高中化学同步练习:选择性必修二3.3金属晶体与离子晶体(能力提升)

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名称 高中化学同步练习:选择性必修二3.3金属晶体与离子晶体(能力提升)
格式 docx
文件大小 836.3KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-02-29 09:11:20

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高中化学同步练习:选择性必修二3.3金属晶体与离子晶体(能力提升)
一、选择题
1.在碱性溶液中,双缩脲能与作用形成紫红色配合物,配离子结构如图所示。下列说法错误的是(  )
A.双缩脲分子中键与键个数比为
B.该配离子与水形成氢键的原子只有
C.该配离子中提供空轨道的微粒是
D.基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为球形
2.下列解释错误的是(  )
选项 事实 解释
A 石墨的熔、沸点高于的 共价键的作用力强于分子间作用力
B 冰晶体中水分子周围的紧邻分子数为4,周围的紧邻分子数为12 水分子之间存在氢键,且氢键具有方向性
C MgO的熔点高于的 MgO的相对分子质量更大,分子间作用力更强
D N的第一电离能高于O的 N的2p轨道半充满,结构更稳定,能量更低
A.A B.B C.C D.D
3.我国南开大学的科学家,在110万大气压下合成了氦钠化合物,该物质微观结构如图所示,小球代表,大正方体代表He,小正方体代表共用电子,共用电子被迫集中在晶体结构的立方空间内,下列说法正确的是(  )
A.该物质的化学式为
B.晶胞中形成的空隙部分被He填充,其占有率为25%
C.的配位数为4
D.该物质属于一种新型合金,固态时能够导电
4.下列有关物质结构与性质的说法正确的是(  )
A.基态碳原子价电子排布图:
B.CO32-的空间结构:平面三角形
C.C60和高温高压下可转变为结构类似金刚石的碳玻璃,该碳玻璃中碳原子为杂化
D.硫单质和氢气低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如右上图,该晶体属分子晶体
5.是钙钛矿型太阳能电池的重要吸光材料,其晶胞结构如图所示。已知:B代表,A的原子分数坐标为(0,0,0),摩尔质量为M g/mol,晶胞边长为a pm,为阿佛伽德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.该晶体为共价晶体
B.的配位数为8
C.C的原子分数坐标为(,1,)
D.该晶体的密度为
6.下列有关物质结构的说法不正确的是(  )
A.C-C 键比 Si-C 键键长短,故金刚石比金刚砂熔点更高、硬度更大
B.氯化钠晶体与氯化铯晶体中,Cl-的配位数均为 6
C.干冰晶体采用分子密堆积,每个 CO2周围紧邻 12 个 CO2
D.O3是极性分子,但由于极性微弱,它在 CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度
7.美国加州 Livermore国家实验室物理学家Choong—Shik和他的同事们,在40 Gpa的高压容器中,用Nd:YbLiF4激光器将液态二氧化碳加热到1800 K,二氧化碳转化为与石英具有相似结构的晶体。估计该晶体不具有的结构或性质是(  )
A.具有规则的几何外形 B.硬度与金刚石相近
C.熔化时破坏共价键 D.易升华,可用作制冷剂
8.铁及其化合物在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。下列有关说法正确的是(  )
A.该配合物中阴离子空间构型为平面四边形
B.配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2+,配位数为5
C.如图所示γ-Fe 的晶胞中,铁原子的配位数为4
D.基态Fe2+中,未成对电子数目为4
9.X、Y、Z、W四种短周期元素,原子序数依次增大。X原子半径最小。Y、Z同周期,且两者的基态原子核外均有2个未成对电子。W元素与X的同族元素相邻。下列说法不正确的是(  )
A.W的第一电离能大于同周期相邻元素
B.的水溶液呈酸性
C.W单质与晶体可发生置换反应
D.简单氧化物熔点:
10.饱和氯化钠溶液中存在如图所示过程,下列说法正确的是(  )
A.NaCl固体溶于水,破坏了离子键
B.此过程中溶解速率小于结晶速率
C.再加入NaCl固体,溶质的物质的量浓度变大
D.此过程说明NaCl只有在水溶液中才能电离
11.下列对有关事实的解释正确的是(  )
事实 解释
A SiO2的熔点比干冰高 SiO2分子间的范德华力比干冰大
B AgCl能溶于氨水 提供孤电子对与Ag+通过配位键形成配合物
C NH3做喷泉实验 NH3与H2O分子间形成氢键,且均为极性分子
D 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
A.A B.B C.C D.D
12.建设粤港澳大湾区,共筑新时代新梦想,时时处处有化学。下列说法正确的是(  )。
A.湾区制造聚焦新材料,电池级针状焦石墨属于金属材料
