第9周 金属晶体与离子晶体 配合物与超分子
(时间:30 min 满分:39分)
选择题(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列物质中,含有非极性共价键的离子晶体是( )
A.NaCl B.Na2O C.Na2O2 D.Ba(OH)2
2.下列叙述正确的是( )
A.任何晶体中,若含有阳离子,就一定含有阴离子
B.金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子间的相互作用
C.价层电子数越多,金属元素的金属性越强
D.含有金属元素的离子不一定是阳离子
3.下列有关离子晶体的说法正确的是( )
A.离子晶体中一定含有金属元素,含有金属元素的化合物一定是离子晶体
B.离子键只存在于离子晶体中,离子晶体中一定含有离子键
C.离子晶体中不可能含有共价键
D.离子晶体受热熔化破坏化学键,吸收热量,属于化学变化
4.下列有关配位键的说法不正确的是( )
A.配位键也是一种静电作用
B.配位键的实质也是一种共价键
C.形成配位键的电子对由成键双方原子提供
D.配位键具有饱和性和方向性
5.下列过程与配合物的形成无关的是( )
A.除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液
B.向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失
C.向Fe3+溶液中加入KSCN溶液
D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
6.离子晶体熔点的高低取决于晶体中阳离子与阴离子之间的静电作用,静电作用大则熔点高,静电作用小则熔点低。离子所带电荷数越多,半径越小,离子键越强。试根据学过的知识,判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是( )
A.KCl>NaCl>BaO>CaO B.NaCl>KCl>CaO>BaO
C.CaO>BaO>NaCl>KCl D.CaO>BaO>KCl>NaCl
7.下列数据是对应物质的熔点表,有关判断正确的是( )
Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2
920 ℃ 97.8 ℃ 1 291 ℃ 190 ℃ 2 073 ℃ -107 ℃ -57 ℃ 1 723 ℃
A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
B.在共价化合物分子中各原子都形成8电子结构
C.同族元素的氧化物不可能形成不同类型的晶体
D.金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
8.配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物。2CoCl2+2NH4Cl+8NH3+H2O2===2[Co(NH3)5Cl]Cl2+2H2O。下列说法正确的是( )
A.配位化合物[Co(NH3)5Cl]Cl2的配位数为5
B.提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C.[Co(NH3)5Cl]2+中存在配位键、共价键和离子键
D.氧化剂H2O2是离子晶体
9.石墨晶体是层状结构。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是( )
①石墨中仅存在共价键;②石墨是混合型晶体;③石墨中的C为sp2杂化;④石墨的二维结构内,每个C原子的配位数为6;⑤石墨中碳原子数和C—C数之比为1∶2;⑥石墨和金刚石的硬度相同;⑦石墨层内导电性和层间导电性不同;⑧每个六元环完全占有的碳原子数是2
A.全对 B.除⑤外
C.除①④⑤⑥外 D.除⑥⑦⑧外
10.某物质的结构如图所示:
下列有关该物质的分析正确的是( )
A.该物质分子中不存在σ键
B.该物质的分子内只存在共价键和配位键两种作用力
C.该物质是一种配合物,其中Ni为中心原子
D.该物质的分子中C、N、O均存在孤电子对
11.冠醚是一种超分子,它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并 18 冠 6与K+形成的螯合离子(由中心离子和含有两个或两个以上配位原子的配体通过配位键形成的具有环状结构的配合物离子)的结构如图所示(→表示配位键,由提供电子对的原子指向提供空轨道的原子)。下列说法错误的是( )
冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm)
15 冠 5 170~220 Na+(204)
18 冠 6 260~320 K+(276)、Rb+(304)
21 冠 7 340~430 Cs+(334)
A.冠醚可以用来识别碱金属离子
B.二苯并 18 冠 6也能适配Li+
C.该冠醚分子中碳原子的杂化方式有2种
D.一个螯合离子中配位键的数目为6
12.(2025·山东百师联盟月考)超分子有分子识别特性。“杯酚”可与C60形成超分子M(结构如图),借助杯酚分离C60、C70固体混合物的实验过程如下。
下列说法正确的是( )
A.M中C60与杯酚通过共价键相互结合 B.C70溶于甲苯,杯酚溶于氯仿
C.分离滤液A可回收杯酚 D.蒸馏滤液B可获得C70
13.已知某离子晶体的晶胞示意图如图所示,其摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为d g/cm3,下列说法中正确的是( )
