2017年高考化学物构总动员：7.晶体结构与性质 Word版

1、物质结构与性质7.晶体结构与性质2017年高考化学总动员（一） (1)C60属于_晶体，石墨属于_晶体。(2)NH4Cl固体的晶体类型是_。(3)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH33F2NF33NH4F上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_(填序号)。a离子晶体b分子晶体c原子晶体d金属晶体(4)NaF的熔点_(填“”“”或“两者均为离子化合物，且阴、阳离子的电荷数均为1，但后者的离子半径较大，离子键较弱，因此其熔点较低（二）A、B、C都是元素周期表中的短周期非金属元素,它们是核电荷数依次增大的相邻元素。A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,B原子的最外

2、层p轨道的电子为半满结构,C是地壳中含量最多的元素。D、E是第四周期元素,D原子核外最外层电子数有1个电子,其余各层电子均充满；E原子核外未成对电子数在同周期中最多。请用对应的元素符号或化学式填空：(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为_。A和C的氢化物沸点大小关系为_,原因为_。(2)D与E的原子化热分别为340 kJmol1和400 kJmol1,则它们的熔点：D_E(填“”、“”或“”)。(3)分子A2B2中键与键之间的夹角为180,并有对称性,为非极性分子,每个原子最外层电子数均满足八电子,其结构式为_。(4)基态E原子的外围电子排布式为_。EO2Cl2熔点：96.5 ,沸点：1

3、17 ,则固态EO2Cl2属于_晶体。(5)D的氢化物的晶体结构如图所示,其化学式是_。【解析】（1）A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,故A的电子排布为1s22s1或1s22s22p2为Li或C；B原子的最外层p轨道的电子为半满结构,即ns2np3结构,为N或P；C是地壳中含量最多的元素为O,又A、B、C都是元素周期表中的短周期非金属元素,它们的核电荷数依次增大的相邻元素,故A、B、C分别为C、N、O。D、E是第四周期元素,D原子核外最外层电子数有1个电子,其余各层电子均充满,电子排布为Ar3d104s1,为Cu；E原子核外未成对电子数在同周期中最多,应为3d54s1,为Cr元素；故

4、(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为CON；A和C的氢化物沸点大小关系为H2OCH4,因为H2O分子间存在分子间氢键；(2)D的原子化热E的原子化热,故熔点：DE；(3)分子A2B2中键与键之间的夹角为180,并有对称性,为非极性分子,每个原子最外层电子数均满足八电子,其结构式为NCCN；(4)基态E原子的外围电子排布式为3d54s1；根据其性质,可知固态CrO2Cl2属于分子晶体；(5)根据晶胞结构可知含有H原子个数为4,Cu原子个数为81/861/24,故化学式为CuH。【答案】(1)CONH2OCH4H2O分子间存在分子间氢键(2)(3)NCCN(4)3d54s1分子(5)CuH

5、（三）研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题：(1)C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是_,C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者相比,熔点高的是_,原因是_。(2)A、B均为短周期金属元素,依据表中数据,写出B的基态原子的电子排布式：_。电离能/( kJmol1)I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般地,d0或d10排布无颜色,d1d9排布有颜色。如Co(H2O)62显粉红色。据此判断：Mn(H2O)62_(填“无”或“有”)颜色。(4)

6、利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。COCl2分子的结构式为_,每个COCl2分子内含有_个键,_个键,其中心原子采取_杂化轨道方式。Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应：Fe(CO)5(s)=Fe(s)5CO(g)。反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是_。【解析】(1)根据电负性的变化规律,同周期元素从左到右逐渐增大,同主族从上到下逐渐减小,所以C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是NCSi；C60和金刚石相比,熔点高的是金刚石,因为金刚石是原子晶体,C60为分子晶体,原子晶体的熔点都比分子晶体的熔点高；(2)由表中数据可知,A、B都是第A族元

7、素,因为第一、第二电离能接近,与第三电离能差距较大；B的第一电离能小于A,说明B在A的下方,所以短周期元素中B是Mg；所以核外电子排布式为1s22s22p63s2；(3)Mn(H2O)62中的Mn2的外围电子排布为3d5,所以Mn(H2O)62有颜色；(4)根据单键都是键,双键中有1个键和1个键,根据COCl2分子结构判断该分子中含有3个键,和1个键,C原子周围有3个键,所以是sp2杂化；铁单质中存在金属键,CO分子保持不变,所以形成的化学键类型是金属键。【答案】(1)NCSi金刚石金刚石为原子晶体,C60为分子晶体(2)1s22s22p63s2(3)有(4)31sp2金属键（四）已知A、B、

