3.3 金属晶体与离子晶体 同步检测题
2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
一、单选题
1.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是( )
A.具有规则几何外形的固体均为晶体
B.晶体具有自范性,非晶体没有自范性
C.晶体研碎后即变为非晶体
D.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
2.金属的下列性质中,与自由电子无关的是( )
A.密度大小 B.容易导电 C.延展性好 D.易导热
3.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A.水溶液能导电
B.由金属和非金属元素的原子组成
C.熔融状态能导电
D.可以溶于水
4.下列说法中正确的是( )
A.氢键仅存在于分子间
B.和晶体类型相同
C.的沸点比CO低主要是由于范德华力不同
D.溶于水和干冰升华都只有范德华力改变
5.下列变化或应用中,与分子间作用力有关的是( )
A.氯化钠晶体溶于水 B.硝酸钾晶体的融化、冷却
C.次氯酸用于杀菌消毒 D.夏天马路洒水降温
6. 晶体的结构模型如图所示,下列说法正确的是( )
A.基态钙原子核外有2个未成对电子
B. 晶体中与每个 最邻近的 有12个(如图是其晶胞结构模型)
C. 的摩尔质量为136
D.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
7.下列说法正确的是( )
A.离子化合物中一定含有金属元素
B.构成物质的分子中一定含有化学键
C.非极性键也可能存在于离子化合物中
D.共价化合物中可能含有离子键
8.下列叙述错误的是( )
A.范德华力是普遍存在的一种分子间作用力,属于电性作用
B.范德华力比较弱,但范德华力越强,物质的熔点和沸点越高
C.氢键属于一种较强的分子间作用力,只能存在于分子之间
D.形成氢键时必须含有氢原子,另外氢原子两边的原子必须具有很强的电负性、很小的原子半径
9.下列元素的原子间反应形成的化学键是离子键的一组是( )
原子 a b c d e f g
M层电子数 1 2 3 4 5 6 7
A.a和c B.a和f C.d和g D.c和g
10.下列说法不正确的是( )
A.硅晶体和二氧化硅晶体中都含共价键
B.冰和干冰熔化时克服的作用力均为分子间作用力
C.硫晶体和硫酸钠晶体均属于离子晶体
D.氯气和四氯化碳分子中每个原子的最外电子层都形成了具有8个电子的稳定结构
11.关于离子键的下列叙述中不正确的是( )
A.离子键是带相反电荷离子之间的一种静电引力
B.离子键的实质是阴离子、阳离子之间的静电作用
C.原子间相互得失电子形成离子键,体系的总能量降低
D.构成离子键的粒子是阳离子和阴离子
12.下列各组物质的晶体类型不相同的是( )。
A.晶体硅和二氧化硅 B.氯化铯和氯化钠
C.金刚石和石墨 D.碳钢和金属铝
13.下列说法中正确的是( )
A.由元素的原子序数推测其在元素周期表中的位置
B.由H﹣H和Cl﹣Cl的键长推测液氢和液氯沸点的高低
C.由CaF2晶体中,与Ca2+距离最近的F﹣有8个,推知与F﹣距离最近的Ca2+也有8个
D.由N≡N、H﹣H、N﹣H的键能数据估算3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)的反应热
14.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Y在一定条件下产生的光线具有较强的穿透性,常用来制作路灯,X与Z同一主族,Z的最外层电子数为最内层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
A.相同条件下,单质X比Z更易与氢气发生化合反应
B.原子半径:
C.由Y和Z组成的化合物一定只含有离子键
D.W的氧化物的水化物的酸性比Z强
15.研究低温超导体材料的性能对解决能源危机有重要意义。金属K与和形成的一种低温超导材料的立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为,K原子位于晶胞的内部和棱上。下列说法错误的是( )
A.该物质的化学式为
B.棱上K原子处在构成的四面体空隙中
C.每个周围紧邻且距离相等的分子有12个
D.与间的最短距离为
16.下列说法中错误的是( )
A.在共价化合物中不可能含有离子键
B.非金属之间形成的化学键一定是共价键
C.含有共价键的化合物不一定是共价化合物
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
17.下列晶体类型相同的一组是( )