B.“岭南通”服务大湾区智慧出行,卡基材料聚氯乙烯易降解
C.湾区化妆品产值国内居首,纳米反射紫外线防晒利用的是化学变化
D.氢能产业助力湾区高质量发展,在燃料电池中被氧化
13.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
14.纳米材料是指直径从几纳米至几十纳米的材料,目前已广泛应用于催化剂及军事技术中,如果将纳米材料分散到液体分散剂中,所得混合物(  )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸
A.①④⑤ B.②③④ C.②③⑤ D.①③④
15.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
二、多选题
16.科学家利用四种原子序数依次递增的短周期主族元素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图。W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大。(注:实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)下列说法不正确的是(  )
A.离子半径:ZB.与化合的难易程度:YC.Z与Y可组成多种离子化合物
D.Z元素对应离子的氧化性在同周期元素中最强
17.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞结构如图所示。下列判断正确的是(  )
A.该晶体属于离子晶体
B.该晶胞中Zn2+和S2-数目不相等
C.氧化锌的熔点大于硫化锌
D.阳离子的配位数为6
18.有一种蓝色晶体[可表示为],经X射线衍射实验研究发现,其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。它的结构特征是和互相占据立方体互不相邻的顶点,而位于立方体的棱上,则下列说法正确的是(  )
A.,
B.该晶体属于离子晶体,M呈+1价
C.M的离子不可能在立方体的体心位置
D.该晶胞中与每个距离最近且相等的有3个
19.ZrO2的晶胞如图所示。已知:晶胞边长为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.Zr4+的配位数为4
B.O位于Zr构成的正四面体空隙中
C.Zr4+周围距离最近且相等的Zr4+有8个
D.该晶胞的密度为
20.对晶胞的研究有助于我们了解整个晶体的结构。Cu晶胞的结构如图1所示(晶胞参数为a pm),CuSe晶胞的结构如图2所示,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.Cu晶胞的密度为
B.图1中最近的两个Cu之间的距离为
C.填充在形成的正四面体空隙中
D.图2中1个晶胞含14个
三、非选择题
21.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:
22.以铁矿石(Fe2O3)为起始物,经过一系列反应可以得到Fe3[Fe(CN)6]2和Fe(SCN)3,请回答下列问题:
(1)写出Fe的原子结构示意图   ,O原子核外电子轨道表示式为   。
(2)KSCN是检验Fe3+的试剂之一,与SCN-互为等电子体的一种分子为   。SCN-的空间构型   。
(3)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN-之间的键型为   ,该化学键能够形成的原因是   。
(4)K3[Fe(CN)5NO]的组成元素中,属于第2周期的元素的第一电离能由小到大的顺序是   ,该配合物中铁原子的配位数是   。
(5)FeO晶胞结构如图所示,FeO晶体中Fe2+配位数为   ,若该晶胞边长为a nm,则该晶体密度为   g·cm-3(阿伏加德罗常数的值为NA)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】化学键;离子键的形成;配合物的成键情况
【解析】【解答】A.单键和配位键都是 键,双键中有1个 键和1个 键,双缩脲分子中键 与 键个数比22:4=11:2,A不符合题意;
B.该配离子与水形成氢键的原子还有O原子,B符合题意;
C. 有空轨道,C不符合题意;
D.基态 原子电子排布式[Ar]3d104s1,占据最高能级的是4s,电子云轮廓图是球形,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.单键和配位键都是键,双键中有1个 键和1个 键;
B.O原子与水形成氢键;
C. 有空轨道;
D.基态 原子电子排布式[Ar]3d104s1,占据最高能级的是4s,电子云轮廓图是球形。
2.【答案】C
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱;分子晶体;氢键的存在对物质性质的影响;不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
【解析】【解答】A、石墨为共价晶体,其熔化过程需破坏共价键,CO2为分子晶体,其熔化需破坏分子间作用力,共价键的作用力强于分子间作用力,所以石墨的熔沸点高于CO2,A不符合题意。
