新高考化学晶体的结构与性质专项训练专项练习含答案

1、新高考化学晶体的结构与性质专项训练专项练习含答案一、晶体的结构与性质1元素 x位于第 4 周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2；元素 y基态原子的3p 轨道上有1 对成对电子。x与 y形成的化合物的晶胞结构如图所示，下列关于该晶体的说法正确的是（）a该晶体属于原子晶体bx2+的配位数为8，y2-的配位数为4c与每个y2-距离最近且相等的y2-共有 12 个d该晶体的熔点比氧化锌高2有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是a晶胞中原子的配位数分别为6， 8， 8， 12b空间利用率的大小关系为 hihbrhclc含有共价键的晶体一定具有高的熔沸点及硬度d

2、空间利用率面心立方最密堆积六方最密堆积 体心立方密堆积5下列表述不正确的是（）a熔点： cf4ccl4cbr4碳化硅晶体硅c晶格能： nafnaclnabrnald熔点： namgal6根据下列叙述，推测可能属于金属晶体的是（）a由分子间作用力结合而成，熔点很低b固体或熔融状态下易导电，熔点在1000左右c由共价键结合成空间网状结构，熔点很高d固体不导电，熔融状态下亦不导电，但溶于水后能导电7(1)下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是_ a第一电离能：clspsib共价键的极性：hfhclhbrhic晶格能： naf naclnabrnaid热稳定性：mgco3caco3srco3baco3

3、(2)fecl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的 fecl3的结构式为_，其中 fe 的配位数为 _ (3)nh4h2po4中，电负性最高的元素是_；p的_杂化轨道与 o 的2p 轨道形成 _键。 nh4h2po4和 lifepo4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示。这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为 _（用 n 代表 p 原子数）。(4)高温高压下 co2的晶体结构与sio2相似，该晶体熔点比 sio2晶体 _（填 “ 高”或“ 低” ）。硅酸盐和 sio2一样，都是以硅氧四面体作为基本结

4、构单元，图中表示一种含 n 个硅原子的单链式多硅酸根的结构（投影如图），si 原子的杂化类型为_，其化学通式可表示为_ (5)四方晶系 cufes2晶胞结构如图所示（下一页）。cu2的配位数为 _，s2-的配位数为 _已知： ab0.524 nm， c1.032 nm，na为阿伏加德罗常数的值，cufes2晶体的密度是 _ g?cm-3(列出计算式 )。8海水是资源宝库，蕴藏着丰富的化学元素，如氯、溴、碘等。完成下列填空：（1）氯离子原子核外有_种不同运动状态的电子、有_种不同能量的电子。（2）溴在周期表中的位置_。（3）卤素单质及其化合物在许多性质上都存在递变规律，请说明下列递变规律的原因。

5、 熔点按 f2、 cl2、br2、i2的顺序依次升高，原因是_。 还原性按cl、br、i的顺序依次增大，原因是_。（4）已知 x2 （g） + h2 （g）2hx （g） + q（x2 表示 cl2、br2），如图表示上述反应的平衡常数 k 与温度 t 的关系。 q 表示 x2 （g）与 h2 （g）反应的反应热，q_0（填 “ ”、“ ”或“ =”）。 写出曲线b 表示的平衡常数k 的表达式， k=_（表达式中写物质的化学式）。（5）（ cn）2是一种与cl2性质相似的气体，在（cn）2中 c显+3 价， n 显-3 价，氮元素显负价的原因 _，该分子中每个原子都达到了8 电子稳定结构，写出

6、（cn）2的电子式 _。9下图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：（1）上述晶体中，粒子之间仅以共价键结合形成的晶体是_。（2）冰、金刚石、mgo、2cacl、干冰 5 种晶体的熔点由高到低的顺序为_。（3）nacl晶胞与mgo晶胞相同，nacl晶体的晶格能 _（填 “ 大于 ” 或“ 小于 ” ）mgo晶体，原因是_。（4）2cacl晶体中2ca的配位数为 _。（5）冰的熔点远高于干冰，除2h o是极性分子、2co是非极性分子外，还有一个重要的原因是 _。（ 1）原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置，金属钾是体心立方晶系，其构型如图。其中原子坐标参数a(0,0,0)、(1,0,0

