第三章 晶体结构与性质 测试题(含解析)2023-2024学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2

文档属性

名称 第三章 晶体结构与性质 测试题(含解析)2023-2024学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2
格式 docx
文件大小 664.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-03 11:57:41

图片预览

文档简介

第三章 晶体结构与性质 测试题
一、选择题
1.钛酸钙矿物的晶体结构如图(a)所示,某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图(b)所示,其中A为,另两种离子为和。下列说法不正确的是
A.钛酸钙晶体中离钙离子最近的钛离子有8个
B.图(b)中,X为
C.中键角大于中键角
D.钛酸钙晶体中离钛离子最近的氧离子形成了正八面体,钛离子位于其中心
2.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法正确的是
A.配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe2+,配位数为6
B.向该配合物的溶液中滴加NaOH溶液,有红褐色沉淀产生
C.该物质存在金属键
D.该配合物为离子化合物,易电离,1mol配合物电离得到的离子数为3NA
3.下列对一些事实的理论解释正确的是
选项 事实 理论解释
A 硫酸铵晶体中存在氢键 中的H与中的O之间的作用力大小在范德华力和共价键之间
B 熔融NaCl可以导电 熔融态NaCl中有自由移动的电子
C 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体,石墨是共价晶体
D HF的沸点高于HCl F的电负性大于Cl
A.A B.B C.C D.D
4.下列消毒剂中的有效成分属于离子化合物的是
A.双氧水() B.漂白粉[]
C.滴露() D.强氯精()
5.下列有关物质结构叙述的说法不正确的是
A.晶体与非晶体的本质差异在于其是否具有自范性
B.金属材料具有良好导电性、导热性及延展性都可以用电子气理论来解释
C.某晶体可能不属于四种典型类型中的任何一种
D.液晶具有液体的流动性,在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性
6.下列说法中正确的是
A.CO2、BF3、NCl3分子每一个分子中原子的最外层电子都满足了 8 电子稳定结构
B.P4和 CH4都是正四面体分子且键角都为 109o28ˊ
C.硬度由大到小:金刚石 >碳化硅 >晶体硅
D.原子间通过共价键而形成的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度
7.三乙醇胺N(CH2CH2OH)3]水溶 液可代替NaOH吸收石油裂解气中的酸性尾气。该物质可以看做用乙醇基(-CH2CH2OH)代替了氨分子里的氢而形成。三乙醇胺常压下沸点为360°C.下列说法不正确的是
A.常温常压下,三乙醇胺分子间作用力较氨气强
B.三乙醇胺水溶液呈碱性原因为:N(CH2CH2OH)3+H2O[HN(CH2CH2OH)3]++OH-
C.用N(CH2CH2OH)3吸收二氧化碳,受热时分解放出气体,可回收循环利用
D.已知工业上可用环氧乙烷和氨水制备N(CH2CH2OH)3,投料时应提高氨水比例
8.下列关于CH4和CO2的说法错误的是
A.固态时两者均属于分子晶体
B.CH4分子中含有极性共价键是非极性分子
C.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
D.因为碳氢键键能小于碳氧双键,所以CH4的熔点低于CO2
9.当碘升华时,下列各项不发生变化的是
A.分子间距离 B.分子间作用力 C.聚集状态 D.分子内共价键
10.利用废电池铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下:
下列说法不正确的是
A.铜溶解时的离子方程式为Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O
B.可用加热的方法除去过量的H2O2
C.调pH=2的目的是为了生成Cu(OH)2沉淀
D.铜晶胞(如图所示)中Cu原子的配位数为12
11.金属晶体、离子晶体、分子晶体和原子晶体的根本区别是
A.基本构成微粒和微粒间的作用力不同
B.外部形状不同
C.金属晶体和原子晶体属于单质,分子晶体和离子晶体属于化合物
D.基本构成微粒做周期性重复排列所遵循的规律不同
12.下列叙述中不正确的是
A.超分子具有分子识别与自组装的特征
B.等离子体具有良好的导电性,是一种特殊的液态物质
C.进行X射线衍射实验是鉴别晶体与非晶体最可靠的方法
D.液晶介于液态和晶态之间,可用于制造显示器和高强度纤维
13.下列说法错误的是
A.石墨晶体中层内导电性强于层间导电性
B.基态的最高能层中成对电子与未成对电子的数目比为8:3
