第三章 不同聚集状态的物质与性质 检测题 (含解析) 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修2

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名称 第三章 不同聚集状态的物质与性质 检测题 (含解析) 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-02 21:13:16

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第三章《不同聚集状态的物质与性质》检测题
一、单选题(共20题)
1.氟化钙被广泛应用于天文观测、高分辨光学仪器中,其晶胞结构如下图所示。下列说法正确的是

A.氟化钙的化学式为
B.每个晶胞中含有14个
C.每个周围距离最近且等距的有4个
D.和之间不只存在静电引力
2.磷酸亚铁锂(LiFePO4)可作锂离子电池的正极材料。工业上以FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺()等为原料制备磷酸亚铁锂。下列说法错误的是
A.苯胺中氮原子的杂化方式是sp3
B.NH和PO的空间结构相同
C.1mol苯胺分子中含有9molσ键
D.LiCl、苯胺和甲苯的熔点由高到低的顺序是LiCl>苯胺>甲苯
3.下图是周期表中短周期的一部分,已知Y原子与Z原子核外电子总数为X原子核外电子数的4倍,以下推断正确的是
A.X、Y、Z三者均为金属元素
B.X、Y、Z三者核外电子数之和为40
C.X与Y、Y与Z均可形成离子化合物
D.Y与Z只能形成一种共价化合物
4.铜和氧形成的一种离子化合物的晶胞结构如图,下列说法不正确的是
A.铜离子的电荷数为+1 B.铜离子的配位数为2
C.晶胞中含4个铜离子 D.晶体中含O-O共价键
5.下列关于氮、磷、砷的单质及化合物的说法正确的是
A.磷肥与草木灰混合施肥效果更佳
B.肼的沸点为113.5℃,说明肼分子间可能存在氢键
C.白磷分子(P4)是极性分子,白磷可保存在水中
D.砷化镓的晶胞结构如上图所示,镓原子配位数为8
6.第三周期部分元素形成氧化物的熔点如表所示:
氧化物 Na2O SiO2 P4O6 SO2
熔点/℃ 1275 1723 23.8 -75.5
下列说法错误的是
A.SiO2和SO2熔点产生差异的主要原因是晶体中微粒间的作用力不同
B.表格中氧化物形成的晶体类型有三种
C.P4O6的相对分子质量大于SO2,因此P4O6范德华力较大
D.共价晶体的熔点一定高于其他类型晶体的熔点
7.下列各组物质中,化学键类型和晶体类型都相同的是
A.Ar和K B.NaCl和NaOH C.和 D.和
8.下列各项所述的数字不是“6”的是
A.在NaCl晶体中,与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数
B.在金刚石晶体中,最小的环上的碳原子个数
C.在二氧化硅晶体中,最小的环上的原子个数
D.在石墨晶体的片层结构中,最小的环上的碳原子个数
9.下列各组中的物质熔化时所克服的粒子间作用力相同的是
A.硫酸钠和三氧化硫
B.二氧化碳和二氧化硅
C.铁和硫
D.硬脂酸和二十四烷
10.下列有关物质的结构与性质的叙述不正确的是
A.K元素特殊的焰色反应是由于K原子核外电子能级跃迁吸收能量
B.乙烯易发生加成反应是由于分子中两个碳原子间的π键容易断裂
C.键能、,因此稳定性大于
D.金属Na中的金属键比金属K中的金属键强,因此金属Na熔点高于K
11.某种铜的溴化物晶体结构如图所示,晶胞参数为anm,下列有关说法错误的是(为阿伏加德罗常数)
A.该铜的溴化物的化学式为CuBr
B.与铜同周期且基态原子最外层未成对电子数与基态铜原子相同的元素有4种
C.该铜的溴化物晶体的密度为
D.每个晶胞中含有4个铜原子
12.W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种前四周期元素,其元素性质或原子结构如下:
元素 元素性质或原子结构
W 电子只有一种自旋取向
