第3章不同聚集状态的物质与性质第1节认识晶体——提升训练含答案.docx

1、第3章不同聚集状态的物质与性质第1节认识晶体提升训练2021-2022学年高中化学鲁科版(2019)选择性必修2一、选择题(共16题)钛有“二十一世纪的金属”、“全能金属”、“现代金属”的美称。镁与熔融的四氯化钛反应可制取钛:2Mg+TiCl4高沪=2MgCl2+Tio下列说法正确的是中子数为14的镁原子：:lgA. Cl-结构示意图：啊MgCh的电子式:Cl：-Mg24:CISB. TiC14熔点是-25C,沸点是136.4C,可溶于苯和CCU,该晶体属于离子晶体a、b、c、d是原子序数依次增大的四种短周期元素，其最外层电子数可用下图表示。下列说法错误的是B. a、b、c的电负性：baca、

2、b、d含氧酸的酸性：dbaC. b、c形成的晶体和c、d形成的晶体类型不同某立方晶系的锐钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是A. 该晶胞的体枳为a3xl(y36cm-3K和Sb原子数之比为3：1参考答案：1. C【详解】原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，则中子数为14的镁原子的质量数是26,用原子符号表示为：曾Mg,A错误;C1-核外电子排布是2、8、8,所以C1-的结构示意图为(+17)2xx,B错误;A. MgCb是离子化合物，2个C1-与Mg2+之间以离子键结合，故MgCh的电子

3、式:Ci：-Mg24:Cl：,C正确;TiCl熔点是-25C,沸点是I36.4C,物质的熔沸点比较低，说明构成物质的微粒之间的作用力比较小，可溶于苯和CC14,根据相似相溶原理可知该晶体是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体，因此物质的晶体类型为分子晶体，D错误；故合理选项是C。2. C【详解】简单离子半径：N3-A13+,A正确；A. 电负性：NCAI,B正确；未知价态的a、b、d含氧酸的酸性无法比较，C错误；B. b、c形成A1N是原子晶体，c、d形成AlCh是分子晶体，D正确:故选C。3. B【详解】该晶胞的边长为axl(T%m,故晶胞的体积为(axlOWcm)=3七10或cm,A项错误

4、；A. 该晶胞中K的个数为12x：+9=12,Sb的个数为8x：+6x：=4,故K和Sb原子数之比为3：1,B项正确；以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误；B. K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的：，即apm,D项错误。故选BoD【详解】二氧化硫溶于水得到的溶液能导电，但电离出阴阳离子的物质是亚硫酸而不是二氧化硫,所以二氧化硫是非电解质，故A错误；A. SCh?-的价层电子对数为3+捉（6+2-3乂2）=4,故S原子的杂化类型为sp杂化，但由于S有一对孤电子对，故其空间构型为三角锥，故B错误；非金属性越强，电负性越大，同一主族元素从上到下电负性逐渐变小，则电负性os

5、,故C错误；B. 在该晶胞中含有的Cu原子个数：8xl+4xl+l=4,含有的Fe原子个数为：4x；+6x）=4,8-4一含有的S原子个数为8个，故晶体的化学式为最简比即CuFcSo,故D正确；故选：Do4. D【详解】根据图示，在NaCl晶体中，距Na*最近的C1-在其上下、左右、前后均有CL这些形成正八面体，故A正确；根据均摊原则，CaF2晶体中，每个晶胞平均占有Ca2+数8x：+6x；=4,故B正确；o2在图金刚石晶体中，每个C原子与相邻的4个C原子成键，碳原子采取sp3杂化，故C正确；图表示铜晶体为面心立方堆积，铜原子的配位数为12,故D错误；选D。5. B【详解】P4是分子晶体，能真

