广西2019年高考化学一轮复习考点规范练37晶体结构与性质新人教版(含参考答案)

1、高考化学一轮复习考点规范练:考点规范练37晶体结构与性质(时间:45分钟 满分：100分)非选择题(共5小题，共100分)1.(20分)磁性材料氮化铁馍合金可用Fe(NQ)3、Ni(NO3)2、丁二酮的、氨气、氮气、氢氧化钠、盐酸等物质在一定条件下反应制得。(1)Fe 3+的电子排布式是。(2)N O3和NH中氮原子的亲化方式为7(3)NH3的沸点高于PH3,其主要原因是。(4)与N3-具有相同电子数的三原子分子雨而构型是(5)向Ni(NO3)2溶液中滴加氨水，刚开始时生成绿色Ni(NH 3) 62+蓝色溶液,则 1 mol Ni(NH 3) 62+含有的O-Ha ONi(OH)2沉淀，当氨水

2、过量时，沉淀会溶解，生成 (T 键为 mol 。图1(6)图1是丁二酮的与馍形成的配合物，则分子内含有的作用力有 (填序号)。A.氢键B.离子键C.共价键D.金属键E.配位键组成该配合物分子且同属第二周期元素的电负性由大到小的顺序是(7)铁元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式。则这种堆积模型的配位数为,如果Fe的原子半径为a cm,阿伏加德罗常数的值为M,则计算此单质的密度表达式为g . cm3(不必化简)。2.(20分)氮及其化合物与生产、生活联系密切。回答下列问题 ：(1)基态15n中有 个运动状态不相同的电子，神元素在元素周期表中位于第四周期且和氮元素同主族，基态神原子的

3、电子排布式为(2)元素G N、O的第一电离能由大到小排列的顺序为 (用元素符号表示),NF3分子的 空间构型为。 氨基乙酸(H2NI-CHCOOH子中，碳原子的杂化轨道类型有 ;1 mol H 2N CH2一 COO呻含有b键的数目为 ,二氧化碳为氨基乙酸分解的产物之一 ，写出二氧化碳的一 种等电子体(填化学式)。(4)三氟化硼与氨气相遇，立即生成白色固体，写出该白色固体的结构式：(标 注出其中的配位键);利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，图1为该晶体的晶胞结构，该功能陶瓷晶体的化学式为 。俄1国2(5)铁与氨气在640 c时可发生置换反应，其中一种产物的晶胞结构如图2所示，该

4、反应的化学方程式为。已知该晶胞的边长为 a nm,则该晶体的密度为 g - cm3(设N为阿伏加德罗常数的数值 )。3.(2018湖北六校联合体联考)(20分)由4 S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途。回答下列问题：(1)基态氯原子核外电子占有的原子轨道数目为 ,P、S、Cl的第一电离能由大到小的排列 顺序为。(2)PCl 3分子中的中心原子杂化轨道类型是,该分子的空间构型为(3)PH4Cl的电子式为 ,Ni与CO能形成配合物 Ni(CO"该分子中 兀键与键个数比为:(4)已知MgOW NiO的晶体结构(如图甲)相同，其中M和Ni2+的离子半径分别为 66 pm和69

5、pm,则熔点:MgO(填“” “<”或 “ =")NiO,理由O0 Ni若NiO晶胞中离子坐标参数(6) 一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”O,可以认为C2-做密置单层排列，Ni 2+填g(用 a、充其中(如图乙)，已知O2-的半径为a m,每平方米面积上分散的该晶体的质量为 NA表布)。4.(20分)太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料有单晶硅，还有铜、错、钱、硒等化合物。(1)亚铜离子(Cu+)基态时核外电子排布式为 ;其电子占据的原子轨道数目为 个。(2)图甲表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是

6、 (填标号)。碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势二氧化硅晶体结构氮化钱晶体结构乙丙(3)单晶硅可由二氧化硅制得，二氧化硅晶体结构如图乙所示，在二氧化硅晶体中，Si、。原子所连接的最小环为十二元环，则每个硅原子连接 个十二元环。(4)氮化钱(GaN)的晶体结构如图丙所示，常压下，该晶体熔点为1 700 C ,故其晶体类型为;判断该晶体结构中存在配位键的依据是 。(5)与钱元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，因而硼酸(H3BO)在水溶液中能与水反应生成B(OH)4-。B(OH)4-中硼原子的杂化轨道类型为 ;不考虑空间构型，B(OH) 4-中原子的 成键方式用结构简式表示为 。碳酸盐MgCOCa

7、COBaCOSrCO热分解温度/ c40290011721360阳离子半径/pm6699112135,其碳原子杂化轨道类型为杂化。(3)碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同、分解温度不同，如表所示：试解释为什么随着阳离子半径的增大，碳酸盐的分解温度逐步升高G。(结构如图甲),又名足球烯，是(6)某光电材料由错的氧化物与铜的氧化物按一定比例熔合而成示，该物质的化学式为m,则错的相对原子质量为,其中铸的氧化物晶胞结构如图所7.4 g cm3,晶胞边长为 4.3 X 10-100G?。已知该晶体密度为(保留小数点后一位)。5.(20分)碳是地球上组成生命的最基本元素之一，可以3s