X 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能都低于同周期相邻元素
Y 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能都高于同周期相邻元素
Z 基态原子核外有9种不同空间运动状态的电子,且只有一个不成对电子
N 同周期中不成对电子最多
下列说法不正确的是
A.简单离子半径: B.的键角比的键角大
C.YX的熔点比的熔点高 D.N元素位于周期表第四周期VIB族
13.氮化硼(BN)可形成类似石墨的平面六角形层状结构a,在一定条件下a可转化为类似金刚石的立方氮化硼b,如图所示。下列说法错误的是

A.第一电离能:
B.a、b两种晶体硬度和熔点均不同
C.a、b中所有化学键均为极性键,二者中B原子的杂化方式不同
D.a、b中每个B原子分别被m、n个六元环共有,则
14.下列是典型晶体的结构示意图,从①到⑥对应正确的是
A.CsCl 金刚石 CaF2 Cu CO2 Fe
B.CaF2 SiC 金刚石 Cu CO2 CsCl
C.NaCl 单质硅 CaF2 Au CO2 K
D.NaCl BN Au CaF2 CO2 Na
15.硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子分层排布,彼此分层间隔。单层硼原子(半径为a)和单层镁原子(半径为b)在平面上的投影如图1。下列说法不正确的是
A.白球代表镁原子,其电子排布式为
B.该晶体的化学式为
C.硼化镁晶体的晶胞结构可用图2表示
D.晶胞边长为(a+b)
16.可用自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递来解释的物理性质是
A.金属是热的良导体
B.金属是电的良导体
C.金属有良好的延展性
D.有金属光泽,不透明
17.碱金属氯化物是典型的离子化合物,NaCl和CsCl的晶胞结构如图所示,其中的碱金属离子能够与冠醚形成超分子,下列说法正确的是

A.NaCl晶体中a离子的配位数为12
B.每个CsCl晶胞中含有个1个CsCl分子
C.碱金属离子与冠醚通过离子键形成超分子
D.不同空穴尺寸的冠醚可识别不同的碱金属离子
18.下列说法中正确的是
A.冰融化时,分子中键发生断裂
B.共价晶体中,共价键越强,共价晶体的熔点越高
C.共价晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键
D.稀有气体形成的晶体属于共价晶体
19.石墨晶体为层状结构,每一层均为碳原子与周围其他3个碳原子相结合而成平面片层,同层相邻碳原子间距142pm、相邻片层间距为335 pm。如图是其晶体结构片层俯视图。每一层由无数个正六边形构成,则平均每一个正六边形所占有的碳原子为
A.6 B.4 C.3 D.2
20.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是
A.晶体熔点:SiO2>MgO>NH3>H2O
B.键角:CO2>BF3>NH3>H2O
C.晶格能:Al2O3>MgCl2>MgO>NaCl
D.硬度:晶体硅>纯铁>生铁>钠
二、非选择题(共5题)
21.(1)Cs(铯)的最外层电子排布式为6s1,与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素A、B、C的电离能如下表:
元素代号 A B C
第一电离能/(kJ·mol-1) 520 496 419
那么三种元素A、B、C的元素符号分别为 ,形成其单质晶体的化学键类型是 。
(2)F与I同主族,BeF2与H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子,二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别是 、 。
(3)与碘同主族的氯具有较高的活泼性,能够形成大量的含氯化合物,如金属氯化物、非金属氯化物等。BCl3是一种非金属氯化物,该物质分子中B—Cl键的键角为 。