A.晶体晶胞中阴、阳离子的个数都为1
B.晶体中阴、阳离子的配位数都是4
C.该晶胞可能是CsCl的晶胞
D.该晶体中两个距离最近的阳离子的核间距为 cm
第9周答案与解析
1.C 解析:题给四种物质都是离子晶体,NaCl和Na2O不含共价键,Na2O2含非极性共价键,Ba(OH)2含极性共价键,故选C。
2.D 解析:金属晶体中虽存在阳离子,但没有阴离子,A错误;金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子与自由电子之间的相互作用,B错误;价层电子数多的金属元素的金属性不一定强,如Fe的价层电子数比Na多,但Fe的金属性却没有Na的强,C错误;含有金属元素的离子不一定是阳离子,如[Al(OH)4]-是阴离子,D正确。
3.B 解析:离子晶体中不一定含有金属元素(如氯化铵),含有金属元素的化合物不一定是离子晶体(如氯化铝),A错误;含有离子键的化合物一定是离子晶体,离子晶体中一定含有离子键,B正确;离子晶体中可能含有共价键(如过氧化钠),C错误;离子晶体受热熔化时,虽然离子键被破坏,吸收热量,但没有生成新的物质,不属于化学变化,D错误。
4.C 解析:共用电子对存在静电作用,配位键本质为共用电子对,所以也是一种静电作用,A正确;配位键指含有空轨道的原子或离子和含有孤电子对的分子或离子形成的“电子给予—接受”键,实质也是一种共价键,具有方向性和饱和性,B、D正确;形成配位键的原子,一方提供空轨道,另一方提供孤电子对,C错误。
5.A 解析:二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠和水都不是配合物,所以与配合物的形成无关,故A选;银离子和氨水反应生成氢氧化银沉淀,氢氧化银能和氨水反应生成银氨配合物,所以与配合物的形成有关,故B不选;铁离子和硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁配合物,所以与配合物的形成有关,故C不选;铜离子和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜和氨水反应生成氢氧化四氨合铜,所以与配合物的形成有关,故D不选。
6.C 解析:Ca2+、O2-、Ba2+都带2个电荷,Na+、Cl-、K+都带1个电荷,r(Ca2+)BaO>NaCl>KCl,C正确。
7.D 解析:金属晶体由金属阳离子和电子构成,是金属晶体,不是离子晶体,所以含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,选项A错误;共价化合物分子中各原子最外层电子不一定为8电子结构,如HCl、BCl3等,选项B错误;C和Si同主族,但氧化物的晶体类型不同,CO2属于分子晶体,SiO2属于共价晶体,所以同族元素的氧化物可能形成不同类型的晶体,选项C错误;由表中数据可知,Na的熔点比AlCl3低,AlCl3属于分子晶体,所以金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高,选项D正确。
8.B 解析:由配位化合物[Co(NH3)5Cl]Cl2可知,内界为[Co(NH3)5Cl]2+,Co3+为中心离子,5个NH3和1个Cl-是配体,该配位化合物的配位数为5+1=6,故A错误;在[Co(NH3)5Cl]2+配合物离子中,中心离子Co3+提供空轨道,NH3和Cl-是配体,N原子和Cl原子提供孤电子对,故B正确;[Co(NH3)5Cl]2+中氨分子内存在N—H共价键,Co3+与氨分子之间形成配位键,Co3+与Cl-之间也形成配位键,则[Co(NH3)5Cl]2+中有配位键、共价键,没有离子键,故C错误;H2O2属于分子晶体,故D错误。
9.C 解析:①不正确,石墨中存在范德华力和共价键;②③正确;④不正确,石墨的二维结构内,每个C原子的配位数为3;⑤不正确,石墨中碳原子数和C—C数之比为2∶3;⑥不正确,石墨质软,金刚石的硬度大;⑦⑧正确。
10.C 解析:选项A,单键都是σ键,双键中也含有σ键,该物质中存在σ键;选项B,该物质的分子内存在氢键、共价键、配位键三种作用力;选项C,Ni具有空轨道,接受孤电子对,是配合物的中心原子;选项D,C最外层的4个电子全部参与成键,没有孤电子对。
11.B 解析:由表知,碱金属离子在冠醚空腔直径范围内,冠醚可以识别碱金属离子,A正确;Li+半径小于Na+半径,则二苯并 18 冠 6不能适配Li+,B错误;该冠醚分子中碳原子的杂化方式有sp3、sp2杂化两种,C正确;由图可知,一个螯合离子中含6个“O→K+”配位键,D正确。
12.B 解析:超分子M中C60与杯酚通过范德华力相互结合,A错误;过滤1所得的滤液A为C70的甲苯溶液,M不溶于甲苯,加入氯仿后M中的杯酚溶解、C60不溶,过滤2所得的滤液B为杯酚的氯仿溶液,则C70溶于甲苯,杯酚溶于氯仿,B正确;分离滤液A可获得甲苯和C70,蒸馏滤液B可回收杯酚,C、D错误。
13.D 解析:据均摊法可知,在这个晶胞中阳离子位于棱上和体心,数目=12×+1=4,阴离子位于顶角和面心,数目=8×=4,A项错误;晶体中,由体心的阳离子看出周围有6个阴离子,每个阴离子周围有6个阳离子,所以晶体中,阴、阳离子的配位数都为6,B项错误;由晶胞中阴、阳离子的半径相对大小可知,该晶胞不可能是CsCl的晶胞,C项错误;因为晶胞中阴、阳离子的个数都为4,则晶胞的体积为 cm3,晶胞的边长为 cm,两个距离最近的阳离子的核间距为晶胞面对角线长度的一半,即 cm,D项正确。