C.的空间构型为八面体,中心离子的配位数为6
D.的空间构型为平面三角形
14.下列物质的晶体,按其熔点由高到低的排列顺序正确的是
A.NaCl SiC CO2 B.NaCl CO2 SiC
C.CO2 NaCl SiC D.SiC NaCl CO2
15.硒化锌是一种重要的半导体材料;其晶胞结构如图甲所示,已知晶胞参数为p nm,图乙为晶胞的俯视图,下列说法正确的是
A.晶胞中硒原子的配位数为8
B.晶胞中d点原子分数坐标为(,,)
C.Zn位于元素周期表的d区
D.Zn和Se的最短距离为p nm
二、填空题
16.指出下列各配合物中的配离子、中心离子、配位体、配位数和配位原子。
(1)___________
(2)___________
(3)___________
17.(1)单质O有两种同素异形体,其中沸点高的是___________(填分子式),原因是___________;O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为___________和___________。
(2)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405 nm,晶胞中铝原子的配位数为___________。列式表示Al单质的密度___________g·cm-3(不必计算出结果)。
18.原子序数小于等于36的Q、W、X、Y、Z五种元素,它们的原子序数依次增大,其中Q是原子半径最小的元素,W和Y的基态原子2p能级所含未成对电子数均为2,Z的基态原子核外电子有26种运动状态。回答下列问题(涉及元素时用对应的元素符号表示):
(1)Z的基态原子的电子排布式___________;从结构角度来看,易被氧化成的原因是___________。
(2)化合物的沸点比化合物的高,其主要原因是___________。
(3)1molQWX与所含键数目之比为___________。
(4)实验室合成一种由W和X两种元素形成的化合物,该化合物具有空间网状结构,其中每个W原子与4个X原子形成共价键,每个X原子与3个W原子形成共价键。
①该化合物的化学式为___________。
②预测该化合物熔点应___________(填“高于”或“低于”)金刚石,理由是___________。
(5)写出少量Z单质和X的最高价氧化物的水化物的稀溶液反应的离子方程式:___________。
19.请用四种特殊聚集状态的物质填空:
(1)_______中正、负电荷大致相等,总体看来呈准电中性,但此物质具有很好的导电性。
(2)_______既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性。
(3)_______无固定的熔沸点。
(4)_______具有良好的物理、化学特性,完全不同于微米或毫米量级的材料。
20.氮、氧、磷、砷及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。物质A(由As和Ga组成)的熔点为1238℃可作半导体材料;而的熔点为77.9℃且熔融状态下不导电。
(1)预测的晶体类型为___________。
(2)物质A晶胞结构如图所示,原子半径Ga___________As(填“>”或“<”)则该物质的化学式可表示为___________,晶胞边长为a pm。则晶胞中每个Ga原子周围有___________个紧邻等距的As原子;该晶体的密度为___________。
21.(1)碳的某种晶体为层状结构,可与熔融金属钾作用。钾原子填充在各层之间,形成间隙化合物,其常见结构的平面投影如图①所示,则其化学式可表示为________。
(2)图②为碳的一种同素异形体C60分子,每个C60分子中含有σ键的数目为________。
(3)图③为碳的另一种同素异形体金刚石的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(12,0,12),C为(12,12,0);则D原子的坐标参数为________。
(4)立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼晶胞的密度是______________g·cm-3(列出计算式即可,阿伏加德罗常数的值为NA)。
22.a、b、c、d、e是短周期元素,周期表中a与b、b与c相邻,c与e同族;a与c的最外层电子数之比为2∶3,b的最外层电子数比c的最外层电子数少1个;常见化合物d2c2与水反应生成c的单质,且溶液使酚酞试液变红。
(1)e的元素符号是_____________
(2)a、b、c的氢化物稳定性顺序为(用分子式表示)_____________;b的氢化物和b的最高价氧化物的水化物反应生成Z,则Z中的化学键类型为___________,Z的晶体类型为__________;ab-离子的电子式为____________
(3)由a、c、d形成化合物的水溶液显碱性,其原因是(用离子方程式表示)________
(4)一定量的d2c2与ac2反应后的固体物质,恰好与0.8mol稀盐酸溶液完全反应,并收集到0.25mol气体,则用物质的量表示该固体物质的组成为_________.
