课时数智作业(二十七)
1.D [纳米SiO2为无定形态,不属于晶体,不具有对光的各向异性,A项错误;二氧化硅为共价晶体,纳米二氧化硅不属于晶体,二者熔点不同,B项错误;同分异构体是指分子式相同、结构不同的化合物,晶体二氧化硅(SiO2)中没有分子,C项错误;纳米SiO2不是晶体,SiO2是共价晶体,可用X射线衍射实验区分纳米SiO2与晶体SiO2,D项正确。 ]
2. C [硫化锌晶体为离子晶体,干冰为分子晶体,二者晶体类型不相同,A项错误;由晶胞结构可知,Zn2+位于晶胞的顶点和面心,Zn2+个数为8×+6×=4,S2-位于晶胞的体内,S2-个数为4,晶胞中Zn2+和S2-的数目相等,B项错误;由晶胞结构可知,1个S2-周围距离最近的Zn2+个数为4,由晶胞中Zn2+和S2-的数目相等,可知Zn2+周围距离最近的S2-的个数也为4,即Zn2+的配位数为4,C项正确;氧化锌和硫化锌都是离子晶体,氧离子的半径小于硫离子,所以氧化锌的离子键键能大于硫化锌,熔点也高于硫化锌,D项错误。]
3.C [离子晶体的配位数与第一电离能无关,A项不符合题意;水分子间形成的氢键数目大于氟化氢分子间形成的氢键数目,故水的沸点高于氟化氢的沸点,B项不符合题意;石墨属于混合型晶体,层内包含大π键,层间为范德华力,能导电的原因是碳原子中未杂化的p轨道重叠,使p轨道上的电子可在整个碳原子平面中运动,C项符合题意;C60、S8均为分子晶体,C60的相对分子质量大于S8的相对分子质量,故C60的范德华力更强,熔点更高,D项不符合题意。]
4.C [2p、3p轨道的能量不同,A错误;CN-的配位原子为C,B错误;1 mol K3[Fe(CN)6]中含π键数目为12NA,D错误。]
5.D [[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构,Cu2+不是sp3杂化,A错误;NH3中N有1个孤电子对,H—N—H的键角小于[Cu(NH3)4]2+中H—N—H的键角,B错误;因为N和O都有孤电子对,但O电负性更大,吸引孤电子对能力强,NH3提供孤电子对能力更强,配位键更稳定,C错误;加入稀硝酸会与[Ag(NH3)2]+反应生成N和Ag+,Ag+与Cl-反应生成AgCl白色沉淀,D正确。]
6.D [根据图示推出晶胞顶点、面心、内部存在K,该晶胞的俯视图为,D错误。]
7.解析:(1)②x、y为整数,根据图中信息Co、Al都只有一个原子,而氧(白色)原子有3个,Al与O最小间距大于Co与O最小间距,则Al在顶点,因此Co在晶胞中的体心位置;晶体中一个Al周围与其最近的O原子,以顶点Al分析,面心的O原子一个横截面有4个,三个横截面共12个,因此晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为12。(2)②Ca2+个数为2+4×+4×=3,C个数为2+2×+2×=3,则其化学式为CaCN2;以体内C进行分析,其俯视图为,因此距离最近的钙离子个数为6。(3)②由晶体结构图知,三个硼镁化合物晶胞无隙并置;由晶胞沿c轴的投影图知,每个晶胞结构中有4个Mg的位置在60°夹角的顶点位置,有4个Mg在120°夹角的顶点位置,由“均摊法”可知,每个晶胞中含有Mg的个数为4×+4×=1,即每个晶胞中Mg原子的个数为1。B在晶胞体内,每个晶胞中B原子的个数为2,则该物质的化学式为MgB2。由图可知,B—B最近距离即为底面菱形长对角线的,即B—B最近距离为a。
答案:(1)①晶体 ②体心 12 (2)①< [CuNH3]2+形成配位键后,由于Cu2+对电子的吸引,使得电子云向Cu2+偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂 ②CaCN2 6
(3)①NaCl为离子晶体,SiCl4为分子晶体 SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体,其熔点依次升高;分子晶体中,组成与结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔点越高 正四面体形 sp3 ②1 MgB2 a
8.解析:(3)根据图示可知该晶体的化学式表示为
[Cu(H2O)4]SO4·H2O;该晶体中存在配位键,配位键和O—H、S—O为极性共价键,[Cu(H2O)4]2+和S间存在离子键,水分子和配位水分子之间以及水分子和硫酸根离子之间存在氢键;水分子①的键角大于104.5°,原因是①中水分子形成氢键,导致中心氧原子孤电子对对成键电子对斥力减小。(4)根据均摊法知,晶胞中[HfBr6]n-个数:8×+6×=4,K+个数:8,故化学式为K2[HfBr6]。
答案:(1)5d26s2 哑铃形
(2) sp3
(3)[Cu(H2O)4]SO4·H2O abde 大于 ①中水分子形成氢键,导致中心氧原子孤电子对对成键电子对斥力减小
(4)K2[HfBr6] 4 a
1/1课时数智作业(二十七) 晶体结构与性质 配合物与超分子
(建议用时:40分钟 总分:50分)
(每小题只有一个选项正确,每小题3分,共18分)
1.(人教版选择性必修2内容改编)纳米SiO2为无定形(非晶态)白色粉末,颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强。下列关于纳米SiO2的说法正确的是( )
A.对光有各向异性
B.熔点与晶体SiO2相同
C.与晶体SiO2互为同分异构体
D.可用X射线衍射实验区分纳米SiO2与晶体SiO2