6、实表示物质分子组成； KC1属于离子晶体，不存在分子；Mg是金属晶体，不存在分子； Si为原子晶体，不存在分子；SO2分子晶体，能真实表示物质分子组成； 金刚石为原了晶体，不存在分了； N2是分子晶体，能真实表示物质分子组成；符合分子组成的是；故选B。6. B【详解】水合铜离子中存在极性共价键、配位键，不存在离子键，A错误；A. CaF：晶胞中Ca2+hAi堆积F做四面体填隙，距离F最近的Ca?组成正四面体，B正确；电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少，H原子最外层只有一个电子，所以不存在大多数电子一说，只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会较多，C错误；KjH形成的某化合物晶胞

7、，其中黑球为K，K的个数为:8xl+6xl=4.过氧根个数：=12x1+1=4,由图可知该晶体化学式为KO：,D错误；4答案选B。7. D【详解】在SiO?晶体中每个0原子与2个Si原子形成共价键。含16g氧原子的二氧化硅晶体中0原子的物质的量是Imol,则其中含有的。键数目为2M,A正确；58.5gNaCl的物质的量是1mol,NaCl是离子晶体，NaCt的配位数都是6,在图示晶体结构单元中含有Na+：8x：+6x?=4；含有数目是：l+12x；=4,所以该图示是4个NaCl,则58.5gNaCl晶体中含有0.25N1个如上图所示的结构单元，B正确；18g冰中含有田0的物质的量是Imol,由

8、于每个田0与相邻4个田0形成氢键，每个氢键是相邻的2个H2O分子形成的，故含有1mol冰中的氢键数为2M,C正确；标准状况下HF不是气体，因此不能使用气体摩尔体积计算其中所含共价键数目，D错误；故合理选项是DoB【详解】因为s轨道是球对称图形，所以s轨道和s轨道形成的共价键没有方向性，A正确；A. IQs此晶体中存在I；离子，I；离子的中心I原子形成2对共用电子对，其价层电子对数为2+r_=4,I原子上含有2对孤电子对，所以其空间构型为V形，B正确；B. 若A、B为同一周期P、C1元素，则AB3分子是PC13,中心P原子杂化类型是sp，杂化，由于P原子上有1对孤电子对，其空间结构一定为三角锥形

9、，C错误；C. 构成晶体的粒了在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来。因此，区分晶体和非晶体及准晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，D正确；故合理选项是C。11. D【详解】冰晶胞内水分子间以氢键结合，A错误；A. 每个冰晶胞平均占有分子个数=4+|x8+lx6=8,B错误；氢键有饱和性和方向性，每个H原子只能形成一个氢键，氢键不是化学键，C错误；B. 冰中氢键的作用能为18.5kJmoF,而冰熔化热为5.0kJmoF,说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且在液态水中仍存在氢键，D正确；故合理选项是DNOCBcBLi,原子数

10、目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，与N03一互为等电子体的一种非极性分子为SO3等；故答案为：2；S03等。两个B有3位置，为图中的一个处于上层阴影中顶点，或者下层阴影中顶点，有3种结构，H3BO3与一个水分子可形成配位键，电离产生B(0H)4和一个HL则硼酸一元弱酸；1个硼酸分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个硼酸分子共用的，所以平均含3个氢键，则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键；故答案为：3；H3BO3与一个水分子可形成市位键，电离产生B(OH)4-和一个H+；3oSeCh分子中价层电子对个数=S键个数+孤电子对个数=2+?(6-2x2)=3,则其价层电子对互斥模型为

11、平面三角形，故答案为：平面三角形。在浓的TiCh的盐酸溶液中加入乙醒，并通入HCI至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCh-6H20的绿色晶体，该晶体中两配体的物质的量之比为1：5,则配体中有1个C、5个H20,2个氯离子位于外界，则该配离子的化学式为TiCl(H2O)52+；故答案为:TiCl(H2O)52+oMrgmorx2晶胞中钻原子的数目为8x：+l=2,根据密度t购0，得出钻的相对原8pgcm=r(axlO7)3cm3子质量为我*1(广.SpaMxB；故答案为：5paXx10-22o17. 3s23p63d6ArJSds1或Is22s22p63s23p63d24si+4F*sp3sp

