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文档简介

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年陕教新版选修3化学下册月考试卷460考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、下列说法正确的是A.2s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动B.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多C.ns能级的原子轨道图可表示为D.表示3d能级有3个轨道2、某化合物的分子式为A属于第ⅥA族元素,B属于第ⅦA族元素,A和B在同一周期,它们的电负性分别为和已知分子的键角为下列推断不正确的是A.分子的空间构型为V形B.键为极性共价键,分子为非极性分子C.分子中A原子采取杂化D.分子中无H原子,分子间不能形成氢键3、水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是A.因为水分子内存在氢键,所以水分子非常稳定B.水分子中存在着共价键和氢键两种化学键C.分子中,各原子质量数之和是其质子数之和的两倍D.水分子间存在的氢键属于化学键,导致水的沸点较高4、观察下列模型并结合有关信息;判断下列说法不正确的是()

HCN

S8

SF6

B12结构单元。

结构模型。

示意图。

备注。

易溶于CS2

熔点1873K

A.HCN的结构式为H—C≡N,分子中含有2个σ键和2个π键B.固态硫S8属于原子晶体C.SF6是由极性键构成的非极性分子D.单质硼属原子晶体,结构单元中含有30个B—B键5、下面有关晶体的叙述中,正确的是A.干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子B.熔点由高到低的顺序:KCl>NaCl>MgCl2>MgOC.金属铜属于六方最密堆积结构,金属镁属于面心立方最密堆积结构D.若某晶体中含有非极性键,该晶体不可能是离子晶体6、下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅B.CI4>CBr4>CCl4>CF4C.NH3>H2O>N2>COD.生铁>钠>纯铁评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)7、钒及其化合物在科学研究中和工业生产中具有许多用途。

(1)基态钒原子的核外价电子排布式为________。

(2)钒有+2、+3、+4、+5等几种化合价。这几种价态中,最稳定的是______。

(3)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。例举与VO43-空间构型相同的一种阳离子__________(填化学式)。

(4)钒(Ⅱ)的配离子有[V(CN)6]4-、[V(H2O)6]2+等。

①CN-与N2互为等电子体,CN-中σ键和Π键数目比为________。

②对H2O与V2+形成[V(H2O)6]2+过程的描述不合理的是______________。

a.氧原子的杂化类型发生了变化。

b.微粒的化学性质发生了改变。

c.微粒中氢氧键(H-O)的夹角发生了改变。

d.H2O与V2+之间通过范德华力相结合。

③在[V(H2O)6]2+中存在的化学键有___________。

a.金属键b.配位键c.σ键d.Π键f.氢键。

(5)已知单质钒的晶胞如图,则V原子的配位数是_______,假设晶胞的边长为dnm,密度ρg·cm-3,则钒的相对原子质量为_______________。(设阿伏伽德罗常数为NA)

8、某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为则该元素基态原子的电子排布式为_______;其最高价氧化物对应水化物的化学式是______。9、Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu2O。

(1)在基态Cu2+核外电子中,M层的电子运动状态有_________种。

(2)Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-中的配位原子为_____(填元素符号)。

(3)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为________。

(4)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为________;推测抗坏血酸在水中的溶解性:________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。

(5)一个Cu2O晶胞(如图2)中,Cu原子的数目为________。

(6)单质铜及镍都是由_______________键形成的晶体:元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_________________________________。10、碳;硅、铁、铜、铝、钛是重要的材料元素。请回答下列有关问题:

(1)上述元素中属于主族元素的是________(填写元素符号,下同),在元素周期表d区的元素是________。

(2)原子核外电子含有四个能层的元素是________,基态原子的原子轨道中未成对电子数最多的是________。

(3)基态钛原子外围电子的电子排布图为________。

(4)基态铜原子的外围电子排布式为3d104s1,由此可判断铜在元素周期表中位于第________周期________族。11、X是合成碳酸二苯酯的一种有效的氧化还原催化助剂,可由EDTA与Fe3+反应得到。

(1)EDTA中碳原子杂化轨道类型为_________________;EDTA中四种元素的电负性由小到大的顺序为__________________。

(2)Fe3+基态核外电子排布式为_________________。

(3)EDTA与正二十一烷的相对分子质量非常接近,但EDTA的沸点(540.6℃)比正二十一烷的沸点(100℃)高的原因是_________。

(4)1molEDTA中含有σ键的数目为______________。

(5)X中的配位原子是___________。评卷人得分三、计算题(共7题,共14分)12、(1)石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构(如图a),试回答下列问题:图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个,碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。

