于元素周期表中第五周期第IVA族，基态Sn原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为　 　。
（2）比较键能：C H　 　Si H(填“＞”“<”或“=”)。
（3）晶体的熔点高于干冰的原因是　 　。
（4）分子的空间结构为　 　。
（5）Sn有三种同素异形体，其中灰锡是金刚石型立方晶体，如图所示。在灰锡中Sn原子的配位数是　 　，Sn原子围成的最小环上有　 　个Sn原子。已知灰锡中Sn原子之间的最小距离为d pm，则灰锡的密度为　 　。(写出计算式即可，不用化简)。
18．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。
19．铁在史前就为人们所知，铁及其化合物推动了人类文明的发展。回答下列问题：
（1）Fe元素位于元素周期表的　 　区，基态Fe2+的核外电子排布式为　 　。
（2）复盐NH4Fe(SO4)2·12H2O俗称铁铵矾，可用于鞣革。铁铵矾中，所含N、O、S三种非金属元素第一电离能由小到大的顺序是　 　，H2O的VSEPR模型为　 　。的键角比NH3的键角　 　(填“大”或“小”)。
（3）三价铁的强酸盐溶于水后经水解可以生成如图所示的二聚体，其中Fe3+的配位数为　 　， 过渡元素的s、p、d轨道可以参与杂化，含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、 ②sp3d、③sp3d2，该二聚体中Fe采取的杂化类型为　 　(填标号)。
（4）三种化合物的熔点如下表所示：
化合物 FeCl3 NaCl MgO
熔点/℃ 308 801 2852
试解释其熔点差异的原因：　 　。
（5）铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某立方FexNy的晶胞如图所示，晶胞参数为apm，该晶体密度为　 　g·cm-3 (设NA为阿伏加德罗常数的值，写出表达式)，Cu完全替代该晶体中b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy， n：y=　 　。
20．、、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
21．完成下列问题
（1）Ⅰ．第IVA族元素，碳、硅、锗、锡、铅具有很多重要的性质。
锗元素的基态原子的核外电子排布式为　 　。
（2）单质Sn与干燥的反应生成，常温常压下为无色液体，空间构型为　 　，其固体的晶体类型为　 　。
（3）卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图所示。
①的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是　 　。
②结合的沸点和的熔点变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，晶体中离子键百分数　 　(填“增大”“不变”或“减小”)。
（4）Ⅱ．铍及其化合物的应用正日益被重视。
铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有____。
A．都属于p区主族元素 B．电负性都比镁大
C．第一电离能都比镁大 D．氯化物的水溶液pH均小于7
（5）氯化铍在气态时存在分子(a)和二聚分子[(BeCl2)2](b)，固态时则具有如下图所示的链状结构(c)。
①a属于　 　(填“极性”或“非极性”)分子；
②二聚分子中Be原子的杂化方式相同，且所有原子都在同一平面上，b的结构式为　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】原子结构的构造原理；原子核外电子的能级分布；判断简单分子或离子的构型；原子晶体（共价晶体）；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A： 和 的杂化类型都为sp3杂化，但的孤电子对数为0， 的孤电子对数为1，孤电子对排斥力大于键合电子排斥力，故键角不相等，故A不符合题意；
B： 是分子晶体，含有金属—碳键属于金属有机化合物，故B不符合题意；
C： 有1对孤电子对，正电中心与负电中心不重合，为极性分子，故C不符合题意；
D： 属于 VA族元素，位于p区，原子序数为33，位于第四周期，故价电子排布式为 ，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】分子键角比较：杂化类型相同，孤电子对数越多，键角越小。
常见的分子晶体：大多数非金属单质（石墨、金刚石、晶体硅除外）、气态氢化物、非金属氧化物（SiO2除外）、酸、大多数有机物。
极性分子：分子正电中心与负电中心不重合。
2．【答案】C
【知识点】离子化合物的结构特征与性质；判断简单分子或离子的构型；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；乙醇的化学性质
【解析】【解答】A：CO2常温下为气体，沸点低，SiO2常温下为固体，沸点高，故A不符合题意；
B：HCl是共价化合物，分子内没有离子键，液体HCl不能产生自由离子，不能导电，故B不符合题意；
C：CH3Cl和CH2Cl2分子中碳原子都采用sp3杂化，为四面体形分子，故C符合题意；