12、2ClCO2原子晶体12ClCO2原子晶体121.6x10a3NA【详解】Fe原子失去最外层2个电子生成Fe2+,其M电子层变为最外层，M电子层上3s、3p、3d能级上分别含有2、8、6个电子，其最外层电子排布式为3s23p63d6；Cu原子核外有29个电子，根据构造原理书写基态Cu原子电子排布式Ar3d4s或ls22s22p63s23p63d104s;(1) F元素的化合价为-1价，该离子的化合价为-2价，据此计算Ti元素化合价=-2-(-16=+4；配体是F；甲基上的C原子价层电子对个数是4、其它两个碳原子价层电子对个数都是3,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型分别为sp3、sp%元

13、素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性最强的是CI元素，则电负性最大的是C1；该物质燃烧生成氧化铝和二氧化碳、水，立体构型是直线形的是CO2：(2) 原子晶体硬度较大，SiC硬度很大，所以为原子晶体；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子个数=3x8-2=12；晶胞中C原子个数是4、Si原子个数8x；+6x?=4,晶胞体积8zM_x4x416x1O32=(axlOl0cm)3,晶体密度=Na=头g/cm3=,.g-cm-3,(axlO-,ocm)3M18. Ar3d64s2NPAsNH3氨气分子间存在氢键NO43-sp6共价键、配位键N氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，4x145更不

14、易失去电子正四面体p/xlO-M【详解】Fe的原子序数为26,由构造原理可知电了排布为ls22s22p63s23p63d64s2或ArFcHs?；故答案为：ls22s22p63s23p63d64s2Ar3d64s2；(1) 同一主族元素，元素的电负性随着原子序数增大而减小，所以电负性大小顺序是NPAs：含有氢键的氢化物熔沸点较高，氢化物中不含氢键时，相对分子质量越大的熔沸点越高，这三种元素的氢化物中只有氨气含有氢键，所以氨气的熔沸点最高；根据等电子体知识可知，与SO互为等电子体的阴离子的化学式为NO43-；故答案为：NPAs；NH3；氨气分子间存在氢键：NOA；(2) 配体CN-中碳原子价层电

15、子对个数是2且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原了杂化类型为sp,故答案为：sp；Co(N3)(NH3)5SO4中Co的配体是NH3和N3,所以Co原子配位数是6,非金属元素之间存在共价键，含有孤电子对和含有空轨道的原子之间存在配位键，所以该配离子中含有共价键和配位键；原子轨道上电子处于全满、全空、半满时最稳定，氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子，所以这三种元素第一电离能最大的是N元素；故答案为：6：共价键、配位键；N；氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子；(3) 晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体结构；核晶胞中As

16、原子!1也w个数是4、Ga原子个数=8x!+6x：=4,其密度NA,贝lj82尸十4M4x1454x145ApV-px(axio,0)3paxio30：故答案为：正四面体；x|q-3018419. (1)顶点面心nax(0.3905xIO7)3MLaNi5丽4x75N,XW0。)，：H【解析】(I)己知钛酸镌的化学式为SrTiCh,Sr、Ti、。三种微粒的个数之比为1：1：3,既然Ti处于体心位置，根据均摊法，晶胞中Ti的数目为1,处于面心位置的属于一个晶胞的微粒数为3,所以处于面心位置的为O,那么，处于顶点位置的就是Sr。因为该晶胞是立方晶胞，且在m184一个晶胞中含有1个SrTiO3,则P

17、=V=NAx(0.3905xl07)g-Cm% 由晶胞结构图可知，1个晶胞中La的原子个数为8x1=1,Ni的原子个数为8x1+1=5,8_则该晶体的化学式为LaNi5；1个晶胞的质量111=竽，由V=可知，1个晶胞的体积V=McirP；NAPNAXd(3)I1I4x(16+59)晶胞中Ni原子数目为1+12x；=4,O原子数目为8x：+6x1=4,晶胞质量为一-482叫4x(16+59)2g,晶胞边长为apm,晶胞体积为(axl()Fcm)3,NiO晶体的密度为N,、=(axl0locm)34x75N(*ixlO)rgCm3;设1mNio.%0中含Ni的物质的量为xmol,Ni的物质的量为(