A.NaCl晶体与冰 B.石英与干冰
C.金刚石与KCl晶体 D.冰与干冰
18.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,其中X、W同主族,X原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y的最高价氧化物对应水化物的碱性在短周期中最强,Z单质是人类将太阳能转变为电能的常用材料。下列说法正确的是( )
A.原子半径:XB.X 与Y形成的化合物中只含离子键
C.简单氢化物的热稳定性:W>Z
D.ZX2能与碱反应,但不能与任何酸反应
19.关于化学键的下列叙述中,错误的是( )
A.离子化合物可能含共价键 B.共价化合物一定含共价键
C.离子化合物中只含离子键 D.共价化合物中不含离子键
20.下列关于化学键的说法正确的是( )
A.C,N,O,H四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键
B.不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键
C.含极性键的共价化合物一定是电解质
D.HF的分子间作用力大于HCl,故HF比HCl更稳定
二、综合题
21.重铬酸钾氧化CH3C≡N的反应如下:
CH3C≡N + 2 K2Cr2O7 + 6 H2SO4 = 2CO2↑ + HNO3 + 2 Cr2(SO4)2 + 2 K2SO4 + 7 H2O
(1)铬基态原子的核外电子排布式为 。
(2)CH3C≡N分子中碳原子杂化轨道类型为 ,1molCH3C≡N分子含 键数目为 。
(3)SO 的空间构型为 ;写出一种与CO2互为等电子体的分子: 。
(4)CrxZn1-xTe是由Cr2+取代了ZnTe晶胞中部分Zn2+的位置得到的一种新型稀磁半导体材料。若取代后的结构如下图所示,则x= (填数值)。
22.ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:
(1)基态O原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)S单质的常见形式为,其环状结构如图所示,S原子的杂化轨道类型是 。
(3)基态Se原子的核外电子排布式为 。
(4)S、Se、Te三种元素电负性由大到小的顺序是 ,三种元素氢化物水溶液的酸性最强的是 (填化学式)。
(5)分子中共价键的类型是 ,常温下是气体而是液体的原因是 。
(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示,S周围紧邻且等距的Zn有 个。晶胞棱长为a pm,密度为 (NA表示阿伏加德罗常数的值)。
23.根据问题填空:
(1)请将下列变化过程中破坏的微粒间作用力名称的编号填在横线上:
A.共价键 B.离子键 C.金属键 D.分子间作用力
①氢氧化钠熔化 ;②干冰升华 ;
③二氧化硅熔化 ; ④钠熔化 .
(2)单质硼有无定形和晶体两种,参考表数据.
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点(K) >3823 1683 2573
沸点(K) 5100 2628 2823
硬度(Moh) 10 7.0 9.5
①根据表中数据判断晶体硼的晶体类型属于 晶体;
②请解释金刚石的熔沸点高于晶体硅的原因是 .
24.我国矿石种类很多,如黄铜矿、煤、锰矿、锑锌矿等,请回答下列问题:
(1)黄铜矿的主要成分为二硫化亚铁铜(CuFeS2),基态Cu2+的外围电子排布图为 ,Fe2+含有 个未成对电子。
(2)Mn的第三电离能比Fe的第三电离能大的原因为 。
(3)煤化工可得氨气、苯、甲苯等产品,氨的空间构型为
,甲苯分子上甲基的碳原子的杂化方式为 ;氨硼烷化合物(NH3 BH3)是一种新型化学氢化物储氢材料,氨硼烷的结构式为 (配位键用“→”表示),与氨硼烷互为等电子体的有机小分子为 写名称)。
(4)碲化锌的晶胞结构如图1所示。
①碲化锌的化学式为 。
②图2可表示晶胞内部各原子的相对位置,已知a、b、c的原子坐标参数分别为(0,0,0)、( ,0, )、( , , ),则d的原子坐标参数为
③若两个距离最近的Te原子间距离为apm,阿伏加德罗常数值为NA,则晶体密度为 g/cm3(用含有NA、a的代数式表示,不必化简)。
25.BF3与一定量的水形成晶体Q[(H2O)2 BF3],Q在一定条件下可转化为R:
(1)晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及 (填字母).
a.离子键 b.共价键 c.配位键
d.金属键 e.氢键 f.范德华力
(2)R中阳离子的空间构型为 ,阴离子的中心原子轨道采用 杂化.