(2)2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图b所示的是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为_______。13、铁有δ;γ、α三种同素异形体;三种晶体在不同温度下能发生转化。

(1)δ、γ、α三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为_________。

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶胞空间利用率之比为________(用a、b表示)

(3)若Fe原子半径为rpm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则γ-Fe单质的密度为_______g/cm3(用含r的表达式表示;列出算式即可)

(4)三氯化铁在常温下为固体,熔点为282℃,沸点为315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为______。14、SiC有两种晶态变体:α—SiC和β—SiC。其中β—SiC为立方晶胞;结构与金刚石相似,晶胞参数为434pm。针对β—SiC回答下列问题:

⑴C的配位数为__________。

⑵C和Si的最短距离为___________pm。

⑶假设C的原子半径为r,列式并计算金刚石晶体中原子的空间利用率_______。(π=3.14)15、用X射线研究某金属晶体,测得在边长为360pm的立方晶胞中含有4个金属原子,此时金属的密度为9.0g/cm3。试回答下列问题:

(1)此金属晶胞属于哪一种类型?_______

(2)求每个晶胞的质量。_______

(3)求此金属的相对原子质量。_______

(4)求此金属原子的原子半径(pm)。_______16、如图是金属钨晶体中的一个晶胞的结构模型(原子间实际是相互接触的)。它是一种体心立方结构。实验测得金属钨的密度为19.30g·cm-3;钨的相对原子质量为183.9.假定金属钨为等直径的刚性球,请回答以下各题:

(1)每一个晶胞中分摊到__________个钨原子。

(2)计算晶胞的边长a。_____________

(3)计算钨的原子半径r(提示:只有体对角线上的各个球才是彼此接触的)。___________

(4)计算金属钨原子采取的体心立方密堆积的空间利用率。____________17、NaCl晶体中Na+与Cl-都是等距离交错排列,若食盐的密度是2.2g·cm-3,阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1,食盐的摩尔质量为58.5g·mol-1。则食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离是多少?_______18、通常情况下;氯化钠;氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构分别如下图所示。

(1)在NaCl的晶胞中,与Na+最近且等距的Na+有_____个,在NaCl的晶胞中有Na+_____个,Cl-____个。

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过_________结合在一起。

(3)1mol二氧化硅中有______mol硅氧键。

(4)设二氧化碳的晶胞密度为ag/cm3,写出二氧化碳的晶胞参数的表达式为____nm(用含NA的代数式表示)评卷人得分四、工业流程题(共1题,共8分)19、饮用水中含有砷会导致砷中毒,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:

已知:①As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq);

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

(1)砷在元素周期表中的位置为_______;AsH3的电子式为______;

(2)下列说法正确的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半径:S>P>As

c.第一电离能:S

(3)沉淀X为__________(填化学式);

(4)“一级沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为__________;

(6)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3,同时生成导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为______________。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共3分)20、Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;Y原子的价电子(外围电子)排布为msnmpn;②R原子核外L层电子数为奇数;③Q;X原子p轨道的电子数分别为2和4.请回答下列问题:

(1)Z2+的核外电子排布式是________。

(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空轨道接受NH3分子提供的________形成配位键。

(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲;乙;下列判断正确的是________。

a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙。

b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙。

c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙。

d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙。

(4)Q;R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(用元素符号作答)。

(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26;其中分子中的σ键与π键的键数之比为________,其中心原子的杂化类型是________。

(6)若电子由3d能级跃迁至4p能级时,可通过光谱仪直接摄取________。A.电子的运动轨迹图像B.原子的吸收光谱C.电子体积大小的图像D.原子的发射光谱(7)某元素原子的价电子构型为3d54s1,该元素属于________区元素,元素符号是________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】【详解】

A.2s电子电子云呈球形;代表s电子在离核距离相同的区域出现的概率相同,但s电子的运动轨迹测不准,A选项错误;

B.电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率;小黑点不代表电子,B选项错误;

C.s能级的原子轨道图均为球形对称;C选项正确;

D.3d2表示第三能层d能级有2个电子;d能级有5个轨道,D选项错误;

答案选C。2、B【分析】【详解】

A.A属于第ⅥA族元素,最外层有6个电子,与B形成2个单键,含有2对孤电子对,故A原子采取杂化,分子的键角为VSEPR模型为四面体,减去孤对电子,分子的立体构型为“V”形,故A正确;

B.由电负性可知,B元素的非金属性更强,键为极性共价键,且分子构型为V形,正、负电荷中心不重合,故AB2分子为极性分子;B错误;