7、)b，则c原子的坐标参数为_。（2）钾晶体的晶胞参数为apm。假定金属钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切，则钾原子的半径为_pm，晶体钾的密度计算式是_3g/ cm。10 砷化镓 ( gaas) 是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：( 1) 写出基态as 原子的核外电子排布式_。( 2) ascl3分子的立体构型为_，其中 as的杂化轨道类型为_。( 3) gaf3的熔点高于1000， gacl2的熔点为77. 9，其原因是 _。( 4) gaas的熔点为1238，密度为g/ cm3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，ga 与 as

8、以_键结合。 ga和 as的摩尔质量分别为mgag/ mol 和 masg/mol，原子半径分别为rgapm 和 raspm，阿伏加德罗常数值为na，则 gaas晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。11 含硅元素的化合物广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成岩石晶体硅(熔点1410)用途广泛，制取与提纯方法有多种(1)炼钢开始和结束阶段都可能发生反应：si+2feo高温2fe+sio2，其目的是_a得到副产品硅酸盐水泥 b制取 sio2，提升钢的硬度c除去生铁中过多的si杂质 d除过量feo，防止钢变脆(2)一种由粗硅制纯硅过程如下：si(粗)2cl460sicl4蒸馏 sicl4(纯)2

9、h1100si(纯)，在上述由 sicl4制纯硅的反应中，测得每生成 1.12kg 纯硅需吸收a kj热量，写出该反应的热化学方程式： _对于钠的卤化物(nax)和硅的卤化物(six4)下列叙述正确的是_anax易水解bsix4是共价化合物cnax的熔点一般高于six4dsif4晶体是由共价键形成的空间网状结构(3)粗硅经系列反应可生成硅烷(sih4)，硅烷分解也可以生成高纯硅硅烷的热稳定性弱于甲烷，所以si元素的非金属性弱于c 元素，用原子结构解释其原因：_(4)此外，还可以将粗硅转化成三氯氢硅(sihcl3)，通过反应： sihcl3(g)+h2(g)? si(s)+3hcl(g) 制得高

10、纯硅不同温度下，sihcl3的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时，各反应物的物质的量之比 )的变化关系如图所示下列说法正确的是_(填字母序号 )a该反应的平衡常数随温度升高而增大b横坐标表示的投料比应该是32n(sihcl )n(h )c实际生产中为提高sihcl3的利用率，可适当降低压强(5)硅元素最高价氧化物对应的水化物是h2sio3室温下， 0.1mol/l 的硅酸钠溶液和0.1mol/l 的碳酸钠溶液，碱性更强的是_，其原因是 _已知：h2sio3：ka1=2.01010、ka2=1.01012，h2co3：ka1=4.3107ka2=5.610 1112 有下列八种物质：氯化钙、

11、金刚石、硫、氢氧化钠、二氧化硅、干冰，回答有关这六种物质的问题。(用编号回答 )(1)将这八种物质按不同晶体类型分成四组，并填写下表：晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体各组中物质的编号_(2)属于共价化合物的是 _；含有共价键的离子化合物是_；(3)其中硬度最大的物质是_；熔点最低的物质是 _。【参考答案】 * 试卷处理标记，请不要删除一、晶体的结构与性质1c【解析】【分析】元素 x位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为2，所以该原子有30 个电子，为zn 元素；元素y基态原子的p 轨道上有 1 对成对电子，说明3p 轨道上有 4 个电

12、子，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，则 y是 s元素，则化学式为zns ，据此解题。【详解】azns含有 zn2+和 s2-，属离子晶体，故a 错误；b因为化学式为zns，所以 y2-离子的配位数为4，则 x2+离子的配位数也为4，故 b错误；c由晶胞可知，与每个x2+距离最近的x2+在其面心，则共有3 82=12 个，故 c 正确，d离子晶体zno的晶格能比zns大，则 zno的熔点比zns高，故 d 错误；故答案为c。2d【解析】【分析】【详解】a为六方最密堆积，此结构为六方最密堆积晶胞的13，配位数为12，a 不正确；b、的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，其