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.晶体的几何外形比较规则属于晶体的一般特性,但并不是所有具有几何外形的固体都是晶体,故A项不符合题意。
B.晶体的自范性是指:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质,晶体的微观结构是物质微粒按照一定的规律在空间排列成整齐的行列,而非晶体内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态,晶体具有自范性,非晶体没有自范性,故B项符合题意。
C.晶体碾碎后还是晶体,故C项不符合题意。
D.将玻璃加工成规则的固体不会改变其各项同性的特征,所以不会变成晶体,故D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】晶体和非晶体的区别主要是内部结构的不同的差别,结构决定性质,结构上的不同导致性质上的不同。
2.【答案】A
【解析】【解答】解:A.密度大小与自由电子无关,密度大小取决于原子之前的距离、原子的堆积方式,原子的大小和质量等,故A正确;
B.自由电子定向移动使金属能够导电,故B错误;
C.延展性和自由电子有关,如果金属发生形变的时候,自由电子仍然可以在金属子离子之间流动,使金属不会断裂,故C错误;
D.金属晶体的导热是由于晶体内部,自由电子与金属阳离子的碰撞,另一个金属原子又失去最外层电子,碰撞到第三个(形容词)金属阳离子上成为中性原子,故D错误.
故选A.
【分析】金属的导热性、导电性、延展性和自由电子有关.
3.【答案】C
【解析】【解答】A.共价化合物在水溶液中也能导电,如HCl只含有共价键,溶于水能导电,A项不符合题意;
B.AlCl3是共价化合物,不含离子键,AlCl3是由金属和非金属的原子组成,B项不符合题意;
C.熔融状态能导电的化合物为离子化合物,含有离子键,C项符合题意;
D.离子化合物和共价化合物都能溶于水,与化学键类型没有关系,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子化合物和共价化合物在水溶液中都可能电离出自由移动的离子,而只有离子化合物在熔融状态下能够电离出自由移动的离子。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.有的物质(如邻羟基苯甲酸)分子内存在氢键,因此氢键不仅存在于分子间,有的也存在于分子内,故A不符合题意;
B.是由分子构成的晶体,是由原子构成的空间网状结构的晶体,前者属于分子晶体,后者属于共价晶体,二者晶体类型不同,故B不符合题意;
C.与CO 都属于分子晶体,则的沸点比CO低主要是由于范德华力不同,故C符合题意;
D.溶于水可与水反应生成碳酸,除了范德华力改变,共价键也发生了改变,干冰升华仅有范德华力改变,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.分子内和分子间均可形成氢键;
B.是分子晶体,是原子晶体;
D.溶于水共价键和范德华力均发生改变,干冰升华只有范德华力改变。
5.【答案】D
【解析】【解答】A. 氯化钠晶体溶于水电离出阴阳离子,破坏的是离子键,A不选;
B. 硝酸钾晶体的融化、冷却中有离子键的变化,B不选;
C. 次氯酸用于杀菌消毒与次氯酸具有强氧化性有关系,C不选;
D. 水属于分子晶体,液态水吸热蒸发要克服分子间作用力,即夏天马路洒水降温与分子间作用力有关,D选;
故答案为:D。
【分析】分子间作用力存在于分子晶体中,一般来说,分子晶体的状态发生改变时,分子间作用力发生变化。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.Ca原子核外有20个电子,基态Ca原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,基态钙原子核外没有未成对电子,A不符合题意;
B.图示晶胞中直观观察到与Ti4+最邻近的O2-位于3个面心,Ti4+位于晶胞的顶点,为8个晶胞共用,面心O2-为2个晶胞共用,则CaTiO3晶体中与每个Ti4+最邻近的O2- 有 =12个,B符合题意;