18、0.96-x)mol,根据晶体仍呈电中性可知，3x+2x(0.96x)=2xl,x=0.08mol,Ni?的物质的量为(0.96-x)mol=0.88mol,即离了数之比为N(Ni3*):N(Ni2+)=0.08:0.88=1：11。20. sp39Na【详解】观察晶胞图示，1个硒原子与2个硒原子形成。键，硒原子价层电子对0.5x(6+2)=4,故采用sp3杂化：由晶胞图示和晶胞俯视图知，1个晶胞含硒原子数为6x!+12x3x=9,所以1-6mol晶胞含9M个硒原子，故答案为：sp3；9M。62NAabcxW30【详解】在氨硼烷的2()B4;22的超晶胞结构中，共有16

19、个氨硼烷分子，晶胞的长、宽、高分别为2apm、2bpni、2cpm,若将其平均分为8份可以得到8个小长方体，则平均每个小长方体中占有2个氨硼烷分子，小长方体的长、宽、高分别为apm、bpm、cpm,则小32g长方体的质量为七，小长方体的体积为abcxiow”/,因此，氨硼烷晶体的密度为32gM_62abcx10初NAabcx10项.3C.与Sb最邻近的K原子数为4D.K和Sb之间的最短距离为!叩m4.下列有关说法正确是CuoFeA.SO2溶于水所得溶液能导电，所以SO2是电解质B.so；-的空间构型为平面三角形C.电负性：osD.黄铜矿的晶胞如图所示，则其化学式为：CuFcS：5.晶体的结构如

20、下图所示，下列说法中不正确的是clA. 在图NaCI晶体中，距Na最近的Cl形成正八面体在图CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2+B. 在图金刚石晶体中，碳原子采取sp，杂化图表示铜晶体为面心立方堆积，铜原子的配位数为86. 下列化学式能表示物质真实分子组成的是P4KC1MgSiSO2金刚石N2A. B.C.D.下列有关说法正确的是A.水合铜离子的模型如图，水合铜离子中存在极性共价键、配位键、离子键B.CaF?晶体的晶胞如图,距离F-最近的C/+组成正四面体H原子的电子云如图H原子核外大多数电子在原子核附近运动B. 与氧形成的某化合物晶胞，其中黑球为K，由图可知该晶体化学式为KQ设Ni为

21、阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是C.2：5A.I：2B.1：3含I6g氧原子的二氧化硅晶体中含有的。键数目为2MA. 58.5gNaCl晶体中含有0.25M个如上图所示的结构单元18g冰中含有氢键数为2MB. 标准状况下，2.24LHF中含有的共价键的数目为0.1M硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元。硅氧四面体可以用投影图表示成:其中O表示氧原子，中心黑点表示硅原子。硅弱四面体通过不同方式的连接可以组成各种不同的硅酸根离子。试确定在无限长的单链阴离子中（见下图），硅原子与氧原子的个数之比为D.2：7下列说法不正确的是A. 不是所有的共价键（。键）都具有方向性，As只晶体

22、中存在I；离子，I；离子的空间构型为V形B. 若A、B为同一周期元素，则AB3分子的空间结构一定为平面正三角形区分晶体、准晶体及非晶体的最可靠方法是对固体进行X-射线衍射实验7. 冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如图：下列有关冰晶胞说法正确的是冰晶胞内水分子间以共价键结合A. 每个冰晶胞平均含有4个水分子水分子间的氢键具有方向性和饱和性D, 实验测得冰中氢键的作用力为18.5kJ/mol,而冰的熔化热为5.0kJ/mol,这说明冰熔化成水，氢键部分被破坏。8. 碳化钳负载的层状金团簇催化剂可用于低温水煤气变换反应。下列有关说法正确的是A.田0、CO?均属于非极性分子A.田0、CO