8、C、D、E、F是周期表中前36号元素,A是原子半径最小的元素,B元素基态原子的2p轨道上只有两个电子,C元素的基态原子L层只有2对成对电子,D是元素周期表中电负性最大的元素,E2+的核外电子排布和Ar原子相同,F的核电荷数是D和E的核电荷数之和。请回答下列问题:(1)BC2的空间构型为 形;F2+的核外电子排布式为。(2)A分别与B、C形成的最简单化合物的稳定性BC(填“大于”或“小于”);A、C两元素可组成原子个数比为11的化合物,C元素的杂化类型为。(3)A2C所形成的晶体类型为;F单质形成的晶体类型为,其采用的堆积方式为。(4)F元素氧化物的熔点比其硫化物的(填“高”或“低”),请解释其

9、原因。(5)E元素与C元素形成的化合物是 化合物,其晶体熔化时破坏的作用力是 ,晶体EC的熔点比晶体BC2的熔点 (填“高”或“低”)。【解析】由题意可以判断出A为H元素,B为C元素,C为O元素,D为F元素,E为Ca元素,F为Cu元素。(1)CO2的空间构型为直线形,Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9。(2)氧元素非金属性比碳元素强,可知稳定性CH4离子晶体分子晶体(金属晶体较复杂)2.同种晶体(1)原子晶体:在原子晶体中,成键原子半径小,键能大,熔点就高。如金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。(2)离子晶体:结构相似且化学式中离子个数比

10、相同的离子晶体中,离子半径小、离子所带电荷数多的键能越强,熔、沸点就越高。如NaCl、NaBr、NaI的熔、沸点依次降低。4.分子晶体(1)分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。(2)组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4GeH4SiH4CH4，F2Cl2Br2N2，CH3OHCH3CH3。(4)同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。如：CH3CH2CH2CH2CH3 (4)金属晶体:金属键越强(原子半径小、价电子多),熔、沸点越高。如NaMgAl。（）1常见的晶体结构模型晶体晶体结构示意图晶体中

11、粒子分布详解氯化铯晶体每8个Cs、8个Cl各自构成立方体，在每个立方体的中心有一个异种离子(Cs或Cl)。在每个Cs周围最近的等距离(设为)的Cl有8个，在每个Cs周围最近的等距离(设为a)的Cs有6个(上、下、左、右、前、后)，在每个Cl周围最近的等距离的Cl也有6个金刚石晶体金刚石晶体是一种空间网状结构每个C与另外4个C以共价键结合，前者位于正四面体的中心。晶体中所有CC键键长相等，键角相等(均为10928)；晶体中最小碳环由6个C组成且六者不在同一平面内；晶体中每个C参与了4个CC键的形成，C原子数与CC键数之比为12SiO2晶体每个Si与4个O结合，前者在正四面体的中心，后者在正四面体

12、的顶点；同时每个O被两个正四面体所共用。每个正四面体占有一个完整的Si原子，四个“半O原子”，故晶体中Si原子与O原子个数比为1(4)122常见金属的晶体结构模型常见金属的晶体结构(有些金属晶体可能有两种或三种晶格)Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Nb、Ta、Cr、W、FeCa、Sr、Cu、Ag、Al、Pb、Ni、Pd、PtBe、Mg、Ca、Sr、Co、Ni、Zn、Cd、Ti结构示意图空间利用率68.02%74.05%74.05%堆积形式体心立方最密堆积面心立方最密堆积六方最密堆积3.典型晶胞结构(1)比较氯化钠与氯化铯晶体氯化钠氯化铯晶体类型离子晶体晶体结构模型配位离

13、子及数目NaCl66CsCl88作用力共价键碳原子与碳原子之间是共价键，而层与层之间是分子间作用力性质、用途硬度高、不导电；用于钻戒、装饰品等质软滑腻，电的良导体；用于润滑剂及电极等微粒之间作用力共价键二氧化碳和二氧化碳之间是分子间作用力性质、比较硬度高、熔点高，难溶解于一般的溶剂等熔点低，易升华，能够溶解于水等（六）易错提示1.(1)金属晶体熔、沸点差异很大,有些金属晶体熔点低于分子晶体。(2)有些离子晶体的熔点要高于原子晶体。(3)石墨晶体硬度很小,但熔、沸点很高,其熔点要高于金刚石。2.(1)离子晶体中不一定都含有金属元素,如NH4Cl是离子晶体;金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3是分子晶体;含有金属离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体中含有金属离子。(2)含阴离子的晶体中一定含有阳离子,但含阳离子的晶体中不一定含阴离子,如金属晶体。(3)易误认为金属晶体的熔点比分子晶体的熔点高,其实不一定,如Na的熔点为97 ,尿素的熔点为132.7 。(4)石墨属于混合型晶体,虽然质地很软,但其熔点比金刚石还高,其结构中的碳碳键比金刚石中的碳碳键还强。3.比较晶体熔沸点(1)先判断出晶体的类型,再根据不同晶型熔沸点高低比较的方法判断排列出高低。(2)对