C.CaTiO3的摩尔质量为136g/mol,C不符合题意;
D.在晶体中有阳离子不一定有阴离子,如金属晶体,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.基态钙原子核外没有未成对电子;
B.与Ti4+最邻近的O2-位于面心,Ti4+位于晶胞的顶点;
C.根据均摊法计算各离子的数目,确定其化学式,进而计算其摩尔质量;
D.金属晶体中只含阳离子和自由电子。
7.【答案】C
【解析】【解答】A. 铵盐属于离子化合物,很多铵盐不含金属元素,A不符合题意;
B. 构成物质的分子中不一定含有化学键,如稀有气体都是单原子分子,分子内没有化学键,B不符合题意;
C. 非极性键也可能存在于离子化合物中,如过氧化钠中两个氧原子之间形成的化学键就是非极性键,C符合题意;
D. 共价化合物中不可能含有离子键,共价化合物一定只含共价键,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A. 铵盐不含金属元素,但属于离子化合
B.稀有气体是单原子分子,分子内没有化学键
C.Na2O2中两个氧原子之间形成的化学键就是非极性键。但是Na2O2是离子化合物
D.只要有离子键,那就是离子化合物
8.【答案】C
【解析】【解答】解:A.范德华力为电磁力的一种,为分子间作用力,故A正确;
B.范德华力影响物质的熔点、沸点,范德华力越强,物质的熔点和沸点越高,故B正确;
C.氢键属于分子间作用力,可存在于分子之间、分子之内,故C错误;
D.氢键存在于电负性较强的元素形成的氢化物中,故D正确.
故选C.
【分析】范德华力为电磁力的一种,相对较弱,影响物质的熔点、沸点,氢键属于分子间作用力,比范德华力较强,可存在于分子之间、分子之内,以此解答该题.
9.【答案】B
【解析】【解答】 由原子a~g的M层电子数可知,M层即原子的最外层,元素a~g均为第三周期元素,a、b均为活泼的金属元素,f、g均为活泼的非金属元素,所以a和f形成的化学键为离子键。c为金属元素Al,c和g形成的化合物为AlCl3,属于共价化合物。
故答案为:B
【分析】根据元素周期变的递变规律推断出a-g所代表的元素,再根据离子键的定义:得失电子形成阴阳离子通过静电作用结合的化合键来推断
10.【答案】C
【解析】【解答】A.硅晶体和二氧化硅晶体都是原子晶体,微粒间作用力都是共价键,故A不符合题意;
B.冰和干冰都是分子晶体,熔化时克服的作用力均为分子间作用力,故B不符合题意;
C.硫晶体为分子晶体,硫酸钠晶体为离子晶体,故C符合题意;
D.氯气的电子式为 ,两个氯原子的最外电子层都形成了具有8个电子的稳定结构,四氯化碳的电子式为 ,碳原子和氯原子的最外电子层都形成了具有8个电子的稳定结构,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、硅晶体和二氧化硅晶体都是原子晶体;
B、冰和干冰都是分子晶体;
C、硫晶体为分子晶体,硫酸钠晶体为离子晶体;
D、氯气的电子式为 ,四氯化碳的电子式为 。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.离子键是带相反电荷离子之间的一种静电作用,但不只是引力,还有斥力,故A符合题意
B.离子键的实质是阴阳离子的静电引力、原子核与核外电子的引力、原子核与原子核之间的斥力等多种力达到最终的平衡作用,作为静电作用,故B不符合题意
C.原子通过相互得失电子形成稳定的阴阳离子,阴阳离子通过静电作用形成离子键,形成的过程中能量降低,较稳定,故C不符合题意
D.构成离子键的是阴阳离子,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】离子键是通过阴阳离子的静电作用形成,而阴阳离子是通过原子得失电子形成,阴阳离子结合形成离子键时整体能量降低,而离子键之间存在着引力也存在着斥力,离子键的最终形成是斥力和引力达到平衡的结果
12.【答案】C
【解析】【解答】A.晶体硅和二氧化硅中均只含有共价键,属于共价晶体,故A不符合题意;
B.氯化铯和氯化钠均只含有离子键,为离子晶体,故B不符合题意;