23.某小组探究不同阴离子与Ag+的结合倾向并分析相关转化Ag
资料:a.和均为白色,难溶于水。
b.与、能生成、
(1)探究、与的结合倾向
向NaCl溶液中加入溶液,产生白色浑浊:再向其中滴入溶液,溶液变澄清。澄清溶液中价银的存在形式___________(填化学式)。
(2)探究、、与的结合倾向
实验 滴管 试管 现象
I 10滴溶液 等浓度的NaI和溶液 黄色沉淀
Ⅱ 等浓度的NaI和溶液 黄色沉淀
由实验I推知:与结合倾向:___________(填“>”或“<”)
(3)探究、、与的结合倾向
实验步骤:取两等份AgBr浊液,分别滴加等浓度等体积的和溶液。
实验现象:___________
实验结论:与结合倾向,请补全实验现象。
(4)探究与的反应
实验 滴管 试管 现象
Ⅲ 溶液 溶液 白色沉淀,振荡后消失
Ⅳ 溶液 溶液 白色沉淀,逐渐变为灰色,最终为黑色沉淀(AgS)
写出实验Ⅳ中白色沉淀变黑色的化学方程式并分析原因___________。
(5)从结构角度解释上述实验的结论
①可以看做是中的一个O原子被S原子取代,则的空间构型为___________。资料显示S原子与结合比O原子更稳定。试从空间结构角度解释与、结合倾向强弱的原因___________。
②Cl-、Br-、I-与Ag+的结合生成沉淀的Ksp逐渐减小,试从化学键类型的角度解释在水溶液中溶解度的变化___________(已知电负性:Cl 3.0 Br 2.8 I 2.5 Ag 1.9)。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:A.由图a可知在钛酸钙晶体中离钙离子最近的钛离子有8个,A正确;
B.根据均摊法,由图b可知,晶胞中有A离子1个,有B离子1个,有X离子3个,根据正负化合价代数和为0可知,X为,B错误;
C.中的N原子没有孤电子对,键角较大,氨气中氮原子有1对孤电子对,其对成键电子对的排斥力较大,键角较小,C正确;
D.由图a可知钛酸钙晶体中离钛离子最近的氧离子形成了正八面体,钛离子位于其中心,D正确;
故选B。
2.D
解析:A.配离子为,中心离子为,配体为和NO,配位原子为C和N,都是单齿配体,配位数为6,故A错误;
B.由于配合物在溶液中发生电离,电离出内界和外界离子,但配离子不能电离,向该配合物的溶液中滴加NaOH溶液,没有红褐色沉淀产生,故B错误;
C.金属键存在于金属晶体中,该物质不存在金属键,故C错误;
D.配合物为离子化合物,易电离,完全电离成和,1mol配合物电离共得到阴阳离子,故D正确。
故选D。
3.A
解析:A.中的H与中的O之间的作用力大小在范德华力和共价键之间,说明硫酸铵晶体中存在氢键,选项A正确;
B.熔融态NaCl中有自由移动的离子,所以熔融NaCl可以导电,选项B错误;
C.金刚石为共价晶体,石墨为混合型晶体,但石墨中共价键的键长比金刚石中共价键键长短,键能更大,所以石墨的熔点比金刚石的高,选项C错误;
D.卤族元素氢化物都属于分子晶体,分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比,但氟化氢中含有氢键,氯化氢中不含氢键,导致氟化氢沸点高于HCl,选项D错误;
答案选A。
4.B
解析:A.过氧化氢中,氢原子与氧原子之间以共用电子对的形式形成稳定结构,是共价化合物,A错误;
B.漂白粉[Ca(ClO)2]中Ca失去两个电子被ClO得到,Ca2+与ClO-之间形成的是离子键,所以是离子化合物,B正确;
C.滴露()中都为非金属原子,其形成的都是共价键,所以是共价化合物,C错误;
D.强氯精()中都是非金属原子,并且形成的都是共价键,所以是共价化合物,D错误;
故选B。
5.A