13、大小关系为hbrhcl ，则范德华力hihbrhcl，沸点 hihbrhcl ，则沸点由高到底的顺序：hfhihbrhcl ，b 选项正确；c含有共价键的晶体可能是分子晶体、原子晶体或部分离子晶体（如naoh 晶体），若为分子晶体，则不一定有高的熔沸点及硬度，故c项错误；d空间利用率：面心立方最密堆积=六方最密堆积，都为74%，故 d 项错误；答案选 b。5d【解析】【分析】【详解】a.a 项中均为分子晶体，其熔点和分子间作用力有关，分子间作用力越大，熔点越高，对组成和结构相似的分子晶体而言，相对分子质量越大，分子间作用力越大，故a 正确；b.b项中均为原子晶体，形成共价键的原子半径越小，共价

14、键越强，硬度越大，故b 正确；c.c项中均为离子晶体，形成离子晶体的离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，晶格能越大，离子半径：f-cl-br-naclnabrnal ，故 c正确；d.d 项中均为金属晶体，形成金属键的金属阳离子半径越小，所带电荷越多，金属键越强，金属晶体的熔点就越高，离子半径：na+mg2+al3+，熔点： almgna，故 d 错误；故答案选： d。6b【解析】【分析】【详解】a由分子间作用力结合而成，熔点很低，为分子晶体，a错误；b固体或熔融后易导电，不是很高，排除石墨等固体，应为金属晶体，b正确；c由共价键结合成网状晶体，熔点很高，为原子晶体，c 错误；d固体不

15、导电，熔融状态下亦不导电，但溶于水后能导电，应为分子晶体，d错误；故合理选项是b。7bc 4 o sp3 (pno3n+1)(n+2)-高 sp3 (sio3)n 2n- 4 4 221a464+456+832(0.5241.032)10n【解析】【分析】(1)a第一电离能，一般与非金属性成正比，当电子亚层处于半满、全满时出现反常；b对于氢化物分子，非金属性越强，键的极性越强；c晶格能与离子的带电荷成正比，与离子半径的平方成反比；d热稳定性与分解产物的稳定性有关。(2)蒸汽状态下以双聚分子存在的 fecl3的结构式与al2cl6类似，由结构可确定 fe 的配位数。(3)nh4h2po4中，电负

16、性最高的元素也就是非金属性最强的元素；p与周围的4 个 o 原子相连，价层电子对数为4，从而确定与 o 的 2p 轨道形成的键型。由两个已知结构式寻找规律，得出图中磷酸根离子的化学式通式。(4)比较原子晶体熔点，可比较原子半径，半径越小，熔点越高。图中表示一种含 n 个硅原子的单链式多硅酸根的结构，si 原子的价层电子对数为4，由此确定杂化类型，确定化学通式时，可采用均摊法。(5)cu2位于面心，有2 个 s2-与它相连； 1 个 s2-与 2 个 cu2+、2 个 fe2+相连。已知：ab0.524 nm，c1.032 nm，可求出体积，na为阿伏加德罗常数的值，求cufes2晶体的密度，只

17、需求出 1 个晶胞中所含离子的数目。【详解】(1)a由于 p 原子的 3p 轨道半充满，第一电离能出现反常，所以第一电离能：clpssi，a 不正确；b对于氢化物分子，非金属性越强，键的极性越强，所以共价键的极性：hfhclhbrhi，b 正确；c晶格能与离子的带电荷成正比，与离子半径的平方成反比，所以晶格能：nafnaclnabrnai，c 正确；d对于同主族元素的碳酸盐，金属性越强，其氧化物越稳定，碳酸盐的热稳定性越差，所以热稳定性：mgco3caco3srco3 k=222chbrc brc h（）（）氮原子半径小于碳原子，氮原子吸引电子的能力比碳原子强，氮和碳之间共用电子对偏向氮原子，