C.A属于第ⅥA族元素,最外层有6个电子,与B形成2个单键,含有2对孤电子对,故A原子采取杂化;故C正确;

D.A属于第ⅥA族元素,B属于第ⅦA族元素,分子中不可能含有H原子;分子间不能形成氢键,故D正确;

答案选B。3、C【分析】【详解】

A.水分子内存在化学键(共价键);不存在氢键,A不正确;

B.水分子中只存在1种化学键(共价键);氢键不属于化学键,B不正确;

C.分子中;各原子质量数之和为4+16=20,质子数之和为10,质量数之和是质子数之和的两倍,C正确;

D.水分子间存在的氢键不属于化学键;属于分子间的作用力,D不正确;

故选C。4、B【分析】【分析】

【详解】

A;“C≡N”键中含有1个σ键和2个π键;所以H-C≡N中共有2个σ键和2个π键,A正确;

B、S8易溶于CS2;因此属于分子晶体,B错误;

C、SF6是正八面体对称结构;是非极性分子,C正确;

D;由硼的结构和熔点可知;单质硼属原子晶体,硼晶体的结构单元中有12个B原子,每个原子形成5个B-B键,而每个B-B键为2个原子所共有,所以B-B键数为12×5/2=30个,D正确。

答案选B。5、A【分析】【详解】

A.二氧化碳晶体属于面心立方;每个二氧化碳分子周围紧邻二氧化碳分子个数=3×8÷2=12,故A正确;

B.离子晶体的晶格能大小取决于离子半径的电荷的因素,离子半径越小,电荷越多,晶格能越大,离子晶体的熔点越高,则有KCl<NaCl<MgCl2<MgO;故B错误;

C.金属镁为六方最密堆积,堆积方式为:金属铜是面心立方最密堆积,堆积方式为:故C错误;

D.金刚石为原子晶体;晶体中含有非极性共价键C-C键,故D错误;

故答案为A。

【点睛】

一般相同同非金属元素之间形成非极性键,已知某晶体中含有非极性键,若该晶体为化合物,可能是离子化合物、共价化合物,若为单质,可能为分子晶体,也可能为原子晶体。6、B【分析】【详解】

试题分析:A.原子晶体中共价键的键长越短,键能越大,熔沸点越大,则熔沸点为金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅,A错误;B.结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔沸点越大,则熔沸点为CI4>CBr4>CCl4>CH4,B正确;C.应该是H2O>CO>N2>NH3;C错误;D.合金的熔点比纯金属的低,则熔沸点为纯铁>生铁>钠,D错误;答案选B。

【考点定位】本题主要是考查不同类型晶体的熔沸点比较。

【名师点晴】明确不同类型晶体的熔沸点比较方法是解答本题的关键,注意水中含有氢键及合金与组成金属的熔点的关系即可解答,题目难度不大。易错选项是C,解答时需要注意如果都属于分子晶体,一般看相对分子质量,质量越大的熔沸点越高;相对分子质量接近的,看分子极性,对称性差、分子极性强的,熔沸点高一些。二、填空题(共5题,共10分)7、略

【分析】【详解】

(1)钒是23号元素,基态钒原子的核外价电子排布式为3d34s2,故答案为3d34s2;

(2)根据钒原子的核外价电子排布式为3d34s2可知;+5的钒最外层为8电子稳定结构,最稳定,故答案为+5;

(3)VO43-空间构型为正四面体,与之具有相同结构的一种阳离子是NH4+,故答案为NH4+;

(4)①CN-中含有C≡N三键;σ键和Π键数目比为1:2,故答案为1:2;

②a.水中氧的杂化为sp3,[V(H2O)6]2+中氧的杂化为sp3,则氧原子的杂化类型没有改变,故a错误;b.H2O与V2+形成[V(H2O)6]2+微粒的结构发生了变化,则化学性质发生改变,故b正确;c.水分子中的孤对电子与V2+形成了配位键,使得水分子中氢氧键(H-O)的夹角发生了改变,故c正确;d.H2O与V2+之间通过配位键相结合;配位键属于化学键,不属于分子间作用力,故d错误;故选ad;

③在[V(H2O)6]2+中存在的化学键有H2O与V2+间的配位键、水分子中的H-Oσ键,故选bc;