8、p、的结合能力，与其他元素结合成不计其数的无机物和有机化合物 化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题sp2和sp杂化轨道成共价键，具有很强,构成了丰富多彩的世界。碳及其(1)基态碳原子核外有种空间运动状态的电子，其价电子排布图为(2)光气的分子式为 COC2,又称碳酰氯，是种重要的含碳化合物，判断其分子立体构型：O种高度对称的球碳分子。立方烷(4)碳的一种同素异形体(分子式为GH,结构是立方体，结构简式为(9)是比C60约早20年合成出的一种对称型烧类分子而现如今已合成出一种立方烷与G0的复合型分子晶体，该晶体的晶胞结本如图乙所示 ，立方烷分子C.的捕胸 石信的里构匕填充在原 Co

9、晶体的分子间空隙中。则该复合型分子晶体的组成用二者的分子式可表示丙T(5)碳的另一种同素异形体一一石墨，其晶体结构如图丙所示，虚线勾勒出的是其晶胞。则石墨晶胞含碳原子个数为 个。已知石墨的密度为p g cm3,C C键键长为r cm,设阿伏加德罗常数的值为 冲,计算石墨晶体的层间距为cm。(6)碳的第三种同素异形体一一金刚石 其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图，其晶胞如图丁所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿A所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图(从AD图中选填)。考点规范练37晶体结构与性质1.答案(1)1s 22s22P63s23P63d5或Ar3d 5 (2

10、)sp 2、sp3 (3)NH 3 分子间可以形成氢键(4)V 形(5)24(7)8(6)ACE O>N>C? X ? ? ?(9解析(1)Fe为26 号兀素， 贝U Fe3+的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5 或Ar3d 5。(2)N?为平面三角形，氮原子为sp2杂化；NH3为三角锥形，氮原子为sp3杂化。(4)N3-电子数为10,与M-具有相同电子数的三原子分子为H2O,分子的立体构型为 V形。(5)在Ni(NH 3) 6 2+中，每个氮原子与3个氢原子形成 b键，同时还与馍原子形成配位键，也是(T 键,因此 1molNi(NH 3) 62+含有的键为 4mo

11、l x 6=24mol。(6)根据题图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮馍间为配位键，氧氢间为氢键；同一周期中，电负性随着原子序数的增大而增大，该物质中含有的第二周期元素有。N、C,其电负性由大到小的顺序为 O>N>C(7)铁元素对应的单质在形成晶体时 ，采用如图2所示的堆积方式，则这种堆积模型为体心立方 堆积，即在立方体的中心有一个铁原子，与这个铁原子距离最近的原子位于立方体的8个顶点，所以铁的配位数为8,每个立方体中含有的铁原子数为8x?+1=2,如果Fe的原子半径为acm,则立方体的边长为笋m,对应的体积为(景?阿伏加德罗常数的值为M,所以铁单质的密度表达式为? X ?-3-?g

12、 . cm。(F?2.答案(1)71s22s22p63s23p63d104s24p3(2)N>O>C三角锥形(3)sp 3、sp29M NO或?多筹HN-H(4) F H | BN640 C? X?(5)8Fe+2NH 32Fe，N+3H ?解析(1)基态15N的核外有7个电子，所以有7个运动状态不同的电子，神元素位于第四周期且和氮 元素同主族，为33号元素，其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)同周期元素从左向右，第一电离能呈增大趋势，但第n A族和第VA族元素由于存在全满或 半满状态，是一种稳定结构，第一电离能高于同周期相邻元素，所以C、

13、N、。的第一电离能由大到小?排列的顺序为 N>O>C,NF分子中氮原子的价层电子对数为3+?=4,有1对孤电子对，所以分子的空间构型为三角锥形。(3)氨基乙酸(H2N-CHCOOH)K CH中的碳原子周围有四个键，杂化类型为sp3杂化，竣基中的碳原子周围有三个 b键，没有孤电子对，杂化类型为sp2杂化，1molH2N CHCOO中含有 9molb键，所以b键的数目9NA, 一个二氧化碳分子中有三个原子 ，价电子数为16,与之互为等电子 体的为N2。？?簿。(4)三氯化硼和三氟化硼常温下都是气体，所以它们固态时的晶体类型为分子晶体，硼元素具有缺电子性，其化合物可与具有孤电子对的分子或