(4)碘131是碘单质,其晶胞结构如图甲所示,该晶包中含有 个I2分子;KI的晶胞结构如图乙所示,每个K+紧邻 个I-。
22.指出下列物质的晶体类型。(填“分子晶体”或“共价晶体”或“离子晶体”)
(1)碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不导电 。
(2)五氧化二矾,无色晶体,熔点19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中 。
(3)溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电 。
(4)氯化铁常温下为固体,熔点为282℃,沸点为315℃,在300℃以上易升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断氧化铁晶体为 。
23.近日,中国科学院上海有机化学研究所游书力研究院课题组从Z-烯丙基底物出发,首次实现了铱催化Z式保留不对称烯丙基取代反应。已知Co与Ir同族。回答下列问题:
(1)铱(Ir)在周期表中的位置为第六周期第九列,化合物中常见价态有+3和+4价,其中+4价更稳定,原因是 。有机合成中常用的催化剂,该物质熔点350℃,在熔化时难以发生电离,其固体的晶体类型是 ;是高强度曝光的增敏剂,用于激光照相材料,其阴离子中Ir的价层电子对数为6,该离子的空间结构为 。
(2)某种Ir的配合物阳离子,其结构如图所示。该离子中N的杂化方式为 ;1mol该离子中Ir原子形成的配位键有 mol。
(3)原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。化合物的四方晶格结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标原子 x y z
Ir 0 0 0
O 0.25 0.25 0
一个晶胞中有 个O,其他Ir原子分数坐标为 ,晶体中与单个O键合的Ir有 个。已知的晶胞参数为apm、apm、cpm,晶体密度为,设为阿伏加德罗常数的值,则的摩尔质量为 (用代数式表示)。
24.晶体的特点
(1)自范性
概念:晶体能 多面体外形的性质。
晶体呈现自范性的条件之一: 。如熔融物质冷却凝固速率过快时,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则的外形的块状物。晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的 。
(2)各向异性
同一晶体中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体的许多物理性质,如 、 、导电性、光学性质等,常常随方向的不同而有所差异。
(3)熔点
晶体有 的熔点,而非晶体没有固定熔点。
(4)晶体能使X-射线产生的衍射
晶体物质能使X-射线产生 ,非晶体只有散射效应。这是测定晶体结构的重要实验方法。
【实验3-1】
实验操作 实验现象
用研钵把硫黄粉末研细,放入蒸发皿中,放在三脚架的铁圈上,用酒精灯加热至熔融态,自然冷却结晶后,观察实验现象。
在一个小烧杯里加入少量碘,用一个表面皿盖在小烧杯上,并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上小火加热,观察实验现象。
在250 mL烧杯中加入半杯饱和氯化钠溶液,用滴管滴入浓盐酸,观察实验现象。
25.研究表明新冠病毒在铜表面存活时间最短,仅为4小时,铜被称为细菌病毒的“杀手”。回答下列问题:
(1)铜的晶胞结构如下图所示,铜原子的配位数为 ,基态铜原子价层电子排布式为 。
(2)如果A原子的坐标为(0,1,0),则B原子的坐标为 ;
(3)与铜同周期,N能层电子数与铜相同,熔点最低的金属是 。
(4)农药波尔多液的有效杀菌成分是Cu2(OH)2SO4(碱式硫酸铜),碱式硫酸铜中非金属元素电负性由大到小的顺序是 ,的空间构型为 。
参考答案:
1.D
A.晶胞中有8个氟离子,钙离子有,则氟化钙的化学式为,故A错误;
B.每个晶胞中含有个,故B错误;
C.以面心的分析,每个周围距离最近且等距的有8个,故C错误;