(5)单质钒的晶胞为体心立方,V原子的配位数为8;1个晶胞中含有2个V原子,1mol晶胞的质量为2Mg,1mol晶胞的体积为(d×10-7cm)3NA,则ρ=g·cm-3,解得M=5NAρd3×10-22,故答案为8;5NAρd3×10-22。【解析】3d34s2+5NH4+1:2adbc85NAρd3×10-228、略

【分析】【详解】

激发态原子的电子排布式为有16个电子,则该原子为硫,其基态原子的电子排布式为其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。

【点睛】

激发态只是电子吸收能量后跃迁到了能量更高的轨道上,电子的数目是不会改变的,因此可以按照电子数目来推断相应的原子种类。【解析】9、略

【分析】【分析】

根据Cu2+的核外电子排布式,求出M层上的电子数,判断其运动状态种数;根据配位键形成的实质,判断配原子;根据[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl取代;能得到两种不同结构的产物,判断其空间构型;根据抗坏血酸的分子结构,求出价层电子对数,由价层电子对互斥理论,判断碳原子杂化类型;由均摊法求出原子个数比,根据化学式判断Cu原子个数;根据外围电子排布,判断失电子的难易,比较第二电离能的大小。

【详解】

(1)Cu元素原子核外电子数为29,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu原子失去4s、3d能级的1个电子形成Cu2+,Cu2+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9;M层上还有17个电子,其运动状态有17种;答案为17。

(2)Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,该配离子中Cu2+提供空轨道;O原子提供孤电子对形成配位键;所以配原子为O;答案为O。

(3)[Cu(NH3)4]2+中形成4个配位键,具有对称的空间构型,可能为平面正方形或正四面体,若为正四面体,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代;只有一种结构,所以应为平面正方形;答案为平面正方形。

(4)该分子中亚甲基、次亚甲基上C原子价层电子对个数都是4,连接碳碳双键和碳氧双键的C原子价层电子对个数是3,根据价层电子对互斥理论判断该分子中碳原子的轨道杂化类型,前者为sp3杂化、后者为sp2杂化;抗坏血酸中羟基属于亲水基,能与水分子形成氢键,所以抗坏血酸易溶于水;答案为sp3、sp2;易溶于水;

(5)该晶胞中白色球个数=8×+1=2;黑色球个数为4;则白色球和黑色球个数之比=2:4=1:2,根据其化学式知,白色球表示O原子、黑色球表示Cu原子,则该晶胞中Cu原子数目为4;答案为4。

(6)单质铜及镍都属于金属晶体,都是由金属键形成的晶体;Cu+的外围电子排布为3d10,呈全充满状态,比较稳定,Ni+的外围电子排布为3d84s1,Cu+失去电子是3d10上的,Cu+的核外电子排布稳定,失去第二个电子更难,Ni+失去电子是4s上的,比较容易,第二电离能就小,因而元素铜的第二电离能高于镍的第二电离能;答案为金属,Cu+电子排布呈全充满状态,比较稳定,失电子需要能量高,第二电离能数值大。【解析】①.17②.O③.平面正方形④.sp3、sp2⑤.易溶于水⑥.4⑦.金属⑧.铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子10、略

【分析】【详解】

(1);C、Si是第ⅣA族元素;Al是第ⅢA族元素;Cu、Ti属于副族,Fe是第Ⅷ族元素。C、Si、Al为p区,Ti、Fe为d区,Cu为ds区;

故答案为C;Si、Al;Ti、Fe;

(2)、第四周期的Ti、Fe、Cu均有四个能层;基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2;d轨道中含有4个未成对电子;

故答案为Ti;Fe、Cu;Fe;

(3)、钛位于第四周期ⅣB族,外围电子排布式为3d24s2;

故答案为

(4);由外围电子排布中的4s可推知Cu为第四周期;由外围电子排布式中的电子为11个可知Cu在元素周期表中第11列,位于第ⅠB族;

故答案为四;ⅠB。【解析】①.C、Si、Al②.Ti、Fe③.Ti、Fe、Cu④.Fe⑤.⑥.四⑦.ⅠB11、略

【分析】【分析】

(1)EDTA中羧基上C原子价层电子对个数是3;亚甲基上C原子价层电子对个数是4;根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化轨道类型;元素的非金属性越强,其电负性越大;

(2)Fe原子失去3个电子生成铁离子,根据构造原理书写铁离子核外电子排布式;

(3)能形成分子间氢键的物质熔沸点较高;

(4)共价单键为σ键;共价双键中含有一个σ键;一个π键,则1个EDTA分子中σ键的数目35;