解析:A.晶体与非晶体的本质差异在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列,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,A错误;
B.电子气理论指出金属阳离子“浸泡”在电子气中可以解释金属导电性、导热性及延展性,B正确;
C.某晶体可能不属于四种典型类型中的任何一种,比如石墨属于混合型晶体,C正确;
D.液晶在一定范围内具有液体的流动性,也存在晶体的各向异性,D正确;
故选A。
6.C
解析:A.ABn型分子中,A的族序数+成键数=8,则满足所有原子的最外层达到8电子稳定结构;BF3中3+3=6,所以B原子不满足8电子稳定结构,故A错误;
B.白磷中键角为60o,甲烷中键角为109o28ˊ,二者都是正四面体分子,故B错误;
C.原子晶体中共价键的键长越短,键能越大,硬度越大,则键长:C-CD.原子间通过共价键而形成的晶体可能为分子晶体,也可能为原子晶体,若为分子晶体,熔沸点较低,硬度不大,故D错误;
故C正确;
7.D
解析:A.三乙醇胺与氨气均为分子晶体,分子间作用力越大,物质的熔沸点越高,题干信息已知三乙醇胺的沸点比氨的沸点高得多,故常温常压下,三乙醇胺分子间作用力较氨气强,A正确;
B.类比于氨气溶于水呈碱性,NH3+H2O+OH-,故三乙醇胺水溶液呈碱性原因为:N(CH2CH2OH)3+H2O[HN(CH2CH2OH)3]++OH-,B正确;
C.类比于氨水吸收CO2生产不稳定的碳酸盐,受热易分解释放CO2,因三乙醇胺的沸点360°C,用N(CH2CH2OH)3吸收二氧化碳,故控制温度受热时分解放出气体,可回收循环利用,C正确;
D.已知工业上可用环氧乙烷和氨水制备N(CH2CH2OH)3,但投料时若提高氨水比例,会增大副产物-乙醇胺的产率,所以工业上常常增大环氧乙烷的投料比,使三乙醇胺生成比例增大,D错误;
故答案为:D。
8.D
解析:A.甲烷、二氧化碳均为分子构成的物质,固态时两者均属于分子晶体,A正确;
B.CH4分子中含有极性共价键,但是分子正负电荷中性重合,是非极性分子,B正确;
C.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp,C正确;
D.两者均属于分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,D错误;
故选D。
9.D
【分析】碘升华时,克服的作用力为范德华力,在这个变化过程中分子间距离变大,状态发生变化,但原子之间的共价键未断裂,分子的构型没有改变。
解析:A.碘升华时,分子间距离变大,故A不选;
B.碘属于分子晶体,碘升华时需要克服分子间作用力,故B不选;
C.碘升华时,由固态变为气态,聚集状态变化,故C不选;
D.升华时碘分子中的化学键没有变化,即分子内共价键没有变化,故D选;
综上所述,本题正确选项D。
10.C
【分析】废电池铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)进行超声水洗除去表面的杂质,加稀硫酸和过氧化氢氧化为硫酸铜、硫酸锌,加NaOH进行调pH=2,加过量的锌灰将铜离子转化为铜,然后过滤除去得到硫酸锌溶液,硫酸锌溶液经过系列转化、处理得到ZnO。
解析:A.酸性条件下,双氧水将铜氧化反应生成铜离子和水,离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,A正确;
B.因为双氧水受热分解为氧气和水,故可用加热的方法除去过量的H2O2,B正确;
C.调pH=2的目的是为了防止生成Cu(OH)2沉淀,加入锌灰后发生置换,得到海绵铜,C错误;
D.以面心的Cu为例,Cu原子的配位数为上、下各4个,该面顶点4个,共12个,D正确;
答案选C。
11.A