23、?均属于非极性分子碳化钥晶胞。代表碳原r。代表钳原予B. C02分子中，中心原子碳的价层电子对数为4108aC. 若碳化钥晶胞体积为VmL,则其晶体密度为g-cmVINaD. 碳化钥晶胞中，离M。最近的Mo原子为12个单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。下列说法错误的是B.该物质的化学式为HSD.该晶体属于分子晶体A.S位于元素周期表p区C.S位于H构成的八面体空隙中自然界中原生铜的硫化物经氧化、淋滤后变成CuSO,溶液，遇到闪锌矿(ZnS)可慢慢转变为铜蓝(CuS)o已知：Ksp(ZnS)=2xlQ-22,Ksp(CuS)=6xl0-?6o下列说法不申确的是A.B.1

24、个ZnS晶胞(如图冲含4个SC.反应ZnS(s)Ku2,(aq)=CuS(s)+Zn(aq)正向进行，需满足|x!0,4D./八K、n(CuS)/小K、“(ZnS)生成铜蓝后的溶液中一定存在：c(S-)=(、+)且c(S)袈肆16.科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质，该物质的晶体中含有SO4和NH7两种离子，当N4HJ4遇到碱性溶液时，会生成N4分子，下列说法正确的是A.知、N4与N2互为同位素B.Ni晶体属于原子晶体C.SO：、NH：的中心原子的杂化方式均为抑眇杂化D.(NH4)2SO4中只含有共价键，不含离子键，属于共价化合物二、综合题(共6题)

25、17,太阳能电池板材料除单晶硅外，还有氮、硼、硒、钛、钻、钙等元素组成的化学物质。茶态Cu+转化基态Cu2+失去3d轨道上的电子钙原子基态时的电子排布式为,金属钻堆积方式与镁相似，都属于六方最密堆积，其配位数是。氮元素的第-电离能在同周期中（稀有气体除外）从大到小排第位：写出与N03一互为等电子体的一种非极性分子的化学式。（3）晶体硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个硼原子（如图），其中有两个原子为”,B,其余为B,则该结构单元有种不同的结构类型。己知硼酸（H3BO3）为一元弱酸，解释其为一元弱酸的原因，硼酸的结构与石墨相似，层内的分子以氢键相连，含1mol硼酸的晶体中有mol氢键。I

26、I硒是动物体必需的营养元素。SeCh是硒的重要化合物，SeO2的价层电子对互斥模型是。在浓的TiCh的盐酸溶液中加入乙酰，并通入HCI至饱和，可得到配位数为6,组成为TiC136H2O的晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5,则该配离子的化学式为：。钻晶体的一种晶胞是一种体心立方结构（如图所示），若该晶胞的边长为anm,密度为pg-cnr，M表示阿伏加德罗常数的值，则钻的相对原子质量可表示为o（l）Fe2+的最外层电子排布式_；基态铜原子的电子排布式为_。（2）六氟合钛酸钾（K2TiF6）中存在TiF6l2-配离子，则钛元素的化合价是配体是_。（3）TiCh可用作烯炷定向聚合的催化剂，例

27、如丙烯用三乙基铝和三氯化钛做催化剂时，可以发生下列聚合反应：nCH3CH=CH2WL叫-H7/（CJ（7J+,，该反应中涉及的物质中碳原子的杂化轨道类型有_：反应中涉及的元素中电负性最大的是_。三乙基铝是一种易燃物质，在氧气中三乙基铝完全燃烧所得产物中分子的立体构型是直线形的是（4）金刚砂（SiC）的硬度为9.5,其晶胞结构如图所示；则金刚砂晶体类型为在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为若晶胞的边长为apm,则金刚砂的密度为_。O-Si-CO-Si-C钻、铁、镣、伸的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题:(1) 写出Fe的基态原子的电子排布式。(2) N、P、As为同一主族元素，其电负性由大到小的顺序为,它们的氢化物沸点最高的是,其原因是,将NaNCh和NazO在一定条件下反应得到一种白色晶体，己知其中阴离子与SCV-互为等电子体，则该阴离子的化学式是。(3) Fe3+、Co3+与Nr.CN-等可形成络合离子。 K3lFe(CN)6可用于检验