D：CH3CH2CH2OH与(CH3)2CHOH 分子中都含有羟基，(CH3)2CHOH 发生催化氧化反应生成酮，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】SiO2常温下为固体，为共价晶体，沸点高。
HCl是共价化合物，分子内没有离子键。
CH3Cl和CH2Cl2分子中碳原子都采用sp3杂化，为四面体形分子。
与羟基相连的碳有两个或三个氢时羟基催化氧化为醛基，与羟基相连的碳有一个氢时羟基催化氧化为酮基。
3．【答案】A
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、 由黑磷晶体的结构图可知，层内部是立体网状结构，具有原子晶体的性质，磷原子的杂化方式为sp3杂化， 故A选项错误；
B、同素异形体，是相同元素组成，不同形态的单质，因此白磷、红磷、黑磷互为同素异形体，故B选项正确；
C、 磷为分子晶体，但黑磷能导电且晶体具有与石墨烯类似的层状结构，具有原子晶体的性质，故黑磷属于混合型晶体，故C选项正确；
D、白磷是非极性分子，白磷难溶于水、易溶于CS2，故D选项正确。
故正确答案为：A
【分析】本题的突破口在于观察结构图所展现的结构，层内部是立体网状结构，具有原子晶体的性质，磷原子的杂化方式为sp3杂化， 根据此来解题。
4．【答案】A
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A．由题干信息可知，干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，干冰晶体是分子晶体，A符合题意；
B．由题干图示晶胞图可知，每个晶胞中含有=4个分子，B不符合题意；
C．由题干图示晶胞图可知，以其中面心上的一个CO2为例，其周围有3个相互垂直的平面，每个平面上有4个CO2与之最近且距离相等，则每个分子周围有12个紧邻的分子，C不符合题意；
D．已知干冰是分子晶体，故干冰升华时需克服分子间作用力，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.干冰为分子晶体；
B.每个晶胞中含有=4个分子；
C.干冰晶胞中每个分子周围有12个紧邻的分子；
D.干冰是分子晶体，升华时克服分子间作用力。
5．【答案】D
【知识点】原子晶体（共价晶体）；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A． 共价晶体沸点高难升华，故A不符合题意；
B． C-O键的键长小于Si-O键，共价晶体硬度大于，故B不符合题意；
C． 一个碳原子与4个O原子形成4个σ键，共价晶体中C原子的杂化方式为sp3，故C不符合题意；
D． CO2原子晶体与CO2分子晶体结构不同，是不同的物质的，CO2原子晶体转化为分子晶体是化学变化，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.共价晶体与 结构类似，其熔点高，难升华；
B.构成共价晶体的原子的半径越大，共价键能能越小，晶体的硬度越小；
C.共价晶体与 结构类似，则共价晶体中一个碳原子与4个O原子形成4个σ键。
6．【答案】B
【知识点】原子晶体（共价晶体）；分子晶体
【解析】【解答】A．冰融化成水，破坏的是范德华力和氢键，分子间空隙减小，密度增大，A不符合题意；
B．足球烯为分子晶体，不是共价晶体，B符合题意；
C．干冰晶体属于面心立方结构，以顶点处分子为例，离顶点分子距离最近的二氧化碳分子位于面心，一个平面上有4个二氧化碳分子与顶点处分子紧邻，共三个面，则一个二氧化碳分子周围有12个紧邻分子，C不符合题意；
D．金刚石晶体中，每个碳原子形成4个共价键，每条共价键为2个碳原子共用，则每个碳原子形成的共价键为，故碳原子与碳碳键之比为1：2，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.冰融化成水，破坏范德华力和氢键，分子间间隙减小，密度增大；
B.足球烯为分子晶体；
C.干冰晶体属于面心立方结构，一个二氧化碳分子周围有12个紧邻分子；
D.金刚石晶体中每个碳原子形成共价键个。
7．【答案】A
【知识点】化学键；离子键的形成；原子晶体（共价晶体）；分子晶体；分子间作用力
【解析】【解答】A．化学键分为离子键、共价键、金属键，氢键属于共价键，A符合题意；
B．离子键的本质就是阴、阳离子之间的静电作用，B不符合题意；
C．CO2为分子晶体，分子内C与O之间存在极性共价键，分子之间存在分子间作用力，C不符合题意；
D．金刚石属于原子晶体，只存在共价键，不存在分子间作用力，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.化学键分为离子键、共价键、金属键。
B.根据离子键的本质进行分析。
C.CO2属于分子晶体，据此分析。
D.金刚石属于原子晶体，原子晶体是原子之间通过共价键形成的晶体。
8．【答案】A
【知识点】分子晶体；含有氢键的物质
【解析】【解答】A、 水分子中氧原子采用sp3杂化，每个水分子都可以与另外四个水分子形成氢键结合成四面体结构，故A正确；
B、冰是分子晶体，故B错误；
C、水分子之间存在氢键，水分子间通过H-O H键形成冰晶体，故C错误；
D、氢键有方向性，分子之间的空隙较大，当晶体熔化时，氢键被破坏，水分子之间的空隙减小，故D错误；
故答案为：A。
