课时规范练37晶体结构与性质

1、课时规范练37晶体结构与性质非选择题(共7小题，共100分)1.(2019黑龙江哈尔滨第六中学高三阶段性考试)(14分)硼(B)、铝(Al)、钱(Ga)均属于硼族元素(第出A族)，它们的化合物或单质都有重要用途。回答下列问题：(1)写出基态线原子的电子排布式 。(2)已知:无水氯化铝在178 C升华，它的蒸气是缔合的双分于(A12C16)，更高温度下A12C16则离解生成A1C1 3单分子。固体氯化铝的晶体类型是 ；写出A12C16分子的结构式；单分子A1C13的立体构型是 ，缔合双分子A12C16中A1原子的轨道杂化类型是 。(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

2、),若其中有两个原子为10B,其余11为 B,则该结构单元有 种不同的结构类型。(4)金属铝属立方晶系 淇晶胞边长为405 pm,密度是2.70 g cm-3,计算确定其晶胞的类型(简单、体心 或面心立方):;晶胞中距离最近的铝原子可看作是接触的，列式计算铝的原子半径r(A1)=pm o2.(2018山东烟台高三诊断性测试)(14分)钻、铁、钱、神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As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。将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体 ，已知

3、其中阴离子与 S 互为等电子体，则该阴离子的化学式是 。(3)Fe3+、Co3+与-、CN-等可形成络合离子。K3Fe(CN)6可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为 。Co(N 3)(NH 3)5SO4中Co的配位数为 ，其配离子中含有的化学键类型为 (填 离子键”共价键”或 配位键”),C、N、O的第一电离能最大的为 淇原因是。(4)神化钱晶胞结构如下图。晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为 已知神化钱晶胞边长为 a pm,其密度为p g cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为 (列出计算式即可)。3.(2019安徽合肥高三调研)(14分)磷化锢和神化锢纳米晶具备才寺

4、的光学和电学特性，广泛应用于生物医学、通信、太阳能电池等领域。回答下列问题 ：(1)基态磷原子电子排布式为 ;基态As原子中未成对电子数为 。(2)PH3分子空间构型为 ;As -中As原子的杂化方式为 。(3)AsH3与 NH3在水中溶解度较大的是 ，其原因是 。(4)儆菁锢是有机分子酬:菁与金属锢形成的复杂分子，结构简式如图I所示，该分子中存在的化学键为(填选项字母)。a.(T键b.冗键c.离子键d.配位键(5)神化锢的晶胞结构如图n所示，神化锢晶体的化学式为 ;该晶胞的棱长为a cm,则神化锢晶体的密度为 (用含a、Na的代数式表示)。4.(15分)黑火药是我国古代的四大发明之一，距今已

5、有1 000多年的历史，其成分是木炭(C)、硫粉(S)和硝酸钾(KNO 3) o回答下列有关问题：(1)黑火药爆炸生成无毒的气体和K2S,该反应的化学方程式为_o(2)Se与S同主族，则Se原子的核外电子排布式为Ar，有 对成对电子。(3)C、N、O、K的电负性由大到小的顺序是 。(4)黑火药爆炸除生成K2s外，还生成少量K2s2淇结构类似于Na2O2。则K2s2中含有的化学键类型为。(5)K2s遇酸生成H2S,H2s分子中，S原子的杂化轨道类型是 ;KNO3可电离出N - ,N -的 空间构型是。(6)K2s的晶胞结构如图所示。其中K+的配位数为 ，若K2s晶体的密度为p g cm-3,则晶

6、胞中距离最近的两个 s2-核间距为 cm(用Na表示阿伏加德罗常数的值)。5.(2018河北五校联盟高三联考)(14分)已知：周期表中前四周期的六种元素A、B、C、D、E、F核电荷数依次增大，其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B2E的晶体为离子晶体，E原子核外的M 层中只有两成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的；F2+核外各层电子均充满。请根据以上信息，回答下列问题：(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。(用元素符号表示)(2)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点高，理由是。(3)E的最高价氧化物分子的空间构型是 ，是 分子(

7、填极性非极性”)。(4)F原子的核外电子排布式是 。(5)E、F形成某种化合物有如图所示两种晶体结构(深色球表示F原子)，其化学式为 (a)中E原子的配位数为 。若在(b)的结构中取出一个平行六面体作为晶胞，则平均一个晶胞中含有 个F原子。结构(a)与(b)中晶胞的原子空间利用率相比,(a)(b)(填 PAs NH 3 N(3)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，更不易失去 电子(4)正四面体 解析(1)As的原子序数为33,由构造原理可知电子排布为Ar3d 104s24p3。(2)As、P、N元素属于同一主族元素，其原子序数逐渐减小，则其电负性逐渐增大，即NP

8、As;它们的氢化物中 NH3中存在氢键， 沸点最高；原子个数相等价电子数相等的微粒属于等电子体，且等电子体结构相似，阴离子与s -互为等电子体，且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构，则该离子是N -。(3)CN-中C原子价层电子对个数 =1+-乎4+1-1药=2,所以采取sp杂化；C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但氮原子2P轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子，所以其第一电离能大小顺序是NOC。Ga与周围等距离且最近的As形成的空间构型为 Ga在中心As在四个顶点形成的正四面体结构；由题图可知一个晶胞占有