B、水分子之间可以可以形成氢键,且氢键具有方向性,而H2S不能形成氢键,所以冰晶体中水分子州威尔紧邻的分子数为4,而H2S晶体中周围紧邻的分子数为12,B不符合题意。
C、MgO、Li2O都是离子晶体,离子晶体的熔点受离子键的强弱影响,不存在分子间作用力,C符合题意。
D、基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,其2p轨道为半充满状态,结构稳定,不容易失去电子,所以N的第一电离能高于O,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、石墨为共价晶体,CO2为分子晶体。
B、H2O可形成分子间氢键,而H2S不能。
C、离子晶体的熔点受离子键的强弱影响。
D、N的2p轨道为半充满状态,结构稳定,难以失去电子。
3.【答案】C
【知识点】用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱;配合物的成键情况;离子晶体;金属晶体
【解析】【解答】A.Na+位于正方体的顶点,每个顶点被4个正立方体共用,Na+的数目为2,化学式为Na2He,A不符合题意;
B.晶胞中有8个正四面体,其中4个正四面体内有一个氦原子,占有率为50%,B不符合题意;
C.顶点的Na+被4个正方体共用,配位数为4,C符合题意;
D. 电子被迫集中在晶体结构的立方空间内 ,不能移动,固体时不能导电,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.Na+位于正方体的顶点,每个顶点被4个正立方体共用;
B.晶胞中有8个正四面体,4个正四面体内有一个氦原子;
C.顶点的Na+被4个正方体共用,配位数为4;
D. 电子不能移动,不能导电。
4.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;离子晶体
【解析】【解答】A、 基态C原子价电子排布式为2s22p2,价电子排布图为,故A错误;
B、的中心原子价层电子对数为,不含孤电子对,空间结构为平面三角形,故B正确;
C、 C60和高温高压下可转变为结构类似金刚石的碳玻璃,金刚石中碳原子采用sp3杂化,则该碳玻璃中碳原子为sp3杂化,故C错误;
D、 该晶体是一种新型超导材料,说明是由阴阳离子构成的,属于离子晶体 ,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、基态C原子的价电子排布式为2s22p2;
B、中C原子的价层电子对数为3,不含孤电子对;
C、金刚石中碳原子采用sp3杂化;
D、该晶体是一种新型超导材料,说明是由阴阳离子构成的。
5.【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A、由晶胞结构可知,(CH3NH3)PbI3是由(CH3NH3)+、Pb2+和I-构成的,因此该晶体属于离子晶体,A不符合题意。
B、由晶胞结构可知,Pb2+周围有6个白球,所以Pb2+的配位数为6,B不符合题意。
C、B代表Pb2+,化学式中Pb2+和I-的个数比为1:3,因此晶胞中I-的个数为3,所以C表示的是I-,C位于面心处,所以C的坐标参数为,C不符合题意。
D、该晶体的密度,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、(CH3NH3)PbI3是由(CH3NH3)+、Pb2+和I-构成的。
B、Pb2+周围有6个白球,因此其配位数为6。
C、根据C原子的位置确定其坐标参数。
D、根据公式计算密度。
6.【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用;离子晶体;分子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A、碳原子的半径小于硅原子的半径,所以C-C的键长比Si-C键的键长短,所键能:C-C>Si-C,所以金刚石的熔点比金刚砂高,硬度比金刚砂大,A不符合题意。
B、由晶胞结构可知,氯化钠晶体中Cl-的配位数为6;氯化铯晶体中Cl-的配位数为8,B符合题意。
C、由干冰的晶胞结构可知,每个CO2周围紧邻的CO2分子数为12,C不符合题意。
D、O3为极性分子,但由于极性微弱,因此在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、键长越短,键能越大,共价晶体的熔点越高,硬度越大。
B、根据晶胞结构确定Cl-的配位数。
C、干冰晶体中每个CO2周围紧邻12个CO2分子。
D、根据相似相溶分析。
7.【答案】D
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;分子晶体;金属晶体
【解析】【解答】A.该晶体是共价晶体,具有规则的几何外形,A不符合题意;
B.该晶体是共价晶体,硬度与金刚石相近,B不符合题意;
C.该晶体是共价晶体,熔化时破坏共价键,C不符合题意;
D.该晶体是共价晶体,不易升华,不能用作制冷剂,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.共价晶体,具有规则的几何外形;
B.共价晶体,硬度与金刚石相近;
C.共价晶体,熔化时破坏共价键;