C.金刚石含有共价键属于共价晶体,石墨为混合晶体,故C符合题意;
D.碳钢和金属铝均属于金属晶体,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.晶体硅和二氧化硅均属于共价晶体;
B.氯化铯和氯化钠均属于离子晶体;
C.金刚石为共价晶体,石墨为混合晶体;
D.碳钢和金属铝均属于晶体晶体;
13.【答案】A
【解析】【解答】解:A、知道了元素的原子序数,可以确定元素的电子层数和最外层电子数,由电子层数确定周期数,最外层电子数确定族序数,所以由元素的原子序数推测其在元素周期表中的位置,故A正确;
B、沸点高低是物质的物理性质与共价键的键长无关,共价键的键长是决定化学性质的,故B错误;
C、萤石中每个Ca2+被8个F﹣所包围,每个F﹣周围最近距离的Ca2+数目为4,故C错误;
D、与外界条件有关,温度和压强不定,所以无法估算反应热,故D错误;
故选A.
【分析】A、知道了元素的原子序数,可以确定元素的电子层数和最外层电子数;
B、沸点高低是物质的物理性质与共价键的键长无关;
C、萤石中每个Ca2+被8个F﹣所包围,每个F﹣周围最近距离的Ca2+数目为4;
D、在外界条件一定的情况下,反应热等于反应物的总键能﹣生成物的总键能.
14.【答案】A
【解析】【解答】A.非金属性越强,其单质越易与氢气化合,O的非金属性大于S,相同条件下,O2比S更易与氢气发生化合反应,故A符合题意;
B.同周期元素从左到右半径依次减小,原子半径:,故B不符合题意;
C.由Na和S组成的化合物Na2S2中含有离子键、共价键,故C不符合题意;
D.HClO的酸性比H2SO4弱,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】 由题意“Y在一定条件下产生的光线具有较强的穿透性,常用来制作路灯 ”知Y为Na元素, 由“Z的最外层电子数为最内层电子数的3倍 ”知Z为氧族元素,且由“ 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大 ”和“ X与Z同一主族 ”知,X为O元素,Z为S元素,而W为Cl元素。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.晶胞中,K原子个数=8+12×+1=12、C60个数=8×+6×=4,则C60与K原子个数之比=4:12=1:3,其化学式为K3C60,故A不符合题意;
B.棱上K原子处在顶点和面心的C60构成的八面体空隙中,故B符合题意;
C.取顶点面心的C60周围可知,等距的分子数目为12,故C不符合题意;
D.由晶胞结构可知,C60与C60的最短距离是面对角线的,则C60与C60的最短距离是apm,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.立方晶胞计算粒子个数时顶点×、面心×、棱上×
B.K原子的配位数是6,其处于由C60构成的八面体空隙中
C.只看C60,类似面心立方最密堆积,配位数12,则每个C60周围等距的分子数目为12
D.C60与C60最短距离为面对角线的一半
16.【答案】B
【解析】【解答】A.在共价化合物中不可能含有离子键,若含有离子键,该物质就属于离子化合物,A不符合题意;
B.非金属元素之间形成的化学键可能是共价键,也可能是离子键,如氯化铵中既含有离子键也含有共价键,B符合题意;
C.含有共价键的化合物可能是共价化合物,也可能是离子化合物,如铵盐等,C不符合题意;
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】离子化合物中一定由离子键,可能含有共价键,共价化合物中只有共价键。
17.【答案】D
【解析】【解答】解:A、NaCl是离子晶体,冰(固态水)的构成微粒是分子,所以属于分子晶体,二者晶体类型不同,故A错误;
B、石英(SiO2)是原子晶体,干冰(固体CO2)为分子晶体,二者晶体类型不同,故B错误;
C、金刚石是原子晶体,KCl是离子晶体,二者晶体类型不同,故C错误;
D、冰(固态水)的构成微粒是分子,所以属于分子晶体,干冰(固体CO2)为分子晶体,二者晶体类型相同,故D正确;
故选D.