(5)X中N;O原子提供孤电子对。

【详解】

(1)EDTA中羧基上C原子价层电子对个数是3、亚甲基上C原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化轨道类型,前者为sp2杂化、后者为sp3杂化,元素的非金属性越强,其电负性越大,非金属性H

故答案为:sp2和sp3;H

(2)Fe原子失去3个电子生成铁离子,根据构造原理书写铁离子核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;

故答案为:[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;

(3)能形成分子间氢键的物质熔沸点较高;EDTA能形成分子间氢键,导致其熔沸点较高;

故答案为:EDTA分子间存在氢键;

(4)共价单键为σ键;共价双键中含有一个σ键;一个π键,则1个EDTA分子中σ键的数目35,所以1molEDTA中含有σ键的数目为35mol;

故答案为:35mol;

(5)X中N;O原子提供孤电子对;所以N、O为配位原子;

故答案为:N;O。

【点睛】

熔沸点的高低要看晶体的类型,分子晶体主要看范德华力的大小,还要考虑氢键。【解析】①.sp2和sp3②.H<C<N<O③.[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5④.EDTA分子间存在氢键⑤.35mol⑥.N、O三、计算题(共7题,共14分)12、略

【分析】【分析】

(1)石墨晶体的层状结构;层内每个碳原子由3个正六边形共用,每个碳碳键由2个正六边形共用;

(2)根据均摊法计算晶胞中Mg原子和B原子的个数;进而确定化学式。

【详解】

(1)图中层内每个碳原子由3个正六边形共用,每个碳碳键由2个正六边形共用,则平均每个正六边形占有C原子数为6=2个、占有的碳碳键数为6=2个;碳原子数目与碳碳化学键数目之比为2:3;

(2)根据晶体结构单元可知,在六棱柱顶点上的镁原子被6个六棱柱共用,在上下底面上的镁原子被两个六棱柱共用,根据均摊法可知晶胞中Mg原子的个数为2×+2×6×=3,B原子的个数为6,所以Mg原子和B原子的个数比为3:6=1:2,所以化学式为MgB2。【解析】232:3MgB213、略

【分析】【分析】

(1)根据各种晶体结构中微粒的空间位置确定三种晶体晶胞中铁原子的配位数;然后得到其比值;

(2)先计算出两种晶体中Fe原子个数比;然后根据密度定义计算出其密度比,就得到其空间利用率之比;

(3)先计算γ-Fe晶体中Fe原子个数,根据Fe原子半径计算晶胞的体积,然后根据计算晶体的密度;

(4)根据物质的熔沸点;溶解性等物理性质分析判断。

【详解】

(1)δ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是晶胞顶点的Fe异种;个数是8个;

γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子个数=3××8=12;

α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子;铁原子个数=2×3=6;

则三种晶体晶胞中铁原子的配位数的比为8:12:6=4:6:3;

(2)若δ-Fe晶胞边长为acm,α-Fe晶胞边长为bcm,则两种晶体中铁原子个数之比=(1+):(8×)=2:1,密度比==2b3:a3,晶体的密度比等于物质的空间利用率之比,所以两种晶体晶胞空间利用率之比为2b3:a3;

(3)在γ-Fe晶体中Fe原子个数为8×+6×=4,Fe原子半径为rpm,假设晶胞边长为L,则L=4rpm,所以L=2rpm=2×10-10cm,则晶胞的体积V=L3=(2×10-10)cm3,所以γ-Fe单质的密度

(4)FeCl3晶体的熔沸点低;易溶于水,也易溶于乙醚;丙酮等有机溶剂,根据相似相溶原理,结合分子晶体熔沸点较低,该物质的熔沸点较低,属于分子晶体。

【点睛】

本题考查了Fe的晶体类型的比较、晶体空间利用率和密度的计算、铁元素化合物晶体类型的判断。学会利用均摊方法分析判断晶胞中铁原子数目,熟练掌握各种类型晶体的特点,清楚晶体密度计算公式是解答本题的关键。【解析】4:6:32b3:a3分子晶体14、略

【分析】【分析】

每个C周围有4个硅,C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,先计算金刚石晶胞中碳的个数,再根据公式计算空间利用率。

【详解】

⑴每个C周围有4个硅,因此C的配位数为4;故答案为:4。⑵C和Si的最短距离为体对角线的四分之一,因此故答案为:188。⑶金刚石晶胞中有个碳,假设C的原子半径为r,则金刚石晶胞参数为金刚石晶体中原子的空间利用率故答案为:34%。【解析】418834%15、略