【分析】 冰是分子晶体，每个水分子中氧原子采用sp3杂化，每个水分子都与另外四个水分子形成氢键，而氢键具有方向性和饱和性。
9．【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用；分子晶体；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A．原子半径：Si＞C，键能：Si-Si＜C-C，A符合题意；
B．SiH4中Si化合价为+4价，B不符合题意；
C．SiO2中Si价层电子对数为4，杂化方式为sp3杂化，C不符合题意；
D．碳化硅的硬度很大，属于共价晶体，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A．原子半径：Si＞C，键能：Si-Si＜C-C；
B．化合价的判断；
C．杂化方式的判断；
D．碳化硅属于共价晶体。
10．【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用；分子晶体；晶胞的计算
【解析】【解答】A、金刚石中，1个碳原子为4个碳原子共同拥有，每个碳原子可以形成3个六元环，则每个碳原子为12个最小环共同拥有，A正确
B、T-碳晶胞中，正四面体分别占据8个顶点、6个面心和4个体心，即晶胞中正四面体的个数为，每个正四面体有4个碳原子，则最小环由32个碳原子组成，B错误；
C、T-碳结构类似于金刚石，属于共价晶体，C错误；
D、正四面体中，每三个碳原子的夹角为60°，D错误；
故答案为：A
【分析】A、根据碳原子所连接其他碳原子和正四面体的碳原子个数计算；
B、结合晶胞中顶点、面心和体心占据情况计算；
C、金刚石为共价晶体，以正四面体替换碳原子，形成的晶体为共价晶体；
D、正四面体为四个正三角形构成的四面体，正四面体的夹角为60°。
11．【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用；分子晶体；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A、固体CO2是由CO2分子，通过分子间作用力结合的，属于分子晶体，A不符合题意。
B、CH4为以碳原子为中心的正四面体结构，其键角为109°28′；CO2为直线型结构，其键角为180°。因此CH4的键角小于CO2的键角，B符合题意。
C、CH4中含有4个C－H键，为正四面体结构，其中正负电荷的重心重合，属于非极性分子，C不符合题意。
D、干冰中每个CO2分子周围紧邻的CO2分子数为，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、固态CO2为分子晶体。
B、根据CH4、CO2的空间结构确定其键角大小。
C、CH4为正四面体结构，属于非极性分子。
D、干冰中每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子。
12．【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型；分子晶体；极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A、CO2是非极性分子，H2O为极性分子，CO2易溶于水，是由于CO2能与H2O发生化学反应，A不符合题意。
B、由干冰晶体的结构可知，晶体中一个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个，B符合题意。
C、H2O分子中O原子上有2对孤电子对，同时存在2个是σ键，其价层电子对数为4，因此H2O分子的VSEPR模型为四面体型，C不符合题意。
D、葡萄糖、脂肪酸都为分子晶体，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、CO2为非极性分子。
B、根据干冰晶体的结构分析。
C、H2O的VSEPR模型为四面体形。
D、脂肪酸为分子晶体。
13．【答案】B
【知识点】分子晶体
【解析】【解答】A. 每个C原子有4个共价键，1molC原子有4 x 1/2mol碳碳键， 碳原子与碳碳键个数之比为1：2 ，A不符合题意；
B. 气态团分子有4个E，4个F原子，分子式为E4F4或F4E4，B符合题意；
C. 在NaCl晶体中，配位数为6， 距Na+最近的Cl-为6个，形成正八面体形，C不符合题意；
D. 在CaF2晶体中 ， Ca2+数目是8 x 1/8+6 x 1/2=4，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A. 每个C原子有4个共价键；
B. 气态团分子有4个E，4个F原子；
C. 在NaCl晶体中，配位数为6；
D. 晶体数目的判断。
14．【答案】A,C
【知识点】原子晶体（共价晶体）
【解析】【解答】二氧化硅 晶体最小环上含有6个硅原子和6个氧原子，共12个原子，故A符合题意；
二氧化硅晶体和金刚石晶体的结构类似，每个硅原子为12个最小环共有，故B不符合题意；
1个Si可以与4个O形成Si-O键，则1 mol SiO2拥有4 mol Si-O 键，故C 符合题意；
SiO2晶体中只含极性共价键，不含非极性共价键，故D不符合题意。
【分析】极性共价键存在于不同种原子之间，非极性共价键存在于同种原子之间。
15．【答案】A,D
【知识点】分子晶体；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；含有氢键的物质