【分析】根据晶体的构成微粒和微粒间的作用力分析,离子晶体是阴阳离子间以离子键结合的晶体,分子晶体是分子间以分子间作用力结合形成的晶体,原子晶体是原子间以共价键结合形成的晶体.
18.【答案】C
【解析】【解答】A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,原子半径:X(O)B.X与Y形成的化合物过氧化钠含离子键和共价键,故B不符合题意;
C.同周期非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,因此简单氢化物的热稳定性:W(H2S) >Z(SiH4),故C符合题意;
D.ZX2(SiO2)能与碱反应,能与HF反应,不能与其它酸反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则;
B.过氧化物含离子键和共价键;
C.同周期非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强;
D.SiO2能与HF反应;
19.【答案】C
【解析】【解答】解:A.离子化合物可能含共价键,如NaOH中含有离子键和共价键,所以A选项是正确的;
B.共价化合物中一定含共价键,一定不含离子键,故B不符合题意;
C.离子化合物中可能含有共价键,如KOH,故C符合题意;
D.共价化合物中只含共价键,一定不含离子键,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.离子化合物一定含有离子键,也可能含有共价键;
B.共价化合物一定含有共价键,且只能含有共价键;
C.离子化合物可能含有共价键;
D.共价化合物中一定不含离子键。
20.【答案】B
【解析】【解答】A、C、N、O、H四种元素形成的化合物不一定既有离子键,又有共价键,例如尿素分子中只有共价键,A不符合题意;
B、不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键,例如双氧水中还含有非极性键,B符合题意;
C、含极性键的共价化合物不一定是电解质,例如乙醇是非电解质,C不符合题意;
D、分子间作用力不能影响分子的稳定性,分子的稳定性与共价键有关系,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;同种非金属元素之间易形成非极性共价键,不同非金属元素之间易形成极性键,分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的,这样的分子为极性分子,以极性键结合的双原子一定为极性分子,以极性键结合的多原子分子如结构对称,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,则为非极性分子
21.【答案】(1)[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1
(2)sp和sp3;5mol
(3)正四面体;CS2(N2O、COS等)
(4)0.125
【解析】【解答】(1)铬的原子序数是24,基态铬原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1。
(2)CH3C≡N分子中饱和碳原子杂化轨道类型为sp3,形成三键的碳原子是sp杂化;单键都是 键,三键中含有1个 键,则1molCH3C≡N分子含 键数目为5NA。
(3)硫酸根中S原子的价层电子对数是4,不存在孤对电子,其空间构型为正四面体;原子数和价电子数分别都相等的是等电子体,则与CO2互为等电子体的分子有CS2、N2O、COS等。
(4)根据晶胞结构可知Cr的个数是0.5,Zn的个数是8×1/8+5×1/2=3.5,则 ,解得x=0.125。