【分析】【分析】

(1)根据金属晶体的堆积方式进行分析;

(2)根据晶胞的边长可计算晶胞的体积;再根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量;

(3)根据摩尔质量M=NA乘以一个原子的质量可计算金属的摩尔质量;再根据相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量可得金属的相对原子质量;

(4)根据在面心立方晶胞中,原子的半径r与晶胞的边长的关系,晶胞的边长=可计算金属原子的原子半径。

【详解】

(1)根据题意;该立方晶胞中含有4个金属原子可知,该金属晶胞属于面心立方晶胞;

故答案为面心立方晶胞;

(2)根据晶胞的边长为360pm,可得晶胞的体积为(3.6×10-8)3cm3,根据质量=密度×体积,可得晶胞的质量m=9.0g/cm3×(3.6×10-8)cm3≈4.2×10-22g;

故答案为4.2×10-22g;

(3)金属的摩尔质量=NA乘以一个原子的质量=6.02×1023×(4.2×10-22÷4)=63.21(g/mol);相对原子质量在数值上等于该元素的摩尔质量;

故答案为63.21;

(4)在面心立方晶胞中,设原子的半径为r,则晶胞的边长=因此,金属原子的原子半径为=×360pm≈127.26pm;

故答案为127.26pm;

【点睛】

第(2)问在计算晶胞质量时单位的换算时学生们的易错点,首先单位要统一,要将pm换算为cm,其次1pm=10-10cm,则360pm=3.6×10-8cm,另外经常用到的还有纳米与厘米的换算,1nm=10-7cm。【解析】面心立方晶胞4.2×10-22g63.21127.26pm16、略

【分析】【详解】

(1)晶胞中每个顶点的钨原子为8个晶胞所共有,体心钨原子完全为该晶胞所有,故晶胞中钨原子个数为故答案为:2;

(2)已知金属钨的密度为ρ,钨的相对原子质量是M,每个晶胞中含有2个钨原子,则每个晶胞的质量为又因为每个晶胞的体积为a3,所以晶胞的密度解得故答案为:0.3163nm;

(3)晶胞体对角线的长度为钨原子半径的4倍,则计算得出钨原子半径为故答案为:0.137nm;

(4)每个晶胞中含2个钨原子,钨原子为球状,根据则体心立方结构的空间利用率为故答案为:68%。【解析】20.3163nm0.137nm68%17、略

【分析】【分析】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个距离最近的Na+中心间的距离,利用“均摊法”计算小立方体中Na+、Cl-的数目,进而计算小立方体的质量,根据公式密度计算出小立方体的边长;进而计算两个距离最近的钠离子中心间的距离。

【详解】

从上述NaCl晶体结构模型中分割出一个小立方体,如图中所示:其中a代表其边长,d代表两个Na+中心间的距离。由此不难想象出小立方体顶点上的每个离子均为8个小立方体所共有。因此小立方体含Na+:4×1/8=1/2,含Cl-:4×1/8=1/2,即每个小立方体含有1/2个(Na+-Cl-)离子对;

每个小立方体的质量

解得:a≈2.81×10-8cm,两个距离最近的Na+中心间的距离d=a≈4.0×10-8cm;

故答案为两个距离最近的Na+中心间的距离为4.0×10-8cm。【解析】两个距离最近的Na+中心间的距离d=a=4.0×10-8cm。18、略

【分析】【分析】

(1)氯化钠晶体中氯离子位于定点和面心;钠离子位于边和体心;

(2)阴;阳离子之间的静电作用为离子键;

(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键;

(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度

【详解】

(1)晶胞中位于体心的钠离子和位于边上Na+的短离最近,则最近且等距的Na+共有12个Na+;晶胞中Na+的个数为1+12=4,Na+的个数为8+6=4;

(2)在CsCl的晶胞中,Cs+与Cl-通过离子键结合在一起;

(3)二氧化硅是原子晶体;每个硅原子与4个氧原子形成硅氧键,则1mol二氧化硅中有4mol硅氧键;

(4)晶胞中CO2分子数目为8+6=4,晶胞的质量为g,晶胞的体积为(anm)3=(a×10-7cm)3,晶胞的密度则a=nm=nm。

【点睛】

均摊法确定立方晶胞中粒子数目的方法是:①顶点:每个顶点的原子被8个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;②棱:每条棱的原子被4个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;③面上:每个面的原子被2个晶胞共有,所以晶胞对顶点原子只占份额;④内部:内部原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。【解析】1244离子键4四、工业流程题(共1题,共8分)1

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