【解析】【解答】A．由题意可知硼酸由硼酸分子构成，属于分子晶体，A符合题意；
B．硼酸分子中O的价层电子对数=2+ =4，为sp3杂化，B不符合题意；
C．同一层上含多个硼酸分子，硼原子形成了3个单键，没有未成键电子，因此不能形成大π键，C不符合题意；
D．硼酸溶解度随温度升高而增大，并能随水蒸气挥发，说明升高温度硼酸分子与水分子间形成氢键且硼酸分子间的氢键断裂，D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】A.根据结构即可判断是由分子构成
B.根据氧原子的连接方式即可判断氧原子的杂化方式
C.根据硼原子的核外电子成键情况即可判断是否含有孤对电子
D.根据结构式即可看出分子内部存在氢键，温度升高氢键断裂
16．【答案】（1）O>C>H
（2）共价晶体
（3）M；3
（4）平面三角形
（5）D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；原子晶体（共价晶体）；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1) 同周期从左到右，元素的电负性逐渐增强，元素X、M、Y的电负性由大到小的顺序为O>C>H；
故答案为： 第1空、O>C>H
(2) Si原子通过共价键结合，形成共价晶体；
故答案为： 第1空、共价晶体
(3)基态S原子中，其电子占据的最高能层的符号为M；基态Na+占据的最高能级是p能级，有3个原子轨道；
故答案为：
第1空、M
第2空、3
(4) CO32-碳原子的价层电子对数为3+(4+2-3×2)=3，无孤电子对，空间结构为平面三角形；
故答案为： 第1空、平面三角形
(5) C2H4的结构简式是CH2=CH2，碳原子采取sp2杂化，一个是σ键，一个是π键，σ 键是sp2杂化轨道重叠形成的；
故答案为：D
【分析】根据元素周期表可推出，X为H，Z为Na，M为C，T为Si，Y为O，R为S。
(1) 电负性是原子对键合电子的吸引能力，元素的非金属性越强，电负性就越强，同周期从左到右，元素的电负性逐渐增强，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减弱；
(2) Si原子形成共价晶体；
(3) S的电子排布式为1s22s22p63s23p4；基态Na+的电子排布式为1s22s22p6，占据的最高能级是p能级，共有3个原子轨道；
(4) CO32-中心原子碳原子的价层电子对数为3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；
(5)CH2=CH2，碳原子采取sp2杂化，一个是σ键，一个是π键，σ 键是sp2杂化轨道重叠形成的。
17．【答案】（1）1∶1
（2）＞
（3）是共价晶体，熔化时破坏共价键；干冰是分子晶体，熔化时破坏范德华力，所以的熔点高于干冰
（4）直线形
（5）4；6；
【知识点】原子晶体（共价晶体）；晶胞的计算；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1) Sn位于第五周期第IVA族，基态Sn原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2，基态Sn原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为20∶20=1∶1；
(2) 碳比硅半径小，碳氢键键长短，键能大，键能：C H＞Si H。
(3) 晶体的熔点高于干冰的原因是 是共价晶体，熔化时破坏共价键；干冰是分子晶体，熔化时破坏范德华力，所以的熔点高于干冰 ；
(4) 分子中心原子C价层电子对数2 ，空间结构是直线形；
(5) Sn与周围4个Sn形成正四面体形，在灰锡中Sn原子的配位数是4，Sn原子围成的最小环上有6个Sn原子，已知灰锡中Sn原子之间的最小距离是d pm，Sn原子之间的最小距离为体对角线的1/4，晶胞参数是4d/pm，灰锡的密度为119/NAx8/（4d/x10-10）= ；
【分析】(1) 元素周期表位置，原子电子排布式的书写；
(2) 碳比硅半径小，碳氢键键长短，键能大；
(3)是共价晶体，熔化时破坏共价键，干冰是分子晶体，熔化时破坏范德华力；
(4) 空间结构的判断；
(5) 配位数的判断，晶胞密度的计算。
18．【答案】（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
【知识点】原子结构的构造原理；元素电离能、电负性的含义及应用；原子晶体（共价晶体）
【解析】【解答】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。
【分析】
（1）依据题目信息判断；
（2）依据构造原理分析；
（3）同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素。
（4）键长越短，最简单氢化物越稳定；
（5）熔点由高到低的顺一般为原子晶体>离子晶体>分子晶体。
19．【答案】（1）d；1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6
（2）S（3）6；③
（4）FeCl3 为 分子晶体，NaCl 与MgO为离子晶体，且MgO的晶格能比NaCl的大
（5）；3：1