D.和之间不只存在静电引力,还存在原子间、电子间的静电排斥力,故D正确。
综上所述,答案为D。
2.C
A.苯胺中氮原子形成3个σ键,有1对孤对电子,价层电子对数为4,所以杂化方式是sp3,A正确;
B.NH中N原子价层电子对个数=4+(5-1-4×1)=4,PO中P原子价层电子对个数=4+(5+3-4×2)=4,且N、P原子都不含孤电子对,所以两种微粒的空间构型都是正四面体,B正确;
C.苯胺()中含有C-C键、C-H键、C-N键、N-H键均为σ键,则1mol苯胺分子中含有14molσ键,C错误;
D.LiCl属于离子晶体,熔沸点最高,苯胺和甲苯都是分子晶体,苯胺能形成分子间氢键、甲苯不能形成分子间氢键,所以熔点由高到低的顺序是LiCl>苯胺>甲苯,D正确;
综上所述答案为C。
3.B
由短周期元素在周期表中位置,可X处于第二周期,Y、Z处于第三周期,已知Y原子与Z原子核外电子总数之和为X的4倍,设X的原子序数x,则Y的原子序数为x+7,Z的原子序数为x+9,则x+7+x+9=4x,解得x=8,则X为O,Y为P,Z为Cl结合以上分析,并根据共价化合物及离子化合物的概念进行分析判断。
根据上述分析可知,X为O,Y为P,Z为Cl,
A、X为O元素,Y为P元素,Z为Cl元素,三种元素都是非金属,故A错误;
B、X为O,Y为P,Z为Cl,三者核外电子数之和为8+15+17=40,故B正确;
C、P与O、O与Cl均可以形成共价化合物P2O5、Cl2O7,故C错误;
D、Y为P,Z为Cl,二者可以形成PCl3、PCl5等多种共价化合物,故D错误;
综上所述,本题正确选项B。
4.D
A.由均摊法可知,铜离子个数为4,氧离子个数为1+8=2,该化合物的化学式为Cu2O,氧元素的化合价为-2价,依据化合物中正负化合价代数和为0可知,铜离子的电荷数为+1,A正确;
B.由晶胞图可知,铜离子的配位数为2,B正确;
C.由均摊法可知,铜离子个数为4,C正确;
D.该化合物的化学式为Cu2O,为离子化合物,由氧离子和亚铜离子构成,晶体中不含O-O共价键,D错误;
答案选D。
5.B
A. 磷肥与草木灰混合生成难溶于水的磷酸钙,施肥效果差,故A错误;
B. 肼沸点高达l13℃,说明分子间作用力大,可推测肼分子间能形成氢键,故B正确;
C. 白磷分子(P4)是正四面体结构,属于非极性分子,故C错误;
D. 根据砷化镓的晶胞结构图,镓原子配位数为4,故D错误;
故选B。
6.D
A.SiO2和SO2熔点产生差异的主要原因是晶体中微粒间的作用力不同,前者为共价晶体,熔化时克服共价键,后者为分子晶体,熔化时克服分子间的作用力,共价键强度大于分子间作用力,A正确;
B. 表格中氧化物形成的晶体类型有三种,氧化钠为离子晶体,二氧化硅为共价晶体,SO2和P4O6是分子晶体,B正确;
C.SO2和P4O6是分子晶体,P4O6的相对分子质量大于SO2,因此P4O6范德华力较大,C正确;
D. 通常共价晶体的熔点高,但不一定高于金属晶体的熔点,例如金属晶体中钨的熔点相当高、高于某些共价晶体,D不正确;
答案选D。
7.C
A.Ar为只含分子间作用力的分子晶体,K为含有金属键的金属晶体,A选项错误;
B.NaCl为只含离子键的离子晶体,NaOH是含有共价键、离子键的离子晶体,B选项错误;
C.CH4和H2O均是含有共价键和分子间作用力的分子晶体,C选项正确;
D.CO2是含有共价键、分子间作用力的分子晶体,SiO2是只含共价键的原子晶体,D选项错误;
答案选C。
8.C
A.NaCl晶体属面心立方结构,与一个Na+最近且距离相等的Cl-的个数有6个,A正确;
B.金刚石晶体中,最小的环上的碳原子个数有6个,B正确;
C.二氧化硅晶体相当于在硅晶体中两个硅原子间分别加上一个O原子,因此最小环上的原子个数为12个,C错误;
D.石墨晶体的片层结构中,最小环上的碳原子个数为6个,D正确;
答案选C。
9.D
A.硫酸钠熔化时破坏离子键,三氧化硫熔化时破坏分子间作用力,所克服的粒子间作用力不同,故A不选;
B.二氧化碳熔化时破坏分子间作用力,二氧化硅熔化时破坏共价键,所克服的粒子间作用力不同,故B不选;
C.铁熔化时破坏金属键,硫熔化时破坏分子间作用力,所克服的粒子间作用力不同,故C不选;