解析:晶体划分的标准是微观粒子的种类及粒子间的相互作用,如由离子构成且粒子之间是离子键的属离子晶体,由分子通过分子间作用力构成的物质为分子晶体,由原子构成的物质且以共价键形成空间网状结构的物质为原子晶体,金属阳离子和自由电子通过金属键结合形成金属晶体。
故选A。
12.B
解析:A.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,超分子的重要特征是分子识别与自组装,故A正确;
B.由大量带电微粒(离子、电子)和中性微粒(原子或分子)所组成的物质聚集体称为等离子体,等离子体是一种特殊的气体,故B错误;
C.当X射线通过晶体时,会在记录仪上看到分立的斑点或谱线,而非晶体则没有,所以X射线衍射实验是区分晶体与非晶体最可靠的方法,故C正确;
D.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,既具有液体的流动性、黏度、形变性等,又具有晶体的某些物理性质,如导热性、光学性质等,表现出类似晶体的各向异性,所以可用于制造显示器和高强度纤维,故D正确;
故选B。
13.D
解析:A.石墨晶体中层内碳原子的杂化方式为sp2杂化,碳原子间以σ键形成六元环,层内形成大π键能提供自由移动的电子导电,而层间以分子间作用力相结合,导电能力差,则层内导电性强于层间导电性,故A正确;
B.铬元素的原子序数为24,失去3个电子形成铬离子,基态Cr3+离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,则最高能层N能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3,故B正确;
C.由(CH3COO)2Ni·4H2O的空间构型为八面体,中心离子为镍离子,配位体为2个醋酸根离子和4个水分子,配位数为6,故C正确;
D.-中中心氯原子的价层电子对数=3+=4,氯原子含有1对孤电子对,所以的空间构型为三角锥形,故D错误;
故选D。
14.D
解析:通常晶体熔点高低顺序是:共价晶体>离子晶体>分子晶体,SiC是共价晶体、氯化钠是离子晶体、二氧化碳是分子晶体,故熔点高低顺序是SiC>NaCl>CO2;
故选D。
15.D
解析:A.该晶胞中Zn原子位于Se围成的正四面体空隙内,Zn原子的配位数是4,Se原子位于顶点和面心,个数为:4,Zn原子位于体内个数为:4,则该晶胞对应的化学式为ZnSe,晶胞中Se原子的配位数也是4,A错误;
B.该晶胞中a点坐标为(0,0,0),a原子位于坐标原点,由图乙可知d原子在坐标轴正方向空间内,且到x轴、y轴、z轴的距离分别为、、,即d原子的坐标为(,,),B错误;
C.Zn为30号元素位于ds区,C错误;
D.Zn、Se的最短距离为体对角线的,即为p nm ,D正确;
故选:D。
二、填空题
16.(1);;;4;N。
(2);Pt4+;Cl-;6;Cl。
(3);Cd2+;NH3;4;N。
解析:(1)配合物中的配离子是;中心离子是;配为体是;配位数是4;配位原子是N。
(2)配合物中的配离子是;中心离子是Pt4+;配为体是Cl-;配位数是6;配位原子是Cl。
(3)配合物中的配离子是;中心离子是Cd2+;配为体是NH3;配位数是4;配位原子是N。
17. O3 O3相对分子质量较大,范德华力大 分子晶体 离子晶体 12
解析:(1)O元素形成O2和O3两种同素异形体,固态时均形成分子晶体,且分子之间均无氢键,而分子晶体中,相对分子质量越大,范德华力越大,物质的沸点越高,故O3的沸点高于O2;O元素形成的氢化物有H2O和H2O2,二者均属于分子晶体;Na元素形成的氢化物为NaH,属于离子晶体;
(2)面心立方晶胞中粒子的配位数是12;一个铝晶胞中含有的铝原子数为8×+6×=4(个),一个晶胞的质量为,Al单质的密度=g·cm-3。
18.(1) 的3d轨道处于半充满状态,比较稳定