【知识点】分子晶体；晶胞的计算；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)Fe基态价电子排布式为3d64s2，位于元素周期表的d区，基态Fe2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；
(2)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，同主族元素从上到下第一电离能减小，N原子是半充满结构稳定，由小到大的顺序是S(3)二聚体中Fe3+配位数为6，杂化轨道为6，杂化类型为sp3d2；
(4)FeCl3是分子晶体，NaCl和MgO是离子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体高， 且MgO的晶格能比NaCl的大 ；
(5)Fe原子位于顶点和面心，原子数目为8×1/8+6×1/2=4，N原子有1个位于体心，晶胞化学式为Fe4N，晶胞质量m=238/NAg，晶胞参数为apm，晶胞体积为V=(a×10-10)3cm3，晶体密度为238x1030/a3NAg/cm3， Cu完全替代该晶体中b位置Fe， 形成晶胞中N原子处于体心、Cu原子处于面心、Fe原子处于顶点，N原子数目为1，Cu原子数目为6×1/2=3，Fe原子数目为8×1/8=1，其化学式为：FeCu3N，n：y=3：1；
【分析】(1)Fe位于元素周期表的d区，基态Fe2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；
(2)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，同主族元素从上到下第一电离能减小，N原子是半充满结构稳定，空间构型的判断；
(3)配位数和杂化轨道类型的判断；
(4)离子晶体的熔点比分子晶体高 ；
(5)晶体密度的计算，晶胞化学式的确定。
20．【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
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；分子晶体；极性键和非极性键
【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。
21．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p2
（2）正四面体形；分子晶体
（3）四者均为分子晶体，随着相对分子质量越大，沸点升高；减小
（4）B；D
（5）非极性；
【知识点】原子核外电子排布；分子晶体；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1) 锗为32号元素，元素的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2；
故答案为： 第1空、1s22s22p63s23p63d104s24p2
(2)常温常压下为分子晶体，中Sn形成4个共价键，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；
故答案为：
第1空、正四面体形
第2空、分子晶体
(3)①相对分子质量越大，沸点越高，依F、Cl、Br、I次序升高；
②PbF2熔点很高为离子晶体；依Cl、Br、I次序，晶体沸点低于PbF2，且PbI2熔点高于PBr2，可推断：依F、Cl、Br、I次序，晶体中离子键百分数减小；
故答案为：
第1空、四者均为分子晶体，随着相对分子质量越大，沸点升高
第2空、减小
(4) A．铍属于s区主族元素，A不符合题意；
B．同周期从左到右，元素的电负性变强；同主族由上而下，元素电负性减弱；两者电负性都比镁大，B符合题意；
C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电离能较大，C不符合题意；
D．铍与铝元素性质相似，其氯化物的水溶液中金属阳离子的水解导致溶液显酸性，pH均小于7，D符合题意；
故答案为： B D
(5)①中Be形成2个共价键且无孤电子对，为直线形对称分子，a属于非极性分子；
②二聚分子中Be原子提供空轨道、氯提供孤电子对形成配位键；
故答案为：
第1空、非极性
第2空、
【分析】(1) 锗为32号元素，元素的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2；
(2)常温常压下为分子晶体，中Sn形成4个共价键，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；
(3) 相对分子质量越大，沸点越高；
②PbF2熔点很高为离子晶体；
(4) A．铍属于s区主族元素；
B．同周期从左到右，元素的电负性变强；同主族由上而下，元素电负性减弱；
C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，价电子为全满稳定状态，电离能较大；
D．铍与铝元素性质相似，金属阳离子的水解导致溶液显酸性；
(5)①Be形成2个共价键且无孤电子对，为直线形对称分子；
②二聚分子中Be原子提供空轨道、氯提供孤电子对形成配位键。
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