【分析】(1)根据构造原理书写核外电子排布式;
(2)根据原子杂化方式和共价键类型进行分析;
(3)根据等电子体的概念进行分析;
(4)根据均摊法计算分子组成,然后进行计算。
22.【答案】(1)哑铃
(2)
(3)
(4);
(5)σ键、π键;和组成和结构相似,相对分子质量比大,范德华力更大,沸点更高
(6)4;
【解析】【解答】(1)O为8号元素,其基态原子的核外电子排布式为2s22s22p4,电子占据的最高能级为2p轨道,其电子云轮廓为哑铃形;
(2)从图中可以看出,在S8分子中,每个S原子形成2个共价键,则S原子的价层电子对数为4,S原子采用的轨道杂化方式是sp3;
(3)Se元素为34号元素,其原子序数为34,核内34个质子,核外34个电子,基态Se原子的核外电子排布式为;
(4)同主族元素至上而下非金属性依次减弱,因此非金属性S>Se>Te,非金属性越强,电负性越大,则电负性:;非金属性越强的元素,与氢元素的结合能力越强,则其氢化物在水溶液中就越难电离,酸性就越弱,故酸性最强的是;
(5)CS2分子中,C与S原子形成双键,结构式为S=C=S,每个双键都是含有1个σ键和1个π键,则含有的共价键类型为σ键和π键;常温下,和组成和结构相似,均为分子晶体,相对分子质量比大,范德华力更大,因此沸点更高。
(6)晶胞中S原子位于顶点和面心,共含有8×+6×=4,Zn原子位于体心,共4个,则S周围紧邻且等距的Zn有4个,1个晶胞中平均含有4个ZnS,质量为m=g=g,晶胞的体积为V=(a×10-10cm)3,则密度为ρ=== g·cm-3。
【分析】(1)S能级为球形,P能级为哑铃形
(2)与图可知,每个S形成两个个共价键,S原子的价层电子对数为4,轨道要进行sp3杂化才可以
(4)非金属性越强,电负性越强,非金属性越强,其氢化物越难电离出H+,酸性越弱
(5)CO2与CS2组成结构相似,都是分子晶体,但是相对分子质量不同,范德华力不同,由于CS2相对分子量大,范德华力大,故为液体
(6)首先利用均摊法算出一个晶胞含有几个ZnS,算出一个晶胞的质量,在计算晶胞体积,再利用p=m/v计算出密度
23.【答案】(1)B;D;A;C
(2)原子;C﹣C键长比Si﹣Si键长短,所以C﹣C键能比Si﹣Si键能大,熔化或汽化所需要的能量多,所以金刚石的熔、沸点比晶体硅高
【解析】【解答】解:(1)①NaOH是离子晶体,微粒间的作用力是离子键,熔化时破坏离子键;
②干冰属于分子晶体,干冰气化,克服的是分子间作用力;
③SiO2属于原子晶体,SiO2熔化时破坏共价键;
④钠熔化克服金属键,
故答案为:①B ②D ③A ④C;(2)①非金属单质的晶体类型主要有2种:原子晶体和分子晶体,由于作用力强弱相差悬殊,物理性质(熔、沸点、硬度)差别也甚大,因此根据表中数据可以看出单质晶体硼的熔、沸点、硬度都介于典型的原子晶体,金刚石和晶体硅之间,因此晶体硼当属原子晶体;
故答案为:原子;
②C﹣C键长比Si﹣Si键长短,所以C﹣C键能比Si﹣Si键能大,熔化或汽化所需要的能量多,所以金刚石的熔、沸点比晶体硅高,所以金刚石的熔沸点高于晶体硅,
故答案为:C﹣C键长比Si﹣Si键长短,所以C﹣C键能比Si﹣Si键能大,熔化或汽化所需要的能量多,所以金刚石的熔、沸点比晶体硅高.
【分析】(1)一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间存在离子键、非金属元素之间存在共价键,分子晶体和原子晶体中存在共价键、离子晶体中存在离子键,分子晶体熔化时破坏分子间作用力、原子晶体熔化时破坏共价键、离子晶体熔化时破坏离子键,以此解答该题;(2)①根据表中数据可以看出单质晶体硼的熔、沸点、硬度都介于典型的原子晶体,金刚石和晶体硅之间,以此判断;
②原子晶体共价键键长越长熔沸点越低.