14、离子形成配合物，BF3能与NH反应生成BF3 - NH,BFIF-B与N之间形成配位键，氮原子含有孤电子对，所以氮原子提供孤电子对，BF3 NH结构式为F -IIINH ?II。根据图1,利用均摊法可知，晶胞中含有硼原子数为4,晶胞中含有氮原子数为8X；?+6X-=4,所以化学式为BN 该晶胞中铁原子个数 =8义?+6X?=4,氮原子个数是1,所以氮化铁的化学式是Fe4N,铁与氨气2Fe4N+3H2,在640c可发生置换反应生成氢气和氮化铁，所以该反应的化学方程式为8Fe+2NHU该晶胞的边长为 anm,则晶胞的体积为(ax 10-7) 3cm3,所以密度为3.答案(1)9Cl>P>

15、;S (2)sp 3三角锥形HP ：(3) ? H+ ? 1 ： 1 (4)>M0+半径比Ni2+小,MgO的晶格能比 NiO大_ ? ?(?，力?)?-3 ? X?-3(?wg , cm =?g , cm。? ,?(6)，一成 二?%?%？?为?>?解析(1)基态氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,其核外电子占有的原子轨道数为9。同周期元素随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，由于P元素原子的3P能级为半充满的稳定状 态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：Cl>P>S。(2)PCl 3中P原子杂化轨道数为?x (5+3)=4

16、，采取sp3杂化方式，有1对孤电子对，所以该分子构 型为三角锥形。H « P :(3)PH4Cl的电子式为?ii H+ ?;Ni与CO能形成配合物 Ni(CO)4,该分子中Ni与C形成 配位键(即(T键)，CO中含有1个(T键和2个兀键，则(T键个数为1X 4+4=8,兀键个数为2X4=8, 所以个数之比为1 ： 1。(4)Mg2+的半彳5比Ni2+小，所带电荷数相同，所以氧化镁的晶格能大于氧化馍 ，则熔点：MgO>NQ (5)若NiO晶胞中离子坐标参数 A为(0，0，0)，B 为(1，1，0)，因C的x轴坐标与B的x轴坐标相同，y、z轴坐标都在棱的中点上，所以C的坐标参数为(

17、?？?3。(6)根据题图可知，每个氧化馍“分子”所占的面积为(2 x a m) x (2 x a mx sin 60 0 )=2 v?2品，则每平方米面积上含有的氧化馍“分子”个数为三?每个氧化馍“分子”的质量为竺?g，所以?r?每平方米面积上含有的氧化馍的质量为? 一 ? g X ?带一 ？? g °4.答案(1)1s 22s22p63s23p63d10 14 (2)b(3)12(4)原子晶体GaN晶体中，每1个钱原子与4个氮原子结合，而钱原子只有3个价电子，故需提供1个空轨道形成解析(1)基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s；失去4s轨道上的1个

18、电子变成基态Cu+,则基态Cu+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或Ar3d ：电子占据1个1s轨道、1个2s轨 道、3个2P轨道、1个3s轨道、3个3P轨道和5个3d轨道，故电子占据轨道数目为1+1+3+1+3+5=14。(2)碳、硅和磷三种元素中，硅元素的第一电离能最小，则曲线c代表硅；碳、磷原子的价电子 排布式分别为2s22p2、3s23p3,显然碳原子失去2p轨道的2个电子较易，失去2s轨道的2个电子较 又I，故碳元素的第一、二级电离能明显小于第三、四级电离能 ；磷原子失去3P轨道的3个电子相对 较易，失去3s轨道的2个电子较难，故磷元素的第四级电离能明显大于第一、二

19、、三级电离能，图中曲线a代表碳，曲线b代表磷。(3)二氧化硅晶体的结构与金刚石相似，硅原子周围有4个共价键与其相连，其中任意两个共价键向外都可以连有 2个最小的环，故每个硅原子连接的十二元环的数目为3X 2X 1 X 2=12个。(4)氮化钱(GaN)的熔点为1700 c，晶体结构与金刚石类似，故氮化钱属于原子晶体。由氮化钱 晶体结构可知，每个钱原子与4个氮原子相结合，而钱原子最外层有 3个价电子，故需要提供1个空 轨道形成配位键。(5)B(OH) 4-离子中硼原子形成4个BO键且不含未成键的孤电子对 ，则硼原子采取 sp3杂化。硼原子最外层有 3个电子，可与3个氧原子形成B-O键，另外1个B

20、-O键为配位键，其中硼原子提供空轨道,氧原子提供成键电子对,故B(OH) 4 -的结构简式为8个顶点和6个面心，4个错原子位于晶胞?x 8+?< 6=4个,Ge和O原子个数之比为 4 :4.3 X 10-1°m=4.3X 10-8cm,则晶胞的体积为(6)由错的氧化物晶胞结构可知 ，氧原子位于晶胞的 内部，则每个晶胞中含有 4个错原子，含有氧原子数目为 4=1 ： 1,故该错的氧化物的化学式为 GeO晶胞的边长为V=(4.3 x 1°-8cm)3=7.95 x 1°-23cm3,晶体的密度为?不?+?p =7.4g cm3,设Ge的摩尔质量为 M则有?为?，附?16g . moi-1(5)4?x ? 乂留八？? ? X?16g mol-1 = 72.5g