D.共价晶体,不易升华,不能用作制冷剂。
8.【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;配合物的成键情况;金属晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A.该配合物中阴离子为硫酸根离子,硫酸根离子中S原子的价层电子对数为4,不含孤电子对,空间构型为正四面体形,故A错误;
B. [Fe(NO)(H2O)5]2+中配体为NO和H2O,配位数为6,故B错误;
C.该晶胞中Fe原子的配位数为,故C错误;
D.基态Fe2+的价电子排布式为3d6,则其未成对电子数为4,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A.该配合物中阴离子为硫酸根离子;
B.NO、H2O为配体;
C.该晶胞中Fe原子的配位数为12;
D.Fe2+的价电子排布式为3d6。
9.【答案】B
【知识点】原子核外电子的能级分布;元素电离能、电负性的含义及应用;不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】、Y、Z、W四种短周期元素,原子序数依次增大, Y、Z同周期, W元素与X的同族元素相邻,故X位于第一周期,Y、Z位于第二周期, W 位于第三周期; X原子半径0最小,则X为H元素, Y、Z 两者的基态原子核外均有2个未成对电子,则Y为C元素,Z 为O元素。W元素与X的同族元素相邻,则W为第三周期,第ⅡA族,W为Mg元素;
A.同周期元素的电离能是上升的趋势,但第ⅡA族大于第ⅢA族,因此 W的第一电离能大于同周期相邻元素,故A不符合题意;
B.CH2O为甲醛,水溶液不是酸性。故B符合题意;
C. Mg与CO2反应生成MgO和C,反应类型为置换反应,故C不符合题意;
D.MgO为离子晶体,H2O和CO2为分子晶体,离子晶体熔点高于分子晶体,H2O中含有氢键,熔点高于CO2,因此简单氧化物熔点: ,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】电离能规律,同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能较大。离子晶体熔点高于分子晶体,氢键能极大提高分子晶体的熔点。
10.【答案】A
【知识点】不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别;电解质与非电解质;电解质在水溶液中的电离
【解析】【解答】A:氯化钠是离子晶体,存在离子键,NaCl溶于水破坏离子键,故A符合题意;
B:图示过程说明溶解速率等于结晶速率,故B不符合题意;
C:向饱和溶液中加入溶质,溶质不再溶解,溶质物质的量浓度不变,故C不符合题意;
D:NaCl可以在熔融状态下电离,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】离子化合物之间存在离子键,溶于水破坏离子键。
饱和溶液是在一定温度下一定量的溶剂中不能再溶解某种溶质的溶液,即已达到该溶质的溶解度的溶液。
11.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;相似相溶原理及其应用;氢键的存在对物质性质的影响;不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别;焰色反应
【解析】【解答】A、SiO2为共价晶体,干冰为分子晶体,共价晶体熔化时需断裂共价键,而分子晶体熔化时破坏分子间作用力,共价键的强度大于分子间作用力,因此SiO2的熔点高于干冰,A不符合题意。
B、AgCl溶于氨水后生成Ag(NH3)2Cl,该配合物是由Ag+提供空轨道,NH3中的氮原子提供孤电子对形成的,B不符合题意。
C、NH3能做喷泉实验,是由于NH3极易溶于水。NH3、H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,NH3易溶于水;且由于NH3能与H2O形成分子间氢键,使得溶解性增强,因此NH3可做喷泉实验,C符合题意。
D、某些金属盐灼烧时呈现不同的火焰,是由于加热过程中,电子发生跃迁,由高能量轨道跃迁到低能量轨道过程中,释放能量,该能量以光能的形式体现,所以产生不同的火焰,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、SiO2为共价晶体,干冰为分子晶体。
B、AgCl溶于氨水中形成Ag(NH3)2Cl。
C、NH3极易溶于H2O,是由于NH3能与H2O形成氢键。
D、焰色反应是由于电子发生跃迁过程中释放的能量以光能形式体现。
12.【答案】D
【知识点】化学电源新型电池;无机非金属材料;高分子材料;纳米材料
【解析】【解答】
A. 石墨是碳单质,属于非金属材料,A说法错误;
B.聚氯乙烯 是有机高分子化合物,短时间内难以降解,B说法错误;
C. 反射紫外线防晒 属于物理过程,C说法错误;
D.H2在燃料电池中通入电池的负极,在负极失电子,被氧化发生氧化反应,D说法正确;
故答案为:D。
【分析】
13.【答案】B
【知识点】纳米材料
【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,