D.硬脂酸和二十四烷均形成分子晶体,熔化时均破坏分子间作用力,所克服的粒子间作用力相同,故D选;
答案选D。
10.A
A.K元素特殊的焰色反应,是由于电子从高能级向低能级跃迁时能量以光的形式释放出来,A错误;
B.乙烯分子中两个碳原子间以共价双键结合,其中C原子以sp2杂化轨道形成的键的重叠方式是头碰头,重叠成都大,因而较稳定,未杂化的2p轨道形成的π键的电子是肩并肩重叠,重叠程度较小,因而易断裂,所以易发生加成反应,使不饱和C原子变为饱和C原子,B正确;
C.分子的键能之和越大,分子越稳定,由键能、可知,分子的键能之和大于,则稳定性大于,C正确;
D.碱金属元素原子的半径越大,金属键越弱,则其单质的熔、沸点越低,D正确;
故选A。
11.C
A.根据晶胞结构可知,Cu原子位于顶点和面心,数目为4,Br原子位于体内,数目为4,故化学式为CuBr,A正确;
B.Cu是第四周期的元素,原子的最外层有1个未成对电子,与铜同周期的所有元素的基态原子中,未成对电子数与铜原子相同的元素有K、Cr、Ga、Br共4种,B正确;
C.该晶胞参数为anm,该晶体密度为,C错误;
D.根据晶胞结构可知,Cu原子位于顶点和面心,数目为4,D正确;
答案选C。
12.B
W的电子只有一种自旋取向,故W为H;X的原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能都低于同周期相邻元素,X为O;Y的原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能都高于同周期相邻元素,Y为Mg;Z的基态原子核外有9种不同空间运动状态的电子,且只有一个不成对电子,故Z的核外电子排布为:1s22s22p63s23p5,Z为Cl;N在同周期中不成对电子最多,原子序数最大,为Cr。
A.Z、X、Y的简单离子分别为:Cl-、O2-、Mg2+,电子层数越多半径越大,同层时核电荷数越大,半径越小,故离子半径:Cl->O2->Mg2+,A正确;
B.ClO和ClO的价层电子对数均为4,但ClO中含2对孤电子对,孤电子对越多,孤单子对对成键电子对之间的斥力越大,键角越小,B错误;
C.MgO和MgCl2均为离子晶体,O2-半径小于Cl-,故离子键MgO强于MgCl2,熔点MgO高,C正确;
D.Cr元素位于周期表第四周期ⅥB族,属于d区,D正确;
故选:B。
13.D
A.已知同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,故第一电离能:,A正确;
B.由题干信息可知,a类似石墨的平面六角形层状结构,b类似金刚石结构,结构决定性质,故两种晶体硬度和熔点均不同,B正确;
C.由题干信息可知,a类似石墨的平面六角形层状结构,b类似金刚石结构,故a、b中所有化学键均为B-N极性键,a中B周围的价层电子对数为3,采用sp2杂化,而b中B周围的价层电子对数为4,采用sp3杂化,即二者中B原子的杂化方式不同,C正确;
D.已知石墨中每个C被3个六元环共用,即a中每个B被3个六元环共用,而金刚石中每个C被12个六元环共用,即b中每个B被12个六元环共用,故a、b中每个B原子分别被m、n个六元环共有,则,D错误;
故答案为:D。
14.C
①为NaCl,②为原子晶体Si或SiC;③为金刚石或CaF2,④为Au或Cu,⑤为CO2分子晶体,⑥为K、Na或Fe,故答案为C。
15.D
A.镁是12号元素,镁原子半径大于硼,白球代表镁原子,其电子排布式为,故A正确;
B.根据图示,1个Mg原子周围有6个B原子,每个B原子被3个Mg原子共用,所以该晶体的化学式为,故B正确;
C.根据均摊原则,1个晶胞含有个Mg原子、2个硼原子,晶体的化学式为与晶胞相符,所以硼化镁晶体的晶胞结构可用图2表示,故C正确;
D.由图2可知,边长为2个白球的圆心距,图1中3个距离最近的白球连成1个等边三角形, 在等边三角形中做辅助线如图,ac即为晶胞边长,设边长为x,则ae=,ad=a+b, ,x= ,故D错误;
选D。
16.A
金属自由电子受热后运动速率增大,与金属离子碰撞频率增大,传递了能量,故金属有良好的导热性,故A正确;故选A。