18、氮显负价【解析】【详解】1氯离子原子核外有18 个电子，为不同的运动状态，处于5 种不同的轨道，故答案为：18；5；2溴与氯在同一主族，核电荷数为35，在周期表中第四周期、 a，故答案为：第四周期、 a；23f、2cl、2br、2i的相对分子质量逐渐增大，且都属于分子晶体，单质的相对分子质量越大，则熔点越高，故答案为：2f、2cl、2br、2i都是分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强；元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越强，非金属性clbri，cl、br、i半径依次增大，失电子的能力依次增强，还原性依次增大，故答案为：从cl、br、i半径依次增大，失电子的能力依次增强，还

19、原性依次增大；4 由图象可知，升高温度平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，q0，故答案为：；同一温度时，a 曲线的 k 值最大，说明卤素单质与氢气化合的能力最强，cl2、br2中 cl2的氧化性最强，所以最易与氢气化合的是氯气，所以b 曲线表示 br2与 h2反应时 k 与 t 的关系平衡常数等于生成物与反应物的浓度幂之积，k=222c hbrc brc h（）（），故答案为：222chbrc brc h（）（）；5 n的非金属性较c 强，氮原子吸引电子的能力比碳原子强，氮和碳之间共用电子对偏向氮原子，氮显负价，电子式为，故答案为：氮原子半径小于碳原子，氮原子吸引电子的

20、能力比碳原子强，氮和碳之间共用电子对偏向氮原子，氮显负价；。9金刚石晶体金刚石 mgo2cacl冰干冰小于mgo 晶体中离子的电荷数大于nacl 晶体中离子电荷数，且r（mg2+）r（na+）r（o2-）离子晶体 分子晶体，分子间能形成氢键时，沸点反常的高；根据晶胞具体构型计算相关问题。【详解】（ 1）原子晶体中原子间以共价键结合，则粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石晶体；（ 2）熔点的一般规律：原子晶体离子晶体 分子晶体，冰和干冰属于分子晶体，熔点：冰 干冰， mgo 和 cacl2属于离子晶体，熔点：mgocacl2，金刚石是原子晶体，则熔点由高到低的顺序为：金刚石、mgo、cacl2

21、、冰、干冰；（3）因为 mgo 中离子带两个电荷，nacl 中离子带一个电荷，氧离子半径小于氯离子，根据离子半径越小，离子带电荷越多，晶格能越大，可得mgo 晶体的晶格能大于nacl 晶体的晶格能；（4）根据2cacl晶胞观察，可知一个2ca可与 8 个 cl-相连，故晶体中2ca的配位数为8；（5）冰的熔点远高于干冰，除2h o是极性分子、2co是非极性分子外，水分子间能形成分子间氢键，增大物质的熔沸点；（ 1）金属钾是体心立方晶系，根据构型可知，c点位于晶体的体心，则c原子的坐标参数：1 1 12 2 2， ，；（2）钾晶体的晶胞参数为apm，假定金属钾原子为等径的刚性小球且处于体对角线上

22、的三个球相切，则4r3a，钾原子的半径为3a4pm，计算晶体钾的密度：303033aaamnm2 39781010vvnnana3g / cm。10 ar 3d104s24p3三角锥形 sp3 gaf3为离子晶体， gacl3为分子晶体原子晶体共价3033agaasgaas4 10n rr3 mm 100%【解析】【分析】【详解】( 1) as 是 33 号元素，原子核外有33 个电子，根据构造原理书写as原子核外电子排布式为 ar 3d104s24p3；( 2) ascl3分子中 as 原子价层电子对个数=3+53 12=4，且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知该分子的立体构型为三

23、角锥形，as 原子杂化方式为sp3杂化；( 3) 离子晶体熔沸点较高、分子晶体熔沸点较低，gaf3的熔点高，说明其为离子晶体，gacl3的熔点为77. 9，比较低，则gacl3为分子晶体，所以前者沸点高于后者；( 4) gaas的熔点为1238，熔点较高，原子之间以共价键结合形成属于原子晶体；密度为g/ cm3，根据均摊法计算，as：818+612=4；ga： 41=4，故其晶胞中原子所占的体积 v1=(33gaas44 r4 r433) 10-30cm3，晶胞的体积v2=gaas4 mmmn acm3，故gaas晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为3033agaas12gaas4 10n r