14.【答案】B
【知识点】分散系、胶体与溶液的概念及关系;纳米材料
【解析】【解答】纳米材料是指直径从几纳米至几十纳米的材料,将纳米材料分散到液体分散剂中,形成的分散系是胶体;胶体能产生丁达尔效应,胶体粒子能透过滤纸、不能透过半透膜,
故答案为:B。
【分析】依据胶体的性质和本质分析。
15.【答案】A
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;判断简单分子或离子的构型;离子晶体;晶体的定义
【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。
16.【答案】B,D
【知识点】离子键的形成;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】
A.Y是O, Z是Na元素,O2和-Na+核外电子排布10个电子。核外电子排布相同,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径:ZB.同一周期从左到右,金属性减弱非金属性变强。元素的非金属性越强,单质与氢气化合越容易,非金属性:CC.O、Na两种元素可形成两种离子化合物Na2O、Na2O2,故C正确;
D.同周期从左到右,金属性减弱非金属性变强。单质的还原性越强,阳离子氧化性越弱。第三周期中钠单质还原性最强,钠离子的氧化性最弱,故D错误;
故选BD。
【分析】根据图示可知W形成1个共价键,又是短周期中原子序数最小的元素,说明W原子核外只有1个电子,则W是H元素, X形成4个共价键,则X是C元素, W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大,则Z是Na元素, Y形成2个共价键,原子序数比C大,比Na小,说明Y原子核外有2个电子层,最外层有6个电子,则Y是O元素。
17.【答案】A,C
【知识点】用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱;离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A、锌离子和硫离子以离子键结合,属于离子晶体,A正确;
B、晶胞中,Zn2+占据顶点和面心,个数为,S2-占据体心,个数为4,两种离子数目相等,B错误;
C、O2-半径小于S2-半径,则ZnO熔点大于ZnS,C正确;
D、Zn2+周围距离最近的S2-有4个,D错误;
故答案为:AC
【分析】A、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;
B、结合均摊法和原子所在晶胞位置判断;
C、一般说来,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,离子晶体的熔、沸点越高;
D、阳离子的配位数要结合周围最近距离阴离子判断。
18.【答案】B,C
【知识点】离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A.根据晶体结构,利用均摊法,计算出晶体化学式, 为],根据化合价代数和为0
解得x=1,所以A项错误;
B.根据计算可知,x=1,y=2,根据化合价之和等于0,M呈+1价,B正确;
C.若M的离子在立方体的体心位置,则该晶体的化学式可表示为,C正确
D. 根据结构可知,该晶胞中与每个距离最近且相等的有6个
故答案为:BC。
【分析】利用均摊法,计算出 个数为1/2, 为1/2,CN-的个数为3,根据化合价之和等于0,解得x=1,可得晶体化学式为:,进而解答即可。
19.【答案】B,D
【知识点】离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A.根据晶胞结构可知:在晶胞中与Zr4+的距离相等且最近的O2-由8个,所以Zr4+的配位数为8,A不符合题意;
B.根据晶胞结构可知O位于Zr构成的正四面体空隙中,B符合题意;
C.以顶点Zr4+为研究对象,在一个晶胞中与Zr4+周围距离最近且相等的Zr4+有3个,分别位于通过该顶点的三个平面的面心上,通过该Zr4+可以形成8个晶胞,每个Zr4+被重复了两次,则Zr4+周围距离最近且相等的Zr4+数目是:个,C不符合题意;
D.该晶胞中含有Zr4+数目是:8×+6×=4,含有O2-是8个,晶体边长为a pm,则该晶胞的密度ρ==,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.与Zr4+的距离相等且最近的O2-有8个;
B.由图可知,O位于Zr构成的正四面体空隙中;
C.晶胞中与Zr4+周围距离最近且相等的Zr4+有12个;
D.根据计算。
20.【答案】A,C
【知识点】离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A.Cu晶胞中含有8个Cu原子,密度为,选项A符合题意;
B.I原子与Cu原子的最短距离为体对角线长的四分之一,为,选项B不符合题意;
C.如图可知,填充在形成的正四面体空隙中,选项C符合题意;
D.图2中1个晶胞含的个数为8个,选项D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】利用均摊法确定原子数,再利用公式计算。