17.D
A.钠离子的离子半径小于氯离子,因此氯化钠晶胞中a为离子半径较小的钠离子,每个钠离子同时吸引6个氯离子,钠离子的配位数为6,A项错误;
B.每个CsCl晶胞中含有8个和8个,因此每个CsCl晶胞中含有8个CsCl分子,B项错误;
C.碱金属离子与冠醚通过配位键形成超分子,C项错误;
D.冠醚与金属阳离子通过配位作用相结合,不同大小的冠醚可以识别不同大小的碱金属离子,D项正确;
答案选D。
18.B
A.冰属于分子晶体,构成冰晶体的微粒间存在分子间作用力,所以冰融化时克服的是分子间作用力,共价键不变,A错误;
B.共价晶体中共价键的强弱决定其熔点的高低,所以共价晶体中共价键越强,共价晶体的熔点越高,B正确;
C.晶体中、O原子间形成极性键,C错误;
D.稀有气体分子是单原子分子,形成的晶体为分子晶体,D错误;
故选B。
19.D
如图,每个碳原子与周围三个碳原子相连,每个六边形中的一个碳原子占,六边形占有的碳原子为,故选D。
20.B
A.晶体熔点:SiO2>MgO>H2O>NH3,故A错误;
B.CO2是直线结构,键角180°;BF3是平面结构,键角120°;NH3是三角锥结构,键角107°18′ ;H2O是V型结构,键角104.5°;所以键角CO2>BF3>NH3>H2O,故B正确;
C.离子半径越小、所带电荷越多,晶格能越大,晶格能:Al2O3>MgO>MgCl2>NaCl,故C错误;
D.合金比成分金属的硬度大,硬度:晶体硅>生铁>纯铁>钠,故D错误;
选B。
21. Li、Na、K 金属键 sp sp3 120° 4 6
(1)由铯的最外层电子排布式为6s1,可知A、B、C为第IA族元素,而IA族前四周期的元素分别为H、Li、Na、K,又由提供的A、B的第一电离能的差值与B、C的第一电离能的差值相差不大可知,A、B、C中不可能有氢元素,而同主族元素随着电子层数的增加,第一电离能逐渐减小,故A、B、C分别为Li、Na、K;金属晶体中存在金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用,即金属键,所以三种金属单质晶体中均存在金属键;
(2)BeF2分子内中心原子为Be,其价电子数为2,F提供2个电子,所以Be原子的价层电子对数为=2,Be的杂化类型为sp杂化;H2O分子的中心原子为O,其价电子数为6,H提供2个电子,所以O的价层电子对数为=4,O的杂化类型为sp3;
(3)硼原子价电子数为3,Cl提供3个电子,硼原子的价层电子对数为=3,因价层电子对中没有孤对电子,故BCl3为平面正三角形结构,分子中B—Cl键的键角为120°;
(4)由碘晶胞可知,I2在晶胞的8个顶点和6个面上,故一个晶胞中含有4个I2分子;KI晶胞与NaCl晶胞结构相似,每个K+紧邻6个I-。
22.(1)共价晶体
(2)分子晶体
(3)离子晶体
(4)分子晶体
(1)共价晶体熔沸点较高,熔融态不导电,碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不导电,说明碳化铝是共价晶体;
(2)分子晶体熔沸点较低,易溶于一些有机溶剂,五氧化二矾,无色晶体,熔点19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中,说明五氧化二矾是分子晶体;
(3)离子晶体熔融时或其水溶液都能导电,溴化钾,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电,说明溴化钾是离子晶体;
(4)分子晶体熔、沸点较低,氯化铁常温下为固体,熔点为282℃,沸点为315℃,在300℃以上易升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断氯化铁晶体属于分子晶体。
23. 基态铱的价电子排布为,失去4个电子后,5d能级为半满结构,为稳定状态(或+4价铱的价电子排布为,这种半满结构为稳定状态) 分子晶体 (正)八面体(形) 、 6 4 (0.5,0.5,0.5) 3