(2)存在分子间氢键
(3)2:1
(4) 高于 氮原子半径比碳原子小,的键长比长,键能比较高,熔点比较高
(5)
【分析】原子序数小于等于36的Q、W、X、Y、Z五种元素,它们的原子序数依次增大,其中Q是原子半径最小的元素,则Q为H,W和Y的基态原子2p能级所含未成对电子数均为2,则W为C,Y为O,X为N,Z的基态原子核外电子有26种运动状态,则Z为Fe。
解析:(1)Z(Fe)为26号元素,则Fe的基态原子的电子排布式;从结构角度来看,亚铁离子价电子排布式为3d6,铁离子价电子为3d5,易被氧化成的原因是的3d轨道处于半充满状态,比较稳定;故答案为:;的3d轨道处于半充满状态,比较稳定。
(2)化合物的沸点比化合物的高,其主要原因是存在分子间氢键;故答案为; 存在分子间氢键。
(3)1mol QWX(HCN)含有2mol键,(CH2O)含有1mol键,则1mol QWX(HCN)与(CH2O)所含键数目之比为2:1;故答案为:2:1。
(4)实验室合成一种由W和X两种元素形成的化合物,该化合物具有空间网状结构,其中
①每个W原子与4个X原子形成共价键,每个X原子与3个W原子形成共价键,氮的电负性大于碳的电负性,则N为 3价,C为+4价,则该化合物的化学式为;故答案为:。
②和金刚石都是共价晶体,共价晶体的熔沸点与键长有关,键长越短,键能越大,熔沸点越高,则该化合物熔点应高于金刚石,理由是氮原子半径比碳原子小,的键长比长,键能比较高,熔点比较高;故答案为:高于;氮原子半径比碳原子小,的键长比长,键能比较高,熔点比较高。
(5)少量Z单质和X的最高价氧化物的水化物的稀溶液反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,其反应的离子方程式:;故答案为:。
19. 等离子体 液晶 非晶体 纳米材料
解析:(1)等离子体由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成,其正、负电荷大致相等,总体看来呈准电中性,但此物质具有很好的导电性;
(2)某些物质在熔融状态或被溶剂溶解之后,尽管失去固态物质的刚性,却获得了液体的易流动性,并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列,形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态, 这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体称为液晶;
(3)非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形,如玻璃、松香、石蜡、塑料等。它的物理性质在各个方向上是相同的,叫"各向同性",它没有固定的熔点;
(4) 纳米级结构材料简称为纳米材料,是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间,具有良好的物理、化学特性,完全不同于微米或毫米量级的材料。
20.(1)分子晶体
(2) > GaAs 4
解析:(1)GaCl3熔点较低,且熔融状态下不导电,因此GaCl3晶体类型为分子晶体;故答案分子晶体;
(2)镓元素在周期表位置为第四周期ⅢA族,砷元素在周期表位置为第四周期ⅤA族,同一周期原子半径从左向右逐渐减小,因此r(Ga)>r(As);根据晶胞图可知,As位于顶点和面心,个数为=4,Ga位于晶胞内部,个数为4,化学式为GaAs;根据晶胞图可知,1个Ga周围紧邻等距的As有4个;晶胞的质量为,晶胞的体积为(a×10-10)3cm3,则晶胞的密度为g/cm3,故答案为>;GaAs;4;。
21. KC8 90 (6,6,6)