24、rvv3 mm100% 。11cd sicl4(g)+2h2(g)=si(s)+4hcl(g) h=+0.025akj/mol bc c和 si最外层电子数相同(或“是同主族元素”)，c 原子半径小于si(或“ c 原子电子层数少于si”) si 元素的非金属性弱于 c 元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷 ac 硅酸钠硅酸的 ka2小于碳酸的ka2，硅酸钠更易水解【解析】【分析】(1)根据炼钢的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围，并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程，简单地说，是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程；在使碳等元素降到规定范围后，钢水中仍含有大量的氧元素，是有害的杂质，使钢塑性

25、变坏，轧制时易产生裂纹；(2)每生成 1.12kg 纯硅需吸收akj热量，则生成1mol 纯硅吸收的热量为3a1.121028=0.025akj，据此写出反应热化学方程式；a强酸的钠盐不水解；b硅的卤化物（six4）是由非金属元素原子间通过共用电子对形成的化合物；c离子晶体的熔点大于分子晶体的熔点；dsif4晶体属于分子晶体；(3)硅烷的分解温度远低于甲烷的原因为：c和 si最外层电子数相同（或“ 是同主族元素” ）， c原子半径小于si（或 “c原子电子层数少于si”） si元素的非金属性弱于c元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷；(4)a因为随着温度的升高，sihcl3的转化率增大，平衡右移，则该

26、反应的平衡常数随温度升高而增大；b增大一种反应物的浓度，能提高其它反应物的转化率，而本身的转化率反而降低，故横坐标表示的投料比应该是23n hn sihcl；c降低压强平衡向气体系数减小方向移动；(5)依据盐类水解规律“ 越弱越水解 ” 解答。【详解】(1)炼钢的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围，并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程，简单地说，是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程，这一过程基本上是一个氧化过程，是用不同来源的氧(如空气中的氧、纯氧气、铁矿石中的氧)来氧化铁水中的碳、硅、锰等元素化学反应主要是2feo+si高温2fe+sio2、feo+mn高温fe+mno；在使碳等元

27、素降到规定范围后，钢水中仍含有大量的氧，是有害的杂质，使钢塑性变坏，轧制时易产生裂纹，故炼钢的最后阶段必须加入脱氧剂(例如锰铁、硅铁和铝等)，以除去钢液中多余的氧：mn+feo高温mno+fe， si+2feo高温sio2+2fe，2al+3feo高温al2o3+3fe，故答案选cd；(2)由题意可知：每生成1.12kg 纯硅需吸收akj热量，即生成31.121028=40mol 纯硅吸收的热量为 akj热量，则生成1mol 纯硅吸收的热量为31.1210aa=4028kj=0.025akj，所以该反应的热化学方程式：sicl4(g)+2h2(g)=si(s)+4hcl(g) h=+0.025

28、akj/mol；a钠的强酸盐不水解，nax(naf除外 )不易水解，故a 错误；b硅的卤化物(six4)是由非金属元素原子间通过共用电子对形成的化合物，是共价化合物，故 b正确；c钠的卤化物 (nax)为离子化合物属于离子晶体，硅的卤化物(six4)为共价化合物属于分子晶体，离子晶体的熔点大于分子晶体的熔点，即nax的熔点一般高于six4，故 c 正确；dsif4晶体是由分子间作用力结合而成，故d 错误；故答案为bc；(3)c 和 si最外层电子数相同(或“ 是同主族元素 ”)，c 原子半径小于si(或“c原子电子层数少于 si”) si 元素的非金属性弱于c元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷，故硅烷的分解温度远低于甲烷；(4)a因为随着温度的升高，sihcl3的转化率增大，平衡右移，则该反应的平衡常数随温度升高而增大，故a 正确；b增大一种反应物的浓度，能提高其它反应物的转化率，而本身的转化率反而降低，故横坐标表示的投料比应该是32n(sihcl)n(h )，故 b 错误；csihcl3(g)+h2(g)