(1)铱(Ir)的电子排布为5d76s2,失去4个电子后,5d变成半充满结构,为稳定状态,所以+4价更稳定。有机合成中常用的催化剂,该物质熔点350℃,在熔化时难以发生电离,说明其固体的晶体类型是分子晶体;是高强度曝光的增敏剂,用于激光照相材料,其阴离子中Ir的价层电子对数为6,Ir3+与6个溴离子形成6个共价键,说明Ir不含孤电子对,则根据价层电子对互斥理论可知这6个溴离子分子在Ir3+的上、下、前、后、左、右六个方向,所以该离子的空间结构为正八面体。
(2)某种Ir的配合物阳离子,其结构如图所示。该离子中N形成三个火四个共价键,所以杂化方式为、;1mol该离子中Ir原子与其他原子之间的键都为配位键,所以形成的配位键有6mol;
(3)结构表中晶胞中部分原子的坐标,可知晶胞中铱原子位于顶点,氧原子位于面上,结构图示可知,该晶胞结构中铱原子位于晶胞的顶点和体心上,氧原子在上下两个面心上各2个,另外在体内还有2个,因此一个晶胞中含有的铱原子数为,含有的样原子数为,根据已知碘的坐标,结合微粒的空间位置,可知其它与阿尼分数坐标为Ir (0.5,0.5,0.5),由晶胞的结构可知,在晶胞中与单个氧原子键合的铱原子数目为3,,晶体的体积为=,晶体密度为,晶胞的摩尔质量为g/mol,一个晶胞含有2个铱原子,所以一个晶胞有2个IrO2,则IrO2的摩尔质量为。
24.(1) 自发地呈现 晶体生长的速率适当 宏观表象
(2) 硬度 导热性
(3)固定
(4) 衍射 硫加热融化,自然冷却结晶后,得到黄色晶体 固体直接变成紫色蒸气,蒸气遇冷又重新凝聚成紫黑色的固体 有白色细小晶体析出
(1)晶体的自范性是指晶体能自发地呈现多面体外形的性质;晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。如熔融物质冷却凝固速率过快时,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则的外形的块状物。晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象;
(2)晶体的各向异性是指同一晶体中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体的硬度、导热性、导电性、光学性质等物理性质常常随方向的不同而有所差异;
(3)晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定熔点,因此可以通过测量物质有没有固定熔点来判断物质是否是晶体;
(4)晶体物质能使X-射线产生衍射,而非晶体只有散射效应,因此通过X-射线衍射实验是测定晶体结构的重要方法;
获得晶体的方法有冷凝、冷却、凝华等:
硫磺属于晶体,用研钵把硫黄粉末研细,放入蒸发皿中,放在三脚架的铁圈上,用酒精灯加热至熔融态,自然冷却结晶后会得到硫磺晶体,观察到现象的现象是硫加热融化,自然冷却结晶后,得到黄色晶体;
碘易升华,碘蒸气易凝华,在一个小烧杯里加入少量碘,用一个表面皿盖在小烧杯上,并在表面皿上加少量冷水,把小烧杯放在石棉网上小火加热,碘先升华后凝华,观察到的现象是固体直接变成紫色蒸气,蒸气遇冷又重新凝聚成紫黑色的固体;
NaCl能从溶液中析出形成晶体,在250 mL烧杯中加入半杯饱和氯化钠溶液,用滴管滴入浓盐酸,氯离子浓度增大,使NaCl溶解平衡逆向移动析出NaCl晶体,观察到的实验现象为有白色细小晶体析出。
25.(1) 12 3d104s1
(2)
(3)钾(K)
(4) O>S>H 正四面体形
(1)根据铜的晶胞结构可知,铜晶胞是面心立方最密堆积,与顶点铜原子距离最近的铜原子共有=12个,即铜原子的配位数为12;铜为29号元素,其核外共有29个电子,核外电子排布式为[Ar]3d104s1,则其价层电子排布式为3d104s1;
(2)根据A的坐标,可以判断晶胞底面的面心上的原子B的坐标参数为;
(3)原子半径越大,价电子数越少,金属晶体的熔沸点越低,铜为第四周期元素,N能层含有1个电子,同周期N能层电子数与铜相同的元素中,熔点最低的金属是钾(K);
(4)碱式硫酸铜中非金属元素有H、O、S,非金属性越强,电负性越大,非金属性:O>S>H,故其电负性O>S>H,的中心原子的价电子对数为,不含有孤对电子,因此的空间构型为正四面体形