2.(鲁科版选择性必修2内容改编)锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是( )
A.该晶体类型与干冰的晶体类型相同
B.该晶胞中Zn2+和S2-数目不相等
C.Zn2+的配位数为4
D.氧化锌的熔点低于硫化锌
3.(2025·枣庄模拟)下列事实与解释均正确且相互对应的是( )
选项 事实 解释
A CsCl晶体中Cs+的配位数为8,NaCl晶体中Na+的配位数为6 第一电离能:CsB 沸点:H2O>HF O—H…O的键能大于F—H…F的键能
C 石墨能导电 石墨中未杂化的p轨道相互平行且重叠,使p轨道上的电子可在整个碳原子平面中运动
D 熔点:C60>S8 C60为共价晶体,S8为分子晶体
4.(2025·贵阳模拟)配合物K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+。下列说法正确的是( )
A.铁原子的2p和3p轨道的形状、能量均相同
B.配体CN-中配位原子为N
C.K3[Fe(CN)6]中提供孤电子对的是CN-
D.1 mol配合物K3[Fe(CN)6]中所含π键数目为6NA
5.(2025·湖北新八校联盟模拟)配位化合物是一类重要的化合物,下列有关说法正确的是( )
A.[Cu(NH3)4]2+中Cu2+杂化方式为sp3杂化
B.NH3中H—N—H的键角大于[Cu(NH3)4]2+中H—N—H的键角
C.由于O的电负性比N大,[Cu(H2O)4]2+比[Cu(NH3)4]2+的配位键更稳定
D.向[Ag(NH3)2]Cl溶液中加入稀硝酸会产生白色沉淀
6.(2024·沈阳一模)某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,如图表示1/8晶胞。下列说法错误的是( )
A.该晶胞的体积为8a3×10-30 cm3
B.K和Sb原子数之比为3∶1
C.与K最邻近的Sb原子数为4
D.该晶胞的俯视图为
7.(18分)(2023·真题精选)(1)(广东卷,节选)①在X射线衍射图谱中出现了NH4Al(OH)2CO3的明显衍射峰,则NH4Al(OH)2CO3属于________(填“晶体”或“非晶体”)。
②由CoCl2可制备AlxCoOy晶体,其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距,x、y为整数,则Co在晶胞中的位置为________;晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为________。(3分)
(2)(浙江6月卷,节选)①给出H+的能力:NH3________[CuNH3]2+(填“>”或“<”),理由是___________________________________。
②某含氮化合物晶胞如图,其化学式为________,每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为__________。(5分)
(3)(全国乙卷,节选)①已知一些物质的熔点数据如下表:
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 -68.8
GeCl4 -51.5
SnCl4 -34.1
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是___________________。
分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因:____________________________。
SiCl4的空间结构为____________,其中Si的轨道杂化形式为________。
②一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如图所示,晶胞中含有________个Mg。该物质的化学式为________,B—B最近距离为_________________________。(10分)
8.(14分)(2025·青岛模拟)金属及其化合物广泛应用于生产、生活、国防等多个领域。回答下列问题:
(1)金属Hf(原子序数72)常用于钨丝制造工业,其基态原子价电子排布式为________。基态Br原子能量最高的电子所在轨道形状为____________。(2分)
(2)AlCl3、FeCl3等金属氯化物易发生二聚,写出AlCl3二聚物的结构式:______________,该分子中Al原子的杂化方式为_____________。(2分)
(3)CuSO4·5H2O简单的平面结构如图,则该晶体的配合物化学式可以表示为______________。
该晶体中含有的微粒间作用力有________(填字母)。
a.离子键 b.氢键 c.非极性共价键
d.极性共价键 e.配位键
水分子①的键角________(填“大于”“小于”或“等于”)104.5°,原因为______________________________________________。(4分)
(4)金属Hf溴化物离子八面体钾盐晶胞结构如图,化学式为______________。K+的配位数为________,若晶胞参数为a nm,则K+之间的最近距离为________nm,K+与[HfBr6]n-中心的最近距离为_____________nm。(6分)
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