【分析】(1)可以取三个钾原子形成的小三角形为计算单位,其完全占有的碳原子数是4,而K与之为6个小三角形共用,利用均摊法计算确定化学式;
(2))每个碳原子形成3个σ键,每个σ键为2个碳原子共有,据此分析解答;
(3) 原子坐标参数A为(0,0,0),B为(12,0,12),C为(12,12,0),则晶胞的棱长为24,D与周围4个原子形成正四面体结构,D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上,长度为晶胞体对角线的,据此分析判断;
(4)金刚石晶胞是立方体,其中8个顶点有8个碳原子,6个面各有6个碳原子,立方体内部还有4个碳原子,利用均摊法计算金刚石中C原子数目,立方氮化硼结构与金刚石相似,其晶胞与金刚石晶胞含有相同原子总数,且B、N原子数目之比为1∶1,据此分析计算。
解析:(1)可以取三个钾原子形成的小三角形为计算单位,其完全占有的碳原子数是4,占有的钾原子数为×3=,故碳原子数和钾原子数之比是4∶=8∶1,X的某种晶则其化学式时表示为KC8,故答案为:KC8;
(2) C60分子中每个碳原子形成3个σ键,每个σ键为2个碳原子共有,则平均每个碳原子形成1.5个σ键,则一个C60分子中含有σ键个数为1.5×60=90,故答案为:90;
(3) 原子坐标参数A为(0,0,0),B为(12,0,12),C为(12,12,0),则晶胞的棱长为24,D与周围4个原子形成正四面体结构,D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上,过面心B、C及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2等分,同理过D原子的且平衡侧面的平面将半个晶胞2等份,可知D到各坐标平面的距离均为晶胞棱长,故D参数为:(6,6,6),故答案为:(6,6,6);
(4) 立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似,金刚石晶胞中C原子处在立方体的8个顶点,6个面心,体内有4个,金刚石晶胞中碳原子数目为:4+8×+6×=8,因此立方氮化硼晶胞与金刚石晶胞含有相同原子总数,由氮化硼化学式BN可推知,一个晶胞中各含有4个B原子、4个N原子,晶胞质量为g,晶胞的体积是(361.5×10-10)3cm3,故立方氮化硼的密度==g cm-3,故答案为:。
22. S CH4<NH3<H2O 共价键和离子键 离子晶体 [∶CN:]- CO32-+H2O=HCO3-+OH-或C2O42-+H2O=HC2O4-+OH- 0.3molNa2O2、0.1molNa2CO3
【分析】a、b、c、d、e是短周期元素,常见化合物d2c2与水反应生成c的单质,且溶液使酚酞试液变红,则d2c2为Na2O2,即d为Na,c为O;c和e同主族,e为S;b的最外层电子数比c的最外层电子数少1个,且与c相邻,则b为N;a与c的最外层电子数之比为2:3,则a的最外层电子数为4,a与b相邻,a为C;
解析:(1)分析可知e为硫,其元素符号为S;
(2)a、b、c的氢化物分别为CH4、NH3、H2O,非金属性O>N>C,则氢化物稳定性顺序为CH4<NH3<H2O;氨气和硝酸反应生成硝酸铵,铵根离子与硝酸根离子之间为离子键,其余非金属元素之间形成的为共价键,则硝酸铵为离子晶体;CN-的电子式为[∶CN:]-;
(3)由C、O、Na形成的化合物,可能为碳酸钠,也可能为草酸钠,其均为强碱弱酸盐,溶液中弱酸根离子发生水解反应生成氢氧根离子而呈碱性,离子方程式为CO32-+H2O=HCO3-+OH-或C2O42-+H2O=HC2O4-+OH-;