24.【答案】(1);4
(2)Mn的第三电离能失去的是半充满的3d5电子,而铁的第三电离能失去的是3d6电子
(3)三角锥;sp3;;乙烷
(4)ZnTe;( , , );
【解析】【解答】(l)铜是29号元素,基态Cu2+的外围电子排布式为3d9,外围电子排布图为 ;铁为26号元素,Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,含有4个未成对电子,故答案为: ;4;(2)Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,失去2个电子后达到3d5稳定结构,再失去1个电子较难,而Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,失去一个电子后3d变成半充满的稳定状态,所以Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能,故答案为:Mn的第三电离能失去的是半充满的3d5电子,而铁的第三电离能失去的是3d6电子;(3)氨气分子中的N原子有3个σ键和1个孤电子对,空间构型为三角锥形;甲苯分子上甲基的碳原子形成4个σ键,杂化方式为sp3;氨硼烷化合物(NH3 BH3)是一种新型化学氢化物储氢材料,氨硼烷中N原子提供孤电子对与B形成氢键,结构式为 ;等电子体具有相同的原子数和价电子数,与氨硼烷互为CH3CH3,名称为乙烷,故答案为:三角锥;sp3; ;乙烷;(4)①顶点与面心的Te原子之间距离最短,该距离等于晶胞棱长的 倍,则晶胞棱长= a pm= a×10-10 cm,Te处于晶胞顶点与面心,晶胞中Te原子数目=8× +6× =4,Zn原子处于晶胞内部,Zn原子数目=4,化学式为ZnTe,故答案为:ZnTe;②如图坐标中,已知a、b、c的原子坐标参数分别为(0,0,0)、( ,0, )、( , , ),过前、后、左、右四个面心Te的平面将晶胞上下2等分,该平面平行坐标系中面xOy,过体内Zn原子且平行坐标系中面xOy的平面又将上半部、下半部再次平分,针对坐标系的其它面也相同。c、d到xOy面的距离相等,即参数z关系,d到yOz面的距离是c的3倍,即参数x关系,b的参数y=0,c的参数y= ,则d到xOz面距离是c的3倍,即y参数关系,故d的参数:x= ,y= ,z= ,即参数坐标为( , , ),故答案为:( , , );③顶点与面心的Te原子之间距离最短,该距离等于晶胞棱长的 倍,则晶胞棱长= a pm= a×10-10 cm,晶胞质量=4× g= g,晶体密度= = g/cm3,故答案为: 。
【分析】(1)铜是29号元素,基态Cu2+的外围电子排布式为3d9;铁为26号元素,Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,据此分析解答;(2)Mn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,据此分析解答;(3)氨气分子中的N原子有3个σ键和1个孤电子对;甲苯分子上甲基的碳原子形成4个σ键,没有孤电子对;氨硼烷中N原子提供孤电子对与B形成氢键,等电子体具有相同的原子数和价电子数,据此分析解答;(4)①根据均摊法计算解答;②如图坐标中,过前、后、左、右四个面心Te的平面将晶胞上下2等分,该平面平行坐标系中面xOy,过体内Zn原子且平行坐标系中面xOy的平面又将上半部、下半部再次平分,据此分析解答;③顶点与面心的Te原子之间距离最短,该距离等于晶胞棱长的 倍,则晶胞棱长= a结合晶胞质量计算晶体密度。
25.【答案】(1)a、d
(2)三角锥形;sp3
【解析】【解答】解:(1)非金属元素原子之间易形成共价键,B原子含有空轨道、O原子含有孤电子对,所以B原子和O原子之间存在配位键,分子之间存在范德华力,水分子中的O原子和其它分子中的H原子易形成氢键,所以不涉及的是离子键和金属键,故选:a、d;(2)H3O+中O原子价层电子对个数=3+ (6﹣1﹣3×1)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形结构,阴离子中中心原子B原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以B原子采用sp3杂化方式,
故答案为:三角锥形;sp3.
【分析】(1)非金属元素原子之间易形成共价键,含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键,分子之间存在范德华力,水分子中的O原子和其它分子中的H原子易形成氢键,无金属单质,所以无金属键;(2)根据价层电子对互斥理论确定H3O+空间构型、阴离子中中心原子杂化方式.