21.【答案】(1)N3->O2->Na+
(2)3
(3)C
(4)C
(5)D
【知识点】离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型;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;微粒半径大小的比较
【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。
22.【答案】(1);
(2)CO2、N2O、CS2、COS等;直线形
(3)配位键;CN-能提供孤对电子,Fe3+能接受孤对电子(或Fe3+有空轨道)
(4)C<O<N;6
(5)6;g/cm3
【知识点】原子核外电子排布;配合物的成键情况;金属晶体;晶胞的计算;原子结构示意图
【解析】【解答】 (1)Fe的原子结构示意图O原子核外电子轨道表示式为
(2)SCN-价电子数是16,与SCN-互为等电子体的分子有CO2、N2O、CS2、COS等;
等电子体化合物具有相同的空间结构,CO2是直线型, SCN- 空间构型是直线型;
(3)Fe3+和CN-之间是配位键,CN-能提供孤对电子,Fe3+能接受孤对电子,存在配位键;
(4)元素第一电离能从左到右,随原子序数增大而增大趋势,C最小,N原子2p轨道处于半充满状态,较稳定,第一电离比O高,由小到大的顺序为:C<O<N,该配合物中铁原子与5个配位体CN-和1个NO形成配位离子,配位数是6;
(5)Fe2+的配位数为6,Fe2+晶胞中Fe2+个数=8×1/8+6×1/2=4,O2-个数=12×1/4+1=4,密度为ρ=m/v=(56+16)x4/NAx1/(a3x10-21)g/cm3= g/cm3 ;
【分析】(1)结构示意图 ,核外电子轨道的判断;
(2)等电子体的判断,等电子体化合物具有相同的空间结构;
(3)Fe3+和CN-之间是配位键;
(4)元素第一电离能从左到右,随原子序数增大而增大趋势;
(5)晶体密度的计算。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:58分
分值分布 客观题(占比) 40.0(69.0%)
主观题(占比) 18.0(31.0%)
题量分布 客观题(占比) 20(90.9%)
主观题(占比) 2(9.1%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 15(68.2%) 30.0(51.7%)
非选择题 2(9.1%) 18.0(31.0%)
多选题 5(22.7%) 10.0(17.2%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (100.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱 6.0(10.3%) 2,3,17
2 晶体的定义 2.0(3.4%) 15
3 元素周期表的结构及其应用 8.0(13.8%) 21
4 元素电离能、电负性的含义及应用 4.0(6.9%) 2,9
5 分子晶体 6.0(10.3%) 2,6,7
6 化学电源新型电池 2.0(3.4%) 12
7 晶胞的计算 24.0(41.4%) 5,6,8,17,18,19,20,22
8 焰色反应 2.0(3.4%) 11
9 配合物的成键情况 20.0(34.5%) 1,3,5,8,11,22
10 纳米材料 6.0(10.3%) 12,13,14
11 无机非金属材料 2.0(3.4%) 12
12 元素周期律和元素周期表的综合应用 10.0(17.2%) 16,21
13 共价键的形成及共价键的主要类型 12.0(20.7%) 7,15,21
14 化学键 2.0(3.4%) 1
15 原子核外电子排布 12.0(20.7%) 4,22
16 高分子材料 2.0(3.4%) 12
17 离子键的形成 12.0(20.7%) 1,16,21
18 相似相溶原理及其应用 2.0(3.4%) 11
19 电解质与非电解质 2.0(3.4%) 10
20 氢键的存在对物质性质的影响 4.0(6.9%) 2,11
21 判断简单分子或离子的构型 6.0(10.3%) 4,8,15
22 离子晶体 18.0(31.0%) 3,4,5,6,15,17,18,19,20
23 原子结构示意图 10.0(17.2%) 22
24 原子核外电子的能级分布 2.0(3.4%) 9
25 分散系、胶体与溶液的概念及关系 2.0(3.4%) 14
26 金属晶体 16.0(27.6%) 3,7,8,22
27 键能、键长、键角及其应用 2.0(3.4%) 6
28 微粒半径大小的比较 10.0(17.2%) 16,21
29 电解质在水溶液中的电离 2.0(3.4%) 10
30 元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律 2.0(3.4%) 9
31 不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别 8.0(13.8%) 2,9,10,11
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