9、4个Ga原子和4个As原子，若晶胞的边长为a pm,则晶胞体积为(a M0-10)3 cm3,晶体的密度为 p g cm-3,则晶胞质量为(aX10-10)3 cm3xpg cm-3= pa3xi0-30 g,则 xiO-30 g Na mol-1=4X145 gmol-1,则 TOC o 1-5 h z Na=一.答案 1s22s22p63s23p3 3 (2)三角锥形sp3(3)NH 3 NH 3与水分子之间易形成氢键-3(4)abd (5)InAs g cm解析(1)P的原子序数为15,原子核外有15个电子，P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3;As元素基 态原子核外电子排

10、布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,未成对电子数为3。(2)中心原子磷原子形成了3个b键，另外还有1对未成键彳电子对，其价层电子对的总数是4,需要形成4个杂化轨道，采用sp3杂化，分子的空间构型为三角锥形;As -中心原子的价层电子对数为=4,所以As原子的杂化方式为sp3杂化。(3)因为NH 3与水分子之间易形成氢键，故AsH3与NH3在水中溶解度较大的是NH30(4)根据酬:菁锢的结构简式可知，该分子中存在的化学键为b键、兀键和配位键。(5)由神化锢的晶胞结构根据均摊法可得，每个晶胞含有8乂+6长=4个In原子,4个As原子，神化锢晶体的化学式为InAs;该晶胞的棱长

11、为a cm,则神化锢晶体的密度为4一g cm-3=g cm-3.答案(1)2KNO 3+S+3CK2S+N2 1+3CO 2 T(2)3d104s24p4 16 ONCK(4)离子键、共价键 (5)sp3平面三角形(6)4 一 解析(1)黑火药爆炸生成无毒气体，此气体为N2和CO2,反应的化学方程式为 S+2KNO 3+30K2S+3CO2T+N2 2(2)Se元素位于第四周期第 VIA族，核外电子排布式为Ar3d 104s24p4或luiuni3d1s22s22p63s23p63d 104s24p4,其电子排布图为RlliHIlil尔4P，因此Se共有16对成对电子；(3)电负性越大，非金属

12、性越强，同 周期从左向右，主族元素电负性依次增大，即电负性大小：ONCK;(4)过氧化钠的电子式为Na+广Na+,K2s2的电子式与Na?O2的相似，则K2s2含有的化学键是离子键、共价键 (非极性共价键);(5)H 2s中S形成2个b键，孤电子对数为2,价层电子对数为4,即S原子杂化类型为sp3;N -中N 形成3个b键,孤电子对数(5+1-3 2) X=0,N -空间构型为平面三角形；(6)根据晶胞的结构，K+的配位g,晶胞的体积为a3空心球表示Zn原子),含有锌 ,(b)图中S2-形成六方最密堆积，这两种，成键电子对间排斥力较大，故键角较大数为4,S2-位于顶点和面心，晶胞中S2-个数为

13、8汽+6=4,晶胞的质量为cm3,根据密度的定义，年g cm3,距离最近的两个 S2距离是面对角线的一半，即为一 cm。.答案(1)NaAlSiN(2)NaCl为离子晶体而 SiCl4为分子晶体(3)平面正三角形非极性(4)1s22s22p63s23p63d104s2(或Ar3d 104s2)ZnS 4 2 =解析C元素是地壳中含量最高的金属元素，即C为Al,D单质的熔点在同周期元素形成的单质中最高，推出D为Si,F2+核外各层电子均充满，推出F为Zn,化合物B2E的晶体为离子晶体，E原子核外的M 层中只有两成对电子，即E为S,B为Na,A原子核外有三个未成对电子，即A为N。(1)金属性越强，

14、第一电离能越小，非金属性越强，第一电离能越大，Na的金属性强于Al,N的非金属性强于 Si,因此第一 电离能由小到大的顺序是NaAlSiOP(3)NH 3电负性NP,NH 3中成键电子对更靠近中心原子(4)sp 2(5)(1,- -) 一a解析(1)SO2分子的中心原子价层电子对数为：2+二一=3,所以SO2分子的VSEPR模型名称是平面三角形。(2)一般情况下，元素的非金属性越强，第一电离能越大，非金属性OP,则第一电离能OP,同一周 期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但氮原子的最外层p能级上是半充满的稳定结构，则第一 电离能NO,所以N、O、P三种元素第一电离能由大到小的顺序是 NO

15、P。(3)电负性NP,中心原子的电负性越大，成键的共用电子对离中心原子越近，成键的电子对之间的距离越小，成键电子对之间的排斥力越大 ，导致键角变大，所以PH3的键角小于NH3的键角。(4)SCN-与CO2互为等电子体，CO2的中心碳原子价层电子对数为 ：2+_一=2,碳原子的杂化类型 为sp,CO2的结构式为 0-|牛0,1 mol CO2中含有2 mol兀键，根据等电子体原理，SCN-中C原子的杂 化类型为sp,1 mol SCN-中含兀键的数目为2Na。(5)原子坐标参数 A为(0,0,0);B为(- -,0);D为(1,1,1)，由晶胞结构示意图可知，C原子位于晶胞 的面心，C原子在x上为1,在v、z上均为-，则C原子的坐标参数为(1-);由晶胞结构示意图可知，晶胞的体对角线是 4a cm,所以磷化硼晶胞的边长为 rcm=a cm。.答案1s22s22p1 NC(2)abc四面体(3)sp3杂化乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键(4)层与层之间通过范德华力结合在一起，作用力小，导致其质地软解析(1)硼原子核外有5个电子，基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1,C、N两种元素的第一电离能由大到小的顺序为 NC。(2)晶体R中各种微粒间的作用力