(4)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,与盐酸反应方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O,2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2+2H2O,n(Na2CO3)+n(Na2O2)=0.4mol,0.5n(Na2O2)+n(Na2CO3)=0.25mol,求解,n(Na2O2)=0.3mol,n(Na2CO3)=0.1mol;
23.(1)[Ag(S2O3)2]3-
(2)>
(3)前者无明显现象,后者浊液变澄清
(4)Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4,Ag+与-2价S结合倾向更强
(5) 四面体形; 4个O原子与Ag+结合,是1个S原子、3个O原子与Ag+结合,因为S原子与Ag+结合比O原子更稳定,所以与Ag+结合倾向:< Cl、Br、I与Ag的电负性越来越接近,即形成的共价键的极性越来越小,而水分子为极性分子,根据相似相溶原理可知,AgCl、AgBr、AgI之间共价键的极性越来越小,即分子的极性越来越小,其在水溶液中溶解度越来越小
解析:(1)向NaCl溶液中加入0.1mol/LAgNO3溶液,产生白色浑浊:再向其中滴入Na2S2O3溶液,溶液变澄清,根据已知b.Ag+与能生成 [Ag(S2O3)2]3-,则澄清溶液中+1价银的存在形式为[Ag(S2O3)2]3-,故答案为:[Ag(S2O3)2]3-;
(2)往等浓度的NaI和Na2S2O3溶液中加入10滴0.1mol/LAgNO3溶液,产生黄色沉淀为AgI,证明与Ag+结合倾向I->,故答案为:>;
(3)取两等份AgBr浊液,分别滴加等浓度、等体积的Na2SO3和Na2S2O3溶液,前者无明显现象,后者浊液变澄清,根据已知b.Ag+与、能生成[Ag(SO3)2]3-、[Ag(S2O3)2]3-,说明前者未形成[Ag(SO3)2]3-,后者形成了[Ag(S2O3)2]3-,从而说明与结合倾向,故答案为:前者无明显现象,后者浊液变澄清;
(4)由题干信息可知,实验Ⅳ中黑色沉淀是Ag2S,中S元素的化合价分别为-2和+6,
Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4,Ag+与-2价S结合倾向更强,故实验Ⅳ中白色沉淀变为黑色,故答案为:Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4,Ag+与-2价S结合倾向更强;
(5)①可以看做是中的一个O原子被S原子取代,则中中心原子为S,该中心原子周围的价层电子对数=4+=4,根据价层电子对互斥理论可知,的空间构型为四面体形,资料显示S原子与Ag+结合比O原子更稳定,和都是四面体形,体心的S很难与Ag+配位,主要是4个O原子与Ag+结合,是1个S原子、3个O原子与Ag+结合,因为S原子与Ag+结合比O原子更稳定,所以与Ag+结合倾向:<,故答案为:四面体形;4个O原子与Ag+结合,是1个S原子、3个O原子与Ag+结合,因为S原子与Ag+结合比O原子更稳定,所以与Ag+结合倾向:<;
②Cl-、Br-、I-与Ag+的结合生成沉淀的Ksp逐渐减小,已知电负性:Cl 3.0 Br 2.8 I 2.5 Ag 1.9,故AgCl、AgBr和AgI之间的化学键均为共价键,且Cl、Br、I与Ag的电负性越来越接近,即形成的共价键的极性越来越小,而水分子为极性分子,根据相似相溶原理可知,AgCl、AgBr、AgI之间共价键的极性越来越小,即分子的极性越来越小,其在水溶液中溶解度越来越小,故答案为:Cl、Br、I与Ag的电负性越来越接近,即形成的共价键的极性越来越小,而水分子为极性分子,根据相似相溶原理可知,AgCl、AgBr、AgI之间共价键的极性越来越小,即分子的极性越来越小,其在水溶液中溶解度越来越小